JP2013174102A

JP2013174102A - 地山補強構造および地山補強方法

Info

Publication number: JP2013174102A
Application number: JP2012040044A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Maeda; 和徳前田; Takashi Okochi; 隆大河内
Original assignee: Okabe Co Ltd
Current assignee: Okabe Co Ltd
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2013-09-05

Abstract

【課題】地山表面からロックボルトの頭部が突出しないようにして地山表面の景観性を向上させることができると共に、施工性も向上させることができる地山補強構造および地山補強方法を提供すること。
【課題手段】地山２に形成した穿孔２１にグラウト３を介して埋設するロックボルト１３の先端部１３ａに、雌ネジ部を有するカプラー１２がその先端部１２ａ側の端面を地山２の表面２２近傍に位置するように後端部側から螺合され、頭部付きボルト１１の雄ネジ部１１ｂをカプラー１２の先端部１２ａ側からその雌ネジ部に螺合して地山２を補強する。
【選択図】図３

Description

本発明は、自然斜面や法面などの地山を安定化させる地山補強構造および地山補強方法に関する。

従来の地山補強構造として、例えば、地山に穿設した穿孔（ボーリング孔）内にロックボルトを挿入し、ロックボルト頭部を地山表面から突出させた状態で穿孔内にグラウトを充填し、グラウトの硬化後、ロックボルト頭部に筒状ナットを装着して地山を補強する構造がある（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１の構造の場合、地山の表面からロックボルト頭部やそれを保護する筒状ナットの突出量が必然的に大きくなり、地山表面の景観性が低下する。この点を防止するため、雌ネジ部が設けられた螺合部と、法面反力体を上側から押さえる押え部と、螺合部と押え部とを連結する連結部からなる定着金具により、地山表面からロックボルト頭部を突出させずに地中で螺合する地山補強構造もある（例えば、特許文献２参照。）。また、別の従来技術として、法面反力体を上側から押える押え板と、押え板を介して法面反力体を法面に定着させる第１締結部材とからなる定着金物により、地山表面からロックボルト頭部を突出させずに地中で螺合する地山補強構造もある（例えば、特許文献３参照。）。

特開平２０１１‐１８４８５５号号公報特許第４８１５５２０号公報特開平２００９‐２４９８７９号号公報

しかし、上述の特許文献１に記載された従来の地山補強構造では、前述のようにロックボルト頭部を地山表面から突出させて筒状ナット等により締め付けるため、地山表面からの突出量が必然的に大きくなり、地山表面の景観性が低下するという問題がある。

また、上述の特許文献２，３に記載された従来の地山補強構造では、地山表面からグラウンドアンカーやアンカーボルト等のロックボルト頭部を突出させずに地中で螺合させているため、上述の特許文献１のような景観性が低下するという問題は生じないものの、定着金具には雌ネジ部が設けられており、ロックボルト頭部の雄ネジ部に螺合させるようにしているため、施工上の問題がある。つまり、穿孔内において地山表面までグラウトを注入すると、ロックボルト頭部の雄ネジ部にまでグラウトが充填されることになるため、ロックボルト頭部に定着金具を装着できず、無理に定着金具を装着させると、定着金具周辺の品質が劣化するおそれがある。しかも、穿孔内においてロックボルト頭部を地表面より下に位置固定させることは、施工上、非常に困難である。また、グラウト養生前に定着金具を装着させてしまうことも考えられるが、この場合には、定着金具を締め込むにつれて、ロックボルトが穿孔から徐々に抜け出すおそれがあり、ロックボルトとして構造的な欠陥となる。さらに、グラウトの注入においては、通常、注入ホースを穿孔内に挿入してグラウトを注入し、穿孔からグラウトが溢れ出すことで穿孔内にグラウトが完全に充填されたことを確認するが、これら先願技術では、穿孔内の地表面より下の位置でグラウト注入を止める必要がある。しかし、地山に削孔する穿孔は、一般的にφ５０〜φ１１５ｍｍと小さいため、穿孔内におけるグラウトの注入状況を確認しながら止めることは困難であると共に、グラウトの充填性も懸念される。

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、地山表面からロックボルトの頭部が突出しないようにして地山表面の景観性を向上させることができると共に、施工性も向上させることができる地山補強構造および地山補強方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る地山補強構造は、地山に形成した穿孔内にグラウトを介して埋設するロックボルトの先端部に、雌ネジ部を有するカプラーがその先端部側の端面を地山の表面近傍に位置するように後端部側から螺合され、頭部付きボルトの雄ネジ部をカプラーの先端部側からその雌ネジ部に螺合して地山を補強することを特徴とする。
また、本発明に係る地山補強方法は、ロックボルトの先端部をカプラーの後端部側からその雌ネジ部に螺合し、そのロックボルトを地山に形成した穿孔内にグラウトを介して埋設する際、カプラーの先端部側の端面を地山の表面近傍に位置させ、グラウト養生後、頭部付きボルトの雄ネジ部をカプラーの先端部側からその雌ネジ部に螺合して地山を補強することを特徴とする。
ここで、ロックボルトを地山に形成した穿孔内にグラウトを介して埋設する際、カプラーの先端部側の雌ネジ部にダミーボルトを装着しておき、グラウト養生後、該ダミーボルトを取り外して頭部付きボルトを螺合して地山を補強するようにしても良い。

本発明に係る地山補強構造および地山補強方法によれば、地山に形成した穿孔内にグラウトを介してロックボルトを埋設する際、ロックボルトの先端部はカプラーの後端部側からその雌ネジ部に螺合して、グラウト養生後に頭部付きボルトの雄ネジ部をカプラーの先端部側からその雌ネジ部に螺合するようにしたため、地山表面からは頭部付きボルトの頭部のみが突出し、ロックボルトの頭部（先端部）が突出することがなくなり、地山表面の景観性が向上する。また、カプラーの先端部側の端面を地山の表面近傍に位置させ、カプラーの先端側の雌ネジ部に頭部付きボルトの雄ネジ部を螺合するため、グラウトを穿孔内の地山表面近傍まで充填させても、頭部付きボルトとカプラーとの螺合に施工上の悪影響を与えることがなくなり、施工性も向上する。

本発明に係る地山補強構造および地山補強方法に用いる地山補強部材の一例を示す図である。カプラーを装着したロックボルトを地山に埋設した状態を示す断面図である。頭部付きボルトの雄ネジ部をカプラーに螺合した状態を示す断面図である。供回りを防止したカプラーの一例を示す図である。ダミーボルトの使用例を示す図である。

次に、本発明に係る地山補強構造および地山補強方法の実施形態について図面を参照して説明する。

本発明に係る地山補強構造および地山補強方法では、図１に示すように、少なくとも頭部付きボルト１１と、カプラー１２と、ロックボルト１３とからなる地山補強部材１を利用して、ロックボルト１３の頭部１３ａが地山表面から突出しないよう、景観性を考慮して地山を補強する。頭部付きボルト１１は、下面が湾曲した皿状である頭部１１ａと、ロックボルト１３と同じネジ節棒鋼（鉄筋）形状の雄ネジ部１１ｂとから構成されており、頭部１１ａの下面が湾曲した皿状であるので、ロックボルト１３が穿孔の中心に対して多少傾斜して埋設されても角度調整が容易となると共に、ロックボルト１３に作用する荷重を有効に地山の表面に伝達できる。カプラー１２は、その中心に頭部付きボルト１１の雄ネジ部１１ｂとロックボルト１３とがそれぞれ先端部１２ａ側と後端部１２ｂ側から螺合できるように雌ネジ部１２１が形成されている。ここで、カプラー１２の長さ、すなわち雌ネジ部１２１の長さは、ロックボルト１３頭部の結合代と、頭部付きボルト１１の雄ネジ部１１ｂの結合代とを考慮した長さとする。ロックボルト１３は、地山補強土工法で一般的に使用されているもので、適宜、地山に配列して斜面が変形しようとしたときに摩擦に起因して発生する引張力により斜面の地山の緩みを防止するものである。なお、図１では、ロックボルト１３にはネジ節棒鋼を用いており、グラウトとの付着強度およびカプラー１２への螺合性の向上を確保している。ただし、本発明では、頭部付きボルト１１の雄ネジ部１１ｂとロックボルト１３は、ネジ節棒鋼に限定されるものではなく、カプラー１２の雌ネジ部１２１に螺合できるものであれば、何でも良く、端部に雄ネジを形成した竹節状の異形棒鋼や丸鋼に並目ネジ等を形成したものでも勿論かまわない。また、頭部付きボルト１１も、その下面が湾曲した皿状に形成されたものに限定されるわけではなく、下面が平坦に形成されたものでも良いことは言うまでもない。

次に、本発明に係る地山補強構造および地山補強方法の実施形態について、図面を参照して説明する。

図２に示すように、まず、地山２に穿孔（ボアホール）２１を形成し、その穿孔２１内でグラウト３を注入し、その後、カプラー１２の後端部１２ｂを頭部１３ａに取り付けたロックボルト１３を挿入する。なお、先にカプラー１２を頭部１３ａに取り付けたロックボルト１３を穿孔２１内に挿入しておき、その後、穿孔２１内でグラウト３を注入するようにしても良い。グラウトの注入は公知の方法によって行う。

ここで、ロックボルト１３を穿孔２１に埋設する際は、カプラー１２の先端部１２ａ側の端面が地山２の表面２２近傍に位置するように埋設する。ここで、仮に、カプラー１２を頭部１３ａに取り付けたロックボルト１３が多少沈下して、カプラー１２の先端部１２ａ側の端面にその雌ネジ部１２１を塞ぐようにグラウト３が盛られて硬化したとしても、その厚さは薄いことから、作業者が簡単にそのグラウト３を剥がしたり、取り除くことが可能となり、確実に頭部付きボルト１１をカプラー１２に螺合させることができる。従って、カプラー１２の先端部１２ａ側の端面を位置させる地山２の表面２２近傍とは、地山２の表面２２と面一な状態だけではなく、ロックボルト１３が沈下してカプラー１２の先端部１２ａ側の端面に回り込み硬化したグラウト３を作業者が簡単に剥がしたり、取り除くことができる程度の高さも意味するものとする。

なお、穿孔２１内に注入したグラウト３が硬化していくに伴い、ロックボルト１３の頭部１３ａに取り付けたカプラー１２の先端部１２ａ周辺では、グラウト３の表面がブリージング等により沈下して、地表面２２とグラウト３の表面部との間に空隙２３が生じることもある。その際には、空隙２３に硬練りモルタル等を充填する。

穿孔２１内に注入したグラウト３を養生した後、地山２の表面２２近傍に位置させたカプラー１２の先端部１２ａに、例えば、図３に示すように、頭部付きボルト１１の雄ネジ部１１ｂを地山２の表面２２を押さえる座金等の支圧板４を介して螺合しながら取り付ける。そして、頭部付きボルト１１をカプラー１２の先端部１２ａ側から所定長ねじ込むと、頭部付きボルト１１の頭部１１ａの下面が支圧板４に接触して止まるので、支圧板４等を介して地山２の表面２２を押さえ付けることができる。特に、頭部付きボルト１１の頭部１１ａの下面を湾曲した皿状にすれば、ロックボルト１３が穿孔２１の中心に対して多少傾斜して設置されていても、ロックボルト１３に作用する荷重を有効に地山２の表面２２に伝達させることが可能となる。

以上のように、前述の特許文献１記載の従来技術のように一般的なボルト・ナットの組み合わせを用いて地山２を補強すると、ナットによる締め付けのためロックボルト１３の頭部１３ａを地山２の表面２２から突出させる必要があり、またその頭部１３ａの防錆保護のために袋ナット等を用いる必要があるので、地山２の表面２２の景観を阻害していたが、この地山補強構造および地山補強方法によれば、図３に示すように、地山２の表面２２からは支圧板４と頭部付きボルト１１の頭部１１ａのみが突出し、ロックボルト１３の頭部１３ａの突出が無くなるので、地山２の表面２２の景観が向上する。

また、穿孔２１内で地山２の表面２２までグラウト３や硬練りモルタル等を充填した場合、前述の特許文献２，３記載の従来技術であれば、ロックボルト１３の頭部１３ａにグラウト３が付着してナットの挿入が困難であった。しかし、この構造および方法によれば、頭部付きボルト１１の軸部は雄ネジ部１１ｂであり、ロックボルト１３の頭部１３ａに装着されたカプラー１２のネジ部は雌ネジ部１２１であるため、穿孔２１内でグラウト３を地山２の表面２２まで充填させても、頭部付きボルト１１とカプラー１２との螺合に施工上の悪影響を与えることがなく、施工性が向上する。また、グラウト３の硬化後でも、カプラー１２への頭部付きボルト１１の挿入に支障はないので、この点でも施工性が向上する。

特に、この構造および方法では、地山２の表面２２近傍にカプラー１２の先端部１２ａ側の端面が設置するようにしているため、カプラー１２の先端部１２ａ側の端面でその雌ネジ部１２１を塞ぐようにグラウト３や硬練りモルタル等が盛られて硬化した場合でも、その厚さは薄くなるので、簡単に作業者が硬化したグラウト３や硬練りモルタル等を取り除くことが可能であり、この点でも、施工性が向上する。

なお、ロックボルト１３の頭部１３ａに装着したカプラー１２への頭部付きボルト１１の螺合時に、カプラー１２が供回りすることも考えられる。そこで、例えば、図４に示すように外周面に突状部１２２やイボ状の突起（図示せず。）等が設けられた突起付きカプラー１２’や、外形が多角形状のカプラー（図示せず。）等を使用して、その供回りを防止するようにしても良い。

また、グラウト３の養生中にロックボルト１３がその重量などにより沈み込むことで、地山２の表面２２近傍にカプラー１２の先端部１２ａ側の端面を位置させることが困難な場合も想定される。そこで、図５に示すように、あらかじめダミーボルト１４をカプラー１２の先端部１２ａ側に突出するように装着し、その状態で穿孔２１内に埋設する。すると、地山２の表面２２からダミーボルト１４の頭部１４ａが突出するので、その頭部１４ａにナット（図示せず。）等を装着して仮固定することにより、ロックボルト１３が沈むことを防止し、地山２の表面２２近傍にカプラー１２の先端部１２ａ側の端面を確実に位置させることできる。そしてグラウト３の養生後に、カプラー１２からダミーボルト１４を取り外し、カプラー１２の先端部１２ａに頭部付きボルト１１を取り付ければよい。

１…地山補強部材、１１…頭部付きボルト、１１ｂ…雄ネジ部、１２、１２’…カプラー、１２１…雌ネジ部、１３…ロックボルト、１４…ダミーボルト、２…地山、２１…穿孔、２２…表面、３…グラウト、４…支圧板。

Claims

地山に形成した穿孔内にグラウトを介して埋設するロックボルトの先端部に、雌ネジ部を有するカプラーがその先端部側の端面を地山の表面近傍に位置するように後端部側から螺合され、頭部付きボルトの雄ネジ部をカプラーの先端部側からその雌ネジ部に螺合して地山を補強することを特徴とする地山補強構造。
ロックボルトの先端部をカプラーの後端部側からその雌ネジ部に螺合し、そのロックボルトを地山に形成した穿孔内にグラウトを介して埋設する際、カプラーの先端部側の端面を地山の表面近傍に位置させ、グラウト養生後、頭部付きボルトの雄ネジ部をカプラーの先端部側からその雌ネジ部に螺合して地山を補強することを特徴とする地山補強方法。
請求項２記載の地山補強方法において、ロックボルトを地山に形成した穿孔内にグラウトを介して埋設する際、カプラーの先端部側の雌ネジ部にダミーボルトを装着しておき、グラウト養生後、該ダミーボルトを取り外して頭部付きボルトを螺合して地山を補強することを特徴とする地山補強方法。