(57)【要約】【課題】１人の作業者でも載荷試験作業を効率的、合理的且つ正確に行うことができるロックボルト載荷試験装置を提供する。【解決手段】ロックボルト１０４の地山１０１から突出部に連結されたテンションバー２に引抜力を載荷するセンターホールジャッキ３と、センターホールジャッキ３を油圧駆動する油圧ポンプ８と、油圧ポンプ８の油圧を検出して油圧信号を生成する第１信号生成部９と、テンションバー２の所定箇所の引抜力載荷前後の変位を検出して変位信号を生成する第２信号生成部１３と、油圧信号と変位信号を取得し、油圧信号から対応する荷重を認識し、荷重と変位信号とから荷重変位相関情報を生成し、荷重変位相関情報を記録すると共に所定形式で前記荷重−変位相関情報を表示する記録表示部１１を備えるロックボルト載荷試験装置１。【選択図】図２
2018124144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地山に打ち込まれたロックボルトの地山から突出部に、若しくは前記突出部に連結されたテンションバーに引抜力を載荷するセンターホールジャッキと、
前記センターホールジャッキを油圧駆動する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの油圧を検出して油圧信号を生成する第１信号生成部と、
前記突出部の所定箇所、若しくは前記突出部に連結されたテンションバーの所定箇所の引抜力載荷前後の変位を検出して変位信号を生成する第２信号生成部と、
前記油圧信号と前記変位信号を取得し、前記油圧信号から対応する荷重を認識し、前記荷重と前記変位信号とから荷重変位相関情報を生成し、前記荷重変位相関情報を記録すると共に所定形式で前記荷重−変位相関情報を表示する記録表示部
を備えることを特徴とするロックボルト載荷試験装置。
【請求項２】
地山に打ち込まれたロックボルトの地山から突出部に、若しくは前記突出部に連結されたテンションバーに引抜力を載荷するセンターホールジャッキと、
前記センターホールジャッキを油圧駆動する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプの油圧を検出して前記油圧から対応する荷重信号を生成する第１信号生成部と
前記突出部の所定箇所、若しくは前記突出部に連結されたテンションバーの所定箇所の引抜力載荷前後の変位を検出して変位信号を生成する第２信号生成部と、
前記荷重信号と前記変位信号を取得し、前記荷重信号と前記変位信号とから荷重変位相関情報を生成し、前記荷重変位相関情報を記録すると共に所定形式で前記荷重−変位相関情報を表示する記録表示部
を備えることを特徴とするロックボルト載荷試験装置。
【請求項３】
前記第１信号生成部から前記油圧信号又は前記荷重信号を取得すると共に、前記第２信号生成部から前記変位信号を取得し、
前記油圧信号と前記変位信号、又は前記荷重信号と前記変位信号を前記記録表示部に無線送信するトランスミッターを備えることを特徴とする請求項１又は２記載のロックボルト載荷試験装置。
【請求項４】
前記ロックボルトの打設面と前記センターホールジャッキとの間に、前記打設面から順に角度調整台座と角度調整球座が設けられ、
前記角度調整球座が前記角度調整台座に傾動可能に嵌められると共に、
前記角度調整球座に、前記ロックボルトの前記突出部若しくは前記テンションバーを解放可能に保持する保持機構が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のロックボルト載荷試験装置。
【請求項５】
前記油圧ポンプがバッテリーを有する充電式ポータブル油圧ポンプであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のロックボルト載荷試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、山岳トンネル等の地山に定着されるロックボルトの載荷試験を行うロックボルト載荷試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
山岳トンネルの支保としてロックボルトが用いられる場合、地山に定着されるロックボルトには縫い付け効果、梁形成効果、内圧効果、アーチ形成効果、地山改良効果等が期待されるが、これらの効果はいずれもロックボルトが地山にきちんと定着していてこそ発揮されるものである。そのため、ロックボルトが確実に地山に定着されていることを確認するためにロックボルトの載荷試験を実施して施工管理が行われている。
【０００３】
このロックボルトの載荷試験には、非特許文献１に示すように、センターホールジャッキを用い、油圧ポンプで１トン毎の段階載荷をロックボルトに対して施し、ダイヤルゲージでロックボルトの伸びを読み取るという載荷試験が行われており、斯様な載荷試験が殆どの発注者の仕様に定められている。また、図９に示すように、地山２０１に打ち込まれたロックボルト２０２の伸びを把握する際に、センターホールジャッキ２０３にマグネットスタンド２０４でダイヤルゲージ２０５を取り付け、ロックボルト２０２に取り付けられたテンションバー２０６に設置されているワッシャー２０７にダイヤルゲージ２０５の測定子を当接させ、ワッシャー２０７の変位を測定することによってロックボルト２０２の伸びを認識する方法が一般的に用いられている。尚、図９中、２０８は油圧ゲージ２０９を読んで手動で加圧する油圧ポンプ、２１０は反力板、２１１は角度調整球座、２１２は角度調整台座  ２１３はナットである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】〔参考資料〕ロックボルトの引抜試験、［online］、平成２８年１２月５日検索、インターネット〈ＵＲＬ：http://www.ktr.mlit.go.jp/ktr_content/content/000622591.pdf〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のロックボルト載荷試験は、油圧ゲージ２０９の目盛を見ながら油圧ポンプ２０８を加圧する作業者と、ダイヤルゲージ２０５の変位を読み取る作業者と、その変位を記録する作業者によって３人１組で行われるか、或いは１人の作業者が３役をこなし、段階載荷によって油圧ポンプ２０８の加圧を一旦止めてダイヤルゲージ２０５の変位を読んで記録してから、再び油圧ポンプ２０８を捜査して載荷し、変位を読んで記録する作業を繰り返す煩雑な作業で行われており、載荷試験作業の効率性、合理性に劣る。
【０００６】
また、上述の試験装置を打ち込まれたロックボルトに対して設置する作業では、ロックボルト２０２の頭部にテンションバー２０６を取り付けてから、角度調整球座２１１、センターホールジャッキ２０３、ワッシャー２０７等の重い部材をテンションバー２０６に外挿して一人の作業者が所定の位置に保持し、その状態でもう１人の作業者がナット２１２を締め付けるという労力を要する作業を行わないと、各部材の芯が一致しなかったり、角度調整球座２１１の取付状態がずれてしまう。
【０００７】
特に、山岳トンネルのように計測対象のロックボルト２０２の殆どが斜め上向きに施工されている場合には、角度調整球座２１１、センターホールジャッキ２０３、ワッシャー２０７等の重い部材を斜め上向きに保持しておくのは容易でなく、例えば角度調整球座２１１をテンションバー２０６に外挿してから下に置いてあるセンターホールジャッキ２０３を取ろうとすると手を放した角度調整球座２１１は落下してしまい、試験装置の設置作業に多大な労力を要する。また、この試験装置を定着されたロックボルト２０２から取り外す作業でも同様のことが生ずる。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、１人の作業者でも載荷試験作業を効率的、合理的且つ正確に行うことができるロックボルト載荷試験装置を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、１人の作業者でも載荷試験装置の設置作業と取り外し作業をより少ない労力で容易に行うことができるロックボルト載荷試験装置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】
【０００９】
本発明のロックボルト載荷試験装置は、地山に打ち込まれたロックボルトの地山から突出部に、若しくは前記突出部に連結されたテンションバーに引抜力を載荷するセンターホールジャッキと、前記センターホールジャッキを油圧駆動する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの油圧を検出して油圧信号を生成する第１信号生成部と、前記突出部の所定箇所、若しくは前記突出部に連結されたテンションバーの所定箇所の引抜力載荷前後の変位を検出して変位信号を生成する第２信号生成部と、前記油圧信号と前記変位信号を取得し、前記油圧信号から対応する荷重を認識し、前記荷重と前記変位信号とから荷重変位相関情報を生成し、前記荷重変位相関情報を記録すると共に所定形式で前記荷重変位相関情報を表示する記録表示部を備えることを特徴とする。
これによれば、１人の作業者が油圧ポンプで引抜力を載荷し、記録表示部に表示される所定形式の荷重変位相関情報を確認することができると共に、荷重変位相関情報が人為的なミスが入り込む余地なく自動的に記録表示部に記録される。また、載荷に連動して即座に荷重変位相関情報の記録、表示を行うことが可能となる。従って、１人の作業者でも載荷試験作業を効率的、合理的且つ正確に行うことができる。
【００１０】
本発明のロックボルト載荷試験装置は、地山に打ち込まれたロックボルトの地山から突出部に、若しくは前記突出部に連結されたテンションバーに引抜力を載荷するセンターホールジャッキと、前記センターホールジャッキを油圧駆動する油圧ポンプと、前記油圧ポンプの油圧を検出して前記油圧から対応する荷重信号を生成する第１信号生成部と前記突出部の所定箇所、若しくは前記突出部に連結されたテンションバーの所定箇所の引抜力載荷前後の変位を検出して変位信号を生成する第２信号生成部と、前記荷重信号と前記変位信号を取得し、前記荷重信号と前記変位信号とから荷重変位相関情報を生成し、前記荷重変位相関情報を記録すると共に所定形式で前記荷重−変位相関情報を表示する記録表示部を備えることを特徴とする。
これによれば、１人の作業者が油圧ポンプで引抜力を載荷し、記録表示部に表示される所定形式の荷重変位相関情報を確認することができると共に、荷重変位相関情報が人為的なミスが入り込む余地なく自動的に記録表示部に記録される。また、載荷に連動して即座に荷重変位相関情報の記録、表示を行うことが可能となる。従って、１人の作業者でも載荷試験作業を効率的、合理的且つ正確に行うことができる。
【００１１】
本発明のロックボルト載荷試験装置は、前記第１信号生成部から前記油圧信号又は前記荷重信号を取得すると共に、前記第２信号生成部から前記変位信号を取得し、前記油圧信号と前記変位信号、又は前記荷重信号と前記変位信号を前記記録表示部に無線送信するトランスミッターを備えることを特徴とする。
これによれば、例えば作業者のすぐ近くにあるパーソナルコンピューター等の記録表示部、或いは作業者が携帯する携帯情報端末、スマートフォン等の記録表示部に所定の信号を送信し、荷重変位相関情報を所定形式で表示することができる。従って、記録表示部の種類や位置の自由度を高め、載荷試験作業をより容易且つ効率的に行うことができる。
【００１２】
本発明のロックボルト載荷試験装置は、前記ロックボルトの打設面と前記センターホールジャッキとの間に、前記打設面から順に角度調整台座と角度調整球座が設けられ、前記角度調整球座に、前記ロックボルトの前記突出部若しくは前記テンションバーを解放可能に保持する保持機構が設けられていることを特徴とする。
これによれば、角度調整球座の保持機構でロックボルトの突出部若しくはテンションバーを解放可能に保持することにより、角度調整台座等の一部の部材を取り付けた状態で固定することができ、一度に取り付けて固定する重い部材の量を削減することができる。また、取り外しの際にも重いセンターホールジャッキ等の取り外しが済むまで角度調整台座や角度調整球座等の重い部材の固定状態を維持しておくことができ、一度に固定を解放して取り外す重い部材の量を削減することができる。従って、１人の作業者でも載荷試験装置の設置作業と取り外し作業をより少ない労力で容易に行うことができる。
【００１３】
本発明のロックボルト載荷試験装置は、前記油圧ポンプがバッテリーを有する充電式ポータブル油圧ポンプであることを特徴とする。
これによれば、載荷試験装置の占有するスペースを削減することができると共に、載荷試験を行う場所の自由度を高めることができる。
【００１４】
また、本発明のロックボルト載荷試験装置は、地山に打ち込まれたロックボルトの地山から突出部に、若しくは前記突出部に連結されたテンションバーに引抜力を載荷するセンターホールジャッキを有し、前記ロックボルトの打設面と前記センターホールジャッキとの間に、前記打設面から順に角度調整台座と角度調整球座が設けられ、前記角度調整球座に、前記ロックボルトの前記突出部若しくは前記テンションバーを解放可能に保持する保持機構が設けられていることを特徴とする。
これによれば、角度調整球座の保持機構でロックボルトの突出部若しくはテンションバーを解放可能に保持することにより、角度調整台座等の一部の部材を取り付けた状態で固定することができ、一度に取り付けて固定する重い部材の量を削減することができる。また、取り外しの際にも重いセンターホールジャッキ等の取り外しが済むまで角度調整台座や角度調整球座等の重い部材の固定状態を維持しておくことができ、一度に固定を解放して取り外す重い部材の量を削減することができる。従って、１人の作業者でも載荷試験装置の設置作業と取り外し作業をより少ない労力で容易に行うことができる。
【００１５】
また、従来の方法のように、球座およびセンターホールジャッキが個々に分かれている場合、ロックボルトの軸心と、球座およびセンターホールジャッキのセンター（軸心）を合わせることが困難である。これに対して、本発明のロックボルト載荷試験装置による方法であれば、ロックボルトを両側から挟み込む、滑り止め機構、球座凹み部にセンターホールジャッキの凸部が収まるようにすることにより、ロックボルトと球座およびセンターホールジャッキの軸心を合わせることが容易に可能となる。これにより、荷重載荷時に偏芯力がかからず、安定した（正確な値の）計測が可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のロックボルト載荷試験装置によれば、１人の作業者でも載荷試験作業を効率的、合理的且つ正確に行うことができる。また、本発明のロックボルト載荷試験装置によれば、１人の作業者でも載荷試験装置の設置作業と取り外し作業をより少ない労力で容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による実施形態のロックボルト載荷試験装置が設置されるトンネルに打設されたロックボルトの例を示す縦断説明図。
【図２】本発明による実施形態のロックボルト載荷試験装置の全体構成を示す図。
【図３】（ａ）は実施形態のロックボルト載荷試験装置におけるセンターホールジャッキの周辺を示す部分拡大図（角度調整台座及び反力板は図示省略）、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図４】実施形態のロックボルト載荷試験装置における角度調整球座とセンターホールジャッキを示す縦断面図。
【図５】（ａ）は実施形態のロックボルト載荷試験装置における角度調整球座がテンションバーを保持している状態の縦断正面図、（ｂ）はその縦断側面図、（ｃ）はその角度調整球座がテンションバーを解放した状態の縦断正面図、（ｄ）はその縦断側面図。
【図６】実施形態のロックボルト載荷試験装置における記録表示部のブロック図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は実施形態のロックボルト載荷試験装置の設置手順を示す図。
【図８】（ａ）は変形例の角度調整球座の保持機構を示す一部縦断正面説明図、（ｂ）はその一部縦断側面説明図。
【図９】従来例のロックボルト載荷試験装置を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔実施形態のロックボルト載荷試験装置〕
本発明による実施形態のロックボルト載荷試験装置１は、例えば図１に示す地山１０１のトンネル空間１０２から打設面１０３に打設されたロックボルト１０４に対する載荷試験を行うために用いると、好適な載荷試験装置である。図１中、１０５は吹付コンクリート、１０６は二次覆工コンクリートであり、図示例の打設面１０３は吹付コンクリート１０５の表面になっており、ロックボルト１０４は吹付コンクリート表面から坑壁と略直交するように打設されている。
【００１９】
ロックボルト載荷試験装置１は、図２に示すように、地山１０１に略直交するように打ち込まれたロックボルト１０４の地山１０１からの突出部に、若しくはこの突出部に芯を合わせるように固定して連結されたテンションバー２に引抜力を載荷するセンターホールジャッキ３を備え、ロックボルト１０４の打設面１０３とセンターホールジャッキ３との間に、打設面１０３から順に角ワッシャー等の反力板４、角度調整台座５、角度調整球座６が設けられている。
【００２０】
角度調整台座５は、略ドーナツ形状であり、反力板４と逆側に略部分球面状の凹部５１が設けられている。凹部５１は、後述する角度調整球座６の球面部６１と略対応する形状と大きさで形成されており、球面部６１が凹部５１に嵌められ、球面部６１が凹部５１に倣って球回転するようにして傾動可能になっている。
【００２１】
角度調整球座６は、図３〜図５に示すように、略有底円筒形であり、底に相当する部分は球面部６１になっており、球面部６１の中央に開口６２が形成されている。角度調整球座６の側部の対向する２箇所には収容部６３・６３が設けられており、収容部６３・６３にはそれぞれスプリング６４・６４が収容されている。スプリング６４の内方には保持面が滑り止め機能を有する微細凹凸面になった保持コマ６５が設けられており、保持コマ６５はスプリング６４で内方に付勢されていると共に、連結棒６６で摘み６７に固定して連結されている。摘み６７の下部には嵌合部６７１が形成されており、嵌合部６７１の形状に略対応する被嵌合凹部６８に嵌合されるようになっている。
【００２２】
角度調整球座６の収容部６３、スプリング６４、保持コマ６５、連結棒６６、摘み６７、嵌合部６７１が嵌合される被嵌合凹部６８により、ロックボルト１０４の地山１０１からの突出部、若しくはこの突出部に固定連結されるテンションバー２を解放可能に保持する保持機構が構成されている。摘み６７の嵌合部６７１が被嵌合凹部６８に嵌合されている状態では、スプリング６４が保持コマ６５を内方に付勢して、一対の保持コマ６５・６５でテンションバー２等が保持される。この状態からスプリング６４の弾性力に抗して摘み６７を外方に引っ張り、嵌合部６７１を被嵌合凹部６８から外して被嵌合凹部６８に入らないように９０度等の所要角度で摘み６７を回すと、保持コマ６５でスプリング６４が圧縮されると共に、保持コマ６５が外方に移動して定置され、テンションバー２等の保持が解放されるようになっている。更に、摘み６７を回して嵌合部６７１を被嵌合凹部６８に入り込ませて嵌合すると、テンションバー２等を保持可能な状態となる。
【００２３】
また、センターホールジャッキ３は、先端側に角度調整球座６の内側に内嵌合可能な小径部３１１を有するジャッキシリンダー３１と、ジャッキシリンダー３１に内装されているラム３２と、ラム３２の突出部３２１の後側でジャッキシリンダー３１に内装されているスプリング３３と、スプリング３３の後端を支持する支持体３４を備え、その底側に油が供給、排出される油圧口３５が設けられている。図２に示すように、油圧口３５は油圧ホース７を介してセンターホールジャッキ３を油圧駆動する油圧ポンプ８に接続されている。本実施形態の油圧ポンプ８は、バッテリーを有する充電式ポータブル油圧ポンプになっている。
【００２４】
油圧ホース４の途中には第１信号生成部９が接続されており、第１信号生成部９は油圧ポンプ８から油圧ホース７に送られる油の油圧を検出して油圧信号を生成する。第１信号生成部９はトランスミッター１０にケーブルを介して電気的に接続されており、トランスミッター１０は、第１信号生成部９から油圧信号を取得し、取得した油圧信号を記録表示部１１に無線送信で送信するようになっている。
【００２５】
センターホールジャッキ３には取付ホルダー１２１を有するマグネットスタンド１２が取り付けられており、取付ホルダー１２１で第２信号生成部１３が取り付けられている。マグネットスタンド１２はＯＮ状態のときにセンターホールジャッキ３に磁着し、ＯＦＦ状態では外れるようになっている。第２信号生成部１３は、ロックボルト１０４の突出部の所定箇所、若しくはこの突出部に連結されたテンションバー２の所定箇所の引抜力載荷前後の変位を検出して変位信号を生成するようになっており、本実施形態の第２信号生成部１３は測定子１３１が突出するデジタル変位計になっている。
【００２６】
本実施形態では、センターホールジャッキ３の後側に突出するテンションバー２にラム３２の後端とナット１４で挟み込むようにして角ワッシャー１５が固定されており、角ワッシャー１５に測定子１３１の先端を当接させ、第２信号生成部１３がテンションバー２の所定箇所の引抜力載荷前後の変位を検出して変位信号を生成するようになっている。
【００２７】
第２信号生成部１３はトランスミッター１０にケーブルを介して電気的に接続されており、トランスミッター１０は、第２信号生成部１３から変位信号を取得し、取得した変位信号を記録表示部１１に無線送信で送信するようになっている。トランスミッター１０は、第１信号生成部９が生成した油圧信号と第２信号生成部１３が生成した変位信号を略リアルタイムで記録表示部１１に無線送信する。
【００２８】
記録表示部１１は、例えばパーソナルコンピューター、携帯情報端末或いはスマートフォン等で構成され、図６に示すように、ＣＰＵ等の制御部１１１、メモリやハードディスク等の記憶部１１２、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力部１１３、液晶ディスプレイ、タッチパネル等の画像表示部１１４、無線通信インターフェイス、有線通信インターフェイス等の通信部６を備える。記憶部１１２には、オペレーションシステムや荷重変位相関情報に関する処理を行う荷重変位処理プログラム等のアプリケーションプログラムを格納するプログラム格納部１１２１と、荷重変位相関情報等のデータを記憶するデータ格納部１１２２が設けられている。
【００２９】
記録表示部１１は、第１信号生成部９が生成した油圧信号と第２信号生成部１３が生成した変位信号をトランスミッター１０を介して受信し、荷重変位処理プログラムに従って動作する制御部１１１がこの油圧信号と変位信号を取得し、油圧信号から対応する荷重を認識する。油圧信号からの荷重の認識は、例えば荷重変位処理プログラムに対して変更可能に設定されている図４のリング状領域の受圧面積Ｐを油圧信号の油圧値に乗じて取得するが、油圧値と荷重値の対応テーブルをデータ格納部１１２２に設定し、この対応テーブルから荷重を認識する構成とするなど適宜である。
【００３０】
そして、記録表示部１１は、荷重変位処理プログラムに従って動作する制御部１１１により、認識した荷重と変位信号とから荷重と変位の対応関係を示す荷重変位相関情報を生成し、荷重変位相関情報を記憶部１１２のデータ格納部１１２２に記録すると共に、荷重−変位グラフ等の所定形式で荷重−変位相関情報を画像表示部１１４で表示する。
【００３１】
上述の反力板４、角度調整台座５、角度調整球座６を地山１０１に打ち込まれて図示省略する定着材で固着されたロックボルト１０４に取り付ける際には、例えば図７（ａ）に示すように、ロックボルト１０４のねじ部にテンションバー２をねじ込む等により、ロックボルト１０４の突出部に芯を合わせるように固定してテンションバー２を連結する。その後、テンションバー２とロックボルト１０４に反力板４を外挿して打設面１０３に略倣うように接触させ、その外側から角度調整台座５、角度調整球座６を外挿し、角度調整球座６の球面部６１を角度調整台座５の凹部５１に嵌めるように配置する。そして、角度調整球座６の摘み６７を回して嵌合部６７１を被嵌合凹部６８に入り込ませて嵌合し、保持コマ６５・６５でテンションバー２を保持する。この保持により、反力板４、角度調整台座５、角度調整球座６が所定の配置で固定される（図７（ｂ）参照）。
【００３２】
更に、図７（ｃ）に示すように、テンションバー２にセンターホールジャッキ３を外挿し、テンションバー２に角ワッシャー１５を外挿してナット１４を螺合して固定すると共に、センターホールジャッキ３の油圧口３５に油圧ホース７を取り付ける。また、センターホールジャッキ３にマグネットスタンド１２を取り付け、取付ホルダー１２１で第２信号生成部１３を取り付け、測定子１３１を角ワッシャー１５に当接させる。
【００３３】
尚、上記実施形態では、第１信号生成部９が油圧信号を生成してトランスミッター１０を介して油圧信号を記録表示部１１に送信する構成としたが、第１信号生成部９が油圧ポンプ８から油圧ホース７に送られる油の油圧を検出し、第１信号生成部９の制御部が制御プログラム等に記憶されている受圧面積Ｐを油圧値に乗じて荷重信号を生成し、或いは第１信号生成部９の制御部がその記憶部に格納されている油圧値と荷重値の対応テーブルから荷重信号を生成し、荷重信号を送信する構成としてもよい。
【００３４】
この場合には、トランスミッター１０は、第１信号生成部９が生成した荷重信号と第２信号生成部１３が生成した変位信号を取得し、略リアルタイムで記録表示部１１に無線送信する構成とし、記録表示部１１は、荷重信号と変位信号を取得し、荷重信号と変位信号とから荷重変位相関情報を生成し、荷重変位相関情報を記録すると共に所定形式で荷重−変位相関情報を表示する構成とする。
【００３５】
本実施形態のロックボルト載荷試験装置１で載荷試験を行う際には、油圧ポンプ８の電源を入れてレバーを引いて油圧をかけると、センターホールジャッキ３のラム３２がジャッキシリンダー３１に対して移動した分だけテンションバー２、ロックボルト１０４が引っ張られ、変位が発生する。そして、第１信号生成部９からトランスミッター１０を介して油圧信号が記録表示部１１に無線送信されると共に、第２信号生成部１３からトランスミッター１０を介して変位信号が記録表示部１１に無線送信される。記録表示部１１は、油圧信号から認識した荷重と変位信号とから荷重と変位の対応関係を示す荷重変位相関情報を生成し、荷重変位相関情報を自動的に記録すると共に、荷重−変位グラフ等の所定形式で荷重−変位相関情報を画像表示部１１４で表示する。
【００３６】
本実施形態のロックボルト載荷試験装置１によれば、１人の作業者が油圧ポンプ８で引抜力を載荷し、記録表示部１１に表示される所定形式の荷重変位相関情報を確認することができると共に、荷重変位相関情報が人為的なミスが入り込む余地なく自動的に記録表示部１１に記録される。また、載荷に連動して即座に荷重変位相関情報の記録、表示を行うことが可能となる。従って、１人の作業者でも載荷試験作業を効率的、合理的且つ正確に行うことができる。
【００３７】
また、トランスミッター１０を介して記録表示部１１に油圧信号と変位信号、又は荷重信号と変位信号を無線送信することにより、例えば作業者のすぐ近くにあるパーソナルコンピューター、或いは作業者が携帯する携帯情報端末、スマートフォン等に所定の信号を送信し、荷重変位相関情報を所定形式で表示することができる。従って、記録表示部１１の種類や位置の自由度を高め、載荷試験作業をより容易且つ効率的に行うことができる。
【００３８】
また、打設面１０３から順に角度調整台座５と角度調整球座６を設け、角度調整球座６を角度調整台座５に傾動可能に嵌めることにより、地山に対して所定角度で打設されているロックボルト１０４やこれに連結されるテンションバー２に合わせて自在に角度調整球座６やその保持機構の角度を調整することができる。また、角度調整球座６の解放可能に保持する保持機構により、角度調整台座５、角度調整球座６等の一部の部材を取り付けた状態で固定することができ、一度に取り付けて固定する重い部材の量を削減することができる。また、取り外しの際にも重いセンターホールジャッキ２等の取り外しが済むまで角度調整台座５や角度調整球座６等の重い部材の固定状態を維持しておくことができ、一度に固定を解放して取り外す重い部材の量を削減することができる。従って、１人の作業者でも載荷試験装置の設置作業と取り外し作業をより少ない労力で容易に行うことができる。
【００３９】
また、油圧ポンプ８をバッテリーを有する充電式ポータブル油圧ポンプとすることにより、ロックボルト載荷試験装置１の占有するスペースを削減することができると共に、載荷試験を行う場所の自由度を高めることができる。
【００４０】
〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、各実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。
【００４１】
例えば本発明における角度調整球座の保持機構は上記実施形態の角度調整球座６の保持機構の構造に限定されず適宜である。図８は別例の角度調整球座１６の保持機構であり、基体１６１の中央に断面視略レーストラック形状の開口１６２が設けられ、開口１６２内に一対の略半円形の保持コマ１６３・１６３が設けられている。保持コマ１６３の内周にある保持面は滑り止め機能を有する微細凹凸面になっている。
【００４２】
保持コマ１６３の外側にはボルト１６４の一端が固定されていると共に、ボルト１６４は基体１６１、ハンドル１６５を貫通し、ボルト１６４の他端近傍がハンドル１６５から突出し、ナット１６６が螺合されている。保持コマ１６３の外面と基体１６１の内面との間にはスプリング１６７が設けられ、スプリング１６７はボルト１６４に外挿されている。基体１６１の外面には、ハンドル１６４の先端部が嵌合される被嵌合穴１６８が設けられている。
【００４３】
ハンドル１６４の先端部が被嵌合穴１６８に嵌合されている状態では、スプリング１６７が保持コマ１６３を内方に付勢して、一対の保持コマ１６３・１６３でテンションバー２等が保持される。この状態からスプリング１６７の弾性力に抗してハンドル１６４を外方に引っ張り、先端部を被嵌合穴１６８から外して被嵌合穴１６８に入らないように９０度等の所要角度でハンドル１６５を回し、平面部１６９に載置すると、保持コマ１６３でスプリング１６７が圧縮されると共に、保持コマ１６３が外方に移動して定置され、テンションバー２等の保持が解放される。再度、ハンドル１６５を回して先端部を被嵌合穴１６８に入り込ませて嵌合すると、保持コマ１６３・１６３でテンションバー２等を保持可能な状態となる。
【００４４】
また、上記実施形態では、第１信号生成部９の信号と第２信号生成部１３の変位信号の双方を無線通信で記録表示部１１に送信する構成としたが、第１信号生成部９の信号と第２信号生成部１３の変位信号の双方、或いはいずれか一方を有線通信で記録表示部１１に送信する構成とすることも可能である。また、本発明における測定子１３１の先端が当接されるワッシャーは角ワッシャー１５に限定されず適宜であり、本発明における第２信号生成部にはロックボルトの突出部或いはその突出部に連結されたテンションバーの所定箇所の引抜力載荷前後の変位を検出可能な適宜の構成が含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、例えばトンネル等に打設されたロックボルトの載荷試験を行う際に利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１…ロックボルト載荷試験装置  ２…テンションバー  ３…センターホールジャッキ  ３１１…小径部  ３１…ジャッキシリンダー  ３２…ラム  ３２１…突出部  ３３…スプリング  ３４…支持体  ３５…油圧口  ４…反力板  ５…角度調整台座  ５１…凹部  ６…角度調整球座  ６１…球面部  ６２…開口  ６３…収容部  ６４…スプリング  ６５…保持コマ  ６６…連結棒  ６７…摘み  ６７１…嵌合部  ６８…被嵌合凹部  ７…油圧ホース  ８…油圧ポンプ  ９…第１信号生成部  １０…トランスミッター  １１…記録表示部  １１１…制御部  １１２…記憶部  １１２１…プログラム格納部  １１２２…データ格納部  １１３…入力部  １１４…画像表示部  １１５…通信部  １２…マグネットスタンド  １２１…取付ホルダー  １３…第２信号生成部  １３１…測定子  １４…ナット  １５…角ワッシャー  １６…角度調整球座  １６１…基体  １６２…開口  １６３…保持コマ  １６４…ボルト  １６５…ハンドル  １６６…ナット  １６７…スプリング  １６８…被嵌合穴  １６９…平面部  １０１…地山  １０２…トンネル空間  １０３…打設面  １０４…ロックボルト  １０５…吹付コンクリート  １０６…二次覆工コンクリート  ２０１…地山  ２０２…ロックボルト  ２０３…センターホールジャッキ  ２０４…マグネットスタンド  ２０５…ダイヤルゲージ  ２０６…テンションバー  ２０７…ワッシャー  ２０８…油圧ポンプ  ２０９…油圧ゲージ  ２１０…反力板  ２１１…角度調整球座  ２１２…角度調整台座  ２１３…ナット  Ｐ…受圧面積
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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