2ブームロックボルト自動施工機
穿孔からロックボルト挿入までをボタン1つで自動施工
鹿島は、古河ロックドリルと共同で、山岳トンネル工事におけるロックボルト工のうち、穿孔（せんこう）位置への誘導から穿孔、モルタル注入、ボルト挿入までの一連作業を自動化する「2ブームロックボルト自動施工機」を開発し、次世代の山岳トンネル自動化施工システム「A4CSEL for Tunnel」の実証実験を行っている神岡試験坑道（岐阜県飛騨市）に導入しました。
本機により、施工速度および精度を確保したうえで、作業員の苦渋作業の軽減と、安全性の飛躍的向上を実現しました。
2025年度エンジニアリング奨励特別賞
特許出願中
ロックボルト工の一連作業を自動化する「2ブームロックボルト自動施工機」
関連情報
- キーワード
- ロックボルト、機械化、自動化、省人化、安全性向上
ロックボルト工の一連作業を自動化!!
本機は、古河ロックドリル社製の従来の2ブームロックボルト施工機に、センサやプログラム、インターフェース（情報や信号のやり取りによる制御）を追加して改良を行い、さらに「穿孔位置の自動位置合わせシステム」と「自動ロックボルト打設装置」を新規搭載したものです。これにより、これまで手動で切り替え操作を行っていた、①穿孔位置への誘導、②穿孔、③モルタル注入、④ボルト挿入までの一連作業をボタン1つで自動施工することができます。
2ブームでロックボルトを自動で連続的に施工
自動化された一連作業をキャビン内から監視
2ブームロックボルト自動施工機の概要
穿孔位置の自動位置合わせシステム
「穿孔位置の自動位置合わせシステム」では、あらかじめ登録した設計穿孔位置データと、トータルステーションで計測した本機位置データから、「自動ロックボルト打設装置」の穿孔位置への誘導および打設角度の設定を自動で行います。これにより、作業員による穿孔位置のスプレーマーキング作業、オペレータによるブーム操作といった従来の作業が不要となり、省力化、さらには施工精度の確保および安全性の向上を実現しました。
穿孔位置まで誘導、打設角度設定を自動で実施
「穿孔位置の自動位置合わせシステム」の構成
自動ロックボルト打設装置
「自動ロックボルト打設装置」は、穿孔・モルタル注入・ボルト挿入の3つのセクションで構成されます。各セクションの切替は、回転動作のみで自動で行うことができます。本装置は左右のブームに装備され、3～6mのロックボルトに対応可能です。
❶穿孔セクション
コンピュータジャンボに搭載されている自動穿孔技術により、軟岩から硬岩までロックボルトの長さに合わせ安定した穿孔が可能です。
❷モルタル注入セクション
本機後方に配置したモルタル注入機と連動することで、左右同時にモルタルを自動注入できます。
❸ボルト挿入セクション
10本のロックボルトを装填できる「ロックボルトマガジン」を新規搭載しました。左右で最大20本のロックボルトを連続して自動挿入できます。
自動ロックボルト打設装置の概要
自動ロックボルト打設装置の仕組み
適用実績
神岡試験坑道
場所：岐阜県飛騨市
発注者：鹿島
規模：トンネル掘削321.3m
掘削断面積 アプローチ部43.9m2
自動化施工試験部73.5m2