(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの構築個所の上方地盤中に緩み領域が想定される際に、前記トンネルの掘削前に、想定される緩み領域を貫通して、下端が前記トンネルの掘削面内に到達する削孔を地表側から掘削し、前記削孔内に中空筒状のシース管を設置しておき、
前記トンネルの掘削が前記シース管の設置位置に到達して、その下端が掘削面に露出すると、
前記シース管内にアンカー体を挿入して、その上端を前記緩み領域外の前記地表側に定着するとともに、下端を前記トンネル内に定着して、前記アンカー体により前記緩み領域を懸架することを特徴とするタイロッド工法。
【請求項２】
前記アンカー体は、その上端側が前記地表面に設置された支圧プレートに定着され、下端側が前記トンネルの鋼製アーチ支保工に定着されることを特徴とする請求項１記載のタイロッド工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タイロッド工法に関し、特に、構築するトンネルの上部側に緩み領域が想定される際に、採用されるタイロッド工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルの天端沈下が大きい不良地山の下で、トンネルを安全に構築するためには、トンネルの天端部を上方に懸架する補助工法が採用される。
【０００３】
この種の補助工法は、例えば、図５に示すように、構築するトンネル１の上部側に想定される緩み領域２に対して、この緩み領域２を、上向きに貫通するロックボルトやケーブルボルトなどのボルト材３を埋設する方法が採用されている。しかしながら、このような従来の補助工法には、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、従来の補助工法で緩み領域２を懸架する際に、緩み領域２が想定が大きい場合には、ボルト材3の先端を緩み領域２の外に突出させ、この突出した部分を定着することになるので、非常に長いボルト材３を必要とする。
【０００５】
また、従来の補助工法でのボルト材３の埋設は、トンネル１の内部からの上向き施工となるため、ボルト材３を固定させるためのモルタルなどの定着材が、自重で下方に落下して、十分な定着効果が得られないという問題があった。
【０００６】
また、ボルト材３の埋設をトンネル１の内部から施工するので、使用できるボルト材３の長さがトンネル径などで制限され、その結果、継足し回数が多くなり、ボルト材３の埋設作業中は、トンネル工事を一時的に中断することなどから、トンネル１の構築作業への影響が大きく、施工能率を大きく低下させる一因となっていた。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、十分な定着効果が施工能率の低下を来たすことなく得られるタイロッド工法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、トンネルの構築個所の上方地盤中に緩み領域が想定される際に、前記トンネルの掘削前に、想定される緩み領域を貫通して、下端が前記トンネルの掘削面内に到達する削孔を地表側から掘削し、前記削孔内に中空筒状のシース管を設置しておき、前記トンネルの掘削が前記シース管の設置位置に到達して、その下端が掘削面に露出すると、前記シース管内にアンカー体を挿入して、その上端を前記緩み領域外の前記地表側に定着するとともに、下端を前記トンネル内に定着して、前記アンカー体により前記緩み領域を懸架するようにした。
【０００９】
このように構成したタイロッド工法によれば、トンネルの掘削前に、想定される緩み領域を貫通して、下端がトンネルの掘削面内に到達する削孔を地表側から掘削し、削孔内に中空筒状のシース管を設置しておき、トンネルの掘削がシース管の設置位置に到達して、その下端が掘削面に露出すると、シース管内にアンカー体を挿入して、その上下端を地表側とトンネル内とに定着して、前記アンカー体により緩み領域を懸架するので、トンネルの掘削ないしは構築を安全に行うことができる。
【００１０】
この場合、アンカー体の挿入作業は、地表側から行うことができ、しかも、端部の定着も地表側とトンネル内で行うので、従来のこの種の工法のように、定着材の自重落下といった問題がなく、十分な定着効果が得られる。
【００１１】
前記アンカー体は、その上端側が前記地表面に設置された支圧プレートに定着され、下端側が前記トンネルの鋼製アーチ支保工に定着することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１から図４は、本発明にかかるタイロッド工法の一実施例を示している。同図に示したタイロッド工法は、構築するトンネル１０の上部側に緩み領域Ａが想定される際に適用される工法である。
【００１３】
本実施例の場合、想定される緩み領域Ａは、軟弱地山，不良地山，低土被りなどにトンネル１０を構築する際に、例えば、事前の地盤調査などによって確認される場合や、トンネル掘削によって発生する緩み領域であって、トンネル１０を想定される緩み領域Ａの下方に構築する必要がある場合には、トンネル１０の掘削前に、図１に示すように、中空筒状のシース管１２が、地盤１４中に埋設設置される。
【００１４】
シース管１２は、鋼管や硬質塩ビ管などの中空管が用いられ、地表側から、緩み領域Ａを貫通して、下端が構築しようとするトンネル１０の掘削面内に到達するように、この長さに対応する削孔１６を掘削し、掘削された削孔１６内にシース管１２がそれぞれ設置される。
【００１５】
この場合、削孔１６は、例えば、パーカッション削孔により施工し、シース管１２を削孔１６内に確実に固定するために、シース管１２と削孔１６の内面との間に、ＣＢモルタルなどの固化材を充填しても良い。
【００１６】
このようなシース管１２は、緩み領域Ａのトンネル１０の軸方向に沿った長さや、横断面方向に沿った幅を考慮して、縦，横方向に適宜間隔を隔てて複数配設する。
【００１７】
そして、図２に示すように、トンネル１０の掘削が進行して、シース管１２の設置位置に到達して、シース管１２の下端側が掘削面に露出すると、以下の手順でアンカー体１８が、挿入定着される。
【００１８】
アンカー体１８は、例えば、両端にねじ部が刻設されたアンカーボルトであって、各シース管１２内に地表側から挿通される。このとき、地表側には、支圧プレート２０が設置される。
【００１９】
本実施例の場合、この支圧プレート２０は、ＲＣ構造により形成され、シース管１２の上面上を覆う面積を有している。一方、トンネル１０の掘削が行われると、その掘削面に沿って鋼製アーチ状支保工２２が設置される。
【００２０】
各シース管１２内に挿通されたアンカー体１８は、本実施例の場合、上端側が地表に設けられた支圧プレート２０に定着され、下端側が、トンネル１０内に設置されたアーチ状支保工２２に定着される。
【００２１】
図３および図４に、この定着状態の詳細が示されている。図３には、上部側に定着プレート２０に対する定着構造が、また、下部側にアーチ状支保工２２に対する定着構造がそれぞれ示されている。
【００２２】
支圧プレート２０には、シース管１２の挿通を可能にする貫通孔２０ａが設けられていて、この貫通孔２０ａにシース管１２の端部が挿入されている。アンカー体１８は、上端側がシース管１２の上端縁から上方に突出している。
【００２３】
アンカー体１８の上方突出端には、座金プレート２４と球面台座２６とを介装して、ナット２８が螺着されている。ナット２８を螺着してねじ込むことにより、座金プレート２４が支圧プレート２０に押圧され、これによりアンカー体１８の上端側が支圧プレート２０に定着される。
【００２４】
一方、アーチ状支保工２２には、トンネル軸方向に隣接する一対の支保工２２間に、一対の支圧用チャンネル材３０を対向するように渡設し、このチャンネル材３０間にアンカー体１８の下端側を挿通させ、アンカー体１８の下端側をチャンネル材３０の下方に突出させている。
【００２５】
そして、アンカー体１８の下方突出端に、上方突出端と同様に、座金プレート２４と球面台座２６とを装着して、ナット２８を螺着することにより、座金プレート２４をチャンネル材３０に押圧して、アンカー体１８の下端側をアーチ状支保工２２に定着している。
【００２６】
このようにして、アンカー体１８の両端を地表側とトンネル１０内とに定着すると、緩み領域Ａがアンカー体１８を介して支圧プレート２０に懸架される。
【００２７】
このように構成したタイロッド工法によれば、トンネル１０の掘削前に、緩み領域Ａを貫通して、下端がトンネル１０の掘削面内に到達する削孔１６を地表側から掘削し、削孔１６内にシース管１２を設置しておき、トンネル１０の掘削がシース管１２の設置位置に到達して、その下端が掘削面に露出すると、シース管１２内にアンカー体１８を挿入して、その上下端を地表側とトンネル１０内とに定着して緩み領域Ａを懸架するので、トンネル１０の掘削ないしは構築を安全に行うことができる。
【００２８】
この場合、シース管１２の設置作業は、トンネル１０の構築作業と全く別に、しかも、事前に行うことができるとともに、アンカー体１８の挿入作業は、地表側から、トンネル１０の掘削作業などと別に行うことができ、緩み領域Ａの懸架作業がトンネル１０の施工能率に殆ど影響を及ぼすことがない。
【００２９】
また、アンカー体１８の両端部の定着も地表側とトンネル１０内とするので、定着材の自重落下といった問題がないので、十分な定着効果が得られる。
【００３０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかるタイロッド工法によれば、十分な定着効果が施工能率の低下を来たすことなく得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるタイロッド工法の初期工程の断面説明図である。
【図２】図２に引き続いて行われる工程の説明図である。
【図３】図２に示したアンカー体の両端側の定着構造の詳細図である。
【図４】図３の要部側面図である。
【図５】従来の緩み領域の懸架方法の説明図である。
【符号の説明】
１０          トンネル
１２          シース管
１４          地盤
１６          削孔
１８          アンカー体
２０          支圧プレート
２２          アーチ状支保工
【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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