JPH10184265A - 地山補強用パイプボルトの施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削孔が自立しない地山に対しても、長尺の
地山補強用ボルトを地中に容易に定着固定することので
きる地山補強用パイプボルトの施工方法を提供する。 【解決手段】 周面に多数の孔が形成された外管１２の
内部に、先端に穿孔ビット１３を備えた内管１４を当該
穿孔ビット１３を外管１２の先端から突出させた状態で
挿入配置し、この外管１２と内管１４とからなる二重管
を、内管１４から削孔水を注入して掘削土砂を外管１２
と内管１４との間の隙間１８から削孔水とともに排出し
ながら地山中に挿入打設し、この二重管が所定の深度に
達したら、外管１２を地山中に残置しつつ内管１４を外
管１２から引き抜き、しかる後に残置された外管１２に
注入固化材１９を注入充填するとともに、外管１２の多
数の孔を介して注入固化材１９を外管１２の周囲の地山
の隙間に充填させて、外管１２を地山補強用パイプボル
トとして地中に定着固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地山補強用パイ
プボルトの施工方法に関し、特に、不良地山に対して採
用される地山補強用パイプボルトの施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば道路トンネルや鉄道トンネル等を
構築する場合において、トンネル掘削に伴い発生するゆ
るみを抑制させたり、地山改良効果が期待される施工性
として、地山を削孔するとともに、削孔形成した掘削孔
にロックボルトやパイブボルト等の地山補強用ボルトを
挿入し、しかる後に地山補強用ボルトと掘削孔との間の
隙間に注入固化材を注入してこれを固化することによ
り、当該補強用ボルトによって地山を強化する構造を、
トンネルの切羽部分の地盤や周囲の地盤に形成してゆく
ものがある。

【０００３】そして、特に、削孔後に孔が自立しない不
良地山に対して、地山補強用ボルトを挿入配置する作業
を行う方法の一つとして、自穿孔ボルトを用いたものが
知られており、かかる自穿孔ボルトによれば、先端に穿
孔ビットを有するボルトに回転と打撃とを加えるととも
に、掘削孔の孔壁の安定のための気泡水などを、削孔水
として適宜使用しながら削孔作業を行ない、かかる削孔
作業が終了したら、ボルトをそのまま地山に残しておい
て、ボルトのパイプ形状を利用して注入固化材を注入
し、当該地山補強用ボルトを地中に定着固定するように
するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自穿孔ボルトにより地山補強用ボルトを地中に定着
固定する方法によれば、不良地山に対して例えば１０ｍ
以上の長尺の補強用ボルトを設置しようとする場合に
は、自穿孔ボルトの削孔設置作業が困難になるととも
に、その作業に長時間を要することになるという課題が
あった。

【０００５】すなわち、削孔した掘削孔が自立しないた
め、自穿孔ボルトが周囲の地山から締め付けられること
になって、穿孔トルクが不足することになるとともに、
削孔作業に伴なう掘削土砂の排出が困難になるという課
題があった。

【０００６】また、長尺の補強用ボルトの設置には、自
穿孔ボルトを２〜３本以上継ぎ足して削孔打設作業を行
う必要があるが、かかる自穿孔ボルトを継ぎ足すための
スリーブは、自穿孔ボルトの径よりもその径が大きいも
のであるため、このスリーブが抵抗となって削孔打設作
業がさらに困難になるという課題があった。

【０００７】そこで、この発明は、このような従来の課
題に着目してなされたもので、掘削孔が自立しない地山
に対しても、長尺の地山補強用ボルトを地中に容易に定
着固定することのできる地山補強用パイプボルトの施工
方法を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するためになされたもので、その要旨は、周面に多
数の孔が形成された外管の内部に、先端に穿孔ビットを
備えた内管を当該穿孔ビットを前記外管の先端から突出
させた状態で挿入配置し、この外管と内管とからなる二
重管を、内管から削孔水を注入して掘削土砂を前記外管
と前記内管との間の隙間から前記削孔水とともに排出し
ながら地山中に挿入打設し、前記二重管が所定の深度に
達したら、前記外管を地山中に残置しつつ前記内管を前
記外管から引き抜き、しかる後に前記残置された外管に
注入固化材を注入充填するとともに、前記外管の多数の
孔を介して注入固化材を前記外管の周囲の地山の隙間に
充填させて、前記外管を地山補強用パイプボルトとして
地中に定着固定すること特徴とする地山補強用パイプボ
ルトの施工方法にある。

【０００９】そして、この発明の地山補強用パイプボル
トの施工方法によれば、外管によって周囲を覆われる内
管に回転及び打撃を加えて削孔作業を行なうので、内管
は外管により防護されて周囲の地山から締め付けられる
ことがなく、したがって所定の穿孔トルクを容易に確保
しながら削孔作業を行ことができるとともに、掘削土砂
は、内管と外管との間に保持された隙間を介して外部に
スムースに排出されることになる。

【００１０】また、外管は、相当の直径及び肉厚を有す
ることにより、地中に打設挿入する際の打撃力に十分に
耐え得る強度や断面を備えるとともに、外管を継ぎ足す
場合でも、径の大きなスリーブを特に必要とすることな
く、外管の断面内において容易に連結構造を構成するこ
とができることから、この連結部分が抵抗となることに
よって削孔打設作業を困難にすることがない。

【００１１】さらに、外管は、その周面に多数の孔が形
成されていることから、地中に残置された外管の内部に
注入固化材を注入すれば、この多数の孔を介して注入固
化材が外管の外部に流出し、削孔作業によって乱された
外管の周囲の地山の隙間に充填されることにより、これ
が固化すると、外管が地山補強用パイプボルトとして周
囲の地山と密着し、地中に強固に定着固定することにな
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、この発明の好ましい実施の
形態すなわち一実施例について、添付図面を参照しつつ
詳細に説明する。この実施例にかかる地山補強用パイプ
ボルトの施工方法は、図１に示すように、例えばトンネ
ル工事の補助工法としての長尺の先受け工法において採
用されたもので、この先受け工法によれば、各種のトン
ネル現場で用いられるドリルジャンボ２０を使用して、
１０ｍ程度の長さの地山補強用パイプボルト１０を、ト
ンネル１１の周囲に位置するようにして切羽面の前方の
地山に向けて挿入打設するとともに、注入固化材を注入
してこの地山補強用パイプボルト１０を周囲の地山に定
着固定することにより、切羽面の掘削作業に先立って、
周囲の地盤を支持する長尺の先受け構造を形成するもの
である。

【００１３】また、この実施例によれば、対象となる地
盤が、ドリルジャンボ２０により削孔された孔が自立し
ないような地質の不良地山であるため、この発明の施工
方法によって、地山補強用パイプボルトの設置及び定着
作業が行われることになる。

【００１４】そして、この実施例の施工方法によれば、
まず、図２（ａ）に示すように、周面に多数の孔が形成
された地山補強用パイプボルト１０としての外管１２の
内部に、先端に穿孔ビット１３を備えた内管１４を当該
穿孔ビット１３を外管１２の先端から突出させた状態で
挿入配置し、この外管１２と内管１４とからなる二重管
を、内管１４から削孔水を注入して掘削土砂を外管１２
と内管１４との間の隙間１８から削孔水とともに排出し
ながら、いわゆる内返し排泥によって、ドリルジャンボ
２０を用いながら地山中に挿入打設して行く。

【００１５】ここで、外管１２は、例えば直径１１４．
３ｍｍの中空の鋼管であって、２〜３ｍ程度の長さのも
のを複数本継ぎ足しながら打ち込んでゆくことになる
が、このような外管１２の連結部分は、例えば当該外管
１２の後端部内周面に沿って形成された嵌合凹部に、後
続する外管１２の先端部内周面に沿って形成された嵌合
凸部をはめ込むこと等によって、その外径を拡大するこ
となく容易に連結してゆくことができる。

【００１６】また、先端に穿孔ビット１３を備えた内管
１４は、例えば直径３８ｍｍの中空の鋼管であって、外
管１２と同様に、２〜３ｍ程度の長さのものを例えば特
殊異径スリーブを介して継ぎ足しながら地中に打ち込ま
れてゆくとともに、先端の穿孔ビット１３は、例えば特
開平８−４４６５号に記載されているように、パイロッ
トビット１５、リーマビット１６、ガイドデバイス１７
等を備えた構成を有し、例えば内管１４を右方向に回転
させた場合にリーマビット１６が側方に突出して、外管
１２より大きな径で削孔作業を行うことができる一方
で、例えば内管１４を左方向に回転させた場合にリーマ
ビット１６がパイロットビット１５の外径より内方に収
容されることになって、穿孔ビット１３を、外管１２の
先端からこれの内部に引き込むことができるようになっ
ている。

【００１７】そして、このような外管１２と内管１４と
からなる二重管によって行われる削孔打設作業では、外
管１２によって周囲を覆われる内管１４に回転及び打撃
を加えながら削孔作業を行なうので、内管１４は外管１
２により防護されて周囲の地山から締め付けられること
がなく、したがって内管１４による穿孔トルクを容易に
確保しながら削孔作業を行ことができるとともに、掘削
土砂は、内管１４と外管１２との間に保持された隙間１
８を介してスムースに排出されることになる。

【００１８】また、外管１２は、地中に打設挿入する際
の打撃力に十分に耐え得る強度や断面を備えるととも
に、連結部分においてその外径が拡大していないことか
ら、当該連結部分が削孔打設作業の障害となることがな
い。

【００１９】そして、このような削孔打設作業によっ
て、二重管を設計深度である例えば１０ｍの深さまで二
重管を打ち込んだら、外管１２を地山中に残置しつつ内
管１２を外管１４から引き抜き（図２（ｂ）参照）、し
かる後に前記残置された外管１４に注入固化材１９を注
入充填する作業を行なう。

【００２０】すなわち、内管１４は、上述のようにし
て、穿孔ビット１３を外管１２の内部に引き込んで、容
易に外管１２から撤去することができ、また注入固化材
１９の注入作業は、例えば掘削孔の入口をコーキングす
るとともに、当該入口から外管１４の先端に至るエア抜
きホースを配設してから、例えばセメント系あるいはウ
レタン系の注入固化材１９を圧送ることによって容易に
行なうことができる。

【００２１】また、外管１２には、その周面に多数の孔
が形成されていることから、かかる圧送による注入作業
に伴って、この多数の孔を介して注入固化材１９が外管
１２の外部に流出し、削孔作業によって乱された外管１
２の周囲の地山の隙間に充填されることになるので、注
入固化材１９が固化すると、この注入固化材１９を介し
て、外管１２が地山補強用パイプボルト１０として周囲
の地山に密着し、地中に強固に定着固定されることにな
る。

【００２２】なお、この発明は、上記実施例の実施の態
様のものに限定されるものではなく、各請求項に記載さ
れた構成の範囲内において、種々に変更して採用するこ
とができる。例えば、この発明の地山補強用パイプボル
トの施工方法は、先受け工法にのみならず、ＮＡＴＭ工
法等、地山補強用パイプボルトを地山に削孔打設するそ
の他の種々の工法においても採用することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
地山補強用パイプボルトの施工方法によれば、周面に多
数の孔が形成された外管と、先端に穿孔ビットを備えた
内管とからなる二重管を、内管を介して削孔水を注入し
ながら地山中に挿入打設し、二重管が所定の深度に達し
たら、外管を地山中に残置しつつ内管を引き抜き、しか
る後に外管に注入固化材を注入充填するとともに、外管
の多数の孔を介して注入固化材を外管の周囲の地山の隙
間に充填することからなるので、掘削孔が自立しない地
山に対しても、長尺の地山補強用ボルトとしての外管を
地中に容易に定着固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかる地山補強用パイプ
ボルトの施工方法を採用して行われる先受け工法の施工
状況を説明する縦断面図である。

【図２】（ａ）は、外管と内管とからなる二重管を地山
に挿入打設する状況を説明する拡大断面図、（ｂ）は、
内管を外管から引き抜いた後、外管に注入固化材を注入
充填する状況を説明する拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ 地山補強用パイプボルト １１ トンネル １２ 外管 １３ 穿孔ビット １４ 内管 １８ 隙間 １９ 注入固化材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周面に多数の孔が形成された外管の内部
   に、先端に穿孔ビットを備えた内管を当該穿孔ビットを
   前記外管の先端から突出させた状態で挿入配置し、この
   外管と内管とからなる二重管を、内管から削孔水を注入
   して掘削土砂を前記外管と前記内管との間の隙間から前
   記削孔水とともに排出しながら地山中に挿入打設し、前
   記二重管が所定の深度に達したら、前記外管を地山中に
   残置しつつ前記内管を前記外管から引き抜き、しかる後
   に前記残置された外管に注入固化材を注入充填するとと
   もに、前記外管の多数の孔を介して注入固化材を前記外
   管の周囲の地山の隙間に充填させて、前記外管を地山補
   強用パイプボルトとして地中に定着固定すること特徴と
   する地山補強用パイプボルトの施工方法。