JP2823369B2 - フレキシブルパイプとその施工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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、直径２６ｍ
ｍで長さ４ｍのグラスファイバーボルトが使用されてい
る。

【０００３】前記グラスファイバーボルトを使用する施
工方法は、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】また、トンネル掘削の先行沈下防止並びに
天端の崩落防止に、直径２５ｍｍ長さ２．５ｍ〜４ｍの
異形棒鋼を使用し、モルタル充填するミニパイプルーフ
の施工方法がある。

【０００５】前記従来の方法で施行された鏡ロックボル
トは、１本当りの許容荷重が小さく、また、ボルト挿入
孔の孔壁崩壊が発生する地質においては、崩壊した土砂
によってモルタル充填が阻害され、さらに、１回当りの
施行長さが短いため手間がかかり能率が悪かった。

【０００６】そして、異形棒鋼を使用するミニパイプル
ーフは、鏡面の崩落があった場合、一般に２ｍ〜２．５
ｍ奥まで崩落するので、先行沈下防止と天端の崩落防止
が確実に支保できない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記事項に
鑑みなされたものであり、許容荷重が大きく、長尺に形
成でき、セメントミルクの充填も確実に行えるパイプ
と、そのパイプを使用するパイプボルトの施工方法、及
び、ミニパイプルーフの施工方法とすることを技術的課
題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のパイプは、鋼製
のパイプ１の周壁に、周方向に延びるスリット状の切抜
細孔２を設けると共に、前記周壁にセメントミルクの注
入孔３を設け、前記パイプ１の先端部には、エアー抜孔
１３を設けてフレキシブルパイプとした。

【０００９】本発明の前記フレキシブルパイプを使用す
るフレキシブルパイプボルトの施工方法は、次の如くし
た。

【００１０】すなわち、掘削すべきトンネルの地山に、
パイプ挿入孔２５を形成し、このパイプ挿入孔２５に挿
入する鋼製のパイプ１は、周壁に周方向に延びるスリッ
ト状の切抜細孔２を設けると共に、周壁にセメントミル
クの注入孔３を設け、パイプ１の先端部には、エアー抜
孔１３を設けたフレキシブルパイプに形成し、前記パイ
プ１内には、パイプ１の先端部近くに開口するエアー抜
パイプ３０を挿入すると共に、パイプ１内にパイプ１の
基部近くに開口するセメントミルクの注入パイプ３１を
挿入し、そして、このパイプ１を前記パイプ挿入孔２５
に挿入して、パイプ挿入孔２５の口元を閉鎖し、前記注
入パイプ３１よりセメントミルクを注入し、内部のエア
ーをエアー抜パイプ３０から排出させて、前記パイプ１
の内外にセメントミルクを充填するフレキシブルパイプ
ボルトの施工方法とした。

【００１１】本発明の前記フレキシブルパイプを使用す
るミニパイプルーフの施工方法は、次の如くした。

【００１２】すなわち、掘削すべきトンネルの外周部分
の地山に、パイプ挿入孔２５を形成し、このパイプ挿入
孔２５に挿入する鋼製のパイプ１は、周壁に周方向に延
びるスリット状の切抜細孔２を設けると共に、周壁にセ
メントミルクの注入孔３を設け、パイプ１の先端部に
は、エアー抜孔１３を設けたフレキシブルパイプに形成
し、前記パイプ１内にはパイプ１の先端部近くに開口す
るエアー抜パイプ３０を挿入すると共にパイプ１内
に、、パイプ１の基部近くに開口するセメントミルクの
注入パイプ３１を挿入し、そして、このパイプ１を、前
記パイプ挿入孔２５に挿入して、パイプ挿入孔２５の口
元を閉鎖し、前記注入パイプ３１よりセメントミルクを
注入し、内部のエアーをエアー抜パイプ３０から排出さ
せて、前記パイプ１の内外にセメントミルクを充填する
ミニパイプルーフの施工方法とした。

【００１３】

【作用】本発明は、地山に形成したパイプ挿入孔２５に
挿入したパイプ１内に注入パイプ３１でセメントミルク
を注入すると、セメントミルクは、パイプ１内に充填さ
れると共に、パイプ１の注入孔３から、パイプ１の外部
のパイプ挿入孔２５内にも充填される。

【００１４】そして、パイプ１内のエアーは、直接にエ
アー抜パイプ３０から、またパイプ１の外部のエアー
は、パイプ１の先端部のエアー抜孔１３を通って、前記
エアー抜パイプ３０から外部に排出され、前記パイプ挿
入孔２５内、及び、パイプ１内に、セメントミルクが充
満する。そして、前記充填したセメントミルクが固化し
て、フレキシブルパイプボルト６、又は、ミニパイプル
ーフ４５が形成される。

【００１５】前記セメントミルクが固化して、フレキシ
ブルパイプボルト６が形成された後、その周囲の地山を
掘削すると、フレキシブルパイプボルト６の基部が、切
羽の前面に表出する。そこで、そのフレキシブルパイプ
ボルト６を、パイプ１の切抜細孔２を設けた部分で折り
曲げると、再びトンネルの掘削が行える。

【００１６】ミニパイプルーフ４５の場合は、ミニパイ
プルーフ４５の大部分は、トンネルの掘削されない地山
に設置されているが、ミニパイプルーフ４５の基部は、
トンネルの掘削された部分に表出する。そこで、その基
部を、パイプ１の切抜細孔２の設けられた部分で、Ｈ形
支保鋼４１によって形成された支保工の背面まで折り曲
げる。そして、その内側には、コンクリートを吹き付け
て、吹付コンクリート壁３９を形成する。

【００１７】

【実施例】図１及び図２は、本発明のフレキシブルパイ
プの１実施例の説明用の図である。この実施例は、直径
６０．５ｍｍ、厚さ２．３ｍｍ、長さ５．５ｍの鋼製の
パイプ１の周壁に、周方向に延びる幅５ｍｍのスリット
状の切抜細孔２が設けてある。そして、前記切抜細孔２
は、パイプ１を半周する長さに形成されている。

【００１８】さらに、前記切抜細孔２は、パイプ１に５
００ｍｍの間隔で、かつ、隣り合う切抜細孔２は、互い
にパイプ１の反対側の周囲に設けられるようにして形成
されている。そして、前記各切抜細孔２の中央部には、
直径１５ｍｍのセメントミルクの注入孔３が設けてあ
る。

【００１９】また、前記パイプ１の先端部には、キャッ
プ１１が嵌着されており、このキャップ１１には、直径
１０ｍｍのエアー抜孔１３が設けてある。

【００２０】そして、前記パイプ１の先端部近く、及び
基部近くには、リングを装着して形成したセンターライ
ズ１０が設けてあり、このセンターライズ１０は、パイ
プ挿入孔２５内に挿入したパイプ１と、パイプ挿入孔２
５の孔壁との間に隙間を形成して、セメントミルクが、
パイプ１の外周を流れ易いように形成したものである。
図３及び図４は、パイプ１を補強板１８で連結して長
尺状に形成したもの（２２ｍ）の要部を示すものであ
る。この実施例は、パイプ１の接合部の外側に樋状の補
強板１８・１８を当て、その側部を溶着部１９によりパ
イプ１に固定したものである。そして、前記補強板１８
は、連結するパイプ１のうち、先端側（埋込側）のパイ
プ１を多く覆うように形成してある。

【００２１】図５は、前記実施例のキャップ１１に代え
て、パイプ１の先端に嵌着するエアー抜孔１３付きの鉄
製コーン１２を示すものである。この鉄製コーン１２
は、パイプ１の先端部に嵌着して、崩れ易い地山にパイ
プ１を打ち込むことによって、パイプ挿入孔２５内にパ
イプ１を挿入するときに使用する。そして、この鉄製コ
ーン１２は、トンネル掘削後フレキシブルパイプボルト
６から回収する。

【００２２】図６ないし図１１は、前記実施例に記載し
たフレキシブルパイプ１を使用する、フレキシブルパイ
プボルト（トンネル鏡ロックボルト）の施工方法の１実
施例の説明用の図である。

【００２３】この実施例は、トンネルの掘削すべき地山
の切羽面に、鏡吹付コンクリート壁４０を形成し、この
切羽面より７個のパイプ挿入孔２５を、従来公知のＮＡ
ＴＭ機械システムの穿孔具２６で、穿孔した。そして、
この穿孔したパイプ挿入孔２５は、直径８６ｍｍ、長さ
１１．４ｍであった。

【００２４】次に、図７に示すように、前記パイプ挿入
孔２５内に挿入するフレキシブルパイプであるパイプ１
は、補強板１８で連結し長さ１１ｍに形成してある。そ
して、このパイプ１内には、パイプ１の先端部近くに開
口するポリエチレン製のエアー抜パイプ３０を挿入する
と共に、パイプ１内には、パイプ１の基部近くに開口す
るポリエチレン製のセメントミルクの注入パイプ３１が
挿入してある。

【００２５】そして、前記のように形成したフレキシブ
ルパイプであるパイプ１を前記パイプ挿入孔２５内に挿
入する。そして、このパイプ１は、切抜細孔２が、パイ
プ１の側面に位置するように設置すると、垂直方向の力
に対して抵抗力の大きいものとなる。次に図８に示すよ
うに、パイプ挿入孔２５の口元に、急結セメントを充填
して口元コーキング３２を形成し、口元を閉鎖する。

【００２６】次に、注入パイプ３１よりセメントミルク
を注入すると、セメントミルクは、パイプ１内に充填さ
れると共に、パイプ１の注入孔３から、パイプ１の外部
のパイプ挿入孔２５内にも充填される。

【００２７】そして、パイプ１内のエアーは、直接にエ
アー抜パイプ３０から、また、パイプ１の外部のエアー
は、パイプ１の先端部に嵌着したキャップ１１のエアー
抜孔１３を通って、前記エアー抜パイプ３０から外部に
排出される。そして、前記パイプ挿入孔２５内、及び、
パイプ１内にセメントミルクが充満する。

【００２８】そうすると、図９に示すように、エアー抜
パイプ３０から、セメントミルクが漏出するので、内部
にセメントミルクが充満したことがわかるので、エアー
抜パイプ３０を口元コーキング３２の外部で折り曲げ
て、エアー抜パイプ３０を閉鎖する。

【００２９】図１２ないし図１４は、前記実施例による
り、フレキシブルパイプボルト６が形成された後のトン
ネルの掘削状態を示すものである。

【００３０】図１２に示すように、セメントミルクが固
化しフレキシブルパイプボルト６が形成された状態で、
図１３に示すように、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ボルト６の基部が表出す
る。

【００３１】そこで、その表出したフレキシブルパイプ
ボルト６の基部を、パイプ１の切抜細孔２を設けた部分
で折り曲げながら、地山を掘削する。そして、掘削した
トンネルの壁部にコンクリートを吹き付けて、吹付コン
クリート壁３９を形成し、フレキシブルパイプボルト６
を折曲部で切断すると図１４に示す如くなる。

【００３２】図１５及び図１６は、前記フレキシブルパ
イプを使用するミニパイプルーフの施工方法の１実施例
の説明用の図である。

【００３３】この実施例は、掘削すべきトンネルの上方
の外周部分の地山に、傾斜角θが１５度となるように、
パイプ挿入孔２５を放射状に穿設し、このパイプ挿入孔
２５に、前記したフレキシブルパイプボルト６の形成と
同様にして、長さ６ｍのミニパイプルーフ４５を、トン
ネルの周方向の間隔が３００ｍｍとなるようにして、形
成したものである。

【００３４】そして、このミニパイプルーフ４５の形成
方法は、前記したフレキシブルパイプボルト６の形成方
法と、略同様であるので、この同様の形成方法の説明は
省略する。

【００３５】前記ミニパイプルーフ４５は、トンネルの
掘削されない地山に設置されているが、ミニパイプルー
フ４５の基部は、トンネルの掘削によって、掘削された
部分に表出する、そこで、その基部をパイプ１の切抜細
孔２の設けられた部分で、Ｈ形支保鋼４１によって形成
された保支工の背面まで、折り曲げる。

【００３６】そして、そのミニパイプルーフ４５の基部
の内側には、コンクリートを吹き付けて、吹付コンクリ
ート壁３９を形成する。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、地山に形成したパイプ挿入孔
２５に、鋼製のパイプ１を挿入するので、パイプ１を大
径で強固なものに形成でき、フレキシブルパイプボルト
６、及びミニパイプルーフ４５を強固なものに形成でき
る。

【００３８】そして、パイプ１が強固であるので、パイ
プ１を長尺状に形成でき、フレキシブルパイプボルト、
６及びミニパイプルーフ４５の施工を能率良く行え、施
工コストを低減できる。

【００３９】また、パイプ１に、切抜細孔２を設けたの
で、鋼製のパイプ１で、しかも大径に形成しても、フレ
キシブルパイプボルト６、及びミニパイプルーフ４５
は、パイプ１の切抜細孔２を設けた部分で、容易に折り
曲げることができ、トンネルの掘削、及びその後の施工
が容易である。

【００４０】そして、パイプ１内に注入されたセメント
ミルクは、パイプ１内に充填されると共に、パイプ１の
注入孔３から、パイプ１の外部のパイプ挿入孔２５にも
充填され、パイプ１、及びパイプ挿入孔２５内のエアー
は、パイプ１の先端部からエアー抜パイプ３０で外部に
排出されるので、パイプ１内、及びパイプ挿入孔２５内
に確実にセメントミルクを充填することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフレキシブルパイプの平面図である。

【図２】本発明のフレキシブルパイプの側面図である。

【図３】本発明のフレキシブルパイプの連結部の要部を
示す図である。

【図４】本発明のフレキシブルパイプの連結部の断面を
示す図である。

【図５】本発明の鉄製コーンの断面図である。

【図６】本発明のパイプ挿入孔の穿孔状態を示す図であ
る。

【図７】本発明のパイプ挿入孔にフレキシブルパイプを
挿入した状態を示す図である。

【図８】本発明のセメントミルクの注入状態を示す図で
ある。

【図９】本発明のセメントミルクが充填された状態を示
す図である。

【図１０】本発明のセメントミルクを充填された状態を
正面よりみた断面図である。

【図１１】本発明のフレキシブルパイプボルトが施工さ
れた切羽面を示す図である。

【図１２】本発明のフレキシブルパイプボルトの施工さ
れた部分を側面よりみた断面図である。

【図１３】本発明のフレキシブルパイプボルトを施工し
た部分の掘削状態を示す断面図である。

【図１４】本発明のフレキシブルパイプボルトを施工し
た部分の掘削状態を示す断面図である。

【図１５】本発明のミニパイプルーフの施工された部分
の側面よりみた断面図である。

【図１６】本発明のミニパイプルーフの施工された部分
を正面よりみた図である。

【符号の説明】

１．パイプ ２．切抜細孔 ３．注入孔 ６．フレキシブルパイプボルト １３．エアー抜孔 ２５．パイプ挿入孔 ３０．エアー抜パイプ ３１．注入パイプ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼製のパイプ１の周壁に、周方向に延び
   るスリット状の切抜細孔２を設けると共に、前記周壁に
   セメントミルクの注入孔３を設け、前記パイプ１の先端
   部には、エアー抜孔１３を設けたフレキシブルパイプ。
2. 【請求項２】 掘削すべきトンネルの地山に、パイプ挿
   入孔２５を形成し、このパイプ挿入孔２５に挿入する鋼
   製のパイプ１は、周壁に周方向に延びるスリット状の、
   切抜細孔２を設けると共に、周壁にセメントミルクの注
   入孔３を設け、パイプ１の先端部には、エアー抜孔１３
   を設けたフレキシブルパイプに形成し、前記パイプ１内
   には、パイプ１の先端部近くに開口するエアー抜パイプ
   ３０を挿入すると共に、パイプ１内にパイプ１の基部近
   くに開口するセメントミルクの注入パイプ３１を挿入
   し、そして、このパイプ１を前記パイプ挿入孔２５に挿
   入して、パイプ挿入孔２５の口元を閉鎖し、前記注入パ
   イプ３１よりセメントミルクを注入し、内部のエアーを
   エアー抜パイプ３０から排出させて、前記パイプ１の内
   外にセメントミルクを充填するフレキシブルパイプボル
   トの施工方法。
3. 【請求項３】 掘削すべきトンネルの外周部分の地山
   に、パイプ挿入孔２５を形成し、このパイプ挿入孔２５
   に挿入する鋼製のパイプ１は、周壁に周方向に延びるス
   リット状の切抜細孔２を設けると共に、周壁にセメント
   ミルクの注入孔３を設け、パイプ１の先端部には、エア
   ー抜孔１３を設けたフレキシブルパイプに形成し、前記
   パイプ１内には、パイプ１の先端部近くに開口するエア
   ー抜パイプ３０を挿入すると共に、パイプ１内に、パイ
   プ１の基部近くに開口するセメントミルクの注入パイプ
   ３１を挿入し、そして、このパイプ１を前記パイプ挿入
   孔２５に挿入して、パイプ挿入孔２５の口元を閉鎖し、
   前記注入パイプ３１よりセメントミルクを注入し、内部
   のエアーをエアー抜パイプ３０から排出させて、前記パ
   イプ１の内外にセメントミルクを充填するミニパイプル
   ーフの施工方法。