JPH0791945B2 - シールド工法における裏込め注入工法 - Google Patents

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進を行う。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P1,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P1,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P1,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惧れ
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
を提供することを目的としている。

《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、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側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、助剤側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アス管側に切り
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、助剤側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
側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P1,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10
を介してバイアス管12が配置され、このバイアス管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P1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P1,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ｄ、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
けバイアス管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液側ポンプP1を停止し同時に電磁弁14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内での両液
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20aに離接
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ポスト20cと、ガイド
ポスト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液の流路が自動的に遮断されるので、確実にＢ液の
供給を停止でき、またＡ液と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…スキンプレート（シールド掘進機） ６…裏込め注入管 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. 【請求項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
   助剤側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. 【請求項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。