JP2003041891A

JP2003041891A - 筒状袋体

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Publication number: JP2003041891A
Application number: JP2001233042A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Hamada; 芳行浜田; Shinichi Nishiyama; 新一西山
Original assignee: Ashimori Industry Co Ltd
Current assignee: Ashimori Industry Co Ltd
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2003-02-13
Anticipated expiration: 2021-08-01
Also published as: JP4680438B2

Abstract

(57)【要約】【課題】凹凸を有する壁面、又は部材によって凹凸が
形成された壁面と、支持部材との間に形成された空隙が
極力少なくなるように壁面と支持部材との間に装着さ
れ、壁面を適切に支持することが可能となる筒状袋体を
提供する。【解決手段】たて糸２とよこ糸３とから織製された筒
状袋体１において、たて糸２は筒状袋体１の長手方向に
屈曲した状態であり、よこ糸３は筒状袋体１の径方向に
直線状であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木建設工事に使
用される筒状袋体に関し、特に、トンネル掘削工事にお
いて支保工と地山との間に配置され、内部にモルタル等
の裏込材が注入される筒状袋体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から実施されているトンネル掘削工
事における工法の１つとして、先受け工法がある。該工
法は、例えば地山が軟弱であり、掘削時の切羽の不安定
化、天端の崩落等が懸念される場合に適用される。具体
的には、地山の掘削面に掘削方向に平行または角度をな
して複数のパイプを挿入し、該地山の掘削面から所定間
隔をもってトンネル穴の形状に沿って支保工を配設す
る。そして地山の掘削面と該支保工との間に生じる空隙
に筒状袋体を装着し、該筒状袋体内部にモルタル等の裏
込材を注入して硬化させることによって地山の掘削面と
支保工との空隙を埋める。このようにして、支保工によ
って地山を支持させながら掘削を行うものである。

【０００３】上記工法に用いられる筒状袋体として、例
えば特開平３−２０８９９２号においては、ゴム屑から
なる骨材と吸水性ポリマーからなる膨張凝固剤とを内蔵
する通水性の筒状袋体が開示されている。該筒状袋体内
に水分を吸収させて内部の膨張凝固剤を膨張凝固させ
て、地山と支保工との空隙を埋めるというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、地山の
掘削面が凹凸を有する場合、又は地山の掘削面に挿入さ
れたパイプによって凹凸が形成される場合、地山の掘削
面が平滑な場合と比較して、地山の掘削面の表面積が大
きく、また筒状袋体の長手方向のたて糸長さよりもその
凹凸面に沿った長さの方が長くなる為、前述のような筒
状袋体によって地山の掘削面と支保工との空隙を埋める
ことができない。従って地山の掘削面を確実に支持でき
ず、地山の荷重を支保工に均一に伝達できないという問
題があった。

【０００５】二次覆工で吹き付けホース等を用いてモル
タルを吹き付ける場合でも、モルタルが地山の掘削面と
支保工との空隙に回りこみにくく、確実にその空隙を埋
めることが難しかった。

【０００６】また地山の掘削面の凹凸に沿わせるように
筒状袋体に余尺を持たせると、部分的に弛みが生じ、筒
状袋体の弛み部分においては地山と支保工との空隙が埋
められるが、全体として地山の掘削面の凹凸に沿わせて
空隙を埋めることは困難であった。

【０００７】本発明は以上のような問題を鑑みてなされ
たものであり、凹凸を有する壁面、又は部材によって凹
凸が形成された壁面と、支持部材との間に形成された空
隙が極力少なくなるように壁面と支持部材との間に装着
され、壁面を適切に支持することが可能となる筒状袋体
を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の請求項１に記載の筒状袋体は、たて糸とよこ糸とから
織製された筒状袋体において、前記たて糸は前記筒状袋
体の長手方向に屈曲した状態であり、前記よこ糸は前記
筒状袋体の径方向に直線状であることを特徴とするもの
である。上記構成による筒状袋体は、たて糸が予め屈曲
状態に織製されている為、凹凸のある壁面と支持部材と
の間に装着して内部に裏込材を圧入すると、徐々に屈曲
した状態にあったたて糸が伸び、最終的には凹凸を有す
る壁面にも十分に密着して壁面と支持部材との空隙を極
力少なくすることができる。また、以上のように壁面と
支持部材との空隙がほぼなくなった状態で筒状袋体の裏
込材が硬化することによって、壁面から支持部材への応
力伝達を円滑にでき、支持部材が壁面を適切に支持でき
る。

【０００９】請求項２に記載の筒状袋体は、請求項１に
おいて、前記たて糸の長さが前記よこ糸の長さよりも５
〜２０％長いことを特徴とするものである。上記構成に
よる筒状袋体は、組織上適切な織物であると共に、凹凸
を有する壁面と支持部材との間に装着して内部に裏込材
を圧入すると、壁面と支持部材との空隙をほぼ無くする
ことができる。

【００１０】請求項３に記載の筒状袋体は、請求項１又
は２において、少なくとも前記たて糸が高強度・低伸度
を有する材料から形成されていることを特徴とするもの
である。上記構成による筒状袋体は、高強度・高耐圧性
を有し、内部に注入する裏込材の圧力を高くすることが
できる。また裏込材の圧力が高いと裏込材中の水分が加
圧脱水され、高強度の硬化物を形成することができる。
従って凹凸を有する壁面と支持部材との間を充填する場
合において上記構成の筒状袋体を用いると、強固に裏込
することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
図面を参照して説明する。図１は本発明に係る筒状袋体
の長手方向における拡大断面図であり、図２は本発明に
係る筒状袋体をトンネル掘削工事に適用した一例を示し
ている。

【００１２】本発明に係る筒状袋体１はたて糸２とよこ
糸３とから構成されており、環状織機、袋織織機等を用
いて、たて糸２の張力を弱く、よこ糸３の張力を強くし
て、図１に示されているように平織に織製されている。
ここで筒状袋体１を綾織に織製することもできるが、屈
曲を多くできるという点で平織の方がより好ましい。こ
のように織製された筒状袋体１において、たて糸２は長
手方向に屈曲した状態、一方よこ糸３は径方向に直線状
とすることができる。ここで、使用する糸の種類、太さ
等によってたて糸２にかける張力とよこ糸３にかける張
力とを調整しながら織製することが肝要である。

【００１３】なお、たて糸２の屈曲の程度としては、た
て糸２の長さがよこ糸３の長さよりも５〜２０％長いも
のが好ましいが、より好ましくは、たて糸２の長さがよ
こ糸３の長さよりも１５〜２０％長いものがよい。

【００１４】ここで環状織機による織製法の一例とし
て、外方からたて糸２を放射状に供給し、該たて糸２を
開口運動させつつ、その開口内を回転走行するよこ糸供
給装置からよこ糸３を供給し、たて糸２とよこ糸３とで
筒状に織製する方法がある。

【００１５】また他の織製法を用いて、用途、地盤条件
等に応じて筒状袋体１の径を長手方向に変化させること
も可能である。例えば特開平７−２１６６８４号による
環状織機を用いて、外方から径規制装置に向かってたて
糸２を放射状に供給し、該たて糸２を開口運動させつ
つ、その開口内を回転走行するよこ糸供給装置からよこ
糸３を供給し、たて糸２とよこ糸３とで筒状に織製す
る。ここで織製される筒状織物の外径を径規制装置で規
制しつつ、織製された筒状袋体１をよこ糸供給装置の回
転走行面に垂直に引き取る方法において、径規制装置の
径を変化させることによって筒状袋体１の長手方向の径
を変化させることが可能となる。

【００１６】筒状袋体１の長手方向の両端部は、例えば
縫合されて閉塞される。またこの筒状袋体１には、図２
に示されているように、モルタル等の裏込材を注入する
為の裏込材注入口７が形成されている。この裏込材注入
口７としては、筒状袋体１内に例えばフランジの付いた
パイプを差込み、該パイプのフランジ部が筒状袋体１内
に位置するようにして、外側から固定部材等で固定する
ような構成をとることできる。そして裏込材注入用ホー
ス等の筒先を裏込材注入口７に嵌合し、裏込材を注入す
ることができる。

【００１７】筒状袋体１の径は特に限定されるものでは
ないが、例えば図２のようにトンネル掘削工事において
支保工６等の支持部材と地山４等の壁面との空隙を極小
にする為には、支保工６等の幅よりも若干大きくするこ
とが好ましい。というのは、筒状袋体１の径が極端に小
さいと支保工６と地山４とに接触することができず、一
方筒状袋体１の径が極端に大きいと、支保工６から滑り
落ちてしまうからである。また、地山４の掘削面の凹凸
が大きくなるほど及び／又はパイプの数が多くなるほど
地山４の掘削面の表面積が大きくなるので、筒状袋体１
のたて糸２の屈曲状態を適宜調整する必要がある。

【００１８】筒状袋体１の耐圧性については、例えばト
ンネル掘削工事に用いる場合は４Ｋｇｆ／ｃｍ²を標準
として製作できるが、適宜高圧用のものも製作できる。

【００１９】たて糸２及びよこ糸３の材料としては、例
えばポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ナイロン繊
維、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維等を一般的に使
用することができる。また筒状袋体１の長手方向に与え
られる張力に耐えるように、例えばケブラー、テクノー
ラ等のアラミド繊維、ダイニーマ等の高強度ポリエチレ
ン繊維、ベクトラン等の高強度ポリエステル繊維、ＰＢ
Ｏ繊維、ガラス繊維等のような高強度・低伸度を有する
材料を用いることもできる。特にたて糸２の材料として
上記のような高強度・低伸度を有する材料を用いると、
高強度・高耐圧性を有する筒状袋体１が形成され、筒状
袋体１に注入するモルタル等の裏込材の圧力を高くする
ことができる。またモルタル等の裏込材の圧力が高いと
該モルタル中の水分が加圧脱水される為、高強度の硬化
物を形成することができる。

【００２０】更に筒状袋体１の外側に適宜表面塗装又は
表面被覆を施してもよい。

【００２１】また更に、透水性を状況に応じて変えるこ
とができる。

【００２２】以上のように製作された本発明に係る筒状
袋体１は、図２に示されているように、例えば地山４の
掘削面等の凹凸を有する壁面、又はパイプ５等の部材に
よって凹凸が形成された壁面と、支保工６等の支持部材
との間に形成された空隙に装着される。

【００２３】このとき、筒状袋体１が支保工６から滑り
落ちることを防止する為に、筒状袋体１を偏平に折畳ん
だ状態で支保工６の上面に配置することが好ましい。ま
た、トンネル掘削面アーチ中央部における筒状袋体１の
端部に予めループ上のベルト等を固着しておき、該ベル
トを支保工６の上部中央部における突合せ部に形成され
たフランジ等に引っ掛けて、筒状袋体１の重量を支保工
６に支持させることが好ましい。

【００２４】次いでモルタル等の裏込材を筒状袋体１に
形成された裏込材注入口７から圧入し、筒状袋体１を膨
張させる。このとき屈曲状態のたて糸２は裏込材の圧力
によって徐々に伸ばされ、最終的には筒状袋体１の上面
が地山４の掘削面の凹凸に密着すると共に、たて糸２が
略直線状となる。即ち、筒状袋体１内で裏込材の圧力が
増大すると共に、たて糸２とよこ糸３との両方が張力を
受けて直線状になろうとするが、たて糸２が屈曲状態で
織製されているため長手方向に直線状に近づきながら伸
び、一方よこ糸３はたて糸２が直線状になろうとする為
に若干屈曲する。このように、たて糸２とよこ糸３とは
バランスを取るため、筒状袋体１は長手方向に伸びるこ
ととなる。

【００２５】また、例えば支保工６にガイドがある為に
よこ糸３がほとんど張力を受けない場合は、裏込材の圧
入と共に、よこ糸３は屈曲した状態、たて糸２は直線状
になる。更に、筒状袋体１の地山４と接触する部分の径
方向幅が広い場合、筒状袋体１の中央部分においてはよ
こ糸３に張力がほとんど加わらず、上記と同様によこ糸
３は屈曲した状態、たて糸２は直線状になる。

【００２６】筒状袋体１が膨張した状態で裏込材の圧力
を保持すると、裏込材中の水分が筒状袋体１の繊維の間
から排出されて濃縮されて硬化する。裏込材が加圧脱水
される結果、地山４と支保工６との間に強固な裏込が形
成され、地山４の緩み、沈下等を阻止することが可能と
なる。

【００２７】また筒状袋体１にモルタル等の裏込材を注
入する際に筒状袋体１が支保工６等の支持部材の側方に
滑り落ちることを防止する為、特開平９−１９５６８５
号のように、予め筒状袋体１を部分的に長手方向に内面
を解離可能に縫合したり、接着剤、ホッチキス等を用い
て固着したりすることで、少なくとも１つの縮小された
筒状部を形成させてもよい。この場合、筒状袋体１の該
縮小された筒状部の内部にモルタル等の裏込材を注入
し、その裏込材の圧力によって該固着部を解離させて筒
状部を拡大させ、筒状袋体１全体に裏込材を充填する。

【００２８】以上の説明においては、本発明に係る筒状
袋体１を図２に示されているようなトンネル掘削工事の
先受け工法に適用することを想定したが、本発明に係る
筒状袋体１の使用法はこれに限定されるものではなく、
例えば土留め工事において山留壁と腹起こしとの間の空
隙に装着したり、杭、アンカー等の基礎工事において形
枠として使用したりできる。即ち本発明に係る筒状袋体
１は、その長手方向に伸びるという特徴を持って、凹凸
を有する壁面、又は部材によって凹凸が形成された壁面
と、支持部材との間に形成された空隙を極小にするよう
に壁面と支持部材との間に装着させることができ、土木
建設工事において広く適用することが可能である。

【００２９】

【実施例】以下、図３〜図５を参照して本発明の実施例
及び従来技術における比較例を説明する。

【００３０】図３〜図５に示されているのは、支保工６
と、パイプ５が所定間隔をもって設置された地山を想定
した鉄枠４ａとを用い、支保工６と地山を想定した鉄枠
４ａとの間に筒状袋体１１，２１，３１を装着し、裏込
材注入口７から筒状袋体１１，２１，３１内部にモルタ
ルを充填したものであり、該筒状袋体１１，２１，３１
のたて糸２とよこ糸３との長さをパラメータとして比較
している。ここでは支保工６の幅を２００ｍｍ、図５に
示されているように支保工６のフランジ突出長さＬ₁を
１００ｍｍ、地山を想定した鉄枠４ａと支保工６との空
隙部の幅Ｌ₂を１５０ｍｍ、パイプ５間の距離Ｌ₃を９４
５ｍｍとした。たて糸２とよこ糸３とは同じ太さのポリ
エステルフィラメント糸（５５００ｄｔｅｘ）を使用
し、筒状袋体１１，２１，３１の径をΦ３００ｍｍと
し、たて糸２及びよこ糸３を夫々７．５本／ｃｍとし
た。また筒状袋体１１，２１，３１の長手方向の長さ
は、パイプ５によって凹凸が形成された地山を想定した
鉄枠４ａの内表面における長さと略同じ、又はやや長く
なるものとした。また本実施例における裏込材注入口７
として、筒状袋体１１，２１，３１内にフランジの付い
たパイプを差込み、該パイプのフランジ部が筒状袋体１
１，２１，３１内に位置するようにして、外側から固定
部材等で固定した。そして裏込材注入用ホース等の筒先
を裏込材注入口７に嵌合し、裏込材を注入した。

【００３１】先ず図５には、従来技術における筒状袋体
３１を用いた比較例が示されている。従来技術において
はたて糸２とよこ糸３とが同じ長さになっている。この
場合、筒状袋体３１の径（Φ３００ｍｍ）に比べて地山
を想定した鉄枠４ａと支保工６との空隙部の幅Ｌ₂（１
５０ｍｍ）が小さい為、筒状袋体３１内部にモルタルを
圧入すると、筒状袋体３１は上部へ向かって膨張し、地
山を想定した鉄枠４ａ、又はパイプ５の中央部に最初に
接した。しかしながら図５によく示されているように、
その後引き続き筒状袋体３１内部にモルタルを注入して
も、既に筒状袋体３１のたて糸２が緊張した状態であっ
たので、筒状袋体３１はパイプ５によって地山を想定し
た鉄枠４ａに形成された凹凸に沿って密着することがで
きず、該凹凸部近傍に大きな空隙が生じている。

【００３２】図３は本発明に係る第１の実施例を示して
いる。本実施例においては、たて糸２の長さがよこ糸３
の長さよりも５％長くなるようにたて糸２を屈曲状態に
織製した筒状袋体１１を用いた。この場合も従来技術に
よるものと同様に、筒状袋体１１内部にモルタルを圧入
すると、筒状袋体１１は上部へ向かって膨張し、地山を
想定した鉄枠４ａ、又はパイプ５の中央部に最初に接し
た。そして更にモルタルを注入すると筒状袋体１１のた
て糸２が徐々に伸ばされ、図３に示されているように、
筒状袋体１１上面がパイプ５によって形成された凹凸に
沿って地山を想定した鉄枠４ａの全体に接した。図５の
従来技術によるものと比較すると、地山を想定した鉄枠
４ａに形成された凹凸部近傍の空隙は小さくなったとい
える。

【００３３】図４は、本発明に係る第２の実施例を示し
ている。第２の実施例ではたて糸２の長さがよこ糸３の
長さよりも１５〜２０％長くなるように、たて糸２を屈
曲状態に織製した筒状袋体２１を用いた。この場合、第
１の実施例と同様に、モルタルを注入するにしたがって
筒状袋体２１上面がパイプ５によって形成された凹凸に
沿って地山を想定した鉄枠４ａの全体に接した。そして
更にモルタルの注入を続けると、筒状袋体２１のたて糸
２が更に伸びて、地山を想定した鉄枠４ａに形成された
凹凸部近傍の空隙は第１の実施例の場合に比べてより小
さくなり、地山を想定した鉄枠４ａとパイプ５との接合
部近傍にも筒状袋体２１が接することができた。

【００３４】また、たて糸２の長さがよこ糸３の長さよ
りも２５％長くなる筒状袋体の織製を試みたが、組織上
適切な織物とならなかった。

【００３５】以上のような実施例の結果から、本発明に
係る筒状袋体１において、たて糸２の長さがよこ糸３の
長さよりも５〜２０％長いものが地山４の掘削面が凹凸
を有する場合に最も好適に適用できるといえる。

【００３６】なお、一般に筒状袋体１の径方向には長手
方向の２倍の張力が加わる為、よこ糸３にはたて糸２の
２倍の強度を持たせる必要がある。つまり、よこ糸３の
断面積はたて糸２の断面積の２倍必要である。従って、
よこ糸３の径はたて糸２の径の１〜１．４５倍とするの
が好ましい。

【００３７】

【発明の効果】本発明は以下に記載されるような効果を
奏する。

【００３８】本発明に係る筒状袋体は、たて糸が予め屈
曲状態に織製されている為、凹凸のある壁面と支持部材
との間に装着して内部に裏込材を圧入すると、徐々に屈
曲状態にあったたて糸が伸び、最終的には凹凸を有する
壁面にも十分に密着して壁面と支持部材との空隙を極力
少なくすることができる。

【００３９】また、以上のように壁面と支持部材との空
隙がほぼなくなった状態で筒状袋体内部の裏込材が硬化
することによって、壁面から支持部材への応力伝達を円
滑にでき、支持部材が壁面を適切に支持できる。

【００４０】また、壁面と支持部材との空隙がほぼない
状態であるので、二次覆工において吹き付けホース等に
よるモルタルの吹き付け作業を容易に行うことができ
る。

【００４１】また、たて糸の長さがよこ糸の長さよりも
５〜２０％長く、たて糸が屈曲状態に織製された筒状袋
体は、組織上適切な織物であると共に、凹凸を有する壁
面と支持部材との間に装着して内部に裏込材を圧入する
と、壁面と支持部材との空隙をほぼ無くすることができ
る。

【００４２】また、筒状袋体と地山との摩擦が大きく取
れ、地震発生時におけるずれを最小限にとどめることが
できる。

【００４３】更に、少なくとも-たて糸が高強度・低伸
度を有する材料から形成されている本発明に係る筒状袋
体は、高強度・高耐圧性を有し、内部に注入する裏込材
の圧力を高くすることができる。

【００４４】また裏込材の圧力が高いと裏込材中の水分
が加圧脱水され、高強度の硬化物を形成することができ
る。従って凹凸を有する壁面と支持部材との間を充填す
る場合において、強固に裏込することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る筒状袋体の長手方向における拡大
断面図である。

【図２】本発明に係る筒状袋体をトンネル掘削工事の先
受け工法に適用した場合におけるトンネルの横断面図で
ある。

【図３】本発明に係る第１の実施例を示す概略図であ
る。

【図４】本発明に係る第２の実施例を示す概略図であ
る。

【図５】従来技術における比較実施例を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１，１１，２１，３１筒状袋体２たて糸３よこ糸４地山４ａ地山を想定した鉄枠５パイプ６支保工７裏込材注入口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】たて糸とよこ糸とから織製された筒状袋
体において、前記たて糸は前記筒状袋体の長手方向に屈曲した状態で
あり、前記よこ糸は前記筒状袋体の径方向に直線状であること
を特徴とする筒状袋体。
【請求項２】前記たて糸の長さが前記よこ糸の長さよ
りも５〜２０％長いことを特徴とする請求項２に記載の
筒状袋体。
【請求項３】少なくとも前記たて糸が高強度・低伸度
を有する材料から形成されていることを特徴とする請求
項１又は２に記載の筒状袋体。