(57)【要約】      （修正有）【課題】簡素な構成でありながら、遠方からであっても、視認によって、容易、かつ、確実に作用軸力を把握することができるロックボルトを提供すること。【解決手段】少なくとも先端が地山に挿入されるロックボルト１０であって、軸方向に貫通する貫通孔１２が形成された本体１１と、前記貫通孔１２内に前記軸方向に移動可能に収容された線状体１５であって、その前端１５ｆが前記本体１１の前端１１ｆに固定され、その後端１５ｒが前記本体１１の後端１１ｒよりも後方に延出する線状体１５とを備える。【選択図】図１
2020051185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも先端が地山に挿入されるロックボルトであって、
軸方向に貫通する貫通孔が形成された本体と、
前記貫通孔内に前記軸方向に移動可能に収容された線状体であって、その前端が前記本体の前端に固定され、その後端が前記本体の後端よりも後方に延出する線状体とを備えることを特徴とするロックボルト。
【請求項２】
前記線状体の後端の前記本体の後端からの延出量の変化が、前記本体に引張軸力が作用していることを表す請求項１に記載のロックボルト。
【請求項３】
前記本体の後端に取り付けられる軸力表示装置であって、前記本体に引張軸力が作用していることを表示する軸力表示装置を更に備える請求項１に記載のロックボルト。
【請求項４】
前記軸力表示装置は、前記線状体にスライド可能に取り付けられる枢軸部材と、該枢軸部材に枢動可能に取り付けられた一対の開閉具と、前記線状体に固定された固定具とを含み、前記本体に引張軸力が作用すると、前記一対の開閉具が閉じた状態から開いた状態に変化する請求項３に記載のロックボルト。
【請求項５】
前記軸力表示装置は、前記線状体が通過可能な線状体通過孔が形成され、前記本体の後端に固定される線状体通過部材と、前記線状体の後端に基端が接続される旗竿と、該旗竿の先端に取り付けられた旗とを含み、前記本体に引張軸力が作用すると、前記旗竿の延在する方向が前記軸方向に近付いた状態に変化する請求項３に記載のロックボルト。
【請求項６】
前記軸力表示装置は、前記線状体の前記本体の後端よりも後方に延出した部分に固定される線状体固定部材を含み、前記本体に引張軸力が作用すると、前記線状体が破断して前記線状体固定部材が落下する請求項３に記載のロックボルト。
【請求項７】
前記軸力表示装置は、前記線状体に固定された概略円錐体形状の回転部材であって、円錐面に螺旋溝が形成され、先端が前記貫通孔内に位置し、後面が前記本体の後端よりも後方に位置する回転部材と、前記後面に取り付けられた回転表示腕とを含み、前記本体に引張軸力が作用すると、前記回転部材が前記回転表示腕とともに回転する請求項３に記載のロックボルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ロックボルトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道、道路等におけるトンネル内壁面等には、地山の不安定化を防止するために、複数本のロックボルトが打設されて挿入されている。これにより、地山のトンネル内側への押し出しを抑制することができる。このとき、ロックボルトには引張軸力が作用し、ロックボルトが若干伸びることによって、地山の変形を抑制することができる。
【０００３】
このようなロックボルトに作用する引張軸力、すなわち、作用軸力の大きさを把握する方法としては、ロックボルトにひずみゲージを貼付し、該ひずみゲージによって検出したロックボルトの伸び量（ひずみ量）に基づく方法が一般的であるが、この方法はコストが高くなってしまう。
【０００４】
そこで、超音波の伝達時間によってロックボルトの作用軸力を把握する方法や、ワッシャーの変形によってロックボルトの頭部の作用軸力を把握する方法が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９２４８３号公報
【特許文献２】特開２０１４−１２２４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の技術では、ロックボルトの作用軸力を容易に把握することができなかった。超音波の伝達時間によってロックボルトの作用軸力を把握する方法では、超音波をロックボルトへ伝達する探触子や、超音波を発信及び受信する装置や、受信信号を処理して表示する装置が必要となる。また、ワッシャーの変形によってロックボルトの頭部の作用軸力を把握する方法では、ワッシャーのナット側表面に形成した塗膜の剥離を視認することによって作用軸力を把握することができるが、例えば、トンネルの天井のように、遠く離れた位置に打設されたロックボルトに取り付けられた小さなワッシャーのナット側表面の一部分の塗膜の剥離を視認することは、困難である。
【０００７】
ここでは、前記従来の技術の問題点を解決して、簡素な構成でありながら、遠方からであっても、視認によって、容易、かつ、確実に作用軸力を把握することができるロックボルトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのために、ロックボルトにおいては、少なくとも先端が地山に挿入されるロックボルトであって、軸方向に貫通する貫通孔が形成された本体と、前記貫通孔内に前記軸方向に移動可能に収容された線状体であって、その前端が前記本体の前端に固定され、その後端が前記本体の後端よりも後方に延出する線状体とを備える。
【０００９】
他のロックボルトにおいては、さらに、前記線状体の後端の前記本体の後端からの延出量の変化が、前記本体に引張軸力が作用していることを表す。
【００１０】
更に他のロックボルトにおいては、さらに、前記本体の後端に取り付けられる軸力表示装置であって、前記本体に引張軸力が作用していることを表示する軸力表示装置を更に備える。
【００１１】
更に他のロックボルトにおいては、さらに、前記軸力表示装置は、前記線状体にスライド可能に取り付けられる枢軸部材と、該枢軸部材に枢動可能に取り付けられた一対の開閉具と、前記線状体に固定された固定具とを含み、前記本体に引張軸力が作用すると、前記一対の開閉具が閉じた状態から開いた状態に変化する。
【００１２】
更に他のロックボルトにおいては、さらに、前記軸力表示装置は、前記線状体が通過可能な線状体通過孔が形成され、前記本体の後端に固定される線状体通過部材と、前記線状体の後端に基端が接続される旗竿と、該旗竿の先端に取り付けられた旗とを含み、前記本体に引張軸力が作用すると、前記旗竿の延在する方向が前記軸方向に近付いた状態に変化する。
【００１３】
更に他のロックボルトにおいては、さらに、前記軸力表示装置は、前記線状体の前記本体の後端よりも後方に延出した部分に固定される線状体固定部材を含み、前記本体に引張軸力が作用すると、前記線状体が破断して前記線状体固定部材が落下する。
【００１４】
更に他のロックボルトにおいては、さらに、前記軸力表示装置は、前記線状体に固定された概略円錐体形状の回転部材であって、円錐面に螺旋溝が形成され、先端が前記貫通孔内に位置し、後面が前記本体の後端よりも後方に位置する回転部材と、前記後面に取り付けられた回転表示腕とを含み、前記本体に引張軸力が作用すると、前記回転部材が前記回転表示腕とともに回転する。
【発明の効果】
【００１５】
本開示によれば、ロックボルトは、簡素な構成でありながら、遠方からであっても、視認によって、容易、かつ、確実に作用軸力を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態におけるロックボルトの側断面を示す模式図である。
【図２】第２の実施の形態におけるロックボルトの側断面を示す模式図である。
【図３】第３の実施の形態におけるロックボルトの側断面を示す模式図である。
【図４】第４の実施の形態におけるロックボルトの側断面を示す模式図である。
【図５】第５の実施の形態におけるロックボルトの側断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は第１の実施の形態におけるロックボルトの側断面を示す模式図である。なお、図において、（ａ）は挿入前の状態を示す図、（ｂ）は軸力が作用している状態を示す図である。
【００１９】
図において、１０は、本実施の形態におけるロックボルトであって、好適には、鉄道、道路等における山岳トンネル等のトンネルの掘削時の支保工として使用され、地山のトンネル内側への押し出しを抑制し、地山を補強するために、トンネルの内壁面から地山に打設され、少なくともその先端が地山に挿入される。なお、本実施の形態におけるロックボルト１０が挿入される箇所は、必ずしも、トンネルの内壁面である必要はなく、例えば、鉄道、道路、堤防等における盛土や切土の法面であってもよいが、ここでは、説明の都合上、トンネルの内壁面であるものとして説明する。また、トンネルは、鉄道用のものであっても、道路用のものであっても、いかなる用途のものであってもよいが、ここでは、鉄道用の山岳トンネルであるものとして説明する。
【００２０】
なお、本実施の形態において、ロックボルト１０の各部及びその他の部材の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、前記ロックボルト１０の各部及びその他の部材が図に示される姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
【００２１】
図に示されるように、前記ロックボルト１０は、直線状に延在する細長い概略円柱状の本体１１を備える。なお、該本体１１は、その先端側に形成され、先端が尖ったテーパ形状又は円錐体形状を有する先端部１１ａを含んでいる。前記本体１１は、いかなる材料から成るものであってもよいが、強度等を考慮すると、例えば、鋼製であることが望ましい。また、前記本体１１の寸法は、適宜決定することができるが、ここでは、外径が約２５〔ｍｍ〕、長さが３〔ｍ〕であって、一般的に山岳トンネル掘削時の支保工として使用されるサイズであるものとして説明する。
【００２２】
本実施の形態において、前記本体１１には、その中心を軸方向（図における左右方向）に貫通する貫通孔１２が形成されている。そして、該貫通孔１２内には、線状体１５が収容されている。該線状体１５は、好適には、鋼製のワイヤであるが、樹脂、カーボンファイバ等から成る糸、紐、綱等であってもよく、長尺の細長い部材であれば、いかなる種類のものであってもよい。前記線状体１５の外径は、貫通孔１２の内径よりも小さく、前記線状体１５は、本体１１によって拘束されず、貫通孔１２内を本体１１の軸方向に移動可能となっている。
【００２３】
また、前記線状体１５の長さは、本体１１の長さより長く、図１（ａ）に示されるように、ロックボルト１０が地山に挿入される前の段階では、前記線状体１５の前端１５ｆが本体１１の前端１１ｆに固定された状態で、線状体１５の後端１５ｒが本体１１の後端１１ｒよりも後方に、延出量ｄ１だけ、延出している。該延出量ｄ１は、線状体１５の長さと本体１１の長さとの差分に相当する。
【００２４】
そして、前記ロックボルト１０が山岳トンネル掘削時の支保工として使用される場合、具体的には、まず、トンネルの内壁面から地山に孔を形成する削孔が行われ、続いて、形成された孔内にモルタルが充填された後、前記孔内にロックボルト１０が挿入される。この場合、前端１１ｆを含む本体１１の大部分が前記孔内に収容され、前記本体１１における後端１１ｒ寄りのわずかの部分がトンネル内に突出した状態となるのが、一般的である。
【００２５】
このようにして前記ロックボルト１０が地山に挿入された後、地山がトンネル内側へ押し出したりして、本体１１に引張軸力が作用すると、本体１１は伸張するが、本体１１によって拘束されていない線状体１５は伸張しない。そのため、図１（ｂ）に示されるように、線状体１５の長さと本体１１の長さとの差分が小さくなり、線状体１５の後端１５ｒが本体１１の後端１１ｒよりも後方に延出する延出量ｄ２は、前記延出量ｄ１よりも小さくなる。つまり、引張軸力が作用することによる本体１１の伸び量Δｄは、Δｄ＝ｄ１−ｄ２となる。
【００２６】
このように、線状体１５の後端１５ｒが本体１１の後端１１ｒよりも後方に延出する延出量ｄ２が、ロックボルト１０が地山に挿入される前の延出量ｄ１よりも小さくなっていることを視認することによって、ロックボルト１０の本体１１に引張軸力が作用していることを容易、かつ、確実に把握することができる。
【００２７】
ここで、ロックボルト１０の本体１１の長さをＬ、断面積をＡ、ヤング率をＥとし、前記本体１１に作用する引張軸力をＮとすると、前記本体１１の伸び量Δｄは、次の式（１）で表される。
Δｄ＝ＮＬ／ＥＡ    ・・・式（１）
【００２８】
例えば、長さＬ＝３０００〔ｍｍ〕、断面積Ａ＝４７１〔ｍｍ2 〕、及び、ヤング率Ｅ＝２０５〔ｋＮ／ｍｍ2 〕であって、前記本体１１に作用する引張軸力Ｎ＝１００〔ｋＮ〕であるとすると、前記本体１１の伸び量Δｄは、前記式（１）によって、Δｄ＝３．１〔ｍｍ〕となる。
【００２９】
また、ロックボルト１０の本体１１の伸び量Δｄを取得することができれば、前記式（１）によって、前記本体１１に作用する引張軸力Ｎの値を算出することができる。
【００３０】
このように、本実施の形態において、ロックボルト１０は、少なくとも先端が地山に挿入されるものである。そして、ロックボルト１０は、軸方向に貫通する貫通孔１２が形成された本体１１と、貫通孔１２内に軸方向に移動可能に収容された線状体１５であって、その前端１５ｆが本体１１の前端１１ｆに固定され、その後端１５ｒが本体１１の後端１１ｒよりも後方に延出する線状体１５とを備える。
【００３１】
したがって、線状体１５の後端１５ｒの本体１１の後端１１ｒからの延出量の変化が、本体１１に引張軸力が作用していることを表すこととなる。
【００３２】
これにより、簡素な構成でありながら、遠方からであっても、視認によって、容易、かつ、確実に作用軸力、すなわち、ロックボルト１０に作用する引張軸力を把握することができる。
【００３３】
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００３４】
図２は第２の実施の形態におけるロックボルトの側断面を示す模式図である。なお、図において、（ａ）は挿入前の状態を示す図、（ｂ）は軸力表示装置を取り付けた状態を示す図、（ｃ）は軸力が作用している状態を示す図である。
【００３５】
図２（ａ）に示されるように、ロックボルト１０が地山に挿入される前の段階では、前記第１の実施の形態と同様に、前記線状体１５の前端１５ｆが本体１１の前端１１ｆに固定された状態で、線状体１５の後端１５ｒが本体１１の後端１１ｒよりも後方に延出している。
【００３６】
そして、本実施の形態においては、ロックボルト１０の後端に、図２（ｂ）に示されるような軸力表示装置２０が取り付けられる。具体的には、軸力表示装置２０は、本体１１の後端１１ｒよりも後方に延出している線状体１５に固定される固定具２６と、前記線状体１５にスライド可能に取り付けられる枢軸部材２５と、該枢軸部材２５に取り付けられた開閉具２１とを含んでいる。
【００３７】
該開閉具２１は、前記枢軸部材２５に枢動可能に取り付けられた第１開閉具２１ａ及び第２開閉具２１ｂから構成される。前記第１開閉具２１ａ及び第２開閉具２１ｂは、互いに同一の形状を有する一対の部材であり、互いに向き合うような姿勢で、それぞれにおけるロックボルト１０の本体１１の先端１１ｆ寄りの一端が前記枢軸部材２５に枢動可能（回転可能）に取り付けられている。また、前記第１開閉具２１ａ及び第２開閉具２１ｂにおける枢軸部材２５側の部分は、前記固定具２６と係合して作動する第１作動部２３ａ及び第２作動部２３ｂであり、前記第１開閉具２１ａ及び第２開閉具２１ｂにおける枢軸部材２５の反対側の部分は、第１作動部２３ａ及び第２作動部２３ｂに接続された第１表示部２２ａ及び第２表示部２２ｂである。
【００３８】
前記第１作動部２３ａ及び第２作動部２３ｂは、図２（ｂ）に示されるように、第１開閉具２１ａ及び第２開閉具２１ｂが閉じた状態、すなわち、互いの対向面同士が当接又は近接した状態において、本体１１の軸に沿って直線的に延在する線状体１５に対して傾斜した第１傾斜内面２４ａ及び第２傾斜内面２４ｂを含んでいる。該第１傾斜内面２４ａ及び第２傾斜内面２４ｂは、スムーズの平滑面であることが望ましい。また、前記第１作動部２３ａ及び第２作動部２３ｂの外面は、図２（ｂ）に示されるように、外方に膨出した凸曲面であることが望ましい。さらに、前記第１表示部２２ａ及び第２表示部２２ｂは、遠方からでも容易に視認可能な色、例えば、赤色であることが望ましい。
【００３９】
そして、地山に挿入されたロックボルト１０の本体１１に引張軸力が作用する前の状態において、線状体１５の後端１５ｒ側から開閉具２１が取り付けられた枢軸部材２５が前記線状体１５に対して本体１１の軸方向にスライド可能に取り付けられ、続いて、固定具２６が線状体１５に固定される。この際、線状体１５を弛みのない状態とし、第１開閉具２１ａ及び第２開閉具２１ｂを閉じた状態として、第１作動部２３ａ及び第２作動部２３ｂの外面が本体１１の後端１１ｒにおける貫通孔１２の周囲に当接するようにすることが望ましい。また、固定具２６は、その両端が第１傾斜内面２４ａ及び第２傾斜内面２４ｂに当接する位置で線状体１５に固定されることが望ましい。
【００４０】
このようにして線状体１５に軸力表示装置２０が取り付けられた後、地山がトンネル内側へ押し出したりして、本体１１に引張軸力が作用すると、本体１１は伸張するが、本体１１によって拘束されていない線状体１５は伸張しないので、該線状体１５の後端１５ｒ及びその近傍は、相対的に本体１１の前端１１ｆに向けて変位し、貫通孔１２内に引き込まれる。そのため、線状体１５に固定された固定具２６は、相対的に本体１１の前端１１ｆに向けて変位し、外面が本体１１の後端１１ｒに当接することによって変位不能となっている第１作動部２３ａ及び第２作動部２３ｂを本体１１の前端１１ｆに向けて押圧する。そして、固定具２６の両端が、第１傾斜内面２４ａ及び第２傾斜内面２４ｂに沿って変位することによって、第１開閉具２１ａ及び第２開閉具２１ｂは、図２（ｃ）に示されるように、開いた状態となる。これにより、第１表示部２２ａ及び第２表示部２２ｂ同士が大きく離れた状態となるので、第１開閉具２１ａ及び第２開閉具２１ｂが開いた状態となったことを、遠方からでも容易に視認することができる。
【００４１】
なお、その他の点の構成及び動作については、前記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００４２】
このように、本実施の形態において、ロックボルト１０は、本体１１の後端１１ｒに取り付けられる軸力表示装置２０であって、本体１１に引張軸力が作用していることを表示する軸力表示装置２０を更に備える。そして、軸力表示装置２０は、線状体１５にスライド可能に取り付けられる枢軸部材２５と、枢軸部材２５に枢動可能に取り付けられた一対の第１開閉具２１ａ及び第２開閉具２１ｂと、線状体１５に固定された固定具２６とを含み、本体１１に引張軸力が作用すると、一対の第１開閉具２１ａ及び第２開閉具２１ｂが閉じた状態から開いた状態に変化する。
【００４３】
これにより、遠方からであっても、容易、かつ、確実に第１開閉具２１ａ及び第２開閉具２１ｂが閉じた状態から開いた状態に変化したことを視認することができ、ロックボルト１０に引張軸力が作用していることを把握することができる。
【００４４】
次に、第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００４５】
図３は第３の実施の形態におけるロックボルトの側断面を示す模式図である。なお、図において、（ａ）は挿入前の状態を示す図、（ｂ）は軸力表示装置を取り付けた状態を示す図、（ｃ）は軸力が作用している状態を示す図である。
【００４６】
図３（ａ）に示されるように、ロックボルト１０が地山に挿入される前の段階では、前記第１及び第２の実施の形態と同様に、前記線状体１５の前端１５ｆが本体１１の前端１１ｆに固定された状態で、線状体１５の後端１５ｒが本体１１の後端１１ｒよりも後方に延出している。
【００４７】
そして、本実施の形態においては、ロックボルト１０の後端に、図３（ｂ）に示されるような軸力表示装置３０が取り付けられる。具体的には、軸力表示装置３０は、本体１１の後端１１ｒに固定される線状体通過部材３１と、線状体１５の後端１５ｒに接続される表示旗３２とを含んでいる。
【００４８】
前記線状体通過部材３１は、本体１１の後端１１ｒに取り付け可能な板部材であって、貫通孔１２に対応する箇所に、線状体通過部材３１をその板厚方向（図における左右方向）に貫通する貫通孔であって、線状体１５が通過可能な図示されない線状体通過孔が形成されている。該線状体通過孔は、その径が線状体１５の外径よりもわずかに大きい程度の貫通孔であることが望ましい。また、線状体通過部材３１の厚さは、線状体１５を弛みのない状態としたときに、線状体１５の後端１５ｒが線状体通過部材３１の後方にわずかに延出する程度であることが望ましい。
【００４９】
前記表示旗３２は、その基端が線状体１５の後端１５ｒに接続された棒材から成る旗竿３２ａと、該旗竿３２ａの先端に取り付けられた旗３２ｂとを含んでいる。該旗３２ｂは、硬質の板材であってもよいし、布、フィルム等の軟質の部材であってもよい。また、前記旗３２ｂは、遠方からでも容易に視認可能な色、例えば、赤色であることが望ましい。
【００５０】
そして、地山に挿入されたロックボルト１０の本体１１に引張軸力が作用する前の状態において、線状体通過孔に線状体１５を通過させた線状体通過部材３１が本体１１の後端１１ｒに固定され、続いて、図３（ｂ）に示されるように、線状体通過部材３１の後方にわずかに延出する線状体１５の後端１５ｒに旗竿３２ａの基端が接続される。この状態では、表示旗３２は自重によって垂れ下がった姿勢となっている。
【００５１】
このようにして線状体１５に軸力表示装置３０が取り付けられた後、地山がトンネル内側へ押し出したりして、本体１１に引張軸力が作用すると、本体１１は伸張するが、本体１１によって拘束されていない線状体１５は伸張しないので、該線状体１５の後端１５ｒ及びその近傍は、相対的に本体１１の前端１１ｆに向けて変位し、貫通孔１２内に引き込まれる。そのため、線状体１５の後端１５ｒ及び該後端１５ｒに接続された旗竿３２ａの基端は、線状体通過部材３１の線状体通過孔内に引き込まれる。すると、旗竿３２ａが棒材であるので、表示旗３２は垂れ下がった姿勢から、図３（ｃ）に示されるようなより起き上がった姿勢、すなわち、旗竿３２ａの延在する方向が本体１１の軸方向に近付いた姿勢、に変化する。さらに、旗竿３２ａの基端近傍のより広い範囲が線状体通過部材３１の線状体通過孔内に引き込まれると、表示旗３２の姿勢は、旗竿３２ａの延在する方向が本体１１の軸方向とほぼ一致するようになる。これにより、表示旗３２が起き上がった姿勢となったことを、遠方からでも容易に視認することができる。
【００５２】
なお、その他の点の構成及び動作については、前記第１及び第２の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００５３】
このように、本実施の形態においては、軸力表示装置３０は、線状体１５が通過可能な線状体通過孔が形成され、本体１１の後端１１ｒに固定される線状体通過部材３１と、線状体１５の後端１５ｒに基端が接続される旗竿３２ａと、旗竿３２ａの先端に取り付けられた旗３２ｂとを含み、本体１１に引張軸力が作用すると、旗竿３２ａの延在する方向が軸方向に近付いた状態に変化する。
【００５４】
これにより、遠方からであっても、容易、かつ、確実に旗竿３２ａの延在する方向が軸方向に近付いた状態に変化したことを視認することができ、ロックボルト１０に引張軸力が作用していることを把握することができる。
【００５５】
次に、第４の実施の形態について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１〜第３の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００５６】
図４は第４の実施の形態におけるロックボルトの側断面を示す模式図である。なお、図において、（ａ）は挿入前の状態を示す図、（ｂ）は軸力表示装置を取り付けた状態を示す図、（ｃ）は軸力が作用している状態を示す図である。
【００５７】
図４（ａ）に示されるように、ロックボルト１０が地山に挿入される前の段階では、前記第１〜第３の実施の形態と同様に、前記線状体１５の前端１５ｆが本体１１の前端１１ｆに固定された状態で、線状体１５の後端１５ｒが本体１１の後端１１ｒよりも後方に延出している。
【００５８】
そして、本実施の形態においては、ロックボルト１０の後端に、図４（ｂ）に示されるような軸力表示装置４０が取り付けられる。具体的には、軸力表示装置４０は、本体１１の後端１１ｒよりも後方に延出している線状体１５に固定される線状体固定部材４１を含んでいる。該線状体固定部材４１は、強度の大きな鋼等の材料から成り、貫通孔１２の断面よりも十分に大きな部材であって、線状体１５に強固に固定可能な部材である。
【００５９】
地山に挿入されたロックボルト１０の本体１１に引張軸力が作用する前の状態において、本体１１の後端１１ｒよりも後方に延出している線状体１５に線状体固定部材４１が固定される。この際、線状体１５を弛みのない状態とし、線状体固定部材４１が本体１１の後端１１ｒにおける貫通孔１２の周囲に当接するようにすることが望ましい。
【００６０】
このようにして線状体１５に軸力表示装置４０が取り付けられた後、地山がトンネル内側へ押し出したりして、本体１１に引張軸力が作用すると、本体１１は伸張するが、本体１１によって拘束されていない線状体１５は伸張しない。しかし、線状体１５の後端１５ｒ及びその近傍は、線状体１５に固定された線状体固定部材４１によって、相対的に本体１１の前端１１ｆに向けて変位不能となっている。そのため、線状体１５には前記引張軸力と同等の力が作用するので、線状体１５が破断してしまう。すると、線状体１５に固定された線状体固定部材４１は、自重によって落下してしまうので、図４（ｃ）に示されるように、本体１１の後端１１ｒには何も存在しない状態となる。これにより、線状体固定部材４１が落下したことを、遠方からでも容易に視認することができる。
【００６１】
なお、その他の点の構成及び動作については、前記第１〜第３の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００６２】
このように、本実施の形態においては、軸力表示装置４０は、線状体１５の本体１１の後端１１ｒよりも後方に延出した部分に固定される線状体固定部材４１を含み、本体１１に引張軸力が作用すると、線状体１５が破断して線状体固定部材４１が落下する。
【００６３】
これにより、遠方からであっても、容易、かつ、確実に線状体固定部材４１が落下したことを視認することができ、ロックボルト１０に引張軸力が作用していることを把握することができる。
【００６４】
次に、第５の実施の形態について説明する。なお、第１〜第４の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第１〜第４の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
【００６５】
図５は第５の実施の形態におけるロックボルトの側断面を示す模式図である。なお、図において、（ａ）は挿入前の状態を示す図、（ｂ−１）は軸力表示装置を取り付けた状態の側断面を示す図、（ｂ−２）は軸力表示装置を取り付けた状態の後面を示す図、（ｃ−１）は軸力が作用している状態の側断面を示す図、（ｃ−２）は軸力が作用している状態の後面を示す図である。
【００６６】
図５（ａ）に示されるように、ロックボルト１０が地山に挿入される前の段階では、前記第１〜第４の実施の形態と同様に、前記線状体１５の前端１５ｆが本体１１の前端１１ｆに固定された状態で、線状体１５の後端１５ｒが本体１１の後端１１ｒよりも後方に延出している。
【００６７】
そして、本実施の形態においては、ロックボルト１０の後端に、図５（ｂ−１）に示されるような軸力表示装置５０が取り付けられる。具体的には、軸力表示装置５０は、本体１１の後端１１ｒよりも後方に延出している線状体１５に固定される回転部材５１と、該回転部材５１に取り付けられる回転表示腕５２とを含んでいる。
【００６８】
前記回転部材５１は概略円錐体形状を有する部材であって、その尖った先端５１ａは、本体１１の後端１１ｒより前方における貫通孔１２内に位置する。また、前記回転部材５１の外側の円錐面には、螺旋溝５１ｂが形成され、これにより、前記回転部材５１はねじ釘の先端部のような外見を有する。さらに、前記回転部材５１の後面５１ｃは、図５（ｂ−２）に示されるように、本体１１の軸方向から観て、円形である。
【００６９】
また、前記後面５１ｃには、棒状の回転表示腕５２が取り付けられている。該回転表示腕５２は、図５（ｂ−２）に示されるように、円形の後面５１ｃの中心から半径方向外方へ直線状に延伸し、その先端が後面５１ｃの円周よりも外方に大きく延出した状態となっている。なお、前記回転表示腕５２は、遠方からでも容易に視認可能な色、例えば、赤色であることが望ましい。
【００７０】
そして、地山に挿入されたロックボルト１０の本体１１に引張軸力が作用する前の状態において、線状体１５の後端１５ｒ近傍に回転部材５１が固定される。この際、線状体１５を弛みのない状態とし、図５（ｂ−１）に示されるように、回転部材５１の先端５１ａが貫通孔１２内に位置し、回転部材５１の外側の円錐面が本体１１の後端１１ｒにおける貫通孔１２の周縁に当接するようにすることが望ましい。また、回転部材５１の後面５１ｃに取り付けられた回転表示腕５２が所定の方向を向いて、例えば、図５（ｂ−１）に示されるように、上方を向いて、後面５１ｃの円周から延出するようにすることが望ましい。
【００７１】
このようにして線状体１５に軸力表示装置５０が取り付けられた後、地山がトンネル内側へ押し出したりして、本体１１に引張軸力が作用すると、本体１１は伸張するが、本体１１によって拘束されていない線状体１５は伸張しないので、該線状体１５の後端１５ｒ及びその近傍は、相対的に本体１１の前端１１ｆに向けて変位し、貫通孔１２内に引き込まれる。そのため、線状体１５に固定された回転部材５１も相対的に本体１１の前端１１ｆに向けて変位する。この際、本体１１の後端１１ｒにおける貫通孔１２の周縁が回転部材５１の外側の円錐面に当接しているので、前記貫通孔１２の周縁の少なくとも一部が前記円錐面に形成された螺旋溝５１ｂと係合した状態となる。これにより、前記本体１１の前端１１ｆに向けて変位する回転部材５１が回転させられ、該回転部材５１の後面５１ｃに取り付けられた回転表示腕５２も回転するので、前記回転部材５１が回転したことを、遠方からでも容易に視認することができる。なお、前記回転部材５１の回転量は、線状体１５に固定された回転部材５１の本体１１の前端１１ｆに向けての相対的な変位量に比例するので、前記螺旋溝５１ｂの形状に基づいて、前記回転部材５１の回転量から、前記本体１１に作用する引張軸力を算出することができる。
【００７２】
なお、その他の点の構成及び動作については、前記第１〜第４の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００７３】
このように、本実施の形態においては、軸力表示装置５０は、線状体１５に固定された概略円錐体形状の回転部材５１であって、円錐面に螺旋溝５１ｂが形成され、先端５１ａが貫通孔１２内に位置し、後面５１ｃが本体１１の後端１１ｒよりも後方に位置する回転部材５１と、後面５１ｃに取り付けられた回転表示腕５２とを含み、本体１１に引張軸力が作用すると、回転部材５１が回転表示腕５２とともに回転する。
【００７４】
これにより、遠方からであっても、容易、かつ、確実に回転部材５１が回転したことを視認することができ、ロックボルト１０に引張軸力が作用していることを把握することができる。
【００７５】
なお、本明細書の開示は、好適で例示的な実施の形態に関する特徴を述べたものである。ここに添付された特許請求の範囲内及びその趣旨内における種々の他の実施の形態、修正及び変形は、当業者であれば、本明細書の開示を総覧することにより、当然に考え付くことである。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本開示は、ロックボルトに適用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１０    ロックボルト
１１    本体
１１ｆ、１５ｆ    前端
１１ｒ、１５ｒ    後端
１２    貫通孔
１５    線状体
２０、３０、４０、５０    軸力表示装置
２１    開閉具
２１ａ    第１開閉具
２１ｂ    第２開閉具
２５    枢軸部材
２６    固定具
３１    線状体通過部材
３２ａ    旗竿
３２ｂ    旗
４１    線状体固定部材
５１    回転部材
５１ａ    先端
５１ｂ    螺旋溝
５１ｃ    後面
５２    回転表示腕
【図１】
2020051185.tif 000003
【図２】
2020051185.tif 000004
【図３】
2020051185.tif 000005
【図４】
2020051185.tif 000006
【図５】
2020051185.tif 000007