JPH0953398A - ロックボルト落下防止金具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 膨張型ロックボルトの落下を確実に防止でき
るロックボルト落下防止金具を提供する。 【構成】 膨張型ロックボルト７をボアホールに打設す
る前に、落下防止金具２０の円筒体２２の開口部２１を
工具で拡開し、ロックボルト７の先端に嵌着されたスリ
ーブ５に嵌合させる。円筒体２２は径を小さくしようと
するバネ性でスリーブ５にしっかり嵌着する。一方、４
つの上爪部２３はスリーブ５の上端面に係止し、下爪部
２４はスリーブ５の下端面に係止する。これにより、係
止部２５を有する円筒体２２がスリーブ５に強固に固定
されるので、ロックボルト７の打設時にボアホール孔壁
と摩擦が生じても円筒体２２がロックボルト７の軸方向
にずれることはなく、打設後、係止部２５がロックボル
ト７の先端からボアホールの最奥の孔壁に食い込んで、
ロックボルト７の落下を確実に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はロックボルト落下防止金
具に係り、とくにトンネル工事等において、膨張型ロッ
クボルトを穿孔済のボアホール内に打ち込み機で打設す
る際に、膨張型ロックボルトがボアホールから落下する
のを防止するロックボルト落下防止金具に関する。

【０００２】

【従来の技術】山岳等のトンネル工事で一般的なナトム
工法（ＮＡＴＭ工法）では、地山を掘削したあと（必要
な場合は壁をセメントで固めた後）、壁から岩盤内部へ
垂直に多数のロックボルトを打ち込み、セメント系或い
は樹脂系等の所定の定着材で定着させたり、膨張型ロッ
クボルト内に圧液を注入して膨張拡径させたりして、ト
ンネルの内壁近くの地盤を強固にするとともに岩盤内部
の地盤で支持することで内壁周辺の崩落を防ぐようにし
ている（支保工）。

【０００３】図１１に他穿孔ロックボルトの１つである
圧液を注入して膨張拡径する膨張型ロックボルトの製造
方法を示す。鋼管本体１を半径方向に押し潰し二重にす
るとともに、両脇を丸めるように整形加工して二重管２
を作る（図１１の（１）〜（３））。そして、手元側端
部である左側端部に補強用の円筒のスリーブ３を嵌め、
端面を溶接し（図１１の（４）、（５））、スリーブ３
の側面所定箇所から中心方向へ二重管２の２つの管壁の
間まで貫通する小孔を穿設し、圧液（圧水等）の注入孔
４とする（図１１の（５））。二重管２の先端部にも補
強用のスリーブ５を嵌め、端面を溶接することで膨張型
ロックボルト７が完成する（図１２参照）。膨張型ロッ
クボルト７のスリーブ３の部分の断面を図１３に示す。

【０００４】図１４は膨張型ロックボルト７の使用方法
を示す説明図である。予め、トンネルの内壁８から垂直
に地山９の内部に向けてボアホール１０を穿孔しておく
（図１４の（１）参照）。膨張型ロックボルト７をボア
ホール１０に打設する場合、ロックボルト打設用アダプ
タ１１を用いる。図示しない打ち込み機（ドリフタ）に
把持されたシャンクロッド１４をロープネジ部１２に結
合する。膨張型ロックボルト７をスリーブ５の方からボ
アホール１０の中に少し差し込んだのち、ロックボルト
打設用アダプタ１１の先端側の約半分弱の内側に設けら
れた挿入孔１５の中に、膨張型ロックボルト７の手元側
端部（スリーブ３の大部分）を挿入して打ち込み機を稼
働し、ボアホール１０の中に打設する（図１４の（２）
参照）。打設が終わったならば、ロックボルト打設用ア
ダプタ１１を外し、スリーブ３に圧液注入用アダプタ１
６を所定箇所まで嵌め、圧液注入用アダプタ１６の入口
から圧水等の圧液を注入する（図１４の（３）参照）。
圧液は注入孔４を介して膨張型ロックボルト７の内部に
入り、高圧により二重管２が元の一重管近くの形状に復
元するよう膨張拡径させる。この結果、膨張型ロックボ
ルト７はボアホール１０の周囲の地山と定着し、トンネ
ルの内壁近くの地盤を強固にするとともに岩盤内部の地
盤で支持することで内壁周辺の崩落を防ぐことができ
る。圧液の注入で定着し終わったならば、圧液注入用ア
ダプタ１６を外し、膨張型ロックボルト７の内部の液を
抜く。そして、必要であれば膨張型ロックボルト７の内
部に適宜の注入材を注入する。また、ベアリングプレー
ト１７は、必要に応じて予め前記ロックボルト打設時に
スリーブ３に嵌めておくようにし、キャップ１８を被せ
て注入材の漏れ、空気、水等の入り込みによる劣化を防
止する（図１４（４）参照）。

【０００５】ところで、地山に対し上方または斜め上方
に向けて穿設したボアホールに他穿孔ロックボルトを打
設したとき、他穿孔ロックボルトがボアホールから落下
してしまいロックボルトによる地山の定着ができなくな
ってしまう場合がある。このため、従来から、種々のロ
ックボルト落下防止金具が実用化されている。例えば、
実開昭６１−２０６７９８号公報の落下防止金具は、ス
リット付の係止筒下端から斜め下方に向けて放射状に複
数個の地山係止片を突設させたもので、ロックボルトへ
の取り付けはスリットを拡開し、ロックボルト先端近く
に形成した係止凹部に係止筒を嵌合させることで行う。
ボアホールに打設されたあと、ロックボルトが落下しよ
うとしたとき、地山係止片がボアホールの孔壁に食い込
み、落下が防止される。また、実公平６−７１２０号公
報の落下防止金具は、突出部で補強した開口部付の円筒
状本体から斜め下方に向けて放射状に複数個の掛止片を
突設させたもので、ロックボルトへの取り付けは鍔をロ
ックボルトに押し当て、開口部を拡開してロックボルト
に円筒状本体を勘合させることで行う。実開昭６１−２
０６７９８号公報の落下防止金具と同様に、ボアホール
に打設されたあと、ロックボルトが落下しようとしたと
き、掛止片がボアホールの孔壁に食い込み、落下が防止
される。

【０００６】これらの落下防止金具は、ロックボルトを
ボアホールに打設する前に装着されるが、打設時、ロッ
クボルトが軸方向に激しく振動するので、落下防止金具
がロックボルトの軸方向へずれないように固定して、位
置ずれによりロックボルトの落下防止不良が生じないよ
うにする必要がある。前者の実開昭６１−２０６７９８
号公報の落下防止金具では、ロックボルトの係止凹部に
嵌合させることで軸方向へのずれを防止しており、後者
の実公平６−７１２０号公報では内方向突出部を設け、
該内方向突出部がロックボルト表面の凹部に入り込むこ
とで軸方向へのずれを防止している。他に、落下防止金
具をロックボルトに固定するための保持具を用いるもの
も有る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の落下防止金具はいずれも、中実のロックボルトを対象
としたものである。前述した膨張型ロックボルトは、パ
イプ構造でかつ後で膨張変形させる必要があることか
ら、ロックボルトの外周には落下防止金具を固定するた
めに適当な凸凹は存在せず、固定用の切り欠き等を加工
することも困難である。また、落下防止金具の保持具を
ロックボルトに固定することも出来ない。このため、膨
張型ロックボルトに落下防止金具を嵌合しても軸方向の
位置ずれを防止することができず、打設時に生じる孔壁
との摩擦力によってロックボルトの軸方向へずれてしま
い、ロックボルトの落下防止不良が生じてしまうという
問題があった。

【０００８】以上から本発明の目的は、膨張型ロックボ
ルトの落下を確実に防止できるロックボルト落下防止金
具を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明におい
ては、膨張型ロックボルトに嵌められたスリーブより小
さな径を有し、一箇所に開口部が形成されて、該開口部
を押し開くことでスリーブに装着自在な円筒体と、円筒
体の上端側に複数箇所設けられて先端がスリーブの上端
面に係止自在な上側爪部と、円筒体の下端側に複数箇所
設けられて先端がスリーブの下端面に係止自在な下側爪
部と、円筒体の下端側に複数箇所設けられて先端が放射
状に下方斜め外側に突出した係止部と、を備えたことに
より達成される。

【００１０】

【作用】膨張型ロックボルトをボアホールに打設する前
に、落下防止金具の円筒体の開口部をスナップリングプ
ライヤ等の工具で拡開し、膨張型ロックボルトの所定箇
所に嵌着されたスリーブに嵌合させる。円筒体は径を小
さくしようとするバネ性でスリーブにしっかり嵌着す
る。一方、上側爪部はスリーブの上端に係止し、下側爪
部はスリーブの下端に係止する。これにより、係止部を
有する円筒体がスリーブに強固に固定されるので、膨張
型ロックボルトの打設時にボアホール孔壁と摩擦が生じ
ても円筒体が膨張型ロックボルトの軸方向にずれること
はなく、打設後、係止部が膨張型ロックボルトの所定箇
所からボアホール所定箇所の孔壁に食い込んで、膨張型
ロックボルトの落下を確実に防止することができる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係わる落下防止金
具の使用状態を示す斜視図である。なお、図１２と同一
の構成部分には同一の符号が付してある。７は鋼管を押
し潰し、更に、折り曲げて形成した膨張型ロックボルト
であり、先端に補強用のスリーブ５が嵌着されている。
２０はスリーブ５に嵌合させた落下防止金具である。こ
の落下防止金具２０はボアホール（図８の符号１０参
照）への打設前に膨張型ロックボルト７に嵌合され、打
設後の膨張型ロックボルト７の先端部分からボアホール
最奥部分の孔壁に食い込んで、膨張型ロックボルト７の
落下を確実に防止するためのものである。

【００１２】落下防止金具２０は、開口部２１を有し、
該開口部２１を押し拡げることでスリーブ５に嵌合可能
な円筒体２２を備えている。円筒体２２は膨張型ロック
ボルト７に嵌合される前はスリーブ５より小さな径を有
し、長さはスリーブ５の約１／３に形成されている。円
筒体２２の上端には円筒体２２の中心方向内向きに折曲
された４つの上爪部２３が設けられており、この上爪部
２３がスリーブ５の上端面に係止することで落下防止金
具２０が膨張型ロックボルト７の軸に沿って下方向に移
動するのが拘束される。一方、円筒体２２の下端には開
口部２１の反対側１箇所と、開口部２１から見て左右２
箇所の計３箇所から下方へ延設され、先端が円筒体２２
の中心方向内向きにＬ字状に折曲されて成る３つの下爪
部２４が設けられている。上爪部２３から下爪部２４の
先端まではスリーブ５と同じ長さに形成されており、下
爪部２４がスリーブ５の下端面に係止することで落下防
止金具２０が膨張型ロックボルト７の軸に沿って上方向
に移動するのが拘束される。

【００１３】また、円筒体２２の下端には、３つの下爪
部２４を挟むようにして４つの係止部２５が放射状に下
方斜め外側に突出するように設けられている。これら４
つの係止部２５は先端が尖っており、ボアホール１０に
打設後の膨張型ロックボルト７の先端部分からボアホー
ル先端部分の孔壁に食い込んで、膨張型ロックボルト７
の落下を防止する。上爪部２３と係止部２５は落下防止
金具２０を膨張型ロックボルト７の先端側のスリーブ５
に嵌合したとき、丁度、等間隔に配置するようになって
いる。開口部２１の中央付近には、スナップリングプラ
イヤ等の工具を嵌め込むことのできる半円状の切り欠き
２６が形成されている。

【００１４】上記の如く構成された落下防止金具２０
は、展開すると図５に示す如くなり、方形枠の中に丁度
入る形状となっている。落下防止金具２０は方形の１枚
の鋼板からプレスで打ち抜いたあと、円筒状に丸め、所
定箇所（図５の破線部分）を折り曲げることで簡単かつ
材料を有効利用して製作することができる。落下防止金
具２０が膨張型ロックボルト２０に嵌合される前の単体
での形状を図６に示す。図６に示す単体の状態では円筒
体２２はスリーブ５より小さな径となっている。

【００１５】次に、上記した落下防止金具２０の使用方
法を説明する。膨張型ロックボルト７をボアホール１０
に打設する前に、落下防止金具２０を先端のスリーブ５
に嵌合しておく。この際、図７に示す如く、切り欠き２
６にスナップリングプライヤ等の工具２７を嵌め、開口
部２１を押し拡げて拡開しながらスリーブ５の側方から
嵌め込む。図６の状態から落下防止金具２０の開口部２
１を押し拡げると円筒体２２にはバネ性により開口部２
１を図７の矢印Ａ，Ａ´の方向に閉じようとする力（円
筒体２２の径を小さくしようとする力）が働く。よっ
て、スリーブ５に嵌合されたとき、円筒体２２の径が図
６の状態より大きくなっているので、円筒体２２はバネ
性によりスリーブ５を締めつけるようにして該スリーブ
５にしっかりと嵌着することになる。また、落下防止金
具２０をスリーブ５に嵌合させると、上爪部２３がスリ
ーブ５の上端面に係止し、下爪部２４がスリーブ５の下
端面に係止するので、膨張型ロックボルト７の軸に沿っ
た上方向及び下方向の移動が拘束される。そして、上爪
部２３と下爪部２５がスリーブ５の周囲複数箇所から係
止することで、落下防止金具２０がスリーブ５から外れ
るのも防止することができる（図２〜図４参照）。

【００１６】上記の如く落下防止金具２０を装着した膨
張型ロックボルト７をボアホール１０に打設するとき、
係止部２５が斜め下向きとなっているので、膨張型ロッ
クボルト７の先端部分のボアホール１０への挿入や打ち
込み機により打ち込み作業の妨げとならない。また、打
設途中において、膨張型ロックボルト７に装着された落
下防止金具２０の係止部２５はボアホール１０の孔壁と
摩擦するが、落下防止金具２０は上爪部２３と下爪部２
４により、スリーブ５を周囲から囲みながら上下から挟
み込んでいるので、膨張型ロックボルト７に対し軸方向
に位置ずれを起こしたり、外れたりすることはない。よ
って、上向きのボアホール１０への膨張型ロックボルト
７の打設が完了したとき、図８に示す状態となり、落下
防止金具２０は当初取り付け部位である膨張型ロックボ
ルト７の先端部分でボアホール１０の先端部分の荒れの
少ない孔壁に食い込むことができ、膨張型ロックボルト
７が下方へ落下しようとするのを確実に防止することが
できる。これに対し、従来の落下防止金具では、打設時
の孔壁との摩擦によって膨張型ロックボルトの軸方向に
ずれてしまったり、膨張型ロックボルトから外れてしま
うことがある。外れた場合は当然、落下防止機能を発揮
することができず、軸方向にずれる場合も、例えば、ボ
アホールの入口近くの孔荒れの激しい部分では孔壁への
食い込みが難しくなり、落下防止機能を十分に発揮する
ことはできない。

【００１７】なお、上記した実施例では、落下防止金具
を膨張型ロックボルトの先端のスリーブに取りつけるよ
うにしたが、先端以外にも他のスリーブが嵌着されてい
るときは、該他のスリーブに取りつけるようにしても良
い。また、落下防止金具の下爪部は先端を単純にＬ字状
に折り曲げるようにしたが、図９、図１０に示す落下防
止金具２０Ａの如く、下爪部２４Ａの下端近くをコ字状
に打ち抜き、円筒体２２の中心方向へ折り曲げること
で、スリーブ５の下端に係止する部分を設けても良い。

【００１８】

【発明の効果】以上本発明のロックボルト落下防止金具
によれば、膨張型ロックボルトをボアホールに打設する
前に、落下防止金具の円筒体の開口部をスナップリング
プライヤ等の工具で拡開し、膨張型ロックボルトの所定
箇所に嵌着されたスリーブに嵌合させると、円筒体は径
を小さくしようとするバネ性でスリーブにしっかり嵌着
し、一方、上側爪部はスリーブの上端に係止し、下側爪
部はスリーブの下端に係止するように構成したので、係
止部を有する円筒体がスリーブに強固に固定されるの
で、膨張型ロックボルトの打設時にボアホール孔壁と摩
擦が生じても円筒体が膨張型ロックボルトの軸方向にず
れることはなく、打設後、係止部が膨張型ロックボルト
の所定箇所からボアホール所定箇所の孔壁に食い込ん
で、膨張型ロックボルトの落下を確実に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る落下防止金具の使用状
態を示す一部省略した斜視図である。

【図２】使用状態にある落下防止金具の平面図である。

【図３】使用状態にある落下防止金具の正面図である。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ´線に沿った縦断面図であ
る。

【図５】落下防止金具の展開図である。

【図６】落下防止金具単体の形状を示す平面図である。

【図７】落下防止金具の装着方法を示す説明図である。

【図８】膨張型ロックボルトの打設完了時の状態を示す
説明図である。

【図９】本発明の変形例に係る落下防止金具の正面図で
ある。

【図１０】図９中の下爪部の下半部分の断面図である。

【図１１】膨張型ロックボルトの製法を示す説明図であ
る。

【図１２】膨張型ロックボルトの斜視図である。

【図１３】膨張型ロックボルトの断面図である。

【図１４】膨張型ロックボルトの使用方法の説明図であ
る。

【符号の説明】

５ スリーブ ７ 膨張型ロックボルト １０ ボアホール ２０、２０Ａ 落下防止金具 ２１ 開口部 ２２ 円筒体 ２３ 上爪部 ２４、２４Ａ 下爪部 ２５ 係止部 ２６ 切り欠き

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膨張型ロックボルトに嵌められたスリー
   ブより小さな径を有し、一箇所に開口部が形成されて、
   該開口部を押し開くことでスリーブに装着自在な円筒体
   と、 円筒体の上端側に複数箇所設けられて先端がスリーブの
   上端面に係止自在な上側爪部と、 円筒体の下端側に複数箇所設けられて先端がスリーブの
   下端面に係止自在な下側爪部と、 円筒体の下端側に複数箇所設けられて先端が放射状に下
   方斜め外側に突出した係止部と、 を備えたことを特徴とするロックボルト落下防止金具。