JP7442387B2 - トンネル工事におけるロックボルトの設置方法 - Google Patents
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Description
本発明はトンネル工事におけるロックボルトの設置方法に関する。
ＮＡＴＭ工法で掘削される山岳トンネルのトンネル工事では、図１１（Ａ）に示すように、地山の掘削後、掘削されることで形成された地山内面５０に、落盤しないようにコンクリートＣ１が吹き付けられる。
その後、トンネルの周方向および長手方向に間隔をおいた複数箇所において、硬化状態のコンクリートＣ１の上から地山内面５０に孔５２が削孔され、各孔５２にモルタルなどの定着材が注入される。
次に、各孔５２にロックボルト５４が挿入され、コンクリートＣ１から突出するロックボルト５４の基部５４Ａが、角型プレートや丸型プレートなどからなる鋼板製のベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２に挿通される。
そして、このベアリングプレート５６をコンクリートＣ１の表面に当て付け、ロックボルト５４の基部５４Ａの雄ねじにナット５８を螺合し、ナット５８を締結してベアリングプレート５６をコンクリートＣ１の表面に押し付けることで各ロックボルト５４の設置作業が終了し、岩盤の固定化、安定化が図られる。
その後、図１１（Ｂ）に示すように、必要に応じて地山の水がトンネル内に侵入しないようにコンクリートＣ１の表面に防水シートが敷設され、この防水シートに対向させてコンクリート打設型枠が配置され、防水シートとコンクリート打設型枠の型枠面との間にコンクリートＣ２が打設されて覆工コンクリートが行なわれる。
その後、トンネルの周方向および長手方向に間隔をおいた複数箇所において、硬化状態のコンクリートＣ１の上から地山内面５０に孔５２が削孔され、各孔５２にモルタルなどの定着材が注入される。
次に、各孔５２にロックボルト５４が挿入され、コンクリートＣ１から突出するロックボルト５４の基部５４Ａが、角型プレートや丸型プレートなどからなる鋼板製のベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２に挿通される。
そして、このベアリングプレート５６をコンクリートＣ１の表面に当て付け、ロックボルト５４の基部５４Ａの雄ねじにナット５８を螺合し、ナット５８を締結してベアリングプレート５６をコンクリートＣ１の表面に押し付けることで各ロックボルト５４の設置作業が終了し、岩盤の固定化、安定化が図られる。
その後、図１１（Ｂ）に示すように、必要に応じて地山の水がトンネル内に侵入しないようにコンクリートＣ１の表面に防水シートが敷設され、この防水シートに対向させてコンクリート打設型枠が配置され、防水シートとコンクリート打設型枠の型枠面との間にコンクリートＣ２が打設されて覆工コンクリートが行なわれる。
一方、トンネル工事の支保工のうちロックボルト工では、ロックボルト５４の基部の雄ねじにナット５８を螺合し、ナット５８を回転させてベアリングプレート５６をコンクリートＣ１の表面に押し付ける作業は、作業員が足場に乗って行なうことから無理な姿勢となる場合が多く、手間取る作業となっている。
また、ナット５８を回転させる作業であるため時間が掛り、コンクリートＣ１が吹き付けられた岩盤付近に長時間いなければならないため、危険性を伴う作業となっている。
特に、トンネル断面が大きく、トンネルの長さが大きくなると、ロックボルト５４の本数は数千、数万本の単位となり、ナット５８の締結作業に多くの時間を要し、危険性も増大し、トンネル工事の施工期間を短縮化し、コストダウンを図る観点から何らかの改善が望まれていた。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、時間の掛かるナットの締結作業を省略し、迅速に簡単に確実にロックボルトを設置でき、危険性を減少する上で有利となり、トンネル工事の施工期間を短縮し、コストダウンを図る上で有利なトンネル工事におけるロックボルトの設置方法を提供することにある。
また、ナット５８を回転させる作業であるため時間が掛り、コンクリートＣ１が吹き付けられた岩盤付近に長時間いなければならないため、危険性を伴う作業となっている。
特に、トンネル断面が大きく、トンネルの長さが大きくなると、ロックボルト５４の本数は数千、数万本の単位となり、ナット５８の締結作業に多くの時間を要し、危険性も増大し、トンネル工事の施工期間を短縮化し、コストダウンを図る観点から何らかの改善が望まれていた。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、時間の掛かるナットの締結作業を省略し、迅速に簡単に確実にロックボルトを設置でき、危険性を減少する上で有利となり、トンネル工事の施工期間を短縮し、コストダウンを図る上で有利なトンネル工事におけるロックボルトの設置方法を提供することにある。
上述の目的を達成するため、本発明は、掘削された地山内面にコンクリートを吹き付け、前記コンクリートの上から前記地山内面に複数の孔を削孔してそれら孔にモルタルなどの定着材を注入し、前記各孔にロックボルトを挿入し、前記コンクリートから突出する前記ロックボルトの基部を、ベアリングプレートのロックボルト挿通孔に挿通し、前記ベアリングプレートを前記ロックボルトを介して前記コンクリートの表面に押し付けるようにしたトンネル工事におけるロックボルトの設置方法であって、前記ロックボルトの前記基部に取り付け部を形成すると共に、前記取り付け部にワンタッチで取り付け可能で前記取り付け部に取り付けられた状態で前記ロックボルト挿通孔の周囲の前記ベアリングプレートの箇所に係止可能なワンタッチ式固定具を用意し、前記コンクリートから突出する前記ロックボルトの前記基部の周囲の前記コンクリートの表面に、発泡して体積が膨張し硬化する硬質の発泡材料を吹き付け、前記ロックボルトの前記取り付け部にワンタッチ式固定具を取り付け、前記発泡材料の体積膨張に伴い前記コンクリートの表面から離れる方向への前記ベアリングプレートの移動を前記ワンタッチ式固定具により阻止するようにしたことを特徴とする。
また、本発明は、前記取り付け部は、前記ロックボルトの前記基部に貫通形成された貫通孔であり、前記ワンタッチ式固定具は、前記貫通孔に挿通され係止される割りピンであることを特徴とする。
また、本発明は、前記取り付け部は、前記ロックボルトの前記基部に貫通形成された貫通孔であり、前記ワンタッチ式固定具は、前記貫通孔に押し込まれて係止するテーパピンであることを特徴とする。
また、本発明は、前記取り付け部は、前記ロックボルトの前記基部の外周部に形成された環状溝であり、前記ワンタッチ式固定具は、前記環状溝に装着されるスナップリングであることを特徴とする。
また、本発明は、前記取り付け部は、前記ロックボルトの前記基部の外周部に形成された環状溝であり、前記ワンタッチ式固定具は、前記環状溝に装着される結束バンドであることを特徴とする。
また、本発明は、前記取り付け部は前記ロックボルトの基部の延在方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ロックボルトの基部に目印が設けられ、前記孔に前記ロックボルトを挿入する際に、前記目印が前記発泡コンクリートの表面に位置するまで挿入されることを特徴とする。
また、本発明は、前記取り付け部は、前記ロックボルトの前記基部に貫通形成された貫通孔であり、前記ワンタッチ式固定具は、前記貫通孔に挿通され係止される割りピンであることを特徴とする。
また、本発明は、前記取り付け部は、前記ロックボルトの前記基部に貫通形成された貫通孔であり、前記ワンタッチ式固定具は、前記貫通孔に押し込まれて係止するテーパピンであることを特徴とする。
また、本発明は、前記取り付け部は、前記ロックボルトの前記基部の外周部に形成された環状溝であり、前記ワンタッチ式固定具は、前記環状溝に装着されるスナップリングであることを特徴とする。
また、本発明は、前記取り付け部は、前記ロックボルトの前記基部の外周部に形成された環状溝であり、前記ワンタッチ式固定具は、前記環状溝に装着される結束バンドであることを特徴とする。
また、本発明は、前記取り付け部は前記ロックボルトの基部の延在方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ロックボルトの基部に目印が設けられ、前記孔に前記ロックボルトを挿入する際に、前記目印が前記発泡コンクリートの表面に位置するまで挿入されることを特徴とする。
本発明によれば、従来のナットを回転していく手間取る作業を省略し、スプレー缶や吹付けガンにより発泡材料を吹き付けるという簡単で瞬時に終わる吹き付け作業と、取り付け部にワンタッチ式固定具を取り付けるというワンタッチ作業で済むため、迅速に簡単に確実にロックボルトを設置でき、ロックボルトの設置作業の効率化を図る上で有利となる。
また、ロックボルトの設置作業を短時間で行なうことができることから、トンネル工事の支保工工事では、コンクリートが吹き付けられた岩盤付近に短時間いれば足り、危険性を減少する上で有利となる。
また、短時間で地山を支保できるため、地山を早期に安定させる上で有利となる。
特に、トンネル断面が大きく、トンネルの長さが大きくなり、ロックボルトの本数が数千、数万本の単位となった場合でも、ロックボルトの設置作業に要する時間を大幅に短縮でき、トンネル工事の施工期間を短縮化し、コストダウンを図る上で有利となる。
また、本発明のワンタッチ式固定具として、割りピン、テーパピン、スナップリング、結束バンドを使用可能であり、それらは簡単に入手できる市販品で安価であるため、トンネル工事のコストダウンを図る上で有利となる。
また、本発明では、発泡して体積が膨張し硬化する発泡材料を用いるので、ベアリングプレートとワンタッチ式固定具との間が離れていても、それらの間に発泡材料を吹き付けることでロックボルトの設置作業を行なえることから、取り付け部をロックボルトの基部の延在方向に間隔をおいて複数設けると、ロックボルトの設置作業を簡単に行なう上で有利となる。
また、取り付け部をロックボルトの基部の長手方向に間隔をおいて複数設けると、１本のロックボルトを、地山に削孔される深さの異なる孔に共通して利用でき、コストダウンを図る上で有利となる。
また、ロックボルトの基部の外周面の箇所に目印を設けると、地山内面に削孔した孔へのロックボルトの挿入を簡単に迅速に行なえ、また、ロックボルトの固定を確実に行なう上で有利となる。
また、ロックボルトの設置作業を短時間で行なうことができることから、トンネル工事の支保工工事では、コンクリートが吹き付けられた岩盤付近に短時間いれば足り、危険性を減少する上で有利となる。
また、短時間で地山を支保できるため、地山を早期に安定させる上で有利となる。
特に、トンネル断面が大きく、トンネルの長さが大きくなり、ロックボルトの本数が数千、数万本の単位となった場合でも、ロックボルトの設置作業に要する時間を大幅に短縮でき、トンネル工事の施工期間を短縮化し、コストダウンを図る上で有利となる。
また、本発明のワンタッチ式固定具として、割りピン、テーパピン、スナップリング、結束バンドを使用可能であり、それらは簡単に入手できる市販品で安価であるため、トンネル工事のコストダウンを図る上で有利となる。
また、本発明では、発泡して体積が膨張し硬化する発泡材料を用いるので、ベアリングプレートとワンタッチ式固定具との間が離れていても、それらの間に発泡材料を吹き付けることでロックボルトの設置作業を行なえることから、取り付け部をロックボルトの基部の延在方向に間隔をおいて複数設けると、ロックボルトの設置作業を簡単に行なう上で有利となる。
また、取り付け部をロックボルトの基部の長手方向に間隔をおいて複数設けると、１本のロックボルトを、地山に削孔される深さの異なる孔に共通して利用でき、コストダウンを図る上で有利となる。
また、ロックボルトの基部の外周面の箇所に目印を設けると、地山内面に削孔した孔へのロックボルトの挿入を簡単に迅速に行なえ、また、ロックボルトの固定を確実に行なう上で有利となる。
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態から図１～図６を参照して説明する。
なお、従来の箇所、部材と同様な部材、箇所に同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態では、ロックボルト５４の基部５４Ａに取り付け部１４を形成すると共に、取り付け部１４にワンタッチで取り付け可能で取り付け部１４に取り付けられた状態でロックボルト挿通孔５６０２の周囲のベアリングプレート５６の箇所に係止可能なワンタッチ式固定具１２を設ける。
取り付け部１４は、ロックボルト５４の基部５４Ａに貫通形成された貫通孔１４Ａである。
なお、本実施の形態では従来のナット５８を用いないため、ロックボルト５４の基部５４Ａに雄ねじが形成されている必要はない。言い換えると、従来と同様に雄ねじが形成されているものを用いてもよく、雄ねじが形成されていない鉄筋や鋼棒などを用いてもよく、要するにロックボルト５４に取り付け部１４を設ければよい。
まず、第１の実施の形態から図１～図６を参照して説明する。
なお、従来の箇所、部材と同様な部材、箇所に同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態では、ロックボルト５４の基部５４Ａに取り付け部１４を形成すると共に、取り付け部１４にワンタッチで取り付け可能で取り付け部１４に取り付けられた状態でロックボルト挿通孔５６０２の周囲のベアリングプレート５６の箇所に係止可能なワンタッチ式固定具１２を設ける。
取り付け部１４は、ロックボルト５４の基部５４Ａに貫通形成された貫通孔１４Ａである。
なお、本実施の形態では従来のナット５８を用いないため、ロックボルト５４の基部５４Ａに雄ねじが形成されている必要はない。言い換えると、従来と同様に雄ねじが形成されているものを用いてもよく、雄ねじが形成されていない鉄筋や鋼棒などを用いてもよく、要するにロックボルト５４に取り付け部１４を設ければよい。
ワンタッチ式固定具１２は、貫通孔１４Ａに挿通され係止される割りピン１２Ａである。
割りピン１２Ａは、図２に示すように、頭部１２０２と２本の脚部１２０４とを有する市販品であり、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、割りピン１２Ａを貫通孔１４Ａに挿通して脚部１２０４を開くと、ロックボルト５４が挿通されたベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所に係止可能な寸法のものが用いられる
割りピン１２Ａは、図２に示すように、頭部１２０２と２本の脚部１２０４とを有する市販品であり、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、割りピン１２Ａを貫通孔１４Ａに挿通して脚部１２０４を開くと、ロックボルト５４が挿通されたベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所に係止可能な寸法のものが用いられる
また、図４、図５に示すように、発泡して体積が膨張し硬化する硬質の発泡材料２０を用いる。
発泡材料２０は１液型であってもよく２液型であってもよい。
発泡材料２０の吹き付けは、スプレー缶タイプのものを用いてもよく、専用の吹付けガンを用いてもよい。
硬質の発泡材料２０として発泡ウレタンなど従来公知の様々な材料が使用可能である。
発泡材料２０の膨張率は、混入する膨張材により調整可能である。
発泡材料２０は１液型であってもよく２液型であってもよい。
発泡材料２０の吹き付けは、スプレー缶タイプのものを用いてもよく、専用の吹付けガンを用いてもよい。
硬質の発泡材料２０として発泡ウレタンなど従来公知の様々な材料が使用可能である。
発泡材料２０の膨張率は、混入する膨張材により調整可能である。
また、図１に示すように、ロックボルト５４の基部５４Ａに、地山内面５０に吹付けたコンクリートＣ１の表面に対してロックボルト５４をどこまで挿入するかの目印１６が設けられている。この目印１６は、例えば、ペンキを塗布することなどで、あるいは、切削加工することなどで設けられている。
目印１６から、貫通孔１４Ａまでの距離は、コンクリートＣ１の表面に吹付ける発泡材料２０の量に応じて適宜決定される。
目印１６から、貫通孔１４Ａまでの距離は、コンクリートＣ１の表面に吹付ける発泡材料２０の量に応じて適宜決定される。
次に、本実施の形態のロックボルト５４の設置方法について説明する。
図６に示すように、従来と同様に、地山が掘削されることで形成された地山内面５０にコンクリートＣ１が吹き付けられ、トンネルの周方向および長手方向に間隔をおいた複数箇所において、コンクリートＣ１の上から地山に孔５２が削孔され、各孔５２にモルタルなどの定着材が注入される。
次に、コンクリートＣ１の上から各孔５２にロックボルト５４を挿入する。
この場合、図３（Ａ）に示すように、目印１６がコンクリートＣ１の表面に位置するまで挿入する。
図６に示すように、従来と同様に、地山が掘削されることで形成された地山内面５０にコンクリートＣ１が吹き付けられ、トンネルの周方向および長手方向に間隔をおいた複数箇所において、コンクリートＣ１の上から地山に孔５２が削孔され、各孔５２にモルタルなどの定着材が注入される。
次に、コンクリートＣ１の上から各孔５２にロックボルト５４を挿入する。
この場合、図３（Ａ）に示すように、目印１６がコンクリートＣ１の表面に位置するまで挿入する。
ロックボルト５４の孔５２への挿入後、ロックボルト５４の基部５４Ａをベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２に挿通し、ベアリングプレート５６をコンクリートＣ１の表面から所定の距離をおいた箇所に位置させる。
次いで、ロックボルト５４の基部５４Ａの貫通孔１４Ａに割りピン１２Ａを挿入し、図３（Ｂ）に示すように、一対の脚部１２０４を開く。
これによりベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所が割りピン１２Ａに係止可能な状態となり、コンクリートＣ１の表面から離れる方向へのベアリングプレート５６の移動が割りピン１２Ａにより阻止された状態となる。
次いで、ロックボルト５４の基部５４Ａの貫通孔１４Ａに割りピン１２Ａを挿入し、図３（Ｂ）に示すように、一対の脚部１２０４を開く。
これによりベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所が割りピン１２Ａに係止可能な状態となり、コンクリートＣ１の表面から離れる方向へのベアリングプレート５６の移動が割りピン１２Ａにより阻止された状態となる。
次いで、図４に示すように、コンクリートＣ１の表面とベアリングプレート５６との間でロックボルト５４の基部５４Ａの周囲に、スプレー缶や吹付けガンを用いて発泡材料２０を吹き付け、これによりロックボルト５４の設置作業が終了する。
発泡材料２０は発泡して体積が膨張するので、ベアリングプレート５６はコンクリートＣ１の表面から離れる方向に変位しようとするが、コンクリートＣ１の表面と反対に位置するベアリングプレート５６の側面において、ロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所が割りピン１２Ａに係止され、ベアリングプレート５６のコンクリートＣ１の表面から離れる方向への移動が阻止される。
したがって、発泡材料２０の硬化後、図５に示すように、ベアリングプレート５６は体積が膨張した発泡材料２０を介してコンクリートＣ１の表面に密着し、孔５２に注入された定着材と発泡材料２０が硬化することで、複数のロックボルト５４と複数のベアリングプレート５６とによる岩盤の固定化、安定化が図られる。
発泡材料２０は発泡して体積が膨張するので、ベアリングプレート５６はコンクリートＣ１の表面から離れる方向に変位しようとするが、コンクリートＣ１の表面と反対に位置するベアリングプレート５６の側面において、ロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所が割りピン１２Ａに係止され、ベアリングプレート５６のコンクリートＣ１の表面から離れる方向への移動が阻止される。
したがって、発泡材料２０の硬化後、図５に示すように、ベアリングプレート５６は体積が膨張した発泡材料２０を介してコンクリートＣ１の表面に密着し、孔５２に注入された定着材と発泡材料２０が硬化することで、複数のロックボルト５４と複数のベアリングプレート５６とによる岩盤の固定化、安定化が図られる。
なお、コンクリートＣ１の上から各孔５２にロックボルト５４を挿入した後、ロックボルト５４の基部５４Ａをベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２に挿通する前に、コンクリートＣ１の表面から突出するロックボルト５４の基部５４Ａの周囲のコンクリートＣ１の表面に発泡材料２０を吹き付けてもよい。
この場合には、発泡材料２０の吹き付け後、ロックボルト５４の基部５４Ａをベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２に挿通し、次いで、ロックボルト５４の基部５４Ａの貫通孔１４Ａに割りピン１２Ａを挿入し、一対の脚部１２０４を開き、コンクリートＣ１の表面から離れる方向へのベアリングプレート５６の移動を割りピン１２Ａにより阻止する。
この場合には、発泡材料２０の吹き付け後、ロックボルト５４の基部５４Ａをベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２に挿通し、次いで、ロックボルト５４の基部５４Ａの貫通孔１４Ａに割りピン１２Ａを挿入し、一対の脚部１２０４を開き、コンクリートＣ１の表面から離れる方向へのベアリングプレート５６の移動を割りピン１２Ａにより阻止する。
本実施の形態によれば、ロックボルト５４の基部５４Ａの周囲に発泡材料２０を吹き付けるという簡単で瞬時に終わる吹き付け作業と、割りピン１２Ａを貫通孔１４Ａに挿入して脚部１２０４を開くというワンタッチ作業とにより、ロックボルト５４の設置作業を迅速に簡単に確実に行なうことができる。
すなわち、従来のロックボルト５４の雄ねじにナット５８を螺合し、ナット５８を回転していく手間取る作業に比べ、極めて短時間でロックボルト５４の設置作業を終了させることができ、ロックボルト５４の設置作業の効率化を図る上で有利となる。
また、ロックボルト５４の設置作業を短時間で行なうことができることから、コンクリートＣ１が吹き付けられた岩盤付近に短時間いれば足り、危険性を減少する上で有利となる。
また、短時間で地山を支保できるため、地山を早期に安定させる上で有利となる。
特に、本実施の形態によれば、トンネル断面が大きく、トンネルの長さが大きくなり、ロックボルト５４の本数が数千、数万本の単位となった場合でも、ロックボルト５４の設置作業に要する時間を大幅に短縮でき、トンネル工事の施工期間を短縮化し、コストダウンを図る上で有利となる。
すなわち、従来のロックボルト５４の雄ねじにナット５８を螺合し、ナット５８を回転していく手間取る作業に比べ、極めて短時間でロックボルト５４の設置作業を終了させることができ、ロックボルト５４の設置作業の効率化を図る上で有利となる。
また、ロックボルト５４の設置作業を短時間で行なうことができることから、コンクリートＣ１が吹き付けられた岩盤付近に短時間いれば足り、危険性を減少する上で有利となる。
また、短時間で地山を支保できるため、地山を早期に安定させる上で有利となる。
特に、本実施の形態によれば、トンネル断面が大きく、トンネルの長さが大きくなり、ロックボルト５４の本数が数千、数万本の単位となった場合でも、ロックボルト５４の設置作業に要する時間を大幅に短縮でき、トンネル工事の施工期間を短縮化し、コストダウンを図る上で有利となる。
また、図７に示すように、貫通孔１４Ａをロックボルト５４の基部５４Ａの延在方向に間隔をおいて複数設けると、ロックボルト５４上に配置したベアリングプレート５６の近傍の貫通孔１４Ａに割りピン１２Ａを挿入することで、ロックボルト５４の設置作業を行なえ、目印１６を省略することができる。
また、このように取り付け部１４をロックボルト５４の基部５４Ａの延在方向に間隔をおいて複数設けると、１本のロックボルト５４を、地山に削孔される深さの異なる孔に共通して利用でき、コストダウンを図る上で有利となる。
なお、取り付け部１４が貫通孔１４Ａで形成され、貫通孔１４Ａを複数設ける場合、貫通孔１４Ａの延在方向をロックボルト５４の中心軸回りにずらして設けると、ロックボルト５４の強度、剛性を確保する上で有利となる。
このように取り付け部１４をロックボルト５４の基部５４Ａの延在方向に間隔をおいて複数設けることによる効果は、以下の実施の形態でも同様に奏される。
また、このように取り付け部１４をロックボルト５４の基部５４Ａの延在方向に間隔をおいて複数設けると、１本のロックボルト５４を、地山に削孔される深さの異なる孔に共通して利用でき、コストダウンを図る上で有利となる。
なお、取り付け部１４が貫通孔１４Ａで形成され、貫通孔１４Ａを複数設ける場合、貫通孔１４Ａの延在方向をロックボルト５４の中心軸回りにずらして設けると、ロックボルト５４の強度、剛性を確保する上で有利となる。
このように取り付け部１４をロックボルト５４の基部５４Ａの延在方向に間隔をおいて複数設けることによる効果は、以下の実施の形態でも同様に奏される。
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について図８を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態では、取り付け部１４の構造あるいはワンタッチ式固定具１２の構造が第１の実施の形態と異なっており、第１の実施の形態と同様な箇所の説明は省略し、第１の実施の形態と異なった箇所を重点的に説明する。
第２の実施の形態では、取り付け部１４は、ロックボルト５４の基部５４Ａに貫通形成された貫通孔１４Ｂであり、ワンタッチ式固定具１２は、貫通孔１４Ｂに押し込まれて係止するテーパピン１２Ｂである。
テーパピン１２Ｂは市販品であり、貫通孔１４Ｂに押し込むと貫通孔１４Ｂに係止し、ロックボルト５４が挿通されたベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所に係止可能な寸法のものが用いられる。
次に、第２の実施の形態について図８を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態では、取り付け部１４の構造あるいはワンタッチ式固定具１２の構造が第１の実施の形態と異なっており、第１の実施の形態と同様な箇所の説明は省略し、第１の実施の形態と異なった箇所を重点的に説明する。
第２の実施の形態では、取り付け部１４は、ロックボルト５４の基部５４Ａに貫通形成された貫通孔１４Ｂであり、ワンタッチ式固定具１２は、貫通孔１４Ｂに押し込まれて係止するテーパピン１２Ｂである。
テーパピン１２Ｂは市販品であり、貫通孔１４Ｂに押し込むと貫通孔１４Ｂに係止し、ロックボルト５４が挿通されたベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所に係止可能な寸法のものが用いられる。
ロックボルト５４の設置方法は、第１の実施の形態と同様であり、モルタルなどの定着材が注入された孔５２にロックボルト５４が挿入され、ロックボルト５４の基部５４Ａをベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２に挿通させ、貫通孔１４Ｂにテーパピン１２Ｂを押し込み貫通孔１４Ｂに係止させる。
そして、コンクリートＣ１の表面とベアリングプレート５６との間でロックボルト５４の基部５４Ａの周囲に、スプレー缶や吹付けガンを用いて発泡材料２０を吹き付け、ロックボルト５４の設置作業が終了する。
発泡材料２０は発泡して体積が膨張するので、ベアリングプレート５６はコンクリートＣ１の表面から離れる方向に変位しようとするが、ベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所がテーパピン１２Ｂに係止され、ベアリングプレート５６のコンクリートＣ１の表面から離れる方向への移動が阻止される。
したがって、発泡材料２０の硬化後、ベアリングプレート５６は体積が膨張した発泡材料２０を介してコンクリートＣ１の表面に密着し、孔５２に注入された定着材と発泡材料２０が硬化することで、複数のロックボルト５４と複数のベアリングプレート５６とによる岩盤の固定化、安定化が図られる。
このような第２の実施の形態によっても第１の実施の形態と同様な効果が奏される。
そして、コンクリートＣ１の表面とベアリングプレート５６との間でロックボルト５４の基部５４Ａの周囲に、スプレー缶や吹付けガンを用いて発泡材料２０を吹き付け、ロックボルト５４の設置作業が終了する。
発泡材料２０は発泡して体積が膨張するので、ベアリングプレート５６はコンクリートＣ１の表面から離れる方向に変位しようとするが、ベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所がテーパピン１２Ｂに係止され、ベアリングプレート５６のコンクリートＣ１の表面から離れる方向への移動が阻止される。
したがって、発泡材料２０の硬化後、ベアリングプレート５６は体積が膨張した発泡材料２０を介してコンクリートＣ１の表面に密着し、孔５２に注入された定着材と発泡材料２０が硬化することで、複数のロックボルト５４と複数のベアリングプレート５６とによる岩盤の固定化、安定化が図られる。
このような第２の実施の形態によっても第１の実施の形態と同様な効果が奏される。
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について図９を参照して説明する。
第３の実施の形態では、取り付け部１４は、ロックボルト５４の基部５４Ａの外周部に形成された環状溝１４Ｃであり、ワンタッチ式固定具１２は、環状溝１４Ｃに装着されるスナップリング１２Ｃである。
スナップリング１２Ｃは市販品であり、環状溝１４Ｃに装着されるとスナップリング１２Ｃはロックボルト５４の基部５４Ａの軸方向に移動不能となり、ロックボルト５４が挿通されたベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所に係止可能な寸法のものが用いられる。
次に、第３の実施の形態について図９を参照して説明する。
第３の実施の形態では、取り付け部１４は、ロックボルト５４の基部５４Ａの外周部に形成された環状溝１４Ｃであり、ワンタッチ式固定具１２は、環状溝１４Ｃに装着されるスナップリング１２Ｃである。
スナップリング１２Ｃは市販品であり、環状溝１４Ｃに装着されるとスナップリング１２Ｃはロックボルト５４の基部５４Ａの軸方向に移動不能となり、ロックボルト５４が挿通されたベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所に係止可能な寸法のものが用いられる。
ロックボルト５４の設置方法は、第１の実施の形態と同様であり、モルタルなどの定着材が注入された孔５２にロックボルト５４が挿入され、ロックボルト５４の基部５４Ａをベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２に挿通させ、環状溝１４Ｃにスナップリング１２Ｃを装着する。
そして、コンクリートＣ１の表面とベアリングプレート５６との間でロックボルト５４の基部５４Ａの周囲に、スプレー缶や吹付けガンを用いて発泡材料２０を吹き付け、ロックボルト５４の設置作業が終了する。
発泡材料２０は発泡して体積が膨張するので、ベアリングプレート５６はコンクリートＣ１の表面から離れる方向に変位しようとするが、ベアリングプレート５６の他方の側面でロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所がスナップリング１２Ｃに係止され、ベアリングプレート５６のコンクリートＣ１の表面から離れる方向への移動が阻止される。
したがって、発泡材料２０の硬化後、ベアリングプレート５６は体積が膨張した発泡材料２０を介してコンクリートＣ１の表面に密着し、孔５２に注入された定着材と発泡材料２０が硬化することで、複数のロックボルト５４と複数のベアリングプレート５６とによる岩盤の固定化、安定化が図られる。
このような第３の実施の形態によっても第１の実施の形態と同様な効果が奏される。
そして、コンクリートＣ１の表面とベアリングプレート５６との間でロックボルト５４の基部５４Ａの周囲に、スプレー缶や吹付けガンを用いて発泡材料２０を吹き付け、ロックボルト５４の設置作業が終了する。
発泡材料２０は発泡して体積が膨張するので、ベアリングプレート５６はコンクリートＣ１の表面から離れる方向に変位しようとするが、ベアリングプレート５６の他方の側面でロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所がスナップリング１２Ｃに係止され、ベアリングプレート５６のコンクリートＣ１の表面から離れる方向への移動が阻止される。
したがって、発泡材料２０の硬化後、ベアリングプレート５６は体積が膨張した発泡材料２０を介してコンクリートＣ１の表面に密着し、孔５２に注入された定着材と発泡材料２０が硬化することで、複数のロックボルト５４と複数のベアリングプレート５６とによる岩盤の固定化、安定化が図られる。
このような第３の実施の形態によっても第１の実施の形態と同様な効果が奏される。
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態について図１０を参照して説明する。
第４の実施の形態では、取り付け部１４は、ロックボルト５４の基部５４Ａの外周部に形成された環状溝１４Ｄであり、ワンタッチ式固定具１２は、環状溝１４Ｄに装着される結束バンド１２Ｄである。
結束バンド１２Ｄは市販品であり、歯部が設けられたベルト部と、歯部に噛合可能な締結ヘッドを含んで構成されている。
締結ヘッドにベルト部が挿入されて結束バンド１２Ｄが環状溝１４Ｄに装着されると、結束バンド１２Ｄはロックボルト５４の基部５４Ａの軸方向に移動不能となり、結束バンド１２Ｄはこの状態でアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所に係止可能な寸法のものが用いられる。
次に、第４の実施の形態について図１０を参照して説明する。
第４の実施の形態では、取り付け部１４は、ロックボルト５４の基部５４Ａの外周部に形成された環状溝１４Ｄであり、ワンタッチ式固定具１２は、環状溝１４Ｄに装着される結束バンド１２Ｄである。
結束バンド１２Ｄは市販品であり、歯部が設けられたベルト部と、歯部に噛合可能な締結ヘッドを含んで構成されている。
締結ヘッドにベルト部が挿入されて結束バンド１２Ｄが環状溝１４Ｄに装着されると、結束バンド１２Ｄはロックボルト５４の基部５４Ａの軸方向に移動不能となり、結束バンド１２Ｄはこの状態でアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所に係止可能な寸法のものが用いられる。
ロックボルト５４の設置方法は、第１の実施の形態と同様であり、モルタルなどの定着材が注入された孔５２にロックボルト５４が挿入され、ロックボルト５４の基部５４Ａをベアリングプレート５６のロックボルト挿通孔５６０２に挿通させ、環状溝１４Ｄに結束バンド１２Ｄを装着する。
そして、コンクリートＣ１の表面とベアリングプレート５６との間でロックボルト５４の基部５４Ａの周囲に、スプレー缶や吹付けガンを用いて発泡材料２０を吹き付け、ロックボルト５４の設置作業が終了する。
発泡材料２０は発泡して体積が膨張するので、ベアリングプレート５６はコンクリートＣ１の表面から離れる方向に変位しようとするが、ベアリングプレート５６の他方の側面でロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所が結束バンド１２Ｄに係止され、ベアリングプレート５６のコンクリートＣ１の表面から離れる方向への移動が阻止される。
したがって、発泡材料２０の硬化後、ベアリングプレート５６は体積が膨張した発泡材料２０を介してコンクリートＣ１の表面に密着し、孔５２に注入された定着材と発泡材料２０が硬化することで、複数のロックボルト５４と複数のベアリングプレート５６とによる岩盤の固定化、安定化が図られる。
このような第４の実施の形態によっても第１の実施の形態と同様な効果が奏される。
そして、コンクリートＣ１の表面とベアリングプレート５６との間でロックボルト５４の基部５４Ａの周囲に、スプレー缶や吹付けガンを用いて発泡材料２０を吹き付け、ロックボルト５４の設置作業が終了する。
発泡材料２０は発泡して体積が膨張するので、ベアリングプレート５６はコンクリートＣ１の表面から離れる方向に変位しようとするが、ベアリングプレート５６の他方の側面でロックボルト挿通孔５６０２の周囲の箇所が結束バンド１２Ｄに係止され、ベアリングプレート５６のコンクリートＣ１の表面から離れる方向への移動が阻止される。
したがって、発泡材料２０の硬化後、ベアリングプレート５６は体積が膨張した発泡材料２０を介してコンクリートＣ１の表面に密着し、孔５２に注入された定着材と発泡材料２０が硬化することで、複数のロックボルト５４と複数のベアリングプレート５６とによる岩盤の固定化、安定化が図られる。
このような第４の実施の形態によっても第１の実施の形態と同様な効果が奏される。
なお、第１～第４の実施の形態では、ワンタッチ式固定具１２として割りピン１２Ａ、テーパリング１２Ｂ、スナップリング１２Ｃ、結束バンド１２Ｄを用いた場合について説明したが、ワンタッチ式固定具１２はそれらに限定されず従来公知の様々なワンタッチ式固定具１２を採用可能であり、採用するワンタッチ式固定具１２に対応して取り付け部１４の構造も変わる。ただし、ワンタッチ式固定具１２として割りピン１２Ａ、テーパリング１２Ｂ、スナップリング１２Ｃ、結束バンド１２Ｄを用いると、それらは安価な市販品で簡単に入手できることから、トンネル工事のコストダウンを図る上で有利となる。
１２ ワンタッチ式固定具
１２０２ 頭部
１２０４ 脚部
１２Ａ 割りピン
１２Ｂ テーパピン
１２Ｃ スナップリング
１２Ｄ 結束バンド
１４ 取り付け部
１４Ａ、１４Ｂ 貫通孔
１４Ｃ、１４Ｄ 環状溝
１６ 目印
２０ 発泡材料
Ｃ１、Ｃ２ コンクリート
５０ 地山内面
５２ 孔
５４ ロックボルト
５４Ａ 基部
５６ ベアリングプレート
５６０２ ロックボルト挿通孔
１２０２ 頭部
１２０４ 脚部
１２Ａ 割りピン
１２Ｂ テーパピン
１２Ｃ スナップリング
１２Ｄ 結束バンド
１４ 取り付け部
１４Ａ、１４Ｂ 貫通孔
１４Ｃ、１４Ｄ 環状溝
１６ 目印
２０ 発泡材料
Ｃ１、Ｃ２ コンクリート
５０ 地山内面
５２ 孔
５４ ロックボルト
５４Ａ 基部
５６ ベアリングプレート
５６０２ ロックボルト挿通孔
Claims (7)
- 掘削された地山内面にコンクリートを吹き付け、
前記コンクリートの上から前記地山内面に複数の孔を削孔してそれら孔にモルタルなどの定着材を注入し、
前記各孔にロックボルトを挿入し、前記コンクリートから突出する前記ロックボルトの基部を、ベアリングプレートのロックボルト挿通孔に挿通し、
前記ベアリングプレートを前記ロックボルトを介して前記コンクリートの表面に押し付けるようにしたトンネル工事におけるロックボルトの設置方法であって、
前記ロックボルトの前記基部に取り付け部を形成すると共に、前記取り付け部にワンタッチで取り付け可能で前記取り付け部に取り付けられた状態で前記ロックボルト挿通孔の周囲の前記ベアリングプレートの箇所に係止可能なワンタッチ式固定具を用意し、
前記コンクリートから突出する前記ロックボルトの前記基部の周囲の前記コンクリートの表面に、発泡して体積が膨張し硬化する硬質の発泡材料を吹き付け、
前記ロックボルトの前記取り付け部にワンタッチ式固定具を取り付け、
前記発泡材料の体積膨張に伴い前記コンクリートの表面から離れる方向への前記ベアリングプレートの移動を前記ワンタッチ式固定具により阻止するようにした、
ことを特徴とするトンネル工事におけるロックボルトの設置方法。 - 前記取り付け部は、前記ロックボルトの前記基部に貫通形成された貫通孔であり、
前記ワンタッチ式固定具は、前記貫通孔に挿通され係止される割りピンである、
ことを特徴とする請求項１記載のトンネル工事におけるロックボルトの設置方法。 - 前記取り付け部は、前記ロックボルトの前記基部に貫通形成された貫通孔であり、
前記ワンタッチ式固定具は、前記貫通孔に押し込まれて係止するテーパピンである、
ことを特徴とする請求項１記載のトンネル工事におけるロックボルトの設置方法。 - 前記取り付け部は、前記ロックボルトの前記基部の外周部に形成された環状溝であり、
前記ワンタッチ式固定具は、前記環状溝に装着されるスナップリングである、
ことを特徴とする請求項１記載のトンネル工事におけるロックボルトの設置方法。 - 前記取り付け部は、前記ロックボルトの前記基部の外周部に形成された環状溝であり、
前記ワンタッチ式固定具は、前記環状溝に装着される結束バンドである、
ことを特徴とする請求項１記載のトンネル工事におけるロックボルトの設置方法。 - 前記取り付け部は前記ロックボルトの基部の延在方向に間隔をおいて複数設けられている、
ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項記載のトンネル工事におけるロックボルトの設置方法。 - 前記ロックボルトの基部に目印が設けられ、
前記孔に前記ロックボルトを挿入する際に、前記目印が前記コンクリートの表面に位置するまで挿入される、
ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項記載のトンネル工事におけるロックボルトの設置方法。
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| US20030026664A1 (en) | 2001-07-30 | 2003-02-06 | Rock Mongrain | Rock stabilizing apparatus and method |
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