JP2003506604A - 拡張アンカー - Google Patents
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- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/008—Anchoring or tensioning means
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Abstract
Description
ンカーを挿入した後、拡張アンカーのアンカーロッドに配置された拡張可能な少
なくとも1つの拡張部材の拡張が、ボーリング穴内壁に当接するように行われる
方法に関し、ならびに、特に採鉱のための拡張アンカーであって、アンカーロッ
ドを有する拡張アンカーの外側に、少なくとも1つの拡張可能な拡張部材が設け
られているものに関する。
前側の区域に配置された拡張可能な少なくとも1つの部材を備えるこのような種
類の拡張アンカーを、あらかじめ完成させておいたボーリング穴の中に挿入し、
次いで、拡張可能な部材を拡張させることによって、ボーリング穴の中での拡張
アンカーの固定、ないしボーリング穴壁への拡張可能な部材の当接を可能にする
ことが知られており、多くの場合、これに続いて、硬化可能な懸濁液の追加的な
注入が行われる。このような種類の実施形態は、たとえばAT−B339239
、EP−A0354760、WO94/05900、またはUS−A43056
87に記載されている。このような知られている実施形態では、拡張アンカーの
挿入後、拡張アンカーの円周に設けられた拡張可能な多数の拡張部材の拡張が、
たとえばアンカーの回転運動によって行われ、それにより、拡張可能な拡張部材
と協働する、ネジ山を備えたアンカーのアンカーロッドが協働して、あらかじめ
完成させておいたボーリング穴の壁に当接するように、拡張可能な拡張部材を拡
張することを可能にする。ボーリング穴壁へのこのような当接により、このよう
な種類のアンカーが抜け落ちないように暫定的に止められるので、その後に懸濁
液の注入を行うことができる。しかしながら、さらに通常は、ボーリング穴の軸
方向に相応の長手方向の伸びを有し、固定作用ないし繋留作用を高めるためにリ
ブ状の隆起部を備えている拡張可能な部材のこのような拡張によって、特に岩盤
が緩いような場合、実際には、垂直方向で上方に向いているボーリング穴に取り
付けるときに、拡張アンカーが意図せず引き抜かれたり、ないしは抜け落ちたり
するのを防止する、暫定的で一時的に作用する固定しか得ることができず、アン
カーの十分な繋留作用や、大きな荷重の受止を可能にするものではない。
したうえで、少なくとも1つの拡張可能な拡張部材を適切に侵入ないし挿入する
ことによって、ボーリング穴の中で、このような種類の拡張アンカーの、暫定的
な繋留作用を超える、止めと固定とを可能にする方法を提供することである。
可能な拡張部材とが、ボーリング穴の開いた端部の方を向いている自由端で、拡
張部材の拡張中に、ボーリング穴の開いた端部に向かう方向に負荷をかけられ、
ないしは引き戻されることを特徴としている。拡張部材の拡張がボーリング穴壁
に当接するように行われるだけでなく、追加的に、拡張部材の拡張中に、アンカ
ーロッドと拡張可能な拡張部材とがボーリング穴の開いた端部に向かう方向に負
荷をかけられ、ないしは引き戻されることによって、拡張可能な部材の、ボーリ
ング穴壁への確実な当接が行われるばかりでなく、このような後退運動によって
、ボーリング穴壁の方を向いている自由端が、ボーリング穴壁に追加的に挿入な
いし侵入することが保証され、それにより、相応に優れた繋留作用を達成するこ
とができる。ボーリング穴壁に拡張可能な部材がこのように挿入ないし食い込む
ことによって、拡張可能な部材を拡張させるだけで、すでに拡張アンカーの十分
な繋留作用が得られ、その次の段階で、たとえば硬化可能な懸濁液を注入するこ
とによって、この繋留作用を適切に高めることができる。ボーリング穴壁に挿入
させるときのアンカーロッドの後退運動と、これと結びついた拡張可能な部材の
後退運動とによって達成可能な、追加的な繋留作用によって、たとえば、暫定的
に支保工事をしている場合、アンカーを設置して硬化可能な懸濁液を注入した直
後に、支保工事をさらに進めることが可能になる。なぜなら、拡張可能な拡張部
材の食い込みによって十分な繋留作用が達成され、支保作業を続けるのに、硬化
可能な懸濁液が硬化するのを待たなくてもよいからであり、その結果、このよう
な支保作業を実施するのに、全体として大幅な時間的メリットを得ることができ
る。
、本発明の方法によれば有利には、ボーリング穴に固定されたストッパ部材に対
して相対的にアンカーロッドを回し、拡張可能な拡張部材をストッパ部材と協働
させることによって、拡張可能な拡張部材の拡張を行うことが提案される。それ
により、アンカーロッドが回転運動するときに相応に高い力を印加して、相応に
高い、ないし優れた繋留作用を達成することができる。
を、ボーリング穴の中で特に簡単に固定するために、本発明の方法の別の有利な
実施形態によれば、ストッパ部材が外套管と協働し、この外套管は、先行するボ
ーリング工程の後で、少なくとも拡張可能な拡張部材を含む保持部材およびスト
ッパ部材の長さ分だけ、わずかにボーリング穴から引き戻されて固定されること
が提案される。それにより、簡単なやり方で、先行するボーリング作業のときに
使用される外套管を、そのまま拡張アンカーのストッパ部材の位置決めに利用す
ることができるので、ボーリングヘッドとボーリングロッドを外套管から取り外
して、外套管をわずかに引き戻した後、続けてすぐに、拡張可能な少なくとも1
つの拡張部材を備える拡張アンカーの設置を外套管を通して行うことができ、少
なくとも1つの拡張可能な拡張部材を拡張させながら、拡張アンカーの固定をす
る後続の工程のために、外套管の手前にストッパ部材を当接させることで、スト
ッパ部材の位置の確実な位置決めと画定とを達成可能である。
は、実質的に、拡張部材が、アンカーロッドに固定された保持部材で、拡張アン
カーを穴に挿入するときには当接位置に保持されており、ボーリング穴の開口部
に向かう方向へアンカーロッドを運動させることで、ボーリング穴に繋留された
ストッパ部材と拡張部材を協働させることによって、拡張部材を拡張可能である
ことを特徴としている。本発明では、拡張可能な拡張部材が、保持部材で当接位
置に保持されることによって、少なくとも1つの拡張可能な部材と一緒に拡張ア
ンカーを挿入することを、簡単なやり方で達成でき、次いでその後の工程で、ボ
ーリング穴の開口部に向かう方向へアンカーロッドを運動させることで、ボーリ
ング穴に繋留されたストッパ部材と拡張部材とを協働させることにより、拡張部
材を拡張可能である。したがって、拡張可能な拡張部材とともにアンカーロッド
を引き戻すことで、ボーリング穴壁に自由端を挿入させながら、少なくとも1つ
の拡張可能な拡張部材を拡張させることによって、所望の確実な繋留を達成する
のに、構造的に簡単な、かつそれに伴って頑丈かつ安定的に構成可能な構造だけ
で行うことができる。
持するために、別の有利な実施形態では、拡張部材のための保持部材が、アンカ
ーロッドを包囲するスリーブ部材で構成されることが提案される。
に、別の有利な実施形態では、拡張可能な拡張部材が保持部材で案内され、ない
しは旋回可能に支承されることが提案され、この場合、このような枢支は、たと
えば単純な継手によって、または相応に単純かつ頑丈に構成された案内部によっ
て構成されていてよい。
張部材をアンカーロッドに簡単に当接させるために、別の有利な実施形態では、
拡張部材が、保持部材の領域で保持リングによって保持されることが意図される
。
拡張部材が、保持部材で受容される端部に、少なくとも1つの面取り部または平
坦部をもつように構成されることが意図され、このことは、本発明による拡張ア
ンカーの他の有利な実施形態にも当てはまる。このような種類の面取り部または
平坦部は、拡張ないし開放してボーリング穴壁に挿入するときに、拡張部材にと
っての十分な自由スペースを可能にする。
戻しているあいだの、適正かつ容易に制御可能な拡張運動のために、有利には、
拡張可能な拡張部材が、ストッパ部材の方を向いている端部に、ストッパ部材に
設けられている相補的な面取り部ないし賦形部と協働する、別の面取り部ないし
賦形部をもつように構成されることが意図される。拡張可能な拡張部材の自由端
とストッパ部材の両方に設けられるこのような面取り部ないし賦形部は、ボーリ
ング穴の材料を考慮したうえで、ボーリング穴壁の領域で自由端を同時に挿入さ
せながら拡張部材を拡張させることによって、所望の繋留効果を可能にするため
に、適切な傾斜をもつように構成されていてよい。
明の別の有利な実施形態では、複数の拡張可能な拡張部材が、拡張アンカーの円
周全体にわたって実質的に均等に分散して配置されることが意図される。本発明
による拡張アンカーの円周全体にわたる、印加されるべき力のこのような均等化
に加えて、繋留力をいっそう高めるために、複数の拡張可能な拡張部材が、拡張
アンカーの先端から異なる間隔をおいて、拡張アンカーの円周に設けられること
が意図されていてよく、このことは、本発明による拡張アンカーのその他の有利
な実施形態にも当てはまる。つまり、このように拡張アンカーの先端から異なる
間隔で配置された拡張可能な拡張部材によって、特に拡張アンカーの先端領域で
、より大きな長さにわたって、拡張可能な拡張部材を拡張したときに拡張アンカ
ーの相応に確実な繋留が得られるので、場合により、特に岩盤が緩いときに、拡
張アンカーの先端から異なる間隔で配置された拡張部材のうちの少なくともいく
つかが、確実かつ信頼できる繋留を保証する。
異なる間隔で配置された拡張部材が、円周方向で互いにオフセットされて配置さ
れることが提案される。
張部材との両方に、面取り部ないし賦形部が設けられていると、たとえば拡張ア
ンカーが挿入されるべき岩盤に応じて、拡張プロセスの制御ないし調節を行うこ
とができる。これに関連して、特に有利な実施形態では、先端から異なる間隔で
配置された拡張部材が、結合されるストッパ部材の相補的に構成された面取り部
ないし賦形部と協働するために、異なる面取り部ないし賦形部を備えていること
が提案される。それにより、たとえば拡張アンカーの先端からの間隔に応じて、
個々の拡張可能な部材に異なる開放運動をさせることで、選択的な繋留作用を得
ることができる。たとえば、先端の領域にある拡張可能な拡張部材は、比較的短
い拡張可能な拡張部材と相応の固定を得ることができる、比較的急峻な面取り部
ないし賦形部を備えるのに対し、アンカーの先端から比較的大きな間隔に配置さ
れた拡張可能な拡張部材は、比較的平坦な面取り部を設けることによって、全体
として低速の開放運動と追加的な固定とを可能にするようにして、先端領域にお
ける拡張可能な拡張部材の挿入に影響を与えないようにすることを達成すること
ができる。面取り部をこのように平坦な傾斜にすれば、相応に長い拡張可能な拡
張部材を使用することもできる。
の有利な実施形態では、拡張部材が、その長さに関して可変であり、特に入れ子
式に伸縮可能であることが提案される。それにより、岩盤の性質とは部分的に無
関係に、かつ、あらかじめ容易に知ることができない中空部が、ボーリング穴の
領域に存在する場合でさえ、確実な繋留作用を達成可能である。
利な実施形態では、円周方向で分割された拡張部材が、アンカーロッドを傘状に
包囲しており、特に、互いに枢支されたプレート状の部材で構成されることが提
案される。このような傘状の部材は、ブラインド構造に似て、同じくストッパ部
材との協働によってアンカーロッドと拡張部材を引き戻すことで、拡張アンカー
の円周全体にわたって、拡張可能な拡張部材を実質的に連続的に当接させること
を達成するのを可能にする。
アンカーの別の有利な実施形態では、ストッパ部材が、ばねリングを介して、ボ
ーリング穴の中に配置された、先行するボーリング工程の外套管と協働すること
が提案され、この場合、このようなばねリングを使用することで、このような外
套管を通じて拡張アンカーを簡単に挿入することが達成でき、ばねリングの自動
的な拡張によって、拡張アンカーを完全に挿入した後、そのままボーリング穴の
中で外套管におけるストッパ部材の正確な位置決めが行われ、これに引き続いて
そのまま、アンカーロッドの回し戻しとこれに伴う拡張によって、および拡張可
能な拡張部材のボーリング穴壁への挿入によって、拡張アンカーの繋留が行われ
る。
の拡張アンカーの実施形態を参照しながら、本発明について詳しく説明する。
域が全般的に図示されており、拡張アンカーの円周には、複数の拡張可能な拡張
部材3が配置されており、そのうち図1では1つだけを詳細に図示している。さ
らに拡張アンカー1は、模式的に符号4で図示されたアンカーロッドを有してお
り、このアンカーロッドは、同じく模式的に図示されたネジ山5を備えている。
図1に実線で示している、拡張可能な拡張部材のたたまれた位置のときに、ボー
リング穴2の中にある外套管6を通して拡張アンカー1の挿入が行われる。この
外套管は、先行するボーリング工程が終了してからボーリングヘッドとともにロ
ッドを取り除いた後、拡張アンカーのもっとも前側の区域に合わせて、ボーリン
グ穴の先端7からわずかに引き戻しておいたものである。外套管6へ拡張アンカ
ーを挿通した後、ばねリング8の自動的な拡張によって、外套管6の端面10へ
のストッパ部材9の固定が行われ、それに伴い、図1に実線で示している挿入位
置で、拡張アンカーが正確に位置決めされる。
トッパ部材9の中で矢印11の方向にアンカーロッド4を回し、それによって、
アンカーロッド4のもっとも前側の領域と連結された、アンカーロッドと回転に
対して固く結合されている末端部材12が、旋回可能かつ拡張可能な拡張部材3
のための保持部材ないしスリーブ部材13に直接作用する。矢印11の方向にア
ンカーロッド4を回して戻すことで、拡張可能な拡張部材の面取り部ないし賦形
部14が、ストッパ部材9の相補的な面取り部15の上で摺動することにより、
拡張可能な拡張部材の開放ないし拡張が行われる。このとき、拡張可能な拡張部
材の自由端ないし先端16が、ボーリング穴2壁に当接するだけでなく、さらに
矢印11の方向へ回転運動させることによって、ボーリング穴2の領域で材料に
先端が侵入し、その様子は図1では拡張ないし開放された拡張部材3’の先端1
6’によって破線で図示されている。このとき拡張可能な拡張部材は、模式的に
符号17で示す継手を中心として、保持部材13に支承されている。
ロッドを回すことにより、もっとも前側の区域が後退運動することで、周囲の材
料に自由先端16’を相応の深さで侵入させることによって、拡張可能な拡張部
材3の確実な繋留が、ボーリング穴2の中に固定されているストッパ部材で行わ
れる。
1の先端から異なる間隔で取り付けられている。拡張アンカーの前側の区域12
からの、拡張可能な拡張部材3の異なる間隔に加えて、特に図3からわかるよう
に、異なる半径方向の平面に配置された拡張部材が、それぞれ互いにオフセット
されて配置されており、図3では、図2では拡張した状態でそれぞれ符号3’が
付されている先端近くに位置する拡張部材は、図3の座標系で選択されている0
°、90°、180°、および270°に配置されている。それに対し、先端1
2から大きな間隔をおいて位置している、図2では符号3’’が付されている拡
張可能な拡張部材は、それぞれ前記部材3’の間に配置されている。したがって
図2の図面では、断面図で描かれている拡張可能な拡張部材3’および3’’は
、互いに45°だけ回った位置で図示されている。
9で示されているストッパ部材を、外套管に固定されたばねリングを介して定置
に位置決めした後、アンカーロッド4を矢印11の方向に回して後退させること
で、個々の拡張可能な拡張部材3が、同じく符号3’および3’’を付されてい
る破線の位置へと拡張する。個々の拡張可能な拡張部材のための図1に示す継手
17に代えて、図2には、それぞれの保持部材13に当接することで、拡張可能
な拡張部材3の適正な挿入を可能にする保持リング18が図示されている。それ
に引き続いて、保持部材13にある適当な案内部により、もっとも前側の区域1
2とともにアンカーロッド4が動いたとき、保持部材13とストッパ部材9との
間の間隔がそれぞれ短くなって、拡張可能な拡張部材の拡張が行われる。
に位置しているほうの拡張部材は、面取り部14’’を備える離れて位置した拡
張部材3’’に比べて、大きな傾斜を有する面取り部14’をそれぞれ有してい
る。このとき当然ながら、結合されるストッパ面9も、同じくこれに合った異な
る傾斜の面取り部を有している。異なる傾斜により、アンカーロッドを回したと
き、拡張可能な部材3の相応に異なる繰出し運動ないし開放運動が得られるので
、たとえば、まず最初に先端近くにある、長さが短いほうの部材を位置3’に繋
留させ、相応に遅れた運動によって、長さが長いほうの拡張部材を位置3’’に
繋留させる。
トされた配置によって、拡張可能な拡張部材3で、拡張アンカーの円周全体を実
質的に完全に覆うことを実現可能であり、それにより、拡張アンカーの円周全体
にわたって分散された、相応に高い繋留力および固定力を印加することができる
。
アンカーの先端から異なる間隔で配置する代わりに、ブラインドのような要領で
、実質的に1つの半径方向の平面1に、相応に分割された拡張部材が配置されて
いてもよい。この場合、やはり矢印11のようにアンカーロッド4を外へ回し、
定置のストッパ部材と協働させることによって、ブラインド状の拡張部材の拡張
が行われ、それと同時に、ボーリング穴壁2の材料に拡張部材を挿入させながら
、拡張アンカーの円周全体にわたる当接が行われる。
施形態の模式的な部分断面側面図である。
備える、本発明の方法を実施するための本発明の拡張アンカーの変形実施形態を
示す、図1に類似する図面である。
図2の矢印IIIの方向で示す前面図である。
拡張アンカーの外側に、少なくとも1つの拡張可能な拡張部材が設けられており
、拡張部材は、アンカーロッドに固定された保持部材で、拡張アンカーを穴に挿
入するときには当接位置に保持されており、ボーリング穴に繋留されたストッパ
部材と拡張部材を協働させることによって拡張部材を拡張可能であるものに関す
る。
前側の区域に配置された拡張可能な少なくとも1つの部材を備える、このような
種類の拡張アンカーを、あらかじめ完成させておいたボーリング穴の中に挿入し
、次いで、拡張可能な部材を拡張させることによって、ボーリング穴の中での拡
張アンカーの固定、ないしボーリング穴壁への拡張可能な部材の当接を可能にす
ることが知られており、多くの場合、これに続いて、硬化可能な懸濁液の追加的
な注入が行われる。このような種類の実施形態は、たとえばAT−B33923
9、EP−A0354760、WO94/05900、またはUS−A4305
687に記載されている。このような知られている実施形態では、拡張アンカー
の挿入後、拡張アンカーの円周に設けられた拡張可能な多数の拡張部材の拡張が
、たとえばアンカーの回転運動によって行われ、それにより、拡張可能な拡張部
材と協働する、ネジ山を備えたアンカーのアンカーロッドが協働して、あらかじ
め完成させておいたボーリング穴の壁に当接するように、拡張可能な拡張部材を
拡張することを可能にする。ボーリング穴壁へのこのような当接により、このよ
うな種類のアンカーが抜け落ちないように暫定的に止められるので、その後に懸
濁液の注入を行うことができる。しかしながら、さらに通常は、ボーリング穴の
軸方向に相応の長手方向の伸びを有し、固定作用ないし繋留作用を高めるために
リブ状の隆起部を備えている拡張可能な部材のこのような拡張によって、特に岩
盤が緩いような場合、実際には、垂直方向で上方に向いているボーリング穴に取
り付けるときに、拡張アンカーが意図せず引き抜かれたり、ないしは抜け落ちた
りするのを防止する、暫定的で一時的に作用する固定しか得ることができず、ア
ンカーの十分な繋留作用や、大きな荷重の受止を可能にするものではない。
407に記載されている。さらにDE−C916286より、ボーリング穴の中
でばね作用によってアンカーに初期応力をかける、多部分からなる岩盤用アンカ
ーが知られている。
、少なくとも1つの拡張可能な拡張部材を適切に侵入ないし挿入することによっ
て、ボーリング穴の中で、このような種類の拡張アンカーの、暫定的な繋留作用
を超える止めと固定とを可能にする方法を提供することである。
拡張部材が、ボーリング穴の開口部に向かう方向へアンカーロッドを運動させる
ことで拡張可能であることを特徴としている。本発明では、拡張可能な拡張部材
が、保持部材で当接位置に保持されるので、少なくとも1つの拡張可能な部材と
一緒に拡張アンカーを挿入することを、簡単なやり方で達成でき、次いでその後
の工程で、ボーリング穴の開口部に向かう方向へアンカーロッドを運動させるこ
とで、ボーリング穴に繋留されたストッパ部材と拡張部材とを協働させることに
より、拡張部材を拡張可能である。したがって、拡張可能な拡張部材とともにア
ンカーロッドを引き戻すことで、ボーリング穴壁に自由端を潜入させながら、少
なくとも1つの拡張可能な拡張部材を拡張させることによって、所望の確実な繋
留を達成するのに、設計的に簡単な、かつそれに伴って頑丈かつ安定的に構成可
能な構造だけで行うことができる。
加的に、拡張部材の拡張中に、アンカーロッドと拡張可能な拡張部材とがボーリ
ング穴の開いた端部に向かう方向に負荷をかけられ、ないしは引き戻されること
によって、拡張可能な部材の、ボーリング穴壁への確実な当接が行われるばかり
でなく、このような後退運動によって、ボーリング穴壁の方を向いている自由端
が、ボーリング穴壁に追加的に挿入ないし侵入することが保証され、それにより
、相応に優れた繋留作用を達成することができる。ボーリング穴壁に拡張可能な
部材がこのように挿入ないし食い込むことによって、拡張可能な部材を拡張させ
るだけで、すでに拡張アンカーの十分な繋留作用が得られ、その次の段階で、た
とえば硬化可能な懸濁液を注入することによって、この繋留作用を適切に高める
ことができる。ボーリング穴壁に挿入させるときのアンカーロッドの後退運動と
、これと結びついた拡張可能な部材の後退運動とによって達成可能な、追加的な
繋留作用によって、たとえば、暫定的に支保工事をしている場合、アンカーを設
置して硬化可能な懸濁液を注入した直後に、支保工事をさらに進めることが可能
になる。なぜなら、拡張可能な拡張部材の食い込みによって、十分な繋留作用が
達成され、支保作業を続けるのに、硬化可能な懸濁液が硬化するのを待たなくて
もよいからであり、その結果、このような支保作業を実施するのに、全体として
大幅な時間的メリットを得ることができる。
を、ボーリング穴の中で特に簡単に固定するために、ストッパ部材は外套管と協
働することができ、この外套管は、先行するボーリング工程の後で、少なくとも
拡張可能な拡張部材を含む保持部材およびストッパ部材の長さ分だけ、わずかに
ボーリング穴から引き戻されて固定される。それにより、簡単なやり方で、先行
するボーリング作業のときに使用される外套管を、そのまま拡張アンカーのスト
ッパ部材の位置決めに利用することができるので、ボーリングヘッドとボーリン
グロッドを外套管から取り外して、外套管をわずかに引き戻した後、続けてすぐ
に、拡張可能な少なくとも1つの拡張部材を備える拡張アンカーの設置を外套管
を通して行うことができ、少なくとも1つの拡張可能な拡張部材を拡張させなが
ら、拡張アンカーの固定をする後続の工程のために、外套管の手前にストッパ部
材を当接させることで、ストッパ部材の位置の確実な位置決めと画定とを達成可
能である。
持するために、別の有利な実施形態では、拡張部材のための保持部材が、アンカ
ーロッドを包囲するスリーブ部材で構成されることが提案される。
に、別の有利な実施形態では、拡張可能な拡張部材が保持部材で案内され、ない
しは旋回可能に支承されることが提案され、この場合、このような枢支は、たと
えば単純な継手によって、または相応に単純かつ頑丈に構成された案内部によっ
て構成されていてよい。
張部材をアンカーロッドに簡単に当接させるために、別の有利な実施形態では、
拡張部材が、保持部材の領域で保持リングによって保持されることが意図される
。
拡張部材が、保持部材で受容される端部に、少なくとも1つの面取り部または平
坦部をもつように構成されることが意図され、このことは、本発明による拡張ア
ンカーの他の有利な実施形態にも当てはまる。このような種類の面取り部または
平坦部は、拡張ないし開放してボーリング穴壁に挿入するときに、拡張部材にと
っての十分な自由スペースを可能にする。
戻しているあいだの、適正かつ容易に制御可能な拡張運動のために、有利には、
拡張可能な拡張部材が、ストッパ部材の方を向いている端部に、ストッパ部材に
設けられている相補的な面取り部ないし賦形部と協働する、別の面取り部ないし
賦形部をもつように構成されることが意図される。拡張可能な拡張部材の自由端
とストッパ部材の両方に設けられるこのような面取り部ないし賦形部は、ボーリ
ング穴の材料を考慮したうえで、ボーリング穴壁の領域で自由端を同時に挿入さ
せながら拡張部材を拡張させることによって、所望の繋留効果を可能にするため
に、適切な傾斜をもつように構成されていてよい。
明の別の有利な実施形態では、複数の拡張可能な拡張部材が、拡張アンカーの円
周全体にわたって実質的に均等に分散して配置されることが意図される。本発明
による拡張アンカーの円周全体にわたる、印加されるべき力のこのような均等化
に加えて、繋留力をいっそう高めるために、複数の拡張可能な拡張部材が、拡張
アンカーの先端から異なる間隔をおいて、拡張アンカーの円周に設けられること
が意図されていてよく、このことは、本発明による拡張アンカーのその他の有利
な実施形態にも当てはまる。つまり、このように拡張アンカーの先端から異なる
間隔で配置された拡張可能な拡張部材によって、特に拡張アンカーの先端領域で
、より大きな長さにわたって、拡張可能な拡張部材を拡張したときに拡張アンカ
ーの相応に確実な繋留が得られるので、場合により、特に岩盤が緩いときに、拡
張アンカーの先端から異なる間隔で配置された拡張部材のうちの少なくともいく
つかが、確実かつ信頼できる繋留を保証する。
異なる間隔で配置された拡張部材が、円周方向で互いにオフセットされて配置さ
れることが提案される。
張部材との両方に、面取り部ないし賦形部が設けられていると、たとえば拡張ア
ンカーが挿入されるべき岩盤に応じて、拡張プロセスの制御ないし調節を行うこ
とができる。これに関連して、特に有利な実施形態では、先端から異なる間隔で
配置された拡張部材が、結合されるストッパ部材の相補的に構成された面取り部
ないし賦形部と協働するために、異なる面取り部ないし賦形部を備えていること
が提案される。それにより、たとえば拡張アンカーの先端からの間隔に応じて、
個々の拡張可能な部材に異なる開放運動をさせることで、選択的な繋留作用を得
ることができる。たとえば、先端の領域にある拡張可能な拡張部材は、比較的短
い拡張可能な拡張部材と相応の固定を得ることができる、比較的急峻な面取り部
ないし賦形部を備えるのに対し、アンカーの先端から比較的大きな間隔に配置さ
れた拡張可能な拡張部材は、比較的平坦な面取り部を設けることによって、全体
として低速の開放運動と追加的な固定とを可能にするようにして、先端領域にお
ける拡張可能な拡張部材の挿入に影響を与えないようにすることを達成すること
ができる。面取り部をこのように平坦な傾斜にすれば、相応に長い拡張可能な拡
張部材を使用することもできる。
の有利な実施形態では、拡張部材が、その長さに関して可変であり、特に入れ子
式に伸縮可能であることが提案される。それにより、岩盤の性質とは部分的に無
関係に、かつ、あらかじめ容易に知ることができない中空部が、ボーリング穴の
領域に存在する場合でさえ、確実な繋留作用を達成可能である。
利な実施形態では、円周方向で分割された拡張部材が、アンカーロッドを傘状に
包囲しており、特に、互いに枢支されたプレート状の部材で構成されることが提
案される。このような傘状の部材は、ブラインド構造に似て、同じくストッパ部
材との協働によってアンカーロッドと拡張部材を引き戻すことで、拡張アンカー
の円周全体にわたって、拡張可能な拡張部材を実質的に連続的に当接させること
を達成するのを可能にする。
アンカーの別の有利な実施形態では、ストッパ部材が、ばねリングを介して、ボ
ーリング穴の中に配置された、先行するボーリング工程の外套管と協働すること
が提案され、この場合、このようなばねリングを使用することで、このような外
套管を通じて拡張アンカーを簡単に挿入することが達成でき、ばねリングの自動
的な拡張によって、拡張アンカーを完全に挿入した後、そのままボーリング穴の
中で外套管におけるストッパ部材の正確な位置決めが行われ、これに引き続いて
そのまま、アンカーロッドの回し戻しとこれに伴う拡張によって、および拡張可
能な拡張部材のボーリング穴壁への挿入によって、拡張アンカーの繋留が行われ
る。
の拡張アンカーの実施形態を参照しながら、本発明について詳しく説明する。
域が全般的に図示されており、拡張アンカーの円周には、複数の拡張可能な拡張
部材3が配置されており、そのうち図1では1つだけを詳細に図示している。さ
らに拡張アンカー1は、模式的に符号4で図示されたアンカーロッドを有してお
り、このアンカーロッドは、同じく模式的に図示されたネジ山5を備えている。
図1に実線で示している、拡張可能な拡張部材のたたまれた位置のときに、ボー
リング穴2の中にある外套管6を通して拡張アンカー1の挿入が行われる。この
外套管は、先行するボーリング工程が終了してからボーリングヘッドとともにロ
ッドを取り除いた後、拡張アンカーのもっとも前側の区域に合わせて、ボーリン
グ穴の先端7からわずかに引き戻しておいたものである。外套管6へ拡張アンカ
ーを挿通した後、ばねリング8の自動的な拡張によって、外套管6の端面10へ
のストッパ部材9の固定が行われ、それに伴い、図1に実線で示している挿入位
置で、拡張アンカーが正確に位置決めされる。
トッパ部材9の中で矢印11の方向にアンカーロッド4を回し、それによって、
アンカーロッド4のもっとも前側の領域と連結された、アンカーロッドと回転に
対して固く結合されている末端部材12が、旋回可能かつ拡張可能な拡張部材3
のための保持部材ないしスリーブ部材13に直接作用する。矢印11の方向にア
ンカーロッド4を回して戻すことで、拡張可能な拡張部材の面取り部ないし賦形
部14が、ストッパ部材9の相補的な面取り部15の上で摺動することにより、
拡張可能な拡張部材の開放ないし拡張が行われる。このとき、拡張可能な拡張部
材の自由端ないし先端16が、ボーリング穴2壁に当接するだけでなく、さらに
矢印11の方向へ回転運動させることによって、ボーリング穴2の領域で材料に
先端が侵入し、その様子は図1では拡張ないし開放された拡張部材3’の先端1
6’によって破線で図示されている。このとき拡張可能な拡張部材は、模式的に
符号17で示す継手を中心として、保持部材13に支承されている。
ロッドを回すことにより、もっとも前側の区域が後退運動することで、周囲の材
料に自由先端16’を相応の深さで侵入させることによって、拡張可能な拡張部
材3の確実な繋留が、ボーリング穴2の中に固定されているストッパ部材で行わ
れる。
1の先端から異なる間隔で取り付けられている。拡張アンカーの前側の区域12
からの、拡張可能な拡張部材3の異なる間隔に加えて、特に図3からわかるよう
に、異なる半径方向の平面に配置された拡張部材が、それぞれ互いにオフセット
されて配置されており、図3では、図2では拡張した状態でそれぞれ符号3’が
付されている先端近くに位置する拡張部材は、図3の座標系で選択されている0
°、90°、180°、および270°に配置されている。それに対し、先端1
2から大きな間隔をおいて位置している、図2では符号3’’が付されている拡
張可能な拡張部材は、それぞれ前記部材3’の間に配置されている。したがって
図2の図面では、断面図で描かれている拡張可能な拡張部材3’および3’’は
、互いに45°だけ回った位置で図示されている。
9で示されているストッパ部材を、外套管に固定されたばねリングを介して定置
に位置決めした後、アンカーロッド4を矢印11の方向に回して後退させること
で、個々の拡張可能な拡張部材3が、同じく符号3’および3’’を付されてい
る破線の位置へと拡張する。個々の拡張可能な拡張部材のための図1に示す継手
17に代えて、図2には、それぞれの保持部材13に当接することで、拡張可能
な拡張部材3の適正な挿入を可能にする保持リング18が図示されている。それ
に引き続いて、保持部材13にある適当な案内部により、もっとも前側の区域1
2とともにアンカーロッド4が動いたとき、保持部材13とストッパ部材9との
間の間隔がそれぞれ短くなって、拡張可能な拡張部材の拡張が行われる。
に位置しているほうの拡張部材は、面取り部14’’を備える離れて位置した拡
張部材3’’に比べて、大きな傾斜を有する面取り部14’をそれぞれ有してい
る。このとき当然ながら、結合されるストッパ面9も、同じくこれに合った異な
る傾斜の面取り部を有している。異なる傾斜により、アンカーロッドを回したと
き、拡張可能な部材3の相応に異なる繰出し運動ないし開放運動が得られるので
、たとえば、まず最初に先端近くにある、長さが短いほうの部材を位置3’に繋
留させ、相応に遅れた運動によって、長さが長いほうの拡張部材を位置3’’に
繋留させる。
トされた配置によって、拡張可能な拡張部材3で、拡張アンカーの円周全体を実
質的に完全に覆うことを実現可能であり、それにより、拡張アンカーの円周全体
にわたって分散された、相応に高い繋留力および固定力を印加することができる
。
アンカーの先端から異なる間隔で配置する代わりに、ブラインドのような要領で
、実質的に1つの半径方向の平面1に、相応に分割された拡張部材が配置されて
いてもよい。この場合、やはり矢印11のようにアンカーロッド4を外へ回し、
定置のストッパ部材と協働させることによって、ブラインド状の拡張部材の拡張
が行われ、それと同時に、ボーリング穴壁2の材料に拡張部材を挿入させながら
、拡張アンカーの円周全体にわたる当接が行われる。
施形態の模式的な部分断面側面図である。
備える、本発明の方法を実施するための本発明の拡張アンカーの変形実施形態を
示す、図1に類似する図面である。
図2の矢印IIIの方向で示す前面図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 拡張アンカー(1)を挿入した後、拡張アンカー(1)のア
ンカーロッド(4)に配置された拡張可能な少なくとも1つの拡張部材(3)の
拡張が、ボーリング穴内壁に当接するように行われる、ボーリング穴(2)の中
で拡張アンカー(1)を固定する方法であって、アンカーロッド(4)と拡張可
能な拡張部材(3)とが、ボーリング穴(2)の開いた端部の方を向いている自
由端で、拡張部材(3)の拡張中に、ボーリング穴(2)の開いた端部に向かう
方向に負荷をかけられ、ないしは引き戻されることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 ボーリング穴(2)に固定されたストッパ部材(9)に対し
て相対的にアンカーロッド(4)を回し、拡張可能な拡張部材(3)をストッパ
部材(9)と協働させることによって、拡張可能な拡張部材(3)の拡張を行う
ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 ストッパ部材(9)が、外套管(6)と協働し、該外套管は
、先行するボーリング工程の後で、少なくとも拡張可能な拡張部材(3)を含む
保持部材(13)およびストッパ部材(9)の長さ分だけ、わずかにボーリング
穴(2)から引き戻されて固定されることを特徴とする、請求項1または2に記
載の方法。 - 【請求項4】 特に採鉱のための拡張アンカーであって、アンカーロッド(
4)を有する拡張アンカー(1)の外側に、少なくとも1つの拡張可能な拡張部
材(3)が設けられ、拡張部材(3)が、アンカーロッド(4)に固定された保
持部材(13)で、拡張アンカー(1)を穴(2)に挿入するときには当接位置
に保持されており、ボーリング穴(2)の開口部に向かう方向へアンカーロッド
(4)を運動させることで、ボーリング穴(2)に繋留されたストッパ部材(9
)と拡張部材(3)を協働させることによって、拡張部材(3)を拡張可能であ
ることを特徴とする拡張アンカー。 - 【請求項5】 拡張部材(3)のための保持部材(13)が、アンカーロッ
ド(4)を包囲するスリーブ部材で構成されていることを特徴とする、請求項4
に記載の拡張アンカー。 - 【請求項6】 拡張可能な拡張部材(3)が、保持部材(13)で案内され
、ないしは旋回可能に支承されていることを特徴とする、請求項4または5に記
載の拡張アンカー。 - 【請求項7】 拡張部材(3)が、保持部材(13)の領域で保持リング(
18)によって保持されていることを特徴とする、請求項6に記載の拡張アンカ
ー。 - 【請求項8】 拡張部材(3)が、保持部材(13)で受容されている端部
で、少なくとも1つの面取り部または平坦部をもつように構成されていることを
特徴とする、請求項4から7までのいずれか一項に記載の拡張アンカー。 - 【請求項9】 拡張可能な拡張部材(3)が、ストッパ部材(9)の方を向
いている端部に、ストッパ部材(9)に設けられる相補的な面取り部ないし賦形
部(15)と協働する、別の面取り部ないし賦形部(14)をもつように構成さ
れていることを特徴とする、請求項4から8までのいずれか一項に記載の拡張ア
ンカー。 - 【請求項10】 複数の拡張可能な拡張部材(3)が、拡張アンカー(1)
の円周全体にわたって実質的に均等に分散して配置されていることを特徴とする
、請求項4から9までのいずれか一項に記載の拡張アンカー。 - 【請求項11】 複数の拡張可能な拡張部材(3)が、拡張アンカー(1)
の先端から異なる間隔をおいて、拡張アンカー(1)の円周に設けられているこ
とを特徴とする、請求項4から10までのいずれか一項に記載の拡張アンカー。 - 【請求項12】 先端から異なる間隔で配置された拡張部材(3)が、円周
方向で互いにオフセットされて配置されていることを特徴とする、請求項11に
記載の拡張アンカー。 - 【請求項13】 先端から異なる間隔で配置された拡張部材(3)が、結合
されるストッパ部材(9)の相補的に構成された面取り部ないし賦形部(15)
と協働するために、異なる面取り部ないし賦形部(14)を備えていることを特
徴とする、請求項11または12に記載の拡張アンカー。 - 【請求項14】 拡張部材(3)が、長さに関して可変であり、特に入れ子
式に伸縮可能であることを特徴とする、請求項4から13までのいずれか一項に
記載の拡張アンカー。 - 【請求項15】 円周方向で分割された拡張部材(3)が、アンカーロッド
(4)を傘状に包囲しており、特に、互いに枢支されたプレート状の部材で構成
されることを特徴とする、請求項4から14までのいずれか一項に記載の拡張ア
ンカー。 - 【請求項16】 ストッパ部材(9)が、ばねリング(8)を介して、ボー
リング穴(2)の中に配置された、先行するボーリング工程の外套管(6)と協
働することを特徴とする、請求項4から15までのいずれか一項に記載の拡張ア
ンカー。
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