JPH0519640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はロツクボルト或いはロツクボルトに
類似した物のための引張材とその製造方法に関す
る。

ロツクボルトには本質的に、自然に露出してい
る地山の空洞の亀裂が進むときロツクの塊をでき
るだけ早い時期にすべらないようにするという課
題がある。そのようなロツクボルトの典型的の応
力の態様は大きなせん断過程をもたらす引張りと
せん断の組合せ応力である。従つてロツクボルト
として使用される引張材は、曲げに対応できるよ
うに充分な性能をもたなければならない。たとえ
ば鋼棒がもつているような中実の横断面の剛性は
その妨げとなる。

周知のように管状の引張材も肉厚の薄い鋼でで
きており、それらの引張材はたとえば液圧によつ
て中ぐり穴の壁に押し付けられ、摩擦によつて力
が伝達される。この種の管状引張材のせん断抵抗
力は棒状アンカーより小さい。しかしそれらの引
張材は比較的に大きなせん断過程を許してしま
う。それは中ぐり穴の空間が本質的には自由な状
態にあるからである。管状の引張材は腐食防止を
されておらず且つ任意の長さには製造できない。
その外面には定着体を取付けることができない。

この発明の基本課題は、経済的た仕方で任意の
長さに製造することができると共に、強い曲げに
対応できるように高い性能を持ち、その上更に、
たとえばナツト或いはそれい類似するような形の
定着体を取付けることができるロツクボルト用引
張材を提供することにある。

この発明によれば前記課題は次のような構成に
よるこの発明の特徴によつて解決される。即ち、
この発明のロツクボルト用引張材は、中心に中空
間を、外周面に定着性に優れた非円筒面の異形部
を有する、硬化する可塑性剛性樹脂からなる管状
体の管壁中に複数のスチールワイヤを埋設したも
のである。

定着力の伝達に必要な鋼棒横断面を小さな抵抗
モーメントを有する多数の単独横断面に分割して
解消し、中心の中空間の形成と個々のワイヤを、
大きなせん断応力が加わつた際にそこから解放さ
れる材料中に埋設することによつて引張材全体の
湾曲性が大きくなつて、せん断と曲げ応力が組合
わされた場合に生じる折曲に順応することができ
る。その場合最も強く負荷を受けるワイヤは管状
体との結合から解放され且つ中心の中空間内に逃
げることができる。中実の横断面を有する棒と管
より曲げやすさが大きいことによつて特に複数の
小さな空間を連ねた比較的長い長さに組み込まな
ければならないボルトの場合に、組み込みが容易
になる。そのような組み込みは坑道、トンネル或
いは類似のものの掘進の際にはしばしば必要であ
る。

自体円形横断面を有するのが有利な管状体に中
心軸線に関して半径方向対称にスチールワイヤを
配設することは有利である。中心の中空間も横断
面の形は円が好都合である。

引張材の外面の、たとえば熱可塑性剛性樹脂か
ら成る被覆にも形成することができる異形部は特
にねじ山である場合には対応して構成された定着
体によつて引張材を頭部で固定するのに役立つ。
そのためには一般に地下の空洞部の上表面に対す
る緊締で充分である。なんとなればロツクボルト
の機能発揮のためにはたいていこの上表面に対す
る非摩擦係合しか必要でないからである。

引張材の中心の中空間は、引張材が中ぐり穴の
中へ組み込まれた後まだ開いている限り、場合に
よつては生じるせん断運動のコントロールまたは
測定ゾンデの導入を可能にする。中空間は、硬化
材が他の方法で注入される場合には中ぐり穴への
硬化材料の注入或いは排気のためにも使用するこ
とができる。その少なくとも引張材の全長の部分
領域に少なくとも母線に沿つて中心の中空間から
外側へ向かつて透孔を設けてあるのが好都合であ
る。この透孔は空気逃し弁式に構成することがで
きる。

この発明によれば引張材の外面の異形部は引張
材の全長の部分領域にのみ設けることもでき、一
方異形部を有する領域の間には滑らかな外面の領
域を設ける。

異形部を備えた領域がそれぞれ生じる力の定着
に必要な長さしかなく且つ異形領域間にそれぞれ
滑らかな領域があり、その領域には引張材と中ぐ
り穴の残りの部分を満たす硬化材との間に結合が
構成されえなければ、その領域はせん断応力によ
つて引張材が曲がるとき比較的長い長さのスチー
ルの活性化を可能にする。これは特別の態様で、
より小さな層塊を保持すべきロツクボルトの要請
に対応し、そのためには結合のない領域によつて
相互に分離されている中間定着体が特に好都合で
ある。

結局この発明の引張材は優れた腐食防止をも保
証する。というのはスチールワイヤは完全に合成
樹脂の中に埋設してあるからである。これは特
に、その合成樹脂がその上なお被覆に被われてい
る場合には特にそういえる。従つてこの種の引張
材は永久アンカーとしても使用でき、地下の空洞
の単双支保への道を促進するものである。

この発明の対象は前記引張材の製造方法にもあ
る。この発明では連続的方法でまず熱可塑性合成
樹脂、たとえばPEから中心の中空間を形成する
内管を製造する。その次にまだその内管の材料が
硬化する前に内管の外面に沿つてスチールワイヤ
を送給して内管の表面に押し込む。その後このス
チールワイヤを可塑性硬化材、たとえばポリエス
テル樹脂で包む。最後にこの方法の連続として或
いは本来の後続の処理段階でたとえばPVCのよ
うな熱可塑性材料から成る被覆を施す。

この方法の特別の利点は次のようなことにあ
る。即ちこのようにして、連続的にロツクボルト
用の引張材を製造することに成功する。この引張
材は任意の長さに切断することができ、外面の異
形部がねじ山として形成されている場合にはその
他に任意の位置への定着体の装着を可能にする。

図について更に詳記する。

引張材１はこの実施例の場合は全部で八本のス
チールワイヤ２から構成されている。これらのス
チールワイヤは硬化する物質、たとえば合成樹
脂、特にポリエステル樹脂から成る管状体３に埋
設されている。管状体３内部には中心に中空間４
がある。管状体の外面には異形部５がたとえば粗
いねじの形で設けてあり、このねじは定着体、た
とえばナツトを装着するのに適している。

引張材１は中ぐり穴６の中に挿入してある。こ
の中ぐり穴は無論確保すべき地下空洞に対して任
意の方向に傾けることができる。引張材は硬化す
る物質７、たとえば合成樹脂或いはセメントモル
タルによつて中ぐり穴の底に固着してある。こ
の、いわゆる合成樹脂接着アンカーでは通常であ
る硬化材は二つの接着剤成分を含有するカートリ
ツジの形で中ぐり穴６の中の挿入することができ
る。カートリツジは引張材を導入する際破壊さ
れ、これにより接着剤が作用する。硬化材は中心
の中空間４から入れることもできるし、また直接
外側の環状部に注入することもできる。その場合
には中空部４は排気管路として機能することがで
きる。中ぐり穴の開口部の所で引張材１は定着体
８によつて埋設ねじ部９′で係留されている。埋
設ねじ部は折り返し縁部９″によつて中心穴１１
を有する支承板１０に対して支承されている。支
承板１０には中心穴１１があるので、弾力支持の
型式での結合になる。定着体８のねじ部９′のこ
の埋没配設には、管状体３の剛性がスチールと比
較して小さい場合長さが長くなければならないね
じ部９′がその長さの分だけ地下空洞の表面から
内側へ向かつて地下空洞中に入るという利点があ
る。

第４図には、引張材１がロツクの塊の相互の摺
動の結果生じる局所的せん断応力がある場合に変
形することがあることを示している。この例では
変形はロツクボルトの領域で吸収され、その領域
では引張材は地山に連結していない。その場合、
スチールワイヤのうちの一本が管状体３中の埋設
から解放され、且つ中心の中空間４中へ逃げてい
る場合もある。それを第３図に鎖線でワイヤ２′
として横断面で示してある。

４〜６メートル、場合によつては８メートルの
長さにすることができるこの発明の引張材は外径
がたとえば約25ミリメートルの場合直径６ミリメ
ートルのスチールワイヤから構成される。そして
中心の中空間４の直径は９ミリメートルである。
引張材はたとえば押出しによつて製造することが
でき、ワイヤは、完全に包み込むことができるよ
うに横から押出機頭部に送給しなければならな
い。

この発明の引張材を製造するための特に有利な
方法を５〜７図に個々の段階で示してある。この
場合には連続方法でまず押出しによつて熱可塑性
材料、たとえばPVCから内管３′を製造する。内
管は中心の中空間４を形成する（第５図）。まだ
内管３′の材料が完全に固まる前に、外側から半
径方向にワイヤ２を送給して規則的に連続して内
管３′の外周に沿つて内管の周面に押し込む（第
６図）。

次の段階でワイヤ２を硬化材３″、たとえば反
応する合成樹脂、たとえばポリエステル樹脂或い
はそれに類似する物によつて包み込む。最後にこ
の硬化材の上になおたとえばPVCのような熱可
塑性プラスチツク製外側被覆管１２を押出しによ
つて被せることができる。この実施態様ではこの
外側被覆管１２は定着ナツトを装着するのに役立
つ粗ねじ山を有する。

更に別の実施例を第８図に示してある。第１図
の例と同様にロツクボルトとして機能する引張材
１′はその全長にではなく、部分領域１３にのみ
ねじを有する。これらの部分領域の間には滑らか
な表面を有する領域１４がある。この引張材では
ねじを備えた部分領域１３が中ぐり穴６全長を満
たす硬化材７に対する定着部を形成している。滑
らかな領域１４は硬化材７と連結されないので、
引張材１′は中間定着部の間でより強く伸張する
ことができる。

ワイヤ２を埋設してある管状体３はスチールワ
イヤ２間の領域に半径方向の透孔を備えることが
できる。引張材の部分領域にのみ配設することも
できるこの透孔は注入開口部及び／或いは排気開
口部として機能する。引張材を中ぐり穴に挿入し
た後に残る環状部には中心の中空間と透孔から硬
化する物質、たとえばセメントモルタルを注入す
ることができる。その後で中心の中空間の周囲を
再び空けるためにそこに残つている注入材を取り
出すことができる。

透孔は空気逃し弁式に構成することもできる。
即ち環状部内に設けられた別個の注入管から環状
部に注入する際透孔が排気口となる。即ち外側の
環状部から中心の中空間までただ封じ込められた
空気のみを逃すことができるが、注入材或いはこ
の注入材から出た水は排出できない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の引張材を有するロツクボル
トの縦断面図、第２図は第１図の−線に沿う
ロツクボルトの空気側の定着部の平面図、第３図
は第１図の−線に沿う横断面図、第４図はせ
ん断応力と曲げ応力との組合せによつて曲げた後
の第１図のロツクボルトの断片図、第５〜７図は
引張材の製造段階を順に示す図、第８図は他の実
施例の引張材を有するロツクボルトの縦断面図で
ある。 図中符号、１′……引張材、２……スチールワ
イヤ、３……管状本体、３′……内管、３″……硬
化材、４……中心の中空間、５……異形部、１２
……被覆、１３……異形部のある領域、１４……
滑らかな外面を有する領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のスチールワイヤ２からなるロツクボル
   ト用引張材において、中心に中空間４を、外周面
   に異形部５を有する、硬化する可塑性合成樹脂か
   らなる管状体３の管壁中に複数のスチールワイヤ
   ２を埋設したことを特徴とするロツクボルト用引
   張材。 ２ スチールワイヤ２が引張材の中心軸線に関し
   て半径方向対称に配置されている特許請求の範囲
   １に記載のロツクボルト用引張材。 ３ 管状体３が円形横断面を有する特許請求の範
   囲１または２に記載のロツクボルト用引張材。 ４ 中心の中空間４が円形横断面を有する特許請
   求の範囲１〜３のいずれか一に記載のロツクボル
   ト用引張材。 ５ 異形部５をねじ山として構成した特許請求の
   範囲１〜３のいずれか一に記載のロツクボルト用
   引張材。 ６ 異形部を引張材１′の全長の部分領域１３に
   のみ設けてあり、部分領域１３の間に滑らかな外
   面を有する領域１４を設けた特許請求の範囲５に
   記載のロツクボルト用引張材。 ７ 管状体３を異形部５のある被覆１２で包囲し
   てある特許請求の範囲１〜６のいずれか一に記載
   のロツクボルト用引張材。 ８ 被覆１２を熱可塑性合成樹脂で形成してある
   特許請求の範囲７に記載のロツクボルト用引張
   材。 ９ 引張材の全長の少なくとも部分領域の処に母
   線に沿つて中心の中空間から外側へ向かう透孔を
   設けた特許請求の範囲１〜８のいずれか一に記載
   のロツクボルト用引張材。 １０ 透孔を空気逃し弁式に構成してある特許請
   求の範囲９に記載のロツクボルト用引張材。 １１ 中心に中空間を、外周面に異形部を有す
   る、硬化する可塑性合成樹脂からなる管状体の管
   壁中に複数のスチールワイヤを埋設したロツクボ
   ルト用引張材を製造する方法において、連続して
   まず熱可塑性合成樹脂から中心の中空間４を形成
   する内管３′を形成し、内管３′の材料が硬化する
   前に内管３′の外面に沿つてスチールワイヤ２を
   送給して内管３′の表面に圧入し、次にスチール
   ワイヤ２を可塑性の硬化材３″で包み込むことを
   特徴とするロツクボルト用引張材の製造方法。