JP2004003185A - フレキシブルパイプとその施工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の鏡ロックボルトとして用いられる鋼製のフレキシブルパイプでは、地山に挿入して連結する際に溶接により増設していたが、施工箇所での溶接は施工性、安全性が課題であった。また、地山に挿入時、その挿入する先端に回収可能な鉄コーンを用いていたが、その回収性は良好ではない。
【解決手段】フレキシブルパイプ１の先端に切り込みを入れ、その切り込み部分をパイプ断面の中央方向に折り曲げ、切り込み箇所を溶接し、その先端に鉄モール６を接合して錐状部４を形成する。フレキシブルパイプ１を形成するパイプ１ａとパイプ１ｂの連結部分には、雌螺子部７と、雄螺子部８を設けて螺合する。また、打込用アダプタ１６を後端部に取り付け、この打込用アダプタ１６を打撃して地山内に挿入する。その後にフレキシブルパイプ１内部にセメントミルクを注入して、注入孔２、切抜細孔３より地山内にセメントミルクを拡散させて鏡ロックボルトを形成する。
【選択図】図２
【解決手段】フレキシブルパイプ１の先端に切り込みを入れ、その切り込み部分をパイプ断面の中央方向に折り曲げ、切り込み箇所を溶接し、その先端に鉄モール６を接合して錐状部４を形成する。フレキシブルパイプ１を形成するパイプ１ａとパイプ１ｂの連結部分には、雌螺子部７と、雄螺子部８を設けて螺合する。また、打込用アダプタ１６を後端部に取り付け、この打込用アダプタ１６を打撃して地山内に挿入する。その後にフレキシブルパイプ１内部にセメントミルクを注入して、注入孔２、切抜細孔３より地山内にセメントミルクを拡散させて鏡ロックボルトを形成する。
【選択図】図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削において、地山の補強に使用するパイプと、その施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネル掘削において、切羽面の補強を目的とする鏡ロックボルトの形成にあたっては、グラスファイバーボルトが用いられていた。
【０００３】
前記グラスファイバーボルトは、例えば、その直径が２６ｍｍ、その長さが４ｍである。このグラスファイバーボルトを使用する施工方法の一例は、地山にボルト挿入孔を穿設し、次に前記ボルト挿入孔にモルタル充填パイプを、ボルト挿入孔の奥まで挿入する。そしてモルタル充填パイプでモルタルをボルト挿入孔に充填しながら、モルタル充填パイプを引き抜き、次にモルタルの充填されたボルト挿入孔に前記グラスファイバーボルトを挿入するものである。
【０００４】
前記グラスファイバーボルトを用いた施工方法では、そのグラスファイバーボルトの強度が高くないこと、長尺のグラスファイバーボルトが形成しにくいこと、モルタルの充填性が確実ではないことなどの問題があった。よって本願出願人は特許公報第２８２３３６９号に記載のように、鋼製のパイプを用いて、この鋼製パイプの周壁にスリットを設け、このパイプを掘削すべき地山に挿入すると共にパイプ内部にセメントミルク注入パイプ及びエア抜きパイプを挿入してパイプ開口部を閉止し、セメントミルクを注入してパイプとパイプ周辺の地山を固める方法を提供した。
【０００５】
この鋼製のパイプを用いる施工方法では、パイプを地山に挿入する際にパイプの先端部が抵抗とならないように、キャップか若しくは回収型の鉄コーンを設けていた。また、ある程度深い位置までパイプを挿入する際には、新たなパイプを連結しなければならないが、該パイプは薄肉のため螺旋加工が出来ず、切羽で挿入されたパイプに新たに溶接により延長用のパイプを接続する方法を採用していた。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記鋼製のパイプを用いる施工方法では、その挿入するパイプの先端にキャップ若しくは鉄コーンを設けている。しかしキャップを設けることにより先端の保護は可能となるが、このキャップが更に抵抗となる。また鉄コーンは本来回収するものであるが、実際には回収率が悪くコスト高になっている。
【０００７】
前記パイプは、増設する際に溶接によって連結されて増設されるが、この溶接作業は切羽で行われるため、まだ崩落防止処理が行われていない切羽付近で溶接作業を行うことには問題があった。螺旋による接合も想定されたが、端部に螺旋加工して接合するにはある程度の管厚が必要になり、既存のパイプでは対応できていない。
【０００８】
また、前記鋼製のパイプはその打設する地質によっては削岩機等の打撃により地山に挿入するものであるが、鋼製のパイプをそのまま打撃すると打撃箇所となるパイプの末端が変形して挿入できない場合が発生する。
【０００９】
本発明は、更に鋭意研究し、改良を試みてなされたものであり、鋼製のパイプを切羽の鏡ボルトとして施工する際の、施工性の向上を図ることを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、一端が錐状に加工されると共に、他端が螺旋加工された錘状加工パイプと、一端が前記錘状加工パイプの他端、若しくは螺旋加工された他のパイプの他端に螺合すると共に、他端が螺旋加工された連結パイプと、パイプを地中に打設する際の打撃箇所となるべくパイプ端部に設置される打込治具と、一端が前記錘状加工パイプの他端若しくは連結パイプに螺合すると共に、他端が前記打設治具を取付可能に加工された打設治具取付パイプと、を適宜組み合わせて構成されるフレキシブルパイプとした。
【００１１】
前記フレキシブルパイプは、予め穿設された挿入孔にフレキシブルパイプを挿入して鏡ボルトを形成する、一般に「挿入型」と称されるフレキシブルパイプの一種である。前記錘状加工パイプの一端は錐状に加工され、その錐状部の頂点には、鉄製等のモールが取り付けられて鋭尖加工されているため、錘状加工パイプを先端として地山に設けられた挿入孔に挿入する際に、先端部分が抵抗になることなく挿入することが可能となる。また、挿入孔内部が荒れている場合でも先端部分が鋭尖加工されていることにより該フレキシブルパイプを施工可能となる。錘状加工パイプの他端は螺旋加工されて、他のパイプと簡易に連結することを可能にしている。連結パイプの両端部も螺旋加工されて他のパイプと簡易に連結することを可能にしている。打設治具取付パイプの一端は螺旋加工されて、前記連結パイプと連結可能となっており、更にその他端はこれらのパイプを挿入する際の打撃面となる打込治具が取付可能となるように加工されている。
【００１２】
同じく前記問題を解決するために、一端が開放されてその端部に穿孔治具が取り付けられると共に、他端が螺旋加工された穿孔パイプと、一端が前記穿孔パイプの他端、若しくは螺旋加工された他のパイプの他端に螺合すると共に、他端が螺旋加工された連結パイプと、一端が前記穿孔パイプの他端若しくは連結パイプに螺合すると共に、他端が開放された他端開放パイプと、を適宜組み合わせて構成されるフレキシブルパイプとした。
【００１３】
前記フレキシブルパイプは、そのフレキシブルパイプ先端に設けられた穿孔治具により自ら穿設して挿入孔を形成し、鏡ボルトを形成する、一般に「引き込み型」と称されるフレキシブルパイプの形態である。前記穿孔パイプは一端が地山を掘削するように穿孔治具が取り付けられるようになっている。この穿孔治具はフレキシブルパイプ内部を貫通するロッドに接続されており、このロッドはフレキシブルパイプ後方に設置された削岩機に連動している。穿孔パイプの他端は螺旋加工されており、他のパイプと簡易に連結可能となっている。他端開放パイプは一端が螺旋加工されて前記連結パイプと連結可能となっており、更にその他端は開放されてこの他端よりロッドが挿入される。
【００１４】
前記パイプは、他のパイプと螺合可能な螺旋加工箇所を有し、前記螺旋加工箇所は該パイプの他構成箇所に対して肉厚に成形されているフレキシブルパイプとした。
【００１５】
前記錘状加工パイプ若しくは穿孔パイプを先頭として挿入孔に挿入するフレキシブルパイプは、施工箇所である切羽にて他のパイプと連結する際にはそれぞれのパイプの連結部に形成された螺旋により接合される。パイプに螺旋を形成するにはある程度の肉厚が必要となってくる。パイプ全体を厚肉にて形成すると、パイプの材料費が高騰するだけでなく、パイプにスリットを設けたり、端部を錐状に加工する際にその加工性能が劣ることになる。よって螺旋加工部のみ厚肉とし、他の部位はパイプを形成するに必要な薄さとする。
【００１６】
前記パイプは他のパイプと接合されて延長すると共に、その接合は溶接にて行われ、前記溶接は該パイプを形成時に行われることとした。
【００１７】
前記パイプは一般的には螺旋にて接合されてフレキシブルパイプを構成するが、予め地山に挿入する長さが解っており、その長さのパイプを坑内に持ち込むことが可能であるのならば、パイプを形成する工場等で予め接合部分を溶接で行い、一体のフレキシブルパイプとしたものを地山に挿入することが可能となる。
【００１８】
前記挿入型のフレキシブルパイプを用いて鏡ロックボルトを形成する施工方法は、掘削すべきトンネルの地山に挿入孔を形成し、この挿入孔に、その先端が錐状に加工されて、その錐状部に空気孔が設けられたパイプが、このパイプの連結部に設けられた螺旋部により他のパイプと連結されて、これら連結されたパイプを一連として、前記一連となったパイプの後端部に設置された打設治具を打撃して挿入し、この挿入されたパイプの後端部の開口部より該パイプの先端部近くに開口するようにエア抜きパイプを挿入すると共に、前記後部開口部付近に開口するようにセメントミルクの注入パイプを挿入し、前記後部開口部を閉鎖した後にパイプ内部に前記注入パイプよりセメントミルクを注入してパイプ内に充填すると共に、該パイプ先端部付近に開口したエア抜きパイプ及び錐状部に設けられた空気孔から、パイプ内部及び地山にある空気を抜き、予めパイプに設けられたスリット状の切抜細孔よりセメントミルクを地山内に充填する方法とした。
【００１９】
この挿入型のフレキシブルパイプ施工方法では、その先端を錐状として挿入孔の孔荒れに対する挿入性を増すと共に、前記先端をフレキシブルパイプ本体と一体にすることにより余剰部品を低減することが可能となる。また、接合部も螺旋による連結若しくは、挿入前に予め溶接を行うことにより、危険な切羽面での作業を減少することが可能となる。
【００２０】
前記引き込み型のフレキシブルパイプを用いて鏡ロックボルトを形成する施工方法は、掘削すべきトンネルの地山に、予めパイプの先端に設けられた穿孔治具により挿入孔を穿設すると同時に、この穿設した挿入孔に前記穿孔治具に連なるパイプを挿入し、該パイプが地山に全て挿入される前に、該パイプの他端部に設けられた螺旋部に新たなパイプを螺合して延長し、更に穿設して延長したパイプを地山に挿入した後に穿孔治具の一部を外し、この挿入孔に挿入されたパイプの後端部の開口部より該パイプの先端部近くに開口するようにエア抜きパイプを挿入すると共に、前記後部開口部付近に開口するようにセメントミルクの注入パイプを挿入し、前記後部開口部を閉鎖した後にパイプ内部に前記注入パイプよりセメントミルクを注入してパイプ内に充填すると共に、該パイプ先端部付近に開口したエア抜きパイプから、パイプ内部及び地山にある空気を抜き、予めパイプに設けられたスリット状の切抜細孔よりセメントミルクを地山内に充填する方法とした。
【００２１】
この引込み型のフレキシブルパイプ施工方法では掘進すると共にフレキシブルパイプも地山に挿入されるので、この時にフレキシブルパイプを延長する必要があるが、接合部に螺旋を用いて螺合することにより簡易且つ高精度にフレキシブルパイプを連結することが可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について示す。図１には本発明の実施の形態１に係る挿入型鏡ロックボルトに用いられるフレキシブルパイプ１を示す。このフレキシブルパイプ１は直径６０．５ｍｍ、厚さ２．３ｍｍ、の鋼製のパイプである。
【００２３】
前記フレキシブルパイプ１を構成して、このフレキシブルパイプ１の先頭となる錘状加工パイプであるパイプ１ａの先端は、錐状部４に加工されている。この錐状部４は、パイプ１ａ本体の先端部に、軸方向に切り込みを入れて、その切り込みが入れられたパイプ１ａの端部をパイプ１ａの断面中心に向かって折り曲げ、各切り込み箇所を溶接し、錐状に加工したものである。パイプ１ａの先端部を錐状に加工する際には、前記切り込み箇所を全て溶接せずに、その切り込みの一部分を空気を抜くための開口部５として使用する。また、錐状部４の先端には、３０Ｋレール用の鉄モール６が、その球状部が錐状部４の先端となるように取り付けられて、該フレキシブルパイプ１が地山に挿入される時の先端となる。
【００２４】
前記パイプ１ａの他端は、他のパイプと接合可能となるように、パイプ１ａの内面に螺旋加工が施された雌螺旋部７となっている。該フレキシブルパイプ１は厚さ２．３ｍｍの鋼製から形成され、この厚さではパイプ内部に螺旋加工を行うことは困難である。よって、該螺旋加工部９のみを別に厚さ３．９ｍｍの鋼製パイプにより作成し、この螺旋加工された厚さ３．９ｍｍのパイプと厚さ２．３ｍｍのパイプとを溶接して一体とし、当該パイプ１ａを形成する。
【００２５】
図２に示すように、前記パイプ１ａの他端には、打設治具取付パイプであるパイプ１ｂが螺旋加工部９で螺合する。このパイプ１ｂはパイプ１ａと同様に鋼製のパイプで形成されており、前記パイプ１ａ及び該パイプ１ｂから本実施の形態１にて用いられるフレキシブルパイプ１が形成される。前記パイプ１ａに連なる該パイプ１ｂの接続箇所は、パイプ１ｂの外面に螺旋加工が施された雄螺旋部８となっており、パイプ１ａの雌螺旋部７と螺合する。
【００２６】
前記パイプ１ｂの螺旋加工されていない他方の端部、即ち、フレキシブルパイプ１の後端部となる箇所は、該フレキシブルパイプ１を地山４０に設けられた挿入孔に挿入、打設する際の打撃箇所となる。当該フレキシブルパイプ１は、地山４０挿入後にパイプ１ｂの後端部の開口部１５よりその内部に硬化剤であるセメントミルクが注入される。よって開口部１５を潰さないために、パイプ１ｂの後端部に打込用アダプタ止め金具１０を溶接して、打込用アダプタ１６を設置し、この打込用アダプタ１６を打撃することにより該フレキシブルパイプ１を地山４０内に挿入、打設する。
【００２７】
また、当該フレキシブルパイプ１にはその周壁に所定の間隔で、開口部が設けられている。この開口部は、フレキシブルパイプ１の周方向に設けられたスリット状の切抜細孔３と共に、その切抜細孔３の周方向中央部に設けられた注入孔２から構成される。前記切抜細孔３はパイプ１ａ及びパイプ１ｂにそれぞれ設けられており、そのパイプ１ａ及びパイプ１ｂの周方向の半周に渡って、隣接する切抜細孔３とは、周方向反対の位置になるように設けられている。この注入孔２は、フレキシブルパイプ１内に注入されたセメントミルクを、フレキシブルパイプ１外の地山４０内に注入するために設けられたものである。また切抜細孔３は、フレキシブルパイプ１を地山４０に打設後、この地山４０を掘削し、表面に露出する該フレキシブルパイプ１を除去する時の切断箇所となる。
【００２８】
以下、本実施の形態１における、フレキシブルパイプ１を用いた鏡ロックボルトによる切羽崩落防止工事施工方法について、図３〜図７を参照しながら説明する。この施工方法は、トンネルの掘削すべき地山４０の切羽面に、崩落防止用の鏡吹付コンクリート４１を形成すると共に、フレキシブルパイプ１を地山４０に挿入、固定し、切羽の崩落を防ぐ施工方法である。
【００２９】
この鏡ロックボルトであるフレキシブルパイプ１を挿入する挿入孔１１は、図３に示すように従来公知のＮＡＴＭ機械システム（図外）の穿孔具１２で穿孔することができる。そして図４に示すように、この穿孔した挿入孔１１にフレキシブルパイプ１を挿入する。このフレキシブルパイプ１は、挿入前にパイプ１ａとパイプ１ｂを予め螺合して一体としたものである。そして、その後端部には、図２に示される打込用アダプタ１６が取り付けられて、挿入時に打撃可能となっている。また、フレキシブルパイプ１を打設する際には、切抜細孔３が側面に位置するようにする。これにより、フレキシブルパイプ１の垂直方向に作用する荷重に対する抵抗力が大きくなる。
【００３０】
フレキシブルパイプ１を挿入孔１１内部に挿入した後に、打込用アダプタ１６を取り外し、フレキシブルパイプ１の後端部の開口部１５より、フレキシブルパイプ１の先端までエア抜きパイプ１３を挿入する。このエア抜きパイプ１３と共に、フレキシブルパイプ１の開口部１５の周辺に、セメントミルクの注入パイプ１４を挿入し、開口部１５を急速セメント等で閉止し、開口部１５からセメントミルクの漏洩がないようにする。
【００３１】
フレキシブルパイプ１の開口部１５及びパイプ周辺地山４０を閉止した後に、図５に示すように注入パイプ１４よりセメントミルクをフレキシブルパイプ１内に注入、充填する、この時フレキシブルパイプ１内の空気は、エア抜きパイプ１３より排出される。また、セメントミルクは、注入孔２より地山４０内に拡散し浸透する。この時に地山４０内の余剰な空気は、フレキシブルパイプ１の注入孔２、及び先端の錐状部４に設けられた開口部５よりフレキシブルパイプ１内に取り込まれ、前記エア抜きパイプ１３より排気される。
【００３２】
エア抜きパイプ１３よりセメントミルクが排出され始めた時点で、フレキシブルパイプ１及びその周辺の地山４０にセメントミルクが充填されたものと推定し、セメントミルクの注入を停止し、エア抜きパイプ１３及び注入パイプ１４を閉止する。
【００３３】
その後セメントミルクが硬化し、図６に示すように鏡ロックボルトが形成された状態で、トンネルの切羽面を掘削すると切羽面にフレキシブルパイプ１が表出する。そこで、図７に示すように、この表出したフレキシブルパイプ１を図２に示した切抜細孔３より折り曲げて切断し、切羽面を掘り進む。
【００３４】
以上の本実施の形態１では、パイプ１ａとパイプ１ｂとの接合に螺旋を用いて施工場所での接合とした。しかし、同実施の形態１で、トンネル入口からトンネル切羽面まで、フレキシブルパイプ１を輸送するのに障害がないのであれば、予め挿入孔１１に合わせた長さにて繋ぎ目部分を溶接施工し、この溶接接合したフレキシブルパイプ１により、同様の施工を行うことも可能である。特に溶接による連結を坑道外部、望むべくは工場、で行うため、正確で確実な溶接が可能となり、フレキシブルパイプ１に螺旋を設ける際の厚肉箇所である螺旋加工部や、施工箇所での溶接に必要となる溶接箇所の補強板等を取り付けることなく、パイプ１ａとパイプ１ｂを一体化することが可能となる。また、本実施の形態１では、錘状加工パイプであるパイプ１ａと打設治具取付パイプであるパイプ１ｂのみを使用したが、この他にも前記パイプ１ａとパイプ１ｂとの間に両端が螺旋加工された連結パイプを増設しても良い。
【００３５】
（実施の形態２）
次に実施の形態２として引込み型鏡ロックボルトによる切羽崩落防止工事施工方法について述べる。引込み型鏡ロックボルトに用いられるフレキシブルパイプ２１を図８に示す。
【００３６】
フレキシブルパイプ２１には、その先端に地山４０を掘削する捨てビット２５、及びこの捨てピット２５を保持し、回転摺動可能とする筒先２６が設けられる。この捨てビット２５は、アダプタ２４と嵌合する。このアダプタ２４は、フレキシブルパイプ２１の内部を貫通するロッド２７と嵌合して、筒先２６内に嵌入される。アダプタ２４の後端は、その径が筒先２６に設けられた孔より大きくなって、ロッド２７との嵌合部になると共に、筒先２６との抵触部となる。この抵触部により、ロッド２７と共に筒先２６に接合されたフレキシブルパイプ２１が移動可能となる。よってフレキシブルパイプ２１は、前記捨てビット２５が地山４０を掘削し、前進するのに合わせて前進し、地山４０内に挿入される。
【００３７】
前記フレキシブルパイプ２１は、複数個のパイプを連結することにより形成される。穿孔パイプであるパイプ２１ａは、一端に前記捨てビット２５を取付可能とするように筒先２６が設けられており、他端は、雌螺旋加工が施されて他のパイプと連結可能となっている。このパイプ２１ａと連結される連結パイプであるパイプ２１ｂは、一端を雄螺旋加工して前記パイプ２１ａ、若しくは他の同形状のパイプの他端と連結される。そして、このパイプ２１ｂに連結される他端開放パイプであるパイプ２１ｃは一端がパイプ２１ｂと連結されるように雄螺旋加工され、他端は内部をビットが貫入するように開放されている。即ち、本実施の形態２ではパイプ２１ｂをパイプ２１ａとパイプ２１ｃとの間に増設することにより、フレキシブルパイプ２１の長さを延長することを可能とする。
【００３８】
これらパイプ２１ａ〜２１ｃにより、本実施の形態２のフレキシブルパイプ２１が形成される。該フレキシブルパイプ２１にも、実施の形態１におけるフレキシブルパイプ１と同様な注入孔２３及び切抜細孔２２が設けられて、該フレキシブルパイプ１内部よりセメントミルクを地山４０に注入、拡散可能となっている。
【００３９】
以下、本実施の形態２における、フレキシブルパイプ２１を用いた鏡ロックボルトによる切羽崩落防止工事施工方法について図７〜図９を参照しながら説明する。この施工方法は、トンネルの掘削すべき地山４０の切羽面に、崩落防止用の鏡吹付コンクリート４１を形成すると共に、フレキシブルパイプ２１を地山４０に挿入、固定し切羽の崩落を防ぐ施工方法である。
【００４０】
この、挿入孔３１を掘削すると同時にフレキシブルパイプ２１を挿入する工法は、前記のＮＡＴＭ機械システム（図外）で行う。具体的には、図８に示すように、地山４０を掘削する捨てビット２５が設けられたアダプタ２４と、このアダプタ２４をＮＡＴＭ機械システムに接続して増設可能なロッド２５を設ける。そして、図９に示すように、この捨てビット２５を使用して、適度な深度まで掘削した時点でロッド２７を増設し、更に深部まで掘削する。
【００４１】
前記アダプタ２４及びアダプタ２４に連結するロッド２７は、フレキシブルパイプ２１内部を貫通して設けられる。そして、フレキシブルパイプ２１先端に設けられた捨てビット２５と前記アダプタ２４が嵌合して、この嵌合して一体となった捨てビット２５及びアダプタ２４で、予め表面を鏡吹きつけコンクリート４１によって覆われた地山４０を掘削する。この掘削して穿設された挿入孔３１に、フレキシブルパイプ２１が、捨てビット２５及びアダプタ２４が掘進すると同時に、地山４０内に挿入されていく。
【００４２】
前記アダプタ２４が連結されたロッド２７ａとパイプ２１ａとは、掘進して所定の深度まで進んだ時点で、新たなロッド２７ｂ及びパイプ２１ｂを増設する。更に掘り進んだ時点で、第２の新たなロッド２７ｃ及びパイプ２１ｃを増設する。そしてパイプ２１ｃの後端部まで地山４０に挿入した時点で掘削は停止される。その後ロッド２７を引き抜くことにより、アダプタ２４は回収される。またフレキシブルパイプ２１先端に設けられた捨てビット２５は、そのまま地山４０内に残置される。
【００４３】
フレキシブルパイプ２１が地山４０に挿入された後は、実施の形態１のフレキシブルパイプ１と同様に、フレキシブルパイプ２１内にエア抜きパイプ１３とセメントミルクの注入パイプ１４をフレキシブルパイプ２１後端部の開口部３５より挿入して開口部３５を閉止する。この閉止した状態でフレキシブルパイプ２１内部にセメントミルクを注入する。その後セメントミルクによってフレキシブルパイプ２１内部が満たされた状態でエア抜きパイプ１３及び注入パイプ１４を閉止する。そしてセメントミルクが硬化した状態、即ち鏡ロックボルトが形成された状態で切羽を掘削し、フレキシブルパイプ２１を切抜細孔２２位置で折り曲げて切断しながら地山４０を掘削する。
【００４４】
本実施の形態２では、フレキシブルパイプ２１の挿入孔３１を掘削すると共に、フレキシブルパイプ２１を挿入孔に挿入した。この工法では本実施の形態１にて示したように、予め穿設された挿入孔１１にフレキシブルパイプ１を挿入する工法を行う地山４０に比べて、より脆弱な地山４０においても鏡ロックボルトを形成することが可能となる。特に本実施の形態２では、フレキシブルパイプ１を形成するパイプを、掘進する毎に連結、延長する必要がある。この時に螺旋を用いて各パイプを螺合する方法であるならば、連結が簡易であるだけでなくその取付精度も簡易に確保することが可能となり、本実施の形態に適した連結方法である。
【００４５】
また、本実施の形態１及び２では、トンネル掘削時の切羽の鏡面保持のために本発明のフレキシブルパイプを用いた。この他にも、トンネルの側壁及び天井部を補強する工法で、フレキシブルパイプを用いる工法であるパイプルーフ工法、ＡＧＦ工法等にも本発明のフレキシブルパイプを用いることが可能である。つまりは鏡ロックボルトを用いる工法で本発明のフレキシブルパイプを使用することが可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、鋼製のパイプを切羽の鏡ボルトとして施工する際の施工性の向上を図ることが可能となる。
【００４７】
また、挿入型フレキシブルパイプ、引込み型フレキシブルパイプ共に接合部である螺旋加工部のみを肉厚とすることにより、注入孔、切抜細孔等の加工が施されると共に切断箇所となるフレキシブルパイプの胴体部を、薄肉にて形成可能となり、フレキシブルパイプ自体の加工性、切断性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態１に係るフレキシブルパイプの側面図である。
【図２】同実施の形態１に係るフレキシブルパイプの側面図である。
【図３】同実施の形態１に係るフレキシブルパイプの挿入孔を穿設する図である。
【図４】同実施の形態１に係る挿入孔に挿入されたフレキシブルパイプ内に設けられた注入パイプとエア抜きパイプを示す図である。
【図５】同実施の形態１に係るフレキシブルパイプ内にセメントミルクが注入された図である。
【図６】同実施の形態１に係る鏡ロックボルトが形成された図である。
【図７】同実施の形態１に係る鏡ロックボルトを掘削すると共に表出するフレキシブルパイプを折り曲げ排除する図である。
【図８】実施の形態２に係るフレキシブルパイプの断面図である。
【図９】同実施の形態２に係るフレキシブルパイプを用いて掘削すると共にフレキシブルパイプを挿入孔に挿入する図である。
【符号の説明】
１フレキシブルパイプ
１ａパイプ
１ｂパイプ
２注入孔
３切抜細孔
３前記切抜細孔
４錐状部
５開口部
６鉄モール
７雌螺旋部
８雄螺旋部
９螺旋加工部
１０打込用アダプタ止め金具
１１挿入孔
１２穿孔具
１３エア抜きパイプ
１４注入パイプ
１５開口部
１６打込用アダプタ
２１フレキシブルパイプ
２１ａパイプ
２１ｂパイプ
２１ｃパイプ
２２切抜細孔
２３注入孔
２４アダプタ
２５捨てビット
２６筒先
２７ロッド
２７ａロッド
２７ｂロッド
２７ｃロッド
３１挿入孔
３５開口部
４０地山
４１鏡吹付コンクリート
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削において、地山の補強に使用するパイプと、その施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネル掘削において、切羽面の補強を目的とする鏡ロックボルトの形成にあたっては、グラスファイバーボルトが用いられていた。
【０００３】
前記グラスファイバーボルトは、例えば、その直径が２６ｍｍ、その長さが４ｍである。このグラスファイバーボルトを使用する施工方法の一例は、地山にボルト挿入孔を穿設し、次に前記ボルト挿入孔にモルタル充填パイプを、ボルト挿入孔の奥まで挿入する。そしてモルタル充填パイプでモルタルをボルト挿入孔に充填しながら、モルタル充填パイプを引き抜き、次にモルタルの充填されたボルト挿入孔に前記グラスファイバーボルトを挿入するものである。
【０００４】
前記グラスファイバーボルトを用いた施工方法では、そのグラスファイバーボルトの強度が高くないこと、長尺のグラスファイバーボルトが形成しにくいこと、モルタルの充填性が確実ではないことなどの問題があった。よって本願出願人は特許公報第２８２３３６９号に記載のように、鋼製のパイプを用いて、この鋼製パイプの周壁にスリットを設け、このパイプを掘削すべき地山に挿入すると共にパイプ内部にセメントミルク注入パイプ及びエア抜きパイプを挿入してパイプ開口部を閉止し、セメントミルクを注入してパイプとパイプ周辺の地山を固める方法を提供した。
【０００５】
この鋼製のパイプを用いる施工方法では、パイプを地山に挿入する際にパイプの先端部が抵抗とならないように、キャップか若しくは回収型の鉄コーンを設けていた。また、ある程度深い位置までパイプを挿入する際には、新たなパイプを連結しなければならないが、該パイプは薄肉のため螺旋加工が出来ず、切羽で挿入されたパイプに新たに溶接により延長用のパイプを接続する方法を採用していた。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記鋼製のパイプを用いる施工方法では、その挿入するパイプの先端にキャップ若しくは鉄コーンを設けている。しかしキャップを設けることにより先端の保護は可能となるが、このキャップが更に抵抗となる。また鉄コーンは本来回収するものであるが、実際には回収率が悪くコスト高になっている。
【０００７】
前記パイプは、増設する際に溶接によって連結されて増設されるが、この溶接作業は切羽で行われるため、まだ崩落防止処理が行われていない切羽付近で溶接作業を行うことには問題があった。螺旋による接合も想定されたが、端部に螺旋加工して接合するにはある程度の管厚が必要になり、既存のパイプでは対応できていない。
【０００８】
また、前記鋼製のパイプはその打設する地質によっては削岩機等の打撃により地山に挿入するものであるが、鋼製のパイプをそのまま打撃すると打撃箇所となるパイプの末端が変形して挿入できない場合が発生する。
【０００９】
本発明は、更に鋭意研究し、改良を試みてなされたものであり、鋼製のパイプを切羽の鏡ボルトとして施工する際の、施工性の向上を図ることを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、一端が錐状に加工されると共に、他端が螺旋加工された錘状加工パイプと、一端が前記錘状加工パイプの他端、若しくは螺旋加工された他のパイプの他端に螺合すると共に、他端が螺旋加工された連結パイプと、パイプを地中に打設する際の打撃箇所となるべくパイプ端部に設置される打込治具と、一端が前記錘状加工パイプの他端若しくは連結パイプに螺合すると共に、他端が前記打設治具を取付可能に加工された打設治具取付パイプと、を適宜組み合わせて構成されるフレキシブルパイプとした。
【００１１】
前記フレキシブルパイプは、予め穿設された挿入孔にフレキシブルパイプを挿入して鏡ボルトを形成する、一般に「挿入型」と称されるフレキシブルパイプの一種である。前記錘状加工パイプの一端は錐状に加工され、その錐状部の頂点には、鉄製等のモールが取り付けられて鋭尖加工されているため、錘状加工パイプを先端として地山に設けられた挿入孔に挿入する際に、先端部分が抵抗になることなく挿入することが可能となる。また、挿入孔内部が荒れている場合でも先端部分が鋭尖加工されていることにより該フレキシブルパイプを施工可能となる。錘状加工パイプの他端は螺旋加工されて、他のパイプと簡易に連結することを可能にしている。連結パイプの両端部も螺旋加工されて他のパイプと簡易に連結することを可能にしている。打設治具取付パイプの一端は螺旋加工されて、前記連結パイプと連結可能となっており、更にその他端はこれらのパイプを挿入する際の打撃面となる打込治具が取付可能となるように加工されている。
【００１２】
同じく前記問題を解決するために、一端が開放されてその端部に穿孔治具が取り付けられると共に、他端が螺旋加工された穿孔パイプと、一端が前記穿孔パイプの他端、若しくは螺旋加工された他のパイプの他端に螺合すると共に、他端が螺旋加工された連結パイプと、一端が前記穿孔パイプの他端若しくは連結パイプに螺合すると共に、他端が開放された他端開放パイプと、を適宜組み合わせて構成されるフレキシブルパイプとした。
【００１３】
前記フレキシブルパイプは、そのフレキシブルパイプ先端に設けられた穿孔治具により自ら穿設して挿入孔を形成し、鏡ボルトを形成する、一般に「引き込み型」と称されるフレキシブルパイプの形態である。前記穿孔パイプは一端が地山を掘削するように穿孔治具が取り付けられるようになっている。この穿孔治具はフレキシブルパイプ内部を貫通するロッドに接続されており、このロッドはフレキシブルパイプ後方に設置された削岩機に連動している。穿孔パイプの他端は螺旋加工されており、他のパイプと簡易に連結可能となっている。他端開放パイプは一端が螺旋加工されて前記連結パイプと連結可能となっており、更にその他端は開放されてこの他端よりロッドが挿入される。
【００１４】
前記パイプは、他のパイプと螺合可能な螺旋加工箇所を有し、前記螺旋加工箇所は該パイプの他構成箇所に対して肉厚に成形されているフレキシブルパイプとした。
【００１５】
前記錘状加工パイプ若しくは穿孔パイプを先頭として挿入孔に挿入するフレキシブルパイプは、施工箇所である切羽にて他のパイプと連結する際にはそれぞれのパイプの連結部に形成された螺旋により接合される。パイプに螺旋を形成するにはある程度の肉厚が必要となってくる。パイプ全体を厚肉にて形成すると、パイプの材料費が高騰するだけでなく、パイプにスリットを設けたり、端部を錐状に加工する際にその加工性能が劣ることになる。よって螺旋加工部のみ厚肉とし、他の部位はパイプを形成するに必要な薄さとする。
【００１６】
前記パイプは他のパイプと接合されて延長すると共に、その接合は溶接にて行われ、前記溶接は該パイプを形成時に行われることとした。
【００１７】
前記パイプは一般的には螺旋にて接合されてフレキシブルパイプを構成するが、予め地山に挿入する長さが解っており、その長さのパイプを坑内に持ち込むことが可能であるのならば、パイプを形成する工場等で予め接合部分を溶接で行い、一体のフレキシブルパイプとしたものを地山に挿入することが可能となる。
【００１８】
前記挿入型のフレキシブルパイプを用いて鏡ロックボルトを形成する施工方法は、掘削すべきトンネルの地山に挿入孔を形成し、この挿入孔に、その先端が錐状に加工されて、その錐状部に空気孔が設けられたパイプが、このパイプの連結部に設けられた螺旋部により他のパイプと連結されて、これら連結されたパイプを一連として、前記一連となったパイプの後端部に設置された打設治具を打撃して挿入し、この挿入されたパイプの後端部の開口部より該パイプの先端部近くに開口するようにエア抜きパイプを挿入すると共に、前記後部開口部付近に開口するようにセメントミルクの注入パイプを挿入し、前記後部開口部を閉鎖した後にパイプ内部に前記注入パイプよりセメントミルクを注入してパイプ内に充填すると共に、該パイプ先端部付近に開口したエア抜きパイプ及び錐状部に設けられた空気孔から、パイプ内部及び地山にある空気を抜き、予めパイプに設けられたスリット状の切抜細孔よりセメントミルクを地山内に充填する方法とした。
【００１９】
この挿入型のフレキシブルパイプ施工方法では、その先端を錐状として挿入孔の孔荒れに対する挿入性を増すと共に、前記先端をフレキシブルパイプ本体と一体にすることにより余剰部品を低減することが可能となる。また、接合部も螺旋による連結若しくは、挿入前に予め溶接を行うことにより、危険な切羽面での作業を減少することが可能となる。
【００２０】
前記引き込み型のフレキシブルパイプを用いて鏡ロックボルトを形成する施工方法は、掘削すべきトンネルの地山に、予めパイプの先端に設けられた穿孔治具により挿入孔を穿設すると同時に、この穿設した挿入孔に前記穿孔治具に連なるパイプを挿入し、該パイプが地山に全て挿入される前に、該パイプの他端部に設けられた螺旋部に新たなパイプを螺合して延長し、更に穿設して延長したパイプを地山に挿入した後に穿孔治具の一部を外し、この挿入孔に挿入されたパイプの後端部の開口部より該パイプの先端部近くに開口するようにエア抜きパイプを挿入すると共に、前記後部開口部付近に開口するようにセメントミルクの注入パイプを挿入し、前記後部開口部を閉鎖した後にパイプ内部に前記注入パイプよりセメントミルクを注入してパイプ内に充填すると共に、該パイプ先端部付近に開口したエア抜きパイプから、パイプ内部及び地山にある空気を抜き、予めパイプに設けられたスリット状の切抜細孔よりセメントミルクを地山内に充填する方法とした。
【００２１】
この引込み型のフレキシブルパイプ施工方法では掘進すると共にフレキシブルパイプも地山に挿入されるので、この時にフレキシブルパイプを延長する必要があるが、接合部に螺旋を用いて螺合することにより簡易且つ高精度にフレキシブルパイプを連結することが可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について示す。図１には本発明の実施の形態１に係る挿入型鏡ロックボルトに用いられるフレキシブルパイプ１を示す。このフレキシブルパイプ１は直径６０．５ｍｍ、厚さ２．３ｍｍ、の鋼製のパイプである。
【００２３】
前記フレキシブルパイプ１を構成して、このフレキシブルパイプ１の先頭となる錘状加工パイプであるパイプ１ａの先端は、錐状部４に加工されている。この錐状部４は、パイプ１ａ本体の先端部に、軸方向に切り込みを入れて、その切り込みが入れられたパイプ１ａの端部をパイプ１ａの断面中心に向かって折り曲げ、各切り込み箇所を溶接し、錐状に加工したものである。パイプ１ａの先端部を錐状に加工する際には、前記切り込み箇所を全て溶接せずに、その切り込みの一部分を空気を抜くための開口部５として使用する。また、錐状部４の先端には、３０Ｋレール用の鉄モール６が、その球状部が錐状部４の先端となるように取り付けられて、該フレキシブルパイプ１が地山に挿入される時の先端となる。
【００２４】
前記パイプ１ａの他端は、他のパイプと接合可能となるように、パイプ１ａの内面に螺旋加工が施された雌螺旋部７となっている。該フレキシブルパイプ１は厚さ２．３ｍｍの鋼製から形成され、この厚さではパイプ内部に螺旋加工を行うことは困難である。よって、該螺旋加工部９のみを別に厚さ３．９ｍｍの鋼製パイプにより作成し、この螺旋加工された厚さ３．９ｍｍのパイプと厚さ２．３ｍｍのパイプとを溶接して一体とし、当該パイプ１ａを形成する。
【００２５】
図２に示すように、前記パイプ１ａの他端には、打設治具取付パイプであるパイプ１ｂが螺旋加工部９で螺合する。このパイプ１ｂはパイプ１ａと同様に鋼製のパイプで形成されており、前記パイプ１ａ及び該パイプ１ｂから本実施の形態１にて用いられるフレキシブルパイプ１が形成される。前記パイプ１ａに連なる該パイプ１ｂの接続箇所は、パイプ１ｂの外面に螺旋加工が施された雄螺旋部８となっており、パイプ１ａの雌螺旋部７と螺合する。
【００２６】
前記パイプ１ｂの螺旋加工されていない他方の端部、即ち、フレキシブルパイプ１の後端部となる箇所は、該フレキシブルパイプ１を地山４０に設けられた挿入孔に挿入、打設する際の打撃箇所となる。当該フレキシブルパイプ１は、地山４０挿入後にパイプ１ｂの後端部の開口部１５よりその内部に硬化剤であるセメントミルクが注入される。よって開口部１５を潰さないために、パイプ１ｂの後端部に打込用アダプタ止め金具１０を溶接して、打込用アダプタ１６を設置し、この打込用アダプタ１６を打撃することにより該フレキシブルパイプ１を地山４０内に挿入、打設する。
【００２７】
また、当該フレキシブルパイプ１にはその周壁に所定の間隔で、開口部が設けられている。この開口部は、フレキシブルパイプ１の周方向に設けられたスリット状の切抜細孔３と共に、その切抜細孔３の周方向中央部に設けられた注入孔２から構成される。前記切抜細孔３はパイプ１ａ及びパイプ１ｂにそれぞれ設けられており、そのパイプ１ａ及びパイプ１ｂの周方向の半周に渡って、隣接する切抜細孔３とは、周方向反対の位置になるように設けられている。この注入孔２は、フレキシブルパイプ１内に注入されたセメントミルクを、フレキシブルパイプ１外の地山４０内に注入するために設けられたものである。また切抜細孔３は、フレキシブルパイプ１を地山４０に打設後、この地山４０を掘削し、表面に露出する該フレキシブルパイプ１を除去する時の切断箇所となる。
【００２８】
以下、本実施の形態１における、フレキシブルパイプ１を用いた鏡ロックボルトによる切羽崩落防止工事施工方法について、図３〜図７を参照しながら説明する。この施工方法は、トンネルの掘削すべき地山４０の切羽面に、崩落防止用の鏡吹付コンクリート４１を形成すると共に、フレキシブルパイプ１を地山４０に挿入、固定し、切羽の崩落を防ぐ施工方法である。
【００２９】
この鏡ロックボルトであるフレキシブルパイプ１を挿入する挿入孔１１は、図３に示すように従来公知のＮＡＴＭ機械システム（図外）の穿孔具１２で穿孔することができる。そして図４に示すように、この穿孔した挿入孔１１にフレキシブルパイプ１を挿入する。このフレキシブルパイプ１は、挿入前にパイプ１ａとパイプ１ｂを予め螺合して一体としたものである。そして、その後端部には、図２に示される打込用アダプタ１６が取り付けられて、挿入時に打撃可能となっている。また、フレキシブルパイプ１を打設する際には、切抜細孔３が側面に位置するようにする。これにより、フレキシブルパイプ１の垂直方向に作用する荷重に対する抵抗力が大きくなる。
【００３０】
フレキシブルパイプ１を挿入孔１１内部に挿入した後に、打込用アダプタ１６を取り外し、フレキシブルパイプ１の後端部の開口部１５より、フレキシブルパイプ１の先端までエア抜きパイプ１３を挿入する。このエア抜きパイプ１３と共に、フレキシブルパイプ１の開口部１５の周辺に、セメントミルクの注入パイプ１４を挿入し、開口部１５を急速セメント等で閉止し、開口部１５からセメントミルクの漏洩がないようにする。
【００３１】
フレキシブルパイプ１の開口部１５及びパイプ周辺地山４０を閉止した後に、図５に示すように注入パイプ１４よりセメントミルクをフレキシブルパイプ１内に注入、充填する、この時フレキシブルパイプ１内の空気は、エア抜きパイプ１３より排出される。また、セメントミルクは、注入孔２より地山４０内に拡散し浸透する。この時に地山４０内の余剰な空気は、フレキシブルパイプ１の注入孔２、及び先端の錐状部４に設けられた開口部５よりフレキシブルパイプ１内に取り込まれ、前記エア抜きパイプ１３より排気される。
【００３２】
エア抜きパイプ１３よりセメントミルクが排出され始めた時点で、フレキシブルパイプ１及びその周辺の地山４０にセメントミルクが充填されたものと推定し、セメントミルクの注入を停止し、エア抜きパイプ１３及び注入パイプ１４を閉止する。
【００３３】
その後セメントミルクが硬化し、図６に示すように鏡ロックボルトが形成された状態で、トンネルの切羽面を掘削すると切羽面にフレキシブルパイプ１が表出する。そこで、図７に示すように、この表出したフレキシブルパイプ１を図２に示した切抜細孔３より折り曲げて切断し、切羽面を掘り進む。
【００３４】
以上の本実施の形態１では、パイプ１ａとパイプ１ｂとの接合に螺旋を用いて施工場所での接合とした。しかし、同実施の形態１で、トンネル入口からトンネル切羽面まで、フレキシブルパイプ１を輸送するのに障害がないのであれば、予め挿入孔１１に合わせた長さにて繋ぎ目部分を溶接施工し、この溶接接合したフレキシブルパイプ１により、同様の施工を行うことも可能である。特に溶接による連結を坑道外部、望むべくは工場、で行うため、正確で確実な溶接が可能となり、フレキシブルパイプ１に螺旋を設ける際の厚肉箇所である螺旋加工部や、施工箇所での溶接に必要となる溶接箇所の補強板等を取り付けることなく、パイプ１ａとパイプ１ｂを一体化することが可能となる。また、本実施の形態１では、錘状加工パイプであるパイプ１ａと打設治具取付パイプであるパイプ１ｂのみを使用したが、この他にも前記パイプ１ａとパイプ１ｂとの間に両端が螺旋加工された連結パイプを増設しても良い。
【００３５】
（実施の形態２）
次に実施の形態２として引込み型鏡ロックボルトによる切羽崩落防止工事施工方法について述べる。引込み型鏡ロックボルトに用いられるフレキシブルパイプ２１を図８に示す。
【００３６】
フレキシブルパイプ２１には、その先端に地山４０を掘削する捨てビット２５、及びこの捨てピット２５を保持し、回転摺動可能とする筒先２６が設けられる。この捨てビット２５は、アダプタ２４と嵌合する。このアダプタ２４は、フレキシブルパイプ２１の内部を貫通するロッド２７と嵌合して、筒先２６内に嵌入される。アダプタ２４の後端は、その径が筒先２６に設けられた孔より大きくなって、ロッド２７との嵌合部になると共に、筒先２６との抵触部となる。この抵触部により、ロッド２７と共に筒先２６に接合されたフレキシブルパイプ２１が移動可能となる。よってフレキシブルパイプ２１は、前記捨てビット２５が地山４０を掘削し、前進するのに合わせて前進し、地山４０内に挿入される。
【００３７】
前記フレキシブルパイプ２１は、複数個のパイプを連結することにより形成される。穿孔パイプであるパイプ２１ａは、一端に前記捨てビット２５を取付可能とするように筒先２６が設けられており、他端は、雌螺旋加工が施されて他のパイプと連結可能となっている。このパイプ２１ａと連結される連結パイプであるパイプ２１ｂは、一端を雄螺旋加工して前記パイプ２１ａ、若しくは他の同形状のパイプの他端と連結される。そして、このパイプ２１ｂに連結される他端開放パイプであるパイプ２１ｃは一端がパイプ２１ｂと連結されるように雄螺旋加工され、他端は内部をビットが貫入するように開放されている。即ち、本実施の形態２ではパイプ２１ｂをパイプ２１ａとパイプ２１ｃとの間に増設することにより、フレキシブルパイプ２１の長さを延長することを可能とする。
【００３８】
これらパイプ２１ａ〜２１ｃにより、本実施の形態２のフレキシブルパイプ２１が形成される。該フレキシブルパイプ２１にも、実施の形態１におけるフレキシブルパイプ１と同様な注入孔２３及び切抜細孔２２が設けられて、該フレキシブルパイプ１内部よりセメントミルクを地山４０に注入、拡散可能となっている。
【００３９】
以下、本実施の形態２における、フレキシブルパイプ２１を用いた鏡ロックボルトによる切羽崩落防止工事施工方法について図７〜図９を参照しながら説明する。この施工方法は、トンネルの掘削すべき地山４０の切羽面に、崩落防止用の鏡吹付コンクリート４１を形成すると共に、フレキシブルパイプ２１を地山４０に挿入、固定し切羽の崩落を防ぐ施工方法である。
【００４０】
この、挿入孔３１を掘削すると同時にフレキシブルパイプ２１を挿入する工法は、前記のＮＡＴＭ機械システム（図外）で行う。具体的には、図８に示すように、地山４０を掘削する捨てビット２５が設けられたアダプタ２４と、このアダプタ２４をＮＡＴＭ機械システムに接続して増設可能なロッド２５を設ける。そして、図９に示すように、この捨てビット２５を使用して、適度な深度まで掘削した時点でロッド２７を増設し、更に深部まで掘削する。
【００４１】
前記アダプタ２４及びアダプタ２４に連結するロッド２７は、フレキシブルパイプ２１内部を貫通して設けられる。そして、フレキシブルパイプ２１先端に設けられた捨てビット２５と前記アダプタ２４が嵌合して、この嵌合して一体となった捨てビット２５及びアダプタ２４で、予め表面を鏡吹きつけコンクリート４１によって覆われた地山４０を掘削する。この掘削して穿設された挿入孔３１に、フレキシブルパイプ２１が、捨てビット２５及びアダプタ２４が掘進すると同時に、地山４０内に挿入されていく。
【００４２】
前記アダプタ２４が連結されたロッド２７ａとパイプ２１ａとは、掘進して所定の深度まで進んだ時点で、新たなロッド２７ｂ及びパイプ２１ｂを増設する。更に掘り進んだ時点で、第２の新たなロッド２７ｃ及びパイプ２１ｃを増設する。そしてパイプ２１ｃの後端部まで地山４０に挿入した時点で掘削は停止される。その後ロッド２７を引き抜くことにより、アダプタ２４は回収される。またフレキシブルパイプ２１先端に設けられた捨てビット２５は、そのまま地山４０内に残置される。
【００４３】
フレキシブルパイプ２１が地山４０に挿入された後は、実施の形態１のフレキシブルパイプ１と同様に、フレキシブルパイプ２１内にエア抜きパイプ１３とセメントミルクの注入パイプ１４をフレキシブルパイプ２１後端部の開口部３５より挿入して開口部３５を閉止する。この閉止した状態でフレキシブルパイプ２１内部にセメントミルクを注入する。その後セメントミルクによってフレキシブルパイプ２１内部が満たされた状態でエア抜きパイプ１３及び注入パイプ１４を閉止する。そしてセメントミルクが硬化した状態、即ち鏡ロックボルトが形成された状態で切羽を掘削し、フレキシブルパイプ２１を切抜細孔２２位置で折り曲げて切断しながら地山４０を掘削する。
【００４４】
本実施の形態２では、フレキシブルパイプ２１の挿入孔３１を掘削すると共に、フレキシブルパイプ２１を挿入孔に挿入した。この工法では本実施の形態１にて示したように、予め穿設された挿入孔１１にフレキシブルパイプ１を挿入する工法を行う地山４０に比べて、より脆弱な地山４０においても鏡ロックボルトを形成することが可能となる。特に本実施の形態２では、フレキシブルパイプ１を形成するパイプを、掘進する毎に連結、延長する必要がある。この時に螺旋を用いて各パイプを螺合する方法であるならば、連結が簡易であるだけでなくその取付精度も簡易に確保することが可能となり、本実施の形態に適した連結方法である。
【００４５】
また、本実施の形態１及び２では、トンネル掘削時の切羽の鏡面保持のために本発明のフレキシブルパイプを用いた。この他にも、トンネルの側壁及び天井部を補強する工法で、フレキシブルパイプを用いる工法であるパイプルーフ工法、ＡＧＦ工法等にも本発明のフレキシブルパイプを用いることが可能である。つまりは鏡ロックボルトを用いる工法で本発明のフレキシブルパイプを使用することが可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、鋼製のパイプを切羽の鏡ボルトとして施工する際の施工性の向上を図ることが可能となる。
【００４７】
また、挿入型フレキシブルパイプ、引込み型フレキシブルパイプ共に接合部である螺旋加工部のみを肉厚とすることにより、注入孔、切抜細孔等の加工が施されると共に切断箇所となるフレキシブルパイプの胴体部を、薄肉にて形成可能となり、フレキシブルパイプ自体の加工性、切断性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態１に係るフレキシブルパイプの側面図である。
【図２】同実施の形態１に係るフレキシブルパイプの側面図である。
【図３】同実施の形態１に係るフレキシブルパイプの挿入孔を穿設する図である。
【図４】同実施の形態１に係る挿入孔に挿入されたフレキシブルパイプ内に設けられた注入パイプとエア抜きパイプを示す図である。
【図５】同実施の形態１に係るフレキシブルパイプ内にセメントミルクが注入された図である。
【図６】同実施の形態１に係る鏡ロックボルトが形成された図である。
【図７】同実施の形態１に係る鏡ロックボルトを掘削すると共に表出するフレキシブルパイプを折り曲げ排除する図である。
【図８】実施の形態２に係るフレキシブルパイプの断面図である。
【図９】同実施の形態２に係るフレキシブルパイプを用いて掘削すると共にフレキシブルパイプを挿入孔に挿入する図である。
【符号の説明】
１フレキシブルパイプ
１ａパイプ
１ｂパイプ
２注入孔
３切抜細孔
３前記切抜細孔
４錐状部
５開口部
６鉄モール
７雌螺旋部
８雄螺旋部
９螺旋加工部
１０打込用アダプタ止め金具
１１挿入孔
１２穿孔具
１３エア抜きパイプ
１４注入パイプ
１５開口部
１６打込用アダプタ
２１フレキシブルパイプ
２１ａパイプ
２１ｂパイプ
２１ｃパイプ
２２切抜細孔
２３注入孔
２４アダプタ
２５捨てビット
２６筒先
２７ロッド
２７ａロッド
２７ｂロッド
２７ｃロッド
３１挿入孔
３５開口部
４０地山
４１鏡吹付コンクリート
Claims (7)
- 一端が錐状に加工されると共に、他端が螺旋加工された錘状加工パイプと、
一端が前記錘状加工パイプの他端、若しくは螺旋加工された他のパイプの他端に螺合すると共に、他端が螺旋加工された連結パイプと、
パイプを地中に打設する際の打撃箇所となるべくフレキシブルパイプ端部に設置される打込治具と、
一端が前記錘状加工パイプの他端若しくは連結パイプに螺合すると共に、他端が前記打設治具を取付可能に加工された打設治具取付パイプと、を適宜組み合わせて構成されるフレキシブルパイプ。 - 一端が開放されてその一端部に穿孔治具が取り付けられると共に、他端が螺旋加工された穿孔パイプと、
一端が前記穿孔パイプの他端、若しくは螺旋加工された他のパイプの他端に螺合すると共に、他端が螺旋加工された連結パイプと、
一端が前記穿孔パイプの他端若しくは連結パイプに螺合すると共に、他端が開放された他端開放パイプと、を適宜組み合わせて構成されるフレキシブルパイプ。 - 前記パイプは、他のパイプと螺合可能な螺旋加工箇所を有し、前記螺旋加工箇所は該パイプの他構成箇所に対して肉厚に成形されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブルパイプ。
- 前記パイプは他のパイプと接合されて延長すると共に、その接合は溶接にて行われ、前記溶接は該パイプを形成時に行われることを特徴とする請求項１又は２に記載のフレキシブルパイプ。
- 請求項１に記載のフレキシブルパイプの施工方法であって、掘削すべきトンネルの地山に挿入孔を形成し、この挿入孔に、その先端が錐状に加工されて、その錐状部に空気孔が設けられたパイプが、このパイプの連結部に設けられた螺旋部により他のパイプと連結されて、これら連結されたパイプを一連として、前記一連となったパイプの後端部に設置された打設治具を打撃して挿入し、この挿入されたパイプの後端部の開口部より該パイプの先端部近くに開口するようにエア抜きパイプを挿入すると共に、前記後部開口部付近に開口するようにセメントミルクの注入パイプを挿入し、前記後部開口部を閉鎖した後にパイプ内部に前記注入パイプよりセメントミルクを注入してパイプ内に充填すると共に、該パイプ先端部付近に開口したエア抜きパイプ及び錐状部に設けられた空気孔から、パイプ内部及び地山にある空気を抜き、予めパイプに設けられたスリット状の切抜細孔よりセメントミルクを地山内に充填する、フレキシブルパイプの施工方法。
- 請求項２に記載のフレキシブルパイプの施工方法であって、掘削すべきトンネルの地山に、予めパイプの先端に設けられた穿孔治具により挿入孔を穿設すると同時に、この穿設した挿入孔に前記穿孔治具に連なるパイプを挿入し、該パイプが地山に全て挿入される前に、該パイプの他端部に設けられた螺旋部に新たなパイプを螺合して延長し、更に穿設して延長したパイプを地山に挿入した後に穿孔治具の一部を外し、この挿入孔に挿入されたパイプの後端部の開口部より該パイプの先端部近くに開口するようにエア抜きパイプを挿入すると共に、前記後部開口部付近に開口するようにセメントミルクの注入パイプを挿入し、前記後部開口部を閉鎖した後にパイプ内部に前記注入パイプよりセメントミルクを注入してパイプ内に充填すると共に、該パイプ先端部付近に開口したエア抜きパイプから、パイプ内部及び地山にある空気を抜き、予めパイプに設けられたスリット状の切抜細孔よりセメントミルクを地山内に充填する、フレキシブルパイプの施工方法。
- 前記パイプは予め溶接により他のパイプと連結されて掘削すべきトンネルの地山に挿入される請求項５又は６に記載のフレキシブルパイプの施工方法。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005290756A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Railway Technical Res Inst | ブロック積みトンネル覆工の補強工法およびその構造物 |
| JP2017203332A (ja) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | 株式会社トライテック | 削孔器具および削孔方法 |
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2002
- 2002-05-31 JP JP2002159586A patent/JP2004003185A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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