JP3230160B2 - コンクリートスチール製ルーフボルトを掘削孔内に係止する手段 - Google Patents

コンクリートスチール製ルーフボルトを掘削孔内に係止する手段

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JP3230160B2 JP51639694A JP51639694A JP3230160B2 JP 3230160 B2 JP3230160 B2 JP 3230160B2 JP 51639694 A JP51639694 A JP 51639694A JP 51639694 A JP51639694 A JP 51639694A JP 3230160 B2 JP3230160 B2 JP 3230160B2
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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/008Anchoring or tensioning means

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  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)
  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
  • Foundations (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、掘削孔内にルーフボルトを係止するための
係止手段であって、ルーフボルトの外周に位置する本体
部と、本体部から径方向に突出して先端が前記掘削孔内
壁に対して押圧される把持用タブと、本体部の全長に亘
って延びる長手方向スリットとを備え、ルーフボルト外
周に取り付け時に本体部が弾性的に曲がるように構成さ
れ、更に、本体部から本体部の内部に向かって突出しル
ーフボルトの外表面に対して押圧されるように構成され
た固定用タブを備えた係止手段に関する。
背景技術 ルーフボルトは、用途に応じて樹脂あるいはコンクリ
ートをグラウトして掘削孔内に注入することにより、取
り付けられる。グラウト注入時特にグラウトが固化する
間ボルトを掘削孔内の所定の位置に維持するために、ボ
ルトをその岩面側端部や反対側端部で掘削構内に係止す
べく、種々の方法が用いられている。
広く用いられる係止装置の一つは、ルーフボルトの端
部に設けた楔状部と、それに係る伸張部とから成る。ボ
ルトを掘削孔に挿入すると、楔状部は伸張部内を貫通
し、伸張部を押し広げて孔表面に当接させると共にボル
トを所定の位置に係止する。この装置では、ボルトの一
方の端部に取り付けたナットによりボルトにある程度の
プレストレスをかけ、岩盤を補強するようにしてもよ
い。ルーフボルトを係止するための別の公知の方法は、
別個の楔を用いてボルトをその孔側端部で係止すること
である。この場合、ボルトにプレストレスをかけること
はできず、岩盤は、単にコンクリートの固化中にボルト
と岩盤の間に形成された接合部により、補強される。
独国特許第3204417号は、ボルトの周囲に配設した別
個の係止部材を用いてボルトを掘削孔内に係止する装置
を教示している。この係止部材は、縁部に歯状の突起を
有する固定用スリーブから成る。この装置では、ボルト
を孔に挿入すると、ボルトがスリーブを押圧して突起を
屈曲させ、孔の内壁に当接させる。突起は、孔の表面側
端部の方を向いているので、ボルトが孔から容易に抜け
ずコンクリートの固化中に所定の位置から動かないよう
に、ボルトを係止する。この装置の問題点は、突起がか
なり弱くコンクリートの乾燥前にボルトにプレストレス
をかけることができないので、ボルトを単に所定の位置
に留め置くに過ぎないことにある。更に、この独国特許
公報の係止手段は、係止手段を取り付けることができな
い突出部を表面に有するコンクリートスチール製ボルト
の場合、使用に適さない。
本発明の一つの目的は、様々なルーフボルト特にコン
クリートスチール製ルーフボルトに使用するに適しその
周囲の所望の箇所に容易に取り付け得る、ルーフボルト
用係止手段を提供することである。
発明の開示 本発明の別の目的は、ボルトを孔に挿入直後コンクリ
ートが固化する前に、ボルトに適当なプレストレスをか
け得る係止手段を提供することである。本発明に得る係
止手段の特徴は、挿入方向に対してルーフボルトの長手
方向に係止手段が摺動するのを防ぐ固定用タブと、ルー
フボルトにプレストレスをかけている間にルーフボルト
が係止手段に対して逆方向に摺動するのを防ぐ固定用タ
ブとが、互いに逆方向に傾斜していること、更に、本体
部の長手方向スリットの幅が、スリットを通って本体部
の内側にルーフボルトを挿入し得るようになっている、
ことにある。
本発明の本質的な特徴は、この係止手段をルーフボル
トの周囲に沿うように湾曲する薄板で形成し、本体部の
一方の側に一本の長手方向のスリットを入れることによ
り、ルーフボルトの周囲に取り付ける際に本体部が弾性
的に曲がるようにしていることにある。本発明の好まし
い実施例の本質的な特徴は、前記スリットが、ルーフボ
ルト特にルーフボルトとして使用されるコンクリートス
チールを係止手段の内側に挿入し得るような幅を有する
ことである。本発明の別の特徴は、把持用タブが本体部
から突出しており、この把持用タブは、本体側では幅広
で先端に向かうにつれて細くなり、その先端が描く弧の
直径がボルト用の掘削孔の直径より大きくなるように曲
がっていることにある。本発明の更に別の本質的な特徴
は、本体部が、内側に向けて突出する固定用タブを有
し、このタブがルーフボルト表面に当接して位置決めさ
れてルーフボルトの長手方向に係止手段を係止すること
にある。本発明の好ましい実施例の別の本質的な特徴
は、本体部が長手方向の少なくとも2か所に把持用タブ
を有することにある。本発明の好ましい実施例は、更
に、本体部が、その長手方向の少なくとも2つの連続し
た位置に、本体部の内側の方に突出する固定用タブを有
する。本発明の好ましい実施例は、更に、把持用タブ及
び固定用タブがいずれも、適切な方法で薄板に切れ込み
を入れ孔を開け各々の方向に折り曲げることにより、形
成されている。
本発明に係る装置の利点は、弾性的な係止手段が曲が
るように係止手段をその端部或いは好ましくはその側部
からボルト上に押し込むことにより、係止手段をルーフ
ボルト周囲に容易に取り付け得る、ということにある。
好ましい実施例において、係止手段の側面のスリット
は、コンクリートスチール製等のルーフボルトを嵌入し
得る程度に広がる。本発明に係る係止手段の別の利点
は、ルーフボルトをプレストレスし得るように、把持用
タブが所望の剛性を有することである。本発明の係止手
段の更に別の利点は、構造が単純で製造が容易であるこ
と、従って運転費が安いことである。
以下、本発明を添付の各図に基づきより詳細に説明す
る。
図面の簡単な説明 図1は、本発明に係る係止手段をルーフボルトの長手
方向から見た概略図である。
図2は、ルーフボルトの外周に取り付けた、本発明に
係る係止手段の概略部分断面側面図である。
図3は、所望の形状に折り曲げられる前の、本発明に
係る係止手段のブランクの概略図である。
発明の好適な実施態様 図1は、本体部1と本体部から外側に突出した把持用
タブ2、3とを有する、本発明に係る係止手段を示す。
係止手段は更に、湾曲している本体部1の内側に向けて
突出した固定用タブ4、5を有する(図は上側の固定用
タブのみ示す)。本体部1は、所定の位置に取り付けら
れると、コンクリートスチール製等のルーフボルト6の
周囲を部分的に包囲するように湾曲する。本体部1の側
面には、係止手段装着部のルーフボルトの直径より幅の
狭いスリット1aが1本入っている。更に、本体部1は、
コンクリートスチール製等のロックボルトをスリット1a
から係止手段の本体部1の内部へ挿入し得るように曲が
るように構成されている。把持用タブ2、3は本体部1
近傍では比較的幅広であるが先端に向かって細くなって
いるため、掘削孔挿入時のかなりの高負荷にも耐えうる
ほど硬質であるにもかかわらず、その先端部は適度な可
撓性を有している。更に把持用タブは、コンクリートの
自由な流動を妨げない程度に比較的広間隔で位置するた
め、既にコンクリートが注入された孔に係止手段を装着
したボルトを挿入することも可能である。
好ましい実施例では、把持用タブ2、3は長さが均一
でない。これは、ドリルビットの直径が摩耗によって小
さくなるためである。従って、開けられた孔の内径はド
リルビットに対応して小さくなっており、また、長い方
の把持用タブも孔の内壁と平行に過度に曲げられるの
で、ボルトを所定の位置に係止する機能は低下する。そ
うした場合、短い把持用タブ3は広い角度を保つので、
異なる方向に磨耗したドリルビットを使用した場合でも
ボルトは確実に固定される。
ボルトの上端部はこの把持用タブ2、3によって孔の
中心に固定されるので、コンクリートや樹脂などのグラ
ウト材料はボルトの全側面を完全に包囲することにな
る。これは、腐食の原因である坑内水とボルトとの接触
を防止する意味で特に重要である。コンクリートや樹脂
がボルトの全長の全側面を包囲することにより、腐食は
防止でき、ボルトは長期間、劣化破損することはない。
ボルトがその全長に亘り孔の中心に確実に固定されれ
ば、複数の係止手段がボルトの長手方向に適度な相互間
隔で配設される。
図2は、ルーフボルトの周囲に取り付けた、本発明に
係る係止手段の部分断面側面図である。図から明らかな
ように、上側固定用タブ4と下側固定用タブ5とは、コ
ンクリートスチール製ルーフボルト表面のグリップ突出
部6aの谷間に位置しており、コンクリートの外周を長手
方向に動かないように係止手段を係止している。把持用
タブ2、3は、係止手段を取り付けたコンクリートスチ
ールを岩孔に押し込み得るように、本体1から斜め外側
に向けて突出している。係止手段が付いたボルトの外寸
法は孔の直径より大きいため、把持用タブ2、3は孔の
内壁に対して傾斜した位置を保ちながら曲がる。ルーフ
ボルト6は掘削孔の孔底まで押し込められると、孔内の
所定の位置に係止され、把持用タブ2、3は本体部1を
コンクリートスチールに押し付け、コンクリートスチー
ルが係止手段からはずれないように、コンクリートスチ
ールの突出部6aの谷間に固定用タブを留める。
図3は、本発明に係る係止手段の好ましい実施例のブ
ランクを示す。このブランクは金属板の切片である。固
定用タブ4、5と把持用タブ2、3の縁部は同時に切り
出され、金属板から外側に曲げられる。この係止手段
は、図1に示すように、本体1に対して固定用タブ4、
5を一方向に、把持用タブ2、3を反対方向に曲げ、本
体1を湾曲することにより、ブランクから得られる。
本発明に係る係止手段は構造が単純で製造費も安く、
使用も非常に容易である。この係止手段は、コンクリー
トスチール製ルーフボルトの周囲にもルーフボルトの横
方向に位置に合わせて押し込むだけで取り付けられ、ま
た適度の厚みをもった金属からできているため、本体部
1が曲がり、ルーフボルトの外寸法に応じてスリット1a
を広げることができる。把持用タブ2、3と固定用タブ
4、5は適度な厚みをもった材料から同様に形成され、
コンクリートスチール製等のルーフボルトを孔の内壁に
しっかりと固定するので、コンクリート等のグラウトが
固化する前に、岩壁の補強のためにボルトをプレストレ
スすることができる。
以上、図面を参照して本発明を例示的に説明してきた
が、本発明は、ここに開示した実施例に限定されるもの
ではない。係止手段は上述したように、即ち金属板に切
り目を入れて折り曲げて形成する必要はなく、構造や機
能が基本的に同じであれば、鋳造やその他適切な方法で
製造されても良い。把持用タブも図示したように、3本
である必要はなく、十分に硬質で堅固であれば何本でも
良い。把持用タブは、ボルトの長手方向に一箇所であっ
ても、また、数本連続して設けてもよい。本体部1は、
必ずしも均等に湾曲した形状でなくとも、図に示したよ
うに実質的にコンクリートスチール全側面を覆うもので
あり、そこに付いている固定用タブがコンクリートスチ
ール外表面の突出部6bの谷間に位置すれば、緩やかに角
度のついた形やその他適切な形でも良い。固定用手段は
スチールかスチール板から作るのが有利で容易である
が、十分な強度を有すればその他様々な金属や合金も同
様に使用可能である。本発明による係止手段は例示した
ような形状のコンクリートスチール製のものだけに適用
されるものではなく、滑らかなルーフボルトや表面に突
起や凹みのあるルーフボルトなど他種のルーフボルトに
も使用可能である。滑らかなルーフボルトの場合、固定
用タブの先端は、ボルトの滑らかな表面に食い込んで係
止手段をしっかり固定するように鋭利であることが望ま
しい。表面に突起や凹みのあるルーフボルトの場合はタ
ブが鋭利である必要はなく、固定用タブの先端は鈍くて
もよいし或いは丸くてもよい。固定タブがそれに見合っ
た形状であれば、係止手段はルーフボルトの先端からは
め込んでも良い。ルーフボルトを先端から係止手段に嵌
入する場合には、長手方向のスリットを拡げて係止手段
の内径を大きくすることもできる。尚、好ましい実施例
では、係止手段の側面からルーフボルトを挿入し得るよ
うに、係止手段の長手方向のスリット幅を広くしてい
る。これにより、ルーフボルトの長さに沿って係止手段
を単純且つ容易に取り付けることができる。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 20/00 - 21/02

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】掘削孔内にルーフボルト(6)を係止する
    ための係止手段であって、 前記ルーフボルト(6)の外周に位置する本体部(1)
    と、 前記本体部(1)から径方向に突出し、先端が前記掘削
    孔内壁に対して押圧される把持用タブ(2、3)と、 前記本体部(1)の全長に亘って延びる長手方向スリッ
    ト(1a)と、 を備え、 前記本体部(1)が、ルーフボルト(6)外周に取り付
    け時に、弾性的に曲がるように構成され、 更に、 前記本体部(1)から本体部の内部に向かって突出しル
    ーフボルト(6)の外表面に対して押圧されるように構
    成された固定用タブ(4、5)、 を備えた係止手段において、 前記固定用タブ(4、5)が、互いに逆方向に傾斜して
    おり、一方の向きの固定用タブ(5)は係止手段がボル
    ト挿入方向に抗してルーフボルト(6)の長手方向に摺
    動するのを防止し、もう一方の向きの固定用タブ(4)
    はルーフボルトにプレストレスがかかっている際にルー
    フボルト(6)が係止手段に対して逆方向に摺動するの
    を防止することと、 本体部(1)の長手方向スリット(1a)が、ルーフボル
    ト(6)がそのスリット(1a)を通って本体部(1a)の
    中に嵌入され得る幅を有すること、 を特徴とする係止手段。
  2. 【請求項2】前記本体部(1)の長手方向略同一位置の
    本体部の異なる面に、少なくとも3本の固定用タブ
    (4、5)を設け、更に、 本体部(1)の長手方向に相互に離間した少なくとも2
    箇所に固定用タブ(4、5)を設けた、 ことを特徴とする請求の範囲第1項記載の係止手段。
  3. 【請求項3】前記本体部(1)の外周の異なる面に、少
    なくとも3本の把持用タブ(2、3)を設けた、 ことを特徴とする請求の範囲第1項又は第2項記載の係
    止手段。
  4. 【請求項4】前記本体部(1)の長手方向の少なくとも
    2箇所の相互に離間した位置に、把持用タブ(2、3)
    を設けた、 ことを特徴とする請求の範囲第3記載の係止手段。
  5. 【請求項5】前記把持用タブ(2、3)の幅が、前記本
    体部(1)近傍の端部で最も大きく、先端になるに従い
    小さくなり、該タブが掘削孔の表面に当接して位置決め
    される、ことを特徴とする請求の範囲第3項又は第4項
    記載の係止手段。
  6. 【請求項6】少なくとも2つの異なる長さを有する把持
    用タブ(2、3)を備え、該把持用タブ(2、3)が係
    止手段の長手方向の同一点に等間隔で位置する、 ことを特徴とする請求の範囲第3項記載の係止手段。
  7. 【請求項7】前記係止手段が、 固定用タブ(4、5)の一方の縁部と把持用タブ(2、
    3)の一方の縁部がそれぞれ金属板に隣接するように切
    断し、本体部(1)の内側に向けて曲げられた固定用タ
    ブ(4、5)と本体部から外側に向けて所望の角度に曲
    げられた把持用タブ(2、3)とを有するように本体部
    (1)を形成すべく該金属板を曲げる、 ことにより該金属板から形成される、 ことを特徴とする請求の範囲の前記各項のいずれか一項
    に記載の係止手段。
  8. 【請求項8】前記固定用タブ(4、5)が鋭利な端部を
    有してルーフボルト(6)に当接し、該ルーフボルト
    (6)の略滑らかな表面を把持し得るようにした、 ことを特徴とする請求の範囲の前記各項のいずれか一項
    に記載の係止手段。
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