JP2865907B2 - 硬化剤の地山圧入工法及び硬化剤圧入装置 - Google Patents
硬化剤の地山圧入工法及び硬化剤圧入装置Info
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- JP2865907B2 JP2865907B2 JP18461991A JP18461991A JP2865907B2 JP 2865907 B2 JP2865907 B2 JP 2865907B2 JP 18461991 A JP18461991 A JP 18461991A JP 18461991 A JP18461991 A JP 18461991A JP 2865907 B2 JP2865907 B2 JP 2865907B2
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Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、山岳トンネルや都市ト
ンネル、地下坑道等の掘削に際し、軟質地山や軟弱地盤
等で崩落や崩壊、及び地表面沈下等の発生し易いところ
で有効であり、掘削作業の安全性を向上させる、硬化剤
の地山圧入工法及びこれに使用する硬化剤圧入装置に関
するものである。
ンネル、地下坑道等の掘削に際し、軟質地山や軟弱地盤
等で崩落や崩壊、及び地表面沈下等の発生し易いところ
で有効であり、掘削作業の安全性を向上させる、硬化剤
の地山圧入工法及びこれに使用する硬化剤圧入装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、トンネルを掘削するとき、地山が
軟弱で補強する必要がある場合には、切羽からトンネル
の掘削断面の周辺に沿って孔径３０〜５０ｍｍ、孔長３
ｍ程度の注入孔を削孔し、この注入孔に注入ホースや注
入ボルトを挿入し、硬化剤を注入して地山を補強した
後、掘削し支保工を施すという手順を繰返していた。
軟弱で補強する必要がある場合には、切羽からトンネル
の掘削断面の周辺に沿って孔径３０〜５０ｍｍ、孔長３
ｍ程度の注入孔を削孔し、この注入孔に注入ホースや注
入ボルトを挿入し、硬化剤を注入して地山を補強した
後、掘削し支保工を施すという手順を繰返していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、注入孔へ単に
硬化剤を注入するだけでは硬化剤が地山へ深く浸透せ
ず、十分な地山の強度が得られない場合があり、また、
注入孔の孔長が短かいと地山の奥深くまで補強できない
ため、一サイクルの掘削作業を行う毎に、注入作業を行
なねばならず、面倒である。
硬化剤を注入するだけでは硬化剤が地山へ深く浸透せ
ず、十分な地山の強度が得られない場合があり、また、
注入孔の孔長が短かいと地山の奥深くまで補強できない
ため、一サイクルの掘削作業を行う毎に、注入作業を行
なねばならず、面倒である。
【０００４】本発明は、トンネル掘削工事における上記
課題を解決するものであって、地山の深部まで硬化剤を
浸透させて、大きな地山強度を得ることができ、掘削作
業の能率と安全性を向上させることのできる硬化剤の地
山圧入工法及びこの工法に使用する硬化剤圧入装置を提
供することを目的とする。
課題を解決するものであって、地山の深部まで硬化剤を
浸透させて、大きな地山強度を得ることができ、掘削作
業の能率と安全性を向上させることのできる硬化剤の地
山圧入工法及びこの工法に使用する硬化剤圧入装置を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、ノズルを備
えたモニタが先端に連結されているロッドを装着した削
孔装置で、地山にノズルから高圧水を噴射しつつ削孔し
て所定長の注入孔を形成すると共に注入孔周囲の地山を
弛緩させ、次いで前端部が封着されたホースで被覆さ
れ、且つ先端には注入口が開口された注入管を注入孔へ
挿入して、注入口から硬化剤を注入した後、注入管とホ
ースとの間に加圧流体を送入して周囲の地山へ硬化剤を
圧入させることにより地山を補強する。
えたモニタが先端に連結されているロッドを装着した削
孔装置で、地山にノズルから高圧水を噴射しつつ削孔し
て所定長の注入孔を形成すると共に注入孔周囲の地山を
弛緩させ、次いで前端部が封着されたホースで被覆さ
れ、且つ先端には注入口が開口された注入管を注入孔へ
挿入して、注入口から硬化剤を注入した後、注入管とホ
ースとの間に加圧流体を送入して周囲の地山へ硬化剤を
圧入させることにより地山を補強する。
【０００６】本発明の硬化剤圧入装置は、先端に硬化剤
の注入口が開口された注入管と、この注入管を被覆する
前端部が封着されたホースと、このホースと注入管との
間に加圧流体を送入する加圧流体送入管と、この加圧流
体送入管が挿入された注入孔の口元を封止するパッカと
を備えており、本発明の工法に使用される。
の注入口が開口された注入管と、この注入管を被覆する
前端部が封着されたホースと、このホースと注入管との
間に加圧流体を送入する加圧流体送入管と、この加圧流
体送入管が挿入された注入孔の口元を封止するパッカと
を備えており、本発明の工法に使用される。
【０００７】
【作用】注入孔を削孔する際、地山にノズルから高圧水
を噴射しながら削孔するため、注入孔が形成されたと
き、注入孔の周囲の地山には弛緩した領域が形成され
る。注入管で注入孔内へ硬化剤を注入すると、硬化剤は
この弛緩した領域に容易に浸透する。硬化剤が注入され
た後、注入管とホースとの間に加圧流体を送入すると、
ホースが膨張して注入されている硬化剤が地山深くまで
圧入され、補強パイルが造成される。ホースは硬化剤圧
入後残置することにより、造成された補強パイルの芯材
として作用する。
を噴射しながら削孔するため、注入孔が形成されたと
き、注入孔の周囲の地山には弛緩した領域が形成され
る。注入管で注入孔内へ硬化剤を注入すると、硬化剤は
この弛緩した領域に容易に浸透する。硬化剤が注入され
た後、注入管とホースとの間に加圧流体を送入すると、
ホースが膨張して注入されている硬化剤が地山深くまで
圧入され、補強パイルが造成される。ホースは硬化剤圧
入後残置することにより、造成された補強パイルの芯材
として作用する。
【０００８】補強パイルをトンネル等の掘削断面に沿っ
て連設することにより、アーチ状の補強体が形成され、
掘進方向へ奥深くまで先受け状態となって切羽の安定が
確保され地山の崩壊や崩落が防止される。
て連設することにより、アーチ状の補強体が形成され、
掘進方向へ奥深くまで先受け状態となって切羽の安定が
確保され地山の崩壊や崩落が防止される。
【０００９】
【実施例】図１は、注入孔の削孔作業の状態示すトンネ
ル切羽の側面図、図２はトンネル切羽の正面図、図３は
硬化剤の注入作業の状態を示すトンネル切羽の側面図で
ある。ここで削孔装置１０は、台車１１上の前後部に、
ユニバーサルジョイント１２とこのユニバーサルジョイ
ント１２で前後及び左右に傾動される油圧シリンダ１３
とからなる位置設定機構１４を備えており、この油圧シ
リンダ１３の上端で、ボーリング駆動機構１５を前後進
可能に搭載した水平リーダー１６を支持している。ボー
リング駆動機構１５には、前端にモニタ１７を連結した
中空のロッド１８が装着されている。ロッド１８の後端
には、削孔用水を供給するスイベル１９が設けられてお
り、スイベル１９には、高圧水供給ホース２０が接続さ
れている。台車１１には、作業時の安定化を図るための
アウトリガ２１と作業用の移動足場２２が設けられてい
る。図４に示すように、モニタ１７には、その前方と側
方に向けたノズル２３が設けられており、また、モニタ
１７の先端には削孔用のビット２４が取付けられてい
る。
ル切羽の側面図、図２はトンネル切羽の正面図、図３は
硬化剤の注入作業の状態を示すトンネル切羽の側面図で
ある。ここで削孔装置１０は、台車１１上の前後部に、
ユニバーサルジョイント１２とこのユニバーサルジョイ
ント１２で前後及び左右に傾動される油圧シリンダ１３
とからなる位置設定機構１４を備えており、この油圧シ
リンダ１３の上端で、ボーリング駆動機構１５を前後進
可能に搭載した水平リーダー１６を支持している。ボー
リング駆動機構１５には、前端にモニタ１７を連結した
中空のロッド１８が装着されている。ロッド１８の後端
には、削孔用水を供給するスイベル１９が設けられてお
り、スイベル１９には、高圧水供給ホース２０が接続さ
れている。台車１１には、作業時の安定化を図るための
アウトリガ２１と作業用の移動足場２２が設けられてい
る。図４に示すように、モニタ１７には、その前方と側
方に向けたノズル２３が設けられており、また、モニタ
１７の先端には削孔用のビット２４が取付けられてい
る。
【００１０】地山１にトンネルを掘削する場合、地山の
状態によって予め地山改良区域を定め、掘削断面の周辺
に沿って切羽面２から掘進方向へ所定長の注入孔３を削
孔する。削孔時には、台車１１をアウトリガ２１で固定
し、位置設定機構１４で水平リーダー１６を移動させて
ロッド１８の位置と方向を設定し、ボーリング駆動機構
１５を始動させる。この時、水ポンプ（図示略）から高
圧水供給ホース２０，スイベル１９，ロッド１８を経て
モニタ１７へ削孔用水が供給される。
状態によって予め地山改良区域を定め、掘削断面の周辺
に沿って切羽面２から掘進方向へ所定長の注入孔３を削
孔する。削孔時には、台車１１をアウトリガ２１で固定
し、位置設定機構１４で水平リーダー１６を移動させて
ロッド１８の位置と方向を設定し、ボーリング駆動機構
１５を始動させる。この時、水ポンプ（図示略）から高
圧水供給ホース２０，スイベル１９，ロッド１８を経て
モニタ１７へ削孔用水が供給される。
【００１１】従って、削孔の際には、地山へノズル２３
から高圧水を噴射しつつ削孔するため、注入孔３が形成
されたとき、注入孔３の周囲の地山には弛緩した領域Ａ
が形成される。削孔が終了すると、注入孔３内へ硬化剤
圧入装置５を挿入する。このとき、削孔装置１０の移動
足場２２を利用することができるが、掘削断面が大き
く、削孔と注入とを並行して行う場合には、図３に示す
ような作業足場２５を備えた作業車２６が使用される。
硬化剤圧入装置５の注入管３０は、図５，図６，及び図
７に示すように、先端に硬化剤の注入口３１が開口さ
れ、後端には注入スイベル３２を介して硬化剤供給管３
３が接続されている。また、この注入管３０の後部に
は、二重管状に加圧流体送入管３４が取付けられてお
り、その後端には加圧流体用スイベル３５を介して加圧
流体供給管３６が接続されている。加圧流体送入管３４
の外周上には、パッカ３７が装着されている。注入管３
０の前端部外周上にはブラケット３８が螺着されてお
り、このブラケット３８上には、注入管３０及びパッカ
３７を被覆するホース３９の前端部が封着リング４０で
封着されている。このホース３９には、織布または不織
布等からなるいわゆるジオテキスタイル材が用いられ
る。
から高圧水を噴射しつつ削孔するため、注入孔３が形成
されたとき、注入孔３の周囲の地山には弛緩した領域Ａ
が形成される。削孔が終了すると、注入孔３内へ硬化剤
圧入装置５を挿入する。このとき、削孔装置１０の移動
足場２２を利用することができるが、掘削断面が大き
く、削孔と注入とを並行して行う場合には、図３に示す
ような作業足場２５を備えた作業車２６が使用される。
硬化剤圧入装置５の注入管３０は、図５，図６，及び図
７に示すように、先端に硬化剤の注入口３１が開口さ
れ、後端には注入スイベル３２を介して硬化剤供給管３
３が接続されている。また、この注入管３０の後部に
は、二重管状に加圧流体送入管３４が取付けられてお
り、その後端には加圧流体用スイベル３５を介して加圧
流体供給管３６が接続されている。加圧流体送入管３４
の外周上には、パッカ３７が装着されている。注入管３
０の前端部外周上にはブラケット３８が螺着されてお
り、このブラケット３８上には、注入管３０及びパッカ
３７を被覆するホース３９の前端部が封着リング４０で
封着されている。このホース３９には、織布または不織
布等からなるいわゆるジオテキスタイル材が用いられ
る。
【００１２】注入孔３内へ注入管３０を挿入したら、封
止流体供給管４１からパッカ３７へ封止流体として圧縮
空気を送り、パッカ３７を膨張させて、注入孔３の口元
を封止する。次に、硬化剤供給管３３から注入スイベル
３２を介して、注入管３０へ硬化剤を供給し注入孔３内
に注入する。注入された硬化剤は、注入孔３に充填さ
れ、更に弛緩した領域Ａ内に浸透する。所定量の硬化剤
が注入された後、加圧流体供給管３６から加圧流体用ス
イベル３５を介して加圧流体送入管３４へ加圧流体とし
て圧縮空気を供給する。この圧縮空気は加圧流体送入管
３４から注入管３０とホース３９との間に送入されホー
ス３９が膨張するため、注入孔３内に充填されていた硬
化剤は領域Ａ内に圧入され、更にその外側の地山１まで
浸透する。
止流体供給管４１からパッカ３７へ封止流体として圧縮
空気を送り、パッカ３７を膨張させて、注入孔３の口元
を封止する。次に、硬化剤供給管３３から注入スイベル
３２を介して、注入管３０へ硬化剤を供給し注入孔３内
に注入する。注入された硬化剤は、注入孔３に充填さ
れ、更に弛緩した領域Ａ内に浸透する。所定量の硬化剤
が注入された後、加圧流体供給管３６から加圧流体用ス
イベル３５を介して加圧流体送入管３４へ加圧流体とし
て圧縮空気を供給する。この圧縮空気は加圧流体送入管
３４から注入管３０とホース３９との間に送入されホー
ス３９が膨張するため、注入孔３内に充填されていた硬
化剤は領域Ａ内に圧入され、更にその外側の地山１まで
浸透する。
【００１３】なお、パッカ３７の封止前に硬化剤を注入
し、注入孔３の口元から硬化剤が漏出し始めてから、パ
ッカ３７で封止するようにしてもよい。この実施例で
は、加圧流体として圧縮空気を用いているが、作業条件
によって高圧水その他の流体を使用することができる。
注入スイベル３２及び加圧流体用スイベル３５には、各
々圧力計４２，４３が接続されているので、所定圧に達
したら注入を中止する。硬化剤不足の場合には、一旦ホ
ース３９内から圧縮空気を排出し、再度注入管３０から
硬化剤を注入し、ホース３９を膨張させて圧入を行う。
圧入終了後、注入管３０を逆回転させブラケット３８か
ら切離して注入孔３から引抜き、加圧流体用スイベル３
５の口元を閉鎖して、加圧流体供給管３６からホース３
９内へ硬化剤を注入すると、残置されたホース３９を芯
材とする補強パイルＰが造成される。一回のパイル造成
が終わると、位置設定機構１４で、水平リーダー１６を
移動させてロッド１８を次の注入孔３の位置へ移動さ
せ、注入孔掘削、硬化剤の注入を行う。
し、注入孔３の口元から硬化剤が漏出し始めてから、パ
ッカ３７で封止するようにしてもよい。この実施例で
は、加圧流体として圧縮空気を用いているが、作業条件
によって高圧水その他の流体を使用することができる。
注入スイベル３２及び加圧流体用スイベル３５には、各
々圧力計４２，４３が接続されているので、所定圧に達
したら注入を中止する。硬化剤不足の場合には、一旦ホ
ース３９内から圧縮空気を排出し、再度注入管３０から
硬化剤を注入し、ホース３９を膨張させて圧入を行う。
圧入終了後、注入管３０を逆回転させブラケット３８か
ら切離して注入孔３から引抜き、加圧流体用スイベル３
５の口元を閉鎖して、加圧流体供給管３６からホース３
９内へ硬化剤を注入すると、残置されたホース３９を芯
材とする補強パイルＰが造成される。一回のパイル造成
が終わると、位置設定機構１４で、水平リーダー１６を
移動させてロッド１８を次の注入孔３の位置へ移動さ
せ、注入孔掘削、硬化剤の注入を行う。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
地山の深部まで硬化剤を浸透圧入させて、強度の大きい
補強パイルを造成することにより、切羽から掘進方向へ
奥深くまで先受けする地山補強体を形成することがで
き、切羽を安定化して崩壊や崩落や地表の沈下を防止
し、作業の安全性を向上させることができる。
地山の深部まで硬化剤を浸透圧入させて、強度の大きい
補強パイルを造成することにより、切羽から掘進方向へ
奥深くまで先受けする地山補強体を形成することがで
き、切羽を安定化して崩壊や崩落や地表の沈下を防止
し、作業の安全性を向上させることができる。
【図１】本発明の実施例の注入孔の削孔作業の状態を示
すトンネル切羽の側面図である。
すトンネル切羽の側面図である。
【図２】図１のトンネル切羽の正面図である。
【図３】硬化剤の注入作業の状態を示す切羽の側面図で
ある。
ある。
【図４】モニタの縦断面図である。
【図５】硬化剤圧入装置の説明図である。
【図６】注入管の前端部の説明図である。
【図７】注入管の後端部の説明図である。
１ 地山 ２ 切羽 ３ 注入孔 ５ 硬化剤圧入装置 １０ 削孔装置 １１ 台車 １２ ユニバーサルジョイント １３ 油圧シリンダ １４ 位置設定機構 １５ ボーリング駆動機構 １６ 水平リーダー １７ モニタ １８ ロッド １９ スイベル ２０ 高圧水供給ホース ２２ 移動足場 ２３ ノズル ２５ 作業足場 ２６ 作業車 ３０ 注入管 ３１ 注入口 ３２ 注入スイベル ３３ 硬化剤供給管 ３４ 加圧流体送入管 ３５ 加圧流体用スイベル ３６ 加圧流体供給管 ３７ パッカ ３９ ホース ４０ 封着リング ４１ 封止流体供給管 Ａ 弛緩した領域 Ｐ 補強パイル
Claims (2)
- 【請求項１】 ノズルを備えたモニタが先端に連結され
ているロッドを装着した削孔装置で、地山に前記ノズル
から高圧水を噴射しつつ削孔して所定長の注入孔を形成
すると共に注入孔周囲の地山を弛緩させ、次いで、前端
部が封着されたホースで被覆され、且つ、先端には注入
口が開口された注入管を前記注入孔へ挿入して、注入口
から硬化剤を注入した後、前記注入管とホースとの間に
加圧液体を送入して周囲の地山へ硬化剤を圧入させる硬
化剤の地山圧入工法。 - 【請求項２】 先端に硬化剤の注入口が開口された注入
管と、該注入管を被覆する前端部が封着されたホース
と、該ホースと前記注入管との間に加圧液体を送入する
加圧液体送入管と、該加圧流体送入管の挿入された注入
孔の口元を封止するパッカとを備えた硬化剤圧入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18461991A JP2865907B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 硬化剤の地山圧入工法及び硬化剤圧入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18461991A JP2865907B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 硬化剤の地山圧入工法及び硬化剤圧入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05302316A JPH05302316A (ja) | 1993-11-16 |
| JP2865907B2 true JP2865907B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=16156405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18461991A Expired - Fee Related JP2865907B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 硬化剤の地山圧入工法及び硬化剤圧入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2865907B2 (ja) |
-
1991
- 1991-07-24 JP JP18461991A patent/JP2865907B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05302316A (ja) | 1993-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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