JP6387310B2 - ロックボルト用材料管 - Google Patents

Description

本発明は、ロックボルト用材料管、ロックボルト、ロックボルトの施工方法、及びロックボルト用材料管の製造方法に関する。

従来より、地山やトンネルを補強するため、種々のロックボルトが提案されている。例えば、特許文献１には、加圧流体により膨張拡径する膨張拡径型ロックボルトが提案されている。より詳細に説明すると、このロックボルトは、内部空間を有する円筒状の鋼管を押しつぶした後、断面形状において軸方向に延びる凹部を形成するように変形した異形管を備えている。そして、施工する際には、まず、地山に形成した削孔に、ロックボルトを挿入する。そして、ロックボルトの挿入が完了すると、地山から突出しているロックボルトの後端側から内部空間に加圧流体を注入する。これによって、表面の凹部が凸形状に塑性変形して膨張拡径し、ロックボルトが削孔内壁面に密着する。その結果、ロックボルトの表面と削孔内壁面との摩擦力によって地山が補強される。

ところで、施工されるロックボルトの長さは、地山の補強の程度によって決まるため、複数種の長さのロックボルトを準備しておくことが一般的である。しかしながら、どの長さのロックボルトを施工するかは、地山の状態によってその都度、見極める必要があり、どの長さのロックボルトをどの程度準備しておけばよいかを予測することは難しい。そのため、長いロックボルトしか準備していない場合に、短いロックボルトが必要となったときは、長いロックボルトを切断して用いることになり、不経済である。一方、短いロックボルトしか準備していないときには、新たに長いロックボルトを発注しなければならず、短いロックボルトが無駄になってしまう。

これに対して、特許文献２では、複数のロックボルト用材料管を連結することで構成されたロックボルトが提案されている。このロックボルト用材料管では、軸方向の両端部にねじが設けられており、ねじ同士を螺合することで、複数のロックボルト用材料管が連結されたロックボルトを形成することができる。そのため、短い長さのロックボルト用材料管を複数準備しておけば、地山の状態に応じた種々の長さのロックボルトを形成することができ、無駄が生じるのを防止することができる。

特開２００４−６８２７３号公報 特開２００４−１９３５９号公報

しかしながら、特許文献２のロックボルト用材料管には、一方の端部に雄ねじが設けられ、他方の端部には雌ねじが設けられている。すなわち、先端側、および後端側の区別があるため、組み立てに際しては、向きが間違っていないかを確認する作業が必要となる。そして、間違っている場合には、向きを変えなければならない。しかしながら、トンネルなどの狭い空間で、長尺状のロックボルト用材料管の向きを変えるのは難しく、作業性が低下するという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、膨張拡径型のロックボルトを組み立てる際の作業性を向上することができる、ロックボルト用材料管、ロックボルト、ロックボルトの施工方法、及びロックボルト用材料管の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るロックボルト用材料管は、筒状に形成され、軸方向の両端部において開放する内部空間を有するとともに、外周面に軸方向に延びる少なくとも一つの凹部を備え、前記内部空間に加圧流体を注入することで、少なくとも前記凹部が凸形状に塑性変形して膨張する異形管と、前記異形管の両端部にそれぞれ取り付けられ、前記異形管の内部空間と連通する貫通孔を有するとともに、雄ねじまたは雌ねじを有する一対の端部材と、を備え、前記両端部材は、前記雄ねじまたは雌ねじのうち、同種のねじをそれぞれ備えている。

この構成によれば、本発明に係るロックボルト用材料管は、両端部に同種のねじを備えた端部材がそれぞれ取り付けられている。すなわち、このロックボルト用材料管では、両端のねじが同種であるため、先端、後端の区別なく使用することができる。そして、複数のロックボルト用材料管の端部材同士を接続することで、所望の長さのロックボルトを形成することができる。したがって、向きを確認することなく、ロックボルトを組み立てることができるため、組み立ての作業性を大きく向上することができる。

上記ロックボルト用材料管では、その両端部において、前記凹部が押し潰されることで、当該凹部の壁面が断面において線状の継ぎ目となるように密着され、少なくとも前記継ぎ目を接着することで、前記両端部においては、前記凹部が閉鎖され、前記内部空間のみが外部に開放するように構成されることができる。

この構成によれば、前記ロックボルト用材料管の両端部において、前記凹部が押し潰されることで、当該凹部の壁面が断面において線状の継ぎ目となるように密着される。そのため、ロックボルト用材料管の両端部においては、上記継ぎ目を接着することで、凹部を閉鎖することができ、内部空間のみを外部に開放することができる。したがって、凹部を閉鎖するための接着作業を継ぎ目に沿って行うだけよく、作業を簡易に行うことができる。

そして、このように、ロックボルト用材料管の両端部において、凹部を閉鎖し、内部空間のみを開放することで、複数のロックボルト用材料管を軸方向に接続したときに、内部空間同士のみを直列状に連通させることができる。そのため、ロックボルトを膨張拡径させる際に、注入した加圧液体をすべてのロックボルト用材料管に無駄なく行き渡らせることができる。

本発明に係る第１のロックボルトは、２以上の上述したいずれかのロックボルト用材料管と、貫通孔を有するとともに、前記軸方向に隣接する前記ロックボルト用材料管の端部材同士を連結する雄ねじまたは雌ねじを有する連結スリーブと、先頭に配置された前記ロックボルト用材料管における先頭側の前記端部材に取り付けられ、当該端部材の貫通孔を塞ぐ閉鎖部材と、最後尾に配置された前記ロックボルト用材料管における後端側の前記端部材に取り付けられ、当該端部材の貫通孔に液体を注入可能な注入用部材と、を備えている。

本発明に係る第２のロックボルトは、上述した一のロックボルト用材料管と、前記ロックボルト用材料管における一方の前記端部材に取り付けられ、当該端部材の貫通孔を塞ぐ閉鎖部材と、前記ロックボルト用材料管における他方の前記端部材に取り付けられ、当該端部材の貫通孔に液体を注入可能な注入口を有する注入用端部と、を備えている。

本発明に係るロックボルトの施工方法は、少なくとも１つの請求項１に記載のロックボルト用材料管を準備するステップと、前記長尺方向に隣接する前記ロックボルト用材料管同士を、前記内部空間同士が連通するように、連結するステップと、先端側に配置された前記ロックボルト用材料管における先端側の端部材の貫通孔を閉鎖するステップと、前記連結されたロックボルト用材料管を、地山の削孔に挿入するステップと、後端側に配置された前記ロックボルト用材料管における後端側の端部材から液体を注入することで、前記各ロックボルト用材料管を膨張させ、前記削孔に定着させるステップと、を備えている。

本発明に係るロックボルト用異形管の製造方法は、筒状に形成された管部材を準備するステップと、前記管部材の外周面の一部に、当該管部材の軸方向に沿って形成された凹部を形成し、断面形状が略円形状になるように変形された異形管を形成するステップと、前記異形管の両端部において、前記凹部を押し潰すことで当該凹部の壁面同士が断面において線状の継ぎ目となるように密着させるとともに、前記継ぎ目を挟んで、前記管部材の内部空間が断面において２つ分割されるように変形するステップと、少なくとも前記継ぎ目の接着を行い、前記異形管の両端部において、前記凹部を閉鎖するステップと、を備えている。

上記ロックボルト用異形管の製造方法において、前記凹部は、前記異形管の両端から軸方向において所定の長さに亘って押し潰され、これによって、当該異形管の外周面に、前記軸方向に延び、前記継ぎ目と連続する第２継ぎ目が形成され、前記接着を行うステップでは、前記第２継ぎ目の接着も行うことができる。

本発明によれば、膨張拡径型のロックボルトを組み立てる際の作業性を向上することができる。

本発明の一実施形態に係るロックボルトの斜視図である。 異形管の作製を説明する斜視図である。 縮径ダイスの斜視図（ａ）及び縮径ダイスの断面図（ｂ）である。 押圧プラグの斜視図（ａ）、押圧プラグの断面図（ｂ）、及び押圧プラグを軸方向から見た正面図（ｃ）である。 ロックボルト用材料管の製造方法を示す断面図である。 ロックボルト用材料管の端部を示す斜視図である。 ロックボルト用材料管の端部を示す断面図（ａ）及び斜視図（ｂ）である。 端部材の斜視図である。 ロックボルト用材料管の一部側面図である。 ロックボルトの組立を示す斜視図である。 ロックボルトの施工方法を示す断面図である。 ロックボルトの施工方法を示す断面図である。

以下、本発明に係るロックボルトの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係るロックボルトの側面図である。なお、以下では、説明の便宜のため、ロックボルトが挿入される削孔の奥端部側を「先端側」または「先頭側」、その反対側を「後端側」と称することがある。また、削孔の延びる方向及びそれに対応するロックボルトの延びる方向を軸方向と称することがある。

＜１．ロックボルトの構造＞
図１に示すように、本実施形態に係るロックボルトは、鋼管（管部材）によって長尺状に形成された複数（ここでは一例として３本）のロックボルト用材料管１を備えている。そして、これらロックボルト用材料管１〜３が軸方向に沿って連結するように、軸方向の端部同士を連結用スリーブ４，５で連結している。すなわち、この例では、３つのロックボルト用材料管１〜３を２つの連結用スリーブ４，５を介して連結している。以下では、先頭から最後尾に向かって並ぶ３つのロックボルト用材料管を、それぞれ第１ロックボルト用材料管１、第２ロックボルト用材料管２、及び第３ロックボルト用材料管３と称し、さらに先頭側の連結用スリーブを第１連結用スリーブ４、後端側の連結用スリーブを第２連結用スリーブ５と称することとする。

また、第１ロックボルト用材料管１の先端には、先端コーン（閉鎖部材）６が取り付けられており、第３ロックボルト用材料管３の後端には、液体を注入するための注入用アダプタ（注水用部材）７が取り付けられている。以下、各部材について詳細に説明する。

＜１−１ ロックボルト用材料管＞
まず、ロックボルト用材料管１〜３について、図２を参照しつつ説明する。３つのロックボルト用材料管１〜３は同一構成であるため、以下では、第１ロックボルト用材料管１について説明する。図２はロックボルト用材料管の作製手順を説明する斜視図である。まず、図２（ａ）に示すように、内部空間１０１を有する中空の円筒状の鋼管１００を準備し、これを押圧して板状にした後、図２（ｂ）に示すように、長手方向を軸方向として筒状に曲げ、軸方向に延びる凹部１０２を有するように断面Ｃ字状の異形管１０を形成する。これがロックボルト用材料管１の基礎となる。なお、鋼管１００は、後述するように内部空間１０１に供給される水の圧力によって変形するように、肉厚が２〜３ｍｍ程度のものを用いる。また、鋼管１００の内部空間１０１に流体が流入できるように、鋼管１００を完全に押しつぶさない程度に板状にすることが好ましい。

次に、異形管１０の軸方向の両端部の加工を行う。この加工に当たっては、図３に示す縮径用ダイス、及び図４に示す押圧プラグを準備する。

はじめに、縮径用ダイスについて、図３を参照しつつ説明する。図３（ａ）は縮径ダイスの斜視図、図３（ｂ）は縮径ダイスの断面図である。同図に示すように、この縮径用ダイス８は、中空の円筒状に形成され、内部空間８０に異形管１０の端部が挿入されるようになっている。縮径用ダイス８の外周面は、径の小さい小径部８１と、径の大きい大径部８２とが軸方向に並ぶことで構成されている。また、内部空間８０は、小径部８１側の開口から大径部８２側の開口にいくにしたがって内径が大きくなっている。より詳細には、小径部８１側の開口の内径は、異形管１０の外径とほぼ同じであるが、大径部８２側に開口は異形管１０の外径よりもやや大きく、異形管１０の外周面との間に隙間を形成するようになっている。

次に、押圧プラグについて、図４を参照しつつ説明する。図４（ａ）は押圧プラグの斜視図、図４（ｂ）は押圧プラグの断面図、図４（ｃ）は押圧プラグを軸方向から見た正面図である。同図に示すように、この押圧プラグ９は、円板状の本体部９１と、この本体部の一方の面に取り付けられた棒部材９０を備えており、この本体部９１の軸方向の他方の面には、環状に配置された複数の縮径用羽根９２が取り付けられている。これら縮径用羽根９２は、本体部９１から軸方向に突出するように、矩形の板状に形成されており、上記のように環状に配置するため、軸方向から見て円弧状に形成されている。また、これら縮径用羽根９２は、上述した縮径用ダイス８の内部空間８０の内周面と異形管１０の外周面との間の隙間に挿入されるようになっている。そして、各縮径用羽根９２は、先端側の厚みが薄く、本体部９１側にいくにしたがって、厚みが大きくなっている。

また、本体部９１の他方の面において、縮径用羽根９２の内側には、２つの内空形成用羽根９３が、径方向において対称的に向き合うように取り付けられている。各内空形成用羽根９３は、本体部９１の一方の面から縮径用羽根９２と同様に突出しており、先端が細く、本体部９１側にいくにしたがって太くなるように形成されている。より詳細には、各内空形成用羽根９３は、先端から、軸方向の中間部付近までは細く、異形管１０の端部で開口するＣ字状の内部空間１０１に挿入できるようになっており、軸方向の中間部から本体部９１までは断面半円状に形成されている。そして、２つの内空形成用羽根９３は、中間部から基端部に亘っての断面が全体として円形となるように隙間９４を介して配置され、本体部９１に固定されている。また、各内空形成用羽根９３の外周面は、概ね異形管１０の外周面に対応するように円弧状に形成されており、外周面の外径は先端から基端側に亘って概ね一定である。そして、基端側にいくにしたがって、径方向内方へ太くなるように形成されている。

続いて、上記縮径用ダイス８と押圧プラグ９とを用いた異形管１０の両端部の加工について、図５を参照しつつ説明する。まず、図５（ａ）に示すように、縮径用ダイス８の小径部８１側の開口から異形管１０の端部を挿入する。そして、異形管１０の軸方向の端面が、縮径用ダイス８の大径部８２側の開口端縁に達したところで挿入を停止する。このとき、縮径用ダイス８の小径部８１側の開口の内周面は異形管１０の外周面にほぼ接触し、大径部８２側の開口の内周面と異形管１０の外周面との間には隙間が形成されている。

次に、図５（ｂ）に示すように、縮径用ダイス８と異形管１０とを固定した状態で、縮径用ダイス８の大径部８２側の開口に押圧プラグ９を圧入する。このとき、図５（ｃ）に示すように、押圧プラグ９の縮径用羽根９２が、内部空間８０の内周面と異形管１０の外周面との間の隙間に挿入される。そして、縮径用羽根９２は、異形管１０の外周面を径方向内方に押圧しながら、進入していくため、異形管１０の端部は、縮径されていく。

同時に、異形管１０の端面における鋼管１００の内部空間１０１には、内空形成用羽根９３が挿入される。より詳細には、凹部１０２を挟んで断面Ｃ字状に配置される内部空間１０１の両端側に、各内空形成用羽根９３が挿入される。各内空形成用羽根９３は、基端部側にいくにしたがって断面が半円状に形成されているため、各内空形成用羽根９３が進入するにしたがって、内部空間１０１の両端部は半円状に押し広げられ、２つの半円状に形成される。これに伴い凹部１０２は押し潰され、線状の継ぎ目となる。以下、この継ぎ目を第１継ぎ目１０３と称することとする。そして、この第１継ぎ目１０３と連続するように、異形管１０の外周面にも軸方向に延びる継ぎ目が表れる。この継ぎ目を第２継ぎ目１０４と称することとする。

こうして、図６に示すように、異形管１０の端部は、縮径用羽根９２の軸方向の長さだけ、縮径される。また、異形管１０の端面は、鋼管１００の内部空間１０１と連通する２つの半円状の開口１０５が形成され、両開口１０５の間に第１継ぎ目１０３が形成される。また、第１継ぎ目１０３と連続して異形管１０の外周面には第２継ぎ目１０４が形成される。

次に、図７に示すように、第１継ぎ目１０３及び第２継ぎ目１０４を溶接によって固定する。これにより、異形管１０の端部の軸方向においては、上述した凹部１０２が塞がれて外部に露出しないようになり、内部空間１０１と連通する半円状の開口１０５のみが外部に露出する。

続いて、異形管１０の両端において縮径された部分に、図８に示す端部材１１を取り付ける。同図に示すように、端部材１１は、中空の円筒状に形成されており、以下では、軸方向の端部をそれぞれ第１端部１１１、第２端部１１２と称することとする。この端部材１１の内径は、縮径された異形管１０の端部の外径とほぼ同じになっている。一方、端部材１１の外径は、異形管１０において縮径されていない部分の外径とほぼ同じである。また、端部材１１の外周面には、第１端部１１１から中間部付近まで、雄ねじ１１３が形成されている。そして、図９に示すように、このような端部材１１の内部空間１１０に、第２端部１１２側から異形管１０の縮径部分を挿入し、この第２端部１１２と、異形管１０の外周面とを溶接する。溶接は種々の態様があるが、例えば、第２端部１１２に沿って環状に溶接することができる。これにより、端部材１１が異形管１０に固定される。以上の工程により、軸方向の両端部に雄ねじ１１３が形成されたロックボルト用材料管１〜３が完成する。

＜１−２ ロックボルトの構成部品の組み立て方法＞
次に、ロックボルトの製造方法について、図１０を参照しつつ説明する。上記のように、このロックボルトは、複数のロックボルト用材料管１〜３、これを連結する連結用スリーブ４，５、第１ロックボルト用材料管１に取り付けられる先端コーン６、及び第３ロックボルト用材料管３に取り付けられる注水用アダプタ７により構成されている。まず、各部材について説明し、その後、組み立て方法について説明する。

連結用スリーブ４，５は、中空の円筒状に形成されており、内周面には、ロックボルト用材料管１〜３の雄ねじ１１３と螺合する雌ねじ４１，５１が形成されている。また、連結用スリーブ４，５の外径は、異形管１０の外径とほほ同じになっている。

先端コーン６は、中空の円筒状の連結部６１と、この連結部６１の軸方向の先端側に取り付けられた円錐状のコーン部６２とを備え、連結部６１とコーン部６２とは一体的に形成されている。連結部６１の内周面には、第１ロックボルト用材料管１の雄ねじ１１３と螺合する雌ねじが形成されている。そして、連結部６１の外径は、異形管１０の外径とほほ同じになっている。また、コーン部６２は、連結部６１の端部開口を閉じるように取り付けられている。

注水用アダプタ７は、中空の円筒状の連結部７１と、この連結部７１の軸方向の後端側に取り付けられた円筒状の注水部７２とを備え、連結部７１と注水部７２とは一体的に形成されている。連結部７１の内周面には、第３ロックボルト用材料管３の後端側の雄ねじ１１３と螺合する雌ねじが形成されている。そして、連結部７１の外径は、異形管１０の外径とほほ同じになっている。また、注水部７２は、連結部７１の後端部の開口を閉じるように取り付けられるとともに、後端側から連結部７１の内部空間まで延びる注水路７２１が形成されている。

続いて、上記部材を用いたロックボルトの組み立てについて説明する。まず、いずれか２つのロックボルト用材料管の端部材同士を軸方向に突き合わせるようにし、連結用スリーブ４、５によって２つの端部材１１を連結する。すなわち、端部材１１の雄ねじ１１３を連結用スリーブ４，５の雌ねじに螺合させる。これにより、２つのロックボルト用材料管が軸方向に延びるように連結される。同様にして、所望の数（ここでは３つ）のロックボルト用材料管を連結用スリーブ４，５によって連結する。続いて、第１ロックボルト用材料管１の先端側の端部材１１に、先端コーン６を取り付ける。すなわち、先端コーン６の雌ねじに、先端側の端部材１１を螺合させる。また、第３ロックボルト用材料管３の後端側の端部材１１に、注水用アダプタ７を取り付ける。すなわち、注水用アダプタ７の雌ねじに、後端側の端部材１１を螺合させる。こうして、ロックボルトが完成する。

上記のように、各ロックボルト用材料管１〜３の端部においては、鋼管の内部空間が露出しているため、ロックボルト用材料管１〜３同士を円筒状の連結用スリーブ４，５で連結すると、隣接するロックボルト用材料管の内部空間同士が連通する。したがって、連結されているすべてのロックボルト用材料管１〜３においては、各内部空間が軸方向に直列状に連通している。そして、第１ロックボルト用材料管１には先端コーン６が取り付けられているため、ロックボルトの先端は閉じられている。一方、第３ロックボルト用材料管３には注水用アダプタ７が取り付けられているため、ロックボルトの内部空間に液体を注水可能となっている。

＜２．ロックボルトの施工方法＞
次に上記のように構成されたロックボルトの施工方法について、図１１も参照しつつ説明する。図１１は、このロックボルトの施工方法を示す一部断面図である。まず、打設面Ｘに削孔Ｚを形成する。削孔Ｚはロックボルトの最大外径よりもやや大きい内径を有する。次に、図に示すように、上記のように準備したロックボルトを削孔Ｚに挿入する。このとき、ロックボルトの後端部、つまり注水用アダプタ７が打設面Ｘから地山の外部へ突出するようにしておく。続いて、注水用アダプタ７に接続された注水ホース７０から加圧水を注水用アダプタ７内に供給する。供給された加圧水は、ロックボルトの内部空間１０１に供給される。このとき、３つのロックボルト用材料管１〜３の内部空間は直列状に連通しているため、注入された加圧水は、すべてのロックボルト用材料管１〜３の内部空間に速やかに行き渡り、内部空間１０１の内圧が上昇する。これにより、ロックボルトは、図１１（ａ）の状態から図１１（ｂ）の状態へと膨張する。すなわち、ロックボルトの内部空間１０１に加圧水が注入されることで、ロックボルトが径方向に膨張し、削孔Ｚの内壁面に密着する。

その後、注水用アダプタ７を取り外す。これにより、削孔Ｚの開口からは、ロックボルトの最後尾の端部材１１が突出した状態となる。これに対して、貫通孔の形成されたプレート８８を準備し、図１２（ａ）に示すように、プレート８８の貫通孔に端部材を挿通し、プレートを打設面に当接させる。図１２（ｂ）に示すように、これに続いて、プレート８８の貫通孔から突出する端部材の雄ねじに、ナット８９を螺合し、プレート８８を打設面Ｘに対して締め付ける。こうして、ロックボルトの施工が完了する。

＜３．特徴＞
以上のように、本実施形態によれば、ロックボルトを構成するロックボルト用材料管１〜３の両端部に、同種のねじ、つまり雄ねじを備えた端部材１１がそれぞれ取り付けられている。すなわち、本実施形態に係るロックボルト用材料管１〜３では、両端のねじが同種であるため、先端、後端の区別なく使用することができる。そして、複数のロックボルト用材料管１〜３の端部材同士を接続することで、所望の長さのロックボルトを形成することができる。したがって、ロックボルトを組み立てる際には、ロックボルト用材料管１〜３の軸方向の向きを確認することなく、組み立てることができるため、組み立ての作業性を大きく向上することができる。

また、上記各ロックボルト用材料管１〜３では、その両端部において、凹部が押し潰されることで、当該凹部の壁面が断面において線状の継ぎ目となるように密着される。したがって、この継ぎ目を接着することで、ロックボルト用材料管１〜３の両端部においては、凹部が閉鎖され、内部空間のみが外部に開放されるようにすることができる。そのため、本実施形態に係るロックボルト用材料管の両端部においては、上記継ぎ目のみを接着することで、凹部を閉鎖することができるため、作業が簡易である。

そして、このように、ロックボルト用材料管の両端部において、凹部を閉鎖し、内部空間のみを開放することで、複数のロックボルト用材料管を軸方向に接続したときに、内部空間同士のみを連通させることができる。そのため、ロックボルトを膨張拡径させる際に、注入した加圧液体をすべてのロックボルト用材料管に無駄なく行き渡らせることができる。

＜４．変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、端部材１１に雄ねじを形成しているが、雌ねじを形成してもよい。そして、これに対応するように、連結用スリーブ４，５には、雄ねじを形成する。このようにしても、上記実施形態と同様に、ロックボルト用材料管１〜３の両端部に同種のネジが形成されるため、施工の作業性を向上することができる。

上記実施形態では、ロックボルト用材料管を構成する異形管の端部を、第１継ぎ目及び第２継ぎ目が形成されるように変形した上で、これらの継ぎ目を溶接しているが、端部の加工方法については、これに限定されない。すなわち、異形管１０の端部において、凹部が閉鎖され、内部空間のみが開放するのであれば、どのような加工方法であってもよい。また、端部材１１の構成を調整することで、例えば、異形管１０の端部において、凹部が開放されていたとしても、端部材１１において、これを塞ぎ、内部空間のみが端部材を介して、外部に開放されるようにすることもできる。

上記実施形態では、先端コーンを円錐型に形成しているが、少なくとも先頭のロックボルト用材料管の先端開口を閉じるように構成されていれば、その構造は特には限定されない。但し、削孔に挿入しやすいように、先端にいくにしたがって径が小さくなる構造であることが好ましい。従って、例えば頭部が球面状であっても良いが、挿入性に問題がなければ連結用スリーブ４、５の一方の端面を円板蓋状に閉塞した形態を呈していても構わない。同様に、注水用アダプタも、加圧水が最後尾のロックボルト用材料管に注入できるように構成されていれば、その構造は特には限定されない。

上記実施形態では、複数本のロックボルト用材料管を連結しているが、１本のロックボルト用材料管の両端に、先端コーン及び注水用アダプタをそれぞれ取り付けて、ロックボルトを構成することもできる。

上記実施形態では、異形管には軸方向に延びる凹部が１つだけ形成されているが、異形管の構造は特には限定されない。例えば、２箇所以上に凹部を形成した異形管であってもよい。

１〜３ ：ロックボルト用材料管
１０ ：異形管
１１ ：端部材
４１ ：雌ねじ
５１ ：雌ねじ
１０１ ：内部空間
１０２ ：凹部
１０３ ：第１継ぎ目
１０４ ：第２継ぎ目
１１０ ：内部空間

Claims (7)

1. 二以上のロックボルト用材料管と、
   少なくとも一つの連結スリーブと、
   閉鎖部材と、
   貫通孔が形成されたプレートと、
   雌ネジを有するナットと、
   を備え、
   前記各ロックボルト用材料管は、
   筒状に形成され、軸方向の両端部において開放する内部空間を有するとともに、外周面に前記軸方向に延びる少なくとも一つの凹部を備え、前記内部空間に加圧流体を注入することで、少なくとも前記凹部が凸形状に塑性変形して膨張する異形管と、
   前記異形管の両端部にそれぞれ取り付けられ、前記異形管の内部空間と連通する貫通孔を有するとともに、雄ねじを有する一対の端部材と、
   を備え、
   前記連結スリーブは、貫通孔を有するとともに、前記軸方向に隣接する前記ロックボルト用材料管の端部材同士を連結する雌ねじを有し、前記連結スリーブの前記貫通孔と前記ロックボルト用材料管の内部空間とが連通するよう構成され、
   前記閉鎖部材は、先頭に配置された前記ロックボルト用材料管における先頭側の前記端部材に取り付けられ、当該端部材の貫通孔を塞ぐように構成され、
   地山に形成された削孔に挿入され、前記内部空間に加圧流体を注入して膨張した前記各異形管を削孔の内壁面に密着させた後、
   前記削孔から突出する前記端部材を前記プレートの貫通孔に挿通し、当該端部材の雄ネジに前記ナットを螺合して前記プレートを地山の打設面に対して締め付けるように構成されている、ロックボルト。
2. 一のロックボルト用材料管と、
   閉鎖部材と、
   貫通孔が形成されたプレートと、
   雌ネジを有するナットと、
   を備え、
   前記ロックボルト用材料管は、
   筒状に形成され、軸方向の両端部において開放する内部空間を有するとともに、外周面に前記軸方向に延びる少なくとも一つの凹部を備え、前記内部空間に加圧流体を注入することで、少なくとも前記凹部が凸形状に塑性変形して膨張する異形管と、
   前記異形管の両端部にそれぞれ取り付けられ、前記異形管の内部空間と連通する貫通孔を有するとともに、雄ねじを有する一対の端部材と、
   を備え、
   前記閉鎖部材は、前記ロックボルト用材料管における一方の前記端部材に取り付けられ、当該端部材の貫通孔を塞ぐように構成され、
   地山に形成された削孔に挿入され、前記内部空間に加圧流体を注入して膨張した前記各異形管を削孔の内壁面に密着させた後、
   前記削孔から突出する前記端部材を前記プレートの貫通孔に挿通し、当該端部材の雄ネジに前記ナットを螺合して前記プレートを地山の打設面に対して締め付けるように構成されている、ロックボルト。
3. 前記ロックボルト用材料管の両端部においては、前記凹部が前記異形管の両端から軸方向において所定の長さに亘って押し潰されることで、当該凹部の壁面が断面において密着し、前記異形管の両端に線状の第１継ぎ目と、前記異形管の外周面に前記軸方向に延びる第２継ぎ目とが形成され、
   前記第１及び第２継ぎ目を接着することで、前記両端部においては、前記凹部が閉鎖され、前記内部空間のみが外部に開放するように構成されている、請求項１または２に記載のロックボルト。
4. 前記削孔の開口に最も近い前記端部材に取り付け可能に構成され、当該端部材の貫通孔に液体を注入可能な注入用部材をさらに備えている、請求項１から３のいずれかに記載のロックボルト。
5. 請求項１，３，４のいずれかに記載のロックボルトを、地山の削孔に挿入するステップと、
   貫通孔が形成されたプレート及びナットを準備するステップと、
   最後尾に配置された前記ロックボルト用材料管における後端側の端部材から加圧液体を注入することで、前記各ロックボルト用材料管を膨張させ、前記削孔に定着させるステップと、
   前記削孔から突出する最後尾の前記端部材を前記プレートの貫通孔に挿通し、当該端部材の雄ネジに前記ナットを螺合して前記プレートを地山の打設面に対して締め付けるステップと、
   を備えている、ロックボルトの施工方法。
6. 内部空間を有する筒状に形成された管部材を準備するステップと、
   前記管部材の外周面の一部に、当該管部材の軸方向に沿って延びる凹部を形成し、断面形状が略円形状になるように変形された異形管を形成するステップと、
   円筒状の縮径ダイスを準備するステップと、
   基端部が断面半円状に形成された一対の突出部材を有する押圧プラグであって、前記一対の突出部材の平坦面が向き合うように対称的に配置された押圧プラグを準備するステップと、
   前記異形管の両端部を前記縮径ダイスに挿入した上で、前記両端部の内部空間に前記押圧プラグの突出部材を圧入することで、前記凹部を押し潰し、当該凹部の壁面同士が断面において線状の継ぎ目となるように密着させるとともに、前記継ぎ目を挟んで、前記管部材の内部空間が断面において２つに分割されるように変形するステップと、
   少なくとも前記継ぎ目の接着を行い、前記異形管の両端部において、前記凹部を閉鎖するステップと、
   前記内部空間と連通する貫通孔を有するとともに、雄ねじを有する端部材を、前記異形管の両端部に、取り付けるステップと、
   を備えている、ロックボルト用材料管の製造方法。
7. 前記凹部は、前記異形管の両端から軸方向において所定の長さに亘って押し潰され、これによって、当該異形管の外周面に、前記軸方向に延び、前記継ぎ目と連続する第２継ぎ目が形成され、
   前記接着を行うステップでは、前記第２継ぎ目の接着も行う、請求項６に記載のロックボルト用材料管の製造方法。
   

Images