JP3101550B2 - Steel pipe receiving method and equipment used for the method - Google Patents

Steel pipe receiving method and equipment used for the method

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JP3101550B2
JP3101550B2 JP07245436A JP24543695A JP3101550B2 JP 3101550 B2 JP3101550 B2 JP 3101550B2 JP 07245436 A JP07245436 A JP 07245436A JP 24543695 A JP24543695 A JP 24543695A JP 3101550 B2 JP3101550 B2 JP 3101550B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は鋼管先受け工法及び
同工法に用いる装置に係り、特に地質の悪い条件下のト
ンネル掘削に採用される地山先行補強工法としての鋼管
先受け工法及び同工法に用いる装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steel pipe precasting method and an apparatus used in the method, and more particularly to a steel pipe preloading method and a method as a ground pre-reinforcement method used for tunnel excavation under poor geological conditions. The present invention relates to an apparatus used for:

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、トンネル工事は、立地条件や地山
条件の良否にかかわらず、大断面化、長大化、高速施工
化の傾向にある。このため地質の悪い地山条件下でも掘
削断面が相当大きなトンネルが計画、施工されるように
なってきた。これらのトンネルではトンネル切羽の前方
の地山をあらかじめ所定強度まで補強する地山先行補強
工法が補助工法として行われることが多い。この種の地
山先行補強工法は、切羽前方の地山の先行緩みを抑制す
るのを主目的としているため、従来のフォアパイリング
工法に比べ、先受けに使用されるパイプ長が長いのが特
徴である。このため長尺のパイプを効率良く打設する工
夫がなされた種々、地山先行補強工法が開発、実施され
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a tendency for tunnel construction to have a large cross section, a large length, and a high speed construction, regardless of the location conditions and the ground conditions. For this reason, tunnels with considerably large excavated cross sections have been planned and constructed even under poor geological conditions. In these tunnels, a ground pre-strengthening method of reinforcing the ground in front of the tunnel face to a predetermined strength in advance is often performed as an auxiliary method. The main purpose of this type of ground reinforcement method is to suppress the advance loosening of the ground in front of the face, so the length of the pipe used for the front support is longer than that of the conventional forepiling method. It is. For this reason, various ground-leading reinforcement methods have been developed and implemented which are designed to efficiently cast long pipes.

【0003】地山先行補強工法の一例としてトレビチュ
ーブ工法がある。このトレビチューブ工法は拡径ビット
を使用した2重管削孔により1度に長尺(11m程度)
のパイプを打設することができる。さらに削孔後に外管
(注入用鋼管)を地山内に残置して鋼管周囲の空隙を定
着注入するようになっている。
[0003] As an example of the ground reinforcement method, there is the Trevi tube method. This Trevi tube method is long (about 11m) at a time by double pipe drilling using an expanding bit.
Pipes can be cast. Further, after drilling, the outer pipe (injection steel pipe) is left in the ground and the gap around the steel pipe is fixedly injected.

【0004】また、最近ではトンネル掘削に使用する油
圧ジャンボによって鋼管パイプを切羽に打設する地山先
行補強工法として、AGF(All Ground Fasten)工法
が実績を挙げている。このAGF工法では、掘削に使用
する油圧ジャンボのガイドシェルに3m程度の鋼管パイ
プを搭載して、削孔ロッド先端に装着された拡径ビット
で削孔を行い、この孔内に、所定打設本数の鋼管パイプ
が接続されながら挿入される。そして、所定本数の鋼管
パイプの挿入後、ビット径を鋼管パイプ内に収容可能な
直径まで縮径して削孔ロッドとともに引き抜く。これに
より生じた地山との空隙にセメント系、ウレタン系の定
着注入材を注入して鋼管パイプが挿入されている所定範
囲の地山改良を行う。
[0004] Recently, the AGF (All Ground Fasten) method has been used as a ground-level advance reinforcement method in which a steel pipe is driven into a face by a hydraulic jumbo used for tunnel excavation. In this AGF method, a steel pipe of about 3 m is mounted on the guide shell of a hydraulic jumbo used for excavation, and a hole is drilled with an enlarged bit attached to the tip of a drilling rod. A number of steel pipes are inserted while being connected. After the predetermined number of steel pipes are inserted, the bit diameter is reduced to a diameter that can be accommodated in the steel pipes, and the bit is pulled out together with the drilling rod. A cement-based or urethane-based fixing and injecting material is injected into the resulting gap between the ground and the ground to improve the ground within a predetermined range in which the steel pipe is inserted.

【0005】図18は、AGF工法によるトンネル切羽
の地山先行補強の施工状況を示した概略施工状況図であ
る。このAGF工法では、鋼管パイプ100の打設は、
油圧ドリルジャンボ101によって行われている。鋼管
パイプ100は、既に建て込まれた鋼支保工102の下
端をガイドとして切羽面103に打設される。しかし、
打設する鋼管パイプ100が長尺であるため、切羽面に
対して所定の傾角をなして施工される。通常は、切羽手
前の5〜6基手前からトンネル断面に対して所定のクリ
アランスをとって鋼管パイプ100の傾きに沿い、鋼支
保工102が打設される。このため、上半全体にわたっ
て打設された鋼管パイプ100は、切羽に向かって所定
ピッチで傘を僅かに開いたような形状となる。トンネル
長手方向に連続して傘状の地山改良体が形成されるの
が、本工法の特徴である。
[0005] Fig. 18 is a schematic construction diagram showing the construction situation of the ground front reinforcement of the tunnel face by the AGF method. In this AGF method, the steel pipe 100 is cast
This is performed by a hydraulic drill jumbo 101. The steel pipe 100 is driven into the face face 103 with the lower end of the already built steel support 102 as a guide. But,
Since the steel pipe 100 to be cast is long, the pipe 100 is installed at a predetermined inclination angle with respect to the face. Normally, a steel support 102 is driven along the inclination of the steel pipe 100 with a predetermined clearance from the cross section of the tunnel 5 to 6 bases before the face. For this reason, the steel pipe 100 cast over the entire upper half has a shape in which the umbrella is slightly opened at a predetermined pitch toward the face. The feature of this construction method is that an umbrella-shaped ground improvement body is formed continuously in the longitudinal direction of the tunnel.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のトレ
ビチューブ工法は、1度に長尺の鋼管パイプを打設する
ことができるが、鋼管パイプを打設するために専用の鋼
管打設装置が必要である。このため専用の装置の導入、
装置の組み立て作業等の付帯作業が発生し、補助工法と
して高額であり、トンネル工事全体の工費アップにつな
がるという問題がある。
In the above-mentioned Trevi tube method, a long steel pipe can be cast at one time. However, a special steel pipe setting device is required to cast a steel pipe. is necessary. For this reason, introduction of dedicated equipment,
There is a problem that ancillary work such as assembling work of the device occurs, which is expensive as an auxiliary construction method, and leads to an increase in construction cost of the entire tunnel construction.

【0007】これに対してAGF工法では、トンネル掘
削に使用する油圧ドリルジャンボを使用するため、この
ような問題は回避できるが、複数本の鋼管パイプを油圧
ドリルジャンボの先端部分に連続して供給する作業や削
孔ロッドの脱着作業の多く人力で行わなくてはならず、
切羽近傍に広い範囲の作業足場を設けなくてはならない
という問題が生じる。また、この作業足場は、切羽掘削
サイクルとの兼ね合いで頻繁に移動しなければならず、
その作業手間も大きな負担となる。
On the other hand, in the AGF method, a hydraulic drill jumbo used for tunnel excavation is used. Therefore, such a problem can be avoided. However, a plurality of steel pipes are continuously supplied to the tip of the hydraulic drill jumbo. Much of the work to be done and the work of attaching and detaching the drill rod must be done manually.
A problem arises in that a wide range of work scaffolds must be provided near the face. In addition, this work scaffold must move frequently in view of the face excavation cycle,
The labor involved in the operation also imposes a heavy burden.

【0008】さらに、前述の両工法に共通する問題とし
て、打設した鋼管パイプの口元と鋼支保工の建て込み位
置とが干渉してしまうため、打設した鋼管パイプの配置
に沿ってトンネル断面を段階的に拡大して掘削しなけれ
ばならない。このため、地山掘削量が増加するととも
に、変化した断面形状に合わせて鋼支保工の寸法を調整
して建て込まなくてはならないという問題も生じる。ま
た、覆工コンクリートのコンクリート量も増加し、断面
形状が変化するため、妻部分の型枠製作の手間も大きく
なる。
Further, as a problem common to both of the above-mentioned methods, since the mouth of the cast steel pipe and the erected position of the steel support work interfere with each other, the tunnel cross section is arranged along the arrangement of the cast steel pipe. Must be excavated in stages. For this reason, the amount of ground excavation increases, and there also arises a problem that it is necessary to adjust the dimensions of the steel support in accordance with the changed cross-sectional shape and to build the steel support. In addition, the amount of lining concrete increases, and the cross-sectional shape changes.

【0009】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、一定のトンネル断面を確保
しながら効率的なトンネルの地山先行補強を行えるよう
にした鋼管先受け工法及び同工法を用いた装置を提供す
るものである。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a steel pipe front receiving method capable of efficiently reinforcing the ground in advance of a tunnel while securing a constant tunnel cross section. It is intended to provide an apparatus using the same method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明は、トンネル掘削機に、先受け鋼管として
使用される鋼管と該鋼管の内部に収容された削孔ロッド
とを搭載し、前記鋼管を打設可能な孔をトンネル切羽前
方のトンネル断面外周線の近傍に沿って所定間隔をあけ
て前記削孔ロッド先端に装着された拡縮径可能なビット
で削孔して、前記鋼管を複数本接続して地山内に打設し
て前記トンネル切羽の先受け鋼管とし、該先受け鋼管を
注入管として前記先受け鋼管の周囲の地山に固化材を注
入し、地山補強を行う鋼管先受け工法において、前記先
受け鋼管を打設する際に、前記鋼管の最後端に埋設管を
接続し、該鋼管の最後端がトンネル断面の外周線位置と
ほぼ一致する地山内深さに位置するように、前記埋設管
を地山内に埋設させることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a tunnel excavator equipped with a steel pipe used as a receiving steel pipe and a drilling rod housed inside the steel pipe. Then, drilling a hole capable of driving the steel pipe with a scalable bit attached to the tip of the drilling rod at predetermined intervals along the vicinity of the outer periphery of the tunnel cross section in front of the tunnel face, A plurality of steel pipes are connected and cast into the ground to form a front receiving steel pipe for the tunnel face, and the front receiving steel pipe is used as an injection pipe to inject a solidified material into the ground surrounding the front receiving steel pipe, thereby reinforcing the ground. In the steel pipe pre-receiving method, when laying the pre-received steel pipe, a buried pipe is connected to a rear end of the steel pipe, and the rear end of the steel pipe is located at an outer peripheral line position of a tunnel cross section.
The buried pipe is positioned so that
Is buried in the ground .

【0011】このとき前記埋設管は、樹脂製管から成
り、該樹脂製管を介して前記トンネル掘削機の打撃動作
を前記鋼管の最後端に伝達するとともに、前記トンネル
掘削機のフィード動作を前記鋼管に伝達し、前記鋼管の
最後端を該樹脂製管の長さにほぼ等しい地山内深さまで
埋設させ、前記樹脂製管を地山内に存置させることが好
ましい。
[0011] At this time, the buried pipe is made of a resin pipe, and the impact operation of the tunnel excavator is transmitted to the rearmost end of the steel pipe via the resin pipe, and the feed operation of the tunnel excavator is performed by the resin pipe. It is preferable that the resin pipe is transmitted to the steel pipe, and a rear end of the steel pipe is buried to a depth in the ground substantially equal to the length of the resin pipe, and the resin pipe is kept in the ground.

【0012】また、前記埋設管は、鋼製埋設管から成
り、該鋼製埋設管を介して前記トンネル掘削機の打撃動
作を前記鋼管の最後端に伝達するとともに、前記トンネ
ル掘削機のフィード動作を前記鋼管に伝達し、前記鋼管
の最後端を該樹脂製管の長さにほぼ等しい地山内深さま
で埋設させ、その後前記鋼製埋設管を引き抜き回収する
ことが好ましい。
Further, the buried pipe is made of a steel buried pipe, and transmits a striking operation of the tunnel excavator to the rearmost end of the steel pipe through the steel buried pipe, and feeds the tunnel excavator. Is transmitted to the steel pipe, and the rear end of the steel pipe is buried to a depth in the ground substantially equal to the length of the resin pipe, and then the steel buried pipe is pulled out and collected.

【0013】前記工法は、前記鋼管と、該鋼管の内部に
収容された削孔ロッドとは、前記トンネル掘削機のガイ
ドシェル先端に搭載されたクランプ装置により所定位置
に位置決めされた状態で、その端部が把持固定され、前
記鋼管及び削孔ロッドの接続及び分離作業が前記クラン
プ装置位置で行われるようにすることが好ましい。
In the above method, the steel pipe and the drilling rod accommodated in the steel pipe are positioned at a predetermined position by a clamp device mounted on a tip end of a guide shell of the tunnel excavator. Preferably, the end is gripped and fixed, so that the connection and disconnection of the steel pipe and the drilling rod are performed at the position of the clamping device.

【0014】すなわち、トンネル掘削機のガイドシェル
先端に搭載され、鋼管の端部と該鋼管の内部に収容され
た削孔ロッド端部とを、位置決めされた状態で把持固定
し、前記鋼管及び削孔ロッドの接続及び分離作業を行う
ようにしたクランプ装置を備えることが好ましい。
That is, the end of the steel pipe mounted on the tip of the guide shell of the tunnel excavator, and the end of the drilling rod housed inside the steel pipe are gripped and fixed in a positioned state, and the steel pipe and the drill are cut. It is preferable to provide a clamp device for performing connection and separation work of the hole rod.

【0015】また、前記工法は、前記鋼管と、該鋼管の
内部に収容された削孔ロッドとは、前記トンネル掘削機
のガイドシェルの側部に装備された鋼管供給装置の把持
部にセットされた状態から該鋼管供給装置の横送り動作
により前記ガイドシェル上の鋼管接続位置に移載される
ようにすることが好ましい。
Further, in the method, the steel pipe and a drilling rod accommodated in the steel pipe are set on a holding part of a steel pipe supply device mounted on a side of a guide shell of the tunnel excavator. It is preferable that the steel pipe supply device be transferred to the steel pipe connection position on the guide shell from a state in which the steel pipe supply device is moved sideways.

【0016】すなわち、トンネル掘削機のガイドシェル
の側部に装備され、鋼管と該鋼管の内部に収容された削
孔ロッドとを把持し、横送り手段によって前記鋼管をガ
イドシェル上の鋼管接続位置に移載させるようにした鋼
管供給装置を備えることが好ましい。
That is, a steel pipe and a drilling rod accommodated inside the steel pipe are gripped by a side of a guide shell of a tunnel excavator, and the steel pipe is connected to a steel pipe connecting position on the guide shell by a transverse feed means. It is preferable to provide a steel pipe supply device which is adapted to be transferred to a steel pipe.

【0017】さらに、前記鋼管は、長手方向及び周方向
に所定間隔で複数個のストレーナ孔が形成され、このう
ち周方向に配列されたストレーナ孔を閉塞するようにリ
ング状逆止弁が装着され、作用内圧により該リング状逆
止弁を管内方より押し広げて前記ストレーナ孔から前記
固化材を地山側に吐出させるようにすることが好まし
い。
Further, the steel pipe has a plurality of strainer holes formed at predetermined intervals in a longitudinal direction and a circumferential direction, and a ring check valve is mounted so as to close the strainer holes arranged in the circumferential direction. Preferably, the ring-shaped check valve is pushed out from the inside of the pipe by the working internal pressure so that the solidified material is discharged from the strainer hole to the ground side.

【0018】または、前記鋼管は、長手方向及び周方向
に所定間隔で複数個のストレーナ孔が形成され、該スト
レーナ孔を閉塞するように磁石合金からなる複数のバル
ブ片が前記鋼管外周面に磁力吸着され、作用内圧により
該バルブ片を前記鋼管から分離させて前記ストレーナ孔
から前記固化材を地山側に吐出させるようにすることが
好ましい。
Alternatively, the steel pipe has a plurality of strainer holes formed at predetermined intervals in a longitudinal direction and a circumferential direction, and a plurality of valve pieces made of a magnetic alloy are applied to the outer peripheral surface of the steel pipe so as to close the strainer holes. It is preferable that the valve piece is separated from the steel pipe by the working internal pressure by being sucked, and the solidified material is discharged from the strainer hole to the ground side.

【0019】または、前記鋼管は、長手方向及び周方向
に所定間隔で複数個のストレーナ孔が形成され、該スト
レーナ孔を閉塞するように複数のバルブ片が前記鋼管外
周面に接着され、作用内圧により前記バルブ片を前記鋼
管から剥離させて前記ストレーナ孔から前記固化材を地
山側に吐出させるようにすることが好ましい。
Alternatively, the steel pipe has a plurality of strainer holes formed at predetermined intervals in a longitudinal direction and a circumferential direction, and a plurality of valve pieces are adhered to the outer peripheral surface of the steel pipe so as to close the strainer holes. Preferably, the valve piece is peeled from the steel pipe to discharge the solidified material from the strainer hole to the ground side.

【0020】すなわち、バルブの構成として、鋼管の長
手方向及び周方向に所定間隔で形成された複数個のスト
レーナ孔のうち周方向に配列された前記ストレーナ孔を
閉塞するリング状逆止弁が装着され、作用内圧により該
リング状逆止弁が管内方より押し広げられ前記ストレー
ナ孔から前記固化材を地山側に吐出させるようにしたも
のである。
That is, a ring-shaped check valve for closing the strainer holes arranged in the circumferential direction among a plurality of strainer holes formed at predetermined intervals in the longitudinal direction and the circumferential direction of the steel pipe is mounted as the valve. The ring-shaped check valve is pushed out from the inside of the pipe by the working internal pressure, and the solidified material is discharged from the strainer hole to the ground side.

【0021】または、鋼管の長手方向及び周方向に所定
間隔で形成された複数個のストレーナ孔を閉塞する磁石
合金からなる複数のバルブ片が前記鋼管外周面に磁力吸
着され、作用内圧により前記バルブ片を前記鋼管から分
離させて前記ストレーナ孔から前記固化材を地山側に吐
出させるようにしたものである。
Alternatively, a plurality of valve pieces made of a magnetic alloy for closing a plurality of strainer holes formed at predetermined intervals in a longitudinal direction and a circumferential direction of the steel pipe are magnetically attracted to an outer peripheral surface of the steel pipe, and the valve is operated by an internal pressure. A piece is separated from the steel pipe, and the solidified material is discharged from the strainer hole to the ground side.

【0022】または、鋼管の長手方向及び周方向に所定
間隔で形成された複数個のストレーナ孔を閉塞するよう
に複数のバルブ片が前記鋼管外周面に接着され、作用内
圧により前記バルブ片を前記鋼管から剥離させて前記ス
トレーナ孔から前記固化材を地山側に吐出させるように
したものである。
Alternatively, a plurality of valve pieces are adhered to the outer peripheral surface of the steel pipe so as to close a plurality of strainer holes formed at predetermined intervals in the longitudinal direction and the circumferential direction of the steel pipe, and the valve pieces are attached to each other by an action internal pressure. The solidified material is discharged from the steel pipe to the ground side through the strainer hole.

【0023】前記複数本の鋼管は、該鋼管の管端に形成
されたテーパー嵌合部を介して接合されることが好まし
い。
It is preferable that the plurality of steel pipes are joined via a tapered fitting formed at a pipe end of the steel pipe.

【0024】前記削孔ロッドは、ロッドスペーサを介し
て前記鋼管の中心軸近傍に位置保持させることが好まし
い。
It is preferable that the drilling rod is held at a position near the center axis of the steel pipe via a rod spacer.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明による鋼管先受け工
法の実施の一形態を、添付図面を参照して説明する。図
1は、図2に示したトンネル断面の上半部分1の掘削状
況を縦断方向に見て模式的に示した施工状況図である。
図1に示したように、トンネル切羽2の近傍の上半盤に
は、クローラ式の油圧ドリルジャンボJが配置されてい
る。油圧ドリルジャンボJのブーム上のガイドシェル4
の先端は、既に建て込まれた鋼支保工5のうち、最も切
羽2に近い鋼支保工5Aの下端位置にあうようにセット
されている。なお、この発明の実施の形態では、地山は
1次吹付コンクリート6(被覆厚t=5cm)で被覆さ
れ、その内側にH形鋼(H-200×200)からなる鋼支保工
5がトンネル掘削方向に1mピッチで建て込まれ、この
鋼支保工5を被覆するように2次吹付コンクリート7
(被覆厚t=20cm)が施工されている。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing a preferred embodiment of a steel pipe receiving method according to the present invention. FIG. 1 is a construction status diagram schematically showing the excavation status of the upper half portion 1 of the tunnel cross section shown in FIG. 2 as viewed in the longitudinal direction.
As shown in FIG. 1, a crawler-type hydraulic drill jumbo J is disposed in an upper half plate near the tunnel face 2. Guide shell 4 on the boom of hydraulic drill jumbo J
Is set so as to meet the lower end position of the steel support 5A closest to the face 2 among the steel supports 5 already built. In the embodiment of the present invention, the ground is covered with primary shotcrete 6 (coating thickness t = 5 cm), and a steel support 5 made of H-section steel (H-200 × 200) is provided inside the tunnel. It is erected at a pitch of 1 m in the direction of excavation.
(Coating thickness t = 20 cm).

【0026】図1に示された鋼管パイプPを搭載したガ
イドシェル4の据え付け角度は、建て込み箇所から切羽
2内に位置する2基先の鋼支保工5の上側を通るような
傾角に設定されている。ガイドシェル4の先端がセット
された切羽前方の地山内には、既に4本の鋼管パイプP
が地山中に建て込まれている。この鋼管パイプPは、後
述するように、ガイドシェル4上に装備された油圧クラ
ンプ装置10で連結され、連結された状態で鋼管パイプ
埋設管20(その構成は後述する。)により、所定埋設
長分だけ地山中に圧入されたものである。本実施の形態
では、1本当たりの鋼管パイプPの長さ、鋼管パイプ埋
設管20の長さは3mに設定されている。また、すでに
建て込まれた鋼管パイプPの周囲の地山には、鋼管パイ
プPのほぼ全長にわたり、固化材によって注入ゾーンG
が形成されている。
The installation angle of the guide shell 4 on which the steel pipe P shown in FIG. 1 is mounted is set to an inclination angle such that the guide shell 4 passes above the two steel supports 5 located in the face 2 from the erection point. Have been. In the ground in front of the face where the tip of the guide shell 4 is set, there are already four steel pipes P
Is built in the ground. As described later, the steel pipes P are connected by a hydraulic clamp device 10 mounted on the guide shell 4, and in the connected state, the steel pipes P are buried by a steel pipe buried pipe 20 (the configuration of which will be described later). It was pressed into the ground by the minute. In the present embodiment, the length of each steel pipe P and the length of the steel pipe buried pipe 20 are set to 3 m. In addition, in the ground around the already built steel pipe P, over almost the entire length of the steel pipe P, an injection zone G
Are formed.

【0027】このように、図1に示したトンネルでは、
切羽2の掘削に先立って打設された鋼管パイプPによ
り、フォアパイリングとしての補強効果が期待できる。
さらに、この鋼管パイプPを利用して施された地山改良
注入により、トンネル天端から肩部分にかけての注入ゾ
ーンGの地山強度が増強される。これにより、地山の解
放によるトンネル変形を抑止することができる。固化材
注入による地山注入ゾーンGの改良体寸法は、鋼管パイ
プPを中心軸とした直径80cmの略円筒状に想定され
ている。注入ゾーンGは、トンネル周囲の全体に形成さ
れるが、特にトンネル掘削線付近では地山改良体が重な
って形成され、一体的なアーチ状になる。これにより、
トンネル掘削時の天端の地山安定はより確実になる。地
山注入の詳細については後述する。
Thus, in the tunnel shown in FIG.
The steel pipe pipe P cast before excavation of the face 2 can be expected to have a reinforcing effect as fore piling.
Further, by the ground improvement injection performed using the steel pipe P, the ground strength of the injection zone G from the top end of the tunnel to the shoulder portion is enhanced. Thereby, the tunnel deformation due to the release of the ground can be suppressed. The improved body size of the ground injection zone G by solidification material injection is assumed to be a substantially cylindrical shape having a diameter of 80 cm with the steel pipe P as the central axis. The injection zone G is formed all around the tunnel, but especially in the vicinity of the tunnel excavation line, the ground improvement body overlaps and is formed as an integral arch. This allows
The stability of the mountaintop at the top of the tunnel during tunnel excavation will be more reliable. The details of the ground injection will be described later.

【0028】以下、本工法を実施するために油圧ドリル
ジャンボJのガイドシェル4に搭載された各装置の構成
について図1、図3〜図6を参照して説明する。
Hereinafter, the configuration of each device mounted on the guide shell 4 of the hydraulic drill jumbo J for carrying out the present method will be described with reference to FIGS. 1 and 3 to 6.

【0029】図1に示したように、本工法を実施するた
めに、ガイドシェル4上には、油圧クランプ装置10、
鋼管パイプ埋設管20、鋼管パイプ打設アダプタ30及
び鋼管パイプ・ロッド供給装置40が搭載されている。
このうち、鋼管パイプPを埋設するために機能する鋼管
パイプ埋設管20、鋼管パイプ打設アダプタ30につい
て説明する。図3(a)には、鋼管パイプ打設アダプタ
30の先端に接続された鋼管パイプPが示されている。
鋼管パイプPは、本実施の形態では、呼び径100A
(外径=114.3mm)の圧力配管用炭素鋼鋼管(J
IS記号:STGP)が使用されている。この鋼管パイ
プPの内部には削孔ロッド32が収容されている。
As shown in FIG. 1, in order to carry out the present construction method, a hydraulic clamping device 10
A steel pipe buried pipe 20, a steel pipe pipe setting adapter 30, and a steel pipe pipe / rod supply device 40 are mounted.
Among them, the steel pipe buried pipe 20 and the steel pipe pipe setting adapter 30 that function to bury the steel pipe P will be described. FIG. 3A shows a steel pipe pipe P connected to a distal end of the steel pipe pipe setting adapter 30.
In the present embodiment, the steel pipe P has a nominal diameter of 100A.
(Outer diameter = 114.3mm) carbon steel pipe for pressure piping (J
IS symbol: STGP). A drill rod 32 is housed inside the steel pipe P.

【0030】鋼管パイプ打設アダプタ30は、油圧ドリ
フタ3(図1参照)からの打撃力、回転力を削孔ロッド
32に伝達するとともに、油圧ドリフタ3のフィード動
作に伴い、油圧ドリフタ3と一体的にガイドシェル4上
をスライドできる。ここで、拡径ビット31を備えた削
孔ロッド32を駆動する鋼管パイプ打設アダプタ30の
構成について、図3(a)を参照して説明する。
The steel pipe pipe setting adapter 30 transmits the striking force and the rotational force from the hydraulic drifter 3 (see FIG. 1) to the drilling rod 32 and is integrated with the hydraulic drifter 3 with the feed operation of the hydraulic drifter 3. It can slide on the guide shell 4 effectively. Here, the configuration of the steel pipe pipe driving adapter 30 for driving the drilling rod 32 provided with the diameter expanding bit 31 will be described with reference to FIG.

【0031】鋼管パイプ打設アダプタ30は、油圧ドリ
フタ3のシャンクロッドSの先端に装着されている。こ
の鋼管パイプ打設アダプタ30は、ロッド支持部38
と、パイプ圧入ヘッド33とから成る。ロッド支持部3
8は、ロッド先端の拡径削孔ビット31に打撃、回転を
伝達する削孔ロッド32を、油圧ドリフタ(図示せず)
と接続してロッド回転を支持する。パイプ圧入ヘッド3
3は、油圧ドリフタ3の打撃及びフィード機構により鋼
管パイプPを地山に圧入する。
The steel pipe pipe setting adapter 30 is mounted on the tip of the shank rod S of the hydraulic drifter 3. The steel pipe pipe setting adapter 30 has a rod support 38
And a pipe press-fitting head 33. Rod support 3
8 is a hydraulic drill (not shown) in which a drilling rod 32 for transmitting the impact and rotation of the drilling drill bit 31 at the tip of the rod is used.
To support the rod rotation. Pipe press-fit head 3
3 presses the steel pipe P into the ground by the impact and feed mechanism of the hydraulic drifter 3.

【0032】まず、ロッド支持部38の構成について説
明する。シャンクロッドSの先端には打撃スリーブ34
が螺着されている。打撃スリーブ34の鋼管パイプ打設
アダプタ30端には調整用両ネジロッド35が接続さ
れ、さらにスリーブ(カップリング)36を介して定尺
の削孔ロッド32が接続されている。この削孔ロッド3
2の先端には削孔ビット31が装着されている。削孔ビ
ット31は、拡径、縮径動作が可能で、削孔時には図3
(a)に示したように、鋼管パイプPの先端から地山側
に突出できる。すなわち、削孔ロッド31が正回転状態
にあるとき、内蔵されたスプリングピン(図示せず)で
付勢された削孔ビットヘッド31aが外方に張り出され
る。これにより、鋼管パイプPの外径より大きな削孔径
(本実施例ではφ=121mm)で地山を削孔すること
ができる。一方、削孔ロッド32が逆回転状態にあると
き、削孔ビットヘッド31aを折り畳んでビット外径を
鋼管パイプ内径(102.3mm)以下に縮径できる。
このため鋼管パイプPの打設完了時には、削孔ロッド3
2に逆回転をかけてロッド引き抜きを行うことで、削孔
ビット31を回収することができる。
First, the configuration of the rod support 38 will be described. A hitting sleeve 34 is provided at the tip of the shank rod S.
Is screwed. An adjusting double screw rod 35 is connected to the end of the steel pipe pipe setting adapter 30 of the impact sleeve 34, and a fixed-diameter drilling rod 32 is connected via a sleeve (coupling) 36. This drill rod 3
A drill bit 31 is attached to the tip of 2. The drill bit 31 is capable of expanding and reducing the diameter.
As shown in (a), it can protrude from the tip of the steel pipe P toward the ground. That is, when the drilling rod 31 is in the normal rotation state, the drilling bit head 31a urged by the built-in spring pin (not shown) projects outward. Thus, the ground can be drilled with a drilling diameter larger than the outer diameter of the steel pipe P (φ = 121 mm in this embodiment). On the other hand, when the drilling rod 32 is in the reverse rotation state, the drilling bit head 31a can be folded to reduce the outer diameter of the bit to the inner diameter of the steel pipe (102.3 mm) or less.
Therefore, at the completion of the installation of the steel pipe P, the drill rod 3
The drill bit 31 can be collected by reversely rotating the rod 2 and pulling out the rod.

【0033】パイプ圧入ヘッド33は、打撃スリーブ3
4から伝えられた打撃力を鋼管パイプPの後端に伝達す
るハンマーの役割を果たす部材である。パイプ圧入ヘッ
ド33の後端には、打撃スリーブ34から連続的な打撃
力が加えられる。この打撃動作によって部材が変形した
り摩耗したりするのを防止するために、後端凹所33a
内に緩衝リング37が装着されている。このように構成
されたパイプ圧入ヘッド33には、油圧ドリフタ3から
の打撃及び油圧ドリフタ3のフィード機構による推進動
作が同時に伝えられる。これにより、パイプ圧入ヘッド
33の先端肩部33dに鋼管パイプPの後端を嵌合さ
せ、動的な打撃作用と静的な押し込み作用とにより、削
孔ビット31によって削孔された孔内に鋼管パイプP
を、地山内に容易に埋設させることができる。
The pipe press-fitting head 33 is
4 is a member that functions as a hammer that transmits the impact force transmitted from 4 to the rear end of the steel pipe P. A continuous impact force is applied to the rear end of the pipe press-fit head 33 from an impact sleeve 34. In order to prevent the member from being deformed or worn by the impact operation, the rear end recess 33a is formed.
Inside, a buffer ring 37 is mounted. The impact from the hydraulic drifter 3 and the propulsion operation by the feed mechanism of the hydraulic drifter 3 are simultaneously transmitted to the pipe press-fit head 33 configured as described above. Thereby, the rear end of the steel pipe P is fitted to the shoulder 33d of the front end of the pipe press-fit head 33, and a dynamic hitting action and a static pushing action are applied to the inside of the hole drilled by the drill bit 31. Steel pipe P
Can be easily buried in the ground .

【0034】図3(b)は、鋼管パイプ打設アダプタ3
0に装着された鋼管パイプ埋設管20と、鋼管パイプ埋
設管20の先端によりさらに地山の奥方に押し込まれる
鋼管パイプPの一部を示した部分断面正面図である。第
1の実施の形態では、鋼管パイプ埋設管20は、呼び径
80A(外径89.1mm)の本体管21と、鋼管パイ
プ打設アダプタ30による打撃力を受ける口元管22
(呼び径:125A)と、鋼管パイプPの後端を押圧す
る先端管23(呼び径:100A)とが一体的に溶接接
合された直列異径鋼管から成る。鋼管パイプ埋設管20
の口元管22は、使用時に後端部22aが鋼管パイプ打
設アダプタ30の肩部33cのフランジ部分に当接する
ように、細径筒部33b内に遊嵌される。このため、鋼
管パイプ打設アダプタ30から伝達された打撃力により
鋼管パイプ埋設管20は地山内に押し込まれ、ほぼ全体
が地山内に埋設される。このとき先端管23は鋼管パイ
プPと同径管であり、先端管23の先端には鋼管パイプ
Pの後端部と当接できるようなテーパ接合面が形成され
ている。
FIG. 3B shows a steel pipe pipe setting adapter 3.
FIG. 6 is a partial cross-sectional front view showing a steel pipe pipe buried pipe 20 attached to the pipe No. 0 and a part of the steel pipe pipe P further pushed deep into the ground by the tip of the steel pipe pipe buried pipe 20. In the first embodiment, the steel pipe buried pipe 20 is composed of a main pipe 21 having a nominal diameter of 80 A (outer diameter: 89.1 mm) and a mouth pipe 22 which receives a striking force by a steel pipe pipe setting adapter 30.
(Nominal diameter: 125A) and a series-diameter steel pipe in which a distal pipe 23 (Nominal diameter: 100A) for pressing the rear end of the steel pipe P is integrally welded and joined. Steel pipe buried pipe 20
The mouth tube 22 is loosely fitted in the small-diameter cylindrical portion 33b so that the rear end portion 22a abuts on the flange portion of the shoulder portion 33c of the steel pipe pipe setting adapter 30 during use. For this reason, the steel pipe buried pipe 20 is pushed into the ground by the impact force transmitted from the steel pipe pipe setting adapter 30 , and almost the whole
Is buried in the ground . At this time, the distal pipe 23 is a pipe having the same diameter as the steel pipe P, and a tapered joint surface is formed at the distal end of the distal pipe 23 so as to be able to contact the rear end of the steel pipe P.

【0035】図3(b)に示した状態で油圧ドリフタ3
を作動させると、鋼管パイプPの先端位置で削孔ビット
(図示せず)による削孔が行われるのと同時に、鋼管パ
イプ埋設管20が地山中に押し込まれた分だけ、地山中
にある鋼管パイプPがさらに地山の奥方に押し込まれ
る。最終的には、鋼管パイプ埋設管20は、そのほぼ全
長が地山に埋設され、鋼管パイプPの最後端は、鋼製支
保工5の建て込み位置側まで押し込まれる。その後、鋼
管パイプ埋設管20を引き抜くことにより、鋼管パイプ
Pのみを地山内の鋼製支保工5建て込み位置の外側に設
置することができる。
In the state shown in FIG.
The Actuation, at the same time as drilling by drilling bit at the tip position of the steel pipe pipe P (not shown) is performed, an amount corresponding to steel pipe buried pipe 20 is written by pressing the earth mountains, the earth mountains A steel pipe P is pushed further into the ground . Finally, almost the entire length of the steel pipe buried pipe 20 is buried in the ground, and the rear end of the steel pipe P is pushed to the erected position side of the steel support 5. After that, by pulling out the steel pipe buried pipe 20, only the steel pipe P can be installed outside the built-in position of the steel support 5 in the ground.

【0036】図3(c)は、鋼管パイプ埋設管20を、
樹脂製管たる塩化ビニル管とした第2の実施の形態を示
したものである。この実施の形態では、この塩化ビニル
管から成る鋼管パイプ埋設管20は、打設される鋼管パ
イプPと同様に直接、鋼管パイプ打設アダプタ30に装
着される。すなわち、塩化ビニル管の後端は、鋼管パイ
プ打設アダプタ30先端の先端肩部33dに嵌合され、
前端は、図9(a)、(b)に示したように、カップラ
ー70を介して鋼管パイプPの後端のテーパ接合面71
に嵌合される。使用される塩化ビニル管は、鋼管パイプ
打設アダプタ30から伝えられる打撃力、回転力、押込
み力を鋼管パイプPに確実に伝達できる強度と剛性を有
している。この塩化ビニル管を鋼管パイプ埋設管20と
して使用することにより、図1に示した埋設区間に埋設
された塩化ビニル管を残置した状態で、鋼管パイプPの
打設作業を終了することができる。すなわち、第1の実
施の形態では、鋼管パイプ埋設管20の引き抜き作業が
必要であるが、本実施の形態では、地山内に埋設された
塩化ビニル管をそのまま残置しても、掘削時に掘削機械
によって容易に破砕、撤去できるので、鋼管パイプ埋設
管20としての塩化ビニル管の引き抜き作業が不要にな
る。また、鋼管パイプ埋設管20を引き抜いた後の地
山、孔壁の崩壊の危険性もないと言う利点を有する。
FIG. 3C shows a steel pipe buried pipe 20,
This shows a second embodiment in which a vinyl chloride tube as a resin tube is used. In this embodiment, the steel pipe buried pipe 20 made of the vinyl chloride pipe is directly attached to the steel pipe pipe setting adapter 30 similarly to the steel pipe P to be cast. That is, the rear end of the PVC pipe is fitted to the tip shoulder 33d of the tip of the steel pipe pipe casting adapter 30,
As shown in FIGS. 9A and 9B, the front end is formed by a taper joint surface 71 at the rear end of the steel pipe P via a coupler 70.
Is fitted to. The vinyl chloride pipe used has a strength and rigidity capable of reliably transmitting the striking force, the rotating force, and the pushing force transmitted from the steel pipe pipe setting adapter 30 to the steel pipe pipe P. The use of this vinyl chloride pipe as the steel pipe buried pipe 20, embedded in the embedded section shown in FIG. 1
Has been a vinyl chloride tube while leaving, it is possible to terminate the droplet設作industry steel pipe P. That is, in the first embodiment, it is necessary to pull out the work of steel pipe buried pipe 20, in this embodiment, be directly leaving the <br/> PVC pipes buried in the ground Yamauchi, Since it can be easily crushed and removed by the excavating machine at the time of excavation, it is not necessary to pull out the polyvinyl chloride pipe as the steel pipe embedded pipe 20. Further, there is an advantage that there is no danger of collapse of the ground and the hole wall after the steel pipe buried pipe 20 is pulled out.

【0037】次に、鋼管パイプP及び削孔ロッド32の
接続作業に使用される油圧クランプ装置10の構成につ
いて図4、図5を参照して説明する。削孔ロッド32に
よる地山削孔と鋼管パイプPの地山圧入動作は並行して
行われる。このため、鋼管パイプPと削孔ロッド32の
長さを等しくし、削孔ロッド32を鋼管パイプP内に収
容して一体化し、油圧ドリルジャンボJのガイドシェル
4に搭載して作業を行うのが効率的である。この場合、
鋼管パイプPと削孔ロッド32とを鋼管パイプ打設アダ
プタ30にセットして削孔、パイプ圧入を行うと、ガイ
ドシェル4の先端位置でほぼ同時に接続のタイミングが
生じる。そこで、本発明では、ガイドシェル4の先端位
置に図4に示した油圧クランプ装置10を搭載した。油
圧クランプ装置10は、鋼管パイプPと削孔ロッド32
の把持動作を所定のタイミングで実施できる。このた
め、1箇所で鋼管パイプPと削孔ロッド32の接続、解
離作業を一連の動作として実現できる。
Next, the structure of the hydraulic clamp device 10 used for connecting the steel pipe P and the drilling rod 32 will be described with reference to FIGS. The ground drilling by the drilling rod 32 and the ground pressing operation of the steel pipe P are performed in parallel. For this reason, the length of the steel pipe P and the drilling rod 32 are made equal, the drilling rod 32 is accommodated in the steel pipe P, integrated, and mounted on the guide shell 4 of the hydraulic drill jumbo J to perform the work. Is efficient. in this case,
When the steel pipe P and the drilling rod 32 are set in the steel pipe pipe setting adapter 30 and drilling and press fitting are performed, connection timing occurs almost simultaneously at the tip end of the guide shell 4. Therefore, in the present invention, the hydraulic clamp device 10 shown in FIG. The hydraulic clamping device 10 includes a steel pipe P and a drilling rod 32.
Can be performed at a predetermined timing. For this reason, connection and disconnection work of the steel pipe P and the drilling rod 32 can be realized as a series of operations at one place.

【0038】図4には、ガイドシェル4の先端に装着さ
れた油圧クランプ装置10が示されている。断面形状が
略V字形をなしたガイドシェル4に倣って組み立てられ
た固定フランジ11上には、クランプスタンド12が立
設されている。さらにクランプスタンド11を挟んだガ
イドシェル4の長手方向の前後位置にはジャッキプレー
ト13、14が固着されている。このジャッキプレート
13、14は、鋼管パイプP及び削孔ロッド32を把持
するクランプ機構を構成するジャッキ群を支持固定する
支持板である。
FIG. 4 shows the hydraulic clamping device 10 mounted on the tip of the guide shell 4. A clamp stand 12 is provided upright on a fixed flange 11 assembled according to the guide shell 4 having a substantially V-shaped cross section. Further, jack plates 13 and 14 are fixed to front and rear positions in the longitudinal direction of the guide shell 4 with the clamp stand 11 interposed therebetween. The jack plates 13 and 14 are support plates that support and fix a group of jacks that constitute a clamp mechanism that holds the steel pipe P and the drilling rod 32.

【0039】図5(a)には、スリーブクランプ機構1
5が示されている。このスリーブクランプ機構15は、
削孔ロッド32をスリーブ8で接続、切り離しするクラ
ンプ機構である。2台の油圧ジャッキ16、16がガイ
ドシェル4上のロッド配置位置を中心として水平対向位
置に配置されている。油圧ジャッキ16のロッド16a
先端には、チャック17が装着されている。このチャッ
ク17の先端把持部は、削孔ロッド32の接続位置であ
るスリーブ外径に一致するような円弧状に加工されてい
る。これにより、ロッド16aを伸長させた状態で削孔
ロッド32のスリーブ部分を確実に把持できる。また、
ロッド縮退時には鋼管パイプPが通過できる程度にチャ
ック間隔が設定されている。なお、チャック17は着脱
自在に取着されているので、スリーブ径に合致した先端
把持部を有するチャックに容易に交換できる。また、本
実施の形態では、チャックで削孔ロッド32を接続する
スリーブを把持するようにしたが、スリーブの近傍のロ
ッド32を直接、把持するようにしても良い。
FIG. 5A shows a sleeve clamp mechanism 1.
5 is shown. This sleeve clamp mechanism 15
This is a clamp mechanism for connecting and disconnecting the drilling rod 32 with the sleeve 8. The two hydraulic jacks 16, 16 are arranged at horizontally opposed positions around the rod arrangement position on the guide shell 4. Rod 16a of hydraulic jack 16
A chuck 17 is attached to the tip. The distal end grip portion of the chuck 17 is machined into an arc shape that matches the outer diameter of the sleeve, which is the connection position of the drilling rod 32. Thereby, the sleeve portion of the drilling rod 32 can be reliably gripped with the rod 16a extended. Also,
The chuck interval is set so that the steel pipe P can pass when the rod retracts. Since the chuck 17 is detachably attached, the chuck 17 can be easily replaced with a chuck having a tip grip portion that matches the sleeve diameter. In the present embodiment, the sleeve that connects the drilling rod 32 is gripped by the chuck, but the rod 32 near the sleeve may be gripped directly.

【0040】図5(b)には、パイプクランプ機構18
が示されている。このパイプクランプ機構18にも、図
5(a)に示された構造と同様の構造の油圧ジャッキ1
6、16が配置され、鋼管パイプPの外径に一致するよ
うにチャック19の形状が設定されている。このパイプ
クランプ機構18により地山に圧入された鋼管パイプP
の後端を確実に把持できる。
FIG. 5B shows a pipe clamp mechanism 18.
It is shown. The hydraulic jack 1 having the same structure as that shown in FIG.
6 and 16 are arranged, and the shape of the chuck 19 is set so as to match the outer diameter of the steel pipe P. The steel pipe P pressed into the ground by the pipe clamp mechanism 18
Can reliably grip the rear end.

【0041】図6(a)、(b)には、ストックラック
上に仮置きされた鋼管パイプPを、ガイドシェル4に搭
載するための鋼管パイプ・ロッド供給装置40が示され
ている。ガイドシェル4上の油圧クランプ装置10の後
方位置のガイドシェル4の側部には、ストックラック4
1(図6(b)参照)が装備されている。そして2台の
ストックラック41上には、シリンダロッド43がガイ
ドシェル4側に伸長するようにロッド移載ジャッキ42
が装備されている。このロッド移載ジャッキ42のシリ
ンダロッド43の先端には、鋼管パイプ把持部44が形
成されている。ストックラック41には、次に建て込む
ための鋼管パイプPを1本ずつストックすることができ
る。この鋼管パイプ・ロッド供給装置40によれば、図
6(a)に示したようにパイプ圧入ヘッド33がガイド
シェル4上を後退した際に、ロッド移載ジャッキ42の
シリンダロッド43を伸長し、鋼管パイプ把持部44に
把持されている鋼管パイプPを、図6(b)に示したロ
ッドセット位置まで横送り移動できる。
FIGS. 6A and 6B show a steel pipe / rod supply device 40 for mounting the steel pipe P temporarily placed on a stock rack to the guide shell 4. A stock rack 4 is provided on the side of the guide shell 4 at a position behind the hydraulic clamping device 10 on the guide shell 4.
1 (see FIG. 6B). The rod transfer jacks 42 are mounted on the two stock racks 41 so that the cylinder rods 43 extend toward the guide shell 4.
Is equipped. At the tip of the cylinder rod 43 of the rod transfer jack 42, a steel pipe pipe holding portion 44 is formed. In the stock rack 41, steel pipes P to be built next can be stocked one by one. According to this steel pipe / rod supply device 40, when the pipe press-fit head 33 retreats on the guide shell 4 as shown in FIG. 6A, the cylinder rod 43 of the rod transfer jack 42 is extended, The steel pipe pipe P gripped by the steel pipe pipe gripper 44 can be traversed to the rod set position shown in FIG. 6B.

【0042】鋼管パイプPがロッドセット位置まで移載
された状態で鋼管パイプ打設アダプタ30のパイプ圧入
ヘッド33を前進させると、パイプ圧入ヘッド33の細
径筒部33b先端の肩部33dが鋼管パイプPの後端に
嵌合し、鋼管パイプPを切羽方向へ向かって繰り出すこ
とができる。次に、図7により油圧クランプ装置10を
使用した鋼管パイプP及び削孔ロッド32の接続作業手
順について説明する。図7(a)〜図7(g)は、接続
作業の各状態を示した状態説明図である。図7(a)
は、1本目の鋼管パイプPの打設が完了した状態を示し
ている。鋼管パイプP1の後端は、パイプクランプ機構
18で把持されている。一方、スリーブクランプ機構1
5の油圧ジャッキ16のロッドは縮退状態にあり、チャ
ックは鋼管パイプP1が容易に通過できる程度に離れて
いる。この状態から油圧ドリフタ(図示せず)の回転機
構を逆回転させながら、鋼管パイプ打設アダプタ30を
ガイドシェル4に沿って後退させ、スリーブクランプ機
構15の位置にスリーブ8がくるまで削孔ロッド32を
引き抜き(図7(b)参照)、スリーブ8で削孔ロッド
32の切り離しを行う(図7(c)参照)。さらに、鋼
管パイプ打設アダプタ30をガイドシェル4に沿ってス
トックラック41の後方位置まで後退させ、この間に鋼
管パイプPの後端から突出している削孔ロッド32のス
リーブ8部分をスリーブクランプ機構15により把持す
る。鋼管パイプ打設アダプタ30がストックラック41
位置の後方まで後退した状態で、ストックラック41上
に載置されていた2本目の鋼管パイプP2をガイドシェ
ル4上に移載する(図7(d)参照)。このとき、鋼管
パイプP2内には削孔ロッド32が収容されている。こ
のとき削孔ロッド32は、ロッドの前端及び後端近傍に
嵌着された弾性体ロッドスペーサ75(図10参照)に
より、鋼管パイプPの中心軸近傍に位置保持されされて
いる。弾性体ロッドスペーサ75は、リング76及び3
本の脚部77から成るが、ロッド32を中心位置に位置
保持できるなら、任意の形状で良く、鋼管パイプPの内
径に応じて脚長を適宜設定すれば良い。この弾性体ロッ
ドスペーサ75が装着されているので、鋼管パイプ打設
アダプタ30をフィードさせて回転機構により、継ぎ足
し分の削孔ロッド32を接続するのと同時に、鋼管パイ
プP2の後端にパイプ圧入ヘッド33の先端肩部33d
を嵌合させることができる。その後、鋼管パイプ打設ア
ダプタ30のフィード及びロッドの回転によりスリーブ
クランプ機構15に把持されているスリーブ8に削孔ロ
ッド32を螺合させる(図7(e)参照)。これと同時
に油圧ジャッキ16のロッドを縮退させ、さらに鋼管パ
イプ打設アダプタ30をフィードさせてパイプクランプ
機構18に把持されている鋼管パイプP1に鋼管パイプ
P2を接合する(図7(f)参照)。
When the pipe press-fitting head 33 of the steel pipe pipe setting adapter 30 is advanced in a state where the steel pipe P is transferred to the rod setting position, the shoulder 33d at the tip of the small-diameter cylindrical portion 33b of the pipe press-fitting head 33 becomes The steel pipe P is fitted to the rear end of the pipe P, and can be paid out toward the face. Next, a procedure for connecting the steel pipe P and the drilling rod 32 using the hydraulic clamp device 10 will be described with reference to FIG. FIGS. 7A to 7G are state explanatory diagrams showing respective states of the connection work. FIG. 7 (a)
Shows a state where the driving of the first steel pipe P is completed. The rear end of the steel pipe P1 is gripped by a pipe clamp mechanism 18. On the other hand, the sleeve clamp mechanism 1
The rod of the hydraulic jack 16 is in a retracted state, and the chucks are separated so that the steel pipe P1 can easily pass through. From this state, the steel pipe pipe setting adapter 30 is retracted along the guide shell 4 while rotating the rotation mechanism of the hydraulic drifter (not shown) in the reverse direction, and the drilling rod is moved until the sleeve 8 comes to the position of the sleeve clamp mechanism 15. 32 is pulled out (see FIG. 7B), and the drilling rod 32 is cut off with the sleeve 8 (see FIG. 7C). Further, the steel pipe pipe setting adapter 30 is retracted along the guide shell 4 to the rear position of the stock rack 41, during which the sleeve 8 portion of the drilling rod 32 projecting from the rear end of the steel pipe P is clamped by the sleeve clamp mechanism 15 To grip. Steel pipe pipe setting adapter 30 is used as stock rack 41
The second steel pipe P2 placed on the stock rack 41 is transferred onto the guide shell 4 while retracted to the rear of the position (see FIG. 7D). At this time, the drilling rod 32 is accommodated in the steel pipe P2. At this time, the drilled rod 32 is held at a position near the center axis of the steel pipe P by an elastic rod spacer 75 (see FIG. 10) fitted near the front end and the rear end of the rod. The elastic rod spacer 75 includes the rings 76 and 3
Although it is composed of the leg portions 77, any shape may be used as long as the rod 32 can be held at the center position, and the leg length may be appropriately set according to the inner diameter of the steel pipe P. Since this elastic rod spacer 75 is mounted, the steel pipe pipe setting adapter 30 is fed to connect the drilling rod 32 for the replenishment by the rotation mechanism, and at the same time, the pipe is pressed into the rear end of the steel pipe P2. The tip shoulder 33d of the head 33
Can be fitted. Thereafter, the drilling rod 32 is screwed into the sleeve 8 held by the sleeve clamp mechanism 15 by feeding the steel pipe pipe setting adapter 30 and rotating the rod (see FIG. 7E). At the same time, the rod of the hydraulic jack 16 is retracted and the steel pipe pipe setting adapter 30 is fed to join the steel pipe pipe P2 to the steel pipe P1 held by the pipe clamp mechanism 18 (see FIG. 7 (f)). .

【0043】このとき1本目の鋼管パイプP1の後端内
周面には図8に示したテーパ加工(a,b,c)が施さ
れ、2本目の鋼管パイプP2の先端外周面にも前記テー
パ加工と嵌合可能な形状のテーパ加工(a’,b’,
c’)が施されている。このように鋼管パイプP1、P2
間には所定形状のテーパ接合面が形成されているので、
鋼管パイプ打設アダプタ30から後続の鋼管パイプP2
に打撃力が加えられると、鋼管パイプP1、P2間のテー
パ接合面が確実に嵌合し、鋼管パイプP同士の接合をネ
ジ接合等に比べ、迅速かつ容易に行うことができる。こ
の状態でパイプクランプ機構18を解除し、地山削孔及
びパイプ圧入動作を再開する(図7(g)参照)。そし
て油圧ドリフタ(図示せず)の回転、打撃動作は鋼管パ
イプ打設アダプタ30を介して削孔ビット31及び鋼管
パイプP1、P2に伝達される。
At this time, the inner peripheral surface of the rear end of the first steel pipe P1 is tapered (a, b, c) as shown in FIG. Taper processing (a ', b',
c ′) is given. Thus, the steel pipes P1, P2
Since a tapered joint surface of a predetermined shape is formed between them,
From the steel pipe pipe setting adapter 30 to the subsequent steel pipe P2
When a striking force is applied to the steel pipes, the tapered joint surfaces between the steel pipes P1 and P2 are securely fitted to each other, so that the steel pipes P can be quickly and easily joined to each other as compared with screw joint or the like. In this state, the pipe clamp mechanism 18 is released, and the ground drilling and pipe press-fitting operations are restarted (see FIG. 7 (g)). The rotation and impact operation of a hydraulic drifter (not shown) is transmitted to the drill bit 31 and the steel pipes P1 and P2 via the steel pipe pipe setting adapter 30.

【0044】次に、図11(a)〜11(c)及び図1
2(d)〜12(f)を参照して本発明によるトンネル
地山の鋼管先受け工法の施工手順について、作業フロー
を説明する。図11、図12の各図では、図の簡単化の
ために、切羽後方の既設鋼管パイプの表示を省略してあ
る。
Next, FIGS. 11 (a) to 11 (c) and FIG.
With reference to 2 (d) to 12 (f), a work flow will be described for a construction procedure of the steel pipe front receiving method of the tunnel ground according to the present invention. In each of FIGS. 11 and 12, the illustration of the existing steel pipe behind the face is omitted for simplification of the drawings.

【0045】図11(a)には、トンネル切羽2の所定
位置に1本目の鋼管パイプP1の打設状態が示されてい
る。ガイドシェル4上に搭載された油圧ドリフタ3の先
端には、鋼管パイプ打設アダプタ30が装備されてい
る。鋼管パイプ打設アダプタ30を介して削孔ロッド3
2には油圧ドリフタ3からの打撃、回転力が伝達され
る。これにより地山削孔が行われるのと同時に、油圧ド
リフタ3のフィードによりガイドシェル4上をスライド
した鋼管パイプP1が、地山中に押し込まれ埋設され
る。図11(b)には、1本目の鋼管パイプP1を切羽
前方の地山内に打設し、その後油圧ドリフタ3をガイド
シェル4に沿って後退させ、2本目の鋼管パイプP2を
鋼管パイプ打設アダプタ30にセットし、これと同時に
鋼管パイプP2内に収容されている削孔ロッド32をス
リーブ(図示せず)を介して継ぎ足した状態が示されて
いる。
FIG. 11 (a) shows a state where the first steel pipe P1 is placed at a predetermined position of the tunnel face 2. At the tip of the hydraulic drifter 3 mounted on the guide shell 4, a steel pipe pipe setting adapter 30 is provided. Drilling rod 3 via steel pipe pipe setting adapter 30
The blow and the rotational force from the hydraulic drifter 3 are transmitted to 2. As a result, the steel pipe pipe P1 slid on the guide shell 4 by the feed of the hydraulic drifter 3 is pushed into the ground and buried at the same time when the ground drilling is performed. In FIG. 11 (b), the first steel pipe P1 is cast in the ground in front of the face, then the hydraulic drifter 3 is retracted along the guide shell 4, and the second steel pipe P2 is cast. A state is shown in which the drilling rod 32 is set on the adapter 30 and, at the same time, the drilling rod 32 housed in the steel pipe P2 is extended via a sleeve (not shown).

【0046】図11(c)には、2本の鋼管パイプP
1、P2が切羽前方の地山内に打設され、次いで鋼管パイ
プ埋設管20がガイドシェル4上に搭載され、削孔ロッ
ド32が接続された状態が示されている。この鋼管パイ
プ埋設管20は、前述したように既に地山内に建て込ま
れた鋼管パイプP2の後端部がトンネル掘削線より外側
に位置するまで、鋼管パイプP全体を地山内に埋設させ
るためのアタッチメントである。鋼管パイプ打設アダプ
タ30は、図3(b)に示した鋼製埋設管、図3(c)
に示した塩化ビニル管のいずれのタイプの鋼管パイプ埋
設管20の場合にも鋼管パイプPの埋設を行うことがで
きる。
FIG. 11C shows two steel pipes P
1, P2 is cast into the ground in front of the face, then the steel pipe buried pipe 20 is mounted on the guide shell 4 and the drilling rod 32 is connected. The steel pipe buried pipe 20 is used to bury the entire steel pipe P in the ground until the rear end of the steel pipe P2 already built in the ground is located outside the tunnel excavation line as described above. Attachment. The steel pipe pipe setting adapter 30 is a steel buried pipe shown in FIG. 3B, and FIG.
The steel pipe pipe P can be buried in any of the types of buried steel pipe pipe 20 of the vinyl chloride pipe shown in FIG.

【0047】図12(d)には、鋼管パイプ埋設管20
及び削孔ロッド32を引き抜いた状態が示されている。
鋼管パイプ埋設管20として鋼製埋設管を用いて鋼管パ
イプPの埋設を行った場合には、鋼管パイプ埋設管20
及び削孔ロッド32の両方を引き抜いて回収する必要が
ある。このとき、削孔ロッド32先端の削孔ビット31
は、削孔ロッド32を反時計回りに回転させることでビ
ット径を縮径でき、この状態で油圧ドリフタ3をガイド
シェル4上を後退させ、削孔ビット31と削孔ロッド3
2とを一体的に回収することができる。このとき、鋼管
パイプ埋設管20を引き抜いた後の孔壁の崩壊を防止す
るために、所定径を有する塩化ビニル管Pv等を防護管
として挿入することが好ましい(図12(e)参照)。
なお、鋼管パイプ埋設管20として塩化ビニル管を用い
た場合には、塩化ビニル管が地山内にそのまま存置され
るので、この埋設管の回収作業は、不要となる。
FIG. 12D shows a steel pipe embedded pipe 20.
And a state where the drilling rod 32 is pulled out.
When the steel pipe P is buried using a steel buried pipe as the steel pipe buried pipe 20, the steel pipe buried pipe 20 is used.
It is necessary to pull out and collect both the drilling rod 32 and the drilling rod 32. At this time, the drill bit 31 at the tip of the drill rod 32
By rotating the drilling rod 32 counterclockwise, the bit diameter can be reduced. In this state, the hydraulic drifter 3 is retracted on the guide shell 4 and the drilling bit 31 and the drilling rod 3
2 can be integrally collected. At this time, it is preferable to insert a vinyl chloride pipe Pv or the like having a predetermined diameter as a protective pipe in order to prevent collapse of the hole wall after the steel pipe embedded pipe 20 is pulled out (see FIG. 12E).
In addition, when a vinyl chloride pipe is used as the steel pipe buried pipe 20, since the vinyl chloride pipe is left as it is in the ground, the work of collecting the buried pipe becomes unnecessary.

【0048】以後、鋼管パイプP周囲の地山の注入作業
を行う。本発明におけるトンネル切羽位置での鋼管先受
け工法の注入工法例として、全面注入工法とステップ注
入工法とについてそれぞれ説明する。まず、いずれの注
入工法においても注入時の固化材が孔口51から逆流す
るのと孔壁が崩落するのとを防止するために口元コーキ
ング50を行う。本実施の形態では、口元コーキング5
0は、図12(e)に示したように塩化ビニル製防護管
Pv(あるいは塩化ビニル管等の鋼管パイプ埋設管2
0)の口元部分の周囲に取り付けた布パッカー内にグラ
ウト材を充填する方法がとられている。
Thereafter, an operation of injecting the ground around the steel pipe P is performed. As an example of the injection method of the steel pipe front receiving method at the position of the tunnel face in the present invention, the entire surface injection method and the step injection method will be described respectively. First, in any of the injection methods, the mouth coking 50 is performed to prevent the solidified material at the time of injection from flowing backward from the hole 51 and preventing the hole wall from collapsing. In the present embodiment, the mouth caulking 5
Reference numeral 0 denotes a protection pipe Pv made of vinyl chloride (or a steel pipe pipe 2 such as a vinyl chloride pipe) as shown in FIG.
The method of filling the grout material into the cloth packer attached around the mouth portion of (0) is adopted.

【0049】固化材の注入にはいずれの注入工法におい
ても、前述の鋼管パイプPを注入管として使用して行
う。このため鋼管パイプPの表面にはあらかじめ所定間
隔でストレーナ(注入孔)を形成しておくことが必要で
ある。このストレーナの間隔は図13に示したように、
等間隔に形成されたものが一般的である。ところが、全
面注入工法では、1度に広い範囲を注入するため、地山
の緩みが大きい切羽近傍では、注入した固化材が集まり
易くなってしまう。そこで、全面注入工法では、図14
に示したように、ストレーナ52を孔深部に行くほど密
に形成し、孔口近くは粗くすることにより固化材の浸透
範囲を均一厚にし、全体として均一な注入径の注入ゾー
ンGを形成するようにすることも好ましい。なお、図1
4に示された数値は例示であり、最適値は地山状況に応
じて設定することが好ましい。注入工程では図13に示
したように、注入ホース56先端に取り付けたシングル
パッカー53を孔口51部分にセットし、鋼管パイプP
全長にわたり、均一圧による注入を行う。使用固化材と
してはセメント系薬液(商品名:LW)等が好適であ
る。また、崩落が予想されるような地山の場合には微粒
子懸濁型注入材等を使用することが好ましい。孔外に
は、図12(e)に示したような2液(A、B液)系統
からなるグラウトミキサー54、グラウトポンプ55を
設置する。
In any injection method, the solidified material is injected using the above-mentioned steel pipe P as an injection pipe. For this reason, it is necessary to form strainers (injection holes) at predetermined intervals in advance on the surface of the steel pipe P. The distance between the strainers is as shown in FIG.
It is common that they are formed at equal intervals. However, in the whole surface injection method, a large area is injected at a time, so that the injected solidified material tends to collect near the face where the ground is loose. Therefore, in the whole injection method, FIG.
As shown in (1), the strainer 52 is formed denser as it goes deeper into the hole, and is roughened near the hole to make the permeation range of the solidified material uniform, thereby forming an injection zone G having a uniform injection diameter as a whole. It is also preferable to do so. FIG.
The numerical value shown in 4 is an exemplification, and it is preferable that the optimum value is set according to the mountainous condition. In the injection step, as shown in FIG. 13, the single packer 53 attached to the tip of the injection hose 56 is set in the hole 51, and the steel pipe P
Injection with uniform pressure over the entire length. As the solidifying material to be used, a cement-based chemical (trade name: LW) or the like is suitable. In addition, in the case of a mountain where collapse is expected, it is preferable to use a fine particle suspension type injection material or the like. A grout mixer 54 and a grout pump 55 composed of a two-liquid (liquid A and liquid B) system as shown in FIG.

【0050】一方、図15に示したステップ注入工法で
は、鋼管パイプPに形成されるストレーナ52には特殊
バルブ60を設けておき、ストレーナ52の間隔は50
cm程度にすることが好ましい。ここで、特殊バルブ6
0の構成と、注入時の動作について図16(a)、
(b)を参照して説明する。特殊バルブ60は、注入時
の内圧作用時には開口が解放され、固化材を外部に吐出
させ、外圧に対しては閉塞するような逆止弁の機能を有
する。本実施の一形態では、図16(a)に示したよう
に鋼管パイプPの外周の長手方向に所定間隔(@50c
m)で形成されたリング状凹所62に周方向に等間隔に
4箇所ずつ形成されている。そしてこの開口61を閉塞
するように肉厚1mmの輪状ゴム製バンド63が装着さ
れ、この輪状ゴム製バンド63を覆い、一端64aが鋼
管パイプPの周囲に溶接された外周リングプレート64
が取り付けられている。このようにして構成された特殊
バルブ60は、図16(b)に示したようにp=2〜3
kg/cm2の内圧が作用すると、固化材が開口61で輪状ゴ
ム製バンド63と外周リングプレート64とを押し広げ
るように作用し、外部に固化材を所定圧で吐出させるこ
とができる。一方、地山側からの外圧に対してはp=1
0kg/cm2程度の圧力に抵抗することができる。また、特
殊バルブとしては、この他、図17(a)に示したリミ
ッタバルブ80を使用することも可能である。図17
(a)において、鋼管パイプPの外周面には周方向に等
間隔をあけて4箇所の吐出開口81が形成されており、
この吐出開口81を中心として偏平な円筒形凹所82が
設けられている。この円筒形凹所82には、永久磁石か
ら成るバルブ片83が磁力吸着されている。永久磁石と
しては、フェライト磁石、希土類磁石等が好適である。
また、これらバルブ片83を金属板あるいは樹脂板と
し、円筒形凹所82の座面に接着剤で所定の接着強度で
接着しても良い。このリミッタバルブ80では、図17
(b)に示したように、所定の内圧pが作用した場合
に、鋼管パイプPに磁力吸着しているあるいは接着され
ているバルブ片83が円筒形凹所82から分離ないし剥
離して吐出開口81を開状態とすることができる。した
がって、このバルブの吐出開口81を所定の内圧に対応
して開状態にするには、実験、解析等により永久磁石の
磁束密度、接着剤の接着強度を適宜設定することが好ま
しい。
On the other hand, in the step injection method shown in FIG. 15, a special valve 60 is provided in the strainer 52 formed in the steel pipe P, and the distance between the strainers 52 is 50.
cm. Here, the special valve 6
0 (a) and the operation at the time of injection are shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. The special valve 60 has a check valve function such that the opening is released when an internal pressure is applied during injection, and the solidified material is discharged to the outside and closed against an external pressure. In this embodiment, as shown in FIG. 16A, a predetermined interval (# 50c) is set in the longitudinal direction of the outer periphery of the steel pipe P.
In the ring-shaped recess 62 formed in step m), four portions are formed at equal intervals in the circumferential direction. An annular rubber band 63 having a thickness of 1 mm is attached so as to close the opening 61, and covers the annular rubber band 63, and an outer peripheral ring plate 64 having one end 64 a welded around the steel pipe P.
Is attached. The special valve 60 configured as described above has p = 2 to 3 as shown in FIG.
When an internal pressure of kg / cm2 is applied, the solidified material acts to spread the ring-shaped rubber band 63 and the outer peripheral ring plate 64 through the opening 61, and the solidified material can be discharged to the outside at a predetermined pressure. On the other hand, for the external pressure from the ground side, p = 1
It can resist pressure of about 0kg / cm2. In addition, as the special valve, a limiter valve 80 shown in FIG. 17A can be used. FIG.
In (a), four discharge openings 81 are formed in the outer peripheral surface of the steel pipe P at equal intervals in the circumferential direction.
A flat cylindrical recess 82 is provided around the discharge opening 81. A valve piece 83 made of a permanent magnet is magnetically attracted to the cylindrical recess 82. Ferrite magnets, rare earth magnets, and the like are suitable as the permanent magnet.
Further, these valve pieces 83 may be made of a metal plate or a resin plate, and may be adhered to the bearing surface of the cylindrical recess 82 with an adhesive with a predetermined adhesive strength. In this limiter valve 80, FIG.
As shown in (b), when a predetermined internal pressure p is applied, the valve piece 83 magnetically attracted to or bonded to the steel pipe P separates or separates from the cylindrical recess 82, and the discharge opening is formed. 81 can be in the open state. Therefore, in order to open the discharge opening 81 of the valve corresponding to a predetermined internal pressure, it is preferable to appropriately set the magnetic flux density of the permanent magnet and the adhesive strength of the adhesive through experiments, analysis, and the like.

【0051】このような特殊バルブ60、80を備えた
ステップ注入工法では、まず本注入の前にシール注入を
行う。シール注入は本注入における各ステップでの限定
範囲への注入効果を高める目的で行う予備注入工程であ
る。まずシングルパッカー53を鋼管パイプPの最深部
まで挿入し、鋼管パイプP周囲と地山とのクリアランス
をあらかじめ充填シールする。そして本注入として、最
深部からシングルパッカー53を1ステップ1mとして
後退させ、限定された範囲での注入を孔口51まで繰り
返し行う。使用固化材としては、本注入では、砂質地盤
等の場合には有機系緩結溶液型注入材が好適である。ま
た、シール注入には、有機系瞬結溶液型注入材を使用す
ることが好ましい。
In the step injection method having such special valves 60 and 80, first, seal injection is performed before main injection. Seal injection is a preliminary injection process performed for the purpose of increasing the effect of injection into a limited range in each step in the main injection. First, the single packer 53 is inserted to the deepest part of the steel pipe P, and the clearance between the steel pipe P and the ground is filled and sealed in advance. Then, as the main injection, the single packer 53 is retreated from the deepest portion as one step 1 m, and injection within a limited range is repeated up to the hole 51. As the solidifying material to be used, in the present injection, in the case of sandy ground or the like, an organic loosening solution type injection material is preferable. In addition, it is preferable to use an organic flash solution type injection material for seal injection.

【0052】いずれの注入工法においても、図12
(f)に示したように、トンネル天端から肩部にかけて
打設された鋼管パイプPの全長にわたり、パイプ周囲に
注入径約80cmの注入ゾーンが形成される。特にトン
ネル掘削線近傍では隣接した鋼管パイプP同士の離れが
60cm程度であるため、トンネル掘削部分の周囲にア
ーチ状の地山強化範囲を形成できる(図2参照)。これ
により掘削時の周辺地山を有効に保護することができ
る。
In each of the injection methods, FIG.
As shown in (f), an injection zone having an injection diameter of about 80 cm is formed around the pipe over the entire length of the steel pipe P that is cast from the top of the tunnel to the shoulder. Particularly, in the vicinity of the tunnel excavation line, the distance between adjacent steel pipes P is about 60 cm, so that an arch-shaped ground reinforcement area can be formed around the tunnel excavation portion (see FIG. 2). Thereby, the surrounding ground at the time of excavation can be effectively protected.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、先受け鋼管後端を所定埋設量だけ地山内に
し、トンネル断面を拡幅することなく支保工建て込みの
スペースを確保でき、また、トンネル掘削機のガイドシ
ェル上に、人力を介さずに重量の大きな先受け鋼管をセ
ットしたり、鋼管パイプ接続作業を行え、作業員の苦渋
作業を減らすとともに、省力化を図ることができるとい
う効果を奏する。また、先受け鋼管を用いて地山注入作
業を効率よくかつ確実に進めることができるという効果
を奏する。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the rear end of the front receiving steel pipe is set in the ground by a predetermined burial amount, and the space for the support work can be secured without widening the tunnel section. In addition, it is possible to set a heavy weight receiving steel pipe on the guide shell of the tunnel excavator without human intervention and to connect steel pipes to reduce the labor of workers and save labor. It has the effect of being able to. In addition, there is an effect that the ground injection operation can be efficiently and reliably advanced by using the front receiving steel pipe.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による鋼管先受け工法の一実施例を示し
た施工概要縦断面図。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing an embodiment of a steel pipe front receiving method according to the present invention.

【図2】図1に示したトンネル切羽の鋼管先受けの状態
を示した横断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the tunnel face shown in FIG.

【図3】鋼管パイプ及び埋設管の建て込み装置の一実施
例を示した部分分解正面図。
FIG. 3 is a partially exploded front view showing an embodiment of a steel pipe pipe and a buried pipe embedding apparatus.

【図4】本発明に使用される油圧クランプ装置の一実施
例を示した概略側面図。
FIG. 4 is a schematic side view showing one embodiment of a hydraulic clamping device used in the present invention.

【図5】図4に示した端面線に沿って示した油圧クラン
プ装置の端面図。
FIG. 5 is an end view of the hydraulic clamping device shown along the end line shown in FIG. 4;

【図6】本発明に使用される鋼管パイプ・削孔ロッド供
給装置の概略平面図。
FIG. 6 is a schematic plan view of a steel pipe / drilling rod supply device used in the present invention.

【図7】油圧クランプ装置による鋼管パイプ、削孔ロッ
ドの接続作業手順を示した作業フロー図。
FIG. 7 is a work flowchart showing a connection work procedure of a steel pipe and a drilled rod by a hydraulic clamp device.

【図8】鋼管パイプのテーパ接合面の一例を示した部分
拡大断面図。
FIG. 8 is a partially enlarged sectional view showing an example of a tapered joining surface of a steel pipe.

【図9】鋼管パイプと塩化ビニル管との接合部の一例を
示した部分拡大断面図。
FIG. 9 is a partially enlarged sectional view showing an example of a joint between a steel pipe and a vinyl chloride pipe.

【図10】鋼管パイプ内に収容された削孔ロッドを支持
する弾性体ロッドスペーサを示した概略斜視図。
FIG. 10 is a schematic perspective view showing an elastic rod spacer that supports a drilled rod accommodated in a steel pipe.

【図11】鋼管先受け工法の各施工段階状態を示した状
態説明図(その1)。
FIG. 11 is a state explanatory view showing the state of each construction stage of the steel pipe front receiving method (part 1).

【図12】鋼管先受け工法の各施工段階状態を示した状
態説明図(その2)。
FIG. 12 is a state explanatory view showing the state of each construction stage of the steel pipe front receiving method (part 2).

【図13】地山注入工程における全面注入工法の注入状
態及びゾーンの例を示した状態説明図。
FIG. 13 is a state explanatory view showing an example of an injection state and a zone in the whole-surface injection method in the ground injection step.

【図14】鋼管パイプに形成されたストレーナの一例を
示した正面図。
FIG. 14 is a front view showing an example of a strainer formed on a steel pipe.

【図15】ステップ注入工法の注入状態の例を示した状
態説明図。
FIG. 15 is a state explanatory view showing an example of an injection state in the step injection method.

【図16】ストレーナに形成された特殊バルブの詳細を
示した部分断面図。
FIG. 16 is a partial cross-sectional view showing details of a special valve formed on the strainer.

【図17】ストレーナに形成された特殊バルブの詳細を
示した部分断面図。
FIG. 17 is a partial cross-sectional view showing details of a special valve formed on a strainer.

【図18】従来の鋼管先受け工法の一例を示した施工概
要図。
FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of a conventional steel pipe tip receiving method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トンネル上半部 2 トンネル切羽 3 油圧ドリフタ 4 ガイドシェル 5 鋼製支保工 10 油圧クランプ装置 15 スリーブクランプ機構 16 油圧ジャッキ 17,19 チャック 18 パイプクランプ機構 20 鋼管パイプ埋設管 30 鋼管パイプ打設アダプタ 31 削孔ビット 32 削孔ロッド 33 パイプ圧入ヘッド 40 鋼管パイプ・ロッド供給装置 50 口元コーキング 52 ストレーナ 53 シングルパッカー 60,80 バルブ 75 ロッドスペーサ G 注入ゾーン J 油圧ドリルジャンボ P 鋼管パイプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper half part of tunnel 2 Tunnel face 3 Hydraulic drifter 4 Guide shell 5 Steel support 10 Hydraulic clamp device 15 Sleeve clamp mechanism 16 Hydraulic jack 17, 19 Chuck 18 Pipe clamp mechanism 20 Steel pipe buried pipe 30 Steel pipe pipe casting adapter 31 Drilling bit 32 Drilling rod 33 Pipe press-fitting head 40 Steel pipe / rod supply device 50 Caulking at mouth 52 Strainer 53 Single packer 60,80 Valve 75 Rod spacer G Injection zone J Hydraulic drill jumbo P Steel pipe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−50086(JP,A) 実公 昭58−17786(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/04 E21D 20/00 ────────────────────────────────────────────────── (5) Continuation of the front page (56) References JP-A-6-50086 (JP, A) Jiko 58-17886 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E21D 9/04 E21D 20/00

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】トンネル掘削機に、先受け鋼管として使用
される鋼管と該鋼管の内部に収容された削孔ロッドとを
搭載し、前記鋼管を打設可能な孔をトンネル切羽前方の
トンネル断面外周線の近傍に沿って所定間隔をあけて前
記削孔ロッド先端に装着された拡縮径可能なビットで削
孔して、前記鋼管を複数本接続して地山内に打設して前
記トンネル切羽の先受け鋼管とし、該先受け鋼管を注入
管として前記先受け鋼管の周囲の地山に固化材を注入
し、地山補強を行う鋼管先受け工法において、 前記先受け鋼管を打設する際に、前記鋼管の最後端に埋
設管を接続し、該鋼管の最後端がトンネル断面の外周線
位置とほぼ一致する地山内深さに位置するように、前記
埋設管を地山内に埋設させることを特徴とする鋼管先受
け工法。
1. A tunnel excavator equipped with a steel pipe used as a pre-received steel pipe and a drilling rod housed inside the steel pipe, and a hole in which the steel pipe can be cast is formed in a tunnel section in front of a tunnel face. The tunnel face is drilled with a scalable bit attached to the end of the drilling rod at predetermined intervals along the vicinity of the outer peripheral line, connecting a plurality of the steel pipes and driving the steel pipe into the ground. In the steel pipe head receiving method of injecting solidification material into the ground around the head steel pipe using the head steel pipe as an injection pipe and reinforcing the ground, the casting of the head steel pipe is performed. A buried pipe is connected to the rear end of the steel pipe, and the rear end of the steel pipe is an outer peripheral line of a tunnel section.
So that it is located at a depth within the ground that substantially matches the position
A steel pipe front receiving method characterized by burying a buried pipe in the ground .
【請求項2】前記埋設管は、樹脂製管から成り、該樹脂
製管を介して前記トンネル掘削機の打撃動作を前記鋼管
の最後端に伝達するとともに、前記トンネル掘削機のフ
ィード動作を前記鋼管に伝達し、前記鋼管の最後端を該
樹脂製管の長さにほぼ等しい地山内深さまで埋設させ、
前記樹脂製管を存置させるようにしたことを特徴とする
請求項1記載の鋼管先受け工法。
2. The buried pipe is made of a resin pipe, and transmits a striking operation of the tunnel excavator to a rearmost end of the steel pipe via the resin pipe, and controls a feed operation of the tunnel excavator through the resin pipe. Transmitting to the steel pipe, burying the rear end of the steel pipe to a depth in the ground substantially equal to the length of the resin pipe,
2. The method according to claim 1, wherein the resin pipe is left.
【請求項3】前記埋設管は、鋼製埋設管から成り、該鋼
製埋設管を介して前記トンネル掘削機の打撃動作を前記
鋼管の最後端に伝達するとともに、前記トンネル掘削機
のフィード動作を前記鋼管に伝達し、前記鋼管の最後端
を該樹脂製管の長さにほぼ等しい地山内深さまで埋設さ
せ、その後前記鋼製埋設管を引き抜き回収するようにし
たことを特徴とする請求項1記載の鋼管先受け工法。
3. The buried pipe is made of a steel buried pipe, and transmits a striking operation of the tunnel excavator to a rearmost end of the steel pipe through the steel buried pipe, and feeds the tunnel excavator. The steel pipe is buried to a depth in the ground substantially equal to the length of the resin pipe, and then the steel buried pipe is pulled out and collected. 1. The method for receiving steel pipes according to 1 above.
【請求項4】トンネル掘削機の打撃動作を先受け鋼管の
最後端に伝達するとともに、トンネル掘削機のフィード
動作を前記鋼管に伝達し、前記鋼管を所定の地山内深さ
まで埋設させる樹脂製管からなることを特徴とする埋設
管。
4. A resin pipe for transmitting a striking operation of a tunnel excavator to a rearmost end of a receiving steel pipe, transmitting a feed operation of the tunnel excavator to the steel pipe, and burying the steel pipe to a predetermined depth in the ground. A buried pipe characterized by comprising:
【請求項5】前記鋼管と、該鋼管の内部に収容された削
孔ロッドとは、前記トンネル掘削機のガイドシェル先端
に搭載されたクランプ装置により所定位置に位置決めさ
れた状態で、その端部が把持固定され、前記鋼管及び削
孔ロッドの接続及び分離作業が前記クランプ装置位置で
行われるようにしたことを特徴とする請求項1記載の鋼
管先受け工法。
5. The steel pipe and a drilling rod housed inside the steel pipe are positioned at predetermined positions by a clamp device mounted on a tip end of a guide shell of the tunnel excavator, and the end of the steel pipe is drilled. The steel pipe front receiving method according to claim 1, wherein the steel pipe and the drilling rod are connected and separated at the position of the clamp device.
【請求項6】トンネル掘削機のガイドシェル先端に搭載
され、鋼管の端部と該鋼管の内部に収容された削孔ロッ
ド端部とを、位置決めされた状態で把持固定し、前記鋼
管及び削孔ロッドの接続及び分離作業を行うようにした
ことを特徴とするクランプ装置。
6. A steel pipe and a drilling machine mounted on a tip of a guide shell of a tunnel excavator and gripping and fixing an end of a steel pipe and an end of a drilling rod accommodated in the steel pipe in a positioned state. A clamp device for connecting and separating hole rods.
【請求項7】前記鋼管と、該鋼管の内部に収容された削
孔ロッドとは、前記トンネル掘削機のガイドシェルの側
部に装備された鋼管供給装置の把持部にセットされた状
態から該鋼管供給装置の横送り動作により前記ガイドシ
ェル上の鋼管接続位置に移載されるようにしたことを特
徴とする請求項1記載の鋼管先受け工法。
7. The steel pipe and the drilling rod accommodated in the steel pipe are mounted on a side of a guide shell of the tunnel excavator from a state where the steel pipe is set in a gripping part of a steel pipe supply device. 2. The method according to claim 1, wherein the steel pipe feeding device is moved to a steel pipe connection position on the guide shell by a lateral feed operation.
【請求項8】トンネル掘削機のガイドシェルの側部に装
備され、鋼管と該鋼管の内部に収容された削孔ロッドと
を把持し、横送り手段によって前記鋼管をガイドシェル
上の鋼管接続位置に移載させるようにしたことを特徴と
する鋼管供給装置。
8. A steel pipe and a drilling rod housed inside the steel pipe, which are mounted on a side of a guide shell of a tunnel excavator, and the steel pipe is connected to a steel pipe connecting position on the guide shell by traversing means. A steel pipe supply device characterized by being transferred to a steel pipe.
【請求項9】前記鋼管は、長手方向及び周方向に所定間
隔で複数個のストレーナ孔が形成され、このうち周方向
に配列されたストレーナ孔を閉塞するようにリング状逆
止弁が装着され、作用内圧により該リング状逆止弁を管
内方より押し広げて前記ストレーナ孔から前記固化材を
地山側に吐出させるようにしたことを特徴とする請求項
1記載の鋼管先受け工法。
9. The steel pipe has a plurality of strainer holes formed at predetermined intervals in a longitudinal direction and a circumferential direction, and a ring check valve is mounted so as to close the strainer holes arranged in the circumferential direction. 2. The method according to claim 1, wherein the ring-shaped check valve is pushed out from the inside of the pipe by an action internal pressure to discharge the solidified material to the ground side from the strainer hole.
【請求項10】前記鋼管は、長手方向及び周方向に所定
間隔で複数個のストレーナ孔が形成され、該ストレーナ
孔を閉塞するように磁石合金からなる複数のバルブ片が
前記鋼管外周面に磁力吸着され、作用内圧により該バル
ブ片を前記鋼管から分離させて前記ストレーナ孔から前
記固化材を地山側に吐出させるようにしたことを特徴と
する請求項1記載の鋼管先受け工法。
10. The steel pipe has a plurality of strainer holes formed at predetermined intervals in a longitudinal direction and a circumferential direction, and a plurality of valve pieces made of a magnetic alloy are applied to the outer peripheral surface of the steel pipe so as to close the strainer holes. 2. The method according to claim 1, wherein the valve piece is separated from the steel pipe by an applied internal pressure and the solidified material is discharged from the strainer hole to the ground side.
【請求項11】前記鋼管は、長手方向及び周方向に所定
間隔で複数個のストレーナ孔が形成され、該ストレーナ
孔を閉塞するように複数のバルブ片が前記鋼管外周面に
接着され、作用内圧により前記バルブ片を前記鋼管から
剥離させて前記ストレーナ孔から前記固化材を地山側に
吐出させるようにしたことを特徴とする請求項1記載の
鋼管先受け工法。
11. The steel pipe has a plurality of strainer holes formed at predetermined intervals in a longitudinal direction and a circumferential direction, and a plurality of valve pieces are bonded to an outer peripheral surface of the steel pipe so as to close the strainer holes. 2. The method according to claim 1, wherein the valve piece is peeled off from the steel pipe to discharge the solidified material to the ground side from the strainer hole.
【請求項12】鋼管の長手方向及び周方向に所定間隔で
形成された複数個のストレーナ孔を閉塞する磁石合金か
らなる複数のバルブ片が前記鋼管外周面に磁力吸着さ
れ、作用内圧により前記バルブ片を前記鋼管から分離さ
せて前記ストレーナ孔から前記固化材を地山側に吐出さ
せるようにしたことを特徴とするバルブ。
12. A plurality of valve pieces made of a magnet alloy for closing a plurality of strainer holes formed at predetermined intervals in a longitudinal direction and a circumferential direction of the steel pipe are magnetically attracted to an outer peripheral surface of the steel pipe, and the valve is operated by an internal pressure. A valve, wherein a piece is separated from the steel pipe and the solidified material is discharged from the strainer hole to the ground side.
【請求項13】鋼管の長手方向及び周方向に所定間隔で
形成された複数個のストレーナ孔を閉塞するように複数
のバルブ片が前記鋼管外周面に接着され、作用内圧によ
り前記バルブ片を前記鋼管から剥離させて前記ストレー
ナ孔から前記固化材を地山側に吐出させるようにしたこ
とを特徴とするバルブ。
13. A plurality of valve pieces are adhered to an outer peripheral surface of the steel pipe so as to close a plurality of strainer holes formed at predetermined intervals in a longitudinal direction and a circumferential direction of the steel pipe. A valve, wherein the solidified material is discharged from the steel pipe to the ground side through the strainer hole.
【請求項14】前記複数本の鋼管は、該鋼管の管端に形
成されたテーパー嵌合部を介して接合されるようにした
ことを特徴とする請求項1記載の鋼管先受け工法。
14. The method according to claim 1, wherein the plurality of steel pipes are joined via a tapered fitting portion formed at a pipe end of the steel pipe.
【請求項15】前記削孔ロッドは、ロッドスペーサを介
して前記鋼管の中心軸近傍に位置保持されたことを特徴
とする請求項5又は請求項7記載の鋼管先受け工法。
15. The method according to claim 5, wherein said drilling rod is held at a position near a central axis of said steel pipe via a rod spacer.
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