JPS62197600A - 自穿孔ボルトを用いた地盤の補強工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ＮＡＴＭや切土、盛土の補強工法の改良に
関する。

（従来の技術） ＮＡＴＭやアースネイリング工法に代表される補強土工
法では、土砂あるいは岩盤に比較的短い鋼製あるいはＦ
、Ｒ，Ｐ製のボルトを埋設し、その周囲をグラウトなど
で固め補強部を構築し、トンネル壁面や法面などを安定
化させる。

この種の工法は、岩盤などの密実な地盤では、削岩機な
どで先行削孔し、セメントミルクあるいはモルタルなど
の定着材を孔内に注入した後、ボルトを挿入して、定着
材とボルトの全面接着固定が行なわれる。

一方、粘土や砂のような沖積地盤、崖Ｓｔｔあるいは強
風化合のような崩壊性の地盤では、削孔後孔壁の自立が
保たれず、グラウトなどの定着材の注入、およびボルト
の挿入が不可能になったり、または、これらの作業が行
なわれたとしても十分な定着が得られない場合が多い。

このため従来は、（１）崩壊性地盤にボルトを埋設する
際に、ケーシングを使用して孔壁の崩壊を防止しつつ削
孔する方法か、（２）先端に拡孔用のビットを備えた自
穿孔ボルトを使用する方法が行なわれている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、これらはいずれも以下に示す如き問題が
あった。

すなわち、前記（１）の方法では、ケーシングを使用す
る削孔に時間がかかるとともに、削孔侵グラウト注入、
ボルト挿通、ケーシング引扱きという一連の作業が煩雑
となり工期、工費がともに増大する。

一方、前記（２）の方法では、先端のビットが高価であ
り、これが埋殺しになるため工費が高むとともに、先端
ビットで拡孔しても地山が定着材を注入するまでに崩壊
する慣れがあった。

なお、削孔後自穿孔ボルトの先端より定着材を噴出させ
るものがあるが、この噴出口はボルト先端に一箇所しか
なく、また噴出圧力が小さいため、定着材の浸透範囲が
狭く、一本当たりの定着量が充分でなく、しかも埋殺し
となるため、高価となっていた。

この発明は以上の如き問題点に鑑みてなされたものであ
って、穿孔しつつ定着材を削孔の周縁に広い範囲にわた
り注入し、また埋殺しにせずに再使用できるようにする
ことによって、作業の簡単化および工期の短縮化および
工費の節減を図ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するため、この発明は、先端部コーン形
をした内部中空のジェットボルトと、該ジェットボルト
の後端に液密かつ相対回転自在に連結され、かつ前記中
空内部に連通する定着材圧入用のスイベルと、前記ジェ
ットボルトの先端部にあって、前記中空内部に同軸およ
び放射状に連通ずる複数のジェット噴射口とからなる自
穿孔ボルトを用いて地盤を削孔しつつ定着材をジェット
ボルト外周に噴出して補強地盤を形成し、その後前記自
穿孔ボルトを引き抜き、これに代えて前記補強地盤内に
他の補強材を挿入し、前記定着材の固化により前記補強
材を地盤内に固定するようにしたことを特徴とする。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照にして詳細に説明
する。

第１図はこの発明方法に用いられる自穿孔ボルトＢの全
体構成を示す断面図、第２図は第１図のＡ部拡大図であ
る。

図において、この自穿孔ボルトＢは、先端部１ａがコー
ン形に形成された厚肉の引撒きパイプからなるジェット
ボルト１と、ジェットボルト１の後部にスイベルサブ２
を介して一体的に連結されたスイベル３とからなってい
る。

前記ジェットポル］・１の中心軸部には定着材圧入用孔
１１が形成されているとともに、この圧入用孔１１の先
端側にはこれと同軸上のジェット噴射口１３および所定
角度θで交叉する複数のジェット噴射口１４がそれぞれ
形成されている。なお、中心部のジェット噴射口１３は
前記圧入用孔１１内に硬質金属からなるチップ１３ａを
埋設し、その中央部を穿孔することによって開口形成さ
れたものである。

前記スイベルサブ２はその中心に前記定着材圧入用孔１
１に連通する連絡孔２１を形成するとともに、その前端
内周部に前記ジェットボルト１の後端外周に形成された
雄ネジ部１２に螺合する雌ネジ部２２およびその後端外
周部に前記スイベル３の先端に螺合する雄ネジ部２３を
形成したものである。そして、このスイベルサブ２の先
端内周にはシールリング２２ａが配されており、前記ジ
ェットボルト１とスイベルサブ２との螺合状態でこれを
液密にシールしている。

前記スイベル３は前記スイベルサブ２の後端雄ネジ部２
４に螺合する雌ネジ部３１ａを形成した本体部３１と、
本体部３１の外周に回転可能、かつ液密に設けられたリ
ング部３２および推力受は板３３からなっている。

前記本体部３１の前記雄ネジ部２３の結合端内周部には
シールリング３１ｂがｂＸ合され、スイベルサブ２と本
体部３１どの間を液密に固定している。そして、本体部
３１には前記連絡孔２１に−端を連通ずるとともに、リ
ング部３２の内周に他端を開口させた定着材圧入孔３１
ｃが形成されている。

これに対し、前記リング部３２の内周部には前記圧入孔
３１Ｇに連通ずるリング状溝３２８が形成されていると
ともに、該リング状１３２’ａに連通する圧入孔３２ｂ
を外周にｌｌｉｌ口している。そして、圧入孔３２ｂに
はホースジヨイント３４を介して高圧ホース３５が接続
されている。なお、この高圧ホース３５はセメントミル
ク等の定着材圧送用高圧グラウトポンプに連通している
。

さらに、前記リング部の内周には複数のシールリング３
６が配置されているとともに、各シールリング３６に潤
滑剤を供給するグリス孔３７が形成され、該グリス孔３
７の外周をグリスカップ３８で覆っている。

そして、前記推力受は板３３の前端部およびリング部３
２の後端と本体部３１との間にはスラスト方向の振動や
打撃を減衰させるためのシールを兼ねたクッション板３
つが配置されている。

以上の構成の自穿孔ボルトＢは第３図に示す叫く、本体
部３１の後端に形成された雌ネジ部３１ｄに打撃、圧入
１回転、振動のいずれか又はこれらの組合せを行なうた
めの圧入Ｈ置１００に接続され、矢印方向の力Ｆを加え
ることにより先端のジェットボルト１を地盤１０１に打
込み、削孔しつつ圧送用ポンプＰから圧送されたセメン
トミルクなどの定着材へを圧入孔３２ｂ、３１ｃ、およ
び連絡孔２１．圧入用孔１１を伝ってジェット噴射口１
３．１４から噴出することになる。このとき定着材Ａは
ジェットボルト１の先端のみでなく、ジェット噴射口１
４の交叉角度θに応じた角度で噴出するので、ジェット
ボルト１の外周部全体を大きく包み込む状態で地１１０
１内にしみ込む。

これによって、ジェットボルト１の一本あたりの地盤に
対する定着範囲は大ぎなものとなるのである。

第４図（ａ）、（ｂ）はジェットボルト１周縁に対する
定着材Ａの分布状況を示すもので、従来の自穿孔ボルト
では同図（ａ）の如くボルト管径に対し２〜３倍の範囲
で定着材Ａが分布する。

これに対し、ジェット噴射口１３．１４を複数設けたも
のではジェットボルト１の管径に対し、２０〜４０倍の
範囲で定着材Ａが分布することが確認されている。

なお、削孔長さが長い場合には次々と中間ロッドをカッ
プリンブロンドに接続しつつ削孔を行なうようにするこ
とができる。

そして、ジェットボルト１が完全に打込まれたならば、
ジエン１〜ボルト１を引き扱き、代わりに第５図の如く
汎用のボルト１０２を人力あるいは、前記圧入装置１０
０に接続し、同様の作業により引き抜きにより形成され
たボルト孔を伝って地盤１０１に埋設する。

埋設ポルＩ−１０２の外周には定着材へが付着し、この
状態で固化し、地１１０１が補強される。

その後自穿孔ボルトは伯の箇所の補強作業に用いられ、
定着材圧入後引き扱き、ポルｌ−１０２の圧入の作業が
繰返されることになる。

なお、ジェット噴射口１４の圧入用孔１１に対する交叉
角度θは３０°ないし４０°、あるいはそれ以上又はそ
れ以下であってもよく、要は定着材が削孔された地盤内
にしみ込み易く広汎に分布する角度に設定すればよい。

（発明の効果） 以上各実施例で詳細に説明したように、この発明に係る
自穿孔ボルトを用いた地盤の補強工法によれば、地盤を
穿孔しながら定着材をジェットボルト外周の地盤内に浸
透させることができるために、倒壊しやすい地盤の定着
作業が短縮でき、また−回の定着作業時の定着範囲が広
く、引き扱いた後の再使用も可能であるため、工期、工
費とも大幅に節減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はこの発明方法に用いられる自存ボルト
を示し、第１図は全体図、第２図は第１図のＡ部拡大図
、第３図は自存ボルトの打込み作業時の断面図、第４図
（ａ＞、（ｂ）は第３図のｔｖ　−ｒｖ線断面における
ジェット噴出口に応じた定性範囲を従来と比較した説明
用断面図、第５図はボルトの打込み時の断面図である。 １・・・ジェットボルト　　　１ａ・・・先端部３・・
・スイベル　　　　　　１１・・・定着材圧入用孔１３
．１４・・・ジェット噴射口 ３１ｃ、３２ｂ・・・圧入孔　１００・・・圧入装置１
０１・・・地　盤　　　　　１０２・・・ボルト特許出
願人　　　　　　　株式会社　大　林　組代　理　人　
　　　　　　弁理士　−色　健　軸箱３図 Ｉｆ”）１ 第５図 １／’＋１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端部コーン形をした内部中空のジェットボルト
   と、該ジェットボルトの後端に液密かつ相対回転自在に
   連結され、かつ前記中空内部に連通する定着材圧入用の
   スイベルと、前記ジェットボルトの先端部にあって、前
   記中空内部に同軸および放射状に連通する複数のジェッ
   ト噴射口とからなる自穿孔ボルトを用いて地盤を削孔し
   つつ定着材をジェットボルト外周に噴出して強地盤を形
   成し、その後前記自穿孔ボルトを引き抜き、これに代え
   て前記補強地盤内に他の補強材を挿入し、前記定着材の
   固化により前記補強材を地盤内に固定するようにしたこ
   とを特徴とする自穿ボルトを用いた地盤の補強方法。