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JP7403116B2 - Ground reinforcement method - Google Patents
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Description

本発明は、地山補強工法に関する。 The present invention relates to a ground reinforcement method.

トンネルを構築する工法として、NATM工法(New Austrian Tunneling Method)と称
される山岳工法が知られている。NATM工法は、地山が有する支保能力、強度を有効に利用してトンネルの安定を保つという考え方のもとに、吹付けコンクリート、ロックボルト、H型鋼等からなるアーチ状の鋼製支保工を適宜に用いて、地山と一体化したトンネル構造物を構築する工法である。
A mountain construction method called the NATM method (New Austrian Tunneling Method) is known as a construction method for constructing tunnels. The NATM method uses arch-shaped steel supports made of shotcrete, rock bolts, H-shaped steel, etc., based on the idea of effectively utilizing the supporting capacity and strength of the ground to maintain tunnel stability. This is a construction method that, when used appropriately, constructs tunnel structures that are integrated with the ground.

NATM工法においては、切羽の安定性、トンネルの変形等を抑制することを目的として、種々の地山補強工法(補助工法)と組み合わせて施工される場合がある。例えば、トンネル天端部の肌落ち防止、地山の剥 落防止等を目的として、切羽の天端部に沿って長
尺の注入管を掘進方向に対し斜め前方の地山に打設し、注入管から注入材を注入すると共に硬化させ、地山を固結改良する長尺鋼管先受け工法(AGF工法)が知られている(例えば、特許文献1~3等を参照)。
In the NATM construction method, construction is sometimes performed in combination with various ground reinforcement construction methods (auxiliary construction methods) for the purpose of suppressing tunnel face stability and tunnel deformation. For example, in order to prevent the skin from falling off at the top of the tunnel and the ground from falling off, a long injection pipe is driven along the top of the face into the ground diagonally in front of the excavation direction. A long steel pipe advance construction method (AGF construction method) is known in which an injection material is injected from an injection pipe and hardened to consolidate and improve the ground (for example, see Patent Documents 1 to 3).

また、トンネルの地盤支持力が小さく、トンネル全体の沈下が懸念される場合には、ロックボルトよりも引張強度やせん断強度の大きい鋼管をトンネル側壁部から側方に向かって地山に打設し、鋼管内から定着材を注入することで地山と鋼管を一体化するサイドパイル工法も知られている。 In addition, if the ground bearing capacity of the tunnel is low and there is a concern that the entire tunnel will sink, steel pipes with higher tensile and shear strength than rock bolts can be driven into the ground laterally from the tunnel side wall. Also known is the side pile construction method, which integrates the steel pipe with the ground by injecting fixing material from inside the pipe.

特許第3919731号公報Patent No. 3919731 特許第4640674号公報Patent No. 4640674 特許第5965778号公報Patent No. 5965778 特許第6430358号公報Patent No. 6430358

しかしながら、従来のサイドパイル工法においては、トンネル縦断方向(トンネル軸方向)に対して直交するトンネル横断方向に沿って鋼管を打設する方式であるため、地山掘削に伴う前方地山の変位抑制には効果があまり期待できず、トンネル地盤の沈下を十分に抑えることができない虞があった。 However, in the conventional side pile construction method, the steel pipe is installed along the tunnel cross direction perpendicular to the tunnel longitudinal direction (tunnel axial direction), so the displacement of the front ground due to ground excavation is suppressed. However, the effects were not expected to be very high, and there was a risk that the subsidence of the tunnel ground could not be sufficiently suppressed.

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、トンネルの掘進方向における前方地山の掘削に先立ってトンネルの沈下を抑制することの可能な地山補強工法に関する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide ground reinforcement capable of suppressing tunnel subsidence prior to excavation of the forward ground in the direction of tunnel excavation. The purpose is to provide technology related to construction methods.

上記課題を解決するための本発明は、トンネルの切羽近傍に位置するトンネル側壁部から側方の地山に削孔を施し、前記削孔内に地山補強用芯材を挿入した状態で当該削孔内に固結材を注入、又は、前記削孔内に固結材を充填した後に当該削孔内に地山補強用芯材を挿入することで地山内に地山補強部を形成する地山補強工法であって、前記地山補強部は、前記側方の地山に対する削孔方向とトンネル掘進方向とのなす地山削孔角度が鋭角に設定され、少なくとも一部が切羽前方地山に延在するように形成されることを特徴とする。 The present invention for solving the above problems involves drilling a hole in the ground on the side from the tunnel side wall located near the tunnel face, and inserting a core material for reinforcing the ground into the drilled hole. A ground reinforcement part is formed in the ground by injecting a consolidation material into the borehole, or by inserting a core material for ground reinforcement into the borehole after filling the borehole with consolidation material. The ground reinforcement method is such that the ground drilling angle between the drilling direction for the lateral ground and the tunnel excavation direction is set to be an acute angle, and at least a part of the ground reinforcement section is formed in the ground in front of the face. It is characterized by being formed to extend into a mountain.

また、本発明において、前記地山補強部は、トンネルの支保構造に含まれる鋼製支保工の脚部近傍に対応する高さに形成されても良い。 Further, in the present invention, the ground reinforcement portion may be formed at a height corresponding to the vicinity of the leg portion of a steel support included in the support structure of the tunnel.

また、本発明において、前記地山補強部は、トンネル掘進方向に切羽前方地山を一定区間掘削する掘進サイクル区間毎に形成されても良い。 Further, in the present invention, the ground reinforcement portion may be formed for each excavation cycle section in which the ground in front of the face is excavated for a certain section in the tunnel excavation direction.

また、本発明において、掘進サイクル区間毎に、トンネルの左右の地山に一組の前記地山補強部が形成されても良い。 Further, in the present invention, a set of the ground reinforcement portions may be formed in the ground on the left and right sides of the tunnel for each excavation cycle section.

また、本発明において、各掘進サイクル区間における前記地山補強部は、トンネルの横断面視において同一の位置に形成されていても良い。 Further, in the present invention, the ground reinforcement portion in each excavation cycle section may be formed at the same position in a cross-sectional view of the tunnel.

また、本発明において、各掘進サイクル区間における前記地山補強部の各々は前記地山削孔角度が互いに等しくても良い。 Furthermore, in the present invention, the ground drilling angles of each of the ground reinforcement parts in each excavation cycle section may be equal to each other.

また、本発明において、前記地山補強部は、前記削孔の周辺地山に注入された前記固結材が硬化することで形成された地山改良領域を含んでいても良い。この場合、前記地山補強部における前記地山改良領域が繋がるように地山内に複数の前記地山補強部を連設しても良い。更には、前記地山補強部は、トンネル掘進方向に切羽前方地山を一定区間掘削する掘進サイクル区間毎に形成され、互いに隣接する前記地山補強部の前記地山改良領域同士が繋がるように各掘進サイクル区間における前記地山補強部を形成しても良い。 Further, in the present invention, the ground reinforcement portion may include a ground improvement area formed by hardening of the consolidation material injected into the ground around the drilled hole. In this case, a plurality of the ground reinforcement parts may be arranged in succession within the ground so that the ground improvement areas in the ground reinforcement parts are connected. Furthermore, the ground reinforcement section is formed for each excavation cycle section in which a certain section of the ground in front of the face is excavated in the tunnel excavation direction, so that the ground improvement regions of the ground reinforcement sections that are adjacent to each other are connected to each other. The ground reinforcement portion may be formed in each excavation cycle section.

本発明によれば、トンネルの掘進方向における前方地山の掘削に先立ってトンネルの沈下を抑制することの可能な地山補強工法に関する技術を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a technique related to a ground reinforcement method that can suppress tunnel subsidence prior to excavation of the ground in front of the tunnel in the tunnel excavation direction.

図1は、実施形態1に係る地山補強工法が適用されるトンネルの縦断面を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a vertical cross section of a tunnel to which the ground reinforcement method according to Embodiment 1 is applied. 図2は、実施形態1に係る地山補強構造の概略構造図である。FIG. 2 is a schematic structural diagram of the earth reinforcement structure according to the first embodiment. 図3は、実施形態1に係る地山補強構造の概略構造図である。FIG. 3 is a schematic structural diagram of the earth reinforcement structure according to the first embodiment. 図4は、実施形態1に係る地山補強用芯材の詳細構造を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the detailed structure of the core material for ground reinforcement according to the first embodiment. 図5は、実施形態1に係る注入ユニットの詳細構造を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the detailed structure of the injection unit according to the first embodiment. 図6は、実施形態1に係る注入機の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of the injection machine according to the first embodiment. 図7は、実施形態1に係るミキサーの構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of the mixer according to the first embodiment. 図8は、実施形態1に係る第1インナーチューブ及び第2インナーチューブにミキサーが組み込まれた状態を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a state in which a mixer is incorporated into the first inner tube and the second inner tube according to the first embodiment. 図9は、実施形態1に係る地山補強構造の施工手順を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the construction procedure of the earth reinforcement structure according to the first embodiment. 図10は、実施形態1に係るトンネルの新設区間において、側壁部における目標打設位置から地山補強用芯材を側方地山に打設する状況を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a situation in which a core material for ground reinforcement is cast into a side ground from a target casting position in a side wall portion in a newly constructed section of a tunnel according to the first embodiment. 図11は、実施形態1に係るトンネルの新設区間において左右一組の地山補強用芯材の打設が完了した状況を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a situation in which a set of right and left core materials for ground reinforcement has been completed in a newly constructed section of a tunnel according to the first embodiment. 図12は、実施形態1に係る注入ユニットを地山補強用芯材に装着した状態を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a state in which the injection unit according to the first embodiment is attached to a core material for reinforcing the earth. 図13は、地山内に形成された地山補強部を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a ground reinforcement portion formed within the ground. 図14は、実施形態1に係る地山補強部の補強部中心軸ピッチを説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating the reinforcement part center axis pitch of the ground reinforcement part according to the first embodiment. 図15は、実施形態1の変形例に係る地山補強工法を説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a ground reinforcement method according to a modification of the first embodiment. 図16は、実施形態2に係る地山補強構造の概略構造図である。FIG. 16 is a schematic structural diagram of the earth reinforcement structure according to the second embodiment. 図17は、実施形態2に係る地山補強構造の概略構造図である。FIG. 17 is a schematic structural diagram of the earth reinforcement structure according to the second embodiment. 図18は、実施形態2に係る地山補強部を説明する概略図である。FIG. 18 is a schematic diagram illustrating a rock reinforcement section according to the second embodiment.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<実施形態1>
図1は、実施形態1に係る地山補強工法が適用されるトンネルTの縦断面を模式的に示す図である。トンネルTは、例えば山岳工法(NATM工法)によって構築されるトンネルである。山岳工法における一般的な手順を説明すると、トンネルTのトンネル軸に沿ったトンネル掘進方向DTに、一定区間(以下、「掘進サイクル区間」という)に亘って地山1を掘削後、切羽2の安定を確保しつつ変形を抑制するために、吹付けコンクリート、鋼製支保工、ロックボルト等といった支保構造を設置する。掘進サイクル区間の長さは特に限定されないが、以下では掘進サイクル区間を1m程度とする場合を例に説明する。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram schematically showing a vertical cross section of a tunnel T to which the ground reinforcement method according to the first embodiment is applied. The tunnel T is a tunnel constructed by, for example, the mountain construction method (NATM construction method). To explain the general procedure in the mountain construction method, after excavating the ground 1 over a certain section (hereinafter referred to as "excavation cycle section") in the tunnel excavation direction DT along the tunnel axis of the tunnel T, To ensure stability and control deformation, support structures such as shotcrete, steel shoring, rock bolts, etc. will be installed. Although the length of the excavation cycle section is not particularly limited, an example in which the excavation cycle section is about 1 m will be described below.

図1において、符号3は1次吹付けコンクリート層、符号4はH形鋼によって形成されるアーチ状の鋼製支保工、符号5は1次吹付けコンクリート層3及び鋼製支保工4を一体に固定する2次吹付けコンクリート層である。また、符号8は、ロックボルトである。鋼製支保工4は、トンネル掘進方向DTに例えば1m毎など所定間隔毎に建て込まれている。但し、トンネル掘進方向DTへの鋼製支保工4の建て込み間隔は特に限定されない。また、図1において、符号6はトンネルTの側壁部であり、符号7は上半盤である。山岳工法は、上記のように地山1の掘削及び支保構造の設置を1掘進サイクル区間毎に繰り返すことで、トンネルTを順次伸長させてゆく。なお、地山1は、トンネル周辺の土砂及び岩盤等である。また、切羽2は、地山1の掘削作業を行っている最前部の掘削面である。 In FIG. 1, 3 is the primary shotcrete layer, 4 is the arch-shaped steel shoring made of H-shaped steel, and 5 is the primary shotcrete layer 3 and the steel shoring 4 integrated. This is the secondary shotcrete layer that is fixed to the concrete. Moreover, the code|symbol 8 is a lock bolt. The steel supports 4 are erected at predetermined intervals, such as every 1 m, in the tunnel excavation direction DT. However, the spacing between the steel supports 4 in the tunnel excavation direction DT is not particularly limited. Further, in FIG. 1, reference numeral 6 is a side wall portion of the tunnel T, and reference numeral 7 is an upper half plate. In the mountain construction method, as described above, the tunnel T is sequentially extended by repeating the excavation of the ground 1 and the installation of the support structure for each excavation cycle section. Note that the ground 1 is earth and sand, bedrock, etc. around the tunnel. Further, the face 2 is the frontmost excavation surface on which the excavation work of the earth 1 is being performed.

本実施形態においては、トンネルTの沈下抑制及び前方地山の拘束等を目的として地山1を補強するための地山補強構造10を構築する地山補強工法(補助工法)を採用する。以下、本実施形態における地山補強構造10について詳しく説明する。 In the present embodiment, a ground reinforcement method (auxiliary method) is employed to construct a ground reinforcement structure 10 for reinforcing the ground 1 for the purpose of suppressing subsidence of the tunnel T, restraining the ground in front, and the like. Hereinafter, the rock reinforcement structure 10 in this embodiment will be explained in detail.

図2及び図3は、実施形態1の地山補強工法に係る地山補強構造10の概略構造を示す図である。図2に、トンネルTの横断面方向における地山補強構造10の概略構造を示し、図3に、地山補強構造10の平面構造を示す。トンネルTの横断面は、トンネル軸方向(トンネル掘進方向DT)と直交する断面である。図3は、図2におけるA-A矢視断面を示している。図3に示す符号CL1は、トンネルTのトンネル軸である。本明細書において、トンネル軸CL1は、トンネル掘進方向DTと平行に伸びている。また、図3に示す破線は、1掘進サイクル区間毎の領域を示したものである。また、図3に示す符号1bは、切羽2よりも前方に位置する切羽前方地山である。 2 and 3 are diagrams showing a schematic structure of a rock reinforcement structure 10 according to the rock reinforcement method of the first embodiment. FIG. 2 shows a schematic structure of the rock reinforcement structure 10 in the cross-sectional direction of the tunnel T, and FIG. 3 shows a planar structure of the rock reinforcement structure 10. The cross section of the tunnel T is a cross section perpendicular to the tunnel axis direction (tunnel excavation direction DT). FIG. 3 shows a cross section taken along the line AA in FIG. The symbol CL1 shown in FIG. 3 is the tunnel axis of the tunnel T. In this specification, tunnel axis CL1 extends parallel to tunnel excavation direction DT. Moreover, the broken line shown in FIG. 3 shows the area for each excavation cycle section. Moreover, the code|symbol 1b shown in FIG. 3 is the face front rock located in front of the face 2.

本実施形態における地山補強工法は、トンネルTの側壁部6からトンネルTの側方に位置する左右の側方地山1aに削孔を施し、削孔内に地山補強用芯材14を挿入した状態で削孔内に固結材(定着材)を注入(充填)することで側方地山1a内に地山補強部12を形成することを特徴とする。 The ground reinforcement method in this embodiment involves drilling a hole from the side wall 6 of the tunnel T to the left and right side ground 1a located on the side of the tunnel T, and inserting a core material 14 for ground reinforcement into the drilled hole. A feature is that a rock reinforcement portion 12 is formed within the side rock 1a by injecting (filling) a consolidating material (fixing material) into the drilled hole in the inserted state.

図3に示すように、側方地山1a内に形成される地山補強部12は、トンネル掘進方向DT(トンネル軸CL1方向)に沿って所定間隔(以下、「補強部形成ピッチRP」という)毎に連設されている。本実施形態では、補強部形成ピッチRPが、例えば1掘進サイクル区間の長さ(例えば、1m程度)に対応しており、1掘進サイクル区間毎に左右一組の地山補強部12が側方地山1aに形成されるようになっている。 As shown in FIG. 3, the ground reinforcement parts 12 formed in the side ground 1a are arranged at predetermined intervals (hereinafter referred to as "reinforcement part formation pitch RP") along the tunnel excavation direction DT (tunnel axis CL1 direction). ). In this embodiment, the reinforcement part formation pitch RP corresponds to, for example, the length of one excavation cycle section (for example, about 1 m), and one set of left and right rock reinforcement parts 12 is provided on the side for each excavation cycle section. It is designed to be formed on the ground 1a.

図3に示す符号11Lは、トンネル掘進方向DTを基準としてトンネルTの左側に位置
する側方地山1a内に、所定の補強部形成ピッチRPで連設された複数の地山補強部12の集合体であり、以下では地山補強構造体11Lと呼ぶ。また、符号11Rは、トンネル掘進方向DTを基準としてトンネルTの右側に位置する側方地山1a内に、所定の補強部形成ピッチRPで連設された複数の地山補強部12の集合体であり、以下では地山補強構造体11Rと呼ぶ。なお、補強部形成ピッチRPは、トンネル掘進方向DTに沿った方向における地山補強部12同士の間隔である。
The reference numeral 11L shown in FIG. 3 indicates a plurality of ground reinforcement parts 12 that are arranged in series at a predetermined reinforcement part formation pitch RP in the side ground 1a located on the left side of the tunnel T with respect to the tunnel excavation direction DT. It is an aggregate, and is hereinafter referred to as a rock reinforcement structure 11L. Further, reference numeral 11R denotes an aggregate of a plurality of ground reinforcement parts 12 arranged in succession at a predetermined reinforcement part formation pitch RP in the side ground 1a located on the right side of the tunnel T with respect to the tunnel excavation direction DT. Hereinafter, it will be referred to as a rock reinforcement structure 11R. Note that the reinforcement part formation pitch RP is the interval between the ground reinforcement parts 12 in the direction along the tunnel excavation direction DT.

地山補強構造体11L及び地山補強構造体11Rに含まれる各地山補強部12は同一構造となっている。地山補強構造体11L及び地山補強構造体11Rを区別しない場合には、単に「地山補強構造体11」と表記する場合がある。本実施形態においては、地山補強構造体11L及び地山補強構造体11Rを含んで地山補強構造10が構成されている。 Each of the mountain reinforcement parts 12 included in the earth reinforcement structure 11L and the earth earth reinforcement structure 11R has the same structure. When the rock reinforcement structure 11L and the rock reinforcement structure 11R are not distinguished, they may be simply referred to as "rock reinforcement structure 11." In this embodiment, the earth reinforcement structure 10 is configured including the earth earth reinforcement structure 11L and the earth earth reinforcement structure 11R.

また、図2に示すように、地山補強部12は、トンネルTにおける側壁部6(具体的には、側壁部6を構成する2次吹付けコンクリート層5)から側方地山1a内へと水平方向に向けて延設されている。ここで、掘進サイクル区間毎に連設された地山補強部12は、トンネルTの横断面視において同一の位置に形成されている。また、地山1の荷重は、鋼製支保工4の脚部近傍に集中する。そのため、側方地山1aに構築する地山補強部12の高さは、鋼製支保工4の脚部近傍に対応させることが好ましい。また、図3に示すように、地山補強構造体11における各地山補強部12は、トンネル掘進方向DT(トンネル軸CL1方向)に対して傾斜した姿勢で側方地山1a内に延伸するように配置されており、且つ、各地山補強部12が平面視において互いに平行に配置されている。 Moreover, as shown in FIG. 2, the ground reinforcement part 12 extends from the side wall part 6 in the tunnel T (specifically, the secondary shotcrete layer 5 forming the side wall part 6) into the side ground ground 1a. and extends horizontally. Here, the ground reinforcement portions 12 that are consecutively provided for each excavation cycle section are formed at the same position in the cross-sectional view of the tunnel T. Further, the load of the earth 1 is concentrated near the legs of the steel shoring 4. Therefore, it is preferable that the height of the ground reinforcement part 12 constructed on the side ground 1a corresponds to the vicinity of the leg of the steel shoring 4. Further, as shown in FIG. 3, each of the mountain reinforcement parts 12 in the earth reinforcement structure 11 extends into the side earth 1a in an inclined attitude with respect to the tunnel excavation direction DT (tunnel axis CL1 direction). The mountain reinforcing portions 12 are arranged parallel to each other in plan view.

次に、地山補強部12の詳細構造について説明する。地山補強部12は、トンネルTにおける左右の側方地山1aに削孔(穿設)された削孔(挿入孔)13内に挿入された地山補強用芯材14と、削孔13内に地山補強用芯材14を挿入した状態で削孔13内に固結材(定着材)15を注入することで側方地山1a内に形成された固結補強部16を含んで構成されている。固結補強部16の詳細については後述する。 Next, the detailed structure of the ground reinforcement section 12 will be explained. The ground reinforcement part 12 includes a core material 14 for ground reinforcement inserted into a hole (insertion hole) 13 drilled (drilled) in the left and right side ground 1a of the tunnel T, and a core material 14 for ground reinforcement inserted into the hole 13 . A consolidation reinforcing part 16 is formed in the side earth 1a by injecting a consolidation material (anchoring material) 15 into the drilled hole 13 with a core material 14 for reinforcement of the earth inserted therein. It is configured. Details of the consolidation reinforcing portion 16 will be described later.

図4は、実施形態1に係る地山補強用芯材14の詳細構造を示す図である。地山補強用芯材14は自穿孔型注入式の鋼製ロックボルトであり、第1ロックボルト本体141、第2ロックボルト本体142、接続スリーブ143、削孔ビット144、シャンクスリーブ145等を有する。第1ロックボルト本体141及び第2ロックボルト本体142は、全ネジ中空ボルトである。第1ロックボルト本体141及び第2ロックボルト本体142には、ボルト軸方向に沿って第1ロックボルト本体141及び第2ロックボルト本体142を貫通する中空部140が形成されている。 FIG. 4 is a diagram showing the detailed structure of the core material 14 for ground reinforcement according to the first embodiment. The core material 14 for ground reinforcement is a self-drilling injection type steel rock bolt, and includes a first rock bolt body 141, a second rock bolt body 142, a connecting sleeve 143, a drilling bit 144, a shank sleeve 145, etc. . The first lock bolt body 141 and the second lock bolt body 142 are fully threaded hollow bolts. A hollow portion 140 is formed in the first lock bolt body 141 and the second lock bolt body 142, passing through the first lock bolt body 141 and the second lock bolt body 142 along the bolt axial direction.

また、第1ロックボルト本体141及び第2ロックボルト本体142の外面には、ボルト軸方向に沿ってネジ部141b,142bが形成されている。また、第1ロックボルト本体141及び第2ロックボルト本体142の先端側には、第1ロックボルト本体141及び第2ロックボルト本体142を板厚方向に貫通する吐出口141c,142cが開口している。第1ロックボルト本体141及び第2ロックボルト本体142における各吐出口141c,142cは、中空部140内に注入された固結材(定着材)15を第1ロックボルト本体141及び第2ロックボルト本体142の外方に吐出するための開口部である。例えば、第1ロックボルト本体141及び第2ロックボルト本体142における各吐出口141c,142cは、ボルト周方向に沿った複数個所に略等間隔で開口している。但し、第1ロックボルト本体141及び第2ロックボルト本体142における各吐出口141c,142cの数、位置等は適宜変更することができる。 Further, threaded portions 141b and 142b are formed on the outer surfaces of the first lock bolt main body 141 and the second lock bolt main body 142 along the bolt axial direction. In addition, discharge ports 141c and 142c that penetrate the first lock bolt body 141 and the second lock bolt body 142 in the plate thickness direction are opened at the tip sides of the first lock bolt body 141 and the second lock bolt body 142. There is. Each discharge port 141c, 142c in the first rock bolt body 141 and the second rock bolt body 142 discharges the consolidating material (fixing material) 15 injected into the hollow part 140 to the first rock bolt body 141 and the second rock bolt body 142. This is an opening for discharging to the outside of the main body 142. For example, the discharge ports 141c and 142c in the first lock bolt main body 141 and the second lock bolt main body 142 are opened at a plurality of locations along the circumferential direction of the bolt at approximately equal intervals. However, the number, position, etc. of each discharge port 141c, 142c in the first lock bolt main body 141 and the second lock bolt main body 142 can be changed as appropriate.

接続スリーブ143は、第1ロックボルト本体141の後端と第2ロックボルト本体142の先端を接続する鋼製の管状部材である。接続スリーブ143の内周側には、第1ロ
ックボルト本体141及び第2ロックボルト本体142のネジ部141b,142bと螺着可能なネジ部(図示せず)が形成されている。第1ロックボルト本体141の後端と第2ロックボルト本体142の先端を突き合わせた状態で、接続スリーブ143を介して第1ロックボルト本体141及び第2ロックボルト本体142が一体に連結されている。
The connection sleeve 143 is a tubular member made of steel that connects the rear end of the first lock bolt body 141 and the tip of the second lock bolt body 142. A threaded portion (not shown) that can be screwed onto the threaded portions 141b and 142b of the first lock bolt main body 141 and the second lock bolt main body 142 is formed on the inner peripheral side of the connection sleeve 143. The first lock bolt body 141 and the second lock bolt body 142 are integrally connected via a connecting sleeve 143 with the rear end of the first lock bolt body 141 and the tip of the second rock bolt body 142 butting together. .

シャンクスリーブ145は、地山補強用芯材14(第2ロックボルト本体142)の後端側を油圧ドリフター(削岩機)のアタッチメントに対して着脱自在に装着するためのアダプター部材である。シャンクスリーブ145の先端側には第1ジョイント部145aが設けられ、後端側に第2ジョイント部145bが設けられている。シャンクスリーブ145の第1ジョイント部145aは、第2ロックボルト本体142の後端側を受け入れることで第2ロックボルト本体142が着脱自在に接続される筒状部材であり、第2ロックボルト本体142のネジ部142bに螺着可能なネジ部(図示せず)が形成された内周面を有している。また、シャンクスリーブ145の第2ジョイント部145bは、油圧ドリフターのアタッチメントに対して着脱自在に装着可能な筒状部材である。 The shank sleeve 145 is an adapter member for detachably attaching the rear end side of the core material 14 for ground reinforcement (second rock bolt main body 142) to an attachment of a hydraulic drifter (rock drill). A first joint portion 145a is provided on the distal end side of the shank sleeve 145, and a second joint portion 145b is provided on the rear end side. The first joint portion 145a of the shank sleeve 145 is a cylindrical member to which the second lock bolt body 142 is detachably connected by receiving the rear end side of the second lock bolt body 142. It has an inner circumferential surface formed with a threaded portion (not shown) that can be screwed into the threaded portion 142b. Further, the second joint portion 145b of the shank sleeve 145 is a cylindrical member that can be detachably attached to the attachment of the hydraulic drifter.

削孔ビット144は、地山1を削孔するためのビット部材であり、第1ロックボルト本体141の先端に取り付けられている。削孔ビット144は、削孔水を吐出する吐出孔144aを有し、吐出孔144aから削孔水を噴射しながら地山を削孔することができる。 The drilling bit 144 is a bit member for drilling a hole in the earth 1, and is attached to the tip of the first rock bolt body 141. The drilling bit 144 has a discharge hole 144a that discharges drilling water, and can drill a hole in the ground while jetting the drilling water from the discharge hole 144a.

上記のように構成される地山補強用芯材14は、側方地山1a内に打設された後、注入ユニット17によって、第1ロックボルト本体141及び第2ロックボルト本体142を貫通する中空部140内に固結材(定着材)15が注入される。以下、注入ユニット17の詳細について説明する。なお、図4に示す地山補強用芯材14は、接続スリーブ143を介して第1ロックボルト本体141及び第2ロックボルト本体142を連結しているが、このように複数のボルトを接続する態様ではなく、単一のボルトの先端側に削孔ビット144を取り付け、後端側にシャンクスリーブ145を取り付けた態様であっても良い。 The core material 14 for ground reinforcement configured as described above is cast into the side ground 1a and then penetrates the first rock bolt body 141 and the second rock bolt body 142 by the injection unit 17. A consolidation material (fixing material) 15 is injected into the hollow portion 140 . Details of the injection unit 17 will be described below. Note that the core material 14 for ground reinforcement shown in FIG. 4 connects the first rock bolt body 141 and the second rock bolt body 142 via the connection sleeve 143, but it is not possible to connect a plurality of bolts in this way. Instead of this embodiment, the drilling bit 144 may be attached to the front end side of a single bolt, and the shank sleeve 145 may be attached to the rear end side.

図5は、実施形態1に係る注入ユニット17の詳細構造を説明する図である。注入ユニット17は、第1インナーチューブ171、第2インナーチューブ172、取付アダプター173等を含む。第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172は、中空状の耐圧ホース又は耐圧チューブ部材等によって形成されており、固結材15を流通させる流通路P1がチューブ軸方向に沿って形成されている。第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172は、適宜の固定部材174によって相互に束ねられた状態で一体に固定されている。 FIG. 5 is a diagram illustrating the detailed structure of the injection unit 17 according to the first embodiment. The injection unit 17 includes a first inner tube 171, a second inner tube 172, a mounting adapter 173, and the like. The first inner tube 171 and the second inner tube 172 are formed of a hollow pressure-resistant hose or a pressure-resistant tube member, and a flow path P1 through which the consolidation material 15 flows is formed along the tube axial direction. . The first inner tube 171 and the second inner tube 172 are fixed together in a mutually bundled state by a suitable fixing member 174.

第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の先端には、流通路P1を閉塞する閉塞部材175がそれぞれ設けられており、第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172における閉塞部材175の後段には、ミキサー18が流通路P1内に設けられている。ミキサー18については後述する。図5に示すように、第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172は、第1インナーチューブ171の先端が第2インナーチューブ172の先端より前方に位置するように固定部材174によって一体に固定されている。第1インナーチューブ171の先端と第2インナーチューブ172の先端の、チューブ軸方向における位置ずれ量は、第1ロックボルト本体141の吐出口141cと第2ロックボルト本体142の吐出口142cのボルト軸方向における位置ずれ量と概ね一致している。また、第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の後端には、第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の各流通路P1に固結材15を注入するための注入アダプター177が取り付けられている。 A closing member 175 that closes the flow path P1 is provided at the distal end of the first inner tube 171 and the second inner tube 172, respectively. A mixer 18 is provided within the flow path P1. The mixer 18 will be described later. As shown in FIG. 5, the first inner tube 171 and the second inner tube 172 are fixed together by a fixing member 174 such that the distal end of the first inner tube 171 is located forward of the distal end of the second inner tube 172. ing. The amount of positional deviation in the tube axial direction between the tip of the first inner tube 171 and the tip of the second inner tube 172 is the bolt axis between the discharge port 141c of the first lock bolt body 141 and the discharge port 142c of the second rock bolt body 142. This roughly matches the amount of positional deviation in the direction. Further, an injection adapter 177 for injecting the consolidation material 15 into each flow path P1 of the first inner tube 171 and the second inner tube 172 is attached to the rear end of the first inner tube 171 and the second inner tube 172. It is being

また、取付アダプター173は、注入ユニット17を、地山補強用芯材14(第2ロッ
クボルト本体142)の後端に対して着脱自在に装着するための筒状のアダプター部材である。取付アダプター173は、第2ロックボルト本体142のネジ部142bに螺着可能なネジ部173aが形成された内周面を有している。また、取付アダプター173の内側には、第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の流通路P1に注入された固結材15が逆流することを抑制するための逆止弁178が設けられている。
Moreover, the attachment adapter 173 is a cylindrical adapter member for detachably attaching the injection unit 17 to the rear end of the earth reinforcement core material 14 (second rock bolt main body 142). The mounting adapter 173 has an inner peripheral surface formed with a threaded portion 173a that can be screwed onto the threaded portion 142b of the second lock bolt body 142. Furthermore, a check valve 178 is provided inside the mounting adapter 173 to prevent the consolidation material 15 injected into the flow path P1 of the first inner tube 171 and the second inner tube 172 from flowing backward. There is.

図6は、実施形態1に係る第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172に固結材15を圧送するための注入機19の構成図である。注入機19は、第1インナーチューブ171に固結材15を圧送する第1圧送ユニット191と、第2インナーチューブ172に固結材15を圧送する第2圧送ユニット192を有する。第1圧送ユニット191及び第2圧送ユニット192は、実質的に同一の構成となっている。 FIG. 6 is a configuration diagram of the injection machine 19 for pumping the consolidation material 15 to the first inner tube 171 and the second inner tube 172 according to the first embodiment. The injection machine 19 includes a first pumping unit 191 that pumps the consolidation material 15 to the first inner tube 171 and a second pumping unit 192 that pumps the consolidation material 15 to the second inner tube 172. The first pressure feeding unit 191 and the second pressure feeding unit 192 have substantially the same configuration.

第1圧送ユニット191及び第2圧送ユニット192は、固結材15のA液を貯留する第1タンク193と、固結材15のB液を貯留する第2タンク194を有する。符号195は、固結材15のA液及びB液を混合するミキシングユニットである。符号196Aは第1圧送ポンプ、符号196Bは第2圧送ポンプである。符号197Aは第1デリバリーホース、符号197Bは第2デリバリーホースである。第1デリバリーホース197Aは、第1タンク193とミキシングユニット195を接続する耐圧ホースである。第2デリバリーホース197Bは、第2タンク194とミキシングユニット195を接続する耐圧ホースである。第1圧送ポンプ196Aが作動することによって、第1タンク193に貯留されている固結材15のA液が第1デリバリーホース197Aを通じてミキシングユニット195に送られる。また、第2圧送ポンプ196Bが作動することによって、第2タンク194に貯留されている固結材15のB液が第2デリバリーホース197Bを通じてミキシングユニット195に送られる。 The first pressure feeding unit 191 and the second pressure feeding unit 192 have a first tank 193 that stores liquid A of the consolidation material 15 and a second tank 194 that stores liquid B of the consolidation material 15. Reference numeral 195 is a mixing unit that mixes liquid A and liquid B of the consolidation material 15. Reference numeral 196A is a first pressure pump, and reference numeral 196B is a second pressure pump. Reference numeral 197A is a first delivery hose, and reference numeral 197B is a second delivery hose. The first delivery hose 197A is a pressure-resistant hose that connects the first tank 193 and the mixing unit 195. The second delivery hose 197B is a pressure-resistant hose that connects the second tank 194 and the mixing unit 195. By operating the first pressure pump 196A, liquid A of the consolidation material 15 stored in the first tank 193 is sent to the mixing unit 195 through the first delivery hose 197A. Furthermore, by operating the second pressure pump 196B, liquid B of the consolidation material 15 stored in the second tank 194 is sent to the mixing unit 195 through the second delivery hose 197B.

ミキシングユニット195において合流した固結材15のA液及びB液は当該ミキシングユニット195によって混合される。第1圧送ユニット191のミキシングユニット195は、第3デリバリーホース197Cを通じて第1インナーチューブ171の注入アダプター177に接続されており、2液が混合された状態の固結材15が第3デリバリーホース197Cによって第1インナーチューブ171に圧送される。同様に、第2圧送ユニット192のミキシングユニット195は、第3デリバリーホース197Cを通じて第2インナーチューブ172の注入アダプター177と接続されており、2液が混合された状態の固結材15が第3デリバリーホース197Cによって第2インナーチューブ172に圧送される。また、第1圧送ユニット191及び第2圧送ユニット192における第1デリバリーホース197Aには圧力計198が設けられている。 The A liquid and the B liquid of the consolidation material 15 that have joined together in the mixing unit 195 are mixed by the mixing unit 195. The mixing unit 195 of the first pressure feeding unit 191 is connected to the injection adapter 177 of the first inner tube 171 through the third delivery hose 197C, and the caking material 15 in a state where the two liquids are mixed is transferred to the third delivery hose 197C. is fed to the first inner tube 171 under pressure. Similarly, the mixing unit 195 of the second pressure feeding unit 192 is connected to the injection adapter 177 of the second inner tube 172 through the third delivery hose 197C, and the solidifying material 15 in a state where the two liquids are mixed is transferred to the third delivery hose 197C. It is force-fed to the second inner tube 172 by the delivery hose 197C. Further, a pressure gauge 198 is provided in the first delivery hose 197A of the first pressure feeding unit 191 and the second pressure feeding unit 192.

図7は、実施形態1に係る第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の先端部に設けられたミキサー18の構成図である。図8は、実施形態1に係る第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172にミキサー18が組み込まれた状態を示す図である。ミキサー18は、一直線状に伸びる軸部181、軸部181の周囲に螺旋状に形成された攪拌羽根部182、ミキサー18の後端側に設けられた座金板183等を含んで構成されている。ミキサー18の座金板183は、円盤形状を有している。また、座金板183における平面中央部には、連通孔183aが座金板183を貫通して設けられている。図7に示すD1は、ミキサー18における座金板183の外径を示す。座金板183の外径D1は、第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の内径に等しい。 FIG. 7 is a configuration diagram of the mixer 18 provided at the distal ends of the first inner tube 171 and the second inner tube 172 according to the first embodiment. FIG. 8 is a diagram showing a state in which the mixer 18 is incorporated into the first inner tube 171 and the second inner tube 172 according to the first embodiment. The mixer 18 includes a shaft portion 181 extending in a straight line, a stirring blade portion 182 spirally formed around the shaft portion 181, a washer plate 183 provided on the rear end side of the mixer 18, and the like. . The washer plate 183 of the mixer 18 has a disk shape. Furthermore, a communication hole 183a is provided in the center of the plane of the washer plate 183 so as to pass through the washer plate 183. D1 shown in FIG. 7 indicates the outer diameter of the washer plate 183 in the mixer 18. The outer diameter D1 of the washer plate 183 is equal to the inner diameters of the first inner tube 171 and the second inner tube 172.

図8は、第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の先端側からミキサー18を挿入し、第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の内周面171a,172aに座金板183の側面を嵌合固定した後、第1インナーチューブ
171及び第2インナーチューブ172の先端を閉塞部材175によって閉塞した状態を示している。第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の内周面171a,172aに対する座金板183の嵌め合いによって、軸部181の中心軸は第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の中心軸と同軸に配置された状態となる。
In FIG. 8, the mixer 18 is inserted from the distal end sides of the first inner tube 171 and the second inner tube 172, and the side surface of the washer plate 183 is attached to the inner peripheral surfaces 171a and 172a of the first inner tube 171 and the second inner tube 172. The state in which the distal ends of the first inner tube 171 and the second inner tube 172 are closed by the closing member 175 after being fitted and fixed is shown. By fitting the washer plate 183 to the inner peripheral surfaces 171a and 172a of the first inner tube 171 and the second inner tube 172, the central axis of the shaft portion 181 is coaxial with the central axis of the first inner tube 171 and the second inner tube 172. It will be placed in the state.

また、第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の先端側、具体的には、ミキサー18の先端側に対応する位置には、第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172を部材厚さ方向に貫通する連通孔171b,172bが設けられている。第1インナーチューブ171における注入アダプター177から流通路P1に流入した固結材15は、ミキサー18に向けて圧送される。そして、ミキサー18の座金板183に形成された連通孔183a、攪拌羽根部182を順次通過した固結材15は、第1インナーチューブ171の連通孔171bから外部、すなわち第1ロックボルト本体141の中空部140に流出する。同様に、第2インナーチューブ172における注入アダプター177から流通路P1に流入した固結材15は、ミキサー18に向けて圧送される。そして、ミキサー18の座金板183に形成された連通孔183a、攪拌羽根部182を順次通過した固結材15は、第2インナーチューブ172の連通孔172bから外部、すなわち第2ロックボルト本体142の中空部140に流出する。また、本実施形態における第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172は、流通路P1の先端領域にミキサー18が設けられているため、固結材15が攪拌羽根部182を通過する際に、固結材15を好適に攪拌することができる。 Further, the first inner tube 171 and the second inner tube 172 are connected in the thickness direction of the first inner tube 171 and the second inner tube 172 at positions corresponding to the distal ends of the first inner tube 171 and the second inner tube 172, specifically, to the distal ends of the mixer 18. Communication holes 171b and 172b penetrating through are provided. The consolidation material 15 that has flowed into the flow path P1 from the injection adapter 177 in the first inner tube 171 is pumped toward the mixer 18. Then, the solidified material 15 that has sequentially passed through the communication hole 183a formed in the washer plate 183 of the mixer 18 and the stirring blade part 182 is transferred from the communication hole 171b of the first inner tube 171 to the outside, that is, to the first lock bolt body 141. It flows out into the hollow part 140. Similarly, the consolidation material 15 that has flowed into the flow path P1 from the injection adapter 177 in the second inner tube 172 is pumped toward the mixer 18. Then, the solidified material 15 that has sequentially passed through the communication hole 183a formed in the washer plate 183 of the mixer 18 and the stirring blade part 182 is transferred from the communication hole 172b of the second inner tube 172 to the outside, that is, to the second lock bolt body 142. It flows out into the hollow part 140. Further, in the first inner tube 171 and the second inner tube 172 in this embodiment, since the mixer 18 is provided in the distal end region of the flow path P1, when the solidified material 15 passes through the stirring blade part 182, The consolidation material 15 can be suitably stirred.

次に、地山補強工法に係る地山補強構造10の施工手順を説明する。図9は、実施形態1に係る地山補強構造10の施工手順を示す図である。地山補強構造10の構築にあたり、まずステップS101において準備工が行われる。そして、ステップS101の準備工が終了すると、ステップS102において打設工が行われる。また、ステップS102の打設工が終了すると、ステップS103において注入工を行う。また、ステップS103の注入工が終了すると、ステップS104において後端部吹付け処理を行う。以下、各ステップの具体的内容について説明する。 Next, the construction procedure of the ground reinforcement structure 10 according to the ground reinforcement method will be explained. FIG. 9 is a diagram showing a construction procedure of the rock reinforcement structure 10 according to the first embodiment. In constructing the earth reinforcement structure 10, preparatory work is first performed in step S101. When the preparation work in step S101 is completed, pouring work is performed in step S102. Further, when the pouring process in step S102 is completed, a pouring process is performed in step S103. Further, when the injection process in step S103 is completed, a rear end spraying process is performed in step S104. The specific contents of each step will be explained below.

準備工(ステップS101)は、トンネルTの新設区間において2次吹付けコンクリートの吹付けを行い、2次吹付けコンクリート層5を形成する(図1を参照)。また、準備工(ステップS101)においては、トンネルTの新設区間に新たに打設すべき一組の地山補強用芯材14の打設位置(以下、「目標打設位置PT」という)の測量を行い、トンネルTにおける側壁部6(側壁部6を構成する2次吹付けコンクリート層5の表面)に地山補強用芯材14の目標打設位置PTをマーキングする(図1を参照)。目標打設位置PTの高さは、鋼製支保工4の脚部近傍に対応する高さに設定されており、例えば、鋼製支保工4におけるベースプレート位置からの所定寸法だけ高い位置に設定しても良い。 In the preparatory work (step S101), secondary shotcrete is sprayed in the newly constructed section of the tunnel T to form a secondary shotcrete layer 5 (see FIG. 1). In addition, in the preparation work (step S101), the placement position (hereinafter referred to as "target placement position PT") of a set of core materials 14 for ground reinforcement to be newly placed in the newly constructed section of the tunnel T is determined. A survey is conducted and the target placement position PT of the core material 14 for ground reinforcement is marked on the side wall 6 of the tunnel T (the surface of the secondary shotcrete layer 5 constituting the side wall 6) (see Fig. 1). . The height of the target casting position PT is set to a height corresponding to the vicinity of the legs of the steel shoring 4, and for example, it is set to a position that is a predetermined dimension higher than the base plate position of the steel shoring 4. It's okay.

また、新設区間における目標打設位置PTは、1つ前の掘進サイクル区間に打設した地山補強用芯材14の目標打設位置PTからトンネル掘進方向DT(トンネル軸CL1方向)に補強部形成ピッチRPだけ前方の位置に設定される。また、準備工においてトンネルTの新設区間に2次吹付けコンクリート層5を形成する際、目標打設位置PTを含む一定範囲(以下、「芯材打設周辺領域」という)Rにおける2次吹付けコンクリート層5の厚さを規定厚さよりも薄くしておく。 In addition, the target casting position PT in the new section is the reinforcement part in the tunnel excavation direction DT (tunnel axis CL1 direction) from the target casting position PT of the core material 14 for ground reinforcement cast in the previous excavation cycle section. It is set at a position forward by a forming pitch RP. In addition, when forming the secondary shotcrete layer 5 in the newly constructed section of the tunnel T during preparatory work, the secondary shotcrete layer 5 is applied in a certain range R (hereinafter referred to as "core material placement surrounding area") including the target placement position PT. The thickness of the concrete layer 5 is made thinner than the specified thickness.

次に、トンネルTにおける側壁部6(側壁部6を構成する2次吹付けコンクリート層5の表面)にマーキングした目標打設位置PTから側方地山1a内へと地山補強用芯材14を打設する。なお、新設区間の後方側に位置する既設区間においては、地山補強構造体11L,11Rにおける複数の地山補強部12が補強部形成ピッチRPで既に形成されてい
る。
Next, the core material 14 for ground reinforcement is moved into the side ground 1a from the target placement position PT marked on the side wall 6 (the surface of the secondary shotcrete layer 5 constituting the side wall 6) in the tunnel T. to be poured. In the existing section located on the rear side of the new section, the plurality of ground reinforcement parts 12 in the ground reinforcement structures 11L and 11R have already been formed at the reinforcement part formation pitch RP.

図10は、実施形態1に係るトンネルTの新設区間において、側壁部6における目標打設位置PTから地山補強用芯材14を側方地山1aに打設する状況を示す図である。地山補強用芯材14の打設は、図4で説明した地山補強用芯材14のシャンクスリーブ145を、例えばドリルジャンボ等の重機に搭載されたドリフターのアタッチメントによって把持した状態で行われる。ドリフターを用いた地山補強用芯材14の打設は、地山補強用芯材14を回転させつつシャンクスリーブ145を打撃しながら行われても良い。 FIG. 10 is a diagram showing a situation in which the core material 14 for ground reinforcement is cast into the side ground 1a from the target casting position PT in the side wall 6 in the newly constructed section of the tunnel T according to the first embodiment. The core material 14 for ground reinforcement is placed while the shank sleeve 145 of the core material 14 for ground reinforcement explained in FIG. 4 is held by an attachment of a drifter mounted on heavy machinery such as a drill jumbo. . The ground reinforcing core material 14 may be placed using a drifter while rotating the ground reinforcing core material 14 and striking the shank sleeve 145.

ここで、地山補強用芯材14は、トンネルTの側壁部6における目標打設位置PTから、図10に示す「地山削孔方向Db」に向かって直線状に打設される。地山削孔方向Dbは、当該地山削孔方向Dbとトンネル掘進方向DT(トンネル軸CL1)とがなす角度(以下、「地山削孔角度」という)θ1が鋭角になるように設定されている。図10は、地山削孔角度θ1が45°に設定されている場合を例示している。また、地山補強用芯材14は、トンネルTの側壁部6における目標打設位置PTから側方地山1a内に水平に打設される。なお、側方地山1aの内側には、1次吹付けコンクリート層3及び2次吹付けコンクリート層5が形成されているため、地山補強用芯材14は各コンクリート層を貫通した上で側方地山1aへと打設される。 Here, the core material 14 for ground reinforcement is cast in a straight line from the target casting position PT on the side wall 6 of the tunnel T toward the "earth drilling direction Db" shown in FIG. The rock drilling direction Db is set such that the angle θ1 (hereinafter referred to as "rock drilling angle") formed by the rock drilling direction Db and the tunnel excavation direction DT (tunnel axis CL1) is an acute angle. ing. FIG. 10 illustrates a case where the ground drilling angle θ1 is set to 45°. Further, the core material 14 for reinforcing the ground is placed horizontally into the side ground 1a from the target placement position PT on the side wall 6 of the tunnel T. In addition, since the primary shotcrete layer 3 and the secondary shotcrete layer 5 are formed inside the side ground 1a, the ground reinforcement core material 14 penetrates each concrete layer. It is poured into the side ground 1a.

図11は、実施形態1に係るトンネルTの新設区間において左右一組の地山補強用芯材14の打設が完了した状況を示す図である。なお、図10においては、トンネルTにおける右側の側方地山1aに地山補強用芯材14を打設する状況を図示したが、左側の側方地山1aに対しても同様に、地山削孔角度θ1が鋭角となるように予め設定された角度(ここでは、45°)となるように地山補強用芯材14の打設が行われる。 FIG. 11 is a diagram illustrating a situation in which a pair of left and right core materials 14 for ground reinforcement have been completely cast in a newly constructed section of the tunnel T according to the first embodiment. In addition, although FIG. 10 illustrates the situation in which the core material 14 for ground reinforcement is placed on the right side ground 1a of the tunnel T, the ground reinforcing core material 14 is similarly placed on the left side ground 1a. The core material 14 for reinforcing the ground is placed so that the hole drilling angle θ1 becomes an acute angle (45° in this case).

ここで、地山補強用芯材14は、自穿孔型注入式の鋼製ロックボルトによって形成されているため、トンネルTにおける側壁部6から側方地山1a内に地山補強用芯材14を打設することで、側方地山1aに対する削孔13の形成と、削孔13への地山補強用芯材14の挿入が同時に行われる。本実施形態においては、地山補強用芯材14の地山削孔方向Dbとトンネル掘進方向DT(トンネル軸CL1)とがなす地山削孔角度θ1を鋭角に設定することで、地山補強用芯材14(削孔13)がトンネルTの側壁部6から切羽前方地山1bに向かって斜め前方に向かって延伸配置される。これにより、地山補強用芯材14(削孔13)の先端側を含む少なくとも一部を切羽前方地山1bに到達させ、切羽前方地山1bに延在させることができる。 Here, since the core material 14 for ground reinforcement is formed by a self-drilling injection type steel rock bolt, the core material 14 for ground reinforcement 14 is inserted into the side ground 1a from the side wall portion 6 of the tunnel T. By casting, the formation of the drill hole 13 in the side ground 1a and the insertion of the core material 14 for ground reinforcement into the drill hole 13 are performed at the same time. In the present embodiment, the ground drilling angle θ1 formed by the ground drilling direction Db of the ground reinforcement core material 14 and the tunnel excavation direction DT (tunnel axis CL1) is set to an acute angle, thereby reinforcing the ground. A core material 14 (drilled hole 13) is arranged to extend diagonally forward from the side wall portion 6 of the tunnel T toward the face front ground 1b. Thereby, at least a part of the core material 14 for ground reinforcement (boring hole 13) including the tip side can be made to reach the ground in front of the face 1b and extend to the ground in front of the face 1b.

トンネルTの新設区間において左右一組の地山補強用芯材14の打設が完了した後、続くステップS103において注入工を行う。ここでは、地山補強用芯材14の後端からシャンクスリーブ145を取り外し、図5で説明した注入ユニット17を地山補強用芯材14に装着する。具体的には、注入ユニット17における第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172を、地山補強用芯材14における第2ロックボルト本体142の後端から中空部140内に挿入し、地山補強用芯材14(第2ロックボルト本体142)の後端に取付アダプター173を取り付ける。 After the installation of the right and left sets of core materials 14 for ground reinforcement in the newly constructed section of the tunnel T is completed, injection work is performed in the following step S103. Here, the shank sleeve 145 is removed from the rear end of the ground reinforcing core material 14, and the injection unit 17 described in FIG. 5 is attached to the ground reinforcing core material 14. Specifically, the first inner tube 171 and the second inner tube 172 in the injection unit 17 are inserted into the hollow part 140 from the rear end of the second rock bolt body 142 in the core material 14 for ground reinforcement, and A mounting adapter 173 is attached to the rear end of the reinforcing core material 14 (second lock bolt body 142).

図12は、実施形態1に係る注入ユニット17を地山補強用芯材14に装着した状態を示す図である。本実施形態においては、地山補強用芯材14(第2ロックボルト本体142)の後端に取付アダプター173を取り付けることで、地山補強用芯材14の中空部140内に挿入された第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172が自動的に位置決めされるようになっている。これにより、第1インナーチューブ171の連通孔171b(図8を参照)と第1ロックボルト本体141の吐出口141c(図4を参照)の位置を、第1ロックボルト本体141のボルト軸方向に沿って概ね合致させることが
できる。同様に、第2インナーチューブ172の連通孔172b(図8を参照)と第2ロックボルト本体142の吐出口142c(図4を参照)の位置を、第2ロックボルト本体142のボルト軸方向に沿って概ね合致させることができる。
FIG. 12 is a diagram showing a state in which the injection unit 17 according to the first embodiment is attached to the core material 14 for reinforcing the earth. In this embodiment, by attaching the mounting adapter 173 to the rear end of the core material 14 for ground reinforcement (second rock bolt main body 142), the The first inner tube 171 and the second inner tube 172 are automatically positioned. As a result, the positions of the communication hole 171b (see FIG. 8) of the first inner tube 171 and the discharge port 141c (see FIG. 4) of the first lock bolt body 141 are aligned in the bolt axial direction of the first lock bolt body 141. It is possible to roughly match along the lines. Similarly, the positions of the communication hole 172b (see FIG. 8) of the second inner tube 172 and the discharge port 142c (see FIG. 4) of the second lock bolt body 142 are adjusted in the bolt axial direction of the second lock bolt body 142. It is possible to roughly match along the lines.

上記のように注入ユニット17を地山補強用芯材14に装着した後は、注入機19における第1圧送ユニット191及び第2圧送ユニット192の各第3デリバリーホース197を、それぞれ第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の注入アダプター177に接続する。これにより、注入機19及び注入ユニット17を用いて地山補強用芯材14の中空部140に固結材15を圧送するための準備が完了する。 After the injection unit 17 is attached to the core material 14 for ground reinforcement as described above, each third delivery hose 197 of the first pressure feeding unit 191 and the second pressure feeding unit 192 in the injection machine 19 is connected to the first inner tube. 171 and the second inner tube 172 to the injection adapter 177 . This completes the preparation for pumping the consolidation material 15 into the hollow part 140 of the core material 14 for ground reinforcement using the injection machine 19 and the injection unit 17.

その後、注入機19における第1圧送ポンプ196A及び第2圧送ポンプ196Bを作動させると、第1圧送ユニット191及び第2圧送ユニット192から圧送された固結材15が、第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の各注入アダプター177から流通路P1へと流入する。各流通路P1内に供給された固結材15は、各流通路P1の先端側に配置されたミキサー18の攪拌羽根部182を通過する際に十分に攪拌される。このようにミキサー18において十分された固結材15は、第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の先端に形成された連通孔171b,172bから地山補強用芯材14の中空部140へと流出する。 Thereafter, when the first pressure pump 196A and the second pressure pump 196B in the injection machine 19 are operated, the consolidation material 15 pressure-fed from the first pressure-feeding unit 191 and the second pressure-feeding unit 192 is transferred to the first inner tube 171 and the second pressure-feeding pump 196B. The liquid flows from each injection adapter 177 of the two inner tubes 172 into the flow path P1. The solidified material 15 supplied into each flow path P1 is sufficiently stirred when passing through the stirring blade portion 182 of the mixer 18 disposed at the tip side of each flow path P1. The consolidated material 15 sufficiently obtained in the mixer 18 is transferred to the hollow part 140 of the earth reinforcement core material 14 through the communication holes 171b and 172b formed at the tips of the first inner tube 171 and the second inner tube 172. and leaks out.

第1インナーチューブ171の連通孔171bから第1ロックボルト本体141の中空部140に流出した固結材15は、第1ロックボルト本体141における中空部140の空間を埋めるように充填されると共に、第1ロックボルト本体141の吐出口141cから第1ロックボルト本体141の外部へと吐出される。また、第2インナーチューブ172の連通孔172bから流出した固結材15は、第2ロックボルト本体142における中空部140の空間を埋めるように充填されると共に、第2ロックボルト本体142の吐出口142cから円滑に第2ロックボルト本体142の外部へと吐出される。 The consolidation material 15 that has flowed out from the communication hole 171b of the first inner tube 171 into the hollow part 140 of the first lock bolt body 141 is filled so as to fill the space of the hollow part 140 of the first rock bolt body 141, and It is discharged to the outside of the first lock bolt body 141 from the discharge port 141c of the first lock bolt body 141. Further, the solidifying material 15 flowing out from the communication hole 172b of the second inner tube 172 fills the space in the hollow part 140 in the second rock bolt body 142, and also fills the space at the discharge port of the second rock bolt body 142. 142c and is smoothly discharged to the outside of the second lock bolt body 142.

ここで、第1インナーチューブ171の連通孔171bと第1ロックボルト本体141の吐出口141cの相互位置は概ね合致しているため、第1インナーチューブ171の連通孔171bから流出した固結材15を第1ロックボルト本体141の吐出口141cから円滑に外部へと吐出させることができる。同様に、第2インナーチューブ172の連通孔172bと第2ロックボルト本体142の吐出口142cの相互位置は概ね合致しているため、第2インナーチューブ172の連通孔172bから流出した固結材15を第2ロックボルト本体142の吐出口142cから円滑に外部へと吐出させることができる。 Here, since the mutual positions of the communication hole 171b of the first inner tube 171 and the discharge port 141c of the first lock bolt body 141 generally match, the solidified material 15 flowing out from the communication hole 171b of the first inner tube 171 can be smoothly discharged from the discharge port 141c of the first lock bolt main body 141 to the outside. Similarly, since the mutual positions of the communication hole 172b of the second inner tube 172 and the discharge port 142c of the second lock bolt body 142 generally match, the solidified material 15 flowing out from the communication hole 172b of the second inner tube 172 can be smoothly discharged to the outside from the discharge port 142c of the second lock bolt main body 142.

なお、第1ロックボルト本体141の吐出口141cは、第1ロックボルト本体141の先端以外の部位に設けられていても良く、第1ロックボルト本体141のボルト軸方向に沿って一定間隔毎に配列されていても良い。同様に、第2ロックボルト本体142の吐出口142cは、第2ロックボルト本体142の先端以外の部位に設けられていても良く、第2ロックボルト本体142のボルト軸方向に沿って一定間隔毎に配列されていても良い。また、第1ロックボルト本体141の削孔ビット144は吐出孔144aを有しているため、当該吐出孔144aから固結材15を削孔13内に吐出することもできる。 Note that the discharge ports 141c of the first lock bolt body 141 may be provided at a portion other than the tip of the first lock bolt body 141, and are provided at regular intervals along the bolt axial direction of the first lock bolt body 141. They may be arranged. Similarly, the discharge port 142c of the second lock bolt body 142 may be provided at a location other than the tip of the second rock bolt body 142, and may be provided at regular intervals along the bolt axial direction of the second rock bolt body 142. It may be arranged in Further, since the drilling bit 144 of the first rock bolt main body 141 has a discharge hole 144a, the consolidation material 15 can also be discharged into the drilling hole 13 from the discharge hole 144a.

以上のように、地山補強用芯材14(第1ロックボルト本体141、第2ロックボルト本体142)における各吐出口141c,142cから所定の圧力で吐出された固結材15は、削孔13と地山補強用芯材14の間に形成された隙間に充填されると共に、地山補強用芯材14の周辺(周囲)に存在する周辺地山に注入、浸透する。その結果、図13に示すように、削孔13と地山補強用芯材14との隙間に充填された固結材15が硬化することで定着領域16aが形成され、周辺地山に注入された固結材15が硬化することで地山改良領域16bが形成される。ここで、定着領域16aは、地山補強用芯材14と周辺
地山とを一体に定着する領域である。また、地山改良領域16bは、周辺地山が固結改良された領域である。本実施形態の地山補強構造10において、地山補強部12の固結補強部16は、定着領域16a及び地山改良領域16bを含んで構成されている。
As described above, the consolidation material 15 discharged at a predetermined pressure from each discharge port 141c, 142c in the core material 14 for ground reinforcement (first rock bolt body 141, second rock bolt body 142) is It is filled into the gap formed between the core material 13 and the core material 14 for reinforcing the rock, and is injected and permeated into the surrounding ground existing around (around) the core material 14 for rock reinforcement. As a result, as shown in FIG. 13, the consolidation material 15 filled in the gap between the drilled hole 13 and the core material 14 for reinforcing the ground hardens to form a fixation area 16a, and is injected into the surrounding ground. The ground improvement region 16b is formed by hardening the solidified material 15. Here, the fixing area 16a is an area where the core material 14 for reinforcing the ground and the surrounding ground are fixed together. Moreover, the ground improvement area 16b is an area where the surrounding ground has been consolidated and improved. In the earth reinforcement structure 10 of this embodiment, the consolidation reinforcement part 16 of the earth reinforcement part 12 is comprised including the anchoring area 16a and the earth improvement area 16b.

注入工においては、予め設定しておいた量の固結材15が注入されたことを確認した時点で、第1圧送ポンプ196A及び第2圧送ポンプ196Bの作動を停止し、固結材15の注入作業を終了する。注入機19による固結材15の注入速度については特に限定されないが、例えば5kg/分程度の注入速度とする態様が例示できる。なお、注入工においては、地山補強用芯材14の後端側に膨張式のラバーパッカー等を設置しても良く、固結材15の注入と同時にラバーパッカーを膨張させることで、固結材15が地山補強用芯材14の後端側から漏洩することを抑制しても良い。なお、注入工において注入機19から供給する固結材15の注入量は、地山補強用芯材14の中空部容積、削孔13と地山補強用芯材14との間に形成される定着領域16aの容積、地山を固結改良する地山改良領域16bの容積等に基づいて設定することができる。また、本実施形態における第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172の先端側にはミキサー18が設けられ、当該ミキサー18の攪拌羽根部182において固結材15を十分に混合、攪拌することができる。このように、地山への注入直前の位置で固結材15の混合、攪拌を行うことで、固結材15が地山補強用芯材14の中空部140が閉塞することを好適に抑制できる。 In the injection work, when it is confirmed that the preset amount of consolidation material 15 has been injected, the operation of the first pressure pump 196A and the second pressure pump 196B is stopped, and the consolidation material 15 is injected. Finish the injection work. The injection speed of the consolidation material 15 by the injection machine 19 is not particularly limited, but may be, for example, about 5 kg/min. In addition, in the injection work, an inflatable rubber packer or the like may be installed on the rear end side of the core material 14 for ground reinforcement, and by inflating the rubber packer at the same time as the consolidation material 15 is injected, consolidation can be achieved. You may suppress that the material 15 leaks from the rear end side of the core material 14 for ground reinforcement. In addition, the injection amount of the consolidation material 15 supplied from the injection machine 19 in the injection work is determined by the volume of the hollow part of the core material 14 for ground reinforcement, and the amount formed between the drilled hole 13 and the core material 14 for ground reinforcement. It can be set based on the volume of the fixing area 16a, the volume of the ground improvement area 16b where the ground is consolidated and improved, etc. Further, a mixer 18 is provided on the distal end side of the first inner tube 171 and the second inner tube 172 in this embodiment, and the solidifying material 15 can be sufficiently mixed and stirred in the stirring blade part 182 of the mixer 18. can. In this way, by mixing and stirring the consolidation material 15 at a position immediately before injection into the ground, it is possible to prevent the consolidation material 15 from clogging the hollow portion 140 of the core material 14 for ground reinforcement. can.

固結材15の注入作業が終了すると、ステップS104において後端部吹付け処理を行う。後端部吹付け処理は、トンネルTの側壁部6における芯材打設周辺領域Rに吹付けコンクリートを吹付ける。なお、芯材打設周辺領域Rに対する吹付けコンクリートの吹き付けに先立ち、取付アダプター173の後端位置で第1インナーチューブ171及び第2インナーチューブ172を切断しても良い。その後、トンネルTの側壁部6における芯材打設周辺領域Rに露出する地山補強用芯材14の取付アダプター173が埋没するように、芯材打設周辺領域Rに対して吹付けコンクリートを規定厚さまで吹付ける。そして、上記の後端部吹付け処理が終了することで、図2及び図3に示すように、トンネルTの新設区間に対して左右一対の地山補強部12が構築される。このようにして、新設区間に左右一対の地山補強部12を新たに構築した後は、次の掘進サイクル区間の地山掘削を行う。本実施形態においては、掘進サイクル区間毎に、新設区間に対する支保構造と地山補強構造10の施工を交互に繰り返すことで、側方地山1aの沈下を抑制しつつ切羽前方地山1bに対しては掘削前に補強を施すことができる。 When the injection work of the consolidation material 15 is completed, a rear end spraying process is performed in step S104. In the rear end spraying process, shotcrete is sprayed onto a region R around the core material placement in the side wall portion 6 of the tunnel T. Note that the first inner tube 171 and the second inner tube 172 may be cut at the rear end position of the mounting adapter 173 prior to spraying the shotcrete to the core material placement peripheral region R. After that, shotcrete is applied to the area R around where the core material is placed so that the mounting adapter 173 of the core material 14 for ground reinforcement exposed in the area R around where the core material is placed on the side wall 6 of the tunnel T is buried. Spray to the specified thickness. When the rear end spraying process described above is completed, a pair of left and right rock reinforcement sections 12 are constructed for the newly constructed section of the tunnel T, as shown in FIGS. 2 and 3. After newly constructing the pair of left and right rock reinforcement sections 12 in the newly constructed section in this way, the rock excavation for the next excavation cycle section is performed. In this embodiment, by alternately repeating the construction of the support structure and the ground reinforcement structure 10 for the newly constructed section in each excavation cycle section, the subsidence of the side ground 1a is suppressed while the ground in front of the face is strengthened. Reinforcement can be applied before excavation.

以上のように、本実施形態における地山補強工法においては、トンネルTの側壁部6から側方地山1aに地山補強用芯材14を打設する際、地山削孔方向Dbとトンネル掘進方向DTとのなす地山削孔角度θ1を鋭角に設定し、新設区間において構築される地山補強部12をトンネルTの側壁部6から切羽2より前方に位置する切羽前方地山1bに向かって斜め前方に向かって延伸配置するようにした。これによれば、地山補強部12の少なくとも一部(本実施形態では、図3に示すように大部分)を切羽前方地山1bに延在させることができる。これにより、次の掘進サイクル区間において切羽前方地山1bの掘削を行う前に、地山補強部12の地山補強用芯材14の剛性と、固結補強部16の強度によって切羽前方地山1bを事前に補強することができる。その結果、トンネルTにおける切羽前方地山1bの拘束力が高められ、切羽前方地山1bを掘削する際にトンネルTが沈下することを好適に抑制できる。 As described above, in the ground reinforcement method in this embodiment, when driving the ground reinforcement core material 14 from the side wall part 6 of the tunnel T to the side ground 1a, the ground drilling direction Db and the tunnel The ground drilling angle θ1 with the excavation direction DT is set to an acute angle, and the ground reinforcement part 12 constructed in the new section is moved from the side wall part 6 of the tunnel T to the ground in front of the face 1b located in front of the face 2. It is arranged so that it extends diagonally forward. According to this, at least a part (in this embodiment, most part as shown in FIG. 3) of the earth reinforcement part 12 can be made to extend to the face front earth 1b. As a result, before excavating the ground in front of the face 1b in the next excavation cycle section, the ground in front of the face is 1b can be reinforced in advance. As a result, the restraining force of the ground in front of the face 1b in the tunnel T is increased, and it is possible to suitably suppress the tunnel T from sinking when excavating the ground in front of the face 1b.

また、本実施形態における地山補強工法によれば、掘進サイクル区間毎にトンネルTの左右の側方地山1aに一組の地山補強部12が形成されるため、トンネルTにおける左右の側方地山1aを好適に補強することができる。 Furthermore, according to the ground reinforcement method in this embodiment, a set of ground reinforcement parts 12 are formed on the left and right side ground 1a of the tunnel T for each excavation cycle section, so The mountain 1a can be suitably reinforced.

また、本実施形態における地山補強工法は、トンネルTの側壁部6から側方地山1a内
へと水平方向に向けて地山補強部12を形成するようにしたので、トンネルの沈下を好適に抑制できる。更に、本実施形態においては、図3に示すように、側方地山1aのすべり線を横断するように地山補強部12を形成するようにしたので、側方地山1aの緩みが生じることを好適に抑制できる。また、本実施形態に係る地山補強工法においては、地山1内に形成する地山補強部12の高さを、鋼製支保工4の脚部近傍に対応させるようにした。このように地山1の荷重が集中する鋼製支保工4の脚部近傍の高さに地山補強部12を構築することで、トンネルの沈下をより一層好適に抑制できる。但し、本実施形態の地山補強工法において、トンネルTの側壁部6から地山1内に地山補強部12を形成すれば良く、地山1内に構築される地山補強部12が必ずしも鋼製支保工4の脚部近傍に対応している必要は無い。
In addition, in the ground reinforcement method in this embodiment, the ground reinforcement part 12 is formed horizontally from the side wall part 6 of the tunnel T into the side ground 1a, so that the subsidence of the tunnel is preferably prevented. can be suppressed to Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the ground reinforcement part 12 is formed so as to cross the slip line of the side ground 1a, so that the side ground 1a becomes loose. This can be suitably suppressed. Further, in the ground reinforcement method according to the present embodiment, the height of the ground reinforcement part 12 formed in the ground 1 is made to correspond to the vicinity of the leg of the steel shoring 4. By constructing the ground reinforcing portion 12 at a height near the legs of the steel shoring 4 where the load of the ground 1 is concentrated in this way, it is possible to suppress subsidence of the tunnel even more suitably. However, in the ground reinforcement method of this embodiment, it is sufficient to form the ground reinforcement part 12 in the ground 1 from the side wall part 6 of the tunnel T, and the ground reinforcement part 12 constructed in the ground 1 is not necessarily It is not necessary to correspond to the vicinity of the legs of the steel shoring 4.

また、本実施形態における地山補強工法においては、トンネル掘進方向DTに切羽前方地山1bを一定区間掘削する掘進サイクル区間毎に地山補強部12が形成される。これによれば、トンネルTの側方地山1aに、トンネル掘進方向DTに沿って補強部形成ピッチRP毎に連設することができる。これによれば、トンネル掘進方向DTに連設される地山補強部12の集合体である地山補強構造体11が強固なものとなり、より大きな地山荷重を地山補強構造体11によって支持することができ、トンネルTの沈下をより好適に抑制することができる。 Moreover, in the ground reinforcement method in this embodiment, the ground reinforcement part 12 is formed for each excavation cycle section in which the ground in front of the face 1b is excavated for a certain section in the tunnel excavation direction DT. According to this, the reinforcing portions can be successively provided on the side ground 1a of the tunnel T along the tunnel excavation direction DT at every reinforcing portion formation pitch RP. According to this, the rock reinforcement structure 11, which is an aggregate of the rock reinforcement parts 12 arranged in series in the tunnel excavation direction DT, becomes strong, and a larger rock load is supported by the rock reinforcement structure 11. Therefore, the subsidence of the tunnel T can be suppressed more suitably.

特に、本実施形態においては、地山削孔方向Dbとトンネル掘進方向DTとのなす地山削孔角度θ1が鋭角に設定されるため、地山削孔方向Dbをトンネル掘進方向DTと直交方向に設定する場合(すなわち、トンネル掘進方向DTと直交する方向に地山補強用芯材14を打設する場合)に比べて、側方地山1a内において隣接する地山補強部12の中心軸同士の間隔(以下、「補強部中心軸ピッチ」という)W1を小さくすることができる。 In particular, in this embodiment, since the rock drilling angle θ1 formed by the rock drilling direction Db and the tunnel excavation direction DT is set to an acute angle, the rock drilling direction Db is set in a direction orthogonal to the tunnel digging direction DT. (i.e., when the core material 14 for ground reinforcement is placed in a direction perpendicular to the tunnel excavation direction DT), the center axis of the adjacent ground reinforcement part 12 in the side ground 1a is The interval W1 between them (hereinafter referred to as "reinforcement part center axis pitch") can be made small.

ここで、図14は、実施形態1に係る地山補強部12の補強部中心軸ピッチW1を説明する図である。図14における符号CL2は、地山補強部12の中心軸である。ここで、地山補強部12の中心軸CL2は、地山補強用芯材14の中心軸ということもできる。また、地山補強部12の中心軸CL2は、地山削孔方向Dbと平行である。また、補強部中心軸ピッチW1は、地山補強部12の中心軸CL2と直交方向における地山補強部12の中心軸CL2同士の間隔を指す。また、図14においても、地山削孔方向Dbとトンネル掘進方向DTとのなす地山削孔角度θ1を45°に設定した例を図示している。また、図14において削孔13の図示を省略している。 Here, FIG. 14 is a diagram illustrating the reinforcing part central axis pitch W1 of the ground reinforcing part 12 according to the first embodiment. The symbol CL2 in FIG. 14 is the central axis of the earth reinforcement part 12. Here, the central axis CL2 of the earth reinforcement part 12 can also be said to be the central axis of the earth earth reinforcement core material 14. Moreover, the central axis CL2 of the earth reinforcement part 12 is parallel to the earth excavation direction Db. Moreover, the reinforcement part central axis pitch W1 refers to the interval between the central axes CL2 of the rock reinforcement part 12 in the direction orthogonal to the central axis CL2 of the rock reinforcement part 12. Further, FIG. 14 also shows an example in which the ground drilling angle θ1 between the ground drilling direction Db and the tunnel excavation direction DT is set to 45°. Moreover, illustration of the drilled hole 13 is omitted in FIG. 14.

本実施形態においては、地山削孔角度θ1が鋭角であるため、図14に示すように補強部中心軸ピッチW1が補強部形成ピッチRPよりも小さくなる。図14に示す例では、地山削孔角度θ1が45°であるため、補強部中心軸ピッチW1は、補強部形成ピッチRPの1/√2倍(約0.7倍)となる。これに対して、地山削孔角度θ1を直角に設定した場合(トンネル掘進方向DTと直交する方向に地山補強用芯材14を打設する場合)、地山補強部12の中心軸CL2はトンネル掘進方向DTと直交することになるため、地山補強部12の補強部中心軸ピッチW1は補強部形成ピッチRPと等しくなる。 In this embodiment, since the ground drilling angle θ1 is an acute angle, the reinforcement part center axis pitch W1 is smaller than the reinforcement part formation pitch RP, as shown in FIG. In the example shown in FIG. 14, since the ground drilling angle θ1 is 45°, the reinforcement part center axis pitch W1 is 1/√2 times (approximately 0.7 times) the reinforcement part formation pitch RP. On the other hand, when the ground drilling angle θ1 is set to a right angle (when the ground reinforcing core material 14 is cast in a direction perpendicular to the tunnel excavation direction DT), the central axis CL2 of the ground reinforcing part 12 is perpendicular to the tunnel excavation direction DT, so the reinforcement part center axis pitch W1 of the ground reinforcement part 12 becomes equal to the reinforcement part formation pitch RP.

従って、本実施形態のように、地山削孔角度θ1を鋭角にすることで、地山補強部12の補強部中心軸ピッチW1(地山補強用芯材14の中心軸間隔)を補強部形成ピッチRPよりも狭めることができる。その結果、上述した注入工における固結材15の注入量が同じ条件であれば、地山1内で隣接する地山補強部12同士の離間寸法W2も、地山削孔角度θ1を直角に設定した場合(トンネル掘進方向DTと直交する方向に地山補強用芯材14を打設する場合)に比べて小さくすることができる。つまり、地山補強部12同士の間に位置する地山の未補強領域の幅を狭めることができる。これにより、密に配置された地山補強部12によって面状の地山補強構造体11を地山1内に構築することができ、地山
1の補強効果が非常に優れたものとなる。従って、本実施形態における地山補強構造体11によれば、より大きな地山荷重を支持することができ、トンネルTの沈下を好適に抑制できる。
Therefore, as in the present embodiment, by making the ground drilling angle θ1 acute, the reinforcement part center axis pitch W1 (center axis interval of the ground reinforcement core material 14) of the ground reinforcement part 12 can be adjusted to It can be narrower than the formation pitch RP. As a result, if the injection amount of the consolidating material 15 in the above-mentioned injection method is the same, the distance W2 between the adjacent ground reinforcing parts 12 in the ground 1 will also be perpendicular to the ground drilling angle θ1. This can be made smaller than in the case where the core material 14 for reinforcing the ground is placed in a direction perpendicular to the tunnel excavation direction DT. That is, the width of the unreinforced area of the ground located between the ground reinforcing parts 12 can be narrowed. Thereby, the planar rock reinforcement structure 11 can be constructed within the rock 1 by the densely arranged rock reinforcement parts 12, and the reinforcing effect of the rock 1 becomes extremely excellent. Therefore, according to the earth reinforcement structure 11 in this embodiment, a larger earth load can be supported, and the subsidence of the tunnel T can be suitably suppressed.

なお、実施形態1に係る地山補強工法において、地山補強構造体11において互いに隣接する地山補強部12の固結補強部16(地山改良領域16b)同士が繋がるように地山補強部12を形成しても良い。このようにすることで、地山補強構造体11に含まれる各地山補強部12が一体化された面状の地山補強構造体11を地山内に構築することができ、地山の補強効果が極めて優れたものとなる。なお、上記のように互いに隣接する地山補強部12における地山改良領域16b同士を連続させるには、地山削孔角度θ1、補強部形成ピッチRP、注入工における固結材15の注入量等を調整することで実現することができる。 In addition, in the ground reinforcement method according to Embodiment 1, the ground reinforcement parts are arranged so that the consolidated reinforcement parts 16 (ground improvement areas 16b) of the ground reinforcement parts 12 that are adjacent to each other in the ground reinforcement structure 11 are connected to each other. 12 may be formed. By doing so, it is possible to construct a planar rock reinforcement structure 11 in which the rock reinforcement parts 12 included in the rock reinforcement structure 11 are integrated, and the reinforcement effect of the rock becomes extremely excellent. In addition, in order to make the ground improvement regions 16b in the ground reinforcement parts 12 adjacent to each other continuous as described above, the ground drilling angle θ1, the reinforcement part formation pitch RP, and the injection amount of the consolidation material 15 in the injection work are required. This can be achieved by adjusting etc.

更に、本実施形態における地山補強工法においては、各掘進サイクル区間における地山補強部12が、トンネルTの横断面視において同一の位置に形成されている。これによれば、各掘進サイクル区間における地山補強部12をより一層密に配置することができる。その結果、地山1の補強効果をより一層高めることができる。なお、本実施形態においては、各掘進サイクル区間における地山補強部12を水平方向に延伸配置しているがこれには限られない。例えば、各掘進サイクル区間における地山補強部12同士の仰角又は俯角が相互に等しくなるように、各地山補強部12を構築しても良い。 Furthermore, in the ground reinforcement method in this embodiment, the ground reinforcement portions 12 in each excavation cycle section are formed at the same position in the cross-sectional view of the tunnel T. According to this, the ground reinforcement parts 12 in each excavation cycle section can be arranged even more densely. As a result, the effect of reinforcing the ground 1 can be further enhanced. In addition, in this embodiment, the ground reinforcement part 12 in each excavation cycle section is extended and arranged in the horizontal direction, but it is not restricted to this. For example, each of the rock reinforcement parts 12 may be constructed so that the angle of elevation or depression of the rock reinforcement parts 12 in each excavation cycle section is equal to each other.

また、本実施形態における地山補強工法によれば、各掘進サイクル区間における地山補強部12の各々は、地山削孔角度θ1が互いに等しい。これによれば、新設区間において地山補強用芯材14を側方地山1aに打設する際、当該地山補強用芯材14が既設の地山補強部12と干渉したり、既設の地山補強部12を損傷することを抑制できる。 Further, according to the ground reinforcement method in this embodiment, the ground drilling angles θ1 of the ground reinforcement parts 12 in each excavation cycle section are equal to each other. According to this, when the core material 14 for ground reinforcement is poured into the side ground 1a in the new section, the core material 14 for ground reinforcement may interfere with the existing ground reinforcement part 12, or Damage to the ground reinforcement part 12 can be suppressed.

なお、本実施形態において、側方地山1aに地山補強用芯材14を打設する際の地山削孔角度θ1は鋭角であれば良く、特定の角度に限定されないが、30°~60°の範囲に設定されることが好ましい。ここで、地山補強用芯材14の全長が等しい場合、地山削孔角度θ1が小さいほど、地山補強用芯材14におけるトンネル掘進方向DTへの打設長である掘進方向打設長さL2を大きく確保できる反面、地山補強用芯材14におけるトンネル横断方向への打設長である横断方向打設長さL3は小さくなる。逆に、地山削孔角度θ1が大きいほど、地山補強用芯材14におけるトンネル掘進方向DTへの打設長である掘進方向打設長さL2が小さくなる反面、地山補強用芯材14におけるトンネル横断方向への打設長である横断方向打設長さL3を大きく確保することができる。そして、掘進方向打設長さL2が大きいほど、新設区間において地山補強部12を構築する際、切羽前方地山1bを補強可能な範囲を拡大することができる。そこで、地山補強部12に側方地山1aのすべり線を横断させることができるような横断方向打設長さL3を設定し、そのような範囲内でできるだけ地山削孔角度θ1を小さな角度に設定しても良い。これにより、側方地山1aの沈下を抑制しつつ、切羽前方地山1bの補強量及び補強範囲を最大限確保することができる。なお、本実施形態において、地山補強構造体11Lにおける各地山補強部12の地山削孔角度θ1と、地山補強構造体11Rにおける各地山補強部12の補強部延伸角度θ1を異なる角度に設定しても良い。 In this embodiment, the ground drilling angle θ1 when pouring the ground reinforcement core material 14 into the side ground 1a may be an acute angle, and is not limited to a specific angle, but may be from 30° to Preferably, the angle is set within a range of 60°. Here, when the total length of the core material 14 for ground reinforcement is equal, the smaller the ground drilling angle θ1 is, the longer the casting length in the tunnel excavation direction, which is the length of the core material 14 for ground reinforcement 14 in the tunnel excavation direction DT. While a large length L2 can be ensured, the transverse casting length L3, which is the casting length of the core material 14 for ground reinforcement in the tunnel transverse direction, becomes small. Conversely, the larger the ground drilling angle θ1, the smaller the driving length L2 in the tunnel excavation direction DT of the core material 14 for ground reinforcement. It is possible to ensure a large transverse direction casting length L3, which is the casting length in the tunnel transverse direction at No. 14. The larger the casting length L2 in the excavation direction is, the more the range in which the rock face in front of the face 1b can be reinforced can be expanded when constructing the rock reinforcement part 12 in the newly constructed section. Therefore, we set a transverse casting length L3 that allows the ground reinforcement part 12 to cross the slip line of the side ground 1a, and make the ground drilling angle θ1 as small as possible within such a range. It may also be set at an angle. Thereby, it is possible to maximize the reinforcement amount and reinforcement range of the face front ground 1b while suppressing the subsidence of the side ground 1a. In addition, in this embodiment, the rock drilling angle θ1 of each rock reinforcement part 12 in the rock reinforcement structure 11L and the reinforcement part extension angle θ1 of each rock reinforcement part 12 in the rock reinforcement structure 11R are set to different angles. You can also set it.

また、本実施形態における地山補強用芯材14の母材としては、降伏耐力が400kN/本以上、破断耐力が600kN/本以上、せん断耐力が200kN/本以上であることが好ましい。このような高剛性・高強度の地山補強用芯材14を使用することで、サイドパイルとして一般に用いられる鋼管と同等以上の剛性、強度を確保しつつ、鋼管を用いる場合と比較して地山への打設時間を大幅に短縮することができる。その結果、施工性を向上させることができ、工費の低減を図ることができる。また、本実施形態における地山補
強用芯材14によれば、地山への打設時間を短縮することができるため、地山に削孔水や振動の影響が及ぶことを低減できる。例えば、機械構造用炭素鋼鋼材S45Cによって形成されたKAT-R51(カテックス社製)を地山補強用芯材14として好適に用いることができる。なお、KAT-R51は外径が約50mm、肉厚が約8mm、重量が約8.5kg/mであり、サイドパイルとして一般に用いられる鋼管に比べて非常に軽量であり、施工時間の低減や施工性の向上を図ることができる。
Further, the base material of the core material 14 for ground reinforcement in this embodiment preferably has a yield strength of 400 kN/piece or more, a breaking strength of 600 kN/piece or more, and a shear strength of 200 kN/piece or more. By using such a high-rigidity, high-strength core material 14 for ground reinforcement, it is possible to secure the same or higher rigidity and strength as steel pipes commonly used as side piles, while also reducing the ground strength compared to using steel pipes. The time required for pouring into mountains can be significantly reduced. As a result, workability can be improved and construction costs can be reduced. Moreover, according to the core material 14 for reinforcing the ground in this embodiment, the time required for placing the core material into the ground can be shortened, so that the effects of drilling water and vibration on the ground can be reduced. For example, KAT-R51 (manufactured by Katex Corporation) made of S45C carbon steel for machine structures can be suitably used as the core material 14 for reinforcing the ground. KAT-R51 has an outer diameter of approximately 50 mm, a wall thickness of approximately 8 mm, and a weight of approximately 8.5 kg/m, making it extremely lightweight compared to steel pipes commonly used as side piles, reducing construction time and reducing construction time. Workability can be improved.

また、固結材15の種類は特に限定されず、例えば地山の状態や湧水の状態によってセメント系固結材、ウレタン系固結材を適宜選択しても良い。なお、セメント系固結材に比べて強度が高い、硬化が速く且つ硬化からの強度発現が速い、地山の空隙に浸透しやすい等の性能に優れたウレタン系固結材を用いると好適である。 Further, the type of the consolidation material 15 is not particularly limited, and a cement-based consolidation material or a urethane-based consolidation material may be selected as appropriate depending on the condition of the ground or spring water, for example. In addition, it is preferable to use a urethane-based solidifying material, which has superior properties such as higher strength, faster hardening and strength development after hardening, and easier penetration into the voids in the ground compared to cement-based solidifying materials. be.

<変形例>
本実施形態における地山補強工法は、種々の変更を加えることができる。例えば、図15に示すように、側方地山1aの高さ方向に地山補強部12を複数段に配置しても良い。このようにすることで、地山補強効果をより一層高めることができる。なお、図15に示す例では、トンネルの同一横断面において地山補強部12を2段配置しているが、3段以上配置しても良い。また、上記実施形態1においては地山補強用芯材14に自穿孔方式の中空ロックボルトを使用する場合を例に説明したが、挿入方式の中空ロックボルトを使用しても良い。この場合、側方地山1aに削孔した後、削孔13に中空ロックボルトを挿入する。そして、削孔13に中空ロックボルトを挿入した状態で上述した注入ユニット17及び注入機19を用いて固結材15を削孔13内に注入することで、地山補強部12を形成することができる。
<Modified example>
Various changes can be made to the ground reinforcement method in this embodiment. For example, as shown in FIG. 15, the ground reinforcing portions 12 may be arranged in multiple stages in the height direction of the side ground 1a. By doing so, the effect of reinforcing the ground can be further enhanced. In the example shown in FIG. 15, the ground reinforcement portions 12 are arranged in two stages in the same cross section of the tunnel, but they may be arranged in three or more stages. Further, in the first embodiment, a case where a self-drilling type hollow lock bolt is used as the core material 14 for reinforcing the ground has been described as an example, but an insertion type hollow lock bolt may also be used. In this case, after drilling a hole in the side ground 1a, a hollow rock bolt is inserted into the drilled hole 13. Then, with the hollow rock bolt inserted into the drilled hole 13, the consolidation material 15 is injected into the drilled hole 13 using the above-mentioned injection unit 17 and injection machine 19, thereby forming the ground reinforcement part 12. Can be done.

また、本発明に適用される地山補強用芯材14は、注入式の中空ロックボルトに限定されない。例えば、地山補強用芯材として中実型ロックボルトを使用しても良い。この場合、トンネルTの切羽2近傍に位置する新設区間における側壁部6から側方地山1aに削孔を形成し、その削孔内に固結材を定着材として充填した後に当該削孔内に中実型ロックボルトを挿入することで地山内に地山補強部を形成しても良い。以下、実施形態2について説明する。 Further, the core material 14 for reinforcing the ground applied to the present invention is not limited to an injection type hollow rock bolt. For example, a solid rock bolt may be used as the core material for reinforcing the ground. In this case, a hole is formed in the side ground 1a from the side wall part 6 in the newly constructed section located near the face 2 of the tunnel T, and after filling the hole with a consolidating material as a fixing material, A ground reinforcement portion may be formed within the ground by inserting a solid rock bolt into the ground. Embodiment 2 will be described below.

<実施形態2>
図16及び図17は、実施形態2に係る地山補強工法によって構築された地山補強構造10Aの概略構造図である。図16に、トンネルTの横断面方向における地山補強構造10Aの概略構造を示し、図17に、地山補強構造10Aの平面構造を示す。実施形態1と共通する部材、構造、用語等については同一符号を用いることで詳しい説明を省略する。
<Embodiment 2>
16 and 17 are schematic structural diagrams of a ground reinforcement structure 10A constructed by the ground reinforcement method according to the second embodiment. FIG. 16 shows a schematic structure of the rock reinforcement structure 10A in the cross-sectional direction of the tunnel T, and FIG. 17 shows a planar structure of the rock reinforcement structure 10A. Detailed explanations will be omitted by using the same reference numerals for members, structures, terms, etc. that are common to those in Embodiment 1.

地山補強構造10Aは、トンネルTの左側の側方地山1aに構築された地山補強構造体11L及び右側の側方地山1aに構築された地山補強構造体11Rを含んで構成されている。地山補強構造体11L,11Rは、掘進サイクル区間毎に連接された地山補強部12Aの集合体である。本実施形態における地山補強構造10Aは、地山補強部12Aの構造が実施形態1に係る地山補強部12と相違する点を除いて実施形態1と同様である。 The ground reinforcement structure 10A includes a ground reinforcement structure 11L built on the left side ground 1a of the tunnel T and a ground reinforcement structure 11R built on the right side ground 1a. ing. The ground reinforcement structures 11L and 11R are aggregates of ground reinforcement parts 12A connected for each excavation cycle section. The ground reinforcement structure 10A in this embodiment is the same as that in the first embodiment except that the structure of the ground reinforcement part 12A is different from the ground reinforcement part 12 according to the first embodiment.

図18は、実施形態2に係る地山補強部12Aを説明する概略図である。地山補強部12Aは、側方地山1aに形成された削孔13と、削孔13内に挿入された地山補強用芯材14Aと、削孔13に充填された固結材15が硬化することによって形成された固結補強部16Aを含む。地山補強部12Aは、例えば、実施形態1の地山補強部12と同様、トンネルTの新設区間における支保構造を構築した後、図9で説明した準備工を行い、トンネルTの側壁部6における目標打設位置PTから側方地山1aに削孔する。側方地山1aへの削孔は、油圧ドリフター等を用いて行うことができ、実施形態1と同様に地山削孔方
向Dbに沿って削孔13を形成する。本実施形態においても、地山削孔方向Dbとトンネル掘進方向DT(トンネル軸CL1)とがなす地山削孔角度θ1は鋭角に設定されている。従って、トンネルTの側壁部6から切羽前方地山1bに向かって斜め前方に向かって延伸する削孔13の少なくとも一部は、切羽前方地山1bに到達すると共に切羽前方地山1b内に延在することとなる。
FIG. 18 is a schematic diagram illustrating a rock reinforcement section 12A according to the second embodiment. The ground reinforcement part 12A includes a drilled hole 13 formed in the side ground 1a, a core material 14A for ground reinforcement inserted into the drilled hole 13, and a consolidation material 15 filled in the drilled hole 13. It includes a solidified reinforcing portion 16A formed by hardening. For example, the ground reinforcement section 12A, like the ground reinforcement section 12 of the first embodiment, constructs a support structure in the newly constructed section of the tunnel T, then performs the preparatory work described in FIG. A hole is drilled into the side ground 1a from the target casting position PT. Drilling into the side rock 1a can be performed using a hydraulic drifter or the like, and the hole 13 is formed along the rock drilling direction Db as in the first embodiment. Also in this embodiment, the ground drilling angle θ1 formed by the ground drilling direction Db and the tunnel excavation direction DT (tunnel axis CL1) is set to be an acute angle. Therefore, at least a part of the drilled hole 13 extending diagonally forward from the side wall 6 of the tunnel T toward the ground in front of the face 1b reaches the ground in front of the face 1b and extends into the ground in front of the face 1b. There will be.

次に、削孔13内に所定量の固結材(定着材)15を充填した後、地山補強用芯材14Aを削孔13内に挿入する。本実施形態において、地山補強用芯材14Aは中実型の全ネジ式ロックボルトを使用しているが、使用するロックボルトは特に限定されない。また、地山補強用芯材14Aは複数のボルトを連結して形成されても良い。また、固結材(定着材)15は特に限定されないが、セメント系の固結材(定着材)であっても良い。固結材15の養生後、地山補強用芯材14Aの後端側に座金147、ベルワッシャー(図示せず)等を設置し、トルクレンチ等によってナット148を定着させることで、地山補強部12Aの構築が完了する。削孔13内に充填された固結材15が硬化することで固結補強部16Aが形成され、固結補強部16Aによって削孔13(地山補強用芯材14A)の周辺地山と地山補強用芯材14Aが定着される。 Next, after filling the drilled hole 13 with a predetermined amount of consolidation material (fixing material) 15, the core material 14A for reinforcing the ground is inserted into the drilled hole 13. In this embodiment, a solid fully threaded lock bolt is used as the core material 14A for ground reinforcement, but the lock bolt to be used is not particularly limited. Moreover, the core material 14A for reinforcing the ground may be formed by connecting a plurality of bolts. Further, the consolidation material (fixing material) 15 is not particularly limited, but may be a cement-based consolidation material (fixing material). After curing the consolidation material 15, a washer 147, a bell washer (not shown), etc. are installed on the rear end side of the core material 14A for ground reinforcement, and a nut 148 is fixed with a torque wrench, etc., thereby reinforcing the ground. Construction of section 12A is completed. By hardening the consolidation material 15 filled in the borehole 13, a consolidation reinforcement part 16A is formed, and the consolidation reinforcement part 16A connects the surrounding ground of the borehole 13 (core material 14A for ground reinforcement). The mountain reinforcing core material 14A is fixed.

これにより、図17に示すように、少なくとも一部を切羽前方地山1bに延在するように地山内に形成された地山補強部12AをトンネルTの新設区間に新設することができる。これにより、次の掘進サイクル区間において切羽前方地山1bの掘削を行う前に、地山補強部12Aの地山補強用芯材14Aの剛性と、固結補強部16Aの強度によって切羽前方地山1bを事前に補強することができる。その結果、トンネルTにおける切羽前方地山1bの拘束力が高められ、切羽前方地山1bを掘削する際にトンネルTが沈下することを好適に抑制できる。 Thereby, as shown in FIG. 17, the ground reinforcement part 12A formed in the ground so that at least a part thereof extends to the ground in front of the face 1b can be newly installed in the newly constructed section of the tunnel T. As a result, before excavating the ground in front of the face 1b in the next excavation cycle section, the ground in front of the face is 1b can be reinforced in advance. As a result, the restraining force of the ground in front of the face 1b in the tunnel T is increased, and it is possible to suitably suppress the tunnel T from sinking when excavating the ground in front of the face 1b.

以上、本発明による地山補強工法の実施形態及び変形例について説明したが、本発明は上記の実施形態及び変形例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記実施形態及び変形例においては、トンネル上半の施工に適用する例を説明したが、本発明に係る地山補強工法はトンネル下半の施工に適用しても良い。 The embodiments and modified examples of the ground reinforcement method according to the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and modified examples, and can be modified as appropriate without departing from the spirit thereof. . For example, in the above-described embodiments and modifications, an example has been described in which the method is applied to construction of the upper half of a tunnel, but the ground reinforcement method according to the present invention may also be applied to construction of the lower half of a tunnel.

T・・・トンネル
1・・・地山
2・・・切羽
3・・・一次吹付けコンクリート層
4・・・鋼製支保工
5・・・二次吹付けコンクリート層
6・・・側壁部
10・・・地山補強構造
11・・・地山補強構造体
12・・・地山補強部
13・・・削孔
14・・・地山補強用芯材
15・・・固結材
16・・・固結補強部
T... Tunnel 1... Earth 2... Face 3... Primary shotcrete layer 4... Steel shoring 5... Secondary shotcrete layer 6... Side wall portion 10 ...Mound reinforcement structure 11 ...Mound reinforcement structure 12 ...Mound reinforcement part 13 ...Drilling hole 14 ...Mound reinforcement core material 15 ...Consolidation material 16 ...・Consolidation reinforcement part

Claims (9)

トンネルの切羽近傍に位置するトンネル側壁部から側方の地山に水平方向且つ斜め前方に向かって削孔を施し、前記削孔内に地山補強用芯材を挿入した状態で当該削孔内に固結材を注入、又は、前記削孔内に固結材を充填した後に当該削孔内に地山補強用芯材を挿入することで地山内に地山補強部を形成する地山補強工法であって、
前記地山補強部は、前記トンネル側壁部から側方の地山内へと水平方向に延設され、且つ、前記側方の地山に対する削孔方向とトンネル掘進方向とのなす、トンネル平面視における地山削孔角度が鋭角に設定され、前記地山補強部の少なくとも一部が切羽前方地山に延在するように形成される、
地山補強工法。
A hole is drilled horizontally and diagonally forward in the ground from the side wall of the tunnel located near the tunnel face, and a core material for reinforcing the ground is inserted into the drilled hole. Ground reinforcement in which a ground reinforcement part is formed within the ground by injecting a compacting material into the ground, or by inserting a ground reinforcing core material into the drilled hole after filling the compacting material into the drilled hole. It is a construction method,
The rock reinforcement part extends horizontally from the tunnel side wall part into the rock on the side, and has a shape defined by a direction of drilling into the rock on the side and a tunnel excavation direction in a plan view of the tunnel. The ground drilling angle is set to an acute angle, and at least a part of the ground reinforcement part is formed to extend to the ground in front of the face.
Ground reinforcement method.
前記地山補強部は、トンネルの支保構造に含まれる鋼製支保工の脚部近傍に対応する高さに形成される、
請求項1に記載の地山補強工法。
The ground reinforcement part is formed at a height corresponding to the vicinity of the leg of the steel support included in the support structure of the tunnel.
The ground reinforcement method according to claim 1.
前記地山補強部は、トンネル掘進方向に切羽前方地山を一定区間掘削する掘進サイクル区間毎に形成される、
請求項1又は2に記載の地山補強工法。
The ground reinforcement part is formed for each excavation cycle section in which a certain section of the ground in front of the face is excavated in the tunnel excavation direction.
The ground reinforcement method according to claim 1 or 2.
掘進サイクル区間毎に、トンネルの左右の地山に一組の前記地山補強部が形成される、
請求項3に記載の地山補強工法。
A set of the ground reinforcement portions is formed in the ground on the left and right sides of the tunnel for each excavation cycle section.
The ground reinforcement method according to claim 3.
各掘進サイクル区間における前記地山補強部は、トンネルの横断面視において同一の位置に形成されている、
請求項3又は4に記載の地山補強工法。
The ground reinforcement portion in each excavation cycle section is formed at the same position in a cross-sectional view of the tunnel.
The ground reinforcement method according to claim 3 or 4.
各掘進サイクル区間における前記地山補強部の各々は前記地山削孔角度が互いに等しい、
請求項3から5の何れか一項に記載の地山補強工法。
In each of the ground reinforcement parts in each excavation cycle section, the ground drilling angle is equal to each other;
The ground reinforcement method according to any one of claims 3 to 5.
前記地山補強部は、前記削孔の周辺地山に注入された前記固結材が硬化することで形成された地山改良領域を含む、
請求項1から6の何れか一項に記載の地山補強工法。
The ground reinforcement portion includes a ground improvement area formed by hardening of the consolidation material injected into the ground surrounding the drilled hole.
The ground reinforcement method according to any one of claims 1 to 6.
前記地山補強部における前記地山改良領域が繋がるように地山内に複数の地山補強部を連設する、
請求項7に記載の地山補強工法。
arranging a plurality of ground reinforcement parts in a row in the ground so that the ground improvement areas in the ground reinforcement parts are connected;
The ground reinforcement method according to claim 7.
前記地山補強部は、トンネル掘進方向に切羽前方地山を一定区間掘削する掘進サイクル区間毎に形成され、
互いに隣接する前記地山補強部の地山改良領域同士が繋がるように各掘進サイクル区間における前記地山補強部を形成する、
請求項8に記載の地山補強工法。
The ground reinforcement part is formed for each excavation cycle section in which a certain section of the ground in front of the face is excavated in the tunnel excavation direction,
forming the rock reinforcement portion in each excavation cycle section so that the rock improvement regions of the rock reinforcement portions that are adjacent to each other are connected;
The ground reinforcement method according to claim 8.
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