JPH0469720B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明はシールド工法、推進工法等のトンネ
ル工法において掘削孔とトンネル部材間に生じる
空洞に裏込材を充填する裏込め注入工法に関し、
特に裏込材の注入の適否を判定、管理する方法に
関する。

《発明の背景》 シールド工法や推進工法では地盤を掘削しつつ
既製のトンネル部材（セグメント、ヒユーム菅）
を掘削孔内に配置している。これらのトンネル部
材の組立作業を円滑に行なうには、地中に予定す
る構築物の外径よりやや大きな径で掘削を行なう
必要がある。このため、掘削孔とトンネル部材と
の間には若干の空隙が生ずる。この空隙を放置す
ると地表面沈下などの障害を生ずるので、セメン
トミルク、モルタル、水ガラス系などの硬化性ス
ラリーからなる裏込材を空隙に圧入する、いわゆ
る裏込め注入工法が広く採用されている。

裏込め注入工法では予めトンネル部材の内外周
を貫通して設けられた注入用の穴から前述の裏込
材を圧入するようにしている。この場合、注入箇
所が一箇所であると、裏込材が空隙全体に行きわ
たらない惧れもあるため、穴数を多くしたり、注
入順序を工夫することなどによつて均一な注入量
とする工夫が種々なされている。

《発明が解決しようとする問題点》 しかし、従来ではこれらの工夫を施したとして
も注入が完全に行なわれたか否かを確認する適切
な方法がなく、もつぱら空隙分の体積や地山に対
する浸透分を見込んで計画注入量の注入を行な
い、この状態で注入を打ち切るようにしていた。

このため、注入が不十分な状態が生じたり、逆
に過剰な注入により地上の道路などを隆起させる
惧れが十分にあつた。

この発明は以上の問題点を解決するためになさ
れたものであつて、裏込材充填の適否を温度計測
によつて判定管理できるようにすることを目的と
する。

すならち、本発明者らは裏込め注入工法に用い
られる硬化性スリラーからなる裏込材がいずれも
硬化の際に発熱することに着目した。そして、こ
の発熱現象は裏込め注入が完全に行なわれるとこ
ろではより顕著に現われ、注入が不十分なところ
では発熱も不完全となる。従つて、裏込め部分に
設置した温度センサーによる温度変化を追跡する
ことにより、裏込め注入施工の適否を判定するこ
とが可能となり、本発明はかかる知見に基づきな
されたものである。

《問題点を解決するための手段》 前記目的を達成するため、この発明の裏込め注
入工法における注入施工管理方法は、シールド工
法、推進工法等の掘削機により地盤掘削しつつそ
の後方に既製のトンネル部材を連設して行くトン
ネル工法において用いられる、掘削された掘削孔
とトンネル部材間に生じた空隙に硬化性材料から
なる裏込材を充填する裏込め注入工法において、
前記トンネル部材の内外を貫通して複数の温度セ
ンサーの検出部を前記空隙内に突出させ、裏込材
の注入後における温度センサーの検出温度によつ
て、前記裏込材の充填の適否を判定することを特
徴とする。

《作用》 上記構成の施工管理方法によれば、裏込材とし
て例えばセメントミルク、モルタルを用いれば、
これらの裏込材は硬化時において水和熱を発生
し、注入時から硬化までに、10〜20℃の温度上昇
を生ずる。また、水ガラスと硬化材を反応させる
二液系の裏込材では二液混合の直後に10℃内外の
温度上昇を示す。この温度変化をトンネル部材の
各所で計測し、その経時変化を追跡することによ
つて裏込め注入が完全であるか否かを判定でき
る。

《実施例》 以下、この発明の好適な実施例について添附図
面を参照にして詳細に説明する。

第１図はこの発明の裏込め注入工法における注
入施工管理方法をシールド工法に適用した場合の
縦断面図、第２図は裏込め注入状態を示す横断面
図である。

図において、１は地山Ｅを掘削するシード掘進
機、２はシールド掘進機１のスキンプレート１ａ
の内周に配置された複数のシールドジヤツキ、３
はスキンプレート１ａの後部内周に組立てられた
セグメントであり、このセグメント３の先端縁を
前記各シールドジヤツキ２に押し当て、シールド
ジヤツキ２の反力によつてシールド掘進機１は切
羽面を掘削しつつ推進するようになつている。

そして、セグメント３の外周と地山Ｅとの間に
は所定の隙間ｄを保つた余掘り部４が形成されて
いる。裏込め注入工法ではセグメント３の内側か
らこの余掘り部４内に硬化性スラリーを充填する
ことが要旨となつている。

充填作業はセグメント３の内外周を貫通する三
つのグラウトホール５，６，７を通じて行なわれ
る。この各グラウトホール５，６，７はほぼ120
度間隔で形成されており、最低部および上部左右
の３か所に形成されたものである。

また、各グラウトホール５，６，７の間にはや
はり三等分間隔で三つの温度センサー８，９，１
０が配置され、その検出部はセグメント３の内外
を貫通して、その外周部に露出させている。

各センサー８，９，１０はセグメント３内に組
立てられた作業床１１上に配置された記録計１２
に接続されており、この記録計１２の表示部を観
察することにより空洞４内の温度分布およびその
経時変化が計測できるようになつている。

そして、各グラウトホール５，６，７には注入
管１４を通じて硬化性スリラーからなる裏込材が
空洞４内に充填されるが、各温度センサー８〜１
０はそれぞれのクラウトホール５，６，７の中間
位置、すなわち最も充填が不確かな部分に配置さ
れているので、各センサー８，９，１０の温度分
布および経時変化を観察することにより注入が正
常に行なわれたか否かが判定できるのである。

第３図は一例として前記各センサー８，９，１
０として熱電対を用いて各部分の温度変化を経時
的に測定した場合を示す。

なお、坑内温度は測定期間中ほぼ一定の状態を
示したが、各グラウトホール５，６，７を通じて
水ガラスの硬化材を反応させる二液系の裏込材を
注入したところ、注入作業完了後から順次温度が
上昇し始め、それぞれの部分において、25〜27度
の温度分布で最高点を示し、その後順次降下する
ことが観察された。

以上の実験結果は、各温度センサー８，９，１
０に裏込材が確実に接している状態を示唆するも
のであり、また経時後温度が降下することは、反
応か終わり、裏込材がほぼ完全に硬化して坑内温
度に降下することを示唆している。

従つて、裏込め注入が確実に行なわれているか
否かと同時にその反応が確実に行なわれているか
否かも確認することができるのである。

なお、この表のように、裏込材注入の良否を温
度パターンに応じて保存しておき、このパターン
と異なる場合、すなわち温度上昇が経験したパタ
ーンより不十分な場合には再注入等の処理を行な
えば良い。

また、温度センサーは、熱電対だけでなく、さ
らに高精度なセンサーを用いても良いし、その取
付位置としてはセグメントの背面でもよいし、注
入位置以外のグラウトホールに挿入しても良い
し、さらには構内からセグメントの温度分布およ
びその変化を求めるようにしてもよい。

さらに、上記実施例ではシールド工法に本発明
を適用したものを例示したが、推進工法に本発明
を適用することも勿論可能である。

《効果》 以上実施例により詳細に説明したように、この
発明による裏込め注入工法における注入施工管理
方法にあつては、裏込め部分に設置した温度セン
サーの温度変化を追跡することによつて、裏込材
の充填の適否や硬化反応が進行しているか否かを
判別できるために、この判定結果に応じた精度の
高い施工管理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法に係る裏込め注入工法を
示す縦断面図、第２図は同横断面図、第３図は温
度センサーによる温度分布及びその経時変化を示
すグラフである。 Ｅ……地山、１……シールド掘進機、３……セ
グメント、４……空洞、５，６，７……グラウト
ホール、８，９，１０……温度センサー、１２…
…記録計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シールド工法、推進工法等の掘削機により地
   盤掘削しつつその後方に既製のトンネル部材を連
   設して行くトンネル工法において用いられる、掘
   削された掘削孔とトンネル部材間に生じた空〓に
   硬化性材料からなる裏込材を充填する裏込め注入
   工法において、前記トンネル部材の内外を貫通し
   て複数の温度センサーの検出部を前記空〓内に突
   出させ、裏込材の注入後における温度センサーの
   検出温度によつて、前記裏込材の充填の適否を判
   定することを特徴とする裏込め注入工法における
   注入施工管理方法。