トンネル構築用地山補強管およびそれを用いたトンネル構築方法
【課題】トンネルを構築する際に用いる地山補強管およびそれを用いたトンネル構築方法に係り、例えば地山補強管挿入するための削孔時には、削孔用の動力や衝撃力等の軸方向への力の伝達が良好になされ、かつトンネル掘削時に地山補強管を切除する場合には容易に破断して撤去できるようにする。
【解決手段】、本発明によるトンネル構築用地山補強管は、トンネル構築時に該トンネルの切羽前方地山内に打設して該地山を補強するトンネル構築用地山補強管であって、上記地山補強管１の長手方向所定ピッチ位置に破断誘導貫通孔２を、上記地山補強管の周方向に所定の間隔をおいて複数個並べて設けたことを特徴とする。また本発明によるトンネル構築方法は、上記地山補強管を用いて地山を補強し、トンネル掘削時は掘削機等で上記破断誘導貫通孔２に沿って地山補強管１を破断して撤去することを特徴とする。
【解決手段】、本発明によるトンネル構築用地山補強管は、トンネル構築時に該トンネルの切羽前方地山内に打設して該地山を補強するトンネル構築用地山補強管であって、上記地山補強管１の長手方向所定ピッチ位置に破断誘導貫通孔２を、上記地山補強管の周方向に所定の間隔をおいて複数個並べて設けたことを特徴とする。また本発明によるトンネル構築方法は、上記地山補強管を用いて地山を補強し、トンネル掘削時は掘削機等で上記破断誘導貫通孔２に沿って地山補強管１を破断して撤去することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトンネルを構築する際に用いる地山補強管およびそれを用いたトンネル構築方法に関する。更に詳しくは、トンネル構築掘進時に切羽前方地山を補強するトンネル先受工や鏡部補強工等の地山補強工、特に地山補強管で地山を一時的に補強した後に該地山を掘削する場合や場所に用いるのに適する地山補強管およびそれを用いたトンネル構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばトンネルを構築するために掘削機等で地山を掘進していく際に、それに先だって切羽前方地山を補強するトンネル先受工や鏡部補強工等の地山補強工が施工され、このような地山補強工において鋼管等の地山補強管を用いた工法が知られている。
【０００３】
上記のような地山補強管を用いた地山補強工法は、例えば先端に削孔ビットを有する管状の削孔ロッドと、周面に多数の貫通小穴を有する鋼管等の地山補強管とからなるいわゆる二重管削孔方式により上記削孔ロッドを介して削孔ビットを回転させると共に必要に応じて打撃力等を加えながら削孔するのと同時に、該削孔内に上記地山補強管をカプラ等で接続しながら所定長となるまで打設し、上記削孔ロッド等を引き抜き除去した後、上記地山補強管内およびその周囲の地山内にセメントミルクやモルタル等の固結材を充填して地山を補強するものである。
【０００４】
上記のようにして切羽前方地山を補強した後は、その補強した範囲のトンネル断面を掘削機等で掘削して行くもので、その際、例えば無拡幅の長尺先受工にあっては、打設した地山補強管の後端部を含めてそれよりも下側の地山を掘削することとなり、また鏡部補強工にあっては、打設した地山補強管の長手方向全長にわたって地山を掘削することとなる。そのため、少なくとも上記の掘削領域にある地山補強管は掘削機等で地山を掘削する際に容易に切除できるようにする必要がある。
【０００５】
そこで、下記特許文献１においては、図１０に示すように鋼製の地山補強管１の周壁に周方向にほぼ半周する長さのスリット状の切抜細孔ａを設けておいて、掘削時には上記の切抜細孔の部分で折り取って掘削の障害とならないようにすることが提案されている。しかし、上記のような半周状の切抜細孔ａを設けるものは、その箇所に大きな断面欠損が生じるため削孔時や地山補強時に軸方向（図中ｓ方向）への応力伝達が阻害される等の不具合がある。また上記のような地山補強管１は、打設時に打撃されたり引っ張られたりして軸方向に繰り返し圧縮力・引張力が作用するため、上記の切抜細孔ａを設けた箇所が図１１（ａ）に示す状態から（ｂ）に示すように次第に開き、補強管がジグザグ状に折れ曲がってしまい、打設不可能となったり、途中で折れてしまうおそれもある。
【０００６】
また下記特許文献２においては、図１２に示すように地山補強管１の外周面にＶ字溝等の切欠溝ｂを形成することによって該補強管１に折損可能な薄肉部１ｂを設け、掘削時は上記地山補強管１に打撃や振動などの外力を加えて上記の薄肉部１ｂで折損させて不要となった部分を撤去することが提案されている。しかし、上記の切欠溝ｂを深くすれば折損しやすくなり撤去作業は容易となるが、その分、断面が減少して、打設時の打撃や振動に耐えられなくなるおそれがある。また、切欠溝ｂを深くすることによって補強管の肉厚が薄くなると、せん断力に対して鋼材が伸びずにいきなり切れてしまう、という不具合がある。そのため、上記切欠溝ｂの深さの加減が難しい。もちろん、撤去の作業性を優先させて溝を深くし断面積を大きく減少させたものはそれだけ軸力（引き抜き耐力）も低減し、地山支持力が減少する。
【０００７】
【特許文献１】特許第２８２３３６９号公報
【特許文献２】特許第３６８２３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、例えば地山補強管を挿入するための削孔時には極力大きな軸力を保持し、削孔用の動力や衝撃力等の軸方向への力の伝達が良好になされ、かつトンネル掘削時に地山補強管を切除する場合には容易に破断して撤去することのできるトンネル構築用地山補強管およびそれを用いたトンネル構築方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明によるトンネル構築用地山補強管およびそれを用いたトンネル構築方法は、以下の構成としたものである。すなわち、本発明によるトンネル構築用地山補強管は、トンネル構築時に該トンネルの切羽前方地山内に打設して該地山を補強するトンネル構築用地山補強管であって、上記地山補強管の長手方向所定ピッチ位置に破断誘導貫通孔を、上記地山補強管の周方向に所定の間隔をおいて複数個並べて設けたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明によるトンネル構築方法は、上記のように構成されたトンネル構築用地山補強管内に、先端に削孔ビットを有する削孔ロッドを挿入した状態で該削孔ロッドを介して上記削孔ビットを回転させて切羽前方地山を削孔しながら該削孔内に上記地山補強管を打設した後、トンネルの掘進によってトンネル空間内に露出した地山補強管を、前記周方向に複数個並べて設けた破断誘導貫通孔に沿って破断しながら順次撤去していく。或いは、上記のように構成されたトンネル構築用地山補強管の先端に、捨て削孔ビット（使い捨てビット）を備え、該捨て削孔ビットを介して地山補強管を打設した後、トンネルの掘進によってトンネル空間内に露出した地山補強管を、前記周方向に複数個並べて設けた破断誘導貫通孔に沿って破断しながら順次撤去していくことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように構成された本発明によるトンネル構築用地山補強管およびトンネル構築方法によれば、破断誘導貫通孔を地山補強管の周方向に所定の間隔をおいて複数個並べて設けたことで、前記従来例のように軸力伝達が不充分もしくは不完全となることなく、地山削孔時の動力や打撃力を良好に伝達可能とした上で、トンネル掘削時には掘削機械の刃で上記破断誘導貫通孔に沿って地山補強管を容易に破断して撤去することが可能となる。また本発明によれば、トンネル掘削時等に、上記地山補強管を破断させる部位において、前記従来の地山補強管よりも大きな断面積を確保し、打設性能や軸力伝達の連続性を確保しながら、切除する際には掘削機等で確実に破断して除去することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明によるトンネル構築用地山補強管およびトンネル構築方法を図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。図１は本発明によるトンネル構築用地山補強管の一実施形態を示すもので、同図（ａ）はその地山補強管の一部縦断側面図、同図（ｂ）はその一部の拡大断面図、同図（ｃ）は（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図である。
【００１３】
本実施形態は、図１に示すように鋼管よりなる地山補強管１の長手方向（軸線方向）所定ピッチｐの位置に破断誘導貫通孔２を、上記地山補強管１の周方向に所定の間隔をおいて複数個並べて設けたもので、特に図の場合は全長が３ｍの鋼管よりなる地山補強管１の長手方向に約５００ｍｍのピッチで直径約１０ｍｍの円形の破断誘導貫通孔２を地山補強管１の周方向にほぼ等間隔に８個設けたものである。
【００１４】
なお、上記破断誘導貫通孔２の径や形状および地山補強管長手方向における配置ピッチや周方向の個数等は適宜であるが、好ましくは円形の貫通孔２を周方向に６〜１２個の範囲内で設け、それらの貫通孔２の地山補強管横断方向における最大総面積は、地山補強管１の横断面積の２０〜５０％の範囲内とするのが望ましい。
【００１５】
図中、３は固結材の吐出孔で本実施形態においては長手方向に隣り合う破断誘導貫通孔２のほぼ中間位置に上記貫通孔２とほぼ同径の吐出孔３を地山補強管１の周方向にほぼ等間隔に４つ設けたものであるが、その吐出孔３の径や配置位置および個数は適宜変更可能である。
【００１６】
上記のように構成された地山補強管１を、例えば図２および図３に示すような無拡幅の先受工Ａとして使用する場合には、図４に示すように少なくともトンネル掘削時に切除する必要のある後端部側の地山補強管１ａとして前記図１に示すような破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１を用い、それ以外の地山補強管は固結材吐出孔３のみを有するものを用いる。或いは全長にわたって破断誘導貫通孔２を有する地山補強管を用いることもできる。また図２に示す鏡部補強工Ｂとして使用する場合には、その全長にわたって前記図１に示すような破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１を用いればよい。なお、図２〜図４において、Ｇは地山、ｇは固結材または該固結材による固結領域を表す。また、Ｔはトンネル空間、Ｗは切羽鏡部、Ｃは吹付コンクリート、Ｓは支保工、Ｄはドリルジャンボ等の削孔機である。
【００１７】
図５は上記図２〜図４に示すような無拡幅の長尺先受工を施工する場合の施工手順の一例を示すもので、先ず同図（ａ）に示すように切り羽鏡部Ｗに下孔ｈ１を形成した後、その前方地山Ｇ内に、管状の削孔ロッドと地山補強管とからなる二重管削孔方式により削孔を施すと同時に該削孔ｈ内に地山補強管１を打設するようにしたものである。上記削孔ｈの孔奥側に打設される地山補強管１としては、本例においては固結材吐出孔３のみを有する地山補強管１が用いられ、その補強管１内に、先端に削孔ビット４を有する削孔ロッド５を挿入した状態で該削孔ロッド５および上記削孔ビット４により切羽前方地山Ｇを削孔する。なお、図の場合は地山補強管の先端にケーシングシュー６を介してリングビット７を回転自由に設け、そのリングビット７と、それに係合する上記削孔ビット４とで削孔ｈを施すと同時に上記ケーシングシュー６を介して地山補強管１を上記削孔ｈ内に引き込む構成であるが、上記のようなリングビット７を有しないものや拡開式の削孔ビット等を用いることもできる。
【００１８】
そして、上記削孔ロッド４と地山補強管１とは、それぞれ通常カプラ１ｃ等で順次継ぎ足しながら所定深さまで削孔すると同時に該削孔ｈ内に地山補強管１を打設して行くもので、その際、少なくとも後端側に接続される地山補強管であって、あとからトンネルを掘削する領域に配置される地山補強管としては前記図１に示すような所定ピッチｐで破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１を使用する。図示例においては、掘削する領域に配置される最後部の補強管１ａと、それよりも１つ前の補強管とを、破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１で構成したが、最後部の補強管１ａのみを破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１で構成してもよい。なお図５においては破断誘導貫通孔２のピッチｐは便宜上短縮して表している。そして上記削孔ｈが所定の深さまで形成されると同時に図５（ｂ）のように所定長さの地山補強管１が打設されたところで、上記削孔ロッド５および削孔ビット４等を引き抜き回収し、地山補強管１は削孔ｈ内に残留させる。
【００１９】
次いで、上記削孔ｈの開口側の端部または前記下孔ｈ１の内面と上記地山補強管１との間に、図５（ｃ）に示すようなコーキング材Ｃｏ等を詰めて削孔ｈの開口側端部を閉塞した後、図中の矢印のように上記地山補強管１内の空間を利用して該補強管１内およびその周面の地山内に固結材を注入して充填させる。そして、その固結材が固化して地山が補強されたところで、図６に示すように掘削機Ｍ等によりトンネルを掘進するもので、その掘進に伴って露出した地山補強管１には、前述のように所定のピッチｐ毎に破断誘導貫通孔２が、該補強管１の周方向に所定の間隔をおいて複数個並べて設けられているので、図７に示すような上記掘削機Ｍ等の掘削刃Ｍ１で引っ掻くことによって、地山補強管１を複数個の破断誘導貫通孔２に沿って、あたかも切取線やミシン目線等に沿って切り取るかのように、周方向（図７でｒ方向）に容易に破断しながら図５（ｄ）のように除去することができるものである。
【００２０】
なお、前記の鏡部補強工Ｂにおいては、地山補強管１をほぼ水平に打設することと、その打設領域全長にわたって前記図１に示す地山補強管１を用いる点以外は上記と同様の要領で地山を補強して掘削機等でトンネルの掘進作業を行えばよく、その際にも上記掘削機Ｍ等の掘削刃Ｍ１で引っ掻くことによって上記地山補強管１を上記複数個の破断誘導貫通孔２に沿って容易に破断しながら除去することができる。
【実施例】
【００２１】
〔実施例１〕
本発明に基づく実施例１として、外径７６．３ｍｍ、肉厚６ｍｍ、長さ３ｍで、両端に雄ねじが設けられた鋼管よりなる地山補強管１を、その両端雄ねじ部に対応した雌ねじを有するカプラ１ｃで接続して所望全長打設する地山補強工において、後に掘削によってトンネル空間Ｔに露出する部位の地山補強管としては前記図１に示すような軸方向に５００ｍｍピッチ毎に、直径１０ｍｍの破断誘導貫通孔２を周方向に８個設けたものを用いた。
【００２２】
〔比較例１〜４〕
上記実施例１に対する比較例１として上記のような破断誘導貫通孔２を全く設けないもの、また比較例２として上記破断誘導貫通孔２の代わりに前記図１０に示すような周方向にほぼ半周する長さのスリット状の切抜細孔を設けたもの、さらに比較例３〜４として上記破断誘導貫通孔２の代わりに前記図１２および図８に示すような地山補強管の外周面に切欠溝ｂを形成することによって薄肉部を設けたものを用いた。なお、前記図１２に示す切欠溝ｂは断面Ｖ字状に形成されているが、比較例３〜４の切欠溝ｂは断面コ字形に形成したものを用いた。また上記切欠溝の深さは、比較例３は図８（ｂ）に示すように２ｍｍ、比較例４は図８（ｃ）に示すように３ｍｍとした。また上記以外の構成は実施例１と同様とした。
【００２３】
上記実施例１および比較例１〜４で作製した地山補強管の破断誘導貫通孔２や切抜細孔の存する部位や薄肉部の断面積（ただし比較例１はそれらに対応する部位の断面積）と、掘削機械の刃で破断できるか否か、軸方向への応力軸力伝達の可否を調べた。その結果を下記表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
上記の表からも明らかなように比較例１と３では掘削機械の刃で破断不可であったが、本発明に基づく実施例１および比較例２、４では破断可能であった。また本発明に基づく実施例１および比較例１では軸方向への応力伝達は可能であったが、破断可能な比較例２では伝達が途切れ、比較例４では必ずしも良好であるとは言えないことが分かった。
【００２６】
特に、上記実施例１で用いた地山補強管１における上記破断誘導貫通孔２を設けた部位の断面形状である図８（ａ）の斜線部の断面積は約８４３ｍｍ２ であり、これに対して比較例３で用いた地山補強管は同図（ｂ）に示すように深さ２ｍｍの切欠溝ｂを周方向全長にわたって形成した構成であり、その切欠溝ｂを除く肉薄部１ｂの断面積は約８５８ｍｍ２ で上記（ａ）の斜線部の断面積とほぼ同等であるにも拘わらず、上記比較例３の地山補強管は、掘削機械の刃での破断が不可であったが、本発明に基づく上記実施例１の地山補強管では的確に破断させることができた。これは、刃が当たったときに、周方向への応力伝達が、全周に分散支持されずに、破断誘導貫通孔と破断誘導貫通孔の間の長さ分にかかり、ここで裂け目が生じるようにして破断が起こり比較例３のように全周に切欠溝を設けた場合よりも小さな力で破断させることができるためである。
【００２７】
また、本発明に基づく実施例１は、図７に示すように、軸方向への力の伝達は、破断誘導貫通孔２で途切れてしまうことがないので、掘削時に打撃力を受けたり、あるいは、地山の挙動によって引っ張り方向に力が発生しても適正に軸力を発揮させることができる。 なお、上記比較例２と比較例４は、掘削機械の刃で破断可能であるが、実施例１と比較した場合に、破断部位における断面積がはるかに小さくなり、軸力伝達にも支障を来すおそれがある。即ち、比較例２、４は実施例１と同等に掘削機械の刃で破断させることが可能であるが、これらの破断させる部位において、本実施例では１．２７〜１．３３倍の断面積を確保することができ、比較例２、４はその断面積減少分軸方向に力の伝達がなされない。また、軸方向の力が発生すると断面欠損した箇所で切れてしまうため、同等の破断しやすさを有する本願と比較したときに、軸方向の耐力が劣り、その分補強管１本あたりの地山支持力が小さくなってしまう。一方、本発明の実施例では周方向に作用する力に対しては弱いため掘削機械の刃で破断しやすいが、軸方向には最大限の耐力を確保することが可能となる。
【００２８】
〔実施例２〕
本発明に基づく実施例２として、前記実施例１と加工前の素管が同一形状をなす鋼管よりなる地山補強管１に、軸方向に５００ｍｍピッチ毎に直径１０ｍｍの破断誘導孔２を周方向に１０個設けたものを用いた。
【００２９】
〔実施例３〕
また、実施例３として、前記実施例１と加工前の素管が同一形状をなす鋼管よりなる地山補強管１に、軸方向に５００ｍｍピッチ毎に直径８ｍｍの破断誘導孔２を周方向に８個設けたものを用いた。
【００３０】
〔比較例５〕
また、比較例５として、外径、長さが他の実施例及び比較例の地山補強管１と同じで肉厚が５．２ｍｍの鋼管の外周面に、破断誘導貫通孔２の代わりに深さ２ｍｍの断面コ字形の切欠溝ｂを形成したものを用いた。
【００３１】
前記実施例１および上記実施例２と実施例３、並びに前記比較例２と比較例４および上記比較例５の地山補強管を用いて以下のようなせん断強度試験を行った。すなわち、上記各地山補強管１を順に図９に示すようなベース１０上のホルダ１１に保持させ、可動体１２を介して地山補強管１に上方から荷重を掛けて最大荷重を測定したもので、その際、上記各地山補強管１に形成した破断誘導貫通孔２または切抜細孔ａもしくは切欠溝ｂは、その中心が図のように上記ホルダ１１の一側面１１ａ内に位置するように配置すると共に、上記一側面１１ａに沿って上記可動体１２を下降移動させるようにした。その結果を下記表２に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】
上記表２中の欠損率は、破断誘導貫通孔２または切抜細孔ａもしくは切欠溝ｂを設けたことによる地山補強管１の横断面積の低下率を表す。また一面せん断最大荷重は、上記の要領でせん断強度試験を行ったときの最大荷重である。上記の表からも明らかなように、比較例４、５では実施例１、２、３より小さな荷重でせん断してしまう。特に、比較例４、５は、せん断力がかかったときに、鋼管の肉厚が薄いために、素材に粘りがなく簡単に引き裂ける形でせん断破壊した。なお、スリット状の切抜細孔を設けた比較例２は、スリットが拡がってしまうために正確な計測ができなかったが、荷重載加方向に対してスリットがどの向きに配置しているかによって、そのせん断強度も大きく異なることは自明である。従って、本発明による実施例１、２、３は、先に述べたように、断面積を大きく確保することができる、というメリットを有するのみならず、せん断力に対しても、方向性なく、高い値を保持することがわかった。
【００３４】
さらに本発明による地山補強管１に設けた破断誘導貫通孔２は、該地山補強管１内およびその周囲の地山内にモルタルやセメントミルク等の固結材を充填する際の吐出孔としても利用可能であり、例えば先受工の後端側の地山補強管として上記のような破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１を用いた場合、上記後端側は削孔ｈの開口側に位置し、しかも通常は孔奥側よりも低いので地山内に浸入した固結材がトンネル内空側にリーク（逸走）しやすいが、上記のような破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１を用いることで、その貫通孔２から地山補強管１後端部位の地山により多くの固結材を注入してバルクヘッドとして利用することが可能となり、これにより、固結材リークを良好に防止することが可能となる。
【００３５】
また鏡部補強工にあっては、その全長にわたって上記破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１を用いることで、鏡部補強工の全長にわたって均一かつ良好に固結材を注入することができる。さらに上記鏡部補強工および前記先受工のいずれの場合においても地山補強管１の周方向に複数個の破断誘導貫通孔２をほぼ等間隔に設けるようにすれば、該地山補強管１内およびその周囲の地山内に固結材を周方向に万遍なく充填することができる等の利点もある。
【００３６】
なお、前記した実施形態においては、地山補強管１を地山に打設するに際して、補強管１内に、先端に削孔ビット４を有する削孔ロッド５を挿入した状態で該削孔ロッド５および上記削孔ビット４により切羽前方地山Ｇを削孔すると同時に該孔ｈ内に地山補強管１を打設するようにした二重管削孔方式によるものとして、その様態の例を述べたが、地山補強管１は、その先端に捨て削孔ビット（ロストビット）を溶接等の手段により設けたものを用い、自削孔タイプのものであっても良い。さらにまた、地山補強管１以外の削孔手段によりあらかじめボアホールを地山Ｇに穿設しておいて、そのボアホールに後から地山補強管１を打設し、地山補強するものであっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
上記のように構成された本発明によるトンネル構築用地山補強管およびトンネル構築方法によれば、地山削孔時の動力や打撃力を良好に伝達可能とした上で、トンネル掘削時には掘削機械の刃で上記破断誘導貫通孔に沿って地山補強管を容易に破断して撤去することが可能となるもので、地山補強後に該地山を掘削する場合や場所に用いるトンネル構築用地山補強管およびそれを用いたトンネル構築方法として極めて有効かつ適切であり、産業上の利用可能性も高い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によるトンネル構築用地山補強管の一実施形態を示す一部縦断側面図、（ｂ）はその一部の拡大断面図、同図（ｃ）は（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図。
【図２】上記の地山補強管を地山補強工に適用した例のトンネルの縦断面図。
【図３】上記トンネルの横断面図。
【図４】上記トンネルの一部の拡大縦断面図。
【図５】上記地山補強工の施工手順の一例を示す説明図。
【図６】上記地山補強工で補強したトンネルを掘削する状態の一例を示す説明図。
【図７】トンネルを掘削する際に地山補強管を破断させる状態の説明図。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は実施例および比較例で用いた地山補強管の横断面図。
【図９】実施例および比較例で行ったせん断強度試験の説明図。
【図１０】（ａ）は従来の地山補強管の一例を示す縦断面図、（ｂ）はその横断面図。
【図１１】（ａ）は図１０に示す従来の地山補強管の図、（ｂ）はそれに引張力が生じて変形した状態を示す図。
【図１２】（ａ）は従来の地山補強管の他の例を示す縦断面図、（ｂ）はその横断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１ 地山補強管
２ 破断誘導貫通孔
３ 吐出孔
４ 削孔ビット
５ 削孔ロッド
６ ケーシングシュー
７ リングビット
Ｇ 地山
ｈ 削孔
Ａ 先受工
Ｂ 鏡部補強工
【技術分野】
【０００１】
本発明はトンネルを構築する際に用いる地山補強管およびそれを用いたトンネル構築方法に関する。更に詳しくは、トンネル構築掘進時に切羽前方地山を補強するトンネル先受工や鏡部補強工等の地山補強工、特に地山補強管で地山を一時的に補強した後に該地山を掘削する場合や場所に用いるのに適する地山補強管およびそれを用いたトンネル構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばトンネルを構築するために掘削機等で地山を掘進していく際に、それに先だって切羽前方地山を補強するトンネル先受工や鏡部補強工等の地山補強工が施工され、このような地山補強工において鋼管等の地山補強管を用いた工法が知られている。
【０００３】
上記のような地山補強管を用いた地山補強工法は、例えば先端に削孔ビットを有する管状の削孔ロッドと、周面に多数の貫通小穴を有する鋼管等の地山補強管とからなるいわゆる二重管削孔方式により上記削孔ロッドを介して削孔ビットを回転させると共に必要に応じて打撃力等を加えながら削孔するのと同時に、該削孔内に上記地山補強管をカプラ等で接続しながら所定長となるまで打設し、上記削孔ロッド等を引き抜き除去した後、上記地山補強管内およびその周囲の地山内にセメントミルクやモルタル等の固結材を充填して地山を補強するものである。
【０００４】
上記のようにして切羽前方地山を補強した後は、その補強した範囲のトンネル断面を掘削機等で掘削して行くもので、その際、例えば無拡幅の長尺先受工にあっては、打設した地山補強管の後端部を含めてそれよりも下側の地山を掘削することとなり、また鏡部補強工にあっては、打設した地山補強管の長手方向全長にわたって地山を掘削することとなる。そのため、少なくとも上記の掘削領域にある地山補強管は掘削機等で地山を掘削する際に容易に切除できるようにする必要がある。
【０００５】
そこで、下記特許文献１においては、図１０に示すように鋼製の地山補強管１の周壁に周方向にほぼ半周する長さのスリット状の切抜細孔ａを設けておいて、掘削時には上記の切抜細孔の部分で折り取って掘削の障害とならないようにすることが提案されている。しかし、上記のような半周状の切抜細孔ａを設けるものは、その箇所に大きな断面欠損が生じるため削孔時や地山補強時に軸方向（図中ｓ方向）への応力伝達が阻害される等の不具合がある。また上記のような地山補強管１は、打設時に打撃されたり引っ張られたりして軸方向に繰り返し圧縮力・引張力が作用するため、上記の切抜細孔ａを設けた箇所が図１１（ａ）に示す状態から（ｂ）に示すように次第に開き、補強管がジグザグ状に折れ曲がってしまい、打設不可能となったり、途中で折れてしまうおそれもある。
【０００６】
また下記特許文献２においては、図１２に示すように地山補強管１の外周面にＶ字溝等の切欠溝ｂを形成することによって該補強管１に折損可能な薄肉部１ｂを設け、掘削時は上記地山補強管１に打撃や振動などの外力を加えて上記の薄肉部１ｂで折損させて不要となった部分を撤去することが提案されている。しかし、上記の切欠溝ｂを深くすれば折損しやすくなり撤去作業は容易となるが、その分、断面が減少して、打設時の打撃や振動に耐えられなくなるおそれがある。また、切欠溝ｂを深くすることによって補強管の肉厚が薄くなると、せん断力に対して鋼材が伸びずにいきなり切れてしまう、という不具合がある。そのため、上記切欠溝ｂの深さの加減が難しい。もちろん、撤去の作業性を優先させて溝を深くし断面積を大きく減少させたものはそれだけ軸力（引き抜き耐力）も低減し、地山支持力が減少する。
【０００７】
【特許文献１】特許第２８２３３６９号公報
【特許文献２】特許第３６８２３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、例えば地山補強管を挿入するための削孔時には極力大きな軸力を保持し、削孔用の動力や衝撃力等の軸方向への力の伝達が良好になされ、かつトンネル掘削時に地山補強管を切除する場合には容易に破断して撤去することのできるトンネル構築用地山補強管およびそれを用いたトンネル構築方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明によるトンネル構築用地山補強管およびそれを用いたトンネル構築方法は、以下の構成としたものである。すなわち、本発明によるトンネル構築用地山補強管は、トンネル構築時に該トンネルの切羽前方地山内に打設して該地山を補強するトンネル構築用地山補強管であって、上記地山補強管の長手方向所定ピッチ位置に破断誘導貫通孔を、上記地山補強管の周方向に所定の間隔をおいて複数個並べて設けたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明によるトンネル構築方法は、上記のように構成されたトンネル構築用地山補強管内に、先端に削孔ビットを有する削孔ロッドを挿入した状態で該削孔ロッドを介して上記削孔ビットを回転させて切羽前方地山を削孔しながら該削孔内に上記地山補強管を打設した後、トンネルの掘進によってトンネル空間内に露出した地山補強管を、前記周方向に複数個並べて設けた破断誘導貫通孔に沿って破断しながら順次撤去していく。或いは、上記のように構成されたトンネル構築用地山補強管の先端に、捨て削孔ビット（使い捨てビット）を備え、該捨て削孔ビットを介して地山補強管を打設した後、トンネルの掘進によってトンネル空間内に露出した地山補強管を、前記周方向に複数個並べて設けた破断誘導貫通孔に沿って破断しながら順次撤去していくことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように構成された本発明によるトンネル構築用地山補強管およびトンネル構築方法によれば、破断誘導貫通孔を地山補強管の周方向に所定の間隔をおいて複数個並べて設けたことで、前記従来例のように軸力伝達が不充分もしくは不完全となることなく、地山削孔時の動力や打撃力を良好に伝達可能とした上で、トンネル掘削時には掘削機械の刃で上記破断誘導貫通孔に沿って地山補強管を容易に破断して撤去することが可能となる。また本発明によれば、トンネル掘削時等に、上記地山補強管を破断させる部位において、前記従来の地山補強管よりも大きな断面積を確保し、打設性能や軸力伝達の連続性を確保しながら、切除する際には掘削機等で確実に破断して除去することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明によるトンネル構築用地山補強管およびトンネル構築方法を図に示す実施形態に基づいて具体的に説明する。図１は本発明によるトンネル構築用地山補強管の一実施形態を示すもので、同図（ａ）はその地山補強管の一部縦断側面図、同図（ｂ）はその一部の拡大断面図、同図（ｃ）は（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図である。
【００１３】
本実施形態は、図１に示すように鋼管よりなる地山補強管１の長手方向（軸線方向）所定ピッチｐの位置に破断誘導貫通孔２を、上記地山補強管１の周方向に所定の間隔をおいて複数個並べて設けたもので、特に図の場合は全長が３ｍの鋼管よりなる地山補強管１の長手方向に約５００ｍｍのピッチで直径約１０ｍｍの円形の破断誘導貫通孔２を地山補強管１の周方向にほぼ等間隔に８個設けたものである。
【００１４】
なお、上記破断誘導貫通孔２の径や形状および地山補強管長手方向における配置ピッチや周方向の個数等は適宜であるが、好ましくは円形の貫通孔２を周方向に６〜１２個の範囲内で設け、それらの貫通孔２の地山補強管横断方向における最大総面積は、地山補強管１の横断面積の２０〜５０％の範囲内とするのが望ましい。
【００１５】
図中、３は固結材の吐出孔で本実施形態においては長手方向に隣り合う破断誘導貫通孔２のほぼ中間位置に上記貫通孔２とほぼ同径の吐出孔３を地山補強管１の周方向にほぼ等間隔に４つ設けたものであるが、その吐出孔３の径や配置位置および個数は適宜変更可能である。
【００１６】
上記のように構成された地山補強管１を、例えば図２および図３に示すような無拡幅の先受工Ａとして使用する場合には、図４に示すように少なくともトンネル掘削時に切除する必要のある後端部側の地山補強管１ａとして前記図１に示すような破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１を用い、それ以外の地山補強管は固結材吐出孔３のみを有するものを用いる。或いは全長にわたって破断誘導貫通孔２を有する地山補強管を用いることもできる。また図２に示す鏡部補強工Ｂとして使用する場合には、その全長にわたって前記図１に示すような破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１を用いればよい。なお、図２〜図４において、Ｇは地山、ｇは固結材または該固結材による固結領域を表す。また、Ｔはトンネル空間、Ｗは切羽鏡部、Ｃは吹付コンクリート、Ｓは支保工、Ｄはドリルジャンボ等の削孔機である。
【００１７】
図５は上記図２〜図４に示すような無拡幅の長尺先受工を施工する場合の施工手順の一例を示すもので、先ず同図（ａ）に示すように切り羽鏡部Ｗに下孔ｈ１を形成した後、その前方地山Ｇ内に、管状の削孔ロッドと地山補強管とからなる二重管削孔方式により削孔を施すと同時に該削孔ｈ内に地山補強管１を打設するようにしたものである。上記削孔ｈの孔奥側に打設される地山補強管１としては、本例においては固結材吐出孔３のみを有する地山補強管１が用いられ、その補強管１内に、先端に削孔ビット４を有する削孔ロッド５を挿入した状態で該削孔ロッド５および上記削孔ビット４により切羽前方地山Ｇを削孔する。なお、図の場合は地山補強管の先端にケーシングシュー６を介してリングビット７を回転自由に設け、そのリングビット７と、それに係合する上記削孔ビット４とで削孔ｈを施すと同時に上記ケーシングシュー６を介して地山補強管１を上記削孔ｈ内に引き込む構成であるが、上記のようなリングビット７を有しないものや拡開式の削孔ビット等を用いることもできる。
【００１８】
そして、上記削孔ロッド４と地山補強管１とは、それぞれ通常カプラ１ｃ等で順次継ぎ足しながら所定深さまで削孔すると同時に該削孔ｈ内に地山補強管１を打設して行くもので、その際、少なくとも後端側に接続される地山補強管であって、あとからトンネルを掘削する領域に配置される地山補強管としては前記図１に示すような所定ピッチｐで破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１を使用する。図示例においては、掘削する領域に配置される最後部の補強管１ａと、それよりも１つ前の補強管とを、破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１で構成したが、最後部の補強管１ａのみを破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１で構成してもよい。なお図５においては破断誘導貫通孔２のピッチｐは便宜上短縮して表している。そして上記削孔ｈが所定の深さまで形成されると同時に図５（ｂ）のように所定長さの地山補強管１が打設されたところで、上記削孔ロッド５および削孔ビット４等を引き抜き回収し、地山補強管１は削孔ｈ内に残留させる。
【００１９】
次いで、上記削孔ｈの開口側の端部または前記下孔ｈ１の内面と上記地山補強管１との間に、図５（ｃ）に示すようなコーキング材Ｃｏ等を詰めて削孔ｈの開口側端部を閉塞した後、図中の矢印のように上記地山補強管１内の空間を利用して該補強管１内およびその周面の地山内に固結材を注入して充填させる。そして、その固結材が固化して地山が補強されたところで、図６に示すように掘削機Ｍ等によりトンネルを掘進するもので、その掘進に伴って露出した地山補強管１には、前述のように所定のピッチｐ毎に破断誘導貫通孔２が、該補強管１の周方向に所定の間隔をおいて複数個並べて設けられているので、図７に示すような上記掘削機Ｍ等の掘削刃Ｍ１で引っ掻くことによって、地山補強管１を複数個の破断誘導貫通孔２に沿って、あたかも切取線やミシン目線等に沿って切り取るかのように、周方向（図７でｒ方向）に容易に破断しながら図５（ｄ）のように除去することができるものである。
【００２０】
なお、前記の鏡部補強工Ｂにおいては、地山補強管１をほぼ水平に打設することと、その打設領域全長にわたって前記図１に示す地山補強管１を用いる点以外は上記と同様の要領で地山を補強して掘削機等でトンネルの掘進作業を行えばよく、その際にも上記掘削機Ｍ等の掘削刃Ｍ１で引っ掻くことによって上記地山補強管１を上記複数個の破断誘導貫通孔２に沿って容易に破断しながら除去することができる。
【実施例】
【００２１】
〔実施例１〕
本発明に基づく実施例１として、外径７６．３ｍｍ、肉厚６ｍｍ、長さ３ｍで、両端に雄ねじが設けられた鋼管よりなる地山補強管１を、その両端雄ねじ部に対応した雌ねじを有するカプラ１ｃで接続して所望全長打設する地山補強工において、後に掘削によってトンネル空間Ｔに露出する部位の地山補強管としては前記図１に示すような軸方向に５００ｍｍピッチ毎に、直径１０ｍｍの破断誘導貫通孔２を周方向に８個設けたものを用いた。
【００２２】
〔比較例１〜４〕
上記実施例１に対する比較例１として上記のような破断誘導貫通孔２を全く設けないもの、また比較例２として上記破断誘導貫通孔２の代わりに前記図１０に示すような周方向にほぼ半周する長さのスリット状の切抜細孔を設けたもの、さらに比較例３〜４として上記破断誘導貫通孔２の代わりに前記図１２および図８に示すような地山補強管の外周面に切欠溝ｂを形成することによって薄肉部を設けたものを用いた。なお、前記図１２に示す切欠溝ｂは断面Ｖ字状に形成されているが、比較例３〜４の切欠溝ｂは断面コ字形に形成したものを用いた。また上記切欠溝の深さは、比較例３は図８（ｂ）に示すように２ｍｍ、比較例４は図８（ｃ）に示すように３ｍｍとした。また上記以外の構成は実施例１と同様とした。
【００２３】
上記実施例１および比較例１〜４で作製した地山補強管の破断誘導貫通孔２や切抜細孔の存する部位や薄肉部の断面積（ただし比較例１はそれらに対応する部位の断面積）と、掘削機械の刃で破断できるか否か、軸方向への応力軸力伝達の可否を調べた。その結果を下記表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
上記の表からも明らかなように比較例１と３では掘削機械の刃で破断不可であったが、本発明に基づく実施例１および比較例２、４では破断可能であった。また本発明に基づく実施例１および比較例１では軸方向への応力伝達は可能であったが、破断可能な比較例２では伝達が途切れ、比較例４では必ずしも良好であるとは言えないことが分かった。
【００２６】
特に、上記実施例１で用いた地山補強管１における上記破断誘導貫通孔２を設けた部位の断面形状である図８（ａ）の斜線部の断面積は約８４３ｍｍ２ であり、これに対して比較例３で用いた地山補強管は同図（ｂ）に示すように深さ２ｍｍの切欠溝ｂを周方向全長にわたって形成した構成であり、その切欠溝ｂを除く肉薄部１ｂの断面積は約８５８ｍｍ２ で上記（ａ）の斜線部の断面積とほぼ同等であるにも拘わらず、上記比較例３の地山補強管は、掘削機械の刃での破断が不可であったが、本発明に基づく上記実施例１の地山補強管では的確に破断させることができた。これは、刃が当たったときに、周方向への応力伝達が、全周に分散支持されずに、破断誘導貫通孔と破断誘導貫通孔の間の長さ分にかかり、ここで裂け目が生じるようにして破断が起こり比較例３のように全周に切欠溝を設けた場合よりも小さな力で破断させることができるためである。
【００２７】
また、本発明に基づく実施例１は、図７に示すように、軸方向への力の伝達は、破断誘導貫通孔２で途切れてしまうことがないので、掘削時に打撃力を受けたり、あるいは、地山の挙動によって引っ張り方向に力が発生しても適正に軸力を発揮させることができる。 なお、上記比較例２と比較例４は、掘削機械の刃で破断可能であるが、実施例１と比較した場合に、破断部位における断面積がはるかに小さくなり、軸力伝達にも支障を来すおそれがある。即ち、比較例２、４は実施例１と同等に掘削機械の刃で破断させることが可能であるが、これらの破断させる部位において、本実施例では１．２７〜１．３３倍の断面積を確保することができ、比較例２、４はその断面積減少分軸方向に力の伝達がなされない。また、軸方向の力が発生すると断面欠損した箇所で切れてしまうため、同等の破断しやすさを有する本願と比較したときに、軸方向の耐力が劣り、その分補強管１本あたりの地山支持力が小さくなってしまう。一方、本発明の実施例では周方向に作用する力に対しては弱いため掘削機械の刃で破断しやすいが、軸方向には最大限の耐力を確保することが可能となる。
【００２８】
〔実施例２〕
本発明に基づく実施例２として、前記実施例１と加工前の素管が同一形状をなす鋼管よりなる地山補強管１に、軸方向に５００ｍｍピッチ毎に直径１０ｍｍの破断誘導孔２を周方向に１０個設けたものを用いた。
【００２９】
〔実施例３〕
また、実施例３として、前記実施例１と加工前の素管が同一形状をなす鋼管よりなる地山補強管１に、軸方向に５００ｍｍピッチ毎に直径８ｍｍの破断誘導孔２を周方向に８個設けたものを用いた。
【００３０】
〔比較例５〕
また、比較例５として、外径、長さが他の実施例及び比較例の地山補強管１と同じで肉厚が５．２ｍｍの鋼管の外周面に、破断誘導貫通孔２の代わりに深さ２ｍｍの断面コ字形の切欠溝ｂを形成したものを用いた。
【００３１】
前記実施例１および上記実施例２と実施例３、並びに前記比較例２と比較例４および上記比較例５の地山補強管を用いて以下のようなせん断強度試験を行った。すなわち、上記各地山補強管１を順に図９に示すようなベース１０上のホルダ１１に保持させ、可動体１２を介して地山補強管１に上方から荷重を掛けて最大荷重を測定したもので、その際、上記各地山補強管１に形成した破断誘導貫通孔２または切抜細孔ａもしくは切欠溝ｂは、その中心が図のように上記ホルダ１１の一側面１１ａ内に位置するように配置すると共に、上記一側面１１ａに沿って上記可動体１２を下降移動させるようにした。その結果を下記表２に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】
上記表２中の欠損率は、破断誘導貫通孔２または切抜細孔ａもしくは切欠溝ｂを設けたことによる地山補強管１の横断面積の低下率を表す。また一面せん断最大荷重は、上記の要領でせん断強度試験を行ったときの最大荷重である。上記の表からも明らかなように、比較例４、５では実施例１、２、３より小さな荷重でせん断してしまう。特に、比較例４、５は、せん断力がかかったときに、鋼管の肉厚が薄いために、素材に粘りがなく簡単に引き裂ける形でせん断破壊した。なお、スリット状の切抜細孔を設けた比較例２は、スリットが拡がってしまうために正確な計測ができなかったが、荷重載加方向に対してスリットがどの向きに配置しているかによって、そのせん断強度も大きく異なることは自明である。従って、本発明による実施例１、２、３は、先に述べたように、断面積を大きく確保することができる、というメリットを有するのみならず、せん断力に対しても、方向性なく、高い値を保持することがわかった。
【００３４】
さらに本発明による地山補強管１に設けた破断誘導貫通孔２は、該地山補強管１内およびその周囲の地山内にモルタルやセメントミルク等の固結材を充填する際の吐出孔としても利用可能であり、例えば先受工の後端側の地山補強管として上記のような破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１を用いた場合、上記後端側は削孔ｈの開口側に位置し、しかも通常は孔奥側よりも低いので地山内に浸入した固結材がトンネル内空側にリーク（逸走）しやすいが、上記のような破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１を用いることで、その貫通孔２から地山補強管１後端部位の地山により多くの固結材を注入してバルクヘッドとして利用することが可能となり、これにより、固結材リークを良好に防止することが可能となる。
【００３５】
また鏡部補強工にあっては、その全長にわたって上記破断誘導貫通孔２を有する地山補強管１を用いることで、鏡部補強工の全長にわたって均一かつ良好に固結材を注入することができる。さらに上記鏡部補強工および前記先受工のいずれの場合においても地山補強管１の周方向に複数個の破断誘導貫通孔２をほぼ等間隔に設けるようにすれば、該地山補強管１内およびその周囲の地山内に固結材を周方向に万遍なく充填することができる等の利点もある。
【００３６】
なお、前記した実施形態においては、地山補強管１を地山に打設するに際して、補強管１内に、先端に削孔ビット４を有する削孔ロッド５を挿入した状態で該削孔ロッド５および上記削孔ビット４により切羽前方地山Ｇを削孔すると同時に該孔ｈ内に地山補強管１を打設するようにした二重管削孔方式によるものとして、その様態の例を述べたが、地山補強管１は、その先端に捨て削孔ビット（ロストビット）を溶接等の手段により設けたものを用い、自削孔タイプのものであっても良い。さらにまた、地山補強管１以外の削孔手段によりあらかじめボアホールを地山Ｇに穿設しておいて、そのボアホールに後から地山補強管１を打設し、地山補強するものであっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
上記のように構成された本発明によるトンネル構築用地山補強管およびトンネル構築方法によれば、地山削孔時の動力や打撃力を良好に伝達可能とした上で、トンネル掘削時には掘削機械の刃で上記破断誘導貫通孔に沿って地山補強管を容易に破断して撤去することが可能となるもので、地山補強後に該地山を掘削する場合や場所に用いるトンネル構築用地山補強管およびそれを用いたトンネル構築方法として極めて有効かつ適切であり、産業上の利用可能性も高い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によるトンネル構築用地山補強管の一実施形態を示す一部縦断側面図、（ｂ）はその一部の拡大断面図、同図（ｃ）は（ｂ）におけるｃ−ｃ断面図。
【図２】上記の地山補強管を地山補強工に適用した例のトンネルの縦断面図。
【図３】上記トンネルの横断面図。
【図４】上記トンネルの一部の拡大縦断面図。
【図５】上記地山補強工の施工手順の一例を示す説明図。
【図６】上記地山補強工で補強したトンネルを掘削する状態の一例を示す説明図。
【図７】トンネルを掘削する際に地山補強管を破断させる状態の説明図。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は実施例および比較例で用いた地山補強管の横断面図。
【図９】実施例および比較例で行ったせん断強度試験の説明図。
【図１０】（ａ）は従来の地山補強管の一例を示す縦断面図、（ｂ）はその横断面図。
【図１１】（ａ）は図１０に示す従来の地山補強管の図、（ｂ）はそれに引張力が生じて変形した状態を示す図。
【図１２】（ａ）は従来の地山補強管の他の例を示す縦断面図、（ｂ）はその横断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１ 地山補強管
２ 破断誘導貫通孔
３ 吐出孔
４ 削孔ビット
５ 削孔ロッド
６ ケーシングシュー
７ リングビット
Ｇ 地山
ｈ 削孔
Ａ 先受工
Ｂ 鏡部補強工
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル構築時に該トンネルの切羽前方地山内に打設して該地山を補強するトンネル構築用地山補強管であって、上記地山補強管の長手方向所定ピッチ位置に破断誘導貫通孔を上記地山補強管の周方向に所定の間隔をおいて複数個並べて設けたことを特徴とするトンネル構築用地山補強管。
【請求項２】
上記請求項１に記載のトンネル構築用地山補強管内に、先端に削孔ビットを有する削孔ロッドを挿入した状態で該削孔ロッドを介して上記削孔ビットを回転させて切羽前方地山を削孔しながら該削孔内に上記地山補強管を打設した後、トンネルの掘進によってトンネル空間内に露出した地山補強管を、前記周方向に複数個並べて設けた破断誘導貫通孔に沿って破断しながら順次撤去していくことを特徴とするトンネル構築方法。
【請求項３】
上記請求項１に記載のトンネル構築用地山補強管の先端に捨て削孔ビットを設け、該捨て削孔ビットを介して地山補強管を打設した後、トンネルの掘進によってトンネル空間内に露出した地山補強管を、前記周方向に複数個並べて設けた破断誘導貫通孔に沿って破断しながら順次撤去していくことを特徴とするトンネル構築方法。
【請求項１】
トンネル構築時に該トンネルの切羽前方地山内に打設して該地山を補強するトンネル構築用地山補強管であって、上記地山補強管の長手方向所定ピッチ位置に破断誘導貫通孔を上記地山補強管の周方向に所定の間隔をおいて複数個並べて設けたことを特徴とするトンネル構築用地山補強管。
【請求項２】
上記請求項１に記載のトンネル構築用地山補強管内に、先端に削孔ビットを有する削孔ロッドを挿入した状態で該削孔ロッドを介して上記削孔ビットを回転させて切羽前方地山を削孔しながら該削孔内に上記地山補強管を打設した後、トンネルの掘進によってトンネル空間内に露出した地山補強管を、前記周方向に複数個並べて設けた破断誘導貫通孔に沿って破断しながら順次撤去していくことを特徴とするトンネル構築方法。
【請求項３】
上記請求項１に記載のトンネル構築用地山補強管の先端に捨て削孔ビットを設け、該捨て削孔ビットを介して地山補強管を打設した後、トンネルの掘進によってトンネル空間内に露出した地山補強管を、前記周方向に複数個並べて設けた破断誘導貫通孔に沿って破断しながら順次撤去していくことを特徴とするトンネル構築方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２４７２５６（Ｐ２００７−２４７２５６Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７２０９９（Ｐ２００６−７２０９９）
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００１２９７５８）株式会社ケー・エフ・シー (120)
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（０００１４９５９４）株式会社大本組 (40)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００１２９７５８）株式会社ケー・エフ・シー (120)
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（０００１４９５９４）株式会社大本組 (40)
【Ｆターム（参考）】
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