JPH09125895A

JPH09125895A - ケーブルボルト

Info

Publication number: JPH09125895A
Application number: JP28610095A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Fukui; 和也福井; Akio Ono; 晶生小野; Osamu Ota; 理太田
Original assignee: MARUSHIN KAKO KK; Toray Industries Inc; KFC Ltd
Current assignee: MARUSHIN KAKO KK; Toray Industries Inc; KFC Ltd
Priority date: 1995-11-02
Filing date: 1995-11-02
Publication date: 1997-05-13

Abstract

(57)【要約】【課題】本来の補強機能を維持しつつ軽量かつ切削容
易であり、かつ曲げや曲げ戻し操作が容易な作業性に優
れたケーブルボルトを提供すること。【解決手段】樹脂製ボルト本体４の少なくとも両端部
に鍔２を設け、該両端部の鍔２、２間に複数本の補強用
線状材１を前記ボルト本体４の外周を囲むと共に、長手
方向に延長するように張設したケーブルボルト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はケーブルボルトに関
し、さらに詳しくはトンネルの掘削作業などにおいて掘
削坑の壁面補強に使用されるケーブルボルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネルの掘削に採られている工法は、
落盤事故を防止するため、目的とする大きさの断面積を
有する坑道を直接掘るようにはしない。図６に示すよう
に、先ず半径３〜５ｍ程度の狭断面坑７０を堀り、この
狭断面坑７０の壁面に多数本のケーブルボルト５を放射
状に埋設して予め補強し、次いでこの補強された狭断面
坑７０の壁面を順次径を拡大しながら、切削面８ａ、８
ｂ、８ｃに沿って補強用のケーブルボルト５と共に切削
しながら最終目的の半径（例えば、半径１０〜２０ｍ）
の広断面坑７１にするようにしている。

【０００３】また、ケーブルボルト５を狭断面坑７０の
壁面に埋め込む方法は、図７に示すように、まずケーブ
ルボルト５よりも径が大きく、かつ広断面坑７１まで達
する長さの穴５１を掘ってから、その穴５１に直線状に
したケーブルボルト５を挿入し、ミルク状モルタル５２
を注入して固定するようにしている。上述のように、狭
断面坑７０の半径（例えば、半径３〜５ｍ）よりも長い
埋め込み長さ（例えば、１０〜２０ｍ）を有するケーブ
ルボルト５を狭断面坑７０内へ搬入し、かつ壁面への埋
め込み作業を可能とするには、そのケーブルボルトの特
性として、狭断面坑への搬入時には環状に巻き上げるこ
とが容易であり、また埋め込み作業時には直線状に巻き
戻すことが容易であるような可撓性を有していることが
必要である。

【０００４】このような特性が要請されるケーブルボル
トとして、従来は鋼鉄製の棒状材が多く使用されてい
た。しかし、鋼鉄製棒状材は重量が大きいため施工作業
が著しく重労働となり、かつその強靱性から壁面掘削時
に同時に行うケーブルボルト自体の切削を困難にし、ま
た搬入時に環状に曲げたり、埋め込み時に直線状へ巻き
戻す作業もかなり困難を伴っていた。

【０００５】最近、このような鋼鉄製ケーブルボルトの
欠点を解消するため、ガラス繊維を樹脂中に混入させた
繊維強化樹脂製ケーブルボルトを使用する提案がある。
しかし、この繊維強化樹脂製ケーブルボルトは軽量化さ
れること、また掘削時の切削を容易にすることなどの利
点はあるものの、ガラス繊維で強化されているためケー
ブルボルトを曲げたり、元の直線状に伸展させたりする
ことが非常に困難であるという難点がある。

【０００６】また、モルタルやコンクリートとの接触界
面では、ガラス繊維自体が直接接触していないため、ガ
ラス繊維自体がもつ引張り強力がモルタルやコンクリー
トの補強に十分発揮されることがなく、その結果として
ケーブルボルト表面に樹脂強度以上の剪断力が作用した
場合にはズレが発生し、十分な補強強化を発揮すること
ができないという欠点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ケー
ブルボルトに要求される本来の補強機能を低下させるこ
となく、軽量でかつ切削を容易にすると共に、曲げや曲
げ戻し操作を容易にし、作業性を著しく向上するように
したケーブルボルトを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のケーブルボルトは、樹脂製ボルト本体の少なくとも
両端部に鍔を設け、該両端部の鍔間に、複数本の補強用
線状材を前記ボルト本体の外周を囲むと共に、長手方向
に延長するように張設したことを特徴とするものであ
る。

【０００９】このようにボルト本体が樹脂製であること
により、ケーブルボルトは軽量化され、かつ切削を容易
にする。また、樹脂製ボルト本体と補強用線状材とが互
いに独立になっていて、その補強用線状材が補強対象の
コンクリートやモルタルに直接接触するため、線状材自
体の引張り強力をコンクリートやモルタルに直接反映さ
せることができる。また、ボルト自体が補強用線状材と
独立になっているため、ボルト本体自体の曲げや直線状
への戻しを極めて容易にすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
を参照して具体的に説明する。図１は、本発明のケーブ
ルボルトの一例を示す。このケーブルボルト５は、樹脂
から成形された中空の管状体をボルト本体４として中心
に配置し、その両端部と中間部に複数個の鍔２を固定し
ている。鍔２の周縁部には複数個（図では８個）のガイ
ド用の孔３が等間隔に設けられ、これら孔３に通した補
強用の線状材１がボルト本体４の周囲を囲むように平行
に張設されている。

【００１１】上述した構成からなる本発明のケーブルボ
ルトは、図７のように狭断面坑７０の壁面に埋め込みモ
ルタルを注入すると、線状材１がボルト本体１とは別個
独立しているため、ミルク状モルタルは、ボルト本体４
の内壁面及び外壁面だけでなく線状材１と直接接触する
こととなり、線状材１の引張り強力をモルタルへ直接反
映させることができる。また、樹脂製のボルト本体４は
線状材１により直接補強されていないから、曲げや曲げ
戻しが容易であり、壁面への埋設作業が容易になる。ま
た、掘削作業ではボルト本体４が樹脂であるから容易に
切削することができる。

【００１２】本発明において、ボルト本体４の材質は樹
脂であれば特に制限されないが、なかでも成形・加工が
容易でコストも廉価なポリオレフィン系樹脂が特に好ま
しい。また、ボルト本体４の形状としては、中実の柱体
又は中空の管状体のいずれでもよいが、モルタルとの接
触界面をできるだけ多くして補強効果を増加する点か
ら、中空の管状体が好ましい。中実又は管状体の大きさ
は特に制限されるものではないが、内径が０〜６０ｍ
ｍ、好ましくは２０〜５０ｍｍ、外径が１００ｍｍ以
下、好ましくは３５〜７５ｍｍとするのがよい。

【００１３】鍔２の材質は樹脂又は金属のいずれでもよ
いが、好ましくはボルト本体と同様の樹脂がよい。鍔の
径はボルト本体の外径よりも大きくし、具体的には４０
〜１２０ｍｍ、好ましくは４５〜８５ｍｍの範囲の大き
さのものが好適に用いられる。鍔２の形状は、図１に示
すような円盤状とするのが一般的であるが、図２のよう
に円盤の片側又は両側に円錐状の傾斜面を設けると、モ
ルタルの流れの円滑化とエア溜りを防止することができ
る。

【００１４】また、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す
鍔２のように、線状材１のガイド孔３又はガイド凹部３
１をボルト本体４からできるだけ離し、その間に空間を
設けるようにしたものであってもよい。図４は、図３が
ボルト本体４の両端部に設けられる鍔２であるのに対し
て、ボルト本体４の中間部に所定の間隔をおいて設置さ
れる多数の中間ガイド２０を示す。これら中間ガイド２
０は、それぞれ放射方向に延びるアーム２１の先端にガ
イド孔３３又はガイド凹部を設け、そのガイド孔３３又
はガイド凹部を鍔２のガイド孔３又はガイド凹部３１と
対応させて線状材１を直線状に案内するようにしてい
る。

【００１５】各段の中間ガイド２０は、そのアーム２１
の放射方向を上下に隣接する中間ガイド同士で重ならな
いように少しずつ角度をずらすようにし、これによって
両端の鍔２，２間に流し込まれるモルタルを均一化し、
ボルトの横方向強力アップを図ることができるようにし
ている。上記中間ガイド２０は必ずしも必要とするもの
ではないが、この中間ガイドを設けることにより、線状
材１の配列乱れを防止することができるため、ケーブル
ボルトによる補強効果を一層向上することができる。

【００１６】本発明において、補強用線状材１の材質は
特に制限されるものではないが、無機繊維、有機繊維又
は天然繊維が好適に用いられる。無機繊維としては炭素
繊維、ガラス繊維、金属繊維などが、また有機繊維とし
てはレーヨン繊維、塩化ビニリデン繊維、ポリアミド繊
維、ポリエステル繊維、ポリアクリル繊維、ポリオレフ
ィン繊維、アラミド繊維などが、天然繊維としては綿、
麻、絹などが挙げられる。これらのなかでも高強力、高
弾性率のアラミド繊維、金属繊維、炭素繊維、ガラス繊
維は特に好ましい。

【００１７】上記繊維は長繊維として使用してもよく、
短繊維として使用してもよく、コード又は組紐に加工し
たものが好適に用いられる。なお、コード又は組紐は単
一でも複数本束ねて用いてもよく、後者の場合には同種
類又は異種類のものを複数本束ねて用いてもよい。ま
た、これらの使用本数は、繊維１本の直径当たりの強度
が既知であるため、要求される強度から決定される。

【００１８】図５は、本発明の他の実施例からなるケー
ブルボルトを示す。この実施例では、ボルト本体４が２
本またはそれ以上の分離ボルト４ａ、４ｂに分割され、
これら分離ボルト４ａ、４ｂが互いに継手６を介して伸
縮自在に連結されている。図示の例では、分離ボルト４
ａの一端に設けられたネジ部４１と分離ボルト４ｂの一
端に設けられたネジ部４２とが互いにネジ方向を逆に
し、これらのネジ部４１、４２に螺合するナットとして
継手６が設けられている。

【００１９】したがって、継手６を一方向に回動させる
と、分離ボルト４ａ、４ｂは互いに軸方向に接近し、逆
方向に回動させると離間するようになっている。したが
って、上記ケーブルボルトによると、狭断面坑に搬入す
る際には、継手６をケーブルボルト全体の長さを短くす
る方向に回動して線状材の張力を緩め、これにより小さ
な巻径の環状体に曲げやくする。一方、埋め込み作業時
には、直線状に巻き戻しつつ先端側から継手６を逆方向
に回動させて分離ボルト間を伸長させることによって、
複数本の線状材に一定の張力を与えながら挿入すること
ができる。なお、連結方法としては図の例のような螺合
形式に限定されるものではなく、分離ボルトを伸縮自在
に連結できるものであれば他の手段であってもよい。

【００２０】

【発明の効果】上述したように、本発明によるケーブル
ボルトは、ボルト本体が樹脂製であるため軽量かつ切削
が容易であり、かつ線状材と互いに独立に構成されてい
るため曲げや曲げ戻し操作が容易になり、作業性を向上
させることができる。また、補強用の線状材がボルト本
体の外周側に独立に配設してあるため、線状体自体の引
張り強力をコンクリートやモルタルに直接反映すること
ができ、優れた補強効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のケーブルボルトの実施形態について要
部を示す斜視図である。

【図２】本発明の他の実施形態のケーブルボルトの要部
を示す斜視図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明のケ
ーブルボルトに用いる鍔を例示する平面図である。

【図４】ケーブルボルトのボルト本体の中間部に配置す
る中間ガイドを例示する斜視図である。

【図５】本発明のさらに他の実施形態からなるケーブル
ボルトの要部を示す斜視図である。

【図６】トンネルの掘削工法を説明する概略図である。

【図７】図６の掘削工法におけるケーブルボルトの埋設
方法を説明する概略図である。

【符号の説明】

１（補強用）線状材２鍔３（ガイド）孔３１ガイド凹部４樹脂製ボルト本体４ａ、４ｂ分離ボルト５ケ─ブルボルト６継手

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小野晶生大阪市北区西天満３丁目２番17号株式会社ケー・エフ・シー内 (72)発明者太田理東京都台東区浅草橋４丁目15番４号丸信化工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂製ボルト本体の少なくとも両端部に
鍔を設け、該両端部の鍔間に、複数本の補強用線状材を
前記ボルト本体の外周を囲むと共に、長手方向に延長す
るように張設したケーブルボルト。
【請求項２】前記鍔を前記ボルト本体の中間部に任意
の間隔で複数個配設し、これら鍔を介して前記両端部の
鍔間に張設した線状材の中間部をガイドするようにした
請求項１に記載のケーブルボルト。
【請求項３】前記ボルト本体が中空の管状体に形成さ
れている請求項１又は２に記載のケーブルボルト。
【請求項４】前記線状材が無機繊維、有機繊維又は天
然繊維から加工されたコード又は組紐である請求項１〜
３のいずれか１項に記載のケーブルボルト。
【請求項５】前記ボルト本体が複数本に分割された分
離ボルトからなり、これら分離ボルトが互いに継手を介
して伸縮自在に連結されてなる請求項１〜４のいずれか
１項に記載のケーブルボルト。