JPH0627404B2

JPH0627404B2 - 地山の補強工法

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Publication number: JPH0627404B2
Application number: JP2152076A
Authority: JP
Inventors: 高麗夫三輪; 将行橋本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-11
Filing date: 1990-06-11
Publication date: 1994-04-13
Anticipated expiration: 2009-04-13
Also published as: JPH0444517A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、自然斜面や、のり面等の崩壊を未然に防止
する地山の補強工法に関する。

従来技術地山ののり面等は、雨水の浸食作用および強度低下等に
よって、自然崩壊し易いものである。したがって、これ
を防止するには、のり面等の状況に応じた方法によって
人工的に地山を補強する必要がある。

地山の崩壊に対しては、単に地山ののり面にコンクリー
トを吹き付ける等の表面的な工法による補強では足り
ず、想定すべり面に達する長さの補強材を挿入する補強
工法が有効であることが知られている。

この補強工法は、まず、地山を調査して、たとえば、層
理の有無やその方向、地質が変化する不連続面の位置等
から崩壊するおそれのあるすべりの厚さを予測し、この
調査結果に基づいて一定の安定計算を行ない、すべりの
崩壊を未然に防ぐのに必要な補強材の長さと本数とを求
めた上で実施される。また、補強材の挿入は、のり面の
所定位置に所定深度の孔を削孔して行ない、孔内にグラ
ウトを低圧注入または自然流下によって注入し、補強材
の定着と防錆とを図るのが普通である。ただし、地質に
よって、孔の孔壁の乱れが著しい場合には、先にグラウ
トの注入を行ない、その硬化前に補強材を挿入すること
もある。

発明が解決しようとする課題かかる従来技術によれば、補強材の挿入に先行して削孔
を行なうので、地山の固結度が低く、地盤が軟弱である
場合には、削孔によって形成した孔の孔壁部分が崩れ、
これが周囲に波及して地山が全体的に緩み、地山崩壊の
誘因となるおそれがあった。

また、孔は、補強材の周囲にグラウトを注入するため
に、補強材の直径より大径に削孔されるが、補強材は、
単純に孔内に挿入されるだけであり、これを孔の中心部
に積極的に位置決めすることができないので、補強材の
周囲に形成されるグラウトの被覆層の厚さが不均一とな
り、さらに、孔内には、削孔時のスライムや、孔壁の崩
れ等による土砂が残留していることが多く、これらがグ
ラウトに混入するために、補強材に対する腐食防止機能
が十分に発揮できなかったり、地山に対する補強材の定
着強度が弱く、所定の補強効果が実現されなかったりす
るおそれがあるという問題もあった。

そこで、この発明の目的は、補強材の他に、拡張したと
きに孔の内径相当の管体を形成する縦割りの鞘管を用
い、これを縮径した状態で補強材とともに孔内に挿入
し、その後、スペーサを圧入して鞘管を拡張することに
よって、地山の緩みを防ぐとともに、スペーサによって
補強材を孔の中心部に位置決めし、補強材の周囲に均質
で均一な厚さのグラウトの被覆層を形成することができ
る地山の補強工法を提供することにある。

課題を解決するための手段かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、地山の
のり面に所定径の孔を所定深度に削孔し、この孔に対
し、補強材と、縦割り分割することによって補強材を囲
むように縮径させた鞘管とを挿入し、補強材と鞘管との
間にスペーサを圧入して鞘管を拡張し、補強材と鞘管と
の間の空隙にグラウトを注入することをその要旨とす
る。

なお、グラウトは、注入パイプを介して、孔の孔底側か
ら充填するができる。

鞘管の分割片は、ヒンジを介して連結してもよい。

また、鞘管には、透孔を設けることができ、さらに、そ
の外周面を凹凸に形成してもよい。

なお、鞘管の頭部は、錐台形の栓体によって塞ぐことが
できる。

作用かかる構成によれば、鞘管は、縦割り分割され、補強材
を中心に、補強材を取り囲むようにして縮径することに
より、孔の内径に対して十分小さくすることができるの
で、孔の孔壁に多少の乱れがある場合においても、補強
材と鞘管とを組み合わせた状態にものを極めて簡単に孔
底にまで挿入することができる。

次いで、補強材と鞘管との間にスペーサを圧入すること
によって、鞘管を孔内において所定の直径にまで拡張す
るが、このとき、鞘管は、孔内に挿入後拡張するので、
孔壁の乱れによる土砂等を孔壁側に押し戻し、孔壁の復
元を図ることができ、鞘管の内部に土塊やスライム等が
入り込む余地がない。また、補強材は、スペーサによっ
て位置決めされるので、鞘管内における偏りがなく、孔
の中心部に積極的に保持することができる。したがっ
て、補強材の周囲には、孔の開口部から孔底に至るま
で、スペーサの厚み相当の均一な空隙が形成され、この
空隙にグラウトを注入することにより、補強材の周囲に
は、混入物のない均一な被覆層を形成することができ
る。

注入パイプを介して孔底側からグラウトを充填すれば、
注入されたグラウトにより孔内にエアが封じ込められる
ようなことがないので、グラウトの完全な充填を期する
ことができる。

鞘管の分割片をヒンジを介して連結するときは、鞘管
は、その縮径・拡張機能を維持しながら、しかも、各分
割片が分離しないので、孔内への挿入が容易である上、
これを拡張した際にも、各分割片の相対位置を適正に維
持することが可能である。

また、鞘管に透孔を設ければ、その内部に注入されたグ
ラウトは、透孔を介して鞘管の外部にまでまわり易く、
したがって、地山に対する補強材の定着強度を向上する
ことができる。

鞘管の外周面を凹凸に形成すれば、地山と鞘管との定着
性を一層高めることができる。

なお、鞘管の頭部を錐台形の栓体で塞ぐときは、栓体を
打ち込むことによって、頭部をさらに拡張することがで
きるので、空積み擁壁等において、積み石を緊張させる
ことによって全体を一体化して補強し、また、積み石の
経時的な緩みを補修することもできる。

実施例以下、図面を以って実施例を説明する。

地山の補強工法は、耐力部材としての補強材１１の他
に、長手方向に縦割り分割した鞘管２０を用いる（第１
図）。

補強材１１は、外周部にねじを形成したねじ付き異形鉄
筋であり、専用のナット１２と螺合可能である。なお、
補強材１１の長さ、直径は、安定計算結果や経験値等に
応じて決定するものとする。

鞘管２０は、断面弧状に曲面構成した４枚の分割片２
１、２１…からなり、全体として１本の管体を形成する
ことができる。各分割片２１は、その中央部に、長孔状
の透孔２１ｈ、２１ｈ…が形成されている。なお、鞘管
２０の長さは、補強材１１よりも短く、その全体直径
は、補強材１１の直径より一回り大径に設定されてい
る。

補強材１１と鞘管２０とは、複数個のスペーサ２２、２
２…を介して組み合わせることができる。各スペーサ２
２は、補強材１１を挿通するための中心孔２２ｓを中央
部に有し、鞘管２０の内径相当の外径を有する環状体で
あり、その２箇所には、透孔２２ｈ、２２ｈが設けられ
ている。スペーサ２２、２２…は、中心孔２２ｓ、２２
ｓ…に補強材１１を挿通した状態でほぼ等間隔に配設さ
れ、その外周部に鞘管２０の分割片２１、２１…が配置
されている。したがって、全体としては、スペーサ２
２、２２…を介し、鞘管２０の中心部に補強材１１を挿
入した状態となる。なお、スペーサ２２、２２…は、透
孔２２ｈ、２２ｈ…が一直線状になるように配設され、
その一方の側の透孔２２ｈ、２２ｈ…には、注入パイプ
２３が挿通される。

注入パイプ２３の先端部は、補強材１１の先端に近い位
置において、固定バンド２３ａによって固定されてい
る。また、他端側は、鞘管２０の外部に引き出されてい
る。

鞘管２０には、その頭部を塞ぐための蓋板２４が付属し
ている。蓋板２４は、鞘管２０の直径に対して十分大き
いものとし、その中央部には、補強材１１を通すための
丸孔２４ｓが設けられている。蓋板２４は、鞘管２０の
頭部を塞いだ後、ナット１２によって固定することがで
きる。

これらの各部材は、地山ののり面に形成した孔Ｈの内部
において組み立てる（第２図）。なお、孔Ｈの深度は、
地質調査に基づく安定計算等によって、地山の崩壊を防
ぐに十分な深さに定めるものとし、補強材１１の長さ
は、孔Ｈの孔底Ｈ３にまで達する長さに決定される。ま
た、孔Ｈは、現場の状況に従い、さく岩機、ボーリング
マシンや、簡易なオーガボーリング等によって削孔する
ものとする。

鞘管２０は、縦割り構造となっているので、分割片２
１、２１…を部分的に重ね合わせることにより、補強材
１１を囲むようにして縮径することができる（第３
図）。ただし、鞘管２０は、これを拡張したときに、孔
Ｈの内径相当の直径を有する管体に形成することができ
るものとする。また、縮径に際しては、鞘管２０の内部
に予め補強材１１と注入パイプ２３とを配設し、これら
を各分割片２１によって包み込むようにして組み合わせ
るものとする。なお、注入パイプ２３の先端部は、この
時点で、補強材１１に固定しておく。

鞘管２０を縮径することにより、鞘管２０と孔Ｈの孔壁
Ｈ２との間には、十分な間隙を確保することができる。
したがって、土質によって孔Ｈの孔壁Ｈ２に乱れがある
ときでも、鞘管２０は、補強材１１等とともに容易に孔
底Ｈ３にまで挿入することができる。

鞘管２０の挿入が完了したら、孔Ｈの開口部Ｈ１側にお
いて、分割片２１、２１…の位置を整えた上、１個目の
スペーサ２２を補強材１１と鞘管２０との間に挿入する
（第４図）。スペーサ２２の挿入は、その一方の透孔２
２ｈに注入パイプ２３を挿通し、その中心孔２２ｓに補
強材１１を通して行なう。

スペーサ２２は、パイプ状のジグＰによって孔底Ｈ３に
向けて圧入する（第５図）。このとき、鞘管２０は、ス
ペーサ２２の移動に伴って、その径方向に拡張するが
（第６図）、スペーサ２２は、拡張後の鞘管２０の分割
片２１、２１…相互間に僅かの隙間Ｇ、Ｇ…が生じるよ
うに、その直径を選択してあるものとする。また、スペ
ーサ２２を圧入するためのジグＰには、注入パイプ２３
と干渉しないように、スリットＰ１が形成されている。

つづいて、第２、第３のスペーサ２２、２２を補強材１
１と鞘管２０との間に圧入し、鞘管２０全体を均一に拡
張する（第７図）。この際、孔Ｈ内のスライム等は、拡
張する鞘管２０によって孔壁Ｈ２に向けて押し戻される
ので、孔壁Ｈ２の周囲の地盤を適度に緊張させることが
でき、削孔作業による地山の緩みを回復することができ
る。なお、スペーサ２２、２２…の個数は、鞘管２０の
長さによって適当に決定するものとする。

スペーサ２２、２２…の圧入後、注入パイプ２３を介し
てグラウトを注入する。ここで、注入パイプ２３の先端
部は、孔底Ｈ３付近に位置しているので、グラウトは、
孔底Ｈ３側から充填されることになり、孔Ｈ内のエア
は、スペーサ２２、２２…の透孔２２ｈ、２２ｈ…を介
して外部に排出することができる。注入されたグラウト
は、分割片２１、２１…相互間の隙間Ｇ、Ｇ…や、各分
割片２１の透孔２１ｈ、２１ｈ…を介して鞘管２０の外
部にまわり、周囲の地盤に浸潤しながら、孔Ｈ内に充填
される。なお、グラウトの充填完了は、グラウトが孔Ｈ
の開口部Ｈ１に溢れ出ることによって確認することがで
きる。

グラウトの注入後、注入パイプ２３を切断する。つづい
て、グラウトの硬化後、蓋板２４によって鞘管２０の頭
部を塞ぐとともに、孔Ｈの開口部Ｈ１周辺の地盤を押さ
えて安定させる。蓋板２４は、ナット１２によって簡単
に固定することができる。

補強材１１は、スペーサ２２、２２…によって、拡張さ
れた鞘管２０の中心部に位置決めされているため、その
周囲に均一な厚さのグラウトの被覆層を形成することが
できる。しかも、この被覆層には、スライム等の異物が
混入しないので、長期間に亘り安定に補強材１１を保護
し、その腐食等を防止することができる。

他の実施例分割片２１、２１…は、ヒンジ２１ｊ、２１ｊ…によっ
て連結してもよい（第８図）。連結は、隣接する分割片
２１、２１間で行なうが、少なくともその１箇所は開放
のままとする。また、ヒンジ２１ｊ、２１ｊ…は、スペ
ーサ２２の挿入に対して障害とならないように、分割片
２１、２１…の外周面側に固定されている。各分割片２
１には、透孔２１ｈ、２１ｈ…が形成されるとともに、
２枚の分割片２１、２１の外周面は、横方向のリブ２１
ｔ、２１ｔ…が形成されて凹凸に形成されている。

このような鞘管２０は、各分割片２１を補強材１１に巻
き付けるようにして縮径することができる（第９図）。
しかも、分割片２１、２１…は、長手方向に相対移動す
ることがなく、孔Ｈに対する挿入が容易である。また、
拡張後は、リブ２１ｔ、２１ｔ…により、孔壁Ｈ２に対
する定着性を増すことができる。なお、リブ２１ｔ、２
１ｔ…を形成する分割片２１、２１…は、その枚数を任
意に定めてよく、そのすべてにリブ２１ｔ、２１ｔ…を
形成し、または、そのすべてに形成しないようにしても
よい。

鞘管２０の頭部は、錐台形の栓体２５によって塞ぐこと
ができる（第１０図）。栓体２５の中心部には、補強材
１１を挿通するための貫通孔２５ｈが設けられており、
栓体２５は、その中心部に補強材１１を通した状態で、
鞘管２０に打ち込むことができる。栓体２５を打ち込む
ことによって、鞘管２０の頭部付近を拡張することがで
きるので、周囲の積み石Ｓ、Ｓ…を緊張させ、一体化さ
せることができる。なお、栓体２５の上面は、蓋板２
４、ナット１２を介して締付け固定する。

大径の注入パイプ２３を用いる場合には、スペーサ２２
の一部を切り欠くことができる（第１１図）。この切欠
き部分を利用して、注入パイプ２３を後から挿入するこ
ともできる。なお、透孔２２ｈ、２２ｈ…は、その個数
を任意に定めてよく、それを全く設けないようにしても
よい。

補強材１１は、中空鉄筋を用いてもよい（第１２図）。
補強材１１の先端部には、中空鉄筋の内孔に連通する透
孔１１ｂ、１１ｂ…を設け、補強材１１の内孔にグラウ
トを注入することにより、グラウトは、透孔１１ｂ、１
１ｂ…を介して鞘管２０の内部に流出し、充填される。
注入パイプ２３の取付けや挿入作業を省略することがで
き、作業全体を著るしく簡略化することができる。

以上の説明において、鞘管２０は、所定の縮径と拡張と
が可能な限り、分割片２１、２１…の枚数は任意に定め
ることができる。また、補強材１１としては、ねじ付き
異形鉄筋の他、普通鉄筋を用いてもよいことは勿論であ
り、さらに、所要の強度を有する丸棒材やパイプ材を用
いることもできる。ただし、その場合は、少なくとも孔
Ｈから突出する部分に、ナット１２を螺合するための雄
ねじ部を設けるものとする。

発明の効果以上説明したように、この発明によれば、地山ののり面
に削孔した孔内に、補強材と、縦割り分割によって補強
材を囲むようにして縮径させた鞘管とを挿入し、補強材
と鞘管との間にスペーサを圧入して鞘管を拡張し、補強
材と鞘管との間に均一な空隙を形成し、この空隙にグラ
ウトを注入することによって、補強材の周囲に均一な厚
さのグラウトによる被覆層を形成することができる上、
鞘管の外部を含む孔内の全体にグラウトを充填すること
ができるので、この被覆層によって補強材の腐食を長期
間に亘って防止するとともに、地山に対する補強効果を
確実に発揮させ、しかも、それを長期間継続的に維持す
ることができるという優れた効果がある。

また、鞘管は、縮径した状態で孔内に挿入するので、孔
の径は、必要最小限で済み、削孔による地山の緩みを最
少に抑えることができる上、鞘管は、挿入後、孔内にお
いて拡張させるので、孔内の土砂やスライム等を孔壁側
に押し戻し、孔壁の復元を図ることができ、したがっ
て、地山の補強効果が一層高く、グラウトの被覆層も、
スライム等の混入がなく、極めて均質にすることができ
るという優れた効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は実施例を示し、第１図は使用部材
の全体構成斜視説明図、第２図ないし第３図は工程説明
図である。ただし、第３図は第２図のＸ−Ｘ線矢視断面
図、第６図は第５図のＹ−Ｙ線矢視断面図である。第８図と第９図は他の実施例を示し、第８図は鞘管の要
部展開斜視図、第９図は第３図相当の断面図である。第１０図ないし第１２図は、それぞれ別の実施例を示
し、第１０図は要部断面図、第１１図は第６図相当図、
第１２図は要部断面図である。Ｈ…孔Ｈ３…孔底１１…補強材２０…鞘管２１…分割片２１ｈ…透孔２１ｊ…ヒンジ２２…スペーサ２３…注入パイプ２５…栓体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地山ののり面に所定径の孔を所定深度に削
孔し、前記孔に対し、補強材と、縦割り分割することに
よって前記補強材を囲むように縮径させた鞘管とを挿入
し、前記補強材と鞘管との間にスペーサを圧入して前記
鞘管を拡張し、前記補強材と鞘管との間の空隙にグラウ
トを注入することを特徴とする地山の補強工法。
【請求項２】前記グラウトは、注入パイプを介し、前記
孔の孔底側から充填することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の地山の補強工法。
【請求項３】前記鞘管の分割片は、ヒンジを介して連結
することを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
項記載の地山の補強工法。
【請求項４】前記鞘管は、透孔を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか記載の
地山の補強工法。
【請求項５】前記鞘管は、外周面を凹凸に形成すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
れか記載の地山の補強工法。
【請求項６】前記鞘管の頭部を錐台形の栓体によって塞
ぐことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項
のいずれか記載の地山の補強工法。