(57)【要約】【課題】地下空洞の充填対象領域の端部など、所望の位置を閉塞するバルクヘッドを確実に形成することができると共に、最小限の充填材で経済的にバルクヘッドを形成することができる。【解決手段】地下空間の閉塞すべき箇所に、当該箇所を閉塞可能な大きさに復元可能な袋体１１を折り畳み状態で配置し、送気管１２から袋体１１にエアを供給して膨張させ、袋体１１の膨張状態を保持しつつ発泡性充填材注入管１３から袋体１１内に発泡性充填材を供給して、エアと置換するように袋体１１内に発泡性充填材を充填することにより、袋体１１が当該箇所の周囲に押し付けられたバルクヘッドを形成するバルクヘッドの形成方法。【選択図】図５
2014190135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下空間の閉塞すべき箇所に、前記箇所を閉塞可能な大きさに復元可能な袋体を折り畳み状態で配置する第１の工程と、
前記袋体にエアを供給して膨張させる第２の工程と、
前記袋体の膨張状態を保持しつつ前記袋体内に発泡性充填材を供給して、エアと置換するように前記袋体内に前記発泡性充填材を充填することにより、前記袋体が前記箇所の周囲に押し付けられたバルクヘッドを形成する第３の工程と、
を備えることを特徴とするバルクヘッドの形成方法。
【請求項２】
折り畳み状態で設けられ、エアの供給で膨張して所定の大きさに復元可能な袋体と、
前記袋体内にエアを供給する送気管と、
前記袋体内に発泡性充填材を供給する発泡性充填材注入管とを備え、
前記袋体が、前記袋体内のエアを前記発泡性充填材の供給に応じて排出可能である
ことを特徴とするバルクヘッド形成装置。
【請求項３】
前記折り畳み状態の前記袋体を結束する結束手段と、
前記結束を解放する解放手段とを有し、
前記解放手段が、地上からの解放操作が可能である
ことを特徴とする請求項２記載のバルクヘッド形成装置。
【請求項４】
前記袋体が、所定圧以上でエアを透過して排出する素材で形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載のバルクヘッド形成装置。
【請求項５】
前記袋体に、所定圧以上で開放してエアを排出する排気バルブが設けられることを特徴とする請求項２又は３記載のバルクヘッド形成装置。
【請求項６】
前記袋体が、段折り部を有するように折り畳まれていることを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載のバルクヘッド形成装置。
【請求項７】
前記発泡性充填材の供給過程における前記袋体内のエア圧を検知可能なエア圧検知手段を備えることを特徴とする請求項２〜６の何れかに記載のバルクヘッド形成装置。
【請求項８】
前記折り畳み状態の前記袋体を結束し、ミシン目を有する結束手段と、
引掛部を有するワイヤーとを有し、
前記ワイヤーが、前記送気管に挿通されて地上から引っ張り可能に配置され、且つ前記袋体近傍で前記送気管から取り出されて前記袋体と供に前記結束手段で結束され、
前記引掛部が前記引っ張り動作で前記ミシン目に引っ掛かるように配置される
ことを特徴とする請求項２〜７の何れかに記載のバルクヘッド形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば廃坑、老朽化した坑道、鉱山の地下採掘場などの地下空洞の充填を行う場合に用いられるバルクヘッドの形成方法及び形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃坑、老朽化した坑道、鉱山の地下採掘場などの地下空洞が地下で崩落すると、地盤沈下・地表の陥没や地上構造物の沈下等の悪影響が生ずるため、こうした地下空洞に充填材を充填して埋め戻す充填工法が行われている。このような充填工法では、地下空洞の全域に隈無く充填材を充填するのは非現実的であることから、地下空洞で問題のある対象領域に向かって地上からボーリング孔を穿孔し、対象領域に充填材を充填して埋め戻すことがなされる。
【０００３】
そして、充填工法で充填される充填材は流動性を有することから、対象領域に限定して充填材を充填すべく、充填対象領域の端部に流動性の低い充填材を注入して端部壁体を形成し、端部壁体で閉塞された空間に流動性の高い中詰充填材を充填する工法（特許文献１参照）、更には、充填材を注入する注入管の吐出孔を地下空洞の横断方向に向けて充填材を吐出させ、少ない充填材の量で端部壁体を形成して充填対象領域に充填材を充填する工法（特許文献２参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−８１０５４号公報
【特許文献２】特開２００６−１７７０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、充填対象領域を閉塞する充填材は、流動性の度合いや吐出方向の調整が可能であるとしても、図１１に示すように、ボーリング孔１に挿入された注入管２から地下空洞３に吐出された後は基本的には火山の溶岩が流れるようにゆるい勾配で円錐状に拡散し、最後には山状の充填材の塊４が形成される。そのため、所望の対象領域を閉塞せんとしても、充填材が必要以上に流れてしまうのは避けられない。
【０００６】
また、立坑から充填材の注入を行う場合、地上の作業位置からは充填状況が目視できず、充填材の圧送圧力や充填量で閉塞が完了したことを判断することになるが、充填材が投下させた位置近傍に傾斜やクラックがあれば、そこへも充填材が逸走している可能性もあるため、対象領域の閉塞が完了したか否かの判断も難しい。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、地下空洞の充填対象領域の端部など、所望の位置を閉塞するバルクヘッドを確実に形成することができると共に、最小限の充填材で経済的にバルクヘッドを形成することができるバルクヘッドの形成方法及びバルクヘッドの形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のバルクヘッドの形成方法は、地下空間の閉塞すべき箇所に、前記箇所を閉塞可能な大きさに復元可能な袋体を折り畳み状態で配置する第１の工程と、前記袋体にエアを供給して膨張させる第２の工程と、前記袋体の膨張状態を保持しつつ前記袋体内に発泡性充填材を供給して、エアと置換するように前記袋体内に前記発泡性充填材を充填することにより、前記袋体が前記箇所の周囲に押し付けられたバルクヘッドを形成する第３の工程とを備えることを特徴とする。
この構成によれば、折り畳んだ袋体をエアで膨張させエアと置換するように発泡性充填材を充填することにより、地下空洞の充填対象領域の端部など、所望の位置を閉塞するバルクヘッドを確実に形成することができる。また、発泡性充填材は袋体内に充填されるので、充填材が必要以上に使用されることが無くなり、最小限の充填材で経済的にバルクヘッドを形成することができる。また、地下空洞に傾斜やクラックがある場合でも充填材の逸走を防止することができ、適正な箇所へ充填材を充填することができる。
【０００９】
本発明のバルクヘッド形成装置は、折り畳み状態で設けられ、エアの供給で膨張して所定の大きさに復元可能な袋体と、前記袋体内にエアを供給する送気管と、前記袋体内に発泡性充填材を供給する発泡性充填材注入管とを備え、前記袋体が、前記袋体内のエアを前記発泡性充填材の供給に応じて排出可能であることを特徴とする。
この構成によれば、折り畳んだ袋体をエアで膨張させエアと置換するように発泡性充填材を充填することが可能となり、地下空洞の充填対象領域の端部など、所望の位置を閉塞するバルクヘッドを確実に形成することができる。また、発泡性充填材は袋体内に充填されるので、充填材が必要以上に使用されることが無くなり、最小限の充填材で経済的にバルクヘッドを形成することができる。また、地下空洞に傾斜やクラックがある場合でも充填材の逸走を防止することができ、適正な箇所へ充填材を充填することができる。
【００１０】
本発明のバルクヘッド形成装置は、前記折り畳み状態の前記袋体を結束する結束手段と、前記結束を解放する解放手段とを有し、前記解放手段が、地上からの解放操作が可能であることを特徴とする。
この構成によれば、ボーリング孔内など、袋体の折り畳み状態の維持が必要な箇所では確実に折り畳み状態を維持することができると共に、閉塞すべき箇所では地上からの操作で結束状態を容易に解放することができる。
【００１１】
本発明のバルクヘッド形成装置は、前記袋体が、所定圧以上でエアを透過して排出する素材で形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、所定圧以上で開口する弁等の手段を用いずとも、エアと置換するように発泡性充填材を充填することができる。
【００１２】
本発明のバルクヘッド形成装置は、前記袋体に、所定圧以上で開放してエアを排出する排気バルブが設けられることを特徴とする。
この構成によれば、エアと置換しての発泡性充填材の充填を確保しつつ、非通気性の多様な素材で袋体を形成することが可能となる。
【００１３】
本発明のバルクヘッド形成装置は、前記袋体が、段折り部を有するように折り畳まれていることを特徴とする。
この構成によれば、例えば袋体の高さを閉塞箇所の高さより短くする等、比較的高さの低い箇所や狭い箇所にもきちんと入り込んで、確実に閉塞するように袋体を設置することができる。
【００１４】
本発明のバルクヘッド形成装置は、前記発泡性充填材の供給過程における前記袋体内のエア圧を検知可能なエア圧検知手段を備えることを特徴とする。
この構成によれば、エア圧検知手段によるエア圧の変化を認識し、エア圧の変化に基づいてバルクヘッドの形成、閉塞状態を確認することができる。
【００１５】
本発明のバルクヘッド形成装置は、前記折り畳み状態の前記袋体を結束し、ミシン目を有する結束手段と、引掛部を有するワイヤーとを有し、前記ワイヤーが、前記送気管に挿通されて地上から引っ張り可能に配置され、且つ前記袋体近傍で前記送気管から取り出されて前記袋体と供に前記結束手段で結束され、前記引掛部が前記引っ張り動作で前記ミシン目に引っ掛かるように配置されることを特徴とする。
この構成によれば、ボーリング孔内など、袋体の折り畳み状態の維持が必要な箇所では確実に折り畳み状態を維持することができると共に、閉塞すべき箇所では地上からの操作で結束状態を容易に解放することができる。また、結束手段を解放するワイヤーを送気管に挿通することにより、送気管を有効利用して、ワイヤーの絡まりを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、地下空洞の充填対象領域の端部など、所望の位置を閉塞するバルクヘッドを確実に形成することができると共に、最小限の充填材で経済的にバルクヘッドを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は充填工法の施工前の地下空洞を示す縦断面図、（ｂ）は第１実施形態のバルクヘッド形成装置により地下空洞にバルクヘッドが形成された状態を示す縦断面図。
【図２】（ａ）は第１実施形態のバルクヘッド形成装置における膨らんだ状態の袋体を示す斜視図、（ｂ）はその袋体を折り込んで注入管を取り付けた状態を示す要部正面図、（ｃ）は同図（ｂ）の袋体を巻いて切断ワイヤーと結束フィルムを取り付けた状態を示す要部斜視図。
【図３】第１実施形態のバルクヘッド形成装置で袋体を折り込んで注入管を取り付けた状態を示す縦断面図。
【図４】変形例のバルクヘッド形成装置で袋体を巻いて切断ワイヤーと結束バンドを取り付けた状態を示す要部斜視図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は第１実施形態のバルクヘッドの形成方法の施工手順を示す縦断説明図。
【図６】第１実施形態のバルクヘッドの形成方法によるバルクヘッドで閉塞された充填対象領域に中詰充填材を充填する工程を示す縦断説明図。
【図７】第２実施形態のバルクヘッド形成装置で袋体を折り込んで注入管を取り付けた状態を示す縦断面図。
【図８】（ａ）は第２実施形態のバルクヘッドの形成方法におけるエア供給工程のバルクヘッドの形成装置を示す縦断説明図、（ｂ）はその充填材の充填工程のバルクヘッドの形成装置を示す縦断説明図。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態のバルクヘッド形成装置の別の使用例を示す縦断説明図。
【図１０】実施例の充填材の充填工程における時間と袋体内の圧力の関係を示すグラフ。
【図１１】従来の注入方式で注入された充填対象領域の端部を閉塞する充填材の塊を示す縦断説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔第１実施形態のバルクヘッド形成装置及び形成方法〕
本発明による第１実施形態のバルクヘッド形成装置は、例えば図１に示すように、地山５０に、地下空洞として既存の坑道５１と坑道５１の途中の上側にあいた上側空洞５２がある場合に、上側空洞５２を挟む坑道５１の所定箇所にバルクヘッド３０を形成する際に用いられる。このバルクヘッド３０の形成では、地山５０に地表面からボーリングマシーン４１でボーリング孔５３を坑道５１に到達するまで穿孔し、このボーリング孔５３から後述するバルクヘッド形成装置の袋体１１、送気管１２、発泡性充填材注入管１３等を坑道５１に降下し、中詰充填材の充填対象領域の端部である閉塞すべき所定箇所に配置する。そして、後述する袋体１１内へのエア供給、エアと置換しての発泡性充填材の充填により、所定箇所にバルクヘッド３０を形成する。
【００１９】
バルクヘッド３０の形成後には、バルクヘッド３０・３０で閉塞された充填対象領域、本例では上側空洞５２とその下側で端部を閉塞されている坑道５１にセメント等の中詰充填材を充填する。中詰充填材の充填では、地山５０に、地表面からボーリングマシーン４１で上側空洞５２に到達するまでボーリング孔を穿孔し、このボーリング孔を介して充填対象領域に中詰充填材を充填する。図１（ｂ）の二点鎖線の矢印Ｃは、中詰充填材の充填方向を示している。
【００２０】
第１実施形態のバルクヘッド形成装置は、図２及び図３に示すように、折り畳み状態で設けられ、エアの供給で膨張して所定の大きさに復元可能な袋体１１と、袋体１１内にエアを供給する送気管１２と、袋体１１内に発泡性充填材を供給する発泡性充填材注入管１３を有する。
【００２１】
袋体１１は、供給され袋体１１内にたまったエアを発泡性充填材の供給に応じて置換するように排出可能で、アクリルコートナイロン等の所定圧以上でエアを透過して排出する素材で形成されており、例えば４２０デニール、耐圧力０．５Ｍｐａ等のアクリルコートナイロン生地等とすると好ましい。
【００２２】
袋体１１は、膨らんだ状態において例えば略直方体又は略立方体の形状であり、上面に注入口１１１が設けられ、段折り部１１２を有するように折り畳まれる。図示例の袋体１１は、２．５ｍ×２．５ｍ×２．５ｍの立方体形状であり、注入口１１１の部分に布が縫い付けられている。尚、袋体１１の形状・サイズは、坑道５１等の空洞の形状が多少いびつでも追随できるものが好ましい。
【００２３】
送気管１２は、先端側を注入口１１１から袋体１１内に挿入して設けられており、袋体１１を設置位置まで吊り下げられる強度を有する。送気管１２の先端側における袋体１１内に位置する箇所にはエア吐出孔１２１が形成されていると共に、その先端には逆止弁１２２が設けられ、エアの逆流を防止しつつ先端からもエアが吐出可能になっている。尚、送気管１２の先端を閉塞してエア吐出孔１２１のみからエアを吐出する構成、或いはエア吐出孔１２１を設けずに、逆止弁１２２を有する送気管１２の先端開口のみからエアを吐出する構成とすることも可能である。
【００２４】
送気管１２の先端側における袋体１１近傍で袋体１１外に位置する箇所には、後述する送気管１２に挿通されるワイヤー１５の先端側を取り出すワイヤー取出孔１２３が形成されている。送気管１２の後端側は、エアの供給時にはエアの供給ポンプに接続され、送気管１２から袋体１１内にエアが供給される。
【００２５】
発泡性充填材注入管１３は、第１注入管１３１、第２注入管１３２、ミキシングユニット１３３、塩化ビニル等の合流管１３４で構成され、第１注入管１３１と第２注入管１３２の各先端がミキシングユニット１３３に接続されると共に、合流管１３４の後端がミキシングユニット１３３に接続される。合流管１３４の先端側は注入口１１１から袋体１１内に挿入して設けられ、合流管１３４の先端開口から袋体１１内に発泡性充填材を注入可能になっている。
【００２６】
発泡性充填材の供給時には、例えば２液混合タイプの発泡ウレタン等の発泡性充填材が用いられ、注入ポンプにより、第１注入管１３１からウレタンＡ液等の第１の原液が供給され、第２注入管１３２からウレタンＢ液等の第２の原液が供給され、第１の原液と第２の原液がミキシングユニット１３３で混合され、混合液となった発泡性充填材が合流管１３４から袋体１１内に供給される。
【００２７】
そして、送気管１２、発泡性充填材注入管１３を取り付けられて折り畳まれた袋体１１が、細く巻かれると共に、送気管１２の後端開口近傍から袋体１１の下端近傍まで延びる長さを有するワイヤー１５が送気管１２に挿通され、ワイヤー取出孔１２３から先端側を取り出され、ワイヤー１５の先端側が巻かれた袋体１１の側面に添うように配置される。ワイヤー１５は送気管１２に挿通されることにより、送気管を有効利用しつつ、絡まりが防止されている。また、ワイヤー１５の先端は外側に鈎状に曲げられた引掛部１５１になっている。この状態で袋体１１を結束する結束手段である結束フィルム１４により袋体１１とワイヤー１５が供に結束される。
【００２８】
結束フィルム１４は、ワイヤー１５の延びる方向に沿ってミシン目を有し、送気管１２の後端開口からワイヤー１５を引っ張って引掛部１５１を上昇させると、引掛部１５１がミシン目に引っ掛かってミシン目に沿って結束フィルム１４が切断され、袋体１１の結束が解放されるようになっている。即ち、ワイヤー１５は、袋体１１の結束を解放する解放手段であり、地上からの解放操作が可能になっている。
【００２９】
尚、結束手段は、折り畳み状態の袋体１１を結束可能なものであれば適宜であり、例えば図４に示すようなミシン目を有する結束バンド１４ａとし、結束バンド１４ａで袋体１１とワイヤー１５を結束するようにしてもよい。また、ワイヤー１５は送気管１２に挿通してワイヤー取出孔１２３から取り出す構成以外にも、例えば送気管１２とは別に袋体１１を設置位置まで吊り下げられるガイド管を設け、このガイド管に絡まりが防止されるようにワイヤー１５を挿通し、袋体１１の近傍でワイヤー取出孔から取り出す構成や、送気管１２或いはガイド管に挿通せずに露出してワイヤー１５を設け、袋体１１の側面に添うように配置する構成とすることも可能である。
【００３０】
また、折り畳み状態の袋体１１の結束を解放する解放手段はワイヤー１５以外にも適宜であり、例えば結束フィルム１４若しくは結束バンド１４ａのミシン目間の領域の下端に固着された紐若しくはテープを解放手段とし、これを送気管１２に挿通して若しくは送気管１２とは別に設け、引っ張ることによりミシン目間の領域が切断されて結束が解放されるようにすることも可能である。
【００３１】
第１実施形態のバルクヘッド形成装置でバルクヘッド３０を形成する際には、袋体１１の送気管１２、発泡性充填材注入管１３を取り付け、これらの管を芯として折り畳み状態の袋体１１を巻き、巻いた袋体１１とワイヤー１５を結束フィルム１４又は結束バンド１４ａで結束したバルクヘッド形成装置を用い、図５に示すように、このバルクヘッド形成装置の送気管１２にエアホース１２ｍを接続すると共に、発泡性充填材注入管１３に注入ホース１３ｍを接続、換言すれば第１注入管１３１、第２注入管１３２に第１注入ホース、第２注入ホースを各々接続する。尚、送気管１２へのエアホース１２ｍの接続においては、ワイヤー１５が接続される各エアホース１２ｍ内に挿通される。
【００３２】
そして、例えば地山５０の土被り３０ｍ程度で高さ２ｍ×幅２ｍ等の坑道５１について、エアホース１２ｍ、注入ホース１３ｍを数ｍ間隔で連結しながら、坑道５１を閉塞可能な大きさに復元可能な袋体１１が折り畳み状態で巻かれているバルクヘッド形成装置を、地上から穿孔したボーリング孔５３内を坑道５１内まで下げて所定箇所に配置する（図５（ａ）参照）。
【００３３】
その後、送気管１２及びエアホース１２ｍを挿通されているワイヤー１５を地上に位置するエアホース１２ｍの開口から引き上げ、結束フィルム１４又は結束バンド１４ａのミシン目をワイヤー１５の引掛部１５１で切断し、袋体１１の結束を解放する（図５（ｂ）参照）。
【００３４】
次いで、エアの供給ポンプからエアホース１２ｍ及び送気管１２を介して袋体１１内にエアＡを供給し、供給されるエアＡによって段折り部１１２が開いて袋体１１が膨張し、袋体１１は数秒程度で坑道５１の所定箇所を閉塞するように膨らんで定置される（図５（ｃ）参照）。供給するエアＡの圧力は、袋体１１の耐圧力以下とし、袋体１１が周囲を押し付けるように膨張して定置されればよいので耐圧力を超える加圧は不要である。
【００３５】
その後、袋体１１内へのエアＡの供給を継続して袋体１１の膨張状態を保持しつつ、注入ポンプから注入ホース１３ｍ及び発泡性充填材注入管１３を介して発泡性充填材を所定量注入し、例えば第１注入管１３１から供給されるウレタンＡ液等と、第２注入管１３２から供給されるウレタンＢ液等がミキシングユニット１３３で混合され、混合液となった発泡性充填材Ｕが合流管１３４から袋体１１内に所定量供給される。
【００３６】
そして、ウレタン等の発泡性充填材Ｕの発泡圧により、ナイロン布製等の袋体１１の目からエアＡが排出され、エアＡと置換されるように発泡性充填材Ｕが充填され、袋体１１が坑道５１の所定箇所の周囲に押し付けられたバルクヘッド３０が形成される（図５（ｄ）参照）。この際、袋体１１を一旦エアＡできちんと膨らませ、膨らんだ状態でウレタン等の発泡性充填材Ｕの注入を行うので、バランス良く略均等に周囲に拡がって所定箇所の閉塞を確実に行うバルクヘッド３０を得ることができる。尚、バルクヘッド３０は坑道１１を気密に間仕切る必要はなく、中詰充填材Ｃ１等の流出を防止できる程度に閉塞できればよい。
【００３７】
好適には、例えばエアホース１２ｍに圧力計を設置する等により、発泡性充填材Ｕの供給過程における袋体１１内のエア圧を検知可能なエア圧検知手段を設け、エア圧検知手段によるエア圧の変化を認識し、エア圧の変化に基づいてバルクヘッド３０の形成、閉塞状態を確認するようにするとよい。即ち、発泡性充填材Ｕの注入時には、袋体１１内のエアＡは徐々に発泡性充填材Ｕと置換され、完全に袋体１１内に発泡性充填材Ｕが充填され、バルクヘッド３０が形成されると、図１０に示すように、圧力（エア圧）が急激に上昇するため、エア圧検知手段により、バルクヘッド３０の形成、閉塞状態を確認することが可能である。
【００３８】
その後、図６に示すように、前述のバルクヘッド３０による閉塞箇所と、上側空洞５２を挟むように配置される坑道５１の別の箇所に、同様にバルクヘッド３０を形成することにより、少なくとも２箇所にバルクヘッド３０を形成する。そして、バルクヘッド３０で閉塞される充填対象領域、図６の例では、バルクヘッド３０・３０間の坑道１１と上側空洞５２に対して中詰充填材Ｃ１を充填する。中詰充填材Ｃ１の充填では、地上から上側空洞５２までボーリング孔５４を穿孔し、そこに挿設する注入管４２を介して既存の中詰充填材を注入する。
【００３９】
第１実施形態によれば、折り畳んだ袋体１１をエアＡで膨張させエアＡと置換するように発泡性充填材Ｕを充填することが可能となり、地下空洞の充填対象領域の端部など、所望の位置を閉塞するバルクヘッド３０を確実に形成することができる。また、発泡性充填材Ｕは袋体１１内に充填されるので、充填材が必要以上に使用されることが無く、最小限の充填材で経済的にバルクヘッド３０を形成することができる。また、地下空洞に傾斜やクラックがある場合でも充填材の逸走を防止することができ、適正な箇所へ充填材を充填することができる。
【００４０】
また、結束フィルム１４或いは結束バンド１４ａと、解放手段であるワイヤー１５により、ボーリング孔５３内など、袋体１１の折り畳み状態の維持が必要な箇所では確実に折り畳み状態を維持することができると共に、閉塞すべき箇所では地上からの操作で結束状態を容易に解放することができる。
【００４１】
また、袋体１１を所定圧以上でエアを透過して排出する素材で形成することにより、所定圧以上で開口する弁等の手段を用いずとも、エアと置換するように発泡性充填材を充填することができる。また、袋体１１を段折り部１１２を有するように折り畳むことにより、例えば袋体１１の高さを閉塞箇所の高さより短くする等、比較的高さの低い箇所や狭い箇所にもきちんと入り込んで、確実に閉塞するように袋体１１を設置することができる。
【００４２】
〔第２実施形態のバルクヘッド形成装置及び形成方法〕
第２実施形態のバルクヘッド形成装置は、図７に示すように、袋体１１ａが非通気性の素材で形成されており、袋体１１ａの注入口１１１には排気管２１が設けられている。排気管２１の袋体１１内に配置される一方の端部には所定圧力で開放する定圧開放弁の排気バルブ２１１が設けられており、袋体１１外に位置する他方の端部の先端開口は排気口２１２になっている。その他の構成や変形例は第１実施形態のバルクヘッド形成装置と同様である。
【００４３】
第２実施形態のバルクヘッド形成装置でバルクヘッドを形成する工程順も、基本的に第１実施形態と同様であるが、図８（ａ）に示すように、エア供給時に送気管１２を介して供給されるエアＡの過剰分は排気バルブ２１１の開放により排気口２１２から外部に排出されるようになっている。
【００４４】
その後、図８（ｂ）に示すように、袋体１１ａの膨張状態を保持しつつ袋体１１ａ内に発泡性充填材Ｕを供給する際には、少なくとも袋体１１ａの膨張状態を保持可能なエア圧を送気管１２を介して袋体１１内に加え、この状態で発泡性充填材Ｕを供給し、エアＡと置換するように袋体１１内に発泡性充填材Ｕを充填することにより、バルクヘッド３０を形成する。発泡性充填材Ｕの充填時にも、排気バルブ２１１が開放されて袋体１１内のエアＡが排気口２１２から外部に排出される。
【００４５】
尚、第２実施形態でも、第１実施形態と同様に、発泡性充填材Ｕの供給過程における袋体１１内のエア圧を検知可能なエア圧検知手段を設け、エア圧検知手段によるエア圧の変化を認識し、エア圧の変化に基づいてバルクヘッド３０の形成、閉塞状態を確認するようにすると好ましい。その他の構成や変形例は第１実施形態のバルクヘッドの形成方法と同様である。
【００４６】
第２実施形態によれば、エアＡと置換しての発泡性充填材Ｕの充填を確保しつつ、非通気性の多様な素材で袋体１１を形成することが可能となる。その他、第１実施形態と対応する構成から対応する効果を奏する。
【００４７】
〔実施形態の変形例等〕
本明細書開示の発明は、各発明、各実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な構成を本明細書開示の他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に本明細書開示の他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものを含むものであり、下記変形例も包含する。
【００４８】
本発明のバルクヘッド形成装置或いはバルクヘッドの形成方法の用途は地下空洞の充填以外にも適宜であり、例えば立杭の埋め戻し等に用いることが可能である。即ち、鉱山では既存の坑道と同程度の径の立坑が複数配置していることがあるが、これらの立杭に袋体１１を降ろして所定位置にバルクヘッド３０を形成する。
【００４９】
立杭にバルクヘッド３０を形成して埋め戻す場合、例えば図９に示すように、立杭５５の所定位置までバルクヘッド形成装置の袋体１１を降下させ、所定位置で結束フィルム１４等の結束手段をワイヤー１５で解放し、送気管１２を介してエア供給して袋体１１を膨張させ、膨張状態を保持しつつ発泡性充填材注入管１３から発泡性充填材を注入して、立杭５５の所定位置に発泡性充填材Ｕが充填されたバルクヘッド３０を形成する。その後、立杭５５のバルクヘッド３０で閉塞された位置の上側に注入管４３から埋戻用充填材Ｃ２を注入して立杭５５を埋め戻す。
【００５０】
また、バルクヘッド３０は地下空洞等の地下空間の適宜の位置に形成することが可能であり、例えば坑道５１の途中以外に、坑道５１の距離が短い場合には、坑道５１の入口と出口にバルクヘッド３０を形成してもよく、更に、出入口をバルクヘッド３０で閉塞した坑道５１について、必要に応じて坑道５１の全長に亘って中詰充填材Ｃ１を充填するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、例えば廃坑、老朽化した坑道、鉱山の地下採掘場などの地下空洞の充填を行う場合や、立杭の埋め戻しを行う場合等に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１…ボーリング孔  ２…注入管  ３…地下空洞  ４…山状の充填材の塊  １１、１１ａ…袋体  １１１…注入口  １１２…段折り部  １２…送気管  １２１…エア吐出孔  １２２…逆止弁  １２３…ワイヤー取出孔  １２ｍ…エアホース  １３…発泡性充填材注入管  １３１…第１注入管  １３２…第２注入管  １３３…ミキシングユニット  １３４…合流管  １３ｍ…注入ホース  １４…結束フィルム  １４ａ…結束バンド  １５…ワイヤー  １５１…引掛部  ２１…排気管  ２１１…排気バルブ  ２１２…排気口  ３０…バルクヘッド  ４１…ボーリングマシーン  ４２、４３…注入管  ５０…地山  ５１…坑道  ５２…上側空洞  ５３、５４…ボーリング孔  ５５…立杭  Ａ…エア  Ｕ…発泡性充填材  Ｃ…中詰充填材の充填方向  Ｃ１…中詰充填材  Ｃ２…埋戻用充填材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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