JPS61207800A - ロックボルト用引張材とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はロックボルト或いはそれに類似のもののため
の引張材とその製造方法に関する。

ロックボルトには本質的に、自然に露出している地山の
空洞の亀裂が進むときロックの塊をできるだけ早い時期
にすべらないようにするという課題がある。そのような
ロックボルトの典型的な応力の態様は大きなせん断行程
を有する引張りとせん断の組合わせ応力である。従って
ロックボルトとして使用される引張材は、ねじれについ
て行けるように大きな作業能力をもたなければならない
。

たとえば鋼棒がもっているような中実の横断面の剛性は
その妨げとなる。

周知のように管状の引張材も肉厚の薄い鋼でできており
、それらの引張材はたとえば液圧によって中ぐり穴壁に
押し付けられ、摩擦によって力が伝達される。この種の
管状引張材のせん断抵抗力は棒状アンカーより小さい。

しかしそれらの引張材はより大きなせん断行程を有する
。なんとなれば中ぐり穴の中空間が本質的には自由に止
どまるからである。管状の引張材は腐食防止してなく且
つ任意の長さには製造できない。その外面には定着体を
取付けることができない。

この発明の基本課題は、経済的な仕方で任意の長さに製
造することができ、共に大きなねじれをなすことができ
るように大きな作業能力を持ち、その上更に、たとえば
ねじナツト或いはそれに類似のものの形の定着体を取付
けることができる、ロックボルト用の引張材を提供する
ことにある。

この発明によれば前記課題は次のような構成によるこの
発明の特徴によって解決される。即ち硬化する可塑性材
料、たとえば合成樹脂製管状体に中心に中空間を残して
埋設したスチールワイヤの束で構成する引張材で、管状
体は外周に異形部を有することによって解決される。

定着力の伝達に必要な鋼棒横断面を小さな抵抗モーメン
トを有する多数の単独横断面に分割して解消し、中心の
中空間の形成と個々のワイヤを、大きなせん断応力が加
わった際にそこから解放される材料中に埋設することに
よって引張材全体の湾曲性が大きくなって、せん断と曲
げ応力が組み合わされた場合に生じるクニックを完成す
ることができる。その場合最も強く負荷を受けるワイヤ
は管状体との複合から解放され且つ中心の中空間内に逃
げることができる。中実の横断面を有する棒と管より曲
げやすさが大きいことによって特に多数の小さな空間を
連ねたより長い長さに組み込まなければならないボルト
の場合に組込みが容易になる。そのような組込みは坑道
、トンネル或いは類似のものの掘進の際にはしばしば必
要である。

自体円形横断面を有するのが有利な管状体に半２茎−＃
白１４　＆　ｔ−フ４−　＋Ｌ　ｒｙノセ尤ｕｔＡ→−
ＸＦｋｌ−）＃利である。中心の中空間も横断面の形は
円が好都合である。

引張材の外面の、たとえば熱可塑性合成樹脂から成る被
覆にも形成することができる異形部は特にねじ山である
場合には対応して構成された定着体によって引張材を頭
部に固定するのに役立つ。

そのためには一般に地下の空洞部の表面に対する緊締で
充分である。なんとなればロックボルトの機能介挿のた
めにはたいていこの表面に対する非摩擦係合しか必要で
ないからである。

引張材の中心中空間は、引張材が中ぐり穴の中へ組込ま
れた後まだ開いている限り、場合によっては生じるせん
新運動のコントロールまたは測定ゾンデの導入を可能に
する。中空間は、硬化材が他の方法で注入される場合に
は中ぐり穴への硬化材料の注入或いは排気のためにも使
用することができる。その場合、少なくとも引張材の長
さの部分領域に少なくとも母線に沿って中心の中空間か
ら外側へ向かって破開部を設けであるのが好都合である
。この破開部は弁状に構成することができる。

この発明によれば引張材の外面の異形部は引張材の長さ
の部分領域にのみ設けることもでき、一方異形部を有す
る領域の間には滑らかな外面の領域を設けである。

異形部を備えた領域がそれぞれ生じる力の定着に必要な
長さしかなく且つ異形領域間にそれぞれ滑らかな領域が
あり、その領域には引張材と中ぐり穴の残りの部分を満
たず硬化材との間に結合が構成されえなければ、その領
域はせん断応力によって引張材が曲がるときより長い長
さの活性を可能にする。これは特別の態様で、より小さ
な層塊を保持ずべきロックボルトの要請に対応し、その
ためには結合のない領域によって相互に分離されている
中間定着体が特に好都合である。

結局この発明の引張材は優れた腐食防止をも保証する。

というのはスチールワイヤは完全に合成樹脂の中に埋設
しであるからである。これは特に、その合成樹脂がその
上なお被覆に被われている場合には特にそういえる。従
ってこの種の引張材は永久アンカーとしても使用でき、
地下の空洞の単双支保への道を促進するものである。

この発明の対象は前記引張材の製造方法にもある。この
発明では連続的方法でまず熟可塑性合成樹脂、たとえば
ＰＥから中心の中空間を形成する内管を製造する。その
次にまだその内管の材料が硬化する前に内管の外面に沿
ってスチールワイヤを送給して内管の表面に押し込む。

その後このスチールワイヤを可塑性硬化材、たとえばポ
リエステル樹脂で包む。最後にこの方法の連続として或
いは本来の後続の処理段階でたとえばＰＶＣのような熱
可塑性材料から成る被覆を施す。

この方法の特別の利点は次のようなことにある。

即ちこのようにして、連続的にロックボルト用の引張材
を製造することに成功する。この引張材は任意の長さに
切断することができ、外面の異形部がねじ山として形成
されている場合にはその他に任意の位置への定着体の装
着を可能にする。

図について更に詳記する。

引張材１はこの実施例の場合は全部で八本のスチールワ
イヤ２から構成されている。これらのスチールワイヤは
硬化する物質、たとえば合成樹脂、特にポリエステル樹
脂から成る管状本体３に埋設されている。管状本体３内
部には中心に中空間４がある。中空間の外面には異形部
５がたとえば粗いねじの形で設けてあり、このねじは定
着体、たとえばナツトを装着するのに適している。

引張材１は中ぐり穴６の中に挿入しである。この中ぐり
穴は無論確保すべき地下空洞に至る任意の方向に傾ける
ことができる。引張材は硬化する物質７、たとえば合成
樹脂或いはセメントモルタルによって中ぐり穴の底に固
着しである。この、いわゆる合成樹脂接着アンカーでは
通常である硬化材は二つの接着剤成分を含有するカート
リッジの形で中ぐり穴６の中に挿入することができる。

カートリッジは引張材を導入する際破壊され、これによ
り接着剤が作用する。硬化材は中心の中空間４から入れ
ることもできるし、また直接外側の環状部に注入するこ
ともできる。その場合には中７１ｙｌ川Ａけオ俯筈敗ふ
１プ廂体→−１−シ＾（プ鳴ス中ぐり穴の開口部の所で
引張材Ｉは定着体８によって沈没ねじ部９′に係留され
ている。沈没ねじ部は折り返し縁部９°°によって中心
破開部１１を有する反力板１０に対して支承されている
。反力板ｌＯには破開部１１があるので、弾力緊締式に
非厚概係合になる。定着体８のねじ部９°のこの沈没配
設には、管状本体３の剛性がスチールと比較して小さい
場合長さが長くなければならないねじ部９°がその長さ
の分だけ地下空洞の表面から内側へ向かって地下空洞中
に入るという利点がある。

第４図には、引張材ｌがロックの塊の相互の摺動の結果
生じる局所的せん断応力がある場合に変形することがあ
ることを示している。この例では変形はロックボルトの
領域で吸収され、その領域では引張材は地山に連結して
いない。その場合、スチールワイヤのうちの一本が管状
本体３中の埋設から解放されていて且つ中心の中空間４
中へ逃げていると想定される。それを第３図に鎖線でワ
イヤ２°として横断面で示しである。

４〜６メートル、場合によっては８メートルの長さにす
ることができるこの発明の引張材は外洋がたとえば約２
５ミリメートルの場合直径６ミリメードルのスチールワ
イヤから構成される。そうすると中心の中空間４の直径
は９ミリメートルになる。引張材はたとえば押出しによ
って製造することができ、ワイヤは、完全に包み込むこ
とができるように横から押出機頭部に送給しなければな
らない。

この発明の引張材を製造するための特に有利な方法を第
５〜７図に個々の段階で示しである。この場合には連続
方法でまず押出しによって熱可塑性材料、たとえばＰＶ
Ｃから内管３°を製造する。

内管は中心の中空間４を形成する（第５図）。まだ内管
３°の材料が完全に固まる前に、外側から半径方向にワ
イヤ２を送給して規則的に連続して内管３°の外周に沿
って内管の周面に押し込む（第６図）ｎ 次の段階でワイヤ２を硬化材３°°、たとえば反応する
合成樹脂、たとえばポリエステル樹脂或いはそれに類似
する物によって包み込む。最後にこの硬化材の上になお
たとえばＰＶＣのような熱可塑性プラスチック製外側被
覆管１２を押出しによって被せることができる。この実
施態様ではこの外側被覆管１２は定着ナツトを装着する
のに役立つ粗ねじ山を有する。

更に別の実施例を第８図に示しである。第１図の例と同
様にロックボルトとして機能する引張材ｌ°はその全長
にではなく、部分領域、！３にのみねじを有する。これ
らの部分領域の間には滑らかな表面を有する領域１４が
ある。この引張材ではねじを備えた部分領域Ｉ３が中ぐ
り穴６全長を満たず硬化材７に対する定着部を形成して
いる。滑らかな領域１４は硬化材８と連結されないので
、引張材ｌ°は中間定着部間でより強く膨張することが
できる。

ワイヤ２を埋設しである管状体３はスチールワイヤ２間
の領域に半径方向の破開部を備えることができる。引張
材の部分領域にのみ配設することもできるこの破開部は
注入開口部及び／或いは排気開口部として機能する。引
張材を中ぐり穴に挿入した後に残る環状部には中心の中
空間と破開部から硬化する物質、たとえばセメントモル
タルを注入することができる。その後で中心の中空間の
周囲を再び空けるためにそこに残っている注入材を取り
出すことができる。

破開部は弁式に構成することもできる。即ち環状部内に
設けられた別個の注入管から環状部に注入する際破開部
が排気口となる。即ち外側の環状部から中心の中空間ま
でただ封じ込められた空気のみを逃がすことができるが
、注入材或いはこの注入材から出た水は排出できない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の引張材を有するロックボルトの縦断
面図、第２図は第１図の１ｌ−Ｉｆ線に沿うロックボル
トの空気側の定着部の平面図、第３図は第１図のＩ　Ｉ
　１−１１１線に沿う横断面図、第４図はせん断応力と
曲げ応力との組み合わせによって曲げた後の第１図のロ
ックボルトの断片図、第５〜７図は引張材の製造段階を
順に示す図、第８図は他の実施例の引張材を有するロッ
クボルトの縦断面図である。 図中符号 １°・・・引張材、２・・・スチールワイヤ、３・・・
管状本体、３°・・・内管、３°°・・・硬化材、４・
・・中心の中空間、５・・・異形部、１２・・・被覆、
！３・・・異形部のある領域、１４・・・滑らかな外面
を有する領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ロックボルト或いはその類似物のための引張材にお
   いて、硬化する可塑材製、たとえば合成樹脂製管状体（
   ３）の中心に中空間（４）を残して埋設したスチールワ
   イヤ（２）の束を特徴とし、管状体（３）は外面に異形
   部（５）を有する、引張材。 ２）スチールワイヤ（２）を半径方向対称に配置してあ
   る、特許請求の範囲１）に記載の引張材。 ３）管状体（３）が円形横断面を有する、特許請求の範
   囲１）または２）に記載の引張材。 ４）中心の中空間（４）が円形横断面を有する、特許請
   求の範囲１）〜３）のいずれか一に記載の引張材。 ５）異形部（５）をねじ山として構成した、特許請求の
   範囲１）〜３）のいずれか一に記載の引張材。 ６）異形部を引張り材（１′）の長さの部分領域（１３
   ）にのみ設けてあり、部分領域（１３）の間に滑らかな
   外面を有する領域（１４）を設けた、特許請求の範囲５
   ）に記載の引張材。 ７）管状体（３）を異形部（５）のある被覆（１２）で
   包囲してある、特許請求の範囲１）〜６）のいずれか一
   に記載の引張材。 ８）被覆（１２）を熱可塑性合成樹脂、たとえばＰＶＣ
   で形成してある、特許請求の範囲７）に記載の引張材。 ９）引張材の長さの少なくとも部分領域に母線に沿って
   中心の中空間から外側へ向かって破開部を設けた、特許
   請求の範囲１）〜８）のいずれか一に記載の引張材。 １０）破開部を弁状に構成してある、特許請求の範囲９
   ）に記載の引張材。 １１）硬化する可塑材から作る管状体（３）の中心に中
   空間を残して一束のスチールワイヤを埋設し、管状体の
   外面に異形部を有する、ロックボルト或いはその類似物
   のための引張材を製造する方法において、連続してまず
   熱可塑性合成樹脂、たとえばＰＥから中心の中空間（４
   ）を形成する内管（３′）を形成し、内管（３′）の材
   料が硬化する前に内管の外面に沿ってスチールワイヤ（
   ２）を送給して内管の表面に圧入し、次にスチールワイ
   ヤ（２）を可塑性の硬化材（３″）、たとえばポリエス
   テル樹脂で包み込むことを特徴とする、方法。 １２）最後にＰＶＣのような熱可塑性合成樹脂から成る
   被覆（１２）を取り付ける、特許請求の範囲１１）に記
   載の方法。