JPH0748997A

JPH0748997A - 岩盤固結工法

Info

Publication number: JPH0748997A
Application number: JP13756394A
Authority: JP
Inventors: Shinya Uda; 信也宇田; Hisakazu Kojima; 久和小島
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1994-06-20
Filing date: 1994-06-20
Publication date: 1995-02-21

Abstract

(57)【要約】【目的】施工時間の短縮，使用樹脂液の低減および施
工作業の簡素化を目的とする。【構成】岩盤に穿設された孔内に、先端側に薬液吐出
孔を有するロックボルトを根元まで挿入した状態で位置
決めし、そのロックボルト内に岩盤固結用薬液を圧入す
る。ついで、上記孔内に岩盤固結用薬液を充満させたの
ち岩盤に浸透させ、上記孔内にロックボルトを残した状
態で上記孔内充満および岩盤浸透の岩盤固結用薬液を硬
化させることにより岩盤固結を行う方法である。このと
き、上記岩盤固結用薬液として、２液混合後の硬化時間
が５〜３０秒の二液型発泡ウレタン樹脂を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、軟弱あるいは破砕さ
れた岩盤等を岩盤固結用薬液により堅固な岩盤に改善す
る岩盤固結工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から軟弱な岩盤（地山）ないしは破
砕された地山等の地層帯では、トンネル切羽の天盤の崩
落等の防止のために、トンネル切羽先端の天盤部に、天
盤のアーチに沿って孔を穿設し、この孔内にポリエステ
ル系，尿素系，フェノール系等の樹脂液を注入し、地山
に浸透させ硬化させることにより強化することが行われ
ている。しかしながら、このような従来の岩盤固結工法
では、設備が大掛りとなり、機械の設置や注入の準備に
手間がかかり、またこの注入のために現場の作業をかな
りの期間停止しなければならないという難点を生じてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者らは
このような難点を解消するため、中空パイプからなるパ
ッカーの一端側に布等のパッキン（シール材）を配設
し、上記パッキンにウレタン樹脂等の発泡樹脂等を含浸
させたのち、予め地山に穿設された孔内に上記パッカー
を他端側から挿入し、その状態でパッキンに含浸させた
ウレタン樹脂を硬化させてパッカーの周囲に発泡層を形
成して上記孔の開口を閉塞し、ついでこのパッカー内に
ウレタン樹脂等を圧入してパッカーと孔壁との間隙を埋
めると同時にウレタン樹脂を地山内に浸透させ硬化させ
ることにより、上記孔内にパッカーを残したまま孔周囲
の岩盤を固結させる方法を提案しすでに特許出願してい
る（特願昭５８−１４４０２４号）。すなわち、上記方
法（以下この方法を「従来法」という）は、第１４図お
よび第１５図に示すように、トンネル切羽先端の天盤部
２９に天盤のアーチに沿って所定間隔で上向きに穿設さ
れている孔内にパッカー３０を挿入して根元部のパッキ
ン３１で孔の開口を塞ぎ、その状態でパッカー３０の先
端から、接続ユニット３２を備えたホース３３から供給
される二液型発泡ウレタン樹脂を吐出させることにより
ウレタン樹脂で孔を埋め、さらにそのウレタン樹脂を地
山内に図示のように浸透させ硬化させることにより岩盤
の固結を行うものである。図において、３４は支保工、
３５は固結領域である。トンネルの形成は、このように
してトンネル切羽先端の天盤部２９を天盤のアーチに沿
って硬化樹脂で固め、その状態でトンネル切羽先端を掘
削し、一定距離掘削したのちさらにトンネル切羽先端の
天盤部２９を固結するということを繰返して行われる。
この場合、上記従来法によれば、天盤部２９の固結は、
第１６図に示すように、孔内に残したパッカー３０とそ
の周囲に分布する固結領域３５の双方によって行われる
ため極めて強靭な固結が行われる。そのうえ、固結に大
形の機械を要しないため大掛りな設備が不要となり、か
つ固結が簡単であるため現場作業の中断が極めて短期間
ですむという利点がある。

【０００４】しかしながら、上記工法は、使用する二液
型発泡ウレタン樹脂として、２液混合後の硬化時間が３
〜５分の通常のウレタン樹脂を使用しているため、上記
孔内にパッカー３０を挿入してウレタン樹脂を圧入する
と、地山に浸透する樹脂の硬化までに時間がかかって樹
脂の浸透領域が大きくなり、したがって、使用樹脂量が
多くなると同時に樹脂の圧入時間も長くなる。すなわ
ち、上記ウレタン樹脂のパッカー３０に対する圧入に際
しては、パッカー３０の先端から吐出されたウレタン樹
脂が地山内に浸透して硬化すると、樹脂の圧入に要する
圧力が急に高くなることから、それを目安として樹脂の
圧入を止めるものであり、使用するウレタン樹脂の硬化
時間が長ければその分、樹脂液の圧入量が多くなって浸
透領域が大きくなり、樹脂液の圧入時間および使用量が
増加するのである。また、上記ウレタン樹脂の圧入に際
しては、上記パッカー３０にいちいちパッキン３１を装
着しなければならないためその作業も煩雑である。さら
にまた、上記のように地山内に浸透したウレタン樹脂の
硬化は、樹脂浸透領域の外周側から行われ、内部は未硬
化状態となっており、樹脂浸透領域の内部は、未硬化樹
脂によっていわば水を含んだような状態となっている。
そのため、地山が砂のような特に柔軟な場合には、場合
によって崩落現象を生じるという難点も有している。し
たがって、上記のような軟弱地山に対しては、固結に先
立って天盤面にコンクリート吹き付け処理を行う必要が
あり、施工に時間がかかるという難点を生じる。

【０００５】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、施工時間の短縮，使用樹脂液の低減および施
工作業の簡素化を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の岩盤固結工法は、岩盤に穿設された孔内
に、先端側に薬液吐出孔を有するロックボルトを根元ま
で挿入した状態で位置決めし、そのロックボルト内に岩
盤固結用薬液を圧入し、上記孔内に岩盤固結用薬液を充
満させたのち岩盤に浸透させ、上記孔内にロックボルト
を残した状態で上記孔内充満および岩盤浸透の岩盤固結
用薬液を硬化させることにより岩盤固結を行う方法であ
って、岩盤固結用薬液として、２液混合後の硬化時間が
５〜３０秒の二液型発泡ウレタン樹脂を使用するという
構成をとる。

【０００７】すなわち、本発明者らは、自らが先に提案
した上記従来法の欠点を解消するためさらに研究を重ね
た結果、従来、硬化速度があまり速い樹脂を使用すると
パッカー等の中空パイプ内で樹脂の硬化が生じるという
理由から使用が不可能視されていた硬化速度の著しく速
い特殊な二液型発泡ウレタン樹脂を使用すると、施工時
間の著しい短縮を実現できると同時に使用樹脂量の低減
を実現でき、しかも上記樹脂は上記中空パイプの先端か
ら吐出されて孔の開口近傍に流下したときに丁度硬化し
て孔の開口を閉塞することから、従来法のように、パッ
カーに予めパッキン等を取付けて孔の開口を閉塞し樹脂
の洩れを防ぐというような煩雑な作業も必要とせず、そ
のうえ、砂等の軟弱な地山に対してもコンクリート吹き
付け処理をすることなく岩盤固結をなしうることを見い
だし、この発明に到達した。

【０００８】

【作用】この発明は、２液混合後の硬化時間が５〜３０
秒と極めて短い二液型発泡ウレタン樹脂を用い、これを
岩盤に穿設された孔内に挿入されているロックボルトに
圧入して岩盤固結を行う。

【０００９】上記硬化時間の著しく短い二液型発泡ウレ
タン樹脂は下記のＡ液とＢ液とを配合比１：１で使用す
るものである。上記Ａ液は、水酸基を二つ以上もつ第一
級ポリオールを主体とした水酸基価２５０〜４５０ＫＯ
Ｈｍｇ／ｇのポリオール液から構成されている。このよ
うなポリオール液は、通常、水酸基価２０〜６４００Ｋ
ＯＨｍｇ／ｇ，平均分子量１８〜５０００で２官能以上
の第一級ポリオールを数種併用して調製される。また、
上記Ｂ液はイソシアネート基を二つ以上有するジフェニ
ルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ），ポ
リメチレン・ポリフェニル・ポリイソシアネート（ポリ
メリックＭＤＩ，クルードＭＤＩ）およびトリレンジイ
ソシアネート（ＴＤＩ）の少なくとも一つを主体とした
平均分子量１７４〜２０００，イソシアネート基含有量
１８〜４８重量％（以下「％」と略す）のイソシアネー
ト液から構成されている。

【００１０】より詳しく説明すると、上記Ａ液のポリオ
ール成分としては、ポリプロピレングリコール，ポリエ
チレングリコール，トリメチロールエタン，トリメチロ
ールプロパン，ヘキシレングリコール，ヒマシ油等のア
ルキレングリコールがあげられる。また、グリセリン，
ソルビトールもしくは蔗糖に、エチレンオキサイドやプ
ロピレンオキサイドを付加した付加物や、エチレンオキ
サイド−プロピレンオキサイド共重合物ならびにエチレ
ンジアミン，ジエタノールアミン，トリエタノールアミ
ン，トリエチレンジアミン等のアミン類にエチレンオキ
サイド，プロピレンオキサイドを付加した付加物等があ
げられる。特に好適なのは下記のポリオール類である。（１）エチレングリコール，ジエチレングリコール，
トリエチレングリコール，ジプロピレングリコール等の
低分子（分子量６０〜１０００），低粘度（５００ｃｐ
ｓ／２５℃以下）の２官能以上で水酸基価が５０〜２０
００ＫＯＨｍｇ／ｇのアルキレングリコール。（２）グリセリン，蔗糖に、エチレンオキサイド，プ
ロピレンオキサイドを付加した分子量５００〜６００
０，水酸基価２０〜１５０ＫＯＨｍｇ／ｇの２官能以上
のポリオール。（３）エチレンジアミン，トリエタノールアミン，ト
リエチレンジアミンに、エチレンオキサイド，プロピレ
ンオキサイドを付加した分子量１００〜５０００，水酸
基価１００〜１０００ＫＯＨｍｇ／ｇの２官能以上のポ
リオール。

【００１１】Ｂ液のイソシアネート成分としては、イソ
シアネート基含有量３０〜３１．５％のポリメリックＭ
ＤＩ、高反応性であるジフエニルメタン−４，４’−ジ
イソシアネート（イソシアネート基含有量３２〜３４
％）の二量体，三量体の配合物やクルードＭＤＩと低分
子量（５０〜１０００）のポリオール、例えばエチレン
グリコール，ジエチレングリコール，ジプロピレングリ
コール等との反応生成物（イソシアネート基含有量２０
〜３０％）ならびに上記ジフエニルメタン−４，４’−
ジイソシアネートの二量体，三量体と上記低分子量ポリ
オールとの配合物があげられる。

【００１２】なお、上記Ａ液のポリオール成分は、第一
級水酸基をもち、イソシアネート基との反応性は非常に
速く活発であるが、さらに反応速度を速めるため触媒を
配合してもよい。触媒としては、例えばエチレンジアミ
ン，トリエチルアミン，エタノールアミン，ジエタノー
ルアミン，ジメチルエタノールアミン等の脂肪族アミン
や、４，４’−ジアミノジフェニルメタン，トリエチレ
ンジアミン等の芳香族アミンと、ジブチル錫ジラウレー
ト，オクチル酸錫，塩化第二錫，オクテン酸鉛，ナフテ
ン酸鉛等の有機金属系触媒との併用があげられる。ま
た、ウレタン樹脂発泡体の発泡倍率の向上は、トリクロ
ロモノフルオロメタン（ＣＣｌ₃Ｆ) ，メチレンクロラ
イド（Ｃ₂Ｈ₄Ｃｌ₂) 等やペンタン等の不活性溶剤な
らびに水等の使用が考えられるが、作業員に対する影響
等の観点から発泡剤として水を主体に用いることが望ま
しい。ただ、上記メチレンクロライドは発泡剤として作
用すると同時に、ポリオール成分と触媒等の成分との相
溶性向上効果を奏するため、全体の１０％以下、好まし
くは０．５〜３％の範囲内で使用することが好適であ
る。発泡剤として水を使用する場合には水を０．０１〜
０．５モル配合することが行われる。発泡倍率１５倍に
するには０．１〜０．２モルの水を添加すればよい。

【００１３】上記のＡ液およびＢ液からなる二液型発泡
ウレタン樹脂は、Ａ液およびＢ液の混合後５〜３０秒で
硬化するものであり、本発明者らが先に提案した従来法
で使用するパッカーを用いても地山に穿設された孔内に
注入することが可能であるが、本発明者らが新たに開発
したロックボルトを用いると、ウレタン樹脂をロックボ
ルト等の中空パイプの途中で硬化させることなく、円滑
にかつ奥行の長い孔に対しても挿入しうるため好適であ
る。

【００１４】本発明者らが開発したロックボルトは、ジ
ャンボドリル等の削岩機で岩盤に穿設された孔に打ち込
んだのち、ウレタン樹脂を注入する打ち込みタイプのも
のと、それ自体が削岩機のドリルとなる自穿孔タイプの
ものとがある。

【００１５】図１は打ち込みタイプのロックボルトを示
している。このロックボルトは、先端閉鎖型中空パイプ
からなるパッカー部１と、中空パイプからなるロックボ
ルト本体２をねじ継手３で継合してなり、外径２７ｍ
ｍ，内径１４ｍｍで全長Ａが略３ｍ、パッカー部１の長
さＢが１ｍ、ロックボルト本体２の長さＣが２ｍに設定
されている。そして上記パッカー部１の先端部の外周に
直径５ｍｍの薬液吐出孔４が１０個形成されている。他
方、パッカー部１の後端のねじ部隣接部分には段部１ａ
が設けられており、そこに図２（ａ），（ｂ）に示す静
止ミキサー５がその根元側リング部６を位置させ、先端
側をパッカー部１の先端側に向けた状態で挿入され固定
されている。上記静止ミキサー５には、根元側リング部
６の中心から前方（矢印Ｘ方向）に延びる線状中心軸５
ａを中心に、左半分にＶ字状２重羽根５ｂが一定間隔で
傾斜配設され、右半分には１重羽根５ｃが一定間隔で傾
斜配設され、ロックボルト内に圧入されたウレタン樹脂
のＡ液およびＢ液をそれぞれ左半分，右半分に受け入れ
上記両液を同方向（矢印Ａ，Ｂ方向）に旋回させながら
移送するようになっている。この場合、右半分には１重
羽根５ｃ、左半分にはＶ字状２重羽根５ｂが設けられ、
ウレタン樹脂が右半分から左半分に旋回移行すると、入
口側が広く出口側が狭隘になっているＶ字状２重羽根５
ｂの作用によって流速が速められ、左半分から右半分に
戻ると初期速度に戻る。すなわち、Ａ液，Ｂ液は左半
分，右半分の流速の差により同方向に旋回しながらミキ
シングされるのであり、従来のようにＡ液，Ｂ液を相互
に逆方向に回転させその交叉部において両液を衝突させ
てミキシングされるものではないため、注入時の初期流
速を維持したままミキシングされ前方に送られる。すな
わち、上記ロックボルトは、このような特殊な静止ミキ
サー５を装備しているのであり、これによって硬化の著
しく速いウレタン樹脂を途中で硬化させることなくミキ
シング移送し先端から円滑に吐出させうるのである。ま
た、図１に示すように、ロックボルト本体２の後端には
開口部にワンタッチ接続機構（図示せず）を備えた逆止
弁付継手７がねじ継合されている。そして、このロック
ボルトは図３に示すように、トンネル切羽先端の天盤部
８に天盤のアーチに沿って所定間隔で穿設されている孔
９内に、上向き（角度θ＝１０〜２０°）の状態で打ち
込み挿入され、後端の逆止弁付継手７に、接続ユニット
１０付ホース１１がワンタッチで取付けられるようにな
っている。図３において、１２は上記ホース１１に二液
型発泡ウレタン樹脂のＡ液およびＢ液を送り込むウレタ
ン圧入ポンプである。

【００１６】図４は自穿孔タイプのロックボルトを２種
類示している。図４（ａ）のロックボルトはパッカー部
１およびロックボルト本体２をねじ継手３で継合するこ
とにより構成されているが、パッカー部１の先端が開放
しており、その開放部にドリル部（図５参照）１３を嵌
合して構成されている。このドリル部１３は先端の端面
に４枚の刃１４が円周方向に９０°間隔で設けられてお
り、端面の中央部に中心孔１５が形成されているととも
に、刃と刃の間にそれぞれ外周孔１６が形成されてい
る。なお、逆止弁付継手は、ウレタン樹脂圧入時に取付
けられる。それ以外の部分は図１のロックボルトと同じ
であるから同一部分に同一符号を付している。図４
（ｂ）のロックボルトは、パッカー部１の先端に、ドリ
ル部１７が一体形成されている。この場合、ドリルの刃
部１８は、根元から２叉に分岐して形成されており、そ
の分岐部分の先端がそれぞれ刃１９に形成されている。
上記分岐している刃の根元部には、外周孔２０が形成さ
れている。それ以外の部分は図１のロックボルトと同じ
である。

【００１７】この発明は、上記ロックボルトを用い、例
えばつぎのようにして岩盤固結を行う。すなわち、打ち
込みタイプのロックボルトを使用するときは、トンネル
切羽先端の天盤部８に、天盤に沿って所定間隔で、図６
に示すように、ジャンボドリル等の削岩機２１によって
孔２２を穿設（上向きに１０〜２０°の角度）する。そ
して、穿設された孔２２内に図１に示すロックボルト
を、ロックボルト本体２の後端に、図７に示すように打
ち込み用アダプター２３を取付けて削岩機・コールビッ
ク２４等で打ち込み、ついで打ち込まれたロックボルト
の後端に図８に示すように逆止弁付継手２５を取付け、
これに、接続ユニット１０付ホース１１を、その接続ユ
ニット１０を逆止弁付継手２５にワンタッチで装着する
ことにより取付ける。ついでそのホース１１からウレタ
ン樹脂のＡ液およびＢ液をロックボルト内に１５〜２０
ｋｇ／ｃｍ²の圧力で圧入する。このようにして圧入さ
れたＡ液およびＢ液はねじ継手３まではＡ液およびＢ液
の層流状態で到達し、パッカー部１に到達したのちは静
止ミキサー５（図１参照）により混合されその状態でロ
ックボルト先端の薬液吐出孔４から吐出される。この場
合、最初に吐出されたウレタン樹脂液は孔２２の先端側
から開口方向に流れ、その過程で硬化し、孔２２の開口
に到達するまでに完全硬化状態になって開口を閉塞し後
から吐出される樹脂の洩れを防ぐ。したがって、従来法
のようにパッキンを使用して孔２２の開口を閉塞する必
要はない。そして、上記浸透樹脂が硬化すると、ウレタ
ン圧入ポンプの圧入圧力が急に高くなるため、樹脂の圧
入を止め、接続ユニット１０をワンタッチで外す。この
ようにしてロックボルトが孔２２内に固定され、かつ孔
２２の周囲の地山が硬化樹脂で固結される。この状態を
図９に示す。このようにしてトンネル切羽先端の天盤部
８に所定間隔で穿設された孔２２にロックボルトが挿入
され岩盤固結が行われる。２６は固結領域である。その
結果、図１０に示すように、複数のロックボルトとそれ
ぞれの周囲の固結領域２６との相乗効果により天盤部８
全体の補強が行われる。

【００１８】また、図４（ａ），（ｂ）の自穿孔タイプ
のロックボルトを使用するときは、ロックボルトを図１
１に示すように、削岩機２８にドリルとして取付け、孔
穿設時に、削岩機２８に設けられた水，エアー送入パイ
プ２９からロックボルト内に水，エアーを圧入してロッ
クボルト先端の中心孔１５，外周孔１６から吐出させ、
ロックボルトの刃が削り出す土，砂等を、ロックボルト
の外周に沿って孔内を後方に移行させ孔の開口から外部
に排出しながら孔の穿孔を行う。このようにロックボル
トをドリルとして使用して孔を形成し、その孔の中にロ
ックボルトを残し、ついでロックボルト後端に逆止弁付
継手２５を接続し、図１２に示すように接続ユニット１
０付ホース１１をワンタッチで接続し、二液型発泡ウレ
タン樹脂のＡ液およびＢ液を注入し、ロックボルト先端
の刃部に設けられた中心孔１５，外周孔１６から吐出さ
せ、打ち込みタイプと同様にして岩盤固結（図１３参
照）を行う。

【００１９】このようにしてトンネル切羽先端の天盤部
に、第１０図に示すように、天盤部８のアーチに沿って
所定間隔でロックボルトが打ち込まれ、その周囲にウレ
タン樹脂の固結領域２６が形成され天盤部８の補強がな
される。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、この発明は、岩盤固結用
薬液として２液混合後の硬化時間が５〜３０秒と著しく
短い二液型発泡ウレタン樹脂を、岩盤に穿設された孔に
挿入されているロックボルトに圧入するため、ロックボ
ルトの先端側の薬液吐出孔から吐出された上記ウレタン
樹脂が、岩盤に穿設された孔の先端から開口方向に流れ
る過程で硬化し、孔の開口近傍を閉塞してそれ以降吐出
されるウレタン樹脂の洩れを防ぐ。したがって、従来の
ように、ロックボルトにパッキンを設けて孔を閉塞する
という煩雑な作業が不要になる。しかも注入樹脂が岩盤
に適正に浸透して速やかに硬化するため、従来のように
多量のウレタン樹脂を岩盤に必要量以上浸透させるとい
う無駄がなくなり、使用樹脂の大幅な節約を実現できる
と同時に作業時間の大幅な短縮を実現しうるようにな
る。ただし、この発明によれば、ロックボルトの周囲に
形成される固結領域の幅が狭くなるため、図１０と図１
６との対比から明らかなように、一定の範囲の天盤部を
固化するに当たり、従来法よりも穿設する孔の数および
それに配挿するロックボルトの数も多くなるが、この発
明では、ロックボルト１本当たりのウレタン樹脂の注入
時間が、従来法の３〜５分に対して５〜３０秒と著しく
短いため、全体の施工時間の大幅な短縮を実現しうるよ
うになる。また、ロックボルト１本当たりの樹脂の使用
量が著しく少ないため、ロックボルト数が増加しても使
用薬液量は従来法よりも著しく少なくなる。なお、図１
０と図１６との対比からわかるように、ロックボルトの
周囲に形成される円柱状の固結領域の直径はこの発明の
方が従来法より小さくなるのであるが、補強効果はこれ
で充分であり、従来法はいわば過剰品質といいうるので
ある。すなわち、従来法では、ウレタン樹脂の硬化が遅
いために自ずと樹脂液の浸透量が多くなってロックボル
トの周囲に形成される固結領域の直径が大きくなるので
あり、無駄にウレタン樹脂を消費していたといいうるも
のである。また、この発明の方法によれば、ウレタン樹
脂の硬化が極めて速く行われるため、ウレタン樹脂の浸
透領域中において未硬化樹脂の存在による水含み状態を
生じることがない。したがって、砂等の軟弱な岩盤であ
っても従来のようにコンクリート吹き付け処理を行うこ
となく、岩盤固結を行うことができ、軟弱な岩盤に対す
る施工性の向上効果をも奏するようになる。

【００２１】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００２２】まず、二液型発泡ウレタン樹脂のＡ液（ポ
リオール成分）としてつぎの表１に示す３種類のＡ液
Ｉ，II，III を準備した。

【００２３】

【表１】

【００２４】上記３種類のＡ液Ｉ，II，III の特性は表
２のとおりである。

【００２５】

【表２】

【００２６】また、Ｂ液（イソシアネート成分）とし
て、ポリメリックＭＤＩとＭＤＩの二量体，三量体との
配合物（イソシアネート基含有量３０％）を準備した。

【００２７】つぎに、上記Ａ液およびＢ液を用い、つぎ
のようにして岩盤固結を行った。

【００２８】

【実施例１】トンネル切羽先端の天盤部に天盤のアーチ
に沿って７０ｃｍ間隔で１３個の孔を上向きに（水平面
との傾斜角θが１０〜２０°）に穿設し、これらの孔の
うち、アーチ状の一端側にあるものから他端側にあるも
のに向かって順次図１に示す打ち込みタイプのロックボ
ルトを挿入し、アーチ状の一端側のロックボルトから接
続ユニット付のホースを用いて上記Ａ液およびＢ液を、
配合比１：１で圧力２０ｋｇ／ｃｍ²で圧入し岩盤固結
を行った。この固結状態は図１０のようになった。

【００２９】

【比較例】従来法に従い、切刃先端の天盤に天盤のアー
チに沿って１４０ｃｍ間隔で合計７個の孔をあけ、その
孔に、根元にパッキンを装着したパッカーを送入し、Ａ
液およびＢ液の混合後３〜５分で硬化する二液型発泡ウ
レタン樹脂を注入し岩盤固結を行った。その固結状態は
図１６のようになった。

【００３０】上記実施例１と比較例における孔の穿孔時
間および二液型発泡ウレタン樹脂の圧入時間ならびに総
薬液（ウレタン樹脂）量を対比して表３に示した。

【００３１】

【表３】

【００３２】表３から明らかなように、実施例１では孔
の数が多いため、穿孔時間は比較例よりも多くなってい
るが、樹脂液の圧入時間が極めて短時間で足りるため、
圧入時間は大幅に短縮でき、その結果、孔の穿孔から圧
入に要する総時間が、比較例１の２１０分に対し、実施
例１では１１７分になり、４４％の短縮となっている。
しかも総薬液量は比較例が７００ｋｇであるのに対し実
施例１では２０８ｋｇで６８％の減少となっている。こ
のことから実施例１によれば従来法よりも施工時間の大
幅な短縮および使用薬液量の大幅な節約を実現しうるこ
とがわかる。しかも、実施例１によれば孔内にロックボ
ルトを挿入して薬液を注入する際、比較例のようにロッ
クボルトにいちいちパッキンを装着する必要がないた
め、パッキン装着の施工の煩雑さもなくなり、施工性の
向上効果も得られるようになる。

【００３３】

【実施例２】Ａ液として、上記のＩに代えてIIを用い
た。それ以外は実施例１と同様にして岩盤固結を行っ
た。その結果も実施例１と殆ど同様であり、実施例１と
同様の極めて優れた効果が得られた。

【００３４】

【実施例３】Ａ液として、上記のＩに代えてIII を用い
た。それ以外は実施例１と同様にして岩盤固結を行っ
た。この場合にも実施例１とほぼ同様の極めて優れた効
果が得られた。

【００３５】このように、この発明の方法によれば施工
時間の大幅な短縮および使用ウレタン樹脂液の大幅な低
減を実現でき、しかも施工作業の簡素化をも達成しうる
ことがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に用いる打ち込みタイプのロックボル
トの縦断面図である。

【図２】（ａ）は上記ロックボルト内に装着する静止ミ
キサーの斜視図、（ｂ）はその側面図である。

【図３】上記ロックボルトに樹脂を圧入する説明図であ
る。

【図４】（ａ）は自穿孔タイプのロックボルトの縦断面
図、（ｂ）は他の自穿孔タイプのロックボルトの縦断面
図である。

【図５】図４（ａ）の要部拡大斜視図である。

【図６】上記ロックボルトの使用説明図である。

【図７】上記ロックボルトの使用説明図である。

【図８】上記ロックボルトの使用説明図である。

【図９】上記ロックボルトの使用説明図である。

【図１０】この発明の一実施例の施工状態を示すためト
ンネル切羽の先端の天盤部を眺めた状態図である。

【図１１】図４（ａ），（ｂ）のロックボルトの使用説
明図である。

【図１２】図４（ａ），（ｂ）のロックボルトの使用説
明図である。

【図１３】図４（ａ），（ｂ）のロックボルトの使用説
明図である。

【図１４】従来例の施工状態を示す縦断面図である。

【図１５】従来例の施工状態を示す横断面図である。

【図１６】図１５における固結領域を個別に示すための
説明図である。

【符号の説明】

１パッカー部２ロックボルト本体３ねじ継手４薬液吐出孔２２孔２６固結領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】岩盤に穿設された孔内に、先端側に薬液
吐出孔を有するロックボルトを根元まで挿入した状態で
位置決めし、そのロックボルト内に岩盤固結用薬液を圧
入し、上記孔内に岩盤固結用薬液を充満させたのち岩盤
に浸透させ、上記孔内にロックボルトを残した状態で上
記孔内充満および岩盤浸透の岩盤固結用薬液を硬化させ
ることにより岩盤固結を行う方法であって、岩盤固結用
薬液として、２液混合後の硬化時間が５〜３０秒の二液
型発泡ウレタン樹脂を使用することを特徴とする岩盤固
結工法。