JPH10169393A - フリクションボルト及びその固定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業が簡単に迅速になされ、しかも、安価に
確実に地山を安定させることができるフリクションボル
トを提供すること。 【解決手段】 フリクションボルト２は、管体４と、管
体４の内部に挿入される雄ねじ部材６と、ナット部材８
とで構成されている。管体４の長手方向に間隔をおいた
複数箇所には、管体４の周方向に間隔をおき管体４の長
手方向に延在する複数の切れ目１６が形成され、これら
の切れ目１６の間に細幅で管体４の長手方向に延在する
複数の片体１８が形成されている。複数の片体１８は圧
縮力が作用することで管体４の半径方向外方に変形す
る。雄ねじ部材６は、管体４の内部に挿通される外径で
管体４よりも大きい長さで形成され、雄ねじ部材６の先
端は管体４の先端に溶着されている。ナット部材８は、
雄ねじ部材６の雄ねじ６０２に螺合可能で管体４の基端
の端面４０２に当接可能な輪郭で形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトンネル工事や斜面
掘削工事において、地山の崩壊を防いで地山を安定化さ
せる際に用いられるフリクションボルトとその固定方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、トンネル工事においてトンネル
壁面の崩壊を防ぐため、トンネル壁面に多数の孔を穿孔
し、各孔にそれぞれロックボルトやフリクションボルト
を打ち込むことが行なわれている。この種のロックボル
トとして、従来、トンネル壁面に孔を削孔し、この孔に
モルタルを充填してロックボルトを挿入し、モルタルが
硬化することにより、孔壁とロックボルトが付着して地
山と結合され、地山を安定化させる方法が用いられてい
る。また、フリクションボルトとして、スウェレックス
ボルトやスプリットセッターボルト等が用いられてい
る。スウェレックスボルトは、ボルトの内側に水圧を掛
け、半径方向外方に膨張させ、トンネルの壁面に圧接さ
せる方式のものであり、また、スプリットセッターボル
トは、切れ目を有する弾性変形可能な管状のボルトを縮
径させつつ孔に打ち込み、弾性復帰するボルトの表面を
トンネルの壁面に圧接させる方式のものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モルタ
ルを充填させる方式のフリクションボルトでは、モルタ
ルが硬化するまでの養生期間が１〜３日程度必要となる
ため、補強効果が発揮されるまで長時間を要し、また、
湧水箇所ではモルタルが流出して、施工不可となる。ま
た、スウェレックスボルトは高価であり、スプリットセ
ッターボルトでは補強効果が弱く、これらフリクション
ボルトは実際に使用される頻度が少ない。本発明は前記
事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、
作業が簡単に迅速になされ、しかも、安価に確実に地山
を安定させることができるフリクションボルトとその固
定方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明のフリクションボルトの固定方法は、掘削された
孔に挿入される外径で、かつ、前記孔に対応する長さで
形成された管体を設け、前記管体の長手方向に間隔をお
いた複数箇所に、管体の長手方向に圧縮力が作用するこ
とで変形し該管体の半径方向外方に広がる拡径部を設
け、前記管体を前記掘削された孔に挿入し、前記管体
に、その長手方向に圧縮力を作用させて前記拡径部を拡
径させ、孔の壁部に圧接するようにしたことを特徴とす
る。また、本発明は、前記拡径部が、管体の周方向に間
隔をおき管体の長手方向に延在する複数の切れ目の間に
それぞれ形成された細幅で管体の長手方向に延在する複
数の片体で構成されていることを特徴とする。また、本
発明のフリクションボルトは、掘削された孔に挿入され
る外径で、かつ、前記孔に対応する長さで形成され管体
と、前記管体の内部に挿通され、先端が前記管体にその
長手方向に移動不能に連結され、基端が前記管体の基端
よりもその長手方向の外側に突出する雄ねじ部材と、前
記管体の長手方向に間隔をおいた複数箇所に、管体の周
方向に間隔をおき管体の長手方向に延在する複数の切れ
目の間にそれぞれ形成され、管体の長手方向に圧縮力が
作用することで管体の半径方向外方に変形する細幅で管
体の長手方向に延在する複数の片体と、前記雄ねじ部材
が前記管体の基端から突出する箇所に形成された雄ねじ
と、前記雄ねじに螺合可能で前記管体の基端の端面に当
接可能なナット部材とを備えることを特徴とする。ま
た、本発明は、前記雄ねじ部材が管状の部材により形成
されていることを特徴とする。

【０００５】本発明のフリクションボルトの固定方法に
よれば、管体に圧縮力を作用させると、管体の長手方向
に間隔をおいた複数箇所において拡径部が拡径し、掘削
された孔の孔壁に圧接され、これによりフリクションボ
ルトが孔に定着される。また、本発明のフリクションボ
ルトでは、ナット部材を締め付けていくと、管体の長手
方向に間隔をおいた複数箇所において、それぞれ複数の
片体が管体の半径方向外方に変形し、掘削された孔の孔
壁に圧接され、これによりフリクションボルトが孔に定
着される。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について説明
する。まず、本発明のフリクションボルトについて説明
し、次に、その使用方法と併せて本発明のフリクション
ボルトの固定方法について説明する。図１（Ａ）はフリ
クションボルトの側面図、（Ｂ）は拡径部の拡大側面
図、（Ｃ）は拡径部が拡径した状態の側面図、図２
（Ａ）乃至（Ｄ）はフリクションボルトの使用方法の説
明図、図３はフリクションボルトを用いた地山安定化作
業の施工時の説明図である。フリクションボルト２は、
管体４と、管体４の内部に挿入される雄ねじ部材６と、
ナット部材８とで構成されている。

【０００７】前記管体４は両端が開放された均一径の市
販の管体が用いられ、管体４の外径は、図２（Ａ）、
（Ｂ）で示すように、地山１２に掘削される孔１４に挿
入される外径で、また、管体４の長さは、地山１２に掘
削される孔１４の深さに対応する長さで形成されてい
る。図１（Ｂ）で示すように、前記管体４の長手方向に
間隔をおいた複数箇所には、管体４の周方向に間隔をお
き管体４の長手方向に延在する複数の切れ目１６が形成
され、前記各箇所には、これらの切れ目１６の間に細幅
で管体４の長手方向に延在する複数の片体１８が形成さ
れている。前記複数の片体１８は、図１（Ｃ）に示すよ
うに、管体４の長手方向に圧縮力が作用することで管体
４の半径方向外方に変形し、管体４よりも外径が広がる
ように構成され、従って、これら複数の片体１８により
拡径部２０が構成されている。なお、上述の片体１８の
変形は塑性変形であってもよく弾性変形であってもよ
い。また、前記管体４としては、上述のように、管体４
の長手方向に圧縮力が作用した際に管体４の半径方向外
方に変形し易いように、ガス管や水道管等に用いられる
軟鋼製のものが用いられている。

【０００８】前記雄ねじ部材６は、前記管体４の内径よ
りも僅かに小さく管体４の内部に挿通される外径で管体
４よりも大きい長さで形成されている。前記雄ねじ部材
６としては市販の均一径の管体が用いられている。前記
雄ねじ部材６の先端は、管体４の先端に溶着され、従っ
て、雄ねじ部材６は管体４に対して回転不能かつ軸方向
に移動不能に連結されている。前記雄ねじ部材６が管体
４の端部から突出する基端部分には雄ねじ６０２が形成
されている。

【０００９】前記ナット部材８は、前記雄ねじ６０２に
螺合可能で前記管体４の基端の端面４０２に当接可能な
輪郭で形成されている。したがって、前記ナット部材８
を回転させると、ナット部材８の端面が管体４の基端の
端面４０２に当接する。更に、ナット部材８を回転させ
ると雄ねじ部材６に引っ張り力が、管体４にその長手方
向に圧縮力が作用する。そしてこの時、片体１８が半径
方向外方に変形し易いように、雄ねじ部材６の外周面は
管体４の内周面に近接する寸法で形成され、また、圧縮
力により片体１８が変形できるように、雄ねじ部材６が
その引っ張り力に絶えられる強度で形成されている。

【００１０】次に、上述のフリクションボルト２を用い
て地山１２を安定化させる方法について説明する。ま
ず、図２（Ａ）、図３に示すように、岩盤等の地山１２
に所定の長さの孔（ボアホール）１４をドリフター２４
を用いて削孔する。次に、図２（Ｂ）、図３に示すよう
に、作業員が高所作業車２６の荷台２８に載り、フリク
ションボルト２を孔１４に人力により、或は、ドリフタ
ー２４を用いて挿入する。次に、図２（Ｃ）に示すよう
に、例えば、トルクレンチ等のような工具３０を用いて
ナット部材８を締め付けていく。

【００１１】ナット部材８の締め付けにより、図１
（Ｃ）、図２（Ｄ）に示すように、各拡径部２０におい
て片体１８が外方に凸状に湾曲変形し、管体４よりも大
きな外径になる。そして、各片体１８は、孔１４の孔壁
に当たり、孔壁の凹凸に対応した形状に変形し、各片体
１８は孔壁に密着され、これにより管体４の孔１４への
定着が終了する。次に、トルクレンチ等のような工具３
０を取り外し、雄ねじ部材６の基端に座金３２を装着
し、ナット３４を締め付けることで座金３２を地山１２
の壁面に押し当て、作業を終了する。

【００１２】このように本実施例によれば、フリクショ
ンボルト２は地山１２に定着され、片体１８の変形によ
り、孔１４の孔壁には地山１２側への押付け力が作用す
る。この押付け力により、地山１２の動きを拘束する効
果が確実にもたらされ、地山１２を安定した状態に補強
できる。また、作業性についても挿入が非常に簡単であ
り、また、ナット部材８を締め付ける簡単な作業によ
り、短時間のうちにフリクションボルト２を地山１２に
定着でき、作業の効率を格段と高めることが可能とな
る。また、管体４や雄ねじ部材６として、市販されてい
る安価な鋼管を使っており、フリクションボルト１本あ
たりについての単価が非常に安価となり、更に、湧水箇
所であっても施工可能である。

【００１３】なお、実施例では拡径部２０を複数の片体
１８で構成した場合について説明したが、肉厚を他の管
体４部分よりも薄肉に形成して拡径部２０を構成する
等、拡径部２０の構成は任意である。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明のフ
リクションボルトの固定方法は、掘削された孔に挿入さ
れる外径で、かつ、前記孔に対応する長さで形成された
管体を設け、前記管体の長手方向に間隔をおいた複数箇
所に、管体の長手方向に圧縮力が作用することで変形し
該管体の半径方向外方に広がる拡径部を設け、前記管体
を前記掘削された孔に挿入し、前記管体に、その長手方
向に圧縮力を作用させて前記拡径部を拡径させ、孔の壁
部に圧接するようにした。また、本発明のフリクション
ボルトは、掘削された孔に挿入される外径で、かつ、前
記孔に対応する長さで形成され管体と、前記管体の内部
に挿通され、先端が前記管体にその長手方向に移動不能
に連結され、基端が前記管体の基端よりもその長手方向
の外側に突出する雄ねじ部材と、管体の周方向に間隔を
おき管体の長手方向に延在する複数の切れ目の間にそれ
ぞれ形成され、管体の長手方向に圧縮力が作用すること
で管体の半径方向外方に変形する細幅で管体の長手方向
に延在する複数の片体と、前記雄ねじ部材が前記管体の
基端から突出する箇所に形成された雄ねじと、前記雄ね
じに螺合可能で前記管体の基端の端面に当接可能なナッ
ト部材とを備える構成とした。そのため、作業が簡単に
迅速になされ、しかも、安価に確実に地山を安定させる
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はフリクションボルトの側面図、（Ｂ）
は拡径部の拡大側面図、（Ｃ）は拡径部が拡径した状態
の側面図である。

【図２】（Ａ）乃至（Ｄ）はフリクションボルトの使用
方法の説明図である。

【図３】フリクションボルトを用いた地山安定化作業の
施工時の説明図である。

【符号の説明】

２ フリクションボルト ４ 管体 ６ 雄ねじ部材 ８ ナット部材 １２ 地山 １４ 孔 １６ 切れ目 １８ 片体 ２０ 拡径部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地山に掘削された孔に挿入され地山と一
   体化されるフリクションボルトの固定方法であって、 前記掘削された孔に挿入される外径で、かつ、前記孔に
   対応する長さで形成された管体を設け、 前記管体の長手方向に間隔をおいた複数箇所に、管体の
   長手方向に圧縮力が作用することで変形し該管体の半径
   方向外方に広がる拡径部を設け、 前記管体を前記掘削された孔に挿入し、 前記管体に、その長手方向に圧縮力を作用させて前記拡
   径部を拡径させ、孔の壁部に圧接するようにした、 ことを特徴とするフリクションボルトの固定方法。
2. 【請求項２】 前記拡径部は、管体の周方向に間隔をお
   き管体の長手方向に延在する複数の切れ目の間にそれぞ
   れ形成された細幅で管体の長手方向に延在する複数の片
   体で構成されている請求項１記載のフリクションボルト
   の固定方法。
3. 【請求項３】 地山に掘削された孔に挿入されて地山と
   一体化されるフリクションボルトであって、 前記掘削された孔に挿入される外径で、かつ、前記孔に
   対応する長さで形成され管体と、 前記管体の内部に挿通され、先端が前記管体にその長手
   方向に移動不能に連結され、基端が前記管体の基端より
   もその長手方向の外側に突出する雄ねじ部材と、 前記管体の長手方向に間隔をおいた複数箇所に、管体の
   周方向に間隔をおき管体の長手方向に延在する複数の切
   れ目の間にそれぞれ形成され、管体の長手方向に圧縮力
   が作用することで管体の半径方向外方に変形する細幅で
   管体の長手方向に延在する複数の片体と、 前記雄ねじ部材が前記管体の基端から突出する箇所に形
   成された雄ねじと、 前記雄ねじに螺合可能で前記管体の基端の端面に当接可
   能なナット部材と、 を備えることを特徴とするフリクションボルト。
4. 【請求項４】 前記雄ねじ部材は管状の部材により形成
   されている請求項３記載のフリクションボルト。