JP3465196B2 - 坑道の封止構造及び封止工法 - Google Patents
坑道の封止構造及び封止工法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地盤内に形成された坑
道（坑道に類する空洞部をも含む。以下同様）を閉塞す
る坑道の封止構造及び封止工法に関する。
道（坑道に類する空洞部をも含む。以下同様）を閉塞す
る坑道の封止構造及び封止工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、坑道を閉塞する封止構造としては
図２２に示すようなものがある。このものは、そろばん
玉状のコンクリート製のプラグ１をその周縁部１ａが坑
道２の周辺の地盤３内に食い込むように設置したもので
ある。このようにして、プラグ１により仕切られた一方
の坑道２ａに発生する圧力に破損することなく耐える耐
圧性能を確保するとともに、前記一方の坑道２ａに封じ
込められている液体や地下水がプラグ１を迂回して他方
の坑道２ｂ側に流れ込むことを防止する遮水性能を確保
するようにしている。
図２２に示すようなものがある。このものは、そろばん
玉状のコンクリート製のプラグ１をその周縁部１ａが坑
道２の周辺の地盤３内に食い込むように設置したもので
ある。このようにして、プラグ１により仕切られた一方
の坑道２ａに発生する圧力に破損することなく耐える耐
圧性能を確保するとともに、前記一方の坑道２ａに封じ
込められている液体や地下水がプラグ１を迂回して他方
の坑道２ｂ側に流れ込むことを防止する遮水性能を確保
するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
坑道の封止構造では、そろばん玉状のプラグ１を地盤３
内に食い込ませるように配置しているので、高い耐圧性
能を具備させることができるが、プラグ１と地盤３との
境界部付近からの漏水を完全に阻止することができない
ために遮水性能が低いといった問題がある。
坑道の封止構造では、そろばん玉状のプラグ１を地盤３
内に食い込ませるように配置しているので、高い耐圧性
能を具備させることができるが、プラグ１と地盤３との
境界部付近からの漏水を完全に阻止することができない
ために遮水性能が低いといった問題がある。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、高い耐圧性能を具備させることができるとともに、
高い遮水性能を具備させることができる坑道の封止構造
及び封止工法を提供することを目的とする。
で、高い耐圧性能を具備させることができるとともに、
高い遮水性能を具備させることができる坑道の封止構造
及び封止工法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
坑道の封止構造は、地盤に形成された坑道に膨張性材料
を固化してなるプラグが前記坑道を内面から押圧した状
態で配置されているとともに、前記プラグの軸線に沿っ
て膨張性でない材料からなる柱状部材が埋設されている
ことを特徴としている。
坑道の封止構造は、地盤に形成された坑道に膨張性材料
を固化してなるプラグが前記坑道を内面から押圧した状
態で配置されているとともに、前記プラグの軸線に沿っ
て膨張性でない材料からなる柱状部材が埋設されている
ことを特徴としている。
【０００６】
【０００７】本発明の請求項２記載の坑道の封止構造
は、請求項１記載の坑道の封止構造において、前記柱状
部材が、中空材から構成され、かつ、前記プラグの両端
部を貫通して露出していることを特徴とする。
は、請求項１記載の坑道の封止構造において、前記柱状
部材が、中空材から構成され、かつ、前記プラグの両端
部を貫通して露出していることを特徴とする。
【０００８】本発明の請求項３記載の坑道の封止構造
は、請求項１又は２記載の坑道の封止構造において、前
記柱状部材が前記プラグ中に脚部材により支持されてい
ることを特徴とする。
は、請求項１又は２記載の坑道の封止構造において、前
記柱状部材が前記プラグ中に脚部材により支持されてい
ることを特徴とする。
【０００９】本発明の請求項４記載の坑道の封止構造
は、請求項１〜３のいずれかに記載の坑道の封止構造に
おいて、前記柱状部材の外周の一部が前記坑道の内面に
接触し、前記坑道に接触していない柱状部材の外周と前
記坑道との間に膨張性材料を固化してなるプラグが配置
されていることを特徴とする。
は、請求項１〜３のいずれかに記載の坑道の封止構造に
おいて、前記柱状部材の外周の一部が前記坑道の内面に
接触し、前記坑道に接触していない柱状部材の外周と前
記坑道との間に膨張性材料を固化してなるプラグが配置
されていることを特徴とする。
【００１０】
【００１１】本発明の請求項５記載の坑道の封止構造
は、地盤に形成された坑道内の一部に、坑道の軸線に沿
って膨張性でない材料からなる柱状部材を配置し、この
柱状部材の外周面と坑道との間に膨張性材料からなる封
止材料を封入し、この封止材料を固化させることにより
前記坑道を内面から押圧した状態で封止材料を配置する
ことを特徴とする。
は、地盤に形成された坑道内の一部に、坑道の軸線に沿
って膨張性でない材料からなる柱状部材を配置し、この
柱状部材の外周面と坑道との間に膨張性材料からなる封
止材料を封入し、この封止材料を固化させることにより
前記坑道を内面から押圧した状態で封止材料を配置する
ことを特徴とする。
【００１２】
【００１３】本発明の請求項６記載の坑道の封止工法
は、請求項５記載の坑道の封止工法において、前記柱状
部材が中空材から構成され、この柱状部材の両端部を露
出させて前記柱状部材の外周面と前記坑道との間に前記
封止材料を封入したことを特徴とする。
は、請求項５記載の坑道の封止工法において、前記柱状
部材が中空材から構成され、この柱状部材の両端部を露
出させて前記柱状部材の外周面と前記坑道との間に前記
封止材料を封入したことを特徴とする。
【００１４】本発明の請求項７記載の坑道の封止工法
は、請求項５又は６記載の坑道の封止工法において、前
記柱状部材を脚部材により支持して配置し、この柱状部
材の外周面と坑道との間に前記封止材料を封入すること
を特徴とする。
は、請求項５又は６記載の坑道の封止工法において、前
記柱状部材を脚部材により支持して配置し、この柱状部
材の外周面と坑道との間に前記封止材料を封入すること
を特徴とする。
【００１５】本発明の請求項８記載の坑道の封止工法
は、請求項５〜７のいずれかに記載の坑道の封止工法に
おいて、前記柱状部材の外周の一部を前記坑道の内面に
接触して配置し、次に、前記坑道に接触していない柱状
部材の外周と前記坑道との間に前記封止材料を封入する
ことを特徴とする。
は、請求項５〜７のいずれかに記載の坑道の封止工法に
おいて、前記柱状部材の外周の一部を前記坑道の内面に
接触して配置し、次に、前記坑道に接触していない柱状
部材の外周と前記坑道との間に前記封止材料を封入する
ことを特徴とする。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【作用】本発明の請求項１記載の坑道の封止構造によれ
ば、膨張性材料を固化してなるプラグが坑道を内面から
押圧した状態で配置されているので、この押圧によりプ
ラグと地盤との境界部におけるせん断抵抗が増大し、大
きな耐圧性能を得ることができるとともに、押圧により
プラグ周辺の地盤が圧力が作用して、地盤の透水性が向
上し、プラグ周辺を迂回して反対側に達する流体量が少
なくなり、すなわち、大きな遮水性能を得ることができ
る。
ば、膨張性材料を固化してなるプラグが坑道を内面から
押圧した状態で配置されているので、この押圧によりプ
ラグと地盤との境界部におけるせん断抵抗が増大し、大
きな耐圧性能を得ることができるとともに、押圧により
プラグ周辺の地盤が圧力が作用して、地盤の透水性が向
上し、プラグ周辺を迂回して反対側に達する流体量が少
なくなり、すなわち、大きな遮水性能を得ることができ
る。
【００２１】また、プラグの軸線に沿って膨張性でない
材料からなる柱状部材が埋設されているので、プラグ断
面の断面積が、坑道の断面積から柱状部材の断面積が差
し引かれた面積と小さくなり、プラグの長さを、柱状部
材を埋設しない場合に比べて、小さくすることができ、
この結果、柱状部材が坑道内に配置されていることとあ
いまって、プラグを構築する封止材料を大幅に節減する
ことができる。
材料からなる柱状部材が埋設されているので、プラグ断
面の断面積が、坑道の断面積から柱状部材の断面積が差
し引かれた面積と小さくなり、プラグの長さを、柱状部
材を埋設しない場合に比べて、小さくすることができ、
この結果、柱状部材が坑道内に配置されていることとあ
いまって、プラグを構築する封止材料を大幅に節減する
ことができる。
【００２２】本発明の請求項２記載の坑道の封止構造に
よれば、前記柱状部材が、中空材から構成され、かつ、
前記プラグの両端部を貫通して露出しているので、中空
材の内部を通して人間や物資等を運搬することができ
る。
よれば、前記柱状部材が、中空材から構成され、かつ、
前記プラグの両端部を貫通して露出しているので、中空
材の内部を通して人間や物資等を運搬することができ
る。
【００２３】本発明の請求項３記載の坑道の封止構造に
よれば、前記柱状部材が前記プラグ中に脚部材により支
持されているので、柱状部材の周りに容易にかつ安定し
てプラグを配置することができ、しかも、構造的に安定
なものとすることができる。
よれば、前記柱状部材が前記プラグ中に脚部材により支
持されているので、柱状部材の周りに容易にかつ安定し
てプラグを配置することができ、しかも、構造的に安定
なものとすることができる。
【００２４】本発明の請求項４記載の坑道の封止構造に
よれば、プラグ断面の断面積が、坑道の断面積から柱状
部材の断面積が差し引かれた面積と小さくなり、プラグ
の長さを、請求項１に記載した坑道の封止構造に比べ
て、小さくすることができ、この結果、柱状部材が坑道
内に配置されていることとあいまって、プラグを構築す
る封止材料を大幅に節減することができる。
よれば、プラグ断面の断面積が、坑道の断面積から柱状
部材の断面積が差し引かれた面積と小さくなり、プラグ
の長さを、請求項１に記載した坑道の封止構造に比べ
て、小さくすることができ、この結果、柱状部材が坑道
内に配置されていることとあいまって、プラグを構築す
る封止材料を大幅に節減することができる。
【００２５】
【００２６】本発明の請求項５記載の坑道の封止工法に
よれば、地盤に形成された坑道内の一部に膨張性材料か
らなる封止材料を封入し、この封止材料を固化させるこ
とにより前記坑道を内面から押圧した状態で封止材料を
配置する。したがって、この押圧によりプラグと地盤と
の境界部におけるせん断抵抗が増大し、大きな耐圧性能
を得ることができるとともに、押圧によりプラグ周辺の
地盤が圧力が作用して、地盤の透水性が向上し、プラグ
周辺を迂回して反対側に達する流体量が少なくなり、す
なわち、大きな遮水性能を得ることができる。
よれば、地盤に形成された坑道内の一部に膨張性材料か
らなる封止材料を封入し、この封止材料を固化させるこ
とにより前記坑道を内面から押圧した状態で封止材料を
配置する。したがって、この押圧によりプラグと地盤と
の境界部におけるせん断抵抗が増大し、大きな耐圧性能
を得ることができるとともに、押圧によりプラグ周辺の
地盤が圧力が作用して、地盤の透水性が向上し、プラグ
周辺を迂回して反対側に達する流体量が少なくなり、す
なわち、大きな遮水性能を得ることができる。
【００２７】また、坑道の軸線に沿って膨張性でない材
料からなる柱状部材を配置し、この柱状部材の外周面と
坑道との間に封止材料を封入する。したがって、封止材
料の断面の断面積が、坑道の断面積から柱状部材の断面
積が差し引かれた面積と小さくなり、プラグの長さを小
さくすることができ、この結果、柱状部材が坑道内に配
置されていることとあいまって、封止材料を大幅に節減
することができる。
料からなる柱状部材を配置し、この柱状部材の外周面と
坑道との間に封止材料を封入する。したがって、封止材
料の断面の断面積が、坑道の断面積から柱状部材の断面
積が差し引かれた面積と小さくなり、プラグの長さを小
さくすることができ、この結果、柱状部材が坑道内に配
置されていることとあいまって、封止材料を大幅に節減
することができる。
【００２８】本発明の請求項６記載の坑道の封止工法に
よれば、柱状部材が中空材から構成され、この柱状部材
の両端部を露出させて前記柱状部材の外周面と前記坑道
との間に前記封止材料を封入する。したがって、中空材
の内部を通して人間や物資等を運搬することができる。
よれば、柱状部材が中空材から構成され、この柱状部材
の両端部を露出させて前記柱状部材の外周面と前記坑道
との間に前記封止材料を封入する。したがって、中空材
の内部を通して人間や物資等を運搬することができる。
【００２９】本発明の請求項７記載の坑道の封止工法に
よれば、柱状部材を脚部材により支持して配置し、この
柱状部材の外周面と坑道との間に前記封止材料を封入す
る。したがって、柱状部材の周りに容易にかつ安定して
プラグを配置することができ、しかも、構造的に安定な
ものとすることができる。
よれば、柱状部材を脚部材により支持して配置し、この
柱状部材の外周面と坑道との間に前記封止材料を封入す
る。したがって、柱状部材の周りに容易にかつ安定して
プラグを配置することができ、しかも、構造的に安定な
ものとすることができる。
【００３０】本発明の請求項８記載の坑道の封止工法に
よれば、前記柱状部材の外周の一部を前記坑道の内面に
接触して配置し、次に、前記坑道に接触していない柱状
部材の外周と前記坑道との間に前記封止材料を封入す
る。したがって、坑道の断面形状が複雑であっても、容
易にかつ確実に封止材料を封入することができ、さら
に、封止材料の断面の断面積が、坑道の断面積から柱状
部材の断面積が差し引かれた面積と小さくなり、プラグ
の長さを小さくすることができ、この結果、柱状部材が
坑道内に配置されていることとあいまって、封止材料を
大幅に節減することができる。
よれば、前記柱状部材の外周の一部を前記坑道の内面に
接触して配置し、次に、前記坑道に接触していない柱状
部材の外周と前記坑道との間に前記封止材料を封入す
る。したがって、坑道の断面形状が複雑であっても、容
易にかつ確実に封止材料を封入することができ、さら
に、封止材料の断面の断面積が、坑道の断面積から柱状
部材の断面積が差し引かれた面積と小さくなり、プラグ
の長さを小さくすることができ、この結果、柱状部材が
坑道内に配置されていることとあいまって、封止材料を
大幅に節減することができる。
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【実施例】以下に、図面を参照して、本発明の一実施例
の坑道の封止工法について説明する。ここでいう坑道と
しては、放射性廃棄物の貯蔵施設の貯蔵用坑道や、ダム
の仮排水トンネルや鉱山の坑道などが含まれる。
の坑道の封止工法について説明する。ここでいう坑道と
しては、放射性廃棄物の貯蔵施設の貯蔵用坑道や、ダム
の仮排水トンネルや鉱山の坑道などが含まれる。
【００３６】図１に示すように、本実施例の坑道の封止
工法は、地盤３に形成された坑道２内の一部に膨張性材
料からなる封止材料（例えば、膨張性混和剤を混合させ
たセメントに水と砂とを混合して撹拌したもの、以下同
様）１０を封入し、この封止材料１０を固化させること
により坑道２を内面から押圧した状態でプラグ１１を配
置するようにしたものである。
工法は、地盤３に形成された坑道２内の一部に膨張性材
料からなる封止材料（例えば、膨張性混和剤を混合させ
たセメントに水と砂とを混合して撹拌したもの、以下同
様）１０を封入し、この封止材料１０を固化させること
により坑道２を内面から押圧した状態でプラグ１１を配
置するようにしたものである。
【００３７】本実施例によれば、封止材料１０が固化す
る際に膨張性混和剤の作用により、膨張して坑道２の周
辺の地盤が押圧され、この押圧によりプラグ１１と地盤
２との境界部におけるせん断抵抗が増大し、大きな耐圧
性能を得ることができる。さらに、押圧によりプラグ１
１の周辺の地盤２に圧力が作用して、地盤２の透水性が
向上し、プラグ１１の周辺を迂回して反対側に達する流
体量が少なくなり、すなわち、大きな遮水性能を得るこ
とができる。
る際に膨張性混和剤の作用により、膨張して坑道２の周
辺の地盤が押圧され、この押圧によりプラグ１１と地盤
２との境界部におけるせん断抵抗が増大し、大きな耐圧
性能を得ることができる。さらに、押圧によりプラグ１
１の周辺の地盤２に圧力が作用して、地盤２の透水性が
向上し、プラグ１１の周辺を迂回して反対側に達する流
体量が少なくなり、すなわち、大きな遮水性能を得るこ
とができる。
【００３８】図２に本発明の他の実施例の封止工法を示
す。封止材料１０を、坑道２の長さ方向の長さ寸法Ｌが
坑道断面の等面積円に換算した場合の直径Ｄの少なくと
も３倍以上となるように封入したものである。
す。封止材料１０を、坑道２の長さ方向の長さ寸法Ｌが
坑道断面の等面積円に換算した場合の直径Ｄの少なくと
も３倍以上となるように封入したものである。
【００３９】封止材料１０の両端面に、坑道２の長さ方
向に移動可能な円板状の型枠（無拘束型枠）を用いて封
止材料１０を封入した場合には、前記長さ寸法Ｌが小さ
いと封止部材１０の膨張力が封止材料１０（プラグ１
１）の両端面付近で解放されて有効に地盤３に作用しな
いが、前記のようにＬ＞３Ｄとした場合には、無拘束型
枠を用いることによりプラグ１１の自由面付近で押圧力
（膨張力）が開放された場合でも、プラグ１１による充
分な押圧力を地盤に作用させることができ、耐圧性能及
び遮水性能を確保することができる。
向に移動可能な円板状の型枠（無拘束型枠）を用いて封
止材料１０を封入した場合には、前記長さ寸法Ｌが小さ
いと封止部材１０の膨張力が封止材料１０（プラグ１
１）の両端面付近で解放されて有効に地盤３に作用しな
いが、前記のようにＬ＞３Ｄとした場合には、無拘束型
枠を用いることによりプラグ１１の自由面付近で押圧力
（膨張力）が開放された場合でも、プラグ１１による充
分な押圧力を地盤に作用させることができ、耐圧性能及
び遮水性能を確保することができる。
【００４０】図３に、本発明の更に他の坑道の封止工法
を示す。このものは、まず、坑道２内に坑道２の軸線に
沿って膨張性でない材料（例えば、普通のコンクリート
材料）からなる円柱状の柱状部材１２を脚部材１３で両
持ち状態で支持して配置し、次いで、この柱状部材１２
の外周面と坑道２との間に前記したものと同様な封止材
料１１を封入し、固化させる。
を示す。このものは、まず、坑道２内に坑道２の軸線に
沿って膨張性でない材料（例えば、普通のコンクリート
材料）からなる円柱状の柱状部材１２を脚部材１３で両
持ち状態で支持して配置し、次いで、この柱状部材１２
の外周面と坑道２との間に前記したものと同様な封止材
料１１を封入し、固化させる。
【００４１】このものでは、封止材料１０の断面積が、
坑道の断面積から柱状部材の断面積が差し引かれた面積
と小さくなり、封止材料断面の等面積円が著しく小さく
なり、封止材料１０の長さを、前記各坑道の封止構造に
比べて、小さくすることができる。この結果、柱状部材
１２が坑道２内に配置されていることとあいまって、プ
ラグを構築する封止材料１０の量を大幅に節減すること
ができる。
坑道の断面積から柱状部材の断面積が差し引かれた面積
と小さくなり、封止材料断面の等面積円が著しく小さく
なり、封止材料１０の長さを、前記各坑道の封止構造に
比べて、小さくすることができる。この結果、柱状部材
１２が坑道２内に配置されていることとあいまって、プ
ラグを構築する封止材料１０の量を大幅に節減すること
ができる。
【００４２】また、前記実施例では、柱状部材１２を脚
部材１３により支持しているので、柱状部材１２の周り
に容易にかつ安定して封止材料１０を配置することがで
き、しかも、構造的に安定なものとすることができる。
部材１３により支持しているので、柱状部材１２の周り
に容易にかつ安定して封止材料１０を配置することがで
き、しかも、構造的に安定なものとすることができる。
【００４３】図４及び図５に、本発明の更に他の坑道の
封止工法を示す。このものは、前記実施例で示した柱状
部材１２の代わりに、中空材からなる柱状部材１４を、
その両端部１４ａを露出させて柱状部材１４の外周面と
坑道２との間に封止材料１０を封入したものである。
封止工法を示す。このものは、前記実施例で示した柱状
部材１２の代わりに、中空材からなる柱状部材１４を、
その両端部１４ａを露出させて柱状部材１４の外周面と
坑道２との間に封止材料１０を封入したものである。
【００４４】このものでは、施工後はもとより施工中で
あっても、中空材の柱状部材１４の内部を通して人間や
物資等を運搬することができる。
あっても、中空材の柱状部材１４の内部を通して人間や
物資等を運搬することができる。
【００４５】図６〜図９に、本発明の更に他の坑道の封
止工法を示す。
止工法を示す。
【００４６】このものは、矩形断面（図６参照）、馬蹄
形断面（図７参照）あるいは円形断面（図８又は図９参
照）の坑道２の中に、柱状部材１５，１６，１７，１８
の外周の一部１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａを坑道２
の内面に接触して配置し、次に、坑道２に接触していな
い柱状部材の外周１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂと坑
道２との間に封止材料１０を封入する。
形断面（図７参照）あるいは円形断面（図８又は図９参
照）の坑道２の中に、柱状部材１５，１６，１７，１８
の外周の一部１５ａ，１６ａ，１７ａ，１８ａを坑道２
の内面に接触して配置し、次に、坑道２に接触していな
い柱状部材の外周１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，１８ｂと坑
道２との間に封止材料１０を封入する。
【００４７】このものでは、坑道２の断面形状が複雑で
あっても、容易にかつ確実に封止材料１０を封入するこ
とができ、さらに、前記実施例と同様に、封止部材１０
の長さを小さくすることができ、この結果、柱状部材１
５，１６，１７，１８が坑道２内に配置されていること
とあいまって、プラグを構築する封止材料１０を大幅に
節減することができる。
あっても、容易にかつ確実に封止材料１０を封入するこ
とができ、さらに、前記実施例と同様に、封止部材１０
の長さを小さくすることができ、この結果、柱状部材１
５，１６，１７，１８が坑道２内に配置されていること
とあいまって、プラグを構築する封止材料１０を大幅に
節減することができる。
【００４８】図１０〜図１２に、本発明の更に他の坑道
の封止工法を示す。このものは、坑道２の長さ方向に所
定距離離間して一対の隔壁２０，２１を設置し、これら
の隔壁２０，２１をこれらが坑道２の長さ方向に相対変
位しないようにタイロッド２２により拘束し、次いで、
各隔壁２０，２１により囲まれた部分に封止材料１０を
封入する。前記隔壁２０，２１は、板状部材２３を同心
状に近接して配置し、これらの板状部材２３をこれらの
間に配置された補強材２４により連結してある。なお、
図１３に示すように、隔壁２５は前記した柱状部材１
２，１４が挿通される穴２６が形成されていてもよい。
また、図１４に示すように、坑道２内に柱状部材１８
（他の柱状部材であってもよい。）が配置したもので
は、この柱状部材１８を挟むように配置して、封止部材
１０を空間に封入するようにする。
の封止工法を示す。このものは、坑道２の長さ方向に所
定距離離間して一対の隔壁２０，２１を設置し、これら
の隔壁２０，２１をこれらが坑道２の長さ方向に相対変
位しないようにタイロッド２２により拘束し、次いで、
各隔壁２０，２１により囲まれた部分に封止材料１０を
封入する。前記隔壁２０，２１は、板状部材２３を同心
状に近接して配置し、これらの板状部材２３をこれらの
間に配置された補強材２４により連結してある。なお、
図１３に示すように、隔壁２５は前記した柱状部材１
２，１４が挿通される穴２６が形成されていてもよい。
また、図１４に示すように、坑道２内に柱状部材１８
（他の柱状部材であってもよい。）が配置したもので
は、この柱状部材１８を挟むように配置して、封止部材
１０を空間に封入するようにする。
【００４９】このものでは、封止材料１０の膨張力が坑
道２の長さ方向に逃げることがなく、坑道２の内面に効
果的に作用して坑道２の内面が強く押圧され、これによ
り、大きな耐圧性能と遮水性能とを得ることができる。
しかも、長さ方向の膨張力の逃げがなくなるので、封止
材料１０の長さを前記実施例のものに比べて、さらに小
さくすることができる。
道２の長さ方向に逃げることがなく、坑道２の内面に効
果的に作用して坑道２の内面が強く押圧され、これによ
り、大きな耐圧性能と遮水性能とを得ることができる。
しかも、長さ方向の膨張力の逃げがなくなるので、封止
材料１０の長さを前記実施例のものに比べて、さらに小
さくすることができる。
【００５０】前記した坑道２内に柱状部材１２，１４，
１５，１６，１７，１８を設置するようにした坑道の封
止工法においては、封止材料１０の坑道２の長さ方向の
長さ寸法が封止材料１０を封入した部分の断面の等面積
円に換算した場合の直径の少なくとも３倍以上となるよ
うに封止材料を封入することが、封止材料１０の膨張に
よる押圧力を効果的に作用させる上で好ましい。
１５，１６，１７，１８を設置するようにした坑道の封
止工法においては、封止材料１０の坑道２の長さ方向の
長さ寸法が封止材料１０を封入した部分の断面の等面積
円に換算した場合の直径の少なくとも３倍以上となるよ
うに封止材料を封入することが、封止材料１０の膨張に
よる押圧力を効果的に作用させる上で好ましい。
【００５１】
【実験例】前述のように坑道を封止するプラグ材に膨張
性のセメント等を用いれば、プラグの遮水性能を大幅に
向上させることが期待できる。そこで、円筒の中央にプ
ラグを持つ厚肉円筒供試体を、プラグを有するトンネル
（坑道）の模型とみなして、プラグの特性が遮水性能に
及ぼす効果を実験的に調べた。
性のセメント等を用いれば、プラグの遮水性能を大幅に
向上させることが期待できる。そこで、円筒の中央にプ
ラグを持つ厚肉円筒供試体を、プラグを有するトンネル
（坑道）の模型とみなして、プラグの特性が遮水性能に
及ぼす効果を実験的に調べた。
【００５２】（１）模型供試体
模型の形状を図１５及び図１６に示す。模型岩盤として
は、北海道美唄市の露天堀り炭鉱で採取した古第三紀の
美唄層に属する砂岩を用いた。当該箇所の地層は累層構
造をしており傾斜約１３゜、傾斜方位ＮＷ−ＳＥであ
る。表１示す寸法を持つ円柱形または円筒形供試体で以
下に示す４種類を作成した。
は、北海道美唄市の露天堀り炭鉱で採取した古第三紀の
美唄層に属する砂岩を用いた。当該箇所の地層は累層構
造をしており傾斜約１３゜、傾斜方位ＮＷ−ＳＥであ
る。表１示す寸法を持つ円柱形または円筒形供試体で以
下に示す４種類を作成した。
【００５３】
【表１】
【００５４】（ａ）円柱形供試体
（ｂ）岩石プラグを有する厚肉円筒供試体
（ｃ）モルタルプラグを有する厚肉円筒供試体
（ｄ）膨張セメントのプラグを有する厚肉円筒供試体
【００５５】なお、（ｂ）の供試体は円柱形供試体の上
下から作孔し、中央部を残すことにより製作した。各供
試体は両端面の平衡度が±１／１００ｍｍ以下となるよ
うにした。円筒はダイヤモンド・ビットを用いて円柱形
供試体の中央に作孔し設けた。
下から作孔し、中央部を残すことにより製作した。各供
試体は両端面の平衡度が±１／１００ｍｍ以下となるよ
うにした。円筒はダイヤモンド・ビットを用いて円柱形
供試体の中央に作孔し設けた。
【００５６】モルタルの作成には十分に乾燥させた７号
硅砂を使用し、配合比は重量比で水、セメント、砂を
１：２：３とした。水、セメント、砂を１：２：４とす
る標準的な配合比を用いた場合、硅砂の吸水量が予想以
上に多く、厚肉円筒内に打設するのが困難なほどモルタ
ルの流動性が小さいために上記のような配合比を採用し
た。また、膨張セメントの配合においては、セメント、
膨張性混和剤を重量比で１２：１としたものを通常のセ
メントとみなし、モルタルと同様に打設した。
硅砂を使用し、配合比は重量比で水、セメント、砂を
１：２：３とした。水、セメント、砂を１：２：４とす
る標準的な配合比を用いた場合、硅砂の吸水量が予想以
上に多く、厚肉円筒内に打設するのが困難なほどモルタ
ルの流動性が小さいために上記のような配合比を採用し
た。また、膨張セメントの配合においては、セメント、
膨張性混和剤を重量比で１２：１としたものを通常のセ
メントとみなし、モルタルと同様に打設した。
【００５７】厚肉円筒供試体内へのモルタルの打設は次
のようにした。軸が鉛直になるように置いた供試体の円
筒内に径が内径よりわずかに小さい鉄の棒を入れ、そこ
に十分に混合撹拌したモルタルを小量ずつ投入した。投
入毎に供試体の上端から入れた鉄棒を介してハンマーで
モルタルを打ちつけ、モルタルが所定のところで隙間が
無く密に詰まるようにした。この方法により、気泡がな
く、孔壁との接触が完全なプラグが作られるものと考え
られる。モルタル打設後、２４時間は散水養生、その後
５日間は水中養生を行った。７日目に供試体を水槽から
取り出し、厚肉円筒内を散水養生しつつ、外壁を自然乾
燥させた。
のようにした。軸が鉛直になるように置いた供試体の円
筒内に径が内径よりわずかに小さい鉄の棒を入れ、そこ
に十分に混合撹拌したモルタルを小量ずつ投入した。投
入毎に供試体の上端から入れた鉄棒を介してハンマーで
モルタルを打ちつけ、モルタルが所定のところで隙間が
無く密に詰まるようにした。この方法により、気泡がな
く、孔壁との接触が完全なプラグが作られるものと考え
られる。モルタル打設後、２４時間は散水養生、その後
５日間は水中養生を行った。７日目に供試体を水槽から
取り出し、厚肉円筒内を散水養生しつつ、外壁を自然乾
燥させた。
【００５８】透水試験に先立ち、図１７に示すように、
供試体に被覆を施した。すなわち、まず、供試体３０の
上下にエンドピース３１，３２を置き、両端の隙間をエ
ポキシ樹脂で充填した後、接着部を熱収縮性チューブ３
３で被覆した。その後、供試体３０の側面にシリコンゴ
ム３４を数回に分けて塗布した。また、通常の透水試験
は供試体３０とエンドピース３１，３２との間に、間隙
水の分散を促すスペーサを挟むが、模型試験においては
供試体３０の寸法が大きいために設置が困難であり、エ
ンドピース３１，３２をスペーサ兼用として用いた。な
お、図１７中の３７は入口配管であり、３８は出口配管
である。
供試体に被覆を施した。すなわち、まず、供試体３０の
上下にエンドピース３１，３２を置き、両端の隙間をエ
ポキシ樹脂で充填した後、接着部を熱収縮性チューブ３
３で被覆した。その後、供試体３０の側面にシリコンゴ
ム３４を数回に分けて塗布した。また、通常の透水試験
は供試体３０とエンドピース３１，３２との間に、間隙
水の分散を促すスペーサを挟むが、模型試験においては
供試体３０の寸法が大きいために設置が困難であり、エ
ンドピース３１，３２をスペーサ兼用として用いた。な
お、図１７中の３７は入口配管であり、３８は出口配管
である。
【００５９】（２）実験方法
透水試験はトランジェントパルス法により次の要領で行
った。試験に際しては、間隙流体としてイオン交換樹脂
を通過させ十分に脱気した純水を用いた。
った。試験に際しては、間隙流体としてイオン交換樹脂
を通過させ十分に脱気した純水を用いた。
【００６０】（ａ）ベッセル３５内に供試体３０を設置
した後、供試体３０の含水飽和を図るために、約１０時
間ほど真空ポンプを運転し真空引きを行った。その後、
供試体３０に約８０ｋｇｆ／ｃｍ2の封圧を設定した
後、５０ｋｇｆ／ｃｍ2の水圧を作用させた。これによ
り、供試体３０には間隙水圧が発生するが、一様な間隙
水圧の状態が実現するまで約８時間静置した。
した後、供試体３０の含水飽和を図るために、約１０時
間ほど真空ポンプを運転し真空引きを行った。その後、
供試体３０に約８０ｋｇｆ／ｃｍ2の封圧を設定した
後、５０ｋｇｆ／ｃｍ2の水圧を作用させた。これによ
り、供試体３０には間隙水圧が発生するが、一様な間隙
水圧の状態が実現するまで約８時間静置した。
【００６１】（ｂ）間隙水圧が完全に安定した後、封圧
を１５０ｋｇｆ／ｃｍ2に設定し直した。このとき、封
圧の増加により供試体３０内の間隙が減少するので間隙
水圧が一時的に約１０ｋｇｆ／ｃｍ2程度上昇するが、
再び設定値に戻るまで２４時間以上かけて調整した。
を１５０ｋｇｆ／ｃｍ2に設定し直した。このとき、封
圧の増加により供試体３０内の間隙が減少するので間隙
水圧が一時的に約１０ｋｇｆ／ｃｍ2程度上昇するが、
再び設定値に戻るまで２４時間以上かけて調整した。
【００６２】（ｃ）間隙水圧が安定した後、セパレート
・バルブ（図示せず）を閉じ、供試体３０の上端面およ
び下端面に接続されている力回路を遮断した。そして、
再び差圧が安定するまで約６時間程静置した。上述した
作業手順を経た後、供試体３０の下端面に１ｋｇｆ／ｃ
ｍ2のパルス圧を与え、高圧・低圧側のタンク（図示せ
ず）の圧力差、つまり差圧の変化を５ｓｅｃ毎に計測し
た。
・バルブ（図示せず）を閉じ、供試体３０の上端面およ
び下端面に接続されている力回路を遮断した。そして、
再び差圧が安定するまで約６時間程静置した。上述した
作業手順を経た後、供試体３０の下端面に１ｋｇｆ／ｃ
ｍ2のパルス圧を与え、高圧・低圧側のタンク（図示せ
ず）の圧力差、つまり差圧の変化を５ｓｅｃ毎に計測し
た。
【００６３】（ｄ）封圧１５０ｋｇｆ／ｃｍ2で測定し
た後、封圧を２００ｋｇｆ／ｃｍ2と２５０ｋｇｆ／ｃ
ｍ2とに設定し直し、それぞれについて前述と同様に測
定を行った。
た後、封圧を２００ｋｇｆ／ｃｍ2と２５０ｋｇｆ／ｃ
ｍ2とに設定し直し、それぞれについて前述と同様に測
定を行った。
【００６４】（３）プラグ材料の透水特性
（ａ）供試体の準備
模型試験で用いた砂岩、モルタル、膨張セメントの透水
特性を調べるために、直径３０ｍｍ、長さ６０ｍｍの寸
法を持つ円柱形供試体を用いて透水試験を実施した。図
１８に供試体の形状を示し、表２に供試体の寸法を示
す。なお、供試体の整形にあたっては端面精度が±１／
１００ｍｍ以下となるようにした。
特性を調べるために、直径３０ｍｍ、長さ６０ｍｍの寸
法を持つ円柱形供試体を用いて透水試験を実施した。図
１８に供試体の形状を示し、表２に供試体の寸法を示
す。なお、供試体の整形にあたっては端面精度が±１／
１００ｍｍ以下となるようにした。
【００６５】
【表２】
【００６６】モルタル供試体の作成は次のようにした。
内径８０ｍｍ、深さ１６０ｍｍの鋼鉄製の円筒形整形枠
の中に、十分に混合撹拌したモルタルを小量づつ投入し
た。投入毎に円筒上端から入れた鉄棒を介してハンマー
でモルタルを打ちつけた。この方法により、気泡が除去
され空隙率が小さいモルタルが得られるものと考えられ
る。モルタル打設後、２４時間は散水養生し、その後枠
から取り出し水中養生を５日間行った。７日目にモルタ
ルを水槽から取り出し、ダイヤモンド・ビットを用いて
モルタルの中央部よりコアを採取した。採取したコアは
ダイヤモンド・カッタを用いて所定の長さに切り、その
後平面研削盤を用いて端面を整形した。
内径８０ｍｍ、深さ１６０ｍｍの鋼鉄製の円筒形整形枠
の中に、十分に混合撹拌したモルタルを小量づつ投入し
た。投入毎に円筒上端から入れた鉄棒を介してハンマー
でモルタルを打ちつけた。この方法により、気泡が除去
され空隙率が小さいモルタルが得られるものと考えられ
る。モルタル打設後、２４時間は散水養生し、その後枠
から取り出し水中養生を５日間行った。７日目にモルタ
ルを水槽から取り出し、ダイヤモンド・ビットを用いて
モルタルの中央部よりコアを採取した。採取したコアは
ダイヤモンド・カッタを用いて所定の長さに切り、その
後平面研削盤を用いて端面を整形した。
【００６７】膨張セメント供試体の作成においては、膨
張圧の発生が透水性に及ぼす影響を調べるため、次のよ
うにした。外径３０ｍｍ、内径２８ｍｍ、長さ６０ｍｍ
の鉄製の薄肉円筒内に膨張セメントを打設した。打設方
法および養生期間においてはモルタル供試体と同様に行
った。打設位置に関しては、薄肉円筒の長さより両端が
約５ｍｍ短くなるようにした。また、円筒内壁面と膨張
セメントとの隙間を間隙流体が流れるのを防ぐために、
両端面の周囲にシリコンゴム３６を薄く塗布した（図１
８参照）。
張圧の発生が透水性に及ぼす影響を調べるため、次のよ
うにした。外径３０ｍｍ、内径２８ｍｍ、長さ６０ｍｍ
の鉄製の薄肉円筒内に膨張セメントを打設した。打設方
法および養生期間においてはモルタル供試体と同様に行
った。打設位置に関しては、薄肉円筒の長さより両端が
約５ｍｍ短くなるようにした。また、円筒内壁面と膨張
セメントとの隙間を間隙流体が流れるのを防ぐために、
両端面の周囲にシリコンゴム３６を薄く塗布した（図１
８参照）。
【００６８】さらに、膨張セメント供試体については、
打設後２４時間で形枠より取り出し、拘束圧をなくした
状態で養生したもの（膨張圧開放試料と呼ぶ）も作成し
た。
打設後２４時間で形枠より取り出し、拘束圧をなくした
状態で養生したもの（膨張圧開放試料と呼ぶ）も作成し
た。
【００６９】（ｂ）実験方法
透水試験は、トランジェントパルス法により模型試験に
準じて行った。なお、ベッセル４１内への供試体４０の
設置については模型試験と異なるため図１９に概略図を
示す。図中の４０は供試体、４２はシリコンゴム製の被
覆、４３はディストリビュータ、４４，４５はエンドピ
ース、４６はピストン、４７は入口配管、４８は出口配
管である。
準じて行った。なお、ベッセル４１内への供試体４０の
設置については模型試験と異なるため図１９に概略図を
示す。図中の４０は供試体、４２はシリコンゴム製の被
覆、４３はディストリビュータ、４４，４５はエンドピ
ース、４６はピストン、４７は入口配管、４８は出口配
管である。
【００７０】
（４）プラグの遮水性能（見かけの透水係数Ｋ）の評価
供試体３０を円柱形と見なして下記に示す通常の方法に
よって透水係数Ｋを評価した。Ｋは、測定によって得ら
れた差圧の常用対数を縦軸に、時間を横軸にプロットし
て得られる差圧−時間線図を直線で近似し、その傾きか
ら次式によって算出する。
よって透水係数Ｋを評価した。Ｋは、測定によって得ら
れた差圧の常用対数を縦軸に、時間を横軸にプロットし
て得られる差圧−時間線図を直線で近似し、その傾きか
ら次式によって算出する。
【００７１】Ｋ＝１．１５２λμｃＬ／Ａ
【００７２】ここで、λは直線近似した線図の傾き、μ
は流体の粘性係数、ｃは流体の圧縮率、Ｌは供試体の長
さ、Ａは供試体の断面積である。なお、定数μ，ｃは、
μ＝１．４３×１０-2ｄｙｎｅ・ｓｅｃ／ｃｍ2、ｃ＝
０．４２×１０-10ｃｍ2／ｄｙｎｅを用いた。
は流体の粘性係数、ｃは流体の圧縮率、Ｌは供試体の長
さ、Ａは供試体の断面積である。なお、定数μ，ｃは、
μ＝１．４３×１０-2ｄｙｎｅ・ｓｅｃ／ｃｍ2、ｃ＝
０．４２×１０-10ｃｍ2／ｄｙｎｅを用いた。
【００７３】供試体３０にプラグがある場合、この値が
小さいほどプラグの遮水性能があると判断され、Ｋを見
かけの透水係数と呼ぶことにする。
小さいほどプラグの遮水性能があると判断され、Ｋを見
かけの透水係数と呼ぶことにする。
【００７４】（５）実験結果
（ａ）模型試験
本実験で用いた供試体は直径が６０ｍｍ、長さが１２０
ｍｍあり、寸法が大きいため、供試体を含水飽和させる
のに多大の時間を要した。また、封圧１５０ｋｇｆ／ｃ
ｍ2の実験の後に、封圧２００ｋｇｆ／ｃｍ2に設定し直
したが、この設定条件の変更の際、供試体内部の間隙水
圧が一様になるまでに４８時間以上の調整時間を要し
た。図２０には縦軸に差圧の対数、横軸に時間をとって
代表的な実験結果の一例を示した。また、図中の数式は
差圧−時間線図の直線近似式である。
ｍｍあり、寸法が大きいため、供試体を含水飽和させる
のに多大の時間を要した。また、封圧１５０ｋｇｆ／ｃ
ｍ2の実験の後に、封圧２００ｋｇｆ／ｃｍ2に設定し直
したが、この設定条件の変更の際、供試体内部の間隙水
圧が一様になるまでに４８時間以上の調整時間を要し
た。図２０には縦軸に差圧の対数、横軸に時間をとって
代表的な実験結果の一例を示した。また、図中の数式は
差圧−時間線図の直線近似式である。
【００７５】（ｂ）プラグ材料の透水特性
図２１には縦軸に差圧の対数、横軸に時間をとってプラ
グ材料の実験結果例を示した。また、図中の数式は差圧
−時間線図の直線近似式である。
グ材料の実験結果例を示した。また、図中の数式は差圧
−時間線図の直線近似式である。
【００７６】各々の封圧において、岩石供試体では立ち
上がりをのぞく線図が直線となった。しかし、モルタル
および膨張セメントの場合は、試験期間中、有意な差圧
が発生せず、透水係数は０と評価される。
上がりをのぞく線図が直線となった。しかし、モルタル
および膨張セメントの場合は、試験期間中、有意な差圧
が発生せず、透水係数は０と評価される。
【００７７】この結果より得られた各々の供試体の見か
けの透水係数Ｋを表３に示す。
けの透水係数Ｋを表３に示す。
【００７８】
【表３】
【００７９】（８）考察とまとめ
プラグの模型試験の透水試験結果とプラグ材料の透水試
験結果との比較から、以下の諸点が導かれる。
験結果との比較から、以下の諸点が導かれる。
【００８０】（ａ）各供試体とも封圧の増加にともな
い、見かけの透水係数が減少している。
い、見かけの透水係数が減少している。
【００８１】（ｂ）膨張セメント供試体に関しては、拘
束圧を早く解放したものは、そうでないものと比べ、封
圧１５０ｋｇｆ／ｃｍ2における透水係数の値が約１６
倍大きい。この原因として、前者は内部で発生する膨張
圧のために自壊して透水性が大きくなったためと考えら
れる。
束圧を早く解放したものは、そうでないものと比べ、封
圧１５０ｋｇｆ／ｃｍ2における透水係数の値が約１６
倍大きい。この原因として、前者は内部で発生する膨張
圧のために自壊して透水性が大きくなったためと考えら
れる。
【００８２】（ｃ）見かけの透水係数Ｋに関して、モル
タルプラグを有する供試体は岩石プラグを有する供試体
とほぼ同じ大きさを示した。一方、モルタルの透水係数
は実質的に０であることがわかった。これより、モルタ
ルを用いた模型実験で認められた透水性は、間隙流体が
砂岩とプラグとの隙間を流れたことによって引き起こさ
れたものと考えられる。
タルプラグを有する供試体は岩石プラグを有する供試体
とほぼ同じ大きさを示した。一方、モルタルの透水係数
は実質的に０であることがわかった。これより、モルタ
ルを用いた模型実験で認められた透水性は、間隙流体が
砂岩とプラグとの隙間を流れたことによって引き起こさ
れたものと考えられる。
【００８３】（ｄ）同じ寸法の円柱供試体で得られた透
水係数に関しては、美唄砂岩の方がモルタルセメント供
試体よりも２倍以上大きい値を示している。これによ
り、模型供試体内の間隙流体の流れに関して、プラグ自
体を通る流れの割合が小さく、プラグを挟む孔壁面間の
流れの割合が大きいと推定される。この推定の妥当性
は、浸透流解析によって確認されている。
水係数に関しては、美唄砂岩の方がモルタルセメント供
試体よりも２倍以上大きい値を示している。これによ
り、模型供試体内の間隙流体の流れに関して、プラグ自
体を通る流れの割合が小さく、プラグを挟む孔壁面間の
流れの割合が大きいと推定される。この推定の妥当性
は、浸透流解析によって確認されている。
【００８４】（ｅ）膨張セメントを用いた供試体におい
ては、模型試験の場合、見かけの透水係数Ｋがモルタル
プラグを用いたものに比べてかなり小さなものとなっ
た。これは、膨張圧がプラグ周囲の岩盤の透水性を低下
させ、その結果、孔壁面間の流量が減少したためと考え
られ、膨張セメントの膨張圧の発生がプラグの遮水性能
にかなりの効果が期待されるものと考えられる。
ては、模型試験の場合、見かけの透水係数Ｋがモルタル
プラグを用いたものに比べてかなり小さなものとなっ
た。これは、膨張圧がプラグ周囲の岩盤の透水性を低下
させ、その結果、孔壁面間の流量が減少したためと考え
られ、膨張セメントの膨張圧の発生がプラグの遮水性能
にかなりの効果が期待されるものと考えられる。
【００８５】（ｆ）美唄砂岩は供試体の寸法が小さくな
ると透水性も小さくなり、寸法効果の存在が示唆され
た。
ると透水性も小さくなり、寸法効果の存在が示唆され
た。
【００８６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の坑道の封止構造によれば、地盤に形成された坑道
に膨張性材料を固化してなるプラグが前記坑道を内面か
ら押圧した状態で配置されているので、この押圧により
プラグと地盤との境界部におけるせん断抵抗が増大し、
大きな耐圧性能を得ることができるとともに、押圧によ
りプラグ周辺の地盤が圧力が作用して、地盤の透水性が
向上し、プラグ周辺を迂回して反対側に達する流体量が
少なくなり、すなわち、大きな遮水性能を得ることがで
きる。
記載の坑道の封止構造によれば、地盤に形成された坑道
に膨張性材料を固化してなるプラグが前記坑道を内面か
ら押圧した状態で配置されているので、この押圧により
プラグと地盤との境界部におけるせん断抵抗が増大し、
大きな耐圧性能を得ることができるとともに、押圧によ
りプラグ周辺の地盤が圧力が作用して、地盤の透水性が
向上し、プラグ周辺を迂回して反対側に達する流体量が
少なくなり、すなわち、大きな遮水性能を得ることがで
きる。
【００８７】また、前記プラグの軸線に沿って膨張性で
ない材料からなる柱状部材が埋設されているので、プラ
グ断面の断面積が、坑道の断面積から柱状部材の断面積
が差し引かれた面積と小さくなり、プラグの長さを小さ
くすることができ、この結果、柱状部材が坑道内に配置
されていることとあいまって、プラグを構築する封止材
料を大幅に節減することができる。
ない材料からなる柱状部材が埋設されているので、プラ
グ断面の断面積が、坑道の断面積から柱状部材の断面積
が差し引かれた面積と小さくなり、プラグの長さを小さ
くすることができ、この結果、柱状部材が坑道内に配置
されていることとあいまって、プラグを構築する封止材
料を大幅に節減することができる。
【００８８】本発明の請求項２記載の坑道の封止構造に
よれば、請求項１記載の坑道の封止構造において、前記
柱状部材が、中空材から構成され、かつ、前記プラグの
両端部を貫通して露出しているので、中空材の内部を通
して人間や物資等を運搬することができる。
よれば、請求項１記載の坑道の封止構造において、前記
柱状部材が、中空材から構成され、かつ、前記プラグの
両端部を貫通して露出しているので、中空材の内部を通
して人間や物資等を運搬することができる。
【００８９】本発明の請求項３記載の坑道の封止構造
は、請求項１又は２記載の坑道の封止構造において、前
記柱状部材が前記プラグ中に脚部材により支持されて配
置されているので、柱状部材の周りに容易にかつ安定し
てプラグを配置することができ、しかも、構造的に安定
なものとすることができる。
は、請求項１又は２記載の坑道の封止構造において、前
記柱状部材が前記プラグ中に脚部材により支持されて配
置されているので、柱状部材の周りに容易にかつ安定し
てプラグを配置することができ、しかも、構造的に安定
なものとすることができる。
【００９０】本発明の請求項４記載の坑道の封止構造に
よれば、請求項１〜３のいずれかに記載の坑道の封止構
造において、前記柱状部材の外周の一部が前記坑道の内
面に接触し、前記坑道に接触していない柱状部材の外周
と前記坑道との間に膨張性材料を固化してなるプラグが
配置されているので、プラグ断面の断面積が、坑道の断
面積から柱状部材の断面積が差し引かれた面積と小さく
なり、プラグの長さを小さくすることができ、この結
果、柱状部材が坑道内に配置されていることとあいまっ
て、プラグを構築する封止材料を大幅に節減することが
できる。
よれば、請求項１〜３のいずれかに記載の坑道の封止構
造において、前記柱状部材の外周の一部が前記坑道の内
面に接触し、前記坑道に接触していない柱状部材の外周
と前記坑道との間に膨張性材料を固化してなるプラグが
配置されているので、プラグ断面の断面積が、坑道の断
面積から柱状部材の断面積が差し引かれた面積と小さく
なり、プラグの長さを小さくすることができ、この結
果、柱状部材が坑道内に配置されていることとあいまっ
て、プラグを構築する封止材料を大幅に節減することが
できる。
【００９１】
【００９２】本発明の請求項５記載の坑道の封止工法に
よれば、地盤に形成された坑道内の一部に、この柱状部
材の外周面と坑道との間に膨張性材料からなる封止材料
を封入し、この封止材料を固化させることにより前記坑
道を内面から押圧した状態で封止材料を配置するので、
この押圧によりプラグと地盤との境界部におけるせん断
抵抗が増大し、大きな耐圧性能を得ることができるとと
もに、押圧によりプラグ周辺の地盤が圧力が作用して、
地盤の透水性が向上し、プラグ周辺を迂回して反対側に
達する流体量が少なくなり、すなわち、大きな遮水性能
を得ることができる。
よれば、地盤に形成された坑道内の一部に、この柱状部
材の外周面と坑道との間に膨張性材料からなる封止材料
を封入し、この封止材料を固化させることにより前記坑
道を内面から押圧した状態で封止材料を配置するので、
この押圧によりプラグと地盤との境界部におけるせん断
抵抗が増大し、大きな耐圧性能を得ることができるとと
もに、押圧によりプラグ周辺の地盤が圧力が作用して、
地盤の透水性が向上し、プラグ周辺を迂回して反対側に
達する流体量が少なくなり、すなわち、大きな遮水性能
を得ることができる。
【００９３】また、前記坑道内に坑道の軸線に沿って膨
張性でない材料からなる柱状部材を配置し、この柱状部
材の外周面と坑道との間に前記封止材料を封入するよう
にしたので、封止材料の断面の断面積が、坑道の断面積
から柱状部材の断面積が差し引かれた面積と小さくな
り、プラグの長さを小さくすることができ、この結果、
柱状部材が坑道内に配置されていることとあいまって、
封止材料を大幅に節減することができる。
張性でない材料からなる柱状部材を配置し、この柱状部
材の外周面と坑道との間に前記封止材料を封入するよう
にしたので、封止材料の断面の断面積が、坑道の断面積
から柱状部材の断面積が差し引かれた面積と小さくな
り、プラグの長さを小さくすることができ、この結果、
柱状部材が坑道内に配置されていることとあいまって、
封止材料を大幅に節減することができる。
【００９４】本発明の請求項６記載の坑道の封止工法に
よれば、請求項５記載の坑道の封止工法において、前記
柱状部材が中空材から構成され、この柱状部材の両端部
を露出させて前記柱状部材の外周面と前記坑道との間に
前記封止材料を封入したので、中空材の内部を通して人
間や物資等を運搬することができる。
よれば、請求項５記載の坑道の封止工法において、前記
柱状部材が中空材から構成され、この柱状部材の両端部
を露出させて前記柱状部材の外周面と前記坑道との間に
前記封止材料を封入したので、中空材の内部を通して人
間や物資等を運搬することができる。
【００９５】本発明の請求項７記載の坑道の封止工法に
よれば、請求項５又は６記載の坑道の封止工法におい
て、前記柱状部材を脚部材により支持して配置し、この
柱状部材の外周面と坑道との間に前記封止材料を封入す
るので、柱状部材の周りに容易にかつ安定してプラグを
配置することができ、しかも、構造的に安定なものとす
ることができる。
よれば、請求項５又は６記載の坑道の封止工法におい
て、前記柱状部材を脚部材により支持して配置し、この
柱状部材の外周面と坑道との間に前記封止材料を封入す
るので、柱状部材の周りに容易にかつ安定してプラグを
配置することができ、しかも、構造的に安定なものとす
ることができる。
【００９６】
【００９７】
【００９８】
【００９９】
【０１００】本発明の請求項８記載の坑道の封止工法に
よれば、請求項５〜７のいずれかに記載の坑道の封止工
法において、前記柱状部材の外周の一部を前記坑道の内
面に接触して配置し、次に、前記坑道に接触していない
柱状部材の外周と前記坑道との間に前記封止材料を封入
するので、坑道の断面形状が複雑であっても、容易にか
つ確実に封止材料を封入することができ、さらに、封止
材料の断面の断面積が、坑道の断面積から柱状部材の断
面積が差し引かれた面積と小さくなり、プラグの長さを
小さくすることができ、この結果、柱状部材が坑道内に
配置されていることとあいまって、封止材料を大幅に節
減することができる。
よれば、請求項５〜７のいずれかに記載の坑道の封止工
法において、前記柱状部材の外周の一部を前記坑道の内
面に接触して配置し、次に、前記坑道に接触していない
柱状部材の外周と前記坑道との間に前記封止材料を封入
するので、坑道の断面形状が複雑であっても、容易にか
つ確実に封止材料を封入することができ、さらに、封止
材料の断面の断面積が、坑道の断面積から柱状部材の断
面積が差し引かれた面積と小さくなり、プラグの長さを
小さくすることができ、この結果、柱状部材が坑道内に
配置されていることとあいまって、封止材料を大幅に節
減することができる。
【図１】本発明の一実施例の坑道の封止工法及び封止構
造を示す図である。
造を示す図である。
【図２】本発明の他の実施例の坑道の封止工法及び封止
構造を示す図である。
構造を示す図である。
【図３】本発明の更に他の実施例の坑道の封止工法及び
封止構造を示す図である。
封止構造を示す図である。
【図４】本発明の更に他の実施例の坑道の封止工法及び
封止構造を示す断面図である。
封止構造を示す断面図である。
【図５】図４の坑道の封止工法及び封止構造を示す斜視
図である。
図である。
【図６】本発明の更に他の実施例の坑道の封止工法及び
封止構造を示す断面図である。
封止構造を示す断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施例の坑道の封止工法及び
封止構造を示す断面図である。
封止構造を示す断面図である。
【図８】本発明の更に他の実施例の坑道の封止工法及び
封止構造を示す断面図である。
封止構造を示す断面図である。
【図９】本発明の更に他の実施例の坑道の封止工法及び
封止構造を示す断面図である。
封止構造を示す断面図である。
【図１０】本発明の更に他の実施例の坑道の封止工法に
使用される型枠を示す側面図である。
使用される型枠を示す側面図である。
【図１１】図１０中のイ矢視図である。
【図１２】本発明の更に他の実施例の坑道の封止工法を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図１３】本発明の更に他の実施例の坑道の封止工法に
使用される他の実施例にかかる型枠を示す図である。
使用される他の実施例にかかる型枠を示す図である。
【図１４】図１０及び図１１に示した型枠の使用例を示
す図である。
す図である。
【図１５】模型試験に使用した供試体の形状を示す概略
図である。
図である。
【図１６】表１に対応する供試体の寸法を示す図であ
る。
る。
【図１７】模型試験を行った装置の概要を示す図であ
る。
る。
【図１８】プラグ材料の透水特性を調査するための供試
体の寸法を示す図である。
体の寸法を示す図である。
【図１９】プラグ材料の透水試験を行った装置の概要を
示す図である。
示す図である。
【図２０】模型試験における実験結果の一例を示すグラ
フである。
フである。
【図２１】プラグ材料の透水試験における実験結果の一
例を示すグラフである。
例を示すグラフである。
【図２２】従来の坑道の封止構造を示す図である。
２ 坑道
３ 地盤
１０ 封止材料
１１ プラグ
１２ 柱状部材
１３ 脚部材
１４ 柱状部材（中空材）
１５，１６，１７，１８ 柱状部材
２０，２１ 隔壁
２２ タイロッド
２３ 板状部材
２４ 補強部材
２５ 隔壁
２６ 孔
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
E21F 15/00 - 15/10
F16L 1/024
Claims (8)
- 【請求項１】 地盤に形成された坑道に膨張性材料を固
化してなるプラグが前記坑道を内面から押圧した状態で
配置されているとともに、 前記プラグの軸線に沿って膨張性でない材料からなる柱
状部材が埋設されている ことを特徴とする坑道の封止構
造。 - 【請求項２】 前記柱状部材が、中空材から構成され、
かつ、前記プラグの両端部を貫通して露出していること
を特徴とする請求項１記載の坑道の封止構造。 - 【請求項３】 前記柱状部材が前記プラグ中に脚部材に
より支持されて配置されていることを特徴とする請求項
１又は２記載の坑道の封止構造。 - 【請求項４】 前記柱状部材の外周の一部が前記坑道の
内面に接触し、前記坑道に接触していない柱状部材の外
周と前記坑道との間に膨張性材料を固化してなるプラグ
が配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいず
れかに記載の坑道の封止構造。 - 【請求項５】 地盤に形成された坑道内の一部に、坑道
の軸線に沿って膨張性でない材料からなる柱状部材を配
置し、この柱状部材の外周面と坑道との間に膨張性材料
からなる封止材料を封入し、この封止材料を固化させる
ことにより前記坑道を内面から押圧した状態で封止材料
を配置することを特徴とする坑道の封止工法。 - 【請求項６】 前記柱状部材が中空材から構成され、こ
の柱状部材の両端部を露出させて前記柱状部材の外周面
と前記坑道との間に前記封止材料を封入したことを特徴
とする請求項５記載の坑道の封止工法。 - 【請求項７】 前記柱状部材を脚部材により支持して配
置し、この柱状部材の外周面と坑道との間に前記封止材
料を封入することを特徴とする請求項５又は６記載の坑
道の封止工法。 - 【請求項８】 前記柱状部材の外周の一部を前記坑道の
内面に接触して配置し、次に、前記坑道に接触していな
い柱状部材の外周と前記坑道との間に前記封止材料を封
入することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載
の坑道の封止工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19148893A JP3465196B2 (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 坑道の封止構造及び封止工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19148893A JP3465196B2 (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 坑道の封止構造及び封止工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0742500A JPH0742500A (ja) | 1995-02-10 |
| JP3465196B2 true JP3465196B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=16275484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19148893A Expired - Fee Related JP3465196B2 (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 坑道の封止構造及び封止工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3465196B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4771174B2 (ja) * | 2007-05-16 | 2011-09-14 | 清水建設株式会社 | 坑道閉鎖方法及び坑道閉鎖装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5531280B2 (ja) | 2010-10-28 | 2014-06-25 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 無機材料成形体の製造方法、並びに無機材料焼結体の製造方法 |
-
1993
- 1993-08-02 JP JP19148893A patent/JP3465196B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5531280B2 (ja) | 2010-10-28 | 2014-06-25 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 無機材料成形体の製造方法、並びに無機材料焼結体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0742500A (ja) | 1995-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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