JP2955279B1

JP2955279B1 - 地山補強工法

Info

Publication number: JP2955279B1
Application number: JP10201682A
Authority: JP
Inventors: 良夫御手洗; 幸雄垣内; 勉松尾; 徹羽馬
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 1998-07-16
Filing date: 1998-07-16
Publication date: 1999-10-04
Anticipated expiration: 2018-07-16
Also published as: JP2000034882A

Abstract

【要約】【課題】例えばトンネルや地下空洞等の掘削時に適用
される地山補強工法に係り、トンネル断面を拡幅するこ
となく、地山を良好に補強できるようにする。【解決手段】繊維強化樹脂からなる管の先端に削孔機
能を有するリングビットを設け、上記管の内部に、基端
部が削岩機に装着され先端部に削孔ビットが上記管に対
して直接若しくは間接的に係脱自在に装着された削孔ロ
ッドを収容し、トンネル掘削等の切羽外周及び／または
鏡部の所定位置の地山内に、上記管と削孔ロッドとをそ
れぞれ順次継ぎ足しながら削孔すると同時に、削孔ビッ
トの進行に伴って該ビットに係合する上記管を地山内に
牽引しながら推進打設して上記管を補強管として地山内
の所定位置に存置させ、上記管を打設する際もしくは打
設後に管内の削孔ロッドを引き抜き回収した後に、上記
管を通して周囲の地山内に固化材を注入して地山を補強
することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えばトンネルや地下空
洞等の掘削時に適用される地山先行補強工法としての先
受け工法や鏡部補強工法などの地山補強工法に関する。
特に地質の悪い条件下で適用可能な地山補強工法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のトンネル工事においては、地形、
地質上の理由から不安定な斜面部への坑口選定は避けて
いたが、近年では立地条件や地質の良否にかかわらず坑
口位置が計画されている傾向にある。従来、地質条件の
悪いところでは加背を小さくして施工し、切羽天端の自
立性向上には短尺のフォアポーリングを使用、切羽鏡部
の自立性向上には短尺の樹脂製ボルトが使用され、地山
の安定性向上を図っていたが、近年ではこのような場
合、トンネル切羽の前方地山をあらかじめ長尺の先受け
鋼管による地山先受け工、樹脂製ボルトによる鏡部補強
工が多く使用されている。

【０００３】これらの地山先受け工法、鏡部補強工法は
切羽前方地山を長尺に亘って拘束することにより、地山
の先行ゆるみを抑制することを目的とし、従来の短尺の
フォアポーリング、鏡部補強工に比べ先受け長が長いの
が特徴である。この長尺の先受け鋼管による削孔方式に
各々の特徴を持った地山先受け工が実施され、長尺の鏡
部補強工も種々の形状の樹脂ボルトが使用され実施され
ている。

【０００４】地山先受け工の例として注入式長尺先受け
工法（ＡＧＦ工法）がある。このＡＧＦ工法は、トンネ
ル掘削に使用されるドリルジャンボ等により、削孔ロッ
ドの先端に装着した鋼管径より大きな拡径ビットによ
り、削岩機からのフラッシング水で削孔し、３ｍ程度の
鋼管を２重管方式で削孔と共に順次継ぎ足し、長尺の鋼
管を打設する。所定長さを全長に亘って打設した鋼管は
地山内に存置して、鋼管を通して周囲の地山内に固結材
を注入することにより、地山の安定性を高めている。

【０００５】図１１は、ＡＧＦ工法によるトンネル地山
先受け工の概略施工状況図である。ＡＧＦ工法では、図
に省略したドリルジャンボ等により鋼管１をトンネル切
羽Ｆの鋼製支保工２の内側（図１１における下方側）か
ら打設する。その鋼管１を切羽前方にこれから建込まれ
る鋼製支保工２の背面へ最小限の離れにより配置される
ようにするため、仰角Ｔを５度程度にして打設する。打
設角度を確保するためドリルジャンボのガイドセル長分
の６ｍ程度の断面拡幅区間Ｓを設け、切羽Ｆ直近に既に
建込まれた鋼製支保工２の下端を定規として所定の間隔
で全長に亘って鋼管１を順次打設するのが本工法の特徴
である。

【０００６】また、ＡＧＦ工法では前記鋼管の最後端部
の管を樹脂製管（塩化ビニル管）として、地山内に存置
するＡＧＦ−Ｐ工法も実施されている。図１２はＡＧＦ
−Ｐ工法によるトンネル地山先受け工の概略施工状況図
である。ＡＧＦ−Ｐ工法においても図に省略したドリル
ジャンボ等により鋼管１をトンネル切羽Ｆ直近に既に建
込まれた鋼製支保工２の内側から押し込むように打設す
る。その鋼管１を切羽前方にこれから建込まれる鋼製支
保工２の背面へ配置されるようにし、鋼管１の最後端部
の管を樹脂製管（塩化ビニル管）として、その樹脂製管
はトンネル掘削に伴う鋼製支保工２の建て込み時に支障
となる位置、例えば切羽前方３基（支保工２ａ、２ｂ、
２ｃの３本分）程度の範囲の地山内に支保工建て込み時
に撤去することを前提として仮埋設し、仰角Ｔを１０度
程度にして打設する。トンネル断面に拡幅区間は設けず
に、切羽Ｆ直近の鋼製支保工の下端を定規として所定の
間隔で打設し、最後端部の管以外は全長に亘って鋼管を
使用するのが本工法の特徴である。

【０００７】一方、長尺の鏡部補強工の例として、地質
条件の悪い場合の鏡部補強工は削孔されたボルト挿入孔
の孔壁が自立しないため、自穿孔式樹脂ボルトまたは専
用機（ボーリング機）による２重管方式の削孔で順次継
ぎ足して長尺の中空樹脂製ボルトを挿入する施工とな
り、やむなく短尺の樹脂ボルトによる鏡部補強工が行わ
れている。鏡部補強工に使用される材料は径２２ｍｍか
ら３２ｍｍの硝子繊維強化樹脂ボルトで、８ｍ以上の長
尺施工で孔壁が自立している場合は、カプラによる接続
となるため削孔径は７５ｍｍ程度で施工されている例が
多い。

【０００８】図１３は専用機（ボーリング機）による鏡
部補強工の概略施工状況図である。専用機５による場合
は、２重管方式の削孔で順次継ぎ足して長尺の中空樹脂
製ボルト６を挿入する。外管のケーシングは長尺の中空
樹脂製ボルト６の全長分を挿入した後に回収する。挿入
した長尺の中空樹脂製ボルト６は地山内に存置して、孔
Ｈ内には中空樹脂製ボルト６を通して周囲の地山内に固
結材を注入して定着するのが本工法の特徴である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述の注入式長尺先受
け工法（ＡＧＦ工法）は、鋼管をドリルジャンボ等によ
りトンネル切羽前方の鋼製支保工の背面へ最小限の離れ
により配置されるように５度程度の仰角をつけて打設す
るが、打設角度を最小限に確保するためには、ドリルジ
ャンボのガイドセル長分の６ｍ程度の断面拡幅区間を設
ける必要があり、余掘りが大きくなってトンネル断面拡
幅分のコンクリート等の材料およびトンネル掘削等の作
業量が増加することとなる。即ち、本来供用に必要とさ
れる断面よりも大きな空間を掘削し、それを支保、覆工
するという無駄がかなり生じる。

【００１０】またＡＧＦ−Ｐ工法によるトンネル地山先
受け工は、トンネル断面を拡幅区間は設けずに、トンネ
ル切羽前方のトンネル断面外周に沿って所定間隔に、削
孔ロッド先端に装着された拡径ビットで削孔しながら鋼
管を押し込むようにして複数本打設し、その際、鋼管の
最後端部の管は後に撤去することを前提として、樹脂製
管（塩化ビニル管）として、最後端部の樹脂製管は切羽
前方３基程度の範囲の地山内に位置させるよう１０度程
度の仰角をつけて打設する必要があるため、オーバーラ
ップ区間（図１２に図示した区間Ｗ）の鋼製支保工と鋼
管との離れＤが大きく、地山状況によってはこの部分の
鋼管下の地山がゆるみ、最後端部の樹脂製管（塩化ビニ
ル管）が強度的に維持しきれなくなったり、あるいは地
山改良程度に問題が生じる。その場合には、別途先受け
補強が必要となり補強材料および作業量が増加すること
となる。

【００１１】さらに地質条件の悪い場合の鏡部補強工
は、削孔されたボルト挿入孔の孔壁が自立しないため、
専用機（ボーリング機）が必要となり、これを用いて２
重管方式の削孔で順次継ぎ足して長尺の中空樹脂製ボル
トをケーシング内に数本挿入し、そのケーシング管を順
次引き抜くという工程があり、工費のアップ、工期の延
長につながるという問題がある。また地質条件が悪く、
トンネル切羽等で地山内の湧水を低下させる場合は、専
用機による２重管方式の削孔でケーシングを順次継ぎ足
して、長尺のケーシング内ストレーナ管を挿入し、その
ケーシング管を順次引き抜くという工程があり、工費の
アップ、工期の延長につながるという問題がある。

【００１２】本発明は上記従来技術の問題点を解消する
ことを目的とするもので、長尺先受工を施すときにもト
ンネル断面を拡幅することなく、地山補強用の管と支保
工の離れを最小限に留めて常に安定的にトンネル掘削を
進行させることができ、鏡部補強工法において専用機が
不要で施工が能率的な地山補強工法を提供するものであ
る。

【００１３】また、トンネル切羽等で地山内の湧水を低
下させるため、専用機によるケージングを用いた二重管
方式削孔とケージング抜去という手間をかける必要がな
く、簡単かつ安定的に地下水位低下および補強を行う地
山補強工法を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ために、本発明による地山補強工法は以下の構成とした
ものである。即ち、繊維強化樹脂からなる管の先端に削
孔機能を有するリングビットを設け、上記管の内部に、
基端部が削岩機に装着され先端部に削孔ビットが上記管
に対して直接若しくは間接的に係脱自在に装着された削
孔ロッドを収容し、トンネル掘削等の切羽外周及び／ま
たは鏡部の所定位置の地山内に、上記管と削孔ロッドと
をそれぞれ順次継ぎ足しながら削孔すると同時に、削孔
ビットの進行に伴って該ビットに係合する上記管を地山
内に牽引しながら推進打設して上記管を補強管として地
山内の所定位置に存置させ、上記管を打設する際もしく
は打設後に上記管内の削孔ロッドを引き抜き回収した後
に、上記管を通して周囲の地山内に固化材を注入して地
山を補強することを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明による地山補強工法
を図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。

【００１６】図１は本発明による地山補強工法の第１の
実施形態としての先受け補強工法におけるトンネル上半
断面の先受け補強状況を模式的に示した縦断面図、図２
はその切羽鏡部の正面図である。

【００１７】図１に示したようにトンネル上半盤切羽近
傍には、ドリルジャンボ１０が配置されている。そのド
リルジャンボ１０のガイドシェル１０ａの先端は、既に
トンネル掘削が済み切羽鏡部１５の直近に建て込まれた
鋼製支保工１２の下端にセットされている。

【００１８】本実施形態では、トンネル縦断方向の鏡部
１５から直近の鋼製支保工（H-200×200）１２ａの間の
掘削壁面は一次吹付けコンクリート（ｔ＝５０mm）１３
で覆われ、さらにそれより後方側で既に１ｍピッチに建
て込まれた鋼製支保工１２間には二次吹付けコンクリー
ト（ｔ＝２００mm）１４も所定の巻厚で施されている。
切羽鏡部１５には吹付けコンクリート（ｔ＝１００mm）
１６が施工され、鏡部１５には切羽外周に沿った位置の
鋼製支保工１２ａの下端の所定位置（図２参照）の地山
内に、あらかじめ直径１２０ｍｍ、深さ３００ｍｍ程度
の先行削孔された孔（不図示）が施工されている。

【００１９】なお、その先行削孔された孔は、後述する
ように打設される補強管を通して管の周囲の地山内に固
化材を注入する際に、固化材のリークが生じるおそれの
ある鋼管周囲の口元部に、鋼管より大きめなリーク防止
用の空隙部を予め作ってシールするための孔である。

【００２０】図１に示されたガイドシェル１０ａには、
繊維強化樹脂（ＦＲＰ）、特に本実施形態においては硝
子繊維強化樹脂（ＧＦＲＰ）よりなる補強管１１が装着
されている。その補強管１１の先端には、補強管１１の
管径より大径で削孔機能を有するリングビット（不図
示）が取付けられ、そのリングビットに打撃と回動力を
伝達し、削孔を補助する機能を有する削孔ロッドが補強
管１１内に配置され、かつ削岩機に連結されているが、
詳細は後述する。

【００２１】上記ガイドシェル１０ａは、切羽鏡部１５
の先行削孔位置から切羽前方内に位置する４基先の鋼製
支保工の上に補強管１１が通る仰角（３゜〜６゜好まし
くは５゜程度）に設定され、そのガイドシェル１０ａの
先端がセットされた切羽前方の地山内には、既に４本の
補強管１１が順次連結された状態で打設されている。本
実施形態では、１本の長さが３ｍの補強管１１を複数本
連結して使用するもので、その全長に亘って硝子繊維強
化樹脂よりなる補強管が用いられている。また既に打設
された補強管１１の周囲の地山には、全長に亘って固結
材の注入により改良ゾーンが形成され、先受け工として
の地山補強効果が期待できる。地山注入の詳細について
は後述する。

【００２２】図３には本工法を実施するための硝子繊維
強化樹脂よりなる補強管１１の削孔推進説明図が示され
ている。本実施形態では、外径７０ｍｍ、内径６０ｍ
ｍ、長さ３ｍの補強管１１が使用されている。この先端
に使用される補強管１１の先端部には削孔機能を有する
リングビット２０がケーシングシュ２１を介して取り付
けられており、また補強管１１内には削孔を補助する機
能を有する削孔ロッド２２が、その先端に装着されたビ
ット２２ａをリングビット２０内から先方側に突出させ
た状態で収容されている。

【００２３】また削孔ロッド２２のビット２２ａは、リ
ングビット２０とケーシングシュ２１に対して着脱可能
に係合しており、削孔ロッド２２の基端側は削岩機２３
のシャンクロッド２３ａにシャンクスリーブ２４で接続
されている。これにより削孔動作時、削岩機２３からの
打撃力と回転力は、削孔ロッド２２を介してビット２２
ａとリングビット２０に伝達され、削岩機２３のフィー
ド動作に伴い削岩機と一体となってガイドシェル１０ａ
上をスライドすることにより削孔が施され、その削孔に
伴ってビット２２ａがリングビット２０、ケーシングシ
ュ２１を介して係合中の補強管１１を牽引しながら補強
管１１の推進打設が行われる。なお上記ビット２２ａが
補強管を直接牽引する構成とすることもできる。

【００２４】上記の削孔時には、リングビット２０は補
強管１１の外径より大径な孔を先導削孔する状態となる
ため、補強管１１は円滑に牽引される。従って、補強管
１１は繊維強化樹脂からなることによって鋼管に比して
剛性の点で難があり、また長尺であるにも拘わらず、孔
先頭に位置するビット２２ａの牽引動作とリングビット
２０の先導拡径によって、何ら問題なく地山中の所定位
置に所定の仰角（従来のＡＧＦ工法に比して小さな仰
角）で打設することが可能となる。

【００２５】よって、後に図１で破線で示した新たな鏡
部１５’位置までトンネル掘進を行っていく過程におい
て順次支保工１２を建て込むときに、前記従来のように
断面拡幅を行わなくても最小限の離れで支保工の建て込
みを行うことができ、安定的なトンネル掘削が可能であ
る。また、打設された補強管１１は、その全長が繊維強
化樹脂製なので支保工建て込みに障害となる部分は、掘
削の過程において順次容易に削り取りながら掘進を行う
ことができる。

【００２６】なお、上記した補強管１１の打設完了後に
は、ビット２２ａを反転させることによってリングビッ
ト２０とケーシングシュ２１に対する係合状態を解除し
て削孔ロッド２２をこれらから離脱させ、上記ビット２
２ａをも含めて削孔ロッド２２を補強管１１から抜き取
って回収する。また、その削孔ロッド２２の抜き取り後
の補強管１１内の空間を固化材の注入流路として使用す
る。

【００２７】図４には本工法を実施するための補強管１
１の接続例が示されている。第１の実施形態では、先端
管および後続の中間管、端末管は外径７０ｍｍ、内径６
０ｍｍで長さが３ｍの硝子繊維強化樹脂製の管からな
り、両端に断面欠損を最小限とする断面Ｖ字型切削ねじ
加工を施した接続部１１ａを設け、接続用カプラ２５は
アルミ製でＶ字凸型切削ねじ加工を施し、接続時には樹
脂系接着剤を塗布することにより接続部強度を向上させ
ている。複数の削孔ロッド２２と硝子繊維強化樹脂より
なる補強管１１を順次接続して、削孔と同時に全長に亘
って推進打設することができ、高強度の硝子繊維補強樹
脂よりなる補強管を全長に亘って存置させることができ
る。

【００２８】図５は本発明による地山補強工法の第２の
実施形態としての鏡部補強工法におけるトンネル上半断
面の鏡部補強状況を模式的に示した縦断面図、図６はそ
の切羽鏡部の正面図である。

【００２９】図５に示したようにトンネル上半盤切羽近
傍には、ドリルジャンボ１０が配置されている。ドリル
ジャンボ１０のガイドシェル１０ａの先端は、既にトン
ネル掘削が済んだ切羽鏡部１５にセットされている。本
実施形態ではトンネル縦断方向の鏡部１５には吹付けコ
ンクリート（ｔ＝１００mm）１６が施工され、鏡部の所
定位置の地山内には、あらかじめ径１２０ｍｍ深さは３
００ｍｍ程度の先行削孔された孔（不図示）が施工され
ている。

【００３０】図５に示されたガイドシェル１０ａには、
前記図１の第１の実施形態と同様に先端に削孔機能を有
したリングビット（不図示）が取付けられた硝子繊維強
化樹脂よりなる補強管１１が装着され、同時にリングビ
ットに回転、打撃力を伝達し削孔を補助する機能を有す
る削孔ロッドが削岩機に装着されている。ガイドシェル
１０ａは切羽鏡部の先行削孔位置から切羽前方地山内に
削孔時のスライムの排出に支障とならない仰角に設定さ
れている。ガイドシェル１０ａの先端がセットされた切
羽前方の地山内には既に４本の補強管が直列に接続され
た状態で打設されている。

【００３１】本実施形態においても、１本の長さが３ｍ
の補強管を複数本連結して使用するもので、その全長に
亘って硝子繊維強化樹脂よりなる補強管が用いられてい
る。また、既に打設された補強管１１の周囲の地山に
は、全長に亘って固結材の注入により定着ゾーンが形成
され、鏡部補強工としての地山補強効果が期待できる。
地山注入の詳細については後述する。

【００３２】本工法を実施するための補強管１１の削孔
推進方法、補強管１１の接続方法は、前記図１〜図４の
第１の実施形態の先受け地山補強工法の場合と同様であ
るので説明は省略する。

【００３３】次に、前記第１の実施形態および上記第２
の実施形態における補強管１１は同様の注入作業を行
う。本発明におけるトンネル切羽位置での注入工法の具
体例として、後注入方法のバルブ注入方式と前注入のス
イベル注入方式について説明する。

【００３４】図７はバルブ注入方式の一例を示すもの
で、前記の全長に亘って存置された補強管１１の端末管
の後端部と前記先行削孔部の隙間（口元部）をウレタン
系薬液を浸したウエス２８等でシールすることにより固
化材のリークを防止する。

【００３５】固化材の注入には、前述の全長に亘って存
置された補強管１１を注入管として使用して行う。この
ため補強管１１には、図４（ｂ）に示すように予め所定
間隔にストレーナ孔１１ｃを形成してある。その補強管
１１の端末管の後端部には、図７に示すように注入バル
ブ２９を取付け、注入装置３０に接続された注入ホース
３１から上記注入バルブ２９を介して補強管１１内に固
化材を導入する。その補強管１１内に導入された固化材
は、補強管１１のストレーナ孔１１ｃから順次吐出し、
地山内に注入されて固化することにより補強管１１とそ
の周囲の地山が一体となって補強される。

【００３６】一方、図８はスイベル注入方式の一例を示
すもので、補強管１１には、その先端に削孔機能を有し
た前記のリングビット２０が取付けられ、複数のロッド
２２と補強管１１を順次接続して全長に亘って削孔と同
時に推進打設する。通常のバルブ注入の場合の削孔は、
削孔を補助する機能を有した削孔ロッド２２を介して、
削岩機からのフラッシングを水またはエアにより行う。

【００３７】これに対して、図８のスイベル方式の注入
形態では削孔時に削岩機の前に装備したスイベル３３を
介してセメント系注入材をフラッシングして、削孔時の
補強管周囲の孔壁を安定させ地山補強を行いながら、補
強管１１を全長に亘って存置させる。しかる後に、前記
図７の場合と同様に補強管１１の端末管の後端部と前記
先行削孔部の隙間（口元部）をウレタン系薬液を浸した
ウエス２８等でシールすることにより固化材のリークを
防止し、固化材の注入を行う。固化材の注入には、前述
の全長に亘って存置された補強管１１を注入管として使
用して行う。

【００３８】補強管１１の端末管の後端部に注入バルブ
を取付け、注入材は注入装置（図示せず）にセットされ
た注入ホースから注入バルブを通り、補強管１１のスト
レーナ孔１１ｃから吐出し、地山内に注入され固化する
ことにより補強管１１とその周囲の地山が一体となって
補強される。

【００３９】図９は本発明による地山補強工法の第３の
実施形態としての切羽湧水除去補強工法におけるトンネ
ル上半断面の切羽湧水除去状況を模式的に示した縦断面
図、図１０はその切羽鏡部の正面図である。

【００４０】図９に示したようにトンネル上半盤切羽近
傍にはドリルジャンボ１０が配置されている。ドリルジ
ャンボ１０のガイドシェル１０ａの先端は、既にトンネ
ル掘削が済み切羽鏡部にセットされている。

【００４１】この第３の実施形態ではトンネル縦断方向
の鏡部１５には吹付けコンクリト（ｔ＝１００mm）１６
が施工され、図９に示されたガイドシェル１０ａには、
先端に削孔機能を有するリングビット２０が取付けら
れ、周壁に所定間隔で小孔（ストレーナ孔）が穿設され
た塩化ビニルよりなるストレーナ管５１が装着され、同
時にリングビットに回転、打撃力を伝達し、削孔を補助
する機能を有した削孔ロッド２２が、その基端部側が削
岩機２３に先端ビット２２ａがリングビット２０から突
出した状態で装着されている。ガイドシェル１０ａは切
羽鏡部の位置から切羽前方地山内に削孔時のスライムの
排出に支障とならない仰角に設定されている。ガイドシ
ェル１０ａの先端がセットされた切羽前方の地山内に
は、既に５本の塩化ビニル管が直列に接続された状態で
ストレーナ管５１として打設されている。

【００４２】第３の実施形態では、ストレーナ管５１と
なる１本の塩化ビニル管の長さは３ｍで全長に亘って塩
化ビニル管が用いられている。また、既に打設されたス
トレーナ管５１のストレーナ孔から周囲の地山の湧水を
取り込み、全長に亘って湧水の排水がされ、切羽湧水低
下工法としての効果が期待できる。

【００４３】本工法を実施するためのストレーナ管の削
孔推進構造は、前記図３と略同様である。第３の実施形
態では、ストレーナ管にはＨＩ・ＶＰ塩化ビニル管（外
径７６ｍｍ、内径６５ｍｍ、長さ３ｍ）が使用されてい
る。この先端に使用されるストレーナ管の先端には、前
記図３と同様に削孔機能を有したリングビット２０およ
びケーシングシュ２１が取付けられ、同時に削孔を補助
する機能を有した削孔ロッド２２が削岩機２３のシャン
クロッド２３ａにシャンクスリーブ２４で接続され、前
記ストレーナ管５１内に収容されている。

【００４４】リングビット２０には、削岩機からの主に
打撃力と回転力がロッド２２から伝達され、削岩機のフ
ィード動作に伴い削岩機と一体となってガイドシェル上
をスライドすることにより、ビット２２ａおよびリング
ビット２０が削孔を行い、その削孔動作に伴ってリング
ビット２０およびケーシングシュ２１を介してストレー
ナ管５１と係合しているビット２２ａがストレーナ管５
１を牽引しながら削孔推進する。

【００４５】本工法を実施するための塩化ビニル等より
なるストレーナ管５１の接続構造は前記図４の硝子繊維
補強樹脂管の場合と略同様に構成されている。第３の実
施形態では、先端管および後続の中間管、端末管はとも
に塩化ビニル管のＨＩ・ＶＰ管（外径７６ｍｍ、内径６
５ｍｍ、長さ３ｍ）からなり、両端に断面欠損を最小限
とする断面Ｖ字型切削ネジ加工をした接続部を設け、接
続用カプラはアルミ製でＶ字凸型切削ネジ加工行い、接
続時には樹脂系接着剤を塗布することによる接続部強度
を向上させている。複数のロッドと樹脂管（塩化ビニル
管）からなるストレーナ管を接続して、全長にわたって
削孔と同時に牽引推進することができ、全長にわたって
存置させることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば高
強度の硝子繊維補強樹脂管等の切削可能な複数本の管
を、専用機を用いることなく全長に亘って長尺先受用の
補強管として地山内に存置し、その補強管を通して管の
周囲の地山内に全長に亘って固化材を注入することがで
きる。したがって、補強管の打設角度を小さく抑えなが
らトンネル断面を拡幅することなく、かつ補強管と支保
工の離れを最小限に留めた状態で長尺先受け補強工の施
工ができる。そして、トンネル掘削時に掘削領域内にあ
る先受け補強管は切削が可能なことから、同一断面内で
無理なく鋼製支保工を建て込むことができる。これによ
り、補助工法にかかる工期、施工費等を抑えることがで
き作業効率の向上が可能となる。

【００４７】また、鏡部補強工にあっては、高強度の硝
子繊維補強樹脂管等の切削可能な複数本の管を、専用機
を用いることなく全長に亘って鏡部補強用の補強管とし
て地山内に存置し、その補強管を通して管の周囲の地山
内に全長に亘って固化材を注入することができる。従っ
て、前記従来のように鏡部補強に際し専用機による２重
管方式の削孔でケーシング管を引き抜くという面倒がな
く、簡単かつ安定的に施工することができ、作業効率を
向上できると共に、工期や施工費等を抑制することが可
能となる。

【００４８】さらに地質条件の悪い鏡部補強工にあって
は、塩化ビニル管等の切削可能な複数本の管を全長に亘
ってストレーナ管として孔内に存置し、そのストレーナ
管を通して管の周囲の地山の湧水を低下させることがで
きる。したがって、専用機による２重管方式の削孔でケ
ーシング管を引き抜くという手間をかける必要なく簡単
かつ安定的に地下水位低下及び補強を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による高強度硝子繊維補強樹脂管を使用
した先受け補強工法の一実施例を示した施工概要縦断面
図。

【図２】図１に示したトンネル切羽の先受け補強の状態
を示した横断面図。

【図３】高強度硝子繊維補強樹脂管および削孔装置の一
実施例を示した全体図

【図４】高強度硝子繊維補強樹脂管およびカプラの接続
部の一例を示した部分断面図

【図５】高強度硝子繊維補強樹脂管を使用した鏡部補強
工法の一実施例を示した施工概要縦断面図。

【図６】図５に示したトンネル切羽の鏡部補強の状態を
示した横断面図。

【図７】バルブ注入方式を示した横断面図

【図８】スイベル注入方式を示した横断面図

【図９】上半断面の切羽湧水低下施工状況を示した縦断
図

【図１０】トンネル上半断面の切羽湧水低下施工状況を
示した横断図

【図１１】従来のＡＧＦ工法による鋼管先受け工法の一
例を示した施工概要図。

【図１２】従来のＡＧＦ―Ｐ工法による鋼管先受け工法
の一例を示した施工概要図。

【図１３】従来の専用機による鏡部補強工法の一例を示
した施工概要図。

【符号の説明】

１０ドリルジャンボ１１補強管１２支保工１５切羽鏡部２０リングビット２２削孔ロッド２３削岩機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松尾勉東京都新宿区津久戸町２−１株式会社熊谷組内 (72)発明者羽馬徹東京都港区芝２−５−10 株式会社ケー・エフ・シー内 (56)参考文献特開平８−121073（ＪＰ，Ａ) 特開平９−13871（ＪＰ，Ａ) 特開平９−184400（ＪＰ，Ａ) 特公昭59−27830（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維強化樹脂からなる管の先端に削孔機
能を有するリングビットを設け、上記管の内部に、基端
部が削岩機に装着され先端部に削孔ビットが上記管に対
して直接もしくは間接的に係脱自在に装着された削孔ロ
ッドを収容し、トンネル掘削等の切羽外周及び／または
鏡部の所定位置の地山内に、上記管と削孔ロッドとをそ
れぞれ順次継ぎ足しながら削孔すると同時に、削孔ビッ
トの進行に伴って該ビットに係合する上記管を地山内に
牽引しながら推進打設して上記管を補強管として地山内
の所定位置に存置させ、上記管を打設する際もしくは打
設後に上記管内の削孔ロッドを引き抜き回収した後に、
上記管を通して周囲の地山内に固化材を注入して地山を
補強することを特徴とする地山補強工法。
【請求項２】前記の補強された地山内にトンネルを掘
進し、その際に形成されるトンネル空間内に露出した前
記補強管を順次切除しながらトンネル内面に沿って支保
工を建て込み、前記管は既に建て込まれた支保工より内
方側のトンネル空間から掘進方向に対して所定の角度を
なす前方側に向けた状態で地山中に推進打設する請求項
１記載の地山補強工法
【請求項３】前記管は鏡面からトンネル掘進方向前方
側に向けて地山内に推進打設し、該打設された複数の管
による補強管は掘進に伴って順次切除することにより全
部撤去する請求項１記載の地山補強工法
【請求項４】前記管は、樹脂と強化用繊維から構成さ
れ、樹脂は不飽和ポリエステル、エポキシ、ビニルエス
テル等からなり、強化用繊維はガラス繊維またはカーボ
ン繊維もしくはアラミド繊維等からなることを特徴とす
る請求項１記載の地山補強工法。
【請求項５】前記補強管は、先端に削孔機能を有した
リングビットが取付けられ、両端にネジ加工を施した互
いに接続可能な複数の管からなり、接続時には上記ネジ
加工部に接着剤を塗布した上でカプラにより接続するこ
とを特徴とする請求項１記載の地山補強工法。
【請求項６】前記補強管は、注入材の吐出孔を有した
管からなり、内径が６０ｍｍから１２０ｍｍで長さ１ｍ
から１２ｍであることを特徴とする請求項１記載の地山
補強工法。
【請求項７】前記補強管の推進動作時、前記削孔ロッ
ドの基端部を注入材が供給可能なスイベルを介して前記
削岩機に装着し、該スイベルを介してセメント系注入材
をフラッシングして補強管周囲の地山補強を行いながら
前記補強管を地山内の所定位置に存置させることを特徴
とする請求項１記載の地山補強工法。
【請求項８】周壁に多数の孔が穿設されたストレーナ
管の先端に削孔機能を有するリングビットを設け、上記
ストレーナ管の内部に、基端部が削岩機に装着され先端
部に削孔ビットがストレーナ管に対して直接若しくは間
接的に係脱自在に装着された削孔ロッドを収容し、トン
ネル掘削等の切羽外周及び／又は鏡部の所定位置の地山
内に上記ストレーナ管と削孔ロッドとをそれぞれ順次継
ぎ足しながら削孔すると同時に、削孔ビットの進行に伴
って該ビットに係合するストレ一ナ管を地山内に牽引し
ながら推進打設して地山内の所定位置に存置させ、上記
ストレーナ管を打設する際もしくは打設後にストレーナ
管内の削孔ロッドを引き抜き回収した後に、上記ストレ
ーナ管を介して地山内の湧水を排出させることを特徴と
する地山補強工法。