JP4143794B2 - 中詰材の充填方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル構造体とその内側に固定される覆工体との間に充填される中詰材の充填方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の中詰材の充填方法について、以下に図１０及び図１１を参照して説明する。 図１０に示すように、トンネル構造体１の内側に配設される覆工体２は、可撓性のプラスチック製筒状体からなり、これを地上からクレーン３により立坑４内に搬入し、運搬台車５によってトンネル構造体１内に搬送して、順次トンネル構造体１内にて所要スパン（例えば６０〜８０ｍ）になるまで接合することにより構成されている。トンネル構造体１は、図示の例では鋼鉄製のセグメントにより構成されている。覆工体２は、所定の取付具（図示せず）を用いてトンネル構造体１に固定される。
【０００３】
次に、所要スパンの覆工体２の両側に、トンネル構造体１と覆工体２との間の間隙Ｘを仕切る間仕切壁６が構築される。間仕切壁６は、トンネル構造体１を構成するセグメントと覆工体２との間の間隙Ｘに、セメントレンガをモルタルを介して積み上げることにより構築することができる。
【０００４】
間仕切壁６を構築する際に、図１１に示すように、トンネル構造体１と覆工体２との間の間隙Ｘに、中詰材充填用パイプ８を上部に挿入しておき、更に、複数本の空気抜き兼用充填確認用のパイプ９…９を天井部に挿入し、これらのパイプ８、９を間仕切壁６に固定する。空気抜き兼用充填確認用のパイプ９…９は、前記スパンの全長における充填を確認できるように、少なくとも前記スパンの奥まで延びる長尺のパイプ９とスパンの手前で止まる短尺のパイプ９とを備え、好ましくは中間長さのパイプをも複数本備える。尚、これらのパイプ８，９は、覆工体２をトンネル構造体１内に固定する前に、トンネル構造体１の内壁面にアンカー等により天井部に固定しておくこともある。
【０００５】
中詰材の充填には、図１０に示すように、注入プラント１０に接続された注入ホース１０ａを立坑４からトンネル構造体１内に導き、中詰材充填用パイプ８に接続することにより行われる。
【０００６】
間仕切壁６の養生固化が完了した後、中詰材充填用パイプ８から中詰材を充填しつつ空気抜き兼用充填確認用のパイプ９から内部空気を抜き、中詰材が充填されて空気抜き兼用充填確認用のパイプ９から中詰材が漏れ出てきたところで、中詰材の充填を止め、それぞれのパイプ８、９を密栓し、これを順次、所要スパンで繰り返すことにより、トンネル構造体１と覆工体２との間の間隙Ｘに所要長さに亘って中詰材の充填を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の中詰材の充填方法では、長尺のパイプを複数本設置しなければならず、多くの手間を要していた。
【０００８】
また、長尺のパイプで中詰材の充填度合いを確認しようとした場合には次のような問題がある。その１は、前記間隙Ｘに中詰材の充填が進み、長尺のパイプ９に中詰材が流入する際、途中で空気を巻き込むことがしばしばあり、そのため、長尺のパイプ９から、中詰材が漏れ出たことにより、間隙Ｘへの中詰材の充填を確認したと思っても、その後からパイプ９に巻き込んだ空気が出てくるから、中詰材の充填を確実に知ることが容易でない。その２は、パイプ９が長尺であると、内孔を流れる中詰材の流動抵抗が大きくなって、中詰材がパイプ９から漏れ出るまでに相当のタイムラグがあったり、或いは中詰材がパイプ９内で詰まってしまったりする等して中詰材の完全充填を確実に知ることが容易でない。その３に、そのようなタイムラグや中詰材のパイプ９内での詰まりによって、中詰材が間隙Ｘに完全に充填されているにもかかわらず、中詰材を間隙Ｘに注入し続けることで、中詰材の充填圧力が過大となり覆工体を変形させてしまうことがある。
【０００９】
そこで本発明は、上記従来の問題点を解消すべく、設置作業を容易にして手間を省くことができるとともに、設置個所を自由に選択することができ、しかも充填度合いを確認するのに確実性を高めることのできる、中詰材の充填方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、トンネル構造体の内側に間隙を介して覆工体を所定のスパンに亘って連続するように配設し、該覆工体のスパン両端位置で前記間隙を間仕切壁により仕切り、前記間隙に中詰材を充填する、中詰材の充填方法であって、前記覆工体の上半部所定箇所に形成した空気抜き孔に空気抜き管を所要度合いで嵌入するとともに、該空気抜き管から前記間隙内の空気を逃がしつつ前記間隙へ中詰材を充填し、該空気抜き管からの中詰材の漏出により前記間隙への中詰材の充填度合いを確認することを特徴とする中詰材の充填方法により達成される。
【００１１】
前記空気抜き管は、その先端付近に中詰材の流入部を形成しておくことが好ましい。
【００１２】
前記空気抜き管からの中詰材の漏出により前記間隙への中詰材の充填を確認した後、前記空気抜き孔を封止することが好ましい。
【００１３】
前記空気抜き管内の空隙を残すとともに、該空気抜き管を開口させておいても良い。
【００１４】
前記覆工体は、プラスチック製筒状体とすることが好ましい。
【００１５】
尚、本明細書における「トンネル構造体」の語は、場所打ちコンクリート、レンガ、石積み、セグメント等による１次覆工が施されたトンネル、岩トンネル等のように覆工の施されていないトンネル、更に既設管渠を含むものとして用いている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態について以下に図１〜図９を参照して説明する。尚、従来技術を含めて全図を通し、同様の構成部分については同符号を付した。本発明では、覆工体をトンネル構造体に搬入して取り付け、所要のスパンで間仕切壁６を構築する点は従来と同様であり、相違点について説明する。
【００１７】
間隙Ｘへの中詰材の充填は、覆工体２の内側から行うことができる。そのため、図１に示すように、覆工体２の所要箇所に充填口１１を形成し、該充填口１１から中詰材を間隙Ｘに充填することができる。充填口１１は、覆工体２の天井部に相当する箇所に形成しておくことが好ましく、また、中詰材が充填されるスパンの少なくとも両端、即ち両側の間仕切壁６の各々の近傍に設けることが好ましい。充填口１１は、覆工体２に予め形成しておくことができ、その場合は、充填口１１が予め形成されている覆工体と、該充填口が形成されていない覆工体とを適宜選択してトンネル構造体１内に配設する。覆工体２は、プラスチック製筒状体とすることが好ましい。
【００１８】
充填口１１は、覆工体２に穿孔した孔の位置に、例えば、図２に示すように、内孔に雌ねじ１１ａが切られた環状部材１１ｂを覆工体２に固着することによって形成することができる。環状部材１１ｂは、中詰材充填後、外周に雄ねじ１１ｃが切られ円筒状の封止螺子１１ｄを螺入することにより封止され得る。封止螺子１１ｄは、底面に締め付けハンドル用穴１１ｅを有し、該穴に所定の締め付けハンドル（図示せず）を用いて螺入することができる。なお、封止螺子１１ｄは、その底面が覆工体２の内面と面一となるように螺入される。
【００１９】
充填口１１からの中詰材の充填には、図１に示すように、注入プラント１０（図１０参照）に接続された注入ホース１０ａを、充填口１１に接続する仕様とすることができる。注入ホース１０ａは、その先端に環状部材１１ｂの雌ねじ１１ａと螺合する雄ねじ（図示せず）が切られているものを使用することができる。
【００２０】
間隙Ｘへの中詰材充填に伴って間隙Ｘ内の空気を逃がすために、覆工体２の天井部に空気抜き孔１２を形成し、この空気抜き孔１２に空気抜き管１３を気密状態で嵌入する。空気抜き孔１２は、施工現場において穿孔することもできるが、予め空気抜き孔１２が形成された覆工体を準備しておくことが好ましい。なお、図示しないが、空気抜き管１３は、覆工体２の天井部以外の部位、即ち、覆工体２の中間高さ位置等に適宜配設することができ、所望の高さ位置での充填度合いを知ることもできる。
【００２１】
空気抜き管１３を空気抜き孔１２に安定して保持させるため、空気抜き孔１２には、図３に示すように、保持部材１４を予め取り付けておくことが好ましい。保持部材１４は、空気抜き管１３を挿通させ得る開口部１４ａを有し、この開口部１４ａの内周面にＯリング等のパッキング１４ｂを備えさせて、空気抜き管１３を気密に保持させ得るとともに、抜け落ちを防止できるようにしておくことが好ましい。保持部材１４には、更に、凹部１４ｃを備えることができ、該凹部を封止栓材１４ｄにて密栓する構成とすることができる。
【００２２】
図示の例では、封止栓材１４ｄには雄ねじが形成され、凹部１４ｃには雌ねじが形成され、底面には締め付けハンドル用穴１４ｅが形成されている。この場合、締め付けハンドル用穴１４ｅは、上記の締め付けハンドル用穴１１ｅと同形状としておくことが好ましい。保持部材１４は、覆工体２と同じ材料、例えば、ポリエチレン、塩化ビニル等のプラスチック材料により形成することができ、覆工体２に熱融着、接着剤による接着等によって固定しておくことができる。尚、図３中、符号２ａは、覆工体２に形成されたリブであり、保持部材１４は該リブと同じ高さ寸法に設定しておくことが好ましい。
【００２３】
この種のシールドトンネルでは、トンネル内を流れる流体の流れを阻害しなように、トンネル内壁面に凹凸が無いことを要求されるため、保持部材１４は、覆工体２の半径方向外側面に設けられ、また封止栓材１４ｄは、凹部１４ｃに密栓したときに覆工体２の内壁面と面一となるように構成される。
【００２４】
前記保持部材としては、種々の態様のものを使用することができ、例えば、図４(a)、(b)に示す態様のものを採用することができる。図４(a)、(b)に示す保持部材１４は、上記した中詰材の充填口１１に用いる環状部材１１ｂを利用し、環状部材１１ｂにアタッチメント１４ｆを螺合させることにより構成されている。図４(a)のアタッチメント１４ｆは、環状部材１１ｂに螺合する雄ねじ部を外周に有する鍔付き筒状体であり、その筒穴よりなる開口部１４ａの内周面にパッキン１４ｂが嵌め込まれている。図４(a)のアタッチメント１４ｆには環状部材１１ｂに当接する鍔が形成されているが、図４(b)のアタッチメント１４ｆにはそのような鍔が形成されていない。そのため、図４(b)に示すアタッチメント１４ｆは、覆工体２の内側から施すことができるため、覆工体２の接続作業後であっても保持部材１４を取り付けることができる。
【００２５】
このように、覆工体２の外側面に、空気抜き管１３を保持するための保持部材１４を予め取り付けておけば、空気抜き管１３の配設が容易になり、施工能率が向上する。その場合、保持部材１４の下端に雌ねじを形成しておき、雄ねじの形成された封止栓材１４ｄを前記雌ねじに螺入することにより、空気抜き管１３の封止作業が容易になる。
【００２６】
上記のような保持部材１４又は空気抜き孔１２に空気抜き管１３が挿入され、中詰材が充填口１１から充填されるに従い、空気抜き管１３から間隙Ｘ内の空気が抜け出るわけであるが、図５(a)〜(c)に示すように、中詰材１５の充填度合いに応じて空気抜き管１３を徐々に挿入することで、中詰材１５の充填を徐々に確認し、充填度合い（空隙の残存度合い）に応じて、中詰材の注入量を徐々に減らし、間隙Ｘ内の中詰材が突然飽和状態となることを防ぐようにすることが好ましい。空気抜き管１３は、最終的には、その天端をトンネル構造体１の内壁面に当接させ、その状態で中詰材が空気抜き管１３から漏出した時（図５(c)）に中詰材が完全に充填されていることを知ることができる。
【００２７】
空気抜き管１３は、図５に示すように、その先端付近に中詰材の流入部１３ａが形成されていることが好ましく、流入部１３ａは、例えば、空気抜き管１３の天端を傾斜面に形成しておくことが好ましい。トンネル構造体１の内壁面は一般に円弧状をしているから、空気抜き管１３がトンネル構造体１の内壁面天井部に当接させた際に、空気抜き管１３の天端面が垂直面であっても中詰材が空気抜き管１３に流入するための隙間は確保され得るが、斯かる傾斜面１３ａを形成しておけば、空気抜き管１３をトンネル構造体１の内壁面に当接させた際に、中詰材が空気抜き管１３に流入する流路が拡大し、中詰材が空気抜き管１３へ流入し易くなる。
【００２８】
中詰材１５が完全に（空隙無く）充填されれば、中詰材１５の注入を停止させ、図６(a),(b)に示すように、保持部材１４に封止栓材１４ｄを施して密栓するとともに、充填口１１に取り付けられていた注入ホース１０ａを抜脱して、充填口１１にも封止栓（図示せず）を施す。充填口１１には、上記した保持部材１４と同様の構造をした部材を取り付けておいて、該部材に注入ホース１０ａの接続するとともに、注入ホース１０ａ抜脱後には封止栓材１４ｄと同様の封止栓（図示せず）により密栓を行うようにすることができる。なお、このように空気抜き管１３を中詰材中に埋め込んでしまう場合には、空気抜き管１３がトンネル構造体１の内壁に当接させたときに、空気抜き管１３の下端部が覆工体２の内壁面に突出しないような長さ寸法に予め設定しておくことが好ましい。
【００２９】
また、空気抜き管１３は、図７に示すように、その先端をトンネル構造体１の内壁面から少し離して（例えば、数センチ）配置し、間隙Ｘへ中詰材を注入し、中詰材が空気抜き管１３から漏れ出てきたところで注入を止め、空気抜き管１３は開口させておくこととしても良い。この場合、中詰材は、間隙Ｘに完全には充填されず、上部に隙間Ｘａを形成する。空気抜き管１３は、残された上部の隙間Ｘａと覆工体２内とを連通している。従って、例えば、トンネル構造体１の外部から漏水した場合に、その漏水は、前記上部に残された隙間Ｘａから空気抜き管１３を通って覆工体２内に流入するため、トンネル構造体１外部からの漏水による外水圧が覆工体に作用せず、覆工体の変形、破損等を回避することができる。
【００３０】
空気抜き管１３は、中詰材１５中に埋め込んでしまわずに、抜き取ることもできる。その場合は、図８(a)〜(c)に示すような長めの空気抜き管１３を使用し、中詰材を充填し初期硬化させた後に図９（a）,(b)に示すように空気抜き管を抜脱し、封止栓材１４により封止することとすれば良い。
【００３１】
上記した中詰材の充填方法によれば、覆工体２の上半部所要箇所に形成した空気抜き孔に空気抜き管１３を所要度合いで嵌入し、空気抜き管１３から間隙Ｘ内の空気を逃がしつつ間隙Ｘへ中詰材を充填し、空気抜き管１３から中詰材の漏出により間隙Ｘへの中詰材の充填度合いを確認することとしたので、空気抜き管１３の配設作業が容易であり施工能率が向上することに加え、空気抜き管１３の差込度合いによって、中詰材の充填度合いを容易に知ることができ、中詰材の間隙Ｘへの充填を確実に行うことができる。すなわち、空気抜き管１３は短尺のものを採用できるので、空気抜き管１３内に中詰材が詰まったり、空気を巻き込むことがなく、空気の抜けを瞬時に確認することができ、中詰材の充填度合いの確認が高い確実性のもとで行えるし、空気抜き管１３の流動抵抗が小さくて済むので、覆工体に過大な圧力が作用することも回避できる。
【００３２】
また、空気抜き管１３の先端付近に中詰材の流入部を形成しておけば、中詰材の充填の最終段階においても、中詰材が空気抜き管１３へ流入しやすくなり、中詰材が空気抜き管１３の天端付近で詰まったりすることがなく、中詰材の充填の確認が、より確実になされる。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る中詰材の充填方法によれば、設置作業を容易にして手間を省くことができるとともに、設置個所を自由に選択することができ、しかも充填度合いを確認するのに確実性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を二次覆工に適用した場合のトンネル構造体内の要部を示し、図１(a)は一部を切り欠いて示す縦断側面図、図１(b)は図１(a)のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図１の中詰材の充填口を拡大して示す断面図である。
【図３】図１の空気抜き穴に取り付けられた保持部材を拡大して示す断面図である。
【図４】保持部材の他の例を示す図３に対応する断面図である。
【図５】図１の空気抜き穴を拡大して示す断面図であり、(a)〜(c)は、該空気抜き管の時系列順に中詰材の充填工程を示す断面図である。
【図６】 (a),(b)は、図５の工程に続く工程を示す断面図である。
【図７】中詰材の充填方法の他の例を示す図５(c)に対応する断面図である。
【図８】空気抜き管の他の形態を示す図５に対応する中詰材の充填工程を示す断面図である。
【図９】図８に続く工程であって、図６に対応する中詰材の充填工程を示す断面図である。
【図１０】従来の中詰材の充填方法を全体的に示す断面図である。
【図１１】図５のトンネル構造体を拡大して示す断面図であり、(a)は縦断側面図、(b)は(a)のＢ−Ｂ視断面図である。
【符号の説明】
１ トンネル構造体
２ 覆工体
６ 間仕切壁
１１ 充填口
１３ 空気抜き管
１４ 保持部材
１４ｄ 封止栓材
Ｘ 間隙

Claims (4)

1. トンネル構造体の内側に間隙を介して覆工体を所定のスパンに亘って連続するように配設し、該覆工体のスパン両端位置で前記間隙を間仕切壁により仕切り、前記間隙に中詰材を充填する、中詰材の充填方法であって、
   前記覆工体の上半部所定箇所に形成した空気抜き孔に空気抜き管を嵌入するとともに、該空気抜き管から前記間隙内の空気を逃がしつつ前記間隙へ中詰材を充填するにあたり、前記空気抜き管からの中詰材の漏出により前記間隙への中詰材の充填が進んだ度合いを確認しながら、中詰材の充填が進んだ度合いに応じて該空気抜き管を徐々に挿入し、中詰材を充填していくことを特徴とする中詰材の充填方法。
2. 前記空気抜き管を徐々に挿入しつつ、中詰材の充填が進んだ度合いに応じて中詰材の注入量を徐々に減らすことを特徴とする請求項１に記載の中詰材の充填方法。
3. 前記空気抜き管からの中詰材の漏出により前記間隙への中詰材の充填を確認した後、前記空気抜き孔を封止することを特徴とする請求項１又は２に記載の中詰材の充填方法。
4. 前記空気抜き管内の空隙を残すとともに、該空気抜き管を開口させておくことを特徴とする請求項１又は２に記載の中詰材の充填方法。

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