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(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】P2025016055
(43)【公開日】2025-01-31
(54)【発明の名称】ロックボルト工の充填材注入システム
(51)【国際特許分類】
E21D 20/00 20060101AFI20250124BHJP
E21D 20/02 20060101ALI20250124BHJP
【ＦＩ】
E21D20/00 L
E21D20/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023119070
(22)【出願日】2023-07-21
(71)【出願人】
【識別番号】591029921
【氏名又は名称】フジモリ産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003340
【氏名又は名称】弁理士法人湧泉特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】坂根 一聡
(72)【発明者】
【氏名】齊藤 賢吾
(57)【要約】
【課題】ロックボルト工における充填材注入工程において、充填材の注入度合いを注入作業中の作業者が的確に把握できる充填材注入システムを提供する。
【解決手段】山岳トンネル１の地山２に形成されたロックボルト孔５にロックボルト３を挿し込むにあたって、充填材注入システム９によって、ロックボルト孔５に充填材６を注入する。充填材注入システム９は、充填材６を吐出する注入ポンプ１０と、注入ポンプか１０ら延びる注入管３０と、充填材６の注入流量を計測する流量計３１と、充填材６の積算注入量の閾値S６を設定する設定手段４３と、流量計３１による計測値から閾値S６に対する注入度合Rを算出する算出部４１と、算出された注入度合Rに応じた視覚情報を出力する報知手段５０とを備えている。
【選択図】 図１
【解決手段】山岳トンネル１の地山２に形成されたロックボルト孔５にロックボルト３を挿し込むにあたって、充填材注入システム９によって、ロックボルト孔５に充填材６を注入する。充填材注入システム９は、充填材６を吐出する注入ポンプ１０と、注入ポンプか１０ら延びる注入管３０と、充填材６の注入流量を計測する流量計３１と、充填材６の積算注入量の閾値S６を設定する設定手段４３と、流量計３１による計測値から閾値S６に対する注入度合Rを算出する算出部４１と、算出された注入度合Rに応じた視覚情報を出力する報知手段５０とを備えている。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
山岳トンネルの地山に形成されたロックボルト孔にロックボルトを挿し込むロックボルト工における前記ロックボルト孔に充填材を注入する充填材注入システムにおいて、
前記充填材を吐出する注入ポンプと、
前記注入ポンプから延びる注入管と、
前記充填材の注入流量を計測する流量計と、
前記充填材の積算注入量の閾値を設定する設定手段と、
前記流量計による計測値から前記閾値に対する注入度合を算出する算出部と、
算出された前記注入度合に応じた視覚情報を出力する報知手段と、
を備えたことを特徴とするロックボルト工の充填材注入システム。
前記充填材を吐出する注入ポンプと、
前記注入ポンプから延びる注入管と、
前記充填材の注入流量を計測する流量計と、
前記充填材の積算注入量の閾値を設定する設定手段と、
前記流量計による計測値から前記閾値に対する注入度合を算出する算出部と、
算出された前記注入度合に応じた視覚情報を出力する報知手段と、
を備えたことを特徴とするロックボルト工の充填材注入システム。
【請求項2】
前記報知手段が、複数段の発光部を有する表示灯であり、前記注入度合に応じて点灯する発光部が設定されている請求項１に記載の充填材注入システム。
【請求項3】
前記算出部と前記報知手段とが、無線通信部を介して無線接続されている請求項１又は２に記載の充填材注入システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、山岳トンネルの地山に形成されたロックボルト孔にロックボルトを挿し込むロックボルト工に関し、特に、挿し込みの前又は後のロックボルト孔に充填材を注入する充填材注入システムに関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、山岳トンネルの構築においては、掘削した地山の安定化のために、トンネル掘削面から地山にロックボルトを挿し込むロックボルト工が行われる。ロックボルト工は、地山に形成したロックボルト孔にモルタル等の充填材を注入する工程を含む（特許文献１等参照）。
【0003】
注入工程では、注入ポンプから延びる注入管の先端部をロックボルト孔の奥端まで挿し込んでから、注入ポンプによってモルタル等の充填材を圧送する。これによって、充填材が注入管の先端部から吐出されてロックボルト孔内に注入される。注入しながら、注入管を漸次手元側へ引く。ロックボルト孔におけるトンネル掘削面へ開口する手元側開口から充填材が溢れ出たとき、充填材がロックボルト孔に充填されたと判断して、注入ポンプを停止する。その後、ロックボルト孔にロックボルトを挿入する。
ロックボルト孔にロックボルトを挿入した後、ロックボルト孔の内周とロックボルトとの間隙に充填材を充填する場合もある。
ロックボルト孔にロックボルトを挿入した後、ロックボルト孔の内周とロックボルトとの間隙に充填材を充填する場合もある。
【0004】
特許文献１には、注入ポンプに流量計を設けて、充填材の充填量を取得することによって、施工不良の有無や周辺地山の状態の判断に役立てることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２３－０２１４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来のロックボルト工における注入工程においては、ロックボルト孔への充填材の充填量を計測器で計測することなく、作業者の経験や勘で、注入中の注入管を手元側へ引く度合いを調整していた。このため、注入管を速く引き過ぎてロックボルト孔内に注入不足の部分が出来たり、注入し過ぎだったりすることが有り得た。
特許文献１によれば、システムの管理者は充填材の充填量を把握できるが、注入作業中の作業者に注入度合いを報知させることは記載されていない。
本発明は、かかる事情に鑑み、ロックボルト工における充填材注入工程において、充填材の注入度合いを注入作業中の作業者が的確に把握できるシステムを提供することを目的とする。
特許文献１によれば、システムの管理者は充填材の充填量を把握できるが、注入作業中の作業者に注入度合いを報知させることは記載されていない。
本発明は、かかる事情に鑑み、ロックボルト工における充填材注入工程において、充填材の注入度合いを注入作業中の作業者が的確に把握できるシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記課題を解決するため、本発明に係るシステムは、山岳トンネルの地山に形成されたロックボルト孔にロックボルトを挿し込むロックボルト工における前記ロックボルト孔に充填材を注入する充填材注入システムにおいて、
前記充填材を吐出する注入ポンプと、
前記注入ポンプから延びる注入管と、
前記充填材の注入流量を計測する流量計と、
前記充填材の積算注入量の閾値を設定する設定手段と、
前記流量計による計測値から前記閾値に対する注入度合を算出する算出部と、
算出された前記注入度合に応じた視覚情報を出力する報知手段と、
を備えたことを特徴とする。
前記充填材を吐出する注入ポンプと、
前記注入ポンプから延びる注入管と、
前記充填材の注入流量を計測する流量計と、
前記充填材の積算注入量の閾値を設定する設定手段と、
前記流量計による計測値から前記閾値に対する注入度合を算出する算出部と、
算出された前記注入度合に応じた視覚情報を出力する報知手段と、
を備えたことを特徴とする。
【0008】
好ましくは、前記報知手段が、複数段の発光部を有する表示灯であり、前記注入度合に応じて点灯する発光部が設定されている。
注入度合いごとに点灯する発光部の数が増減してもよい。
注入度合ごとに対応する１の発光部が点灯して残余の発光部は消灯してもよい。
前記報知手段が、注入度合いをグラフや数値で示すモニタを含んでいてもよい。
注入度合いごとに点灯する発光部の数が増減してもよい。
注入度合ごとに対応する１の発光部が点灯して残余の発光部は消灯してもよい。
前記報知手段が、注入度合いをグラフや数値で示すモニタを含んでいてもよい。
【0009】
さらに好ましくは、前記算出部と前記報知手段とが、無線通信部を介して無線接続されている。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、ロックボルト工における充填材注入工程において、充填材の注入度合いを注入作業中の作業者が的確に把握でき、注入操作に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
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は、施工中の山岳トンネル１を示したものである。山岳トンネル１においては、吹付けコンクリート（図示せず）を吹き付けたトンネル掘削面１ａから地山２内へロックボルト３が打ち込まれている。
＜第１実施形態＞
図１は、施工中の山岳トンネル１を示したものである。山岳トンネル１においては、吹付けコンクリート（図示せず）を吹き付けたトンネル掘削面１ａから地山２内へロックボルト３が打ち込まれている。
【0013】
ロックボルト工においては、ドリルジャンボ４によって地山２にロックボルト孔５が削孔される。形成されたロックボルト孔５には、充填材注入システム９によってモルタル６（充填材）が注入されたうえで、ロックボルト３が挿し込まれる。
【0014】
図１に示すように、施工中の山岳トンネル１内に４ｔトラック等の運搬車両８が乗り入れられている。運搬車両８はドリルジャンボ４の近くに配車されている。運搬車両８の荷台に充填材注入システム９が積載されている。充填材注入システム９は、注入ポンプ１０と、注入管３０と、中央制御盤４０と、表示灯５０，６０を備えている。
【0015】
図２に示すように、注入ポンプ１０は、一般的なコンクリート打設ポンプによって構成され、ポンプ部１１と、ミキサー１２と、オンオフスイッチ１３を含む。ミキサー１２の上部にホッパー１４（原料投入部）が設けられている。
【0016】
ミキサー１２に水供給路２０が接続されている。水供給路２０には、水圧計２１と、水温計２２と、水流量計２３とが設けられている。
なお、水圧計２１や水温計２２は省略してもよい。
なお、水圧計２１や水温計２２は省略してもよい。
【0017】
ポンプ部１１は、ミキサー１２から筒状に延び出ており、その内部にはスクリュー１１ａが設けられている。
【0018】
オンオフスイッチ１３によって、注入ポンプ１０の運転開始及び停止の操作がなされる。
注入ポンプ１０の運転によって、ホッパー１４に投入されたセメント６ａ（モルタル原料）と、水供給路２０からの水６ｗとが、ミキサー１２において練り混ぜられることによって、モルタル６が出来る。モルタル６は、ポンプ部１１のスクリュー１１ａの回転によって押し出される。
注入ポンプ１０の運転によって、ホッパー１４に投入されたセメント６ａ（モルタル原料）と、水供給路２０からの水６ｗとが、ミキサー１２において練り混ぜられることによって、モルタル６が出来る。モルタル６は、ポンプ部１１のスクリュー１１ａの回転によって押し出される。
【0019】
図１に示すように、注入管３０が、ポンプ部１１の下流端の吐出ポート１１ｐからドリルジャンボ４の高所作業台４ｄへ延び、そこから注入対象のロックボルト孔５へ挿し入れられている。注入ポンプ１０とロックボルト孔５の手元側開口５ａとは、通常、数メートル～数十メートル程度離れている。
【0020】
図２に示すように、吐出ポート１１ｐと注入管３０との間又は注入管３０の中途部には、モルタル流量計３１（充填材流量計）及び注入圧計３２（充填材圧力計）が介在されている。流量計３１は、注入ポンプ１０からのモルタル６の圧送流量を測定する。好ましくは、流量計３１は、流体（導体）の流れと磁界とによる電磁誘導作用によって発生した起電力（電圧）を検知する電磁流量計である。より好ましくは、流量計３１は、検知電圧すなわちモルタル流量の計測値をデジタル信号で出力するデジタル流量計である。
【0021】
注入圧計３２は、モルタル６の注入圧力を測定する。好ましくは、注入圧力計３２は、測定圧力をデジタル信号で出力するデジタル圧力計である。
なお、注入圧計３２は省略してもよい。
なお、注入圧計３２は省略してもよい。
【0022】
図２に示すように、中央制御盤４０には、処理部４１と、信号変換部４２と、設定デバイス４３とが設けられている。処理部４１及び信号変換部４２は、防塵及び防水仕様の密閉ボックス４４に収容されている。
【0023】
図２に示すように、処理部４１は、例えばパーソナルコンピューター（以下「ＰＣ」と表記）によって構成され、ＣＰＵ４１ａと、記憶部４１ｍを含む。処理部４１と信号変換部４２とがイーサネットケーブル４５にて接続されている。なお、処理部４１は、ＰＣに限らず、プログラマブルロジックコントローラ（以下「ＰＬＣ」と表記）にて構成されていてもよい。ＰＬＣは、信号変換部４を含んでいてもよい。
【0024】
信号変換部４２は、例えばイーサネットスイッチにて構成されている。信号変換部４２を介して、処理部１２と、各種の入出力機器とが、信号伝達可能に接続されている。信号変換部４２ひいては処理部１２と接続された入力機器としては、オンオフスイッチ１３、モルタル流量計３１、モルタル圧力計３２、水圧計２１、水温計２２、水流量計２３、設定デバイス４３等が含まれる。信号変換部４２ひいては処理部１２と接続された出力機器としては、表示灯（報知手段）５０，６０等が含まれる。
【0025】
設定デバイス４３は、制御目標値の設定入力を受け付ける設定入力部４３ａと、入力された制御目標値の出力部４３ｂとを含む。制御目標値は、各ロックボルト孔５へのモルタル６（充填材）の積算注入量の閾値である。設定デバイス４３は、積算注入量の閾値を設定する設定手段を構成する。好ましくは、設定デバイス４３は、設定入力部４３ａが閾値を数値（デジタル）で受け付けて、出力部４３ｂが閾値をデジタル信号で出力するデジタル設定デバイスである。出力部４３ｂが、信号変換部４２に接続されている。
【0026】
図１に示すように、設定デバイス４３は、密閉ボックス４４の外部に配置されている。したがって、設定デバイス４３を操作する際に、密閉ボックス４４を開け閉めする必要が無く、密閉ボックス４４内の処理部４１及び信号変換部４２が粉塵や水の侵入で破壊されるのを回避できる。
好ましくは、設定デバイス４３は、防塵及び防水仕様になっている。
好ましくは、設定デバイス４３は、防塵及び防水仕様になっている。
【0027】
図２に示すように、表示灯５０は、各ロックボルト孔５へのモルタルの注入度合の報知用であり、上下に３段（複数段）の発光部５１，５２，５３を含む。点灯中の発光部５１～５３の数によって、注入度合が判別される。これら発光部５１～５３は、互いに発光色が異なっている。例えば、上段の発光部５１は赤色、中段の発光部５２は黄色、下段の発光部５３は青色ないしは緑色にそれぞれ発光されるが、本発明はこれに限らない。好ましくは、表示灯５０は、発光部５１～５３が回転される回転表示灯である。
【0028】
表示灯６０は、上下に２段（複数段）の発光部６１，６２を含む。上段の発光部６１は、モルタル積算注入量の計測中か否かの報知用であり、計測時は点灯し、非計測時は消灯される。下段の発光部６２は、注入ポンプ１が運転中か否かの報知用であり、運転時は点灯し、停止時は消灯される。これら発光部６１，６２は、互いに発光色が異なっている。例えば、上段の発光部６１は青色、下段の発光部６２は白色にそれぞれ発光されるが、本発明はこれに限らない。好ましくは、表示灯６０は、発光部６１，６２が回転される回転表示灯である。
【0029】
表示灯５０，６０は、トンネル１内のモルタル注入現場の見通しの良い場所に配置されている。例えば、表示灯５０，６０は、運搬車両８に立設された支柱５９，６９の上端部にそれぞれ設けられている。
なお、本発明においては、注入度合報知用の表示灯５０があればよく、計測状態及び運転状態の表示灯６０は省略してもよい。
なお、本発明においては、注入度合報知用の表示灯５０があればよく、計測状態及び運転状態の表示灯６０は省略してもよい。
【0030】
ロックボルト工においては、充填材注入システム９が、次のように作動されることによって、ロックボルト孔５へのモルタル（充填材）の充填が行われる。
＜閾値設定工程＞
予め、注入対象のロックボルト孔５におけるモルタル６（充填材）の積算注入量の閾値Ｓ６を、設定デバイス４３によって設定しておく。閾値Ｓ６は、例えばロックボルト孔６の容積すなわち削孔ビットの直径と削孔深さとの積などに基づいて導出される。閾値Ｓ６がロックボルト孔６の容積と同等であってもよい。ロックボルト孔６に挿し入れられるロックボルト３の断面積を考慮して、閾値Ｓ６を設定してもよい。設定した閾値Ｓ６を設定デバイス４３の設定入力部４３ａに数値入力する。
＜閾値設定工程＞
予め、注入対象のロックボルト孔５におけるモルタル６（充填材）の積算注入量の閾値Ｓ６を、設定デバイス４３によって設定しておく。閾値Ｓ６は、例えばロックボルト孔６の容積すなわち削孔ビットの直径と削孔深さとの積などに基づいて導出される。閾値Ｓ６がロックボルト孔６の容積と同等であってもよい。ロックボルト孔６に挿し入れられるロックボルト３の断面積を考慮して、閾値Ｓ６を設定してもよい。設定した閾値Ｓ６を設定デバイス４３の設定入力部４３ａに数値入力する。
【0031】
入力された閾値Ｓ６が、設定デバイス４３の出力部４３ｂから信号変換部４２を経て、処理部４１に送られる。処理部４１は、その閾値Ｓ６を記憶部４１ｍの閾値記憶領域に保存する。
好ましくは、閾値設定工程は、注入対象のロックボルト孔５の長さや断面積が変更される都度、実行される。
好ましくは、閾値設定工程は、注入対象のロックボルト孔５の長さや断面積が変更される都度、実行される。
【0032】
＜注入管挿し入れ工程＞
図１に示すように、注入管操作担当の作業者Ｂは、例えばドリルジャンボ４の高所作業台４ｄに乗って、注入管３０を注入対象のロックボルト孔５の手元側開口５ａから該ロックボルト孔５の内部へ挿し込む。注入管３０の先端部をロックボルト孔５の奥端部まで挿し込んだら合図を出す。
図１に示すように、注入管操作担当の作業者Ｂは、例えばドリルジャンボ４の高所作業台４ｄに乗って、注入管３０を注入対象のロックボルト孔５の手元側開口５ａから該ロックボルト孔５の内部へ挿し込む。注入管３０の先端部をロックボルト孔５の奥端部まで挿し込んだら合図を出す。
【0033】
＜注入ポンプ運転開始工程＞
注入ポンプ操作担当の作業者Ａは、合図に応じて、注入ポンプ１０のオンオフスイッチ１３によって運転開始の操作を行なう。
このとき、運転開始信号が、信号変換部４２を介して処理部４１に入力される。処理部４１は、運転中表示指令を、信号変換部４２を介して状態表示灯６０へ出力し、運転状態表示用発光部６２を点灯させる。
注入ポンプ操作担当の作業者Ａは、合図に応じて、注入ポンプ１０のオンオフスイッチ１３によって運転開始の操作を行なう。
このとき、運転開始信号が、信号変換部４２を介して処理部４１に入力される。処理部４１は、運転中表示指令を、信号変換部４２を介して状態表示灯６０へ出力し、運転状態表示用発光部６２を点灯させる。
【0034】
＜注入工程＞
注入ポンプ１０の運転によって、モルタル６が注入ポンプ１０から注入管３０内へ圧送され、注入管３０の先端部から吐出されて、ロックボルト孔５内に注入される。作業者Ｂは、注入しながら、注入管３０を漸次手元側へ引く。これによって、モルタル６が、ロックボルト孔５内の奥端部から手元側へ向かって充填されていく。
注入ポンプ１０の運転によって、モルタル６が注入ポンプ１０から注入管３０内へ圧送され、注入管３０の先端部から吐出されて、ロックボルト孔５内に注入される。作業者Ｂは、注入しながら、注入管３０を漸次手元側へ引く。これによって、モルタル６が、ロックボルト孔５内の奥端部から手元側へ向かって充填されていく。
【0035】
なお、作業者Ａが圧基準の設定をした場合、注入ポンプ１０の運転中であっても、注入圧計３２による測定圧力が所定の大きさ未満のときは、以下の注入量積算処理は行われず、計測状態表示用発光部６１は点灯されないようにしてもよい。注入圧力が所定の大きさ未満になるときとしては、実際の注入前の試運転工程や、注入作業後のポンプ洗浄工程で、注入管３０の先端部が解放されている状態が挙げられる。
【0036】
注入工程において、作業者Ｂは、注入管３０を手元側へ漸次引きながら、好ましくは注入管３０の先端部がロックボルト孔５内の注入済モルタル６’内に挿し込まれた状態を保つようにする。これによって、注入管３０の内圧（モルタル注入圧）が充填開始時より一定値以上上昇して所定の大きさ（例えば０．３ＭＰａ程度）になる。該モルタル注入圧が、注入圧計３２によって測定され、信号処理部４２を介して処理部４１に入力される。これによって、処理部４１は、モルタル６の注入工程の実行中と判断して、以下の注入量積算処理を行なうとともに、計測中表示信号を、信号変換部４２を介して状態表示灯６０へ出力し、計測状態表示用発光部６１を点灯させる。
【0037】
＜流量計測工程＞
注入工程中、モルタル流量計３１によって、モルタル６の流量（Ｌ／ｍｉｎ）が計測される。計測されたモルタル流量が、信号変換部４２を経て処理部４１に入力される。処理部４１は、入力されたモルタル流量を積算することで、注入中のロックボルト孔５におけるモルタル６の現時点の積算注入量Ｑ６（Ｌ）を算出する。
注入工程中、モルタル流量計３１によって、モルタル６の流量（Ｌ／ｍｉｎ）が計測される。計測されたモルタル流量が、信号変換部４２を経て処理部４１に入力される。処理部４１は、入力されたモルタル流量を積算することで、注入中のロックボルト孔５におけるモルタル６の現時点の積算注入量Ｑ６（Ｌ）を算出する。
【0038】
＜注入度合算出工程＞
更に、処理部４１（算出部）は、記憶部４１ｍの閾値記憶領域から閾値Ｓ６を読み出し、下式によって現在積算注入量Ｑ６と閾値Ｓ６との比Ｒを算出する。
Ｒ＝Ｑ６／Ｓ６ （式１）
比Ｒは、注入中のロックボルト孔５における、閾値Ｓ６に対するモルタル注入度合を示す。
更に、処理部４１（算出部）は、記憶部４１ｍの閾値記憶領域から閾値Ｓ６を読み出し、下式によって現在積算注入量Ｑ６と閾値Ｓ６との比Ｒを算出する。
Ｒ＝Ｑ６／Ｓ６ （式１）
比Ｒは、注入中のロックボルト孔５における、閾値Ｓ６に対するモルタル注入度合を示す。
【0039】
＜報知工程＞
処理部４１は、算出された比Ｒすなわちモルタルの注入度合に応じた出力信号を、信号変換部４２を介して、表示灯５０へ出力する。これによって、表示灯５０の発光部５１，５２，５３がオンオフ操作される。
処理部４１は、算出された比Ｒすなわちモルタルの注入度合に応じた出力信号を、信号変換部４２を介して、表示灯５０へ出力する。これによって、表示灯５０の発光部５１，５２，５３がオンオフ操作される。
【0040】
例えば、算出された注入度合が、Ｒ＝３分の１未満のときは、表示灯５０のすべての発光部５１～５３が消灯されている。注入度合が、Ｒ＝３分の１以上３分の２未満のときは、発光部５１が点灯され、残りの発光部５２，５３は消灯される。注入度合が、Ｒ＝３分の２以上１未満のときは、２つの発光部５１，５２が点灯され、発光部５３は消灯される。注入度合が、Ｒ＝１以上のときは、３つの発光部５１，５２，５３が点灯される。
【0041】
つまり、算出された注入度合が３分の１に達したら、１段目の発光部５１が点灯され、注入度合が３分の２に達したら、発光部５１に加えて２段目の発光部５２が点灯され、注入度合が１（１００％）に達したら、発光部５１，５２に加えて３段目の発光部５３が点灯される。
表示灯５０は、算出された注入度合に応じた発光による視覚情報を出力する報知手段を構成する。
表示灯５０は、算出された注入度合に応じた発光による視覚情報を出力する報知手段を構成する。
【0042】
注入管操作担当の作業者Ｂは、表示灯５０の点灯状況を見ることによって、注入作業中のロックボルト孔５におけるモルタル６の注入度合をリアルタイムで的確に把握できる。その点灯状況に応じて、注入管３０の手元側への引き具合を調節する。これによって、作業者Ｂは、勘に頼ることなく、注入管３０を適切な速度で手元側へ引くことができる。すなわち、注入管３０を引くのが早過ぎてロックボルト孔３０内に注入不足の部分が出来るのを防止でき、かつ、注入管３０を引くのが遅すぎて注入し過ぎになるのを防止できる。
表示灯５０を高所に配置しておくことによって、表示灯５０がドリルジャンボ４等によって隠れて作業者Ｂ側から見えにくくなるのを回避でき、作業者Ｂが表示灯５０を確実に視認することができる。
表示灯５０を高所に配置しておくことによって、表示灯５０がドリルジャンボ４等によって隠れて作業者Ｂ側から見えにくくなるのを回避でき、作業者Ｂが表示灯５０を確実に視認することができる。
【0043】
注入ポンプ操作担当の作業者Ａは、表示灯５０の点灯状況を見ることによって、注入ポンプ１０の運転停止の時期が近いか否かを判断できる。運転停止の時期が近いと判断されたときは、作業者Ａが、作業者Ｂの停止の合図を見逃さないよう、特に注意を払うことができる。
表示灯５０が注入度合を発光からなる視覚情報として出力することで、トンネル内の騒音が大きい環境でも、作業者Ａ，Ｂが注入度合を確実に把握することができる。
表示灯５０が注入度合を発光からなる視覚情報として出力することで、トンネル内の騒音が大きい環境でも、作業者Ａ，Ｂが注入度合を確実に把握することができる。
【0044】
３つの発光部５１～５３がすべて点灯し、手元側開口５ａからモルタル６が溢れ出たとき、作業者Ｂが停止の合図を出す。
これに応じて、作業者Ａは、注入ポンプ１０のオンオフスイッチ１３によって運転停止の操作を行なう。
これに応じて、作業者Ａは、注入ポンプ１０のオンオフスイッチ１３によって運転停止の操作を行なう。
【0045】
運転停止の信号は、信号変換部４２を介して、処理部４１に入力される。
これに応じて、処理部４１は、運転停止時の積算注入量Ｑ６をそのロックボルト孔５へのトータルの注入量として記憶部４１ｍに保存するとともに、積算注入量Ｑ６をリセットする。更に、処理部４１は、全消灯指令を、信号変換部４２を介して表示灯５０へ出力する。これによって、表示灯５０のすべての発光部５１～５３が消灯される。また、処理部４１からの指令によって、表示灯６０の計測状態表示用発光部６１が消灯されるとともに、運転状態表示用発光部６２が消灯される。
これに応じて、処理部４１は、運転停止時の積算注入量Ｑ６をそのロックボルト孔５へのトータルの注入量として記憶部４１ｍに保存するとともに、積算注入量Ｑ６をリセットする。更に、処理部４１は、全消灯指令を、信号変換部４２を介して表示灯５０へ出力する。これによって、表示灯５０のすべての発光部５１～５３が消灯される。また、処理部４１からの指令によって、表示灯６０の計測状態表示用発光部６１が消灯されるとともに、運転状態表示用発光部６２が消灯される。
【0046】
なお、注入工程中、水圧計２１による測定水圧と、水温計２２による測定水温と、水流量計２３による測定水量とが、それぞれ信号変換部４２を介して処理部４１に入力され、処理部４１は、これら水圧、水温及び水流量のデータをトータル注入量のデータとともに記憶部４１ｍに保存する。
保存されたデータは、作業日報等の帳票の作成に用いられる。
保存されたデータは、作業日報等の帳票の作成に用いられる。
【0047】
作業者Ｂは、モルタル充填済のロックボルト孔５の手元側開口５ａから注入管３０を引き抜く。
続いて、ドリルジャンボ４の操作によって、モルタル充填済のロックボルト孔５にロックボルト３が打ち込まれる。
このようにして、削孔したロックボルト孔５ごとにモルタル６が充填されたうえでロックボルト３が打ち込まれる。
続いて、ドリルジャンボ４の操作によって、モルタル充填済のロックボルト孔５にロックボルト３が打ち込まれる。
このようにして、削孔したロックボルト孔５ごとにモルタル６が充填されたうえでロックボルト３が打ち込まれる。
【0048】
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、説明を省略する。
＜第２実施形態（図３）＞
図３に示すように、本発明の第２実施形態においては、注入度合表示灯５０がドリルジャンボ４の高所作業台４ｄに設けられている。表示灯５０に無線通信部７２（受信部）が接続されている。中央制御盤４０の信号変換部４２には、無線通信部７１（発信部）が接続されている。
＜第２実施形態（図３）＞
図３に示すように、本発明の第２実施形態においては、注入度合表示灯５０がドリルジャンボ４の高所作業台４ｄに設けられている。表示灯５０に無線通信部７２（受信部）が接続されている。中央制御盤４０の信号変換部４２には、無線通信部７１（発信部）が接続されている。
【0049】
処理部４１からの点灯指令又は消灯指令は、信号変換部４２を経て、無線発信部７１から発信される。これを無線受信部７２が受信して、表示灯５０に入力する。これによって、発光部５１～５３の点灯及び消灯が制御される。図示は省略するが、表示灯５０には、電池等の自立用電源が設けられている。
高所作業台４ｄ上の注入管操作担当の作業者Ｂのすぐ近くに注入度合表示灯５０が配置されているから、作業者Ｂに注入度合を確実に報知させることができる。
なお、運転状態及び計測状態の表示灯６０についても、高所作業台４ｄに配置され、無線にて点滅制御されるようになっていてもよい。
高所作業台４ｄ上の注入管操作担当の作業者Ｂのすぐ近くに注入度合表示灯５０が配置されているから、作業者Ｂに注入度合を確実に報知させることができる。
なお、運転状態及び計測状態の表示灯６０についても、高所作業台４ｄに配置され、無線にて点滅制御されるようになっていてもよい。
【0050】
本発明は、前記実施形態に限定されず、種々の改変をなすことができる。
例えば、注入度合の表示灯５０の発光部は、３つに限らず、４つ以上～多数でもよく、２つでもよく、１つだけでもよい。
実施形態においては、注入度合が大きくなるにしたがって表示灯５０の発光部が上段から下段へ順次点灯されるようになっているが、注入度合いが大きくなるにしたがって下段の発光部から上段の発光部へ順次点灯されるようになっていてもよい。
表示灯５０の複数の発光部が横方向（水平方向）又は斜め方向に並んでいてもよい。
注入度合の報知手段は、作業者が視覚で感知でき、かつ注入度合が判別可能な視覚情報を出力するものであればよく、発光部を有する表示灯５０に限らず、注入度合を電光文字で表示する電光掲示板等であってもよい。
本発明に係る充填材注入システムは、ロックボルト孔５にモルタルを注入した後、ロックボルト３を挿し込む前注入方式に限らず、ロックボルト孔５にロックボルト３を挿し込んだ後、モルタル注入を行なう後注入方式にも適用可能である。
充填材は、モルタルに限らず、ウレタン系等の発泡樹脂であってもよい。
例えば、注入度合の表示灯５０の発光部は、３つに限らず、４つ以上～多数でもよく、２つでもよく、１つだけでもよい。
実施形態においては、注入度合が大きくなるにしたがって表示灯５０の発光部が上段から下段へ順次点灯されるようになっているが、注入度合いが大きくなるにしたがって下段の発光部から上段の発光部へ順次点灯されるようになっていてもよい。
表示灯５０の複数の発光部が横方向（水平方向）又は斜め方向に並んでいてもよい。
注入度合の報知手段は、作業者が視覚で感知でき、かつ注入度合が判別可能な視覚情報を出力するものであればよく、発光部を有する表示灯５０に限らず、注入度合を電光文字で表示する電光掲示板等であってもよい。
本発明に係る充填材注入システムは、ロックボルト孔５にモルタルを注入した後、ロックボルト３を挿し込む前注入方式に限らず、ロックボルト孔５にロックボルト３を挿し込んだ後、モルタル注入を行なう後注入方式にも適用可能である。
充填材は、モルタルに限らず、ウレタン系等の発泡樹脂であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0051】
本発明は、例えば山岳トンネルにおけるロックボルト工に適用可能である。
【符号の説明】
【0052】
１ 山岳トンネル
１ａ トンネル掘削面
２ 地山
３ ロックボルト
４ ドリルジャンボ
４ｄ 高所作業台
５ ロックボルト孔
５ａ 手元側開口
６ モルタル（充填材）
８ 運搬車両
９ 充填材注入システム
１０ 注入ポンプ
１１ ポンプ部
１２ ミキサー
１３ オンオフスイッチ
１４ ホッパー（原料投入部）
２０ 水供給路
３０ 注入管
３１ モルタル流量計（充填材流量計）
３２ 注入圧計（充填材圧力計）
４０ 中央制御盤
４１ 処理部
４２ 信号変換部
４３ 設定デバイス
４３ａ 設定入力部
４３ｂ 出力部
４４ 密閉ボックス
４５ イーサネットケーブル
５０ 注入度合いの表示灯（報知手段）
５１，５２，５３ 発光部
５９ 支柱
７１，７２ 無線通信部
１ａ トンネル掘削面
２ 地山
３ ロックボルト
４ ドリルジャンボ
４ｄ 高所作業台
５ ロックボルト孔
５ａ 手元側開口
６ モルタル（充填材）
８ 運搬車両
９ 充填材注入システム
１０ 注入ポンプ
１１ ポンプ部
１２ ミキサー
１３ オンオフスイッチ
１４ ホッパー（原料投入部）
２０ 水供給路
３０ 注入管
３１ モルタル流量計（充填材流量計）
３２ 注入圧計（充填材圧力計）
４０ 中央制御盤
４１ 処理部
４２ 信号変換部
４３ 設定デバイス
４３ａ 設定入力部
４３ｂ 出力部
４４ 密閉ボックス
４５ イーサネットケーブル
５０ 注入度合いの表示灯（報知手段）
５１，５２，５３ 発光部
５９ 支柱
７１，７２ 無線通信部
【図1】
【図2】
【図3】