JPH07259499A - ロックボルトの定着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湧水量の多い岩盤Ａであっても、ボアホール
２からのモルタル３の流出を防止し、坑内壁面Ａ’から
打ち込んだロックボルト１を確実に定着する。 【構成】 岩盤Ａに穿孔したボアホール２にモルタル３
を注入充填した後、透水性を有するロックフィルタ１０
をボアホール２の開口端部２ａに押し込んでこのロック
フィルタ１０に開設されたボルト挿通部１１からボアホ
ール２内へロックボルト１を打ち込む。好ましくは、ロ
ックフィルタ１０は、ロックボルト１を挿通可能な孔径
のチューブからなるボルト挿通部１１の外周にスポンジ
等の変形可能な透水性材料からなるフィルタ本体１２を
設けたものが用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、山岳トンネル掘削等の
土木工事において、坑内壁面から岩盤にロックボルトを
打ち込んで定着するための方法に関し、特に湧水箇所で
の定着に適した方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉱山等のトンネル掘削工事においては、
掘削した坑内の上部岩盤に直ちにロックボルトを打ち込
んで定着すると共に、更に坑内壁面にコンクリートを吹
き付けて覆工することによって、岩盤を支えかつ補強す
るための支保がなされる。図５に示すように、ロックボ
ルト１は、先端が円錐状に尖っていて外周面に多数のビ
ードが突出形成された鉄筋状の定着部１ａと、その後端
に形成された雄螺子部１ｂとを有し、その打ち込みに際
しては、まず坑内壁面Ａ’から岩盤Ａへロックボルト１
の定着部１ａの有効長さよりも適宜長いボアホール２を
穿孔し、このボアホール２にモルタル３を注入充填して
からロックボルト１を打ち込む。その後モルタル３の硬
化によってロックボルト１の定着部１ａがボアホール２
内に定着されたら、このボアホール２の開口端から坑内
へ突出したロックボルト１の雄螺子部１ｂに押さえ金具
４を挿通し、ナット５をねじ込んで締め付ける。

【０００３】ところで、湧水を有する岩盤での工事にお
いては、ボアホール２の隣接位置に水抜き穴２’を穿孔
し、この水抜き穴２’からの排水作用によって、ボアホ
ール２内の湧水の防止を図っている。しかし、このよう
な水抜き穴２’によっても対応しきれない多量の湧水が
生じるような箇所においては、ボアホール２内への地下
水の湧出によって、モルタル３が十分に硬化しないうち
にその一部がボアホール２の外へ押し流されてしまうの
で、ロックボルト１の全面定着が不可能になることが少
なくない。

【０００４】そこでこのような場合には、図６に示すよ
うに、急速に硬化する特殊セメント及び水分との接触に
よって瞬時に膨張する少量のレジンを吸水性カプセルに
別々に封入した構造のカプセル型定着材６を、いったん
水中に数分間浸漬することによって吸水させ、これをモ
ルタルの代わりにボアホール２内へ所要数押し込んでか
ら、ロックボルト１の打ち込みを行う。すなわちこのカ
プセル型定着材６は、ロックボルト１の打ち込みによっ
てカプセルから押し出された特殊セメント等の封入剤が
ボアホール２内に充填され、吸水により急速に膨張・硬
化するレジンの止水力によってボアホール２内への湧水
の流入を遮断すると共に、特殊セメントの硬化によって
ロックボルト１を定着するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記カプセ
ル型定着材６を用いた工法によっても、実際にはある程
度のセメントの流出が避けられないため、確実にロック
ボルト１を全面定着することは困難である。また、吸水
後の硬化が早いため、ボアホール２内への挿入及びロッ
クボルト１の打ち込みを極めて手際よく行う必要がある
が、カプセル型定着材６は、吸水量が多いと膨張しすぎ
てボアホール２にうまく合わず、又、ボアホール２の内
面の粗さが粗いと円滑に挿入できないことがある。しか
も、このカプセル型定着材６は特殊構造であるため高価
格であり、湿度の高い場所に保管したり、使用前に過っ
て水に濡らしたりすると、多量のカプセル型定着材６が
無駄に硬化して使用不可能になってしまい、施工コスト
が嵩むといった問題がある。

【０００６】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、掘削工事
において、湧水量の多い岩盤であっても、ボアホールか
らのモルタルの流出を防止し、坑内壁面から打ち込んだ
ロックボルトを確実に定着することのできる方法を提供
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係るロックボルトの定着方法は、坑内壁面から
岩盤に穿孔したボアホールにモルタルを注入充填した
後、透水性を有するロックフィルタを前記ボアホールの
開口端部に押し込んでこのロックフィルタに開設された
ボルト挿通部から前記ボアホール内へロックボルトを打
ち込むものである。この場合好ましくは、ロックフィル
タとしては、ロックボルトを挿通可能な孔径のチューブ
からなるボルト挿通部の外周にスポンジ等の変形可能な
透水性材料からなるフィルタ本体を設けたものが用いら
れる。

【０００８】

【作用】本発明の定着方法によると、ボアホールへのモ
ルタル充填後、このボアホールの開口端部にあてがった
ロックフィルタのボルト挿通部を通じてロックボルトを
打ち込むことにより、前記ロックフィルタはボアホール
の開口端部とロックボルトとの間に介在され、前記開口
端部を閉鎖する。ロックフィルタは透水性を有し、モル
タルの流出を遮断してボアホール内の水分のみを排出す
るため、モルタルの硬化によるロックボルトの全面定着
が有効になされる。ロックフィルタは、例えばロックボ
ルトを挿通可能な孔径のチューブの外周にスポンジ等の
変形可能な透水性材料からなるフィルタ本体を設けた構
造とすることによって、適宜圧縮した状態でボアホール
にしっかり圧着することができる。

【０００９】

【実施例】図１乃至図４は、本発明に係るロックボルト
の定着方法の好適な一実施例を工程順に示すものであ
る。すなわち、この実施例方法によれば、まず図１に示
すように、掘削したトンネルの上部坑内壁面Ａ’から岩
盤Ａに従来と同様のボアホール２を前記坑内壁面Ａ’と
ほぼ直角に穿孔する。このボアホール２は、後述するロ
ックボルト１の定着部１ａの寸法を考慮して、例えば長
さを約３ｍ、孔径をφ３８ｍｍとする。

【００１０】次に、図２に示すように、ボアホール２に
適量のモルタル３を注入充填してから、このボアホール
２の開口端部２ａにロックフィルタ１０をあてがって押
し込み、更にこのロックフィルタ１０からボアホール２
内へロックボルト１を打ち込む。ロックフィルタ１０
は、図３の拡大した斜視図にも示すように、典型的には
塩化ビニル等の合成樹脂チューブからなるボルト挿通部
１１の長手方向中間部の外周に、円筒状のスポンジから
なるフィルタ本体１２を一体的に設けたものであり、ボ
ルト挿通部１１の孔径は、ロックボルト１の定着部１ａ
の外径とほぼ同一のφ２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、フィ
ルタ本体１２の外径は、ボアホール２の孔径よりも十分
に大径の例えばφ９０ｍｍ、長さ１００ｍｍとなってい
る。

【００１１】すなわち、ボアホール２の開口端部２ａに
ロックフィルタ１０をあてがい、そのボルト挿通部１１
にロックボルト１の定着部１ａを挿入し、そのまま押し
込むことによって、図４に示すように、ロックフィルタ
１０のフィルタ本体１２が適宜圧縮変形された状態でボ
アホール２の開口端部２ａに圧着されると共に、ロック
ボルト１の定着部１ａは、ボルト挿通部１１を通じてボ
アホール２内へ打ち込まれる。このため、ボルト挿通部
１ａはロックボルト１の定着部１ａによって閉塞され、
前記開口端部２ａの内壁とロックボルト１の間は、圧縮
されたフィルタ本体１２によって閉塞される。

【００１２】この状態において、ロックフィルタ１０の
ボルト挿通部１１は、塩化ビニル等の合成樹脂チューブ
からなるため、その内周面がロックボルト１の定着部１
ａの外周ビードと馴染んで密着状態になり、モルタル３
の流出を許容する隙間を生じさせない。また、フィルタ
本体１２を構成するスポンジは無数の連続気泡１２ａに
よる毛細管現象によって顕著な透水性を有する一方、モ
ルタル粒子の通過を有効に遮断するため、ボアホール２
内の地下水の湧出によってモルタル３の水分が増大する
と、フィルタ本体１２からは増加した水分だけが排出さ
れ、モルタル３の流出は防止される。また、湧水量が比
較的多い場合は、従来と同様、あらかじめボアホール２
との隣接位置に水抜き孔２’を穿孔して、ボアホール２
内の湧水量を減少させることが好ましい。

【００１３】この実施例の方法によれば、モルタル３が
湧水によって押し流されることなくボアホール２内に保
持されるため、ボアホール２の内壁及びロックボルト１
の定着部１ａの全面と接合した状態で硬化し、かつモル
タル３の含水量が一定に保持されるので、十分な強度が
発現される。このため湧水の生じる岩盤Ａでのロックボ
ルト１の定着を確実に行うことができるものであり、通
常は水抜き孔２’を穿孔しないでも湧水箇所でのモルタ
ル３の水分排出に十分対応できるので、作業工数を削減
することができる。また、ロックフィルタ１０は、塩化
ビニル等の合成樹脂チューブの外周にスポンジを設けた
簡素な構造であるため安価に提供することができ、しか
も先に述べた図６に示すカプセル型カプセル型定着材６
のように、ボアホール２の内面性状によって作業の円滑
な進行が損なわれることはなく、材料のロスも少ないの
で施工コストを低減することができる。

【００１４】所定時間経過後、ボアホール２内のモルタ
ル３の硬化によってロックボルト１が定着されたら、従
来と同様、ボアホール２の開口端部２ａから坑内へ突出
したロックボルト１の雄螺子部１ｂに押さえ金具４を挿
通し、ナット５をねじ込んで締め付ける。

【００１５】なお、本発明は、図示の実施例に限定され
るものではない。例えば、ロックフィルタ１０は、フィ
ルタ本体１２をスポンジ以外の変形可能な透水性材料、
例えば不織布、紙あるいは繊維束によるものなども考え
られる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によると、次のような効果を奏す
ることができる。 (1) ボアホールに充填したモルタルが湧水によって押し
流されることがなく、湧水により増加した水分のみがロ
ックフィルタを介してボアホールの外部へ排出されてモ
ルタルの水分が一定に保持されるので、湧水箇所の岩盤
へのロックボルト全面定着が実現できる。 (2) ロックフィルタによる許容排水量を超えるような多
量の湧水を生じる箇所でない限り、ボアホールの近傍に
水抜き孔を穿孔する必要がないので、作業工数を削減し
て省力化が達成される。 (3) ロックフィルタは安価に提供することができ、施工
の際の材料のロスも少ないので施工コストを低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロックボルトの定着方法の好適な
一実施例において坑内壁面から岩盤にボアホールを穿孔
する工程を示す断面図である。

【図２】上記実施例においてボアホールにモルタルを注
入充填する工程を示す断面図である。

【図３】上記実施例において使用されるロックフィルタ
を示す斜視図である。

【図４】上記実施例においてボアホール開口端部へロッ
クフィルタを押し込みロックボルトを打ち込む工程を示
す断面図である。

【図５】ロックボルトの定着方法の従来例を示す断面図
である。

【図６】ロックボルトの定着方法の他の従来例を示す断
面図である。

【符号の説明】

１ ロックボルト ２ ボアホール ２ａ 開口端部 ３ モルタル １０ ロックフィルタ １１ ボルト挿通部 １２ フィルタ本体 Ａ 岩盤 Ａ’ 坑内壁面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 坑内壁面から岩盤にボアホールを穿孔す
   る工程と、 このボアホールにモルタルを注入充填する工程と、 透水性を有するロックフィルタを前記ボアホールの開口
   端部に押し込んでこのロックフィルタに開設されたボル
   ト挿通部から前記ボアホール内へロックボルトを打ち込
   む工程と、からなることを特徴とするロックボルトの定
   着方法。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、 ロックフィルタは、ロックボルトを挿通可能な孔径のチ
   ューブからなるボルト挿通部の外周にスポンジ等の変形
   可能な透水性材料からなるフィルタ本体を設けたもので
   あることを特徴とするロックボルトの定着方法。