JP2013234501A

JP2013234501A - 斜面安定化工法に用いられる定着用ナット及びそれを使用した斜面安定化構造並びに斜面安定化工法

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Publication number: JP2013234501A
Application number: JP2012108025A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Teraoka; 克己寺岡; Yoshihiko Kitamura; 善彦北村; Akifumi Shirota; 陽文城田; Hiroaki Hayashi; 弘昭林
Original assignee: Daika KK
Current assignee: Daika KK
Priority date: 2012-05-09
Filing date: 2012-05-09
Publication date: 2013-11-21
Anticipated expiration: 2032-05-09
Also published as: JP5132009B1

Abstract

【課題】施工を簡素化すると共に、長期に亘ってロックボルトの頭部の腐食を防止する。
【解決手段】斜面２から頭出しされたロックボルト４の頭部に螺着されて支圧板１０を上側から押圧する金属製の定着用ナットであって、支圧板１０を押圧するための押圧面２３と、ロックボルト４に螺着するための締結用雌ネジ部３１とを備え、押圧面２３の下側には、ロックボルト４の外側を覆う筒状のシース部２２が支圧板１０よりも下側に突出するように一体的に形成されており、該シース部２２の内周面のうち少なくとも下端から所定長さの領域は、前記締結用雌ネジ部３１が形成されていない非ネジ部領域として構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、斜面安定化工法に用いられる定着用ナット及びそれを使用した斜面安定化構造並びに斜面安定化工法に関する。

例えば斜面安定化工法の一つであるロックボルト工法（ロックボルト工）では、補強材としてのロックボルトの頭部処理として、定着用ナットと支圧板（頭部プレート）からなる定着具が使用される。更に、通常は、それらの部材の他にも複数の部材が使用される。一例としては、図１４に示すように、定着用ナット１０１と支圧板１０２の他に、シース管１０３や球座１０４、防錆用キャップ１０５が使用される。具体的には、図１３のように、斜面１１０に形成された孔１１１（削孔）にロックボルト１１２とシース管１０３を挿入して注入材１１３により固定し、斜面１１０から頭出しされたロックボルト１１２の頭部に支圧板１０２と球座１０４を順に設置した後、定着用ナット１０１をロックボルト１１２の頭部に螺着させて球座１０４を介して支圧板１０２を押圧する。更にその上から、内部にグリース等の防錆剤が充填された防錆用キャップ１０５を被せ、支圧板１０２の凸部外周面の雄ネジ部に防錆用キャップ１０５の下端内周面の雌ネジ部を螺着させて取り付ける。

ロックボルト１１２は斜面１１０に対して垂直に挿入されることを基本としているが、実際には垂直ではない場合も多く、そのためロックボルト１１２と支圧板１０２との間の角度が直角にはならないケースも多い。そのような場合にも定着用ナット１０１を十分に締結できるように球座１０４が使用されている。

また、斜面１１０の地表部１１０ａ、即ち法面工として法枠が施工されている場合には法枠の表面であって、法面工がない場合には地山の表面であるが、この斜面１１０の地表部１１０ａに近いロックボルト１１２の部分は腐食しやすい。特に、斜面１１０の地表部１１０ａと支圧板１０２との境界部分には雨水等が入り込みやすいため、その境界部分に面しているロックボルト１１２の部分は最も腐食しやすい部分である。そこで、その境界部分に面したロックボルト１１２の部分を保護するためにロックボルト１１２の外側を覆うようにしてシース管１０３が配置される。上述したように、シース管１０３はロックボルト１１２と共に孔１１１に挿入されて注入材１１３により固定されるため、その後は高さや傾きを調整することができない。そのために、シース管１０３は変形容易なゴム製とされており、支圧板１０２を設置する際における、ロックボルト１１２と支圧板１０２との間の角度や距離を調整できるようにしている。

このようにロックボルト１１２の頭部処理には多数の部材が使用されており、第一に、部材数が多いことから工程数が多く、施工が複雑であるという問題がある。また、斜面安定化工法は斜面という不安定な環境下での作業であり、部材が落下したり紛失したりすることも生じる。従って、部材数が多くなるほど、落下や紛失の確率も高くなり、部材数に比例して施工は困難になる。

第二に、シース管１０３はゴム製であるため、他の金属製の部材に比して耐久性の点で劣っている。従って、長期間経過後におけるロックボルト１１２の腐食防止性能が懸念される。尚、ロックボルト１１２の周囲には注入材１１３が充填されていてその注入材１１３を介して斜面１１０にロックボルト１１２が定着一体化されるわけであるが、シース管１０３が配置された地表部１１０ａに近い部分においてはロックボルト１１２の外側にゴム製のシース管１０３という弱く異質の材質からなる部材が存在することになり、シース管１０３で覆われた部分における定着力が他の部分に比して低下するおそれもある。

以上のような問題に対して例えば下記特許文献１乃至７では、部材数を削減するための種々の構造が提案されている。下記特許文献１では、防錆剤を貯留したキャップとナットとを一体化するという構成が提案され、更にナットに球座を一体化することで部材数の更なる削減を図っている。しかしながら、支圧板よりも上側の構造に関するものであってシース管は従来どおり使用されるため、上記第二の問題は解消されない。

下記特許文献２、５では支圧板の上面をシールしようとするものであるが、シース管は使用されておらず、従って、支圧板と法枠との間の境界部分から雨水等が入り込んでロックボルトが腐食する可能性がある。

下記特許文献３では、ロックボルトの頭部を熱収縮フィルムで被覆することにより腐食の防止を図る構成が提案されているが、ロックボルトに熱収縮フィルムを装着する工程が必要となるうえに、熱収縮フィルムが傷つきやすいという問題がある。下記特許文献４も同様であってロックボルトの合成樹脂被膜が傷つきやすいという問題がある。

一方、下記特許文献６では、支圧板を上側から押圧する押圧面よりも下側にナット部を一体的に設けたナット部材が提案されている。しかしながら、ナット部の下端まで雌ネジ部が形成されているため、ナット部材をロックボルトの頭部に螺着しようとしても、孔に注入された注入材がロックボルトとナット部の雌ネジ部との間に噛み込んで締結できない、あるいは、締結できたとしても施工性が非常に悪いという問題がある。

そして、仮に締結できたとしても次のような問題も生じる。即ち、下記特許文献６においては、ロックボルトの頭部が法枠から上方にほとんど突出しない、即ち、ほぼ頭出しされない仕様であって、ロックボルトはそのほぼ全体が孔の注入材に埋設されている。しかも、ナット部材の上面は閉じられた構成であるので、ナット部材をロックボルトに螺着する際にロックボルトの頭部を視認することはできない。その一方、ロックボルトの頭部の高さは施工によりばらつくことが多い。この仕様ではロックボルトが基準高さよりも高く設置されるとナット部材で支圧板を押圧することができないことから、施工時のバラツキを考慮すると必然的にロックボルトは基準高さよりも低めに施工されることになる。その結果、ロックボルトの頭部に螺着している雌ネジ部の長さが不足して十分な締結力が得られないという問題が生じるのである。

また、下記特許文献７でも同様に押圧面よりも下側にナット部を一体的に設けているが、法枠に形成された挿入孔には注入材が充填されずに空洞とされている。従って、ロックボルトとナット部との間に注入材が噛み込んでナット部材が螺着できないということは防止されており、鍔状の押え部は開口しているのでロックボルトの高さも確認することができる。しかしながら、法枠の挿入孔が空洞とされているため、ナット部材の下側には別途シース管が配置されており、該シース管によって挿入孔の内部におけるロックボルトの腐食を防止する必要がある。

特開２０００−１４５７４３号公報実用新案登録第３０８３６１９号公報特開２００７−２３９３００号公報特開２００９−３０２５８号公報特開２０１２−３６６９６号公報特開２００９−２４９８７９号公報特開２０１１−６３９５６号公報

それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、施工を簡素化すると共に、長期に亘ってロックボルトの頭部の腐食を防止することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであって、本発明に係る斜面安定化工法に用いられる定着用ナットは、斜面から頭出しされたロックボルト等の補強材の頭部に螺着されて支圧板を上側から押圧する金属製の定着用ナットであって、支圧板を押圧するための押圧面と、補強材に螺着するための締結用雌ネジ部とを備え、押圧面の下側には、補強材の外側を覆う筒状のシース部が支圧板よりも下側に突出するように一体的に形成されており、該シース部の内周面のうち少なくとも下端から所定長さの領域は、前記締結用雌ネジ部が形成されていない非ネジ部領域として構成されていることを特徴とする。

該構成の定着用ナットにあっては、押圧面の下側にシース部が一体的に形成されているので、補強材に螺着することにより補強材の外側をシース部で自動的に覆うことができる。該シース部は支圧板よりも下側に突出するので、斜面と支圧板との間の境界部分を浸入してくる雨水等をシース部で確実に遮断することができ、補強材をシース部によって保護することができる。また、シース部は金属製であるので耐久性に優れており、長期に亘って補強材を腐食から確実に保護することができる。更に、シース部が金属製であるのでシース部の箇所において定着力が局所的に低下するということもなく、所定の定着力が確保され且つ経年変化も小さい。一方、斜面に形成された孔には一般的に注入材や充填材が既に注入されているので、定着用ナットを補強材の頭部に螺着させていくと、支圧板から下側に突出するシース部が注入材等に進入していくことになる。その際、シース部の内周面のうち少なくとも下端から所定長さの領域が非ネジ部領域とされているため、補強材と締結用雌ネジ部との間に注入材等が噛み込みにくくなり、定着用ナットを補強材にスムーズに螺着させることができる。そして、このようにシース部を注入材等に進入させながら定着用ナットを補強材に螺着させることができるので、定着用ナットを補強材に螺着した後に斜面の孔に注入材等を注入するというような特殊な工程を採用する必要がなく、斜面の孔に先に注入材等を注入しておくことができる。

特に、シース部の内周面のうち支圧板よりも下側に位置する領域が非ネジ部領域として構成されていることが好ましい。注入材等が支圧板の下面近傍まで注入されていても、シース部の内周面のうち支圧板よりも下側に位置する領域が非ネジ部領域であれば、注入材等には非ネジ部領域のみが進入することになる。従って、締結用雌ネジ部に注入材等が入り込むおそれがなく、定着用ナットを最後までスムーズに螺着させることができる。

一方、シース部の外周面の下部に、摩擦を増大させるための微小凹凸が形成されていることが好ましい。シース部の下部は注入材等に埋設される箇所であるので、その下部の外周面に微小凹凸を形成しておくことにより注入材等との摩擦を増大させて確実に定着させることができる。

また、押圧面を有して上方に延びる上側筒状部を備え、該上側筒状部の下側にシース部が一体的に形成され、上側筒状部に締結用雌ネジ部が形成されていることが好ましい。シース部の上側に上側筒状部を備えることにより、締結用雌ネジ部の長さを容易に確保することができる。

更に、上側筒状部とシース部とからナット本体が構成され、該ナット本体の上端は補強材が視認できるように開口しており、該上端開口を閉塞すべくナット本体に取り付けられるキャップを備えていることが好ましい。ナット本体の上端即ち上側筒状部の上端が開口していているのでその上端開口から補強材を視認しながら螺着していくことができる。また、締結後においても上端開口から補強材を視認できるので補強材の高さを容易に確認することができ、補強材へのねじ込み量の不足を防止することができる。そして、キャップをナット本体に取り付けることで上端開口を閉塞することができる。従って、補強材の頭部をナット本体とキャップによって覆うことができ、補強材の頭部を外力から保護することができると共に補強材の頭部の防錆も容易になる。しかも、補強材の頭部が露出しないので、仮に斜面に人が近づいても、補強材の頭部で怪我をするということも防止できる。

特にキャップがナット本体の上端に着脱可能に螺着されることが好ましい。施工後の検査においてナット本体からキャップを外せばナット本体の上端開口から補強材の頭部の高さを容易に確認することができ、また、検査終了後もキャップをナット本体の上端に螺着させればよいので、容易に元の状態に復帰させることができる。

また、本発明に係る斜面安定化構造は、斜面に形成された孔に注入材が注入されて補強材が固定され、該補強材の頭部に請求項１乃至６の何れかに記載の定着用ナットが螺着され、該定着用ナットのシース部が支圧板から下方に突出して注入材に埋設されていることを特徴とする。尚、斜面に形成された孔は、地山に法面工が施工されている場合には地山及び法面工に形成された孔であり、法面工が施工されていない場合には地山に形成された孔である。

また、本発明に係る斜面安定化工法は、斜面に形成された孔に注入材を注入して補強材を固定する工程と、補強材の頭部に支圧板を設置する工程と、上述した定着用ナットを補強材の頭部に螺着して、そのシース部を支圧板から下方に突出させる工程とを備えることを特徴とする。尚、斜面の孔に補強材を挿入した後に注入材を孔に注入してもよいし、補強材を挿入する前に注入材を孔に注入してもよいし、補強材として自穿孔ボルトを使用して斜面に孔を形成しつつ補強材を斜面に設置してもよいし、補強材が貫通孔を有する場合にはその貫通孔から注入材を注入してもよい。

かかる斜面安定化工法においては、注入材が硬化する前に定着用ナットのシース部を注入材に進入させて埋設させることができるが、注入材が硬化するまでの間に螺着できる定着用ナットの個数には限度がある。そこで、次のような工程を採用することも好ましい。即ち、補強材に筒状のスペーサを装着する工程と、該スペーサが注入材に埋設した状態で注入材を硬化させ、その後スペーサを補強材から除去する工程と、スペーサの除去によって補強材の周囲に形成された隙間に充填材を充填する工程と、補強材に定着用ナットを螺着して前記隙間に定着用ナットのシース部を挿入させる工程とを備えることも好ましい。このようにスペーサを使用すれば、多数の補強材に定着ナットをまとめて螺着させることができ、作業効率が向上する。尚、補強材を先に孔に挿入し、その後、補強材にスペーサを装着してもよいし、予めスペーサを補強材に装着しておき、そのスペーサ付きの補強材を孔に挿入してもよい。また、定着用ナットを補強材に螺着する前に隙間に充填材を充填しておくことが好ましい。

また、スペーサを使用する場合には、合成樹脂製であって且つ下部外周面が下側に向けて徐々に細くなった先細りテーパ状のスペーサを使用することが好ましい。硬化した注入材からスペーサを容易に剥離して除去することができる。

以上のように、定着用ナットにシース部が一体的に形成されているので部材数と工数を削減できて施工が容易になり、特にシース部の内周面のうち下端から所定長さの領域を非ネジ部領域としているため、補強材にスムーズに螺着させることができる。また、シース部が金属製であるため、強度があって耐久性も高く、確実に定着させることができる。

本発明の一実施形態における斜面安定化工法により施工された斜面安定化構造を示す断面図。同斜面安定化工法に用いられる定着用ナットを示す片側断面図。（ａ）及び（ｂ）は同斜面安定化工法の施工手順を示す断面図。（ａ）及び（ｂ）は同斜面安定化工法の施工手順を示す断面図。本発明の他の実施形態における斜面安定化工法に用いられるスペーサを示し、（ａ）は片側断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線拡大断面図。（ａ）及び（ｂ）は同斜面安定化工法の施工手順を示す断面図。（ａ）及び（ｂ）は同斜面安定化工法の施工手順を示す断面図。本発明の他の実施形態における斜面安定化工法により施工された斜面安定化構造を示す平面図。同斜面安定化工法に用いられるリングユニットを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。同斜面安定化工法に用いられるリングユニットとロックボルトとの関係を示す平面図。同斜面安定化工法により施工された斜面安定化構造を示す断面図。（ａ）及び（ｂ）は同斜面安定化工法の施工手順を示す断面図。従来の斜面安定化工法により施工された斜面安定化構造を示す断面図。従来の斜面安定化工法に用いられる部材を示す一部断面図。

以下、本発明の一実施形態に係る斜面安定化方法とそれに用いられる定着用ナット並びにその斜面安定化方法によって施工された斜面安定化構造について図１〜図７を参酌しつつ説明する。

図１には本実施形態における斜面安定化構造を示しており、図２にはそれに使用されている定着用ナット１を示している。図１の斜面安定化構造はロックボルト工法によるものであって、斜面である地山２には削孔３が形成され、該削孔３には補強材としてのロックボルト４が挿入されていて注入材により固定されている。

ロックボルト４は注入材を介して地山２に定着される。ロックボルト４の頭部は地山２の地表部２ａから所定長さ突出しており、該地表部２ａから突出した突出量である頭出し長さは、定着具によって地山２とロックボルト４とが構造的に一体化されるために必要十分な長さとされる。ロックボルト４の全長は、地山２の崩壊規模や必要抑止力、施工性、経済性等を総合的に考慮して決定されるが、通常数メートルであって、２メートル以上とされる。ロックボルト４の表面には、全長のうち少なくとも頭部において亜鉛メッキを施すことが好ましい。また、補強材としては、ロックボルト４等のネジ節棒鋼の他、異形棒鋼や自穿孔ボルト等が使用される。

注入材は、地山２とロックボルト４との間の荷重伝達の役割と、ロックボルト４を保護する役割を担っている。注入材は、削孔３の大部分に充填されたグラウト５（セメントミルク）と、該グラウト５の上側に充填されたモルタル６とからなる。グラウト５は流動性が高いため、その上面は図１のように地山２の地表部２ａと平行ではなく水平面となっている。該グラウト５の上面から地表部２ａまでの空間にモルタル６が充填され、モルタル６の上面は地表部２ａと略面一となっている。

ロックボルト４の頭部を地山２と定着一体化するための定着具として支圧板１０と定着用ナット１とが用いられている。支圧板１０と定着用ナット１は何れも金属製である。支圧板１０は図１３及び図１４に示したものと同様の構成であってロックボルト４が挿通する貫通孔１１を有している。支圧板１０は地山２の地表部２ａに設置され、該支圧板１０の貫通孔１１をロックボルト４が挿通しており、ロックボルト４は支圧板１０から所定量上方に突出している。支圧板１０の貫通孔１１の壁面上部には定着用ナット１により押圧される被押圧面１２が形成されている。該被押圧面１２は、上側に向けて拡径する傾斜面とされている。但し、被押圧面１２を凹状の球面（曲面）に形成してもよい。貫通孔１１の下部は、貫通孔１１の上部よりも大径であって削孔３と略同一径とされている。尚、支圧板１０は、その下面が地山２の地表部２ａと接する薄板状のベース部１０ａと、該ベース部１０ａの上面中央部に上方に向けて突設された柱部１０ｂとからなる。ベース部１０ａと柱部１０ｂを貫通するように貫通孔１１が形成されていて、柱部１０ｂに被押圧面１２が形成されている。尚、例えばベース部１０ａは円盤状とされ、柱部１０ｂは円筒状とされるが、何れも角形であってもよい。尚、図１３及び図１４に示した従来品の構成をそのまま流用しているため、柱部１０ｂの外周面には雌ネジ部１３が形成されているが、この雌ネジ部１３は使用されない。従って、柱部１０ｂの外周面には雌ネジ部１３を形成する必要はない。

定着用ナット１は、ナット本体２０とキャップ２１とからなるツーピース構成とされている。ナット本体２０は全体として筒状であってその上端と下端の双方が開口している。該ナット本体２０は上側の上側筒状部４０と下側のシース部２２とからなり、上側筒状部４０とシース部２２とは一体に形成されている。

上側筒状部４０は、支圧板１０の被押圧面１２を押圧する押圧面２３を最下部に有している。即ち、上側筒状部４０は、上から順に、ストレート形状の円筒部２４と、拡径する傾斜部２５を介して円筒部２４の下側に延設された六角形状の操作部２６と、拡径する傾斜部２７を介して操作部２６の下側に延設された鍔状部２８とからなる。定着用ナット１をロックボルト４に螺着して締結する際に工具を操作部２６に装着して回転させることができる。また、鍔状部２８の外周面に押圧面２３が形成されている。該押圧面２３は、下側凸に湾曲しながら下側に向けて小径となっていく球面状に形成されており、ロックボルト４と支圧板１０との間の角度が直角ではない場合においても支圧板１０の被押圧面１２を押圧できるようになっている。また、上側筒状部４０の内周面には全長に亘ってネジが形成されている。即ち、上側筒状部４０の内周面のうち、上端開口２９の近傍にはキャップ２１を螺着するためのキャップ用雌ネジ部３０が形成され、該キャップ用雌ネジ部３０を除く他の領域全体にはロックボルト４に定着用ナット１を螺着するための締結用雌ネジ部３１が形成されており、締結用雌ネジ部３１は上端開口２９の近傍まで形成されている。該締結用雌ネジ部３１は、上側筒状部４０にのみ形成されていてシース部２２には形成されておらず、従ってシース部２２の内周面２２ａは全長に亘って滑面であって締結用雌ネジ部３１が形成されていない非ネジ部領域として構成されている。また、キャップ用雌ネジ部３０は締結用雌ネジ部３１より若干小さいネジ径であるが、締結用雌ネジ部３１とは種類が異なりメートルネジとされている。尚、キャップ用雌ネジ部３０が締結用雌ネジ部３１より若干大きいネジ径や略同一のネジ径であってもよい。

シース部２２は、上側筒状部４０の下端から下側に向けて直線的に延びる薄肉のストレート管であって、その外径は上側筒状部４０の鍔状部２８のそれよりも小さく、その内径は締結用雌ネジ部３１よりも若干大きい。シース部２２の外周面のうち下部のみに、注入材や後述する充填材６６との間の摩擦を増大させるための微小凹凸３２が形成されている。該微小凹凸３２は種々の形状であってよいが、本実施形態ではローレット状に溝を形成することにより微小凹凸３２を形成している。尚、シース部２２の外周面の下端部には面取り部３３が形成されている。尚、シース部２２は上側筒状部４０と略同じ長さに形成されているが、シース部２２の長さは任意であって上側筒状部４０よりも短くすることもでき逆に長くすることもできる。但し、少なくともシース部２２が支圧板１０の下面よりも下方に延びてその下部が注入材に埋設されるようにする。

キャップ２１は、ナット本体２０の上端開口２９を閉塞するためにナット本体２０の上端に着脱可能に螺着される。キャップ２１は、本体部５０とボルト部５１とからなる。本体部５０は、ナット本体２０にキャップ２１が螺着された際においてナット本体２０の上側に位置してナット本体２０の上端面に当接する。本体部５０は、ナット本体２０の上端部即ち上側筒状部４０の円筒部２４よりも若干大きい六角形状に形成されてその下面がナット本体２０の上端面に当接する操作部５２と、該操作部５２の上側に延設されて上側凸の球面状に形成されたドーム部５３とから構成される。ボルト部５１は、本体部５０の下面から下方に突設され、その周面にはナット本体２０のキャップ用雌ネジ部３０に螺入する雄ネジ部が形成されている。

尚、図１のようにロックボルト４に定着用ナット１を螺着させた状態では、ロックボルト４の上端が締結用雌ネジ部３１の上端まで到達しないようにする。また、キャップ２１のボルト部５１がキャップ用雌ネジ部３０を下方に越えて締結用雌ネジ部３１の領域に進入しないように、ボルト部５１の長さはキャップ用雌ネジ部３０の長さよりも短くしておくことが好ましい。

次に上述の定着具を使用した斜面安定化工法の施工手順の一例について説明する。まず、図３（ａ）のように地山２に削孔３を形成し、該削孔３にロックボルト４を挿入打設して、地山２の地表部２ａからロックボルト４の頭部を所定長さ頭出しする。そして、図３（ｂ）のようにグラウト５を削孔３に注入し、その上に、固練り状態のモルタル６を地表部２ａまで充填する。該モルタル６が硬化する前に、図４（ａ）のように支圧板１０をロックボルト４の位置に設置し、図４（ｂ）のようにロックボルト４の頭部に定着用ナット１のナット本体２０を螺着し、該ナット本体２０で支圧板１０を押圧して締結する。尚、ロックボルト４にはキャップ２１を外した状態のナット本体２０を螺着する。また、ナット本体２０をロックボルト４に螺着する際に、ロックボルト４の頭部にグリース等の防錆剤を塗布しておいたり、あるいは、ナット本体２０の内周面に防錆剤を塗布しておいてもよい。また、防錆剤入りの袋をナット本体２０の内周面、特にシース部２２の内周面２２ａに付着させておいて、ナット本体２０をロックボルト４の頭部に螺着する動作によって自動的に袋が破けたり開口したりするようにして内部の防錆剤をロックボルト４に付着させるようにしてもよい。そして、図１のようにナット本体２０の上端にキャップ２１を螺着してナット本体２０の上端開口２９を閉塞し、これにより作業が完了する。

以上のような定着用ナット１を使用した斜面安定化工法にあっては、定着用ナット１にシース部２２が一体的に形成されているので、定着用ナット１をロックボルト４に螺着させることにより同時にシース部２２で地表部２ａ近傍のロックボルト４の外側を覆うことができる。シース部２２が地表部２ａ近傍のロックボルト４を覆うことにより、ロックボルト４の腐食を確実に防止することができる。しかも、シース部２２は上側筒状部４０に一体的に形成されていて両部分の間には隙間が物理的に存在しない。従来のようにシース管が別体構成の場合には定着用ナットとシース管との間の境界部分から水が浸入してロックボルトが腐食するおそれがあった。これに対して本実施形態の場合にはシース部２２が一体的に形成されているのでロックボルト４の腐食を確実に防止できる。更に、シース部２２は金属製であって強度が大きく、耐久性にも優れているので、長期に亘ってロックボルト４の保護機能が維持される。また、シース部２２が従来のようなゴム製ではなくロックボルト４と同様に金属製であるので、地表部２ａ近傍における定着も確実なものとなる。

そして、シース部２２の内周面２２ａには締結用雌ネジ部３１が形成されていないので、シース部２２がモルタル６にスムーズに進入していくことになり、ロックボルト４にナット本体２０を容易に螺着させることができる。特に、シース部２２の内周面２２ａに締結用雌ネジ部３１が形成されておらず締結用雌ネジ部３１が上側筒状部４０にのみ形成されているので、仮にモルタル６が地表部２ａから上側にはみ出していたような場合であってもロックボルト４に付着したモルタル６に締結用雌ネジ部３１が到達するということがなく、最後までスムーズ且つ確実にナット本体２０を螺着することができる。また、シース部２２に締結用雌ネジ部３１が形成されておらず上側筒状部４０のみに締結用雌ネジ部３１が形成されているので、定着用ナット１をロックボルト４に螺着するためにはロックボルト４が頭出しされていなければならない。即ち、定着用ナット１を螺着する前にロックボルト４が適切な頭出し長さとされているか否かを確認することになるから、不確実な締結や締結力不足となることを未然に防止することができる。尚、頭出しが必要になるので確認試験も通常どおり実施することができ、施工後の維持管理も容易である。更に、上側筒状部４０のみに締結用雌ネジ部３１が形成されているので、締結用雌ネジ部３１の全長が長くなり過ぎるということもなく、締結作業に要する時間と労力を短縮できる。

また、ロックボルト４にナット本体２０を螺着させる際においては、ナット本体２０の上端が開口していてその上端開口２９からロックボルト４の存在、高さを目視で確認しながら螺着作業を行うことができるので、ねじ込み長さ不足に伴う締結不良を螺着作業時において防止することができる。更に、キャップ２１をナット本体２０に螺着する際にも、再度ナット本体２０の上端開口２９からロックボルト４を視認してその高さをチェックすることができる。また、施工完了後の完了検査においても、定着用ナット１全体をロックボルト４から取り外す必要がなく、キャップ２１のみをナット本体２０から外せばナット本体２０の上端開口２９からロックボルト４の高さを確認検査することができる。尚、ナット本体２０の上端開口２９から棒状の工具を挿入してその先端をロックボルト４の上端に当接させることによってロックボルト４の高さ、頭出しを確認検査することもできる。

上述した斜面安定化工法においてはモルタル６が硬化する前に定着用ナット１をロックボルト４に螺着する必要があるので、施工エリアの全ての定着用ナット１を一度に螺着していくことは難しい。従って、一定数の削孔３にモルタル６を充填する工程と、その一定数のロックボルト４に定着用ナット１を螺着する工程とを順次繰り返すことになる。そこで、モルタル６が硬化した後に定着用ナット１をロックボルト４に螺着できるようにスペーサ６０をロックボルト４に装着することも好ましい。

スペーサ６０の一例を図５に示している。該スペーサ６０は、合成樹脂製であって、上端閉塞下端開口の筒状であり、その上端部には六角形状の操作部６１が形成されている。スペーサ６０の上部外周面６２は径一定に形成されているが、スペーサ６０の下部外周面６３は下側に向けて徐々に細くなった先細りテーパ状に形成されている。尚、スペーサ６０は定着用ナット１のシース部２２と略同一径であってもよいが、大径であることが好ましい。また、図５（ｂ）に示すように、スペーサ６０の内周面は雌ネジ部のない滑面となっており、その断面形状はロックボルト４の断面形状に合わせた形状となっていて、１８０度対向した二カ所の平面部６４と、それと直交する方向の二カ所の曲面部６５とから構成されている。曲面部６５の直径はロックボルト４の外径と略等しい。

かかるスペーサ６０を使用する斜面安定化工法の施工手順を説明すると、図６（ａ）のように削孔３に挿入したロックボルト４の頭部にスペーサ６０を被せるようにして装着する。スペーサ６０の上端部内面がロックボルト４の上端に当接して止まるまでスペーサ６０を押し込んでいく。スペーサ６０を装着した状態では、スペーサ６０の下部が削孔３内に位置しスペーサ６０の上部は地表部２ａから上方に突出する。その後、図６（ｂ）のように削孔３に注入材としてグラウト５とモルタル６を充填し、支圧板１０を設置する。

注入材が硬化すると、図７（ａ）のようにロックボルト４からスペーサ６０を上方に引き抜く。その際、スペーサ６０の下部外周面６２が先細りテーパ状であるため容易に注入材から引き抜くことができる。また、スペーサ６０が合成樹脂製であるので、硬化した注入材が亀裂することも防止されてスムーズに引き抜くことができる。尚、スペーサ６０を引き抜く際にスペーサ６０の上端部の操作部６１に工具をセットしてスペーサ６０を回転させることができ、これにより注入材からスペーサ６０を容易に剥離できる。

注入材からスペーサ６０を除去すると、ロックボルト４の周囲には隙間Ｓが生じる。そこで、この隙間Ｓにグラウト等のような流動性の高い充填材６６を充填する。そして、図７（ｂ）のように充填材６６にシース部２２が挿入するようにナット本体２０をロックボルト４に螺着する。

このようにスペーサ６０を使用することで先に注入材を硬化させることができるので、モルタル６を全ての削孔３に一度にまとめて充填することができ、作業効率が高まる。尚、充填材６６を隙間Ｓに充填する工程が必要になるものの、充填材６６はモルタル６に比して微量であって、しかも、流動性に優れたものを使用することができるので、複数回に分けてモルタル６を充填していく作業よりも作業効率が高くなる。従って、施工エリアや作業現場の状況に応じてスペーサ６０の使用の有無を決定すればよい。

尚、上記説明においては地山２に法面工を施工しない場合について説明したが、吹付法枠等の法面工を施工する場合であっても同様である。

また、法枠ではなく地山２の地表部２ａにネットを張る斜面安定化工法にも適用可能である。ネットを張ることで樹木を伐採する必要がなくなったり伐採する場合にもその量を抑制することができる。

ネット７０の一例を図８に示している。該ネット７０は、複数のリング状のリングユニット７１を互いに固定しないで組み合わせることにより形成されている。該リングユニット７１は、図９（ａ）に示すように略正方形状に形成されている。リングユニット７１は、複数の素線を撚り合わせた線材７２をリング状に成形することにより形成されている。該リングユニット７１は、周方向の所定箇所を結合及び結合解除するためのジョイント具を備えている。即ち、リングユニット７１の線材７２の両端には、図９（ｂ）に示すように互いに凹凸係合するフック部７３をその先端に有する鉤部材７４がそれぞれ取り付けられており、両フック部７３を係脱させることでリングユニット７１をリング状に結合し又結合解除することができる。尚、両フック部７３を係合させてリングユニット７１をリング状に結合した状態においてその結合部を部分的に覆う被覆管７５がスライド可能に取り付けられており、該被覆管７５を図９（ｂ）のようにスライドさせて結合部の一部を覆ったうえで更に留め具であるＣリング７６で被覆管７５の戻りを阻止することで、リングユニット７１がリング状に結合保持される。尚、リングユニット７１は例えば一辺が約５０ｃｍの正方形とされる。

このような構成のリングユニット７１を平面的に並べて組み合わせることで図８のようなネット７０が形成されるのであるが、そのネット７０の交点７０ａのうち所定箇所にはロックボルト４が打設されて支圧板１０と定着用ナット１が設置される。例えば、リングユニット７１が四つ分の長さである約２ｍおきにロックボルト４を千鳥状に打設する。ロックボルト４は、図１０のように、組み合わされた二つのリングユニット７１の隅部同士の間に位置する。即ち、ロックボルト４は組み合わされた二つのリングユニット７１のそれぞれの内側に位置する。図１１にその断面図を示しているが、上側支圧板７７と下側支圧板７８とからなる支圧板１０が使用され、上側支圧板７７と下側支圧板７８との間に二つのリングユニット７１の隅部が挟み込まれている。但し、上側支圧板７７と下側支圧板７８によってネット７０が完全には固定されない状態とされ、リングユニット７１が地表部２ａに沿ってある程度動くことができる程度に挟み込まれる。下側支圧板７８は薄板状である一方、上側支圧板７７はそれより肉厚に形成されている。尚、下側支圧板７８は上側支圧板７７よりも大型であり、円形の場合には大径である。上側支圧板７７の下面には凸部７９が四箇所突設されており、該凸部７９が下側支圧板７８に当接することにより、上側支圧板７７と下側支圧板７８との間には所定の間隙が形成され、該間隙にネット７０が位置する。また、上側支圧板７７に被押圧面１２が形成されている。

かかるネット７０を使用した斜面安定化工法の施工手順について説明すると、まず、施工エリアにネット７０を敷設する。その際、ロックボルト４を設置する交点７０ａに上述したスペーサ６０をロックボルト４の代わりに挿入しておくことが好ましく、ロックボルト４が設置されることを前提としてネット７０を敷設することができる。そして、ロックボルト４を打設するために地山２に削孔３を形成するのであるが、その際にはその箇所におけるリングユニット７１を一旦結合解除する。そして、図１２（ａ）のように削孔３にロックボルト４を挿入し、該ロックボルト４の頭部に上述したスペーサ６０を被せ、リングユニット７１を再結合させる。リングユニット７１を結合させる際に、ロックボルト４の外側にスペーサ６０が存在しているので、リングユニット７１とロックボルト４が直接接触することが防止される。その後、図１２（ｂ）のように削孔３に注入材としてグラウト５とモルタル６を注入、充填し、上側支圧板７７と下側支圧板７８を設置する。尚、下側支圧板７８を設置する際にはリングユニット７１をロックボルト４から上側に持ち上げるようにして下側支圧板７８をロックボルト４に設置する。そして、スペーサ６０をロックボルト４から除去し、隙間Ｓに充填材６６を充填し、図１１のように定着用ナット１を螺着させて上側支圧板７７を押圧する。定着用ナット１が上側支圧板７７を押圧することで下側支圧板７８は地山２に埋まるが、下側支圧板７８が地山２に押入されるか否かは地山２の地表部２ａの状況による。また、定着用ナット１のシース部２２は、二つのリングユニット７１の隅部によってその間に形成された矩形の孔部を挿通することになるが、スペーサ６０をロックボルト４から除去することでリングユニット７１とロックボルト４との間には所定のクリアランスが形成される。従って、定着用ナット１のシース部２２が二つのリングユニット７１の間をスムーズに通過できて注入材に進入することができる。かかる観点からスペーサ６０はシース部２２よりも大径であることが好ましい。

このようにネット７０を地表部２ａに張り巡らせて斜面を安定化させる工法においては、ロックボルト４からネット７０に力が分散されつつ伝達されることになり、景観を保護しつつ斜面の崩壊を効果的に防止することができる。特に、組み合わされたリングユニット７１同士が互いに固定されていないため、線材７２に力が作用してもネット７０の交点７０ａにおいてリングユニット７１が自由に動くことができる。そのため、ネット７０に特定の方向の力が作用した場合には、その力がネット７０の交点７０ａにおいて四方に分散されることになり、一本のロックボルト４に過大な力が作用するということを防止することができる。また、二つのリングユニット７１の間にロックボルト４が介在しているので、ロックボルト４から二つのリングユニット７１へと力が分散されることになる。

そして、地表部２ａから上側においてもロックボルト４がシース部２２によって覆われていて露出していないので、ロックボルト４の腐食を効果的に防止することができる。そして、シース部２２が金属製であるので長期に亘ってロックボルト４が保護されることになる。しかも、ネット７０とロックボルト４との間にシース部２２が介在していて両者が直接接触することがない。従って、ネット７０に擦れることでロックボルト４の表面が傷ついてそこから腐食していくということも防止できる。また、本工法においてはロックボルト４からネット７０に力を伝達していくという特徴があり、シース部２２はロックボルト４と二つのリングユニット７１によって挟まれる部分であることから該シース部２２には大きな力が作用することになる。そのシース部２２がゴム製ではなく金属製であるので強度及び耐久性が高く、ロックボルト４と二つのリングユニット７１によって挟まれてもそれに耐えることができ、ロックボルト４を長期に亘って保護する。尚、仮にシース部２２が腐食等した場合にはロックボルト４はそのままで定着用ナット１のみを交換することもできる。

尚、上記実施形態においては、シース部２２の内周面２２ａの全長に亘って締結用雌ネジ部３１のない非ネジ部領域とされていたが、少なくともシース部２２の下端から所定長さの領域が非ネジ部領域とされていればよく、支圧板１０の下面よりも下方に位置する領域を非ネジ部領域とすれば好ましい。

また、キャップ２１にボルト部５１を設けてナット本体２０の上端の内側に螺入するようにしたが、キャップ２１をナット本体２０の上端の外側に被せるように螺着する構成としてもよい。

更に、キャップ２１をナット本体２０の上端に着脱可能に螺着する構成とする以外に、キャップ２１を取り外し不能にナット本体２０に取り付けるようにしてもよい。例えば、キャップ２１の下面に嵌合突部を形成し、該嵌合突部をナット本体２０の上端開口２９に嵌入するようにして上端開口２９を閉塞してもよい。この嵌入作業はキャップ２１を工具で打ち込むようにして行うことができる。

また、キャップ２１を備えていることが好ましいが、これを省略してもよい。更に、キャップ２１がナット本体２０と別体構成ではなく一体構成としてもよい。即ち、キャップ２１からシース部２２まで一つの部材で構成してもよい。

また、押圧面２３を球面状に形成したが平坦面としてもよい。支圧板１０の被押圧面１２についても同様である。また、支圧板１０のベース部１０ａと柱部１０ｂ（座金）とを別体構成としてもよい。尚、微小凹凸３２をシース部２２の外周面の全体に亘って形成してもよい。但し、加工時間や経済性等から注入材に埋設される部分のみに微小凹凸３２を形成することが好ましい。

尚、斜面安定化工法の一つであるグラウンドアンカー工（グラウンドアンカー工法）にも定着用ナット１を適用可能である。

１定着用ナット
２地山（斜面）
２ａ地表部
３削孔（孔）
４ロックボルト（補強材）
５グラウト（注入材）
６モルタル（注入材）
１０支圧板
１０ａベース部
１０ｂ柱部
１１貫通孔
１２被押圧面
１３雌ネジ部
２０ナット本体
２１キャップ
２２シース部
２２ａ内周面
２３押圧面
２４円筒部
２５傾斜部
２６操作部
２７傾斜部
２８鍔状部
２９上端開口
３０キャップ用雌ネジ部
３１締結用雌ネジ部
３２微小凹凸
３３面取り部
４０上側筒状部
５０本体部
５１ボルト部
５２操作部
５３ドーム部
６０スペーサ
６１操作部
６２上部外周面
６３下部外周面
６４平面部
６５曲面部
６６充填材
７０ネット
７０ａ交点
７１リングユニット
７２線材
７３フック部
７４鉤部材
７５被覆管
７６Ｃリング
７７上側支圧板
７８下側支圧板
７９凸部
１０１定着用ナット
１０２支圧板
１０３シース管
１０４球座
１０５防錆用キャップ
１１０斜面
１１０ａ地表部
１１１孔
１１２ロックボルト
１１３注入材
Ｓ隙間

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであって、本発明に係る斜面安定化工法に用いられる定着用ナットは、斜面から頭出しされたロックボルト等の補強材の頭部に螺着されて支圧板を上側から押圧する金属製の定着用ナットであって、支圧板を押圧するための押圧面と、補強材に螺着するための締結用雌ネジ部とを備え、押圧面の下側には、補強材の外側を覆う筒状のシース部が押圧面と一つの部材を構成すべく一体的に形成され、該シース部は、その下部が支圧板よりも下側に突出すると共に補強材を斜面の孔に固定するための注入材に埋設される程度の長さを有しており、該シース部の内周面のうち少なくとも下端から所定長さの領域は、前記締結用雌ネジ部が形成されていない非ネジ部領域として構成されていることを特徴とする。

Claims

斜面から頭出しされたロックボルト等の補強材の頭部に螺着されて支圧板を上側から押圧する金属製の定着用ナットであって、
支圧板を押圧するための押圧面と、補強材に螺着するための締結用雌ネジ部とを備え、押圧面の下側には、補強材の外側を覆う筒状のシース部が支圧板よりも下側に突出するように一体的に形成されており、該シース部の内周面のうち少なくとも下端から所定長さの領域は、前記締結用雌ネジ部が形成されていない非ネジ部領域として構成されていることを特徴とする斜面安定化工法に用いられる定着用ナット。
シース部の内周面のうち支圧板よりも下側に位置する領域が非ネジ部領域として構成されている請求項１記載の定着用ナット。
シース部の外周面の下部に、摩擦を増大させるための微小凹凸が形成されている請求項１又は２記載の定着用ナット。
押圧面を有して上方に延びる上側筒状部を備え、該上側筒状部の下側にシース部が一体的に形成され、上側筒状部に締結用雌ネジ部が形成されている請求項１乃至３の何れかに記載の定着用ナット。
上側筒状部とシース部とからナット本体が構成され、該ナット本体の上端は補強材が視認できるように開口しており、該上端開口を閉塞すべくナット本体に取り付けられるキャップを備えている請求項４記載の定着用ナット。
キャップがナット本体の上端に着脱可能に螺着される請求項５記載の定着用ナット。
斜面に形成された孔に注入材が注入されて補強材が固定され、該補強材の頭部に請求項１乃至６の何れかに記載の定着用ナットが螺着され、該定着用ナットのシース部が支圧板から下方に突出して注入材に埋設されていることを特徴とする斜面安定化構造。
斜面に形成された孔に注入材を注入して補強材を固定する工程と、補強材の頭部に支圧板を設置する工程と、請求項１乃至６の何れかに記載の定着用ナットを補強材の頭部に螺着して、そのシース部を支圧板から下方に突出させる工程とを備えることを特徴とする斜面安定化工法。
補強材に筒状のスペーサを装着する工程と、該スペーサが注入材に埋設した状態で注入材を硬化させ、その後スペーサを補強材から除去する工程と、スペーサの除去によって補強材の周囲に形成された隙間に充填材を充填する工程と、補強材に定着用ナットを螺着して前記隙間に定着用ナットのシース部を挿入させる工程とを備える請求項８記載の斜面安定化工法。
合成樹脂製であって且つ下部外周面が下側に向けて徐々に細くなった先細りテーパ状のスペーサを使用する請求項９記載の斜面安定化工法。