JP2014084691A - Rock bolt - Google Patents

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Atsushi Ishihara
淳 石原
Hiroyuki Muto
宏行 武藤
Noriyoshi Karashima
典義 辛島
Sankaku Nishihata
三鶴 西畑
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KFC Ltd
Nippon Steel Nisshin Pipe Co Ltd
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KFC Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rock bolt capable of exhibiting a sufficient fastening effect even when the rock bolt is installed at an angle with regard to an installation surface in an expansion type rock bolt.SOLUTION: An inventive rock bolt includes: a bolt body consisting of an irregular-shaped steel having an internal space, provided with a recess at least at one place in its cross-section, with the recess being plastically deformed and expanded by injecting a pressurized fluid into the internal space, and closed at one end; a fixing sleeve fixed to the other end of the bolt body and having an injection hole for the pressurized fluid communicating with the internal space of the bolt body; a washer having a contact part in contact with the installation surface of the bolt body and a through-hole in which the bolt body is inserted, the through-hole being separated from the installation surface in the axial direction; and a seat receiver fixed to the fixing sleeve and having a contact surface capable of contacting with the through-hole of the washer from a surface on the side opposite to the installation surface in an inclined state.

Description

本発明は、ロックボルトに関する。   The present invention relates to a lock bolt.

従来より、地山やトンネルを補強するため、種々のロックボルトが提案されている。例えば、特許文献１には、加圧流体により拡張するボルト本体を備えた拡張型ロックボルトが提案されている。より詳細に説明すると、このロックボルトのボルト本体は、内部空間を有する円筒状の鋼管を押しつぶした後、断面形状において軸方向に延びる凹部を形成するように変形した異形管で構成されている。また、このボルト本体の先端部及び後端部には、スリーブが取り付けられており、ボルト本体の先端部及び後端部を封止している。そして、施工する際には、まず、座金の貫通孔にボルト本体を挿通し、地山に形成した削孔に、座金が打設面に当接するまで、ボルト本体を挿入する。こうして、ボルト本体の挿入が完了すると、地山から突出している後端側のスリーブに加圧流体を注入する。この加圧流体はボルト本体の内部空間に注入され、これによって、表面の凹部が塑性変形して拡径する。こうして、拡径に伴うボルト本体と削孔の内壁面との摩擦力によって地山を補強している。   Conventionally, various rock bolts have been proposed to reinforce natural ground and tunnels. For example, Patent Document 1 proposes an expansion lock bolt including a bolt body that is expanded by a pressurized fluid. More specifically, the bolt main body of the lock bolt is constituted by a deformed pipe deformed so as to form a concave portion extending in the axial direction in a cross-sectional shape after crushing a cylindrical steel pipe having an internal space. Further, a sleeve is attached to the front end portion and the rear end portion of the bolt main body, and the front end portion and the rear end portion of the bolt main body are sealed. And when constructing, first, the bolt body is inserted into the through hole of the washer, and the bolt body is inserted into the drilled hole formed in the ground until the washer contacts the placement surface. Thus, when the insertion of the bolt main body is completed, the pressurized fluid is injected into the sleeve on the rear end side protruding from the natural ground. This pressurized fluid is injected into the internal space of the bolt body, whereby the concave portion on the surface is plastically deformed to expand the diameter. Thus, the natural ground is reinforced by the frictional force between the bolt main body and the inner wall surface of the drilling hole as the diameter increases.

しかしながら、特許文献１のロックボルトには次のような問題があった。図１２に示すように、打設面Ｘに対し、ロックボルトの軸が直角でない場合、座金５０も傾いた状態で打設面Ｘに取り付けられる。すなわち、座金５０全体が打設面Ｘに当接せず、一部が打設面Ｘから離れてしまうおそれがある。このようになると、座金５０が打設面Ｘを十分に締め付けないため、拡張したボルト本体による応力が地山に十分に伝達されないという問題がある。   However, the lock bolt of Patent Document 1 has the following problems. As shown in FIG. 12, when the axis of the lock bolt is not perpendicular to the placement surface X, the washer 50 is also attached to the placement surface X in a tilted state. In other words, the entire washer 50 does not contact the placement surface X, and a part of the washer 50 may be separated from the placement surface X. In this case, since the washer 50 does not sufficiently tighten the placing surface X, there is a problem that the stress due to the expanded bolt body is not sufficiently transmitted to the natural ground.

これに対して、例えば、特許文献２，３には、座金の貫通孔に対して、角度を変更可能に当接するワッシャを有するロックボルトが提案されている。これらロックボルトでは、ドーム型のワッシャを座金の貫通孔の周縁に当接させ、これをナットで締め付けている。これにより、座金に対するワッシャの角度を変更できるため、ロックボルトを座金に対して９０度以外の角度に固定することができる。   On the other hand, for example, Patent Documents 2 and 3 propose lock bolts having washers that come into contact with the through holes of the washer so that the angle can be changed. In these lock bolts, a dome-shaped washer is brought into contact with the periphery of the through hole of the washer and is tightened with a nut. Thereby, since the angle of the washer with respect to the washer can be changed, the lock bolt can be fixed to an angle other than 90 degrees with respect to the washer.

特開２００５−１４６７０１号公報JP 2005-146701 A 特開２０１１−１９６０３７号公報JP 2011-196037 A 特開２０１２−１４０９８５号公報JP 2012-140985 A

しかしながら、特許文献２，３のロックボルトは、ボルト本体を打設後、ワッシャを座金に締め付けて削孔に固定するタイプであり、特許文献１のロックボルトとはタイプが全く相違している。すなわち、特許文献１のロックボルトは、拡張型のロックボルトであり、スリーブがボルト本体に予め固定されている。したがって、ボルト本体が拡張することにより、スリーブが座金に押しつけられる。そのため、ボルト本体の打設後にワッシャを締め付ける特許文献２，３のロックボルトの態様を、特許文献１のロックボルトに適用することはできない。   However, the lock bolts of Patent Documents 2 and 3 are of a type in which a washer is fastened to a washer and fixed to a drilling hole after the bolt body is driven, and the type of the lock bolt of Patent Document 1 is completely different. That is, the lock bolt disclosed in Patent Document 1 is an expansion-type lock bolt, and the sleeve is fixed to the bolt body in advance. Therefore, when the bolt body expands, the sleeve is pressed against the washer. Therefore, the aspect of the lock bolt disclosed in Patent Documents 2 and 3 in which the washer is tightened after the bolt body is placed cannot be applied to the lock bolt disclosed in Patent Document 1.

このほか、特許文献１のロックボルトは、次のような問題もある。すなわち、特許文献１のような鋼管を拡張させるタイプのロックボルトは、図１２に示すように、後端側のスリーブ６０が膨張しない為、このスリーブ６０において削孔Ｚに挿入されている部分は、削孔Ｚに密着しない。したがって、削孔Ｚの開口付近では、ロックボルトと削孔Ｚとの間に非定着領域が生じるという問題がある。   In addition, the lock bolt of Patent Document 1 has the following problems. That is, as shown in FIG. 12, in the lock bolt of the type that expands the steel pipe as in Patent Document 1, the sleeve 60 on the rear end side does not expand as shown in FIG. It does not adhere to the drilling hole Z. Therefore, in the vicinity of the opening of the hole Z, there is a problem that a non-fixed region is generated between the lock bolt and the hole Z.

このように、特許文献１の拡張型のロックボルトでは、ボルト本体を打設面に対して角度を付けて打設する際には、締付け力を十分に発揮させることが難しく、さらに、削孔の開口付近に非定着領域が生じるため、打設したロックボルトの効果を満遍なく十分に活用しているとは言い難かった。   As described above, in the expansion type lock bolt disclosed in Patent Document 1, it is difficult to sufficiently exert the tightening force when the bolt body is driven at an angle with respect to the setting surface. Since a non-fixed area is generated in the vicinity of the opening, it is difficult to say that the effect of the installed lock bolt is fully utilized.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、打設面に対して角度を付けて打設する場合であっても、十分な締め付け効果を発揮することができる拡張型のロックボルトを提供することを提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and is an expandable lock that can exhibit a sufficient tightening effect even when it is placed at an angle with respect to the placement surface. The purpose is to provide providing bolts.

本発明に係るロックボルトは、内部空間を有するとともに断面形状において少なくとも一箇所に凹部を備え、前記内部空間に加圧流体を注入することで前記凹部が塑性変形して膨張する異形鋼管からなり、一端部が閉鎖されているボルト本体と、前記ボルト本体の他端部に固定され、当該ボルト本体の内部空間と連通する前記加圧流体の注入孔を有するスリーブと、前記ボルト本体の打設面に当接する当接部、及び前記ボルト本体が挿通される貫通孔を有し、前記貫通孔が前記打設面から軸方向に離間している、座金と、前記スリーブに固定され、前記座金の貫通孔に対して傾斜した状態で、前記打設面とは反対側の面から接触可能な接触面を有する座受け部と、を備えている。   The lock bolt according to the present invention has a deformed steel pipe having an internal space and having a concave portion in at least one place in a cross-sectional shape, and inflating the concave portion by plastic deformation by injecting a pressurized fluid into the internal space, A bolt body whose one end is closed; a sleeve fixed to the other end of the bolt body and having an injection hole for the pressurized fluid communicating with the internal space of the bolt body; and a casting surface of the bolt body A washer that is in contact with the bolt body, and a through hole through which the bolt body is inserted, the through hole being spaced apart from the placement surface in the axial direction, a washer fixed to the sleeve, and the washer And a seat receiving portion having a contact surface that can be contacted from a surface opposite to the placement surface in a state inclined with respect to the through hole.

この構成によれば、座金の貫通孔に対して、打設面とは反対側の面から傾斜可能に接触する接触面を有する座受け部を備えており、この座受け部が固定スリーブに固定されている。そのため、ロックボルトを打設面に対して傾斜した状態で打設しても、固定スリーブに固定された座受け部が座金を均一に押圧するため、座金の接触部全体が打設面を確実に押圧することができる。その結果、ボルト本体による応力を地山に対して十分に伝達することができる。   According to this configuration, the seat receiving portion having a contact surface that comes in contact with the through hole of the washer in a tiltable manner from the surface opposite to the placement surface is provided, and the seat receiving portion is fixed to the fixing sleeve. Has been. Therefore, even if the lock bolt is driven in an inclined state with respect to the placement surface, the seat receiving portion fixed to the fixing sleeve presses the washer uniformly, so that the entire contact portion of the washer ensures the placement surface. Can be pressed. As a result, the stress by the bolt body can be sufficiently transmitted to the natural ground.

また、座金において、ボルト本体が挿通される貫通孔が打設面から軸方向に離間しているため、打設面と貫通孔との間に空間が形成される。したがって、この空間に固定スリーブを配置することができるため、ボルト本体の全体を削孔内に配置することができる。その結果、ボルト本体全体を削孔に定着させることができるため、従来例のような非定着領域が生じるのを防止することができる。   Further, in the washer, since the through hole through which the bolt main body is inserted is separated from the placement surface in the axial direction, a space is formed between the placement surface and the through hole. Therefore, since the fixing sleeve can be disposed in this space, the entire bolt body can be disposed in the drilling hole. As a result, since the entire bolt body can be fixed to the drilling hole, it is possible to prevent the occurrence of a non-fixed area as in the conventional example.

上記ロックボルトにおいては、座金は種々の形態にすることができる。例えば、打設面との間に空間を形成するドーム状の中央部を有し、この中央部に前記貫通孔が形成されるとともに、前記中央部の周縁に前記当接部が形成される携帯とすることができる。   In the lock bolt, the washer can be in various forms. For example, it has a dome-shaped central part that forms a space with the placement surface, the through hole is formed in the central part, and the abutting part is formed on the periphery of the central part. It can be.

上記ロックボルトにおいて、座受け部の接触面は種々の形態にすることができるが、例えば、球状又はテーパ状の曲面で形成することができる。このようにすると、座受け部を貫通孔に対して容易に傾けることができるため、打設面の状況に応じて、施工時に座受け部の角度を調整することができる。   In the above-described lock bolt, the contact surface of the seat receiving portion can be formed in various forms. For example, it can be formed in a spherical or tapered curved surface. If it does in this way, since a seat receiving part can be easily inclined with respect to a through-hole, the angle of a seat receiving part can be adjusted at the time of construction according to the situation of a placing surface.

上記ロックボルトにおいては、前記固定スリーブと座受け部とは、別体で形成することができるが、一体的に形成することもできる。   In the lock bolt, the fixing sleeve and the seat receiving portion can be formed separately, but can also be formed integrally.

本発明によれば、拡張型のロックボルトにおいて、打設面に対して角度を付けて打設する場合であっても、十分な締め付け効果を発揮することができる。   According to the present invention, a sufficient tightening effect can be exerted even when the expansion type lock bolt is driven at an angle with respect to the driving surface.

本発明の一実施形態に係るロックボルトの側面図である。It is a side view of the lock bolt concerning one embodiment of the present invention. ボルト本体の作製を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining preparation of a bolt main part. ボルト本体の後端側の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the rear end side of a bolt main part. 座金の平面図である。It is a top view of a washer. 図１のロックボルトの施工方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the construction method of the rock bolt of FIG. 図１のロックボルトの施工方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the construction method of the rock bolt of FIG. 図１のロックボルトのトンネルへの施工例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the construction example to the tunnel of the rock volt | bolt of FIG. 図１のロックボルトの施工例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the construction example of the lock bolt of FIG. 図１のロックボルトの他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the lock bolt of FIG. 図１のロックボルトの他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the lock bolt of FIG. 図１のロックボルトの他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the lock bolt of FIG. 従来の拡張型ロックボルトの施工を示す断面図である。It is sectional drawing which shows construction of the conventional expansion type lock bolt.

以下、本発明に係るロックボルトの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係るロックボルトの側面図である。なお、以下では、説明の便宜のため、ロックボルトが挿入される削孔の奥端部側を「先端側」、その反対側を「後端側」と称することがある。   Hereinafter, an embodiment of a lock bolt according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a lock bolt according to the present embodiment. In the following, for the convenience of explanation, the rear end side of the drilling hole into which the lock bolt is inserted may be referred to as “front end side” and the opposite side may be referred to as “rear end side”.

＜１．ロックボルトの構造＞
図１に示すように、このロックボルトは、鋼管によって形成されたボルト本体１と、打設面を押圧する座金２とを備えており、座金２はこのボルト本体１が挿通される貫通孔２１を有している。また、ボルト本体１の先端には先端スリーブ３が取り付けられる一方、ボルト本体１の後端には固定スリーブ４が取り付けられている。さらに、固定スリーブ４の先端側には環状の座受け部材５（座受け部）が取り付けられており、この座受け部材５は座金２に接触している。以下、各部材について詳細に説明する。 <1. Structure of rock bolt>
As shown in FIG. 1, the lock bolt includes a bolt body 1 formed of a steel pipe and a washer 2 that presses a placing surface. The washer 2 is a through hole 21 through which the bolt body 1 is inserted. have. A tip sleeve 3 is attached to the tip of the bolt body 1, and a fixed sleeve 4 is attached to the rear end of the bolt body 1. Further, an annular seat receiving member 5 (seat receiving portion) is attached to the distal end side of the fixed sleeve 4, and this seat receiving member 5 is in contact with the washer 2. Hereinafter, each member will be described in detail.

まず、ボルト本体１について、図２を参照しつつ説明する。図２はボルト本体の作製を説明する斜視図である。まず、図２（ａ）に示すように、内部空間１０１を有する中空の鋼管１０を準備し、これを押圧して板状にした後、図２（ｂ）に示すように、長手方向を軸方向として筒状に曲げ、軸方向に延びる凹部１０２を有するように断面Ｃ字状の管を形成する。これがボルト本体１の基礎となる。なお、鋼管１０は、後述するように内部空間１０１に供給される水の圧力によって変形するように、肉厚が２〜３ｍｍ程度のものを用いる。また、ボルト本体１を構成する鋼管１０の内部空間１０１に流体が流入できるように、鋼管１０を完全に押しつぶさない程度に板状にする必要がある。   First, the bolt body 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view for explaining the production of the bolt body. First, as shown in FIG. 2 (a), a hollow steel pipe 10 having an internal space 101 is prepared and pressed into a plate shape. Then, as shown in FIG. A tube having a C-shaped cross section is formed so as to have a concave portion 102 that is bent in a cylindrical shape and extends in the axial direction. This is the basis of the bolt body 1. The steel pipe 10 has a thickness of about 2 to 3 mm so as to be deformed by the pressure of water supplied to the internal space 101 as will be described later. Moreover, it is necessary to make the steel pipe 10 into a plate shape so as not to be completely crushed so that the fluid can flow into the internal space 101 of the steel pipe 10 constituting the bolt body 1.

こうして形成されたボルト本体１の先端には、上述した先端スリーブ３が取り付けられる。先端スリーブ３は、円筒状に形成されており、ボルト本体１の先端が挿入され、溶接などによって固定される。そして、ボルト本体１の先端は、溶接などによって内部空間１０１に通じる部分が閉じられる。あるいは、先端が閉じられた先端スリーブを用いることもでき、これによって、内部空間１０１に通じるボルト本体１の先端部を閉じることもできる。その他、先端スリーブを設けずに、ボルト本体の先端を溶接などによって、内部空間１０１に通じるボルト本体１の先端部を閉じることもできる。   The tip sleeve 3 described above is attached to the tip of the bolt body 1 formed in this way. The tip sleeve 3 is formed in a cylindrical shape, and the tip of the bolt body 1 is inserted and fixed by welding or the like. The portion of the bolt body 1 that leads to the internal space 101 is closed by welding or the like. Or the front-end | tip sleeve with which the front-end | tip was closed can also be used, and the front-end | tip part of the volt | bolt main body 1 which leads to the internal space 101 by this can also be closed. In addition, the tip end portion of the bolt body 1 communicating with the internal space 101 can be closed by welding or the like without providing the tip sleeve.

一方、ボルト本体１の後端側には、図３及び図４に詳細に示すように、固定スリーブが取り付けられる。図３はボルト本体の後端側の拡大断面図、図４は座金の平面図である。図３に示すように、固定スリーブ４は、円筒状に形成されており、ボルト本体１の後端部が挿入されている。固定スリーブ４の軸方向の中間部には、環状の溝４１が形成されており、この溝４１の一部に注水孔４２が形成されている。注水孔４２は、固定スリーブ４の内部に配置されたボルト本体１の内部空間１０１に通じている。すなわち、ボルト本体１の表面には、図示を省略する貫通孔が形成されており、内部空間１０１に通じている。この貫通孔と固定スリーブ４の注水孔４２とが位置合わせされた状態で、ボルト本体１と固定スリーブ４とが溶接などによって固定されている。また、ボルト本体１の後端部は、内部空間１０１に通じる部分が溶接などによって閉じられている。このようにボルト本体１の内部空間１０１は、先端側及び後端側が閉じられた閉空間となっており、上述した貫通孔を介して外部と連通している。   On the other hand, a fixing sleeve is attached to the rear end side of the bolt body 1 as shown in detail in FIGS. FIG. 3 is an enlarged sectional view of the rear end side of the bolt body, and FIG. 4 is a plan view of the washer. As shown in FIG. 3, the fixing sleeve 4 is formed in a cylindrical shape, and the rear end portion of the bolt body 1 is inserted. An annular groove 41 is formed in an intermediate portion of the fixed sleeve 4 in the axial direction, and a water injection hole 42 is formed in a part of the groove 41. The water injection hole 42 communicates with the internal space 101 of the bolt body 1 disposed inside the fixed sleeve 4. That is, a through hole (not shown) is formed on the surface of the bolt body 1 and communicates with the internal space 101. The bolt body 1 and the fixing sleeve 4 are fixed by welding or the like in a state where the through hole and the water injection hole 42 of the fixing sleeve 4 are aligned. Further, the rear end portion of the bolt main body 1 is closed by welding or the like at a portion communicating with the internal space 101. Thus, the internal space 101 of the bolt body 1 is a closed space in which the front end side and the rear end side are closed, and communicates with the outside through the above-described through holes.

図３に示すように、座受け部材５は、ボルト本体１の外径とほぼ同じ内径を有する円筒状に形成されている。そして、ボルト本体１が挿通されるとともに、固定スリーブ４の先端側に配置されている。より詳細に説明すると、座受け部材５の外周面５１（接触面）は、先端にいくにしたがって、径が小さくなるテーパ状に形成されており、先端部が座金２の貫通孔２１の縁部に接触している。また、座受け部材５の後端面は、平坦に形成されており、この後端面が固定スリーブ４の先端面に当接している。   As shown in FIG. 3, the seat receiving member 5 is formed in a cylindrical shape having an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the bolt body 1. The bolt body 1 is inserted and disposed on the distal end side of the fixing sleeve 4. More specifically, the outer peripheral surface 51 (contact surface) of the seat receiving member 5 is formed in a tapered shape with a diameter decreasing toward the tip, and the tip is an edge of the through hole 21 of the washer 2. Touching. Further, the rear end surface of the seat receiving member 5 is formed flat, and this rear end surface is in contact with the front end surface of the fixing sleeve 4.

図３及び図４に示すように、座金２は、円形のドーム状の中央部２２と、この中央部２２の周縁から延びる平面視矩形状のフランジ部（当接部）２３とで構成されている。中央部２２には、貫通孔２１が形成されており、この貫通孔２１にボルト本体１が挿通される。貫通孔２１の径は、ボルト本体１の径よりもやや大きく、座受け部材５の外径よりはやや小さい。このため、ボルト本体１の外周面と貫通孔２１の内周面との隙間に、座受け部材５の先端部が挿入される。また、座金２のフランジ部２３は平坦に形成されており、このフランジ部２３がロックボルトの打設面に接触する。このとき、中央部２２がドーム状に形成されることにより、打設面Ｘと座金２との間には空間Ｓが形成される。   As shown in FIGS. 3 and 4, the washer 2 is composed of a circular dome-shaped central portion 22 and a flange portion (contact portion) 23 having a rectangular shape in plan view extending from the periphery of the central portion 22. Yes. A through hole 21 is formed in the central portion 22, and the bolt body 1 is inserted into the through hole 21. The diameter of the through hole 21 is slightly larger than the diameter of the bolt body 1 and slightly smaller than the outer diameter of the seat receiving member 5. For this reason, the front-end | tip part of the seat receiving member 5 is inserted in the clearance gap between the outer peripheral surface of the volt | bolt main body 1, and the internal peripheral surface of the through-hole 21. FIG. Moreover, the flange part 23 of the washer 2 is formed flat, and this flange part 23 contacts the placing surface of the lock bolt. At this time, a space S is formed between the placing surface X and the washer 2 by forming the central portion 22 in a dome shape.

＜２．ロックボルトの施工方法＞
次に上記のように構成されたロックボルトの施工方法について、図５及び図６も参照しつつ説明する。図５及び図６は、このロックボルトの施工方法を示す断面図である。まず、打設面Ｘに削孔Ｚを形成する。削孔Ｚはボルト本体１の外径よりもやや大きい内径を有する。次に、図５に示すように、先端スリーブ３及び固定スリーブ４が取り付けられたボルト本体１に、先端側から座受け部材５及び座金２をこの順で挿通する。そして、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、ボルト本体１を、座金２が打設面に当接するまで削孔Ｚに挿入する。このとき、固定スリーブ４や座受け部材５は、座金２の中央部２２がドーム状に形成されていることから、打設面Ｘからは離間した位置に配置される。そのため、ボルト本体１だけが削孔Ｚ内に配置される。 <2. Rock bolt installation method>
Next, the construction method of the lock bolt comprised as mentioned above is demonstrated, referring also to FIG.5 and FIG.6. FIG.5 and FIG.6 is sectional drawing which shows the construction method of this rock bolt. First, the drilling hole Z is formed in the placement surface X. The drilling hole Z has an inner diameter that is slightly larger than the outer diameter of the bolt body 1. Next, as shown in FIG. 5, the seat receiving member 5 and the washer 2 are inserted through the bolt body 1 to which the tip sleeve 3 and the fixing sleeve 4 are attached from the tip side in this order. Then, as shown in FIGS. 6A and 6B, the bolt main body 1 is inserted into the hole Z until the washer 2 comes into contact with the placement surface. At this time, the fixed sleeve 4 and the seat receiving member 5 are arranged at positions separated from the placement surface X because the central portion 22 of the washer 2 is formed in a dome shape. Therefore, only the bolt body 1 is disposed in the drilling hole Z.

続いて、固定スリーブ４に注水用アダプタ（図示省略）を取り付ける。そして、この注水用アダプタに接続された注水ホース（図示省略）から加圧水を注水孔４２を介してボルト本体１の内部空間１０１に供給する。これにより、ボルト本体１は、図６（ａ）及び図６（ｂ）の状態から図６（ｃ）及び図６（ｄ）の状態へと膨張する。すなわち、ボルト本体１の内部空間１０１に加圧水が注入されることで、凹部１０２が小さくなるようにボルト本体１が径方向に膨張し、削孔Ｚの内壁面に密着する。このとき、ボルト本体１の表面が削孔Ｚに密着する限りは、凹部１０２の一部が残存していてもよい。   Subsequently, a water injection adapter (not shown) is attached to the fixed sleeve 4. Then, pressurized water is supplied to the internal space 101 of the bolt main body 1 through the water injection hole 42 from a water injection hose (not shown) connected to the water injection adapter. As a result, the bolt body 1 expands from the state shown in FIGS. 6A and 6B to the state shown in FIGS. 6C and 6D. That is, when the pressurized water is injected into the internal space 101 of the bolt body 1, the bolt body 1 expands in the radial direction so that the recess 102 becomes small, and comes into close contact with the inner wall surface of the hole Z. At this time, as long as the surface of the bolt body 1 is in close contact with the drilling hole Z, a part of the recess 102 may remain.

また、図６（ｂ）及び図６（ｄ）を比較して分かるように、ボルト本体１は、径方向の膨張により、軸方向にやや縮む。このとき、ボルト本体１の後端部側が固定スリーブ４、座受け部材５、及び座金２を介して、打設面Ｘに固定されているため、ボルト本体１は、打設面Ｘ側に引っ張られるように軸方向に縮む。したがって、ボルト本体１の表面と削孔内壁面との間には、軸方向の摩擦力も作用する。こうして、ボルト本体１は、径方向の膨張により削孔内壁面を径方向に押圧し、さらに軸方向の摩擦力を作用させることで、削孔Ｚに対して締め付け力を作用させる。   Moreover, as can be seen by comparing FIG. 6B and FIG. 6D, the bolt body 1 is slightly contracted in the axial direction due to the expansion in the radial direction. At this time, since the rear end side of the bolt body 1 is fixed to the placement surface X via the fixing sleeve 4, the seat receiving member 5, and the washer 2, the bolt body 1 is pulled to the placement surface X side. Shrink in the axial direction. Therefore, an axial frictional force also acts between the surface of the bolt body 1 and the inner wall surface of the hole. Thus, the bolt body 1 presses the inner wall surface of the hole in the radial direction by expansion in the radial direction, and further exerts a tightening force on the hole Z by applying an axial frictional force.

こうして、ボルト本体１と削孔Ｚとが密着すると、注水用アダプタを固定スリーブ４から取り外し、ボルト本体１から固定スリーブを介して加圧水を外部に排出する。ボルト本体１は、地山の補強のために種々の適用方法があるが、例えば、図７に示すように、複数のロックボルトを、トンネルの内壁面Ｙに沿って打設することができる。同図に示すように、複数のロックボルトは、トンネルの内壁面Ｙと垂直に所定間隔をおいて打設される。これにより、周方向に隣接するロックボルトの間には、ボルト本体１の拡径に伴い、トンネルの内壁面Ｙに沿うような周方向の締め付け力Ｆ１が作用する。また、ボルト本体１が軸方向に縮むことにより、トンネルの内壁面Ｙと垂直な径方向の締め付け力Ｆ２が作用する。こうして、トンネルの内壁を構成する地山は強固に補強される。   When the bolt main body 1 and the drilling hole Z are brought into close contact with each other, the water injection adapter is removed from the fixing sleeve 4 and the pressurized water is discharged from the bolt main body 1 to the outside through the fixing sleeve. The bolt body 1 has various application methods for reinforcing the natural ground. For example, as shown in FIG. 7, a plurality of lock bolts can be driven along the inner wall surface Y of the tunnel. As shown in the figure, the plurality of lock bolts are driven at a predetermined interval perpendicular to the inner wall surface Y of the tunnel. As a result, a circumferential tightening force F1 along the inner wall surface Y of the tunnel acts between the lock bolts adjacent to each other in the circumferential direction as the bolt body 1 increases in diameter. Further, when the bolt body 1 contracts in the axial direction, a radial tightening force F2 perpendicular to the inner wall surface Y of the tunnel acts. In this way, the natural ground constituting the inner wall of the tunnel is strongly reinforced.

ところで、本実施形態においては、座受け部材５の外周面がテーパ状に形成されているため、座金２の貫通孔２１に対しては真っ直ぐに挿入するほか、傾けて挿入することもできる。このため、打設面Ｘに対して傾斜した削孔Ｚに対しても、ボルト本体１を打設することができる。例えば、図８に示す例では、座金２のフランジ部２３全体が打設面Ｘに当接した状態で、ボルト本体１は座金２に対して傾斜し、削孔Ｚに沿って挿入されている。これは、座受け部材５が座金２に対して傾斜して接触できるからである。   By the way, in this embodiment, since the outer peripheral surface of the seat receiving member 5 is formed in a taper shape, the seat receiving member 5 can be inserted into the through hole 21 of the washer 2 in a straight line or at an angle. For this reason, the bolt body 1 can be driven even in the drilling hole Z inclined with respect to the driving surface X. For example, in the example shown in FIG. 8, the bolt body 1 is inclined with respect to the washer 2 and inserted along the drilling hole Z in a state where the entire flange portion 23 of the washer 2 is in contact with the placement surface X. . This is because the seat receiving member 5 can contact with the washer 2 while being inclined.

＜３．特徴＞
以上のように、本実施形態によれば、座金２の貫通孔２１に対して、後端側から傾斜可能に接触するテーパ状の外周面５１を有する座受け部材５を備えており、この座受け部材５が固定スリーブ４に固定されている。そのため、ロックボルトを打設面Ｘに対して傾斜した状態で打設しても、固定スリーブ４に固定された座受け部材５が座金２を均一に押圧するため、座金２のフランジ部２３全体が打設面Ｘを確実に押圧することができる。その結果、ボルト本体１による応力を地山に対して十分に伝達することができる。 <3. Features>
As described above, according to the present embodiment, the seat receiving member 5 having the tapered outer peripheral surface 51 that comes into contact with the through hole 21 of the washer 2 from the rear end side so as to be tiltable is provided. The receiving member 5 is fixed to the fixed sleeve 4. For this reason, even if the lock bolt is driven in an inclined state with respect to the driving surface X, the seat receiving member 5 fixed to the fixing sleeve 4 presses the washer 2 uniformly. Can reliably press the placement surface X. As a result, the stress by the bolt body 1 can be sufficiently transmitted to the natural ground.

また、座金２において、ボルト本体１が挿通される貫通孔２１が打設面Ｘから軸方向に離間しているため、打設面Ｘと貫通孔２１との間に空間Ｓが形成される。したがって、この空間Ｓに固定スリーブ４を配置することができるため、削孔Ｚにはボルト本体１のみを配置することができる。その結果、先端側を除いて削孔Ｚ全体がボルト本体１と定着するため、従来例のような非定着領域が生じるのを防止することができる。   Further, in the washer 2, the through hole 21 through which the bolt body 1 is inserted is spaced apart from the placement surface X in the axial direction, so that a space S is formed between the placement surface X and the through hole 21. Therefore, since the fixed sleeve 4 can be disposed in the space S, only the bolt body 1 can be disposed in the drilling hole Z. As a result, since the entire drilling hole Z is fixed to the bolt body 1 except for the tip side, it is possible to prevent the occurrence of a non-fixing region as in the conventional example.

＜４．変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、座金２の形状は、貫通孔２１が打設面Ｘから離間している限り特には限定されないため、図９のように、中央部２２がテーパ状のなだらかに傾斜面を形成してもよい。このようにしても、図９（ｂ）に示すような打設面Ｘに対して傾斜した削孔Ｚにも対応することができる。 <4. Modification>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the shape of the washer 2 is not particularly limited as long as the through-hole 21 is separated from the placement surface X. Therefore, as shown in FIG. Good. Even if it does in this way, it can respond also to the drilling hole Z inclined with respect to the placement surface X as shown in FIG.9 (b).

座受け部材５の形状は、座金２の貫通孔２１に対して角度を変更できるように接触できる限り、特には限定されず、上述したように外周面をテーパ状に形成するほか、球状の曲面となるようにすることもできる。   The shape of the seat receiving member 5 is not particularly limited as long as it can contact the through hole 21 of the washer 2 so that the angle can be changed. As described above, the outer peripheral surface is tapered and a spherical curved surface. It can also be made to be.

また、図１０に示すように、固定スリーブと座受け部材とを一体化した部材７に形成することもできる。このようにしても、上述した効果を得ることかできる。さらに、図１１に示すように、固定スリーブよりも径方向に突出する座受け部材を、固定スリーブと一体化した部材８とすることもできる。このとき、突出する部分のうち、座金を向く面にテーパ状または球状の曲面を形成して、座金２の貫通孔２１と接触するようにしておけば、図１１（ｂ）に示すように、削孔が傾斜しても対応することができる。   Moreover, as shown in FIG. 10, it can also form in the member 7 which integrated the fixing sleeve and the seat receiving member. Even if it does in this way, the effect mentioned above can be acquired. Furthermore, as shown in FIG. 11, the seat receiving member protruding in the radial direction from the fixed sleeve may be a member 8 integrated with the fixed sleeve. At this time, if a tapered or spherical curved surface is formed on the surface facing the washer among the projecting portions so as to come into contact with the through hole 21 of the washer 2, as shown in FIG. Even if the drilling hole is inclined, it can be coped with.

１ ボルト本体
２ 座金
２１ 貫通孔
４ 固定スリーブ
５ 座受け部材 1 Bolt body 2 Washer 21 Through hole 4 Fixing sleeve 5 Seat receiving member

Claims (4)

内部空間を有するとともに断面形状において少なくとも一箇所に凹部を備え、前記内部空間に加圧流体を注入することで前記凹部が塑性変形して膨張する異形鋼管からなり、一端部が閉鎖されているボルト本体と、
前記ボルト本体の他端部に固定され、当該ボルト本体の内部空間と連通する前記加圧流体の注入孔を有する固定スリーブと、
前記ボルト本体の打設面に当接する当接部、及び前記ボルト本体が挿通される貫通孔を有し、前記貫通孔が打設面から軸方向に離間している、座金と、
前記固定スリーブに固定され、前記座金の貫通孔に対して、前記打設面とは反対側の面から傾斜可能に接触する接触面を有する座受け部と、
を備えている、ロックボルト。 A bolt which has an internal space and is provided with a concave portion in at least one position in a cross-sectional shape, and is formed of a deformed steel pipe in which the concave portion is plastically deformed and expanded by injecting a pressurized fluid into the internal space, and has one end closed The body,
A fixing sleeve fixed to the other end of the bolt body and having an injection hole for the pressurized fluid communicating with the internal space of the bolt body;
A washer having an abutting portion that abuts against the placement surface of the bolt body, and a through-hole through which the bolt body is inserted, wherein the through-hole is spaced apart from the placement surface in the axial direction;
A seat receiver having a contact surface that is fixed to the fixed sleeve and in contact with the through hole of the washer so as to be tiltable from a surface opposite to the placement surface;
Equipped with a rock bolt. 前記座金は、前記打設面との間に空間を形成するドーム状の中央部を有し、当該中央部に前記貫通孔が形成されるとともに、前記中央部の周縁に前記当接部が形成されている、請求項１に記載のロックボルト。   The washer has a dome-shaped central portion that forms a space with the placement surface, the through-hole is formed in the central portion, and the abutting portion is formed on the periphery of the central portion. The lock bolt according to claim 1, wherein 前記座受け部の接触面が、球状又はテーパ状の曲面で形成されている、請求項１または２に記載のロックボルト。   The lock bolt according to claim 1 or 2, wherein a contact surface of the seat receiving portion is formed of a spherical or tapered curved surface. 前記固定スリーブと座受け部とが一体的に形成されている、請求項１から３のいずれかに記載のロックボルト。   The lock bolt according to any one of claims 1 to 3, wherein the fixed sleeve and the seat receiving portion are integrally formed.
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