凸部付き拡張型ロックボルト
【課題】軟質、未固結性又は亀裂性の地山においても確実に定着させることができる拡張型ロックボルトを提供する。
【解決手段】周壁の一部分を全長にわたり内側に嵌入させて縮径させると共に長さ方向両端を閉塞した中空鋼管１２を地山孔３内に挿入し且つその中空鋼管１２の中空部への流体の圧入により周壁を拡径して孔３内に定着させる拡張型ロックボルト１０において、中空鋼管１２の非嵌入部分１３の周壁表面に拡径時に所要引抜き抵抗を与える複数の凸部２０を設ける。好ましくは、縮径させた中空鋼管１２の非嵌入部分１３の周壁表面に対するショットブラスト処理により凸部２０を形成し、又は縮径させた中空鋼管１２の非嵌入部分１３の周壁表面に対する複数の点状突起の溶接又は溶射処理により凸部２０を形成する。
【解決手段】周壁の一部分を全長にわたり内側に嵌入させて縮径させると共に長さ方向両端を閉塞した中空鋼管１２を地山孔３内に挿入し且つその中空鋼管１２の中空部への流体の圧入により周壁を拡径して孔３内に定着させる拡張型ロックボルト１０において、中空鋼管１２の非嵌入部分１３の周壁表面に拡径時に所要引抜き抵抗を与える複数の凸部２０を設ける。好ましくは、縮径させた中空鋼管１２の非嵌入部分１３の周壁表面に対するショットブラスト処理により凸部２０を形成し、又は縮径させた中空鋼管１２の非嵌入部分１３の周壁表面に対する複数の点状突起の溶接又は溶射処理により凸部２０を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は凸部付き拡張型ロックボルトに関し、とくに地山に穿った孔内に縮径状態で挿入して拡径することにより定着させる拡張型ロックボルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
岩盤Ｅ（以下、地山Ｅということがある）内に山岳トンネル１等を構築する場合に、図４に示すように掘削したトンネル内壁面（必要に応じて適当な支保工２で補強した後の内壁面）から地山Ｅの内部に複数の孔３を穿ち、その穿孔３内にロックボルト１０を打ち込んで定着させることによりトンネル内壁面の崩壊や変形を防止することが行われる。例えば図４（Ｂ）に示すように、ロックボルト１０の定着によってトンネル内壁面に反力プレート５を押し当てることにより、掘削時に生じた地山Ｅの変形（亀裂の変動等）を固定してトンネル内壁面が内空側に変形するのを防止する。穿孔３内に打ち込んだロックボルト１０は、例えば穿孔３内にロックボルト１０と共に定着材（セメントミルクや樹脂等のグラウト材）を注入して固化させることにより、穿孔３内に定着させることができる。ただし、定着材を用いる方法は、ある程度の固化時間が必要であるためロックボルト１０を早急・早期に定着させることが難しく、軟弱で脆い岩盤や粘土層では定着の効果が低く、更に定着材を流出させる湧水等が発生している場合には適用できない問題点がある。
【０００３】
これに対し、図５に示すように定着材を用いずに地山Ｅの穿孔３内に定着させることができる拡張型ロックボルト１０が開発されている（特許文献１及び２参照）。図示例の拡張型ロックボルト１０は穿孔３の径以上の口径Ｄの中空鋼管１１を用い（図５（Ａ）参照）、その中空鋼管１１の周壁の一部分を全長にわたり内側に嵌入させることにより周壁を口径Ｄ´に縮径させ（図５（Ｃ）参照）、縮径した中空鋼管１２の両端をスリーブ１６、１７で閉塞したうえで穿孔３内に挿入し（図５（Ｄ）及び（Ｅ）参照）、挿入後の縮径中空鋼管１２の中空部に高圧流体Ａ（例えば高圧水）を注入して周壁を口径Ｄに拡径・拡張させることにより（図５（Ｇ）〜（Ｉ）参照）、穿孔３の内壁と鋼管１１の周壁との接触圧によってロックボルト１０を穿孔３内に定着させる。
【０００４】
図５の拡張型ロックボルト１０は、先ず図５（Ｂ）のように口径Ｄの中空鋼管１１を半径方向に押し潰したのち、図５（Ｃ）のように押し潰した鋼管１１の両端を同じ片側に折り曲げて接触させることにより口径Ｄ´の縮径中空鋼管１２を形成し、押し潰した鋼管１１の片側面を内側に窪んだ嵌入面１４とし、押し潰した鋼管１１の反対側面を外側に臨む非嵌入面１３としている。この方法により縮径中空鋼管１２の口径Ｄ´を十分小さくすることが可能であるが、縮径中空鋼管１２の形成方法（中空鋼管１１の周壁の内側への嵌入方法）は図示例に限定されるものではない。次いで図５（Ｄ）に示すように、縮径中空鋼管１２の一端に内径Ｄ´の注水スリーブ１６を嵌合して閉塞すると共に、その注水スリーブ１６の周壁に縮径中空鋼管１２の非嵌入面１３を貫通する注水孔１６ａを穿設する（図５（Ｅ）の矢印Ｆ、及び図５（Ｆ）参照）。必要に応じて、縮径中空鋼管１２の一端を注水スリーブ１６の端面１８との溶接により閉塞してもよい。最後に図５（Ｅ）に示すように、縮径中空鋼管１２の他端に内径Ｄ´の封止スリーブ１７を嵌合して閉塞することにより拡張型ロックボルト１０を形成する。
【０００５】
図５（Ｅ）の拡張型ロックボルト１０は、注水スリーブ１６の注水孔１６ａに圧液注入装置を接続したうえで、適当な打ち込み装置を用いて穿孔３内に封止スリーブ１７側から挿入することができる（図４（Ｂ）参照）。図５（Ｅ）の矢印Ｇ、及び図５（Ｇ）は、穿孔３内に挿入した拡張型ロックボルト１０の初期断面図を示す。圧液注入装置から注水孔１６ａを介して拡張型ロックボルト１０の縮径中空鋼管１２の中空部（嵌入面１４と非嵌入面１３とで囲まれた空間）に高圧流体Ａを注入することにより、図５（Ｈ）及び（Ｉ）に示すように縮径中空鋼管１２の周壁を穿孔３の径まで拡張させ、更に口径Ｄの中空鋼管１１に復帰させて穿孔３の周囲の地山Ｅを押し広げることにより載置荷重を増加させる。圧入した流体Ａを解放する段階で、穿孔３の半径方向に生じた地山Ｅの圧力に対して拡張した中空鋼管１１が形状を保持しようとすることにより、両者の間にロックボルト１０の定着に必要な接触圧を発生させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平２−０００５２０号公報
【特許文献２】特許第４１０７７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図５のような拡張型ロックボルト１０は、定着材を用いずに早急・早期に穿孔３内に定着させることができ、トンネル工事等における掘削地山面の崩壊や変形を迅速に防止することが期待できる。ただし、従来の拡張型ロックボルト１０は図５（Ａ）のように外表面が平滑な中空鋼管１１を用いて造管されているため、例えば地山Ｅが硬質である場合は中空鋼管１１との間の接触圧により充分大きな摩擦抵抗を得ることができるが、地山Ｅが軟質、未固結性又は亀裂性等である場合には中空鋼管１１との間の接触圧によって地山Ｅの変形が発生し、地山Ｅとロックボルト１０との間の接触圧が不均一となって充分大きな摩擦抵抗を確保することができない問題点がある。地山Ｅとロックボルト１０との間の摩擦抵抗が不十分であると、ロックボルト１０を穿孔３内に確実に定着させることができず、ロックボルト１０が穿孔３から脱落して抜け出しやすくなる（引抜強度が低下する）おそれがある。
【０００８】
そこで本発明の目的は、軟質、未固結性又は亀裂性の地山においても確実に定着させることができる拡張型ロックボルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、図５（Ｅ）のような拡張型ロックボルト１０を、外表面に凹凸が設けられた中空鋼管１１を用いて形成することに着目した。表面に凹凸を設けた中空鋼管１１を用いれば、ロックボルト１０の地山Ｅとの摩擦抵抗を大きくすると共に穿孔３からの引き抜き耐力（引き抜き強度）を向上させ、軟質地山Ｅ等においてもロックボルト１０の定着力を高めることが期待できる。しかし、本発明者の予備的実験によれば、図５（Ｃ）のような縮径中空鋼管１２を用いる拡張型ロックボルト１０では、縮径中空鋼管１２の内側に窪んだ嵌入面１４に凹凸があると、その凹凸が中空鋼管１２の拡径・拡張の障害又は抵抗となってロックボルト１０の機能を損なうおそれがある。
【００１０】
例えば図５（Ｇ）において、縮径中空鋼管１２の嵌入面１４が相互に接する楕円部分（一点鎖線）に凹凸があると、縮径中空鋼管１２の拡径時の抵抗が増大して流体Ａの通常の注入圧力では滑らかに拡張せず、拡径後の中空鋼管１１に歪を生じる可能性がある。また、縮径中空鋼管１２の拡径の態様は必ずしも一様ではなく、例えば図５（Ｈ）の楕円部分（一点鎖線）において嵌入面１４が相互に接触する場合もあり、そのような接触面に凹凸があるとやはり中空鋼管１１の歪又は不十分な拡張の原因となりうる。縮径中空鋼管１２の中空部への流体注入圧力を大きくすることで拡径する中空鋼管１１の歪を避けることも考えられるが、トンネル工事等のように作業場所・作業時間が限られている場合は極力小型のポンプで流体を注入できることが望ましく、注入圧力の増大はトンネル工事等の進捗を低下させる原因となり得る。また、注入圧力の増大は中空鋼管１１の破断等の原因ともなり得る。拡張型ロックボルト１０を確実な定着を図るためには、縮径中空鋼管１２の滑らかな拡径を妨げることなく地山Ｅとの摩擦抵抗を増大させることが重要である。なお、図５（Ｇ）〜（Ｈ）においては穿孔３を略円形の円滑な断面として図示したが、実際の穿孔３は穿孔壁荒れや、穿孔壁の小崩落した岩石が穿孔断面を一部塞ぐことにより略円形断面は部分的に欠損している。断面が欠損した部分では、拡径が滑らかに実現できず嵌入面１４の相互の接触が顕著になり拡張が特に不十分となる。本発明は、この知見に基づく研究開発の結果、完成に至ったものである。
【００１１】
図１及び図２の実施例を参照するに、本発明による凸部付き拡張型ロックボルトは、周壁の一部分を全長にわたり内側に嵌入させて縮径させると共に長さ方向両端を閉塞した中空鋼管１２（図５（Ｅ）も参照）を地山孔３内に挿入し且つその中空鋼管１２の中空部への流体Ａの圧入により周壁を拡径して孔３内に定着させる拡張型ロックボルト１０において、中空鋼管１２の非嵌入部分１３の周壁表面に拡径時に所要引抜き抵抗を与える複数の凸部２０を設けてなるものである。
【００１２】
好ましくは、図１（Ｃ）に示すように、中空鋼管１２の周壁の所定中心角度部分Ｒ２を全長にわたり内側に嵌入させ、周壁の残りの中心角度部分Ｒ１に複数の凸部２０を設ける。望ましくは、中空鋼管１２の周壁の全周に対する４０〜５０％部分Ｒ２を全長にわたり嵌入させ、周壁の残りの６０〜５０％部分Ｒ１に複数の凸部２０を設ける。
【００１３】
拡張型ロックボルト１０の拡径時における引抜き抵抗は、図２に示すように、非嵌入部分１３に設ける各凸部２０の径又は面積ｒと隣接凸部２０の間隔又は密度ｄとにより調整することができる。望ましくは、凸部２０の径又は面積ｒと隣接凸部２０の間隔又は密度ｄと地山孔３の孔径とによって拡張型ロックボルト１０の拡径時における引抜き抵抗を調整する。
【００１４】
更に好ましくは、図１（Ａ）に示すように縮径させた中空鋼管１２の周壁表面に対するショットブラスト処理により非嵌入部分１３の凸部２０を形成し、又は図２に示すように縮径させた中空鋼管１２の周壁表面に対する複数の点状突起の溶接又は溶射処理により非嵌入部分１３の凸部２０を形成する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による凸部付き拡張型ロックボルト１０は、周壁の一部分を全長にわたり内側に嵌入させて縮径させた中空鋼管１２の周壁を拡径して孔３内に定着させる拡張型ロックボルト１０において、その縮径させた中空鋼管１２の非嵌入部分１３の周壁表面に拡径時に所要引抜き抵抗を与える複数の凸部２０を設けるので、次の有利な効果を奏する。
【００１６】
（イ）縮径中空鋼管１２の非嵌入部分１３にのみ凸部２０を設けることにより、中空鋼管１２の内側への嵌入部分１４の滑らかな拡径・拡張を妨げることなくロックボルト１０と地山Ｅとの摩擦抵抗を増大させることができる。
（ロ）縮径させた中空鋼管１２の周壁表面に対するショットブラスト処理を用いることにより、非嵌入部分１３の凸部２０を容易に形成することができ、また凸部２０の径ｒや密度ｄを容易に調整することができる。
（ハ）非嵌入部分１３に設ける凸部２０の径ｒや密度ｄ（面積ｒや間隔ｄ）を調整することにより、地山孔３の孔径に応じて拡径時のロックボルト１０に付与する所望の引抜き抵抗力を地山に応じて調整することが可能であり、軟質、未固結性又は亀裂性の地山にも確実に定着させることができる拡張型ロックボルトとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態及び実施例を説明する。
【図１】は、本発明の拡張型ロックボルトの一実施例の説明図である。
【図２】は、本発明の拡張型ロックボルトの他の実施例の説明図である。
【図３】は、本発明の拡張型ロックボルトの製造方法の一例の説明図である。
【図４】は、地山に定着させるロックボルトの説明図である。
【図５】は、従来の拡張型ロックボルトの一例の説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明による拡張型ロックボルト１０の一実施例を示す。図示例のロックボルト１０は、図５（Ｅ）に示す従来のロックボルト１０と同様に、中空鋼管１１の周壁の一部分を全長にわたり内側に嵌入させて縮径中空鋼管１２を形成したうえで（図５（Ｃ）参照）、その縮径中空鋼管１２の外側に臨む非嵌入面１３に凸部２０を形成 したものである。中空鋼管１１は従来のロックボルト１１と同様のものとすことができ、例えば引張強さ４００〜６７０Ｎ／ｍｍ２、伸び１６％以上、板厚２．０〜３．０ｍｍの鋼板を素材とし、口径Ｄ＝５０〜５５ｍｍの中空鋼管に成型したものである。例えば、図５（Ｂ）〜（Ｃ）に示すように中空鋼管１１を半径方向に押し潰したのち、その両端を同じ片側に折り曲げて接触させることにより口径Ｄ´＝３４〜３８ｍｍの縮径中空鋼管１２とすることができる。
【００１９】
図１に示す非嵌入部分１３の凸部２０は、例えば縮径中空鋼管１２の外側に臨む周壁表面に対するショットブラスト処理により形成することができる。例えば、所要粒径ｒのブラスト材（砂や泥等）を適当な転写材（セメントミルクや樹脂等のグラウト材等）と共にショットブラストによって縮径中空鋼管１２の外表面に吹き付けて転写し、そのブラスト材の付着によって縮径中空鋼管１２の非嵌入面１３に多数の所要粒径ｒの凸部２０を形成する。また、ブラスト材と転写材との混合量により、非嵌入面１３に形成される凸部２０の密度ｄを調整することができる。図１（Ｂ）に示すように非嵌入面１３に形成した凸部２０は、縮径中空鋼管１２の中空部への流体注入によって口径Ｄが拡径・拡張するに応じて図１（Ｃ）のように穿孔３の内壁（地山Ｅ）と接触し、拡径時のロックボルト１０の地山Ｅとの摩擦抵抗を大きくすると共に穿孔３からの引き抜き耐力（引き抜き強度）を向上させる。他方、縮径中空鋼管１２の内側に窪んだ嵌入面１４にはブラスト処理時にブラスト材が付着せず、嵌入部分１４には凸部２０が形成されないので、縮径中空鋼管１２は凸部２０に妨げられることなく通常の流体注入圧力（例えば１０〜３０ＭＰａ）で滑らかに拡径することができる。
【００２０】
図１（Ｃ）から分かるように、拡径時のロックボルト１０と地山Ｅとの摩擦抵抗を増大させるためには、凸部２０を形成する縮径中空鋼管１２の非嵌入面１３の嵌入面１４に対する面積比率、すなわち周壁のうち非嵌入面１３の中心角度部分Ｒ１を嵌入面１４の所定中心角度部分Ｒ２に対してできるだけ大きくすることが望ましい。しかし、図１（Ｃ）に示すように中空鋼管１１の全周に対する４０〜５０％部分Ｒ２を嵌入面１４とし、周壁の残りの６０〜５０％部分Ｒ１を非嵌入面１３として凸部２０を設けることにより、ロックボルト１０と地山Ｅとの摩擦抵抗を十分増大させることが可能である。例えば図５（Ｂ）のように半径方向に押し潰した中空鋼管１１の片側面を嵌入面１４とし、その反対側面を非嵌入面１３として口径Ｄ´を十分小さくした場合に、非嵌入面１３の全周に対する割合Ｒ１は約５０〜６０％となる。そのように非嵌入面１３の全集に対する割合が６０％以下であっても、凸部２０の粒径ｒ及び密度ｄを適切に選択することにより、拡径時のロックボルト１０に十分な引き抜き耐力（引き抜き強度）を与えることができる。
【００２１】
或いは、図２に示すように、非嵌入部分１３の凸部２０を、例えば縮径させた中空鋼管１２の周壁表面に対する複数の点状突起の溶接又は溶射処理によって形成することも可能である。図１のようなショットブラスト処理では比較的粒径ｒの小さい凸部２０を形成することは可能であるが、粒径ｒの大きい凸部２０又は突起高さの大きい凸部２０を形成することは難しい。図２のような点状突起の溶接又は溶射処理により、比較的粒径ｒの大きい凸部２０又は突起高さの大きい凸部２０を形成することができる。例えば、上述したように非嵌入面１３の全周に対する割合Ｒ１、ブラスト処理時による凸部２０の粒径ｒ及び密度ｄを選択したうえで地山Ｅに対するロックボルト１０の引き抜き試験を行い、拡径時のロックボルト１０に所望の引き抜き耐力（引き抜き強度）を与えることができない場合に、図２のような所定粒径ｒの点状突起を所定間隔（密度）ｄで非嵌入部分１３に溶接又は溶射処理することにより凸部２０を形成する。また、例えば図２（Ｂ）のように先ず比較的広い間隔ｄの点状突起によるロックボルト１０の引き抜き試験を行い、拡径時のロックボルト１０の引き抜き耐力が不足する場合に、図２（Ａ）のような点状突起の間隔ｄを小さくしながら引き抜き試験を繰り返すことにより、所望の引き抜き耐力が得られる点状突起の相互間隔ｄを設計することができる。
【００２２】
とくに軟質の地山に定着させる場合は、図２のような点状突起の粒径ｒを拡大して地山孔３の孔壁に対する引き抜き耐力（引き抜き強度）を大きくことが望ましい。本発明者の予備的実験によれば、強度が低く脆弱な地山にロックボルト１０を定着させるためには、ボルト径に比して十分大きい粒径ｒの点状突起をアーク溶接又は溶射によって形成することが有効である。また、点状突起の粒径ｒを大きくすることが難しい場合、或いは大きくしても十分な引き抜き耐力が得られない場合は、さらに地山孔３の孔径を縮小することも有効である。地山孔３の孔径の縮小によりロックボルト１０の拡張時に地山の圧密容積を大きくして引き抜き耐力を向上させ、凸部２０の粒径ｒおよび間隔ｄと地山孔３の孔径とによって拡張型ロックボルト１０の拡径時における引抜き抵抗を調整することができる。地山孔３の孔径の縮小によりロックボルト１０の挿入が難しくなりうるが、例えばロックボルト１０の先端にコーン状の封止スリーブ１７（図５参照）を装着し、打撃又は回転を加えながら挿入することで対応可能である。
【００２３】
なお、図１及び図２のように予め縮径させた中空鋼管１２の非嵌入部分１３に凸部２０を形成する方法に代えて、例えば図３に示すように一部分に縞状凸部２０が形成された鋼板１１ａを用いて本発明の拡張型ロックボルト１０を製造することも可能である。例えば図５（Ｃ）のような縮径中空鋼管１２は、鋼板から図５（Ａ）のような中空鋼管（丸管）１１を製造する造管ラインとその丸管から異形管を成型する成型ラインとを一体的に組み合わせたインライン成型処理により、鋼板から直接製造することができる。図３の鋼板１１ａは、両端縁を環状に接合する３６０度（中空鋼管の全周の周囲長）に相当する幅Ｒの帯状鋼板１１ａ上に所定中心角度に相当する幅Ｒ１（Ｒ１＜Ｒ）の縞状凸部２０を形成し、その帯状鋼板１１ａの幅方向両側の上端縁および下端縁をインライン成型処理により環状に接合して中空鋼管（丸管）１１とするとともに、続いてその中空鋼管１１の縞状凸部２０が非嵌入部分１３となるように、すなわち中空鋼管（丸管）１１の残り中心角度部分Ｒ２（＝Ｒ−Ｒ１）の非縞状凸部を全長にわたり内側へ嵌入させて成型することにより、図１及び図２のように縞状凸部が外側に臨む縮径中空鋼管１２を形成することができる。インライン成型した縮径中空鋼管１２の長さ方向両端に、図５（Ｄ）及び（Ｅ）と同様にスリーブ１６、１７を嵌合させて閉塞することにより、本発明の拡張型ロックボルト１０とすることができる。
【００２４】
本発明の拡張型ロックボルト１０は、縮径中空鋼管１２の非嵌入部分１３にのみ凸部２０を形成し、縮径中空鋼管１２の内側に窪んだ嵌入部分１４には凸部２０を形成しないので、通常の流体注入圧力（例えば１０〜３０ＭＰａ）でロックボルト１０の滑らかな拡径を確保しつつ、ロックボルト１０と地山Ｅとの摩擦抵抗を凸部２０により増大させることができる。また、非嵌入部分１３に形成する凸部２０の径ｒや密度ｄ（面積ｒや間隔ｄ）は、拡径時のロックボルト１０に付与する所望の引抜き抵抗力を地山に応じて比較的容易に調整可能であり、軟質、未固結性又は亀裂性の地山にも確実に定着させることができる拡張型ロックボルトとすることができる。
【００２５】
こうして本発明の目的である「軟質、未固結性又は亀裂性の地山においても確実に定着させることができる拡張型ロックボルト」の提供を達成することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１…トンネル ２…支保工
３…穿孔 ５…反力プレート
１０…拡張型ロックボルト １１…中空鋼管
１１ａ…鋼板 １２…縮径中空鋼管
１３…非嵌入部 １４…嵌入部
１６…注水スリーブ １６ａ…注水孔
１７…封止スリーブ １８…スリーブ端面（溶接又は溶射部）
２０…凸部
Ａ…高圧流体 Ｄ…中空鋼管の径
ｄ…凸部の相互間隔（又は密度） Ｒ…中空鋼管の周囲長（全周）
ｒ…凸部の径（又は面積） Ｒ１…非嵌入部の円弧長さ（所定中心角度）
Ｒ２…嵌入部の円弧長さ（所定中心角度）
【技術分野】
【０００１】
本発明は凸部付き拡張型ロックボルトに関し、とくに地山に穿った孔内に縮径状態で挿入して拡径することにより定着させる拡張型ロックボルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
岩盤Ｅ（以下、地山Ｅということがある）内に山岳トンネル１等を構築する場合に、図４に示すように掘削したトンネル内壁面（必要に応じて適当な支保工２で補強した後の内壁面）から地山Ｅの内部に複数の孔３を穿ち、その穿孔３内にロックボルト１０を打ち込んで定着させることによりトンネル内壁面の崩壊や変形を防止することが行われる。例えば図４（Ｂ）に示すように、ロックボルト１０の定着によってトンネル内壁面に反力プレート５を押し当てることにより、掘削時に生じた地山Ｅの変形（亀裂の変動等）を固定してトンネル内壁面が内空側に変形するのを防止する。穿孔３内に打ち込んだロックボルト１０は、例えば穿孔３内にロックボルト１０と共に定着材（セメントミルクや樹脂等のグラウト材）を注入して固化させることにより、穿孔３内に定着させることができる。ただし、定着材を用いる方法は、ある程度の固化時間が必要であるためロックボルト１０を早急・早期に定着させることが難しく、軟弱で脆い岩盤や粘土層では定着の効果が低く、更に定着材を流出させる湧水等が発生している場合には適用できない問題点がある。
【０００３】
これに対し、図５に示すように定着材を用いずに地山Ｅの穿孔３内に定着させることができる拡張型ロックボルト１０が開発されている（特許文献１及び２参照）。図示例の拡張型ロックボルト１０は穿孔３の径以上の口径Ｄの中空鋼管１１を用い（図５（Ａ）参照）、その中空鋼管１１の周壁の一部分を全長にわたり内側に嵌入させることにより周壁を口径Ｄ´に縮径させ（図５（Ｃ）参照）、縮径した中空鋼管１２の両端をスリーブ１６、１７で閉塞したうえで穿孔３内に挿入し（図５（Ｄ）及び（Ｅ）参照）、挿入後の縮径中空鋼管１２の中空部に高圧流体Ａ（例えば高圧水）を注入して周壁を口径Ｄに拡径・拡張させることにより（図５（Ｇ）〜（Ｉ）参照）、穿孔３の内壁と鋼管１１の周壁との接触圧によってロックボルト１０を穿孔３内に定着させる。
【０００４】
図５の拡張型ロックボルト１０は、先ず図５（Ｂ）のように口径Ｄの中空鋼管１１を半径方向に押し潰したのち、図５（Ｃ）のように押し潰した鋼管１１の両端を同じ片側に折り曲げて接触させることにより口径Ｄ´の縮径中空鋼管１２を形成し、押し潰した鋼管１１の片側面を内側に窪んだ嵌入面１４とし、押し潰した鋼管１１の反対側面を外側に臨む非嵌入面１３としている。この方法により縮径中空鋼管１２の口径Ｄ´を十分小さくすることが可能であるが、縮径中空鋼管１２の形成方法（中空鋼管１１の周壁の内側への嵌入方法）は図示例に限定されるものではない。次いで図５（Ｄ）に示すように、縮径中空鋼管１２の一端に内径Ｄ´の注水スリーブ１６を嵌合して閉塞すると共に、その注水スリーブ１６の周壁に縮径中空鋼管１２の非嵌入面１３を貫通する注水孔１６ａを穿設する（図５（Ｅ）の矢印Ｆ、及び図５（Ｆ）参照）。必要に応じて、縮径中空鋼管１２の一端を注水スリーブ１６の端面１８との溶接により閉塞してもよい。最後に図５（Ｅ）に示すように、縮径中空鋼管１２の他端に内径Ｄ´の封止スリーブ１７を嵌合して閉塞することにより拡張型ロックボルト１０を形成する。
【０００５】
図５（Ｅ）の拡張型ロックボルト１０は、注水スリーブ１６の注水孔１６ａに圧液注入装置を接続したうえで、適当な打ち込み装置を用いて穿孔３内に封止スリーブ１７側から挿入することができる（図４（Ｂ）参照）。図５（Ｅ）の矢印Ｇ、及び図５（Ｇ）は、穿孔３内に挿入した拡張型ロックボルト１０の初期断面図を示す。圧液注入装置から注水孔１６ａを介して拡張型ロックボルト１０の縮径中空鋼管１２の中空部（嵌入面１４と非嵌入面１３とで囲まれた空間）に高圧流体Ａを注入することにより、図５（Ｈ）及び（Ｉ）に示すように縮径中空鋼管１２の周壁を穿孔３の径まで拡張させ、更に口径Ｄの中空鋼管１１に復帰させて穿孔３の周囲の地山Ｅを押し広げることにより載置荷重を増加させる。圧入した流体Ａを解放する段階で、穿孔３の半径方向に生じた地山Ｅの圧力に対して拡張した中空鋼管１１が形状を保持しようとすることにより、両者の間にロックボルト１０の定着に必要な接触圧を発生させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平２−０００５２０号公報
【特許文献２】特許第４１０７７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図５のような拡張型ロックボルト１０は、定着材を用いずに早急・早期に穿孔３内に定着させることができ、トンネル工事等における掘削地山面の崩壊や変形を迅速に防止することが期待できる。ただし、従来の拡張型ロックボルト１０は図５（Ａ）のように外表面が平滑な中空鋼管１１を用いて造管されているため、例えば地山Ｅが硬質である場合は中空鋼管１１との間の接触圧により充分大きな摩擦抵抗を得ることができるが、地山Ｅが軟質、未固結性又は亀裂性等である場合には中空鋼管１１との間の接触圧によって地山Ｅの変形が発生し、地山Ｅとロックボルト１０との間の接触圧が不均一となって充分大きな摩擦抵抗を確保することができない問題点がある。地山Ｅとロックボルト１０との間の摩擦抵抗が不十分であると、ロックボルト１０を穿孔３内に確実に定着させることができず、ロックボルト１０が穿孔３から脱落して抜け出しやすくなる（引抜強度が低下する）おそれがある。
【０００８】
そこで本発明の目的は、軟質、未固結性又は亀裂性の地山においても確実に定着させることができる拡張型ロックボルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、図５（Ｅ）のような拡張型ロックボルト１０を、外表面に凹凸が設けられた中空鋼管１１を用いて形成することに着目した。表面に凹凸を設けた中空鋼管１１を用いれば、ロックボルト１０の地山Ｅとの摩擦抵抗を大きくすると共に穿孔３からの引き抜き耐力（引き抜き強度）を向上させ、軟質地山Ｅ等においてもロックボルト１０の定着力を高めることが期待できる。しかし、本発明者の予備的実験によれば、図５（Ｃ）のような縮径中空鋼管１２を用いる拡張型ロックボルト１０では、縮径中空鋼管１２の内側に窪んだ嵌入面１４に凹凸があると、その凹凸が中空鋼管１２の拡径・拡張の障害又は抵抗となってロックボルト１０の機能を損なうおそれがある。
【００１０】
例えば図５（Ｇ）において、縮径中空鋼管１２の嵌入面１４が相互に接する楕円部分（一点鎖線）に凹凸があると、縮径中空鋼管１２の拡径時の抵抗が増大して流体Ａの通常の注入圧力では滑らかに拡張せず、拡径後の中空鋼管１１に歪を生じる可能性がある。また、縮径中空鋼管１２の拡径の態様は必ずしも一様ではなく、例えば図５（Ｈ）の楕円部分（一点鎖線）において嵌入面１４が相互に接触する場合もあり、そのような接触面に凹凸があるとやはり中空鋼管１１の歪又は不十分な拡張の原因となりうる。縮径中空鋼管１２の中空部への流体注入圧力を大きくすることで拡径する中空鋼管１１の歪を避けることも考えられるが、トンネル工事等のように作業場所・作業時間が限られている場合は極力小型のポンプで流体を注入できることが望ましく、注入圧力の増大はトンネル工事等の進捗を低下させる原因となり得る。また、注入圧力の増大は中空鋼管１１の破断等の原因ともなり得る。拡張型ロックボルト１０を確実な定着を図るためには、縮径中空鋼管１２の滑らかな拡径を妨げることなく地山Ｅとの摩擦抵抗を増大させることが重要である。なお、図５（Ｇ）〜（Ｈ）においては穿孔３を略円形の円滑な断面として図示したが、実際の穿孔３は穿孔壁荒れや、穿孔壁の小崩落した岩石が穿孔断面を一部塞ぐことにより略円形断面は部分的に欠損している。断面が欠損した部分では、拡径が滑らかに実現できず嵌入面１４の相互の接触が顕著になり拡張が特に不十分となる。本発明は、この知見に基づく研究開発の結果、完成に至ったものである。
【００１１】
図１及び図２の実施例を参照するに、本発明による凸部付き拡張型ロックボルトは、周壁の一部分を全長にわたり内側に嵌入させて縮径させると共に長さ方向両端を閉塞した中空鋼管１２（図５（Ｅ）も参照）を地山孔３内に挿入し且つその中空鋼管１２の中空部への流体Ａの圧入により周壁を拡径して孔３内に定着させる拡張型ロックボルト１０において、中空鋼管１２の非嵌入部分１３の周壁表面に拡径時に所要引抜き抵抗を与える複数の凸部２０を設けてなるものである。
【００１２】
好ましくは、図１（Ｃ）に示すように、中空鋼管１２の周壁の所定中心角度部分Ｒ２を全長にわたり内側に嵌入させ、周壁の残りの中心角度部分Ｒ１に複数の凸部２０を設ける。望ましくは、中空鋼管１２の周壁の全周に対する４０〜５０％部分Ｒ２を全長にわたり嵌入させ、周壁の残りの６０〜５０％部分Ｒ１に複数の凸部２０を設ける。
【００１３】
拡張型ロックボルト１０の拡径時における引抜き抵抗は、図２に示すように、非嵌入部分１３に設ける各凸部２０の径又は面積ｒと隣接凸部２０の間隔又は密度ｄとにより調整することができる。望ましくは、凸部２０の径又は面積ｒと隣接凸部２０の間隔又は密度ｄと地山孔３の孔径とによって拡張型ロックボルト１０の拡径時における引抜き抵抗を調整する。
【００１４】
更に好ましくは、図１（Ａ）に示すように縮径させた中空鋼管１２の周壁表面に対するショットブラスト処理により非嵌入部分１３の凸部２０を形成し、又は図２に示すように縮径させた中空鋼管１２の周壁表面に対する複数の点状突起の溶接又は溶射処理により非嵌入部分１３の凸部２０を形成する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による凸部付き拡張型ロックボルト１０は、周壁の一部分を全長にわたり内側に嵌入させて縮径させた中空鋼管１２の周壁を拡径して孔３内に定着させる拡張型ロックボルト１０において、その縮径させた中空鋼管１２の非嵌入部分１３の周壁表面に拡径時に所要引抜き抵抗を与える複数の凸部２０を設けるので、次の有利な効果を奏する。
【００１６】
（イ）縮径中空鋼管１２の非嵌入部分１３にのみ凸部２０を設けることにより、中空鋼管１２の内側への嵌入部分１４の滑らかな拡径・拡張を妨げることなくロックボルト１０と地山Ｅとの摩擦抵抗を増大させることができる。
（ロ）縮径させた中空鋼管１２の周壁表面に対するショットブラスト処理を用いることにより、非嵌入部分１３の凸部２０を容易に形成することができ、また凸部２０の径ｒや密度ｄを容易に調整することができる。
（ハ）非嵌入部分１３に設ける凸部２０の径ｒや密度ｄ（面積ｒや間隔ｄ）を調整することにより、地山孔３の孔径に応じて拡径時のロックボルト１０に付与する所望の引抜き抵抗力を地山に応じて調整することが可能であり、軟質、未固結性又は亀裂性の地山にも確実に定着させることができる拡張型ロックボルトとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態及び実施例を説明する。
【図１】は、本発明の拡張型ロックボルトの一実施例の説明図である。
【図２】は、本発明の拡張型ロックボルトの他の実施例の説明図である。
【図３】は、本発明の拡張型ロックボルトの製造方法の一例の説明図である。
【図４】は、地山に定着させるロックボルトの説明図である。
【図５】は、従来の拡張型ロックボルトの一例の説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明による拡張型ロックボルト１０の一実施例を示す。図示例のロックボルト１０は、図５（Ｅ）に示す従来のロックボルト１０と同様に、中空鋼管１１の周壁の一部分を全長にわたり内側に嵌入させて縮径中空鋼管１２を形成したうえで（図５（Ｃ）参照）、その縮径中空鋼管１２の外側に臨む非嵌入面１３に凸部２０を形成 したものである。中空鋼管１１は従来のロックボルト１１と同様のものとすことができ、例えば引張強さ４００〜６７０Ｎ／ｍｍ２、伸び１６％以上、板厚２．０〜３．０ｍｍの鋼板を素材とし、口径Ｄ＝５０〜５５ｍｍの中空鋼管に成型したものである。例えば、図５（Ｂ）〜（Ｃ）に示すように中空鋼管１１を半径方向に押し潰したのち、その両端を同じ片側に折り曲げて接触させることにより口径Ｄ´＝３４〜３８ｍｍの縮径中空鋼管１２とすることができる。
【００１９】
図１に示す非嵌入部分１３の凸部２０は、例えば縮径中空鋼管１２の外側に臨む周壁表面に対するショットブラスト処理により形成することができる。例えば、所要粒径ｒのブラスト材（砂や泥等）を適当な転写材（セメントミルクや樹脂等のグラウト材等）と共にショットブラストによって縮径中空鋼管１２の外表面に吹き付けて転写し、そのブラスト材の付着によって縮径中空鋼管１２の非嵌入面１３に多数の所要粒径ｒの凸部２０を形成する。また、ブラスト材と転写材との混合量により、非嵌入面１３に形成される凸部２０の密度ｄを調整することができる。図１（Ｂ）に示すように非嵌入面１３に形成した凸部２０は、縮径中空鋼管１２の中空部への流体注入によって口径Ｄが拡径・拡張するに応じて図１（Ｃ）のように穿孔３の内壁（地山Ｅ）と接触し、拡径時のロックボルト１０の地山Ｅとの摩擦抵抗を大きくすると共に穿孔３からの引き抜き耐力（引き抜き強度）を向上させる。他方、縮径中空鋼管１２の内側に窪んだ嵌入面１４にはブラスト処理時にブラスト材が付着せず、嵌入部分１４には凸部２０が形成されないので、縮径中空鋼管１２は凸部２０に妨げられることなく通常の流体注入圧力（例えば１０〜３０ＭＰａ）で滑らかに拡径することができる。
【００２０】
図１（Ｃ）から分かるように、拡径時のロックボルト１０と地山Ｅとの摩擦抵抗を増大させるためには、凸部２０を形成する縮径中空鋼管１２の非嵌入面１３の嵌入面１４に対する面積比率、すなわち周壁のうち非嵌入面１３の中心角度部分Ｒ１を嵌入面１４の所定中心角度部分Ｒ２に対してできるだけ大きくすることが望ましい。しかし、図１（Ｃ）に示すように中空鋼管１１の全周に対する４０〜５０％部分Ｒ２を嵌入面１４とし、周壁の残りの６０〜５０％部分Ｒ１を非嵌入面１３として凸部２０を設けることにより、ロックボルト１０と地山Ｅとの摩擦抵抗を十分増大させることが可能である。例えば図５（Ｂ）のように半径方向に押し潰した中空鋼管１１の片側面を嵌入面１４とし、その反対側面を非嵌入面１３として口径Ｄ´を十分小さくした場合に、非嵌入面１３の全周に対する割合Ｒ１は約５０〜６０％となる。そのように非嵌入面１３の全集に対する割合が６０％以下であっても、凸部２０の粒径ｒ及び密度ｄを適切に選択することにより、拡径時のロックボルト１０に十分な引き抜き耐力（引き抜き強度）を与えることができる。
【００２１】
或いは、図２に示すように、非嵌入部分１３の凸部２０を、例えば縮径させた中空鋼管１２の周壁表面に対する複数の点状突起の溶接又は溶射処理によって形成することも可能である。図１のようなショットブラスト処理では比較的粒径ｒの小さい凸部２０を形成することは可能であるが、粒径ｒの大きい凸部２０又は突起高さの大きい凸部２０を形成することは難しい。図２のような点状突起の溶接又は溶射処理により、比較的粒径ｒの大きい凸部２０又は突起高さの大きい凸部２０を形成することができる。例えば、上述したように非嵌入面１３の全周に対する割合Ｒ１、ブラスト処理時による凸部２０の粒径ｒ及び密度ｄを選択したうえで地山Ｅに対するロックボルト１０の引き抜き試験を行い、拡径時のロックボルト１０に所望の引き抜き耐力（引き抜き強度）を与えることができない場合に、図２のような所定粒径ｒの点状突起を所定間隔（密度）ｄで非嵌入部分１３に溶接又は溶射処理することにより凸部２０を形成する。また、例えば図２（Ｂ）のように先ず比較的広い間隔ｄの点状突起によるロックボルト１０の引き抜き試験を行い、拡径時のロックボルト１０の引き抜き耐力が不足する場合に、図２（Ａ）のような点状突起の間隔ｄを小さくしながら引き抜き試験を繰り返すことにより、所望の引き抜き耐力が得られる点状突起の相互間隔ｄを設計することができる。
【００２２】
とくに軟質の地山に定着させる場合は、図２のような点状突起の粒径ｒを拡大して地山孔３の孔壁に対する引き抜き耐力（引き抜き強度）を大きくことが望ましい。本発明者の予備的実験によれば、強度が低く脆弱な地山にロックボルト１０を定着させるためには、ボルト径に比して十分大きい粒径ｒの点状突起をアーク溶接又は溶射によって形成することが有効である。また、点状突起の粒径ｒを大きくすることが難しい場合、或いは大きくしても十分な引き抜き耐力が得られない場合は、さらに地山孔３の孔径を縮小することも有効である。地山孔３の孔径の縮小によりロックボルト１０の拡張時に地山の圧密容積を大きくして引き抜き耐力を向上させ、凸部２０の粒径ｒおよび間隔ｄと地山孔３の孔径とによって拡張型ロックボルト１０の拡径時における引抜き抵抗を調整することができる。地山孔３の孔径の縮小によりロックボルト１０の挿入が難しくなりうるが、例えばロックボルト１０の先端にコーン状の封止スリーブ１７（図５参照）を装着し、打撃又は回転を加えながら挿入することで対応可能である。
【００２３】
なお、図１及び図２のように予め縮径させた中空鋼管１２の非嵌入部分１３に凸部２０を形成する方法に代えて、例えば図３に示すように一部分に縞状凸部２０が形成された鋼板１１ａを用いて本発明の拡張型ロックボルト１０を製造することも可能である。例えば図５（Ｃ）のような縮径中空鋼管１２は、鋼板から図５（Ａ）のような中空鋼管（丸管）１１を製造する造管ラインとその丸管から異形管を成型する成型ラインとを一体的に組み合わせたインライン成型処理により、鋼板から直接製造することができる。図３の鋼板１１ａは、両端縁を環状に接合する３６０度（中空鋼管の全周の周囲長）に相当する幅Ｒの帯状鋼板１１ａ上に所定中心角度に相当する幅Ｒ１（Ｒ１＜Ｒ）の縞状凸部２０を形成し、その帯状鋼板１１ａの幅方向両側の上端縁および下端縁をインライン成型処理により環状に接合して中空鋼管（丸管）１１とするとともに、続いてその中空鋼管１１の縞状凸部２０が非嵌入部分１３となるように、すなわち中空鋼管（丸管）１１の残り中心角度部分Ｒ２（＝Ｒ−Ｒ１）の非縞状凸部を全長にわたり内側へ嵌入させて成型することにより、図１及び図２のように縞状凸部が外側に臨む縮径中空鋼管１２を形成することができる。インライン成型した縮径中空鋼管１２の長さ方向両端に、図５（Ｄ）及び（Ｅ）と同様にスリーブ１６、１７を嵌合させて閉塞することにより、本発明の拡張型ロックボルト１０とすることができる。
【００２４】
本発明の拡張型ロックボルト１０は、縮径中空鋼管１２の非嵌入部分１３にのみ凸部２０を形成し、縮径中空鋼管１２の内側に窪んだ嵌入部分１４には凸部２０を形成しないので、通常の流体注入圧力（例えば１０〜３０ＭＰａ）でロックボルト１０の滑らかな拡径を確保しつつ、ロックボルト１０と地山Ｅとの摩擦抵抗を凸部２０により増大させることができる。また、非嵌入部分１３に形成する凸部２０の径ｒや密度ｄ（面積ｒや間隔ｄ）は、拡径時のロックボルト１０に付与する所望の引抜き抵抗力を地山に応じて比較的容易に調整可能であり、軟質、未固結性又は亀裂性の地山にも確実に定着させることができる拡張型ロックボルトとすることができる。
【００２５】
こうして本発明の目的である「軟質、未固結性又は亀裂性の地山においても確実に定着させることができる拡張型ロックボルト」の提供を達成することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１…トンネル ２…支保工
３…穿孔 ５…反力プレート
１０…拡張型ロックボルト １１…中空鋼管
１１ａ…鋼板 １２…縮径中空鋼管
１３…非嵌入部 １４…嵌入部
１６…注水スリーブ １６ａ…注水孔
１７…封止スリーブ １８…スリーブ端面（溶接又は溶射部）
２０…凸部
Ａ…高圧流体 Ｄ…中空鋼管の径
ｄ…凸部の相互間隔（又は密度） Ｒ…中空鋼管の周囲長（全周）
ｒ…凸部の径（又は面積） Ｒ１…非嵌入部の円弧長さ（所定中心角度）
Ｒ２…嵌入部の円弧長さ（所定中心角度）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周壁の一部分を全長にわたり内側に嵌入させて縮径させると共に長さ方向両端を閉塞した中空鋼管を地山孔内に挿入し且つその中空鋼管の中空部への流体圧入により周壁を拡径して孔内に定着させる拡張型ロックボルトにおいて、前記中空鋼管の非嵌入部分の周壁表面に拡径時に所要引抜き抵抗を与える複数の凸部を設けてなる凸部付き拡張型ロックボルト。
【請求項２】
請求項１のロックボルトにおいて、前記中空鋼管の周壁の所定中心角度部分を全長にわたり内側に嵌入させ、周壁の残りの中心角度部分に複数の凸部を設けてなる凸部付き拡張型ロックボルト。
【請求項３】
請求項１又は２のロックボルトにおいて、前記中空鋼管の周壁の全周に対する４０〜５０％部分を全長にわたり嵌入させ、周壁の残りの６０〜５０％部分に複数の凸部を設けてなる凸部付き拡張型ロックボルト。
【請求項４】
請求項１から３の何れかのロックボルトにおいて、前記非嵌入部分に設ける各凸部の径又は面積と隣接凸部の密度又は間隔とにより拡径時の引抜き抵抗を調整してなる凸部付き拡張型ロックボルト。
【請求項５】
請求項４のロックボルトにおいて、前記非嵌入部分に設ける各凸部の径又は面積と隣接凸部の密度又は間隔と前記地山孔の孔径とにより拡径時の引抜き抵抗を調整してなる凸部付き拡張型ロックボルト。
【請求項６】
請求項１から５の何れかのロックボルトにおいて、前記縮径させた中空鋼管の周壁表面に対するショットブラスト処理により非嵌入部分の凸部を形成してなる凸部付き拡張型ロックボルト。
【請求項７】
請求項１から５の何れかのロックボルトにおいて、前記縮径させた中空鋼管の周壁表面に対する複数の点状突起の溶接又は溶射処理により非嵌入部分の凸部を形成してなる凸部付き拡張型ロックボルト。
【請求項８】
請求項１から７の何れかのロックボルトの製造方法において、中空鋼管の周壁の所定中心角度部分を全長にわたり内側に嵌入させて縮径中空鋼管を形成し、その縮径中空鋼管の外側に臨む非嵌入面に凸部を形成してなる凸部付き拡張型ロックボルトの製造方法。
【請求項９】
請求項１から７の何れかのロックボルトの製造方法において、両端縁を環状に接合する所定幅の帯状鋼板上に所定中心角度に相当する幅の縞状凸部を形成し、その帯状鋼板の両端縁を環状に接合するとともに非縞状凸部分を全長にわたり内側へ嵌入させて縞状凸部が外側に臨む縮径中空鋼管を形成してなる凸部付き拡張型ロックボルトの製造方法。
【請求項１】
周壁の一部分を全長にわたり内側に嵌入させて縮径させると共に長さ方向両端を閉塞した中空鋼管を地山孔内に挿入し且つその中空鋼管の中空部への流体圧入により周壁を拡径して孔内に定着させる拡張型ロックボルトにおいて、前記中空鋼管の非嵌入部分の周壁表面に拡径時に所要引抜き抵抗を与える複数の凸部を設けてなる凸部付き拡張型ロックボルト。
【請求項２】
請求項１のロックボルトにおいて、前記中空鋼管の周壁の所定中心角度部分を全長にわたり内側に嵌入させ、周壁の残りの中心角度部分に複数の凸部を設けてなる凸部付き拡張型ロックボルト。
【請求項３】
請求項１又は２のロックボルトにおいて、前記中空鋼管の周壁の全周に対する４０〜５０％部分を全長にわたり嵌入させ、周壁の残りの６０〜５０％部分に複数の凸部を設けてなる凸部付き拡張型ロックボルト。
【請求項４】
請求項１から３の何れかのロックボルトにおいて、前記非嵌入部分に設ける各凸部の径又は面積と隣接凸部の密度又は間隔とにより拡径時の引抜き抵抗を調整してなる凸部付き拡張型ロックボルト。
【請求項５】
請求項４のロックボルトにおいて、前記非嵌入部分に設ける各凸部の径又は面積と隣接凸部の密度又は間隔と前記地山孔の孔径とにより拡径時の引抜き抵抗を調整してなる凸部付き拡張型ロックボルト。
【請求項６】
請求項１から５の何れかのロックボルトにおいて、前記縮径させた中空鋼管の周壁表面に対するショットブラスト処理により非嵌入部分の凸部を形成してなる凸部付き拡張型ロックボルト。
【請求項７】
請求項１から５の何れかのロックボルトにおいて、前記縮径させた中空鋼管の周壁表面に対する複数の点状突起の溶接又は溶射処理により非嵌入部分の凸部を形成してなる凸部付き拡張型ロックボルト。
【請求項８】
請求項１から７の何れかのロックボルトの製造方法において、中空鋼管の周壁の所定中心角度部分を全長にわたり内側に嵌入させて縮径中空鋼管を形成し、その縮径中空鋼管の外側に臨む非嵌入面に凸部を形成してなる凸部付き拡張型ロックボルトの製造方法。
【請求項９】
請求項１から７の何れかのロックボルトの製造方法において、両端縁を環状に接合する所定幅の帯状鋼板上に所定中心角度に相当する幅の縞状凸部を形成し、その帯状鋼板の両端縁を環状に接合するとともに非縞状凸部分を全長にわたり内側へ嵌入させて縞状凸部が外側に臨む縮径中空鋼管を形成してなる凸部付き拡張型ロックボルトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２５５３１８（Ｐ２０１２−２５５３１８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２９９９９（Ｐ２０１１−１２９９９９）
【出願日】平成２３年６月１０日（２０１１．６．１０）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（５９１０２９９２１）フジモリ産業株式会社 (65)
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１０日（２０１１．６．１０）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（５９１０２９９２１）フジモリ産業株式会社 (65)
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