坑道の支保方法
【課題】支保工間に板状部材を設置する作業を容易に行うことのできる坑道の支保方法を提供すること。
【解決手段】坑道壁面４に沿って並設された支保工５，５間に設置される板状部材１０として、その坑道長手方向の全長を調節可能に構成したものを適用する。板状部材１０の全長を隣り合う支保工５，５のフランジ５ｂ，５ｂ間の距離よりも短くした状態で、この板状部材１０を、支保工５，５間において坑道内空側に位置するフランジ５ｂよりも坑道壁面側に配置した後、板状部材１０の全長を長くすることによって、板状部材１０の両端部を坑道内空側のフランジ５ｂの裏面５ｄに設置する。
【解決手段】坑道壁面４に沿って並設された支保工５，５間に設置される板状部材１０として、その坑道長手方向の全長を調節可能に構成したものを適用する。板状部材１０の全長を隣り合う支保工５，５のフランジ５ｂ，５ｂ間の距離よりも短くした状態で、この板状部材１０を、支保工５，５間において坑道内空側に位置するフランジ５ｂよりも坑道壁面側に配置した後、板状部材１０の全長を長くすることによって、板状部材１０の両端部を坑道内空側のフランジ５ｂの裏面５ｄに設置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、坑道の支保方法に関するものであり、特に、坑道の壁面に沿って所定の間隔をあけて並設した支保工間に板状部材を設置する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地山に構築される坑道の壁面を支保する支保構造体の一例として、例えば特許文献１に示すものがある。図１は、特許文献１に示される坑道１及び支保構造体２を示す概略断面図であり、図１２は、図１に示される坑道１における切羽１ａ近傍を側方から見た図である。なお、図１２は建設途中の坑道１の状態を示している。また、図１３は、図１及び図１２に示される支保構造体２の一部を示した概略斜視図である。
【０００３】
図１に示される坑道１は、硬質岩盤からなる地盤Ｇを掘削して形成した掘削坑道１ｂの坑道壁面４（以下、「坑道壁面４」という）に沿って、支保構造体２が構築された構成となっている。支保構造体２は、図１２及び図１３に示すように坑道長手方向に所定の間隔で並設される複数の支保工５と、隣り合う支保工５間に設置される板状部材１００と、この板状部材１００と坑道壁面４との間に充填される裏込め材料２０とを備えている。なお、図１及び１２では、図を見やすくするために裏込め材料２０の図示を省略している。
【０００４】
支保工５は、図１３に示すように、ウェブ５ａの両端にフランジ５ｂ，５ｃを有したＨ形鋼から構成されるものである。支保工５は、図１に示すように、坑道壁面４に合致する形状に成形された２本の長尺のＨ形鋼をヒンジ６で結合することにより形成してある。
【０００５】
板状部材１００は、図１３に示すようにリブ構造を有した平面視矩形状の鋼板から構成されるものである。板状部材１００は、その坑道長手方向の長さが、隣り合う支保工５，５のフランジ５ｂ，５ｂ間の距離よりも大きく形成してあり、隣り合う支保工５，５における坑道内空側の各フランジ５ｂの裏面に架設されている。図１に示すように、板状部材１００は坑道壁面４の全周に亘って設置され、支保工５，５間を閉塞する。
【０００６】
裏込め材料２０は、主に豆砂利状の砕石から構成されるものであり、図１３に示すように板状部材１００と坑道壁面４との間に充填されることによって、地山の変形を抑えるものである。
【０００７】
上記構成を有する支保構造体２は、以下のようにして構築される。まず、図１２に示すように、坑道１の切羽１ａで支保工５の１スパン分相当の掘進をした後、切羽１ａ直近に、坑道壁面４に沿って支保工５−２を建て込む。次いで、切羽１ａ直近の支保工５−２とそれに隣接する支保工５−１との間を、図１３に示すタイロッド７で固定し、支保工５−１，５−２間を所定の間隔に維持する。次いで、坑道壁面４と支保工５−２との間に図１に示すようにくさび４ａを嵌挿することによって、坑道壁面４に対して支保工５−２を固定する。
【０００８】
次に、隣り合う支保工５−１，５−２間に板状部材１００を配置し、板状部材１００の両端部を支保工５−１，５−２における坑道内空側のフランジ５ｂの裏面側に固定する。坑道１の床面３を除く坑道壁面４の全周に亘って板状部材１００を設置し、支保工５−１，５−２間を閉塞する。この後、坑道壁面４と板状部材１００との間の空間に裏込め材料２０を充填することで、１スパン分の支保構造体２が構築される。さらに、上記工程を支保工５の１スパンごとに繰り返すことによって、坑道１が構築される。
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２３６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、支保構造体２を構成する板状部材１００は、上述したようにその坑道長手方向の長さが隣り合う支保工５，５のフランジ５ｂ，５ｂ間の距離よりも大きく形成してある。このため、図１４に示すように、支保工５−２を建て込んだ後に板状部材１００を支保工５−１，５−２間に設置する場合、この板状部材１００を、支保工５−１，５−２間の各フランジ５ｂよりも坑道壁面４側に配置するのはかなり困難な作業になる。
【００１１】
例えば、板状部材１００の長辺が鉛直方向を向くように板状部材１００を立てた状態で、支保工５−１，５−２間の各フランジ５ｂよりも坑道壁面４側の空間に配置した後、長辺を坑道壁面４に沿って回転させて水平にすることにより、板状部材１００を各フランジ５ｂの裏側に設置する方法がある。しかしながら、この方法は、坑道壁面４が湾曲していない坑道下部の支保工間に板状部材１００を設置する場合には適用可能であるが、坑道上部のように坑道壁面４が湾曲した部分では、板状部材１００を回転させる際に坑道壁面４に接してしまい、支保工５−１，５−２間に設置するのが困難となる。
【００１２】
また、図１５に示すように、板状部材１００を支保工５−１と支保工５−２との間の空間に収まるように保持しながら、支保工５−２の建て込み作業と板状部材１００の設置作業とを同時に行う方法もある。しかし、図１５に示すような方法では、板状部材１００を保持した状態で支保工５−２の建て込み作業を行わなければならず、難易度が高く複雑な作業になるという問題がある。さらに、この方法では、坑道壁面４と支保工５−２との隙間にくさび４ａを嵌挿する作業を切羽１ａ側からしか行うことができず、作業性に劣るという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記の点に鑑み、支保工間に板状部材を設置する作業を容易に行うことのできる坑道の支保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】
【００１４】
本発明の請求項１に係る坑道の支保方法は、ウェブの両端にフランジを有した支保工を、一方のフランジを坑道壁面に対向させる態様で前記坑道壁面に沿って坑道長手方向に所定の間隔をあけて並設した後に、前記支保工間に板状部材を設置する坑道の支保方法であって、前記板状部材として、その坑道長手方向に沿った全長を調節可能に構成したものを適用し、前記板状部材の全長を隣り合う支保工のフランジ間の距離よりも短くした状態で、前記板状部材を、前記支保工間において坑道内空側に位置するフランジよりも坑道壁面側に配置した後、前記板状部材の全長を長くすることによって、前記板状部材の両端部を前記坑道内空側のフランジの裏面に設置することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項２に係る坑道の支保方法は、上記請求項１において、前記板状部材として、２枚の板材で構成したものを適用し、前記２枚の板材の少なくとも一部同士を重ね合わせた状態で一方の板材に対して他方の板材をスライドさせることにより、前記板状部材の全長を長くすることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項３に係る坑道の支保方法は、上記請求項２において、前記板状部材を前記支保工間において前記坑道内空側のフランジよりも坑道壁面側に配置した後、前記板状部材における一方の板材の端部を、一方の支保工における前記坑道内空側のフランジの裏面に設置し、この状態から他方の板材をスライドさせることによって、前記他方の板材の端部を、他方の支保工における前記坑道内空側のフランジ裏面に設置することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項４に係る坑道の支保方法は、上記請求項３において、前記板状部材を構成する２枚の板材の各端部を、前記各支保工における前記坑道内空側のフランジの裏面にそれぞれ設置した後、前記２枚の板材の重合部分を固定することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項５に係る坑道の支保方法は、上記請求項３において、前記板状部材を構成する２枚の板材の各端部を、前記各支保工における前記坑道内空側のフランジの裏面にそれぞれ設置した後、前記２枚の板材の重合部分に補強板を設置し、前記２枚の板材の重合部分と前記補強板とを固定することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項６に係る坑道の支保方法は、上記請求項１から５のいずれか一つにおいて、前記板状部材として、リブ構造を有する板状部材を適用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の坑道の支保方法によれば、坑道長手方向に沿った長さを調節可能に構成した板状部材を適用することで、支保工の建て込み作業が完了した後に坑道の内空側から板状部材を容易に設置することができるようになる。その結果、従来のように支保工の建て込み作業と板状部材の保持作業とを同時に行う場合と比べて、作業効率を著しく向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、添付図面を参照して、本発明に係る坑道の支保方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態である坑道の支保方法の適用対象となる坑道１及び支保構造体２を示す概略断面図である。なお、本実施の形態で適用対象となる坑道１は、板状部材１０を除いて先に説明した特許文献１における坑道１と同一であるため、同一の図を用いて説明する。また、図２は、建設途中の坑道１における切羽１ａ近傍を側方から見た図であり、図３は、図１及び図２に示した支保構造体２の一部を示した概略斜視図である。
【００２３】
図１に示す坑道１は、硬質岩盤からなる地盤Ｇを掘削して形成した掘削坑道１ｂの坑道壁面４（以下、これを「掘削坑道４」という）に沿って、支保構造体２が構築された構成となっている。硬質岩盤からなる地盤Ｇの場合、地圧が比較的小さいので、軟質岩盤のように掘削坑道１ｂの壁面全周に亘って支保工構造体２を構築する必要はない。図１に示す坑道１では、床面３を除く坑道壁面４に沿って支保構造体２が構築されている。この坑道１は、例えば放射性廃棄物の埋設処分施設における廃棄物処分坑道に適用されるものである。
【００２４】
支保構造体２は、図１〜図３に示すように、坑道長手方向に所定の間隔で並設される複数の支保工５と、隣り合う支保工５，５間に設置される板状部材１０と、この板状部材１０と坑道壁面４との間に充填される裏込め材料２０とを備えている。なお、図１及び図２では、裏込め材料２０の図示を省略している。
【００２５】
支保工５は、図３に示すように、ウェブ５ａの両端にフランジ５ｂ，５ｃを有したＨ形鋼から構成されるものである。なお、支保工５はＨ型鋼に限定されるものではなく、Ｉ型鋼や溝型鋼等の他の鋼材を適用することも可能である。図１に示すように、支保工５は坑道壁面４に合致する形状に成形された２本の長尺のＨ形鋼を、天端においてヒンジ６で結合することにより形成されるものであり、一方のフランジ５ｃを坑道壁面４に対向させる態様で、坑道壁面４に沿って坑道長手方向に所定の間隔をあけて並設される。図３に示すように、隣り合う支保工５，５のウェブ５ａ間にはタイロッド７が架け渡され、固定具８によってウェブ５ａに固定されている。
【００２６】
板状部材１０は、図３に示すように、平面視矩形状をなす板材であり、その両端部が隣り合う支保工５，５における坑道内空側の各フランジ５ｂの裏面５ｄに当接した状態で、支保工５，５間に架設されるものである。図１及び図２に示すように、この板状部材１０は、床面３を除く坑道壁面４の全周に亘って設置され、隣り合う支保工５，５間を閉塞する。
【００２７】
坑道壁面４と板状部材１０との間に充填される裏込め材料２０は、主に砕石から構成されるものである。充填される砕石としては、豆砂利状の砕石が好ましく、坑道１の掘削により発生した掘削ずりを利用することができる。さらに、坑道１の閉鎖時には、砕石１０間の隙間にベントナイト系材料（図示せず）が充填される。ベントナイト系材料を充填することにより、長期に亘って坑道の遮水性を維持することができる。ベントナイト系材料としては、固相にベントナイト、液相にエタノールと水を配合したスラリー材であるエタノール・ベントナイトスラリーを使用することができる。
【００２８】
本実施の形態である坑道の支保方法は、上記の支保構造体２を構成する板状部材１０として、その全長を調節可能に構成したものを適用することにより、建て込みが完了した支保工５，５間に容易に板状部材１０を設置できるようにしたことに特徴がある。
【００２９】
以下、図３に示す板状部材１０について詳しく説明する。図４−１は板状部材１０の全長を短くした状態を示す斜視図、図４−２は板状部材１０の全長を長くした状態を示す斜視図、図５は図４−１を矢印Ａ方向から見た図である。また、図６は板状部材１０を構成する板材の一例を示す斜視図であり、図７−１及び図７−２は、隣り合う支保工５，５間に配置された状態における板状部材１０の横断面図であり、図８−１及び図８−２は、隣り合う支保工５，５間に配置された状態における板状部材１０の斜視図である。
【００３０】
図４−１及び図４−２に示すように、この板状部材１０は、板材１０ａと、この板材１０ａに重ね合わされる板材１０ｂとから構成されるものである。板状部材１０は、２枚の板材１０ａ，１０ｂの少なくとも一部同士を重ね合わせた状態で、板材１０ａ又は板材１０ｂをスライドさせることにより、端辺Ｓ１の長さを調節可能に構成してある。なお、板状部材１０の端辺Ｓ１は、板状部材１０を支保工５，５間に設置した場合に坑道長手方向に沿う辺である。以下の説明では、この端辺Ｓ１の長さを、板状部材１０の全長とよぶ。
【００３１】
板状部材１０を構成する各板材１０ａ，１０ｂは、図６に示すように、厚さ１ｍｍ程度の薄鋼板に折り曲げ加工や溶接加工を施すことによって、平坦部１１ａ，１１ｂと矩形の凸部２１ａ，２１ｂを交互に形成したものである。このようなリブ構造を有する鋼板としては、例えばキーストンプレートやデッキプレート等を適用することができる。なお、板材１０ａは、板材１０ｂの上面に重ねることができるように板材１０ｂよりも若干大きく形成してある。
【００３２】
図４−１及び図４−２に示すように、板材１０ａの平坦部１１ａにおいて板材１０ｂと重合する部位には、２本のボルト１２，１２が、板材１０ｂに向けて突出する態様で固定してある。一方、板材１０ｂの平坦部１１ｂにおいて、板材１０ａと重合する部位には、ボルト１２，１２の軸部（図７−１を参照）を挿通・移動させるためのスリット１３が形成してある。なお、板材１０ａには平坦部１１ａが５箇所形成されているが、図５に示すように、５箇所の平坦部１１ａのすべてにボルト１２，１２が設けてある。同様に、板材１０ｂに形成した５箇所の平坦部１１ｂのすべてにスリット１３が形成してある。
【００３３】
上記の板材１０ａ及び板材１０ｂは、図７−１に示すように、２本のボルト１２，１２の軸部１２ａをスリット１３に挿通させ、板材１０ｂの下面においてボルト１２，１２の軸部１２ａの先端をナット１４，１４で締結することにより、一体化された構造となる。また、各ナット１４を緩めれば、板材１０ａ，１０ｂを相互にスライドさせることができ、板状部材１０の全長を調節することが可能となる。
【００３４】
上記のように構成した板状部材１０を支保工５，５間へ設置する際には、予め、板状部材１０の全長を隣り合う支保工５，５のフランジ５ｂ，５ｂ間の距離以下に縮めた状態にしておく。そして、図８−１に示すように、板材１０ａが坑道壁面４側、板材１０ｂが坑道１の内空側となるように、板状部材１０を支保工５，５間に配置し、図７−１に示すように支保工５の坑道内空側のフランジ５ｂの裏面５ｄに板材１０ｂの端部（端辺Ｓ２）を設置する。この際、必要に応じて、ボルト締結や溶接等の手段によって板材１０ｂの端部をフランジ５ｂに固定する。
【００３５】
この後、ナット１４を緩めて板材１０ａをスライドさせ、図８−２に示すように、板状部材１０の全長を隣り合う支保工５，５のフランジ５ｂ，５ｂ間の距離以上に延ばした状態にする。そして、図７−２に示すように、隣接する支保工５の坑道内空側のフランジ５ｂの裏面５ｄに、嵩上プレート９（鋼製の平板）を介して板材１０ａの端部（端辺Ｓ２）を設置する。この際、上述した板材１０ｂの端部と同様に、ボルト締結や溶接等の手段によって板材１０ａの端部をフランジ５ｂに固定してもよい。
【００３６】
なお、図７−２に示すように、板材１０ａと板材１０ｂとの重合部分には補強板１５を取付けるのが好ましい。補強板１５は、図には明示されていないが、その幅方向寸法を、板材１０ｂの平坦部１１ｂの幅方向寸法と同程度に形成した帯状の鋼板からなるものである。補強板１５の長手方向寸法は、図７−２に示すように、板状部材１０の全長を最大に延ばした場合の板材１０ａと板材１０ｂの重合部分を覆う程度の寸法に形成してある。この補強板１５は、板材１０ｂの各平坦部１１ｂごとに設けられるのが好ましい。
【００３７】
図９−１〜図９−４は板状部材１０を支保工５間へ設置する手順を示す図である。以下、図１〜図９−１〜図９−４を参照しながら、１スパン分の支保構造体２を構築する手順について説明する。なお、図９−１は、図２に示した坑道壁面４近傍を示した横断面図であり、支保工５−１まで支保構造体２の構築が完了した状態を示している。
【００３８】
まず、坑道１の先端部の切羽１ａで支保工５の１スパン分相当の掘進をした後、切羽１ａ直近に、坑道壁面４に沿って支保工５−２を建て込む（図２を参照）。次いで、切羽１ａ直近の支保工５−２とそれに隣接する支保工５−１との間を、タイロッド７（図３を参照）で固定し、支保工５−１，５−２間を所定の間隔に維持する。坑道壁面４と支保工５−２との間にはくさび４ａ（図１を参照）を嵌挿する。これにより、坑道壁面４に対して支保工５−２が固定される。
【００３９】
この後、図９−２に示すように、隣り合う支保工５−１，５−２のフランジ５ｂ，５ｂ間の距離以下に縮めた状態にした板状部材１０を、支保工５−１，５−２間においてフランジ５ｂよりも坑道壁面側の空間に配置する。そして、板材１０ｂの端部（端辺Ｓ２）を、支保工５−１のフランジ５ｂの裏面５ｄに取付け固定する。
【００４０】
次いで、ナット１４（図７−１を参照）を緩めて、板状部材１０の板材１０ａを切羽１ａ側にスライドさせることにより、板状部材１０の全長を延ばし、板材１０ａの端部（端辺Ｓ２）を支保工５−２のフランジ５ｂの裏面５ｄに取り付け固定する。
【００４１】
この後、板材１０ａと板材１０ｂの重合部分を締結しているナット１４（図７−１を参照）を一旦外して、板材１０ａと板材１０ｂとの重合部分に補強板１５（図７−２を参照）を設置し、補強板１５のボルト孔にボルト１２を挿通して板材１０ａと板材１０ｂの重合部分に補強板１６を取り付け、ナット１４で締結する。
【００４２】
上記の板状部材１０の設置工程を繰り返し行い、坑道１の床面３を除く坑道壁面４全周に亘って複数枚の板状部材１０を設置することにより、支保工５−１，５−２間を閉塞する。次いで、坑道壁面４と板状部材１０との間の空間に裏込め材料２０を充填することで、１スパン分の支保構造体２が構築される。そして、上記の工程を支保工５の１スパンごとに繰り返すことによって、坑道１が構築される。
【００４３】
なお、板状部材１０と坑道壁面４との間への裏込め材料の充填作業の方法としては、板状部材１０あるいは支保工５の所定箇所に、裏込め材料２０を充填するための開口を設け、坑道壁面４の全周に亘って複数の板状部材１０を設置した後に、この開口から板状部材１０と坑道壁面４との間の空間に裏込め材料２０を充填する方法や、板状部材１０を支保工５，５間に設置する作業と、設置した板状部材１０と坑道壁面４との間に裏込め材２０を充填する作業とを交互に繰り返し行っていく方法等があるが、いずれの方法を適用してもよい。
【００４４】
また、上記の例では、断面形状が矩形の凹凸に形成された板材１０ａ，１０ｂを重ね合わせた板状部材１０を適用したが、他のリブ構造を有する板状部材を適用することも可能である。例えば、図１０に示すような板状部材１０´を適用することもできる。この板状部材１０´は、端部閉塞加工（エンドクローズ加工）が施された板材１０´ａ，１０´ｂから構成されるものである。板材１０´ａ及び板材１０´ｂは、図１１−１及び図１１−２に示すように、一方の面に所定の間隔で凸部２１´ａ（２１´ｂ）が設けられる一方、裏面が平坦に形成されたものである。この板状部材１０´の場合、図１０に示すように、凸部２１´ａ（２１´ｂ）が設けられている面の裏面同士を重ね合わせた状態で、板材１０´ａ又は板材１０´ｂをスライドさせることにより、全長を調節する。図示は省略するが、上述した板状部材１０と同様にして、板材１０´ａの平坦部１１´ａにボルト１２を設けるとともに、板材１０´ｂの平坦部１１´ｂにボルト１２を挿通・移動させるためのスリット１３を設ける。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態である坑道の支保方法によれば、板状部材１０として、その坑道長手方向の全長を調節可能に構成したものを適用することにより、支保工５の建て込み作業が完了した後に坑道１の内空側から板状部材１０を容易に設置することができるようになる。その結果、従来のように支保工５の建て込み・固定作業と同時に板状部材１０を支保工５間に保持するといった難易度の高い複雑な作業を行う必要がなく、作業効率を著しく向上させることができる。
【００４６】
また、従来のように支保工５の建て込み作業と板状部材１０の設置作業とを同時に行う方法では、坑道壁面４と支保工５との隙間にくさび１１を嵌挿する作業を切羽１ａ側からしか行うことができなかったが、本実施の形態の方法によれば、切羽側と坑口側の両方向から、支保工５と坑道壁面４との隙間にくさびを嵌挿する作業を行うことが可能となる。
【００４７】
また、本実施の形態である坑道の支保方法によれば、板状部材１０を、２枚の板材１０ａ，１０ｂを重ね合わせた簡易な構成とし、板材１０ａ，１０ｂを相互にスライドさせることによって板状部材１０の全長を調節するようにしたので、板状部材１０の全長の調節を極めて容易に行うことができる。
【００４８】
また、本実施の形態である坑道の支保方法によれば、板状部材１０を支保工５間において坑道内空側のフランジ５ｂよりも坑道壁面側に配置した後、板状部材１０における一方の板材１０ｂの端部を、一方の支保工５のフランジ５ｂの裏面に取り付け、この状態から他方の板材１０ａをスライドさせることによって、板材１０ａの端部を他方の支保工５のフランジ５ｂの裏面に取付けるようにしたので、作業の安全性を確保しながら効率よく作業を行うことができる。
【００４９】
さらに、本実施の形態である坑道の支保方法によれば、板状部材１０を構成する２枚の板材１０ａ，１０ｂの各端部を各支保工５のフランジ５ｂの裏面に取付けた後、２枚の板材１０ａ，１０ｂの重合部分に補強板１５を設置し、２枚の板材１０ａ，１０ｂの重合部分と補強板１５とを固定するようにしたことで、板状部材１０の重合部分の強度を向上させることができる。
【００５０】
加えて、本実施の形態である坑道の支保方法によれば、板状部材１０として、リブ構造を有するものを適用したことで、さらに強度を向上させることができる。
【００５１】
なお、上記実施の形態では、板状部材１０における板材１０ａと板材１０ｂの重合部分を固定する方法として、ボルトで締結する方法を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、溶接等によって重合部分を固定してもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態では、硬質岩盤を掘削して形成した掘削坑道１ｂの壁面４に支保構造体２を構築する場合について説明したが、軟質岩盤を掘削して形成した掘削坑道の壁面全周に亘って支保構造体２を構築する場合にも、本発明の方法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施の形態の坑道の支保方法の適用対象となる坑道及び支保構造体を示す概略断面図である。
【図２】図１に示した坑道における切羽近傍を側方から見た図である。
【図３】図１に示した支保構造体の一部を示した概略斜視図である。
【図４−１】板状部材１０の斜視図である。
【図４−２】板状部材１０の斜視図である。
【図５】図４−１を矢印Ａ方向から見た図である。
【図６】板状部材を構成する板材の一例を示す斜視図である。
【図７−１】支保工間に配置された状態における板状部材の横断面図である。
【図７−２】支保工間に配置された状態における板状部材の横断面図である。
【図８−１】支保工間に配置された状態における板状部材の概略斜視図である。
【図８−２】支保工間に配置された状態における板状部材の概略斜視図である。
【図９−１】板状部材を支保工間へ設置する手順を示す図である。
【図９−２】板状部材を支保工間へ設置する手順を示す図である。
【図９−３】板状部材を支保工間へ設置する手順を示す図である。
【図９−４】板状部材を支保工間へ設置する手順を示す図である。
【図１０】板状部材の他の例を示す斜視図である。
【図１１−１】図１０に示した板状部材を構成する板材の一例を示す斜視図である。
【図１１−２】図１１−１のＡ−Ａ´線断面図である。
【図１２】従来の坑道における切羽近傍を側方から見た図である。
【図１３】従来の支保構造体の一部を示した概略斜視図である。
【図１４】従来の板状部材を支保工間へ設置する作業を説明するための図である。
【図１５】従来の板状部材を支保工間へ設置する作業を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 坑道
１ａ 切羽
１ｂ 掘削坑道
２ 支保構造体
３ 床面
４ 坑道壁面
５，５−１，５−２ 支保工
５ａ ウェブ
５ｂ （坑道内空側）フランジ
５ｃ （坑道壁面側）フランジ
５ｄ （フランジの）裏面
６ ヒンジ
７ タイロッド
８ 固定具
９ 嵩上げプレート
１０，１０´ 板状部材
１０ａ，１０ｂ 板材
１１ａ，１１ｂ，１１´ａ，１１´ｂ 平坦部
１２ ボルト
１３ スリット
１４ ナット
１５ 補強板
２０ 裏込め材料
２１ａ，２１ｂ，２１´ａ，２１´ｂ 凸部
Ｓ１，Ｓ２ 端辺
Ｇ 地盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、坑道の支保方法に関するものであり、特に、坑道の壁面に沿って所定の間隔をあけて並設した支保工間に板状部材を設置する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地山に構築される坑道の壁面を支保する支保構造体の一例として、例えば特許文献１に示すものがある。図１は、特許文献１に示される坑道１及び支保構造体２を示す概略断面図であり、図１２は、図１に示される坑道１における切羽１ａ近傍を側方から見た図である。なお、図１２は建設途中の坑道１の状態を示している。また、図１３は、図１及び図１２に示される支保構造体２の一部を示した概略斜視図である。
【０００３】
図１に示される坑道１は、硬質岩盤からなる地盤Ｇを掘削して形成した掘削坑道１ｂの坑道壁面４（以下、「坑道壁面４」という）に沿って、支保構造体２が構築された構成となっている。支保構造体２は、図１２及び図１３に示すように坑道長手方向に所定の間隔で並設される複数の支保工５と、隣り合う支保工５間に設置される板状部材１００と、この板状部材１００と坑道壁面４との間に充填される裏込め材料２０とを備えている。なお、図１及び１２では、図を見やすくするために裏込め材料２０の図示を省略している。
【０００４】
支保工５は、図１３に示すように、ウェブ５ａの両端にフランジ５ｂ，５ｃを有したＨ形鋼から構成されるものである。支保工５は、図１に示すように、坑道壁面４に合致する形状に成形された２本の長尺のＨ形鋼をヒンジ６で結合することにより形成してある。
【０００５】
板状部材１００は、図１３に示すようにリブ構造を有した平面視矩形状の鋼板から構成されるものである。板状部材１００は、その坑道長手方向の長さが、隣り合う支保工５，５のフランジ５ｂ，５ｂ間の距離よりも大きく形成してあり、隣り合う支保工５，５における坑道内空側の各フランジ５ｂの裏面に架設されている。図１に示すように、板状部材１００は坑道壁面４の全周に亘って設置され、支保工５，５間を閉塞する。
【０００６】
裏込め材料２０は、主に豆砂利状の砕石から構成されるものであり、図１３に示すように板状部材１００と坑道壁面４との間に充填されることによって、地山の変形を抑えるものである。
【０００７】
上記構成を有する支保構造体２は、以下のようにして構築される。まず、図１２に示すように、坑道１の切羽１ａで支保工５の１スパン分相当の掘進をした後、切羽１ａ直近に、坑道壁面４に沿って支保工５−２を建て込む。次いで、切羽１ａ直近の支保工５−２とそれに隣接する支保工５−１との間を、図１３に示すタイロッド７で固定し、支保工５−１，５−２間を所定の間隔に維持する。次いで、坑道壁面４と支保工５−２との間に図１に示すようにくさび４ａを嵌挿することによって、坑道壁面４に対して支保工５−２を固定する。
【０００８】
次に、隣り合う支保工５−１，５−２間に板状部材１００を配置し、板状部材１００の両端部を支保工５−１，５−２における坑道内空側のフランジ５ｂの裏面側に固定する。坑道１の床面３を除く坑道壁面４の全周に亘って板状部材１００を設置し、支保工５−１，５−２間を閉塞する。この後、坑道壁面４と板状部材１００との間の空間に裏込め材料２０を充填することで、１スパン分の支保構造体２が構築される。さらに、上記工程を支保工５の１スパンごとに繰り返すことによって、坑道１が構築される。
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２３６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、支保構造体２を構成する板状部材１００は、上述したようにその坑道長手方向の長さが隣り合う支保工５，５のフランジ５ｂ，５ｂ間の距離よりも大きく形成してある。このため、図１４に示すように、支保工５−２を建て込んだ後に板状部材１００を支保工５−１，５−２間に設置する場合、この板状部材１００を、支保工５−１，５−２間の各フランジ５ｂよりも坑道壁面４側に配置するのはかなり困難な作業になる。
【００１１】
例えば、板状部材１００の長辺が鉛直方向を向くように板状部材１００を立てた状態で、支保工５−１，５−２間の各フランジ５ｂよりも坑道壁面４側の空間に配置した後、長辺を坑道壁面４に沿って回転させて水平にすることにより、板状部材１００を各フランジ５ｂの裏側に設置する方法がある。しかしながら、この方法は、坑道壁面４が湾曲していない坑道下部の支保工間に板状部材１００を設置する場合には適用可能であるが、坑道上部のように坑道壁面４が湾曲した部分では、板状部材１００を回転させる際に坑道壁面４に接してしまい、支保工５−１，５−２間に設置するのが困難となる。
【００１２】
また、図１５に示すように、板状部材１００を支保工５−１と支保工５−２との間の空間に収まるように保持しながら、支保工５−２の建て込み作業と板状部材１００の設置作業とを同時に行う方法もある。しかし、図１５に示すような方法では、板状部材１００を保持した状態で支保工５−２の建て込み作業を行わなければならず、難易度が高く複雑な作業になるという問題がある。さらに、この方法では、坑道壁面４と支保工５−２との隙間にくさび４ａを嵌挿する作業を切羽１ａ側からしか行うことができず、作業性に劣るという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記の点に鑑み、支保工間に板状部材を設置する作業を容易に行うことのできる坑道の支保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】
【００１４】
本発明の請求項１に係る坑道の支保方法は、ウェブの両端にフランジを有した支保工を、一方のフランジを坑道壁面に対向させる態様で前記坑道壁面に沿って坑道長手方向に所定の間隔をあけて並設した後に、前記支保工間に板状部材を設置する坑道の支保方法であって、前記板状部材として、その坑道長手方向に沿った全長を調節可能に構成したものを適用し、前記板状部材の全長を隣り合う支保工のフランジ間の距離よりも短くした状態で、前記板状部材を、前記支保工間において坑道内空側に位置するフランジよりも坑道壁面側に配置した後、前記板状部材の全長を長くすることによって、前記板状部材の両端部を前記坑道内空側のフランジの裏面に設置することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項２に係る坑道の支保方法は、上記請求項１において、前記板状部材として、２枚の板材で構成したものを適用し、前記２枚の板材の少なくとも一部同士を重ね合わせた状態で一方の板材に対して他方の板材をスライドさせることにより、前記板状部材の全長を長くすることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項３に係る坑道の支保方法は、上記請求項２において、前記板状部材を前記支保工間において前記坑道内空側のフランジよりも坑道壁面側に配置した後、前記板状部材における一方の板材の端部を、一方の支保工における前記坑道内空側のフランジの裏面に設置し、この状態から他方の板材をスライドさせることによって、前記他方の板材の端部を、他方の支保工における前記坑道内空側のフランジ裏面に設置することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項４に係る坑道の支保方法は、上記請求項３において、前記板状部材を構成する２枚の板材の各端部を、前記各支保工における前記坑道内空側のフランジの裏面にそれぞれ設置した後、前記２枚の板材の重合部分を固定することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項５に係る坑道の支保方法は、上記請求項３において、前記板状部材を構成する２枚の板材の各端部を、前記各支保工における前記坑道内空側のフランジの裏面にそれぞれ設置した後、前記２枚の板材の重合部分に補強板を設置し、前記２枚の板材の重合部分と前記補強板とを固定することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項６に係る坑道の支保方法は、上記請求項１から５のいずれか一つにおいて、前記板状部材として、リブ構造を有する板状部材を適用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の坑道の支保方法によれば、坑道長手方向に沿った長さを調節可能に構成した板状部材を適用することで、支保工の建て込み作業が完了した後に坑道の内空側から板状部材を容易に設置することができるようになる。その結果、従来のように支保工の建て込み作業と板状部材の保持作業とを同時に行う場合と比べて、作業効率を著しく向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、添付図面を参照して、本発明に係る坑道の支保方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態である坑道の支保方法の適用対象となる坑道１及び支保構造体２を示す概略断面図である。なお、本実施の形態で適用対象となる坑道１は、板状部材１０を除いて先に説明した特許文献１における坑道１と同一であるため、同一の図を用いて説明する。また、図２は、建設途中の坑道１における切羽１ａ近傍を側方から見た図であり、図３は、図１及び図２に示した支保構造体２の一部を示した概略斜視図である。
【００２３】
図１に示す坑道１は、硬質岩盤からなる地盤Ｇを掘削して形成した掘削坑道１ｂの坑道壁面４（以下、これを「掘削坑道４」という）に沿って、支保構造体２が構築された構成となっている。硬質岩盤からなる地盤Ｇの場合、地圧が比較的小さいので、軟質岩盤のように掘削坑道１ｂの壁面全周に亘って支保工構造体２を構築する必要はない。図１に示す坑道１では、床面３を除く坑道壁面４に沿って支保構造体２が構築されている。この坑道１は、例えば放射性廃棄物の埋設処分施設における廃棄物処分坑道に適用されるものである。
【００２４】
支保構造体２は、図１〜図３に示すように、坑道長手方向に所定の間隔で並設される複数の支保工５と、隣り合う支保工５，５間に設置される板状部材１０と、この板状部材１０と坑道壁面４との間に充填される裏込め材料２０とを備えている。なお、図１及び図２では、裏込め材料２０の図示を省略している。
【００２５】
支保工５は、図３に示すように、ウェブ５ａの両端にフランジ５ｂ，５ｃを有したＨ形鋼から構成されるものである。なお、支保工５はＨ型鋼に限定されるものではなく、Ｉ型鋼や溝型鋼等の他の鋼材を適用することも可能である。図１に示すように、支保工５は坑道壁面４に合致する形状に成形された２本の長尺のＨ形鋼を、天端においてヒンジ６で結合することにより形成されるものであり、一方のフランジ５ｃを坑道壁面４に対向させる態様で、坑道壁面４に沿って坑道長手方向に所定の間隔をあけて並設される。図３に示すように、隣り合う支保工５，５のウェブ５ａ間にはタイロッド７が架け渡され、固定具８によってウェブ５ａに固定されている。
【００２６】
板状部材１０は、図３に示すように、平面視矩形状をなす板材であり、その両端部が隣り合う支保工５，５における坑道内空側の各フランジ５ｂの裏面５ｄに当接した状態で、支保工５，５間に架設されるものである。図１及び図２に示すように、この板状部材１０は、床面３を除く坑道壁面４の全周に亘って設置され、隣り合う支保工５，５間を閉塞する。
【００２７】
坑道壁面４と板状部材１０との間に充填される裏込め材料２０は、主に砕石から構成されるものである。充填される砕石としては、豆砂利状の砕石が好ましく、坑道１の掘削により発生した掘削ずりを利用することができる。さらに、坑道１の閉鎖時には、砕石１０間の隙間にベントナイト系材料（図示せず）が充填される。ベントナイト系材料を充填することにより、長期に亘って坑道の遮水性を維持することができる。ベントナイト系材料としては、固相にベントナイト、液相にエタノールと水を配合したスラリー材であるエタノール・ベントナイトスラリーを使用することができる。
【００２８】
本実施の形態である坑道の支保方法は、上記の支保構造体２を構成する板状部材１０として、その全長を調節可能に構成したものを適用することにより、建て込みが完了した支保工５，５間に容易に板状部材１０を設置できるようにしたことに特徴がある。
【００２９】
以下、図３に示す板状部材１０について詳しく説明する。図４−１は板状部材１０の全長を短くした状態を示す斜視図、図４−２は板状部材１０の全長を長くした状態を示す斜視図、図５は図４−１を矢印Ａ方向から見た図である。また、図６は板状部材１０を構成する板材の一例を示す斜視図であり、図７−１及び図７−２は、隣り合う支保工５，５間に配置された状態における板状部材１０の横断面図であり、図８−１及び図８−２は、隣り合う支保工５，５間に配置された状態における板状部材１０の斜視図である。
【００３０】
図４−１及び図４−２に示すように、この板状部材１０は、板材１０ａと、この板材１０ａに重ね合わされる板材１０ｂとから構成されるものである。板状部材１０は、２枚の板材１０ａ，１０ｂの少なくとも一部同士を重ね合わせた状態で、板材１０ａ又は板材１０ｂをスライドさせることにより、端辺Ｓ１の長さを調節可能に構成してある。なお、板状部材１０の端辺Ｓ１は、板状部材１０を支保工５，５間に設置した場合に坑道長手方向に沿う辺である。以下の説明では、この端辺Ｓ１の長さを、板状部材１０の全長とよぶ。
【００３１】
板状部材１０を構成する各板材１０ａ，１０ｂは、図６に示すように、厚さ１ｍｍ程度の薄鋼板に折り曲げ加工や溶接加工を施すことによって、平坦部１１ａ，１１ｂと矩形の凸部２１ａ，２１ｂを交互に形成したものである。このようなリブ構造を有する鋼板としては、例えばキーストンプレートやデッキプレート等を適用することができる。なお、板材１０ａは、板材１０ｂの上面に重ねることができるように板材１０ｂよりも若干大きく形成してある。
【００３２】
図４−１及び図４−２に示すように、板材１０ａの平坦部１１ａにおいて板材１０ｂと重合する部位には、２本のボルト１２，１２が、板材１０ｂに向けて突出する態様で固定してある。一方、板材１０ｂの平坦部１１ｂにおいて、板材１０ａと重合する部位には、ボルト１２，１２の軸部（図７−１を参照）を挿通・移動させるためのスリット１３が形成してある。なお、板材１０ａには平坦部１１ａが５箇所形成されているが、図５に示すように、５箇所の平坦部１１ａのすべてにボルト１２，１２が設けてある。同様に、板材１０ｂに形成した５箇所の平坦部１１ｂのすべてにスリット１３が形成してある。
【００３３】
上記の板材１０ａ及び板材１０ｂは、図７−１に示すように、２本のボルト１２，１２の軸部１２ａをスリット１３に挿通させ、板材１０ｂの下面においてボルト１２，１２の軸部１２ａの先端をナット１４，１４で締結することにより、一体化された構造となる。また、各ナット１４を緩めれば、板材１０ａ，１０ｂを相互にスライドさせることができ、板状部材１０の全長を調節することが可能となる。
【００３４】
上記のように構成した板状部材１０を支保工５，５間へ設置する際には、予め、板状部材１０の全長を隣り合う支保工５，５のフランジ５ｂ，５ｂ間の距離以下に縮めた状態にしておく。そして、図８−１に示すように、板材１０ａが坑道壁面４側、板材１０ｂが坑道１の内空側となるように、板状部材１０を支保工５，５間に配置し、図７−１に示すように支保工５の坑道内空側のフランジ５ｂの裏面５ｄに板材１０ｂの端部（端辺Ｓ２）を設置する。この際、必要に応じて、ボルト締結や溶接等の手段によって板材１０ｂの端部をフランジ５ｂに固定する。
【００３５】
この後、ナット１４を緩めて板材１０ａをスライドさせ、図８−２に示すように、板状部材１０の全長を隣り合う支保工５，５のフランジ５ｂ，５ｂ間の距離以上に延ばした状態にする。そして、図７−２に示すように、隣接する支保工５の坑道内空側のフランジ５ｂの裏面５ｄに、嵩上プレート９（鋼製の平板）を介して板材１０ａの端部（端辺Ｓ２）を設置する。この際、上述した板材１０ｂの端部と同様に、ボルト締結や溶接等の手段によって板材１０ａの端部をフランジ５ｂに固定してもよい。
【００３６】
なお、図７−２に示すように、板材１０ａと板材１０ｂとの重合部分には補強板１５を取付けるのが好ましい。補強板１５は、図には明示されていないが、その幅方向寸法を、板材１０ｂの平坦部１１ｂの幅方向寸法と同程度に形成した帯状の鋼板からなるものである。補強板１５の長手方向寸法は、図７−２に示すように、板状部材１０の全長を最大に延ばした場合の板材１０ａと板材１０ｂの重合部分を覆う程度の寸法に形成してある。この補強板１５は、板材１０ｂの各平坦部１１ｂごとに設けられるのが好ましい。
【００３７】
図９−１〜図９−４は板状部材１０を支保工５間へ設置する手順を示す図である。以下、図１〜図９−１〜図９−４を参照しながら、１スパン分の支保構造体２を構築する手順について説明する。なお、図９−１は、図２に示した坑道壁面４近傍を示した横断面図であり、支保工５−１まで支保構造体２の構築が完了した状態を示している。
【００３８】
まず、坑道１の先端部の切羽１ａで支保工５の１スパン分相当の掘進をした後、切羽１ａ直近に、坑道壁面４に沿って支保工５−２を建て込む（図２を参照）。次いで、切羽１ａ直近の支保工５−２とそれに隣接する支保工５−１との間を、タイロッド７（図３を参照）で固定し、支保工５−１，５−２間を所定の間隔に維持する。坑道壁面４と支保工５−２との間にはくさび４ａ（図１を参照）を嵌挿する。これにより、坑道壁面４に対して支保工５−２が固定される。
【００３９】
この後、図９−２に示すように、隣り合う支保工５−１，５−２のフランジ５ｂ，５ｂ間の距離以下に縮めた状態にした板状部材１０を、支保工５−１，５−２間においてフランジ５ｂよりも坑道壁面側の空間に配置する。そして、板材１０ｂの端部（端辺Ｓ２）を、支保工５−１のフランジ５ｂの裏面５ｄに取付け固定する。
【００４０】
次いで、ナット１４（図７−１を参照）を緩めて、板状部材１０の板材１０ａを切羽１ａ側にスライドさせることにより、板状部材１０の全長を延ばし、板材１０ａの端部（端辺Ｓ２）を支保工５−２のフランジ５ｂの裏面５ｄに取り付け固定する。
【００４１】
この後、板材１０ａと板材１０ｂの重合部分を締結しているナット１４（図７−１を参照）を一旦外して、板材１０ａと板材１０ｂとの重合部分に補強板１５（図７−２を参照）を設置し、補強板１５のボルト孔にボルト１２を挿通して板材１０ａと板材１０ｂの重合部分に補強板１６を取り付け、ナット１４で締結する。
【００４２】
上記の板状部材１０の設置工程を繰り返し行い、坑道１の床面３を除く坑道壁面４全周に亘って複数枚の板状部材１０を設置することにより、支保工５−１，５−２間を閉塞する。次いで、坑道壁面４と板状部材１０との間の空間に裏込め材料２０を充填することで、１スパン分の支保構造体２が構築される。そして、上記の工程を支保工５の１スパンごとに繰り返すことによって、坑道１が構築される。
【００４３】
なお、板状部材１０と坑道壁面４との間への裏込め材料の充填作業の方法としては、板状部材１０あるいは支保工５の所定箇所に、裏込め材料２０を充填するための開口を設け、坑道壁面４の全周に亘って複数の板状部材１０を設置した後に、この開口から板状部材１０と坑道壁面４との間の空間に裏込め材料２０を充填する方法や、板状部材１０を支保工５，５間に設置する作業と、設置した板状部材１０と坑道壁面４との間に裏込め材２０を充填する作業とを交互に繰り返し行っていく方法等があるが、いずれの方法を適用してもよい。
【００４４】
また、上記の例では、断面形状が矩形の凹凸に形成された板材１０ａ，１０ｂを重ね合わせた板状部材１０を適用したが、他のリブ構造を有する板状部材を適用することも可能である。例えば、図１０に示すような板状部材１０´を適用することもできる。この板状部材１０´は、端部閉塞加工（エンドクローズ加工）が施された板材１０´ａ，１０´ｂから構成されるものである。板材１０´ａ及び板材１０´ｂは、図１１−１及び図１１−２に示すように、一方の面に所定の間隔で凸部２１´ａ（２１´ｂ）が設けられる一方、裏面が平坦に形成されたものである。この板状部材１０´の場合、図１０に示すように、凸部２１´ａ（２１´ｂ）が設けられている面の裏面同士を重ね合わせた状態で、板材１０´ａ又は板材１０´ｂをスライドさせることにより、全長を調節する。図示は省略するが、上述した板状部材１０と同様にして、板材１０´ａの平坦部１１´ａにボルト１２を設けるとともに、板材１０´ｂの平坦部１１´ｂにボルト１２を挿通・移動させるためのスリット１３を設ける。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態である坑道の支保方法によれば、板状部材１０として、その坑道長手方向の全長を調節可能に構成したものを適用することにより、支保工５の建て込み作業が完了した後に坑道１の内空側から板状部材１０を容易に設置することができるようになる。その結果、従来のように支保工５の建て込み・固定作業と同時に板状部材１０を支保工５間に保持するといった難易度の高い複雑な作業を行う必要がなく、作業効率を著しく向上させることができる。
【００４６】
また、従来のように支保工５の建て込み作業と板状部材１０の設置作業とを同時に行う方法では、坑道壁面４と支保工５との隙間にくさび１１を嵌挿する作業を切羽１ａ側からしか行うことができなかったが、本実施の形態の方法によれば、切羽側と坑口側の両方向から、支保工５と坑道壁面４との隙間にくさびを嵌挿する作業を行うことが可能となる。
【００４７】
また、本実施の形態である坑道の支保方法によれば、板状部材１０を、２枚の板材１０ａ，１０ｂを重ね合わせた簡易な構成とし、板材１０ａ，１０ｂを相互にスライドさせることによって板状部材１０の全長を調節するようにしたので、板状部材１０の全長の調節を極めて容易に行うことができる。
【００４８】
また、本実施の形態である坑道の支保方法によれば、板状部材１０を支保工５間において坑道内空側のフランジ５ｂよりも坑道壁面側に配置した後、板状部材１０における一方の板材１０ｂの端部を、一方の支保工５のフランジ５ｂの裏面に取り付け、この状態から他方の板材１０ａをスライドさせることによって、板材１０ａの端部を他方の支保工５のフランジ５ｂの裏面に取付けるようにしたので、作業の安全性を確保しながら効率よく作業を行うことができる。
【００４９】
さらに、本実施の形態である坑道の支保方法によれば、板状部材１０を構成する２枚の板材１０ａ，１０ｂの各端部を各支保工５のフランジ５ｂの裏面に取付けた後、２枚の板材１０ａ，１０ｂの重合部分に補強板１５を設置し、２枚の板材１０ａ，１０ｂの重合部分と補強板１５とを固定するようにしたことで、板状部材１０の重合部分の強度を向上させることができる。
【００５０】
加えて、本実施の形態である坑道の支保方法によれば、板状部材１０として、リブ構造を有するものを適用したことで、さらに強度を向上させることができる。
【００５１】
なお、上記実施の形態では、板状部材１０における板材１０ａと板材１０ｂの重合部分を固定する方法として、ボルトで締結する方法を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、溶接等によって重合部分を固定してもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態では、硬質岩盤を掘削して形成した掘削坑道１ｂの壁面４に支保構造体２を構築する場合について説明したが、軟質岩盤を掘削して形成した掘削坑道の壁面全周に亘って支保構造体２を構築する場合にも、本発明の方法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施の形態の坑道の支保方法の適用対象となる坑道及び支保構造体を示す概略断面図である。
【図２】図１に示した坑道における切羽近傍を側方から見た図である。
【図３】図１に示した支保構造体の一部を示した概略斜視図である。
【図４−１】板状部材１０の斜視図である。
【図４−２】板状部材１０の斜視図である。
【図５】図４−１を矢印Ａ方向から見た図である。
【図６】板状部材を構成する板材の一例を示す斜視図である。
【図７−１】支保工間に配置された状態における板状部材の横断面図である。
【図７−２】支保工間に配置された状態における板状部材の横断面図である。
【図８−１】支保工間に配置された状態における板状部材の概略斜視図である。
【図８−２】支保工間に配置された状態における板状部材の概略斜視図である。
【図９−１】板状部材を支保工間へ設置する手順を示す図である。
【図９−２】板状部材を支保工間へ設置する手順を示す図である。
【図９−３】板状部材を支保工間へ設置する手順を示す図である。
【図９−４】板状部材を支保工間へ設置する手順を示す図である。
【図１０】板状部材の他の例を示す斜視図である。
【図１１−１】図１０に示した板状部材を構成する板材の一例を示す斜視図である。
【図１１−２】図１１−１のＡ−Ａ´線断面図である。
【図１２】従来の坑道における切羽近傍を側方から見た図である。
【図１３】従来の支保構造体の一部を示した概略斜視図である。
【図１４】従来の板状部材を支保工間へ設置する作業を説明するための図である。
【図１５】従来の板状部材を支保工間へ設置する作業を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５４】
１ 坑道
１ａ 切羽
１ｂ 掘削坑道
２ 支保構造体
３ 床面
４ 坑道壁面
５，５−１，５−２ 支保工
５ａ ウェブ
５ｂ （坑道内空側）フランジ
５ｃ （坑道壁面側）フランジ
５ｄ （フランジの）裏面
６ ヒンジ
７ タイロッド
８ 固定具
９ 嵩上げプレート
１０，１０´ 板状部材
１０ａ，１０ｂ 板材
１１ａ，１１ｂ，１１´ａ，１１´ｂ 平坦部
１２ ボルト
１３ スリット
１４ ナット
１５ 補強板
２０ 裏込め材料
２１ａ，２１ｂ，２１´ａ，２１´ｂ 凸部
Ｓ１，Ｓ２ 端辺
Ｇ 地盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブの両端にフランジを有した支保工を、一方のフランジを坑道壁面に対向させる態様で前記坑道壁面に沿って坑道長手方向に所定の間隔をあけて並設した後に、前記支保工間に板状部材を設置する坑道の支保方法であって、
前記板状部材として、その坑道長手方向の全長を調節可能に構成したものを適用し、
前記板状部材の全長を隣り合う支保工のフランジ間の距離よりも短くした状態で、前記板状部材を、前記支保工間において坑道内空側に位置するフランジよりも坑道壁面側に配置した後、前記板状部材の全長を長くすることによって、前記板状部材の両端部を前記坑道内空側のフランジの裏面に設置することを特徴とする坑道の支保方法。
【請求項２】
前記板状部材として、２枚の板材で構成したものを適用し、
前記２枚の板材の少なくとも一部同士を重ね合わせた状態で一方の板材に対して他方の板材をスライドさせることにより、前記板状部材の全長を長くすることを特徴とする請求項１に記載の坑道の支保方法。
【請求項３】
前記板状部材を前記支保工間において前記坑道内空側のフランジよりも坑道壁面側に配置した後、前記板状部材における一方の板材の端部を、一方の支保工における前記坑道内空側のフランジの裏面に設置し、この状態から他方の板材をスライドさせることによって、前記他方の板材の端部を、他方の支保工における前記坑道内空側のフランジ裏面に設置することを特徴とする請求項２に記載の坑道の支保方法。
【請求項４】
前記板状部材を構成する２枚の板材の各端部を、前記各支保工における前記坑道内空側のフランジの裏面にそれぞれ設置した後、前記２枚の板材の重合部分を固定することを特徴とする請求項３に記載の坑道の支保方法。
【請求項５】
前記板状部材を構成する２枚の板材の各端部を、前記各支保工における前記坑道内空側のフランジの裏面にそれぞれ設置した後、前記２枚の板材の重合部分に補強板を設置し、前記２枚の板材の重合部分と前記補強板とを固定することを特徴とする請求項３に記載の坑道の支保方法。
【請求項６】
前記板状部材として、リブ構造を有する板状部材を適用することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の坑道の支保方法。
【請求項１】
ウェブの両端にフランジを有した支保工を、一方のフランジを坑道壁面に対向させる態様で前記坑道壁面に沿って坑道長手方向に所定の間隔をあけて並設した後に、前記支保工間に板状部材を設置する坑道の支保方法であって、
前記板状部材として、その坑道長手方向の全長を調節可能に構成したものを適用し、
前記板状部材の全長を隣り合う支保工のフランジ間の距離よりも短くした状態で、前記板状部材を、前記支保工間において坑道内空側に位置するフランジよりも坑道壁面側に配置した後、前記板状部材の全長を長くすることによって、前記板状部材の両端部を前記坑道内空側のフランジの裏面に設置することを特徴とする坑道の支保方法。
【請求項２】
前記板状部材として、２枚の板材で構成したものを適用し、
前記２枚の板材の少なくとも一部同士を重ね合わせた状態で一方の板材に対して他方の板材をスライドさせることにより、前記板状部材の全長を長くすることを特徴とする請求項１に記載の坑道の支保方法。
【請求項３】
前記板状部材を前記支保工間において前記坑道内空側のフランジよりも坑道壁面側に配置した後、前記板状部材における一方の板材の端部を、一方の支保工における前記坑道内空側のフランジの裏面に設置し、この状態から他方の板材をスライドさせることによって、前記他方の板材の端部を、他方の支保工における前記坑道内空側のフランジ裏面に設置することを特徴とする請求項２に記載の坑道の支保方法。
【請求項４】
前記板状部材を構成する２枚の板材の各端部を、前記各支保工における前記坑道内空側のフランジの裏面にそれぞれ設置した後、前記２枚の板材の重合部分を固定することを特徴とする請求項３に記載の坑道の支保方法。
【請求項５】
前記板状部材を構成する２枚の板材の各端部を、前記各支保工における前記坑道内空側のフランジの裏面にそれぞれ設置した後、前記２枚の板材の重合部分に補強板を設置し、前記２枚の板材の重合部分と前記補強板とを固定することを特徴とする請求項３に記載の坑道の支保方法。
【請求項６】
前記板状部材として、リブ構造を有する板状部材を適用することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の坑道の支保方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４−１】
【図４−２】
【図５】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図８−１】
【図８−２】
【図９−１】
【図９−２】
【図９−３】
【図９−４】
【図１０】
【図１１−１】
【図１１−２】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４−１】
【図４−２】
【図５】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図８−１】
【図８−２】
【図９−１】
【図９−２】
【図９−３】
【図９−４】
【図１０】
【図１１−１】
【図１１−２】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−２６３９３８（Ｐ２００９−２６３９３８Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１３２００（Ｐ２００８−１１３２００）
【出願日】平成２０年４月２３日（２００８．４．２３）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２３日（２００８．４．２３）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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