JPH02308095A - 岩盤の補強方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、岩盤に掘削形成された空洞部や、岩盤に切
取り形成された斜面の補強方法に関する。

（従来の技術） 周知のように、岩盤に掘削形成されたトンネルなどの空
洞部の補強方法として、ロックボルト工法がある。

ロックボルト工法は、通常、２〜６ｍ程度の剛性部材を
他山に打ち込み、その全面ないしは先端部分をモルタル
などにより定着する工法である。

この種の工法では、発破などで緩んだ部分を緩んでいな
い地山に固定し、落下を防止する縫付は効果と、地山中
に剛性部材を挿入することで、地山の剪断抵抗が増加し
、他山の載荷力が大きくなる地山改良効果などにより岩
盤が補強される。

しかしながら、このようなロックボルト工法による岩盤
の補強方法には、以下に説明する課題があった。

（発明が解決しようとする課題） すなわち、前述したロックボルト工法では、比較的長尺
な剛性部材が多数使用されるため、不経済であるととも
に、空洞を掘削している切羽に近接して長尺な剛性部材
を打設することが難しく、その上、定着用のモルタルが
硬化するまでに時間がかかり、ロックボルトとしての効
果が発揮される間に岩盤が変位して、変位の増大や緩み
領域の拡大を招く恐れがあった。

この発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、掘削の直後に切羽に近接して施
工することが可能であって、迅速に補強効果が発揮され
る岩盤の補強方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、岩盤に掘削形成
された空洞部や、岩盤に切取り形成された斜面の補強方
法において、前記空洞部の掘削面や前記斜面の亀裂の近
傍に浅い注入孔を形成し、この注入孔内に膨張性セメン
トミルクなどの膨張性液剤を圧入することを特徴とする
。

本発明の補強方法は、割れ目などの力学的不連続面にお
ける岩塊の剥落や移動などの不安定性が問題となるよう
な他山に適用され、節理や層理の発達した中硬岩から硬
岩の地山がその主対象となる。

このような地山では、岩盤の深部まで補強する必要はな
く、空洞や斜面の表面のごく近傍のみ補強すれば、岩塊
の剥落や移動が防止され、地山の安定を保つことができ
るからである。

（作用） 上記構成の岩盤の補強方法によれば、空洞部の掘削面や
切取り形成された斜面の亀裂の近傍に浅い注入孔を形成
し、この注入孔内に膨張性セメントミルクなどの膨張性
液剤を圧入すると、膨張性液剤は、掘削面や斜面の亀裂
に浸透して、亀裂を拡げるようにして膨張する。

亀裂が拡げられると、亀裂に挾まれた部分の岩盤には、
圧縮応力が付加される。

また、膨張性液剤があまり浸透しない微小な亀裂は、膨
張性液剤が浸透した亀裂の拡開による圧縮力によって亀
裂が閉じるため、これによっても岩盤の剪断力が増強さ
れる。

（実施例） 以下、この発明の好適な実施例について添付図面を参照
にして詳細に説明する。

第１図および第２図は、この発明にかかる岩盤の補強方
法の一実施例を示している。

同図に示す補強方法は、この発明を岩盤に掘削形成され
た空洞部１０に適用した場合を例示している。

空洞部１０は、例えば、発破工法やトンネルボーリング
マシンなどで馬蹄形状に形成される。

このとき、実施例に示す補強方法では、まず、第１図（
Ａ）に示すように、掘削の直後に空洞部１０の掘削面１
２に発生した亀裂１４の近傍にあって、亀裂１４に概ね
沿った注入孔１６が削孔機により間隔をおいて複数掘削
形成される。

注入孔１６は、掘削面１２の岩盤の性状によっても異る
が、概ね３０〜５０ｃｍ程度の浅い深さで良く、また、
その径は通常のロックボルト孔と同程度に設定される。

また、注入孔１６の形成個所としては、空洞部１０の上
部側に位置する比較的大きな亀裂１４が選択され、かつ
、空洞部１０の垂直断面に沿った直線上に位置する個所
が選択される。

そして、注入孔１６の削孔と平行して、形成された注入
孔１６には、順次、膨張性セメントミルクや膨張性ケミ
カル、例えば、フェノールウレタン樹脂などの膨張性液
剤１８が圧入される。

膨張性液剤１８の注入孔１６への圧入に当たつては、第
１図（Ｂ）に示す、材料供給ホース２０に接続された圧
入具２２が使用される。

圧入具２２は先端にフランジ部２４が形成されていて、
このフランジ部２４に膨張性液剤１８の漏出を防止する
バッカー２６が装着されており、バッカー２６を注入孔
１６の外周縁に押付けるようにして膨張性液剤１８が供
給される。

また第１図（Ｃ）に示すように、圧入具２２を注入孔１
６内に挿入し、バッカー２６で漏れ止めをしたあと、膨
張性液剤１８を供給しても良い。

注入孔１６に圧入された膨張性液剤１８は、その注入圧
力により亀裂１４の内部に深く浸透していく。

そして、亀裂１４に浸透した膨張性液材１４は、比較的
短時間に膨張し、膨張性液剤１８が膨張すると、〜亀裂
１４はその間隔が拡げられ、これにより、亀裂１４間に
挟まれている掘削面１２には、第１図（Ｂ）に矢印で示
すような圧縮力が発生する。

このようにして圧縮力が付加されると、掘削面１２の上
部側には圧縮力が付加されたアーチ領域が形成され、こ
れにより掘削直後の空洞部１０を積極的に補強し、不必
要な岩盤の緩みを防止すると同時に、掘削面１２の変位
の拡大を抑制することができる。

この場合、特に、膨張性液剤１８として膨張性セメント
ミルクのように膨張した後に硬化するものを選択すれば
、拡開された亀裂１４がその状態に長期間維持され、ア
ーチ領域による補強効果が十分に発揮される。

また、膨張性液剤１４が圧入されない微小な亀裂１４ａ
は、第２図にその詳細を示すように、膨張性液剤１４が
浸透して、膨張することによる圧縮力によって亀裂１４
ａが閉じるため、これによっても岩盤の剪断力が増強さ
れる。

そして、膨張性液剤１４の圧入が終了すると、掘削面１
２に必要に応じて吹き付はコンクリート１８を施工して
、膨張性液剤１４の流出を防止して、膨張による補強効
果を高めることもできる。

なお、本発明の補強方法は、掘削形成される空洞部ｌＯ
だけでなく、岩盤に切取り形成された斜面の補強にも適
用できる。

（発明の効果） 以上実施例で説明したように、この発明にかかる岩盤の
補強方法によれば、空洞部の掘削面や、切取り形成され
た斜面の亀裂の近傍に注入孔を形成し、この注入孔に膨
張性液剤を圧入することにより、亀裂に膨張性液剤を浸
透・膨張させ、亀裂に挟まれた岩盤に圧縮力を付加して
補強するので、掘削される切羽の近傍でも容易に作業で
きるとともに、膨張性液剤を圧入することにより比較的
短時間に補強効果が発揮される。

また、補強効果は膨張性液剤を亀裂の近傍に形成された
浅い注入孔内に圧入することだけで得られるので、従来
のロックボルトに比べて遥かに経済的になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる岩盤の補強方法の実施状態の説
明図、第２図は第１図の要部拡大図である。 １０・・・・・・空洞部 １２・・・・・・掘削面 １４・・・・・・亀裂 １６・・・・・・注入孔 １８・・・・・・膨張性液剤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 岩盤に掘削形成された空洞部や、岩盤に切取り形成され
   た斜面の補強方法において、前記空洞部の掘削面や前記
   斜面の亀裂の近傍に浅い注入孔を形成し、この注入孔内
   に膨張性セメントミルクなどの膨張性液剤を圧入するこ
   とを特徴とする岩盤の補強方法。