JP7037785B2

JP7037785B2 - 地山補強管

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Publication number: JP7037785B2
Application number: JP2019001160A
Authority: JP
Inventors: 一聡坂根; 昌和香山
Original assignee: Fujimori Sangyo Co Ltd
Current assignee: Fujimori Sangyo Co Ltd
Priority date: 2019-01-08
Filing date: 2019-01-08
Publication date: 2022-03-17
Anticipated expiration: 2039-01-08
Also published as: JP2020111880A

Description

本発明は、例えばＮＡＴＭ（New Austrian Tunneling Method）工法における補助工法としてトンネル周辺の地山に打ち込まれて地山を補強する補強管に関し、特に複数の管が一直線に順次継ぎ足されて長尺化される補強管に関する。

トンネル補助工法の１つであるＡＧＦ（All Ground Fasten）工法においては、長さ３ｍ程度の鋼製の管体を４本程度、順次継ぎ足しながら、切羽前方の地山に打ち込み、先受け鋼管（地山補強管）を構成する。各管体の一端部には雄ネジが形成され、他端部には雌ネジが形成されている（特許文献１等参照）。最先端の管体及び最後尾の管体においては片方の端部だけに雄ネジ又は雌ネジが形成されていればよい。先行して打ち込んだ管体と後続の管体とをネジ接合することで一直線に継ぎ足す。

特許文献２における各管体は、管本体と、それとは別体の接続管部とを有している。管本体の一端部の内周面には雌ネジが形成されている。管本体の他端部に接続管部が摩擦圧接によって接合されている。接続管部は、管本体よりも厚肉かつ短い管によって構成され、その外周面に雄ネジが形成されている。
特許文献３においては、隣接する管体どうしをバヨネット嵌合によって接合している。

特開２０１６－１２１４４号公報特開２０１６－０５３２６８号公報特許第６３５７０６３号公報

ＡＧＦ工法用の鋼製の管体の標準スペックは、肉厚６ｍｍ程度、外直径１１４．３ｍｍ程度、長さ３ｍ程度であり、重量は約５０ｋｇである。このため、継ぎ足しの度に管体を回転操作してネジ接合するのは作業者の負担が大きく、時間もかかる。また、ネジ接合は緩む可能性があるために、接合後にネジ山を潰す等の緩み止めの処置も必要となり、作業者の負担が更に増える。バヨネット嵌合式においても同様である。
本発明は、かかる事情に鑑み、先受け鋼管などの地山補強管の継ぎ足し作業を容易化して作業者の負担を軽減するとともに、作業時間を短縮することを目的とする。更に好ましくは、接続後は外れないようにして引張強度を確保することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、トンネル周辺の地山に打ち込まれる地山補強管であって、
先行管体と、
前記先行管体と一直線に継ぎ足される後続管体とを備え、
前記先行管体及び後続管体のうち一方の管体における他方の管体を向く第１端管部の内周面には、凹状又は凹凸状の第１係止部が形成され、
前記他方の管体における前記第１端管部に挿入される第２端管部の外周面には、凸状又は凹凸状の第２係止部が形成され、
かつ前記第２端管部には端面まで達するスリットが管軸に沿って形成されており、
前記第１係止部と第２係止部とが、前記第２端管部が縮径されながら前記第１端管部内の係止位置まで挿入されるのを許容するとともに、前記係止位置まで達したとき前記第２端管部の弾性復帰を許容しかつ引き抜きを阻止するように互いに係止されることを特徴とする。

先に地山に打ち込んだ先行管体に対して、後続管体を一直線になるよう軸合わせするとともに先行管体へ向けて真っ直ぐに前進させる。これによって、一方の管体の第１端管部内に他方の管体の第２端管部を挿し込む。このとき、第１係止部と第２係止部とが協働して第２端管部を弾性的に縮径させる。第２端管部にスリットを形成しておくことによって、第２端管部を確実に縮径変形させることができる。
第２端管部を係止位置まで挿入すると、第２端管部が拡径方向へ弾性復帰されるとともに、第１係止部と第２係止部とが係止され、引き抜きが阻止される。これによって、先行管体と後続管体との間で引張力を伝達できる。
後続管体を管軸に沿って一直線に平行移動させることで継ぎ足すことができ、回転操作は不要である。これによって、継ぎ足し作業を容易化でき、作業者の負担を軽減できる。作業時間も短縮される。

前記第１係止部及び前記第２係止部の少なくとも一方が、他方の係止部と摺擦して前記挿入時の第２端管部を縮径させるテーパ状の案内面と、前記案内面の案内終端に連なり、前記弾性復帰した第２端管部の引き抜きを阻止するように前記他方の係止部と係止される係止段差とを有していることが好ましい。
これによって、第２端管部が第１端管部内に挿し込まれるとき、テーパ状の案内面上を他方の係止部が管軸に沿って摺動されることによって第２端管部をスムーズに縮径させることができる。係止位置に達したときは、第２端管部の弾性復帰に伴って、係止段差と他方の係止部とが係止されることで、引き抜きが阻止される。これによって、引張強度を確保できる。

前記係止段差が、前記案内終端から径方向に遠ざかるにしたがって、前記案内面より急傾斜をなして前記案内面の案内始端側へ傾斜する急テーパ面であることが好ましい。
これによって、係止段差と他方の係止部とが確実に係止され、引き抜きを確実に阻止できる。

前記第１係止部が、前記第１端管部の管軸方向に間隔を置いて複数段の第１係止爪を有し、前記第２係止部が、前記第２端管部の管軸方向に間隔を置いて複数段の第２係止爪を有し、互いに対応する段の第１係止爪及び第２係止爪どうしが係止されることが好ましい。
これによって、第１端管部と第２端管部の接合強度が高まる。
前記第１係止爪が、前記案内面及び前記係止段差を有していてもよい。
前記第２係止爪が、前記案内面及び前記係止段差を有していてもよい。

前記先行管体及び後続管体における少なくとも第２端管部が、引張強度６５０Ｎ／ｍｍ^２～１２００Ｎ／ｍｍ^２、耐力６００Ｎ／ｍｍ^２～９００Ｎ／ｍｍ^２の鋼材（高張力鋼材）によって構成されていることが好ましい。
これによって、少なくとも第２端管部の反発力（スプリングバック）が高まる。したがって、第２端管部を第１端管部内の係止位置まで挿入したとき確実に弾性復帰させることができ、第１、第２係止部どうしを確実に係止させることができる。
好ましくは、第１、第２端管部の各々の材質として前記高張力鋼材を用いる。
より好ましくは、前記先行管体及び後続管体の材質として前記高張力鋼材を用いる。これによって、先行管体及び後続管体を薄肉化しても所要強度を確保できる。薄肉化によって先行管体及び後続管体を軽量化できるから、継ぎ足し作業性を改善できる。

本発明の地山補強管によれば、継ぎ足し操作を容易化できる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る長尺先受け鋼管（地山補強管）をトンネル周辺の地山に打設する様子を示す断面図である。図２は、前記長尺先受け鋼管の各管体の断面図である。図３は、前記管体の第１端管部を含む一端部の断面図である。図４（ａ）は、前記管体の第２端管部を含む他端部の断面図である。図４（ｂ）は、前記第２端管部の斜視図である。図５（ａ）は、図３の円部Ｖａの断面図である。図５（ｂ）は、図４（ａ）の円部Ｖｂの断面図である。図６は、前記長尺先受け鋼管の先行管体と後続管体の接合部を示し、図１の円部ＶＩの断面図である。図７は、前記先行管体と後続管体を接合する途中の状態を示す拡大断面図である。図８（ａ）は、前記先行管体と後続管体の接合状態を、後続管体を更に挿入しようとした状態で示す拡大断面図である。図８（ｂ）は、前記接合状態を、後続管体を引き抜こうとした状態で示す拡大断面図である。図９（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る長尺先受け鋼管の先行管体の第１端管部の断面図である。図９（ｂ）は、前記第２実施形態に係る長尺先受け鋼管の後続管体の第２端管部の断面図である。図１０（ａ）は、図９（ａ）の円部Ｘａの断面図である。図１０（ｂ）は、図９（ｂ）の円部Ｘｂの断面図である。図１１は、前記第２実施形態に係る長尺先受け鋼管の先行管体と後続管体との接合状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、ＮＡＴＭ工法によって施工中のトンネル１を示したものである。地山２が掘削されてトンネル１が構築されている。トンネル１の軸方向の一定間隔置きに、Ｈ型断面の鋼材からなるアーチ状の支保工３が設置されている。支保工３間の掘削面２ａには、吹付コンクリート４が吹付けられている。支保工３及び吹付コンクリート４の内周側には、二次覆工（図示省略）が構築される。

トンネル１の施工においては、地山補強のための補助工法として例えばＡＧＦ工法が実施されている。ＡＧＦ工法においては、ドリルジャンボ５を用いて、複数本（例えば４本程度）の鋼製の管体１０を順次継ぎ足しながら、切羽１ｂの前方（図１において右）の地山２に斜めに打ち込み、長尺の先受け鋼管９（地山補強管）を形成する。詳細な図示は省略するが、先受け鋼管９のまわりの地山２には、シリカレジンやモルタルなどの注入材が注入されている。

先受け鋼管９の全長は、例えば１２ｍ程度である。
各管体１０の長さは例えば３ｍ程度である。隣接する２つの管体１０どうしが一直線に連なっている。前記２つの管体１０を互いに区別する際は、先に打ち込まれた管体１０を「先行管体１１」と称し、該先行管体１１に継ぎ足される側の管体１０を「後続管体１２」と称する（図６参照）。

図２に示すように、各管体１０（１１，１２）は、主管部１９と、一対の端管部１３，１４を有している。
これら管部１９，１３，１４は、一般構造用炭素鋼鋼管ＳＴＫ４００（ＪＩＳＧ３４４４）よりも高引張強度の鋼管によって構成されている。好ましくは、管部１９，１３，１４は、引張強度６５０Ｎ／ｍｍ^２～１２００Ｎ／ｍｍ^２、耐力６００Ｎ／ｍｍ^２～９００Ｎ／ｍｍ^２の鋼材によって構成されている。鋼材に含まれるＣ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐ，Ｓその他成分の配合比を調整することによって、前記引張強度及び耐力を得ることができる。管部１９，１３，１４として、例えば特開２００２－００３９４１に開示された鋼管を用いてもよい。
なお、管体１０における管部１９，１３，１４の鋼材質が互いに異なっていてもよい。例えば、端管部１３，１４は、前記高引張強度の鋼管によって構成され、主管部１９は、一般構造用炭素鋼鋼管ＳＴＫ４００（ＪＩＳＧ３４４４）によって構成されていてもよい。或いは、第２端管部１４は前記高引張強度の鋼管によって構成され、主管部１９及び第１端管部１３は、一般構造用炭素鋼鋼管ＳＴＫ４００（ＪＩＳＧ３４４４）によって構成されていてもよい。

主管部１９は、管体１０の全長（例えば３ｍ程度）より少しだけ短い直管である。主管部１９の外直径は、好ましくは７０ｍｍ～１２０ｍｍ程度である。主管部１９の厚さは、好ましくは２．５ｍｍ～４ｍｍ程度、より好ましくは２．５ｍｍ～３．５ｍｍ程度である。主管部１９は端管部１３，１４より薄肉である。これによって、管体１０が軽量化されている。

主管部１９の一端に第１端管部１３が接合されている。主管部１９の他端に第２端管部１４が接合されている。主管部１９と端管部１３，１４との接合手段としては、開先溶接（詳細な図示は省略）が適用されているが、これに限らず摩擦圧接などを適用してもよい。端管部１３，１４の管長は、主管部１９の管長に比べて十分に短い。
なお、管体１０が単一の１本の鋼管によって構成され、その中間部が主管部１９となり、両端部が端管部１３，１４となっていてもよい。

ここでは、第１端管部１３が打ち込み方向の後尾側（ドリルジャンボ５側）へ向けられ、第２端管部１４が打ち込み方向の先端側（図１において右斜め上方）へ向けられているものとする。最先端の管体１０においては後尾側にだけ第１端管部１３が設けられていればよい。最後尾の管体１０においては先端側にだけ第２端管部１４が設けられていればよい。
なお、第１端管部１３が打ち込み方向の先端側へ向けられ、第２端管部１４が後尾側へ向けられていてもよい。

図３に示すように、第１端管部１３には、ストレート部１３ａと第１係止部３０が設けられている。ストレート部１３ａは円筒形状になっている。ストレート部１３ａが前記接合手段を介して主管部１９と接合されている。ストレート部１３ａの外直径ひいては第１端管部１３の外直径は、主管部１９の外直径（７０ｍｍ～１２０ｍｍ程度）と等しく、第１端管部１３の外周面が主管部１９の外周面と面一に連続している。ストレート部１３ａの内直径は、主管部１９の内直径より小さい。ストレート部１３ａの厚さｔ_１３ａ（外半径と内半径の差）は、主管部１９の厚さより大きく、好ましくはｔ_１３ａ＝２．８ｍｍ～６．０ｍｍ程度である。

第１端管部１３における端面１３ｅからストレート部１３ａまでの部分の内周面には、凹状又は凹凸状の第１係止部３０が形成されている。第１係止部３０は、クサビ状ないしはヤジリ状の断面を有し、第１端管部１３の全周にわたる環状になっている。詳しくは、第１係止部３０は、案内面３１と、係止段差３２と、係止面３３を含む。

案内面３１は、端面１３ｅ（案内始端）からストレート部１３ａ側へ向かって比較的緩やかに縮径するテーパ状になっている。図５（ａ）に示すように、管軸に対する案内面３１の傾斜角度θ_３１は例えばθ_３１＝１°～６°程度である。

図３に示すように、案内面３１におけるストレート部１３ａ側の端部（案内終端）に係止段差３２が連なっている。係止段差３２は、端面１３ｅ側へ反り返っている。すなわち、係止段差３２は、前記案内終端から径方向外側に遠ざかるにしたがって、案内面３１より急傾斜をなして端面１３ｅ側へ傾斜する急テーパ面となっている。図５（ａ）に示すように、管軸に対する係止段差３２の角度θ_３２は例えばθ_３２＝６０°～９０°程度である。
案内面３１と係止段差３２によって三角形断面の第１係止爪３５が形成されている。

図３に示すように、係止段差３２とストレート部１３ａとの間に係止面３３が設けられている。係止面３３は、係止段差３２の径方向外側の端部からストレート部１３ａへ向かって縮径するテーパ面となっている。図５（ａ）に示すように、管軸に対する係止面３３の傾斜角度θ_３３は、案内面３１の傾斜角度θ_３１より少し大きく、例えばθ_３３＝５°～２０°程度である。係止面３３の軸長は、案内面３１の軸長よりも短い。
係止面３３とストレート部１３ａとの間には、段差状の挿入規制面３４が設けられている。
係止面３３の中間付近から挿入規制面３４側をＲ加工して曲面としてもよい。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第２端管部１４には、ストレート部１４ａと第２係止部４０が設けられている。ストレート部１４ａは、円筒形状になっている。ストレート部１４ａが前記接合手段を介して主管部１９と接合されている。ストレート部１４ａの外直径は、主管部１９の外直径（７０ｍｍ～１２０ｍｍ程度）と等しく、ストレート部１４ａの外周面が主管部１９の外周面と面一に連続している。ストレート部１４ａの内直径ひいては第２端管部１４の内直径は、ストレート部１３ａの内直径と等しく、主管部１９の内直径より小さい。ストレート部１４ａの厚さｔ_１４ａ（外半径と内半径の差）は、ストレート部１３ａの厚さｔ_１３ａと等しく、主管部１９の厚さより大きい。

第２端管部１４における端面１４ｅからストレート部１４ａまでの部分の外周面には、凸状又は凹凸状の第２係止部４０が形成されている。第２係止部４０は、クサビ状ないしはヤジリ状の断面を有し、第２端管部１４の全周にわたる環状になっている。詳しくは、第２係止部４０は、案内面４１と、係止段差４２と、係止面４３を含む。

案内面４１は、端面１４ｅ（案内始端）からストレート部１４ａ側へ向かって拡径するテーパ状になっている。図５（ｂ）に示すように、管軸に対する案内面４１の傾斜角度θ_４１は、係止面３３の傾斜角度θ_３３と等しく、例えばθ_４１＝５°～２０°程度である。案内面４１の軸長は、係止面３３の軸長より僅かに短い。係止面３３と同様に、案内面４１の中間付近から端面１４ｅ側をＲ加工して曲面としてもよい。

図４に示すように、案内面４１におけるストレート部１４ａ側の端部（案内終端）に係止段差４２が連なっている。係止段差４２は、端面１４ｅ側へ反り返っている。すなわち、係止段差４２は、前記案内終端から径方向内側に遠ざかるにしたがって、案内面４１より急傾斜をなして端面１４ｅ側へ傾斜する急テーパ面となっている。図５（ｂ）に示すように、管軸に対する係止段差４２の角度θ_４２は例えばθ_４２＝６０°～９０°程度である。
案内面４１と係止段差４２によって三角形断面の第２係止爪４５が形成されている。

図４に示すように、係止段差４２とストレート部１４ａとの間に係止面４３が設けられている。係止面４３は、係止段差４２の径方向内側の端部からストレート部１４ａへ向かって緩やかに拡径するテーパ面となっている。図５（ｂ）に示すように、管軸に対する係止面４３の傾斜角度θ_４３は、案内面３１の傾斜角度θ_３１と等しく、例えばθ_４３＝１°～６°程度である。係止面４３の軸長は、案内面４１の軸長よりも長く、案内面３１の軸長より僅かに長い。
係止面４３とストレート部１４ａとの間には、段差状の挿入規制面４４が設けられている。

図４（ｂ）に示すように、さらに、第２端管部１４には、３つ（複数）のスリット１５が形成されている。スリット１５は、第２端管部１４の周方向に等間隔置きに例えば１２０°間隔で配置されている。各スリット１５の開放端部１５ａは、端面１４ｅに達するとともに第２端管部１４の管軸に沿って延びている。スリット１５の奥端部１５ｂは、挿入規制面４４まで延びている。これによって、第２端管部１４におけるストレート部１４ａより端面１４ｅ側の部分が、３つ（複数）に分割され、弾性的に拡縮変形可能になっている。
なお、スリット１５の奥端部１５ｂは、係止面４３の途中に位置されていてもよく、ストレート部１４ａまで延びていてもよい。
スリット１５の数は、３つに限らず、１つだけでもよく、２つでもよく、４つ以上でもよい。

図６に示すように、先受け鋼管９においては、後続管体１２の第２端管部１４が先行管体１１の第１端管部１３に対して管軸方向における係止位置に配置されている。これによって、先行管体１１の第１係止部３０と、後続管体１２の第２係止部４０とが互いに係止され、後続管体１２の抜き差しが規制又は阻止されている。
詳しくは、先行管体１１及び後続管体１２の係止部３０，４０における、案内面３１と係止面４３とが互いに対面し、かつ係止面３３と案内面４１とが互いに対面している。かつ係止段差３２，４２どうしが互いに対面している。ひいては、係止爪３５，４５どうしが係止されている。さらに、先行管体１１及び後続管体１２における、挿入規制面３４と端面１４ｅとが互いに対面し、かつ端面１３ｅと挿入規制面４４とが互いに対面している。係止部３０，４０どうしの間には、僅かな（好ましくは１ｍｍ以下）のクリアランスが設けられている。

先行管体１１に後続管体１２を継ぎ足す際は、後続管体１２を先行管体１１に対して一直線上に配置したうえで、先行管体１１へ向けて真っ直ぐに平行移動させて、後続管体１２の第２端管部１４を先行管体１１の第１端管部１３に挿し込む。
すると、図７に示すように、テーパ状の案内面４１が、テーパ状の案内面３１上を管軸に沿って摺動されることによって、後続管体１２の第２端管部１４が縮径されていく。第２端管部１４の縮径によって、後続管体１２の更なる挿し込みが許容される。

やがて、図８に示すように、後続管体１２の第２端管部１４が、先行管体１１の第１端管部１３との係止位置に達する。このとき、係止爪４５が係止爪３５を乗り越えることで、第２端管部１４が拡径方向へ弾性復帰される。第２端管部１４は、引張強度６５０Ｎ／ｍｍ^２～１２００Ｎ／ｍｍ^２、耐力６００Ｎ／ｍｍ^２～９００Ｎ／ｍｍ^２の高張力鋼材によって構成されており、反発力（スプリングバック）が高いから、係止位置に達すると同時に瞬間的に、かつ確実に弾性復帰させることができる。これによって、図８（ａ）に示すように、係止爪３５，４５どうしが互いに係止され、先行管体１１の挿入規制面３４と後続管体１２の端面１４ｅとが互いに突き当たるとともに、先行管体１１の端面１３ｅと後続管体１２の挿入規制面４４とが互いに突き当たる。これにより、後続管体１２が、先行管体１１の奥側へ更に挿入されるのが阻止される。

図８（ｂ）に示すように、係止爪３５，４５どうしが一旦係止された後、後続管体１２を引き抜こうとすると、係止段差３２，４２どうしが互いに突き当たる。これにより、後続管体１２の引き抜きが阻止される。この結果、後続管体１２が先行管体１１に引き抜き不能に接合される。
係止段差３２，４２が反り返っているために、後続管体１２の引き抜きを確実に阻止できる。これによって、後続管体１２が先行管体１１から外れるのを確実に防止できる。

後続管体１１を管軸に沿って一直線に平行移動させることで継ぎ足すことができ、回転操作は不要である。したがって、継ぎ足し作業を容易化でき、作業者の負担を軽減できる。作業時間も短縮される。
さらに、係止段差３２，４２どうしの当たりによって、先行管体１１と後続管体１２との間で引張力を伝達できる。したがって、管体１１，１２どうしの接合部における先受け鋼管９の引張強度を確保できる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
＜第２実施形態＞
図９～図１１は、本発明の第２実施形態を示したものである。図９（ａ）及び図１０（ａ）に示すように、第２実施形態においては、第１係止部３０Ｂが２段（複数段）の第１係止爪３５Ａ，３５Ｂを有している。第１係止爪３５Ａ，３５Ｂは、第１端管部１３の管軸方向に間隔を置いて配置されている。各第１係止爪３５Ａ，３５Ｂが、緩テーパ状の案内面３１と、急テーパ状に反り返る係止段差３２とを含み、三角形断面の環状をなしている。

これら第１係止爪３５Ａ，３５Ｂの案内面３１のテーパ角度θ_３１Ａ，θ_３１Ｂは、例えばθ_３１Ａ＝θ_３１Ｂ＝２°～８°程度である。
また、第１係止爪３５Ａ，３５Ｂの係止段差３２のテーパ角度θ_３２Ａ，θ_３２Ｂは、例えばθ_３２Ａ＝θ_３２Ｂ＝６０°～９０°程度である。
係止面３３のテーパ角度θ_３３は、例えばθ_３３＝２°～８°程度である。

図９（ｂ）に示すように、第２実施形態の第２係止部４０Ｂは、２段（複数段）の第２係止爪４５Ａ，４５Ｂを有している。第２係止爪４５Ａ，４５Ｂは、第２端管部１４の管軸方向に間隔を置いて配置されている。各第２係止爪４５Ａ，４５Ｂが、緩テーパ状の案内面４１と、急テーパ状に反り返る係止段差４２とを含み、三角形断面の環状をなしている。

端面１４ｅ側（図１０において右側）の第２係止爪４５Ａの案内面４１のテーパ角度θ_４１Ａは、係止面３３のテーパ角度θ_３３と等しく、例えばθ_４１Ａ＝２°～８°程度である。
奥側の第２係止爪４５Ｂの案内面４１のテーパ角度θ_４１Ｂは、第１係止爪３５Ｂの案内面３１のテーパ角度θ_３１Ｂと等しく、例えばθ_４１Ｂ＝２°～８°程度である。
第２係止爪４５Ａ，４５Ｂの係止段差４２のテーパ角度θ_４２Ａ，θ_４２Ｂは、係止段差３２のテーパ角度θ_３２Ａ，θ_３２Ｂと等しく、例えばθ_４２Ａ＝θ_４２Ｂ＝６０°～９０°程度である。
係止面４３のテーパ角度θ_４３は、第２係止爪４５Ｂの案内面４１のテーパ角度θ_４１Ｂと等しく、かつ第１係止爪３５Ａの案内面３１のテーパ角度θ_３１Ａと等しい。

図１１に示すように、先行管体１１及び後続管体１２の接合状態において、対応する段の第１、第２係止爪どうしが係止されている。すなわち、先行管体１１の端面１３ｅ側の第１係止爪３５Ａと、後続管体１２の奥側の第２係止爪４５Ｂとが互いに係止され、かつ、先行管体１１の奥側の第１係止爪３５Ｂと、後続管体１２の端面１４ｅ側の第２係止爪４５Ａとが互いに係止されている。
これによって、先行管体１１と後続管体１２との接合強度を高めることができる。

本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、実施形態では、先行管体１１の第１端管部１３と、後続管体１２の第２端管部１４とを接合させているが、先行管体１１の第２端管部１４と、後続管体１２の第１端管部１３とを互いに対向させて接合するようにしてもよい。
第１係止爪及び第２係止爪の段数は、１段（図６）又は２段（図１１）に限らず、３段以上であってもよい。

本発明は、例えばＡＧＦ工法用の先受け鋼管に適用できる。

１トンネル
２地山
９先受け鋼管（地山補強管）
１０管体
１１先行管体
１２後続管体
１３第１端管部
１３ｅ端面（案内始端）
１４第２端管部
１４ｅ端面（案内始端）
１５スリット
１９主管部
３０，３０Ｂ第１係止部
３１案内面
３２係止段差
３３係止面
３４挿入規制面
３５第１係止爪
３５Ａ，３５Ｂ第１係止爪
４０，４０Ｂ第２係止部
４１案内面
４２係止段差
４３係止面
４４挿入規制面
４５第２係止爪
４５Ａ，４５Ｂ第１係止爪

Claims

トンネル周辺の地山に打ち込まれる地山補強管であって、
先行管体と、
前記先行管体と一直線に継ぎ足される後続管体とを備え、
前記先行管体及び後続管体のうち一方の管体における他方の管体を向く第１端管部の内周面には、三角形断面の第１係止爪を有する凹状又は凹凸状の第１係止部が形成され、
前記他方の管体における前記第１端管部に挿入される第２端管部の外周面には、三角形断面の第２係止爪を有する凸状又は凹凸状の第２係止部が形成され、
かつ前記第２端管部には、管軸に沿って延びて端面まで達する複数のスリットが、互いに前記第２端管部の周方向に間隔を置いて形成され、これらスリットによって、前記第２端管部が周方向に複数の部分に分割され、分割された各部分が弾性的に拡縮変形可能であり、
前記第１係止部と第２係止部とが、前記第２端管部が縮径されながら前記第１端管部内の係止位置まで挿入されるのを許容するとともに、前記係止位置まで達したとき前記第２端管部の弾性復帰を許容しかつ引き抜きを阻止するように互いに係止され、
前記先行管体及び後続管体における少なくとも第２端管部が、引張強度６５０Ｎ／ｍｍ ^２～１２００Ｎ／ｍｍ ^２、耐力６００Ｎ／ｍｍ ^２～９００Ｎ／ｍｍ ^２の鋼材によって構成されていることを特徴とする地山補強管。
前記第１係止部及び前記第２係止部の少なくとも一方が、他方の係止部と摺擦して前記挿入時の第２端管部を縮径させるテーパ状の案内面と、前記案内面の案内終端に連なり、前記弾性復帰した第２端管部の引き抜きを阻止するように前記他方の係止部と係止される係止段差とを有し、前記案内面及び前記係止段差によって前記第１係止爪又は前記第２係止爪が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の地山補強管。
前記係止段差が、前記案内終端から径方向に遠ざかるにしたがって、前記案内面より急傾斜をなして前記案内面の案内始端側へ傾斜する急テーパ面であることを特徴とする請求項２に記載の地山補強管。
前記第１係止部が、前記第１端管部の管軸方向に間隔を置いて複数段の第１係止爪を有し、前記第２係止部が、前記第２端管部の管軸方向に間隔を置いて複数段の第２係止爪を有し、互いに対応する段の第１係止爪及び第２係止爪どうしが係止されることを特徴とする請求項１～３の何れか１項の地山補強管。