特許 7398768 埋め込み工法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-07

(45)【発行日】2023-12-15

(54)【発明の名称】埋め込み工法

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/12 20060101AFI20231208BHJP

   E02D 17/20 20060101ALI20231208BHJP

【ＦＩ】

E02D3/12 101

E02D17/20 104

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023179032

(22)【出願日】2023-10-17

【審査請求日】2023-10-25

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】500088416

【氏名又は名称】有限会社聖工業

(73)【特許権者】

【識別番号】511212608

【氏名又は名称】有限会社南部技工

(73)【特許権者】

【識別番号】522220120

【氏名又は名称】有限会社久保間

(74)【代理人】

【識別番号】100185270

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 貴史

(72)【発明者】

【氏名】磯西 洋吾

(72)【発明者】

【氏名】北村 謙吉

【審査官】荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１２１４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２６８８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－００５４３１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ３／１２

Ｅ０２Ｄ １７／２０

Ｅ２１Ｄ ９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貫孔機を往復作動させることにより、対象場所へ埋め込み孔を形成する第１工程と、
前記第１工程に次いで行われ、前記埋め込み孔へ筒形状の埋め込み部材、及び前記埋め込み部材の内部に配置され、かつ、前記埋め込み部材の長手方向の端部に接続された引っ張り部材を配置する第２工程と、
前記第２工程に次いで行われ、前記埋め込み孔へ配置された前記引っ張り部材を、前記埋め込み孔から抜け出す方向に作動させることにより、前記埋め込み部材に圧縮荷重を加えて、前記埋め込み部材の一部の箇所を半径方向で外側に向けて突出させる第３工程と、
前記第３工程に次いで行われ、前記埋め込み部材の内部へ硬化材を注入し、かつ、前記硬化材を硬化させて、前記埋め込み部材を前記対象場所へ固定する第４工程と、
を行う埋め込み工法。

【請求項2】

請求項１記載の埋め込み工法であって、
前記第３工程は、牽引装置の作動力で前記引っ張り部材を前記埋め込み孔から抜け出す方向に作動させ、
前記第３工程は、前記埋め込み部材の一部の箇所を半径方向で外側に向けて突出させる場合の直径を、前記牽引装置の作動力、及び前記引っ張り部材を前記埋め込み孔から抜け出す方向に作動させる作動量に基づいて調整する、埋め込み工法。

【請求項3】

請求項１または２記載の埋め込み工法であって、
前記第１工程は、前記貫孔機を往復作動させることにより、前記対象場所の表面を覆う保護層へ挿入孔を形成し、かつ、前記対象場所へ前記埋め込み孔を形成し、
前記第４工程は、前記引っ張り部材が前記挿入孔及び前記埋め込み孔に配置された状態で、前記埋め込み部材の内部へ前記硬化材を注入する、埋め込み工法。

【請求項4】

請求項３記載の埋め込み工法であって、
前記第４工程に次いで前記引っ張り部材を前記埋め込み孔から抜け出す方向に引っ張り、かつ、固定要素を前記引っ張り部材に取り付けることにより、前記保護層を前記対象場所の表面へ固定する第５工程を更に行う、埋め込み工法。

【請求項5】

請求項３記載の埋め込み工法であって、
前記第１工程は、前記対象場所の一部を構成する法面に前記埋め込み孔を形成し、
前記第１工程は、前記埋め込み孔の中心線を鉛直線に対して傾斜させる、埋め込み工法。

【請求項6】

請求項１または２記載の埋め込み工法であって、
前記第１工程は、前記埋め込み孔の中心線を鉛直線に沿って配置させ、
前記第４工程は、前記引っ張り部材が前記埋め込み孔から除去された状態で、前記埋め込み部材の内部へ前記硬化材を注入する、埋め込み工法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、対象場所へ埋設物を埋め込むために行われる埋め込み工法に関する。

【背景技術】

【0002】

対象場所へ埋設物を埋め込むために行われる埋め込み工法の一例が、特許文献１に記載されている。特許文献１には、例えばグランドアンカー工法、斜面補強工、地中杭工法、橋脚部補強工法、トンネル切羽補強工、パイプルーフ工法、薬液注入工法等の地盤補強工法が記載されている。

【0003】

特許文献１に記載されている地盤補強工法は、先端部に削孔用ビットを有する削孔ロッドを、削孔機で回転駆動して地山（対象場所）を削孔する。特許文献１に記載されている地盤補強工法は、孔内に開口率２０％以上の多孔管よりなる孔壁保持用ケーシング管（棒状埋設物）を挿入し、所定深さの削孔が形成されたところで、削孔内にケーシング管を残して削孔ロッドを削孔内から引き抜き回収する。その後、削孔内に固結材を注入してケーシング管内部及びその周囲の地盤内に浸透固化させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００２－１６７７４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本願発明者は、特許文献１に記載されている埋め込み工法は、削孔機が大型であるため作業が面倒及び複雑である、という課題を認識した。

【0006】

本開示の目的は、設備を簡素化し、かつ、作業工数の増加を抑制することの可能な埋め込み工法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示は、貫孔機を往復作動させることにより、対象場所へ埋め込み孔を形成する第１工程と、前記第１工程に次いで行われ、前記埋め込み孔へ筒形状の埋め込み部材、及び前記埋め込み部材の内部に配置され、かつ、前記埋め込み部材の長手方向の端部に接続された引っ張り部材を配置する第２工程と、前記第２工程に次いで行われ、前記埋め込み孔へ配置された前記引っ張り部材を、前記埋め込み孔から抜け出す方向に作動させることにより、前記埋め込み部材に圧縮荷重を加えて、前記埋め込み部材の一部の箇所を半径方向で外側に向けて突出させる第３工程と、前記第３工程に次いで行われ、前記埋め込み部材の内部へ硬化材を注入し、かつ、前記硬化材を硬化させて、前記埋め込み部材を前記対象場所へ固定する第４工程と、を行う埋め込み工法である。

【発明の効果】

【0008】

本開示の埋め込み工法によれば、設備を簡素化し、かつ、作業工数の増加を抑制することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】（Ａ），（Ｂ）は、埋め込み工法の第１具体例で行う第１工程を示す断面図である。

【図2】（Ａ），（Ｂ）は、埋め込み工法で用いる鋼管及び引っ張り部材の構成を示す断面図である。

【図3】（Ａ），（Ｂ）は、埋め込み工法の第１具体例で行う第２工程を示す断面図である。

【図4】埋め込み工法の第１具体例で行う第３工程を示す断面図である。

【図5】（Ａ）は、埋め込み工法の第１具体例で行う第４工程を示す断面図、（Ｂ）は、埋め込み工法の第１具体例で行う第５工程を示す断面図である。

【図6】（Ａ），（Ｂ）は、埋め込み工法の第２具体例で行う第１１工程を示す断面図である。

【図7】（Ａ），（Ｂ）は、埋め込み工法の第２具体例で行う第１２工程を示す断面図である。

【図8】埋め込み工法の第２具体例で行う第１３工程を示す断面図である。

【図9】埋め込み工法の第２具体例で行う第１４工程を示す断面図である。

【図10】埋め込み工法の第１具体例及び第２具体例を包括して示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（概要）
本開示の埋め込み工法は、対象場所へ埋設物を埋め込むために行われる。対象場所は、土壌、地山、地盤、盛土、土砂、粘性土、砂質土、シルト、埋戻土である。対象場所の一例である地盤の強度を示す“Ｎ値”は、概ね５～１５である。礫、岩石は、対象場所から除外される。埋め込み工法の実施形態は、図面に基づいて説明されている。埋め込み工法を説明するための全図では、同一構成及び同一要素に原則として同一の符号が付されている。

【0011】

（第１具体例）
埋め込み工法の第１具体例は、地山の表面に設けられている斜面の安定及び構造物防護を目的として行われる。斜面の安定は、地山の崩壊を防止すること、及び地山の崩落を防止すること、を含む。埋め込み工法の第１具体例は、保護層を対象場所に固定するために、埋設物としてのアンカーを、対象場所へ埋め込むものである。作業者は、図１０のフローチャートで示す第１工程Ｓ１～第５工程Ｓ５を順番に行う。

【0012】

＜第１工程＞
第１工程Ｓ１は、地山に孔を設ける工程を含む。図１（Ａ）には、作業者が第１工程で使用する自走式の地中貫孔機１０が示されている。地中貫孔機１０は、例えば、グルンドマートである。地中貫孔機１０は、エアホース１１を介してコンプレッサ１２に接続されている。地中貫孔機１０は、内部へ作動可能に設けられたピストンと、先端に設けられたヘッド１３と、を有する。ピストンは、コンプレッサから供給される圧縮空気により駆動されてヘッド１３を打撃する。

【0013】

図１（Ａ）に示された地山１４の表面、つまり、法面１４Ｂは、鉛直線Ａ１に対して傾斜している。鉛直線Ａ１は、重力の作用方向を示す仮想線である。また、法面１４Ｂを被覆する保護層１５が設けられている。保護層１５は、モルタル吹付工法、植生基材吹付工法、吹付法枠工法、等により施されたものを含む。モルタル吹付工法は、モルタルコンクリートを対象場所へ吹き付ける工法である。植生基材吹付工法は、種子・肥料・基盤材・接合材等を混合して、対象場所へ吹き付ける工法である。吹付法枠工法は、変形自在の金網型枠及び鉄筋を法面上で組立て、モルタルまたはコンクリートを吹付け造成する工法である。

【0014】

保護層１５は、略一定の厚さで施されている。作業者は、地中貫孔機１０のヘッド１３で保護層１５及び地山１４を打撃させ、かつ、削るとともに、地中貫孔機１０を中心線Ｂ１に沿って前進させる。したがって、図１（Ｂ）のように、保護層１５の挿入孔１５Ａ、及び地山１４の埋め込み孔１４Ａが形成される。保護層１５の挿入孔１５Ａ、及び地山１４の埋め込み孔１４Ａの中心線Ｂ１は、鉛直線Ａ１及び水平方向の仮想線Ａ２に対し傾斜されている。また、鉛直線Ａ１に沿った高さ方向で、埋め込み孔１４Ａの底部は、挿入孔１５Ａより下に位置する。作業者は、埋め込み孔１４Ａ、及び挿入孔１５Ａが形成された後、地中貫孔機１０を中心線Ｂ１に沿って後退させる。つまり、地中貫孔機１０は、中心線Ｂ１に沿って往復作動される。作業者は、地中貫孔機１０を埋め込み孔１４Ａ、及び挿入孔１５Ａから抜き出し、第１工程Ｓ１を終了する。作業者は第１工程Ｓ１に次いで、第２工程Ｓ２を行う。

【0015】

＜第２工程＞
第２工程Ｓ２は、図２（Ａ），（Ｂ）に示された鋼管１６を、地山１４の埋め込み孔１４Ａ及び保護層１５の挿入孔１５Ａへ配置する工程を含む。鋼管１６は、地山１４へ埋め込まれるアンカーであり、鋼管１６は、金属製、例えば、鉄製、アルミニウム製である。鋼管１６は、中心線Ｂ２を中心とする筒形状の部材である。鋼管１６は、中心線Ｂ２に沿った方向の長さＬ２を有し、かつ、内径φ１を有する。鋼管１６の中心線Ｂ２に沿った方向の異なる箇所に、雄ねじ１７及び拡径可能部１８が設けられている。雄ねじ１７は、鋼管１６の中心線Ｂ２に沿った方向の第１端部の外周面に設けられている。拡径可能部１８は、鋼管１６の中心線Ｂ２に沿った方向の第２端部から所定の長さＬ１に亘って設けられている。長さＬ１は、長さＬ２未満である。拡径可能部１８は、中心線Ｂ２に沿った方向の圧縮荷重を受けると、半径方向で外側に向けて突出するように変形する構成を有する。つまり、拡径可能部１８は、直径を拡大できる構成である。半径方向は、鋼管１６の半径方向、つまり、中心線Ｂ２を中心とする仮想円の半径方向である。

【0016】

拡径可能部１８には、複数の構成片１９と、複数の構成片１９同士の間に設けられたスリット２０と、を有する。スリット２０は、中心線Ｂ２に沿った方向に延ばされ、かつ、拡径可能部１８を半径方向に破断したものである。複数の構成片１９及び複数のスリット２０は、拡径可能部１８の円周方向に交互に配置されている。複数の構成片１９は、中心線Ｂ２に沿った方向にそれぞれ延ばされている。図２（Ｂ）のように、複数の構成片１９は、中心線Ｂ２に沿った方向の中途位置にそれぞれ切れ目４７が設けられている。このため、拡径可能部１８は、圧縮荷重を受けると、鋼管１６の半径方向で外側に向けて突出するように変形する。

【0017】

更に、鋼管１６の長手方向における第２端部にナット２１が固定されている。ナット２１は、金属製、例えば、鋼製、アルミニウム製である。ナット２１は、雌ねじ孔２２を有する。雌ねじ孔２２は、中心線Ｂ２を中心として配置されている。ナット２１は厚さＬ４を有する。

【0018】

更に、引っ張り部材２３が設けられている。引っ張り部材２３は、鋼管１６へ中心線Ｂ２に沿った方向の圧縮荷重を加えるための要素である。引っ張り部材２３は、例えば、棒部材であり、引っ張り部材２３の直径φ２は、鋼管１６の内径Φ１未満である。引っ張り部材２３は、中心線Ｂ２に沿った方向の長さＬ３を有する。引っ張り部材２３の外周面には、雄ねじが設けられている。雄ねじは、引っ張り部材２３の中心線Ｂ２に沿った方向の全域に亘って設けられている。

【0019】

更に、図２（Ａ），（Ｂ）に示す位置決めプレート２４が設けられている。位置決めプレート２４は、引っ張り部材２３をナット２１に対し位置決めする要素である。位置決めプレート２４の直径φ４は、鋼管１６の直径φ３を超えている。位置決めプレート２４は、挿入孔２４Ａを有し、挿入孔２４Ａの内径は、引っ張り部材２３の直径φ２を超えている。位置決めプレート２４は、厚さＬ５を有する。長さＬ２は、長さＬ１を超えている。中心線Ｂ２方向で、長さＬ３は、長さＬ２、及び厚さＬ４，Ｌ５を合計した全長Ｌ６を超える。

【0020】

作業者は、第２工程Ｓ２において、地山１４の埋め込み孔１４Ａ及び保護層１５の挿入孔１５Ａに亘って鋼管１６を配置する前に、位置決めプレート２４を鋼管１６の第１端部へ接触させ、かつ、位置決めプレート２４と鋼管１６とを中心線Ｂ２を中心として同軸上に配置する。作業者は、次に引っ張り部材２３を挿入孔２４Ａへ挿入し、かつ、引っ張り部材２３を中心線Ｂ２に沿った方向に移動させて、引っ張り部材２３を鋼管１６の内部１６Ａへ進入させる。作業者は、引っ張り部材２３の先端を、ナット２１の雌ねじ孔２２へ進入させた後、引っ張り部材２３を中心として回転させ、引っ張り部材２３とナット２１とをねじ結合させる。
更に、作業者は、連結された鋼管１６及び引っ張り部材２３を中心線Ｂ２に沿った方向に移動させて、鋼管１６及び引っ張り部材２３を保護層１５の挿入孔１５Ａ、及び地山１４の埋め込み孔１４Ａへ挿入する。作業者は、更に、図３（Ａ）のように、鋼管１６及び引っ張り部材２３を停止させ、第２工程を終了する。本実施形態では、鋼管１６及び引っ張り部材２３が停止されると、中心線Ｂ１と中心線Ｂ２とが同軸上に配置されるものとする。

【0021】

作業者は、挿入方向でナット２１を先端に位置させた状態で、鋼管１６及び引っ張り部材２３を、挿入孔１５Ａ及び埋め込み孔１４Ａへ挿入する。作業者が、鋼管１６及び引っ張り部材２３を停止させると、雄ねじ１７は、地山１４及び保護層１５の外部Ｃ１に位置する。作業者は、第２工程Ｓ２に次いで、第３工程Ｓ３を行う。

【0022】

＜第３工程＞
第３工程Ｓ３は、鋼管１６の拡径可能部１８を拡径させる工程を含む。第３工程Ｓ３では、図３（Ｂ）に示す油圧ジャッキ２５が用いられる。油圧ジャッキ２５は、油圧シリンダ２６、テンションバー２７、カプラ２８、ラムチェア２９、プレート３０等を有する。また、第３工程では、油圧ポンプ３１、補助プレート３２、等が用いられる。油圧ポンプ３１は、圧力計３３を有し、油圧ポンプ３１は、駆動源により駆動される。油圧ポンプ３１の吐出圧は、油圧ホース３４を介して油圧ジャッキ２５へ伝達される。

【0023】

油圧ジャッキ２５の油圧シリンダ２６は、油圧変化に応じて中心線Ｂ２に沿った方向へ作動される。テンションバー２７は、油圧シリンダ２６と共に中心線Ｂ２に沿った方向へ作動される。油圧シリンダ２６の作動量を表示する作動量表示計４６が設けられている。作業者は、作動量表示計４６を目視することにより油圧シリンダ２６の作動量を確認できる。油圧シリンダ２６の作動量は、引っ張り部材２３が、鋼管１６の中心線Ｂ１に沿って引っ張られる移動量に相当する。

【0024】

カプラ２８は、テンションバー２７と引っ張り部材２３とを接続する器具である。ラムチェア２９は、油圧ジャッキ２５から突出されたフレームである。ラムチェア２９は、金属製である。補助プレート３２は、金属製であり、かつ、環状である。プレート３０の直径は、保護層１５の挿入孔１５Ａの内径を超えている。プレート３０は、ラムチェア２９の先端に設けられている。補助プレート３２は、金属製であり、かつ、環状である。補助プレート３２は、雌ねじ孔を有する。

【0025】

作業者は、補助プレート３２の雌ねじ孔へ、鋼管１６の雄ねじ１７を挿入し、かつ、補助プレート３２を回転させて締め付け固定する。作業者は、油圧ジャッキ２５を中心線Ｂ２に沿った方向に移動させて鋼管１６へ近づける。作業者は、プレート３０内へ鋼管１６の先端を進入させ、かつ、プレート３０を補助プレート３２へ接触させた後、油圧ジャッキ２５を停止させる。作業者は、カプラ２８と引っ張り部材２３とを接続する。

【0026】

作業者は、プレート３０を保護層１５の表面へ接触させた状態において、油圧ポンプ３１を駆動させ、油圧ジャッキ２５に作用する油圧を上昇させる。すると、油圧シリンダ２６及びテンションバー２７が保護層１５から離れる向きで中心線Ｂ２に沿って所定量作動し、かつ、停止する。油圧シリンダ２６及びテンションバー２７が作動する過程で生じる反力は、ラムチェア２９、プレート３０及び保護層１５を介して地山１４へ伝達される。このため、引っ張り部材２３は、地山１４の埋め込み孔１４Ａから引き出される向きで作動され、かつ、停止される。

【0027】

引っ張り部材２３が作動されると、ナット２１が中心線Ｂ２に沿い、かつ、保護層１５へ近づく向きで移動され、かつ、停止する。このため、拡径可能部１８は、中心線Ｂ２に沿った方向の圧縮荷重を受ける。すると、複数の構成片１９は、鋼管１６の半径方向で外側に向けて変形され、図３（Ｂ）のように、拡径可能部１８の一部が直径φ５となる。直径φ５は、直径φ３を超えている。

【0028】

作業者は、圧力計３３を目視して油圧ジャッキ２５による引っ張り圧力を確認できる。また、作業者は、作動量表示計４６を目視して、油圧シリンダ２６の作動量を確認できる。直径φ５は、油圧シリンダ２６の作動量、油圧ジャッキ２５による引っ張り圧力、拡径可能部１８の切れ目４７から端部４９までの長さＬ８、等に基づいて定まる。作業者は、直径φ５と、油圧シリンダ２６の作動量、油圧ジャッキ２５による引っ張り圧力、拡径可能部１８の切れ目４７から端部４９までの長さＬ８、等との関係を定めた相関情報を取得している。相関情報は、実験及びシミュレーションに基づいて作成されている。作業者は、目標とする直径φ５を得ることができるように、相関情報に基づいて、油圧シリンダ２６の作動量、及び油圧ジャッキ２５による引っ張り圧力を調整する。

【0029】

作業者は、拡径可能部１８が外側へ向けて突出された後、油圧ポンプ３１を停止させ、かつ、カプラ２８を引っ張り部材２３から取り外す。作業者は、更に図４のように、油圧ジャッキ２５を地山１４の近傍から移動させ、かつ、補助プレート３２を雄ねじ１７から取り外し、第３工程Ｓ３を終了させる。作業者は、第３工程Ｓ３に次いで、第４工程Ｓ４を行う。

【0030】

＜第４工程＞
第４工程Ｓ４は、地山１４の孔Ａ内にセメントミルクを注入させ、かつ、セメントミルクを硬化させる工程を含む。第４工程Ｓ４では、図４に示すミキシングタンク３５、撹拌機３６、グラウドポンプ（モルタルポンプ）３７が用いられる。グラウドポンプ３７の吸い込み口は、ミキシングタンク３５に接続され、グラウドポンプ３７の吐出口は、グラウドホース３８の第１端部へ接続される。グラウドホース３８の第２端部は、鋼管１６の内部１６Ａへ挿入される。

【0031】

作業者は、第４工程Ｓ４において、セメント３９及び水をミキシングタンク３５内へ供給する。作業者は、次に、撹拌機３６を駆動させて、セメント３９及び水を撹拌し、セメントミルク（モルタル）４０を生成する。更に、作業者はグラウドポンプ３７を駆動させ、ミキシングタンク３５内のセメントミルク４０を、グラウドホース３８を介して鋼管１６の内部１６Ａへ圧送する。セメントミルク４０は、鋼管１６の内部１６Ａ、拡径可能部１８の内部空間に充填される。セメントミルク４０の一部は、拡径可能部１８のスリット２０を通り、鋼管１６と埋め込み孔１４Ａの内面との間に隙間なく充填される。

【0032】

作業者は、セメントミルク４０を鋼管１６の内部１６Ａに充填し、かつ、埋め込み孔１４Ａに充填する作業を行なった後、グラウドポンプ３７を停止させ、かつ、グラウドホース３８を鋼管１６の内部１６Ａから抜き取る。作業者は、鋼管１６の内部１６Ａ、及び埋め込み孔１４Ａに充填されたセメントミルク４０が硬化したことを確認し、第４工程Ｓ４を終了する。作業者は、第４工程Ｓ４に次いで第５工程Ｓ５を行う。

【0033】

＜第５工程＞
第５工程Ｓ５は、鋼管１６を地山１４に定着させる工程を含む。第５工程Ｓ５では、第３工程Ｓ３と同様に図５（Ａ）に示す油圧ジャッキ２５、油圧ポンプ３１、等が用いられる。第５工程では、更に、図５（Ｂ）に示す受圧板４１、定着用ナット４２、保護ナット４３，４４、等が用いられる。受圧板４１は、環状であり、受圧板４１は、例えば、鋼製、合成樹脂製、コンクリート製である。受圧板４１の直径は、鋼管１６の直径φ３を超えている。作業者は、図５（Ａ）のように、受圧板４１を、鋼管１６のうち外部Ｃ１に露出している箇所へ取り付ける。また、作業者は、定着用ナット４２及び保護ナット４３を、鋼管１６の雄ねじ１７へ取り付ける。

【0034】

更に、作業者は、油圧ジャッキ２５のラムチェア２９を受圧板４１へ接触させ、かつ、カプラ２８と引っ張り部材２３とを接続する。そして、作業者は油圧ポンプ３１を駆動させて油圧ジャッキ２５の油圧を上昇させ、引っ張り部材２３を外部Ｃ１へ向けて引っ張る。引っ張り部材２３を引っ張る工程で生じる反力は、受圧板４１及び保護層１５を介して地山１４へ伝達される。作業者は、油圧ジャッキ２５で引っ張り部材２３を引っ張っている状態で、定着用ナット４２及び保護ナット４３を締め付ける。作業者が、第５工程で使用する油圧ジャッキ２５の圧力は、引っ張り部材２３の設計耐力、地山１４に対する拡径可能部１８の食い込み量、プレート３０の沈み込み量、等に応じて調整する。

【0035】

作業者は、定着用ナット４２及び保護ナット４３を締め付けた後、油圧ポンプ３１を停止させ、かつ、カプラ２８を引っ張り部材２３から取り外す。作業者は、図５（Ｂ）のように、油圧ジャッキ２５を保護層１５の近傍から移動させた後、引っ張り部材２３の雄ねじ１７へ保護ナット４４を取り付けて締め付ける。作業者は、更に、ヘッドキャップ４５を受圧板４１へ取り付けて、保護ナット４３，４４及び定着用ナット４２を覆い、第５工程が終了する。ヘッドキャップ４５内には、防錆油（グリス）が充填されている。第５工程が行われると、保護層１５は、地山１４と受圧板４１とにより挟まれ、保護層１５は法面１４Ｂへ固定される。

【0036】

（埋め込み工法の第１具体例の効果）
自走式の地中貫孔機１０を用いて、地山１４の土を圧密し、かつ、礫等を破砕しながら前進して埋め込み孔１４Ａを形成する。したがって、地中貫孔機１０の前進に伴い、周囲の土砂は圧密され、埋め込み孔１４Ａの壁（内面）が強固に構築される。また、地中貫孔機１０を用いた圧密貫入であるため、排土を伴わず残土処理が不必要である。また、埋め込み孔１４Ａを形成する工程で、水を供給しない。したがって、排水工程及び排水処理施設は不要である。

【0037】

また、作業者が利用する足場、クレーン、プラントヤード等は不要である。地中貫孔機１０は軽量であるため、人力による施工が可能である。自走式の地中貫孔機１０を用いるため、図１（Ｂ）に示す法面１４Ｂと仮想線Ａ２との間の鋭角側の角度が、７０度以上である場合も、圧密貫入により強固な埋め込み孔１４Ａの壁が構築される。したがって、埋め込み孔１４Ａの壁崩壊の恐れがない。したがって、鋼管１６を埋め込み孔１４Ａへ挿入する工程をスムースに行える。

【0038】

本実施形態の埋め込み工法では、引っ張り部材２３がナット２１を引っ張って鋼管１６に圧縮荷重を加えて拡径可能部１８拡径させている。拡径可能部１８が拡径された突出部の直径φ５は、鋼管１６のうち、拡径可能部１８以外の箇所の直径φ３を超えている。そして、鋼管１６の内部、及び拡径可能部１８の内部に亘って引っ張り部材２３が挿入され、かつ、鋼管１６の内部、拡径可能部１８の内部、埋め込み孔１４Ａの内部にセメントミルク４０が充填され、かつ、セメントミルク４０が硬化（固化）されている。

【0039】

このため、中心線Ｂ２に沿った方向で鋼管１６を埋め込み孔１４Ａから抜き出す方向の外力が加わった場合に、拡径可能部１８によって受圧面積が拡大されており、鋼管１６が地山１４から抜け出そうとする力に対する抵抗力が増加する。拡径可能部１８の直径φ５が相対的に大きくなるほど、抵抗力が相対的に増加する。したがって、アンカーとしての鋼管１６は、保護層１５を地山１４の法面１４Ｂへ強固に固定する機能を保持する。

【0040】

また、第１具体例では、引っ張り部材２３が鋼管１６の内部１６Ａ、及び拡径可能部１８の内部に亘って配置され、かつ、引っ張り部材２３がナット２１へ固定された状態で、鋼管１６の内部１６Ａ、拡径可能部１８の内部、埋め込み孔１４Ａの内部にセメントミルク４０が充填され、かつ、セメントミルク４０が硬化される。このため、中心線Ｂ２に沿った方向で鋼管１６を埋め込み孔１４Ａから抜き出す方向の外力が加わり、拡径可能部１８を縮径させようとする外力が生じた場合でも、引っ張り部材２３が、拡径可能部１８の縮径を阻止する。つまり、引っ張り部材２３は、拡径可能部１８の直径が減少することを阻止する要素として機能する。したがって、アンカーとしての鋼管１６が、保護層１５を地山１４の法面１４Ｂへ固定する機能の低下を抑制できる。

【0041】

更に、引っ張り部材２３は、拡径可能部１８を拡径させるために鋼管１６へ圧縮荷重を与える機能と、セメントミルクの硬化後に、拡径可能部１８の直径が減少することを阻止する機能と、を兼ねている。したがって、埋め込み工法に用いる設備を簡素化でき、かつ、作業工数の増加を抑制することができる。

【0042】

本実施形態では、中心線Ｂ２に沿った方向において、拡径可能部１８に切れ目４７を設ける位置を変更することにより、拡径可能部１８において突出部が形成される位置を変更できる。拡径可能部１８は、長さＬ７を長さＬ８より長くすると、拡径可能部１８は、コマ形に拡径する。拡径可能部１８は、長さＬ７と長さＬ８とを略同じにすると、拡径可能部１８は、ひし形に拡径する。拡径可能部１８がコマ形に拡径した場合の直径は、拡径可能部１８がひし形に拡径した場合の直径を超える。長さＬ７は、切れ目４７から、拡径可能部１８のうちナット２１に近い方の端部４８までの距離である。長さＬ８は、切れ目４７から、ナット２１とは反対の端部４９までの距離である。

【0043】

地山１４が比較的硬質で強度のある土質（ローム層等）であると、拡径可能部１８が、ひし形に拡径される方が適する。地山１４が比較的柔らかで強度が低い土質（埋め土、シルト）であると、コマ形に拡径される方が適する。このように、拡径可能部１８が拡径される形状を選択することにより、地盤に対する抵抗力増大を図っている。

【0044】

更に、鉛直線Ａ１に沿った高さ方向で、埋め込み孔１４Ａの底部は、挿入孔１５Ａより下に位置する。したがって、セメントミルク４０を鋼管１６の内部１６Ａ、拡径可能部１８の内部、及び埋め込み孔１４Ａに亘って注入する工程で、セメントミルク４０が、硬化前に挿入孔１５Ａから自重で外部Ｃ１へ流出することは無い。

【0045】

（第２具体例）
埋め込み工法の第２具体例は、構造物の荷重を基礎から地山（支持地盤）に伝達する役割を果たす杭を、図６（Ａ）に示す地山１４へ埋め込む例である。作業者は、図１０に示す第１１工程Ｓ１１～第１４工程Ｓ１４を順番に行う。埋め込み工法の第２具体例は、埋め込み工法の第１具体例で用いた図を参照することがある。埋め込み工法の第２具体例を説明する各図では、埋め込み工法の第１具体例と同様の符号が付されている。

【0046】

＜第１１工程＞
作業者は、第１１工程Ｓ１１で、図６（Ａ），（Ｂ）のように、地中貫孔機１０を使用して地山１４に埋め込み孔１４Ａを形成する。地中貫孔機１０は、鉛直線Ａ１に沿った方向に前進（下降）及び後退（上昇）される。埋め込み孔１４Ａの中心線Ｂ１と鉛直線Ａ１とが、同軸上に位置する。埋め込み孔１４Ａは、地山１４の表面１４Ｃに開口されている。ここでは、表面１４Ｃが略水平であるものとする。作業者は、埋め込み孔１４Ａを形成後に地中貫孔機１０を後退させて、埋め込み孔１４Ａから抜き取り、第１１工程Ｓ１１を終了する。作業者は、第１１工程Ｓ１１に次いで、第１２工程Ｓ１２を行う。

【0047】

＜第１２工程＞
第１２工程Ｓ１２は、図２（Ａ），（Ｂ）に示された鋼管１６及び引っ張り部材２３を、地山１４の埋め込み孔１４Ａへ挿入する工程を含む。埋め込み工法の第２具体例では、鋼管１６は、地山１４へ杭として埋め込まれる。ここでは、便宜上、鋼管１６の雄ねじ１７が設けられていない例を説明する。作業者は、ナット２１が下になる向きで鋼管１６を、埋め込み孔１４Ａに対して位置決めし、鋼管１６及び引っ張り部材２３を下降させて、図７（Ａ）のように、鋼管１６及び引っ張り部材２３を埋め込み孔１４Ａへ挿入する。鋼管１６の上端は、地山１４の外部Ｃ１に位置する。作業者が、鋼管１６及び引っ張り部材２３埋め込み孔１４Ａへ挿入すると、第１２工程Ｓ１２を終了する。作業者は、第１２工程Ｓ１２に次いで、第１３工程Ｓ１３を行う。

【0048】

＜第１３工程＞
第１３工程Ｓ１３は、鋼管１６の拡径可能部１８を拡径させる工程を含む。作業者は、第１３工程Ｓ１３において、図７（Ｂ）に示す油圧ジャッキ２５及び油圧ポンプ３１を使用する。作業者は、引っ張り部材２３とカプラ２８とを接続した後、プレート３０を表面１４Ｃへ接触させた状態において、油圧ポンプ３１を駆動させる。すると、第３工程と同様に引っ張り部材２３が、外部Ｃ１へ向けて引っ張られる。油圧シリンダ２６及びテンションバー２７が作動する過程で生じる反力は、ラムチェア２９、プレート３０を介して地山１４へ伝達される。そして、油圧ポンプ３１が停止されると、引っ張り部材２３が停止する。

【0049】

引っ張り部材２３が外部Ｃ１へ向けて移動してから停止するまでの過程において、第３工程と同様の原理で、拡径可能部１８へ圧縮荷重が加えられる。このため、拡径可能部１８は、外側へ拡径されて直径φ５まで増加する。作業者は、拡径可能部１８の直径φ５を、第３工程と同様に調整できる。作業者は、拡径可能部１８が外側へ向けて突出された後、油圧ポンプ３１を停止させ、かつ、カプラ２８を引っ張り部材２３から取り外す。作業者は、油圧ジャッキ２５を地山１４の近傍から移動させる。作業者は、引っ張り部材２３をナット２１から取り外し、かつ、引っ張り部材２３を埋め込み孔１４Ａから取り出し、第１３工程Ｓ１３を終了する。作業者は、第１３工程Ｓ１３に次いで、第１４工程Ｓ１４を行う。

【0050】

＜第１４工程＞
第１４工程Ｓ１４は、地山１４の孔Ａ内にセメントミルクを注入させ、かつ、セメントミルクを硬化させる工程を含む。第１４工程Ｓ１４では、図８に示すミキシングタンク３５、撹拌機３６、グラウドポンプ３７が用いられる。グラウドポンプ３７の吐出口は、グラウドホース３８の第１端部へ接続される。グラウドホース３８の第２端部は、鋼管１６の内部１６Ａへ挿入される。

【0051】

作業者が行う第１４工程Ｓ１４は、第４工程Ｓ４と略同じである。作業者はグラウドポンプ３７を駆動させ、ミキシングタンク３５内のセメントミルク４０を、グラウドホース３８を介して鋼管１６の内部１６Ａへ圧送する。セメントミルク４０は、鋼管１６の内部１６Ａ、拡径可能部１８の内部空間に充填される。セメントミルク４０の一部は、拡径可能部１８のスリット２０を通り、鋼管１６と埋め込み孔１４Ａの内面との間に隙間なく充填される。

【0052】

作業者は、その後にグラウドポンプ３７を停止させ、かつ、グラウドホース３８を鋼管１６の内部１６Ａから抜き取る。作業者は、鋼管１６の内部１６Ａ、及び埋め込み孔１４Ａに充填されたセメントミルク４０が硬化したことを確認し、キャップを鋼管１６へ被せ、第１４工程Ｓ１４を終了する。第２具体例では、第５工程を行なわない。第２具体例は、第１具体例と同様の効果を得られる。

【0053】

なお、作業者は、第２具体例の第１３工程Ｓ１３において、第１具体例の第３工程度と同様に、引っ張り部材２３を鋼管１６の内部１６Ａへ残してもよい。そして、作業者は、第１４工程Ｓ１４において、第４工程と同様に、引っ張り部材２３が鋼管１６の内部１６Ａに配置されている状態で、セメントミルク４０を鋼管１６の内部１６Ａへ充填し、かつ、セメントミルク４０を硬化させる。

【0054】

（他の説明）
本実施形態で開示された事項の技術的意味の一例は、次の通りである。地中貫孔機１０は、貫孔機の一例である。地山１４は、対象場所の一例である。埋め込み孔１４Ａは、埋め込み孔の一例である。第１工程Ｓ１及び第１１工程Ｓ１１は、第１工程の一例である。第２工程Ｓ２及び第１２工程Ｓ１２は、第２工程の一例である。第３工程Ｓ３及び第１３工程Ｓ１３は、第３工程の一例である。第４工程Ｓ４及び第１４工程Ｓ１４は、第４工程の一例である。第５工程Ｓ５は、第５工程の一例である。鋼管１６は、埋め込み部材の一例である。引っ張り部材２３は、引っ張り部材の一例である。

【0055】

セメントミルク４０は、硬化材の一例である。油圧ジャッキ２５及び油圧ポンプ３１は、牽引装置の一例である。油圧ジャッキ２５の油圧は、牽引装置の作動力の一例である。拡径可能部１８は、“埋め込み部材の一部の箇所”の一例である。直径φ５は、直径の一例である。定着用ナット４２、保護ナット４３，４４は、固定要素の一例である。法面１４Ｂは、対象場所の表面の一例である。保護層１５は、保護層の一例である。挿入孔１５Ａは、挿入孔の一例である。中心線Ｂ１は、埋め込み孔の中心線の一例である。鉛直線Ａ１は、鉛直線の一例である。

【0056】

本実施形態は、図面を用いて開示されたものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、鋼管の長さ（全長）、及び引っ張り部材の長さ（全長）は、対象場所へ形成する埋め込み孔の深さに応じて決定される。また、複数の鋼管を、中心線に沿った方向へ継ぎ足して（連結して）使用することもできる。更に、牽引装置は、空気圧ジャッキ、電動モータ形アクチュエータでもよい。空気圧ジャッキの作動力は、空気圧である。電動モータ形アクチュエータの作動力は、電動モータの回転力である。

【産業上の利用可能性】

【0057】

本実施形態の埋め込み工法は、対象場所へ埋め込み孔を形成し、かつ、埋め込み部材を埋め込み孔へ埋め込む場合に利用可能である。

【符号の説明】

【0058】

１０…地中貫孔機、１４…地山、１４Ａ…埋め込み孔、１４Ｂ…法面、１５…保護層、１５Ａ…挿入孔、１６…鋼管、１８…拡径可能部、２３…引っ張り部材、２５…油圧ジャッキ、３１…油圧ポンプ、４０…セメントミルク、４２…定着用ナット、４３，４４…保護ナット、Ａ１…鉛直線、Ｂ１…中心線、φ５…直径

【要約】

【課題】設備を簡素化し、かつ、作業工数の増加を抑制することの可能な埋め込み工法を提供する。
【解決手段】対象場所へ埋め込み孔を形成する第１工程Ｓ１と、第１工程Ｓ１で対象場所に形成された埋め込み孔へ、筒形状の埋め込み部材、及び埋め込み部材の内部に配置され、かつ、埋め込み部材の長手方向の端部に接続された引っ張り部材を配置する第２工程Ｓ２と、第２工程Ｓ２で埋め込み孔へ配置された引っ張り部材を、埋め込み孔から抜け出す方向に作動させることにより、埋め込み部材に圧縮荷重を加えて、埋め込み部材の一部の箇所を半径方向で外側に向けて突出させる第３工程Ｓ３と、埋め込み部材の内部へ硬化材を注入し、かつ、硬化材を硬化させて、埋め込み部材を対象場所へ固定する第４工程Ｓ４と、を行う埋め込み工法を構成した。
【選択図】図１０

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】