JPH10205298A - グラウト材の削孔充填方法及びグラウト材注入用ホースの引抜き装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アンカー材設置用の削孔に対するグラウト材注
入作業において、グラウト材の注入用ホースを簡単な構
成によってグラウト材の流路面積の縮小を抑え、かつ確
実に把持できる把持手段を開発し、その把持手段を用い
て注入用ホースをスムーズに引抜くことにより削孔に対
する確実な充填が可能なグラウト材充填技術を提供す
る。 【解決手段】少なくとも注入用ホース８が挿通し得る間
隔を隔てて設けた２本の把持用ピン１４，１５と、適宜
部位に設けた引張部１２とを備え、その引張部１２を注
入用ホース８の引抜き方向に引張ることによって、一方
の把持用ピン１４を支点として注入用ホース８を折曲
げ、その反力による各把持用ピン１４，１５と注入用ホ
ース８との摩擦力により注入用ホース８を把持しながら
削孔６から徐々に引抜くことによりグラウト材の充填を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新オーストリアン
トンネル工法などによるトンネル工事や法面の安定化工
事等において地盤にロックボルト等のアンカー材を設置
する場合に、地盤に形成した削孔に予めグラウト材を充
填するためのグラウト材の削孔充填方法及びその方法に
用いられるグラウト材注入用ホースの引抜き装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のトンネル工事や法面の地
盤安定化工事においてロックボルトを地盤に設置する方
法として、地盤に形成した削孔に予めモルタルやセメン
トペーストなどのグラウト材を充填しておき、その硬化
前にロックボルトを打込んでグラウト材の硬化によって
地盤に定着させるという方法が知られている。そして、
そのグラウト材の削孔への充填方法としては、削孔の奥
までグラウト材注入用の注入用ホースを挿入し、その先
端からグラウト材を注入しながら、人手により前記注入
用ホースを掴みながら徐々に引抜くことにより、グラウ
ト材を削孔の奥から充填するという充填方法が知られて
いる。しかしながら、この従来の注入用ホースの引抜き
作業は人手によって注入用ホースを掴みながら行われて
いたため、確実に把持することが難しく、注入用ホース
を一定速度でスムーズに引抜くには困難が伴った。そし
て、その注入用ホースの引抜き速度が速すぎる場合に
は、充填状態にムラができ空隙部を生じやすかったた
め、アンカー材の定着状態にも支障を来すおそれもあっ
た。逆に引抜く速度が遅すぎると削孔と注入用ホースと
の隙間にグラウト材が回り込み引抜きにくくなり、場合
よっては、充填作業を中断せざるを得ない事態も生じ
た。特に、トンネル工事においては、アンカー材を垂直
状に設置する箇所があるため、充填したグラウト材が流
下しないようにある程度、硬練りの状態で注入する必要
があることから、グラウト材を削孔の隅々まで的確に充
填するには大きな技術的困難が伴った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な従来の技術的事情に鑑みてなされたもので、注入用ホ
ースの削孔からの引抜き作業に適し、かつ簡単な構成に
より確実に把持可能な注入用ホースの把持手段を開発
し、その把持手段を用いて前記注入用ホースをスムーズ
に引抜くことにより削孔に対する的確な充填が可能なグ
ラウト材の充填技術を提供することを目的とするもので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、ロックボルト等のアンカー材の設置用とし
て地盤に形成した削孔の奥まで可撓性を有するグラウト
材注入用の注入用ホースを挿入するとともに、該注入用
ホースの前記削孔外に露出した適宜の部分を少なくとも
２本からなる把持用ピン相互間に挿通し、かつ適宜部位
に設けた引張部を引張ることにより前記注入用ホースを
前記把持用ピンの一方を支点に折曲げることによって該
注入用ホースを前記両把持用ピンを介して把持した状態
において、その注入用ホースの先端部からグラウト材を
注入しながら、前記引張部を介して該注入用ホースを徐
々に引抜くことにより、グラウト材を前記削孔に充填す
るという技術手段を採用した。これにより、簡単な構成
により注入用ホースの確実な把持状態が得られる結果、
前記引張部を介して引抜くことによりスムーズな引抜き
作業が容易に得られ、グラウト材を削孔の隅々まで的確
に充填することができる。したがって、アンカー材の確
実な設置状態が得られる。また、注入用ホースを単に湾
曲状に折曲げることにより把持が可能なことから、押し
つぶされる量はきわめて小さく、グラウト材の流通に支
障を来さない状態で大きな把持力が得られる。さらに、
把持する位置には全く制約されず、しかも持ち替えがき
わめて簡便なことから、繰返し把持位置を更新して行う
機械的な引抜き作業にきわめて有効である。したがっ
て、削孔機に備えられた削孔工具を進退するための進退
機構を使用して前記注入用ホースを機械的に引抜くよう
に構成することにより作業性を改善することも可能であ
る。なお、更に少なくとも一方の把持用ピンに前記注入
用ホースの上部に当接し得る上部支持部材を付設して注
入用ホースの離脱防止や折曲げによるつぶれを抑制した
り、前記把持用ピン相互間に挿通された注入用ホースに
対して初期折曲げ変形を付与するための補助ピンを加え
ることにより引張力が作用していない場合にも把持手段
が注入用ホースに対して保持されるように構成したりす
ることができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、以上のように注入用ホ
ースに対する把持が簡便、かつ確実で、機械的な引抜き
作業も可能であることから、硬練りのグラウト材を用い
るトンネル工事などに特に有効であるが、法面の地盤安
定化工事等にも適用し得ることはいうまでもない。ま
た、予め削孔にグラウト材を充填した後、アンカー材を
挿入する工法であれば、ロックボルトに限らず、種々の
アンカーテンドンなどからなる適宜のアンカー材の設置
作業に適用が可能である。また、実際の引抜き形態とし
ては、グラウト材の注入速度に合わせて注入用ホースと
削孔との間にグラウト材が回り込まない程度に所定速度
で徐々に引抜くのが一般的であるが、適宜装置を用いて
引抜く機械的な引抜き作業においては、引抜き力が大き
く引抜き速度のコントロールも確実なことから、注入用
ホースと削孔との間にグラウト材を若干回り込ませた状
態で引抜くことにより、更に確実な充填状態を得ること
もできる。さらに、グラウト材が注入用ホースと削孔と
の間に回り込むのを待って間欠的に引抜く形態も可能で
ある。なお、本発明は機械的な引抜き作業の場合に特に
有効であるが、人手により引抜く場合にも注入用ホース
に対する簡便かつ強固な把持手段として有効である。

【０００６】本発明における注入用ホースの把持手段
は、少なくともその注入用ホースが挿通し得る間隔を隔
てて設けた２本の把持用ピンと、適宜部位に設けた引張
部とを備え、その引張部を注入用ホースの引抜き方向に
引張ることにより、一方の把持用ピンを支点として注入
用ホースを折曲げ、その反力による各把持用ピンと注入
用ホースとの摩擦抵抗により注入用ホースを把持するも
のである。したがって、注入用ホース自体には何らの加
工も伴わないとともに、持ち替えが自由で、きわめて簡
便なことから、注入用ホースの引抜き作業の作業性を大
幅に改善できるとともに、強力な把持力に拘らず注入用
ホースの損傷を防ぐことができる。なお、注入用ホース
の折曲げ量は引張力の大きさに応じて増減し、通常は直
角程度に湾曲する程度でグラウト材の流通に支障を生じ
ない折曲げ範囲で十分であるが、注入用ホースが喰付い
て極端に抜けにくい状態になった場合には、注入用ホー
スが折返した状態になるまで折曲げれば、きわめて強力
な引張力にも対応することができる。

【０００７】前記把持用ピンは、横断面が円形や多角形
からなる柱状体のものでも、注入用ホースと接触する部
分だけ円弧状や多角形状に形成したものでもよい。ま
た、その軸線方向の外形は、直線状のものでも、注入用
ホースの接触面の形状に合わせて円弧状の凹部を形成し
たものもよい。さらに、把持用ピンの外表面の状態は、
平面的なものだけでなく、凹凸を設けて注入用ホースと
の摩擦係数を増やしたものでもよい。したがって、異形
鉄筋などを応用することも一策である。引抜き装置とし
ては、少なくとも注入用ホースが挿通し得る間隔を隔て
て配設された２本の把持用ピンを有しておればよく、そ
れらの把持用ピン同士を一体的に形成したり、板状等か
らなるベースを介して立設したりすることができる。ま
た、前記把持用ピンに対しては、適宜部位に引張部が設
けられている。その引張部の設置部位としては、当該引
張部を引張ることにより前記把持用ピンの一方を支点と
して注入用ホースを折曲げることが可能な部位であれば
どこでもよく、注入用ホースの曲げ強さや、把持力とし
て必要な注入用ホースと把持用ピンとの間の摩擦力の大
きさ、折曲げ角の大きさ、特に折曲げによるグラウト材
の流路面積への影響などを勘案して、適度の曲げモーメ
ントを付与することのできる適宜の部位に設定すればよ
い。なお、引張部の具体的な形態としては、開孔部を形
成してワイヤロープを連結し、そのワイヤロープを介し
て引張機構側に連結するように構成したり、連結ピンを
介して回動可能に連結された連結用部材を介して引張機
構側と連結するように構成したり、あるいは引張部に握
り部を装着して人力により引張りやすいように構成した
りすることが可能である。また、前記ベースの形状に関
しては特段の制約はなく、矩形のものや楕円状のものの
選択も可能であるが、両把持用ピン及び引張部を結ぶ略
三角形に形成する形態を採用した場合には、両把持用ピ
ンに対する引張部の位置により三角形状が変化すること
になる。さらに、引張部が両把持用ピン相互間を結ぶ延
長線上の近くに位置する場合には、前記ベースとして棒
状のものを採用することも可能である。

【０００８】さらに、少なくとも一方の把持用ピンに注
入用ホースの上部に当接し得る上部支持部材を付設する
ことにより、把持用ピン相互間からの注入用ホースの離
脱の防止や、折曲げ時に伴う縦方向の変形を押えて注入
用ホースのつぶれを抑制することができる。この場合、
その上部支持部材の注入用ホースの上部と当接する部分
の形状は、水平に延びた直線状でも、注入用ホースの水
平移動を許すための直線部分を残してその内側に注入用
ホースの接触面に合わせて円弧部を形成したものでもよ
い。また、前記把持用ピンに加えて補助ピンを設置し、
その補助ピンにより把持用ピン相互間に挿通された注入
用ホースに対して初期折曲げ変形を付与し、引張力が作
用していない場合にも把持手段が注入用ホースに対して
保持されるように構成することもできる。その場合、補
助ピンの設置部位は、その補助ピンによって把持用ピン
相互間に挿通された注入用ホースを一方に変位すること
により把持手段がずれ落ちない程度の折曲げ状態を与え
られる部位であればどこでもよい。

【０００９】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例に関して
説明する。図１及び図２は本発明に係るグラウト材の削
孔充填方法の実施例として、トンネル工事に適用した場
合の概要を示したもので、図１は削孔作業を示した概略
説明図、図２はグラウト材の充填作業を示した概略説明
図である。図中、１は削孔機を例示したもので、そのブ
ーム２の先端部には削孔工具３を進退するための進退機
構４が設けられている。ロックボルト等のアンカー材を
設置するため、地盤５に対して削孔６を形成する場合に
は、図１に示したように進退機構４を所定の位置に位置
決めした後、適宜の削孔工具３を把持したチャック部７
を図示しない油圧シリンダなどを介して前進させながら
所定位置に削孔５を形成する。なお、削孔機１の操作
は、図示しないバケット上等において行う。

【００１０】それぞれの設置位置に削孔６が形成され、
その削孔６に対するグラウト材の充填作業に移行する場
合には、前記チャック部７を後退させ削孔６から削孔工
具３を引抜いた後、図２に示したように削孔６の奥まで
注入用ホース８を挿入する。この注入用ホース８として
は、ポリエチレン管等の適度の可撓性を有する硬質プラ
スチック管や硬質ゴム管などが用いられ、グラウトポン
プ９を介してグラウト材を圧送し得るように接続されて
いる。図２に示したように、注入用ホース８の適宜の中
間位置には把持手段としての引抜き装置１０がセットさ
れ、本実施例においては、連結部材１１を介して前記チ
ャック部７に連結することにより、前記進退機構４を用
いて注入用ホース８を機械的に引抜きながら、削孔６の
奥からグラウト材を充填することになる。

【００１１】図３〜図５は本発明の特徴である引抜き装
置１０による注入用ホース８の把持の仕方及び引抜き作
業を順を追って示したものであり、図６は図５中のＡ−
Ａ断面を拡大して示したものである。図示のように、引
抜き装置１０は、前記連結部材１１が連結される開孔部
からなる引張部１２を備えた略三角形の板状のベース１
３と、該ベース１３に対して注入用ホース８の挿通し得
る間隔を隔てて溶接等により立設された円形断面の柱状
体からなる２本の把持用ピン１４，１５から構成され
る。なお、一方の把持用ピン１４には、図６に示したよ
うに注入用ホース８の上部に当接し得る位置に上部支持
部材１６が付設されており、前述のように注入用ホース
８の上部を押えることにより離脱を防止したり、つぶれ
変形を抑制し得るように構成されている。この上部支持
部材１６の上面は、注入用ホース８を挿通しやすいよう
に傾斜面にしてある。

【００１２】しかして、前記引抜き装置１０を用いて注
入用ホース８を引抜きながら削孔６の奥からグラウト材
を充填するには、先ず図３のように注入用ホース８の途
中の適当な部分を把持用ピン１４，１５の間に挿通し、
しかる後、前記連結部材１１を図２のように進退機構４
のチャック部７の適宜部位に連結する。このとき、注入
用ホース８の外面が図３のように両把持用ピン１４，１
５に当接するようにベース１３を若干傾ければ、その間
の摩擦抵抗により相対的な移動が阻止される状態にな
る。この状態で進退機構４を作動してチャック部７を後
退させれば、図４のようにベース１３が回動して注入用
ホース８が一方の把持用ピン１４を支点として更に折曲
げられる結果、強力な把持状態に入ることになる。そし
て、チャック部７の後退が進むにつれて注入用ホース８
に作用する引張力が更に大きくなり、やがてその注入用
ホース８と地盤５との間に働く引抜き抵抗力に打勝った
時点で、図５のように注入用ホース８の引抜きが開始さ
れる。その後、所要量の引抜きが完了した場合には、進
退機構４を止めて連結部材１１を介してベース１３に作
用している引張力を解除し、ベース１３を図３の状態に
戻してやれば、注入用ホース８を把持用ピン１４，１５
相互間から抜くことにより人手によって引抜き装置１０
を簡便に取外すことができる。なお、引抜き装置１０に
よる把持位置を変更して更に注入用ホース８の引抜き作
業を継続する場合には、以上のように引抜き装置１０を
外して把持位置を変更するか、あるいは図３の状態から
若干戻して注入用ホース８と把持用ピン１４，１５との
接触を解除した状態で、そのまま外さないで摺動するこ
とにより保持位置を変更したうえ、前述の引抜き作業を
継続することができる。

【００１３】図７及び図８は引抜き装置に関する他の実
施例を示したものである。本実施例に係る引抜き装置１
７は、前述の実施例に比べ、連結部材１８が連結ピン１
９を介してベース２０側に形成された開口部からなる引
張部２１に連結されている点で特徴を有する。なお、本
実施例では、ベース２０の回動方向が前記実施例と逆に
設定されている。

【００１４】図９は引抜き装置の把持用ピンの部分に関
する他の実施例を示したものである。本実施例では、把
持用ピン２２，２３の注入用ホース８との当接位置にそ
の注入用ホース８の外形に合わせて円弧状の凹部２４，
２５を形成するとともに、上部支持部材２６の下面にも
注入用ホース８の外形に合わせて円弧状の部分を形成し
た点で特徴を有する。

【００１５】図１０及び図１１は引抜き装置に関する他
の実施例を示したものである。本実施例に係る引抜き装
置２７，２８は、前述の実施例に比べ、把持用ピン２
９，３０に加えて注入用ホース８に対して初期折曲げ変
形を付与するための補助ピン３１，３２を付設した点で
特徴を有する。図示のように、注入用ホース８の折曲げ
方向は、補助ピン３１，３２の設置位置に応じて変化す
る。いずれの折曲げ方向であっても、その折曲げ変形よ
って注入用ホース８が両把持用ピン２９，３０に当接す
ることによって引抜き装置２９，３０が保持され、落下
が防止できるものであればよい。

【００１６】なお、実施例に関して具体的に説明した
が、本発明はこれに限定されるものではない。要は、少
なくともその注入用ホースが挿通し得る間隔を隔てて設
けた２本の把持用ピンと、適宜部位に設けた引張部とを
備え、その引張部を注入用ホースの引抜き方向に引張る
ことによって一方の把持用ピンを支点として注入用ホー
スを折曲げ、その反力による各把持用ピンと注入用ホー
スとの摩擦抵抗により注入用ホースを把持しながら削孔
に対してグラウト材の充填を行うものであれば、その具
体的な構成に関しては種々の変更が可能である。因み
に、前記引張部の具体的な設置部位としては、当該引張
部を引張ることにより前記把持用ピンの一方を支点とし
て注入用ホースを折曲げることが可能な部位であればど
こでもよく、例えばいずれかの把持用ピン自体を引張部
として設定することも可能である。また、ベース１３，
２０や把持用ピン１４，１５，２２，２３、上部支持部
材１６，２６等の具体的形状などに関して変更が可能な
ことは前述のとおりである。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を得ることが
できる。 （１）注入用ホースを湾曲状に折曲げることにより把持
するので、ホースが押しつぶされる変形量が小さく、グ
ラウト材の流通に支障を来すことなく強力な把持力が容
易に得られるので、的確かつスムーズな引抜き作業が簡
便に得られる。 （２）注入用ホースに対する把持位置に関する制約は全
くなく、しかも注入用ホース自体に対しては何も加工し
ないので、注入用ホースの引抜き作業の作業性を大幅に
向上できるとともに、注入用ホースの損傷を防ぐことが
できる。 （３）注入用ホースに対する持ち替えがきわめて簡便な
ことから、特に繰返し把持位置を更新しながら行う機械
的な引抜き作業にきわめて有効である。 （４）少なくとも２本の把持用ピンと引張部を備えると
いう簡単な構成により注入用ホースに対する確実な把持
状態が得られる。 （５）削孔機に備えられた削孔工具を進退するための進
退機構を使用し、前記引張部を介して注入用ホースを機
械的に引抜くことにより作業性の一貫性を改善すること
が可能である。 （６）少なくとも一方の把持用ピンに注入用ホースの上
部に当接し得る上部支持部材を付設すれば、把持用ピン
間からの注入用ホースの離脱の防止や、折曲げに伴う縦
方向の変形を押えて注入用ホースのつぶれを抑制するこ
とができる。 （７）把持用ピンに加えて補助ピンを設け、把持用ピン
相互間に挿通された注入用ホースに対して初期折曲げ変
形を付与するように構成すれば、引張力が作用していな
い場合にも把持装置を注入用ホースに保持させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 削孔作業を示した概略説明図である。

【図２】 本発明におけるグラウト材の充填作業を示し
た概略説明図である。

【図３】 本発明の実施例に係る引抜き装置の使用状態
図である。

【図４】 本発明の実施例に係る引抜き装置の使用状態
図である。

【図５】 本発明の実施例に係る引抜き装置の使用状態
図である。

【図６】 図５中のＡ−Ａ拡大断面図である。

【図７】 引抜き装置に関する他の実施例を示した平面
図である。

【図８】 同実施例の立面図である。

【図９】 引抜き装置の把持用ピンの部分に関する他の
実施例を示した拡大縦断面図である。

【図１０】 引抜き装置に関する他の実施例を示した平
面図である。

【図１１】 引抜き装置に関する他の実施例を示した平
面図である。

【符号の説明】

１…削孔機、４…進退機構、６…削孔、７…チャック
部、８…注入用ホース、９…グラウトポンプ、１０…引
抜き装置、１１…連結部材、１２…引張部、１３…ベー
ス、１４，１５…把持用ピン、１６…上部支持部材、１
７…引抜き装置、１９…連結ピン、２０…ベース、２１
…引張部、２２，２３…把持用ピン、２４，２５…凹
部、２６…上部支持部材、２７，２８…引抜き装置、３
１，３２…補助ピン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤に形成した削孔に対してグラウト材
   を充填し、そのグラウト材の硬化前にロックボルト等の
   アンカー材を挿入して定着させるアンカー材の設置作業
   において、前記削孔の形成後、その削孔の奥まで可撓性
   を有するグラウト材注入用の注入用ホースを挿入すると
   ともに、該注入用ホースの前記削孔外に露出した適宜の
   部分を少なくとも２本からなる把持用ピン相互間に挿通
   し、かつ適宜部位に設けた引張部を引張ることにより前
   記注入用ホースを前記把持用ピンの一方を支点に折曲げ
   ることによって該注入用ホースを前記両把持用ピンを介
   して把持した状態において、その注入用ホースの先端部
   からグラウト材を注入しながら、前記引張部を介して該
   注入用ホースを徐々に引抜くことにより、グラウト材を
   前記削孔内に充填することを特徴とするグラウト材の削
   孔充填方法。
2. 【請求項２】 削孔機により前記削孔を形成した後、そ
   の削孔機に備えられた削孔工具を進退するための進退機
   構を介して前記引張部を引張ることにより、前記注入用
   ホースを引抜くことを特徴とする請求項１記載のグラウ
   ト材の削孔充填方法。
3. 【請求項３】 少なくともグラウト材注入用の注入用ホ
   ースが挿通し得る間隔を隔てて設けた２本の把持用ピン
   と、適宜部位に設けた引張部とを備え、前記注入用ホー
   スの削孔外に露出した適宜の部分を前記把持用ピン相互
   間に挿通し、かつ前記引張部を引張ることによって前記
   注入用ホースを前記把持用ピンの一方を支点に折曲げる
   ことにより、注入用ホースを前記両把持用ピンを介して
   把持しながら引抜くことを特徴とするグラウト材注入用
   ホースの引抜き装置。
4. 【請求項４】 前記各把持用ピンをベースに立設すると
   ともに、少なくとも一方の把持用ピンに前記注入用ホー
   スの上部に当接し得る上部支持部材を付設したことを特
   徴とする請求項３記載のグラウト材注入用ホースの引抜
   き装置。
5. 【請求項５】 前記把持用ピン相互間に挿通された注入
   用ホースに対して初期折曲げ変形を付与するための補助
   ピンを加えたことを特徴とする請求項３又は４記載のグ
   ラウト材注入用ホースの引抜き装置。