(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドトンネルや開削トンネルの外周に免震層を形成するために、主材と硬化材とをミキサにて混合しながらテールボイドや型枠内に注入する工法に於いて、主材の供給パイプと硬化材の供給パイプに夫々流量計を設け、且つ、前記ミキサの前後に夫々圧力計を設け、前記流量計にて主材と硬化材の注入流量を測定するとともに、前記圧力計にてミキサ通過時の圧力損失を測定し、該注入流量と圧力損失から免震材の混合状態を判定することを特徴とする免震材の混合管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は免震材の混合管理方法に関するものであり、特に、シールドトンネルや開削トンネルの外周に免震材を注入する際の混合管理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
シールドトンネル掘進時に、セグメント外周と地山との隙間へ免震材を注入して免震層を形成する工法が知られている。シリコーンゴムやウレタンゴムをはじめとする液状ゴム系の免震材は注入直前に主材と硬化材を混合するが、確かな免震層の形成ができるように、材料タンクの主材と硬化材から夫々サンプルを取り出し、両者を混合することによって材料の硬化確認を行っている。また、混合された免震材を注入口から抜き取り、硬化特性や力学特性を調べる等の施工管理が行われている。
【０００３】
シールドトンネルのテールボイドや型枠内へ免震材を注入する場合は、セグメントや型枠に開穿したグラウトホールへ注入管を接続し、この注入管の途中にミキサを設けて主材の供給パイプと硬化材の供給パイプとを接続する。そして、主材と硬化材とをミキサにて混合しながら、テールボイドや型枠内へ混合された免震材を注入する。
【０００４】
しかし、ミキサで混合された免震材は、そのままグラウトホールを介してテールボイドや型枠内へ注入されるので、混合状態を確認することができない。従って、テールボイドや型枠内へ既に注入された免震材の混合が不充分であった場合は、硬化時間が著しく長くなったり、硬化しない虞がある。また、硬化したとしても物性が設計値と異なったり、或いは不均質な免震層が形成される等、免震層としての品質や施工上のトラブルが発生することが予想される。
【０００５】
このように、不完全な混合状態で免震材が注入されたときは、これを正常に混合した免震材に置き換えたり、或いは、硬化材を追加注入して完全な免震層を形成することは困難である。無理やり、不良な免震材を抜き取った場合は、地山の崩壊等を誘発することにもなる。
【０００６】
そこで、シールドトンネルや開削トンネルの外周に免震層を形成する場合、ミキサによる主材と硬化材との混合状態を検出し、注入前に免震材の混合状態を確認するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、シールドトンネルや開削トンネルの外周に免震層を形成するために、主材と硬化材とをミキサにて混合しながらテールボイドや型枠内に注入する工法に於いて、主材の供給パイプと硬化材の供給パイプに夫々流量計を設け、且つ、前記ミキサの前後に夫々圧力計を設け、前記流量計にて主材と硬化材の注入流量を測定するとともに、前記圧力計にてミキサ通過時の圧力損失を測定し、該注入流量と圧力損失から免震材の混合状態を判定する免震材の混合管理方法を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に従って詳述する。図１はシールドトンネルを示し、掘削された地山１０と覆工したセグメント１１，１１…との間にテールボイド１２が生じており、予めセグメント１１に開穿されているグラウトホール１３に注入管１４を接続して、テールボイド１２へ免震材を注入する。
【０００９】
シリコーンゴムやウレタンゴム等の液状ゴム系の免震材は、主材と硬化材とが夫々別々のタンク１５，１６に貯蔵されており、主材の供給パイプ１７と硬化材の供給パイプ１８を経て夫々噴射装置１９へ送られる。噴射装置１９の後段にはスタティックミキサ（以下、単にミキサという）２０が設けられており、該ミキサ２０の内部に封入された砕石やコルク材等により、流路が複雑に屈曲して狭隘且つ長くなり、更に、適度な移動抵抗を与えることによって主材と硬化材が混合される。
【００１０】
ここで、前記主材の供給パイプ１７と硬化材の供給パイプ１８に夫々流量計２１，２１を設け、主材と硬化材の注入流量を測定できるように形成する。また、前記ミキサ２０の前後に夫々圧力計２２，２２を設け、双方の圧力を検出することにより、主材と硬化材が混合されながらミキサ２０を通過するときの圧力損失を測定する。尚、２３は注入管１４の管路を開閉するためのバルブである。
【００１１】
液状ゴム系の免震材では、主材と硬化材がある割合を超えて混合・撹拌されると硬化速度が一定になり、このような状態で硬化した免震材は、当初設計した通りの力学特性を示す。例えば、前記ミキサ２０の長さをＬ、断面積をＡ、流れに対する抵抗をｋとし、前記圧力計２２，２２にて測定したミキサ２０両端の圧力損失をＰとすれば、ミキサ２０を通過する免震材の流量Ｑは次式で表わされる。
【００１２】
Ｑ＝ｋＡ（Ｐ／Ｌ）  …（１式）
実験によれば、免震材の硬化速度を一定にさせるためには、図２に示すように、あるｋとＡが与えられた場合、Ｑに応じてＬを大きくとる必要があり、図３に示すように、圧力損失Ｐをある数値Ｐr 以上にすることが不可欠であることが判明した。
【００１３】
従って、規定される何種類かの流量に対して予め必要な圧力損失を求めておき、実際の施工に於いては、前記ミキサ２０の前後に設置した圧力計２２，２２を使用して圧力損失を測定し、この圧力損失を管理することにより、免震材の混合状態を判定することができる。即ち、免震材の注入流量に対する圧力損失が所定値以上であれば、免震材が十分に混合されていると判定できる。斯くして、確実な免震材の注入が可能となった。万一、必要とされる圧力損失が得られない場合は、前記ミキサ２０を延長して圧力損失を増加させる。
【００１４】
また、上記の関係を予め制御データとしてコンピュータに記憶しておき、免震材の混合状態が悪いときは警告情報を発したり、或いは、前記バルブ２３を自動的に調整して、免震材の注入を停止する等の安全対策処理を実行することも可能である。
【００１５】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は上記一実施の形態に詳述したように、主材と硬化材とをミキサにて混合しながらテールボイド等へ注入する際に、主材と硬化材の注入流量を測定するとともに、ミキサ通過時の圧力損失を測定し、これらの測定値から免震材の混合状態を判定するので、注入前に免震材の混合状態を確認することができる。従って、免震材の混合不良による硬化時間の長期化や、不均質な免震層の形成等を未然に防止でき、免震材の混合管理が簡易且つ確実に行われるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、シールドトンネルのテールボイドに免震材を注入する装置の解説図。
【図２】本発明の一実施の形態を示し、免震材の注入流量とミキサでの圧力損失の関係を示すグラフ。
【図３】本発明の一実施の形態を示し、ミキサでの圧力損失と免震材の硬化時間との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１１        セグメント
１２        テールボイド
１３        グラウトホール
１４        注入管
１７，１８  供給パイプ
１９        噴射装置
２０        ミキサ
２１        流量計
２２        圧力計
【図１】
0003973780.tif 000002
【図２】
0003973780.tif 000003
【図３】
0003973780.tif 000004