JP7064832B2 - Ground stabilization method - Google Patents
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本発明は、トンネル掘削時に地山を安定させる方法に関し、特に長尺先受け工法や鏡ボルト工法に好適な地山安定化方法に関する。 The present invention relates to a method for stabilizing the ground during tunnel excavation, and particularly to a ground stabilizing method suitable for a long tip receiving method and a mirror bolt method.
トンネルを掘削する際の補助工法として、切羽の上半部の外周から前方へ先受け鋼管を打設する長尺先受け工法や、切羽鏡部に鏡ボルトを打設する鏡ボルト工法が知られている(特許文献1等参照)。打設後の先受け鋼管や鏡ボルトの注入穴から注入材を地山内に注入することで、地山を安定させる。
前記注入材としては、通常、ウレタン系注入材やセメント系注入材が用いられている。
As an auxiliary method when excavating a tunnel, a long tip receiving method in which a tip receiving steel pipe is placed forward from the outer circumference of the upper half of the face and a mirror bolt method in which a mirror bolt is placed in the face mirror part are known. (See
As the injection material, a urethane-based injection material or a cement-based injection material is usually used.
ウレタン系注入材の色は薄い黄白色であり、セメント系注入材の色は灰色である。このため、地山の色によっては注入材が目立ちにくく、浸透状況や改良状態を確認しづらい。
本発明は、かかる事情に鑑み、長尺先受け工法や鏡ボルト工法等の地山安定化方法において、注入材の地山への浸透状況や地山の改良状態を確認しやすくすることを目的とする。
The color of the urethane-based injection material is pale yellowish white, and the color of the cement-based injection material is gray. For this reason, depending on the color of the ground, the injection material is inconspicuous, and it is difficult to check the penetration status and improvement status.
In view of such circumstances, it is an object of the present invention to make it easy to confirm the penetration state of the injection material into the ground and the improved state of the ground in the ground stabilization method such as the long tip receiving method and the mirror bolt method. And.
前記課題を解決するため、本発明方法は、トンネル掘削時の地山を安定させる方法であって、注入管を切羽前方の地山に打設し、着色材を添加した注入材を、前記注入管の注入穴から地山に注入し硬化させることにより、硬化した注入材を含む地山改良体を構築し、
前記注入材の硬化後に、地山の掘削を再開して切羽を前進させ、この過程で前記地山改良体を削り露出させることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the method of the present invention is a method of stabilizing the ground at the time of tunnel excavation, in which an injection pipe is placed in the ground in front of the face and an injection material to which a coloring material is added is injected. By injecting into the ground from the injection hole of the pipe and hardening it, a ground improvement body containing the hardened injection material is constructed.
After the injection material is hardened, excavation of the ground is restarted to advance the face, and in this process, the ground improvement body is scraped and exposed.
前記着色材の色が、地山の色に対して補色であることが好ましい。ここで言う補色は、色相環において厳密に対角位置にある色に限られず、おおよそ対角位置にある色であればよい。 It is preferable that the color of the coloring material is a complementary color to the color of the ground. The complementary color referred to here is not limited to a color that is exactly diagonally located in the color wheel, and may be a color that is approximately diagonally located.
本発明によれば、地山に対して注入材を目立たせることができ、注入材の浸透範囲ひいては地山の改良状態を容易に確認することができる。 According to the present invention, the injection material can be made to stand out with respect to the ground, and the permeation range of the injection material and thus the improved state of the ground can be easily confirmed.
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図1に示すように、第1実施形態においては、トンネル1の掘進時の地山2の安定化のための補助工法として、長尺先受け工法が採用されている。トンネル1には、アーチ支保工10が1スパン(例えば約1メートル間隔)置きに設けられている。アーチ支保工10は、トンネル1の周方向に沿ってアーチ状に延びている(図4)。互いに隣接するアーチ支保工10間の地山面2aには、吹付コンクリート40が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in the first embodiment, a long tip receiving method is adopted as an auxiliary method for stabilizing the
図1に示すように、トンネル1の上半部の外周側の地山2には、所定スパン(例えば約9メートル間隔)置きに、長尺の先受け鋼管20(注入管)が打ち込まれている。先受け鋼管20は、トンネル軸線に対して掘進前方側(図1において右側)へ向かうにしたがってトンネル外周側へ少し傾斜されている。図4に示すように、複数の先受け鋼管20が、トンネル1の上半部の周方向に間隔を置いて配列されている。
As shown in FIG. 1, a long pre-received steel pipe 20 (injection pipe) is driven into the
図1に示すように、先受け鋼管20の基端部(図1において左端部)は、アーチ支保工10のうち一定本数置きの特定アーチ支保工10Aと交差している。図2に示すように、特定アーチ支保工10Aには、先受け鋼管20を通す貫通穴11が形成されている。貫通穴11の周囲は補強部材13で補強されている。
As shown in FIG. 1, the base end portion (left end portion in FIG. 1) of the
図2に示すように、先受け鋼管20の管壁には、複数の注入穴21が形成されている。注入穴21から吐出された注入材30によって先受け鋼管20の周辺部分が改良され、地山改良体2b(図3)が形成されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of
注入材30としては、例えばシリカレジン系注入材が用いられている。シリカレジン系注入材は、特殊珪酸ソーダ(A液)31と変性ポリイソシアネート(B液)32を原料とする変性ポリウレタンである。シリカレジン系注入材の通常の色は、薄い黄白色である。ここで、通常の色とは、後記着色材33が添加されていない状態での色を言う。
なお、注入材30としては、シリカレジン系注入材に限られず、一般的なウレタン系注入材を用いてもよく、セメント系注入材を用いてもよい。ウレタン系注入材の通常の色は、薄い黄白色である。セメント系注入材の通常の色は、灰色系である。
As the
The
注入材30には着色材33が添加されている。これによって、注入材30が着色材33の色に着色されている。ひいては、地山改良体2b(図3)の全域が、着色材33の色に着色されている。着色材33としては染料が用いられている。なお、着色材33は、染料に限られず、顔料を用いてもよい。
好ましくは、着色材33の色は、地山2の色に対して補色関係となる色である。例えば、地山2が茶色系であるとき、着色材33は好ましくは青緑系とする。
A
Preferably, the color of the
トンネル1は、以下の工程によって施工される。
<掘進工程>
図示しない掘削機によって地山2を掘進する。
<アーチ支保工設置工程>
図1に示すように、掘進が1スパン(例えば約1メートル)進むたびに、切羽2eの直近にアーチ支保工10を設置する。
<吹付コンクリート打設工程>
隣接するアーチ支保工10,10間の地山面2aには、吹付コンクリート40を打設する。
The
<Digging process>
The
<Arch support installation process>
As shown in FIG. 1, every time the excavation advances by one span (for example, about 1 meter), an
<Sprayed concrete placing process>
Sprayed
<特定アーチ支保工設置工程>
図1に示すように、トンネル1の掘削が所定スパン(例えば約9メートル)進むたびに、貫通穴11及び補強部材13付きの特定アーチ支保工10Aを設置する。
<先受け鋼管打設工程>
続いて、ドリルジャンボ4(先受け鋼管打設装置)によって、先受け鋼管20を、特定アーチ支保工10Aの貫通穴11を通して切羽前方(図1において右側)の地山2へ打ち込む。
なお、特定アーチ支保工10Aの1つ手前のアーチ支保工10Bは、底上げピース(図示省略)によって底上げしておくことで、ドリルジャンボ4がアーチ支保工10Bと干渉しないようにする。
<Specific arch support installation process>
As shown in FIG. 1, every time the excavation of the
<Pre-received steel pipe placing process>
Subsequently, the
The arch support 10B immediately before the
<注入材供給管材接続工程>
次に、図2に示すように、先受け鋼管20の基端部に注入材供給管35を接続する。
<着色材添加工程>
注入材原料のA液31とB液32の少なくとも一方には、着色材33を添加しておく。図2では、着色材33は、A液31に添加されているが、B液32に添加されていてもよく、A液31及びB液32の両方に添加されていてもよい。
<Injection material supply pipe material connection process>
Next, as shown in FIG. 2, the injection
<Coloring material addition process>
The
<注入材注入工程>
これらA液31及びB液32を、注入材供給管35から先受け鋼管20内に導入する。A液31及びB液32は、先受け鋼管20内で混合される。これによって、着色材33の色に着色された注入材30が形成される。
この注入材30が、注入穴21から吐出され、先受け鋼管20の周辺の地山2に注入される。
図3に示すように、注入材30は、発泡しながら地山2内に浸透、拡散される。該注入材30が地山2内で硬化することによって、先受け鋼管20のまわりに地山改良体2bが形成される。これによって、切羽2eより前方(図3において右側)の地山2を安定化できる。
<Injection material injection process>
The
The
As shown in FIG. 3, the
<次スパンの掘削>
図5に示すように、注入材30の硬化後、次のスパンの掘削を行ない、切羽2eを前進させる。このとき、新たな切羽2eの外周部2fには、硬化した注入材30を含む地山改良体2bが現れる。
該地山改良体2bは、着色材33によって着色されているため、周辺の地山面よりも目立たせることができる。これによって、注入材30の地山2への浸透状況ないしは浸透範囲を容易に確認できる。ひいては、地山2の改良状態を容易に確認できる。
着色材33の色を地山2の色に対して補色とすることによって、地山2に対して地山改良体2bが一層目立つようにでき、改良状態を一層容易に確認できる。
<Excavation of the next span>
As shown in FIG. 5, after the
Since the
By making the color of the coloring material 33 a complementary color to the color of the
<覆工工程>
図4の二点鎖線に示すように、吹付コンクリート40の内周側には、覆工コンクリート43を打設する。このようにして、トンネル1が構築される。
<Backing process>
As shown by the two-dot chain line in FIG. 4, the lining
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
<第2実施形態>
図6に示すように、第2実施形態においては、トンネル1の掘削時における地山安定化のための補助工法として、鏡ボルト工法が採用されている。
複数の鏡ボルト50(注入管)が、切羽2eすなわち鏡部からトンネル軸線に沿ってまっすぐ前方(図6において右側)へ打ち込まれている。注入材30が、各鏡ボルト50の注入穴51から地山2に注入されることで、鏡ボルト50の周辺部に地山改良体2bが形成されている。これによって、切羽2eより前方(図6において右側)の地山2を安定化できる。
注入材30に着色材33が添加されることで、注入材30ひいては地山改良体2bが着色されている点は、第1実施形態と同様である。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, the same reference numerals are given to the drawings for configurations that overlap with the above-described embodiments, and the description thereof will be omitted.
<Second Embodiment>
As shown in FIG. 6, in the second embodiment, the mirror bolt method is adopted as an auxiliary method for stabilizing the ground during excavation of the
A plurality of mirror bolts 50 (injection pipes) are driven straight forward (on the right side in FIG. 6) along the tunnel axis from the
The point that the
鏡ボルト工法では、図6において二点鎖線に示すように、鏡ボルト50を破壊しながら、地山2を掘進する。掘進に伴って、切羽2eが前方(図6において右)へ移動される。このとき、図6において実線で示すように、新たな切羽2eにおける鏡ボルト50のまわりには、着色された地山改良体2bが現れる。これによって、注入材30の地山2への浸透状況ないしは浸透範囲を容易に確認できる。ひいては改良状態を容易に確認しながら、地山2の掘削を行なうことができる。
In the mirror bolt method, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 6, the
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、第1実施形態の長尺先受け工法と第2実施形態の鏡ボルト工法を同時施工してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the long tip receiving method of the first embodiment and the mirror bolt method of the second embodiment may be simultaneously applied.
本発明は、例えばトンネル掘削時の地山安定化のための補助工法に適用できる。 The present invention can be applied to, for example, an auxiliary construction method for stabilizing the ground during tunnel excavation.
1 トンネル
2 地山
2b 地山改良体
2e 切羽
10 アーチ支保工
10A 特定アーチ支保工
20 先受け鋼管(注入管)
21 注入穴
30 注入材
33 着色材
50 鏡ボルト(注入管)
51 注入穴
1
21
51 Injection hole
Claims (1)
注入管を切羽前方の茶系色の地山に打設し、
着色材を添加した注入材を、前記注入管の注入穴から地山に注入し硬化させることにより、硬化した注入材を含む地山改良体を構築し、
前記注入材の硬化後に、地山の掘削を再開して切羽を前進させ、この過程で前記地山改良体を削り露出させ、
前記着色材の色が、前記茶系色に対して補色の関係となる青緑系色であることを特徴とする地山安定化方法。 It is a method to stabilize the ground when excavating a tunnel.
Place the injection tube in the brown-colored ground in front of the face,
By injecting the injection material to which the coloring material is added into the ground from the injection hole of the injection pipe and curing it, a ground improvement body containing the cured injection material is constructed.
After the injection material has hardened, excavation of the ground is resumed to advance the face, and in this process, the ground improvement body is scraped and exposed .
A method for stabilizing a ground, characterized in that the color of the coloring material is a blue-green color having a complementary color relationship with the brown color .
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