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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-08
(45)【発行日】2024-03-18
(54)【発明の名称】ワンタッチ固定式ロックボルト
(51)【国際特許分類】
E21D 20/00 20060101AFI20240311BHJP
【ＦＩ】
E21D20/00 F
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020207469
(22)【出願日】2020-12-15
(65)【公開番号】P2022094529
(43)【公開日】2022-06-27
【審査請求日】2023-07-14
(73)【特許権者】
【識別番号】302060926
【氏名又は名称】株式会社フジタ
(74)【代理人】
【識別番号】100089875
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 茂
(72)【発明者】
【氏名】三河内 永康
(72)【発明者】
【氏名】末松 幸人
【審査官】五十幡 直子
(56)【参考文献】
【文献】実開昭５８－０９４７９８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１２－０３６９３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０２－０９１２７８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特公昭４８－０２５４５６（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開２０１７－１１９９６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６４－００１９００（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ２１Ｄ ２０／００
Ｆ１６Ｂ ２１／００－２１／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワンタッチ固定式ロックボルトであって、前記ワンタッチ固定式ロックボルトは、ロックボルト本体と、ロック部材とを備え、
前記ロックボルト本体の長手方向の一方の端部である基部の外周面に、前記外周面の径方向外方に開放状で前記ロックボルト本体の長手方向と直交する方向に貫通して延在する底面とこの底面の両側から起立する一対の側面とを有しそれら一対の側面間は均一幅となっている係止溝が設けられ、
前記係止溝を通り前記ロックボルト本体の長手方向と直交する平面上の前記ロックボルト本体の部分は、前記係止溝が形成されていない前記ロックボルト本体の他の部分に比べて断面積が小さい断面縮小部となっており、
前記ロック部材は、前記一対の側面間に前記ロックボルト本体の長手方向においてがたつかず移動不能に挿入される均一の厚さを有しその厚さ方向の両面が平行する弾性材料からなる単一の平板状部材から構成され、
前記ロック部材は、互いに対向しつつ延在し前記厚さ方向と直交する方向で互いに離れる方向に弾性変形可能な第１脚部と第２脚部とを有し、
前記断面縮小部に係合可能で前記断面縮小部に係合した状態で前記ロックボルト本体の長手方向およびこの長手方向と直交する方向における前記ロック部材の移動を阻止する係合部が前記第１脚部と前記第２脚部とにわたって設けられ、
さらに、前記第１の脚部と前記第２の脚部に前記係合部を前記断面縮小部に案内する案内部が設けられている、
ことを特徴とするワンタッチ固定式ロックボルト。
【請求項2】
前記ロック部材は、前記第１脚部と前記第２の脚部とを接続する接続部を有し、前記係合部は、前記第１脚部と前記第２脚部と前記接続部とにわたって設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載のワンタッチ固定式ロックボルト。
【請求項3】
前記係合部を挟んで前記接続部と反対に位置する前記第１脚部の部分と前記第２の脚部の部分は、それら脚部の先部となっており、前記第１の脚部の前記先部と前記第２の脚部の前記先部の互いに向かい合う部分に、前記係合部から離れるにつれてそれらの間隔を次第に大きくするテーパ部が設けられ、
前記案内部は前記第１の脚部と前記第２の脚部の前記テーパ部で構成されている、
ことを特徴とする請求項２記載のワンタッチ固定式ロックボルト。
【請求項4】
前記係止溝は、前記ロックボルト本体の直径上で互いに対向する２箇所に設けられている、ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項記載のワンタッチ固定式ロックボルト。
【請求項5】
前記係止溝は、前記ロックボルト本体の前記基部の長手方向に間隔をおいて複数設けられている、ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項記載のワンタッチ固定式ロックボルト。
【請求項6】
前記ワンタッチ固定式ロックボルトはトンネル工事の支保工に用いられるロックボルトであり、地山内面に吹付けられたコンクリートの上から前記地山内面に削孔され定着材が注入された複数の孔に前記ロックボルト本体が前記基部と反対に位置する先部から挿入され、
前記ロックボルト本体の前記基部寄りの外周面の箇所に、前記コンクリートの表面に対して前記ロックボルト本体をどこまで挿入するかの目印が設けられている、
ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項記載のワンタッチ固定式ロックボルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はトンネル工事の支保工などに用いられて好適なワンタッチ固定式ロックボルトに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、ＮＡＴＭ工法で掘削される山岳トンネルでは、図９（Ａ）に示すように、地山が掘削されることで形成された地山内面５０にコンクリートＣ１が吹き付けられる。
その後、トンネルの周方向および長手方向に間隔をおいた複数箇所において、硬化状態のコンクリートＣ１の上から地山内面５０に孔５２が削孔され、各孔５２にモルタルなどの定着材が注入される。
そして、各孔５２にロックボルト５４が挿入され、コンクリートＣ１から突出するロックボルト５４の基部が、角型プレートや丸型プレートなどからなる鋼板製のベアリングプレート５６の取り付け孔５６０２に挿通され、このベアリングプレート５６をコンクリートＣ１の表面に当て付け、ロックボルト５４の基部の雄ねじにナット５８を螺合し、ナット５８を締結してベアリングプレート５６をコンクリートＣ１の表面に押し付けることで各ロックボルト５４の設置作業が終了し、岩盤の固定作業がなされている。
その後、図９（Ｂ）に示すように、必要に応じて地山の水がトンネル内に侵入しないようにコンクリートＣ１の表面に防水シートが敷設され、この防水シートに対向させてコンクリート打設型枠が配置され、防水シートとコンクリート打設型枠の型枠面との間にコンクリートＣ２が打設されて覆工コンクリートが行なわれる。
その後、トンネルの周方向および長手方向に間隔をおいた複数箇所において、硬化状態のコンクリートＣ１の上から地山内面５０に孔５２が削孔され、各孔５２にモルタルなどの定着材が注入される。
そして、各孔５２にロックボルト５４が挿入され、コンクリートＣ１から突出するロックボルト５４の基部が、角型プレートや丸型プレートなどからなる鋼板製のベアリングプレート５６の取り付け孔５６０２に挿通され、このベアリングプレート５６をコンクリートＣ１の表面に当て付け、ロックボルト５４の基部の雄ねじにナット５８を螺合し、ナット５８を締結してベアリングプレート５６をコンクリートＣ１の表面に押し付けることで各ロックボルト５４の設置作業が終了し、岩盤の固定作業がなされている。
その後、図９（Ｂ）に示すように、必要に応じて地山の水がトンネル内に侵入しないようにコンクリートＣ１の表面に防水シートが敷設され、この防水シートに対向させてコンクリート打設型枠が配置され、防水シートとコンクリート打設型枠の型枠面との間にコンクリートＣ２が打設されて覆工コンクリートが行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１９－１６７７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従ってトンネル工事の支保工のうちロックボルト工では、ロックボルト５４の基部の雄ねじにナット５８を螺合し、ナット５８を回転させてベアリングプレート５６をコンクリートＣ１の表面に押し付ける作業は、作業員が足場に乗って行なうことから無理な姿勢となる場合が多く、手間取る作業となっている。
さらに、ナット５８を回転させる作業であるため時間が掛り、コンクリートＣ１が吹き付けられた岩盤付近に長時間いなければならないため、危険性を伴う作業となっている。
特に、トンネル断面が大きく、トンネルの長さが大きくなると、ロックボルト５４の本数は数千、数万本の単位となり、ナット５８の締結作業に多くの時間を要し、危険性も増大し、トンネル工事の施工期間を短縮化し、コストダウンを図る観点から何らかの改善が望まれていた。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、ナットの締結作業を省略し、簡単に確実にベアリングプレートをコンクリートの表面に押し付けることができ、危険性を減少する上で有利となり、トンネル工事の施工期間を短縮し、コストダウンを図る上で有利で、トンネル工事の支保工などに用いられて好適なワンタッチ固定式ロックボルトを提供することにある。
さらに、ナット５８を回転させる作業であるため時間が掛り、コンクリートＣ１が吹き付けられた岩盤付近に長時間いなければならないため、危険性を伴う作業となっている。
特に、トンネル断面が大きく、トンネルの長さが大きくなると、ロックボルト５４の本数は数千、数万本の単位となり、ナット５８の締結作業に多くの時間を要し、危険性も増大し、トンネル工事の施工期間を短縮化し、コストダウンを図る観点から何らかの改善が望まれていた。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、ナットの締結作業を省略し、簡単に確実にベアリングプレートをコンクリートの表面に押し付けることができ、危険性を減少する上で有利となり、トンネル工事の施工期間を短縮し、コストダウンを図る上で有利で、トンネル工事の支保工などに用いられて好適なワンタッチ固定式ロックボルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述の目的を達成するため、本発明はワンタッチ固定式ロックボルトであって、前記ワンタッチ固定式ロックボルトは、ロックボルト本体と、ロック部材とを備え、前記ロックボルト本体の長手方向の一方の端部である基部の外周面に、前記外周面の径方向外方に開放状で前記ロックボルト本体の長手方向と直交する方向に貫通して延在する係止溝が設けられ、前記係止溝を通り前記ロックボルト本体の長手方向と直交する平面上の前記ロックボルト本体の部分は、前記係止溝が形成されていない前記ロックボルト本体の他の部分に比べて断面積が小さい断面縮小部となっており、前記ロック部材は、互いに対向しつつ延在し互いに離れる方向に弾性変形可能な第１脚部と第２脚部とを有し、前記断面縮小部に係合可能で前記断面縮小部に係合した状態で前記ロックボルト本体の長手方向およびこの長手方向と直交する方向における前記ロック部材の移動を阻止する係合部が前記第１脚部と前記第２脚部とにわたって設けられ、さらに、前記第１の脚部と前記第２の脚部に前記係合部を前記断面縮小部に案内する案内部が設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ロック部材は、前記第１脚部と前記第２の脚部とを接続する接続部を有し、前記係合部は、前記第１脚部と前記第２脚部と前記接続部とにわたって設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記係合部を挟んで前記接続部と反対に位置する前記第１脚部の部分と前記第２の脚部の部分は、それら脚部の先部となっており、前記第１の脚部の前記先部と前記第２の脚部の前記先部の互いに向かい合う部分に、前記係合部から離れるにつれてそれらの間隔を次第に大きくするテーパ部が設けられ、前記案内部は前記第１の脚部と前記第２の脚部の前記テーパ部で構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記係止溝は、前記ロックボルト本体の直径上で互いに対向する２箇所に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記係止溝は、前記ロックボルト本体の前記基部の長手方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ワンタッチ固定式ロックボルトはトンネル工事の支保工に用いられるロックボルトであり、地山内面に吹付けられたコンクリートの上から前記地山内面に削孔され定着材が注入された複数の孔に前記ロックボルト本体が前記基部と反対に位置する先部から挿入され、前記ロックボルト本体の前記基部寄りの外周面の箇所に、前記コンクリートの表面に対して前記ロックボルト本体をどこまで挿入するかの目印が設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ロック部材は、前記第１脚部と前記第２の脚部とを接続する接続部を有し、前記係合部は、前記第１脚部と前記第２脚部と前記接続部とにわたって設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記係合部を挟んで前記接続部と反対に位置する前記第１脚部の部分と前記第２の脚部の部分は、それら脚部の先部となっており、前記第１の脚部の前記先部と前記第２の脚部の前記先部の互いに向かい合う部分に、前記係合部から離れるにつれてそれらの間隔を次第に大きくするテーパ部が設けられ、前記案内部は前記第１の脚部と前記第２の脚部の前記テーパ部で構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記係止溝は、前記ロックボルト本体の直径上で互いに対向する２箇所に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記係止溝は、前記ロックボルト本体の前記基部の長手方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ワンタッチ固定式ロックボルトはトンネル工事の支保工に用いられるロックボルトであり、地山内面に吹付けられたコンクリートの上から前記地山内面に削孔され定着材が注入された複数の孔に前記ロックボルト本体が前記基部と反対に位置する先部から挿入され、前記ロックボルト本体の前記基部寄りの外周面の箇所に、前記コンクリートの表面に対して前記ロックボルト本体をどこまで挿入するかの目印が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明のワンタッチ固定式ロックボルトによれば、単にロック部材をロックボルト本体の断面縮小部に係合させるというワンタッチ作業で済むため、従来のロックボルトの基部の雄ねじにナットを螺合し、ナットを回転していく手間取る作業に比べて短時間でベアリングプレートをコンクリートの表面に押し付ける作業を行なえ、ロックボルトの設置作業の効率化を図る上で有利となる。
また、ロックボルトの設置作業を短時間で行なうことができることから、コンクリートが吹き付けられた岩盤付近に短時間いれば足り、危険性を減少する上で有利となる。
また、短時間で地山を支保できるため、地山を早期に安定させる上で有利となる。
特に、本発明のワンタッチ固定式ロックボルトを用いれば、トンネル断面が大きく、トンネルの長さが大きくなり、ロックボルトの本数が数千、数万本の単位となった場合でも、ロックボルトの設置作業に要する時間を大幅に短縮でき、トンネル工事の施工期間を短縮化し、コストダウンを図る上で有利となる。
また、係合部を、第１脚部と第２脚部と接続部とにわたって設けると、第１の脚部と第２の脚部との長さを短くでき、ロック部材のコンパクト化を図り、ロック部材の取り扱い性を向上し、ロックボルトの設置作業の効率化を図る上で有利となる。
また、案内部を第１の脚部と第２の脚部のテーパ部で構成すると、断面縮小部への係合部の係合時、第１の脚部と第２の脚部とが次第に均等に開いていくため、断面縮小部への係合部の係合を円滑に行なえ、ロックボルトの設置作業の効率化を図る上で有利となる。
また、係止溝を、ロックボルト本体の基部の長手方向に間隔をおいて複数設けると、１本のロックボルト本体を、地山に削孔される深さの異なる孔に共通して利用でき、コストダウンを図る上で有利となる。
また、コンクリートの表面に対してロックボルト本体をどこまで挿入するかの目印を設けると、地山内面に削孔した孔へのロックボルト本体の挿入を簡単に迅速に行なえ、また、ロック部材のロックボルト本体への固定を確実に行なう上で有利となる。
また、ロックボルトの設置作業を短時間で行なうことができることから、コンクリートが吹き付けられた岩盤付近に短時間いれば足り、危険性を減少する上で有利となる。
また、短時間で地山を支保できるため、地山を早期に安定させる上で有利となる。
特に、本発明のワンタッチ固定式ロックボルトを用いれば、トンネル断面が大きく、トンネルの長さが大きくなり、ロックボルトの本数が数千、数万本の単位となった場合でも、ロックボルトの設置作業に要する時間を大幅に短縮でき、トンネル工事の施工期間を短縮化し、コストダウンを図る上で有利となる。
また、係合部を、第１脚部と第２脚部と接続部とにわたって設けると、第１の脚部と第２の脚部との長さを短くでき、ロック部材のコンパクト化を図り、ロック部材の取り扱い性を向上し、ロックボルトの設置作業の効率化を図る上で有利となる。
また、案内部を第１の脚部と第２の脚部のテーパ部で構成すると、断面縮小部への係合部の係合時、第１の脚部と第２の脚部とが次第に均等に開いていくため、断面縮小部への係合部の係合を円滑に行なえ、ロックボルトの設置作業の効率化を図る上で有利となる。
また、係止溝を、ロックボルト本体の基部の長手方向に間隔をおいて複数設けると、１本のロックボルト本体を、地山に削孔される深さの異なる孔に共通して利用でき、コストダウンを図る上で有利となる。
また、コンクリートの表面に対してロックボルト本体をどこまで挿入するかの目印を設けると、地山内面に削孔した孔へのロックボルト本体の挿入を簡単に迅速に行なえ、また、ロック部材のロックボルト本体への固定を確実に行なう上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】（Ａ）はロックボルト本体の基部の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ―Ｂ断面図である。
【図2】（Ａ）はロック部材の側面図、（Ｂ）は同正面図である。
【図3】（Ａ）はベアリングプレートの取り付け孔に、コンクリートの表面から突出するロックボルトの基部を挿入し、ベアリングプレートをコンクリートの表面に押し付けた状態の断面図、（Ｂ）は（Ａ）の状態から係止溝にロック部材を係合した状態の図である。
【図5】本発明のワンタッチ固定式ロックボルトを用いた支保工の説明図である。
【図6】変形例のワンタッチ固定式ロックボルトを構成するロックボルト本体の説明図で、（Ａ）はロックボルト本体の基部の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ―Ｂ断面図である。
【図7】変形例のワンタッチ固定式ロックボルトを構成するロック部材の説明図で、（Ａ）はロック部材の側面図、（Ｂ）は同正面図である。
【図8】変形例のワンタッチ固定式ロックボルトを構成するロックボルト本体の基部の正面図である。
【図9】従来工法の説明図で（Ａ）は支保工の説明図、（Ｂ）は覆工コンクリートの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、従来の箇所、部材に同一の符号を付し、その説明を省略する。
図５に示すように、ワンタッチ固定式ロックボルト１０は、コンクリートＣ１の上から地山内面５０に削孔された孔５２に挿入されるロックボルト本体１２と、ロック部材１４とを備えている。
なお、従来の箇所、部材に同一の符号を付し、その説明を省略する。
図５に示すように、ワンタッチ固定式ロックボルト１０は、コンクリートＣ１の上から地山内面５０に削孔された孔５２に挿入されるロックボルト本体１２と、ロック部材１４とを備えている。
【0009】
なお、図５に示すように、削孔された孔５２に挿入されるロックボルト本体１２の長手方向の一方の端部を先部１２０２と呼び、他方の端部を基部１２０４と呼ぶ。
ロックボルト本体１２は鋼材製で、ロックボルト本体１２には異形鉄筋や丸棒鉄筋など従来公知の様々な棒材が使用可能である。
図１に示すように、ロックボルト本体１２の基部１２０４の外周面に、外周面の径方向外方に開放状でロックボルト本体１２の長手方向と直交する方向に貫通して延在する係止溝１６が設けられ、図１において符号１６０２は係止溝１６の底面を示している。
本実施の形態では、係止溝１６は、ロックボルト本体１２の直径上で互いに対向する２箇所に設けられ、係止溝１６の幅Ｗは均一の寸法で形成されている。
ロックボルト本体１２は鋼材製で、ロックボルト本体１２には異形鉄筋や丸棒鉄筋など従来公知の様々な棒材が使用可能である。
図１に示すように、ロックボルト本体１２の基部１２０４の外周面に、外周面の径方向外方に開放状でロックボルト本体１２の長手方向と直交する方向に貫通して延在する係止溝１６が設けられ、図１において符号１６０２は係止溝１６の底面を示している。
本実施の形態では、係止溝１６は、ロックボルト本体１２の直径上で互いに対向する２箇所に設けられ、係止溝１６の幅Ｗは均一の寸法で形成されている。
【0010】
図１（Ｂ）に斜線で示すように、係止溝１６を通りロックボルト本体１２の長手方向と直交する平面上のロックボルト本体１２の部分は、係止溝１６が形成されていないロックボルト本体１２の他の部分に比べて断面積が小さい断面縮小部１２１０となっている。
また、図３（Ａ）に示すように、係止溝１６からロックボルト本体１２の先部１２０２寄りに離れた基部１２０４の外周面の箇所に、コンクリートＣ１の表面に対してロックボルト本体１２をどこまで挿入するかの目印１２１２が設けられている。この目印１２１２は、例えば、ペンキを塗布することなどで、あるいは、切削加工することなどで設けられている。
また、図３（Ａ）に示すように、係止溝１６からロックボルト本体１２の先部１２０２寄りに離れた基部１２０４の外周面の箇所に、コンクリートＣ１の表面に対してロックボルト本体１２をどこまで挿入するかの目印１２１２が設けられている。この目印１２１２は、例えば、ペンキを塗布することなどで、あるいは、切削加工することなどで設けられている。
【0011】
図２に示すように、ロック部材１４は、鋼材または合成樹脂などの弾性材料で形成されている。
ロック部材１４は、第１の脚部２０、第２の脚部２２、接続部２４、係合部２６、案内部２８を含んで構成されている。
第１の脚部２０と第２の脚部２２とは接続部２４から突出し、第１の脚部２０と第２の脚部２２とは左右対称の形状で形成され、それぞれ互いに対向しつつ延在し、接続部２４を支点として互いに離れる方向に弾性変形可能である。
第１の脚部２０と第２の脚部２２と接続部２４とは、図２（Ａ）に示すように均一の厚さＴで設けられている。
この厚さＴは、後述するように係合部２６を断面縮小部１２１０に対して係脱でき、また、係合部２６が断面縮小部１２１０に係合した状態で、ロック部材１４がロックボルト本体１２の長手方向においてがたつかず移動不能になる寸法で形成されている。
ロック部材１４は、第１の脚部２０、第２の脚部２２、接続部２４、係合部２６、案内部２８を含んで構成されている。
第１の脚部２０と第２の脚部２２とは接続部２４から突出し、第１の脚部２０と第２の脚部２２とは左右対称の形状で形成され、それぞれ互いに対向しつつ延在し、接続部２４を支点として互いに離れる方向に弾性変形可能である。
第１の脚部２０と第２の脚部２２と接続部２４とは、図２（Ａ）に示すように均一の厚さＴで設けられている。
この厚さＴは、後述するように係合部２６を断面縮小部１２１０に対して係脱でき、また、係合部２６が断面縮小部１２１０に係合した状態で、ロック部材１４がロックボルト本体１２の長手方向においてがたつかず移動不能になる寸法で形成されている。
【0012】
係合部２６は、第１の脚部２０と第２の脚部２２と接続部２４とにわたって設けられている。
係合部２６は、係止溝１６の延在方向から断面縮小部１２１０に係合可能で、断面縮小部１２１０に係合した状態でロックボルト本体１２の長手方向およびこの長手方向と直交する方向におけるロック部材１４の移動を阻止する。
本実施の形態では、係合部２６は、第１の脚部２０に設けられ一方の係止溝１６の底面１６０２に接触可能な第１の直線部２６０２と、第２の脚部２２に設けられ他方の係止溝１６の底面１６０２に接触可能な第２の直線部２６０４と、接続部２４に設けられロックボルト本体１２の外周面に接触可能な湾曲部２６０６と、湾曲部２６０６と反対に位置する第１の直線部２６０２の端部に設けられロックボルト本体１２の外周面に接触可能な湾曲状の第１の膨出部２６０８と、湾曲部２６０６と反対に位置する第２の直線部２６０４の端部に設けられロックボルト本体１２の外周面に接触可能な湾曲状の第２の膨出部２６１０とを含んで構成されている。
すなわち、第１の直線部２６０２と第２の直線部２６０４が各係止溝１６の底面１６０２に接触し、湾曲部２６０６と第１の膨出部２６０８と第２の膨出部２６１０とがロックボルト本体１２の外周面に接触することで、係合部２６が断面縮小部１２１０に係合した状態となる。
係合部２６は、係止溝１６の延在方向から断面縮小部１２１０に係合可能で、断面縮小部１２１０に係合した状態でロックボルト本体１２の長手方向およびこの長手方向と直交する方向におけるロック部材１４の移動を阻止する。
本実施の形態では、係合部２６は、第１の脚部２０に設けられ一方の係止溝１６の底面１６０２に接触可能な第１の直線部２６０２と、第２の脚部２２に設けられ他方の係止溝１６の底面１６０２に接触可能な第２の直線部２６０４と、接続部２４に設けられロックボルト本体１２の外周面に接触可能な湾曲部２６０６と、湾曲部２６０６と反対に位置する第１の直線部２６０２の端部に設けられロックボルト本体１２の外周面に接触可能な湾曲状の第１の膨出部２６０８と、湾曲部２６０６と反対に位置する第２の直線部２６０４の端部に設けられロックボルト本体１２の外周面に接触可能な湾曲状の第２の膨出部２６１０とを含んで構成されている。
すなわち、第１の直線部２６０２と第２の直線部２６０４が各係止溝１６の底面１６０２に接触し、湾曲部２６０６と第１の膨出部２６０８と第２の膨出部２６１０とがロックボルト本体１２の外周面に接触することで、係合部２６が断面縮小部１２１０に係合した状態となる。
【0013】
案内部２８は、係止溝１６の延在方向から断面縮小部１２１０へ接触していくことで第１の脚部２０と第２の脚部２２とを互いに離れる方向に開いて係合部２６を断面縮小部１２１０に案内するものである。
本実施の形態では、係合部２６を挟んで接続部２４と反対に位置する第１の脚部２０の部分と第２の脚部２２の部分は、それら脚部２０、２２の先部２０Ａ、２２Ａとなっており、それら脚部２０、２２の先部２０Ａ、２２Ａに案内部２８が設けられている。
案内部２８は、第１の脚部２０の先部２０Ａと第２の脚部２２の先部２２Ａの互いに向かい合う部分に、それぞれ係合部２６から離れるにつれてそれらの間隔を次第に大きくするテーパ部２００２、２２０２が設けられ、案内部２８は第１の脚部２０のテーパ部２００２と第２の脚部２２のテーパ部２２０２で構成されている。
本実施の形態では、係合部２６を挟んで接続部２４と反対に位置する第１の脚部２０の部分と第２の脚部２２の部分は、それら脚部２０、２２の先部２０Ａ、２２Ａとなっており、それら脚部２０、２２の先部２０Ａ、２２Ａに案内部２８が設けられている。
案内部２８は、第１の脚部２０の先部２０Ａと第２の脚部２２の先部２２Ａの互いに向かい合う部分に、それぞれ係合部２６から離れるにつれてそれらの間隔を次第に大きくするテーパ部２００２、２２０２が設けられ、案内部２８は第１の脚部２０のテーパ部２００２と第２の脚部２２のテーパ部２２０２で構成されている。
【0014】
次に、本実施の形態のワンタッチ固定式ロックボルト１０を用いたトンネル工事について説明する。
図３に示すように、従来と同様に、トンネルの地山内面５０に吹付けられたコンクリートＣ１の表面の複数の孔５２に定着材を注入した後、各孔５２にロックボルト本体１２を挿入する。
この場合、ロックボルト本体１２に設けられた目印１２１２が、コンクリートＣ１の表面に位置するまで挿入する。
次に、ベアリングプレート５６の取り付け孔５６０２に、コンクリートＣ１の表面から突出するロックボルト本体１２の基部１２０４を挿通し、ベアリングプレート５６をコンクリートＣ１の表面に押し付ける。
図３に示すように、従来と同様に、トンネルの地山内面５０に吹付けられたコンクリートＣ１の表面の複数の孔５２に定着材を注入した後、各孔５２にロックボルト本体１２を挿入する。
この場合、ロックボルト本体１２に設けられた目印１２１２が、コンクリートＣ１の表面に位置するまで挿入する。
次に、ベアリングプレート５６の取り付け孔５６０２に、コンクリートＣ１の表面から突出するロックボルト本体１２の基部１２０４を挿通し、ベアリングプレート５６をコンクリートＣ１の表面に押し付ける。
【0015】
つぎに、ロックボルト本体１２の長手方向と直交する方向である係止溝１６の延在方向から、第１の脚部２０と第２の脚部２２の間に断面縮小部１２１０が入るようにロック部材１４を把持して断面縮小部１２１０に向けて移動させる。
このロック部材１４の移動により、第１の脚部２０のテーパ部２００２と第２の脚部２２のテーパ部２２０２とがそれぞれ係止溝１６の底面１６０２に接触していくことで第１の脚部２０と第２の脚部２２とが互いに離れる方向に弾性変形して開いていく。
ロック部材１４のさらなる移動により、湾曲部２６０６がロックボルト本体１２の外周面に当接すると、図３（Ｂ）、図４に示すように、第１の脚部２０と第２の脚部２２とは弾性により元の位置に復帰し、係合部２６が断面縮小部１２１０に係合した状態となり、ロックボルト本体１２の長手方向およびこの長手方向と直交する方向におけるロック部材１４の移動が阻止された状態となる。
これによりベアリングプレート５６は、コンクリートＣ１の表面から離れる方向への移動がロック部材１４により阻止され、コンクリートＣ１の表面とロック部材１４とにより挟持された状態となり、ロックボルトの設置作業が終了する。
このロック部材１４の移動により、第１の脚部２０のテーパ部２００２と第２の脚部２２のテーパ部２２０２とがそれぞれ係止溝１６の底面１６０２に接触していくことで第１の脚部２０と第２の脚部２２とが互いに離れる方向に弾性変形して開いていく。
ロック部材１４のさらなる移動により、湾曲部２６０６がロックボルト本体１２の外周面に当接すると、図３（Ｂ）、図４に示すように、第１の脚部２０と第２の脚部２２とは弾性により元の位置に復帰し、係合部２６が断面縮小部１２１０に係合した状態となり、ロックボルト本体１２の長手方向およびこの長手方向と直交する方向におけるロック部材１４の移動が阻止された状態となる。
これによりベアリングプレート５６は、コンクリートＣ１の表面から離れる方向への移動がロック部材１４により阻止され、コンクリートＣ１の表面とロック部材１４とにより挟持された状態となり、ロックボルトの設置作業が終了する。
【0016】
したがって、本実施の形態のワンタッチ固定式ロックボルト１０によれば、単にロック部材１４をロックボルト本体１２の断面縮小部１２１０に係合させるというワンタッチ作業で済むため、従来のロックボルト５４の基部１２０４の雄ねじにナット５８を螺合し、ナット５８を回転していく手間取る作業に比べて短時間でベアリングプレート５６をコンクリートＣ１の表面に押し付ける作業を行なえ、ロックボルトの設置作業の効率化を図る上で有利となる。
また、ロックボルト１０の設置作業を短時間で行なうことができることから、コンクリートＣ１が吹き付けられた岩盤付近に短時間いれば足り、危険性を減少する上で有利となる。
また、短時間で地山を支保できるため、地山を早期に安定させる上で有利となる。
特に、本実施の形態のワンタッチ固定式ロックボルト１０を用いれば、トンネル断面が大きく、トンネルの長さが大きくなり、ロックボルトの本数が数千、数万本の単位となった場合でも、ロックボルトの設置作業に要する時間を大幅に短縮でき、トンネル工事の施工期間を短縮化し、コストダウンを図る上で有利となる。
また、ロックボルト１０の設置作業を短時間で行なうことができることから、コンクリートＣ１が吹き付けられた岩盤付近に短時間いれば足り、危険性を減少する上で有利となる。
また、短時間で地山を支保できるため、地山を早期に安定させる上で有利となる。
特に、本実施の形態のワンタッチ固定式ロックボルト１０を用いれば、トンネル断面が大きく、トンネルの長さが大きくなり、ロックボルトの本数が数千、数万本の単位となった場合でも、ロックボルトの設置作業に要する時間を大幅に短縮でき、トンネル工事の施工期間を短縮化し、コストダウンを図る上で有利となる。
【0017】
また、第１の脚部２０と第２の脚部２２の長さを大きくし、接続部２４を係合部２６から離し、係合部２６を第１の脚部２０と第２の脚部２２にわたって設けてもよいが、本実施の形態のように、係合部２６を、第１の脚部２０と第２の脚部２２と接続部２４とにわたって設けると第１の脚部２０と第２の脚部２２との長さを短くでき、ロック部材１４のコンパクト化を図り、ロック部材１４の取り扱い性を向上し、ロックボルトの設置作業の効率化を図る上で有利となる。
また、第１の脚部２０と第２の脚部２２からテーパ部２００２、２２０２を省き、案内部２８を、係合部２６を構成する湾曲状の第１の膨出部２６０８と湾曲状の第２の膨出部２６１０とで兼用してもよく、この場合には第１の脚部２０と第２の脚部２２との長さをさらに短くでき、ロック部材１４のコンパクト化を図る上で有利となる。
しかしながら、本実施の形態のように、案内部２８を第１の脚部２０と第２の脚部２２のテーパ部２００２、２２０２で構成すると、断面縮小部１２１０への係合部２６の係合時、第１の脚部２０と第２の脚部２２とが次第に均等に開いていくため、断面縮小部１２１０への係合部２６の係合を円滑に行なえ、ロックボルトの設置作業の効率化を図る上で有利となる。
また、第１の脚部２０と第２の脚部２２からテーパ部２００２、２２０２を省き、案内部２８を、係合部２６を構成する湾曲状の第１の膨出部２６０８と湾曲状の第２の膨出部２６１０とで兼用してもよく、この場合には第１の脚部２０と第２の脚部２２との長さをさらに短くでき、ロック部材１４のコンパクト化を図る上で有利となる。
しかしながら、本実施の形態のように、案内部２８を第１の脚部２０と第２の脚部２２のテーパ部２００２、２２０２で構成すると、断面縮小部１２１０への係合部２６の係合時、第１の脚部２０と第２の脚部２２とが次第に均等に開いていくため、断面縮小部１２１０への係合部２６の係合を円滑に行なえ、ロックボルトの設置作業の効率化を図る上で有利となる。
【0018】
また、図６に示すように、ロックボルト本体１２の基部１２０４の外周面に一つの係止溝１６を設け、一つの係止溝１６により構成される断面縮小部１２２０に対して係合する係合部を、図７に示すように、第１の脚部２０に設けられ係止溝１６の底面１６０２に接触する直線部２６２０と、第２の脚部２２に設けられロックボルト本体１２の外周面に接触する第１の湾曲部２６２２と、接続部２４に設けられロックボルト本体１２の外周面に接触する第２の湾曲部２６２４と、第２の湾曲部２６２４と反対に位置する直線部２６２０の端部に設けられロックボルト本体１２の外周面に接触する湾曲状の第１の膨出部２６２６と、第２の湾曲部２６２４と反対に位置する第１の湾曲部２６２２の端部に設けられロックボルト本体１２の外周面に接触する湾曲状の第２の膨出部２６２８とを含んで構成してもよい。
しかしながら本実施の形態のように、第１の脚部２０と第２の脚部２２とを左右対称の形状で形成すると、断面縮小部１２１０への係合部２６の係合時、第１の脚部２０と第２の脚部２２とが均等に次第に開いていくため、断面縮小部１２１０へ係合部２６を係合させる操作をより円滑に行なう上で有利となり、ロックボルトの設置作業の効率化を図る上で有利となる。
しかしながら本実施の形態のように、第１の脚部２０と第２の脚部２２とを左右対称の形状で形成すると、断面縮小部１２１０への係合部２６の係合時、第１の脚部２０と第２の脚部２２とが均等に次第に開いていくため、断面縮小部１２１０へ係合部２６を係合させる操作をより円滑に行なう上で有利となり、ロックボルトの設置作業の効率化を図る上で有利となる。
【0019】
また、図８に示すように、係止溝１６を、ロックボルト本体１２の基部１２０４の長手方向に間隔をおいて複数設けると、１本のロックボルト５４を、地山に削孔される深さの異なる孔５２に共通して利用でき、コストダウンを図る上で有利となる。
このように係止溝１６を、ロックボルト本体１２の長手方向に間隔をおいて複数設ける場合、各係止溝１６の延在方向を、ロックボルト本体１２の中心軸回りにずらして設けると、ロックボルト本体１２の強度、剛性を確保する上で有利となる。
また、本実施の形態のワンタッチ固定式ロックボルト１０では、ロックボルト本体１２の先部１２０２寄りの外周面の箇所に、コンクリートＣ１の表面に対してロックボルト本体１２をどこまで挿入するかの目印１２１２が設けられているので、地山内面５０に削孔した孔５２へのロックボルト本体１２の挿入を簡単に迅速に行なえ、また、ロック部材１４のロックボルト本体１２への固定を確実に行なう上で有利となる。
このように係止溝１６を、ロックボルト本体１２の長手方向に間隔をおいて複数設ける場合、各係止溝１６の延在方向を、ロックボルト本体１２の中心軸回りにずらして設けると、ロックボルト本体１２の強度、剛性を確保する上で有利となる。
また、本実施の形態のワンタッチ固定式ロックボルト１０では、ロックボルト本体１２の先部１２０２寄りの外周面の箇所に、コンクリートＣ１の表面に対してロックボルト本体１２をどこまで挿入するかの目印１２１２が設けられているので、地山内面５０に削孔した孔５２へのロックボルト本体１２の挿入を簡単に迅速に行なえ、また、ロック部材１４のロックボルト本体１２への固定を確実に行なう上で有利となる。
【0020】
なお、本実施の形態では、ワンタッチ固定式ロックボルト１０がトンネル工事に用いられる場合について説明したが、ワンタッチ固定式ロックボルト１０の用途はトンネル工事に限定されず、従来公知の様々な用途に適用される。
【符号の説明】
【0021】
１０ ワンタッチ固定式ロックボルト
１２ ロックボルト本体
１２０２ 先部
１２０４ 基部
１２１０，１２２０ 断面縮小部
１４１２ 目印
１４ ロック部材
１６ 係止溝
１６０２ 底面
２０ 第１の脚部
２０Ａ 先部
２００２ テーパ部
２２ 第２の脚部
２２Ａ 先部
２２０２ テーパ部
２４ 接続部
２６ 係合部
２６０２ 第１の直線部
２６０４ 第２の直線部
２６０６ 湾曲部
２６０８、２６２６ 第１の膨出部
２６１０、２６２８ 第２の膨出部
２６２０ 直線部
２６２２ 第１の湾曲部
２６２４ 第２の湾曲部
２８ 案内部
５０ 地山内面
５２ 孔
５４ ロックボルト
５６ ベアリングプレート
５６０２ 取り付け孔
５８ ナット
Ｃ１、Ｃ２ コンクリート
１２ ロックボルト本体
１２０２ 先部
１２０４ 基部
１２１０，１２２０ 断面縮小部
１４１２ 目印
１４ ロック部材
１６ 係止溝
１６０２ 底面
２０ 第１の脚部
２０Ａ 先部
２００２ テーパ部
２２ 第２の脚部
２２Ａ 先部
２２０２ テーパ部
２４ 接続部
２６ 係合部
２６０２ 第１の直線部
２６０４ 第２の直線部
２６０６ 湾曲部
２６０８、２６２６ 第１の膨出部
２６１０、２６２８ 第２の膨出部
２６２０ 直線部
２６２２ 第１の湾曲部
２６２４ 第２の湾曲部
２８ 案内部
５０ 地山内面
５２ 孔
５４ ロックボルト
５６ ベアリングプレート
５６０２ 取り付け孔
５８ ナット
Ｃ１、Ｃ２ コンクリート
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】