JP2002147179A - 裏込めグラウト材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 抗口近傍に広い敷地を必要とせず、製造コス
トの低減を図ること。 【解決手段】 裏込めグラウト材Gは、水Ｗと、ベント
ナイトＢと、水硬性セメントＣと、細骨材sとを用いて
作製される。グラウト材Gは、ベントナイトスラリーＳ
とモルタルＭとに分けて、それぞれ別の場所で作製され
る。スラリーＳは、構築するトンネル１０の抗口近傍に
作泥装置１２を設置して、ここで作製される。モルタル
Ｍは、レディーミクスコンクリート工場で、セメントＣ
と細骨材ｓと水とを用いて作製される。モルタルＭは、
混合，攪拌が可能なドラム１８に収容され、トンネル１
０の構築現場まで搬送される。運搬車１６により搬送さ
れたモルタルＭには、タンク１２ｄ内に収容されている
スラリーＳが所定量添加され、ドラム１８を高速回転さ
せることにより、モルタルＭとスラリーＳとを混合，攪
拌させて、裏込めグラウト材Ｇが作製される。

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、裏込めグラウト
材の製造方法に関し、特に、トンネル裏込めに用いるグ
ラウト材を、モルタルとベントナイトなどの膨潤性材料
とを混合して作製する方法の改良技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】山岳トンネルの裏込め注入に使用される
グラウト材には、必要な個所、例えば、空洞部にだけ充
填することができる限定注入を可能にするために、加圧
や振動の印加により容易に流動する可塑性を備えている
ことが望ましい。

【０００３】そこで、従来は、この種のグラウト材とし
て、モルタルに水膨潤性のベントナイトを添加して、可
塑性を得るようにしていた。このような構成のグラウト
材は、通常、構築するトンネルの坑口近傍に、セメン
ト，ベントナイト，細骨材の収納サイロを設置し、注入
作業を行うときに、サイロから必要な量の材料を計量器
で計量し、ミキサーなどの機械を使用して、グラウト材
を製造し、その後これを坑内に搬入して、空洞部に注入
していた。

【０００４】ところが、このような裏込めグラウト材の
製造方法には、以下に説明する課題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述した従
来の製造方法では、構築するトンネルの坑口近傍に、セ
メント，ベントナイト，細骨材の収納サイロを設置し、
計量器やミキサーなどもサイロの近傍に隣接設置してい
たので、抗口近傍に広い敷地が必要となり、また、グラ
ウト材を製造する際には、計量器やミキサーなどの操作
に複数の作業員が必要になり、敷地の確保ができない場
合には、施工が困難になるとともに、コストも高くなる
という問題があった。

【０００６】また、トンネルの裏込め注入は、ある時期
に集中して大量に注入する必要があるが、このような場
合に、計量器で複数種の材料を正確に計量するには、時
間がかかり、注入作業の施工能率も低下する。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、抗
口近傍に広い敷地を必要とせず、製造コストの低減と、
注入作業能率の低下を防止できる裏込めグラウト材の製
造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、水と、水硬性セメントと、ベントナイト
などの水膨潤性物質と、骨材とを含む裏込めグラウト材
の製造方法において、前記水膨潤性物質と前記水とを、
トンネル抗口近傍で混合・攪拌してスラリーを作製し、
前記セメントと骨材および水とをレディーミクスコンク
リート工場で混合してモルタルを作製し、作製されたモ
ルタルを、運搬車の混合，攪拌が可能なドラムに収容し
てトンネル構築現場まで運搬し、前記ドラム内に収納さ
れている前記モルタルに前記スラリーを添加した後に、
混合攪拌してグラウト材を作製するようにした。このよ
うに構成した裏込めグラウト材の製造方法によれば、ト
ンネル抗口近傍では、水膨潤性物質と水とを混合・攪拌
してスラリーを作製するだけなので、それほど広い敷地
面積を必要としない。また、モルタルは、セメントと骨
材および水とをレディーミクスコンクリート工場で混合
して作製し、作製されたモルタルを、運搬車の混合，攪
拌が可能なドラムに収容してトンネル構築現場まで運搬
し、ドラム内に収納されているモルタルにスラリーを添
加した後に、混合攪拌してグラウト材を作製するので、
作業員は、スラリーの作製およびその添加要員だけで済
み、せいぜい２名程度いればよい。さらに、モルタル
は、レディーミクスコンクリート工場で作製するので、
高品質のものを大量に安定した状態で、必要に応じて供
給することができる。また、本発明では、水膨潤性物質
と水と混合・攪拌してスラリーを作製し、作製されたス
ラリーをモルタルと混練するので、水硬性セメントの水
和により発生するカルシウムイオンが、水膨潤性物質を
膨潤させる際に存在しないので、カルシウムイオンが水
膨潤性物質の膨潤作用に影響を及ぼすことがなくなる。
本発明の製造方法では、前記スラリーは、前記水膨潤性
物質と前記水とを混合・攪拌した後に、所定時間静置し
て、前記水膨潤性物質を十分に膨潤・分散させることが
できる。この構成によれば、水膨潤性物質は、水膨潤性
物質と水とを混合・攪拌した後に、所定時間静置して、
前記水膨潤性物質を十分に膨潤・分散させるので、グラ
ウト材の粘性を高め、可塑性を得るのに必要な量だけ添
加すればよく、水膨潤性物質の添加量の低減を図ること
ができる。また、特に、水膨潤性物質の添加量が低減す
ると、裏込めグラウト材の単位水量を多くすることがで
きるので、グラウト材の比重が小さくなり、トンネル裏
込めに用いる場合には、覆工部の荷重を軽減することが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１
は、本発明にかかる裏込めグラウト材の製造方法の一実
施例を示している。

【００１０】同図に示した裏込めグラウト材の製造方法
では、裏込めグラウト材Gが、水Ｗと、ベントナイト
（水膨潤性物質）Ｂと、水硬性セメントＣと、細骨材s
とを用いて作製される。

【００１１】本実施例の場合には、裏込めグラウト材G
は、ベントナイトスラリーＳとモルタルＭとに分けて、
それぞれ別の場所で作製される。すなわち、ベントナイ
トスラリーＳは、構築するトンネル１０の抗口近傍に作
泥装置１２を設置して、ここで作製される。

【００１２】作泥装置１２は、水Ｗを収容する水タンク
１２ａと、顆粒状のベントナイトＢを収容するサイロ１
２ｂと、ミキサ１２ｃと、スラリータンク１２ｄとを備
えている。

【００１３】このような作泥装置１２では、所定量の水
ＷとベントナイトＢとを計量して、ミキサ１２ｃにより
これらを混合，攪拌して、所定配合比のベントナイトス
ラリーＳを予め作製し、これをスラリータンク１２ｄ内
に収容しておく。

【００１４】一方、モルタルＭは、レディーミクスコン
クリート工場で、セメントＣと細骨材ｓと水とを用い
て、バッチャープラント１４で所定配合にて作製され
る。作製されたモルタルＭは、運搬車１６の混合，攪拌
が可能なドラム１８に収容され、トンネル１０の構築現
場まで搬送される。

【００１５】トンネル１０の抗口まで運搬車１６により
搬送されたモルタルＭには、スラリータタンク１２ｄ内
に収容されているベントナイトスラリーＳが所定量添加
される。

【００１６】この場合のベントナイトスラリーＳの添加
は、ドラム１８内に収容されているモルタルＭに注入す
ることにより行われ、所定量のベントナイトスラリーＳ
が注入されると、ドラム１８を高速回転させることによ
り、モルタルＭとベントナイトスラリーＳとを混合，攪
拌させて、裏込めグラウト材Ｇが作製される。

【００１７】このようにして作製された裏込めグラウト
材Ｇは、その後、同じ運搬車１６によりトンネル１０内
の注入現場まで搬送され、ホッパ２０内に投入される。

【００１８】ホッパ２０に投入された裏込めグラウト材
Ｇは、ポンプ２２に接続された注入管２４を介して、ト
ンネル１０の覆工部の背面側に存在する空洞部２６に注
入充填される。

【００１９】以下に示した表は、本実施例で作製する裏
込めグラウト材Ｇの配合比率の一例と、同グラウト材Ｇ
の作製に用いるモルタルＭおよびベントナイトスラリー
Ｓの配合比をそれぞれ示している。

【００２０】

【表】

【００２１】さて、以上のような裏込めグラウト材Ｇの
製造方法によれば、トンネル抗口近傍では、ベントナイ
ト（水膨潤性物質）Ｂと水Ｗとを混合・攪拌してスラリ
ーＳを作製するだけなので、それほど広い敷地面積を必
要としない。

【００２２】また、モルタルＭは、セメントＣと骨材ｓ
および水Ｗとをレディーミクスコンクリート工場で混合
して作製し、作製されたモルタルＭを、運搬車１６の混
合，攪拌が可能なドラム１８に収容してトンネル１０の
構築現場まで運搬し、ドラム１８内に収納されているモ
ルタルＭにスラリーＳを添加した後に、混合攪拌してグ
ラウト材Ｇを作製するので、作業員は、スラリーＳの作
製およびその添加要員だけで済み、せいぜい２名程度い
ればよく、製造コストの低減を図れる。

【００２３】さらに、モルタルＭは、レディーミクスコ
ンクリート工場で作製するので、高品質のものを大量に
安定した状態で、必要に応じて供給することができ、裏
込め作業の能率の向上を図ることができる。

【００２４】また、本実施例の場合には、ベントナイト
（水膨潤性物質）Ｂと水Ｗとを混合・攪拌してスラリー
Ｓを作製し、作製されたスラリーＳをモルタルＭと混練
するので、水硬性セメントＣの水和により発生するカル
シウムイオンが、ベントナイト（水膨潤性物質）Ｂを膨
潤させる際に存在しないので、カルシウムイオンがベン
トナイト（水膨潤性物質）Ｂの膨潤作用に影響を及ぼす
ことがなくなる。

【００２５】この場合、カルシウムイオンの影響を確実
に排除するには、ベントナイトスラリーＳは、ベントナ
イト（水膨潤性物質）Ｂと水Ｗとを混合・攪拌した後
に、所定時間静置して、ベントナイト（水膨潤性物質）
Ｂを十分に膨潤・分散させることである。

【００２６】このようにすれば、ベントナイト（水膨潤
性物質）Ｂと水Ｗとを混合・攪拌しした後に、十分に膨
潤・分散させるので、グラウト材Ｇの粘性を高め、可塑
性を得るのに必要な量だけ添加すればよく、ベントナイ
ト（水膨潤性物質）Ｂの添加量の低減を図ることができ
る。

【００２７】また、特に、ベントナイト（水膨潤性物
質）Ｂの添加量が低減すると、裏込めグラウト材Ｇの単
位水量を多くすることができるので、グラウト材Ｇの比
重が小さくなり、トンネル裏込めに用いる場合には、覆
工部の荷重を軽減することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かかる裏込めグラウト材の製造方法によれば、抗口近傍
に広い敷地を必要とせず、製造コストの低減と、注入作
業能率の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる裏込めグラウト材の製造方法の
一実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ トンネル １２ 作泥装置 １４ バッチャープラント １６ 運搬車 １８ ドラム Ｇ 裏込めグラウト材 Ｂ ベントナイト Ｃ 水硬性セメント Ｓ ベントナイトスラリー ｓ 細骨材 Ｗ 水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新村 亮 東京都港区港南２丁目15番２号 株式会社 大林組本社内 Ｆターム(参考） 2D055 AA02 JA00 KB00

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水と、水硬性セメントと、ベントナイト
   などの水膨潤性物質と、骨材とを含む裏込めグラウト材
   の製造方法において、 前記水膨潤性物質と前記水とを、トンネル抗口近傍で混
   合・攪拌してスラリーを作製し、 前記セメントと骨材および水とをレディーミクスコンク
   リート工場で混合してモルタルを作製し、作製されたモ
   ルタルを、運搬車の混合，攪拌が可能なドラムに収容し
   てトンネル構築現場まで運搬し、 前記ドラム内に収納されている前記モルタルに前記スラ
   リーを添加した後に、混合攪拌してグラウト材を作製す
   ることを特徴とする裏込めグラウト材の製造方法。
2. 【請求項２】 前記スラリーは、前記水膨潤性物質と前
   記水とを混合・攪拌した後に、所定時間静置して、前記
   水膨潤性物質を十分に膨潤・分散させることを特徴とす
   る請求項１記載の裏込めグラウト材の製造方法。