JP4249107B2 - 棒状部材送り出し装置 - Google Patents

Description

本発明は、主にロックボルト打設作業において充填材注入パイプ等の棒状部材を地山に削孔された孔に送り出す装置に関する。

トンネル壁面へのロックボルト打設は、トンネルの変状対策工として地山の強度低下を防ぎ、塑性圧および偏圧等による変状進行ならびに覆工片の剥落防止に効果的である。トンネル内でのロックボルト打設作業では、比較的大きな断面を有するトンネルの場合、ドリルジャンボと呼ばれる発破装薬用の孔やロックボルト用の孔を削孔する削孔機により地山を削孔し、孔内に充填材を注入した後、ロックボルトを孔内に挿入してセットする（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−３１１９９６号公報 （第２−３頁、第１図）

しかしながら、充填材を孔内へ注入する作業は、殆どの場合、作業員が作業床上で切羽近傍のロックボルト孔に近づき、充填材注入用のホースを孔に挿入して充填材を注入しており、地山が不安定な場合には非常に危険な作業の一つとなっている。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、従来のドリルジャンボのようなロックボルト削孔機に装着するだけで充填材の注入作業が機械化できるシンプルで汎用性の高い棒状部材送り出し装置を提案し、以てロックボルト打設作業における安全性の向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る棒状部材送り出し装置では、ロックボルト削孔機のドリフターの回転・打撃力を伝達するシャフトに装着され、当該シャフトの回転を当該シャフトに直交する直交軸回りの回転に変換する駆動力変換機構と、棒状部材を保持し、前記直交軸を回転軸として回転することにより当該棒状部材を前後に送り出すピンチローラーとを備えることを特徴とする。
本発明では、ドリフターのシャフトの回転を当該シャフトに直交する直交軸回りの回転に変換する駆動力変換機構を介して、直交軸を回転軸とするピンチローラーを回転させることにより、ピンチローラーに保持された棒状部材が孔内に送り出される。即ち、ドリフターのシャフトに装着した駆動力変換機構を用いてドリフターの回転の駆動力を棒状部材の前後移動に利用することにより、棒状部材の送り出し作業を機械化するものである。これにより、例えば、棒状部材がロックボルト孔に充填する充填材の注入パイプである場合には、作業員が危険を犯して孔内に充填材を注入する必要がなくなり、作業の安全を確保することができる。また、従来のロックボルト削孔機に装着可能な汎用性の高い装置であるため、特殊なロックボルト打設専用機を開発する必要が無く、コストダウンも併せて図ることができる。

また、本発明に係る棒状部材送り出し装置では、前記駆動力変換機構は、前記ドリフターのシャフトに連結されるベベルロッドを回転軸として回転する第一ベベルギアと、当該第一ベベルギアに噛合し、前記直交軸回りに回転する第二ベベルギアとを備えていてもよい。
本発明では、駆動力変換機構にベベルギア（傘歯車）を用いてシンプルな構成とすることにより、信頼性の高い棒状部材送り出し装置を実現している。

本発明によれば、ドリフターのシャフトに装着した駆動力変換機構を用いてドリフターの回転の駆動力を棒状部材の前後移動に利用することにより、棒状部材の送り出し作業を機械化することができる。これにより、例えば、ロックボルト打設作業における安全を確保することができる。また、従来のロックボルト削孔機に装着可能な汎用性の高い棒状部材送り出し装置であるため、特殊なロックボルト打設専用機を開発する必要が無く、コストダウンも併せて図ることができる。

以下、本発明に係る注入パイプ送り出し（棒状部材送り出し）装置の実施形態について図面に基いて説明する。
図１は、本発明に係る注入パイプ送り出し装置をドリフターに装着した状態を示す側面図である。また、図２は本発明に係る注入パイプ送り出し装置の側面図であり、図３はその正面図である。

地山にロックボルト孔の削孔を行うロックボルト削孔機（図示省略）は、水平旋回および俯仰自在なブーム（図示省略）を備え、ブームを回転軸として旋回可能なガイドセル１２がブームの先端部に連結されている。
全長５ｍを超えるガイドセル１２上には、削孔ロッド（図示省略）を装着して削孔ロッドに回転・打撃力を加えるドリフター１１が搭載されており、ドリフター１１はガイドセル１２に沿って前後に移動できるようになっている。地山を削孔する際は、ドリフター１１のシャフト１１ａの先端部に削孔ロッドを連結し、シャフト１１ａを介して削孔ロッドに回転・打撃力を加える。

削孔ロッドによって地山に削孔された孔内にモルタルやセメントミルクなどの充填材を注入する際は、削孔ロッドに代えて、ドリフター１１のシャフト１１ａの先端部に注入パイプ送り出し装置１を装着する。

注入パイプ送り出し装置１は、駆動力変換機構２と、駆動力変換機構２を内蔵する筐体６上に並設される１対のピンチローラー７、７’を主な構成要素とする。
駆動力変換機構２は、連結部３ａを介してドリフター１１のシャフト１１ａに連結されるベベルロッド３と、ベベルロッド３に環装される第一ベベルギア４と、第一ベベルギア４に噛合し、ベベルロッド３と直交する直交軸８を回転軸として回転する第二ベベルギア５とからなる。
ベベルロッド３は筐体６を構成する対向する側板６ａ、６ａ間に軸架されている。また、直交軸８は、筐体６の天板６ｂを貫通し、筐体６の内部側に第二ベベルギア５が、筐体６の外部側にピンチローラー７がそれぞれ取り付けられている。
１対のピンチローラー７、７’は、棒状部材としての注入パイプ１０を前後に移動させるために備えられており、外周部がゴムで形成されたピンチローラー７、７’間を注入パイプ１０が移動する。また、天板６ｂ上には、注入パイプ１０を支持するための補助ローラー９が設置されている。
注入パイプ１０は、長さ４〜６ｍ程度の鋼管あるいは塩ビ管であって、先端部には充填材を噴出するための孔が形成されている。
なお、筐体６がシャフト１１ａと一緒に回転しないように、筐体６の底板６ｃはガイドセル１２上を移動する支持フレーム１３に固定されている。

本実施形態では、駆動力変換機構２に第一ベベルギア４および第二ベベルギア５を用いてシンプルな構成とすることにより、信頼性の高い注入パイプ送り出し装置１を実現している。

次に、本発明に係る注入パイプ送り出し装置１の動作について説明する。
ドリフター１１のシャフト１１ａを回転させると、連結部３ａを介してシャフト１１ａに連結されたベベルロッド３が回転し、ベベルロッド３に環装された第一ベベルギア４が回転する。それと同時に、第一ベベルギア４に噛合する第二ベベルギア５が回転し、第二ベベルギア５と直交軸８を同じくするピンチローラー７が回転を始める。ピンチローラー７、７’間に注入パイプ１０の先端部を挿入すると、ピンチローラー７、７’により注入パイプ１０は前方に送り出される。
一方、注入パイプ１０を後方に移動させるには、ドリフター１１のシャフト１１ａを逆方向に回転させればよい。

次に、本発明に係る注入パイプ送り出し装置１を用いたロックボルト打設作業について概略説明する。
先ず、ロックボルト削孔機のブームおよびガイドセル１２を操作して、削孔位置に削孔ロッドの先端部を合わせる。そして、ドリフター１１をガイドセル１２に沿って前進させながら削孔ロッドにより地山を削孔する。削孔が完了すると、ドリフター１１をガイドセル１２に沿って後退させながら削孔ロッドを孔から引抜く。
次いで、ドリフター１１のシャフト１１ａから削孔ロッドを取り外し、シャフト１１ａに注入パイプ送り出し装置１を装着する。シャフト１１ａを回転させ、注入パイプ１０を前方に送り出し、孔内に挿入する。そして、注入パイプ１０の後端に圧送ホース（図示省略）を接続し、圧送機（図示省略）から充填材を圧送して孔内に充填材を注入する。その後、ドリフター１１のシャフト１１ａを逆回転させて注入パイプ１０を孔内から徐々に引抜いていく。
充填材の注入が完了すると、クランプアーム（図示省略）で保持したロックボルト（図示省略）をドリフター１１の進路上に供給し、ドリフター１１をガイドセル１２に沿って前進させることでロックボルトを前方に送り出し、孔内にロックボルトを挿入してセットする。

本実施形態による注入パイプ送り出し装置１では、ドリフター１１のシャフト１１ａに装着した駆動力変換機構２を用いてドリフター１１の回転の駆動力を注入パイプ１０の前後移動に利用することにより、注入パイプ１０の挿入や引抜き等の送り出し作業を機械化するものである。これにより、作業員が従来作業床上で切羽近傍のロックボルト孔に近づき、充填材注入用のホースを孔に挿入して充填材を注入し、徐々にホースを引き出してくるという一連の危険な作業をロックボルト削孔機を用いて安全に行うことが可能となる。また、従来のロックボルト削孔機に装着可能な汎用性の高い注入パイプ送り出し装置１であるため、特殊なロックボルト打設専用機を開発する必要が無く、コストダウンも併せて図ることができる。

以上、本発明に係る注入パイプ送り出し装置の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記の実施形態では、１対のピンチローラーを使用しているが、２対以上のピンチローラーを使用してもよい。また、本実施形態では、送り出す部材を注入パイプとしたが、ロックボルトを送り出すことでもよく、その場合にはロックボルト挿入（送り出し）装置として用いられる。

本発明に係る注入パイプ送り出し装置をドリフターに装着した状態を示す側面図である。 本発明に係る注入パイプ送り出し装置の側面図である。 同、正面図である。

符号の説明

１ 注入パイプ送り出し（棒状部材送り出し）装置
２ 駆動力変換機構
３ ベベルロッド
３ａ 連結部
４ 第一ベベルギア
５ 第二ベベルギア
６ 筐体
６ａ 側板
６ｂ 天板
６ｃ 底板
７ ピンチローラー
８ 直交軸
９ 補助ローラー
１０ 注入パイプ
１１ ドリフター
１１ａ シャフト
１２ ガイドセル
１３ 支持フレーム

Claims (2)

1. ロックボルト削孔機のドリフターの回転・打撃力を伝達するシャフトに装着され、当該シャフトの回転を当該シャフトに直交する直交軸回りの回転に変換する駆動力変換機構と、棒状部材を保持し、前記直交軸を回転軸として回転することにより当該棒状部材を前後に送り出すピンチローラーとを備えることを特徴とする棒状部材送り出し装置。
2. 前記駆動力変換機構は、前記ドリフターのシャフトに連結されるベベルロッドを回転軸として回転する第一ベベルギアと、当該第一ベベルギアに噛合し、前記直交軸回りに回転する第二ベベルギアとを備えることを特徴とする請求項１に記載の棒状部材送り出し装置。

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