JPH0711864A - 曲管用ダブルパッカー付注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】曲管を注入用外管として地盤注入を行う。 【構成】管長手方向に沿って所定間隔で複数のゴムノズ
ル１、１…が設けられた曲管１４をシールドトンネル１
０の側部に円弧状に挿入設置した後、この曲管１４内
に、接続された水ホース２７Ａ、２７Ｂを介して供給さ
れるパッカー用水により膨出自在とされる２連のパッカ
ー４Ａ、４Ｂを備えるとともに、この２連のパッカー４
Ａ、４Ｂ間に注入剤用ホース２６を介して送給される地
盤注入剤の吐出孔２９ａを有し、かつ前記２連のパッカ
ー４Ａ、４Ｂは相互に前記曲管の曲がりに対応可能なよ
うにチェーン２５で連結されたダブルパッカー付注入装
置３を挿入して地盤注入を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特にシールド機の接合
部、分岐点拡幅部、駅部拡幅部等においてシールドトン
ネルの周辺地盤を改良する際に用いるダブルパッカー付
注入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地下開発が盛んに行われており、
地下トンネルの構築が増加している。

【０００３】この地下トンネルは、主としてシールド機
によって施工されているが、掘削長が長い場合は、接合
予定地点の両側から２台のシールド機で掘削を行い、地
中でシールド機を接合させ、シールド機間の地盤を開削
し、接合のための掘削を手作業によって行っている。ま
た路線の分岐または駅部などはシールドトンネルを部分
的に拡幅しなければならない場合がある。

【０００４】従来、これらの工事に当たっては、地下水
の湧水や周辺地盤の沈下等に対処するために、凍結工法
またはグラウト注入工法によってシールド周辺地盤の改
良を行った上で施工がなされていた。

【０００５】前記凍結工法は、たとえば図２１に示され
るように、接合予定地点に到着した両側のシールド機６
１、６３から各々接合予定地点に向けて、略環状に多数
の小孔をボーリングし、これらの小孔に多数の凍結管５
３、５３…を接合部の周囲に傾斜状態で埋設し、これら
の凍結管５３、５３…に冷媒を循環させて、接合予定点
を含むその近傍を完全に凍結させて凍土壁５５を造成し
た後、内部を開削し接合作業を行っている。

【０００６】また、前記拡幅部の地盤改良は、図２３に
示されるように、シールドトンネル内６７から拡幅部分
Ｆに向けて多数の凍結管６８、６８…を埋設して凍土ブ
ロック６９を造成し、その凍土ブロック６９の中を掘削
して拡幅部分を構築する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記凍
結工法により前記シルード機接合部の地盤改良を行う場
合には、双方のシールド機で地盤改良作業を行う必要が
あるため、一方の先着したシールド機は、他方のシール
ド機が到着するのを待ってから凍結作業を行わなければ
ならない。したがって、その分長い工期を必要とするな
どの問題がある。

【０００８】これに対処するため、図２２に示されるよ
うに、先に到着したシールド機６１から複数の長尺状の
凍結管５７、５７…を傾斜状態で埋設して凍土壁５９を
予め造成しておき、後到着のシールド機６３を待つ方法
も採用されているが、先到着のシールド機６１が凍結地
盤領域が大容量になるとともに、後着シールド側の地盤
の止水・補強が不十分となりがちとなるため、場合によ
っては後着のシールド機６３から新たに補助凍結管６
５、６５…を挿入して再度凍土壁を構築しなければなら
ない場合があるなど、結果的に工期の短縮も先到着シー
ルド機６１からの地盤改良効果も充分に得られない場合
がある。

【０００９】さらに、前記凍結工法による拡幅部地盤改
良の場合には、多数の凍結管を必要とし、コストと工費
を費やし、拡幅部分Ｆに残置された凍結管６８が拡幅掘
削の際に邪魔になるので、掘削に手間どり余分な日数と
手間を要してしまうなどの問題がある。

【００１０】そこで本発明においては、シルード機接合
部、シールド拡幅部等の地盤改良を効果的に行うことが
できるとともに、工期を大幅に短縮することができ、工
費節減を図り得るシールド用地盤改良装置、具体的には
地盤中に埋設された曲管を外管として注入を行うための
ダブルパッカー付注入装置を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題は、地盤中に挿
入設置された、少なくとも一部に曲線部を有しかつ管壁
部分に管軸方向に沿って所定間隔でノズルが設けられた
曲管を注入用外管として、この注入用外管の内部に挿入
され注入対象ノズルの前後をシールしながら地盤注入を
行うためのダブルパッカー付注入装置であって、前記ダ
ブルパッカー付注入装置は、接続されたホースを介して
供給されるパッカー用水により膨出自在とされる２連の
パッカーを備えるとともに、この２連のパッカー間にホ
ースを介して送給される地盤注入剤の吐出孔を有し、か
つ前記２連のパッカーは相互に前記注入用外管の曲がり
に対応可能なように可撓部材、鎖部材または滑節状態で
連結されていることで解決できる。

【００１２】

【作用】本発明に係る地盤改良工法によれば、接合予定
地点に先に停止したシールド機側から後停止のシールド
機が到着する外周部分にトンネル方向と平行的に、また
は円弧状に注入用外管を挿入設置する。また、シールド
拡幅部の場合には、この拡幅部分の周囲に曲線状に前記
注入用外管を挿入設置する。これらの注入用外管はいず
れも曲線部を持つか、全体が曲線状に設置されるもので
あるため、従来より用いられているダブルパッカー注入
管では注入することができない。

【００１３】そこで本発明においては、パッカー同士が
前記注入用外管の曲がりに対応可能なように可撓部材、
鎖部材または滑節状態で連結されたダブルパッカー付注
入装置とする。また、パッカー用水および地盤改良剤の
送給はホースを用いているため、曲管の曲がりの対応す
ることができる。

【００１４】以上の要領に従ってシルード機接合部、拡
幅部を地盤改良することによって、地盤改良域の周囲に
曲状に設置される注入用外管を改良芯として、その周囲
に一体固結した地盤により、前記注入用外管を補強材と
する強固な固結壁を造成することができる。また、必要
に応じて注入用外管の肉厚を厚くし、または地盤注入完
了後に前記ダブルパッカー付注入装置を撤去し、この注
入用外管内にコンクリートを充填することにより、より
強度の高い固結壁を造成できる。

【００１５】また、本発明に係る地盤改良工法であれ
ば、前記注入用外管のノズル取付け位置を規定すること
によって改良域の形成範囲を限定することができるとと
もに、埋設した注入用外管の一部分、たとえばトンネル
天井側部分のみというように、改良範囲を限定した地盤
改良を行うこともできる。

【００１６】なお、曲線状に設置された管体内にフレキ
シブル凍結管を挿入して周辺地盤を凍結させる方法が既
に開示されているが、凍結工法の場合には地盤凍結期間
中、冷媒を循環し続けなけばならないため、本発明のよ
うに埋設管体内にコンクリート等を充填したり、また改
良域を限定した地盤改良を行うことはできない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳述する。先ず、第１実施例として路線の分岐のため
に、シールドトンネル１０の側部に拡幅部を形成する場
合について詳述する。図１にはシールドトンネル内に設
置された後述の推進装置１２から本発明に係る注入用外
管となる曲管１４が、セグメント１６を貫通して拡幅部
分Ｆの周囲に推進されている状態が示されている。

【００１８】前記セグメント１６の上部には開口部２０
が形成される。この開口部２０には曲管状の口元管２２
がシールドトンネル１０の内側から固着されている。こ
の口元管２２の下端側には、図１で示すように、前記曲
管１４の止水バルブ２８及び止水装置３０が設けられ
る。この止水バルブ２８及び止水装置３０には前記曲管
１４が挿通され、曲管１４は前述した推進装置１２によ
って図中矢印で示す方向に送り出される。

【００１９】前記推進装置１２は図中点線で示す曲管フ
ィード用シリンダ３２、内管止水バルブ３４、内管止水
装置３６及び内管フィード用シリンダ３８から構成され
る。

【００２０】曲管フィード用シリンダ３２は、曲管１４
に元押しケース９０を介して連結され、推進装置ベース
に端が連結されたシリンダロッド４０が伸長することに
より曲管１４を送り出すことができる。また、内管フィ
ード用シリンダ３８は、後述する内管４４にケース９１
を介して連結され、元押しケース９０に端が連結された
シリンダロッド４２が伸長することにより内管４４を図
中矢印方向に送り出すことができる。前記曲管１４は、
図２に示すように多数の曲状短管４６、４６…が連結さ
れて構成される。また、内管４４も同様に多数の曲状短
管５０、５０…がピン５２で連結され、前記曲管１４に
挿通可能な曲率で形成されている。

【００２１】また、前記曲管１４の胴体部には、図９に
示すように（図１〜図８では簡単のため省略してい
る。）、円周方向の適宜の位置にゴムノズル１、１…が
設けられる。前記ゴムノズル１は、曲管１４の管壁部に
対して、たとえば円形の孔１４ａが形成され、この孔１
４ａに対して断面ハット状で中央にノズル用孔２ａが形
成されたノズルホルダー２が嵌合されるとともに溶接等
により固着され、このノズルホルダー２の凹部２ｂに半
円状のゴム板７、７を一対として中央にスリットＳが形
成されるように対向的に設置し、押えリング６を前記凹
部２ｂに螺合させて固定したものである。前記ゴムノズ
ル１は、管長手方向に、たとえば２〜４個／ｍの間隔で
設けられる。

【００２２】前記ゴムノズル１は、円周方向の任意の位
置に設けられるが、たとえば円周方向に均等配置した場
合には、図１２に示されるように、曲管１４の全周に円
柱状の固結体Ｇが造成される。また、図１３に示すよう
に、円周方向の一箇所にゴムノズル１を設けた場合には
曲管１４の上方部位に、また図１４に示すように、円周
方向の上方の３箇所にゴムノズル１、１…を設けた場合
には側方部を含む上方部位に、それぞれ固結体Ｇが造成
される。このようにして、曲管１４に対するゴムノズル
１の取付け位置を調整することにより、地盤改良範囲を
限定しながら地盤改良を行うことができる。

【００２３】一方、曲管１４の先端には図３に示すよう
に、筒状のシュウ５４が取付けられる。前記シュウ５４
は、後端側に形成された半球形状のボス部５６が、前記
曲管１４の先端側に形成された半球形状の溝５８に摺接
されていることにより、曲管１４に対して首振り可能に
連結される。

【００２４】前記内管４４の先端には掘削装置６０が連
結される。この掘削装置６０は、先に本出願人が出願し
た特開昭６１−１３７９９７号公報、特開昭６１−１３
７９９８号公報に開示した掘削装置と同一の概念で構成
される。

【００２５】すなわち、掘削装置６０は、オイルモータ
６２、首振り装置６４、減速機６６およびビット６８か
ら構成される。オイルモータ６２は、前記シールド機１
０内に配設された図示しないオイルポンプから内管４４
に配線された油圧ホース７０が接続されると共に、オイ
ルモータ６２の回転駆動力が前記減速機６６を介して前
記ビット６８に伝達される。前記首振り装置６４には、
４個のシリンダロッド（図３で１個のみを示す。）７
２、７２…が等間隔で設けられ、これらのシリンダロッ
ド７２、７２の伸縮作動は、シールド機１０から内管４
４内に配線された油圧ホース７３によって遠隔制御され
る。すなわち、これらのシリンダロッド７２、７２…を
選択して図中左方向に伸長させることにより、前記減速
機６６およびビッド６８から構成される可動装置を可動
させると共に、この可動装置を内包する前述のシュウ５
４を追従させることによって首振りすることができる。

【００２６】前記ビット６８には、一対の拡縮ビット７
４、７４が取付けられる。この拡縮ビット７４、７４は
ピン７６、７６を支点として回動自在に設けられて拡径
掘進可能に構成される。即ち、拡縮ビット７４は、可動
シュウ５４の先端から突出すると図中上側の位置に拡径
し、曲管１４及び可動シュウ５４内の挿入時には挿通を
妨げないために図中下側の位置に縮径するよう図示しな
い付勢手段によって付勢されている。

【００２７】また、複数のガイドリブ７７、７７が曲管
１４と内管４４との間に、及び曲管１４と掘削装置６０
との間にそれぞれ配設され、内管４４を曲管１４と同軸
上に保持している。さらにパッカー７７ａが曲管１４と
内管４４との間に設けられ、このパッカー７７ａは内管
４４の着脱時に膨らませられることによってシュウ５４
と掘削装置６０とのクリアランスからの水侵入を防止し
ている。

【００２８】前記内管４４内には、孔芯測定器である光
ファイバジャイロ７８が挿通可能に設けられる。この光
ファイバジャイロ７８は、ケーブル８０を介して図示し
ないケーブルリールに巻取り、巻き戻し自在に取り付け
られ、ケーブルリールで所定の速度で巻き取られること
により曲管１４の推進位置を計測することができるよう
になっている。

【００２９】他方、前記曲管１４内に挿入され地盤注入
剤を圧入するための注入装置としては、図１０に示すよ
うに、たとえば水の送給により膨出自在とされるパッカ
ー４Ａ、４Ｂが曲管１４の曲率に対応できるようにする
ためにチェーン２５で連結されたダブルパッカー付注入
装置３が用いられる。地盤注入は、図１０のように、注
入対象のゴムノズル１を跨ぐように、前記パッカー４
Ａ、４Ｂを位置決めし、先ずパッカー４Ａ、４Ｂにそれ
ぞれ水ホース２７Ａ、２７Ｂよりパッカー用水を送り、
パッカー４Ａ、４Ｂのゴムパッカー５Ａ，５Ｂを膨出さ
せて曲管１４の内壁に当接するまで膨らませパッカーを
きかせた状態で、地盤改良剤を注入剤用ホース２６から
送り、連結ホルダー２９に形成された吐出孔２９ａより
パッカー４Ａ、４Ｂ間の空間に地盤注入剤を吐出するこ
とにより、注入剤は前記ゴムノズル１を押し広げるよう
にして地盤中に注入される。

【００３０】前記パッカー４Ａ、４Ｂの構造を図１１に
基づいて詳細に説明すると、先ず、前記パッカー４Ａ
は、端部筒体３１、３３とによって胴部のパッカー用ゴ
ムスリーブ５Ａが保持されたものであり、内空部Ｐにパ
ッカー用水が供給され圧力が作用すると、前記パッカー
用ゴムスリーブ５Ａが側方に膨出し曲管１４の内壁に当
接し、シールするように構成されたものである。前記端
部筒体３１は、断面略Ｕ字状のリング状の金物であり、
周囲の立ち上がりフランジ部には、ゴムスリーブ５Ａの
側縁が嵌め込まれるための環状の凹溝３１ａが形成さ
れ、かつこの凹溝３１ａの一方の内壁面には鋸状の突起
３１ｂ、３１ｂ…が複数形成されている。また、端面部
にはパッカー用水を送給するための孔部３１ｃが形成さ
れており、この孔部３１ｃにパッカー用水ホース２７Ａ
が接続される。さらに、中央の通孔部には、端ブッシュ
３５が嵌め込まれている。他端側の端部筒体３３は前記
パッカー用水のための孔部が形成されていない点を除
き、ほぼ同様の構成をとっている。一方、ゴムスリーブ
５Ａの両側縁部には、前記凹溝３１ａ、３３ａの内壁に
形成された鋸状の突起３１ｂ…、３３ｂ…にそれぞれ噛
み合う受け溝５ａ、５ｂ…が形成されており、両者が互
いに噛み合うことにより、前記ゴムスリーブ５Ａが膨出
して引抜き力が働いても容易に抜け出ないようになって
いる。

【００３１】前記端ブッシュ３５、３７の中心孔に対し
ては、地盤注入剤のための送給管３９が挿通されるとと
もに、端ブッシュ３７側で連結ホルダー２９が螺合さ
れ、前記端部筒体３１、３３が固定されている。前記送
給管３９の図面左側端部３９ａにはネジが切られ、注入
剤用ホース２６が接続される。

【００３２】ところで、前記連結ホルダー２９と、パッ
カー４Ｂの連結ホルダー４１とは、チェーン２５で連結
され、曲管１４の曲がりに対応できるようになっている
が、この連結は、たとえば曲げ剛性が小さく撓み性のあ
る撓み軸、ワイヤーまたは自在継手などの滑節構造のも
のにより連結することでもよい。

【００３３】一方、パッカー４Ｂは、基本的には前記パ
ッカー４Ａと同様に構成されるが、注入剤を送給する必
要がないため、両側の端ブッシュ間を連結する送給管４
３をパッカー用水路として使用し、中間の通孔４３ａか
らパッカー４Ｂの内部にパッカー用水を送給し、ゴムス
リーブ５Ｂを膨らますようになっている。

【００３４】次に、以上のように構成された地盤改良装
置によりシールドトンネルの拡幅部Ｆを地盤改良する場
合の手順について説明する。先ず、図１で示したよう
に、セグメント１６の上部を開口し、この開口部２０に
口元管２２を連結する。次に、この口元管２２に曲状短
管４６、４６…を連結した曲管１４を挿通して推進装置
１２によって順次送り出すとともに、この曲管１４に内
管４４を挿入して推進装置１２によって順次送り出す。
この際、前記曲管１４と内管４４は、拡幅部分Ｆを円弧
状に囲むことができる曲率で形成されているので、曲管
１４と内管４４に取付けられた掘削装置６０は図４に示
すように拡幅部分Ｆを円弧状に囲むように地盤を掘削す
る。

【００３５】しかしながら、前記曲管１４は前述した拡
幅部分Ｆを円弧状に囲む方向に正確に推進するとは限ら
ない。そこで、曲管１４の推進中に、光ファイバジャイ
ロ７８の方向検出によって掘削装置６０の掘削進路が逸
れたことが判明した場合には、図３に示したシリンダロ
ッド７２、７２…のうち逸れた方向にあるシリンダロッ
ド７２を伸長してビッド６８を進路方向に首振りさせ
る。これにより、掘削進路を容易に修正することができ
る。

【００３６】次に、前記曲管１４が図４に示すように、
拡幅部分Ｆを円弧状に囲む位置まで掘削挿入された時点
で掘削装置６０を停止し、前記内管４４を掘削装置６０
と共に曲管１４から引き抜く。これによって、曲管１４
は、拡幅部分Ｆを囲むように埋設される。そして、図１
０、図１１に示されるダブルパッカー付注入装置３を曲
管１４内に挿入して、順次、前記曲管１４のゴムノズル
１を跨いで前記ダブルパッカー４Ａ，４Ｂのそれぞれを
位置決めした状態で該ダブルパッカー間に地盤注入剤を
圧入することにより、前記ゴムノズル１、１…を介し該
地盤注入剤を地盤中に注入し、曲管１４の周囲を地盤改
良する。なお、前記ダブルパッカー付注入装置３の移動
は、曲管１４の両端開口部から挿入されているパッカー
用水ホース２７Ａ、２７Ｂおよび注入剤用ホース２６の
押し引きによって行うことができる。また、その位置調
整は、前記ホース類の繰り出し長を計測することによっ
て行うことができる。

【００３７】以下、このようにして、推進装置１２を拡
幅部分Ｆに沿ってシールドトンネル１０で順次移動して
複数の曲管１４、１４を図５に示すように、拡幅部分Ｆ
の全周囲を囲むように略平行に一定間隔で埋設する。そ
して、ダブルパッカー付注入装置３をシールドトンネル
１０側から順次各曲管１４、１４…内に挿入し、同様の
要領によって曲管１４の周囲を地盤改良して図４、図５
で示す固結壁８２を造成し周辺地盤を改良する。また、
必要に応じて注入完了後に前記ダブルパッカー付注入装
置３を撤去し、この曲管１４内にコンクリートを充填す
ることにより、曲管１４を補強材とする強度の高い固結
壁８２を造成できる。

【００３８】そして、固結壁８２が充分に硬化したタイ
ミングで、拡幅部分Ｆの掘削工事を開始する。従って、
拡幅部分Ｆの地盤は、周囲は改良固結壁８２によって保
護されているので開削による崩壊、出水等の災害を防ぐ
ことができると共に、従来の拡幅工法と比較して容易に
拡幅することができる。

【００３９】以上のように、本実施例では、多数の曲管
１４、１４…を拡幅部分Ｆを円弧状に囲むように埋設し
固結壁８２を円弧状に造成するようにしたので、従来の
拡幅工法と比較して、拡幅部の地盤改良を効果的に行う
ことができると共に、大幅に工期を短縮することができ
る。

【００４０】一方、図６に示すように、隣接掘削された
シールドトンネル１０、１１の間に駅などを構築するた
めの拡幅の場合には、どちらか一方のシールドトンネル
１０、１１（本実施例ではシールドトンネル１０）から
曲管１４、１５を、前述した手順で拡幅部分Ｆの周囲に
埋設し固結壁８２を造成するようにすればよい。

【００４１】さらに、本発明地盤改良工法は、立坑また
は横坑の脇に地下基地を構築する場合、地下構造物の下
側に曲線状埋設管を設置する場合などにも広く適用する
ことができる。

【００４２】ところで、図７、図８には本発明に係る曲
管の他の例が示されている。曲管８４は、複数の直管状
の短管ユニット８５、８５…が連結されて構成される。
この短管ユニット８５は内径、外径が大小の段付きに形
成され、大内径部８５ａに、連結する短管ユニット８５
の小外径部８５ｂが可動間隙８６を持って挿入される。
前記小外径部８５ｂにはパッキン８７が取付けられる。
このパッキン８７は、小外径部８５ｂの周部に形成され
た溝８３に埋め込まれると共に、その外周部が大内径部
８５ａに摺接され、外側からの水侵入を阻止している。

【００４３】また、前記短管ユニット８５、８５同士
は、ピン８８によって、１方向に屈曲可能に連結され
る。また、ピン８８はボルト８９によって固定されてい
る。すなわち、短管ユニット８５は、ピン８８を支点と
して前記可動隙間８６分だけ湾曲方向に屈曲することが
できる。従って、曲管８４が全体が小曲率で撓むように
構成されている。

【００４４】一方、内管９２も、先に構成を説明した曲
管８４と同一の構造で構成されているので、その説明は
省略する。従って、内管９２は曲管８４と同様に全体は
小曲率で撓むように構成されている。

【００４５】従って、本変形例によれば、曲管８４、内
管９２を直管状の短管で屈曲可能に連結しても、光ファ
イバーケーブルで方向修正しながら掘進する掘削装置に
追従して所定の位置に推進配置することができる。これ
により、本変形例の場合であっても、前記第１実施例の
効果を得ることができる。

【００４６】次いで、第２実施例として、本発明に係る
地盤改良装置によってシールドトンネルの接合部分２４
の地盤改良を行う場合について詳述する。図１５におい
て、シールド機２１の内部は、既にシールド機本体の駆
動装置等が取り外され、接合のための地盤改良装置が配
置されている。そして、シールド機２１の内側周部には
複数の開口部９６、９６…が所定間隔で形成され、この
各開口部９６、９６…には、口元管９５がシールド機２
１の内側に所定量傾斜して固着されている。この口元管
９５の端部には後述の誘導管１７の止水バルブ９７およ
び止水装置９７ａが連結される。また、前記止水装置９
７の後段には、前記推進管２３の止水バルブ９８および
止水装置９８ａが設けられている。

【００４７】また、この止水バルブ９７、９８および止
水装置９７ａ、９８ａには、前記推進管２３が挿通さ
れ、推進管２３は押出し装置５１によって図中矢印で示
す方向に送り出される。前記押出し装置５１は推進管フ
ィード用シリンダ５１ａ、内管フィード用シリンダ５１
ｂから構成され、推進管２３が推進管フィード用シリン
ダ５１ａによって、また後述する内管９４が内管フィー
ド用シリンダ５１ｂによって図中矢印方向に送り出され
る。さらに、前記押出し装置５１の近傍には、内管９４
の止水バルブ９３および止水装置９３ａが設けられてい
る。

【００４８】前記口元管９５内には誘導管１７が嵌入さ
れ、この誘導管１７は前記口元管９５に沿って傾斜状態
で埋設されている。また、前記誘導管１７には、推進管
２３を接合予定地点２４方向に誘導する誘導ガイド孔１
７ａが形成される。前記推進管２３としては、図７に示
したような多数の直管状の短管ユニット８５、８５…が
連結され、全体が小曲率で撓むようにされたものが用い
られている。その他、推進管２３の先端部構造およびそ
の内部の掘削装置６０等については前記第１実施例の場
合と同様のものが用いられている。

【００４９】前記推進管２３内には、内管９４が挿入さ
れて配設される。この内管９４は、前記推進管２３と同
一の構造で構成されているので、その説明は省略する。
したがって、全体として前記推進管２３と内管９４は共
に全体が小曲率で撓むように構成されている。また、前
記推進管２３の長手方向に、適宜の間隔でゴムノズル１
が設けられている点についても同様である。

【００５０】かかる装置により、シールドトンネル接合
部の地盤改良を行うに当たっては、先ず、図１６に示す
ように２台のシールド機２１、１３を接合予定地点２４
の両側から掘進させる。次に、接合予定地点２４に先停
止したシールド機２１の図１に示した口元管９５に取付
けた止水バルブ９７を開放し、誘導管１７をシールド機
２１から傾斜方向に掘削して口元管９５に固定する。次
いで、推進管２３を押出し装置５１によって送り出す。
前記推進管２３と内管９４は誘導管１７の誘導ガイド孔
１７ａに沿って方向変換され、推進管２３と掘削装置６
０は後停止シールド機１３側に向けて掘進方向と略平行
に地盤を掘進する。

【００５１】次に、前記推進管２３が、接合予定地点２
４を充分に超えた所定位置まで掘削挿入された時点で掘
削装置６０を停止し、前記内管９４を掘削装置６０と共
に推進管２３から引き抜く。これによって、推進管２３
は、接合予定地点２４の上方でシールド機２１の掘進方
向と略平行に埋設される。

【００５２】なお、前記誘導管１７を用いることなく、
光ファイバジャイロ７８により適宜方向修正をしながら
前記推進管２３を図１７に示すように円弧状（チューリ
ップ状）に掘進させることもできる。

【００５３】以下、このようにして、押出し装置５１を
順次移動して複数の推進管２３、１２…を図１８、図１
９で示すように、接合予定地点２４の周囲で後停止する
シールド機１３の外形状に沿ってシールド掘進方向と略
平行に一定間隔で埋設する（本図の場合は略環状であ
る）。

【００５４】前記要領によって、推進管２３の埋設が完
了したならば、図２０に示されるダブルパッカー付注入
装置３’を挿入し、前述した要領によって推進管２３回
りの地盤に注入剤を注入して固結壁８２を造成する。こ
こで、本実施例のシルード機接合部の場合には、前記推
進管２３の先端側端部は地中に埋まっているため、図１
０に示される、パッカー４Ａ、４Ｂのそれぞれに両側か
らパッカー用水を送給する方式は採用することができな
い。したがって、図２０に示されるように、パッカー４
Ａとパッカー４Ｂとを可撓性の送給ホース７１で連結し
てパッカー４Ａ側から供給されたパッカー用水を先端側
のパッカー４Ｂに対しても供給するようにしたダブルパ
ッカー付注入装置３’を用いている。このダブルパッカ
ー付注入装置３’の移動は、注入剤用ホース２６として
比較的剛性のある太径のホースを使用し、これを押し引
きすることにより行われるが、押し出しの場合にはパッ
カー４Ａの連結ホルダー２９とパッカー４Ｂの連結ホル
ダー４１との当接により先端側のパッカー４Ｂが前方に
押し込まれる。また、推進管２３内における位置調整
は、前記注入剤用ホース２６の繰り出し長の測定によっ
て行うことができる。

【００５５】その後、固結壁８２が充分に造成したタイ
ミングで、この固結壁８２内に前記後停止シールド機１
３を掘進させて先停止したシールド機２１の前面まで接
近させる。したがって、シールド機間の僅かな厚さの地
盤は周囲が改良固結壁８２によって保護されているので
開削による崩壊、出水等の災害を防ぐことができる。

【００５６】これにより、シールド機間の接合が可能と
なる。

【００５７】このように、本実施例では多数の推進管２
３、２３…を接合予定地点２４を囲むように、かつ掘進
方向と略平行に埋設したので、１台のシールド機２１側
から固結壁８２を造成することができる。したがって、
本実施例では、従来のシールド接合工法と比較し、接合
部の地盤改良を効果的に行うことができると共に、大幅
に工期を短縮することができる。

【００５８】

【発明の効果】以上詳説のとおり、本発明によれば、シ
ルード機接合部、シールドトンネル拡幅部等に埋設され
た曲管を注入用外管として、地盤改良を適切かつ効果的
に行うことができるとともに、工期を大幅に短縮するこ
とができ、さらに工費節減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシールド掘削孔の拡幅装置の第１
実施例を示す説明図である。

【図２】本発明に係るシールド掘削孔の拡幅装置に適用
された曲管の実施例を示す断面図である。

【図３】本発明に係るシールド掘削孔の拡幅装置に適用
された掘削装置の要部断面図である。

【図４】本発明に係るシールド掘削孔の拡幅工法でトン
ネルを拡幅する説明図である。

【図５】図４におけるＡ−Ａ線上に沿う断面図である。

【図６】本発明に係るシールド掘削孔の拡幅工法で拡幅
工法でトンネルを拡幅する説明図である。

【図７】曲管（注入用外管）の他の例を示す断面図であ
る。

【図８】図７に示す曲管（注入用外管）の他の例の要部
拡大図である。

【図９】曲管（注入用外管）の断面拡大図である。

【図１０】ダブルパッカー付注入装置の模式図である。

【図１１】パッカーの半断面拡大図である。

【図１２】地盤改良体の造成例を示す図である。

【図１３】他の造成例を示す図である。

【図１４】他の造成例を示す図である。

【図１５】シルード機接合部分における推進管（注入用
外管）の挿入要領図である。

【図１６】推進管の埋設状態図である。

【図１７】推進管の他の埋設状態図である。

【図１８】地盤改良壁造成部の断面図である。

【図１９】地盤改良壁造成部の側面図である。

【図２０】シルード機接合部に使用するダブルパッカー
付注入装置の模式図である。

【図２１】従来におけるシルード機接合部の地盤改良要
領の説明図である。

【図２２】従来におけるシルード機接合部の他の地盤改
良要領の説明図である。

【図２３】従来におけるシールドトンネル拡幅部の地盤
改良要領の説明図である。

【符号の説明】

１…ゴムノズル、２…ノズルホルダー、３…ダブルパッ
カー付注入装置、４Ａ・４Ｂ…パッカー、５Ａ・５Ｂ…
パッカー用スリーブゴム、１０…シールドトンネル、１
２…推進装置、１４…曲管、１７…誘導管、２５…チェ
ーン、２６…注入剤用ホース、２７Ａ・２７Ｂ…パッカ
ー用水ホース、２９・４１…連結ホルダー、２９ａ…注
入剤吐出口、３１・３３…端部筒体、３５・３７…端ブ
ッシュ、３９…注入剤送給管、４４…内管、４６・５０
…曲状短管、６０…掘削装置、６２…オイルモータ、６
４…首振り装置、６６…減速機、６８…ビット、７８…
光ファイバジャイロ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390036504 日特建設株式会社 東京都中央区銀座８丁目14番14号 (71)出願人 000115463 ライト工業株式会社 東京都千代田区九段北４丁目２番35号 (71)出願人 391023518 社団法人日本建設機械化協会 東京都港区芝公園３丁目５番８号 （機械 振興会館) (72)発明者 粕谷 太郎 東京都千代田区三崎町２ー５ー３ 鉄建建 設株式会社内 (72)発明者 田中 利昌 東京都千代田区三崎町２ー５ー３ 鉄建建 設株式会社内 (72)発明者 榎本 実 東京都豊島区南池袋１ー16ー15 西武建設 株式会社内 (72)発明者 村上 和隆 東京都目黒区目黒１ー６ー17 株式会社利 根内 (72)発明者 中越 蕃 大阪府大阪市中央区瓦屋町２ー11ー16 株 式会社精研内 (72)発明者 深石 民征 大阪府大阪市中央区瓦屋町２ー11ー16 株 式会社精研内 (72)発明者 三上 登 東京都中央区銀座８ー14ー14 日特建設株 式会社内 (72)発明者 藤沢 伸行 東京都千代田区九段北４ー２ー35 ライト 工業株式会社内 (72)発明者 安達 徑治 静岡県富士市富士見台６ー10ー12

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地盤中に挿入設置された、少なくとも一部
   に曲線部を有しかつ管壁部分に管軸方向に沿って所定間
   隔でノズルが設けられた曲管を注入用外管として、この
   注入用外管の内部に挿入され注入対象ノズルの前後をシ
   ールしながら地盤注入を行うためのダブルパッカー付注
   入装置であって、 前記ダブルパッカー付注入装置は、接続されたホースを
   介して供給されるパッカー用水により膨出自在とされる
   ２連のパッカーを備えるとともに、この２連のパッカー
   間にホースを介して送給される地盤注入剤の吐出孔を有
   し、かつ前記２連のパッカーは相互に前記注入用外管の
   曲がりに対応可能なように可撓部材、鎖部材または滑節
   状態で連結されていることを特徴とする曲管用ダブルパ
   ッカー付き注入装置。