JPH0296100A - Underground space constructing method and lock bolt to be used for its execution - Google Patents

Underground space constructing method and lock bolt to be used for its execution

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JPH0296100A
JPH0296100A JP63247465A JP24746588A JPH0296100A JP H0296100 A JPH0296100 A JP H0296100A JP 63247465 A JP63247465 A JP 63247465A JP 24746588 A JP24746588 A JP 24746588A JP H0296100 A JPH0296100 A JP H0296100A
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JP
Japan
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pressure
tube
ground
underground space
hole
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Application number
JP63247465A
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Japanese (ja)
Inventor
Kingo Kamo
加茂 金吾
Masamichi Takizawa
滝澤 正道
Ichiro Hirasawa
平澤 市郎
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Abstract

PURPOSE:To enable work to be easily executed by inserting a lock bolt provided with a pressure resistance tube, into a lower slot set on an excavating surface, to introduce pressure fluid into the tube, and by expanding the tube to permit it to come in close contact with the internal surface of the lower slot. CONSTITUTION:A tunnel 12 is excavated in natural ground 11, and on an excavated surface 12a, a primary spray concrete layer 13 is sprayed. After that, radially through the surface 13a of the concrete layer 13, in the axial line direction of the tunnel 12, at proper intervals, a plurality of lower slots 14 are bored. After that, lock bolts 15 provided with pressure resistance tubs 17 are inserted into the lower slots 14, and after that, pressure fluid is introduced into the tubes 17 via a pressure hose 32. The tubes 17 are expanded further, and come in close contact with the external surfaces of the tubes 17, guide sleeves 19, and the internal surfaces of the lower slots 14.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トンネル、地下道、配管用空洞等の地下空間
を構築する方法、及びその方法の実施に直接使用する地
山崩壊防止用のロックボルトに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for constructing underground spaces such as tunnels, underground passages, and piping cavities, and a lock for preventing rock collapse that is directly used in carrying out the method. Regarding bolts.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

トンネル掘削工法として、近年床〈実施されているいわ
ゆるナトム(NA’TM)工法は、第6図に示すように
、適宜の掘削装置(図示略)により、地山(1)内にト
ンネル(2)を掘り進めて行き、その進行に合わせて、
トンネル(2)の掘削面(2a)に1次巻吹付コンクリ
ート層(3)を吹付は施工し、地圧によるトンネル(2
)の収縮等の地山(1)の変動が安定した後、2次巻吹
付コンクリート層(図示略)を吹付は施工するものであ
る。
As shown in Figure 6, the so-called NA'TM method, which has been implemented in recent years as a tunnel excavation method, excavates a tunnel (2) into the ground (1) using an appropriate excavation device (not shown). ), and as it progresses,
The primary shotcrete layer (3) is sprayed on the excavated surface (2a) of the tunnel (2), and the tunnel (2) is constructed using ground pressure.
) After the fluctuations in the ground (1), such as shrinkage of the ground (1), have stabilized, a secondary shotcrete layer (not shown) is applied.

地山(1)が軟弱で崩壊し易い場合は、第6図及び第7
図に示すように、−次巻吹付コンクリート層(3)の施
工後、その表面(3a)より地山(1)にかけて多数の
下孔(4)をほぼ放射状に穿設した後、各下孔(4)内
に早強モルタル等のモルタル(5)を注入し、その後直
ちに地山の崩壊防止用のロックボルト(6)を挿入して
、モルタル(5)を凝結させることにより、地山(1)
の変状を防止している。
If the ground (1) is soft and prone to collapse, please refer to Figures 6 and 7.
As shown in the figure, after the construction of the second shotcrete layer (3), a large number of pilot holes (4) are drilled almost radially from the surface (3a) to the ground (1), and each pilot hole is Inject mortar (5) such as early-strength mortar into (4), and then immediately insert rock bolts (6) to prevent collapse of the ground and allow the mortar (5) to solidify. 1)
This prevents deformation.

この場合、モルタル(5)の凝結後、切端が掘り進めら
れるのにつれて、−次巻吹付コンクリート層(3)の背
面の地山(1)の応力が変動し、ロックボルト(6)周
辺の直角方向応力が高まり、そのときのモルタル(5)
を介する地山(1)とロックボルト(6)との摩擦抵抗
力が、ロックボルト(6)の引抜抵抗力となって適宜の
値まで増大し、これによって地山(1)の崩壊を効果的
に阻止することができる。
In this case, as the cutting edge is dug after the mortar (5) has set, the stress in the ground (1) on the back side of the second shotcrete layer (3) changes, causing the right angle around the rock bolt (6) to fluctuate. Mortar when directional stress increases (5)
The frictional resistance between the rock bolt (6) and the rock bolt (1) becomes the pulling resistance of the rock bolt (6) and increases to an appropriate value, thereby effectively preventing the collapse of the rock bolt (1). can be prevented.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述のような従来のトンネル工法においては、ロックボ
ルト(6)を下孔(4)に挿入する際に、それに先立っ
てモルタル(5)を下孔(4)内に注入しなければなら
ず、その作業が煩雑であるとともに、注入されたモルタ
ル(5)が凝結するまでは、地山(1)の収縮に対する
圧縮抵抗力や引抜抵抗力等は=3− はとんど生じないので、その間にトンネル(2)の収縮
や地山(1)の変状が進行するおそれがある。
In the conventional tunnel construction method as described above, before inserting the rock bolt (6) into the pilot hole (4), mortar (5) must be injected into the pilot hole (4). The work is complicated, and until the injected mortar (5) solidifies, compressive resistance and pull-out resistance against the contraction of the ground (1) rarely occur. There is a risk that the tunnel (2) will shrink and the ground (1) will become deformed.

また、従来のロックボルト(6)は、鋼材等よりなって
いるので、これをトンネル施工に関する地上権設定幅(
W)(第6図参照)を越えて打ち込み、永久に残置した
場合、その後にその隣接地において地下工事等を行なう
ことがあると、その工事の際にロックボルト(6)が掘
削機(図示略)等に当たって、その工事を妨げたり、ロ
ックボルト(6)の折損や移動等により、トンネル(2
)内壁に亀裂や破損が生じる等のおそれがある。
In addition, since the conventional rock bolt (6) is made of steel, etc., it is necessary to use the ground right setting width (
W) (see Figure 6) and leave it there permanently, if underground construction is subsequently carried out in the adjacent area, the rock bolt (6) will be damaged by the excavator (as shown). (omitted), etc., may obstruct the construction work, or damage to the tunnel (2) due to breakage or movement of rock bolts (6), etc.
) There is a risk of cracks or damage occurring on the inner wall.

本発明は、これらの問題点をすべて解決した地下空間構
築方法及びそれに使用するロックボルトを提供すること
を目的としている。
An object of the present invention is to provide an underground space construction method that solves all of these problems, and a rock bolt used therein.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するため、請求項(1)の発明である地
下空間構築方法は、掘削した地下空間の掘削面に、ロッ
クボルト用下孔を穿孔した後、該下孔に、内部圧力の変
動により膨張及び収縮する耐圧チューブを有する地山の
崩壊防止用のロック了ルトを挿入し、次いで前記耐圧チ
ューブ内に圧力流体を導入することにより、耐圧チュー
ブを膨張させて、前記下孔の内面に密接させ、地山に碇
着することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the method for constructing an underground space according to the invention of claim (1) is such that after drilling a pilot hole for a rock bolt in the excavated surface of the excavated underground space, the pilot hole is provided with an internal pressure fluctuation. A locking bolt for preventing collapse of the ground is inserted which has a pressure-resistant tube that expands and contracts due to the pressure-resistant tube, and then a pressure fluid is introduced into the pressure-resistant tube to expand the pressure-resistant tube and apply it to the inner surface of the lower hole. It is characterized by being anchored in close contact with the ground.

また、請求項(2)の発明である地下空間構築方法は、
掘削した地下空間の掘削面に、コンクリート層を施工し
た後、前記コンクリート層表面より地山にかけてロック
ボルト用下孔を穿設し、次いで該下孔に、内部圧力の変
動により膨張及び収縮する耐圧チューブを有する地山の
崩壊防止用のロックボルトを挿入し、次いで前記耐圧チ
ューブ内に圧力流体を導入することにより、耐圧チュー
ブを膨張させて、前記下孔の内面に密接させ、地山に碇
着し、地山の変動が安定した後、前記耐圧チューブ内の
圧力流体を放出することにより、耐圧チューブを収縮さ
せて、前記下孔より抜き出すことを特徴としている。
Furthermore, the underground space construction method according to claim (2) includes:
After constructing a concrete layer on the excavated surface of the excavated underground space, a pilot hole for a rock bolt is drilled from the surface of the concrete layer to the ground, and then a pressure-resistant hole that expands and contracts due to fluctuations in internal pressure is drilled in the pilot hole. A rock bolt with a tube for preventing collapse of the ground is inserted, and then a pressure fluid is introduced into the pressure tube to expand the pressure tube and bring it into close contact with the inner surface of the prepared hole, thereby anchoring the ground. After the ground has settled and the movement of the ground has stabilized, the pressure fluid in the pressure tube is released to contract the pressure tube, and the tube is extracted from the prepared hole.

請求項(3)の発明であるロックボルトは、上記地下空
間構築方法を効果的に実施しうるようにするため、一端
が閉塞され、かつ他端が圧力流体導入用の口金に結合さ
れた密封性と伸縮性とを有する耐圧チューブを備えるこ
とを特徴としている。
In order to effectively implement the underground space construction method, the rock bolt according to the invention of claim (3) is provided with a sealed rock bolt whose one end is closed and whose other end is connected to a base for introducing pressure fluid. It is characterized by having a pressure-resistant tube that is flexible and stretchable.

このロックボルトは、口金部分に、外部から耐圧チュー
ブ内への圧力流体の導入を許容し、かつ耐圧チューブ内
から外部への圧力流体の放出を阻止する逆止弁を設けた
り(請求項(4)の発明)、耐圧チューブの外側に、基
部が口金に結合され、かつ基部近傍より先端にかけて円
周方向に複数に分割されることにより、放射状に拡縮可
能として耐圧チューブの外周を覆う案内鞘を設けたり(
請求項(5)の発明)するのがよい。
This lock bolt is provided with a check valve in the cap portion that allows pressure fluid to be introduced into the pressure tube from the outside and prevents pressure fluid from being discharged from the pressure tube to the outside. ), a guide sheath is provided on the outside of the pressure tube, the base of which is connected to the base, and which is divided into a plurality of parts in the circumferential direction from the vicinity of the base to the tip, so that it can expand and contract radially and covers the outer periphery of the pressure tube. Set up (
The invention of claim (5)) is preferable.

〔作  用〕[For production]

請求項(1)の発明の方法によると、耐圧チューブの膨
張と同時に、下孔の周面より地山に大きな圧縮力が作用
し、その反力が引抜抵抗力となってロックボルトが即座
に下孔より抜は止めされ、地山の変動は迅速に阻止され
、また耐圧チューブの膨張による地山への圧縮作用によ
り、地山はプレストレスされ、地山の変形は早期に収斂
されるとともに、地下空間の収縮変位量は小さい値に維
持される。
According to the method of the invention of claim (1), at the same time as the pressure tube expands, a large compressive force is applied to the ground from the circumferential surface of the prepared hole, and the reaction force becomes a pulling resistance force, and the rock bolt is immediately pulled out. Extraction from the pilot hole is stopped, the deformation of the ground is quickly stopped, and the compressive action on the ground due to the expansion of the pressure-resistant tube prestresses the ground, and the deformation of the ground is quickly converged. , the amount of contraction displacement of the underground space is maintained at a small value.

請求項(2)の発明によると、請求項(1)の発明と同
様の作用を生じる他に、耐圧チューブ内の圧力流体を放
出することにより、耐圧チューブは収縮し、ロックボル
トは下孔から容易に抜は出しうるようになるという作用
を生じる。
According to the invention of claim (2), in addition to producing the same effect as the invention of claim (1), by releasing the pressure fluid in the pressure-resistant tube, the pressure-resistant tube contracts, and the lock bolt is released from the lower hole. This produces the effect that it can be easily removed.

ロックボルトの抜去時に、地山はすでに安定しているの
で、ロックボルトの抜去による地山の変動は、もしあっ
たとしても微小であり、この程度の変動は掘削面に施工
したコンクリート層により十分対処できる。
When the rock bolts are removed, the ground is already stable, so the movement of the ground due to the removal of the rock bolts, if any, will be minimal. I can handle it.

また、請求項(2)の発明によると、耐圧チューブの膨
張による地山への圧縮作用により、地山の変形は早期に
収斂され、コンクリート層の変位は小さい値に維持され
る。
Further, according to the invention of claim (2), the deformation of the ground is quickly converged due to the compressive action on the ground due to the expansion of the pressure tube, and the displacement of the concrete layer is maintained at a small value.

請求項(3)の発明のロックボルトによると、口金を圧
力流体源に接続したり、又は大気に開放したりすること
により、耐圧チューブは、その中に導入された圧力流体
の内部圧力により膨張したり、圧力流体の放出により収
縮したりする。
According to the rock bolt of the invention of claim (3), by connecting the cap to a pressure fluid source or opening it to the atmosphere, the pressure tube expands due to the internal pressure of the pressure fluid introduced therein. or contract due to the release of pressure fluid.

請求項(4)の発明における逆止弁は、耐圧チューブ内
に導入された圧力流体が妄りに口金より放出されること
のないように阻止する作用をする。
The check valve in the invention of claim (4) functions to prevent the pressure fluid introduced into the pressure tube from being accidentally released from the mouthpiece.

請求項(5)の発明における案内鞘は、下孔へのロック
ボルトの挿入を円滑にするとともに、耐圧チューブの膨
張時に、耐圧チューブと下孔の内面との間に介入して、
耐圧チューブを破損等から防護する作用をする。
The guide sheath in the invention of claim (5) not only facilitates insertion of the lock bolt into the pilot hole, but also intervenes between the pressure tube and the inner surface of the pilot hole when the pressure tube is expanded.
It acts to protect the pressure tube from damage.

〔実 施 例〕〔Example〕

第1図及び第2図は、請求項(1)及び(2)の発明の
地下空間構築方法の一実施状況を示す。
FIG. 1 and FIG. 2 show one implementation status of the underground space construction method of the invention of claims (1) and (2).

両図に基づいて、その実施要領を説明すると、地山(1
1)内に、公知の掘削装置(図示略)により、地下空間
であるトンネル(12)を掘り進めて行き、その進行に
合わせ、トンネル(12)の掘削面(1,2a)に、1
次巻吹付コンクリート層(以下単に1次コンクリート層
という)(13)を吹付は施工する。
The implementation procedure is explained based on both figures.
1), a tunnel (12), which is an underground space, is dug by a known excavation device (not shown), and as the tunnel (12) progresses, a
The next shotcrete layer (hereinafter simply referred to as the primary concrete layer) (13) is applied by spraying.

次いで、1次コンクリート層(13)の表面(13a)
より放射状に、またトンネル(12)の軸線方向に適宜
の間隔をもって、複数の下孔(14) (第3図参照)
を穿設する。
Next, the surface (13a) of the primary concrete layer (13)
A plurality of pilot holes (14) are formed more radially and at appropriate intervals in the axial direction of the tunnel (12) (see Figure 3).
to be drilled.

次に各下孔(14)内に、第3図及び第4図に示すよう
な地山の崩壊防止用のロックボルト(15)を挿入する
。なお、第2図に示すように、必要に応じてトンネル(
12)の軸線方向に並ぶ長寸のロックボルト(15) 
(15)の中間に、短寸のロックボルト(15’)を配
設するのがよい。
Next, lock bolts (15) for preventing collapse of the ground as shown in FIGS. 3 and 4 are inserted into each pilot hole (14). In addition, as shown in Figure 2, tunnels (
12) Long lock bolts (15) lined up in the axial direction
It is preferable to arrange a short lock bolt (15') in the middle of (15).

このロックボルト(15)は、高圧水又は高圧空気のよ
うな圧力流体を導入するための口金(16)と、一端が
口金(16)に結合され、かつ他端が閉塞された密封性
と伸縮性とを有する袋状の耐圧チューブ(17)と、円
筒状の基部が口金(16)に結合され、かつ基部近傍よ
り先端にかけて、軸線方向の複数のスリット(18)を
もって、円周方向に複数に分割されることにより、放射
状に拡縮可能として、耐圧チューブ(17)の外周を覆
う案内鞘(19)と、一端に連設された雄ねじ部(20
a)が口金(16)内に設けられた雌ねじ孔(21)内
に螺着され、かつ他端が口金(16)と同軸をなして耐
圧チューブ(17)内に延出する円筒状の芯材(20)
とを備えている。
This lock bolt (15) has a cap (16) for introducing pressure fluid such as high-pressure water or high-pressure air, and a sealable and expandable structure whose one end is connected to the cap (16) and the other end is closed. A bag-like pressure-resistant tube (17) with a cylindrical base is connected to a cap (16), and a plurality of slits (18) in the axial direction are formed from the vicinity of the base to the tip. A guide sheath (19) that covers the outer periphery of the pressure tube (17) and a male threaded portion (20) connected to one end can be expanded and contracted radially.
a) is screwed into a female threaded hole (21) provided in the cap (16), and the other end is coaxial with the cap (16) and extends into the pressure tube (17); Material (20)
It is equipped with

耐圧チューブ(17)はゴム等により、また案内鞘(1
9)は薄鋼板又は硬質合成樹脂等により形成するのがよ
い。
The pressure tube (17) is made of rubber or the like, and the guide sheath (1
9) is preferably formed from a thin steel plate or hard synthetic resin.

耐圧チューブ(17)の基部と案内鞘(19)の基部と
は、口金(16)の中央に設けられた鍔部(1,6a)
より芯材(20)側に形成された小径部(16a)に内
外二重として嵌合しeかつその外周より締付はバンド(
22)をもって締着することにより、口金(16)に液
密又は気密に取付けられている。
The base of the pressure tube (17) and the base of the guide sheath (19) are the flange (1, 6a) provided at the center of the cap (16).
It fits into the small diameter part (16a) formed closer to the core material (20) as an inner and outer double, and is tightened from the outer periphery by a band (
22), it is attached to the cap (16) in a liquid-tight or air-tight manner.

口金(16)における鍔部(16a)より小径部(]、
6b)と反対側に設けられた雄ねじ部(16c)には、
1次コンクリートM (13)の表面に当接して、その
崩壊を阻止するための押え板(23)が遊嵌され、かつ
雄ねじ部(16c)に螺合したナツト(24)により、
押え板(23)は雄ねじ部(]、6c)から抜は止めさ
れている。
A smaller diameter part (], than the collar part (16a) in the cap (16),
6b) and the male threaded part (16c) provided on the opposite side,
A retaining plate (23) is loosely fitted to contact the surface of the primary concrete M (13) to prevent its collapse, and a nut (24) is screwed into the male threaded portion (16c).
The holding plate (23) is prevented from being removed from the male threaded portion (], 6c).

口金(16)における雌ねじ孔(21)と反対側の端部
には、圧力流体を導入するための入口孔(25)が穿設
されており、この入口孔(25)と雌ねじ孔(21)と
の間には、雌ねじ孔(21)側に向かって拡開するテー
パ孔(26)と拡大孔(27)とが設けられている。テ
ーパ孔(26)と拡大孔(27)との内部には、拡大孔
(27)より若干小径の鋼球(28)が移動自在に嵌合
されており、また拡大孔(27)と雌ねじ孔(21)と
の間の段部には、鋼球(28)が拡大孔(27)より芯
材(20)側に抜は出すのを阻止するための格子状等の
抜は止め板(29)が設けられている。
An inlet hole (25) for introducing pressure fluid is bored at the end of the cap (16) opposite to the female screw hole (21), and this inlet hole (25) and the female screw hole (21) A tapered hole (26) and an enlarged hole (27) that widen toward the female screw hole (21) are provided between the two. A steel ball (28) with a slightly smaller diameter than the enlarged hole (27) is movably fitted inside the tapered hole (26) and the enlarged hole (27). (21) is provided with a check plate (29) in the form of a grid to prevent the steel ball (28) from being pulled out from the enlarged hole (27) toward the core material (20). ) is provided.

かくして、鋼球(28)、テーパ孔(26)、拡大孔、
抜は止め板(29)等により、圧力流体が外部より入口
孔(25)を通って、耐圧チューブ(17)内に導入す
るのを許容し、逆に耐圧チューブ(17)内の圧力流体
が入口孔(25)を通って外部に放出されるのを、鋼球
(28)がテーパ孔(26)内に密接することにより阻
止するようにした逆止弁(30)が形成されている。
Thus, the steel ball (28), the tapered hole (26), the enlarged hole,
A stop plate (29) or the like allows pressure fluid to be introduced into the pressure tube (17) from the outside through the inlet hole (25), and vice versa. A check valve (30) is formed which prevents the steel ball (28) from being discharged to the outside through the inlet hole (25) by tightly fitting the steel ball (28) into the tapered hole (26).

このような構成としたロックボルト(15)を、その押
え板(23)が1次コンクリート層(13)の表面(1
3a)に当接するまでO各下孔(14)内に挿入した後
、口金(16)の先端部に、適宜のカップリング(31
)を介して、圧力流体源(図示路)に接続された圧力ホ
ース(32)(第3図の想像線参照)の先端部を結合し
、又は予め口金(16)に圧力ホース(32)を結合し
た後、0ツクボルト(15)を下孔(14)内に挿入し
、次いで圧力ホース(32)側よりロックボルト(15
)側へ圧力流体を供給する。
The rock bolt (15) having such a structure has its holding plate (23) attached to the surface (1) of the primary concrete layer (13).
3a) into each pilot hole (14), then insert an appropriate coupling (31) into the tip of the cap (16).
), connect the tip of the pressure hose (32) (see imaginary line in Figure 3) to the pressure fluid source (path shown), or connect the pressure hose (32) to the base (16) in advance. After joining, insert the zero bolt (15) into the pilot hole (14), then insert the lock bolt (15) from the pressure hose (32) side.
) side.

この圧力流体の流体圧は、例えば10〜100kg/c
J程度とするのがよい。
The fluid pressure of this pressure fluid is, for example, 10 to 100 kg/c
It is best to set it to about J.

圧力流体が口金(16)より芯材(20)を通って、耐
圧チューブ(17)内に導入されると、耐圧チューブ(
17)はその内部圧力の増大により膨張し、案内鞘(1
9)を押し拡げて、下孔(14)の内面に圧接させる。
When pressure fluid is introduced from the cap (16) through the core material (20) into the pressure-resistant tube (17), the pressure-resistant tube (
17) expands due to an increase in its internal pressure, and the guide sheath (1
9) and press it against the inner surface of the prepared hole (14).

すると、地山(11)には下孔(14)の内面より放射
方向に圧縮力が作用し、1次コンクリート層(13)の
背後の地山(11)にプレストレスが付与され、早期に
地山の変形を収斂しtil1次コン次リンクリ−8層)
の変位量は従来のものに比して小さい値に維持される。
Then, a compressive force acts on the ground (11) in the radial direction from the inner surface of the pilot hole (14), and prestress is applied to the ground (11) behind the primary concrete layer (13), resulting in early collapse. Converge the deformation of the ground until the primary condensation (8 layers)
The amount of displacement is maintained at a smaller value compared to the conventional one.

また、耐圧チューブ(17)の膨張により、耐圧チュー
ブ(17)の外面と案内鞘(19)と下孔(14)の内
面とは相互に高い接触圧をもって密接し、従来のように
地山(11)の変化を待つまでもなく、即座にロックボ
ルト(15)に大きな引抜抵抗力が発生する。
In addition, due to the expansion of the pressure tube (17), the outer surface of the pressure tube (17), the guide sheath (19), and the inner surface of the pilot hole (14) come into close contact with each other with high contact pressure, and the 11), a large pulling resistance force is immediately generated in the lock bolt (15).

その後、トンネル(12)の切端(12b) (第2図
参照)が掘り進められると、1次ジンクリート層(13
)及びその周囲の地山(11)はトンネル(12)の中
心に向けてわずかずつ移動し、トンネル(12)は若干
縮小される。この間に地塊相互が応力を及ぼし合って、
全体として初期地圧と釣り合うようになると、地山(1
1)の移動は停止し、地山(11)は安定する。
Thereafter, when the cut end (12b) of the tunnel (12) (see Figure 2) is dug, the primary zinccrete layer (13
) and the surrounding ground (11) move little by little toward the center of the tunnel (12), and the tunnel (12) is slightly reduced in size. During this time, the earth masses exert stress on each other,
When the initial ground pressure is balanced as a whole, the ground (1
The movement of 1) stops and the ground (11) becomes stable.

その後、ロックボルト(I5)は、打設したまま残置し
ておいてもよいが、例えば用地の地上権設定幅や買収地
域幅等が狭く、打設したロックボルト(15)がそれら
の幅を越えるような場合には、地山(11)の安定後、
ロックボルト(15)を次のようにして下孔(14)よ
り抜き取るのがよい。
After that, the rock bolts (I5) may be left in place as they were cast, but for example, if the width of the surface right of the land or the width of the acquired area is narrow, the rock bolts (15) that have been cast may If it exceeds, after the ground (11) has stabilized,
It is best to remove the lock bolt (15) from the pilot hole (14) as follows.

まず、ロックポルl〜(15)における口金(16)の
入口孔(25)より適宜の棒材(図示路)等を挿入して
、鋼球(28)をテーパ孔(26)より離間するように
奥部に押し込むことにより、耐圧チューブ(17)内の
圧力流体を外部に放出する。
First, insert a suitable rod (path shown) through the entrance hole (25) of the cap (16) in Rockpol l~ (15) so that the steel ball (28) is separated from the tapered hole (26). By pushing it deep inside, the pressure fluid inside the pressure tube (17) is released to the outside.

すると、耐圧チューブ(17)は、内部圧力の降下によ
り収縮し、また案内鞘(19)もその弾性復元力により
収縮する。
Then, the pressure tube (17) contracts due to the drop in internal pressure, and the guide sheath (19) also contracts due to its elastic restoring force.

この耐圧チューブ(17)の収縮により、ロックボルト
(15)の引抜抵抗力はほとんどOとなるので、その後
ロックボルト(15)を下孔(14)より簡単に抜き出
すことができる。
Due to the contraction of the pressure tube (17), the pulling resistance force of the lock bolt (15) becomes almost O, so that the lock bolt (15) can be easily pulled out from the pilot hole (14) thereafter.

このとき、地山(11)はすでに安定しているので、地
山(11)がその後に変動するおそれはほとんどない。
At this time, the ground (11) is already stable, so there is almost no possibility that the ground (11) will change thereafter.

その後、1次コンクリート層(13)の表面(13a)
に、2次巻コンクリート層(以下単に2次コンクリート
層という)(図示路)を施工する。
After that, the surface (13a) of the primary concrete layer (13)
Then, a secondary concrete layer (hereinafter simply referred to as secondary concrete layer) (as shown in the diagram) is constructed.

このとき、下孔(14)を2次コンクリート層により閉
塞してもよいが、必要に応じて下孔(14)に適宜のパ
イプ(図示路)を挿入しておき、その先端を2次コンク
リート層の表面より突出させることにより、地山(11
)からの湧水を、このパイプを通して所望の場所に導く
こともできる。
At this time, the pilot hole (14) may be closed with a secondary concrete layer, but if necessary, an appropriate pipe (path shown in the diagram) may be inserted into the pilot hole (14) and its tip connected to the secondary concrete layer. By protruding from the surface of the layer, the ground (11
) can also be directed to the desired location through this pipe.

」二連のようにして地下空間を構築することにより、「
発明の効果」として後述するような効果を奏することが
できる。
” By constructing an underground space like two series, “
Effects described below as "effects of the invention" can be achieved.

第5図は、ロックボルトの第2実施例を示す。FIG. 5 shows a second embodiment of the lock bolt.

同図において、第3図及び第4図に示す第1実施例のも
のと同一の部材には同一の符号を付し、その詳細な説明
は省略する。
In this figure, the same members as those of the first embodiment shown in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.

本実施例においては、第1実施例のように、口金(16
)内に逆止弁(30)を設ける代りに、口金(16)の
先端に、操作レバー(41)を回動させることにより、
弁軸(42)を介して、弁箱(43)内のボール弁体(
44)を回動させて開弁又は閉弁するようにした公知の
ボールバルブ(45)を結合している。
In this embodiment, as in the first embodiment, the base (16
), by rotating the operating lever (41) at the tip of the base (16),
Through the valve stem (42), the ball valve body (
A known ball valve (45) which is opened or closed by rotating the ball valve (44) is coupled thereto.

このような構成とすると、ボールバルブ(45)に圧力
ホース(32)を接続し、かつ操作レバー(41)を開
弁操作することにより、耐圧チューブ(17)内に圧力
流体を導入することができ、耐圧チューブ(17)を膨
張させた後に、操作レバー(41)を閉弁操作し、かつ
圧力ホース(32)を口金(16)から外して、ロック
ボルト(15)を残置することができ、さらにその後操
作レバー(41)を開弁操作するだけで、耐圧チューブ
(17)内の圧力流体を外部に放出して、耐圧チューブ
(17)を収縮させることができる。
With this configuration, pressure fluid can be introduced into the pressure tube (17) by connecting the pressure hose (32) to the ball valve (45) and opening the operating lever (41). After inflating the pressure tube (17), the operating lever (41) is operated to close the valve, and the pressure hose (32) is removed from the cap (16), leaving the lock bolt (15) in place. Then, by simply opening the operating lever (41), the pressure fluid inside the pressure tube (17) can be released to the outside and the pressure tube (17) can be contracted.

〔変 形 例〕[Examples of odd forms]

本発明は、以上に説明したものの他に、幾多の異なる態
様で実施することができる。例えば、次のような変化変
形が可能である。
The invention can be implemented in many different ways in addition to those described above. For example, the following variations are possible.

(1)地山の早期安定化のみを目的とする場合には、1
次巻吹付コンクリート層を吹付施工することなく、又は
それと無関係に、地下空間の掘削面に直接下孔を穿孔し
、そこにロックボルトを挿入して膨張させるだけとして
もよい。
(1) If the purpose is only for early stabilization of the ground, 1
It is also possible to simply drill a pilot hole directly into the excavated surface of the underground space, insert a rock bolt therein, and expand it without spraying the next shotcrete layer or regardless of that.

(2)上記案内鞘(19)、逆止弁(30)、ボールバ
ルブ(45)、芯材(20)等は、必要に応じて省略し
て実施してもよい。なお、逆止弁(30)及びボールバ
ルブ(45)のいずれをも設けない場合は、口金(16
)に接続する圧力ホース(32)側の制御弁等の制御手
段により、耐圧チューブ(17)への圧力流体の導入及
び排出を制御するのがよい。
(2) The guide sheath (19), check valve (30), ball valve (45), core material (20), etc. may be omitted if necessary. In addition, if neither the check valve (30) nor the ball valve (45) is provided, the cap (16)
) It is preferable to control the introduction and discharge of pressure fluid into the pressure tube (17) by a control means such as a control valve on the pressure hose (32) side connected to the pressure hose (32).

(3)逆止弁(30)を、他の形式のもの、例えば一方
向からの圧力流体の流通に対しては、ダンパー舌片、又
は花弁状の複数の閉塞部材が開いて、その流通を許容し
、他方向からの圧力流体の流通に対しては、それらのダ
ンパー、舌片又は閉塞部材が閉じて、その流通を阻止す
るようにしたものとしてもよい。
(3) If the check valve (30) is of a different type, for example, when pressure fluid flows from one direction, damper tongues or a plurality of petal-shaped closing members open to prevent the flow. If the pressure fluid is allowed to flow from the other direction, the dampers, tongues, or closing members may be closed to prevent the flow.

(4)逆止弁(30)を、芯材(20)内に設けてもよ
い。
(4) A check valve (30) may be provided within the core material (20).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の地下空間構築方法によると、次のような効果を
奏することができる。
According to the underground space construction method of the present invention, the following effects can be achieved.

(1)従来のように、下孔内にモルタルを注入する必要
がないので、作業が簡単である。
(1) Unlike the conventional method, there is no need to pour mortar into the prepared hole, so the work is simple.

(2)耐圧チューブ内に圧力流体を導入するのと同時に
、地山にプレストレスを与え、地山を早期に安定させる
ことができるとともに、耐圧チューブの膨張と同時にロ
ックポルI〜に大きな引抜抵抗力を付与することができ
るので、地山の変動を即座に阻止することができ、膨張
性地山等に適用して甚大な効果を発揮することができる
(2) At the same time as introducing pressure fluid into the pressure-resistant tube, prestress is applied to the ground, which can stabilize the ground at an early stage, and at the same time as the pressure-resistant tube expands, a large pull-out resistance is applied to Rockpol I~ can be applied to the ground, so it is possible to immediately prevent the movement of the ground, and it can be applied to expansible ground, etc., to achieve a tremendous effect.

(3)請求項(2)の発明のように、地山の変動が安定
した後、耐圧チューブ内の圧力流体を放出して、耐圧チ
ューブを収縮させ、ロックボルトを下孔より抜き出すこ
とにより、ロックボルトの抜去作業を容易かつ円滑に行
なうことができるとともに、打設したロックボルトが用
地の買収地域幅や地上権設定幅等を越えるような場合に
も、これを抜去することにより、従来のようなロックボ
ルトの越境による用地問題を未然に解決することができ
る。
(3) According to the invention of claim (2), after the movement of the ground is stabilized, the pressure fluid in the pressure tube is released, the pressure tube is contracted, and the rock bolt is extracted from the pilot hole. Not only can the removal work of rock bolts be performed easily and smoothly, but even when the installed rock bolts exceed the width of the land acquisition area or the width of the ground rights, by removing them, it is possible to perform the work of removing rock bolts easily and smoothly. Land problems caused by rock bolts crossing borders can be solved before they occur.

本発明のロックボルトによると、上記方法の実施を効果
的に行なわせことができる。
According to the lock bolt of the present invention, the above method can be carried out effectively.

また、本発明のロックボルトは、封入圧力とボルト長さ
に応じて、その外周より地山に対して地圧に対抗しうる
高い圧縮力を付与することができ、また地山の内空半径
方向にポアソン比に応じた圧縮応力を生じさせることが
できるので、大断面の掘削や地山強度比の悪い不良地質
の掘削に適用性が高いという利点がある。
In addition, the rock bolt of the present invention can apply a high compressive force capable of resisting ground pressure to the ground from its outer periphery depending on the sealing pressure and bolt length, and can apply a high compressive force to the ground in the radial direction inside the ground. Since it is possible to generate compressive stress according to Poisson's ratio, it has the advantage of being highly applicable to excavation of large cross-sections and excavation of poor geology with a poor ground strength ratio.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の地下空間構築方法の一実施状況を示
すトンネルの中心軸線と直交する縦断面図、 第2図は、同じくトンネルの中心軸線方向に沿う縦断面
図、 第3図は、本発明のロックボルトの第1実施例を下孔に
挿入した状態を示す縦断面図、第4図は、第3図のX−
X線に沿う縦断面図、第5図は、本発明のロックボルト
の第2実施例の縦断面図、 第6図は、従来のトンネル掘削工法の一実施状況を示す
縦断面図、 第7図は、第6図のY部の拡大縦断面図である。 (]1)地山          (12) トンネル
(12a)掘削面        (]、2b)切端(
13) 1次巻吹付コンクリート層(1,3a)表面(
14)下孔          (15)ロックボルト
(16)口金          (16a)鍔部(1
6b)小径部        (16c)雄ねじ部(1
7)耐圧チューブ      (18)スリット(19
)案内鞘         (20)芯材(20a)雄
ねじ部        (21)雌ねじ部(22)締付
はバンド      (23)押え板(24)ナツト 
        (25)入口孔(26)テーパ孔 (28)鋼球 (30)逆止弁 (32)圧力ホース (42)弁軸 (44)ボール弁体 (27)拡大孔 (29)抜は止め板 (31)カップリング (41)操作レバー (43)弁箱 (45)ボールバルブ \ =1 第7図
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view perpendicular to the central axis of the tunnel, showing one implementation status of the underground space construction method of the present invention; FIG. 2 is a vertical cross-sectional view also taken along the central axis of the tunnel; and FIG. FIG. 4 is a vertical sectional view showing the first embodiment of the lock bolt of the present invention inserted into the prepared hole.
5 is a longitudinal sectional view taken along the X-ray; FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the second embodiment of the rock bolt of the present invention; FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a state of implementation of a conventional tunnel excavation method; The figure is an enlarged vertical cross-sectional view of the Y section in FIG. 6. (]1) Ground (12) Tunnel (12a) Excavation surface (], 2b) Cut edge (
13) Primary shotcrete layer (1, 3a) surface (
14) Pilot hole (15) Lock bolt (16) Cap (16a) Flange (1
6b) Small diameter part (16c) Male thread part (1
7) Pressure tube (18) Slit (19)
) Guide sheath (20) Core material (20a) Male thread (21) Female thread (22) Tightening band (23) Holding plate (24) Nut
(25) Inlet hole (26) Tapered hole (28) Steel ball (30) Check valve (32) Pressure hose (42) Valve stem (44) Ball valve body (27) Enlarged hole (29) Removal stop plate ( 31) Coupling (41) Operation lever (43) Valve box (45) Ball valve = 1 Figure 7

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)掘削した地下空間の掘削面に、ロックボルト用下
孔を穿孔した後、該下孔に、内部圧力の変動により膨張
及び収縮する耐圧チューブを有する地山の崩壊防止用の
ロックボルトを挿入し、次いで前記耐圧チューブ内に圧
力流体を導入することにより、耐圧チューブを膨張させ
て、前記下孔の内面に密接させ、地山に碇着することを
特徴とする地下空間構築方法。
(1) After drilling a pilot hole for a rock bolt in the excavated surface of the excavated underground space, install a rock bolt in the lower hole to prevent collapse of the ground, which has a pressure-resistant tube that expands and contracts due to fluctuations in internal pressure. A method for constructing an underground space, which comprises: inserting the pressure-resistant tube, and then introducing pressure fluid into the pressure-resistant tube to expand the pressure-resistant tube so as to bring it into close contact with the inner surface of the prepared hole, thereby anchoring it to the ground.
(2)掘削した地下空間の掘削面に、コンクリート層を
施工した後、前記コンクリート層表面より地山にかけて
ロックボルト用下孔を穿設し、次いで該下孔に、内部圧
力の変動により膨張及び収縮する耐圧チューブを有する
地山の崩壊防止用のロックボルトを挿入し、次いで前記
耐圧チューブ内に圧力流体を導入することにより、耐圧
チューブを膨張させて、前記下孔の内面に密接させ、地
山に碇着し、地山の変動が安定した後、前記耐圧チュー
ブ内の圧力流体を放出することにより、耐圧チューブを
収縮させて、前記下孔より抜き出すことを特徴とする地
下空間構築方法。
(2) After constructing a concrete layer on the excavated surface of the excavated underground space, a pilot hole for a rock bolt is drilled from the surface of the concrete layer to the ground, and then, in the pilot hole, expansion and expansion occur due to fluctuations in internal pressure. A rock bolt for preventing collapse of the ground that has a pressure tube that contracts is inserted, and then a pressure fluid is introduced into the pressure tube to expand the pressure tube and bring it into close contact with the inner surface of the prepared hole. A method for constructing an underground space, which comprises: after anchoring on a mountain and stabilizing movement of the ground, pressurized fluid in the pressure tube is released to contract the pressure tube and extract it from the pilot hole.
(3)請求項(1)または(2)記載の方法の実施に直
接使用する地山の崩壊防止用のロックボルトであって、
一端が閉塞され、かつ他端が圧力流体導入用の口金に結
合された密封性と伸縮性とを有する耐圧チューブを備え
ることを特徴とするロックボルト。
(3) A rock bolt for preventing collapse of ground, which is used directly in carrying out the method according to claim (1) or (2),
A lock bolt characterized by comprising a pressure-resistant tube having sealability and elasticity, one end of which is closed, and the other end of which is connected to a mouthpiece for introducing pressure fluid.
(4)口金部分に、外部から耐圧チューブ内への圧力流
体の導入を許容し、かつ耐圧チューブ内から外部への圧
力流体の放出を阻止する逆止弁を備えている請求項(3
)記載のロックボルト。
(4) Claim (3) The cap portion is equipped with a check valve that allows pressure fluid to be introduced into the pressure tube from the outside and prevents pressure fluid from being discharged from the pressure tube to the outside.
) Rock bolts listed.
(5)耐圧チューブの外側に、基部が口金に結合され、
かつ基部近傍より先端にかけて円周方向に複数に分割さ
れることにより、放射状に拡縮可能として耐圧チューブ
の外周を覆う案内鞘を備えている請求項(3)又は(4
)記載のロックボルト。
(5) The base is connected to the cap on the outside of the pressure tube,
Claim (3) or (4) further comprising a guide sheath that covers the outer periphery of the pressure tube so that it can expand and contract radially by being divided into a plurality of parts in the circumferential direction from the vicinity of the base to the tip.
) Rock bolts listed.
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KR100395351B1 (en) * 2000-12-07 2003-08-21 (주) 페니엘이엔씨 Method for spiling construction
CN101936170A (en) * 2010-09-03 2011-01-05 中国水利水电第七工程局有限公司 Cavern arch mould spraying concrete construction structure and process

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