(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着材が充填されたボアホール内に挿入されて地山を支保するロックボルトのキャップにおいて、
尖端部を有するキャップ本体の内部に中空のボルト受容部を備え、かつ、径の異なるロックボルトを受容するために前記ボルト受容部に段差を形成して第１、第２の受容部を設け、更に、尖端部表面からボルト受容部に貫通する定着材導入孔を備えたことを特徴とするロックボルト用キャップ。
【請求項２】
前記キャップ本体の後端部に中がくりぬかれた円錐台形状の張り出し部を設けたことを特徴とする請求項１記載のロックボルト用キャップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロックボルト用キャップに係わり、特に、予め穿孔したボアホールに定着材を注入し、しかる後、ボルト打設を行う全面接着式ロックボルト工法に用いるロックボルトのキャップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ナトム工法（ＮＡＴＭ工法）によるトンネルや法面保護工事で使用される全面接着型のロックボルトの施工方法は注入形式によって、先注入式全面接着式と後注入式全面接着式に大別される。このうち、先注入式全面接着式は、地山に穿孔したボアホールにセメントミルクやモルタルを充填し、しかる後、中実型のロックボルトを挿入する方法である。先注入式全面接着式のロックボルトは定着材の種類に応じて、図６に示すようにボルト１の先端１ａを斜め切り加工したもの、あるいは、図７に示すようにボルト１の先端１ｂを鉛筆状に尖らせた剣先加工したものが用いられている。
【０００３】
図８は先注入式全面接着式のロックボルト施工方法説明図であり、１はロックボルト、２は地山、３はトンネル、４はトンネルの内壁、５はボアホール、６は定着材である。まず、地山２に掘削したトンネル３の内壁４から岩盤内部へ所定深さのボアホール（円柱状の空隙）５を穿孔する。ついで、ボアホール５内に注入ホース等を用いてモルタル、樹脂等の定着材を注入或いは装填し、その後、先端を斜め切り加工又は剣先加工（図８では剣先加工）したロックボルト１を挿入打設する。かかる状態で、定着材６が硬化すれば、ロックボルト１とボアホール５の孔壁周辺が一体的に固着し、ロックボルト先端部が打ち込まれた固い内部岩盤に支えられることで、坑壁周辺の崩落が防止される。
尚、ロックボルト１の後端部を予めネジ切りしておき、適宜、必要に応じてナット、ワッシャーをかける。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の先注入式全面接着式のロックボルトには以下の問題点がある。第１の問題点は、予め所定長さに切断したボルト鋼材を工場で先端斜め加工あるいは先端剣先加工することによりロックボルトとして仕上げなければならず、ロックボルトの加工に時間を要する点である。第２の問題点は、ボルト長の変更要求に対して現場で対応することが出来ない点である。
このため、ボルト鋼材を所定長さに切断しただけで、すなわち、先端斜め加工や先端剣先加工をしなくても該鋼材をロックボルトとして使用できるようにし、しかも、ボルト長の変更要求に容易に対応できるようにする何らかの手段が求められている。
【０００５】
以上から、本発明の目的は、単に所定長さに切断したボルト鋼材を優れたロックボルトとして使用することが出来るロックボルト用キャップを提供することである。
本発明の別の目的は、１つのキャップを径が異なる複数のボルト鋼材に用いることができるロックボルト用キャップを提供することである。
本発明の他の目的は、ロックボルトを上向きに打設してもロックボルトの落下を防止できるロックボルト用キャップを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明によれば、尖端部を有するキャップ本体の内部に中空のボルト受容部を備え、かつ、径の異なるロックボルトを受容するために前記ボルト受容部に段差を形成して第１、第２の受容部を設け、更に、尖端部表面からボルト受容部に貫通する定着材導入孔を備えたロックボルト用キャップにより達成される。かかるキャップによれば、該キャップに所定長さに切断したボルト鋼材を取り付けるだけで該ボルト鋼材をロックボルトとして使用することができ、従って、工場で先端斜め加工や先端剣先加工する必要がなくなる。また、要求されるボルト長に合わせて現場で鋼材切断を行い、これにキャップを取り付ける形でロックボルトを準備することも可能となる為、ボルト長の変更要求等に対して容易に現場で対応することができる。
【０００７】
また、本発明によれば、ボルト受容部に１以上の段差を形成して第１、第２の受容部を設けたから、ボルト鋼材の径に応じたボルト受容部に該ボルト鋼材を挿入することによりキャップとボルト鋼材を一体化でき、１つのキャップを径が異なる複数のボルト鋼材に用いることができる。
さらに、本発明によれば、キャップ本体の後端部に中がくりぬかれた円錐台形状の張り出し部を設けるようにしたから、ロックボルトを上向きに打設しても張り出し部分がボアホール孔壁に引掛かる形となって、ロックボルトの落下を防止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（Ａ）第１実施例
図１は本発明の第１実施例に係わるロックボルト用キャップの説明図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のｂ矢視図である。
キャップ１１はキャップ本体部１２と尖端部１３を備えている。キャップ本体部１２の内部には一端が開放された円筒状のボルト受容部１４が形成されている。ボルト受容部１４は段差形状を有し、小径の第１ボルト受容部１４ａと大径の第２ボルト受容部１４ｂを備えている。第１ボルト受容部１４ａは小径のボルト鋼材を受容する部分、第２ボルト受容部１４ｂは大径のボルト鋼材を受容する部分である。
尖端部１３は山形に尖った形状を有している。この尖端部１３には、尖端部表面からボルト受容部１４に貫通する４個の定着材導入孔１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが９０0の間隔で形成されている。
キャップ１１はモールド成形により高剛性の材料、例えばプラスチック等により一体に形成されている。
【０００９】
図２はキャップ使用例の説明図であり、キャップは断面図を示している。図中、１１はロックボルト用キャップ、２１は表面全体に一定パターンの凹凸が形成された小径のボルト鋼材である。キャップ１１の第１ボルト受容部１４ａの径はボルト鋼材２１の径より僅かに大きく形成されている。
使用に際して、表面全体に一定パターンの凹凸が形成された異形棒鋼を直状に切断加工したボルト鋼材２１を用意し、該ボルト鋼材２１をキャップ１１の第１ボルト受容部１４ａに差し込む（図２の一点鎖線参照）。これにより、ボルト鋼材２１のセットが完了してロックボルトが形成される。この過程において、適当な位置でボルト鋼材２１の差し込みを停止すれば、ボルト鋼材２１の先端部に若干の空間ＳＰが形成される。ロックボルトをボアホールに挿入した時、空間ＳＰにボアホール内の定着材が定着材導入孔１５ａ〜１５ｄを介して自ずと進入して該空間を充填し、キャップ１１とボルト鋼材２１間を強固に一体化する。また、空間ＳＰが定着材で満たされることによってボルト鋼材２１の端部及びその周囲の空隙がなくなり、単に切断しただけの鋼材２１端部に防錆処理が施された形となる。この防錆処理は、ロックボルトをボアホールに挿入する動作に伴って定着材導入孔１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄから定着材が空間ＳＰに導入されるのを利用して、その他の手間無く完了する。なお、第１受容部１４ａ内の差し込み完了位置にストッパを設けて該ストッパに突き当たったとき差し込みを停止するようにもできる。
以上は小径のボルト鋼材２１をキャップ１１に取り付けた場合であるが、大径のボルト鋼材をキャップ１１に取り付ける場合には、該ボルト鋼材を第２ボルト受容部１４ｂに差し込む。
【００１０】
図３は本発明のロックボルトの施工方法説明図であり、１１はキャップ、２１はボルト鋼材、５１は地山、５２はボアホール、５３は定着材である。
まず、地山５１に所定深さのボアホール５２を穿孔する。ついで、ボアホール５２内に注入ホース等を用いてモルタル、セメントミルク、樹脂等の定着材を注入或いは装填する。しかる後、ボルト鋼材２１にキャップ１１を取り付けたロックボルトをボアホール内に挿入打設する。ボルト挿入に伴って、キャップ尖端部に設けられた定着材導入孔１５ａ〜１５ｄより矢印で示すように定着材５３が空間ＳＰに入り込んで充填してボルト鋼材２１とキャップ１１間を堅固に定着一体化すると共に、キャップ内の空隙が定着材５３で埋まり、隙間のない定着材充填状態が得られる。以上により、ボルト鋼材２１とキャップ１１間の結合度を強固にでき、しかも、ボアホール内に空隙が残る事態を防止でき、更に、防錆効果を得ることができる。
【００１１】
以上のように、第１実施例によれば、キャップ１１に所定長さに切断したボルト鋼材を取り付けるだけで該ボルト鋼材をロックボルトとして使用することができ、従って、工場で先端斜め加工や先端剣先加工をする必要がない。また、要求されるボルト長に合わせて現場で鋼材切断を行い、これにキャップを取り付ける形でロックボルトを準備することも可能となる為、ボルト長の変更要求に対して容易に現場で対応することができる。また、複数のボルト受容部を設けることにより、１つのキャップを径が異なる複数のボルト鋼材に用いることができる。
【００１２】
（ｂ）変形例
以上ではボルト受容部１４に第１、第２のボルト受容部１４ａ，１４ｂを設けた場合であるが、段差を設けず、１種類の径の棒鋼のみを受容するようにキャップを形成することもできる。逆に、２以上の段差を設けることにより３種類以上の径の棒鋼を受容できるようにキャップを形成することもできる。
また、以上では、ボルト鋼材として異形棒鋼を直状に切断加工したものを用いた場合について説明したが、全面ねじが切られた棒鋼やツイスト棒鋼等を切断加工したものをボルト鋼材として用いることができ、棒鋼の種類は問わない。
【００１３】
（Ｂ）第２実施例
図４は本発明の第２実施例に係わるロックボルト用キャップの説明図であり、図１の第１実施例と同一部分には同一符号を付している。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のｂ矢視図、図４（ｃ）は断面図である。
第２実施例において、第１実施例と異なる点は、▲１▼キャップ１１の後端部に張り出し部３１を設けた点、▲２▼キャップ本体部１２の内部に段差を形成せず、所定径のボルト鋼材のみを受容するボルト受容部１４を設けた点、▲３▼尖端部１３を肉薄にした点である。尖端部１３や定着材導入孔１５ａ〜１５ｄを設けた点は第１実施例と同じである。張り出し部３１は、中がくりぬかれた円錐台形状を有し、キャップ本体部１２の端部から張り出す形で大径に形成されている。
キャップ使用時には、第１実施例と同様に（図２参照）、棒鋼を直状に切断加工したボルト鋼材をボルト受容部１４に差し込んでキャップ１１に組み付け、ロックボルトを形成する。
【００１４】
図５は第２実施例のロックボルトの施工方法説明図であり、１１はキャップ、２１はボルト鋼材、５１は地山、５２はボアホール、５３は定着材である。
まず、地山５１に所定深さのボアホール５２を穿孔する。ついで、ボアホール５２内にモルタル、セメントミルク、樹脂等の定着材を注入或いは装填する。しかる後、ボルト鋼材２１にキャップ１１を取り付けたロックボルトをボアホール内に挿入打設する。ボルト挿入に伴って、キャップ尖端部に設けられた定着材導入孔１５ａ〜１５ｄより定着材５３が空間ＳＰに入り込んで充填してボルト鋼材２１とキャップ１１間を堅固に定着一体化すると共に、キャップ内の空隙が定着材５３で埋まり、隙間のない定着材充填状態が得られる。以上により、第１実施例と同等の効果が得られる。
【００１５】
以上の効果に加えて、第２実施例のキャップ１１によれば図５に示すように上向きにロックボルトを打設しても、キャップ後端の張り出し部３１がボアホール５２の孔壁に引掛かるため、ロックボルトの落下を防止することができる。即ち、従来、ロックボルトの上向きの施工では、ロックボルトに落下防止金具を別途取り付けていたが、第２実施例のキャップは落下防止機能を備えるため落下防止金具を不要にできる効果がある。
なお、張り出し部３１は、図４に示す形状の他、キャップ本体部１２の後端部に設けた何枚かの拡開羽状を呈していても良い。
図４の第２実施例では、キャップ本体部１２に段差を形成しなかったが、段差を形成して複数の径を有するボルト鋼材を受容できるように構成することもできる、
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するものではない。
【００１６】
【発明の効果】
以上本発明によれば、尖端部を有するキャップ本体の内部に中空のボルト受容部を設け、かつ、尖端部表面からボルト受容部に貫通する定着材導入孔を設けてロックボルト用キャップを構成したから、該キャップに所定長さに切断したボルト鋼材を取り付けるだけで該鋼材をロックボルトとして使用することができ、工場での先端斜め加工や先端剣先加工を省略することができる。
また、本発明のロックボルト用キャップによれば、要求されるボルト長に合わせて現場で鋼材切断を行い、これにキャップを取り付ける形でロックボルトを準備することも可能となる為、ボルト長の変更要求等に対して容易に現場で対応することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、ボルト受容部に１以上の段差を形成するようにしたから、ボルト鋼材の径に応じたボルト受容部の段差部に該ボルト鋼材を挿入することによりキャップとボルト鋼材を一体化できるため、１つのキャップを径が異なる複数のボルト鋼材に用いることができる。
また、本発明によれば、キャップ本体の後端部に張り出し部を設けるようにしたから、ロックボルトを上向きに打設しても張り出し部分がボアホール孔壁に引掛かる形となって、ロックボルトの落下を防止でき、従来必要とされた落下防止金具を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のロックボルト用キャップの構成図である。
【図２】キャップ使用例説明図である。
【図３】本発明の第１実施例のロックボルトの施工方法説明図である。
【図４】第２実施例のロックボルト用キャップの構成図である。
【図５】本発明の第２実施例のロックボルトの施工方法説明図である。
【図６】先端斜め切り加工タイプの従来のロックボルト説明図である。
【図７】先端剣先加工タイプの従来のロックボルト説明図である。
【図８】従来の先注入式全面接着型ロックボルトの施工方法説明図である。
【符号の説明】
１１・・キャップ
１２・・キャップ本体部
１３・・尖端部
１４・・ボルト受容部
１４ａ・・第１ボルト受容部
１４ｂ・・第２ボルト受容部
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ・・定着材導入孔
【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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