JP2024057683A - ロックボルトの施工装置及び施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】建設機械で加圧流体膨張式のロックボルトの打設作業を行う場合において、打設作業を効率的に行えるようにする。
【解決手段】ロックボルトの施工装置は、建設機械と、建設機械のブームの前端側に設けられたガイドと、ガイド上を移動可能に設けられた押圧手段と、押圧手段の前端側に設けられた取付部５０と、加圧流体膨張式のロックボルトの後端側を取付部に取付ける取付手段１００とを備え、取付部は、前端開放の円筒状凹部５１を備え、円筒状凹部は、円筒の内周面に流体圧供給機構（注水機構５２）を備え、流体圧供給機構は、前側円環状密封手段及び後側円環状密封手段と、ロックボルトを膨張させるために必要な所定の流体圧を供給するための流体供給路を有した円環状流体圧供給部とを備え、取付手段は、ロックボルトの中心線と円筒状凹部の円筒の中心線とが一致するように、ロックボルトの後端側を取付部の円筒状凹部に取付ける手段である。
【選択図】図３

Description

本発明は、建設機械を用いて地山に加圧流体膨張式のロックボルトを打設するためのロックボルトの施工装置及び施工方法に関する。

加圧流体膨張式（鋼管膨張型摩擦式）のロックボルトの後端側が取付けられる前端開放の円筒状凹部を備え、当該円筒状凹部の円筒内周面に、円環状密封手段（グリップリング１４）及び円環状流体圧供給部（穴あき離間リング１５）を有した流体圧供給機構を内蔵した取付部（チャック手段１２）を用いたロックボルトの施工装置及び施工方法が知られている（特許文献１参照）。
上記ロックボルトの施工装置を用いた施工方法は、取付部を建設機械の前端側に設け、加圧流体膨張式のロックボルトの後端側を当該取付部の円筒状凹部に装着した後、当該ロックボルトを地山に形成された打設用に孔に挿入し、その後、取付部の流体圧供給機構を介して当該ロックボルトの内側に所定の水圧を供給することによって、ロックボルトを膨張させて、ロックボルトを打設用の孔に定着させるようにしている。

特表２００８－５４０８７４号公報

ロックボルトが打設用に孔に挿入された後、取付部の流体圧供給機構を介してロックボルトの内側に所定の水圧（流体圧）を供給する際においては、ロックボルトの後端側の外周面と円環状密封手段の内周面との間の間隔が全周囲においてほぼ均等な状態になっていなければ、円環状密封手段が所期の正常な密封機能を発揮できないため、ロックボルトの内側に所定の水圧を供給することが難しくなり、ロックボルトを膨張させることができなくなったり、あるいは、ロックボルトを膨張させて打設用の孔に定着させるまでの時間（注水時間）がかかりすぎるようになってしまう可能性がある。
従って、ロックボルトが打設用に孔に挿入された後、取付部の流体圧供給機構を介してロックボルトの内側に所定の水圧を供給する際においては、ロックボルトの中心線と円筒状凹部の円筒の中心線とが一致した状態となっていることが好ましい。
しかしながら、上述したロックボルトの施工装置及び施工方法によれば、ロックボルトの後端側が取付部の円筒状凹部に装着された後、流体圧供給機構に水圧が供給されていない状態では、円環状密封手段による密封機能が作動していないため、ロックボルトの中心線が円筒状凹部の円筒の中心線に対して傾いた状態になりやすい。従って、ロックボルトが打設用に孔に挿入された状態において、ロックボルトの中心線が円筒状凹部の円筒の中心線に対して傾いた状態になりやすく、このように、ロックボルトの中心線が円筒状凹部の中心線に対して傾いた状態になっていた場合には、円環状密封手段が所期の正常な密封機能を発揮できなくなって、ロックボルトの内側に所定の水圧を供給することが難しくなり、ロックボルトを膨張させることができなくなったり、あるいは、ロックボルトを膨張させて打設用の孔に定着させるまでの時間（注水時間）がかかりすぎるようになってしまうので、打設作業を効率的に行えない。
打設作業を人力で行う場合は、ロックボルトが打設用に孔に挿入された状態において、ロックボルトの中心線が円筒状凹部の中心線に対して傾いた状態になっていたとしても、ロックボルトの中心線と円筒状凹部の中心線とが一致するように人力で修正することが可能である。
しかしながら、取付部を建設機械の前端側に設けて、当該建設機械で打設作業を行う場合、ロックボルトが打設用に孔に挿入された状態において、ロックボルトの中心線が円筒状凹部の中心線に対して傾いた状態になっている場合には、ロックボルトの中心線と円筒状凹部の中心線とが一致するように修正することが困難となるので、上述したように、打設作業を効率的に行えないという課題があった。
本発明は、建設機械で加圧流体膨張式のロックボルトの打設作業を行う場合において、打設作業を効率的に行えるようにしたロックボルトの施工装置及び施工方法を提供するものである。

本発明に係るロックボルトの施工装置は、建設機械と、建設機械のブームの前端側に設けられたガイドと、ガイド上に当該ガイドの延長方向に沿って移動可能なように設けられた押圧手段と、押圧手段の前端側に設けられた取付部と、加圧流体膨張式のロックボルトの後端側を取付部に取付ける取付手段とを備え、取付部は、前端開放の円筒状凹部を備え、円筒状凹部は、円筒の内周面に流体圧供給機構を備え、流体圧供給機構は、円筒状凹部の内周面の前後に間隔を隔てて配置された前側円環状密封手段及び後側円環状密封手段と、前側円環状密封手段と後側円環状密封手段との間に配置されてロックボルトの内側にロックボルトを膨張させるために必要な所定の流体圧を供給するための流体供給路を有した円環状流体圧供給部とを備え、取付手段は、ロックボルトの中心線と円筒状凹部の円筒の中心線とが一致するように、ロックボルトの後端側を取付部の円筒状凹部に取付ける手段であることを特徴とする。
また、当該ロックボルトの施工装置を用いたロックボルトの施工方法であって、取付手段により、ロックボルトの中心線と円筒状凹部の円筒の中心線とが一致するように、ロックボルトの後端側を取付部の円筒状凹部に取付ける第１のステップと、取付部の円筒状凹部に取付けられたロックボルトを地山に形成された打設用の孔に挿入する第２のステップと、後端側が取付部に取付けられた状態で打設用の孔に挿入されたロックボルトの内側に、円環状流体圧供給部の流体供給路を介してロックボルトを膨張させるために必要な所定の流体圧を供給して、ロックボルトを膨張させることにより、ロックボルトを打設用の孔に定着させる第３のステップとを備えたことを特徴とする。
また、上記施工装置において、取付手段は、取付部と、水供給手段から取付部に供給される水圧を調整する水圧調整手段とを備えて構成され、水圧調整手段は、水供給手段と、円環状流体圧供給部に連通する取付部の取水口と水供給手段とを繋ぐように設けられた注水路と、この注水路の中途に設けられた分岐管と、分岐管の分岐路に繋がれて注水路から分岐した水を外に排出するための排水路と、分岐路に設けられた流路開閉バルブと、流路開閉バルブの開閉操作部材と、両端が注水路に接続された分岐管の真直路に設けられた水圧計とを備えた構成とした。
また、当該ロックボルトの施工装置を用いたロックボルトの施工方法であって、取付手段により、ロックボルトの中心線と円筒状凹部の円筒の中心線とが一致するように、ロックボルトの後端側を取付部の円筒状凹部に取付ける第１のステップと、取付部の円筒状凹部に取付けられたロックボルトを地山に形成された打設用の孔に挿入する第２のステップと、後端側が取付部に取付けられた状態で打設用の孔に挿入されたロックボルトの内側に、円環状流体圧供給部の流体供給路を介してロックボルトを膨張させるために必要な所定の流体圧を供給して、ロックボルトを膨張させることにより、ロックボルトを打設用の孔に定着させる第３のステップとを備え、ロックボルトの後端側の外周面には、当該外周面を一周する円環状に形成された円環状溝が形成されていて、かつ、円環状溝の溝底とロックボルトの内周面とに貫通する注水孔が形成されており、第１のステップにおいては、水圧調整手段による水圧調整によって、取付部に、ロックボルトを膨張させることができずに、かつ、前側円環状密封手段及び後側円環状密封手段の密封機能を作動させるために必要な水圧を供給して、前側円環状密封手段とロックボルトの円環状溝よりも前方に位置されるロックボルトの外周面とを密着させた状態に維持させるとともに、後側円環状密封手段とロックボルトの円環状溝よりも後方に位置されるロックボルトの外周面とを密着させた状態に維持させることにより、ロックボルトの中心線と円筒状凹部の円筒の中心線とが一致するように、ロックボルトの後端側が取付部の円筒状凹部に取付けられ、第３のステップにおいては、水圧調整手段による水圧調整によって、取付部に、ロックボルトを膨張させるために必要な所定の水圧を供給することによって、前側円環状密封手段と後側円環状密封手段とをロックボルトの後端側の外周面に密着させた状態に維持させたまま、円環状流体圧供給部の流体供給路、ロックボルトの円環状溝、注水孔を介してロックボルトの内側に供給された所定の水圧によりロックボルトを膨張させてロックボルトを打設用の孔に定着させたことを特徴とする。
本発明に係るロックボルトの施工方法及び施工装置によれば、建設機械で加圧流体膨張式のロックボルトの打設作業を行う場合、ロックボルトが打設用に孔に挿入された状態において、ロックボルトの中心線と円筒状凹部の円筒の中心線とが一致した状態に維持されやすくなるため、ロックボルトを膨張させる際、前側円環状密封手段及び後側円環状密封手段に所期の正常な密封機能を発揮させることができるようになり、打設作業を効率的に行えるようになった。

ロックボルトの施工方法手順を示す工程図。 ロックボルトの説明図であり、（ａ）はロックボルトの側面図、（ｂ）は（ａ）図におけるＡ－Ａ断面図、（ｃ）はロックボルトの鋼管部の膨張変化を示す図。 取付手段を示す図。 取付部の前側部分の断面図。 前側円環状密封手段、及び、後側円環状密封手段の動作説明図。 力伝達装置を示す図であり、（ａ）は力伝達装置の平面図、（ｂ）は力伝達装置の側面図。 前側連結手段を示す側面図。 摺動機構を示す断面図。 中間伝達軸、及び、スイベルを分離して示した分解図。 座金保持手段を前側から見た正面図。 座金保持手段に座金が離脱可能に取付けられた状態を示す斜視図。 座金保持手段と座金とを分離して示す斜視図。

実施形態１
実施形態１に係るロックボルトの施工装置は、図１に示すように、トンネル空洞部Ｔから地山Ｍに加圧流体膨張式のロックボルト２を打設する作業を行うための装置であって、図外の建設機械と、建設機械のブーム３２の前端側に設けられたガイド３４と、ガイド３４上に当該ガイド３４の延長方向に沿って移動可能なように設けられた押圧手段３と、押圧手段３の前端側に設けられた取付部５０と、ロックボルト２の後端側を取付部５０に取付ける取付手段１００とを備えている。

上述したロックボルトの施工装置を用いたロックボルトの施工方法の全工程について説明する。
（１）まず、図１（ａ）に示すように、トンネル空洞部Ｔから地山Ｍに加圧流体膨張式のロックボルトを打設するための打設用の孔Ｈを形成する。
（２）建設機械のブーム３２の前端側に設けられたガイド３４上に当該ガイド３４の延長方向に沿って移動可能なように押圧手段３を設けるとともに、当該押圧手段３の前端側に前端開放の円筒状凹部５１を有した取付部５０を設ける（図１（ｂ），図３，図４参照）。
（３）取付手段１００により、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致するように、ロックボルト２の後端側を取付部５０の円筒状凹部５１に取付ける（図１（ｂ），図５（ｂ）参照）。この際、図１（ｂ）に示すように、ガイド３４の前端側に座金保持手段８を取付けて、座金９を座金保持手段８の凹部８５内に保持させた状態にセット（図１１参照）した後、押圧手段３をガイド３４の前端側に移動させることによって、ロックボルト２を前端側から座金９の中央貫通孔９０に通す。
（４）図１（ｃ），図１（ｄ）に示すように、押圧手段３をガイド３４の前端側に移動させることによって、打設用の孔Ｈにロックボルト２を挿入する。この際、座金保持手段８に保持された座金９の前側板面９２を壁面Ｗに近接させ、その後、押圧手段３を前方に移動させながら、ロックボルト２を前進させることによって、ロックボルト２を孔Ｈに挿入する。そして、座金９の前側板面９２と壁面Ｗとが接触して、押圧手段３を前方に移動させることができなくなった場合に、孔Ｈへのロックボルト２の挿入が完了する。
（５）図１（ｄ）に示すように、ロックボルト２を打設用の孔Ｈに挿入した後、後端側が取付部５０に取付けられているロックボルト２の内側に取付部５０を介して所定の水圧を供給することで、ロックボルト２を膨張させることにより、ロックボルト２を打設用の孔Ｈに定着させる。
（６）ロックボルト２を打設用の孔Ｈに定着させた後に、図１（ｅ）に示すように、押圧手段３を後退させて、ロックボルト２の打設作業を完了する。

尚、本明細書において、前，後は、各図に示した方向と定義して説明する。
また、図１においては、押圧手段３と取付部５０との間に後述する力伝達装置１を設けた施工装置を図示している。即ち、図１では、押圧手段３の前端側に設けられた力伝達装置１の前端に取付部５０が設けられた構成の施工装置を図示しているが、本発明に係る施工装置は、当該力伝達装置１を用いずに、押圧手段３の前端側に直接的に取付部５０を備えた構成の施工装置であってもよい。

まず、図２に基づいて、加圧流体膨張式（鋼管膨張型摩擦式）のロックボルト２について説明する。
ロックボルト２は、管状に構成され、管の内側に所定の流体圧を供給して膨張させることにより打設用の孔Ｈに定着させる構成のロックボルトである。
当該ロックボルト２は、図２（ａ）に示すように、例えば、鋼管部２０と、鋼管部２０の前端側を封止する前端側封止部２１と、鋼管部２０の後端側を封止する後端側封止部２２とを備えて構成される。

鋼管部２０は、例えば表面に溶融亜鉛とアルミニウムとマグネシウムとの合金めっき層を備え、図２（ｂ）に示すような断面形状に形成されている。
即ち、鋼管部２０は、膨張変形前の初期状態では、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、管の延長方向と直交する断面が扁平な鋼管材の扁平断面の両端（管の径方向両端）を互いに近付けるように変形させて断面外形が円形に近い形になるように形成された異形鋼管により構成され、当該異形鋼管内に水圧（流体圧）を加えることにより膨張して円形鋼管状に変形するように構成されたものである。

前端側封止部２１は、鋼管部２０の前端側の外周を覆うとともに鋼管部２０の前端開口を封止する前端側封止スリーブ２３と、前端側封止スリーブ２３の前端に設けられた円錐状の前端コーン２４とを備える。当該前端コーン２４は、前端側封止スリーブ２３と一体又は別体で設けられる。尚、前端側封止部２１は、前端コーン２４を備えない構成であってもよい。

後端側封止部２２は、鋼管部２０の後端側の外周を覆う小径スリーブ２５と、鋼管部２０の後端側の外周を覆うとともに鋼管部２０の後端開口を封止する注水用スリーブ２６とを備える。
ロックボルト２の後端側となる注水用スリーブ２６は、小径スリーブ２５よりも後端側に設けられて外径が当該小径スリーブ２５の外径よりも大径に形成されており、スリーブの中心線に沿った方向の中央側の外周面には、当該外周面を一周する円環状に形成された円環状溝２７が形成されている。そして、当該円環状溝２７の溝底から注水用スリーブ２６の内面に貫通するとともに、当該注水用スリーブ２６の内側に位置される鋼管部２０の外面から内面に貫通する注水孔２８が設けられている。
即ち、ロックボルト２の後端側の外周面には、当該外周面を一周する円環状に形成された円環状溝２７が形成されていて、かつ、円環状溝２７の溝底とロックボルト２の内周面とに貫通する注水孔２８が形成されている。

即ち、鋼管部２０は、後述する取付部５０、円環状溝２７、注水孔２８を介して、鋼管部２０の内側に注水される水の圧力によって、図２（ｃ）に示すように、異形鋼管状から膨張して円形鋼管状に変形するように構成されている。
また、前端側封止部２１及び後端側封止部２２は、鋼管部２０を異形鋼管状から円形鋼管状に変形させる水の圧力では変形しない材料（例えば、合成樹脂等）により形成されている。

次に、取付部５０について説明する。
図３に示すように、取付部５０は、前端開放の円筒状凹部５１を備えた、例えば注水ヘッドと呼ばれる円筒状部材により構成される。
図４に示すように、取付部５０は、円筒状部材の前端側部分が円筒状凹部５１として機能し、当該円筒状凹部５１は、円筒の内周面５１ａに注水機構（流体圧供給機構）５２を備えた構成となっている。
即ち、取付部５０は、ロックボルト２の後端側に位置される注水用スリーブ２６が挿脱可能に取付けられる円筒状凹部５１を前端側に備え、かつ、当該円筒状凹部５１が注水機構５２を備え、当該円筒状凹部５１に装着されたロックボルト２の内側に、図外の注水ポンプ等の水供給手段から供給された水を当該注水機構５２を介して注水するための部材である。

円筒状凹部５１は、前端開口がロックボルト挿脱口に形成されて前後方向に延長する円筒状凹部であり、当該円筒状凹部５１の前端側の内周面５１ａに注水機構５２を備える。
円筒状凹部５１の内周面５１ａを形成する円の直径寸法は、ロックボルト２の後端側に位置される注水用スリーブ２６の外周面を形成する円の直径寸法に対応した寸法に形成されている。つまり、当該円筒状凹部５１の内周面５１ａを形成する円の直径寸法は、注水用スリーブ２６の外周面を形成する円の直径寸法よりも若干大きい寸法に形成される。
換言すれば、注水用スリーブ２６は、円筒状凹部５１に装着された場合、遊嵌状態に装着されるようになっており、装着後、取付手段１００によって、後述する前側円環状密封手段５５及び後側円環状密封手段５６の密封機能が作動し、当該前側円環状密封手段５５及び後側円環状密封手段５６が注水用スリーブ２６の外周面２６ｆに密着した状態に取付けられることになる。

注水機構５２は、円筒状凹部５１の内周円の直径寸法よりも大きい直径寸法に形成された溝底円周面５３ａを備えた円環状溝５３と、当該円環状溝５３内に設置された円環状密封手段及び円環状水圧供給部（円環状流体圧供給部）５４とを備えて構成される。
即ち、円環状溝５３の溝底円周面５３ａを形成する円と円筒状凹部５１の内周面５１ａを形成する円とが同心の円により形成される。つまり、円環状溝５３の溝底円周面５３ａの中心線と円筒状凹部５２の内周面５１ａの中心線５１Ｃとが一致するように形成されている。

円環状密封手段は、例えば、図４に示すように、前側円環状密封手段５５、及び、後側円環状密封手段５６により構成される。当該前側円環状密封手段５５、及び、後側円環状密封手段５６は、例えば、ゴムやシリコン等で形成された円環状パッキンにより構成される。
即ち、当該円環状溝５３内の前側には前側円環状密封手段５５が設置されて、円環状溝５３内の後側には後側円環状密封手段５６が設置され、円環状水圧供給部５４が、前側円環状密封手段５５と後側円環状密封手段５６との間に挟まれた状態に設置されている。
つまり、前側円環状密封手段５５の円環状前面と円環状溝５３の前壁５３ｆとが密着するように、前側円環状密封手段５５が設置される。
また、後側円環状密封手段５６の円環状後面と円環状溝５３の後壁５３ｒとが密着するように、後側円環状密封手段５６が設置される。
また、円環状水圧供給部５４の円環状前面と前側円環状密封手段５５の円環状後面とが密着し、かつ、円環状水圧供給部５４の円環状前面と前側円環状密封手段５５の円環状後面とが密着するように、円環状水圧供給部５４が設置される。
即ち、注水機構５２は、円環状溝５３内において、前側円環状密封手段５５と円環状水圧供給部５４と後側円環状密封手段５６とが、前後方向に並ぶように配置されて、前側円環状密封手段５５と円環状水圧供給部５４とが密着し、かつ、円環状水圧供給部５４と後側円環状密封手段５６とが密着するように設置されて構成されたものである。

円環状水圧供給部５４は、例えば、金属性の円環部材により構成され、図４に示すように、円環部材の外周面と内周面とに貫通するように形成された水供給路（流体供給路）５４ａが、円環部材の周方向に所定の間隔を隔てて複数個形成されている。

つまり、注水機構５２は、円筒状凹部５１の内周面５１ａの前後に間隔を隔てて配置された前側円環状密封手段５５及び後側円環状密封手段５６と、前側円環状密封手段５５と後側円環状密封手段５６との間に配置されてロックボルト２の内側にロックボルト２を膨張させるために必要な所定の水圧（流体圧）を供給するための水供給路５４ａを有した円環状水圧供給部５４とを備えた構成である。

前側円環状密封手段５５、円環状水圧供給部５４、後側円環状密封手段５６の外周面を形成する円の直径寸法は、円環状溝５３の溝底円周面５３ａを形成する円の直径寸法よりも小さい寸法に形成される。
前側円環状密封手段５５，後側円環状密封手段５６の外周面に水圧が供給されていない状態においては、当該前側円環状密封手段５５，後側円環状密封手段５６の内周面を形成する円の直径寸法は、円筒状凹部５１の内周面５１ａを形成する円の直径寸法よりも大きい寸法に維持され、当該前側円環状密封手段５５，後側円環状密封手段５６は、内周面が、円筒状凹部５１の内周面５１ａよりも内側に突出しないように設けられている。
また、前側円環状密封手段５５，後側円環状密封手段５６は、外周面に一定の水圧が供給された場合に、内周面が縮径して、当該縮径した内周面が、円筒状凹部５１に挿入されたロックボルト２の注水用スリーブ２６の外周面２６ｆに密着する所定の密封機能（シール機能）を備えた構成となっている。
また、円環状水圧供給部５４の内周面を形成する円の直径寸法は、円筒状凹部５１の内周面５１ａを形成する円の直径寸法よりも大きい寸法に形成されており、当該円環状水圧供給部５４は、内周面が、円筒状凹部５１の内周面５１ａよりも内側に突出しないように設けられている。

また、円筒状凹部５１における円環状溝５３よりも後方側の位置には、当該円筒状凹部５１に挿入されるロックボルト２の注水用スリーブ２６の後端面２６ｅ（図２（ａ）参照）が接触するストッパー５７が設けられている。当該ストッパー５７は、円筒状凹部５１の中心線５１Ｃに直交して取付部５０を貫通するように設けられた例えばボルト４８（図３参照）の軸により構成される。
換言すると、円筒状凹部５１は、内周面５１ａとストッパー５７との組合わせにより、ストッパー５７による凹部底が形成された前端開口の円筒状凹部である。尚、当該ストッパー５７は、凹部底壁により構成されたものであってもよい。
また、図３，図４に示すように、取付部５０の後端部には、後述の注水路２０１を構成する例えば注水ホースの終端が接続される取水口５０ａが設けられるとともに、取付部５０の内部には、当該取水口５０ａと円環状溝５３の溝底円周面５３ａとに連通する連通路５８が形成されている。

次に、取付手段１００について説明する。
取付手段１００は、図５（ｂ）に示すように、ロックボルト２の中心線と円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致するように、ロックボルト２の後端側である注水用スリーブ２６部分を取付部５０の円筒状凹部５１に取付ける手段である。

図３に示すように、取付手段１００は、上述した取付部５０と、図外の注水ポンプ等の水供給手段から取付部５０に供給される水圧を調整する水圧調整手段２００と備えて構成される。
例えば、図３に示すように、水圧調整手段２００は、水供給手段と、円環状水圧供給部５４に連通路５８を介して連通する取付部５０の取水口５０ａと水供給手段とを繋ぐように設けられた注水路２０１と、この注水路２０１の中途に設けられたＴ字状の分岐管２０２と、分岐管２０２の分岐路２０３に繋がれて注水路２０１から分岐した水を外に排出するための排水路２０４と、分岐路２０３に設けられた流路開閉バルブ２０５と、流路開閉バルブ２０５の開閉操作レバー等の開閉操作部材２０６と、両端が注水路２０１に接続された分岐管２０２の直線管部分である真直路２０７に設けられた水圧計２０８とを備えて構成される。

尚、建設機械は、ブームを有した例えばドリルジャンボ（登録商標）等と呼ばれる切羽穿孔機である。
また、切羽穿孔機には、例えば、複数本のブームが設けられ、少なくとも１つのブーム３１の前端側には削孔装置４が設けられ、少なくとも１つのブーム３２の前端側にはロックボルト取付装置５が設けられている。
尚、ブームとは、油圧シリンダ等のアクチュエータにより、起伏，伸縮，旋回等の機能を有した棒状構造体のことをいう。
ブーム３１，３２の前端側にはガイドセル３３が設けられている。例えば、ガイドセル３３は、ガイド３４と、ガイド３４に沿って摺動可能なキャリッジ３５とを有する。

押圧手段３としては、例えば削岩機（ドリフタ）を使用すればよい。
押圧手段３はキャリッジ３５上に固定されており、図外のキャリッジ駆動機構を駆動させることによって、キャリッジ３５及び押圧手段３がガイド３４上を往復移動可能なように構成されている。
尚、押圧手段３は、取付部５０及びロックボルト２に押圧力を付与する手段であれば、どのような手段であっても構わない。

図１（ａ）に示すように、削孔装置４は、少なくとも、押圧手段３と、押圧手段３のシャンクロッド３０の前端側に連結された削孔ロッド３６とを備えて構成される。
また、図１（ｂ）に示すように、ロックボルト取付装置は、少なくとも、押圧手段３と、取付手段１００（押圧手段３の前端側に設けられた取付部５０＋水圧調整手段２００）と、座金保持手段８とを備えて構成される。

ブーム３１，３２は、削孔ロッド３６や取付部５０を、所望の位置まで移動させるとともに所望の姿勢に維持する装置である。
即ち、ブーム３１を駆動して、削孔装置４を、所望の位置まで移動させるとともに所望の姿勢に維持した後、押圧手段３をトンネル空洞部Ｔの壁面Ｗに向けて移動させて、削孔ロッド３６の前端側に設けられた削岩ビット３７を穿孔位置まで移動させる。その後、図１（ａ）に示すように、キャリッジ駆動機構を駆動させながら押圧手段３を駆動させて、削孔ロッド３６に回転力と打撃力とを付与しながら削孔ロッド３６を押圧することにより、壁面Ｗから地山Ｍ中に向けて、ロックボルト２を挿入するための打設用の孔Ｈを削孔する。
また、押圧手段３のシャンクロッド３０の前端側に、直接、又は、力伝達装置１を介して設けられた取付部５０の円筒状凹部５１にロックボルト２の後端側を取付けた後、ブーム３２を駆動して、取付部５を、所望の位置まで移動させる（図１（ｂ）参照）。
その後、押圧手段３を孔Ｈに近付く方向に前進移動させることによって、ロックボルト２を孔Ｈに挿入する（図１（ｃ），（ｄ）参照）。尚、ロックボルト２を孔Ｈに挿入する際には、ロックボルト２に回転力や打撃力を加えないことが好ましい。しかしながら、ロックボルト２を孔Ｈに挿入する際の抵抗が大きい場合等は、必要に応じて、押圧手段３でロックボルト２に打撃や回転を与えながらロックボルト２を孔Ｈに挿入するようにしてもよい。

尚、力伝達装置１を用いない場合には、押圧手段３の前端側のシャンクロッド３０に連結された図外の連結手段と取付部５０とが上述したボルト４８等により連結された構成とすることで、押圧手段３の前端側に取付部５０が設けられた構成の施工装置とすればよい。
また、力伝達装置１を用いる場合には、図１に示すように、押圧手段３の前端側のシャンクロッド３０の前端側に図外の連結手段を介して力伝達装置１が連結され、かつ、図６に示すように、力伝達装置１の前端に設けられた連結部材４９と取付部５０とが上述したボルト４８等により連結された構成とすることで、押圧手段３の前端側に力伝達装置１を介して取付部５０が設けられた構成の施工装置とすればよい。

また、力伝達装置１を用いない場合には、図３に示すように、注水路２０１の終端が取付部５０の取水口５０ａに接続される。
また、力伝達装置１を用いる場合には、注水路２０１の終端が後述するスイベル４０に設けられた取水口４１に接続され（図１参照）、取付部５０の取水口５０ａには、後述する水路管４５の終端が接続される（図６，図９参照）。
即ち、実施形態に係る施工装置は、ロックボルト２の注水用スリーブ２６を円筒状凹部５１に装着した後、水圧調整手段２００を操作することによって、水供給手段からの水が、注水路２０１及び連通路５８を通過して、あるいは、注水路２０１、スイベル４０、後述の円環状溝４２、導水口４３、水路管４５、連通路５８を通過して、円環状水圧供給部５４の外周面に到達し、さらに、前側円環状密封手段５５、後側円環状密封手段５６の外周面に到達するように構成されている。

上述したロックボルトの施工装置を用いたロックボルトの施工方法について説明する。
当該施工方法として、少なくとも、以下のステップを備える。
（１）取付手段１００により、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致するように、ロックボルト２の後端側を取付部５０の円筒状凹部５１に取付ける第１のステップ。
（２）取付部５０の円筒状凹部５１に取付けられたロックボルト２を地山Ｍに形成された打設用の孔Ｈに挿入する第２のステップ。
（３）後端側が取付部５０に取付けられた状態で打設用の孔Ｈに挿入されたロックボルトの内側に円環状水圧供給部５４に水供給路５４ａを介してロックボルト２を膨張させるために必要な所定の水圧を供給して、ロックボルト２を膨張させることにより、ロックボルト２を打設用の孔Ｈに定着させる第３のステップ。

ロックボルト２の注水用スリーブ２６を取付部５０の円筒状凹部５１内に挿入して注水用スリーブ２６の後端面２６ｅをストッパー５７に接触させた装着状態においては、図６に示すように、注水用スリーブ２６の前端部側が取付部５０の前端面５０ｆよりも若干前方に突出し、かつ、図５（ａ）に示すように、注水用スリーブ２６の外周面２６ｆに形成された円環状溝２７が円環状水圧供給部５４の内側に位置される。
つまり、ロックボルト２の後端側の円環状溝２７が、前側円環状密封手段５５の後方でかつ後側円環状密封手段５６の前方に位置されるように、ロックボルト２の後端側が取付部５０の円筒状凹部５１に装着される。

このように、ロックボルト２の後端側が取付部５０の円筒状凹部５１に装着された状態において、取付部５０への注水が行われていない場合には、図５（ａ）に示すように、取付部５０の円筒状凹部５１に装着されたロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致しておらず、ロックボルト２の注水用スリーブ２６の外周面２６ｆと、前側円環状密封手段５５，円環状水圧供給部５４，後側円環状密封手段５６の内周面、円筒状凹部５１の内周面５１ａとが密着していない。即ち、ロックボルト２の注水用スリーブ２６の外周面２６ｆと、前側円環状密封手段５５，後側円環状密封手段５６の内周面、及び、円筒状凹部５１の内周面５１ａとの間に、若干の隙間が生じる。
従って、上述のように、ロックボルト２の後端側が取付部５０の円筒状凹部５１に装着された状態で、ロックボルト２を打設用の孔Ｈに挿入するために移動させた際には、ロックボルト２が揺れ動きやすいので、当該ロックボルト２が打設用に孔Ｈに挿入された状態において、ロックボルト２の中心線２Ｃが円筒状凹部５１の中心線５１Ｃに対して傾いた状態になりやすい。このように、ロックボルト２の中心線２Ｃが円筒状凹部５１の中心線５１Ｃに対して傾いた状態のままで、ロックボルト２を膨張させるための注水作業を開始した場合、前側円環状密封手段５５，後側円環状密封手段５６が所期の正常な密封機能を発揮できず、ロックボルト２の内側に、ロックボルト２を膨張させるために必要な所定の水圧を供給することが難しくなる。このため、ロックボルトを膨張させることができなくなったり、あるいは、ロックボルトを膨張させて打設用の孔に定着させるまでの時間（注水時間）がかかりすぎるようになってしまうので、打設作業を効率的に行えない。

そこで、実施形態１では、上述した取付手段１００を備えた施工装置を用いて、取付部５０の円筒状凹部５１にロックボルト２の後端側を装着した後、水圧調整手段２００を操作して、前側円環状密封手段５５，後側円環状密封手段５６の外周面に一定の水圧を供給することで、図５（ｂ）に示すように、前側円環状密封手段５５，後側円環状密封手段５６の内周面とロックボルト２の注水用スリーブ２６の外周面２６ｆとを密着させるようにすることで、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１ａとが一致するように、ロックボルト２の後端側を取付部５０の円筒状凹部５１に取付けるようにした。
即ち、ロックボルト２の後端側を取付部５０の円筒状凹部５１に装着した後、上述した第１のステップにおいては、水圧調整手段２００を操作して、前側円環状密封手段５５，後側円環状密封手段５６の密封機能を発揮させることができるが、ロックボルト２を膨張させることはできない一定の水圧を、取付部５０の円環状溝５３に供給する。このようにすることで、前側円環状密封手段５５，後側円環状密封手段５６の内周面とロックボルト２の注水用スリーブ２６の外周面２６ｆとが密着して、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致するように、ロックボルト２の後端側が取付部５０の円筒状凹部５１に取付けられるようにしたものである。
この場合、前側円環状密封手段５５，後側円環状密封手段５６の密封機能により、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致した状態が維持されるようになる。
従って、第２のステップにおいて、ロックボルト２を打設用の孔Ｈに挿入するために移動させた際に、ロックボルト２が揺れ動き難くなり、当該ロックボルト２が打設用に孔Ｈに挿入された状態において、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致した状態が維持されやすくなる。
よって、当該ロックボルト２が打設用に孔Ｈに挿入された後に、第３のステップにおいて、水圧調整手段２００を操作して、ロックボルト２の内側に円環状水圧供給部５４を介してロックボルト２を膨張させるために必要な所定の水圧を供給した場合、前側円環状密封手段５５，後側円環状密封手段５６の密封機能が正常に発揮された状態のまま、所定の水圧がロックボルト２の内側に供給されるので、所定の注水時間でロックボルト２を膨張させることができて、打設用の孔Ｈにロックボルト２を定着させることができるようになり、打設作業を効率的に行えるようになった。

即ち、第１のステップにより、前側円環状密封手段５５の外周面、及び、後側円環状密封手段５６の外周面に、これら前側円環状密封手段５５及び後側円環状密封手段５６の密封機能を正常に作動させるために必要でかつロックボルト２を膨張させるには不足な一定の水圧が加わった場合、これら前側円環状密封手段５５の内周面及び後側円環状密封手段５６の内周面が、注水用スリーブ２６の円環状溝２７の前後側に位置する外周面２６ｆに密着する。つまり、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致する状態にロックボルト２が円筒状凹部５１に取付けられて、かつ、前側円環状密封手段５５，後側円環状密封手段５６の密封機能により、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致した状態が維持されるようになる。

さらに、具定的に説明する。
水圧調整手段２００は、前側円環状密封手段５５及び後側円環状密封手段５６による所定の密封機能（シール機能）を正常に作動させるために必要な一定の水圧Ｘを、前側円環状密封手段５５の外周面、及び、後側円環状密封手段５６の外周面に供給するための手段である。
例えば、一定の水圧Ｘが１０ＭＰａである場合、水圧計２０８のメータ２０９が１０ＭＰａを示すように、作業員が開閉操作部材２０６を操作して、取付部５０に１０ＭＰａの水圧を供給することにより、前側円環状密封手段５５及び後側円環状密封手段５６による所定の密封機能が正常に実現されて、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致するように、ロックボルト２の後端側が取付部５０の円筒状凹部５１に取付けられ、ロックボルト２の姿勢が維持される。
そして、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致するように、ロックボルト２の姿勢が維持された状態で、ロックボルト２を打設用の孔Ｈに挿入した場合、当該ロックボルト２が打設用に孔Ｈに挿入された状態において、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致した状態が維持されやすくなる。
その後、ロックボルト２を膨張させるために必要な所定の水圧Ｙの水を取付部５０を介してロックボルト２の内側に供給することで、ロックボルト２を膨張させて当該ロックボルト２を地山Ｍに定着させる。
例えば、所定の水圧Ｙが２５ＭＰａである場合、水圧計２０８のメータ２０９が２５ＭＰａを示すように、作業員が開閉操作レバー２０６を操作して、取付部５０に２５ＭＰａの水圧を供給することにより、前側円環状密封手段５５及び後側円環状密封手段５６による所定の密封機能が正常に実現された状態のまま、円環状水圧供給部５４に形成された水供給路５４ａ、ロックボルト２の円環状溝２７、注水孔２８を経由して、ロックボルト２の鋼管部２０内に２５ＭＰａの水圧が供給される。従って、鋼管部２０が水圧で異形鋼管状から円形鋼管状に膨張変形して孔Ｈの内壁に定着する。
この場合、前側円環状密封手段５５，後側円環状密封手段５６の密封機能が正常に発揮された状態のまま、所定の水圧Ｙがロックボルト２の内側に供給されやすくなる。従って、所定の注水時間でロックボルト２を膨張させることができて、打設用の孔Ｈにロックボルト２を定着させることができるようになり、打設作業を効率的に行えるようになる。

即ち、第１のステップにおいては、水圧調整手段２００による水圧調整によって、取付部５０に、ロックボルト２を膨張させることができずに、かつ、前側円環状密封手段５５及び後側円環状密封手段５６の密封機能を作動させるために必要な一定の水圧を供給することによって、図５（ｂ）に示すように、前側円環状密封手段５５とロックボルト２の円環状溝２７よりも前方に位置されるロックボルト２の外周面２６ｆとを密着させた状態に維持させるとともに、後側円環状密封手段５６とロックボルト２の円環状溝２７よりも後方に位置されるロックボルト２の外周面２６ｆとを密着させた状態に維持させるようにした。これにより、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致するように、ロックボルト２の後端側が取付部５０の円筒状凹部５１に取付けられることになる。
また、第３のステップにおいては、水圧調整手段２００による水圧調整によって、取付部５０に、ロックボルト２を膨張させるために必要な所定の水圧を供給することによって、前側円環状密封手段５５と後側円環状密封手段５６とをロックボルト２の後端側の外周面２６ｆに密着させた状態に維持させたまま、円環状水圧供給部５４の水供給路５４ａ、ロックボルト２の円環状溝２７、注水孔２８を介してロックボルト２の内側に供給された所定の水圧によりロックボルト２を膨張させてロックボルト２を打設用の孔Ｈに定着させるようにした。

実施形態１に係るロックボルトの施工装置及び施工方法によれば、建設機械に、加圧流体膨張式のロックボルト２の打設作業を行なわせる場合に、ロックボルト２が打設用に孔Ｈに挿入された状態において、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致した状態に維持されやすくなるため、ロックボルト２を膨張させる際、前側円環状密封手段５５及び後側円環状密封手段５６に所期の正常な密封機能を発揮させることができるようになり、打設作業を効率的に行えるようになった。
つまり、ロックボルト２が打設用に孔Ｈに挿入された状態において、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致する可能性が高くなるので、前側円環状密封手段５５及び後側円環状密封手段５６による所定の密封機能が正常に実現された状態のまま、ロックボルト２の内側に所定の水圧を供給することができるようになり、打設用の孔Ｈにロックボルト２を挿入後、所定の注水作業時間でロックボルト２を膨張させることができるようになるため、ロックボルト２の打設作業を効率的に行えるようになった。

次に、座金保持手段８について説明する。
加圧流体膨張式（鋼管膨張型摩擦式）のロックボルト２の場合、孔Ｈに挿入されて定着するロックボルト２の後端部に、トンネル空洞部Ｔの壁面Ｗを支えるための座金９が設けられる。
即ち、図１（ｂ）に示すように、ガイド３４の前端側に、座金保持手段８が設けられ、当該座金保持手段８に上述した座金９が離脱可能に保持される。

座金保持手段８は、図１０乃至図１２に示すように、座金保持枠８０と、ガイド３４に対する取付部８１とを備えて構成される。
座金保持枠８０は、枠板部８２と、後板部８３とを備える。
枠板部８２は、例えば枠の中心線が前後方向に延長する四角形状の枠体の上枠部の中央部が欠損して開口した枠状板により形成される。
後板部８３は、枠板部８２の後端縁より枠板部８２の枠の内側に延長し、かつ、中央に上部開口の円形状の中央貫通孔８４が形成された板により形成される。
枠板部８２の枠の内面と後板部８３の前板面とが互いに直交する面に形成される。
そして、枠板部８２の枠の内面と後板部８３の前板面とで構成された凹部８５内に座金９が離脱可能に保持される。
例えば、凹部８５の底面となる後板部８３の前板面における４つの角部近傍の位置には、座金保持手段８に座金９を保持させる手段としての磁石８６が取付けられている。
枠板部８２の枠の内径は、座金９を形成する例えば四角形の板（プレート）の外径寸法よりも若干大きい寸法に形成される。
そして、座金９の後側板面９１と凹部８５の底面を形成する後板部８３の前板面とが対向した状態で当該座金９が凹部８５に収納されて、座金９の後側板面９１が磁石８６，８６…に吸着されることにより、当該座金９が凹部８５内に離脱可能に保持される。
尚、座金保持手段８は、取付部８１がボルト等の固定手段８７によってガイド３４に固定されることにより、ガイド３４に固定状態に取付けられている。

従って、座金保持手段８の凹部８５内に保持された座金９の中央貫通孔９０にロックボルト２を通した状態で（図１（ｂ）参照）、ロックボルト２を壁面Ｗの打設位置まで移動させた後、孔Ｈに挿入する際に、座金保持手段８に保持された座金９がロックボルト２の軸ずれ防止手段（セントラライザー）として機能するので、ロックボルト２を孔Ｈに挿入する作業を容易に行えるようになる。

尚、座金９の中央貫通孔９０の径寸法は、ロックボルト２の小径スリーブ２５の外周径に対応した径寸法に形成されている。
従って、孔Ｈへのロックボルト２の挿入が完了した状態においては、座金９の中央貫通孔９０の内周面と小径スリーブ２５の外周面とが近接した状態となって、座金９は、小径スリーブ２５の周面上に位置され、かつ、座金９の後側板面９１と注水用スリーブ２６の前端面２９（小径スリーブ２５の外周面と注水用スリーブ２６の外周面との境界となる段差面（図２（ａ）参照））とが近接した状態となる。
その後、図１（ｅ）に示すように、ブーム３２を操作して、ロックボルト取付装置５を孔Ｈから離れる方向に移動させる。
これにより、力伝達装置１の取付部５０が注水用スリーブ２６から外れる。さらに、座金保持手段８が孔Ｈから離れる方向に移動する際に、座金９が座金保持手段８の磁石８６，８６…から外れるとともに、当該座金９が注水用スリーブ２６の前端面２９に引っ掛かる（係合する）ので、ロックボルト２の後端部に、トンネル空洞部Ｔの壁面Ｗを支えるための座金９が取付けられることになる。

上述した座金保持手段８を備えた場合、座金保持手段８の凹部８５内に保持された座金９の中央貫通孔９０にロックボルト２を通すことで、座金保持手段８に保持された座金９をロックボルト２の軸ずれ防止手段として機能させることができるようになり、ロックボルト２を孔Ｈに挿入する作業を容易に行えるようになる。
即ち、座金保持手段８を備えた施工装置を用いた場合、ロックボルト２の径寸法とほぼ同じ径寸法に形成された中央貫通孔９０、つまり、ロックボルト２の径寸法よりも若干大きい径寸法に形成された中央貫通孔９０を有した座金９を用いることができ、座金保持手段８に保持された座金９の中央貫通孔９０にロックボルト２の前端側を貫通させることによって、ロックボルト２が軸ずれし難くなる。
従って、ロックボルト２の軸心と打設用の孔Ｈの径中心とを一致させ易くなり、打設作業をスムーズかつ正確に行えるようになる。
特に、加圧流体膨張式のロックボルト２を、変形しないように、打設用の孔Ｈにスムーズかつ正確に打設することができるようになり、加圧流体膨張式のロックボルト２を正常に膨張させることができるようになるから、加圧流体膨張式のロックボルト２の打設作業をスムーズかつ正確に行えるようになる。
一方、座金保持手段８に相当する構成を備えていない場合、ロックボルトの打設作業をスムーズかつ正確に行い難い。

また、座金保持手段８に相当する構成を備えていない場合、ブームを移動させた時にロックボルトの前端から座金が落下する虞があったが、実施形態１のように、座金保持手段８を備えた施工装置を用いた場合、ロックボルト２の打設位置決めのためにブーム３２を移動させる際に、座金保持手段８に座金９が保持されていることによって、座金９の不測の落下が防止される。

また、座金保持手段８を備えた施工装置を用いた場合、ロックボルト２の後端部に取付けられる座金９を保持するための座金保持手段８をガイド３４の前端側に設置し、ブーム３２を駆動して座金保持手段８に保持された座金９を打設用の孔Ｈの周囲の壁面Ｗに近接させることができるようにして、ロックボルト２を打設した後に、ブーム３２を駆動して座金保持手段８を壁面Ｗから離れる方向に移動させることで、座金保持手段８から座金９を離脱させるようにしている。
従って、座金９として、上述した四角形状の板で形成された座金９を用いた場合には、座金９は、ロックボルト２の打設後に、座金保持手段８に保持されていた姿勢のままでロックボルト２の後端部に取付けられた状態となる。このため、各ロックボルト２，２…に取付けられた各座金９，９…の辺縁が水平方向や垂直方向に延長するように統一された状態となるようにできる。即ち、四角形状の板で形成された各座金９，９…の辺縁が、水平方向や垂直方向に揃うように、各座金９，９…を各ロックボルト２，２…の後端部に取付けることができるようになるので、ロックボルト打設後の壁面Ｗに設置された各座金９，９…の辺縁が水平方向や垂直方向にきれいに揃った状態の施工壁面を構築できるようになる。
一方、座金保持手段８に相当する構成を備えていない場合には、四角形状の板で形成された座金を用いた場合、座金がロックボルトの軸心を回転中心として回転しやすくなるので、ロックボルト打設後の壁面に設置された各座金の辺縁が水平方向や垂直方向に揃わない可能性が高くなる。

即ち、座金保持手段８を備えた施工装置を用いた場合、ロックボルト２の打設作業をスムーズかつ正確に行えるようになるとともに、座金９の不測の落下を防止できるようになり、しかも、各ロックボルト２，２…の打設後の壁面Ｗに設置される各座金９，９…の並びを綺麗に揃えることができるようになる。

次に、押圧手段３と取付部５０との間に力伝達装置１を設けた場合の施工装置について説明する。
力伝達装置１は、図６に示すように、後側伝達軸１１と、中間伝達軸１２と、前側伝達軸１３と、後側伝達軸１１の前端部と中間伝達軸１２の後端部とを連結する後側連結手段１５と、中間伝達軸１２の前端部と前側伝達軸１３の後端部とを連結する前側連結手段１６と、スイベル４０とを備えて構成される。

後側連結手段１５、及び、前側連結手段１６は、それぞれ、摺動機構６と、制限機構７とを備えている。

図７，８に示すように、摺動機構６は、前後に配置される伝達軸のうちの一方の伝達軸６１の一端部に形成された球面６３と、前後に配置される伝達軸のうちの他方の伝達軸６２の一端部に形成されて球面６３と接触する凹部である球面座６４とで構成され、球面６３と球面座６４とが接触して摺動するように構成されている。
即ち、摺動機構６は、一方の伝達軸６１の一端に設けられた球面６３と他方の伝達軸６２の一端に設けられた球面座６４とが摺動する球面摺動機構により構成されている。
尚、図７，８においては、一方の伝達軸６１が前側伝達軸１３であり、他方の伝達軸６２が中間伝達軸１２である場合、即ち、前側連結手段１６を図示している。

球面６３は、一方の伝達軸６１の一端部（例えば前側伝達軸１３の後端部）に設けられた板部６５の板面（後板面）６５ａより突出するように形成された半球状の球面により構成される。
球面座６４は、他方の伝達軸６２の一端部（例えば中間伝達軸１２の前端部）に設けられた板部６６の板面（前板面）６６ａより窪むように形成されて球面６３と全面接触する半球状の凹面により構成される。
板部６５，６６は、例えば円形の板面を有した円形板部により構成される。

即ち、板部６５の板面６５ａは、一方の伝達軸６１の中心線６１Ｃと直交する面上に位置され、球面６３は、当該板面６５ａより突出するように形成された半球状の球面により構成され、当該球面６３の中心が一方の伝達軸６１の中心線６１Ｃ上に位置されるように構成されている。
また、板部６６の板面６６ａは、他方の伝達軸６２の中心線６２Ｃと直交する面上に位置され、球面座６４は、当該板面６６ａより窪むように形成された半球状の凹面により構成され、当該球面座６４の中心が他方の伝達軸６２の中心線６２Ｃ上に位置されるように構成されている。

制限機構７は、次のように構成される。
まず、図８に示すように、一方の伝達軸６１の中心線６１Ｃと他方の伝達軸６２の中心線６２Ｃと一致させ、かつ、球面６３と球面座６４とを接触させた状態において、一方の伝達軸６１の板部６５の板面６５ａと他方の伝達軸６２の板部６６の板面６６ａとが所定の間隔Ｓを隔てて互いに平行に対向するように構成されている。

また、一方の板部６５の板面６５ａにおける周縁側において、一方の伝達軸６１の中心線６１Ｃを中心とした周方向に互いに９０°隔てた４箇所に、板部６５を貫通する図外のボルト通し孔が形成されている。同様に、他方の板部６６にも図外のボルト通し孔が形成されている。
そして、例えばボルト７０の軸部を一方の板部６５のボルト通し孔及び他方の板部６６のボルト通し孔に貫通させた後、ボルト７０の軸部を圧縮コイルばね７２のばね中空部に貫通させ、その後、ボルト７０の軸部の前端側からナット７３を締結することにより、他方の板部６６とナット７３との間に圧縮コイルばね７２が装着された状態に構成される。

当該制限機構７を備えているので、図７に示すように、一方の伝達軸６１の中心線６１Ｃと他方の伝達軸６２の中心線６２Ｃとの交差角度αが所定の角度になった場合には、一方の板部６５の板面（後板面）６５ａの周縁６５ｂと他方の板部６６の板面（前板面）６６ａとが接触することにより、交差角度αが所定の角度よりも大きくならないように制限される。
即ち、一方の伝達軸６１の中心線と６１Ｃと他方の伝達軸６２の中心線６２Ｃとの交差角度αが所定の角度よりも大きくならないように、摺動機構６の摺動動作範囲を制限する制限機構７を備える。
尚、制限機構７は、交差角度αが、例えば、所定の角度５°よりも大きくならないように構成されている。

即ち、当該制限機構７は、球面６３と球面座６４とを接触させた状態において、一方の伝達軸６１の板部６５の板面（後板面）６５ａと他方の伝達軸６２の板部６６の板面（前板面）６６ａとが所定の間隔Ｓを隔てて互いに平行に対向するように構成され（図８参照）、かつ、一方の伝達軸６１の中心線６１Ｃと他方の伝達軸６２の中心線６２Ｃとの交差角度αが所定の角度になった場合には、一方の板部６５の板面６５ａの周縁６５ｂと他方の板部６６の板面６６ａとが接触して、交差角度αが所定の角度よりも大きくならないように制限する構成となっている。

尚、後側連結手段１５の詳細な図示は省略するが、当該後側連結手段１５も、上述した前側連結手段１６と同様に構成される。
また、後側連結手段１５、及び、前側連結手段１６は、圧縮コイルばね７２が装着された構成であるため、一方の伝達軸６１の中心線６１Ｃと他方の伝達軸６２の中心線６２Ｃとが交差する屈曲状態からの復元性能に優れた構成となる。

当該力伝達装置１を設けた施工装置の場合、図６に示すように、前側伝達軸１３の前端部に、加圧流体膨張式のロックボルト２の後端部が装着される上述した取付部５０が設けられることになる。即ち、前側伝達軸１３の前端部と取付部５０とが、連結部材４９、ボルトで連結された施工装置となる。
また、後側伝達軸１１の後端部には、押圧手段３のシャンクロッド３０の前端部と連結するためのねじ部等の連結部１８が設けられている。
つまり、ロックボルト２の後端部である注水用スリーブ２６の部分が、取付部５０内に取付けられ、前側伝達軸１３の後端部と中間伝達軸１２の前端部とが摺動機構６及び制限機構７を有した前側連結手段１６により連結され、中間伝達軸１２の後端部と後側伝達軸１１の前端部とが摺動機構６及び制限機構７を有した後側連結手段１５により連結され、後側伝達軸１１の後端部に形成されたねじ部等の連結部１８と押圧手段３のシャンクロッド３０の前端部に形成されたねじ部等の図外の連結部とが図外の連結手段を介して連結されることによって、押圧手段３からの力（押圧力や回転力等）が力伝達装置１を介して取付部５０，ロックボルト２に伝達されるように構成される。
従って、上述した力伝達装置１によれば、摺動機構６を備えたので、押圧手段３からの力がロックボルト２に伝わりやすくなり、ロックボルト２を孔Ｈに挿入する作業の作業効率を向上できるようになる。
また、上述した力伝達装置１によれば、制限機構７が機能して、一方の伝達軸６１の板部６５と他方の伝達軸６２の板部６６とが接触した場合でも、押圧手段３からの力がロックボルト２に伝達されるので、押圧手段３のシャンクロッド３０の中心線とロックボルト２の中心線とが同一直線上に位置しない状態となったとしても、押圧手段３からの力がロックボルト２に伝わりやすくなり、ロックボルト２を孔Ｈに挿入する作業の作業効率を向上できるようになる。

図９に示すように、スイベル４０は、ロックボルト２の鋼管部２０内に水を供給するための注水路２０１（図１参照）を構成する例えば水供給用の可撓性の注水ホースが接続される取水口４１を備え、力伝達装置１の軸（後側伝達軸１１、中間伝達軸１２、前側伝達軸１３）が回転しても回転しないように中間伝達軸１２に装着されて、取水口４１を介して供給された水を力伝達装置１の軸に形成された水路に供給するための筒状部材である。
そして、当該力伝達装置１を設けた施工装置の場合、水供給手段に接続された注水路２０１、中間伝達軸１２に形成された取水口４１を介してスイベル４０に供給された水が、スイベル４０の内側に形成された図外の水路、中間伝達軸１２の外周面を一周するように形成された円環状溝４２、円環状溝４２の溝底に形成された導水口４３、当該導水口４３から連通して中間伝達軸１２の内側の設けられた図外の水路、当該水路の水出口４４と取付部５０の取水口５０ａとを連結する水路管４５を経由して、取付部５０に供給されるように構成される。
尚、図９に示すように、中間伝達軸１２は、例えば、スイベル４０の筒内側を貫通する貫通軸部１２ｓを後端側に備えたスイベル装着軸１２Ａと、スイベル装着軸１２Ａが着脱可能に連結される連結軸１２Ｂとに分離可能に構成されている。
そして、例えば、スイベル装着軸１２Ａの後端部に設けられた雄ねじ部１２ａと連結軸１２Ｂの前端部に設けられた雌ねじ部１２ｂとがねじ結合されることによって、スイベル装着軸１２Ａと連結軸１２Ｂとが着脱可能に連結される構成となっている。
つまり、スイベル４０は、スイベル装着軸１２Ａに設けられた鍔部１２ｘと連結軸１２Ｂの前端に設けられ鍔部１２ｙとの間の貫通軸部１２ｓの軸周りに、当該貫通軸部１２ｓと一緒に回転しないように装着される。
即ち、力伝達装置１は、伝達軸としての貫通軸部１２ｓと一緒に回転しないように当該貫通軸部１２ｓに装着されて、取水口４１から取込まれた水を伝達軸（中間伝達軸１２、前側伝達軸１３）に設けられた水路を介して取付部５０に供給するスイベル４０を備えた構成である。

力伝達装置１を設けた施工装置を用いた場合、図外の注水ポンプ等の水供給手段からの水が、注水路２０１、スイベル４０、中間伝達軸１２（スイベル装着軸１２Ａ）、水路管４５、取付部５０、ロックボルト２の円環状溝２７、注水孔２８を経由して、ロックボルト２の鋼管部２０内に供給されることによって、鋼管部２０が水圧で異形鋼管状から円形鋼管状に膨張変形して孔Ｈの内壁に定着することになる。

力伝達装置１を設けた施工装置によれば、摺動機構６及び制限機構７を有した後側連結手段１５、及び、前側連結手段１６を備えたので、ロックボルト２に無理な力が加わることを防止できて、ロックボルトを孔Ｈ内に真っすぐに挿入できるようになる。
特に、加圧流体膨張式のロックボルト２の場合、鋼管部２０が曲がってしまうと、鋼管部２０内への注水を確実に行えなくなり、ロックボルト２を孔Ｈの孔壁に定着させることが出来なくなることがあるので、加圧流体膨張式のロックボルト２を孔Ｈ内に真っすぐに挿入できるようになることは、当該加圧流体膨張式のロックボルト２の打設作業を正確かつ確実に行えるようになるという、優れた効果をもたらすものである。

また、後側連結手段１５、及び、前側連結手段１６が摺動機構６及び制限機構７を備えているので、押圧手段３のシャンクロッド３０の中心線とロックボルト２の中心線とが同一直線上に位置しない状態となった場合でも、押圧手段３からの力がロックボルト２に伝わり易くなり、ロックボルトを孔Ｈ内に真っすぐに挿入する作業を効率的に行えるようになる。

また、力伝達装置１は、後側伝達軸１１と、中間伝達軸１２と、前側伝達軸１３と、後側伝達軸１１の前端部と中間伝達軸１２の後端部とを連結する後側連結手段１５と、中間伝達軸１２の前端部と前側伝達軸１３の後端部とを連結する前側連結手段１６とを備えるので、後側伝達軸１１、中間伝達軸１２、前側伝達軸１３の軸の屈曲方向の自由度が増すとともに、ロックボルト２に無理な力が加わることを、より効果的に防止できるようになる。

また、力伝達装置１は、スイベル４０を備えるので、力伝達装置１の軸（後側伝達軸１１、中間伝達軸１２、前側伝達軸１３）を回転させた場合に、スイベル４０の取水口４１に連結された注水路２０１を構成する注水ホースが軸に絡まってしまうことを防止できるようになる。つまり、力伝達装置１の軸を回転させても、取水口４１に連結された注水ホースが軸に絡まないようにできる。

実施形態２
実施形態１では、取付部５０と水圧調整手段２００とを備えた取付手段１００を例示したが、取付手段は、機械的な手段であってもよい。
例えば、図４の円筒状凹部５１におけるストッパー５７の位置の直前位置の内周面５１aを形成する円の直径寸法が、ロックボルト２の後端側の外周面を形成する円の直径寸法に対応した寸法に形成された円筒状凹部を設けて、当該円筒状凹部を取付手段として機能させるようにしてもよい。
即ち、円筒状凹部５１のストッパー５７と後側円環状密封手段５６との間の円筒状凹部５１の内周面５１ａに形成された当該内周面５１ａよりも小径の内周面を有した取付手段としての円筒状凹部に、ロックボルト２の後端部を嵌合させる構成としてもよい。
実施形態２に係る取付手段を備えた施工装置であっても、ロックボルト２の後端部を取付手段としての当該円筒状凹部に嵌合させることにより、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の中心線５１Ｃとが一致するように、ロックボルト２の後端側を取付部５０の円筒状凹部５１に取付けることができるようになり、かつ、当該ロックボルト２が打設用に孔Ｈに挿入された状態において、ロックボルト２の中心線２Ｃと円筒状凹部５１の円筒の中心線５１Ｃとが一致した状態が維持されやすくなるから、実施形態１と同様に、打設作業を効率的に行えるようになる。

また、各実施形態では、水圧で膨張変形させる加圧流体膨張式のロックボルト２を例示したが、空気圧で膨張変形させる加圧流体膨張式のロックボルトを使用してもよい。
即ち、ロックボルトとしては、水や空気などの流体圧によって膨張変形する加圧流体膨張式のロックボルトを用いればよい。

２ ロックボルト、２Ｃ ロックボルトの中心線、３ 押圧手段、
２６ 注水用スリーブ（ロックボルトの後端側）、
２６ｆ 注水用スリーブの外周面（ロックボルトの外周面）、
２７ 円環状溝、２８ 注水孔、３２ ブーム、３４ ガイド、５０ 取付部、
５１ 円筒状凹部、５１Ｃ 円筒状凹部の中心線、５２ 注水機構（流体圧供給機構）
５４ 円環状水圧供給部（円環状流体圧供給部）、５４ａ 水供給路（流体供給路）、
５５ 前側円環状密封手段、５６ 後側円環状密封手段、１００ 取付手段、
２００ 水圧調整手段、２０１ 注水路、２０２ 分岐管、２０３ 分岐管の分岐路、
２０４ 排水路、２０５ 流路開閉バルブ、２０６ 流路開閉バルブの開閉操作部材、
２０７ 分岐管の真直路、２０８ 水圧計、Ｈ 打設用の孔、Ｍ 地山、
Ｔ トンネル空洞部、Ｗ 壁面。

Claims (4)

1. 建設機械と、
   建設機械のブームの前端側に設けられたガイドと、
   ガイド上に当該ガイドの延長方向に沿って移動可能なように設けられた押圧手段と、
   押圧手段の前端側に設けられた取付部と、
   加圧流体膨張式のロックボルトの後端側を取付部に取付ける取付手段とを備え、
   取付部は、前端開放の円筒状凹部を備え、
   円筒状凹部は、円筒の内周面に流体圧供給機構を備え、
   流体圧供給機構は、円筒状凹部の内周面の前後に間隔を隔てて配置された前側円環状密封手段及び後側円環状密封手段と、前側円環状密封手段と後側円環状密封手段との間に配置されてロックボルトの内側にロックボルトを膨張させるために必要な所定の流体圧を供給するための流体供給路を有した円環状流体圧供給部とを備え、
   取付手段は、ロックボルトの中心線と円筒状凹部の円筒の中心線とが一致するように、
   ロックボルトの後端側を取付部の円筒状凹部に取付ける手段であることを特徴とするロックボルトの施工装置。
2. 請求項１に記載のロックボルトの施工装置を用いたロックボルトの施工方法であって、
   取付手段により、ロックボルトの中心線と円筒状凹部の円筒の中心線とが一致するように、ロックボルトの後端側を取付部の円筒状凹部に取付ける第１のステップと、
   取付部の円筒状凹部に取付けられたロックボルトを地山に形成された打設用の孔に挿入する第２のステップと、
   後端側が取付部に取付けられた状態で打設用の孔に挿入されたロックボルトの内側に、円環状流体圧供給部の流体供給路を介してロックボルトを膨張させるために必要な所定の流体圧を供給して、ロックボルトを膨張させることにより、ロックボルトを打設用の孔に定着させる第３のステップとを備えたことを特徴とするロックボルトの施工方法。
3. 取付手段は、取付部と、水供給手段から取付部に供給される水圧を調整する水圧調整手段とを備えて構成され、
   水圧調整手段は、水供給手段と、円環状流体圧供給部に連通する取付部の取水口と水供給手段とを繋ぐように設けられた注水路と、この注水路の中途に設けられた分岐管と、分岐管の分岐路に繋がれて注水路から分岐した水を外に排出するための排水路と、分岐路に設けられた流路開閉バルブと、流路開閉バルブの開閉操作部材と、両端が注水路に接続された分岐管の真直路に設けられた水圧計とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のロックボルトの施工装置。
4. 請求項３に記載のロックボルトの施工装置を用いたロックボルトの施工方法であって、
   取付手段により、ロックボルトの中心線と円筒状凹部の円筒の中心線とが一致するように、ロックボルトの後端側を取付部の円筒状凹部に取付ける第１のステップと、
   取付部の円筒状凹部に取付けられたロックボルトを地山に形成された打設用の孔に挿入する第２のステップと、
   後端側が取付部に取付けられた状態で打設用の孔に挿入されたロックボルトの内側に、円環状流体圧供給部の流体供給路を介してロックボルトを膨張させるために必要な所定の流体圧を供給して、ロックボルトを膨張させることにより、ロックボルトを打設用の孔に定着させる第３のステップとを備え、
   ロックボルトの後端側の外周面には、当該外周面を一周する円環状に形成された円環状溝が形成されていて、かつ、円環状溝の溝底とロックボルトの内周面とに貫通する注水孔が形成されており、
   第１のステップにおいては、水圧調整手段による水圧調整によって、取付部に、ロックボルトを膨張させることができずに、かつ、前側円環状密封手段及び後側円環状密封手段の密封機能を作動させるために必要な水圧を供給して、前側円環状密封手段とロックボルトの円環状溝よりも前方に位置されるロックボルトの外周面とを密着させた状態に維持させるとともに、後側円環状密封手段とロックボルトの円環状溝よりも後方に位置されるロックボルトの外周面とを密着させた状態に維持させることにより、ロックボルトの中心線と円筒状凹部の円筒の中心線とが一致するように、ロックボルトの後端側が取付部の円筒状凹部に取付けられ、
   第３のステップにおいては、水圧調整手段による水圧調整によって、取付部に、ロックボルトを膨張させるために必要な所定の水圧を供給することによって、前側円環状密封手段と後側円環状密封手段とをロックボルトの後端側の外周面に密着させた状態に維持させたまま、円環状流体圧供給部の流体供給路、ロックボルトの円環状溝、注水孔を介してロックボルトの内側に供給された所定の水圧によりロックボルトを膨張させてロックボルトを打設用の孔に定着させたことを特徴とするロックボルトの施工方法。
   
   

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