JP7291500B2 - 土木構造物の構築用の間詰体及び間詰方法 - Google Patents

Description

本発明は、土木構造物における間詰体及び間詰方法に関し、例えばプレロードシェル工法に用いられる間詰体及び間詰方法に関する。

例えばＮＡＴＭ（New Austrian Tunneling Method）工法によるトンネル施工においては、地山を掘削し、その掘削孔の内壁に沿って支保工を建て込む。支保工は地山からの荷重を受ける。一方、建て込み時の支保工と掘削孔の内壁との間には不可避的に間隙が形成される。これを埋めなければ地山が間隙の厚み分だけ沈下するおそれがある。このような沈下を抑制して地山を安定させるものとしてプレロードシェル工法が知られている。
プレロードシェル工法においては、袋体を用意し、該袋体を前記間隙にセットする。続いて、袋体の内部に無収縮モルタル又はコンクリートからなる充填剤を充填することによって袋体を膨張させ、間詰体を形成する。これによって、支保工と地山が一体化され、支保能力を発揮することができる。

特開平１０－２３１７００号公報

従来のプレロードシェル工法においては、無収縮モルタル又はコンクリートからなる充填剤が硬化して所要の圧縮強度が発現されるまで数日～１週間以上を要する。このため、工期が長くなる。
本発明は、かかる事情に鑑み、トンネルその他の各種土木構造物を構築するにあたって形成される間隙に間詰体を設ける際、その充填剤が短時間で所要の圧縮強度を発現するようにして、土木構造物の施工の工期を短縮することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明物は、土木構造物における間隙に設けられる間詰体であって、
袋体と、前記袋体に充填される充填剤とを備え、
前記充填剤が、充填時には流動性を有し、充填後に硬化反応を起こす熱硬化性樹脂を含み、かつ硬化後の圧縮強度が１０Ｎ／ｍｍ^２以上であることを特徴とする。

前記熱硬化性樹脂が、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１つを含むことが好ましい。
前記熱硬化性樹脂の発泡倍率が０倍～３倍であることが好ましい。
前記硬化後の圧縮強度が、１０Ｎ／ｍｍ^２～５０Ｎ／ｍｍ^２であることが好ましい。ここで、「硬化後の圧縮強度」とは、充填剤が所要の硬さになったときの圧縮強度であればよく、最終強度に限らない。
前記圧縮強度の最終強度発現時間が、１時間以内であることが好ましい。
前記間詰体は、圧縮力を受けるものであることが好ましい。

本発明方法は、前記間詰体を用いた間詰方法であって、
土木構造物における間隙に前記間詰体の袋体を設け、
流動状態の前記充填剤を前記袋体に充填して、袋体の内部において前記硬化反応を起こさせることを特徴とする。
前記土木構造物が、地山の掘削面に沿うアーチ状の支保工、及び前記地山に打ち込まれる先受け鋼管を含むトンネルであり、前記支保工と地山又は先受け鋼管との間に前記間詰体を設けることが好ましい。
前記土木構造物が、シールドトンネルにおけるエントランス装置を含む発進部、到達部又は引抜き部であり、前記エントランス装置が、環状の枠部と、環状の止水シールとを含み、前記止水シールの外周部が前記枠部に固定されており、前記止水シールの内周部が前記エントランス装置内を通過時のシールドマシンの外周面に密着され、
前記間詰体が、前記枠部の内周面と、前記止水シールの内周部ないしは前記シールドマシンの外周面とによって画成された間隙に配置されてもよい。

本発明によれば、間詰体の充填剤として熱硬化性樹脂を用いることによって、無収縮モルタル又はコンクリートよりも短時間で所要の圧縮強度が発現されるようにできる。したがって、土木構造物の施工の工期を短縮することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る間詰体を用いたＮＡＴＭトンネルの施工現場の側面断面図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う、前記ＮＡＴＭトンネルの正面断面図である。 図３は、本発明の第２実施形態を示し、ダブル支保構造のＮＡＴＭトンネルの正面断面図である。 図４は、本発明の第３実施形態を示し、ダブルリング覆工構造のシールドトンネルの正面断面図である。 図５は、本発明の第４実施形態を示し、ＮＡＴＭトンネルの施工現場の側面断面図である。 図６は、本発明の第５実施形態を示し、シールドトンネルの発進部の施工現場の側面断面図である。 図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う正面断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
＜第１実施形態＞
図１及び図２は、ＡＧＦ（All Ground Fasten）工法を補助工法として含むＮＡＴＭ工法によって施工中のトンネル１（土木構造物）を示したものである。地山２に掘削孔２ｃが形成されてトンネル１が構築されている。トンネル１の軸方向の一定間隔（例えば１ｍ）置きに支保工１０が設けられている。支保工１０は、Ｈ型断面の鋼材からなり、掘削孔２ｃの上半部の掘削面２ａの周方向に沿うアーチ状に形成されている。
図１に示すように、隣接する支保工１０間の掘削面２ａには、吹付コンクリート３が吹付けられている。
さらに図２において二点鎖線にて示すように、支保工１０及び吹付コンクリート３の内周側には、二次覆工４が構築される。

図１及び図２に示すように、支保工１０の上方ないしは外周側の地山２には、複数の長尺の先受け鋼管１１が打ち込まれている。各先受け鋼管１１は、トンネル軸線Ｌ１に対して掘進前方側（図１において左側）へ向かうにしたがってトンネル外周側へ少し傾斜された角度をなしている。複数の先受け鋼管１１が、トンネル軸方向に支保工１０の配置間隔の数倍～十数倍の配置間隔（例えば９ｍ～１０ｍ）置きに設置され（図１）、かつトンネル１の周方向に間隔を置いて並べられている（図２）。先受け鋼管１１の基端部１１ｂは、対応する支保工１０の内周側に配置されている。管１１の基端部１１ｂは、支保工１０の建て込み等の支障となるときは撤去してもよい。
なお、図においては、作図の都合上、支保工１０の幅、先受け鋼管１１の傾斜角度などは誇張されている。また、トンネル軸方向に沿う先受け鋼管１１の配置間隔は、支保工１０の配置間隔に対して実際より短縮されている。
先受け鋼管１１のまわりの地山２には、注入材１３が注入されている。注入材１３の材質としては、シリカレジン、モルタル、セメントミルクが挙げられ、好ましくはシリカレジンである。

図１及び図２に示すように、支保工１０の外周面と掘削面２ａとの間には間隙１ｇが形成されている。間隙１ｇに間詰体２０が設けられている。間詰体２０は、支保工１０の周方向に延びるとともに、地山２と支保工１０との間、又は先受け鋼管１１と支保工１０との間に挟まれている。
なお、図１及び図２において、間隙１ｇ及び間詰体２０の厚みは誇張されている。

間詰体２０は、袋体２１と、充填剤２２を含む。袋体２１は、支保工１０の周方向に延びている。袋体２１によって間詰体２０の外郭部が画成されている。袋体２１の材質は、通気性を有し、かつ液体の透過を阻止するものであることが好ましく、１００℃程度までの耐熱性、耐薬品性を有していることがより好ましく、織布製または不織布製でもよく、気密性袋に微細な通気孔を形成したものであってもよい。

袋体２１の内部に充填剤２２が充填されている。充填剤２２は、有機系組成物によって構成され、充填時には流動性を有し、充填後に硬化反応によって硬化したものである。
硬化した充填剤２２の圧縮強度は、１０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、好ましくは１０Ｎ／ｍｍ^２～５０Ｎ／ｍｍ^２であり、より好ましくは１８Ｎ／ｍｍ^２～４０Ｎ／ｍｍ^２である。
充填剤２２の圧縮強度の最終強度発現時間は、１時間以内であり、好ましくは３０分以内である。

具体的には、充填剤２２は、熱硬化性樹脂によって構成されている。熱硬化性樹脂としては、ウレタン系樹脂（ウレタン、シリカレジンなど）、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが挙げられる。
ここでは、充填剤２２として、ウレタン系樹脂が用いられている。ウレタン系樹脂は、Ａ液とＢ液を出発物質とし、これらＡ液とＢ液が混合されることによって硬化反応を起こして硬化される。好ましくは、充填剤２２を構成するウレタン系樹脂の出発物質は、珪酸ソーダ溶液を主成分とするＡ液と、イソシアネート化合物を主成分とするＢ液を含む。

珪酸ソーダ溶液としては、Ｎａ_２Ｏ・２ＳｉＯ_２・ａｑ（珪酸ソーダ１号 モル比２）、２Ｎａ_２Ｏ・５ＳｉＯ_２・ａｑ（珪酸ソーダ２号 モル比２．５）、Ｎａ_２Ｏ・３ＳｉＯ_２・ａｑ（珪酸ソーダ３号 モル比３）、Ｎａ_２Ｏ・ｎＳｉＯ_２・ａｑ（特殊珪酸ソーダ モル比１．７～４）等が挙げられる。Ｎａ_２Ｏに対するＳｉＯ_２のモル比は２．０～３．０が好ましい。
珪酸ソーダ溶液の２０℃雰囲気中での比重は、１．２５～１．７５程度である。
珪酸ソーダ溶液の２５℃雰囲気中の粘度は、各々５００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１０～５００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは４０～２５０ｍＰａ・ｓである。
Ａ液には、珪酸ソーダ溶液の他、触媒、水、ポリオール、界面活性剤、難燃剤などの添加成分が含まれていてもよい。

イソシアネート化合物としては、１分子中に少なくとも２つのイソシアネート基を含む化合物であるジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ポリトリレンポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー、ポリイソシアネートのイソシアヌレート変性体、カルボジイミド変性体等が挙げられる。
イソシアネート化合物の２０℃雰囲気中の比重は、１．１～１．４程度である。
イソシアネート化合物の２５℃雰囲気中の粘度は、各々５００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１０～５００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは４０～２５０ｍＰａ・ｓである。
Ｂ液には、イソシアネート化合物の他、触媒、水、ポリオール、界面活性剤、難燃剤などの添加成分が含まれていてもよい。

Ａ液とＢ液の混合比（重量比）は、０．６：１．４～１．４：０．６であり、好ましくは０．８：１．２～１．２：０．８であり、より好ましくは１：１程度である。
ウレタン系樹脂は、ほぼ無発泡であることが好ましい。ウレタン系樹脂の発泡倍率は、好ましくは０～３倍程度である。発泡倍率は、発泡剤の配合比によって調整可能である。発泡剤の配合比を小さくするか発泡剤を添加しないことによって、ウレタン系樹脂をほぼ無発泡にすることができる。

支保工１０の下端部には、間詰体３０が設けられている。間詰体３０は、トンネル軸方向に複数の支保工１０に跨るように延びるとともに、これら複数の支保工１０の下端のベースプレート１０ｂと掘削孔２ｃの底部掘削面２ｂとの間に挟まれている。言い換えると、支保工１０の下端部と底部掘削面２ｂとの間に間隙１ｈが形成され、該間隙１ｈに間詰体３０が設けられている。
なお、図１及び図２において、間隙１ｈ及び間詰体３０の厚みは誇張されている。

間詰体３０は、袋体３１と、充填剤３２を含む。袋体３１は、トンネル軸方向に延びている。袋体３１によって間詰体３０の外郭部が画成されている。袋体３１の材質は、袋体２１と同様であり、通気性を有し、かつ液体の透過を阻止するものであることが好ましく、１００℃程度までの耐熱性、耐薬品性を有していることがより好ましく、織布製または不織布製でもよく、気密性袋に微細な通気孔を形成したものであってもよい。
充填剤３２は、充填剤２２と同様に熱硬化性樹脂によって構成されており、充填時には流動性を有し、充填後の硬化反応によって短時間で所要の圧縮強度を発現する。好ましくは充填剤３２の材質はウレタン系樹脂である。

トンネル１は次のようにして構築される。
図示しない掘削機によって地山２を掘削することで掘削孔２ｃを掘進する。
該掘削孔２ｃに新たな支保工１０を搬入する。支保工１０の外周には、建て込み前に袋体２１を設置しておく。また、底部掘削面２ｂにおける支保工１０のベースプレート１０ｂが配置されるべき位置には、支保工１０の建て込み前に袋体３１を設置しておく。

掘削が所定距離（例えば１ｍ）進むたびに、切羽１ｅの直近における掘削面２ａに沿って新たな支保工１０を建て込む。該支保工１０の外周面と掘削面２ａとの間には不可避的に間隙１ｇが形成される。該隙間１ｇ内に袋体２１が配置される。袋体２１は、支保工１０の外周面と掘削面２ａとの間に挟まれる。あらかじめ支保工１０の外周に袋体２１を設けておくことで、支保工１０の建て込み後に袋体２１を間隙１ｇ内に差し込む必要がない。
また、支保工１０のベースプレート１０ｂと底部掘削面２ｂとの間に袋体３１が挟まれる。あらかじめ袋体３１を底部掘削面２ｂに敷設しておくことで、支保工１０の建て込み後に袋体３１を支保工１０と底部掘削面２ｂとの間に差し込む必要がない。

次に、袋体２１に充填剤２２を流動状態で充填して硬化させる。詳しくは、充填剤２２の出発物質のＡ液及びＢ液を袋体２１に注入する。注入に伴って袋体２１が膨張する。袋体２１の内部においては、Ａ液及びＢ液が混合されて硬化反応を起こし、硬いウレタン系樹脂が生成される。該ウレタン系樹脂からなる充填剤２２は、短時間で十分に硬化して、所要の圧縮強度を発現する。
圧縮強度は、具体的には、前記注入開始（硬化反応の開始）から２０分～３０分程度、長くても１時間以内に１０Ｎ／ｍｍ^２以上、好ましくは１０Ｎ／ｍｍ^２～５０Ｎ／ｍｍ^２程度となり、より好ましくは１８Ｎ／ｍｍ^２～４０Ｎ／ｍｍ^２程度となる。この硬化反応の時間は、モルタルやコンクリートの水和反応による硬化時間（数日～１週間以上）と比べると十分に短い。
充填剤２２をほぼ無発泡（発泡倍率０倍～３倍）とすることによって、圧縮強度を十分に高めることができる。
硬化反応時に発生したガス成分は、袋体２１の通気孔から放出される。
袋体２１に耐熱性を持たせることによって、硬化反応時の発熱による袋体２１の熱損傷を防止できる。

前記袋体２１と硬化した充填剤２２とによって間詰体２０が形成される。間詰体２０は、支保工１０の外周面及び掘削面２ａに強く押し当てられて圧縮される。これによって、支保工１０と地山２が間詰体２０を介して一体化され、支保工１０が支保能力を発揮することができる。
さらに、一部の間詰体２０は、先行して打設された先受け鋼管１１にも押し当てられる。

同様にして、底部の袋体３１に充填剤３２を流動状態で充填して硬化させ、間詰体３０を形成する。間詰体３０は、ベースプレート１０ｂ及び底部掘削面２ｂに強く押し当てられて圧縮される。間詰体３０は、ベースプレート１０ｂより面積が大きいから、支保工１０の荷重を分散させることができ、支保工１０の沈下を防止できる。ひいては、支保工１０の支保能力を確実に発揮させることができる。
なお、充填剤３２の注入工程は、袋体３１が跨る複数の支保工１０を建て込むごとに行うことにしてもよい。

続いて、掘削面２ａに吹付コンクリート３を吹き付ける。また、トンネル軸方向の位置によっては、先受け鋼管１１を掘進方向前方の地山２に打ち込み、かつ注入材１３を先受け鋼管１１の管壁の注入孔（図示せず）から周りの地山２に注入する。
さらに、二次覆工４を構築する。また、掘削孔２ｃの掘進を再開する。
前述したように、充填剤２２，３２が短時間で所要の圧縮強度を発現するまで硬化するために、後続の工程を速やかに開始することができる。この結果、トンネル１の構築に要する工期を短縮することができる。

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３は、本発明の第２実施形態を示したものである。
第２実施形態に係るトンネル１Ｂ（土木構造物）においては、支保工４０が、外周側のアーチ状の支保工４１と、内周側のアーチ状の支保工４２とのダブル構造になっている。外周側の支保工４１は、地山２の掘削面２ａに沿っている。該支保工４１の内周に沿って、内周側の支保工４２が設置されている。支保工４０をダブルにすることによって、支保強度が高まる。

外周側の支保工４１と掘削面２ａとの間の間隙１ｇには、第１実施形態と同様の間詰体２０が設けられている。各支保工４１，４２の下端ベースプレート４１ｂ，４２ｂと底部掘削面２ｂとの間には、間詰体３０が設けられている。

２つの支保工４１，４２の間には間隙４０ｇが形成されている。間隙４０ｇに間詰体４３が設けられている。
なお、図３において、間隙４０ｇ及び間詰体４３の厚みは誇張されている。

間詰体４３は、袋体４３ａと、充填剤４３ｂを含む。袋体４３ａは、支保工４１，４２の周方向に延びている。袋体４３ａの材質は、袋体２１と同様であり、通気性を有し、かつ液体の透過を阻止するものであることが好ましく、１００℃程度までの耐熱性、耐薬品性を有していることがより好ましく、織布製または不織布製でもよく、気密性袋に微細な通気孔を形成したものであってもよい。

袋体４３ａの内部に充填剤４３ｂが充填されている。充填剤４３ｂは、第１実施形態の充填剤２２と同様に熱硬化性樹脂によって構成されており、充填時には流動性を有し、充填後の硬化反応によって短時間で所要の圧縮強度を発現する。好ましくは充填剤４３ｂの材質はウレタン系樹脂である。

前記充填剤４３ｂの充填、硬化によって、間詰体４３が両側の支保工４１，４２に強く押し当てられている。支保工４１，４２どうしが間詰体４３を介して一体化されることによって、ダブル支保工としての支保能力を発揮することができる。

＜第３実施形態＞
図４は、本発明の第３実施形態を示したものである。
第３実施形態に係るトンネル１Ｃ（土木構造物）は、ダブルリング覆工５０を備えたシールドトンネルである。ダブルリング覆工５０は、外周側リング５１と、内周側リング５２を含む。外周側リング５１は、環状の掘削面２ａの内周に沿って複数の断面円弧状のセグメント５１ａを環状に組むことによって構成されている。内周側リング５２は、外周側リング５１の内周に沿って複数の断面円弧状のセグメント５２ａを環状に組むことによって構成されている。外周側リング５１及び内周側リング５２どうしの間には環状の間隙５０ｇが形成されている。間隙５０ｇに間詰体５３が設けられている。
なお、図４において、間隙５０ｇ及び間詰体５３の厚みは誇張されている。

間詰体５３は、袋体５３ａと、充填剤５３ｂを含む。袋体５３ａは、間隙５０ｇの周方向ひいてはダブルリング覆工５０の周方向に沿って環状に延びている。袋体５３ａによって間詰体５３の外郭部が画成されている。袋体５３ａひいては間詰体５３が、ダブルリング覆工５０の周方向に複数に分割されていてもよい。袋体５３ａの材質は、第１実施形態の袋体２１と同様であり、通気性を有し、かつ液体の透過を阻止するものであることが好ましく、１００℃程度までの耐熱性、耐薬品性を有していることがより好ましく、織布製または不織布製でもよく、気密性袋に微細な通気孔を形成したものであってもよい。

袋体５３ａの内部に充填剤５３ｂが充填されている。充填剤５３ｂは、第１実施形態の充填剤２２と同様に熱硬化性樹脂によって構成されており、充填時には流動性を有し、充填後の硬化反応によって短時間で所要の圧縮強度を発現する。好ましくは充填剤５３ｂの材質はウレタン系樹脂である。

前記充填剤５３ｂの充填、硬化によって、間詰体５３が外周側リング５１及び内周側リング５２に強く押し当てられている。リング５１，５２どうしが間詰体５３を介して一体化されることによって、ダブルリング覆工５０の強度を確実に高めることができる。

＜第４実施形態＞
図５は、本発明の第４実施形態を示したものである。
第４実施形態においては、第１実施形態（図１）と同様のＮＡＴＭ工法によって施工中のトンネル１の補助工法としてＡＧＦ－Φ工法が採用されている。ＡＧＦ－Φ工法では、先受け鋼管１１の基端部１１ｂが、対応する１の支保工１０と交差している。該支保工１０のウエブには、先受け鋼管１１の基端部１１ｂを通すガイド１０ｄが設けられている。

＜第５実施形態＞
図６及び図７は、本発明の第５実施形態を示したものである。第５実施形態では、間詰体７０が、図６の二点鎖線にて示すシールドトンネル６０の発進部６０ａ（土木構造物）の止水用チューブとして用いられている。
詳しくは、図６に示すように、シールドトンネル６０の発進立坑６１の下端の周壁に発進口６１ａが形成されている。発進口６１ａを通して地山２の発進時切羽面２ｅが露出されている。

図６に示すように、発進立坑６１における発進口６１ａの周りの周壁にエントランス装置６２が設けられている。エントランス装置６２は、枠部６３と、止水部材６４を含む。図６及び図７に示すように、枠部６３は、発進口６１ａの周縁に沿う環状に形成されている。枠部６３に止水部材６４が取り付けられている。止水部材６４は、複数のプレート６５と、止水シール６６を含む。複数のプレート６５が、枠部６３の周方向に沿って環状に配置されている。プレート６５は、ヒンジ６７を介して枠部６３に回転可能に支持されている。ヒンジ６７の軸線は、環状の枠部６３の接線方向に沿っている。

図６に示すように、プレート６５における発進時切羽面２ｅを向く側面に止水シール６６が設けられている。止水シール６６は、ゴムなどの止水性の軟質材によって構成され、枠部６３の周方向に沿う環状のシート状に形成されている。止水シール６６の外周部６６ａが、枠部６３に固定されている。止水シール６６の内周部６６ｂは、プレート６５よりも内周側へ延び出ている。

止水部材６４より発進時切羽面２ｅ側（図６において右側）における枠部６３の内周面には間詰体７０が設けられている。間詰体７０は、袋体７１と、充填剤７２を含む。図７に示すように、袋体７１は、枠部６３の周方向に沿って環状に延びている。図７においては、袋体７１ひいては間詰体７０は、閉環状（ドーナツ状）に形成されているが、周方向の一箇所で途切れた開環状（Ｃ字状）に形成されていてもよい。袋体７１ひいては間詰体７０が、枠部６３の周方向に複数に分割されていてもよい。

袋体７１は、好ましくは気密性のゴム又は樹脂によって構成されており、液体はもちろん気体の透過をも阻止する。袋体７１は、１００℃程度までの耐熱性、耐薬品性を有していることがより好ましい。
図６に示すように、袋体７１にガス抜き路７３が接続されている。ガス抜き路７３にはバルブ７４が設けられている。

バルブ７４に代えてガス抜き用キャップが設けられていてもよい。
ゴム製又は樹脂製の気密性の袋体７１に微細な通気孔が形成されていてもよい。
袋体７１が織布や不織布などの通気性材質によって構成されていてもよい。

袋体７１の内部に充填剤７２が充填されている。充填剤７２は、第１実施形態の充填剤２２と同様に熱硬化性樹脂によって構成されており、充填時には流動性を有し、充填後の硬化反応によって短時間で所要の圧縮強度を発現する。好ましくは、充填剤７２は、硬化反応開始から１時間以内に１０Ｎ／ｍｍ^２以上、好ましくは１０Ｎ／ｍｍ^２～５０Ｎ／ｍｍ^２程度の圧縮強度を発現する。好ましくは充填剤７２の材質はウレタン系樹脂である。

充填剤７２を袋体７１内に充填して発泡させるタイミングは、好ましくは後記シールドマシンＭがエントランス装置６２内を通過する前であるが、通過中であってもよい。袋体７１が充填剤７２による内圧で膨張されることで、間詰体７０が枠部６３の内周面に圧接されるようになっていてもよい。
充填剤７２の発泡時に発生するガス成分はガス抜き路７３から外部へ放出される。

図６に示すように、シールドトンネル６０の発進施工時は、シールドマシンＭを発進立坑６１に設置して発進時切羽面２ｅへ向けて前進させる。すると、シールドマシンＭがエントランス装置６２の枠部６３内を通過する。このとき、止水部材６４が、シールドマシンＭの外周面に当たって発進時切羽面２ｅの側へ傾き、止水シール６６が間詰体７０に押し当てられるとともに、該止水シール６６の内周部６６ｂがシールドマシンＭの外周面に全周にわたって密着される。
言い換えると、枠部６３の内周面と、止水シール６６の内周部６６ｂないしはシールドマシンＭの外周面との間に環状の間隙６８が画成され、該間隙６８に間詰体７０が配置されて圧縮される。このため、止水シール６６が、シールドマシンＭの外周面と間詰体７０との間に強く挟み付けられ、シールドマシンＭの外周面に強く密着される。これによって、地下水が地山２から間隙６８に流れ込んできたとしても、止水シール６６によって確実に止水することができ、地下水が発進立坑６１内に侵入するのを防止できる。

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、施工手順は適宜改変できる。支保工１０を建て込んで間隙１ｇを形成した後で、該間隙１ｇに袋体２１を差し込んでもよい。
本発明の間詰体は、トンネルに限らず、立坑、函渠などに形成される間隙の間詰体にも適用できる。第５実施形態では間詰体７０をシールドトンネル６０の発進部６０ａの止水用チューブとして用いているが、間詰体７０をシールドトンネルの到達部や引抜き部における止水用チューブとして用いてもよい。
土木構造物の新設時に限らず、補修時に形成される間隙の間詰にも適用できる。第２実施形態のトンネルは、新設時に限らず補修時にダブル支保構造またはトリプル支保構造としてもよい。

本発明は、例えばＡＧＦ工法を補助工法とするＮＡＴＭ工法によるトンネル施工に適用できる。

１ トンネル（土木構造物）
１Ｂ，１Ｃ トンネル（土木構造物）
１ｇ 間隙
１ｈ 間隙
２ 地山
１０ 支保工
１１ 先受け鋼管
２０ 間詰体
２１ 袋体
２２ 充填剤
３０ 間詰体
３１ 袋体
３２ 充填剤
４０ 支保工
４０ｇ 間隙
４３ 間詰体
４３ａ 袋体
４３ｂ 充填剤
５０ｇ 間隙
５３ 間詰体
５３ａ 袋体
５３ｂ 充填剤
６０ シールドトンネル
６０ａ 発進部
６１ 発進立坑
６１ａ 発進口
６２ エントランス装置
６３ 枠部
６４ 止水部材
６５ プレート
６６ 止水シール
６６ａ 外周部
６６ｂ 内周部
６７ ヒンジ
６８ 間隙
７０ 間詰体
７１ 袋体
７２ 充填剤
７３ ガス抜き路
７４ バルブ
Ｍ シールドマシン

Claims (6)

1. 土木構造物を構築するにあたって形成される間隙に設けられる間詰体であって、
   袋体と、前記袋体に充填される充填剤とを備え、
   前記充填剤が、充填時には流動性を有し、充填後に硬化反応を起こす熱硬化性樹脂を含み、かつ硬化後の圧縮強度が１０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、前記熱硬化性樹脂が、発泡剤無添加で発泡倍率０倍の無発泡ウレタン系樹脂であり、前記硬化反応前の前記無発泡ウレタン系樹脂が、珪酸ソーダ及びイソシアネート化合物を含み、前記珪酸ソーダが、Ｎａ _２ ＯとＳｉＯ _２ を含み、かつＮａ _２ Ｏに対するＳｉＯ _２ のモル比が２．０～３．０であることを特徴とする間詰体。
2. 前記充填剤が所要の硬さになったときの圧縮強度が、１０Ｎ／ｍｍ^２～５０Ｎ／ｍｍ^２であることを特徴とする請求項１に記載の間詰体。
3. 前記充填剤が硬化反応開始から前記所要の硬さになるまでの時間が、１時間以内であることを特徴とする請求項２に記載の間詰体。
4. 請求項１～３の何れか１項に記載の間詰体を用いた間詰方法であって、
   土木構造物を構築するにあたって形成される間隙に前記間詰体の袋体を設け、
   流動状態の前記充填剤を前記袋体に充填して、袋体の内部において前記硬化反応を起こさせることを特徴とする間詰方法。
5. 前記土木構造物が、地山の掘削面に沿うアーチ状の支保工、及び前記地山に打ち込まれる先受け鋼管を含むトンネルであり、前記支保工と地山又は先受け鋼管との間に前記間詰体を設けることを特徴とする請求項４に記載の間詰方法。
6. 前記土木構造物が、シールドトンネルであり、前記シールドトンネルの発進部、到達部又は引抜き部に設けられたエントランス装置が、環状の枠部と、環状の止水シールとを含み、前記止水シールの外周部が前記枠部に固定されており、前記止水シールの内周部が前記エントランス装置内を通過時のシールドマシンの外周面に密着され、
   前記間詰体が、前記枠部の内周面と、前記止水シールの内周部ないしは前記シールドマシンの外周面とによって画成された間隙に配置されることを特徴とする請求項４に記載の間詰方法。

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