JP2001349200A - アンカー - Google Patents
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- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
- E21D21/0046—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts formed by a plurality of elements arranged longitudinally
-
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Abstract
完全に押し出すことができ、しかも操作性に優れ、低コ
ストで製造可能なアンカーを提案することにある。 【解決手段】 採掘及び/又はトンネル工事で使用され
るアンカーの管状部材(1)は、一端部にドリルクラウ
ンとして形成したドリルヘッド(2)を、他端部に作用
手段(3)を具える。容器(7)は、定着方向側の端部
領域に少なくとも1個の貫通孔(11)を有し、この貫
通孔(11)は貫通チャネル(12)を介してドリルヘ
ッド(2)の領域に配置した複数本の排出チャネル
(5)と接続する。
Description
/又はトンネル工事で使用するアンカーに関し、特に、
一端部にドリルヘッドを、他端部に作用手段を有する管
状部材を具え、該管状部材の内部には少なくとも部分的
に一成分系又は多成分系のモルタル材を充填すると共
に、少なくとも1本の排出チャネルがドリルヘッドの領
域を貫通するアンカーに関するものである。
を安定させる一種のロックアンカとして使用するアンカ
ー自体は既知である。この場合、アンカーにより内壁に
対して垂直に連続するロック層を互いに固定するが、多
くの場合には中空スペースが形成されるためにロック層
の負荷能力等の力学的特性が損なわれる。したがって、
このようなロック層は、更に離れて位置する無傷のロッ
ク層に固定することが考えられる。
米国特許第4055051合明細書に開示されている。
この既知のアンカーは、一端にドリルヘッドを、他端に
作用手段を具える管状素子から形成され、その内部にモ
ルタル材が充填される。少なくとも1本の排出チャネル
がドリルヘッドを貫通する。既知のアンカーの定着工程
は2段階で実行される。第1段階では、ドリル装置等に
より岩盤等の基盤内にドリル孔が形成される。ドリルア
ンカのドリルヘッドによってドリル方向側端部で削出・
粉砕された岩石は、ドリルヘッドに設けられている排出
口と、ドリル孔内壁からアンカーの外周までの中間スペ
ースを経て排出される。第2段階では、定着方向と反対
側に位置する端部において、ピストンが定着方向に押し
込まれる。このピストンは、アンカー内に収められてい
るモルタル材を、排出口からドリル孔内に押し出すもの
である。
収容したモルタル材に係る取り扱いが容易でなく、安全
性も必ずしも保障されない欠点を有する。アミノ基エポ
キシ硬化剤等の侵食性を有するモルタル材成分がアンカ
ーの内部を腐食させると共にアンカーの機能を損なう場
合がある。
に収容したモルタル材を完全に押し出すことができず、
押し出し量は使用する定着装置により大きく左右され
る。したがって、モルタル材の必要量を確定するのが極
めて困難である。この難点は、総費用に占めるモルタル
材のコストの割合が非常に大きいことから、一層顕在化
する。
されたモルタル材を使用時にほぼ完全に押し出すことが
でき、しかも操作性に優れ、低コストで製造可能なアン
カーを提案することにある。
は、一端部にドリルヘッドを、他端部に作用手段を有す
る管状部材を具え、該管状部材の内部には少なくとも部
分的に一成分系又は多成分系のモルタル材を充填すると
共に、少なくとも1本の排出チャネルがドリルヘッドの
領域を貫通するアンカーにおいて、モルタル材を、管状
部材に沿って変位可能な2本のピストン間における少な
くとも1個の中空円筒形状の容器内に収容すると共に、
ピストンの定着方向側に、少なくとも1個の貫通孔を有
するシリンダ領域を具え、該貫通孔は、少なくとも管状
部材に沿って延在するピストンの長さに対応する所定距
離だけシリンダ領域の遊端から離間させて配置したこと
を特徴とするものである。
能なピストン間に収めたモルタル材が、外部から及ぼさ
れる圧力によって容器の定着方向に移動する。容器内に
ピストンのためのシリンダ領域を配置することにより、
定着方向側の端部領域に位置するピストンは、モルタル
材のための貫通孔を解放するまで定着方向に移動可能と
なる。シール機能を有するピストンを使用するため、十
分な圧力を作用させることにより、いかなる状況におい
ても貫通開口を確実に解放することが可能である。更
に、この実施形態は、貫通孔の解放に複雑なメカニズム
を要しないため、経済的に実現可能である。本のピスト
ン間に設けた容器にモルタル材を保管することにより、
アンカー及びモルタル材の簡便かつ確実な取り扱いが保
障される。ピストンは、モルタル材をシールすると共
に、管状部材とは別個に保管する機能を発現し、所要に
応じて現場で取り付けることも可能である。これにより
保管費用が削減され、モルタル材は十分に安全な態様で
保管可能となる。
なくとも2個の貫通孔を設けるのが有利である。これに
より、管状部材の全周に亙るモルタル材の均等な配分が
可能となり、一層高い係止値が達成される。
径より大とするのが好適であり、この場合にはモルタル
材に混合したドリル屑を受けるための環状スリットを確
実に形成することができる。
を管状部材の内径より小とするのが好適である。更に、
その結果、容器を管状部材の内部に容易に導入すること
が可能となる。このような容器の構成により、アンカー
を低コストで製造することが可能となる。また、貫通チ
ャネルを形成するための付加的な素子又は作業工程が不
要となり、アンカーの簡便かつ確実な操作が保障され
る。
とも1個のホースバッグを設けるのが好適である。それ
により、モルタル材を容器に収容する作業が容易とな
り、本発明によるアンカーの簡便な操作性が確保され
る。
ルタル材を収容するのが有利である。この場合、多成分
系モルタル材における混合比は、容器の寸法によって調
整することが可能である。加えて、モルタル材の各成分
が互いに完全に分離して保管される。
及ぼされないように、容器を管状部材の長手方向に相前
後させて配置するのが好適である。更に、断面を丸く形
成したピストンは良好なシール特性を発現する。相前後
させて配置した容器の場合、既に丸い断面が存在するた
め、この断面を応用することができる。
に圧力を均等に加えるため、定着方向とは反対側に位置
する容器のピストンは、一体的に形成されたピストンロ
ッドを介して互いに結合するのが有利である。この場
合、各成分の混合比は容器の直径により容易に決定する
ことができる。
る化学物質が容器とピストンに接触する。したがって、
化学物質による分解を防ぐため、容器及びピストンはプ
ラスチック製とするのが好適である。
ついて更に詳述する。
は、円筒形状の管状部材1を具える。この管状部材の内
部には、モルタル材4を収める容器7を具える。管状部
材1は、定着方向側の端部にドリルヘッド2を、定着方
向とは反対側の端部には所定の外面プロファイルを有す
る作用手段3を具える。
に均等配分した複数個の排出口5を定着方向側端部に有
し、その全長に亙って外面プロファイルを有する。
し、その先端面に硬質金属等からなる切削素子10が被
着されている。ドリル屑を受けるために、ドリルヘッド
2の外径は、管状部材1の直径より大とする。
7の両端部は、管状部材1に沿って変位可能なピストン
8,9により閉鎖される。外周に均等配分した複数個の
貫通孔11を有するシリンダ領域6は、定着方向Sでピ
ストン8に隣接する。貫通孔11は、シリンダ領域6の
遊端に対して距離aだけ離間して配置されている。この
距離aは、少なくとも管状部材1に沿って延在させたピ
ストン8の長さlに一致する。
にはドリル装置等(図示せず)により回転運動と軸線方
向推力とが与えられる。ドリルヘッド2によって、管状
部材1を受けるための円筒形状ドリル孔16が基盤に形
成される。所望の定着深度に到達すると、加圧手段15
により定着方向Sに作用する圧力が、定着方向と反対側
に位置するピストンに及ぼされる。容器7の内部に収め
られているモルタル材4は、圧力を更に定着方向側ピス
トン8に伝達する。定着方向S側に配置したピストン8
は、完全にシリンダ領域6に位置すると共にモルタル材
4のための貫通孔11が解放されるまで定着方向Sに変
位する。モルタル材4には、定着方向Sと反対側に位置
するピストン9により更に圧力が加わるため、図2に示
すように、モルタル材4はピストン8から解放された貫
通チャネル12を通って導かれ、そこでドリル屑と混合
する。ドリル屑と混合したモルタル材4は、ドリル孔1
6の内壁と管状部材1の外面との間の中間スペースに圧
力の作用下で均等配分される。
おいて、アンカーはドリルヘッド22と管状部材21と
を具える。この管状部材21における定着方向側の端部
領域には、複数個の排出口23を設ける。図1及び図2
に示した実施形態とは異なり、複数個、好適には2個の
容器24,25を管状部材21内の長手方向に配置す
る。このアンカーは、多成分系モルタル材に適してい
る。モルタル材の各成分37,38は、2本のピストン
32,33;31,39間における分離した容器24,
25内に保管することができる。
ーサ26,27により、管状部材21内の中心に配置さ
れる。定着方向と反対側に配置されたスペーサ27はフ
ランジとして形成され、第1容器24の外壁と管状部材
21の内壁との間で閉鎖するように作用する。定着方向
Sに配置したスペーサ26は、外周全体に亙って連続的
に延在するものではない。したがって、排出口23と接
触する流出チャネル29が生じる。
フランジ30と定着方向側にフランジ形状を呈するピス
トン31とによって、第1容器24内の中心に保持され
る。フランジ30及びピストン31は、第1容器24の
内壁と第2容器25の外壁との間でシール機能を発現す
る。第2容器25は、第1容器24よりも短く形成され
る。
容器25の両端部は、管状部材21に沿って変位可能な
ピストン32,33によって閉鎖される。外周に均等配
分した複数個の貫通孔34を有するシリンダ領域35
は、定着方向Sでピストン32に隣接して配置される。
貫通孔34は、シリンダ領域35の遊端に対して距離b
だけ離間している。この距離bは、少なくとも管状部材
21に沿って延在させたピストン32の長さに一致す
る。更に、ピストン31は、定着方向と反対側に位置す
る端部において、少なくとも距離bだけ第2容器25か
ら突出する。成分37は、付加的にホースバッグ(図示
せず)内に収めることができる。
容器24における定着方向側の端部は、ピストンロッド
41を介してピストン33と結合したピストン39によ
り閉鎖され、これとは反対側の端部は管状部材21に沿
って変位可能なフランジ43により閉鎖される。フラン
ジ43は、第1容器の内壁とピストンロッド41の外被
面との間でシール機能を発現する。フランジは、ピスト
ン31における定着方向の反対側部分を形成する。第1
容器24は、フランジ43の半径方向投影領域から定着
方向Sに距離bだけ離間した位置で、少なくとも1個の
貫通孔40を有する。その他の貫通孔42は、フランジ
30の半径方向投影領域から定着方向に離間して、第1
容器24上に互いに対称的に配置される。
ドリル装置等(図示せず)によって回転運動と軸線方向
推力とがアンカーに与えられる。ドリルヘッド22は、
管状部材21を受けるための円筒形状ドリル孔(図示せ
ず)を基盤内に形成する。アンカーが十分な深さにセッ
トされると、ピストン39に圧力が加わり、ピストン3
9と、ピストンロッド41を介したピストン33とがは
定着方向Sに移動する。先ず、ピストン31,32はモ
ルタル材の成分37,38によって定着方向Sに移動す
る。両ピストン31,32が対応する貫通開口を解放す
ると、ピストン39によって生じた圧力は成分37,3
8が容器24,25から各貫通孔34,40を通じて流
出することで低下する。モルタル材の各成分37,38
は、流出チャネル29を通じて排出口23に到達し、そ
こから排出される。本発明によるアンカーの回転運動に
より、ドリルヘッド22の領域内でモルタル材の各成分
37,38が互いに混合する。回転運動と圧力とによ
り、混合されたモルタル材がドリル孔内壁とアンカーの
外面形状との中間スペースに押し出される。そこで、モ
ルタル材は硬化し、アンカーは周囲の基盤と堅固に結合
する。
状態で示す縦断面図である。
面図である。
で示す縦断面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 主として採掘及び/又はトンネル工事で
使用するアンカーであって、一端部にドリルヘッド
(2,22)を、他端部に作用手段(3)を有する管状
部材(1,21)を具え、該管状部材(1,21)の内
部には少なくとも部分的に一成分系又は多成分系のモル
タル材(4,37,38)を充填すると共に、少なくと
も1本の排出チャネル(5,23)がドリルヘッド
(2,22)の領域を貫通するアンカーにおいて、モル
タル材(4,37,38)を、管状部材(1,12)に
沿って変位可能な2本のピストン(8,9,31,3
9,32,33)間における少なくとも1個の中空円筒
形状の容器(7,24,25)内に収容すると共に、ピ
ストン(8,31,32)の定着方向(S)側に、少な
くとも1個の貫通孔(11,34,40)を有するシリ
ンダ領域(6,35)を具え、該貫通孔(11,34)
は、少なくとも管状部材(1,21)に沿って延在する
ピストン(8,32)の長さ(l)に対応する所定距離
(a,b)だけシリンダ領域(6,35)の遊端から離
間させて配置したことを特徴とするアンカー。 - 【請求項2】 請求項1記載のアンカーにおいて、シリ
ンダ領域(6,35)は、外周に均等配分した少なくと
も2個の貫通孔(11,34)を有することを特徴とす
るアンカー。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載のアンカーにおい
て、ドリルヘッド(2,22)の外径を、管状部材
(1,21)の最大直径より大としたことを特徴とする
アンカー。 - 【請求項4】 請求項1〜3の何れか一項に記載のアン
カーにおいて、貫通チャネル(12,29)を形成する
ため、容器(7,24,25)の外径を管状部材(1,
21)の内径より小としたことを特徴とするアンカー。 - 【請求項5】 請求項1〜4の何れか一項に記載のアン
カーにおいて、モルタル材(4,37,38)を容器
(7,24,25)内に収めるために、少なくとも1個
のホースバッグを具えることを特徴とするアンカー。 - 【請求項6】 請求項1〜6の何れか一項に記載のアン
カーにおいて、モルタル材(37,38)を、ほぼ中空
円筒形状の複数の容器(24,25)内に収容したこと
を特徴とするアンカー。 - 【請求項7】 請求項6記載のアンカーにおいて、複数
の容器(24,25)を管状部材(21)の長手方向に
相前後させて配置したことを特徴とするアンカー。 - 【請求項8】 請求項6又は7に記載のアンカーにおい
て、定着方向と反対側に位置する容器(24,25)の
ピストン(33,39)は互いに結合されていることを
特徴とするアンカー。 - 【請求項9】 請求項1〜8の何れか一項に記載のアン
カーにおいて、容器(7,24,25)及びピストン
(8,9,31,32,33.39)をプラスチック製
としたことを特徴とするアンカー。
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