JP2001323786A - 裏込材混合注入機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル構築時に、掘削露面と型材との間の
裏込間隙に２液混合型の裏込材を混合注入する、移動部
が小さい裏込材混合注入機を得る。 【解決手段】 カバー４０内に外筒管４１を固定する。
可動筒管４５を外筒管４１内に摺動自在に内嵌する。裏
込材注入時には、可動筒管４５を外筒管４１から突出さ
せる。第１、第４通孔５４、５４ａが端板４４から突出
する。第３通孔５６が第１の分岐管５８ａに合致し、洗
浄水管５９は塞がれる。Ａ液、Ｂ液は、第１、第４通孔
５４、５４ａから流出する。洗浄時には、可動筒管４５
を引込める。第１通孔５４は外筒管４１に塞がれ、第４
通孔５４ａは洗浄水管５９と合致し、第２、第３通孔５
５、５６が第１、第２の分岐管５８ａ、５８ｂに合致す
る。洗浄水は、Ａ液管５８へ排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トンネル構築の
ためシールド工法により地中を掘進する場合に、掘削機
の進行に伴い、トンネル内面を形成する型材と掘削露面
との間（裏込間隙）に２液混合型の迅速に凝固する裏込
材を注入して、掘削露面の崩壊を防止すると共に、型材
を安定させてトンネル内面を形成する工法に使用する裏
込材混合注入機に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記工法に使用される２液混合型裏込材
は、Ａ液（モルタル類）とＢ液（水ガラスその他の凝固
促進剤）とを、注入直前に約９：１の割合で混合したも
ので、混合後直ちに裏込間隙に注入し使用される。

【０００３】図４、図５は、このような裏込材注入に使
用される従来の裏込材混合注入機の１例として、実開平
７−１００９９号公報に記載された従来の裏込材混合注
入機を略示し、図４は外筒を縦断して示す洗浄状態にあ
る注入機要部の平面図を、図５は裏込材吐出状態にある
注入機の前端部である。

【０００４】カバー２３内には、油圧シリンダ（図示せ
ず）に駆動されて、これの内面に沿って摺動する移動体
２４があり、これに外管２５、内管２６より成る注液管
２７と、Ａ液管２８とが結合されている。注液管２７
は、カバー２３の支持部２３ａに縦動可能に支承されて
いる。Ａ液管２８には、移動体２４に取付けられたＢ液
管２９が挿入されている。外管２５、内管２６には、洗
浄時に洗浄水管３０から供給される洗浄水を注液管２７
内に通じさせる通孔３１、３２を穿設する。Ｂ液管２９
には可撓管３３を、Ａ液管２８には可撓管３４を連結し
て、Ａ液、Ｂ液を供給し、洗浄水管３０には可撓管３５
から洗浄水が供給される。

【０００５】Ｂ液、Ａ液の供給を止め、図４のように、
油圧シリンダにより移動体２４を後方に引き込んで通孔
３１、３２を洗浄水管３０に合致させると、洗浄水は注
液管２７、Ａ液管２８内に入って管内に残っているＡ
液、Ｂ液を共に可撓管３４を通して排出する。

【０００６】裏込材を注入するときは、移動体２４を前
方に押して、図５のように、通孔３１、３２のある注液
管２７の先端をカバー２３の外へ突出させる。このと
き、洗浄水管３０は外管２５の通孔のない部分に阻まれ
るので、洗浄水は注液管２７には入れず、Ａ液、Ｂ液は
注液管２７内で混合して通孔３１、３２から吐出され、
裏込が行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
作用する従来の裏込材注入機は、洗浄すべき空間（注液
管の内部）が広い上に洗浄した水の排出口が狭く、洗浄
水によるＡ、Ｂ混合液の排出を強力に行えず十分な洗浄
ができないという難点があった。そのため混合液の一部
が残り凝固し、これが次第に蓄積されて成長し、短期間
で裏込材注入ができなくなるという欠陥があった。

【０００８】本発明は、特に、洗浄が良好に行えるよう
に裏込材混合注入機を構成したものであって、洗浄すべ
き空間を狭くすると共に、洗浄水の供給口に比べて排水
口を大きくして、注入機内に残留するＡ、Ｂ混合液を十
分に洗い取り排出できるようにして、残留した混合液に
よる凝固物の成長をなくし、長期に亙り裏込材混合注入
を継続できるようにしたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載した構成により、Ａ液、Ｂ液を混合する可動筒管内空
間を狭くすると共に、洗浄水の排出通路を広くし、洗浄
が良好に行えるようにして上記の課題を解決したもので
ある。

【００１０】

【作用】本発明の裏込材混合注入機は、上記のように構
成されるから、Ａ液、Ｂ液の混合吐出を終った後に細い
可動筒管を固定筒管内で摺動させるだけで、洗浄水入口
と広い排水口とを開き、可動筒管内の洗浄を良好に行う
ことができる。

【００１１】

【発明の実施の態様】図１〜図３は、本発明の裏込材混
合注入機の構成を略示するもので、図１は注入状態にお
いて、カバーを縦断した平面図、図２は図１のＡ−Ａ断
面図、図３は洗浄状態における図１と同様の平面図であ
る。

【００１２】かまぼこ形で前後両端を端板で塞ぎ、下方
を開いたカバー４０内には、外筒管４１が、カバー４０
の上面に取付けられた支持板４２に後端のフランジ４３
を結合し、前端は外筒管前部の端板４４の中心部に支持
されて固定されている。外筒管４１には、可動筒管４５
が摺動自在に嵌合している。外筒管４１の前端はＯリン
グを介して可動筒管４５に摺接する。

【００１３】太くなった可動筒管４５の後端部を塞ぐ端
板４５ａには、カバー４０に固定された油圧シリンダ６
のピストンロッド５を結合している。この端板４５ａに
はＢ液管４７の塞いだ後端を結合する。Ｂ液管４７は、
複数の短管を連結して構成している。Ｂ液管４７の後部
側面には通孔４８が穿設されている。

【００１４】Ｂ液管４７の後端部は、間隙を介在させた
固定の覆筒４９により囲まれている。その長さは、後述
する可動筒管４５の移動範囲内で、Ｂ液管の通孔４８が
常にＢ液管と覆筒４９との間隙内にあるように決められ
る。覆筒４９の両端のＢ液管４７と接する端壁部分に
は、Ｏリングを設けて覆筒４９内に供給されるＢ液が覆
筒外に流出しないようにされている。覆筒４９内には、
固定のＢ液供給管５０が連通しており、覆筒４９は、カ
バー４０に固定されたＢ液供給管５０を介して固定され
ている。可動筒管４５の後端部側面には、可動筒管４５
の縦動時に、固定のＢ液供給管５０に縦動を妨げられな
いように、またＢ液管４７を分解するための工具を挿入
できるように、長い窓孔４６を開設する。

【００１５】Ｂ液管４７の前端にはノズル５１を結合す
る。ノズル５１には摺動体５２が嵌着されており、摺動
体５２の周面にはＯリングを設けて、摺動体５２の前方
に供給されるＢ液、Ａ液、洗浄水が摺動体５２の後方へ
流出しないようにされている。

【００１６】可動筒管４５の前端は閉塞されて、その内
部にＡ、Ｂ混合液の流出を案内する案内片５３を固着す
る。可動筒管４５の１側面には、案内片５３を外れた位
置から第１乃至第３の３個の通孔５４、５５、５６を穿
設する。各通孔の間隔は等しくｐとする。外筒管４１の
通孔５５、５６等と同じ側面には、カバー４０に固定し
て設けたＡ液管５８から間隔ｐを隔てて第１及び第２の
分岐管５８ａ、５８ｂを分岐させ、各分岐管を外筒管４
１内に連通させる。

【００１７】第２通孔５５の反対側でこれと対向する位
置には、外筒管４１に、これの内面に通じる洗浄水管５
９を取付ける。Ｂ液供給管５０、Ａ液管５８、洗浄水管
５９等は、位置固定であって、カバー４０の開放された
底部を通して各液、水の供給原管（図示せず）が連結さ
れており、油圧シリンダ６に連結される圧油管も同様に
してカバー内に導入される。カバー４０は、掘削機の外
周面に分散させて複数個、例えば５個を取付けて、５ヶ
所で同時に裏込材注入が行えるようにされる。

【００１８】上記のように構成される裏込材注入機の使
用状態は次の通りである。

【００１９】（１）裏込材注入時 裏込材を注入するときは、油圧シリンダ６からピストン
ロッド５を押出して可動筒管４５の前端部を、図１のよ
うに、前の端板４４から突出させる。カバー４０外から
供給されるＢ液は、Ｂ液供給管５０から覆筒４９内に圧
入され、通孔４８を通ってＢ液管４７に入り、ノズル５
１から可動筒管４５内に流出する。Ａ液管５８に供給さ
れたＡ液は、第３通孔５６を通ってノズル５１の付近で
可動筒管４５に流入し、Ｂ液と混合する。この混合液
は、摺動体５２のため可動筒管４５の後方へ流出するこ
とはない。カバー４０は掘削機の周囲に取付けられてい
るから、このようにして混合したＡ、Ｂ両液は、第１、
第４通孔５４、５４ａからカバー４０外に吐出され、複
数個所で同時に裏込間隙に充填される。

【００２０】カバー４０の先端部、端板４４の外面等の
掘進時に地圧が加わる部分の適所に、地圧を感知するロ
ードセル（図示せず）を取付け、適度の弾力を持つゴム
等の保護カバーで覆っておき、これの導線をケース内を
通して後方に導いておく。これにより裏込材混合注入機
に加わる地圧を感知しつつ安全に施工を進めることがで
きる。

【００２１】（２）洗浄時 裏込材注入を終ったときは、Ａ液、Ｂ液の混合液が可動
筒管４５内で凝固しないように迅速に排出すると共に、
可動筒管内を洗浄しなければならない。

【００２２】そこでＡ液、Ｂ液の送給を止め、油圧シリ
ンダ６により可動筒管４５を長さｐだけ後方へ引いて、
図３の状態にする。このとき、第４通孔５４ａは洗浄水
管５９に合致し、第２、第３通孔５５、５６はＡ液管５
８の第１、第２の分岐管５８ａ、５８ｂに合致する。

【００２３】この状態で洗浄水管５９から洗浄水を圧送
すれば、洗浄水は第４通孔５４ａから可動筒管４５に入
り、可動筒管内の狭い空間に残った未凝固のＡ液、Ｂ液
の混合液を第２、第３通孔５５、５６、Ａ液管５８を通
して排出する。Ｂ液は単独であれば凝固することはない
から、Ｂ液管４７は洗浄する必要はないが、Ｂ液送給ポ
ンプ（図示せず）側でＢ液を排出することによりＢ液管
４７にも洗浄水を通して洗浄することができる。

【００２４】可動筒管４５の内面に付着する薄いＡ、Ｂ
混合液の層は、取除かないでおくと次第に凝固し成長し
て裏込材混合注入機を詰まらせ機能を失わせるから、こ
の混合液層を除くために、複数の短管を連結して構成し
たＢ液管４７の連結部を、窓孔４６から工具を入れて取
はずし、可動筒管４５内で摺動体５２を手動で前後に摺
動させたり、回転させたりして、可動筒管内面に付着し
た未凝固混合液層を除去して、可動筒管の内面に凝固物
が蓄積成長することを有効に防止できる。

【００２５】万一、可動筒管４５内でＡ、Ｂ混合液が凝
固してしまった場合は、Ｂ液管４７を分解して、これを
構成する短管を可動筒管４５の窓孔４６から順次取出
し、摺動体５２、ノズル５１をも同様に取出した後、可
撓式グラインダを可動筒管４５内に入れて管内を研削し
て凝固物を取除くことができる。

【００２６】

【発明の効果】（１） 本発明の裏込材混合注入機の可
動部は、細い可動筒管４５のみであるから、全体の構造
を簡単に、小型に造ることができると共に、Ａ液、Ｂ液
が噴出し混合する可動筒管４５の先端部分の内部空間を
狭くすることができる。

【００２７】（２） 各通孔等の間隔ｐを小さくすれ
ば、上記内部空間を狭くして洗浄を良好にすることがで
きる。

【００２８】（３） 可動筒管４５がカバー４０の端板
４４から突出すると、第１、第４通孔５４、５４ａが裏
込空間内に開き、第１の分岐管５８ａが可動筒管４５に
通じて、Ａ液を送り込む裏込材注入状態となり、可動筒
管４５が端板４４内に引込まれると、第１、第２の分岐
管５８ａ、５８ｂ、洗浄水管５９が可動筒管内に通じ
て、洗浄状態となる。細い可動筒管４５を少し縦動させ
るだけでこの切り換えは容易にできる。

【００２９】（４） 裏込材注入機に接続されるＡ液
管、Ｂ液管、洗浄水管等は、何れもカバー４０に不動に
取付けられるものであるから、金属管等の剛性管を使用
して、接続を確実にすることができる。これらの各管
は、可動筒管４５が移動しても不動であるから、可撓管
を使用する必要はない。

【００３０】（５） 可動部は可動筒管のみであるか
ら、油圧シリンダは小出力のもので足りる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の裏込材混合注入機の実施の態様を示
す、裏込材注入状態でカバーを縦断した平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】洗浄状態を示す、図１と同様な平面図。

【図４】従来例の洗浄状態にある要部縦断面図。

【図５】上記従来例の注入状態にある前端部を示す縦断
面図。

【符号の説明】 ５ ピストンロッド ６ 油圧シリンダ ２３ カバー ２３ａ 支持部 ２４ 移動体 ２５ 外管 ２６ 内管 ２７ 注液管 ２８ Ａ液管 ２９ Ｂ液管 ３０ 洗浄水管 ３１ 通孔 ３２ 通孔 ３３ 可撓管 ３４ 可撓管 ３５ 可撓管 ４０ カバー ４１ 外筒管 ４２ 支持板 ４３ フランジ ４４ 端板 ４５ 可動筒管 ４５ａ 端板 ４６ 窓孔 ４７ Ｂ液管 ４８ 通孔 ４９ 覆筒 ５０ Ｂ液供給管 ５１ ノズル ５２ 摺動体 ５３ 案内片 ５４ 第１通孔 ５４ａ 第４通孔 ５５ 第２通孔 ５６ 第３通孔 ５８ Ａ液管 ５８ａ 分岐管 ５８ｂ 分岐管 ５９ 洗浄水管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カバー（４０）内に外筒管（４１）を固
   定し、油圧シリンダ（６）に駆動される可動筒管（４
   ５）を外筒管（４１）に移動自在に内嵌し、短管を連結
   したＢ液管（４７）の塞いだ後端を可動筒管（４５）の
   後部の端板（４５ａ）に結合し、側面に通孔（４８）を
   形成したＢ液管（４７）の後部を間隙を介在させて囲む
   と共に内部にＢ液供給管（５０）を連通させた固定の覆
   筒（４９）を、可動筒管（４５）内に設け、Ｂ液管（４
   ７）の前端にノズル（５１）を接続し、可動筒管（４
   ５）内を前後部分に区画する摺動体（５２）をノズル
   （５１）に結合し、前端を塞いだ可動筒管（４５）の１
   側に、前端側から順次等間隔（ｐ）で第１乃至第３通孔
   （５４）（５５）（５６）を穿設し、可動筒管（４５）
   の他側には、上記最前端の第１通孔（５４）と同位置
   に、第４通孔（５４ａ）を穿設し、固定のＡ液管（５
   ８）から分岐する上記と同じ間隔（ｐ）の第１、第２の
   分岐管（５８ａ）（５８ｂ）を、外筒管（４１）の１側
   に連結して外筒管（４１）内に開口させ、両分岐管（５
   ８ａ）（５８ｂ）は可動筒管（４５）の縦動と共に可動
   筒管（４５）の第２及び第３通孔（５５）（５６）の１
   つ又は両方に接続自在とし、可動筒管（４５）の第４通
   孔（５４ａ）と同側で、第４通孔（５４ａ）から上記と
   同じ間隔（ｐ）を隔てて洗浄水管（５９）を外筒管（４
   １）内に開口させて設けた、裏込材混合注入機。