岩盤ボルト設置開発現場

ロックボルト開発サイトは、オーストラリア、ニューサウスウェールズ州、スノーウィー・モナロ地方議会、クーマのシャープストリートにある、かつての岩盤ボルト実験場として登録されている史跡です。1956年から1962年までスノーウィー・マウンテンズ水力発電公社の職員によって使用されていました。2016年12月23日にニューサウスウェールズ州遺産登録簿に追加されました。 ^{[ 1 ]}

1950年代半ばから1960年代初頭にかけて、スノーウィー・マウンテンズ水力発電公社（SMHEA）は、岩盤構造に合わせてボルトの配置を設計したパターンロックボルトを使用して、大きなトンネルや洞窟の崩落を防ぐ方法を開発した。この方法は国際的に共有され、世界中で採用された。この方法とハードウェアは、スノーウィー・マウンテンズ公社が開発したものと基本的に同じである。^{[ 1 ]}

クーマ岩盤ボルト開発サイトは、当局の科学サービス研究所の敷地内にあり、そこで岩盤ボルト工法の実験室試験が実施され、開発されました。ランビー渓谷のサイトでは、「引き抜き」試験が行われ、ボルト自体と同じくらい強い岩盤ボルトのアンカーが実証されました。一般に公開されているこのサイトには、試験が行われた岩壁にドリルで開けられた穴と岩盤ボルトの残骸が展示されています。^{[ 1 ]}

スノーウィー・マウンテンズ水力発電計画では、SMHEAの複数の工学研究所、土木設計事務所、そして地下建設現場そのもので多くの人々が従事しました。さらに、プロジェクトにもたらすあらゆる利点を最大限に活かすため、岩盤ボルト工法の効率的な設置技術が考案されました。峡谷での度重なる作業により、この計画の一連の地下建設契約に基づき、岩盤ボルト工法部品の商業供給が承認されました。^{[ 1 ]}

岩盤ボルト設計の永続性は、その完全な開発と普及にとって極めて重要でした。これは、ボルトシステム全体を密閉し、全スパンにわたってパターン状に配置されたボルトからの引張力を、持続的な圧縮力とロック力に伝達することによって実現されました。この開発の側面は、研究所で実証され、建設現場での契約条件下で改良されました。^{[ 1 ]}

クーマ岩盤ボルト工法開発現場は、パターン岩盤ボルト工法の開発と岩盤力学の工学分野への貢献を認識するのに適した場所です。これは、エンジニアリング管理部門が主導したSMHEAチームの努力により、トンネル掘削速度において非常に大きな成果を上げ、定期的に世界新記録を樹立するとともに、建設コストの大幅な削減と建設作業員の安全性の向上を実現しました。また、このプロジェクトは当局の熱意と誇りを生み出しました。^{[ 1 ]}

ロックボルト開発現場は、 2009年10月18日にオーストラリア技術者協会によって国家工学遺産ランドマークに指定され、その際に現場に銘板と解説看板が設置されました。このランドマークは、オーストラリア技術者協会が授与する遺産認定の最高レベルです。このイベントは、スノーウィー・マウンテンズ計画の60周年記念に合わせて開催されました。^{[ 1 ]}

岩盤ボルト固定 ― 詳細な説明と根拠

硬岩におけるロックボルト工法では、掘削面の健全な岩盤に、拡張ユニットアンカーに適した直径（多くの場合、 直径約45mm）の穴を掘削します（掘削条件や岩盤構造に応じて、通常1.50mから6.00mの深さ）。次に、ボルトと呼ばれる鋼棒を挿入し、その埋め込み端に拡張ユニットを取り付けます。露出したボルトの端にはねじ山が切られており、ナットが取り付けられています。ナットの下には小さな鋼板があり、円錐形のゴムシールに接触して、グラウト注入時に穴の入口を密閉します。ナットを鋼板、ひいては岩盤表面にねじ込むと、埋め込まれた拡張ユニットが膨張してボルトを穴に固定し、これによりボルトに所定の張力が加わります。目的は、アンカーがボルトの弾性引張強度を完全に保持することです。次に、ボルトの周囲の穴に、空気を押し出すように非収縮グラウトを充填します。グラウトが硬化すると、ボルトと周囲の岩盤との間に永久的な結合が形成されます。^{[ 1 ]}

ボルトがナットによって表面のプレートに締め付けられると、圧縮力と横方向の力によって岩盤層がそれ以上動かないように固定されます。ボルトを締め付けることによって生じる力は、掘削された岩盤面の表面に予応力膜を形成し、岩盤内部の力を相殺します。^{[ 1 ]}

非収縮グラウトを使用することで、ボルト部品は全長にわたって隣接する岩盤に荷重を伝達できるだけでなく、腐食を抑制する環境も提供できます。通常のグラウトの収縮を正確に補償する非収縮グラウトの配合は、SMHEA科学サービス研究所のエンジニアによる画期的なイノベーションでした。^{[ 1 ]}

ロックボルト開発現場では、アンカーの強度とボルトの強度を比較したデータを取得するために、引抜き試験が実施された。現場にある十数本のロックボルトを使用して、グラウト注入の有効性とアンカーの強度を実証した。^{[ 1 ]}

SMHEAの科学研究所では、腐食から保護された恒久的な構造物として残る統合された完全に開発されたロックボルト補強システムを作るために、他にも多くの手順が踏まれました。^{[ 1 ]}

ほとんどの場合、ロックボルト工法は、地表の鋼製支保工とそれに伴う過剰掘削の必要性をなくし、地下掘削における別途のコンクリート支保工の必要性を回避することができる。^{[ 1 ]}

ロックボルト工法では、支保に必要な鋼材を従来の工法の8分の1に削減できたと推定されている。また、支保や覆工を設置するための過剰掘削（および追加掘削した岩石の除去）のコストも削減できた。当時の契約価格を見ると、ロックボルトの代わりに軽量鋼製の外部支保を使用した場合、全面コンクリート覆工トンネルのコストは45%増加していた。これらの掘削上の利点により、多くの時間と労力が節約されただけでなく、トンネルの安全性も向上した。また、ロックボルトはトンネル掘削の各段階の直後、次の切羽掘削および切羽露出と同時に、これらの穴に爆薬を仕掛ける前に設置する必要があったため、時間も節約できた。^{[ 1 ]}

岩盤ボルト設置開発現場の位置

ランビー渓谷のクーマ・バック・クリークにある岩盤ボルト開発現場は、クーマ片麻岩の鉱物組成がスノーウィー山脈の既知の建設現場の花崗岩と類似していたため、地質学的理由から意図的に選ばれた。これらの現場は、地下水力発電所であるタムット1号機とタムット2号機、およびそれらに関連するトンネルの建設現場であった。^{[ 1 ]}

岩盤ボルト開発サイトの有用性を高めたもう一つの要因は、SMHEAの科学サービス部門の工学研究所の近くにあったことである。これらの研究所は、試験担当者が固定式および可搬式の両方の試験装置を使用して作業を行う場所であった。この土地はすべて当時SMHEAの所有であり、研究所に関連する他の実験作業に関連して6年間使用されていた。工学材料用の元のSMHEAの建物と倉庫は今も残っている（2016年現在）。試験活動が行われていた数年間、洪水氾濫原の高さにある歩道橋により、研究所から岩盤ボルト開発サイトへクーマバッククリークを渡ることができた。^{[ 1 ]}

ロックボルティング開発用地は、クーマバッククリークが流れるランビー渓谷の土手に位置しています。この用地へは、クーマ中心部のシャープストリート（スノーウィーマウンテンズハイウェイ）から、クーマ農業牧畜協会の展示場とクーマボウリングクラブを経由して、クーマバッククリークの土手沿いの公共保護区の小道を通ってアクセスできます。^{[ 1 ]}

この場所は、穴が開けられた自然の岩壁で構成されています。これらの穴のいくつかからは、さまざまな形状のボルトが突き出ています。主要な試験区域の前にある爆破された落石は、試験場の使用期間中に一連の試験面が作られた証拠です。 ^{[ 1 ]}

岩盤ボルトの実験試験が実施された主なエリアは2つあります。峡谷の下流端のエリアで一連の試験が実施されました。^{[ 1 ]}

2013年12月4日現在、穴とボルトは乱されておらず、良好な状態であると報告されている。以前の実験で破損した岩やボルトもそのまま残っている。^{[ 1 ]}

この場所には、当初の現地試験で使われたボルトやドリル穴が数多く残っている。^{[ 1 ]}

主要試験区域の前にある爆破された落石から、一連の試験面が明らかである。これは、当該場所での試験期間中に実施されたものである。^{[ 1 ]}

ロックボルト開発サイトは、パターンロックボルトを使用して硬岩の地下掘削を恒久的に支えるオーストラリアの先駆的な手法の現場試験が行われた場所として、州の遺産として重要な意義を持っています。この手法により、トンネル掘削は従来の方法よりも安全、迅速、かつ安価になり、世界中に急速に広まりました。そして、今日でもほとんど変化なく続いています。^{[ 1 ]}

ランビー渓谷の岩壁に露出している掘削孔と残存するロックボルトは、ロックボルトのアンカーがボルト自体と同じくらい強いことを証明するために「引き抜き」試験が行われた場所の証拠である。^{[ 1 ]}

ロックボルトは1912年から炭鉱で主に緩んだ岩盤をより安定した岩盤層に固定するために使用され、1939年にはスウェーデンの硬岩での使用が始まった。^{[ 1 ]}

しかし、このアプローチは理論的な指針や実験室での実験による裏付けのない経験的なものでした。硬岩における地下掘削の恒久的な支持方法論は、スノーウィー・マウンテンズ水力発電公社によって、1950年代半ばから1960年代初頭にかけて、設計研究と試験、測定、試行を組み合わせた方法で開発されました。^{[ 1 ]}

ロックボルト開発地は、以下の基準を満たしたため、2016年12月23日にニューサウスウェールズ州遺産登録簿に登録されました。 ^{[ 1 ]}

この場所は、ニューサウスウェールズ州における文化史または自然史の経過、あるいはパターンを示す上で重要である。

ロックボルト開発地は、オーストラリアのニューサウスウェールズ州および国際的に岩盤力学の応用科学の歴史と発展において果たした役割から、州の遺産として重要な意義を持っています。ここは、1950年代と1960年代に岩盤掘削とトンネル掘削の知識、方法、技術において飛躍的な進歩が生まれた場所です。この新しい方法論により、岩盤掘削とトンネル掘削のコストが大幅に削減され、作業員の安全性が大幅に向上し、岩盤トンネル掘削プロジェクトを完了できる速度が向上しました。^{[ 1 ]}

その場所は、ニューサウスウェールズ州の文化史または自然史において重要な人物、あるいは人物群と強い、あるいは特別な繋がりを持っている。

ロックボルト開発現場は、広く評価されているスノーウィー・マウンテンズ水力発電公社とその専門スタッフとの強い関連性から、州の遺産として重要な意義を持つ。この新しい手法は、主要なトンネル建設業者と密接な関係があった。^{[ 1 ]}

その場所は、ニューサウスウェールズ州における美的特徴、あるいは高度な創造性や技術的成果を示す上で重要な意味を持つ。

ロックボルト開発地は、ニューサウスウェールズ州において、その美的価値と技術的価値において州にとって重要な場所です。美的に特徴的な岩壁と散在する破片は、岩盤力学の科学における画期的な研究につながった創造的かつ水平思考を視覚的に強く表現しています。^{[ 1 ]}

その場所は、社会的、文化的、あるいは精神的な理由から、ニューサウスウェールズ州の特定のコミュニティや文化グループと強い、あるいは特別な繋がりを持っている。

スノーウィー計画で行われた最も重要な工学的開発とみなされているロックボルト開発現場は、ニューサウスウェールズ州およびオーストラリアの工学界から高く評価されているため、州にとって重要な場所である。^{[ 1 ]}

この場所は、ニューサウスウェールズ州の文化史や自然史の理解に貢献する情報が得られる可能性を秘めている。

岩盤ボルト開発現場には、ボルトやボーリング跡、実験中に剥がれ落ちた岩の破片が今も残っており、ニューサウスウェールズ州における岩盤ボルト技術の開発過程を示す可能性を秘めていることから、州の遺産として重要な意義を持つ。この現場はまた、スノーウィー・マウンテンズ水力発電公社の先駆的な取り組みと、それが世界中の工学界に与えた影響を示すこともできる。^{[ 1 ]}

その場所は、ニューサウスウェールズ州の文化史または自然史において、珍しい、希少な、あるいは絶滅の危機に瀕している側面を有している。

ロックボルト開発地は、オーストラリアでこのような活動が行われた唯一の場所であるため、州の遺産として重要な意義を持っています。^{[ 1 ]}

その場所は、ニューサウスウェールズ州におけるある種の文化的または自然的な場所／環境の主要な特徴を示す上で重要である。

ロックボルト開発地は、ニューサウスウェールズ州、オーストラリア、そして世界の工学科学の発展に大きく貢献した工学実験の代表的な場所として、州の遺産として重要な意義を持っています。^{[ 1 ]}