(57)【要約】【課題】足場仮設なしで、簡易に二重管掘りを行うことができる孔壁保護部材及びこれを用いた削孔部材、並びにこの削孔部材を用いたロックボルト工法を提供する。【解決手段】対象地盤を削孔することにより形成された孔壁を保護する孔壁保護部材１であって、該孔壁保護部材１は、円筒形を縦方向に分割して形成された複数の分割円筒体から構成されると共に、折曲自在とされ、孔内への挿入の際には、これら分割円筒体のそれぞれの側端縁を相互に当接させて円筒形が形成され、孔内に挿入される構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象地盤を削孔することにより形成された孔壁を保護する孔壁保護部材であって、
該孔壁保護部材は、円筒形を縦方向に分割して形成された複数の分割円筒体から構成されると共に、折曲自在とされ、  
孔内への挿入の際には、これら分割円筒体のそれぞれの側端縁を相互に当接させて円筒形が形成され、孔内に挿入される構成とした、
ことを特徴とする孔壁保護部材。
【請求項２】
前記分割円筒体は、半割円筒体で構成された、請求項１記載の孔壁保護部材。
【請求項３】
前記孔壁保護部材は、孔壁保護先端部と、これに後続する複数の孔壁保護連結部と、を備え、
孔壁保護先端部とこれに後続する孔壁保護連結部、及び後続する孔壁保護連結部同士は、それぞれ回動自在に連結されることにより、前記孔壁保護部材は折曲自在とされた、
請求項１又は２記載の孔壁保護部材。
【請求項４】
前記孔壁保護先端部は、円筒体で構成された、請求項３記載の孔壁保護部材。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項記載の孔壁保護部材と、削孔ロッドと、この削孔ロッドの先端に取付けられた削孔ビットと、を備えた削孔部材。
【請求項６】
請求項５記載の削孔部材を用いて対象地盤を削孔し、形成された孔内にロックボルトを挿入すると共に、グラウト材を注入して定着するロックボルト工法であって、
対象地盤を削孔している際に、前記削孔ロッドを囲うように、複数の分割円筒体のそれぞれの側端縁を相互に当接させて円筒形を形成して、前記孔壁保護部材を孔内に挿入する、
ことを特徴とするロックボルト工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、孔壁保護部材及びこれを用いた削孔部材、並びにこの削孔部材を用いたロックボルト工法に関し、詳しくは地盤が悪くて自立しない孔壁を保護する孔壁保護部材及びこれを用いた削孔部材、並びにこの削孔部材を用いたロックボルト工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
法面や岩盤等の地盤の補強において実施されるロックボルト工は、地盤を削孔した後に、ロックボルトを挿入すると共に、グラウト材を注入して固化させて、ロックボルトと地盤とを一体化させるものである。このロックボルト工は、大きく分けて、単管掘りと二重管掘りとに分類されるが、単管掘りは地盤が良好で孔壁が自立するような場合に適用されるものであり、地盤が悪くて孔壁が自立しない場合に適用できない。そこで、このような地盤では、従来より、二重管構造のアウターケーシングロッドによって孔壁を保護しながら、先端にビットを取付けたインナーケーシングロッドとアウターケーシングロッドを削孔機によって打撃や回転を付与しつつ削孔する二重管掘りによって作業が行なわれている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３８８６５号公報（２頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、二重管掘りに使用される削孔機は、インナーケーシングロッドとアウターケーシングロッドに対して打撃と回転を与えるために大型であり、予め法面や岩盤に削孔機を設置するための足場組立が必要である。そして、この足場組立の架設作業には日数を要すため、施工効率の悪化や施工コストの増大を招いていた。
【０００４】
そこで、本発明の主たる課題は、足場仮設なしで、簡易に二重管掘りを行うことができる孔壁保護部材及びこれを用いた削孔部材、並びにこの削孔部材を用いたロックボルト工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
請求項１記載の発明は、対象地盤を削孔することにより形成された孔壁を保護する孔壁保護部材であって、該孔壁保護部材は、円筒形を縦方向に分割して形成された複数の分割円筒体から構成されると共に、折曲自在とされ、孔内への挿入の際には、これら分割円筒体のそれぞれの側端縁を相互に当接させて円筒形が形成され、孔内に挿入される構成とした、ことを特徴とする孔壁保護部材である。
【０００６】
（作用効果）
孔壁保護部材は、円筒形を縦方向に分割して形成された複数の分割円筒体から構成されると共に、折曲自在とされていることにより、削孔ロッドを中心として、複数の分割円筒体のそれぞれの側端縁を相互に当接させて円筒形を形成して孔内に挿入すればよく、削孔機と連結することなく、かつ削孔作業を止めることなく、孔壁保護部材を孔内に挿入することができる。そのため、従来のロックボルト工法に比べて施工効率を向上させることができる。
また、削孔機は、一般的な単管掘り用の削孔機を用いることができ、単管掘り用であれば、重量も軽く、予め法面や岩盤に削孔機を設置するための足場組立を不要とすることができる。そのため、施工効率の向上やコストの低減を図ることができる。
【０００７】
＜請求項２記載の発明＞
請求項２記載の発明は、前記分割円筒体は、半割円筒体で構成された、請求項１記載の孔壁保護部材である。
【０００８】
（作用効果）
分割円筒体を半割円筒体で構成することにより、それぞれの側端縁を相互に当接させて円筒形を形成することが容易になる。
【０００９】
＜請求項３記載の発明＞
請求項３記載の発明は、前記孔壁保護部材は、孔壁保護先端部と、これに後続する複数の孔壁保護連結部と、を備え、孔壁保護先端部とこれに後続する孔壁保護連結部、及び後続する孔壁保護連結部同士は、それぞれ回動自在に連結されることにより、前記孔壁保護部材は折曲自在とされた、請求項１又は２記載の孔壁保護部材である。
【００１０】
（作用効果）
孔壁保護先端部とこれに後続する孔壁保護連結部、及び後続する孔壁保護連結部同士は、それぞれ回動自在に連結されることにより、孔壁保護部材は折曲自在とされた構成とすることによって、孔壁保護部材の挿入作業が容易となる。
【００１１】
＜請求項４記載の発明＞
請求項４記載の発明は、前記孔壁保護先端部は、円筒体で構成された、請求項３記載の孔壁保護部材である。
【００１２】
（作用効果）
孔壁保護先端部を円筒体で構成することにより、孔内への挿入が容易になる。
【００１３】
＜請求項５記載の発明＞
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の孔壁保護部材と、削孔ロッドと、この削孔ロッドの先端に取付けられた削孔ビットと、を備えた削孔部材である。
【００１４】
（作用効果）
請求項１乃至４のいずれか１項記載の孔壁保護部材と、削孔ロッドと、この削孔ロッドの先端に取付けられた削孔ビットと、を備えた削孔部材を用いることにより、一般的な単管掘り用の削孔機で削孔することができ、予め法面や岩盤に削孔機を設置するための足場組立を不要とすることができる。そのため、施工効率の向上やコストの低減を図ることができる。
【００１５】
＜請求項６記載の発明＞
請求項６記載の発明は、請求項５記載の削孔部材を用いて対象地盤を削孔し、形成された孔内にロックボルトを挿入すると共に、グラウト材を注入して定着するロックボルト工法であって、対象地盤を削孔している際に、前記削孔ロッドを囲うように、複数の分割円筒体のそれぞれの側端縁を相互に当接させて円筒形を形成して、前記孔壁保護部材を孔内に挿入する、ことを特徴とするロックボルト工法である。
【００１６】
（作用効果）
対象地盤を削孔している際に、前記削孔ロッドを囲うように、複数の分割円筒体のそれぞれの側端縁を相互に当接させて円筒形を形成して、前記孔壁保護部材を孔内に挿入することにより、削孔機と連結することなく、かつ削孔作業を止めることなく、孔壁保護部材を孔内に挿入することができる。そのため、従来のロックボルト工法に比べて施工効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、足場仮設なしで、簡易に二重管掘りを行うことができる等の利点がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
＜孔壁保護部材及びこれを用いた削孔部材＞
本発明に係る孔壁保護部材１は、図１乃至図７に示すように、削孔ビットによって削孔された孔壁を保護するために、孔壁に沿って挿入されるものである。この孔壁保護部材１は、円筒形を縦方向に分割して形成された複数の分割円筒体から構成されると共に、折曲自在とされ、孔内への挿入の際には、これら分割円筒体のそれぞれの側端縁を相互に当接させて円筒形が形成され、孔内に挿入される構成となっている。具体的には、図１乃至図７に示すように、孔壁保護先端部１０と、これに後続する孔壁保護連結部１１，１１，…と、を備えている。
孔壁保護先端部１０の実施例として、図９（１），（２）で示すように、孔壁保護先端部１０Ａを考えることができる。この孔壁保護先端部１０Ａは、略半割円筒体であり、その先端がテーパー状になっていて、削孔した孔に挿入しやすくなっている。略半割円筒体であることにより、削孔ロッド３を削孔機４に取付ける前に、予め削孔ロッド３を貫装させておく必要はないので、作業手間を省くことができる。なお、形状は略半割円筒体に限られず、多分割された円筒体や、多分割された多角筒体、半割された多角筒体でもよい。また、先端をテーパー状で形成することは必ずしも必要ではなく、テーパー状でなくてもよい。
【００１９】
孔壁保護先端部１０Ａの基端側は、図示はしないが、切欠かれており、この切欠部分には後続する孔壁保護連結部を連結するためのヒンジ１０ａが取付けられている。このヒンジ１０ａと孔壁保護連結部１１に取付けられたヒンジ１１ａとがピン１２で回動自在に連結されることにより、孔壁保護連結部１１が孔壁保護先端部１０Ａに対して直線状に連なる形態と、折曲して連なる形態とを取ることが可能になる。
【００２０】
孔壁保護先端部１０Ａの孔内への挿入は、対向する孔壁保護先端部１０Ａ，１０Ａ同士の側端縁を当接させ円筒形を形作り、そのままの状態で孔内に押し込むように挿入するものである。後述する削孔ビット２によれば、孔壁保護先端部１０Ａ，１０Ａで形成される円筒形（例えば、６０φ）よりも大きい孔径（例えば、６５φ）の孔を形成することができるので挿入作業は容易に行うことができる。この挿入は作業者による人力でも、機械によってもよい。
【００２１】
なお、孔壁保護先端部１０は、略半割円筒体の孔壁保護先端部１０Ａに限られず、図１０（１），（２）で示すように、円筒形状の孔壁保護先端部１０Ｂでもよい。この孔壁保護先端部１０Ｂは、形状が円筒形のため、削孔ロッド３を削孔機に取付ける前に、予め削孔ロッド３に遊嵌させておく必要がある。
【００２２】
孔壁保護連結部１１は、図１１乃至図１４に示すように、孔壁保護先端部１０Ａと同様の略半割円筒体であり、その先端側と基端側との両側に形成された切欠部分にそれぞれヒンジ１１ａ，１１ａが取付けられている。これらヒンジ１１ａ，１１ａを介して、孔壁保護先端部１０Ａ（又は１０Ｂ）や後続する孔壁保護連結部１１，１１，…と回動自在に連結される。そのため、前述したのと同様に、図１２に示す孔壁保護連結部同士１１，１１が直線状に連なる形態と、図１３に示す折曲して連なる形態とを取ることが可能になる。
【００２３】
孔壁保護部材１のうち、少なくとも孔壁保護連結部１１が略半割円筒体であると共に、折曲自在とされていることにより、図２や図３に示すように、削孔ロッド３を中心として、順次、対向する孔壁保護連結部１１，１１同士のそれぞれの側端縁を相互に当接させて円筒形を形成して孔内に挿入すればよく、削孔機４と連結することなく、かつ削孔作業を止めることなく、孔壁保護部材１を孔内に挿入することができる。そのため、従来のロックボルト工法に比べて施工効率を向上させることができる。なお、形状は略半割円筒体に限られず、多分割された円筒体や、多分割された多角筒体、半割された多角筒体でもよい。
【００２４】
一般的なロックボルト工で使用されるロックボルト（棒鋼）の全長は２〜３ｍ程度であるため、孔壁保護先端部１０と孔壁保護連結部１１のそれぞれの全長は、作業性を考慮し、１０〜５０ｃｍ程度としている。例えば、約２ｍ程度のロックボルトである場合、孔壁保護先端部１０と孔壁保護連結部１１のそれぞれの全長を約２５ｃｍ程度とすれば、孔壁保護先端部１０を一つと孔壁保護連結部１１を少なくとも３つ連結させたものを用意すれば、一般的なロックボルト工には対応できる。
【００２５】
孔壁保護部材１の材質としては、スチールやステンレス等の金属製を考えることができる。また、孔壁保護先端部１０や後続する孔壁保護連結部１１，１１同士との連結は、ヒンジ１０ａ，１１ａとピン１２との蝶番構造に変えて、図示はしないが、リングとリングによる連結構造でもよいし、紐で縛る構造でもよく、何らかの係合関係によって回動自在に連結する手段によって繋がっていればよい。なお、孔壁保護連結部１１の連結個数は、ロックボルトの全長に合わせて、適切に設定すればよく、また、孔壁保護連結部１１，１１同士が最初から連結されている場合に限らず、挿入作業中に連結させていってもよい。
【００２６】
孔壁保護部材１の他の実施例として、図１６に示すように、プラスチックや塩化ビニル樹脂等の樹脂製の孔壁保護部材１００を考えることができる。この孔壁保護部材１００は、前述した孔壁保護先端部１０や孔壁保護連結部１１，１１のように分節することなく、略半割円筒体を樋状に延長して形成したものである。施工の際には、対向する孔壁保護部材１００，１００同士の側端縁を当接させながら、円筒形状を形成し、孔内に押し込んでいけばよい。この孔壁保護部材１００は、その材質から軽量化を図れるため、持ち運びが容易であり、作業者の運搬負担等を軽減することができる。
【００２７】
これらの孔壁保護部材１，１００は、先端に削孔ビットを取付けた削孔ロッドと共に、削孔部材を構成するものであり、削孔ロッドに削孔機やスイベル（図示せず）等を取付けることによりロックボルト工が可能になる。
【００２８】
削孔ビットは、公知のものを用いることができるが、図１７乃至図１９に示す削孔ビット２を使用することが好適である。この削孔ビット２は、削孔水を送水可能な中空状の削孔ビット本体２０と、この削孔ビット本体２０の先端側に軸支された二片の可動刃体片２１，２１と、を備えている。対向する可動刃体片２１，２１の間には、削孔水を外部に吐出可能とし、かつ軸支ピン２３を中心として可動刃体片２１を内側に回動可能とする隙間空間が形成されている。可動刃体片２１の先端側は、削孔ビット本体２０の拡外径部の側面よりも外部に突出しているが、図１８（１）に示すように、その側面部が先端側から軸支ピン２３側にかけてテーパー状になっており、削孔ロッド３を引き抜く際に、可動刃体片２１の側面が孔壁保護部材１（又は１００）に当接し、可動刃体片２１が削孔ビット本体２０の内側に回動して突出部分が内側に収納されるかたちになり、孔壁保護部材１（又は１００）から削孔ビット２を引き抜くことが可能となっている。上記構成によって、削孔の際には、削孔ビット２の先端から削孔水を吐出しながら、削孔ビット本体２０や可動刃体片２１に取付けられた刃体２２，２２，…によって削孔でき、引き抜きの際には、可動刃体片２１の側面が孔壁保護部材１（又は１００）に当接して突出部分が内側に収納され削孔ロッド３と共に削孔ビット２を回収することができる。このように、削孔ビット２を回収することができることによって、施工コストの低減を図ることができる。
【００２９】
削孔機４は、一般的な単管掘り用の削孔機を用いることができる。単管掘り用であれば、重量も軽く、予め法面や岩盤に削孔機を設置するための足場組立を不要とすることができる。そのため、施工効率の向上やコストの低減を図ることができる。
削孔ロッド３やスイベル（図示せず）については公知のものを用いることができる。なお、自穿孔ロックボルトを採用することもでき、その場合は、自穿孔ボルトを補強材とし、かつ先端の削孔ビットをロストビットとして回収せずに、孔内に残置する。
【００３０】
＜削孔部材を用いたロックボルト工法＞
以下に、本発明に係る削孔部材を使用したロックボルト工法を、図１乃至図８に示される孔壁保護部材１を用いる場合に基づき、説明する。なお、図１及び図２における孔壁保護連結部１１については、一部省略されているが、図３に示すように、少なくとも３つ連結されているものとする。
【００３１】
図１０（１），（２）で示す孔壁保護先端部１０Ｂを使用する場合には、形状が円筒形のため、削孔ロッド３を削孔機４に取付ける前に、図１に示すように、予め削孔ロッド３に貫装させておく必要がある。なお、図９（１），（２）で示す孔壁保護先端部１０Ａを使用する場合には、形状が略半割円筒体のため、その必要はない。
【００３２】
先端に削孔ビット２を取付けた削孔ロッド３に、削孔機４によって回転と打撃を与え、そして削孔ビット２の先端から削孔水を吐出しながら対象地盤を掘進し、所定量を掘進するたびに、図２に示すように、孔壁保護先端部１０を孔内に挿入して、孔壁の崩壊を防止する。そして、孔壁保護先端部１０がすべて挿入された後も、図３に示すように、順次、対向する孔壁保護連結部１１，１１同士を当接させながら、円筒形状を形成し、孔内に押し込んでいけばよい。
【００３３】
図４に示すように、所定長まで削孔作業が終了した後は、図５に示すように、削孔ロッド３を引き抜き、削孔ロッド３と共に削孔ビット２を回収する。その後、図６に示すように、孔壁保護部材１で保護された孔内にロックボルト５を挿入する。このロックボルト５が中空状であれば、この中空部分を介して、グラウト材Ｇを孔内に注入する。一方、中空状でなければ、ロックボルト５と孔壁部材１との間の空間を使用して、直接又は注入管（図示せず）を介してグラウト材Ｇを注入する。そして、図７に示すように、グラウト材Ｇの注入作業中、又は注入後に、孔壁保護部材を引き抜けばよい。その他については、通常のロックボルト工法と工程が同じなので説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る削孔部材を使用したロックボルト工法における、孔壁保護先端部を削孔ロッドに貫装させる工程を示す説明図である。
【図２】孔壁保護先端部を孔内に挿入する工程を示す説明図である。
【図３】孔壁保護連結部を孔内に挿入する工程を示す説明図である。
【図４】所定長まで削孔作業が終了した状態を示す説明図である。
【図５】削孔ロッドと削孔ビットを回収する工程を示す説明図である。
【図６】孔壁保護部材で保護された孔内にロックボルトを挿入する工程を示す説明図である。
【図７】孔壁保護部材を引き抜く工程を示す説明図である。
【図８】孔壁保護部材を引き抜いた状態を示す説明図である。
【図９】本発明に係る孔壁保護先端部の一実施例の縦断面図及び横断面図である。
【図１０】その他の実施例の縦断面図及び横断面図である。
【図１１】本発明に係る孔壁保護連結部の一実施例の平面図である。
【図１２】その縦断面図（I−I断面図）である。
【図１３】その折曲した状態を示す縦断面図である。
【図１４】その横断面図（II−II断面図）である。
【図１５】孔壁と孔壁保護部材との関係を示す横断面図である。
【図１６】他の実施例の孔壁保護部材の縦断面図及び横断面図である。
【図１７】削孔ビットの正面図である。
【図１８】その削孔状態を示す縦断面図及び底面図である。
【図１９】その回収状態を示す縦断面図及び底面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…孔壁保護部材、２…削孔ビット、３…削孔ロッド、４…削孔機、５…ロックボルト、１０…孔壁保護先端部、１０Ａ…孔壁保護先端部、１０Ｂ…孔壁保護先端部、１０ａ…ヒンジ、１１…孔壁保護連結部、１１ａ…ヒンジ、１２…ピン、２０…削孔ビット本体、２１…可動刃体片、２２…刃体、２３…軸支ピン、１００…孔壁保護部材、Ｇ…グラウト材。
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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