JP2015537134A - ロックアンカーボルト - Google Patents

Abstract

ロックアンカーボルトでは、心合わせ部材（８）は、ボーリング穴に流入する任意の漏洩水を除去するための出口穴（２１）を含む。ロックアンカーボルトは、締付けナット（１１）が締め付けられているときにボーリング穴を水密にシールするために、管（１４）の外端部（１７）の周りに設けられたシール装置（２２）と、グラウトペースト（１６）が注入されているときに漏洩水を運び出すために、管（１４）と引張り棒（２）との間の鋳造空間（１５）に設けられた出口管（２３）とを含み、出口管の内端部（２４）は、拡張部材（１３）の近傍に延び、出口管の外端部（２５）は、心合わせ部材（８）の出口穴（２１）を通して外に延びる。管（１４）は、シール装置（２２）の近傍の前記管（１４）の外端部（１７）に１つ以上の第１の鋳造穴（１９）と、拡張部材（１３）の近傍の管の内端部（１８）に１つ以上の第２の鋳造穴（２０）とを有する。グラウトペーストが注入されているときに、グラウトペーストは、任意の漏洩水をグラウトペーストに先行して出口管の内端部に押しやるように、外端部から内端部に向かって管と引張り棒との間の鋳造空間並びにボーリング穴と管との間の空間を充填する。【選択図】図３

Description

本発明は、請求項１の前提部に規定されたロックアンカーボルトに関する。

ロックアンカーボルトは、トンネルの岩の切れ目、空洞及び壁部を補強するために使用される長いロックボルトである。適所に設置されたロックアンカーボルトから様々な構造を吊設することもできる。典型的に、岩石を補強するとき、ロックアンカーは、互いにある距離離れて設置された複数のロックアンカーの列として使用される。ロックアンカーは、岩石の表面の近傍に存在し、かつ岩石のより強固で、より固い内部部分に至る亀裂及び巨礫を含み得る岩盤を結合することによって機能し、このようにして落石を防止する。

典型的に、ロックアンカーボルトは、補強鋼から製造されかつその端部に機械式の拡張シェル部材を有する引張り棒を有するいわゆる拡張シェルボルトである。拡張シェル部材の拡張は、ボーリング穴から外に延びる引張り棒の端部に配置される締付けナットによって提供され、締付けナットの締付け中に、引張り部材は、楔等を拡張シェルの内側に移動させて、引っ張る。拡張シェルボルトの設置は、補強されるべき岩石の壁部に各々のボルト用の長い駄目穴をボーリングすることによって行われる。拡張シェルアンカーボルトは、所望の深さまで駄目穴に挿入される。次に、拡張シェルアンカーボルトは、内端部、すなわち、ボーリングの壁部に対して拡張部材を押圧するような点において、拡張部材を拡張することによって適所に確保される。最後に、グラウトペースト、例えばセメント又は樹脂が、アンカーボルトをグラウトするようにボーリング穴のアンカーボルトの周りに注入される。グラウトされた場合、グラウトペーストはより強固な補強材となる。

最も近い従来技術は、フィンランド特許出願公開第２０１１５１８２号明細書及びフィンランド実用新案第Ｕ９６８７号明細書に開示されている。

拡張シェルボルトの利点は、設置直後の即時準備、グラウトされたときの優れた腐食抵抗及び容易な設置を含む。グラウト注入なしでは、ボルトは容易に腐食にさらされる。グラウト注入により、穴の端部における定着が失敗した場合にボルトの機能も保証され得る。

岩石の微細な亀裂からボーリング穴内への水漏れは、アンカーボルトの設置及びグラウトペーストの注入を相当妨げる。連続的な流れとして、水がボーリング穴からあふれ出ることもある。問題は、グラウトペーストが水で洗い流されることである。さらに、水は、ボーリング穴のポケットとして、グラウトペースト内に留まり、補強材を弱化させ、腐食を引き起こし得る。したがって、漏れるボーリング穴は、規則に従ってグラウト注入されないこともある。

本発明の目的は、上述の欠陥を改善することである。

特に、本発明の目的は、水を漏らしているボーリング穴にグラウトペーストを注入することを可能にするロックアンカーボルトを開示することである。

本発明によるロックアンカーボルトは、請求項１に提示されるものにより特徴付けられる。

本開示において、「内側」という用語は、「外側」という用語によって言及される他の部分よりも深いボーリング穴の岩石の内側の部分を指す。

本発明によるロックアンカーボルトは、
− ボーリング穴に挿入されるべき内端部と、ボーリング穴から外に延びかつ雄ねじを有する外端部とを有する引張り棒と、
− ロックアンカーボルトの外端部を、ボーリング穴の口部の周りの岩石の表面に対して支持するための支持板であって、中心穴を有する支持板と、
− 支持板の中心穴の引張り棒の外端部に設けられる心合わせ部材であって、心合わせ要素が、中心穴を通して引張り棒の外端部が延びるように適合される中心穴と、グラウトペーストを注入することができる注入穴とを含む心合わせ部材と、
− アンカーボルトを適所に締め付けるためボーリング穴に対して外側方向に引張り棒を引っ張るために、引張り棒の外端部の雄ねじにおいて心合わせ部材に対して回される締付けナットと、
− 引張り棒の内端部の近傍で引張り棒に実質的に不動に接続された円錐形部材と、
− 拡張部材であって、拡張部材の内側に円錐形部材が設けられ、引張り棒が締付けナットによって外側方向に引っ張られ、かつ円錐形部材が、拡張部材を拡張させて、ボーリング穴の壁部に付着させるために拡張部材に対して同時に移動しているときに、拡張するように適合される拡張部材と、
− 心合わせ部材の注入穴を通して注入されたグラウトペーストを受け取って運ぶために管と引張り棒との間に鋳造空間が設けられるように、引張り棒の周りに取り付けられた剛性材料から製造された管であって、心合わせ部材に支持される外端部と、内端部と、注入されたグラウトペーストが管とボーリング穴の壁部との間の空間と鋳造空間との間に流れることを可能にするための鋳造穴とを含む管と、を含む。

本発明によれば、心合わせ部材は、ボーリング穴内に流れる任意の漏洩水を除去するための出口穴を含む。ロックアンカーボルトは、締付けナットが締め付けられているときにボーリング穴を水密にシールするために、管の外端部の周りに設けられるシール装置を含む。出口管が、グラウトペーストが注入されているときに漏洩水を運び出すために、管と引張り棒との間の鋳造空間に設けられる。出口管の内端部は、拡張部材の近傍に延び、出口管の外端部は、心合わせ部材の出口穴を通して外に延びる。管は、シール装置の近傍の管の外端部に１つ以上の第１の鋳造穴と、拡張部材の近傍の管の内端部に１つ以上の第２の鋳造穴とを有する。このように、グラウトペーストが注入されているときに、グラウトペーストは、任意の漏洩水をグラウトペーストに先行して出口管の内端部に、さらに出口管に沿って押し出すように、外端部から内端部に向かって管と引張り棒との間の鋳造空間並びにボーリング穴と管との間の空間を充填する。

ロックアンカーボルトの一実施形態において、シール装置は、管の方向に軸方向に移動するように管の周りの遊びが設けられた圧力スリーブを含み、圧力スリーブは心合わせ部材に対して配置される第１の端部と、第２の端部とを有する。さらに、シール装置は、圧力下で成形可能な可撓性材料、例えばゴムから製造され、かつ圧力スリーブに対して提供されるシールリングを含む。さらに、シール装置は、管に対して固定され、かつ圧力スリーブに対してシールリングの反対側に配置される当接部材を含む。締付けナットが回されているとき、圧力スリーブは、当接部材に対してシールリングを押圧し、またシールリングは圧力下で拡張し、ボーリング穴の壁部に対してシールされる。

ロックアンカーボルトの一実施形態において、シール装置は、圧力スリーブと当接部材との間に設けられた２つ以上のシールリングを含み、管の周りに遊びを有する各々の２つの隣接するシールリングの間に中間スリーブが設けられる。

以下において、添付図を参照して実施例によって本発明について以下に詳細に説明する。

図１は、ボーリング穴に挿入される本発明によるロックアンカーボルトの一実施形態の断面図である。 図２は、漏れるボーリング穴の適所に締め付けられた図１のロックアンカーボルトの図面である。 図３は、グラウトペーストが注入されている間の図２のロックアンカーボルトの図面である。 図４は、図３のグラウトペーストの注入後の図面である。

図１は、適所に締め付けられるべき岩石に穴開けされたボーリング穴内に挿入されたロックアンカーボルト１を示している。

図１〜図４を参照すると、ロックアンカーボルト１は、ボーリング穴内に挿入されるべき内端部３と、ボーリング穴から外に延びる外端部４とを有する引張り棒２を含む。引張り棒２の外端部は雄ねじ５を有する。引張り棒２は強化鉄筋であることが好ましい。

さらに、ロックアンカーボルト１は、ボーリング穴の口部の周りの岩石の表面に対してロックアンカーボルトの外端部を支持するための支持プレート６を含む。支持プレートは中心穴７を有する。

心合わせ部材８が、支持プレートの中心穴７の引張り棒２の外端部４に設けられる。心合わせ部材８は中心穴９を含み、この中心穴９を通して引張り棒２の外端部４が延びるように適合される。さらに、心合わせ部材は注入穴１０を有し、この注入穴を通して、グラウトペースト１６（図３及び図４参照）を注入することができる。

ロックアンカーボルト１を適所にしっかりとロックするために、ロックアンカーボルト１は、引張り棒の内端部３に円錐楔のアンカー機構を含む。図１〜図４による２つの円錐楔が設けられたアンカー機構の構造は、特許出願第２０１１５１８２号明細書により具体的に記載されており、また単一の円錐楔が設けられた機構がフィンランド実用新案第Ｕ９６８７号明細書より詳細に記載されている。

締付けナット１１は、アンカーボルトを適所に締め付けるためボーリング穴に対して外側方向に引張り棒２を引っ張るために、引張り棒の外端部の雄ねじ５において心合わせ部材８に対して回される。円錐形部材１２は、引張り棒２の内端部３の近傍で引張り棒２に実質的に不動に接続される。円錐形部材１２は、拡張部材１３の内側に設けられる。拡張部材１３は、締付けナット１１を回すことによって引張り棒２が外側方向に引き抜かれているときに、及び円錐形部材１２が、拡張部材を拡張させて、ボーリング穴の壁部に付着させるために同時に拡張部材１３の内側に押し込まれているときに拡張する。

管１４が、引張り棒２の周りに取り付けられる。管１４は、剛性材料、例えばプラスチック又は鋼から製造される。鋳造空間１５が、心合わせ部材８の注入穴１０を通して注入されたグラウトペースト１６を受け取って運ぶように管１４と引張り棒２との間に設けられる。管１４の外端部１７は、心合わせ部材８に支持される。管１４は、注入されたグラウトペースト１６が鋳造空間１５と、管１４とボーリング穴の壁部との間の空間との間に流れることを可能にする鋳造穴１９、２０を有する。

心合わせ部材８は、ボーリング穴内に流れる任意の漏洩水を除去するための出口穴２１を含む。シール装置２２が、締付けナット１１が締め付けられているときにボーリング穴を水密にシールするために、管１４の外端部１７の周りに設けられる。出口管２３が、グラウトペースト１６が注入されているときに任意の漏洩水を運び出すために、管１４と引張り棒２との間の鋳造空間１５に設けられる。出口管２３の内端部２４は、拡張部材１３の近傍に延び、出口管２３の外端部２５は、心合わせ部材８の出口穴２１を通して外に延びる。管１４は、シール装置２２の近傍の管１４の外端部１７に１つ以上の第１の鋳造穴１９を有する。さらに、管１４は、拡張部材１３の近傍の管の内端部１８に１つ以上の第２の鋳造穴２０を有する。

シール装置２２は、圧力スリーブ２６を管の方向に軸方向に移動可能にさせるように、管１４の周りの遊びが設けられる圧力スリーブ２６を含む。圧力スリーブ２６の第１の端部２７は、心合わせ部材８に対して配置される。シールリング２９は、圧力下で成形可能な可撓性材料、例えばゴムから製造される。シールリング２９は、圧力スリーブ２６に対して設けられる。当接部材３０が、管１４に対して固定され、かつ圧力スリーブ２６に対してシールリング２９の反対側に配置される。

図１〜図４のシール装置２２は、圧力スリーブ２６と当接部材３０との間に設けられた２つのシールリング２９を含む。中間スリーブ３１が、管１４の周りに遊びを有するこれらの２つの隣接するシールリング２９の間に配置される。

図１〜図４を参照して、ボーリング穴であってその壁部の亀裂から水が漏れているボーリング穴に設置中のロックアンカーボルト１の機能について説明する。図には、漏洩水が水平線によって示されている。

ロックアンカーボルト１がボーリング穴に挿入される。締付けナット１１が回されて、引張り棒２を外側方向に移動させ、拡張部材１３を拡張させるように拡張部材１３の内側に円錐形部材１２を引っ張り、その外側面をボーリング穴の壁部に対してしっかりと押圧し、ボルトを適所に定着させる。締付けナット１１が回されている時と同時に、シール装置２２がボーリング穴をシールする。締付けナット１１が回されているとき、締付けナット１１は心合わせ部材８を移動させ、次に、圧力スリーブ２６を移動させて下部シールリング２９を押圧し、下部シールリング２９は中間スリーブ３１を介して、次に上部シールリング２９を当接部材３０に対して押圧し、これらシールリングは圧力下で拡張し、ボーリング穴の壁部に対してシールされ、水密性を提供する。

図２では、シール装置２２は、そのシール位置で締め付けられる。図２は、漏洩水が、管１４と、ボーリング穴の壁部並びに鋳造空間１５との間の空間を充填している状態を示している。

図３では、グラウトペースト１６の注入は、心合わせ部材８の注入穴１０に設置された注入装置を使用して、心合わせ部材の内部空間を介して管１４と引張り棒２との間の鋳造空間にグラウトペーストを導入して開始されている。管１４の内側から、グラウトペーストは、シール装置２２の真上の管１４の第１の鋳造穴１９を通して、管１４と、管１４の外側のボーリング穴の壁部との間の空間内に流れる。グラウトペースト１６は下から上向きに拡散され、同時に、管１４と引張り棒２との間の空間、並びに管１４とボーリング穴の壁部との間の空間を充填し、グラウトペーストに先行して、出口管２３の内端部２４の口部内への任意の水又は空気を除去し、水及び空気が出口管２３に沿って外に除去される。

グラウトペーストによるロックアンカーボルト及びボーリング穴の充填は、グラウトペーストが、出口管２３からの流出を開始するときに検出され、この場合、ロックアンカーボルト及びボーリング穴はグラウトペーストで充填される。注入後に、出口穴から延びる出口管２３の部分が除去され、また穴を閉鎖するために、ねじプラグ３２がねじ付き出口穴２１内に回される。この後、ボーリング穴の壁部のいずれの小さな割れも充填することができるように、グラウトペーストがなお注入され続ける。注入後、注入穴１０が閉鎖される。

本発明は、単に、上に参照した実施形態の実施例に限定されず、その代わりに、多くの変形例が、特許請求の範囲によって規定された本発明の構想の範囲内で可能である。

Claims (3)

1. ロックアンカーボルト（１）であって、
   − ボーリング穴に挿入されるべき内端部（３）と、前記ボーリング穴から外に延びかつ雄ねじ（５）を有する外端部（４）とを有する引張り棒（２）と、
   − 前記ロックアンカーボルトの前記外端部を、前記ボーリング穴の口部の周りの岩石の表面に対して支持するための支持板（６）であって、中心穴（７）を有する支持板（６）と、
   − 前記支持板の前記中心穴（７）の前記引張り棒（２）の前記外端部（４）に設けられた心合わせ部材（８）であって、中心穴（９）を通して前記引張り棒の前記外端部（４）が延びるように適合される中心穴（９）と、グラウトペーストを注入することができる注入穴（１０）とを含む心合わせ部材（８）と、
   − 前記アンカーボルトを適所に締め付けるため前記ボーリング穴に対して外側方向に前記引張り棒（２）を引っ張るために、前記引張り棒の前記外端部の前記雄ねじ（５）において前記心合わせ部材（８）に対して回される締付けナット（１１）と、
   − 前記引張り棒の前記内端部（３）の近傍で前記引張り棒（２）に実質的に不動に接続された円錐形部材（１２）と、
   − 拡張部材（１３）であって、前記拡張部材（１３）の内側に前記円錐形部材（１２）が設けられ、前記引張り棒（２）が前記締付けナット（１１）によって外側方向に引っ張られ、かつ前記円錐形部材（１２）が、前記拡張部材を拡張させて、前記ボーリング穴の壁部に付着させるために前記拡張部材に対して同時に移動しているときに、拡張するように適合される拡張部材（１３）と、
   − 前記心合わせ部材の前記注入穴（１０）を通して注入されたグラウトペースト（１６）を受け取って運ぶために前記管と前記引張り棒との間に鋳造空間（１５）が設けられるように、前記引張り棒（２）の周りに取り付けられた剛性材料から製造された管（１４）であって、前記心合わせ部材（８）に支持された外端部（１７）と、内端部（１８）と、前記注入されたグラウトペースト（１６）が前記管（１４）と前記ボーリング穴の前記壁部との間の前記空間と前記鋳造空間（１５）との間に流れることを可能にするために鋳造穴（１９、２０）とを含む管（１４）とを含むロックアンカーボルト（１）において、前記心合わせ部材（８）が、前記ボーリング穴内に流れる任意の漏洩水を除去するための出口穴（２１）を含むことと、前記ロックアンカーボルトが、前記締付けナット（１１）が締め付けられているときに前記ボーリング穴を水密にシールするために前記管（１４）の前記外端部（１７）の周りに設けられるシール装置（２２）と、前記グラウトペースト（１６）が注入されているときに前記漏洩水を運び出すために前記管（１４）と前記引張り棒（２）との間の前記鋳造空間（１５）に設けられる出口管（２３）とを含み、前記出口管（２３）の前記内端部（２４）が前記拡張部材（１３）の近傍に延び、前記出口管の前記外端部（２５）が前記心合わせ部材（８）の前記出口穴（２１）を通して外に延びることと、前記管（１４）が、前記シール装置（２２）の近傍の前記管（１４）の前記外端部（１７）に１つ以上の第１の鋳造穴（１９）と、前記拡張部材（１３）の近傍の前記管の前記内端部（１８）に１つ以上の第２の鋳造穴（２０）とを有し、
   これによって、グラウトペーストが注入されているときに、前記グラウトペーストが、任意の漏洩水が前記グラウトペーストに先行して前記出口管の前記内端部に押しやられるように、前記外端部から前記内端部に向かって前記管と前記引張り棒との間の前記鋳造空間並びに前記ボーリング穴と前記管との間の空間を充填することとを特徴とするロックアンカーボルト（１）。
2. 請求項１に記載のアンカーボルトにおいて、前記シール装置（２２）が、
   − 圧力スリーブ（２６）が前記管の方向に軸方向に移動するように、前記管（１４）の周りの遊びが設けられた圧力スリーブ（２６）であって、前記心合わせ部材（８）に対する第１の端部（２７）と、第２の端部（２８）とを有する圧力スリーブ（２６）と、
   − 前記圧力スリーブ（２６）に対して設けられた圧力下で成形可能な可撓性材料、例えばゴムから製造されるシールリング（２９）と、
   − 前記管（１４）に対して固定され、かつ前記圧力スリーブ（２６）に対して前記シールリング（２９）の反対側に配置される当接部材（３０）とを含み、
   これによって、前記締付けナットが回されているとき、前記圧力スリーブが前記当接部材に対して前記シールリングを押圧し、前記シールリングが圧力下で拡張し、前記ボーリング穴の前記壁部に対してシールされることを特徴とするアンカーボルト。
3. 請求項１又は２に記載のアンカーボルトにおいて、前記シール装置（２２）が、前記圧力スリーブ（２６）と前記当接部材（３０）との間に設けられた２つ以上のシールリング（２９）を含み、中間スリーブ（３１）が、前記管の周りに遊びを有する各々の２つの隣接するシールリングの間にあることを特徴とするアンカーボルト。

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