JP2019138097A

JP2019138097A - Rock bolt and support structure

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Publication number: JP2019138097A
Application number: JP2018024048A
Authority: JP
Inventors: 侑子岡田; Yuko Okada; 圭太岩野; Keita Iwano; 清一郎清水; Seiichiro Shimizu; 伊達　健介; Kensuke Date; 健介伊達; 泰宏横田; Yasuhiro Yokota; 悠小泉; Yu Koizumi; 田中　祐介; Yusuke Tanaka; 祐介田中; 厚井本; Atsushi Imoto; 正岡部; Tadashi Okabe
Original assignee: Kajima Corp; KFC Ltd
Current assignee: Kajima Corp; KFC Ltd
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2019-08-22
Anticipated expiration: 2038-02-14
Also published as: JP7117860B2

Abstract

To control the stress that can occur in rock bolts by securely following large deformations in the ground while maintaining the function as a support.SOLUTION: A rock bolt 2 comprises a sleeve portion 7 which is arranged on a back side of a drilling hole 104 and moves in the direction D1 in accordance with a deformation of a natural ground 101, and a movable shaft portion 4 having a bolt body 11 which is arranged on an opening 104a side of the hole 104 with respect to the sleeve portion 7 and whose tip 11a is connected to the sleeve portion 7 and whose base end 11b protrudes from the opening 104a of the hole 104 and is fixed to the surface 101c of the ground 101 surrounding the opening 104a, and a sheath 12 having a through-hole through which the bolt body 11 is inserted and forming a non-fixing region R2 where a fixing material 3 is not fixed in the bolt body 11.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ロックボルト及び支保構造に関する。 The present invention relates to a lock bolt and a support structure.

トンネルといった地下空間の支保は、地下空間の周囲における地山が有する支保機能に加えて、吹付けコンクリートやロックボルトによる支保機能によって奏される。トンネルが比較的硬い地山に設けられた場合、ロックボルトには、トンネルの採掘の影響を受けていない地山領域に対して採掘の影響を受けた地山領域を縫い付ける効果が期待できる。また、トンネルが比較的柔らかい地山に設けられた場合、ロックボルトには、地山の変形を抑制することによるアーチ形成効果が期待できる。従って、ロックボルトには、地山の特性に応じて種々の応力が作用し得る。 Support for underground spaces such as tunnels is provided by support functions using shotcrete and rock bolts in addition to the support functions of natural ground around the underground space. When the tunnel is provided in a relatively hard ground, the rock bolt can be expected to sew the ground area affected by the mining with respect to the ground area not affected by the tunnel mining. Further, when the tunnel is provided in a relatively soft ground, the rock bolt can be expected to have an arch formation effect by suppressing the deformation of the ground. Therefore, various stresses can act on the rock bolt according to the characteristics of the natural ground.

特許第６１８１３４３号公報Japanese Patent No. 6181343 特開２０１７―１８６８０１号公報JP 2017-186801 A

例えば、地山が緩んで変形すると、当該変形に起因する応力がロックボルトに作用する。この応力が大きくなりすぎる（ロックボルトの許容引張応力を越える）と、ロックボルトが破断して地山を支保する機能が損なわれてしまう。従って、ロックボルトが支保工としての機能を維持しながら、ロックボルトに作用する引張応力が大きくなりすぎないように地山の変形に追従して移動すればよい。例えば、特許文献１、２は、地山の変形に追従可能なロックボルトを開示する。 For example, when the natural ground is loosened and deformed, the stress caused by the deformation acts on the lock bolt. If this stress becomes too large (exceeds the allowable tensile stress of the rock bolt), the function of supporting the natural ground will be impaired by breaking the lock bolt. Therefore, the lock bolt may be moved following the deformation of the natural ground so that the tensile stress acting on the lock bolt does not become too large while maintaining the function as the support work. For example, Patent Literatures 1 and 2 disclose lock bolts that can follow deformation of natural ground.

特許文献１に開示されたロックボルトは、地山の変形に伴って移動する部材と、当該部材の移動を妨げるスライド規制機構と、を備える。当該スライド規制機構は、地山の変形態様によって、互いに異なる支保機能を奏することができる。 The lock bolt disclosed in Patent Document 1 includes a member that moves in accordance with deformation of a natural ground and a slide restriction mechanism that prevents the movement of the member. The said slide control mechanism can show a mutually different support function by the deformation | transformation aspect of a natural ground.

また、特許文献２に開示されたロックボルトは、ロックボルト本体の手元側をシース管で覆うことにより、地山と定着されない部分を有する。この地山と定着されない部分は、地山の変形に応じて延びることのできる自由長部として機能する。自由長部によれば、長期的な押し出し変形を吸収することができる。 Moreover, the lock bolt disclosed by patent document 2 has a part which is not fixed with a natural ground by covering the hand side of a lock bolt main body with a sheath pipe | tube. The portion not fixed to the natural ground functions as a free length portion that can extend according to the deformation of the natural ground. According to the free length part, long-term extrusion deformation can be absorbed.

そこで、本発明は、支保工としての機能を維持しながら、地山の大きな変形にも確実に追従することによりボルトに生じ得る応力を制御できるロックボルト及び支保構造を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a lock bolt and a support structure capable of controlling stress that can be generated in the bolt by reliably following a large deformation of the natural ground while maintaining the function as a support work. .

本発明の一形態は、地山に設けられた孔に充填された定着材に埋め込まれて、地山の変形に対応して地山を支保するロックボルトであって、孔の奥側に配置され、地山の変形に伴って孔の開口の方向に移動する第１支持部と、第１支持部よりも孔の開口側に配置され、先端が第１支持部に連結され、基端が孔の開口から突出すると共に開口を囲む地山の表面に取り付けられるボルトと、ボルトが挿通される貫通孔を有しボルトにおいて定着材が定着しない非定着領域を形成するシースと、を有する可動軸部と、を備える。 One aspect of the present invention is a lock bolt that is embedded in a fixing material filled in a hole provided in a natural ground and supports the natural ground in response to deformation of the natural ground, and is disposed on the back side of the hole. A first support portion that moves in the direction of the opening of the hole in accordance with the deformation of the natural ground, and is disposed closer to the opening side of the hole than the first support portion, the distal end is connected to the first support portion, and the proximal end is A movable shaft having a bolt protruding from the opening of the hole and attached to the surface of a natural mountain surrounding the opening, and a sheath that has a through hole through which the bolt is inserted and forms a non-fixing region where the fixing material is not fixed on the bolt. A section.

この構成によれば、第１支持部は、地山の変形に伴って、孔の開口の方向に移動する。従って、地山の変形に伴ってロックボルトに作用する応力が、ロックボルトの移動によって緩和される。そうすると、ロックボルトの支保工としての機能を喪失させるような応力の発生が抑制され、地山のより大きな変形を許容できる。そして、ボルトには、シースに覆われた部分に非定着領域が形成されており、この非定着領域では、ボルトが定着材に定着していないので、定着材との間で抵抗力が生じない。その結果、第１支持部の移動を妨げないように、ボルトを定着材に対して確実に滑らせることが可能になる。従って、ロックボルトは、支保工としての機能を喪失することなく、地山の変形をさらに許容できる。従って、地山の大きな変形にも確実に追従できる。 According to this structure, a 1st support part moves to the direction of opening of a hole with a deformation | transformation of a natural ground. Therefore, the stress acting on the lock bolt with the deformation of the natural ground is relieved by the movement of the lock bolt. If it does so, generation | occurrence | production of the stress which loses the function as a support work of a lock bolt will be suppressed, and the bigger deformation | transformation of a natural ground will be permitted. The bolt has a non-fixing area formed in a portion covered by the sheath. In this non-fixing area, since the bolt is not fixed to the fixing material, no resistance force is generated between the fixing material and the bolt. . As a result, the bolt can be reliably slid with respect to the fixing material so as not to hinder the movement of the first support portion. Therefore, the lock bolt can further tolerate deformation of the natural ground without losing the function as a support work. Therefore, it is possible to reliably follow a large deformation of the natural ground.

上記のロックボルトは、第１支持部よりも孔の奥側に配置され、基端が第１支持部に連結されると共に、定着材に対して付着する第２支持部を更に備え、第２支持部が定着材に対して付着している間に、地山の変形に伴って、ボルトが延びてもよい。この構成によれば、第２支持部が定着材に定着している間に地山が変形すると、ボルトが引っ張られるように変形する。従って、ボルトの伸びに応じて地山の変形がさらに許容される。このボルトの伸びは、地山の変形に伴ってボルトに作用する応力を緩和するので、ロックボルトは支保機能を喪失することがなく、地山を支保し続けることができる。ここで、ボルトは、シースによって形成された非定着部によって、定着材に対して確実に滑ることが可能である。その結果、第２支持部を地山に対する固定点とみなし、地山の変形に応じてボルトが確実に伸びることができる。 The lock bolt is disposed on the deeper side of the hole than the first support portion, the base end is connected to the first support portion, and further includes a second support portion that adheres to the fixing material. While the support portion is attached to the fixing material, the bolt may extend along with the deformation of the natural ground. According to this configuration, if the natural ground is deformed while the second support portion is fixed to the fixing material, the bolt is pulled and deformed. Therefore, deformation of the natural ground is further allowed according to the elongation of the bolt. This elongation of the bolt relieves the stress acting on the bolt as the ground is deformed, so that the lock bolt does not lose its support function and can continue to support the ground. Here, the bolt can be reliably slid with respect to the fixing material by the non-fixing portion formed by the sheath. As a result, the second support portion is regarded as a fixed point with respect to the natural ground, and the bolt can be reliably extended according to the deformation of the natural ground.

上記のロックボルトは、第１支持部とシースとの間に配置されて、地山の変形に伴う第１支持部の移動を阻害する第３支持部をさらに備えてもよい。この構成によれば、第３支持部は、第１支持部の移動を阻害するので、ボルトの移動及び伸びによって解放される応力を所望の態様に制御することが可能になる。 The lock bolt may further include a third support portion that is disposed between the first support portion and the sheath and inhibits the movement of the first support portion accompanying the deformation of the natural ground. According to this configuration, since the third support portion inhibits the movement of the first support portion, the stress released by the movement and elongation of the bolt can be controlled in a desired manner.

上記のロックボルトにおいて、シースは、連続した一つの非定着領域をボルトに対して形成し、非定着領域は、孔の開口から第１支持部に至ってもよい。この構成によれば、孔の開口から第１支持部に至る広範な非定着領域をボルトに形成することができる。従って、ボルトをより確実に定着材に対して滑らせることができる。 In the lock bolt described above, the sheath may form one continuous non-fixing region with respect to the bolt, and the non-fixing region may reach the first support portion from the opening of the hole. According to this configuration, a wide non-fixing region from the opening of the hole to the first support portion can be formed on the bolt. Accordingly, the bolt can be slid more reliably with respect to the fixing material.

上記のロックボルトにおいて、シースは、互いに離間する複数の非定着領域と、非定着領域の間に形成され定着材に定着する定着領域と、をボルトに対して形成してもよい。この構成によれば、ロックボルトは、非定着領域と定着領域とをボルトに形成することができる。従って、ボルトの全面が定着材に定着する構成と比較して、ボルトを定着材に対して確実に滑らせることができる。さらに、この構成によれば、ロックボルトが定着材に対して定着する箇所が、第２支持部に加えて、定着領域にも形成される。従って、ロックボルトが定着した状態を確実に形成することができる。 In the lock bolt described above, the sheath may form a plurality of non-fixing regions spaced apart from each other and a fixing region formed between the non-fixing regions and fixed to the fixing material with respect to the bolt. According to this configuration, the lock bolt can form a non-fixing area and a fixing area in the bolt. Therefore, the bolt can be reliably slid with respect to the fixing material as compared with the configuration in which the entire surface of the bolt is fixed to the fixing material. Furthermore, according to this configuration, the location where the lock bolt is fixed to the fixing material is formed in the fixing region in addition to the second support portion. Therefore, it is possible to reliably form a state in which the lock bolt is fixed.

本発明の別の形態は、地山に設けられる支保構造であって、地山に形成された孔に充填される定着材と、孔の奥側に配置されて定着材に埋め込まれ、地山の変形に伴って孔の開口の方向に移動する第１支持部と、第１支持部よりも孔の開口側に配置され、先端が第１支持部に連結され、基端が孔の開口から突出すると共に開口を囲む地山の表面に取り付けられるボルトと、ボルトが挿通される貫通孔を有しボルトにおいて定着材が定着しない非定着領域を形成するシースと、を有する可動軸部と、孔の開口において、ボルトの基端部に設けられ、地山に対する相対的な位置を維持する定着部と、を備える。この支保構造は、上記のロックボルトを備えている。このロックボルトは、支保工としての機能を喪失することなく、地山の変形をさらに許容できる。従って、この支保構造は、地山の大きな変形にも確実に追従できる。 Another embodiment of the present invention is a support structure provided in a natural ground, and a fixing material that fills a hole formed in the natural ground, and is disposed on the back side of the hole and embedded in the fixing material, A first support part that moves in the direction of the opening of the hole in accordance with the deformation of the hole, and is disposed closer to the opening side of the hole than the first support part, the distal end is connected to the first support part, and the proximal end is from the opening of the hole A movable shaft portion that has a bolt that protrudes and is attached to the surface of a natural mountain surrounding the opening, and a sheath that has a through-hole through which the bolt is inserted and forms a non-fixing region where the fixing material is not fixed to the bolt; And a fixing portion that is provided at the base end portion of the bolt and maintains a relative position with respect to the natural ground. This support structure includes the above-described lock bolt. This lock bolt can further tolerate deformation of the natural ground without losing its function as a support work. Therefore, this support structure can reliably follow a large deformation of the natural ground.

本発明によれば、支保工としての機能を維持しながら、地山の大きな変形にも確実に追従することによりボルトに生じ得る応力を制御できるロックボルト及び支保構造が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lock bolt and support structure which can control the stress which can arise in a volt | bolt by following the big deformation of a natural ground reliably are maintained, maintaining the function as a support work.

図１は、支保構造が適用されるトンネルを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a tunnel to which a support structure is applied. 図２は、図１に示す第１実施形態に係るロックボルトの構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the lock bolt according to the first embodiment shown in FIG. 図３は、図２に示されたネジ定着部の付近における拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view in the vicinity of the screw fixing portion shown in FIG. 図４の（ａ）部及び図４の（ｂ）部は、地山の変形に伴うロックボルトの動作を示す断面図である。Part (a) of FIG. 4 and part (b) of FIG. 4 are cross-sectional views showing the operation of the lock bolt accompanying deformation of the natural ground. 図５の（ａ）部及び図５の（ｂ）部は、地山の変形に伴うロックボルトの動作を示す断面図である。Part (a) of FIG. 5 and part (b) of FIG. 5 are cross-sectional views showing the operation of the lock bolt accompanying the deformation of the natural ground. 図６は、変位と支保力との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between displacement and support force. 図７は、第２実施形態に係るロックボルトを示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a lock bolt according to the second embodiment. 図８の（ａ）部は変形例１に係るロックボルトを示す斜視図であり、図８の（ｂ）部は同（ａ）部の主要部分を拡大して示す斜視図である。FIG. 8 (a) is a perspective view showing a lock bolt according to Modification 1, and FIG. 8 (b) is an enlarged perspective view showing a main part of the (a) portion. 図９の（ａ）部は変形例２に係るロックボルトを示す斜視図であり、図９の（ｂ）部は変形例３に係るロックボルトを示す斜視図であり、図９の（ｃ）部は変形例４に係るロックボルトを示す斜視図である。9 (a) is a perspective view showing a lock bolt according to Modification 2, and FIG. 9 (b) is a perspective view showing a lock bolt according to Modification 3, FIG. 9 (c). The part is a perspective view showing a lock bolt according to Modification 4. FIG. 図１０の（ａ）部は比較例１に係るロックボルトを示す斜視図であり、図１０の（ｂ）部は比較例２に係るロックボルトを示す斜視図である。FIG. 10A is a perspective view showing a lock bolt according to Comparative Example 1, and FIG. 10B is a perspective view showing a lock bolt according to Comparative Example 2.

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

＜第１実施形態＞
図１に示すように、支保構造１は、新オーストリアトンネル工法（ＮＡＴＭ）といった山岳トンネル工法に用いられる。当該工法では、まず、地山１０１にトンネル１０２を設ける。次に、トンネル１０２の掘削面にコンクリート壁１０３を設ける。次に、削岩機などを用いて、コンクリート壁１０３から地山１０１に延びる複数の削孔１０４を設ける。次に、モルタル等の定着材を準備し、ポンプなどを用いて定着材を削孔１０４に充填すると共に当該定着材に対してロックボルト２を埋め込む。 <First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the support structure 1 is used for a mountain tunnel method such as the New Austrian Tunnel Method (NATM). In the construction method, first, a tunnel 102 is provided in the natural ground 101. Next, a concrete wall 103 is provided on the excavation surface of the tunnel 102. Next, a plurality of drilling holes 104 extending from the concrete wall 103 to the natural ground 101 are provided using a rock drill or the like. Next, a fixing material such as mortar is prepared, the fixing material is filled into the hole 104 using a pump or the like, and the lock bolt 2 is embedded in the fixing material.

ロックボルト２は、トンネル１０２の周囲における地山１０１に対して放射状に配置される。それぞれのロックボルト２は、定着材によって地山１０１に定着されている。従って、ロックボルト２は、トンネル１０２の周囲における地山１０１と一体化しているとみなせる。例えば、ロックボルト２の先端側（地山側）は、掘削の影響が無視できる比較的硬い地山領域１０１ａに一体化していることもある。そして、地山１０１とロックボルト２とが一体化した領域は、アーチ状の支保領域１０１ｂを形成し、トンネル１０２を支保する。 The rock bolts 2 are arranged radially with respect to the natural ground 101 around the tunnel 102. Each lock bolt 2 is fixed to the ground 101 by a fixing material. Therefore, it can be considered that the rock bolt 2 is integrated with the natural ground 101 around the tunnel 102. For example, the distal end side (the natural ground side) of the rock bolt 2 may be integrated with a relatively hard natural ground region 101a where the influence of excavation can be ignored. And the area | region where the natural ground 101 and the rock volt | bolt 2 were integrated forms the arch-shaped support area | region 101b, and supports the tunnel 102. FIG.

図２は、図１に示されたロックボルト２のひとつを拡大して示す。以下の説明において、説明の便宜上、ロックボルト２において削孔１０４の開口側に配置される側を「基端」と称する。また、ロックボルト２において削孔１０４の奥側に配置される側を「先端」と称する。図２では、紙面右手を基端側とし紙面左手を先端としてロックボルト２を図示する。 FIG. 2 shows an enlarged view of one of the lock bolts 2 shown in FIG. In the following description, for convenience of description, the side of the lock bolt 2 that is disposed on the opening side of the drilling hole 104 is referred to as a “base end”. In addition, the side of the lock bolt 2 that is disposed on the back side of the hole 104 is referred to as a “tip”. In FIG. 2, the lock bolt 2 is illustrated with the right hand on the paper as the base end and the left hand on the paper as the tip.

図２に示すように、支保構造１は、ロックボルト２と、定着材３と、を有する。支保構造１は、地山１０１に設けられた削孔１０４の定着材３に埋め込まれたロックボルト２によって地山１０１を支保する。 As shown in FIG. 2, the support structure 1 includes a lock bolt 2 and a fixing material 3. The support structure 1 supports the natural ground 101 by the lock bolt 2 embedded in the fixing material 3 of the drilling hole 104 provided in the natural ground 101.

ロックボルト２は、その大部分が定着材３に埋め込まれ、基端側の一部が削孔１０４から突出する。ロックボルト２は、主要な構成要素として、可動軸部４と、定着ユニット６（定着部）と、スリーブ部７（第１支持部）と、リング８（第３支持部）と、ネジ定着部９（第２支持部）と、を有する。これらの構成要素は、削孔１０４の内部において、削孔１０４の奥側から削孔１０４の開口１０４ａに向かう方向Ｄ１に沿って、ネジ定着部９、スリーブ部７、可動軸部４の順に配置されて、互いに連結されている。そして、削孔１０４から突出した可動軸部４の端部に定着ユニット６が取り付けられる。 Most of the lock bolt 2 is embedded in the fixing material 3, and a part on the base end side protrudes from the hole 104. The lock bolt 2 includes, as main components, a movable shaft portion 4, a fixing unit 6 (fixing portion), a sleeve portion 7 (first support portion), a ring 8 (third support portion), and a screw fixing portion. 9 (second support part). These components are arranged in the order of the screw fixing portion 9, the sleeve portion 7, and the movable shaft portion 4 along the direction D 1 from the back side of the hole 104 to the opening 104 a of the hole 104 inside the hole 104. Are connected to each other. Then, the fixing unit 6 is attached to the end of the movable shaft portion 4 protruding from the drilling hole 104.

例えば、地山１０１が方向Ｄ１（紙面右方向）に変形しようとすると、定着ユニット６には方向Ｄ１に沿う力が作用する。その結果、定着ユニット６に連結された可動軸部４、スリーブ部７及びネジ定着部９にも、当該力に対応する引っ張り力が作用する。このとき、それぞれの構成要素は、定着材３との付着力や、それぞれの構成要素が有する引っ張り強さによって、当該力に抵抗する。その結果、地山１０１の変形が抑制される。つまり、地山１０１が支保される。 For example, if the natural ground 101 is to be deformed in the direction D1 (rightward on the paper surface), a force along the direction D1 acts on the fixing unit 6. As a result, a tensile force corresponding to the force also acts on the movable shaft portion 4, the sleeve portion 7, and the screw fixing portion 9 connected to the fixing unit 6. At this time, each component resists the force by the adhesion force to the fixing material 3 and the tensile strength of each component. As a result, deformation of the natural ground 101 is suppressed. That is, the natural ground 101 is supported.

ここで、可動軸部４、スリーブ部７及びネジ定着部９に作用する力が大きくなり、当該力が構成要素の許容強度を超えると破断が発生し、ロックボルト２は支保機能を喪失する。より具体的には、作用する力に起因する応力が構成要素の許容応力を超えたときに支保機能を喪失する。 Here, when the force acting on the movable shaft portion 4, the sleeve portion 7 and the screw fixing portion 9 is increased and the force exceeds the allowable strength of the constituent elements, the breakage occurs, and the lock bolt 2 loses the support function. More specifically, the supporting function is lost when the stress due to the applied force exceeds the allowable stress of the component.

この応力は、地山１０１と各構成要素との相対的な変位に応じる。例えば、ロックボルト２が地山１０１の変形量と同等の変形を生じる場合には、ロックボルト２に作用する応力はごく僅か（或いはゼロ）である。しかし、この場合には、ロックボルト２は地山１０１の変位に抵抗しないので、実質的に、ロックボルト２が支保能力を発揮している状態とは言えない。 This stress depends on the relative displacement between the natural ground 101 and each component. For example, when the lock bolt 2 undergoes deformation equivalent to the deformation amount of the ground 101, the stress acting on the lock bolt 2 is very small (or zero). However, in this case, since the lock bolt 2 does not resist the displacement of the natural ground 101, it cannot be said that the lock bolt 2 substantially exhibits the supporting ability.

また、ロックボルト２が地山１０１の変形に対して全く変形しない場合には、ロックボルト２に作用する応力は地山１０１の変形量に応じて大きくなる。この場合には、ロックボルト２が支保能力を発揮していると言えるが、ロックボルト２に作用する応力が許容値を超えると破断が生じる。 Further, when the lock bolt 2 is not deformed at all with respect to the deformation of the natural ground 101, the stress acting on the lock bolt 2 is increased according to the deformation amount of the natural ground 101. In this case, it can be said that the lock bolt 2 exhibits the supporting ability, but if the stress acting on the lock bolt 2 exceeds the allowable value, the fracture occurs.

すなわち、ロックボルト２は、地山１０１の変形を妨げる支保機能を奏しながら、発生する応力が許容値を上回らないようにするため、地山１０１の変形に応じて移動或いは変形する。ロックボルト２は、以下に詳細に説明する構成要素によって、このような作用効果を奏することができる。 In other words, the lock bolt 2 moves or deforms in accordance with the deformation of the natural ground 101 in order to prevent the generated stress from exceeding the allowable value while performing a support function that prevents the deformation of the natural ground 101. The lock bolt 2 can achieve such effects by the components described in detail below.

＜可動軸部＞
可動軸部４は、スリーブ部７よりも開口１０４ａ側に配置される。可動軸部４は、ボルト本体１１（ボルト）と、シース１２と、を有する。 <Moving shaft part>
The movable shaft portion 4 is disposed closer to the opening 104a than the sleeve portion 7. The movable shaft portion 4 includes a bolt main body 11 (bolt) and a sheath 12.

ボルト本体１１は、削孔１０４に配置されたとき、方向Ｄ１に沿って延びる棒体である。ボルト本体１１の外周面には、らせん状に形成された突起が設けられる。ボルト本体１１として、比較的剛性の高い高張力異形鋼棒が用いられる。ボルト本体１１は、外径が２０ミリメートル以上３０ミリメートル以下であり、長さが３メートル以上６メートル以下としてよい。例えば、ボルト本体１１の外径は、後述するスリーブ部７における基体部１７の外径に対して、その比率が１／１．１５〜１／１．５であり、一例として１／１．３程度としてよい。なお、上記の外径寸法及び長さ寸法は例示であって、これらの寸法値に限定されることはなく、支保構造１に応じて適宜好適な寸法を選択してよい。また、ボルト本体１１としては、ツイスト鋼、ツイストボルトの表面形状が再現されるように圧延加工した高強度軽量化ボルト、ネジ節棒鋼を含む異形棒鋼を採用してもよい。 The bolt body 11 is a rod body that extends along the direction D 1 when disposed in the hole drilling 104. On the outer peripheral surface of the bolt main body 11, a spirally formed protrusion is provided. As the bolt body 11, a high-strength deformed steel bar having relatively high rigidity is used. The bolt body 11 may have an outer diameter of 20 mm to 30 mm and a length of 3 m to 6 m. For example, the outer diameter of the bolt body 11 is 1 / 1.15 to 1 / 1.5 with respect to the outer diameter of the base portion 17 in the sleeve portion 7 to be described later. The degree is good. In addition, said outer diameter dimension and length dimension are illustrations, Comprising: It is not limited to these dimension values, According to the support structure 1, a suitable dimension may be selected suitably. Moreover, as the bolt main body 11, you may employ | adopt deformed bar steel including the twisted steel, the high intensity | strength light weight bolt rolled so that the surface shape of the twist bolt may be reproduced, and a screw node bar steel.

ボルト本体１１の先端１１ａは、スリーブ部７に連結される。先端１１ａを含む領域は、シース１２に覆われていない露出領域Ｒ１である。この露出領域Ｒ１は、その定着力が少なくともネジ定着部９における定着力よりも小さくなるように形成される。例えば、露出領域Ｒ１の長さＬ１１ａは、ネジ定着部９の長さＬ９よりも短い。基端１１ｂ（基端部）は削孔１０４から突出する。基端１１ｂには、雄ネジが形成されており、この雄ネジには定着ユニット６が取り付けられる。 The tip 11 a of the bolt body 11 is connected to the sleeve portion 7. A region including the tip 11a is an exposed region R1 that is not covered by the sheath 12. The exposed region R1 is formed such that the fixing force is at least smaller than the fixing force in the screw fixing unit 9. For example, the length L11a of the exposed region R1 is shorter than the length L9 of the screw fixing unit 9. The base end 11 b (base end portion) protrudes from the hole 104. A male screw is formed on the base end 11b, and the fixing unit 6 is attached to the male screw.

シース１２は、ボルト本体１１が挿通される貫通孔を有する筒状を呈する。シース１２は、連続した一つの非定着領域Ｒ２をボルト本体１１に対して形成する。シース１２の外周面には、必要に応じてリブ（凹凸部）を設けてもよい。シース１２は、その外径がボルト本体１１の外径よりも大きく、その内径もボルト本体１１の外径より大きい。例えば、シース１２の内周面とボルト本体１１の外周面とは、互いに離間している。シース１２にボルト本体１１を配置したとき、ボルト本体１１の一部は、シース１２によって覆われる。この覆われた部分は、定着材３とは接触しない。ボルト本体１１において定着材３が定着しない部分を非定着領域Ｒ２と呼ぶ。この非定着領域Ｒ２は、定着材３に対して容易に相対的に移動可能である。この移動には、ボルト本体１１の全体が地山１０１に対して開口１０４ａ側へ動く態様と、非定着領域Ｒ２の長さが長くなる（伸びる）態様と、を含む。 The sheath 12 has a cylindrical shape having a through hole through which the bolt body 11 is inserted. The sheath 12 forms one continuous non-fixing region R2 with respect to the bolt body 11. You may provide a rib (uneven part) in the outer peripheral surface of the sheath 12 as needed. The outer diameter of the sheath 12 is larger than the outer diameter of the bolt body 11, and the inner diameter is larger than the outer diameter of the bolt body 11. For example, the inner peripheral surface of the sheath 12 and the outer peripheral surface of the bolt body 11 are separated from each other. When the bolt body 11 is disposed on the sheath 12, a part of the bolt body 11 is covered with the sheath 12. This covered portion does not come into contact with the fixing material 3. A portion of the bolt body 11 where the fixing material 3 is not fixed is referred to as a non-fixing region R2. The non-fixing region R2 can be easily moved relative to the fixing material 3. This movement includes a mode in which the entire bolt body 11 moves toward the opening 104a with respect to the natural ground 101, and a mode in which the length of the non-fixing region R2 becomes longer (extends).

この構成によれば、ボルト本体１１と定着材３との縁が切れているので、ボルト本体１１を確実にスライド（移動）又は伸ばすことができる。従って、地山１０１の大変形を許容することができる。 According to this configuration, since the edge between the bolt main body 11 and the fixing material 3 is cut, the bolt main body 11 can be reliably slid (moved) or extended. Therefore, large deformation of the natural ground 101 can be allowed.

また、シース１２の長さＬ１２は、ボルト本体１１の長さＬ１１よりも短い。つまり、ボルト本体１１の先端１１ａ及び基端１１ｂは、シース１２に覆われない。シース１２は、ボルト本体１１において削孔１０４内に配置された部分を覆う。より詳細には、シース１２は、表面１０１ｃとリング８との間におけるボルト本体１１を覆う。そうすると、シース１２の長さＬ１２は、例えば、１．０メートル以上６．０メートル以下程度であり、ボルト本体１１の全長における１／１．１８程度を覆う。このシース１２の長さＬ１２とボルト本体１１の全長との比率は、実施形態では１／１．２程度であるが、好ましくは３／４であってもよいし、最低１／２であってもよい。 The length L12 of the sheath 12 is shorter than the length L11 of the bolt body 11. That is, the distal end 11 a and the proximal end 11 b of the bolt body 11 are not covered with the sheath 12. The sheath 12 covers a portion of the bolt body 11 that is disposed in the hole 104. More specifically, the sheath 12 covers the bolt body 11 between the surface 101 c and the ring 8. Then, the length L12 of the sheath 12 is, for example, about 1.0 meter or more and 6.0 meters or less, and covers about 1 / 1.18 in the entire length of the bolt body 11. The ratio between the length L12 of the sheath 12 and the total length of the bolt body 11 is about 1 / 1.2 in the embodiment, but may preferably be 3/4, or at least 1/2. Also good.

シース１２の先端１２ａには、シール部材１３が設けられてもよい。このシール部材１３は、シース１２の内部に定着材３が浸入することを抑制する。例えは、シール部材１３は、ボルト本体１１に配管接続用のシールテープ等を巻きつけたものとしてもよい。このシール部材１３は、ボルト本体１１とシース１２との相対的な移動を妨げない。つまり、シール部材１３によって、ボルト本体１１とシース１２とは互いに固定されない。 A seal member 13 may be provided at the distal end 12 a of the sheath 12. The seal member 13 prevents the fixing material 3 from entering the sheath 12. For example, the seal member 13 may be one in which a seal tape for pipe connection is wound around the bolt body 11. The seal member 13 does not prevent relative movement between the bolt body 11 and the sheath 12. That is, the bolt body 11 and the sheath 12 are not fixed to each other by the seal member 13.

シース１２の基端１２ｂは、例えば、定着ユニット６に接触する。ここで、可動軸部４がボルト本体１１とシース１２との相対的な移動を意図するものである点に注目すれば、シース１２の基端１２ｂは、定着ユニット６に対して固定されない。例えば、初期状態において基端１２ｂは定着ユニット６に接触していても、定着ユニット６が移動すると基端１２ｂと定着ユニット６との間には隙間が生じ得る（図４の（ｂ）部等参照）。 For example, the base end 12 b of the sheath 12 contacts the fixing unit 6. Here, if it is noted that the movable shaft portion 4 is intended for relative movement between the bolt body 11 and the sheath 12, the base end 12 b of the sheath 12 is not fixed to the fixing unit 6. For example, even if the base end 12b is in contact with the fixing unit 6 in the initial state, a gap may be formed between the base end 12b and the fixing unit 6 when the fixing unit 6 moves (the portion (b) in FIG. 4 and the like). reference).

このシース１２によれば、ボルト本体１１に非定着領域Ｒ２が形成されるので、スリーブ部７が滑った場合に、ボルト本体１１がシース１２の内部を円滑にスライドし、その機能を損なうことなく地山１０１の大変形に追従できる。また、設計仕様のロックボルトをボルト本体１１に利用できるので、ロックボルト２の外径の拡大を抑制できる。その結果、地山１０１における削孔１０４の内径を大きくする必要がなくなるので、支保構造１の施工性が向上する。そのうえ、ボルト本体１１は、汎用品を使用してよいので、支保構造１が施工される現場で組み立てることができ、経済性に優れる。 According to this sheath 12, since the non-fixing region R2 is formed in the bolt main body 11, when the sleeve portion 7 slides, the bolt main body 11 smoothly slides inside the sheath 12 without impairing its function. The large deformation of the ground 101 can be followed. Moreover, since the lock bolt of a design specification can be utilized for the bolt main body 11, the expansion of the outer diameter of the lock bolt 2 can be suppressed. As a result, it is not necessary to increase the inner diameter of the hole 104 in the natural ground 101, so that the workability of the support structure 1 is improved. In addition, since the bolt body 11 may be a general-purpose product, it can be assembled at the site where the support structure 1 is constructed, and is excellent in economic efficiency.

＜定着ユニット＞
定着ユニット６は、削孔１０４の開口において、ボルト本体１１の基端１１ｂに設けられ、地山１０１に対する相対的な位置を維持する。定着ユニット６は、座金１４とナット１６とを有する。座金１４は、円板又は矩形状の板材である。座金１４の面積は、開口１０４ａの開口面積よりも大きい。座金１４の中央部には貫通孔が設けられ、当該貫通孔にはボルト本体１１の基端１１ｂが挿通される。ナット１６は、ボルト本体１１の基端１１ｂに設けられた雄ネジに取り付けられる。ナット１６は、座金１４を地山１０１側へ押し付ける力を生じる。 <Fusing unit>
The fixing unit 6 is provided at the base end 11 b of the bolt body 11 at the opening of the drilling hole 104 and maintains a relative position with respect to the natural ground 101. The fixing unit 6 includes a washer 14 and a nut 16. The washer 14 is a disc or a rectangular plate. The area of the washer 14 is larger than the opening area of the opening 104a. A through hole is provided in the central portion of the washer 14, and the base end 11b of the bolt body 11 is inserted through the through hole. The nut 16 is attached to a male screw provided at the base end 11 b of the bolt body 11. The nut 16 generates a force that presses the washer 14 toward the natural ground 101 side.

＜スリーブ部＞
地山１０１が変形したとき、スリーブ部７は、スリーブ部７とリング８との間に存在する定着材３を押しつぶす或いは定着材３を押し退けつつ方向Ｄ１に沿って移動する。 <Sleeve part>
When the natural ground 101 is deformed, the sleeve portion 7 moves along the direction D1 while squeezing the fixing material 3 existing between the sleeve portion 7 and the ring 8 or pushing the fixing material 3 away.

図３に示すように、スリーブ部７は、削孔１０４の奥側において、可動軸部４とネジ定着部９との間に設けられる。スリーブ部７は、略円柱状の形状であり、基体部１７と、第１テーパ部１８と、第２テーパ部１９と、を有する。基体部１７は、軸線方向に沿って外径が一定である。基体部１７は、円柱状の形状をなし、軸線方向に延びる外周面（付着面）を有する。この外周面には、複数のふしであるリッジが設けられており、初期状態において定着材３が付着している。従って、初期状態において基体部１７の移動と定着材３の移動とは一致する。換言すると、基体部１７が定着材３に定着している状態では、スリーブ部７は、定着材３に対して滑らない。一方、地山１０１の変形が進行すると、基体部１７と定着材３との間の付着が切れる。従って、この状態では、基体部１７の移動と定着材３の移動とは一致せず、基体部１７と定着材３との間に滑りが生じる。 As shown in FIG. 3, the sleeve portion 7 is provided between the movable shaft portion 4 and the screw fixing portion 9 on the back side of the hole 104. The sleeve portion 7 has a substantially cylindrical shape, and includes a base portion 17, a first taper portion 18, and a second taper portion 19. The base portion 17 has a constant outer diameter along the axial direction. The base portion 17 has a cylindrical shape and has an outer peripheral surface (attachment surface) extending in the axial direction. The outer peripheral surface is provided with a plurality of ridges, and the fixing material 3 is attached in the initial state. Accordingly, in the initial state, the movement of the base portion 17 and the movement of the fixing material 3 coincide. In other words, the sleeve portion 7 does not slide with respect to the fixing material 3 in a state where the base portion 17 is fixed to the fixing material 3. On the other hand, when the deformation of the natural ground 101 proceeds, the adhesion between the base portion 17 and the fixing material 3 is cut. Therefore, in this state, the movement of the base portion 17 and the movement of the fixing material 3 do not coincide with each other, and a slip occurs between the base portion 17 and the fixing material 3.

第１テーパ部１８及び第２テーパ部１９は、軸線方向に沿って外径が変化する。第１テーパ部１８は、開口１０４ａ側に設けられ、スリーブ部７の基端を含む。従って、第１テーパ部１８は、可動軸部４と連結される。第２テーパ部１９は、削孔１０４の奥側に設けられ、スリーブ部７の先端を含む。従って、第２テーパ部１９は、ネジ定着部９と連結される。基体部１７の外径は、ネジ定着部９の外径よりも大きい。第１テーパ部１８及び第２テーパ部１９のそれぞれにおいて、最大の外径は、基体部１７の外径と一致する。 The first tapered portion 18 and the second tapered portion 19 have outer diameters that change along the axial direction. The first taper portion 18 is provided on the opening 104 a side and includes the proximal end of the sleeve portion 7. Accordingly, the first taper portion 18 is connected to the movable shaft portion 4. The second taper part 19 is provided on the back side of the hole 104 and includes the tip of the sleeve part 7. Accordingly, the second taper portion 19 is connected to the screw fixing portion 9. The outer diameter of the base portion 17 is larger than the outer diameter of the screw fixing portion 9. In each of the first taper portion 18 and the second taper portion 19, the maximum outer diameter matches the outer diameter of the base portion 17.

軸線方向に沿った基体部１７の長さＬ１７は、例えば、ロックボルト２の全長（長さＬ２）に対して０．０１以上０．２５以下（０．０１≦（Ｌ１７／Ｌ２）≦０．２５）であってもよい。好ましくは、長さＬ１７が、長さＬ２に対して０．０２５以上０．１以下（０．０２５≦（Ｌ１７／Ｌ２）≦０．１）であってもよい。また、軸線方向に沿った基体部１７の長さＬ１７は、例えば、軸線方向に沿った第１テーパ部１８の長さＬ１８と同じ（Ｌ１７＝Ｌ１８）であるか、それ以下（Ｌ１７≦Ｌ１８）であってもよいし、それ以上（Ｌ１７≧Ｌ１８）であってもよい。例えば、第１テーパ部１８の長さＬ１８は、基体部１７の長さＬ１７に対して、０．０１以上２以下（０．０１≦（Ｌ１８／Ｌ１７）≦２）であってもよい。好ましくは、長さＬ１８が長さＬ１７に対して、０．０５以上１以下（（０．０５≦（Ｌ１８／Ｌ１７）≦１）であってもよい。さらに好ましくは、長さＬ１８が長さＬ１７に対して、０．１２５以上０．７５以下（０．１２５≦（Ｌ１８／Ｌ１７）≦０．７５）であってもよい。 The length L17 of the base portion 17 along the axial direction is, for example, 0.01 or more and 0.25 or less (0.01 ≦ (L17 / L2) ≦ 0. 25). Preferably, the length L17 may be 0.025 or more and 0.1 or less (0.025 ≦ (L17 / L2) ≦ 0.1) with respect to the length L2. The length L17 of the base portion 17 along the axial direction is, for example, the same as the length L18 of the first tapered portion 18 along the axial direction (L17 = L18) or less (L17 ≦ L18). Or more (L17 ≧ L18). For example, the length L18 of the first taper portion 18 may be 0.01 or more and 2 or less (0.01 ≦ (L18 / L17) ≦ 2) with respect to the length L17 of the base portion 17. Preferably, the length L18 may be 0.05 or more and 1 or less ((0.05 ≦ (L18 / L17) ≦ 1) with respect to the length L17. More preferably, the length L18 is the length. It may be 0.125 or more and 0.75 or less (0.125 ≦ (L18 / L17) ≦ 0.75) with respect to L17.

＜リング＞
リング８は、スリーブ部７とシース１２との間に配置されて、スリーブ部７の移動を阻害する。ボルト本体１１の先端１１ａは、シース１２の先端１２ａから突出し、スリーブ部７に固定される。リング８は、このシース１２から突出し、スリーブ部７に固定されるまでの領域に配置される。つまり、リング８は、露出領域Ｒ１に配置される。例えば、リング８は、露出領域Ｒ１において、リング８からスリーブ部７までの距離がリング８からシース１２までの距離よりも大きくなるように配置される。 <Ring>
The ring 8 is disposed between the sleeve portion 7 and the sheath 12 to inhibit the movement of the sleeve portion 7. The tip 11 a of the bolt body 11 protrudes from the tip 12 a of the sheath 12 and is fixed to the sleeve portion 7. The ring 8 protrudes from the sheath 12 and is disposed in a region until it is fixed to the sleeve portion 7. That is, the ring 8 is disposed in the exposed region R1. For example, the ring 8 is arranged such that the distance from the ring 8 to the sleeve portion 7 is larger than the distance from the ring 8 to the sheath 12 in the exposed region R1.

リング８は、円筒状の形状であり、端面８ａ、８ｂと、貫通孔８ｃと、を有する。リング８の端面８ａから端面８ｂへ貫通する貫通孔８ｃは、可動軸部４のボルト本体１１を挿通する。リング８は、軸線方向に沿って外径が一定である。リング８の外径は、スリーブ部７の基体部１７における外径より大きい。リング８の貫通孔８ｃの内径は、ボルト本体１１の外径よりも大きい。好ましくは、内径がボルト本体１１の外径よりも僅かに大きい。一方、リング８の内径は、スリーブ部７の外径よりも小さいことが好ましい。このようなリング８によれば、リング８の端面８ａにスリーブ部７の第１テーパ部１８が当接することができる。 The ring 8 has a cylindrical shape and has end faces 8a and 8b and a through hole 8c. A through hole 8 c that penetrates from the end surface 8 a of the ring 8 to the end surface 8 b passes through the bolt body 11 of the movable shaft portion 4. The ring 8 has a constant outer diameter along the axial direction. The outer diameter of the ring 8 is larger than the outer diameter of the base portion 17 of the sleeve portion 7. The inner diameter of the through hole 8 c of the ring 8 is larger than the outer diameter of the bolt body 11. Preferably, the inner diameter is slightly larger than the outer diameter of the bolt body 11. On the other hand, the inner diameter of the ring 8 is preferably smaller than the outer diameter of the sleeve portion 7. According to such a ring 8, the first taper portion 18 of the sleeve portion 7 can abut on the end surface 8 a of the ring 8.

＜ネジ定着部＞
ネジ定着部９は、ロックボルト２において削孔１０４の最も奥側に配置される。ネジ定着部９は、円柱状の形状を呈し、スリーブ部７に連結される。ネジ定着部９の軸線は、スリーブ部７の軸線に重複する。ネジ定着部９は、その外周面に設けられた雄ネジを有する。この雄ネジは、定着材３との定着力を発揮する。 <Screw fixing section>
The screw fixing portion 9 is disposed on the deepest side of the hole 104 in the lock bolt 2. The screw fixing portion 9 has a cylindrical shape and is connected to the sleeve portion 7. The axis of the screw fixing portion 9 overlaps the axis of the sleeve portion 7. The screw fixing unit 9 has a male screw provided on the outer peripheral surface thereof. This male screw exhibits a fixing force with the fixing material 3.

ネジ定着部９の長さＬ９は、５センチメートル以上３０センチメートル以下であり、一例として２０センチメートルである。つまり、ネジ定着部９の長さＬ９は、スリーブ部７の長さＬ７と略同等としてよい。また、ネジ定着部９の長さＬ９は、ボルト本体１１の長さＬ１１よりも短い。例えば、ネジ定着部９の長さＬ９は、ボルト本体１１の長さＬ１１の１／１１程度としてよい。さらに、例えば、ロックボルト２の全長（長さＬ２）に対してネジ定着部の長さＬ９は、０．００８以上０．１０以下（０．００８≦（Ｌ９／Ｌ２）≦０．１０）であってもよい。好ましくは、０．０１７以上０．０５以下（０．０１７≦（Ｌ９／Ｌ２）≦０．０５）であってもよい。 The length L9 of the screw fixing portion 9 is not less than 5 centimeters and not more than 30 centimeters, and is 20 centimeters as an example. That is, the length L9 of the screw fixing portion 9 may be substantially equal to the length L7 of the sleeve portion 7. Further, the length L9 of the screw fixing portion 9 is shorter than the length L11 of the bolt body 11. For example, the length L9 of the screw fixing portion 9 may be about 1/11 of the length L11 of the bolt body 11. Further, for example, the length L9 of the screw fixing portion is 0.008 or more and 0.10 or less (0.008 ≦ (L9 / L2) ≦ 0.10) with respect to the entire length (length L2) of the lock bolt 2. There may be. Preferably, it may be 0.017 or more and 0.05 or less (0.017 ≦ (L9 / L2) ≦ 0.05).

ネジ定着部９の外径は、２センチメートル以上４センチメートル以下であり、一例として、２．４センチメートルである。つまり、ネジ定着部９の外径は、スリーブ部７の外径よりも小さい。例えば、ネジ定着部９の外径は、スリーブ部７の外径の１／１．１５〜１／１．５であり、一例として１／１．３程度としてよい。また、ネジ定着部９の外径は、可動軸部４におけるボルト本体１１の外径と略同等としてよい。 The outer diameter of the screw fixing portion 9 is not less than 2 centimeters and not more than 4 centimeters, and is, for example, 2.4 centimeters. That is, the outer diameter of the screw fixing portion 9 is smaller than the outer diameter of the sleeve portion 7. For example, the outer diameter of the screw fixing portion 9 is 1 / 1.15 to 1 / 1.5 of the outer diameter of the sleeve portion 7, and may be about 1 / 1.3 as an example. Further, the outer diameter of the screw fixing portion 9 may be substantially equal to the outer diameter of the bolt body 11 in the movable shaft portion 4.

以下、地山１０１の変位に応じたロックボルト２の状態と、ロックボルト２の支保力（支保工作用圧）との関係について、図４、図５及び図６を参照しつつ説明する。図４及び図５は、地山の変位に応じたロックボルト２の状態を概略的に示す図である。図６はロックボルト２の変位と支保力との関係を概略的に示すグラフである。図６の横軸は地山１０１の変位を示し、縦軸はロックボルト２が奏する支保力を示す。支保力は、ロックボルト２に作用する力への反力であるとも言えるので、縦軸はロックボルト２へ作用する力として見てもよい。 Hereinafter, the relationship between the state of the lock bolt 2 according to the displacement of the ground 101 and the support force (support work pressure) of the lock bolt 2 will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 6. 4 and 5 are diagrams schematically showing the state of the lock bolt 2 according to the displacement of the natural ground. FIG. 6 is a graph schematically showing the relationship between the displacement of the lock bolt 2 and the supporting force. The horizontal axis of FIG. 6 shows the displacement of the ground 101, and the vertical axis shows the supporting force exerted by the lock bolt 2. Since the support force can be said to be a reaction force against the force acting on the lock bolt 2, the vertical axis may be viewed as a force acting on the lock bolt 2.

図６において、グラフＧ１はロックボルト２の特性を示す。また、グラフＧ２は比較例１に係るロックボルトの特性を示し、グラフＧ３は比較例２に係るロックボルトの特性を示す。なお、グラフＧ４は高地圧を有する地山１０１の特性を示し、グラフＧ５はグラフＧ４よりも低い地圧を有する地山１０１の特性を示す。 In FIG. 6, a graph G 1 shows the characteristics of the lock bolt 2. Graph G2 shows the characteristics of the rock bolt according to Comparative Example 1, and graph G3 shows the characteristics of the rock bolt according to Comparative Example 2. The graph G4 shows the characteristics of the natural ground 101 having a high ground pressure, and the graph G5 shows the characteristics of the natural ground 101 having a lower ground pressure than the graph G4.

図４の（ａ）部は、ロックボルト２の初期状態を示す。初期状態では、地山１０１の変位はゼロであり、ロックボルト２の支保力もゼロである。 Part (a) of FIG. 4 shows an initial state of the lock bolt 2. In the initial state, the displacement of the natural ground 101 is zero, and the supporting force of the lock bolt 2 is also zero.

図４の（ｂ）部は、初期状態から地山１０１が長さＶ１だけ変位した第２状態を示す。図４の（ｂ）部において、仮想線Ｋ１は、初期状態における地山１０１の表面１０１ｃを示す。第２状態では、ロックボルト２は、ネジ定着部９、スリーブ部７、ボルト本体１１の露出領域Ｒ１及びシース１２が定着材３に定着している。一方、ボルト本体１１の非定着領域Ｒ２は定着材３に定着していない。 Part (b) of FIG. 4 shows a second state in which the natural ground 101 is displaced by the length V1 from the initial state. In part (b) of FIG. 4, a virtual line K1 indicates the surface 101c of the natural ground 101 in the initial state. In the second state, in the lock bolt 2, the screw fixing portion 9, the sleeve portion 7, the exposed region R 1 of the bolt body 11 and the sheath 12 are fixed to the fixing material 3. On the other hand, the non-fixing region R 2 of the bolt body 11 is not fixed to the fixing material 3.

この状態において、地山１０１の変位に伴って定着ユニット６が方向Ｄ１に移動する。そうすると、ロックボルト２において、ネジ定着部９がアンカーとなり、ネジ定着部９及びスリーブ部７の移動及び変形は生じない。一方、地山１０１の変位（Ｖ１）は、ボルト本体１１における非定着領域Ｒ２に伸び（Ｅ１）をもたらす。地山１０１の変位（Ｖ１）が大きいほど、非定着領域Ｒ２に作用する力も大きくなり、当該力に対抗するので、ボルト本体１１が奏する反力（支保力）も大きくなる（グラフＧ１の初期載荷部Ｇ１ａ参照）。ボルト本体１１の非定着領域Ｒ２における支保力は、ボルト本体１１の弾性係数（ヤング率）及びボルト本体１１の断面積に基づくフックの法則により示すことができる。この状態において、ロックボルト２には地山１０１の変位に応じた力が作用するが、非定着領域Ｒ２の伸び（Ｅ１）によって応力は低減される。 In this state, the fixing unit 6 moves in the direction D1 with the displacement of the natural ground 101. Then, in the lock bolt 2, the screw fixing portion 9 becomes an anchor, and the screw fixing portion 9 and the sleeve portion 7 do not move and deform. On the other hand, the displacement (V1) of the natural ground 101 causes an elongation (E1) in the non-fixing region R2 in the bolt body 11. The greater the displacement (V1) of the natural ground 101, the greater the force acting on the non-fixing region R2, and the reaction force (supporting force) exerted by the bolt main body 11 is greater because it opposes the force (initial loading in the graph G1). Part G1a). The supporting force in the non-fixing region R 2 of the bolt body 11 can be expressed by the hook law based on the elastic modulus (Young's modulus) of the bolt body 11 and the cross-sectional area of the bolt body 11. In this state, a force corresponding to the displacement of the natural ground 101 acts on the lock bolt 2, but the stress is reduced by the elongation (E1) of the non-fixing region R2.

ここで、ロックボルト２では、ネジ定着部９が定着材３に定着している間に、地山１０１が変形するとボルト本体１１が引っ張られるように変形する。従って、ボルト本体１１の伸び（Ｅ１）に応じて地山１０１の変形が許容される。このボルト本体１１の伸び（Ｅ１）は、地山１０１の変形（Ｖ１）に伴ってボルト本体１１に作用する応力を緩和するので、ロックボルト２は支保機能を喪失することがなく、地山１０１を支保し続けることができる。そして、ボルト本体１１は、シース１２によって形成された非定着領域Ｒ２によって、定着材３に対して確実に滑ることが可能である。その結果、ネジ定着部９が地山１０１に対する固定点（アンカー）となるので、ボルト本体１１は、地山１０１の変形（Ｖ１）に応じて確実に伸びる（Ｅ１）。 Here, the lock bolt 2 is deformed so that the bolt body 11 is pulled when the ground 101 is deformed while the screw fixing portion 9 is fixed to the fixing material 3. Therefore, deformation of the natural ground 101 is allowed according to the elongation (E1) of the bolt main body 11. The elongation (E1) of the bolt body 11 relieves the stress acting on the bolt body 11 with the deformation (V1) of the ground 101, so that the lock bolt 2 does not lose its support function, and the ground 101 Can continue to be supported. Then, the bolt body 11 can surely slide with respect to the fixing material 3 by the non-fixing region R 2 formed by the sheath 12. As a result, since the screw fixing portion 9 becomes a fixing point (anchor) with respect to the natural ground 101, the bolt main body 11 reliably extends in accordance with the deformation (V1) of the natural ground 101 (E1).

そして、グラフＧ１における点Ｐ１の付近において、ネジ定着部９における付着状態が切れるとする。ネジ定着部９の定着力は、その外周面に形成された雄ネジの形状などによる。従って、雄ネジが形成されていないスリーブ部７やボルト本体１１の露出領域Ｒ１の定着力は、ネジ定着部９の定着力よりも低い。そうすると、ネジ定着部９の付着状態が切れたとき、スリーブ部７及びボルト本体１１の露出領域Ｒ１における定着は、すでに切れていると想定することが妥当である。 Then, it is assumed that the adhesion state at the screw fixing portion 9 is cut off near the point P1 in the graph G1. The fixing force of the screw fixing unit 9 depends on the shape of the male screw formed on the outer peripheral surface thereof. Therefore, the fixing force of the sleeve portion 7 where the male screw is not formed and the exposed region R1 of the bolt body 11 is lower than the fixing force of the screw fixing portion 9. Then, it is reasonable to assume that the fixing in the exposed region R1 of the sleeve portion 7 and the bolt body 11 has already been cut when the attached state of the screw fixing portion 9 is cut.

図５の（ａ）部は、地山１０１がさらにＶ２だけ変位した第３状態を示す。図５の（ａ）部において、仮想線Ｋ２は、第２状態における地山１０１の表面１０１ｃを示す。第２状態では、上述したようにネジ定着部９、スリーブ部７及びボルト本体１１の露出領域Ｒ１における定着は切れており、リング８及びシース１２が定着材３に定着しているだけである。この状態において、地山１０１の変位に伴って定着ユニット６が方向Ｄ１に移動する。 Part (a) of FIG. 5 shows a third state in which the natural ground 101 is further displaced by V2. In FIG. 5A, the virtual line K2 indicates the surface 101c of the natural ground 101 in the second state. In the second state, as described above, the fixing in the exposed region R1 of the screw fixing portion 9, the sleeve portion 7 and the bolt body 11 is cut off, and only the ring 8 and the sheath 12 are fixed to the fixing material 3. In this state, the fixing unit 6 moves in the direction D1 with the displacement of the natural ground 101.

そうすると、ネジ定着部９、スリーブ部７及びボルト本体１１は、地山１０１の変位（Ｖ２）に伴って開口１０４ａ側へ滑る。つまり、ネジ定着部９、スリーブ部７及びボルト本体１１は、定着材３に対して相対的に移動する。図５の（ａ）部では、これらの移動を代表してネジ定着部９の先端９ａの移動（Ｍ１）として示す。つまり、第２状態から第３状態へは、ネジ定着部９、スリーブ部７及びボルト本体１１に実質的な伸びが生じることなく、これらが方向Ｄ１に向かって一様に移動する。この移動（Ｍ１）に際し、ロックボルト２は、初期状態から第２状態へ移行するまでの支保力の態様（初期載荷部Ｇ１ａ）とは異なる態様（変形追従部Ｇ１ｂ）の支保力を発揮する。このネジ定着部９、スリーブ部７及びボルト本体１１の移動は、スリーブ部７がリング８に当接するまで継続することがある。 Then, the screw fixing portion 9, the sleeve portion 7, and the bolt main body 11 slide toward the opening 104a with the displacement (V2) of the ground 101. That is, the screw fixing portion 9, the sleeve portion 7, and the bolt main body 11 move relative to the fixing material 3. In FIG. 5 (a), these movements are represented as movement (M1) of the tip 9a of the screw fixing section 9 as a representative. That is, from the second state to the third state, the screw fixing portion 9, the sleeve portion 7 and the bolt main body 11 do not substantially expand and move uniformly in the direction D1. During this movement (M1), the lock bolt 2 exhibits a support force in a mode (deformation follow-up portion G1b) different from the mode of the support force (initial load portion G1a) until the transition from the initial state to the second state. The movement of the screw fixing portion 9, the sleeve portion 7, and the bolt main body 11 may continue until the sleeve portion 7 comes into contact with the ring 8.

上述したように、スリーブ部７は、定着材３を押しつぶす或いは定着材３を押し退けつつ削孔１０４の開口１０４ａの方向に移動する。つまり、スリーブ部７は、スリーブ部７とリング８との間に存在する定着材３に妨げられながら、方向Ｄ１に沿って移動する。従って、支保力は、軸方向に直交する仮想面への第１テーパ部１８（図３参照）の投影面積、第１テーパ部１８の角度、定着材３の材料特性などにより制御できる。第２状態から第３状態へ移行する間の変位と支保力との関係は、グラフＧ１における変形追従部Ｇ１ｂに示す。変形追従部Ｇ１ｂの傾きは、初期載荷部Ｇ１ａにおける傾きよりも小さい。 As described above, the sleeve portion 7 moves in the direction of the opening 104 a of the hole 104 while crushing the fixing material 3 or pushing the fixing material 3 away. That is, the sleeve portion 7 moves along the direction D1 while being blocked by the fixing material 3 existing between the sleeve portion 7 and the ring 8. Therefore, the supporting force can be controlled by the projected area of the first tapered portion 18 (see FIG. 3) on the virtual plane orthogonal to the axial direction, the angle of the first tapered portion 18, the material characteristics of the fixing material 3, and the like. The relationship between the displacement and the supporting force during the transition from the second state to the third state is shown in the deformation follow-up part G1b in the graph G1. The inclination of the deformation following part G1b is smaller than the inclination in the initial loading part G1a.

要するに、実施形態に係るロックボルト２では、スリーブ部７が、地山１０１の変形に伴って、削孔１０４の開口１０４ａの方向に移動（Ｍ１）する。従って、地山１０１の変形に伴ってロックボルト２に作用する応力が、ロックボルト２の移動によって緩和される。そうすると、ロックボルト２の支保工としての機能を喪失させるような応力の発生が抑制され、地山１０１のより大きな変形を許容できる。そして、ボルト本体１１には、シース１２に覆われた部分に非定着領域Ｒ２が形成されており、この非定着領域Ｒ２では、ボルト本体１１が定着材３に定着していないので、定着材３との間で抵抗力が生じない。その結果、スリーブ部７の移動を妨げないように、ボルト本体１１を定着材３に対して確実に滑らせることが可能になる。従って、ロックボルト２は、支保工としての機能を喪失することなく、地山１０１の変形をさらに許容できる。従って、地山１０１の大きな変形にも確実に追従できる。 In short, in the lock bolt 2 according to the embodiment, the sleeve portion 7 moves (M1) in the direction of the opening 104a of the drilling hole 104 as the ground mountain 101 is deformed. Therefore, the stress acting on the lock bolt 2 with the deformation of the natural ground 101 is relieved by the movement of the lock bolt 2. If it does so, generation | occurrence | production of the stress which loses the function as a support work of the lock bolt 2 will be suppressed, and the larger deformation | transformation of the natural ground 101 can be accept | permitted. The bolt body 11 is formed with a non-fixing region R2 in a portion covered with the sheath 12, and the bolt body 11 is not fixed to the fixing material 3 in the non-fixing region R2. There is no resistance between the two. As a result, the bolt body 11 can be reliably slid relative to the fixing material 3 so as not to hinder the movement of the sleeve portion 7. Therefore, the lock bolt 2 can further allow deformation of the natural ground 101 without losing the function as a support work. Accordingly, it is possible to reliably follow a large deformation of the natural ground 101.

図５の（ｂ）部は、地山１０１がさらにＶ３だけ変位した第４状態を示す。図５の（ｂ）部において、仮想線Ｋ３は、第３状態における地山１０１の表面１０１ｃを示す。第４状態では、スリーブ部７がリング８に当接している。この状態において、地山１０１の変位に伴って定着ユニット６が方向Ｄ１に移動すると、リング８がスリーブ部７の移動を妨げる。従って、スリーブ部７及びリング８がアンカーとなり、スリーブ部７などの方向Ｄ１へ沿う移動は、実質的に生じないと仮定してよい。その結果、地山１０１の変位に起因する力は、再びボルト本体１１の非定着領域Ｒ２に伸び（Ｅ２）をもたらす。つまり、地山１０１の変位（Ｖ３）が大きいほど、非定着領域Ｒ２に作用する力も大きくなり、当該力に対抗するので、ボルト本体１１が奏する反力（支保力）も大きくなる（グラフＧ１の変形制御部Ｇ１ｃ参照）。 Part (b) of FIG. 5 shows a fourth state in which the natural ground 101 is further displaced by V3. In the part (b) of FIG. 5, the virtual line K3 indicates the surface 101c of the natural ground 101 in the third state. In the fourth state, the sleeve portion 7 is in contact with the ring 8. In this state, when the fixing unit 6 moves in the direction D1 with the displacement of the ground 101, the ring 8 prevents the sleeve portion 7 from moving. Accordingly, it may be assumed that the sleeve portion 7 and the ring 8 serve as anchors, and that the movement of the sleeve portion 7 and the like along the direction D1 does not substantially occur. As a result, the force resulting from the displacement of the natural ground 101 extends (E2) to the non-fixing region R2 of the bolt body 11 again. That is, the greater the displacement (V3) of the natural ground 101, the greater the force acting on the non-fixing region R2, and the reaction force (supporting force) exerted by the bolt main body 11 is greater because it counters this force (in the graph G1). (See deformation control unit G1c).

なお、第３状態から第４状態へ移行する際の支保力は、リング８の抵抗力を考慮してもよい。上記の説明では、地山１０１の変位に応じてスリーブ部７及びリング８は移動しないものとした。しかし、リング８の形状や定着材３の材料特性によっては、地山１０１の変位に応じてリング８も開口１０４ａ側に移動する場合もあり得る。その場合には、抵抗力は、リング８が定着材３の抵抗力に逆らって移動するときに生じる力と、上記のボルト本体１１における力との合力であるとしてもよい。そして、支保力が力（Ｆ３）に達したとき、ロックボルト２はその支保機能を喪失するとする。 In addition, the supporting force at the time of shifting from the third state to the fourth state may consider the resistance force of the ring 8. In the above description, it is assumed that the sleeve portion 7 and the ring 8 do not move according to the displacement of the natural ground 101. However, depending on the shape of the ring 8 and the material characteristics of the fixing material 3, the ring 8 may also move toward the opening 104 a according to the displacement of the ground 101. In that case, the resistance force may be a resultant force of the force generated when the ring 8 moves against the resistance force of the fixing material 3 and the force in the bolt body 11 described above. When the support force reaches the force (F3), the lock bolt 2 loses its support function.

そうすると、実施形態に係るロックボルト２は、地山１０１の変位（Ｔ２）において力（Ｆ２）までの支保力を奏することができる。 Then, the lock bolt 2 according to the embodiment can exert a supporting force up to the force (F2) in the displacement (T2) of the natural ground 101.

＜比較例１＞
ここで、比較例１に係るロックボルトについて説明する。図１０の（ａ）部に示すように、比較例１に係るロックボルト２０１は、定着材３に埋め込まれた部分の全体が定着材３に付着する。この構成によれば、ロックボルト２０１はその軸方向に延びたり、移動したりすることが実質的にできない。そうすると、地山１０１の変位に起因してロックボルト２０１に作用する応力は、ロックボルト２０１の伸び及び移動により低減されることがない。従って、図６のグラフＧ２に示すように、ロックボルト２０１は、ロックボルト２０１の弾性係数と断面積とに従って伸びる。ここで、比較例１に係るロックボルト２０１は伸び及び移動により応力が低減されることがないので、グラフＧ２の傾きは、グラフＧ１の傾きよりも大きくなる。そして、ロックボルト２０１の許容応力（Ｆ２）に達したときにその支保機能を喪失する。従って、比較例１に係るロックボルト２０１は、発揮し得る支保力の最大値（Ｆ２）は、実施形態に係るロックボルト２と同程度とし得るが、対応可能な変位量（Ｔ１）が実施形態に係るロックボルト２に比較して狭い。 <Comparative Example 1>
Here, the lock bolt according to Comparative Example 1 will be described. As shown in part (a) of FIG. 10, the lock bolt 201 according to Comparative Example 1 has the entire portion embedded in the fixing material 3 attached to the fixing material 3. According to this configuration, the lock bolt 201 cannot substantially extend or move in the axial direction. Then, the stress acting on the lock bolt 201 due to the displacement of the natural ground 101 is not reduced by the extension and movement of the lock bolt 201. Therefore, as shown in the graph G2 of FIG. 6, the lock bolt 201 extends according to the elastic coefficient and the cross-sectional area of the lock bolt 201. Here, since the stress is not reduced by the elongation and movement of the lock bolt 201 according to Comparative Example 1, the slope of the graph G2 is larger than the slope of the graph G1. When the allowable stress (F2) of the lock bolt 201 is reached, the supporting function is lost. Therefore, although the maximum value (F2) of the supporting force that can be exhibited by the lock bolt 201 according to the comparative example 1 can be approximately the same as that of the lock bolt 2 according to the embodiment, the corresponding displacement amount (T1) is the embodiment. It is narrower than the lock bolt 2 according to.

＜比較例２＞
さらに、比較例２に係るロックボルトについて説明する。図１０の（ｂ）部に示すように、比較例２に係るロックボルト３０１は、定着材３に対する定着力が強いアンカー３０２と、当該アンカー３０２よりも定着力が弱いスムース３０３と、を有する。この構成によれば、スムース３０３の付着が切れ、且つ、アンカー３０２の付着が保たれているとき、ロックボルト３０１の伸びにより応力が低減されつつロックボルト３０１が変形する状態（図６のグラフＧ３における符号Ｇ３ａ参照）が生じる。その後、さらにアンカー３０２の付着が切れると、ロックボルト３０１はそれ以上の支保力（Ｆ３）を生じることができず、地山１０１の変位の増加によらず、一定の支保力（Ｆ３）を生じる状態（グラフＧ３における符号Ｇ３ｂ参照）となる。従って、比較例２に係るロックボルト３０１は、対応可能な変位量は実施形態に係るロックボルト２と同程度或いはそれ以上とし得るが、発揮し得る支保力の最大値（Ｆ３）が実施形態に係るロックボルト２に比較して低い。 <Comparative example 2>
Furthermore, the lock bolt according to Comparative Example 2 will be described. As shown in part (b) of FIG. 10, the lock bolt 301 according to the comparative example 2 includes an anchor 302 having a strong fixing force with respect to the fixing material 3 and a smooth 303 having a fixing force weaker than the anchor 302. According to this configuration, when the smooth 303 is not attached and the anchor 302 is kept attached, the lock bolt 301 is deformed while the stress is reduced by the elongation of the lock bolt 301 (graph G3 in FIG. 6). Is generated). Thereafter, when the anchor 302 is further unattached, the lock bolt 301 cannot generate a further supporting force (F3), and generates a constant supporting force (F3) regardless of an increase in displacement of the ground 101. It becomes a state (see symbol G3b in the graph G3). Therefore, in the lock bolt 301 according to the comparative example 2, the amount of displacement that can be handled can be equal to or greater than that of the lock bolt 2 according to the embodiment, but the maximum value (F3) of the supporting force that can be exerted in the embodiment. It is low compared with the lock bolt 2 concerned.

＜第２実施形態＞
次に、図７に示す第２実施形態に係るロックボルト２Ａについて説明する。ロックボルト２Ａは、主要な構成要素として、スリーブ部７と、可動軸部４Ａと、リング８と、ネジ定着部９と、定着ユニット６と、を有する。上記の構成要素において、定着ユニット６、スリーブ部７、リング８及びネジ定着部９は、第１実施形態に係るロックボルト２と同様であるので、詳細な説明を省略する。以下、可動軸部４Ａについて詳細に説明する。 Second Embodiment
Next, the lock bolt 2A according to the second embodiment shown in FIG. 7 will be described. The lock bolt 2 A includes a sleeve portion 7, a movable shaft portion 4 A, a ring 8, a screw fixing portion 9, and a fixing unit 6 as main components. In the above components, the fixing unit 6, the sleeve portion 7, the ring 8, and the screw fixing portion 9 are the same as those of the lock bolt 2 according to the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted. Hereinafter, the movable shaft portion 4A will be described in detail.

可動軸部４Ａは、ボルト本体１１と、第１のシース２１と、第２のシース２２と、を有する。すなわち、第２実施形態に係るロックボルト２Ａは、第１のシース２１及び第２のシース２２を有する点で、第１実施形態に係るロックボルト２と相違する。第１のシース２１は、ボルト本体１１に非定着領域Ｒ３ａを形成する。第２のシース２２は、ボルト本体１１に非定着領域Ｒ３ｂを形成する。また、第１のシース２１及び第２のシース２２において、その外径及び内径は、第１実施形態に係るシース１２と同様である。一方、第２実施形態に係る第１のシース２１及び第２のシース２２は、所定の方向Ｄ１における長さが、第１実施形態に係るシース１２と相違する。具体的には、第１のシース２１及び第２のシース２２は、シース１２よりも短い。さらには、第１のシース２１の長さＬ２１と第２のシース２２の長さＬ２２を足し合わせた合計長さ（Ｌ２１＋Ｌ２２）は、シース１２の長さＬ１２よりも短い（Ｌ２１＋Ｌ２２＜Ｌ１２）。 The movable shaft portion 4 A includes a bolt body 11, a first sheath 21, and a second sheath 22. That is, the lock bolt 2A according to the second embodiment is different from the lock bolt 2 according to the first embodiment in that it has a first sheath 21 and a second sheath 22. The first sheath 21 forms a non-fixing region R3a in the bolt body 11. The second sheath 22 forms a non-fixing region R3b in the bolt body 11. Further, the outer diameter and inner diameter of the first sheath 21 and the second sheath 22 are the same as those of the sheath 12 according to the first embodiment. On the other hand, the first sheath 21 and the second sheath 22 according to the second embodiment are different from the sheath 12 according to the first embodiment in the length in the predetermined direction D1. Specifically, the first sheath 21 and the second sheath 22 are shorter than the sheath 12. Furthermore, the total length (L21 + L22) of the length L21 of the first sheath 21 and the length L22 of the second sheath 22 is shorter than the length L12 of the sheath 12 (L21 + L22 <L12).

第１のシース２１は、リング８側（スリーブ部７側或いはネジ定着部９側）に配置される。例えば、第１のシース２１の先端２１ａは、リング８の近傍に配置してよい。つまり、先端２１ａは、第１実施形態に係るシース１２の先端１２ａと同じ位置に配置される。
また、第２のシース２２は、定着ユニット６側に配置される。このとき、第２のシース２２の基端２２ｂは、定着ユニット６に接触してよい。つまり、基端２２ｂは、第１実施形態に係るシース１２の基端１２ｂと同じ位置に配置される。 The first sheath 21 is disposed on the ring 8 side (the sleeve portion 7 side or the screw fixing portion 9 side). For example, the tip 21 a of the first sheath 21 may be disposed in the vicinity of the ring 8. That is, the tip 21a is disposed at the same position as the tip 12a of the sheath 12 according to the first embodiment.
The second sheath 22 is disposed on the fixing unit 6 side. At this time, the base end 22 b of the second sheath 22 may contact the fixing unit 6. That is, the base end 22b is disposed at the same position as the base end 12b of the sheath 12 according to the first embodiment.

第１のシース２１及び第２のシース２２の合計長さ（Ｌ２１＋Ｌ２２）と、第１のシース２１及び第２のシース２２の配置によれば、第１のシース２１と第２のシース２２との間には、隙間が形成される。この隙間からは、ボルト本体１１の一部（定着領域Ｒ４）が露出する。第１のシース２１の長さＬ２１が第２のシース２２の長さＬ２２と等しい（Ｌ２１＝Ｌ２２）とすれば、定着領域Ｒ４は、ボルト本体１１の略中央に形成される。 According to the total length (L21 + L22) of the first sheath 21 and the second sheath 22 and the arrangement of the first sheath 21 and the second sheath 22, the first sheath 21 and the second sheath 22 A gap is formed between them. A part of the bolt body 11 (fixing region R4) is exposed from the gap. If the length L21 of the first sheath 21 is equal to the length L22 of the second sheath 22 (L21 = L22), the fixing region R4 is formed at the approximate center of the bolt body 11.

定着領域Ｒ４は、定着材３と直接に接触し、定着領域Ｒ４には定着材３が定着する。つまり、可動軸部４Ａは、意図的にボルト本体１１の一部を第１のシース２１及び第２のシース２２から露出させ、定着材３を付着させることにより、アンカーとなり得る箇所を形成する。従って、定着領域Ｒ４の長さＬ１１ｂは、アンカーとしての機能を確実に発揮するため、第２のシース２２とスリーブ部７との間に形成される露出領域Ｒ１の長さＬ１１ａよりも長い。 The fixing region R4 is in direct contact with the fixing material 3, and the fixing material 3 is fixed in the fixing region R4. That is, the movable shaft portion 4A intentionally exposes a part of the bolt main body 11 from the first sheath 21 and the second sheath 22 and attaches the fixing material 3, thereby forming a portion that can be an anchor. Accordingly, the length L11b of the fixing region R4 is longer than the length L11a of the exposed region R1 formed between the second sheath 22 and the sleeve portion 7 in order to reliably function as an anchor.

この構成によれば、ロックボルト２Ａは、非定着領域Ｒ３ａ、Ｒ３ｂをボルト本体１１に形成することができる。従って、ボルト本体１１の全面が定着材３に定着する構成と比較して、確実にボルト本体１１を定着材３に対して滑らせることができる。さらに、この構成によれば、ロックボルト２Ａは、定着領域Ｒ４をボルト本体１１に形成することができる。従って、ボルト本体１１が定着材３に対して定着する箇所を、ネジ定着部９に加えて、さらに増やすことができる。その結果、ボルト本体１１が定着した状態を確実に形成することができる。 According to this configuration, the lock bolt 2A can form the non-fixing regions R3a and R3b in the bolt body 11. Therefore, the bolt body 11 can be reliably slid relative to the fixing material 3 as compared with the configuration in which the entire surface of the bolt body 11 is fixed to the fixing material 3. Furthermore, according to this configuration, the lock bolt 2A can form the fixing region R4 in the bolt body 11. Therefore, the number of locations where the bolt body 11 is fixed to the fixing material 3 can be further increased in addition to the screw fixing portion 9. As a result, it is possible to reliably form a state in which the bolt body 11 is fixed.

なお、第２実施形態に係るロックボルト２Ａの可動軸部４Ａでは、第１のシース２１の長さＬ２１は、第２のシース２２の長さＬ２２と異なっていてもよい。これらの長さＬ２１、Ｌ２２を適宜選択することにより、ボルト本体１１における定着領域Ｒ４の位置及びその長さを設定することができる。 In the movable shaft portion 4A of the lock bolt 2A according to the second embodiment, the length L21 of the first sheath 21 may be different from the length L22 of the second sheath 22. By appropriately selecting these lengths L21 and L22, the position and length of the fixing region R4 in the bolt body 11 can be set.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施してよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, you may implement in various forms, without being limited to the said embodiment.

例えば、第１支持部の構成は、スリーブ部７に限定されず、地山１０１の変位に対応した支保力を発揮できる構成を採用してよい。例えば、図８に示すように、変形例１に係るロックボルト２Ｂは、第１支持部としてのスライド部２４を有する。スライド部２４は、ネジ定着部９に対するボルト本体１１の移動可能な範囲を規制する。 For example, the configuration of the first support portion is not limited to the sleeve portion 7, and a configuration capable of exhibiting a supporting force corresponding to the displacement of the natural ground 101 may be adopted. For example, as illustrated in FIG. 8, the lock bolt 2 B according to the first modification includes a slide portion 24 as a first support portion. The slide part 24 regulates a movable range of the bolt main body 11 with respect to the screw fixing part 9.

スライド部２４は、円筒状のシリンダケース２５を有する。シリンダケース２５は、可動軸部４のボルト本体１１及びネジ定着部９との位置関係において、一方を他方に対して相対的に移動可能に連結する。また、シリンダケース２５は、ボルト本体１１及びネジ定着部９との位置関係において、一方に対して他方が移動可能な範囲を規定する。 The slide part 24 has a cylindrical cylinder case 25. The cylinder case 25 is connected to the bolt main body 11 and the screw fixing portion 9 of the movable shaft portion 4 such that one of the cylinder case 25 and the other is movable relative to the other. The cylinder case 25 defines a range in which the other can move with respect to one in the positional relationship between the bolt body 11 and the screw fixing portion 9.

シリンダケース２５の先端２５ａには、ネジ定着部９が固定される。つまり、先端２５ａは、削孔１０４の底面と対面する。シリンダケース２５の内部には、ピストン２６が収容される。シリンダケース２５の内径は、ピストン２６の外径よりもわずかに大きい。要するに、シリンダケース２５に対してピストン２６が摺動可能であればよい。ピストン２６には、ボルト本体１１の先端１１ａが固定される。シリンダケース２５の基端２５ｂは、貫通孔を有する。貫通孔には、ボルト本体１１が挿通される。貫通孔の中心軸線は、シリンダケース２５の中心軸線と重複する。貫通孔の内径は、ボルト本体１１の外径よりもわずかに大きい。 A screw fixing portion 9 is fixed to the tip 25 a of the cylinder case 25. That is, the tip 25 a faces the bottom surface of the drilling hole 104. A piston 26 is accommodated in the cylinder case 25. The inner diameter of the cylinder case 25 is slightly larger than the outer diameter of the piston 26. In short, it is sufficient that the piston 26 is slidable with respect to the cylinder case 25. The front end 11 a of the bolt body 11 is fixed to the piston 26. The base end 25b of the cylinder case 25 has a through hole. The bolt body 11 is inserted through the through hole. The central axis of the through hole overlaps with the central axis of the cylinder case 25. The inner diameter of the through hole is slightly larger than the outer diameter of the bolt body 11.

シリンダケース２５には、圧縮バネ２７が収容される。圧縮バネ２７は、ピストン２６と基端２５ｂの間に配置される。圧縮バネ２７は、ネジ定着部９に対してボルト本体１１が開口１０４ａ側へ移動するときに、移動方向とは逆方向の力を発生させる。 A compression spring 27 is accommodated in the cylinder case 25. The compression spring 27 is disposed between the piston 26 and the base end 25b. The compression spring 27 generates a force in the direction opposite to the moving direction when the bolt main body 11 moves toward the opening 104 a with respect to the screw fixing portion 9.

この構成によれば、地山１０１が変位すると、ロックボルト２Ｂは、まず、スライド部２４の変形が生じる。つまり、地山１０１の変位に基づく力に応じて、ボルト本体１１が引っ張られる。従って、ピストン２６が圧縮バネ２７を圧縮しつつ、開口１０４ａ側へ移動する形態が生じる（第１支保形態）。このとき、ボルト本体１１には非定着領域Ｒ２が形成されているので、ボルト本体１１は、定着材３に起因する付着力の影響を実質的に無視した状態で、移動することができる。次に、圧縮バネ２７が最小長さまで縮むと、それ以後は、ネジ定着部９をアンカーとして、ボルト本体１１が伸びる形態（第２支保形態）が生じる。この形態においても、非定着領域Ｒ２により、ボルト本体１１は、定着材３に起因する付着力の影響を実質的に無視した状態で、伸びることができる。第１支保形態と第２支保形態とでは、地山１０１の変位と支保力との関係が異なる。従って、多様な地山特性に対して好適に対応することができる。 According to this configuration, when the natural ground 101 is displaced, the slide bolt 24 is first deformed in the lock bolt 2B. That is, the bolt body 11 is pulled according to the force based on the displacement of the natural ground 101. Therefore, a form in which the piston 26 moves toward the opening 104a while compressing the compression spring 27 occurs (first support form). At this time, since the non-fixing region R 2 is formed in the bolt main body 11, the bolt main body 11 can move in a state where the influence of the adhesive force caused by the fixing material 3 is substantially ignored. Next, when the compression spring 27 is contracted to the minimum length, a form (second support form) in which the bolt main body 11 extends using the screw fixing portion 9 as an anchor thereafter occurs. Also in this embodiment, the bolt main body 11 can be extended by the non-fixing region R2 in a state where the influence of the adhesive force caused by the fixing material 3 is substantially ignored. The relationship between the displacement of the natural ground 101 and the support force is different between the first support form and the second support form. Therefore, it is possible to suitably cope with various natural ground characteristics.

また、例えば、ロックボルトは、ネジ定着部９を備えていなくともよい。図９の（ａ）部に示すように、変形例２に係るロックボルト２Ｃは、第１実施形態に係るロックボルト２に対してネジ定着部９を備えない点で相違する。その他のスリーブ部７、可動軸部４の構成は、第１実施形態に係るロックボルト２と同様である。同様に、図９の（ｂ）部に示すように、変形例３に係るロックボルト２Ｄは、第２実施形態に係るロックボルト２Ａに対してネジ定着部９を備えない点で相違する。その他のスリーブ部７、可動軸部４Aの構成は、第２実施形態に係るロックボルト２Ａと同様である。さらに同様に、図９の（ｃ）部に示すように、変形例４に係るロックボルト２Ｅは、変形例１に係るロックボルト２Ｂに対してネジ定着部９を備えない点で相違する。その他のスリーブ部７、可動軸部４の構成は、変形例１に係るロックボルト２Ｂと同様である。 For example, the lock bolt may not include the screw fixing unit 9. As shown in part (a) of FIG. 9, the lock bolt 2 C according to the modified example 2 is different from the lock bolt 2 according to the first embodiment in that the screw fixing part 9 is not provided. Other configurations of the sleeve portion 7 and the movable shaft portion 4 are the same as those of the lock bolt 2 according to the first embodiment. Similarly, as shown in FIG. 9B, the lock bolt 2D according to the modification 3 is different from the lock bolt 2A according to the second embodiment in that the screw fixing portion 9 is not provided. Other configurations of the sleeve portion 7 and the movable shaft portion 4A are the same as those of the lock bolt 2A according to the second embodiment. Similarly, as shown in part (c) of FIG. 9, the lock bolt 2E according to the modification 4 is different from the lock bolt 2B according to the modification 1 in that the screw fixing part 9 is not provided. Other configurations of the sleeve portion 7 and the movable shaft portion 4 are the same as those of the lock bolt 2B according to the first modification.

１…支保構造、２，２Ａ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ…ロックボルト、３…定着材、４…可動軸部、６…定着ユニット（定着部）、７…スリーブ部（第１支持部）、８…リング、９…ネジ定着部（第２支持部）、１１…ボルト本体（ボルト）、１２…シース、１３…シール部材、１４…座金、１６…ナット、１７…基体部、１８…第１テーパ部、１９…第２テーパ部、２１…第１のシース、２２…第２のシース、２４…スライド部、２５…シリンダケース、２６…ピストン、２７…圧縮バネ、１０１…地山、１０２…トンネル、１０３…コンクリート壁、１０４…削孔、２０１、３０１…ロックボルト、３０２…アンカー、３０３…スムース、Ｒ１…露出領域、Ｒ２，Ｒ３ａ，Ｒ３ｂ…非定着領域、Ｒ４…定着領域。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Support structure, 2, 2A, 2C, 2D, 2E ... Lock bolt, 3 ... Fixing material, 4 ... Movable shaft part, 6 ... Fixing unit (fixing part), 7 ... Sleeve part (1st support part), 8 ... Ring, 9 ... Screw fixing part (second support part), 11 ... Bolt body (bolt), 12 ... Sheath, 13 ... Seal member, 14 ... Washer, 16 ... Nut, 17 ... Base part, 18 ... First taper , 19 ... second taper part, 21 ... first sheath, 22 ... second sheath, 24 ... slide part, 25 ... cylinder case, 26 ... piston, 27 ... compression spring, 101 ... ground mountain, 102 ... tunnel DESCRIPTION OF SYMBOLS 103 ... Concrete wall 104 ... Drilling hole 201, 301 ... Rock bolt, 302 ... Anchor, 303 ... Smooth, R1 ... Exposed area, R2, R3a, R3b ... Non-fixing area, R4 ... Fixing area.

Claims

A lock bolt embedded in a fixing material filled in a hole provided in a natural ground and supporting the natural ground in response to the deformation of the natural ground,
A first support portion disposed on the back side of the hole and moving in the direction of the opening of the hole in accordance with the deformation of the natural ground;
It is arranged on the opening side of the hole with respect to the first support part, the distal end is connected to the first support part, the base end protrudes from the opening of the hole and is attached to the surface of the natural ground surrounding the opening. A lock bolt comprising: a bolt; and a movable shaft portion having a through hole through which the bolt is inserted and a sheath that forms a non-fixing region where the fixing material is not fixed in the bolt.

A second support portion that is disposed on the deeper side of the hole than the first support portion, has a base end connected to the first support portion, and adheres to the fixing material;
The lock bolt according to claim 1, wherein the bolt extends along with deformation of the natural ground while the second support portion is attached to the fixing material.

The lock bolt according to claim 2, further comprising a third support part that is disposed between the first support part and the sheath and inhibits the movement of the first support part accompanying the deformation of the natural ground.

The sheath forms one continuous non-fixing region with respect to the bolt,
The lock bolt according to any one of claims 1 to 3, wherein the non-fixing region extends from the opening of the hole to the first support portion.

4. The sheath according to claim 1, wherein the sheath forms a plurality of the non-fixing regions spaced from each other and a fixing region formed between the non-fixing regions and fixed to the fixing material with respect to the bolt. A lock bolt according to any one of the above.

A support structure provided in a natural ground,
A fixing material filled in holes formed in the natural ground;
A first support portion disposed on the back side of the hole, embedded in the fixing material, and moved in the direction of the opening of the hole with deformation of the ground;
It is arranged on the opening side of the hole with respect to the first support part, the distal end is connected to the first support part, the base end protrudes from the opening of the hole and is attached to the surface of the natural ground surrounding the opening. A movable shaft portion having a bolt and a sheath that has a through-hole through which the bolt is inserted and forms a non-fixing region where the fixing material is not fixed in the bolt;
A support structure comprising: a fixing portion provided at a base end portion of the bolt at the opening of the hole and maintaining a relative position with respect to the natural ground.