JP2023112888A - Rock bolt driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロックボルト打設装置に関する。 The present invention relates to a rock bolt driving device.
地盤の安定化を図るために、ロックボルト打設装置により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)。
In order to stabilize the ground, rock bolts are driven by a rock bolt driving device (see
従来のロックボルト打設装置では、ロックボルトの途中部分の一点をクランプするクランプ装置を備えており、打設時には、ロックボルトを軸方向に沿ってスライド移動させるために、クランプ装置によるクランプ状態を「甘噛み」にしてスライド移動させている。 A conventional lock bolt driving device is equipped with a clamp device that clamps a point in the middle of the lock bolt. It is slid and moved with "sweet bite".
しかし、ロックボルトを「甘噛み」にした状態であると、ロックボルト打設装置の軸線を下向きにした姿勢で使用すると、自重によってロックボルトが落下するおそれがある。これは、ロックボルトを落下させない程度に且つスライド移動は可能な程度に「甘噛み」支持するクランプ力の設定が困難なことに要因がある。 However, if the lock bolt is in a "soft engagement" state and the lock bolt driving device is used with the axis line facing downward, the lock bolt may drop due to its own weight. The reason for this is that it is difficult to set a clamping force that provides "soft bite" support to the extent that the lock bolt does not fall off and that the lock bolt can be slid.
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、打設姿勢によらずにロックボルトを安定してクランプ可能なロックボルト打設装置およびこれを備えるロックボルト打設作業車両を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention has been made by paying attention to such problems, and provides a lock bolt driving device capable of stably clamping a lock bolt regardless of the driving posture, and a lock bolt driving device equipped with the same. An object of the present invention is to provide a vehicle for installation work.
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、ガイドシェル上に移動可能に設けられてロックボルトを打設軸線に沿って打設する打設機と、前記打設機の前部の位置に前記打設機と一体に移動可能に設けられるとともに前記ロックボルトの保持およびその開放が可能なクランプ機構と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a lock bolt driving device according to an aspect of the present invention includes a driving machine that is movably provided on a guide shell and drives a lock bolt along a driving axis; A clamp mechanism is provided at a position in front of the driving machine so as to be movable integrally with the driving machine and capable of holding and releasing the lock bolt.
ここで、本発明の一態様に係るロックボルトクランプ装置において、前記クランプ機構は、前記打設機の前部にてロックボルトを軸方向に沿ってガイド可能にロックボルトの軸方向に沿って貫通形成されたガイド穴を有するガイド部と、該ガイド部をロックボルトの径方向に移動可能に構成されたクランプ部と、を有し、前記クランプ部は、前記ガイド穴の内面をロックボルトに側方から押圧してロックボルトを保持することは好ましい。
また、本発明の一態様に係るロックボルトクランプ装置において、前記ガイド部は、前記ガイド穴の前側に、軸方向後方から前方に向けて拡径する円錐台状のガイド面を更に有することは好ましい。
Here, in the lock bolt clamping device according to one aspect of the present invention, the clamp mechanism penetrates the lock bolt along the axial direction so as to be able to guide the lock bolt along the axial direction at the front portion of the driving machine. A guide portion having a guide hole formed thereon, and a clamp portion configured to move the guide portion in a radial direction of the lock bolt, wherein the clamp portion faces the inner surface of the guide hole toward the lock bolt. It is preferable to hold the lock bolt by pressing from the side.
Moreover, in the lock bolt clamping device according to the aspect of the present invention, it is preferable that the guide portion further has a truncated cone-shaped guide surface that expands in diameter from the rear to the front in the axial direction on the front side of the guide hole. .
さらに、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作業車両は、本発明の一態様に係るロックボルト打設装置が装備されていることを特徴とする。 Furthermore, in order to solve the above problems, a lock bolt driving vehicle according to one aspect of the present invention is equipped with a lock bolt driving device according to one aspect of the present invention.
本発明によれば、打設姿勢によらずにロックボルトを安定してクランプできる。 According to the present invention, the lock bolt can be stably clamped regardless of the driving posture.
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。
An embodiment of the present invention will be described below with appropriate reference to the drawings. Note that the drawings are schematic. Therefore, it should be noted that the relationship, ratio, etc. between the thickness and the planar dimensions are different from the actual ones, and the drawings include portions where the relationship and ratio of the dimensions are different from each other.
Further, the embodiments shown below are examples of devices and methods for embodying the technical idea of the present invention. etc. are not specified in the following embodiments.
図1に示すように、本実施形態の作業車両300は、走行台車310と、走行台車310上で旋回可能な旋回台320と、旋回台320に起伏自在に支持されたアーム340と、アーム340先端に装備されるロックボルト打設装置100と、を備える。旋回台320上には、平面視でアーム340の左側にオペレータキャビン330が配置されている。
As shown in FIG. 1, a
図2に示すように、ロックボルト打設装置100は、上記アーム340の先端に装着される装着ブラケット110と、装着ブラケット110に対してロータリアクチュエータ120を介して配置された回動ブラケット130と、を備える。
本実施形態では、回動ブラケット130の側部にガイドスライド機構140を介してガイドシェル150が装備され、ガイドスライド機構140のシリンダ141による伸縮作動によって所定範囲でのガイドシェル150自体のスライド移動が可能になっている。
As shown in FIG. 2, the lock
In this embodiment, the
回動ブラケット130は、ロータリアクチュエータ120の回動に応じて回動ブラケット130上のガイドシェル150を所定範囲(図1(a)に示す例では垂直姿勢から水平姿勢まで90度の範囲)で回動可能になっている。
ガイドシェル150には、セントラライザ等の必要な機器が装備され、油圧駆動式の打設機160がガイドシェル150に沿ってスライド移動可能に搭載されている。打設機160をスライド移動させるフィード機構としては、油圧モータ駆動によるチェーン機構や、油圧シリンダ駆動によるワイヤロープ機構等を採用できる。
The
The
本実施形態のガイドシェル150には、ガイドシェル150に沿って一対のボルトキャリッジ170が付設されたマガジン180が装備されている。マガジン180には、複数のロックボルトBを格納され、一対のボルトキャリッジ170での受け渡し動作によってマガジン180に格納されているロックボルトBを打設機160の打設軸線上に受け渡し可能になっている。
The
さらに、本実施形態のガイドシェル150には、穿孔用ロッドRを受け渡すためのロッドクランプスイング190が装備され、ロッドクランプスイング190の回動作動によって、穿孔用ロッドRを打設機160の打設軸線上に受け渡し可能に構成されている。なお、ボルトキャリッジ170およびロッドクランプスイング190による受け渡し動作については公知の構造が採用されているので詳細な説明は省略する。
Further, the
ここで、本実施形態のロックボルト打設装置100は、ロックボルトBの後端をクランプするクランプ機構200を備えており、クランプ機構200は、打設機160前部(図2(b)に示す符号Fの位置)でのロッド収容部161に対する直前の位置にてロックボルトBの後端部の保持およびその開放が可能に構成される。
Here, the lock
詳しくは、クランプ機構200は、図3に示すように、ベース230を備えている。ベース230の基端部は、打設機160がフィード移動される移動台162の上面に固定されており、打設機160と一体で移動可能になっている。
ベース230の上部はガイドシェル150の前方側に張り出し、その端面が穿孔軸線CLとは直交する面とされたクランプ機構装着面231になっている。そして、このクランプ機構装着面231に、クランプ部220およびガイド部210が装着されている。
Specifically, the
The upper portion of the
クランプ部220は、直方体状のシリンダボディを有するクランプシリンダ221を備えて構成され、クランプシリンダ221がシリンダロッド222を下方に向けた姿勢でクランプ機構装着面231に固定されている。シリンダロッド222の先端には、ガイド部210の上面が固定されており、シリンダロッド222の伸縮に応じてガイド部210が上下に移動可能になっている。
The
ガイド部210は、打設機160の前部にてロックボルトBを軸方向に沿ってガイドするガイド穴211を有する。ガイド穴211は、ロックボルトB(および穿孔用ロッドR)の軸方向に沿って貫通形成されている。
ガイド穴211の前側には、軸方向後方から前方に向けて拡径する円錐台状のガイド面212が形成されている。ガイド穴211は、ガイド面212よりも後方が円筒面213になっている。ガイド穴211の軸心であるガイド穴軸線GLは、シリンダロッド222の伸長時に、穿孔軸線CLと同軸上に位置するように調整されている。
The
A truncated cone-
これにより、クランプ部220は、ガイド部210をロックボルトBの径方向に移動可能に構成され、ロックボルトBに対して側方からガイド穴211内面の円筒面213を押圧してロックボルトBを保持可能になっている。
なお、本実施形態では、ガイド部210の左右側面には、スライドガイド板223が設けられており、下方に向けて垂下状態で支持されるガイド部210の振れ止めがされており、ガイド部210の上下への移動が円滑に行われるようになっている。
As a result, the
In this embodiment,
次に、本実施形態のロックボルト打設装置100によるロックボルト打設の手順および作用効果について説明する。
まず、ロッドクランプスイング190による受け渡し動作により、穿孔用ロッドRを打設機160の打設軸線上に受け渡し、打設機160の駆動およびフィード作動によってロックボルト挿入穴を穿孔する。
Next, the procedure and effect of driving a rock bolt by the rock
First, the delivery operation of the
ここで、穿孔用ロッドRを打設機160に受け渡す際、本実施形態のクランプ機構200によれば、打設機160の前部に、穿孔用ロッドRの軸方向に沿って貫通形成されるガイド穴211を有するガイド部210が配置されているので、穿孔用ロッドRを軸方向に沿ってガイドできる。
Here, when the drilling rod R is delivered to the
特に、穿孔用ロッドRをクランプする際には、打設機160をガイドシェル150に沿って前進させて、穿孔用ロッドRの後端を打設機160のロッド収容部161に収める必要があるところ、長尺な穿孔用ロッドRは、姿勢によっては自重によって湾曲して垂れてしまい、打設機160のロッド収容部161に収めることが困難となる場合がある。
In particular, when clamping the drilling rod R, it is necessary to move the
これに対し、本実施形態のクランプ機構200によれば、ガイド部210は、ガイド穴211の前側に、軸方向後方から前方に向けて拡径する円錐台状のガイド面212を有するので、穿孔用ロッドRがある程度湾曲していても、ガイド面212の拡径する円錐台状の範囲であれば、軸方向に沿って円滑に穿孔用ロッドRをガイドできる。
On the other hand, according to the
次いで、ロッドクランプスイング190の回動作動によって穿孔用ロッドRを打設軸線上から回収して退避位置まで回動させる。次いで、一対のボルトキャリッジ170での受け渡し動作によってマガジン180に格納されているロックボルトBを打設機160の打設軸線上に受け渡す。このとき、打設機160およびこれに付設されたクランプ機構200は、ガイドシェル150の軸方向後方に退避されている。
Next, the
次いで、図4(a)に示すように、クランプ部220のクランプシリンダ221のシリンダロッド222を伸長した状態で(このとき、打設機160の打設軸線CL上にガイド穴211のガイド穴軸線GLの軸心は一致している。)、打設機160を打設軸線CL上で前進させる。
これにより、打設機160(およびクランプ機構200)をガイドシェル150に沿って前進されて、ロックボルトBの後端が打設機160のロッド収容部161に収められる。このとき、前側に設けられているガイド面212の円錐台状の穴がロックボルトBの後端を打設機160のロッド収容部161に向けて円滑に導く効果を果たしている。
Next, as shown in FIG. 4A, the
As a result, the driving machine 160 (and the clamping mechanism 200 ) is advanced along the
次いで、図4(b)に示すように、クランプシリンダ221のシリンダロッド222を短縮して、ロックボルトBの後端に対して、ガイド穴211の円筒面213を軸方向とは直交する方向(同図での上方)から押圧する。これによって、打設機160のロッド収容部161との協働によってロックボルトBの後端がクランプされる。
Next, as shown in FIG. 4(b), the
同図では、ガイド穴軸線GL、ロックボルト軸線BLおよび穿孔軸線CLの相互が、上記クランプ動作によって相互の軸心がずれて異心状態となる協働作用によって所期のクランプ効果が生じているイメージを示している。
本実施形態では、このクランプ状態で打設機160をクランプ機構200とともに打設軸線CL上にて一体で前進させることにより、ロックボルトBを上記穿孔されたロックボルト挿入穴に沿って挿入する。
In the figure, the guide hole axis GL, the lock bolt axis BL, and the drilling axis CL are out of alignment with each other due to the above clamping action, and the desired clamping effect is produced by the cooperative action. is shown.
In this embodiment, the driving
ここで、上述したように、従来のロックボルト打設装置では、ロックボルトの途中部分の一点をクランプするクランプ装置を備え、打設時には、ロックボルトを軸方向に沿ってスライド移動させるために、クランプ装置によるクランプ状態を「甘噛み」にしてスライド移動させる。 Here, as described above, the conventional lock bolt driving device includes a clamp device that clamps a point in the middle of the lock bolt. The clamping state by the clamping device is set to "soft bite" and the slide is moved.
しかし、ロックボルトを「甘噛み」にした状態では、ロックボルト打設装置の軸線を下向きにした姿勢で使用すると、自重によってロックボルトが落下するおそれがある。これは、ロックボルトを落下させない程度に且つスライド移動は可能な程度に「甘噛み」支持するクランプ力の設定が困難なことに要因がある。 However, when the lock bolt is in a "loose bite" state, if the lock bolt driving device is used with the axis line facing downward, the lock bolt may drop due to its own weight. The reason for this is that it is difficult to set a clamping force that provides "soft bite" support to the extent that the lock bolt does not fall off and that the lock bolt can be slid.
これに対し、本実施形態のロックボルト打設装置100は、打設機160前部のロッド収容部161の位置に、打設機160と一体で移動可能なクランプ機構200を設けたので、打設姿勢によらずにロックボルトBの後端を安定してクランプできる。
In contrast, in the lock
つまり、本実施形態のクランプ機構200によれば、打設機160前部の位置にてロックボルトBの後端の保持およびその開放が可能なので、ロックボルトBの後端を確実にクランプできる上、打設機160と一体で移動しつつ打設できる。
That is, according to the
これにより、打設時におけるクランプ機構200の部分でのロックボルトBのスライド移動自体が不要となる。つまり、「甘噛み」支持が不要となることから、クランプ力の設定が容易となり、適正な力で安定してクランプしつつ打設することができる。
As a result, the sliding movement of the lock bolt B at the portion of the
但し、本実施形態のように、打設機160前部の位置にクランプ機構200を配置すると、クランプ機構200が占有する軸方向スペースの分だけロックボルトBの押し込み長が短縮する、若しくは装置の全長が伸びてしまうことになる。そのため、クランプ機構を可及的にコンパクトに構成することが望ましい。
However, if the
これに対し、本実施形態のクランプ機構200によれば、打設機160の前部にロックボルトBの軸方向に沿って貫通形成されるガイド穴211を有するガイド部210が配置されているので、ロックボルトBを軸方向に沿ってガイドできる。
In contrast, according to the
そして、本実施形態のクランプ機構200によれば、ガイド部210をロックボルトBの径方向に移動可能に構成されたクランプ部220を有し、クランプ部220は、ガイド穴211の内面(円筒面213)をロックボルトBに側方から押圧してロックボルトBを保持することができる。
According to the
これにより、クランプ機構200が占有する軸方向スペースをコンパクトに構成できる。そのため、本実施形態のクランプ機構200によれば、ロックボルトBの押し込み長が短縮するという問題を可及的に抑えるとともに、装置全長の増加についても可及的にコンパクトに構成できる。
As a result, the axial space occupied by the
また、ロックボルトBをクランプする際には、打設機160をガイドシェル150に沿って前進させて、ロックボルトBの後端を打設機160のロッド収容部161に収める必要があるところ、長尺なロックボルトBは、姿勢によっては自重によって湾曲して垂れてしまい、打設機160のロッド収容部161に収めることが困難となる場合がある。
In addition, when clamping the lock bolt B, it is necessary to move the driving
これに対し、本実施形態のクランプ機構200によれば、ガイド部210は、ガイド穴211の前側に、軸方向後方から前方に向けて拡径する円錐台状のガイド面212を有する構成を採用しているので、ロックボルトBがある程度湾曲していても、ガイド面212の拡径する円錐台状の範囲であれば、軸方向に沿って円滑にロックボルトBをガイドできる。
In contrast, according to the
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100によれば、打設機160の前部の位置にてロックボルトBの保持およびその開放が可能なクランプ機構200を備えるので、打設姿勢によらずにロックボルトBを安定してクランプできる。
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。
As described above, according to the lock
It should be noted that the lock bolt driving device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and of course various modifications are possible without departing from the gist of the present invention.
100 ロックボルト打設装置
110 装着ブラケット
120 ロータリアクチュエータ
130 回動ブラケット
140 ガイドスライド機構
141 シリンダ
150 ガイドシェル
160 打設機
161 ロッド収容部
170 ボルトキャリッジ
180 マガジン
190 ロッドクランプスイング
200 クランプ機構
210 ガイド部
211 ガイド穴
212 ガイド面
213 円筒面
220 クランプ部
221 クランプシリンダ
222 シリンダロッド
223 スライドガイド板
230 ベース
231 クランプ機構装着面
300 作業車両
310 走行台車
320 旋回台
330 オペレータキャビン
340 アーム
B ロックボルト
R 穿孔用ロッド
CL 穿孔軸線
BL ロックボルト軸線
GL ガイド穴軸線
100 Rock
Claims (4)
前記打設機の前部の位置に前記打設機と一体に移動可能に設けられるとともに前記ロックボルトの保持およびその開放が可能なクランプ機構と、
を備えることを特徴とするロックボルト打設装置。 a driving machine movably mounted on the guide shell for driving the rock bolt along the driving axis;
a clamping mechanism provided at a position in front of the driving machine so as to be movable integrally with the driving machine and capable of holding and releasing the lock bolt;
A rock bolt driving device comprising:
前記打設機の前部にてロックボルトを軸方向に沿ってガイド可能にロックボルトの軸方向に沿って貫通形成されたガイド穴を有するガイド部と、該ガイド部をロックボルトの径方向に移動可能に構成されたクランプ部と、を有し、
前記クランプ部は、前記ガイド穴の内面をロックボルトに側方から押圧してロックボルトを保持する請求項1に記載のロックボルト打設装置。 The clamping mechanism is
a guide portion having a guide hole formed through the lock bolt along the axial direction so as to be able to guide the lock bolt along the axial direction at the front portion of the driving machine; a movably configured clamping part,
2. The lock bolt driving device according to claim 1, wherein the clamp portion holds the lock bolt by pressing the inner surface of the guide hole against the lock bolt from the side.
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