(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
坑道内壁に打設されるロックボルトを打設機に供給するロックボルト供給装置であって、
坑道内に配置された台車と、該台車に設けられロックボルトを坑道内壁に打設する打設機と、該打設機の後方に位置して上記台車に設けられ複数のロックボルトをストックするストック部と、該ストック部のロックボルトを打設機へ移送すべく上記台車に設けられた移送手段とを備え、
該移送手段は、上記台車に設けられ前後方向に移動する第１移動体と、該第１移動体に設けられ左右方向に移動する第２移動体と、該第２移動体に設けられロックボルトを把持する把持部とを備えたことを特徴とするロックボルト供給装置。
【請求項２】
上記ストック部に、長いロックボルトと短いロックボルトとが坑道の長手方向に沿って複数ストックされ、
上記第２移動体に、長いロックボルトと短いロックボルトとに対応するため、上記把持部が複数夫々坑道の長手方向に移動自在に設けられた
請求項１に記載のロックボルト供給装置。
【請求項３】
上記台車に、上記ロックボルトが複数載置されたカセット体を、交換可能に取り付けた
請求項１又は２に記載のロックボルト供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロックボルトを打設機に供給するロックボルト供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
炭坑等の坑道では、掘削後の天井部および側壁部（坑道内壁）にロックボルトを打設し、トンネルの崩壊を防ぐ工法が採用されている。従来、ロックボルトを打設するためには、ロックボルトを１本ずつ手作業によって打設機にセットし、ロックボルトの打設を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この場合、手作業で毎回ロックボルトのセットを行うため効率が悪く、施工速度を上げることが困難であった。また、炭坑の場合、粉炭雰囲気という環境が悪く安全性上も万全とはいい難い場所に常に作業者が付いてロックボルトセット作業をしなければならず、好ましいとはいえない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく創案された本発明は、坑道内壁に打設されるロックボルトを打設機に供給するロックボルト供給装置であって、坑道内に配置された台車と、該台車に設けられロックボルトを坑道内壁に打設する打設機と、該打設機の後方に位置して上記台車に設けられ複数のロックボルトをストックするストック部と、該ストック部のロックボルトを打設機へ移送すべく上記台車に設けられた移送手段とを備え、該移送手段は、上記台車に設けられ前後方向に移動する第１移動体と、該第１移動体に設けられ左右方向に移動する第２移動体と、該第２移動体に設けられロックボルトを把持する把持部とを備えたものである。
【０００５】
本発明によれば、ストック部にストックされた複数のロックボルトは、移送手段によって必要本数だけ取り出されて順次打設機に供給される。よって、予めストック部に多量のロックボルトをストックしておくことにより、作業者は打設場所から離れた安全な場所から遠隔操作または自動でロックボルト打設作業を行うことができる。また、作業者が毎回ロックボルトをセットする必要がなくなるため、作業効率が向上して施工の高速化を推進できる。また、打設機とストック部とは、坑道の長手方向に沿って前後に配置されるので、坑道断面積の拡大を招くことはない。
【０００６】
上記ストック部に、長いロックボルトと短いロックボルトとが坑道の長手方向に沿って複数ストックされ、上記第２移動体に、長いロックボルトと短いロックボルトとに対応するため、上記把持部が複数夫々坑道の長手方向に移動自在に設けられてもよい。
【０００７】
上記台車に、上記ロックボルトが複数載置されたカセット体を、交換可能に取り付けてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を添付図面に基いて説明する。
【０００９】
第１の実施形態に係るロックボルト供給装置を図１乃至図７に示す。
【００１０】
このロックボルト供給装置１は、図１および図３に示すように、炭坑等の坑道内に配置された台車２を有する。台車２は、本実施形態では一対のクローラ３を有して自走可能なものであるが、より前方に配置された牽引台車に接続されて牽引されるものであってもよい。台車２の前部には、図５に示すように、ロックボルト４を坑道内壁に打設する打設機５が設けられている。打設機５は、坑道の天井面にロックボルト４ａを打設する天井面打設機５ａと、坑道の側面にロックボルト４ｂを打設する側面打設機５ｂとからなる。
【００１１】
天井面打設機５ａは、台車２上に載置された位置から前方へ突出するように前後方向に移動自在に設けられ、図６に示すように、台車２の前方へ突出した後に水平軸廻りに90度回動して鉛直状態となるようになっている。天井面打設機５ａは、図５および図６に実線で示すように、台車２上に前後方向に沿って載置された状態にてロックボルト４ａを受け取り、その後一点鎖線で示すように台車２より前方に移動し、更に二点鎖線で示すように鉛直に立った状態となり、受け取ったロックボルト４ａを坑道の天井面に打設するものである。
【００１２】
側面打設機５ｂは、図５および図７に示すように、台車２上に載置された状態から鉛直軸廻りに90度回動するようになっている。側面打設機５ｂは、図５および図７に実線で示すように台車２上に前後方向に沿って載置された状態にてロックボルト４ｂを受け取り、その後一点鎖線で示すように90度水平に旋回した状態となり、受け取ったロックボルト４ｂを坑道の側面に打設するものである。
【００１３】
上記台車２上には、打設機５ａ、５ｂの後方に位置して、複数のロックボルト４ａ、４ｂをストックするストック部６が設けられている。ストック部６には、図１、図３および図５に示すように、天井面に打設される長いロックボルト４ａと、側面に打設される短いロックボルト４ｂとが夫々複数配置されている。各ロックボルト４ａ、４ｂには、夫々図示しないナット部が設けられており、後述するカセット体に収容されている（図４参照）。
【００１４】
また、ストック部６には、天井面に用いられる長い棒状のケミカルアンカ（ケミカルアンカーは登録商標である）７ａと、側面に用いられる短いケミカルアンカ７ｂとが夫々複数配置されている。各ケミカルアンカ７ａ、７ｂも、後述するカセット体に収容されている（図４参照）。各ケミカルアンカ７ａ、７ｂは、ソーセージ状の袋内に固着剤が充填されて構成されており、打設機５ａ、５ｂによってロックボルト４ａ、４ｂを打設する前にその打設穴に押し込まれる。すなわち、各打設機５ａ、５ｂは、先ず坑道の天井面または側面に打設穴を形成し、その打設穴にケミカルアンカ７ａ、７ｂを押し込み、最後にロックボルト４ａ、４ｂを打設する。
【００１５】
これらケミカルアンカ７ａ、７ｂおよびロックボルト４ａ、４ｂは、図４に示すカセット体８に載置されている。カセット体８は、図５に示すロックボルト４ａ、４ｂの集合部およびケミカルアンカ７ａ、７ｂの集合部ごとに、計８個台車２上に設けられる。カセット体８は、台車２上に前後左右方向に夫々所定間隔を隔てて配置された縦ロッド９と、縦ロッド９に傾動自在に取り付けられた載置台１０とを有する。
【００１６】
各載置台１０には、ケミカルアンカ７またはロックボルト４が、坑道の前後方向に沿って夫々載置される。各載置台１０上のケミカルアンカ７またはロックボルト４は、後述する移送手段によって順に上から把持されて引き上げられる。ここで、空になった各載置台１０は、それより下方のケミカルアンカ７およびロックボルト４が後述する移送手段によって把持されて持ち上げられるとき、上方の載置台１０を跳ね上げるため、ケミカルアンカ７およびロックボルト４の取り出しの邪魔にならない。
【００１７】
台車２には、ストック部６のロックボルト４およびケミカルアンカ７を打設機５ａ、５ｂへ移送する移送手段１１が設けられている。移送手段１１は、図１乃至図３に示すように、台車２上に伸縮ロッド１２を介して設けられたレールフレーム１３に設けられている。レールフレーム１３は、台車２の幅方向の左右端部と幅方向の中央部とに、夫々前後方向に沿って形成されている。各レールフレーム１３は、横桁１４、１５によって接続されており、シリンダ１６によって昇降されるようになっている。シリンダ１６は、坑道の高さに応じて適宜伸縮されると共に、掘削終了後に台車２を坑道内にて後退させるとき伸縮させられ、坑道天井面との間に所定のクリアランスを形成する。
【００１８】
各レールフレーム１３の下面には、図１および図２に示すようにその長手方向に沿ってガイドレール１７が夫々設けられている。各ガイドレール１７には、これに沿って移動する第１移動体１８が夫々係合されている。第１移動体１８ａと１８ｂ、１８ｃと１８ｄは、ガイドロッド１９およびネジロッド２０を介して接続されている。よって、第１移動体１８ａ、１８ｂが一体的に移動し、これとは別に第１移動体１８ｃ、１８ｄが一体的に移動する。ガイドロッド１９およびネジロッド２０には、第２移動体２１が貫通して設けられている。
【００１９】
各第２移動体２１は、ネジロッド２０をモータ２２で回転させることにより、ガイドロッド１９に沿って幅方向に移動する。各第２移動体２１は、各モータ２２によって夫々別々に移動される。第２移動体２１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ）には、図１および図３に示すように、ロックボルト４ａ、４ｂを把持する把持部２３が設けられている。ロックボルト用把持部２３は、図６および図７に示すように坑道の長手方向に移動自在となっている。天井面用の長いロックボルト４ａと、側面用の短いロックボルト４ｂとに対応するためである。
【００２０】
また、別の第２移動体２１（ｅ、ｆ、ｇ、ｈ）には、図１および図３に示すように、ケミカルアンカ７ａ、７ｂを把持する把持部２４が設けられている。ケミカルアンカ用把持部２３は、ソーセージ状の袋内に固着剤が充填されてなる軟らかいケミカルアンカ７ａ、７ｂを潰さないように、ケミカルアンカ７ａ、７ｂとの接触面積を稼ぐように曲面状に形成されたハンド２５を有する。
【００２１】
また、ケミカルアンカ用把持部２４は、図６および図７に示すように、ロックボルト用把持部２３より長さが短く設定されている。よって、ケミカルアンカ用把持部２４に把持したケミカルアンカ７が、ロックボルト用把持部２３に把持したロックボルト４の上方を、幅方向に通過可能となる。
【００２２】
以上の構成からなる本実施形態の作用を述べる。
【００２３】
天井面用の打設機５ａにロックボルト４ａおよびケミカルアンカ７ａを供給するときには、先ず、天井面用打設機５ａを図５および図６に実線で示すように台車２上に引き込んだ状態とする。そして、図１乃至図３に示す第１移動体１８をガイドレール１７に沿って移動させ、図５に示す天井面用の長いロックボルト４ａおよび長いケミカルアンカ７ａの上方に位置させる。
【００２４】
そして、各第２移動体２１を各モータ２２によって夫々独立してガイドロッド１９に沿って移動させ、ロックボルト用の第２移動体２１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ）を長いロックボルト４ａの上方に位置させ、ケミカルアンカ用の第２移動体２１（ｅ、ｆ、ｇ、ｈ）を長いケミカルアンカ７ａの上方に位置させる。このとき、長いケミカルアンカ７ａは長いロックボルト４ａに隣接してその略中央に配置されており、これに合わせてケミカルアンカ用第２移動体２１（ｅ、ｆ、ｇ、ｈ）がロックボルト用第２移動体２１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ）の略中央に配置されているので、ケミカルアンカ用第２移動体２１（ｅ、ｆ、ｇ、ｈ）をケミカルアンカ７ａの中央部上方に位置させたとき、ロックボルト用第２移動体２１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ）がロックボルト４ａの両端部上方に位置することになる。
【００２５】
そして、ケミカルアンカ用第２移動体２１（ｅ、ｆ、ｇ、ｈ）に設けられたケミカルアンカ用把持部２４を図示しない昇降機構によって下降させてこれに長いケミカルアンカ７ａの略中央部を把持し、ロックボルト用第２移動体２１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ）に設けられたロックボルト用把持部２３を図示しない昇降機構によって下降させてこれに長いロックボルト４ａの両端部を把持する。そして、各ケミカルアンカ用把持部２４およびロックボルト用把持部２３を図示しない昇降機構によって上昇させ、図４に示すカセット体８から夫々長いロックボルト４ａおよびケミカルアンカ７ａを取り出す。
【００２６】
その後、図６に示すように、第１移動体１８をガイドレール１７に沿って前方へ移動させると共に第２移動体２１を幅方向に適宜移動させ、把持した長いロックボルト４ａおよびケミカルアンカ７ａを天井面用打設機５ａに夫々装着する。このとき、４個の天井面用打設機５ａに対して、４本のケミカルアンカ７ａおよび４本のロックボルト４ａを供給できるので、各打設機５ａに夫々ロックボルト４ａおよびケミカルアンカ７ａを１本ずつ一度に供給できる。
【００２７】
他方、側面用の打設機５ｂにロックボルト４ｂおよびケミカルアンカ７ｂを供給するときには、先ず、側面用打設機５ｂを図５および図７に実線で示すように台車５ｂ上に引き込んだ状態とする。このとき、天井面用打設機５ａは、側面用打設機５ｂと干渉しないように前方に突出させておく。そして、以降は天井面用打設機５ａと同様の手順によって、側面用の短いロックボルト４ｂおよびケミカルアンカ７ｂを側面用打設機５ｂに供給する。ここで、ロックボルト用把持部２３は、第２移動体２１に対して前後方向に近接するように移動され、その間隔が狭められる（図６参照）。短いロックボルト４ｂを空振りしないようにバランスよく把持するためである。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態によれば、ストック部６にストックされた複数のロックボルト４およびケミカルアンカ７は、移送手段１１によって必要本数だけ取り出されて順次各打設機５に供給される。よって、予めストック部６に多量のロックボルト４をストックしておくことにより、作業者は打設場所から離れた安全な場所から遠隔操作または自動でロックボルト打設作業を行うことができる。打設場所は、粉炭雰囲気であって環境が悪くしかも坑道天盤崩落の可能性もあり安全性上も万全とはいい難いため、このような場所で作業員が作業することはなるべく避けるべきである。
【００２９】
また、作業者が毎回ロックボルト４を打設機５にセットする必要がなくなるため、作業効率が向上して施工の高速化を推進できる。台車２上のカセット体８からロックボルト４またはケミカルアンカ７が無くなったなら、空になったカセット体８をロックボルト４またはケミカルアンカ７が収容された新たなカセット体８と交換する。このようにカセット体８を交換することにより、作業効率が更に向上する。
【００３０】
また、打設機５とストック部６とは、坑道の長手方向に沿って前後に配置されるので、坑道断面積の拡大を招くことはない。すなわち、ストック部６から打設機５までのロックボルト４およびケミカルアンカ７の移動の手間を考えれば、打設機５の出来るだけ近くにストック部６を配置するのが好ましいわけであるが、仮に坑道の上下方向に重ねて打設機５とストック部６とを配置したり、坑道の幅方向に隣接させて打設機５とストック部６とを配置したりすると、坑道断面積が大きくなってしまうのである。よって、本実施形態では、打設機５の前投影面積に重なるようにストック部６を配置し、坑道断面積の拡大を回避したのである。
【００３１】
ところで、上記実施形態においては、図２に示すように、各レールフレーム１７の前端部を接続するように横桁１４が掛け渡されているため、その横桁１４との干渉を避けるべく、天井面用の打設機５ａを図５および図６に示すように一旦完全に台車２より前方に飛び出た状態とし、その後90度回動させる必要がある。このため天井面用の打設機５ａの移動機構が複雑化し易い。これを鑑みて改良されたものが図８乃至図１０に示す第２の実施形態に係るロックボルト供給装置１ａである。
【００３２】
図示するように、このロックボルト供給装置１ａは、台車２上にガイドレール２６を敷設し、そのガイドレール２６に台車２を移動自在に載置したものである。この構成によれば、前述の横桁１４（図２参照）が存在しないので、図８に示すように、天井面用打設機５ａを半分程度台車２から飛び出た状態で90度回動させるようにしても、打設機５ａが横桁１４と干渉することはなく、天井面用の打設機５ａの移動機構を単純化できる。
【００３３】
なお、前実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。ガイドレール２６は、台車２の幅方向の両端部に敷設される。ガイドレール２６には、第１移動体１８が係合される。第１移動体１８には、伸縮ロッド１２を介してフレーム２７が設けられている。フレーム２７と第１移動体１８との間には、シリンダ１６およびリンク２８が介設されている。リンク２８は、シリンダ１６を収縮させるときには取り外される。
【００３４】
左右の各フレーム２７、２７は、横桁２９によって接続されている。左右の各フレーム２７、２７の間には、ガイドロッド１９およびネジロッド２０が掛け渡されている。ガイドロッド１９およびネジロッド２０には、第２移動体２１が設けられている。第２移動体２１には、ロックボルト用の把持部２３と、ケミカルアンカ用の把持部２４とが設けられている。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るロックボルト供給装置によれば、次のような優れた効果を発揮できる。
【００３６】
(1)作業者は打設場所から離れた安全な場所から遠隔操作または自動でロックボルト打設作業を行うことができる。
【００３７】
(2)作業者が毎回ロックボルトをセットする必要がなくなるため、作業効率が向上して施工の高速化を推進できる。
【００３８】
(3)打設機とストック部とは、坑道の長手方向に沿って前後に配置されるので、坑道断面積の拡大を招くことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るロックボルト供給装置の側面図である。
【図２】図１の II-II線断面図である。
【図３】上記ロックボルト供給装置の正面図である。
【図４】ストック部の拡大図である。
【図５】上記ロックボルト供給装置の透視平面図である。
【図６】上記ロックボルト供給装置の作用を示す側面図である。
【図７】上記ロックボルト供給装置の作用を示す側面図である。
【図８】別の実施形態を示すロックボルト供給装置の側面図である。
【図９】上記ロックボルト供給装置の平面図である。
【図１０】上記ロックボルト供給装置の正面図である。
【符号の説明】
１  ロックボルト供給装置
２  台車
４  ロックボルト
５  打設機
６  ストック部
７  ケミカルアンカ
１１  移送手段
【図１】
0004158293.tif 000002
【図２】
0004158293.tif 000003
【図３】
0004158293.tif 000004
【図４】
0004158293.tif 000005
【図５】
0004158293.tif 000006
【図６】
0004158293.tif 000007
【図７】
0004158293.tif 000008
【図８】
0004158293.tif 000009
【図９】
0004158293.tif 000010
【図１０】
0004158293.tif 000011