特開 2022-164339 ロックボルトの連結用カプラー及びロックボルト施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022164339

(43)【公開日】2022-10-27

(54)【発明の名称】ロックボルトの連結用カプラー及びロックボルト施工方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 20/00 20060101AFI20221020BHJP

【ＦＩ】

E21D20/00 Z

E21D20/00 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021069765

(22)【出願日】2021-04-16

(71)【出願人】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】594052917

【氏名又は名称】北越メタル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085556

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 昇

(74)【代理人】

【識別番号】100115211

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 三十義

(72)【発明者】

【氏名】友野 雄士

(72)【発明者】

【氏名】宮本 真吾

(72)【発明者】

【氏名】小林 勉

(57)【要約】

【課題】ロックボルトを一直線に継ぎ足しながら地山に挿し込む際、ロックボルト施工装置に高精度の軸合わせ機構を設けなくても、カプラーとロックボルトとを確実に連結可能とする。
【解決手段】地山２に形成されたロックボルト孔４にロックボルト施工装置３によって複数のロックボルト１０を順次一列に挿し込みながら、カプラー２０によってこれらロックボルト１０を一直線に連結する、カプラー２０は、筒状の本体部２１と、一方側の第１連結部２３と、他方側の第２連結部２４を含む。第１連結部２３に第１ロックボルト１０Ａの端部が連結される。第２連結部２４に第２ロックボルト１０Ｂの端部が連結される。第２連結部２４は、第２ロックボルト１０Ｂの第２雄ネジ部１５と螺合される第２雌ネジ部２５と、本体部２１の端面２０ｆから内周面へ向かって縮径する第２テーパ部２６と、第２雌ネジ部２５と第２テーパ部２６との間のストレート部２７とを有している。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

地山に形成されたロックボルト孔に順次一列に挿し込まれる複数のロックボルトを一直線に連結するカプラーであって、
筒状の本体部と、
前記本体部の軸方向の中間部より一方側の部分に形成されて、第１ロックボルトの端部と連結される第１連結部と、
前記本体部の軸方向の前記中間部より他方側の部分に形成されて、第２ロックボルトの端部と連結される第２連結部と、を備え、
前記第２連結部が、前記本体部の内周面に形成されて、第２ロックボルトの端部の第２雄ネジ部と螺合される第２雌ネジ部と、
前記本体部の前記他方側の端面から前記内周面へ向かって縮径する第２テーパ部と、
前記内周面における前記第２テーパ部と前記第２雌ネジ部との間の円筒凹面をなすストレート部と
を備えたことを特徴とするロックボルト連結用カプラー。

【請求項2】

前記ストレート部の内径が、前記第２雌ネジ部の谷部における内径と実質同等であることを特徴とする請求項１に記載のロックボルト連結用カプラー。

【請求項3】

前記本体部の前記一方側の部分の外周面には、前記一方側の端面へ向かって縮径する第１テーパ部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロックボルト連結用カプラー。

【請求項4】

地山に形成されたロックボルト孔にロックボルト施工装置によって複数のロックボルトを順次一列に挿し込みながら、これらロックボルトを一直線に連結するロックボルト施工方法であって、
請求項１～３の何れか１項に記載のカプラーを先行のロックボルトの末端部又は後続のロックボルトの先端部に装着しておき、
前記先行のロックボルトの先端部を前記ロックボルト孔に挿し込み後、
前記後続のロックボルトの末端部を前記ロックボルト施工装置のドリフターに連結し、かつ前記カプラーを前記先行のロックボルトの末端部と前記後続のロックボルトの先端部とに跨らせるとともに、前記ドリフターから前記後続のロックボルトに回転トルクを入力して、前記先行及び後続のロックボルトどうしを前記カプラーを介して連結し、
その後、前記ドリフターを前進させて、前記連結後の先行及び後続のロックボルトを前記ロックボルト孔に挿し込むことを特徴とするロックボルト施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばトンネル周辺の地山に打ち込まれるロックボルトを一直線に連結するカプラー及び該カプラーを用いたロックボルトの施工方法に関し、特にロックボルト施工装置によって自動施工するのに適したロックボルト連結用カプラー及びロックボルト施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、ロックボルト施工装置を用いたロックボルトの施工方法が開示されている。ロックボルト施工装置としては、例えばドリルジャンボが用いられている。ドリルジャンボは、機体と、該機体から延びる２つ（複数）のブームを有している。各ブームに、ガイドセルと、該ガイドセルに沿って進退されるドリフターが搭載されている。穿孔用のブームのドリフターには、穿孔ロッドが接続され、該穿孔ロッドの先端のビットで地山を穿孔してロックボルト孔を形成する。続いて、ロックボルト打設用のブームのドリフターに先行ロックボルトが接続され、該先行ロックボルトが前記ロックボルト孔に打ち込まれる。その後、前記ロックボルト打設用のドリフターに後続ロックボルトが接続され、先行ロックボルトの末端にカプラーを介して後続ロックボルトが継ぎ足されて、さらに深く打ち込まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０２１２１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記ロックボルト施工において、カプラーを介してロックボルトどうしを連結する際は、カプラーとロックボルトとを正確に軸合わせする必要がある。軸ずれが大きいと連結することができない。一方、ロックボルト施工装置におけるガイドセルの先端部には、軸合わせ用のセントラライザが設けられているが、カプラーとロックボルトとの連結に必要な軸合わせ精度を出すのは簡単でなく、軸合わせ精度を高める機構を付加すると装置コストが高くなり、トンネル施工現場での損耗も予想される。
本発明は、かかる事情に鑑み、ロックボルトを一直線に継ぎ足しながら地山に挿し込む際、ロックボルト施工装置に高精度の軸合わせ機構を設けなくても、カプラーとロックボルトとを確実に連結可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記課題を解決するため、本発明は、地山に形成されたロックボルト孔に順次一列に挿し込まれる複数のロックボルトを一直線に連結するカプラーであって、
筒状の本体部と、
前記本体部の軸方向の中間部より一方側の部分に形成されて、第１ロックボルトの端部と連結される第１連結部と、
前記本体部の軸方向の前記中間部より他方側の部分に形成されて、第２ロックボルトの端部と連結される第２連結部と、を備え、
前記第２連結部が、前記本体部の内周面に形成されて、第２ロックボルトの端部の第２雄ネジ部と螺合される第２雌ネジ部と、
前記本体部の前記他方側の端面から前記内周面へ向かって縮径する第２テーパ部と、
前記内周面における前記第２テーパ部と前記第２雌ネジ部との間の円筒凹面をなすストレート部と
を備えたことを特徴とする。

【0006】

前記ストレート部の内径が、前記第２雌ネジ部の谷部における内径と実質同等であることが好ましい。

【0007】

前記本体部の前記一方側の部分の外周面には、前記一方側の端面へ向かって縮径する第１テーパ部が形成されていることが好ましい。

【0008】

本発明方法は、地山に形成されたロックボルト孔にロックボルト施工装置によって複数のロックボルトを順次一列に挿し込みながら、これらロックボルトを一直線に連結するロックボルト施工方法であって、
前記カプラーを先行のロックボルトの末端部又は後続のロックボルトの先端部に装着しておき、
前記先行のロックボルトの先端部を前記ロックボルト孔に挿し込み後、
前記後続のロックボルトの末端部を前記ロックボルト施工装置のドリフターに連結し、かつ前記カプラーを前記先行のロックボルトの末端部と前記後続のロックボルトの先端部とに跨らせるとともに、前記ドリフターから前記後続のロックボルトに回転トルクを入力して、前記先行及び後続のロックボルトどうしを前記カプラーを介して連結し、
その後、前記ドリフターを前進させて、前記連結後の先行及び後続のロックボルトを前記ロックボルト孔に挿し込むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ロックボルトを一直線に継ぎ足しながら地山に挿し込む際、ロックボルト施工装置に高精度の軸合わせ機構を設けなくても、カプラーとロックボルトとを確実に連結可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係るカプラーで継ぎ足されたロックボルトを、トンネル周辺の地山に打設施工した状態で示す側面断面図である。

【図2】図２（ａ）は、前記第１実施形態における先行ロックボルトの側面図である。図２（ｂ）は、前記第１実施形態における後続ロックボルトの側面図である。

【図3】図３（ａ）は、前記カプラーの一態様を示す側面断面図である。図３（ｂ）は、前記カプラーの他の態様を示す側面断面図である。

【図4】図４（ａ）は、前記ロックボルトを打設施工するためのロックボルト施工装置の平面図である。図４（ｂ）は、前記ロックボルト施工装置の側面図である。

【図5】図５は、前記ロックボルト施工装置のロックボルト打設機構の平面図である。

【図6】図６は、前記ロックボルト打設機構を、先行ロックボルトをセットする工程で示す、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う側面図である。

【図7】図７（ａ）は、前記ロックボルト施工装置によるトンネル周辺地山へのロックボルト打設方法を、穿孔工程後、先行ロックボルト挿し込み工程前の段階で示す側面図である。図７（ｂ）は、先行ロックボルト挿し込み工程を示す側面図である。図７（ｃ）は、先行ロックボルト挿し込み後のドリフター後退工程を示す側面図である。図７（ｄ）は、後続ロックボルトのセット工程を示す側面図である。図７（ｅ）は、後続ロックボルトの先行ロックボルトへの継ぎ足し工程を示す側面図である。図７（ｆ）は、継ぎ足し後の長尺ロックボルトの挿し込み工程を示す側面図である。

【図8】図８（ａ）は、前記継ぎ足し工程において、後続ロックボルトの先端部がカプラーの第２テーパ部に案内される段階を示す側面断面図である。図８（ｂ）は、前記後続ロックボルトの先端部がカプラーのストレート部に案内される段階を示す側面断面図である。図８（ｃ）は、継ぎ足し工程が完了した段階を示す側面断面図である。

【図9】図９は、前記後続ロックボルトが芯ずれした状態でカプラーの第２テーパ部に案内される状態を示す拡大側面図である。

【図10】図１０（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る先行ロックボルトの側面図である。図１０（ｂ）は、前記第２実施形態に係る後続ロックボルトの側面図である。

【図11】図１１（ａ）～同図（ｃ）は、前記第２実施形態に係るロックボルト施工方法における継ぎ足し工程を順追って示す側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
＜第１実施形態（図１～図９）＞
図１は、施工中の山岳トンネル１を示したものである。トンネル１の周辺の地山２には複数（図では１つだけ図示）のロックボルト孔４が形成されている。ロックボルト孔４は真っ直ぐ長く延びている。各ロックボルト孔４に直線状のロックボルト５が挿し込まれている。

【0012】

図１に示すように、ロックボルト５は、複数の短尺のロックボルト１０が一直線に連結されて長尺化されたものである。これら短尺ロックボルト１０が１本ずつロックボルト孔４に順次挿し込まれながら継ぎ足される。ここでは、１の長尺ロックボルト５を構成する短尺ロックボルト１０の数は、２本であるが、これに限らず、３本又はそれ以上であってもよい。
ロックボルト５におけるトンネル１内に臨む手前側端部（末端部）は、角座金６及び定着ナット７によってトンネル内面に定着されている。

【0013】

長尺ロックボルト５の軸方向に隣接する２つのロックボルト１０の一方を「第１ロックボルト」と称し、他方を「第２ロックボルト」と称す。本実施形態では、ロックボルト孔４における奥側（図１において左側）に配置された先行ロックボルト１０Ａが「第１ロックボルト」を構成し、ロックボルト孔４における手前側（図１において右側）に配置された後続のロックボルト１０Ｂが「第２ロックボルト」を構成している。

【0014】

図２に示すように、各ロックボルト１０の外周面の主部分１１には、文様状の凸条１１ｄが形成されている。図２（ａ）に示すように、先行ロックボルト１０Ａの先端部は、先細のテーパ部１２となっている。先行ロックボルト１０Ａの末端部の外周には、雄ネジ部１３が形成されている。該雄ネジ部１３より末端側（図２（ａ）において右側）は、テーパ部１４となっている。

【0015】

図２（ｂ）に示すように、後続ロックボルト１０Ｂの先端部の外周面には、雄ネジ部１５（第２雄ネジ部）が形成されている。該雄ネジ部１５より先端側は、先細のテーパ部１６となっている。後続ロックボルト１０Ｂにおける、雄ネジ部１５と文様状凸条１１ｄが形成された主部分１１との間の外周面は、文様状凸条１１ｄが無い滑らかな円筒面１７となっている。円筒面１７の外径は、雄ネジ部１５の谷径と実質同等である。実質同等とは、円筒面１７の外径と雄ネジ部１５の谷径とが厳密に同一であるのに限らず、若干の大小（例えば１ｍｍ程度以下）があってもよいとの趣旨である。円筒面１７と文様状凸条１１ｄを有する主部分１１との間には、雄ネジ部１５の山の高さ相当分の段差１０ｄが形成されている。後続ロックボルト１０Ｂの末端部の外周には、雄ネジ部１８が形成されている。該雄ネジ部１８より末端側（図２（ａ）において右側）には、非円形断面の被連結凸部１９が形成されている。

【0016】

図１に示すように、ロックボルト１０Ａ，１０Ｂどうし間にカプラー２０が配置されている。カプラー２０を介してロックボルト１０Ａ，１０Ｂどうしが一直線に連結されている。

【0017】

図３に示すように、カプラー２０は、本体部２１と、第１及び第２連結部２３，２４とを備えている。本体部２１は、筒状に形成されている。該本体部２１の軸方向の中間部より一方側（図３において左側）の部分に第１連結部２３が形成され、他方側（図３において右側）の部分に第２連結部２４が形成されている。図１に示すように、第１連結部２３が、先行ロックボルト１０Ａの端部と連結される。第２連結部２４が、後続ロックボルト１０Ｂの端部と連結される。

【0018】

詳しくは、図３（ａ）及び同図（ｂ）に示すように、カプラー２０における筒状の本体部２０の内周面には、雌ネジ２２が形成されている。雌ネジ２２は、カプラー２０の一方側の端面２０ｅから軸方向の中間部を越えて他方側の部分の中途部まで延びている。軸方向の中間部から一方側の雌ネジ２２によって、第１連結部２３が構成されている。本体部２１の一方側（図３において左側）の部分の外周面には、一方側の端面２０ｅへ向かって縮径する第１テーパ部２１ａが形成されている。カプラー２０の軸線Ｌ_２０に対する第１テーパ部２１ａのテーパ角度α_２１ａは、好ましくはα_２１ａ＝０°超～２０°程度、より好ましくはα_２１ａ＝１０°程度である。なお、カプラー２０の一方側の端部の外周面をテーパとせずにストレート（α_２１ａ＝０°）にしてもよい。

【0019】

第２連結部２４は、第２雌ネジ部２５と、第２テーパ部２６と、ストレート部２７を含む。第２雌ネジ部２５は、カプラー２０における軸方向の中間部より他方側の雌ネジ２２によって構成されている。

【0020】

第２テーパ部２６は、カプラー２０の他方側の端面２０ｆから内周面へ向かって縮径されている。カプラー２０の軸線Ｌ_２０に対する第２テーパ部２６のテーパ角度α_２６は、０°超９０°未満であり、好ましくはα_２６＝５°～６０°程度、より好ましくはα_２６＝１０°～４５°程度である。
図３（ａ）の態様においては、第２テーパ部２６のテーパ角度α_２６は、α_２６＝４５°程度である。
図３（ｂ）の態様においては、第２テーパ部２６のテーパ角度α_２６は、α_２６＝１０°程度である。

【0021】

カプラー２０の内周面における第２テーパ部２６と第２雌ネジ部２５との間の部分は、滑らかな円筒凹面をなすストレート部２７となっている。ストレート部２７の内径は、雌ネジ２５の谷部における内径（谷径）と実質同等である。実質同等とは、ストレート部２７の内径と雌ネジ２５の谷径とが厳密に同一であるのに限らず、若干の大小（例えば１ｍｍ程度以下）があってもよいとの趣旨である。ストレート部２７の軸長L_２７は、適宜設定でき、例えばカプラー２０の全長の０．１倍～０．５倍程度である。

【0022】

ストレート部２７と第２雌ネジ部２５との間には、第２雌ネジ部２５へ向かって縮径するテーパ状段差２４ｄが形成されている。
カプラー２０は、ユニクロメッキ等によって表面処理されることが好ましい。

【0023】

図４（ａ）及び同図（ｂ）は、ロックボルト施工を行うロックボルト施工装置３を示す。ロックボルト施工装置３は、例えばドリルジャンボによって構成され、機体３ａと、該機体３ａから延びる２つ（複数）の可動ブーム３ｂ，３ｃを備えている。穿孔用のブーム３ｂには、穿孔機構３ｄが設けられている。打設用のブーム３ｃには、ロックボルト打設機構３ｅが設けられている。

【0024】

図５に示すように、ロックボルト打設機構３ｅは、ガイドセル３１と、セット機構３２と、ドリフター３３と、セントラライザ３５を含む。打設用ブーム３ｃの先端に直線レール状のガイドセル３１が設けられている。ガイドセル３１の側方には、ロックボルトマガジン３２ａを含むセット機構３２が設けられている。

【0025】

ロックボルトマガジン３２ａには、第１、第２ロックボルト１０Ａ，１０Ｂが装填されている。ロックボルトマガジン３２ａにおける先行ロックボルト１０Ａの末端部には、カプラー２０が装着されている。すなわち、雄ネジ部１３に第１連結部２３の雌ネジ２２を螺合させることで、先行ロックボルト１０Ａの末端部の外周にカプラー２０の一方側の部分を嵌め込んでおく。

【0026】

図６に示すように、ガイドセル３１上にはドリフター３３が進退可能に搭載されている。ドリフター３３には、ロックボルト１０Ａ，１０Ｂどうしをカプラー２０を介して螺合するときの回転トルクを入力するための回転駆動機構が内蔵されている。ドリフター３３の出力軸には、筒状の連結機構３４が設けられている。連結機構３４は、各ロックボルト１０Ａ，１０Ｂの末端部とドリフター３３とを解放可能に連結する機能を有する。
ガイドセル３１の先端部には、セントラライザ３５が設けられている。セントラライザ３５は、ロックボルトの軸合わせ機構に加えて、ロックボルトをチャッキングして把持する供回り阻止機構を含む。

【0027】

地山２へのロックボルト５の打ち込み（ロックボルト施工）は、次のようにして行われる。
＜穿孔工程＞
図７（ａ）に示すように、穿孔用ブーム３ｂの穿孔機構３ｄ（図４（ａ））によって、トンネル１の周辺の地山２にロックボルト孔４を形成する。

【0028】

＜先行ロックボルトセット工程＞
図６に示すように、打設用ブーム３ｃのロックボルト打設機構３ｅにおいては、ドリフター３３をガイドセル３１の後端部に後退させた状態で、セット機構３２によって、先行の先行ロックボルト１０Ａをガイドセル３１にセットする。前述したように、該先行ロックボルト１０Ａの末端部には、予めカプラー２０が装着されている。
セットされた先行ロックボルト１０Ａの末端部と連結機構３４とを連結する。連結機構３４は、カプラー２０を介して先行ロックボルト１０Ａと連結されてもよく、先行ロックボルト１０Ａと直接連結されてもよい。先行ロックボルト１０Ａと連結機構３４とは、ドリフター３３の打ち込み力が先行ロックボルト１０Ａに伝達可能に連結されていればよい。

【0029】

＜先行ロックボルト挿し込み工程＞
前記穿孔機構３ｄ（図４（ａ））によるロックボルト孔４（図７（ａ））の形成後、穿孔用ブーム３ｂ（図４（ａ））を退避させるとともに、図７（ａ）に示すように、打設用ブーム３ｃを進出させて、ガイドセル３１上の先行ロックボルト１０Ａがロックボルト孔４と一直線をなすように配置する。
図７（ｂ）に示すように、続いて、ドリフター３３をガイドセル３１に沿って前進させる。これによって、先行ロックボルト１０Ａの先端部がロックボルト孔４に挿し込まれる。

【0030】

先行ロックボルト１０Ａにおける末端部より先端側の部分がロックボルト孔４に挿し込まれ、かつ前記末端部が未挿入の段階で、ドリフター３３の前進を停止する。そして、図７（ｃ）に示すように、ドリフター３３を後退させる。これに伴って、先行ロックボルト１０Ａと連結機構３４との連結が解除され、先行ロックボルト１０Ａがロックボルト孔４に残置される。ドリフター３３は、ガイドセル３１の後端部まで戻される。

【0031】

＜後続ロックボルトセット工程＞
次に、図７（ｄ）に示すように、後続ロックボルト１０Ｂをセット機構３２（図５）によってガイドセル３１にセットする。該後続ロックボルト１０Ｂの末端部の被連結凸部１９と連結機構３４とをトルク伝達可能に嵌合する。ひいては、後続ロックボルト１０Ｂとドリフター３３とをトルク伝達可能に連結する。

【0032】

＜継ぎ足し工程＞
そして、図７（ｅ）に示すように、ドリフター３３をゆっくり前進させるとともに、ドリフター３３から連結機構３４を介して後続ロックボルト１０Ｂに回転トルクを入力する。
図８（ａ）に示すように、ドリフター３３の前進によって、後続ロックボルト１０Ｂの先端部が、カプラー２０の第２連結部２４へ案内される。このとき、図８（ａ）の二点鎖線にて示すように、後続ロックボルト１０Ｂとカプラー２０の軸線どうしが正確に一致されていなかったとしても、図９に示すように、後続ロックボルト１０Ｂの先端のテーパ部１６が、第２テーパ部２６に当たり、これらテーパ部１６，２６どうしの相互作用によって、後続ロックボルト１０Ｂがカプラー２０内へ導かれる。

【0033】

続いて、図８（ｂ）に示すように、後続ロックボルト１０Ｂの先端部が、ストレート部２７内に導入される。このとき、図８（ｂ）の二点鎖線にて示すように、後続ロックボルト１０Ｂの軸線が、カプラー２０の軸線に対して多少傾いていたとしても、後続ロックボルト１０Ｂの先端部とストレート部２７との相互作用によって、後続ロックボルト１０Ｂの傾斜が矯正される。これによって、後続ロックボルト１０Ｂが、自ずと、カプラー２０に対して正確に軸合わせされる。このようにして、カプラー２０が、先行ロックボルト１０Ａの末端部と後続ロックボルト１０Ｂの先端部とに跨る。更に、テーパ部１６とテーパ状段差部２４ｄとの相互作用によって、後続ロックボルト１０Ｂの雄ネジ部１５が、第２雌ネジ部２５に対してより正確に軸合わせされる。

【0034】

そして、図８（ｃ）に示すように、前記ドリフター３３からの回転トルクによって、後続ロックボルト１０Ｂの雄ネジ部１５が、第２雌ネジ部２５にねじ込まれる。これによって、カプラー２０内において、先行ロックボルト１０Ａの末端部と後続ロックボルト１０Ｂの先端部とが突き当たる。このようにして、ロックボルト１０Ａ，１０Ｂどうしがカプラー２０を介して連結され、長尺ロックボルト５となる。
このとき、図７（ｅ）に示すように、セントラライザ３５のチャッキング（供回り阻止機構）によって、先行ロックボルト１０Ａの末端部又はカプラー２０を把持しておく。これによって、先行ロックボルト１０Ａ及びカプラー２０の供回りを阻止でき、カプラー２０と後続ロックボルト１０Ｂを確実に螺合して連結できる。
セントラライザ３５に高精度の軸合わせ機能を付与する必要は無く、装置コストを抑えることができる。

【0035】

＜長尺ロックボルト挿し込み工程＞
続いて、図７（ｆ）に示すように、ドリフター３３をガイドセル３１に沿って前進させて、長尺ロックボルト５（連結後の第１及び第２ロックボルト１０Ａ，１０Ｂ）をロックボルト孔４に更に挿し込む。これによって、先行ロックボルト１０Ａが、ロックボルト孔４の奥側部分まで挿し込まれる。後続ロックボルト１０Ｂは、ロックボルト孔４の手前側部分に配置される。

【0036】

＜退避工程＞
図示は省略するが、その後、ドリフター３３を後退させる。これに伴って、連結機構３４が被連結凸部１９から外れることで、ロックボルト打設機構３ｅが後続ロックボルト１０Ｂから切り離される。さらに、打設用ブーム３ｃを退避させる。

【0037】

＜定着工程＞
図１及び図７（ｆ）に示すように、後続ロックボルト１０Ｂの末端部は、予め装着しておいた角座金６及び定着ナット７によって地山面に定着する。
このようにして、短尺のロックボルト１０を順次、カプラー２０を介して一直線に継ぎ足しながら長尺化することによって、長尺ロックボルト５を長軸ロックボルト孔４の全長にわたって打設できる。
ドリフター３３のストロークを長くする必要が無く、ロックボルト施工装置３を小型化できる。

【0038】

次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の形態と重複する構成に関しては図面に同一符号を付して説明を簡略化する。
＜第２実施形態（図１０～図１１）＞
本発明の第２実施形態においては、後続ロックボルト１０Ｂが「第１ロックボルト」を構成し、先行ロックボルト１０Ａが「第２ロックボルト」を構成している。詳しくは、図１０（ａ）に示すように、第２ロックボルトである先行ロックボルト１０Ａの末端部に第２雄ネジ部１３Ａが設けられている。先行ロックボルト１０Ａにおける、文様状凸条１１を有する主部分１１と第２雄ネジ部１３Ａとの間には、文様状凸条１１ｄが無い滑らかな円筒面１７Ａが形成されている。

【0039】

図１０（ｂ）に示すように、第１ロックボルトである後続ロックボルト１０Ｂの先端部には、円筒面１７（図２（ｂ）参照）が形成されていない。後続ロックボルト１０Ｂにおいては、文様状凸条１１を有する主部分１１と先端の雄ネジ部１５Ｂとが直接に隣接している。

【0040】

＜第２実施形態のロックボルト施工方法＞
図１１（ａ）に示すように、第２実施形態においては、カプラー２０が、後続ロックボルト１０Ｂの先端部に予め装着された状態で、ロックボルト打設機構３ｅ（図５）にセットされる。カプラー２０は、第１実施形態（図８）とは１８０°逆向きにされて、第１連結部２３の雌ネジ２２が、後続ロックボルト１０Ｂの先端部の雄ネジ部１５Ｂに螺合されている。第２連結部２４が、後続ロックボルト１０Ｂから先端方向へ突出されている。

【0041】

図１１（ａ）～同図（ｃ）に示すように、ドリフター３３の前進によって（図７（ｅ）参照）、カプラー２０の第２連結部２４が先行ロックボルト１０Ａの末端部の外周に嵌る。このとき、図１１（ａ）の二点鎖線にて示すように、先行ロックボルト１０Ａとカプラー２０が芯ずれしていたときは、カプラー２０の第２テーパ部２６が先行ロックボルト１０Ａのテーパ部１４に当たり、これらテーパ部２６，１４どうしの相互作用によって、先行ロックボルト１０Ａがカプラー２０内へ導かれる。

【0042】

さらに、図１１（ｂ）に示すように、先行ロックボルト１０Ａの末端部がストレート部２７内に導入される。このとき、図１１（ｂ）の二点鎖線にて示すように、カプラー２０の軸線が先行ロックボルト１０Ａの軸線に対して多少傾いていたとしても、ストレート部２７と先行ロックボルト１０Ａの末端部との相互作用によって、カプラー２０の傾きが矯正される。これによって、先行ロックボルト１０Ａとカプラー２０が正確に軸合わせされる。このようにして、カプラー２０が、先行ロックボルト１０Ａの末端部と後続ロックボルト１０Ｂの先端部とに跨る。更に、テーパ部１４とテーパ状段差部２４ｄとの相互作用によって、先行ロックボルト１０Ａの末端部の第２雄ネジ部１３Ａが、第２雌ネジ部２５に対してより正確に軸合わせされる。

【0043】

さらに、図１１（ｃ）に示すように、ドリフター３３（図７（ｅ）参照）からの回転トルクによって、第２雄ネジ部１３Ａが、第２雌ネジ部２５にねじ込まれる。やがて、カプラー２０内において先行ロックボルト１０Ａの末端部と後続ロックボルト１０Ｂの先端部とが突き当たる。このようにして、ロックボルト１０Ａ，１０Ｂどうしがカプラー２０を介して連結され、長尺ロックボルト５となる。

【0044】

本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨に反しない範囲内において種々の改変をなすことができる。
例えば、カプラー２０の第１連結部２３と第１ロックボルトの端部との連結手段は、ネジ結合に限らず、カシメ、溶接等であってもよい。
本発明のロックボルトは、山岳トンネルに限らず、鉱山坑道、擁壁、法面、その他軟弱地盤の補強施工等に適用できる。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本発明は、例えば山岳トンネルの周辺地山の補強に適用できる。

【符号の説明】

【0046】

１ トンネル
２ 地山
３ ロックボルト施工装置
３ｅ ロックボルト打設機構
３１ ガイドセル
３２ セット機構
３３ ドリフター
３４ 連結機構
３５ セントラライザ
４ ロックボルト孔
５ 長尺ロックボルト
１０ 短尺ロックボルト
１０Ａ 先行ロックボルト（第１ロックボルト、第２ロックボルト）
１０Ｂ 後続ロックボルト（第２ロックボルト、第１ロックボルト）
１３Ａ 第２雄ネジ部
１５ 第２雄ネジ部
２０ カプラー
２１ 本体部
２１ａ 第１テーパ部
２３ 第１連結部
２４ 第２連結部
２５ 第２雌ネジ部
２６ 第２テーパ部
２７ ストレート部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】