特開 2022-133761 ロックボルト及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022133761

(43)【公開日】2022-09-14

(54)【発明の名称】ロックボルト及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 20/00 20060101AFI20220907BHJP

【ＦＩ】

E21D20/00 F

E21D20/00 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021032638

(22)【出願日】2021-03-02

(71)【出願人】

【識別番号】302060926

【氏名又は名称】株式会社フジタ

(71)【出願人】

【識別番号】592197968

【氏名又は名称】サンライズ工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000129758

【氏名又は名称】株式会社ケー・エフ・シー

(74)【代理人】

【識別番号】100109243

【弁理士】

【氏名又は名称】元井 成幸

(72)【発明者】

【氏名】福田 聡

(72)【発明者】

【氏名】三河内 永康

(72)【発明者】

【氏名】末松 幸人

(72)【発明者】

【氏名】菅原 崇秀

(72)【発明者】

【氏名】石原 淳

(72)【発明者】

【氏名】真壁 雄貴

(57)【要約】

【課題】引抜試験を行う際のナットの取り外しと再度の締め付けの作業を行う必要が無く、簡単に引抜試験を行うことができるロックボルトを提供する。
【解決手段】軸部１１の打設方向における後側に軸部１１より大径の頭部１３が形成され、頭部１３の前端面１６が軸部１１に外挿される支圧プレート２を押圧可能に設けられていると共に、頭部１３の外周に引抜試験用カプラー６の凸条６３と係合可能な凹溝１７が周方向に設けられているロックボルト１。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸部の打設方向における後側に前記軸部より大径の頭部が形成され、
前記頭部の前端面が前記軸部に外挿される支圧プレートを押圧可能に設けられていると共に、
前記頭部の外周に引抜試験用カプラーに形成された凸部と係合可能な凹部が周方向に設けられていることを特徴とするロックボルト。

【請求項2】

前記凹部が前記頭部の外周に周設された凹溝であることを特徴とする請求項１記載のロックボルト。

【請求項3】

前記頭部の後端の周縁がアール形状で形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のロックボルト。

【請求項4】

請求項１～３の何れかに記載のロックボルトの前記軸部に支圧プレートが外挿され、
前記支圧プレートの角部がアール面取りされていることを特徴とするロックボルト構造体。

【請求項5】

請求項３記載のロックボルトの製造方法であって、
前記軸部の外形状と外周サイズを有する棒鋼材の一方の端部に、熱間鍛造で前記軸部より大径の頭部を形成する第１工程と、
前記頭部が形成された棒鋼材を回転させて、前記頭部の外周に凹溝を形成する第２工程とを備えることを特徴とするロックボルトの製造方法。

【請求項6】

請求項１～３の何れかに記載のロックボルトの施工方法であって、
前記ロックボルトの前記軸部に先端側から支圧プレートを外挿する第１工程と、
前記支圧プレートを前記頭部の前端面で地山に押し付けるようにして前記ロックボルトを前記地山に打設する第２工程を備えることを特徴とするロックボルトの施工方法。

【請求項7】

請求項３記載のロックボルトが打設される地山補強構造であって、
角部がアール面取りして形成され且つ前記軸部に外挿された支圧プレートが、前記頭部の前端面と、地山若しくは吹付コンクリートの被打設面との間に介在する状態で、前記ロックボルトが地山に打設され、
後端の周縁がアール形状で形成された前記頭部を直接若しくは間接的に覆うように防水シートが敷設されていることを特徴とする地山補強構造。

【請求項8】

請求項１～３の何れかに記載のロックボルトが地山に打設され、前記軸部に外挿された支圧プレートが、前記頭部の前端面と、地山若しくは吹付コンクリートの被打設面との間に介在する地山補強構造における前記ロックボルトに対する引抜試験方法であって、
打設された状態の前記ロックボルトの前記頭部の外周に形成された凹部に前記引抜試験用カプラーの凸部を係合し、前記引抜試験用カプラーを介して前記ロックボルトとテンションロッドを連結する第１工程と、
前記テンションロッドを介して前記頭部に引抜方向の力を加え、前記ロックボルトの引抜耐力を認識する第２工程を備えることを特徴とする引抜試験方法。

【請求項9】

前記引抜試験用カプラーが、前記ロックボルト側に配置される有底筒部と前記テンションロッド側に配置される雄ねじ部から構成され、
前記有底筒部の内周に前記凹部と係合される前記凸部が形成されており、
前記引抜試験用カプラーを軸方向に分割した一対の半体を合わせるようにして前記引抜試験用カプラーの前記凸部を前記頭部の前記凹部に係合し、
前記一対の半体を合わせて形成された前記雄ねじ部を前記テンションロッドの先端に形成された雌ねじ部に螺入することを特徴とする請求項８記載の引抜試験方法。

【請求項10】

前記引抜試験用カプラーが、軸方向に分割した一対の半体を合わせて形成される筒体と、合わされた前記一対の半体に外嵌されて前記一対の半体を前記筒体の形状に保持する外嵌ケーシングとから構成され、
前記筒体の内周に前記凹部と係合される前記凸部が形成されていると共に、前記筒体のテンションロッド側に縮径部が形成され、
前記一対の半体を合わせるようにして、前記凸部を前記頭部の前記凹部に係合し、且つ前記テンションロッドの先端に形成された大径部を前記縮径部で引抜方向に係止し、
前記一対の半体で形成された前記筒体の形状を保持するように前記テンションロッド側から前記外嵌ケーシングを外嵌合することを特徴とする請求項８記載の引抜試験方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばトンネル空間の支保に用いられるロックボルト及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的なトンネルでは、図１３及び図１４に示すように、トンネルの掘削面１０１に沿って吹付コンクリート１０２が打設され、吹付コンクリート１０２から周囲の地山１０３にロックボルト１０４が放射状に打設される。各ロックボルト１０４は、定着材１０５で地山１０３に定着されると共に、外挿された支圧プレート１０６が吹付コンクリート１０２に密着するように、後端部の雄ねじ１０７にナット１０８が嵌められる。そして、放射状に打設されたロックボルト１０４によってトンネル周囲の地山１０３に構築されたアーチ構造１０９により、トンネル空間１１０が支保される。

【0003】

地山１０３に打設、定着されたロックボルト１０４は、地山１０３が押し出してこようとする力Ｆに対して、ロックボルト１０４に生ずる引張方向の軸力Ｔによって抗することにより、アーチ構造１０９が壊れないように支保する。このようなロックボルト１０４の機能を発現するには、ロックボルト１０４が地山１０３に所要の引抜耐力を有する状態で強固に定着されていることが重要となる。更に、ロックボルト１０４が破断しないことや、支圧プレート１０６が吹付コンクリート１０２に密着するようにロックボルト１０４にナット締めがされていることも必要となる。

【0004】

また、特許文献１では、ロックボルトの後端部に円形の平鋼板からなるプレート固定部材を一体的に接合し、且つロックボルトの軸部に支圧プレートを外挿するロックボルトが提案されている。このロックボルトは、地山の挿入孔に押し込むように施工され、プレート固定部材で支圧プレートを押さえ付けるようにして地盤に設置される。従って、ロックボルトの施工において支圧プレートをナット締めで取り付ける作業を省略することが可能である。更に、特許文献１のロックボルトは、支圧プレートからトンネル内側に突出するプレート固定部材の厚みが僅かであるため、支圧プレートを覆うように敷設される防水シートの破損を防止できるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５－３１４９９３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上述のような地山１０３に打設されたロックボルト１０４では、所要の引抜耐力を有する状態で打設されていることを確認するため、施工管理上の仕様に従って引抜試験が行われる。ナット締め方式のロックボルト１０４に対する引抜試験では、支圧プレート１０６を押圧するナット１０８を取り外し、ロックボルト１０４の後端部の雄ねじ１０７にカップリングを介してテンションバーを接続し、そのテンションバーをセンターホールラムに挿通して油圧ジャッキで載荷することにより、ロックボルトに引張力をかけ、所定の引抜強度まで抜けてこないかの計測を行う。所定の引抜試験まで抜けてこないことを確認した後には、カップリング、テンションバー、センターホールラム、油圧ジャッキで構成される試験装置をロックボルト１０４から取り外し、支圧プレート１０６を押圧するナット１０８をロックボルト１０４の雄ねじ１０７に再度締め付ける。

【0007】

このような引抜試験は、地山１０３に打設した全てのロックボルト１０４からサンプリングした一部のロックボルト１０４に対して行うのが通常であるが、サンプリングしたロックボルト１０４に対して行うにしても、ロックボルト１０４からナット１０８を取り外し、原状復帰のために再度締め付ける作業にはかなりの手間がかかる。また、ロックボルト１０４の後端部の雄ねじ１０７をトンネル内側に突出する構成では、支圧プレート１０６を覆うようにトンネル内側に防水シートを敷設する場合、防水シートが破損する危険性が生ずるか、破損を防止する処理を別途に施す必要が生ずるという別の問題もある。

【0008】

また、特許文献１のロックボルトは、後端部に支圧プレートを押さえつける単純な平鋼板形状のプレート固定部材が一体的に接合されているものであるため、引抜試験を行うこと自体が困難である。また、特許文献１の第２実施形態のように、支圧プレートの角部に地山側に折り曲げた折曲部を形成すると、仮にロックボルトがトンネル内側に飛び出してきた場合に、支圧プレートを覆うように敷設された防水シートに折曲部が引っかかって防水シートが破損する危険性もある。

【0009】

本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、引抜試験を行う際のナットの取り外しと再度の締め付けの作業を行う必要が無く、簡単に引抜試験を行うことができるロックボルト及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、防水シートの破損を防止することができるロックボルト及びその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明のロックボルトは、軸部の打設方向における後側に前記軸部より大径の頭部が形成され、前記頭部の前端面が前記軸部に外挿される支圧プレートを押圧可能に設けられていると共に、前記頭部の外周に引抜試験用カプラーに形成された凸部と係合可能な凹部が周方向に設けられていることを特徴とする。
これによれば、ロックボルトの引抜試験の際には頭部の外周の凹部に引抜試験用カプラーの凸部を係合して行うことが可能となり、ナットの取り外しと再度の締め付けの作業を行う必要が無く、簡単にロックボルトの引抜試験を行うことができる。また、ナット締めの必要なく、地山に押し込むだけで施工することが可能であるから、ロックボルトの打設作業に要する手間を低減することができる。また、ロックボルトの頭部から外向きに突出する部位を形成せずに構成できることから、ロックボルトの頭部を直接若しくは間接的に覆うように敷設される防水シートの破損を防止することができる。

【0011】

本発明のロックボルトは、前記凹部が前記頭部の外周に周設された凹溝であることを特徴とする。
これによれば、ロックボルトの頭部の凹部と引抜試験用カプラーの凸部の周方向における位置決めを行う作業が不要となり、より簡単にロックボルトの引抜試験を行うことができる。

【0012】

本発明のロックボルトは、前記頭部の後端の周縁がアール形状で形成されていることを特徴とする。
これによれば、ロックボルトの頭部の後端の周縁をアール形状することにより、ロックボルトの頭部を直接若しくは間接的に覆うように敷設される防水シートの破損をより確実に防止することができる。なお、頭部の後端の周縁がアール形状である様態には、頭部の後端の周縁がＲ面取り加工によって面取りされた形状や、半球形もしくは弾頭形のような半球形に近い形状が含まれる。

【0013】

本発明のロックボルト構造体は、本発明のロックボルトの前記軸部に支圧プレートが外挿され、前記支圧プレートの角部がアール面取りされていることを特徴とする。
これによれば、支圧プレートの角部がアール面取りして形成されることにより、ロックボルトの頭部と支圧プレートを直接若しくは間接的に覆うように敷設される防水シートの破損をより確実に防止することができる。

【0014】

本発明のロックボルトの製造方法は、本発明のロックボルトを製造する方法であって、前記軸部の外形状と外周サイズを有する棒鋼材の一方の端部に、熱間鍛造で前記軸部より大径の頭部を形成する第１工程と、前記頭部が形成された棒鋼材を回転させて、前記頭部の外周に凹溝を形成する第２工程とを備えることを特徴とする。
これによれば、ロックボルトの頭部を軸部と同一材料から形成することができることに加え、頭部に、軸部から連続した熱間鍛造による鍛流線が形成された、内部組織が均質の材料構造、粘りの増した靭性に富む材料構造とすることができる。従って、高強度、高耐力を全長に亘って発揮するロックボルトを得ることができる。また、熱間鍛造の製造により、迅速且つ安価に本発明のロックボルトを製造することができる。

【0015】

本発明のロックボルトの施工方法は、本発明のロックボルトを施工する方法であって、前記ロックボルトの前記軸部に先端側から支圧プレートを外挿する第１工程と、前記支圧プレートを前記頭部の前端面で地山に押し付けるようにして前記ロックボルトを前記地山に打設する第２工程を備えることを特徴とする。
これによれば、支圧プレートを地山或いは吹付コンクリートに密着させるまでナット締めをする必要が無く、ロックボルトを押し込むように移動するだけでロックボルトを打設することができることから、施工作業を容易化することができる。

【0016】

本発明の地山補強構造は、本発明のロックボルトが打設される地山補強構造であって、角部がアール面取りして形成され且つ前記軸部に外挿された支圧プレートが、前記頭部の前端面と、地山若しくは吹付コンクリートの被打設面との間に介在する状態で、前記ロックボルトが地山に打設され、後端の周縁がアール形状で形成された前記頭部を直接若しくは間接的に覆うように防水シートが敷設されていることを特徴とする。
これによれば、地山補強構造で打設されたロックボルトにおいて、ロックボルトの引抜試験の際には頭部の外周の凹部に引抜試験用カプラーの凸部を係合して行うことが可能となり、ナットの取り外しと再度の締め付けの作業を行う必要が無く、簡単にロックボルトの引抜試験を行うことができる。また、ナット締めの必要なく、地山に押し込むだけで施工することが可能であるから、ロックボルトの打設作業に要する手間を低減することができる。また、ロックボルトの頭部から外向きに突出する部位を形成せずに構成できることから、ロックボルトの頭部を直接若しくは間接的に覆うように敷設される防水シートの破損を防止することができる。更に、支圧プレートの角部のアール面取りと、ロックボルト頭部の周縁のアール形状により、防水シートの破損をより確実に防止することができる。

【0017】

本発明の引抜試験方法は、本発明のロックボルトが地山に打設され、前記軸部に外挿された支圧プレートが、前記頭部の前端面と、地山若しくは吹付コンクリートの被打設面との間に介在する地山補強構造における前記ロックボルトに対する引抜試験方法であって、打設された状態の前記ロックボルトの前記頭部の外周に形成された凹部に前記引抜試験用カプラーの凸部を係合し、前記引抜試験用カプラーを介して前記ロックボルトとテンションロッドを連結する第１工程と、前記テンションロッドを介して前記頭部に引抜方向の力を加え、前記ロックボルトの引抜耐力を認識する第２工程を備えることを特徴とする。
これによれば、地山補強構造で打設されたロックボルトにおいて、ロックボルトの引抜試験の際には頭部の外周の凹部に引抜試験用カプラーの凸部を係合して行うことが可能となり、ナットの取り外しと再度の締め付けの作業を行う必要が無く、簡単にロックボルトの引抜試験を行うことができる。また、引抜試験完了後には、引抜試験用カプラーをロックボルトの頭部から取り外すだけで簡単に原状復帰することができ、ナットの再度の締め付けの作業を不要にすることができる。

【0018】

本発明の引抜試験方法は、前記引抜試験用カプラーが、前記ロックボルト側に配置される有底筒部と前記テンションロッド側に配置される雄ねじ部から構成され、前記有底筒部の内周に前記凹部と係合される前記凸部が形成されており、前記引抜試験用カプラーを軸方向に分割した一対の半体を合わせるようにして前記引抜試験用カプラーの前記凸部を前記頭部の前記凹部に係合し、前記一対の半体を合わせて形成された前記雄ねじ部を前記テンションロッドの先端に形成された雌ねじ部に螺入することを特徴とする。
これによれば、引抜試験用カプラーの雄ねじ部のテンションロッドの雌ねじ部への螺着を利用して、引抜試験用カプラーの凸部とロックボルトの頭部の凹部との係止を行うことができ、安価且つ効率的に引抜試験用カプラーを介したロックボルトとテンションロッドとの連結を行うことができる。

【0019】

本発明の引抜試験方法は、前記引抜試験用カプラーが、軸方向に分割した一対の半体を合わせて形成される筒体と、合わされた前記一対の半体に外嵌されて前記一対の半体を前記筒体の形状に保持する外嵌ケーシングとから構成され、前記筒体の内周に前記凹部と係合される前記凸部が形成されていると共に、前記筒体のテンションロッド側に縮径部が形成され、前記一対の半体を合わせるようにして、前記凸部を前記頭部の前記凹部に係合し、且つ前記テンションロッドの先端に形成された大径部を前記縮径部で引抜方向に係止し、前記一対の半体で形成された前記筒体の形状を保持するように前記テンションロッド側から前記外嵌ケーシングを外嵌合することを特徴とする。
これによれば、外嵌ケーシングを一対の半体に外嵌合するだけで、引抜試験用カプラーの凸部とロックボルトの頭部の凹部との係止と、テンションロッドの大径部の引抜方向への係止を行うことができ、安価且つ効率的に引抜試験用カプラーを介したロックボルトとテンションロッドとの連結を行うことができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明のロックボルトによれば、引抜試験を行う際のナットの取り外しと再度の締め付けの作業を行う必要が無く、簡単に引抜試験を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】（ａ）は本発明による第１実施形態のロックボルトの左側面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその右側面図、（ｄ）はその頭部周辺の拡大正面図。

【図2】（ａ）、（ｂ）は第１実施形態のロックボルトへの引抜試験治具の取り付けを説明する斜視説明図。

【図3】（ａ）は第１実施形態のロックボルトに外挿される支圧プレートの平面図、（ｂ）はその正面図。

【図4】（ａ）～（ｅ）は第１実施形態のロックボルトの製造工程を説明する工程説明図。

【図5】（ａ）～（ｄ）は第１実施形態のロックボルトの施工工程を説明する工程説明図。

【図6】第１実施形態のロックボルトを打設した地山補強構造で構成されるトンネルの模式説明図。

【図7】図６のトンネルの例における第１実施形態のロックボルトの定着メカニズムを説明する説明図。

【図8】第１実施形態のロックボルトを打設した地山補強構造におけるロックボルトに対する引抜試験を説明する一部断面説明図。

【図9】（ａ）は本発明による第２実施形態のロックボルトの左側面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）はその右側面図、（ｄ）はその頭部周辺の拡大正面図。

【図10】（ａ）、（ｂ）は第２実施形態のロックボルトへの別例の引抜試験治具の取り付けを説明する斜視説明図。

【図11】（ａ）～（ｅ）は第２実施形態のロックボルトの製造工程を説明する工程説明図。

【図12】第２実施形態のロックボルトを打設した地山補強構造におけるロックボルトに対する引抜試験を説明する一部断面説明図。

【図13】一般的な構築途中のトンネルの模式説明図。

【図14】一般的なロックボルトの定着メカニズムを説明する説明図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

〔第１実施形態のロックボルト〕
本発明による第１実施形態のロックボルト１は、図１及び図２に示すように、金属材或いは棒鋼材である異形棒鋼から構成され、異形棒鋼の形状である軸部１１の打設方向における先端には略円錐形の剣先部１２が形成されている。軸部１１の打設方向における後側には軸部１１より大径の頭部１３が形成されており、頭部１３は軸部１１の外周から外側に突出する略円柱形で形成され、略円柱形の頭部１３の後端面１４の周縁の角部１５がアール面取りされている。

【0023】

頭部１３は、その先端の前端面１６が軸部１１に外挿される後述の支圧プレート２を押圧可能に設けられており、頭部１３の外径が支圧プレート２に形成された軸部１１の挿通穴２１よりも大径をなすように設けられている。本実施形態における頭部１３の前端面１６は平坦面になっている。また、頭部１３の外周には、後述する引抜試験用カプラー６の凸部と係合可能な凹部が周方向に設けられており、本実施形態では、凹部として頭部１３の外周に凹溝１７が周設されている。

【0024】

更に、本実施形態のロックボルト１では、頭部１３と軸部１１とが一体的に形成されており、例えばＪＩＳ Ｇ３１１２に規定された高張力異形棒鋼を用い、軸部１１の後側に熱間鍛造によって頭部１３が一体的に形成されている。即ち、本実施形態のロックボルト１では、同一の高張力金属材で頭部１３と軸部１１とが一体的に形成されている。

【0025】

また、ロックボルト１の軸部１１に外挿され、ロックボルト１と共にロックボルト構造体を構成する支圧プレート２は、図３の例では、略矩形板状であり、それぞれの角部２２がアール面取りして形成されている。支圧プレート２の平面視略中央には、ロックボルト２の軸部１１が内挿される挿通穴２１が形成されており、挿通穴２１の径は、軸部１１の外径よりも大きく、且つ頭部１３の外径よりも小さくなっている。

【0026】

本実施形態のロックボルト１において、軸部１１の後側に熱間鍛造によって頭部１３が一体的に形成されたロックボルト１を製造する場合、素材として軸部１１の外形状と外周サイズを有す棒状の金属材或いは棒鋼材が用いられ、例えば図４（ａ）に示す異形棒鋼１ｍが用いられる。異形棒鋼１ｍは高張力の異形棒鋼とすると好適であり、ＪＩＳ Ｇ３１１２に規定された高張力異形棒鋼とするとより好適である。

【0027】

この異形棒鋼１ｍを熱間鍛造で加工する際には、例えば図４（ａ）、（ｂ）に示すダイ３１とパンチ３２を用いる。ダイ３１は、上下一対など一対の鍛造型を合わせるようにして構成され、一対の鍛造型を合わせたダイ３１の形状において、異形棒鋼１ｍの外径と略同一の径で形成された挿通穴３１１と、挿通穴３１１と連通して挿通穴３１１と逆側に開口するように形成された型内空間３１２が設けられる。型内空間３１２は略円柱形の頭部１３の外形状とほぼ対応する形状とサイズになっている。パンチ３２は、型内空間３１２の形状とサイズにほぼ対応して形成され、型内空間３１２に開口側から挿入可能になっている。

【0028】

そして、高熱に加熱した異形棒鋼１ｍを挿通穴３１１に挿通された状態でダイ３１の型内空間３１２に配置し、挿通穴３１１と逆側に異形棒鋼１ｍの一方の端部が所定長だけ型内空間３１２から突出した状態で配置する（図４（ａ）参照）。その後、異形棒鋼１ｍを突出側から型内空間３１２にパンチ３２を若干入り込ませ、異形棒鋼１ｍを型内空間３１２で押し潰すようにして熱間鍛造を行い、異形棒鋼１ｍの軸部１１ｍの一方の端部である後側に、軸部１１ｍより大径の略円柱形の頭部１３の原形となる頭部１３ｍ１を一体的に形成する（図４（ｂ）参照）。頭部１３ｍ１の形成後には、パンチ３２を撤退させると共にダイ３１を構成する一対の鍛造型を開いて脱型し、頭部１３ｍ１が形成された異形棒鋼１ｍから必要に応じて不要なバリＢＵを取り除く（図４（ｃ）参照）。

【0029】

その後、旋盤等を用いて頭部１３ｍ１が形成された異形棒鋼１ｍを回転させ、溝入れバイト３３を回転する頭部１３ｍ１の所定位置に押し当てて、頭部１３ｍ１の外周に凹溝１７を形成すると共に、本実施形態においては、Ｒ面取りバイト３４を回転する頭部１３ｍ１の後端隅部に押し当てて、頭部１３ｍ１の後端面の周縁の角部をアール面取りする（図４（ｄ）参照）。そして、異形棒鋼１ｍの先端には略円錐形の剣先部１２を熱間鍛造等で別途形成し、本実施形態のロックボルト１を得る（図４（ｅ）参照）。尚、本実施形態のロックボルト１を熱間鍛造で形成する場合の熱間鍛造は、本発明の趣旨の範囲内で適宜であり、例えば鍛造型を用いない自由鍛造の熱間鍛造とすることも可能である。

【0030】

このように軸部１１の後側に熱間鍛造によって略円柱形の頭部１３が一体的に形成されたロックボルト１の例として、ＪＩＳ Ｇ３１１２に規定された高張力異形棒鋼ＳＤ３４５で呼び径２２ｍｍのＤ２２の異形棒鋼１ｍで構成されるロックボルト１では、引張荷重１３３．５ｋＮの強度となった。これは、ＪＩＳ Ｇ３１１２に規定された高張力異形棒鋼ＳＤ３４５で呼び径２４ｍｍのＤ２５の異形棒鋼で構成される既存のねじ部を有するナット締めロックボルトの規格強度（引張荷重１２２ｋＮ）を上回るものであり、サイズダウンが可能となる。尚、ねじ部を有するロックボルトはねじ部で強度が決まってしまうが、本実施形態のロックボルト１はねじ部が無く、加えて軸部１１と頭部１３を熱間鍛造で一体形成することで、高い引張強度を発揮することが可能となる。

【0031】

次に、本実施形態のロックボルト１の施工工程について説明する。ロックボルト１を施工する際には、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ロックボルト１の軸部１１に打設方向の先端側から挿通穴２１を有する支圧プレート２を外挿する。ロックボルト１の軸部１１を支圧プレート２の挿通穴２１に内挿する工程は適宜の仕方で行うことが可能であり、例えばロックボルト打設装置のガイドセル４１の先端付近に設けられた保持機構で支圧プレート２を保持した状態にすると共に、後述するように、ガイドセル４１に沿ってスライド移動する押し込み式の打設機４２でロックボルト１の後端部を保持し、打設機４２を前進させて、ロックボルト１の軸部１１を保持機構で所定位置に保持された支圧プレート２の挿通穴２１に内挿するようにすると好適である（図５（ａ）～（ｃ）参照）。尚、支圧プレート２はロックボルト１の頭部１３に近づけるように移動せずとも良く、支圧プレート２は軸部１１の先端付近に配置して外挿した状態とする。また、地山５０、或いは地山５０と吹付コンクリート５１には予め穿孔５２を形成し、穿孔５２内にモルタル等の定着材５３を予め注入しておく（図７参照）。

【0032】

そして、図５（ｃ）の太線矢印に示すように、ガイドセル４１に沿ってスライド移動する押し込み式の打設機４２でロックボルト１の後端部を保持し、打設機４２を地山５０に向かって前進させ、定着材５３が注入されている穿孔５２に剣先部１２が形成された先端側からロックボルト１を押し込んでいく。ロックボルト１の押し込みは、頭部１３の前端面１６で支圧プレート２を地山５０に押し付けるまで行い、支圧プレート３が頭部１３の前端面１６と地山５０或いは吹付コンクリート５１の被打設面（地山５０の表面或いは吹付コンクリート５１の表面）との間に介在するようにして、ロックボルト１を地山５０に打設する（図５（ｄ）参照）。この施工工程で構築された地山補強構造では、角部２２がアール面取りして形成され且つ軸部１１に外挿された支圧プレート２が、略円柱形の頭部１３の前端面１６と地山５０或いは吹付コンクリート５１の被打設面との間に介在し、地山５０が押し出してきたときに支圧プレート２が押し出し力を受けることが出来る状態で、ロックボルト１が地山１０に打設される。

【0033】

上記施工工程で構築された地山補強構造を有するトンネルの例を図６及び図７に示す。本例では、トンネルの掘削面５４に沿って吹付コンクリート５１が打設され、吹付コンクリート５１から周囲の地山５０にロックボルト１が放射状に打設されている。各ロックボルト１は、定着材５３で地山５０に定着されると共に、外挿された支圧プレート２が吹付コンクリート５１に密着するように、略円柱形の頭部１３の前端面１６が支圧プレート２に押し付けられている。そして、放射状に打設されたロックボルト１によってトンネル周囲の地山５０に構築されたアーチ構造５５により、トンネル空間５６が支保されている。

【0034】

更に、本例では、ロックボルト１のトンネル内側に突出する、後端面１４の周縁の角部１５がアール面取りされた略円柱形の頭部１３と、角部２２がアール面取りして形成された支圧プレート２とを覆うようにして、不織布等のシート状の緩衝材５７が敷設され、緩衝材５７の内側に積層するように防水シート５８が敷設されている。即ち、後端面１４の周縁の角部１５がアール面取りされた略円柱形の頭部１３と、角部２２がアール面取りして形成された支圧プレート２とを間接的に覆うように防水シート５８が敷設されている。緩衝材５７と防水シート５８の敷設は、例えば緩衝材５７をアンカーや釘等の留め具５７１で吹付コンクリート５１に固定して吹付コンクリート５１の内表面に沿って敷設し、この緩衝材５７の固定により、点在する固定部で緩衝材５７に固定されて緩衝材５７に重ねて設けられている防水シート５８を吹付コンクリート５１の内表面に沿って敷設する。図示の５９は覆工コンクリートである。

【0035】

この防水シート５８が敷設された地山補強構造では、地山５０に設置された支圧プレート２は例えば吹付コンクリート５１の表面から９～１２ｍｍの厚みで突出し、更に、支圧プレート２のトンネル内側の表面から略円柱形の頭部１３が例えば約３０ｍｍの高さで突出し、これらを覆うように緩衝材５７、防水シート５８が敷設されるが、ロックボルト１のトンネル周方向の打設ピッチは１ｍ以上離れているため、図６の模式例よりも実際の緩衝材５７と防水シート５８は凹凸の少ない敷設状態となる。尚、緩衝材５７を敷設せずに、略半球状の頭部１３や支圧プレート２を直接覆うように防水シート５８を敷設する構成とすることも可能である。

【0036】

このように地山５０に打設、定着されたロックボルト１と、支圧プレート２を備えるトンネルの地山補強構造では、地山５０が押し出してこようとする力Ｆを支圧プレート２で支え、ロックボルト１に生ずる引張方向の軸力Ｔによって抗することにより、アーチ構造５５が壊れないように支保する（図７参照）。

【0037】

次に、本実施形態のロックボルト１に対する引抜試験の例について説明する。地山補強構造で打設された状態のロックボルト１に対して引抜試験を行う際には、例えば地山５０の表面に沿って吹付コンクリート５１が打設され、吹付コンクリート５１と地山５０に削孔された穿孔５２にロックボルト１が打設され、穿孔５２内の定着材５３でロックボルト１が定着されていると共に、軸部１１に外挿された支圧プレート２が頭部１３の前端面１６と吹付コンクリート５１の被打設面との間に介在する地盤補強構造において、打設された状態のロックボルト１の頭部１３の外周に形成された凹部に相当する凹溝１７に引抜試験用カプラー６の凸部に相当する凸条６３を係合し、引抜試験用カプラー６を介してロックボルト１とテンションロッド７１を連結する（図８、図２参照）。

【0038】

本例で用いられる引抜試験用カプラー６は、ロックボルト１側に配置される有底筒部６１とテンションロッド７１側に配置される雄ねじ部６２から構成され、有底筒部６１の内周に、ロックボルト頭部１３の凹部に相当する凹溝１７と係合される凸部に相当する凸条６３が形成されている。更に、引抜試験用カプラー６は、軸方向に分割された一対の半体６０・６０を合わせるようにして構成され、一対の半体６０・６０の半割部６０１、６０２、６０３を合わせた状態で、有底筒部６１、雄ねじ部６２、凸条６３がそれぞれ構成される。

【0039】

そして、地山５０に打設されたロックボルト１の頭部１３の位置で一対の半体６０・６０を合わせるようにして引抜試験用カプラー６を形成すると共に、凸条６３を頭部１３の凹溝１７に係合する。更に、一対の半体６０・６０を合わせて形成された引抜試験用カプラー６の雄ねじ部６２をテンションロッド７１の先端に形成された雌ねじ部７１１に相対的に螺入し、一対の半体６０・６０を合わせた引抜試験用カプラー６の形状を雄ねじ部６２と雌ねじ部７１１の螺合で安定して保持すると共に、引抜試験用カプラー６を介してロックボルト１とテンションロッド７１を連結する。

【0040】

図８の例では、ロックボルト１の頭部１３の前端面１６による押し付けで吹付コンクリート５１に当接している支圧プレート２に載置するようにして、略キャップ状の引抜試験用反力台座７２のベースプレート７２１が設けられ、引抜試験用反力台座７２の内部に、ロックボルト１の頭部１３と引抜試験用カプラー６が配置されている。引抜試験用反力台座７２の内部にはテンションロッド７１が貫通穴から挿入され、テンションロッド７１の先端部の雌ねじ部７１１と引抜試験用カプラー６の雄ねじ部６２が螺着されている。

【0041】

地山５０と逆側に引抜試験用反力台座７２から突出するテンションロッド７１の部分には、センターホールジャッキ７３、引抜試験用測定板７４を外挿するように設け、テンションロッド７１に引抜試験用押さえナット７５を螺合して、引抜試験用測定板７４の地山５０と逆側への移動を規制する。

【0042】

そして、センターホールジャッキ７３の伸長方向の加圧により、引抜試験用測定板７４、引抜試験用押さえナット７５を介してテンションロッド７１に引抜力を載荷する。これにより、引抜試験用反力台座７２から反力を得て、テンションロッド７１、引抜試験用カプラー６を介して頭部１３からロックボルト１に引抜方向の力が加えられる。このようにロックボルト１に引抜力を載荷して、載荷荷重からロックボルト１に加えられた軸力を算出すると共に、引抜試験用測定板７４の変位を測定することにより、ロックボルト１の伸びを認識し、ロックボルト１の引抜耐力を認識する。ロックボルト１の伸びの認識による引抜耐力の認識は、例えば相互の対応関係データを記憶部に格納するパーソナルコンピュータ、スマートフォン或いは専用端末等のコンピュータ装置で算出させることにより行い、出力部で出力すると好適である。

【0043】

第１実施形態によれば、ロックボルト１の引抜試験の際には頭部１３の外周の凹部に相当する凹溝１７に引抜試験用カプラー６の凸部に相当する凸条６３を係合して行うことが可能となり、ナットの取り外しと再度の締め付けの作業を行う必要が無く、簡単にロックボルト１の引抜試験を行うことができる。また、ナット締めの必要なく、地山５０に押し込むだけで施工することが可能であるから、ロックボルト１の打設作業に要する手間を低減することができる。また、ロックボルト１の頭部１３から外向きに突出する部位を形成せずに構成できることから、ロックボルト１の頭部１３を直接若しくは間接的に覆うように敷設される防水シート５８の破損を防止することができる。

【0044】

また、ロックボルト１の頭部１３の凹部を凹溝１７とすることにより、ロックボルト１の頭部１３の凹部と引抜試験用カプラー６の凸部の周方向における位置決めを行う作業が不要となり、より簡単にロックボルト１の引抜試験を行うことができる。また、ロックボルト１の略円柱形の頭部１３の角部１５をアール面取りすることにより、ロックボルト１の頭部１３を直接若しくは間接的に覆うように敷設される防水シート５８の破損をより確実に防止することができる。また、支圧プレート２の角部２２をアール面取りして形成することにより、ロックボルト１の頭部１３と支圧プレート２を直接若しくは間接的に覆うように敷設される防水シート５８の破損をより確実に防止することができる。

【0045】

また、ロックボルト１の軸部１１の外形状と外周サイズを有する棒鋼材の一方の端部に、熱間鍛造で軸部１１より大径の頭部１３を形成してロックボルト１を製造する場合には、ロックボルト１の頭部１３を軸部１１と同一材料から形成することができることに加え、頭部１３に、軸部１１から連続した熱間鍛造による鍛流線が形成された、内部組織が均質の材料構造、粘りの増した靭性に富む材料構造とすることができる。従って、高強度、高耐力を全長に亘って発揮するロックボルト１を得ることができる。また、熱間鍛造の製造により、迅速且つ安価にロックボルト１を製造することができる。また、頭部１３ｍ１が形成された異形棒鋼１ｍを回転させ、頭部１３ｍ１の外周に凹溝１７を形成すると共に、頭部１３ｍ１の後端面の周縁の角部をアール面取りする製造工程を用いる場合には、頭部１３ｍ１が形成された異形棒鋼１ｍを回転させる工程において、頭部外周の凹溝１７の形成と、頭部の後端面のアール面取りの双方を行うことができ、製造工程の効率化を図ることができる。

【0046】

また、本実施形態のロックボルト１の施工方法では、支圧プレート２を地山５０或いは吹付コンクリート５１に密着させるまでナット締めをする必要が無く、ロックボルト１を押し込むように移動するだけでロックボルト１を打設することができることから、施工作業を容易化することができる。

【0047】

また、ロックボルト１が地山５０に打設され、軸部１１に外挿された支圧プレート２が、頭部１３の前端面１６と、地山５０若しくは吹付コンクリート５１の被打設面との間に介在する地山補強構造におけるロックボルト１に対する引抜試験では、支圧プレート２に当接する頭部１３の外周の凹溝１７に引抜試験用カプラー６の凸条６３を係合し、テンションロッド７１に引抜試験用カプラー６を螺着するだけで、ナットの取り外しと再度の締め付けの作業を行う必要が無く、簡単にロックボルト１の引抜試験を行うことができる。また、引抜試験完了後には、引抜試験用カプラー６をロックボルト１の頭部１３から取り外すだけで簡単に原状復帰することができ、ナットの再度の締め付けの作業を不要にすることができる。

【0048】

また、一対の半体６０・６０を合わせるようにして引抜試験用カプラー６の凸部６３を頭部１３の凹溝１７に係合し、一対の半体６０・６０を合わせて形成された雄ねじ部６２をテンションロッド７１の先端に形成された雌ねじ部７１１に螺入する構成を引抜試験で用いる場合には、引抜試験用カプラー６の雄ねじ部６２のテンションロッド７１の雌ねじ部７１１への螺着を利用して、引抜試験用カプラー６の凸条６３とロックボルト１の頭部１３の凹溝１７との係止を行うことができ、安価且つ効率的に引抜試験用カプラー６を介したロックボルト１とテンションロッド７１との連結を行うことができる。

【0049】

〔第２実施形態のロックボルト〕
本発明による第２実施形態のロックボルト１ａは、図９及び図１０に示すように、第１実施形態と同様、金属材或いは棒鋼材である異形棒鋼から構成され、異形棒鋼の形状である軸部１１ａの打設方向における先端には略円錐形の剣先部１２ａが形成されている。軸部１１ａの打設方向における後側には軸部１１ａより大径の頭部１３ａが形成されており、頭部１３ａは軸部１１ａの外周から外側に突出する短尺の略弾頭形で形成され、頭部１３ａの後端１４ａの周縁のアール形状になっている。

【0050】

頭部１３ａは、その先端の前端面１６ａが軸部１１ａに外挿される第１実施形態と同様の支圧プレート２を押圧可能に設けられており、頭部１３ａの外径が支圧プレート２に形成された軸部１１ａの挿通穴２１よりも大径をなすように設けられている。第２実施形態における頭部１３ａの前端面１６ａも平坦面になっている。また、頭部１３ａの外周には、後述する引抜試験用カプラー６ａの凸部と係合可能な凹部が周方向に設けられており、第２実施形態でも、凹部として頭部１３ａの外周に凹溝１７ａが周設されている。

【0051】

更に、第２実施形態のロックボルト１ａでも、頭部１３ａと軸部１１ａとが一体的に形成されており、例えばＪＩＳ Ｇ３１１２に規定された高張力異形棒鋼を用い、軸部１１ａの後側に熱間鍛造によって頭部１３ａが一体的に形成されている。即ち、第２実施形態のロックボルト１ａでも、同一の高張力金属材で頭部１３ａと軸部１１ａとが一体的に形成されている。このような第２実施形態のロックボルト１ａは、基本的に、支圧プレート２と共に第１実施形態と同様のロックボルト構造体を構成すること、第１実施形態と同様の施工工程で施工すること、第１実施形態と同様の地山補強構造を形成することが可能である。

【0052】

また、第２実施形態のロックボルト１ａにおいて、軸部１１ａの後側に熱間鍛造によって頭部１３ａが一体的に形成されたロックボルト１ａを製造する場合にも、素材として軸部１１ａの外形状と外周サイズを有す棒状の金属材或いは棒鋼材が用いられ、例えば図１１（ａ）に示す異形棒鋼１ｎが用いられる。異形棒鋼１ｎは高張力の異形棒鋼とすると好適であり、ＪＩＳ Ｇ３１１２に規定された高張力異形棒鋼とするとより好適である。

【0053】

この異形棒鋼１ｎを熱間鍛造で加工する際には、高熱に加熱した異形棒鋼１ｎを径方向に開いたり閉じたりすることができるチャック３１ａ、３２ａの間を通してストッパー３５ａに当たる位置まで挿入し、チャック３１ａ、３２ａに対して挿入側と逆側に異形棒鋼１ｎの一方の端部を所定長Ｌ１だけ突出させた状態に配置し、チャック３１ａ、３２ａで強固に挟み込む（図１１（ａ）参照）。この異形棒鋼１ｎの突出長Ｌ１は、熱間鍛造によって異形棒鋼１ｎから頭部１３ａの形状を成型するために毎加工ごとに同じ突出長となるように設計されている。

【0054】

こうして異形棒鋼１ｎのチャック３１ａ、３２ａからの突出長Ｌ１を規定したところで、ストッパー３５ａを異形棒鋼１ｎの軸線上から横に退避させ、その後、第１の型３４ａを異形棒鋼１ｎを強固に挟持した状態のチャック３１ａ、３２ａに当接させるように異形棒鋼１ｎの突出部に押し当てて熱間鍛造を行い、第１段階の頭部１３ｎ１を形成する。第１の型３４ａの内部には異形棒鋼１ｎの端部を頭部１３ａ形状にする為の中間形状の型内空間３３ａが閉塞空間として形成されており、所定長さＬ１分の異形棒鋼１ｎが型内空間３３ａに押し込められるようにして中間形状の頭部１３ｎ１が形成される（図１１（ｂ）参照）。頭部１３ｎ１の形成後には、第１の型３４ａを撤退させる。

【0055】

次に、チャック３１ａ、３２ａで異形棒鋼１ｎを強固に挟み込んだ状態のまま、異形棒鋼１ｎの軸線上に、内部に略短尺弾頭形の頭部１３ａに相当する形状の型内空間３７ａが設けられた第２の型３８ａを配置し、第２の型３８ａがチャック３１ａ、３２ａに当接する状態となるまで高熱に加熱した異形棒鋼１ｎの頭部１３ｎ１に押し込んで熱間鍛造を行い、異形棒鋼１ｎの軸部１１ｎの後側に略短尺弾頭形の頭部１３ａと同一の外形とサイズを有する頭部１３ｎ２を一体的に形成する（図１１（ｃ）、（ｄ）参照）。

【0056】

頭部１３ｎ２の形成後には、第２の型３８ａを撤退させると共にチャック３１ａ、３２ａを開いて脱型し、頭部１３ｎ２が形成された異形棒鋼１ｎから必要に応じて不要なバリを取り除く。その後、旋盤等を用いて頭部１３ｎ２が形成された異形棒鋼１ｎを回転させ、溝入れバイトを回転する頭部１３ｎ２の所定位置に押し当てて、頭部１３ｎ２の外周に凹溝１７ａを形成する（図１１（ｄ）、（ｅ）参照）。そして、異形棒鋼１ｎの先端には略円錐形の剣先部１２ａを熱間鍛造等で別途形成し、本実施形態のロックボルト１ａを得る。尚、第２実施形態のロックボルト１ａを熱間鍛造で形成する場合の熱間鍛造も、本発明の趣旨の範囲内で適宜であり、例えば鍛造型を用いない自由鍛造の熱間鍛造とすることも可能である。

【0057】

このように軸部１１ａの後側に熱間鍛造によって略短尺弾頭形の頭部１３ａが一体的に形成されたロックボルト１ａの例として、ＪＩＳ Ｇ３１１２に規定された高張力異形棒鋼ＳＤ３４５で呼び径２２ｍｍのＤ２２の異形棒鋼１ｎで構成されるロックボルト１ａでは、引張荷重１３３．５ｋＮの強度となった。これは、ＪＩＳ Ｇ３１１２に規定された高張力異形棒鋼ＳＤ３４５で呼び径２４ｍｍのＤ２５の異形棒鋼で構成される既存のねじ部を有するナット締めロックボルトの規格強度（引張荷重１２２ｋＮ）を上回るものであり、サイズダウンが可能となる。尚、第２実施形態のロックボルト１ａもねじ部が無く、加えて軸部１１ａと頭部１３ａを熱間鍛造で一体形成することで、高い引張強度を発揮することが可能となる。

【0058】

次に、第２実施形態のロックボルト１ａに対する引抜試験の例について説明する。地山補強構造で打設された状態のロックボルト１ａに対して引抜試験を行う際には、例えば地山５０の表面に沿って吹付コンクリート５１が打設され、吹付コンクリート５１と地山５０に削孔された穿孔５２にロックボルト１ａが打設され、穿孔５２内の定着材５３でロックボルト１ａが定着されていると共に、軸部１１ａに外挿された支圧プレート２が頭部１３ａの前端面１６ａと吹付コンクリート５１の被打設面との間に介在する地盤補強構造において、打設された状態のロックボルト１ａの頭部１３ａの外周に形成された凹部に相当する凹溝１７ａに引抜試験用カプラー６ａの凸部に相当する凸条６４ａを係合し、引抜試験用カプラー６ａを介してロックボルト１ａとテンションロッド７１ａを連結する（図１２、図１０参照）。

【0059】

本例で用いられる引抜試験用カプラー６ａは、軸方向に分割した一対の半体６２ａ・６２ａを合わせて形成される筒体６１ａと、合わされた一対の半体６２ａ・６２ａに外嵌されて一対の半体６２ａ・６２ａを筒体６１ａの形状に保持する外嵌ケーシング６３ａとから構成されている。筒体６１ａの内周には、ロックボルト頭部１３ａの凹部に相当する凹溝１７ａと係合される凸部に相当する凸条６４ａが形成され、図示例では筒体６１ａの先端部に凸条６４ａが形成されている。筒体６１ａのテンションロッド７１ａ側には縮径部６５ａが形成され、縮径部６５ａにテンションロッド７１ａの軸部７１１ａを挿通可能になっている。また、外嵌ケーシング６３ａは略有底円筒状で形成され、後端にはテンションロッド７１ａの軸部７１１ａを挿通可能な挿通穴６３１ａが設けられている。

【0060】

そして、地山５０に打設されたロックボルト１ａの頭部１３ａの位置で一対の半体６２ａ・６２ａを合わせるようにして引抜試験用カプラー６ａを形成すると共に、凸条６４ａを頭部１３ａの凹溝１７ａに係合する。同時に、テンションロッド７１ａの軸部７１１ａを縮径部６５ａに挿通すると共に、テンションロッド７１ａの先端に形成された軸部７１１ａよりも大径の大径部７１２ａを筒体６１ａに内装し、テンションロッド７１ａの大径部７１２ａを縮径部６５ａで引抜方向に係止する。更に、地山５０側に開放するようにテンションロッド７１ａの軸部７１１ａに外挿された外嵌ケーシング６３ａを、テンションロッド７１ａ側からスライドして筒体６１ａに外嵌合し、一対の半体６２ａ・６２ａで形成された筒体６１ａの形状を保持する。これにより、一対の半体６２ａ・６２ａ或いは筒体６１ａと外嵌ケーシング６３ａで構成される引抜試験用カプラー６ａを介してロックボルト１ａとテンションロッド７１ａが連結される。

【0061】

図１２の例では、ロックボルト１ａの頭部１３ａの前端面１６ａによる押し付けで吹付コンクリート５１に当接している支圧プレート２に載置するようにして、略キャップ状の引抜試験用反力台座７２のベースプレート７２１が設けられ、引抜試験用反力台座７２の内部に、ロックボルト１ａの頭部１３ａと引抜試験用カプラー６ａが配置されている。引抜試験用反力台座７２の内部にはテンションロッド７１ａの軸部７１１ａが貫通穴から挿入されている。

【0062】

そして、第１実施形態の例と同様に、センターホールジャッキ７３の伸長方向の加圧により、引抜試験用測定板７４、引抜試験用押さえナット７５を介してテンションロッド７１ａに引抜力を載荷し、ロックボルト１ａの引抜耐力を認識する。

【0063】

第２実施形態によれば、第１実施形態と対応する構成から対応する効果を得ることができる。また、ロックボルト１ａの頭部１３ａの後端１４ａの周縁をアール形状することにより、ロックボルト１ａの頭部１３ａを直接若しくは間接的に覆うように敷設される防水シートの破損をより確実に防止することができる。また、引抜試験用カプラー６ａにより、外嵌ケーシング６３ａを一対の半体６２ａ・６２ａに外嵌合するだけで、引抜試験用カプラー６ａの凸条６４ａとロックボルト１ａの頭部１３ａの凹溝１７ａとの係止と、テンションロッド７１ａの大径部７１２ａの引抜方向への係止を行うことができ、安価且つ効率的にロックボルト１ａとテンションロッド７１ａとの連結を行うことができる。

【0064】

〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記内容や変形例も含まれる。

【0065】

例えば本発明のロックボルトにおいて、頭部の外周に周方向に設けられた引抜試験用カプラーの凸部と係合可能な凹部は上記実施形態のロックボルト１、１ａの凹溝１７、１７ａ以外にも適宜であり、例えばロックボルト頭部の外周に周方向に点設した複数の凹部とすることも可能であり、この場合には、引抜試験用カプラーの凸部も周方向に点在するように形成し、それぞれの点在する凹部と点在する凸部が係合する構成とするとよい。また、凹溝１７、１７ａに、引抜試験用カプラーの点在する凸部が係合する構成とすることも可能である。

【0066】

また、本発明のロックボルトは、上記実施形態のように頭部１３、１３ａを軸部１１、１１ａに熱間鍛造で一体的に形成した構成とすると好適であるが、軸部１１、１１ａの後側に別材料の頭部１３、１３ａを摩擦圧接して形成したロックボルト１、１ａとしても良好である。また、これら以外の製造方法で形成したものも本発明の趣旨の範囲内で本発明のロックボルトに含まれ、例えば軸部１１、１１ａと同一形状で同一サイズの棒鋼材の一方の端面に略円柱形の頭部１３若しくは略短尺弾頭形の頭部１３ａが溶接された構成のロックボルト、又は、略円柱形の頭部１３若しくは略短尺弾頭形の頭部１３ａを軸部１１、１１ａに冷間鍛造など熱間鍛造以外で一体的に形成された構成のロックボルトとすることも可能である。

【0067】

また、上記実施形態のロックボルト１、１ａの施工において、略円柱形の頭部１３若しくは略短尺弾頭形の頭部１３ａの前端面１６、１６ａで支圧プレート２を押圧するロックボルト１、１ａの打設は、打設機４２等でロックボルト１、１ａを自動的に押し込んで打設するようにすると良好であるが、ロックボルト１、１ａを人力で押し込んで打設、施工することも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0068】

本発明は、例えばトンネルで打設するロックボルト、斜面に打設するロックボルト等に利用することができる。

【符号の説明】

【0069】

１…ロックボルト １１…軸部 １２…剣先部 １３…頭部 １４…後端面 １５…角部 １６…前端面 １７…凹溝 １ａ…ロックボルト １１ａ…軸部 １２ａ…剣先部 １３ａ…頭部 １４ａ…後端 １６ａ…前端面 １７ａ…凹溝 １ｍ…異形棒鋼 １１ｍ…軸部 １３ｍ１…頭部 １ｎ…異形棒鋼 １１ｎ…軸部 １３ｎ１、１３ｎ２…頭部 ２…支圧プレート ２１…挿通穴 ２２…角部 ３１…ダイ ３１１…挿通穴 ３１２…型内空間 ３２…パンチ ３３…溝入れバイト ３４…Ｒ面取りバイト ３１ａ、３２ａ…チャック ３３ａ…型内空間 ３４ａ…第１の型 ３５ａ…ストッパー ３７ａ…型内空間 ３８ａ…第２の型 ４１…ガイドセル ４２…打設機 ５０…地山 ５１…吹付コンクリート ５２…穿孔 ５３…定着材 ５４…掘削面 ５５…アーチ構造 ５６…トンネル空間 ５７…緩衝材 ５７１…留め具 ５８…防水シート ５９…覆工コンクリート ６…引抜試験用カプラー ６０…半体 ６１…有底筒部 ６２…雄ねじ部 ６３…凸条 ６０１、６０２、６０３…半割部 ６ａ…引抜試験用カプラー ６１ａ…筒体 ６２ａ…半体 ６３ａ…外嵌ケーシング ６３１ａ…挿通穴 ６４ａ…凸条 ６５ａ…縮径部 ７１…テンションロッド ７１１…雌ねじ部 ７１ａ…テンションロッド ７１１ａ…軸部 ７１２ａ…大径部 ７２…引抜試験用反力台座 ７２１…ベースプレート ７３…センターホールジャッキ ７４…引抜試験用測定板 ７５…引抜試験用押さえナット ＢＵ…バリ Ｌ１…突出長 Ｔ…軸力 Ｆ…地山が押し出してこようとする力 １０１…掘削面 １０２…吹付コンクリート １０３…地山 １０４…ロックボルト １０５…定着材 １０６…支圧プレート １０７…雄ねじ １０８…ナット １０９…アーチ構造 １１０…トンネル空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】