13. 地山改良型ロックボルトによるトンネルの補強工法

  • 緩んだ地山でも優れた効果が期待できる地山改良型ロックボルトを開発しました。
  • 試験施工により施工性や長期的な軸力保持性能を確認しました。
  • 従来型ロックボルトに対し、工費を約40%削減できます。

地圧を受けるトンネルの補強工としてロックボルトが一般的に適用されますが、地山の緩みが進行している場合は定着力を確保できず効果が限定的であるという問題がありました。 そこで緩んだ地山でも優れた補強効果が期待できる地山改良型ロックボルトを開発しました。

従来型ロックボルトは、先端部の充填不足やトンネル近傍の緩んだ地山での定着不良を生じることがありました。
一方、開発した地山改良型ロックボルトでは、パッカーを用いて膨張モルタルを加圧注入することにより、確実に先端定着力を確保できます。
また、緩んだ地山に対しては、恒久注入材で改良することにより、地圧の原因である地山劣化を抑制します(図1)。

単線トンネルを対象とした試算例によると、地山改良型ロックボルトの変形抑制効果は従来型ロックボルトの2.6倍であり、従来型ロックボルトの本数を3倍にしたケースと同等でした(図2)。
これに対し、地山改良型ロックボルトの工費は、本数3倍の従来型ロックボルトに対して約40%削減できるという結果が得られました。
また、北海道の廃線トンネルにおいて、本工法の試験施工を実施しました。100kNのプレストレスを導入し越冬した結果、地山改良型ロックボルトは従来型ロックボルトよりも軸力の抜けが抑えられており、良好な軸力保持性能を有していることが確認できました(図3)。
さらに、本工法の設計・施工手引きを作成しました。

図1 従来型ロックボルトとの比較
図2 数値解析による変位抑制効果の評価
図3 試験施工後の軸力変化
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