(57)【要約】【課題】簡単な構成で、余分な動力を必要としない小型で混合効率が良く、混合条件の変化に対応することが可能な推進埋設工法に用いる２液混合型注入材の混合装置を提供することを目的とする。【解決手段】推進埋設工法に用いる２液混合型注入材の混合装置において、推進埋設掘進機により地下に管又はセグメントを順次設置する際、前記推進埋設掘進機及び管又はセグメントと地山との間の空隙に注入される２液混合型の滑材又は裏込め材を混合するための２液混合装置であって、Ａ液注入口、Ｂ液注入口、混合液出口を形成した混合ケース内にガラス製球体を封入することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進埋設掘進機により地下に管又はセグメントを順次設置する際、前記推進埋設掘進機及び管又はセグメントと地山との間の空隙に注入される２液混合型の滑材又は裏込め材を混合するための２液混合装置であって、Ａ液注入口、Ｂ液注入口、混合液出口を形成した混合ケース内にガラス製球体を封入することを特徴とする推進埋設工法に用いる２液混合型注入材の混合装置。
【請求項２】
前記混合ケースを混合液の流路方向の長さを調節可能とすることを特徴とする請求項１に記載の推進埋設工法に用いる２液混合型注入材の混合装置。
【請求項３】
前記混合ケースに封入されるガラス製球体の大きさを選択可能にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の推進埋設工法に用いる２液混合型注入材の混合装置。
【請求項４】
前記混合ケースに封入されるガラス製球体の封入密度を変化可能にすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の推進埋設工法に用いる２液混合型注入材の混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進埋設工法により地下に管又はセグメントを設置する際、推進埋設掘進機及び管又はセグメントの外周と地山との間の空隙に注入される２液混合型の滑材又は裏込め材の２液混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に推進埋設工法により地下に管又はセグメントを設置する工法においては、発進立坑と到達立坑との間をシールド掘進機等の推進埋設掘進機により横穴を掘削し、掘削した横穴に管又はセグメントを順次設置していく。
【０００３】
推進埋設工法においては、掘削された横穴と推進埋設機本体及び管又はセグメントとの空隙には、地山との摩擦を軽減する滑材や地山との空隙を充填する裏込め材が注入される。滑材及び裏込め材としては、２液混合型のものが知られている。２液混合型の滑材としては、例えば、膨潤状態のベントナイトを含むＡ液と、粘性や摩擦抵抗を調整するＢ液を混合装置で混合して地山との空隙に注入するものが知られている。また、２液混合型の裏込め材としては、例えば、セメントミルクにアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分を混合したＡ液と、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分と反応することにより吸水膨潤する吸水性粒子を含むＢ液とを混合して地山との空隙に注入するものが知られている。
【０００４】
このような２液混合型の滑材又は裏込め材は、Ａ液とＢ液をそれぞれ形成し、Ａ液とＢ液を別々の供給路で地下に設置した２液混合装置に供給し混合した後、掘削された横穴と推進埋設機本体及び管又はセグメントとの空隙に注入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２０６５０３号公報
【特許文献２】特開２００２−３２７５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の２液混合装置は、均質な混合液を得るためＡ液とＢ液との混合流路を長くするために螺旋状の混合流路を配置したり、複数の仕切り板を交互に配置したりするものが提案されている。これらの２液混合装置は、均質な混合液を得るために混合流路を長くする必要があるため、混合装置自体の長さ、幅等の寸法が大きいものとなる。狭隘な地下に設置する２液混合装置は、出来る限り小型で簡易な混合装置が求められるので、混合装置自体の大きさが大きいと狭隘な地下に設置する必要がある他の機器の設置スペースが制限されるという問題が発生する。また、従来の２液混合装置は、混合液の粘性や摩擦抵抗の変化やＡ液、Ｂ液の化学的性質、流速、圧力等の変化に応じた混合条件の変化に簡単に適応することができないという問題を有するものであった。
【０００７】
本発明は、前記従来技術の持つ課題を解決するもので、簡単な構成で、小型で混合効率が良く、混合条件の変化に対応することが可能な推進埋設工法に用いる２液混合型注入材の混合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】
本発明の推進埋設工法に用いる２液混合型注入材の混合装置は、前記課題を解決するた
めに、推進埋設掘進機により地下に管を設置する際、前記推進埋設掘進機及び管又はセグメントと地山との間の空隙に注入される２液混合型の滑材又は裏込め材を混合するための２液混合装置であって、Ａ液注入口、Ｂ液注入口、混合液出口を形成した混合ケース内にガラス製球体を封入することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の推進埋設工法に用いる２液混合型注入材の混合装置は、前記混合ケースを混合液の流路方向の長さを調節可能とすることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の推進埋設工法に用いる２液混合型注入材の混合装置は、前記混合ケースに封入されるガラス製球体の大きさを選択可能にすることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の推進埋設工法に用いる２液混合型注入材の混合装置は、前記混合ケースに封入されるガラス製球体の封入密度を変化可能にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
推進埋設掘進機により地下に管を設置する際、前記推進埋設掘進機及び管と地山との間の空隙に注入される２液混合型の滑材又は裏込め材を混合するための２液混合装置であって、Ａ液注入口、Ｂ液注入口、混合液出口を形成した混合ケース内にガラス製球体を封入した構成により、ガラス製球体が封入された混合ケース内で供給されたＡ液とＢ液が複数のガラス製球体間の間隙を分流、合流を繰り返して通過して混合流路を長くすることで小型の混合ケース内で効率の良い混合が可能となる。また、混合球体を比重が適度で耐食性のガラス製球体とすることで、混合ケース内でガラス製球体がＡ液、Ｂ液の流速、圧力により転動して混合効率を向上させると共に、Ａ液、Ｂ液に含まれる化学成分による腐食が防止される。また、ガラス製球体は洗浄も容易であるため、繰り返し使用が可能となる。さらに、ガラス製球体は安価で、入手が容易であるという利点を有する。
混合ケースを混合液の流路方向の長さを調整可能とする構成により、混合時間を容易に制御することが可能となる。
混合ケースに封入されるガラス製球体の大きさを選択可能にする構成により、混合ケース内の混合流路の幅を変化させＡ液、Ｂ液の化学的性質や流速、圧力の変化に対応した混合条件に適応することが可能となる。
混合ケースに封入されるガラス製球体の封入密度を変化可能にする構成により、Ａ液、Ｂ液の化学的性質や流速、圧力の変化に対応した混合条件に適応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を図により説明する。図１、図２は、本発明の２液混合型注入材の混合装置を用いた推進埋設工法の概略を示す図である。  図１、図２では、地下に新たに管又はセグメントを設置する推進埋設工法を例とし示しているが、本発明の２液混合型注入材の混合装置は、地下に埋設された既設管を新設管に改築するための既設管改築用の推進埋設工法にも適用できるものである。
【００１５】
図１に示されるように、地上から地下に発進立坑１と到達立坑２を掘削し、発進立坑１から推進埋設掘進機３により地下に横穴を掘削する。推進埋設掘進機３により掘削された横穴には、順次管又はセグメント４が設置される。推進埋設掘進機３により掘削された横穴の内径は、横穴に設置される管又はセグメント４の外径より若干大きめであるため、横
穴と管又はセグメント４の外周との間の空隙には裏込め材５が注入される。また、推進埋設掘進機３を推進する際、地山との摩擦力を軽減するため、推進埋設機３の外周に滑材を注入する場合がある。掘削された横穴に管を順次元押しジャッキにより推進する際にも、管と地山の摩擦力を軽減するために滑材を注入する場合もある。
【００１６】
滑材又は裏込め材としては、２液混合型のものが知られている。２液混合型の滑材としては、例えば、膨潤状態のベントナイトを含むＡ液と、粘性や摩擦抵抗を調整するＢ液を混合装置で混合して地山との空隙に注入するものが知られている。また、２液混合型の裏込め材としては、例えば、セメントミルクにアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分を混合したＡ液と、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属成分と反応することにより吸水膨潤する吸水性粒子を含むＢ液とを混合して地山との空隙に注入するものが知られている。
【００１７】
２液混合型の滑材又は裏込め材の場合、混合してから注入するまでの時間がかかると、粘性や摩擦抵抗などの性状が変化し注入作業が困難となるため、２液混合装置７を注入箇所に近い管又はセグメント４の先端部に設置する。発進立坑１の地上部に２液混合型の滑材又は裏込め材を構成するＡ液タンク８とＢ液タンク９を設置する。図２に示されるようにＡ液タンク８とＢ液タンクには、Ａ液、Ｂ液を均質に調整するための撹拌羽根１０を設置する。Ａ液タンク８からのＡ液は、ポンプを介してＡ液供給路１１から地下の２液混合装置７に供給される。Ｂ液タンク９からのＢ液は、ポンプを介してＢ液供給路１２から地下の２液混合装置７に供給される。
【００１８】
２液混合装置７で混合されたＡ液、Ｂ液は、注入管１３により推進埋設機３の外周部、管又はセグメントと地山間の空隙に注入される。
【００１９】
図３は、本発明の２液混合装置７を示す図である。２液混合装置７は、筒状の混合ケース１４を備えている。混合ケース１２には、Ａ液供給管１１が接続されるＡ液供給口１５、Ｂ液供給管１２が接続されるＢ液供給口１６、供給管１３が接続される混合液排出口１７が形成される。混合ケース１４内のＡ液供給口１５、Ｂ液供給口１６、混合液排出口１７に対応する位置には、内部に封入されるガラス製球体１８によりＡ液供給口１５、Ｂ液供給口１６及び混合液排出口１７が塞がれるのを防止するためガラス製球体１８の直径より小さい穴を複数形成した球体止めプレート１９を設置する。
【００２０】
混合ケース１４は、Ａ液供給口１５、Ｂ液供給口１６も形成された筒体と、混合液排出口１７の形成された筒体の間に中央筒体を着脱自在に連結して構成される。中央筒体の
長さを変えることにより混合流路方向の長さを調整可能とする。また、中央筒体をテレスコープ式に連結する２つの筒体で構成し、混合ケース１４を伸縮可能とし混合流路方向の長さを調整可能としても良い。
【００２１】
混合ケース１４内には、  ガラス製球体１８を封入する。ガラス製球体１８は、混合ケース１４内で転動可能な容量の数を封入する。混合ケース１４内に封入する球体としてガラス製球体は、Ａ液、Ｂ液中の化学成分に対する耐腐食性であり、比重が２．５と手ごろであるため混合ケース１４内に供給されるＡ液、Ｂ液の流速、圧力により転動しやすいため、混合効率を向上させる。混合ケース１４内に封入される球体の比重が大きいと、球体がＡ液、Ｂ液の流速、圧力により転動しにくくなり、隣接する球体間に異物が溜まる状態となり、混合効率が下降することがある。混合ケース１４内に封入されるガラス製球体は例えばアルミ等の金属製球体に比較し低価格であり、使用後洗浄が容易であり、再使用が可能であるため低コストが要求される２液混合装置７の混合球体として適している。
【００２２】
図４は、混合ケース１４内に封入されるガラス製球体１８の作用を説明する図である。
混合ケース１４内に封入されたガラス製球体１８は、四方に隣接するガラス製球体１８の間の隙間でＡ液、Ｂ液が分流、合流を繰り返すため、同じ規模の２液混合装置に比較して混合流路が長くなる。その結果、流路方向の長さが短い混合ケース１でも効率よくＡ液、Ｂ液を混合して混合液排出口１７から注入管１３に供給され、滑材又は裏込め材として推進埋設機３と地山間、管又はセグメント４と地山間に注入される。
【００２３】
２液混合装置７は、均質な混合液を得る必要がある。Ａ液、Ｂ液の化学的性質、粘性、及び流速、圧力などの条件が変化しても均質な混合液を得るための第１の対策として、混合ケース１４を混合液の流路方向の長さを調整可能にしている。混合液の流路方向に長さを調整可能とするため、混合ケース１４を、Ａ液供給口１５、Ｂ液供給口１６も形成された筒体と、混合液排出口１７の形成された筒体との間に中央筒体を着脱自在に連結して構成し、中央筒体の長さを変える。また、混合ケース１４の混合流路方向の長さを調整可能とするため、中央筒体を２つの筒体をテレスコープ式に連結する。混合ケース１４の流路方向の長を変化させた場合、当然、ガラス製球体１８の封入数も変化する。混合ケース１４を混合液の流路方向に長さを調整可能とすることで、混合時間を制御することが可能となり、Ａ液、Ｂ液の化学的性質、粘性、流速、圧力などの条件の変化しも対応して均質な混合液を得ることが可能となる。
【００２４】
Ａ液、Ｂ液の化学的性質、粘性、流速、圧力などの条件が変化しても均質な混合液を得るための第２の対策として、混合ケース１４に封入されるガラス製球体１８の大きさを選択可能にする。混合ケース１４に封入されるガラス製球体１８の直径が大きいと、ガラス製球体１８間の間隙が小さい直径のガラス製球体に比較して大きくなり、結果として小さい直径のガラス製球体１８を封入した場合に比較し混合流路が短くなり、混合時間を制御することが可能となる。混合ケース１４に封入されるガラス製球体１８の大きさを選択可能にすることで、混合時間を制御することが可能となり、Ａ液、Ｂ液の化学的性質、粘性、流速、圧力などの条件の変化しも対応して均質な混合液を得ることが可能となる。
【００２５】
Ａ液、Ｂ液の化学的性質、Ａ液、Ｂ液の流速、圧力などの条件が変化しても均質な混合液を得るための第３の対策として、混合ケースに封入されるガラス製球体の封入密度を変化可能にする。ガラス製球体の封入密度を大きくすると、封入密度が小さくする場合に比較し、混合流路が長くなり、混合時間がながくなる。混合ケースに封入されるガラス製球体の封入密度を変化可能にすることで、混合時間を制御することが可能となり、Ａ液、Ｂ液の化学的性質、粘性、流速、圧力などの条件の変化しも対応して均質な混合液を得ることが可能となる。
【００２６】
以上のように、本発明の推進埋設工法に用いる２液混合型充填材の混合装置によれば、ガラス製球体が封入された混合ケース内で供給されたＡ液とＢ液が複数のガラス製球体間の間隙を分流、合流を繰り返して通過して混合流路を長くすることで小型の混合ケース内で効率の良い混合が可能となる。また、混合球体を比重が適度で耐食性のガラス製球体とすることで、混合ケース内でガラス製球体がＡ液、Ｂ液の流れにより転動して混合効率を向上させると共に、Ａ液、Ｂ液に含まれる化学成分による腐食が防止され、洗浄も容易であるため、繰り返し使用が可能となる。さらに、ガラス製球体は安価で、入手が容易であるという利点を有する。
【符号の説明】
【００２７】
１：発進立坑、２：到達立坑、３：推進埋設機、４：管又はセグメント、５：裏込め材、６：滑材、７：２液混合装置、８：Ａ液タンク、９：Ｂ液タンク、１０：撹拌羽根、１１：Ａ液供給管、１２：Ｂ液供給管、１３：注入管、１４：混合ケース、１５：Ａ液供給口、１６：Ｂ液供給口、１７：混合液排出口、１８：ガラス製球体、１９：球体止めプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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