JPH0633685A - トンネル先受け工法及び先受けパイプアンカー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トンネル断面の掘削に先立ち先方地山にロング
スパンのパイプルーフを形成する。 【構成】ロッド１２を、その外周を被覆する形のボーリ
ングチューブ１３の先端の削孔ビット１６を介して地山
２中に推進させて、チューブ１３を引き抜きながら硬化
剤２６を注入して、アンカー定着体１１０を形成する。
推進用グリッパ２０と推進ジャッキ１９を介してロッド
１２を把持牽引しつつ、カッタ９でその周囲を掘削する
ことにより、パイプ７を地山２中に打設し、これを後に
トンネル空間３となる部分を被覆する形で並べて、パイ
プルーフを形成し、掘削断面の安定確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル断面の掘削に
先立って、先方地山中にパイプルーフを打設してその安
定を図る、トンネル先受け工法及び先受けパイプアンカ
ー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、崩壊性地山やクラックが多発する
地山等を掘削してトンネルを構築する際には、先受け矢
板、フォアパイリングボルト、メッセル支保工等を先行
する地山中に押し込む形でその安定を図り、即ち地山の
緩みを少なくしたり、或いは切羽や天端の防護を行う、
といったようなフォアパイリング工法、或いは先受け工
法と呼称される掘削方法が適用される場合がある。こう
いった掘削方法では、先受け矢板、フォアパイリングボ
ルト、メッセル支保工等を地山中に推進させる為に、切
羽後方の既に掘削されたトンネル断面の支保工やメッセ
ル支保工等に反力を求める形で、これ等の先受け部材の
１ヶ１ヶが順に地山中に押し込まれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法では、先受け部材を推進させるストロークに限界があ
るところから、該先受け部材を先行地山中にロングスパ
ン押し込んで、その広範囲な地山安定を確保することが
出来ない。また、こうした先受け部材の打設は、先行地
山の地層（岩質）の種類や湧水の有無にその施工性や効
果が大きく影響されてしまう、という欠点もあった。そ
こで、このような先受け工法があまり有効でない場合に
は、所謂ボーリング工によってパイプを先行設置して、
所定の範囲の先行地山中にルーフを形成する、パイプル
ーフ工法を採用する場合もあるが、こういったパイプル
ーフ工法は、大掛かりな後方設備や大型掘削機が必要と
されて、その作業が非常に煩雑になってしまう、という
不都合があった。そこで本発明は、上記事情に鑑み、大
掛かりな後方設備や大型掘削機を必要とすることなく、
先行地山中にロングスパンのルーフを簡単に形成するこ
とが出来る、トンネル先受け工法及び先受けパイプアン
カー装置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、長尺状の
定着体（１２）を切羽（３ａ）より先方の先方地山
（２）に打設定着することによりアンカー定着体（１１
０）を構築形成し、前記先方地山（２）中に前記アンカ
ー定着体（１１０）の外周を被覆する形でパイプ体
（７）を推進させて、前記先方地山（２）中に推進され
るパイプ体（７）を、前記先方地山（２）に掘削形成さ
れるトンネル空間（３）の外周に沿って複数並べること
により、該トンネル空間（３）を支保するようにして、
構成される。また、地山（２）中に長尺状をなす形で打
設定着され得る定着体（１２）を有し、前記定着体（１
２）の掘進手段（１３、１６）を、該定着体（１２）が
切羽（３ａ）より先方の先方地山（２）中に推進し得る
形で設け、前記定着体（１２）の外周を被覆し得るパイ
プ体（７）を、前記先方地山（２）中に推進自在な形で
設け、前記パイプ体（７）の先端部に地山掘削手段
（９）を、前記定着体（１２）が該地山掘削手段（９）
を通過自在な形で設け、前記パイプ体（７）に前記定着
体（１２）を把持し得る把持手段（２０）を、該定着体
（１２）に沿って移動自在な形で設けて、構成される。
なお、（ ）内の番号等は、図面における対応する要素
を示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上
の記載に限定拘束されるものではない。以下の「作用」
の欄についても同様である。

【０００５】

【作用】上記した構成により、本発明は、各々のパイプ
体（７）は、アンカー定着体（１１０）を介して先方地
山（２）から支持反力を得る形で、該アンカー定着体
（１１０）に沿って地山（２）中に推進するように作用
する。また、把持手段（２０）は地山掘削手段（９）を
通過してパイプ体（７）を先導する形の定着体（１２）
を把持するように作用する。

【０００６】

【実施例】図１は本発明によるトンネル先受け工法に用
いる先受けパイプアンカーの一例を示す側面図、図２は
図１に示す先受けパイプアンカーにおける地山打設時の
一状態を示す側面図、図３は図１に示す先受けパイプア
ンカーのパイプ推進ジャッキ部分を示す側面図、図４は
図１に示す先受けパイプアンカーにおけるカッタの一例
を示す正面図、図５は図１に示す先受けパイプアンカー
におけるボーリングロッドの一例を示す正面図、図６は
図１に示す先受けパイプアンカーを用いたトンネル掘削
方法を示す断側面図、図７は図６の横断面図、図８乃至
図１０は図１に示す先受けパイプアンカーにおける地山
への打設定着方法を示す一連の図である。

【０００７】構築中のトンネル１は、図６又は図７に示
すように、硬岩等からなり一応の自立性を有する地山２
中に既に掘削形成されたトンネル空間３を有しており、
トンネル空間３は図６矢印Ｂ方向側から矢印Ａ方向に向
けて掘削形成された形で、その先頭部分である矢印Ａ端
部に切羽３ａが配置されている。トンネル空間３の周辺
の地山２及び切羽３ａより先方の地山２中にはパイプル
ーフ５が、該空間３或いは後にトンネル空間３となる部
分の地山２の放射方向外側を殻状に包囲する形で、即ち
該空間３をルーフ状に被覆する形で形成構築されてお
り、パイプルーフ５は、図１に示す先受けパイプアンカ
ー６におけるパイプ７が、該パイプ７の外周を被覆する
形で地山２中に推進された長尺状の定着体であるロッド
１２と共に該地山２中に残留定着された形のパイプ残置
体６１を複数有している。従って、パイプ７は後にトン
ネル空間３となる部分の外周に沿って複数並んだ形にな
っている。パイプ残置体６１は、図６又は図７に示すよ
うに、トンネル１の伸延方向である矢印Ａ、Ｂ方向に所
定のピッチをなす断面毎に、該１断面当たり所定の本数
づつ打設された形で、複数配設されており、複数のパイ
プ残置体６１が形成しているルーフの放射方向内側には
図７に示すように、前記トンネル空間３が横断面形状馬
蹄形をなす形で上述の如く形成されつつある。

【０００８】先受けパイプアンカー６は、図１に示すよ
うに、所定の全長Ｌ１をなす迄延長自在な形で外径Ｄ１
をなす鋼管等からなるパイプ７を有しており、パイプ７
は、その図１左右方向に示す伸延方向（即ちその延長方
向）である長手方向を先受けパイプアンカー６の打設方
向である図６矢印Ｃ、Ｄ方向に示す略水平方向に向けた
形で、地山２中に配設される。パイプ７にはその図１左
右方向真中に示す部分に隔壁７１が、該パイプ７内部の
空間を図１左右方向に遮断する形で設けられており、隔
壁７１の図１左側に示す先端側には土砂排出口７２が、
パイプ７の管壁部分が一部開口する形で穿設形成されて
いる。パイプ７の先端部である図１左端部には、該パイ
プ７の掘進手段である径略Ｄ１をなす前記カッタ９が図
１回転中心ＣＴ１を中心として矢印Ｅ、Ｆ方向に回転駆
動自在な形で円盤状に設けられており、カッタ９の図１
左側端に示す表面にはチップ９ａが、その刃先を先方側
である図１左側に向けて、図４に示すようにその表面部
分に満遍なく分散する形に配設装着されている。カッタ
９には図４に示すように、４ヶの空隙９ｓが図４紙面と
交差方向（図１左右方向）に貫通する形で穿設形成され
ており、４ヶの空隙９ｓの中心部にはスプライン９１
が、該空隙９ｓと同様にカッタ９の前後方向である図４
紙面と交差方向（図１左右方向）に貫通する形で穿設形
成されている。カッタ９と前記土砂排出口７２との間の
パイプ９内の空間には、該カッタ９が地山２を掘削する
ことにより形成される土砂２１（図示せず）を該土砂排
出口７２に搬送する為のスクリュ１５が中空螺旋状をな
す形で設けられており、スクリュ１５は連結ロッド１５
１を介してカッタ９に連結支持されている。

【０００９】また、パイプ７内の空間には図１に示すよ
うにアンカー体１１が、前記カッタ９のスプライン９１
部分を介して突出後退自在な形で、即ち該パイプ７に対
して相対的に図１左右方向に移動自在に収容されてお
り、アンカー体１１は、長尺状をなす形で杆状に形成さ
れたロッド１２と、該ロッド１２を地山２中に打設定着
させるためにその外周を被覆する形でパイプ状に形成さ
れた、ロッド１２と接合分離自在なボーリングチューブ
１３により構成されている。ロッド１２は、前述したパ
イプ７の長さＬ１に対応した長さまで延長自在な高張力
鋼棒等により構成されており、ロッド１２の周囲には繰
粉排出用乃至定着材付着用の適宜な凹凸がその全長周囲
に亙って連続的に形成配設されている。一方ボーリング
チューブ１３は、図５に示すように、前記カッタ９と嵌
合する形のスプライン軸を構成しており、即ちボーリン
グチューブ１３には該カッタ９の前記スプライン９１と
係合するリブ１３１（図５に図示）が、その図１左右方
向に示す長手方向全長に亙って連続的に形成されてい
る。ボーリングチューブ１３の先端部である図１左端部
には、該チューブ１３とロッド１２が構成しているアン
カー体１１を地山２中に推進させる為の削孔ビット１６
が、前記カッタ９と同一軸である図１回転中心ＣＴ１を
中心として、矢印Ｅ、Ｆ方向に回転駆動自在な形で設け
られている。削孔ビット１６には、図２に示すように、
その中心部分に孔１６ｓが前後方向である図２左右方向
に貫通する形で穿設形成されており、孔１６ｓには削孔
ビット１６による地山２の削孔時に、ロッド１２とボー
リングチューブ１３との間の空隙１１ｓ（図５に図示）
を介して泥水等の切削水が供給される。なお、ロッド１
２は、図２に示すように、削孔ビット１６の孔１６ｓを
介して、ボーリングチューブ１３に対して両者１２、１
３の長手方向、即ち前後方向である図２左右方向に移動
自在な形になっており、同時にロッド１２は、前記カッ
タ９のスプライン９１部分を介して該カッタ９を通過自
在な形で、その外周をパイプ７に被覆された形になって
いる。

【００１０】そして、ロッド１２とボーリングチューブ
１３が構成しているアンカー体１１は、図１に示すよう
に、前記スクリュ１５の中空部分に挿通される形でパイ
プ７内の空間に前記隔壁７１を前後方向である図１左右
方向に貫通して配置されており、アンカー体１１の後端
部である図１右端部には、パイプ７内の隔壁７１より後
方側の空間部分に配置される形で前記カッタ９を回転駆
動自在なモータ１０が、ギアボックス１７を介して接続
されている。ギアボックス１７にはスクリュ１５の基端
部である図１左端部に配置するシャンク１５２と嵌合自
在なギア１７１が、該ギアボックス１７の後方側である
図１左方側に配置するモータ１０と接続された形で設け
られており、該ギア１７１によりモータ１０はカッタ９
及びそのスプライン９１に係合されたボーリングチュー
ブ１３の削孔ビット１６を回転駆動自在な形になってい
る。

【００１１】さらに、パイプ７内の隔壁７１より後方側
の空間には、図１左端部分に示すように、パイプ７を地
山２中に推進させる際の反力受けとなる推進ジャッキ１
９が、固定フレーム１９１を介してパイプ７の内周面に
固定された形で図３上下一対に装着配設されており、各
推進ジャッキ１９には図３に示すように、ピストンロッ
ド１９２が、その突出方向を図３右側に示す後方側に向
けて該ジャッキ１９の本体部分からそのジャッキストロ
ーク分だけ図３左右方向に突出後退駆動自在な形で設け
られている。各推進ジャッキ１９には図３に示すよう
に、パイプ７を推進させる際に用いる推進用グリッパ２
０が、ピストンロッド１９２先端部（図３右端部）にフ
ランジ１９３を介してそれぞれ装着されており、推進用
グリッパ２０にはグリッパ材２０１が、前記アンカー体
１１のロッド１２を選択的に把持自在な形でそれぞれ設
けられている。従って各推進用グリッパ２０は、推進ジ
ャッキ１９のピストンロッド１９２が突出後退すること
により、図３左右方向であるロッド１２に沿って移動自
在な形になっている。また、推進ジャッキ１９が装着支
持されている固定フレーム１７１の前側である図３左側
には、ボーリングチューブ１３牽引時に用いる為の牽引
ジャッキ２２が、図３上下一対に固定装着されている。
各牽引ジャッキ２２には牽引用グリッパ２３が、牽引用
ジャッキ２２のジャッキストローク分だけ図３左右方向
に突出後退駆動自在な形で設けられており、各牽引用グ
リッパ２３にはグリッパ材２３１が、アンカー体１１の
ボーリングチューブ１３１外周部分を選択的に把持自在
な形でそれぞれ設けられている。

【００１２】トンネル１等は、以上のような構成を有し
ているので、該トンネル１を構築する際には、図６に示
すように、既に形成されたトンネル空間３の切羽３ａ部
分から、先行地山である該切羽３ａの図６左方側の地山
２中に先受けパイプアンカー６を１断面当たり所定の本
数づつ打設する形で、そのパイプ残置体６１を該地山２
中に定着させて、これを後にトンネル空間３となる部分
の地山２をルーフ状に被覆する形で複数並べることによ
り、パイプルーフ５を形成構築して、該パイプルーフ５
を介してトンネル空間３を支保するようにする。先受け
パイプアンカー６を地山２中に打設するには、まず、図
８に示すように該アンカー６を打設する為のボアホール
２５中に、パイプ７を含む先受けアンカー６全体をセッ
トする。そして、推進用グリッパ２０及び牽引用グリッ
パ２３におけるロッド１２及びボーリングチューブ１３
の把持状態を解除して、これ等１２、１３が構成してい
るアンカー体１１をパイプ７に対して開放しておく。こ
の状態で、モータ１０を介してカッタ９を回転駆動させ
ると、これによりそのスプライン９１に係合されている
ボーリングチューブ１３が回転力を得る形で削孔ビット
１６が回転中心ＣＴ１を中心として矢印Ｅ、Ｆ方向に回
転駆動する。そこで、空隙１１ｓを介して供給する形で
孔１６ｓに泥水等の切削水を供給しつつモータ１０を駆
動させると共に、アンカー体１１を地山２中に、図６に
示すパイプ打設方向である矢印Ｃ、Ｄ方向に向けた形で
押し込む。すると、アンカー体１１は、図８に示すよう
に、カッタ９がボアホール２５の前端２５ａ部分で配置
固定されたまま、削孔ビット１６がその推進力により地
山２中に矢印Ｃ方向側に向けて推進する形で、アンカー
体１１側のみが地山２中に打設される。即ち、アンカー
体１１は、スプライン９１を介してカッタ９から回転力
のみを受け取る形で、ボーリングチューブ１３の先端部
に装着されている削孔ビット１６により自穿孔打設され
るが、これにより地山２から形成される繰粉は該チュー
ブ１３周囲に押し避けられるか或いはロッド１２とアン
カーチューブ１３間に形成される空隙１１ｓを介して孔
１６ｓに供給される泥水の循環動作により後方側である
図８右方側に送られる形で排出除去される。ところで、
アンカー体１１を構成しているロッド１２及びボーリン
グチューブ１３は、単にこれをその基端部側（図１右
側）から延長継ぎ足していくだけで任意の長さにするこ
とが出来るので、そこで該アンカー体１１を、後に打設
されるパイプ７の全長Ｌ１に対応した所定の長さになる
まで（例えば実施例においては長さ40m〜50mになるま
で)、適宜ロッド１２とチューブ１３を継ぎ足しつつ地
山２中に打ち込んでいく。

【００１３】こうして、アンカー体１１の打ち込み作業
が終了したところで、次に、図９に示すように、ロッド
１２を地山２に定着させ得る形の例えば低強度のセメン
トミルク、発泡性樹脂等の硬化剤２６を、空隙１１ｓを
介して削孔ビット１６に供給してこれを孔１６ｓから吐
出させて、該硬化剤２６によりロッド１２を地山２に定
着させながらボーリングチューブ１３のみを後方側であ
る図９左方側に引き抜き撤去する。なお、硬化剤２６は
地山２の性状に応じた形で、その強度より寧ろ、該地山
２を構成している岩盤内への浸透性や、或いは止水性を
考慮して、ロッド１２を地山２に確実に定着させるよう
に適宜設計採択されたものである。ボーリングチューブ
１３を地山２から引き抜き撤去するには、その詳細を図
３に示し前述した牽引ジャッキ２２を用いて、牽引用グ
リッパ２３を駆動して該チューブ１３の外周部をグリッ
パ材２３１に把持させる動作と、該グリッパ２３を図３
左右方向に突出後退駆動させる動作を繰返すことによ
り、カッタ９のスプライン９１部分を順送りに通過させ
る形で行う。そして、ボーリングチューブ１３の基端側
（矢印Ｄ方向側）が、前記ボアホール２５からトンネル
空間３内に引き戻されたなら、適宜これをトンネル空間
３の後方側に牽引しつつ、その継ぎ足し部分を分解し
て、次回のアンカー体１１掘進作業に備える。

【００１４】こうして、図２に示すように、削孔ビット
１６がカッタ９内に戻る位置までボーリングチューブ１
３を引き戻すと共に、所定の量の硬化剤２６を注入する
ことによりロッド１２の先端側である図２左端側から所
定の長さＬ２分を地山２中に定着させると、該地山２中
には、定着長Ｌ２をなすアンカー定着体１１０が定着配
設される。そこで次に、アンカー定着体１１０に支持反
力を求める形で、パイプ７を地山２中に推進定着させ
る。この為まず、牽引用グリッパ２３をボーリングチュ
ーブ１３から開放すると共に、推進ジャッキ１９のピス
トンロッド１９２を再収縮させた状態で、推進用グリッ
パ２０を駆動して、グリッパ材２０１でロッド１２を把
持させる。すると、パイプ７は、固定フレーム１９１を
介してアンカー定着体１１０に接続支持された形にな
る。こうしておいて、モータ１０を介してカッタ９を図
１に示す回転中心ＣＴ１を中心として矢印Ｅ、Ｆ方向に
回転駆動させると、該カッタ９の回転動作と、既に地山
２に定着支持されたアンカー定着体１１０を介して該地
山２からパイプ７が支持反力を得ることにより、チップ
９ａが地山２を構成している岩盤等を切削する形で、先
受けパイプアンカー６を構成している部材のうち既に地
山２に定着されたロッド１２を除くその全部が図１０に
示すように、地山２中の矢印Ｃ方向に向けて推進する。
当該先受けパイプアンカー６の推進動作に伴い、パイプ
７は、既にその先端側が地山２に定着支持されてアンカ
ー定着体１１０となっているロッド１２の外周を被覆す
る形で該ロッド１２に沿って切羽３ａより先方側の地山
２中に押し込まれる。なお、カッタ９が地山２を掘削す
ることにより形成される土砂（図示せず）は、該カッタ
９の回転動作により連結ロッド１５１を介して回転する
スクリュ１５の回転により、後方側である矢印Ｄ方向側
に送られる形で、パイプ７の土砂排出口７２から排出さ
れる。

【００１５】ところで、こうして先受けパイプアンカー
６がパイプ７ごと矢印Ｃ方向に向けて地山２中に推進す
ると、これに連れて、推進ジャッキ１９は図１０に示す
ように、そのピストンロッド１９２が後方側である矢印
Ｄ方に向けて突出していき、やがて、該推進ジャッキ１
９のストロークが一杯になると、先受けパイプアンカー
６はアンカー定着体１１０に支持反力を求められなくな
る。そこで、推進ジャッキ１９のストロークが一杯にな
ったところで、一旦推進用グリッパ２０のグリッパ材２
０１を開放してから、推進ジャッキ１９のピストンロッ
ド１９２を収縮させることにより該推進用グリッパ２０
を先方側である矢印Ｃ方向側に引き寄せる。即ち、推進
用グリッパ２０は、推進ジャッキ１９のピストンロッド
１９２の突出後退動作によりロッド１２が構成している
アンカー定着体１１０に沿って移動しながら、その先端
側がカッタ９を通過する形でパイプ７を先導する形に配
置している形の該ロッド１２の基端側を把持することが
出来るので、その把持位置を推進ジャッキ１９のストロ
ーク分づつ前進させることが出来る。そこで、再び前述
したように、グリッパ材２０１にロッド１２を把持させ
る形で、アンカー定着体１１０にパイプ７を含む先受け
パイプアンカー６を接続支持させて、カッタ９を回転駆
動させることにより先受けパイプアンカー６を推進させ
る動作を、パイプ７の単一長さ一杯が地山２中に押し込
まれるまで繰返す。なお、パイプ７の単一長さ一杯が地
山２中に押し込まれたところで、次に該パイプ７を延長
させる際には、隔壁７１、土砂排出口７２部分に延長分
のパイプ７を差し込む形でこれを行う。

【００１６】こうしてパイプ７が所定の長さＬ１になる
まで、該パイプ７を所定の本数継ぎ足しながら、上述し
た先受けパイプアンカー６の推進動作を繰返すことによ
り、パイプ７は、既に地山２に対して定着されたロッド
１２が構成しているアンカー定着体１１０を推進用グリ
ッパ２０が把持牽引する形で該定着体１１０から支持反
力を得て、パイプアンカー６のうち既に地山２から引き
抜き撤去されたボーリングチューブ１３を除くロングス
パンの部材が、該アンカー定着体１１０の外周を被覆す
る形で、常に方向性良く簡単に地山２中に推進配設され
る。従って、パイプ７を地山２中に推進配設する為に、
先受けパイプアンカー６を用いれば、大型のボーリング
マシンや或いは大掛かりな後方設備といったものは何等
必要ない。なお、先受けパイプアンカー６においては、
一旦パイプ７を所定の深さまで先行する地山２中に配設
して後、再びボーリングチューブ１３をロッド１２の周
囲に被覆させる形で嵌着して、削孔ビット１６を介して
さらに先行する地山２の先行側に向けてロッド１２を打
設していくことも可能であり、従って、先受けパイプア
ンカー６の打設方向をトンネル伸延方向と略平行させて
おけば、かなりの長距離に亙って、トンネル空間３を支
保する為のパイプルーフ５を形成構築することが出来
る。

【００１７】そして、地山２中にパイプ７が推進配設さ
れたところで、該パイプ７から、その隔壁７１より基端
側（図１右側）部分及び該パイプ７内に収容されていた
モータ１０、ギアボックス１７、推進ジャッキ１９、推
進用グリッパ２０、牽引ジャッキ２２、牽引用グリッパ
２３や、カッタ９、スクリュ１５等を適宜取外し撤去す
ると、地山２にはパイプ残置体６１が残置配設される。
そこで、上述したように先受けパイプアンカー６を用い
て該パイプ残置体６１を地山２中に、該地山２の切羽３
ａより先方側に後に形成されるトンネル空間３をルーフ
状に被覆する形で、図６又は図７に示すように複数推進
配設すると、該トンネル空間３となる部分の地山２は、
ロングスパンの複数のパイプ残置体６１、即ちパイプル
ーフ５により、非常に長い距離に亙って、該地山２を構
成している岩盤等に緩みが生じることなく確実に支保さ
れる。また、地山２には、その各々がパイプ７により形
成された複数のパイプ残置体６１が構成しているパイプ
ルーフ５が、後にトンネル空間３となる部分の外周に沿
った形で、該空間３に対応する地山２を、ルーフ状に被
覆する形で配設されることに加えて、ロッド１２の周囲
にこれを地山２に定着させる為に注入充填された硬化剤
２６が既に地山２中に浸透して、これが硬化していると
ころから、該地山２の止水性が確保されると共に地盤改
良効果も発現されて、今ある切羽３ａより先方側の地山
２は十分に補強された状態になる。そこで、次に切羽３
ａを図６矢印Ａ方向側に進める形で行われるトンネル空
間３の本掘削作業時には、該トンネル空間３を支保して
いるパイプルーフ５下をヘソ状に掘りぬく形で、長距離
に亙って断面安定確保された状態で安全且つ効率的に掘
削作業が行われ得る。

【００１８】なお、トンネル１においては、トンネル空
間３の掘削に先行してパイプルーフ５を地山２中に構築
配設することにより、該パイプルーフ５を構築する作業
中に先方地山の探査作業を行うことが出来る。また、パ
イプルーフ５は上述したようにこれを一度にロングスパ
ン形成構築し得ることに加えて、自在な断面形状（例え
ば扁平、長円、矩形、馬蹄形、メガネ型等）で且つ大断
面に形成することが出来るので、切羽３ａ面前（図６矢
印Ｂ方向側）のトンネル空間３に広いスペースを形成す
ることが出来、その掘削作業の為に大型掘削機を用い
て、自在な断面形状に効率的且つ高い安全性で掘削作業
を行うことが出来る。また、各々のパイプ７は地山２に
定着支持されたロッド１２が構成しているアンカー定着
体１１０に支保されて該地山２に堅固に定着されること
に加えて、後にトンネル空間３となる部分の地山２は、
そのパイプ７の集合体が構成しているパイプルーフ５に
より補強される形になるため、地山２自体が保有してい
る内部応力が常に緩むことなくこれが最大限に活用され
る形で、即ちトンネル１を構成している地山２を含めた
構成部材が互いに支保し合う形で、最低限の支保工でト
ンネル空間３に高い断面安定状態を確保することが可能
となる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、長
尺状のロッド１２等の定着体を切羽３ａより先方の地山
２等の先方地山に打設定着することによりアンカー定着
体１１０を構築形成し、前記先方地山中に前記アンカー
定着体１１０の外周を被覆する形でパイプ７等のパイプ
体を推進させて、前記先方地山中に推進されるパイプ体
を、前記先方地山に掘削形成されるトンネル空間３の外
周に沿って複数並べることにより、該トンネル空間３を
支保するようにして構成したので、各々のパイプ体は、
アンカー定着体１１０を介して先方地山から支持反力を
得る形で、該アンカー定着体１１０に沿って地山中に推
進することが出来る。従って、パイプ体は、その推進力
をアンカー定着体１１０を介して先方地山から得る形で
地山中に容易に打設されるので、該先行地山中に当該地
山自体の支持力を有効に利用した形でロングスパンのル
ーフが手間なく簡単に形成されることが出来る。する
と、トンネル断面の掘削に先立って、単に定着体を先方
地山に打設定着するだけで、該地山にロングスパンのパ
イプルーフを連続的に形成することが手間なく出来、こ
れにより、地山はこれに緩みが生じることなく十分に補
強される。また、こうして形成されるパイプルーフは任
意の形状に形成され得ることに加えて、該切羽を先行す
るパイプルーフにより地山の土質を探査することが出
来、従って、後に先方地山が掘削されることにより形成
されるトンネル空間３は、その掘削断面形状及びこれに
用いられる掘削手段の如何に拘らず、常時長スパンに亙
って、その断面安定が確保されるので、該トンネル空間
３の断面掘削作業は極めて安全且つ効率的に行われるこ
とが可能となる。さらに、定着体を先方地山に打設定着
させる為に、これに止水性を持たせたり、或いはその浸
透性により地盤改良効果を持たせた硬化剤２６等の定着
剤を用いるだけで、一層効果的な地盤改良効果を発現さ
せることが出来る。また、地山中に長尺状をなす形で打
設定着され得るロッド１２等の定着体を有し、ボーリン
グチューブ１３、削孔ビット１６等の前記定着体の掘進
手段を、該定着体が切羽３ａより先方の地山２等の先方
地山中に推進し得る形で設け、前記定着体の外周を被覆
し得るパイプ７等のパイプ体を、前記先方地山中に推進
自在な形で設け、前記パイプ体の先端部にカッタ９等の
地山掘削手段を、前記定着体が該地山掘削手段を通過自
在な形で設け、前記パイプ体に前記定着体を把持し得る
推進用グリッパ２０等の把持手段を、該定着体に沿って
移動自在な形で設けて、先受けパイプアンカー６等の先
受けパイプアンカー装置を構成したので、把持手段は地
山掘削手段を通過してパイプ体を先導する形の定着体を
把持することが出来る。即ち定着体は、これが自在に地
山掘削手段を通過する形で、該定着体自体の掘進手段に
より、任意の長さ分だけパイプ体を先導する形で、該パ
イプ体の打設定着に先立ち予め先方地山中に推進される
ことが出来る。従って、パイプ体を先方地山に打設する
際には、既に予め任意の長さ分だけ該パイプ体を先導す
る形で先方地山中に定着支持された定着体を介してこれ
を把持手段で把持牽引することにより、ボーリングマシ
ン等の大型掘削機や複雑な後方設備等を必要とすること
なく、極めて効率的且つ定着体に沿って推進定着される
ことにより方向性良く、パイプ体が地山中に容易に推進
される。すると、トンネル断面の掘削に先立って先方地
山中に任意の長さのパイプルーフを簡単に形成して、後
に掘削される部分の地山を補強し、その安定を図ること
が一層手間なく確実に出来る。なお、定着体の掘進手段
や地山掘削手段を駆動する為のモータ１０等の駆動源
や、ボーリングチューブ１３等の定着体を被覆するケー
シング部分はこれを地山から引き抜き撤去して、他のパ
イプ体の設置の為に転用することが出来るので、経済的
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトンネル先受け工法に用いる先受
けパイプアンカーの一例を示す側面図である。

【図２】図１に示す先受けパイプアンカーにおける地山
打設時の一状態を示す側面図である。

【図３】図１に示す先受けパイプアンカーのパイプ推進
ジャッキ部分を示す側面図である。

【図４】図１に示す先受けパイプアンカーにおけるカッ
タの一例を示す正面図である。

【図５】図１に示す先受けパイプアンカーにおけるボー
リングロッドの一例を示す正面図である。

【図６】図１に示す先受けパイプアンカーを用いたトン
ネル掘削方法を示す断側面図である。

【図７】図６の横断面図である。

【図８】図１に示す先受けパイプアンカーにおける地山
への打設定着方法を示す図である。

【図９】図１に示す先受けパイプアンカーにおける地山
への打設定着方法を示す図である。

【図１０】図１に示す先受けパイプアンカーにおける地
山への打設定着方法を示す図である。

【符号の説明】

２……先方地山（地山） ３……トンネル空間 ３ａ……切羽 ６……先受けパイプアンカー装置（先受けパイプアンカ
ー） ７……パイプ体（パイプ） ９……地山掘削手段（カッタ） １１０……アンカー定着体 １２……定着体（ロッド） １３……定着体の掘進手段（ボーリングチューブ） １６……定着体の掘進手段（削孔ビット） ２０……把持手段（推進用グリッパ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長尺状の定着体を切羽より先方の先方地山
   に打設定着することによりアンカー定着体を構築形成
   し、 前記先方地山中に前記アンカー定着体の外周を被覆する
   形でパイプ体を推進させて、 前記先方地山中に推進されるパイプ体を、前記先方地山
   に掘削形成されるトンネル空間の外周に沿って複数並べ
   ることにより、該トンネル空間を支保するようにして構
   成した、トンネル先受け工法。
2. 【請求項２】地山中に長尺状をなす形で打設定着され得
   る定着体を有し、 前記定着体の掘進手段を、該定着体が切羽より先方の先
   方地山中に推進し得る形で設け、 前記定着体の外周を被覆し得るパイプ体を、前記先方地
   山中に推進自在な形で設け、 前記パイプ体の先端部に地山掘削手段を、前記定着体が
   該地山掘削手段を通過自在な形で設け、 前記パイプ体に前記定着体を把持し得る把持手段を、該
   定着体に沿って移動自在な形で設けて構成した、先受け
   パイプアンカー装置。