JPS6249408B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シールドトンネル工事の際に覆工用
セグメントの背部の地盤に地盤改良のための薬液
をトンネル坑内から注入する工法の改良に関す
る。最近、都市において地下鉄や下水道および通
信用ケーブル等のためのトンネルを建設する場合
には、一般に支保工と覆工を兼ねたセグメントを
削孔後に直ちに組立てて行くシールド工法が多く
採用されている。シールド工法においては、シー
ルドと呼ばれる掘削機の通過後の地盤応力開放に
起因する地盤沈下の防止や、セグメント背面から
のマシン切羽側への土砂流出防止、湧水の防止あ
るいはトンネルの地中拡幅の際の周辺地盤強化等
のためにセグメント背部に薬液注入を行うことが
多い。

地上からの施工に制約があるためにトンネル坑
内での作業を余義なくされた場合には、セグメン
ト背面へのグラウト裏込め用としてセグメントに
設けられたグラウトホールを利用して注入用パイ
プを地盤に貫入してゆく方法が従来から一般に行
われている。しかし、この方法では、グラウトホ
ールと注入用パイプの間のシールが不完全である
こととグラウトホールの設置箇所が限定されてい
ることから、貫入方向や貫入深度に制限があり、
地盤中の任意の位置において注入を行うことがで
きなかつた。また止むを得ずセグメントにグラウ
トホールとは別の開孔部を設けて貫入を行う場合
には、背部地盤中の被圧地下水の噴出を招来して
トンネルを水没させる危険がある等の欠点があつ
た。

本発明は、セグメント背部地盤中の被圧地下水
の噴出を招来することなく任意の方向へ所望の深
度まで注入用パイプを貫入させて、セグメント背
部地盤強化のための薬液注入作業を確実に行うこ
とを目的とする。

斯かる目的を達成する本発明の構成は、ねじが
切られたスリーブを覆工セグメントのスキンプレ
ート部分にあらかじめ固定し、これに切換弁を備
えたユニオン管とシール部材を備えたコネクタ管
とを順次接続すると共にこれらの中に先端のビツ
トで掘削を行なう薬液注入用パイプを前記切換弁
を開いて挿入し、該薬液注入用パイプと前記各管
との間の空隙を前記シール部材で密閉しながらス
キンプレートごと地山を穿孔し、次いで所定深度
まで掘進したところで薬液注入を行なうと共に薬
液を注入しつつ前記薬液注入用パイプを引き抜
き、その先端が前記切換弁を通過したときに前記
切換弁を閉じてスリーブを密閉し、スリーブに密
封された薬液を凝結させてから前記ユニオン管を
取外してスリーブにプラグを螺合することを特徴
とする。

以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

トンネル２は、第１図に示すように、地盤１内
を周知の掘削手段で掘削してからセグメント３を
組立てて構成されている。

本発明方法に使用する各装置の取付け状態を第
２図に示す。該図において、４はスリーブで薬液
の注入に先立ちあらかじめセグメント３の貫入予
定部位のスキンプレート部分５に固着されてい
る。該スリーブ４にはねじ６が切られている。こ
のねじ６は雄ねじの場合もある。また、このスリ
ーブ４の内腔に連通するパスホール７と開閉自在
な切換弁８とを有するユニオン管９は、片端に切
られたねじ１０によりスリーブ４と螺合連結され
る。該ユニオン管９の他端には、ピン１１により
複数のクランプボルト１２が揺動可能に取付けら
れている。尚、切換弁８のハンドル１３を操作す
ることによつてパスホール７を閉塞する。このユ
ニオン管９にはユニオンニツプル１４を介してコ
ネクタ管１５が接続されている。ユニオンニツプ
ル１４は一端がテーパ状の嵌合面、他端がねじと
成つており、ユニオン管９とはテーパ嵌合面を利
用してフランジノツチ１６に係合したクランプボ
ルト１２、ナツト１７の締付けにより固定連結さ
れ、コネクタ管１５とは螺合連結されている。前
記コネクタ管１５には、ユニオン管９のパスホー
ル７に連通するパスホール１８と、ボールコツク
から成るドレーン弁１９を接続したドレーンホー
ル２０が設けられており、基部には薬液注入用パ
イプ（以下注入用パイプと呼ぶ）２１を嵌合した
状態でシールするグランドパツキング２２が備え
られている。

薬液注入に際しては、あらかじめスキンプレー
ト５に溶接などで固定したスリーブ４に上記ユニ
オン管９、ユニオンニツプル１４及び注入用パイ
プ２１を嵌合させたコネクタ管１５を同軸上に連
結する。そして、切換弁８を開弁状態とし、先端
にクラウンビツト２３と逆流防止用のチエツクボ
ール２４を備えた注入用パイプ２１を、パスホー
ル１８、ユニオンニツプル１４、パスホール７と
順次挿通させる。その後コネクタ管１５の基部に
螺装したハンドル２５を回動してワツシヤ２６を
押込み、適度にグランドパツキング２２を締め付
け注入用パイプ２１とコネクタ管１５との間をシ
ールする。かかる状態にセツトした後周知のボー
リング方式等で穿孔・貫入を開始する。掘削作業
は注入用パイプ２１を通じて清水等をクラウンビ
ツト２３から噴射しながら進める。そして排水及
びスライム排出は、ボールコツク１９の適宜開弁
によつて行う。勿論地盤１の状態が排水を吸収し
易いものである場合にはボールコツク１９から排
水を図る必要はない。このようにして、スキンプ
レート５をまず穿孔してから更に地盤１中に掘削
を進め、所定の深度まで注入用パイプ２１を押し
進める。スキンプレート５を穿孔すれば、セグメ
ント３の背部より被圧地下水が穿孔部２７からス
リーブ４、パスホール７、ユニオンニツプル１４
およびパスホール１８に浸入するが、ボールコツ
ク１９とグランドパツキング２２によつて密閉さ
れているのでトンネル２内に地下水等が噴出する
ことはない。

而して第１図に示す如く地盤１中の所定深度ま
で到達させた注入用パイプ２１を利用して薬液を
注入する。適宜手段を用いて注入用パイプ２１内
に所定の薬液を注入すると、内腔を導通する薬液
はチエツクボール２４を開いて地盤１中に浸透す
る。依つて所定の位置において確実に薬液注入を
行うことができる。所定位置に薬液を注入させる
ため、注入用パイプ２１は、継手を使つて適宜接
続延長することにより繰出し長さを任意に変えう
ることが必要であるが、この連結の際にもチエツ
クボール２４が閉じて注入用パイプ２１の中に被
圧地下水が逆流するのを防ぐので可能となる。

所定位置における薬液注入が予定量に達したな
らば注入用パイプ２１を解体しながら引き抜く。
この注入用パイプ２１の引抜きの際にも薬液注入
を続行して、設定した範囲の地盤強化を確実なも
のとする。最終的に薬液注入が終了したとき、即
ち引き抜かれる注入用パイプ２１の先端のクラウ
ンビツト２３がユニオンニツプル１４にまで下が
つたときに、コツク８を閉じてスリーブ４側とコ
ネクタ管１５側とを仕切る。それと同時に、ボー
ルコツク１９を開いて減圧すると共に注入用パイ
プ２１に洗浄水を流して注入用パイプ２１および
コネクタ管１５内の薬液をドレンホール２０から
排出させる。その後、クランプボルト１２を外し
てユニオンニツプル１４並びにコネクタ管１５ご
と注入用パイプ２１を外す。そして一方、スリー
ブ４側に密封された薬液特にスキンプレート５の
開孔部２７部分の薬液が確実に凝結してからユニ
オン管９を外す。そして、第３図に示すように、
漏水防止のためのプラグ２８をスリーブ４のねじ
６に螺合させ、貫入部位を密封する。

而して、全プロセスを通じて何らセグメント周
囲の地下水あるいは土砂をよび込むことなく、セ
グメント３の背部に薬液注入を行うことができ
る。なお、本発明は上記実施例に限らず、その他
にも本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更
可能である。例えば、スリーブ４を組立てる前の
セグメント３にあらかじめ固定しておくこともあ
る。また、貫入部位１ケ所毎に方向選択性を与え
るべく、第４図に示す他の実施例の様に固定的ス
リーブ４に代えて球軸受付きスリーブ３０を固着
し、自在性をもたせることもできる。また、スリ
ーブ４とユニオン管９とをユニオン継手で接続
し、注入用パイプ２１等を接続したままユニオン
管９を取外すことも可能である。

以上本発明によれば、スキンプレート部分に固
定したスリーブに切換弁を有するユニオン管と注
入用パイプを密に嵌合させたコネクタ管とを接続
し、この密閉状態を保たれたスリーブに包囲され
るスキンプレートを破つて地盤中に注入用パイプ
を押し込み薬液注入を行なう一方、薬液注入完了
後には注入用パイプを切換弁の下まで引き抜いた
ときに切換弁を閉じてスリーブ側とコネクタ管側
とを仕切り、注入用パイプ並びにコネクタ管の迅
速洗浄を可能とすると共にスキンプレートの穿孔
部を凝結する薬液で完全に閉塞させるようにした
ので、トンネル内に周囲の地盤中の地下水や土砂
を噴出させることなく、支保工と覆工を兼ねるセ
グメントの背部の地盤中に薬液を注入することが
できる。従つて、排水や支保工等の煩雑な付帯工
事もなく、危険のない確実な工事が行なえる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の実施例を示し、第１図はシ
ールドトンネル及びセグメント背部薬液注入の断
面概略説明図、第２図は注入に使用する治具の拡
大縦断面図、第３図は薬液注入後の穿孔部の処理
状態を示す説明図、第４図はスリーブの他の実施
例を示す説明図である。 図面中、１は地盤、２はトンネル、３はセグメ
ント、４はスリーブ、５はスキンプレート、６は
スリーブのねじ、７はパスホール、８は切換弁、
９はユニオン管、１２，１７はクランプボルトお
よびナツト、１４はユニオンニツプル、１５はコ
ネクタ管、１６はフランジノツチ、１８はパスホ
ール、１９はボールコツク（ドレーン弁）、２０
はドレーンホール、２１は注入用パイプ、２２は
グランドパツキング（シール部材）、２３はクラ
ウンビツト、２４はチエツクボール、２７はスキ
ンプレートの穿孔部、２８はプラグ、３０は球軸
受付きスリーブである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ねじが切られたスリーブを覆工セグメントの
   スキンプレート部分にあらかじめ固定し、これに
   切換弁を備えたユニオン管とシール部材を備えた
   コネクタ管とを順次接続すると共にこれらの中に
   先端のビツトで掘削を行なう薬液注入用パイプを
   前記切換弁を開いて挿入し、該薬液注入用パイプ
   と前記各管との間の空隙を前記シール部材で密閉
   しながらスキンプレートごと地山を穿孔し、次い
   で所定深度まで掘進したところで薬液注入を行な
   うと共に薬液を注入しつつ前記薬液注入用パイプ
   を引き抜き、その先端が前記切換弁を通過したと
   きに前記切換弁を閉じてスリーブを密閉し、スリ
   ーブに密封された薬液を凝結させてから前記ユニ
   オン管を取外してスリーブにプラグを螺合するこ
   とを特徴とするセグメント背部薬液注入工法。