(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロックボルトを鉛直に立てた状態で打設機に供給するロックボルト供給装置であって、打設機の後方に配置されロックボルトを複数水平にストックするストック部と、該ストック部と打設機との間に配置されロックボルトを水平に把持した後にそれを鉛直に立てる反転機と、該反転機とストック部との間に配置されストック部のロックボルトを水平のまま移送して反転機に把持させる移送手段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】
上記移送手段は、ストック部と反転機との間を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移動体に設けられ上下方向に移動する第３移動体と、該第３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請求項１記載のロックボルト供給装置。
【請求項３】
上記反転機は、前後方向に移動する基台部と、該基台部に回動自在に取り付けられた回動部と、該回動部に設けられロックボルトを把持する把持部と、上記回動部を基台部に対して回動させるアクチュエータとを備えた請求項１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、掘削後の天井面および側壁面（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、ロックボルトを鉛直に立てた状態で打設機に供給するロックボルト供給装置であって、打設機の後方に配置されロックボルトを複数水平にストックするストック部と、該ストック部と打設機との間に配置されロックボルトを水平に把持した後にそれを鉛直に立てる反転機と、該反転機とストック部との間に配置されストック部のロックボルトを水平のまま移送して反転機に把持させる移送手段とを備えたものである。
【０００５】
本発明によれば、ストック部に水平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水平のまま順次反転機に供給され、反転機によって鉛直に立てられて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。
【０００６】
また、上記移送手段は、ストック部と反転機との間を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移動体に設けられ上下方向に移動する第３移動体と、該第３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ていてもよい。
【０００７】
また、上記反転機は、前後方向に移動する基台部と、該基台部に回動自在に取り付けられた回動部と、該回動部に設けられロックボルトを把持する把持部と、上記回動部を基台部に対して回動させるアクチュエータとを備えていてもよい。
【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３に示す。
【００１０】
図示するように、このロックボルト供給装置１は、炭坑等の坑道２内に配置された台車３を有する。台車３は、本実施形態では一対のクローラ４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３の前方には、ロックボルト５ａを鉛直状態に把持して坑道２の天井面に打設する天井面打設機６ａが設けられている。
【００１１】
天井面打設機６ａと台車３との間には、後述する反転機７からロックボルト５ａを受け取って、これを天井面打設機６ａに受け渡す受渡機８が設けられている。受渡機８は、第１鉛直軸９廻りに回転する第１ターンテーブル１０と、第１ターンテーブル１０上を第２鉛直軸１１廻りに回転する第２ターンテーブル１２とを有する。第２ターンテーブル１２には、ロックボルト５ａを鉛直に把持する把持部１３が、周方向に等間隔(120度) を隔てて３個設けられている。
【００１２】
台車３上には、坑道２の側面にロックボルト５ｂを打設する側面打設機６ｂが設けられている。側面打設機６ｂは、台車３上に坑道２の前後方向に沿って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おり、図２に実線で示すように台車３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５ｂ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５ｂを坑道２の側面に打設するものである。
【００１３】
上記台車３上には、側面打設機６ｂの後方に位置して、複数のロックボルト５ａ、５ｂをストックするストック部１４が設けられている。ストック部１４には、図２に示すように、天井面に打設される長いロックボルト５ａと、側面に打設される短いロックボルト５ｂとが夫々複数水平に配置されている。各ロックボルト５ａ、５ｂには、夫々図示しないナット部が設けられており、後述する図４に示すカセット体１５に収容されている。
【００１４】
図４に示すカセット体１５は、図２に示すロックボルト５ａ、５ｂの集合部ごとに、計４個台車３上に設けられる。各カセット体１５は、台車３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１６と、各縦ロッド１６に傾動自在に夫々取り付けられた載置台１７とを有する。各載置台１７には、ロックボルト５ａ、５ｂが、坑道２の前後方向に沿って夫々載置される。各載置台１７上のロックボルト５ａ、５ｂは、後述する移送手段１８によって順に上から把持されて引き上げられる。
【００１５】
ここで、空になった各載置台１７は、通常水平状態となっているが、それより下方のロックボルト５ａ、５ｂが後述する移送手段１８によって把持されて持ち上げられるとき、上方に跳ね上げられる。このため、空になった各載置台１７は、その下方のロックボルト５ａ、５ｂの取り出しの邪魔にならない。なお、移送手段１８によるロックボルト５ａ、５ｂの把持は、各縦ロッド１６の間のロックボルト５ａ、５ｂを把持することによってなされるため、縦ロッド１６および載置台１７が邪魔になることはない。
【００１６】
かかるストック部１４と上記受渡機８（打設機６ａ）との間には、長いロックボルト５ａを水平に把持した後にそれを鉛直に立てる反転機７が、台車３上に左右一対設けられている。反転機７は、図６に示すように、台車３上に設けられ前後方向に移動する基台部１９と、基台部１９にピン２０を介して回動自在に取り付けられた回動部２１と、回動部２１に設けられロックボルト５ａを把持する把持部２２と、回動部２１を基台部１９に対して回動させるアクチュエータ（シリンダ２３）とを備えている。
【００１７】
詳しくは、台車３上には、前後方向に沿ってレール２４が敷設されており、そのレール２４には、基台部１９に設けられた係合部２５が係合されている。基台部１９には、回動部２１をピン２０を介して回動自在に支持するブラケット２６が設けられている。回動部２１は、板状に形成されており、ピン２０に固定されている。ピン２０には、アーム２７が固定して設けられている。アーム２７の先端部と基台部１９上に設けられたブラケット２８との間には、シリンダ２３が介設されている。
【００１８】
この構成によれば、図６(a) の状態から基台部１９をレール２４に沿って前進させると図７の状態となり、その後、シリンダ２３を伸長させると図８に示すようにアーム２７と回動部２１とが一体的にピン２０廻りに回動し、回動部２１が水平状態から鉛直状態となる。このように水平状態から鉛直状態に回動する回動部２１には、ロックボルト５ａを把持する把持部２２が、ブラケット２９を介して設けられている。把持部２２は、ブラケット２９に対してガイド３０に沿って坑道の幅方向（左右方向）に所定範囲で移動自在となっている。
【００１９】
他方、台車３には、ストック部１４の長いロックボルト５ａを水平のまま移送して反転機７に把持させる移送手段１８が設けられている。移送手段１８は、図１乃至図３に示すように、台車３上に脚フレーム３１を介して設けられたレールフレーム３２に設けられている。レールフレーム３１は、台車３の幅方向の中央部に、所定間隔を隔てて２本、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３２は、横桁３３によって接続されている。
【００２０】
各レールフレーム３２の上面および側面には、長手方向に沿ってガイドレール３４が夫々設けられている。各ガイドレール３４には、ストック部１４の上方と反転機７の上方との間を坑道の長手方向（前後方向）に移動する第１移動体３５が係合されている。第１移動体３５は、各ガイドレール３４に係合するＬ型ブラケット３６と、Ｌ型ブラケット３６に設けられ坑道２の幅方向（左右方向）に延出された一対の横ビーム３７とを有する。
【００２１】
各横ビーム３７の上面には、長手方向に沿ってガイドレール３８が夫々が設けられている。ガイドレール３８には、坑道２の幅方向（左右方向）に移動する第２移動体３９が係合されている。第２移動体３９は、各横ビーム３７のガイドレール３８を掛け渡すように配置されたＩ型ブラケット４０と、Ｉ型ブラケット４０に設けられ坑道２の下方向に延出された縦ビーム４１とを有する。
【００２２】
縦ビーム４１には、長手方向に沿って一対のガイドレール４２が設けられている。ガイドレール４２には、坑道２の上下方向に移動する第３移動体４３が係合されている。第３移動体４３は、ガイドレール４２に係合する移動体４４と、移動体４４に下方に延出して設けられた一対の延出部４５とを有する。各延出部４５には、ロックボルト５ａを把持する把持部４６が夫々設けられている。
【００２３】
この構成によれば、第１乃至第３移動体３５、３９、４３を適宜移動させることにより、把持部４６を所望の位置に移動させることができるので、その把持部４６によってストック部１４の所望のロックボルト５ａを把持し、そのロックボルト５ａを反転機７の把持部２２に受け渡すことができる。なお、図３に示すように、横ビーム３７の長さは、ロックボルト５ａ、５ｂの幅方向の領域をカバーできる長さに設定されており、縦ビーム４１の長さは、ロックボルト５ａ、５ｂの上下方向の領域をカバーできる長さに設定されている。
【００２４】
第３移動体４３の延出部４５に設けられる把持部４６は、図３及びその部分拡大図である図５に示すように、延出部４５に取り付けられた筒状の本体４７と、本体４７の左右開口部に夫々収容されたハンド４８とを有する。ハンド４８は、カーブ形成された長穴４９を有する。長穴４９には、本体４７に貫通されたピン５０が挿通されている。また、ハンド４８には、ピン５１を介してリンク５２が取り付けられており、リンク５２には、シリンダ５３がピン５４を介して接続されている。
【００２５】
この構成によれば、シリンダ５３を収縮させることにより図５左方に示すようにハンド４８が開き、シリンダ５３を伸長させることにより図５右方に示すようにハンド４８が閉じる。図５左方のハンド４８は図３左側にて主として中央側のロックボルト５ａ、５ｂを把持するために用いられ、図５右方のハンド４８は図３左側にて主として左端側のロックボルト５ａ、５ｂを把持するために用いられる。
【００２６】
なお、図３において、脚フレーム３１、３１の間には、土砂および石炭を移送するコンベヤ５４が配置されている。
【００２７】
以上の構成からなる本実施形態の作用を述べる。
【００２８】
天井面用の打設機６ａにロックボルト５ａを供給するときには、先ず、移送手段１８の第１移動体３５をガイドレール３４に沿って前後に移動させてストック部１４の上方に位置させ、第２移動体３９をガイドレール３８に沿って左右に移動させ、第３移動体４３を上下に移動させ、把持部４６を所望の長いロックボルト５ａに正対させて、その把持部４６によってそのロックボルト５ａを把持する。
【００２９】
次に、第３移動体４３を上昇させ、第２移動体３９を幅方向中央側に移動させ、第１移動体３５を前進させて、把持したロックボルト５ａを図１に仮想線で示す台車１の前部に移動する。次に、第３移動体４３を下降させ、第２移動体３９を水平方向に移動させ、ロックボルト５ａを反転機７の把持部２２に移し換える。その後、反転機７の基台部１９をレール２４に沿って前進させ、図７の状態にする。そして、シリンダ２３を伸長させて、回動部２１をピン２０廻りに90度回動させ、ロックボルト５ａを鉛直に立った状態にする。
【００３０】
そして、鉛直に立ったロックボルト５ａを、図１および図２に示すように、受渡機８の第２ターンテーブル１２の把持部１３に移し換える。かかる作業を繰り返し、第２ターンテーブル１２の各把持部１３に夫々ロックボルト５ａを鉛直に把持させたならば、第１ターンテーブル１０を回転させて一方の第２ターンテーブル１２を天井面用打設機６ａに対向させ、各ロックボルト５ａを天井面用打設機６ａに立った状態で順次供給する。
【００３１】
このとき、反対側に位置する他方の第２ターンテーブル１２に、上述と同様の手順によって、ロックボルト５ａを把持させておく。かかる作業を繰り返し、以降順番に双方の第２ターンテーブル１２、１２から順次ロックボルト５ａを天井面用打設機６ａに供給する。これにより、打設機６ａへの切れ目のないロックボルト５ａの供給が実現できる。長いロックボルト５ａが供給された天井面用打設機６ａは、長いロックボルト５ａを坑道天井面に打設する。
【００３２】
また、側面用打設機６ｂに短いロックボルト５ｂを供給するときには、移送手段１８の第１乃至第３移動体３５、３９、４３を適宜移動させて所望の短いロックボルト５ｂを把持部４６に把持し、その後、第１乃至第３移動体３５、３９、４３を適宜移動させて把持したロックボルト５ｂを、台車３上にその長手方向に沿って配置された側面用打設機６ｂに供給する。こうして短いロックボルト５ｂが供給された側面用打設機６ｂは、その後、90度回動して坑道２の側面に短いロックボルト５ｂを打設する。
【００３３】
以上説明したように、ストック部１４に水平にストックされた複数の短いロックボルト５ｂは、移送手段１８によって必要本数だけ取り出されて水平のまま順次側面打設機６ｂに供給され、ストック部１４に水平にストックされた複数の長いロックボルト５ａは、移送手段１８によって必要本数だけ取り出されて水平のまま順次反転機７に供給され、反転機７によって鉛直に立てられて打設機６ａに供給される。
【００３４】
よって、予めストック部１４に多量のロックボルト５ａ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。
【００３５】
また、作業者が毎回ロックボルト５ａ、５ｂを打設機６ａ、６ｂ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３上のカセット体１５からロックボルト５ａ、５ｂが無くなったなら、空になったカセット体１５をロックボルト５ａ、５ｂが収容された新たなカセット体１５と交換する。このようにカセット体１５を交換することにより、作業効率が更に向上する。
【００３６】
また、最終的には鉛直に立てられて打設される長いロックボルト５ａは、坑道の長手方向に沿った水平状態でストック部１４にストックされるので、坑道断面積の増大を招くことはない。また、かかるロックボルト５ａを反転機７によって水平状態から90度回動して鉛直に立てて天井面用打設機６ａに供給するので、天井面用打設機６ａは従前のものをそのまま用いることができ改造等が不要となる。
【００３７】
【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。
【００３８】
(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。
【００３９】
(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。
【００４０】
(3)ロックボルトが、坑道の長手方向に沿った水平状態でストック部にストックされるので、坑道断面積の増大を招くことはない。
【００４１】
(4)水平状態のロックボルトを反転機によって鉛直に立てて打設機に供給するので、打設機は従前のものをそのまま用いることができ改造等が不要となる。
【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】上記ロックボルト供給装置の平面図である。
【図３】上記ロックボルト供給装置の背面図である。
【図４】上記ロックボルト供給装置の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移送手段の把持部の説明図である。
【図６】上記ロックボルト供給装置の反転機の説明図であり、(a) は側面図、(b) は平面図、(c) は背面図である。
【図７】上記反転機の作用を表す側面図である。
【図８】上記反転機の作用を表す側面図である。
【符号の説明】
１  ロックボルト供給装置
５ａ  天井面用の長いロックボルト
５ｂ  側面用の短いロックボルト
６ａ  天井面用打設機
６ｂ  側面用打設機
７  反転機
１４  ストック部
１８  移送手段
１９  反転機の基台部
２１  反転機の回動部
２２  反転機の把持部
２３  反転機のアクチュエータ（シリンダ）
３５  移送手段の第１移動体
３９  移送手段の第２移動体
４３  移送手段の第３移動体
４６  移送手段の把持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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