JPS58102000A - 要素をさく孔に固着するために用いるカ−トリッジ - Google Patents

要素をさく孔に固着するために用いるカ−トリッジ

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JPS58102000A
JPS58102000A JP57198350A JP19835082A JPS58102000A JP S58102000 A JPS58102000 A JP S58102000A JP 57198350 A JP57198350 A JP 57198350A JP 19835082 A JP19835082 A JP 19835082A JP S58102000 A JPS58102000 A JP S58102000A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はさく孔に種々の要素を定着するためのカートリ
ッジに関し、特に本発明を用いることにより活性化結合
剤混合物で要素をさく孔に強固に固着し得るものであっ
て、該活性化結合剤混合物を収納するケーシングに剛性
化部材を具えたガートリッジに関するものである。
トンネル工事や採鉱現場で補強ヂルトのような要素を埋
設固着するには基本的に二つの方法がとられている。第
一の方法は機械的定着法であって、固着作業中に要素の
一部分が種々の方向に膨張する特徴を有する。主要素の
゛定着に関連させるか或は別に設けた膨張する特殊要素
（主要素は種々の手段で膨張要素に固着されている）を
使用する場合もこの分類に含まれるものである。機械的
定着法において控、特殊要素または主要素の部分がさく
孔を形成する岩盤等の周囲物質を押圧し、要素と周囲物
質との摩擦力で当該部位に定着保持される。
上記の目的に供される他の手段は化学的定着法と称する
ものである。この定着法においては多少の粘性か可塑性
を有する化学物質が種々の状態で要素のさく孔挿入部ヲ
ハ埋完全に満して包囲するようになされる。この化学物
質が化学反応によって固化するので、周囲物質とこの周
囲物質中に挿入した！！素とのあいだに硬化体が形成さ
れ、これによって要素が保持定着される。そして、要素
を保持するために能動的に寄与する化学物質の接着力が
化学物質と要素とのあいだと、化学物質と周囲物質との
あいだとに形成される。この場合でも二つの種類の方法
に区別することができる。その一方のものは形成された
化学物質が無機物質からなる結合体を含有するものと、
他方のものは有機物質からなる結合体を含有するものと
に特徴ずけられる。また、機械的要素定着法においても
化学的定着方法と組合せて行なわれることがあシ、特に
セメントモルタルを注入する場合は機械的定着法に化学
的定着法が併用、される。
従来からさく孔に要素を機械的に埋設定着する場合は、
要素と周囲物質とのあいだに発生する摩擦力に関しては
その信頼性が極めて低いことが知られている。この種の
埋設方法は大きい応力や長時間の応力またはこれら双方
を同時に受けたとき、要素がふく進（クリープ）する危
険性がある。このような欠点を除去するため機械的定着
法は化学的定着法と組合わせて用いる。斯かる場合は一
般的にセメントモルタルの注入手段を用いるものである
。この注入手段では使用されるモルタルが比較的低い粘
着性を有するものを用いなければならない、しかし、そ
れにも拘らず、さく孔に挿入する要素のどれ位いの量が
実際に埋込まれたかを確認しながら挿入すること蝶でき
ない。
上述の如き課題を克服しようという試みは完全に化学的
方法に依拠することによってなされた。
しかしながら、該化学的方法に関連する手段祉注入方法
以外のものが用いられている。即ち、結合体物質がカー
）ＩＪツジに収納されてさく孔に導入されていた。
無機結合剤物質に関しては幾つかの方法が８発されてい
るが、その方法によれば工事現場において、無機結合剤
と充填剤とに活性化液（一般に水）を含ませて形−成し
たモルタルをカートリッジに満たし、このカートリッジ
をさく孔に挿入するものである。カートリッジ中のモル
タルはカートリッジから押し出され、要素と周囲物質と
の間の空間に充満する。この方法は全く異論のない方法
であるというのではない。できあがったモルタルをカー
トリッジに入れる行程が難かしいという欠点がある。し
かしながら、従来、提案された方法によると、脆い物質
でなるアンプル状容器によシこの問題を解決している。
即ち、水を入れたアンプル状容器を結合剤と充填剤とが
満たされたカートリッジ内に挿入しておくものである。
そして、カートリッジをさく孔に挿入し、その後、定着
する要素をカートリッジに挿入すると、水を入れた容器
は押しつぶされ、カートリッジも押しつぶされる。
かくして、放出された結合剤混合物と水とは回転しなが
ら押し込まれた要素により混合される。しかし、この方
法には大きな欠陥がある。即ち、要素を周囲物質に接着
させるモルタルを適切に混合調整することができない。
混合作用が充分でないと結合剤の一部には全く水が供給
されず、一方、！！Ｉシの部分に鉱水が過大に供給され
ることになる。
結合剤の一部分が全く利用されなければ、意図した要素
の定着弾質が低下すると共に反応したモルタルも余分に
水を受けて強度が低下することになる。
その他の方法によれば、一部に有機物質例えば合成樹脂
を結合剤として用いたものが提案されている。この方法
においても、定着しようとする要素の侵入する部分によ
ってカートリッジが押しつぶされるまで接着物質が内部
に保持されるようなカートリッジが使用されている。こ
の種の方法は結合剤物質を入れておくカートリッジの構
成において本質的に異なったものである。一般的に合成
樹脂を結合剤として用いるときは、硬化剤を接着剤に加
える必要がある。これに対する他の提案によれば、硬化
剤を主物質に隣り合わせてカートリッジの中央部に配置
するか、或いは硬化剤で接着剤を包囲するように配置さ
れる。また、ある方法によれば、硬化剤と結合剤とｒｊ
ある種の膜で隔てられて配設している。別の方法による
と、硬化剤と結合剤とは両物質の界面で相互に反応する
ようにされている。カートリッジが如何なる差異のある
構成とされていて庵、さく孔に要素を回動しながら挿入
することによって硬化剤と合成樹脂が混合されることに
かわシはない。そして、この方法においても、硬化剤と
結合剤の混合物の質を意図した最適の定着強度に調整制
御することはできない。更にこのようなカートリッジは
高価であシ、加えて、貯蔵可能時間が相対的に短かいも
のである。このことは、合成樹脂と硬化剤とのあいだに
特殊なＨを配設していないカートリッジの場合は特に短
かいものであると言うことができる。
本発明はさく孔を構成する周囲物質に要素を意図した目
的に沿うよう埋設定着する方法に関し、埋設する操作が
簡単であってしかも強方な定着力を発生せしめるような
信頼性のある埋設方法によるものである。本発明は従来
提案された方法に有する多くの欠陥を除去すると共に従
来の方法では得られなかった方法、即ち、定着操作手順
に融通性と適応性を有する方法のものである。
本発明は岩盤コンクリート・コンクリート構築物等の周
囲物質に意図した目的に沿った種々の畳重を埋設定着す
るためのカートリッジに関するものであシ、このカート
リッジを用いて要素を定着する操作は極めて簡単であシ
且っ常に信頼性のある強力々固着が得られるものである
。更に本発明は従来提案された機械的構造体や方法に有
する多くの個有な欠陥を除去すると共に定着操作手順が
従来物で祉得られなかった融通性と適応性を有するカー
トリッジに関するものである。
本発明カートリッジは、結合剤混合物と、°もし必要な
らば、細粒砂、シリカ灰、フライアッシュのような充填
剤とを混合して収納したケーシングが形成される。該ケ
ーシングは両端部が封止されていて円筒形状に形成され
たものが好ましい。前記結合剤混合物はポルトランドセ
メント、アルミナセメント、ケーンズセメントのような
水硬性のものからなるが、他の種類の結合剤を用いても
よく、また種々の結合剤の混合物からなるものでもよい
。
カートリッジのケーシングは、いわゆる耐混紙やミシン
目を穿設した多孔プラスチックシート材料等の液体透過
性材料であって、カートリッジ内の結合剤混合物はケー
シング外に透過漏出しない材料で形成される。
カートリッジはこれを液体に浸漬して活性化されてさく
孔に挿入しても屈曲損傷することがなく且つを扱いを容
易にするため剛性化すべきである。
このことは剛性があって脆性のある物質であるか、そう
でなければ弾性物質かで形成する剛性化部材を設けたカ
ートリッジによシ達成される。この剛性化部材は例えば
非軟化スチレンプラスチックのようなプラスチック物質
やガラス等の剛性であるが脆性を有する物質で成形する
ことができる。上記の如き物質からなる剛性化部材は管
状の編織物等前記材質のリングを編んで縦長な杆状体や
同形状の構造に形成することができる。該剛性化部材は
ケーシングの全部または一部を包囲するように該ケーシ
ングの外周に配設する、この剛性化部材はまたケーシン
グ外内周に配設してもよい、このようにケーシングの内
周に配設する場合は［１１性化部材を種々の異なった構
造と形状に形成することもできる３例えば結合剤混合物
を囲繞するように配設するか結合剤混合物に埋込んでも
よい、このような場合はケーシング内の剛性化部材を該
ケーシングと一体的に設けてもよい。斯かる場合は剛性
化部材がケーシングの一部をなしてもよく或いはケーシ
ング自体を構成してもよい。
前記カートリッジは前述し九０的に添って要素を埋設す
る際に用いられるが、若し結合剤が水硬性接着混会物か
らなる場合はカートリッジを水のような結合剤活性化液
に浸漬する。本発明カートリッジは３０秒間以上に亘っ
て前記活性化液ゝに浸漬するものとし、該時間に亘って
浸漬しているあいだに、該活性化液はカートリッジのケ
ーシングを透過して前記結合剤物質に吸収されろう前記
浸漬時間が構過すると、カートリッジを活性化液中から
穆出す。このように処理した必要な数のカートリッジを
同時的にさく孔内に挿入する。それから、さく孔に埋込
んで定着するための要素を前記挿入されたカートリッジ
内に挿入する。要素がさく孔に挿入されると前記挿入さ
れたカート−リッジの活性化結合剤物はカートリッジを
破壊してケーシング外に押し出され、同時にカートリッ
ジを剛性化した部材も破壊するか何らかの他の方法で降
伏させる。前記結合剤物質は接着のための活性化剤がカ
ートリッジのあらゆる部分に充分に吸収されて存在する
ので敢て混合する必要がない。゛従って結合剤混合物と
活性化液とを混合するため要素をさく孔に挿入しながら
回転したりして攪拌しなければならぬという手間は全く
必要としない。そのように要素を回転させなくても、さ
く孔に挿入した要素の部分は活性化した結合剤物質の充
分な接着能力で完全に定着するからである。
急結剤（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇ　）　、　　緩結剤
（Ｒｅｔａｒ　−ｄｉｎｇ）、　　腐蝕防止剤、凍結防
止剤、或いはこれ等の混会剤を結合剤混合物に加えても
よい、ｉた成る場合は、カルシウム、スルホアルミネイ
トのような膨張剤かガス発生剤またはアルミニウム粉末
のような膨張剤を結合剤混合物に加えることによってよ
シ強力且つ安定性のある定着がなされる。
前記急結剤、緩結剤、腐蝕防止剤、凍結防止剤は活性化
液温加物として該液と共に結合剤混合物に加えてもよい
。このような場合、前記各剤が必要に応じて活性化液に
加えられることによって効果を発揮する。ある特定の目
的のために特定の結合剤混合物を用いる場合は、疎水性
物質か可塑性物質を添加する。
以上の如く本発明カートリッジはコンクリート、岩、構
築物等の周囲物質に素子を埋設して定着させることを簡
単な操作で表し得るものであるが、単に簡単、な操作で
あるばかシでなく信頼性の高い定着がなされる。しかも
従来提案されている定着方法や定着機器の欠点である定
着力の弱さを克服して強力な定着力を有するものである
。更にこのカートリッジは水中浸漬とその後のさく孔挿
入操作において水中浸漬時間が３０秒間以上という規制
ｆすれるのみであって未経験な作業員でも通常の手順に
従って操作すると確実に要素を定着することが可能であ
シ極めて融通性と適応性を保有する　　　□ものである
。
また更に、要素をさく孔内に装着する場合において、要
素を埋設したのち暫くの時間を置いて要素に荷重を負荷
するのであれば、即ち、単に要素を埋設するだけであれ
ば、その目的に清って製作された硬化時間の短いカート
リッジを用いることができる。一方、硬化時間が通常か
長い時間を要するカートリッジは主たる定着用に使用す
る。要素が埋設されて直ちに応力が発生する場＠−は水
等の活性化液に１滴或いはそれ以上の急結剤ｔ−添加し
ておいてカートリッジをこれに浸漬したのちさく孔に挿
入しておけば要素を埋設したのち急速に強度のある硬化
が得られる。或いはまた、大きい強度が急速に得られる
ようにする一方で初期的接着時間をのばすようにするこ
とが有効な場合がある。このようにするには緩結剤と急
結剤との配合を調整すればよい。以上の如く種々の添加
物を活性化液と共に結合剤に加えることもできるような
カートリッジの構造とされているので、建設現場では極
めて少ない種類のカートリッジであシながら種々の要請
に対して多くの種類のカートリッジとして使用すること
ができる。
このように多目的に使用可能な意味においても使用上融
通性があり極めて有益な効果を奏するものである。
実施例 水硬性結分剤、細粒砂利、急結剤の混合物と、耐水紙の
液透過性ケースを有するカートリッジが製作された。骸
カートリッジは剛性であるが脆いプラスチック材料製の
網の形をした陣１性化部材をそなえ、前記カートリッジ
は直径が約２８Ｗ１長さが２００ｍ、重ｌは１８０−２
００Ｆのものである。
直径２０ｗ１のカム鋼材を埋設するため直径３２Ｕの孔
が穿設された。５個のカートリッジを活性化液（この場
合は水）に３０〜４５秒間全体を浸漬したのち、前記さ
く孔内に挿入した。その後カム鋼材をさく孔に挿入した
とき水硬性結合剤混合物と活性化液とで形成されたモル
タルが、カートリッジのケースを破壊して該カートリッ
ジから押し出された。このモルタルによって、さく孔壁
面とカム鋼材とのあいだのスペースが充填された。
埋設長さは約９００ｕであった。
２．３時間俵に、カム鋼材が折れるまで引張力を順次増
大しながら加えられた。カム鋼材が折れたときの引張力
は１３．５　）ンであづた。これに埋設したゼルトの約
１，５トン／ｍの破壊負荷に対応するものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）　　岩石、コンクリート及びコンクリート構築物
    に設けたさく孔には結合剤混合物を介して要素の一部を
    埋設固着すべく、該結合剤混合物を収納したカートリッ
    ジを予め活性化液に浸漬したのち前記さく孔内に導入し
    て要素をさく孔に定着するためのカートリッジにおいて
    、 前記結合剤混合物を収容したものであって活性化液は透
    過するが前記結合剤混合物は透過しないような材料から
    々るカートリッジのケーシングと、該カートリッジのケ
    ーシングには前記要素をさく孔に挿入するとき弾性効果
    を生ずることなく降伏破壊されるような剛性化部材が設
    けられていることを特徴とする要素をさく孔に定着する
    ためのカートリッジ。 （２）　　前記カートリッジのケーシングは耐水紙、多
    孔プラスチックであることを特徴とする特許請求の範囲
    第（！）項記載の要素をさく孔に定着するためのカート
    リッジ。 （３１前記結合剤混合物はポルトランドセメント、アル
    ミナセメント、ケーンズ々メントのように材料より選択
    された水硬性接着剤からなり、前記結合剤混合物に加え
    られる充填剤は細粒砂、クリカ灰、フライアッシュのよ
    うなものからなることを特徴とする特許請求の範囲第ｎ
    ＋項記載の要素をさく孔に定着するためのカートリッジ
    。 （４）前記結合剤混合物には急結剤、緩結剤、凍結防止
    剤、町塑化剤、疎水化剤からなる添加物中の少くとも１
    つ以上のものが加えられることを特徴とする特許請求の
    範囲第（１）項記載の要素をさく孔に定着するためのカ
    ートリッジ。 （５；　　前記結合剤混合物には膨張剤添加物が加えら
    れることを特徴とする特許請求の範囲第（り１項及び第
    （４）項記載の要素をさく孔に定着するため°のカート
    リッジ。 （６）前記結合剤混合物に加えられる前記膨張剤添加物
    は該結合剤混合物の硬化中に発生する収縮現象を補償す
    る程度に膨潤する量のものであることを特徴とする特許
    請求の範囲第（５）項記載の要素をさく孔に定着するた
    めのカートリッジ。 （７）前記膨張剤の成分中にはカルシウム、スルホアミ
    ネイトが含まれていることを特徴とする特許請求の範囲
    １！　（６）項記載の要素をさく孔に定着するためのカ
    ートリッジ。 （８）前記結合剤混合物にはその成分中にガスを発生し
    且つ結合剤混合物を膨潤させ得るアルミニウム粉末を含
    ましめることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
    載の要素をさく孔に定着するためのカートリッジ。
JP57198350A 1977-09-21 1982-11-13 要素をさく孔に固着するために用いるカ−トリッジ Expired JPS5938400B2 (ja)

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