JPH0520559B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鉱床壁の支持アンカーに関し、例え
ば炭坑における坑道壁部を確保するのに特に適し
た支持アンカーに関するものである。

（従来の技術） 採掘や岩壁の作業において、岩を隣接する自由
空間中へ移動させる様な力が発生する。この力を
防ぐには、アンカーが、ボーリング孔部に設置さ
れる。この種の調整自在な一種のアンカーがヨー
ロツパ特許出願公開第94908号明細書に開示され
ており、この場合、固定ロツドの一端部は膨張部
材によりボーリング孔部の底部に固定され、かつ
他端部にはねじ部を設けてそこにナツトを螺着す
る。このナツトは、鉱床壁に当接するアンカープ
レートに隣接する。

接着型アンカーも知られており、この場合固定
ロツドは、その全長に亙り２成分接着剤によつて
鉱床壁に固着される。これらのアンカーの場合、
固定ロツドの自由端部に螺着されたナツトは、著
しく小さい力を伝達せねばならないアンカープレ
ートによつて、中空空間の岩壁が崩れ落ちるのを
防ぐのみである。接着剤を先ずボーリング孔部中
へ導入して、プラスチツク袋中へ充填する。固定
ロツドには、その先端部に切断刃を設け、この切
断刃は、固定ロツドを孔部中へ導入した際に袋体
を切り開く。ボーリング孔部内で固定ロツドを回
転させることにより両接着剤成分が混合され、次
いでこの混合物が、孔部内の固定ロツドの全体及
び全長に亙り分配される。接着性混合物が硬化し
た後、ナツトを緊締することが出来る。

ヨーロツパ特許出願公開第94908号明細書の固
定ロツドは、ガラス繊維強化された合成樹脂材料
で作成される。この材料は、高強度と低重量とを
有する他に、更に、固定ロツドが腐食しないとい
う利点を有する。然し乍ら、固定ロツドの材料に
起因して、固定ロツドからナツトへの力の伝達が
困難の原因となる。この問題を解決する為に、ケ
ーシングを鋳造して固定ロツドの端部に螺着し、
固定ロツドの端部に鋸歯状の雄ねじ部を形成し、
固定ロツドの端部へ指向しないねじ歯側面部を端
部を指向する側面部よりもずつと急傾斜にする。
ケーシングの鋸歯状の雌ねじ溝部により固定ロツ
ドの雄ねじと係合螺着させて、ケーシングと固定
ロツドを固定し、溝部を固定ロツド中に形成する
と共にその軸方向長さを固定ロツドの端部方向へ
減少させて軸方向の変位を防止する。固定ロツド
の端部のこの構造は、有効であることが判明した
が、製造技術の観点から極めて高価につく。

フランス特許第197548号公報においては、強化
コンクリート用の圧縮応力を掛けたスチールロツ
ドが、ケーシングにより緊張部材に接続され、
「逆転」鋸歯ねじを有する縦長スロツトを特徴と
している。ケーシングは、その孔部に歯を設け
て、固定ロツドとの摩擦接続を改善する。然し乍
ら、このねじ部は急傾斜であり、荷重の作用下で
緊締するには適していない。スチールロツドにお
けるケーシングの軸方向変位を防止する為には、
これらスチールロツドの端部において太くする。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、固定ロツド１内部の力の移動
を著しく改善し、より大きい荷重を伝達すること
が出来、固定ロツド１に対する屈曲荷重を防止で
き、かつ簡単な方法で製作し得る様な接着型とし
た鉱床壁の支持アンカーを提供することである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成する為に、本発明の鉱床壁の支
持アンカーは、空洞空間構造の保全の為のアンカ
ー装置において、(a)ガラス繊維強化合成樹脂材料
で作成された縦長固定ロツド１と、(b)前記固定ロ
ツド１の外側自由端部に配置規定される鋸歯状雄
ねじ部２と、前記雄ねじ部２の側面部３１は、前
記自由端部の方向へ拡がる傾斜をして比較的偏平
であり、かつ雄ねじ２の側面部３３は、固定ロツ
ド１のの軸線にほぼ垂直であり、(c)固定ロツド１
の自由端部を覆つて取付けられ、かつ固定ロツド
１が挿入される空洞空間を囲繞して採掘作業の壁
部に当接するのに適合された円周方向のリング状
リブ４３と前記リング状リブ４３の間のリング状
空間４５を有するアンカープレート７と、(d)固定
ロツド１の雄ねじ部に螺着されかつアンカープレ
ート７に支持されるのに適合された加圧ナツト５
とからなることを特徴とする。実験が示したとこ
ろでは、固定ロツド１内部の力の移動は、かくし
て著しく改善され、その結果ねじ山が擦り切れる
ことなく、より大きい荷重を伝達することが出来
る。この雄ねじ部２は、固定ロツド１へ直接に切
設したり、又は成形してケーシングとしこれを固
定ロツドに注型したり接着したりすることも出来
る。接着の場合、更に半径方向の圧縮は、ケーシ
ングと固定ロツドとの間の力伝達を著しく向上さ
せる。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明を実施例につ
き説明する。

図示した支持アンカーは、接着型支持アンカー
の形態に成形される。固定ロツド１は、ガラス繊
維で強化された合成樹脂材料よりなつている。ボ
ーリング孔部中に導入すべき固定ロツド１の端部
へ、２つのチヤンネル５１を固定ロツド１の軸線
に対して鋭角に設け、これにより２個の切断刃５
３を形成して、ボーリング孔部に収容した２成分
接着剤を含有するプラスチツク袋を切り開く。切
断刃５３のこの形状は、空のプラスチツク袋が、
その切断刃５３の一方の側において固定ロツド１
とボーリング孔部の壁部との間に詰め込まれない
ことを確実にする。

第１図及び第３図に示した実施例によれば、ガ
ラス繊維強化された合成樹脂よりなる雄ねじケー
シング３を固定ロツド１の自由端部に装着され
る。この固定ロツド１の自由端部に設けた雄ねじ
部２は、鋸歯状であつて、ボーリング孔部中に導
入される固定ロツド１の端部の方向に収束する方
向へ傾斜したねじ山の偏平なねじ側面部３１と、
固定ロツド１の軸線に垂直なねじ山のねじ側面部
３３とを備える。このねじ形状は、加圧ナツト５
を緊締した際に、雄ねじケーシング３の雄ねじ山
は、加圧ナツト５の雌ねじ１１と固定ロツド１と
の間に割り込まれることを確実にする。かくし
て、加圧ナツト５の回転は、固定ロツド１に対し
て半径方向に押圧する。実験が示すところでは、
固定ロツド１に対するこの半径方向の押圧は、雄
ねじケーシング３と固定ロツド１との間の力伝達
だけでなく固定ロツド１自身内における力伝達を
も著しく向上させる。

ねじ基部３４と雄ねじケーシング３の内壁部３
８との間の肉厚３５は、著しく薄く、即ち、雄ね
じ山頂部３６と内壁部３８との間の肉厚３７より
も極めて小さい。このことは、固定ロツド１が、
強力な引張力を受けた時に、雄ねじケーシング３
が、ねじ基部３４に沿つて螺旋状に引き裂かれる
のを確実にする。圧力ナツト５と固定ロツド１と
の間の雄ねじケーシング３における個々のねじ回
転は、楔固定されているので、力伝達が維持さ
れ、かつボーリング孔部の側における雄ねじケー
シング３からの固定ロツド１の分離が防止され
る。

雄ねじケーシング３は、固定ロツド１上に鋳造
したり、又は固定ロツド１に接着することが出来
る。ねじ側面部３１は、ボーリング孔部に固定さ
れる固定ロツド１の端部へ収束する角度が、極め
て小さい鋭角の場合、或る環境下ではプレス嵌め
でも充分である。雄ねじケーシング３は、固定ロ
ツド１の軸方向の縦長溝部又はスロツト３０を備
えているので、半径方向の圧縮は、邪魔されずに
生成するはずがない。

第４図の実施例においては、雄ねじ部２を固定
ロツド１に直接にねじ切りされる。実験が示すと
ころでは、固定ロツド１の自由端部に向け拡散す
る平面的な雄ねじ部２のねじ側面部３１は、固定
ロツド１内の力伝達を著しく向上させる。合成樹
脂マトリツクスに埋設されかつ固定ロツド１の軸
線に対して平行に延在するガラス繊維は、固定ロ
ツド１の剛性度の明確な異方性を生ぜしめる。繊
維に対して平行な剪断安定性は、比較的に低い。
然し乍ら、剪断安定性は、半径方向の圧縮により
著しく増大させることが出来る。その結果、ねじ
回転による切断の破壊荷重は、本発明の雄ねじ部
２の場合、慣用のねじにおけるよりも著しく高
い。

第１図と第５図を参照して、加圧ナツト５もま
た、ガラス繊維強化された合成樹脂材料よりな
り、全体的に半球状の外面を有し、中心部に円筒
状の内腔部１７を備え、この内腔部１７の内面に
固定ロツド１の雄ねじ部２と係合する雌ねじ１１
を装着し、前記内腔部１７の外面には前記半球状
の輪郭を形成する多数のヒダ部２５を備え、ヒダ
部２５の上端部は前記内腔部１７の上端部分を囲
繞する円筒状に形成され、ヒダ部２５の下端部は
支持フランジ部１９と半径方向のスロツト部２０
と共に球状面の下端外面２１を形成し、前記スロ
ツト部２０は各々のヒダ部２５の間にかつ前記支
持フランジ部１９の間に形成され、前記スロツト
部２０と前記支持フランジ部１９の内端部は、前
記半球状の外面に平行なヒダ部２５の底部を形成
するフランジ負荷部２３に接続される。即ち、半
球状の中実体の前記フランジ負荷部２３を基にし
て、これよりヒダ部２５、支持フランジ部１９、
及びスロツト部２０が支持されかつ形成される。
この構成により、前記下端外面２１に対して作用
する支持圧力から生ずる雌ねじ１１に対する半径
方向の圧縮力の伝達は、ヒダ部２５により確保さ
れ、この半径方向の圧縮力は、鋸歯状の雄ねじ部
２の拡開力に対抗する。雌ねじ１１の壁部である
前記円筒状の前記内腔部１７は、かくして半径方
向に圧縮され、その結果、軸方向の荷重に比例し
た雌ねじ１１の弾力伸びが生ずる。適当に寸法決
定することにより、この弾力伸びは、荷重の作用
下で固定ロツド１の弾力伸びに適合させることが
出来る。かくして、全ねじ山が均等な荷重を支持
する。かくして、圧力ナツト５から固定ロツド１
への理想的な力伝達が得られる。前記内腔部１７
の上端部は、蓋体１３により封止される。蓋体１
３は、内腔部１７と円周溝部１５を有する極めて
薄い肉厚の薄板部９により接続され、所定の圧力
薄板部９の破壊により内腔部１７と蓋体１３とを
分離する安全用の接続を構成する。この安全用の
薄板部９、圧力ナツト５により固定ロツド１の端
部によるボーリング孔部中の２成分接着剤の混合
に必要とされるトルクを伝達するのに充分な強さ
となるよう設計される。接着剤が硬化した直ぐ後
で、かつ圧力ナツト５を更に回転させる間に、薄
板部９が破壊するので圧力ナツト５を緊締するこ
とが出来る。

第１図を参照して、アンカープレート７は、球
状の支持面４７を有する支持フランジ４１を備
え、これにより圧力ナツト５が支持される。前記
支持フランジ４１から固定ロツド１の軸線に平行
に下方に延在する複数（第１図では３個）の円周
方向のリング状リブ４３が一体的に構成されて、
リング状リブ４３の間にリング状空間４５と共に
緩衝領域を形成されることにより、支持フランジ
４１は、支持用のリング状空間４５の壁部でもあ
るリング状リブ４３に対して均一かつ長さ全体に
沿つて支持し得る様にされる。前記支持フランジ
部１９の凸球状の前記下端外面２１と凹球状の前
記支持フランジ４１の支持面４７は、固定ロツド
１に対する屈曲荷重を防止する。

前記薄板部９により前記内腔部１７に接続され
る蓋体１３中へ挿入トルクの制限は、ねじ形状及
び固定ロツド１の材料とは無関係に、接着型アン
カーに適用されることが出来る。最大の伝達可能
なトルクは、薄板部９により比較的に正確に規定
されるので、一方において接着剤の混合に要する
トルクが確実に発生されると共に、他方において
接着剤が硬化した後に、加圧ナツト５が更に回転
させられる際に、固定ロツド１が過度に変形させ
られることがない。

（発明の効果） 本発明によれば、固定ロツド１内部の力の移動
を著しく改善し、より大きい荷重を伝達すること
が出来、固定ロツド１に対する屈曲荷重を防止で
き、かつ簡単な方法で製作し得る様な接着型の支
持アンカーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る鉱床壁の支持アンカーの
一実施例を示す要部断面側面図であり、第２図は
第１図における−線断面図であり、第３図は
ケーシングを装着した固定ロツド１の自由端部の
拡大断面図であり、第４図はケーシングによらず
直接固定ロツド１に雄ねじを設けた自由端部の拡
大断面図であり、第５図は加圧ナツトを第１図の
下方から見た下面図である。 １……固定ロツド、２……雄ねじ部、３……雄
ねじケーシング、５……加圧ナツト、７……アン
カープレート、９……薄板部、１１……雌ねじ、
１３……蓋体、１５……円周溝部、１７……内腔
部、１９……支持フランジ部、２０……スロツト
部、２１……下端部、２３……フランジ負荷部、
２５……ヒダ部、３０……スロツト、３１……ね
じ側面部、３３……ねじ側面部、３４……ねじ基
部、３５……肉厚、３６……雄ねじ山頂部、３７
……肉厚、３８……内腔部、４１……支持フラン
ジ、４３……リング状リブ、４５……リング状空
間、４７……支持面、５１……チヤンネル、５３
……切断刃。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空洞空間構造の保全の為のアンカー装置にお
   いて、 (a) ガラス繊維強化合成樹脂材料で作成された縦
   長固定ロツド１と、 (b) 前記固定ロツド１の外側自由端部に配置規定
   される鋸歯状雄ねじ部２と、前記雄ねじ部２の
   側面部３１は、前記自由端部の方向へ拡がる傾
   斜をして比較的偏平であり、かつ雄ねじ２の側
   面部３３は、固定ロツド１の軸線にほぼ垂直で
   あり、 (c) 固定ロツド１の自由端部を覆つて取付けら
   れ、かつ固定ロツド１が挿入される空洞空間を
   囲繞して採掘作業の壁部に当接するのに適合さ
   れた円周方向のリング状リブ４３と前記リング
   状リブ４３の間のリング状空間４５を有するア
   ンカープレート７と、 (d) 固定ロツド１の雄ねじ部に螺着されかつアン
   カープレート７に支持されるのに適合された加
   圧ナツト５と からなることを特徴とする鉱床壁の支持アンカ
   ー。 ２ 雄ねじ部２が、固定ロツド１に直接に設けら
   れてなる特許請求の範囲第１項記載の支持アンカ
   ー。 ３ 雄ねじ部２が、固定ロツド１に被着されかつ
   取り付けられたスリーブ状の雄ねじケーシング３
   に対し成形されてなる特許請求の範囲第１項記載
   の支持アンカー。 ４ 雄ねじケーシング３が、雄ねじ部２を貫通し
   て延在する縦長スロツト３０を備える特許請求の
   範囲第３項記載の支持アンカー。 ５ 雄ねじ基部３４と雄ねじケーシング３の内壁
   部３８との間の雄ねじケーシングの肉厚３５が、
   雄ねじ山頂部３６と前記内壁部３８との間の肉厚
   ３７よりも相当に小さくして螺旋ねじ分離を容易
   化させる特許請求の範囲第４項記載の支持アンカ
   ー。 ６ 加圧ナツト５が、円筒状の雌ねじ１１を円筒
   内側に備え、円筒外側に半径方向ヒダ部２５を凸
   半球状に外面として突出させて固定ロツド１の自
   由上端部から離間した前面側における突状の球状
   の支持フランジ部分１９と合体させ、前記支持フ
   ランジ部分１９は、半径方向スロツト部２０によ
   り互いに分離されてなる特許請求の範囲第１項記
   載の支持アンカー。 ７ 雌ねじ１１の内腔部１７が、破壊可能な薄板
   部９により雌ねじ１１に接続されて構成される蓋
   体１３によつて固定ロツド１の端部外側で封止さ
   れてなる特許請求の範囲第６項記載の支持アンカ
   ー。 ８ 薄板部９が前記蓋体１３を包囲する円周溝部
   １５により成形されてなる特許請求の範囲第７項
   記載の支持アンカー。 ９ 固定ロツド１の軸線方向に傾斜した２つのチ
   ヤンネル５１を固定ロツド１の下端部内側に形成
   し、前記チヤンネル５１は、固定ロツド１の下端
   線と共に切断刃５３を形成して、固定ロツド１を
   挿入するボーリング孔部内に置かれた接着剤袋を
   切断する特許請求の範囲第１項記載の支持アンカ
   ー。