JP2004353276A

JP2004353276A - Injection system of backing grout in tunnel

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Publication number: JP2004353276A
Application number: JP2003151884A
Authority: JP
Inventors: Sei Kichijima; 聖吉島; Tatsuya Kishimoto; 達也岸本
Original assignee: Sho Bond Corp
Current assignee: Sho Bond Corp
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2004-12-16
Anticipated expiration: 2023-05-29
Also published as: JP3830101B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for injecting a mixture grout formed by mixing a B liquid composed of a plasticizer and manufactured at a plant in tunnel with an A liquid conveyed or flowing from a site plant into a hollow occurring in the upper wall section of the tunnel. <P>SOLUTION: A liquid pipe 6 is taken into the inside tunnel 5a of the tunnel 5 from a ground plant as the site plant 4 for manufacturing the A liquid, and the A liquid in the A liquid piping 6 is conveyed or flowing to an agitator 7 of the inside tunnel 5a. The A liquid is mixed with the B liquid manufactured at the plant 5b in tunnel constituted by containing the agitator 7, and for example, it is injected as a mixed grout in the hollow 5d formed in the upper wall section 5c of the tunnel 5 as a water tunnel or a part of a bedrock 3 or a gap. The injection system of the grout is made to successively or simultaneously complete repair work of the hollow 5d or the gap. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、山岳トンネル、シールドトンネル又は水路トンネル等各種のトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術は、図６に示すようなトンネルの一種である長距離水路トンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムがある。これについて説明すれば、１は、現場プラントであって、トンネル坑内から注入する裏込め注入材料を製造する工場である。該裏込め注入材料としては、例えば、セメント系材料としてのＡ液及び可塑材料としてのＢ液がある。具体的には、図６に示す如く、上記Ａ液の製造工程は、水１ａと、特殊蛋白質を有する起泡剤１ｂとを自動発泡装置１ｃに混入すると共にエア、すなわち気泡群を混合し、ミキサー１ｄに注入する。一方、該ミキサー１ｄはセメント及び粘着材や微粒子骨材を混入し、混練作用を行なう工程である。かくしてＡ液が生成される。
また、上記Ｂ液の製造工程は、水１ｅと特殊アルミニュウム塩を有する可塑剤１ｆと溶解ミキサー１ｇで混合する工程である。かくしてＢ液が生成される。
【０００３】
２はトンネルとしての例えば長距離水路トンネルであって、その坑内２ａには、前記現場プラント１から一方に於いてＡ液配管２ｂをその長さ方向に引廻し配管している。また、該現場プラント１から他方に於いてＢ液配管２ｃを該Ａ液配管２ｂと同様に引廻し配管している。該Ａ液配管２ｂの一端は、該現場プラント１のＡ液製造工程に備えているミキサー１ｄの出力側に設置された圧送ポンプ１ｈ及び／又は流量計１ｉに接続され、その他端はトンネル坑内２ａの例えば上壁部２ｄの上壁面に形成された空洞２ｅに設置している。また、該Ｂ液配管２ｃの一端は、該現場プラント１のＢ液製造工程に備えている溶解ミキサー１ｇの出力側に設置された圧送ポンプ１ｊ及び／又は流量計１ｋに接続され、その他端はトンネル坑内２ａの上壁部２ｄに形成された空洞２ｅに設置している。
【０００４】
而して、上記Ａ液とＢ液は予め坑内２ａに固定設置された各々の配管２ｂ、２ｃにより例えば地上に設置された現場プラント１から圧送若しくは流送され、地山３又は地盤若しくはトンネル壁面や該地山とトンネル壁面の境界面に地盤等の軟弱化により形成された空洞２ｅ又は隙間、例えばシールドトンネルの裏込め等に注入される。その注入方法は図示していないが、該Ａ液及び該Ｂ液をミキシングユニット等によりトンネル坑内２ａの所定部位で一旦混合し、その混合液を例えばグラウト材でなる注入材料２ｆとして図５に示すように上記空洞２ｅ等に注入する。
【０００５】
そして、注入材料２ｆは空洞２ｅ内に図５に示すように矢印Ｃ方向及び矢印Ｄ方向に流送又は圧送され、万遍なく行く渉り、空洞２ｅ又は隙間全域に充填される。そして、トンネル２に形成された空洞２ｅや隙間等の補修工事、改修工事が完成する。
【０００６】
また、従来の技術としては特開平１１−１２４５７４号公開特許公報に開示した技術がある。当該従来の技術は、地盤、構造物及び地盤と構造物の境界面の空洞や隙間を充填するグラウト材において、硬化発現材を主成分とした流動性のモルタルに、モンモリロナイト粘度鉱物を混入した流動性の膨潤液を加えることにより、前記膨潤液をゲル化させて非流動性の可塑状に変質させてなることにより、ブリージング、材料分離及び水の希釈を防止すると共に、限定注入により目的の空洞に確実に充填できるようにしたことを特徴としている。そして、地盤、構造物及び地盤と構造物の境界面の空洞や隙間にグラウト材を注入充填するグラウト注入工法において、硬化発現材を主成分とした流動性のモルタルをＡ液とし、これにモンモリロナイト粘度鉱物を混入した流動性の膨潤液をＢ液とし、それぞれ別々のポンプで圧送し、注入口付近で前記Ａ液とＢ液を合流混合することにより、前記Ｂ液の膨潤液をゲル化させて非流動性の可塑状に変質させたグラウト材を注入することを特徴とするグラウト注入工法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術は、前述した構成、方式及び／又は注入システムであるので次の課題が存在した。
すなわち、前者に於いては、Ａ液及びＢ液の２本の配管２ｂ、２ｃをトンネル坑内２ａに配設しているため、配管する配管長及びその作業量が多くなり、配管施工費が嵩むこととなった。そして配管２ｂ、２ｃが長いため、Ａ液及びＢ液配管２ｂ、２ｃ内の残留する注入材料のロスが大きくなり、作業終了後の清掃作業が増加し及び産業廃棄処理量が大となった。また、注入材料の注入の開始・終了を地上の現場プラント１で行うため覆工や空洞等の変状監視に応じた瞬時の対応が難しく、注入材料の注入品質や注入材料の安全性に不安が残存した。そして長距離の配管２ｂ、２ｃに注入材料の注入時の圧力がかかり、空洞２ｅが注入材料で充填完了され後に地上の現場プラント１で注入をストップした後も、圧送ポンプ１ｈ、１ｊによる圧力が抜けきるまで注入材料が吐出される。そのため注入箇所に注入材料を受ける余分の器材が必要となった。そして注入材料の空洞２ｅの注入箇所を１箇所に特定するため、トンネル２の補修工期の短縮を図ることができないという種々の問題点があった。
【０００８】
また、後者の技術としての前記特開平１１−１２４５７４号公開特許公報に開示された技術は、流動性のモルタル（Ａ液）に、同じく流動性のベントナイトの膨張液（Ｂ液）も加えて得られた非流動性の可塑状グラウトを空洞に注入すれば、ブリージングがないため、全量注入孔を中心とした限定範囲に充填することができ、特に、地下水の存在する空洞においても、水に希釈されることなく、材料分離を起こすことなく、均一な強度が得られるという特有な作用効果を有しているが、別々のポンプ及び注入ホースでグラウト材、すなわち２液としての注入材料を空洞や隙間に圧送しており前者同様の問題点が存在している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムは、注入材料として例えば可塑状グラウト材で長距離圧送に用いられるものをＡ液と坑内で生成できるＢ液を有する２液タイプで設定し、少量配合で済む材料（Ｂ液）は坑内で製造することにより、配管全体量を減少させ、中継ポンプによりトンネル坑内での注入材料特にＡ液を２次圧送により長距離のトンネル又は各種長短を有するトンネルにも柔軟に対応することとし、トンネル坑内の注入ポンプでトンネルの所望位置で注入するためホース長又は配管長を短く設定でき施工管理を行いやすくし、作業の安全性を向上した。更に、トンネル坑内での注入ポンプで注入材料を注入するため、注入箇所を適宜数に設定可能とし、各部位により同時注入可能となし、１日当たりの注入施工量を増やして補修の工期短縮が実現できることを目的としたものであって、次の構成、手段から成立する。
【００１０】
すなわち、請求項１記載の発明によれば、セメント系材料でなるＡ液を製造するＡ液プラントと、該Ａ液プラントからＡ液を流送又は圧送しかつ坑内に配置されたＡ液配管と、該Ａ液配管の所望位置から取出したＡ液と混合しかつ可塑材料でなるＢ液を坑内で製造するＢ液坑内プラントと、該Ａ液配管の所望位置からＡ液中継ポンプを介して接続した次段のＡ液中継配管又はＡ液配管とを備えたことを特徴とするトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムである。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、セメント系材料でなるＡ液を製造するＡ液プラントと、該Ａ液プラントからＡ液を流送又は圧送しかつ坑内に配置されたＡ液配管と、該Ａ液配管の所望部位からＡ液を取出しかつ混練する可動式アジテータと、該可動式アジテータからＡ液を取出す可動式注入ポンプと、該可動式注入ポンプから取出したＡ液と混合しかつ可塑材料でなるＢ液を坑内で製造する可動式可塑材調合槽及びミキシングユニットを有したＢ液坑内プラントと、前記可動式アジテータからＡ液を取出しかつ前記Ａ液中継配管又はＡ液配管に連結した可動式中継ポンプとで構成されたことを特徴とするトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムである。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、セメント系材料でなるＡ液を製造するＡ液プラントと、該Ａ液プラントからＡ液を流送又は圧送しかつ坑内に配置されたＡ液配管と、該Ａ液配管の所望部位からＡ液を取出しかつ混練する可動式アジテータと、該可動式アジテータからＡ液を取出す可動式注入ポンプと、該可動式注入ポンプから取出したＡ液と混合しかつ可塑材料でなるＢ液を坑内で製造する可動式可塑材調合槽及びミキシングユニットを有したＢ液坑内プラントと、前記可動式アジテータからＡ液を取出しかつＡ液中継配管を備えた可動式中継ポンプと、前記Ａ液中継配管の所望部位に順次接続される次段の可動式Ｂ液坑内プラントとで構成されたことを特徴とするトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムである。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、前記Ｂ液坑内プラントがＡ液中継ポンプを含むことを特徴とする請求項１、２又は３記載のトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムである。
【００１４】
請求項５記載の発明によれば、前記Ａ液が、セメント、粘着材及び起泡剤で組成されたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムである。
【００１５】
請求項６記載の発明によれば、前記Ｂ液が、粉体であって水で溶解した可塑剤で組成されたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムである。
【００１６】
請求項７記載の発明によれば、前記可動式アジテータ、前記可動式注入ポンプ及び前記可動式中継ポンプ並びに前記可動式可塑材調合槽及び前記ミキシングユニットが、単一の滑車に積載されたことを特徴とする請求項２又は３記載のトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムの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。
【００１８】
【発明の実施の形態１】
図１は、本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムの実施の形態１を示す概要図である。
図１を説明することにより本発明に係る実施の形態１を明らかにする。
４は、現場プラントであって、トンネル５の坑内５ａから上壁部５ｃの上面壁又は背面に形成した空洞５ｄ、５ｅ又は隙間に注入する裏込め注入材料のうちＡ液を製造する工場である。該裏込め注入材料としては、Ａ液の他にＢ液があって、当該Ｂ液は例えば、可塑材料であって例えば、水と混合したアルミニウム塩溶液として後述するようにトンネル５の坑内５ａで坑内プラント５ｂにより製造される。ここで上記Ａ液は、主としてセメント系材料であって、例えば水４ａと特殊蛋白質の物性を有する起泡剤４ｂとを自動発泡装置４ｃに混入すると共に、エア、すなわち気泡群を混合し、ミキサー４ｄに注入する。そして、該ミキサー４ｄは例えば、ポルトランドセメントや粘着材及び微粒子骨材等を混入し、混練動作を行い生成される。そして、該Ａ液は例えば、エアモルタルとして圧送ポンプ４ｅにより、流量計４ｆを介してトンネル５の坑内５ａに配管したＡ液配管６に圧送又は流送される。
【００１９】
Ａ液配管６はトンネル５の坑内５ａに補修の際に予め配管設置してあり、その一端は上記圧送ポンプ４ｅ及び／又は流量計４ｆに接続され、その他端はアジテータ７に接続される。尚、該Ａ液配管６は、トンネル５の坑内５ａの入口から出口まで一本の配管で全長域に設置し、該Ａ液配管６の全長域の所望部位に図１、図４に示すように適宜間隔を有してバルブ６ａ、６ｂを設置し、このバルブ６ａ、６ｂの弁開閉動作を行わせることにより、Ａ液を前記アジテータ７へ圧送してもよい。このように構成すると坑内５ａの入口から所望部位、つまり、トンネル５の上壁部５ｃの背面に形成された空洞５ｄ又は隙間の位置に該アジテータ７を設置することができる。
【００２０】
前記アジテータ７はＡ液配管６内を圧送されたＡ液を取出し、これが凝固しないように攪拌羽根を備え混練動作を行う。そして、該アジテータ７に一旦貯留したＡ液は一方で注入ポンプ８及びＡ液ホース８ａ又は配管を介して上記坑内プラント５ｂに生成されホース８ｂ又は配管で圧送された前記Ｂ液と共に前記空洞５ｄ又は隙間にそれぞれ圧送又は流送され混合注入材料として注入される。ここで該Ｂ液は例えば、可塑材料であって例えば、アルミニウム塩溶液としてトンネル５の坑内５ａで坑内プラント５ｂにより製造される。また、前記坑内プラント５ｂは第１機としての機能を有する。そして、前記アジテータ７、前記注入ポンプ８及びホース８ａ又は配管はいわゆるＡ液攪拌搬送手段を構成する。
【００２１】
この場合、図示しないが、坑内５ａの所定位置又は坑内プラント５ｂやホース８ａ、８ｂ等にミキシングユニット等を設置し、Ａ液とＢ液を混合して空洞５ｄ又は隙間に噴射注入する。そして、Ａ液とＢ液の混合比例は例えば、２０：１程度に設定されるが、空洞５ｄや隙間の状態や各組成物量及び物性又は水量等で適宜の混合比にする。
【００２２】
また、前記アジテータ７に一旦貯留したＡ液は他方では中継ポンプ９を介してＡ液配管６又は中継配管によりＡ液の二次圧送を行い次段のアジテータ７に圧送又は流送する。この場合、Ａ液配管又は中継配管は二次圧送配管としての意義を有する。前記トンネル５の上壁部５ｃの背面部等に形成された空洞５ｄ又は隙間が１箇所である場合、坑内プラント５ｂは坑内５ａに第１機を設置するのみでよい。前記トンネル５に別異の空洞５ｅ又は隙間が形成されているとき、次段のアジテータ７を備えると共に前記第１機と略同一の構成を有する第２機としての坑内プラント５ｂ１やその他同一の構成設備を備えてこれに対処する。
該第２機については、第１機と同一構成であり、同一番号を付し、その説明を省略する。
尚、図中、３はトンネル５を堀削した地山である。
【００２３】
次に、本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムの実施の形態１の動作や作用等について説明する。
現場プラント４で製造されたＡ液は、主としてセメント系材料であって、例えば水４ａと特殊蛋白質の物性を有する起泡剤４ｂとを自動発泡装置４ｃに混入すると共に、エア、すなわち気泡群を混合し、ミキサー４ｄに注入する。そして、該ミキサー４ｄは例えば、ポルトランドセメントや粘着材等を混入し、混練動作を行い生成される。そして、該Ａ液は例えば、エアモルタルとして圧送ポンプ４ｅにより、流量計４ｆを介してトンネル５の坑内５ａに配管したＡ液配管６に圧送又は流送される。
【００２４】
そして、Ａ液配管６は現場プラント４からトンネル５の坑内ａに引廻されており、該Ａ液配管６は前述したように、トンネル５の全長域に若しくは第１機となるＡ液攪拌搬送手段としての坑内プラント５ｂに配置したアジテータ７まで配管する。該Ａ液配管６をトンネル５の全長域に固定した方式によれば該Ａ液配管６は長距離トンネルや水路トンネルの全長までの長さを必要とし、配管設備や配管材料が増えるが、次段以降に設置した二次圧送配管としての中継配管又はＡ液配管６が短かく又は不要となる利点があり、設計仕様により、いずれを採用してもよい。
【００２５】
本発明に係る注入システムは、要するに一本のＡ液配管６を構成しており、このＡ液配管６から直接に又は例えば、バルブ６ａを開放操作することによりアジテータ７の貯留槽にＡ液を圧送又は流送する。そして、該アジテータ７に一旦貯留したＡ液は一方で注入ポンプ８及びＡ液ホース８ａ又は配管を介して上記坑内プラント５ｂに生成されＢ液ホース８ｂ又は配管で圧送された前記Ｂ液と共に前記空洞５ｄにそれぞれ圧送又は流送され混合注入材料として注入される。
この場合、図示しないが、例えば坑内５ａの所定位置又は坑内プラント５ｂやホース８ａ、８ｂ等にミキシングユニット等を設置し、Ａ液とＢ液を混合して空洞５ｄ又は隙間に噴射注入する。
【００２６】
而して、上述した本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムの実施の形態１によれば、例えば、Ａ液配管６の所望部位に所望数の前記バルブ６ａ、６ｂを設置し必要に応じて単一又は複数の坑内プラント５ｂを坑内５ａに設置するのみで、トンネル５の上壁部５ｃ等に形成された空洞５ｄ、５ｅ又は隙間のすべてに注入材料を注入する作業を行なわせることができる。そして、前記Ａ液配管６に相当するＢ液専用の配管を不要とすることができる。
【００２７】
すなわち、本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムの実施の形態１について、その技術思想を水路トンネルに適用した場合を説明すれば、図２に示す如く、Ａ液を製造するため現場プラント４としての地上プラントからトンネル５の坑内５ａに配置したＡ液配管６を引廻し、このＡ液配管６内のＡ液を第１機としての坑内プラント１０に圧送又は流送する。図２に示す当該坑内プラント１０は、一種の小型工場の意義を有し、設備化されたものであって、図１に示す坑内プラント５ｂはもとよりアジテータ７、注入ポンプ８及び中継ポンプ９を一つのブロックとして設置している。
【００２８】
而して、Ｂ液を製造した該坑内プラント１０は流送又は圧送されたＡ液と混合し、水路トンネルとしてのトンネル５の上壁部５ｃや地山３の一部に形成された空洞５ｄ又は隙間に混合注入材料として注入する。そして、空洞５ｄ又は隙間の補修工事が完了する。これが本発明に係る注入システムである。また、該空洞５ｄ又は隙間が１箇所であるときは補修工事が完了するが別異の空洞５ｅが存在するとき、前述と同一の構成すなわち、Ａ液配管６又はＡ液中継配管及び第２機として坑内プラント１１をカスケード接続構成する。そして、空洞５ｅ又は隙間にＡ液及びＢ液の混合注入材料を注入する。そして、空洞５ｅの補修工事が完了する。而して、水路トンネルとしてのトンネル５の全長域すべてに存在する空洞数に応じて各坑内５ａに所定数のプラント１０、１１を設置し前述した方式でトンネル５の入口から出口まで順次、空洞５ｅ又は隙間に注入材料を注入し補修工事を完成する。
【００２９】
また、前記本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムの実施の形態１によれば、トンネル５の坑内５ａの上壁部等に形成した空洞５ｅ又は隙間を、予め検査し、その所在を明確化した上に当該空洞５ｅ又は隙間の部位近傍に各坑内プラント５ｂ、１０、１１を設置し、Ａ液配管６等に備えたバルブ等を一斉に開放操作する等して一度に当該空洞５ｅ等に混合注入材料を注入して補修工事を完成させてもよい。
尚、図中、１２は水路トンネルの壁面部、１３は河川域を示す。
【００３０】
前記現場プラント４は図１に説明した構成要素を含み又はその他に例えば、図３に示すように各設備機器を備えることにより構成されている。すなわち、発電機４ｇ、水タンク４ｈ、特殊粘着剤ミキサー４ｉ、セメントサイロ４ｊ、Ａ液圧送ポンプ４ｋ、スラリーミキシングユニット４ｌ、特殊起泡剤混合槽４ｍ、自動発泡装置４ｎ、ＰＨ中和装置４ｐ、ノッチタンク４ｑ、ユニットハウス４ｒ、ラインミキサー４ｓ、モルタル流量計４ｔを備えている。
【００３１】
【発明の実施の形態２】
図４は、本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムの実施の形態２の要部を示す詳細な構成図である。
図４を説明することにより、本発明に係る実施の形態２を明らかにする。
７１は可動式アジテータであり、滑車７１ａを備え、坑内５ａを移動可能かつ進退自在に構成している。該可動式アジテータ７１は前述したアジテータ７と同一構成、機能を有しており、例えば、Ａ液の貯留槽等を該滑車７１ａに載置している。そして、Ａ液配管６からバルブ６ａを開放操作して圧送又は流送された該Ａ液を取出している。尚、該バルブ６ａを廃止し、Ａ液配管６から直接に可動式アジテータ７１に圧送又は流送してもよい。該可動式アジテータ７１は貯留槽内に備えた攪拌羽根等により該Ａ液を攪拌し又は混練している。そして、該可動式アジテータ７１は、可動式注入ポンプ８１に配管又はホースを介して流送する。
【００３２】
ここで、該可動式注入ポンプ８１は底部に滑車８１ａを備え、トンネル５の坑内５ａを移動可能かつ進退自在に構成している。該可動式注入ポンプ８１はＡ液ホース８ａ又は配管を介してミキシングユニット１４ａに流送する。前記可動式アジテータ７１、前記可動式注入ポンプ８１及びホース又は配管はいわゆるＡ液攪拌搬送手段を構成する。該ミキシングユニット１４ａは例えば、坑内５ａの所定部位又は後記する可動式可塑材調合槽１４ｂに設置されており、該可動式可塑材調合槽１４ｂ、具体的にはその一部を構成するＢ液溶解ミキサー１４ｃ、１４ｄから圧送又は流送されるＢ液と、前記Ａ液とを混合して混合注入材料を製造する。前記可動式可塑材調合槽１４ｂは水と可塑剤を混合攪拌する前記Ｂ液溶解ミキサー１４ｃ、１４ｄ及び注入ポンプ１４ｅを備えている。また、上記可動式可塑材調合槽１４ｂは底部に滑車１４ｆを備え、Ｂ液溶解ミキサー１４ｃ、１４ｄ及び注入ポンプ１４ｅを載置している。
【００３３】
而して、図４には図示しないが、トンネルの上壁部５ｃの背面部等に形成された空洞又は隙間へ図４に示すミキシングユニット１４ａから混合注入材料を噴射注入手段等により注入する。
【００３４】
１５は可塑剤搬送車であり、前進後退自在に操作され、底部に車輪又は滑車１５ａを備え、この滑車１５ａ上に特殊アルミニウム塩等の可塑剤１５ｂを載置している。該可塑剤１５ｂは前記可動式可塑材調合槽１４ｂのＢ液溶解ミキサー１４ｃ、１４ｄへ必要に応じて投入し、水と可塑剤を混合攪拌するために準備を行なう。
【００３５】
上記可塑剤搬送車１５は必ずしも包含しないが第１機としての坑内プラント１４は上記ミキシングユニット１４ａ及び上記可動式可塑材調合槽１４ｂにより構成される。９１は可動式中継ポンプであり、底部に滑車９１ａを備え、トンネル５の坑内５ａを移動可能かつ進退自在に構成している。そして、該可動式中継ポンプ９１は前記可動式アジテータ７１から配管又はホースを介してＡ液を取込んでいる。また、可動式中継ポンプ９１は、二次圧送配管としてのＡ液中継配管又はＡ液配管６を接続し、次段の第２機等の坑内プラントに圧送又は流送している。尚、本発明の実施の形態２に於いては坑内５ａに第１機の坑内プラント１４のみとして、これを移動進退自在に可動操作をすることにより多数個の全空洞５ｄ、５ｅの補修工事にも対処することができる。
【００３６】
前記可動式中継ポンプ９１、前記可動式アジテータ７１、前記可動式注入ポンプ８１、前記可動式可塑材調合槽１４ｂ及び前記可塑剤搬送車１５はそれぞれ係止部材によって相互に接離自在に連結可能とし、しかもこれらを単一のユニットに構成することができる。そして必要に応じて各装置を切離し又は連結する。そして、トンネル５の坑内５ａに於ける空洞発生部位に応じて迅速に混合注入材料の注入作業が実現できるように構成されている。そして、本発明は、坑内５ａにＡ液配管６を配管すれば空洞５ｄ、５ｅの発生数や箇所に応じてトンネル５の入口から坑内５ａに当該単一のユニット装置を搬送するのみで補修工事の実施化を可能とする。
【００３７】
尚、前記可動式中継ポンプ９１、前記可動式アジテータ７１、前記可動式注入ポンプ８１、前記可動式可塑材調合槽１４ｂ及び可塑剤搬送車１５が単一装置としてユニット構成体とした場合、それぞれの滑車９１ａ、７１ａ、８１ａ、１４ｆ及び１５ａを単一の滑車として構成し該単一装置を搭載する。
尚、上記本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムの実施の形態２の他の構成は、前述した本発明の実施の形態１と略同一の構成であり、その説明を省略する。
【００３８】
次に本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムの実施の形態２の動作や作用等について説明する。
現場プラント４で製造されたＡ液は、主としてセメント系材料であって、例えば水４ａと特殊蛋白質の物性を有する起泡剤４ｂとを自動発泡装置４ｃに混入すると共に、エア、すなわち気泡群を混合し、ミキサー４ｄに注入する。そして、該ミキサー４ｄは例えば、ポルトランドセメントや粘着材及び微粒子骨材等を混入し、混練動作を行い生成される。そして、該Ａ液は例えば、エアモルタルとして圧送ポンプ４ｅにより、流量計４ｆを介してトンネル５の坑内５ａに配管したＡ液配管６に圧送又は流送される。このＡ液配管６から直接に又は例えば、バルブ６ａを開放操作することにより可動式アジテータ７１の貯留槽にＡ液を圧送又は流送する。そして、該可動式アジテータ７１に一旦貯留したＡ液は一方で可動式注入ポンプ８１及びＡ液ホース８ａ又は配管を介して上記可動式可塑材調合槽１４ｂに生成されＢ液ホース８ｂ又は配管で圧送された前記Ｂ液とミキシングユニット１４ａで混合される。そして、前記空洞（図４に図示せず）にそれぞれ圧送又は流送され混合注入材料として注入される。
【００３９】
また、前記可動式中継ポンプ９１は前進用牽引車両１６により坑内５ａを前進し、可塑剤搬送車１５は後退用牽引車両１７により坑内５ａを後進する。そして、該可動式中継ポンプ９１の他の構成装置等を単一装置としてユニット化すれば、当該単一装置を当該牽引車両１６、１７により空洞５ｄ、５ｅ内の補修工事が完了する毎に次の空洞部位に移動させて全体の補修工事を迅速に完了することができる。
尚、当該本発明の実施の形態２の他の動作等は前述した本発明の実施の形態１と略同一でありその説明を省略する。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムは上述した構成、作用を有するので次の効果がある。
【００４１】
請求項１記載の発明によれば、セメント系材料でなるＡ液を製造するＡ液プラントと、該Ａ液プラントからＡ液を流送又は圧送しかつ坑内に配置されたＡ液配管と、該Ａ液配管の所望位置から取出したＡ液と混合しかつ可塑材料でなるＢ液を坑内で製造するＢ液坑内プラントと、該Ａ液配管の所望位置からＡ液中継ポンプを介して接続した次段のＡ液中継配管又はＡ液配管とを備えたことを特徴とするトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムを提供する。
このような構成としたので、Ｂ液の製造をトンネル坑内とすることで、配管全量を大幅に削減し、注入材料の無駄を省略し、作業終了後の清掃作業の工数を低減し及び産業廃棄処理量を削減した。注入材料の注入箇所近傍での注入ポンプを使用可能にし、空洞状況や覆工の変状監視を適時検出しながら空洞等への注入作業をすることで、注入作業の開始から終了までを迅速に行うことができ、注入品質を高品質に保持すると共に再注入作業等や注入不良を防止した。更に、注入ポンプから注入材料の注入箇所までのホース長を極めて短縮でき、空洞への注入材料の充填確認後、直ちに注入材料を停止させ、併せて中継ポンプにより注入箇所を複数設けることができ、補修工期の大幅な短縮化を実現する効果がある。
【００４２】
請求項２記載の発明によれば、セメント系材料でなるＡ液を製造するＡ液プラントと、該Ａ液プラントからＡ液を流送又は圧送しかつ坑内に配置されたＡ液配管と、該Ａ液配管の所望部位からＡ液を取出しかつ混練する可動式アジテータと、該可動式アジテータからＡ液を取出す可動式注入ポンプと、該可動式注入ポンプから取出したＡ液と混合しかつ可塑材料でなるＢ液を坑内で製造する可動式可塑材調合槽及びミキシングユニットを有したＢ液坑内プラントと、前記可動式アジテータからＡ液を取出しかつ前記Ａ液中継配管又はＡ液配管に連結した可動式中継ポンプとで構成されたことを特徴とするトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムを提供する。
このような構成としたので、請求項１記載の発明の効果に加えて、可動式可塑材調合槽で構成される坑内プラントを移動自在かつ進退自在に坑内に設置したのでトンネルの上壁部等に形成された空洞や隙間に機動性を持たせて適時、適位置で注入作業を完成させるので注入作業の更なる迅速化及び高品質化を実現できる効果がある。
【００４３】
請求項３記載の発明によれば、セメント系材料でなるＡ液を製造するＡ液プラントと、該Ａ液プラントからＡ液を流送又は圧送しかつ坑内に配置されたＡ液配管と、該Ａ液配管の所望部位からＡ液を取出しかつ混練する可動式アジテータと、該可動式アジテータからＡ液を取出す可動式注入ポンプと、該可動式注入ポンプから取出したＡ液と混合しかつ可塑材料でなるＢ液を坑内で製造する可動式可塑材調合槽及びミキシングユニットを有したＢ液坑内プラントと、前記可動式アジテータからＡ液を取出しかつＡ液中継配管を備えた可動式中継ポンプと、前記Ａ液中継配管の所望部位に順次接続される次段の可動式Ｂ液坑内プラントとで構成されたことを特徴とするトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムを提供する。
このような構成としたので、請求項１記載の効果に加えて、トンネルの上壁部等に形成された空洞又は隙間の種類や状況に応じたＡ液攪拌搬送手段やＢ液坑内プラントの所定数を設定でき、合理的方法で空洞等への注入材料の注入作業を行なう効果がある。
【００４４】
請求項４記載の発明によれば、前記Ｂ液坑内プラントがＡ液中継ポンプを含むことを特徴とする請求項１、２又は３記載のトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムを提供する。
このような構成としたので、請求項１、２又は３記載の発明の効果に加えてＡ液中継ポンプとＢ液坑内プラントの一体化が図られ設備の簡素化を実現する効果がある。
【００４５】
請求項５記載の発明によれば、前記Ａ液が、セメント、粘着材及び起泡剤で組成されたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムを提供する。
このような構成としたので、請求項１、２又は３記載の発明の効果に加えて、汎用の組成成分でＡ液を量産生成できシステムの有効利用を図る効果がある。
【００４６】
請求項６記載の発明によれば、前記Ｂ液が、粉体であって水で溶解した可塑剤で組成されたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムを提供する。
このような構成としたので、請求項１、２又は３記載の発明の効果に加えて、汎用の組成成分でＢ液を量産生成できシステムの有効利用を図る効果がある。
【００４７】
請求項７記載の発明によれば、前記可動式アジテータ、前記可動式注入ポンプ及び前記可動式中継ポンプ並びに前記可動式可塑材調合槽及び前記ミキシングユニットが、単一の滑車に積載されたことを特徴とする請求項２又は３記載のトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムを提供する。
このような構成としたので、請求項２又は３記載の発明の効果に加えて、Ａ液攪拌搬送手段及びＢ液坑内プラントを一体化でき、しかも同一かつ単一滑車を備えたので、トンネルに於ける多種多数の空洞や隙間にも極めて迅速に注入作業を完了させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムの実施の形態１を示す概要図である。
【図２】本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムの実施の形態１を示すものであって、水路トンネルに適用した例を示す概要図である。
【図３】本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムの実施の形態１に関し、現場プラントの構成例を示す説明図である。
【図４】本発明に係るトンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムの実施の形態２の要部を示す構成図である。
【図５】従来の技術に於けるトンネルの上壁に形成した空洞に注入材料を注入する方式を示す垂直断面図である。
【図６】従来の技術に於ける長距離水路トンネルに於ける裏込め注入材料の注入システムの一例を示す概要図である。
【符号の説明】
１現場プラント
１ａ水
１ｂ起泡剤
１ｃ自動発泡装置
１ｄミキサー
１ｅ水
１ｆ可塑剤
１ｇ溶解ミキサー
１ｈ圧送ポンプ
１ｉ流量計
１ｊ圧送ポンプ
１ｋ流量計
２長距離水路トンネル
２ａ坑内
２ｂＡ液配管
２ｃＢ液配管
２ｄ上壁部
２ｅ空洞
２ｆ注入材料
３地山
４現場プラント
４ａ水
４ｂ起泡剤
４ｃ自動発泡装置
４ｄミキサー
４ｅ圧送ポンプ
４ｆ流量計
４ｇ発電機
４ｈ水タンク
４ｉ特殊粘着剤ミキサー
４ｊセメントサイロ
４ｋＡ液圧送ポンプ
４ｌスラリーミキシングユニット
４ｍ特殊起泡剤混合槽
４ｎ自動発泡装置
４ｐＰＨ中和装置
４ｑノッチタンク
４ｒユニットハウス
４ｓラインミキサー
４ｔモルタル流量計
５トンネル
５ａ坑内
５ｂ坑内プラント
５ｂ１坑内プラント
５ｃ上壁部
５ｄ空洞
５ｅ空洞
６Ａ液配管
６ａバルブ
６ｂバルブ
７アジテータ
７１可動式アジテータ
７１ｂ可動式アジテータの滑車
８注入ポンプ
８ａＡ液ホース
８ｂＢ液ホース
８１可動式注入ポンプ
８１ａ可動式注入ポンプの滑車
９中継ポンプ
９１可動式中継ポンプ
９１ａ可動式中継ポンプの滑車
１０坑内プラント（第１機）
１１坑内プラント（第２機）
１２水路トンネルの壁面部
１３河川域
１４坑内プラント
１４ａミキシングユニット
１４ｂ可動式可塑材調合槽
１４ｃＢ液溶解ミキサー
１４ｄＢ液溶解ミキサー
１４ｅ注入ポンプ
１４ｆ可動式可塑材調合槽の滑車
１５可塑剤搬送車
１５ａ可塑剤搬送車の滑車
１５ｂ可塑剤搬送車の可塑剤
１６前進用牽引車両
１７後退用牽引車両[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection system for backfill injection material in various tunnels such as a mountain tunnel, a shield tunnel, and a waterway tunnel.
[0002]
[Prior art]
The prior art is an injection system for backfill injection material in a long-distance waterway tunnel, which is a kind of a tunnel as shown in FIG. Describing this, 1 is an on-site plant, which is a factory for producing backfill injection material to be injected from inside a tunnel pit. Examples of the back-filling injection material include a liquid A as a cement-based material and a liquid B as a plastic material. Specifically, as shown in FIG. 6, in the step of producing the liquid A, water 1a and a foaming agent 1b having a special protein are mixed into an automatic foaming apparatus 1c, and air, that is, air bubbles are mixed. Inject into mixer 1d. On the other hand, the mixer 1d is a step in which cement, an adhesive and fine particle aggregate are mixed and a kneading action is performed. Thus, liquid A is generated.
The process for producing the liquid B is a process of mixing water 1e, a plasticizer 1f having a special aluminum salt, and a dissolution mixer 1g. Thus, liquid B is generated.
[0003]
Reference numeral 2 denotes a long-distance waterway tunnel as a tunnel, for example, and a liquid A pipe 2b is routed in the length of the underground 2a from the on-site plant 1 in one direction. Further, the B liquid pipe 2c is routed from the on-site plant 1 to the other in the same manner as the A liquid pipe 2b. One end of the A liquid pipe 2b is connected to a pressure pump 1h and / or a flow meter 1i installed on the output side of a mixer 1d provided for the A liquid production process of the on-site plant 1, and the other end is in a tunnel shaft 2a. For example, it is installed in a cavity 2e formed on the upper wall surface of the upper wall portion 2d. One end of the B liquid pipe 2c is connected to a pump 1j and / or a flow meter 1k installed on the output side of a dissolution mixer 1g provided for the B liquid production process of the on-site plant 1, and the other end is provided. It is installed in a cavity 2e formed in the upper wall 2d of the tunnel pit 2a.
[0004]
The solution A and the solution B are pressure-fed or flowed, for example, from a site plant 1 installed on the ground through respective pipes 2b and 2c fixed and installed in the pit 2a in advance, and the ground 3 or the ground or tunnel wall surface And a cavity 2e or a gap formed by softening the ground or the like at the boundary surface between the ground and the tunnel wall surface, for example, into a backfill of a shield tunnel. Although the injection method is not shown, the liquid A and the liquid B are once mixed at a predetermined site in the tunnel 2a by a mixing unit or the like, and the mixed liquid is shown in FIG. 5 as an injection material 2f made of, for example, a grout material. As described above.
[0005]
Then, the injection material 2f is fed or pumped into the cavity 2e in the directions indicated by the arrows C and D as shown in FIG. 5, and is filled evenly, filling the entire region of the cavity 2e or the gap. Then, repair work and repair work for the cavities 2e and gaps formed in the tunnel 2 are completed.
[0006]
As a conventional technique, there is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-124574. The conventional technique is based on a fluidized mortar containing a hardening material as a main component and a montmorillonite viscous mineral mixed in a grout material that fills cavities and gaps at the ground, a structure and an interface between the ground and the structure. By adding a water-based swelling liquid, the swelling liquid is gelled and transformed into a non-flowable plastic, thereby preventing bleeding, material separation and dilution of water, and by limiting injection to a desired cavity. It is characterized in that it can be reliably filled. Then, in the grout injection method of injecting and filling the grout material into the ground, the structure, and the voids and gaps at the boundary surface between the ground and the structure, a fluid mortar containing a hardening material as a main component is used as a liquid A, and the montmorillonite The fluid swelling liquid mixed with the viscous mineral is used as the liquid B, and each liquid is pumped by a separate pump, and the liquid A and the liquid B are mixed and mixed in the vicinity of the injection port to gel the liquid B swelling liquid. This is a grouting method characterized by injecting a non-fluid plastically transformed grout material.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The prior art has the following problems because it is the above-described configuration, method, and / or injection system.
That is, in the former, since the two pipes 2b and 2c of the liquid A and the liquid B are arranged in the tunnel pit 2a, the pipe length to be piped and the work amount thereof are increased, and the pipe construction cost is increased. It became a thing. Since the pipes 2b and 2c are long, the loss of the injected material remaining in the liquid A and liquid B pipes 2b and 2c is increased, the cleaning work after the work is completed is increased, and the industrial waste treatment amount is increased. In addition, since the start and end of the injection of the injection material are performed at the on-site plant 1, it is difficult to respond instantaneously according to the deformation monitoring of the lining or the cavity, and the injection quality of the injection material and the safety of the injection material are uneasy. Remained. Then, the pressure at the time of injecting the injection material is applied to the long-distance pipes 2b and 2c, and after the cavity 2e is completely filled with the injection material and the injection is stopped at the on-site plant 1, the pressure by the pumps 1h and 1j is maintained. The injection material is discharged until it is completely removed. Therefore, extra equipment for receiving the injection material was required at the injection point. In addition, since the injection location of the cavity 2e of the injection material is specified at one location, there are various problems that the repair period of the tunnel 2 cannot be shortened.
[0008]
Further, the latter technology disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-124574 discloses a technique in which a fluidized mortar (solution A) is also added with a fluidized bentonite expansion solution (solution B). By injecting the non-flowable plastic grout into the cavity, there is no breathing, so the entire amount can be filled in a limited area centered on the injection hole.Especially, even in the cavity where groundwater exists, it is diluted with water. It has a unique effect that uniform strength can be obtained without material separation, but the grout material, that is, the injectable material as a two-part solution is hollowed out with a separate pump and injection hose. Since the pressure is fed into the gap, the same problem as the former exists.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The injection system of the backfill injection material in the tunnel according to the present invention is set as a two-liquid type having a liquid A and a liquid B capable of being produced in a downhole, for example, a plastic grout material used for long-distance pumping as the injection material. The material (solution B) that can be mixed in a small amount is manufactured in the pit to reduce the entire amount of pipes, and the injection material in the tunnel pit, especially the liquid A, is long-distance tunneled by secondary pumping or various lengths by the relay pump. The length of the hose or pipe length can be set short because injection is performed at the desired position of the tunnel by the injection pump in the tunnel pit, and construction management is facilitated, and work safety is improved. Furthermore, since the injection material is injected by the injection pump in the tunnel pit, the number of injection points can be set to an appropriate number and simultaneous injection can be performed for each part, increasing the daily injection work volume and shortening the repair period. It is intended to be able to be performed, and is constituted by the following configuration and means.
[0010]
That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided an A-liquid plant for producing an A-liquid made of a cement-based material, and an A-liquid pipe arranged to flow or pressure-feed the A-liquid from the A-liquid plant and disposed in a pit. And a liquid B underground plant that mixes with the liquid A taken out from a desired position of the liquid A pipe and manufactures liquid B made of a plastic material in the pit, and is connected from the desired position of the liquid A pipe via the liquid A relay pump. A system for injecting a backfill injection material in a tunnel, comprising a liquid A relay pipe or a liquid A pipe at the next stage.
[0011]
According to the invention as set forth in claim 2, an A liquid plant for producing an A liquid made of a cement-based material, an A liquid pipe which feeds or pumps the A liquid from the A liquid plant and is disposed in a pit, A movable agitator for removing and kneading the liquid A from a desired portion of the liquid A pipe, a movable injection pump for removing the liquid A from the movable agitator, and a plastic material mixed with the liquid A removed from the movable injection pump A liquid B underground plant having a movable plasticizer mixing tank and a mixing unit for producing the liquid B in the mine, and a movable A liquid taken out from the movable agitator and connected to the A liquid relay pipe or the A liquid pipe An injection system for a backfill injection material in a tunnel, comprising a relay pump.
[0012]
According to the invention as set forth in claim 3, an A-liquid plant for producing an A-liquid made of a cement-based material, an A-liquid pipe arranged to flow or pressurize the A-liquid from the A-liquid plant and disposed in a pit, A movable agitator for removing and kneading the liquid A from a desired portion of the liquid A pipe, a movable injection pump for removing the liquid A from the movable agitator, and a plastic material mixed with the liquid A removed from the movable injection pump A liquid B mine plant having a movable plastic compounding tank and a mixing unit for producing the B liquid in the pit, and a movable relay pump with the A liquid taken out from the movable agitator and the A liquid relay pipe, A system for injecting backfill injection material in a tunnel, comprising: a next-stage movable liquid-B underground plant that is sequentially connected to a desired portion of the liquid-A relay pipe.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the system for injecting backfill injection material in a tunnel according to any one of the first to third aspects, wherein the B liquid underground plant includes a A liquid relay pump.
[0014]
According to the invention as set forth in claim 5, the liquid A is composed of cement, an adhesive and a foaming agent. Injection system.
[0015]
According to the invention as set forth in claim 6, the liquid B is a powder and is composed of a plasticizer dissolved in water, and is backfilled in a tunnel according to claim 1, 2 or 3. It is an injection material injection system.
[0016]
According to the invention described in claim 7, the movable agitator, the movable infusion pump and the movable relay pump, the movable plastic material mixing tank, and the mixing unit are mounted on a single pulley. 4. A system for injecting backfill material in a tunnel according to claim 2 or 3.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a system for injecting a backfill injection material in a tunnel according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0018]
Embodiment 1 of the present invention
FIG. 1 is a schematic diagram showing Embodiment 1 of a backfill injection material injection system in a tunnel according to the present invention.
Embodiment 1 according to the present invention will be clarified by describing FIG.
Reference numeral 4 denotes an on-site plant, which manufactures the liquid A among the backfill injection materials to be injected into the cavities 5d, 5e or gaps formed in the upper wall or the back surface of the upper wall 5c from the underground 5a of the tunnel 5. . As the backfill injection material, there is a liquid B in addition to the liquid A, and the liquid B is, for example, a plastic material, for example, as an aluminum salt solution mixed with water in the pit 5a of the tunnel 5 as described later. It is manufactured by the underground plant 5b. Here, the liquid A is mainly a cement-based material. For example, water 4a and a foaming agent 4b having physical properties of a special protein are mixed in an automatic foaming apparatus 4c, and air, that is, a group of bubbles is mixed. Inject into 4d. The mixer 4d is produced by mixing, for example, Portland cement, an adhesive, and fine particle aggregate, and performing a kneading operation. The solution A is, for example, pressure-fed or flowed as an air mortar by a pressure pump 4e to a solution A pipe 6 provided in a pit 5a of a tunnel 5 via a flow meter 4f.
[0019]
The A liquid pipe 6 is previously installed in the tunnel 5a of the tunnel 5 for repair, and one end thereof is connected to the pressure pump 4e and / or the flow meter 4f, and the other end is connected to the agitator 7. The A-liquid pipe 6 is installed in a single pipe from the entrance to the exit of the pit 5a of the tunnel 5 in the entire length area thereof, and is provided at a desired position in the full-length area of the A-liquid pipe 6 as shown in FIGS. The liquid A may be pressure-fed to the agitator 7 by installing the valves 6a and 6b at appropriate intervals and causing the valves 6a and 6b to open and close. With such a configuration, the agitator 7 can be installed at a desired portion from the entrance of the pit 5a, that is, at a position of a cavity 5d or a gap formed on the back surface of the upper wall portion 5c of the tunnel 5.
[0020]
The agitator 7 takes out the liquid A that has been pressure-fed in the liquid A pipe 6 and performs a kneading operation with stirring blades so that the liquid A does not solidify. On the other hand, the liquid A once stored in the agitator 7 is formed together with the liquid B generated in the underground plant 5b through the injection pump 8 and the liquid A hose 8a or the pipe, and is pressure-fed by the hose 8b or the pipe to the cavity 5d or Each of the gaps is pressure-fed or fed and injected as a mixed injection material. Here, the liquid B is, for example, a plastic material, and is produced, for example, as an aluminum salt solution by the underground plant 5b in the underground 5a of the tunnel 5. The underground plant 5b has a function as a first machine. The agitator 7, the injection pump 8, and the hose 8a or the pipe constitute a so-called liquid A stirring and conveying means.
[0021]
In this case, although not shown, a mixing unit or the like is installed at a predetermined position in the pit 5a or in the pit plant 5b, the hoses 8a, 8b, etc., and the A liquid and the B liquid are mixed and injected into the cavity 5d or the gap. The mixing ratio of the liquid A and the liquid B is set, for example, to about 20: 1. The mixing ratio is appropriately determined according to the state of the cavities 5d and gaps, the amount of each composition and physical properties, the amount of water, and the like.
[0022]
On the other hand, the A liquid once stored in the agitator 7 is secondarily pumped by the A liquid pipe 6 or the relay pipe via the relay pump 9 and is fed or fed to the agitator 7 at the next stage. In this case, the liquid A pipe or the relay pipe has a significance as a secondary pumping pipe. If there is one cavity 5d or gap formed in the back surface of the upper wall 5c of the tunnel 5, the underground plant 5b need only install the first machine in the underground 5a. When different cavities 5e or gaps are formed in the tunnel 5, an underground plant 5b1 as a second machine having a next-stage agitator 7 and having substantially the same structure as the first machine, and other similar structures are provided. Providing facilities to deal with this.
The second unit has the same configuration as the first unit, and is denoted by the same reference numeral, and description thereof is omitted.
In the drawing, reference numeral 3 denotes a ground obtained by excavating the tunnel 5.
[0023]
Next, the operation, operation, and the like of Embodiment 1 of the backfill injection material injection system in the tunnel according to the present invention will be described.
The liquid A produced in the on-site plant 4 is mainly a cement-based material. For example, water 4a and a foaming agent 4b having physical properties of a special protein are mixed into an automatic foaming apparatus 4c, and air, that is, bubbles are removed. Mix and pour into mixer 4d. The mixer 4d is produced by mixing, for example, Portland cement or an adhesive and performing a kneading operation. The solution A is, for example, pressure-fed or flowed as an air mortar by a pressure pump 4e to a solution A pipe 6 provided in a pit 5a of a tunnel 5 via a flow meter 4f.
[0024]
The A liquid pipe 6 is routed from the on-site plant 4 to the underground a of the tunnel 5. As described above, the A liquid pipe 6 is provided in the entire length area of the tunnel 5 or the first liquid A stirring and transporting. Piping is performed to the agitator 7 disposed in the underground plant 5b as a means. According to the method in which the A liquid pipe 6 is fixed to the entire length of the tunnel 5, the A liquid pipe 6 requires a length up to the entire length of a long-distance tunnel or a waterway tunnel, and piping equipment and piping materials are increased. There is an advantage that the relay pipe or the A liquid pipe 6 as a secondary pressure feed pipe installed after the stage is short or unnecessary, and any of them may be adopted depending on design specifications.
[0025]
The injection system according to the present invention basically comprises one A-liquid pipe 6, and the A-liquid is directly supplied from the A-liquid pipe 6 or into the storage tank of the agitator 7 by, for example, opening the valve 6a. Pump or stream. On the other hand, the liquid A once stored in the agitator 7 is generated together with the liquid B generated in the underground plant 5b through the injection pump 8 and the liquid A hose 8a or the pipe and pumped by the liquid B hose 8b or the pipe. 5d is pumped or flowed, respectively, and injected as a mixed injection material.
In this case, although not shown, for example, a mixing unit or the like is installed at a predetermined position in the pit 5a or in the pit plant 5b, the hoses 8a, 8b, etc., and the A liquid and the B liquid are mixed and injected into the cavity 5d or the gap.
[0026]
Thus, according to the first embodiment of the backfill injection material injection system in the tunnel according to the present invention described above, for example, a desired number of the valves 6 a and 6 b are installed at a desired portion of the A liquid pipe 6. If necessary, only one or a plurality of underground plants 5b are installed in the underground 5a, and the operation of injecting the injected material into all the cavities 5d, 5e or gaps formed in the upper wall 5c of the tunnel 5 or the like is performed. Can be done. Further, it is possible to eliminate the need for a dedicated pipe for the liquid B corresponding to the liquid A pipe 6.
[0027]
That is, in the first embodiment of the backfill injection material injection system in the tunnel according to the present invention, a case where the technical idea is applied to a waterway tunnel will be described. As shown in FIG. For this reason, the A liquid pipe 6 arranged in the pit 5a of the tunnel 5 is routed from the ground plant as the site plant 4, and the A liquid in the A liquid pipe 6 is pressure-fed or fed to the mine plant 10 as the first machine. The underground plant 10 shown in FIG. 2 has the significance of a kind of small factory, and is an equipment. The agitator 7, the injection pump 8, and the relay pump 9 as well as the underground plant 5b shown in FIG. It is installed as one block.
[0028]
The underground plant 10 that has produced the liquid B is mixed with the liquid A that has been fed or pumped, and the cavities 5 d formed in the upper wall 5 c of the tunnel 5 as a waterway tunnel and a part of the ground 3. Alternatively, the mixture is injected into the gap as a mixed injection material. Then, the repair work for the cavity 5d or the gap is completed. This is the injection system according to the present invention. When the cavity 5d or the gap is at one place, the repair work is completed, but when another cavity 5e is present, the same configuration as described above, that is, the A liquid pipe 6 or the A liquid relay pipe and the second machine is used. The mine plant 11 is configured in a cascade connection. Then, a mixed injection material of the A liquid and the B liquid is injected into the cavity 5e or the gap. Then, the repair work of the cavity 5e is completed. According to the number of cavities existing in the entire length area of the tunnel 5 as a waterway tunnel, a predetermined number of plants 10 and 11 are installed in each pit 5a, and cavities are sequentially formed from the entrance to the exit of the tunnel 5 in the manner described above. 5e or the injection material is injected into the gap to complete the repair work.
[0029]
Moreover, according to the first embodiment of the backfill injection material injection system in the tunnel according to the present invention, the cavity 5e or the gap formed in the upper wall portion or the like of the tunnel 5a of the tunnel 5 is inspected in advance, After clarifying its location, the respective underground plants 5b, 10 and 11 are installed in the vicinity of the cavity 5e or the gap, and the valves and the like provided in the A liquid pipe 6 and the like are simultaneously opened and operated at once. The repair work may be completed by injecting the mixed injection material into the cavity 5e or the like.
In the figure, reference numeral 12 denotes a wall portion of a channel tunnel, and reference numeral 13 denotes a river area.
[0030]
The on-site plant 4 includes the components described in FIG. 1 or other components, for example, as shown in FIG. That is, a generator 4g, a water tank 4h, a special adhesive mixer 4i, a cement silo 4j, an A liquid pressure pump 4k, a slurry mixing unit 41, a special foaming agent mixing tank 4m, an automatic foaming device 4n, a PH neutralizing device 4p, A notch tank 4q, a unit house 4r, a line mixer 4s, and a mortar flow meter 4t are provided.
[0031]
Embodiment 2 of the present invention
FIG. 4 is a detailed configuration diagram showing a main part of a second embodiment of a backfill injection material injection system in a tunnel according to the present invention.
Embodiment 2 according to the present invention will be clarified by describing FIG.
Reference numeral 71 denotes a movable agitator, which includes a pulley 71a, and is configured to be movable and advance / retreat in the pit 5a. The movable agitator 71 has the same configuration and function as the agitator 7 described above. For example, a storage tank for liquid A is mounted on the pulley 71a. Then, the valve 6a is opened from the A liquid pipe 6 to take out the A liquid that has been pressure-fed or flowed. Note that the valve 6a may be omitted, and the liquid may be directly fed from the A liquid pipe 6 to the movable agitator 71 by pressure or flow. The movable agitator 71 stirs or kneads the solution A with stirring blades or the like provided in the storage tank. Then, the movable agitator 71 sends the movable agitator 71 to the movable injection pump 81 via a pipe or a hose.
[0032]
Here, the movable injection pump 81 has a pulley 81a at the bottom, and is configured to be movable and advance / retreat in the tunnel 5a of the tunnel 5. The movable injection pump 81 feeds the liquid to the mixing unit 14a via the liquid A hose 8a or piping. The movable agitator 71, the movable injection pump 81, and a hose or a pipe constitute a so-called A liquid stirring and conveying means. The mixing unit 14a is installed, for example, in a predetermined portion of the underground 5a or in a movable plastic compounding tank 14b described below, and the movable plastic compounding tank 14b, specifically, a solution B that forms a part thereof The B liquid fed or fed from the mixers 14c and 14d and the A liquid are mixed to produce a mixed injection material. The movable plasticizer mixing tank 14b includes the B liquid dissolving mixers 14c and 14d for mixing and stirring water and a plasticizer, and an injection pump 14e. Further, the movable plastic compounding tank 14b has a pulley 14f at the bottom, and mounts the B liquid dissolving mixers 14c and 14d and an injection pump 14e.
[0033]
Although not shown in FIG. 4, the mixed injection material is injected from the mixing unit 14a shown in FIG. 4 into a cavity or a gap formed in the back surface portion or the like of the tunnel upper wall 5c by injection injection means or the like.
[0034]
Reference numeral 15 denotes a plasticizer transport vehicle, which is operated so as to be able to move forward and backward, has wheels or pulleys 15a at the bottom, and a plasticizer 15b such as a special aluminum salt is mounted on the pulley 15a. The plasticizer 15b is charged into the B-solution dissolving mixers 14c and 14d of the movable plastic compounding tank 14b as needed, and preparation is made for mixing and stirring water and the plasticizer.
[0035]
Although the plasticizer transport vehicle 15 is not necessarily included, the underground plant 14 as the first machine is constituted by the mixing unit 14a and the movable plastic compounding tank 14b. Reference numeral 91 denotes a movable relay pump, which has a pulley 91a at the bottom and is configured to be movable and advance / retreat in the tunnel 5a of the tunnel 5. The movable relay pump 91 takes in the liquid A from the movable agitator 71 via a pipe or a hose. In addition, the movable relay pump 91 connects the A liquid relay pipe or the A liquid pipe 6 as a secondary pressure feed pipe, and feeds or feeds the pressure to a mine plant such as a second machine at the next stage. According to the second embodiment of the present invention, only the first underground plant 14 is provided in the underground 5a, and the underground plant 14 is movable so as to be movable forward and backward. Can also be addressed.
[0036]
The movable relay pump 91, the movable agitator 71, the movable infusion pump 81, the movable plastic material mixing tank 14b, and the plasticizer transport vehicle 15 can be connected to each other freely by a locking member. In addition, these can be configured into a single unit. Then, each device is separated or connected as needed. And it is comprised so that the injection | pouring operation | work of a mixed injection | pouring material can be rapidly implement | achieved according to the cavity generation | occurrence | production part in the tunnel 5a of the tunnel 5. Then, according to the present invention, if the A liquid pipe 6 is provided in the pit 5a, repair work can be carried out only by transporting the single unit device from the entrance of the tunnel 5 to the pit 5a according to the number and locations of the cavities 5d and 5e. Can be implemented.
[0037]
When the movable relay pump 91, the movable agitator 71, the movable infusion pump 81, the movable plastic material blending tank 14b, and the plasticizer transport vehicle 15 are unitized as a single device, The pulleys 91a, 71a, 81a, 14f and 15a are configured as a single pulley and the single device is mounted.
The other configuration of the second embodiment of the backfill injection material injection system in the tunnel according to the present invention is substantially the same as that of the above-described first embodiment of the present invention, and the description thereof is omitted. I do.
[0038]
Next, the operation, operation, and the like of Embodiment 2 of the backfill injection material injection system in the tunnel according to the present invention will be described.
The liquid A produced in the on-site plant 4 is mainly a cement-based material. For example, water 4a and a foaming agent 4b having physical properties of a special protein are mixed into an automatic foaming apparatus 4c, and air, that is, bubbles are removed. Mix and pour into mixer 4d. The mixer 4d is produced by mixing, for example, Portland cement, an adhesive, and fine particle aggregate, and performing a kneading operation. The solution A is, for example, pressure-fed or flowed as an air mortar by a pressure pump 4e to a solution A pipe 6 provided in a pit 5a of a tunnel 5 via a flow meter 4f. The liquid A is pressure-fed or fed directly from the liquid A pipe 6 to the storage tank of the movable agitator 71 by, for example, opening the valve 6a. On the other hand, the liquid A once stored in the movable agitator 71 is generated in the movable plastic compounding tank 14b via the movable injection pump 81 and the liquid A hose 8a or piping, and is pumped by the liquid B hose 8b or piping. The mixed solution B is mixed with the mixed solution B in the mixing unit 14a. Then, each of the cavities (not shown in FIG. 4) is pressure-fed or flowed and injected as a mixed injection material.
[0039]
Further, the movable relay pump 91 moves forward in the pit 5a by the traction vehicle 16 for forward movement, and the plasticizer transport vehicle 15 moves backward in the pit 5a by the traction vehicle 17 for retreat. If the other components of the movable relay pump 91 are unitized as a single device, the single device is replaced by the towing vehicles 16 and 17 each time the repair work in the cavities 5d and 5e is completed. The entire repair work can be completed quickly by moving to the hollow part.
Note that other operations and the like of the second embodiment of the present invention are substantially the same as those of the first embodiment of the present invention, and the description thereof will be omitted.
[0040]
【The invention's effect】
The system for injecting a backfill injection material in a tunnel according to the present invention has the above-described configuration and operation, and thus has the following effects.
[0041]
According to the first aspect of the present invention, an A-liquid plant for producing an A-liquid made of a cement-based material, an A-liquid pipe arranged to flow or pressure-feed the A-liquid from the A-liquid plant and disposed in a pit, A liquid B underground plant that mixes with the liquid A taken out from a desired position of the liquid A pipe and produces a liquid B made of a plastic material in the pit, and is connected from the desired position of the liquid A pipe via the liquid A relay pump. A system for injecting a backfill injection material in a tunnel, comprising a liquid A relay pipe or a liquid A pipe of a stage.
With this configuration, the production of B liquid is carried out inside the tunnel, which greatly reduces the total amount of piping, eliminates waste of injected material, reduces man-hours for cleaning work after completion of the work, and reduces industrial waste. Reduced processing volume. By enabling the injection pump near the injection point of the injection material and performing the injection work into the cavities etc. while detecting the cavity condition and the deformation monitoring of the lining in a timely manner, the injection work from start to finish can be performed quickly. The injection quality was maintained at a high level, and re-injection work and injection failure were prevented. Furthermore, the length of the hose from the injection pump to the injection point of the injection material can be extremely reduced, and after confirming the filling of the injection material into the cavity, the injection material can be stopped immediately, and a plurality of injection points can be provided by the relay pump. This has the effect of significantly shortening the repair period.
[0042]
According to the invention as set forth in claim 2, an A liquid plant for producing an A liquid made of a cement-based material, an A liquid pipe which feeds or pumps the A liquid from the A liquid plant and is disposed in a pit, A movable agitator for removing and kneading the liquid A from a desired portion of the liquid A pipe, a movable injection pump for removing the liquid A from the movable agitator, and a plastic material mixed with the liquid A removed from the movable injection pump A liquid B underground plant having a movable plasticizer mixing tank and a mixing unit for producing the liquid B in the mine, and a movable A liquid taken out from the movable agitator and connected to the A liquid relay pipe or the A liquid pipe The present invention provides an injection system for backfill injection material in a tunnel, characterized by comprising a relay pump.
With such a configuration, in addition to the effect of the invention of claim 1, the underground plant composed of the movable plastic compounding tank is installed in the mine so as to be movable and retreatable, so that the upper wall portion of the tunnel and the like are provided. Since the cavity and the gap formed in the cavity are provided with mobility to complete the pouring operation in a timely and proper position, there is an effect that the pouring operation can be further speeded up and the quality can be improved.
[0043]
According to the invention as set forth in claim 3, an A-liquid plant for producing an A-liquid made of a cement-based material, an A-liquid pipe arranged to flow or pressurize the A-liquid from the A-liquid plant and disposed in a pit, A movable agitator for removing and kneading the liquid A from a desired portion of the liquid A pipe, a movable injection pump for removing the liquid A from the movable agitator, and a plastic material mixed with the liquid A removed from the movable injection pump A liquid B mine plant having a movable plastic compounding tank and a mixing unit for producing the B liquid in the pit, and a movable relay pump with the A liquid taken out from the movable agitator and the A liquid relay pipe, A system for injecting backfill injection material in a tunnel, comprising: a next-stage movable liquid B underground plant sequentially connected to a desired portion of the liquid A relay pipe.
With such a configuration, in addition to the effects described in claim 1, the A liquid stirring / conveying means and the B liquid mine plant in accordance with the type and situation of the cavity or gap formed in the upper wall portion of the tunnel or the like are provided. The number can be set, and there is an effect that the injection operation of the injection material into the cavity or the like is performed in a rational manner.
[0044]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the system for injecting a backfill injection material in a tunnel according to any one of the first to third aspects, wherein the B liquid underground plant includes a A liquid relay pump. .
With such a configuration, in addition to the effects of the invention described in the first, second, or third aspect, there is an effect that integration of the A liquid relay pump and the B liquid underground plant is achieved, thereby simplifying the equipment.
[0045]
According to the invention as set forth in claim 5, the liquid A is composed of cement, an adhesive and a foaming agent. Provide an injection system.
With such a configuration, in addition to the effects of the invention described in the first, second, or third aspect, there is an effect that the liquid A can be mass-produced with a general-purpose composition component and the system can be effectively used.
[0046]
According to the invention as set forth in claim 6, the liquid B is a powder and is composed of a plasticizer dissolved in water, and is backfilled in a tunnel according to claim 1, 2 or 3. An injection material injection system is provided.
With such a configuration, in addition to the effects of the invention described in the first, second, or third aspect, there is an effect that the B liquid can be mass-produced with a general-purpose composition component and the system can be effectively used.
[0047]
According to the invention described in claim 7, the movable agitator, the movable infusion pump and the movable relay pump, the movable plastic material mixing tank, and the mixing unit are mounted on a single pulley. 4. An injection system for backfill injection material in a tunnel according to claim 2 or 3.
With such a configuration, in addition to the effect of the invention described in claim 2 or 3, liquid A stirring and conveying means and a liquid B underground plant can be integrated, and the same and single pulley is provided, so that the tunnel There is an effect that the injection operation can be completed very quickly in a large number of various cavities and gaps.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of a backfill injection material injection system in a tunnel according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a first embodiment of a backfill injection material injection system in a tunnel according to the present invention, which is an example applied to a waterway tunnel.
FIG. 3 is an explanatory view showing a configuration example of an on-site plant according to the first embodiment of the injection system for backfill injection material in a tunnel according to the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a main part of a second embodiment of a backfill injection material injection system in a tunnel according to the present invention.
FIG. 5 is a vertical sectional view showing a method of injecting an injection material into a cavity formed in an upper wall of a tunnel according to a conventional technique.
FIG. 6 is a schematic view showing an example of an injection system of a backfill injection material in a long-distance waterway tunnel in the related art.
[Explanation of symbols]
1 Field plant
1a water
1b Foaming agent
1c Automatic foaming equipment
1d mixer
1e water
1f plasticizer
1g melting mixer
1h pressure pump
1i flow meter
1j Pressure pump
1k flow meter
2 Long-distance waterway tunnel
2a Underground
2b A liquid piping
2c B liquid piping
2d upper wall
2e hollow
2f injection material
3 Ground Mountain
4 On-site plant
4a water
4b foaming agent
4c Automatic foaming equipment
4d mixer
4e pressure pump
4f flow meter
4g generator
4h water tank
4i Special adhesive mixer
4j cement silo
4k A hydraulic pump
4l slurry mixing unit
4m special foaming agent mixing tank
4n automatic foaming equipment
4p PH neutralizer
4q notch tank
4r unit house
4s line mixer
4t mortar flow meter
5 Tunnel
5a Underground
5b Underground plant
5b1 Underground plant
5c Upper wall
5d cavity
5e cavity
6 A liquid piping
6a valve
6b valve
7 Agitator
71 Movable Agitator
71b Movable agitator pulley
8 Infusion pump
8a A liquid hose
8b B liquid hose
81 Movable infusion pump
81a Movable infusion pump pulley
9 Relay pump
91 Movable relay pump
91a Movable relay pump pulley
10 Underground plant (first unit)
11 Underground plant (second unit)
12 Wall of tunnel
13 River area
14 Underground plant
14a mixing unit
14b Movable plastic compounding tank
14c B liquid dissolving mixer
14d B liquid dissolving mixer
14e Infusion pump
14f Pulley for movable plastic compounding tank
15 Plasticizer carrier
15a Pulley of plasticizer carrier
15b Plasticizer Carrier plasticizer
16 Towing vehicle for forward
17 Reverse towing vehicle

Claims

A-liquid plant for producing A-liquid made of cement-based material, A-liquid piping that is fed or pumped from the A-liquid plant and is disposed in a pit, and A taken out from a desired position of the A-liquid piping A liquid B underground plant that mixes a liquid and produces a liquid B made of a plastic material in a pit, and a next stage liquid A relay pipe or liquid A pipe connected from a desired position of the liquid A pipe via a liquid A relay pump A system for injecting a backfill injection material in a tunnel, comprising:

A liquid plant for producing A liquid comprising a cement-based material, A liquid piping which is fed or pumped from the A liquid plant and is disposed in a pit, and A liquid is supplied from a desired portion of the A liquid piping. A movable agitator for removing and kneading, a movable infusion pump for removing the A liquid from the movable agitator, and a movable agitator for mixing the A liquid removed from the movable infusion pump and producing a B liquid made of a plastic material in the downhole A liquid B underground plant having a type plastic material mixing tank and a mixing unit, and a movable relay pump that takes out the A liquid from the movable agitator and connects to the A liquid relay pipe or the A liquid pipe. Characteristic injection system for backfill injection material in tunnels.

A liquid plant for producing A liquid comprising a cement-based material, A liquid piping which is fed or pumped from the A liquid plant and is disposed in a pit, and A liquid is supplied from a desired portion of the A liquid piping. A movable agitator for removing and kneading, a movable infusion pump for removing the A liquid from the movable agitator, and a movable agitator for mixing the A liquid removed from the movable infusion pump and producing a B liquid made of a plastic material in the downhole B liquid underground plant having a formula plasticizer mixing tank and a mixing unit, a liquid relay pump for taking out the liquid A from the movable agitator and having a liquid A relay pipe, and a desired portion of the liquid A relay pipe sequentially. A system for injecting backfill injection material in a tunnel, comprising: a next-stage movable liquid B underground plant to be connected.

4. The injection system for backfill injection material in a tunnel according to claim 1, wherein the B liquid underground plant includes a A liquid relay pump.

4. The injection system for backfill injection material in a tunnel according to claim 1, wherein said liquid A is composed of cement, adhesive and foaming agent.

4. The injection system for backfill injection material in a tunnel according to claim 1, wherein the B liquid is a powder and is composed of a plasticizer dissolved in water.

The said movable agitator, the said movable infusion pump and the said movable relay pump, the said movable plastic material preparation tank, and the said mixing unit were loaded on the single pulley, The Claims 2 or 3 characterized by the above-mentioned. Injection system for backfill injection material in tunnel.