(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路の後端部より供給したグラウトを該管路の少なくとも先端部より吐出、浸透させることによって地山を固結、補強する注入管であって、
この注入管はその長手方向の少なくとも一か所に該注入管を複数本に分断、取り除くことができる節を有し、該節が注入管の周りでその肉厚を薄くする細溝からなることを特徴とする、地山の固結、補強に用いる注入管。
【請求項２】
注入管が鋼製の長尺管である、請求項１記載の注入管。
【請求項３】
注入管が周壁の内外に通じる貫通孔を複数有する筒体からなり、その内部に該貫通孔を通してグラウトを吐出、浸透させる少なくとも一本の吐出パイプを備えたものである、請求項１又は２記載の注入管。
【請求項４】
注入管が外周にねじ山を有するロックボルトからなるものである、請求項１又は２記載の注入管。
【請求項５】
ロックボルトはその本体が中空パイプからなり、この中空パイプの先端に円錐形の頭部を有するコーンを備えた挿入管式のものである、請求項４記載の注入管。
【請求項６】
ロックボルトはその本体が中空パイプからなり、この中空パイプの先端に掘削刃を有するビットを備えた自穿孔式のものである、請求項４記載の注入管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、トンネル工事等の掘削に際して崩落のおそれがある軟弱な地山あるいはポーラスな状態にある地山を、セメントミルクや薬液等のグラウトを用いて固結、補強するのに有用な注入管の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軟弱な地山やポーラスな状態の地山を掘削してトンネルを形成する場合には、通常の掘削工法では支保工を建込むまでに地山が崩落するおそれがあり、このため従来は掘削を行うに先立って地山にグラウトを浸透させることによって掘削を行う部分を予め固結、補強する、いわゆる注入工法が採用されていて、この点に関する文献としては「土木工学ハンドブック，土木学会編」（第1376〜1378頁) が参照される。
【０００３】
ここに、上記の注入工法として、例えばＡ、Ｂ二種類の薬液の化学反応を利用して地山の固結、補強を行うには、図１０に示すように、まず、固結、補強を施すべき地山1０1にドリル等によって数ｍ〜数十ｍにも及ぶような長尺の孔1０２を所定の間隔でもって複数本穿ち（図１０の例では一つの孔のみを示してある）、この孔1０２にそれぞれ注入管1０３を挿入して、各注入管1０３の後端部からポンプ等の液体供給手段（図示せず）にて薬液を圧送し、その先端部の開口1０４より該薬液を吐出、地山１０１内に浸透させ、その後の薬液の化学反応にて地山を固結させるものであり、これによって崩落しやすい地山を固結し、補強するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような要領にて固結、補強した地山を掘削してトンネル工事等を行っていく場合、地山に埋め込んだ注入管の間を堀り進めていく一方で、掘削によって露出した注入管は掘削作業に支障を来すため所定の露出長さになった段階で、カッター等の切断工具を用いて切断、除去していくが、注入管の切断、除去作業は複数の注入管を一本ずつ処理していくため比較的長時間にわたる作業であり、とくにＦＲＰ（線維強化プラスチック）製の注入管を使用した場合には注入管の長手方向に沿う線維が複数存在する構造になっているため注入管の切断が困難であってこの点に関しての改善が求められていた。また、ＦＲＰ製の注入管では耐衝撃性に劣るため、自穿孔式の注入管として使用することができないのが現状であった。
【０００５】
本発明の目的は、地山の固結、補強に使用した注入管をその材質にかかわらず掘削作業の進行度合いに合わせて随時簡便に分断、除去できる新規な構造について提案するところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、管路の後端部より供給したグラウトを該管路の少なくとも先端部より吐出、浸透させることによって地山を固結、補強する注入管であって、この注入管はその長手方向の少なくとも一か所に該注入管を複数本に分断する節を有し、該節が注入管の周りでその肉厚を薄くする細溝からなることを特徴とする、地山の固結、補強に用いる注入管であり、該注入管は、より迅速な切断を実現するためにとくに鋼製の長尺管よりなるものが本発明に有利に適合する。
【０００７】
本発明における注入管は外周にねじ山が設けられたロックボルトを適用することができ、かかるロックボルトは、その本体が中空パイプからなり、この中空パイプの先端に円錐形の頭部を有するコーンを備えた挿入管式のもの、あるいは、中空パイプの先端に掘削刃を有するビットを備えた自穿孔式のものとすることができ、このような構成のロックボルトを使用して地山の固結、補強を行う工法をフォアポーリング工法ということとし、かかる工法としては、例えば特開平１０−８２２９９号公報に開示の技術が適用される。
【０００８】
また、本発明においては注入管として周壁の内外に通じる貫通孔を複数有する筒体からなるものでもよく、その内部には該貫通孔を通してグラウトを吐出、浸透させる少なくとも一本の吐出パイプが配置され、このような筒体を使用して地山の固結、補強を行う工法を長尺先受工法ということとし、かかる工法として本発明においては、例えば特開平１１−１４１２７３号公報に開示の技術が適用される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
地山の固結、補強に使用する注入管は、フォアポーリング工法や長尺先受工法など、適用する工法によってロックボルトとするか吐出パイプを備えた筒体とするかの違いはあるものの、その長さが数ｍ〜数十ｍにも及ぶが、このような注入管であっても、本発明においては注入管の長手方向に沿い所定の間隔でもって節を設けるようにしたので、掘削作業において露出した注入管をその節の部分で折り曲げることにより管の露出部分のみを簡単に分断、取り除くことができる。
【００１０】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明をより具体的に説明する。
図１は本発明に従う注入管を示したものであり、図中１は注入管本体、２は注入管本体１の長手方向に沿い２個所設けた例で示した節であり、その要部を拡大したものを図２に示す。
【００１１】
上掲図１、図２に示した節２は注入管本体１の周りでその肉厚を薄くするＶ字状の断面になる細溝を例としたものであり、このような節２を注入管に予め設けておくことにより、注入管をその途中で分断したいような場合が生じても、この節２の個所で例えば図３に示す如く注入管本体１を分断用の工具で折り曲げるような力を加えるのみで比較的簡単に注入管を切り離すことが可能で、地山の固結、補強に使用した注入管がその掘削過程で露出しても効率よく露出部分を取り除くことができる。
節２は注入管の長さや材質（強度）によっても異なるが、例えば注入管本体１の長手方向に沿い例えば１０００mm間隔で設けることができる。
【００１２】
フォアポーリング工法に適用して好適な注入管として、外周にねじ山３を有するロックボルト（中空パイプ）を使用し、その先端に円錐形の頭部４を有するコーンを備えた挿入管式の例（地山に形成した長尺の孔へのスムーズな挿入が可能なタイプ）を図４に、また、同じくフォアポーリング工法に適用して好適な注入管として、外周にねじ山３を有するロックボルトを使用し、その先端に掘削刃を設けたビット５を有する自穿孔式の例を図５に示す。
【００１３】
上掲図４、図５に示した注入管は図６にその要部を拡大して示す如く何れのものにおいても、細溝２をその長手方向に沿い所望の間隔をおいて複数箇所設けることができ、かかる注入管として例えば、ねじ山３を含むその外径を２８. ５mm、ねじ山３を差し引いた径を２４. ５mm、内径を１０mmになる鋼製のロックボルトを使用した場合、細溝２の溝幅ｔは２mm程度に、溝深さｈは１mm程度に設定される。
【００１４】
図７（ａ）（ｂ）は、先端先受工法に適用して好適な注入管の例を示したものであって、図において６は注入管の本体を構成する筒体であり、この筒体６はその周壁の内外に通じる複数の貫通孔６ａを有し、その内部には、該貫通孔６ａを通してグラウトを吐出、浸透させる吐出パイプ７が配置される。また、８は筒体６を分断する節としての細溝であって、この例では細溝８を凹断面からなるものとして示してある。筒体６として例えば、ＡＧＦ（All Ground Fasten ) 鋼管 (外径が１１４. ３mm、１０１. ６mmになるJIS ＳＴＫ４００の鋼管) を使用した場合、細溝８の配置間隔Ｌは１０００mm程度に、溝幅ｔは２mm程度に、また、溝深さｈは１mm程度に設定される。
【００１５】
注入管はＦＲＰ製や鋼管製あるいは塩化ビニール製のものを適用することが可能であり、とくに材質に関しては限定されるものではないが、注入管をその途中から迅速に分断するには鋼管からなるものがとくに好ましい。節としての細溝は本発明においてはＶ字状の断面を有するものの他、凹状断面になるものを例として示したが、細溝の断面形状はこれにのみ限定されるものではなく、使用する素材やサイズ等によって適宜に変更できる。 また、溝幅や深さについても使用する素材やサイズ等に応じて変更される。
【００１６】
本発明では注入管を分断するために注入管の肉厚を薄くする細溝の節を設けた場合を例にして説明したが、例えば、連結部分で地山に挿入するに足る十分な強度が確保できるならば図８に示すような一定の長さになる中空管Ｔを複数本用意しその一端にテーパーを有するおねじｔ1 を、もう一端にはおなじテーパーになるめねじｔ2 をそれぞれ形成し、これらの中空管Ｔを図９に示すようにそれぞれ連結して注入管とすることも可能であり、この場合、ねじによる連結部が本発明で規定するところの節となり、この部位にて注入管に曲げ力を加えることによって細溝よりなる節と同様、注入管を簡便に分断することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、崩落しやすい軟弱な地山等のグラウトによる固結、補強に際して使用する注入管を、掘削の進行度合いに応じて不必要な部分のみを地山から簡便に取り除くことができるのでトンネル工事等における掘削作業を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う注入管の構成を示した図である。
【図２】図１の要部を拡大して示した図である。
【図３】注入管の分断状況を示した図である。
【図４】挿入式注入管の外観を示した図である。
【図５】自穿孔式注入管の外観を示した図である。
【図６】図４、図５に示した注入管の要部を拡大して示した図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は先端先受工法に使用して好適な筒体とその要部を示した図である。
【図８】一端にテーパーを有するおねじを有し、他端にそのおねじに適合するテーパー付きのめねじを有する中空管を示した図である。
【図９】図８に示した中空管にて注入管を構成した例を示した図である。
【図１０】地山の固結、補強要領を説明した図である。
【符号の説明】
１    注入管本体
２    節
３    ねじ山
４    円錐形の頭部
５    ビット
６    筒体
７    吐出管
８    細溝
Ｔ    中空管
ｔ1   おねじ
ｔ2   めねじ
ｔ    溝幅
ｈ    溝深さ
【図１】
0004657402.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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0004657402.tif 000011