JPH02221599A - アンカー類ロッドの打設機とアンカー類ロッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、基礎工やアンカー王などの施工作業に使用
するアンカー類ロッドの打設機と、この打設機に使用す
るアンカー類ロッドに関するものである。

特に道路法面の補強対策工事におけるアンカーロッドや
ダム工事その他災害防止工事等におけるアンカーロッド
や、さらにはＮＡＴＭ工法によるトンネル工事における
ロックボルトなど、いわゆるアンカー類ロッドの打設に
使用する打設機と、それに使用するアンカー類ロッドの
形状構造に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば道路法面にアンカーロッドを打設して補強壁を構
築するとか、ＮＡＴＭ工法によるトンネル工事において
、周壁面にロックボルトを打設するなど、いわゆるアン
カー類ロッドを打設する打設機は公知である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来一般的に使用されているアンカーロッド
やロックボルト等いわゆるアンカー類の打設に使用され
ている打設機は、その構造形状が比較的大形に構成され
ているものが多い。

そのため施工現場が傾斜のきつい法面であるとか、トン
ネル内といった場所的に制約されたところでの打設作業
においては、その作業性、効率性に問題があり、コンパ
クトな作業性のよい打設機の開発が要請されている。

この点を、さらに第６図および第７図に示す従来のアン
カーロッド打設機に基づいて説明する。

まず、第６図は、従来一般的に使用されている打設機本
体を示す側面図である。この図で示すように打設機本体
は、長いガイドセル１０１上に、ドリフタ−１０２を往
復摺動自在に搭載している。

そしてこのドリフタ−１０２に打設用（穿孔用の場合も
ある）アンカーロッド１０３の後端部１０３ａをチャッ
キングさせ、このチャフキングさせたアンカーロッド１
０３に回転力と打撃力を与えて、所望の深さにアンカー
ロッド１０３を打ち込むようになっているものである。

そのため、前記ガイドセル１０１には、ドリフタ−１０
２をガイドセル１０１に沿って往復摺動させるためのス
ライド作動機構が組み込まれ、ドリフタ−１０２自体に
は、アンカーロッド１０３の後端部１０３ａをチャッキ
ングするクランプ金具１０２ａが装備されている。そし
て、さらにドリフタ−１０２には、アンカーロッド１０
３に回転力と衝撃力、すなわちパーカッション作用を与
えるための作動機構（油圧式）が組み付けられている。

なおガイドセル１０１の前端部１０１ａにはアンカーロ
ッド１０３の先端部１０３ｂを保持するためのセントラ
ライザ１０１ｂが取り付けであるのが普通である。

以上のように従来の打設機は長いガイドセル。

ドリフタ−、ドリフタ−のスライド作動機構、さらには
アンカーロッドに回転力と衝撃力を与えるパーカッショ
ン機構等が内蔵されているため、全体としての重量が重
く、これに俯仰機構等の附帯装置が装備されるため非常
に大型なものとなっている。

さらに前記ガイドセル１０１の長さは、使用するアンカ
ーロッド１０３の単位長さにも関連するが、−ｇに５〜
６メートル前後に設定され、打設深さによっては延長ロ
ッドを継ぎ足して作業するようにもなっている。

このような理由から従来の打設機は、重量が重く、かつ
構造形状が大型であるため、第７図で示すように法面の
補強工事等にあってはクローラ等の自走車に搭載して使
用するケースが多い。したがって、重機等の搬入のでき
ない立地条件の悪い施工現場では施工不能であったり、
搬入できたとしても、その作業性、効率性、さらに操作
性に難点があった。

そこで、これらの問題点の解決が要請され、使い易く、
しかも効率性、操作性に優れた打設機の開発が望まれて
いた。

この発明は、このような要請に応えることを目的として
開発したもので、特にドリフタ−をガイドセル上におい
て往復摺動させる必要のない打設機とするとともに、小
型、軽量化した打設機を提供することを目的としたもの
である。

すなわちドリフタ−の往復作動機構を必要としない、し
かもコンパクトな打設機と、これに使用するアンカー類
ロッドを提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明はガイドセルの前端部
にアンカー頻ロッドのセントラライザを有し、後端部に
前記アンカーロッドに回転力と軸線方向の打撃力を与え
るための機構を内蔵したアンカー類ロッドの打設機とす
るため、次のように構成したことを特徴とするものであ
る。

すなわち、外周に歯形を有し、中心に円形でない異形嵌
合孔を形成してなる第１回転駆動ギヤーと、同じく外周
に歯形を有し、中心に螺旋状の内ば歯車を形成した第２
回転駆動ギヤーを有する円筒体と、軸心に貫通孔を穿設
したピストンとを、同一軸線上に間隔をもって配列し、
前記第１回転駆動ギヤーの外周と、第２回転駆動ギヤー
の外周には、それぞれモータに接続された伝導ギヤーを
噛合させ、前記ピストンには、このピストンを軸線方向
に振動させるための加圧流体の作動装置を接続させて、
このピストンの前端口縁部で前記第２回転駆動ギヤーに
おける円筒体の後端口縁部に繰返し打撃を作用させるこ
とができるように構成したことにある。

また、アンカー類ロッドは、その断面が前記打設機にお
ける第１回転駆動ギヤーの異形嵌合孔になじむ異形断面
の中空ロッドをもって構成し、さらに軸線方向の外周に
は、前記第２回転駆動ギヤーの螺旋状の内ば歯車に緩く
噛み合うスパイラル状の突起を形成したアンカー類ロッ
ドとしたことにある。

〔作用〕

本発明によるアンカー類ロッドの打設機は、以上説明し
たように、中心に円形でない異形嵌合孔を有する第１回
転駆動ギヤーと、中心に螺旋状の内ば歯車を形成した第
２回転駆動ギヤーを有する円筒体と、さらに軸心に貫通
孔を有するピストンとを、同一軸線上に配列しているた
め、その中心に前記第１回転駆動ギヤーの嵌合孔、第２
回転駆動ギヤーの螺旋状の内ば歯車２円筒体さらにピス
トンの貫通孔によりなる共通の軸孔が形成されるように
なっている。そして、さらにこの共通の軸孔を形成する
第１回転駆動ギヤーの異形嵌合孔と第２回転駆動ギヤー
の螺旋状の内ば歯車は、それぞれ伝導ギヤーを介してモ
ータに接続され、回転駆動されるようになっている。し
たがって前記異形嵌合孔と螺旋状の内ば歯車は、打設機
の中心に形成される軸孔の中で回転駆動されるようにな
っている。

他方、アンカー類ロッドは、その断面を前記打設機にお
ける第２回転駆動ギヤー〇軸孔である異形嵌合孔になじ
む断面形状に形成し、かつ軸線方向の外周には、前記第
２回転駆動ギヤーにおける螺旋状の内ば歯車に緩やかに
なじむスパイラル状の突起を形成しているため、前記第
１回転駆動ギヤーと第２回転駆動ギヤーとの回転を停止
させた状態において、前記共通の軸孔にピストン側の貫
通孔より、アンカー類ロッドをねじ込むようにして差込
みセットすることができる。

そこでセントした状態で、前記第１回転駆動ギヤーと第
２回転駆動ギヤーとを回転させると、アンカー類ロッド
は、第１回転駆動ギヤーの異形嵌合孔に係合された形に
なるため、この第１回転駆動ギヤーの回転にともなって
、回転力を附与されることになる。同時に第２回転駆動
ギヤーの螺旋状の内ば歯車とアンカー類ロッドの外周に
設けたスパイラル状の突起が緩やかに噛み合っているの
で、その螺旋状内ば歯車の回転にともなってアンカー類
ロッドは回転しながら中心軸孔を通って前方向に送り出
されることになる。

すなわち、アンカー類ロッドは第１回転駆動ギヤーによ
ってトルクを受けるとともに、第２回転駆動ギヤーによ
って前方への送り作用を受けることになる。

さらに第２回転駆動ギヤーと一体をなす円筒体の後部に
は、貫通孔を有するピストンが配列され、しかもこのピ
ストンは油圧操作等により軸線方向に往復振動を与えら
れるようになっているため、その際ピストンの前端口縁
部が前記第２回転駆動ギヤーにおける円筒体の後端口縁
部に当たり、第２回転駆動ギヤーにいわゆる繰返しの衝
撃作用を与える。すなわち軸線方向のパーカッション作
用を第２回転駆動ギヤーに与えることになる。

第２回転駆動ギヤーがパーカッション作用を受けて軸線
方向に振動すると、第２回転駆動ギヤーの螺旋状の内ば
歯車の山の側面が、アンカー頬ロッドの外周に形成した
スパイラル状の突起の側面に軸心方向から当る。その結
果、アンカー類ロッド自体がパーカッション作用を受け
ることになる。

すなわち、アンカー類ロッドは、回転運動を続けながら
パーカッション作用を受けて、しかるべき地盤への打ち
込み作用を受けることになる。

その際、前記第１回転駆動ギヤーの回転数を調整すれば
、アンカー類ロッドの送り速度を調節でき、また第２回
転駆動ギヤーの回転数および回転方向を変更すれば、ア
ンカー類ロッドの前進と後方への引き抜きの切換えも可
能で、もちろんその速度の調整もできる。

〔実施例〕

さらに本発明による打設機とアンカー類ロッドの構造、
形状を実施例図に基づいて具体的に説明する。

第１図は、打設機Ａに組み込まれた本発明の要部をなす
、アンカーロッドＢの回転送り機構とパーカッション作
動機構を示す縦断側面図であり、第２図はさらにその要
部のみを取り出して示す機構図である。

まず、第１図および第２図において、１はアンカーロッ
ドＢを回転駆動するための第１回転駆動ギヤーで、２は
アンカーロッドＢの送り機能をもたせた第２回転駆動ギ
ヤーで、２ａはこの第２回転駆動ギヤー２と一体をなす
円筒体である。３は軸線方向に貫通孔を穿設した中空状
のピストンで、アンカーロッド已に対しパーカッション
作用を附与するためのものである。

前記第１回転駆動ギヤー１は、第３図の正面図で示すよ
うに、中心の軸孔１ａは円形でない異形嵌合孔として穿
設されている。具体的には両面を平行にし、上下を円弧
状に形成した鍵穴状の異形嵌合孔をもって軸孔１ａとし
ている。なお１ｂは外周の歯を示す。

次に第２回転駆動ギヤー２は、第１図で示すように中心
の軸孔に、螺旋状の内ば歯車２ｂを刻設し、円筒体２ａ
を一体的に形成している。そして、前記第１回転駆動ギ
ヤー１および第２回転駆動ギヤー２には、それぞれ伝導
ギヤー４および５を噛合し、両伝導ギヤー４および５に
は、それぞれ駆動モータ４ａおよび５ａが接続されてい
る。

すなわち駆動モータ４ａおよび５ａにより、前記第１回
転駆動ギヤー１および第２回転駆動ギヤー２を、それぞ
れ同一方向に回転駆動するようになっている。なお、そ
の回転速度は適宜調節自在であり、かつ第２回転駆動ギ
ヤー２は、その回転を正逆切換操作可能となっている。

第１図において、１１．１２は第１回転駆動ギヤー１お
よび伝導ギヤー４のケーシングであり、１３は第２回転
駆動ギヤー２とその円筒体２ａおよび伝導ギヤー５のケ
ーシングである。

さらに１４は、ピストン３の外周を囲むシリンダで、１
５はこのシリンダ１４の前端部と後端部を密封シールす
るためのシールリング、１６は前記シリンダ１４のシリ
ンダエンドカバーである。

次にアンカーロッドＢにパーカッション作用を与える前
記ピストン３は、第１図および第２図で示すように、ピ
ストン３を軸線方向に往復振動させ、そのピストン３の
前端口縁部３ａを、前記第２回転駆動ギヤー２における
円筒体２ａの後端口縁部２ｃに当てて、その振動衝撃を
第２回転駆動ギヤー２に伝達させるように構成している
。

次にピストン３を往復振動させる手段としては、前記ピ
ストン３とシリンダ１４との間に形成されたチャンバー
Ｃ，Ｄ、Ｅに作動圧油を送り込んで、その作動圧油によ
りピストン３を往復振動させる、いわゆる油圧作動方式
によって行うようにしている。

なお、その制御方式は従来一般的に使用されている油圧
制御方式によるものであるため、その説明は省略する。

以上が、打設機Ａ内に組み込まれたアンカーロッドＢに
対する回転と送りと、さらにパーカッシ。

ヨンを与えるための構造機構である。

次にアンカーロッドＢは、第２図で示すように、外周に
前記第２回転駆動ギヤー２における螺旋状の内ば歯車２
ｂに緩やかに噛み合うスパイラル状の突起２１を有し、
かつ断面形状は第３図で示した第１回転駆動ギヤー１の
軸孔１ａになじむ、すなわち鍵穴状の軸孔１ａになじむ
ような断面からなる中空のアンカーロッドＢに構成して
いる。

すなわち中空軸の長手方向両面を平行に切り落すととも
に、上下円弧部にスパイラル状の突起２１を刻みつけた
中空アンカーロッドＢである。

本発明は、以上実施例に示したように構成しているため
、アンカーロッドＢを打設する場合は、前記第１回転駆
動ギヤー１．第２回転駆動ギヤー２さらにピストン３の
それぞれによって、中心に形成される軸孔に、ピストン
３側から前記中空アンカーロッドＢをねじ込むようにし
て挿入セットする。

ついで前記第１回転駆動ギヤー１および第２回転駆動ギ
ヤー２を回転駆動させる。すると、すでに説明した通り
、アンカーロッドＢは（第１図において左側方向）に回
転力を与えられて前進する。

同時にピストン３に加圧油を作用させて、ピストン３自
体を往復振動させると、第１図および第２図で示すよう
にピストン３の前端口縁部３ａが、第２回転駆動ギヤー
２における円筒体２ａの後端口縁部２Ｃに当り、第２回
転駆動ギヤー２自体に軸線方向の振動を与える。

そこで、この第２回転駆動ギヤー２が軸線方向に振動す
ると、この第２回転駆動ギヤー２の軸心に設けられてい
る螺旋状の内ば歯車２ｂの山の側面が、前記アンカーロ
ッドＢの外周に形成されているスパイラル状の突起２１
の側面に当接して、アンカーロッドＢに軸線方向のパー
カッション作用を与えることになる。

第４図は、この作用を示すためアンカーロッドＢにおけ
るスパイラル状の突起２１と第２回転駆動ギヤー２にお
ける螺旋状の内ば歯車２ｂの山の側面２ｂ’との当接状
態を示すもので、第２回転駆動ギヤー２が矢印方向に衝
撃振動を起すと、アンカーロッドＢが、その矢印方向と
同方向のパーカッション作用を受け、地盤に打ち込まれ
ることになる。

なお、第５図は本発明による打設機Ａおよびアンカーロ
ッドＢを用いて法面の補強工事を行っている状態を示す
ものである。

本発明は、以上説明したように、打設機Ａに組み込んだ
第１回転駆動ギヤー１と、第２回転駆動ギヤー２によっ
てアンカーロッドＢを回転させながら送り出し、同時に
ピストン３を振動させて、前記第２回転駆動ギヤー２に
おける螺旋状の内ば歯車２ｂを介してアンカーロッドＢ
にパーカッション作用を与えるように構成したものであ
るため、従来の打設機に比較して次のような効果がある
。

〔発明の効果〕

（１）本発明による打設機は、従来のようにドリフタ−
をスライドさせる必要がないため、スライド機構が不要
である。したがってガイドセルの長さも短くてよい、そ
の結果、打設機としての全体構造形状がコンパクトとな
り、軽量化される。

（２）法面工事のような作業条件が悪い場所での作業が
容易で、とくにトンネル内での工事や重機の搬入が不可
能な場所での施工作業が可能で、しかも作業性、効率性
が改善される。

（３）打設すべきアンカー類ロッドは、自穿孔方式であ
り、しかも埋込み方式であるため、あらかじめ打設用の
穿孔作業が不要で施工作業の手順が著しく簡略化される
。

（４）アンカー類ロッドがいわゆる中空のスクリューボ
ルトとなっているため、グラウトとの定着が良く、アン
カー類ロッドとしての信頼性が高い。

（５）　　アンカー類ロッドは、打設機の中心を通って
打込まれるようになっているため、アンカー類ロッドの
長さを適宜選定して使用でき、装着操作も簡単であるた
め、作業性１作業効率が高まる。

（６）第１回転駆動ギヤの回転数を適宜調整し、ロッド
回転数を変更すればロッドの送り速度の調整が可能であ
る。同様に第２回転駆動ギヤの回転数２回転方向を変更
すればロッドの前後進送り速＆　乙自由に変えることが
できる。したがって埋め込み式のアンカー類ロッドの打
設作業のみならず、穿孔機としても利用することが可能
である。すなわちアンカー類ロッドを穿孔用ロッドとし
て利用し、穿孔後の引き抜きは、前記第２回転駆動ギヤ
ーの回転方向を逆回転とすればよい。

以上のように本発明によるアンカー類ロッドの打設機お
よびアンカー類ロッドは、全体がコンパクトで、しかも
軽量化され、作業スペースに制約のある場所等における
アンカー類ロッド打設作業を著しく効率化し、かつ打設
したアンカー類ロッドの信頼性を高めることに太き（貢
献できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は打設機の
要部を縦断して示す側面図、第２図は打設機に組み込ま
れたアンカー類ロッドの回転機構と送り機構とパーカッ
ション機構を示す機構図、第３図は第１回転駆動ギヤー
の正面図、第４図はアンカー類ロッドに対する第２回転
駆動ギヤーにおける螺旋状の内ば歯車によるパーカッシ
ョン作用を示す拡大詳細図、第５図は本発明による打設
機によって法面にアンカーロッドを打設している状態を
示す側面図、第６図は従来の打設機を示す側面図、第７
図はその使用状態を示す側面図である。 Ａ・・・打設機　　　　　　Ｂ・・・アンカーロッドＣ
，Ｄ、Ｅ・・・作動油圧チャンパー ト・・第１回転駆動ギヤー １ａ・・・軸孔　　　　　　１ｂ・・・歯２・・・第２
回転駆動ギヤー ２ａ・・・円筒体 ２ｂ・・・螺旋状の内ば歯車 ３・・・ピストン ４．５・・・伝導ギヤー ２Ｃ・・・後端口縁部 ３ａ・・・前端口縁部 ４ａ、５ａ・・・駆動モータ １１．１２．１３・・・ケーシング １４・・・シリンダ　　　　　１５・・・シールリ１６
・・・シリンダエンドカバー ２１・・・スパイラル状の突起 ング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外周に歯形を有し、中心に円形でない異形嵌合孔
   を形成してなる第１回転駆動ギヤーと、同じく外周に歯
   形を有し、中心に螺旋状の内ば歯車を形成してなる第２
   回転駆動ギヤーを有する円筒体と、軸心に貫通孔を穿設
   したピストンとをそれぞれ同一軸線上に間隔をもって配
   列し、前記第１回転駆動ギヤーの外周と、第２回転駆動
   ギヤーの外周には、モータに接続された伝導ギヤーをそ
   れぞれ噛合させ、前記ピストンには、このピストンを軸
   線方向に衝撃力を与えるための加圧流体の作動装置を接
   続させて、このピストンの前端口縁部で前記第２回転駆
   動ギヤーにおける円筒体の後端口縁部に繰返し打撃を作
   用させることを特徴とするアンカー類ロッドの打設機。
2. （２）アンカー類ロッドは、断面が前記打設機における
   第１回転駆動ギヤーの異形嵌合孔になじむ異形断面の中
   空ロッドからなり、さらに軸線方向外周には、前記第２
   回転駆動ギヤーの螺旋状内ば歯車に緩やかに噛合するス
   パイラル状の突起を形成してなる請求項１記載のアンカ
   ー類ロッドの打設機用アンカー類ロッド。