JP2001349199A - アンカー - Google Patents

アンカー

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 採掘及び／又はトンネル工事等で使用され、
基盤の孔内に充填されるモルタル材を良好に混合可能と
したアンカーを提案することにある。 【解決手段】 本発明によるアンカーは、少なくとも定
着方向に対して反対側の端部で開放する、モルタル材を
収めるための長手方向孔（２２）を有する円筒形状の容
器（１）を具え、該容器（１）は、長手方向孔（２２）
の内部と容器（１）の外部とを連通する少なくとも1個
の貫通孔（５）を定着方向側の端部領域に有する。貫通
孔（５）とモルタル材との間における長手方向孔（２
２）内に混合手段（８）を配置し、定着工程に際してモ
ルタル材の各成分を貫通孔（５）から排出される前に混
合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、採掘及び／又はト
ンネル工事等で使用するアンカーに関し、特に、少なく
とも定着方向に対して反対側の端部で開放する、モルタ
ル材を収めるための長手方向孔を有する円筒形状の容器
を具え、該容器は、長手方向孔の内部と容器の外部とを
連通する少なくとも1個の貫通孔を定着方向側の端部領
域に有するアンカーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】トンネル、坑道等の中空スペースの内壁
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。
【０００３】上述の構成を有するアンカーは、例えば、
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。
【０００４】この既知のアンカーでは、モルタル材が定
着工程に際してドリルヘッドにおいて初めて混合され
る。混合の良否は、使用するドリル装置の回転速度、基
盤の性状等、多くの限定条件に依存する。また、アンカ
ーの外部で混合プロセスが実行される場合には、付加的
な作業工程及び機器が必要となる。
【０００５】
【発明の課題】したがって、発明の解決すべき課題は、
いかなる条件下でもモルタル材を良好に混合可能とする
アンカーを提案することにある。
【０００６】
【課題の解決手段】この課題を解決するため、本発明
は、少なくとも定着方向に対して反対側の端部で開放す
る、モルタル材を収めるための長手方向孔を有する円筒
形状の容器を具え、該容器は、長手方向孔の内部と容器
の外部とを連通する少なくとも1個の貫通孔を定着方向
側の端部領域に有するアンカーにおいて、貫通孔とモル
タル材との間における長手方向孔内に混合手段を配置し
たことを特徴とするものである。
【０００７】本発明によれば、アンカー内に混合手段を
配置することにより、混合工程に係る諸条件が予測可能
となり、モルタル材は良好に混合された状態で基盤とド
リル屑に接触する。臨界的なモルタル材においても、ア
ンカーの外部で使用する付加的な混合手段が不要とな
る。したがって、使用するモルタル材の然るべき要件に
適合した混合手段を低コストで実現することが可能であ
る。長手方向孔に混合手段を設置する場合、アンカーの
外面には、既知の解決方法に係る変更を必要としない。
なお、混合手段は貫通孔の前方に配置するのが有利であ
る。混合されていないモルタル材がドリル孔内に流出す
るのを防止するからである。
【０００８】混合手段は長手方向孔のほぼ中央に配置す
るのが好適であり、この場合にはスクイーズ工程でモル
タル材が一層良好に混合される。
【０００９】混合手段には、静止ミキサとして形成した
混合チャネルを設けるのが有利である。本発明の解決手
段を経済的に実施できるからである。加えて、動的な混
合チャネルを用いる必要はない。もっとも、特殊なケー
スでは静止ミキサの代わりに動的な混合チャネルを使用
することも可能である。
【００１０】静止ミキサには、貫通孔に接続可能なラビ
リンス形状のチャネルを設けるのが好適である。この実
施形態は、付加的な収容手段なしに成分の一つを管状素
子の長手方向孔内に直接的に収容する場合に適当であ
る。この特徴により、上述の成分が定着工程の前に流出
するのを防止する。チャネルは、圧力の作用下で解放さ
れるファスナ等により、好適には定着工程の直前まで閉
鎖可能とする。このファスナは、感圧性のフォイル等に
よって実施可能である。
【００１１】混合手段を簡単に装着可能とするため、混
合手段を長手方向孔に沿って変位可能とするのが有利で
ある。この実施形態においては、必要に応じて混合手段
を交換することにより、使用するモルタル材に固有の要
件に適合させることが可能である。
【００１２】混合手段には、定着方向側の端部にシール
ピストンを設けるのが有利である。この経済的に実現可
能な実施形態において、混合手段は長手方向孔を封鎖す
るシール素子としてシールピストン等を具える。未定着
状態では、シールピストンが混合手段と貫通孔との間に
位置してチャネルを閉鎖する。定着工程で加えられる圧
力により、混合手段はシールピストンと共に長手方向孔
内で軸線方向の定着方向にストッパまで変位する。この
位置では、混合手段と貫通孔との間の領域外にシールピ
ストンが位置し、チャネルは混合手段とシールピストン
との間の位置において貫通孔と連通する。
【００１３】混合手段には、貫通孔に接続可能であると
共に混合チャネルに接続された集合スペースを、ピスト
ンと混合チャネルとの間に設けるのが好適である。シー
ルピストンは、スペーサ等により混合手段に対して離間
して配置され、混合したモルタル材のための集合スペー
スを形成する。混合手段の混合チャネルは、開口を通し
て集合スペースと連通する。未定着状態では、集合スペ
ースがピストンによって貫通孔から分離される。定着状
態では、集合スペースが貫通孔と連通し、例えば、貫通
孔は少なくとも部分的に集合スペースに隣接する。な
お、ピストンは貫通孔とも接続可能な連結チャネルを有
する構成とすることができる。
【００１４】混合手段には、定着方向と反対側に位置す
る端部に穿刺手段を設けることができる。これにより、
ホースバッグ内に収納したモルタル材に対しても、本発
明のアンカーを適用することが可能となる。穿刺手段
は、例えば少なくとも１個の刃から形成する。穿刺手段
は、モルタル材を収納したホースバッグを突き刺してモ
ルタル材を流出させるため、十分に先鋭かつ鋭利に形成
するのが望ましい。
【００１５】長手方向孔に対して半径方向に位置する混
合チャネルの断面積は、長手方向孔の半径方向断面積よ
りも小さく設定するのが望ましい。これにより、混合チ
ャネルを通過する流速が上昇する結果、モルタル材が一
層良好に混合されるからである。
【００１６】モルタル材等に対して耐化学性が必要とさ
れるため、混合手段をプラスチック製とするのが好適で
ある。更に、金属等で構成される長手方向孔内壁は、プ
ラスチック製スリーブ又はプラスチック被覆層によりモ
ルタル材から保護することも可能である。
【００１７】
【実施の形態】以下、本発明を図示の好適な実施形態に
ついて更に具体的に説明する。
【００１８】図１及び図２に示す本発明のアンカーは円
筒形状の容器１を具え、この容器１は多成分系モルタル
材を収める長手方向孔２２を有する。容器１は、定着方
向側に位置する端部にドリルヘッド４を、定着方向と反
対側に位置する端部に所定の作用手段３を具える。容器
１は、例えば金属製とする。
【００１９】容器１は、定着方向側の端部に１個又は外
周に均等配分した複数個の貫通孔５を有し、全長に亙っ
て所定の外面プロファイル２を有する。この外面プロフ
ァイル２はロール成形等により容易に実現可能である。
容器１内には、モルタル材と貫通孔５との間に混合手段
８を配置する。
【００２０】ドリルヘッド４は、硬質金属製の切削素子
６が設けられた円錐形状の先端部を具える。ドリル屑を
排出可能とするため、ドリルヘッド４の外径は容器１の
外径より大とする。
【００２１】容器１の長手方向孔２２内では、定着方向
の反対側に位置する端部で、スクイーズピストン１３と
混合手段８との間にモルタル材を収容する。図示の実施
形態において、モルタル材の各成分中、硬化剤１４は直
接的に容器１内に収容し、その他の成分は１個又は複数
個のホースバッグ２１等に分包することができる。スク
イーズピストン１３及び混合手段８は、モルタル材を容
器１の長手方向孔２２内に密封状態で収容するものであ
る必要がある。
【００２２】混合手段８は、静止ミキサ１１等の混合チ
ャネルを有する。混合ミキサ１１は、混合チャネルの両
端に配置した２個のフランジを介して容器１の長手方向
孔２２に対して心出しされる。定着方向Ｓでは、１個又
は複数個のスペーサ７を有するシールピストン２０を混
合チャネルに隣接して配置して集合スペース１９を形成
する。定着方向側で混合チャネルの反対側に位置するフ
ランジ１０の表面には、ホースバッグ２１に接触可能な
穿刺手段９が設けられている。それにより、定着工程に
際してホースバッグを突き破り、ホースバッグ２１内に
保持したモルタル材を搾り出すことが可能となる。
【００２３】図２に示す定着工程において、アンカーに
は図示しないドリル装置により回転運動と軸線方向の推
力とが与えられる。ドリルヘッド４により、容器１を収
めるための円筒形状のドリル孔１６を基盤１７内に形成
する。所望の定着深度に到達すると、使用可能な加圧ロ
ッド１８により定着方向Ｓに作用する圧力が、定着方向
の反対側に位置するスクイーズピストン１３に加わる。
この圧力はホースバッグ２１を突き破るため、ホースバ
ッグ２１内に収められていたモルタル材の成分が開口１
２を経て混合手段８に導入される。容器１内に存在する
モルタル材により、圧力は更にシールピストン２０に及
ぼされる。混合手段８がシールピストン２０により定着
方向Ｓに変位して完全に保持領域２３まで到達すると、
貫通孔５を解放する。モルタル材の各成分は混合手段８
により互いに混合され、解放された貫通孔５を経てドリ
ル孔１６内に導入される。モルタル材は、スクイーズピ
ストン１３により更に圧力が及ぼされるためにドリル孔
１６の内壁と容器１の外面との間の中間スペース内で均
等に拡散される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるアンカーを未定着状態で示す縦
断面図である。
【図２】 図１に示したアンカーを定着状態で示す縦断
面図である。
【符号の説明】
１ 容器 ２ 外面プロファイル ３ 作用手段 ４ ドリルヘッド ５ 貫通孔 ６ 研磨素子 ７ スペーサ ８ 混合手段 ９ 穿刺手段 １０，１５ フランジ １１ 静止ミキサ １２ 開口 １３ スクイーズピストン １４ 硬化剤 １６ ドリル孔 １７ 基盤 １８ 加圧ロッド １９ 集合スペース ２０ シールピストン ２１ ホースバッグ ２２ 長手方向孔 ２３ 保持領域

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 採掘及び／又はトンネル工事等で使用す
    るアンカーであって、少なくとも定着方向に対して反対
    側の端部で開放する、モルタル材を収めるための長手方
    向孔（２２）を有する円筒形状の容器（１）を具え、該
    容器（１）は、長手方向孔（２２）の内部と容器（１）
    の外部とを連通する少なくとも1個の貫通孔（５）を定
    着方向側の端部領域に有するアンカーにおいて、貫通孔
    （５）とモルタル材との間における長手方向孔（２２）
    内に混合手段（８）を配置したことを特徴とするアンカ
    ー。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のアンカーにおいて、長手
    方向孔（２２）内のほぼ中央に混合手段（８）を配置し
    たことを特徴とするアンカー。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のアンカーにおい
    て、混合手段（８）は、静止ミキサ（１１）として形成
    した混合チャネルを有することを特徴とするアンカー。
  4. 【請求項４】 請求項２記載のアンカーにおいて、混合
    チャネルは、貫通孔（５）と結合可能なラビリンス形状
    の溝を具えることを特徴とするアンカー。
  5. 【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、混合手段（８）は長手方向孔（２２）に
    沿って変位可能であることを特徴とするアンカー。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５の何れか一項に記載のアン
    カーにおいて、混合手段（８）は長手方向孔（２２）を
    シールするピストン（２０）を定着方向側の端部に有す
    ることを特徴とするアンカー。
  7. 【請求項７】 請求項６記載のアンカーにおいて、混合
    手段（８）は、貫通孔（５）に接続可能であると共に混
    合チャネルに接続された集合スペース（１９）を、ピス
    トン（２０）と混合チャネルとの間に有することを特徴
    とするアンカー。
  8. 【請求項８】 請求項２〜７の何れか一項に記載のアン
    カーにおいて、混合手段（８，１１）の混合チャネルに
    おける断面積は、長手方向孔（２２）の断面積よりも小
    としたことを特徴とするアンカー。
  9. 【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、混合手段（８）は定着方向と反対側に位
    置する端部に穿刺手段（９）を具えることを特徴とする
    アンカー。
  10. 【請求項１０】 請求項１〜９の何れか一項に記載のア
    ンカーにおいて、混合手段（８）がプラスチック製であ
    ることを特徴とするアンカー。
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