JP5162533B2 - ロックボルトに装着するパッカー端末の緊締用キャップ及びそのキャップを用いたロックボルトに装着する筒型シームレスパイレンパッカー端末の緊締工法 - Google Patents

Description

本発明は、ロックボルトに装着するパッカー端末の緊締工法及びそのロックボルトに装着する先端キャップに関するもので、規定長さのロックボルトにパッカーを装着する工事において、当該ロックボルトの有効長さを損なわずに且つパッカーの端末を液漏れしないように密封緊締するようにしたものである。

一般に、異形棒鋼から成るロックボルトを地山法面等に埋設する工程として、当該異形棒鋼の先端掘削用ヘッドを装着してロックボルト自体で削孔する工法、または予め専用の穿孔機で削孔し、削孔内にロックボルトを挿入し、その挿入後にセメントミルクを削孔内に充填して地盤に対してロックボルトを固定するものがある。

ところが、削孔した地盤に亀裂があったり、吸水力が高い地盤の場合は、挿入したロックボルトの削孔に直にセメントミルクを充填するには適さないため、地表部分を除くロックボルト全体に筒型で所定長さのシームレパイレンパッカーを装着し、そのパッカー内にセメントミルクを充填してパッカーの外径を膨張大径にして削孔に圧着してロックボルトを固着することが行われる。

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ところで、この種のロックボルトは、工事現場の条件に応じて予め設定された長さに揃えて納入される。そして、例えば、地盤の法面に削孔してロックボルトをパッカー無しで挿入してセメントミルクを充填する工事を予定しているときに、地盤に亀裂が多くて地中への漏出が甚だしい場合には、ロックボルトの地表部分を除く全体に被せるパッカーを用いることになる。その場合は、ロックボルトに筒型で所定長さのシームレスパイレンパッカーを装着してその両端末を当該ボルトに緊締する。

その場合、例えば異形棒鋼の先端部位から２〜４ｃｍ程ずらした位置において、当該異形棒鋼に被せた筒型シームレスパイレンパッカーの開口端から折返し用の余剰部を残すために７〜９ｃｍ程ずらした位置を結束バンドで緊締した後、当該部位を折り返して別の結束バンドを用いて結束し、さらに粘着テープを巻き付けて密封状態に緊締することが行われる。その場合に、異形棒鋼の先端部が８〜１１ｃｍ程の緊締代が取られるため、その分、異形棒鋼の有効長さがその分減少すると共に、前記パッカー内へのセメントミルクによる固着にかなりのデッドスペースが発生する結果となる。

上記異形棒鋼の有効長さを現状のまま保持し、また、充填量を減少させないようにするためには、上記のパッカー端末の緊締代分だけ異形棒鋼を長く設定すれば良いが、一度規定の長さに切断して納入された多量本数の異形棒鋼をその全長と比べて僅かな緊締代の違いで交換することは、コスト高になり、現実には馴染まない。

そこで、従来においても、異形棒鋼の先端に別部材を設けて筒型シームレスパイレンパッカー端末の緊締が可能なようにした形状のキャップは存在していたが、キャップ先端部が細径になっていてこれに当該パッカー端末が固着されているため、このまま削孔に挿入すると、パッカーが削孔壁又は削孔内枠に擦れて損傷又は破損する恐れがある。

上記のパッカーの損傷を防ぐために、パッカー端末に別に作った保護キャップを被せることは本件出願人においても行われている。
また、パッカーの端末の損傷を防ぐためにキャップを被せると部品点数が増えると共に装着の手間が掛かる。キャップに納まるようにパッカー端末の固定した直径に形成しなければならない等の課題がある。

そこで本発明は、従来技術の課題を解決し、定尺長さのロックボルトにパッカーを取り付けてもその有効長さを損なわずに施工工事が行えることを目的とする。

本発明の第１は、ロックボルトに装着するパッカー端末の緊締用キャップにおいて、地盤の削孔に挿入する異形棒鋼に結合するキャップ本体を、鋭角頭部と異形棒鋼の先端を挿入するソケットと、当該鋭角頭部と異形棒鋼用ソケットとを所定間隔を有して結合する中間軸部とで成形し、当該ソケットの外径を中間軸部の径より大径とし、鋭角頭部の外径をソケットの外径より大径としたものである。

本発明の第２は、第1の発明に係るロックボルトに装着するパッカー端末の緊締用キャップにおいて、キャップ本体の鋭角頭部の外径を複数の突起部と凹溝部に成形し、当該鋭角頭部の先端面から軸芯に沿ってソケットの内底近くまで到達する長穴を設け、且つ中間軸の直径をソケットの外径と同径又はそれ以下の径とし、当該中間軸部の長さを３．０〜５．０ｃｍ程度に成形するものである。

本発明の第３は、ロックボルトに装着するパッカー端末の緊締工法において、地盤の削孔に挿入する異形棒鋼の先端をキャップ本体のソケットに挿入して結合し、筒型シームレスパイレンパッカーを、その一方の開口部を異形棒鋼の一端から被覆していき、当該パッカーの先端側の端末を、その開口部から余剰部を残してずらした位置に結束バンドを本体キャップの中間軸部の先端寄りに巻き付けて緊締してから当該余剰部を折り返し、その折り返した余剰部の開口部付近にさらに結束バンドを中間軸部の後端寄りに巻き付けて緊締し、当該パッカーの基端側開口部を異形棒鋼の地表部分に近い位置において、あらかじめ添設固定した注入管と共に異形棒鋼に結束バンド等で緊締して当該筒型パッカーを異形棒鋼に緊締し、異形棒鋼を削孔にキャップ本体から挿入埋設した後、異形棒鋼に添設した注入管を通じてセメントミルクを筒形パッカー内に圧送注入して充填膨脹させるようにしたものである。

本発明は上記の構成であるから、次の効果がある。異形棒鋼の先端にキャップ本体を簡単には抜けないように嵌合装着することによって筒形のシームレスパッカーの一端をキャップ本体の中間軸部に緊締し、他端を異形棒鋼にそれぞれ液漏れしないような状態で緊締することによって、異形棒鋼の先端にデッドスペースを生じることがなくなり、パッカーは不要としていた現場で、一転、必要となる事態において、ロックボルトが規定長さとなるような異形棒鋼の全体にセメントミルクが行き渡りロックボルト本来の地盤安定効果が上がる。そして、ロックボルト工事において、異形棒鋼の交換が必要なく、遅延やコスト高に繋がる事態を回避できる。

また、その筒型シームレスパイレンパッカー先端部を異形棒鋼の直径以下の中間軸部に緊締するので、その外径が鋭角頭部と径内に収まるようになり、異形棒鋼を削孔内に挿入する際に筒型シームレスパイレンパッカーが削孔壁又は削孔内枠に擦れて損傷又は破損する恐れがなくなる。

そして、キャップ本体の鋭角頭部は、その大径の外径に複数の突起部と凹弧状溝を成形してあるから異形棒鋼の挿入に対する推進力が増大する。

さらに、鋭角頭部の先端から軸芯に沿って有底の長穴を設けたから、成形加工時における鋭角頭部及び中間軸部の圧肉による歪みをなくし、且つキャップ本体全体が軽量となる。

「実施例１」
本発明の実施例を説明する。図４〜図８において、１は硬質ポリエチレン製のキャップ本体であり、異形棒鋼６の先端部６₁に嵌合装着するソケット２と、当該ソケットの外径Ｄ′より細径で、且つ異形棒鋼の最大径以下の直径ｄ′の中間軸部３と、ソケット２の外径Ｄ′より大径Ｄの鋭角頭部４とから成っていて、図示例は、全長Ｌ＝９５ｃｍに設定してある。当該ソケット２の長さＬ₂は３．０ｃｍ程度とすると共に、内径ｄは異形棒鋼６の最大外径に合致するものとし、内壁２₁に複数の凹凸条溝２₃を成形してあり、且つソケットの開口面から内底２₂までの深さL₃′は２．８ｃｍに設定してある。

前記の鋭角頭部４は円周方向の複数個所（図５の斜線部分）を欠除した状態で複数の凸起体４₁と凹弧状溝４₂を成形してある。そして、異形棒鋼６の直径サイズに応じて、例えば図６の異形棒鋼の最大直径に対応する内径ｄ（Ｄ−１９「最大径＝21.0ｍｍ」）より図９の大きい内径ｄ（Ｄ−２５「最大径＝28.2ｍｍ」）に合わせてキャップ本体１の外径Ｄ′を変えずに内径ｄだけを拡大して成形する。

中間軸部３の長さＬ₂は３．０〜５．０ｃｍ程度とし、好ましくは４．０ｃｍを可とする。上記の鋭角頭部４の長さＬ_ｌは２．６ｃｍ程度とし、鋭角な角度θ（図示例は７０°）の外径Ｒを４．４ｃｍ程度に設定してある。また、鋭角頭部４の外周方向の一部（図５の斜線部分）を欠除した状態で複数の凸起体４₁と凹弧状溝４₂を成形し、先端面からの矢視で略十字形を成す４個の鋭角な角度θの凸起体４₁を成形してある。
５は鋭角な角度θの頭部４の先端面から軸芯に沿ってソケット２の内底２₂の近くまで到達するようにして設けた中間軸部の直径ｄ′より細い直径ｄ₁′の長穴である。

６は地盤１０の削孔１１に挿入する異形棒鋼、７は筒型シームレスパイレンパッカーであり、図示例は異形棒鋼６の地表部分６_nを除く全体を被覆する長さに設定してある。８はセメントミルクの注入圧送用の注入管であり、これを異形棒鋼６の基端６₂側から先端部に向けて供給口がパッカー内の途中まで到達するように当該異形ボルトに添接して粘着テープ等で固定する。

９・９′は筒型シームレスパイレンパッカーの端末を緊締装着するための結束バンドであり、当該パッカー７の先端部をキャップ本体１の中間軸部３に、基端部を異形棒鋼６の基端側の近傍にそれぞれ巻き付けて緊締するために用いる。
図中１２は地盤１０の法面に施工した法枠工等の反力体、１３は反力体１２に設けた異形棒鋼６の挿通孔、１４は注入管８を通じて筒型シームレスパイレンパッカー７内に圧送充填するためのセメントミルクを示す。

「具体的な施工例」
（１）「異形棒鋼６にキャップ本体１の装着」
異形棒鋼６の先端部６₁にキャップ本体１のソケット２を簡単には抜けないように木ハンマーなどで鋭角頭部４の截頭先端面を軽く叩打して嵌合装着する。
（２）「異形棒鋼６に筒型シームレスパイレンパッカー７を被覆」
筒型シームレスパイレンパッカー７を、その基端側の開口部７₂を本体キャップ１の鋭角頭部４側から被覆していき、異形棒鋼６の地表部分６_nを除く全体を被覆する。
（３）「本体キャップ１に筒形シームレスパイレンパッカー先端側開口部の緊締」
筒形パッカー７の先端の端末を、その開口部７₁から余剰部７₁′を作るために８ｃｍ程度ずらした位置で結束バンド９を本体キャップ１の中間軸部３の先端寄りに巻き付けて緊締する。
（４）「筒形シームレスパイレンパッカー余剰部の折返し装着」
上記（３）の状態から筒形シームレスパッカー先端側の余剰部７₁′を結束バンド９の緊締個所から折り返した後、その余剰部にさらに結束バンド９′を中間軸部３の後端寄りに巻き付けて緊締する。
（５）「異形棒鋼６に筒型シームレスパッカー７の基端側の緊締結束」
異形棒鋼６に被覆した筒型シームレスパイレンパッカー７の基端側の開口部７₂を当該異形棒鋼に上記（４）の記載と同じ要領で結束バンド９・９′を巻き付けて緊締する。
（６）「筒型シームレスパイレンパッカー７へのセメントミルクの注入」
異形棒鋼６の基端側６₂から、注入管８を通じてセメントミルク１４を筒形パッカー７内に公知のセメントミルク供給装置により圧送注入して充填膨脹させる。

本発明は、筒形シームレスパッカー用に新規に提供するものであるが、当該パッカーを用いないロックボルト工法において、異形棒鋼の先端に装着して使用することも可能である。

本発明に係る異形棒鋼にパッカーを装着するロックボルト工法の実施例を示す概略縦断図である。 図１の一部の先端部位の拡大断面図である。 異形棒鋼先端にソケットを介して装着したキャップ本体の縦断面図である。 キャップ本体の正面図である。 図４の左側面図である。 図４の右側面図である。 図４の７−７線に沿う断面図である。 図５の８−８線に沿う断面図である。 図６に示すキャップ本体のソケットの他の実施例を示す端面図である。

１……キャップ本体
２……ソケット
３……中間軸部
４……鋭角頭部
５……長穴
６……異形棒鋼
７……筒形シームレスパイレンパッカー
８……セメントミルクの注入管
９……プラスチック製結束バンド
１０……地盤
１１……削孔
１２……反力体
１３……異形棒鋼の通し穴

Claims (1)

1. 異形棒鋼(６)に結合するキャップ本体(１)を、鋭角頭部(４)と異形棒鋼の先端を挿入するソケット(２)と、当該鋭角頭部と異形棒鋼用ソケットとを所定間隔を有して結合する中間軸部(３)とで成形し、当該ソケットの外径(Ｄ′)を中間軸部(３)の直径(ｄ′)より大径とし、鋭角頭部(４)の外径(Ｄ)をソケットの外径(Ｄ′)より大径とし、キャップ本体(１)の鋭角頭部の外径(Ｄ)を複数の突起部(４₁)と凹溝部(４₂)に成形し、当該鋭角頭部(４)の先端面から軸芯に沿ってソケット(２)の内底(２₂)近くまで到達する長孔(５)を設け、且つ中間軸部(３)の直径(ｄ′)をソケット(２)の外径(Ｄ′)と同径以下の径とし、当該中間軸部（３）の長さ(Ｌ₂)を３．０〜５．０ｃｍ程度に成形することを特徴とするロックボルトに装着するパッカー端末の緊締用キャップ。