(57)【要約】本発明は、周囲の岩石の大きな変形に適用する引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーとその作業方法を公表する。中空グラウトアンカー、アンカーロック装置、複数の降伏グラウト注入装置、およびエネルギー吸収アンカーヘッドが含まれる。前記中空グラウトアンカーのアンカー体には、保護スリーブが密着して外嵌し、第１グラウト穴が保護スリーブを貫通して掘削穴に連通する。前記複数の降伏グラウト注入装置は、アンカー体に間隔をおいて套設され、表面に第２グラウト穴が設けられる。前記エネルギー吸収アンカーヘッドは、アンカーの端部に固定される。前記アンカーロック装置は、アンカーの自由長部に設けられる。本発明の降伏グラウト装置により、周囲の岩石のリアルタイム支保が実現されるだけでなく、段階的かつ自動的に降伏する作用を果たす。エネルギー吸収アンカーヘッドにより、アンカー体に大きな支保抵抗を提供できる。周囲の岩石の大きな変形と高い応力によるアンカーの失効及びグラウト不十分などの技術問題を一挙に解決する。【選択図】  図1
2021504612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空グラウトアンカー、アンカーロック装置、複数の降伏グラウト注入装置、エネルギー吸収アンカーヘッドからなり、
前記中空グラウトアンカーは、グラウト止めプラグ、アンカー体、保護スリーブからなり、前記保護スリーブがアンカー体に密着して外嵌し、保護スリーブを設ける役割は、掘削穴に流れ込んだグラウト液がアンカー体と接触することを防止することで、グラウト液とアンカー体との間の摩擦力を根本的に解消することであり、アンカー体にはいくつかの第１グラウト穴が設けられ、第１グラウト穴が保護スリーブを貫通して掘削穴に連通し、
前記複数の降伏グラウト注入装置は、アンカーのアンカー体と相対摺動できるように、アンカーのアンカー体に間隔をおいて套設され、降伏グラウト注入装置の表面に第２グラウト穴が設けられ、
前記エネルギー吸収アンカーヘッドは、外径が降伏グラウト注入装置の外径以下であるように、アンカーの端部に固定され、アンカーのアンカー体にサポート抵抗力を提供するために用いられ、
前記アンカーロック装置は、アンカーの自由長部に設けられ、プレートと締め付けナットとを含む、ことを特徴とする周辺岩盤が大きく変形した場合用の引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカー。
【請求項２】
前記降伏グラウト注入装置は、筒状ハウジング、筒状ハウジング内に設けられるピストンリングからなり、前記筒状ハウジングが保護スリーブに密着して外嵌し、保護スリーブが筒状ハウジングに対して摺動でき、ピストンリングの外径が筒状ハウジングの内径に一致しかつ筒状ハウジングの内側壁に沿って穴口端へ移動するように、前記ピストンリングがアンカーのアンカー体に溶接固定され、それにより、筒状ハウジングの側壁と保護スリーブとの間にグラウト空間を形成し、第２グラウト穴が筒状ハウジングの表面に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の周辺岩盤が大きく変形した場合用の引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカー。
【請求項３】
前記エネルギー吸収アンカーヘッドは、１つの円筒、押さえロッド、複数本の高強度バネからなり、前記円筒は、トップが密閉され、底端に中心穴が設けられ、円筒の外径が筒状ハウジングの外径以下であり、前記押さえロッドは、スリーブ内に設けられ、構造が頂部に円盤つきのロッド体であり、ロッド体の底部が中心穴を貫通した後にアンカーの端部に固定され、前記複数本の高強度バネは、押さえロッドの周りに設けられ、高強度バネの上下両端がそれぞれ押さえロッドの頂部円盤の下部と円筒の底端に固定される、ことを特徴とする請求項２に記載の周辺岩盤が大きく変形した場合用の引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカー。
【請求項４】
前記エネルギー吸収アンカーヘッドの円筒外壁がざらざら状に設けられることを特徴とする請求項１に記載の周辺岩盤が大きく変形した場合用の引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカー。
【請求項５】
前記エネルギー吸収アンカーヘッドの円筒外壁がねじ状であることを特徴とする請求項４に記載の周辺岩盤が大きく変形した場合用の引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカー。
【請求項６】
第２グラウト穴には、圧力膜が設けられることを特徴とする請求項１に記載の周辺岩盤が大きく変形した場合用の引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカー。
【請求項７】
前記保護スリーブは、ＰＰＲスリーブであることを特徴とする請求項１に記載の周辺岩盤が大きく変形した場合用の引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカー。
【請求項８】
前記押さえロッドは、ねじ接続され又は溶接される方式、又はアンカー体と一体になる方式でアンカー体の端部に固定されることを特徴とする請求項３に記載の周辺岩盤が大きく変形した場合用の引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカー。
【請求項９】
前記エネルギー吸収アンカーヘッドの円筒及び降伏グラウト注入装置の筒状ハウジングは、耐食性の金属材質であることを特徴とする請求項３に記載の周辺岩盤が大きく変形した場合用の引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカー。
【請求項１０】
引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーが掘削穴に送られた後に、降伏グラウト注入装置が掘削穴壁によりしっかりと押される穴径で、サポート対象の周辺岩盤における大きく変形した岩体に掘削穴を開けるという、穴を掘削する第１ステップと、
アンカー取り付け装置で引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーを、アンカー剤薬包とともに穴底に送り、アンカー剤薬包がエネルギー吸収アンカーヘッドにより押されて割れて、穴底のアンカー剤が凝固した後、アンカーの後部にグラウト止めプラグを付け、その後、プレートを取り付けて締め付けナットを締め付け、次にアンカーのアンカー体の後部にグラウト遮断プラグを差し込み、このとき、締め付けナットがプレートに対して固定作用を果たすだけではなく、さらにグラウトアンカーに所定の予圧荷重を印加するという、アンカーを取り付ける第２ステップと、
周辺岩盤の大変形を監視したとき、グラウト施工を行い、まずグラウト遮断プラグを取り外し、次にグラウト装置を中空グラウトアンカーのアンカー体に接続してグラウト施工を行い、グラウト階段では、注入されたグラウト液の一部が中空グラウトアンカーにおける第１グラウト穴を介して降伏グラウト注入装置の内部に入り、一部が直接第１グラウト穴を介して掘削穴に入って周辺岩盤の割れ目に充填し、サポート階段では、周辺岩盤の変形が大きく、中空グラウトアンカーが引かれるためピストンリングを穴口端に移動させ、降伏グラウト注入装置の内部の注入されたグラウト液を押すことで、注入されたグラウト液の圧力が高くなり、それにより、周辺岩盤の変形エネルギーから注入されたグラウト液の圧力エネルギーへの変換を実現し、降伏グラウト注入装置内のグラウト液の圧力が所定の大きさに達すると、高圧になった、注入されたグラウト液が圧力膜を開いて第２グラウト穴から噴出して周辺岩盤の割れ目に入り、周辺岩盤に対するリアルタイムな補強・グラウトサポートを果たすだけではなく、さらに段階的かつ自動的に降伏する作用を果たし、なお、周辺岩盤の変形量が大きいとき、中空グラウトアンカーが引かれるためエネルギー吸収アンカーヘッドの内部の押さえロッドを穴口端に移動させ、高強度バネを押すことで、アンカーのアンカー体が高い動作抵抗力を維持した状態で引かれるため伸び、それにより、周辺岩盤の変形エネルギーをバネの弾性ポテンシャルエネルギーに変換し、エネルギー吸収の目的を実現し、グラウトの完了後に、グラウト遮断プラグを改めて締め付け、グラウト液の漏れを防止するという、掘削穴にグラウトを注入する第３ステップとを含む、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーが周辺岩盤で大きく変形した場合に使うときの動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤工学支保工の分野に属し、特に、地面以下深いところの周囲の岩石の大きな変形に適用する引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーとその作業方法である。
【背景技術】
【０００２】
グラウトアンカー支保工技術は、アンカーとグラウト技術を組み合わせて、固定された周囲の岩石を全体にすることにより、周囲の岩石の内部のゆるい構造を改善し、周囲の岩石の強度上げる。今は地盤工学で広く使用されている。現在の技術では、アンカーの特性に応じて、張力型グラウトアンカーと圧力型グラウチンググアンカーに分けられている。張力型グラウトアンカーは、アンカーアンカー体とグラウト液の粘着性により支持抵抗を提供し、圧力型グラウチンググアンカーラウトグラウト液と周囲の岩石の摩擦により必要な支持抵抗を提供する。ただし、張力型グラウトアンカーであろうと圧力型グラウトアンカーであろうと、端に大きな応力集中が発生し、ひどい場合にはアンカー脱落の現象が発生し、グラウトアンカーが破損になる。
【０００３】
現在、石炭採掘は徐々に深部に移行している。浅部とは異なり、深部採掘では、高い地盤応力と強い採掘の動的応力が相互作用し、周囲の岩石の変形と損傷を深刻にし、補修支保は非常に困難である。アンカーアンカー体は剛性構造であるため、伸びが悪く、提供される変形量が小さいため、深部にある周囲の岩石の大きな変形の場合（たとえば岩石の変形量≧120ｍｍの時）、アンカーアンカー体の変形が耐えられる範囲を超えると、アンカー体が破裂する。そして、アンカー効果を失い、炭鉱での安全な生産を深刻に脅かす。
【０００４】
上記の問題を解決するために、現在の技術では、引張−圧縮結合型の高強度変形アンカーロッドおよびその作業方法を有する。この設計は、ベアリングプレートを使用してグラウトアンカーのアンカーセクションを張力アンカーセクションと圧力アンカーセクションに分割し、アンカーアンカー体における力の分散を効果的に改善する。ただし、周囲の岩石応力が大きく、変形が大きい場合、アンカーアンカー体は伸びにくく、内部破壊しやすく、支保性能を発揮できない。また、アンカーロッドの端面面積が小さく、アンカー端と固定剤の充分な接着を保証できないため、アンカーの端を効果的に固定できない。
【０００５】
現在の技術では、大きな変形した岩盤を補強する定圧力クッションアンカーを有する。この設計は、定抵抗エネルギー吸収装置を介してアンカーに高い初期抵抗と定抵抗を提供し、「エネルギー吸収」の役割を果たす。ただし、定抵抗エネルギー吸収装置に応力が集中する傾向がある。直径拡張可能な円筒が完全に拡張した後、コーンは穴の外側に移動しなくなるので、エネルギー吸収効果が制限され、アンカーはまだ破損するリスクがある。
【０００６】
現在の技術では、鉱山用格納式エネルギー吸収耐衝撃粘性減衰アンカーおよびその支保方法を有する。この設計では、液圧プレスの原理を使用して、アンカーの急速なエネルギー散逸を実現している。しかし、この装置は、ボアホール付近の岩石の変形エネルギーの吸収しか達成できず、アンカー構造の全体的な保護は達成できない。さらに、この装置では、緩衝液圧シリンダで応力集中が発生する傾向があり、その結果、アンカー全体に分布する力が不均一になり、自体が破損し、アンカー効果が失われる。
【０００７】
現在の技術では、深部破裂部細い道支保用の複数の降伏グラウトアンカーを有する。この設計は細い道の周囲の岩石の破裂現象に対して、波形の定抵抗を利用し、複数ポイントの定抵抗降伏を実現する。ただし、当装置の定抵抗降伏バーと降伏グラウチング接続処の設計及び構造が複雑になる。さらに、アンカーの力が特定の値に達したときにのみ定抵抗降伏バーにあるグラウト穴が現れる。グラウト液の流動性はある程度低下し、グラウチング効果は保証されない。
【０００８】
上記の問題を考慮して、本発明は周囲の岩石の大きな変形に適用する引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーとその作業方法を設計した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来技術の欠陥を考慮して、本発明は、周囲の岩石の高い応力と変形によって引き起こされるアンカーロッドの破損及びグラウチング不充分の問題を解決するための引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーとその作業方法を提供する
本発明は、以下の技術的解決策によって実現される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
周囲の岩石の大きな変形に適用する引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーの一つタイプである。このアンカーの特徴は、中空グラウトアンカー、アンカーロック装置、複数の降伏グラウト注入装置、およびエネルギー吸収アンカーヘッドからなり、
【００１１】
前記中空グラウトアンカーは、グラウト止めグラウト止めプラグ、アンカー体、保護スリーブからなり、前記保護スリーブがアンカー体に密着して外嵌し、保護スリーブを設ける役割は、掘削穴に流れ込んだグラウト液がアンカー体と接触することを防止することで、グラウト液とアンカー体との間の摩擦力を根本的に解消することであり、アンカー体にはいくつかの第１グラウト穴が設けられ、第１グラウト穴が保護スリーブを貫通して掘削穴に連通し、
【００１２】
前記複数の降伏グラウト注入装置は、アンカーのアンカー体と相対摺動できるように、アンカーのアンカー体に間隔をおいて套設され、降伏グラウト注入装置の表面に第２グラウト穴が設けられ、
【００１３】
前記エネルギー吸収アンカーヘッドは、外径が降伏グラウト注入装置の外径以下であるように、アンカーの端部に固定され、アンカーのアンカー体にサポート抵抗力を提供するために用いられ、
前記アンカーロック装置は、アンカーの自由長部に設けられ、プレートと締め付けナットとを含む。
【００１４】
次に、前記降伏グラウト注入装置は、筒状ハウジング、筒状ハウジング内に設けられるピストンリングからなり、前記筒状ハウジングが保護スリーブに密着して外嵌し、保護スリーブが筒状ハウジングに対して摺動でき、ピストンリングの外径が筒状ハウジングの内径に一致しかつ筒状ハウジングの内側壁に沿って穴口端へ移動するように、前記ピストンリングがアンカーのアンカー体に溶接固定され、それにより、筒状ハウジングの側壁と保護スリーブとの間にグラウト空間を形成し、第２グラウト穴が筒状ハウジングの表面に設けられる
【００１５】
次に、前記エネルギー吸収アンカーヘッドは、１つの円筒、押さえロッド、複数本の高強度バネからなり、前記円筒は、トップが密閉され、底端に中心穴が設けられ、円筒の外径が筒状ハウジングの外径以下であり、前記押さえロッドは、スリーブ内に設けられ、構造が頂部に円盤つきのロッド体であり、ロッド体の底部が中心穴を貫通した後にアンカーの端部に固定され、前記複数本の高強度バネは、押さえロッドの周りに設けられ、高強度バネの上下両端がそれぞれ押さえロッドの頂部円盤の下部と円筒の底端に固定される。
次に、前記エネルギー吸収アンカーヘッドの円筒外壁がざらざら状に設けられることを特徴とする。ネジ形状が優先に選択される。
【００１６】
次に、第２グラウト穴には、圧力膜が設けられることを特徴とする。圧力膜の機能は、筒状ハウジングのグラウト液圧力が特定のレベルに達したときに、第２グラウト穴からボアホールに注入できるようにすることである。
次に、前記保護スリーブは、ＰＰＲスリーブであることを特徴とする。
次に、前記エネルギー吸収アンカーヘッドの円筒と降伏グラウト注入装置の円筒状ハウジングは、耐食性の金属材質であることを特徴とする。
次に、前記押さえロッドは、ねじ接続され又は溶接される方式、又はアンカー体と一体になる方式でアンカー体の端部に固定されることを特徴とする。
周囲の岩石の大きな変形に適用する引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーの作業方法は以下のように：
ステップ1：掘削穴の掘り
【００１７】
支保したい変形岩盤に穴（掘削穴）を開ける。掘削穴の直径は、引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーを掘削穴に送ってから、応力降伏グラウト装置が掘削穴内壁にしっかり絞められる。
ステップ2：アンカーの取り付け
【００１８】
アンカー取り付け装置で引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーを、アンカー剤薬包とともに穴底に送り、アンカー剤薬包がエネルギー吸収アンカーヘッドにより押されて割れて、穴底のアンカー剤が凝固した後、アンカーの後部にグラウト止めプラグを付け、その後、プレートを取り付けて締め付けナットを締め付け、次にアンカーのアンカー体の後部にグラウト遮断グラウト止めプラグを差し込み、このとき、締め付けナットがプレートに対して固定作用を果たすだけではなく、さらにグラウトアンカーに所定の予圧荷重を印加する。
ステップ3：掘削穴にグラウトの注入
【００１９】
周辺岩盤の大変形を監視したとき、グラウト施工を行い、まずグラウト遮断グラウト止めプラグを取り外し、次にグラウト装置を中空グラウトアンカーのアンカー体に接続してグラウト施工を行い、グラウト階段では、注入されたグラウト液の一部が中空グラウトアンカーにおける第１グラウト穴を介して降伏グラウト注入装置の内部に入り、一部が直接第１グラウト穴を介して掘削穴に入って周辺岩盤の割れ目に充填し、サポート階段では、周辺岩盤の変形が大きく、中空グラウトアンカーが引かれるためピストンリングを穴口端に移動させ、降伏グラウト注入装置の内部の注入されたグラウト液を押すことで、注入されたグラウト液の圧力が高くなり、それにより、周辺岩盤の変形エネルギーから注入されたグラウト液の圧力エネルギーへの変換を実現し、降伏グラウト注入装置内のグラウト液の圧力が所定の大きさに達すると、高圧になった、注入されたグラウト液が圧力膜を開いて第２グラウト穴から噴出して周辺岩盤の割れ目に入り、周辺岩盤に対するリアルタイムな補強・グラウトサポートを果たすだけではなく、さらに段階的かつ自動的に降伏する作用を果たし、なお、周辺岩盤の変形量が大きいとき、中空グラウトアンカーが引かれるためエネルギー吸収アンカーヘッドの内部の押さえロッドを穴口端に移動させ、高強度バネを押すことで、アンカーのアンカー体が高い動作抵抗力を維持した状態で引かれるため伸び、それにより、周辺岩盤の変形エネルギーをバネの弾性ポテンシャルエネルギーに変換し、エネルギー吸収の目的を実現し、グラウトの完了後に、グラウト遮断グラウト止めプラグを改めて締め付け、グラウト液の漏れを防止する。
次は引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーのメカニズムに通じて本発明のメリットを説明する。
【００２０】
周囲の岩石が変形する時、グラウトアンカーにおける張力がアンカー体を介して穴の外側に伝達される。張力が降伏グラウト装置に伝達されると、降伏グラウト装置は、アンカーが受ける集中力をそれぞれ張力と圧力に変換できるので、アンカーはいくつかの張力部分と圧力部分に分割される。張力部分では、グラウトアンカーによって提供されるアンカー固定力は、エネルギー吸収アンカーヘッドと降伏グラウト装置によって提供される引っ張り力共に負担される。圧力部分では、PPRスリーブの障壁により、中空グラウトアンカー体とグラウト液が直接に接触できないため、グラウトアンカーによって提供されるアンカー固定力は、グラウト液と岩石の摩擦力及びグラウト液に降伏グラウト装置によって加えられる圧力共に負担される。グラウトアンカーにおける応力状態が効果的に改善され、応力分散が段階的に実現され、アンカー性能が著しく上がった。
さらに、本発明は以下のメリットを持っている。
【００２１】
1、本発明の降伏グラウト装置は掘削穴の異なる深さ位置に分布されるので、グラウトアンカーはいくつかの張力部分と圧力部分に分割され、応力集中が効果的に解消され、アンカー効果が大幅に改善される。
【００２２】
2、本発明の降伏グラウト装置により、周囲の岩石変形によるエネルギーはグラウト液圧力によるエネルギーへの転換することができる。圧力膜から高圧のグラウト液が周囲の岩石の割れ目に順次に注ぎ込まれ、周囲の岩石のリアルタイム支保が実現されるだけでなく、段階的かつ自動的に降伏する作用を果たす。
【００２３】
3、本発明のエネルギー吸収アンカーヘッドの表面はネジ状であり、アンカー固定剤と完全に組み合わせることができるのでアンカー体に大きな支保抵抗を提供できる。工事中に周囲の岩石の変形が大きい場合、エネルギー吸収アンカーヘッド内の高強度バネの圧縮により周囲の岩石の変形エネルギーはバネの弾性ポテンシャルエネルギーに変換され、それによって「エネルギー吸収」の役割を果たす。
【００２４】
4、本発明では、便利な操作、高い実現可能性、各構成要素の安定性など様々なメリットを持っている。グラウトアンカーのアンカー効果が大幅に改善され、周囲の岩石の安定性も効果的に改善される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明の実際施工例または従来技術中の技術的解決策をより明確に説明するために、実際施工例または従来技術の説明で使用される図面を以下に簡単に説明する。もちろん、これは本発明の特定の実際形態であり、当業者にとっては創造的な労働なし以下の図面によって他の図面を入手することができる。
【図１】はある周囲の岩石の大きな変形に適用する引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーの組立構造図である。
【図２】はグラウトアンカーのアンカー体の構造図である。
【図３】は図2のA部分の断面図である。
【図４】は降伏グラウト装置の断面図である。
【図５】はエネルギー吸収アンカーヘッドの断面図である。
【図６】はエネルギー吸収アンカーヘッド内の押さえロッドの概略図である。
【図７】は締め付けナットとプレートの構造を示す概略図である。
【図８】はグラウト止めプラグの構造を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に、添付の図面を参照して本発明の優秀な事例が詳細に説明され、本発明の利点および特徴は、当業者によってより容易に理解されうる。したがって、本発明の保護範囲は、より明確に定義される。
【００２７】
図１−８により、本発明の周囲の岩石の大きな変形に適用する引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーは中空グラウトアンカー６、アンカーロック装置、複数の降伏グラウト装置5、およびエネルギー吸収アンカーヘッド7を備わっている。
【００２８】
前記中空グラウトアンカー６には、グラウト止めプラグ４、アンカー体６１、保護スリーブ６４が含まれる。保護スリーブ６４はアンカー体６１にしっかりとスリーブされ、保護スリーブ６４は、掘削穴に流入するグラウト液８とアンカー体６１の接触を防ぎ、グラウト液８とアンカー体６１の間の摩擦を根本的に排除する。前記中空のアンカー体６１の中心部にある穴はグラウト液の流通通路６２とする。アンカー体６１に複数の第１グラウト穴６３が設けられ、第１グラウト穴６３は保護スリーブ６４を貫通し、掘削穴と連通する。掘削穴を密閉し、漏れを防ぐために、前記グラウト止めプラグ４（図８が示され、中心部に穴がある円錐台構造である）がアンカー体の端に付けられる。
【００２９】
複数の降伏グラウト装置５は、中空グラウトアンカー６のアンカー体６１に等間隔に配置され、第２グラウト穴５３は、降伏グラウト装置５の表面に配置される。降伏グラウト装置５とアンカー体６１の間の相対的なスライドができることは必要である。
【００３０】
エネルギー吸収アンカーヘッド７は、中空グラウトアンカー６の端部に固定され、アンカー６アンカー体６１に大きな支保抵抗を提供する。それに、エネルギー吸収アンカーヘッド７の外径は、必ず降伏グラウト装置５の外径以下である。
【００３１】
アンカーロック装置は、中空グラウトアンカー６の自由端に配置される。プレート３と締め付けナット２が含まれる。図７により、プレート３は、貫通孔９を有する外側凸状円盤状構造であり、プレート３は、貫通孔９を介してアンカーアンカー体６１に接続されてから締め付けナット２およびスレッド６５によってロックされる。したがって、アンカー全体に所定の予圧荷重を印加し、プレート３の外側凸状円盤状構造は降伏の役割を果たす。
【００３２】
具体的には、降伏グラウト装置５の構造は、図４に示す通りである。その構造は「筒状ハウジング５１とこの内に配置されたピストンリング５２」である。筒状ハウジング５１は、保護スリーブ６４にしっかりとスリーブを付けられ、ピストンリング５２の外径は筒状ハウジング５１の内径に適合させて筒状ハウジング５１の内壁に沿ってスライドでき、それにより筒状ハウジング５１の側壁との保護スリーブ６４の間にグラウトスペースを形成する。圧力膜５４が付いている第２グラウト穴５３は筒状ハウジング５１の表面に配置され、筒状ハウジング５１のグラウト液圧力が特定のレベルに達したときに、第２グラウト穴５３から掘削穴に注入できるようにすることである。
【００３３】
具体的には、提示したエネルギー吸収アンカーヘッド７（図５と６により）の構造は「円筒７５、押さえロッド７１、および複数の高強度バネ７２」である。円筒７５の上端は閉じており、下端には中央の穴があり、外径は筒状ハウジング５１の外径以下である。押さえロッド７１は円筒７５内に配置され、上部は円盤とアンカー体の組合であり、押さえロッドの底部は７１円筒７５の中央の穴から貫き、アンカー６の端部に溶接される。複数の高強度バネ７２が押さえロッド７１の周囲を囲んでおり、その上端および下端は、それぞれ、円盤７４の下部および円筒７５の底に固定されている。図５により、前記エネルギー吸収アンカーヘッド７の円筒７５の外壁は粗いであるが分かる（図５のネジ形状７３は優先選択である）。当実施例では、押さえロッド７１の底部は、中空グラウトアンカーロッド６のアンカー体６１の端部に溶接されているが、溶接が唯一の固定方法であることを意味するものではない。本発明の押さえロッド７１はネジ接続式によって中空グラウトアンカー６端部に固定される。実は、押さえロッド７１とアンカー体６１を一つ整体として製造することができる。そうすれば、アンカーアンカー体６１の端部は、円筒７５の内に延びており、円盤７４の下部に固定される。
【００３４】
具体的には、前記保護スリーブ６４はＰＰＲスリーブである。エネルギー吸収アンカーヘッド７の円筒７５、降伏グラウト装置５の筒状ハウジング５１、プレート３、および締め付けナット２は、すべて耐食性の金属材料で作られている。
【００３５】
以下は、周囲の岩石の大きな変形が発生する時期に本発明の引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーの作業方法を説明する。具体的には以下のステップを含む。
ステップ1：掘削穴の掘り
【００３６】
支保したい変形岩盤に穴（掘削穴）を開ける。掘削穴の直径は、引張・圧縮組み合わせタイプの降伏エネルギー吸収のグラウトアンカーを掘削穴に送ってから、応力降伏グラウト装置が掘削穴内壁にしっかり絞められる。
ステップ2：アンカーの取り付け
【００３７】
アンカー取り付け装置でエネルギー吸収アンカーヘッド7が付けている中空グラウトアンカー6を、アンカー剤薬包とともに穴底に送り、アンカー剤薬包がエネルギー吸収アンカーヘッド7により押されて割れて、穴底のアンカー剤が凝固した後、中空グラウトアンカー6の後部にグラウト止めプラグ4を付け、その後、プレート3を取り付けて締め付けナット2を締め付け、次に中空グラウトアンカー6のアンカー体61の後部にグラウト遮断グラウト止めプラグ1を差し込み、このとき、締め付けナット2がプレート3に対して固定作用を果たすだけではなく、さらにグラウトアンカー6に所定の予圧荷重を印加する。
ステップ3：掘削穴にグラウトの注入
【００３８】
周辺岩盤の大変形を監視したとき、グラウト施工を行い、まずグラウト遮断グラウト止めプラグ1を取り外し、次にグラウト装置を中空グラウトアンカー6のアンカー体61に接続してグラウト施工を行い、グラウト階段では、注入されたグラウト液8の一部が中空グラウトアンカー6における第１グラウト穴63を介して降伏グラウト注入装置5の内部に入り、一部が直接第１グラウト穴63を介して掘削穴に入って周辺岩盤の割れ目に充填し、サポート階段では、周辺岩盤の変形が大きく、中空グラウトアンカー6が引かれるためピストンリング52を穴口端に移動させ、降伏グラウト注入装置5の内部の注入されたグラウト液8を押すことで、注入されたグラウト液8の圧力が高くなり、それにより、周辺岩盤の変形エネルギーから注入されたグラウト液の圧力エネルギーへの変換を実現し、降伏グラウト注入装置5内のグラウト液8の圧力が所定の大きさに達すると、高圧になった、注入されたグラウト液8が圧力膜を開いて第２グラウト穴53から噴出して周辺岩盤の割れ目に入り、周辺岩盤に対するリアルタイムな補強・グラウトサポートを果たすだけではなく、さらに段階的かつ自動的に降伏する作用を果たし、なお、周辺岩盤の変形量が大きいとき、中空グラウトアンカー6が引かれるためエネルギー吸収アンカーヘッド7の内部の押さえロッド71を穴口端に移動させ、高強度バネ72を押すことで、中空グラウトアンカー6のアンカー61体が高い動作抵抗力を維持した状態で引かれるため伸び、それにより、周辺岩盤の変形エネルギーを高強度バネ72の弾性ポテンシャルエネルギーに変換し、エネルギー吸収の目的を実現し、グラウトの完了後に、グラウト遮断グラウト止めプラグ1を改めて締め付け、グラウト液8の漏れを防止する。
【００３９】
本発明では、降伏グラウト注入装置5の引張・圧縮組み合わせメカニズムは、  周囲の岩石が変形する時、中空グラウトアンカー6における張力がアンカー体61を介して穴の外側に伝達される。張力が降伏グラウト装置5に伝達されると、降伏グラウト装置5は、中空グラウトアンカー6はいくつかの張力部分10と圧力部分11に分割される。張力部分10では、中空グラウトアンカー6によって提供されるアンカー固定力は、エネルギー吸収アンカーヘッド7と降伏グラウト装置5によって提供される引っ張り力共に負担される。圧力部分11では、PPRスリーブ64の障壁により、中空グラウトアンカー6のアンカー体61とグラウト液8が直接に接触できないため、グラウトアンカー6によって提供されるアンカー固定力は、グラウト液8と岩石の摩擦力及びグラウト液8に降伏グラウト装置5によって加えられる圧力共に負担される。グラウトアンカーにおける応力状態が効果的に改善され、応力分散が段階的に実現され、アンカー性能が著しく上がった。
【００４０】
上記は本発明の特定の実施例であるけど、本発明の保護範囲はそれだけに限定されず、創造的な作業及び設計を考えず任意の変更または置換も本発明の範囲に含まれる。したがって、本発明の保護範囲は、添付の権利要求書の範囲によって定義される基準によって決定されるべきである。
【符号の説明】
【００４１】
１  グラウト遮断グラウト止めプラグ
２  締め付けナット
３  プレート
４  グラウト止めプラグ
５  降伏グラウト装置
５１  筒状ハウジング
５２  ピストンリング
５３  第２グラウト穴
５４  圧力膜
６  中空グラウトアンカー
６１  アンカー体
６２グラウト液の流通通路
６３  第１グラウト穴
６４  保護スリーブ
６５  スレッド
７  エネルギー吸収アンカーヘッド
７１  押さえロッド
７２  高強度バネ
７３  ネジ形状
７４  円盤
７５  円筒
８  グラウト液
９  グラウト液の流通通路（貫通孔）
１０  張力部分
１１  圧力部分
【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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【国際調査報告】
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