JPH09273394A - シールド工法における硬化材送給管内の硬化材排除方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 立坑側からトンネル内に配管した管路を通じ
てシールド機の後端から掘削壁面とセグメント間の空隙
部に硬化材を注入して硬化材層を形成したのち、管路内
に残存する硬化材を排除して次の硬化材注入工程を円滑
に行えるようにする。 【解決手段】 立坑側から管路内に栓体を挿入したの
ち、その栓体の背面側に洗浄水を供給し、該洗浄水の送
給圧によって栓体を前進させてトンネル内の管路に残存
する硬化材を回収管側に送り出し、回収管を通じて立坑
側まで栓体と硬化材を送り出して排除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトンネルを掘削する
シールド工法において、シールド機の後端又は最前端の
セグメントからトンネル掘削壁面に硬化材を供給して硬
化材層を形成する際に、トンネル内に配管された硬化材
送給管内の硬化材を、トンネル掘削壁面側への硬化材の
供給停止時に、立坑側に排除する送給管内の硬化材排除
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シールド工法においては、立坑側に配設
したポンプによってモルタル等の硬化材をトンネル内に
配管した送給管を通じてシールド掘削機側に送給し、ト
ンネル掘削壁面に沿って配設したセグメント或いは型枠
と掘削壁面との間にシールド掘削機の後端又は最前端の
セグメントから硬化材を裏込注入して掘削壁面を補強す
る硬化層を形成することが行われている。

【０００３】このような裏込材注入手段としては、従来
から実公平６ー３４４７２号公報に記載しているよう
に、立坑或いは地上側からトンネル内を通じてシールド
機の後端部にまで硬化材送給管を配設し、ポンプの作動
によって硬化材送給管を通じてシールド機側まで硬化材
を輸送し、シールド機の後端部からトンネル掘削壁面と
セグメント又は型枠との間に硬化材を注入する手段が採
用されている。そして、硬化材の注入硬化後、次の注入
作業までの間に、硬化材送給管内に残留する硬化材が該
管内で硬化すると硬化材の送給が困難となるので、送給
管内の硬化材を排除する必要がある。

【０００４】この排除手段としては、硬化材送給管の送
給始端側の管内にスポンジ等からなる栓体を挿入し、上
記ポンプを駆動して該栓体の背面側に洗浄水を圧送する
ことによりスポンジを硬化材送給管の内周面に摺接させ
ながら前進させて送給管内の硬化材を送給管の先端側か
ら分岐管を通じてトンネル内に設置した容器内に排出す
るように構成している。一方、栓体の回収はトンネル内
における硬化材送給管の適所に該送給管よりも大径の短
管を介装しておき、硬化材送給管内を前進してきた栓体
をこの短管内に張設した金網によって受け止め、送給管
の洗浄終了後、短管を開放することにより行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、硬化材
をトンネル内に排出するので、その爾後処理に手間を要
するばかりでなく、送給管内の硬化材の排出が完了、即
ち、管内の洗浄が完了した時点の判断は、作業員がバル
ブの開閉によって送給管の一部を開放し、トンネル内に
おいて送給管から流出する硬化材を見ながら行っている
ために、その作業が煩わしいばかりでなく正確な判断が
困難である。また、短管内からの栓体の取り出しも硬化
材の排出が完了したのち、人為的に短管を開放して行っ
ているために、硬化材の排除工程は勿論、硬化材をトン
ネル掘削壁面に送給する工程の自動化を図ることができ
ず、作業能率が低下するという問題点があった。

【０００６】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、送給管内の硬化材を排除して管内を洗浄する
工程の自動化を図り、ひいては、洗浄後におけるトンネ
ル掘削壁面に対する硬化材の送給の自動化を可能にし、
さらに、送給管内の洗浄時には硬化材や栓体を立坑側に
まで排出してその回収が円滑に行えるようにしたシール
ド工法における硬化材送給管内の硬化材排除方法を提供
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のシールド工法に
おける硬化材送給管内の硬化材排除方法は、請求項１に
記載したように、シールド機によって掘削されるトンネ
ル壁面にシールド機の後端又は最先のセグメントに設け
た注入口から硬化材を供給して硬化材層を形成しながら
トンネルを掘進するシールド工法において、立坑側から
トンネル内を通じて上記注入口に連通する硬化材送給管
を配設すると共にシールド機近傍部分の硬化材送給管か
ら分岐して立坑側まで回収管を配設し、トンネル壁面に
硬化材層を形成したのち、立坑側で硬化材送給管内に栓
体を挿入すると共に該栓体の背面側に洗浄水を供給する
ことにより、栓体を水圧でシールド機側に押し進めて硬
化材送給管内に残存する硬化材を回収管側に送り込み、
回収管を通じて硬化材を立坑側に排除する一方、栓体を
硬化材送給管から回収管側に送り込み立坑側で回収する
ことを特徴とするものである。

【０００８】上記方法において、請求項２に記載したよ
うに、硬化材送給管の回収管分岐部よりも前端部に第１
バルブを設けると共に回収管に第２バルブ又は第３バル
ブを設け、硬化材送給管内を洗浄する際に上記第１バル
ブを閉止する一方、第２バルブ又は第３バルブを開放す
るように構成している。また、上記方法には請求項３に
記載したように、上記硬化材注入口に連通する洗浄水供
給口を設け、この洗浄水供給口に立坑側からトンネル内
を通じて配設した洗浄水送給管を連通させ、洗浄水供給
口を通じて硬化材注入口に連通した上記硬化材供給管か
ら回収管に洗浄水を供給する構成が備えられている。

【０００９】又、請求項４は上記シールド工法における
硬化材送給管内の硬化材排除方法とは別な発明を示すも
のであって、シールド機によって掘削されるトンネル壁
面にシールド機の後端又は最先のセグメントに設けた注
入口から硬化材を供給して硬化材層を形成しながらトン
ネルを掘進するシールド工法において、立坑側からトン
ネル内を通じて上記注入口に連通する第１バルブを有す
る硬化材送給管を配設すると共に上記注入口に回収管を
連通させて該回収管をトンネル内を通じて立坑側まで配
設し、トンネル壁面に硬化材層を形成したのち、立坑側
で硬化材送給管内に栓体を挿入すると共に該栓体の背面
側に洗浄水を供給することにより、栓体を水圧でシール
ド機側に押し進めて硬化材送給内に残存する硬化材を回
収管側に送り込み、回収管を通じて硬化材を立坑側に排
除する一方、栓体を硬化材送給管から回収管側に送り込
み立坑側で回収することを特徴とするものである。

【００１０】上記請求項１または請求項４に記載の方法
において、請求項５に記載した発明は、トンネル内にお
ける上記硬化材送給管の第１バルブの後方側に硬化材通
路と栓体通路とを有する分離器を介在、配設し、この分
離器の栓体通路を第３バルブを有する分岐管を介して上
記回収管に連結、連通した構造としている。さらに、栓
体の回収手段および硬化材の排出手段の好ましい構造と
しては、請求項６に記載したように、前端部に空気取り
入れ口を開口し後端部に真空ポンプを介装した回収管を
介して上記栓体を該真空ポンプ内に捕捉回収すると共に
硬化材を後方に排出するように構成している。

【００１１】また、上記分離器の構造としては請求項７
に記載したように、該分離器はその後方の硬化材送給管
よりも大径の短管からなり、その後端に分離器よりも前
方の硬化材送給管を、周壁部に後方の硬化材送給管を連
結、連通させた導入口と導出口をそれぞれ設けていると
共にその前端部から内部に硬化材供給管と略同径の上記
分岐管の後端部を水密に貫通、突出させてあり、この突
出端部内を栓体通路としてその開口部を上記導出口から
後方側において上記導入口に臨ませていると共に導入口
から導出口に至る空間部を硬化材通路に形成している。
さらに、請求項８に記載の発明は、この分離器の後方側
における硬化材送給管に硬化材の電磁式濃度計を介装し
て洗浄水と硬化材とを判別させることにより、バルブの
自動切替えを行うようにしている。

【００１２】

【発明の実施の形態】上記請求項１に記載した方法の実
施の形態としてその作用を述べると、シールド機によっ
て掘削されたトンネル壁面とセグメント或いは型枠との
間に硬化材を注入して硬化層を形成する場合には、硬化
材送給管の送給終端側に設けている第１バルブを開放さ
せる一方、この硬化材送給管から分岐している回収管に
設けた第２バルブを閉止した状態にして、立坑内或いは
坑外から該硬化材送給管に硬化材を送給し、シールド機
の後端に設けている注入口から硬化材を裏込注入する。

【００１３】次に、この硬化材の注入工程が完了する
と、硬化材送給管内に残存する硬化材の排除工程に移
る。この工程はまず、上記第１バルブを閉止する一方、
回収管側の第２バルブを開放させると共に硬化材送給管
の送給始端側の管内に栓体を挿入したのち、該送給管内
に洗浄水を供給する。そうすると、洗浄水の圧送圧によ
って栓体が送給管の内壁に摺接しながら管内を前進移動
し、送給管内に残留する硬化材を回収管側に押し進めな
がら送り込み、この回収管を通じて硬化材を立坑側に排
除すると共に洗浄水によって硬化材送給管と回収管内を
洗浄する。一方、栓体も立坑側に送り出されて取り除か
れる。

【００１４】この栓体の回収手段としては、請求項５〜
請求項７に記載した構造を採用すると、硬化材送給管内
の硬化材を洗浄水によって栓体を介して回収管側に送り
出しながら栓体が分離器まで達すれば、送給管と連結し
た該分離器の導入口を通じて該分離器内に突出した分岐
管の開口端部内に栓体が送り込まれる一方、硬化材は洗
浄水の圧送によって分岐管の開口端部の外周面と分離器
の内面との隙間を通じて分離器の周壁に設けている導出
口から前方の送給管内に流出し、上述したように回収管
を通じて立坑側に排除される。この排除は回収管の終端
部側に設けている真空ポンプを作動させることによって
強制的に吸引、排除されると共に、上記分岐管内に導入
される栓体は、該分岐管に設けている第３バルブを開放
させることによって真空ポンプの吸引力で該ポンプ側の
槽内に捕捉、回収される。

【００１５】さらに、上記分離器の後方側における硬化
材送給管の適所に硬化材の電磁式濃度計を設けおくと、
栓体が該分離器を通過した時に、送給管内が硬化材から
洗浄水に変化したことを該濃度計によって検出すること
ができ、硬化材の排除、即ち送給管内の洗浄が完了した
ことを自動的に判断し得ると共に該濃度計からの電気信
号によって上記各バルブを硬化材の供給時と管路内の洗
浄時との自動切り換えを可能にし得る。

【００１６】また、請求項３に記載したように、上記硬
化材送給管とは別に、立坑側からトンネル内を通じてシ
ールド機の後端に設けた洗浄水供給口に連通する洗浄水
供給管を配設しておくことによって、この供給管に洗浄
水を圧送すれば、洗浄水が供給口を通じて硬化材注入口
に連通した上記硬化材供給管から回収管に流通し、硬化
材注入口から回収管に至る通路内を洗浄することができ
る。

【００１７】

【実施例】次に、本発明の具体的な実施例を図面につい
て説明する。図１において、１はカッター板1aを回転駆
動させながら推進することによってトンネルＴを掘削す
るシールド機で、そのスキンプレート1bの後端部に注入
口部材３を固着している。一方、トンネルＴの掘削始端
側である立坑内又は地上等の坑外、即ち、シールド機１
に対して立坑側にモルタル等の硬化材Ｍを収容した硬化
材槽２を設置してあり、この硬化材槽２に硬化材送給管
４の後端を連結、連通させていると共に該硬化材送給管
４をトンネルＴ内を通じて上記シールド機１の注入口部
材３に設けている後述する硬化材通路3aに連結、連通さ
せている。なお、注入口部材３はシールド機に後続する
最前端のセグメントに設けることもある。

【００１８】上記硬化材送給管４のライン中において、
シールド機１に固着している上記注入口部材３の近傍部
には第１バルブ５を設けていると共に該第１バルブ５の
後方側におけるシールド機１近傍部におけるトンネルＴ
内の送給管４のライン中に後述する各バルブを開閉する
信号を発信するコントローラに接続した電磁式濃度計６
を設けてあり、さらに、該濃度計６の前方側の送給管４
のライン中に分離器７を配設し、この分離器７によって
送給管４をシールド機１側に通じる送給管４側と後述す
る回収管８側に通じる第１の分岐管９側とに分岐されて
いる。この第１の分岐管９には第３のバルブ13が設けら
れている。

【００１９】分離器７からシールド機１側に通じる送給
管４の適所に、第２バルブ10を設け且つその後端側を後
述する回収管８に通じる第２分岐管9'を連結、連通させ
ていると共にこの第２分岐管9'を挟んだ前後両側の送給
管４部分に第４、第５バルブ11、12を設けている。これ
らの第１、第２分岐管９、9'を連結、連通させた回収管
８は、トンネルＴ内を通じて立坑内又は地上等の立坑側
に設置した真空ポンプ14に真空槽15を介して連通してい
る。なお、分離器７からシールド機１までの送給管４及
び第２分岐管9'の径は分離器７までの送給管４の径より
も小径にしてあり、送給管４を流れる硬化材が分離器７
を境に流速を増大するようにしている。第１分岐管９の
径は分離器７までの送給管４の径と等しく、送給管４を
流下する後述する栓体Ｖが通過する。さらに、回収管８
は分離器７までの送給管４よりも大径であり、その前端
には大気が流入する流入口が設けられている。

【００２０】一方、トンネルＴ内に配管された上記硬化
材送給管４は、立坑側において、立坑内又は地上に設置
した第１ポンプ16の吐出側に第６バルブ17を介して連
結、連通していると共にこのポンプ16は上記硬化材槽２
に第７バルブ18を有する送給管部分を通じて連通してい
る。さらに、ポンプ16と第７バルブ18との間の送給管４
部分には第８バルブ19を有する連結管20の一端が連結、
連通していると共に該連結管20の他端は立坑内または地
上に設置した水槽21に連通している。

【００２１】また、上記第６バルブ17を挟んでその両側
の送給管４部分に第９バルブ22と第10バルブ23を有する
バイパス管24の両端を連通させていると共に第９、第10
バルブ22、23間のバイパス管部分に第11バルブ44を有す
る栓体Ｖの挿入管25を連結、連通している。さらに、上
記水槽21に洗浄水送給管26の後端を連結、連通させてい
ると共にこの洗浄水送給管26を第２ポンプ27を介してト
ンネルＴ内に配設し、その前端をシールド機１の注入口
部材３の後述する洗浄水通路3bに連結、連通させてい
る。

【００２２】注入口部材３には、図２〜図５に示すよう
に、その幅方向の中央部に前後端面間に亘ってビストン
室31と硬化材注入口32とが同一中心線上に穿設され、ピ
ストン室31は注入口部材３の前半部側に、注入口32は後
半部側にそれぞれ設けられて注入口32をトンネル掘削壁
面ｔとセグメント又は型枠（以下、セグメントとして説
明する）Ｓとの間の隙間に臨ませている。また、ピスト
ン室31と注入口32との連設部には一定長さを有するロッ
ド体33を摺動自在に挿通させている仕切壁34が設けられ
ている。

【００２３】このロッド体33の前端部にはピストン室31
内で前後摺動する第１ピストン35が固着していると共に
後端部には注入口32内で前後摺動する第２ピストン36が
固着している。尚、第１ピストン35を挟んで注入口部材
３の下面からピストン室31内に連通する圧油ポート37、
38が穿設されてあり、配管50、51を通じて圧油供給源
（図示せず）に接続している。

【００２４】注入口部材３内には、上記硬化材通路3aと
洗浄水通路3bとが設けられてあり、硬化材通路3aはその
一端を注入口32の中間部、即ち、往動始端位置に待機さ
せている第２ピストン36の後方空間部に連通させている
と共に他端を注入口部材３の内面に開口させて上述した
ように硬化材送給管４に連結、連通させている。一方、
洗浄水通路3bの一端は注入口32の前端部内、即ち、上記
仕切壁34の背面側に連通していると共に、他端は注入口
部材３の内面に開口させて上述したように、洗浄水供給
管26を連結、連通させている。なお、上記ロッド体33の
前端面中央部に小径の確認棒39を前方に向かって一体に
突設している。

【００２５】さらに、上記分離器７の構造は、図６に示
すように、器体を硬化材送給管４よりも大径の短管から
形成していると共にその前端小径開口部と周壁部に開設
した開口部とを硬化材導入口7aと導出口7bとに形成して
この導入口7aと導出口7bとに硬化材送給管４の切り離し
部分の対向開口端をそれぞれ連結、連通させることによ
り硬化材送給管４のライン中に配設された構造としてい
る。さらに、この分離器７の前端部から上記分岐管９の
後端部を水密に貫通させて上記導出口7bよりも後方側ま
で突出させることによりその突出端の開口部を導入口7a
に臨ませていると共にこの突出端部内を栓体通路9aに形
成している。一方、上記導入口7aから導出口7bに至る内
部空間を硬化材通路7cに形成している。この硬化材通路
7cの通路幅は栓体Ｖの径よりも小さくして栓体Ｖが該通
路側に進入しないように形成している

【００２６】40はシールド機１側の上記注入口部材３近
傍部における硬化材送給管４に設けてられた上記第１バ
ルブ５と第４バルブ11間の送給管４のライン中に連通状
態で介在、配設した混合器で、この混合器40に逆止弁41
を有する急結材供給管42を連結、連通させてあり、この
供給管42から混合器40内を流動する硬化材に逆止弁41を
通じて硬化材を短時間で硬化させる急結材を供給するよ
うに構成している。

【００２７】以上のように構成した硬化材供給配管ライ
ンと洗浄水供給配管ラインとを使用してトンネル掘削壁
面に対する硬化層の形成、並びに、配管中の硬化材の排
除と管内洗浄方法を説明する。先ず、シールド機１によ
るトンネルの掘進は、周知のようにカッター板1aを回転
させながら行われ、一定長のトンネル掘削に従って後方
側でセグメントＳが組立てられる。

【００２８】このセグメントＳとトンネル掘削壁面ｔと
の間の空隙部にモルタル等の硬化材を裏込材として注入
するには、回収管８の第１、第２分岐管９、9'に設けて
いる第２、第３バルブ10、13と、硬化材送給管４と水槽
21間の連結管20に設けている第８バルブ19と、バイパス
管24側に設けている第９、第10バルブ22、23を閉止して
おき、その他のバルブを開放した状態にしたのち、第１
ポンプ16を作動させると、硬化材槽２内の硬化材Ｍはポ
ンプ16によって送給管４に圧送され、分離器７内の硬化
材通路7cから混合器40を通じて注入口部材３の硬化材通
路3aに流入し、注入口32から一定量、上記空隙部に注
入、充填される。

【００２９】この際、硬化材が混合器40を通過する時
に、急結材供給管42を通じて混合器40に供給される急結
材と混合器40内で混合したのち、上記のように注入口部
材３の注入口32側に送り込まれ、セグメントＳとトンネ
ル掘削壁面ｔとの間の空隙部に注入されたのち短時間で
硬化してセグメントＳ及びトンネル掘削壁面ｔに一体に
固着した硬化材層Ｍを形成する。

【００３０】なお、セグメントＳに代えて型枠を使用す
る場合には、該型枠とトンネル掘削壁面間の空隙部内に
注入した硬化材が一定の強度に達し、硬化するまで型枠
を前後方向に往復動させる。この往復動はシールド機１
側に型枠と連結したジャッキにより行うことができる。

【００３１】上記空隙部内に注入、充填した硬化材の硬
化後、再びシールド機１によって一定長のトンネルを掘
削するものであるが、空隙部への硬化材の注入完了から
一定長のトンネルを掘削して次の硬化材注入作業を行う
間に、あるいはシールド機等の機器の故障でシールド機
１が停止する間に、注入口部材３内の硬化材通路3aや硬
化材送給管４内には硬化材が残留しており、この硬化材
が注入通路3aや硬化材送給管４等に付着、硬化すると注
入の妨げとなるので、上記空隙内への硬化材の注入完了
後、この残留硬化材を洗浄水によって洗浄、除去するも
のである。

【００３２】その除去方法は、まず、急結材の混合によ
って硬化速度を促進されている硬化材が残留した上記注
入口部材３内の硬化材通路3aから混合器40間の管路内を
洗浄したのち、急結材が混合していない硬化材送給管４
内の洗浄を行う。硬化材通路3a側の洗浄は、第１バルブ
５と第４バルブ11、第２バルブ10を開放し、第３バルブ
13と第５バルブ12を閉止した状態にすると共に注入口部
材３内のロッド体33を往動させて図５に示すように硬化
材通路3aと洗浄水通路3bとを連通させた状態にする。

【００３３】この状態で第２ポンプ27を作動させると、
水槽21内から洗浄水が送給管26を通じて注入口部材３の
洗浄水通路3bから硬化材通路3aに流入し、さらにこの硬
化材通路3aから硬化材送給管４の先端側の管路中の混合
器40を通じて第４バルブ11から第２バルブ10を設けてい
る第２分岐管9'内を流通してその間の管路中に残存して
いる硬化材が洗浄水によって回収管８側に押し出され、
洗浄される。この時、立坑側に設置したバキュームポン
プ14を作動させれば、回収管８側に押し出された硬化材
を迅速に立坑側に排除することができる。

【００３４】次に、硬化材送給管４内に残留する硬化材
を排除すると共に該送給管４内を洗浄するには、まず、
バイパス管24に連通した栓体挿入管25内に第11バルブ44
を通して第９バルブ22と第10バルブ23間のバイパス管部
分に栓体Ｖを挿入したのち、第11バルブ44を閉じた状態
にしておくと共にトンネルＴ側の硬化材送給管４に設け
ている第５バルブ12、バイパス管24間に設けている第６
バルブ17及び硬化材層側の第７バルブ18を閉止し、第３
バルブ13、第８〜第10バルブ19、22、23を開放した状態
にして第１ポンプ16を作動させると、水槽21から連結管
20を通じて硬化材送給管４に洗浄水が供給される。

【００３５】この洗浄水が第10バルブ側からバイパス管
24内に圧流し、栓体Ｖの背面をその水圧によって押圧し
て栓体Ｖが第９バルブ22を通じて硬化材送給管４内に入
り、送給管４内を摺動しながら前進して送給管４内に残
留している硬化材を押し進めて第３バルブ13を設けてい
る第１分岐管９に流出し、回収管８に押し出され、立坑
側に排除される。この間、栓体Ｖは分離器７に達して該
分離器７内に突出している第１分岐管９の通路9a内に入
る一方、栓体ＶがトンネルＴ内の硬化材送給管４中に配
設している電磁式濃度計６を通過すると、該濃度径６に
よって送給管４内が硬化材から洗浄水に変わったことを
検出される。

【００３６】この硬化材から洗浄水に変わったことを濃
度計６によって検出されると、該濃度計６から発信する
信号によってコントローラーを介して直ちに第２バルブ
10と第５バルブ12を開放すると共に第３バルブ13を閉じ
ることによって洗浄水は分離器７から第２分岐管9'に流
れ、その中の硬化材を回収管８に自動的に排出する。こ
の時、栓体Ｖは分離器７の通路9aに臨んでいる。その
後、第５バルブ12を閉じ、第３バルブ13を開放すると、
栓体Ｖと共に残留硬化材が第１分岐管９から完全に自動
的に排出される。この時、分離器７から前側の送給管４
及び第２分岐管9'の径を細くしているので、洗浄水の流
速が大きくなり、栓体Ｖがなくても残留硬化材を完全に
洗浄することができる。

【００３７】なお、第１分岐管９内の硬化材の排出は、
濃度計６によって硬化材から洗浄水に変わったことを検
出されると、そのまましばらくすると栓体Ｖが第１分岐
管９から回収管８内に排出されるので、その後、第２分
岐管9'内の残留硬化材を洗浄するようにしてもよい。残
留硬化材及び栓体Ｖが回収管８に排出されると、予め作
動させていたバキュームポンプ14によって、回収管８を
通じて立坑側の真空槽15に捕捉され、滞留して排除する
ことができる。なお、バイパス管24の間の送給管４中に
設けている第６バルブ17内の洗浄は、上記栓体Ｖを送給
管４側に送り込んだのち、バイパス管24中の第９、第10
バルブ22、23を閉止し、該第６バルブ17を開放すること
によって行うものである。また、第２分岐管9'及び第２
バルブ10を設けることなく、前述した洗浄水送給管26を
用いて注入部材３内を洗浄する際に、第３バルブ13を開
放し、第６バルブ17を閉じることによって分離器７より
前方の送給管４内の硬化材を第１分岐管９内を通過させ
て洗浄するようにしてもよい。

【００３８】なお、以上の実施例においては、洗浄水送
給管26を使用しての注入口部材３内の硬化材通路3aから
混合器40を設けた硬化材送給管４の先端部分の洗浄工程
と、硬化材送給管４のその他の管部分との洗浄工程とを
別々に行っているが、洗浄水送給管26を使用することな
く、硬化材送給管４から注入口部材３内の硬化材通路3a
に至る全管路中の硬化材を同時に洗浄水によって洗浄す
るように管路を構成することができる。

【００３９】図７はその管路図であって、図１に示した
管路とは、第２ポンプ27を設けた洗浄水送給管26を設け
ていない点と、分離機７と混合器40間の送給管路中の第
４、第５バルブ11、12を設けることなく、且つ上記第２
バルブ10を設けている回収管８の前端部を第４バルブ11
と第５バルブ12間の硬化材送給管４のライン中に連結連
通させることなく、該回収管８の前端を注入口部材３の
上記洗浄水通路3bに連結、連通している点が相違し、そ
の他の構成は図１と同じであるので、同一部分に同一符
号を付してその説明を省略する。

【００４０】このように構成したので、ポンプ16を作動
させることによって硬化材槽２から硬化材送給管４を通
じて注入口部材３の硬化材通路3aに硬化材を圧送する場
合における各バルブの開閉状態は上記図１で説明した場
合と同じである。次に、洗浄水によって硬化材送給管４
内から注入口部材３の硬化材通路3a内を洗浄する場合に
は、バイパス管24に連通した栓体挿入管25内に第11バル
ブ24を通して第９バルブ22と第10バルブ23間のバイパス
管部分に栓体Ｖを挿入したのち、第11バルブ24を閉じた
状態にしておくと共に第１バルブ５、バイパス管24間に
設けている第６バルブ17及び硬化材槽２側の第７バルブ
18を閉止し、第３バルブ13を開放すると共に、第１ピス
トン35を作動させて第２ピストン36を硬化材通路3aの出
口寄りの後方に移動させておく。

【００４１】この状態にしてポンプ16を作動させると、
水槽21から連結管20を通じて硬化材送給管４に洗浄水が
供給され、この洗浄水が第10バルブ側からバイパス管24
内に圧流して、上記実施例同様に栓体Ｖの背面をその水
圧によって押圧し、栓体Ｖが第９バルブ22を通じて硬化
材送給管４内に入り、送給管４内を摺動しながら前進し
て送給管４内に残留している硬化材を押し進める。栓体
Ｖが分離器７に達して該分離器７内に突出している分岐
管９の通路9a内に入ったことを濃度計６で検知すると直
ちに第１バルブ５を回想すると共に第３バルブ13を閉じ
る。すると、該分離器７から前方の管路中の硬化材は、
洗浄水によって注入口部材３の硬化材注入通路3aから洗
浄水通路3bに流通したのち、回収管８内を流動して立坑
側に排除されるものである。

【００４２】分離器７内に達した栓体Ｖは上記実施例同
様に分岐管９の通路9a内に入る一方、硬化材は該通路9a
の外周側の通路7cを通じて上述したように送給管４から
硬化材注入口部材３内の通路を流通して回収管８へと流
出する。この時、第１ポンプ16と共にバキュームポンプ
14を作動させれば、回収管８内を通じて硬化材を立坑側
に円滑に排除することができる。なお、濃度計６により
硬化材の排除が完了された時点の検出、及び、該濃度計
６からの電気的信号によって各バルブの自動切り換えは
上記実施例と同様である。なお、栓体Ｖは上記したよう
に洗浄水によって管内の硬化材を排除する場合に使用す
るだけでなく、洗浄水が充満した送給管４内に再度硬化
材を送給する際にも使用できる。その際にも栓体Ｖが濃
度計６を通過して第１分岐管９の通路9aに入り、濃度計
６が洗浄水から硬化材に変化したことを検知すると硬化
材が注入口部材３の方向に流れるようにバルブを操作す
る。このように濃度計６によって管内を流れる物質を識
別することができ、その信号によって自動的にバルブの
操作をすることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明のシールド工法にお
ける送給管内の硬化材排除方法によれば、シールド機に
より掘削されたトンネル壁面に立坑側から硬化材送給管
を通じて硬化材を供給して硬化材層を形成したのち、該
送給管内に栓体を挿入すると共にその栓体の背面側に洗
浄水を供給することにより、硬化材送給管内に残存する
硬化材や該送給管内の沈澱物を送給管の先端側に連通し
た回収管を通じて確実に排除することができ、しかも、
立坑内又は地上側に排除するので、硬化材の爾後処理の
手間をなくすることができると共に栓体の回収も簡単に
行え、次の作業が円滑に行えるものである。

【００４４】さらに、トンネル内における硬化材送給管
の管路中に硬化材と栓体との分離器を設けておき、この
分離器内の栓体通路を回収管側に連通させておくことに
よって、栓体が通過できないシールド機の後端に設けた
硬化材注入通路側に該栓体を送り込むことなく回収管側
に取り込むことができ、硬化材注入通路側を洗浄水のみ
によって確実に洗浄し得るものである。

【００４５】また、上記分離器の後方トンネル内におけ
る硬化材送給管に硬化材の濃度計を介在、配設しておく
ことによって硬化材送給管内を流動する硬化材の品質管
理が可能となるばかりでなく洗浄水と硬化材とを該濃度
計によって判別することができ、洗浄水によって硬化材
送給管内が洗浄されたことを検出して該濃度計からの信
号の発信でバルブの管路中のバルブの自動切り換えが可
能となり、トンネル掘削壁面に対する硬化材の供給や洗
浄水による洗浄工程の自動化を図ることができて、トン
ネル築造の作業性を向上させることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】立坑側からシールド機に至る配管図、

【図２】シールド機に設けた注入口部材の縦断側面図、

【図３】その縦断正面図、

【図４】その横断面図、

【図５】硬化材通路と洗浄水通路とを連通させた状態の
横断面図、

【図６】分離器の縦断側面図、

【図７】本発明の別な実施例を示す配管図。

【符号の説明】

１ シールド機 ２ 硬化材槽 ３ 注入口部材 ４ 硬化材送給管 ５ 第１バルブ ６ 濃度計 ７ 分離器 ８ 回収管 ９ 分岐管 10 第２バルブ 13 第３バルブ 16 ポンプ 21 水槽 32 注入口 Ｖ 栓体 ｔ トンネル掘削壁面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蔵品 稔 東京都杉並区和泉２−10−９ (72)発明者 萬來 雄一 川崎市中原区小杉町２−220 (72)発明者 和田 洋 大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番２号 株 式会社奥村組内 (72)発明者 林 威 大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番２号 株 式会社奥村組内 (72)発明者 荒井 勝一 東京都千代田区大手町一丁目６番１号 大 平洋機工株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド機によって掘削されるトンネル
   壁面にシールド機の後端又は最先のセグメントに設けた
   注入口から硬化材を供給して硬化材層を形成しながらト
   ンネルを掘進するシールド工法において、立坑側からト
   ンネル内を通じて上記注入口に連通する硬化材送給管を
   配設すると共にシールド機近傍部分の硬化材送給管から
   分岐して立坑側まで回収管を配設し、トンネル壁面に硬
   化材層を形成したのち、立坑側で硬化材送給管内に栓体
   を挿入すると共に該栓体の背面側に洗浄水を供給するこ
   とにより、栓体を水圧でシールド機側に押し進めて硬化
   材送給管内に残存する硬化材を回収管側に送り込み、回
   収管を通じて硬化材を立坑側に排除する一方、栓体を硬
   化材送給管から回収管側に送り込み立坑側で回収するこ
   とを特徴とするシールド工法における硬化材送給管内の
   硬化材排除方法。
2. 【請求項２】 上記硬化材送給管の回収管分岐部よりも
   前端部に第１バルブを設けると共に回収管に第２バルブ
   又は第３バルブを設け、硬化材送給管内を洗浄する際に
   上記第１バルブを閉止する一方、第２バルブ又は第３バ
   ルブを開放することを特徴とする請求項１記載のシール
   ド工法における硬化材送給管内の硬化材排除方法。
3. 【請求項３】 上記硬化材注入口に連通する洗浄水供給
   口を設け、この洗浄水供給口に立坑側からトンネル内を
   通じて配設した洗浄水送給管を連通させ、洗浄水供給口
   を通じて硬化材注入口に連通した上記硬化材供給管から
   回収管に洗浄水を供給するように構成したことを特徴と
   する請求項１記載のシールド工法における硬化材送給管
   内の硬化材排除方法。
4. 【請求項４】 シールド機によって掘削されるトンネル
   壁面にシールド機の後端又は最先のセグメントに設けた
   注入口から硬化材を供給して硬化材層を形成しながらト
   ンネルを掘進するシールド工法において、立坑側からト
   ンネル内を通じて上記注入口に連通する第１バルブを有
   する硬化材送給管を配設すると共に上記注入口に回収管
   を連通させて該回収管をトンネル内を通じて立坑側まで
   配設し、トンネル壁面に硬化材層を形成したのち、立坑
   側で硬化材送給管内に栓体を挿入すると共に該栓体の背
   面側に洗浄水を供給することにより、栓体を水圧でシー
   ルド機側に押し進めて硬化材送給内に残存する硬化材を
   回収管側に送り込み、回収管を通じて硬化材を立坑側に
   排除する一方、栓体を硬化材送給管から回収管側に送り
   込み立坑側で回収することを特徴とするシールド工法に
   おける硬化材送給管内の硬化材排除方法。
5. 【請求項５】 トンネル内における上記硬化材送給管の
   第１バルブの後方側に硬化材通路と栓体通路とを有する
   分離器を介在、配設し、この分離器の栓体通路を第３バ
   ルブを有する分岐管を介して上記回収管に連結、連通さ
   せていることを特徴とする請求項１又は請求項４記載の
   シールド工法における硬化材送給管内の硬化材排除方
   法。
6. 【請求項６】 前端部に空気取り入れ口を開口し後端部
   に真空ポンプを介装した回収管を介して上記栓体を該真
   空ポンプ内に捕捉回収すると共に硬化材を後方に排出す
   ることを特徴とする請求項１又は請求項４記載のシール
   ト工法における硬化材送給管内の硬化材排除方法。
7. 【請求項７】 上記分離器は該分離器よりも後方の硬化
   材送給管よりも大径の短管からなり、その後端に分離器
   よりも前方の硬化材送給管を、周壁部に後方の硬化材送
   給管を連結、連通させた導入口と導出口をそれぞれ設け
   ていると共にその前端部から内部に硬化材供給管と略同
   径の上記分岐管の後端部を水密に貫通、突出させてあ
   り、この突出端部内を栓体通路としてその開口部を上記
   導出口から後方側において上記導入口に臨ませていると
   共に導入口から導出口に至る空間部を硬化材通路に形成
   していることを特徴とする請求項５記載のシールド工法
   における硬化材送給管内の硬化材排除方法。
8. 【請求項８】 上記分離器の後方側における硬化材送給
   管に硬化材の電磁式濃度計を介在、配設して洗浄水と硬
   化材とを判別させることにより、バルブの自動切替えを
   行うようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項４
   記載のシールド工法における硬化材送給管内の硬化材排
   除方法。