JPH0913871A - 支保工の構築工法とこれに使用する装置部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】挿入管後端部の所定長さを切り離し可能に構成
することにより、地山への挿入打設後重合ラップ部分を
ショベル等で切削して挿入管の切り離し可能部分を挿入
部の突出地山と共に切除して坑壁段差を均せるようにす
る。 【構成】注入管は切割部によって拡開可能な嵌着孔を備
えた部分ホルダーによって集束し、切割部の拡開を可能
とする弾性素材により構成され、軸芯部に中軸孔を貫通
させると共に、中軸孔の一側から軸芯放射軸に沿って本
体外側まで中軸切割部を設け、中軸孔の周囲には副軸孔
を貫通し、その中軸孔側一側から中軸孔内側までを切割
る副軸切割部を設けたインサート管ホルダーにより自由
な位置でインサート管の集束を可能とし、更に、着装管
の両側に設けたホルダーに、着装管を囲包する弾性筒体
を差し渡し、着装管と筒体の間隙部への流体の注入排出
によりパッカーの拡縮を行ってパッカーを回収できる重
複使用可能なパッカーを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトンネル等、横坑の掘削
にあたり、地山の支保覆工や軟弱部分の安定を目的とし
て掘削鏡の周囲側面に挿入管をパイプルーフ状に並列打
設して坑壁の崩壊を防止する支保工の補強芯材とすると
共に、これを基礎としてラスメッシュの張設、防水シー
トの張設、支保配筋、内装コンクリート型枠の構築を行
う支保工の構築工法と挿入管打設注入時に用いる管内注
入用複合管及び孔口パッカーに関するものである。

【０００２】また、これらの管内注入用複合管或いはア
ンカーの注入球根部の造成用注入管等の支管集束に用い
られるほか、多方面に利用可能なインサート管ホルダー
に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】支保工の補強芯材として鋼管を並列打設
する工法は従来から行われてきているが、挿入管の地山
への挿入は掘進方向に若干拡開する角度方向に挿入さ
れ、挿入管後端部の所定長さを前工程において挿入され
た挿入管先端部と重合ラップさせて打設することによ
り、補強芯材の掘進方向への連続性を確保すると共に挿
入口でのパック工程スペースとして利用してきた。

【０００４】また、挿入管を通じて補強芯材の内外に注
入材を圧送充填するにあたっては、挿入管及び挿入孔に
封入されたエアーが地山などに貯留され注入圧等によっ
て噴発するのを防ぐため、挿入管及び挿入孔に封入され
たエアーを抜くエアー抜き管、注入材を圧送噴出する噴
出管、所定位置に設けたパッカー嚢体に膨張圧を封入す
るパッカー作動管等のインサート管を挿入管内に挿通し
なければならない。

【０００５】このインサート管の集束には、ガムテープ
やバンド等で単に集束部を緊締しただけで対応するもの
もあるが、集束位置を整列固定する場合には中芯軸にエ
アー抜き管を挿通する中軸孔、外側にインサート管を嵌
着させる数条の嵌着溝を設けたインサート管と同長のホ
ルダーが用いられてきた。

【０００６】更に、注入管挿入口の孔口パッカーはコン
クリートによる口元コーキングを施工したうえ、注入キ
ャップで注入管後端部を閉鎖したり、その先に嚢体を巻
いて気圧や液圧によって膨張させて嚢体を孔壁に密着封
鎖させる方法が多く採られているが、これらのパッカー
は回収不能のまま埋め殺しとされてきた。

【０００７】一方、一般の土木建設において根固めに多
く用いられる挿入パイルの基端部に地盤硬化材を球根状
に注入して基礎固めを行うアンカー施工については、パ
イルの基部をパックして地盤硬化材の注入を行うが、こ
れらのパッカーも回収不能のまま埋め殺しとされてき
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする問題点】従来の補強芯材の打
設は、前工程において挿入された挿入管先端部と新たに
打設する挿入管後端部を所定長さだけ重合ラップさせる
ため、挿入管の挿入口は前工程による並列挿入管から１
段下げた位置に採らなければならない。

【０００９】そのため、芯材の打設に次ぐ防水工事、Ｈ
鋼による支保配筋とコンクリート吹き付けによって構成
される支保層が、打設工程ごとに段差を生じ坑壁が波打
ち状態となってしまうほか、３ｍから3.5 ｍに及ぶ重合
ラップ部分に資材面と労力面の双方から大きな無駄を生
じるという問題があった。

【００１０】また、エアー抜き管、注入材噴出管、パッ
カー作動管等のインサート管を集束して挿入管内に挿入
するのに、インサート管と同長の集束ホルダーを用いる
と、中軸孔へのインサート管挿通作業、ホルダー外側に
設けた嵌着溝へのインサート管の嵌着作業に多大な労力
を必要とするほか、挿入工程の長さが限定され長尺化は
不可能であった。

【００１１】更に、注入のため挿入口の孔壁を封鎖する
パッカーを回収できないことは、パッカースペースの無
駄のほか、パッカー自体のコストも１回だけの使用では
到底引き合わない無駄となっている。

【００１２】

【問題点を解決するための手段】本発明は、以上のよう
な問題点に対処し、支保工の補強芯材として挿入される
挿入管後端部の所定長さを破砕などによって切り離し可
能に構成することにより、地山への挿入打設後重合ラッ
プ部分をショベル等で切削して挿入管の切り離し可能部
分を挿入部地山と共に切除して坑壁段差を均せるように
構成した。

【００１３】また、挿入管の地山への挿入推進は、挿入
管の内部に、先端に掘削機構を備えた推進杆を装填して
対象地盤中に推進挿入し、所定深度において推進杆を挿
入管から離脱後退させて引き抜くと共に、エアー抜き
管、注入材噴出管、パッカー作動管等を切割部によって
拡開可能な嵌着孔を備えた部分ホルダーによって集束し
た注入管を挿入管内に挿入する。なお、この部分ホルダ
ーは拡開しない挿通孔だけのものを用いても良いことは
勿論である。

【００１４】挿入管に注入材を注入する注入管後端部に
は、注入管に着装する着装管の両側に設けたホルダー
に、着装管を囲包する伸縮性生地もしくは弾性素材で構
成した筒体、更には通常生地に膨張可能な弛みを持たせ
た筒体を差し渡し、その両端をホルダーに固着すると共
に着装管と筒体の間隙部への流体の注入排出によりパッ
カーの拡縮を行う構造をホルダー部に設けた孔口パッカ
ーが着装されることにより、注入材の注入後孔口パッカ
ーを回収でき、パッカースペースの節約を図れるように
した。

【００１５】所定位置において注入管挿入部を上記のパ
ッカー機構によりパックして挿入管に注入材を圧送する
ことにより、挿入管噴出孔より周辺土壌に注入材を噴出
させて挿入管の打設を終わり、パッカー嚢体に注入した
膨張流体を抜き挿入管への着装を解除して孔口パッカー
を回収する。

【００１６】更に、本発明によるインサート管ホルダー
を用いたパッカーにより、アンカー施工をする場合に
は、建て込みパイルのアンカー根造成位置上部に、弾性
筒体を構成する弾性シートの両端にインサート管ホルダ
ーを着装し、一方のホルダーにパッカー嚢体の膨張作動
機構を設け、アンカー根造成注入材をホルダーに着装し
たインサート管から圧送して建て込みパイルの基礎部に
アンカー根を造成するようにするものである。

【００１７】

【作用】推進杆により地山に挿入された挿入管に、集束
注入管が挿入されると、注入管後端に着装された孔口パ
ッカーに流体が注入され、注入管挿入口の孔壁がパック
される。

【００１８】次いで、挿入口に最も近い位置に設定した
パッカー嚢体を注入材で膨張させ、第１インサート噴出
管を通じて、孔口パッカーから第１パッカー嚢体までの
シフト空隙に注入材を３〜７kgf/cm² 程度で圧送充填す
る。

【００１９】孔口パッカーは孔口を完全に密閉する構造
となっているが、第１パッカー嚢体35は通気性のある布
パッカーで残留エアーを第２シフトに逃がす隙間が設け
られているので、注入圧に押される残留エアーは第２シ
フトに逃げて第１シフトに注入材が充填され、更に挿入
管の噴出孔を通じて周辺地盤に浸透注入される。

【００２０】同様にして第２シフト以下にも注入が行わ
れ、残留エアーは最後のシフトに開口するエアー抜き管
から挿入口に放出される。

【００２１】集束注入管を結束するホルダーは、長尺の
インサート管を集束して切割部を拡開し集束管の側方か
らホルダーを嵌め込んで軸孔に管を嵌着して部分的に結
束するので、長尺のホルダーに沿って長尺のインサート
管を嵌着したり、挿通したりする作業を必要としない。

【００２２】また、従来の長尺ホルダーはインサート管
の嵌着をインサート管側の柔軟性に依存していたので、
ホルダーの曲圧等によってインサート管が潰れ圧送注入
材が目詰まりする事態を生じたが、本発明によるホルダ
ーはホルダー側が硬度調整を行ったゴム等の柔軟素材に
より構成され、切割部の拡開により集束するインサート
管を外側から抱持して嵌着でき、ホルダー本体の外側か
らバンド等で緊締して簡単に結束することができる。

【００２３】ホルダー本体の外側からの緊締で軸孔に嵌
着されたインサート管が軸孔の切割部によって締め付け
られ、ホルダー内にしっかりと固定される。

【００２４】

【実施例】以下図面に従って本発明の実施例を説明す
る。１は挿入管で管壁に複数の噴出孔11・・が設けら
れ、本体は鋼管等によって構成されるが、後端部の所定
長さは塩ビにガラス繊維を加えたような脆い素材でショ
ベル等により破砕可能な切離部12として構成されてい
る。

【００２５】２は推進杆で先端部にダウンザホールハン
マー22、又は適当な掘削ビットを備えると共に、挿入管
１を脱離可能に支持する支持機構を備え、推進装置Ａの
ドリフタＢの駆動により、挿入管１を支持したまま地山
Ｇに穿孔推進される。

【００２６】挿入管１の地山Ｇへの挿入を完了すると、
推進装置ＡのドリフタＢにより、推進杆２を挿入管１か
ら離脱後退させて引き抜くと共に、改めて注入管３を挿
入管１内に挿入する。

【００２７】注入管３は、挿入管１や挿入孔内に封入さ
れたエアーを注入時に抜くエアー抜き管31と工程シフト
部に開口して注入材を圧送噴出する複数の噴出管32、所
定位置に設けたシフトパッカー嚢体34内に開口し膨張圧
を封入する複数のパッカー作動管33を適宜位置で集束状
態に嵌着支持するホルダー４により結束した集束複合管
として構成される。

【００２８】また、注入管３の後端部には、孔口パッカ
ー５が着装され、注入管３が挿入管１内に挿入される
と、孔口パッカー５が注入管挿入部Ｅをパックすると共
に、挿入口に最も近い位置に設定したシフトパッカー嚢
体34内に開口するパッカー作動管がシフト嚢体34を注入
材で膨張させ、これに応じて第１インサート噴出管を通
じて、孔口パッカー５からシフトパッカー嚢体34までの
シフト空隙に注入材を３〜７kgf/cm² 程度で圧送充填す
る。

【００２９】この孔口パッカー５は、注入管３に着装す
る着装管51の両側に設けたホルダー52に、着装管51を囲
包する伸縮性生地もしくは硬度調整したゴム等の弾性素
材で構成した筒体53を差し渡し、その両端をホルダー52
に固着すると共に着装管51と筒体53の間隙部55に開口す
る流体入出構造54をホルダー部に設けて構成され、間隙
部55に流体が注入されると筒体53が膨張して孔壁に密着
して注入管挿入部Ｅを密閉するようになっている。

【００３０】孔口パッカー５は注入管挿入孔口を完全に
密閉する構造となっているが、シフトパッカー嚢体34は
通気性のある布パッカーで残留エアーを第２シフトに逃
がす隙間が設けられているので、注入圧に押される残留
エアーは第２シフトに逃げて第１シフトに注入材が充填
され、更に挿入管の噴出孔を通じて周辺地盤に浸透注入
される。

【００３１】同様にして第２シフト以下にも注入が行わ
れ、残留エアーは最後のシフトに開口するエアー抜き管
31から挿入口外部に放出され、挿入管１の内部全体に注
入材が充填され、更に挿入管の噴出孔を通じて周辺地盤
に浸透注入される。注入を完了すると孔口パッカー５の
間隙部55の流体を抜いてパッカー５を回収する。

【００３２】このようにして挿入管１の打設を終わる
と、更に、これに隣接して同様の工程により挿入管を打
設し、横坑掘削の切羽にそって補強芯材として並列し、
切羽部分を掘削する。

【００３３】並列挿入管の先端部近くまで掘削した段階
で、前工程による並列挿入管から１段下げた位置に挿入
口を設定して、再び同様の工程により挿入管並列打設を
行って支保を確保しながら横坑を掘進して行くと共に、
前の打設工程により段差を生じ、坑壁に突出する挿入部
の地山を挿入管１の切離可能部分12と共に切除して均平
化する。

【００３４】均平化した坑壁にラスメッシュの張設、防
水シートの張設、Ｈ鋼による支保配筋とコンクリート吹
き付けによって支保層を構成し、コンクリート型枠を組
んで坑壁の内装仕上げを行うものである。

【００３５】集束注入管３の結束に用いるインサート管
ホルダー４は、切割部の拡開を可能とする弾性素材によ
り構成され、軸芯部に中軸孔41を貫通させ、中軸孔41の
一側から放射軸に沿って本体外側まで中軸切割部42が設
けられる。なお本実施例ではホルダー４は硬度調整した
合成ゴムで形成されているが、これに限られないのは勿
論である。

【００３６】中軸孔41の周囲には副軸孔43が貫通し、そ
の中軸孔側一側から中軸孔内側までを切割る副軸切割部
44が設けられる。

【００３７】ホルダーに管を入れる場合、ホルダーの中
軸切割部42を左右に開くと副軸切割部44が拡開するの
で、先ず副軸孔43に噴出管等を嵌め込む。

【００３８】全ての副軸孔43への管の嵌入が完了した
後、中軸孔41にエアー抜き管31を入れて中軸切割部42を
閉じ、ホルダー本体の外側からバンド等で緊締する。

【００３９】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、芯
材の打設工程ごとに段差を生じ波打ち状態となった坑壁
に均し充填を行う無駄を省き、均し充填スペースを有効
に利用できたほか、重合ラップ部分に孔口パッカーを直
接挿嵌してパッカー嚢体の拡縮を行うことができるの
で、パッカーの回収により繰り返し使用できコスト面で
も極めて有利である。

【００４０】また、注入管を構成するインサート管の集
束を切割部を設けたインサート管ホルダーによって結束
すれば、インサート管を確実に整列固定することがで
き、任意の箇所にインサート管を開口できるので、シフ
トパッカー等の設定も自由にできる等の効果がある。

【００４１】更に、本発明のインサート管ホルダーは、
インサート管の軸孔への嵌着と切割部のクリアランスに
よる締め付けによって管の外形を崩さずにしっかりと固
定するので、インサート管が潰れて圧送注入材が目詰ま
りすることはなく、かつインサート管の結束作業が大変
容易になり、結束箇所を自由に選択でき、その利用範囲
が極めて広い等の効果がある。

【００４２】

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例による、挿入管の対象地盤中における挿
入打設の施工状況を示す全体側面図

【図２】本発明の実施例で、挿入管の対象地盤中におけ
る挿入打設の施工状況を示す全体側面図

【図３】横坑の掘削鏡面に並列挿入された挿入管打設状
況を示す横坑の全体正面図

【図４】推進杆を装填して挿入管を対象地盤中に推進挿
入する状況を示す挿入管先端部の拡大側面図

【図５】注入管を挿入管内に装填して挿入孔口を孔口パ
ッカーでパックした対象地盤中の状況を示す側面図

【図６】本発明による孔口パッカーの構造を示すパッカ
ーの透視斜視図

【図７】本発明の他の実施例による孔口パッカーの構造
を示すパッカーの孔口側ホルダー部の拡大斜視図

【図８】本発明によるインサート管ホルダーの実施例を
示す斜視図

【図９】同じくインサート管ホルダーの切割部を拡開し
た状態を示す正面図

【図10】従来のインサート管ホルダーを示す先端要部の
斜視図

【符号の説明】

１ 挿入管 11 噴出孔 12 切離部 ２ 推進杆 22 ダウンザホールハンマー ３ 集束注入管 31 エアー抜き管 32 注入材噴出管 33 シフトパッカー作動管 34 シフトパッカー嚢体 ４ インサート管ホルダー 41 中軸孔 42 中軸切割部 43 副軸孔 44 副軸切割部 ５ 孔口パッカー 51 着装管 52 孔口パッカーホルダー 53 弾性筒体 54 流体注入排出構造 55 間隙部 Ａ 推進装置 Ｂ ドリフタ Ｃ 横坑掘削部 Ｄ 注入材浸透部 Ｅ 注入管挿入部 Ｇ 地山 Ｊ 従来のインサート管ホルダー Ｋ 従来ホルダーの中軸孔 Ｌ インサート管嵌着溝 Ｍ インサート管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管壁に複数の噴出孔を設け、後端部の所
   定長さを切離可能に構成した挿入管の内部に、先端に掘
   削機構を備えた推進杆を装填して対象地盤中に推進挿入
   し、所定深度において推進杆を挿入管から離脱後退させ
   て引き抜くと共に、注入管を挿入管内に挿入して所定位
   置において注入管挿入部をパックして挿入管に注入材を
   圧送することにより、挿入管噴出孔より周辺土壌に注入
   材を噴出させて打設した挿入管を補強芯材として並列
   し、打設並列完了後に坑壁に突出する挿入部の地山を切
   除して均らすことを特徴とする支保工の構築工法
2. 【請求項２】 挿入管及び挿入孔内に封入されたエアー
   を注入時に抜くエアー抜き管と注入材を圧送噴出する噴
   出管、所定位置に設けたパッカー嚢体に膨張圧を封入す
   るパッカー作動管を適宜位置で集束状態に嵌着支持する
   ホルダーにより結束して成る管内注入用複合管
3. 【請求項３】 着装管の両側に設けたホルダーに、着装
   管を囲包する流体注入により膨張可能な筒体を差し渡
   し、その両端をホルダーに固着すると共に着装管と筒体
   の間隙部への流体の注入排出によりパッカーの拡縮を行
   う構造をホルダー部に設けて成る孔口パッカー
4. 【請求項４】 切割部の拡開を可能とする弾性素材によ
   り構成され、軸芯部に中軸孔を貫通させると共に、中軸
   孔の一側から軸芯放射軸に沿って本体外側まで中軸切割
   部を設け、中軸孔の周囲には副軸孔を貫通し、その中軸
   孔側一側から中軸孔内側までを切割る副軸切割部を設け
   て成るインサート管ホルダー