巨大岩塊固定工法

巨大岩塊固定工の概要、構造とは?

※斜面勾配等により上限に変動があります

巨大岩塊固定工法の概要

重量の大きな不安定岩塊に対してロックアンカーを設置し、岩塊上部の安定した斜面に設置したUBロープアンカーとをハンガー索で連結し、所定の緊張力を与えUBロープアンカーの引抜耐力で岩塊の滑動を抑止する工法です。

主な対策工と対応可能重量(目安)
除去工 ~7,000kN(約700t)
グラウンドアンカー工 1,000kN(約100t)~
接着工 -
ロープ掛工 ~500kN(約50t)
巨大岩塊固定工法 300kN(約30t)~

巨大岩塊固定工法の構造

  • ①ハンガー索

    ①ハンガー索

    ロックアンカーとUBロープアンカーをハンガー索で接続し上部方向に吊り上げ岩塊の落下を抑制します。

  • ②ロックアンカー

    ②ロックアンカー

    対象岩塊に直接ロックアンカーを設置します。岩質によりロックアンカー長を変えることが可能です。

  • ③横ワイヤロープ

    ③横ワイヤロープ

    横ワイヤロープで岩塊の拘束効果を高めます。(検討は落石対策便覧に準じて行います)対象岩塊や斜面形状により設置できない場合もありますが、その場合は横ワイヤロープを考慮しない検討も可能です。
    写真は横ワイヤロープを使用しない事例です。

  • ④連結金具・荷重分散金具

    ④連結金具・荷重分散金具

    ハンガー索とUBロープアンカーの接続には連結金具、ハンガー索とロックアンカーの接続には連結金具または荷重分散金具を使用します。

  • ⑤UBロープアンカー・横ロープアンカー

    UBロープアンカーは地盤の種類により3種類のアンカーを使い分けます。

    対象岩塊上部の安定した斜面にUBロープアンカーを設置します。
    地盤条件によって3種類から選択でき、幅広い適用が可能となっています。
    アンカー設置部に、抵抗板・抵抗ピンを併用することでアンカー頭部変位を抑制し。引耐力を発揮することができます。

    型式 地盤条件 削孔長 適用
    Aタイプ 土砂・砂礫・粘土質 4.0m超 孔壁が自立する場合は、単管削孔。自立しない場合は二重管削孔。
    SDタイプ 岩盤・砂礫 1.5m~4.0m 孔壁が自立しない場合のみ使用する
    PBタイプ 岩盤 1.4m 孔壁が自立する場合のみ使用する
    ⑤UBロープアンカー・横ロープアンカー

巨大岩塊固定工法が採用される顕著な事例

比較される対策工の概要と課題(落石予防工を主体とした場合)

対策工 ①除去工 ②グランドアンカー工 ③ワイヤロープ掛工 ④接着工
概要 不安定な浮石・転石を直接的に除去する方法。

○不安定な浮石・転石を直接的に除去する方法。
○対象が硬質な場合、静的破砕剤を用いた実績が多い。
△対象が急勾配の斜面上部に有る場合、施工時の落下防止や運搬に掛かる仮設対策が必要である。
△除去した背面が不安定化する恐れもある為、別途処理が必要となる場合がある。

大規模な不安定岩盤が起動しない様に基盤に定着させる方法。

○大規模な不安定岩盤が起動しない様に基盤に定着させる方法。
○抑止力が1点に集中しない様、単体での対策は少なく、法枠工等と組合せることが多い。
△ボーリングマシンによる施工となる為、仮設備が大がかりとなる。
△資機材が大掛かりになる為、山間部(奥地)での施工は困難となる場合が多い。

格子状にしたワイヤロープや数本のワイヤロープを用いて、浮石・転石を覆い(巻付け等)、滑動や転倒を抑止する方法。

○格子状にしたワイヤロープや数本のワイヤロープを用いて、浮石・転石を覆い(巻付け等)、滑動や転倒を抑止する方法。
○横ロープ本数を密に配置する事が出来れば、比較的大きな岩塊への対応も可能である。
△岩塊と周囲の地形状況によってはロープが上手く掛けられず抑止力が期待できない場合がある。
△恒久対策前の暫定構造物として取り扱う事が望ましい。( 落石対策便覧P257)

亀裂性崩壊の高い岩塊の亀裂面を基岩盤と特殊接着系モルタルを用いて一体化を図り、安全性を向上させる方法。

○亀裂性崩壊の高い岩塊の亀裂面を基岩盤と特殊接着系モルタルを用いて一体化を図り、安全性を向上させる方法。
○施工後の景観が殆ど変わらない事から、景勝地での実績が多い。
△基岩盤の無い転石には適さない。
△亀裂幅が小さい場合、目地工は施工可能であるが注入工が困難となる。

※上記は、巨大岩塊固定工法を比較検討する場合の主な事例です。

対策工① 課題

対策工① 課題

斜面が急峻で上方に有る場合、施工時の安全施工が困難である。浮石は除去後の背面が不安定化する恐れもある為、別途処理が必要となる場合がある。

解決策

解決策

巨大岩塊固定工は対象岩塊を直接吊上げる為、斜面が急峻でも対処が可能、振動も少なく安全施工も可能である。

対策工② 課題

対策工② 課題

ボーリングマシンを使用する為、資機材運搬の仮設備が大掛かりとなり、施工性や用地取得に課題がある。山間部(奥地)での施工は困難となる場合が多い。

解決策

解決策

巨大岩塊固定工は資機材が軽量で人力作業が主体の為。仮設備は軽微である。施工性が良く、山間部(奥地)など制約条件の多い現場は特に優位性が高い。

対策工③ 課題

対策工② 課題

現地条件によりワイヤロープの設置が困難となり、抑止力が期待できない場合がある。恒久対策前の暫定構造物として取り扱う事が望ましい。

解決策

解決策

巨大岩塊固定工は対象岩塊を直接吊上げる為、現地条件の制約が比較的少ない。恒久対策の永久構造物として取り扱われる。

対策工④ 課題

対策工② 課題

基岩盤の無い転石は適用が困難である。

解決策

解決策

対策工③で対策出来ない転石は、巨大岩塊固定工を適用する。

巨大岩塊固定工の耐久性は?

部材規格と耐用年数

  • 使用される部材の防蝕仕様は全て溶融亜鉛めっきを標準としています。
    ※UBロープアンカー・ロックアンカー・ハンガー索はアルミ亜鉛合金めっきを標準としています
  • 耐用年数の判定は郊外地区(田園地帯)において概ね約50~70年程度が目安となります。

計算式:耐用年数=亜鉛付着量(g/m2)÷腐食速度(g/m2/年)×0.9

  • 海岸地帯等の腐食速度の大きい地域においてはアルミ亜鉛合金めっきを選択することで、上記と同程度の耐用年数を確保することが可能です。
  • 景観保全を考慮しなければならない箇所において着色仕様を選択することも可能です。

溶融亜鉛めっき使用環境別耐用年数

溶融亜鉛めっき使用環境別耐用年数

亜鉛アルミニウム合金めっきの耐食性

亜鉛アルミニウム合金めっきの耐食性や協会規格については 以下を参照してください。

巨大岩塊固定工法 施工手順

主な仮設備

施工機材・使用部材ともに軽量の為、現場内運搬にはモノレールや簡易ケーブルクレーン等が主体となります。

標準的な施工手順フローチャート

起工測量

UBロープアンカー及びロックアンカーの削孔位置を確認します。
削孔位置が変わる場合は、ハンガー索長を変更する必要が有るか検討します。

UBロープアンカー・ロックアンカー設置

Aタイプは軽量特殊削孔機で削孔後、瞬間膨張剤を挿入し孔壁先端の拡幅を行います。
SDタイプ・PBタイプ・ロックアンカーは、削岩機による人力削孔を行います。
グラウト注入後、アンカー体を挿入します。

アンカー確認試験・抵抗版・抵抗ピン設置

グラウト注入~養生期間後、アンカー確認試験を全箇所にて実施します。
確認試験実施後、抵抗版・抵抗ピンを設置します。

横ワイヤロープ設置

左右の横ロープアンカーに連結金具を取り付けた後、横ワイヤロープを設置します。
緊張力(10kN)を導入後、左右の折返し部をワイヤクリップで締付け固定します。

ハンガー索設置(UBロープアンカーAタイプ)

UBロープアンカー、ロックアンカーに連結金具を取付けた後、ハンガー索を設置します。
緊張力(20kN)導入後、折返し部をワイヤクリップで締付け固定します。

ハンガー索設置(UBロープアンカーSDタイプ・PBタイプ)

UBロープアンカーに連結金具、ロックアンカーに荷重分散金具を取付けた後、ハンガー索を設置します。
この時、荷重分散金具を介したハンガー索の折返し角度が30°以下である事に留意します。
緊張力(20kN)導入後、UBロープアンカー側の折返し部をワイヤクリップで締付け固定します。

施工性および維持管理性

◎軽量特殊削孔機(UBロープアンカーがAタイプの場合)はモノレール又は簡易ケーブルクレーンよる運搬が可能でありその他資機材も軽量の為、基本的にはロープ足場による人力作業が主たる施工手段です。

◎適用できる範囲
・基本的に、どんな大きな岩塊であっても対応可能です。
・岩塊・上部斜面にアンカーを適切に設置出来れば、対応重量の上限はありません。

◎適用できない範囲
・対象岩塊へロックアンカーの設置が困難な場合は適用困難です。
・岩塊の厚さ(奥行)が薄く、ロックアンカーが対象岩塊を突抜けてしまう場合は適用できません。
・風化著しい岩質で、ロックアンカーの定着が見込めない場合も適用は困難です。
但し、他工法による併用対策によって適用可能となった事例もあります。

◎基本的には必要有りませんが、自社にて以下の項目について確認しています。
チェック項目 = 「対象岩塊の状況」・「周囲の地形状況」・「ハンガー索の緩み」・「部材の破損等」