JP2007211412A - アンカー構築工法 - Google Patents

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Masaki Hatakeyama
Kenzo Otani
健三 大谷
正樹 畠山
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Honma Giken Kk
Mlt Soil:Kk
本間技建株式会社
株式会社エムエルティーソイル
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Abstract

【課題】表面地層が崩落し易い密度の粗い地層であっても効率的に防災用(崩落防止用)のアンカーを構築する。
【解決手段】移動機構(架台、ガイドレール、移動体)と、移動機構に設けた掘削用電動機と、前記掘削用電動機に連結される所定のエアハンマードリル6を備えたダウンホール式掘削装置を用い、表面地層bの掘削に際して、前記装置の掘削用電動機に所定のケーシング91とケーシング内に配置したスクリューオーガ92を接続して掘削し、所定の岩盤地層まで掘削したらケーシング91を残してスクリューオーガ92を取外し、掘削用電動機にエアハンマードリル6を装着し、更に所定のダウンホール手段で掘削孔Bを連続形成し、前記の表面層側がケーシングで保護された掘削孔Bに所定のテンドンCを挿入すると共に、セメントミルクDを注入してアンカーを構築する。
【選択図】図3

Description

本発明は、地すべりなどが発生し易い山岳傾斜面に、アンカー形成用穴(掘削孔)を掘削して、当該掘削孔に防災目的(崩落防止)のアンカーを形成するアンカー構築工法に関するものである。
山地法面等の不安定で地滑りが発生しやすい箇所の地盤の補強手段として、斜面に掘削孔を形成し、当該掘削孔にアンカー芯材(テンドン等)を埋設し、その周囲にセメントミルクを注入固化させてアンカーを構築することが広く採用されている。
前記の掘削孔の掘削工事は、アンカーの補強根拠となる固い岩盤地層(定着層)に達し、更に定着層に対して所定の深さとなるまでの掘削が必要である。従前は前記の掘削において、掘削機先端の焼付け防止とズリ(掘削土)の排出のために、掘削作業時に掘削切端に送水を行っていた。然し前記掘削手段においては、多量の水を使用することによって、周辺地盤を送水によって緩めると共に、孔壁の崩落という問題も発生した。
そこでアンカー形成用穴の掘削作業において、送水しない新規な工法(無水掘工法)が提案された(特許文献1)。前記の無水堀工法は、ダウンホール式掘削装置を用い、この掘削装置のロックビットに、頭部外径がウエアスリーブの外径よりも大きく、該頭部に硬質刃体と高圧エア吐出口とズリの通路となるズリ溝とが設けられたものを採用し、ロックビット先端から高圧エアを吐出させつつ掘削を行い、更に一定の深さを掘削するごとに該掘削された孔内でロックビットを回転させつつ前後往復移動させて、掘削により発生したズリを前記ビットの外周部で孔壁に押し固める掘削孔圧密手段(圧密工法)を採用したものである。
特許3388279号公報。
前記の無水掘工法は、送水掘削に比較して掘削作業において、周辺地盤を緩める掘削用水を使用しないという大きな利点がある。然しアンカーを設置する箇所は土砂崩れの危険性の高い箇所であり、過去において崩落した地帯も当然に含まれている。
前記のようなアンカー形成用孔の掘削孔の表面地層が、過去の崩落土が堆積している箇所のように地盤密度が非常に粗いが場合には、掘削土を孔壁に押し固める圧密工法を採用したとしても、孔壁の維持が一時的であり、掘削作業後のアンカー形成作業時に孔壁が崩落してテンドン(アンカー芯材)の挿入が不可能になり、再度の掘削工を必要とし、作業能率が著しく低下する。
そこで本発明は、地層の状態に応じて無水掘削を効率的に実施することのできる新規なアンカー構築工法を提案したものである。
本発明に係るアンカー構築工法は、移動機構と、移動機構に設けた掘削用電動機と、前記掘削用電動機に連結される所定のエアハンマードリルを備えたダウンホール式掘削装置を用い、表面地層掘削に際して、前記装置の掘削用電動機に所定のケーシングとケーシング内に配置したスクリューオーガを接続して掘削し、所定の岩盤地層まで掘削したらケーシングを残してスクリューオーガを取外し、掘削用電動機にエアハンマードリルを装着し、更に所定のダウンホール手段で掘削孔を連続形成し、前記の表面層側がケーシングで保護された掘削孔に所定のテンドンを挿入すると共に、セメントミルクを注入してアンカーを構築することを特徴とするものである。
従って崩落の可能性が高い密度の粗い表面地層においては、オーガ掘削も容易になされケーシングによって掘削孔が確保され、オーガ掘削が困難な地層においては、エアハンマードリルによるダウンホール方式で掘削を行なうもので、表層部分が崩落し易い地層であっても、効率的にアンカーを設置できる。
また特にエアハンマードリルのロックビットが、頭部外径がウエアスリーブの外径よりも大きく、且つ該頭部先端に高圧エア吐出口を設け、頭部側面にズリ排出溝を設けられ、ダウンホール手段で掘削する際に、所定長掘削毎に掘削孔内でロックビットを回転させつつ前後往復移動させて、ズリを孔壁に押し固めるようにすると、オーガ掘削とダウンホール方式掘削(非圧密掘削)の中間層部分については、掘削孔の壁面の密度を高めることで、掘削孔の崩落を防止する。
本発明は上記構成を採用したものであるから、移動機構と、移動機構に設けた電動機と、前記電動機に連結される所定のエアハンマードリルを備えたダウンホール式掘削装置一式で、且つ当該装置を設置した箇所おいて、掘削機構をケーシング付きオーガによる掘削に変換し、更にエアハンマードリルに変更することで、軟弱地表層へのアンカー設置も効率的に行うことができたものである。
次に本発明の実施の形態について説明する。本発明工法に使用する掘削装置は、公知のダウンホール式掘削装置と、初期掘削に使用するオーガ掘削機構である。
ダウンホール式掘削装置は、移動機構を構成する所定の架台1、及び架台1に設けたガイドレール2、及びガイドレール2上に設置した移動体3と、前記移動体3に付設した掘削用電動機4と、移動体3と掘削用電動機4の作動源となる発電機構5と、掘削用電動機4に接続されるエアハンマードリル6と、エアハンマードリル6の打撃駆動源となるコンプレッサー7と、エアハンマードリル6の連繋部材となる中空ロッド8で構成される。
特に掘削用電動機4と、エアハンマードリル6並び中空ロッド8の接続部分には、エアハンマードリル6の打撃動作の作動源となる高圧空気の供給部41を備えており、エアハンマードリル6は周知の通り、内部に高圧通路とエアピストン駆動機構を備えたウエアスリーブ61の先端にロックビット62を設けたもので、特にロックビット62の頭部は、掘削内径に対応する大きさで、該頭部先端に高圧エア吐出口を設け、頭部側面にズリ排出溝を設けているものである。
オーガ掘削機構9は、ケーシングパイプ91と、ケーシングパイプ91内に配置されるスクリューオーガ92で構成され、両者は掘削用電動機4の接続部分に着脱連結可能に設けたものである。尚ケーシングパイプ91は一般的な塩ビ管を採用できる。
而して前記の掘削装置等を用いてアンカーを構築するものであるが、特に表面層bが密度が粗く崩落し易い地質の場合に適用されるものである。
アンカー構築は、構築対象の傾斜面aに掘削装置を設置する足場Aを組上げ、当該足場の所定位置(ガイドレール2が掘削方向に正対する位置)に、ガイドレール2及び移動体3並びに掘削用電動機4を組み込んだ架台1を固定し。所定の順序で構築するものである。
最初に傾斜面aの表面層bの掘削に際しては、掘削用電動機4にケーシングパイプ91とケーシングパイプ91内に配置したスクリューオーガ92を装着し、ケーシングパイプ91とスクリューオーガ92を回転させ、掘削土をケーシングパイプ基端開口部から排出しながら掘削孔Bを形成する。このオーガ掘削機構を使用しての掘削作業は、スクリューオーガ92で容易に掘削できる範囲(密度の粗い表面層b部分並びに中間地層c)までである。
前記の掘削後にケーシングパイプ91を外し、掘削箇所に残してスクリューオーガ92を引き抜き、掘削用電動機4との接続を解除する。またケーシングパイプ91の傾斜面aからの突出部分は、適宜切除する。
次に通常の無水堀工法を実施するもので、掘削用電動機4にエアハンマードリル6を接続し、高圧空気を供給して、ロックビット62を往復運動させて、掘削孔Bの切端を掘削するものであり、安定岩盤(定着層)dに対して所定深さとなるまで掘削を行なう。
前記の掘削作業においては、適宜中空ロッド8を連繋して行い、ズリはロッド先端の高圧空気排出口からの排出ガスで、ズリ溝を通過してビット後方に排出するものであり、また中間地層(アンカー基礎となる定着層dの表面側の通常の地層)cをダウンホール方式で掘削する場合には、必要に応じて、所定長掘削毎に掘削孔B内でロックビット62を回転させつつ前後往復移動させて、ズリを孔壁に押し固め、ケーシングパイプ91の存在しない掘削孔の孔壁を堅牢にさせて崩落を防止する。
そして必要とする深さまで掘削孔Bを掘削すると、従前と同様にアンカーを形成するもので、適宜なテンドンCを掘削孔B内に挿入すると共に、セメントミルクDを注入し、セメントミルクDの固化によってアンカーが構築されるものである。
従って本発明工法は、表面が軟弱な地層であったとしても、アンカー形成用掘削孔を穿つ必要がある硬質な岩盤に対する掘削装置をそのまま使用して容易にアンカー構築ができるもので、土砂崩落箇所であっても効率的にアンカーを構築できたものである。
本発明工法に使用する掘削装置の全体図。 同掘削装置のオーガ掘削機構の説明図。 同施工順の説明図。
符号の説明
1 架台
2 ガイドレール
3 移動体
4 掘削用電動機
5 発電機構
6 エアハンマードリル
61 ウエアスリーブ
62 ロックビット
7 コンプレッサー
8 中空ロッド
9 オーガ掘削機構
91 ケーシングパイプ
92 オーガスクリュー
A 足場
B 掘削孔
C テンドン
D セメントミルク

Claims (2)

  1. 移動機構と、移動機構に設けた掘削用電動機と、前記掘削用電動機に連結される所定のエアハンマードリルを備えたダウンホール式掘削装置を用い、表面地層掘削に際して、前記装置の掘削用電動機に所定のケーシングとケーシング内に配置したスクリューオーガを接続して掘削し、所定の岩盤地層まで掘削したらケーシングを残してスクリューオーガを取外し、掘削用電動機にエアハンマードリルを装着し、更に所定のダウンホール手段で掘削孔を連続形成し、前記の表面層側がケーシングで保護された掘削孔に所定のテンドンを挿入すると共に、セメントミルクを注入してアンカーを構築することを特徴とするアンカー構築工法
  2. エアハンマードリルのロックビットが、頭部外径がウエアスリーブの外径よりも大きく、且つ該頭部先端に高圧エア吐出口を設け、頭部側面にズリ排出溝を形成してなり、ダウンホール手段で掘削する際に、所定長掘削毎に掘削孔内でロックビットを回転させつつ前後往復移動させて、ズリを孔壁に押し固めてなる請求項1記載のアンカー構築工法。
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