JP7016579B2 - ロックボルト用プレート及びロックボルト設置構造、ロックボルトの載荷試験方法 - Google Patents

Description

本発明は、山岳トンネル等のトンネルの地山に打設されるロックボルトに係り、地山にロックボルトと共に定着されるロックボルト用プレート及びロックボルト用プレートを用いるロックボルト設置構造、ロックボルトの載荷試験方法に関する。

山岳トンネル等の地山にロックボルトを打設する場合、一般的にはトンネル空間の形状に倣う地山１０１の表面に一次覆工の吹付コンクリート１０２を設け、吹付コンクリート１０２と地山１０１に形成されたボアホール１０３にセメントモルタル等の定着材１０４を充填すると共にロックボルト１０５を挿入し、吹付コンクリート１０２の表面である打設面からロックボルト１０５の基端側の雄ねじ１０６を若干突出させ、この突出した雄ねじ１０６に荷重を受けるためのワッシャー１０７を介してナット１０８を締め付けて定着している（図１０参照）。その後、雄ねじ１０６の突出部分、ナット１０８及びワッシャー１０７を覆うようにして、防水シート１０９がトンネル空間の内側に敷設され、更に図示省略する覆工コンクリートが設けられる。

更に、ロックボルトを打設する際には、ロックボルトの定着状態を確認するために、引抜力をかけて耐荷重を試験する場合がある。この引抜試験は、図１１に示すように、地山１０１に定着されたロックボルト１０５の雄ねじ１０６の突出部分にテンションバー１１０を取り付け、テンションバー１１０にセンターホールジャッキ１１１を取り付け、段階的に引抜力を載荷して変位計（図示省略）でロックボルト１０５の伸び量を読み取ることによって行われる。

また、このような打設面から突出するロックボルト１０５の雄ねじ１０６やこれに螺合されるナット１０８は、内側に敷設される防水シート１０９が損傷する原因となることから、特許文献１の定着具が提案されている。この定着具は、座板のテーパ状の孔にナットのテーパ状の外周面を沿わせるようにして座板にナットを係合し、ロックボルトの基端側で打設面から一部突出する雄ねじにナットを螺合し、ナットをロックボルトと共にグラウト材で定着するものであり、定着状態において、座板の外面を基準にナットの外面及びロックボルトの基端側の端面をほぼ同一面に配置するものである。

特開２０１７－１１０４８６号公報

ところで、特許文献１の定着具は、座板の外面、ナットの外面及びロックボルトの基端側の端面をほぼ同一面に配置することにより、防水シートの損傷防止を図っているが、ロックボルトの引抜試験を必要とする場合に対応することができない。即ち、この定着具の設置構造では、ナットがロックボルトと共にグラウト材で定着されるため、定着状態のロックボルトから固着したナットを取り外すことができず、引抜試験用のテンションバーをロックボルトの打設面からの突出部分に取り付けることが困難である。そのため、ロックボルトの打設箇所における打設面からの突出を最大限抑制して、防水シートの損傷防止を図ることができると同時に、ロックボルトの引抜試験を行うことも可能にすることが望まれている。

本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、ロックボルトの打設箇所における打設面からの突出を最大限抑制して、防水シートの損傷防止を図ることができると同時に、ロックボルトの引抜試験を行うことも可能にするロックボルト用プレート及びそのロックボルト用プレートを用いるロックボルト設置構造、ロックボルトの載荷試験方法を提供することを目的とする。

本発明のロックボルト用プレートは、内側に雌ねじが形成されているナット部と、前記ナット部の基端部から外方に拡がるようにして前記ナット部と一体形成され、前記ナット部の突出する側が支圧面になっている略平板状のフランジ部を備え、前記雌ねじの長さが、所要の引抜耐力が得られるロックボルトの雄ねじとの螺合長と、引抜試験用のテンションバーの取付に必要とされる前記テンションバーの雄ねじとの螺合長との合計以上の長さであることを特徴とする。
これによれば、ロックボルト及びロックボルト用プレートを地山に設置した際に、ロックボルトの基端面をロックボルト用プレートから突出させずに、ロックボルトの打設箇所における打設面からの突出部分をロックボルト用プレートのナット部の基端部及びフランジ部に限定することができる。従って、ロックボルトの打設箇所における打設面からの突出を最大限抑制し、打設面からの突出部分を覆うように敷設される防水シートの損傷を防止することができる。更に、ナット部の基端部及び平板状のフランジ部の打設面からの突出量がかなり小さくなることから、防水シートを打設面に略倣うように敷設することができ、トンネル空間で防水シートの内側に打設される覆工コンクリートも周方向に全体に亘って略同一厚さで打設することも可能となる。また、ナット部の雌ねじには、ロックボルトの雄ねじとの螺合に必要とされる螺合長とは別に、引抜試験用のテンションバーの取付に必要とされるテンションバーの雄ねじとの螺合長が確保されていることから、ロックボルト及びロックボルト用プレートを地山に設置した際に、部材の取り外し等の手間を要せずに、テンションバーを取り付けてロックボルトの引抜試験を行うことが可能となる。

本発明のロックボルト用プレートは、前記フランジ部の厚さ方向における前記支圧面と逆側の肩部が外側に凸のアール面で形成されていることを特徴とする。
これによれば、フランジ部の肩部の形状に起因する防水シートの損傷も防止し、打設面からの突出部分を覆うように敷設される防水シートの損傷をより確実に防止することができる。また、フランジ部の肩部の形状を外側に凸のアール面とすることにより、フランジ部の周端近くまで可能な限り厚さを大きくし、より高い支圧強度、土圧への支持力を発揮することができると共に、フランジ部の肩部周辺の形状が欠けることを防止することができる。

本発明のロックボルト用プレートは、底板と周壁で形成され、前記底板の中央にロックボルトの挿通穴を有するキャップが、前記ナット部の先端側に外嵌され、前記ナット部の先端と前記キャップの前記底板との間に増し締め用の空隙が形成されていることを特徴とする。
これによれば、定着材で定着してロックボルト及びロックボルト用プレートを地山に設置した際に、定着材をキャップに付着させ、ナット部に付着することを防止でき、ナット部の先端とキャップの底板との間に増し締め用の空隙を確保しておくことができる。従って、施工後の地山の変位等によってロックボルト用プレートのフランジ部の支圧面と吹付コンクリートの表面等の打設面とが離れてしまった場合に、ロックボルト用プレートの増し締めを行うことができる。

本発明のロックボルト用プレートは、前記ナット部の外周面が先端に向かって漸次縮径するテーパ面で形成されていることを特徴とする。
これによれば、定着材で定着してロックボルト及びロックボルト用プレートを地山に設置した際に、ナット部の外周のテーパ面でナット部を定着材から縁切りしやすくし、この縁切りにより、施工後の地山の変位等によってロックボルト用プレートのフランジ部の支圧面と吹付コンクリートの表面等の打設面とが離れてしまった場合に、ロックボルト用プレートの増し締めを行うことができる。

本発明のロックボルト設置構造は、本発明のロックボルト用プレートの前記ナット部の前記雌ねじの先端側から前記雌ねじの途中位置までロックボルトの基端側の雄ねじが螺合され、前記ロックボルトが地山のボアホール内に打設されて定着材で定着され、前記フランジ部の支圧面で打設面が押圧され、前記ロックボルトの基端面が前記打設面よりも前記地山側に配置されることを特徴とする。
これによれば、ロックボルトの基端面をロックボルト用プレートから明らかに突出しない打設面より地山側に配置させ、ロックボルトの打設箇所における打設面からの突出部分をロックボルト用プレートのナット部の基端部及びフランジ部に確実に限定することができる。従って、ロックボルトの打設箇所における打設面からの突出を最大限抑制し、打設面からの突出部分を覆うように敷設される防水シートの損傷を防止することができる。更に、ナット部の基端部及び平板状のフランジ部の打設面からの突出量がかなり小さくなることから、防水シートを打設面に略倣うように敷設することができ、トンネル空間で防水シートの内側に打設される覆工コンクリートも周方向に全体に亘って略同一厚さで打設することも可能となる。また、ナット部の雌ねじには、ロックボルトの雄ねじとの螺合に必要とされる螺合長とは別に、引抜試験用のテンションバーの取付に必要とされるテンションバーの雄ねじとの螺合長が確保されていることから、部材の取り外し等の手間を要せずに、ロックボルト設置構造のロックボルト用プレートにそのままテンションバーを取り付けてロックボルトの引抜試験を行うことができる。

本発明のロックボルトの載荷試験方法は、本発明のロックボルト設置構造における前記ナット部の前記雌ねじの基端側から前記雌ねじの途中位置まで前記テンションバーの雄ねじを螺合し、センターホールジャッキにより前記テンションバーを介して前記ロックボルトに段階的に引抜力を載荷することを特徴とする。
これによれば、部材の取り外し等の手間を要せずに、ロックボルト設置構造のロックボルト用プレートにそのままテンションバーを取り付けてロックボルトの引抜試験を行うことができる。

本発明によれば、ロックボルトの打設箇所における打設面からの突出を最大限抑制して、防水シートの損傷防止を図ることができると同時に、ロックボルトの引抜試験を行うことも可能となる。

（ａ）は本発明による第１実施形態のロックボルト用プレートの正面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は同図（ａ）のＡ－Ａ断面図。 （ａ）は第１実施形態のロックボルト用プレートとロックボルトが設置されたトンネルの概要説明図、（ｂ）は同図（ａ）のＢ部の詳細を示す断面説明図。 第１実施形態のロックボルト用プレートとロックボルトが設置された地山の一部を示す断面説明図。 （ａ）はロックボルトが螺合された状態の第１実施形態のロックボルト用プレートとテンションバーを示す一部断面説明図、（ｂ）は第１実施形態のロックボルト用プレートにロックボルトとテンションバーが螺合された状態を示す一部断面説明図。 （ａ）はロックボルトが螺合された状態の第１実施形態のロックボルト用プレートとテンションバーを示す斜視図、（ｂ）はロックボルトが螺合された状態の第１実施形態のロックボルト用プレートに載荷試験装置が取り付けられた状態の斜視図。 第１実施形態のロックボルト用プレートとロックボルトが設置された地山におけるロックボルト用プレートの増し締めを説明する一部断面説明図。 （ａ）は本発明による第２実施形態のロックボルト用プレートの正面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は同図（ａ）のＣ－Ｃ断面図。 第２実施形態のロックボルト用プレートとロックボルトが設置された図２（ｂ）に相当する部分の断面説明図。 第２実施形態のロックボルト用プレートとロックボルトが設置された地山の一部を示す断面説明図。 従来のロックボルトが設置されたトンネルの地山の一部を示す断面説明図。 従来のトンネルの地山に設置されたロックボルトの引抜試験を説明する断面説明図。

〔第１実施形態のロックボルト用プレート及びロックボルト設置構造〕
本発明による第１実施形態のロックボルト用プレート１は、図１に示すように、ナット部２と、ナット部２の基端２１から外方に拡がるようにしてナット部２と一体形成されているフランジ部３とから構成されている。図示例のナット部２、フランジ部３はそれぞれ鋼製である。

ナット部２には、内側に雌ねじ２３が形成され、雌ねじ２３はナット部２の軸方向に先端２２から形成されている。雌ねじ２３は基端２１に至る途中位置までナット部２の大部分の長さに形成されている。ナット部２の外周面２４にはその根元周辺の一部に基端２１に向かって拡がるようにテーパ面２４１が形成されている。また、ナット部２には、六角穴状の係合穴２５が基端２１から所定深さで形成され、係合穴２５が基端２１の中央で段差になるように形成されている。係合穴２５はナット部２の内部で雌ねじ２３と連通している。

ナット部２の雌ねじ２３の長さは、後述する所要の引抜耐力が得られるロックボルト６の雄ねじ６２との螺合長と、引抜試験用のテンションバー８１の取付に必要とされるテンションバー８１の雄ねじ８１１との螺合長との合計以上の長さに設定されている。雌ねじ２３の所要の引抜耐力が得られるロックボルト６の雄ねじ６２との螺合長は、所要の引抜耐力に対応する引張荷重に耐えられる雌ねじ２３とロックボルト６の雄ねじ６２との螺合長である。また、雌ねじ２３のテンションバー８１の取付に必要とされるテンションバー８１の雄ねじ８１１との螺合長は、少なくとも、前述のロックボルト６とロックボルト用プレート１に求められる所要の引抜耐力に対応する引張荷重に耐えられる雌ねじ２３とテンションバー８１の雄ねじ８１１との螺合長である。

フランジ部３は、平板状に形成されており、図示例では略円盤状に形成されている。フランジ部３のナット部２が突出する側の面は略平らな支圧面３１になっており、支圧面３１はロックボルト用プレート１の設置時に後述するロックボルト６の打設面１７を支圧するようになっている。また、フランジ部３の厚さ方向における支圧面３１と逆側の肩部３２は外側に凸のアール面となるように形成されている。

更に、第１実施形態におけるナット部２には、プラスチック製のキャップ４が先端側に外嵌されている。キャップ４は底板４１と周壁４２で形成され、底板４１の中央にロックボルトの挿通穴４３が形成されている。キャップ４は、周壁４２の底板４１と逆側の端部をナット部２のテーパ面２４１の立ち上がり箇所近傍に引っ掛けるようにしてナット部２に外嵌され、配置されており、この位置に配置された状態で、ナット部２の先端２２とキャップ４の底板４１との間に増し締め用の空隙５が設けられている。

第１実施形態のロックボルト用プレート１は、例えば図２に示すトンネルにロックボルト６と併せて設置される。図２において、１１はトンネル空間、１２はトンネルの地山、１３は地山１２の坑壁に沿って打設された吹付コンクリート、１４は吹付コンクリート１３の内周面に略倣うように敷設される防水シート、１５は防水シート１４の内側に打設される二次覆工の覆工コンクリートである。

図２及び図３に示すように、吹付コンクリート１３と地山１２には、坑壁と略直交する方向にボアホール１６が形成されており、ボアホール１６内にロックボルト６が打設され、セメントモルタル等の定着材７で定着されている。ロックボルト６は、本体６１と、本体６１の基端側に形成された雄ねじ６２を有し、本体６１の先端からボアホール１６の奥側に挿入され、雄ねじ６２がボアホール１６の孔口側となるように配置される。打設されたロックボルト６の基端面である雄ねじ６２の基端面６２１は、ボアホール１６から外側に突出せずにボアホール１６内に配置されており、ロックボルト６の打設面１７よりも地山１２側に配置されている。

ロックボルト用プレート１は、そのナット部２及びキャップ４をボアホール１６内に挿入するように配置されており、ボアホール１６内において、ロックボルト６の雄ねじ６２がキャップ４の挿通穴４３に挿通され、ナット部２の雌ねじ２３の先端側から雌ねじ２３の途中位置まで雄ねじ６２が螺合されている。また、ボアホール１６内において、定着材７はロックボルト用プレート１のナット部２に基本的に付着せず、キャップ４の外周に付着するようになっている。ロックボルト６と共にボアホール１６に設置されたロックボルト用プレート１のフランジ部３の支圧面３１は、図示例では吹付コンクリート１３の内側の表面である打設面１７を押圧している。

このロックボルト用プレート１とロックボルト６の設置構造を構築する際には、吹付コンクリート１３及び地山１２に形成したボアホール１６内にセメントモルタル等の定着材７を充填し、定着材７が固結する前にロックボルト６をボアホール１６内に挿入する。ロックボルト６の挿入時には、ロックボルト６の雄ねじ６２にロックボルト用プレート１の雌ねじ２３を所定長だけ螺合して予めロックボルト６にロックボルト用プレート１を取り付けておき、ロックボルト用プレート１が取り付けられたロックボルト６を挿入する。即ち、ロックボルト６の挿入に伴ってロックボルト用プレート１のナット部２もボアホール１６内に設けられる。

更に、ロックボルト６のボアホール１６内への挿入により、ロックボルト用プレート１のフランジ部３の支圧面３１は吹付コンクリート１３の打設面１７に当接される。そして、定着材７が充填されたボアホール１６内に埋め込まれたロックボルト６及びこれに取り付けられているロックボルト用プレート１は、定着材７の固結によって所定位置で定着され、ロックボルト用プレート１の支圧面３１は打設面１７に当接して打設面１７を付勢するようにして固着される。

ロックボルト用プレート１とロックボルト６の設置構造において引抜力を載荷する載荷試験を行う際には、図２、図３及び図４、図５に示すように、ボアホール１６に定着されたロックボルト用プレート１のナット部２の雌ねじ２３に、雌ねじ２３の基端側から雌ねじ２３の途中位置までテンションバー８１の雄ねじ８１１を螺合する。即ち、ロックボルト６の雄ねじ６２が螺合された状態のナット部２の雌ねじ２３に、ロックボルト６と逆側からテンションバー８１の雄ねじ８１１を所要長で螺合する。

そして、テンションバー８１のフランジ部３からの突出部分にセンターホールジャッキ８２を取り付ける。この状態で、油圧ジャッキ８３で発生させる力をセンターホールジャッキ８２に伝達し、センターホールジャッキ８２によりテンションバー８１に段階的に引抜力を載荷して、テンションバー８１を介してロックボルト６に段階的に引抜力を載荷し、変位計８４でロックボルト６の伸び量を読み取って載荷試験を行う。尚、図５の８５はセンターホールジャッキ８２を受ける台座、８６は打設面１７に当接して台座８５を打設面から浮かす調整脚である。

第１実施形態によれば、ロックボルト６及びロックボルト用プレート１を地山１２に設置した際に、ロックボルト６の基端面６２１をロックボルト用プレート１から突出させずに、ロックボルト６の打設箇所における打設面１７からの突出部分をロックボルト用プレート１のナット部２の基端部及びフランジ部３に限定することができる。従って、ロックボルト６の打設箇所における打設面１７からの突出を最大限抑制し、打設面１７からの突出部分を覆うように敷設される防水シート１４の損傷を防止することができる。

更に、ナット部２の基端部及び平板状のフランジ部３の打設面１７からの突出量がかなり小さくなることから、防水シート１４を打設面１７に略倣うように敷設することができ、トンネル空間１１で防水シート１４の内側に打設される覆工コンクリート１５も周方向に全体に亘って略同一厚さで打設することも可能となる。また、防水シート１４を打設面１７に略倣うように敷設することができることから、覆工コンクリート１５の背面に空洞が発生することも防止することができる。また、ナット部２の基端部及び平板状のフランジ部３の打設面１７からの突出部分がかなり小さく、防水シート１４を打設面１７に略倣うように敷設することができることから、突出部分への覆工コンクリート１５の拘束による覆工コンクリート１５のひび割れの発生も防止することができる。

また、ナット部２の雌ねじ２３に、ロックボルト６の雄ねじ６２との螺合に必要とされる螺合長とは別に、引抜試験用のテンションバー８１の取付に必要とされるテンションバー８１の雄ねじ８１１との螺合長が確保されていることから、ロックボルト６及びロックボルト用プレート１を地山１２に設置した際に、部材の取り外し等の手間を要せずに、テンションバー８１を取り付けてロックボルト６の引抜試験を行うことが可能となる。

また、フランジ部３の肩部３２の形状を外側に凸のアール面とすることにより、フランジ部３の肩部の形状に起因する防水シート１４の損傷も防止し、打設面１７からの突出部分を覆うように敷設される防水シート１４の損傷をより確実に防止することができる。更に、フランジ部３の周端近くまで可能な限り厚さを大きくし、より高い支圧強度、土圧への支持力を発揮することができると共に、フランジ部３の肩部周辺の形状が欠けることを防止することができる。

また、キャップ４をナット部２の先端側に外嵌し、増し締め用の空隙５を形成することにより、定着材７で定着してロックボルト６及びロックボルト用プレート１を地山１２に設置した際に、定着材７をキャップ４の底板４１等に付着させ、ナット部２の先端等に付着することを防止でき、ナット部２の先端とキャップ４の底板４１との間に増し締め用の空隙５を確保しておくことができる。従って、図６に示すように、施工後に地山１２の変位等によってロックボルト用プレート１の支圧面３１と吹付コンクリート１３の打設面１７が離れてしまった場合、六角穴状の係合穴２５に工具９を入れて容易にロックボルト用プレート１の増し締めを行うことができる。

また、第１実施形態のロックボルトの載荷試験方法によれば、部材の取り外し等の手間を要せずに、ロックボルト設置構造のロックボルト用プレート１にそのままテンションバー８１を取り付けてロックボルト６の引抜試験を行うことができる。

〔第２実施形態のロックボルト用プレート及びロックボルト設置構造〕
本発明による第２実施形態のロックボルト用プレート１ａは、図７に示すように、ナット部２ａと、ナット部２ａの基端２１ａから外方に拡がるようにしてナット部２ａと一体形成されているフランジ部３ａとから構成されている。図示例のナット部２ａ、フランジ部３ａも第１実施形態のロックボルト用プレート１と同様にそれぞれ鋼製である。尚、ロックボルト用プレート１ａ以外の構成、例えばロックボルト６、テンションバー８１等の構成は第１実施形態と同様である。

ナット部２ａには、内側に雌ねじ２３ａが形成され、雌ねじ２３ａはナット部２ａの軸方向に先端２２ａから基端２１ａにかけて形成されている。ナット部２ａの外周面２４ａはフランジ部３ａの根元箇所から先端２２ａに向かって漸次縮径するテーパ面で形成されている。また、ナット部２ａの雌ねじ２３ａの長さは、第１実施形態における雌ねじ２３の長さと同様に、所要の引抜耐力が得られるロックボルト６の雄ねじ６２との螺合長と、引抜試験用のテンションバー８１の取付に必要とされるテンションバー８１の雄ねじ８１１との螺合長との合計以上の長さに設定されている。

フランジ部３ａは、平板状に形成されており、図示例では略円盤状に形成されている。フランジ部３ａのナット部２ａが突出する側の面は略平らな支圧面３１ａになっており、支圧面３１ａはロックボルト用プレート１ａの設置時にロックボルト６の打設面１７を支圧するようになっている。また、フランジ部３ａの厚さ方向における支圧面３１ａと逆側の肩部３２ａは第１実施形態の肩部３２と同様、外側に凸のアール面となるように形成されている。

第２実施形態のロックボルト用プレート１ａには、工具係合箇所として、第１実施形態における六角穴状の係合穴２５に代えて、フランジ部３ａに回転用の係合穴３３ａが形成されている。係合穴３３ａは、フランジ部３ａの半径方向の略中間位置に周方向に離間して複数設けられ、図示例では２カ所に設けられている。ロックボルト用プレート１ａで増し締めを行う際には、係合穴３３ａに対応する位置に突起を有する工具を用い、工具の突起を係合穴３３ａに係合してロックボルト用プレート１ａの増し締めを行うことが可能である。

第２実施形態のロックボルト用プレート１ａも、第１実施形態と同様、トンネルにロックボルト６と併せて設置される（図８、図９参照）。即ち、吹付コンクリート１３と地山１２に形成されたボアホール１６内にロックボルト６が打設され、雄ねじ６２がボアホール１６の孔口側となるように配置されたロックボルト６がセメントモルタル等の定着材７で定着される。打設されたロックボルト６の基端面である雄ねじ６２の基端面６２１は、ボアホール１６から外側に突出せずにボアホール１６内に配置され、ロックボルト６の打設面１７よりも地山１２側に配置される。

ロックボルト用プレート１ａは、ナット部２ａをボアホール１６内に挿入するように配置されており、ボアホール１６内において、ロックボルト６の雄ねじ６２がナット部２ａの雌ねじ２３ａの先端側から雌ねじ２３ａの途中位置まで螺合されている。また、ボアホール１６内において、定着材７はロックボルト用プレート１ａのナット部２ａのテーパ状の外周面２４ａに付着しているが、外周面２４ａがテーパ状のため定着材７との縁切りがしやすくなっている。ロックボルト６と共にボアホール１６に設置されたロックボルト用プレート１ａのフランジ部３ａの支圧面３１ａは、吹付コンクリート１３の内側の表面である打設面１７を押圧している。

この第２実施形態のロックボルト用プレート１ａとロックボルト６の設置構造を構築する場合には、第１実施形態の設置構造と同様の工程により設置することができ、ロックボルト６の雄ねじ６２にロックボルト用プレート１ａの雌ねじ２３ａを所定長だけ螺合して予めロックボルト６にロックボルト用プレート１ａを取り付けておき、ボアホール１６内に充填した定着材７が固結する前に、ロックボルト用プレート１ａが取り付けられたロックボルト６を挿入することにより構築される。

更に、第２実施形態のロックボルト用プレート１ａとロックボルト６の設置構造において引抜力を載荷する載荷試験を行う際にも、第１実施形態と同様の手順で行うことが可能である。即ち、ロックボルト６の雄ねじ６２が螺合された状態のロックボルト用プレート１ａのナット部２ａの雌ねじ２３ａに、ロックボルト６と逆側からテンションバー８１の雄ねじ８１１を所要長で螺合し、テンションバー８１のフランジ部３ａからの突出部分にセンターホールジャッキ８２を取り付け、テンションバー８１を介してロックボルト６に段階的に引抜力を載荷し、変位計８４でロックボルト６の伸び量を読み取って載荷試験を行う。

第２実施形態によれば、第１実施形態と対応する構成から対応する効果を得ることができる。また、定着材７で定着してロックボルト６及びロックボルト用プレート１ａを地山１２に設置した際に、ナット部２ａのテーパ状の外周面２４ａでナット部２ａを定着材７から縁切りしやすくし、この縁切りにより、施工後の地山の変位等によってロックボルト用プレート１ａのフランジ部３ａの支圧面３１ａと打設面１７とが離れてしまった場合に、ロックボルト用プレート１ａの増し締めを行うことができる。

〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、各実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。

例えば本発明のロックボルト用プレートには、雌ねじの長さが、所要の引抜耐力が得られるロックボルトの雄ねじとの螺合長と、引抜試験用のテンションバーの取付に必要とされるテンションバーの雄ねじとの螺合長との合計以上の長さである場合が包含されるが、ある程度の余裕を持たせ、又、寸法誤差等に対応するため、雌ねじの長さを、所要の引抜耐力が得られるロックボルトの雄ねじとの螺合長と、引抜試験用のテンションバーの取付に必要とされるテンションバーの雄ねじとの螺合長との合計を超える長さとし、前述の合計＋例えば２ピッチ分等のプラスαの長さとすると好適である。

また、本発明のロックボルト用プレートにおける、キャップをナット部の先端側に外嵌し、増し締め用の空隙を形成する構成は、第１実施形態のキャップ４の周壁端部をナット部２のテーパ面２４１の立ち上がり箇所近傍に引っ掛ける構成以外にも適宜であり、例えばキャップの周壁を底板に向かって漸次径が窄まるように形成し、このキャップをナット部の先端側に外嵌し、増し締め用の空隙が設けられる位置に配置する構成等とすることが可能である。尚、本発明におけるキャップの材料は、ナット部とフランジ部の材料或いはナット部の材料よりも、強度が低く、変形しやすい性質のものとすると良好である。

また、ロックボルト用プレートのナット部の雌ねじの先端側から雌ねじの途中位置までロックボルトの基端側の雄ねじが螺合される本発明のロックボルト設置構造は、トンネルの吹付コンクリートの内周面全体などロックボルトの設置領域の全体に亘って設ける構成の他、ロックボルトの設置領域の引抜試験を実施する一部だけに設ける構成とすることも可能である。この場合、引抜試験を行わないロックボルトの設置個所では、本発明のロックボルト用プレートの雌ねじの全部にロックボルトの雄ねじを螺合させてもよい。

本発明は、例えば防水シート施工を行う山岳トンネル等にロックボルトを設置する際に利用することができる。

１、１ａ…ロックボルト用プレート ２、２ａ…ナット部 ２１、２１ａ…基端 ２２、２２ａ…先端 ２３、２３ａ…雌ねじ ２４、２４ａ…外周面 ２４１…テーパ面 ２５…係合穴 ３、３ａ…フランジ部 ３１、３１ａ…支圧面 ３２、３２ａ…肩部 ３３ａ…係合穴 ４…キャップ ４１…底板 ４２…周壁 ４３…挿通穴 ５…空隙 ６…ロックボルト ６１…本体 ６２…雄ねじ ６２１…基端面 ７…定着材 ８１…テンションバー ８１１…雄ねじ ８２…センターホールジャッキ ８３…油圧ジャッキ ８４…変位計 ８５…台座、８６…調整脚 ９…工具 １１…トンネル空間 １２…地山 １３…吹付コンクリート １４…防水シート １５…覆工コンクリート １６…ボアホール １７…打設面 １０１…地山 １０２…吹付コンクリート １０３…ボアホール １０４…定着材 １０５…ロックボルト １０６…雄ねじ １０７…ワッシャー １０８…ナット １０９…防水シート １１０…テンションバー １１１…センターホールジャッキ

Claims (6)

1. 内側に雌ねじが形成されているナット部と、
   前記ナット部の基端部から外方に拡がるようにして前記ナット部と一体形成され、前記ナット部の突出する側が支圧面になっている略平板状のフランジ部を備え、
   前記雌ねじの長さが、所要の引抜耐力が得られるロックボルトの雄ねじとの螺合長と、引抜試験用のテンションバーの取付に必要とされる前記テンションバーの雄ねじとの螺合長との合計以上の長さであることを特徴とするロックボルト用プレート。
2. 前記フランジ部の厚さ方向における前記支圧面と逆側の肩部が外側に凸のアール面で形成されていることを特徴とする請求項１記載のロックボルト用プレート。
3. 底板と周壁で形成され、前記底板の中央にロックボルトの挿通穴を有するキャップが、前記ナット部の先端側に外嵌され、
   前記ナット部の先端と前記キャップの前記底板との間に増し締め用の空隙が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のロックボルト用プレート。
4. 前記ナット部の外周面が先端に向かって漸次縮径するテーパ面で形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のロックボルト用プレート。
5. 請求項１～４の何れかに記載のロックボルト用プレートの前記ナット部の前記雌ねじの先端側から前記雌ねじの途中位置までロックボルトの基端側の雄ねじが螺合され、
   前記ロックボルトが地山のボアホール内に打設されて定着材で定着され、
   前記フランジ部の支圧面で打設面が押圧され、
   前記ロックボルトの基端面が前記打設面よりも前記地山側に配置されることを特徴とするロックボルト設置構造。
6. 請求項５のロックボルト設置構造における前記ナット部の前記雌ねじの基端側から前記雌ねじの途中位置まで前記テンションバーの雄ねじを螺合し、
   センターホールジャッキにより前記テンションバーを介して前記ロックボルトに段階的に引抜力を載荷することを特徴とするロックボルトの載荷試験方法。
   

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