JPH0343437B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は管理設機の裏込め用のグラウトの注入
方法に関するものである。

従 来 (1) 土砂の取込過ぎによつて生じた埋設管と地山
の隙間に裏込めし地盤沈下を防止すること、 (2) 推進時の埋設管と地山の摩擦抵抗を軽減する
滑剤とすることを目的としてグラウトを次のよ
うな方法で注入していた。

埋設管ａにあけた孔ｂに専用パイプｃでグラウ
トを導き孔ｂよりグラウトを噴出させて埋設管ａ
と地山ｄとの隙間ｅはグラウトを裏込めする（第
１図参照）。

または埋設管ａ内に人間が入り孔ｂよりグラウ
トを注入する。

しかし、グラウト注入専用装置もしくは設備が
必要であるか入力に頼るかしなければならない。

また、グラウト注入完了後に孔ｂを完全に塞が
なければならなかつたし特別な埋設管を使うため
高価であつた。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであつ
て、その目的とするところはグラウト注入専用の
装置および設備が不要になるしまたグラウト注入
に人間が埋設管内に入る必要もなく埋設管内の作
業から開放されるしまたグラウト注入用の孔を必
要としない埋設管の使用ができて安価になるし更
には埋設管推進とグラウト裏込めを同時に行なわ
しめる管埋設機のグラウト注入方法を提供するこ
とにある。

以下、本発明を第２図以下を参照して説明す
る。

図面中１は管推進装置であり、その管推進装置
１は前端においてカツタヘツド２を備えている。
カツタヘツド２の前端部には土砂取込口３とカツ
タ４とが設けてある。またカツタヘツド２内には
カツタヘツド２にブラケツト５を介して取付けら
れた撹拌板６が設けてある。

図面中７は接続管であり、接続管７は前記カツ
タヘツド２を貫通した状態で管推進装置１に連結
してあり、接続管７の前端部にねじによる接続部
８が形成してある。接続管７には投入口９が形成
してある。

接続管７内にはスラリ管用ピンチ弁１０が設け
てあり、スラリー管用ピンチ弁１０の後端部には
漏斗状の入口管１１が取付けてある。

接続管７の外周部にはスラリー押圧送水管１２
と撹拌送水管１３が取付けてあり、これら送水管
１２，１３には送水管用ピンチ弁１４，１５が設
けてある。スラリー押圧送水管１２の後部は接続
管７内に挿入されていてその端部にスラリー押圧
用ノズル１６が取付けてあつてこれらで押圧水機
構Ａを構成している。撹拌送水管１３の後部は接
続管７内に挿入されていてこの撹拌送水管１３に
はスラリー沈澱防止用ノズル１７とスラリー撹拌
用ノズル１８とが設けてあつてこれらで送水機構
Ｂを構成している。

スラリー押圧用ノズル１６は前記入口管１１の
入口の中心部に対向しており、スラリー沈澱防止
用ノズル１７は入口管１１の入口の端に対向して
おり、スラリー撹拌用ノズル１８はカツタヘツド
２内に対向している。

前記接続管７内には管推進装置１から回転駆動
力を受けるスクリユコンベア１９が設けてある。

スラリー管用ピンチ弁１０、送水管内ピンチ弁
１４，１５には地上のコンプレツサ４３からの配
管２０，２１，２２によつて圧縮空気の供給がな
されるものである。

図面中２３はパイロツト管であり、このパイロ
ツト管２３は前記接続管７の接続部８に接続され
る接続部２４を備えており、また接続管７の外周
部にはスラリー押圧送水管１２に接続される送水
管２５と、撹拌送水管１３に接続される送水管２
６とが取付けてある。

図面中２７は先導管であり、この先導管２７の
外周部には前記送水管２５，２６に接続される送
水管２８，２９が取付けてある。

図面中３０はスラリー管であり、このスラリー
管３０の後端部はスラリー管用ピンチ弁１０に接
続されるものであり、スラリー管３０の先部には
流量制御弁３１と流量計４４とが取付けてある。

流量計４４と流量制御弁３１とは制御装置４５
に接続してある。前記管推進装置１には外水圧
P₁とカツタヘツド２内の内圧P₂との差圧を検出
する差圧検出器が設けてあり、この差圧検出器の
出力信号は制御装置４５に入力されるものであ
る。

次に作動を説明する。

まず、方向修正可能な小径管推進装置（図示省
略）によつて発進坑３２に先導管２７を埋設した
後、先導管２７にパイロツト管２３を介して管推
進装置１の接続管７に接続する。この場合先導管
２７の送水管２８，２９はパイロツト管２３の送
水管２５，２６を介してスラリー押圧送水管１
２、撹拌送水管１３に接続されるし、送水管２
８，２９は到達坑３３に配設された配管３４，３
５を介してポンプ３６の吐出側に接続される。ポ
ンプ３６は送水槽３７内に設けてあり、送水槽３
７には沈澱槽３８から給水を受ける。

また先導管２７、パイロツト管２３内にはスラ
リー管３０が挿入されこのスラリー管３０はスラ
リー管用ピンチ弁１０の出口側に接続される。ス
ラリー管３０は排土タンク３９に接続される。

排土タンク３９内にはサンドポンプ４０が設け
てあり、サンドポンプ４０の吐出側は配管４１を
介して沈澱槽３８に接続される。

前記管推進装置１の駆動によりカツタヘツド２
を回転してカツタ４で地山を掘削し、推力装置４
３により推進する。

カツタ４で掘削された土砂は取込口３よりカツ
タヘツド２内に取込まれる。ポンプ３６の駆動に
より撹拌送水管１３に供給された水はスラリー撹
拌用ノズル１８より噴射されて土砂に注入され
る。またカツタヘツド２の回転により撹拌板６で
土砂は撹拌されカツタヘツド２内の土砂はスラリ
ー化される。

スラリー化された土砂はスクリユコンベア１９
によつて入口管１１からスラリー管用ピンチ弁１
０を介してスラリー管３０内に供給される。

このときスラリー押圧用ノズル１６より噴出す
る送水によりスラリー化した土砂はスラリー管３
０内に押圧される。

またスラリー沈澱防止用ノズル１７から噴射さ
れる水により入口管１１の入口部分での土砂の沈
澱が防止される。

スラリー管３０で輸送された土砂は排土タンク
３９に入り、サンドポンプ４０の駆動により沈澱
槽３８をあふれた水は送水槽３７に入る。

前記流量制御弁３１を開閉すると第５図に示す
ように弁圧力損失が変る。したがつて、カツタヘ
ツド２内部に圧力P₂はP₂＝弁圧力損失＋スラリ
ー管圧力損失となり増減する。

このようにカツタヘツド２の内圧P₂は流量制
御弁３１によつて制御できる。

仮にP₁＞P₂（第５図において流量制御弁３１を
閉じる方向ａ）なら外部地山から水が流入。P₁
＜P₂（第５図において流量制御弁３１を開く方向
ｂ）なら外部へ水を放出する。

P₁＝P₂のとき、外部地山からの水の出入はな
くなる。この場合流砂流動現象がなくなり理論削
量ｌ×Ｌを取り込むことができる。

上記のことから別の見方をすれば送水量Q₁
（Q₁A＋Q₁B）とスラリー流量Q₂を流量制御弁３
１の開度調節によつて等しくすると水の出入はな
くなる。

すなわち、流量計４４によりスラリー流量Q₂
を知り、流量制御弁３１の開度を変えて送水量
Q₁に等しくすればよい。

また、土砂が入ることによりP₁＝P₂になる条
件が少し変る。

すなわち、送水量をQ₁l／分、土砂取込量を
gl／分とすれば ｑ＝ｓ・ｖ…… (1) ｓは土砂取込口面積 ｖは推進速度 よりQ₂＝Q₁＋ｑ＝Q₁＋ｓ・ｖ…… (2) ｑ＝s.vは一般にQ₁の数％推進速度ｖは小さい時
は無視可。

しかし推進速度ｖ→大のときは(2)式によつてス
ラリー流量Q₂を決めればよい。

第６図にスラリー流量Q₂の掘削量依存性を示
す。

実験データはｑ／Q₁＝７％推進速度ｖ＝20
cm／分の場合である。

これによるとQ₁＝Q₂でほぼよいことがわかる。

またより正確に掘削をした場合には推進速度ｖ
の変動により最適なスラリー流量Q₂の値が変動
する。

第６図からも分るようにQ₂／Q₁＝100％理論掘
削量となることからP₁＝P₂すなわち水の出入が
ないことが最適な掘削条件となる。

したがつてP₁とP₂の差圧を計測する差圧検出
器により検出した差圧を電気信号にして発進坑３
２側に送り地上から到達坑３３内の制御装置４５
に入力し流量制御弁３１の開度を調節しP₁−P₂
がゼロになるようにすればよい。

上記のように送水、排水の量を流量制御弁３１
の開度調節でバランスさせることにより地山の水
圧とバランスさせている。

今スラリー押圧水送管１２内にグラウトを流し
て前記流量制御弁３１を絞ることによりカツタヘ
ツド２の内圧P₂を高めることで積極的に水圧バ
ランスを崩しグラウトをカツタヘツド２の土砂取
込口３より噴出させてグラウトを埋設管４４と地
山の隙間に裏込めする。

本発明は以上詳述したようになり、先導管２７
を発進坑３２から到達坑３３にわたり布設した後
先導管２７の後端に管推進装置１を装着し、管推
進装置１により土砂を掘削し掘削された土砂を先
導管２７の中空部または先導管２７の一部を利用
して管推進装置１に水を供給しこの水に掘削され
た土砂を混合しスラリー化して到達坑側に排土す
る工法において、水に代えてクラウトを管推進装
置１に供給しスラリー搬送する搬送部に設けた流
量制御弁３１の弁開度を小さくすることによりカ
ツタヘツド２の内圧を高めてカツタヘツド２の土
砂取込口３よりグラウトを噴出しグラウトを埋設
管４６と地山との隙間に裏込めするようにしたか
ら、グラウト注入専用の装置および設備が不要に
なるしまたグラウト注入に人間が埋設管４６内に
入る必要もなく埋設管４６内の作業から開放され
るし、また、グラウト注入用ａ孔を必要としない
埋設管４６の使用ができて安価になるし更には埋
設管推進とグラウト裏込めを同時に行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のグラウト注入方法の説明図、第
２図は本発明一実施例のグラウト注入方法を備え
た管埋設工法の説明図、第３図は第２図部の縦
断面図、第４図はカツタヘツドの正面図、第５図
はスラリー輸送路圧力分布図、第６図はスラリー
流量と掘削量の関係図、第７図は本発明の概略的
な説明図である。 １は管推進装置、２７は先導管、３１は流量制
御弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 先導管２７を発進坑３２から到達坑３３にわ
   たり布設した後先導管２７の後端に管推進装置１
   を装置し、管推進装置１により土砂を掘削し掘削
   された土砂を先導管２７の中空部または先導管２
   ７の一部を利用して管推進装置１に水を供給しこ
   の水に掘削された土砂を混合しスラリー化して到
   達坑側に排土する工法において、水に代えてグラ
   ウトを管推進装置１に供給しスラリーを搬送する
   搬送部に設けた流量制御弁３１の弁開度を小さく
   することによりカツタヘツド２の内圧を高めてカ
   ツタヘツド２の土砂取込口３よりグラウトを噴出
   しグラウトを埋設管４４と地山との隙間に裏込め
   するようにしたことを特徴とする管理設機のグラ
   ウト注入方法。