JPH09217594A

JPH09217594A - トンネルの支保方法

Info

Publication number: JPH09217594A
Application number: JP8048420A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Taguchi; 善文田口
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1996-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 1997-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】コンクリートの吹き付けによる覆工を不要と
してトンネルの支保工事における施工性を向上させると
共に、コンクリート粉塵等による作業環境の悪化を防止
する。【解決手段】トンネル１０を所定距離掘り進んだ後、
これによって延長された天盤面１２に、アーチ状帯鉄２
１とこれに交差して接合した多数の短冊状帯鉄２２から
なる支圧板２０の分割体２０’を配置し、前記天盤面１
２から地山内に打ち込まれて定着されたロックボルト３
１及びこれに螺合されるナット３３を備えるアースアン
カ３０によって、分割体２０’を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、山岳トンネル等、
硬岩あるいは中硬岩からなる地山を掘削して施工される
トンネルの坑内壁面を支保する技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】鉱山等の山岳トンネルの掘削工事におい
ては、図５及び図６に示すように、岩盤中を掘削したト
ンネル１の坑内天盤面１ａの支保は、コンクリート２の
吹き付けによる覆工と、この覆工面から岩盤Ｇに所定間
隔で放射状に打ち込まれた多数のアースアンカ３によっ
てなされる。すなわち、所定距離だけトンネル１が掘り
進められると、まずコンクリート吹付機（図示省略）に
よって、天盤面１ａに覆工コンクリート２が吹き付けら
れる。その後、重機に搭載された穿孔機（図示省略）に
よって、覆工面から岩盤Ｇへ所定間隔で放射状にボアホ
ール４の穿孔を行い、このボアホール４へ、前記重機に
よってアースアンカ３のロックボルト３ａを挿入してモ
ルタル３ｂにより定着すると共に、このロックボルト３
ａに螺合したナット３ｃで支圧板３ｄを締め付けること
によって、岩盤Ｇを支えかつ補強するための支保がなさ
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のトンネル支
保技術においては、次のような問題が指摘される。 (1) コンクリート２の吹き付けによる覆工の施工後に、
アースアンカ３の施工を行わなければならないため、工
事に多大な時間がかかる。 (2) 覆工コンクリート２の施工と、アースアンカ３の施
工には、それぞれ異なる専用の機械が必要であるため、
機械の入れ替えやそれに伴う段取り替えも煩雑で余分な
時間がかかる。 (3) コンクリート２の吹き付けによる覆工作業において
は、トンネル坑内にコンクリート粉塵が発生し、作業環
境が悪化する。

【０００４】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、トンネル
の支保工事における施工性を向上させると共に、コンク
リート粉塵等による作業環境の悪化を防止することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係るトンネルの支保方法は、掘削したトンネル
の坑内壁面に支圧板を格子状に組み立てて配置し、この
支圧板を前記坑内壁面から地山内に打ち込んだアースア
ンカによって前記坑内壁面に対して固定するものであ
る。アースアンカはトンネルの周囲の地山を縫い付けて
この地山の緩みを防止すると共に支圧板を坑内壁面に押
し付けるものであり、例えば地山内に挿入され定着され
るロックボルト及びこれに螺合するナットからなる公知
の構造を備える。また、支圧板は格子状に組み立てられ
た状態で坑内壁面に押し付けられることによって、地山
に内圧を与えて坑内壁面の崩壊を防止し、従来の吹き付
けコンクリートによる覆工に代わる支保機能を有する。

【０００６】典型的には、支圧板は例えば予めトンネル
のアーチ方向及びトンネルの軸方向（掘進方向）に交差
して組み立てられた帯状金属からなり、所定距離ずつト
ンネルが掘り進まれる度に増設され継ぎ足されて行くも
のである。

【０００７】また、本発明において一層好ましくは、前
記坑内壁面には支圧板の格子目よりも目の細かいネット
又はメッシュ板を添設し、このネット又はメッシュ板を
支圧板で前記坑内壁面に押し付ける。この場合、格子状
に組まれた支圧板の間からの坑内壁面の微小崩壊（肌落
ち）が、前記ネット又はメッシュ板によって有効に防止
されるので、安全性が向上する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るトンネルの
支保方法の好ましい一実施形態を示すものである。図１
における二点鎖線は、鉱山等において地山内部をかまぼ
こ状に掘り進まれたトンネル１０を示すもので、１１は
このトンネル先端の切羽面である。トンネル１０の坑内
壁面であるアーチ状の天盤面１２には格子状の支圧板２
０が設けられ、この支圧板２０はその各格子点位置から
トンネル１０の天盤を構成する地山の岩盤Ｇ中へ放射状
に打設されたアースアンカ３０を介して前記天盤面１２
に固定されている。支圧板２０の外周側には天盤面１２
の全面にわたってネット４０が敷設されている（図１で
は一部のみ示す）。

【０００９】支圧板２０は、トンネル１０の軸方向（延
長方向）に対して所定の幅Ｗを有する多数の分割体２
０’を、トンネル１０の掘削の進行に伴い順次天盤面１
２に施工して行くことによって格子状に構成されたもの
である。図２にも示すように、この分割体２０’は、ト
ンネル１０の天盤形状に対応して湾曲したアーチ状帯鉄
２１と、このアーチ状帯鉄２１に対して所定間隔で直角
（トンネル１０の延長方向）に交差させ溶接等により接
合した多数の短冊状帯鉄２２とからなる。この短冊状帯
鉄２２の長さは、分割体２０’の幅Ｗに相当するもので
ある。アーチ状帯鉄２１と短冊状帯鉄２２との各交差接
合部には、それぞれ後述するロックボルト３１を挿通す
るためのボルト挿通孔２３が開設されている。

【００１０】アースアンカ３０は、図３にも示すよう
に、外周面に多数のビードが形成された挿入定着部３１
ａ及び後端の雄螺子部３１ｂを有するロックボルト３１
と、前記雄螺子部３１ｂに差し込まれる押さえ金具３２
及び前記雄螺子部３１ｂに螺合されるナット３３とを備
える。ロックボルト３１は、その挿入定着部３１ａが岩
盤Ｇ内に挿入されてモルタルＭ等の定着材を介して定着
され、ナット３３は、トンネル１０の天盤面１２から坑
内へ突出された前記ロックボルト３１の雄螺子部３１ｂ
にねじ込むことによって、押さえ金具３２を介して支圧
板２０（分割体２０’）を前記天盤面１２に押し付け固
定するものである。

【００１１】ネット４０は、十分な引っ張り強度及び耐
蝕性を有する繊維又はワイヤを編み込んだものであっ
て、支圧板２０の格子間隔よりも十分に編み目の細かい
ものが用いられ、支圧板２０（分割体２０’）を天盤面
１２に配置する際に、この支圧板２０と天盤面１２との
間に介在される。

【００１２】この実施形態によるトンネルの支保方法に
おいては、まず図４（Ａ）に示すトンネル１０の切羽面
１１を、同（Ｂ）に示すように、支圧板２０の分割体２
０’の幅Ｗに相当する距離だけ掘り進める。次に、この
掘削によって延長されたトンネル１０の天盤面１２に、
既設された支圧板２０の前方位置で、上述の手順によっ
てアースアンカ３０の打ち込み及び分割体２０’の取付
施工を行い、これによって支圧板２０を掘削距離分Ｗだ
け延長する。そしてこの手順を交互に繰り返して実行さ
れて行く。

【００１３】岩盤Ｇへのアースアンカ３０の打ち込み
や、支圧板２０の分割体２０’の取り付けに際しては、
まず新設する前記分割体２０’をセットすべき位置にお
ける各ボルト挿通孔２３と対応する位置で、天盤面１２
から岩盤Ｇ内部へ、ロックボルト３１の挿入定着部３１
ａの有効長さよりも適宜長いボアホールＨを、図示され
ていない穿孔機によって前記天盤面１２とほぼ直角に穿
孔し、このボアホールＨに、モルタルＭを注入充填して
からロックボルト３１を挿入する。その後適当な時間の
経過によりモルタルＭが硬化し、ロックボルト３１の挿
入定着部３１ａがボアホールＨ内に定着されたら、天盤
面１２にネット４０及び分割体２０’を位置決め配置
し、前記ボアホールＨの開口端からトンネル坑内へ突出
したロックボルト３１の雄螺子部３１ｂに、分割体２
０’のボルト挿通孔２３を差し込み、更に押さえ金具３
２を差し込み、ナット３３をねじ込んで締め付ける。こ
れによって、前記分割体２０’がトンネル１０の天盤面
１２に取り付けられる。この取付作業は、特殊な機械を
用いることなく行うことができる。

【００１４】天盤面１２の外周の岩盤Ｇは、このように
して打ち込まれ定着された多数のロックボルト３１の縫
い付け効果によって、トンネル１０の掘削による緩みを
防止され、補強される。また、ナット３３の締め付けに
よって、支圧板２０（分割体２０’）は天盤面１２に圧
接されてこの天盤面１２を支保すると共に、この支圧板
２０によって天盤面１２に固定されるネット４０によっ
て、天盤面１２の肌落ちも有効に防止される。

【００１５】なお、本発明は図示の一実施形態によって
限定的に解釈されるものではない。例えば、分割体２
０’は、複数のアーチ状帯鉄２１を有するはしご状ある
いは格子状のものでも良く、アーチ状帯鉄２１も長手方
向に複数に分割されていても良い。また、新設した分割
体２０’における短冊状帯鉄２２は、必要に応じて、既
設の支圧板２０における短冊状帯鉄２２と溶接あるいは
ボルト・ナット等により接合することも好ましい。

【００１６】また、上述の実施形態においては、予め組
み立て接合された分割体２０’を用いることとしたが、
このような分割体２０’の形態とはせずに、アースアン
カ３０への取り付けの際にアーチ状帯鉄２１及び短冊状
帯鉄２２を順次組み合わせて行くようにしても良い。こ
の場合は、アースアンカ３０は、アーチ状帯鉄２１と短
冊状帯鉄２２の連結機能も兼ねることになる。

【００１７】天盤面１２の肌落ち防止手段としては、ネ
ット４０に代えて、例えばパンチングメタル等の金属メ
ッシュ板を用いることもできる。また、このネット４０
又は金属メッシュも、支圧板２０と同様に、トンネル１
０の切羽面１１を掘り進めるのに伴って順次継ぎ足され
ていくものであるが、ネット４０の場合は必ずしも支圧
板２０の分割体２０’に対応した幅でなくても良い。

【００１８】

【発明の効果】本発明に係るトンネルの支保方法によれ
ば、次のような効果が実現される。 (1) コンクリートの吹き付けによる覆工工程が不要であ
るため、工事に要する時間を短縮することができる。 (2) 支圧板の取付には専用の機械を必要としないため、
異なる機械の入れ替えやそれに伴う段取り替えといった
煩雑さが解消される。 (3) 覆工コンクリートの吹き付けが不要であるため、ト
ンネル坑内にコンクリート粉塵が発生することがなく、
作業環境が改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトンネルの支保方法の好ましい一
実施形態を示す概略的な斜視図である。

【図２】上記実施形態において使用する支圧板の分割体
を示す斜視図である。

【図３】上記実施形態においてアースアンカによるトン
ネル天盤面への支圧板の分割体の取付状態を示す断面図
である。

【図４】上記実施形態において、トンネルの掘削作業と
支保工事との関係を示す説明図である。

【図５】従来技術によるトンネルの支保方法を示す説明
図である。

【図６】上記従来技術において覆工コンクリートとアー
スアンカによるトンネル坑内壁面の支保構造を示す断面
図である。

【符号の説明】

１０トンネル１２天盤面（坑内壁面）２０支圧板２０’ 分割体２１アーチ状帯鉄（帯状金属）２２短冊状帯鉄（帯状金属）３０アースアンカ３１ロックボルト３３ナット４０ネット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】掘削したトンネルの坑内壁面に、支圧板
を格子状に組み立てて配置し、この支圧板を前記坑内壁面から地山内に挿入され定着さ
れたアースアンカによって前記坑内壁面に対して固定す
ることを特徴とするトンネルの支保方法。
【請求項２】請求項１の記載において、支圧板が、予めトンネルのアーチ方向及びトンネルの軸
方向に交差して組み立てられた帯状金属からなり、所定
距離ずつトンネルが掘り進まれる度に増設されて行くこ
とを特徴とするトンネルの支保方法。
【請求項３】請求項１又は２の記載において、坑内壁面には支圧板の格子目よりも目の細かいネット又
はメッシュ板を添設し、このネット又はメッシュ板を支
圧板で前記坑内壁面に押し付けることを特徴とするトン
ネルの支保方法。