特開 2022-180050 ロックボルト打設装置およびロックボルトの打設方法

(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】P2022180050

(43)【公開日】2022-12-06

(54)【発明の名称】ロックボルト打設装置およびロックボルトの打設方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 20/00 20060101AFI20221129BHJP

【ＦＩ】

E21D20/00 X

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021086953

(22)【出願日】2021-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】594149398

【氏名又は名称】古河ロックドリル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100066980

【弁理士】

【氏名又は名称】森 哲也

(72)【発明者】

【氏名】能代 泰範

(57)【要約】

【課題】打設するロックボルトの長さと同程度の全長であってもロックボルトを打設可能なロックボルト打設装置を提供する。
【解決手段】ロックボルト打設装置２００は、長手方向でマガジン６とガイドシェル２とが並列に且つ側方からの投影視で重なるように配置され、さらに、ブーム１７の先端に対してガイドシェル２とマガジン６が回動機構を介して連結される。ガイドシェル２上の打設機本体１４には副打設部として後部ボルトクランプ５が付設されている。後部ボルトクランプ５は、回動機構の駆動で打設軸線上に位置した副打設姿勢において、ロックボルトＢをその側方から打設軸線上に保持可能であり、さらに、ロックボルトＢを把持しつつ打設機本体１４と共に前方にフィードされることでロックボルトＢの先端側の途中部分までを穿孔穴に沿って打設可能に構成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロックボルト打設台車のブーム先端に装備されてロックボルトを穿孔穴に打設するロックボルト打設装置であって、
前記ロックボルトが格納されるマガジンと、
前記マガジンの長手方向に沿って並列に且つ前記長手方向とは直交する方向での投影視で前記マガジンに重なる範囲内に配置されたガイドシェルと、
前記マガジンおよび前記ガイドシェルを個別に選択して前記ブームの先端部分に対して回動させる回動機構と、
前記ガイドシェルに搭載されて前記ガイドシェルの長手方向に沿って前後にフィード移動可能に設けられるとともに前記マガジンに格納された前記ロックボルトを前記穿孔穴に沿った打設軸線上で前記ロックボルトの後端から押圧しつつ打設可能な打設機本体と、
少なくとも前記打設機本体に付設される副打設部と、
を備え、
前記回動機構は、前記打設機本体の軸線を前記穿孔穴に沿った打設軸線上に位置させる主打設姿勢と、前記副打設部を前記打設軸線上に位置させる副打設姿勢と、に位置させるように前記ガイドシェルを回動可能に構成され、
前記副打設部は、前記副打設姿勢において、前記ロックボルトをその側方から前記打設軸線上に保持可能なボルトクランプ機構を有し、前記ボルトクランプ機構で前記ロックボルトを把持しつつ前記打設機本体と共に前方にフィードされることで前記ロックボルトの先端側の途中部分までを前記穿孔穴に沿って打設可能に構成されている、
ことを特徴とするロックボルト打設装置。

【請求項2】

前記回動機構は、
前記ブーム先端に前記長手方向に沿って設けられるとともに自身内部に回動軸を支持する支持ハウジングと、
前記マガジンを前記支持ハウジングの回動軸の軸回りに回動可能に連結するマウントと、
前記ガイドシェルを前記支持ハウジングの回動軸の軸回りに回動可能に連結するスイングブラケットと、
前記マガジンを選択する個別選択手段であって、自身のロッドの伸縮に応じて前記支持ハウジングと前記マウントとの固定およびその解除が選択可能に装備されるマガジン用のロックシリンダと、
前記ガイドシェルを選択する個別選択手段あって、自身のロッドの伸縮に応じて前記支持ハウジングと前記スイングブラケットとの固定およびその解除が選択可能に装備されるガイドシェル用のロックシリンダと、
自身のロッドの伸縮に応じて前記二つの個別選択手段で選択されている状態の前記マガジンまたは前記ガイドシェルを前記支持ハウジングの回動軸の軸回りで回動駆動させるスイングシリンダと、
を含んで構成されている請求項１に記載のロックボルト打設装置。

【請求項3】

前記副打設部は、
前記打設機本体の側部から前記マガジン側に張り出すように前記打設機本体に配置され且つ前記回動機構による回動動作によって前記ガイドシェル上の前記打設機本体と共に回動されて前記副打設姿勢に位置されるとともに前記副打設姿勢において前記ロックボルトの後側での前記ロックボルトの把持およびその開放が可能に設けられた後部ボルトクランプと、
前記ガイドシェルよりも前側に配置されて且つ自身用の回動機構による回動動作によって回動されて前記打設軸線上に位置する前側副打設姿勢と前記打設軸線上から退避した前側退避姿勢とに位置可能に構成されるとともに、前記前側副打設姿勢において前記ロックボルトの前側での前記ロックボルトの把持およびその開放が可能に設けられた前部ボルトクランプと、
を前記ボルトクランプ機構として備えており、
前記副打設姿勢にあっては、前記前部ボルトクランプが前記前側副打設姿勢とされるとともに、前記後部ボルトクランプで前記ロックボルトの後側を前記ロックボルトの側方から把持しつつ前記打設機本体の前記フィード移動により前記ロックボルトの先端側の途中部分までを前記穿孔穴に沿って打設可能に構成され、
前記主打設姿勢にあっては、前記前部ボルトクランプが前記退避姿勢とされるとともに、前記打設機本体での前方へのフィード移動により前記途中部分まで打設された前記ロックボルトのその余の後端側部分を前記ロックボルトの後端から押圧しつつ前記穿孔穴に沿って打設可能に構成されている請求項１または２に記載のロックボルト打設装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載のロックボルト打設装置を用い、
一のロックボルトを穿孔穴に沿って二段階の工程で打設するロックボルトの打設方法であって、
前記副打設姿勢とした状態で、前記副打設部によって前記ロックボルトの先端側の途中部分までを前記ロックボルトの側方から前記ボルトクランプで把持しつつ前記穿孔穴に沿って打設する先送り工程と、
前記先送り工程の後に、前記主打設姿勢とした状態で、前記打設機本体によって前記ロックボルトのその余の部分を前記ロックボルトの後端から押圧しつつ前記穿孔穴に沿って打設する後送り工程と、
を含むことを特徴とするロックボルトの打設方法。

【請求項5】

前記先送り工程は、少なくとも、前記ロックボルトの先端側での前記マガジンの長手方向とは直交する方向での投影視で前記マガジンに重なる前記打設機本体の軸方向での長さ分以上の長さを前記穿孔穴に沿って打設する請求項４に記載のロックボルトの打設方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネル施工、鉱山坑道掘削及び補強土作業におけるロックボルト打設作業を行うロックボルト打設装置およびロックボルトの打設方法に関する。

【背景技術】

【0002】

トンネル施工、鉱山坑道掘削及び補強土作業において、トンネル、坑道壁面、切土補強等を目的としてロックボルトの打設が行われている（例えば特許文献１参照）。ロックボルトの打設では、厚い軟弱地盤層に対しては、より安定化を図るために、長いロックボルトを使用して深く打設することがある。

【0003】

通常、ロックボルト打設装置には、ドリフタ等の打設機にロックボルトが装填され、ロックボルトの後端部を打設機で穿孔孔に沿って押し込むことでロックボルトを打設する。
そのため、従来、ロックボルト打設装置の全長は、おおよそ、"ロックボルト長＋打設機長〔打設機本体＋ロッド＋ホースリール（≒１．５ｍ～２ｍ）〕"の長さとなり、例えば、６ｍのロックボルトを打設する場合には、全長が８ｍ程のロックボルト打設装置で施工されることになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－６５５３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、トンネル掘削断面を上・下半に分割し、上部半断面を先進して掘削するベンチカット工法では、ロックボルト打設装置の全長を上部半断面内に収まる長さとし、ベンチに干渉しないサイズにする必要がある。

【0006】

しかし、厚い軟弱地盤層になるほどロックボルト長はより長くなり、これに伴い、ロックボルト打設装置の全長もより長いものを要する。そのため、ロックボルト打設装置がベンチに干渉してしまい、施工が困難となる場合がある。

【0007】

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、打設するロックボルトの長さと同程度の全長であってもロックボルトを打設可能なロックボルト打設装置およびこれを用いたロックボルトの打設方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るロックボルト打設装置は、ロックボルト打設台車のブーム先端に装備されてロックボルトを穿孔穴に打設するロックボルト打設装置であって、前記ロックボルトが格納されるマガジンと、前記マガジンの長手方向に沿って並列に且つ前記長手方向とは直交する方向での投影視で前記マガジンに重なる範囲内に配置されたガイドシェルと、前記マガジンおよび前記ガイドシェルを個別に選択して前記ブームの先端部分に対して回動させる回動機構と、前記ガイドシェルに搭載されて前記ガイドシェルの長手方向に沿って前後にフィード移動可能に設けられるとともに前記マガジンに格納された前記ロックボルトを前記穿孔穴に沿った打設軸線上で前記ロックボルトの後端から押圧しつつ打設可能な打設機本体と、少なくとも前記打設機本体に付設される副打設部と、を備え、前記回動機構は、前記打設機本体の軸線を前記穿孔穴に沿った打設軸線上に位置させる主打設姿勢と、前記副打設部を前記打設軸線上に位置させる副打設姿勢と、に位置させるように前記ガイドシェルを回動可能に構成され、前記副打設部は、前記副打設姿勢において、前記ロックボルトをその側方から前記打設軸線上に保持可能なボルトクランプ機構を有し、前記ボルトクランプ機構で前記ロックボルトを把持しつつ前記打設機本体と共に前方にフィードされることで前記ロックボルトの先端側の途中部分までを前記穿孔穴に沿って打設可能に構成されている、ことを特徴とする。

【0009】

また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るロックボルトの打設方法は、本発明の一態様に係るロックボルト打設装置を用い、一のロックボルトを穿孔穴に沿って二段階で打設するロックボルトの打設方法であって、前記副打設姿勢とした状態で、前記副打設部によって前記ロックボルトの先端側の途中部分までを前記ロックボルトの側方から前記ボルトクランプで把持しつつ前記穿孔穴に沿って打設する先送り工程と、前記先送り工程の後に、前記主打設姿勢とした状態で、前記打設機本体によって前記ロックボルトのその余の部分を前記ロックボルトの後端から押圧しつつ前記穿孔穴に沿って打設する後送り工程と、を含むことを特徴とする。

【0010】

本発明の一態様に係るロックボルト打設装置によれば、ガイドシェルが回動機構を介してブーム先端に設けられ、回動機構は、ガイドシェルを主打設姿勢と副打設姿勢とに回動させることができる。そして、打設機本体には副打設部が付設され、副打設部は、副打設姿勢において、ボルトクランプでロックボルトをその側方から打設軸線上に把持しつつ打設機本体と共に前方にフィードされることでロックボルトの先端側の途中部分までを穿孔穴に沿って打設できる。

【0011】

つまり、本発明によれば、いわば二段階打設機構を備えることで、副打設姿勢において、ロックボルトと打設機本体とを通常の直列配置ではなく、並列に重なる並列配置の状態でロックボルトの先端側の途中部分までを穿孔穴に沿って打設できる。よって、本発明によれば、先端側の途中部分までを穿孔穴に押し込んだロックボルトの後方に空きスペースを確保できる。
これにより、本発明によれば、回動機構の回動作動により、打設機本体を主打設姿勢に回動させた後に、ロックボルト後方の空きスペースに打設機本体を位置させて、途中部分まで打設されたロックボルトのその余の後端側部分を打設機の打設軸線上でのフィード移動によりロックボルト後端から押圧しつつ穿孔穴に沿って打設できる。

【0012】

そして、本発明の一態様に係るロックボルトの打設方法によれば、本発明の一態様に係るロックボルト打設装置を用い、副打設姿勢にて、第一段の先送り工程で軸方向前方に向けて押し込んだロックボルト後方の空いたスペースに対して、打設機本体を打設軸性上に回動させた主打設姿勢にて、第二段の後送り工程で軸方向に更に前進させる、「二段階順送」によってロックボルトの打設を完了できる。
よって、本発明の一態様に係るロックボルトの打設方法によれば、二段階順送による打設工程によって一のロックボルトを穿孔穴に押し込むことで、ロックボルトの長さと同程度の全長を有するロックボルト打設装置での施工が可能となる。

【発明の効果】

【0013】

上述したように、本発明によれば、例えばベンチカット工法が行われる工事であっても、打設するロックボルトの長さと同程度のスペースが長手方向にあればロックボルトを打設できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一態様に係るロックボルト打設装置の一実施形態の説明図である。

【図2】本発明の一態様に係るロックボルト打設装置の一実施形態の要部を分離して示す説明図である。

【図3】本実施形態のロックボルト打設装置による施工手順（工程１）の説明図である。

【図4】本実施形態のロックボルト打設装置による施工手順（工程２）の説明図である。

【図5】本実施形態のロックボルト打設装置による施工手順（工程３）の説明図である。

【図6】本実施形態のロックボルト打設装置による施工手順（工程４）の説明図である。

【図7】本実施形態のロックボルト打設装置による施工手順（工程５）の説明図である。

【図8】本実施形態のロックボルト打設装置による施工手順（工程６）の説明図である。

【図9】本実施形態のロックボルト打設装置による施工手順（工程７）の説明図である。

【図10】本実施形態のロックボルト打設装置による施工手順（工程８）の説明図である。

【図11】本実施形態のロックボルト打設装置による施工手順（工程９）の説明図である。

【図12】本実施形態のロックボルト打設装置による施工手順（工程１０）の説明図である。

【図13】従来のロックボルト打設装置（ａ）と本発明の一態様に係るロックボルト打設装置の一実施形態（ｂ）との比較説明図である。

【図14】本発明の一態様に係るロックボルト打設装置を装備したロックボルト打設台車の一実施形態と、従来のロックボルト打設機を装備したロックボルト打設台車と、の打設施工状態を示す模式図（（ａ）、（ｂ））である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。

【0016】

図１および図２に示すように、本実施形態のロックボルト打設装置２００は、マガジン６とガイドシェル２を長手方向で重なるように並列に配置し、ロックボルト打設装置２００の全長Ｌを、打設するロックボルトＢの長さと同程度の全長としている。

【0017】

詳しくは、本実施形態のロックボルト打設装置２００は、ロックボルト打設台車（図１４での符号１００参照）のブーム１７の先端に、円筒状の支持ハウジング１７ｈが設けられている。そして、支持ハウジング１７ｈに同軸に内嵌する回動軸１７ｊが打設軸線ＣＬと並行して支持され、この回動軸１７ｊにスイングブラケット８の基部が同軸に回動可能に設けられている。

【0018】

スイングブラケット８には、ガイドシェル２及び定着材注入装置１５が搭載されている。ガイドシェル２は、マガジン６の長手方向に沿って並列に且つ長手方向とは直交する方向での投影視でマガジン６に重なる範囲内に配置されている。ガイドシェル２には、ガイドシェル２の後端近傍にホースリール１１が搭載され、また、ガイドシェル２に沿ってスライド移動可能に打設機本体１４が搭載されている。

【0019】

打設機本体１４は、通常のドリフタ同様に、ガイドシェル２の長手方向に沿って前後にフィード移動可能に設けられるとともに、マガジン６に格納されたロックボルトＢを穿孔穴に沿った打設軸線ＣＬ上でロックボルトＢの後端から押圧しつつ打設可能になっている。

【0020】

また、ブーム１７の先端には、スイングブラケット８の回動軸１７ｊと基端部が同軸に支持されて、スイングシリンダ１３の伸縮により、回動軸１７ｊの軸まわりで回動可能なマウント７が設けられている。マウント７の先端部に打設軸線ＣＬと並行にマガジン６が装着されている。

【0021】

マガジン６には、複数本のロックボルトＢが周方向に離隔して装填可能な構造となっている。マガジン６は、その中心部が回動軸１７ｊと並行な回動支持ハウジング７ｈと同軸に支持され、マガジン回転用のアクチュエータ１２の駆動に応じてその中心軸まわりに回転自在になっている。

【0022】

マガジン６およびマウント７は、スイングシリンダ１３の伸縮により、ブーム１７の先端に回動軸１７ｊを介して回動軸１７ｊの軸回りに回動可能に連結されている。マウント７の基端部には、回動軸１７ｊの軸方向に沿って自身のロッドを伸縮可能にロックシリンダ１８が個別選択手段として付設されており、ロックシリンダ１８のロッドの伸縮に応じて、ブーム１７の支持ハウジング１７ｈとマウント７との固定およびその解除が選択可能になっている。

【0023】

一方、スイングブラケット８には、回動軸１７ｊの軸方向に沿って自身のロッドを伸縮可能にロックシリンダ１９が個別選択手段として付設されており、ロックシリンダ１９のロッドの伸縮に応じて、ブーム１７の支持ハウジング１７ｈとスイングブラケット８との固定およびその解除が選択可能になっている。つまり、ロックシリンダ１９のロッドの伸縮に応じて、ブーム１７に対するガイドシェル２の固定およびその解除が選択可能になる。

【0024】

本実施形態では、スイングシリンダ１３と、上記二つのロックシリンダ１８およびロックシリンダ１９による個別選択手段とを含む構成により、スイングシリンダ１３の伸縮に応じた回動軸１７ｊの軸まわりで、ガイドシェル２およびマガジン６を個別に選択してブーム１７の先端部分に対して回動させる回動機構が設けられている。

【0025】

ここで、上記ガイドシェル２の軸方向後方には、ガイドシェル２の後部側のボルトクランプ機構として、打設機本体１４の側部に張り出して後部ボルトクランプ５が設けられている。
後部ボルトクランプ５は、打設機本体１４を前後動させるキャリッジ２０に取り付けられており、上記回動機構の駆動により、打設軸線ＣＬ上の位置に打設機本体１４と一体で回動可能に且つ打設機本体１４と一体でガイドシェル２上をスライド移動可能に設けられる。

【0026】

特に、本実施形態では、上記回動機構は、打設機本体１４の軸線を打設軸線ＣＬ上に位置させる主打設姿勢と、副打設部を打設軸線ＣＬ上に位置させる副打設姿勢と、に位置させるようにガイドシェル２を回動可能に構成される。

【0027】

そして、後部ボルトクランプ５は、この副打設姿勢において、ロックボルトＢをその側部から把持およびその開放が可能に打設機本体１４の側部からマガジン６側に張り出して設けられる後部での副打設部（ボルトクランプ機構）とされている。本実施形態では、後部ボルトクランプ５は、打設機本体１４と共に前方にフィードされることでロックボルトＢの先端側の途中部分までを穿孔穴に沿って打設可能に構成されている。

【0028】

さらに、上記スイングブラケット８には、ガイドシェル２よりも前部側のボルトクランプ機構として、ガイドシェル２およびマガジン６の前端よりも軸方向前方の位置に、前部ボルトクランプ４が搭載されている。前部ボルトクランプ４は、回動軸１７ｊの先端側に同軸に配置された前部ボルトクランプ回動用のアクチュエータ９の駆動により、ピン３を軸としてその軸まわりに単独で回動可能となっている。

【0029】

前部ボルトクランプ４は、アクチュエータ９の駆動により、打設軸線ＣＬ上に位置する前側副打設姿勢と、打設軸線ＣＬから退避した退避姿勢とに回動可能に設けられる。そして、前部ボルトクランプ４は、前側副打設姿勢において、ロックボルトＢをその側部から把持およびその開放が可能にマガジン６の側に張り出して設けられる前部での副打設部（ボルトクランプ機構）とされている。

【0030】

次に、上記ロックボルト打設装置２００を用いたロックボルト打設工程について、図３～図１２を適宜参照しつつ説明する。
ロックボルトの打設に際して、まず、坑内周壁面のロックボルト挿入孔（「穿孔穴」ともいう）にロックボルト打設装置２００の打設軸線ＣＬが同軸となる位置に合わせて、ロックボルト打設装置２００先端のフートパット２１で固定する。

【0031】

次いで、図３に示すように、ブーム１７とガイドシェル２とをロックシリンダ１９（図２参照）で相互に連結して固定する。この状態においては、定着材注入装置１５が打設軸線ＣＬ上に位置するように配置されているので、定着材注入装置１５を作動させて定着材注入チューブ１６を前部ボルトクランプ４の注入口側から前後進させて定着材をロックボルト挿入孔に注入する（工程１）。

【0032】

次いで、図４に示すように、前部ボルトクランプ回動用のアクチュエータ９を駆動して前部ボルトクランプ４をボルトクランプ側に回動させて前側副打設姿勢にする。さらに、スイングシリンダ１３を伸ばして、把持部が開口している後部ボルトクランプ５の把持・解放位置の軸線（副打設姿勢での打設軸線ＣＬ）と同軸上となる位置までマガジン６を回動させる。

【0033】

把持・解放位置までマガジン６を回動させたら、後部ボルトクランプ５の開閉シリンダを把持方向に駆動してロックボルトＢを打設軸線ＣＬ上で掴む（工程２）。また、前部ボルトクランプ４を開いて前部ではロックボルトＢを把持しない開放状態とする。

【0034】

次いで、図５に示すように、打設機本体１４の前方へのフィード移動により、マガジン６の後ホルダ６ｒ手前の位置まで打設機本体１４に付設された後部ボルトクランプ５を前進させてロックボルトＢを打設軸線ＣＬ上で軸方向前方に向けて送り出す先送り工程を実行する（工程３）。

【0035】

次いで、ブーム１７とマガジン６とをロックシリンダ１８（図２参照）で相互に連結して固定する。その後、前部ボルトクランプ４の開閉シリンダを把持方向に駆動して、前部ボルトクランプ４を閉じてロックボルトＢを打設軸線ＣＬ上で側方から固定した後に、後部ボルトクランプ５を開いて後部でのロックボルトＢの把持を開放する。

【0036】

さらに、図６に示すように、スイングシリンダ１３を縮めて打設機本体１４をマガジン６に対してその反対の側に離した後に、打設機本体１４の後方へのフィード移動により、ガイドシェル２の後端まで打設機本体１４を後進させる。このとき、前部ボルトクランプ４はロックボルトＢを打設軸線ＣＬ上で掴んだ位置に保持されている（工程４）。

【0037】

次いで、図７に示すように、スイングシリンダ１３を伸ばして打設軸線ＣＬ上でのロックボルトＢの後端位置に対して、打設機本体１４先端のロッド１０中心が一致する位置まで打設機本体１４を回動させる（工程５）。次いで、ブーム１７とガイドシェル２とをロックシリンダ１９（図２参照）で相互に連結して固定する。

【0038】

さらに、スイングシリンダ１３を縮めてマガジン６を打設軸線ＣＬ上の打設機本体１４から反対の側に離し、その後に、図８に示すように、前部ボルトクランプ４を開いて把持状態を開放し、打設機本体１４を前方へのフィード移動により、打設機本体１４のロッド１０の先端部分が前部ボルトクランプ４の手前に位置するまで、ガイドシェル２に沿って前進させてロックボルトＢを打設軸線ＣＬでの軸方向前方に向けて送り出す後送り工程を実行する（工程６）。

【0039】

次いで、アクチュエータ９（図２参照）の駆動により、図９に示すように、前部ボルトクランプ４をロックボルトＢの後端部のロックプレート等を回避する退避姿勢の位置まで回動させる。その後に、打設機本体１４を前方へのフィード移動により更に前進させ、ロックボルトＢの後端が坑内周壁面に達するまで打設軸線ＣＬでの軸方向前方に向けて押し込むことでロックボルトＢの打設が完了する（工程７）。

【0040】

次いで、図１０に示すように、打設機本体１４を後方へのフィード移動によりガイドシェル２後端まで後退させる（工程８）。次いで、図１１に示すように、スイングシリンダ１３を伸ばして、マガジン６を後部ボルトクランプ５側に回動させる。また、前部ボルトクランプ回動用のアクチュエータ９（図２参照）を駆動して、前部ボルトクランプ４をマガジン６の手前の位置まで回動させる（工程９）。

【0041】

次いで、図１２に示すように、ブーム１７とマガジン６とをロックシリンダ１８（図２参照）で相互に連結して固定する。次いで、スイングシリンダ１３を縮めてマガジン６を打設機本体１４の側から離隔させる。その後、マガジン回転用のアクチュエータ１２でマガジン６を回転させて、次のロックボルトＢを受け渡し位置にセットする。

【0042】

前部ボルトクランプ回動用のアクチュエータ９を駆動して、次のロックボルト挿入孔の打設軸線ＣＬに対し、前部ボルトクランプ４の案内部を、定着材注入装置１５の注入口に対向するように回転させる（工程１０）。
以上の工程により、ロックボルトＢの長さと同程度の全長のロックボルト打設装置２００でのロックボルトＢの打設が可能となる。

【0043】

次に、本実施形態のロックボルト打設装置２００およびこれを用いたロックボルトＢの打設方法の作用効果について説明する。
ここで、上述のように、ロックボルトの打設では、厚い軟弱地盤層に対しては、地盤の一層の安定化を図るために、長いロックボルトを使用して深く打設することがある。

【0044】

その際、図１３（ａ）に示すように、従来のロックボルト打設装置２００Ｐでは、必要な長さのロックボルトＢをドリフタ等の打設機１Ｐに打設軸線上にて装填し、ロックボルトＢの後端部を打設機１Ｐで穿孔穴に沿って一段階の押し込み工程によって押し込むことでロックボルトＢを打設している。
そのため、従来のロックボルト打設装置２００Ｐの全長Ｌｐは、同図に示すように、おおよそ、"ロックボルト長Ｌａ＋打設機長Ｌｂ〔打設機本体＋シャンクロッド＋ホースリール長（≒１．５ｍ～２ｍ）〕"の長さが必要となり、例えば、６ｍのロックボルトＢを打設する場合には、全長Ｌｐが８ｍ程のロックボルト打設装置２００Ｐで施工されることになる。

【0045】

特に、トンネル掘削断面を上・下半に分割し、上部半断面を先進して掘削するベンチカット工法では、図１４（ａ）に示すように、トンネルＴにおいて、ロックボルト打設装置２００の全長Ｌを切羽Ｋの上部半断面内に収まる長さとし、ベンチＢｅに干渉しないサイズにする必要がある。

【0046】

しかし、厚い軟弱地盤層になるほどロックボルト長はより長くなる。よって、これに伴い、従来のロックボルト打設装置２００Ｐにあっては、図１４（ｂ）に示すように、ロックボルトＢよりも全長Ｌｐが長いロックボルト打設装置２００Ｐを要する。

【0047】

そのため、従来のロックボルト打設装置２００Ｐでは、ロックボルト打設装置２００ＰがベンチＢｅに干渉してしまい、ベンチカット工法での施工が困難となる場合がある。なお、同図（ｂ）では、ロックボルト打設装置２００Ｐの後端部分がベンチＢｅに干渉してしまうイメージを示している。

【0048】

これに対し、本実施形態のロックボルト打設装置２００では、図１３（ｂ）に再掲するように、ロックボルトＢの長手方向でマガジン６と打設機１とが並列に、且つ、長手方向とは直交する方向での投影視で重なるように配置される。

【0049】

さらに、本実施形態のロックボルト打設装置２００は、ブーム１７に対してガイドシェル２とマガジン６が回動可能に連結されるとともに、前後のボルトクランプ４、５が副打設部として装備される。特に、ガイドシェル２上の打設機本体１４には副打設部として後部ボルトクランプ５が付設される。

【0050】

そして、後部ボルトクランプ５は、回動機構の駆動で打設軸線ＣＬ上に位置した副打設姿勢において、ロックボルトＢをその側方から打設軸線ＣＬ上に保持可能であり、ロックボルトＢを把持しつつ打設機本体１４と共に前方にフィードされることでロックボルトＢの先端側の途中部分までを穿孔穴に沿って打設できる。

【0051】

これにより、本実施形態のロックボルト打設装置２００によれば、ロックボルトＢの長手方向で並列に重なる打設機１の軸方向での長さＬｂの分を、回動可能に連結されたガイドシェル２とマガジン６、並びに、前後のボルトクランプ４、５を、上述した所定の順序で順次に動かすことで、ロックボルトＢを二段階で順送できる。

【0052】

すなわち、本実施形態のロックボルト打設装置２００は、ロックボルトＢと打設機１とが、図１３（ａ）に示すような直列配置ではなく、ロックボルトの長手方向に沿って並列配置され且つ投影視で重なるように配置されているので、上述した、二段階順送での先送り工程（主に工程１～工程３）で、軸方向前方に向けて押し込んだロックボルトＢの後ろ側の空いたスペースに打設機１を回動させた後に、二段階順送の後送り工程（主に工程４～工程７）で、軸方向に更に打設機１を前進させることによってロックボルトＢの打設を完了できるのである。

【0053】

よって、本実施形態のロックボルト打設装置２００およびこれを用いたロックボルトの打設方法によれば、一のロックボルトＢを二段階順送による一連の打設工程によって押し込むことで、ロックボルトＢの長さと同程度の全長を有するロックボルト打設装置２００での施工が可能となる。特に、本実施形態のロックボルト打設装置２００では、「二段階順送」が可能な簡素な構造のフィード機構の採用によって、装置の重量および製造コストを低減する上で有利である。

【0054】

以上説明したように、本実施形態のロックボルト打設装置２００およびこれを用いたロックボルトの打設方法によれば、上記二段階順送による一連の打設工程によってロックボルトを二段階の工程で押し込むことで、ロックボルト長さと同程度の全長を有するロックボルト打設装置での施工が可能となる。
なお、本発明に係るロックボルト打設装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0055】

１ 打設機
２ ガイドシェル
３ ピン
４ 前部ボルトクランプ（副打設部：ボルトクランプ機構）
５ 後部ボルトクランプ（副打設部：ボルトクランプ機構）
６ マガジン
７ マウント
８ スイングブラケット
９ （前部ボルトクランプ回動用の）アクチュエータ
１０ ロッド
１１ ホースリール
１２ （マガジン回転用の）アクチュエータ
１３ スイングシリンダ
１４ 打設機本体
１５ 定着材注入装置
１６ 定着材注入チューブ
１７ ブーム
１８ ロックシリンダ（個別選択手段）
１９ ロックシリンダ（個別選択手段）
２０ キャリッジ
２１ フートパット
１００ ロックボルト打設台車
２００ ロックボルト打設装置
Ｂ ロックボルト
Ｋ 切羽
Ｔ トンネル
ＣＬ 打設軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】