JP2003342943A - 硬化材充填型枠および硬化材の充填方法 - Google Patents

硬化材充填型枠および硬化材の充填方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、運搬性に優れ、かつ地山との密着
性を高めた硬化材充填型枠および硬化材の充填方法を提
供することを目的とするものである。 【解決手段】本発明は、可撓性の筒体2と、この筒体2
の両側開口端に装着される連結用カップラー3と、筒体
2内に配筋用芯材4を配置する配筋用スペーサー5と、
硬化材注入ホース6とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は硬化材充填型枠およ
び硬化材の充填方法に関する。詳しくは地盤補強、又は
地盤改良としての地中防護杭を建造するための硬化材充
填型枠および硬化材の充填方法に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より地上の建物や通路、鉄道などの
構造物の直下にトンネルを建設する場合、これらの構造
物が地盤沈下による破損、倒壊などの事故発生の原因と
なるのを防ぐための防護方法としてパイプルーフ工法が
ある。
【0003】このパイプルーフ工法は図11に示すよう
に、防護を必要とする対象構造物101の直下に上載荷
重に適応できる鋼管102を場合によっては溶接で継ぎ
足しながら油圧作動の掘進機を使って所定の区間を埋設
併置し、更に鋼管102と地山との隙間に生コンクリー
ト・モルタル・セメントミルクを充填し、対象構造物1
01を下から支承する構造とするものである。
【0004】また鉄道や道路などのトンネル工事では、
地中掘削における地山の地盤沈下による崩落を防ぐため
に図12に示すように、鋼管102を場合によっては溶
接で継ぎ足しながら油圧作動の掘進機を使ってアーチ状
に埋設併置し、更に鋼管102と地山との隙間に生コン
クリート・モルタル・セメントミルクを充填して地山を
補強して、鋼管長さ分の掘削を行った後に、再び鋼管に
よる埋設併置を行いながらの掘削を行う構成とするもの
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら鋼管によ
る地盤補強では、鋼管長さを充分に考慮した広さの作業
場が必要となってくる。従って狭小な作業場あるいはト
ンネル内などのように、限られた場所では短尺物を溶接
によって接合しながらの作業となり非常に煩雑となる問
題がある。
【0006】また、鋼管と地山との隙間への充填では地
山との密着性を高めるために、注入圧力を上げる必要が
あるが、注入圧力を上げれば上げるほど、セメントなど
の硬化材が地山内に流出して硬化材のロスが生じると共
に密着性効果を高めるまでには至らない問題がある。
【0007】更にトンネル内では鋼管の運搬に非常に手
間を要し、掘進機を使って鋼管による掘削では、鋼管の
長さが制限されることとなり、かつトンネル開口縁に対
して放射状に鋼管が掘進されることから、鋼管を隣接配
置することができない問題が生じる。
【0008】本発明は、以上の点に鑑みて創案されたも
のであって、運搬性に優れ、かつ地山との密着性を高め
た硬化材充填型枠および硬化材の充填方法を提供するこ
とを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る硬化材充填型枠は、可撓性素材より
成る中空状の型枠と、該型枠内に配置される少なくとも
1の配筋用スペーサーと、該配筋用スペーサーによって
配置される複数の配筋用芯材とを備える。
【0010】ここで、可撓性素材より成る中空状の型枠
内に配筋用スペーサーによって配置される配筋用芯材を
備えることによって、弾力・柔軟性に富む可曲性に優れ
た型枠となると共に、配筋用芯材によって硬化材の型枠
内への注入・硬化により曲げ強度が増大する。
【0011】また、可撓性素材より成る中空状の型枠
と、該型枠の少なくとも一端側に配置される連結用カッ
プラーと、該袋体内に配置される少なくとも1の配筋用
スペーサーと、該配筋用スペーサーによって配置される
複数の配筋用芯材とを備える。
【0012】ここで、可撓性素材より成る中空状の型枠
内に配筋用スペーサーによって配置される配筋用芯材を
備えることによって、弾力・柔軟性に富む可曲性に優れ
た型枠となると共に、連結用カップラーによって型枠同
志を連結することが可能となる。又配筋用芯材によって
硬化材の型枠内への注入・硬化により曲げ強度が増大す
る。
【0013】上記の目的を達成するために、本発明に係
る硬化材の充填方法は、可撓性素材より成る中空状の型
枠と、該型枠内に配置される少なくとも1の配筋用スペ
ーサーと、該配筋用スペーサーによって配置される複数
の配筋用芯材とを備える硬化材充填型枠を用いた硬化材
の充填方法であって、地山に形成された穴に、硬化材充
填型枠を挿入する工程と、該型枠内に硬化材を注入する
工程とを備える。
【0014】ここで、地盤補強のための防護工として地
山に形成される穴に、硬化材充填型枠を挿入し、硬化材
充填型枠内に硬化材を注入することによって、型枠内に
硬化材が充填されることで地中に防護、又は強化用の
梁、杭が形成される。また、又配筋用芯材によって硬化
材の型枠内への注入・硬化により曲げ強度が増大する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参酌しながら説明し、本発明の理解に供する。
【0016】図1に、本発明を適用した硬化材充填型枠
の一例を説明するための断面側面図を示す。ここで示す
硬化材充填型枠1は、可撓性の筒体2と、この筒体2の
両側開口端に装着される連結用カップラー3と、筒体2
内に配筋用芯材4を配置する配筋用スペーサー5と、硬
化材注入ホース6とから構成される。
【0017】ここで、筒体2は、アラミド繊維より形成
されており、このアラミド繊維は、耐衝撃性、耐疲労性
等の機械的性質に優れており、更にセメントミルクなど
の硬化材を圧入することで、膨張し、硬化材が浸み込む
機能を有するものである。
【0018】また、連結用カップラー3は、筒体2の両
側開口端に装着され、この外周面に沿ってネジ部7が周
設されている。そこで図2に示すように、連結しようと
する2個の硬化材充填型枠1の連結用カップラー3同志
を、連結リング8によって互いに螺合し連結できる構成
とするものである。
【0019】また、配筋用芯材4は、PC鋼線により形
成されており、このPC鋼線は引っ張り強度および曲げ
強度に優れた性能を有するものである。この配筋用芯材
4は連結用カップラー3を挿通した状態で圧着グリップ
13によって固定されることで連結用カップラー3間を
渡設した構成とされるものである。そこで図3に示すよ
うに、連結用カップラー間に渡設されるこれらの配筋用
芯材4は、配筋用スペーサー5によって型枠2内の円周
方向に沿って配置される。
【0020】配筋用スペーサー5は、その円周縁に沿っ
て一定間隔ごとに配筋用芯材係留用溝部9が切欠形成さ
れる。この配筋用芯材係留用溝部9は、その開口径が配
筋用芯材径よりやや小さめに形成されることによって配
筋用芯材係留用溝部9内に挿入される配筋用芯材4は筒
状の型枠の長手方向に沿って、かつその円周方向上の一
定間隔ごとに支持されることになる。
【0021】また、配筋用スペーサー5の中央には注入
ホース挿入用穴部10が貫設されると共に、図4に示す
ように連結用カップラー3の中央に、注入ホース挿入用
穴部10が貫設されるものである。
【0022】更に硬化材注入ホース6は図5に示すよう
に、その長手方向に沿って硬化材噴出穴部11が穿孔さ
れるものであり、この硬化材噴出穴部11には硬化材注
入ホース6の内圧によって開き硬化材を筒体内へ噴出
し、筒体内から硬化材注入ホース6内への進入を防ぐた
めの逆止弁12がそれぞれ設けられた構成とするもので
ある。
【0023】なお、筒体は必ずしもアラミド繊維より形
成される必要性は無く、可撓性および膨張性を有するも
のであればいかなるものであっても良いが、セメントミ
ルクなどの硬化材を圧入よる耐衝撃性、耐疲労性等の機
械的性質に耐える素材のものが好ましい。また、型枠の
形状として円筒形に必ずしも形成される必要は無く、状
況に応じて三角形、四角形や台形などいかなる形状であ
っても構わない。この場合には配筋用スペーサーも型枠
の形状に合わせた形状とすることが望ましい。更に硬化
材の圧入により膨張性を有するとは、配筋用スペーサー
による断面面積より大きくなるように予めその長さに余
裕を持たせた状態で筒体を連結用カップラー間に装着す
ることによって膨張させる機構や筒体を硬化材の圧入に
より膨張する素材によって形成することが考えられる。
【0024】また、配筋用芯材は必ずしもPC鋼線によ
り形成される必要性は無く、引っ張り強度および曲げ強
度に優れた性能を有するものであれば、ピアノ線などの
金属線、あるいはアラミド系のカーボン線などの合成樹
脂線などいかなるものであっても良いが、弾力性を併せ
持つことによって硬化材充填型枠を自在に折り曲げるこ
とができる芯材であることが好ましい。
【0025】更に配筋用スペーサーおよび連結用カップ
ラーは、配筋用芯材を定位置に保持すると共に、硬化材
充填型枠の断面構造が保持されることで、硬化材の注入
により筒体が膨張した場合でも配筋用スペーサーと配筋
用芯材による断面強度が保持されることとなる。
【0026】また、硬化材注入ホースは塩化ビニールな
ど自在に曲げることが可能なフレキシブルな素材である
ことが好ましく、更にその両側端の少なくとも一端側に
開閉弁を設けることで硬化材の注入量を調整できる機構
とすることが望ましいものである。
【0027】本発明の硬化材充填型枠では、フレキシブ
ルな筒体とPC鋼線による配筋用芯材により自在に折り
曲げることが可能となる。
【0028】また、図6に示すように、複数個の硬化材
充填型枠1を連結用カップラー3と連結リング8によっ
て互いに連結することで、例えばパイプルーフ工法にお
ける地山削孔深さに応じて長さ調整が自在に行うことが
可能となる。
【0029】図7および図8に、本発明を適用した硬化
材充填型枠による硬化材の充填方法の一例を説明するた
めの説明図を示す。
【0030】例えばトンエル坑口部における地盤の安定
をはかるための地盤安定化工法として、地山Aにドリル
パイプ14によって削孔15を形成する。
【0031】そしてドリルパイプ14内に、前記本発明
を適用した硬化材充填型枠の一例で詳述したように、可
撓性の筒体2と、この筒体2の両側開口端に装着される
連結用カップラー3と、型枠2内に配筋用芯材4を配置
する配筋用スペーサー5と、硬化材注入ホース6とから
構成される硬化材充填型枠1を挿入する。
【0032】次にドリルパイプ14を削孔15から抜き
取り、削孔15内に硬化材充填型枠1を残置した状態
で、硬化材注入ホース6にセメントミルクによる硬化材
を供給する供給ホース16を接続し、硬化材17の加圧
注入を行う。
【0033】そこで図9に示すように、硬化材注入ホー
ス6を介して筒体2内に充填される硬化材17は、筒体
2内に充填された後、その注入圧力によって筒体2が膨
張して削孔15内壁面に圧着するまで膨張し、地山の圧
力と均衡した状態での硬化材の充填が行われることとな
る。
【0034】この場合に筒体が織布など透水性を有する
素材であれば、硬化材に含まれる水分が筒体を通して筒
体外に排出されることで密度の高い硬化材が筒体内に形
成され、かつ地山と筒体との密着性が高められることと
なる。
【0035】このようにして硬化材を充填した後、硬化
材の硬化によって削孔内に密着した状態での硬化材によ
る補強構造体が形成されることとなる。ここで、筒体内
には配筋用スペーサーによって配筋用芯材を定位置に保
持されることで硬化材充填型枠の断面強度が保持される
こととなる。
【0036】また、図10に示すように、屈曲した削孔
15に対して硬化材充填型枠1を削孔15の曲径に応じ
て折り曲げながら挿入し、更に硬化材充填型枠1同志を
互いに連結することにより削孔15内の全長に渡り硬化
材充填型枠の設置を行う。
【0037】そして硬化材注入ホース6にセメントミル
クによる硬化材を供給する供給ホース16を接続し、硬
化材の加圧注入を行い、その注入圧力によって筒体2が
膨張して削孔15内壁面に圧着するまで硬化材を充填す
ることとなる。従って大きな曲率を有する削孔に対して
も自在に折り曲げることが硬化材充填型枠によって削孔
内に硬化材を充填することが可能となる。
【0038】なお、硬化材は必ずしもセメントミルクな
どのセメント系である必要性は無く、ウレタン樹脂液や
アクリル樹脂液などの合成樹脂系であっても構わなく、
短時間での硬化が行え、かつ硬化後の強度に優れている
素材であることが好ましい。
【0039】また、本発明を適用した硬化材充填型枠
は、トンネル坑口部における地盤の安定をはかるための
地盤安定化工法としての防護杭の他に、軟弱地における
地盤改良としての基礎杭などあらゆる梁構造物および杭
構造の型枠として使用できるものである。更に型枠の形
状として円筒形に必ずしも形成される必要は無く、状況
に応じて三角形、四角形や台形などいかなる形状であっ
ても構わない。この場合には配筋用スペーサーも型枠の
形状に合わせた形状とすることが望ましい。
【0040】
【発明の効果】以上述べて来た如く本発明を適用した硬
化材充填型枠よれば、可撓性および可曲性を有したフレ
キシブルな型枠であることにより、トンネル内などの狭
い工事現場にあってもロープ状に曲げて搬入することが
可能となり、かつ削孔内への挿入も折り曲げながら挿入
することが可能となる。また、硬化材充填型枠による硬
化材の充填により削孔内に密着した強固な構造物を形成
することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した硬化材充填型枠の一例を示す
ための断面説明図である。
【図2】本発明を適用した硬化材充填型枠の連結用カッ
プラーによる連結機構の一例を示す説明図である。
【図3】本発明を適用した硬化材充填型枠の配筋用スペ
ーサーの一例を示す説明図である。
【図4】本発明を適用した硬化材充填型枠の連結用カッ
プラーの一例を示す正面説明図である。
【図5】本発明を適用した硬化材充填型枠の硬化材注入
ホースの一例を示す断面説明図である。
【図6】本発明を適用した硬化材充填型枠を連結した状
態を示す説明図である。
【図7】本発明を適用した硬化材充填型枠による硬化材
の充填方法の一例を説明するための第1工程による説明
図である。
【図8】本発明を適用した硬化材充填型枠による硬化材
の充填方法の一例を説明するための第2工程による説明
図である。
【図9】本発明を適用した硬化材充填型枠による硬化材
の充填状態を示す断面説明図である。
【図10】本発明を適用した硬化材充填型枠による硬化
材の充填方法の他の例を説明するための説明図である。
【図11】パイプルーフ工法におけるパイプの設置例を
示す説明図である。
【図12】パイプルーフ工法におけるパイプの他の設置
例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 硬化材充填型枠 2 筒体 3 連結用カップラー 4 配筋用芯材 5 配筋用スペーサー 6 硬化材注入ホース 7 ネジ部 8 連結リング 9 配筋用芯材係留用溝部 10 注入ホース挿通用穴部 11 硬化材噴出穴部 12 逆止弁 13 圧着グリップ 14 ドリルパイプ 15 削孔 16 供給ホース 17 硬化材

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可撓性素材より成る中空状の型枠と、該
    型枠内に配置される少なくとも1の配筋用スペーサー
    と、該配筋用スペーサーによって配置される複数の配筋
    用芯材とを備えることを特徴とする硬化材充填型枠。
  2. 【請求項2】 前記型枠が硬化材の注入により膨張する
    ことを特徴とする請求項1記載の硬化材充填型枠。
  3. 【請求項3】 前記型枠内に、硬化材注入ホースを設け
    たことを特徴とする請求項1又は2記載の硬化材充填型
    枠。
  4. 【請求項4】 可撓性素材より成る中空状の型枠と、該
    袋体の少なくとも一端側に配置される連結用カップラー
    と、該袋体内に配置される少なくとも1の配筋用スペー
    サーと、該配筋用スペーサーによって配置される複数の
    配筋用芯材とを備えることを特徴とする硬化材充填型
    枠。
  5. 【請求項5】 前記型枠が硬化材の注入により膨張する
    ことを特徴とする請求項4記載の硬化材充填型枠。
  6. 【請求項6】 前記型枠内に、硬化材注入ホースを設け
    たことを特徴とする請求項4又は5記載の硬化材充填型
    枠。
  7. 【請求項7】 可撓性素材より成る中空状の型枠と、該
    型枠内に配置される少なくとも1の配筋用スペーサー
    と、該配筋用スペーサーによって配置される複数の配筋
    用芯材とを備える硬化材充填型枠を用いた硬化材の充填
    方法であって、地山に形成された穴に、硬化材充填型枠
    を挿入する工程と、該袋体内に硬化材を注入する工程と
    を備える硬化材の充填方法。
  8. 【請求項8】 前記型枠が硬化材の注入により膨張する
    請求項7記載の硬化材の充填方法。
  9. 【請求項9】 前記地山に形成された穴に、複数個の硬
    化材充填型枠を適宜手段によって連結し挿入する請求項
    7又は8記載の硬化材の充填方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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