JPH07268877A - 切土斜面の補強方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工期及びコストを掛けることな切土斜面の安
定化を図れ、ロックボルトの引き抜き強度を高めること
ができる切土斜面の補強方法を提供すること。 【構成】 本発明は、切土斜面２１１に孔２１５を掘削
してロックボルト１１１を挿入すると共に、固結材を充
填してロックボルト１１１を切土斜面２１１に固定し、
ロックボルト１１１の上部に取り付けたヘッドプレート
２３５により切土斜面２１１を締め付け、ロックボルト
１１１の周面と切土斜面２１１との摩擦力により切土斜
面２１１を補強する方法であって、ロックボルト１１１
を、ロックボルト本体１１３と、このロックボルト本体
１１３の先端に設けられた削孔刃１１５とで構成し、ロ
ックボルト１１１を回転させて孔２１５を掘削すると共
に、このロックボルト１１１の内部を通して固結材の充
填を行ない、固結材を固化させてこのロックボルト１１
１をそのまま切土斜面２１１に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は切土斜面にロックボルト
を打ち込み、ロックボルトの上部に取り付けたヘッドプ
レートにより切土斜面を締め付け、ロックボルトの周面
と切土斜面との摩擦力により切土斜面を補強する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】切土斜面を安定させる切土斜面補強法と
して拘束圧付加型ロックボルトを用いる方法や、アンカ
ー工法が知られている。ロックボルトを用いる方法は、
削孔機を用いて斜面に多数の掘削孔を削孔し、掘削孔を
開けた後、各掘削孔にロックボルトを夫々挿入すると共
にセメントミルを注入し、セメントミルによりロックボ
ルトと地山とを密着させ、ロックボルトの先端にヘッド
プレートを取り付け、ヘッドプレートにより斜面を締め
付けると共に、ロックボルトの周囲と地山との摩擦力に
より斜面の安定化を図るものである。また、アンカー工
法は、想定される滑り面より奥の不動の基盤にアンカー
材を定着・緊張し、アンカー材により斜面の安定化を図
るようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ロックボルトを用いる方法では、掘削孔を削孔する工程
と、ロックボルトを掘削孔に挿入する工程と、セメント
ミルを注入する工程が、夫々別個の機械を用いて別々に
行なわれるため、工期及びコストが掛る不具合がある。
また、地山条件によりロックボルトの引き抜き強度を高
めようとすると、ボルト長及び掘削孔の深さを大きくし
なければならず、その結果、削孔機が大型化し、また、
一本のロックボルトを固定するまでのサイクルタイムが
長くなり、材料費もかさみ、コスト高となる不具合があ
る。更に、アンカー工法では、不動の基盤に到達するよ
うに掘削孔の深さを大きく取る必要があり、施工性や経
済性の面で不利がある。本発明は前記事情に鑑み案出さ
れたものであって、本発明の目的は、工期及びコストを
掛けることな切土斜面の安定化を図れ、更には、ボルト
長や掘削孔の深さを大きくすることなくロックボルトの
引き抜き強度を高めることができ、工期の短縮化、コス
トダウンを図ることができる切土斜面の補強方法を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、切土斜面に孔を掘削し、この孔にロック
ボルトを挿入すると共に、固結材を充填してロックボル
トを切土斜面に固定し、前記ロックボルトの上部に取り
付けたヘッドプレートにより切土斜面を締め付け、前記
ロックボルトの周面と切土斜面との摩擦力により切土斜
面を補強する方法において、前記ロックボルトを、ロッ
クボルト本体と、このロックボルト本体の先端に設けら
れた削孔刃とで構成し、前記ロックボルトを回転させて
孔を掘削すると共に、このロックボルトの内部を通して
前記固結材の充填を行ない、前記固結材を固化させてこ
のロックボルトをそのまま切土斜面に固定するようにし
たことを特徴とする。

【０００５】また、本発明は、前記ロックボルトを回転
させて掘削される孔は、切土斜面に開口する小径部と、
この小径部の底に形成された大径部とで構成されている
ことを特徴とする。また、本発明は、前記固結材の充填
時、ロックボルトはその先端の削孔刃が拡開した状態で
前記大径部に配置されることを特徴とする。また、本発
明は、前記ロックボルト本体の外周面にはズリ排出羽根
が螺旋状に設けられていることを特徴とする。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図１は切土斜面の断面図を示す。図１におい
て、Ｇは地山、２１１は切土斜面、２１３は造成地を示
し、切土斜面２１１には、上下左右に等間隔をおいて掘
削孔２１５が削孔されている。前記各掘削孔２１５は切
土斜面２１１に開口する小径部２１５Ａと、小径部２１
５Ａの底に形成された大径部２１５Ｂからなり、各掘削
孔２１５にロックボルト１１１が挿入されている。切土
斜面２１１には、表面を保護するモルタル２１７が吹き
付けられ、また、必要に応じ、モルタル剥離防止のため
金網２１９が用いられる。前記ロックボルト１１１は、
ロックボルト本体１１３と、ロックボルト本体１１３の
先部に拡縮可能に設けられた削孔刃１１５からなり、ロ
ックボルト本体１１３の内部にはモルタル等のような固
結材の供給路が設けられている。

【０００７】次に、切土斜面２１１をロックボルト１１
１で補強する手順について説明する。まず、図２（Ａ）
に示すように、地山Ｇを掘削機械等により一段切土す
る。次に、図２（Ｂ）に示すように、切土斜面２１１の
表面保護のためにモルタル２１７を吹き付ける。尚、モ
ルタル２１７が剥離する虞がある場合には、必要に応じ
て切土の斜面に金網２１９を敷設する。次に、図２
（Ｃ）に示すように、削孔機にロックボルト１１１を連
結し、削孔刃１１５を閉じた状態としてロックボルト１
１１により切土斜面２１１を掘削し、小径部２１５Ａを
所定の深さ掘削する。次に、図３（Ａ）に示すように、
削孔刃１１５を開いた状態としてロックボルト１１１に
より更に地山Ｇを掘削し、小径部２１５Ａの底に大径部
２１５Ｂを所定の深さ掘削する。

【０００８】次に、図３（Ｂ）に示すように、モルタル
２１７等の固結材をロックボルト本体１１３の内部の供
給路を通して大径部２１５Ｂに注入し充填する。そし
て、削孔刃１１５を開いた状態で大径部２１５Ｂ内に位
置させ、そのまま固結材を固化させる。尚、必要に応じ
て掘削孔２１５の小径部２１５Ａの壁面保護のため、小
径部２１５Ａにも固結材を注入する場合には、図４に示
すように、ロックボルト本体１１３と固結材を分離する
シース２３１を用いる。

【０００９】次に、図３（Ｃ）及び図５に示すように、
ロックボルト１１１の上部にヘッドプレート２３５を取
り付け、ナット２３７により締め付け、所定の軸力をロ
ックボルト１１１に加える。このようにして、上下左右
に等間隔をおいた全ての箇所にロックボルト１１１を固
定し、切土斜面２１１の造成を完了する。

【００１０】本実施例によれば、単一のロックボルト１
１１により、削孔、ロックボルト１１１の打設、固結材
の注入の全てが行なわれるので、従来のように、各工程
が別々の機械により個別に行なわれる場合に較べて、工
期の短縮化、コストの低減化を図ることが可能となる。
また、掘削孔２１５を小径部２１５Ａと大径部２１５Ｂ
で構成し、拡開させた削孔刃１１５を大径部２１５Ｂに
配置させたので、大径部２１５Ｂとヘッドプレート間の
地山Ｇは拘束圧が付加され、地山Ｇの強度を格段と高め
ることができる。また、地山Ｇの強度を高めることがで
きるため、地山Ｇとロックボルト１１１との単なる摩擦
により切土斜面２１１を補強する場合に較べ、ロックボ
ルト１１１の全長を短縮化できる。また、ロックボルト
１１１が打設された地山Ｇの範囲は一体化され、あたか
も擬似擁壁として機能するので、切土斜面２１１は背面
の地山Ｇから作用する土圧に十分対応することができ
る。

【００１１】また、地山条件が急変し切土施工中に地山
Ｇの過大な変形やすべり等の地山Ｇの緩みが認められた
場合には、ロックボルト１１１の数を増やし、或は、ロ
ックボルト１１１の長さを大きくする等、施工パターン
の変更に簡単に対応することが可能となる。また、地山
Ｇの土質所条件に関係なく急勾配切土が可能であり、特
に、平地の少ない地区での土地造成では、平地面積を広
く取ることができ、土地の有効利用を図ることができ
る。また、大径部２１５Ｂによりロックボルト１１１の
引き抜き強度が向上されるので、切土斜面２１１の安定
化を図りつつロックボルト１１１を短縮でき、これによ
り大型の重機や削孔期等を用いる必要もなくなり、工期
の短縮化やコストダウンを図る上でより一層有利とな
る。また、大型の重機や削孔期等を用いる必要がなくな
るので、大型重機を搬入できないような悪い立地条件の
下でも、切土斜面２１１の安定化を図ることが可能とな
る。

【００１２】尚、前記実施例では、大径部２１５Ｂを形
成した場合について説明したが、大径部２１５Ｂを有し
ない均一径の掘削孔２１５にロックボルト１１１を打設
し固定する場合にも、本発明は無論適用され、この場合
には、削孔刃１１５を拡縮可能に配設する必要がなくな
る。

【００１３】次に、上記のようなロックボルト１１１の
具体例を図６乃至図９を参照して説明する。図６は削孔
刃が閉塞した状態のロックボルトの断面正面図、図７は
削孔刃が拡開した状態のロックボルトの断面正面図を示
す。ロックボルト１１１は、ロックボルト本体１１３と
削孔刃１１５から構成されている。ロックボルト本体１
１３は、中空の筒状部材１により形成され、筒状部材１
の外周には２条のズリ排出羽根３が螺旋状に設けられて
いる。筒状部材１の基部には、削孔機の回転駆動部５に
連結される雄ねじ７が形成されて、また、筒状部材１の
基部寄りの箇所には、筒状部材１の長手方向に間隔をお
いて第１ピン挿通孔９と第２ピン挿通孔１１が貫設され
ている。

【００１４】図８（Ａ）は削孔刃が閉じた状態のロック
ボルト先端の断面平面図、（Ｂ）は同断面正面図、図９
（Ａ）は削孔刃が拡開した状態のロックボルト先端の断
面平面図、（Ｂ）は同断面正面図を示す。筒状部材１の
先部には、支軸挿通孔１３が貫設され、また、筒状部材
１の先端から該筒状部材１の長手方向に沿って所定の長
さ延在する掘削刃拡開用溝１５がほぼ１８０度位相をず
らして二つ形成されている。前記筒状部材１の先部の支
軸挿通孔１３には支軸１７が挿通され、この支軸１７に
前記削孔刃１１５が回転可能且つ支軸１７の長手方向に
移動不能に二枚取り付けられている。各削孔刃１１５は
筒状部材１の長手方向に延在する板状に形成され、先部
の角部には超硬チップが埋め込まれた刃部１１５Ａが形
成され、削孔刃１１５の基部には斜面からなる係合面１
１５Ｂが形成されている。

【００１５】削孔刃１１５は前記支軸１７を中心として
揺動可能で、図６及び図８に示すように、各削孔刃１１
５の閉塞状態では、削孔刃１１５は、筒状部材１の軸心
と平行した状態となり、基部の係合面１１５Ｂは筒状部
材１の内部で互いに向かい合う状態となる。また、図７
及び図９に示すように、支軸１７よりも刃部寄りの部分
が対応する掘削刃拡開用溝１５に挿入されて各削孔刃１
１５が開き、基部の係合面１１５Ｂが筒状部材１の内面
１Ａに係合した状態で、各削孔刃１１５が最も開いた拡
開状態となる。

【００１６】２１は係合部材で、この係合部材２１は前
記削孔刃１１５の閉塞状態を保持するためのものであ
り、筒状部材１の内部に挿入されている。係合部材２１
は軸部２１０１と、軸部２１０１の基部に形成されたピ
ン挿通孔２１０３と、軸部２１０１の先部に形成された
係合部２１０５とで構成されている。前記係合部２１０
５には、前記係合面１１５Ｂに係合可能な係合面２１０
５Ｂが形成され、図８に示すように、双方の係合面１１
５Ｂ，２１０５Ｂが係合した状態で、前記削孔刃１１５
の閉塞状態が形成される。そして、第１ピン挿通孔９と
前記ピン挿通孔２１０３にピン２３を挿通させた状態
で、双方の係合面１１５Ｂ，２１０５Ｂが係合するよう
に構成され、また、第２ピン挿通孔１１と前記ピン挿通
孔２１０３にピン２３を挿通させた状態で、係合部２１
０５が削孔刃１１５の係合面１１５Ｂから離れるように
構成されている。

【００１７】次に、このような構成からなるロックボル
ト１１１を切土斜面２１１に打設する手順について説明
する。まず、図６に示すように、筒状部材１の雄ねじ７
を削孔機の回転駆動部５に連結し、また、第１ピン挿通
孔９とピン挿通孔２１０３にピン２３を挿通させ、削孔
刃１１５を閉塞状態とする。次いで、筒状部材１の内部
にコンプレッサーから圧縮空気を供給しつつ、筒状部材
１を回転駆動させつつ地中に推進させる。これにより、
削孔刃１１５は閉塞状態を維持して筒状部材１と一体に
回転駆動し、ずりがズリ排出羽根３により上方に排出さ
れつつ、小径部２１５Ａが地中に掘削される。この時、
筒状部材１の先端から圧縮空気が吹き出されているの
で、筒状部材１の内部に掘削した土砂が詰まることが防
止される。

【００１８】そして、小径部２１５Ａが所定の深さに達
したところで、回転駆動部５を停止させ、ピン２３を第
１ピン挿通孔９、ピン挿通孔２１０３から外し、係合部
材２１を筒状部材１の基部寄りに移動して、図７に示す
ように、ピン２３を第２ピン挿通孔１１、ピン挿通孔２
１０３に挿通し、係合部２１０５を削孔刃１１５から離
す。次いで、再度回転駆動部５を駆動し、筒状部材１を
回転駆動しつつ地中に推進させる。係合部２１０５を削
孔刃１１５から離すことで削孔刃１１５は拡開可能な状
態となり、回転駆動させることで遠心力により削孔刃１
１５は拡開する。そして、係合面１１５Ｂが筒状部材１
の内面Ａに係合した拡開状態となり、今度は、大径部２
１５Ｂが掘削される。そして、大径部２１５Ｂが所定の
深さ掘削されたところで筒状部材１の回転を停止させ、
削孔刃１１５を拡開状態のまま大径部２１５Ｂ内に位置
させておく。

【００１９】次に、削孔機の回転駆動部５から筒状部材
１の雄ねじ７を取り外し、筒状部材１の内部からモルタ
ル等のような固結材を注入し、筒状部材１の先端から大
径部２１５Ｂ内に固結材を充填する。尚、この固結材の
注入時、筒状部材１から係合部材２１を取り出しておく
か否かは任意である。そして、筒状部材１５の雄ねじ７
にヘッドプレート２３５を取り付け、ナット２３７で締
結して作業が終了する。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明
は、切土斜面に孔を掘削し、この孔にロックボルトを挿
入すると共に、固結材を充填してロックボルトを切土斜
面に固定し、前記ロックボルトの上部に取り付けたヘッ
ドプレートにより切土斜面を締め付け、前記ロックボル
トの周面と切土斜面との摩擦力により切土斜面を補強す
る方法において、前記ロックボルトを、ロックボルト本
体と、このロックボルト本体の先端に設けられた削孔刃
とで構成し、前記ロックボルトを回転させて孔を掘削す
ると共に、このロックボルトの内部を通して前記固結材
の充填を行ない、前記固結材を固化させてこのロックボ
ルトをそのまま切土斜面に固定するようにしたので、単
一のロックボルトにより、削孔工程、打設工程、固結材
の注入工程の全てが行なわれ、従って、従来のように、
各工程が別々の機械により個別に行なわれる場合に較べ
て、工期の短縮化、コストの低減化を図ることが可能と
なり、更に、掘削孔の底に大径部を設けることでロック
ボルトの引き抜き強度を向上でき、これにより切土斜面
の安定化を図りつつを短縮でき、工期の短縮化やコスト
ダウンを図る上でより一層有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】切土斜面の断面図である。

【図２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は夫々切土斜面の補強
の説明図である。

【図３】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は夫々切土斜面の補強
の説明図である。

【図４】ロックボルト及び掘削孔部分の拡大図である。

【図５】ロックボルト及び掘削孔部分の拡大図である。

【図６】削孔刃が閉塞した状態のロックボルトの断面正
面図である。

【図７】削孔刃が拡開した状態のロックボルトの断面正
面図である。

【図８】（Ａ）は削孔刃が閉じた状態のロックボルト先
端の断面平面図、（Ｂ）は同断面正面図である。

【図９】（Ａ）は削孔刃が拡開した状態のロックボルト
先端の断面平面図、（Ｂ）は同断面正面図である。

【符号の説明】

１１１ ロックボルト １１３ ロックボルト本体 １１５ 削孔刃 ２１１ 切土斜面 ２１５ 掘削孔 ２１５Ａ 小径部 ２１５Ｂ 大径部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切土斜面に孔を掘削し、 この孔にロックボルトを挿入すると共に、固結材を充填
   してロックボルトを切土斜面に固定し、 前記ロックボルトの上部に取り付けたヘッドプレートに
   より切土斜面を締め付け、 前記ロックボルトの周面と切土斜面との摩擦力により切
   土斜面を補強する方法において、 前記ロックボルトを、ロックボルト本体と、このロック
   ボルト本体の先端に設けられた削孔刃とで構成し、 前記ロックボルトを回転させて孔を掘削すると共に、こ
   のロックボルトの内部を通して前記固結材の充填を行な
   い、 前記固結材を固化させてこのロックボルトをそのまま切
   土斜面に固定するようにした、 ことを特徴とする切土斜面の補強方法。
2. 【請求項２】 前記ロックボルトを回転させて掘削され
   る孔は、切土斜面に開口する小径部と、この小径部の底
   に形成された大径部とで構成されている請求項１記載の
   切土斜面の補強方法。
3. 【請求項３】 前記固結材の充填時、ロックボルトはそ
   の先端の削孔刃が拡開した状態で前記大径部に配置され
   る請求項２記載の切土斜面の補強方法。
4. 【請求項４】 前記ロックボルト本体の外周面にはズリ
   排出羽根が螺旋状に設けられている請求項１記載の切土
   斜面の補強方法。