JP2002303100A - シールド工法およびシールド装置 - Google Patents
シールド工法およびシールド装置Info
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- JP2002303100A JP2002303100A JP2001109773A JP2001109773A JP2002303100A JP 2002303100 A JP2002303100 A JP 2002303100A JP 2001109773 A JP2001109773 A JP 2001109773A JP 2001109773 A JP2001109773 A JP 2001109773A JP 2002303100 A JP2002303100 A JP 2002303100A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 適量の充填材を空隙部に注入する。
【解決手段】 シールド装置１１、１２の外周の周方向
に設けられた充填材注入孔３１と、シールド装置外周面
と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余掘り部の
圧力を測定する圧力センサー４１、４２と、充填材注入
孔への充填材の供給を制御する電磁弁３４と、圧力セン
サー４１、４２から受領する圧力情報と所定圧力を対比
し電磁弁の作動を制御するコントローラ５１とからなる
シールド機械。
に設けられた充填材注入孔３１と、シールド装置外周面
と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余掘り部の
圧力を測定する圧力センサー４１、４２と、充填材注入
孔への充填材の供給を制御する電磁弁３４と、圧力セン
サー４１、４２から受領する圧力情報と所定圧力を対比
し電磁弁の作動を制御するコントローラ５１とからなる
シールド機械。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 この発明は、シールド工法
およびシールド装置に係る。詳細には、シールド工法に
おける余堀り部充填材、およびシールド装置における充
填材加圧注入管理機構に関する。
およびシールド装置に係る。詳細には、シールド工法に
おける余堀り部充填材、およびシールド装置における充
填材加圧注入管理機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】 従来、地中にトンネルあるいは坑道等
の管路を作成する方法において、シールド工法が知られ
ている。シールド機で掘削する曲線部では特に内輪差と
外輪差との間で機械を通過するために必要な空隙部であ
る余掘部を設ける必要がある。この余掘部である空隙部
は地山の崩壊を避けるため、充填材で充填することが必
要とされる場合がある。そのため、例えば、「シールド
余堀り部の先行充填置換工法」（特許第３０４６５９０
号）が知られている。同「シールド余堀り部の先行充填
置換工法」（請求項１）には、「掘削した穴の内周に、
相互に支え合う複数のセグメントリングを形成した後、
相互に離れた二つの前記セグメントリングの外周部に設
けられた遮蔽袋を膨らまして、前記複数のセグメントリ
ングを支えるとともに前記穴を区切り、粘度・比重を調
製した粘動性注入材をシールド余堀り部に圧入し、さら
に、前記遮蔽袋を膨らました後に、前記遮蔽袋の間のシ
ールド余堀り部において前記粘動性注入材を瞬結性注入
材に置換することによって前記複数のセグメントリング
を前記穴内に安定させる。」が記載されている。また、
同「シールド余堀り部の先行充填置換工法」（請求項
６）は、前記シールド機の位置および姿勢から、前記穴
と前記複数のセグメントリングとの間に生じるシールド
余堀り部の体積の変化量を算出するとともに、その変化
量を基に、前記粘動性注入剤の注入量および注入速度を
最適値に制御するものである。「シールド工法による曲
線部施工時の異種裏込み注入材の注入方法」（特公平６
−６３４３４号）は、「シールド工法による曲線部の施
工において、シールド機外周面と地山掘削面との間の空
隙部に、固結することがなく、且つ流動性を有する発泡
ビーズを主材とした裏込注入材を注入する１次注入と、
シールド機の掘進後にシールド機テール部より後方に押
し出されセグメントの外周面と地山掘削面との間の１次
注入後の空隙部にセメントを主材とする裏込注入材を注
入する２次注入とを行なうことを特徴とするシールド工
法における曲線部施工時の異種裏込注入材の注入方
法。」に係る。
の管路を作成する方法において、シールド工法が知られ
ている。シールド機で掘削する曲線部では特に内輪差と
外輪差との間で機械を通過するために必要な空隙部であ
る余掘部を設ける必要がある。この余掘部である空隙部
は地山の崩壊を避けるため、充填材で充填することが必
要とされる場合がある。そのため、例えば、「シールド
余堀り部の先行充填置換工法」（特許第３０４６５９０
号）が知られている。同「シールド余堀り部の先行充填
置換工法」（請求項１）には、「掘削した穴の内周に、
相互に支え合う複数のセグメントリングを形成した後、
相互に離れた二つの前記セグメントリングの外周部に設
けられた遮蔽袋を膨らまして、前記複数のセグメントリ
ングを支えるとともに前記穴を区切り、粘度・比重を調
製した粘動性注入材をシールド余堀り部に圧入し、さら
に、前記遮蔽袋を膨らました後に、前記遮蔽袋の間のシ
ールド余堀り部において前記粘動性注入材を瞬結性注入
材に置換することによって前記複数のセグメントリング
を前記穴内に安定させる。」が記載されている。また、
同「シールド余堀り部の先行充填置換工法」（請求項
６）は、前記シールド機の位置および姿勢から、前記穴
と前記複数のセグメントリングとの間に生じるシールド
余堀り部の体積の変化量を算出するとともに、その変化
量を基に、前記粘動性注入剤の注入量および注入速度を
最適値に制御するものである。「シールド工法による曲
線部施工時の異種裏込み注入材の注入方法」（特公平６
−６３４３４号）は、「シールド工法による曲線部の施
工において、シールド機外周面と地山掘削面との間の空
隙部に、固結することがなく、且つ流動性を有する発泡
ビーズを主材とした裏込注入材を注入する１次注入と、
シールド機の掘進後にシールド機テール部より後方に押
し出されセグメントの外周面と地山掘削面との間の１次
注入後の空隙部にセメントを主材とする裏込注入材を注
入する２次注入とを行なうことを特徴とするシールド工
法における曲線部施工時の異種裏込注入材の注入方
法。」に係る。
【０００３】
【０００４】 しかし従来例では、余堀部に粘動性注入
材を注入した後に、同注入材を排出させながら、瞬結性
注入材を注入および充填させる必要があり、排出させる
工程において手間がかかった。更に、シールド工法ある
いはシールド装置においては、地山の崩壊を避けるため
に、裏込材の充填が必要とされる。しかしながら、例え
ば地山が砂でできている場合と粘土でできている場合と
では充填剤の吸収速度、吸収量が異なる。そして、適量
の充填材を空隙部に充填することは困難であり、実際の
充填状況を把握することは困難である課題を有した。
材を注入した後に、同注入材を排出させながら、瞬結性
注入材を注入および充填させる必要があり、排出させる
工程において手間がかかった。更に、シールド工法ある
いはシールド装置においては、地山の崩壊を避けるため
に、裏込材の充填が必要とされる。しかしながら、例え
ば地山が砂でできている場合と粘土でできている場合と
では充填剤の吸収速度、吸収量が異なる。そして、適量
の充填材を空隙部に充填することは困難であり、実際の
充填状況を把握することは困難である課題を有した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 この発明はシールド装
置外周面と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余
堀り部に、充填材を加圧注入する１次注入と、さらに１
次注入された余堀り部に充填剤を硬化させる硬化剤を加
圧注入する２次注入とを行うことを特徴とするシールド
工法、を提供する。そのため、余掘り部に１次注入した
充填材を除くことなく充填材を硬化することが可能とな
る。
置外周面と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余
堀り部に、充填材を加圧注入する１次注入と、さらに１
次注入された余堀り部に充填剤を硬化させる硬化剤を加
圧注入する２次注入とを行うことを特徴とするシールド
工法、を提供する。そのため、余掘り部に１次注入した
充填材を除くことなく充填材を硬化することが可能とな
る。
【０００６】さらにこの発明は、シールド装置外周面と
地山掘削面との間の空隙部であるシールド余堀り部に、
充填材を加圧注入する１次注入と、さらに１次注入され
た余堀り部に充填剤を硬化させる硬化剤を１次注入の充
填材が保持する圧力より大きな圧力で加圧注入する２次
注入とを行うことを特徴とするシールド工法、を提供す
る。そのため、余堀り部において、１次注入の充填材が
保持する圧力より大きな圧力で２次注入の硬化剤を注入
することで、地山への硬化剤の浸透が容易となる。
地山掘削面との間の空隙部であるシールド余堀り部に、
充填材を加圧注入する１次注入と、さらに１次注入され
た余堀り部に充填剤を硬化させる硬化剤を１次注入の充
填材が保持する圧力より大きな圧力で加圧注入する２次
注入とを行うことを特徴とするシールド工法、を提供す
る。そのため、余堀り部において、１次注入の充填材が
保持する圧力より大きな圧力で２次注入の硬化剤を注入
することで、地山への硬化剤の浸透が容易となる。
【０００７】さらに、この発明は、シールド装置外周面
と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余堀り部
に、時間の経過とともに硬化する遅硬性を有し、さらに
硬化するまでの時間を材料の選定により設定可能である
充填材を使用したことを特徴とするシールド工法、を提
供する。そのため、余掘り部に注入される充填材が硬化
するまでの時間を材料の選定により設定可能である。
と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余堀り部
に、時間の経過とともに硬化する遅硬性を有し、さらに
硬化するまでの時間を材料の選定により設定可能である
充填材を使用したことを特徴とするシールド工法、を提
供する。そのため、余掘り部に注入される充填材が硬化
するまでの時間を材料の選定により設定可能である。
【０００８】さらに、この発明は、シールド装置外周面
と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余堀り部
に、シールド装置の前部に位置するシールド機から時間
の経過とともに硬化する遅硬性を有する充填材を１次注
入し、次いでシールド機の後方に設置されるセグメント
リングから瞬結性裏込材をシールド余掘り部に２次注入
することを特徴とするシールド工法、を提供する。その
ため、地山の状況によっては、遅効性充填材が地山に浸
透し、充填材硬化が生じたときに空隙が生じないように
予め加圧して地山に浸透させる。
と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余堀り部
に、シールド装置の前部に位置するシールド機から時間
の経過とともに硬化する遅硬性を有する充填材を１次注
入し、次いでシールド機の後方に設置されるセグメント
リングから瞬結性裏込材をシールド余掘り部に２次注入
することを特徴とするシールド工法、を提供する。その
ため、地山の状況によっては、遅効性充填材が地山に浸
透し、充填材硬化が生じたときに空隙が生じないように
予め加圧して地山に浸透させる。
【０００９】さらに、この発明は、シールド装置外周面
と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余堀り部
に、所定圧力を維持しながら充填物を加圧注入するシー
ルド工法、を提供する。そのため、余掘り部に所定圧力
で充填物を注入することが可能となる。
と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余堀り部
に、所定圧力を維持しながら充填物を加圧注入するシー
ルド工法、を提供する。そのため、余掘り部に所定圧力
で充填物を注入することが可能となる。
【００１０】さらに、この発明は、シールド装置外周面
と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余堀り部
に、充填材を加圧注入する１次注入と、さらに１次注入
された余堀り部に充填剤を硬化させる硬化剤を加圧注入
する２次注入とをそれぞれ所定圧力を維持しながら行う
ことを特徴とするシールド工法、を提供する。そのた
め、余掘り部に１次注入した充填材を除くことなく充填
材を硬化することが可能となるとともに、余掘り部に所
定圧力で充填材を注入することが可能となる。
と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余堀り部
に、充填材を加圧注入する１次注入と、さらに１次注入
された余堀り部に充填剤を硬化させる硬化剤を加圧注入
する２次注入とをそれぞれ所定圧力を維持しながら行う
ことを特徴とするシールド工法、を提供する。そのた
め、余掘り部に１次注入した充填材を除くことなく充填
材を硬化することが可能となるとともに、余掘り部に所
定圧力で充填材を注入することが可能となる。
【００１１】さらに、この発明は、シールド装置の外周
の周方向に設けられた充填材注入孔と、シールド装置外
周面と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余掘り
部の圧力を測定する圧力センサーと、充填材注入孔への
充填物の供給を制御する電磁弁と、圧力センサーから受
領する圧力情報と所定圧力を対比し電磁弁の作動を制御
するコントローラとからなることを特徴とするシールド
機械、を提供する。そのため、所定の圧力より高い場合
は、電磁弁を閉じ充填物の余掘り部への注入を停止す
る。所定の圧力以下となったときは、電磁弁を開き充填
物の余掘り部へ注入する。そこで、充填物を効率よく余
掘り部へ注入することが可能となる。シールド機外の圧
力を一定範囲に保持することが可能となる。
の周方向に設けられた充填材注入孔と、シールド装置外
周面と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余掘り
部の圧力を測定する圧力センサーと、充填材注入孔への
充填物の供給を制御する電磁弁と、圧力センサーから受
領する圧力情報と所定圧力を対比し電磁弁の作動を制御
するコントローラとからなることを特徴とするシールド
機械、を提供する。そのため、所定の圧力より高い場合
は、電磁弁を閉じ充填物の余掘り部への注入を停止す
る。所定の圧力以下となったときは、電磁弁を開き充填
物の余掘り部へ注入する。そこで、充填物を効率よく余
掘り部へ注入することが可能となる。シールド機外の圧
力を一定範囲に保持することが可能となる。
【００１２】さらに、この発明は、シールド機と、シー
ルド機の後方に設置されるセグメントリングと、袋状か
らなりセグメントリングと地山表面との間にセグメント
リングの外周全周を遮蔽することなく設置される袋状物
と、シールド機の外周の周方向に設けられた充填材注入
孔と、シールド装置外周面と地山掘削面との間の空隙部
であるシールド余掘り部の圧力を測定する圧力センサー
と、充填材注入孔への充填物の供給を制御する電磁弁
と、圧力センサーから受領する圧力情報と所定圧力を対
比し電磁弁の作動を制御するコントローラとからなるこ
とを特徴とするシールド機械、を提供する。そのため、
所定の圧力より高い場合は、電磁弁を閉じ充填物の余掘
り部への注入を停止する。所定の圧力以下となったとき
は、電磁弁を開き充填物の余掘り部へ注入する。そこ
で、充填物を効率よく余掘り部へ注入することが可能と
なる。シールド機外の圧力を一定範囲に保持することが
可能となる。袋状物をセグメントリングの外周全周にわ
たって設置し全周遮断してしまうと、近接するセグメン
トリングの外周に設置される袋状物との間の圧力管理が
困難となる。しかし、セグメントリングの外周全周を遮
断することなく袋状物が設置されると、袋状物により圧
力が遮断されることなく、充填物の圧力管理が可能とな
る。
ルド機の後方に設置されるセグメントリングと、袋状か
らなりセグメントリングと地山表面との間にセグメント
リングの外周全周を遮蔽することなく設置される袋状物
と、シールド機の外周の周方向に設けられた充填材注入
孔と、シールド装置外周面と地山掘削面との間の空隙部
であるシールド余掘り部の圧力を測定する圧力センサー
と、充填材注入孔への充填物の供給を制御する電磁弁
と、圧力センサーから受領する圧力情報と所定圧力を対
比し電磁弁の作動を制御するコントローラとからなるこ
とを特徴とするシールド機械、を提供する。そのため、
所定の圧力より高い場合は、電磁弁を閉じ充填物の余掘
り部への注入を停止する。所定の圧力以下となったとき
は、電磁弁を開き充填物の余掘り部へ注入する。そこ
で、充填物を効率よく余掘り部へ注入することが可能と
なる。シールド機外の圧力を一定範囲に保持することが
可能となる。袋状物をセグメントリングの外周全周にわ
たって設置し全周遮断してしまうと、近接するセグメン
トリングの外周に設置される袋状物との間の圧力管理が
困難となる。しかし、セグメントリングの外周全周を遮
断することなく袋状物が設置されると、袋状物により圧
力が遮断されることなく、充填物の圧力管理が可能とな
る。
【００１３】さらに、この発明は、シールド装置の外周
の周方向に設けられた充填材注入孔と、充填物を注入し
ている場合には注入圧力を測定し、注入を停止している
場合にはシールド装置外周面と地山掘削面との間の空隙
部であるシールド余堀り部の圧力を測定する圧力センサ
ーと、充填材注入孔への充填物の供給を制御する電磁弁
と、圧力センサーから受領する圧力情報と所定圧力を対
比し電磁弁の作動を制御するコントローラとからなるこ
とを特徴とするシールド機械、を提供する。そのため、
所定の圧力より高い場合は、電磁弁を閉じ充填物の余掘
り部への注入を停止する。所定の圧力以下となったとき
は、電磁弁を開き充填物の余掘り部へ注入する。そこ
で、充填物を効率よく余掘り部へ注入することが可能と
なるとともに、圧力センサーでは、充填物を注入してい
る場合には注入圧力を測定し、注入を停止している場合
には余堀り部の圧力を測定する２つの役割を果たすこと
が可能となる。
の周方向に設けられた充填材注入孔と、充填物を注入し
ている場合には注入圧力を測定し、注入を停止している
場合にはシールド装置外周面と地山掘削面との間の空隙
部であるシールド余堀り部の圧力を測定する圧力センサ
ーと、充填材注入孔への充填物の供給を制御する電磁弁
と、圧力センサーから受領する圧力情報と所定圧力を対
比し電磁弁の作動を制御するコントローラとからなるこ
とを特徴とするシールド機械、を提供する。そのため、
所定の圧力より高い場合は、電磁弁を閉じ充填物の余掘
り部への注入を停止する。所定の圧力以下となったとき
は、電磁弁を開き充填物の余掘り部へ注入する。そこ
で、充填物を効率よく余掘り部へ注入することが可能と
なるとともに、圧力センサーでは、充填物を注入してい
る場合には注入圧力を測定し、注入を停止している場合
には余堀り部の圧力を測定する２つの役割を果たすこと
が可能となる。
【００１４】さらにこの発明は、シールド装置の外周の
周方向に設けられた充填材注入孔と、シールド装置外周
面と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余掘り部
に充填物を注入している場合には注入圧力を測定し、注
入を停止している場合には余堀り部の圧力を測定する圧
力センサーと、余堀り部の圧力のみを測定する圧力セン
サーと、充填材注入孔への充填物の供給を制御する電磁
弁と、圧力センサーから受領する圧力情報と所定圧力を
対比し電磁弁の作動を制御するコントローラとからなる
ことを特徴とするシールド機械、を提供する。そのた
め、所定の圧力より高い場合は、電磁弁を閉じ充填物の
余掘り部への注入を停止する。所定の圧力以下となった
ときは、電磁弁を開き充填物の余掘り部へ注入する。そ
こで、充填物を効率よく余掘り部へ注入することが可能
となるとともに、圧力センサーでは、充填物を注入して
いる場合には注入圧力を測定し、注入を停止している場
合には余堀り部の圧力を測定する２つの役割を果たすこ
とが可能となる。更に、地山の性状にあわせて、注入孔
を複数設置することにより、シールド装置全長にわたっ
て圧力管理が可能となる。
周方向に設けられた充填材注入孔と、シールド装置外周
面と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余掘り部
に充填物を注入している場合には注入圧力を測定し、注
入を停止している場合には余堀り部の圧力を測定する圧
力センサーと、余堀り部の圧力のみを測定する圧力セン
サーと、充填材注入孔への充填物の供給を制御する電磁
弁と、圧力センサーから受領する圧力情報と所定圧力を
対比し電磁弁の作動を制御するコントローラとからなる
ことを特徴とするシールド機械、を提供する。そのた
め、所定の圧力より高い場合は、電磁弁を閉じ充填物の
余掘り部への注入を停止する。所定の圧力以下となった
ときは、電磁弁を開き充填物の余掘り部へ注入する。そ
こで、充填物を効率よく余掘り部へ注入することが可能
となるとともに、圧力センサーでは、充填物を注入して
いる場合には注入圧力を測定し、注入を停止している場
合には余堀り部の圧力を測定する２つの役割を果たすこ
とが可能となる。更に、地山の性状にあわせて、注入孔
を複数設置することにより、シールド装置全長にわたっ
て圧力管理が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態の作動状態
の平面断面図をあらわす図１〜図４、同側面断面図をあ
らわす図５、同正面断面図をあらわす図６〜図１０にし
たがって説明する。
の平面断面図をあらわす図１〜図４、同側面断面図をあ
らわす図５、同正面断面図をあらわす図６〜図１０にし
たがって説明する。
【００１６】１１は、シールド機である。シールド機
は、地中にトンネルあるいは管路を掘削する。１２は、
セグメントリングであり、シールド機の後方に設置され
る円筒状からなる。セグメントリング１２は複数個連続
して接続される。シールド機と、セグメントリングとで
シールド装置を構成する。セグメントリング１２を構成
するセグメントには、金属面の外周が剥き出しになる普
通セグメント１３と、金属面の外周に袋状物１４が取付
けられ必要に応じて膨らまされる袋付きセグメント１
５、１６とからなる。袋付きセグメント１５、１６は、
袋状物１４をセグメント１５、１６外周面に設置された
セグメントからなり、袋状物１４をセグメントリング１
２と地山掘削面２１との間に設置される。袋付きセグメ
ントには、袋付きセグメントの外周方向の全周にわたっ
て図９に図示されるように袋状物１４が設けられる袋付
きセグメント１５と、袋状物１４が一部開放された袋付
きセグメント１６とがある。普通セグメント１２、一部
開放された袋付きセグメント１６とはセグメントリング
と地山との間が開放された開放部１７を有する。袋付き
セグメント１５の外周方向の全周にわたって図９に図示
される袋付きセグメント１５からセグメントリング１２
を構成した場合は、図８に図示されるように開放部１７
は有さない。
は、地中にトンネルあるいは管路を掘削する。１２は、
セグメントリングであり、シールド機の後方に設置され
る円筒状からなる。セグメントリング１２は複数個連続
して接続される。シールド機と、セグメントリングとで
シールド装置を構成する。セグメントリング１２を構成
するセグメントには、金属面の外周が剥き出しになる普
通セグメント１３と、金属面の外周に袋状物１４が取付
けられ必要に応じて膨らまされる袋付きセグメント１
５、１６とからなる。袋付きセグメント１５、１６は、
袋状物１４をセグメント１５、１６外周面に設置された
セグメントからなり、袋状物１４をセグメントリング１
２と地山掘削面２１との間に設置される。袋付きセグメ
ントには、袋付きセグメントの外周方向の全周にわたっ
て図９に図示されるように袋状物１４が設けられる袋付
きセグメント１５と、袋状物１４が一部開放された袋付
きセグメント１６とがある。普通セグメント１２、一部
開放された袋付きセグメント１６とはセグメントリング
と地山との間が開放された開放部１７を有する。袋付き
セグメント１５の外周方向の全周にわたって図９に図示
される袋付きセグメント１５からセグメントリング１２
を構成した場合は、図８に図示されるように開放部１７
は有さない。
【００１７】３１は、充填材注入孔である。充填材注入
孔３１は、シールド機１１の外周面に一定間隔で複数個
設けられる。３２も充填材注入孔であるが、セグメント
リング１２の外周面に一定間隔で複数個設けられる。あ
るいは、充填材注入孔３２をセグメントリング１２の必
要個所のみ設置し、シールド機１１に設けられた充填材
注入管３５からパイプを延設させて連結させ充填物を搬
送してもよい。充填材注入孔３２からは、充填材もしく
は充填材の代わりに硬化剤が注入される。３３は充填材
供給ホース、３４は電磁弁、３５は充填材注入管、３６
は分配管である。充填材注入パイプ３３は上流側で注入
ポンブに接続され充填材が搬送される。充填材注入管３
５は、電磁弁３４を介して上流側で充填材供給ホース３
３に接続される。分配管３６の下流は、分配管３６で分
けられる。分配管３６の開口部には充填材注入孔３１又
は充填材注入孔３２が設けられる。充填材注入孔３１又
は、充填材注入孔３２の、シールド装置外周面と地山掘
削面２１との間の空隙部であるシールド余堀り部２２と
の分配管３６の開口部には逆止弁３７が設置される。３
８は、圧力検知孔である。圧力検知孔３８は、逆止弁３
７が設置されていない分配管である。４１、４２は圧力
センサーである。圧力センサー４１は、充填材注入管３
５内の圧力を検知する。圧力センサー４２は、充填材注
入管３５を介することなく直接シールド装置外周面と地
山掘削面２１との間の空隙部であるシールド余堀り部２
２内の圧力を検知する。
孔３１は、シールド機１１の外周面に一定間隔で複数個
設けられる。３２も充填材注入孔であるが、セグメント
リング１２の外周面に一定間隔で複数個設けられる。あ
るいは、充填材注入孔３２をセグメントリング１２の必
要個所のみ設置し、シールド機１１に設けられた充填材
注入管３５からパイプを延設させて連結させ充填物を搬
送してもよい。充填材注入孔３２からは、充填材もしく
は充填材の代わりに硬化剤が注入される。３３は充填材
供給ホース、３４は電磁弁、３５は充填材注入管、３６
は分配管である。充填材注入パイプ３３は上流側で注入
ポンブに接続され充填材が搬送される。充填材注入管３
５は、電磁弁３４を介して上流側で充填材供給ホース３
３に接続される。分配管３６の下流は、分配管３６で分
けられる。分配管３６の開口部には充填材注入孔３１又
は充填材注入孔３２が設けられる。充填材注入孔３１又
は、充填材注入孔３２の、シールド装置外周面と地山掘
削面２１との間の空隙部であるシールド余堀り部２２と
の分配管３６の開口部には逆止弁３７が設置される。３
８は、圧力検知孔である。圧力検知孔３８は、逆止弁３
７が設置されていない分配管である。４１、４２は圧力
センサーである。圧力センサー４１は、充填材注入管３
５内の圧力を検知する。圧力センサー４２は、充填材注
入管３５を介することなく直接シールド装置外周面と地
山掘削面２１との間の空隙部であるシールド余堀り部２
２内の圧力を検知する。
【００１８】複数の圧力センサーを設ける。図６に図示
されるように１台で注入材を注入している場合は注入圧
力を測定し、注入を行なっていない場合はシールド機外
の圧力を測定する圧力センサー４１を複数台有してもよ
い。または、図７に図示されるように圧力センサー４１
の外シールド装置外の圧力のみを測定する圧力センサー
４２および圧力検知孔３８を充填材注入管３５の位置に
関係なく、自由に設置してもよい。圧力センサー４１お
よび圧力検知孔３８を注入装置との組み合わせだけにし
ておくと、例えば、地山の浸透性が大きい場合において
は、検知孔が離れた場所での充填物の地山への浸透によ
る圧力低下を管理できない可能性がある。そこで、自由
な位置に設置することで、地山の性状にあわせて、注入
孔を複数設置することにより、シールド装置全長にわた
って圧力管理が可能となる。圧力センサー４２および圧
力検知孔３８を充填材注入管の位置に関係なく、自由に
設置する。すなわち、充填材注入管３５には、充填材を
注入している場合には注入圧力を測定し、注入を停止し
ている場合には余堀り部の圧力を測定する、それぞれ２
つの役割を果たす圧力センサー４１を設置する。図７に
図示されるように余堀り部の圧力のみを測定する圧力セ
ンサー４２を設置し、さらに前記圧力センサーおよび圧
力検知孔を充填材注入管の位置に関係なく、自由に設置
可能である。圧力センサー４１、４２を複数設置するこ
とで、自由に設置できるため地山性状にあわせて圧力を
検知することが可能となる。
されるように１台で注入材を注入している場合は注入圧
力を測定し、注入を行なっていない場合はシールド機外
の圧力を測定する圧力センサー４１を複数台有してもよ
い。または、図７に図示されるように圧力センサー４１
の外シールド装置外の圧力のみを測定する圧力センサー
４２および圧力検知孔３８を充填材注入管３５の位置に
関係なく、自由に設置してもよい。圧力センサー４１お
よび圧力検知孔３８を注入装置との組み合わせだけにし
ておくと、例えば、地山の浸透性が大きい場合において
は、検知孔が離れた場所での充填物の地山への浸透によ
る圧力低下を管理できない可能性がある。そこで、自由
な位置に設置することで、地山の性状にあわせて、注入
孔を複数設置することにより、シールド装置全長にわた
って圧力管理が可能となる。圧力センサー４２および圧
力検知孔３８を充填材注入管の位置に関係なく、自由に
設置する。すなわち、充填材注入管３５には、充填材を
注入している場合には注入圧力を測定し、注入を停止し
ている場合には余堀り部の圧力を測定する、それぞれ２
つの役割を果たす圧力センサー４１を設置する。図７に
図示されるように余堀り部の圧力のみを測定する圧力セ
ンサー４２を設置し、さらに前記圧力センサーおよび圧
力検知孔を充填材注入管の位置に関係なく、自由に設置
可能である。圧力センサー４１、４２を複数設置するこ
とで、自由に設置できるため地山性状にあわせて圧力を
検知することが可能となる。
【００１９】５１は、コントロール装置である。コント
ロール装置５１は、ＰＣ等の制御手段からなり圧力セン
サー４１、圧力センサー４２、電磁弁３４に接続され
る。コントロール装置では、あらかじめ記憶された所定
圧力と圧力センサー４１、４２から受領する圧力情報と
所定圧力を対比し電磁弁３４の作動を制御する。
ロール装置５１は、ＰＣ等の制御手段からなり圧力セン
サー４１、圧力センサー４２、電磁弁３４に接続され
る。コントロール装置では、あらかじめ記憶された所定
圧力と圧力センサー４１、４２から受領する圧力情報と
所定圧力を対比し電磁弁３４の作動を制御する。
【００２０】この実施の形態で注入ポンプから充填材注
入孔３１、３２へ供給される充填物としては、充填材と
硬化剤等があり、注入ポンプから充填材注入孔３１へ供
給される充填材としては、硬化発現材としてセメント系
または、スラグ・石灰系材料を使用し、ゲル化促進剤と
して石灰、石膏、無機塩類等を促進する。また、遅硬性
を持たせる材料として、例えばリグニンスルフォン酸
系、ヒドロキシカルボン酸系、オキシカルボン酸系等を
主成分とする酸類を使用する。この実施の形態で注入ポ
ンプから充填材注入孔３２へ供給される硬化剤として
は、水ガラスとアルミニウム塩溶液等を使用する。瞬結
性裏込め材としては、硬化発現材としてセメント系また
はスラグ・石灰系材料を使用し、流動性を良くするため
に、例えばベントナイト等の粘土鉱物を使用したものを
用いる。また、瞬結性を持たせるために、例えば水ガラ
ス系の珪酸を混合させたものを用いる。これら充填材、
硬化剤等の混合比率の選択により、硬化時間を選択す
る。
入孔３１、３２へ供給される充填物としては、充填材と
硬化剤等があり、注入ポンプから充填材注入孔３１へ供
給される充填材としては、硬化発現材としてセメント系
または、スラグ・石灰系材料を使用し、ゲル化促進剤と
して石灰、石膏、無機塩類等を促進する。また、遅硬性
を持たせる材料として、例えばリグニンスルフォン酸
系、ヒドロキシカルボン酸系、オキシカルボン酸系等を
主成分とする酸類を使用する。この実施の形態で注入ポ
ンプから充填材注入孔３２へ供給される硬化剤として
は、水ガラスとアルミニウム塩溶液等を使用する。瞬結
性裏込め材としては、硬化発現材としてセメント系また
はスラグ・石灰系材料を使用し、流動性を良くするため
に、例えばベントナイト等の粘土鉱物を使用したものを
用いる。また、瞬結性を持たせるために、例えば水ガラ
ス系の珪酸を混合させたものを用いる。これら充填材、
硬化剤等の混合比率の選択により、硬化時間を選択す
る。
【００２１】シールド装置１１、１２外周面と地山掘削
面２１との間の空隙部であるシールド余堀り部２２に、
充填材を加圧注入する１次注入と、さらに１次注入され
た余堀り部２２に充填剤を硬化させる硬化剤を１次注入
の充填材が保持する圧力より大きな圧力で加圧注入する
２次注入とを行う場合は、余堀り部２２において、１次
注入の充填材が保持する圧力より大きな圧力で２次注入
の硬化剤を注入することで、地山への硬化剤の浸透が容
易となる。余掘り部に１次注入した充填材を除くことな
く充填材を硬化することが可能である。
面２１との間の空隙部であるシールド余堀り部２２に、
充填材を加圧注入する１次注入と、さらに１次注入され
た余堀り部２２に充填剤を硬化させる硬化剤を１次注入
の充填材が保持する圧力より大きな圧力で加圧注入する
２次注入とを行う場合は、余堀り部２２において、１次
注入の充填材が保持する圧力より大きな圧力で２次注入
の硬化剤を注入することで、地山への硬化剤の浸透が容
易となる。余掘り部に１次注入した充填材を除くことな
く充填材を硬化することが可能である。
【００２２】シールド装置１１、１２外周面と地山掘削
面２１との間の空隙部であるシールド余堀り部２２に、
シールド装置１１、１２の前部に位置するシールド機１
１から時間の経過とともに硬化する遅硬性を有する充填
材を１次注入し、次いでシールド機１１の後方に設置さ
れるセグメントリング１２から瞬結性裏込材をシールド
余掘り部２２に２次注入するシールド工法としたとき
は、地山の状況によっては、遅効性充填材が地山に浸透
し、充填材硬化が生じたときに空隙が生じないように予
め加圧して地山に浸透させる。
面２１との間の空隙部であるシールド余堀り部２２に、
シールド装置１１、１２の前部に位置するシールド機１
１から時間の経過とともに硬化する遅硬性を有する充填
材を１次注入し、次いでシールド機１１の後方に設置さ
れるセグメントリング１２から瞬結性裏込材をシールド
余掘り部２２に２次注入するシールド工法としたとき
は、地山の状況によっては、遅効性充填材が地山に浸透
し、充填材硬化が生じたときに空隙が生じないように予
め加圧して地山に浸透させる。
【００２３】シールド装置外周面と地山掘削面２１との
間の空隙部であるシールド余堀り部２２に、 時間の経
過とともに硬化する遅硬性を有し、さらに硬化するまで
の時間を材料の選定により設定可能である充填材を使用
する場合は、余掘り部２２に注入される充填材が硬化す
るまでの時間を材料の選定により設定可能である。
間の空隙部であるシールド余堀り部２２に、 時間の経
過とともに硬化する遅硬性を有し、さらに硬化するまで
の時間を材料の選定により設定可能である充填材を使用
する場合は、余掘り部２２に注入される充填材が硬化す
るまでの時間を材料の選定により設定可能である。
【００２４】シールド装置１１、１２外周面と地山掘削
面２１との間の空隙部であるシールド余堀り部２２に、
充填材を加圧注入する１次注入をおこない、さらに１次
注入された余堀り部２２に充填剤を硬化させる硬化剤を
加圧注入する２次注入とをそれぞれ所定圧力を維持しな
がら行う場合は、余掘り部２２に１次注入した充填材を
除くことなく充填材を硬化することが可能となるととも
に、余掘り部２２に所定圧力で充填材を注入することが
可能となる。
面２１との間の空隙部であるシールド余堀り部２２に、
充填材を加圧注入する１次注入をおこない、さらに１次
注入された余堀り部２２に充填剤を硬化させる硬化剤を
加圧注入する２次注入とをそれぞれ所定圧力を維持しな
がら行う場合は、余掘り部２２に１次注入した充填材を
除くことなく充填材を硬化することが可能となるととも
に、余掘り部２２に所定圧力で充填材を注入することが
可能となる。
【００２５】圧力センサー４１から受領する圧力情報と
所定圧力を対比しコントローラ５１で、電磁弁３４の作
動を制御する場合は、所定の圧力より高い場合は、電磁
弁３４を閉じ充填材の余掘り部２２への注入を停止す
る。所定の圧力以下となったときは、電磁弁３４を開き
充填材を余掘り部２２へ注入する。そこで、充填材を効
率よく余掘り部２２へ注入することが可能となる。圧力
センサー４１から受領する圧力情報と所定圧力を対比し
電磁弁３４の作動を制御することで、シールド機外の圧
力を一定範囲に保持することが可能となる。
所定圧力を対比しコントローラ５１で、電磁弁３４の作
動を制御する場合は、所定の圧力より高い場合は、電磁
弁３４を閉じ充填材の余掘り部２２への注入を停止す
る。所定の圧力以下となったときは、電磁弁３４を開き
充填材を余掘り部２２へ注入する。そこで、充填材を効
率よく余掘り部２２へ注入することが可能となる。圧力
センサー４１から受領する圧力情報と所定圧力を対比し
電磁弁３４の作動を制御することで、シールド機外の圧
力を一定範囲に保持することが可能となる。
【００２６】従来の袋付きセグメントリングは、セグメ
ントリングの外周全体において袋を膨らませるため、袋
付きセグメントリングと袋付きセグメントリングの間に
おける余堀り部２２のみに充填材の圧力管理が限定され
ていた。すなわち、袋状物をセグメントリングの外周全
周にわたって設置し全周遮断してしまうと、近接するセ
グメントリングの外周に設置される袋状物１３との間の
圧力管理が困難となる。しかし、セグメントリングの外
周全周を遮断することなく袋状物が設置されると、袋状
物１３により圧力が遮断されることなく、充填材又は硬
化剤の圧力管理が可能となる。すなわち、袋状からなり
セグメントリングと地山表面との間にセグメントリング
の外周全周を遮蔽することなく設置される袋状物１３、
即ち袋状セグメントリング１６を使用した場合は、コン
トローラ５１で圧力センサー４１、４２から受領する圧
力情報と所定圧力を対比し電磁弁３４の作動を制御す
る。所定の圧力より高い場合は、電磁弁３４を閉じ充填
材又は硬化剤の余掘り部への注入を停止する。所定の圧
力以下となったときは、電磁弁３４を開き充填材又は硬
化剤の余掘り部２２へ注入する。そこで、充填材又は硬
化剤を効率よく余掘り部２２へ注入することが可能とな
る。圧力センサーから受領する圧力情報と所定圧力を対
比し電磁弁３４の作動を制御することでシールド機外の
圧力を一定範囲に保持することが可能となる。
ントリングの外周全体において袋を膨らませるため、袋
付きセグメントリングと袋付きセグメントリングの間に
おける余堀り部２２のみに充填材の圧力管理が限定され
ていた。すなわち、袋状物をセグメントリングの外周全
周にわたって設置し全周遮断してしまうと、近接するセ
グメントリングの外周に設置される袋状物１３との間の
圧力管理が困難となる。しかし、セグメントリングの外
周全周を遮断することなく袋状物が設置されると、袋状
物１３により圧力が遮断されることなく、充填材又は硬
化剤の圧力管理が可能となる。すなわち、袋状からなり
セグメントリングと地山表面との間にセグメントリング
の外周全周を遮蔽することなく設置される袋状物１３、
即ち袋状セグメントリング１６を使用した場合は、コン
トローラ５１で圧力センサー４１、４２から受領する圧
力情報と所定圧力を対比し電磁弁３４の作動を制御す
る。所定の圧力より高い場合は、電磁弁３４を閉じ充填
材又は硬化剤の余掘り部への注入を停止する。所定の圧
力以下となったときは、電磁弁３４を開き充填材又は硬
化剤の余掘り部２２へ注入する。そこで、充填材又は硬
化剤を効率よく余掘り部２２へ注入することが可能とな
る。圧力センサーから受領する圧力情報と所定圧力を対
比し電磁弁３４の作動を制御することでシールド機外の
圧力を一定範囲に保持することが可能となる。
【００２７】充填材又は硬化剤を注入している場合には
注入圧力を測定し、注入を停止している場合には余堀り
部２２の圧力を測定する圧力センサー４１と、余堀り部
２２の圧力のみを測定する圧力センサー４２とを有し、
コントローラ５１では、圧力センサー４１、４２から受
領する圧力情報と所定圧力を対比し電磁弁３４の作動を
制御する場合は、圧力センサー４１、４２から受領する
圧力情報とあらかじめ定められた所定圧力を対比し電磁
弁３４の作動を制御することで、所定の圧力より高い場
合は、電磁弁３４を閉じ充填材又は硬化剤の余掘り部２
２への注入を停止する。所定の圧力以下となったとき
は、電磁弁３４を開き充填材又は硬化剤を余掘り部２２
へ注入する。そこで、充填材又は硬化剤を効率よく余掘
り部へ注入することが可能となる。圧力センサー４１、
４２では、充填材又は硬化剤を注入している場合には注
入圧力を測定し、注入を停止している場合には余堀り部
２２の圧力を測定する２つの役割を果たすことが可能と
なる。更に、地山の性状にあわせて、圧力検知孔３８を
複数設置することにより、シールド装置全長にわたって
圧力管理が可能となる。
注入圧力を測定し、注入を停止している場合には余堀り
部２２の圧力を測定する圧力センサー４１と、余堀り部
２２の圧力のみを測定する圧力センサー４２とを有し、
コントローラ５１では、圧力センサー４１、４２から受
領する圧力情報と所定圧力を対比し電磁弁３４の作動を
制御する場合は、圧力センサー４１、４２から受領する
圧力情報とあらかじめ定められた所定圧力を対比し電磁
弁３４の作動を制御することで、所定の圧力より高い場
合は、電磁弁３４を閉じ充填材又は硬化剤の余掘り部２
２への注入を停止する。所定の圧力以下となったとき
は、電磁弁３４を開き充填材又は硬化剤を余掘り部２２
へ注入する。そこで、充填材又は硬化剤を効率よく余掘
り部へ注入することが可能となる。圧力センサー４１、
４２では、充填材又は硬化剤を注入している場合には注
入圧力を測定し、注入を停止している場合には余堀り部
２２の圧力を測定する２つの役割を果たすことが可能と
なる。更に、地山の性状にあわせて、圧力検知孔３８を
複数設置することにより、シールド装置全長にわたって
圧力管理が可能となる。
【発明の効果】この発明では、手間をかけずに充填材を
硬化させることが可能である。更に、適量の充填材を余
掘り部に充填することが可能となる。
硬化させることが可能である。更に、適量の充填材を余
掘り部に充填することが可能となる。
【図１】 この発明の実施の形態の作動状態の平面断
面図
面図
【図２】 この発明の実施の形態の作動状態の平面断
面図
面図
【図３】 この発明の実施の形態の作動状態の平面断
面図
面図
【図４】 この発明の実施の形態の作動状態の平面断
面図
面図
【図５】 この発明の実施の形態の作動状態の側面断
面図
面図
【図６】 この発明の実施の形態の作動状態の正面断
面図
面図
【図７】 この発明の実施の形態の作動状態の正面断
面図
面図
【図８】 この発明の実施の形態の作動状態の正面断
面図
面図
【図９】 この発明の実施の形態の作動状態の正面断
面図
面図
【図１０】 この発明の実施の形態の作動状態の正面
断面図
断面図
１１ シールド機械 １２ セグメントリング １３ セグメント １４ 袋状物 １５ 袋付きセグメント １６ 袋付きセグメント ２１ 地山掘削面 ３１ 充填材注入孔 ３２ 充填材注入孔 ４１ 圧力センサー ４２ 圧力センサー ５１ コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D054 AA05 AC01 AD22 2D055 BA01 BB01 BB09 EB01 JA04 JA05 KA08 KA11 LA14
Claims (10)
- 【請求項１】 シールド装置外周面と地山掘削面との間
の空隙部であるシールド余堀り部に、充填材を加圧注入
する１次注入と、さらに１次注入された余堀り部に充填
剤を硬化させる硬化剤を加圧注入する２次注入とを行う
ことを特徴とするシールド工法。 - 【請求項２】 シールド装置外周面と地山掘削面との間
の空隙部であるシールド余堀り部に、充填材を加圧注入
する１次注入と、さらに１次注入された余堀り部に充填
剤を硬化させる硬化剤を１次注入の充填材が保持する圧
力より大きな圧力で加圧注入する２次注入とを行うこと
を特徴とするシールド工法。 - 【請求項３】 シールド装置外周面と地山掘削面との間
の空隙部であるシールド余堀り部に、 時間の経過とと
もに硬化する遅硬性を有し、さらに硬化するまでの時間
を材料の選定により設定可能である充填材を使用したこ
とを特徴とするシールド工法。 - 【請求項４】 シールド装置外周面と地山掘削面との間
の空隙部であるシールド余堀り部に、 シールド装置の
前部に位置するシールド機から時間の経過とともに硬化
する遅硬性を有する充填材を１次注入し、次いでシール
ド機の後方に設置されるセグメントリングから瞬結性裏
込材をシールド余掘り部に２次注入することを特徴とす
るシールド工法。 - 【請求項５】 シールド装置外周面と地山掘削面との間
の空隙部であるシールド余堀り部に、所定圧力を維持し
ながら充填物を加圧注入するシールド工法。 - 【請求項６】 シールド装置外周面と地山掘削面との間
の空隙部であるシールド余堀り部に、充填材を加圧注入
する１次注入と、さらに１次注入された余堀り部に充填
剤を硬化させる硬化剤を加圧注入する２次注入とをそれ
ぞれ所定圧力を維持しながら行うことを特徴とするシー
ルド工法。 - 【請求項７】 シールド装置の外周の周方向に設けられ
た充填材注入孔と、シールド装置外周面と地山掘削面と
の間の空隙部であるシールド余掘り部の圧力を測定する
圧力センサーと、充填材注入孔への充填物の供給を制御
する電磁弁と、圧力センサーから受領する圧力情報と所
定圧力を対比し電磁弁の作動を制御するコントローラと
からなることを特徴とするシールド機械。 - 【請求項８】 シールド機と、シールド機の後方に設置
されるセグメントリングと、袋状からなりセグメントリ
ングと地山表面との間にセグメントリングの外周全周を
遮蔽することなく設置される袋状物と、シールド機の外
周の周方向に設けられた充填材注入孔と、シールド装置
外周面と地山掘削面との間の空隙部であるシールド余掘
り部の圧力を測定する圧力センサーと、充填材注入孔へ
の充填物の供給を制御する電磁弁と、圧力センサーから
受領する圧力情報と所定圧力を対比し電磁弁の作動を制
御するコントローラとからなることを特徴とするシール
ド機械。 - 【請求項９】 シールド装置の外周の周方向に設けられ
た充填材注入孔と、充填物を注入している場合には注入
圧力を測定し、注入を停止している場合には余堀り部の
圧力を測定する圧力センサーと、充填材注入孔への充填
物の供給を制御する電磁弁と、圧力センサーから受領す
る圧力情報と所定圧力を対比し電磁弁の作動を制御する
コントローラとからなることを特徴とするシールド機
械。 - 【請求項１０】 シールド装置の外周の周方向に設けら
れた充填材注入孔と、シールド装置外周面と地山掘削面
との間の空隙部であるシールド余掘り部に充填物を注入
している場合には注入圧力を測定し、注入を停止してい
る場合には余堀り部の圧力を測定する圧力センサーと、
余堀り部の圧力のみを測定する圧力センサーと、充填材
注入孔への充填物の供給を制御する電磁弁と、圧力セン
サーから受領する圧力情報と所定圧力を対比し電磁弁の
作動を制御するコントローラとからなることを特徴とす
るシールド機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001109773A JP3595278B2 (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | シールド工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001109773A JP3595278B2 (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | シールド工法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004032004A Division JP2004137896A (ja) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | シールド機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002303100A true JP2002303100A (ja) | 2002-10-18 |
| JP3595278B2 JP3595278B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=18961668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001109773A Expired - Fee Related JP3595278B2 (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | シールド工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3595278B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5163424B2 (ja) * | 2008-10-23 | 2013-03-13 | 株式会社大林組 | 地下水の排水構造及びその排水構造を備えたトンネルの構築方法 |
-
2001
- 2001-04-09 JP JP2001109773A patent/JP3595278B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3595278B2 (ja) | 2004-12-02 |
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