特開 2023-149711 ロックボルト用アダプター

(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】P2023149711

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】ロックボルト用アダプター

(51)【国際特許分類】

   E21D 20/00 20060101AFI20231005BHJP

【ＦＩ】

E21D20/00 X

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022058441

(22)【出願日】2022-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】森野 弘之

(72)【発明者】

【氏名】鵜山 雅夫

(72)【発明者】

【氏名】山下 秀文

(72)【発明者】

【氏名】犬走 望

(57)【要約】

【課題】ロックボルトの基端が外れにくいロックボルト用アダプターを提供する。
【解決手段】ガイドセルに沿って移動可能なドリフター２２に着脱可能に装着されるロックボルト用アダプター３５であって、ドリフター２２に接続される接続部５１を基端部に有し、ガイドセルの先端側からロックボルト３６の基端を挿入可能な凹部６１を先端部に有するアダプター本体４５と、アダプター本体４５における接続部５１と凹部６１との間に配設され、凹部６１に磁界を形成可能なボルト用マグネット７１と、備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガイドセルに沿って移動可能なドリフターに着脱可能に装着されるロックボルト用アダプターであって、
前記ドリフターに接続される接続部を基端部に有し、前記ガイドセルの先端側からロックボルトの基端を挿入可能な凹部を先端部に有するアダプター本体と、
前記アダプター本体における前記接続部と前記凹部との間に配設され、前記ロックボルトの基端が前記凹部に挿入された状態を磁力で保持するボルト用マグネットと、を備える
ロックボルト用アダプター。

【請求項2】

前記接続部と前記ボルト用マグネットとの間に配設され、前記凹部の底部に向けて前記ボルト用マグネットを付勢する付勢部材をさらに備える
請求項１に記載のロックボルト用アダプター。

【請求項3】

前記アダプター本体は、前記接続部を有するドリフター接続部材と前記凹部を有するボルト取付部材とが連結されることにより構成され、
前記ドリフター接続部材は、前記接続部から前記ボルト取付部材に向かって延びて、先端の開口が前記凹部の底部によって閉塞される筒状部を有し、
前記付勢部材および前記ボルト用マグネットは、前記筒状部の内側に配設されている
請求項２に記載のロックボルト用アダプター。

【請求項4】

前記筒状部の外周面に平行な２つの平面を有する
請求項３に記載のロックボルト用アダプター。

【請求項5】

前記ロックボルトの基端は、ナットを有し、
前記凹部は、前記ナットが嵌合する形状に形成されている
請求項１～４のいずれか一項に記載のロックボルト用アダプター。

【請求項6】

前記凹部の開口周りにフランジ部を有し、
前記フランジ部にワッシャ用マグネットが配設されている
請求項１～５のいずれか一項に記載のロックボルト用アダプター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ドリフターに対するロックボルトの取付に用いられるロックボルト用アダプターに関する。

【背景技術】

【0002】

トンネルの工事においては、掘削断面周辺の地山の安定を目的の１つとして、トンネルの周面にロックボルトが打設される。ロックボルトの打設は、削孔機によるロックボルト孔の削孔、ロックボルト孔へのグラウト材の充填、ロックボルト孔へのロックボルトの挿入の順に行われる。例えば特許文献１には、こうした一連の作業を行うロックボルト施工装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【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】

【0004】

ところで、特許文献１のロックボルト施工装置においては、ドリフターとともに移動するフートパッドにロックボルトの基端を挿入させた状態でドリフターを移動させることにより、ロックボルトをロックボルト孔に挿入している。しかしながら、フートパッドにロックボルトの基端を挿入させているだけであるため、例えばロックボルトを所望位置に配置する過程においてフートパッドからロックボルトが外れてしまうことがあった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するロックボルト用アダプターは、ガイドセルに沿って移動可能なドリフターに着脱可能に装着されるロックボルト用アダプターであって、前記ドリフターに接続される接続部を基端部に有し、前記ガイドセルの先端側からロックボルトの基端を挿入可能な凹部を先端部に有するアダプター本体と、前記アダプター本体における前記接続部と前記凹部との間に配設され、前記ロックボルトの基端が前記凹部に挿入された状態を磁力で保持するボルト用マグネットと、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、凹部からロックボルトの基端が外れにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】ロックボルト用アダプターの一実施形態が装着される建設機械の概略構成を示す図である。

【図2】ユニットの概略構成を模式的に示す図である。

【図3】ロックボルト用アダプターを介してロックボルトがドリフターに取り付けられた状態を示す図である。

【図4】ロックボルト用アダプターを示す斜視図である。

【図5】ロックボルトの基端とともにロックボルト用アダプターを示す図であって、回転軸線よりも上側は側面を示す図であり、回転軸線よりも下側は内部構造を示す図である。

【図6】（ａ）はロックボルトを挿入する際のユニットの位置調整が完了した状態を模式的に示す図であり、（ｂ）はロックボルトの挿入後にガイドセルの基端部側へドリフターを移動させたときの様子を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１～図６を参照して、ロックボルト用アダプターの一実施形態について説明する。まず、図１を参照して、ロックボルト用アダプターが装着可能な建設機械の一例である削孔機１０について説明する。削孔機１０は、地山１１に形成されたトンネル１２内において、トンネル１２の周面１２ａに対して、削孔ロッド１３を用いたロックボルト孔１４の削孔作業のほか、ロックボルトの打設作業などを行う。このロックボルト孔１４には、グラウト材が充填されたのちロックボルトが挿入される。

【0009】

削孔機１０は、ユニット１５を備える。ユニット１５は、連結器１７を介してブーム１８に連結されている。ユニット１５は、連結器１７により、ブーム１８に対する起伏動作や旋回動作・ローリング動作などの各種動作が可能に構成されている。ユニット１５は、ブーム１８によってトンネル１２内の所望位置に配置可能に構成されている。また、削孔機１０は、作業員が搭乗可能なマンゲージ１９を備える。マンゲージ１９は、ユニット１５と同様にして、ブーム２０によってトンネル１２内の所望位置に配置可能に構成されている。

【0010】

図２に示すように、ユニット１５は、ガイドセル２１とドリフター２２とを備える。ガイドセル２１は、１つの方向に延びている。ガイドセル２１は、その基端部側において、連結器１７を介してブーム１８の先端部に連結されている。ガイドセル２１の先端部には、削孔ロッド１３を回転可能に保持する保持機構２３が設けられている。

【0011】

ドリフター２２は、ガイドセル２１に支持されている。ドリフター２２は、ガイドセル２１の延在方向に沿って移動可能に構成されている。ドリフター２２は、その先端部であるねじ部がガイドセル２１の延在方向に沿って延びる回転軸線２４を中心として回転可能に構成されている。

【0012】

ドリフター２２の先端部には、削孔用アダプター３０が着脱可能に装着される。削孔用アダプター３０は、削孔ロッド１３をドリフター２２に取り付けるときに使用される。削孔用アダプター３０には、例えばねじ結合構造などによって、削孔ロッド１３の基端部が着脱可能に装着される。削孔用アダプター３０は、ドリフター２２の先端部の回転を、回転軸線２４周りの回転として削孔ロッド１３に伝達可能に構成されている。削孔機１０は、ドリフター２２に削孔ロッド１３を取り付けた状態でユニット１５を所望の位置に配置し、削孔ロッド１３を回転させながらドリフター２２をガイドセル２１の先端部へ向けて移動させることにより、ロックボルト孔１４の削孔作業を行う。

【0013】

また、図３に示すように、ドリフター２２の先端部には、ロックボルト用アダプター３５が着脱可能に装着される。ロックボルト用アダプター３５は、ロックボルト３６をドリフター２２に取り付けるときに使用される。ロックボルト３６は、ガイドセル２１の先端部において保持機構２３に保持されるように、また、その中心軸線が回転軸線２４に沿って配置されるようにドリフター２２に取り付けられる。

【0014】

（ロックボルト）
図５に示すように、ロックボルト３６は、磁性を有する材料によって構成されている。ロックボルト３６は、ロックボルト本体３７を有する。ロックボルト３６の基端は、ナット３８とナット３８から突出している突出部３９とを有する。ナット３８は、ロックボルト本体３７に対してねじ結合構造により取り付けられる。突出部３９は、ナット３８から所定の長さだけ突出している。また、ロックボルト３６は、トンネル１２の周面１２ａとナット３８との間に配置されるワッシャ４１を有する。このワッシャ４１は、ナット３８と別部材であってもよいし、ナット３８と一体型であってもよい。

【0015】

（ロックボルト用アダプター）
図４および図５に示すように、ロックボルト用アダプター３５（以下、単にアダプター３５という。）は、アダプター本体４５を有する。アダプター本体４５は、ドリフター２２に装着された状態において、ドリフター２２の移動方向に沿うような細長い形状を有する。アダプター本体４５は、ドリフター２２に装着された状態において、その中心軸線がドリフター２２の回転軸線２４に一致するように形成されている。

【0016】

アダプター本体４５は、ドリフター接続部材４６とボルト取付部材４７とで構成されている。ドリフター接続部材４６およびボルト取付部材４７は、例えば非磁性の金属材などに対して各種の機械加工を行うことにより製造される。ドリフター接続部材４６とボルト取付部材４７は、ねじ接続により接続される。

【0017】

ドリフター接続部材４６は、接続部５１と筒状部５２とを有する。接続部５１は、ドリフター２２の先端部に接続される部分である。本実施形態では、ドリフター２２の先端部が雄ねじであることを想定して、接続部５１には雌ねじ部５３が形成されている。

【0018】

筒状部５２は、ドリフター２２にアダプター３５が取り付けられた状態において、ガイドセル２１の先端部に向かって接続部５１から延びる部分である。筒状部５２の先端部は、開放されている。筒状部５２の外周面には、互いに平行な２つの平面である係合面５５が形成されている。係合面５５は、ドリフター２２に対するアダプター３５の着脱作業を行う際に、レンチなどの工具が係合可能な面である。筒状部５２の先端部には、ねじ結合構造によりボルト取付部材４７が接続される。

【0019】

ボルト取付部材４７は、ガイドセル２１の先端部側に配置される端面に開口する凹部６１を有する。凹部６１は、ロックボルト３６の基端が挿入可能な形状に形成されている。具体的には、凹部６１は、ナット３８と突出部３９とが嵌合する形状に形成されている。

【0020】

ボルト取付部材４７は、凹部６１の開口周りに、回転軸線２４に対する径方向に突出するフランジ部６２を有している。フランジ部６２は、ロックボルト３６の基端部が凹部６１に挿入された状態において、ロックボルト３６のワッシャ４１に対向配置される部位である。

【0021】

図５に示すように、フランジ部６２には、その周方向において、所定の間隔でワッシャ用マグネット６３が配設されている。ワッシャ用マグネット６３は、永久磁石で構成される。ワッシャ用マグネット６３は、フランジ部６２に形成された貫通孔に配置されたのち、貫通孔の開口部が閉塞部材６４で閉塞されることにより、フランジ部６２に配設される。ワッシャ用マグネット６３は、フランジ部６２にワッシャ４１が当接する状態を保持可能な磁力を有する。また、ワッシャ用マグネット６３は、グラウト材が充填されたロックボルト孔１４に対するロックボルト３６の挿入後にドリフター２２がガイドセル２１の基端側へ移動することによって、ワッシャ４１を切り離し可能な磁力を有する。なお、図４は、閉塞部材６４を省略してロックボルト用アダプター３５を示している。

【0022】

ドリフター接続部材４６とボルト取付部材４７との接続作業は、ドリフター接続部材４６の筒状部５２の内部に付勢部材７０とボルト用マグネット７１とが配設された状態で行われる。付勢部材７０は接続部５１側に位置し、ボルト用マグネット７１は筒状部５２の先端部側に位置する。

【0023】

ボルト用マグネット７１は、ボルト取付部材４７に形成された凹部６１の底部に当接された状態が付勢部材７０の付勢力によって保持される。ボルト用マグネット７１は、ロックボルト３６の基端が凹部６１に挿入された状態を保持可能な磁力を有する。また、ボルト用マグネット７１は、グラウト材が充填されたロックボルト孔１４に対するロックボルト３６の挿入後にドリフター２２がガイドセル２１の基端側へ移動することによって、ロックボルト３６を切り離し可能な磁力を有する。

【0024】

（作用）
グラウト材が充填されたロックボルト孔１４へのロックボルト３６の打設作業を行う際には、まず、ガイドセル２１の基端部側にドリフター２２を配置するとともにドリフター２２にアダプター３５を装着する。そして、ロックボルト３６を保持機構２３に保持させつつ、アダプター３５の凹部６１に対してロックボルト３６の基端を挿入する。

【0025】

凹部６１に挿入されたロックボルト３６の基端は、ボルト用マグネット７１の磁力を受けることで凹部６１に挿入された状態が保持される。また、ワッシャ４１は、フランジ部６２に当接すると、ワッシャ用マグネット６３の磁力を受けることでフランジ部６２に当接した状態が保持される。

【0026】

そして、図６（ａ）に示すように、グラウト材７５が充填されたロックボルト孔１４にロックボルト３６が挿入可能となるようにユニット１５の位置調整が行われたのち、ドリフター２２をガイドセル２１の先端部に向かって移動させる。ドリフター２２は、ワッシャ４１が地山１１に当接するまで移動する。これにより、ロックボルト孔１４にロックボルト３６が挿入される。

【0027】

その後、図６（ｂ）に示すように、ロックボルト孔１４にロックボルト３６が挿入されると、ドリフター２２をガイドセル２１の基端部側に向かって移動させる。このとき、ロックボルト３６は、各種マグネット６３，７１から受ける磁力よりもグラウト材７５との間に生じている摩擦力が大きいため、ロックボルト孔１４に挿入された状態のままアダプター３５から切り離される。

【0028】

本実施形態の効果について説明する。
（１）アダプター３５は、接続部５１を基端部に有し、凹部６１を先端部に有するアダプター本体４５と、アダプター本体４５に配設され、凹部６１に磁界を形成可能なボルト用マグネット７１と、を備える。これにより、凹部６１からロックボルト３６の基端が外れにくくなる。

【0029】

（２）ボルト用マグネット７１は、付勢部材７０によって凹部６１の底部に向けて付勢されている。こうした構成によれば、アダプター３５の軽量化を図りつつ、ボルト用マグネット７１を凹部６１の近くに配置した状態を維持することができる。

【0030】

（３）アダプター本体４５は、ドリフター接続部材４６とボルト取付部材４７とによって構成される。ドリフター接続部材４６とボルト取付部材４７との連結作業は、付勢部材７０およびボルト用マグネット７１がドリフター接続部材４６の筒状部５２の内側に配設された状態で行われる。これにより、アダプター本体４５の内側に付勢部材７０およびボルト用マグネット７１を配設することができる。

【0031】

また、付勢部材７０が配設されることにより、ドリフター２２の先端部に作用するボルト用マグネット７１の磁力を抑えつつ、アダプター３５の軽量化を図ることができる。また、筒状部５２に係合面５５を形成可能なスペースも確保することができる。

【0032】

（４）ドリフター接続部材４６は、筒状部５２の外周面に、平行な２つの面である係合面５５を有する。これにより、ドリフター２２に対するアダプター３５の着脱作業をレンチなどの工具を使用して繰り返し行ったとしても、ドリフター接続部材４６の変形を抑えることができる。

【0033】

（５）ロックボルト３６の基端は、ナット３８を有する。また、凹部６１は、ナット３８が嵌合する形状に形成されている。これにより、ロックボルト３６の回転を抑えることができる。

【0034】

（６）アダプター本体４５は、凹部６１の開口周りにフランジ部６２を有する。そのフランジ部６２には、ワッシャ用マグネット６３が配設されている。これにより、フランジ部６２にワッシャ４１が当接した状態を確実に保持することができる。

【0035】

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・アダプター３５は、フランジ部６２にワッシャ用マグネット６３が配設されていなくともよい。こうした構成であっても、ボルト用マグネット７１の磁力を利用してフランジ部６２にワッシャ４１が保持されるようにすることも可能である。また、アダプター３５は、フランジ部６２を有していなくともよい。こうした構成であっても凹部６１の開口付近にワッシャ４１を当接させることができる。

【0036】

・凹部６１は、ロックボルト３６の基端が挿入可能な形状であればよい。すなわち、凹部６１は、ナット３８と突出部３９が挿入可能な形状であればよい。
・アダプター３５には、係合面５５が形成されていなくともよい。こうした構成であっても、レンチなどの工具を用いた着脱作業を行うことができる。

【0037】

・アダプター本体４５は、ドリフター接続部材４６とボルト取付部材４７とで構成される構成に限られない。例えば、アダプター本体４５は、接続部５１を有する部材、凹部６１を有する部材、および、これらの部材を連結する連結部材を有する構成であってもよい。

【0038】

・筒状部５２の内部には、ボルト用マグネット７１のみが配設される構成であってもよい。

【符号の説明】

【0039】

１０…削孔機、１１…地山、１２…トンネル、１２ａ…周面、１３…削孔ロッド、１４…ロックボルト孔、１５…ユニット、１７…連結器、１８…ブーム、１９…マンゲージ、２０…ブーム、２１…ガイドセル、２２…ドリフター、２３…保持機構、２４…回転軸線、３０…削孔用アダプター、３５…ロックボルト用アダプター、３６…ロックボルト、３７…ロックボルト本体、３８…ナット、３９…突出部、４１…ワッシャ、４５…アダプター本体、４６…ドリフター接続部材、４７…ボルト取付部材、５１…接続部、５２…筒状部、５３…雌ねじ部、５５…係合面、６１…凹部、６２…フランジ部、６３…ワッシャ用マグネット、６４…閉塞部材、７０…付勢部材、７１…ボルト用マグネット、７５…グラウト材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】