JPS6215359Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 開示技術はトンネル構築に際しトンネル強度を
保持する技術分野に属する。

而して、この考案はトンネル構築に際し岩盤に
多数穿設した削孔内に挿入された後モルタル等の
凝結材を注入囲繞されて固結埋設され、アンカー
としトンネル保持に供されるロツクボルト構造に
関する考案であり、特に、アンカボルトが中空パ
イプで形成されてその中途設定部位に軸方向差圧
バルブが設けられて設定圧以下では基部寄りのノ
ズルより凝結材を該アンカボルト周囲に設けたパ
ツカ膨張させる様にし、設定圧以上では前部の他
のノズルから凝結材を圧出する様にしたトンネル
支保工用ロツクボルト構造に係る考案である。

周知の如く、トンネル施工法には種々の工法が
開発され改良されて来ているが、そのうちで岩盤
掘削後地山に対してボーリング削孔を行いロツク
ボルトを貫挿し、セメントモルタル等を注入して
地山のせん断面沿いの動きに抗抵したり、地山の
動きを拘束し、三軸応力状態にして地山の抵抗力
を高めたり、吹付コンクリートの離れを防止する
等の所謂NATM工法が急速に採用される様にな
つて来ている。

さりながら、一般にこれまで用いられて来てい
るNATM工法に用いられているロツクボルトは
削孔後スクリユータイプのシヤンクを遊挿セツト
し、基部キヤツプからセメントモルタルを圧入し
て囲繞注装するものであつたゝめに、第１に地山
に対するセメントモルタルの付着が弱く、したが
つて、アンカが充分でない欠点があり、第２にセ
メントモルタル凝固までの仮保持が煩瑣であり、
作業能率が低下するという難点があつた。

而して、該NATM工法に使用されるロツクボ
ルトは永久構造物であり、仮設物ではないため鋼
棒と岩盤の削孔間は完全にモルタル等の凝固材が
充填される必要があるが従来のロツクボルトはこ
の要望を充分みたし得ず鋼棒の腐食やボルトの付
着応力を十分地山に伝達出来ない不具合があつ
た。

加えて、確実な支持力を得るために１次注入に
次いで２次注入を取る必要があり、工期が長く、
工数も長くなりコスト高になる不利点があつた。

この考案の目的は上述従来技術に基づく
NATM工法に用いられるロツクボルトの問題点
を解決すべき技術的課題とし、地山形成削孔内に
施工中でも確実に保持させることが出来、しか
も、注入凝固材が削孔内のみならず岩盤内にも圧
注されて全面接着力が強固に得られる様にして建
設産業に於けるトンネル構築利用分野に益する優
れたトンネル支保工用NATMのロツクボルト構
造を提供せんとするものである。

上述目的に沿うこの考案の構成はトンネル内面
から周囲地山に対して設定部位ごとに削孔を形成
し、該削孔内に中空パイプのアンカボルトを挿入
し、先端のアンカー部で削孔内に該アンカボルト
を仮取付けし、続いて該中空パイプ内に凝結材を
圧送して中途の差圧バルブの作動圧以下の圧送圧
内で該凝固材が該差圧バルブより基部寄りのノズ
ルからパツカ内に噴出し、該パツカを削孔内壁に
圧着シールさせ、内圧が高まると差圧バルブが開
きロツクボルト先端から削孔内に凝結材を充満さ
せ、更に周囲岩盤内圧浸されロツクボルトを確実
に全面接着し、更には口元パツカをして膨圧して
削孔を二次シールし、２つのパツカ間に凝結材を
充満させてNATMロツクボルトを固定する様に
した技術的手段を講じたことを要旨とするもので
ある。

次にこの考案の実施例を図面に基づいて説明す
れば以下の通りである。

第１〜３図に示す実施例に於て１はこの考案の
要旨を成すロツクボルトであり、前述の如く、
NATM工法に供され第４図に示す様にトンネル
２の地山３に対して取付け全面接着固定されるも
のである。

而して、該ロツクボルト１の中体を成すアンカ
ボルト４は中空パイプ状であり、その先端部には
軸方向に沿つてノズルとしてのスリツト５，５…
が４本穿設されており、別体テーパーコーン６と
の相対食い込みにより先端部が拡開して削孔７に
圧着してロツクボルト１を固定する様にされてい
る。

一方、その基端にはキヤツプ８に対するネジ９
が螺刻されており、中途設定部位に設けた他のノ
ズルのホール１０の先位置にはボール１１、弾圧
バネ１２を有する差圧バルブ１３が設けられてい
る。

そして、該ホール１０を囲繞してゴム製パツカ
１４が、又、基端側に他のパツカ１５が設けられ
ている。

尚、該基端側パツカ１５の基端側シール部１６
には膨出用パイプ１７と２次凝結材用パイプ１８
の挿通孔１９，２０が穿設され、反対側シール部
２１には該２次凝結材用パイプ１８の挿通孔２２
が穿設されている。

又、２４はシートプレートである。

上述構成に於て、トンネル２の地山３に対して
岩盤２３内に設定間隔で放射方向に設計深さで適
宜手段により削孔７を穿設する。

そこで、ロツクボルト１のアンカボルト４の先
端にテーパーコーン６を軽く装着し、基端側パツ
カ１５に膨出用パイプ１７と２次凝結材用パイプ
１８をセツトした状態で該削孔７内に挿入し、テ
ーパーコーン６を底部に座着させ、ロツクボルト
１に適宜軸方向衝撃力を印加してスリツト５，５
…を介してアンカボルト４の先端部を拡開し、削
孔７の壁面に圧接し、ロツクボルト１を仮固定さ
せる。

そして、基端部のトンネル１の壁面にシートプ
レート２４をセツトし、アンカボルト４の基部に
パイプ１７，１８を挿通した状態でキヤツプ８を
螺合させてセツト終了し、該アンカボルト４内に
前記差圧バルブ１３の開動荷重よりやゝ大きい稼
重圧で１次凝結材としてのモルタルＡを図示しな
いポンプを介して圧送される。

而して、圧送されたモルタルＡはホール１０で
パツカ１４内に流出するため、圧力降下し、差圧
バルブ１３は開かず、パツカ１４は膨出して削孔
７の壁面に圧着シールされ、その後増圧状態に移
行して設定稼重を越えると該差圧バルブ１３が開
き、先端側にモルタルＡを圧送し、スリツト５，
５…から削孔７内に充満され、パツカ１４にて増
圧促進されると岩盤２３内に浸透して圧注域２４
を形成する。

そして、最終的な浸透状態はモルタル送給パイ
プに介設された圧力計にて読み取られ、送給を停
止され極めて短時間でロツクボルト１は固定され
る。

次いで、膨出用パイプ１７でセメントシルクを
圧送して基端側パツカ１５を膨出させて削孔７内
壁面に圧接シールさせ、続いて２次凝結材用パイ
プ１８からセメントミルクＢを圧送し、パツカ１
４，１５間の削孔７内に充満させ、更に岩盤２３
内に浸透させ、圧注域２５を形成する。

この様にして凝結材Ａ，Ｂを圧注し終ると、ロ
ツクボルト１は地山３内に該凝結材Ａ，Ｂを介し
て埋設状態になり、又、岩盤２３への浸透凝結材
Ａ，Ｂを介して強く全面接着固定され、第４図に
示す様に放射状に確実なNATMロツクボルト
１，１…群が完成される、永久構造物とされる。

そして、最後にコンクリートライニング２６が
施される。

又、第５、６図に示す実施例は上記実施例に比
し、各パツカ１４，１５の前方に差圧バルブ１
３，１３を設けてその後者により逆流防止し、ア
ンカボルト４の先端にスリツト５′を設け該アン
カボルト４の長端部にスリツト５″，５″…を有す
るバネ鋼製のスプリングアンカ６′を一体的に設
けた態様であり、各ユニツトアンカボルト４，４
…はソケツト２６，２６…により設定長連結され
ており、作用効果は実質的に上述実施例と変りは
ないものである。

尚、この考案の実施態様は上述各実施例に限る
ものでないことは勿論であり、例えば、パツカは
１段式にすることも出来る等種々の態様が採用可
能である。

前述の如く、この考案によれば、NATM工法
に使用されるロツクボルト構造に於て、アンカボ
ルトを中空にしたことにより凝結材をその内部を
通して圧送することが出来、その前部のノズルを
介してアンカボルト内外に凝結材を圧充させるこ
とが出来るため、該アンカボルトの内外に凝結材
が凝固され、ロツクボルトの固定作用が瞬結的に
確実にされる優れた効果が奏される。

又、アンカボルトの中途に差圧バルブを設け、
その基端側寄りに穿設した他のノズルを囲繞して
パツカを設けたことにより圧送凝固材がまずパツ
カを作動して削孔に圧着させ、次いで、差圧バル
ブを作動させて削孔内に先部ノズルを介して凝結
材を充満させることが全く自動的に出来るため、
機構が極めて簡単にされるのみならず、該差圧バ
ルブとパツカにより削孔内に高圧凝結材を圧送出
来、削孔内のみならず、周囲岩盤に凝結材を浸透
させ、それによつてロツクボルトは削孔の内外、
岩盤、ロツクボルト内外と凝結材に囲繞固められ
て強固な支保工とされることが可能となる優れた
効果が奏される。

そのため、ロツクボルトは相対的に小さくする
ことも出来、製造もし易く、施工が容易になりコ
スト的にも安くつく利点もある。

一般的に内部変位の大きな地山は削孔が困難で
水を使用せざるを得ない場合が多い為め、土砂流
出が多く増々地山を損傷するが、この考案のロツ
クボルト構造ではセメントミルク又はモルタルに
より補充することが出来る効果がある。

又、湧水の多い地山については湧水に打勝つて
ロツクボルトを定着させる必要があるが、この考
案では前記パツカー装置により瞬結的な定着と二
次注入により遮水が期待出来る効果もある。

更に、従来のモルタルによるロツクボルトでは
強度が出る迄に時間が遅く発破の振動による定着
部の緩みが心配されたが該パツカー装着と加圧に
より瞬間的にロツクボルトの機能を満足さすこと
が出来る効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例を示すものであり、第
１図はロツクボルトの断面図、第２図はテーパー
コーンの側面図、第３図は凝結材注入説明断面
図、第４図はNATM施工断面図であり、第５，
６図は第１，３図相当他の実施例である。 ２……トンネル、２３……岩盤、７……削孔、
Ａ，Ｂ……凝結材、１……ロツクボルト、４……
アンカボルト、１３……差圧バルブ、１０……ノ
ズル（ホール）、１４……パツカ、１５……パツ
カ、５，５′……ノズル（スリツト）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トンネル内岩盤削孔に挿入され凝結材を注入囲
   繞されて埋設されるトンネル施工用ロツクボルト
   構造において、アンカボルトが中空パイプにさ
   れ、その中途に差圧バルブが設けられ、而して該
   差圧バルブの基部寄りにノズルが設けられて該ア
   ンカボルトに外設したパツカに接続しており、一
   方該アンカボルト前部に他のノズルが設けられて
   いることを特徴とするトンネル施工用ロツクボル
   ト構造。