(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプを挿入可能な径のさく孔ができるビットを使用して地山にさく孔と同時にパイプを挿入し、所定長さのさく孔とパイプの挿入を行った状態で該パイプを地山に残留させる補強用パイプの打設方法であって、前記補強用パイプとして湾曲させたパイプを用い、先端部に前記ビットを取り付けたロッドをパイプ内で靱性の範囲内で湾曲させた状態で回転自在に支承してさく孔を行うことにより、湾曲した孔のさく孔と湾曲パイプの挿入とを同時に行うことを特徴とする補強用パイプの打設方法。
【請求項２】
パイプを複数本接合しつつさく孔を行うに際し、最先端のパイプのみを湾曲したパイプとし、該湾曲した最先端のパイプに後続の真直なパイプを接合してさく孔とパイプの挿入を行う請求項１に記載の補強用パイプの打設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル工事等において補強のために地中に埋設されるパイプの打設方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
崩落しやすい地山にトンネルを掘削する場合、天端部の崩落を防止するため、トンネル内空を掘削する前に天端位置付近にさく孔を行い、外周部に内外に通じる多数の通孔を有するパイプをそのさく孔した孔に挿入して、当該パイプ内にセメントミルク等を注入することにより、パイプ周囲の地山改良を行い、その後内空を掘削する長尺先受工法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
現在の長尺先受工法では、図１２に示すように、掘削時の支保工（Ｈ型鋼）Ｇの設置に干渉しないようにパイプを打設することはできない。したがって、パイプを打設するためには、図１５に示すように、掘削断面を拡幅し施工基地Ｔを作る必要がある。施工基地を作る工程を省略するため、図１３に示すように、パイプＰの後端３ｍ程度の部分Ｅを塩ビ管等の容易に掘削可能な材料に変更したり、図１４に示すようにパイプ後端部を地山の奥にすることで、支保工Ｇ２に干渉せず、かつ掘削断面の拡幅を行わずに施工する方法があるが、打設角度αを大きくする必要があり、長尺になるとトンネル掘削内空とパイプとの離れが大きくなり、先受効果が滅殺されて崩落の危険性が増すという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑み、所望の湾曲状態で補強用のパイプの設置を行うことで、施工基地としての掘削断面の拡幅を行わず、掘削内空により近い位置にパイプを設置することができる方法を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような構成とした。すなわち、本発明にかかる補強用パイプの打設方法は、パイプを挿入可能な径のさく孔ができるビットを使用して地山にさく孔と同時にパイプを挿入し、所定長さのさく孔とパイプの挿入を行った状態で該パイプを地山に残留させる補強用パイプの打設方法であって、前記補強用パイプとして湾曲させたパイプを用い、先端部に前記ビットを取り付けたロッドをパイプ内で靱性の範囲内で湾曲させた状態で回転自在に支承してさく孔を行うことにより、湾曲した孔のさく孔と湾曲パイプの挿入とを同時に行うことを特徴としている。
【０００６】
パイプを複数本接合しつつさく孔を行う際には、最先端のパイプのみを湾曲したパイプとし、該湾曲した最先端のパイプに後続の真直なパイプを接合してさく孔とパイプの挿入を行うことができる。さく孔される穴は最先端のパイプの曲率にしたがって湾曲するので、後続の真直なパイプも該湾曲した穴にしたがって湾曲させられる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について具体例をあらわす図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図面は、説明に便利なように縦横の縮尺比率を変えてあらわしている。図１及び図２は本発明の実施例の要部をあらわすもので、図中、１はさく孔用のロックビットであり、先端部に硬質刃体を植え付けた先行ビット１ａと、その中間部にあって拡縮するビット１ｂとを備えている。ビット１の基部１ｃにはねじ部が設けられ、これにさく孔ロッド２が螺着される。ロッド２にはガイドアダプター３が装着され、湾曲したパイプ４の内部で回転自在に支承され、これによりビットのさく孔方向を鎖線で示す方向に制御する。なお、ビット１のスリーブ部１ｄには、パイプに回転自在に内接するガイド突起１ｅ，…が設けられビットの向きをパイプに沿わせるように案内する。
【０００８】
ガイドアダプター３は、さく孔ロッド２とロックビット１とを連結するもので、図４乃至図１０に示すように、本体Ａと、キャップＢと割りリングＣとで構成される。筒状の本体Ａの外周部には、パイプ４に内接して回転するウイング状ガイド体（図示例では超硬合金チップが植設されている）３ａ，…が設けられ、先端部には雄ねじ部３ｂが設けられている。このねじ部３ｂには、キャップＢが螺着される。なお、キャップの内部には、その内向フランジ部３ｃに密着するようにリングＣが嵌合され、本体Ａの先端部がこれに当接する。リングＣは、二つ割りになっており、その内面は図に示すような断面湾曲面として形成され、さく孔ロッド２のくびれた部分２ａに嵌合する。図の３ｄは割ピンである。
【０００９】
図１３及び図１４は、従来の工法でトンネルを掘削する場合の縦断図をあらわすもので、すでに掘削された部分（施工基地となる部分）ＴにはＨ型鋼の支保工Ｇが間隔ｄ（例えば１ｍ）で設置されている。さく孔は切羽Ｋ直前の支保工Ｇ１の下から行うため、従来の直線的な工法ではパイプ設置後の掘削により建込む支保工Ｇ２を避けるため、上向きの角度αをつけなければならず、長尺になると掘削予定天盤から大きく上方に離れてしまう。このため、パイプ下部の崩落の可能性が大きくなる。
【００１０】
これに対し、本発明の工法では、図１１に示すように、下向きに湾曲（Ｒ）したさく孔を行い、湾曲したパイプを同時挿入することで、理想に近いパイプ設置ができるのである。実際の地山における実験では、曲率半径Ｒ＝１５ｍの湾曲パイプを用いて１２．５ｍの長さでさく孔と挿入を問題なく施工することができた。湾曲したパイプの曲率半径Ｒは、１０ｍ以上とするのが好ましい。曲率半径がこれよりも小さくなると、湾曲度合いがきつくなり、さく孔が困難となる。
【００１１】
本発明の工法では、予め所定の曲率で湾曲させた図１に示すパイプ４を用い、その内部に挿通するさく孔ロッド２を当該パイプの曲率に沿わせるように靱性範囲内で湾曲させてさく孔を行うので、湾曲したさく孔と湾曲したパイプの埋め込みを同時に行うことが可能となり、効果的な地盤強化を行うことができる。さく孔ロッド２は、ビット直後に設けたガイドアダプターによってパイプの湾曲方向に沿うように湾曲させられるので、パイプに沿ったさく孔を行うことができるのである。このようなガイドアダプターが無ければ、図３のビット１の向きが示すように直線的なさく孔が行われ、鎖線で示すような所望の湾曲方向のさく孔ができなくなる。
【００１２】
つぎに、図１６（ａ），（ｂ）は、複数のパイプを連結接合して打設する場合をあらわす。この場合、複数のパイプの全部又は大部分を湾曲したパイプとしてもよいが、湾曲パイプは真直なパイプを湾曲させる工程が必要であるため、コストが高くなるので、図１６（ａ）に示すように、最先端のパイプ４のみを湾曲パイプとし、後続のパイプＰとしては真直なパイプを使用するのが経済的である。この場合、最先端の湾曲パイプ４によって湾曲した穴が先ずさく孔されるので、図１６（ｂ）に示すように後続のパイプ（Ｐ）もその穴壁によって強制的に湾曲させられる結果、所望の湾曲穴のさく孔と湾曲状態でのパイプの打設を行うことができるのである。
【００１３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の工法によれば、任意の曲率で湾曲したパイプを埋設することができるようになり、経済的に地盤の補強効果を向上させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に使用する装置をあらわす全体図例である。
【図２】その要部の断面図である。
【図３】ガイドアダプターを使用しない場合の例をあらわす断面図である。
【図４】ガイドアダプターの断面図である。
【図５】ガイドアダプター本体の正面図である。
【図６】その断面図である。
【図７】キャップの正面図である。
【図８】その断面図である。
【図９】割りリングの正面図である。
【図１０】その縦断面図である。
【図１１】本発明の工法の説明図である。
【図１２】長尺先受けを打設できない場合の説明図である。
【図１３】従来工法の説明図である。
【図１４】上記と異なる従来工法の説明図である。
【図１５】さらに異なる従来工法の説明図である。
【図１６】本発明の工法の説明図である。
【符号の説明】
１    ビット
２    さく孔ロッド
３    ガイドアダプター
４    湾曲パイプ
【図１】
0003637410.tif 000002
【図２】
0003637410.tif 000003
【図３】
0003637410.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003637410.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003637410.tif 000008
【図８】
0003637410.tif 000009
【図９】
0003637410.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003637410.tif 000017