JP3455449B2 - トンネル掘削機の反力受部材の施工方法及び反力受部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトンネル掘削機によ
って地盤にトンネルを掘削する際に、トンネル掘削機の
推進反力を支持するための反力受部材の施工方法と、そ
の反力受部材の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トンネル掘削機によって岩質の地盤に水
平坑や斜坑を掘削する場合、トンネル掘削機の推進反力
の支持を目的として、或いは、斜坑の掘削時にはトンネ
ル掘削機の滑落防止をも目的としてトンネル掘削機後方
のトンネル掘削壁面の一部又は全周に反力受部材を固定
することが行われている。トンネル掘削壁面に対する反
力受部材の固定方法としては、従来から上記反力受部材
をロックボルトによってトンネル掘削壁面に固定すると
共に該反力受部材とトンネル掘削壁面との間の空隙にモ
ルタル等の自硬性材料からなる裏込材を注入してこの裏
込材の付着力により反力受部材をトンネル掘削壁面に強
固に固着させる手段が採用されている。

【０００３】また、特開平９−１１９２８４号公報に記
載されているように、掘削すべき斜坑が掘削後において
拡幅されるパイロット坑である場合には、上記ロックボ
ルトをトンネル拡幅用掘削機によって切削可能な合成樹
脂製とすると共に、この合成樹脂製のロックボルトは剪
断力に対して弱いが引張力に対しては強いという物性に
鑑みて該ロックボルトを掘削壁面から斜め前方に向かっ
て打ち込むことによりロックボルトの引張強度によって
トンネル掘削機側からかかる荷重を支持させるように構
成している。

【０００４】上記いずれの場合においてもトンネル掘削
壁面に対する反力受部材の定着は、従来からトンネル掘
削壁面に反力受部材を載置したのち、該反力受部材に設
けているロックボルト打設用貫通孔を通じてトンネル掘
削壁面の外周岩盤にロックボルト打設用挿入孔を穿設
し、次いでロックボルトを打設したのち、反力受部材と
トンネル掘削壁面との間の空隙に裏込材を注入すること
によって行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、反力受
部材とトンネル掘削壁面との間の空隙に裏込材を注入す
る前に、トンネル掘削壁面の外周岩盤にロックボルト打
設用挿入孔を穿設するものであるから、この挿入孔穿設
時の切削屑（以下、スライムという）が反力受部材とト
ンネル掘削壁面との間の空隙に浸入してトンネル掘削壁
面や反力受部材の外面に付着した状態で残存し、裏込材
を注入してもトンネル掘削壁面と反力受部材に対する付
着力が該スライムによって低下し、強固な付着力が得ら
れないという問題点があった。

【０００６】また、上記のように、掘削すべき斜坑が掘
削後において拡幅されるパイロット坑である場合には、
合成樹脂製のロックボルトを壁面から斜め前方に向かっ
て打ち込むことによりトンネル掘削機側から反力受部材
にかかる荷重を該ロックボルトの引張強度によって支持
させているが、この場合、ロックボルトが反力受部材に
穿設しているロックボルト打設用貫通孔に当接するとロ
ックボルト自体に剪断力が直接作用してロックボルトが
折損する虞れがあるので、上記ロックボルト打設用貫通
孔を大径に形成してロックボルトの外周面との間にロッ
クボルトが可撓し得る空間部を設けておく必要がある。
しかし、このような空間部を設けておいても、反力受部
材とトンネル掘削壁面との間の空隙に裏込材を注入した
時に、該裏込材が上記空間部にも充填してロックボルト
に作用する剪断力を絶つことができないという問題点が
あった。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところはトンネル掘削壁面と
反力受部材との間の空隙にロックボルト打設用挿入孔の
穿設時におけるスライムの浸入を確実に防止し得ると共
に、合成樹脂製のロックボルトをロックボルト打設用挿
入孔に斜め前方に向かって打設した場合には、該ロック
ボルトに剪断力が直接作用することのないトンネル掘削
機の反力受部材の施工方法とその施工方法に用いた反力
受部材を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１に係るトンネル掘削機の反力受部材
の施工方法は、ロックボルト打設用貫通孔を穿設してい
る反力受部材を該ロックボルト打設用貫通孔の開口端周
囲を囲んだリング状パッキンを介してトンネル掘削機後
方のトンネル掘削壁面に敷設したのち、上記ロックボル
ト打設用貫通孔からトンネル掘削壁面の外周岩盤に所定
深さに達するロックボルト打設用挿入孔を穿設し、しか
るのち、反力受部材とトンネル掘削壁面との間の空隙へ
の裏込材の充填作業と上記ロックボルト打設用貫通孔を
通じてのロックボルト打設用挿入孔へのロックボルト挿
入、定着作業とを行って反力受部材をトンネル掘削壁面
に固定することを特徴とするものである。

【０００９】さらに、上記請求項１に記載のトンネル掘
削機の反力受部材の施工方法において、請求項２に係る
発明は反力受部材とトンネル掘削壁面との間の空隙に対
する裏込材の充填作業とロックボルト打設用貫通孔を通
じてのロックボルト打設用挿入孔へのロックボルト挿
入、定着作業とを並行して行うことを特徴としている。

【００１０】また、請求項３に係る発明は、上記請求項
１に記載のトンネル掘削機の反力受部材の施工方法にお
いて、ロックボルトが剪断力に対して弱い合成樹脂製の
ロックボルトを用いた施工方法であって、この合成合成
樹脂製ロックボルトの基端部外周面に緩衝部材を被覆し
ておき、該ロックボルトを反力受部材のロックボルト打
設用貫通孔からトンネル掘削壁面の外周岩盤に穿設した
ロックボルト打設用挿入孔に先端に行くに従ってトンネ
ル前方に向かって傾斜した状態となるように挿入すると
共に上記緩衝部材を反力受部材のロックボルト打設用貫
通孔内周面からロックボルト挿入孔の開口部内周面に亘
って圧接させた状態とし、しかるのち、緩衝部材から先
端までのロックボルトと挿入孔との間の空隙に定着材を
注入してロックボルトを定着させることを特徴としてい
る。

【００１１】請求項４に係る発明はトンネル掘削機によ
って掘削されたトンネル掘削壁面に配設する上記反力受
部材の構造に関するものであって、反力受部材本体にお
けるトンネル掘削壁面側に面する外面とトンネル内に面
する内面との間にロックボルト打設用貫通孔が設けられ
てあり、トンネル掘削壁面に面する外面に上記ロックボ
ルト打設用貫通孔の開口端を囲んでリング状のパッキン
を一体に固着してなることを特徴としている。

【００１２】

【作用】トンネル掘削機によって一定長のトンネルの掘
削毎に、該トンネル掘削機後方のトンネル掘削壁面に反
力受部材を、その下面に固着したリング状パッキンを介
して敷設すると、反力受部材とトンネル掘削壁面との間
にパッキンの厚みに相当する空隙が形成される。しかる
のち、該反力受部材の内外面間に貫通しているロックボ
ルト打設用貫通孔から上記リング状パッキンを通じてト
ンネル掘削壁面の外周岩盤に所定深さのロックボルト打
設用挿入孔を穿設する。この時、挿入孔の穿設によって
生じるスライムはパッキンによって反力受部材とトンネ
ル掘削壁面との間の空隙部に浸入するのを阻止され、該
パッキンの中央孔から反力受部材のロックボルト打設用
貫通孔を通じてトンネル内に排出される。

【００１３】ロックボルト打設用挿入孔の穿設後、反力
受部材とトンネル掘削壁面との間の上記空隙部に裏込材
を注入、充填し、この裏込材によって反力受部材をトン
ネル掘削壁面に強固に付着させる一方、上記ロックボル
ト打設用貫通孔を通じてロックボルトを挿入孔に挿入
し、該ロックボルトとロックボルト打設用挿入孔との間
の隙間にモルタル等の定着材を注入して硬化させると共
にロックボルトの基端部にロックナットを螺締すること
によってロックボルトの基端部を反力受部材に定着させ
る。なお、上記反力受部材とトンネル掘削壁面との間の
空隙に対する裏込材の充填作業とロックボルト打設用貫
通孔を通じてのロックボルト打設用挿入孔へのロックボ
ルト挿入、定着作業とはいずれか一方を先行して行って
もよく、或いは請求項２に記載したように同時に並行し
て行って作業性を向上させることもできる。

【００１４】また、上記ロックボルトとしては鋼製であ
っても剪断力に対して弱い合成樹脂製であってもよい
が、合成樹脂製のロックボルトを用いた反力受部材の施
工方法の場合には、請求項３に記載したように、予め、
該ロックボルトの基端部外周面を緩衝部材で被覆してお
いたのち、この合成樹脂製ロックボルトを反力受部材の
ロックボルト打設用貫通孔からパッキンの中央孔を通じ
てトンネル掘削壁面の外周岩盤に穿設したロックボルト
打設用挿入孔に先端に行くに従ってトンネル前方に向か
って傾斜した状態となるように挿入し、上記緩衝部材を
反力受部材のロックボルト打設用貫通孔内周面からロッ
クボルト挿入孔の開口部内周面に亘って圧接させた状態
とし、該緩衝部材によってロックボルトに作用する剪断
力を吸収させ、ロックボルトに剪断力が直接作用しない
ようにする。

【００１５】しかるのち、緩衝部材から先端までのロッ
クボルトと挿入孔との間の空隙にモルタル等の定着材を
注入してロックボルトを定着させる。この定着材の注入
作業は、ロックボルトにその基端面から先端面に貫通す
る注入孔を設けておけば、緩衝部材によってロックボル
ト打設用挿入孔の開口端部が閉塞されているにもかかわ
らず、容易に行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の具体的な実施の形
態を図面について説明する。図１はトンネル掘削機１に
よって岩盤層からなる地山に水力発電所の傾斜通路Ａを
形成するためのパイロット坑（斜坑）２を掘進している
状態を示すもので、トンネル掘削機１によって一定長の
パイロット坑２を掘削する毎に、該トンネル掘削機１の
後方におけるトンネル掘削壁面３に反力受部材４を固定
し、この反力受部材４によってトンネル掘削機１がパイ
ロット坑２内で滑落するのを阻止しながら且つトンネル
掘削機１の推進反力を該反力受部材４によって支持させ
ながらトンネル掘削機１を掘進させる。

【００１７】トンネル掘削機１は、図３に示すように、
そのスキンプレートを前胴1aと後胴1bとに分割して前胴
1aの後端部に後胴1bの前端部をシール材を介して前後摺
動自在に接続していると共に前胴1aの開口前端に回転自
在に支持されたカッタヘッド1cを機内に配設した駆動モ
ータ1dによって回転駆動させるようにし、さらに、上記
前後胴1a、1b間の複数個所をスラストジャッキ1eにより
連結すると共に後胴1bの内周面四方に推進ジャッキ1fを
配設し、前後胴1a、1bの周壁には周方向に適宜間隔毎に
内部側から油圧シリンダーによって外周面側に出没する
フロントグリッパ1gとリアグリッパ1hをそれぞれ配設し
てなるものである。

【００１８】このように構成したトンネル掘削機１によ
り岩盤中に斜め上方に向かう上記パイロット坑２を掘削
するには、公知のように、リアグリッパ1hをパイロット
坑２のトンネル掘削壁面３に向かって突出させて該壁面
３に圧着させる一方、フロントグリッパ1gを収縮させて
トンネル掘削壁面３から離間させた状態とし、この状態
でカッターヘッド1cを回転させると共にスラストジャッ
キ1eを伸長させて後胴1b側に推進反力を支持させながら
前胴1aを推進させ、岩盤を掘削する。この際、推進ジャ
ッキ1fのロッド端を反力受部材４の前端面に当接させて
おき、トンネル掘削機１がパイロット坑２内で滑落する
のを阻止すると共にリアグリッパ1hと共にトンネル掘削
機１の推進反力を受止させる。

【００１９】一定長のパイロット坑２の掘削後、フロン
トグリッパ1gを突出させてトンネル掘削壁面３に圧着さ
せる一方、リアグリッパ1hを収縮させ、しかるのちスラ
ストジャッキ1eを収縮方向に作動させることによって後
胴1bを前胴1a側に引き寄せる。この際、スライドジャッ
キ1eの収縮量に応じて推進ジャッキ1fを伸長させ、その
ロッド端面を面状の反力受部材４に受止させた状態を保
持して上述したようにトンネル掘削機１の滑落を防止す
る。

【００２０】上記反力受部材４は鋼板製であって図４に
示すように、トンネル掘削壁面３側に面する外面が幅方
向にトンネル掘削壁面３に沿う凸円弧状に彎曲した一定
長さの矩形状の中空セグメント形状に形成されてあり、
その幅方向の両側端部を外側方に開口したコ字状枠材4
a、4aによって形成して該枠材4aの開口端の中間部分に
複数個のボルト取付孔4bを設けている継ぎプレート4cを
固着していると共に枠材4a、4aの前後端面に同じくボル
ト取付孔4bを設けた連結用プレート4dを固着してある。
さらに、両側枠材4a、4aの内外面に合成樹脂製ロックボ
ルト５の貫通孔6a、6bを、トンネル掘削壁面３側に面す
る外面側の貫通孔6bが内面側の貫通孔6aよりも前方に偏
位させて設けていると共に外面側の貫通孔6bの開口端周
囲を囲むようにして一定厚みを有するリング状のパッキ
ン７を枠材4aの外面に一体に固着し、該パッキン７の中
央に設けている中央孔7a（図６に示す）を貫通孔6a、6b
に連通させている。なお、中央孔7aは貫通孔6a、6bより
も大径に形成されている。

【００２１】反力受部材４の形状は上記のように、矩形
状の中空セグメント形状に必ずしも形成しておく必要は
なく、図５に示すように、外面がトンネル掘削壁面の周
方向に彎曲した凸彎曲面に形成されている鉄筋コンクリ
ート製のブロック形状ないしは矩形板形状の部材であっ
て、その両側端面にボルト取付孔4bを有する金具4cを固
着しておくと共に前後端面間に連結用孔4eを穿設し、さ
らに、両側端部に内外面間に亘って貫通するロックボル
ト打設用貫通孔６を設けておき、トンネル掘削壁面側に
面する貫通孔６の開口端を囲むようにして一定厚みを有
するリング状パッキン７をその中央孔を貫通孔６に連通
させた状態で両側端部の外面に固着した構造としておい
てもよい。なお、この反力受部材４の材質としては上述
したような鉄筋コンクリート製に限らず、ＦＲＰ樹脂筋
入りコンクリート製や鋼繊維入り無筋コンクリート製で
あってもよい。

【００２２】このように構成した反力受部材４は、トン
ネル掘削機１によって一定長のパイロット坑２を掘削し
て推進ジャッキ1fを収縮させたのち、該推進ジャッキ1f
の後方に対応させてトンネル掘削壁面３に敷設され、そ
の後端面を既にトンネル掘削壁面３に固定している後方
側の反力受部材の前面に当接、受止させた互いに対向し
た前後ボルト取付孔4b、4b間をボルト（図示せず）によ
り連結すると共にトンネル周方向に隣接する反力受部材
４、４間においてはこれらの反力受部材４、４の対向側
面間に図２に示すようにトンネル掘削壁面３に沿って彎
曲した継ぎ材10を配設し、該継ぎ材10の両端を反力受部
材４、４の対向側面に設けているボルト取付孔4b、4bに
ボルト（図示せず）によって連結する。

【００２３】この反力受部材４のトンネル掘削壁面３に
対する施工方法には、まず、図６に示すように、反力受
部材４の両側端部の外面に固着しているリング状パッキ
ン７をトンネル掘削壁面３に当てがうことによりこのパ
ッキン７を介して反力受部材をトンネル掘削壁面３に敷
設したのち、削岩機を用いて該削岩機に備えている穿孔
用ロッド11を反力受部材４に設けている貫通孔6a、6bか
らパッキン７の中央孔7aを通じてトンネル掘削壁面３の
外周岩盤に所定深さまでロックボルト打設用挿入孔８を
穿設する。この時、反力受部材４の内面側の貫通孔6aよ
りも外面側の貫通孔6bがトンネル掘削機１の掘進方向で
ある前方側に位置しているので、これらの貫通孔6a、6b
の軸心方向に挿入する穿孔用ロッド11によってトンネル
掘削壁面３から岩盤層内に斜め前方に向かって傾斜した
ロックボルト打設用挿入孔８が穿設される。

【００２４】この挿入孔８の穿設は、穿孔用ロッド11を
回転させながら打撃を加えることによって行われ、さら
に、穿孔用ロッド11の中心部に貫設している送水孔12を
通じてビット先端から水を噴出させ、その水を穿孔用ロ
ッド11とロックボルト打設用挿入孔８との間の隙間を通
じて該挿入孔８外に排出させる際に、穿孔用ロッド11の
先端ビットによって掘削された掘削屑、即ち、スライム
13を該水の流れによって水と共に排出する。このスライ
ム13の排出は、まず、水と共にロックボルト打設用挿入
孔８の開口端からトンネル掘削壁面３上に排出される
が、ロックボルト打設用挿入孔８の開口端の周囲はリン
グ状パッキン７によって囲まれているので、トンネル掘
削壁面３と反力受部材４との間におけるパッキン外の空
隙部14に流出することはなく、パッキン７の中央孔7aか
ら該中央孔7aに連通している貫通孔6bを通じて排出さ
れ、エアーブロー（図示せず）によって吸引、除去され
る。

【００２５】こうしてロックボルト打設用貫通孔6a、6b
を通じて該貫通孔の中心延長方向のトンネル掘削壁面３
の周辺岩盤にロックボルト打設用挿入孔８を穿設したの
ち、パッキン７の厚みに相当したトンネル掘削壁面３と
反力受部材４との間の空隙部14に図７に示すようにモル
タルよりなる裏込材９を充填してトンネル掘削壁面３に
反力受部材４を該裏込材９の付着力によって固着させ
る。この裏込材９の充填時において、ロックボルト打設
用貫通孔6bからロックボルト打設用挿入孔８の開口端に
到る空隙部分はパッキン７によって囲繞されているか
ら、該空隙部分に裏込材９が充填する虞れはなく、ロッ
クボルト打設用挿入孔８に対するロックボルト５の挿
入、定着に影響を及ぼすことはない。

【００２６】このように空隙部14に対する裏込材９の充
填作業を行う一方、この充填作業に並行して反力受部材
４のロックボルト打設用貫通孔6a、6bを通じてロックボ
ルト打設用挿入孔８に合成樹脂製ロックボルト５を挿入
し、該ロックボルト５と挿入孔８との間の隙間にモルタ
ルよりなる定着材15を注入、硬化させると共に反力受部
材４の内面から突出しているロックボルト５の基端螺子
部5aに座金16を介してナット17を螺締することにより反
力受部材４をトンネル掘削壁面３に定着させる。この
際、ロックボルト打設用挿入孔８はトンネル掘削壁面３
から周辺岩盤に向かっ斜め前方に傾斜した状態で穿設さ
れているので、この挿入孔８に対するロックボルト５も
基端から先端に向かってトンネル（パイロット坑２）長
さ方向に斜め前方に傾斜した状態で挿入された状態で定
着する。

【００２７】なお、トンネル掘削壁面３と反力受部材４
との間の空隙部14に対する裏込材９の充填作業とロック
ボルト打設作業とはいずれか一方を先行して行ってもよ
い。合成樹脂製ロックボルト５としては、不飽和ポリエ
ステル樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、或いは熱
可塑性樹脂で固着した繊維強化合成樹脂等の耐引張強度
に優れたＦＲＰ樹脂製のボルトが使用され、その基端部
を螺子部5aに形成している。

【００２８】トンネル掘削機１による掘削作業中におけ
る該トンネル掘削機側からの反力或いはトンネル掘削機
１が滑落しようとした時の荷重は、推進ジャッキ1fを介
して合成樹脂製ロックボルト５によりトンネル掘削壁面
３に定着した反力受部材４の前面によって受止される
が、その際、反力受部材４がトンネル掘削機１側からの
反力（荷重）によってトンネル掘削壁面３の後方側へ移
動させられる方向に押圧力を受け、この押圧力が合成樹
脂製ロックボルト５の定着部に対して剪断力として作用
し、ロックボルト５の基端部が挿入孔８に充填した定着
材15を支点として後方に撓むことになる。

【００２９】この撓みによってロックボルト５の基端部
が反力受部材４の外面側のロックボルト打設用貫通孔6b
に当接すると、剪断力によって切断される虞れがあるの
で、その当接が生じないように、即ち、ボルト定着部側
からの剪断力の伝達を絶つように、該貫通孔6bを大径に
形成して合成樹脂製ロックボルト５と貫通孔6bとの間に
剪断作用を吸収する隙間を設けていると共にロックボル
ト打設用挿入孔８内への定着材15の充填は該挿入孔８の
開口端まで設けることなく開口端から一定長部分に定着
材15が充填していない隙間19を設けて合成樹脂製ロック
ボルト５の基端部が貫通孔6bや挿入孔８の孔壁に直接、
当接させないように構成している。

【００３０】なお、合成樹脂製ロックボルト５は上述し
たように、基端側から先端に向かって斜め前方に穿設さ
れたロックボルト打設用挿入孔８内に挿入されてその基
端部をナット17によって反力受部材４に定着しているの
で、トンネル掘削機１側からの反力が反力受部材４を介
してこの合成樹脂製ロックボルト５に剪断方向と引張方
向とに分力して支持させることができ、合成樹脂製ロッ
クボルト５の定着部に掛かる剪断力を小さくして引張強
度の大きい該合成樹脂製ロックボルト５により強固に支
持することができる。

【００３１】上記合成樹脂製ロックボルト５には図９に
示すように、ロックボルト打設用挿入孔８の開口端部内
からパッキン７の中央孔7aを通じて反力受部材４の貫通
孔６内にまで挿通した基端部外周面にスポンジ又は発泡
スチロール等からなる円筒形状の緩衝部材18を被覆して
固着しておいてもよい。このように、基端部に緩衝部材
18を被覆している合成樹脂製ロックボルト５を上記ロッ
クボルト打設用挿入孔８内に挿入すると、緩衝部材18が
ロックボルト打設用貫通孔6bや挿入孔８の内壁に弾性的
に圧接した状態となり、トンネル掘削機１側からの荷重
によって反力受部材４を介して合成樹脂製ロックボルト
５の基端部が定着部を支点として撓んでも緩衝部材18が
貫通孔６や挿入孔８の孔壁に圧縮変形しながら圧着して
合成樹脂製ロックボルト５に剪断力が直接作用するのを
防止するものである。

【００３２】こうして、施工した反力受部材４にトンネ
ル掘削機１の推進ジャッキ1fを押し当てながら伸長させ
て上述したように再びトンネル掘削機１を一定長のパイ
ロット坑２を掘進したのち、上記同様にその掘進によっ
て形成したトンネル掘削壁面３に反力受部材４を敷設、
固定し、この作業を繰り返し行って所定のパイロット坑
２を掘削するものである。

【００３３】なお、以上の実施例においては、斜坑（パ
イロット坑）における反力受部材４の施工方法について
述べたが、水平坑においても上記パッキン７を装着して
いる反力受部材４をそのまゝ使用して上記同様の施工方
法を実施することができる。また、ロックボルトとして
は合成樹脂製に限らず、鋼製のロックボルトを採用して
もよく、このロックボルトをトンネル掘削壁面３の周辺
岩盤に略々直角に打設してもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に係るト
ンネル掘削機の反力受部材の施工方法によれば、ロック
ボルト打設用貫通孔を穿設している反力受部材を該ロッ
クボルト打設用貫通孔の開口端周囲を囲んだリング状パ
ッキンを介してトンネル掘削機後方のトンネル掘削壁面
に敷設したのち、上記ロックボルト打設用貫通孔からト
ンネル掘削壁面の外周岩盤に所定深さに達するロックボ
ルト打設用挿入孔を穿設し、しかるのち、反力受部材と
トンネル掘削壁面との間の空隙への裏込材の充填作業と
上記ロックボルト打設用貫通孔を通じてのロックボルト
打設用挿入孔へのロックボルト挿入、定着作業とを行っ
て反力受部材をトンネル掘削壁面に固定するものである
から、ロックボルト打設用挿入孔の穿設時に発生するス
ライムがパッキンによって該パッキン外の反力受部材と
トンネル掘削壁面との間の隙間に浸入するのを確実に防
止することができ、従って、反力受部材とトンネル掘削
壁面との間に充填する裏込材にスライムが混入する虞れ
はなく、反力受部材とトンネル掘削壁面に対する裏込材
の付着力が大きくなって強固な反力受止構造を形成する
ことができる。

【００３５】さらに、反力受部材とトンネル掘削壁面間
への裏込材の充填時においては、パッキンによって裏込
材がロックボルト打設用挿入孔側に流入するのを確実に
阻止することができ、そのため、該挿入孔とロックボル
ト基端部との間にロックボルトが撓むことのできる隙間
を確保しておくことができ、ロックボルトに剪断力が作
用するのを絶つことができる。その上、ロックボルト打
設用挿入孔の穿設後においては、該挿入孔へのロックボ
ルトの挿入、定着作業と反力受部材とトンネル掘削壁面
間への裏込材の充填作業とを並行して行うことも可能と
なり、反力受部材の施工作業が能率よく行うことができ
る。

【００３６】また、請求項３に係る発明によれば、剪断
力に弱い合成樹脂製ロックボルトを用いた場合におい
て、この合成樹脂製ロックボルトの基端部外周面を緩衝
部材で被覆しておき、該ロックボルトを反力受部材のロ
ックボルト打設用貫通孔からトンネル掘削壁面の外周岩
盤に穿設したロックボルト打設用挿入孔に先端に行くに
従ってトンネル前方に向かって傾斜した状態となるよう
に挿入すると共に上記緩衝部材を反力受部材のロックボ
ルト打設用貫通孔内周面からロックボルト挿入孔の開口
部内周面に亘って圧接させた状態とするものであるか
ら、合成樹脂製ロックボルトの弱点である剪断方向の作
用力を軽減させて合成樹脂製ロックボルトの耐引張強度
により反力を支持させることができると共に剪断方向の
作用力を上記緩衝部材によって吸収させることができ、
パイロット坑などの斜坑掘削時に最適な反力受構造を施
工することができる。

【００３７】また、反力受部材は請求項４に記載したよ
うに、トンネル掘削壁面側に面する外面とトンネル内に
面する内面との間にロックボルト打設用貫通孔を設けて
いると共にトンネル掘削壁面に面する外面に上記ロック
ボルト打設用貫通孔の開口端を囲んでリング状のパッキ
ンを一体に固着してなるものであるから、構造が簡単で
安価に製造することができるばかりでなく、取扱いも容
易でその外面に固着したリング状パッキンをトンネル掘
削壁面側に向けて敷設するという簡単な作業を行うこと
によって、爾後におけるこの反力受部材とトンネル掘削
壁面との間への裏込材の充填作業やロックボルト打設用
挿入孔へのロックボルトの挿入、定着作業が確実且つ能
率よく行えるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】パイロット坑を掘削している状態の簡略縦断側
面図、

【図２】そのトンネル掘削壁面に反力受部材を施工した
状態の簡略縦断正面図、

【図３】トンネル掘削機の縦断側面図、

【図４】反力受部材の斜視図、

【図５】別な構造を有する反力受部材の斜視図、

【図６】ロックボルト打設用挿入孔を穿設している状態
の要部の縦断側面図、

【図７】ロックボルトによって定着した反力受部材の要
部の縦断側面図、

【図８】その簡略縦断正面図、

【図９】反力受部材の施工方法の変形例を示す要部の縦
断側面図。

【符号の説明】

１ トンネル掘削機 ２ パイロット坑 ３ トンネル掘削壁面 ４ 反力受部材 ５ ロックボルト 6a、6b ロックボルト打設用貫通孔 ７ パッキン ８ ロックボルト打設用挿入孔 ９ 裏込材 15 定着材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−119284（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−122396（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−18781（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−177475（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−299780（ＪＰ，Ａ) 登録実用新案3030638（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロックボルト打設用貫通孔を穿設してい
   る反力受部材を該ロックボルト打設用貫通孔の開口端周
   囲を囲んだリング状パッキンを介してトンネル掘削機後
   方のトンネル掘削壁面に敷設したのち、上記ロックボル
   ト打設用貫通孔からトンネル掘削壁面の外周岩盤に所定
   深さに達するロックボルト打設用挿入孔を穿設し、しか
   るのち、反力受部材とトンネル掘削壁面との間の空隙へ
   の裏込材の充填作業と上記ロックボルト打設用貫通孔を
   通じてのロックボルト打設用挿入孔へのロックボルト挿
   入、定着作業とを行って反力受部材をトンネル掘削壁面
   に固定することを特徴とするトンネル掘削機の反力受部
   材の施工方法。
2. 【請求項２】 反力受部材とトンネル掘削壁面との間の
   空隙に対する裏込材の充填作業とロックボルト打設用貫
   通孔を通じてのロックボルト打設用挿入孔へのロックボ
   ルト挿入、定着作業とを並行して行うことを特徴とする
   請求項１に記載のトンネル掘削機の反力受部材の施工方
   法。
3. 【請求項３】 ロックボルトは合成樹脂製であってその
   基端部外周面に緩衝部材を被覆してあり、この合成樹脂
   製ロックボルトを反力受部材のロックボルト打設用貫通
   孔からトンネル掘削壁面の外周岩盤に穿設したロックボ
   ルト打設用挿入孔に先端に行くに従ってトンネル前方に
   向かって傾斜した状態となるように挿入すると共に上記
   緩衝部材を反力受部材のロックボルト打設用貫通孔内周
   面からロックボルト挿入孔の開口部内周面に亘って圧接
   させた状態とし、しかるのち、緩衝部材から先端までの
   ロックボルトと挿入孔との間の空隙に定着材を注入して
   ロックボルトを定着させることを特徴とする請求項１に
   記載のトンネル掘削機の反力受部材の施工方法。
4. 【請求項４】 トンネル掘削機によって掘削されたトン
   ネル掘削壁面に配設する面状の反力受部材であって、ト
   ンネル掘削壁面側に面する外面とトンネル内に面する内
   面との間にロックボルト打設用貫通孔が設けられてあ
   り、トンネル掘削壁面に面する外面に上記ロックボルト
   打設用貫通孔の開口端を囲んでリング状のパッキンを一
   体に固着していることを特徴とする反力受部材。