JPH04343996A - 地盤改良方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パイロットトンネルを
先行させ、該パイロットトンネルを後退させながら薬液
注入等による地盤改良を行う地盤改良方法に関し、特に
、地上からの薬液注入等ができない場合に用いて好適な
ものである。

【０００２】

【従来の技術】地上に建物、交通の激しい道路、鉄道等
がある場合や、地下に埋設物がある場合には、直上から
の薬液注入等による地盤改良ができないことがある。こ
のような場合には、従来では斜めボーリング、又は立坑
の中からの水平ボーリングで地盤改良を行うか、或いは
、地盤改良の延長が長い場合には、パイロットトンネル
を掘り、その中からボーリングによる地盤改良を行うの
が一般的である。

【０００３】図６は水平ボーリングによる従来の地盤改
良方法を表す縦断面図を示す。

【０００４】水平ボーリングによる方法では、図６に示
すように、改良を行おうとする地盤に先ず立坑１を構築
する。次いで、構築された立坑１の壁面から改良しよう
とする地盤方向に複数の水平ボーリング３を行い、この
水平ボーリング３のロッドを注入管として薬液注入によ
り地盤改良５を行う。なお、注入材としては、セメント
を主成分の一つとして用いる懸濁液型と、無機又は有機
の薬液を用いる溶液型とがあり、懸濁液型には、更に、
セメントを単独又はベントナイトなどと混合して用いる
ものと、水ガラスと併用するセメント薬液系とがある。

【０００５】一方、図７はパイロットトンネルを掘削す
ることによる従来の地盤改良方法を表す縦断面図を示す
。

【０００６】パイロットトンネルによる方法では、改良
を行おうとする地盤に立坑７を構築し、次いで、パイロ
ットトンネル９を改良地盤方向に順次構築する。パイロ
ットトンネル９は、セグメントによるもの、或いは、推
進管によるもので構築され、このセグメント、或いは、
推進管にはボーリング１１を行う箇所ごとにボーリング
用の孔が設けられている。パイロットトンネル９が順次
構築された後、パイロットトンネル９内では図示しない
ボーリングマシーンを移動し、ボーリングマシーンをボ
ーリング用孔と一致させ、ボーリング１１のロッドを注
入管として薬液を注入することで地盤改良１３を行う。

【０００７】このように、直上からの薬液注入等ができ
ない場合には、水平ボーリング、或いは、パイロットト
ンネルを構築することによって、障害物に妨害されるこ
となく、所望の地盤が改良されるのである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の地盤改良方法で
は、直上からの薬液注入等ができない場合、水平ボーリ
ング、或いは、パイロットトンネル工法を採ることによ
り、地盤改良５、１３を行っていた。しかしながら、水
平ボーリングによる方法では、ボーリング３の施工精度
が悪いため、延長で２０ｍ程度の距離でしか地盤改良５
をすることができないとともに、立坑壁面のボーリング
孔からは出水、土砂流出が生じやすいため、立坑壁面付
近に薬液注入を施すというよけいな施工をしなければな
らなかった。また、パイロットトンネルによる方法では
、パイロットセグメント、或いは、推進管にボーリング
用の孔をボーリング箇所ごとに設ける必要があり、経済
性が悪いとともに、ボーリング用の孔からボーリング１
１を開始するとき、出水や土砂流出の危険もあった。 更に、パイロットトンネルによる方法では、パイロット
セグメントのボーリング用孔に対してボーリングマシー
ンをその都度移動させて方向、位置決めを行うため、作
業が煩雑となり地盤改良１３の精度も悪くなる虞れがあ
るとともに、推進管に多数設けられたボーリング用孔の
付近に注入材が凝固した場合には、推進管のフリクショ
ンが増し、推進管の引き抜きに支障が生じる虞れがあっ
た。

【０００９】本発明は上記状況に鑑みてなされたもので
、施工工事における経済性が優れるとともに、簡単な作
業で高い施工精度が確保でき、しかも、土砂流出等の危
険性が低減でき、更には、パイロットトンネルの引き抜
きに際するフリクションも軽減できる地盤改良方法の提
供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る地盤改良方法は、図示の実施例で説明す
る如く、まず立坑２１を構築し、次いでセミシールド機
２７とセミシールド機２７の直後に接続された推進管先
端２９ａとを推進工法により立坑２１の壁面から押し込
むことによりパイロットトンネル３１を構築し、その後
、セミシールド機２７と推進管２９を立坑２１側に引き
戻すことでパイロットトンネル３１を後退させるととも
にセミシールド機２７または／および推進管先端に装備
されたボーリングガイド孔４７を介してボーリング５５
を行い、パイロットトンネル３１の切羽側から薬液注入
等による地盤改良５９を順次行うことを特徴とするもの
である。

【００１１】

【作用】本発明は、係る構成から以下に述べる作用を奏
する。即ち、繰り返されながら行われるパイロットトン
ネルの後退にともなって、セミシールド機または／およ
び推進管先端に装備されたボーリングガイド孔のみを介
して地盤改良の全延長領域が順次（１ステップ分づつ）
改良施工され、ボーリング用孔をボーリング箇所ごとの
推進管に設ける必要がなくなる。セミシールド機の後退
とともに、ボーリング箇所の位置が同時に決まり、ボー
リング位置決めのみのための作業がなくなる。ボーリン
グ用孔がボーリングガイド孔のみとなり、数が減少し、
ボーリング用孔からの出水、土砂流出が生じる確率が低
下する。パイロットトンネル後退の繰り返しにより地盤
改良が行われ、改良施工が標準化される。ボーリング用
孔の数が減少し、ボーリング用孔における注入材の凝固
箇所が減少し、パイロットトンネルの引き抜き作業時の
フリクションが軽減する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る地盤改良方法の好適な一
実施例を図面を参照して詳細に説明する。

【００１３】図１は本発明に係る地盤改良方法による施
工状況を表す縦断面図、図２は推進工法によるパイロッ
トトンネルの構築状況を表す縦断面図、図３はボーリン
グガイド孔を装備したセミシールド機を表す縦断面図、
図４はボーリングガイド孔を表す詳細図、図５は図１の
Ａ−Ａ断面図を示す。

【００１４】図２に示すように、先ず、パイロットトン
ネルの発進立坑２１を地盤に構築し、発進方向（図中、
矢印ａ方向）と反対側の発進立坑２１の壁面に反力体２
３、推進ジャッキ２５、ストラット２６を設ける。次い
で、セミシールド機２７を投入し、セミシールド機２７
の掘進とともに推進工法より、反力体２３を反力にして
推進ジャッキ２５で推進管２９を介してセミシールド機
２７を発進方向に押し込む。推進管２９がセミシールド
機２７の掘進とともに次々と加えられ、セミシールド機
２７が推進されることでパイロットトンネル３１が所定
の位置まで構築される。

【００１５】ここで、図３、図４に基づいてセミシール
ド機２７の構造を説明する。

【００１６】図３に示すように、セミシールド機２７の
前面にはカッターモータ３３により減速機３５を介して
駆動されるカッター３７が設けられ、カッター３７の後
方には切羽と本体内部とを仕切るバルクヘッド３９が設
けられている。バルクヘッド３９とカッター３７との間
隙にはスクリューコンベアーモータ４１により駆動され
るスクリューコンベア４３の一端が開口しており、掘削
土砂はスクリューコンベア４３の排土口４４を介して坑
外に排出されるようになっている。カッター３７の回転
中心近傍であるセミシールド機２７の先端には注入口４
５が設けられており、注入口４５からはスイベル４６を
介して注入材が吐出されるようになっている。一方、セ
ミシールド機２７、及びセミシールド機２７に隣接した
推進管先端２９ａの地上側にはボーリングガイド孔４７
が設けられている。図４に示すように、ボーリングガイ
ド孔４７はケーシングパイプ４８に接続され、セミシー
ルド機２７内部側のケーシングパイプ４８内周にはパッ
キン４９が取り付けられている。ボーリングガイド孔４
７の外部側のケーシングパイプ４８内周にはスライム排
出孔５１が設けられ、パッキン４９とスライム排出孔５
１との間のケーシングパイプ４８内周には板バルブ５３
が設けられている。従って、板バルブ５３が閉じられる
ことによりセミシールド機２７の内部は、外部と遮断さ
れるようになっている。

【００１７】パイロットトンネル３１を所定の位置まで
推進した後、図１に示すように、セミシールド機２７の
内部からボーリング５５を行う。ボーリング５５は、ボ
ーリングマシーン５７によりボーリングガイド孔４７を
介することで行う。図５に示すように、ボーリング５５
はセミシールド機２７の推進方向軸周りで扇状に行われ
、これによりパイロットトンネル３１の上方には地盤改
良５９が行われる。次いで、図１に示すように、ボーリ
ングマシーン５７による地盤改良作業が１ステップｓ分
（図５に示す扇状のボーリング施工における、パイロッ
トトンネル伸長方向の一定の長さをいう）終了した後、
セミシールド機２７の注入口４５から注入ポンプ６１に
より注入パイプ６２を介して注入材を充填しながら、セ
ミシールド機２７を１ステップｎ分（パイロットトンネ
ル３１の一回分の後退長さをいう）だけ後退（図１中、
矢印ｂ方向）させる。セミシールド機２７の後退は、推
進工法で使用した推進ジャッキ２５および中間ジャッキ
（図示せず）を順次逆作動させ、推進管２９を発進立坑
２１側に引き抜くことで行われる。セミシールド機２７
が後退されるとともに注入材である薬液が切羽側に充填
されることで、パイロットトンネル３１は切羽側から埋
め戻されることになる。

【００１８】パイロットトンネル３１が１ステップｎ分
だけ後退された後、再びボーリング５５により１ステッ
プｓ分の地盤改良５９を行い、次いで、上述同様に注入
口４５から注入材を充填しながら、再びセミシールド機
２７を１ステップｎ分だけ後退させる。以上の１ステッ
プｓ分の地盤改良５９、及び１ステップｎ分のセミシー
ルド機２７の後退を１サイクルとして、順次これを繰り
返し、地盤改良全延長の施工を終了する。

【００１９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る地盤改良方法によれば、パイロットトンネルの後退を
繰り返しながら地盤改良を行うため、パイロットトンネ
ルの切羽側のみにボーリングガイド孔を装備すればよく
、ボーリング用孔を大幅に減らすことができるとともに
、セミシールド機の後退とともに、ボーリング箇所の位
置が同時に決まるため、ボーリング位置決めのための作
業が極めて簡単になる。また、ボーリング用孔の数が減
少するため、ボーリング用孔からの出水、土砂流出が生
じる危険性が低下するとともに、ボーリング用孔への注
入材の凝固箇所が減少するため、パイロットトンネルの
引き抜き時におけるフリクションを著しく軽減すること
ができる。更に、パイロットトンネル後退の繰り返しに
より地盤改良が行われるため、改良施工が標準化され、
管理が容易となり、地盤改良の精度が向上する。この結
果、経済性、安全性が向上するとともに、簡単な作業で
高い施工精度を確保することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る地盤改良方法による施工状況を表
す縦断面図である。

【図２】推進工法によるパイロットトンネルの構築状況
を表す縦断面図である。

【図３】ボーリングガイド孔を装備したセミシールド機
を表す縦断面図である。

【図４】ボーリングガイド孔を表す詳細図である。

【図５】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図６】水平ボーリングによる従来の地盤改良方法を表
す縦断面図である。

【図７】パイロットトンネルを掘削することによる従来
の地盤改良方法を表す縦断面図である。

【符号の説明】

２１　　立坑 ２９　　推進管 ２９ａ　　推進管先端 ３１　　パイロットトンネル ４７　　ボーリングガイド孔 ５５　　ボーリング ５９　　地盤改良

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　立坑を構築し、セミシールド機と該セ
   ミシールド機の直後に接続された推進管とを推進工法に
   より前記立坑の壁面から押し込むことによりパイロット
   トンネルを構築し、その後、前記セミシールド機と推進
   管を前記立坑側に引き戻すことで該パイロットトンネル
   を後退させるとともに前記セミシールド機または／およ
   び前記推進管先端に装備されたボーリングガイド孔を介
   してボーリングを行い、前記パイロットトンネルの切羽
   側から薬液注入等による地盤改良を順次行うことを特徴
   とする地盤改良方法。