JP4007366B2 - Filling method for underground cavity and filling pipe for filling underground cavity - Google Patents
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Description
本発明は、地下空洞の充填工法およびこの充填工法に用いる充填管に関する。 The present invention relates to a filling method for underground cavities and a filling pipe used for the filling method.
亜炭坑,炭坑,採石場等の廃坑、防空壕、水路トンネル等の、供用期間を終え老朽化した人工空洞、あるいは、溶岩トンネル、石灰洞等の自然空洞等各種の地下空洞は、地震による崩落または自然に生ずる崩落により地表面を陥没させたり、地表構造物を沈下させる等の災害の原因となることがある。
そこで、従来より地下空洞の崩落を防ぐために、この地下空洞に充填材を充填する、各種の地下空洞の充填工法が行われている。
Various underground cavities such as abandoned mines such as lignite mines, coal mines, quarries, etc., air defense tunnels, waterway tunnels, etc. May cause disasters such as sinking the ground surface or sinking surface structures.
Therefore, in order to prevent the collapse of the underground cavity, various underground cavity filling methods for filling the underground cavity with a filler have been performed.
たとえば、特開2002-81054号公報(特許文献1)に開示されている工法は、それ以前の工法によると、地下空洞内の充填が必要とされる充填対象領域から、その外にまで充填材が流出してしまい、充填材の無駄が生じ不経済であったこと等の問題を解決しようとするもので、まず、上記充填対象領域の端部(外周部)に、注入管を通じて低流動性の充填材を注入し、これにより地下空洞断面を閉鎖する端部壁体を形成することによって上記充填対象領域を閉鎖空間とし、その後、閉鎖された充填対象領域に高流動性の中詰充填材を中詰め充填することによって、上記充填対象領域にのみ限定的に充填材を充填するようにしたものである。
このような限定充填工法は、特に、地下水路のような長細い形状の地下空洞の充填に採用することにより、充填対象領域外に流出し無駄となる充填材を大幅に減らすとともに工期を短縮できる経済的な工法である。
For example, according to the construction method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-81054 (Patent Document 1), according to the previous construction method, the filling material extends from the filling target area where filling in the underground cavity is required to the outside. Outflow, wasted the waste of the filler, was uneconomical, etc. First, low fluidity through the injection pipe at the end (outer periphery) of the filling target area The filling target region is made a closed space by forming an end wall body that closes the cross section of the underground cavity, and then the highly packed medium filling filler is filled in the closed filling target region. The filling material is limitedly filled only in the region to be filled by filling the inside of the material.
Such a limited filling method can be used to fill long and narrow underground cavities such as underground waterways, greatly reducing the amount of wasted material that flows out of the filling target area and shortening the construction period. This is an economical method.
しかし、同公報に開示された工法においては、注入管として、通常の中空直管が用いられ、充填材は該注入管の下端開口から吐出されるものと認められるが、図12に示すように、そのような通常の管1による注入では、下方に吐出される充填材2は地下空洞内で水平方向に均等に広がってしまい、仮に、充填材落下速度を抑制するトレミー方式により注入したとしても、この充填材2の水平方向の広がりを抑えることは難しい。
実際には、端部壁体3が形成されるとき、上記充填材2は、15〜25%程度の緩い勾配の円錐状を呈しながら地下空洞内に充填され、地下空洞の横断面を天端まで完全に閉鎖する端部壁体3を形成するまでには多量の充填材2の注入が必要となってしまう。
たとえば、幅2m,高さ1.5mの横断面を有する長細い地下空洞に、勾配約20%で充填される充填材2を充填する場合、その横断面を完全に閉鎖する端部壁体3は、該地下空洞の軸方向に伸びた形状になってしまうので、これを形成するのには約30m3もの注入が必要となってしまう。
上記のように、通常の管を注入管として用いるこの工法は、必要となる端部充填材の量が多く、材料コストを引き上げるために不経済で、また、多量の注入を行うために工期が長くなり効率が悪いという問題があった。
However, in the construction method disclosed in the publication, a normal hollow straight pipe is used as the injection pipe, and it is recognized that the filler is discharged from the lower end opening of the injection pipe, as shown in FIG. In such normal injection by the
Actually, when the
For example, when a long and narrow underground cavity having a cross section with a width of 2 m and a height of 1.5 m is filled with the
As described above, this construction method using a normal pipe as an injection pipe requires a large amount of end filler, which is uneconomical for raising the material cost, and requires a construction period for carrying out a large quantity of injection. There was a problem that it was long and inefficient.
一方、通常の中空直管の代わりに、特開平7-286319号公報(特許文献2)や特開平10-266185号公報(特許文献3)に記載されたような、注入管の外側に、スリットを有するラバーパイプあるいは被覆膜を備え、岩盤中の特定の方向にグラウト脈を注入形成できるようにした注入装置を用いて、端部充填材の吐出方向を地下空洞の幅方向すなわち該地下空洞の軸方向に直交する方向に向けて端部壁体を形成するようにすれば、必要となる充填材の量を節減することも可能ではある。 On the other hand, instead of a normal hollow straight tube, a slit is formed outside the injection tube as described in JP-A-7-286319 (Patent Document 2) and JP-A-10-266185 (Patent Document 3). The end filler is discharged in the width direction of the underground cavity, i.e., the underground cavity by using an injection device provided with a rubber pipe or a coating film having If the end wall body is formed in a direction orthogonal to the axial direction, the amount of filler required can be reduced.
しかしながら、これらの文献に記載された注入装置は、岩盤中に鉛直グラウト脈を形成するための特殊な構造を有するものであり、これを地下空洞充填工法に単に転用することは、コストが必要以上に高くなってしまうから適当でない。
そこで、本発明は、単純な構成でコストを抑えることのできる充填管を提供するとともに、この充填管を用いることにより充填材の使用量を削減することができる、従来よりも効率的で経済的な地下空洞充填工法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides a filling tube that can be reduced in cost with a simple configuration, and can reduce the amount of filler used by using this filling tube, which is more efficient and economical than the conventional one. It is an object to provide a simple underground cavity filling method.
請求項1記載の本発明は、下端を閉塞した管の側面に、複数の吐出孔32……を、その軸方向に沿って並べ、かつ、下側のものを大きく上側のものを小さく開口させた内管34と、この内管34の外側に軸方向にスライド自在にして嵌合させた外管35とからなることを特徴とする地下空洞充填用の充填管である。In the first aspect of the present invention, a plurality of
請求項2記載の本発明、上記吐出孔32……の上方延長位置にその開口方向を示すマーキングを施していることを特徴とする請求項1記載の地下空洞充填用の充填管である。The filling pipe for filling an underground cavity according to
請求項3記載の本発明は、(1)地上から地下空洞33の充填対象領域に達するボーリング孔36を削孔し、(2)そのボーリング孔36に、請求項1または2記載の地下空洞充填用の充填管を、その下端が地下空洞33の底面近傍に達する位置まで挿入するとともに、該充填管の内管34を適宜回転させて吐出孔32……を地下空洞33の横断方向に向け、(3)上記充填管の外管35を上方にスライドさせることにより内管34の吐出孔32……を下方のものから順に開放しながら、該充填管の上端側から端部充填材37を圧送することによって、開放状態になっている上記吐出孔32……から端部充填材37を吐出させて、上記地下空洞33の横断面を閉塞する端部壁体38を形成することを特徴とする地下空洞充填工法である。According to the third aspect of the present invention, (1) the
請求項4記載の本発明地下空洞充填工法は、上記外管35のスライドを、内管34の上記開放状態の吐出孔32……が既に吐出した端部充填材の中に埋没した状態となるようにしつつ、端部充填材の嵩が増すのに合わせて行うことを特徴とする請求項3記載の地下空洞充填工法である。In the underground cavity filling method of the present invention according to claim 4, the slide of the
請求項5記載の本発明地下空洞充填工法は、上記外管35のスライドを、該外管35に取り付けたワイヤー等を操作して行うことを特徴とする請求項3または4記載の地下空洞充填工法である。The underground cavity filling method of the present invention according to claim 5 is characterized in that the sliding of the
本発明地下空洞充填用の充填管は、外管を上方にスライドさせることにより開放した内管の吐出孔から端部充填材を吐出させることができる。また、内管を回転させることにより端部充填材の吐出方向の制御が可能であり、地下空洞の端部閉塞に好都合なものであるとともに、簡単な構造のものであるから安価に製作できる。The filling tube for filling the underground cavity of the present invention can discharge the end filler from the discharge hole of the opened inner tube by sliding the outer tube upward. Further, the discharge direction of the end filler can be controlled by rotating the inner pipe, which is convenient for closing the end of the underground cavity and can be manufactured at a low cost because it has a simple structure.
本発明地下空洞充填工法は、端部充填材の使用量を減らすことによる材料コストの低減を図り経済的に、しかも短い工期で効率的に施工できる。The underground cavity filling method of the present invention can reduce the material cost by reducing the amount of the end filler used, and can be constructed economically and efficiently in a short construction period.
下端を閉塞した管の側面に、複数の吐出孔32……を、その軸方向に沿って並べ、かつ、下側のものを大きく上側のものを小さく開口させた内管34と、この内管34の外側に軸方向にスライド自在にして嵌合させた外管35とからなる地下空洞充填用の充填管。An
(1)地上から地下空洞33の充填対象領域に達するボーリング孔36を削孔し、(2)そのボーリング孔36に、上記地下空洞充填用の充填管を、その下端が地下空洞33の底面近傍に達する位置まで挿入するとともに、該充填管の内管34を適宜回転させて吐出孔32……を地下空洞33の横断方向に向け、(3)上記充填管の外管35を上方にスライドさせることにより内管34の吐出孔32……を下方のものから順に開放しながら、該充填管の上端側から端部充填材37を圧送することによって、開放状態になっている上記吐出孔32……から端部充填材37を吐出させて、上記地下空洞33の横断面を閉塞する端部壁体38を形成することを特徴とする地下空洞充填工法。(1) Drilling a
まず地下空洞充填工法の一実施例について、図1〜4を参照しながら詳しく説明する。
この地下空洞充填工法は、地下空洞11の、所望の充填対象領域にのみ限定的に充填材を充填するため、すなわち、該領域の外に流出させないように充填材を充填するために、上記充填対象領域の端部に予め端部充填材12を注入充填し、これにより形成した端部壁体13によって上記充填対象領域を閉鎖するとともに、その後、閉鎖された充填対象領域に中詰充填材を注入充填するようにした、いわゆる限定充填工法であって、特に、地下水路のような長細い形状の地下空洞内の、所要の充填対象領域に充填材を注入充填する場合に好適なものである。
本実施例では、長細い形状の地下空洞11の内部に地下水が充満している場合を想定して説明する。
First, an embodiment of the underground cavity filling method will be described in detail with reference to FIGS.
In this underground cavity filling method, the above filling is performed in order to fill the filler only in a desired filling target region of the
In the present embodiment, description will be made assuming a case where ground water is filled in the long and narrow
14は、所要長さの管の下端を閉塞するとともに、その下端近傍の側面の互いに対向する位置に縦長スリット状の1対の吐出孔15,15を開設してなる地下空洞充填用の充填管である(図3)。上記各吐出孔15,15の上方延長位置には、その吐出孔15,15の開口方向を示すためのマーキング(図示しない)が施されている。
14 is a filling pipe for filling an underground cavity, which closes the lower end of a pipe having a required length and has a pair of vertically-
この充填管14は、この地下空洞充填工法において地下空洞内の充填対象領域の端部に上記端部充填材12を注入充填して端部壁体13を形成するのに用いられるもので、その上端より圧送送給される端部充填材12を上記吐出孔15,15から側方に吐出させることができるようになっている。
なお、上記吐出孔15,15の開口面積は、圧送ポンプ(図示しない)の圧送圧力と管径との関係等から適宜決定される。
The
The opening areas of the
本実施例の地下空洞充填工法は、上記充填管14を用いて以下のようにして行われる。
The underground cavity filling method of the present embodiment is performed as follows using the
(1) まず、地上より地下空洞11の充填対象領域の端部の位置まで、上記充填管14を挿入するためのボーリング孔16を削孔する。
(1) First, the
(2) 続いて、上記充填管14を上記ボーリング孔16に挿入し、その下端が地下空洞11の底面近傍に達するように設置する。このとき、上記充填管14の吐出孔15,15の開口方向を示すマーキングを確認するとともに適宜該充填管14を回転させて、吐出孔15,15を、地下空洞11の横断方向(長手方向に直交する方向)に向け、その両壁面に対向させる。
(2) Subsequently, the
(3) そして、圧送ポンプ(図示しない)により上記充填管14の上端側から、端部充填材12を圧送し、これを上記吐出孔15,15から対向する上記両壁面に向けて吐出させることにより、地下空洞内に注入する。この注入の過程においては、上記圧送ポンプ側の圧送圧力や充填量等をモニタリングしておく。
(3) Then, the
この注入は、地下空洞内に充満している地下水の水質をできるだけ悪化させないために、また、端部充填材の水中分離をできる限り防ぐために、充填管14の上記吐出孔15,15が、既にそこから吐出した端部充填材12の中に埋没した状態となり、吐出する端部充填材12が直接地下水に触れないように、端部充填材12の嵩が増すのに合わせて充填管14を段階的に上方へスライドさせながら行う(図1,2)。
そのスライドの時期およびスライド量は、モニタリングしている上記圧送ポンプ側の圧送圧力,充填量等から定める。
In order to prevent the water quality of the groundwater filled in the underground cavity from being deteriorated as much as possible and to prevent separation of the end filling material in water as much as possible, the injection holes 15 and 15 of the filling
The slide timing and slide amount are determined from the pumping pressure and the filling amount on the pumping pump side being monitored.
端部充填材12は、充填管14の吐出孔15,15から地下空洞11の横断方向、すなわち両壁面の方向へ吐出されるので、地下空洞11の長手方向の勾配を急峻にし、横断方向の勾配を緩やかにした山形をなした状態で注入充填され嵩を増してゆく(図1,2)。
Since the
(4) 充填管14のスライドにより、吐出孔15,15が地下空洞11の天端近傍に達したら最終充填に入る。
そして、圧送ポンプ側でモニタされる圧送圧力の上昇により、地下空洞11の横断面を完全に閉鎖する端部壁体13が形成されたことを確認して注入充填を終了する。
(4) When the discharge holes 15 and 15 reach the vicinity of the top end of the
Then, it is confirmed that the
本工法ではこのように、充填管14を用いて端部充填材12を地下空洞11の壁面の方向へ吐出させているので、従来に比べて少ない充填量で地下空洞横断面を閉鎖する端部壁体13を形成することができる。
具体的には、端部壁体13を、地下空洞の長手方向の勾配を100%程度の急勾配にし、横断方向の勾配を10%程度にして形成することができるので、たとえば、幅2m、高さ1.5mの横断面を有する地下空洞11の場合、約6m3の端部充填材12で足りることになる。
In the present construction method, the
Specifically, the
(5) 上記と同様の手順で充填対象領域の他端部にも端部壁体26を形成して該充填対象領域を閉鎖したのち、充填対象領域内へと削孔したボーリング削孔(図示しない)を通じて中詰充填材を注入充填することにより、地下空洞の充填が完了する。
(5) A boring hole (shown in the figure) is formed by forming an
上記の通り、本工法によれば、端部壁体13を急勾配にして形成できるから、端部充填材12の使用量を減らすことによりコスト低減を図れ、また、工期の短縮をも図ることができる。また、上記充填管14は、簡単な構造で安価に製作できるとともに、施工時に地下空洞内に固定されず、使用後には回収することができるため再利用や転用が可能である。
As described above, according to the present construction method, the
図4(a)〜(e)に示したものは、吐出孔の数,配置および形状を変更した充填管の例である。すなわち、上記充填管14は、下端近傍の側面の互いに対向する位置に1対の縦長スリット状の吐出孔15,15を開設してあるが、その吐出孔は丸孔状のものとしてもよく(同図(a))、また、端部充填材12を一方向に吐出させれば足りる場合には、一側面に1つのみ開口させてもよい(同図(b),(c))。さらに、横長スリット状の吐出孔にするとか、スリット状の吐出孔と丸孔状の吐出孔とを組み合わせるなどしてもよい。
その他、地下空洞の形状等により、端部充填材12を3方向以上に吐出させるのが好ましい場合には、3つ以上の吐出孔を設けるようにしてもよい(同図(d),(e)には4方向に吐出孔を設けたものを示した。)。
4 (a) to 4 (e) are examples of a filling tube in which the number, arrangement, and shape of the discharge holes are changed. In other words, the filling
In addition, when it is preferable to discharge the
上記丸孔状の吐出孔とスリット状の吐出孔とは、前者のほうが吐出速度が大きくなる傾向にあるが、その吐出孔の形状等の決定は、端部充填材12の可塑性や流動性等のフレッシュ性状を勘案して行うことができる。
たとえば、流動性が低く自立性の高い端部充填材12を用いる場合には丸孔状の吐出孔を有する充填管を用いて端部充填材を急速に吐出させることにより、急勾配な山形をなした端部壁体13を短時間で形成することができる。
一方、材料分離抵抗性の比較的低い端部充填材12を充填する場合には、水中での材料分離をできる限り低減するため、吐出速度の小さいスリット状の吐出孔を有する充填管を用いるのがよい。
The above-mentioned round hole-shaped discharge holes and slit-shaped discharge holes tend to have a higher discharge speed in the former, but the shape and the like of the discharge holes are determined by the plasticity and fluidity of the
For example, when the
On the other hand, when filling the
なお、本実施例では、地下空洞内に地下水が充満している場合を想定して説明したが、本工法は、地下水が無い地下空洞においても勿論施工することができる。 In addition, although the present Example demonstrated and demonstrated the case where underground water was filled in the underground cavity, of course, this construction method can also be constructed also in an underground cavity without underground water.
次に、地下空洞充填工法の他の実施例について、図5〜8を参照しながら詳しく説明する。
本実施例の工法は、実施例1の場合と同じく地下水路のような長細い形状の地下空洞ではあるが、その内部に地下水がなく、端部充填材の水中での分離を考慮する必要がない場合を想定している。
ただし、水中分離抵抗性の高い端部充填材を使用する場合等には、地下水が充満している地下空洞においても施工できるものである。
Next, another embodiment of the underground cavity filling method will be described in detail with reference to FIGS.
Although the construction method of this embodiment is a long and narrow underground cavity like the underground water channel as in the case of Example 1, there is no underground water in the interior, and it is necessary to consider separation of the end filler in water. It assumes no case.
However, when using an end filling material with high resistance to separation in water, it can be constructed even in underground cavities filled with groundwater.
21は、下端を閉塞した所要長さの管の互いに対向する側面に、それぞれ複数の縦長スリット状の吐出孔22……を、下端近傍から少なくとも地下空洞23の高さに相当する位置までその軸方向に並べた状態にして開設した地下空洞充填用の充填管である(図7)。 上記吐出孔22……の開口面積の合計は、該充填管21内を圧送される端部充填材の圧力が過剰に高くならないよう、該充填管21の断面積に比べて大きくなるようにしておくのが好ましい。
また、上記各吐出孔22……の上方延長位置には、その吐出孔……の開口方向を示すためのマーキング(図示しない)が施されている。
21 is provided with a plurality of longitudinally slit-like discharge holes 22... On the side surfaces facing each other of a pipe having a required length with the lower end closed, from the vicinity of the lower end to a position corresponding to at least the height of the
Further, markings (not shown) for indicating the opening direction of the discharge holes are provided at the upper extended positions of the discharge holes 22.
本実施例の地下空洞充填工法は、上記充填管21を用いて以下のようにして行われる。 (1) まず、地上より地下空洞23の充填対象領域の端部の位置まで、上記充填管21を挿入するためのボーリング孔24を削孔する。
The underground cavity filling method of the present embodiment is performed as follows using the filling
(2) 続いて、上記充填管21を上記ボーリング孔24に、その下端が地下空洞23の底面近傍に達するまで挿入するとともに、該充填管21を、吐出孔22……の開口方向を示すマーキングを確認して適宜回転させて、該吐出孔22……を、地下空洞23の横断方向に向けその両壁面に対向させた状態で固定する。
(2) Subsequently, the filling
(3) そして、圧送ポンプにより上記充填管21の上端側から、所要の端部充填材25を圧送し、これを上記吐出孔22……から吐出させ、地下空洞23内に注入する。
圧送ポンプ側では、この注入の過程を通じて圧送圧力,充填量等をモニタリングする。
(3) Then, the required
On the pumping pump side, the pumping pressure, the filling amount, etc. are monitored through this injection process.
充填管21内を圧送される端部充填材25は、上方から下方までの全ての吐出孔22……から、地下空洞23の両壁面の方向、すなわち横断方向へ吐出されるので、地下空洞23の長手方向の勾配を急峻にし、横断方向の勾配を緩やかにした山形をなす(図5,6)。 また、上方の吐出孔22……から吐出した端部充填材25の一部は充填管21の外面を伝って下方に流動するので、端部充填材25は全体として下方ほど膨れた状態で充填管21の周囲に充満してゆく。
The
端部充填材25が吐出されるのにしたがい、下方の吐出孔22……は充填管21を伝って上方から下方に流動してくる端部充填材25に覆われて閉塞され、吐出の抵抗が次第に大きくなるので、これに伴い、該下方の吐出孔22……からの吐出量および吐出速度が小さくなり、上方の吐出孔22……からの吐出量および吐出速度が大きくなるように推移する。
そして、最終的には、最上部の吐出孔22……からのみの吐出となり、この吐出孔22……からの吐出量および吐出速度はさらに大きくなる。したがって、この最上部の吐出孔22……からの吐出は、より方向精度良く地下空洞の壁面方向に行われる。
As the
Eventually, the discharge is made only from the
(4) この注入充填は、圧送ポンプ側でモニタされる圧送圧力の上昇により、地下空洞23の横断面を完全に閉鎖する端部壁体26が形成されたことを確認して終了する。
(4) This injection filling is completed after confirming that the
(5) 上記と同様の手順で充填対象領域の他端部にも端部壁体26を形成して充填該対象領域を閉鎖したのち、充填対象領域内に削孔したボーリング削孔(図示しない)を通じて中詰充填材を注入充填することにより、地下空洞の充填が完了する。
(5) After the
本実施例の工法においても、実施例1の工法と同様に端部充填材25を地下空洞23の壁面の方向へ吐出させていることにより、従来に比べて少ない充填量で地下空洞横断面を閉鎖する端部壁体26を形成することができる。
Also in the construction method of the present embodiment, the
また、この工法では、実施例1の工法と異なり充填管21をスライドさせて引き上げないので、充填の過程における充填管21の振動・振れ等による端部充填材25(端部壁体26)の崩れを抑制できる。したがって、最小限の端部充填材25によって端部壁体26が形成できる。
なお、上記充填管21は、上記のようにして形成される端部壁体26内に埋設され、端部壁体26の固定作用を有することになるものである。
Further, in this construction method, unlike the construction method of the first embodiment, the filling
The filling
なお、図7には、すべて同じ形状で開口面積を同じくする上記吐出孔22……を設けた充填管を示したが、上方の吐出孔22……から吐出される充填材の量が下方の吐出孔22……から吐出される量よりも多すぎるような場合には、該吐出孔22……の開口面積を、下方のものを大きく、上方のものを小さくするのが好ましい。
すなわち、端部充填材25は、圧力損失の小さい上方の吐出孔22……からより多く、下方の吐出孔22……からはそれよりも少なく吐出しようとするが、下方の吐出孔22……を大きく、上方の吐出孔22……を小さく開口させることによって上下の吐出孔22……からの吐出量のバランスを調整することができる。
このように下方の吐出孔22……を大きく開口させることによって、全ての吐出孔22……の合計開口面積を大きくすれば、圧送ポンプの圧送圧力を下げることが可能になる。また、最終的に端部充填材25を吐出させる最上部の吐出孔22……からの吐出速度がより大きくなるので、その吐出の方向精度をより高めることにも寄与する。
FIG. 7 shows a filling tube provided with the discharge holes 22... Having the same shape and the same opening area. However, the amount of filler discharged from the upper discharge holes 22. In the case where the amount discharged from the discharge holes 22... Is too large, it is preferable to make the opening area of the discharge holes 22.
That is, the
If the total opening area of all the discharge holes 22 is increased by opening the lower discharge holes 22 in this way, the pumping pressure of the pump can be lowered. Further, since the discharge speed from the
図8(a)〜(e)に示したものは、吐出孔の数,配置および形状を変更した充填管の例である。すなわち、上記充填管21は、側面の互いに対向する位置に縦長スリット状の吐出孔22……を開設してあるが、その吐出孔は丸孔状のものとしてもよく(同図(a))、また、端部充填材12を一方向に吐出させれば足りる場合には、一側面にのみ開口させてもよい(同図(b),(c))。さらに、横長スリット状の吐出孔にするとか、スリット状の吐出孔
と丸孔状の吐出孔とを組み合わせるなどしてもよい。
その他、地下空洞の形状等により、端部充填材12を3方向以上に吐出させるのが好ましい場合には、3方向以上に吐出孔を設けるようにしてもよい(同図(d),(e))。
8 (a) to 8 (e) are examples of the filling tube in which the number, arrangement, and shape of the discharge holes are changed. That is, the filling
In addition, when it is preferable to discharge the
最後に、地下空洞充填工法のさらに他の実施例について、図9〜11を参照しながら詳しく説明する。
充填しようとする地下空洞の横断面幅が広い場合には、上記充填管21を用いる実施例2の工法を採用すると、その充填管21から壁面までの距離が大きいために、吐出される端部充填材が幅方向に十分拡がって壁面に到達する前に、上方から流下してくる端部充填材により下方の吐出孔22……が閉塞され、端部充填材は上方の吐出孔22……からのみ吐出するようになってしまう。
このような状態で所要の時間充填を続けると、下方の吐出孔22……の閉塞による圧送ポンプ側の圧送圧力の上昇状態が必要以上に続いてしまい、特に、地下水が充満している地下空洞に充填をしようとすれば、上方の吐出孔22……から吐出する端部充填材の落下高さが高い分だけ該端部充填材の水中での材料分離が懸念されることにもなる。
Finally, still another embodiment of the underground cavity filling method will be described in detail with reference to FIGS.
When the cross-sectional width of the underground cavity to be filled is wide, if the construction method of Example 2 using the filling
If filling is continued for a required time in such a state, an increase in the pumping pressure on the pumping pump side due to the blockage of the lower discharge holes 22... Continues more than necessary, and in particular, the underground cavity filled with groundwater. If it is going to be filled, there will be a concern about the material separation of the end filler in water by the amount of the falling height of the end filler discharged from the upper discharge holes 22.
以下に説明する本実施例の地下空洞充填工法は、上記のように横断面幅が広い地下空洞において、さらには、地下水が充満した地下空洞において施工するのに適しているものである。 The underground cavity filling method of the present embodiment described below is suitable for construction in an underground cavity having a wide transverse cross section as described above, and further in an underground cavity filled with groundwater.
31は、実施例2において説明した充填管21と同様の、すなわち、下端を閉塞した所要長さの管の互いに対向する側面に、それぞれ複数の縦長スリット状の吐出孔32……を、下端近傍から少なくとも地下空洞33の高さに相当する位置までその軸方向に並べた状態で開設した内管34と、この内管34の外側に、軸方向にスライド自在にして嵌合させた中空筒状の外管35とからなる、地下空洞充填用の充填管である(図9)。
31 is the same as the filling
上記外管35は、ワイヤー操作等により上記内管34に対して上下にスライドできるようになっており、これによって上記吐出孔32……を閉塞しまたは開放することができる。 この外管35は比較的軽量なものであるため、そのスライドの操作は容易に行えるようになっているが、そのスライドをさらに円滑にし、内管34のとも上がりを防止するために、内管34と外管35との間にグリス等の潤滑剤を充填しておくようにするのが好ましい。
The
また、この充填管31の内管34の上記吐出孔32……の上方延長位置には、上位吐出孔32……の開口方向を示すマーキング(図示しない)を施してある。 Further, markings (not shown) indicating the opening direction of the upper discharge holes 32... Are provided on the upper extension positions of the discharge holes 32.
本実施例の地下空洞充填工法は、上記充填管31を用いて以下のようにして行われる。
The underground cavity filling method of the present embodiment is performed using the filling
(1) まず、地上より地下空洞33の充填対象領域の端部の位置まで、上記充填管31を挿入するためのボーリング孔36を削孔する。
(1) First, the
(2) 続いて、上記充填管31を上記ボーリング孔36に挿入し、その下端が地下空洞33の底面近傍に達するように設置し、内管34を固定する。このとき、吐出孔32……の開口方向を示すマーキングを確認して適宜内管34を回転させ、該吐出孔32……を、地下空洞33の横断方向に向け、その両壁面に対向させておく。
また、上記外管35は、内管34とともに地下空洞33の底面近傍に達するところまで下ろして上記内管34の吐出孔32……を閉塞した状態としておくとともに、地上からワイヤー等の操作(図示しない)によって上方にスライドさせることができるようにしておく。
(2) Subsequently, the filling
The
(3) そして、上記ワイヤー等を操作して外管35を1スライド分だけ上昇させて、内管34の最下方の吐出孔32……を開放する。ここで、1スライドの量は、たとえば、外管35を上昇させることにより開放されることとなる吐出孔32……の面積が、内管34の断面積と同程度になるように定めることができる。
(3) Then, the wire etc. is operated to raise the
(4) 続いて、圧送ポンプにより上記充填管31の上端側から、所要の端部充填材37を圧送することにより、開放状態になっている最下方の吐出孔32……を通じて端部充填材37を吐出させて地下空洞33に注入する。この注入は、圧送ポンプの圧送圧力や充填量をモニタリングしながら行う。
(4) Subsequently, the end filler is pumped through the
その注入は、下方の吐出孔32……が上方の吐出孔32……から吐出され下方に流動してくる端部充填材37により早期に閉塞されてしまうのを防ぐために、また、地下空洞内に地下水が充満している場合には、その地下水の水質をできるだけ悪化させず、しかも端部充填材37の水中分離をできる限り防ぐために、内管34の上記開放状態の吐出孔32……が、既に吐出した端部充填材37の中に埋没した状態となるように、端部充填材37の嵩が増すのに合わせて外管35を段階的に上方へスライドさせながら行う(図11)。 1スライドの量および各スライドの時間間隔は、圧送ポンプの圧送圧力,充填量等より定める。
The injection is performed in order to prevent the lower discharge holes 32... From being blocked early by the
端部充填材37は、充填管31の吐出孔32……から地下空洞33の横断方向、すなわち両壁面の方向へ吐出されるので、地下空洞33の長手方向の勾配を急峻にし、横断方向の勾配を緩やかにした山形をなした状態で充填されてゆく(図10,11)。
Since the
(5) 注入と並行して繰り返し行う外管35のスライドにより、該外管35の下端が地下空洞11の天端より高くなる位置まで来たら、最終充填に入る。
最終充填では、圧送圧力の上昇により、地下空洞33の横断面を完全に閉鎖する端部壁体38が形成されたことを確認して充填を終了する。
(5) When the
In the final filling, it is confirmed that the
本実施例でも、上記実施例1および2と同様に、端部充填材37を地下空洞33の壁面の方向へ吐出させていることにより、従来に比べて少ない充填量で地下空洞33横断面を閉鎖する端部壁体38を形成することができる。
Also in this embodiment, the
(6) 上記と同様の手順で充填対象領域の他端部にも端部壁体38を形成して充填対象領域を閉鎖したのち、充填対象領域内に削孔したボーリング削孔(図示しない)を通じて中詰充填材を注入充填することにより、地下空洞の充填が完了する。
(6) A boring hole (not shown) drilled in the filling target area after forming the
このように本実施例の工法では、外管35を上方へスライドさせながら端部充填材37の充填を行うので、下方の吐出孔32……の早期閉塞を防ぐことができ、したがって、幅広の地下空洞への充填が効率的に行えるものである。
Thus, in the construction method of the present embodiment, the
また、地下水が充満している地下空洞への充填であっても、端部充填材37を既に吐出された端部充填材37の中へ吐出させるようにしているので、材料分離を防ぐとともに地下水の汚濁を防止することができる。
なお、たとえば地下水が充満していない地下空洞での充填、すなわち気中での充填の場合等には、材料分離のおそれがないので、外管35のスライド方法(スライドさせる時期およびスライド量)は適宜変更可能である。
Further, even when filling an underground cavity filled with groundwater, the
For example, in the case of filling in an underground cavity that is not filled with groundwater, that is, filling in the air, there is no risk of material separation, so the sliding method (sliding time and sliding amount) of the
なお、内管34の吐出孔の数,配置および形状を変更できることは、上記実施例1および2と同様である。
It is to be noted that the number, arrangement, and shape of the discharge holes of the
11,23,33 地下空洞
12,25,37 端部充填材
13,26,38 端部壁体
14,21,31 吐出管
15,22,32 吐出孔
16,24,36 削孔
34 内管
35 外管
11, 23, 33
Claims (5)
(2)そのボーリング孔に、請求項1または2記載の地下空洞充填用の充填管を、その下端が地下空洞の底面近傍に達する位置まで挿入するとともに、該充填管の内管を適宜回転させて吐出孔を地下空洞の横断方向に向け、(2) Insert the filling pipe for filling the underground cavity into the borehole to the position where the lower end reaches the vicinity of the bottom of the underground cavity, and rotate the inner pipe of the filling pipe appropriately. Direct the discharge hole in the transverse direction of the underground cavity,
(3)上記充填管の外管を上方にスライドさせることにより内管の吐出孔を下方のものから順に開放しながら、該充填管の上端側から端部充填材を圧送することによって、開放状態になっている上記吐出孔から端部充填材を吐出させて、上記地下空洞の横断面を閉塞する端部壁体を形成することを特徴とする地下空洞充填工法。(3) While opening the discharge hole of the inner pipe in order from the lower one by sliding the outer pipe of the filling pipe upward, the end filling material is pumped from the upper end side of the filling pipe to open the state. An underground cavity filling method characterized by forming an edge wall body that closes a transverse section of the underground cavity by discharging an edge filler from the ejection hole.
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