JPH0650085A - 自穿孔型ミニパイプルーフ工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パイプ２７の設置角度を小さくし、地山の剥
落を防止し、口元コーキングの施工し易い自穿孔型ミニ
パイプルーフ工法とする。 【構成】 パイプ２７の後端にパイプ挿入具３５を装着
し、このパイプ２７とパイプ挿入具３５に、穿孔ビット
１６を取り付けたロッド１１を挿通し、このロッド１１
を穿孔機１の回転軸２に取り付け、この穿孔機１で地山
に孔を穿孔した後、パイプ２７のみを孔の奥に残置する
工法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネルの切羽等の安
定のための補助、立坑掘削における側壁の補強、地耐力
が不足する場合の支持パイプの先行打設、及びウエルポ
イント用の穿孔等の工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トンネルの掘削において、掘削部
分の天端の崩落防止のため、地山に孔を穿孔し、この孔
内に補強用のパイプを挿入して、前記パイプの内外にセ
メントミルクを充填してロックボルトを形成する工法が
ある。

【０００３】前記工法は、崩落し易く孔荒れの生じる地
山の場合、穿孔した後で孔内にパイプを挿入しようとす
ると、孔が崩れパイプを挿入することができない。そこ
で、穿孔と同時にパイプ２７を孔４１に挿入する工法が
考えられた（図１８）。

【０００４】ところが、この工法は、掘削したトンネル
内に突出するパイプ２７の突出部を短くすると、穿孔の
終わりに穿孔機がトンネルの天端に接近するので、パイ
プ２７の設置角度θを小さくできない。また、パイプ２
７のトンネル内への突出長さを長くすると、次に建て込
むＨ型支保鋼４６にパイプ２７が当たるので、パイプ２
７の設置角度θを小さくできない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような事情から、
前記の図１８に示す工法は、パイプ２７の設置角度θが
大きくなる。すると、孔４１の下面から掘削したトンネ
ルの天端までの間隔が大となり、前記孔４１の下側の地
山が剥落部６０となって落下し、余掘が大きくなる。

【０００６】また、剥落する虞れのある地山に接近して
いるロックボルトは、直前に施工されたロックボルトの
みであるので、直前に施工したロックボルトのセメント
ミルクの硬化するまで待たなければトンネルの掘削がで
きない。

【０００７】さらに、孔４１の口元にもパイプ２７が挿
入されているので、口元コーキングを施工する部分の間
隔が小さくなり、コーキングが施工し難く、耐圧性の強
い口元コーキングが施工できない。このため、定着材で
あるセメントミルクの注入圧を小さくしなければなら
ず、ロックボルトの定着が不確実となる。

【０００８】本発明は、前記事項に鑑みなされたもので
あり、パイプの設置角度θを小さくして地山の剥落を防
止し、また短時間で補強効果が発揮でき、さらに、口元
コーキングの施工し易い自穿孔型ミニパイプルーフ工法
とすることを技術的課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、注出孔２８を
設けたパイプ２７の後端に、パイプ挿入具３５を装着
し、穿孔ビット１６を先端に設けたロッド１１を、前記
パイプ２７とパイプ挿入具３５に回転可能に挿通し、こ
のロッド１１の後端を穿孔機１の回転軸２に取り付け、
前記穿孔機１で地山４０に孔４１を穿孔した後、穿孔機
１とロッド１１及びパイプ挿入具３５を後退させて、パ
イプ２７を孔４１の奥に残置する自穿孔型ミニパイプル
ーフ工法とした。

【００１０】

【作用】本発明は、穿孔時にパイプ２７をパイプ挿入具
３５で地山４０の孔４１に押し込んでいるので、孔４１
の穿孔と共に、孔４１内に挿入されたパイプ２７は、ロ
ッド１１とパイプ挿入具３５を後退させて、孔４１から
引き抜いた後、孔４１の奥に残置され、孔４１の口元よ
り外側にはパイプ２７が存在しない。

【００１１】したがって、パイプ２７の基部が次に設置
するＨ型支保鋼４６等の建て込みの障害とならず、ま
た、パイプ挿入具３５を介してパイプ２７を押し込んで
いるので、穿孔機１が天端等に接近し過ぎることがな
く、図１６に示すように、パイプ２７の設置角度θを小
さくできる。

【００１２】そして、パイプ２７の設置角度θが小さく
なると、孔４１の下面から掘削したトンネル等の天端等
までの間隔が小さくなり、孔４１内に定着材が充填され
て定着すると、ミニパイプルーフの下側の地山の剥落が
防止され、余掘も小さくなる。

【００１３】また、地山の剥落を防止するミニパイプル
ーフは、設置角度θが小さくなり、パイプルーフの基部
がトンネルの天端に沿って延びる形となり、直前に施工
されたミニパイプルーフのみでなく、その前に施工され
たミニパイプルーフの基部も、天端の補強に寄与してい
る。

【００１４】さらに、孔４１の口元にパイプ２７が存在
しないので、口元コーキング４９が施工し易い。

【００１５】

【実施例】以下図に基づいて本発明の実施例の説明をす
る。図１ないし図１７は、本発明の一実施例の説明用の
図である。この実施例で使用される装置は、主として図
１ないし図７に示されている。

【００１６】この実施例で使用される穿孔機１は、ドリ
フタとして形成されたものであり、この穿孔機１は、ガ
イドスライド３に前後摺動可能に設置され、ガイドスラ
イド３の先端には、セントライザ４が立設してある（図
１）。

【００１７】前記穿孔機１の回転軸２には、スリーブ８
が左ねじにより螺着して取り付けられるように形成さ
れ、このスリーブ８には、両端部に左ねじ１２を設けた
ロッド１１の後端を螺着して取り付けるように形成して
あり、ロッド１１の先端に穿孔ビット１６が螺着して取
り付けられるように形成してある（図２）。

【００１８】前記穿孔ビット１６は、図３及び図４に示
されており、この穿孔ビット１６のヘッドステム１７の
基部には突子１８が設けてあり、このヘッドステム１７
には回転ピン１９が設けてあり、ヘッドステム１７に外
嵌されたヘッドスリーブ２０は前記ヘッドステム１７に
対して回動不能に、かつ、所定の範囲に前後摺動可能と
なるようにして外嵌されている。 前記ヘッドスリーブ
２０の先端には、パイロットビット２３が設けてあり、
また、ヘッドスリーブ２０には拡径ビット２１が設けて
あり、この拡径ビット２１は、ヘッドステム１７がヘッ
ドスリーブ２０に押し込まれた位置で（図３）、拡径ビ
ット２１がヘッドスリーブ２０の側方に突出し、ヘッド
ステム１７がヘッドスリーブ２０から引き出された位置
で（図４）、拡径ビット２１がヘッドスリーブ２０内に
収まるように形成してある。

【００１９】また、前記パイロットビット２３の先端部
中央には、正面ブロー孔２４が設けてあり、パイロット
ビット２３の側面には、直角方向に向く横向きブロー孔
２５と、斜め後方に向く後方向きブロー孔２６が設けて
ある。

【００２０】そして、前記穿孔ビット１６は、拡径ビッ
ト２１を除き、パイロットビット２３のみを設けたもの
に形成できる。そして、前記のように拡径ビット２１を
除いても、地山が軟かい場合は、パイロットビット２３
の先端部で穿孔した孔４１を、横向きブロー孔２５から
噴出する横向きブローによって、孔４１を大径に拡大さ
せることができる。

【００２１】前記ロッド１１が回転可能に挿通されるパ
イプ挿入具３５は、外径がパイプ２７の外径と同一に形
成してあり、先端は小径部３６に形成され、パイプ２７
の後端に挿入して装着できるように形成してある（図１
・図５）。そして、前記パイプ挿入具３５の先端は、小
径部３６に形成せず、大径に形成し、かつ、先端の内径
が拡大するテーパ状に形成し、パイプ２７の後端に外嵌
して装着するように形成することもできる。そして、パ
イプ挿入具３５の先端を、パイプ２７の後端に外嵌する
ものは、パイプ挿入具３５の先端が、多少変形しても、
先端がパイプ２７に圧着するようなことがない。

【００２２】したがって、パイプ２７の後端からパイプ
挿入具３５を分離するとき、嵌合部が分離せず、パイプ
２７がパイプ挿入具３５と共に引出されるようなことを
確実に防止できる。

【００２３】そして、パイプ挿入具３５の先端は、パイ
プ２７の後端に単に当接して装着されるように形成する
ことも可能である。前記ロッド１１が回転可能となるよ
うにして挿通されるパイプ２７は、鋼管で形成され図６
に示すように、その両側に数個の注出孔２８が設けてあ
り、この注出孔２８は、パイプ２７の強度の劣化を防ぐ
ため、１側の注出孔２８と他側の注出孔２８の穿設位置
をずらせて設けてある。

【００２４】次に本発明の一実施例の工法について説明
する。この実施例は、図８に示すように、穿孔機１をガ
イドスライド３の後端に後退させ、穿孔機１の回転軸２
にスリーブ８を螺着して取り付ける。

【００２５】次に図９に示すように、ロッド１１をセン
トライザ４に挿通し、ロッド１１の後部をパイプ挿入具
３５に回動可能に挿通する。そして、ロッド１１の後端
を図１０に示すように、回転軸２に取り付けたスリーブ
８に螺着して取り付け、ロッド１１の先端に穿孔ビット
１６を螺着して取り付ける。

【００２６】次に、穿孔ビット１６の拡径ビット２１を
穿孔ビット１６に収めて、図１１に示すように、ロッド
１１にパイプ２７を前記ロッド１１が回転可能となるよ
うにして外嵌し、このパイプ２７の後端を前記パイプ挿
入具３５の先端の小径部３６に外嵌して装着する。 次
に、図１２に示すように、穿孔機１を所定の穿孔位置
に、セット方法に従ってセットする。このとき、穿孔機
１のガイドスライド３は伸ばしておき、穿孔を開始す
る。穿孔は穿孔機１でロッド１１とパイプ２７を前進さ
せながらロッド１１を回転させ、穿孔ビット１６で地山
４０に孔４１を穿孔する。

【００２７】そして、前記穿孔ビット１６による穿孔
は、パイロットビット２３の回転による穿孔で発生した
スライムを、正面ブロー孔２４から噴出する正面向きブ
ローによって後方に送る。

【００２８】そして、横向きブロー孔２５から噴出する
横向きブローによって、孔４１を拡大させ、さらに、そ
れまでの穿孔によって発生したスライムを、後向きブロ
ー孔２６から噴出する後向きブローによって、孔４１の
外部に送り出すものである。

【００２９】さらに、前記横向きブローによって拡大さ
れた孔４１は、拡径ビット２１によって、確実に拡大し
た円筒形状に穿孔される。しかしながら、前記拡径ビッ
ト２１は、地山が軟かい場合は、さきに記載したよう
に、必ずしも必要なものでないので拡径ビット２１を除
いた穿孔ビット１６で穿孔することもある。

【００３０】図１３に示すように、孔４１の穿孔が完了
すると、図１４に示すように、パイプ２７内のスライム
４２を排出するため、ロッド１１の回転を止めずに、穿
孔ビット１６の後端が孔４１の口元に達するまで、穿孔
機１を後退させてロッド１１を抜き出し、スライム４２
を排出させる。

【００３１】そして、図１５に示すように、ロッド１１
の抜き出しを完了させて、ロッド１１及びパイプ挿入具
３５を回収する。そして、地山４０に穿孔した孔４１内
の口元より奥の部分に、パイプ２７を残置して、自穿孔
型ミニパイプルーフ工法の孔４１の穿孔と、補強材であ
るパイプ２７の設置を終わる。

【００３２】前記の如くして地山４０に穿孔した孔４１
内に残置されたパイプ２７は、パイプ挿入具３５で孔４
１の奥まで押し込まれているので、図１７に示すよう
に、孔４１の口元にはパイプ２７が存在しない。

【００３３】そこで、前記パイプ２７に、パイプ２７の
後端部（孔４１の口元側）近くに開口する注入パイプ５
５と、パイプ２７の先端部近くに開口するエア抜きパイ
プ５６を挿入し、この注入パイプ５５とエア抜きパイプ
５６の外周と、鏡吹付けコンクリート壁４８等の間に、
急結セメントを充填して口元コーキング４９を形成し、
孔４１の口元を閉鎖する。

【００３４】次に、注入パイプ５５よりセメントミルク
を注入すると、セメントミルクはパイプ２７内に充填さ
れると共に、パイプ２７の注入孔２８から、パイプ２７
の外部の孔４１内にも充填される。

【００３５】そして、パイプ２７内のエアは、直接エア
抜きパイプ５６から、また、孔４１内のエアはパイプ２
７の先端からパイプ２７内に流入し、エア抜きパイプ５
６から外部に排出される。そして、前記孔４１内及びパ
イプ２７内にセメントミルクが充満すると、エア抜きパ
イプ５６からセントミルクが流出するので、セメントミ
ルクの充填を停止する。

【００３６】前記孔４１の口元にはパイプ２７が存在し
ないので、孔４１の内壁と注入パイプ５５及びエア抜き
パイプ５６間の間隔が大きくなり、口元コーキング４９
の形成が容易で、しかも確実に行え、充填したセメント
ミルクが口元から漏出しないので、セメントミルクの注
入圧を高圧とし、地山に確実に定着したミニパイプルー
フを形成できる。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、パイプ２７の後端にパイプ挿
入具３５を装着し、このパイプ２７とパイプ挿入具３５
に穿孔ビット１６を設けたロッド１１を挿通し、穿孔ビ
ット１６で地山に孔４１を穿孔した後、パイプ２７を孔
４１の奥に残置する工法である。

【００３８】本発明では、パイプ２７がパイプ挿入具３
５によって、孔４１の奥に押し込まれているので、パイ
プ２７の基部は、孔４１の外に突出しない。したがって
次に設置するＨ型支保鋼４６等の建て込みの障害となら
ず、また、穿孔機１はパイプ挿入具３５を介してパイプ
２７に装着されるので、穿孔機１はトンネルの天端等か
ら離れており、図１６に示すように、パイプ２７の設置
角度θを小さくできる。

【００３９】そして、パイプ２７の設置角度θが小さく
なると、孔４１の下面から掘削したトンネル等の天端等
までの間隔が小さくなり、孔４１に定着材が充填されて
定着すると、ミニパイプルーフの下側の地山の剥落が防
止され、余掘も小さくなる。

【００４０】また、ミニパイプルーフは設置角度θが小
さくなり、基部がトンネル等の天端等に沿って延びる形
となり、直前に施工されたミニパイプルーフのみでな
く、その前に施工されたミニパイプルーフの基部も天端
等の補強に寄与し、地山の剥落を防ぐことができる。

【００４１】さらに、孔４１の口元にパイプ２７が存在
しないので、口元コーキング４９が施工し易く確実に施
工でき、定着材の注入を高圧で行え、地山に確実に定着
したミニパイプルーフを形成でき、地山の剥落を防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で使用する穿孔機等の側面図

【図２】本発明の一実施例で使用するロッド等の側面図

【図３】本発明の一実施例で使用する穿孔ビットの側面
図

【図４】本発明の一実施例で使用する穿孔ビットの側面
図

【図５】本発明の一実施例で使用するパイプとパイプ挿
入具の側面図

【図６】本発明の一実施例で使用するパイプの側面図

【図７】本発明の一実施例で使用するロッド等の組立図

【図８】本発明の一実施例の工法の開始状態を示す図

【図９】本発明の一実施例の工法のロッドやパイプ挿入
具の装着状態を示す図

【図１０】本発明の一実施例の工法の穿孔ビットの取付
状態を示す図

【図１１】本発明の一実施例の工法のパイプの装着状態
を示す図

【図１２】本発明の一実施例の工法の穿孔開始前の状態
を示す図

【図１３】本発明の一実施例の工法の穿孔が完了した状
態を示す図

【図１４】本発明の一実施例の工法のスライム排出状態
を示す図

【図１５】本発明の一実施例の工法のロッドの抜き出し
が完了した状態を示す図

【図１６】本発明の一実施例の工法の施工状態を示す図

【図１７】本発明の一実施例の工法で施工した孔に定着
材を充填する状態を示す図

【図１８】従来例の説明用の図

【符号の説明】

１ 穿孔機 ２ 回転軸 １１ ロッド １６ 穿孔ビット ２１ 拡径ビット ２７ パイプ ２８ 注出孔 ３５ パイプ挿入具 ４０ 地山 ４１ 孔 θ ミニパイプルーフの設置角度

フロントページの続き (72)発明者 鶴田 竜二 大阪府寝屋川市池田西町26−５東邦金属株 式会社寝屋川工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 注出孔２８を設けたパイプ２７の後端
   に、パイプ挿入具３５を装着し、穿孔ビット１６を先端
   に設けたロッド１１を、前記パイプ２７とパイプ挿入具
   ３５に回転可能に挿通し、このロッド１１の後端を穿孔
   機１の回転軸２に取り付け、前記穿孔機１で地山４０に
   孔４１を穿孔した後、穿孔機１とロッド１１及びパイプ
   挿入具３５を後退させて、パイプ２７を孔４１の奥に残
   置する自穿孔型ミニパイプルーフ工法。