(57)【要約】【課題】体積収縮を低減でき、低コストで、しかも流動性に優れ、さらに均一に混ざった骨材を有する充填材を提供する。【解決手段】地盤中に生じた空隙に充填される充填材Ｂに、切断切符片２を含ませる。充填材が切断切符片２を含んでいるので、この切断切符片２によってセメントと反応しきれなかった遊離水が吸収されて、地山側に逃げるのを防止して、充填材の体積収縮を低減する。また、水セメント比を小さくする必要もないので、流動性にも優れる。さらに、切断切符片２を含んでいるので、その分セメントの量を減らすことができ、コスト低下を図れる。加えて、切断切符片２が充填材中に均一に混ざり、骨材としての機能を果す。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤中に生じた空隙に充填される充填材であって、
セメントと水と古紙とを含むことを特徴とする充填材。
【請求項２】
請求項１に記載の充填材において、
前記古紙が回収した切符であることを特徴とする充填材。
【請求項３】
請求項１に記載の充填材において、
前記古紙が、回収した切符を短冊状に複数に切断してなる切符切断片であることを特徴とする充填材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤中に生じた空隙に充填される充填材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド工法においては、シールド掘進機を一定距離だけ掘進させた後、その後方にセグメントを組み立てたセグメントリングを順次延長して覆工を形成し、その覆工に反力を取ってシールド掘進機を推進させるようにしている。このよううなシールド工法では、セグメントリングと掘削抗との間にテールボイドと称される空隙が生じ、この空隙により生じる地盤沈下、出水等の問題の発生を防止するために、シールド掘進機のテール部からこの空隙に裏込め材を注入するようにしている。
また、シールド工法以外の工法でトンネルを施工する場合も、上記と同様の理由からその覆工背面部に裏込め材を注入している。
【０００３】
上記のような裏込め材は、例えば、セメントと水とベントナイトと凝結剤等の添加剤とを含み、水セメント比が例えば２８８％程度と大きいものが使用されている。
なお、水セメント比を大きくしたのは、構造物を構築する際に使用されるコンクリートに比べてそれほど強度が必要でなく、また、テールボイド等の地盤中の空隙に充填する際の流動性をよくするためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような従来の裏込め材（充填材）では、水セメント比が大きいため、セメントと反応しきれなかった一部の水（遊離水）が地山側に逃げてしまい、この結果、脱水圧密によって裏込め材の体積収縮が比較的大きくなって、地盤が沈下する恐れがある。
これを防止するためには、水セメント比を小さくすればよいが、セメントの量が多くなる分、裏込め材のコストが高くなるとともに、流動性が低下するという問題がある。
また、上記のような水セメント比が大きい裏込め材の強度を高めるには、砂利等の骨材を入れるとよいが、骨材の比重は、水とセメントが混合したものの比重に比べて大きいので、骨材が裏込め材中で沈下して均一に混ざり難いという問題もある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、体積収縮を低減でき、低コストで、しかも流動性に優れ、さらに均一に混ざった骨材を有する充填材を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、例えば、図２、図５、図６、図７等に示すように、地盤中に生じた空隙Ｓに充填される充填材Ｂであって、セメントと水と古紙２とを含むことを特徴とする。
なお、セメント、水、古紙以外にも、ベントナイト、スラグ、フライアッシュや急結剤等の混和剤を含んでいてもよい。
また、古紙は、充填材全体に対して、体積比で１％〜３０％含ませるのが望ましい。
古紙が体積比で　１％未満では、セメントと反応しきれなかった遊離水を十分に吸収できないため効果が小さく、３０％を越えると施工性が悪くなるので、１％〜３０％含ませるのが望ましいのである。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、充填材が古紙を含んでいるので、この古紙によってセメントと反応しきれなかった遊離水が吸収されて、地山側に逃げるのを防止できる。したがって、充填材の体積収縮を低減できるので、地盤沈下の発生を抑制できる。また、流動性にも優れている。
さらに、古紙を含んでいるので、その分セメントの量を減らすことができ、コスト低下を図れる。
加えて、古紙はその比重が、セメントと水とを混合したものと略等しいので、充填材中に均一に混ざり、骨材としての機能を果し、充填材が硬化した際の強度が、水、セメント、ベントナイトを含み骨材を含まない充填材より高くなる。
【０００８】
前記古紙としては、例えば、回収した切符、新聞、雑誌、段ボールなどが挙げられるがこれに限るものではない。
鉄道等の切符には、裏側に磁気層が形成されており、これを例えばトイレットペーパ等として再利用するには磁気層を剥す手間がかかる。しかし、本発明のように、充填材に切符を含ませる場合は、磁気層を剥す必要がなく、回収した切符を有効かつ簡単に再利用できる。
そこで、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の充填材において、
前記古紙が回収した切符１であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、回収した切符を有効かつ簡単に再利用した充填材を提供できる。
【００１０】
回収した切符は、細かく切断した方が、充填材中により均一に混ざるので、流動性や骨材の機能を果す観点からして望ましい。
そこで、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の充填材において、
前記古紙が、回収した切符１を短冊状に複数に切断してなる切符切断片２…であることを特徴とする。
回収した切符を短冊状に切断する場合、この切符を市販のシュレッダ等で切断すれば、簡単に切符切断片を得ることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、回収した切符を短冊状に複数に切断してなる切符切断片は、充填材中により均一に混ざるので、充填材としての流動性や骨材の機能を効果的に果す。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
まず、図１に示すように、回収された古紙としての切符１を、市販のシュレッダによって短冊状に切断して多数の切符切断片２…を得る。
これら切符切断片２と、セメントと水とベントナイトとを混合装置によって混合して、充填材を得る。充填材中には、図２に示すように、多数の切断切符片２…が骨材として、均一に混ざっている。
この充填材は、例えば、トンネル裏込め材として使用されるもので、水セメント比（Ｗ／Ｃ）は２８８％に設定されている。また、切符切断片２の量は、充填材全体に対して、体積比で１０％含ませるように調整する。
【００１３】
上記のような本発明に係る充填材（裏込め材）と、通常の二種類の裏込め材とを使用して、経時変位量を測定した。
図３にその測定装置の概略図を示す。この測定装置は、底部に小孔を空けた、有底円筒缶３内に、充填材（裏込め材）を充填して、上方からピストン４によって一定の圧力Ｐを加え、時間の経過に伴う充填材の高さＨの変位を測定するものである。
有底円筒缶３内には、本発明に係る充填材（裏込め材）と、切符切断片を含まない充填材（裏込め材）とを同体積だけ別々に充填し、それぞれ圧力Ｐを加え、時間の経過に伴う充填材の高さＨの変位量を測定した。
なお、切符切断片を含まない充填材および本発明に係る充填材には、それぞれ同量のベントナイトを含ませている。
【００１４】
測定結果を図４に示す。この図に示すように、切断切符片を含まない充填材は、時間の経過に伴って変位量が大きく増加していくことが分かる。つまり、この充填材は従来の裏込め材として使用されるものであり、時間の経過に伴う体積収縮が大きいことが分かる。
【００１５】
一方、本願発明に係る裏込め材は、上述したように、切符切断片（ファイバー）２を、充填材全体に対して、体積比で１０％含ませるように調整したものである。
この充填材は時間の経過に伴って変位量が少しずつ増加していくが、変位量は従来の裏込め材と比較して小さい。したがって、この裏込め材は時間の経過に伴う体積収縮が従来の裏込め材と比較して小さいことが分かる。
【００１６】
上記のような本発明に係る充填材（裏込め材）Ｂは、例えば図５および図６に示すように、セグメントリング５と、掘削坑６との間に生じるテールボイドと称される空隙Ｓに、シールド掘進機Ｋのテール部から注入充填される。
この充填材Ｂは、切断切符片を含んでいるので、この切断切符片によってセメントと反応しきれなかった遊離水が吸収されて、地山側に逃げるのを防止できる。したがって、充填材Ｂの体積収縮を低減できるので、地盤沈下の発生を抑制できる。
さらに、切断切符片を含んでいるので、その分セメントの量を減らすことができ、コスト低下を図れる。
加えて、切断切符片はその比重が、セメントと水とを混合したものと略等しいので、古紙は充填材中に均一に混ざり、骨材としての機能を果し、充填材の強度が、水、セメント、ベントナイトを含み、骨材を含まない従来の充填材より高くなる。
また、充填材Ｂには切断切符片を含ませているので、充填材を注入する注入管が、砂利や砂を骨材として含ませた場合等のように閉塞することがない。
【００１７】
また、図７に示すように、山岳トンネル工法によってトンネルを施工する場合、発破によって地山を掘削し、その掘削された地山内壁面にコンクリートによって覆工７を形成するが、覆工７の背面部に発破による空隙Ｓが形成されるので、この空隙Ｓに本発明に係る充填材Ｂを充填することもできる。この場合も上記と同様の効果が得られる。なお、図７において、符号８はグランドアンカー、符号９はロックボルトを示す。
さらに、図示は省略するが、地盤中に下水道等の配管を埋設する際に、地盤を掘り起こして配管を埋設し、その後埋め戻し地盤を締め固める場合において、締め固めが不十分であったりすると、地盤の一部に空隙が生じることがあるが、この空隙に本願発明に係る充填材Ｂを充填することもできる。
【００１８】
なお、本実施の形態では、充填材Ｂとして切符を切断してなる切断切符片２を含ませたものを例にとって説明したが、切断切符片２以外の古紙、例えば、回収した新聞、雑誌、段ボール等の古紙を含ませてもよい。この場合、古紙は短冊状に限らず、細かいチップ状や粉体状に加工したり、砕いたりして使用するのが望ましい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、充填材に含まれている古紙によってセメントと反応しきれなかった遊離水が吸収されて、地山側に逃げるのを防止できる。したがって、充填材の体積収縮を低減できるので、地盤沈下の発生を抑制できる。また、流動性にも優れている。
さらに、古紙を含んでいるので、その分セメントの量を減らすことができ、コスト低下を図れる。
加えて、古紙はその比重が、セメントと水とを混合したものと略等しいので、充填材中に均一に混ざり、骨材としての機能を果し、充填材が硬化した際の強度が高くなる。
さらに古紙が吸収した水分が内側からセメント硬化のための養生水を供給し、品質の安定した硬化体を形成できる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、回収した切符を有効かつ簡単に再利用した充填材を提供できる。
請求項３に記載の発明によれば、回収した切符を短冊状に複数に切断してなる切符切断片が、充填材中により均一に混ざるので、充填材としての流動性や骨材の機能を効果的に果すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る充填材を説明するためのもので、回収した切符と、この切符を切断した状態を示す平面図である。
【図２】同、充填材中に切断切符片が均一に混ざっている状態を示す図である。
【図３】本発明に係る充填材の経時変位量を測定する測定装置の概略構成を示す図である。
【図４】図３に示す測定装置による測定結果を示すグラフである。
【図５】本発明に係る充填材をセグメントトンネル背部の空隙に充填した状態を示す概略斜視図である。
【図６】本発明に係る充填材をセグメントトンネル背部の空隙に充填した状態を示す横断面図である。
【図７】本発明に係る充填材をトンネル覆工背面部の空隙に充填した状態を示す横断面図である。
【符号の説明】
１　回収した切符（古紙）
２　切断切符片
Ｂ　充填材
Ｓ　空隙
【図１】
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【図２】
2004075484.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004075484.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004075484.tif 000008
【図７】
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