JPS63107695A - 裏込め注入工法における注入施工管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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掘進機による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。

（発明の背田） 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、ヒユーム管）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って
均一な注入■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
完全に行なわれた否かを確認する適切な方法がなく、も
っばら空隙弁の体積や地山に対する浸透弁を見込んで計
画注入ｍ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
った。

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
であって、裏込材充填の適否を温度計測によって判定管
理できるようにすることを目的とする。

すなわち、本発明者らは裏込め注入工法に用いられる硬
化性スラリ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。従って、
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、この発明の注入施工管理方法
では、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って、前記裏込材の充填
の適否を判定するようにしたことを特徴とする。

（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℃内外の温度上界を示す。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
によっ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図はこの発明方法をシールド堀進方法に適した場合
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を掘削するシールド掘進源、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１
ａ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の反力によってシールド掘進
機１は掘削しつつ推進するようになっている。

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を保った余掘り部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っている。

充填作業にはセグメン［・３の内外周を貫通する三つの
グラウトホール５．６．７を通じて行なゎれる。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８．９．１０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２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上に設置された記録計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
なっている。

そして、各グラウトホール５．６．７には注入管１４を
通じて硬化性スラリ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８〜１０はそれぞれのグラウ
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８．９．１０として
熱雷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、構内温度は測定期間中はぼ一定の状態を示したが
、各グラウトホール５．６．７を通じて水ガラスと硬化
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界し始め、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ｔｌＱ察された。

以上の実験結果は、各温度センサー８，９．１０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、反応が終わり、裏込材が
ほぼ完全に硬化して構内温度に降下することを示唆して
いる。

従って、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、
すなわち湿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、熱雷対だけでなく、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っては
、裏込め部分に設置した温度センサーの温度変化を追跡
することによって、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央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
ド掘進様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・・・記録計特
許出願人　　　　　　株式会社　大　林　組成　理　人
　　　　　　弁理士　−色　健　補間　　　　　　　　
弁理士　松　本　雅　利第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールド掘進機などで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
   填するようにした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
   判定するようにした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。