JP7050188B1 - Tunnel backfill material injection method and equipment, backfill material - Google Patents
Tunnel backfill material injection method and equipment, backfill material Download PDFInfo
- Publication number
- JP7050188B1 JP7050188B1 JP2021002536A JP2021002536A JP7050188B1 JP 7050188 B1 JP7050188 B1 JP 7050188B1 JP 2021002536 A JP2021002536 A JP 2021002536A JP 2021002536 A JP2021002536 A JP 2021002536A JP 7050188 B1 JP7050188 B1 JP 7050188B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cement
- gel
- aggregate
- tunnel
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 98
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 130
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000693 micelle Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 64
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 40
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 25
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 8
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 6
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 74
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 27
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 7
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 4
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 3
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 3
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 3
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 1-(4-chlorophenoxy)-3,3-dimethyl-1-(1,2,4-triazol-1-yl)butan-2-one Chemical compound C1=NC=NN1C(C(=O)C(C)(C)C)OC1=CC=C(Cl)C=C1 WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000011400 blast furnace cement Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000003340 retarding agent Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- -1 microsand Substances 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 235000013618 yogurt Nutrition 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
【課題】裏込め部に高強度の裏込め材を確実かつ効率的に注入可能な裏込め材注入装置を提供する。【解決手段】裏込め材注入装置10は、骨材、水、及びミセル剤を混合してジェル状骨材体を作成するミキサー16と、セメント、水、あるいはセメント、水及びミセル剤を混合してセメントジェルを作成するミキサー24と、ジェル状骨材体をトンネル4の切羽付近まで圧送する骨材ジェル圧送ポンプ12と、セメントジェルをトンネル4の切羽付近まで圧送するセメントジェル圧送ポンプ21と、ジェル状骨材体とセメントジェルを混合して裏込め材7aを作成するミキサータンク40と、混合された裏込め材7aをトンネル4の裏込め部7に注入する裏込め注入管8と、を備える。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a backfill material injection device capable of reliably and efficiently injecting a high-strength backfill material into a backfill portion. A backfill material injection device 10 mixes cement, water, or cement, water, and micelle agent with a mixer 16 that mixes aggregate, water, and micelle agent to create a gel-like aggregate. A mixer 24 for creating cement gel, an aggregate gel pump 12 for pumping a gel-like aggregate to the vicinity of the face of tunnel 4, a cement gel pump 21 for pumping cement gel to the vicinity of the face of tunnel 4, and the like. A mixer tank 40 that mixes a gel-like aggregate and cement gel to create a backfill material 7a, and a backfill injection pipe 8 that injects the mixed backfill material 7a into the backfill portion 7 of the tunnel 4. Be prepared. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、トンネルを築造するとき、トンネルの裏込め部(以下、テールボイドともいう。)に裏込め材を注入するトンネルの裏込め材注入方法及び装置、裏込め材に関する。 The present invention relates to a tunnel backfill material injection method and device for injecting a backfill material into a tunnel backfill portion (hereinafter, also referred to as a tail void) when constructing a tunnel, and a backfill material.
一般に、トンネルを築造するとき、覆工体(セグメント)と地盤との間に形成される裏込め部に裏込め材が注入される。この裏込め材の注入方法としては、一液性と二液性がある。一液性は、一例としてセメント、ベントナイト、骨材、及び水を混合したものがあり、これらに適宜混和剤が加えられることもある。この一液性は、現在では主に山岳トンネルの裏込め部に使用されている。 Generally, when constructing a tunnel, the backfill material is injected into the backfill portion formed between the lining body (segment) and the ground. There are one-component and two-component methods for injecting the backfill material. The one-component type includes, for example, a mixture of cement, bentonite, aggregate, and water, and an admixture may be added to these as appropriate. This one-component type is now mainly used in the backfill of mountain tunnels.
また、トンネル発進基地で裏込め材が作成され、この裏込め材がポンプ等の圧送手段でトンネル内の配管を通して圧送され、トンネル内の切刃付近で裏込め部に充填される。 In addition, a backfill material is created at the tunnel starting base, and the backfill material is pumped through a pipe in the tunnel by a pressure feeding means such as a pump, and is filled in the backfill portion near the cutting edge in the tunnel.
二液性は、主にシールドトンネル工事で採用されている。例えば、トンネル発進基地でA液とB液を作成する。A液としては、例えばセメント、骨材と粘土、ベントナイトと水の混合体であり、B液としては、水ガラス溶液等の凝結剤である。 Two-component type is mainly used for shield tunnel construction. For example, liquid A and liquid B are prepared at the tunnel starting base. The liquid A is, for example, a mixture of cement, aggregate and clay, bentonite and water, and the liquid B is a coagulant such as a water glass solution.
A液とB液は、トンネル発進基地からそれぞれ別の配管を通して圧送され、シールド掘進機の後端付近で混合されて裏込め部に注入充填される。A液にB液の凝結剤を混合することにより、A液の裏込め材のゲル化と凝結を早めて裏込め部おいて地下水に希釈されにくいようにしている。 The liquid A and the liquid B are pumped from the tunnel starting base through different pipes, mixed near the rear end of the shield excavator, and injected and filled in the backfill portion. By mixing the coagulant of the liquid A with the coagulant of the liquid A, the gelation and coagulation of the backfill material of the liquid A is accelerated so that the backfill portion is placed so as not to be diluted with groundwater.
近年では、長距離シールドトンネル工事においては、発進基地やトンネル坑内でA液とB液の凝結剤とが別々の配管で圧送される。A液は、砂や粘土等の骨材とセメント等の固化材が含まれる混合体(モルタル)である。 In recent years, in long-distance shield tunnel construction, the coagulant of liquid A and liquid B is pumped by separate pipes at the starting base or in the tunnel pit. Liquid A is a mixture (mortar) containing an aggregate such as sand or clay and a solidifying material such as cement.
シールド掘進機が掘進すると同時に、A液にB液をシールド掘進機の直後方で混合して圧入ポンプでシールド筒後方より裏込め部へ充填される。この裏込め部の付近では、B液としての凝結剤をA液に添加して混合し、これを裏込め部に充填して早期に凝結(ゲル化)させるようにしている。 At the same time as the shield excavator excavates, the liquid A and the liquid B are mixed immediately after the shield excavator and filled into the backfill portion from the rear of the shield cylinder by a press-fitting pump. In the vicinity of this backfilling portion, a coagulant as liquid B is added to liquid A and mixed, and this is filled in the backfilling portion so as to be coagulated (gelled) at an early stage.
しかしながら、シールド掘進機の掘進に支障が生じて掘進動作が停止すると、裏込め部に裏込め材を注入することができなくなる。このため、トンネル坑内の配管に充填されたA液のセメント等の固化材が固化する。その結果、上記配管内からA液のモルタルを除去してトンネル坑内で掃除することになる。あるいは、上記配管を解体して地上の発進基地に搬送して固化した裏込め材を除去する作業が必要になる。あるいは、上記配管を交換することにもなり、その交換作業時間と経費が嵩むことになる。 However, if the excavation of the shield excavator is hindered and the excavation operation is stopped, the backfill material cannot be injected into the backfill portion. Therefore, the solidifying material such as the cement of the liquid A filled in the pipe in the tunnel pit is solidified. As a result, the mortar of the liquid A is removed from the pipe and cleaned in the tunnel. Alternatively, it is necessary to dismantle the pipe and transport it to the starting base on the ground to remove the solidified backfill material. Alternatively, the above-mentioned piping may be replaced, which increases the replacement work time and cost.
これまで、シールドトンネル工事では、良好な施工性を図るため、裏込め材の流動性が重要視されている。我国では、シールドトンネル工事が軟弱地盤において多く採用されてきた。このため、強度が高い裏込め材の必要性が少なかった。 Until now, in shield tunnel construction, the fluidity of the backfill material has been emphasized in order to achieve good workability. In Japan, shield tunnel construction has been widely adopted in soft ground. Therefore, there is little need for a backfilling material with high strength.
シールドトンネル周辺の地盤は、軟弱地盤であることが多かったため、A液の骨材としてセメント、粘土、ベントナイトが主体となっていた。 Since the ground around the shield tunnel was often soft ground, cement, clay, and bentonite were the main aggregates for Liquid A.
近年、シールドトンネル工事では、第三紀層や岩盤の硬質地盤を通過するケースが増加している。 In recent years, in shield tunnel construction, cases of passing through the hard ground of the Tertiary layer and rock mass are increasing.
したがって、現在では、高強度の裏込め材としてモルタル等を注入する効率的で安全性が高く施工の容易な注入方法が求められている。周辺地盤の強度に相当する裏込め材がトンネル周辺に充填されることにより、地盤と覆工体(セグメント)の一体化が図れ、地盤のばねを利用した合理的な覆工体の設計が可能になり、覆工体の厚さを薄くすることができる。あるいは覆工体内部の鉄筋を削減することができる等の利点がある。 Therefore, at present, there is a demand for an efficient, highly safe and easy-to-construct injection method for injecting mortar or the like as a high-strength backfilling material. By filling the tunnel area with a backfill material that corresponds to the strength of the surrounding ground, the ground and the lining body (segment) can be integrated, and a rational lining body using the spring of the ground can be designed. Therefore, the thickness of the lining body can be reduced. Alternatively, there is an advantage that the reinforcing bars inside the lining body can be reduced.
ところで、特許文献1に記載された技術は、モルタル(A液)と硬化促進剤(水ガラス)を別個に作成している。上記A液には、砂とセメントが配合されている。この技術では、モルタルが配管内を圧送されることにより、長期的な掘進動作が停止すると、配管内でモルタルの硬化により固結が発生するため、継続して裏込め注入ができなくなり、骨材である砂の再利用も不可能である。そして、上述したように固化した配管内を掃除するために時間とコストが大幅にかかるという問題がある。 By the way, in the technique described in Patent Document 1, the mortar (liquid A) and the curing accelerator (water glass) are separately produced. The solution A contains sand and cement. In this technology, when the long-term excavation operation is stopped due to the mortar being pumped into the pipe, solidification occurs due to the hardening of the mortar in the pipe, which makes it impossible to continuously inject backfill and aggregate. It is also impossible to reuse the sand. Further, there is a problem that it takes a lot of time and cost to clean the inside of the solidified pipe as described above.
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、裏込め部に高強度の裏込め材を確実かつ効率的に注入可能なトンネルの裏込め材注入方法及び装置、裏込め材を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and provides a tunnel backfilling material injection method and device capable of reliably and efficiently injecting a high-strength backfilling material into a backfilling portion, and a backfilling material. The purpose is to do.
上記課題を解決するため、本発明の請求項1に記載の発明は、トンネルの発進基地又は前記トンネルの坑内において、骨材、水、及び増粘剤を混合してジェル状骨材体を作成する第1の混合工程と、前記トンネルの発進基地又は前記トンネルの坑内において、セメント、水、あるいはセメント、水及び増粘剤を混合してセメントジェルを作成する第2の混合工程と、前記第1の混合工程によって混合された前記ジェル状骨材体を、第1の配管を通して前記トンネルの切羽付近まで圧送する第1の圧送工程と、前記第2の混合工程によって混合された前記セメントジェルを、第2の配管を通して前記トンネルの切羽付近まで圧送する第2の圧送工程と、前記トンネルの切羽付近まで圧送された前記ジェル状骨材体と前記セメントジェルを混合して裏込め材を作成する第3の混合工程と、前記第3の混合工程によって混合された前記裏込め材を前記トンネルの裏込め部に注入する注入工程と、を有する。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 of the present invention prepares a gel-like aggregate by mixing aggregate, water, and a thickener at the starting base of the tunnel or in the mine of the tunnel. A second mixing step of mixing cement, water, or cement, water, and a thickener to prepare a cement gel at the starting base of the tunnel or in the mine of the tunnel, and the first mixing step. The first pumping step of pumping the gel-like aggregate mixed by the mixing step 1 to the vicinity of the face of the tunnel through the first pipe, and the cement gel mixed by the second mixing step. , The second pumping step of pumping to the vicinity of the face of the tunnel through the second pipe, and the gel-like aggregate and the cement gel pumped to the vicinity of the face of the tunnel are mixed to prepare a backfilling material. It has a third mixing step and an injection step of injecting the backfill material mixed by the third mixing step into the backfill portion of the tunnel.
また、本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加え、前記第1の混合工程において、前記骨材、前記水、及び前記増粘剤に、消泡剤を添加して前記ジェル状骨材体を作成する。 Further, in the invention according to claim 2, in addition to the configuration according to claim 1, a defoaming agent is added to the aggregate, the water, and the thickener in the first mixing step. Add to create the gel-like aggregate.
また、本発明の請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の構成に加え、前記裏込め材の注入直前に前記裏込め材に凝結剤を混入して前記裏込め部に注入する。
Further, in the invention according to
また、本発明の請求項4に記載の発明は、トンネルの発進基地又は前記トンネルの坑内において、骨材、水、及び増粘剤を混合してジェル状骨材体を作成する第1の混合手段と、前記トンネルの発進基地又は前記トンネルの坑内において、セメント、水、あるいはセメント、水及び増粘剤を混合してセメントジェルを作成する第2の混合手段と、前記第1の混合手段によって混合された前記ジェル状骨材体を、第1の配管を通して前記トンネルの切羽付近まで圧送する第1の圧送手段と、前記第2の混合手段によって混合された前記セメントジェルを、第2の配管を通して前記トンネルの切羽付近まで圧送する第2の圧送手段と、前記トンネルの切羽付近に設置され、前記第1の圧送手段によって圧送された前記ジェル状骨材体と前記第2の圧送手段によって圧送された前記セメントジェルを混合して裏込め材を作成する第3の混合手段と、前記第3の混合手段によって混合された前記裏込め材を前記トンネルの裏込め部に注入する注入手段と、を備える。
Further, the invention according to
また、本発明の請求項5に記載の発明は、請求項1又は4に記載の前記裏込め材の成分は、少なくとも前記セメント、前記骨材、前記水、及び前記増粘剤を含む。
Further, the invention according to
また、本発明の請求項6に記載の発明は、請求項3に記載の前記裏込め材の成分は、少なくとも前記セメント、前記骨材、前記水、前記増粘剤、及び前記凝結剤を含む。
Further, in the invention according to
また、本発明の請求項7に記載の発明は、請求項1又は4に記載の前記裏込め材は、前記水と前記セメントとの比が50%以下である。
Further, in the invention according to claim 7 of the present invention, the backfill material according to
また、本発明の請求項8に記載の発明は、請求項1又は4に記載の前記裏込め材は、前記水と前記セメントとの比が50%であって、1m3当たりの重量が前記水440kg、前記セメント880kg、前記骨材528kgであり、前記ジェル状骨材体における前記水と前記骨材との比は42~21%で、前記セメントジェルにおける前記水と前記セメントとの比が38~25%であり、前記水と前記増粘剤との比が1.50~3.0%である。
Further, in the invention according to
また、本発明の請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の前記増粘剤は、ミセル剤であって、該ミセル剤は、下記一般式(1)で表される化合物を2種以上含有するミセル剤であって、前記2種以上の化合物は、一般式(1)中のXが異なっており、前記2種以上の化合物のうち、少なくとも1つは一般式(1)中のXのR1a又はR1bがアルケニル基の化合物であって、更にアニオン性化合物との組合せからなる裏込め材。
また、本発明の請求項10に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の前記セメントジェルは、前記セメントとセメント分散剤との比が0.2~0.7%である。 Further, in the invention according to claim 10 of the present invention, the cement gel according to any one of claims 1 to 8 has a ratio of the cement to the cement dispersant of 0.2 to 0.7%. Is.
本発明の請求項1乃至請求項10に記載の発明によれば、骨材、水、及び増粘剤を混合してジェル状骨材体を作成し、セメント、水、あるいはセメント、水及び増粘剤を混合してセメントジェルを作成し、これらジェル状骨材体とセメントジェルを別々にトンネルの切羽付近まで圧送し、これらジェル状骨材体とセメントジェルを混合して裏込め材を作成して裏込め部に注入することにより、裏込め部に高強度の裏込め材を確実かつ効率的に注入することが可能となる。 According to the inventions of claims 1 to 10 of the present invention, an aggregate, water, and a thickener are mixed to prepare a gel-like aggregate, and cement, water, or cement, water, and augmentation are prepared. The adhesive is mixed to make a cement gel, and these gel-like aggregates and cement gel are separately pumped to the vicinity of the face of the tunnel, and these gel-like aggregates and cement gel are mixed to make a backfill material. By injecting the backfilling portion into the backfilling portion, a high-strength backfilling material can be reliably and efficiently injected into the backfilling portion.
また、本発明の請求項1乃至請求項10に記載の発明によれば、ジェル状骨材体にセメントが含まれていないため、長期的に全く固化しなくなり、取扱いが容易である。これにより、ジェル状骨材体を圧送するための配管内の掃除が容易になるとともに、ジェル状骨材体内の砂を再利用することができる。 Further, according to the inventions of claims 1 to 10, since the gel-like aggregate does not contain cement, it does not solidify at all for a long period of time and is easy to handle. This facilitates cleaning of the inside of the pipe for pumping the gel-like aggregate, and can reuse the sand in the gel-like aggregate.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[一実施形態]
図1は、本発明の一実施形態に係るトンネルの裏込め材注入装置の構成を示す系統図である。
[One Embodiment]
FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of a tunnel backfill material injection device according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、シールド掘進機1は、主に、スキンプレート2、カッタヘッド3、図示しない推進用ジャッキ及びセグメント組立装置を備える。シールド掘進機1は、前方の地盤5を掘削する。一方、そのシールド掘進機1の後方では、上記セグメント組立装置を用いてセグメント6をリング状に組み立て、組み立てたセグメント6と地盤5の掘削孔5aとの間に形成される裏込め部(テールボイド)7に裏込め材7aを裏込め材注入管8の吐出口8aから注入してトンネル4を築造するトンネル施工が実施される。
As shown in FIG. 1, the shield excavator 1 mainly includes a skin plate 2, a
<裏込め材注入装置の構成説明>
裏込め材注入装置10は、主にジェル状骨材体を作成する骨材ジェル製造設備11と、骨材ジェル製造設備11によって製造されたジェル状骨材体をトンネル坑内4aの切羽付近まで圧送する第1の圧送手段としての骨材ジェル圧送ポンプ12と、セメントジェルを作成するセメントジェル製造設備20と、このセメントジェル製造設備20によって製造されたセメントジェルをトンネル坑内4aの切羽付近まで圧送する第2の圧送手段としてのセメントジェル圧送ポンプ21と、凝結剤を作成する凝結剤製造設備30と、この凝結剤製造設備30によって作成された凝結剤を裏込め材注入管8まで圧送する凝結剤圧送ポンプ31と、トンネル坑内4aの切羽付近に設置され、骨材ジェル圧送ポンプ12によって圧送されたジェル状骨材体とセメントジェル圧送ポンプ21によって圧送されたセメントジェルを混合する第3の混合手段としてのミキサータンク40とを備える。
<Structure explanation of backfill material injection device>
The backfill
これら骨材ジェル製造設備11、骨材ジェル圧送ポンプ12、セメントジェル製造設備20、セメントジェル圧送ポンプ21、凝結剤製造設備30、及び凝結剤圧送ポンプ31は、地上の発進基地9に設置されている。
The aggregate
骨材ジェル製造設備11は、砂等の骨材を収容する骨材槽13と、水を収容する水槽14と、ミセル剤を収容するミセル剤槽15と、計量器13a,14a,15aと、第1の混合手段としてのミキサー16とを有している。上記骨材とは、主として砂、高炉スラグ、フライアッシュ、ミクロサンド、石灰石微粉末、石粉、シラス微粉末等であって、あるいはこれらの混合体をいう。上記砂としては、川砂、海砂、陸砂、珪砂、砕砂等が挙げられる。計量器13a,14a,15aは、それぞれ骨材、水、ミセル剤を計量する。ミキサー16は、計量器13a,14a,15aによって計量された骨材、水、ミセル剤を撹拌混合することでジェル状骨材体が作成される。
The aggregate
本実施形態では、砂等に一定の割合でミセル剤と水を混合する。本実施形態では、これをジェル状骨材体という。このジェル状骨材体は、骨材ジェル圧送ポンプ12の圧送に適した不分離状態を長時間維持し、適度な流動性と粘性を有している。上記骨材ジェル圧送ポンプ12は、ジェル状骨材体配管17を介してミキサータンク40に接続されている。ジェル状骨材体配管17は、地上の発進基地9から地盤5に掘削した発進立坑18を経てトンネル坑内4aのミキサータンク40まで延びている。このミキサータンク40は、撹拌装置40aを備えている。
In the present embodiment, the micelle agent and water are mixed with sand or the like at a constant ratio. In this embodiment, this is referred to as a gel-like aggregate. This gel-like aggregate body maintains an inseparable state suitable for pumping of the
セメントジェル製造設備20は、セメントを収容するセメント槽22と、水を収容する水槽23と、計量器22a,23aと、第2の混合手段としてのミキサー24とを有している。計量器22a,23aは、それぞれセメント、水を計量する。ミキサー24には、計量器22a,23aによって計量されたセメント、水と、例えば一定量の遅延剤が添加混合されてセメントジェル(セメントミルク)が作成される。上記セメントジェル圧送ポンプ21は、セメントジェル配管25を介してミキサータンク40に接続されている。セメントジェル配管25もジェル状骨材体配管17と同様に、地上の発進基地9から発進立坑18を経てトンネル坑内4aのミキサータンク40まで延びている。
The cement
凝結剤製造設備30は、凝結剤を収容する凝結剤槽32と、凝結剤の量を計る流量計を含む計量器32aとを有している。上記凝結剤としては、例えば所定の濃度の水ガラス液が用いられる。凝結剤圧送ポンプ31は、凝結剤配管33を経て撹拌混合機能を有する混合部41に接続されている。この混合部41は、トンネル坑内4aの切羽付近に設置されている。混合部41は、裏込め材注入管8に配設されている。凝結剤配管33は、地上の発進基地9から発進立坑18を経てトンネル坑内4aの混合部41まで延びている。混合部41は、裏込め材注入管8に向けて供給される裏込め材7aに凝結剤を添加混合する。
The
トンネル坑内4aのミキサータンク40は、注入配管42を介して裏込め材注入管8に接続されている。この裏込め材注入管8は、スキンプレート2に装着され、その先端部に裏込め部7に向けて後方に開口された吐出口8aを有している。注入配管42には、注入ポンプ43が配設されている。これら裏込め材注入管8、吐出口8a、注入配管42、及び注入ポンプ43は、本実施形態の注入手段を構成する。
The
<裏込め材注入装置の作用説明>
次に、本実施形態の裏込め注入装置10の作用を説明する。
<Explanation of the operation of the backfill material injection device>
Next, the operation of the
地上の発進基地9では、骨材槽13の骨材である砂と、水槽14の水と、ミセル剤槽15のミセル剤とがそれぞれ計量器13a,14a,15aにより計量されてミキサー16に移送される。このミキサー16は、砂と、水と、ミセル剤とが撹拌混合されてジェル状骨材体が作成される(第1の混合工程)。このジェル状骨材体は、上述したように骨材ジェル圧送ポンプ12の圧送に適した不分離状態を長時間維持し、適度な流動性と粘性を有している。
At the starting
このため、ジェル状骨材体は、コンクリートポンプ等に類した骨材ジェル圧送ポンプ12で容易に圧送することが可能である。本実施形態のようにトンネル4の長さが非常に長い場合には、中継ポンプを使用することができる。ジェル状骨材体は、骨材ジェル圧送ポンプ12を駆動させると、ジェル状骨材体配管17を経由してシールド掘進機1付近、すなわち切羽付近のミキサータンク40まで圧送されて貯留される(第1の圧送工程)。このミキサータンク40では、撹拌装置40aによって撹拌することで、長時間の流動性や不分離性を確保することができる。
Therefore, the gel-like aggregate can be easily pumped by the
また、地上の発進基地9では、セメント槽22から計量器22aで計量されたセメントと、水槽23から計量器23aで同じく計量された水とともに、例えば一定量の遅延剤がミキサー24に添加混合されて、セメントジェルが作成される(第2の混合工程)。このセメントジェルは、セメントジェル圧送ポンプ21によりセメントジェル配管25を経由してシールド掘進機1付近のミキサータンク40に圧送される(第2の圧送工程)。第3の混合工程では、このミキサータンク40に設けられた撹拌装置40aによって撹拌することで、上記ジェル状骨材体と混錬されて、裏込め材が作成される。この裏込め材7aは、注入ポンプ43を駆動することにより注入配管42を経由して撹拌混合機能を有する混合部41に圧送された後、裏込め材注入管8を経由して吐出口8aから裏込め部7に注入される(注入工程)。
Further, at the starting
ここで、ミキサータンク40は、例えば大口径トンネルで、大量に裏込め材7aを注入する場合やトンネル4の掘進延長が長距離となる場合、複数設置する場合もある。この場合、注入ポンプ43も同様に複数設置される。
Here, a plurality of
さらに、地上の発進基地9では、凝結剤槽32において凝結剤である例えば所定の濃度の水ガラス液を計量器32aにより計量して凝結剤圧送ポンプ31によりシールド掘進機1付近の混合部41に圧送することで、上述のようにして作成された裏込め材7aに添加混合される。ここで、凝結剤である水ガラスを含む溶液の注入量は、裏込め材7aの2.5~4.5%であることが望ましい。なお、本実施形態では、凝結剤に水ガラス系を用いたが、これに限らずアルミニウム塩系、又は水酸化アルミニウム系の凝結剤を用いてもよい。そして、本実施形態では、図示はしていないが混合部41を組み立てられたセグメントの裏込め注入孔に取り付け、直接裏込め部7に充填する場合もある。
Further, at the starting
混合部41では、裏込め材に水ガラス液等の凝結剤が添加混合され、裏込め注入管8の吐出口8aから裏込め部7であるテールボイドへ吐出され、裏込め部7に充填される。なお、混合部41は、裏込め注入管8に配設する場合もある。
In the
また、本実施形態では、セメントジェル(ジェル状セメント)に代えて、上記ジェル状骨材体とセメントジェルを別系統でトンネル坑内4aの切羽付近まで圧送し、この切羽付近で上記ジェル状骨材体とセメントジェルをミキサータンク40あるいはラインミキサー等で混合して裏込め材7aを作成するようにしてもよい。この裏込め材7aは、上記と同様に注入ポンプ43を駆動することで、注入配管42、裏込め材注入管8を経由して裏込め部7に充填される。上記セメントジェルとは、ミセル剤等の増粘剤を混合してジェル状を呈するものをいう。
Further, in the present embodiment, instead of the cement gel (gel-like cement), the gel-like aggregate and the cement gel are pumped to the vicinity of the face of the tunnel pit 4a by a separate system, and the gel-like aggregate is sent near the face. The body and cement gel may be mixed in a
なお、増粘剤には、ミセル剤の他に、例えばメチルセルロース(MC)が用いられる。メチルセルロース以外のセメントコンクリート向け増粘剤には、例えば酵素より作られるバイオポリマー系の増粘剤や、アクリル系の合成品であるポリアクリルアミド系増粘剤が用いられる。 As the thickener, for example, methyl cellulose (MC) is used in addition to the micelle agent. As the thickener for cement concrete other than methylcellulose, for example, a biopolymer-based thickener made from an enzyme or a polyacrylamide-based thickener which is an acrylic synthetic product is used.
さらに、セメントジェルは、地上の発進基地9等において、セメントと、水と、セメント分散剤(マイティ(商品名:花王株式会社製)等)とを混合して、それぞれ別系統の配管で、シールド掘進機1の後方まで圧送する。セメントジェルは、圧送距離や可使時間等に応じて他の分散剤や遅延剤等の添加剤を加えるとより好適である。なお、分散剤の使用量は、セメントの0.2~0.7%程度が良好である。
Furthermore, the cement gel is made by mixing cement, water, and a cement dispersant (Mighty (trade name: manufactured by Kao Corporation), etc.) at the starting
ここで、砂ジェルの製造やセメントジェルの製造は、例えば地上の発進基地9の用地に砂置き場が設けられていない等の条件によっては、トンネル坑内4a、発進基地9のみならず、近隣のコンクリートプラント設備を転用して製造してもよい。このコンクリートプラント設備は、精度の良好な管理設備や熟練の管理技術者が常設・常置しているので、精度が確保されたセメントジェルやジェル状骨材体が製造可能であり、ここから発進基地9までコンクリート運搬車(生コン車)を利用して運搬すると好適である。
Here, the production of sand gel and the production of cement gel are carried out not only in the tunnel pit 4a and the starting
<本実施形態で用いられる各材料の説明>
次に、本実施形態で用いられる各材料について説明する。
<Explanation of each material used in this embodiment>
Next, each material used in this embodiment will be described.
ジェル状骨材体は、流動性を有し、かつ粘性を有し、砂等を包含して容易に分離しない性質を有し、骨材ジェル圧送ポンプ12によるポンプ圧送が容易な状態を長時間維持している。ジェル状骨材体は、ヨーグルト、煮凝り、すりおろしたとろろ芋のような状態を呈する。ジェル状骨材体は、セメント等の硬化材が含まれていないので、ジェル状骨材体配管17内で固結現象を起こすことがなくなる。
The gel-like aggregate has fluidity, viscosity, and has the property of containing sand and the like and not easily separated, so that the gel-like aggregate can be easily pumped by the
ジェル状骨材体において、骨材として用いられる砂には、シルト(沈泥)以下の土粒子がわずかに含まれていることが実情としてあるものの、上記ミセル剤はシルト以下の土粒子の影響による性能低下がほとんどないという特徴があるので、ミセル剤を用いることで常に安定した状態のジェル状骨材体を作成することができる。 In the gel-like aggregate, the sand used as the aggregate contains a small amount of soil particles below the silt (sinking), but the above-mentioned micelle agent is affected by the soil particles below the silt. Since there is almost no deterioration in performance due to the above, it is possible to prepare a gel-like aggregate in a stable state by using a micelle agent.
本実施形態に用いられる増粘剤としてのミセル剤とは、下記一般式(1)で表される化合物を2種以上含有するミセル剤であって、前記2種以上の化合物は、一般式(1)中のXが異なっており、前記2種以上の化合物のうち、少なくとも1つは一般式(1)中のXのR1a又はR1bがアルケニル基の化合物であって、更にアニオン性化合物との組合せからなる。
上記ミセル剤においては、砂等に少量含まれる粘土分が酸性あるいはアルカリ性であっても、これに影響されることがなく、長時間の砂ジェルの流動性の低下を抑えることができる。それに加えて、砂ジェルをセメント水と混合した後のアルカリ領域でも、流動性を保持することができ、シールド掘進中の裏込め材7aの流動性を一定時間保持することもできる。
The micelle agent as a thickener used in the present embodiment is a micelle agent containing two or more kinds of compounds represented by the following general formula (1), and the two or more kinds of compounds are of the general formula (1). X in 1) is different, and at least one of the two or more compounds is a compound in which R1a or R1b of X in the general formula (1) is an alkenyl group, and further with an anionic compound. It consists of a combination.
In the above-mentioned micelle agent, even if the clay content contained in a small amount in sand or the like is acidic or alkaline, it is not affected by this, and it is possible to suppress a decrease in the fluidity of the sand gel for a long time. In addition, the fluidity can be maintained even in the alkaline region after the sand gel is mixed with the cement water, and the fluidity of the backfilling material 7a during shield excavation can be maintained for a certain period of time.
上記ミセル剤は、弱酸性、アルカリ性の両領域で有効であり、低濃度で長期保持能力を有する。さらに、上記ミセル剤は、凝結剤液に混合しても凝結剤の特性を損なうことがなく、流動性を付与することができるため、このミセル体の利用領域を広げることが可能である。高炉セメントは混合セメントの一種であり、ポルトランドセメントに高炉スラグ微粉末を所定量混合されて製造される。この高炉スラグ微粉末は、本実施形態における骨材体として利用される。 The micelle agent is effective in both weakly acidic and alkaline regions, and has a long-term retention ability at a low concentration. Further, since the micelle agent can impart fluidity without impairing the characteristics of the coagulant even when mixed with the coagulant liquid, it is possible to expand the application range of the micelle body. Blast furnace cement is a kind of mixed cement, and is manufactured by mixing a predetermined amount of blast furnace slag fine powder with Portland cement. This blast furnace slag fine powder is used as an aggregate in the present embodiment.
<各実施例の説明>
以下、具体的な各実施例を表1及び表2に基づいて説明する。
Hereinafter, each specific embodiment will be described with reference to Tables 1 and 2.
比較例では、明らかに骨材である細砂と水は直ちに分離してしまい、流動性や粘性の欠けたジェル状を呈さない性状であって、圧送ポンプ等で圧送することができない状態であった。 In the comparative example, the fine sand and water, which are clearly aggregates, are separated immediately and do not exhibit a gel-like property lacking fluidity and viscosity, and cannot be pumped by a pump or the like. rice field.
このように表1に示すように、水とセメントとの比が50%であって、1m3当たりの重量が水440kg、セメント880kg、骨材528kgであり、ジェル状骨材体における水と骨材との比は42~21%で、セメントジェルにおける水とセメントとの比が38~25%であり、また表2に示すように水とミセル剤との比が1.50~3.0%であることが望ましい。 As shown in Table 1, the ratio of water to cement is 50%, and the weight per 1 m 3 is 440 kg of water, 880 kg of cement, and 528 kg of aggregate, and water and bone in the gel-like aggregate. The ratio to wood is 42 to 21%, the ratio of water to cement in cement gel is 38 to 25%, and the ratio of water to micelle agent is 1.50 to 3.0 as shown in Table 2. % Is desirable.
表2において、実施例1から実施例4のそれぞれの配合は、表1の配合ケースを用いている。また、表2において、W×%は対水質量%であり、C×%は対セメント質量%である。実施例1から実施例4は、いずれもミセル剤が配合されている。実施例2はいずれも、ジェル状骨材体及びセメント水は分離せず、十分な流動性と粘性を有するので、それぞれ骨材ジェル圧送ポンプ12、セメントジェル圧送ポンプ21でジェル状骨材体及びセメント水を圧送することが可能であった。
In Table 2, each of the formulations of Examples 1 to 4 uses the formulation case of Table 1. Further, in Table 2, W ×% is mass% with respect to water, and C ×% is mass% with respect to cement. In each of Examples 1 to 4, a micelle agent is blended. In each of Example 2, the gel-like aggregate and the cement water are not separated and have sufficient fluidity and viscosity. Therefore, the gel-like aggregate and the
これらの実施例は、砂ジェルの配合に、ミセル剤を添加しているが、ミセル剤に加えて、ミセル剤の2~3%の消泡剤を加えることも有効である。このような消泡剤としては、シリコーン系消泡剤が好ましく、消泡剤を加えることで、砂ジェルに含まれる気泡を消泡し、硬化体の圧縮強度を向上させる効果がある。 In these examples, the micellar agent is added to the formulation of the sand gel, but it is also effective to add an antifoaming agent of 2 to 3% of the micellar agent in addition to the micellar agent. As such a defoaming agent, a silicone-based defoaming agent is preferable, and by adding the defoaming agent, there is an effect of defoaming bubbles contained in the sand gel and improving the compressive strength of the cured product.
上記マイティは分散剤であって、セメントジェルの流動性を保持するとともに、硬化を遅延させる効果がある。このセメントジェルは、セメントとセメント分散剤との比が0.2~0.3%であることが望ましい。 The mighty is a dispersant and has the effect of maintaining the fluidity of the cement gel and delaying the curing. It is desirable that the ratio of the cement to the cement dispersant is 0.2 to 0.3% in this cement gel.
セメントジェルの流動性と非分離性を高めるとともに、硬化を遅延させるために、セメント分散剤に加えて、ミセル剤や、遅延剤を添加することも有効である。 It is also effective to add a micelle agent or a retarding agent in addition to the cement dispersant in order to enhance the fluidity and non-separability of the cement gel and delay the curing.
表2の実施例1~実施例4において、28日圧縮強度(σ28)は、いずれも24N/mm2以上が確保されており、強度の高い地盤における裏込め材として適用可能であることが示された。上記ジェル状骨材体は、3日間程度の不分離性能が確認され、実施工でもシールド掘進トラブル等により、3日程度の掘進停止においても十分使用可能であることが確認された。また、上記ジェル状骨材体は、4日以降でも撹拌することにより流動性や不分離性の回復結果が得られたことで、4日以降でも使用可能であることが示唆された。セメントジェルについては、6時間~12時間程度の可使時間を得ることができる。 In Examples 1 to 4 of Table 2, the 28-day compressive strength (σ28) is secured to be 24 N / mm 2 or more, indicating that it can be applied as a backfill material in high-strength ground. Was done. The non-separable performance of the gel-like aggregate was confirmed for about 3 days, and it was confirmed that the gel-like aggregate can be sufficiently used even when the excavation is stopped for about 3 days due to a shield excavation trouble or the like. In addition, it was suggested that the gel-like aggregate can be used even after 4 days because the recovery results of fluidity and inseparability were obtained by stirring even after 4 days. For cement gel, a pot life of about 6 to 12 hours can be obtained.
また、本実施形態では、地上の発進基地9でジェル状骨材体を作成し、これをシールド掘進機1の後方の切羽付近まで骨材ジェル圧送ホンプ12等を用いて、ジェル状骨材体配管17等で長距離輸送するため、砂の沈降を小さく大きな流動性を有する、配管抵抗の小さい状態が必要であり、粘性が大きいと長距離の管圧送に不利であるので粘性は大きい必要はない。
Further, in the present embodiment, a gel-like aggregate is created at the starting
また、ここに示した配合例のみに限定されるものではない。トンネル建設条件、使用するセメントや骨材等の種類により配合は適宜変更することができる。 Further, the present invention is not limited to the formulation examples shown here. The composition can be changed as appropriate depending on the tunnel construction conditions and the type of cement and aggregate used.
なお、本実施形態では、ジェル状骨材体及びセメントジェルを地上の発進基地9にて作成した例について説明したが、これに限らず発進立坑18あるいはトンネル坑内4aで作成するようにしてもよい。
In this embodiment, an example in which the gel-like aggregate and the cement gel are prepared at the starting
<本実施形態の効果>
このように本実施形態は、地上の発進基地9において骨材と、水と、ミセル剤とを混合したジェル状骨材体を作成する一方、セメントジェルを作成し、それぞれ別個に骨材ジェル圧送ポンプ12、セメントジェル圧送ポンプ21でミキサータンク40まで圧送し、このミキサータンク40で混合して裏込め材7aを作成し、注入ホンプ43で注入機の近辺のミキサータンク40まで輸送し、注入配管42を経て裏込め注入管8の吐出口8aから裏込め部7に注入することにより、裏込め部7に高強度の裏込め材7aを確実かつ効率的に注入することが可能となる。
<Effect of this embodiment>
As described above, in the present embodiment, while the gel-like aggregate body in which the aggregate, water, and the micelle agent are mixed is prepared at the starting
したがって、本実施形態のジェル状骨材体は、セメントが含まれていないことから、長期的にも全く固化しないので、取扱いが容易である。これにより、ジェル状骨材体を圧送するためのジェル状骨材体配管17内の掃除が容易になるとともに、ジェル状骨材体内の砂等を再利用することができる。
Therefore, since the gel-like aggregate of the present embodiment does not contain cement, it does not solidify at all even in a long period of time, and is easy to handle. As a result, the inside of the gel-
さらに、本実施形態では、ミキサータンク40内に撹拌装置40aを有するので、固化時間を遅らせることが可能である。この場合、特許文献1では、タンクに撹拌装置を有していないため、本実施形態と比べると、固化が早いので取扱いが難しい。なお、固化した材料は、裏込め材に再利用することができない。
Further, in the present embodiment, since the stirring
因みに、砂等の骨材は、いずれも水と混ぜると直ちに沈殿分離するので、圧送ポンプで圧送するのが困難である。 Incidentally, since all aggregates such as sand settle and separate immediately when mixed with water, it is difficult to pump them with a pump.
<他の実施形態>
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。
<Other embodiments>
It should be noted that the embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and are not described for limiting the present invention.
なお、本実施形態の裏込め材は、シールド掘進機1に設けられた裏込め注入管8から裏込め部7へ注入するのみならず、セグメント6に設けられた裏込め注入孔から注入してもよいことは勿論である。
The backfilling material of the present embodiment is not only injected into the backfilling portion 7 from the backfilling
本実施例の裏込め材のセメントは、ポルトランドセメントや高炉セメント等のセメントや、それ以外のセメントを使用することができる。 As the cement of the backfill material of this embodiment, cement such as Portland cement or blast furnace cement, or other cement can be used.
1 シールド掘進機
2 スキンプレート
3 カッタヘッド
4 トンネル
4a トンネル坑内
5 地盤
6 セグメント
7 裏込め部(テールボイド)
7a 裏込め材
8 裏込め材注入管(注入手段)
8a 吐出口(注入手段)
9 発進基地
10 裏込め材注入装置
11 骨材ジェル製造設備
12 骨材ジェル圧送ポンプ(第1の圧送手段)
13 骨材槽
13a 計量器
14 水槽
14a 計量器
15 ミセル剤槽
15a 計量器
16 ミキサー(第1の混合手段)
17 ジェル状骨材体配管(第1の配管)
18 発進立坑
20 セメントジェル製造設備
21 セメントジェル圧送ポンプ(第2の圧送手段)
22 セメント槽
23 水槽
24 ミキサー(第2の混合手段)
25 セメントジェル配管(第2の配管)
30 凝結剤製造設備
31 凝結剤圧送ポンプ
32 凝結剤槽
32a 計量器
33 凝結剤配管
40 ミキサータンク(第3の混合手段)
40a 撹拌装置
41 混合部
42 注入配管(注入手段)
43 注入ポンプ(注入手段)
1 Shield excavator 2
8a Discharge port (injection means)
9 Start
13
17 Gel-like aggregate piping (first piping)
18 Starting
22
25 Cement gel piping (second piping)
30
43 Injection pump (injection means)
Claims (10)
前記トンネルの発進基地又は前記トンネルの坑内において、セメント、水、あるいはセメント、水及び増粘剤を混合してセメントジェルを作成する第2の混合工程と、
前記第1の混合工程によって混合された前記ジェル状骨材体を、第1の配管を通して前記トンネルの切羽付近まで圧送する第1の圧送工程と、
前記第2の混合工程によって混合された前記セメントジェルを、第2の配管を通して前記トンネルの切羽付近まで圧送する第2の圧送工程と、
前記トンネルの切羽付近まで圧送された前記ジェル状骨材体と前記セメントジェルを混合して裏込め材を作成する第3の混合工程と、
前記第3の混合工程によって混合された前記裏込め材を前記トンネルの裏込め部に注入する注入工程と、
を有するトンネルの裏込め材注入方法。 A first mixing step of mixing aggregate, water, and a thickener to form a gel-like aggregate at the starting base of a tunnel or in the tunnel.
A second mixing step of mixing cement, water, or cement, water, and a thickener to form a cement gel at the starting base of the tunnel or in the tunnel.
The first pumping step of pumping the gel-like aggregate mixed by the first mixing step to the vicinity of the face of the tunnel through the first pipe, and the first pumping step.
A second pumping step of pumping the cement gel mixed by the second mixing step to the vicinity of the face of the tunnel through the second pipe, and a second pumping step.
A third mixing step of mixing the gel-like aggregate body pumped to the vicinity of the face of the tunnel and the cement gel to prepare a backfill material.
An injection step of injecting the backfill material mixed by the third mixing step into the backfill portion of the tunnel, and an injection step.
How to inject the backfill material of a tunnel with.
前記トンネルの発進基地又は前記トンネルの坑内において、セメント、水、あるいはセメント、水及び増粘剤を混合してセメントジェルを作成する第2の混合手段と、
前記第1の混合手段によって混合された前記ジェル状骨材体を、第1の配管を通して前記トンネルの切羽付近まで圧送する第1の圧送手段と、
前記第2の混合手段によって混合された前記セメントジェルを、第2の配管を通して前記トンネルの切羽付近まで圧送する第2の圧送手段と、
前記トンネルの切羽付近に設置され、前記第1の圧送手段によって圧送された前記ジェル状骨材体と前記第2の圧送手段によって圧送された前記セメントジェルを混合して裏込め材を作成する第3の混合手段と、
前記第3の混合手段によって混合された前記裏込め材を前記トンネルの裏込め部に注入する注入手段と、
を備えるトンネルの裏込め材注入装置。 A first mixing means for mixing aggregate, water, and a thickener to form a gel-like aggregate at the starting base of a tunnel or in the tunnel.
A second mixing means for producing a cement gel by mixing cement, water, or cement, water, and a thickener at the starting base of the tunnel or in the tunnel.
A first pumping means for pumping the gel-like aggregate mixed by the first mixing means to the vicinity of the face of the tunnel through the first pipe.
A second pumping means for pumping the cement gel mixed by the second mixing means to the vicinity of the face of the tunnel through the second pipe, and a second pumping means.
The gel-like aggregate installed near the face of the tunnel and pumped by the first pumping means and the cement gel pumped by the second pumping means are mixed to prepare a backfill material. 3 mixing means and
An injection means for injecting the backfill material mixed by the third mixing means into the backfill portion of the tunnel, and an injection means.
A tunnel backfill material injection device equipped with.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021002536A JP7050188B1 (en) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | Tunnel backfill material injection method and equipment, backfill material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021002536A JP7050188B1 (en) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | Tunnel backfill material injection method and equipment, backfill material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7050188B1 true JP7050188B1 (en) | 2022-04-07 |
JP2022107878A JP2022107878A (en) | 2022-07-25 |
Family
ID=81259224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021002536A Active JP7050188B1 (en) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | Tunnel backfill material injection method and equipment, backfill material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7050188B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7289968B1 (en) | 2022-06-30 | 2023-06-12 | 日本シビックコンサルタント株式会社 | Back-filling material injection method and apparatus, back-filling material |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7531006B1 (en) | 2023-02-07 | 2024-08-08 | 日本シビックコンサルタント株式会社 | Injection method of backfilling material for shield tunneling, injection device, and backfilling material for shield tunneling |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004244483A (en) | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | Self-curing void filling material and void filling technique |
JP2009102945A (en) | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Ohbayashi Corp | Water conduction structure preventing flow inhibition of groundwater and method and back-filling material preventing flow inhibition of groundwater |
JP2011246950A (en) | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Ohbayashi Corp | Shield tunnel construction system and shield construction method |
JP2016166447A (en) | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 住友大阪セメント株式会社 | Tunnel construction method using segment |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5836716B2 (en) * | 1977-03-15 | 1983-08-11 | 日立造船株式会社 | shield tunneling machine |
JPS60109498A (en) * | 1983-11-18 | 1985-06-14 | 株式会社間組 | Concrete casting method |
JP2982980B2 (en) * | 1991-04-15 | 1999-11-29 | 日本電信電話株式会社 | Backfill injection material for tunnel |
JPH08135844A (en) * | 1994-11-08 | 1996-05-31 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Buried pipe propulsion construction method |
JPH1060469A (en) * | 1996-08-21 | 1998-03-03 | Mitsubishi Materials Corp | Composition for one powder type slow-hardening back-filling material |
-
2021
- 2021-01-12 JP JP2021002536A patent/JP7050188B1/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004244483A (en) | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | Self-curing void filling material and void filling technique |
JP2009102945A (en) | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Ohbayashi Corp | Water conduction structure preventing flow inhibition of groundwater and method and back-filling material preventing flow inhibition of groundwater |
JP2011246950A (en) | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Ohbayashi Corp | Shield tunnel construction system and shield construction method |
JP2016166447A (en) | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 住友大阪セメント株式会社 | Tunnel construction method using segment |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7289968B1 (en) | 2022-06-30 | 2023-06-12 | 日本シビックコンサルタント株式会社 | Back-filling material injection method and apparatus, back-filling material |
JP2024005957A (en) * | 2022-06-30 | 2024-01-17 | 日本シビックコンサルタント株式会社 | Injection method and device of back-filling material, and back-filling material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022107878A (en) | 2022-07-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7050188B1 (en) | Tunnel backfill material injection method and equipment, backfill material | |
Pelizza et al. | Analysis of the performance of two component back-filling grout in tunnel boring machines operating under face pressure | |
JP3686888B2 (en) | Gap filling material and gap filling method | |
JP3561136B2 (en) | Grout injection method | |
JP5697228B2 (en) | Plastic grout material | |
JP2008088040A (en) | Cement composition for fixing bolt and continuous construction method for the same | |
JP3600502B2 (en) | Plastic grouting method | |
JP7225352B1 (en) | Back-filling material injection method and apparatus, back-filling material | |
JP2006096650A (en) | Hydraulic gap filling material | |
JP5002896B2 (en) | Gap filler and manufacturing method thereof | |
JP5354373B2 (en) | Grout material and grout injection method | |
JP2004263069A (en) | Plastic grout material, and method and system for injecting the same | |
JP4769180B2 (en) | Backfill injection material and backfill injection method | |
JP3639054B2 (en) | Backfill injection material | |
JP2005112648A (en) | Cement composition and bolt fixing process | |
JP2006213589A5 (en) | ||
JP2739073B2 (en) | Backfill injection material for tunnel | |
JP2003278144A (en) | Impregnation method | |
JPH0559060B2 (en) | ||
JP7289968B1 (en) | Back-filling material injection method and apparatus, back-filling material | |
JP5641396B2 (en) | Light injection material and injection method of light injection material | |
JP2001311391A (en) | Force-feeding method for filler | |
JP3686441B2 (en) | One-pack type backfill additive and construction method using the additive | |
JP4268837B2 (en) | Recycling method of excavated sediment in shield method | |
JP3269687B2 (en) | Backfill injection method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210112 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220322 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220328 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7050188 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |