(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管の外周に間隔を置いて複数の凸条が設けられた、地山を補強するための地山補強用鋼管であって、
前記凸条は別部材からなるリングを前記鋼管の外周に形成された凹溝に嵌合させて固着したものであることを特徴とする地山補強用鋼管。
【請求項２】
前記リングは、前記鋼管の全周に連続する全周リングであり、該全周リングの１箇所に切離し部が形成された、弾性を有する金属材で構成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の地山補強用鋼管。
【請求項３】
前記凸条は、鋼管の外周に不連続で形成された分割リングで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の地山補強用鋼管。
【請求項４】
前記凸条は、前記鋼管の中心線に対して直角又は傾斜させて構成されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の地山補強用鋼管。
【請求項５】
前記リングの内周に突起が形成され、該突起を前記鋼管の外周に係止させたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の地山補強用鋼管。
【請求項６】
鋼管の外周に、所定の間隔を置いて凹溝を形成し、１箇所に切離し部が形成された、弾性を有する金属材で形成された全周リングを、該切離し部から広げた状態で前記凹溝に位置させ、該全周リングの弾性を利用して該凹溝に嵌合させることにより凸条を形成することを特徴とする地山補強用鋼管の製造方法。
【請求項７】
前記リングの内面に多数の突起を形成し、該突起を前記鋼管の表面に係止させることを特徴とする請求項６に記載の地山補強用鋼管の製造方法。
【請求項８】
前記突起を利用してプロジェクション溶接により前記リングを前記鋼管に固着することを特徴とする請求項７に記載の地山補強用鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地山を補強するための地山補強用鋼管および地山補強用鋼管の製造方法に関し、特に、トンネル工事などの掘削において軟弱な地山をセメントミルクなどを注入して補強するための地山補強用鋼管および地山補強用鋼管の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トンネル掘削工事において切羽面（鏡面）の緩みを防止するために、あらかじめ切羽面の掘削進行方向に向けて地山補強用鋼管を施工し、この鋼管からセメントミルクや薬液などを注入して切羽面を補強する鏡部補強工法が用いられている。このような地山補強用鋼管として、鋼管の外周に肉盛り溶接によりらせん状の凸条を形成し、この凸条の間に注入材を流出させるための通孔を設けた地盤強化用鋼管が開示されている（例えば特許文献１を参照）。
また、補強管に形成した吐出孔の近傍に、補強管の外方に突出する突部を一体に設けたもの開示されている（例えば特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２５０１号公報
【特許文献２】特開２００９−２４９９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているような、鋼管に肉盛り溶接により凸条を形成する方法は、溶接装置などの設備コストおよび作業コストが高く、その結果地山補強用鋼管のコストが高くなるという問題があった。
【０００５】
また、特許文献２に記載されているような、吐出孔の近傍に管の外方に突出する突部を形成する方法は、吐出孔ごとに突部を設ける必要があるため、多数の吐出孔がある場合やはり製造コストが高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決したもので、製造が簡単で低コスト生産が可能な地山補強用鋼管および地山補強用鋼管の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の地山補強用鋼管は、鋼管の外周に複数の凸条が設けられた、地山を補強するための地山補強用鋼管であって、前記凸条は別部材からなるリングを前記鋼管の外周に形成された凹溝に嵌合させて固着したものであることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の地山補強用鋼管は、請求項１に記載の地山補強用鋼管前記リングは、前記鋼管の全周に連続する全周リングであり、該全周リングの１箇所に切離し部が形成された、弾性を有する金属材で構成されたものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の地山補強用鋼管は、請求項１に記載の地山補強用鋼管であって、前記凸条は、鋼管の外周に不連続で形成された分割リングで構成されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の地山補強用鋼管は、請求項１ないし３のいずれかに記載の地山補強用鋼管であって、前記凸条は、前記鋼管の中心線に対して直角又は傾斜させて構成されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の地山補強用鋼管は、請求項１ないし４にのいずれかに記載の地山補強用鋼管であって、前記リングの内周に突起が形成され、該突起を前記鋼管の外周に係止させたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の地山補強用鋼管の製造方法は、鋼管の外周に、所定の間隔を置いて凹溝を形成し、１箇所に切離し部が形成された、弾性を有する金属材で形成された全周リングを、該切離し部から広げた状態で前記凹溝に位置させ、該全周リングの弾性を利用して該凹溝に嵌合させることにより凸条を形成することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の地山補強用鋼管は、請求項６に記載の地山補強用鋼管の製造方法であって、前記リングの内面に多数の突起を形成し、該突起を前記鋼管の表面に係止させることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の地山補強用鋼管は、請求項７に記載の地山補強用鋼管の製造方法であって、前記突起を利用してプロジェクション溶接により前記リングを前記鋼管に固着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、別部材のリングを鋼管に固着して凸条を形成するので、部品コストおよび製造コストが安くなり、低コストで地山補強用鋼管を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の地山補強用鋼管の第１実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】第１実施形態の地山補強用鋼管の分解側面図である。
【図３】第１実施形態の地山補強用鋼管の側面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明に係る地山補強用鋼管の第１、第２、第３の参考例を示す側面図、（ａ１）、（ｂ１）、（ｂ２）、（ｃ１）、（ｃ２）、（ｃ３）は、各々Ａ−Ａ線、Ｂ１−Ｂ１線、Ｂ２−Ｂ２線、Ｃ１−Ｃ１線、Ｃ２−Ｃ２線、Ｃ３−Ｃ３線断面図である。
【図５】第１の参考例の地山補強用鋼管の製造工程を示す斜視図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明に係る地山補強用鋼管の第４、第５、第６の参考例を示す側面図、（ａ１）、（ｂ１）、（ｂ２）、（ｃ１）、（ｃ２）、（ｃ３）は、各々Ａ−Ａ線、Ｂ１−Ｂ１線、Ｂ２−Ｂ２線、Ｃ１−Ｃ１線、Ｃ２−Ｃ２線、Ｃ３−Ｃ３線断面図である。
【図７】第４の参考例の地山補強用鋼管を製造する工程を示す側面図および断面図である。
【図８】本発明に係る地山補強用鋼管の第２実施形態の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は、本発明の地山補強用鋼管の第１実施形態を示している。
鋼管１の外周には、所定の間隔を置いて全周にわたって凹溝１０が形成されている。リング３は、鋼管１の全周にわたる全周リングであって、このリング３には、１箇所に切離し部３aが形成されている。このリング（全周リング）３は、ある程度の弾性を有しており、少し径を広げた状態で鋼管１にスライド挿入し、凹溝１０の位置で元に戻すことにより、リング３は凹溝１０に弾性的に嵌合し、図３に示すように、凸条２が形成される。あるいはまた、リング３をねじることにより切離し部３aを大きく広げて凹溝１０に直接嵌め込むようにしてもよい。リング３はその弾性力により、凹溝１０に嵌合固着され、溶接なしでも凸条２としての機能を果たすが、必要に応じて溶接により固着力を強化することも可能である。
【００１８】
図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る地山補強用鋼管の第１、第２、第３の参考例であって、凸条２を鋼管１に溶接するタイプのものであり、かつ鋼管１の中心線に対して直角をなして形成されるタイプのものを示している。
【００１９】
図４（ａ）では、鋼管１の外周に所定の間隔を置いて、全周に連続する全周リング３Ａからなる凸条２が設けられている。
【００２０】
図４（ｂ）では、鋼管１の外周に所定の間隔を置いて、２分割（半周）リング３Ｂからなり、円周方向に１８０度ずつ角度を変えた位置に凸条２が設けられている。
【００２１】
図４（ｃ）では、鋼管１の外周に所定の間隔を置いて、３分割（１／３周）リング３Ｃからなり、円周方向に１２０度ずつ角度を変えた位置に凸条２が設けられている。
【００２２】
図５は、第１の参考例の地山補強用鋼管の製造工程を示している。鉄などの金属からなる全周に連続する全周リング３Ａを作成する。この全周リング３Ａは鋼管１に挿入されてスライドし得る程度の内径のものである。この全周リング３Ａを鋼管１の外周に挿入し、スライドさせて所定の位置（正確な位置決め精度は要求されない）で溶接して、鋼管１にこの全周リング３Ａを固定することにより、図４（ａ）に示すような全周に連続する凸条２を形成する。なお、この全周リング３Ａは、第１実施形態に示す切離し部３aは設けていないが、切離し部３aを設けることも可能である。
【００２３】
図４（ｂ）に示す地山補強用鋼管では、２分割（半周）のリング３Ｂ（以下、分割リングと称す）を鋼管１の所定の位置に当てて溶接し、鋼管１にこの分割リング３Ｂを固定することにより、図４（ｂ）に示すような２分割された凸条２を形成する。この参考例では２分割リング３Ｂを鋼管１に挿入してスライドさせなくてもよい。
【００２４】
図４（ｃ）に示す地山補強用鋼管では、３分割（１／３周）のリング３Ｃ（以下、分割リングと称す）を鋼管１の所定の位置に当てて溶接し、鋼管１にこの分割リング３Ｃを固定することにより、図４（ｃ）に示すような３分割された凸条２を形成する。この参考例でも３分割リング３Ｃを鋼管１に挿入してスライドさせなくてもよい。
【００２５】
図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る地山補強用鋼管の第４、第５、第６の参考例であって、凸条２が鋼管１の中心線に対して任意の角度傾斜したタイプのものを示している。
【００２６】
図６（ａ）では、鋼管１の外周に所定の間隔を置いて、全周に連続するリング状の凸条２´が傾斜して設けられている。
【００２７】
図６（ｂ）では、鋼管１の外周に所定の間隔を置いて、２分割（半周）リングからなり、円周方向に１８０度ずつ角度を変えた位置に凸条２´が傾斜して設けられている。
【００２８】
図６（ｃ）では、鋼管１の外周に所定の間隔を置いて、３分割（１／３周）リングからなり、円周方向に１２０度ずつ角度を変えた位置に凸条２´が傾斜して設けられている。
【００２９】
第４、第５、第６の参考例の凸条２´は、全周リング、２分割リング又は３分割リングを傾斜（傾斜角度は任意である）させて鋼管１に溶接する点のみ、第１、第２、第３の参考例と異なり、その他の構成は第１、第２、第３の参考例と同一である。
【００３０】
図７（ａ）（ｂ）は、図６（ａ）の第４の参考例の地山補強用鋼管を製造する工程を示している。図７（ａ）では、全周リング３Ａの内径は鋼管１の外径より若干大きくなっており、全周リング３Ａを鋼管１に嵌め込んだ後、傾斜させて溶接する。また、図７（ｂ）では、鋼管１の表面に対して平行をなす内周面４に対して側面５が所定角度傾斜した全周リング３Ａを用いることにより、内周面４を鋼管１の外周に密着させて固定することが可能となる。
【００３１】
なお、図６（ａ）に示す全周リング３Ａは、第１実施形態に示したような切離し部３aを設けた構成のものでもよい。また、第２、第３、第５、第６の参考例では、２分割および３分割リングを示しているが、分割数は任意であり、図示の分割数は単なる例示である。
【００３２】
図８は、地山補強用鋼管の第２の実施形態であって、リング３は切離し部３aを有する全周リングであり、このリング３の内面に突起１１を形成し、リング３の弾性を利用して突起１１を鋼管１に係止させる。突起１１と鋼管１の摩擦力で固着力が強くなるので、溶接箇所を少なくすることができる。また、この突起１１を利用してプロジェクション溶接（突起に大電流を流す抵抗溶接）を行うことも可能となる。
【００３３】
以上のように、本発明の地山補強用鋼管およびこの地山補強用鋼管の製造方法によれば、別部材のリング３を用いて鋼管１の表面に凸条２を形成するので、従来の肉盛り溶接に比べて、設備コスト、作業コストともに低減させることが可能となる。
【符号の説明】
【００３４】
１  鋼管
２、２´  凸条
３  リング
３Ａ  全周リング
３Ｂ、３Ｃ  分割リング
１０  凹溝
１１  突起
【図１】
0005470212.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005470212.tif 000008
【図８】
0005470212.tif 000009