JP7308797B2 - Soil Sampling Jig and Soil Sampling Method in Ground around Shield Tunnel - Google Patents

Soil Sampling Jig and Soil Sampling Method in Ground around Shield Tunnel Download PDF

Info

Publication number
JP7308797B2
JP7308797B2 JP2020132104A JP2020132104A JP7308797B2 JP 7308797 B2 JP7308797 B2 JP 7308797B2 JP 2020132104 A JP2020132104 A JP 2020132104A JP 2020132104 A JP2020132104 A JP 2020132104A JP 7308797 B2 JP7308797 B2 JP 7308797B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
socket
shield tunnel
sleeve
jig
soil sampling
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
Application number
JP2020132104A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022029017A (en
Inventor
克彦 高倉
与志雄 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taisei Corp
Original Assignee
Taisei Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taisei Corp filed Critical Taisei Corp
Priority to JP2020132104A priority Critical patent/JP7308797B2/en
Publication of JP2022029017A publication Critical patent/JP2022029017A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7308797B2 publication Critical patent/JP7308797B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

本発明は、シールドトンネル周辺地山における土質試料採取技術に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for collecting soil samples from ground around a shield tunnel.

地中に併設するシールドトンネル同士を非開削で連結する工事等は、一般にシールドトンネルの一部を切り開く作業を伴うため、切り開き時にトンネル坑内に地下水が浸入しないように、該当箇所の地盤に止水のための補助工法を施す。補助工法としては、地盤に薬液を注入する薬液注入工法や地盤の一部を改良する地盤改良工法、地盤を凍結する凍結工法等が採用されている。これら補助工法は、地表面からボーリングを行い、ボーリング孔内で行う原位置試験や同孔より採取した土質試料を用いた室内試験等の結果に基づいて設計される。しかしながら、こうした地表からのアプローチのみでは、詳細検討の際に事後的に必要となる局所的に十分な量の土質情報をその都度得ることは施工上の制約等から困難な場合が多い。
特許文献1には、シールド本体の隔壁に回転自在に支持されたカッタヘッドと前記隔壁との間に圧力室が形成されるとともに当該圧力室に取り込まれた掘削土砂を排出するスクリュウ式排土装置を具備した土圧式シールド掘進機における掘削土砂をサンプリングする装置が開示されている。
また、特許文献2には、トンネル掘進方向前端部に配置されたカッタ面板と、このカッタ面板の後方に配置されて前記カッタ面板との間にカッタチャンバを区画するシールド隔壁とを有するシールド掘進機の前方地山の土砂をサンプリングする装置が開示されている。
Construction work to connect shield tunnels in the ground without excavation generally involves cutting out part of the shield tunnel. Auxiliary construction method for As auxiliary construction methods, the chemical injection method of injecting a chemical solution into the ground, the ground improvement method of partially improving the ground, the freezing method of freezing the ground, and the like are adopted. These auxiliary construction methods are designed based on the results of in-situ tests carried out inside the borehole by boring from the ground surface and laboratory tests using soil samples taken from the same borehole. However, it is often difficult to obtain a sufficient amount of local soil information, which is required ex post facto for detailed examinations, each time, due to restrictions on construction work, etc., only with such an approach from the ground surface.
Patent Document 1 discloses a screw-type earth removing device in which a pressure chamber is formed between a cutter head rotatably supported by a partition wall of a shield body and the partition wall, and excavated earth and sand taken into the pressure chamber is discharged. Disclosed is an apparatus for sampling excavated earth and sand in an earth pressure type shield machine equipped with
Further, Patent Document 2 discloses a shield machine having a cutter face plate arranged at the front end portion in the direction of tunnel excavation and a shield partition wall arranged behind the cutter face plate and partitioning the cutter chamber between the cutter face plate and the cutter face plate. An apparatus for sampling earth and sand in front of a mountain is disclosed.

特開2004-68250号公報JP-A-2004-68250 特開2013-256843号公報JP 2013-256843 A

特許文献1に記載された発明は、いずれもシールド掘削機のカッタチャンバ内に取り込まれた掘削土砂の採取装置やその方法であって、採取した土砂を分析することによって切羽安定に反映させることを目的に使用されるものである。一方、前記補助工法の設計に必要な情報は、シールドトンネル周囲の地盤から採取した不攪乱の土質試料から得られる情報であり、掘削土砂等の薬材を添加して塑性流動化した土砂(攪乱した土砂)はその対象ではない。一方、特許文献2はシールド掘進中の切羽前方の土砂採取を前提としており、シールド掘進後に計画外の範囲から採取することはできない。 The invention described in Patent Document 1 is a device and method for collecting excavated earth and sand taken into a cutter chamber of a shield excavator, and analyzes the collected earth and sand to reflect it in face stability. It is used for the purpose. On the other hand, the information necessary for the design of the auxiliary construction method is the information obtained from undisturbed soil samples collected from the ground around the shield tunnel. soil and sand) are not covered. On the other hand, Patent Document 2 is based on the premise of collecting earth and sand in front of the face during shield excavation, and cannot collect from an unplanned range after shield excavation.

本発明の目的は、グラウト孔が設けられたシールドトンネル周辺の地盤から任意の位置で、シールドトンネルの構築後であっても、そのグラウト孔を利用して安全に不攪乱の土質試料を採取することであり、土質試料採取後に現況復旧できる土質試料採取治具および土質試料採取方法を提供することである。 An object of the present invention is to safely collect an undisturbed soil sample using the grout holes at any position from the ground around the shield tunnel where the grout holes are provided, even after the shield tunnel is constructed. It is therefore an object of the present invention to provide a soil sampling jig and a soil sampling method capable of restoring the current state after sampling the soil.

前記目的を達成すべく、本発明によるシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取治具の一態様は、グラウト孔が設けられたシールドトンネル周辺地盤の土質試料採取治具であって、 前記グラウト孔に螺着されるソケットと、前記ソケットに接続されたスリーブと、を具備し、前記スリーブと前記ソケットと前記グラウト孔はボーリングロッドを挿通可能に連結され、前記スリーブはパッカーと、前記パッカーと前記ソケットとの間に仕切弁と、を備え、前記ソケットは前記グラウト孔に近傍の前記シールドトンネルの内壁面に回転不可に固定されることを特徴とする。
ここで、グラウト孔はシールドトンネルを構成するセグメント製作時に予め設けられている場合の他、シールドトンネル構築時またはシールドトンネル構築後に事後的に任意の場所に設置する場合も含む。
In order to achieve the above object, one aspect of the soil sampling jig for the ground around the shield tunnel according to the present invention is a soil sampling jig for the ground around the shield tunnel provided with a grout hole, wherein the jig is screwed into the grout hole. and a sleeve connected to the socket, wherein the sleeve, the socket and the grout hole are connected so that a boring rod can be inserted therethrough, the sleeve is connected to the packer, the packer and the socket and a sluice valve between the sockets, wherein the sockets are non-rotatably fixed to the inner wall surface of the shield tunnel near the grout holes.
Here, grout holes may be provided in advance at the time of manufacturing the segments that constitute the shield tunnel, or may be installed at an arbitrary location after the construction of the shield tunnel or at the time of construction of the shield tunnel.

本発明の一態様である、ソケットがグラウト孔に近傍のシールドトンネル内壁面に回転不可に固定されているので、ボーリングロッドの回転に伴うパッカーとの摩擦抵抗から土質試料採取治具の全体が供回りすることを回避できる。ソケットはグラウト孔に螺着されているので、土質試料採取治具の一部を構成するソケットがグラウト孔に螺合する方向に供回りすると、ねじ山を破壊したり、過度な噛み込みによって取り外し不可となる可能性があること、逆に緩む方向に供回りすると、ソケットがグラウト孔から外れて地下水が坑内に浸入する可能性があるからである。 Since the socket, which is one aspect of the present invention, is non-rotatably fixed to the inner wall surface of the shield tunnel near the grout hole, the entire soil sampling jig is supplied from the frictional resistance with the packer accompanying the rotation of the boring rod. You can avoid turning around. Since the socket is screwed into the grout hole, if the socket, which constitutes part of the soil sampling jig, is rotated in the direction of screwing into the grout hole, the screw thread may be destroyed or the socket may be removed due to excessive engagement. Conversely, if the socket rotates in the loosening direction, the socket may come off the grout hole and groundwater may enter the pit.

また、本発明によるシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取治具の他の態様において、前記スリーブは前記パッカーと前記ソケットとの間に排泥バルブをさらに備えたことを特徴とする。 In another aspect of the jig for sampling soil around the shield tunnel according to the present invention, the sleeve further comprises a mud discharge valve between the packer and the socket.

本態様によれば、スリーブはパッカーとソケットとの間に排泥バルブをさらに備えているので、削孔水を伴うシールドトンネルの一部を削孔する場合、削孔に伴い生じる排泥水を速やかに排泥することができる。また、バルブの開閉を制御することで、地下水の浸入量を調整することも可能になる。 According to this aspect, the sleeve is further provided with a mud discharge valve between the packer and the socket, so when drilling a part of the shield tunnel accompanied by drilling water, the mud water generated along with drilling is quickly discharged. can be discharged to In addition, by controlling the opening and closing of the valve, it is possible to adjust the amount of groundwater infiltration.

また、本発明によるシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取治具の他の態様において、前記シールドトンネルは該シールドトンネル軸方向に配設された縦リブを含む複数の鋼製セグメントで形成されており、前記ソケットが前記縦リブに固定されることを特徴とする。 Further, in another aspect of the jig for sampling soil in the ground around the shield tunnel according to the present invention, the shield tunnel is formed of a plurality of steel segments including longitudinal ribs arranged in the axial direction of the shield tunnel, The socket is fixed to the longitudinal rib.

本態様によれば、ソケットが鋼製セグメントを構成する縦リブに溶接や万力、ボルトナットのような脱着可能な手段で固定できるので、ソケットを取り外すことで、ほぼ現況に近い状態に復旧できる。 According to this aspect, since the socket can be fixed to the vertical ribs constituting the steel segment by means of detachable means such as welding, a vise, or bolts and nuts, the state can be restored to almost the current state by removing the socket. .

また、本発明によるシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取治具の他の態様において、前記シールドトンネルの内壁面がコンクリートで被覆された複数のコンクリート製セグメントで形成されており、前記ソケットが前記内壁面に複数のアンカーで固定されることを特徴とする。 In another aspect of the jig for sampling soil in the ground surrounding a shield tunnel according to the present invention, the inner wall surface of the shield tunnel is formed of a plurality of concrete segments coated with concrete, and the socket is formed on the inner wall surface of the shield tunnel. is fixed with a plurality of anchors.

本態様によれば、ソケットがコンクリート製セグメントのコンクリート内壁面に複数のアンカーで固定されるので、構造上支障がなく、ソケットを取り外すことで、ほぼ現況に近い状態に復旧できる。 According to this aspect, since the socket is fixed to the concrete inner wall surface of the concrete segment with a plurality of anchors, there is no structural problem, and by removing the socket, the state can be restored to almost the current state.

本発明によるシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取方法の一態様は、前記の試料採取治具を用いたグラウト孔が設けられたシールドトンネル周辺地盤の土質試料採取方法であって、前記グラウト孔に前記ソケットを螺着するソケット螺着工程と、前記シールドトンネルの内壁面に前記ソケットを回転不可に固定するソケット固定工程と、前記ソケットにスリーブを接続するスリーブ接続工程と、前記スリーブに削孔用ボーリングロッド挿入し、前記グラウト孔から前記シールドトンネルの一部を削孔する削孔工程と、前記スリーブに試料採取用ボーリングロッド挿入し、シールドトンネル周辺地盤の試料を採取する試料採取工程と、からなることを特徴とする。 One aspect of the method for collecting a soil sample from the ground around the shield tunnel according to the present invention is a method for collecting a soil sample from the ground around the shield tunnel provided with a grout hole using the above-mentioned sampling jig, wherein the above-mentioned a socket screwing step of screwing a socket; a socket fixing step of non-rotatably fixing the socket to the inner wall surface of the shield tunnel; a sleeve connecting step of connecting a sleeve to the socket; A drilling step of inserting a rod to drill a part of the shield tunnel from the grout hole, and a sampling step of inserting a boring rod for sampling into the sleeve and sampling the ground around the shield tunnel. It is characterized by

本発明の一態様である、シールドトンネルの内壁面にソケットを回転不可に固定するソケット固定工程を有するので、ボーリングロッドの回転に伴うパッカーとの摩擦抵抗から土質試料採取治具の全体が供回りすることを回避できる。ソケットはグラウト孔に螺着されているので、土質試料採取治具の一部を構成するソケットがグラウト孔に螺合する方向に供回りすると、ねじ山を破壊したり、取り外し不可となる可能性があること、逆に緩む方向に供回りすると、ソケットがグラウト孔から外れて地下水が坑内に浸入する可能性があるからである。 Since there is a socket fixing step of fixing the socket to the inner wall surface of the shield tunnel so that it cannot rotate, which is one aspect of the present invention, the entire soil sampling jig rotates together due to the frictional resistance with the packer accompanying the rotation of the boring rod. can be avoided. Since the socket is screwed into the grout hole, if the socket, which constitutes part of the soil sampling jig, is rotated in the direction of screwing into the grout hole, the screw thread may be destroyed or it may not be possible to remove it. On the other hand, if it rotates in the loosening direction, the socket may come off the grout hole and groundwater may enter the pit.

また、本発明によるシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取方法の他の態様において、前記スリーブに凍結管を挿入して、前記グラウト孔近傍の周辺地盤を凍結させる凍結工程と、前記ソケットを前記グラウト孔および前記シールドトンネルの内壁面から取り外すことで前記試料採取治具を撤去する土質試料採取治具撤去工程と、をさらに含むことを特徴とする。 Further, in another aspect of the soil sampling method in the ground around the shield tunnel according to the present invention, a freezing step of inserting a freezing tube into the sleeve to freeze the surrounding ground near the grout hole; and a soil sampling jig removing step of removing the sampling jig by removing it from the inner wall surface of the shield tunnel.

本態様によれば、スリーブに凍結管を挿入して、グラウト孔近傍の周辺地盤を凍結させる凍結工程を有するので、周辺地盤が凍結している間であれば、地下水の浸入を抑制しながら、ソケットをグラウト孔およびシールドトンネルの内壁面から安全に取り外すことができる。 According to this aspect, since it has a freezing step of inserting the freezing pipe into the sleeve and freezing the surrounding ground near the grout hole, while the surrounding ground is frozen, while suppressing the infiltration of groundwater, Sockets can be safely removed from grout holes and inner walls of shield tunnels.

本発明のシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取治具およびその土質試料採取治具を用いた土質試料採取方法によれば、グラウト孔が設けられたシールドトンネル周辺の地盤から、そのグラウト孔を利用して安全に不攪乱の土質試料を採取することであり、土質試料採取後に現況復旧できる。 According to the soil sampling jig for the ground around the shield tunnel and the soil sampling method using the jig for sampling soil of the present invention, the grout holes are used from the ground around the shield tunnel provided with the grout holes. It is to collect undisturbed soil samples safely by using the method, and it is possible to restore the existing condition after collecting the soil samples.

本発明の実施形態に係る鋼製セグメントからなるシールドトンネルの内壁面の俯瞰図である。1 is a bird's-eye view of an inner wall surface of a shield tunnel made of steel segments according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係るコンクリート製セグメントおよび鋼製セグメントに付随するグラウト孔の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a grout hole associated with a concrete segment and a steel segment according to an embodiment of the invention; 本発明の実施形態に係る土質試料採取治具を構成するソケットの断面図と平面図(A-A矢視)である。FIG. 2 is a cross-sectional view and a plan view (viewed from arrow AA) of a socket that constitutes a soil sampling jig according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る土質試料採取治具の断面図である。1 is a cross-sectional view of a soil sampling jig according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態に係る土質試料採取治具を用いた土質試料採取の支障となるグラウト孔内の孔逆止弁やスキンプレートおよび裏込め材を撤去するための施工断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of construction for removing a hole check valve, a skin plate, and a back-filling material in a grout hole, which hinder soil sampling using the soil sampling jig according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る土質試料採取治具を用いた土質試料採取方法のうち、土質試料採取状況を示す施工断面図である。FIG. 2 is a construction cross-sectional view showing a soil sampling state in the soil sampling method using the soil sampling jig according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る土質試料採取治具を用いた土質試料採取方法のうち、シールドトンネル周辺地盤を凍結させる凍結状況を示す施工断面図である。FIG. 2 is a construction cross-sectional view showing a freezing situation in which the ground around the shield tunnel is frozen in the soil sampling method using the soil sampling jig according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る土質試料採取治具を用いた土質試料採取方法のうち、グラウト孔およびシールドトンネルの内壁面から土質試料採取治具の撤去状況を示す施工断面図である。FIG. 2 is a construction cross-sectional view showing how the soil sampling jig is removed from the grout hole and the inner wall surface of the shield tunnel in the soil sampling method using the soil sampling jig according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態に係るシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取治具およびその土質試料採取治具を用いた土質試料採取方法について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the soil sampling jig|tool in the ground around the shield tunnel which concerns on embodiment of this invention, and the soil sampling method using the soil sampling jig|tool are demonstrated, referring attached drawing. In addition, in this specification and the drawings, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant explanations.

はじめに、図1、2を参照して、シールドトンネルを構成するセグメントのグラウト孔について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る鋼製セグメントからなるシールドトンネルの内壁面の俯瞰図であり、図2は、本発明の実施形態に係るコンクリート製セグメントおよび鋼製セグメントに付随するグラウト孔の断面図である。
一般に、複数のセグメント1,1・・・がリング状に接続されることで円筒形状の1リングが構成され、この1リングがトンネル軸方向に多数連結されることでシールドトンネルSTが形成される。セグメント1は鋼製セグメント11、コンクリート製セグメント12(RCセグメントや鋼殻の中にコンクリートを中詰めした合成セグメント)等が主流である。
First, with reference to FIGS. 1 and 2, the grout holes of the segments forming the shield tunnel will be described. FIG. 1 is an overhead view of the inner wall surface of a shield tunnel made of steel segments according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a concrete segment and grout holes associated with the steel segments according to an embodiment of the present invention. is a cross-sectional view of.
In general, a plurality of segments 1, 1, . . The segment 1 is mainly composed of a steel segment 11, a concrete segment 12 (RC segment or a composite segment in which concrete is filled in a steel shell), and the like.

図1は、鋼製セグメント11の内壁面を撮影した写真であり、鋼製セグメント11の1ピースは、対向する2枚の円弧板状の主桁111,111および矩形板状の継手板113,113からなる枠体と、その枠体の地山側に膜状のスキンプレート114と、が溶接一体に箱体を形成し、継手板113,113の間に、かつ継手板113,113に平行に、複数の縦リブ112,112・・・が所定の間隔で主桁111,111およびスキンプレート114にそれぞれ溶接されることで形成されている。複数の鋼製セグメント11,11・・・が接続されることで、主桁111,111・・・がリング状に、縦リブ112,112・・・がシールドトンネルSTの軸方向に、それぞれ連なるように形成され、リング方向に隣り合う鋼製セグメント11,11は対向する継手板113,113同士を、隣り合う1リング同士は、対向する主桁111,111同士を、それぞれ突き合わせてボルトナットで接合される。各鋼製セグメント11の略中央にはグラウト孔2が備えられている。シールドトンネルSTは、不図示のシールド機による掘削の際に生じるシールドトンネルSTとその周辺地盤との間の空隙(一般に、テールボイドという。)を裏込め注入によって充填する。裏込め注入には大きく分けて、不図示のシールド機の掘進と同時にシールド機の後方から注入する同時裏込め注入工法か、グラウト孔2から直接注入する即時注入工法の2種類がある。前者の場合、グラウト孔2は不要となるが、機械トラブルで注入が不十分な箇所が発生した場合等に備え、一般に1ピースのセグメント1に対して、グラウト孔2を1つ設けられることが多い。 FIG. 1 is a photograph of the inner wall surface of the steel segment 11. One piece of the steel segment 11 consists of two opposing arc plate-shaped main girders 111, 111 and a rectangular plate-shaped joint plate 113, A frame made of 113 and a film-like skin plate 114 on the ground side of the frame are integrally welded to form a box, and between the joint plates 113 and 113 and parallel to the joint plates 113 and 113 , a plurality of vertical ribs 112, 112, . By connecting a plurality of steel segments 11, 11 ..., the main girders 111, 111 ... are connected in a ring shape, and the vertical ribs 112, 112 ... are connected in the axial direction of the shield tunnel ST. The steel segments 11, 11 adjacent to each other in the ring direction have their joint plates 113, 113 facing each other, and the adjacent rings have their main girders 111, 111 facing each other facing each other. spliced. A grout hole 2 is provided approximately in the center of each steel segment 11 . The shield tunnel ST fills a gap (generally referred to as a tail void) between the shield tunnel ST and its surrounding ground during excavation by a shield machine (not shown) by backfilling. Backfilling can be broadly divided into two types: a simultaneous backfilling injection method in which the material is injected from behind the shield machine (not shown) at the same time as the shield machine is digging, and an immediate injection method in which the material is injected directly from the grout hole 2 . In the former case, the grout hole 2 is not necessary, but in preparation for the case where insufficient injection occurs due to mechanical trouble, generally one grout hole 2 can be provided for one piece of segment 1. many.

図2の(a)はコンクリート製セグメント12、同図の(b)および(c)は鋼製セグメント11に付随するグラウト孔2の断面図をそれぞれ示す。
同図の(a)より、グラウト孔2は、グラウト孔壁21、グラウトキャップ22、 孔逆止弁23とからなる。グラウト孔壁21はコンクリート製セグメント12の内外を貫通する鋼製の円筒管からなり、シールドトンネルST外周の地下水圧に対抗するため、コンクリート製セグメント12を構成するコンクリートと水密性を確保できるように一体に埋め込まれている。グラウト孔壁21のシールドトンネルST内面側には、グラウトキャップ22を螺着可能にねじ部がその内面に形成されている。グラウトキャップ22の掛止部の下面側には不図示のOリングが嵌め込まれており、グラウトキャップ22をグラウト孔壁21に螺着するとOリングがグラウトキャップ22とグラウト孔壁21との間で押圧されて地下水圧に対抗できるパッキング効果を発揮する。なお、グラウトキャップ22を外す際に、地下水が噴出しないように、孔逆止弁23がその止水性能を確保できるようにグラウト孔壁21に螺着されている。
FIG. 2(a) shows a concrete segment 12, and (b) and (c) of FIG.
The grout hole 2 consists of the grout hole wall 21, the grout cap 22, and the hole check valve 23 from (a) of the same figure. The grout hole wall 21 is made of a steel cylindrical pipe that penetrates the inside and outside of the concrete segment 12, and is designed to be watertight with the concrete that constitutes the concrete segment 12 in order to withstand the groundwater pressure around the outer circumference of the shield tunnel ST. embedded in one piece. A screw portion is formed on the inner surface of the grout hole wall 21 on the inner surface side of the shield tunnel ST so that the grout cap 22 can be screwed thereon. An O-ring (not shown) is fitted to the lower surface of the hooking portion of the grout cap 22 . When the grout cap 22 is screwed onto the grout hole wall 21 , the O-ring is positioned between the grout cap 22 and the grout hole wall 21 . It exerts a packing effect that can be pressed against the underground water pressure. A hole check valve 23 is screwed to the grout hole wall 21 so as to ensure water stopping performance so that groundwater does not spout when the grout cap 22 is removed.

同図の(b)より、鋼製セグメント11におけるグラウト孔壁21がスキンプレート114の開口周りに溶接一体に固定されている点で異なるが、前述のコンクリート製セグメント12におけるグラウト孔2とその基本的な構成は同様である。 4B, the grout hole wall 21 in the steel segment 11 is welded integrally around the opening of the skin plate 114, but the grout hole 2 in the concrete segment 12 and its basic structure are different. The basic configuration is the same.

一方、同図の(c)も鋼製セグメント11におけるグラウト孔2の断面図を示しているが、スキンプレート114に予めグラウト孔2に連通する開口が設けられていない点で同図の(b)のケースと異なる。スキンプレート114に開口が無いので、グラウト孔壁21内には孔逆止弁23も予め設けられておらず、同図の(b)と比べて、構造が簡易であり、コスト安になる。この形式は、前述の同時裏込め注入工法適用の鋼製セグメント11に採用される場合が多く、同時裏込め注入後、さらに注入が必要になった箇所に該当する鋼製セグメント11を選択的に二次注入するという考え方に基づくものである。この場合、スキンプレート114は、注入時に機械で削孔する。
なお、グラウト孔はシールドトンネルを構成するセグメント製作時に予め設けられている場合の他、シールドトンネル構築時またはシールドトンネル構築後に事後的に任意の場所に設置する場合も含む。例えば、鋼製セグメント11であれは、スキンプレート114に溶接すれば良い。
On the other hand, (c) of the same figure also shows a cross-sectional view of the grout hole 2 in the steel segment 11, but the skin plate 114 does not have an opening communicating with the grout hole 2 in advance. ) case. Since the skin plate 114 has no opening, the hole check valve 23 is not provided in advance in the grout hole wall 21, so that the structure is simpler and the cost is lower than in FIG. This type is often adopted for the steel segments 11 to which the above-mentioned simultaneous backfilling injection method is applied. It is based on the concept of secondary injection. In this case, the skin plate 114 is machine drilled during injection.
In addition to the case where the grout holes are provided in advance when the segments constituting the shield tunnel are manufactured, the cases where the grout holes are installed at arbitrary places after the construction of the shield tunnel or during the construction of the shield tunnel are also included. For example, the steel segment 11 can be welded to the skin plate 114 .

[シールドトンネル周辺地盤における土質試料採取治具]
次に、図3、4を参照して、実施形態に係るシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取治具について説明する。図3は、本発明の実施形態に係る土質試料採取治具を構成するソケットの断面図と平面図(A-A矢視)であり、図4は、本発明の実施形態に係る土質試料採取治具の断面図である。
以降、セグメント1は、鋼製セグメント11であり、グラウト孔2は、図2の(c)の形式とする。
[Jig for sampling soil around the shield tunnel]
Next, with reference to FIGS. 3 and 4, a soil sampling jig for the ground around the shield tunnel according to the embodiment will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view and a plan view (viewed from arrow AA) of a socket that constitutes a soil sampling jig according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a soil sampling according to an embodiment of the present invention. It is a sectional view of a jig.
Henceforth, the segment 1 is a steel segment 11 and the grout hole 2 is of the type shown in FIG. 2(c).

土質試料採取治具Jは、グラウト孔2に螺着されるソケット3と、ソケット3に接続されたスリーブ4とを具備し、スリーブ4とソケット3とグラウト孔2はボーリングロッドLを挿通可能に連結され、スリーブ4はパッカー44と、パッカー44とソケット3との間に仕切弁42と、を備え、ソケット3はグラウト孔2に近傍のシールドトンネルSTの内壁面に回転不可に固定される。
図3は、土質試料採取治具Jのうちソケット3について、図4は、ソケット3にスリーブ4を接続した土質試料採取治具Jの全体を示す。
The soil sampling jig J comprises a socket 3 screwed into the grout hole 2 and a sleeve 4 connected to the socket 3. The sleeve 4, the socket 3 and the grout hole 2 allow the boring rod L to pass through. The sleeve 4 is provided with a packer 44 and a gate valve 42 between the packer 44 and the socket 3 , and the socket 3 is non-rotatably fixed to the inner wall surface of the shield tunnel ST near the grout hole 2 .
3 shows the socket 3 of the soil sampling jig J, and FIG. 4 shows the entire soil sampling jig J in which the sleeve 4 is connected to the socket 3. As shown in FIG.

図3より、ソケット3はグラウト孔壁21に螺着可能な接続管31と、接続管31に接続可能なスリーブ先導管32、スリーブ先導管32に接続可能な回転防止材33とからなる。
掛止部を有する円筒形状の接続管31は、グラウトキャップ22を取り外した後のグラウト孔壁21に、螺着可能なねじ部を有しており、接続管31の掛止部の下面側には不図示のOリングが嵌め込まれており、接続管31をグラウト孔壁21に螺着するとOリングが接続管31とグラウト孔壁21との間で押圧されて地下水圧に対抗できるパッキング効果を発揮する。
次に、後述するスリーブ4と連結するため、スリーブ先導管32の頭部には複数の貫通孔を有する円環状のフランジ部がある。スリーブ先導管32と、回転防止材33とをボルトナットで一体に接続した上で、グラウト孔2に隣接する縦リブ112,112に設けた複数の貫通孔に回転防止材33を横架させるようにボルトナットで固定する。このとき、スリーブ先導管32の端部が接続管31の掛止部の上面に接触するように調整されているので、この接触部の外周を隅肉溶接することで両部材を一体化する。これにより、接続管31は後述するボーリングロッドLの回転に伴うパッカー44との摩擦抵抗から土質試料採取治具Jの全体が供回りすることを回避できる。接続管31を介してソケット3はグラウト孔2に螺着されているので、土質試料採取治具Jの一部を構成するソケット3がグラウト孔2に螺合する方向に供回りすると、接続管31やグラウト孔壁21のねじ山を破壊したり、過度な噛み込みによって取り外し不可となる可能性があること、逆に緩む方向に供回りすると、ソケット3がグラウト孔2から外れて地下水が坑内に浸入する可能性があるからである。
なお、本実施形態のセグメント1は、鋼製セグメント11であるが、コンクリート製セグメント12であっても良く、この場合、コンクリート製セグメント12を構成するコンクリート面に複数のアンカーを打ち込み、このアンカーを介してソケット3を固定する。
また、ソケット3は接続管31、スリーブ先導管32、回転防止材33からなる別々の部材から構成される形態としたが、一体の部材であっても良い。この場合、グラウト孔2に隣接する縦リブ112,112との接続は、万力による圧着や溶接によるものであっても良く、ソケット3が回転しなければ実施形態に限定されない。
3, the socket 3 comprises a connecting pipe 31 that can be screwed into the grout hole wall 21, a sleeve leading pipe 32 that can be connected to the connecting pipe 31, and a rotation preventing member 33 that can be connected to the sleeve leading pipe 32. As shown in FIG.
A cylindrical connecting pipe 31 having a hooking portion has a threaded portion that can be screwed into the grout hole wall 21 after the grout cap 22 has been removed, and a is fitted with an O-ring (not shown), and when the connecting pipe 31 is screwed to the grout hole wall 21, the O-ring is pressed between the connecting pipe 31 and the grout hole wall 21 to produce a packing effect capable of resisting groundwater pressure. Demonstrate.
Next, in order to connect with the sleeve 4 which will be described later, the head of the sleeve tip pipe 32 has an annular flange portion having a plurality of through holes. The sleeve tip pipe 32 and the anti-rotation member 33 are integrally connected with bolts and nuts, and then the anti-rotation member 33 is laid horizontally across a plurality of through holes provided in the vertical ribs 112, 112 adjacent to the grout hole 2. and fix with bolts and nuts. At this time, since the end portion of the sleeve tip conduit 32 is adjusted to contact the upper surface of the hooking portion of the connecting pipe 31, both members are integrated by fillet welding the outer periphery of this contact portion. As a result, the connection pipe 31 can prevent the entire soil sampling jig J from co-rotating due to frictional resistance between the connecting pipe 31 and the packer 44 due to the rotation of the boring rod L, which will be described later. Since the socket 3 is screwed into the grout hole 2 via the connection pipe 31, when the socket 3, which constitutes a part of the soil sampling jig J, rotates together in the direction of screwing into the grout hole 2, the connection pipe 31 and the screw threads of the grout hole wall 21 may be destroyed, or it may become impossible to remove due to excessive engagement. because it can penetrate into
The segment 1 of this embodiment is a steel segment 11, but it may be a concrete segment 12. In this case, a plurality of anchors are driven into the concrete surface constituting the concrete segment 12, and these anchors are attached. The socket 3 is fixed through the
Also, although the socket 3 is configured from separate members consisting of the connection tube 31, the sleeve tip tube 32, and the anti-rotation member 33, it may be an integral member. In this case, the connection with the longitudinal ribs 112, 112 adjacent to the grout hole 2 may be crimped or welded by a vise, and is not limited to the embodiment as long as the socket 3 does not rotate.

図4より、スリーブ4は、スリーブ本管41、仕切弁42、排泥バルブ43およびパッカー44とからなる。
円筒管からなるスリーブ本管41の一端部には複数の貫通孔を有する円環状のフランジ部があり、スリーブ先導管32に設けられた前記フランジ部と面合わせした上で、両フランジ部の貫通孔を介してボルトナットで一体に連結する。所定の止水性能を確保するために、両フランジ部の間には不図示の円環板状のパッキンを介設しておく。
スリーブ本管41の他端側の口元にはパッカー44が、スリーブ本管41に連通するように仕切弁42と排泥バルブ43がそれぞれ設けられている。パッカー44は、後述するボーリングロッドLをスリーブ本管41の口元から周辺地盤Gに挿入した際に、地下水の出水を防ぐ止水効果を発揮する。仕切弁42はスリーブ本管41の流路を遮断することができ、ゲートバルブやボールバルブ等が挙げられる。また、排泥バルブ43は、後述するボーリングマシンBによる削孔作業が送水を伴う場合、その排泥を速やかにスリーブ本管41外に排出するためのバルブである。本実施形態で想定しているパッカー44、仕切弁42、排泥バルブ43いずれも一般的に使用される汎用品を想定しているため、ここではその詳細な仕組みや構造についての説明は省略し、これらの形態は、本実施例に限定されるものではない。
4, the sleeve 4 is composed of a sleeve main pipe 41, a gate valve 42, a mud discharge valve 43 and a packer 44. As shown in FIG.
At one end of the sleeve main pipe 41 made of a cylindrical pipe, there is an annular flange portion having a plurality of through holes. Connect them together with bolts and nuts through the holes. In order to secure a predetermined water stop performance, an annular plate-like packing (not shown) is interposed between the two flange portions.
A packer 44 is provided at the mouth of the sleeve main pipe 41 on the other end side, and a gate valve 42 and a mud discharge valve 43 are provided so as to communicate with the sleeve main pipe 41 . The packer 44 exerts a waterproofing effect to prevent groundwater from flowing out when a boring rod L, which will be described later, is inserted into the surrounding ground G from the mouth of the sleeve main pipe 41 . The sluice valve 42 can block the passage of the sleeve main pipe 41, and includes a gate valve, a ball valve, and the like. Further, the mud discharge valve 43 is a valve for quickly discharging the mud to the outside of the sleeve main pipe 41 when the drilling work by the boring machine B, which will be described later, involves water supply. Since the packer 44, the gate valve 42, and the sludge discharge valve 43 assumed in this embodiment are all general-purpose products that are generally used, detailed descriptions of their mechanisms and structures are omitted here. , these forms are not limited to this embodiment.

[シールドトンネル周辺地盤における土質試料採取方法]
図5、6を参照して、実施形態に係るシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取方法について説明する。図5は、本発明の実施形態に係る土質試料採取治具を用いた土質試料採取の支障となるグラウト孔内の孔逆止弁やスキンプレートおよび裏込め材を撤去するための施工断面図であり、図6は、本発明の実施形態に係る土質試料採取治具を用いた土質試料採取方法のうち、土質試料採取状況を示す施工断面図である。
本実施形態は、前述の土質試料採取治具Jを用いたグラウト孔2を有するシールドトンネルSTの周辺地盤Gの試料採取方法であって、グラウト孔2にソケット3を螺着するソケット螺着工程と、シールドトンネルSTの内壁面にソケット3を回転不可に固定するソケット固定工程と、ソケット3にスリーブ4を接続するスリーブ接続工程と、スリーブ4に削孔用ボーリングロッドLを挿入し、グラウト孔2からシールドトンネルSTの一部を削孔する削孔工程と、スリーブ4に試料採取用ボーリングロッドLを挿入し、シールドトンネルSTの周辺地盤Gの試料Sを採取する試料採取工程を有する。
[Method for collecting soil samples from the ground around the shield tunnel]
5 and 6, a soil sampling method in the ground around the shield tunnel according to the embodiment will be described. FIG. 5 is a construction cross-sectional view for removing the hole check valve, skin plate, and back-filling material in the grout hole that hinder soil sampling using the soil sampling jig according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a construction cross-sectional view showing a soil sampling state in a soil sampling method using a soil sampling jig according to an embodiment of the present invention.
This embodiment is a method for sampling the surrounding ground G of a shield tunnel ST having a grout hole 2 using the above-described soil sampling jig J, and is a socket screwing step of screwing a socket 3 into the grout hole 2. a socket fixing step of fixing the socket 3 to the inner wall surface of the shield tunnel ST so as not to rotate; a sleeve connecting step of connecting the sleeve 4 to the socket 3; A drilling step of drilling a part of the shield tunnel ST from 2 and a sampling step of inserting a boring rod L for sampling into the sleeve 4 and taking a sample S of the surrounding ground G of the shield tunnel ST.

前述の通り、試料採取の対象とするグラウト孔2に隣接するシールドトンネルSTの内壁面を構成する鋼製セグメント11の縦リブ112,112にソケット3を固定(ソケット固定工程)、グラウト孔2にソケット3を螺着(ソケット螺着工程)後、ソケット3にスリーブ4を接続(スリーブ接続工程)した土質試料採取治具Jを用いる。
図5の(a)より、スリーブ4のパッカー44が設けられている口元側からボーリングマシンBを使って先端に削孔用のメタルクラウンMを備えたボーリングロッドLを挿入する。
同図の(b)より、スキンプレート114とともに、裏込め注入材Fを削孔する(削孔工程)。削孔の際はボーリングロッドL内から送水を行い、排泥バルブ43は土質試料採取治具J内等が異常な圧高にならないように、適切に弁の開度を調整しながら坑内に排泥を行う。
なお、本事例では送水(削孔水)を伴う形態を示したが、無水での削孔を排除するものでない。
また、本実施例では、セグメント1は、鋼製セグメント11であり、グラウト孔2は、図2の(c)の形式であるが、同図の(b)やコンクリート製セグメント12の同図の(a)の形態を排除するものではなく、“シールドトンネルSTの一部を削孔する削孔工程”の中には、同図(a),(b)の孔逆止弁23を削孔する場合も含む。
図5の(c)より、ボーリングロッドLがパッカー44に掛かっている間に、排泥バルブ43と仕切弁42を閉じ、坑内を地下水から遮断する。ボーリングロッドLを土質試料採取治具Jから引き抜き、メタルクラウンMを含むボーリングロッドL内に介在している削孔物を回収する。
As described above, the socket 3 is fixed to the vertical ribs 112, 112 of the steel segment 11 that constitutes the inner wall surface of the shield tunnel ST adjacent to the grout hole 2 to be sampled (socket fixing process). After the socket 3 is screwed (socket screwing step), the soil sampling jig J is used in which the sleeve 4 is connected to the socket 3 (sleeve connecting step).
As shown in FIG. 5A, a boring rod L having a metal crown M for drilling holes is inserted at its tip using a boring machine B from the mouth side of the sleeve 4 where the packer 44 is provided.
From (b) of the figure, the back-filling injection material F is drilled together with the skin plate 114 (drilling step). During drilling, water is supplied from the inside of the boring rod L, and the sludge discharge valve 43 discharges into the pit while adjusting the valve opening appropriately so that the inside of the soil sampling jig J etc. does not become abnormally high pressure. do the mud
In addition, although this example shows a form involving water supply (drilling water), it does not exclude waterless drilling.
In this embodiment, the segment 1 is a steel segment 11, and the grout hole 2 is of the type shown in FIG. 2(c). The form of (a) is not excluded, and the hole check valve 23 shown in FIGS. including cases where
From FIG. 5(c), while the boring rod L is hooked on the packer 44, the sludge discharge valve 43 and the gate valve 42 are closed to shut off the underground water from the pit. The boring rod L is pulled out from the soil sampling jig J, and the drilled material interposed in the boring rod L including the metal crown M is recovered.

図6の(a)より、スリーブ4のパッカー44が設けられている口元側からボーリングマシンBを使って先端に土質試料回収用のコアビットCを備えたボーリングロッドLを挿入する。ボーリングロッドLがパッカー44に掛かったことを確認後、仕切弁42(排泥バルブ43は閉じたまま)を開ける。
同図の(b)より、試験に必要な試料Sの長さを考慮してコアビットCを周辺地盤G内に貫入させ、試料SをボーリングロッドL内に収納する。このとき、試料Sを乱す可能性があるため原則送水は行わない。
同図の(c)より、ボーリングロッドLがパッカー44に掛かっている間に、仕切弁42を閉じ、坑内を地下水から遮断する。ボーリングロッドLを土質試料採取治具Jから引き抜き、ボーリングロッドL内に収納した試料Sを採取する(試料採取工程)。
なお、本実施例は、裏込め注入材Fを含めて周辺地盤Gから試料Sを採取したり、削孔工程を省略して、削孔と採取を同一工程で行うことを排除するものではない。しかし、無水削孔長が長くなったり、試料Sの採取と一緒に裏込め材Fやスキンプレート114の削孔屑等も残存していると、採取した試料Sを乱すなどの弊害が発生するため、本実施例のように削孔工程と試料採取工程を分けて行う方が望ましい。
As shown in FIG. 6A, a boring rod L having a core bit C for collecting soil samples is inserted at the tip thereof using a boring machine B from the mouth side of the sleeve 4 where the packer 44 is provided. After confirming that the boring rod L is hooked to the packer 44, the gate valve 42 is opened (while the mud discharge valve 43 remains closed).
As shown in (b) of the figure, the core bit C is penetrated into the surrounding ground G in consideration of the length of the sample S required for the test, and the sample S is accommodated in the boring rod L. At this time, since there is a possibility of disturbing the sample S, water is not fed in principle.
As shown in (c) of the figure, while the boring rod L is hooked on the packer 44, the gate valve 42 is closed to shut off the underground water from the pit. The boring rod L is pulled out from the soil sampling jig J, and the sample S stored in the boring rod L is extracted (sample sampling step).
It should be noted that this embodiment does not exclude the sampling of the sample S from the surrounding ground G including the back-filling injection material F, or omitting the drilling step and performing drilling and sampling in the same step. . However, if the length of waterless drilling becomes long, or if the back-filling material F, drilling debris of the skin plate 114, etc. remain with the sampling of the sample S, adverse effects such as disturbing the sample S will occur. Therefore, it is desirable to separate the drilling process and the sampling process as in this embodiment.

[シールドトンネル周辺地盤における土質試料採取後の現況復旧方法]
次に、図7、8を参照して、実施形態に係るシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取後の現況復旧方法について説明する。図7は、本発明の実施形態に係る土質試料採取治具を用いた土質試料採取方法のうち、シールドトンネル周辺地盤を凍結させる凍結状況を示す施工断面図であり、図8は、本発明の実施形態に係る土質試料採取治具を用いた土質試料採取方法のうち、グラウト孔およびシールドトンネルの内壁面から土質試料採取治具の撤去状況を示す施工断面図である。
本実施形態は、スリーブ4に凍結管を挿入して、グラウト孔2近傍の周辺地盤Gを凍結させる凍結工程と、ソケット3をグラウト孔2およびシールドトンネルSTの内壁面から取り外すことで土質試料採取治具Jを撤去する土質試料採取治具撤去工程とをさらに含む。
[Restoration method for the ground around the shield tunnel after collecting soil samples]
Next, referring to FIGS. 7 and 8, a description will be given of a method for restoring the present condition after taking a soil sample in the ground around the shield tunnel according to the embodiment. FIG. 7 is a construction cross-sectional view showing a freezing situation in which the ground around the shield tunnel is frozen in the soil sampling method using the soil sampling jig according to the embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a construction cross-sectional view showing how the soil sampling jig is removed from the grout hole and the inner wall surface of the shield tunnel in the soil sampling method using the soil sampling jig according to the embodiment.
This embodiment includes a freezing process of inserting a freezing tube into the sleeve 4 to freeze the surrounding ground G near the grout hole 2, and removing the socket 3 from the grout hole 2 and the inner wall surface of the shield tunnel ST to collect a soil sample. A soil sampling jig removal step of removing the jig J is further included.

図7の(a)より、スリーブ4のパッカー44が設けられている口元側からボーリングマシンBを使って凍結外管Oを挿入する。凍結外管Oがパッカー44に掛かったことを確認後、仕切弁42(排泥バルブ43は閉じたまま)を開け、所定の位置まで凍結外管Oを挿入する。このとき、凍結外管O内に予め凍結内管Iを備えていても良いし、後から挿入しても良い。
次に同図の(b)より、凍結内管Iの口元からブライン(冷却液)を流し、凍結内管Iの先端から凍結内管Iと凍結外管Oとの間の隙間を通って、ブラインを循環させる(凍結工程)。これにより、凍結外管Oの周囲を冷却して地盤中の地下水(間隔水)を、凍結外管Oを中心に年輪状に氷結させ、凍結領域FAを造成し、後述する土質試料採取治具Jを撤去した際に、シールドトンネルST坑内に地下水の浸入を防ぐ事ができる。
同図の(c)より、凍結外管Oがパッカー44に掛かっている間に、排泥バルブ43を開けることで、凍結領域FAにより止水が完全にできていることを確認できる。
なお、試料採取後の孔壁が崩れている場合、削孔式凍結管で再削孔しながら凍結管を配置する。
As shown in FIG. 7A, the outer frozen tube O is inserted using a boring machine B from the mouth side of the sleeve 4 where the packer 44 is provided. After confirming that the frozen outer tube O is hooked to the packer 44, the sluice valve 42 (while the mud discharge valve 43 remains closed) is opened, and the frozen outer tube O is inserted to a predetermined position. At this time, the frozen inner tube I may be provided in the frozen outer tube O in advance, or may be inserted later.
Next, from (b) of the same figure, brine (coolant) is flowed from the mouth of the frozen inner tube I, and from the tip of the frozen inner tube I through the gap between the frozen inner tube I and the frozen outer tube O, Circulate the brine (freezing step). As a result, the surroundings of the frozen outer tube O are cooled, and the groundwater (interval water) in the ground is frozen in the shape of annual rings around the frozen outer tube O, creating the frozen area FA, and the soil sampling jig described later. When J is removed, it is possible to prevent the infiltration of groundwater into the shield tunnel ST tunnel.
From (c) of the figure, it can be confirmed that water is completely stopped by the frozen area FA by opening the mud discharge valve 43 while the frozen outer tube O is hung on the packer 44 .
In addition, when the hole wall is collapsed after sample collection, the frozen tube is placed while re-drilling with a drilling type freezing tube.

図8の(a)より、前記凍結領域FAを造成により、地下水が遮断されていることを確認後、土質試料採取治具JをシールドトンネルSTの内壁面(セグメント1又は鋼製セグメント11)から撤去する(土質試料採取治具撤去工程)。
同図の(b)より、グラウト孔壁21にグラウトキャップ22螺着して復旧する。なお、必要に応じて削孔や試料採取によって生じた空隙を充填材で充填したり、事後的にグラウトキャップ22を取り外す場合が想定されるのであれば孔逆止弁23をグラウト孔壁21内に装着しておくと良い。
From (a) of FIG. 8, after confirming that groundwater is blocked by creating the frozen area FA, the soil sampling jig J is removed from the inner wall surface (segment 1 or steel segment 11) of the shield tunnel ST. Remove (soil sampling jig removal step).
From (b) of the figure, the grout cap 22 is screwed onto the grout hole wall 21 for restoration. If necessary, the hole check valve 23 may be inserted into the grout hole wall 21 if it is assumed that the gaps formed by drilling or sampling are filled with a filler, or if the grout cap 22 is removed afterward. It is better to wear it on the

本実施形態のシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取治具およびその土質試料採取治具を用いた土質試料採取方法によれば、ソケットがグラウト孔に近傍のシールドトンネル内壁面に回転不可に固定されているので、ボーリングロッドの回転に伴うパッカーとの摩擦抵抗から土質試料採取治具の全体が供回りすることを回避できる。ソケットはグラウト孔に螺着されているので、土質試料採取治具の一部を構成するソケットがグラウト孔に螺合する方向に供回りすると、ねじ山を破壊したり、過度な噛み込みによって取り外し不可となる可能性があること、逆に緩む方向に供回りすると、ソケットがグラウト孔から外れて地下水が坑内に浸入する可能性があるからである。
スリーブはパッカーとソケットとの間に排泥バルブをさらに備えているので、削孔水を伴うシールドトンネルの一部を削孔する場合、削孔に伴い生じる排泥水を速やかに排泥することができる。また、バルブの開閉を制御することで、地下水の浸入量を調整することも可能になる。
さらに、ソケットが鋼製セグメントを構成する縦リブに溶接や万力、ボルトナットのような脱着可能な手段で固定できるので、ソケットを取り外すことで、ほぼ現況に近い状態に復旧できる。コンクリート製セグメントであってもコンクリート内壁面に複数のアンカーで固定すれば、同様に復旧できる。
According to the soil sampling jig for the ground around the shield tunnel and the soil sampling method using the soil sampling jig of the present embodiment, the socket is non-rotatably fixed to the inner wall surface of the shield tunnel near the grout hole. Therefore, it is possible to prevent the entire soil sampling jig from co-rotating due to the frictional resistance between the boring rod and the packer due to the rotation of the boring rod. Since the socket is screwed into the grout hole, if the socket, which constitutes part of the soil sampling jig, is rotated in the direction of screwing into the grout hole, the screw thread may be destroyed or the socket may be removed due to excessive engagement. Conversely, if the socket rotates in the loosening direction, the socket may come off the grout hole and groundwater may enter the pit.
Since the sleeve is further equipped with a mud discharge valve between the packer and the socket, when drilling a part of the shield tunnel with drilling water, the mud water generated by drilling can be quickly drained. can. In addition, by controlling the opening and closing of the valve, it is possible to adjust the amount of groundwater infiltration.
Furthermore, since the sockets can be fixed to the vertical ribs that make up the steel segments by means of detachable means such as welding, vices, bolts and nuts, the sockets can be removed to restore almost the current state. Even concrete segments can be restored in the same way by fixing them to the concrete inner wall surface with a plurality of anchors.

本実施形態のシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取治具を用いた土質試料採取方法によれば、シールドトンネルの内壁面にソケットを回転不可に固定するソケット固定工程を有するので、ボーリングロッドの回転に伴うパッカーとの摩擦抵抗から土質試料採取治具の全体が供回りすることを回避できる。
また、スリーブに凍結管を挿入して、グラウト孔近傍の周辺地盤を凍結させる凍結工程を有するので、周辺地盤が凍結している間であれば、地下水の浸入を抑制しながら、ソケットをグラウト孔およびシールドトンネルの内壁面から安全に取り外すことができる。
According to the soil sampling method using the soil sampling jig in the ground around the shield tunnel of the present embodiment, since it has a socket fixing step of fixing the socket to the inner wall surface of the shield tunnel so that it cannot rotate, it is possible to rotate the boring rod. It is possible to prevent the entire soil sampling jig from co-rotating due to frictional resistance with the accompanying packer.
In addition, since there is a freezing step of inserting a freezing pipe into the sleeve and freezing the surrounding ground near the grout hole, if the surrounding ground is frozen, the socket can be removed from the grout hole while suppressing the infiltration of groundwater. and can be safely removed from the inner wall of the shield tunnel.

なお、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、また、本発明はここで示した構成に何等限定されるものではない。
この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
It should be noted that other embodiments may be possible in which other components are combined with the configurations listed in the above embodiments, and the present invention is not limited to the configurations shown here. .
Regarding this point, it is possible to change without departing from the gist of the present invention, and it can be determined appropriately according to the application form.

ST シールドトンネル
G 周辺地盤
F 裏込め注入材
J 土質試料採取治具
B ボーリングマシン
L ボーリングロッド
M メタルクラウン
C コアビット
S 試料
O 凍結外管
I 凍結内管
FA 凍結領域
1 セグメント
11 鋼製セグメント
111 主桁
112 縦リブ
113 継手板
114 スキンプレート
12 コンクリート製セグメント
2 グラウト孔
21 グラウト孔壁
22 グラウトキャップ
23 孔逆止弁
3 ソケット
31 接続管
32 スリーブ先導管
33 回転防止材
4 スリーブ
41 スリーブ本管
42 仕切弁
43 排泥バルブ
44 パッカー
ST Shield tunnel G Surrounding ground F Back-filling injection material J Soil sampling jig B Boring machine L Boring rod M Metal crown C Core bit S Specimen O Frozen outer tube I Frozen inner tube FA Frozen area 1 Segment 11 Steel segment 111 Main girder 112 Vertical rib 113 Joint plate 114 Skin plate 12 Concrete segment 2 Grout hole 21 Grout hole wall 22 Grout cap 23 Hole check valve 3 Socket 31 Connecting pipe 32 Sleeve tip conduit 33 Anti-rotation member 4 Sleeve 41 Sleeve main pipe 42 Gate valve 43 sludge discharge valve 44 packer

Claims (6)

グラウト孔が設けられたシールドトンネル周辺地盤の試料採取治具であって、
前記グラウト孔に螺着されるソケットと、
前記ソケットに接続されたスリーブと、を具備し、
前記スリーブと前記ソケットと前記グラウト孔はボーリングロッドを挿通可能に連結され、
前記スリーブはパッカーと、
前記パッカーと前記ソケットとの間に仕切弁と、を備え、
前記ソケットは前記グラウト孔に近傍の前記シールドトンネルの内壁面に回転不可に固定されることを特徴とするシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取治具。
A sampling jig for ground around a shield tunnel provided with grout holes,
a socket screwed into the grout hole;
a sleeve connected to the socket;
The sleeve, the socket, and the grout hole are connected so that a boring rod can be inserted therethrough,
the sleeve with a packer;
a gate valve between the packer and the socket;
A soil sampling jig for ground surrounding a shield tunnel, wherein the socket is non-rotatably fixed to the inner wall surface of the shield tunnel near the grout hole.
前記スリーブは前記パッカーと前記ソケットとの間に排泥バルブをさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取治具。 2. The jig for sampling soil around the shield tunnel according to claim 1, wherein the sleeve further comprises a mud discharge valve between the packer and the socket. 前記シールドトンネルは該シールドトンネル軸方向に配設された縦リブを含む複数の鋼製セグメントで形成されており、
前記ソケットが前記縦リブに固定されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取治具。
The shield tunnel is formed of a plurality of steel segments including longitudinal ribs arranged in the axial direction of the shield tunnel,
3. The jig for sampling soil around the shield tunnel according to claim 1, wherein the socket is fixed to the longitudinal rib.
前記シールドトンネルの内壁面がコンクリートで被覆された複数のコンクリート製セグメントで形成されており、
前記ソケットが前記内壁面に複数のアンカーで固定されることを特徴とする請求項1 又は請求項2に記載のシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取治具。
The inner wall surface of the shield tunnel is formed of a plurality of concrete segments covered with concrete,
3. The jig for sampling soil around the shield tunnel according to claim 1, wherein the socket is fixed to the inner wall surface with a plurality of anchors.
請求項1乃至請求項4に記載の土質試料採取治具を用いたグラウト孔が設けられたシールドトンネル周辺地盤の土質試料採取方法であって、
前記グラウト孔に前記ソケットを螺着するソケット螺着工程と、
前記シールドトンネルの内壁面に前記ソケットを回転不可に固定するソケット固定工程
と、
前記ソケットにスリーブを接続するスリーブ接続工程と、
前記スリーブに削孔用ボーリングロッド挿入し、前記グラウト孔から前記シールドトンネルの一部を削孔する削孔工程と、
前記スリーブに試料採取用ボーリングロッド挿入し、シールドトンネル周辺地盤の試料を採取する試料採取工程と、からなることを特徴とするシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取方法。
A soil sampling method for ground around a shield tunnel provided with grout holes using the soil sampling jig according to any one of claims 1 to 4,
a socket screwing step of screwing the socket into the grout hole;
a socket fixing step of non-rotatably fixing the socket to the inner wall surface of the shield tunnel;
a sleeve connecting step of connecting a sleeve to the socket;
a drilling step of inserting a boring rod for drilling into the sleeve and drilling a part of the shield tunnel from the grout hole;
and a sampling step of inserting a boring rod for sampling into the sleeve to collect a sample of the ground around the shield tunnel.
前記スリーブに凍結管を挿入して、前記グラウト孔近傍の周辺地盤を凍結させる凍結工程と、
前記ソケットを前記グラウト孔および前記シールドトンネルの内壁面から取り外すことで前記土質試料採取治具を撤去する土質試料採取治具撤去工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載のシールドトンネル周辺地盤における土質試料採取方法。
A freezing step of inserting a freezing pipe into the sleeve to freeze the surrounding ground near the grout hole;
6. The shield according to claim 5, further comprising a soil sampling jig removing step of removing the soil sampling jig by removing the socket from the grout hole and the inner wall surface of the shield tunnel. Soil sampling method in the ground around the tunnel.
JP2020132104A 2020-08-04 2020-08-04 Soil Sampling Jig and Soil Sampling Method in Ground around Shield Tunnel Active JP7308797B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020132104A JP7308797B2 (en) 2020-08-04 2020-08-04 Soil Sampling Jig and Soil Sampling Method in Ground around Shield Tunnel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020132104A JP7308797B2 (en) 2020-08-04 2020-08-04 Soil Sampling Jig and Soil Sampling Method in Ground around Shield Tunnel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022029017A JP2022029017A (en) 2022-02-17
JP7308797B2 true JP7308797B2 (en) 2023-07-14

Family

ID=80271328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020132104A Active JP7308797B2 (en) 2020-08-04 2020-08-04 Soil Sampling Jig and Soil Sampling Method in Ground around Shield Tunnel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7308797B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004068250A (en) 2002-08-01 2004-03-04 Hitachi Zosen Corp Sediment sampling method and sediment sampling device
JP2005113388A (en) 2003-10-03 2005-04-28 Kyowa Exeo Corp Pipe periphery condition detector for buried pipe jacking method
JP2009138489A (en) 2007-12-10 2009-06-25 Kajima Corp Tunnel periphery natural ground investigating method, investigating apparatus and bar for investigation

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0243873B2 (en) * 1983-10-13 1990-10-01 Nippon Shiirudo Enjiniaringu Kk SHIIRUDOTONNERUYOSUIATSUKEISETSUCHIHOHO

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004068250A (en) 2002-08-01 2004-03-04 Hitachi Zosen Corp Sediment sampling method and sediment sampling device
JP2005113388A (en) 2003-10-03 2005-04-28 Kyowa Exeo Corp Pipe periphery condition detector for buried pipe jacking method
JP2009138489A (en) 2007-12-10 2009-06-25 Kajima Corp Tunnel periphery natural ground investigating method, investigating apparatus and bar for investigation

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022029017A (en) 2022-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011052536A (en) Tip supporting tunnel construction method of large cross-section tunnel
CN101737005B (en) Drilling tool for sleeving anchor cable and construction method for sleeving anchor cable with simultaneous casing
CN105113980A (en) Reusable anti-hole collapse drilling apparatus and drilling method thereof
CN104895073A (en) Anchor rope construction system capable of being disassembled for many times and construction method thereof
JPH073769A (en) Method and device for constructing omnidirectional foundation ground improving body
JP7308797B2 (en) Soil Sampling Jig and Soil Sampling Method in Ground around Shield Tunnel
CN104532836A (en) Anchor cable construction device combining hole forming, mounting and grouting into one
CN105019917B (en) Impact drilling type advanced jet grouting pipe shed construction device and construction method
EP3577279B1 (en) Injection tool and a method for injection
CN112177632B (en) Device and method for directly applying secondary lining support to tunnel
US8302706B1 (en) Apparatus and method for installing ground anchoring systems
JP2002047881A (en) Pipeline construction method
US8235147B1 (en) Apparatus and method for installing ground anchoring systems
KR101502321B1 (en) Excavating head for rotation cut of Excavating screw
US4625813A (en) Method and apparatus for coring in subaqueous structures
JPH11200750A (en) Excavation bit for winding hole and execution method using it
KR101736117B1 (en) Construction equipment and construction method of underground watertight wall
JP2006152680A (en) Joining construction method for shield tunnel and structure of shield tunnel by its construction method
JP2020105863A (en) Natural ground draining device
CN108843357B (en) Double-layer rock anchor rod and construction method
CN215672228U (en) Shield constructs end reinforced structure that starts
KR100551579B1 (en) The temporary construction method for underground excavating of having used auger drill machine and this which were equipped with stabilizer
JP5037276B2 (en) Earth anchor method and water stop device used for this earth anchor method
RU2751107C1 (en) Method for dismantling a ground tubular anchor and a device for cutting its tubular rod
JPH11280066A (en) Pile body and pile body work execusion method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230426

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230426

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230523

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: 20230606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230704

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7308797

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150