JPH03217597A - シールド工法における裏込め注入工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、シールド工法における裏込め注入工法に関
し、特に二液型裏込め材を用いた裏込め注入工法におけ
る固結の問題の解決を図った方法に関する。

《従来の技術》 シールド工法においては、シールドの前進に応じて順次
セグメントを継ぎ足しつつ掘道を行う。

その際シールド掘進機の外周面を構成するスキンプレー
トおよびセグメントの外周面と地山との間に隙間が生ず
る。

この隙間によるボイドスペースの発生は地盤沈下を起こ
す要因となるため、シールド掘進に応じてボイドスペー
スに裏込め材を早期に注入充填することが地盤沈下を防
止するための基本的対策となる。

この裏込め工法において、裏込材の固化を促進するため
に二液タイプの速硬化型裏込材を用い、注入直前段階で
これらを混合する方法がある。

第４図はその二液タイプの裏込材を用いた注入装置を示
し、１は主剤（以下Ａ液と称する）を収容したタンク、
２は助剤（以下Ｂ液と称する）を収容したタンクである
。

各タンク１，２は圧送用の各ポンプＰＩ，Ｐ２および各
管路３，４を通じてスキンプレート５の外周部に配置さ
れた裏込め注入管６に接続管６ａを介して接続されてお
り、各管路３，４は注入管６に接続する前段階でＹ字管
７によって合流している。

そして、各ポンプＰＩ，Ｐ２の稼動によって各タンク１
，２内のＡ液およびＢ液は各管路３，４内を流動し、Ｙ
字管７で合流し、ここから以降は混合状態で流動し、前
記注入管６から吐出され、スキンプレート５の後部に位
置するセグメント８と地山９との隙間ｄに充填され、こ
の状態で硬化する。

また、この注入工法にあっては地下水の注入管６内への
逆流を防止するために、稼動停止時はＡ液のみを管路内
に残置し充填したままの状態にしている。

《発明が解決しようとする課題》 しかしながら、この注入装置を用いた注入工法にあって
は、一旦Ａ液とＢ液が混合してしまうと早期に固結する
ため、稼動を一時停止するために各ポンプＰｌ，Ｐ２の
圧送を同時に停止すると、特に合流以降すなわちＹ字管
７から先の部分ではＡ液とＢ液が混在し管路を閉塞する
慣れがある。

このため、従来ではまずＢ液の圧送を停止し、次いで数
秒後にＡ液の圧送を停止し、合流箇所から先のＢ液の残
留を防止する方法が取られていた。

しかし、実際にはＢ液の圧送を停止しても若干の残圧に
よって、Ａ液側に流れ込み、この流れ込んだ部分が固結
するため、管路が閉塞される原因となっていた。

この発明は以上の問題を解決するものであって、稼動停
止時におけるＡ液，Ｂ液の混合がなく、管路の閉塞を防
止できるようにしたシールド工法における裏込め注入工
法を提供することを０的としている。

《課題を解決するための手段》 前記目的を達成するため、この発明は、助剤鋼管路に三
方コックによって切り替え可能なバイパス管路を設ける
とともに、主剤側管路の合流直前位置に電磁弁を設け、
裏込材の停止時点において助剤鋼ポンプを停止させると
同時に、三方コックを切り替えて助剤鋼管路中に残置し
ている助剤を前記バイパス管路を介してタンク内に戻し
、次いで所定時間遅れたタイミングで主剤側ポンプを停
止させ、電磁弁を閉じて主剤のみを合流箇所以降から注
入管にかけて残置させるものである。

またこの発明にあっては、助剤鋼管路の主剤側管路に対
する合流部にポンプ圧力によって流路を開く逆止弁機構
を設けてもよい。

《作　用》 ポンプの停止と同時に三方コックをバイパス管側に切り
替えることで、ポンプ停止時の残圧はバイパス管側に作
用し、助剤鋼管路中の助剤はバイパス管を通じてタンク
側に戻される。

所定時間遅れで主剤側ポンプの稼動を停止すると、既に
混合された裏込材は、注入管から吐出し、注入管内部は
Ａ液のみが充填され、電磁弁の閉止によって充填状態の
まま管内に残置させられ、地下水の逆流を未然に防止で
きる。

逆止弁機構を設けることにより、圧送停止後主剤が助剤
鋼管路中に入り込むことを防止できる。

《実　施　例》 以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図はこの発明を適用した裏込め注入装置を示すもの
である。

なお、この実施例において従来と同一ないしは相当する
部分には同一記号を付し、異なる部分ないしは新たに付
加する部分にのみ異なる符号を用いて説明を行う。

この発明に適用される装置は従来とほぼ同様に、シール
ド掘進機のスキンプレート５の外周に配置され、セグメ
ント８側に吐出口を向けた裏込め注入管６と、この注入
管６に一端を接続し、スキンプレート５を貫通してシー
ルド内部に突設された接続管６ａと、この接続管６ａの
他端側に接続されるとともに、接続直前でＹ字管７を介
して合流するＡ液側管路３およびＢ液側管路４と、Ａ液
およびＢ液をそれぞれ貯蔵したタンク１，２と、Ａ液お
よびＢ液をそれぞれの管路３．４を通じて圧送するポン
プＰＩ，Ｐ２とを備えている。

なお、前記Ｙ字管７の本体部７ａはＡ液側管路３に連続
し、これにＢ液側管路４の接続部７ｂを接合した形状に
形成されている。

前記タンク１内に収容されるＡ液は、例えば、水ガラス
系溶液である。

またタンク２内に収容されるＢ液は、セメント系懸濁液
が用いられ、主としてセメント量の増減により固化時間
を調節する。

以上の構成に加え、前記Ｂ液側管路４には三方コック１
０を介してバイパス管１２が配置され、このバイパス管
１２の吐出口は前記Ｂ液側タンク２に接続している。

またＡ液側管路３とＹ字管７との接続部直前には電磁弁
１４が設けられている。この電磁弁はポンプＰ１と連動
し、ポンプｐｔの駆動開始状態で流路を開き、駆動停止
時点で流路を閉鎖する。

さらに符号１６は前記注入管６の背部に設けられた洗浄
用ジャッキ、１８は接続管６ａとＹ字管７との接合部の
間に介在された排水ドレーンである。

次に以上の装置を用いた裏込め注入工法を説明する。

まず注入時においては、三方コック１０を管路４側に切
り替え、排水ドレーン１８を閉じておき、この状態で各
ポンプＰｉ，Ｐ２を駆動すると電磁弁１４は開きＡ液．
Ｂ液共に各管路３．４を伝って圧送され、Ｙ字管７の部
分で合流し、さらに接続管６ａを通じて注入管６からセ
グメント８と地山９の隙間ｄ１すなわちボイドスペース
に向けて混合状態で吐出され、隙間ｄを充填した状態で
固結する。

シールドの掘進にともなってセグメント８を新たに組み
立てる必要が生じ、シールド掘進を停止した時点では装
置の駆動を一時停止する必要があるが、この場合には以
下の手順で行う。

まず、シールドジャッキの推進作業停止と同時にＢ液側
のポンプＰ２を停止し、同時に三方コック１０を所定時
間だけバイパス管１２側に切り替える。

これによってＢ液側管路４中に残置しているＢ液はタン
ク２内にリリースされ、管路４中の残圧が除去される。

この時点では、Ａ液は管路３からＹ字管７，接続管６ａ
を伝って注入管６内に圧送されており、既にＢ液ととも
に混合された裏込材を吐出し終わった状態で圧送が持続
している。

したがってこのポンプＰ２の停止および切り替え作業完
了の数秒後にＡ液側ポンブｐｔを停止し同時に電磁弁１
４を閉鎖すると、Ｙ字管７．接続管６ａおよび注入管６
内にはＡ液のみが充填された状態で残置されることにな
るのである。

なお、Ｙ字管７のＢ液側管路４との接続部にはＢ液が残
留しないので、接続部ないしはＢ液側管路４内での両妓
の接触による固結も防止される。

なお、この種の接触をさらに確実に防止するための実施
例として第２図に示すように、Ｙ字管７のＢ液側管路４
との接続部７ｂに逆止弁機構２０を設けている。

この逆止弁機構２０は前記接続部７ｂの本体部７ａに対
する接続基部に拡開状態に形成された台形状の弁座２０
ａに継接可能な台形状の弁体２０ｂと、弁体２０ｂの両
側に本体部７ａを貫通して装着された一対のガイドボス
ト２０ｃと、ガイドボスト２０ｃの外周に介在され、常
時弁体２０ｂを閉止側に付勢する圧縮コイルスプリング
２０ｄを備えている。

このスプリング２０ｄのバネ圧は前記ポンプＰ２の圧送
圧力より低く、残圧より高く設定されている。

したがって、この構成によればポンプＰ２の駆動停止に
よりＢ液の流路が臼動的に遮断されるので、確実にＢ液
の倶給を停止でき、またＡ液のＢ液側管路４内への流入
も防止できる。

さらに第３図は他の逆止弁機構３０の例を示すもので接
続部７ｂの先端は本体部７ａの内部にその流通方向に沿
って挿通されており、その先端にストレーナ３０ａを配
置し、ストレーナ３０ａの外周をゴム状の支持スリーブ
３０ｂで包囲するとともに、ストレーナ３０ａの先端を
キャップ３０Ｃで覆った構造である。

この実施例にあってはＢ液はポンプ圧力によってストレ
ーナ３０ａを通じて支持スリーブ３０ｂを弾性拡開させ
て流路を開き、本体部７ａ内を流動するＡ液に合流する
。

また、ポンプＰ２の稼動停止により圧力が除かれると支
持スリーブ３０ｂが弾性収縮し、流路が閉じられること
になり、前記実施例と同様に稼動停止時におけるＢ液の
漏出あるいはＡ液のＢ液側への流入を確実に防止できる
。

《発明の効果》 以上実施例によって詳細に説明したように、この発明に
かかるシールド工法における裏込め注入工法にあっては
、圧送停止時点におけるＡ液とＢ液の混合を確実に防止
でき、管内での固結などのトラブルを未然に防止できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の裏込め注入工法に適用される注入装
置を示す説明図、第２図は逆止弁機構を設けた実施例を
示す部分断面図、第３図は逆止弁機構を設けた他の実施
例を示す部分断面図、第４図は従来の裏込め注入装置の
説明図である。 １・・・Ａ液側タンク ２・・・Ｂ液側タンク ３・・・Ａ液側管路 ４・・・Ｂ液側管路 ５・・・スキンブレ− ト （シールド掘進機） ６・・・裏込めｉ入管 ７・・・Ｙ字管 ８・・・セグメント ９・・・地山 ｄ・・・隙間（ボイドスペース） １０・・・三方コック １２・・・バイパス管 １４・・・電磁弁 ２０．３０・・・逆止弁機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールド掘進機の外周に配置される裏込め注入管
   と、この注入管に接続される主剤側管路と、この主剤側
   管路の前記接続の直前で合流する助剤側管路と、主剤お
   よび助剤をそれぞれ貯蔵したタンクと、前記主剤および
   助剤をそれぞれの管路に圧送するポンプとを備え、前記
   各管路中を圧送された主剤と助剤とを混合した裏込材が
   前記注入管より吐出されるシールド工法における裏込め
   注入工法において： 前記助剤側管路に三方コックによって切り替え可能なバ
   イパス管路を設けるとともに、前記主剤側管路の合流直
   前位置に電磁弁を設け、裏込材の停止時点において前記
   助剤鋼ポンプを停止させると同時に前記三方コックを切
   り替えて前記助剤側管路中に残置している助剤を前記バ
   イパス管路を介して前記タンク内に戻し、次いで所定時
   間遅れたタイミングで前記主剤側ポンプを停止させ、前
   記電磁弁を閉じることを特徴とするシールド工法におけ
   る裏込め注入工法。
2. （２）前記助剤側管路の前記主剤側管路に対する合流部
   にポンプ圧力によって流路を開く逆止弁機構を設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載のシールド工法における裏
   込め注入工法。