(57)【要約】  少なくとも１つのガウジング部材と相互作用を行う延伸引張支持部材と、延伸引張支持部材を受け入れ、それらの間にガウジング部材セグメントを保持することができる受止部材とを備える可変歪変形ロック・ボルトであって、延伸引張支持部材が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ受止部材を越えて延出する可変歪変形ロック・ボルトを提供する。ボルトは、如何なる変位長さに対しても、延伸引張支持部材に喰込み溝を彫ることによって制御された歪変形を可能にすることにより、調節可能になる。
2008513643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
延伸引張支持部材と、
前記延伸引張支持部材に対して移動可能に結合可能である少なくとも１つのガウジング部材と、
前記延伸引張支持部材を受け入れ、前記延伸引張支持部材との間に前記ガウジング部材を保持することができる受止部材とを備え、
前記延伸引張支持部材は、その最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ、前記受止部材を越えて延出する、
可変歪変形ロック・アンカ・ボルト装置。
【請求項２】
前記受止部材は、前記ガウジング部材を、前記延伸引張支持部材と前記受止部材との間に保持してそれらと移動可能に結合させる、少なくとも１つの保持凹部を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記保持凹部は傾斜面を呈する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ガウジング部材は、ボール・ベアリング、ニードル・ベアリング、ローラ・ベアリング、ガウジング部材ベアリング、およびそれらの組合せからなる群から選択されるベアリングである、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
それぞれがトラス・シューを有し、それぞれが対応する前記延伸引張支持部材に取り付けられている一対のトラス・プレートと、
前記トラス・シュー間に引き張られている水平ケーブルと、
を更に備える請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記受止部材は、少なくとも１つの入口直径とそれよりも小さい座面直径を有していて、それらの間の角度が４〜１２°である開口を備える、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
表面が滑らかな延伸引張支持部材と、
焼入れ鋼製ボール・ベアリングである少なくとも１つのガウジング部材と、
前記延伸引張支持部材との間に前記ガウジング部材を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、前記延伸引張支持部材が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ、前記受止部材を越えて延出し、受止部材が、４〜１２°の傾斜面が段部で終わっている少なくとも１インデントが傾斜面である開口を有するシリンダであり、予め張力をかけられると、ボール・ベアリングが段部に支持される前記受止部材と、
を備える可変歪変形ロック・ボルト。
【請求項８】
前記受止部材は、内径が前記延伸引張支持部材の外径よりその２５％を超えて大きくない傾斜防止部を有するスロットを備える、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記傾斜防止部は、前記ボール・ベアリングと前記延伸引張支持部材との間の干渉状態を制御する段部深さ及び段部幅を有する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記延伸引張支持部材を受け入れる寸法に形成された機械式の膨張型ロック・アンカ・シェルをさらに備え、前記膨張型ロック・アンカ・シェルは、それらの間に前記ガウジング部材を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、前記延伸引張支持部材は、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ、前記膨張型ロック・アンカ・シェルを越えて延出する、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記延伸引張支持部材は、前記ガウジング部材との接触のための、滑らかな表面を得るために片端が機械加工された鉄筋である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記膨張型ロック・アンカ・シェルは、終端が前記ガウジング部材を受け入れる幅を有する段部である溝を有し、前記ガウジング部材と組み合わさった前記段部の幅は、前記延伸引張支持部材のガウジング深さに対応する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ガウジング部材は、ボール・ベアリング、ニードル・ベアリング、ローラ・ベアリング、ガウジング部材ベアリング、およびそれらの組合せからなる群から選択されるベアリングである、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記膨張型ロック・アンカ・シェルは、開口を有するアンカ・ヘッドである受止部材を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記受止部材は、少なくとも１つの入口直径とそれより小さい座面直径を有し、それらの間の角度が４〜１２°である、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記受止部材は、傾斜防止部を有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記傾斜防止部は、前記延伸引張支持部材の外径よりその１０％を超えて大きくない内径を有する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記延伸引張支持部材は、少なくとも一部が滑らかな鉄鋼であり、前記ガウジング部材は焼入れ鋼製ボール・ベアリングであり、前記膨張型ロック・アンカ・シェルは、少なくとも１つの保持凹部が段部で終わる４〜１２°の傾斜面を有する傾斜面である鉄鋼葉であり、予め張力をかけられると、前記ボール・ベアリングは前記段部に支持される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１９】
前記膨張型ロック・アンカ・シェルを一体に保持し、前記延伸引張支持部材が越えて延出することができる穴をその中に有する修正スターラップをさらに備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項２０】
前記受止部材を取り巻く膨張型ロック・アンカ・シェルをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記延伸引張支持部材は、滑らかな表面を得るために機械加工された鉄筋である、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記膨張型ロック・アンカ・シェルが、前記延伸引張支持部材が通り抜けることができる穴を有するスターラップをさらに備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記ガウジング部材は、ボール・ベアリング、ニードル・ベアリング、ローラ・ベアリング、ガウジング部材ベアリング、およびそれらの組合せからなる群から選択されるベアリングである、請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
前記ガウジング部材を配置し保持する前記保持凹部は、前記受止部材の前記開口に交差するねじ穴である、請求項２０に記載の装置。
【請求項２５】
所定の深さに設定して、前記ガウジング部材の前記延伸引張支持部材との干渉を調節する焼入スクリューをさらに備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記受止部材は、少なくとも１つの入口直径とそれより小さい座面直径を有していて、それらの間の角度が４〜１２°である開口を備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２７】
前記受止部材は、前記座面直径と傾斜防止部の間の段部を形成する傾斜防止部を有する、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記傾斜防止部は、前記延伸引張支持部材の外径よりその１０％を超えて大きくない内径を有する、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記延伸引張支持部材は、表面を滑らかにする機械仕上げが行われている鉄筋であり、前記ガウジング部材は焼入れ鋼製ボール・ベアリングであり、前記受止部材はシリンダであり、前記少なくとも１つの保持凹部が、段部に終わる４〜１２°の傾斜面を有する傾斜面であり、予め張力をかけられると、前記ボール・ベアリングは段部に支持される、請求項２０に記載の装置。
【請求項３０】
前記延伸引張支持部材を近位端でその中に受け入れる寸法に形成された開口であって、前記開口は、前記延伸引張支持部材との間に前記ガウジング部材を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、前記延伸引張支持部材の近位端が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ、前記受止部材を越えて延出する前記開口と、
前記延伸引張支持部材の遠心端を取り巻く膨張型ロック・アンカ・シェルと、
前記膨張型ロック・アンカ・シェル内で前記遠位端を移動させる、前記受止部材に隣接する初期引張部材と
を更に備える請求項１に記載の装置。
【請求項３１】
前記延伸引張支持部材は、前記近位端の表面を滑らかにする機械仕上げが行われ、遠位端にねじが切られている鉄筋である、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記膨張型ロック・アンカ・シェルは、先細ベイルを従来通り使用している、請求項３０に記載の装置。
【請求項３３】
前記ガウジング部材は、ボール・ベアリング、ニードル・ベアリング、ローラ・ベアリング、ガウジング部材ベアリング、およびそれらの組合せからなる群から選択されるベアリングである、請求項３０に記載の装置。
【請求項３４】
前記ガウジング部材を配置し保持する前記保持凹部は、前記受止部材の前記開口に交差するねじ穴である、請求項３０に記載の装置。
【請求項３５】
前記ガウジング部材がスクリューによって定位置に保持される、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記受止部材は、少なくとも１つの入口直径とそれより小さい座面直径を有していて、４〜１２°の角度を有する、請求項３０に記載の装置。
【請求項３７】
前記受止部材は、座面直径と傾斜防止部の間の段部を形成する傾斜防止部を有する、請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記傾斜防止部は、前記延伸引張支持部材の外径よりその１０％を超えて大きくない内径を有する、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記延伸引張支持部材は、ねじを切られた遠位端と、機械加工により滑らかにされた、前記ガウジング部材との間における干渉量に等しい深さの予め形成された保持凹部を含む近位端とを有する鉄筋であり、前記ガウジング部材は焼入れ鋼製ボール・ベアリングであり、前記受止部材は鋼製シリンダであり、前記保持凹部のうちの少なくとも１つは、段部で終わる４〜１２°の傾斜面を有する傾斜面であり、予め張力をかけられると、前記ボール・ベアリングは前記段部に支持され、前記予めかけられる張力のレベルは、前記固定近位端と可動遠位端との間の緊張状態を引き起こす前記シリンダを通しての、前記延伸引張支持部材の回転によって決定される、請求項３０に記載の装置。
【請求項４０】
前記延伸引張支持部材の近位端および遠位端と、
前記受止部材を越えて延出する前記延伸引張支持部材の近位端上に配置される移動インディケータと、
前記延伸引張支持部材の遠位端を取り巻く膨張型ロック・アンカ・シェルと、
前記遠位端を前記膨張型ロック・アンカ・シェル内で移動させ、前記ガウジング部材を前記保持凹部内にセットするプレテンショニング部材と、
をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４１】
前記延伸引張支持部材は、前記近位端の表面を滑らかにする機械仕上げが行われ、遠位端にねじが切られている鉄筋である、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記膨張型ロック・アンカ・シェルは、先細ベイルを従来通り使用している、請求項４０に記載の装置。
【請求項４３】
前記ガウジング部材は、ボール・ベアリング、ニードル・ベアリング、ローラ・ベアリング、ガウジング部材ベアリング、およびそれらの組合せからなる群から選択されるベアリングである、請求項４０に記載の装置。
【請求項４４】
前記ガウジング部材を配置し保持する前記保持凹部は、前記ガウジング部材セグメントと前記延伸引張支持部材の間の干渉量を決定する段部高さを有する平坦な段部で終わる、前記受止部材の開口に沿った溝である、請求項４０に記載の装置。
【請求項４５】
前記ガウジング部材は、焼入れ鋼製ボール・ベアリングであり、前記段部高さが、前記ボール・ベアリングの直径の２５〜７５％である、請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記受止部材は、少なくとも１つの入口直径とより小さい座面直径を有していて、それらの間の角度は４〜１２°であって、座面直径と傾斜防止部の間の段部を形成する傾斜防止部を有する、請求項４０に記載の装置。
【請求項４７】
前記プレテンショニング部材は、回転させられると膨張して、前記延伸引張支持部材を引っ張ることによって、前記ロック・アンカ・シェルと前記受止部材との間に張力を生じる、ねじが切られた２分割体である、請求項４０に記載の装置。
【請求項４８】
前記移動インディケータは、前記プレテンショニング部材が使用された後に露出される前記延伸引張支持部材の近位端に設置された視覚インディケータであり、したがって、露出部の読み値が、プレテンション以後の前記受止体の移動距離に対応する、請求項４７に記載の装置。
【請求項４９】
前記延伸引張支持部材は、ねじを切られた遠位端と、機械加工により滑らかにされた、前記ガウジング部材との間における干渉量に等しい深さの予め形成された保持凹部を含む近位端とを有する鉄筋であり、前記ガウジング部材は焼入れ鋼製ボール・ベアリングであり、前記受止部材は鋼製シリンダであり、前記保持凹部のうちの少なくとも１つは、段部で終わる４〜１２°の傾斜面を有する傾斜面であり、予め張力をかけられると、前記ボール・ベアリングは段部に支持され、前記予めかけられる張力のレベルは、前記固定近位端と可動遠位端との間の緊張状態を引き起こす前記シリンダを通しての、前記延伸引張支持部材の回転によって決定される、請求項４０に記載の装置。
【請求項５０】
前記延伸引張支持部材と、
前記延伸引張支持部材と係合する少なくとも１つのガウジング部材セグメントと、
前記延伸引張支持部材を受け入れる寸法であって、前記ガウジング部材セグメントを配置し、保持する少なくとも１つの保持凹部を有する開口を有する受止部材と、
前記延伸引張支持部材に配置された接着防止材と、を有し、
前記延伸引張支持部材はその最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ、前記受止部材を越えて延出する可変歪変形グラウト・ロック・アンカ・ボルト装置。
【請求項５１】
前記延伸引張支持部材は、表面を滑らかにする機械仕上げが行われている鉄筋である、請求項５０に記載の装置。
【請求項５２】
前記接着防止材は、ワックス、プラスチック、油、グリース、石鹸、固体潤滑材、スリーブ、またはそれらの組合せからなる群から選択される、請求項５０に記載の装置。
【請求項５３】
前記ガウジング部材は、ボール・ベアリング、ニードル・ベアリング、ローラ・ベアリング、ガウジング部材ベアリング、およびそれらの組合せからなる群から選択されるベアリングである、請求項５０に記載の装置。
【請求項５４】
前記ガウジング部材を配置し保持する前記保持凹部は、前記ガウジング部材と前記延伸引張支持部材の間の干渉の量を測定する段部高を有する平坦な段部における前記受止部材結末の開口に沿った溝である、請求項５０に記載の装置。
【請求項５５】
前記ガウジング部材は、焼入れ鋼製ボール・ベアリングであり、前記段部高さは前記ボール・ベアリングの直径の２５〜７５％である、請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
前記受止部材は、少なくとも１つの入口直径とより小さい座面直径を有していて、それらの間の角度は４〜１２°であって、前記座面直径と傾斜防止部の間の段部を形成する傾斜防止部を有する、請求項５５に記載の装置。
【請求項５７】
前記受止部材は、詰め物材で充填されている、請求項５０に記載装置。
【請求項５８】
前記開口は、各溝が６〜８°の傾斜を有する少なくとも４つの溝と、直径が少なくとも０．１５６インチの鋼製ボール・ベアリングであるガウジング部材と、前記各溝中に、前記ボール・ベアリングが初期引張後保持される少なくとも０．１２５インチの幅の段部とを有する、請求項５０に記載の装置。
【請求項５９】
前記受止部材は、前記受止部材を越えて延出する前記延伸引張支持部材の長さに応じて予め定められた降伏荷重で予め張力をかけられる、請求項５０に記載の装置。
【請求項６０】
近位端および遠位端を有する前記延伸引張支持部材の空洞と、
前記延伸引張支持部材を近位端で受け入れる寸法に形成された前記受止部材の開口と、
前記延伸引張支持部材の遠位端に取り付けられた加圧されると膨張するボルトとをさらに備え、
前記開口は、前記延伸引張支持部材との間に前記ガウジング部材を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、前記延伸引張支持部材の近位端が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ前記受止部材を越えて前記開口から延出する、請求項１に記載の装置。
【請求項６１】
前記受止部材を越えて延出する前記延伸引張支持部材の近位端に取り付けられた視覚インディケータをさらに備える、請求項６０に記載の装置。
【請求項６２】
前記延伸引張支持部材の遠位端に、前記膨張可能なボルトをねじ付けるねじが切られている、請求項６０に記載の装置。
【請求項６３】
前記ガウジング部材は、ボール・ベアリング、ニードル・ベアリング、ローラ・ベアリング、ガウジング部材ベアリング、およびそれらの組合せからなる群から選択されるベアリングである、請求項６０に記載の装置。
【請求項６４】
前記延伸引張支持部材の遠位端に、前記膨張可能なボルトをねじ付けるねじが切られている、請求項６０に記載の装置。
【請求項６５】
前記膨張可能なボルトが、高圧水が注入されたときに膨張する部分的に圧縮された中空管として形成される、請求項６０に記載の装置。
【請求項６６】
前記受止部材は、少なくとも１つの入口直径とより小さい座面直径を有していて、４〜１２°の角度を有する、請求項６０に記載の装置。
【請求項６７】
前記受止部材は、前記座面直径と傾斜防止部の間の段部を形成する傾斜防止部を有する、請求項６６に記載の装置。
【請求項６８】
前記傾斜防止部は、前記延伸引張支持部材の外径よりその１０％を超えて大きくない内側寸法を有する、請求項６７に記載の装置。
【請求項６９】
前記開口は、それぞれ６〜８°の傾斜を有する少なくとも４つの溝を有し、ガウジング部材は、少なくとも０．１５６インチの直径の鋼製ボール・ベアリングであり、各溝の段部は、少なくとも０．１２５インチの幅を有していて、予め張力をかけられたボール・ベアリングがそこにおいて支持される、請求項６０に記載の装置。
【請求項７０】
前記延伸引張支持部材の近位端および遠位端と、
前記延伸引張支持部材の近位端を受け入れる寸法に形成された前記受止部材の開口であって、それらの間に前記ガウジング部材セグメントを配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、前記延伸引張支持部材の近位端が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ前記受止部材を越えて延出する前記開口と、
前記受止部材を越えて延出する前記前記延伸引張支持部材の近位端上に配置される移動インディケータとをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７１】
前記延伸引張支持部材は、前記近位端の表面を滑らかにする機械仕上げが行われている鉄筋である、請求項７０に記載の装置。
【請求項７２】
前記接着防止材は、ワックス、プラスチック、スリーブ、またはその組み合わせからなる群から選択される、請求項７０に記載の装置。
【請求項７３】
前記ガウジング部材は、ボール・ベアリング、ニードル・ベアリング、ローラ・ベアリング、ガウジング部材ベアリング、およびそれらの組合せからなる群から選択されるベアリングである、請求項７０に記載の装置。
【請求項７４】
前記ガウジング部材を配置し保持する前記保持凹部は、前記ガウジング部材と前記延伸引張支持部材の間の干渉量を決定する段部高さを有する平坦な段部で終わる前記受止部材の開口に沿った溝である、請求項７０に記載の装置。
【請求項７５】
前記ガウジング部材は、焼入れ鋼製ボール・ベアリングであり、前記段部高さは前記ボール・ベアリングの直径の２５〜７５％である、請求項７４に記載の装置。
【請求項７６】
前記受止部材は、少なくとも１つの入口直径とより小さい座面直径を有していて、それらの間の角度は４〜１２°であって、前記座面直径と傾斜防止部の間の段部を形成する傾斜防止部を有する、請求項７５に記載の装置。
【請求項７７】
前記受止部材は、詰め物材で充填されている、請求項７０に記載の装置。
【請求項７８】
前記開口は、それぞれ６〜８°の傾斜を有する少なくとも４つの溝を有し、ガウジング部材は、少なくとも０．１５６インチの直径の鋼製ボール・ベアリングであり、各溝の段部は、少なくとも０．１２５インチの幅を有していて、予め張力をかけられたボール・ベアリングがそこにおいて支持される、請求項７０に記載の装置。
【請求項７９】
前記移動インディケータは、前記受止部材の、予め定められた前記延伸引張支持部材の近位端に沿っての移動があったときに駆動される可聴的又は可視的アラームである、請求項５０に記載の装置。
【請求項８０】
プレテンションを前記歪変形ロック・アンカ・ボルト装置に設定する機構であって、
前記延伸引張支持部材および前記ガウジング部材を、未だ張力の掛かっていない位置でその中に収容している前記受止部材に力を伝達することができるボディと、
前記延伸引張支持部材、前記受止部材、および前記ガウジング部材を引張位置に移動させる力を、前記ボディを介して発生させるように前記機構が配置される前記延伸引張支持部材の近位端であって、前記引張位置は、前記延伸引張支持部材が前記ガウジング部材に対して移動して、前記ガウジング部材が喰込み溝を前記延伸引張支持部材に彫ることによって、前記延伸引張支持部材が、前記ガウジング部材を越えて延伸して、制御された歪変形を行うことが可能になる前記近位端と、
を備える前記機構をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８１】
前記ボディを介して力を発生する前記機構は、廻されると前記ボディの高さを伸張して、前記延伸引張支持部材を引張状態にする前記ボディ内の１組のねじである、請求項８０に記載の装置。
【請求項８２】
力を発生する前記機構は、油圧がかかると膨張して、前記ベイルをプリセットする中空金属円環である、請求項８０に記載の装置。
【請求項８３】
前記機構は、前記延伸引張支持部材に対して前記ベイルを移動させる油圧ラムである、請求項８０に記載の装置。
【請求項８４】
前記受止部材が縦溝を有し、前記機構が、前記受止部材と前記受止部材を前記延伸引張支持部材に対して移動させるナットを有するワッシャとの間で、前記縦溝内に押し込まれたガウジング部材であり、前記延伸引張支持部材が、前記ガウジング部材に隣接する前記受止部材を越えて延出する、請求項８０に記載の装置。
【請求項８５】
前記機構は、回転させると広がって前記ボディを前記ベイルに向かって膨張させる先細ローラーである、請求項８０に記載の装置。
【請求項８６】
ロック・アンカの全歪変形を調節する方法であって、
塑性歪変形を行う延伸引張部材を選択するステップと、
少なくとも１つのガウジング部材を選択するステップと、
前記ガウジング部材と前記延伸引張部材との干渉量を選択するステップと、
前記干渉量によって生じる歪変形の力が、前記延伸引張支持部材の塑性変形のために必要な力より確実に小さくなるように計算するステップと、
前記ガウジング部材と前記延伸引張支持部材との干渉に対する前記延伸引張支持部材の長さを設定するステップと、
を含む前記方法。
【請求項８７】
歪変形を行うグラウトを選択するステップと、
干渉量によって生じる歪変形の力が前記延伸引張支持部材の塑性変形、または前記グラウトの歪変形のために必要な力より確実に小さくなるように計算するステップと、
をさらに含む、請求項８６に記載の方法。
【請求項８８】
アンカ・シェルを選択するステップと、
前記延伸引張支持部材の遠位端を前記アンカ・シェルに挿入し貫通させるステップと、
前記遠位端に、所望の歪変形に対応する所定の距離だけ、前記アンカ・シェルを越えて通過させるステップと、
前記ガウジング部材を、前記延伸引張支持部材と前記アンカ・シェルとの間に挿入して、前記可変歪変形機械式ロック・アンカを形成するステップと、
前記可変歪変形機械式ロック・アンカにプレテンションをかけるステップと、
をさらに含む、請求項８６に記載の方法。
【請求項８９】
岩盤面に穴を開けるステップと、
前記延伸引張支持部材の遠位端を前記アンカ・シェルに挿入し貫通させるステップと、
前記延伸引張支持部材の遠位端および前記アンカ・シェルを前記穴に挿入するステップと、
前記アンカ・シェルを膨張させるステップと、
板を前記延伸引張支持部材の近位端に取り付けるステップと、
をさらに含む、請求項８６に記載の方法。
【請求項９０】
岩盤面に穴を開けるステップと、
前記岩盤の状態に適合するグラウトを選択するステップと、
前記可変歪変形機械式ロック・アンカを前記穴に挿入するステップと、
前記穴をグラウティングするステップと、
板を前記延伸引張支持部材の近位端に取り付けるステップと、
をさらに含む、請求項８６に記載の方法。
【請求項９１】
岩盤面に穴を開けるステップと、
状態に適合するグラウトを選択するステップと、
前記延伸引張支持部材の遠位端を前記アンカ・シェルに挿入し貫通させるステップと、
前記延伸引張支持部材の遠位端および前記アンカ・シェルを前記穴に挿入するステップと、
前記アンカ・シェルをグラウティングするステップと、
開口を有するベイルを選択するステップと、
前記延伸引張支持部材の近位端に、所望の歪変形に対応する所定の距離だけ、前記開口を貫通し前記ベイルを越えて通過させるステップと、
前記ガウジング部材を、前記延伸引張支持部材と前記ベイルとの間に前記開口に挿入して、可変歪変形機械式ロック・アンカを形成するステップと、
板を前記近位端に取り付けるステップと、
をさらに含む、請求項８６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変歪変形ロック・アンカ・ボルト装置に関し、より詳細には、それに限定はされないが、採鉱作業および坑道掘削作業において岩盤を安定化させるために使用する可変歪変形ロック・アンカ・ボルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
採鉱および坑道掘削作業における岩盤の安定化は、採鉱産業の当初から重要課題であった。支えのない岩盤および坑道壁は崩落して、作業員を死に至らせ、装置を破壊し、坑道再開のために行われる採掘物の運び出し作業を遅延させる事態が生ずる。これは、地震活動がある地域、または坑道掘削により岩盤のずれが生じている地域では最も重要な事態である。従来型のロック・ボルトは、十分な大きさのエネルギーを吸収するには特性が不十分なために、塑性変形を僅かに生じると、予兆なしに突然破損する。
【発明の開示】
【０００３】
可変歪変形ロック・アンカ・ボルトは、ガウジング部材によるガウジング（喰い込み）によって変位を制御でき、その第１の実施形態が、延伸引張支持部材と、少なくとも１つのガウジング部材と、延伸引張支持部材を受けることができ、少なくとも１つの保持凹部を有していて、ガウジング部材をそれらの間に配置し保持する受止部材とを備え、延伸引張支持部材は、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応した長さだけ受止部材を越えて延出する。
【０００４】
別の実施形態の可変歪変形ロック・アンカ・ボルトは、延伸引張支持部材と、少なくとも１つのガウジング部材であって、延伸引張支持部材に干渉してこれに係合するガウジング部材と、延伸引張支持部材を受け入れる寸法に形成された膨張型機械式ロック・アンカ・シェルにおいて、それらの間にガウジング部材を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有する膨張型機械式ロック・アンカ・シェルであって、延伸引張支持部材が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ受止部材を越えて延出する膨張型機械式ロック・アンカ・シェルとを備える。
【０００５】
別の実施形態の可変歪変形ロック・アンカ・ボルトは、延伸引張支持部材と、延伸引張支持部材に干渉してこれに係合する少なくとも１つのガウジング部材と、延伸引張支持部材をその中に受け入れる寸法に形成された開口（内腔）を有するボディであって、前記開口（内腔）は、それらの間にガウジング部材を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、延伸引張支持部材が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ受止部材を越えて延出する前記ボディと、前記ボディを取り巻く膨張型ロック・アンカ・シェルとを備える。
【０００６】
別の実施形態の可変歪変形ロック・アンカ・ボルトは、近位端および遠位端を有する延伸引張支持部材と、延伸引張支持部材に干渉してこれに係合する少なくとも１つのガウジング部材と、延伸引張支持部材を近位端でその中に受け入れる寸法に形成された開口（内腔）を有するボディであって、前記開口（内腔）は、それらの間にガウジング部材を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、延伸引張支持部材の近位端が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけそこを越えて延出する前記ボディと、延伸引張支持部材の遠位端を取り巻く膨張型ロック・アンカ・シェルと、膨張型ロック・アンカ・シェル内で遠位端を移動させる初期引張部材とを備える。
【０００７】
別の実施形態の可変歪変形ロック・アンカ・ボルトは、近位端および遠位端を有する延伸引張支持部材と、延伸引張支持部材に干渉してこれに係合する少なくとも１つのガウジング部材と、延伸引張支持部材を近位端でその中に受け入れる寸法に形成された開口（内腔）を有するボディであって、前記開口（内腔）は、それらの間にガウジング部材を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、延伸引張支持部材の近位端が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけそこを越えて延出する前記ボディと、円筒を越えて延出する延伸引張支持部材の近位端上の移動インディケータと、延伸引張支持部材の遠位端を取り巻く膨張型ロック・アンカ・シェルと、膨張型ロック・アンカ・シェル内で遠位端を移動させる、ボディに隣接する初期引張部材とを備える。
【０００８】
別の実施形態のグラウト式可変歪変形ロック・アンカ・ボルトは、延伸引張支持部材と、延伸引張支持部材に干渉してこれに係合する少なくとも１つのガウジング部材と、延伸引張支持部材をその中に受け入れる寸法に形成された開口（内腔）を有するボディであって、前記開口（内腔）は、それらの間にガウジング部材を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、延伸引張支持部材が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ受止部材を越えて延出する前記ボディと、延伸引張支持部材上に配置される接着防止材とを備える。
【０００９】
別の実施形態のグラウト式可変歪変形ロック・アンカ・ボルトは、近位端および遠位端を有する延伸引張支持部材と、延伸引張支持部材に干渉してこれに係合する少なくとも１つのガウジング部材と、延伸引張支持部材を近位端でその中に受け入れる寸法に形成された開口（内腔）を有するボディであって、前記開口（内腔）は、それらの間にガウジング部材を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、延伸引張支持部材の近位端が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ前記ボディを越えて延出する前記ボディと、延伸引張支持部材上の接着防止材とを備える。
【００１０】
別の実施形態のグラウト式可変歪変形ロック・アンカ・ボルトは、近位端および遠位端を有する延伸引張支持部材と、延伸引張支持部材に干渉してこれに係合する少なくとも１つのガウジング部材と、延伸引張支持部材を近位端でその中に受け入れる寸法に形成された開口（内腔）を有するボディであって、前記開口（内腔）は、それらの間にガウジング部材を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、延伸引張支持部材の近位端が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ前記ボディを越えて延出する前記ボディと、ボディを越えて延出する延伸引張支持部材の近位端上に配置される移動インディケータとを備える。
【００１１】
この実施形態の歪変形ロック・アンカにプレテンションを設定する機構は、延伸引張支持部材およびガウジング部材を、未だ張力のかかっていない位置でその中に収容しているボディに、力を伝達することができるプレテンショニング装置と、延伸引張支持部材、ボディ、およびガウジング部材を引張位置に移動させる力を、プレテンショニング装置を介して発生させる機構であって、引張位置は、延伸引張支持部材がボディおよびガウジング部材に対して移動し、ガウジング部材が延伸引張支持部材に変形を生じさせる位置として定義される機構とを備える。
【００１２】
ロック・アンカの全歪変形を調節する方法は、塑性歪変形が既知である延伸引張支持部材を選択するステップと、少なくとも１つのガウジング部材を選択するステップと、ガウジング部材と延伸引張支持部材との干渉量を選択するステップと、干渉量によって生じる歪変形の力が、延伸引張支持部材に塑性変形を生じさせるのに必要な力より確実に小さくなるように計算するステップと、ガウジング部材と延伸引張支持部材との干渉に対する延伸引張支持部材の長さを設定するステップとを含む。
【００１３】
実施形態は、塑性歪変形が既知である延伸引張支持部材を選択するステップと、歪変形が既知であるグラウトを選択するステップと、少なくとも１つのガウジング部材を選択するステップと、ガウジング部材と延伸引張支持部材との干渉量を選択するステップと、干渉量によって生じる歪変形の力が、延伸引張支持部材の塑性変形、またはグラウトの歪変形のために必要な力より確実に小さくなるように計算するステップと、ガウジング部材と延伸引張支持部材との干渉に対する延伸引張支持部材の長さを設定するステップとを含むグラウト式ロック・アンカの全歪変形を調節する方法を含む。
【００１４】
可変歪変形機械式ロック・アンカを装着する方法の実施形態は、岩盤面に穴を開けるステップと、アンカ・シェルを選択するステップと、近位端および遠位端を有する延伸引張支持部材を選択するステップと、延伸引張支持部材の遠位端をアンカ・シェルに挿入し貫通させるステップと、遠位端を、所望の歪変形に対応する所定の距離だけ、アンカ・シェルを越えて通過させるステップと、ガウジング部材を、延伸引張支持部材とアンカ・シェルとの間に挿入して、可変歪変形機械式ロック・アンカを形成するステップと、可変歪変形機械式ロック・アンカの延伸引張支持部材の遠位端を穴に挿入するステップと、アンカ・シェルを膨張させるステップと、板を近位端に取り付けるステップとを含む。
【００１５】
別の実施形態は、岩盤面に穴を開けるステップと、アンカ・シェルを選択するステップと、近位端および遠位端を有する延伸引張支持部材を選択するステップと、延伸引張支持部材の遠位端をアンカ・シェルに挿入し貫通させるステップと、延伸引張支持部材の遠位端およびアンカ・シェルを穴に挿入するステップと、アンカ・シェルを膨張させるステップと、開口（内腔）を有するベイルを選択するステップと、近位端に、所望の歪変形に対応する所定の距離だけ、開口（内腔）を貫通しベイルを越えて通過させるステップと、ガウジング部材セグメントを、延伸引張支持部材とベイルとの間の開口（内腔）に挿入して、可変歪変形機械式ロック・アンカを形成するステップと、板を近位端に取り付けるステップとを含む可変歪変形機械式ロック・アンカを装着する方法である。
【００１６】
別の実施形態は、岩盤面に穴を開けるステップと、岩盤の状態に適合するグラウトを選択するステップと、開口（内腔）を有するベイルを選択するステップと、近位端および遠位端を有する延伸引張支持部材を選択するステップと、延伸引張支持部材の遠位端をベイルの開口（内腔）に挿入し貫通させるステップと、遠位端に、所望の歪変形に対応する所定の距離だけ、ベイルを越えて通過させるステップと、ガウジング部材を、延伸引張支持部材とベイルとの間の開口（内腔）に挿入して、可変歪変形機械式ロック・アンカを形成するステップと、可変歪変形機械式ロック・アンカの延伸引張支持部材の遠位端を穴に挿入するステップと、穴をグラウティングするステップと、板を近位端に取り付けるステップとを含むグラウト式可変歪変形機械式ロック・アンカを装着する方法である。
【００１７】
別の実施形態は、岩盤面に穴を開けるステップと、条件に適合するグラウトを選択するステップと、近位端および遠位端を有する延伸引張支持部材を選択するステップと、延伸引張支持部材の遠位端をアンカ・シェルに挿入し貫通させるステップと、延伸引張支持部材の遠位端およびアンカ・シェルを穴に挿入するステップと、アンカ・シェルをグラウティングするステップと、開口（内腔）を有するベイルを選択するステップと、近位端に、所望の歪変形に対応する所定の距離だけ、開口（内腔）を貫通しベイルを越えて通過させるステップと、ガウジング部材を、延伸引張支持部材とベイルとの間の開口（内腔）に挿入して、可変歪変形機械式ロック・アンカを形成するステップと、板を近位端に取り付けるステップとを含む可変歪変形機械式ロック・アンカを装着する方法である。
【００１８】
本発明の一実施形態による引張負荷部材は、延伸要素と同じ断面の開口（内腔）または穴を有するボディを備え、したがって、その開口（内腔）または穴が延伸要素の通路に対応し、開口（内腔）全長の１つまたは複数の部分が、ボディの一端に向かって外側へ傾斜する面を有することができ、個々のガウジング部材の少なくとも１つが、開口（内腔）内の傾斜面部分の１つの中に配置される。複数の個々のガウジング部材が用いられる場合、それらは、１つの傾斜面部分中に、または延伸引張支持部材の周りに開口（内腔）を廻って離隔配置された複数の傾斜面部分中に配置することができ、使用中、それらガウジング部材は、延伸要素がボディの開口（内腔）の中へ移動すると、開口（内腔）の１つまたは複数の傾斜面部分が狭まる方向に移動して、延伸要素を開口（内腔）内に引張状態で把持するようになる。
【００１９】
本発明の一形態では、引張負荷部材は、半径方向膨張型ロック・アンカ・ヘッド内の先細コーン・ナットでもよく、開口（内腔）の先細部分は、開口（内腔）中の延伸要素周りの、ボディ内の円錐台状空洞でもよい。
【００２０】
膨張型ロック・アンカ・ヘッドは、コーン・ナットを取り巻き、コーン・ナットによってロック・アンカ延伸部材から半径方向外側へ移動させられる複数のアンカ・シェルまたはアンカ葉体を含むタイプのものでもよい。本発明のこの実施形態では、延伸引張支持部材がコーン・ナットの空洞中を通過して行き、ガウジング部材が、喰い込み効果によってコーン・ナットの空洞の幅の狭まる先細部の中に向かって移動させられて、延伸部材をコーン・ナットに固定し、コーン・ナットが、引っ張られて、周囲のアンカ・シェルに引き込まれるようにすることができる。
【００２１】
本発明の別の実施形態では、引張負荷部材は、複合半径方向膨張型ロック・アンカ・ヘッドでもよく、複数の膨張型シェルまたは葉体は一体となって引張負荷部材を形成し、各葉体は先細の縦溝を有し、複数の縦溝が共に、ガウジング部材が配置される開口（内腔）の先細部分を形成する。
【００２２】
本発明のさらに別の実施形態では、引張負荷部材は、それを開口（内腔）が軸方向に貫通する円柱体の形態でもよく、その棒状体の１つまたは複数の先細部分は、円錐台状の空洞または開口（内腔）を取り巻く一連の先細縦溝であり得、ガウジング部材がその中に配置される。
【００２３】
この実施形態は、建築構造構成要素の開口（内腔）中のアンカ、あるいはロック・アンカ・ロッドまたは緊張ケーブル（延伸引張要素）が取り付けられた穴の外のアンカに対する補強ケーブルの事後引張りに用途を見出すことができる。
【００２４】
ガウジング部材は、適合すれば如何なる形状または形態でもよいが、ボール・ベアリングとして一般に知られている丸い金属ボールの形状の量産焼入れベアリングを使用すれば、より費用がかからず、特別に製造する必要も無い。
【００２５】
本発明の一実施形態による引張負荷部材は、延伸要素がそこを貫通するための開口（内腔）を有するアンカ・ナットであって、開口（内腔）全長の１つまたは複数の部分が、そのボディの一端に向かって外側へ傾斜する面を有するアンカ・ナットと、延伸要素周りの開口（内腔）の１つまたは複数の傾斜面部分中の複数の個々のガウジング部材であって、使用中、延伸要素がボディの開口（内腔）中へ移動すると、延伸要素によって、開口（内腔）の１つまたは複数の傾斜面部分が寸法的に減少する方向に移動させられて、延伸要素を開口（内腔）内に引張状態で把持するガウジング部材とを備える。
【００２６】
延伸要素は、断面が円形、楕円形、正方形、あるいは「Ｉ」または「Ｌ」字形の、中空または中実の金属棒でよく、アンカ・ヘッドが製作される金属より大きな延性を通常有する金属から製作される。延伸要素は、機械加工、鍛造、鋳造、押出し、その他の如何なるタイプの公知の金属加工方法で製作してもよい。金属棒が、引張状態下でより制御された歪変形を行うように、その側面を滑らかにすると、それにより、直径や表面状態が異なる部分にガウジング要素が出会うことによる急変動を減少させることができる。
【００２７】
アンカ・ヘッドの開口（内腔）の先細部分は繋げて円錐台状にすることもできるが、本発明のこの態様によれば、開口（内腔）は、少なくとも１つの先細縦溝を備え、任意選択的には、変動を最小に抑えるために、開口（内腔）周りに離隔配置され、ガウジング部材がそれらのそれぞれに配置される複数の先細縦溝を備える。
【００２８】
スロットの最小断面積部分は、アンカ・ヘッドの第２の端部に届かずに開口（内腔）内で終了する。
【００２９】
次いで、本発明の実施形態につき、可能性のある一実施形態が例示的目的で表示された図面のみを参照して、非限定的例として説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明のロック・アンカ・ボルト装置の一実施形態が図１に示されており、それは延伸引張支持部材１０、膨張型アンカ・ヘッド１２、面ワッシャ１４、および引張ナット１６を備える。延伸引張支持部材１０は、鋼製ロッドまたは機械仕上げされていれば鋼製鉄筋でもよい。
【００３１】
アンカ・ヘッド１２が図２に示されている。その図には、任意に選択し得るコーン・ナット１８、コーン・ナット１８を取り巻く、この例では４つのアンカ葉体またはシェル２０、および延伸引張支持部材１０が示されている。
【００３２】
アンカ・ヘッド１２のコーン・ナット１８は、その中に、４つのガウジング部材セグメント２４（焼入れされたボール・ベアリング）が延伸引張支持部材１０周りに等間隔関係にて配置されている、円錐台状の先細開口（内腔）２２と、ガウジング部材セグメント２４をコーン・ナット１８の先細開口（内腔）２２内に保持するエンド・キャップ２６と、結束アーム円板２８と、延伸引張支持部材１０の所定位置にアンカ・ヘッド１２を保持するスプリング・ワッシャ３０とを有する。アンカ・ヘッド１２のアンカ・シェル２０は、４個のアンカ・シェル２０の上端にスポット溶接された４本の結束アーム３２を有することが図４に明示されている結束アーム円板２８と同様、実質的に従来タイプのものである。
【００３３】
使用に当たっては、スプリング・ワッシャ３０によって、アンカ・ヘッド１２を、延伸引張支持部材１０の遠位端、または遠位端に近い所望の位置に配置し、延伸引張支持部材１０と共に、岩盤表面３６に予め穿孔されている穴３４内に挿入する。次に、延伸引張支持部材１０を、手で強く引いて、コーン・ナット１８の中を下方に移動するようにさせ、そうすることにより、延伸引張支持部材１０をガウジング部材セグメント２４に係合させて、ガウジング部材セグメント２４を、内腔２２の傾斜壁と延伸引張支持部材１０の側面に対して、内腔２２内で少なくとも部分的に下方に回転させることにより、延伸引張支持部材１０およびコーン・ナット１８両方へのガウジング部材セグメント２４の半径方向圧力によって、延伸引張支持部材１０をアンカ・ヘッド１２に軽く固定させるようにする。次いで、面ワッシャ１４を、延伸引張支持部材１０のねじ付き自由端に嵌め、引張ナット１６によって岩盤表面３６に向かって締め上げる。引張ナット１６を引き続いて回転させることによって、ガウジング部材セグメント２４が、より強固に、延伸引張支持部材１０とコーン・ナット１８との間のガウジング部材になるようにし、延伸引張支持部材１０が面ワッシャ１４とアンカ・ヘッド１２との間で引っ張られるようにする。ボルトを設定した後に、おそらくは岩盤層の剥離によって、アンカ・ヘッド１２と面ワッシャ１４との間で延伸引張支持部材１０の引張力が増加すると、ガウジング部材セグメント２４が内腔２２の側壁および／または延伸引張支持部材１０にめり込み、その延伸引張支持部材１０がガウジング部材セグメント２４によって喰込み溝を彫られ、それにより、延伸引張支持部材１０が、増加した引張荷重を保持しながら歪変形することができるようになる。
【００３４】
ガウジング部材は、延伸引張支持部材１０または受止部材より高い硬度を有する部材であり、それにより、その部材は延伸引張支持部材１０の表面を変形させ押しのける。このガウジング部材は、ボール、円筒、楔、正方形など、延伸引張支持部材１０の表面を変形させて押しのける、如何なる形状にもなし得る。
【００３５】
本発明のロック・アンカ・ボルト装置の別の実施形態では、コーン・ナット１８は省かれ、アンカ・シェル２０は、その内面に縦溝３８を有し、縦溝３８は、図３に示すように、シェルの上端から、複合シェル開口（内腔）の或る位置まで先細になり、その位置で、縦溝３８は浅くなって、アンカ・シェル２０の内側湾曲面に吸収される。
【００３６】
図３に示されるような縦溝シェルを採用したアンカ・ヘッド１２は、エンド・キャップ２６および結束アーム円板２８を有する図１の実施形態と全く同様に使用され、ガウジングボールは、縦溝３８内に配置されて、縦溝３８の傾斜底面、および延伸引張支持部材１０の側面に接触する。
【００３７】
さらに別の実施形態では、図５に示す延伸引張支持部材１０が、図１および２のコーン・ナット１８の形状のような円錐台形であり得る開口（内腔）と、ボール保持用エンドキャップ２６と、引張ナット１６と、ガウジング部材２４とを有する受止体（受止部材）４０を貫通している。この引張構成のもとに用いられるアンカ・ロッドまたはケーブルは、図６に示すように、予め穿孔された穴３４内のアンカ・ロッドまたはケーブルの上端または遠位端に、延伸引張支持部材１０のその端部を、部材がロック・ボルトのもとに使用される場合には穴の側壁、あるいは、事後引張りを加えるべきコンクリート構造要素の場合には対向する穴の端部の面板のいずれかにしっかり固定するために、如何なる形態のアンカでも備えることができる。この実施形態での延伸引張支持部材１０は、図６に示されるように、ロッドの場合にはナット１６によって張力を掛けることができる。任意選択的に、ロッドを引っ張るためにトー・ナットが使用される場合、トー・ナットは、使用後、ロッドのねじ付き端部から取り外され、そのときには、ガウジング部材が、受止部材４０の開口（内腔）の先細の空洞内にロッドの引張力によって保持されている。延伸引張支持部材１０への引張荷重が増加すると、受止部材４０を通ってねじ付き端部が上方へ引っ張られ、延伸引張支持部材１０は、歪変形しながら受止部材４０を介して荷重を支え続ける。あるいは、延伸引張支持部材１０、またはその代わりのテンション・ケーブルは、油圧引張装置によって引っ張ることもできる。
【００３８】
図７〜９には、受止部材（アンカ・ヘッド）１００、１１０、および延伸引張支持部材１１２が示されている。これら図面に示されている受止部材（アンカ・ヘッド）１００、１１０は、通常は円筒状高硬度金属体である受止体１１４を有し、受止体１１４は、使用中延伸引張支持部材１１２がその中に挿入される開口（内腔）１１６と、開口（内腔）１１６周りに一様に離隔された先細の縦溝またはスロットなどの少なくとも１つの保持凹部１１８と、開口（内腔）１１６がそこで終わる、受止体１１４の下側の凹陥部１２０とを有する。
【００３９】
受止部材（アンカ・ヘッド）１００、１１０は、その上面から開口（内腔）１１６に隣接する或る位置まで、図８および９に示すように、内方に向かって先細になる保持凹部１１８を有する。その先細り角度は、開口（内腔）１１６の軸に対して、４〜１２°でよいが、通常、６°と１０°の間である。スロットまたは保持凹部１１８は、凹陥部１２０の内底部の上方位置で、底部１２１によって開口（内腔）１１６内に終焉することにより、開口（内腔）１１６が完全な円周である小区間１２２を形成し、その区間１２２が、保持凹部１１８の側面と側面の間の垂直なランド１２４と共に、使用中、アンカ・ヘッド開口（内腔）１１６を貫通する延伸引張支持部材１１２の傾斜防止案内面を形成する。
【００４０】
受止部材（アンカ・ヘッド）１００、１１０は、図７のみに示すように、１対のスロット１１８の間の外壁に溝１２６を備え、その中にグラウティング・チューブを通すことができる。溝１２６の深さを確保するために、凹陥部１２０は、図９に示すように、図８の凹陥部１２０より直径が小さくなるように製作される。
【００４１】
延伸引張支持部材１０、１１２は、如何なる特定の用途に要求される長さにでも製作され、如何なる外形または形状にでもできるが、通常は、円形断面であり、側面は滑らかであり、実施形態に応じて、引張ナットを受け入れるために、一端からその全長の一部にねじを切ることができる。
【００４２】
複数の保持凹部１１８またはアンカ・ヘッド・スロットはそれぞれ、ボール・ベアリングなどの、少なくとも１つの焼入れされたガウジング部材セグメント１２８を担持し、ガウジング部材セグメント１２８は、それが配置されているスロットの上端部では、スロットの先細側壁、底面と延伸引張支持部材１１２との間隔より直径が小さく、スロットの下方へ移動すると、図９に示すように、スロットの側壁と延伸引張支持部材１１２との間隔より寸法が大きくなる。
【００４３】
ロック・アンカを使用する前に、ガウジング部材セグメント１２８は、アンカ・ヘッドまたは受止部材１００に要求される延伸引張支持部材上の位置で、延伸引張支持部材にプリセットされる。ガウジング部材セグメントは、アンカ・ヘッドをアンビル上、延伸引張支持部材１０、１１２用の穴に被せて配置し、次いで、ガウジング部材セグメント（ベアリング）を圧力下で下方、保持凹部１１８に押し込んで、延伸引張支持部材の側面に喰い込ませることによって、プリセットすることができる。別法として、ガウジング部材セグメント（ベアリング）のプリセットは、受止部材（アンカ・ヘッド）が延伸引張支持部材の所望の位置にある状態で、受止部材１１０のスロット１１８中にガウジング部材セグメント（ベアリング）を配置し、次いで、アンビルの穴を通して延伸引張支持部材を引き下ろして、ベアリングがスロットの先細側壁と延伸引張支持部材の側面との間のガウジング部材になるようにし、次いで、図９に示すように、ガウジング部材セグメントを延伸引張支持部材１１２の相対的に軟らかい母材に喰い込ませて、ガウジング部材がアンカ・ヘッドを、その延伸引張支持部材上に要求される位置で延伸引張支持部材１１２に固定することにより、ボルトの使用前、予め穿孔された穴の中に装着する間に延伸引張支持部材１１２から外れないようにすることによって、行うことができる。図９では、ベアリングが、保持凹部１１８の円弧状底部１２１の少し上で延伸引張支持部材１１２に固定された状態で、アンカ・ヘッドが示されている。特定の延伸引張支持部材延性を有するロック・ボルトにほぼ正確な荷重歪変形を行わせるために、プリセット中にベアリングをスロット底部１２１に押し付けたとき、延伸引張支持部材１１２に所定のプリセット喰込みが形成されるように、所定のサイズのベアリングが使用される。
【００４４】
延伸引張支持部材の材料の延性変形によって、使用中、延伸引張支持部材１０、１１２が受止部材（アンカ・ヘッド）を介して歪変形する引張荷重を変えるために、受止部材（アンカ・ヘッド）が備える保持凹部１１８は、図面に示されている４個から増減させることができ、ガウジング部材セグメント１２８は、ボール・ベアリング、ニードル・ベアリング、ローラ・ベアリング、ガウジング部材、または様々なサイズの他の形状でもよく、かつ／または様々な延性の金属から製作された延伸引張支持部材を使用することができる。さらに、各凹部または保持凹部１１８は、スロット中に上下に重ねて配置される適切な寸法の複数のガウジング部材セグメント１２８を担持することもできる。
【００４５】
図１３は、内部歪変形を行う完全にグラウティングされたロック・ボルトを示す。ボルト延伸引張支持部材１０は、適切な接着防止材で覆われる。その接着防止材は、適切なプラスチック材料、ワックス、または適切な材料のスリーブであってもよい。
【００４６】
使用中、図１０に示されるように、ロック・ボルトは、予め岩盤面１３２に開けられた穴１３０内に、穴の中の所定の位置に配置される受止部材（アンカ・ヘッド）１１０と共に設置される。
【００４７】
次いで、面ワッシャ１３４および引張ナット１３６が、穴の口から突出している引張ロッド１１２の近位端の任意選択的にねじを切られた端部に装着される。
【００４８】
引張ロッド（延伸引張支持部材）１１２および受止部材（アンカ・ヘッド）１１０が、セメント質の素材によって穴内に事後グラウティングされる場合は、ロック・アンカは、アンカ・ヘッド溝１２６内に配置されて、面ワッシャ１３４の孔から、穴内の引張ロッド（延伸引張支持部材）１０、１１２の上端の間に延在するグラウティング・チューブを備えることができる。グラウティング・チューブは、適切なプラスチックの紐帯などによって、アンカ・ヘッド受止部材１１０および引張ロッド（延伸引張支持部材）１０、１１２の所定位置に保持させることができる。
【００４９】
穴１３０を事後グラウティングする際、グラウト・ポンプからのホースを、穴１３０の外側でグラウト・チューブ端に接続し、穴１３０をグラウト１３８で充填して、固めグラウトでルーフ・ボルトを穴の上端から面ワッシャ１３４まで円柱一杯にグラウティングする。
【００５０】
穴１３０をグラウトで充填するとき、グラウトが、アンカ・ヘッドのスロットまたは受止凹部１１８ならびに凹陥部１２０に入るのを防止するために、スロットおよび凹陥部１２０には、ワックス、シリコーンなどの適切な詰め物材を詰める。
【００５１】
あるいは、穴１３０は、グラウトまたは適切な混合樹脂で予め充填し、従来のカプセル形態にすることができ、そのときは、ボルトが、穴１３０内の捌きやすい材質中に挿入される。このボルト設置形態では、アンカ・ヘッドの上端部は、凝固する前のグラウトまたは樹脂を挿入しやすくするために、上向きに先細にすることができる。樹脂を使用してボルトを設置する場合、一般に行われているように、挿入中ボルトを回転させ、樹脂を混合させる必要がある。
【００５２】
ある種の用途では、特に実質的により高価な樹脂を使用しているときは、穴１３０は、アンカ・ヘッドから、ヘッド下方のロック・ボルトの歪変形性が損なわれない位置までだけを部分的に充填する必要がある。これに関してロック・ボブを固定するために、弾力のある材料から製作することができる適切なグラウト止めを、アンカ・ヘッド１１０の下面から離隔した所定位置において延伸引張支持部材に設置して、最初は液体であるグラウトをそれが固まるまで穴１３０の中に保持する必要がある。
【００５３】
掘削作業において、凝固材によって穴１３０内に完全に固定されたロック・アンカおよびその周りに、或るパターンで配置されたロック・アンカでは、地震活動または岩盤への過負荷の結果として生じることがあり、その結果、掘削作業または発破によって事故を生じることがある岩盤層の当然の剥離および膨張が、図１１に示されるように、ロック・ボルトの歪変形性によって吸収される。そこでは、懸垂部分が下盤に向かって近付き、引張部材は、寸法Ｙだけ歪変形し、そのボルトおよびそれを取り巻くボルトの設計荷重で荷重を支え続けて、剥離懸垂岩盤を安全に保持して掘削作業エリアに崩壊することを防ぐ。
【００５４】
ボルトの歪変形は、引張ロッド１１２が、下降する岩盤面によって下降する面ワッシャ１３４により引っ張られ、その引張ロッド１１２が、図１０と比較して図１１に示されるように相対的に静止しているアンカ・ヘッド１１０を介して、その離れたアンカ・ヘッド１１０から岩盤面を担持するとき、図９に示すように、引張ロッド１１２の引張荷重が図面中の矢印の方向に増加し、引張ロッド１１２中に予めプリセットされているガウジング部材セグメント１２８が、引張ロッドをさらに圧迫してそれに喰い込み、ガウジング部材の下側に、図９に示すように、溝１４０を形成することによって生じる。歪変形中、ガウジング部材セグメント１２８に、その下側で引張ロッド１１２に溝１４０を掘らせるのに必要な力が、歪変形中の引張ロッド１１２の懸垂壁荷重支持能力を決める。引張ロッド１１２を被覆する接着防止材は、図１１の引張ロッド１１２の上端部に示されるように、歪変形中、引張ロッド１１２が、対向する凝固性材質と干渉せずに凝固性材質中を移動できるようにし、所定の増加するまたは増加させられる荷重のもとで引張ロッド１１２の歪変形の予測可能性が保たれるようにする。アンカは、グラウトの実際の強度が分かっていなくても、強弱いずれのグラウト中でも機能する。というのは、グラウトが弱い場合は、受止部材（ベイル）はグラウト柱体に喰い込み、逆に、グラウトが強い場合は、延伸引張支持部材に喰込み溝１４０が彫られるからである。
【００５５】
図１５は、従来型のボルト（グラフ１）を、歪変形ボルトがプリセットされたもの（グラフ２）、およびそれがプリセットされていないもの（グラフ３）と比較したものである。プリセット歪変形ボルト（グラフ２）は、荷重試験前にベイルをプリセットするために、約２インチ移動または変形させられたが、プリセットした以外の歪変形ボルトは同一である。歪変形ボルトは、所望の歪変形行程の終わりに、端部が、受止部材を抜け通るのを防止するために拡張されていれば、同じピーク値を取ることができる。本発明の特定のロック・アンカが可能な設計荷重支持歪変形の程度は、実働用に穴の中にセットしたときのアンカ受止部材１００の上の部分の引張ロッドの長さによって決まる。
【００５６】
図１２は、本発明の２つのアンカ・ボルトが歪変形する間の荷重支持能力を示す。そこで用いた両ボルトの引張ロッド１１２は、直径１４ｍｍ、降伏強度１００，０００ｐｓｉ、極限強度１４０，０００ｐｓｉのＣ１０７０鋼製の側面が滑らかなロッドである。両方の受止部材１００は、直径が４２ｍｍであり、直径４．７５ｍｍ（０．１８７インチ）の単一のガウジング部材セグメント１２８のボール・ベアリング３個をそれぞれ収容する凹部スロット１１６を有する。ボール・ベアリングは、Ｃ４４０ステンレス鋼で製作されたものである。
【００５７】
その引張試験中に図１２のグラフＡが得られたボルトのベアリング・ガウジング部材セグメント１２８は、引張ロッド中に上記のようにプリセットされておらず、引張ロッドがアンカ受止ヘッド中を移動したときに始めて引張ロッド母材に喰い込んだ。他方、グラフＢのボルトのベアリングは、上記のように引張ロッド母材中にプリセットされており、ボルトは、重要なことには、グラフに示されるように、アンカ・ヘッドを通して引張ロッドを２ｍｍ引っ張っただけで、試験中に引張ロッドに掛けられた殆ど全引張荷重を受け止め、歪変形中、８０から１１０バール（７０バール＝６トン）の間で荷重を支持し続けたことが、グラフから分かる。
【００５８】
本発明は、本明細書に記載された詳細事項に限定はされない。例えば、図８のアンカ受止部材１００を、その下面を凹陥部１２０の底面で終わらせ、スロット１１８より幅が狭く、スロット１１８ほど深くない側面が平行な溝を、凹部スロット１１８からアンカ受止ヘッドの下面まで延在させることにより、引張ロッド溝の両側の材料をアンカ・ヘッドから容易に除去できるようにすることができる。そのようにしない場合、その材料は、過剰に積み上がると、周期的に、アンカ・ヘッドから引張ロッドと引張ロッド開口（内腔）面１２２との間の境界面を通して押し出され、それによって、ボルトの歪変形中に、荷重の急激な散逸が生ずる可能性がある。
【００５９】
延伸引張支持部材１０、１１２を備える可変歪変形ロック・ボルト装置の実施形態が、図１〜９を通して示されている。延伸引張支持部材（引張ロッド）は、通常、建設業界では一般に入手可能な鉄筋または他の普通の構造部材のような鋼棒である。全ての等級および硬度の鋼材が適していると考えられる。図２は、一般に焼入れ鋼製ボール・ベアリングである少なくとも１つのガウジング部材セグメント２４を示し、ガウジング部材セグメント２４は、図２〜９に示される受止部材１２、１１０と共に使用され、受止部材１２、１１０は、延伸引張支持部材１０、１１２を受け入れることができると共に少なくとも１つの保持凹部３８、１１８を有して、それらの間にガウジング部材セグメント２４、１２８を配置、保持し、延伸引張支持部材１０、１１２が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さＹだけ受止部材１２、１１０を越えて延出する。
【００６０】
図１４は、開口（内腔）１１６を有する受止部材１００を示し、開口（内腔）１１６は少なくとも１つの入口直径１１８およびより小さい座面直径１３８を有し、それらの間の角度１５０が４〜１２°である。さらに、図９および１４は、開口（内腔）が傾斜防止部１２２を有することを示し、傾斜防止部１２２は、内側寸法が、延伸引張支持部材１０、１１２の外径よりその２５％を超えて大きくならないように形成される。段部深さ１２３と段部幅１２１は相俟って、初期引張り後は段部幅１２１に載るガウジング部材の喰込みプロセスに影響する。段部幅１２１によって、ガウジング部材セグメントと延伸引張支持部材との干渉量が決まる。補強部材全体を真直ぐに保って、受止部材（ベイル）に偏りなく挿入することが、延伸引張支持部材に高い摩擦力を生じ、それを湾曲させる可能性を防止するために重要である。
【００６１】
図１〜４は、この例では滑らかに機械仕上げされた鉄筋として示された延伸引張支持部材１０を備える可変歪変形ロック・アンカ・ボルトを対象としている。少なくとも１つのガウジング部材セグメント２４は、焼入鋼ボール・ベアリングであり、ガウジング部材セグメント２４は、延伸引張支持部材１０に干渉してこれに係合している。ガウジング部材セグメント２４は、膨張型ロック・アンカ・シェル２０に挿入され、膨張型ロック・アンカ・シェル２０は、延伸引張支持部材１０を受け入れる寸法になっており、シェル２０と延伸引張支持部材１０の間にガウジング部材セグメント２４を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部３８を有し、延伸引張支持部材１０は、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さＬ１５だけ、膨張型ロック・アンカ・シェル２０を越えて延出する。
【００６２】
図１６〜１８には、少なくとも１つのガウジング部材セグメント１２８（図９参照）を伴う延伸引張支持部材１０を備える可変歪変形ロック・アンカ・ボルト装置の実施形態が示されており、ガウジング部材セグメント１２８は、延伸引張支持部材１０、１１２と干渉して溝１４０を生じるように嵌め込まれ、溝１４０を形成するように作用する。図７〜９は、延伸引張支持部材１１２をその中に受け入れる寸法に形成された開口（内腔）１１６を有する受止体１１４と、ガウジング部材セグメント１２８をそれらの間に配置し保持する少なくとも１つの保持凹部１１８を有する開口（内腔）１１６とを示し、（図１７に示すように）延伸引張支持部材は、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ受止部材を越えて延出する。図１６は、従来の機械式アンカ・シェルの例を示し、その機械式アンカ・シェルは、図１７に示すように、通常のベイルを受止体１１４と交換することによって、受止体１１４を取り巻く膨張型ロック・アンカ・シェル２００を形成するように改造することができる。膨張型ロック・アンカ・シェルは、延伸引張支持部材１０が通過することができる穴２１５を有するスターラップ２１０をさらに備えることができる。スターラップ２１０が通過する歪変形長さ２２０が、調節することができる、延伸引張支持部材１０が最終破損に至るまでに歪変形し移動する量である（図１７参照）。歪変形長さは、理論的には制限がなく、２インチから、２００フィートまででも可能で、唯一の制限要因は延伸引張支持部材１０の長さであり、移動距離は、坑道の床から天井の高さの５０％など、実際的でないと考えられるまでは、許容されると思われる。約５〜１００インチの範囲の歪変形長さを有する典型的な歪変形ボルトは、実際の用途に対して標準的な範囲であるが、その範囲は、特定の用途に応じて、如何なる理論的長さにでも増減することができる。図４は、ガウジング部材セグメントが、ボール・ベアリング、ニードル・ベアリング、ローラ・ベアリング、ガウジング部材ベアリング、およびそれらの組合せ（多数の可能な例のいくつかは図２７参照）からなる群から選択されたベアリングである場合を示す。
【００６３】
図２７Ａでは、受止部材は、楔の形のガウジング部材を受け入れる形状になっている。楔は、延伸引張支持部材が受止部材内でロックしないように十分に小さく製作しなければならない。図２７Ｂでは、受止部材は、円錐ニードル・ベアリングの形でガウジング部材を受け入れる形状になっている。円錐ベアリングは、その全長に沿って喰込み溝を彫り、スロット中に配置されたとき、受止部材内の延伸引張支持部材に対して角度４〜１２°、ただし通常は６〜８°で配置される。図２７Ｃでは、受止部材は、ニードル・ベアリングの形のガウジング部材を受け入れる形状になっている。図２７Ｄでは、受止部材は、ボール・ベアリングの形のガウジング部材を受け入れる形状になっているが、段部を有していない。段部なしの構成は、延伸引張支持部材が受止部材内でロックするのを防止するが、生じる歪変形が段部付きよりも小さい。図２７Ｅは、ねじスクリュー７２の圧力によって配置されるボール・ベアリングを用いる修正型受止部材である。そのアセンブリは、より容易に調節可能なので現場でより容易にセットすることができるが、延伸引張支持部材が正しく中心に来るようにスクリューを適切に調節する必要がある。
【００６４】
図１８は、従来型機械式シェル・アンカ（グラフ１）と初期引張型歪変形機械式シェル・アンカ（グラフ３）の比較を示す。試験は、歪変形アンカ（グラフ３）の破損までの歪変形が、従来型アンカ（グラフ１）の僅か約６０ｍｍに対して、約２２０ｍｍもあることを示す。供試体は、ガウジング部材（ベアリング）１２８が着座する、０．１２５インチのベイル内段部幅１２１をもち、直径０．１５６インチのボール・ベアリングであるガウジング部材セグメント１２８をそれぞれが保持する４つのスロットを有する受止部材（ベイル）１１４の実施形態を用いて実施された。従来型アンカ（グラフ１）が示したのと同じ１８トンを超える試験中のピーク荷重が、修正型歪変形アンカ（グラフ４）によって再現することができる（点線径路によって示す）。修正型歪変形アンカ（グラフ４）は、最終破損に達したとき、延伸引張支持部材の端部が受止部材１１４を通過できないようにすると、それによって、所定の量の許容歪変形行程後の破損前に、上記同一のピーク荷重担持能力に達することになる。
【００６５】
ガウジング部材セグメントを配置し保持する凹部は、受止体の開口（内腔）に交差するねじ穴でもよい。そのとき、ガウジング部材セグメントは、延伸引張支持部材と干渉するように所定の深さにセットされた焼入スクリューである。別の方法では、ねじスクリューが、受止体内の延伸引張支持部材に対して、ガウジング部材を配置し保持することができる。
【００６６】
図５は、可変歪変形ロック・アンカ・ボルトが、近位端１１および遠位端１５を有する延伸引張支持部材１０と、少なくとも１つのガウジング部材セグメント２４、１２８とを備え、ガウジング部材セグメント２４、１２８が、延伸引張支持部材１０に干渉して係合している、図６の修正型式である。
【００６７】
図７〜９は、延伸引張支持部材１０の近位端１１をその中に受け入れる寸法に形成された開口（内腔）１１６を有する受止体１１４と、ガウジング部材セグメント１２８をそれらの間に配置し保持する少なくとも１つの保持凹部１１８を有する開口（内腔）とを示し、延伸引張支持部材１０の近位端１１（図５に示す）は、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ受止部材を越えて延出する。図６に示すように、従来型膨張型ロック・アンカ・シェル１２が、延伸引張支持部材１０の遠位端１５を取り囲む。図５は、遠位端１５を膨張型ロック・アンカ・シェル１２内で移動させ、ガウジング部材をセットするための、受止体４０、１１４に隣接するプレテンショニング部材１７を示す。延伸引張支持部材１０は、近位端１１は滑らかな表面を有するように機械仕上げされ、遠位端は従来型ベイルに係合するように遠位端１５にねじを切られた鉄筋でもよい。ガウジング部材セグメントは、ボール・ベアリング、ニードル・ベアリング、ローラ・ベアリング、ガウジング部材ベアリング、およびそれらの組合せからなる群から選択されるベアリングでもよい。
【００６８】
図６は、インディケータ、すなわちプレテンショニング部材が使用された後の延伸引張支持部材１０の露出近位端１１に設置された視覚インディケータで移動を表す実施形態を示す。露出部分の読みが、プレテンション以降の受止体の移動距離に対応する。キャップ７６は最初の移動後に外れて、最新の作動状況の即時表示部を表出する。
【００６９】
図７〜１２は、延伸引張支持部材１１２を備えるグラウト式可変歪変形ロック・アンカ・ボルトの実施形態を示し、ロック・アンカ・ボルトは少なくとも１つのガウジング部材セグメント１２８を有し、ガウジング部材セグメント１２８は、延伸引張支持部材１１２と干渉する喰い込み（溝１４０）を行う。受止体１１４は、延伸引張支持部材１１２をその中に受け入れる寸法に形成された開口（内腔）１１６を有し、開口（内腔）１１６は、ガウジング部材セグメント１２８をそれらの間に配置し保持する少なくとも１つの保持凹部１１８を有し、延伸引張支持部材は、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さＹだけ受止体を越えて延出する。延伸引張支持部材は、その表面に配置される接着防止材を有する。接着防止材は、ワックス、プラスチック、スリーブ、またはそれらの組合せからなる群から選択される。
【００７０】
図９では、ガウジング部材セグメント１２８が配置されてそれを保持することになる保持凹部１１８は、段部高さ１２２を有する平坦な段部１２１で終わる、受止体の開口（内腔）に沿った溝であり、その段部１２１は、ガウジング部材セグメント１２８と延伸引張支持部材１１２との干渉量（溝１４０形成量）を決め、段部高さ１２２は、通常、ボール・ベアリングなどのガウジング部材セグメント１２８の直径の２５〜７５％である。
【００７１】
図１９Ａは、近位端３１０および遠位端３２０を有する中空延伸引張支持部材３００を備える可変外部歪変形ハイブリッド・ロック・アンカ・ボルトの実施形態を示している。図１９Ｂは、未膨張中空ボルト３２８を用い、油圧をかけて中空ボルト３２９を膨張させ、その結果、ボルト３２９が周囲の壁に固着して、装着された膨張型ボルト３３０の端部を固定するプロセスを示す。図７〜９は、少なくとも１つのガウジング部材セグメント１２８を示し、ガウジング部材セグメント１２８は、中空延伸引張支持部材３００に干渉係合する。受止体１１４は、中空延伸引張支持部材３００を近位端３１０でその中に受け入れる寸法に形成された開口（内腔）１１６を有し、開口（内腔）１１６は、ガウジング部材セグメント１２８をそれらの間に配置し保持する少なくとも１つの保持凹部１１８を有し、延伸引張支持部材３００の近位端３１０は、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ受止体を越えて延出する。
【００７２】
図１９Ａに示されるように、膨張型中空ボルト（Ｓｗｅｌｌｅｘ（登録商標）ボルト）３３０が中空延伸引張支持部材３００の遠位端３２０に取り付けられている。視覚インディケータ３１５を、受止体を越えて延出する中空延伸引張支持部材３００の近位端３１０に取り付けることができる。装着時に、面板ワッシャ３４０を、受止体１１４と岩盤面４００との間に配置することができる。中空延伸引張支持部材３００の遠位端３２０には、通常、ねじを切ってＳｗｅｌｌｅｘ（登録商標）ボルト３３０を受け入れ、膨張中の漏洩を防止するようになっている。Ｓｗｅｌｌｅｘ（登録商標）ボルトは、高圧水または他の非圧縮性流体が注入されると膨張する、部分的に圧縮された中空管として形成される。
【００７３】
図２０〜２３は、近位端１１および遠位端１５を有する延伸引張支持部材１０を備える、完全または部分的にグラウティングされた可変歪変形ロック・アンカ・ボルトのどちらも代表することができる別の実施形態である。図２０には、装着かつグラウティングされる前の組み立てられた歪変形ロック・ボルトが示されている。受止体１１４は、表面が滑らかな遠位端１５で延伸引張支持部材１０に装着されている。遠位端１５は、受止体１１４を通過するのを防止するために、先端４９をキノコ形にすることができる。近位端１１には、ワッシャ４８、および所定位置に端部の保持ナット４６によって保持される任意選択的円錐座４７が装着されている。図７〜９に示されるように、少なくとも１つのガウジング部材セグメント１２８が装着され、ガウジング部材セグメント１２８は、延伸引張支持部材１０に干渉して喰込み溝１４０を生じる。喰込み溝１４０は、岩盤移動によるエネルギーを、ボルトを最終破損に至らせ、他の従来のシステムを破壊させることなく吸収するものである。図２１は、ロッド１０に取り付けられた適切なグラウト・プラグ５５を有する部分的にグラウティングされた７０装着状態の歪変形ロック・ボルトである（ブリーザ・チューブ有りまたは無し）。部分的にグラウティングされたシステムは、グラウト柱が荷重を支えるのに不十分であることによる不慮の事故を防ぐために、ある最小アンカ長さ５６を有するように設定される。
【００７４】
図２２は、行程を６インチに設定された歪変形長さ１３０を有する、完全にグラウティングされたときの本発明の試験結果を示す。端部は、キノコ形状にされ、またはかしめられておらず、したがって、歪変形長さ１３０の終端で、受止体１１４は、延伸引張支持部材１０の端部を通り抜ける。供試体は、鋼管に溝が彫られ、次いで、引き抜かれた。それら供試体は、同じＣ１０７０鋼製直径５／８インチの平滑な棒を、機械式アンカ・ロック・ボルトとして用いた。上記の試験は、０．１１インチのベイルへの着座段部と共に直径０．１８７インチのボール・ベアリングをそれぞれが有する３つのスロットを備えるベイルを使用し、歪変形行程中１４トンのピーク荷重を示した。
【００７５】
受止体１１０は、延伸引張支持部材１０を近位端１１でその中に受け入れる大きさの開口（内腔）１１６を有し、開口（内腔）１１６は、ガウジング部材セグメント１２８をそれらの間に配置し保持する少なくとも１つの保持凹部１１８を有し、延伸引張支持部材１０の近位端１１は、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さ１３０だけ受止体１００を越えて延出する。
【００７６】
視覚マーキングなどの移動インディケータを、受止体を越えて延出する延伸引張支持部材１０の近位端１１に付加することができる。露出近位端１１の可視長さは、それ自体が視覚インディケータであるが、岩盤面が、ある期間気付かないことがあり得るゆっくりした漸動をしている場合、目盛り上に表示するなどの追加の一群の測定距離マーキングを適用することができる。また、トリップ・フラッグ、あるいは、受止体１１４が露出近位端１１に沿って降りて所定の量だけ移動した後、接触が破られた場合の警告ブザー、警報、または点滅灯などの他の形の移動インディケータを利用することができる。延伸引張支持部材１０が鉄筋のときは、図２４でグラウト式鉄筋の１つの供試体について試験したような優れた再現性を実現するために、通常、機械仕上げを行って、近位端１１の表面を平滑にする。延伸引張支持部材１０は、完全または部分的いずれにグラウティングされるときでも、ワックス、プラスチック、スリーブ、またはそれらの組合せからなる群から通常選択される接着防止材によって処理しなければならない。
【００７７】
ガウジング部材セグメント１２８は、延伸引張支持部材１０に喰込み溝１４０を彫るのに十分な硬さの材料であれば如何なる形でもよい。唯一の制限は、ガウジング部材セグメント１２８は、受止体１１４および延伸引張支持部材１０の両方に対して独立した移動可能な部品でなければならないことである。試験により、受止体１１４中へガウジング部材セグメント１２８を結合すると、初期ロックアップにより、歪変形の減少および初期不具合を生じ、延伸引張支持部材１０が早期破壊する結果となることが示された。
【００７８】
ガウジング部材セグメント１２８は、ボール・ベアリング、ニードル・ベアリング、ローラ・ベアリング、ガウジング部材ベアリング、およびそれらの組合せからなる群から選択されるベアリングである。受止体１１４は、選択された各ガウジング部材セグメントに関する性能を最大化するように調整された保持凹部１１８を有さなければならない。保持凹部１１８が、ガウジング部材セグメント１２８と受止体１１４との干渉量を決定するが、他の要因が、受止体１１４の全体性能に影響する。受止体１１４は、喰込み溝１４０から彫り取られる母材が受止体１１４から取り除かれるようでなければならず、さもなければ、ガウジング部材セグメント１２８の早期ロックアップが生じ、早期最終破損が起こることになる。受止体１１４はまた、ガウジング部材セグメント１２８の１つをやはりロックアップしてしまう可能性のある、受止体１１４の傾きを防止するために、延伸引張支持部材１０が、確実に真直ぐな径路で受止体１１４を通るようにしなければならない。
【００７９】
図１、５は、受止体（ベイル）１１４に力を伝えることができるボディ７６を備える、歪変形ロック・アンカにプレテンションを設定するための機構の実施形態を示す。その受止体１１４は、その中に、延伸引張支持部材１０およびガウジング部材セグメント１２８を、張力が掛かる前の位置で収容している。ボディ７６は、ボディ７６を介して力を発生させて、延伸引張支持部材１０、受止体（ベイル）１１４、およびガウジング部材セグメント１２８を張力が掛かる位置に移動させる機構７７を含む。張力が掛かる位置は、延伸引張支持部材１０が、ベイル１１４およびガウジング部材セグメント１２８に対して移動して、ガウジング部材セグメント１２８が、延伸引張支持部材１０に変形を生じさせる位置として定義される。機構７７は、廻されると、ボディ７６を介して１組のねじによってボディ７６の高さを伸張する力を発生することができ、延伸引張支持部材を引張状態に移行させる。ボディ７６はまた、たとえば、油圧が掛かったとき膨張してベイル（Ｓｗｅｌｌｅｘ（登録商標））をプリセットする中空金属円環でもよい。機構７７はまた、延伸引張支持部材に対してベイルを移動させる油圧ラムでもよい。機構７７はまた、ベイルとワッシャとの間に押し込まれて、ベイルを延伸引張支持部材に対して移動させるガウジング部材でもよい。機構７７はまた、廻されると拡張し、ボディをベイルに向かって押し広げる、カム・シャフト・ローブと同様な先細ローラでもよい。
【００８０】
図２５は、十分な穿孔深さに到達した後も取り付けられたままの犠牲錐先８８を含む延伸引張支持部材の遠位端１５を有する、一般的構想の修正形態を示す図である。近位端１１は、ガウジング部材を含む受止部材を有する。この型式は、近位端１１が、常に歪変形アンカをその端部に有するので、インディケータを用いる使用に適する。ハイブリッド歪変形自己穿孔アンカと従来の自己穿孔アンカとの違いは、ともかくも最後のロッドが、小さなねじ部分だけでそれをカップリング８７に固定させ、ロッドの残りの部分にねじが切られていることである。
【００８１】
図２６は、歪変形機械式アンカ１００を使用するか、または楔７５を歪変形ベイル・タイプ・ロックに置き換えるかのいずれかによって、トラス・ボルトを歪変形させることができることを示す。すなわち、１対の機械式シェル１２、またはグラウテド・コラム・アンカ・トラス・プレート５００である。
【００８２】
別の実施形態では、ロック・アンカの全歪変形の調節の方法は以下のステップを含む。
【００８３】
最初は、塑性歪変形が既知である延伸引張支持部材を選択するステップである。塑性歪変形は、鋼材がその弾性回復範囲を超え、ただし最終破損および破壊に達する前の張力を受けたときに生じる永久伸張として定義される。塑性歪変形項目は、破損前に延伸歪変形を与える本発明の特性を最大化するために重要である。材料の塑性歪変形が小さい場合は、別の材料に置き換え、断面がより大きなサイズ（丸い断面の場合は直径）の材料に置き換え、または、単一の受止体内に複数の延伸引張支持部材が取り付けられた多重システムに置き換えることができる。僅か６インチ以下の小さな制御された変位が要求されるときは、延伸引張要素の塑性歪変形範囲内で作動させることが可能である。
【００８４】
延伸引張材料の塑性変形が分かった後は、少なくとも１つのガウジング部材セグメントの選択が始まる。ガウジング部材セグメントは、如何なる寸法または形状でもよいが、唯一の制限は、摩耗による早期破損を防止するために、延伸引張支持部材の硬度より高い硬度を有するべきことである。ガウジング部材セグメントが、受止部材または延伸引張支持部材より軟らかい場合、ガウジング要素が延伸引張支持部材と接触してすり減らされ、したがって小さくなっていくので、制御された変位中の荷重が減少する。ガウジング部材セグメントの数は、１個から、多数のガウジング部材セグメントが互いに干渉し、延伸引張支持部材を受止部材内で詰まらせ破断させない限り、殆ど無限の範囲まで取り得る。
【００８５】
次のステップは、ガウジング部材セグメントと延伸引張要素との干渉量を選択することである。考慮すべき要因は、干渉は、あるガウジング部材セグメントについて、それが深く喰い込んで受止体を抜け出してしまうほど大きくてはならないということである。干渉の理想的な深さは、ガウジング部材セグメントの幅の２５〜７５％であり、各設定は、深さが延伸引張支持部材のロックアップおよび塑性変形を生じるほど深くないことを判定するために、使用前に検査されるべきである。
【００８６】
各状況において、仕事を安全に進めるには、変位を起こし得る荷重と、衝撃に対する反力との間に相違を持たせることが必要である。それゆえ、干渉量によって生じる歪変形の力が、延伸引張支持部材の塑性変形のために必要な力より確実に小さくなるように計算することによって、装置が予測し得る様な歪変形を行うことを保証することができるようにする。最も安定した歪変形示度（力の乱高下や急変動の無い）は、典型的には５０〜７５％以下の干渉深さの複数のガウジング部材セグメントを有する、平滑な表面に延伸引張支持部材によって生じる。干渉深さは、ガウジング要素の寸法に対する、ガウジング要素による喰込み溝の深さである。
【００８７】
受止体およびガウジング部材が、選択された特定の延伸引張支持部材に対して最適化された後は、次いで、ガウジング部材セグメントと延伸引張支持部材との干渉に対する延伸引張支持部材の長さの設定である。これは、受止体が延伸引張支持部材の端部を通り抜けるか、または破断により破損するかのいずれかによる最終破損に至るまでに吸収される力の総量である。通常、延伸引張支持部材の端部は、それが受止体を通り抜けるのを防止して、引張部材を端部で最終破損させるように修正される。考慮する必要がある要因は、装置が最終的に破損するまでに許容可能な移動量である。
【００８８】
グラウト式ロック・アンカの合計歪変形を調節する方法は、塑性歪変形をする延伸引張支持部材を選択するステップと、少なくとも１つのガウジング部材セグメントを選択するステップと、ガウジング部材セグメントと延伸引張支持部材との干渉量を選択するステップとを含む上記の方法と同様である。
【００８９】
違いは、既知の歪変形を有するグラウトを選択するステップにある。これは一部には、歪変形ロック・ボルトが固定される場所の状態によって決定される。ある種の状況では、セメントなど、極めて強力なグラウトが必要であり、他の状況では、周囲の岩盤層の強度によって、極めて弱いグラウトであることもある。したがって、グラウトの歪変形は、ガウジング部材セグメントの数、形式、および延伸引張支持部材との干渉特性を選択するときの要件となり得る。
【００９０】
試算ステップは、干渉量によって生じる歪変形の力が、延伸引張支持部材の塑性変形、またはグラウトの歪変形のために必要な力より確実に小さくなるように計算するステップである。グラウトは、考慮すべき追加の歪変形機構として作用する。
【００９１】
最後のステップは、ガウジング部材セグメントと延伸引張支持部材との干渉に対する延伸引張支持部材の長さを設定することである。グラウトもまた、これが移動距離に加わるので、考慮に入れるべきであり、計算される全歪変形の要因として含めるべきである。
【００９２】
可変歪変形機械式ロック・アンカを装着する方法は、従来型と同様であるが、部分的に異なる。装着における第１のステップは、岩盤面に穴を開けることである。標準的穴は、修正なしで満足できるが、穴は、受止部材を越えて延出する延伸引張支持部材の長さを含むアンカの全長を受け入れるのに十分な長さのものでなければならない。次のステップは、岩盤質のタイプに適合するアンカ・シェルを選択することである。次いで、近位端および遠位端を有する延伸引張支持部材を選択し、延伸引張支持部材の遠位端を、アンカ・シェルに挿入し貫通させる。次いで、遠位端を、所望の歪変形に対応する所定の距離だけ、アンカ・シェルを越えて通過させる。次いで、ガウジング部材セグメントを、延伸引張支持部材とアンカ・シェルとの間に挿入して、可変歪変形機械式ロック・アンカを形成する。可変歪変形機械式ロック・アンカの延伸引張支持部材の遠位端を穴に挿入し、次いでアンカ・シェルを膨張させる。次いで、板を近位端に取り付けることが可能になる。この方法は、通常、客先に発送する前に工場で実行されるが、本発明の組み立て、および最初の装着中の張力負荷は、最終使用場所で行うことができる。
【００９３】
可変歪変形機械式ロック・アンカを装着する別の方法は以下のステップを含む。岩盤面に穴を開け、適合するアンカ・シェルを選択する。次いで、近位端および遠位端を有する延伸引張支持部材を選択する。延伸引張支持部材の遠位端をアンカ・シェルに挿入し貫通させる。次いで、延伸引張支持部材の遠位端、およびアンカ・シェルを穴に挿入し、アンカ・シェルを膨張させる。
【００９４】
次に、開口（内腔）を有する受止体（ベイル）を選択し、近位端に、所望の歪変形に対応する所定の距離だけ、開口（内腔）を貫通しベイルを越えて通過させる。次いで、ガウジング部材セグメントを、延伸引張支持部材とベイルとの間の開口（内腔）に挿入して、可変歪変形機械式ロック・アンカを形成する。板が、受止体と岩盤面との間で近位端に取り付けられる。
【００９５】
グラウト式可変歪変形機械式ロック・アンカを装着する別の方法は、やはり岩盤面に穴を開けることを含む。次いで、岩盤の状態に適合するグラウトを選択する。次いで、グラウトに基づいて、開口（内腔）を有する受止体（ベイル）を選択する。次いで、近位端および遠位端を有する適切な延伸引張支持部材を選択する。次いで、延伸引張支持部材の遠位端をベイルの開口（内腔）に挿入し貫通させる。そして、遠位端に、所望の歪変形に対応する所定の距離だけ、ベイルを越えて通過させる。次いで、ガウジング部材セグメントを、延伸引張支持部材とベイルとの間の開口（内腔）に挿入して、可変歪変形機械式ロック・アンカを形成する。次に、可変歪変形機械式ロック・アンカの延伸引張支持部材の遠位端を穴に挿入する。ロック・アンカを装着する前、または後に穴をグラウティングすることができ、最後に近位端に板を取り付ける。
【００９６】
可変歪変形機械式ロック・アンカを装着する別の方法は、岩盤面に穴を開けるステップと、条件に適合するグラウトを選択するステップと、近位端および遠位端を有する延伸引張支持部材を選択するステップと、延伸引張支持部材の遠位端をアンカ・シェルに挿入し貫通させるステップと、延伸引張支持部材の遠位端およびアンカ・シェルを穴に挿入するステップと、アンカ・シェルをグラウティングするステップと、開口（内腔）を有するベイルを選択するステップと、近位端に、所望の歪変形に対応する所定の距離だけ、開口（内腔）を貫通しベイルを越えて通過させるステップと、ガウジング部材セグメントを、延伸引張支持部材とベイルとの間の開口（内腔）に挿入して、可変歪変形機械式ロック・アンカを形成するステップと、板を近位端に取り付けるステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】予め穿孔した穴中に配置されたところを示した、本発明のロック・アンカの一実施形態の側面部分断面図である。
【図２】図１のロック・アンカのアンカ・ヘッドの拡大側面断面図である。
【図３】本発明によるロック・アンカの第２の実施形態のアンカ・シェルの上方からの斜視図である。
【図４】図３のアンカ・シェルを有するロック・アンカ・ヘッドの平面図である。
【図５】プレテンショニング装置が装着された、穴外で歪変形する本発明の延伸引張支持部材の別の実施形態の側面断面図である。
【図６】延伸引張支持部材の実施形態の側面断面図である。
【図７】本発明のロック・ボルトのアンカ・ヘッドの平面図である。
【図８】図７のアンカ・ヘッドの、図７の線２−２による前面断面図である。
【図９】使用中の、図７および図８のアンカ・ヘッドの概略前面部分断面図である。
【図１０】本発明のロック・ボルトが、採掘作業で垂れ下がる壁（天井）中に予穿孔された穴の中に配置されたところを示す側面図である。
【図１１】使用中の、図１０のボルトの作用を示す図である。
【図１２】本発明に係る２つのロック・ボルトの性能を示す、１組の比較グラフである。
【図１３】全体がグラウティングされたロック・ボルトの例を示す図である。
【図１４】受止体（ベイル）の切欠図である。
【図１５】ロック・ボルトの性能を比較したグラフ図である。
【図１６】本発明と組み合わせて延伸引張支持部材の遠位端に使用することができる一群の従来型ベイルを示す図である。あるいは、従来型のベイルを修正型ベイルで交換することもできる。
【図１７】従来型シェル・アンカを修正型シェル・アンカと比較した図である。
【図１８】点線は、端部にかしめを追加することによって可能になった追加の歪変形を表す、歪変形機械式シェル・アンカに対する従来型アンカの歪変形特性の比較グラフ図である。
【図１９Ａ】油圧膨張固定型外部歪変形アンカの装着図である。
【図１９Ｂ】油圧膨張型アンカを示す図である。
【図２０】装着前の歪変形グラウト式ロック・アンカを示す図である。
【図２１】部分的にグラウティングされた歪変形型アンカを示す図である。
【図２２】全体をグラウティングされたときの、６インチの歪変形による、本発明の試験結果のグラフ図である。
【図２３】移動インディケータを有し、外部歪変形を行う、部分的にグラウティングされたロック・ボルトを示す図である。
【図２４】グラウト式鉄筋の試験のグラフ図である。
【図２５】外部歪変形アンカを有する自己穿孔アンカを示す図である。
【図２６】歪変形トラス・ボルトを示す図である。
【図２７Ａ−Ｅ】ガウジング部材の様々な実施形態を示す図である。
【図１】
2008513643.tif 000003
【図２】
2008513643.tif 000004
【図３】
2008513643.tif 000005
【図４】
2008513643.tif 000006
【図５】
2008513643.tif 000007
【図６】
2008513643.tif 000008
【図７】
2008513643.tif 000009
【図８】
2008513643.tif 000010
【図９】
2008513643.tif 000011
【図１０】
2008513643.tif 000012
【図１１】
2008513643.tif 000013
【図１２】
2008513643.tif 000014
【図１３】
2008513643.tif 000015
【図１４】
2008513643.tif 000016
【図１５】
2008513643.tif 000017
【図１６】
2008513643.tif 000018
【図１７】
2008513643.tif 000019
【図１８】
2008513643.tif 000020
【図１９Ａ】
2008513643.tif 000021
【図１９Ｂ】
2008513643.tif 000022
【図２０】
2008513643.tif 000023
【図２１】
2008513643.tif 000024
【図２２】
2008513643.tif 000025
【図２３】
2008513643.tif 000026
【図２４】
2008513643.tif 000027
【図２５】
2008513643.tif 000028
【図２６】
2008513643.tif 000029
【図２７】
2008513643.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月27日(2007.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
延伸引張支持部材と、
前記延伸引張支持部材に対して移動可能に結合可能である少なくとも１つのガウジング部材と、
前記延伸引張支持部材を受け入れ、前記延伸引張支持部材との間に前記ガウジング部材を保持することができる受止部材とを備え、
前記延伸引張支持部材は、その最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ、前記受止部材を越えて延出する
可変歪変形ロック・アンカ・ボルト装置。
【請求項２】
前記受止部材は、前記ガウジング部材を、前記延伸引張支持部材と前記受止部材との間に保持してそれらと移動可能に結合させる、少なくとも１つの保持凹部を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記保持凹部は傾斜面を呈する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ガウジング部材セグメントは、ボール・ベアリング、ニードル・ベアリング、ローラ・ベアリング、ガウジング部材ベアリング、およびそれらの組合せからなる群から選択されるベアリングである、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
それぞれがトラス・シューを有し、それぞれが対応する前記延伸引張支持部材に取り付けられている一対のトラス・プレートと、
前記トラス・シュー間に引き張られている水平ケーブルと
をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記受止部材は、少なくとも１つの入口直径とそれよりも小さい座面直径を有していて、それらの間の角度が４〜１２°である開口を備える、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記受止部材は、内径が前記延伸引張支持部材の外径よりその２５％を超えて大きくない傾斜防止部を有するスロットを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記傾斜防止部は、前記ボール・ベアリングと前記延伸引張支持部材との間の干渉状態を制御する段部深さおよび段部幅を有する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記延伸引張支持部材を受け入れる寸法に形成された機械式の膨張型ロック・アンカ・シェルをさらに備え、前記膨張型ロック・アンカ・シェルは、それらの間に前記ガウジング部材を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、前記延伸引張支持部材は、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ、前記膨張型ロック・アンカ・シェルを越えて延出する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記膨張型ロック・アンカ・シェルは、終端が前記ガウジング部材を受け入れる幅を有する段部である溝を有し、前記ガウジング部材と組み合わさった前記段部の幅は、前記延伸引張支持部材のガウジング深さに対応する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記膨張型ロック・アンカ・シェルは、開口を有するアンカ・ヘッドである受止部材を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記膨張型ロック・アンカ・シェルを一体に保持し、前記延伸引張支持部材が越えて延出することができる穴を有する変形スターラップをさらに備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記受止部材を取り巻く膨張型ロック・アンカ・シェルをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記膨張型ロック・アンカ・シェルが、前記延伸引張支持部材が通り抜けることができる穴を有するスターラップをさらに備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記ガウジング部材を配置し保持する前記保持凹部は、前記受止部材の前記開口に交差するねじ穴である、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
所定の深さに設定して、前記ガウジング部材の前記延伸引張支持部材との干渉を調節する焼入スクリューをさらに備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記延伸引張支持部材の近位端をその中に受け入れる寸法に形成された前記受止部材における開口と、
前記延伸引張支持部材の遠位端を取り巻く膨張型ロック・アンカ・シェルと、
前記膨張型ロック・アンカ・シェル内で前記遠位端を移動させる、前記受止部材に隣接するプレテンショニング部材とをさらに備え、
前記開口は、前記延伸引張支持部材との間に前記ガウジング部材を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、前記延伸引張支持部材の近位端が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ、前記受止部材を越えて延出する請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記膨張型ロック・アンカ・シェルは、先細ベイルを従来通り使用している、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記ガウジング部材がスクリューによって定位置に保持される、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記延伸引張支持部材の近位端および遠位端と、
前記受止部材を越えて延出する前記延伸引張支持部材の近位端上に配置される移動インディケータと、
前記延伸引張支持部材の遠位端を取り巻く膨張型ロック・アンカ・シェルと、
前記遠位端を前記膨張型ロック・アンカ・シェル内で移動させ、前記ガウジング部材を前記保持凹部内にセットするプレテンショニング部材と
をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記引張延伸支持部材は、前記近位端の表面を滑らかにする機械仕上げが行われ、遠位端にねじが切られている鉄筋である、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記ガウジング部材は、焼入れ鋼製ボール・ベアリングであり、前記段部高さが、前記ボール・ベアリングの直径の２５〜７５％である、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記プレテンショニング部材は、回転させられると膨張して、前記延伸引張支持部材を引っ張ることによって、前記ロック・アンカ・シェルと前記受止部材との間に張力を生じる、ねじが切られた２分割体である、請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
前記移動インディケータは、前記プレテンショニング部材が使用された後に露出される前記延伸引張支持部材の近位端に設置された視覚インディケータであり、したがって、露出部の読み値が、プレテンション以後の前記受止部材の移動距離に対応する、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記延伸引張支持部材に配置される接着防止材をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２６】
前記接着防止材は、ワックス、プラスチック、油、グリース、石鹸、固体潤滑材、スリーブ、またはそれらの組合せからなる群から選択される、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記受止部材は、詰め物材で充填されている、請求項１に記載の装置。
【請求項２８】
前記開口は、各溝が６〜８°の傾斜を有する少なくとも４つの溝と、直径が少なくとも０．１５６インチの鋼製ボール・ベアリングであるガウジング部材と、前記各溝中に、前記ボール・ベアリングがプレテンション後保持される少なくとも０．１２５インチの幅の段部とを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項２９】
近位端および遠位端を有する前記延伸引張支持部材内の空洞と、
前記延伸引張支持部材を近位端で受け入れる寸法に形成された前記受止部材の開口と、
前記延伸引張支持部材の遠位端に取り付けられた加圧されると膨張するボルトとをさらに備え、
前記開口は、前記延伸引張支持部材との間に前記ガウジング部材を配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、前記延伸引張支持部材の近位端が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ前記受止部材を越えて前記開口から延出する、請求項１に記載の装置。
【請求項３０】
前記受止部材を越えて延出する前記延伸引張支持部材の近位端に取り付けられた視覚インディケータをさらに備える、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記延伸引張支持部材の近位端に取り付けられ、前記受止部材が所定の移動をした後に脱落するインディケータをさらに備える、請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記延伸引張支持部材の遠位端に、前記膨張可能なボルトをねじ付けるねじが切られている、請求項２９に記載の装置。
【請求項３３】
前記膨張可能なボルトが、高圧水が注入されたときに膨張する部分的に圧縮された中空管として形成される、請求項２９に記載の装置。
【請求項３４】
前記延伸引張支持部材の近位端および遠位端と、
前記延伸引張支持部材の近位端を受け入れる寸法に形成された前記受止部材の開口であって、それらの間に前記ガウジング部材セグメントを配置し保持する少なくとも１つの保持凹部を有し、前記延伸引張支持部材の近位端が、最終破損に至るまでの所定の歪変形量に対応する長さだけ前記受止部材を越えて延出する前記開口と、
前記受止部材を越えて延出する前記延伸引張支持部材の近位端上に配置される移動インディケータとをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３５】
プレテンションを前記歪変形ロック・アンカ・ボルト装置に設定する機構であって、
前記延伸引張支持部材および前記ガウジング部材を、未だ張力のかかっていない位置でその中に収容している前記受止部材に力を伝達することができるボディと、
前記延伸引張支持部材、前記受止部材、および前記ガウジング部材を引張位置に移動させる力を、前記ボディを介して発生させるように前記機構が配置される前記延伸引張支持部材の近位端であって、前記引張位置は、前記延伸引張支持部材が前記ガウジング部材に対して移動して、前記ガウジング部材が喰込み溝を彫ることによって前記延伸引張支持部材に変形を生じさせる位置として限定され、さらに喰込み溝を前記延伸引張支持部材に彫ることによって、前記延伸引張支持部材が、前記ガウジング部材を越えて延伸して、制御された歪変形を行うことが可能になる前記近位端と
を備える前記機構をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３６】
前記ボディを介して力を発生する前記機構は、廻されると前記ボディの高さを伸張して、前記延伸引張支持部材を引張状態にする前記ボディ内の１組のねじである、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
力を発生する前記機構は、油圧がかかると膨張して、前記ベイルをプリセットする中空金属円環である、請求項３５に記載の装置。
【請求項３８】
前記機構は、前記延伸引張支持部材に対して前記ベイルを移動させる油圧ラムである、請求項３５に記載の装置。
【請求項３９】
前記受止部材が縦溝を有し、前記機構が、前記受止部材と前記受止部材を前記延伸引張支持部材に対して移動させるナットを有するワッシャとの間で、前記縦溝内に押し込まれたガウジング部材であり、前記延伸引張支持部材が、前記ガウジング部材に隣接する前記受止部材を越えて延出する、請求項３５に記載の装置。
【請求項４０】
前記機構は、回転させると広がって前記ボディを前記ベイルに向かって膨張させる先細ローラである、請求項３５に記載の装置。
【請求項４１】
ロック・アンカの全歪変形を調節する方法であって、
塑性歪変形を行う延伸引張支持部材を選択するステップと、
少なくとも１つのガウジング部材を選択するステップと、
前記ガウジング部材と前記延伸引張支持部材との干渉量を選択するステップと、
前記干渉量によって生じる歪変形の力が、前記延伸引張支持部材の塑性変形のために必要な力より確実に小さくなるように計算するステップと、
前記ガウジング部材と前記延伸引張支持部材との干渉に対する前記延伸引張支持部材の長さを設定するステップと
を含む前記方法。
【請求項４２】
歪変形を行うグラウトを選択するステップと、
干渉量によって生じる歪変形の力が、前記延伸引張支持部材の塑性変形、または前記グラウトの歪変形のために必要な力より確実に小さくなるように計算するステップと
をさらに含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
アンカ・シェルを選択するステップと、
前記延伸引張支持部材の遠位端を前記アンカ・シェルに挿入し貫通させるステップと、
前記遠位端に、所望の歪変形に対応する所定の距離だけ、前記アンカ・シェルを越えて通過させるステップと、
前記ガウジング部材を、前記延伸引張支持部材と前記アンカ・シェルとの間に挿入して、前記可変歪変形機械式ロック・アンカを形成するステップと、
前記可変歪変形機械式ロック・アンカにプレテンションをかけるステップと
をさらに含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
岩盤面に穴を開けるステップと、
前記延伸引張支持部材の遠位端を前記アンカ・シェルに挿入し貫通させるステップと、
前記延伸引張支持部材の遠位端および前記アンカ・シェルを前記穴に挿入するステップと、
前記アンカ・シェルを膨張させるステップと、
板を前記延伸引張支持部材の近位端に取り付けるステップと、
をさらに含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４５】
岩盤面に穴を開けるステップと、
前記岩盤の状態に適合するグラウトを選択するステップと、
前記可変歪変形機械式ロック・アンカを前記穴に挿入するステップと、
前記穴をグラウティングするステップと、
板を前記延伸引張支持部材の近位端に取り付けるステップと
をさらに含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４６】
岩盤面に穴を開けるステップと、
条件に適合するグラウトを選択するステップと、
前記延伸引張支持部材の遠位端を前記アンカ・シェルに挿入し貫通させるステップと、
前記延伸引張支持部材の遠位端および前記アンカ・シェルを前記穴に挿入するステップと、
前記アンカ・シェルをグラウティングするステップと、
開口を有するベイルを選択するステップと、
前記延伸引張支持部材の近位端に、所望の歪変形に対応する所定の距離だけ、前記開口を貫通し前記ベイルを越えて通過させるステップと、
前記ガウジング部材を、前記延伸引張支持部材と前記ベイルとの間の前記開口に挿入して、可変歪変形機械式ロック・アンカを形成するステップと、
板を前記近位端に取り付けるステップと
をさらに含む、請求項４１に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
【図１】予め穿孔した穴中に配置されたところを示した、本発明のロック・アンカの一実施形態の側面部分断面図である。
【図２】図１のロック・アンカのアンカ・ヘッドの拡大側面断面図である。
【図３】本発明によるロック・アンカの第２の実施形態のアンカ・シェルの上方からの斜視図である。
【図４】図３のアンカ・シェルを有するロック・アンカ・ヘッドの平面図である。
【図５】初期引張装置が装着された、穴外で歪変形する本発明の延伸引張支持部材の別の実施形態の側面断面図である。
【図６】延伸引張支持部材の実施形態の側面断面図である。
【図７】本発明のロック・ボルトのアンカ・ヘッドの平面図である。
【図８】図７のアンカ・ヘッドの、図７の線２−２による前面断面図である。
【図９】使用中の、図７および図８のアンカ・ヘッドの概略前面部分断面図である。
【図１０】本発明のロック・ボルトが、採掘作業で垂れ下がる壁（天井）中に予穿孔された穴の中に配置されたところを示す側面図である。
【図１１】使用中の、図１０のボルトの作用を示す図である。
【図１２】本発明に係る２つのロック・ボルトの性能を示す、１組の比較グラフである。
【図１３】全体がグラウティングされたロック・ボルトの例を示す図である。
【図１４】受止体（ベイル）の切欠図である。
【図１５】ロック・ボルトの性能を比較したグラフ図である。
【図１６】本発明と組み合わせて延伸引張支持部材の遠位端に使用することができる一群の従来型ベイルを示す図である。あるいは、従来型のベイルを修正型ベイルで交換することもできる。
【図１７】従来型シェル・アンカを修正型シェル・アンカと比較した図である。
【図１８】点線は、端部にかしめを追加することによって可能になった追加の歪変形を表す、歪変形機械式シェル・アンカに対する従来型アンカの歪変形特性の比較グラフ図である。
【図１９Ａ】油圧膨張固定型外部歪変形アンカの装着図である。
【図１９Ｂ】油圧膨張型アンカを示す図である。
【図１９Ｃ】部分的に膨脹した油圧膨張型アンカを示す図である。
【図１９Ｄ】全体的に膨脹した油圧膨張型アンカを示す図である。
【図２０】装着前の歪変形グラウト式ロック・アンカを示す図である。
【図２１】部分的にグラウティングされた歪変形型アンカを示す図である。
【図２２】全体をグラウティングされたときの、６インチの歪変形による、本発明の試験結果のグラフ図である。
【図２３】移動インディケータを有し、外部歪変形を行う、部分的にグラウティングされたロック・ボルトを示す図である。
【図２４】グラウト式鉄筋の試験のグラフ図である。
【図２５】外部歪変形アンカを有する自己穿孔アンカを示す図である。
【図２６】歪変形トラス・ボルトを示す図である。
【図２７Ａ−Ｅ】ガウジング部材の様々な実施形態を示す図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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