JPH0475108B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、トンネル等の構築に際して地山支
保に使用するロツクボルトの製造方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

トンネル構築の際に掘削した地山の岩盤を強化
してな安定なトンネルの造築を行うために、ロツ
クボルトが使用されている。

このロツクボルトは大別して、機械的な締付け
によつて岩盤に定着させるウエツジ型やエクスパ
ンシヨン型のロツクボルトと、ロツクボルトの外
周に液状の結合剤、例えばエポキシ系やポリエス
テル系等の樹脂からなる液状接着剤、あるいはセ
メントモルタル、セメントミルク等の液状セメン
トを圧入して岩盤との結合を強化する接着型のロ
ツクボルトに分けることができ、かヽる接着型の
ロツクボルトは、さらに先端接着型と全面接着型
に分けることができる。

最近では前記ウエツジ型やエクスパンシヨン型
の如き機械的締付けによるロツクボルトよりも、
地山に穿孔する孔の径にさほどの正確さを要しな
いことや、使用する液状の結合剤自体の性能の向
上、及び定着作業が容易で作業時間が短いことな
どの幾多の利点によつて、全面接着型のロツクボ
ルトが多用される傾向にある。

かヽる全面接着型のロツクボルトは、液状の結
合剤を介して地山に強固に埋設するため、全周面
にリブ乃至ねじなどを設けた異形丸棒が使用され
ているが、ロツクボルト自体が全体に長いもので
あると共に、一本づつ丸棒素材の全周にリブやね
じを切削加工等によつて形成していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このロツクボルトは、一つのトンネル構築工事
に際して、数多く使用されるものであるが、優れ
た構造のロツクボルトを如何に安価に製造するか
は、トンネル構築の能率と経済性に密接に関係し
てくる。

かヽるロツクボルトの製造、特に前記した全面
接着型ロツクボルトの製造において、個々の丸棒
素材に切削等の種々な加工を施して所期のロツク
ボルトを得ることは、本来頗る煩瑣であるうえ、
ロツクボルト製作の能率もよいとはいえず、生ず
る材料のロス等も多く、経済面からも決して得策
とはいえない。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明はかヽる現状に鑑み、トンネル構築等
にきわめて有効に使用しうる優れた性能のロツク
ボルトを、安価かつ能率的に製造する方法を開発
したものである。

すなわち、この発明の方法は長尺の丸棒部材の
所要部位をプレス加工によつて圧潰させて軸部を
形成すると共に、軸部以外の丸棒部材の外周面に
転造によつてねじを刻設したのち、前記軸部を切
断するか、若しくは軸部とこの軸部以外の丸棒部
材とを切断することによつて一端に軸部を有する
複数のボルト部材となし、各ボルト部材の先端部
にそれぞれ刃部を形成すると共に、各ボルト部材
の外周面に軸方向に沿つて液状の結合剤を供給す
るための溝と、この溝と連通する螺旋状の溝とを
形成することを特徴とするロツクボルトの製造方
法である。

この発明の方法は、丸棒鋼などからなる長尺の
丸棒部材を使用し、この丸棒部材の所要の部位を
まずプレス加工によつて圧潰させて軸部を形成す
ると共に、軸部以外の丸棒部材の全周に転造によ
つてねじを刻設したのち、前記軸部を切断する
か、若しくは軸部とこの軸部以外の丸棒部材の一
部を切断することによつて一端に軸部を有する複
数のボルト部材を製造するものである。

したがつて、長尺の一本の丸棒部材の中央部に
軸部を形成し、この軸部の中央部を切断した場合
には、それぞれ一端に軸部を有する同一長さのボ
ルト部材が、中央部以外の部位に一つの軸部を形
成した場合には一端に軸部を有する長さの異なる
ボルト部材が同時に得られる。

一方、長尺の丸棒部材を準備し、一端から他端
方向に得ようとする一本分のロツクボルトの長さ
に相当する長さを存して第１の軸部を形成し、つ
いで第１の軸部から得ようとする一本分のロツク
ボルトの長さの２倍の長さに相当する長さを存し
て第２の軸部を形成し、さらに第２の軸部と同様
の条件で第３の軸部を形成し、しかるのち各軸部
の中央部を切断し、第１の軸部と第２の軸部間の
中央に位置する丸棒部材の部位、および第２の軸
部と第３の軸部間の中央に位置する丸棒部材の部
位をそれぞれ切断すれば、少なくとも一端に軸部
を有する同一長さのボルト部材を５つ得ることが
できる。

この軸部は、地山に形成された孔にロツクボル
トを回転させながら挿入する場合に使用するため
のもので、スパナ等が係合し易いように断面が四
角乃至六角ごとき角型のものが好ましい。

前記軸部以外の丸棒部材の外周面に刻設するね
じは、転造ダイス又は転造工具によつて丸棒部分
の全長に亘つて形成するもので、そのねじの形状
は得られたロツクボルトの強度及び接着剤等の結
合剤との係合と密接な関係を有するため、角ねじ
であることが望ましい。

軸部を切断し、若しくは軸部間の丸棒部材の所
要の部位を切断して得られたボルト部材は、それ
ぞれ一端に軸部を有するもので、これら各ボルト
部材の先端部にプレス加工又は切削加工によつて
刃部を形成する。

この刃部は、ロツクボルトを使用する地山の種
類、例えば固い地山、柔らかい地山、砂地山、石
の地山によつて異なるもので、使用せんとする地
山の種類によつて切断面が楕円状、或いは断面が
角錐状、さらには全体がスコツプ状など適宜その
形状を選定する。

外周面にねじが転造されたボルト部材に形成す
る液状の結合剤を供給するための溝は、軸方向に
沿つて少なくとも１本、好ましくは２本以上を外
周面に均等に配分して形成するもので、その加工
手段はベンダによる押圧加工若しくは、切削加工
によるものである。

一方、この軸方向に沿つて設けられる溝に連な
る螺旋状の溝は、ベンダによる押圧加工によつて
行うもので、その螺旋のピツチや幅等については
特に制限はない。

このような加工で得たボルト部材の軸部の近傍
のねじ部に一つ若しくは２つのナツトを係合させ
てロツクボルトとするものであるが、ナツトの係
合に際し必要に応じてベアリングプレートを設け
ることもある。

なお、ねじを形成した長尺の丸棒部材の軸部の
切断によつて得たボルト部材への、刃部の形成、
液状に結合剤を供給するための溝およびこの溝に
連なる螺旋状の溝の形成の順序については、前記
に限定するものではなく、自由な順序で実施する
ことができる。

〔作用〕

この発明の方法によつて最終的に得られるロツ
クボルト１１は、第４図で示されているようにボ
ルト部材１ａの一端に軸部２ａを、他端に刃部５
を具備し、かつボルト部材１ａの軸部分の全周に
ねじ３ａと、軸方向に沿う液状の結合剤を送給す
るための溝６およびこの溝６に連なる螺旋状の溝
７が形成され、前記軸部２ａの近傍のねじ部分に
ベアリングプレート８及び２個のナツト９，１０
を係合させてねじ止めしたものである。

しかして、この発明の方法は、長尺の丸棒部材
１の所要の部位にプレス加工によつて軸部２を形
成するものであるので、軸部２の形成場所によつ
て同一長さ、若しくは長さの異なる複数のロツク
ボルトを同時に製造することができる。

したがつて、軸部２の形成位置を予め施工現場
で要求されるロツクボルトの長さに対応して設定
しておくことにより、施工現場で直ちに使用する
ことができる使い勝手のよいロツクボルトを得る
ことが可能である。

また、この発明の方法は丸棒部材１の所要の部
位にプレス加工によつて軸部２を形成したのち、
連続して軸部２以外の丸棒部材１の外周面に転造
手段によつてねじ３を形成するので、削り屑等の
材料ロスを出さずにこの軸部２を容易に形成する
ことができると共に、ねじ３の形成も、切削加工
のような削り屑の生成のない転造ダイス、又は転
造工具を使用する方法で強度の大きいねじを、軸
部２を介する両側のボルト部材１ａ，１ｂの部分
に一挙することができる。

特に、このねじ３を角ねじとすれば、岩盤打ち
込みの際の過酷な使用条件下においてもねじの破
壊や損耗を極力防止できるものである。

丸棒部材１に形成した軸部２の切断によつて得
た複数のボルト部材１ａ，１ｂに施す諸加工、例
えばプレス加工による刃部５の形成、ベンダ加工
による液状の結合剤を送給するための溝６、及び
この溝６に連なる螺旋状の溝７の形成は殆ど削り
屑等を出すことなく、容易に成形することができ
る。

このロツクボルト１１の先端部に形成した刃部
５は、地山の種類に応じて適宜選択することによ
つて地山への打ち込みを容易となし、かつ正確な
打ち込みを可能とするものである。

また、ロツクボルト１１の周壁に形成した１本
若しくは２本以上の溝６は、打ち込んだロツクボ
ルト１１の上端より液状の接着剤、若しくはセメ
ントミルク等の液状の結合剤を注入するために使
用するもので、かヽる溝６によつて前記液状の結
合剤を円滑に注入することができる。

この溝６に連通した螺旋状の溝７は、打ち込ん
だロツクボルト１１の岩盤への食い込みを強化す
るものであるが、前記溝６と共に、この溝６から
の液状の結合剤を周囲に均一に分散させて、硬化
後におけるロツクボルト１１と岩盤との結合を確
実ならしめて容易に離脱しないように防止するも
のである。

これら溝６及びこの溝６に連なる螺旋状の溝７
は、ボルト部材１ａ，１ｂの全周に形成したねじ
３と表面で連通状態となつているため、液状の結
合剤をこのねじ３を通じてロツクボルト１１の周
囲に一層均一に分散させる作用を有するものであ
る。

〔実施例〕

以下、添付の図面を引用してこ発明の方法をよ
り具体的に説明する。

第１図〜第４図は、この発明のロツクボルトの
製造例を、工程の順を追つて段階的に示した斜視
図である。

この実施例に示すロツクボルトは、製造せんと
するロツクボルトのほヾ２倍の長さの鋼製の長尺
丸棒部材１（直径20mmφ；長さ10ｍ）の素材とし
て加工するものである。

製造に際し、まずこの丸棒部材１の中央部を、
プレス機でプレスして約20cmの長さで断面四角の
軸部２を形成する。（第１図参照） 中央部に軸部２を形成した丸棒部材１は、つぎ
にその外周面に転造ダイスによつて角ねじ３を形
成する。（第２図参照） ついで、軸部２およびねじ３を形成した丸棒部
材１を鋸で前記軸部２の中央の切断部４から切断
して一端に軸部２ａ，２ｂを有する２本のボルト
部材１ａ，１ｂを得る。（第２図参照） この工程に続いて２本のボルト部材１ａ，１ｂ
のそれぞれに、ロツクボルトとするための成形加
工をさらに施すのであるが、これを例えばボルト
部材１ａについて説明すれば、以下のとおりであ
る。

すなわち、軸部２と反対側の先端部にプレス加
工によつて断面が三角形の角錐状の刃部５を形成
する。（第３図参照） つぎに、第４図で示すように、ボルト部材１ａ
の外周面に形成したねじ３ｂの刻設面に軸方向に
沿つて４本の液状の結合剤を送給するための溝６
を押圧機によるベンダ加工によつて形成する。

前記溝６を形成したのち、ボルト部材１ａの周
囲に適宜のピツチで螺旋状の溝７を押圧機による
ベンダ加工によつて４つの前記各溝６と連通させ
た状態で形成する。

しかるのち、ボルト部材１ａの前記軸部２ａの
近傍のねじ３部に角型のベアリングプレート８嵌
め込んだ後、先に刻設したねじ３を利用して２個
のナツト９，１０をボルト部材１ａに螺着するこ
とにより、この発明の方法による長さ５ｍ（軸部
２の先端から刃部５の先端までの長さ）のロツク
ボルト１１を得ることができる。

このロツクボルト１１の素材となる長尺の丸棒
部材１の太さや長さには特に制限はないが、一般
には直径12〜35mmφ×長さが10〜15ｍの範囲の鋼
製の丸棒を使用する。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明は、長尺の丸棒部材
を使用し、この丸棒部材の所要の部位をプレス加
工によつて圧潰させて軸部を形成すると共に、軸
部以外の丸棒部材の全外周面に転造によつてねじ
を形成し、しかる後軸部を切断するか、若しくは
軸部と軸部以外の丸棒部材の所要部位を切断して
一端に軸部を有する複数のボルト部材を製造する
ものである。

したがつて、丸棒部材の長さ及びこの丸棒部材
に当初形成する軸部の位置を自在に選定すること
によつて所望の長さを有する複数のボルト部材を
同時に得ることができる。

かくして得たボルト部材に、地山に打ち込む際
に容易に打ち込みができるように刃部を成型する
と共に、ねじを形成した外周面に軸方向に沿つて
液状の結合剤を送給するための溝と、この溝と連
通する螺旋状の溝を形成するものであるが、丸棒
部材への軸部の形成、転造によるねじの形成、お
よび軸部切断後の刃部の形成、並びにボルト部材
外周面への液状の結合剤の送給のための溝と螺旋
状の溝の形成を連続的に実施すると共に、各工程
を実施するための治具を準備することによつて自
動化を行えば、所望のロツクボルトを能率的に量
産することができ、かつ転造およびプレス加工に
よる手段を採用することによつて使用する丸棒部
材の強度を低下させることなく、しかも切削によ
る削り屑など材料ロスを最小限に留めて優れた性
能のロツクボルトを迅速・容易に製造することが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、この発明のロツクボルトの
製造例を工程の順を追つて段階的に示した斜視図
であつて、第１図は軸部の形成を、第２図は転造
によるねじの形成を示し、第３図は切断したボル
ト部材の加工を、第４図は完成したロツクボルト
を示すものである。 １……丸棒部材、１ａ，１ｂ……ボルト部材、
２……軸部、３……ねじ、４……切断部、５……
刃部、６……溝、７……溝、８……ベアリング
フ・レート、９，１０……ナツト、１１……ロツ
クボルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長尺の丸棒部材の所要部位をプレス加工によ
   つて圧潰させて軸部を形成すると共に、軸部以外
   の丸棒部材の外周面に転造によつてねじを刻設し
   たのち、前記軸部を切断するか、若しくは軸部と
   この軸部以外の丸棒部材とを切断することによつ
   て一端に軸部を有する複数のボルト部材となし、
   各ボルト部材の先端部にそれぞれ刃部を形成する
   と共に、各ボルト部材の外周面に軸方向に沿つて
   液状の結合剤を供給するための溝と、この溝と連
   通する螺旋状の溝とを形成することを特徴とする
   ロツクボルトの製造方法。 ２ 前記軸部は、丸棒部材の中央部に形成するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロツ
   クボルトの製造方法。 ３ 前記軸部とこの軸部以外の丸棒部材とを切断
   することによつて一端に軸部を有する複数のボル
   ト部材は、丸棒部材に所要の間隔を存して複数の
   軸部をプレス加工によつて圧潰形成し、これら複
   数の軸部と、これら軸部間の丸棒部材の所定の部
   位を切断して得たものであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のロツクボルトの製造方
   法。 ４ 前記ねじは、角型のねじであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のロツクボルトの
   製造方法。 ５ 前記液状の結合剤を供給するための溝は、ボ
   ルト部材の周面に複数が均等に形成されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロツクボ
   ルトの製造方法。 ６ 前記液状の結合剤を供給するための溝及び螺
   旋状の溝は、それぞれ型押しによつて形成するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロツ
   クボルトの製造方法。