JP2002038865A - ロックボルト孔壁保護施工方法および施工部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 崩壊しやすい表層部を有する地盤に対し、ロ
ックボルト孔の崩れを防止し安定して削孔を可能とする
とともにグラウト材を確実に注入可能としてロックボル
ト定着機能の信頼性を高めたロックボルト孔壁保護施工
方法および施工部材を提供する。 【解決手段】 先端にビット２５を備えた穿孔用ロッド
２４を外管２６で覆い、この穿孔用ロッド２４を削孔機
２０に装着するとともに、この穿孔用ロッド２４に対し
前記外管２６を回転可能に保持する外管連行アダプタ１
を介してこの外管２６を前記削孔機２０に取付け、前記
ビツト２５が外管２６の先端から所定の長さだけ突出し
た状態でこの外管２６を連行させながら前記穿孔用ロッ
ド２４で削孔する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地山等の斜面へ埋
設して定着させるロックボルトに関し、特に崩れやすい
地山に削孔するロックボルト孔の孔壁を保護する施工方
法およびこれに用いる施工部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロックボルトを用いて法面等を補強する
場合、削孔機に装着された穿孔用ロッドで地盤にロック
ボルト孔を穿孔し、これにロックボルトを挿入してグラ
ウト材を注入し定着する。この場合、地盤が崩壊しやす
くロックボルト孔が崩れやすい場所においては、穿孔用
ロッドを用いずに、ロックボルト自体にビットを取付け
て、このロックボルト自体を削孔機に装着して穿孔する
自穿孔型ロックボルトが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな自穿孔型ロックボルトを用いた場合においても、例
えば樹木が生い茂るような柔らかい表土の地山では、ロ
ックボルトで穿孔してもその周囲のロックボルト孔が崩
れてくり粉が残りグラウト材が確実に注入できない場合
がある。例えば地山が粘性土地質の場合、粘着力が強く
ロックボルトを連結するカプラやビット周辺に粘性土が
こびりついて除去できないケースが非常に多い。この場
合、水送り等によりくり粉を排出する方法もあるが、粘
性土の場合には完全には排出できず、また多量の水を送
れば斜面を弛める結果となり好ましくない。

【０００４】また、地質が砂質の場合には、穿孔しなが
らくり粉を排出しても砂質のロックボルト孔が崩れ孔が
埋まってしまう。あるいは、地質が崖錐のような空隙の
多い地山においては、崖錐自体が崩れやすいとともに、
グラウト材注入時にグラウト材が空隙に沿って逸脱し、
所定の範囲に所定量のグラウト材を注入できない場合が
生じる。

【０００５】このようにロックボルト孔の崩れ等により
くり粉が排出されなくなるとロックボルトが進まなくな
り穿孔できなくなる。また穿孔できたとしても、ロック
ボルト孔の崩れ等によりグラウト材の注入が妨げられる
と、定着不良となり、ロックボルトとしての安定した所
定の法面補強機能が得られない。

【０００６】このような不具合は、特に大型の削孔機を
搬入できないような樹木等が生い茂った軟らかい地山等
において問題となる。すなわち、このような場所では、
足場や大掛かりな作業台を組むことなく小型で容易に持
ち運び可能で簡易に設置可能な削孔機を用いて表層部に
削孔することが要求される。

【０００７】本発明は上記従来技術を考慮したものであ
って、崩壊しやすい表層部を有する地盤に対し、ロック
ボルト孔の崩れを防止し安定して削孔を可能とするとと
もにグラウト材を確実に注入可能としてロックボルト定
着機能の信頼性を高めたロックボルト孔壁保護施工方法
および施工部材の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、先端にビットを備えた穿孔用ロッドを
外管で覆い、この穿孔用ロッドを削孔機に装着するとと
もに、この穿孔用ロッドに対し前記外管を回転可能に保
持する外管連行アダプタを介してこの外管を前記削孔機
に取付け、前記ビットが外管の先端から所定の長さだけ
突出した状態でこの外管を連行させながら前記穿孔用ロ
ッドで削孔することを特徴とするロックボルト孔壁保護
施工方法を提供する。

【０００９】この構成によれば、穿孔用ロッド（自穿孔
型のロックボルトを含む）を鋼管等からなる外管で覆っ
た状態でこの鋼管とともにロッド先端のビットを地山内
に進入させて削孔するため、鋼管により孔壁の崩れが防
止されくり粉が確実に排出されるとともにグラウト材の
注入が確実に行われる。これにより、大型の削孔機を用
いることなく崩壊しやすい地盤に簡易な削孔機で小径の
ロックボルト孔を穿孔可能にするとともに、グラウト材
を確実に注入してロックボルトの信頼性を高めることが
できる。

【００１０】好ましい構成例では、前記外管に異形加工
および複数の孔加工を施したことを特徴としている。

【００１１】この構成によれば、外管をそのまま埋設し
て孔壁の崩れを確実に防止することができ、この場合、
グラウト材がロックボルト周囲に確実に充填され信頼性
の高い防錆効果が得られるとともに、波形やネジ加工等
の異形加工により外管の定着力が高まり、さらに孔加工
によりグラウト材が外管の外面側に漏出し地山に対する
安定した強い定着力が得られる。

【００１２】このようなロックボルト孔壁保護施工方法
において使用する治具として、本発明では、先端にビッ
トを備えた穿孔用ロッドを外管で覆い、この穿孔用ロッ
ドを削孔機に装着した状態でこの穿孔用ロッドに対し前
記外管を回転可能に保持するロックボルト孔穿孔用の施
工部材であって、この施工部材は、前記外管が接続され
る外管結合部と、前記穿孔用ロッドに定着されるロッド
結合部とからなり、前記ロッド結合部は、前記外管結合
部と一体の連結部を介して前記外管結合部に対し回転可
能に連結され、前記連結部は、外管を介して排出される
くり粉を放出するためのくり粉排出用開口部を有するこ
とを特徴とするロックボルト孔穿孔用の施工部材を提供
する。

【００１３】この構成によれば、この施工部材は、削孔
機に装着されるアダプタ形式であって、外管が螺合する
外管結合部およびこれと一体の連結部からなるアダプタ
本体と、このアダプタ本体の連結部に装着された例えば
ナット部材からなるロッド結合部とからなり、ナット部
材に螺着されたロッドが削孔機により回転駆動されたと
きにアダプタ本体は回転することなく外管を保持し、外
管はロッドを覆った状態でロッドとともに軸方向に進行
する。このとき、地山斜面に削孔する場合のように、削
孔方向が斜め下向きであっても、外管はアダプタに保持
されているため、外管先端が重力で下がってビットに当
接することはなく、ビットとの間の距離を一定に保持し
た状態が維持される。

【００１４】ロッド先端のビットにより削孔されて生じ
たくり粉は、外管内部を通して外管の後端部に送られ、
そこに装着されているアダプタの連結部に形成した開口
部から外部に排出される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図１は本発明の実施形態を示
し、（Ａ）は分解図、（Ｂ）は使用時の組立て状態を示
す。削孔機２０は、ドリル本体２１とシャンクアダプタ
２２を介してこのドリル本体に連結されたスイベル２３
とからなる。ドリル本体２１には掘削駆動用のエア（又
は水）が送られ、スイベル２３には掘削した土や岩盤等
のくり粉を排出するためのエア（又は水）が供給され
る。

【００１８】穿孔用ロッド（またはロックボルト、以下
単にロッドという）２４の先端に掘削用のビット２５が
装着される。ロッド２４は鋼管からなる外管２６内に挿
入されほぼ全体が覆われる。このロッド２４は、外管連
行アダプタ１を介してその後端部がスイベル２３の接続
口２３ａに螺合する。ロッド２４の外面にはネジが形成
され、このネジに対応してスイベル２３の接続口２３ａ
に雌ネジ（不図示）が形成されている。

【００１９】外管連行アダプタ１は、後述（図２）のよ
うに、本体４とナット部材（ロッド結合部）５からな
り、ナット部材５の内面に形成された雌ネジ（不図示）
にロッド２４が螺合するとともにこれを通過してスイベ
ル２３の接続口２３ａにネジ結合される。この外管連行
アダプタ１は、ロッド２４に対し外管２６を相互に回転
可能に保持するものである。この場合、ロッド２４は、
スイベルの接続口２３ａのネジおよびナット部材のネジ
の２つのネジによるダブルナット効果により一定位置に
固定保持される。さらに、ロッドの回転方向とナット部
材の締付け方向を合せておくことにより、削孔中にナッ
ト部材が緩むことなく確実にロッドに固定保持され外管
連行アダプタを確実に保持する。

【００２０】ロッド２４の先端に装着されたビット２５
としては、この例では拡孔ビットが示されている。この
拡孔ビットは、先端に切刃２５ａを有するとともに側面
に切刃２５ｂを突出して有し、側面の切刃２５ｂの回転
により外管２６の径より太い径の孔を掘削可能とし、か
つ削孔後にロッド２４を引抜けばロッドの軸が外管の軸
とずれて拡孔ビットが外管内に収まりそのまま引抜いて
ビットを回収することができる。ビット２５としては、
このような拡孔ビットの他に、外管径より外側に複数の
放射方向に切刃を有するビット（この場合には回収はで
きない）や、先端および側面に外管内に収まる径の切刃
を有する２段ビット（この場合には回収および交換可
能）等種類を問わずいかなる形式のビットを取付けても
よい。

【００２１】このようなビット２５は、外管２６の先端
部から一定の距離だけ突出させて外管２６との干渉を避
ける必要がある。特に下向きあるいは斜め下向きに削孔
する場合、外管が自重でロッド先端方向に移動するとビ
ット２５に接触して回転してしまう。これを避けるた
め、本発明では外管連行アダプタ１により外管２６がロ
ッド２４に対し軸方向に移動しないように保持してい
る。

【００２２】図２は上記本発明の実施形態で用いる外管
連行アダプタ１を示し、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は正
面図、（Ｃ）は右側面図である。この外管連行アダプタ
１は、前述のように、削孔機２０に取付けられ、ロッド
２４を覆う外管２６を保持して穿孔するための施工部材
である。外管連行アダプタ１は、外管２６（図１）が接
続される外管結合部２と溶接等によりこれと一体結合さ
れた連結部３とからなる本体４を有する。この本体４の
連結部３にナット部材からなるロッド結合部５が回転可
能に連結される。このロッド結合部（ナット部材）５に
ロッド２４が螺合して定着される。

【００２４】外管結合部２は円筒スリーブ状であって、
外周面に外管端部が螺合する雄ネジ６が形成される。連
結部３は、複数の（この例では４個の）連結片７とその
端部に固定された連結板８とからなる。この連結板８を
ロッド結合部５がこれと一体の座金９で挟むことによ
り、本体４とロッド結合部５が相互に回転可能に連結さ
れる。この連結部３の各連結片７間は大きく開口し、切
削したくり粉を排出するためのくり粉排出用開口１０を
形成する。

【００２５】六角ナット状のロッド結合部５の内面には
ロッド２４（図１）の外ネジに螺合する雌ネジ１１が形
成され、ロッド２４がこれに螺合して一体的に固定保持
される。ロッド結合部５は六角ナット形状に限らずスパ
ナ等が掛けられる形状であればよい。また、このナット
部分（スパナ掛け部分）は連結板８の内面側に設けても
よい。

【００２６】このような外管連行アダプタを用いて、外
管で覆われたロッドにより、ロッドとともに外管を進行
させながら地山斜面を削孔する。これにより、崩れやす
い表層部を削孔する場合でも穿孔した孔が崩れることな
くロッド全長に沿ってグラウト注入空間を確実に形成す
ることができる。この削孔作業は、ロッドが固い安定地
盤（基岩）に達するまで、ロッド２４および外管２６を
連結して継ぎ足しながら繰返して行われる。ロッド２４
は、接続するロッド端部同士が対向して螺入するカプラ
を介して連結される。外管２６は、接続する一方の端部
に形成した雄ネジを相手側の端部の雌ネジに螺合するこ
とにより連結される。

【００２７】安定地盤までの距離は削孔前の現場調査に
より予め分かっているため、それに合せて外管やロッド
の長さおよび接続本数等が決められる。この場合、安定
地盤に達したことは、表層部との地質の違いによるくり
粉により確認できる。

【００２８】安定地盤に達したら、現在削孔中のロッド
および外管をそのままある程度の長さだけ（あるいは残
りの長さすべてを）安定地盤に埋入させる。続いて外管
を接続しないでロッドのみを接続して必要な定着長さだ
け安定地盤内を掘削する。このとき外管連行アダプタは
外しておいてもよい。図３（Ａ）はこのような安定地盤
をロッド２４のみで削孔している状態を示す。この例で
は２段ビット２５ａが示されロッド２４同士はカプラ２
７で接続されている。この場合、最初から２段ビットを
用いて穿孔してもよいし、あるいは安定地盤に達するま
では、前述の拡孔ビットを用い、安定地盤に達したらこ
れを回収して図示した２段ビットに交換して穿孔し、こ
れをそのまま埋設してもよい。

【００２９】安定地盤を削孔したら、ロッド２４が穿孔
用ロッドである場合にはこれを引抜いてロックボルト２
４’と入れ替え、またロッド２４が自穿孔型ロックボル
トの場合にはそのままこれをロックボルト２４’とし、
図３（Ｂ）に示すように、中空のロックボルト２４’を
通してセメントミルク等のグラウト材を注入する。これ
により、安定地盤にロックボルト２４’が定着される。
このとき外管２６内にグラウト材が充填されるため確実
な防錆機能が得られる。グラウト材はロックボルト２
４’に沿って設けたグラウト供給用チューブ（不図示）
等を介して注入してもよい。

【００３０】外管２６の外面にネジ加工や波形あるいは
溝その他の凹凸状の異形加工を施すとともに、複数の小
孔あるいはスリット等の孔加工を施してもよい。このよ
うな異形加工により地盤に対する定着性が得られ、さら
に孔加工によりグラウト材が外管周囲に漏出し、定着力
が高まる。このような外管を用いた場合には、安定地盤
のロックボルトの定着部全体を外管で覆ってもよい。

【００３１】ロックボルトは、前述のように、穿孔用の
ロッドでロックボルト孔を削孔した後，穿孔用ロッドを
引抜いてロックボルト材や異形鋼棒等を挿入してもよい
し、あるいはロックボルト自体で穿孔しそのまま埋設す
る自穿孔型のロックボルトを用いてもよい。自穿孔型の
ロックボルトとすれば、回収の手間が省ける。穿孔用ロ
ッドを用いれば、ロックボルトの材料の選択の幅が広が
りコストの低減等が図られる。

【００３２】前述のようなビットの選択やこれを回収す
るか埋設するかの選定、あるいは外管に異形加工等を施
すかどうか及び削孔後外管を引抜くかどうか、および穿
孔用ロッドを用いるかあるいは自穿孔型ロックボルトと
するか等については、地盤の地質や周囲の状況およびコ
スト等を考慮して適宜選定する。また、外管の長さは、
地盤の崩壊が予想される部分をカバーできる長さのみと
してもよいし、あるいは全長にわたって設けてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、穿孔
用ロッド（自穿孔型のロックボルトを含む）を鋼管等か
らなる外管で覆った状態でこの鋼管とともにロッド先端
のビットを地山内に進入させて削孔するため、鋼管によ
り孔壁の崩れが防止されくり粉が確実に排出されるとと
もにグラウト材の注入が確実に行われる。これにより、
大型の削孔機を用いることなく崩壊しやすい地盤に簡易
な削孔機で小径のロックボルト孔を穿孔可能にするとと
もに、グラウト材を確実に注入してロックボルトの信頼
性を高めることができる。

【００３４】また、外管連行アダプタを用いることによ
り、ロッドは削孔機駆動による回転と打撃により地盤を
削孔し、鋼管は回転しないで手元側で掴んでいられるの
で、穿孔の邪魔にならず、削孔作業が容易に行える。ま
た、穿孔方向にかかわらず鋼管はビットから一定の距離
を隔てて保持されビットとの干渉が避けられる。

【００３５】さらに、外管連行アダプタの連結部の開口
から削孔地盤のくり粉を排出する構成によれば、くり粉
の排出性が向上し、またスイベルを削孔機よりロッド側
に取り付けることにより、より多くの水や空気を送れる
ので、くり粉が排出しやすくなり、結果として削孔性能
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の構成説明図。

【図２】 図１の実施形態で用いる外管連行アダプタの
構成説明図。

【図３】 図１の実施形態による削孔施工後の作業手順
の説明図。

【符号の説明】 １：外管連行アダプタ、２：外管結合部、３：連結部、
４：本体、５：ロッド結合部、６：雄ネジ、７：連結
片、８：連結板、９：座金、１０：くり粉排出用開口、
１１：雌ネジ、２０：削孔機、２１：ドリル本体、２
２；シャンクアダプタ、２３：スイベル、２３ａ：接続
口、２４：穿孔用ロッド（または自穿孔型ロックボル
ト）、２５：ビット、２５ａ，２５ｂ：切刃、２６：外
管、２７：カプラ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端にビットを備えた穿孔用ロッドを外管
   で覆い、この穿孔用ロッドを削孔機に装着するととも
   に、この穿孔用ロッドに対し前記外管を回転可能に保持
   する外管連行アダプタを介してこの外管を前記削孔機に
   取付け、前記ビットが外管の先端から所定の長さだけ突
   出した状態でこの外管を連行させながら前記穿孔用ロッ
   ドで削孔することを特徴とするロックボルト孔壁保護施
   工方法。
2. 【請求項２】前記外管に異形加工および複数の孔加工を
   施したことを特徴とする請求項１に記載のロックボルト
   孔壁保護施工方法。
3. 【請求項３】先端にビットを備えた穿孔用ロッドを外管
   で覆い、この穿孔用ロッドを削孔機に装着した状態でこ
   の穿孔用ロッドに対し前記外管を回転可能に保持するロ
   ックボルト孔穿孔用の施工部材であって、 この施工部材は、前記外管が接続される外管結合部と、 前記穿孔用ロッドに定着されるロッド結合部とからな
   り、 前記ロッド結合部は、前記外管結合部と一体の連結部を
   介して前記外管結合部に対し回転可能に連結され、 前記連結部は、外管を介して排出されるくり粉を放出す
   るためのくり粉排出用開口部を有することを特徴とする
   ロックボルト孔穿孔用の施工部材。