(57)【要約】【課題】  加圧流体供給管の総延長を短くするとともに、作業現場周辺の加圧流体供給管を集約し、複数のロックボルトを作業性よく加圧・膨張させる方法を提供する。【解決手段】  高圧水供給装置１に接続された１本の加圧流体供給管３に、個々のロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５の直近位置で分岐加圧流体供給管を接続するとともに、当該分岐加圧流体供給管を、それぞれ高圧水用三方弁６を介してロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５に接続し、前記加圧流体供給管３に高圧水供給装置１から加圧流体を圧送して複数のロックボルト７をまとめて加圧・膨張させる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧水供給装置に接続された１本の加圧流体供給管に、複数のロックボルト加圧・膨張用シールヘッドのそれぞれの直近位置で分岐加圧流体供給管を接続するとともに、当該各分岐加圧流体供給管を、それぞれ高圧水用三方弁を介して個々のロックボルト加圧・膨張用シールヘッドに接続し、前記高圧水供給装置から前記１本の加圧流体供給管に加圧流体を圧送することにより、複数のロックボルト加圧・膨張用シールヘッドに加圧流体を供給して、ロックボルト加圧・膨張用シールヘッドが被着された複数のロックボルトをまとめて加圧・膨張させることを特徴とするロックボルト加圧・膨張方法。
【請求項２】
高圧水供給装置に接続された分岐ブロックに２本の加圧流体供給管が接続されているとともに、該加圧流体供給管のそれぞれの先端にそれぞれ高圧水用三方弁を介して接続されたロックボルト加圧・膨張用シールヘッドを有する高圧水供給ユニットを使用して適宜間隔で打設された複数のロックボルトを加圧・膨張させる際に、１個のロックボルト加圧・膨張用シールヘッドに高圧水を供給して１本のロックボルトを加圧・膨張させつつ、先に加圧・膨張作業が完了した１本のロックボルトからロックボルト加圧・膨張用シールヘッドを取り外し、取り外したロックボルト加圧・膨張用シールヘッドを未加圧の別の１本のロックボルトに付け替えて、適宜間隔で打設された複数のロックボルトに順次高圧水を供給することを特徴とするロックボルト加圧・膨張方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岩盤に設けた孔内に挿入した鋼管膨張型ロックボルトの複数を、効率良くまとめて加圧・膨張させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、崩落し易いまたは湧水が多い岩盤や地盤を早期に安定化させるために、従来の棒状ロックボルトに代わって管状の鋼管膨張型ロックボルトが使用されるようになった。
例えば特許文献１にみられるように、長手方向に膨張用凹部を有し、先端部が閉じられ、後端部に加圧流体圧入用スリーブが被せられた鋼管製のロックボルトを岩盤に設けた孔内に挿入し、スリーブの側面に穿った加圧流体圧入孔から加圧流体を圧入し、鋼管を加圧・膨張させて孔と密着させることによって岩盤や地盤を鋼管で固結しようとするものである。
そして、鋼管膨張型ロックボルトを膨張させるための装置に関しても特許文献１の他に種々のものが提案され、使用されている。
【０００３】
本出願人も、鋼管膨張型ロックボルトを膨張させるためのシールヘッドや、高圧水供給装置について、特許文献２，３等で提案してきた。
そして、上記特許文献２で、図１に示すように、ロックボルト加圧・膨張用シールヘッドをロックボルトに被せた個々のスリーブに嵌着させて保持し、個々のシールヘッドの流体流入口に加圧流体供給管を接続するとともに、それぞれがロックボルト加圧・膨張用シールヘッドの流体流入口に接続された複数の加圧流体供給管３を、分岐ブロック２の送水口に接続し、該分岐ブロック２に高圧水供給装置１から加圧流体を圧入して複数のロックボルトを加圧・膨張させることを提案している。
【０００４】
【特許文献１】特公平２−５２３８号公報
【特許文献２】特願２００２−１７３３１８号
【特許文献３】特願２００３−７３３３２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、個々のシールヘッドの流体流入口に接続した加圧流体供給管３をそれぞれ個別に分岐ブロック２の送水口に接続すると、それぞれの加圧流体供給管３は分岐ブロック２から所要の長さを必要とするために、総延長が長くなる。また加圧流体供給管３は、適宜位置に固定した分岐ブロック２から別々に枝分かれしている態様となっている。地山不良箇所に集中的にロックボルトを打設するランダムボルティングでは、分岐ブロックから延長する個々の加圧流体供給管の長さは比較的短くて済む場合も多く、特に問題にはならない。しかし、図２のような、所定の間隔でロックボルトを打設（パターンボルティング）するトンネル掘削現場にあっては、分岐ブロック２の周辺は総延長が長くなった加圧流体供給管３が入り乱れた状況となり、加圧流体供給管３の取り扱い性は、必ずしも良好とは言えない。
【０００６】
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、複数の鋼管膨張型ロックボルトを加圧・膨張させる際に、加圧流体供給管の総延長を短くするとともに、分岐ブロック周辺の加圧流体供給管を集約し、作業性よく加圧・膨張させる方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のロックボルト加圧・膨張方法は、その目的を達成するため、高圧水供給装置に接続された１本の加圧流体供給管に、複数のロックボルト加圧・膨張用シールヘッドのそれぞれの直近位置で分岐加圧流体供給管を接続するとともに、当該各分岐加圧流体供給管を、それぞれ高圧水用三方弁を介して個々のロックボルト加圧・膨張用シールヘッドに接続し、前記高圧水供給装置から前記１本の加圧流体供給管に加圧流体を圧送することにより、複数のロックボルト加圧・膨張用シールヘッドに加圧流体を供給して、ロックボルト加圧・膨張用シールヘッドが被着された複数のロックボルトをまとめて加圧・膨張させることを特徴とする。
【０００８】
また、高圧水供給装置に接続された分岐ブロックに２本の加圧流体供給管が接続されているとともに、該加圧流体供給管のそれぞれの先端にそれぞれ高圧水用三方弁を介して接続されたロックボルト加圧・膨張用シールヘッドを有する高圧水供給ユニットを使用して適宜間隔で打設された複数のロックボルトを加圧・膨張させる際に、１個のロックボルト加圧・膨張用シールヘッドに高圧水を供給して１本のロックボルトを加圧・膨張させつつ、先に加圧・膨張作業が完了した１本のロックボルトからロックボルト加圧・膨張用シールヘッドを取り外し、取り外したロックボルト加圧・膨張用シールヘッドを未加圧の別の１本のロックボルトに付け替えて、適宜間隔で打設された複数のロックボルトに順次高圧水を供給するようにしてもよい。
さらに、分岐ブロックに接続された２本の加圧流体供給管のそれぞれに複数の（例えば２本の）分岐加圧流体供給管を接続し、それぞれにロックボルト加圧・膨張用シールヘッドを連結した高圧水供給ユニットを使用して、例えば２個ずつのシールヘッドに高圧水を供給し、複数のロックボルトを例えば２個ずつ順次加圧・膨張するようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数のロックボルトを加圧・膨張させようとする際に、１本の加圧流体供給管から個々のロックボルト加圧・膨張用シールヘッドの直近位置で分岐された分岐加圧流体供給管を個々のシールヘッドに接続させているので、加圧流体供給管の総延長は短くなる（図３参照）。また、図４に見られるように、現場での加圧流体供給管の配置状況が簡素化されて、全体の作業が行いやすくなる。
【００１０】
また、高圧水供給装置に接続された分岐ブロックに２本の加圧流体供給管を接続し、それぞれの加圧流体供給管先端に高圧水用三方弁を介してロックボルト加圧・膨張用シールヘッドを接続しているので、高圧水用三方弁の切換えにより、１本のロックボルトを加圧・膨張させているときに次のロックボルトにシールヘッドを被着する等の準備作業を行って、２個のロックボルト加圧・膨張用シールヘッドを交互に使用して複数のロックボルトを１本ずつ順次加圧・膨張させることができ、加圧高圧水供給装置の容量が比較的小さくても、全体として効率的に、加圧・膨張作業を行うことができる（図５，６参照）。
さらに、分岐ブロックに接続された２本の加圧流体供給管にそれぞれ複数の分岐加圧流体供給管を接続し、それぞれの分岐加圧流体供給管の先端にロックボルト加圧・膨張用シールヘッドを接続し、１本の加圧流体供給管につながる複数のロックボルト加圧・膨張用シールヘッドを順次使用して加圧・膨張作業を行うと、より効率的に岩盤補強作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の第一の態様にあっては、高圧水供給装置１に接続された１本の加圧流体供給管３に、個々のロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５の直近位置で複数の分岐加圧流体供給管を接続させている。そして、各々の分岐加圧流体供給管の先端を、ロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５に附設した高圧水用三方弁６の高圧水接続口に接続している。なお、図３に示す態様にあっては、具体的には、加圧流体供給管３にＴ型継手４を接続し、その１方の開口を高圧水用三方弁６に直結させ、さらに他の開口から伸びる加圧流体供給管３には同様に高圧水用三方弁６に連結されるＴ型継手４に順次接続されている。９は、加圧・膨張が完了した後にロックボルト内の高圧を開放するための、高圧用水三方弁につながれた排水管である。
【００１２】
なお、ロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５としては、スリーブ８に嵌着させた時点で保持機能を発揮させるために、前記特許文献２で提案したような自己保持機能を具備したものを用いることが好ましい。
また、実際の作業では、補強しようとする岩盤，地盤にロックボルト挿入孔を削孔し、この孔に順次ロックボルト７を挿入しつつ、挿入されたロックボルト７に対して順次加圧・膨張作業が行われる。本発明は削孔に特徴はないので、以下、削孔後のロックボルト７の挿入及び加圧・膨張手順を説明する。
【００１３】
まず、高圧水用三方弁６を閉に、すなわち分岐加圧流体供給管とロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５の流体流入口を遮断した状態で、削孔に挿入したロックボルト７（例えば図３における５本中の右端）のスリーブ８に、ロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５を嵌着させて保持した後、高圧水用三方弁６を開にして、高圧水供給装置１からロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５に高圧水を供給し、（図３における５本中の右端の）ロックボルト７を加圧・膨張させる。このようにして（図３中、右端から左側へ）順次ロックボルト７の削孔中への挿入、ロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５の嵌着及び高圧水用三方弁６の開作業を繰り返し、全てのロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５へ高圧水を供給する。
【００１４】
各ロックボルト７に、順次開にされた高圧水用三方弁６を通じて高圧水が供給される。最終的には、各ロックボルト７の水圧がほぼ等しくなり、所定の圧力に到達した時点で高圧水供給装置１の作動が停止して、複数の（図３では５本の）ロックボルト７が加圧・膨張される。
各々の高圧水用三方弁６を操作して分岐加圧流体供給管とロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５流体流入口との連通の遮断及び排水口の開放を行ってロックボルト７内の残圧を開放した後、ロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５をスリーブ８から取り外す。各ロックボルト７について、順次この作業を繰り返して加圧・膨張作業を終える。一連の作業終了後、次のロックボルト（図４の左半分）の加圧・膨張作業に移る。
【００１５】
次に、本発明の第二の態様について説明する。
この態様にあっては、図５に示すように、高圧水供給装置１に接続された分岐ブロック２に２本の加圧流体供給管３−１，３−２を接続し、それぞれの加圧流体供給管の先端を、ロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５−１，５−２に附設した高圧水用三方弁６−１，６−２の高圧水供給口に接続している。
【００１６】
例えば、まず、第１の加圧流体供給管３−１につながっている高圧水用三方弁６−１と第２の加圧流体供給管３−２につながっている高圧水用三方弁６−２を閉に、すなわち加圧流体供給管とロックボルト加圧・膨張用シールヘッドの流体流入口を遮断するようにセットしておく。次に、第１の加圧流体供給管３−１につながっているロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５−１を削孔中に挿入したロックボルト７−１のスリーブ８−１に取付けて、高圧水用三方弁６−１を開に、すなわち流体流入口が連通するように切換えて高圧水供給装置を作動させて高圧水をロックボルト７−１に供給し、このロックボルト７−１を加圧・膨張させる。ロックボルト７−１を加圧・膨張させている間に、次に加圧・膨張させるロックボルト７−２を削孔中に挿入するとともに、第２の加圧流体供給管３−２につながっているロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５−２を、当該ロックボルト７−２のスリーブ８−２に取付ける。
【００１７】
引続いて、第２の加圧流体供給管３−２につながっている高圧水用三方弁６−２を操作して加圧流体供給管３−２とロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５−２の流体流入口を連通させて、ロックボルト７−２の加圧・膨張を始める。そして、ロックボルト７−１の加圧・膨張が完了した時点で、第１の加圧流体供給管３−１につながっている高圧水用三方弁６−１を操作して加圧流体供給管３−１とロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５−１の流体流入口との連通の遮断及び排水口の開放を行う。
【００１８】
ロックボルト７−２を加圧・膨張させている間に、ロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５−１をロックボルト７−１から外すとともに、次のロックボルト７−３を削孔中に挿入し、ロックボルト加圧・膨張用シールヘッド５−１を当該ロックボルト７−３に取付ける。
この一連の作業を繰り返して、複数のロックボルトを連続的に順次加圧・膨張させることができる。    
【００１９】
上記のように２個のロックボルト加圧・膨張用シールヘッドを交互に付け替えるような、すなわち２本の加圧流体供給管を交互に使用するようなロックボルトの加圧・膨張方法にあっては、それぞれの加圧流体供給管に高圧用三方弁を備えたロックボルト加圧・膨張用シールヘッドを接続させると、１本のロックボルトを加圧・膨張させつつ、次のロックボルトについての準備作業を行うことができ、高圧水供給装置の休止時間を短縮できることから、全体としてロックボルト加圧・膨張作業を効率良く行うことができる。
【００２０】
なお、上記のように２本の加圧流体供給管を交互に使用するようなロックボルトの加圧・膨張方法にあっては、それぞれの加圧流体供給管に第１の態様のように複数の（例えば２本の）分岐加圧流体供給管を接続するとともに、それぞれの分岐加圧流体供給管先端に高圧水用三方弁を備えたロックボルト加圧・膨張用シールヘッドを接続させることもできる。このようにすると、複数の（例えば２個の）ロックボルトをまとめて加圧・膨張させつつ、次の例えば２本のロックボルトについての準備作業を行うようにすることができ、全体としてロックボルト加圧・膨張作業を極めてよい作業効率で行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
以上に説明したように、本発明ロックボルト加圧・膨張方法の開発により、複数のシールヘッドを複数のスリーブに装着した後、それぞれのシールヘッド流体流入口に接続している加圧流体供給管に高圧水供給装置から高圧水を送給すれば、複数のロックボルトをまとめて加圧・膨張させることができるので、岩盤の補強作業が効率的に行える。作業現場内に加圧流体供給管が煩雑に配置されていないので、作業の邪魔にならず、作業効率は向上する。
また、本発明第２の態様の開発により、複数のロックボルトを１本ずつ（場合によっては複数本ずつ）順次加圧・膨張させることにより、容量の小さい高圧水供給装置であっても効率よくロックボルト加圧・膨張作業を行うことができ、岩盤補強作業が極めて効率的に行える。このことは、岩盤の緩みの進行抑制、ひいては岩盤の長期安定性の向上につながることになる。さらに作業時間短縮による経費節減も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】複数のロックボルトをまとめて加圧・膨張させる従来の方法を説明する図
【図２】従来法でのトンネル掘削現場の加圧流体供給管の配置状況を説明する図
【図３】複数のロックボルトをまとめて加圧・膨張させる本発明方法を説明する図
【図４】本発明法でのトンネル掘削現場の加圧流体供給管の配置状況を説明する図
【図５】複数のロックボルトを１本ずつ順次加圧・膨張させる方法を説明する図
【図６】１本ずつ順次加圧・膨張させる際のトンネル掘削現場での加圧流体供給管の配置状況を説明する図
【符号の説明】
【００２３】
１：高圧水供給装置      ２：分岐ブロック      ３：加圧流体供給管      
４：Ｔ型継手      ５：ロックボルト加圧・膨張用シールヘッド      
６：高圧水用三方弁      ７：ロックボルト      ８：スリーブ      ９：排水管      
【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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