JP6162292B2 - Backing material injection device - Google Patents
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Description
本発明は、シールド工法における裏込材注入装置に関する。 The present invention relates to a backing write material injection device that put the shield tunneling.
従来、シールド機による掘削では、その先端のカッターにより掘削された掘削孔の内周面と、設置されるセグメントの外周面との間の環状の間隙(テールボイド)に、裏込材が充填され、湧水のセグメント内への侵入や、地盤沈下などの不具合を防止するようにしている。
裏込材を注入する方法として、テールボイドの発生とほぼ同時に裏込材を注入する同時裏込材注入方法や、シールド機の後胴部の後方に離れた箇所に位置するセグメントの裏込材注入孔から裏込材を注入する即時裏込材注入方法などが知られている。
なかでも同時裏込材注入方法は、進行毎に裏込材注入孔への注入ノゾルの脱着作業を要しないことから、即時裏込材注入方法に比べ、作業効率を高めトンネル工事のコストダウンを図る上で有利となる。
Conventionally, in excavation by a shield machine, a backing material is filled in an annular gap (tail void) between an inner peripheral surface of a drilling hole excavated by a cutter at the tip thereof and an outer peripheral surface of a segment to be installed, We try to prevent problems such as intrusion into the spring water segment and land subsidence.
As a method of injecting the backing material, a simultaneous backing material injection method in which the backing material is injected almost simultaneously with the generation of the tail void, and a backing material injection of the segment located at a position behind the rear body of the shield machine There is known an immediate back material injection method for injecting a back material from a hole.
In particular, the simultaneous backing material injection method does not require desorption work of the injection nozzle into the backing material injection hole every time it progresses, so it improves work efficiency and reduces the cost of tunnel construction compared to the immediate backing material injection method. It is advantageous in planning.
一方、同時裏込材注入方法では、シールド機の後胴部の外周面に裏込材注入装置の裏込材注入部を取り付けた構造となっており、裏込材注入部が取り付けられた後胴部の部分は、後胴部の半径方向外側に突出する。
そのため、柔らかい地盤を掘進する場合には問題がないものの、掘進の途中で岩盤などの硬い地盤に進行しなくてはならない場合、裏込材注入部が掘削した孔の内周部に当たり、裏込材注入部が破損するなどしてシールド機による掘進が円滑に行なえなくなるという不具合が生じる。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、後胴部の外周面に裏込材注入部が取り付けられたシールド機が、柔らかい地盤から硬い地盤に進行する場合であっても、シールド機を円滑に進行させる上で有利な裏込材注入装置を提供することにある。
On the other hand, the simultaneous backing material injection method has a structure in which the backing material injection part of the backing material injection device is attached to the outer peripheral surface of the rear body part of the shield machine, and after the backing material injection part is attached The portion of the body portion protrudes outward in the radial direction of the rear body portion.
For this reason, there is no problem when excavating soft ground, but when it is necessary to advance to hard ground such as rock during the excavation, the backfill material injection part hits the inner periphery of the excavated hole and There is a problem that the excavation by the shield machine cannot be performed smoothly because the material injection part is damaged.
The present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is that a shield machine in which a backing material injection portion is attached to the outer peripheral surface of a rear trunk portion proceeds from a soft ground to a hard ground. even if is to provide an advantageous backing write material injection apparatus on the smooth progress of the shield machine.
前記目的を達成するため本発明は、先端にカッターが配置されたシールド機の後胴部の外周面に取り付けられテールボイドへ裏込材を注入する同時裏込材注入方法実施用の第1の裏込材注入部と、前記シールド機の後胴部の内部に配置され配管を介して前記第1の裏込材注入部に裏込材を供給する裏込材供給部と、前記後胴部に設けられ前記配管を前記後胴部の内外に挿通させる配管挿通孔とを備えるシールド機の裏込材注入装置において、前記第1の裏込材注入部は、前記後胴部の外周面に前記後胴部の内周面からの操作により着脱可能に取り付けられ、かつ、前記配管を介して柔らかい地盤の掘進時に前記裏込材供給部に接続され硬い地盤の掘進時に前記裏込材供給部から切り離され、前記配管はその長手方向の途中から分断可能に構成され、前記配管挿通孔は、前記第1の裏込材注入部に接続され前記分断された前記配管の部分を前記後胴部の半径方向外側に押し出し可能な大きさで前記後胴部をその半径方向に貫通して形成され、前記後胴部の内周面からの操作により前記配管挿通孔を閉塞する蓋板が設けられ、前記後胴部に、硬い地盤の掘進時に前記裏込材供給部に接続され柔らかい地盤の掘進時に前記裏込材供給部から切り離される即時裏込材注入方法実施用の第2の裏込材注入部を備えていることを特徴とする。 The present invention for achieving the objects,-edge cutter is arranged shield machine after barrel first co Urakomi material injection method for implementation of injecting Urakomi material to attached Teruboido the outer peripheral surface of the A back material injecting section, a back material supplying section for supplying a back material to the first back material injecting section via a pipe disposed inside the rear body of the shield machine, and the back body section In the backing material injecting device for a shield machine provided with a piping insertion hole for inserting the piping into and out of the rear trunk portion, the first backing material injecting portion is formed on an outer peripheral surface of the rear trunk portion. It is detachably attached by an operation from the inner peripheral surface of the rear trunk portion , and is connected to the backing material supply unit when the soft ground is dug through the pipe , and the backing material supply unit when the hard ground is dug. disconnected from, the split can configured the pipe from the middle in the longitudinal direction Is, the pipe insertion hole, the said the rear trunk portion in the first Urakomi member is connected to the injection unit the shed the pipe portion radially outwardly extrudable size of the rear body portion of the A cover plate that is formed so as to penetrate in the radial direction and closes the pipe insertion hole by an operation from the inner peripheral surface of the rear trunk portion is provided, and the back material is supplied to the rear trunk portion when the hard ground is dug. And a second backing material injecting unit for carrying out the immediate backing material injecting method, which is connected to the part and separated from the backing material supply unit when the soft ground is dug .
本発明によれば、シールド機で柔らかい地盤を掘進する場合、後胴部の内部に裏込材注入装置の裏込材供給部を配置し、後胴部の外周面に第1の裏込材注入部を配置し、テールボイドの発生とほぼ同時に第1の裏込材注入部から裏込材を注入する。
掘進の途中で柔らかい地盤から岩盤などの硬い地盤に進行しなくてはならない場合、第1の裏込材注入部と後胴部との連結を解除し、後胴部の後方に離れたセグメントの裏込材注入孔を介して第2の裏込材注入部からテールボイドに裏込材を注入しつつ掘進し、第1の裏込材注入部をテールボイドに置き去る。
したがって、硬い岩盤を掘進する際、後胴部の外周面に突起物がなくなり、シールド工法による掘進が円滑に行われる。
According to the present invention, when digging a soft ground with a shield machine, the backing material supply unit of the backing material injection device is disposed inside the rear trunk portion, and the first backing material is disposed on the outer peripheral surface of the rear trunk portion. The injection part is arranged, and the backing material is injected from the first backing material injection part almost simultaneously with the generation of the tail void.
If it is necessary to advance from soft ground to hard ground such as rock during the excavation, the connection between the first backing material injection part and the rear torso is released, and the segment away from the rear torso The second backing material injection portion is pierced while being injected into the tail void through the backing material injection hole, and the first backing material injection portion is left in the tail void.
Therefore, when excavating a hard rock mass, there is no protrusion on the outer peripheral surface of the rear trunk, and the excavation by the shield method is performed smoothly.
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。
図1に示すようにシールド機10は、前端にカッター1202を有する前胴部12と、前胴部12に対して屈曲可能に連結された後胴部14を備えている。
前胴部12の内部には、カッター1202を回転駆動するモータや、掘削した土砂を排出するコンベア装置が配置され、また、後胴部14の内部にはセグメントCを組み立てるエレクタや、掘進用ジャッキが配置されている。
なお、セグメントCには、その使用の有無に拘らず裏込材注入孔が設けられ、この裏込材注入孔は栓で閉塞されている。
さらに、後胴部14の後端の内周面にワイヤブラシ16が設けられている。
ワイヤブラシ16は、掘削孔18の内周面と、セグメントCの外周面との間の環状の空間であるテールボイド20に対して、後胴部14の内部を水密に保持し、地下水の後胴部14内への侵入を阻止するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
A motor for rotating the
The segment C is provided with a backing material injection hole regardless of whether or not it is used, and the backing material injection hole is closed with a stopper.
Further, a
The
裏込材注入装置22は、テールボイド20に裏込材を充填し、湧水のセグメントC内への侵入や地盤沈下などを防止するものである。
裏込材注入装置22は、裏込材供給部24と、裏込材供給部26に接続分離可能な同時裏込材注入方法実施用の第1の裏込材注入部26と、図2〜図4に示す裏込材供給部26に接続分離可能な即時裏込材注入方法実施用の第2の裏込材注入部36とを備えている。
裏込材には、モルタルのように予め材料が混合されているものや、注入直前に主剤に対して硬化剤を混合するものなど、従来公知の様々な材料が使用可能である。
また、第1の裏込材注入部26には、裏込材に対応した従来公知の同時裏込材注入方法実施用の様々な構成の注入部が採用可能である。
さらに、第2の裏込材注入部36には、裏込材に対応した従来公知の即時裏込材注入方法実施用の様々な構成の注入部が採用可能である。
The backing material injecting
The backing
As the backing material, various conventionally known materials such as a material in which materials are mixed in advance such as mortar and a material in which a curing agent is mixed with a main agent immediately before injection can be used.
In addition, the first backing
Furthermore, as the second backing
第1の裏込材注入部26は、後胴部14の上部の外周面に取り付けられテールボイド20に向けて裏込材を吐出し、図1(B)において符号2610は、裏込材が吐出される吐出口を示す。
第1の裏込材注入部26は、裏込材の注入路を有するフレーム2602を有し、フレーム2602は、後胴部14の内周面からボルト2604により着脱可能に後胴部14の外周面に取り付けられ、後胴部14の内部から取り外せるように構成されている。なお、第1の裏込材注入部26を後胴部14に対して着脱可能に取り付ける構造には、ボルト結合の他に従来公知の様々な結合構造が採用可能である。
The first backing
The first backing
裏込材供給部24は、後胴部14の内部に配置されている。
裏込材供給部24は、裏込材の収容タンク2402、収容タンク2402と第1の裏込材注入部26とを接続する配管2404、収容タンク2402内の裏込材を配管2404を介して第1の裏込材注入部26の注入路に圧送するポンプ2406、配管2404や注入路を洗浄するための洗浄水の洗浄水タンク2408、このタンク2408内の洗浄水を第1の裏込材注入部26に圧送するポンプ2410や配管2412を含んで構成されている。
The backing
The backing
裏込材用の配管2404と、洗浄水用の配管2412は、後胴部14の配管挿通孔1402を介して後胴部14の内外に配設され、配管挿通孔1402の周囲は、フレーム2602に取着されたカバー2606で覆われている。
それらの配管2404、2412の長手方向の途中の箇所は、ジョイント30を介して分断可能に結合されている。より詳細には、配管挿通孔1402の近傍のそれらの配管の箇所は、ボール弁(開閉弁)32、ジョイント30、ボール弁(開閉弁)33を介して裏込材供給部24側と第1の裏込材注入部26側とに分断可能に結合されている。
The
Portions in the longitudinal direction of these
次に、裏込材注入装置22を用いた裏込材注入方法について説明する。
図1に示すように、シールド機10で柔らかい地盤を掘進する場合、後胴部14の内部に裏込材注入装置22の裏込材供給部24を配置し、後胴部14の外周面に第1の裏込材注入部26を配置し、裏込材用配管2404、洗浄水用配管2412で裏込材供給部24と第1の裏込材注入部26とを接続し、テールボイド20の発生とほぼ同時に第1の裏込材注入部26から裏込材を注入する同時裏込材注入方法を行なう。
Next, a backing material injection method using the backing
As shown in FIG. 1, when digging a soft ground with the
掘進の途中で柔らかい地盤から岩盤などの硬い地盤に進行しなくてはならない場合、ポンプ2406を停止し、第1の裏込材注入部26からテールボイド20への裏込材の注入を停止する。
また、図2に示すように、それぞれボール弁32、33を閉じ、ジョイント30から第1の裏込材注入部26側に接続する配管2404、2412の部分を切り離し、配管挿通孔1402からそれら配管2404、2412の部分を後胴部14の外側に押し出し、ボルト3402を介して配管挿通孔1402を蓋板34で閉塞する。
また、後胴部14の内部でボルト2604を取り外し、第1の裏込材注入部26のフレーム2602と後胴部14との連結を解除し、ボルト2604が挿通されていた後胴部14のボルト挿通孔も栓などを用いて閉塞する。
When it is necessary to advance from soft ground to hard ground such as rock during the excavation, the
Further, as shown in FIG. 2, the
Further, the
また、ジョイント34を介して配管2604、2412の先部を第2の裏込材注入部32のボール弁33に接続し、裏込材供給部26と第2の裏込材注入部36とを接続する。
そして、裏込材が注入されていない箇所に対応するセグメントCの裏込材注入孔の栓を取り外し、第2の裏込材注入部36とセグメントCの裏込材注入孔とを接続する。
この場合、裏込材が注入される裏込材注入孔を、セグメントCの周方向において、第1の裏込材注入部26が取り付けられていた箇所からセグメントCの周方向に位相をずらした箇所のものを用いると、裏込材をテールボイド20に円滑に注入する上で有利となる。
Further, the tip portions of the
And the plug of the backing material injection hole of the segment C corresponding to the location where the backing material is not injected is removed, and the second backing
In this case, the phase of the backing material injection hole into which the backing material is injected is shifted in the circumferential direction of the segment C from the location where the first backing
そして図3、図4に示すように、今度は、掘進しつつ、後胴部14の後方に離れたセグメントCの裏込材注入孔を介して第2の裏込材注入部36からテールボイド20に裏込材を注入する即時裏込材注入方法を行なう。
シールド機10の掘進に伴い、第1の裏込材注入部26は岩盤などの硬い地盤の内周部に当たり、第1の裏込材注入部26はその場所に留まることになる。
すなわち、シールド機10は、第1の裏込材注入部26をテールボイド20に置き去って、また、第1の裏込材注入部26側に連結された配管2404、2412の部分もテールボイド20に置き去って掘進していく。
したがって、硬い岩盤を掘進する際、後胴部14の外周面に突起物がなくなり、シールド工法による掘進が円滑に行われることになる。
Then, as shown in FIGS. 3 and 4, the
As the
That is, the
Therefore, when excavating a hard rock mass, there is no protrusion on the outer peripheral surface of the
10……シールド機、12……前胴部、14……後胴部、1402……配管挿通孔、C……セグメント、20……テールボイド、22……裏込材注入装置、24……裏込材供給部、2402……裏込材の収容タンク、2404……裏込材用配管、2406……裏込材用ポンプ、2408……洗浄水タンク、2410……洗浄水用ポンプ、2412……洗浄水用配管、26……裏込材注入部、C……セグメント。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記シールド機の後胴部の内部に配置され配管を介して前記第1の裏込材注入部に裏込材を供給する裏込材供給部と、
前記後胴部に設けられ前記配管を前記後胴部の内外に挿通させる配管挿通孔と、
を備えるシールド機の裏込材注入装置において、
前記第1の裏込材注入部は、前記後胴部の外周面に前記後胴部の内周面からの操作により着脱可能に取り付けられ、かつ、前記配管を介して柔らかい地盤の掘進時に前記裏込材供給部に接続され硬い地盤の掘進時に前記裏込材供給部から切り離され、
前記配管はその長手方向の途中から分断可能に構成され、
前記配管挿通孔は、前記第1の裏込材注入部に接続され前記分断された前記配管の部分を前記後胴部の半径方向外側に押し出し可能な大きさで前記後胴部をその半径方向に貫通して形成され、
前記後胴部の内周面からの操作により前記配管挿通孔を閉塞する蓋板が設けられ、
前記後胴部に、硬い地盤の掘進時に前記裏込材供給部に接続され柔らかい地盤の掘進時に前記裏込材供給部から切り離される即時裏込材注入方法実施用の第2の裏込材注入部を備えている、
ことを特徴とする裏込材注入装置。 A first backing material injecting unit for carrying out a simultaneous backing material injection method that is attached to the outer peripheral surface of the rear body portion of the shield machine with a cutter disposed at the tip and injects the backing material into the tail void;
A backing material supply unit that is arranged inside the rear trunk portion of the shield machine and supplies a backing material to the first backing material injection unit via a pipe;
A pipe insertion hole that is provided in the rear trunk section and allows the pipe to be inserted into and out of the rear trunk section;
In the backing material injection device of a shield machine comprising:
The first backing material injecting portion is detachably attached to the outer peripheral surface of the rear trunk portion by an operation from the inner peripheral surface of the rear trunk portion , and when the soft ground is dug through the pipe Connected to the backing material supply unit and separated from the backing material supply unit when digging the hard ground,
The piping is configured to be capable of being divided from the middle in the longitudinal direction,
The pipe insertion hole is connected to the first backing material injecting portion and is sized so that the divided pipe portion can be pushed outward in the radial direction of the rear trunk portion. Formed through the
A lid plate that closes the pipe insertion hole by an operation from the inner peripheral surface of the rear trunk portion is provided,
Second backing material injection for carrying out an immediate backing material injection method that is connected to the backing material supply unit when excavating a hard ground and is disconnected from the backing material supply unit when excavating a soft ground. Has a part,
Backing material injection device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1記載の裏込材注入装置。 The part of the pipe on the side of the divided backing material supply part can be connected to the second backing material injection part,
The backing material injecting device according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項1または2に記載の裏込材注入装置。 The Urakomi material injection hole of the segment injection Urakomi material is carried out in the Teruboido from second Urakomi material injection portion, said first Urakomizai that has been attached removably to the rear barrel The phase is shifted in the circumferential direction of the segment and the injection portion,
The backing material injecting device according to claim 1 or 2 , wherein
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