JP4371541B2

JP4371541B2 - Rock bolt construction method and its auxiliary tools

Info

Publication number: JP4371541B2
Application number: JP2000170235A
Authority: JP
Inventors: 昌次鈴木; 幹夫小椋
Original assignee: Ohmoto Gumi Co Ltd
Current assignee: Ohmoto Gumi Co Ltd
Priority date: 2000-06-07
Filing date: 2000-06-07
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2020-06-07
Also published as: JP2001349196A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ＮＡＴＭ工法などで用いられる接着式ロックボルトの施工方法およびその施工方法に用いる補助具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の接着式ロックボルトの方式としては、全面接着式ロックボルト、注入型ロックボルト、先端定着カプセル方式などがある。
【０００３】
このうち、注入型ロックボルトは、予め穿孔されたロックボルト孔にロックボルトと注入管、排気管を同時に挿入し、注入管からモルタルを充填する方法、もしくはロックボルト孔に中空式ロックボルトを挿入し、ロックボルトに設けられた排出口よりモルタルを注入する方法であるが、施工に時間がかかること、ロックボルト孔の壁面が荒れている場合には注入管と排気管の挿入が困難となること、コスト高になること等の理由から一般には用いられない。
【０００４】
また、先端定着カプセル方式は、予め穿孔されたロックボルト孔の先端にレジン等の瞬結性定着材の入ったカプセル等を挿入した後に、モルタルを注入し、ロックボルトを挿入してカプセルを突き破ることによって、ロックボルト先端を地山に接着する方法であるが、定着材カプセルが高価であるため、地下水が多い等の特殊な場合を除いて一般には用いられない。
【０００５】
このようなことから、ＮＡＴＭ工法によるトンネル施工でのロックボルト工においては、通常の場合にはモルタルを定着材とした全面接着式ロックボルトを用いている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、ＮＡＴＭ工法によるトンネル施工でのロックボルト工においては、全面接着式ロックボルトが一般的であるが、トンネル肩部から天端にかけての上向き打設の場合には、ロックボルト挿入時にモルタルがだれ落ち、ロックボルト先端付近が未定着となるケースが指摘されている。
【０００７】
従来のロックボルト工に関する品質管理では、上記の状況を検査する有効な手段がなく、引抜き耐力が既定値を満足するか否かのみを評価していた。しかしながら、トンネル断面の拡大に伴うロックボルトの長尺化を契機に、適正な地山改良幅の確保が要求されるようになった。
【０００８】
また、施工後にロックボルト長を検査するための非破壊検査法の開発も進められており、今後はロックボルト長ならびに定着長に関する項目も品質管理項目として重要となると考えられる。
【０００９】
本願発明は上述のような背景のもとに開発されたものであり、全面接着式ロックボルト工法において、上向きロックボルトを完全にまたはほぼ全面接着することができ、かつ経済性にも優れたロックボルトの施工方法およびその施工に適した補助具を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る発明は、ロックボルト孔に硬化材を充填してロックボルトの挿入を行い、ロックボルトを前記硬化材の硬化により定着させる地山安定用のロックボルトの施工方法において、ほぼロックボルト孔の径に相当する外径を有する円盤状の硬化材支持弁を予め前記ロックボルトの外周に、該ロックボルトの軸方向に移動可能な状態に装着しておき、前記ロックボルトの外周の前記硬化材支持弁より上方に、ロックボルト孔の径方向に延びる複数の脚部を備えた硬化材押上げ金具を、１または複数取り付け、前記ロックボルトの外周の前記硬化材支持弁より下方に、ロックボルトを貫通させるためのロックボルト挿入口と空気抜き孔を有する硬化材落下防止弁を装着しておき、前記ロックボルトの挿入の際、前記硬化材押上げ金具によりロックボルト孔内に充填された硬化材を前記脚部で押し上げつつ、硬化材の流下を前記硬化材支持弁により抑制し、前記硬化材支持弁でロックボルト孔の孔口を閉塞し、硬化材の落下を抑制することを特徴とするものである。
【００１１】
硬化材は、取り扱いの容易さやコストの面から主としてモルタルを考えているが、各種モルタルが使用可能であり、またモルタル以外の硬化材であってもよい。
【００１２】
また、通常、硬化材はロックボルトの挿入に先立って、注入管などによりロックボルト孔に充填されるが、例えば先端部の一部をモルタルパック等、硬化材を充填したパックに置き換え、ロックボルトの挿入によりパックを突き破る方式を採用すれば、ロックボルト孔先端部の硬化材の充填状態をより確実なものとすることができる。
【００１３】
ロックボルトとしては、直径２２〜２９ｍｍの異形棒鋼（ツイスト棒鋼、全ねじ棒鋼等を含む）が一般的であり、市販のものを利用することができる。ロックボルトの長さは、地山状況やトンネル径などによっても異なり、２〜６ｍ程度が一般的であるが、本願発明は特にロックボルトが長い場合において効果が大きい。ロックボルトが挿入されるロックボルト孔は、一般的には３４〜４２ｍｍ程度となる。
【００１４】
以上は、従来、一般的な材料、数値を挙げたものであり、本願発明も上記の範囲で適用される場合が多いが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００１５】
硬化材支持弁は、ロックボルトの外周に装着した状態で、ロックボルトとロックボルト孔との間の空間をロックボルトの軸方向にほぼ閉塞するようにしたものであり、それによりロックボルトを挿入する際にモルタル等の硬化材が孔口方向に流れ出すのを抑制する。
【００１６】
ただし、硬化材の流下によりロックボルト孔の先端に空隙が生ずるのを防止するのが本来の目的であり、硬化材からの抵抗によりロックボルトの軸方向に移動することで、ロックボルトの先端がロックボルト孔の先端部に到達するようになっている。
【００１７】
硬化材支持弁とロックボルトの外周が比較的密着した状態で、硬化材の流下を抑制でき、かつロックボルト孔の孔壁との干渉が少ない材料としては、ゴムなどの弾性、可撓性を有する材料からなるものが望ましいが、ロックボルトの外周に装着でき、モルタルの流下を抑制しつつ、ロックボルトの軸方向に移動可能なものであれば、特に限定されるものではなく、例えば合成樹脂製や金属製のものでもよい。
【００１９】
硬化材押上げ金具は、ロックボルトの外周に取り付け、ロックボルトをロックボルト孔に挿入して行く際、その脚部でモルタル等の硬化材を押し上げて、ロックボルト孔の先端部分に空隙が生ずるのを抑止するとともに、硬化材中での脚部の抵抗によりロックボルトの落下を防止する機能も有している。
【００２０】
従来、この種の硬化材押上げ金具としては、ロックボルトへの取付け部と複数の脚部とからなるものが知られている。
【００２２】
硬化材落下防止弁は、ロックボルト孔の孔口において、硬化材の漏れ出しを抑制するためのものであり、孔口に止めた状態で、ロックボルト挿入口よりロックボルトを押し込むことができる。また、挿入したロックボルトの体積に相当する量の空気あるいは硬化材を逃がす必要があり、そのための空気抜き孔が設けられている。
【００２３】
なお、この硬化材落下防止弁は、機能面において、従来の後注入方式に用いられる口元パッカーと共通する部分があるが、従来の口元パッカーがロックボルト挿入口、空気抜き孔の他、モルタル注入口を有しているのに対し、本願発明では基本的には硬化材が先に注入されるため、硬化材落下防止弁には硬化材注入口を設けていない。
【００２５】
硬化材支持弁については、例えばほぼロックボルト孔の径に相当する外径を有する円盤状の部材がゴム製であり、中央部に複数の切れ目を設けてロックボルトを挿通可能としたものを用いることができる。
【００２６】
ゴム製の硬化材支持弁の場合、弾性、可撓性を有することで、ロックボルトの外周に密着した状態で、硬化材の流下を抑制でき、またロックボルト孔の孔壁とぶつかっても弾性的に変形し、ロックボルトの挿入途中で特定の場所に止まって機能しなくなるといった恐れがない。
【００２７】
また、このように中央部に切れ目を入れることで、容易にロックボルト挿入部を形成することができ、ロックボルトをロックボルト孔に挿入して行くときは、硬化材から受ける抵抗によりロックボルトに沿って移動させることができる。
【００２８】
本願の請求項２に係る硬化材押上げ金具は、ロックボルトの外周に取り付けるための取付け部と、前記取付け部からロックボルトの径方向外側へ延びる複数の脚部とからなり、前記脚部の先端部に拡大部を設けてなり、該脚部は、ロックボルトのロックボルト孔への挿入方向と逆方向斜めに広がり、バネによってロックボルトの径方向外側に付勢されていることを特徴とするものである。
【００２９】
拡大部を設けたことで、ロックボルト孔の断面に対する閉塞率が高くなり、押し上げ効果が高まる。
【００３１】
ロックボルト孔への挿入方向と逆方向斜めに広がる形状としたのは、挿入を容易にするとともに、バネでロックボルトの径方向外側に付勢することで、ロックボルト孔との間に隙間を生じさせず、かつ孔径が異なる場合や、孔径が一定でない場合にも対処できるようにしたものである。
【００３２】
なお、ここでいうバネは、脚部自体が板バネであってもよく、また脚部の取付け基部に別途バネを介在させたものなどでもよい。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１は、本願の請求項１に係るロックボルトの施工方法の一実施形態を示したものであり、以下の手順で作業を行う。
【００３６】
〔手順１〕
ロックボルト１に押上げ金具３およびモルタル支持弁２とモルタル落下防止弁４を装着する（図１(a) 参照）。
押上げ金具３を１段のみ装着する場合は、ロックボルト１の頭部に装着する。２段に装着する場合は、図２に示すように、例えばロックボルト１の頭部と中間部に装着する。
モルタル支持弁２は押上げ金具３の下方に装着する。モルタル落下防止弁４はボルト下部に装着し、施工の際、ロックボルト孔ａの孔口に止まるようにする。
【００３７】
〔手順２〕
モルタル注入管８を、予め穿孔されたロックボルト孔ａの先端まで挿入し、モルタル９を注入しながら引き下げる（図１(b) 参照）。モルタル注入量はロックボルト１挿入後に、モルタル９がロックボルト孔ａに充満する量とする。
【００３８】
〔手順３〕
ロックボルト１をロックボルト孔ａに挿入する（図１(c) 参照）。モルタル９は押上げ金具３によって押し上げられつつ、一部は下降する。このとき、モルタル支持弁２はモルタル９の下降に応じて、ロックボルト１の下方へ移動する。また、モルタル落下防止弁４は孔口に止まる（図１(d) 参照）。
【００３９】
図３は、請求項２に係る硬化材押上げ金具３の一実施形態を示したものである。押上げ金具３としては、従来から円筒状の取付け部３ａと複数の脚部３ｂとからなるものが用いられているが、この例では脚部３ｂの先端部に拡大部３ｃを形成することで、モルタルの押上げ効果を増している。
【００４０】
脚部３ｂ部分はバネ鋼材よりなり、図３(c) に示されるように、ロックボルト１の挿入方向と逆方向に開いた状態で、拡大部３ｃが形成された先端部がロックボルト孔ａの孔壁に当接するようになっている。
【００４１】
すなわち、押上げ金具３は、ロックボルト孔ａへの挿入時に、脚部３ｂ部分が狭められ、閉合部分でモルタル９を押し上げるとともに、開口部から余分なモルタルを排出する。なお、従来のものでは、ロックボルト１をロックボルト孔ａへ挿入する時の閉合面積が小さいため、モルタル押上げ効果が小さい。
【００４２】
図４は、硬化材支持弁の一形態を示したものである。ここで示したモルタル支持弁２は、厚さ３ｍｍ程度の円板状の硬質ゴムなどからなり、中央部に切れ目２ａを入れることで、その部分にロックボルト１を挿入できるようになっている。
【００４３】
このモルタル支持弁２は、下降してきたモルタルを受け止めつつ、モルタル重量によって、徐々にロックボルト１の下方へ移動する。ただし、モルタル支持弁２が弾性を有することで、ロックボルト孔ａを完全には閉塞せず、支持弁２の周辺およびロックボルト１挿入部より空気とモルタルが移動できるようになっている。
【００４４】
図５は、硬化材落下防止弁の一実施形態を示したものである。落下防止弁４は、後注入方式に用いられる口元パッカーとして同種のものがあるが、従来の口元パッカーはボルト挿入口、モルタル注入口、空気抜き口を併設したものである。この落下防止弁４は、後注入を目的としないため、ボルト挿入口４ａと空気抜き口４ｂのみから構成される。材質は硬質ゴムなどが適する。
【００４５】
なお、この落下防止弁４はロックボルト１先端部へのモルタル充填より、むしろロックボルト１挿入時に余分なモルタルが落下することを防止し、モルタルを密に充填することを主目的としている。従って、モルタル注入量が適正に管理されれば、ロックボルト１の施工方法としては、落下防止弁４を必ずしも必要としない。
【００４６】
図６は、本願の請求項１に係るロックボルトの施工方法の他の実施形態として、モルタルパックを用いた場合を示したものであり、以下の手順で作業を行う。
【００４７】
〔手順１〕
ロックボルト１に押上げ金具３およびモルタル支持弁２とモルタル落下防止弁４を装着する（図１(a) 参照）。
押上げ金具３を１段のみ装着する場合は、ロックボルト１の頭部に装着する。２段に装着する場合は、図２に示したように、例えばロックボルト１の頭部と中間部に装着する。
モルタル支持弁２は押上げ金具３の下方に装着する。モルタル落下防止弁４はロックボルト１の下部に装着し、施工の際、ロックボルト孔ａの孔口に止まるようにする。
【００４８】
〔手順２〕
予め穿孔されたロックボルト孔ａに、固定金具７ａとともにモルタルパック７をモルタル注入管８で押し上げ、挿入する（図６(b) 参照）。
【００４９】
〔手順３〕
モルタル９を注入しながらモルタル注入管８を引き下げる（図６(b) 参照）。このとき、モルタル注入量はロックボルト１挿入後に、モルタルパック７分も含め、ロックボルト孔ａに充満する量とする。
【００５０】
〔手順４〕
ロックボルト１をロックボルト孔ａに挿入する（図６(c) 参照）。モルタル９は押上げ金具３によって押し上げられつつ、一部は下降する。このとき、モルタル支持弁２はモルタル９の下降に応じて、ロックボルト１の下方へ移動する。また、モルタル落下防止弁４は孔口に止まる（図６(d) 参照）。
【００５１】
〔手順５〕
ロックボルト１の先端でモルタルパック７を押し破る（図６(e) 参照）。
【００５２】
図７は、図６の実施形態で用いるモルタルパック７の一例を示したものである。このモルタルパック７は、直径３０ｍｍ前後の不溶性の紙製筒等に、モルタル９を充填したものであり、施工現場において容易に作成することができる。モルタルパック７は、底部に番線を十字に組んだ固定用金具７ａを取り付け、モルタル注入管８で押し上げるように挿入することができる。
【００５３】
なお、モルタルパック７は、ロックボルト孔ａに湧水があり、孔内でモルタルが安定し難い場合等に補助的に用いるものであり、施工条件によっては必要としない。
【００５４】
次に、本願発明の効果を確認するために、岩石供試体を用いた実験について説明する。
【００５５】
本願発明の施工方法においては、押上げ金具の効果が最も大きいと考えられるため、押上げ金具をパラメータとした実験ケース（下の表１参照）を実施した。
【００５６】
なお、本来は、ロックボルト挿入によってモルタルが溢れることなく打設できるように適正量を注入すべきであるが、今回の実験では孔内にモルタルを満充填した。このため、モルタル落下防止弁は用いていない。
【００５７】
実験に用いた岩石供試体は、花崗岩（推定強度１８０Ｎ／ｍｍ²）であり、φ４０ｍｍ、長さ６００〜８００ｍｍの孔を穿孔したものである。また、高強度の花崗岩であるため、孔壁は非常に滑らかになっている。ロックボルト打設後は、割岩によってモルタルの充填具合を確認した。
【００５８】
【表１】

【００５９】
上記表１の打設ケースにおける具体的な条件は以下の通りである。
(1)モルタルは実施工と同様のドライモルタルとモルタルポンプを用いる。
(2)ロックボルトは１０００ｍｍ長に切断したものを用いる。
(3)押上げ金具の形式１は、従来のロックボルト落下防止金具である。
(4)押上げ金具の形式２は、本願の請求項２に係る押上げ金具（図３参照）である。
(5)押上げ金具個数が１の場合は、ロックボルト先端に装着する。
(6)押上げ金具個数が２の場合は、先端と中間部の２段装着とする。
(7)岩石供試体に打設後、１日以上の養生期間の後に岩石を破砕して充填状況を確認する。
【００６０】
表２は、上記各打設ケースにおける実験結果を示したものである。
【００６１】
【表２】

【００６２】
実験結果より、従来のロックボルト落下防止金具に相当する押上げ金具を２段に設置し、モルタル支持弁と併用することで完全に近い充填が可能と思われる。しかし、改良型である本願の請求項２に係る押上げ金具の方が効果的であることは明白である。
【００６３】
また、改良型の押上げ金具とモルタル支持弁との組み合わせで、高いモルタル押上げ効果が得られた。
【００６４】
【発明の効果】
本願発明の施工方法によれば、接着式ロックボルトの上向き施工においても、モルタルなどの硬化材をロックボルト先端まで完全またはほぼ完全に充填することができ、低コストで高い地山改良効果を得ることができる。
【００６５】
本願発明の施工方法に用いる補助具としての押上げ金具は、施工現場において手作業により容易に装着することができ、またそれぞれ安価に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の請求項１に係るロックボルトの施工方法の一実施形態における施工手順を示す断面図である。
【図２】ロックボルトに硬化材押上げ金具を複数装着する場合を概念的に示した図である。
【図３】請求項２に係る硬化材押上げ金具の一実施形態を示したもので、(a) は側面から見た斜視図、(b) は平面図、(c) はロックボルト孔内でのロックボルトへの装着状態を示す図である。
【図４】硬化材支持弁の一実施形態を示したもので、(a) は平面図、(b) はロックボルト孔内でのロックボルトへの装着状態を示す図である。
【図５】硬化材落下防止弁の一実施形態を示す斜視図である。
【図６】本願の請求項１に係るロックボルトの施工方法の他の実施形態として、モルタルパックを用いた場合の施工手順を示す断面図である。
【図７】図６の実施形態で用いるモルタルパックの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
ａ…ロックボルト孔、１…ロックボルト、２…支持弁、２ａ…切れ目、３…押上げ金具、３ａ…取付け部、３ｂ…脚部、３ｃ…拡大部、４…落下防止弁、４ａ…ボルト挿入口、４ｂ…空気抜き口、５…モルタル、６…支圧板、７…モルタルパック、７ａ…固定金具、８…モルタル注入管、９…モルタル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for constructing an adhesive rock bolt used in the NATM construction method and the like, and an auxiliary tool used in the construction method.
[0002]
[Prior art]
Conventional adhesive lock bolts include a full adhesive lock bolt, an injection lock bolt, a tip fixing capsule method, and the like.
[0003]
Of these, the injection type lock bolt is a method in which a lock bolt, an injection pipe and an exhaust pipe are simultaneously inserted into a pre-drilled lock bolt hole, and mortar is filled from the injection pipe, or a hollow lock bolt is inserted into the lock bolt hole. However, it is a method of injecting mortar from the discharge port provided in the lock bolt. However, it takes time to construct, and when the wall surface of the lock bolt hole is rough, it becomes difficult to insert the injection pipe and the exhaust pipe. In general, it is not used for reasons such as high cost.
[0004]
In the tip fixing capsule method, after inserting a capsule containing an instantaneous fixing material such as a resin into the tip of a lock bolt hole drilled in advance, mortar is injected and the lock bolt is inserted to break through the capsule. This is a method of adhering the tip of the lock bolt to the ground, but since the fixing material capsule is expensive, it is not generally used except in special cases such as a lot of groundwater.
[0005]
For this reason, in the case of the rock bolt construction in the tunnel construction by the NATM construction method, the whole surface adhesion type rock bolt using a mortar as a fixing material is used in a normal case.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As mentioned above, full-adhesion lock bolts are generally used for rock bolt construction in tunnel construction by the NATM method, but in the case of upward placement from the tunnel shoulder to the top edge, when inserting the lock bolt It has been pointed out that the mortar has fallen and the vicinity of the tip of the rock bolt has not been established.
[0007]
In conventional quality control related to rock bolt construction, there is no effective means for inspecting the above situation, and only whether or not the pulling strength satisfies a predetermined value is evaluated. However, with the increase in the length of the rock bolt accompanying the enlargement of the tunnel cross section, it has been required to secure an appropriate width for improving natural ground.
[0008]
Development of a nondestructive inspection method for inspecting the lock bolt length after construction is also underway, and items related to the lock bolt length and the fixing length will be important as quality control items in the future.
[0009]
The invention of the present application was developed based on the above-mentioned background. In the full adhesion type lock bolt method, the upward lock bolt can be completely or almost entirely adhered, and the lock is excellent in economic efficiency. It aims at providing the auxiliary tool suitable for the construction method of the bolt, and the construction.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present application is a construction method of a rock bolt for stabilizing a natural ground in which a lock bolt is filled with a hardening material, the lock bolt is inserted, and the lock bolt is fixed by hardening of the hardening material. A disk-shaped hardened material support valve having an outer diameter substantially corresponding to the diameter of the lock bolt hole is mounted in advance on the outer periphery of the lock bolt so as to be movable in the axial direction of the lock bolt. One or a plurality of hardener push-up fittings having a plurality of legs extending in the radial direction of the lock bolt hole is attached above the outer periphery of the hardener support valve, and the hardener support valve on the outer periphery of the lock bolt is attached. A hardened material fall prevention valve having a lock bolt insertion port for allowing the lock bolt to pass therethrough and an air vent hole is mounted below, and when the lock bolt is inserted, the hardened material push-up metal By being pushed cured material filled into the lock bolt hole in the leg portion, the flow-down of the cured material is suppressed by the stiffeners supporting valve, closing the pores opening of the lock bolt holes in the cured material supporting valve, curing It is characterized by suppressing the fall of the material .
[0011]
Although the mortar mainly considers the mortar from the surface of the ease of handling and cost, various mortars can be used and hardening materials other than mortar may be sufficient.
[0012]
Usually, the hardener is filled into the lock bolt hole by an injection tube or the like prior to insertion of the lock bolt. For example, a part of the tip is replaced with a pack filled with the hardener such as a mortar pack. If the method of piercing the pack by inserting is used, the filling state of the hardened material at the tip of the lock bolt hole can be made more reliable.
[0013]
As the lock bolt, a deformed steel bar having a diameter of 22 to 29 mm (including a twisted steel bar, a fully threaded steel bar, etc.) is generally used, and a commercially available product can be used. The length of the rock bolt varies depending on the ground conditions and the tunnel diameter and is generally about 2 to 6 m. However, the present invention is particularly effective when the lock bolt is long. The lock bolt hole into which the lock bolt is inserted is generally about 34 to 42 mm.
[0014]
The above is a list of conventional materials and numerical values, and the present invention is often applied within the above range, but is not necessarily limited thereto.
[0015]
The hardened material support valve is designed to close the space between the lock bolt and the lock bolt hole in the axial direction of the lock bolt when it is mounted on the outer periphery of the lock bolt. When it does, it suppresses that hardeners, such as mortar, flow out to a hole opening direction.
[0016]
However, the original purpose is to prevent the formation of a gap at the tip of the lock bolt hole due to the flow of the hardener, and the tip of the lock bolt is moved by moving in the axial direction of the lock bolt due to the resistance from the hardener. It reaches the tip of the lock bolt hole.
[0017]
As a material that can suppress the flow of the hardener and that has little interference with the wall of the lock bolt hole while the outer periphery of the hardener support valve and the lock bolt are relatively in close contact with each other, elastic and flexible materials such as rubber can be used. It is preferable that the material is made of a material having a material, but is not particularly limited as long as it can be mounted on the outer periphery of the lock bolt and can move in the axial direction of the lock bolt while suppressing the flow of the mortar. It may be made of metal or metal.
[0019]
The hardened material push-up bracket is attached to the outer periphery of the lock bolt, and when the lock bolt is inserted into the lock bolt hole, the hard material such as mortar is pushed up by the leg portion, and a gap is generated at the tip of the lock bolt hole. And also has a function of preventing the lock bolt from dropping due to the resistance of the legs in the hardened material.
[0020]
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of hardened material push-up metal fitting, a member composed of a mounting portion to a lock bolt and a plurality of leg portions is known.
[0022]
The hardened material fall prevention valve is for suppressing leakage of the hardened material at the hole of the lock bolt hole, and the lock bolt can be pushed in from the lock bolt insertion port while being stopped at the hole. Further, it is necessary to release an amount of air or a hardening material corresponding to the volume of the inserted lock bolt, and an air vent hole is provided for this purpose.
[0023]
In addition, this hardened material fall prevention valve has a part in common with the mouth packer used in the conventional post-injection method in terms of function, but the conventional mouth packer has a mortar injection port in addition to the lock bolt insertion port and the air vent hole. In contrast, in the present invention, since the hardener is basically injected first, the hardener drop prevention valve is not provided with a hardener injection port.
[0025]
The cured material supporting valve, for example, disk-shaped member having an outer diameter corresponding to the diameter of the substantially lock bolt holes is made of rubber, it is used a component which enables insertion of the lock bolt provided with a plurality of cuts in the central portion be able to.
[0026]
For rubber made of a cured material supporting valve, elastic, flexible by having, in close contact with the outer periphery of the lock bolt, it is possible to suppress falling of the cured material and also collides with the hole wall of the lock bolt holes There is no fear that it will be elastically deformed and stop at a specific location during the insertion of the lock bolt.
[0027]
In addition, by making a cut in the central portion in this way, the lock bolt insertion portion can be easily formed, and when inserting the lock bolt into the lock bolt hole, the resistance to the lock bolt is applied to the lock bolt. Can be moved along.
[0028]
The hardened material lifting metal fitting according to claim 2 of the present application includes an attachment portion for attachment to the outer periphery of the lock bolt, and a plurality of legs extending from the attachment portion to the radially outer side of the lock bolt. An enlarged portion is provided at the distal end portion, and the leg portion extends obliquely in the direction opposite to the direction in which the lock bolt is inserted into the lock bolt hole, and is urged radially outward of the lock bolt by a spring. To do.
[0029]
By providing the enlarged portion, the blocking rate with respect to the cross section of the lock bolt hole is increased, and the push-up effect is enhanced.
[0031]
The shape that spreads obliquely in the direction opposite to the direction of insertion into the lock bolt hole is to facilitate insertion, and by urging the lock bolt radially outward with a spring, a gap is formed between the lock bolt hole and the lock bolt hole. It is possible to cope with the case where the hole diameter is not generated and the hole diameter is different or the hole diameter is not constant.
[0032]
In addition, as for the spring here, a leg part itself may be a leaf | plate spring, and what attached the spring separately to the attachment base part of a leg part etc. may be sufficient.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment of a rock bolt construction method according to claim 1 of the present application, and the work is performed in the following procedure.
[0036]
[Procedure 1]
A push-up fitting 3, a mortar support valve 2, and a mortar drop prevention valve 4 are mounted on the lock bolt 1 (see FIG. 1 (a)).
When only one push-up bracket 3 is mounted, it is mounted on the head of the lock bolt 1. When mounting in two stages, as shown in FIG. 2, for example, it is mounted on the head and intermediate part of the lock bolt 1.
The mortar support valve 2 is mounted below the push-up fitting 3. The mortar fall prevention valve 4 is attached to the lower part of the bolt so that it stops at the hole of the lock bolt hole a during construction.
[0037]
[Procedure 2]
The mortar injection tube 8 is inserted to the tip of the rock bolt hole a previously drilled, and pulled down while injecting the mortar 9 (see FIG. 1 (b)). The amount of mortar injection is such that the mortar 9 fills the lock bolt hole a after the lock bolt 1 is inserted.
[0038]
[Procedure 3]
The lock bolt 1 is inserted into the lock bolt hole a (see FIG. 1 (c)). While the mortar 9 is pushed up by the push-up fitting 3, a part of the mortar 9 is lowered. At this time, the mortar support valve 2 moves downward of the lock bolt 1 as the mortar 9 descends. The mortar drop prevention valve 4 stops at the hole (see FIG. 1 (d)).
[0039]
FIG. 3 shows an embodiment of the hardened material push-up fitting 3 according to claim 2 . As the push-up bracket 3, conventionally, a cylindrical mounting portion 3a and a plurality of leg portions 3b are used. In this example, an enlarged portion 3c is formed at the tip of the leg portion 3b. The mortar push-up effect is increasing.
[0040]
The leg portion 3b is made of a spring steel material, and as shown in FIG. 3 (c), the distal end portion where the enlarged portion 3c is formed is open to the lock bolt hole a in a state opened in the direction opposite to the insertion direction of the lock bolt 1. It comes in contact with the hole wall.
[0041]
That is, when the push-up fitting 3 is inserted into the lock bolt hole a, the leg portion 3b is narrowed, the mortar 9 is pushed up at the closed portion, and the excess mortar is discharged from the opening. In the conventional one, since the closed area when the lock bolt 1 is inserted into the lock bolt hole a is small, the effect of pushing up the mortar is small.
[0042]
Figure 4 shows the Ichikatachi status of stiffeners supporting valve. The mortar support valve 2 shown here is made of a disc-like hard rubber or the like having a thickness of about 3 mm, and a lock bolt 1 can be inserted into the center portion by making a cut 2a.
[0043]
The mortar support valve 2 gradually moves below the lock bolt 1 according to the mortar weight while receiving the mortar that has been lowered. However, since the mortar support valve 2 has elasticity, the lock bolt hole a is not completely closed, and air and mortar can move from the periphery of the support valve 2 and the lock bolt 1 insertion portion.
[0044]
Figure 5 illustrates an embodiment of a hardening material fall prevention valve. The fall prevention valve 4 is of the same type as the mouth packer used in the post-injection method, but the conventional mouth packer is provided with a bolt insertion port, a mortar inlet, and an air vent. Fall prevention valve 4 of this, since the rear injection is not intended, composed only of bolt insertion holes 4a and the air vent port 4b. Suitable material is hard rubber.
[0045]
The main purpose of the fall prevention valve 4 is to prevent the extra mortar from falling when the lock bolt 1 is inserted, and to fill the mortar densely, rather than filling the tip of the lock bolt 1 with mortar. Therefore, if the injection amount of mortar is properly managed, the fall prevention valve 4 is not necessarily required as a method for installing the lock bolt 1.
[0046]
Figure 6 performs another embodiment of the method of constructing the lock bolt according to claim 1 of the present application, there is shown a case of using the mortar pack, the work by the following procedure.
[0047]
[Procedure 1]
A push-up fitting 3, a mortar support valve 2, and a mortar drop prevention valve 4 are mounted on the lock bolt 1 (see FIG. 1 (a)).
When only one push-up bracket 3 is mounted, it is mounted on the head of the lock bolt 1. When mounting in two stages, as shown in FIG. 2, for example, it is mounted on the head and the middle of the lock bolt 1.
The mortar support valve 2 is mounted below the push-up fitting 3. The mortar drop prevention valve 4 is attached to the lower part of the lock bolt 1 so that it stops at the hole of the lock bolt hole a during construction.
[0048]
[Procedure 2]
The mortar pack 7 together with the fixture 7a is pushed up by the mortar injection pipe 8 and inserted into the lock bolt hole a previously drilled (see FIG. 6 (b)).
[0049]
[Procedure 3]
While injecting the mortar 9, the mortar injection tube 8 is pulled down (see FIG. 6 (b)). At this time, the injection amount of the mortar is set to an amount that fills the lock bolt hole a including the 7 minutes of the mortar pack after the lock bolt 1 is inserted.
[0050]
[Procedure 4]
The lock bolt 1 is inserted into the lock bolt hole a (see FIG. 6 (c)). While the mortar 9 is pushed up by the push-up fitting 3, a part of the mortar 9 is lowered. At this time, the mortar support valve 2 moves downward of the lock bolt 1 as the mortar 9 descends. The mortar drop prevention valve 4 stops at the hole (see FIG. 6 (d)).
[0051]
[Procedure 5]
The mortar pack 7 is pushed through the tip of the lock bolt 1 (see FIG. 6 (e)).
[0052]
FIG. 7 shows an example of the mortar pack 7 used in the embodiment of FIG. The mortar pack 7 is an insoluble paper tube having a diameter of about 30 mm filled with the mortar 9 and can be easily prepared at a construction site. The mortar pack 7 can be inserted in such a manner that a fixing bracket 7 a having crossed crossed wires is attached to the bottom and pushed up by the mortar injection pipe 8.
[0053]
The mortar pack 7 is used supplementarily when there is spring water in the rock bolt hole a and it is difficult to stabilize the mortar in the hole, and is not required depending on the construction conditions.
[0054]
Next, in order to confirm the effect of the present invention, an experiment using a rock specimen will be described.
[0055]
In the construction method of the present invention, since it is considered that the effect of the push-up bracket is the greatest, an experiment case (see Table 1 below) was carried out using the lift-up bracket as a parameter.
[0056]
Originally, an appropriate amount should be injected so that the mortar can be placed without overflowing by inserting a lock bolt, but in this experiment, the hole was fully filled with mortar. For this reason, the mortar fall prevention valve is not used.
[0057]
The rock specimen used for the experiment is granite (estimated strength 180 N / mm ² ), and has a hole of φ40 mm and a length of 600 to 800 mm. Moreover, since it is a high-strength granite, the hole wall is very smooth. After rock bolting, the mortar filling condition was confirmed by swarf rock.
[0058]
[Table 1]

[0059]
The specific conditions in the placement case of Table 1 are as follows.
(1) Use the same dry mortar and mortar pump as the mortar.
(2) Use a lock bolt cut to 1000 mm length.
(3) Type 1 of the push-up bracket is a conventional lock bolt drop prevention bracket.
(4) form the second lifting bracket is pushed up fitting according to claim 2 of the present application (see Figure 3).
(5) If the number of push-up brackets is 1, attach to the end of the lock bolt.
(6) When the number of push-up brackets is 2, mount the tip and middle in two steps.
(7) After placing on the rock specimen, after a curing period of one day or more, crush the rock and check the filling status.
[0060]
Table 2 shows the experimental results in the above placement cases.
[0061]
[Table 2]

[0062]
From the experimental results, it is considered that nearly complete filling is possible by installing push-up fittings corresponding to conventional lock bolt drop-proof fittings in two stages and using them together with a mortar support valve. However, it is obvious that the push-up bracket according to claim 2 of the present application which is an improved type is more effective.
[0063]
Moreover, a high mortar push-up effect was obtained by a combination of the improved push-up fitting and the mortar support valve.
[0064]
【The invention's effect】
According to the construction method of the present invention, even in the upward construction of the adhesive lock bolt, a hardened material such as mortar can be completely or almost completely filled up to the tip of the lock bolt, and a high ground improvement effect is obtained at low cost. be able to.
[0065]
Lifting gold instrument as aid for use in the construction method of the present invention can be easily mounted by hand at a construction site, also it can be manufactured at low cost, respectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a construction procedure in an embodiment of a rock bolt construction method according to claim 1 of the present application;
FIG. 2 is a view conceptually showing a case where a plurality of hardened material push-up brackets are attached to a lock bolt.
FIG. 3 shows an embodiment of a hardened material push-up bracket according to claim 2, (a) is a perspective view seen from the side, (b) is a plan view, and (c) is inside the lock bolt hole. It is a figure which shows the mounting state to the lock bolt in.
FIGS. 4A and 4B show an embodiment of a hardened material support valve, where FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a diagram showing a state in which the lock bolt is mounted in the lock bolt hole.
It is a perspective view showing an embodiment of FIG. 5 stiffeners drop valve.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a construction procedure when a mortar pack is used as another embodiment of the rock bolt construction method according to claim 1 of the present application.
FIG. 7 is a perspective view showing an example of a mortar pack used in the embodiment of FIG.
[Explanation of symbols]
a ... lock bolt hole, 1 ... lock bolt, 2 ... support valve, 2a ... cut, 3 ... push-up bracket, 3a ... mounting part, 3b ... leg part, 3c ... enlarged part, 4 ... fall prevention valve, 4a ... bolt Insertion port, 4b ... Air vent, 5 ... Mortar, 6 ... Pressure plate, 7 ... Mortar pack, 7a ... Fixing bracket, 8 ... Mortar injection tube, 9 ... Mortar

Claims

ロックボルト孔に硬化材を充填してロックボルトの挿入を行い、ロックボルトを前記硬化材の硬化により定着させる地山安定用のロックボルトの施工方法において、ほぼロックボルト孔の径に相当する外径を有する円盤状の硬化材支持弁を予め前記ロックボルトの外周に、該ロックボルトの軸方向に移動可能な状態に装着しておき、前記ロックボルトの外周の前記硬化材支持弁より上方に、ロックボルト孔の径方向に延びる複数の脚部を備えた硬化材押上げ金具を、１または複数取り付け、前記ロックボルトの外周の前記硬化材支持弁より下方に、ロックボルトを貫通させるためのロックボルト挿入口と空気抜き孔を有する硬化材落下防止弁を装着しておき、前記ロックボルトの挿入の際、前記硬化材押上げ金具によりロックボルト孔内に充填された硬化材を前記脚部で押し上げつつ、硬化材の流下を前記硬化材支持弁により抑制し、前記硬化材支持弁でロックボルト孔の孔口を閉塞し、硬化材の落下を抑制することを特徴とするロックボルトの施工方法。 In the construction method of the rock bolt for stabilizing the ground where the rock bolt hole is filled with the hardener and the lock bolt is inserted and the lock bolt is fixed by the hardening of the hardener, the outer diameter substantially corresponding to the diameter of the lock bolt hole is obtained. A disk-shaped hardened material support valve having a diameter is previously mounted on the outer periphery of the lock bolt so as to be movable in the axial direction of the lock bolt, and above the hardener support valve on the outer periphery of the lock bolt. Attaching one or a plurality of hardened material push-up fittings having a plurality of legs extending in the radial direction of the lock bolt hole, and penetrating the lock bolt below the hardener support valve on the outer periphery of the lock bolt A hardened material fall prevention valve with a lock bolt insertion port and air vent hole is installed, and when the lock bolt is inserted, the hardened material push-up fitting is used to fill the lock bolt hole. While pushing up the cured material by the legs, the flow of the curing material is suppressed by the curing material support valve, and the hole of the lock bolt hole is blocked by the curing material support valve, thereby suppressing the falling of the curing material. The construction method of the rock bolt characterized by this.

ロックボルトの外周に取り付けるための取付け部と、前記取付け部からロックボルトの径方向外側へ延びる複数の脚部とからなり、前記脚部の先端部に拡大部を設けてなり、該脚部は、ロックボルトのロックボルト孔への挿入方向と逆方向斜めに広がり、バネによってロックボルトの径方向外側に付勢されていることを特徴とする硬化材押上げ金具。 It consists of a mounting part for mounting on the outer periphery of the lock bolt and a plurality of legs extending from the mounting part to the outside in the radial direction of the lock bolt, and an enlarged part is provided at the tip of the leg part, A hardened material push-up bracket characterized in that it extends obliquely in the direction opposite to the direction in which the lock bolt is inserted into the lock bolt hole, and is biased outwardly in the radial direction of the lock bolt by a spring.