JP4439537B2

JP4439537B2 - Water stop method

Info

Publication number: JP4439537B2
Application number: JP2007136256A
Authority: JP
Inventors: 田博光木; 本芳明社; 瀧真道大; 山卓朗西; 田隆行諸
Original assignee: Kajima Corp; Chemical Grouting Co Ltd
Current assignee: Kajima Corp; Chemical Grouting Co Ltd
Priority date: 2007-05-23
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2027-05-23
Also published as: JP2008291458A

Description

本発明は、地中に横方向に掘削されたトンネルと、垂直方向に掘削された縦孔との交差点を止水する技術、例えば、シールドの線形確認のためのチェック作業（いわゆる「チェックボーリング」）等で好適に用いられる止水技術に関する。 The present invention relates to a technique for stopping water at an intersection between a tunnel excavated laterally in the ground and a vertical hole excavated in a vertical direction, for example, a check operation for linear confirmation of a shield (so-called “check boring”). ) And the like, and it relates to a water stop technique suitably used.

地下水の発生する地盤において、トンネルを掘削する技術として、シールド工法が知られている。
シールド工法を用いてトンネルを掘削している際には、トンネルが予定通り（計画線の通り）に掘削されているか否かをチェックする（線形確認を行う）必要がある。 A shield method is known as a technique for excavating a tunnel in the ground where groundwater is generated.
When excavating a tunnel using the shield method, it is necessary to check (perform linear confirmation) whether the tunnel is excavated as planned (as planned).

その様なチェックのために、シールドマシン内部で進行距離及び方向を計測して、予定通り（計画線の通り）に掘削されているかをチェックしている。それに加えて、例えば２ｋｍ毎に、地上側からシールドマシンによる掘削個所まで垂直掘削して、線形確認を行っている。 For such a check, the traveling distance and direction are measured inside the shield machine to check whether the excavation is as planned (as planned). In addition, for example, every 2 km, vertical excavation from the ground side to the excavation site by the shield machine is performed to confirm the linearity.

従来技術において、地上側からシールドマシンによる掘削個所まで垂直掘削して線形確認を行う態様について、図１２〜図２７を参照して、説明する。
先ず、図１２で示す様に、例えば、直径５００ｍｍのビット１（５００ｍｍビット）により、地表ＧＬから垂直下方に、掘削機６によってガイド孔２を掘削する。
そして、図１３で示す様に、例えば直径が５００ｍｍ、長さが５．０ｍの鋼管を、ガイド管３として、例えば、クレーン１０によってガイド孔２に建て込む。ここで、ガイド管（直径５００ｍｍの鋼管）３の長さを５．０ｍとしたのは、地下水の流出による地表面ＧＬの陥没を防止するために十分な長さだからである。 In the prior art, a mode in which the vertical confirmation is performed by vertical excavation from the ground side to the excavation site by the shield machine will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 12, the guide hole 2 is excavated by the excavator 6 vertically downward from the ground surface GL using, for example, a bit 1 (500 mm bit) having a diameter of 500 mm.
Then, as shown in FIG. 13, for example, a steel pipe having a diameter of 500 mm and a length of 5.0 m is built in the guide hole 2 by the crane 10 as the guide pipe 3. Here, the length of the guide pipe (steel pipe having a diameter of 500 mm) 3 is set to 5.0 m because it is long enough to prevent the ground surface GL from sinking due to the outflow of groundwater.

次に、図１４で示す様に、図１３で建て込んだガイド管３の内側に、直径が４５０ｍｍのビット４（４５０ｍｍのビット）を通し、垂直孔を削孔する。
図１５で示す様に、４５０ｍｍのビット４による垂直削孔は、シールド５の天井部分のセグメント５１近傍まで行われる。
図１５において、符号Ｈは、４５０ｍｍのビット４により掘削された垂直孔を示す。
この段階で、４５０ｍｍのビット４がシールド（シールドセグメント）５の天井部分を貫通してしまうと、シールド５内に大量の地下水が流入し、地表ＧＬ側が陥没する恐れがあるので、４５０ｍｍのビットによる垂直削孔は、シールド５の天井部分のセグメント５１近傍までに止めている。 Next, as shown in FIG. 14, a bit 4 having a diameter of 450 mm (450 mm bit) is passed through the guide tube 3 built in FIG. 13 to cut a vertical hole.
As shown in FIG. 15, the vertical drilling by the 450 mm bit 4 is performed up to the vicinity of the segment 51 of the ceiling portion of the shield 5.
In FIG. 15, the symbol H indicates a vertical hole excavated by a 450 mm bit 4.
At this stage, if the 450 mm bit 4 penetrates the ceiling part of the shield (shield segment) 5, a large amount of groundwater may flow into the shield 5, and the ground surface GL side may sink. The vertical drilling is stopped by the vicinity of the segment 51 in the ceiling portion of the shield 5.

図１６で示す様に、４５０ｍｍのビット４により削孔された垂直孔Ｈに、直径３５０ｍｍの鋼管（３５０ｍｍ鋼管）７をクレーン１０によって建て込む。
ここで、３５０ｍｍ鋼管７は、シールド５の天井部分のセグメント５１から、例えば２ｍ上方まで建て込まれる。
図１６における３５０ｍｍ鋼管７の建て込み作業は、「目視」により「建ち」を確認して行われる。 As shown in FIG. 16, a steel pipe (350 mm steel pipe) 7 having a diameter of 350 mm is built by a crane 10 in a vertical hole H drilled by a bit 4 of 450 mm.
Here, the 350 mm steel pipe 7 is built up to, for example, 2 m upward from the segment 51 of the ceiling portion of the shield 5.
The erection work of the 350 mm steel pipe 7 in FIG. 16 is performed by confirming “building” by “visual inspection”.

３５０ｍｍ鋼管７がシールド５の天井部分のセグメント５１から２ｍ上方まで建て込まれたならば（図１６で示す工程が完了したならば）、図１７で示す様に、３５０ｍｍ鋼管７が建て込まれた垂直孔Ｈ内に、セメントミルク注入管８を、例えばクレーン１０を用いて挿入する。そして、３５０ｍｍ鋼管７の先端からシールド５の天井部分５１に至る領域に、注入管８の先端８１からセメントミルク９を注入する。すなわち、シールド５の天井部分のセグメント５１から２ｍ上方までの領域に、セメントミルク９を注入する。 If the 350 mm steel pipe 7 was built up to 2 m above the segment 51 of the ceiling part of the shield 5 (if the process shown in FIG. 16 was completed), the 350 mm steel pipe 7 was built as shown in FIG. The cement milk injection pipe 8 is inserted into the vertical hole H using, for example, a crane 10. Then, cement milk 9 is injected from the tip 81 of the injection pipe 8 into the region from the tip of the 350 mm steel pipe 7 to the ceiling portion 51 of the shield 5. That is, the cement milk 9 is injected into a region 2 m above the segment 51 in the ceiling portion of the shield 5.

図１７の工程でセメントミルク９を注入した後、３５０ｍｍ鋼管７を、シールド５の天井部分のセグメント５１に当接するまで建て込む（図１８の工程）。
図１８の工程において、３５０ｍｍ鋼管７をシールド５の天井部分のセグメント５１に当接させた段階では、３５０ｍｍ鋼管７とセグメント天井部分５１との間には、図１９で示す様な隙間δが存在している。 After the cement milk 9 is injected in the process of FIG. 17, the 350 mm steel pipe 7 is built until it abuts on the segment 51 of the ceiling portion of the shield 5 (process of FIG. 18).
In the step of FIG. 18, when the 350 mm steel pipe 7 is brought into contact with the segment 51 of the ceiling portion of the shield 5, a gap δ as shown in FIG. 19 exists between the 350 mm steel pipe 7 and the segment ceiling portion 51. is doing.

図２０の工程では、３５０ｍｍ鋼管７の内側に、先端にビット１２を取り付けた直径が３００ｍｍの鋼管１１を通す。ここで、ビット１２の直径は、３００ｍｍである。そして、ビット１２でセメントミルク９が注入された領域を削孔する。
直径が３００ｍｍのビット１２によるセメントミルク９の削孔は、シールドの天井部分５１の上方３００ｍｍまで行われる。
図２１は、図２０の工程で、シールドの天井部分５１の上方３００ｍｍまでセメントミルク９が削孔された状態を、詳細に示している。
３５０ｍｍ鋼管７の内側にビット１２を通してセメントミルク９の部分を掘削しているのは、セメントミルク９が注入された部分よりも上方の領域に存在する地下水が、高い水圧を伴って、シールドセグメント（シールド）５内に流入することを防止するためである。 In the process of FIG. 20, the steel pipe 11 having a diameter of 300 mm with the bit 12 attached to the tip is passed through the 350 mm steel pipe 7. Here, the diameter of the bit 12 is 300 mm. And the area | region where the cement milk 9 was inject | poured with the bit 12 is drilled.
The drilling of the cement milk 9 by the bit 12 having a diameter of 300 mm is performed up to 300 mm above the ceiling 51 of the shield.
FIG. 21 shows in detail the state in which the cement milk 9 has been drilled up to 300 mm above the ceiling 51 of the shield in the process of FIG.
The portion of the cement milk 9 is drilled through the bit 12 inside the 350 mm steel pipe 7 because the groundwater existing in the region above the portion where the cement milk 9 is injected is accompanied by a shield segment (with high water pressure). This is to prevent inflow into the shield 5.

また、ビット１２によるセメントミルク９の削孔が、シールドの天井部分の上方３００ｍｍの部分を残して行われるのは、当該３００ｍｍだけ残ったセメントミルク９により、隙間δ（図１９参照：３５０ｍｍ鋼管７とセグメント天井部分５１との間の隙間）から、地下水が、シールドセグメント５内に浸入するのを防止するためである。 Further, the drilling of the cement milk 9 by the bit 12 is performed while leaving a portion of 300 mm above the ceiling portion of the shield. The cement milk 9 remaining by 300 mm leaves the gap δ (see FIG. 19: 350 mm steel pipe 7 This is to prevent the groundwater from entering the shield segment 5 from the gap between the segment ceiling portion 51 and the segment ceiling portion 51.

図２０で示す工程において、直径が３００ｍｍのビット１２によるセメントミルクの削孔が終了したならば、直径３００ｍｍのビット１２を取り付けた直径３００ｍｍの鋼管１２を、地上側ＧＬへ引き上げる（図示を省略）。
そして、図２２で示す様に、排水ホース１３の先端に取り付けた排水ポンプ１４を、クレーン１０により３５０ｍｍ鋼管７内に挿入し、３５０ｍｍ鋼管７内の水を排水する。 In the process shown in FIG. 20, when the drilling of cement milk by the bit 12 having a diameter of 300 mm is completed, the steel pipe 12 having a diameter of 300 mm to which the bit 12 having a diameter of 300 mm is attached is pulled up to the ground side GL (not shown). .
Then, as shown in FIG. 22, the drainage pump 14 attached to the tip of the drainage hose 13 is inserted into the 350 mm steel pipe 7 by the crane 10 to drain the water in the 350 mm steel pipe 7.

図２２において、３５０ｍｍ鋼管７内には、正確には、水と、セメントミルク９の掘削ズリとが溜まっている。この状態で、シールドの天井部分５１を貫通すると、３５０ｍｍ鋼管７内に溜まった水及びズリがシールドセグメント５内に流入してしまう。
そのため、排水ポンプ１４を挿入して、水及び掘削ズリを、３５０ｍｍ鋼管７内から排出するのである。
係る排水作業により、３５０ｍｍ鋼管７内において、セメントミルク９が充填されている個所（シールドの天井部分から３００ｍｍ上方）よりも地上側ＧＬの領域は、空洞となる。 In FIG. 22, exactly, water and excavation gap of cement milk 9 are accumulated in the 350 mm steel pipe 7. In this state, when penetrating the ceiling portion 51 of the shield, water and sludge accumulated in the 350 mm steel pipe 7 will flow into the shield segment 5.
Therefore, the drainage pump 14 is inserted, and water and excavation gap are discharged from the 350 mm steel pipe 7.
By such drainage work, the region on the ground side GL from the portion (300 mm above the ceiling of the shield) filled with the cement milk 9 in the 350 mm steel pipe 7 becomes a cavity.

次に、図２３で示す様に、直径３００ｍｍの鋼管（３００ｍｍ鋼管）１１を、クレーン１０によって、セメントミルク９で固化されている個所（シールドの天井部分５１から３００ｍｍ上方）まで建て込む。３００ｍｍ鋼管１１の建て込み作業は、「目視」により「建ち」を確認して行われる。
ここで、３００ｍｍ鋼管１１の先端には、直径３００ｍｍのビット１６が取り付けられている。このビット１６は、図２０で示すビット１２とは別種類のビットであり、図２０の工程と図２４の工程との間において、３００ｍｍ鋼管１１の先端で付け替えられている（ビット１２からビット１６に交換されている）。 Next, as shown in FIG. 23, a steel pipe (300 mm steel pipe) 11 having a diameter of 300 mm is erected by the crane 10 to a place solidified with cement milk 9 (300 mm above the shield ceiling 51). The erection work of the 300 mm steel pipe 11 is performed by confirming “building” by “visual inspection”.
Here, a bit 16 having a diameter of 300 mm is attached to the tip of the 300 mm steel pipe 11. This bit 16 is a bit different from the bit 12 shown in FIG. 20, and is changed at the tip of the 300 mm steel pipe 11 between the step of FIG. 20 and the step of FIG. 24 (from the bit 12 to the bit 16). Has been replaced).

図２４で示す工程では、直径が３００ｍｍのビット１６により、セメントミルク９を無水削孔する（垂直方向に３００ｍｍ、無水削孔を行う）。
換言すれば、地上側からシールドの天井部分５１の３００ｍｍ上方までの領域のセメントミルク９を削孔するには（図２０の工程では）、切削水を用いている。それに対して、図２４において、シールドの天井部分５１から３００ｍｍの部分を削孔するには、切削水を用いずに行う（無水削孔を行う）のである。 In the step shown in FIG. 24, the cement milk 9 is subjected to anhydrous drilling by the bit 16 having a diameter of 300 mm (anhydrous drilling is performed in the vertical direction by 300 mm).
In other words, cutting water is used to drill the cement milk 9 in the region from the ground side to 300 mm above the ceiling 51 of the shield (in the process of FIG. 20). On the other hand, in FIG. 24, drilling 300 mm from the shield ceiling 51 is performed without using cutting water (anhydrous drilling is performed).

図２０の工程で用いられるビット（切削水を用いる場合のビット）１２と、図２４の無水削孔で用いられるビット１６との相違について、図２５を参照して、さらに説明する。
図２４の工程（無水削孔）で使用されるビット１６には、図２５において点線で示すチップ１７（３００ｍｍ鋼管１１の半径方向外側に突出したチップ）が存在しない。
それに対して、図２０の工程（切削水を用いてセメントミルクを削孔する工程）で用いられるビットには、３００ｍｍ鋼管１１の半径方向外側に突出したチップ１７（図２５において点線で示すチップ）が設けられている。 The difference between the bit (bit when using cutting water) 12 used in the process of FIG. 20 and the bit 16 used in the anhydrous cutting hole of FIG. 24 will be further described with reference to FIG.
In the bit 16 used in the step of FIG. 24 (anhydrous hole), there is no tip 17 (tip protruding outward in the radial direction of the 300 mm steel pipe 11) indicated by a dotted line in FIG.
On the other hand, in the bit used in the step of FIG. 20 (step of drilling cement milk using cutting water), a tip 17 protruding outward in the radial direction of the 300 mm steel pipe 11 (tip indicated by a dotted line in FIG. 25) Is provided.

チップ１７（半径方向外側に突出したチップ）があると、ビットにより掘削される範囲は、３００ｍｍ鋼管１１よりも、チップ１７が半径方向外側へ突出した分だけ、半径方向寸法を大きく削孔出来る。そして、削孔された領域において、３００ｍｍ鋼管１１の外周面よりも半径方向外側に形成された隙間を通って、切削水や切削ズリが地上側に逃げることができる。
ここで、切削水や切削ズリが地上側ＧＬに逃げることが出来なければ、ビット周辺の圧力が昇圧し過ぎて、直ちに削孔が出来なくなってしまう。
そのため、図２０の工程（切削水を用いてセメントミルク９を削孔する工程）では、３００ｍｍ鋼管１１の半径方向外側に突出したチップ１７を設けたビット１２を用いている。 If there is a tip 17 (tip protruding radially outward), the area excavated by the bit can be drilled with a larger radial dimension than the 300 mm steel pipe 11 by the amount that the tip 17 protrudes radially outward. Then, in the drilled region, the cutting water and the cutting gap can escape to the ground side through the gap formed radially outward from the outer peripheral surface of the 300 mm steel pipe 11.
Here, if the cutting water or the cutting gap cannot escape to the ground side GL, the pressure around the bit is excessively increased, and the hole cannot be immediately drilled.
Therefore, in the step of FIG. 20 (step of drilling the cement milk 9 using cutting water), the bit 12 provided with the tips 17 protruding outward in the radial direction of the 300 mm steel pipe 11 is used.

これに対して、図２４の工程（無水削孔）の様に、削孔距離が３００ｍｍ程度であれば、３００ｍｍ鋼管１１の外周面よりも半径方向外側に、切削水や切削ズリが地上側に逃げるための隙間が形成されていなくても、削孔が可能である。
直径が３００ｍｍの鋼管１１の半径方向外側に突出したチップ１７（２３において点線で示すチップ）を有しないビットで、３５０ｍｍ鋼管７内のセメントミルク９を掘削したならば、図２５で示す様に、３５０ｍｍ鋼管７の半径方向内側に、円環状のセメントミルク９ａが残存する。
３５０ｍｍ鋼管７の半径方向内側に円環状のセメントミルク９ａが残存すれば、３５０ｍｍ鋼管７とシールドセグメント５との隙間δが、セメントミルク９ａにより閉塞され、当該隙間δからシールドセグメント５内へ地下水が浸入するのを防止することができる。 On the other hand, as shown in the step of FIG. 24 (anhydrous drilling), if the drilling distance is about 300 mm, the cutting water and the cutting shear will be on the ground side outward in the radial direction from the outer peripheral surface of the 300 mm steel pipe 11 Drilling is possible even if a clearance for escape is not formed.
If the cement milk 9 in the 350 mm steel pipe 7 is excavated with a bit that does not have the tip 17 (tip indicated by a dotted line at 23) protruding outward in the radial direction of the steel pipe 11 having a diameter of 300 mm, as shown in FIG. An annular cement milk 9a remains inside the 350 mm steel pipe 7 in the radial direction.
If the annular cement milk 9a remains inside the 350mm steel pipe 7 in the radial direction, the gap δ between the 350mm steel pipe 7 and the shield segment 5 is blocked by the cement milk 9a, and groundwater flows into the shield segment 5 from the gap δ. Infiltration can be prevented.

換言すれば、後述する様に、３００ｍｍ鋼管１１の先端のビット１６がシールドセグメント天井部分５１を貫通した際に、上記隙間δを介して高圧の地下水がシールドセグメント５内に流入してしまうと、地表側が陥没する恐れがある。係る事態を防止するため、円環状のセメントミルク９ａを残存させる必要がある。 In other words, as described later, when the bit 16 at the tip of the 300 mm steel pipe 11 passes through the shield segment ceiling portion 51, when high-pressure groundwater flows into the shield segment 5 through the gap δ, There is a risk that the surface will sink. In order to prevent such a situation, it is necessary to leave the annular cement milk 9a.

そのため、図２４の工程では、半径方向外側に突出したチップ１７を有しないビット１６を用いて、円管状のセメントミルク９ａを、３５０ｍｍ鋼管７の半径方向内側に形成している。
なお、図２０の工程（切削水を用いてセメントミルク９を削孔する工程）では、上述した通り、半径方向外側に突出したチップ１７を有するビット１２で掘削するので、当該チップ１７により、３５０ｍｍ鋼管７の半径方向内側には、セメントミルクが残存しない。すなわち、図２０の工程（切削水を用いてセメントミルク９を削孔する工程）では、円管状のセメントミルク９ａは残存しない。 Therefore, in the process of FIG. 24, the circular cemented milk 9 a is formed on the inner side in the radial direction of the 350 mm steel pipe 7 using the bit 16 that does not have the tip 17 protruding radially outward.
In the step of FIG. 20 (the step of drilling cement milk 9 using cutting water), as described above, since the excavation is performed with the bit 12 having the tip 17 projecting outward in the radial direction, Cement milk does not remain inside the steel pipe 7 in the radial direction. That is, in the step of FIG. 20 (step of drilling cement milk 9 using cutting water), the tubular cement milk 9a does not remain.

再び図２４において、３００ｍｍ鋼管１１により、シールドの天井部分５１から３００ｍｍ上方までの領域のセメントミルク９を削孔したならば、そのまま、シールドの天井部分のセグメント５１と、そのセグメント５１の半径方向内側に固定された止水箱（図２４では図示せず）を、３００ｍｍ鋼管１１先端のビット１６で貫通する。 In FIG. 24 again, if the cement milk 9 in the region from the ceiling portion 51 of the shield to 300 mm above is drilled by the 300 mm steel pipe 11, the segment 51 of the shield ceiling portion and the radially inner side of the segment 51 are left as they are. The water stop box (not shown in FIG. 24) fixed to is penetrated by the bit 16 at the tip of the 300 mm steel pipe 11.

３００ｍｍ鋼管１１先端のビット１６により、シールドの天井部分のセグメント５１及び止水箱１８を貫通したならば、３００ｍｍ鋼管１１先端と止水箱とを溶接して、固定する（図２６参照）。 If the bit 51 at the tip of the 300 mm steel pipe 11 penetrates the segment 51 and the water stop box 18 in the ceiling portion of the shield, the tip of the 300 mm steel pipe 11 and the water stop box are welded and fixed (see FIG. 26).

そして、図２７で示す様に、ガイド管（直径５００ｍｍの鋼管）３を引き抜き、３５０ｍｍ鋼管７と地山との隙間（直径３５０ｍｍの鋼管７の外周における円環状の隙間）を、硅砂等の充填材料１９で充填する。
これにより、従来技術におけるシールドの線形確認（いわゆる「チェックボーリング」）を完了している。 Then, as shown in FIG. 27, the guide pipe (steel pipe having a diameter of 500 mm) 3 is pulled out, and the gap between the 350 mm steel pipe 7 and the natural ground (the annular gap on the outer periphery of the steel pipe 7 having a diameter of 350 mm) is filled with sand, etc. Fill with material 19.
This completes the linear confirmation of the shield in the prior art (so-called “check boring”).

ここで、図２５において、３５０ｍｍ鋼管７の外径が、３５５．６ｍｍ、厚さ寸法が６．４ｍｍで、３００ｍｍ鋼管１１の外径が３１８．５ｍｍ、厚さ寸法が６．０ｍｍであれば、円環状のセメントミルク９ａ（直径３５０ｍｍの鋼管７の半径方向内方に形成されたセメントミルク９ａの領域）の半径方向厚さは１８．２ｍｍとなる。
そして、円環状のセメントミルク９ａの半径方向厚さ１８．２ｍｍは、３５０ｍｍ鋼管７と３００ｍｍ鋼管１１とが完全に同心に配置している場合であり、３５０ｍｍ鋼管７と３００ｍｍ鋼管１１とが偏芯していれば、円環状のセメントミルク９ａの半径方向厚さは一様ではなくなり、厚さ寸法が１８．２ｍｍよりもさらに小さい部分が出来てしまう。すなわち、円環状のセメントミルク９ａは、その半径方向の厚さ寸法が非常に小さい（半径方向について薄い）。 Here, in FIG. 25, if the outer diameter of the 350 mm steel pipe 7 is 355.6 mm, the thickness dimension is 6.4 mm, the outer diameter of the 300 mm steel pipe 11 is 318.5 mm, and the thickness dimension is 6.0 mm, The radial thickness of the annular cement milk 9a (the region of the cement milk 9a formed radially inward of the steel pipe 7 having a diameter of 350 mm) is 18.2 mm.
And the radial direction thickness 18.2 mm of the annular cement milk 9a is a case where the 350 mm steel pipe 7 and the 300 mm steel pipe 11 are arranged completely concentrically, and the 350 mm steel pipe 7 and the 300 mm steel pipe 11 are eccentric. If it does, the radial direction thickness of the annular | circular shaped cement milk 9a will no longer be uniform, and the part whose thickness dimension is still smaller than 18.2 mm will be made. That is, the annular cement milk 9a has a very small thickness dimension in the radial direction (thin in the radial direction).

図１２〜図２７で示す従来技術では、高圧の地下水の進入に対して、上述した様な非常に薄い円環状のセメントミルク９ａによって、外管７とシールド天井部分５１との隙間δを止水しなければならず、隙間δからの高圧地下水の進入に対しては不十分である。
そのため、図１２〜図２７で示す従来技術では、特に、３５０ｍｍ鋼管７とセグメント天井部分５１とが当接する部分における止水性が問題となっている。 In the prior art shown in FIG. 12 to FIG. 27, when the high-pressure groundwater enters, the gap δ between the outer pipe 7 and the shield ceiling portion 51 is stopped by the very thin annular cement milk 9a as described above. This is inadequate for high pressure groundwater entering through the gap δ.
Therefore, in the prior art shown in FIGS. 12 to 27, the water stoppage is particularly problematic in the portion where the 350 mm steel pipe 7 and the segment ceiling portion 51 are in contact.

また、従来技術において、直径５００ｍｍの垂直孔を掘削するのは、大変な労力及びコストが必要となる。
また、図２４の工程において、シールドセグメント天井部分５１に貫通孔を穿孔するに際して、地下水がシールドセグメント５内に流入するのを防止する観点から、貫通孔の径寸法は小さくしたい。 In addition, in the prior art, excavating a vertical hole having a diameter of 500 mm requires a great deal of labor and cost.
Further, in the process of FIG. 24, when the through hole is drilled in the shield segment ceiling portion 51, the diameter of the through hole is desired to be reduced from the viewpoint of preventing the groundwater from flowing into the shield segment 5.

一方、線形確認に際しては、高精度にて垂直方向へ掘削することが要求される。特に、径の小さなボーリング孔を垂直方向へ掘削することは、高い精度が要求される。
深度５０ｍ〜６０ｍの垂直掘削を行う場合であって、小径の鋼管（例えば、直径２００ｍｍの鋼管）による掘削を行いたいという要請は従来から存在するが、上述したように高精度の垂直掘削が要求されるので、従来技術においては実現が困難であった。 On the other hand, excavation in the vertical direction with high accuracy is required for linear confirmation. In particular, excavating a small-diameter boring hole in the vertical direction requires high accuracy.
Although there is a conventional request for drilling with a small diameter steel pipe (for example, a steel pipe with a diameter of 200 mm) when vertical drilling is performed at a depth of 50 to 60 m, high-precision vertical drilling is required as described above. Therefore, it has been difficult to realize in the prior art.

その他の従来技術として、シールドセグメントの天井部分の半径方向内側に止水ボックスを設置して、削孔用のケーシングがシールドセグメントの天井部分を貫通した際に、貫通個所から地下水がシールドセグメント内部に流入するのを防止した技術が存在する（特許文献１参照）。 As another conventional technique, when a water stop box is installed radially inward of the ceiling part of the shield segment and the casing for drilling penetrates the ceiling part of the shield segment, the groundwater enters the shield segment from the penetration point. There is a technique that prevents inflow (see Patent Document 1).

係る従来技術（特許文献１）は、地表からシールドセグメントまでの深度が小さい場合には大変に有効である。
しかし、地表からシールドセグメントまでの深度が５０ｍ以上では、地下水がシールドセグメント内に流入するのを阻止することが困難である。
特開平８−９３３９５号公報 The related art (Patent Document 1) is very effective when the depth from the ground surface to the shield segment is small.
However, when the depth from the ground surface to the shield segment is 50 m or more, it is difficult to prevent the groundwater from flowing into the shield segment.
JP-A-8-93395

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、地中に横方向に掘削されたトンネルと、垂直方向に掘削された縦孔との交差点を確実に止水することができる止水工法の提供を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and reliably stops the intersection of a tunnel excavated in the horizontal direction and a vertical hole excavated in the vertical direction. The purpose is to provide a water stop method that can be used.

本発明の止水工法は、地中に横方向に掘削されたトンネル（５）と、垂直孔（Ｈ）との交差領域を止水する止水工法において、垂直孔（Ｈ）がトンネル（５）との交差点に向かって削孔されているか否かを確認する工程（図３及び図４参照）と、垂直孔（Ｈ）とトンネル（５）との交差領域周辺を固化する工程（図６参照）とを有し、前記垂直孔（Ｈ）とトンネル（５）との交差領域周辺を固化する前記工程（図６参照）は、トンネル直上（５１）まで垂直孔（Ｈ）を削孔する工程（図２参照）と、固化材噴射機構（セメントミルク噴射用ロッド８０）を前記垂直孔（Ｈ）へ挿入する挿入工程（図６、図７参照）と、固化材噴射機構（８０）から固化材（例えば、セメントミルク９）を噴射して前記垂直孔（Ｈ）と前記トンネル（５）との交差領域の土壌と前記固化材（９）とを混合する噴射工程（図７参照）とを含み、噴射工程では、前記固化材（９）を斜め下方へ噴射しつつ前記固化材噴射機構（８０）を回転して、前記垂直孔（Ｈ）とトンネル（５）との交差領域よりも半径方向外方の範囲まで固化材により切削して原位置土壌と混合することを特徴としている。 The water stop construction method of the present invention is a water stop construction method in which the crossing area between the tunnel (5) excavated in the ground and the vertical hole (H) is stopped, the vertical hole (H) is the tunnel (5 ) To confirm whether or not the hole is drilled toward the intersection (see FIGS. 3 and 4), and to solidify the periphery of the intersection region between the vertical hole (H) and the tunnel (5) (FIG. 6). And the step of solidifying the periphery of the intersection region of the vertical hole (H) and the tunnel (5) (see FIG. 6) drills the vertical hole (H) to just above the tunnel (51). From the step (see FIG. 2), the insertion step (see FIGS. 6 and 7) for inserting the solidifying material injection mechanism (cement milk injection rod 80) into the vertical hole (H), and the solidifying material injection mechanism (80). A solidifying material (for example, cement milk 9) is sprayed to intersect the vertical hole (H) and the tunnel (5). An injection step (see FIG. 7) for mixing the soil in the region and the solidified material (9). In the injection step, the solidified material injection mechanism (80) while injecting the solidified material (9) obliquely downward. Is rotated by cutting with a solidified material to a range radially outward from the intersecting region of the vertical hole (H) and the tunnel (5), and mixed with the in-situ soil.

本発明において、前記垂直孔（Ｈ）がトンネル（５）との交差点に向かって削孔されているか否かを確認する前記工程は、（例えばローラー型傾斜計により）傾斜を計測する工程と、計測された傾斜に対応して垂直孔（Ｈ）の掘削方向を修正する工程とを含んでいることが好ましい。（図２参照） In the present invention, the step of confirming whether or not the vertical hole (H) is drilled toward the intersection with the tunnel (5), measuring the inclination (for example, with a roller-type inclinometer), And a step of correcting the excavation direction of the vertical hole (H) corresponding to the measured inclination. (See Figure 2)

そして、前記垂直孔（Ｈ）がトンネル（５）との交差点に向かって削孔されているか否かを確認する前記工程は、トンネル直上まで垂直孔（Ｈ）を削孔する工程（図２参照）と、垂直孔（Ｈ）を介してトンネル天井部分（５１）に印をつける（ポンチングを行う）工程（及びその印を確認する工程）とを有することが好ましい。（図３、図４参照） The step of checking whether or not the vertical hole (H) has been drilled toward the intersection with the tunnel (5) is a step of drilling the vertical hole (H) to just above the tunnel (see FIG. 2). And a step of marking (punching) the tunnel ceiling portion (51) through the vertical hole (H) (and a step of confirming the marking). (See Figs. 3 and 4)

前記トンネル（５）はシールドセグメントで構成されており、シールドセグメントは薄い板状部材（スキンプレート５０）で構成されており、前記垂直孔（Ｈ）に挿入された管状部材（例えば、鋼管１１）がシールドセグメント天井部分（５１）を貫通する工程を有しており、シールドセグメント天井部分（５１）が貫通される箇所の内側に止水ボックス（１８）を設置することが可能である。 The tunnel (5) is composed of a shield segment, the shield segment is composed of a thin plate member (skin plate 50), and a tubular member (for example, a steel pipe 11) inserted into the vertical hole (H). Has a step of penetrating the shield segment ceiling part (51), and it is possible to install the water stop box (18) inside the portion through which the shield segment ceiling part (51) penetrates.

前記トンネル（５）はシールドセグメントで構成されており、前記垂直孔（Ｈ）に挿入された管状部材（例えば、鋼管１１）がシールドセグメント天井部分（５１）を貫通する工程を有しており、シールドセグメントは薄い板状部材（スキンプレート５０）で構成されているのが好ましい。
或いは、前記トンネル（５）はシールドセグメントで構成されており、前記垂直孔（Ｈ）に挿入された管状部材（例えば、鋼管１１）がシールドセグメント天井部分（５１）を貫通する工程を有しており、シールドセグメントはコンクリートセグメントであるのが好ましい。 The tunnel (5) is composed of a shield segment, and a tubular member (for example, a steel pipe 11) inserted into the vertical hole (H) has a step of passing through the shield segment ceiling portion (51), The shield segment is preferably composed of a thin plate member (skin plate 50).
Alternatively, the tunnel (5) includes a shield segment, and a tubular member (for example, a steel pipe 11) inserted into the vertical hole (H) has a process of passing through the shield segment ceiling portion (51). The shield segment is preferably a concrete segment.

本発明の止水工法は、いわゆる「チェックボーリング」に対して限定して適用されるものではない。例えば、いわゆる「本設管」における止水にも適用可能である。 The water stop construction method of the present invention is not limited to so-called “check boring”. For example, the present invention can be applied to water stoppage in so-called “main pipes”.

上述する構成を具備する本発明によれば、垂直孔（Ｈ）とトンネル（５）との交差領域周辺を固化する様に構成されているので、固化された交差領域（９Ｅ）の止水作用により、トンネル（５）内に地下水が流入することが防止される。
例えば、横方向に掘削されたトンネル（５）がシールド工法により施工されており、垂直孔（Ｈ）が線形確認のため（いわゆる「チェックボーリング」のため）に削孔される場合に、垂直孔（Ｈ）に挿入された鋼管（１１）の先端のビット（１６）がシールドセグメントの天井部分（５１）を貫通した際にも、当該貫通箇所（垂直孔とトンネルとの交差領域）の周辺が固化されて、止水効果を発揮するので、地下水がシールドセグメント（トンネル５）内に流入してしまうことが防止され、地表が陥没してしまうことはない。 According to the present invention having the above-described configuration, since the periphery of the intersecting region between the vertical hole (H) and the tunnel (5) is solidified, the water stopping action of the solidified intersecting region (9E). This prevents the groundwater from flowing into the tunnel (5).
For example, when the tunnel (5) excavated in the lateral direction is constructed by the shield method, the vertical hole (H) is drilled for linear confirmation (for so-called “check boring”). Even when the bit (16) at the tip of the steel pipe (11) inserted into (H) penetrates the ceiling part (51) of the shield segment, the periphery of the penetration point (intersection region between the vertical hole and the tunnel) is Since it is solidified and exhibits a water stop effect, it is prevented that groundwater flows into the shield segment (tunnel 5), and the ground surface does not sink.

また本発明では、垂直孔（Ｈ）がトンネル（５）との交差点に向かって削孔されているか否かを確認する工程を有しているので、比較的小径のロッド（例えばφ２００ｍｍの鋼管１１）を用いて、高精度で、大深度（例えば、深度５０ｍ〜６０ｍ）の垂直掘削を行うことが可能である。 In the present invention, since there is a step of checking whether or not the vertical hole (H) is drilled toward the intersection with the tunnel (5), a relatively small-diameter rod (for example, a steel pipe 11 having a diameter of 200 mm). ) Can be used to perform vertical excavation at a high depth (for example, a depth of 50 m to 60 m) with high accuracy.

本発明において、シールドセグメント天井部分（５１）が貫通される箇所の内側に止水ボックス（１８）を設置すれば（請求項５）、止水性がさらに向上して、シールドセグメント（５）内に地下水が流入する事態がさらに防止される。 In the present invention, if the water stop box (18) is installed inside the portion through which the shield segment ceiling portion (51) is penetrated (Claim 5), the water stop is further improved, and the shield segment (5) is provided. The situation where groundwater flows in is further prevented.

以下、図１〜図１１を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図示の実施形態は、本発明をシールド工法における線形確認（いわゆる「チェックボーリング」）に適用した場合に係るものである。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The illustrated embodiment relates to a case where the present invention is applied to linear confirmation in a shield method (so-called “check boring”).

図１で示す工程では、掘削機６によって、ボーリングロッド（或はビット）Ｒを用いて地表ＧＬ側から直径３５０ｍｍの垂直孔（ガイド孔）２を削孔する。そして、垂直孔２に直径３５０ｍｍの鋼管（ガイド管：３５０ｍｍ）３を埋設する。
ここで、図１で使用される３５０ｍｍ鋼管（ガイド管）３は、従来技術における図１２、図１３の工程における直径５００ｍｍの鋼管に相当する。
図１において、３５０ｍｍ鋼管（ガイド管）３埋設用の垂直孔（ガイド孔）２は、例えば、地表から８ｍ削孔される。そして、３５０ｍｍ鋼管３は地表から７．５ｍまで建て込まれる。 In the process shown in FIG. 1, the excavator 6 drills a vertical hole (guide hole) 2 having a diameter of 350 mm from the ground surface GL side using a boring rod (or bit) R. Then, a steel pipe (guide pipe: 350 mm) 3 having a diameter of 350 mm is embedded in the vertical hole 2.
Here, the 350 mm steel pipe (guide pipe) 3 used in FIG. 1 corresponds to a steel pipe having a diameter of 500 mm in the steps of FIGS. 12 and 13 in the prior art.
In FIG. 1, a vertical hole (guide hole) 2 for burying a 350 mm steel pipe (guide pipe) 3 is drilled, for example, 8 m from the ground surface. And 350 mm steel pipe 3 is built from the ground surface to 7.5 m.

３５０ｍｍ鋼管３を建て込むことにより、地表ＧＬの陥没が防止される。それと共に、既存の地中埋設管等と、図示の実施形態を施工する際に垂直掘削される縦孔とが干渉してしまうことを確実に防止することが出来る。係る干渉を防止するためには、安全率を見込んで、比較的径の大きな鋼管を建て込むのが好適であり、３５０ｍｍ鋼管３を建て込むことにより、係る安全率を見込むことになるからである。
なお、垂直孔（ガイド孔）２を削孔するための「８ｍ」という数値は、土層やその他の条件に基いて、変動し得る。 By installing the 350 mm steel pipe 3, the ground surface GL can be prevented from sinking. At the same time, it is possible to reliably prevent the existing underground pipe and the like from interfering with the vertical hole that is vertically excavated when the illustrated embodiment is constructed. In order to prevent such interference, it is preferable to build a steel pipe having a relatively large diameter in view of the safety factor, and by building the 350 mm steel pipe 3, the safety factor is expected. .
The numerical value “8 m” for drilling the vertical hole (guide hole) 2 can vary based on the soil layer and other conditions.

図２では、３５０ｍｍ鋼管３の内側を通して、先端にビット１２を取り付けた直径２００ｍｍの鋼管（２００ｍｍ鋼管）１１により、トンネル５のシールドセグメント天井部分５１を目指して、垂直削孔を行う状態が示されている。
図２で示す工程においては、シールドセグメント天井部分５１に向けて、２００ｍｍ鋼管１１により正確に垂直掘削されているか否かを確認するため、図示しないローラー型傾斜計で傾斜測定を行い、垂直孔Ｈの曲がりを確認して、必要に応じて、修正が行われる。
修正を行う場合を考慮して、この段階では、ガイド管（３５０ｍｍ鋼管）３は固定されていない。 In FIG. 2, a state is shown in which vertical drilling is performed with a 200 mm diameter steel pipe (200 mm steel pipe) 11 having a bit 12 attached to the tip through the inside of the 350 mm steel pipe 3 toward the shield segment ceiling portion 51 of the tunnel 5. ing.
In the process shown in FIG. 2, in order to confirm whether or not the vertical excavation is accurately performed by the 200 mm steel pipe 11 toward the shield segment ceiling portion 51, the inclination measurement is performed with a roller-type inclinometer (not shown), and the vertical hole H The bend is confirmed, and corrections are made as necessary.
In consideration of the case where correction is performed, the guide pipe (350 mm steel pipe) 3 is not fixed at this stage.

ここで、ローラー型傾斜計は、１ｍピッチで削孔方向の変位を計測、確認することが可能である。ローラー型傾斜計の様な装置を用いて測定を行いつつ、垂直削孔を行うことにより、シールドセグメント天井部分５１に向けて、削孔方向を修正しながら、２００ｍｍ鋼管１１によって削孔することが出来るのである。 Here, the roller-type inclinometer can measure and confirm the displacement in the drilling direction at a pitch of 1 m. By performing vertical drilling while measuring using a device such as a roller-type inclinometer, it is possible to drill with the 200 mm steel pipe 11 while correcting the drilling direction toward the shield segment ceiling portion 51. It can be done.

２００ｍｍ鋼管１１により、シールドセグメント天井部分５１まで垂直孔Ｈを削孔したならば、図３において、３５０ｍｍ鋼管（ガイド管）３を固定し、シールドセグメント５であるスキンプレート５０に対して、２００ｍｍ鋼管１１側からポンチングを行う。
３５０ｍｍ鋼管（ガイド管）３の固定は、例えば、３５０ｍｍ鋼管３と垂直孔２との間の隙間に、モルタルを充填することにより行う。 If the vertical hole H is drilled to the shield segment ceiling portion 51 by the 200 mm steel pipe 11, the 350 mm steel pipe (guide pipe) 3 is fixed in FIG. 3, and the 200 mm steel pipe is attached to the skin plate 50 which is the shield segment 5. Perform punching from the 11th side.
The 350 mm steel pipe (guide pipe) 3 is fixed by, for example, filling a gap between the 350 mm steel pipe 3 and the vertical hole 2 with mortar.

図３の工程において、ポンチングを行う状態が図４で示されている。
図４において、２００ｍｍ鋼管１１の内側に、ポンチング用ロッド２１を降下させ、シールドセグメント天井部分５１のスキンプレート（厚さ６ｍｍ〜８ｍｍ）５０を、半径方向内側へ凹ませることにより、ポンチングが行われる。スキンプレート５０が半径方向内側へ凹んだか否かについては、シールド内から確認すれば良い。
図４で示すポンチングロッド２１は、先端にポンチング用の突起２１ａを有しており、先端近傍の部分に案内部材２２を備えている。案内部材２２は、ポンチング用突起２１ａを、２００ｍｍ鋼管１１の半径方向中心に位置せしめている。ポンチングロッド２１が傾斜して、２００ｍｍ鋼管１１の内側で詰まってしまうことを防止するためである。 FIG. 4 shows a state in which punching is performed in the process of FIG.
In FIG. 4, punching is performed by lowering the punching rod 21 inside the 200 mm steel pipe 11 and denting the skin plate (thickness 6 mm to 8 mm) 50 of the shield segment ceiling portion 51 radially inward. . Whether or not the skin plate 50 is recessed radially inward may be confirmed from within the shield.
The punching rod 21 shown in FIG. 4 has a punching projection 21a at the tip, and a guide member 22 in the vicinity of the tip. The guide member 22 has the punching projection 21 a positioned at the center in the radial direction of the 200 mm steel pipe 11. This is to prevent the punching rod 21 from being inclined and clogging inside the 200 mm steel pipe 11.

図３、図４では図示されていないが、ポンチングを行った後に、スキンプレート５０が凹んだ個所Ｐｔ（図４参照）を中心に、止水ボックス（例えば、特許文献１で示す止水ボックス）を取り付けても良い。
ここで、図示の実施形態では、シールドセグメント貫入用の２００ｍｍ鋼管１１の径が、従来技術よりも小さくなっているので、それに対応して、止水ボックスも小型化することが出来る。 Although not shown in FIG. 3 and FIG. 4, after punching, a water stop box (for example, a water stop box shown in Patent Document 1) around a portion Pt where the skin plate 50 is recessed (see FIG. 4). May be attached.
Here, in the illustrated embodiment, the diameter of the 200 mm steel pipe 11 for penetrating the shield segment is smaller than that of the prior art, and accordingly, the water stop box can be reduced in size.

なお、図示の実施形態において、シールドセグメント５として、厚さ寸法（半径方向寸法）が大きなコンクリートセグメントを用いれば、コンクリートセグメントの厚さ寸法によって、止水に必要な距離（いわゆる「止水パス」）が得られるので、止水ボックスを設置する必要は無い。 In the illustrated embodiment, if a concrete segment having a large thickness dimension (radial dimension) is used as the shield segment 5, depending on the thickness dimension of the concrete segment, a distance required for water stop (so-called “water stop path”). ), It is not necessary to install a water stop box.

図３、図４で示す工程でポンチングを行った後に、図５で示す工程において、掘削機６により、２００ｍｍ鋼管１１を地上側へ引き出す。
そして、図５では明確に示していないが、２００ｍｍ鋼管１１が引き出された垂直孔Ｈ内に、地上側までベントナイトを充填する。垂直孔の崩落防止のためである。
ベントナイト充填の間に、２００ｍｍ鋼管１１の先端のビット１２を、いわゆる「外チップ」のビットから、いわゆる「内チップ」のビットに交換する。
なお、図５における符号１８は、シールドセグメント５の天井部分５１の内側頂点に設けた止水ボックスを示している。 After punching in the steps shown in FIGS. 3 and 4, the 200 mm steel pipe 11 is pulled out to the ground side by the excavator 6 in the step shown in FIG. 5.
And although not clearly shown in FIG. 5, the bentonite is filled to the ground side in the vertical hole H from which the 200 mm steel pipe 11 is drawn. This is to prevent the vertical hole from collapsing.
During the bentonite filling, the bit 12 at the tip of the 200 mm steel pipe 11 is changed from a so-called “outer tip” bit to a so-called “inner tip” bit.
In addition, the code | symbol 18 in FIG. 5 has shown the water stop box provided in the inner side vertex of the ceiling part 51 of the shield segment 5. FIG.

ここで、「外チップ」のビットとは、図２５において点線で示すチップ１７の様に、鋼管の半径方向外側に突出したチップを有するビットである。そして、「内チップ」のビットとは、鋼管の半径方向外側に突出したチップを有さないビットである。 Here, the “outer tip” bit is a bit having a tip protruding outward in the radial direction of the steel pipe, like the tip 17 indicated by a dotted line in FIG. The “inner tip” bit is a bit that does not have a tip protruding radially outward of the steel pipe.

次に、図６で示す工程では、ベントナイトが充填された垂直孔Ｈ内に、セメントミルクのジェットを噴射する様に構成されたロッド８０を挿入して、シールドセグメント天井５１から１．０ｍの範囲に対して、セメントミルクジェットを噴射する。
図６における符号９は、固化材であるセメントミルクが固まった領域を示している。
セメントミルクジェットを噴射する態様について、図７をも参照して説明する。 Next, in the step shown in FIG. 6, a rod 80 configured to inject a jet of cement milk is inserted into the vertical hole H filled with bentonite, and the range from the shield segment ceiling 51 to 1.0 m. In contrast, a cement milk jet is injected.
The code | symbol 9 in FIG. 6 has shown the area | region where the cement milk which is a solidification material solidified.
A mode of injecting the cement milk jet will be described with reference to FIG.

図７において、例えば直径９０ｍｍのセメントミルク噴射用ロッド８０が、ベントナイトが充填された垂直孔Ｈ内を、シールドセグメント天井部分５１近傍まで挿入されている。
セメントミルク噴射用ロッド８０は、先端において、斜め下方向に向うノズルＮを備えており、ノズルＮからセメントミルク９のジェット９Ｊが、図７の斜め下方向へ噴出される様に構成されている。
そして、セメントミルク９を斜め下方へ噴射すると同時に、セメントミルク噴射用ロッド８０を回転させつつ、シールドセグメント天井５１から１．０ｍ上方まで引き上げる。 In FIG. 7, for example, a cement milk injection rod 80 having a diameter of 90 mm is inserted into the vicinity of the shield segment ceiling portion 51 in the vertical hole H filled with bentonite.
The cement milk injection rod 80 is provided with a nozzle N directed obliquely downward at the tip, and is configured such that a jet 9J of the cement milk 9 is ejected obliquely downward in FIG. .
Then, the cement milk 9 is jetted obliquely downward, and at the same time, the cement milk jetting rod 80 is rotated and pulled up 1.0 m above the shield segment ceiling 51.

図７において、セメントミルクジェット９Ｊを斜め下方向へ噴射しているのは、セメントミルクにより固化される領域が半径方向外方に拡がる様にせしめ、且つ、セグメントの天井部分５１に確実に接触する様にするためである。 In FIG. 7, the cement milk jet 9J is jetted obliquely downward so that the region solidified by the cement milk spreads outward in the radial direction and reliably contacts the ceiling portion 51 of the segment. It is for doing so.

図１２〜図２７で説明した従来技術においては、図１７で示す工程では、セグメントシールド天井部分５１と３５０ｍｍ鋼管７の先端との間の隙間にセメントミルク９を注入しているが、セメントミルク９の注入領域を半径方向外側に拡張することはしていない。
これに対して、図７で示すセメントミルクの噴射工程では、図７中、斜め下方向へセメントミルクのジェット９Ｊを噴射することにより、セメントミルク９で固化される領域を、２００ｍｍ鋼管１１の半径方向外方にまで拡大している。
セメントミルクで固化される領域が、２００ｍｍ鋼管１１の半径方向外方にまで拡大することにより、地下水を止水する領域の厚さ寸法（いわゆる「止水パス」）が増加し、止水能力が十分に発揮できる。 In the prior art described in FIGS. 12 to 27, in the step shown in FIG. 17, the cement milk 9 is injected into the gap between the segment shield ceiling portion 51 and the tip of the 350 mm steel pipe 7. The injection region is not expanded radially outward.
On the other hand, in the cement milk injection step shown in FIG. 7, the region solidified by the cement milk 9 by injecting the cement milk jet 9J obliquely downward in FIG. The direction has expanded to the outside.
By expanding the area solidified with cement milk to the outside of the 200 mm steel pipe 11 in the radial direction, the thickness dimension of the area where the groundwater is stopped (so-called “water stop path”) is increased, and the water stop capability is increased. Can fully demonstrate.

図７で示す様に、セメントミルクジェット９Ｊを噴射する工程において、その噴射量は、セメントミルク９を噴射して行う工法等における使用量に比較して、遥かに抑制されている。
図７で示す工程で、セメントミルクの噴射量は、セメントミルク９で固化する予定の領域の土壌を切削して混合するのに、必要最低限の量に設定されている。
そのため、図７の工程において、セメントミルク９を噴射して、固化予定領域の土壌を切削し混合する際に、スラリーの発生量は極めて少なく、実質的には、殆ど生じない。そのため、セメントミルク９を噴射する際に、垂直孔Ｈに充填されているベントナイトが、スラリーにより押し出されて、地上に溢れ出てしまう恐れもない。 As shown in FIG. 7, in the step of injecting the cement milk jet 9J, the amount of injection is far less than the amount used in the construction method performed by injecting the cement milk 9.
In the process shown in FIG. 7, the amount of cement milk sprayed is set to the minimum amount necessary for cutting and mixing the soil in the region to be solidified with cement milk 9.
Therefore, in the process of FIG. 7, when the cement milk 9 is sprayed to cut and mix the soil in the solidified area, the amount of slurry generated is very small and substantially does not occur. Therefore, when the cement milk 9 is jetted, the bentonite filled in the vertical holes H is not pushed out by the slurry and overflows to the ground.

図６及び図７で示すセメントミルクの噴射（図７の符号９Ｊ）が完了したならば、図８で示す様に、２００ｍｍ鋼管１１（２００ｍｍケーシング）を、セメントミルクジェットで切削、混合した領域Ｅ９の直上まで建て込む。
図５の工程で充填されたベントナイトにより、垂直孔Ｈの崩落が防止されているが、崩落防止をより確実ならしめるために、２００ｍｍ鋼管１１を建て込むのである。 When the injection of cement milk (reference numeral 9J in FIG. 7) shown in FIGS. 6 and 7 is completed, as shown in FIG. 8, a region E9 in which 200 mm steel pipe 11 (200 mm casing) is cut and mixed with a cement milk jet is shown. Build up to just above.
The bentonite filled in the process of FIG. 5 prevents the vertical hole H from collapsing. However, in order to more reliably prevent the collapsing, the 200 mm steel pipe 11 is installed.

図８で示す工程から、セメントミルクで切削・混合された領域Ｅ９が強度を発現するまでの時間（例えば、２４時間）だけ経過したならば、図９で示す工程を実行する。
ここで、「強度の発現するまでの時間」とは、セメントミルクで切削・混合された領域Ｅ９が止水に耐え得る強度を得るまでの時間を意味している。 If only a time (for example, 24 hours) has elapsed from the step shown in FIG. 8 until the region E9 cut and mixed with cement milk develops strength, the step shown in FIG. 9 is executed.
Here, the “time until the strength is developed” means the time until the region E9 cut and mixed with cement milk has a strength that can withstand water stoppage.

図９で示す工程では、セメントミルクで切削・混合された領域Ｅ９を、２００ｍｍ鋼管１１により、シールドセグメント天井部分５１から３００ｍｍ上の領域まで削孔する。
ここで、図６及び図７で示すセメントミルクの噴射９Ｊが完了してから、２００ｍｍ鋼管１１により削孔するまでの時間が長過ぎると、セメントミルクで切削・改良された領域Ｅ９が硬くなり過ぎて、削孔が困難になってしまう。
一方、セメントミルクの噴射完了から削孔までの時間が短過ぎると、止水性が確保できない。 In the step shown in FIG. 9, a region E9 cut and mixed with cement milk is drilled with a 200 mm steel pipe 11 to a region 300 mm above the shield segment ceiling portion 51.
Here, if the time from the completion of the cement milk injection 9J shown in FIGS. 6 and 7 to the drilling with the 200 mm steel pipe 11 is too long, the region E9 cut and improved with the cement milk becomes too hard. As a result, drilling becomes difficult.
On the other hand, if the time from the completion of cement milk injection to the drilling is too short, water stoppage cannot be secured.

セメントミルクで切削・混合された領域Ｅ９を、２００ｍｍ鋼管１１により、シールドセグメント天井部分５１の上方３００ｍｍまで削孔したならば（図９の工程を終了したならば）、図１０で示す工程で、垂直孔Ｈ内に充填されたベントナイト泥水その他を、吸引機構（例えば、バキューム車３０）で吸引して、垂直孔Ｈ内から除去する。 If the region E9 cut and mixed with cement milk is drilled to 300 mm above the shield segment ceiling portion 51 by the 200 mm steel pipe 11 (if the process of FIG. 9 is finished), the process shown in FIG. Bentonite mud and the like filled in the vertical hole H are sucked by a suction mechanism (for example, a vacuum wheel 30) and removed from the vertical hole H.

図示で明示していないが、ベントナイト泥水その他を垂直孔Ｈ内から除去した後、２００ｍｍ鋼管１１により、シールドセグメント天井部分５１から３００ｍｍの領域（セメントミルクで切削・混合された領域）を削孔し、シールドセグメント天井部分５１を貫通する。
シールドセグメント天井部分５１を貫通したとしても、図６及び図７を参照して説明したように、貫通部分の周辺はセメントミルク９で固化されているので、シールドセグメント５内に地下水が流入してしまうことはない。 Although not clearly shown in the figure, after removing bentonite mud etc. from the inside of the vertical hole H, a 200 mm steel pipe 11 is used to drill a 300 mm region (region cut and mixed with cement milk) from the shield segment ceiling 51. The shield segment ceiling portion 51 is penetrated.
Even if it penetrates the shield segment ceiling part 51, as described with reference to FIGS. 6 and 7, since the periphery of the penetration part is solidified with cement milk 9, groundwater flows into the shield segment 5. There is no end.

２００ｍｍ鋼管１１でシールドセグメント天井部分５１を貫通したならば、図１１で示す様に、シールドセグメント５内部に進入した２００ｍｍ鋼管１１の先端を、シールドセグメント天井部分５１のトンネル内側に設けた止水ボックス１８に溶接固定する。
すなわち、２００ｍｍ鋼管１１をシールドセグメント５の止水ボックス１８に溶接・固定して、それ以上、シールドセグメント５内へ移動（下降）しない様にしている。それにより、止水をより一層、確実にする。 If the shield segment ceiling part 51 is penetrated by the 200 mm steel pipe 11, as shown in FIG. 11, the water stop box provided with the tip of the 200 mm steel pipe 11 entering the shield segment 5 inside the tunnel of the shield segment ceiling part 51. 18 is fixed by welding.
That is, the 200 mm steel pipe 11 is welded and fixed to the water stop box 18 of the shield segment 5 so as not to move (lower) further into the shield segment 5. Thereby, water stop is further ensured.

以上により、図示の実施形態におけるシールドの線形確認のためのチェック作業（いわゆる「チェックボーリング」）が完了する。 Thus, the check operation (so-called “check boring”) for the linear confirmation of the shield in the illustrated embodiment is completed.

図示の実施形態は、深度が２０ｍ以上で適用される。ただし、シールドセグメント５内に絶対に地下水を進入させることが出来ない条件では、深度２０ｍ未満でも、図示の実施形態によるシールドの線形確認作業を適用可能である。 The illustrated embodiment is applied at a depth of 20 m or more. However, under the condition that groundwater cannot absolutely enter the shield segment 5, the shield linear confirmation work according to the illustrated embodiment can be applied even when the depth is less than 20 m.

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば、図示の実施形態における各種鋼管の外径及び内径や、各種深度或いは各種領域の垂直方向の寸法等も例示であって、図示の実施形態で表示された数値に限定されるものではない。換言すれば、各種鋼管の外径及び内径や、各種深度或いは各種領域の垂直方向の寸法等については、図示の実施形態で示す数値以外の数値を採用することが出来る。 It should be noted that the illustrated embodiment is merely an example, and is not a description to limit the technical scope of the present invention.
For example, the outer diameter and inner diameter of various steel pipes in the illustrated embodiment, various depths, vertical dimensions of various regions, and the like are examples, and are not limited to the numerical values displayed in the illustrated embodiment. In other words, numerical values other than the numerical values shown in the illustrated embodiment can be adopted for the outer diameter and inner diameter of various steel pipes, various depths or vertical dimensions of various regions, and the like.

本発明の実施形態におけるガイド管設置工程図。The guide pipe installation process figure in embodiment of this invention. 実施形態における垂直孔の削孔及び傾斜測定工程図。The drilling of a vertical hole and inclination measurement process drawing in an embodiment. 実施形態における貫通孔確認工程図。The through-hole confirmation process figure in embodiment. 図３のＡ部拡大図。The A section enlarged view of FIG. 実施形態における鋼管引き抜き工程図。The steel pipe drawing process figure in embodiment. 実施形態における固化材注入工程図。The solidification material injection | pouring process figure in embodiment. 図６のＡ部拡大図。The A section enlarged view of FIG. 実施形態における２００ｍｍケーシング建て込み工程図。The 200 mm casing erection process drawing in an embodiment. 実施形態における固化材部分削孔工程図。The solidification material partial drilling process figure in embodiment. 実施形態における孔内排水工程図。The hole drainage process figure in embodiment. 実施形態においてセグメントを貫通した状態を示す図。The figure which shows the state which penetrated the segment in embodiment. 従来技術におけるガイド孔削孔工程図。The guide hole drilling process figure in a prior art. 従来技術におけるガイド管建て込み工程図。The guide pipe erection process figure in a prior art. 図１３の工程を詳細に説明する説明図。Explanatory drawing explaining the process of FIG. 13 in detail. 従来技術における垂直孔削孔工程図。The vertical hole drilling process figure in a prior art. 従来技術における外管建て込み工程図。The outer pipe erection process figure in a prior art. 従来技術における固化材注入工程図。The solidification material injection | pouring process figure in a prior art. 従来技術における外管再建て込み工程図。The outer pipe rebuilding process figure in a prior art. 図１８におけるＡ部拡大図。The A section enlarged view in FIG. 従来技術における固化材部分削孔工程図。The solidification material partial drilling process figure in a prior art. 図２０のＡ部拡大図。The A section enlarged view of FIG. 従来技術における孔内排水工程図。The hole drainage process figure in a prior art. 従来技術における内管建て込み工程図。The inner pipe erection process figure in a prior art. 従来技術におけるセグメント直上の無水削孔工程図。The anhydrous drilling process figure just above the segment in a prior art. 従来技術におけるセグメント貫通加工工程図。The segment penetration processing process figure in a prior art. 従来技術における内管固定工程図。The inner pipe fixing process figure in a prior art. 従来技術におけるガイド管引き抜き工程図。The guide pipe drawing process figure in a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

２・・・垂直孔／ガイド孔
３・・・ガイド管
５・・・シールドセグメント／トンネル
６・・・掘削機
７・・・直径３５０ｍｍの鋼管
８・・・セメントミルク注入桿
９・・・セメントミルク
１０・・・クレーン
１１・・・直径３００ｍｍの鋼管
１２・・・直径３００ｍｍのビット
１３・・・排水ホース
１４・・・排水ポンプ
１６・・・直径３００ｍｍの別のビット
１７・・・チップ
１８・・・止水ボックス
Ｈ・・・垂直孔 2 ... Vertical hole / guide hole 3 ... Guide pipe 5 ... Shield segment / tunnel 6 ... Excavator 7 ... Steel pipe with a diameter of 350mm 8 ... Cement milk pouring bowl 9 ... Cement Milk 10 ... Crane 11 ... Steel pipe 300mm in diameter 12 ... Bit 300mm in diameter 13 ... Drain hose 14 ... Drain pump 16 ... Another bit 300mm in diameter 17 ... Tip 18 ... Water stop box H ... Vertical hole

Claims

地中に横方向に掘削されたトンネル（５）と、垂直孔（Ｈ）との交差領域を止水する止水工法において、前記垂直孔（Ｈ）がトンネル（５）との交差点に向かって削孔されているか否かを確認する工程と、前記垂直孔（Ｈ）と前記トンネル（５）との交差領域周辺を固化する工程とを有し、前記垂直孔（Ｈ）とトンネル（５）との交差領域周辺を固化する前記工程は、トンネル直上（５１）まで垂直孔（Ｈ）を削孔する工程と、固化材噴射機構（８０）を前記垂直孔（Ｈ）へ挿入する挿入工程と、前記固化材噴射機構（８０）から固化材（９）を噴射して前記垂直孔（Ｈ）と前記トンネル（５）との交差領域の土壌と前記固化材（９）とを混合する噴射工程とを含み、前記噴射工程では、前記固化材（９）を斜め下方へ噴射しつつ前記固化材噴射機構（８０）を回転して、前記垂直孔（Ｈ）と前記トンネル（５）との交差領域よりも半径方向外方の範囲まで前記固化材（９）により切削して原位置土壌と混合することを特徴とする止水工法。 In the water stop construction method for stopping the intersection region between the tunnel (5) excavated in the ground and the vertical hole (H), the vertical hole (H) is directed toward the intersection with the tunnel (5). A step of confirming whether or not a hole has been drilled; and a step of solidifying a periphery of an intersection region between the vertical hole (H) and the tunnel (5), the vertical hole (H) and the tunnel (5) The step of solidifying the periphery of the intersecting region with the step of drilling the vertical hole (H) directly above the tunnel (51), and the step of inserting the solidifying material injection mechanism (80) into the vertical hole (H) An injection step of injecting the solidified material (9) from the solidified material injection mechanism (80) to mix the solidified material (9) with the soil in the intersection region of the vertical hole (H) and the tunnel (5). In the injecting step, the solidifying material (9) is injected obliquely downward. Rotating the spray mechanism (80) and cutting with the solidified material (9) to the outside in the radial direction from the intersecting region of the vertical hole (H) and the tunnel (5) and mixing with the in-situ soil A water-stop construction method characterized by

前記垂直孔（Ｈ）がトンネル（５）との交差点に向かって削孔されているか否かを確認する前記工程は、傾斜を計測する工程と、計測された傾斜に対応して前記垂直孔（Ｈ）の掘削方向を修正する工程とを含んでいる請求項１の止水工法。 The step of checking whether or not the vertical hole (H) has been drilled toward the intersection with the tunnel (5) includes a step of measuring an inclination, and the vertical hole ( The water stop method of claim 1 including the step of correcting the excavation direction of H).

前記垂直孔（Ｈ）が前記トンネル（５）との交差点に向かって削孔されているか否かを確認する前記工程は、トンネル直上（５１）まで垂直孔（Ｈ）を削孔する工程と、前記垂直孔（Ｈ）を介してトンネル天井部分（５１）に印をつける工程とを有する請求項１または請求項２の止水工法。 The step of checking whether or not the vertical hole (H) is drilled toward the intersection with the tunnel (5) includes the step of drilling the vertical hole (H) to just above the tunnel (51); The water stop construction method of Claim 1 or Claim 2 which has a process of marking a tunnel ceiling part (51) through the said vertical hole (H).

前記トンネル（５）はシールドセグメントで構成されており、シールドセグメントは薄い板状部材（５０）で構成されており、前記垂直孔（Ｈ）に挿入された管状部材（１１）がシールドセグメント天井部分（５１）を貫通する工程を有しており、前記シールドセグメント天井部分（５１）が貫通される箇所の内側に止水ボックス（１８）を設置する請求項１〜請求項３の何れか１項の止水工法。 The tunnel (5) is composed of a shield segment, the shield segment is composed of a thin plate member (50), and the tubular member (11) inserted into the vertical hole (H) is a shield segment ceiling portion. 4. The method according to claim 1, further comprising a step of penetrating (51), and installing a water stop box (18) inside a portion through which the shield segment ceiling portion (51) is penetrated. Water stop method.