地山の補強工法
【課題】
周辺地山を乱したり緩める恐れがないように横坑を掘削すること、円柱状パイルの地盤との定着力を強固にすること、外管の目詰まりによる推進抵抗の増大をなくすこと、湧水の多い地盤の場合でも、外筒の先端から湧水が侵入する抑制し且つ、湧水が外筒の外周面に沿って流動することを抑制して周辺地山の崩壊を防止できること、外管で孔壁を保護して良好な掘削が可能であること、などを主たる目的とした地山の補強工法を提供する。
【解決手段】
外管である外周面に孔の無い掘削パイプ２を内管である中空の掘削ロッド３に先行させて地盤１中に圧入し、無水掘削によって掘削パイプ２の内部に掘削土砂４を取り込む一次掘削を行うと共に、取り込んだ掘削土砂４に対して掘削ロッド３の給水通路５から掘削水６を噴射して流動化させ、掘削パイプ２と掘削ロッド３間の排泥通路７からスライム８を外部へ排出する二次掘削及び排土作業を行う横坑の削孔工程を設けた。
周辺地山を乱したり緩める恐れがないように横坑を掘削すること、円柱状パイルの地盤との定着力を強固にすること、外管の目詰まりによる推進抵抗の増大をなくすこと、湧水の多い地盤の場合でも、外筒の先端から湧水が侵入する抑制し且つ、湧水が外筒の外周面に沿って流動することを抑制して周辺地山の崩壊を防止できること、外管で孔壁を保護して良好な掘削が可能であること、などを主たる目的とした地山の補強工法を提供する。
【解決手段】
外管である外周面に孔の無い掘削パイプ２を内管である中空の掘削ロッド３に先行させて地盤１中に圧入し、無水掘削によって掘削パイプ２の内部に掘削土砂４を取り込む一次掘削を行うと共に、取り込んだ掘削土砂４に対して掘削ロッド３の給水通路５から掘削水６を噴射して流動化させ、掘削パイプ２と掘削ロッド３間の排泥通路７からスライム８を外部へ排出する二次掘削及び排土作業を行う横坑の削孔工程を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばトンネルや地下道などの横坑を構築する際に、掘削する地山の安定化を図るために、予め周辺地山の補強を行う補強工法であって、特に二重管削孔によって横坑掘削を行うと共に、この横坑には中空の補強芯材を設けて定着材を注入し、補強芯材と硬化した定着材による円柱状パイルを地盤中に埋設し、強化地盤を造成して補強するようにした地山の補強工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネルや地下道などの横坑を構築する際に、軟弱地盤の場合には薬液注入その他の地盤改良工法で補強して自立させる必要があると共に、例えば鉄道下の立体交差道路用ボックスカルバート構築などのように、地盤の上部に建物や道路或いはその他の既存設備がある場合には、地盤を乱したり緩みの無い状態で強化地盤を造成し、これら既存設備に影響を及ぼさないように地山の補強を行う必要がある。
【０００３】
そのための地山の補強工法としては、例えば特許文献１〜４に開示されているような先行技術があり、これらの先行技術では、同心状に配置した外管と内管の二重管を用いて先端に装着した削孔ビットで二重管の先端側を掘削し、掘削深度に合わせて単位長さの外管と内管を後端側に継ぎ足しながら所定深度の横坑を削孔するが、掘削時には削孔ビットに対して回転と押圧及び必要に応じて衝撃を加え、内管に形成した給水通路から掘削水やエアなどを供給したり、スライムを内管と外管の間に形成した排泥通路から排土するようにしている。
【０００４】
また、所定長さの横坑を削孔した後に削孔ビット及び内管を取り外し、外管を地山に残置して補強芯材にしたり、外管内にさらに補強芯材を挿入した後に、セメントミルクその他のグラウト材による定着材を注入して外管内に充填すると共に、外管の外周に開口させた吐出孔から定着材を流動させて外管の周辺地山に浸透させ、補強芯材と硬化して周辺地山に定着した定着材による円柱状パイルを造成し、地山中に同様の構成による複数の円柱状パイルを平行状に造成することによって、地山を自立可能に補強している。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２０２９０号公報
【特許文献２】特開２０００−３４８８３号公報
【特許文献３】特開平１０−１８４２６５号公報
【特許文献４】特許第２９５５２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これら特許文献などの従来技術の場合には、二重管の先端に装着した削孔ビットによって、二重管の前方地山に対して掘削が行われるので、削孔した横坑の内周面と外管の外周面の間に空隙が発生して周辺地山を乱したり緩める恐れがあること、この空隙は外管を補強芯材とした円柱状パイルの地盤との定着力を低下させるので、外管の外周面に吐出孔を開口させた有孔管を用いて、吐出孔から定着材を外管の周囲にも流動させて定着を行う必要があること、外管を有孔管にすると土砂が目詰まりして二重管の推進抵抗が増大すること、などの解決を必要とする課題が残されていた。
【０００７】
また、外管は円柱状パイルの補強芯材として埋め殺しされるので、回収して繰り返し再利用ができないこと、特に湧水の多い地盤の場合には、外管の外周面に発生した上記空隙に沿って湧水が流動して外管の周辺地山を軟弱化させたり、湧水でスライム化した土砂が吐出孔から外管内へ取り込まれて空隙を一層拡大させ、周辺地山を崩壊させる恐れがあると共に、吐出孔から定着材を外管の外周に流動させた際に、硬化する以前に湧水によって押し流されたり、薄められて地山に対する円柱状パイルの定着力が低下する恐れがあること、などの課題もあった。
【０００８】
本発明は、これら従来技術の課題を解決し得る地山の補強工法であって、削孔した横坑の内周面と外管の外周面の間に空隙が発生しないように掘削を行い、周辺地山を乱したり緩める恐れがないようにすると共に、円柱状パイルの地盤との定着力を強固にすること、外周面に孔の無い無孔管による外管を用いて目詰まりによる推進抵抗の増大をなくすと共に、特に湧水の多い地盤の場合でも、外筒の先端から湧水が侵入する抑制し且つ、湧水が外筒の外周面に沿って流動することを抑制して周辺地山の崩壊を防止できること、外管で孔壁を保護して良好な掘削が可能であること、などを主たる目的としている。
【０００９】
また、外周面に孔の無い無孔管による外管を用いると、所定深度まで横坑の削孔を完了した後に行う定着材の充填作業においても、地盤中に残置した外管内に定着材を注入すると、この定着材は外管の外周面で湧水と接触することがないと共に、定着材が外管内に残留する湧水を外管の先端側から押し出して定着材に置換することが可能であるから、地盤に対する円柱状パイルの定着力を強固にすることができ、さらに定着材を外管内に充填させた後に引き抜いて回収し、繰り返して再利用できるので経済的であること、などを他の主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、外管と内管の二重管を用いて地盤中を掘削して所望深度の横坑を削孔した後に、この横坑内に補強芯材を挿入すると共に、定着材を充填して円柱状パイルによる補強地盤を造成する地山の補強工法であって、外管である外周面に孔の無い掘削パイプを内管である中空の掘削ロッドに先行させて地盤中に圧入し、無水掘削によって掘削パイプの内部に掘削土砂を取り込む一次掘削を行うと共に、取り込んだ掘削土砂に対して掘削ロッドの給水通路から掘削水を噴射して流動化させ、掘削パイプと掘削ロッド間の排泥通路からスライムを外部へ排出する二次掘削及び排土作業を行う。（請求項１）
【００１１】
前記地山の補強工法において、前記掘削パイプは定尺パイプを後端側に継ぎ足しながら地盤中に圧入すると共に、前記掘削ロッドは定尺ロッドを後端側に継ぎ足しながら掘削パイプ中に挿入し、掘削ロッドの先端が掘削パイプの先端より後方に位置する状態で後続して掘削作業を行い、先端の掘削パイプ内に取り込んだ掘削土砂が湧水の侵入を防止する地盤保護領域を形成する形態を採ることができる。（請求項２）
【００１２】
前記地山の補強工法において、所望深度の横坑を削孔した後に前記掘削パイプを地盤中に残置させ、この掘削パイプ内に補強芯材として強化プラスチック材によるインサートパイプを挿入し、インサートパイプの内外に定着材を充填する一次定着作業を行った後に、掘削パイプを引き抜いて回収すると共に、引き抜いた空隙に対して定着材を充填する二次定着作業を行い、硬化した定着材によってインサートパイプを補強芯材とした円柱状パイルによる補強地盤を造成する形態を採ることができる。（請求項３）
【発明の効果】
【００１３】
請求項１又は請求項２の地山の補強工法によると、坑壁を掘削パイプで保護して空隙のない状態で横坑の削孔が行われるので、周辺地山を乱したり緩めたりすることがないと共に、掘削パイプ内に取り込んだ掘削土砂が湧水の侵入を防止しているので、前方地山を緩めたり崩壊させる恐れがなく、取り込んだ掘削土砂は後続する掘削ロッドによる二次掘削及び排土作業で、容易且つ安全に外部へ排出して横坑の削孔を行うことが可能である。
【００１４】
請求項３の地山の補強工法によると、一次定着作業でインサートパイプに充填した定着材は、掘削パイプで保護された状態で外周面では湧水と接触することがないと共に、外管内に残留する湧水を掘削パイプの先端側から押し出して定着材に置換できるので、地盤に対する円柱状パイルの定着力を強固にすることができ、また掘削パイプを二次定着作業の前に引き抜いて回収し、繰り返して再利用できるので経済的であること、などの効果を期待することができる。
【実施例】
【００１５】
本発明による地山の補強工法について、本発明を適用した好適な実施形態を示す図１〜７の添付図面に基づいて詳細に説明すると、図１及び図２は第１及び第２の実施形態による掘削工程で共通に実施する削孔開始位置近辺における初期掘削作業を示す模式的な縦断面図であり、例えばロータリーパーカッションドリルなどのボーリングマシン（図示を省略）を用いて、図１（ａ）のように外周面に孔の無い掘削パイプ２を外管としてその後端側に打撃を加えながら押圧し、側面側から地盤１中に圧入することによって、掘削パイプ２内に掘削土砂４を取り込む無水削孔が行われる。
【００１６】
この掘削パイプ２には、例えば鋼管やＦＲＰ（繊維強化プラスチック）などの強化プラスチックのような剛性の高い硬質パイプを使用し、単位長さ（例えば、１〜３ｍ）による複数の定尺パイプ（２ａ，２ｂ，２ｃ・・・２ｎ）を用い、ねじ結合その他の連結手段を介して順次継ぎ足しながら、図１（ｂ）のように削孔開始位置Ｓから任意な削孔長（例えば、１．５ｍ以上）で無水削孔を実施し、掘削パイプ２内に掘削土砂４を取り込む一次掘削作業を行うが、図示の実施形態では１．５ｍの定尺パイプを３本用いて、４．５ｍの削孔長で無水削孔を実施している。
【００１７】
次に、掘削パイプ２によって削孔開始位置Ｓから任意な削孔長で一次掘削作業が終了した時点で、掘削パイプ２内に取り込んだ掘削土砂４に対して内管となる掘削ロッド３によ二次掘削及び排土作業が開始されるが、この掘削ロッド３は中空で軸心に掘削水の給水通路５が設けられ、掘削パイプ２の場合と同様に鋼管やＦＲＰなどの強化プラスチックのように剛性の高い硬質パイプを使用すると共に、単位長さ（例えば、１〜３ｍ）による複数の定尺ロッド（３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｎ）を、ねじ結合その他の連結手段を介して順次継ぎ足していく。
【００１８】
二次掘削及びに排土作業は、図２（ａ）のように掘削ロッド３の給水通路５から掘削土砂４に向けて掘削水６を高圧で噴射させると共に、ボーリングマシンによって掘削ロッド３を回転させながら押圧すると、掘削水６によって流動化したスライム７が掘削パイプ２の内周と掘削ロッド３の外周の間に形成された排泥通路８を介して外部に排土され、掘削パイプ２内の掘削土砂４は図２（ｂ）のように順次除去される。
【００１９】
この初期掘削作業では、最先端の掘削パイプ２の開口部から湧水が内部に流入したり、掘削ロッド３の給水通路５から噴射した掘削水６が掘削土砂４を突き抜けることによって、前方の地山を崩壊させる恐れがあるので、これを防止するために最先端の掘削パイプ２内には常に一定量の掘削土砂４を残余させておくことが望ましく、二次掘削及びに排土作業を行う際には、掘削ロッド３の先端位置Ｒが掘削パイプ２の先端位置Ｐより一定長さ（例えば１．５ｍ）以上後退させた位置までで止め、図示の実施形態では両者間に定尺パイプ１本分に相当する１．５ｍの地盤保護領域Ｅを設けている。
【００２０】
次に、図３は初期掘削作業を行った後に実施される第１の実施形態による掘削工程を示す模式的な縦断面図を示すが、この第１の実施形態は外管先行型の外管・内管同時掘削方式であり、掘削パイプ２による一次掘削と掘削ロッド３による二次掘削及び排土作業とを同時に実施すると共に、掘削パイプ２の先端を掘削ロッド３の先端より常に一定の長さ（例えば、１．５ｍ程度）分だけ先行させて掘削を行うことにより、初期掘削作業時における地盤保護領域Ｅが掘削ロッド３の先端前方に確保されるようにしている。
【００２１】
すなわち、初期掘削作業で既に圧入した掘削パイプ２の後端に新たな定尺パイプ（２ｄ，２ｅ・・・２ｎ）を順次継ぎ足すと共に、既に圧入した掘削ロッド３の後端に新たな定尺ロッド（３ｄ，３ｅ・・・３ｎ）を順次継ぎ足しながら、ロータリーパーカッションドリルなどのボーリングマシン（図示を省略）を用いて、掘削パイプ２による外管と掘削ロッド３による内管を、継ぎ足した１本分（実施例では、１．５ｍ）だけ同時に掘削パイプ２内で前進させ、掘削パイプ２による一次掘削作業と掘削ロッド３による二次掘削及び排土作業とが同時に行われる。
【００２２】
同時掘削作業は、先行する掘削パイプ２が定尺パイプ１本分だけ前進し、最先端の定尺パイプ２ａが前方の地盤１に圧入されると、定尺パイプ２ａ内に新たな掘削土砂４が取り込まれ、後続して定尺パイプ２ａ内を前進する最先端の定尺ロッド３ａの給水通路５から前方の掘削土砂４に対して掘削水６を高圧で噴射し、流動化したスライム７を掘削パイプ２の内周と掘削ロッド３の外周間の排泥通路８から外部に排土させ、以下同様の作業を繰り返しながら、地盤１中を掘削して所望深度に達する横坑９の削孔が行われる。
【００２３】
また、掘削作業中に掘削パイプ２の外周面と地盤１とのフリクションが増大し、掘削パイプ２の圧入が困難になった場合には、、図４（ａ）のように掘削ロッド３を前進させながら、最先端の定尺パイプ２ａ内の掘削土砂４の二次掘削及び排土作業を行い、図４（ｂ）のように掘削パイプ２と掘削ロッド３を同時に一旦後退させた後に前進させる前後スライド操作を行い、これによってフリクションを減少させ、その後に掘削パイプ２を先行させて掘削ロッド３を後続させる通常位置に戻し、掘削作業を継続する。
【００２４】
なお、図４のフリクションの改善作業は、掘削パイプ２を圧入する際の削孔トルクを計測するようにしておき、例えば地盤１が粘生質などの場合にリクションが規定値以上に増大したことを確認すると共に、この地盤１の透水性が非常に低く、地盤保護領域Ｅである掘削土砂４を一時的に取り除いても 掘削パイプ２内に湧水が侵入する恐れがないいことを確認して適宜実施する。
【００２５】
次に、図５は初期掘削作業を行った後に実施される第２の実施形態による掘削工程を示す模式的な縦断面図を示すが、この第２の実施形態は外管先行型の外管・内管個別掘削方式であり、図５（ａ）のように外管となる掘削パイプ２による一次掘削作業を、定尺パイプ１本分（例えば、１．５ｍ）以上の削孔長（図示の実施形態では３ｍ）で先行させて行った後に、内管となる掘削ロッド３による二次掘削及び排土作業を、掘削ロッド３の先端が掘削パイプ２の先端より少なくとも一定の長さ（例えば、１．５ｍ程度）分だけ後退した位置まで行うことにより、初期掘削作業時における地盤保護領域Ｅが掘削ロッド３の先端前方に確保されるようにしている。
【００２６】
そして、掘削パイプ２による一次掘削作業では第１の実施形態の場合と同様に、掘削パイプ２を地盤１に圧入することによって内部に掘削土砂４を取り込み、掘削ロッド３による二次掘削及び排土作業では第１の実施形態の場合と同様に、取り込んだ掘削土砂４に対して給水通路５から掘削水６を高圧で噴射し、流動化したスライム７を排泥通路８から外部に排土させるようにし、この一次掘削作業と二次掘削及び排土作業を交互に繰り返しながら、地盤１中を掘削して所望深度に達する横坑９の削孔が行われる。
【００２７】
この第２の実施形態では、第１の実施形態の場合と違って長い削孔長で先行して一次掘削を行っているので、二次掘削及び排土作業を開始する時点では図５（ａ）のように、掘削パイプ２内の掘削土砂４による地盤保護領域Ｅ２を長く確保することができ、最も短くなった地盤保護領域Ｅ１でも第１の実施形態の場合と同様の長さを確保しているので、特に地盤１中の湧水が多い場合でも掘削パイプ２内への浸水を防止し、周辺地山の崩壊を防ぐことが可能でると共に、掘削ロッド３からの掘削水６の圧力を高くし、二次掘削の作業能率を向上することも可能である。
【００２８】
なお、第２の実施形態による掘削作業工程を採る場合には、掘削ロッド３の給水通路５を介して供給する掘削水６の水量と、排泥通路８を介して回収される水量とを予め計測するようにしておき、回収される水量が著しく増大した場合に増水量に適合させて長く設定するようにし、掘削作業を続けてその後に回収される水量が減少したら、減水量に適合させて地盤保護領域Ｅ２を短くして、掘削水６の給水量と等しくなった時点で地盤保護領域Ｅ１（Ｅ）にして、第１の実施形態によって掘削作業を行う。
【００２９】
以上のように、初期掘削作業を行った後に第１又は第２の実施形態による掘削工程では、地盤１中を掘削して所望深度に達する横坑９の削孔を行う際に、外管である外周面に孔の無い掘削パイプ２を先行して圧入させて無水掘削を行い、内部に掘削土砂を取り込む一次掘削を行うと共に、内部に取り込んだ掘削土砂４に対して内管である掘削ロッド３の給水通路５から噴射した掘削水６て流動化させた後に、スライム７を掘削パイプ２と掘削ロッド３間の排泥通路８から外部へ排出する二次掘削及び排土作業を行っている。
【００３０】
これにより、坑壁を掘削パイプ２で保護して空隙のない状態で横坑９の削孔が行われるので、周辺地山を乱したり緩めたりすることがないと共に、掘削パイプ２内に取り込んだ掘削土砂４が湧水の侵入を防止しているので、前方地山を緩めたり崩壊させる恐れがなく、取り込んだ掘削土砂４は後続する掘削ロッド３による二次掘削及び排土作業で、容易且つ安全に外部へ排出して横坑９の削孔を行うことが可能である。
【００３１】
このように、第１又は第２の実施形態による掘削工程を用いて地盤１中に所望深度の横坑９を削坑した後に、掘削ロッド３を掘削パイプ２の先端まで前進させて地盤保護領域Ｅの掘削土砂４を二次掘削及び排土すると共に、掘削ロッド３の給水通路５から供給した洗浄水で掘削パイプ２内の管内洗浄を行い、掘削パイプ２内に掘削土砂４及び水分が無い状態にして、外管となる掘削パイプ２を地盤１中に残置させた状態で掘削ロッド３を引き抜いて回収した後に、掘削パイプ２で囲繞された横坑９内に対して図６のような一次定着作業工程及び図７のような二次定着作業工程が行われる。
【００３２】
定着作業工程では、例えばＦＲＰ（繊維強化プラスチックス）などの強化プラスチック材で形成した定尺の中空パイプ（例えば、３ｍ）を連結し、図６（ａ）のように横坑９の掘削パイプ２内に挿入したインサートパイプ１０を補強芯材として用い、インサートパイプ１０内には定着材の注入パイプ１１を挿入すると共に、注入パイプ１１に装着した密栓１２で口元側の開口を閉塞させる。
【００３３】
次に、図６（ｂ）のように注入パイプ１１からインサートパイプ１０内に定着材１３を注入し、インサートパイプ１０の先端側開口から掘削パイプ２内に充填されるが、この定着材１３は硬化後に地盤１との付着性が高く且つ流動性が良く全域に充填される材料が望ましく、例えば無機系セメント材料である自穿孔モルタルなどを使用すると共に、インサートパイプ１０内に注入した定着材１３が先端側開口へ自然流下するように、インサートパイプ１０には僅かなテーパ面（例えば、１°程度）を設けることが望ましい。
【００３４】
次に、定着材１３が掘削パイプ２及びインサートパイプ１０の内部全域に充填された時点で、図７（ａ）のように掘削ロッド３の引き抜きを行うが、引き抜いた後に掘削ロッド３の肉厚に相当する空隙１４ができるので、この空隙１４内に定着材の注入パイプ１５を挿入すると共に、注入パイプ１５に装着した密栓１６で口元側の開口を閉塞させ、注入パイプ１５から定着材１３を注入して空隙１４内に充填すると、インサートパイプ１０の外周に充填した定着材１３と地盤１とが定着され、定着材１３の硬化によってインサートパイプ１０を補強芯材とした円柱状パイルによる補強地盤１７が造成される。
【００３５】
以上のように、この定着作業工程では外周面に孔の無い掘削パイプ２を地盤１中に残置させ、この掘削パイプ２内に補強芯材として強化プラスチック材によるインサートパイプ１０を挿入し、インサートパイプ１０の内外に定着材１３を充填する一次定着作業を行った後に、掘削パイプ２を引き抜いて回収すると共に、引き抜いた空隙１４に対して定着材１３を充填する二次定着作業を行い、硬化した定着材１３によってインサートパイプ１０を補強芯材とした円柱状パイルによる補強地盤１７を造成している。
【００３６】
これにより、一次定着作業でインサートパイプ１０に充填した定着材１３は、掘削パイプ２で保護された状態で外周面では湧水と接触することがないと共に、外管内に残留する湧水を掘削パイプ２の先端側から押し出して定着材１３に置換できるので、地盤に対する円柱状パイルの定着力を強固にすることができ、また掘削パイプ２を二次定着作業の前に引き抜いて回収し、繰り返して再利用できるので経済的であること、などの効果を期待することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
なお、図示の実施形態では本発明による地山の補強工法を、トンネルや地下道などの横坑を構築する際における地山の補強に適用して説明したが、同様に軟弱な地盤を強化する必要がある各種の土木工事に対して、従来技術による薬液注入工法や二重管削孔に替えて適用することが可能であって、例えば法面補強ボルト工、堤防などの補強工、トンネル工事における出口付近の崩落防止工などを対象としても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を適用した地山の補強工法の実施例であって、削孔開始位置近辺における初期掘削作業工程を示し、外管となる掘削パイプによる一次掘削作業の模式的な縦断面図。
【図２】本発明を適用した地山の補強工法の実施例であって、削孔開始位置近辺における初期掘削作業工程を示し、内管となる掘削ロッドによる二次掘削及び排土作業の模式的な縦断面図。
【図３】本発明を適用した地山の補強工法の実施例であって、初期掘削作業工程の後に実施される第１の実施形態による掘削作業工程を示し、外管先行型の外管・内管同時掘削方式による掘削の模式的な縦断面図。
【図４】図３の掘削作業工程中に発生したフリクション増大に対処して実施するフリクション低減操作を示す模式的な縦断面図。
【図５】本発明を適用した地山の補強工法の実施例であって、初期掘削作業工程の後に実施される第２の実施形態による掘削作業工程を示し、外管先行型の外管・内管個別掘削方式による掘削の模式的な縦断面図。
【図６】本発明を適用した地山の補強工法の実施例であって、図３又は図５の掘削作業工程の後に実施される定着作業工程を示し、インサートパイプを定着する一次定着作業を示す模式的な縦断面図。
【図７】本発明を適用した地山の補強工法の実施例であって、図６の一次定着作業の後に掘削パイプを引き抜いて実施される二次定着作業を示す模式的な縦断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１ 地盤
２ 掘削パイプ（外管）
３ 掘削ロッド（内管）
４ 掘削土砂
５ 給水通路
６ 掘削水
７ スライム
８ 排泥通路
９ 横坑
１０ インサートパイプ（補強芯材）
１１，１５ 注入パイプ
１２，１６ 密栓
１３ 定着材
１４ 空隙
１７ 補強地盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばトンネルや地下道などの横坑を構築する際に、掘削する地山の安定化を図るために、予め周辺地山の補強を行う補強工法であって、特に二重管削孔によって横坑掘削を行うと共に、この横坑には中空の補強芯材を設けて定着材を注入し、補強芯材と硬化した定着材による円柱状パイルを地盤中に埋設し、強化地盤を造成して補強するようにした地山の補強工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネルや地下道などの横坑を構築する際に、軟弱地盤の場合には薬液注入その他の地盤改良工法で補強して自立させる必要があると共に、例えば鉄道下の立体交差道路用ボックスカルバート構築などのように、地盤の上部に建物や道路或いはその他の既存設備がある場合には、地盤を乱したり緩みの無い状態で強化地盤を造成し、これら既存設備に影響を及ぼさないように地山の補強を行う必要がある。
【０００３】
そのための地山の補強工法としては、例えば特許文献１〜４に開示されているような先行技術があり、これらの先行技術では、同心状に配置した外管と内管の二重管を用いて先端に装着した削孔ビットで二重管の先端側を掘削し、掘削深度に合わせて単位長さの外管と内管を後端側に継ぎ足しながら所定深度の横坑を削孔するが、掘削時には削孔ビットに対して回転と押圧及び必要に応じて衝撃を加え、内管に形成した給水通路から掘削水やエアなどを供給したり、スライムを内管と外管の間に形成した排泥通路から排土するようにしている。
【０００４】
また、所定長さの横坑を削孔した後に削孔ビット及び内管を取り外し、外管を地山に残置して補強芯材にしたり、外管内にさらに補強芯材を挿入した後に、セメントミルクその他のグラウト材による定着材を注入して外管内に充填すると共に、外管の外周に開口させた吐出孔から定着材を流動させて外管の周辺地山に浸透させ、補強芯材と硬化して周辺地山に定着した定着材による円柱状パイルを造成し、地山中に同様の構成による複数の円柱状パイルを平行状に造成することによって、地山を自立可能に補強している。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２０２９０号公報
【特許文献２】特開２０００−３４８８３号公報
【特許文献３】特開平１０−１８４２６５号公報
【特許文献４】特許第２９５５２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これら特許文献などの従来技術の場合には、二重管の先端に装着した削孔ビットによって、二重管の前方地山に対して掘削が行われるので、削孔した横坑の内周面と外管の外周面の間に空隙が発生して周辺地山を乱したり緩める恐れがあること、この空隙は外管を補強芯材とした円柱状パイルの地盤との定着力を低下させるので、外管の外周面に吐出孔を開口させた有孔管を用いて、吐出孔から定着材を外管の周囲にも流動させて定着を行う必要があること、外管を有孔管にすると土砂が目詰まりして二重管の推進抵抗が増大すること、などの解決を必要とする課題が残されていた。
【０００７】
また、外管は円柱状パイルの補強芯材として埋め殺しされるので、回収して繰り返し再利用ができないこと、特に湧水の多い地盤の場合には、外管の外周面に発生した上記空隙に沿って湧水が流動して外管の周辺地山を軟弱化させたり、湧水でスライム化した土砂が吐出孔から外管内へ取り込まれて空隙を一層拡大させ、周辺地山を崩壊させる恐れがあると共に、吐出孔から定着材を外管の外周に流動させた際に、硬化する以前に湧水によって押し流されたり、薄められて地山に対する円柱状パイルの定着力が低下する恐れがあること、などの課題もあった。
【０００８】
本発明は、これら従来技術の課題を解決し得る地山の補強工法であって、削孔した横坑の内周面と外管の外周面の間に空隙が発生しないように掘削を行い、周辺地山を乱したり緩める恐れがないようにすると共に、円柱状パイルの地盤との定着力を強固にすること、外周面に孔の無い無孔管による外管を用いて目詰まりによる推進抵抗の増大をなくすと共に、特に湧水の多い地盤の場合でも、外筒の先端から湧水が侵入する抑制し且つ、湧水が外筒の外周面に沿って流動することを抑制して周辺地山の崩壊を防止できること、外管で孔壁を保護して良好な掘削が可能であること、などを主たる目的としている。
【０００９】
また、外周面に孔の無い無孔管による外管を用いると、所定深度まで横坑の削孔を完了した後に行う定着材の充填作業においても、地盤中に残置した外管内に定着材を注入すると、この定着材は外管の外周面で湧水と接触することがないと共に、定着材が外管内に残留する湧水を外管の先端側から押し出して定着材に置換することが可能であるから、地盤に対する円柱状パイルの定着力を強固にすることができ、さらに定着材を外管内に充填させた後に引き抜いて回収し、繰り返して再利用できるので経済的であること、などを他の主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、外管と内管の二重管を用いて地盤中を掘削して所望深度の横坑を削孔した後に、この横坑内に補強芯材を挿入すると共に、定着材を充填して円柱状パイルによる補強地盤を造成する地山の補強工法であって、外管である外周面に孔の無い掘削パイプを内管である中空の掘削ロッドに先行させて地盤中に圧入し、無水掘削によって掘削パイプの内部に掘削土砂を取り込む一次掘削を行うと共に、取り込んだ掘削土砂に対して掘削ロッドの給水通路から掘削水を噴射して流動化させ、掘削パイプと掘削ロッド間の排泥通路からスライムを外部へ排出する二次掘削及び排土作業を行う。（請求項１）
【００１１】
前記地山の補強工法において、前記掘削パイプは定尺パイプを後端側に継ぎ足しながら地盤中に圧入すると共に、前記掘削ロッドは定尺ロッドを後端側に継ぎ足しながら掘削パイプ中に挿入し、掘削ロッドの先端が掘削パイプの先端より後方に位置する状態で後続して掘削作業を行い、先端の掘削パイプ内に取り込んだ掘削土砂が湧水の侵入を防止する地盤保護領域を形成する形態を採ることができる。（請求項２）
【００１２】
前記地山の補強工法において、所望深度の横坑を削孔した後に前記掘削パイプを地盤中に残置させ、この掘削パイプ内に補強芯材として強化プラスチック材によるインサートパイプを挿入し、インサートパイプの内外に定着材を充填する一次定着作業を行った後に、掘削パイプを引き抜いて回収すると共に、引き抜いた空隙に対して定着材を充填する二次定着作業を行い、硬化した定着材によってインサートパイプを補強芯材とした円柱状パイルによる補強地盤を造成する形態を採ることができる。（請求項３）
【発明の効果】
【００１３】
請求項１又は請求項２の地山の補強工法によると、坑壁を掘削パイプで保護して空隙のない状態で横坑の削孔が行われるので、周辺地山を乱したり緩めたりすることがないと共に、掘削パイプ内に取り込んだ掘削土砂が湧水の侵入を防止しているので、前方地山を緩めたり崩壊させる恐れがなく、取り込んだ掘削土砂は後続する掘削ロッドによる二次掘削及び排土作業で、容易且つ安全に外部へ排出して横坑の削孔を行うことが可能である。
【００１４】
請求項３の地山の補強工法によると、一次定着作業でインサートパイプに充填した定着材は、掘削パイプで保護された状態で外周面では湧水と接触することがないと共に、外管内に残留する湧水を掘削パイプの先端側から押し出して定着材に置換できるので、地盤に対する円柱状パイルの定着力を強固にすることができ、また掘削パイプを二次定着作業の前に引き抜いて回収し、繰り返して再利用できるので経済的であること、などの効果を期待することができる。
【実施例】
【００１５】
本発明による地山の補強工法について、本発明を適用した好適な実施形態を示す図１〜７の添付図面に基づいて詳細に説明すると、図１及び図２は第１及び第２の実施形態による掘削工程で共通に実施する削孔開始位置近辺における初期掘削作業を示す模式的な縦断面図であり、例えばロータリーパーカッションドリルなどのボーリングマシン（図示を省略）を用いて、図１（ａ）のように外周面に孔の無い掘削パイプ２を外管としてその後端側に打撃を加えながら押圧し、側面側から地盤１中に圧入することによって、掘削パイプ２内に掘削土砂４を取り込む無水削孔が行われる。
【００１６】
この掘削パイプ２には、例えば鋼管やＦＲＰ（繊維強化プラスチック）などの強化プラスチックのような剛性の高い硬質パイプを使用し、単位長さ（例えば、１〜３ｍ）による複数の定尺パイプ（２ａ，２ｂ，２ｃ・・・２ｎ）を用い、ねじ結合その他の連結手段を介して順次継ぎ足しながら、図１（ｂ）のように削孔開始位置Ｓから任意な削孔長（例えば、１．５ｍ以上）で無水削孔を実施し、掘削パイプ２内に掘削土砂４を取り込む一次掘削作業を行うが、図示の実施形態では１．５ｍの定尺パイプを３本用いて、４．５ｍの削孔長で無水削孔を実施している。
【００１７】
次に、掘削パイプ２によって削孔開始位置Ｓから任意な削孔長で一次掘削作業が終了した時点で、掘削パイプ２内に取り込んだ掘削土砂４に対して内管となる掘削ロッド３によ二次掘削及び排土作業が開始されるが、この掘削ロッド３は中空で軸心に掘削水の給水通路５が設けられ、掘削パイプ２の場合と同様に鋼管やＦＲＰなどの強化プラスチックのように剛性の高い硬質パイプを使用すると共に、単位長さ（例えば、１〜３ｍ）による複数の定尺ロッド（３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３ｎ）を、ねじ結合その他の連結手段を介して順次継ぎ足していく。
【００１８】
二次掘削及びに排土作業は、図２（ａ）のように掘削ロッド３の給水通路５から掘削土砂４に向けて掘削水６を高圧で噴射させると共に、ボーリングマシンによって掘削ロッド３を回転させながら押圧すると、掘削水６によって流動化したスライム７が掘削パイプ２の内周と掘削ロッド３の外周の間に形成された排泥通路８を介して外部に排土され、掘削パイプ２内の掘削土砂４は図２（ｂ）のように順次除去される。
【００１９】
この初期掘削作業では、最先端の掘削パイプ２の開口部から湧水が内部に流入したり、掘削ロッド３の給水通路５から噴射した掘削水６が掘削土砂４を突き抜けることによって、前方の地山を崩壊させる恐れがあるので、これを防止するために最先端の掘削パイプ２内には常に一定量の掘削土砂４を残余させておくことが望ましく、二次掘削及びに排土作業を行う際には、掘削ロッド３の先端位置Ｒが掘削パイプ２の先端位置Ｐより一定長さ（例えば１．５ｍ）以上後退させた位置までで止め、図示の実施形態では両者間に定尺パイプ１本分に相当する１．５ｍの地盤保護領域Ｅを設けている。
【００２０】
次に、図３は初期掘削作業を行った後に実施される第１の実施形態による掘削工程を示す模式的な縦断面図を示すが、この第１の実施形態は外管先行型の外管・内管同時掘削方式であり、掘削パイプ２による一次掘削と掘削ロッド３による二次掘削及び排土作業とを同時に実施すると共に、掘削パイプ２の先端を掘削ロッド３の先端より常に一定の長さ（例えば、１．５ｍ程度）分だけ先行させて掘削を行うことにより、初期掘削作業時における地盤保護領域Ｅが掘削ロッド３の先端前方に確保されるようにしている。
【００２１】
すなわち、初期掘削作業で既に圧入した掘削パイプ２の後端に新たな定尺パイプ（２ｄ，２ｅ・・・２ｎ）を順次継ぎ足すと共に、既に圧入した掘削ロッド３の後端に新たな定尺ロッド（３ｄ，３ｅ・・・３ｎ）を順次継ぎ足しながら、ロータリーパーカッションドリルなどのボーリングマシン（図示を省略）を用いて、掘削パイプ２による外管と掘削ロッド３による内管を、継ぎ足した１本分（実施例では、１．５ｍ）だけ同時に掘削パイプ２内で前進させ、掘削パイプ２による一次掘削作業と掘削ロッド３による二次掘削及び排土作業とが同時に行われる。
【００２２】
同時掘削作業は、先行する掘削パイプ２が定尺パイプ１本分だけ前進し、最先端の定尺パイプ２ａが前方の地盤１に圧入されると、定尺パイプ２ａ内に新たな掘削土砂４が取り込まれ、後続して定尺パイプ２ａ内を前進する最先端の定尺ロッド３ａの給水通路５から前方の掘削土砂４に対して掘削水６を高圧で噴射し、流動化したスライム７を掘削パイプ２の内周と掘削ロッド３の外周間の排泥通路８から外部に排土させ、以下同様の作業を繰り返しながら、地盤１中を掘削して所望深度に達する横坑９の削孔が行われる。
【００２３】
また、掘削作業中に掘削パイプ２の外周面と地盤１とのフリクションが増大し、掘削パイプ２の圧入が困難になった場合には、、図４（ａ）のように掘削ロッド３を前進させながら、最先端の定尺パイプ２ａ内の掘削土砂４の二次掘削及び排土作業を行い、図４（ｂ）のように掘削パイプ２と掘削ロッド３を同時に一旦後退させた後に前進させる前後スライド操作を行い、これによってフリクションを減少させ、その後に掘削パイプ２を先行させて掘削ロッド３を後続させる通常位置に戻し、掘削作業を継続する。
【００２４】
なお、図４のフリクションの改善作業は、掘削パイプ２を圧入する際の削孔トルクを計測するようにしておき、例えば地盤１が粘生質などの場合にリクションが規定値以上に増大したことを確認すると共に、この地盤１の透水性が非常に低く、地盤保護領域Ｅである掘削土砂４を一時的に取り除いても 掘削パイプ２内に湧水が侵入する恐れがないいことを確認して適宜実施する。
【００２５】
次に、図５は初期掘削作業を行った後に実施される第２の実施形態による掘削工程を示す模式的な縦断面図を示すが、この第２の実施形態は外管先行型の外管・内管個別掘削方式であり、図５（ａ）のように外管となる掘削パイプ２による一次掘削作業を、定尺パイプ１本分（例えば、１．５ｍ）以上の削孔長（図示の実施形態では３ｍ）で先行させて行った後に、内管となる掘削ロッド３による二次掘削及び排土作業を、掘削ロッド３の先端が掘削パイプ２の先端より少なくとも一定の長さ（例えば、１．５ｍ程度）分だけ後退した位置まで行うことにより、初期掘削作業時における地盤保護領域Ｅが掘削ロッド３の先端前方に確保されるようにしている。
【００２６】
そして、掘削パイプ２による一次掘削作業では第１の実施形態の場合と同様に、掘削パイプ２を地盤１に圧入することによって内部に掘削土砂４を取り込み、掘削ロッド３による二次掘削及び排土作業では第１の実施形態の場合と同様に、取り込んだ掘削土砂４に対して給水通路５から掘削水６を高圧で噴射し、流動化したスライム７を排泥通路８から外部に排土させるようにし、この一次掘削作業と二次掘削及び排土作業を交互に繰り返しながら、地盤１中を掘削して所望深度に達する横坑９の削孔が行われる。
【００２７】
この第２の実施形態では、第１の実施形態の場合と違って長い削孔長で先行して一次掘削を行っているので、二次掘削及び排土作業を開始する時点では図５（ａ）のように、掘削パイプ２内の掘削土砂４による地盤保護領域Ｅ２を長く確保することができ、最も短くなった地盤保護領域Ｅ１でも第１の実施形態の場合と同様の長さを確保しているので、特に地盤１中の湧水が多い場合でも掘削パイプ２内への浸水を防止し、周辺地山の崩壊を防ぐことが可能でると共に、掘削ロッド３からの掘削水６の圧力を高くし、二次掘削の作業能率を向上することも可能である。
【００２８】
なお、第２の実施形態による掘削作業工程を採る場合には、掘削ロッド３の給水通路５を介して供給する掘削水６の水量と、排泥通路８を介して回収される水量とを予め計測するようにしておき、回収される水量が著しく増大した場合に増水量に適合させて長く設定するようにし、掘削作業を続けてその後に回収される水量が減少したら、減水量に適合させて地盤保護領域Ｅ２を短くして、掘削水６の給水量と等しくなった時点で地盤保護領域Ｅ１（Ｅ）にして、第１の実施形態によって掘削作業を行う。
【００２９】
以上のように、初期掘削作業を行った後に第１又は第２の実施形態による掘削工程では、地盤１中を掘削して所望深度に達する横坑９の削孔を行う際に、外管である外周面に孔の無い掘削パイプ２を先行して圧入させて無水掘削を行い、内部に掘削土砂を取り込む一次掘削を行うと共に、内部に取り込んだ掘削土砂４に対して内管である掘削ロッド３の給水通路５から噴射した掘削水６て流動化させた後に、スライム７を掘削パイプ２と掘削ロッド３間の排泥通路８から外部へ排出する二次掘削及び排土作業を行っている。
【００３０】
これにより、坑壁を掘削パイプ２で保護して空隙のない状態で横坑９の削孔が行われるので、周辺地山を乱したり緩めたりすることがないと共に、掘削パイプ２内に取り込んだ掘削土砂４が湧水の侵入を防止しているので、前方地山を緩めたり崩壊させる恐れがなく、取り込んだ掘削土砂４は後続する掘削ロッド３による二次掘削及び排土作業で、容易且つ安全に外部へ排出して横坑９の削孔を行うことが可能である。
【００３１】
このように、第１又は第２の実施形態による掘削工程を用いて地盤１中に所望深度の横坑９を削坑した後に、掘削ロッド３を掘削パイプ２の先端まで前進させて地盤保護領域Ｅの掘削土砂４を二次掘削及び排土すると共に、掘削ロッド３の給水通路５から供給した洗浄水で掘削パイプ２内の管内洗浄を行い、掘削パイプ２内に掘削土砂４及び水分が無い状態にして、外管となる掘削パイプ２を地盤１中に残置させた状態で掘削ロッド３を引き抜いて回収した後に、掘削パイプ２で囲繞された横坑９内に対して図６のような一次定着作業工程及び図７のような二次定着作業工程が行われる。
【００３２】
定着作業工程では、例えばＦＲＰ（繊維強化プラスチックス）などの強化プラスチック材で形成した定尺の中空パイプ（例えば、３ｍ）を連結し、図６（ａ）のように横坑９の掘削パイプ２内に挿入したインサートパイプ１０を補強芯材として用い、インサートパイプ１０内には定着材の注入パイプ１１を挿入すると共に、注入パイプ１１に装着した密栓１２で口元側の開口を閉塞させる。
【００３３】
次に、図６（ｂ）のように注入パイプ１１からインサートパイプ１０内に定着材１３を注入し、インサートパイプ１０の先端側開口から掘削パイプ２内に充填されるが、この定着材１３は硬化後に地盤１との付着性が高く且つ流動性が良く全域に充填される材料が望ましく、例えば無機系セメント材料である自穿孔モルタルなどを使用すると共に、インサートパイプ１０内に注入した定着材１３が先端側開口へ自然流下するように、インサートパイプ１０には僅かなテーパ面（例えば、１°程度）を設けることが望ましい。
【００３４】
次に、定着材１３が掘削パイプ２及びインサートパイプ１０の内部全域に充填された時点で、図７（ａ）のように掘削ロッド３の引き抜きを行うが、引き抜いた後に掘削ロッド３の肉厚に相当する空隙１４ができるので、この空隙１４内に定着材の注入パイプ１５を挿入すると共に、注入パイプ１５に装着した密栓１６で口元側の開口を閉塞させ、注入パイプ１５から定着材１３を注入して空隙１４内に充填すると、インサートパイプ１０の外周に充填した定着材１３と地盤１とが定着され、定着材１３の硬化によってインサートパイプ１０を補強芯材とした円柱状パイルによる補強地盤１７が造成される。
【００３５】
以上のように、この定着作業工程では外周面に孔の無い掘削パイプ２を地盤１中に残置させ、この掘削パイプ２内に補強芯材として強化プラスチック材によるインサートパイプ１０を挿入し、インサートパイプ１０の内外に定着材１３を充填する一次定着作業を行った後に、掘削パイプ２を引き抜いて回収すると共に、引き抜いた空隙１４に対して定着材１３を充填する二次定着作業を行い、硬化した定着材１３によってインサートパイプ１０を補強芯材とした円柱状パイルによる補強地盤１７を造成している。
【００３６】
これにより、一次定着作業でインサートパイプ１０に充填した定着材１３は、掘削パイプ２で保護された状態で外周面では湧水と接触することがないと共に、外管内に残留する湧水を掘削パイプ２の先端側から押し出して定着材１３に置換できるので、地盤に対する円柱状パイルの定着力を強固にすることができ、また掘削パイプ２を二次定着作業の前に引き抜いて回収し、繰り返して再利用できるので経済的であること、などの効果を期待することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
なお、図示の実施形態では本発明による地山の補強工法を、トンネルや地下道などの横坑を構築する際における地山の補強に適用して説明したが、同様に軟弱な地盤を強化する必要がある各種の土木工事に対して、従来技術による薬液注入工法や二重管削孔に替えて適用することが可能であって、例えば法面補強ボルト工、堤防などの補強工、トンネル工事における出口付近の崩落防止工などを対象としても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を適用した地山の補強工法の実施例であって、削孔開始位置近辺における初期掘削作業工程を示し、外管となる掘削パイプによる一次掘削作業の模式的な縦断面図。
【図２】本発明を適用した地山の補強工法の実施例であって、削孔開始位置近辺における初期掘削作業工程を示し、内管となる掘削ロッドによる二次掘削及び排土作業の模式的な縦断面図。
【図３】本発明を適用した地山の補強工法の実施例であって、初期掘削作業工程の後に実施される第１の実施形態による掘削作業工程を示し、外管先行型の外管・内管同時掘削方式による掘削の模式的な縦断面図。
【図４】図３の掘削作業工程中に発生したフリクション増大に対処して実施するフリクション低減操作を示す模式的な縦断面図。
【図５】本発明を適用した地山の補強工法の実施例であって、初期掘削作業工程の後に実施される第２の実施形態による掘削作業工程を示し、外管先行型の外管・内管個別掘削方式による掘削の模式的な縦断面図。
【図６】本発明を適用した地山の補強工法の実施例であって、図３又は図５の掘削作業工程の後に実施される定着作業工程を示し、インサートパイプを定着する一次定着作業を示す模式的な縦断面図。
【図７】本発明を適用した地山の補強工法の実施例であって、図６の一次定着作業の後に掘削パイプを引き抜いて実施される二次定着作業を示す模式的な縦断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１ 地盤
２ 掘削パイプ（外管）
３ 掘削ロッド（内管）
４ 掘削土砂
５ 給水通路
６ 掘削水
７ スライム
８ 排泥通路
９ 横坑
１０ インサートパイプ（補強芯材）
１１，１５ 注入パイプ
１２，１６ 密栓
１３ 定着材
１４ 空隙
１７ 補強地盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外管と内管の二重管を用いて地盤中を掘削して所望深度の横坑を削孔した後に、この横坑内に補強芯材を挿入すると共に、定着材を充填して円柱状パイルによる補強地盤を造成する地山の補強工法であって、外管である外周面に孔の無い掘削パイプを内管である中空の掘削ロッドに先行させて地盤中に圧入し、無水掘削によって掘削パイプの内部に掘削土砂を取り込む一次掘削を行うと共に、取り込んだ掘削土砂に対して掘削ロッドの給水通路から掘削水を噴射して流動化させ、掘削パイプと掘削ロッド間の排泥通路からスライムを外部へ排出する二次掘削及び排土作業を行うことを特徴とした地山の補強工法。
【請求項２】
前記掘削パイプは定尺パイプを後端側に継ぎ足しながら地盤中に圧入すると共に、前記掘削ロッドは定尺ロッドを後端側に継ぎ足しながら掘削パイプ中に挿入し、掘削ロッドの先端が掘削パイプの先端より後方に位置する状態で後続して掘削作業を行い、先端の掘削パイプ内に取り込んだ掘削土砂が湧水の侵入を防止する地盤保護領域を形成する請求項１に記載した地山の補強工法。
【請求項３】
所望深度の横坑を削孔した後に前記掘削パイプを地盤中に残置させ、この掘削パイプ内に補強芯材として強化プラスチック材によるインサートパイプを挿入し、インサートパイプの内外に定着材を充填する一次定着作業を行った後に、掘削パイプを引き抜いて回収すると共に、引き抜いた空隙に対して定着材を充填する二次定着作業を行い、硬化した定着材によってインサートパイプを補強芯材とした円柱状パイルによる補強地盤を造成する請求項１又は請求項２に記載した地山の補強工法。
【請求項１】
外管と内管の二重管を用いて地盤中を掘削して所望深度の横坑を削孔した後に、この横坑内に補強芯材を挿入すると共に、定着材を充填して円柱状パイルによる補強地盤を造成する地山の補強工法であって、外管である外周面に孔の無い掘削パイプを内管である中空の掘削ロッドに先行させて地盤中に圧入し、無水掘削によって掘削パイプの内部に掘削土砂を取り込む一次掘削を行うと共に、取り込んだ掘削土砂に対して掘削ロッドの給水通路から掘削水を噴射して流動化させ、掘削パイプと掘削ロッド間の排泥通路からスライムを外部へ排出する二次掘削及び排土作業を行うことを特徴とした地山の補強工法。
【請求項２】
前記掘削パイプは定尺パイプを後端側に継ぎ足しながら地盤中に圧入すると共に、前記掘削ロッドは定尺ロッドを後端側に継ぎ足しながら掘削パイプ中に挿入し、掘削ロッドの先端が掘削パイプの先端より後方に位置する状態で後続して掘削作業を行い、先端の掘削パイプ内に取り込んだ掘削土砂が湧水の侵入を防止する地盤保護領域を形成する請求項１に記載した地山の補強工法。
【請求項３】
所望深度の横坑を削孔した後に前記掘削パイプを地盤中に残置させ、この掘削パイプ内に補強芯材として強化プラスチック材によるインサートパイプを挿入し、インサートパイプの内外に定着材を充填する一次定着作業を行った後に、掘削パイプを引き抜いて回収すると共に、引き抜いた空隙に対して定着材を充填する二次定着作業を行い、硬化した定着材によってインサートパイプを補強芯材とした円柱状パイルによる補強地盤を造成する請求項１又は請求項２に記載した地山の補強工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−６３７４５（Ｐ２００６−６３７４５Ａ）
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５０３６１（Ｐ２００４−２５０３６１）
【出願日】平成１６年８月３０日（２００４．８．３０）
【出願人】（０００１７４９４３）三井住友建設株式会社 (346)
【出願人】（５９０００３８２５）北海道旅客鉄道株式会社 (94)
【出願人】（０００２１６０２５）鉄建建設株式会社 (109)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月３０日（２００４．８．３０）
【出願人】（０００１７４９４３）三井住友建設株式会社 (346)
【出願人】（５９０００３８２５）北海道旅客鉄道株式会社 (94)
【出願人】（０００２１６０２５）鉄建建設株式会社 (109)
【Ｆターム（参考）】
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