JPH0528320B2 - - Google Patents

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JPH0528320B2
JPH0528320B2 JP62195308A JP19530887A JPH0528320B2 JP H0528320 B2 JPH0528320 B2 JP H0528320B2 JP 62195308 A JP62195308 A JP 62195308A JP 19530887 A JP19530887 A JP 19530887A JP H0528320 B2 JPH0528320 B2 JP H0528320B2
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JP
Japan
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backfilling
grout
air
milk
beads
Prior art date
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JP62195308A
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JPS6439499A (en
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Hisao Ikeda
Shigemasa Kusakabe
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Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
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Publication date
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  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、トンネル工事における裏込め工程で
用いられる裏込め材に関する。
[従来技術] トンネル工事に際しては、第6図に示すよう
に、地山1内に形成されたトンネル2にはコント
クリート4が打設されている。ここで第6図中5
で示すように、打設したコントクリート4の層上
に空隙(空洞)が形成されてしまうことがある。
主動土圧を均等に分布させ、受動土圧を遊動に働
かせ、そして地山1の崩壊を防止するためには、
このような空隙5、あるいは地山1中に元来形成
されていた空洞部(図示せず)を埋める必要があ
る。そのために行なわれるのが裏込め作業であ
り、空隙5等にグラウト材(裏込め材)を加圧注
入して行なわれる作業工程である。
裏込め工程において、空隙5に充填される裏込
め材(グラウト材)の比重が大きいと、空隙5の
コントクリート4の部分に過大な重力が負荷され
る虞れがあり好ましくない。そのため、セメント
原液に空気(エア)を混入し、所詮エアーミルク
として空隙5内に充填する技術が知られている。
しかしエアミルク中にエアーが多くなるとポンプ
の圧送性が低下するので、裏込め作業の作業能率
が低減すると云う不都合があつた。
[発明の目的] 本発明は上記従来技術の欠点に鑑みてなされた
ものであり、軽量性と流動性とを合せ持ち且つ良
好な施工性を有する裏込め材を提供することを目
的としている。
[発明の原理] 発明者等は種々研究の結果、エアーミルクに発
泡樹脂製粒状体(ビーズ)を添加して製造された
裏込め材においては、軽量性、流動性が良好であ
り、施工性も向上し、必要な強度が得られること
を見い出した。
[発明の構成] 本発明の裏込め材は、トンネル裏込め工程で用
いられる裏込め材において、セメントミルク原液
に空気および発泡樹脂製粒状体が添加されてい
る。
[作用効果の説明] 発泡樹脂製粒状体(ビーズ)をセメントミルク
原液にエアを添加したエアーミルクに添加するこ
とによつて、ビーズが骨材としての作用をし、強
度的に丈夫となる。一般に粒状体のみを圧送する
ことはきわめて困難であるが、エアーミルクと一
緒に圧送すると粒状体を目的の位置まで沈殿する
ことなく圧送できる。このようにビーズの添加に
より液相と固相と気相との三相を有するグラウト
が得られる。
発泡樹脂製粒状体は比重が軽いので、裏込め注
入後に重力により分離し不均一となることはな
い。例えば、砂を用いるとセメントミルクが固化
する前に重力によつて下方に移動し、不均一な裏
込め材となり、強度上問題があるが、本発明によ
りかかる欠点を解消することができた。
さらに、従来技術によれば地下水によつてエア
ーが分離して体積が減少するが、本発明ではエア
ーがビーズに置換されている分だけ体積が減少し
ない。
また、ビーズは市販のものを使用できて且つそ
の性状が一定しているので、グラウト材としての
性状が安定している。
更に、ビーズは運搬及び取扱いが簡単であるの
で、裏込め作業の施工性が向上する。そして施工
に際しては重機類を使用する必要がなく、施工コ
ストが低減する。しかも、組成中に有害物質等を
含んでいないので、裏込め材の組成成分に起因す
る公害の虞がない。
[このましい実施の態様] 本発明において、粒状体(ビーズ)としては発
泡ポリスチレンビーズを用いるのが好ましい。発
泡ポリスチレンビーズは比重が軽いので、エアー
ミルクの軽量性を損うことが無いからである。
ビーズ原料の粒直径は0.3mm〜2mmで、ビーズ
の発泡後の粒直径は1mm〜8mmである事が望まし
い。粒直径が小さ過るとビーズ混入によるエアー
ミルクの流動性の改良及び軽量性の改良効果が悪
く、一方、粒直径が大き過ぎるとグラウト材中で
ビーズが分離してしまう虞れがあり、またビーズ
がグラウト注入孔を通過せずに閉塞してしまうか
らである。
ビーズ含有量は容積比で5%〜20%の範囲であ
るのが好ましい。ビーズ含有量が5%未満ではエ
アーミルクの比重の改良効果が悪く、またグラウ
ト材の流動性の改良効果も悪くなるので、所期の
目的を持つたグラウトとなり得ない。一方、ビー
ズ含有量が20%を超える場合には、グラウト材中
でビーズの分離量が大きくなり、所詮「巣」が沢
山生ずるのと同じ結果となる。
本発明の裏込め材を用いて裏込め作業を行なう
際には、セメントミルク原液を長距離圧送し、裏
込め作業を行なうトンネルの坑内で気泡及び粒状
体の混合を行ない裏込めグラウトを製造すること
が好ましい。また、注入の際の圧力上昇を0.2Kg
f/cm2以下にして裏込め材の注入を行なうのが好
ましい。
尚、発泡材としては蛋白系のもの(例えば商品
名「グルフオームNo.200」)が使用できる。
[実施例] 以下、第1図ないし第5図を参照して本発明の
実施例について説明する。
本発明の裏込めグラウト材は第1図のブロツク
図に示す手順に従つて製造される。まず工程S1
において、セメントとベントナイトと水とが重量
比で1:0.01:0.8にて混合されて、セメントミ
ルク原液(CBミルク)が作られる。このCBミル
クは、裏込め作業を行なうべきトンネル2(第6
図)中へ圧送される。粒状体(ビーズ)を添加し
て粒状体添加グラウトをトンネル2へ長距離圧送
をすることも可能であるが、圧送管内の損失が大
きく効率が悪いので、本実施例においてはCBミ
ルクのみを長距離に亘つて圧送している。圧送さ
れたCBミルクに対して、工程S2においてエア
ー(空気)が混入される。本実施例において、混
入されるエアーの量は容積比で52±2%である。
そして、CBミルクにエアーを混入した結果、エ
アーミルクが製造される(工程S3)。次にこの
エアーミルクに対して容積比10%のポリスチレン
ビーズを加えれば(工程S4)、本発明の粒状体
添加グラウトができる(工程S5)。このように
して得られた粒状体添加グラウトの一軸圧縮強さ
は、9Kgf/cm2〜11.5Kgf/cm2の範囲にある。第
2図において、上記のようにして製造された裏込
めグラウトの最適配合を示す。
次に本発明の裏込めグラウト材を用いた裏込め
作業について説明する。
上記のような態様にて製造された裏込めグラウ
ト材を注入する作業の概要が第3図に示されてい
る。地山10中のトンネル11の覆工天端12に
は複数の孔14,14…が穿孔されており、該孔
14,14…を用いて、覆工天端12上方の空洞
16の位置、深さ、形状等が把握される。そして
裏込めグラウト材の注入は、最も大きな空洞部か
ら行なわれる。第3図において最大の空洞部16
aとそれに隣接する空洞部16bとが示されてお
り、裏込めグラウト材は空洞部16aの方から注
入される。第3図中18aは空洞部16aにグラ
ウト材を注入するための注入孔であり、20aは
空洞部16aにグラウト材が充填された事を確認
するためのリターン孔であり、それぞれポリパイ
プが空洞天端まで挿入されている。そして18
b,20bはそれぞれ空洞部16bに関する注入
孔及びリターン孔である。なお、第3図中、矢印
X,Yはグラウト材の流動方向を示している。次
に第4図を第3図と併せて参照しつつグラウト注
入作業について説明する。
最初に、粒状体添加グラウトの注入ポンプ(図
示せず)の注入ホース(図示せず)が注入孔18
aに接続され、注入が開始される(工程S10)。
注入の最中(工程S11)は、注入孔18aの近
傍に注入圧力監視員を配置して、図示しない圧力
測定手段によつて圧力上昇が0.2Kgf/cm2を超え
るか否かがチエツクされる(工程S12)。圧力上
昇が0.2Kgf/cm2を超えた場合には(工程S13
のYES)、空洞部16aについてのグラウト材の
注入が完了する。工程S12において、圧力上昇
が0.2Kgf/cm2を超えない場合は、リターン孔2
0aを監視する。(工程S13)。空洞部16aに
グラウト材が充填されれば余剰のグラウト材がリ
ターン孔20aから出て来る(所詮「リターン」)
ので、リターンが確認されればグラウト材の注入
が充分行なわれた事が判別されるからである。そ
してリターンが確認されたならば(工程S13の
YES)、グラウトの注入が完了する。
空洞部16aについての注入完了後、前記した
注入ホースを注入孔18bに接続し、上記の工程
S10〜S14を再度行ない、空洞部16bを裏
込めする。以下、同様な操作を繰り返して空洞1
6全体を裏込めする。
第5図は上述の繰り返し作業のサイクルを示す
説明図である。
[発明の効果] 以上の如く本発明によれば下記のすぐれた効果
を奏する。
(1) 発泡樹脂製粒状体は比重が小さいので、重力
により移動し分離することなく、均一な分布状
態が得られる。
(2) 発泡樹脂製粒状体は骨材としての作用をし、
重量が小であつても強度が高い。
(3) 気泡が発泡樹脂製粒状体をつつむように存在
するので軽量なことと相俟つて流動性がすぐれ
型枠上方の空洞を確実に充填できる。
(4) したがつて、軽量で丈夫でかつ流動性のある
裏込め材を得ることができ、裏込め作業の効率
が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の裏込め材の製造過程を示すブ
ロツク図、第2図は本発明の裏込め材の一実施例
について最適配合を示す図、第3図は裏込め作業
がされるべき空洞部を各拡大して示す説明図、第
4図及び第5図は裏込め作業の工程を示す流れ図
であり、そして第6図は裏込め作業の概要を説明
するための図である。 1,10……地山、2,11……トンネル、4
……コントクリート、5,16,16a,16b
……空洞、12……覆工天端、18a,8b……
注入孔、20a,20b,……リターン孔。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 トンネル裏込め工程で用いられる裏込め材に
    おいて、セメントミルク原液に空気および合成樹
    脂製粒状体が添加されていることを特徴とする裏
    込め材。
JP62195308A 1987-08-06 1987-08-06 Back-filling material Granted JPS6439499A (en)

Priority Applications (1)

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JP62195308A JPS6439499A (en) 1987-08-06 1987-08-06 Back-filling material

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JP62195308A JPS6439499A (en) 1987-08-06 1987-08-06 Back-filling material

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JPS6439499A JPS6439499A (en) 1989-02-09
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0674714B2 (ja) * 1989-03-09 1994-09-21 積水化成品工業株式会社 トンネルの施工方法
JPH0826747B2 (ja) * 1989-10-03 1996-03-21 株式会社フジタ 発泡ビーズを主材とする粉粒状裏込注入材の注入装置
JPH04368596A (ja) * 1991-06-14 1992-12-21 Yoshizawa Sogo Bosui:Kk トンネル

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