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公開番号2025056557
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023166101
出願日2023-09-27
発明の名称モルタル注入装置、モルタル注入装置を備えるロックボルト打設車両、モルタル注入方法
出願人鹿島建設株式会社,古河ロックドリル株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類E21D 20/00 20060101AFI20250401BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】充填材注入管からのモルタルの吐出を、適切なタイミングで停止させることが可能な、モルタル注入装置、モルタル注入装置を備えるロックボルト打設車両、モルタル注入方法を提供する。
【解決手段】
モルタル注入装置31が、充填材注入管を移動させる注入管移動部60と、充填材注入管がロックボルト挿入孔へ挿入されている長さである挿入長を検出する挿入長検出部34と、モルタルポンプMPの動作を制御するポンプ制御部38を備え、注入管移動部60は、モルタルを吐出しているときにロックボルト挿入孔へ挿入した充填材注入管の取り出しを開始し、ポンプ制御部38は、充填材注入管の取り出しの最中に、挿入長検出部34が検出した挿入長が、充填材注入管がロックボルト挿入孔の内部に存在している長さであり、且つ予め設定した停止基準挿入長となると、モルタルの吐出を停止させる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
ロックボルト挿入孔への充填材注入管の挿入及び取り出しと、前記充填材注入管からのモルタルの吐出と、が可能なモルタル注入装置であって、
前記充填材注入管を移動させる注入管移動部と、
前記充填材注入管が前記ロックボルト挿入孔へ挿入されている長さである挿入長を検出する挿入長検出部と、
前記モルタルを吐出するモルタルポンプの動作を制御するポンプ制御部と、を備え、
前記注入管移動部は、前記モルタルポンプがモルタルの吐出を開始する前に前記ロックボルト挿入孔へ前記充填材注入管を挿入し、前記モルタルポンプがモルタルを吐出しているときに前記ロックボルト挿入孔へ挿入している前記充填材注入管の取り出しを開始し、
前記ポンプ制御部は、前記ロックボルト挿入孔へ挿入している前記充填材注入管の取り出しの最中に、前記挿入長検出部が検出した挿入長が、前記充填材注入管が前記ロックボルト挿入孔の内部に存在している長さであり、且つ予め設定した停止基準挿入長となると、前記モルタルの吐出を停止させるモルタル注入装置。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記挿入長検出部が検出した挿入長の単位時間毎の変化量に応じて、前記充填材注入管を取り出している速度である後退速度を算出する後退速度算出部をさらに備え、
前記ポンプ制御部は、前記後退速度算出部が算出した後退速度に応じて、前記モルタルの吐出を停止させるタイミングを補正する請求項１に記載したモルタル注入装置。
【請求項３】
前記注入管移動部は、前記ポンプ制御部が前記モルタルの吐出を停止させた後の前記充填材注入管からモルタルが吐出される状態に応じて、前記充填材注入管を取り出す速度を制御する請求項１に記載したモルタル注入装置。
【請求項４】
前記注入管移動部のうち前記充填材注入管を前記ロックボルト挿入孔が削孔された周壁面へ向けて送り出す部分と、前記周壁面と、の相対距離を測定する相対距離測定部をさらに備え、
前記挿入長検出部は、前記相対距離測定部が測定した相対距離に応じて前記検出した挿入長を補正する請求項１に記載したモルタル注入装置。
【請求項５】
前記ロックボルト挿入孔を削孔した削孔装置からロックボルト挿入孔の深さを取得する深度取得部をさらに備え、
前記注入管移動部は、前記ロックボルト挿入孔へ前記充填材注入管を挿入する長さを、前記深度取得部が取得した深さ以下に制御する請求項１に記載したモルタル注入装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載したモルタル注入装置と、前記モルタル注入装置を搭載する台車と、を備えるロックボルト打設車両。
【請求項７】
前記ロックボルト挿入孔へモルタルを注入するモルタル注入方法であって、
請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載したモルタル注入装置を用いて、前記ロックボルト挿入孔へ前記モルタルを注入するモルタル注入方法。
【請求項８】
前記ロックボルト挿入孔へモルタルを注入するモルタル注入方法であって、
請求項６に記載したロックボルト打設車両を用いて、前記ロックボルト挿入孔へ前記モルタルを注入するモルタル注入方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロックボルトを打設するロックボルト挿入孔へモルタルを吐出する技術に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、山岳等にトンネルを形成する工事では、ロックボルトを打設することが多く、トンネルの周壁面へ放射状に削孔してロックボルト挿入孔を形成した後、ロックボルト挿入孔にモルタルを注入し、さらに、ロックボルトを挿入して地山を補強する。
従来では、モルタルを注入する作業と、ロックボルトを挿入する作業を人力で行っていたが、これらの作業は危険を伴う作業である。このため、近年では、例えば、特許文献１に開示されているように、モルタルを注入する作業と、ロックボルトを挿入する作業を、機械により行うことが可能なロックボルト打設装置（ロックボルタ）が実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－１４４３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている構成を含め、従来の構成では、ロックボルト挿入孔へモルタルを注入する充填材注入管を移動させる装置に、充填材注入管のうちロックボルト挿入孔へ挿入されている長さを検出する構成が備えられていない。このため、充填材注入管の先端がロックボルト挿入孔の外部へ移動した状態を確認したオペレータが、手動により、モルタルを吐出するモルタルポンプを停止させていた。
ところで、トンネルという狭い空間の作業環境を考慮して、モルタルポンプはロックボルタの後方に配置されており、モルタルは、長い注入ホースの内部を移動して充填材注入管へ搬送される。したがって、モルタルは長い距離を搬送されることとなるため、モルタルポンプは、長い距離を搬送するために必要な高い圧力で、モルタルを吐出する。そのため、モルタルを吐出する際には、高い圧力で注入ホースが拡張されており、モルタルポンプを停止しても、充填材注入管からのモルタルの吐出は、即座に停止しないという問題があった。これにより、吐出され続けたモルタルは、無駄になるだけではなく、ロックボルタの機体に付着して硬化し、故障の原因となるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を鑑み、充填材注入管からのモルタルの吐出を、適切なタイミングで停止させることが可能な、モルタル注入装置、モルタル注入装置を備えるロックボルト打設車両、モルタル注入方法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】
【０００６】
本発明の一態様に係るモルタル注入装置は、ロックボルト挿入孔への充填材注入管の挿入及び取り出しと、充填材注入管からのモルタルの吐出が可能なモルタル注入装置である。また、モルタル注入装置は、注入管移動部と、挿入長検出部と、ポンプ制御部を備える。注入管移動部は、充填材注入管を移動させる。また、注入管移動部は、モルタルポンプがモルタルの吐出を開始する前にロックボルト挿入孔へ充填材注入管を挿入し、モルタルポンプがモルタルを吐出しているときにロックボルト挿入孔へ挿入している充填材注入管の取り出しを開始する。挿入長検出部は、充填材注入管がロックボルト挿入孔へ挿入されている長さである挿入長を検出する。ポンプ制御部は、モルタルを吐出するモルタルポンプの動作を制御する。また、ポンプ制御部は、ロックボルト挿入孔へ挿入している充填材注入管の取り出しの最中に、挿入長検出部が検出した挿入長が、充填材注入管がロックボルト挿入孔の内部に存在している長さであり、且つ予め設定した停止基準挿入長となると、モルタルの吐出を停止させる。
【０００７】
また、本発明の一態様に係るロックボルト打設車両は、モルタル注入装置と、モルタル注入装置を搭載する台車を備える。
【０００８】
また、本発明の一態様に係るモルタル注入方法は、ロックボルト挿入孔へモルタルを注入する方法であって、モルタル注入装置を用いてロックボルト挿入孔へモルタルを注入する。
【０００９】
また、本発明の一態様に係るモルタル注入方法は、ロックボルト挿入孔へモルタルを注入する方法であって、ロックボルト打設車両を用いてロックボルト挿入孔へモルタルを注入する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、充填材注入管からのモルタルの吐出を、適切なタイミングで停止させることが可能な、モルタル注入装置、モルタル注入装置を備えるロックボルト打設車両、モルタル注入方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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