JP5813811B2

JP5813811B2 - 裏込め材注入装置

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Publication number: JP5813811B2
Application number: JP2014058744A
Authority: JP
Inventors: 井隆夫石; 田正文富
Original assignee: Tachibana Material Co Ltd
Current assignee: Tachibana Material Co Ltd
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2015-11-17
Anticipated expiration: 2034-03-20
Also published as: JP2015183384A

Description

本発明は、裏込め材注入装置に係り、特に、シールド掘進機を用いたシールド工法による工事において掘削坑壁と覆工体との間の空隙部に地盤を固めるために裏込め材を注入するための裏込め材注入装置に関する。

シールド掘進機を用いたシールド工法においては、裏込め材注入装置においては、モルタル材等の主材（Ａ液）と凝結材（Ｂ液）とが供給され、混合領域にて混合されて掘削坑壁と覆工体との間の空隙部に供給される。

従来、例えば図９に示されているような裏込め材注入装置１００が知られている。この裏込め材注入装置１００において、モルタル材等の主材（Ａ液）がＡ液供給管１０１から供給され、凝結材（Ｂ液）が凝結材供給管１０２から供給される。Ａ液供給管１０１はベント管１０５に接続されており、ベント管１０５は注入管３の前部の注入口１０４に開口している。凝結材供給管１０２は外部からＡ液供給管１０１内に案内され先端部がＡ液供給管１０１内で保持されている。Ａ液供給管１０１中を圧送されるＡ液と凝結材供給管１０２中を圧送されるＢ液とは混合領域としてのベント管１０５内へ送られる。凝結材供給管１０２の先端部には弾性ゴム材等で被覆された逆止弁が設けられており、圧送されたＢ液が弾性ゴム材等を拡げて逆止弁の孔から射出され、ベント管１０５内で混合される。

混合して生成された混合液は、注入管１０３の前部の注入口１０４に送られ、プッシャー１０６が実線で示す位置から点線に示す位置へ移動することによって混合液が注入口１０４の左方にある掘削坑壁と覆工体との間の空隙部へ送られる。プッシャー１０６の中央部には洗浄水の供給する洗浄水供給路１０７が設けられており、開口部１０８から注入管１０３の壁面へ洗浄水が供給可能であり、また、プッシャー１０６が点線に示す位置へ移動しているタイミングで開口部１０８からベント管１０５内に洗浄水が供給されＡ液供給管１０１及び凝結材供給管１０２は洗浄液で洗浄される。

特開平１０−２８０８８４号公報

しかしながら、図９に示されているような従来の裏込め材注入装置においては、次のような欠点を有していた。

すなわち、従来は、主材（Ａ液）と凝結材（Ｂ液）とはベント管１０５内に形成された混合領域で混合されるようになっており、生成される混合液を送出する注入口１０４の近傍領域で混合されるようにはなっておらず、混合領域と生成される混合液を送出する注入口１０４の近傍領域とは別々の領域になっていた。このために、ベント管１０５内の混合領域で混合した混合液は一部が注入口１０４から送出されるまでにベント管１０５内で固化することもあった。ベント管１０５内に残留し固化した残留混合物は時間の経過とともに増え、このため、作業を中断して頻繁にベント管１０５を洗浄する必要が生じていた。

また、プッシャー１０６が点線に示す位置へ前進移動する場合に開口部１０８からベント管１０５を介してＡ液供給管１０１及び凝結材供給管１０２に洗浄液を供給するようになっているので、凝結材供給管１０２の先端部にある逆止弁孔を十分に洗浄することができず、凝結材供給管１０２の先端部にある逆止弁孔が凝結材（Ｂ液）で塞がれるという問題があった。

また、凝結材供給管１０２の先端部にある逆止弁孔が凝結材（Ｂ液）や混合液で塞がれた場合においては、凝結材供給管１０２の先端部を分解して逆止弁を洗浄する必要があり、この洗浄に要する時間帯においては凝結材供給管１０２の先端部の逆止弁を機能させることができないために裏込め材注入装置１００全体の稼働を休止させる必要があり、工事効率を著しく低下させるという問題があった。

そこで、本願発明の目的は、上記従来技術の有する問題を解消し、凝結材射出管等における混合液の固化に対して裏込め材注入装置の稼働を休止させる必要をなくして工事効率を著しく向上させることが可能な裏込め材注入装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本件発明に係る裏込め材注入装置は、主材と凝結材とを混合領域で混合し生成した混合液を掘削坑壁と覆工体との間の空隙部に注入する裏込め材注入装置であって、前端側に前記混合領域が形成される注入管と、先端部に前記注入管内を摺動的に進退するプッシャーヘッドを有し、前記混合領域に生成される前記混合液を前記空隙部に圧送可能なプッシャーと、前記プッシャーと一体的に進退可能に前記プッシャー内に配設され、前記プッシャーヘッドの先端から突出する突出部を有し、前記突出部から凝結材を前記混合領域に射出可能な凝結材射出管と、前記凝結材射出管に凝結材を供給するための凝結材供給管と、前記混合領域に開口するように接続口にて前記注入管に接続され、主材を前記混合領域に供給するための主材供給管と、前記注入管に接続され、前記主材供給管内に洗浄水を供給し前記主材供給管内を洗浄するための洗浄水供給管と、を備え、前記プッシャーは前記混合領域に前記混合液が生成されるように後退した位置である後退位置と前記混合領域に生成された前記混合液を前記空隙部へ圧送するように前進した位置である前進位置との間で前記注入管内を進退可能であることを特徴とする。

また、前記凝結材射出管は前記プッシャーの内側に取り付けられた収納管に収納されており、前記凝結材供給管は、前記収納管の外壁と前記プッシャーの内壁との間の軸方向に伸びる隙間として形成されていることを特徴とする。

また、前記後退位置において前記プッシャーヘッドの先端部は前記接続口より後側に位置し、前記前進位置において前記プッシャーヘッドの後端部は前記接続口より前側に位置することを特徴とする。

また、前記凝結材射出管は前記凝結材射出管から供給された凝結材を射出可能な逆止弁を前記突出部に有し、前記逆止弁は、前記プッシャーが前記後退位置にある状態で前記混合領域において前記接続口に面して位置することを特徴とする。

また、前記洗浄水供給管は、前記プッシャーが前記前進位置に位置して前記プッシャーヘッドが前記混合領域の前方部を塞いだ状態で、前記主材供給管内に洗浄水を供給可能であることを特徴とする。

また、前記プッシャーが前記後退位置が前記前進位置に位置するかを識別表示するプッシャー位置識別手段を有することを特徴とする。

また、前記凝結材射出管は複数の単位射出管が直列的に連結されて形成されていることを特徴とする。

また、最前側に連結された単位射出管は、前記プッシャーが前記前進位置に位置する状態において前記凝結材射出管が最後側から前方へ押圧させられることによって後側に隣接して連結する単位射出管との連結が解除され、前記プッシャーから押し出されて前記空隙部へ放出可能であることを特徴とする。

また、最前側に連結された前記単位射出管は、最後側から前記単位射出管の長さに相当する長さのねじ棒部材を挿入することによって、後側に隣接して連結する前記凝結材単位管との連結が解除され前記注入管から前記空隙部へ放出される
ことを特徴とする。

また、各々の前記単位射出管は、自動拡開可能なバネ部を一端側に有し、前側に隣接する他の単位射出管の前記バネ部が被させられた状態を維持することによって前記他の単位射出管との連結を可能にするバネ被せ部を他端側に有し、前記バネ部と前記バネ被せ部の間に凝結材を射出可能な逆止弁を有することを特徴とする。

また、新たな前記単位射出管が最後側の前記単位射出管に対して前側へ押されることによって、前記最後側の前記単位射出管の前記バネ被せ部または前記バネ部が前記新たな単位射出管の前記バネ部または前記バネ被せ部に被さり連結可能であることを特徴とする。

また、前記凝結材供給管は、最前側に位置する前記単位射出管に凝結材を供給することを特徴とする。

本願発明の構成によれば、プッシャーと一体的に進退可能にプッシャー内に配設されプッシャーヘッドの先端から突出する突出部を有し突出部から凝結材を混合領域に射出可能な凝結材射出管を備えるので、主材供給管によって混合領域に送出される主材と凝結材射出管によって射出される凝結材とを確実に混合することができ、混合領域を進退するプッシャーヘッドによって生成した混合物を効率的に空隙部へ送出することができる。

また、凝結材射出管は複数の単位射出管が直列的に連結されて形成されており、最前側に連結された単位射出管は、プッシャーが前進位置に位置する状態において凝結材射出管が最後側から前方へ押圧させられることによって後側に隣接して連結する単位射出管との連結が解除され、プッシャーから押し出されて空隙部へ放出可能であるので、洗浄することに頼ることなく機能が不十分の単位射出管を新たな単位射出管に置換することができ、洗浄のために裏込め材注入装置の稼働を休止させる必要をなくして工事効率を著しく向上させることができる。

本願発明の実施の形態に係る裏込め材注入装置の前部を示す断面図。図２に対応する裏込め材注入装置の中間部を示す断面図。本願発明の実施の形態に係る裏込め材注入装置において、プッシャーが前進位置にある状態（ａ）と後退位置にある状態（ｂ）を示す図。図３に対応する裏込め材注入装置の側面を説明する図。単位射出管の一部断面を示す図（ａ）と後側端面を示す図（ｂ）。プッシャーが後退位置（ａ）と前進位置（ｂ）との間で進退することを示す図。凝結材射出管が最後側から押されて最前側の単位射出管がプッシャーから押し出されること（ｂ）と、後側に隣接する単位射出管との連結が解除されて放出されること（ｂ）を示す図。図２に対応する裏込め材注入装置の後部を示す断面図。従来の裏込め材注入装置の一例を示す図。

以下に図面を参照し、本願発明の裏込め材注入装置１の実施の形態について説明する。

シールド方式に従ってトンネル等の穴を掘削するシールド掘進機は、地中に掘削坑を掘削しながら同時的に掘削坑壁の内側にコンクリート材からなる覆工体を敷設してゆく。裏込め材注入装置１は、シールド掘進機の後部外周部に複数台、例えば１８０度間隔で２基または９０度間隔で４基設置され、掘削坑壁覆工体１は主材（Ａ液）と凝結材（Ｂ液）とを混合領域で混合し生成した混合液を掘削坑壁と覆工体との間の空隙部に注入するものである。

主材（Ａ液）は例えばモルタル材であり、凝結材（Ｂ液）はアルカリ性の凝結材であり、主材と凝結材とは例えば９：１の混合比で供給され、混合されると短時間、例えば１０秒程度で固化するものである。

図１及び図２に示すように、裏込め材注入装置１は、その中央部に注入管２を備え、注入管２の前端側には主材（Ａ液）と凝結材（Ｂ液）とを混合する領域である混合領域３が形成されている。注入管２の内部には、混合領域３で生成された混合液を掘削坑壁と覆工体との間の注入管２の前方に位置する空隙部５へ送出するプッシャー４が配設されている。プッシャー４は先端部に注入管３内を摺動的に進退するプッシャーヘッド４ａを有する。プッシャー４のプッシャーヘッド４ａよりも後方に位置する後方部と注入管２の内壁との間には、洗浄水が供給可能に隙間が形成されている。

プッシャー４内には収納管９が固定的に取り付けられており、収納管９内には凝結材を供給するための凝結材射出管６が収納されている。凝結材射出管６はプッシャー４及び収納管９と一体的に軸方向に進退可能である。凝結材射出管６はプッシャーヘッド４ａの先端端面から突出した突出部６ａを有する。突出部６ａには逆止弁７が設けられており、突出部６ａに位置する逆止弁７から凝結材を混合領域３に射出可能である。凝結材射出管６は、収納管９の内壁に対し密閉的に収納されているが、後側から前側へ押圧された場合には前側へスライド移動可能に収納管９内に収納されている。

プッシャー４は、注入管２の前端側の混合領域３に混合液が生成されるように後退した位置である後退位置と、混合領域３に生成された混合液を空隙部５へ送出するように前進した位置である前進位置との間で注入管２内を進退可能である。図１においてはプッシャー４は後退位置にあり、プッシャーヘッド４ａは主材供給管１０の接続口１１よりも後側に位置する。

次に、凝結材射出管６に凝結材を供給するための凝結材供給管８について説明する。
凝結材供給管８は、凝結材射出管６を収納する収納管９の外壁とプッシャー４の内壁との間の軸方向に伸びる隙間空間として円筒リング状に形成されている。凝結材供給管８の先端部は後述する最前側の単位射出管１５の供給口１５ｃに接続され、ここから凝結材が凝結材供給管８へ供給される。最前側の単位射出管１５の供給口１５ｃの位置に対応する収納管９の部位には、供給口１５ｃに連通可能な供給孔９ａが収納管９の先端側に形成されている。図３に示すように、凝結材供給管８と収納管９はプッシャー４の後端部を越えて後側にはみ出て配設されている。凝結材を圧送する凝結材圧送管８ａがプッシャー４の後端部近傍で接続されており、凝結材圧送管８ａによって収納管９の外壁とプッシャー４の内壁との間の隙間空間として形成されている凝結材供給管８中を凝結材が圧送され、供給孔９ａから最前側の単位射出管１５の供給口１５ｃへ送られる。

注入管２の外側には、主材を混合領域３に供給するための主材供給管１０が設けられている。主材供給管１０は、混合領域３に開口するように接続口１１にて注入管２に接続されており、主材供給管１０は接続口１１において混合領域３に対面して開口している。

凝結材射出管６の突出部６ａに設けられた逆止弁７は、プッシャー４が後退位置にある状態で軸方向に関して接続口１１とほぼ同じ位置範囲にあり、逆止弁７から射出される凝結材と接続口１１から送出される主材との混合が効率的に行われるようになっている。

このように、凝結材を射出する逆止弁７はプッシャーヘッド４ａの前端から突出した凝結材射出管６の突出部６ａに設けられているので、凝結材をプッシャーヘッド４ａ等に付着させにくくしつつ凝結材を混合領域３に確実に射出することができ、また、逆止弁７は接続口１１に面して位置するので逆止弁７から射出される凝結材と主材供給管１０から供給される主材とを混合領域３において確実に効率的に混合させることが可能になる。

注入管２の外側には、主材供給管１０内に洗浄水を供給し主材供給管１０内を洗浄するための洗浄水供給管１２が配設されている。洗浄水供給管１２は、混合領域３よりも後側で注入管２に接続されている。洗浄水供給管１２で圧送される洗浄水は、プッシャーヘッド４ａが前側位置にある状態で、注入管２の内壁とプッシャー４のプッシャーヘッド４ａよりも後方に位置する後部外壁との間の隙間を通って接続口１１を介して主材供給管１０内へ供給される。

図３（ａ）に示すように、前進位置においてプッシャーヘッド４ａの後端部は接続口１１より前側に位置し、また、図３（ｂ）に示すように、プッシャー４の後退位置においてプッシャーヘッド４ａの先端部は接続口１１より後側に位置する。

プッシャー４が前進位置に位置するときに、プッシャーヘッド４ａが混合領域３の前方部を塞いだ状態になるので洗浄水供給管１２によって圧送される洗浄水は空隙部５へは送られず、洗浄水は、プッシャーヘッド４ａよりも後方に位置するプッシャー４の後方部外壁と注入管２の内壁との間を通って主材供給管１０内に供給され、主材供給管１０の内壁の洗浄に寄与する。

図３に示されるように、裏込め材注入装置１において、プッシャー４は二つの油圧ピストン装置２１，２２によって注入管２に対して前進位置と後退位置との間で進退駆動される。油圧ピストン装置２１，２２は各々、油圧制御管２３、２４によって駆動制御される。油圧制御管２３、２４は各々、前進指示部２３ａ、２４ａと後退指示部２３ｂ、２４ｂとから構成されており、図３（ａ）に示されるように、前進指示部２３ａ、２４ａが駆動されプッシャー４は前進位置をとり、図３（ｂ）に示されるように、後退指示部２３ｂ、２４ｂが駆動されプッシャー４は後退位置をとる。

油圧制御管２３には所定間隔を置いた二つの近接センサ２７、２７が取り付けられている。また、図３に示されるように、収納管９と凝結材射出管６の後端側の部位は、プッシャー４の後端よりも後側にはみ出て配設されている。収納管９の後端側の部位であるはみ出し部には、ＬＥＤ光源２９が取り付けられている。ＬＥＤ光源２９が前側の近接センサ２７によって検出されたときがプッシャー４が前進位置に位置することに対応し（図３（ａ））、ＬＥＤ光源２９が後側の近接センサ２８によって検出されたときがプッシャー４が後退位置に位置することに対応する（図３（ｂ））。近接センサ２７が作動したときは、信号ケーブル２５（図４）を介してプッシャー４が前進位置に位置することが図示しない表示部に識別表示され、同様にして、近接センサ２８が作動したときは、信号ケーブル２６（図４）を介してプッシャー４が後退位置に位置することが図示しない表示部に識別表示される。作業者は、表示部を見ることによってプッシャー４が前進位置か後退位置に位置するかを知ることができる。作業者は、例えば、プッシャー４が後退位置に位置することを確認し、このタイミングで洗浄水供給管１２から洗浄水を圧送することを指示し、主材供給管１０の内壁等を洗浄することができる。

次に、プッシャー４と一体的に進退可能に収納管９内に収納された凝結材射出管６について説明する。
凝結材射出管６は複数の例えば１２本の長さが約１２cmの同型の単位射出管１５が直列的に連結されて形成され、収納管９内に収納されている。

図５に、単位射出管１５を示し、（ａ）は一部断面を示し、（ｂ）は後部端面を示す。単位射出管１５は、収納管９に挿入されていない無拘束の状態では自動拡開するバネ部１５ａを後端側に有し、バネ被せ部１５ｂを前端側に有し、バネ部１５ａとバネ被せ部１５ｂの間の前側に凝結材を射出可能な逆止弁７を有する。バネ部１５ａは１８０度対面する位置に一対の板バネ状のバネ片として形成されており、バネ被せ部１５ｂはバネ部１５ａが被さる突起部を有する。なお、ここでは、単位射出管１５は後端側にバネ部１５ａを有し前端側にバネ被せ部１５ｂを有するとしたが、前端側にバネ部１５ａを有し後端側にバネ被せ部１５ｂを有することも可能である。バネ被せ部１５ｂは、前側に隣接する他の単位射出管１５のバネ部１５ａが被させられた状態を収納管９内に収納されることによって維持し、他の単位射出管１５との連結を可能にする。

バネ部１５ａとバネ被せ部１５ｂの間には、バネ被せ部１５ｂの近傍に凝結材を射出可能な逆止弁７を有する。逆止弁７は１８０度の対向する位置に弁穴７ａが形成され、これらの弁穴７ａと９０度ずれた方向には軸方向に変位した位置に弁穴７ａが形成されている。弁穴７ａの外側には円筒状の弾性ゴム材からなる被覆部７ｂが配設されている。

バネ部１５ａとバネ被せ部１５ｂの間の位置にはバネ部１５ａの近傍に、凝結材供給管８から凝結材を供給するための供給口１５ｃが９０度の角度間隔でリング状に分布して例えば４個形成されている。

凝結材供給管８の凝結材の供給先端部は収納管９に形成された供給孔９ａを有し、供給孔９ａに対して供給口１５ｃが滑り嵌まり込み位置決めされる関係になっている。後述するように凝結材供給管８が前方側へ所定長さだけ押し出されて収納管９内を移動する場合において、凝結材供給管８の供給先端部の供給孔９ａに対して、嵌合していた単位射出管１５の供給口１５ｃは滑り外れて、後側に隣接する単位射出管１５の供給口１５ｃが新たに供給孔９ａに滑り嵌まり込むことができる。これによって、凝結材が付着した使い古した例えば単位射出管１５を空隙部５へ放出して、新たな単位射出管１５を最前側に設定することが可能になる。

単位射出管１５の前側内部は無垢状に形成されたバネ被せ部１５ｂによって塞がれているので、凝結材供給管８を介して供給口１５ｃから圧送された凝結材は、逆止弁７の被覆部７ｂを膨らませ弁孔７ａから混合領域３へ噴射される。

プッシャーヘッド４ａの先端から突出した凝結材射出管６の突出部６ａには、最前側の単位射出管１５の逆止弁７とバネ被せ部１５ｂが設けられている。

次に、図６及び図７を参照して、凝結材射出管６を形成する複数に連結された単位射出管１５の作用について説明する。

プッシャー４は、最前側の単位射出管１５を変えることなく複数の単位射出管１５が連結された状態で、図６（ａ）に示す後退位置と図６（ｂ）に示す前進位置との間を例えば約１００回に渡って進退動作を繰り返す。プッシャー４の１００回に渡る進退動作の間に、１００回に渡って混合領域３に混合物が生成され、生成された混合物が空隙部５へ送られる。１００回に渡って逆止弁７から凝結材を射出した最前側の単位射出管１５には、時間の経過とともに混合物が弁穴７ａ等に固化してくる可能性がある。そこで、後述するように、これまで最前側にあった単位射出管１５を空隙部５に放出処分して後側に隣接する単位射出管１５を新たな最前側の単位射出管１５として活用する。

図６（ａ）に示す後退位置において、凝結材射出管６の突出部６ａに設けられた逆止弁７から、すなわち、最前側の単位射出管１５の逆止弁７から、凝結材が注入管２の前端側にある混合領域３へ噴射され、主材供給管１０から主材が混合領域３へ供給され、混合領域３に主材と凝結材との混合物が生成される。逆止弁７はプッシャーヘッド４ａの前端から突出した突出部６ａに設けられているので、逆止弁７はプッシャーヘッド４ａよりも前方に位置する注入管２の周壁方向及び軸方向に凝結材を噴射させることができる。そして、混合領域３に接続口１１から混合領域３へ送出された主材に凝結材を効率的に接触混合させることができ、凝結材をプッシャーヘッド４ａ等に付着させることなく混合領域３に効率的に射出することができ、また、逆止弁７は主材が供給される接続口１１に面して位置するので逆止弁７から射出される凝結材と主材供給管１０から供給される主材とは混合領域３において確実に効率的に混合される。

また、主材供給管１０は主材をプッシャー４の前進方向に対して鋭角的な角度で混合領域３へ送出するので、プッシャー４の前進移動に伴って逆止弁７が前進移動しながら凝結材を噴出する方向と重なる方向に主材が主材供給管１０から送出されることになり、混合領域３における主材と凝結材との混合をいわば平行的に走りながら行うことになり両者を短い混合時間で効率的に混合することができ混合領域３において混合物が固化することを低減することができる。

プッシャー４が図６（ｂ）に示す前進位置へ前進しプッシャーヘッド４ａが注入管３内の混合領域３を摺動することによって混合領域３に生成された混合物が間隙部５へ送出される。

洗浄水供給管１２によって供給される洗浄水による主材供給管１０の内壁の洗浄は、図６（ａ）に示す後退位置において行われるが、プッシャーヘッド４ａが後退位置に位置する度に毎度に渡って行う必要はなく、例えば、前進位置との間を往復動が１０回行われる毎に１回の洗浄を行うことで十分である。

次に、図７を参照して、最前側の単位射出管１５を間隙部５へ放出処分することについて説明する。前述したように、最前側の単位射出管１５を変えることなく逆止弁７から凝結材を約１００回に渡って射出すると時間の経過とともに混合物が弁穴７ａ等に固化してくる。本実施の形態においては、混合物が付着して機能不十分となった逆止弁７を洗浄剤で洗浄して逆止弁７の機能改善を図るのではなく、機能不十分となった逆止弁７を有する最前側の単位射出管１５を放出処分する。

図８に、複数の単位射出管１５が収納管９内に収納されて連結された凝結材供給管６の後端側の部位を示す。３個の単位射出管１５が収納管９に収納された状態でプッシャー４の後端から後側に配設されている。最後側の単位射出管３０（１５）はその後端側で留め部３１によって留められ収納管９に収納されており、この状態でプッシャー４は進退動を繰り返す。

次に、機能不十分となった逆止弁７を有する最前側の単位射出管１５を放出処分する場合には、留め部３１から単位射出管１５の長さに相当する長さのねじ棒部材３２を留め部３に形成されたねじと螺合させながらねじ棒部材３２を前進させ、凝結材射出管６を最後側から前方へ押圧する。

ねじ棒部材３２によって単位射出管１５の長さに相当する長さだけが凝結材射出管６が最後側から前方へ押圧されると、凝結材射出管６はプッシャー４に一体的に取り付けられた収納管９内を前方へ移動し、図７（ａ）に示すように、最前側の単位射出管１５はプッシャー４から押し出される。図７（ａ）においては、最前側の単位射出管１５がプッシャー４から押し出された瞬間の状態を示しバネ部１５ａは未だ自動拡開していないが、収納管９内に滞在する拘束が解けるとただちに自動拡開し始める。

図７（ｂ）に示すように、プッシャー４から押し出された単位射出管１５のバネ部１５ａはもはや収納管９内に拘束されていないので自動拡開し、後側に隣接する単位射出管１５との連結が解除され、空隙部５へ放出処分される。

次に、ねじ棒部材３２を留め部３０から外し、新たな単位射出管１５を凝結材射出管６を最後側に補充し、再び留め部３０で留める。この状態で、新たな最前側の単位射出管１５が設定され、プッシャー４の進退動が繰り返される。

上述したように、最前側の単位射出管１５は新たな単位射出管１５に置換することができるので、逆止弁７等に混合物が付着して機能不十分となった状態になることを確実に回避することができる。

また、逆止弁７等に混合物が付着して機能不十分となった最前側の単位射出管１５をほぼ自動的に間隙部５へ放出処分するようにしたので、迅速に新たな最前側の単位射出管１５を設定することができる。

また、混合物が付着して機能不十分となった逆止弁７を洗浄水を用いて洗浄するのではなく新たな逆止弁７に置換するので、逆止弁７の機能を確実に確保することができる。

なお、上述の説明においては、複数の連結された単位射出管１５は収納管９内に収納するとしたが、収納管９を設ける代わり凝結材供給管をリング状の円筒管として形成し、このリング状の円筒管内に複数の連結された単位射出管１５を収納するようにしてもよい。

１裏込め材注入装置
２注入管
３混合領域
４プッシャー
４ａプッシャーヘッド
６凝結材射出管
６ａ先端部
７逆止弁
８凝結材供給管
９収納管
１０主材供給管
１２洗浄水供給管
１５単位射出管
１５ａバネ部
１５ｂバネ被せ部
１５ｃ供給口
３０（１５）最後側の単位射出管

Claims

主材と凝結材とを混合領域で混合し生成した混合液を掘削坑壁と覆工体との間の空隙部に注入する裏込め材注入装置であって、
前端側に前記混合領域が形成される注入管と、
先端部に前記注入管内を摺動的に進退するプッシャーヘッドを有し、前記混合領域に生成される前記混合液を前記空隙部に圧送可能なプッシャーと、
前記プッシャーと一体的に進退可能に前記プッシャー内に配設され、前記プッシャーヘッドの先端から突出する突出部を有し、前記突出部から凝結材を前記混合領域に射出可能な凝結材射出管と、
前記凝結材射出管に凝結材を供給するための凝結材供給管と、
前記混合領域に開口するように接続口にて前記注入管に接続され、主材を前記混合領域に供給するための主材供給管と、
前記注入管に接続され、前記主材供給管内に洗浄水を供給し前記主材供給管内を洗浄するための洗浄水供給管と、
を備え、
前記プッシャーは前記混合領域に前記混合液が生成されるように後退した位置である後退位置と前記混合領域に生成された前記混合液を前記空隙部へ圧送するように前進した位置である前進位置との間で前記注入管内を進退可能であり、
前記凝結材射出管は前記プッシャーの内側に取り付けられた収納管に収納されており、
前記凝結材供給管は、前記収納管の外壁と前記プッシャーの内壁との間の軸方向に伸びる隙間として形成されている
ことを特徴とする裏込め材注入装置。
前記後退位置において前記プッシャーヘッドの先端部は前記接続口より後側に位置し、前記前進位置において前記プッシャーヘッドの後端部は前記接続口より前側に位置する
ことを特徴とする請求項１に記載の裏込め材注入装置。
前記凝結材射出管は前記凝結材射出管から供給された凝結材を射出可能な逆止弁を前記突出部に有し、
前記逆止弁は、前記プッシャーが前記後退位置にある状態で前記混合領域において前記接続口に面して位置する
ことを特徴とする請求項１に記載の裏込め材注入装置。
前記洗浄水供給管は、前記プッシャーが前記前進位置に位置して前記プッシャーヘッドが前記混合領域の前方部を塞いだ状態で、前記主材供給管内に洗浄水を供給可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の裏込め材注入装置。
前記プッシャーが前記後退位置が前記前進位置に位置するかを識別表示するプッシャー位置識別手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の裏込め材注入装置。
主材と凝結材とを混合領域で混合し生成した混合液を掘削坑壁と覆工体との間の空隙部に注入する裏込め材注入装置であって、
前端側に前記混合領域が形成される注入管と、
先端部に前記注入管内を摺動的に進退するプッシャーヘッドを有し、前記混合領域に生成される前記混合液を前記空隙部に圧送可能なプッシャーと、
前記プッシャーと一体的に進退可能に前記プッシャー内に配設され、前記プッシャーヘッドの先端から突出する突出部を有し、前記突出部から凝結材を前記混合領域に射出可能な凝結材射出管と、
前記凝結材射出管に凝結材を供給するための凝結材供給管と、
前記混合領域に開口するように接続口にて前記注入管に接続され、主材を前記混合領域に供給するための主材供給管と、
前記注入管に接続され、前記主材供給管内に洗浄水を供給し前記主材供給管内を洗浄するための洗浄水供給管と、
を備え、
前記プッシャーは前記混合領域に前記混合液が生成されるように後退した位置である後退位置と前記混合領域に生成された前記混合液を前記空隙部へ圧送するように前進した位置である前進位置との間で前記注入管内を進退可能であり、
前記凝結材射出管は複数の単位射出管が直列的に連結されている
ことを特徴とする裏込め材注入装置。
最前側に連結された単位射出管は、前記プッシャーが前記前進位置に位置する状態において前記凝結材射出管が最後側から前方へ押圧させられることによって後側に隣接して連結する単位射出管との連結が解除され、前記プッシャーから押し出されて前記空隙部へ放出可能である
ことを特徴とする請求項６に記載の裏込め材注入装置。
最前側に連結された前記単位射出管は、最後側から前記単位射出管の長さに相当する長さのねじ棒部材を挿入することによって、後側に隣接して連結する前記凝結材単位管との連結が解除され前記注入管から前記空隙部へ放出される
ことを特徴とする請求項７に記載の裏込め材注入装置。
各々の前記単位射出管は、自動拡開可能なバネ部を一端側に有し、前側に隣接する他の単位射出管の前記バネ部が被させられた状態を維持することによって前記他の単位射出管との連結を可能にするバネ被せ部を他端側に有し、前記バネ部と前記バネ被せ部の間に凝結材を射出可能な逆止弁を有する
ことを特徴とする請求項６に記載の裏込め材注入装置。
新たな前記単位射出管が最後側の前記単位射出管に対して前側へ押されることによって、前記最後側の前記単位射出管の前記バネ被せ部または前記バネ部が前記新たな単位射出管の前記バネ部または前記バネ被せ部に被さり連結可能である
ことを特徴とする請求項９に記載の裏込め材注入装置。
前記凝結材供給管は、最前側に位置する前記単位射出管に凝結材を供給する
ことを特徴とする請求項６に記載の裏込め材注入装置。