JP4313487B2 - 裏込め材の打設方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、裏込め材（中詰め材とも言う）の打設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＲＰ（繊維強化樹脂）管、ＦＲＰＭ管、レジンコンクリート管等の管材を土中に敷設する場合、まず、管材が通るトンネルをシールド工法等によって土中に掘削したのち、このトンネル内に管材を挿入し、セグメント等のトンネルの内壁面と、管材の外壁面との間にモルタル等の裏込め材を充填硬化させて管材を固定保護するようになっている。また、裏込め材は、粘度等に起因する裏込め材の充填性を考慮してトンネルの内壁面と、管材の外壁面との間の筒状空間をレンガやコンクリートブロック等を積み上げることによって形成された仕切り（隔壁）により３０〜５０ｍ程度の長さの裏込め材充填空間に区切ったのち、各裏込め材充填空間毎に充填されるようになっていた。
【０００３】
しかし、従来のレンガやコンクリートブロックを積み上げて仕切りを形成する方法では仕切りの作製に時間がかかったり熟練を要したりする。そこで、特開平４−１３１４９５号公報では、仕切りを容易かつ短時間で形成できるように、仕切りとしてレンガやコンクリートブロックに代えて圧縮空気や圧力水等の加圧媒体やエアモルタルなどの充填材を注入することによって膨張するリング状のチューブを仕切り形成部材として用いる方法が提案されている。
【０００４】
しかしながら、このチューブを用いる方法の場合、チューブを、管材に外嵌した状態で仕切り形成部に配置したのち、充填材を注入してチューブをトンネルの内壁面と、管材の外壁面とに水密に密着するまで膨張させるという簡単な作業で短時間に仕切りを形成できるという利点があるものの、耐圧性に問題があり、管材を大きな傾斜で配管するような場所の仕切りには用いることができない。すなわち、裏込め材として用いられているモルタルは、裏込め材充填空間内に均一に充填できるように、流動性に富んでおり硬化まで長い時間が必要である。したがって、裏込め材充填空間に大きな勾配があると、充填された未硬化のモルタルの重量が傾斜下方に位置する仕切りに大きくかかり、傾斜下方の仕切りの下端部がずれ動き隙間が生じ、この隙間から未硬化状態のモルタルが漏れ出てしまう恐れがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に鑑みて、仕切りが容易かつ短時間で形成できるとともに、傾斜地での施工においても仕切りのずれや裏込め材の漏れのない裏込め材の打設方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる裏込め材の打設方法は、このような目的を達成するために、トンネル状部と、このトンネル状部内に挿入された管状体と間に形成される筒状隙間を、仕切りを介して所望の間隔の裏込め材充填空間に区切り、この裏込め材充填空間に仕切り越しに裏込め材を充填し裏込め材充填空間内で裏込め材を硬化させる工程を備えた裏込め材の打設方法において、勾配を有するトンネル状部の勾配の下方側で、充填材の圧入によって膨張する仕切り形成部材をトンネル状部内壁面および管状体外壁面との間に配置する工程と、仕切り形成部材に充填材を充填して仕切り形成部材をトンネル状部内壁面および管状体外壁面に圧接するように膨張させて仕切りを形成する工程と、この仕切りにより下方から受けられるように、急硬性材料を裏込め材充填空間の下方側に充填し、硬化させて仕切りに沿ってせき止め壁を形成する工程と、裏込め材充填空間の前記せき止め壁より勾配の上方部分に裏込め材を充填させる工程と、を備えていることを特徴としている。
【０００７】
本発明において、トンネル状部としては、シールド工法等で掘削されたトンネルだけでなく、古くなった既設の配管の内部等も挙げられる。管状体としては、管状であれば、特に限定されないが、たとえば、ＦＲＰ管、ＦＲＰＭ管、レジンコンクリート管、ポリ塩化ビニル管、鋼管等が挙げられる。
【０００８】
仕切り形成部材としては、充填材の圧入によって膨張してトンネル状部内壁面および管状体外壁面に圧接するものであれば特に限定されないが、ゴムや可撓性を有する合成樹脂材料からなる長尺筒状または浮き輪状をしたチューブが挙げられ、浮き輪状をしたチューブが、管状体の径によって複数種用意しておく必要があるものの、装着時間が短くて済み、好ましく用いられる。充填材としては、特に限定されず、たとえば、エアモルタル等の軽量水硬性無機質組成物や圧縮空気、圧力水等の加圧媒体などが挙げられるが、施工性を考慮すると、軽量水硬性無機質組成物が好ましい。
【０００９】
裏込め材としては、公知の水硬性無機質組成物を用いることができる。急硬性材料としては、せき止め壁を形成することができれば特に限定されず、たとえば、裏込め材に用いる水硬性無機質組成物に水ガラス系の材料（たとえば、株式会社タック製、ＴＡＣ−３Ｓ号）等を適宜添加したもの等が挙げられるが、ゲルタイムが10秒以内、スランプ（ゲル化後）が１ｃｍ以内、１軸圧縮（２〜３時間後）が２〜３kg/cm2以上のものが好ましく、ゲルタイムが5 秒以内、スランプ（ゲル化後）が０のものがより好ましい。
【００１０】
急硬性材料の充填量、すなわち、せき止め壁の体積は、管状体の傾斜角度や充填空間の大きさにより適宜決定されるが、たとえば、トンネル状部の内径が２０００ｍｍ、管状体の外径が１３５０ｍｍ、傾斜が２０／１０００の場合、３〜４ｍ3 程度が好ましい。裏込め材の充填圧力は、最後で０．１〜０．２kg/cm2になる程度のできるだけ無圧に近いことが好ましい。
【００１１】
【実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ詳しく説明する。図１〜図４は本発明にかかる裏込め材の打設方法の１つの実施の形態をその工程順にあらわしている。
【００１２】
この打設方法は、まず、図１に示すように、浮き輪型の本体１１と、この本体１１への充填材の注入口１２と、本体１１の一部を貫通するように設けられた裏込め材等の注入用孔（図示せず）とを有し、注入口１２から圧縮空気が注入されることによって本体１１が膨張するようになっている合成樹脂製のチューブ１を仕切り形成部材として用意し、このチューブ１を管状体としての配管材２の管端に外嵌する。つぎに、図１〜図４に示すようにシールド工法によって土中に掘削されたトンネル３内に、図１に示すように、チューブ１を外嵌された配管材２を挿入するとともに、トンネル３の内壁面を構成するセグメント３１から内側に向かって放射状に延びる支柱３２を介してセグメント３１と配管材２との間に筒状の隙間が形成されるようにする。
【００１３】
そして、図２に示すように、注入口１２から充填材としてのエアモルタルを本体１１内に圧入し、本体１１を膨張させてセグメント３１の内壁面および配管材２の外壁面に水密に圧接する仕切り１’を設け、図3に示すように、裏込め材充填空間４を形成する。つぎに、図３に示すように、トンネル３の傾斜下方に位置する仕切り１’の注入用孔に裏込め材供給タンク（図示せず）および水ガラス系の塑強調整剤供給タンク（図示せず）に接続されたミキシングノズル５の先端を挿入し、このミキシングノズル５を介して裏込め材供給タンクから送られてきた裏込め材となるエアモルタル５１を裏込め材充填空間４に向かって供給すると同時にミキシングノズル５の途中から塑強調整剤供給タンクから送られてきた塑強調整剤５２をエアモルタル５１中に供給混合して、ミキシングノズル５中でゲルタイム５秒以内の急硬性材料５３とし、この急硬性材料５３を裏込め材充填空間４の仕切り１’近傍に注入し、この急硬性材料５３の硬化によって図４に示すように仕切り１’に沿ってせき止め壁６を形成する。
【００１４】
最後に、図４に示すように、塑強調整剤の供給を停止しエアモルタル５１のみをミキシングノズル５を介して仕切り１’およびせき止め壁６越しに裏込め材充填空間４の残部に密に注入充填し硬化させるようになっている。
【００１５】
この打設方法は、以上のように、仕切り１’が、チューブ１の本体１１を圧縮空気の圧入によって膨張させるだけで形成できるので、レンガやコンクリートブロックなどに比べて、施工が容易かつ短時間で済む。そして、裏込め材の充填に先立って仕切り１’に沿ってせき止め壁６を形成するようにしたので、裏込め材の過重がせき止め壁によって受けられ、仕切り１’に直接かからない。したがって、裏込め材の過重によって仕切り１’がずれて隙間から裏込め材が漏れでたりすることがなく、急傾斜な配管の施工に利用できる。
【００１６】
しかも、せき止め壁６がゲルタイム５秒以内の急硬性材料によって形成されるので、施工時間も短時間で済む。また、充填材としてエアモルタルを用いたので、エアモルタルが硬化すれば、仕切りも裏込め材の一部を形成する。したがって、仕切りを除去する作業を省くことができる。
【００１７】
本発明にかかる裏込め材の打設方法は、上記実施の形態に限定されない。たとえば、上記の実施の形態では、裏込め材としてのエアモルタルのパイプの途中から塑強調整剤をエアモルタルに注入混合して急硬性材料を得るようにしているが、裏込め材と、急硬性材料とは別々に作製し別々のパイプから供給するようにしても構わない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明にかかる裏込め材の打設方法は、以上のように構成されているので、仕切りが容易かつ短時間で形成できるとともに、傾斜地での施工においても仕切りのずれや裏込め材の漏れがなく施工性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる裏込め材の打設方法の１つの実施の形態をその工程順に説明する図であって、そのチューブの膨張前の状態をあらわす斜視図である。
【図２】 図１の工程の後工程であるチューブの膨張後の状態をあらわす斜視図である。
【図３】 図２の工程の後工程であるせき止め壁形成工程を説明する断面図である。
【図４】 図３の工程の後工程である裏込め材充填工程を説明する断面図である。
【符号の説明】
１ チューブ（仕切り形成部材）
１’ 仕切り
２ 配管材（管状体）
３ トンネル
４ 裏込め材充填空間
３１ セグメント（トンネルの内壁面）
６ せき止め壁
５１ エアコンクリート
５３ 急硬性材料
【発明の属する技術分野】
本発明は、裏込め材（中詰め材とも言う）の打設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＲＰ（繊維強化樹脂）管、ＦＲＰＭ管、レジンコンクリート管等の管材を土中に敷設する場合、まず、管材が通るトンネルをシールド工法等によって土中に掘削したのち、このトンネル内に管材を挿入し、セグメント等のトンネルの内壁面と、管材の外壁面との間にモルタル等の裏込め材を充填硬化させて管材を固定保護するようになっている。また、裏込め材は、粘度等に起因する裏込め材の充填性を考慮してトンネルの内壁面と、管材の外壁面との間の筒状空間をレンガやコンクリートブロック等を積み上げることによって形成された仕切り（隔壁）により３０〜５０ｍ程度の長さの裏込め材充填空間に区切ったのち、各裏込め材充填空間毎に充填されるようになっていた。
【０００３】
しかし、従来のレンガやコンクリートブロックを積み上げて仕切りを形成する方法では仕切りの作製に時間がかかったり熟練を要したりする。そこで、特開平４−１３１４９５号公報では、仕切りを容易かつ短時間で形成できるように、仕切りとしてレンガやコンクリートブロックに代えて圧縮空気や圧力水等の加圧媒体やエアモルタルなどの充填材を注入することによって膨張するリング状のチューブを仕切り形成部材として用いる方法が提案されている。
【０００４】
しかしながら、このチューブを用いる方法の場合、チューブを、管材に外嵌した状態で仕切り形成部に配置したのち、充填材を注入してチューブをトンネルの内壁面と、管材の外壁面とに水密に密着するまで膨張させるという簡単な作業で短時間に仕切りを形成できるという利点があるものの、耐圧性に問題があり、管材を大きな傾斜で配管するような場所の仕切りには用いることができない。すなわち、裏込め材として用いられているモルタルは、裏込め材充填空間内に均一に充填できるように、流動性に富んでおり硬化まで長い時間が必要である。したがって、裏込め材充填空間に大きな勾配があると、充填された未硬化のモルタルの重量が傾斜下方に位置する仕切りに大きくかかり、傾斜下方の仕切りの下端部がずれ動き隙間が生じ、この隙間から未硬化状態のモルタルが漏れ出てしまう恐れがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に鑑みて、仕切りが容易かつ短時間で形成できるとともに、傾斜地での施工においても仕切りのずれや裏込め材の漏れのない裏込め材の打設方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる裏込め材の打設方法は、このような目的を達成するために、トンネル状部と、このトンネル状部内に挿入された管状体と間に形成される筒状隙間を、仕切りを介して所望の間隔の裏込め材充填空間に区切り、この裏込め材充填空間に仕切り越しに裏込め材を充填し裏込め材充填空間内で裏込め材を硬化させる工程を備えた裏込め材の打設方法において、勾配を有するトンネル状部の勾配の下方側で、充填材の圧入によって膨張する仕切り形成部材をトンネル状部内壁面および管状体外壁面との間に配置する工程と、仕切り形成部材に充填材を充填して仕切り形成部材をトンネル状部内壁面および管状体外壁面に圧接するように膨張させて仕切りを形成する工程と、この仕切りにより下方から受けられるように、急硬性材料を裏込め材充填空間の下方側に充填し、硬化させて仕切りに沿ってせき止め壁を形成する工程と、裏込め材充填空間の前記せき止め壁より勾配の上方部分に裏込め材を充填させる工程と、を備えていることを特徴としている。
【０００７】
本発明において、トンネル状部としては、シールド工法等で掘削されたトンネルだけでなく、古くなった既設の配管の内部等も挙げられる。管状体としては、管状であれば、特に限定されないが、たとえば、ＦＲＰ管、ＦＲＰＭ管、レジンコンクリート管、ポリ塩化ビニル管、鋼管等が挙げられる。
【０００８】
仕切り形成部材としては、充填材の圧入によって膨張してトンネル状部内壁面および管状体外壁面に圧接するものであれば特に限定されないが、ゴムや可撓性を有する合成樹脂材料からなる長尺筒状または浮き輪状をしたチューブが挙げられ、浮き輪状をしたチューブが、管状体の径によって複数種用意しておく必要があるものの、装着時間が短くて済み、好ましく用いられる。充填材としては、特に限定されず、たとえば、エアモルタル等の軽量水硬性無機質組成物や圧縮空気、圧力水等の加圧媒体などが挙げられるが、施工性を考慮すると、軽量水硬性無機質組成物が好ましい。
【０００９】
裏込め材としては、公知の水硬性無機質組成物を用いることができる。急硬性材料としては、せき止め壁を形成することができれば特に限定されず、たとえば、裏込め材に用いる水硬性無機質組成物に水ガラス系の材料（たとえば、株式会社タック製、ＴＡＣ−３Ｓ号）等を適宜添加したもの等が挙げられるが、ゲルタイムが10秒以内、スランプ（ゲル化後）が１ｃｍ以内、１軸圧縮（２〜３時間後）が２〜３kg/cm2以上のものが好ましく、ゲルタイムが5 秒以内、スランプ（ゲル化後）が０のものがより好ましい。
【００１０】
急硬性材料の充填量、すなわち、せき止め壁の体積は、管状体の傾斜角度や充填空間の大きさにより適宜決定されるが、たとえば、トンネル状部の内径が２０００ｍｍ、管状体の外径が１３５０ｍｍ、傾斜が２０／１０００の場合、３〜４ｍ3 程度が好ましい。裏込め材の充填圧力は、最後で０．１〜０．２kg/cm2になる程度のできるだけ無圧に近いことが好ましい。
【００１１】
【実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ詳しく説明する。図１〜図４は本発明にかかる裏込め材の打設方法の１つの実施の形態をその工程順にあらわしている。
【００１２】
この打設方法は、まず、図１に示すように、浮き輪型の本体１１と、この本体１１への充填材の注入口１２と、本体１１の一部を貫通するように設けられた裏込め材等の注入用孔（図示せず）とを有し、注入口１２から圧縮空気が注入されることによって本体１１が膨張するようになっている合成樹脂製のチューブ１を仕切り形成部材として用意し、このチューブ１を管状体としての配管材２の管端に外嵌する。つぎに、図１〜図４に示すようにシールド工法によって土中に掘削されたトンネル３内に、図１に示すように、チューブ１を外嵌された配管材２を挿入するとともに、トンネル３の内壁面を構成するセグメント３１から内側に向かって放射状に延びる支柱３２を介してセグメント３１と配管材２との間に筒状の隙間が形成されるようにする。
【００１３】
そして、図２に示すように、注入口１２から充填材としてのエアモルタルを本体１１内に圧入し、本体１１を膨張させてセグメント３１の内壁面および配管材２の外壁面に水密に圧接する仕切り１’を設け、図3に示すように、裏込め材充填空間４を形成する。つぎに、図３に示すように、トンネル３の傾斜下方に位置する仕切り１’の注入用孔に裏込め材供給タンク（図示せず）および水ガラス系の塑強調整剤供給タンク（図示せず）に接続されたミキシングノズル５の先端を挿入し、このミキシングノズル５を介して裏込め材供給タンクから送られてきた裏込め材となるエアモルタル５１を裏込め材充填空間４に向かって供給すると同時にミキシングノズル５の途中から塑強調整剤供給タンクから送られてきた塑強調整剤５２をエアモルタル５１中に供給混合して、ミキシングノズル５中でゲルタイム５秒以内の急硬性材料５３とし、この急硬性材料５３を裏込め材充填空間４の仕切り１’近傍に注入し、この急硬性材料５３の硬化によって図４に示すように仕切り１’に沿ってせき止め壁６を形成する。
【００１４】
最後に、図４に示すように、塑強調整剤の供給を停止しエアモルタル５１のみをミキシングノズル５を介して仕切り１’およびせき止め壁６越しに裏込め材充填空間４の残部に密に注入充填し硬化させるようになっている。
【００１５】
この打設方法は、以上のように、仕切り１’が、チューブ１の本体１１を圧縮空気の圧入によって膨張させるだけで形成できるので、レンガやコンクリートブロックなどに比べて、施工が容易かつ短時間で済む。そして、裏込め材の充填に先立って仕切り１’に沿ってせき止め壁６を形成するようにしたので、裏込め材の過重がせき止め壁によって受けられ、仕切り１’に直接かからない。したがって、裏込め材の過重によって仕切り１’がずれて隙間から裏込め材が漏れでたりすることがなく、急傾斜な配管の施工に利用できる。
【００１６】
しかも、せき止め壁６がゲルタイム５秒以内の急硬性材料によって形成されるので、施工時間も短時間で済む。また、充填材としてエアモルタルを用いたので、エアモルタルが硬化すれば、仕切りも裏込め材の一部を形成する。したがって、仕切りを除去する作業を省くことができる。
【００１７】
本発明にかかる裏込め材の打設方法は、上記実施の形態に限定されない。たとえば、上記の実施の形態では、裏込め材としてのエアモルタルのパイプの途中から塑強調整剤をエアモルタルに注入混合して急硬性材料を得るようにしているが、裏込め材と、急硬性材料とは別々に作製し別々のパイプから供給するようにしても構わない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明にかかる裏込め材の打設方法は、以上のように構成されているので、仕切りが容易かつ短時間で形成できるとともに、傾斜地での施工においても仕切りのずれや裏込め材の漏れがなく施工性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる裏込め材の打設方法の１つの実施の形態をその工程順に説明する図であって、そのチューブの膨張前の状態をあらわす斜視図である。
【図２】 図１の工程の後工程であるチューブの膨張後の状態をあらわす斜視図である。
【図３】 図２の工程の後工程であるせき止め壁形成工程を説明する断面図である。
【図４】 図３の工程の後工程である裏込め材充填工程を説明する断面図である。
【符号の説明】
１ チューブ（仕切り形成部材）
１’ 仕切り
２ 配管材（管状体）
３ トンネル
４ 裏込め材充填空間
３１ セグメント（トンネルの内壁面）
６ せき止め壁
５１ エアコンクリート
５３ 急硬性材料
Claims (2)
- トンネル状部と、このトンネル状部内に挿入された管状体と間に形成される筒状隙間を、仕切りを介して所望の間隔の裏込め材充填空間に区切り、この裏込め材充填空間に仕切り越しに裏込め材を充填し裏込め材充填空間内で裏込め材を硬化させる工程を備えた裏込め材の打設方法において、
勾配を有するトンネル状部の勾配の下方側で、充填材の圧入によって膨張する仕切り形成部材をトンネル状部内壁面および管状体外壁面との間に配置する工程と、
仕切り形成部材に充填材を充填して仕切り形成部材をトンネル状部内壁面および管状体外壁面に圧接するように膨張させて仕切りを形成する工程と、
この仕切りにより下方から受けられるように、急硬性材料を裏込め材充填空間の下方側に充填し、硬化させて仕切りに沿ってせき止め壁を形成する工程と、
裏込め材充填空間の前記せき止め壁より勾配の上方部分に裏込め材を充填させる工程と、
を備えていることを特徴とする裏込め材の打設方法。 - 仕切り形成部材に軽量水硬性無機質組成物を充填材として充填する請求項１に記載の裏込め材の打設方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000008982A JP4313487B2 (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | 裏込め材の打設方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000008982A JP4313487B2 (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | 裏込め材の打設方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001200696A JP2001200696A (ja) | 2001-07-27 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 2000-01-18 JP JP2000008982A patent/JP4313487B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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