JPH0827804A - ロックボルトによる斜面安定工法及びロックボルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長期に亙り安定した斜面の安定化が確保でき
るロックボルトによる斜面安定工法を提供する。 【構成】 地山１表面から地中に向って穿孔したアンカ
ー孔１ｂに先端が封止され、略Ｓ字状の断面形状を有す
る管状部材３を具備するロックボルト２を挿入し、更に
テーパ部６ｂ及び先端に開口部６ａを有する円筒状の接
続部材６を地山１表面から突出する管状部材６に嵌合
し、管内に充填材を圧力注入して膨張せしめ、ロックボ
ルト２を地中に固着し、かつ接続部材６を介してロック
ボルト２に緊張を付与し、ブロック７を介して地山に圧
縮応力を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロックボルトによる斜
面安定工法及びこの工法に使用するロックボルトに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】地山の斜面安定のために広く使用される
斜面安定工法は、例えば地山斜面の切り取り予定部を上
部から切り取って段部及び切取面を形成し、地表面とな
る切取面から地中に向けて、ボーリングマシーン等の穿
孔機によってアンカー孔を削孔し、このアンカー孔にロ
ックボルトを挿入し、かつアンカー孔にセメントペース
トを注入してロックボルトの先端をアンカー体として地
中に固定する。

【０００３】次にロックボルトの基端を挿通するための
透孔を形成したプレキャストコンクリート製のブロック
を切取面上に載置し或いは切取面上に透孔を形成するよ
うにコンクリートを吹付けてロックボルトの基端を透孔
に挿通し、アンカープレートを介してジャッキ等の緊張
工具によってロックボルトを緊張せしめることによりブ
ロックを切取面に固定して切取地山に圧縮応力を付与し
て斜面の安定化を図る。

【０００４】このような斜面の切り取りからロックボル
トの緊張までの作業を斜面の上部から下部に向って順次
行うことによってなされる。

【０００５】一方他の斜面安定工法としては、図５に側
面図、図６にそのＢ−Ｂ線断面を示すように、略Ｕ字状
乃至Ｃ字状に折り畳まれた閉断面形状で外形が略円筒状
の変形鋼管からなる管状部材１２、管状部材１２の先端
に嵌合して管状部材１２の先端を密閉する先端封止部材
１３、管状部材１２の基端に嵌合する円筒状のカップリ
ング部材１４及び管状部材１２に嵌装する板状のスペー
サ１５を有し、カップリング部材１４を介して加圧注入
される水、セメントペースト等の充填材を管状部材１２
の管路１２ａ内に導くように構成されたロックボルト１
１を用いる工法がある。

【０００６】この工法は、図７に要部断面を示すよう
に、地山１の斜面から地中に向けてアンカー孔１ｂを削
孔し、このアンカー孔１ｂに上記のように構成されたロ
ックボルト１１を挿入する。その後カップリング部材１
４から充填材を加圧注入して主に管状部材１２の内方に
折り畳まれた部分を反転するよう膨張させることにより
管状部材１２をアンカー孔１ｂの内周面に密着させてロ
ックボルト１１を地中に固定し、かつカップリング部材
１４に係止するスペーサ１５を地山の斜面に当接させて
固定する。

【０００７】このようなアンカー孔の穿孔からロックボ
ルと１１の固定までの作業を斜面全面に亙って順次行う
ことによってなされる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記前者の斜面安定工
法によれば先端が地中に固定されたロックボルトに緊張
を付与してブロックを地山切取面に固定することから、
地山に圧縮応力が付与されて斜面の安定が得られる。し
かしこの工法にあっては、ロックボルト先端を地中に固
定するためアンカー孔に注入するセメントペーストが地
盤中の亀裂等を伝ってアンカー孔から漏洩してロックボ
ルト先端の固定が充分に達成できず、切取地山への充分
な圧縮応力が付与されないことがある。

【０００９】一方後者ロックボルト内に充填材を加圧注
入して管状部材を膨張させてアンカー孔の内周面に密着
させて固定させる工法にあっては、充填材が地中に漏洩
することがなく、所定の固着力が確保できる等の効果を
有するが、地山に圧縮応力を付与する前者工法と異な
り、充分な斜面の安定を得ることが困難である。

【００１０】これらの対策としてロックボルト内に充填
材を加圧注入して管状部材を膨張させてアンカー孔内に
ロックボルトを固定し、かつロックボルトに緊張を付与
してブロックを切取面に固定することにより切取地山に
圧縮応力を付与する斜面安定工法が推考できる。

【００１１】この斜面安定工法について図８に示す要部
断面説明図に基づいて詳細に説明する。

【００１２】図中符号１は、地山であって、地山１の切
取面１ａから地中に向けて穿孔機によってアンカー孔１
ｂを削孔し、このアンカー孔１ｂに上記した断面略Ｕ字
状乃至Ｃ字状の管状部材１２を具備するロックボルト１
１を挿入する。続いて円筒状で先端が先細となる円錐テ
ーパ状でロックボルト１１の外周に嵌合する開口部６ａ
を有し、基端にネジ部６ｃを有する接続部材６を切取面
１ａより突出したロックボルト１１の基端に嵌合させ
る。

【００１３】次にロックボルト１１のカップリング部材
１４から管状部材１２の管内１２ａ内に加圧供給装置
（図示せず）によって水を加圧注入して管状部材１２を
接続部材６内及びアンカー孔１ｂ内において膨張させて
管状部材１２をアンカー孔１ｂの内周面に密着させてロ
ックボルト１１を地中に固定し、更に管状部材１２の管
内１２ａに注入された水を排出させるとともに管内１２
ａにセメントペーストを注入してロックボルト内にセメ
ントペーストを充満させる。或いは、水を加圧注入する
ことなく、直接セメントペーストを加圧注入することに
より管状部材１２を膨張させて管状部材１２をアンカー
孔１ｂの内周面に密着固定させる。

【００１４】次に透孔７ａを有するプレキャストコンク
リート製ブロック７を切取面１ａ上に載置して接続部材
６を透孔７ａ内に挿通させ、先端に接続部材６に設けた
ネジ部６ｃと螺合するネジ部８ａを有する円筒状の定着
ボルト８を接続部材６に接続する。

【００１５】続いて定着ボルト８の基端が貫通孔９ａか
ら突出するようにブロック７上にアンカープレート９を
載置し、更に定着ボルト８の基端に形成したネジ部８ｂ
にナット１０を螺着し、緊張工具（図示せず）によって
定着ボルト８を、従って接続部材６を介して管状部材１
２の括れた狭窄部分１２ｂを接続部材６のテーパ部６ｂ
に係止して牽引してロックボルト１１に緊張を付与し、
ナット１０を締め付け、ロックボルト１１の反力によっ
てアンカープレート９を介してブロック７によって地山
１に圧縮応力を付与し、地山１の安定を図る。

【００１６】しかし、この工法にあっては、水、セメン
トペースト等の圧力注入によってロックボルト１１の管
状部材１２が膨張する際、主に管状部材１２のＵ字状乃
至Ｃ字状に内方へ折り畳まれた部分の反転によって略円
筒状に変形することによってなされるが、接続部材６の
開口部６ａ及びカップリング部材１４が嵌合する管状部
材１２の部位は、接続部材６の開口部６ａ及びカップリ
ング部材１４によって変形が拘束され、断面略Ｕ字状乃
至Ｃ字状に折り畳まれた形状が保持され、ａ−ａ線、ｂ
−ｂ線、ｃ−ｃ線、ｄ−ｄ線、ｅ−ｅ線における管状部
材１２の各断面は図中（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）、（ｅ）に示す形状になる。

【００１７】よって、ロックボルト１１の緊張に際し、
接続部材６のテーパ部６ｂが管状部材１２の一方側に偏
倚して当接することから、管状部材１２に対し偏倚した
緊張力が作用し、かつロックボルト１１の中心軸線ａが
緊張方向ｂに対して湾曲した状態となり、緊張作業及び
施工後において緊張力が管状部材１２の中心軸線ａと異
なる方向に作用し、管状部材１２がアンカー孔１ｂに固
定されていることと相俟って接続部材６の開口部６ａ近
傍に位置する管状部材１２の部位に曲げ応力が集中する
ことから進行性破壊を誘発し、長期に亙る地山斜面の安
定を維持することが困難である等の不具合がある。

【００１８】従って、本発明の目的は、長期に亙り安定
した斜面の安定化が確保できるロックボルトによる斜面
安定工法及びこの工法に使用するロックボルトを提供す
ることにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のロックボルトによる斜面安定工法は、地山を表面か
ら地中に向かって穿孔したアンカー孔に、先端が封止さ
れ、かつ中心軸線に関して回転対称の断面形状を有する
管状部材を具備するロックボルトを挿入し、先端に移行
するに従って小径となる円錐状のテーパ部を有し、かつ
先端に管状部材を挿入する開口部を有する略円筒状の接
続部材を地山表面から突出する管状部材に嵌合し、接続
部材の開口部による変形拘束下で管状部材の管内に充填
材を圧力注入してアンカー孔及び接続部材内で膨張せし
めてロックポルトを地中に固着し、更に接続部材を介し
てロックボルトに緊張を付与し、この反力によって地山
表面上の載置体を介して地山に圧縮応力を付与するもの
であり、またこの工法に使用するロツクボルトは、地山
表面から地中に向って穿孔したアンカー孔に、先端が封
止された変形断面の管状部材を挿入し、管内に充填材を
圧力注入して管状部材を膨張せしめて地中に固定するロ
ックボルトにおいて、管状部材の断面形状が中心軸線に
関して回転対称形であることを特徴とするものである。

【００２０】

【実施例】次に本発明による斜面安定工法及びこの工法
に使用するロックボルトの一実施例を図１乃至４によっ
て説明する。なお図１乃至４において図５乃至８と対応
する部位には説明の便宜上同一符号を付す。

【００２１】図１は、本実施例による斜面安定工法を説
明するための要部断面説明図であり、図中符号１は地山
である。

【００２２】先ず、地山１の斜面を切り取り予定部を上
方から切り取って、段部（図示せず）及び切取面１ａを
形成し、地表面となる切取面１ａから地中に向けてボー
リングマシーン等の穿孔機（図示せず）によってアンカ
ー孔１ｂを削孔し、このアンカー孔１ｂにロックボルト
２を挿入する。

【００２３】ロックボルト２を挿入するアンカー孔１ｂ
の径は、ロックボルト２の径に対し、若干大なるように
削孔される。

【００２４】このロックボルト２は、図２に側面図、図
３に図２のＡ−Ａ線断面図を示すように、略Ｓ字状に折
り畳まれ、その中心軸線ａに関して角度１８０°の回転
対称の閉断面形状で、その外形が略円筒状の変形鋼管か
らなる管状部材３の基端に嵌合する円筒状で管状部材３
のカップリング部材４及び管状部材３の先端に嵌合して
管状部材３の先端を密閉する先端封止部材５を有し、カ
ップリング部材４は、カップリング部材４から加圧供給
装置（図示せず）によって圧力注入される水、セメント
ペースト等の充填材を管状部材３の管内３ａに供給する
ように形成されている。

【００２５】次に円筒状で先端が順次小径となる円錐テ
ーパ状でロックボルト２の管状部材３外周に嵌合する開
口部６ａを有し、基端内周にネジ部６ｃを有する接続部
材６を地山切取面１ａから突出するロックボルト２の基
端を囲むように嵌合させる。

【００２６】続いて、ロックボルト２のカップリング部
材４から管状部材３の管内３ａに加圧供給装置（図示せ
ず）によって水を圧力注入して管状部材３を接続部材６
内及びアンカー孔１ｂ内において膨張させることにより
管状部材３をアンカー孔１ｂの内周面に密着させて、ロ
ックボルト２を地中に固定し、かつ管状部材３の管内３
ａに注入された水を排出しつつ管内３ａにセメントペー
ストを注入して管内３ａをセメントペーストによって充
填し、硬化させる。或いは水を加圧注入することなく、
直接セメントペーストを加圧供給装置（図示せず）によ
って管内３ａに加圧注入することにより管状部材３を膨
張させて管状部材３、従ってロックボルト２をアンカー
孔１ｂの内周面に密着固定することも可能である。

【００２７】水或いはセメントペーストをカップリング
部材４から密封された管状部材３の管内３ａに圧力注入
して管状部材３を膨張させる際、主に管状部材３の略Ｓ
字状に内方に折り畳まれた部分の反転によって円筒状に
変形することによってなされ、接続部材６の開口部６ａ
及びカップリング部材４によって変形が拘束される部分
は断面略Ｓ字状に折り畳まれた形状が保持され、テーパ
部６ｂによって変形が拘束される部位は、そのテーパ部
６ｂに倣って変形し、ロックボルト２は図１に一点鎖線
２′で示すように変形する。各部の膨張による変形は、
管状部材３が中心軸線ａに関して回転対称に変形するこ
とから、管状部材３の中心軸線ａは、膨張前及び膨張後
において偏倚することが抑制される。なお、図中
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、それぞれ
ａ−ａ線、ｂ−ｂ線、ｃ−ｃ線、ｄ−ｄ線、ｅ−ｅ線に
おける管状部材３の断面形状である。

【００２８】次に、透孔７ａを有するコンクリートブロ
ック７を切取面１ａ上に載置して接続部材６を透孔７ａ
内に挿通させ、かつ円筒状の定着ボルトの先端に形成さ
れたネジ部８ａを接続部材６に形成されたネジ部６ｃと
螺合して定着ボルト８を接続部材６に接続する。

【００２９】続いて定着ボルト８の基端が、貫通孔９ａ
から突出するようブロック７上にアンカープレート９を
載置し、更に定着ボルト８の基端に形成したネジ部８ｂ
にナット１０を螺着し、かつジャッキ等の緊張工具を用
いて、定着ボルト８を牽引して接続部材６を介してロッ
クボルト２の管状部材３の括れた狭窄部分３ａを接続部
材６のテーパ部６ｂに係止して引張り、ロックボルト２
に緊張を付与し、更にナット１０を締め付けることによ
りロックボルト２の反力をアンカープレート９を介して
載置体であるプレキャストコンクリート製のブロックに
作用せしめ、地山１に圧縮応力を付与し、地山の安定を
図る。

【００３０】このような斜面の切り取りからロックボル
トの緊張までの作業を斜面上部から下部に向って順次行
うことによってなされる。

【００３１】この工法にあっては、ロックボルト２の管
状部材３が中心軸線ａに関して１８０°の回転対称の略
Ｓ字形に折り畳まれた断面形状を有することから、アン
カー孔１ｂ及び接続部材６内で水或いはセメントペース
ト等を圧力注入した際、その中心軸線ａに関して回転対
称に膨張し、膨張後の管状部材３、従ってロックボルト
２の中心軸線ａと接続部材６を介して施される緊張方向
ｂとが一致或いは略一致し、かつ管状部材３と接続部材
６のテーパ部６ａとが、中心軸線ａに関して回転対称的
に当接することから管状部材３を周方向に対して均等に
緊張することが可能になり、管状部材３、従ってロック
ボルト２に集中的な曲げ応力が発生することなく、進行
性破壊の阻止が得られ、長期に亙る地山斜面の安定化が
確保できる。

【００３２】以上実施例では、コンクリート製のブロッ
クにロックボルトの緊張による反力を作用させて地山に
圧縮応力を付与したが、コンクリート製ブロックに代え
て鋼板製、合成樹脂製等他の材料からなるブロックを適
宜用いることも可能である。

【００３３】また、ブロックを用いることなく、地山切
取面にコンクリートを吹付け、その吹付コンクリートに
透孔を削孔、或いはコンクリート吹付けの際透孔を予め
形成し、かつ地山にアンカー孔を削孔してロックボルト
を挿入し、上記実施例同様ロックボルトに緊張を付与
し、その反力を吹付けコンクリートに作用せしめて地山
に圧縮応力を付与することも可能であり、更にロックボ
ルトに使用される管状部材３は、上記説明した断面Ｓ字
状に限らず、図４（ａ）、（ｂ）に示す中心軸線ａに関
して回転対称な略星形形状或いは中心軸線ａに関して回
転対称な他の断面形状に形成することも可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明した本発明のロックボルトによ
る斜面安定工法及びこの工法に使用するロックボルトに
よれば、密封されたロックボルト内に充填材を加圧注入
してロックボルトを膨張させてアンカー孔内周面に密着
させてロックボルトを地中に固定することから充填材が
地中に漏洩することなく、ロックボルトが所定の固着力
で地中に固定され、かつ切取地山に圧縮応力が付与さ
れ、更にロックボルトの管状部材の断面が中心軸線に関
して回転対称形であることからロックボルトの中心軸線
は膨張前及び膨張後において偏倚することなく、緊張方
向と一致或いは略一致することから緊張作業及び施工後
においてロックボルトに集中的な曲げ応力を発生するこ
とがなく、進行性破壊が回避され、長期間に亙り地山斜
面の安定化が確保できる等本発明特有の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるロックボルトによる斜面安定工
法の一実施例を説明するための要部断面説明図である。

【図２】本発明におけるロックボルトの一実施例を示す
側面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図４】他のロックボルトの断面形状を示す断面説明図
である。

【図５】従来のロックボルトを示す側面図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】従来の斜面安定工法の一実施例を説明する要部
断面説明図である。

【図８】従来のロックボルトを用いた斜面安定工法の一
実施例を説明する要部断面説明図である。

【符号の説明】

１ 地山 １ｂ アンカー孔 ２ ロックボルト ３ 管状部材 ３ａ 管内 ６ 接続部材 ６ａ 開口部 ６ｂ テーパ部 ７ ブロック ａ 中心軸線

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地山を表面から地中に向かって穿孔した
   アンカー孔に、先端が封止され、かつ中心軸線に関して
   回転対称の断面形状を有する管状部材を具備するロック
   ボルトを挿入し、先端に移行するに従って小径となる円
   錐状のテーパ部を有し、かつ先端に管状部材を挿入する
   開口部を有する略円筒状の接続部材を地山表面から突出
   する管状部材に嵌合し、接続部材の開口部による変形拘
   束下で管状部材の管内に充填材を圧力注入してアンカー
   孔及び接続部材内で膨張せしめてロックポルトを地中に
   固着し、更に接続部材を介してロックボルトに緊張を付
   与し、この反力によって地山表面上の載置体を介して地
   山に圧縮応力を付与することを特徴とするロックボルト
   による斜面安定工法。
2. 【請求項２】 管状部材の断面形状が、略Ｓ字状である
   請求項１のロックボルトによる斜面安定工法。
3. 【請求項３】 載置体がブロックである請求項１または
   ２のロックボルトによる斜面安定工法。
4. 【請求項４】 載置体が地山表面に吹付けられた吹付け
   コンクリートである請求項１または２のロックボルトに
   よる斜面安定工法。
5. 【請求項５】 充填材がセメントペーストである請求項
   １〜４の１つのロックボルトによる斜面安定工法。
6. 【請求項６】 地山表面から地中に向って穿孔したアン
   カー孔に、先端が封止された変形断面の管状部材を挿入
   し、管内に充填材を圧力注入して管状部材を膨張せしめ
   て地中に固定するロックボルトにおいて、管状部材の断
   面形状が中心軸線に関して回転対称形であることを特徴
   とするロックボルト。
7. 【請求項７】 管状部材の断面形状が略Ｓ字形である請
   求項６のロックボルト。