JP2014020124A - Construction method of water collection tunnel and water collection tunnel - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a construction method of a water collection tunnel in which a cut-off property during tunnel construction can be ensured and water can be surely collected during service, and the water collection tunnel.SOLUTION: A construction method of a water collection tunnel includes: a tunnel construction step for forming a tunnel in which grout holes 14 are closed; and an opening step for opening the grout holes 14 to form a water collection hole 12 in the tunnel. A water collection tunnel 1 comprises a tunnel body 11 and a plurality of grout holes 14 penetrating the tunnel body 11, and is formed to guide underground water W around the tunnel into the tunnel by communicating an inner space of the tunnel and a rock mass G via the grout holes 14.

Description

本発明は、集水トンネルの構築方法および集水トンネルに関する。   The present invention relates to a method for constructing a water collection tunnel and a water collection tunnel.

地盤内に集水管を配置して、地下水等を集水する場合がある。このような集水管の形成方法として、取水口が設けられた集水トンネルを地盤内に形成する場合がある。
集水トンネルは、施工時には取水口を遮蔽しておくことで、取水口から取り込まれた水により水没することを防止する必要がある。
There are cases where groundwater is collected by installing a water collection pipe in the ground. As a method for forming such a water collecting pipe, there is a case where a water collecting tunnel provided with a water intake is formed in the ground.
It is necessary to prevent the water collection tunnel from being submerged by water taken from the water intake by shielding the water intake during construction.

集水トンネルの施工方法としては、例えば、特許文献1には、トンネル内外の圧力差により取水口を閉塞しておく施工方法が開示されている。
かかる施工方法は、トンネルの外面側に形成された透水部につながる取水口を中蓋とキャップにより閉塞した状態でトンネルの施工を行った後、トンネル内の圧力を高めた状態でキャップを取り外すことにより、中蓋により取水口を閉塞した状態とする。その後、トンネル内から作業員を退避させ、トンネル内の圧力を低下させることで、中蓋を落下させて、取水口を開栓する。
As a construction method of the water collection tunnel, for example, Patent Document 1 discloses a construction method in which the water intake is closed by a pressure difference inside and outside the tunnel.
This construction method is to remove the cap after increasing the pressure in the tunnel after constructing the tunnel with the water inlet connected to the water permeable part formed on the outer surface side of the tunnel closed with the inner lid and cap. Thus, the water intake is closed by the inner lid. Thereafter, the worker is evacuated from the tunnel and the pressure in the tunnel is lowered to drop the inner lid and open the water intake.

また、特許文献2には、トンネルの外面側に形成された透水部と、この透水部につながる取水口が形成されたトンネルであって、透水部の外周面を覆うように生分解樹脂製の不透水性シートを設置しておき、トンネル施工中は止水性を確保しておき、所定時間経過後に不透水性シートが溶けることで取水口からの集水を可能とした集水トンネルが開示されている。   Patent Document 2 discloses a tunnel in which a water permeable portion formed on the outer surface side of the tunnel and a water intake port connected to the water permeable portion are formed, and is made of a biodegradable resin so as to cover the outer peripheral surface of the water permeable portion. Disclosed is a water collection tunnel that has water-impervious sheets installed, water-proofing is ensured during tunnel construction, and the water-impervious sheet melts after a predetermined time so that water can be collected from the water intake. ing.

さらに、特許文献3には、発泡ポリスチレンからなる止水層と通水層を有した管材によりトンネルを施工し、トンネルの施工後に溶剤によって止水層を減溶させることで、取水可能な集水トンネルを形成する方法が開示されている。   Furthermore, in Patent Document 3, a tunnel is constructed using a pipe material having a water-stopping layer and a water-permeable layer made of expanded polystyrene, and water can be collected by reducing the water-stopping layer with a solvent after tunnel construction. A method for forming a tunnel is disclosed.

特開平11−303155号公報JP-A-11-303155 特開2003−268814号公報JP 2003-268814 A 特開2009−235883号公報JP 2009-235883 A

特許文献1の集水トンネルの施工方法は、大掛かりなトンネル圧気設備が必要となるため、設備の配置、駆動、撤去等に手間がかかってしまう。また、トンネル内外の圧力差のみでは、中蓋が落下しないおそれがある。   Since the construction method of the water collection tunnel of patent document 1 requires a large-scale tunnel pressure air installation, it takes time to arrange, drive, and remove the equipment. Moreover, there is a possibility that the inner lid does not fall only by the pressure difference inside and outside the tunnel.

また、特許文献2の集水トンネルは、地盤内に存在する微生物によっては、不透水シートが生分解しない場合がある。この場合には、通水性を確保することができないため、施工箇所が限られてしまう。   Moreover, the water collecting tunnel of patent document 2 may not biodegrade an impermeable sheet | seat depending on the microorganisms which exist in the ground. In this case, since water permeability cannot be ensured, construction sites are limited.

また、特許文献3の集水トンネルでは、溶解後の残渣により取水口(通水部)が塞がれる可能性がある。また、止水層を形成する発泡ポリスチレンは、接着剤により固定するが、この接着部からの漏水も懸念される。   Moreover, in the water collection tunnel of patent document 3, a water intake (water flow part) may be plugged up with the residue after melt | dissolution. Moreover, although the expanded polystyrene which forms a water-stopping layer is fixed with an adhesive, there is a concern about water leakage from the bonded portion.

さらに、前記従来の集水トンネルは、部分的にポーラスコンクリート等からなる透水部(透水層)を形成するなど、セグメント自体に特殊な機能をもたせるのが一般的であるため、セグメントの製造コストが高くなってしまう。   Furthermore, since the conventional water collection tunnel generally has a special function in the segment itself, such as forming a water permeable portion (permeable layer) partially made of porous concrete or the like, the manufacturing cost of the segment is low. It will be high.

本発明は、前記の問題点を解決するものであり、トンネル施工中の止水性を確保することができ、かつ、供用時には確実に集水できる集水トンネルの構築方法および集水トンネルを提案することを課題とする。   The present invention solves the above-mentioned problems, and proposes a method for constructing a water collection tunnel and a water collection tunnel that can ensure water-stopping during tunnel construction and that can reliably collect water during operation. This is the issue.

前記課題を解決するために、本発明の集水トンネルの構築方法は、グラウトホールが閉塞されたトンネルを形成するトンネル施工工程と、前記グラウトホールを開栓して前記トンネルに取水口を形成する開栓工程とを備えることを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, a method for constructing a water collection tunnel according to the present invention includes a tunnel construction process for forming a tunnel in which a grout hole is closed, and a water intake is formed in the tunnel by opening the grout hole. And an opening step.

かかる集水トンネルの構築方法によれば、グラウトホールを利用して確実に集水することができる。
セグメントのグラウトホールを利用することで、セグメントに特殊な機能を持たせる必要がなく、材料費(セグメントの製造費等)が高価になることがない。
According to the construction method of such a water collection tunnel, water can be reliably collected using a grout hall.
By using the grout hole of the segment, it is not necessary to give the segment a special function, and the material cost (segment manufacturing cost, etc.) does not increase.

前記開栓工程では、シリンダ部および前記シリンダ部に内挿された有孔ロッドからなるピストン部を備えるグラウトホール開栓機を使用し、前記シリンダ部を前記グラウトホールに取り付けた状態で、前記ピストン部を地山側に押し出すことで、前記ピストン部を地山に挿入するとよい。このようにすると、取水口を確実に形成することができる。
また、有孔ロッドの長さと有孔率を変更することにより、取水量を調整することもできる。
In the opening step, the piston is used in a state where a grout hole opening machine including a cylinder portion and a piston portion including a perforated rod inserted in the cylinder portion is used, and the cylinder portion is attached to the grout hole. The piston portion may be inserted into the natural ground by pushing the portion toward the natural ground. If it does in this way, a water intake can be formed reliably.
In addition, the amount of water intake can be adjusted by changing the length and the porosity of the perforated rod.

また、前記グラウトホールキャップの先端に切削機構を設けておき、前記開栓工程では、前記グラウトホールキャップを正回転させて裏込め層を貫通させた後、前記グラウトホールキャップを逆回転させて前記グラウトホールから撤去すれば、裏込め層を備えるトンネルであっても、取水口を確実に確保することが可能となる。   In addition, a cutting mechanism is provided at the tip of the grout hole cap, and in the opening step, the grout hole cap is rotated forward to penetrate the backfill layer, and then the grout hole cap is rotated backward to rotate the grout hole cap. If it is removed from the grout hole, it is possible to reliably secure a water intake even in a tunnel having a backfill layer.

また、本発明の集水トンネルは、トンネル本体と、前記トンネル本体を貫通した複数のグラウトホールとを備える集水トンネルであって、前記グラウトホールにより、前記トンネルの内空と地山とが連通しており、前記トンネルの周囲の地下水を当該トンネル内へと導くことが可能に形成されていることを特徴としている。   Further, the water collection tunnel of the present invention is a water collection tunnel comprising a tunnel main body and a plurality of grout holes penetrating the tunnel main body, and the inner sky of the tunnel communicates with a natural ground by the grout hole. The groundwater around the tunnel is formed so that it can be led into the tunnel.

かかる集水トンネルは、グラウトホールを取水口として利用するものであるため、特殊な設備等を要することなく簡易に構築することができる。   Since such a water collection tunnel uses a grout hall as a water outlet, it can be easily constructed without requiring special equipment.

本発明の集水トンネルの構築方法および集水トンネルによれば、トンネル施工中の止水性を確保することができ、かつ、供用時には確実に集水できる。   According to the water collection tunnel construction method and the water collection tunnel of the present invention, it is possible to secure water-stopping performance during tunnel construction and reliably collect water during operation.

本発明の実施形態に係る集水トンネルの概要を示す縦断図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline | summary of the water collection tunnel which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す集水トンネルを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the water collection tunnel shown in FIG. 第1の実施形態の取水口を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the water intake of 1st Embodiment. 図3の取水口の施工状況を示す図であって、(a)はグラウトホール開栓機取り付け前のグラウトホールの断面図、(b)はグラウトホール開栓機取り付け後のグラウトホールの断面図である。It is a figure which shows the construction condition of the water intake of FIG. 3, Comprising: (a) is sectional drawing of grout hole before grout hole plugging machine installation, (b) is sectional drawing of grout hole after grout hole plugging machine installation It is. (a)〜(c)は、第2の実施形態の取水口の各施工段階を示す断面図である。(A)-(c) is sectional drawing which shows each construction step of the water intake of 2nd Embodiment. (a)〜(c)は、グラウトホールキャップの他の形態を示す断面図である。(A)-(c) is sectional drawing which shows the other form of a grout hole cap.

第1の実施形態では、地上施設2から地盤に浸透した汚染地下水を集水するために、地上施設2の下方を通過するように集水トンネル1を形成する場合について説明する。   In the first embodiment, a case will be described in which the water collection tunnel 1 is formed so as to pass below the ground facility 2 in order to collect contaminated groundwater that has permeated the ground from the ground facility 2.

集水トンネル1は、図1に示すように、立坑3から地上施設2の下方に向けて形成されたトンネルTの一部分を構成している。図1では、集水トンネル1が下り勾配の場合について表示するが、集水トンネル1は上り勾配であってもよい。集水トンネルの勾配(傾斜方向や角度)は、立坑3のポンプや地形等に応じて適宜設定すればよい。   As shown in FIG. 1, the water collecting tunnel 1 constitutes a part of a tunnel T formed from the shaft 3 toward the lower side of the ground facility 2. Although FIG. 1 shows the case where the water collection tunnel 1 has a downward slope, the water collection tunnel 1 may have an upward slope. The slope (inclination direction and angle) of the water collecting tunnel may be appropriately set according to the pump of the shaft 3, topography, and the like.

トンネルTは、集水トンネル区間T1と、通常トンネル区間T2とを備えている。
図1に示すように、集水トンネル区間T1は地上施設2の下方の区間であり、通常トンネル区間T2は、集水トンネル区間T1以外の区間である。
The tunnel T includes a water collection tunnel section T1 and a normal tunnel section T2.
As shown in FIG. 1, the water collection tunnel section T1 is a section below the ground facility 2, and the normal tunnel section T2 is a section other than the water collection tunnel section T1.

トンネルTは、集水トンネル区間T1は地下水の取込が可能な集水トンネル1により形成されており、通常トンネル区間T2は通常のシールドトンネル1aにより形成されている。
なお、本実施形態では、トンネルTをシールドトンネルにより形成する場合について説明するが、トンネルTのトンネル形式は限定されるものではなく、例えば推進トンネルやTBMであってもよい。また、開削工事によって敷設されたボックスカルバート等により形成されたトンネルTであってもよい。
In the tunnel T, the water collection tunnel section T1 is formed by a water collection tunnel 1 capable of taking in groundwater, and the normal tunnel section T2 is formed by a normal shield tunnel 1a.
In the present embodiment, the case where the tunnel T is formed by a shield tunnel will be described. However, the tunnel type of the tunnel T is not limited, and may be a propulsion tunnel or a TBM, for example. Further, it may be a tunnel T formed by a box culvert or the like laid by excavation work.

集水トンネル1は、図2に示すように、トンネル本体11と、複数の取水口12,12,…とを備えて形成されている。   As shown in FIG. 2, the water collecting tunnel 1 includes a tunnel main body 11 and a plurality of water intakes 12, 12,.

トンネル本体11は、複数のセグメント13,13,…を組み合わせることにより断面円形に形成されている。なお、トンネル本体11の断面形状は円形に限定されるものではない。   The tunnel body 11 is formed in a circular cross section by combining a plurality of segments 13, 13,. Note that the cross-sectional shape of the tunnel body 11 is not limited to a circular shape.

各セグメント13の中央部には、グラウトホール14が形成されている。グラウトホール14の内周壁には、雌ネジが形成されている。なお、グラウトホール14の配置や数は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。   A grout hole 14 is formed at the center of each segment 13. An internal thread is formed on the inner peripheral wall of the grout hole 14. The arrangement and number of the grout holes 14 are not limited and may be set as appropriate.

グラウトホール14は、トンネル施工時に裏込め注入孔として使用されたものであり、トンネル本体11を貫通し、集水トンネル1の内空と地山Gとを連通させるように形成されている。集水トンネル1は、グラウトホール14を取水口12として、周囲の地山Gから地下水を内空へと導くことが可能に形成されている。   The grout hole 14 is used as a backfill injection hole at the time of tunnel construction, and is formed so as to penetrate the tunnel main body 11 and to communicate the interior sky of the water collecting tunnel 1 and the natural ground G. The water collecting tunnel 1 is formed so that the ground water can be led from the surrounding natural ground G to the inner space with the grout hole 14 as the water inlet 12.

集水トンネル1の外面と地山Gとの隙間には、裏込め材(グラウト)が注入されていて、裏込め層4が形成されている。グラウトホール14を利用して形成した取水口12は、裏込め層4を貫通して、地山Gに面している。なお、裏込め材を構成する材料は、グラウトに限定されるものではない。   In the gap between the outer surface of the water collecting tunnel 1 and the natural ground G, a backfilling material (grout) is injected, and a backfilling layer 4 is formed. The water intake 12 formed using the grout hole 14 penetrates the backfill layer 4 and faces the natural ground G. The material constituting the backfilling material is not limited to grout.

集水トンネル1の構築は、トンネル施工工程と、開栓工程とを備えている。
トンネル施工工程は、図1に示すように、立坑3から地上施設2の下方に向けてトンネルTを構築する工程である。
The construction of the water collecting tunnel 1 includes a tunnel construction process and an opening process.
As shown in FIG. 1, the tunnel construction process is a process of constructing a tunnel T from the shaft 3 toward the lower side of the ground facility 2.

トンネル施工工程では、シールド工法により、グラウトホール14がグラウトホールキャップ15で閉塞された状態のトンネルTを構築する(図4の(a)参照)。
トンネルTの施工は、掘削機Mによる地中の掘進とともに、地中にセグメントリングを軸方向に沿って連設することにより行う。
In the tunnel construction process, the tunnel T in a state where the grout hole 14 is closed by the grout hole cap 15 is constructed by a shield method (see FIG. 4A).
The construction of the tunnel T is performed by connecting the segment ring in the ground along the axial direction along with the underground excavation by the excavator M.

セグメントリングは、掘進機Mの後方において複数のセグメント13,13,…を組み合わせることにより形成し、既設のセグメントリングに連結することによりトンネルの覆工(トンネル本体11)を形成する。   The segment ring is formed by combining a plurality of segments 13,... Behind the excavator M, and is connected to an existing segment ring to form a tunnel lining (tunnel body 11).

掘進機M内で組み立てたセグメントリングが掘進機Mのテールから抜け出したら、グラウトホール14からセグメントリング(トンネル)の外周囲にグラウト(裏込め材)を注入する。本実施形態では、グラウトホール14に樹脂製の逆止弁であるグラウトホールキャップ15(図4の(a)参照)を予め装着しておき、トンネル施工時の地下水Wや土砂の流入を防止するとともに、グラウトの注入が可能に構成しておく。なお、グラウトホールキャップ15は、必ずしも逆止弁である必要はない。例えば、裏込注入が不要な場合には、樹脂製の蓋材であってもよい。また、グラウト注入後にグラウトホール14に螺着するグラウトホールキャップ15であってもよい。   When the segment ring assembled in the excavator M comes out of the tail of the excavator M, grout (backfill material) is injected from the grout hole 14 to the outer periphery of the segment ring (tunnel). In the present embodiment, a grout hole cap 15 (see FIG. 4A), which is a check valve made of resin, is mounted in advance in the grout hole 14 to prevent inflow of groundwater W or earth and sand during tunnel construction. At the same time, the grout can be injected. In addition, the grout hole cap 15 does not necessarily need to be a check valve. For example, when backfill injection is not required, a resin lid may be used. Moreover, the grout hole cap 15 screwed to the grout hole 14 after grout injection may be used.

開栓工程は、トンネルTの構築後、集水区間T1内において、グラウトホール14を開栓して、トンネルTに取水口12を形成する工程である。   The opening process is a process of opening the grout hole 14 and forming the water intake 12 in the tunnel T in the water collecting section T1 after the tunnel T is constructed.

本実施形態では、図3に示すように、グラウトホール開栓機5を利用して、グラウトホール14の開栓を行う。   In the present embodiment, as illustrated in FIG. 3, the grout hole 14 is opened using the grout hole opening machine 5.

グラウトホール開栓機5は、シリンダ部51と、シリンダ部51に内装された有孔ロッドであるピストン部52とにより構成されている。シリンダ部51およびピストン部52は、筒状の部材により構成されており、ピストン部52がシリンダ部51内において摺動可能に保持されている。   The grout hole opening machine 5 includes a cylinder part 51 and a piston part 52 which is a perforated rod built in the cylinder part 51. The cylinder part 51 and the piston part 52 are constituted by cylindrical members, and the piston part 52 is slidably held in the cylinder part 51.

シリンダ部51は、図3および図4の(b)に示すように、後端側に形成された流体流入口53と、先端側に形成された流体排出口54とを備えている。流体流入口53は、シリンダ51内の内空側シリンダ室51aに接続しており、流体排出口54はシリンダ51内の地山側シリンダ室51bに接続している。   As shown in FIG. 3 and FIG. 4B, the cylinder portion 51 includes a fluid inlet 53 formed on the rear end side and a fluid outlet 54 formed on the front end side. The fluid inlet 53 is connected to the inner cylinder chamber 51 a in the cylinder 51, and the fluid outlet 54 is connected to the natural mountain cylinder chamber 51 b in the cylinder 51.

流体排出口54から地山側シリンダ室51bの流体(エア、水、油等)を排出させつつ、流体流入口53から内空側シリンダ室51a内に流体(エア、水、油等)を注入すると、ピストン部52が伸長する。   When fluid (air, water, oil, etc.) in the natural mountain side cylinder chamber 51b is discharged from the fluid discharge port 54 and fluid (air, water, oil, etc.) is injected from the fluid inlet 53 into the inner cylinder chamber 51a. The piston part 52 extends.

流体流入口53に接続されている配管は、トンネル坑内および立坑内を通って、図示せぬ注入装置に接続されている。
本実施形態では、流体排出口54から排出する流体は、回収せずにそのままトンネル内に排出する。
The piping connected to the fluid inlet 53 is connected to an injection device (not shown) through the tunnel mine and the shaft.
In this embodiment, the fluid discharged from the fluid discharge port 54 is discharged as it is into the tunnel without being collected.

シリンダ部51の先端側(地山側)の外周面にはネジ加工(雄ネジ)が施されており、グラウトホール14に螺着されている。なお、グラウトホール開栓機5の固定方法は限定されるものではない。例えば、セグメント製作時にセグメント13に取り付けておいたインサート金物等を利用してグラウトホール開栓機5を固定してもよい。   Screw processing (male thread) is applied to the outer peripheral surface of the front end side (natural ground side) of the cylinder portion 51 and is screwed into the grout hole 14. The fixing method of the grout hole opening machine 5 is not limited. For example, the grout hole opening machine 5 may be fixed by using an insert hardware attached to the segment 13 at the time of manufacturing the segment.

ピストン部52には、シリンダ部51内を摺動する拡径部55が形成されている。拡径部55は、シリンダ部51の内部を内空側シリンダ室51aと地山側シリンダ室51bに分割している。拡径部55には、Oリング等のシール材が外嵌されている。
拡径部55が内空側シリンダ室51aの内部に圧入された流体の圧力を受けることで、ピストン部52を押出す力が作用する。
The piston portion 52 is formed with an enlarged diameter portion 55 that slides in the cylinder portion 51. The enlarged diameter portion 55 divides the inside of the cylinder portion 51 into an inner cylinder chamber 51a and a natural mountain cylinder chamber 51b. A sealing material such as an O-ring is fitted on the enlarged diameter portion 55.
When the diameter-expanded portion 55 receives the pressure of the fluid press-fitted into the inner-side cylinder chamber 51a, a force that pushes the piston portion 52 acts.

ピストン部52の先端(地山側端部)には、ビットやチップ等の切削機構56が装備されている。また、ピストン部52の先端部の側面(切削機構56の後部)には、複数の貫通孔57が形成されている。さらに、ピストン部52の後端は開口している。なお、ピストン部52の先端(切削機構56)の構成は限定されるものではない。例えば、切削機構56をスポーク型にすることで、ピストン部52の先端部を開口させて、貫通孔57を省略してもよい。   A cutting mechanism 56 such as a bit or a tip is provided at the tip of the piston 52 (the end on the natural ground side). A plurality of through holes 57 are formed on the side surface (the rear portion of the cutting mechanism 56) of the tip portion of the piston portion 52. Further, the rear end of the piston portion 52 is open. In addition, the structure of the front-end | tip (cutting mechanism 56) of the piston part 52 is not limited. For example, by making the cutting mechanism 56 a spoke type, the tip of the piston portion 52 may be opened and the through hole 57 may be omitted.

開栓工程では、まず、図4の(b)に示すように、グラウトホール開栓機5をグラウトホール14に固定する。グラウトホール開栓機5をグラウトホール14に固定したら、作業員は、トンネルTの外部に退避する。
その後、地上の注入装置(図示略)を操作し、流体流入口53から流体を圧入することで、シリンダ部51内の圧力(油圧、空気圧または水圧)を上昇させて、ピストン部52を地山G側に押出す。
In the opening process, first, the grout hole opening machine 5 is fixed to the grout hole 14 as shown in FIG. After fixing the grout hole opening machine 5 to the grout hole 14, the worker retreats outside the tunnel T.
Thereafter, the injection device (not shown) on the ground is operated to press the fluid through the fluid inflow port 53, thereby increasing the pressure (hydraulic pressure, air pressure or water pressure) in the cylinder portion 51, and the piston portion 52 is moved to the ground. Extrude to G side.

地山G側に押出されたピストン部52は、図3に示すように、グラウトホールキャップ15を突き破って地山Gに貫入される。
ピストン部52の先端を地山Gに配置することで、集水トンネル1の内空と地山Gとが連通した状態となり、集水トンネル1が形成される。
As shown in FIG. 3, the piston portion 52 pushed to the natural ground G side penetrates the grout hole cap 15 and penetrates into the natural ground G.
By arranging the tip of the piston portion 52 in the natural ground G, the interior sky of the water collecting tunnel 1 and the natural ground G are in communication with each other, and the water collecting tunnel 1 is formed.

本実施形態の集水トンネル1によれば、地山Gに圧入されたピストン部52の先端部の貫通孔57,57,…から地下水Wが取り込まれる。貫通孔57から取り込まれた地下水Wは、ピストン部52(取水口12)を通ってトンネルTの内空に取り込まれる。   According to the water collecting tunnel 1 of the present embodiment, the groundwater W is taken from the through holes 57, 57,... The groundwater W taken from the through hole 57 is taken into the inner space of the tunnel T through the piston portion 52 (water intake 12).

集水トンネル1は、開栓工程が実行されるまでは、取水口12が遮蔽されていて、トンネル内に地下水Wを取り込まないため、施工中の漏水が発生しない。そのため、汚染地下水の集水を目的としている場合であっても、トンネルTの施工を安全に行うことができる。   In the water collecting tunnel 1, the water intake 12 is shielded and the groundwater W is not taken into the tunnel until the opening process is performed, so that leakage during construction does not occur. Therefore, even if the purpose is to collect contaminated groundwater, the tunnel T can be constructed safely.

取水口12は、グラウトホール14を利用して形成するため、特殊なセグメントを要することなく、確実に集水トンネル1を構築することができる。
そのため、トンネルTの施工時に段取り替えが必要なく、施工性に優れている。
Since the water intake 12 is formed by using the grout hole 14, the water collecting tunnel 1 can be reliably constructed without requiring a special segment.
For this reason, no setup change is required when the tunnel T is constructed, and the construction is excellent.

また、透水層等を備えた従来の集水トンネルと比較して、トンネル本体11の耐力が優れており、覆工の薄肉化も可能である。   Moreover, the proof strength of the tunnel main body 11 is excellent compared with the conventional water collection tunnel provided with the water-permeable layer etc., and lining of a lining is also possible.

また、必要な個所において、適宜、グラウトホール14を利用して取水口12を形成することができるため、集水トンネル区間T1の設定を、現場の状況等に応じて、自由に行うことができる。   Moreover, since the water intake 12 can be formed using the grout hole 14 where necessary, the setting of the water collection tunnel section T1 can be freely performed according to the situation of the site. .

トンネル施工工程の直後に開栓工程を行わない場合であっても、経年変化等による変質や変形が生じることもなく、また、待機期間が数年に及ぶような場合であっても、漏水のリスクは小さい。   Even if the plug opening process is not performed immediately after the tunnel construction process, there is no deterioration or deformation due to secular change, etc., and even if the standby period is several years, Risk is small.

なお、シリンダ部51の内周面およびピストン部52の外周面に、それぞれ螺旋状の凹凸(角ねじ)を形成しておき、圧力によりピストン部52に回転力を付与する構成としてもよい。こうすることで、ピストン部52が旋回しながら裏込め層5および地山Gを切削することができる。   In addition, it is good also as a structure which forms the helical unevenness | corrugation (square screw) in the internal peripheral surface of the cylinder part 51, and the outer peripheral surface of the piston part 52, respectively, and provides a rotational force to the piston part 52 with a pressure. By doing so, the backfill layer 5 and the natural ground G can be cut while the piston portion 52 rotates.

ここで、流体としてエアーを使用すれば、流体(作動油や水)の戻りを考える必要がなく、つまり、流体排出口54はトンネル坑内に開口させればよいので、配管作業が容易となる。
グラウトホールキャップ15は、油圧式ドリフターやエアー式ドリフターにより突き破ってもよい。
Here, if air is used as the fluid, there is no need to consider the return of the fluid (hydraulic oil or water). That is, the fluid discharge port 54 only needs to be opened in the tunnel mine, so that the piping work is facilitated.
The grout hole cap 15 may be pierced by a hydraulic drifter or an air drifter.

ピストン部52の内部は、目詰まり防止手段52aとして先端部に砂利が充填されていて、集水性能が低下することがないように構成されている。ここで、符号52bは、ピストン部52からの砂利の流出を防止するための透水性の蓋材である。
なお、目詰まり防止手段52aは砂利に限定されるものではなく、網状部材やストレーナー等であってもよい。また、蓋材52bは必要に応じて配設すればよい。
ピストン部52の後端部に、スクリーン等を設けておいてもよい。
The inside of the piston part 52 is configured so that gravel is filled in the tip part as the clogging preventing means 52a and the water collecting performance is not deteriorated. Here, the code | symbol 52b is a water-permeable cover material for preventing the outflow of gravel from the piston part 52. FIG.
The clogging prevention means 52a is not limited to gravel, and may be a mesh member, a strainer, or the like. Further, the lid member 52b may be disposed as necessary.
A screen or the like may be provided at the rear end portion of the piston portion 52.

第2の実施形態では、グラウトホール13に螺着されたグラウトホールキャップ15を取り外すことにより、取水口12を形成する場合について説明する。   2nd Embodiment demonstrates the case where the water intake 12 is formed by removing the grout hole cap 15 screwed by the grout hole 13. FIG.

集水トンネル1の構築は、トンネル施工工程と、開栓工程とを備えている。
トンネル施工工程は、図1に示すように、立坑3から地上施設2の下方に向けてトンネルTを構築する工程である。
The construction of the water collecting tunnel 1 includes a tunnel construction process and an opening process.
As shown in FIG. 1, the tunnel construction step is a step of constructing a tunnel T from the vertical shaft 3 toward the lower side of the ground facility 2.

トンネル施工工程では、セグメントリングを地中に配置した後、グラウトホール14からセグメントリング(トンネル)の外周囲にグラウト(裏込め材)を注入する。裏込め材の注入が完了したら、グラウトホール14にグラウトホールキャップ15を螺着する(図5の(a)参照)。   In the tunnel construction process, after placing the segment ring in the ground, grout (backfill material) is injected from the grout hole 14 to the outer periphery of the segment ring (tunnel). When the injection of the backfill material is completed, the grout hole cap 15 is screwed into the grout hole 14 (see FIG. 5A).

グラウトホールキャップ15は、図5の(a)に示すように、グラウトホール14の内面に形成された角ネジに対応するネジ加工が施された柱状部材であって、先端にビットやチップ等の切削機構16が装備されている。
また、グラウトホールキャップ15には、グリス充填が行えるようにニップルが設けられていてもよい。
As shown in FIG. 5 (a), the grout hole cap 15 is a columnar member provided with a screw processing corresponding to a square screw formed on the inner surface of the grout hole 14, and has a bit or a chip at the tip. A cutting mechanism 16 is provided.
The grout hole cap 15 may be provided with a nipple so that grease can be filled.

グラウトホールキャップ15の材質は限定されるものではないが、ステンレス、チタン、FRP等により構成すれば、錆び難いため好適である。
切削機構16は、必要に応じて形成すればよく、必ずしも形成されている必要はない。
The material of the grout hole cap 15 is not limited. However, it is preferable that the grout hole cap 15 is made of stainless steel, titanium, FRP or the like because it does not easily rust.
The cutting mechanism 16 may be formed as necessary, and is not necessarily formed.

この他のトンネル施工工程の内容は、第1の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。   Since the contents of the other tunnel construction process are the same as the contents shown in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

開栓工程では、回収装置(図示省略)を設置して、トンネルT内から作業員を退避させた後、回収装置を遠隔操作することにより、グラウトホールキャップ15をグラウトホールから取り外すことで、グラウトホール14の開栓を行う(図5参照)。   In the plug-opening process, a recovery device (not shown) is installed, and after the worker is evacuated from the tunnel T, the grout hole cap 15 is removed from the grout hole by remotely operating the recovery device. The hole 14 is opened (see FIG. 5).

回収装置は、セグメント製作時にセグメント13に取り付けておいたインサート金物に固定すればよい。なお、回収装置の固定方法は限定されない。
また、回収装置は電動式でもよいし、油圧式でもよく、その駆動形式は限定されない。
What is necessary is just to fix a collection | recovery apparatus to the insert metal fitting attached to the segment 13 at the time of segment manufacture. In addition, the fixing method of a collection | recovery apparatus is not limited.
Further, the recovery device may be electric or hydraulic, and its drive type is not limited.

まず、図5の(a)および(b)に示すように、回収装置を使用してグラウトホールキャップ15を正回転させて、当該グラウトホールキャップ15を地山G側に進出させる。こうすると、切削機構16により、裏込め層4および地山Gが切削され、グラウトホールキャップ15の先端が地山内に挿入される。   First, as shown in FIGS. 5A and 5B, the grout hole cap 15 is rotated forward using the recovery device, and the grout hole cap 15 is advanced to the natural ground G side. If it carries out like this, the back filling layer 4 and the natural ground G will be cut by the cutting mechanism 16, and the front-end | tip of the grout hole cap 15 will be inserted in a natural ground.

次に、図5の(c)に示すように、回収装置を使用してグラウトホールキャップ15を逆回転させて、当該グラウトホールキャップ15をグラウトホール14から取り外す。
こうすると、グラウトホール14により集水トンネル1の内空と地山Gとが連通した状態となり、集水トンネル1が形成される。なお、グラウトホールキャップ15の正逆回転は、人力により行ってもよい。
Next, as shown in FIG. 5C, the grout hole cap 15 is reversely rotated using the recovery device, and the grout hole cap 15 is removed from the grout hole 14.
If it carries out like this, the inside of the water collection tunnel 1 and the natural ground G will be in the communication state by the grout hole 14, and the water collection tunnel 1 will be formed. The forward / reverse rotation of the grout hole cap 15 may be performed manually.

本実施形態の集水トンネル1によれば、図5の(c)に示すように、集水トンネル1の周辺の地山Gの地下水Wが、グラウトホール14(取水口12)を通ってトンネルTの内空に取り込まれる。そのため、第1の実施形態の集水トンネル1と同様の作用効果を得ることができる。   According to the water collection tunnel 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 5C, the groundwater W of the natural ground G around the water collection tunnel 1 passes through the grout hole 14 (water intake 12). It is taken into the inner space of T. Therefore, the same effect as the water collecting tunnel 1 of the first embodiment can be obtained.

なお、グラウトホールキャップ15の構成は、図5に示すものに限定されるものではなく、適宜構成すればよい。例えば、図6の(a)に示すように、切削機構16として、スポーク型(例えば、正面視十字状のクロスビットタイプ)のビットを使用して、切削機構16の内面に切削した土砂の取り込みが可能に構成されたものであってもよい。また、グラウトホールキャップ15の先端側側面に土砂取り込み用の溝15a,15aが形成されたものであってもよい。このようにすると、グラウトホールキャップ15を地山Gに押込む際に、土砂の逃げ場を確保できるので、押込み不能になることを防止することができる。   In addition, the structure of the grout hole cap 15 is not limited to what is shown in FIG. 5, What is necessary is just to comprise suitably. For example, as shown in FIG. 6 (a), as the cutting mechanism 16, a spoke-type bit (for example, a cross bit type having a cross shape in front view) is used to take in the earth and sand cut into the inner surface of the cutting mechanism 16. May be configured to be possible. Moreover, the groove | channel 15a, 15a for taking in earth and sand may be formed in the front end side surface of the grout hole cap 15. If it does in this way, when pushing the grout hole cap 15 into the natural ground G, the escape place of earth and sand can be ensured, and it can prevent becoming impossible to push.

また、図6の(c)に示すように、グラウトホール14およびグラウトホールキャップ15が、坑内側に行くに従って拡径するテーパーを備えていれば、グラウトホールキャップ15が抜け易くなる。   Further, as shown in FIG. 6C, if the grout hole 14 and the grout hole cap 15 have a taper that increases in diameter toward the inner side of the pit, the grout hole cap 15 is easily removed.

以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described components can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

例えば、前記実施形態では、セグメントにより形成されたトンネルについて説明したが、トンネルの覆工構造は限定されるものではなく、例えば、ヒューム管やボックスカルバートにより形成されたトンネルであってもよい。   For example, in the above-described embodiment, the tunnel formed by the segments has been described, but the lining structure of the tunnel is not limited, and for example, a tunnel formed by a fume tube or a box culvert may be used.

集水トンネル1は、トンネルTの全長にわたって形成してもよいし、トンネルTの一部分に形成してもよい。   The water collection tunnel 1 may be formed over the entire length of the tunnel T, or may be formed in a part of the tunnel T.

1 集水トンネル
11 トンネル本体
12 取水口
14 グラウトホール
15 グラウトホールキャップ
16 切削機構
41 シリンダ部
42 ピストン部
G 地山
T トンネル
W 地下水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Catchment tunnel 11 Tunnel main body 12 Water intake 14 Grout hole 15 Grout hole cap 16 Cutting mechanism 41 Cylinder part 42 Piston part G Ground mountain T Tunnel W Groundwater

Claims (4)

グラウトホールが閉塞されたトンネルを形成するトンネル施工工程と、
前記グラウトホールを開栓して前記トンネルに取水口を形成する開栓工程と、を備えることを特徴とする、集水トンネルの構築方法。
A tunnel construction process for forming a tunnel with a closed grout hole;
And a step of opening the grout hole to form a water intake in the tunnel.
前記開栓工程では、シリンダ部および前記シリンダ部に内挿された有孔ロッドからなるピストン部を備えるグラウトホール開栓機を使用し、前記シリンダ部を前記グラウトホールに取り付けた状態で、前記ピストン部を地山側に押し出すことで、前記ピストン部を地山に挿入することを特徴とする、請求項1に記載の集水トンネルの構築方法。   In the opening step, the piston is used in a state where a grout hole opening machine including a cylinder portion and a piston portion including a perforated rod inserted in the cylinder portion is used, and the cylinder portion is attached to the grout hole. The method for constructing a water collection tunnel according to claim 1, wherein the piston portion is inserted into a natural ground by pushing the portion toward the natural ground. 前記グラウトホールキャップの先端に切削機構を設けておき、
前記開栓工程では、前記グラウトホールキャップを正回転させて裏込め層を貫通させた後、前記グラウトホールキャップを逆回転させて前記グラウトホールから撤去することを特徴とする、請求項1に記載の集水トンネルの構築方法。
A cutting mechanism is provided at the tip of the grout hole cap,
2. The opening step according to claim 1, wherein after the grout hole cap is rotated forward to penetrate the backfill layer, the grout hole cap is reversely rotated and removed from the grout hole. To build a water collection tunnel.
トンネル本体と、
前記トンネル本体を貫通した複数のグラウトホールと、を備える集水トンネルであって、
前記グラウトホールにより、前記トンネルの内空と地山とが連通しており、前記トンネルの周囲の地下水を当該トンネル内へと導くことが可能に形成されていることを特徴とする集水トンネル。
The tunnel body,
A water collecting tunnel comprising a plurality of grout holes penetrating the tunnel body,
The water collection tunnel characterized in that the inside of the tunnel communicates with the natural ground by the grout hole, and is formed so that the groundwater around the tunnel can be led into the tunnel.
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