JP3379639B2 - 鋼管先受け工法における注入装置 - Google Patents
鋼管先受け工法における注入装置Info
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、トンネル切羽に先
受け鋼管を打設して地山に注入材を注入補強する鋼管先
受け工法における注入装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、トンネル切羽に先受け鋼管を打設
し、注入材を注入して地山を補強する鋼管先受け工法、
例えばＡＧＦ工法における注入方法としては、バルブ注
入方式、あるいはステップ注入方式がある。 【０００３】バルブ注入方式は、ＡＧＦ鋼管の削孔・推
進が終了後に排気チューブ（φ９〜１３）を添わせて所
定長に組み立てられたインサート管をＡＧＦ鋼管内に挿
入し、ゴム製逆止弁を鋼管口元部に取り付け、注入バル
ブを介して口元からの注入を行っている。 【０００４】すなわち、図１１に示すように、ＡＧＦ鋼
管２１の打設が完了すると、地山Ｅと鋼管２１の口元と
の間隙をコーキングＣする。そして、複数のＶＰ管が互
いにソケットによって接続されたインサート管２２に、
その管端より手前側に延びた排気チューブ２７を管２２
に添わせて図示しないＣＶバンドで固定し、インサート
管２２の口元側にキャップを取り付け、ＡＧＦ鋼管２１
に挿入する。次に、排気チューブ２７の余裕部を逆止弁
２８のチューブ孔に通し、その逆止弁２８を鋼管２１の
口元に取り付け、注入アダプタ２５を逆止弁２８にセッ
トしてストッパ２９で固定する。 【０００５】そして、グラウトポンプからの注入ホース
を注入アダプタ２５に接続し、注入を開始する。鋼管２
１内が充填され、排気チューブ２７から注入材のリター
ンが確認されたら、チューブ２７の先端を折り曲げる等
によって閉塞し、所定量の注入を行う。この際、鋼管口
元の周囲、あるいは鏡部からのリークが生じた場合に
は、排気チューブ２７側からの再注入に切り換える。こ
の場合の注入圧はバルブ２８側よりも高くなる。 【０００６】また、ステップ注入方式は、中間パッカー
位置にスリット孔を入れたＡＧＦ鋼管内に布筒パッカー
を取り付けたインサート管を挿入し、布筒パッカーには
チューブよりウレタン等を注入する。布筒パッカー内に
注入されたウレタンは、布から浸透し、ＡＧＦ鋼管のス
リット部を通り地山側に浸透し、発泡固結することによ
って管内及び鋼管周囲の地山にパッカーによる隔壁を同
時に設け、グラウトチューブによりステップ注入が行わ
れる。 【０００７】すなわち、図１２に示すように、ＡＧＦ鋼
管３１を打設してその口元間隙をコーキングＣし、そし
て、予め組み立てられたインサートパッカー管３２の布
筒パッカー３３に縦断方向への薬液の逸走防止のために
シール材を塗布し、ＡＧＦ鋼管３１に挿入する。次に、
インサートパッカー管３２の後端にセットされたゴム栓
（逆止弁）３８を鋼管口元に取り付け、注入アダプタを
逆止弁ストッパー３９によってセットする。こうして、
パッカー注入用チューブ３６に注入ホースを接続してパ
ッカー３３内に所定量のウレタン薬液の注入を行う。 【０００８】そして、グラウト注入用チューブ３５に注
入ホースを接続し、奥のステップ注入ゾーンから順次各
ステップ毎に所定量の注入を行う。注入中には、周辺地
山からのリーク、タンク内の薬液量、注入圧力の変化に
注意しその確認を行う。しかしながら、このような従来
技術による注入方式では、注入圧が上昇した場合に、イ
ンサート管が鋼管内から押し出されて所定の位置に収め
ることができないという問題点があった。さらに、鋼管
打設後、湧水があると注入材が押し出され、地山に注入
できないという問題点もあった。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、注入圧が上昇しインサート管が押し出されるのを防
止して作業者の安全を確保し、また、複数の吐出口を所
定位置に収めて吐出量の均等化を図ること、あるいは、
湧水によって注入材が押し出され地山に注入できないと
いった問題点を解消することができる鋼管先受け工法に
おける注入装置を提供することを目的としている。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、トンネ
ル切羽に先受け鋼管を打設して注入材を地山に注入補強
する鋼管先受け工法における注入装置において、トンネ
ル切羽に打設された先受け鋼管を備え、前記鋼管に挿入
されるインサート管には袋パッカーよりなるコーキング
装置が所定位置に付設され、前記鋼管の後端には前記イ
ンサート管の端面を受けるキャップがゴムパッキンを介
して固設され、前記袋パッカーを所定位置に設けるため
にパッカー押え鋼管がインサート管の外周を覆って設け
られ、前記インサート管には複数の吐出口がそれぞれに
所定位置で固縛されており、それらの吐出口にはそれぞ
れ注入管が接続されてインサート管に沿って延びて、前
記キャップを貫通しており、前記袋パッカーには後方に
延びるパッカー用チューブが設けられ、前記鋼管の後端
部に排水のためのストップバルブを設けてある。 【００１１】 【００１２】 【００１３】このような本発明によれば、打設した鋼管
内の所定位置をコーキングできるので注入材の注入量を
減少させることができ、また、複数の吐出口を所定位置
に収めることができ、同時注入することによって吐出量
の均等化が図れる。そして、注入圧が上昇してインサー
ト管が押し出されるのが防止でき、さらに、湧水によっ
て注入材が押し出されて地山に注入することができない
といった問題点は解消できる。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１には、地山の不良なトンネル切
羽に打設された先受け鋼管１の後端部が示されている。
この鋼管１には、後記の図３で説明するインサート管２
が挿入されており、そのインサート管２にはコーキング
装置である袋パッカー３が所定位置に付設されている。
そして、鋼管１の後端には、インサート管２の端面を受
けるキャップ８がゴムパッキン９を介して固設されてお
り、そのキャップ８には注入管５が貫通されている。 【００１５】図２には、その構成が示されており、パッ
カー３が管端からの所定の長さＬになるように、パッカ
ー３の後方にはパッカー押え鋼管４がインサート管２の
外周を覆って設けられている。 【００１６】図３及び図４には、インサート管２の組み
付け状態が示されている。インサート管２は複数の所定
長さのものが接続されて形成されており、複数の、図示
の例では３個の吐出口６がそれぞれＣＶバンド１６及び
ビニールテープ１５、１５でバインドされている。それ
らの吐出口６にはそれぞれ注入管５Ａ〜５Ｃ（以下、符
号５で代表する）が接続され、そして、それら注入管５
はインサート管２に添わせ、管端後方まで延長されてい
る。インサート管２の後部の所定位置には、袋パッカー
３が付設され、パッカー用チューブ７がパッカー３から
管端後方まで延長されて設けられている。 【００１７】次に図６〜図１０を参照して注入方法を説
明する。図６には、同時注入方式を説明する概念図が示
されている。図において、地山には鋼管１が打設されて
おり、また、注入するウレタンのＡ液及びＢ液をそれぞ
れ貯留したタンクＴ１及びＴ２と、それぞれこれらのタ
ンクＴ１、Ｔ２と連通された３基の電動ポンプＰ１、Ｐ
２、及びＰ３とが設けられている。また、鋼管１には前
記したインサート管２が挿入されており、その管端後方
に導かれた注入管５Ａ〜５Ｃにはそれぞれ前記電動ポン
プＰ１、Ｐ２、及びＰ３から配管されている（実線はＡ
液、破線はＢ液の配管をそれぞれ示している。）。な
お、符号Ｓは、制御装置を示している。 【００１８】そして、鋼管１内には、前記のように吐出
口６が３か所に設けられ、注入管５Ａ〜５Ｃと連通され
ているので、地山には、図示のようにそれぞれ第１〜第
３の改良ゾーンＥ１〜Ｅ３に同時に注入材の注入が行わ
れ、均等化されて改良体Ｋが造成される。 【００１９】注入方法は、まず、図７に示すように、地
山Ｅに鋼管１が打設され、地山Ｅと鋼管１の口元部との
隙間にコーキングＣが行われる。そして、図８に示すよ
うに、注入管５Ａ〜５Ｃを添わせたインサート管２が鋼
管１に挿入される（インサート管挿入工程）。次に、図
９に示す用に、インサート管２に付設されたパッカー３
にチューブ７を介してウレタンが注入され、鋼管１内が
コーキングされる（コーキング工程）。そして、注入管
５Ａ〜５Ｃにそれぞれ注入ホースが接続され、電動ポン
プＰ１、Ｐ２、及びＰ３から注入材Ａ、Ｂの注入が行わ
れ（図１０、注入工程）、地山Ｅに改良体Ｋが造成され
る。 【００２０】次に、図５に示す実施形態においては、打
設された鋼管１の後端に固設されたキャップ８には、管
端に開閉式ストップバルブ１２が設けられた排水管１１
が貫通して設けられている。そして、その排水管１１の
前端には鋼棒１５が設けられ、図示しないパッカーの位
置決めがされている。 【００２１】湧水がある場合には、このような構成によ
ってストップバルブ１２を介して排水し、注入材を地山
に効果的に注入することができる。 【００２２】 【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成さ
れ、以下の効果を奏する。 （ａ） 管内の所定位置でコーキングができ、注入材の
注入量を減少させることができる。 （ｂ） 複数の吐出口を所定位置に収めることができ、
同時注入することによって吐出量の均等化が図れる。 （ｃ） 注入圧が上昇してインサート管が押し出される
のが防止でき、作業者の安全が確保できる。 （ｄ） 湧水によって注入材が押し出されて地山に注入
することができないという問題点が解消できる。
受け鋼管を打設して地山に注入材を注入補強する鋼管先
受け工法における注入装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、トンネル切羽に先受け鋼管を打設
し、注入材を注入して地山を補強する鋼管先受け工法、
例えばＡＧＦ工法における注入方法としては、バルブ注
入方式、あるいはステップ注入方式がある。 【０００３】バルブ注入方式は、ＡＧＦ鋼管の削孔・推
進が終了後に排気チューブ（φ９〜１３）を添わせて所
定長に組み立てられたインサート管をＡＧＦ鋼管内に挿
入し、ゴム製逆止弁を鋼管口元部に取り付け、注入バル
ブを介して口元からの注入を行っている。 【０００４】すなわち、図１１に示すように、ＡＧＦ鋼
管２１の打設が完了すると、地山Ｅと鋼管２１の口元と
の間隙をコーキングＣする。そして、複数のＶＰ管が互
いにソケットによって接続されたインサート管２２に、
その管端より手前側に延びた排気チューブ２７を管２２
に添わせて図示しないＣＶバンドで固定し、インサート
管２２の口元側にキャップを取り付け、ＡＧＦ鋼管２１
に挿入する。次に、排気チューブ２７の余裕部を逆止弁
２８のチューブ孔に通し、その逆止弁２８を鋼管２１の
口元に取り付け、注入アダプタ２５を逆止弁２８にセッ
トしてストッパ２９で固定する。 【０００５】そして、グラウトポンプからの注入ホース
を注入アダプタ２５に接続し、注入を開始する。鋼管２
１内が充填され、排気チューブ２７から注入材のリター
ンが確認されたら、チューブ２７の先端を折り曲げる等
によって閉塞し、所定量の注入を行う。この際、鋼管口
元の周囲、あるいは鏡部からのリークが生じた場合に
は、排気チューブ２７側からの再注入に切り換える。こ
の場合の注入圧はバルブ２８側よりも高くなる。 【０００６】また、ステップ注入方式は、中間パッカー
位置にスリット孔を入れたＡＧＦ鋼管内に布筒パッカー
を取り付けたインサート管を挿入し、布筒パッカーには
チューブよりウレタン等を注入する。布筒パッカー内に
注入されたウレタンは、布から浸透し、ＡＧＦ鋼管のス
リット部を通り地山側に浸透し、発泡固結することによ
って管内及び鋼管周囲の地山にパッカーによる隔壁を同
時に設け、グラウトチューブによりステップ注入が行わ
れる。 【０００７】すなわち、図１２に示すように、ＡＧＦ鋼
管３１を打設してその口元間隙をコーキングＣし、そし
て、予め組み立てられたインサートパッカー管３２の布
筒パッカー３３に縦断方向への薬液の逸走防止のために
シール材を塗布し、ＡＧＦ鋼管３１に挿入する。次に、
インサートパッカー管３２の後端にセットされたゴム栓
（逆止弁）３８を鋼管口元に取り付け、注入アダプタを
逆止弁ストッパー３９によってセットする。こうして、
パッカー注入用チューブ３６に注入ホースを接続してパ
ッカー３３内に所定量のウレタン薬液の注入を行う。 【０００８】そして、グラウト注入用チューブ３５に注
入ホースを接続し、奥のステップ注入ゾーンから順次各
ステップ毎に所定量の注入を行う。注入中には、周辺地
山からのリーク、タンク内の薬液量、注入圧力の変化に
注意しその確認を行う。しかしながら、このような従来
技術による注入方式では、注入圧が上昇した場合に、イ
ンサート管が鋼管内から押し出されて所定の位置に収め
ることができないという問題点があった。さらに、鋼管
打設後、湧水があると注入材が押し出され、地山に注入
できないという問題点もあった。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、注入圧が上昇しインサート管が押し出されるのを防
止して作業者の安全を確保し、また、複数の吐出口を所
定位置に収めて吐出量の均等化を図ること、あるいは、
湧水によって注入材が押し出され地山に注入できないと
いった問題点を解消することができる鋼管先受け工法に
おける注入装置を提供することを目的としている。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、トンネ
ル切羽に先受け鋼管を打設して注入材を地山に注入補強
する鋼管先受け工法における注入装置において、トンネ
ル切羽に打設された先受け鋼管を備え、前記鋼管に挿入
されるインサート管には袋パッカーよりなるコーキング
装置が所定位置に付設され、前記鋼管の後端には前記イ
ンサート管の端面を受けるキャップがゴムパッキンを介
して固設され、前記袋パッカーを所定位置に設けるため
にパッカー押え鋼管がインサート管の外周を覆って設け
られ、前記インサート管には複数の吐出口がそれぞれに
所定位置で固縛されており、それらの吐出口にはそれぞ
れ注入管が接続されてインサート管に沿って延びて、前
記キャップを貫通しており、前記袋パッカーには後方に
延びるパッカー用チューブが設けられ、前記鋼管の後端
部に排水のためのストップバルブを設けてある。 【００１１】 【００１２】 【００１３】このような本発明によれば、打設した鋼管
内の所定位置をコーキングできるので注入材の注入量を
減少させることができ、また、複数の吐出口を所定位置
に収めることができ、同時注入することによって吐出量
の均等化が図れる。そして、注入圧が上昇してインサー
ト管が押し出されるのが防止でき、さらに、湧水によっ
て注入材が押し出されて地山に注入することができない
といった問題点は解消できる。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１には、地山の不良なトンネル切
羽に打設された先受け鋼管１の後端部が示されている。
この鋼管１には、後記の図３で説明するインサート管２
が挿入されており、そのインサート管２にはコーキング
装置である袋パッカー３が所定位置に付設されている。
そして、鋼管１の後端には、インサート管２の端面を受
けるキャップ８がゴムパッキン９を介して固設されてお
り、そのキャップ８には注入管５が貫通されている。 【００１５】図２には、その構成が示されており、パッ
カー３が管端からの所定の長さＬになるように、パッカ
ー３の後方にはパッカー押え鋼管４がインサート管２の
外周を覆って設けられている。 【００１６】図３及び図４には、インサート管２の組み
付け状態が示されている。インサート管２は複数の所定
長さのものが接続されて形成されており、複数の、図示
の例では３個の吐出口６がそれぞれＣＶバンド１６及び
ビニールテープ１５、１５でバインドされている。それ
らの吐出口６にはそれぞれ注入管５Ａ〜５Ｃ（以下、符
号５で代表する）が接続され、そして、それら注入管５
はインサート管２に添わせ、管端後方まで延長されてい
る。インサート管２の後部の所定位置には、袋パッカー
３が付設され、パッカー用チューブ７がパッカー３から
管端後方まで延長されて設けられている。 【００１７】次に図６〜図１０を参照して注入方法を説
明する。図６には、同時注入方式を説明する概念図が示
されている。図において、地山には鋼管１が打設されて
おり、また、注入するウレタンのＡ液及びＢ液をそれぞ
れ貯留したタンクＴ１及びＴ２と、それぞれこれらのタ
ンクＴ１、Ｔ２と連通された３基の電動ポンプＰ１、Ｐ
２、及びＰ３とが設けられている。また、鋼管１には前
記したインサート管２が挿入されており、その管端後方
に導かれた注入管５Ａ〜５Ｃにはそれぞれ前記電動ポン
プＰ１、Ｐ２、及びＰ３から配管されている（実線はＡ
液、破線はＢ液の配管をそれぞれ示している。）。な
お、符号Ｓは、制御装置を示している。 【００１８】そして、鋼管１内には、前記のように吐出
口６が３か所に設けられ、注入管５Ａ〜５Ｃと連通され
ているので、地山には、図示のようにそれぞれ第１〜第
３の改良ゾーンＥ１〜Ｅ３に同時に注入材の注入が行わ
れ、均等化されて改良体Ｋが造成される。 【００１９】注入方法は、まず、図７に示すように、地
山Ｅに鋼管１が打設され、地山Ｅと鋼管１の口元部との
隙間にコーキングＣが行われる。そして、図８に示すよ
うに、注入管５Ａ〜５Ｃを添わせたインサート管２が鋼
管１に挿入される（インサート管挿入工程）。次に、図
９に示す用に、インサート管２に付設されたパッカー３
にチューブ７を介してウレタンが注入され、鋼管１内が
コーキングされる（コーキング工程）。そして、注入管
５Ａ〜５Ｃにそれぞれ注入ホースが接続され、電動ポン
プＰ１、Ｐ２、及びＰ３から注入材Ａ、Ｂの注入が行わ
れ（図１０、注入工程）、地山Ｅに改良体Ｋが造成され
る。 【００２０】次に、図５に示す実施形態においては、打
設された鋼管１の後端に固設されたキャップ８には、管
端に開閉式ストップバルブ１２が設けられた排水管１１
が貫通して設けられている。そして、その排水管１１の
前端には鋼棒１５が設けられ、図示しないパッカーの位
置決めがされている。 【００２１】湧水がある場合には、このような構成によ
ってストップバルブ１２を介して排水し、注入材を地山
に効果的に注入することができる。 【００２２】 【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成さ
れ、以下の効果を奏する。 （ａ） 管内の所定位置でコーキングができ、注入材の
注入量を減少させることができる。 （ｂ） 複数の吐出口を所定位置に収めることができ、
同時注入することによって吐出量の均等化が図れる。 （ｃ） 注入圧が上昇してインサート管が押し出される
のが防止でき、作業者の安全が確保できる。 （ｄ） 湧水によって注入材が押し出されて地山に注入
することができないという問題点が解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の鋼管端部を示す断面図。
【図２】図１の構成を説明する図。
【図３】同時注入方式の概念を説明する図。
【図４】インサート管を示す側面図。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図。
【図６】湧水対策用の構成を説明する図。
【図７】鋼管打設後の状態を示す図。
【図８】インサート管挿入工程を示す図。
【図９】コーキング工程を示す図。
【図１０】注入工程を示す図。
【図１１】従来のバルブ注入方式を説明する図。
【図１２】従来のステップ注入方式を説明する図。
【符号の説明】
１・・・鋼管
２・・・インサート管
３・・・パッカー
４・・・パッカー押え鋼管
５・・・注入管
６・・・吐出口
７・・・パッカー用チューブ
８・・・キャップ
９・・・ゴムパッキン
１１・・・配水管
１２・・・ストップバルブ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−266187（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−13871（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−272112（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−71028（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
E21D 9/04
E02D 3/12 101
E21D 20/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 トンネル切羽に先受け鋼管を打設して注
入材を地山に注入補強する鋼管先受け工法における注入
装置において、トンネル切羽に打設された先受け鋼管を
備え、前記鋼管に挿入されるインサート管には袋パッカ
ーよりなるコーキング装置が所定位置に付設され、前記
鋼管の後端には前記インサート管の端面を受けるキャッ
プがゴムパッキンを介して固設され、前記袋パッカーを
所定位置に設けるためにパッカー押え鋼管がインサート
管の外周を覆って設けられ、前記インサート管には複数
の吐出口がそれぞれに所定位置で固縛されており、それ
らの吐出口にはそれぞれ注入管が接続されてインサート
管に沿って延びて、前記キャップを貫通しており、前記
袋パッカーには後方に延びるパッカー用チューブが設け
られ、前記鋼管の後端部に排水のためのストップバルブ
を設けたことを特徴とする鋼管先受け工法における注入
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11048599A JP3379639B2 (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 鋼管先受け工法における注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11048599A JP3379639B2 (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 鋼管先受け工法における注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000303776A JP2000303776A (ja) | 2000-10-31 |
| JP3379639B2 true JP3379639B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=14536939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11048599A Expired - Fee Related JP3379639B2 (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 鋼管先受け工法における注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3379639B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4859417B2 (ja) * | 2005-09-09 | 2012-01-25 | 株式会社ケー・エフ・シー | ロックボルト施工法及びアタッチメント |
| JP4972054B2 (ja) * | 2008-08-01 | 2012-07-11 | 株式会社ケー・エフ・シー | リターン装置およびロックボルト |
| JP7304719B2 (ja) * | 2019-03-08 | 2023-07-07 | フジモリ産業株式会社 | 地山改良用注入装置及び地山改良方法 |
| CN114542797B (zh) * | 2022-01-26 | 2022-10-18 | 中铁十四局集团隧道工程有限公司 | 一种用于管幕顶进遇阻时的内衬套管增长补强装置及方法 |
| WO2025000048A1 (en) * | 2023-06-29 | 2025-01-02 | Jusand Nominees Pty Ltd | System and method for ground stabilisation |
-
1999
- 1999-04-19 JP JP11048599A patent/JP3379639B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000303776A (ja) | 2000-10-31 |
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