注入装置
【課題】 地下構造物の坑内からの薬液注入について、注入箇所への移動、配置、微調整等を容易に行うことが可能で、かつ、比較的簡易な構成であるとともに取り扱いが容易な多方向注入装置を提案する。
【解決手段】 削孔注入手段１０と、この削孔注入手段１０を上載する架台２０と、この架台２０に上載されて、この架台２０上において削孔注入手段１０の位置を調整可能に支持する位置調整手段３０と架台２０に上載されて、上下方向への回転を可能に削孔注入手段１０を支持する角度調整手段４０とを有する多方向注入装置１。
【解決手段】 削孔注入手段１０と、この削孔注入手段１０を上載する架台２０と、この架台２０に上載されて、この架台２０上において削孔注入手段１０の位置を調整可能に支持する位置調整手段３０と架台２０に上載されて、上下方向への回転を可能に削孔注入手段１０を支持する角度調整手段４０とを有する多方向注入装置１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下構造物内から行う地盤改良等に使用する注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル、推進管、ボックスカルバート等の地下構造物において、薄い土被りや軟弱地盤での施工のためアーチアクションが期待できない場合や、重要構造物に隣接しての施工を行う場合等には、補助工法を併用することにより施工を行う。このような補助工法の一手段として、薬液注入による地盤改良がある。
また、前記の地下構造物の構築に伴い地下構造物の地中接合を行う場合には、その接合箇所の周囲に対して、薬液注入等により地盤改良を行う場合がある。
【０００３】
従来、薬液注入作業は、ロッドを用いて地山を削孔するボーリングマシン、このロッドを使用して薬液を注入するグラウトポンプ、薬液を作成するグラウトミキサーなどからなる注入装置を用いて、地上からロッドを鉛直にした状態で行う場合や、トンネル（地下構造物）内からロッドを斜めに傾けた状態で行う場合があった。
【０００４】
ところが、地上からの薬液注入は、地下構造物の深度が深い場合にロッド長が過度に長くなり、精度の高い削孔および注入を行うことが困難となることがあった。また、トンネル内におけるロッドを斜めに傾けて行う薬液注入は、トンネル掘進機の動力や、トンネルの掘進に伴う様々な機械設備等との位置関係や、トンネル横断方向に対して多数の方向に行う必要のある薬液注入に対して、その都度、ウインチなどを利用して注入装置を移動させた上、角度調整等の位置決めを行う作業が困難であった。
【０００５】
そのため、特許文献１には、図６（ａ）に示すように、シールドトンネルＳの掘進作業に伴って、シールドトンネルＳの内部から周囲の地盤を改良する注入装置１０１として、シールドトンネルＳの軸方向にスライド移動可能に配置される作業足場１２０と、この作業足場１２０に配設されるトンネル内壁面の周方向に延長する支持レール１３０と、この支持レール１３０に沿ってスライド移動する注入管装置１１０を利用して、注入箇所の位置決めを容易にするとともに、土砂搬出用のベルトコンベヤ１５０や組み立て前のセグメント１５１等の、他の設備や部材との位置関係も容易に調整することを可能としたものが開示されている。
【０００６】
また、本出願人は、シールドトンネルＳの内部から薬液の注入を行うことができ、かつ、小断面であるシールドトンネルＳの裏込め注入等に際し、運搬、据え付け、薬液の注入及びコアボーリングなどの一連の作業を簡易かつ的確に行うことができる削孔注入装置２０１として、先端部にビットが設けられたロッド２１１を注入方向で挿通自在に拘束し、前端部がグラウトホールに対して着脱自在に支持される脚部２１２と、前記脚部２１２の後方において当該ロッド２１１を注入方向で挿通自在に拘束しながら、前記脚部２１２に対して前後に移動自在に連結される頭部２１３と、この頭部２１３と一体に設けられ、かつ、当該ロッド２１１に対して回転力を付与する回転力付与手段２２０と、当該ロッド２１１に対して注入方向への給進力を付与する給進力付与手段２３０と、当該ロッド２１１を通じて注入材を注入する注入材注入手段２４０とからなる削孔注入装置２０１を開発し実施に至っている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１７３０７２号公報（［００１１］−［００２５］、図２−図６）
【特許文献２】特開２０００−１４４７１３号公報（［００１１］−［００３３］、図１−図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前記の注入装置１０１および削孔注入装置２０１は、予め形成されてあるグラウトホールＨの方向への角度の調整を、人力により行うため、その作業に手間がかかるという問題点を有していた。
【０００８】
また、前者の注入装置１０１は削孔手段を備えていないため、グラウトホールＨが形成されていない場合には別途ボーリングマシンを必要とし、限られた空間しか有していないシールドトンネルＳの内部において複数の装置に配置が困難となる場合があった。また、矩形断面のシールドトンネルでは、注入装置１０１の周方向への移動のための支持レール１２０等の設備が複雑となる場合があり、注入装置１０１によるシールドトンネルＳ内の占有面積が大きくなることや管理が難しくなる場合がある等の問題点を有していた。
【０００９】
また、後者の削孔注入装置２０１は、グラウトホールＨへの削孔注入装置２０１の配置や注入作業中は、人力により支持するため、注入箇所が多い場合には作業員に対する肉体的な負担が大きいという問題点を有していた。
【００１０】
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、地下構造物の坑内からの薬液注入について、注入箇所への移動、配置、微調整等を容易に行うことが可能で、かつ、比較的簡易な構成であるとともに取り扱いが容易な注入装置を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するために、本発明の注入装置は、削孔注入手段と、前記削孔注入手段を上載する搬送手段と、前記搬送手段に上載されて、該搬送手段上において前記削孔注入手段の位置を調整可能に支持する位置調整手段と、前記搬送手段に上載されて上下方向への回転を可能に前記削孔注入手段を支持する角度調整手段とを有することを特徴としている。
【００１２】
かかる注入装置は、搬送手段に上載されて地下構造物（例えばトンネル）内での搬送が可能となっているため、地下構造物内の所定の位置までの輸送が容易であるとともに、地下構造物の掘削作業に伴う様々な機器の移動等の際に、トンネル軸方向において移動することで、作業の妨げとならない。
【００１３】
また、この注入装置は、位置調整手段と角度調整手段とを備えているため、搬送手段により地下構造物内の所定の位置に搬送された後、位置調整手段による地下構造物内での削孔注入手段の位置の微調整、角度調整手段による削孔注入手段の上下方向の角度の調整を行うため、正確な位置への削孔・注入を行うことができる。つまり、位置調整手段は、搬送手段上において、削孔注入手段の据付位置を調整する手段であって、薬液注入を地下構造物断面の横断方向に行う場合は、地下構造物軸方向に対して直角方向に削孔注入手段を前後に移動させることを可能としている。また、同様に、角度調整手段は、削孔注入手段を上下方向の回転を可能にするものであって、薬液注入を地下構造物断面の横断方向に行う場合は、削孔注入手段を地下構造物軸方向に対して直角方向での回転を可能としている。
【００１４】
かかる注入装置は、地下構造物の坑内において、機械の運搬、据付、注入およびコアボーリングなどの一連の作業を簡易、かつ、迅速に行うことを可能としており、例えば、シールド工法において、予めセグメントに設置されたグラウトホールの方向に対する調整機能を備えているため、薬液注入作業を的確かつ迅速に行うことを可能としている。
【００１５】
また、地下構造物縦断方向における地下構造物掘進機等との位置関係により、地下構造物構築の一連の流れ作業を連続的に行うことも可能となる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の注入装置であって、前記削孔注入手段に反力を付与する反力手段を備えることを特徴としている。
【００１７】
かかる注入装置は、従来、機械本体の重量により反力を取っていた従来のボーリングマシンと異なり、反力手段を備えることにより、機械本体の軽量化、すなわち小型化を可能とし、限られた空間内での作業を強いられる地下構造物内において、必要な作業スペースの確保を可能としている。また、反力手段を用いた削孔により、注入装置が浮き上ることなく、比較的強固な地盤や玉石混じりの地盤の削孔も容易に行うことを可能としている。また、この反力手段により、削孔注入手段のピッチング（削孔注入装置の上下方向に対するぶれ）に対して調整することを可能としている。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の注入装置であって、前記削孔注入手段の軸方向の微調整を行う軸方向調整手段を備えることを特徴としている。
【００１９】
かかる注入装置は、地下構造物軸方向の微調整を、軸方向調整手段により機械的に行うため、予め設定された注入箇所に対する削孔注入手段の位置決めを容易に行うことを可能としている。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の注入装置であって、前記削孔注入手段を水平方向への回転を可能に支持する回転手段を備えることを特徴としている。
【００２１】
かかる注入装置は、回転手段を備えているため、削孔注入手段を回転させて、地下構造物の全周に対して、削孔・注入作業を行うことを可能としている。また、削孔注入手段のローリング（削孔注入手段の回転方向のぶれ）に対して調整することを可能としており、正確な位置での削孔・注入作業を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の注入装置によれば、坑内における削孔注入手段の注入箇所への移動、配置、微調整等を容易に行うことが可能で、かつ、比較的簡易な構成であるとともに取り扱いが容易であるため、正確な位置での削孔・注入作業が可能となり、かつ、工期短縮が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、シールドトンネルの掘進に伴う薬液注入に、本発明の注入装置を使用した場合について説明する。
ここで、図１は、本実施形態に係る注入装置を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示している。また、図２は、注入装置を複数連結した場合を示す側面図である。また、図３は、同注入装置の正面図であって、（ａ）、（ｂ）ともに、削孔注入手段の角度を変化させた状態を示している。さらに、図４は、本実施形態に係る注入装置を使用して構築される大断面トンネルの断面図であって、図５は、図４の大断面トンネルの一部を示す拡大断面図である。
【００２４】
本実施形態に係る注入装置１は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、削孔注入手段１０と、この削孔注入手段１０を上載する搬送手段である架台２０と、この架台２０に上載されて削孔注入手段１０を架台２０の上における位置の調整が可能に支持する位置調整手段３０と、架台２０に上載されて、上下方向への回転を可能に削孔注入手段１０を支持する角度調整手段４０とを有している。
【００２５】
削孔注入手段１０は、主に、図示しないプラントから搬送された地盤改良用の薬液を地中に注入する注入管１１と、注入管１１を回転させて削孔しながら地山に挿入するボーリング機１２と、このボーリング機１２の動力である油圧ユニット１３とから構成されている。
【００２６】
注入管１１は、トンネル坑内における取り扱いが可能な長さの鋼管を随時連結して所定の長さに構成されてなるものであって、限られた作業スペースしか確保できないトンネル内から、離れた位置への薬液注入を行うことを可能としている。また、注入管１１として、有孔管を使用することにより、効率的な薬液注入を図るものとしてもよい。
なお、注入管の材質、長さ、形状などは限定されるものではなく、適宜、状況に応じて採用すればよい。
【００２７】
ボーリング機１２は、図１（ａ）に示すように、ボーリング機１２の支持台であるスライドベース１２ａと、注入管１１を把持して回転力を付与する回転力付与手段１２ｂと、スライドベース１２ａに沿って回転力付与手段１２ｂを前後（上下）に動かす押込み手段１２ｃとから構成されており、油圧ユニット１３の動力により駆動するものである。
【００２８】
つまり、ボーリング機１２は、スライドベース１２ａに連結された角度調整手段４０により、所定の角度に設定され、回転力付与手段１２ｂが注入管１１に回転力を付与するとともに、押込み手段１２ｃがスライドベース１２ａに沿って地山側に回転力付与手段１２ｂを移動させることにより、注入管１１を地中に押し込むものである。そして、注入管１１を所定のストローク長（本実施形態では５０ｃｍ）押し込んだ後、回転力付与手段１２ｂは注入管１１を一旦開放し、押込み手段１２ｃを元の位置に戻し、再度注入管１１を把持して回転力を付与しつつ押込み手段１２ｃによる地中に押し込む作業を繰り返すことにより、所定の位置に注入管１１を配置する。
【００２９】
架台２０は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、トンネル坑内に配設されたレールＲ等の走行軌条上に設置されて、削孔注入手段１０を、トンネル軸方向に移動させて、所定の位置に搬送するものであって、主にレールＲ上を走行する車輪２１と荷台２２とから構成されている。ここで、レールＲは、架台２０の走行軌条として新たに設けてもよいが、例えばシールドトンネル工事におけるセグメント等の輸送のために設けられたレールＲを使用してもよい。また、本実施形態では、架台２０として、レール上を走行するものを使用するものとしたが、架台２０の走行手段は坑内の走行路面の状況に応じて適宜設定すればよく、例えばタイヤ式の架台を使用してもよい。
【００３０】
また、架台２０には、その前後の端部のレールＲに対応する位置にレールクランプ（反力手段）２３がそれぞれ配置されており、レールＲ両側面に配置されたレールクランプ２３の先端により架台２０の逸走を防止する（図１（ａ）参照）。このレールクランプ２３は、架台２０の停止時には、レールＲに係止して、架台２０の停止手段としての機能を有するのとともに、架台２０の浮き上りを防止することでボーリング機１２の反力手段として機能する。
【００３１】
レールクランプ２３は、図１（ｂ）に示すように、ハンドル部２３ａと、レールＲの両側面に配置されてハンドル部２３ａを回転させることにより上下に移動するアーム部２３ｂと、このアーム部２３ｂの下端に固定されてレールＲの側面を挟むように配設されたクランプ部２３ｃとから構成されている。そして、架台２０の停止時には、ハンドル部２３ａを操作することにより、アーム２３ｂを上方向に移動させて、クランプ部２３ｃをレールＲの頭部に係止させる。また、架台２０の移動時には、ハンドル部２３ａを操作することによりアーム２３ｂを下方向に移動させて、クランプ部２３ｃによるレールＲの係止を解除するとともに、レールＲの両側面に配設されたクランプ部２３ｃにより架台２０の逸走を防止する。なお、レールクランプ２３の構成は前記のものに限定されるものではなく、適宜設定すればよい。また、レールクランプ２３とは別に停止手段や反力手段を設けてもよいことはいうまでもない。
【００３２】
また、架台２０は、図１（ｂ）に示すように、削孔注入手段１０のトンネル軸方向に対する位置の微調整を行う軸方向調整手段２４と、削孔注入手段１０を水平方向への回転を可能に支持する回転手段２５とを備えている。
【００３３】
軸方向調整手段２４は、荷台２２の少なくとも一つの車輪２１に対応する位置に配置されており、軸方向調整手段２４を操作することにより、架台２０を前後に動かすことが可能となっている。つまり、軸方向調整手段２４は、例えば、ラチェット機構のように、車輪２１に直結された歯車を、この歯車に接続可能に設けられたレバーを漕ぐことにより車輪２１を微小に動かす機構や、車輪２１に直結された歯車を、動力により回転させて車輪２１を微小に動かす機構などから構成されている。なお、架台２０の前後移動の微調整が可能であれば、軸方向調整手段２４の配置箇所や数、および構成は、限定されるものではない。
【００３４】
回転手段２５は、架台２０のほぼ中央に配置されており、後記する位置調整手段３０を回転可能に支持している。この回転手段２５は、図示しない２枚の板材が軸を介して回転可能に上下に重ねあわされた、いわゆるターンテーブルであって、上側の板材が後記する位置調整手段３０のしたスライド部材３２ｂを支持し、下側の板材が荷台２２に固定されている。なお、回転手段２５は、図示しないストッパを有しており、位置調整手段３０を所定の方向に向けて固定する。また、回転手段２５の構成等は限定されるものではなく、例えばベアリングを有したもの、鉄板とグリスとからなるもの、合成樹脂板を使用したもの等、適宜既知の技術から選定して採用すればよい。
【００３５】
位置調整手段３０は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、削孔注入手段１０を、削孔注入手段１０の向き（例えば、トンネル横断方向に薬液注入を行う場合は、トンネル軸方向に対して直角方向）に対して前後方向への移動を可能に支持する機構である。位置調整手段３０は、削孔注入手段１０を上載する支持体３１と、支持体３１を参考注入手段１０の無機に対して前後に移動するスライド部材３２とから構成されている。
【００３６】
支持体３１は、鋼板を組み合せて箱型を呈する部材からなり、位置調整手段３０の移動方向に対して左右の側面に後記する上スライド部材３２ａが固定されている。支持体３１には、削孔注入手段１０を取り付けるための取付金具３３が前側（削孔注入を行う側）と後側にそれぞれ２箇所ずつ固定されている（図１（ａ）参照）。なお、本実施形態では、トンネルの軸方向に対して、前側の取付金具３３は２箇所ずつ、後側の取付金具３３は１箇所ずつ、合計６箇所の取付金具３３が配置されている（図１（ｂ）参照）。ここで、支持体３１に固定される取付金具３３の構成や数量は限定されるものではなく、削孔注入手段１０の取り付けが可能であればよい。
また、支持体３１には、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、油圧ユニット１３が直接、あるいは所定の固定手段を介して固定されている。
【００３７】
スライド部材３２は、図１（ｂ）に示すように、断面略コの字型を呈する鋼材、いわゆるチャンネル材を上下に重ねたものであり、支持体３１の両端をスライド部材３２の上側の鋼材（以下、スライド部材３２の上側の鋼材を「上スライド部材３２ａ」、下側の鋼材を「下スライド部材３２ｂ」という場合がある）により支持している。そして、上スライド部材３２ａが、下スライド部材３２ｂ上において摺動することにより、削孔注入手段１０が前後に移動する。
【００３８】
図１（ａ）に示すように、上スライド部材３２ａの前側（削孔注入を行う側）の端部と下スライド部材３２ｂの後側の端部には、それぞれ係止部材３４が固定されており、上スライド部材３２ａに固定された係止部材３４は下スライド部材３２ｂを、下スライド部材３２ｂに固定された係止部材３４は上スライド部材３２ａを、それぞれ摺動可能に係止している。
ここで、スライド部材３２の構成は、限定されるものではなく、削孔注入手段１０の前後方向への移動を可能に支持することが可能なものであればよい。また、スライド部材３２がチャンネル材に限定されるものではなく、削孔注入手段１０の自重や削孔時などに負荷される応力に対して十分な耐力を有していればよいことはいうまでもない。
【００３９】
角度調整手段４０は、図１（ａ）に示すように、例えばシリンダー等、伸縮機能を有する部材からなり、支持体３１の後側（削孔注入を行うのと反対側）の端部に固定された取付手段３３と、ボーリング機１２とに接続されている。なお、角度調整手段４０は、伸縮可能で、かつ、所定の長さでの固定が可能に構成された部材であればシリンダーに限定されるものではなく、適宜公知の部材から選定して使用すればよい。
【００４０】
本実施形態に係る注入装置１は、架台２０上においてコンパクトに配置された削孔注入手段１０により、注入孔の削孔（注入管の挿入）と薬液注入とを兼用しているため、削孔と注入とを個別の機械を用いて行う場合に比べて、機械の配置換え等の手間を省略することが可能となり、また、機械を配置するためのスペースの省略化も可能となる。
【００４１】
また、注入装置１は、架台２０に上載されているため、その移動が容易である。また、図２に示すように、注入装置１と作業台車２とを複数連結すれば、縦断方向において同時に複数箇所の薬液注入を行うことが可能となり、工期の大幅な省略が可能となる。この場合において、これらの注入装置１，１，…の搬送は、１台のバッテリーロコ３により行うことが可能となる。
【００４２】
ここで、作業台車２は、効率的に薬液注入の削孔注入作業を行うための作業スペースや各種機器設備を配置するものであり、例えば注入モニターや、注入圧力計、注入流量計などを配置するものとする。また、地下構造物が長距離の場合は、注入ポンプや中継プラントを連結してもよい。
なお、注入装置１をけん引する機械はバッテリーロコに限定されるものではなく、適宜公知のけん引機械を選定して使用すればよいことはいうまでもない。
【００４３】
架台２０は、レールクランプ２３を有しているため、レールＲの走行時の逸走を防止するとともに、架台２０の所定箇所での固定および、削孔注入時のピッチングの調整が可能となり、正確な箇所への薬液注入が可能となる。
【００４４】
また、軸方向調整手段２４により、架台２０の軸方向の微調整が可能なため、より正確な位置への注入装置１の配置が可能となる。
【００４５】
注入装置１は、回転手段２５を有しているため、ボーリング機１２の削孔、注入管１１の挿入に伴う注入装置１のローリング（回転）に対して、調整を行うことが可能となっている。また、回転手段２５と角度調整手段４０とを併用すれば、トンネルの横断方向全周に対する薬液注入が可能となる。つまり、角度調整手段４０を利用してトンネルの周囲の半断面について薬液注入を行った後、回転手段２５により削孔注入手段１０を反転させて、残りの半断面の薬液注入を行うことにより、トンネルの横断方向全周に対する薬液注入が完了する。
【００４６】
本実施形態に係る注入装置１は、位置調整手段３０を備えているため、削孔注入手段１０の位置の調整を可能としているため、ボーリング機１２の横断方向の角度調整の際に、ボーリング機１２をトンネルの直角方向に移動することで、正確な位置への薬液注入を行うことが可能となる。
【００４７】
角度調整手段４０は、伸縮機能を有しているため、ボーリング機１２の横断方向の角度の微調整を可能としている。また、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、角度調整手段４０を違う長さのもの（角度調整手段４０’、４０”）に変更すれば、所定の方向への薬液注入が可能となる。
【００４８】
なお、長さの長い角度調整手段４０’への変更と併用して、位置調整手段３０により、削孔注入手段１０を後方に後退させれば、より急角度での薬液注入が可能となる。また、図３（ａ）に示すように、ボーリング機１２を、位置調整手段３０の前側先端の取付金具３３に固定された延長取付部材３５を介して取り付ければ、より広範囲の薬液注入が可能となる。ここで、本実施形態に係る延長取付部材３５は、鋼材を組み合せて略三角形状に形成された部材であって、一つの角部が位置調整手段３０の取付金具３３に固定されて、残りの二つの角部にボーリング機１２が固定されている。なお、延長取付部材３５の形状、材料などは限定されるものではなく、ボーリング機１２を支持するために必要な耐力を有し、かつ、所定の角度にボーリング機１２を固定することが可能であればよい。
【００４９】
本実施形態に係る注入装置１は、例えば図４に示すような、複数（本実施形態では１０本）の断面形状が矩形状のシールドトンネルＳ，Ｓ，…により外殻を形成する断面が矩形状の大断面トンネルＴを構築する際に、各隣接するシールドトンネルＳ同士の間隙ｋの周囲に、容易に改良体ｇを形成することを可能としている。
【００５０】
つまり、図５に示すように、各シールドトンネルＳにそれぞれ注入装置１を配置し、シールドトンネルＳの掘進およびセグメントの組み立てに連続して、隣接するシールドトンネルＳとの間隙ｋの側面に薬液注入をおこない、改良体ｇを形成して間隙ｋを行う。なお、シールドトンネルＳの内空断面が小さい等の理由により、注入装置１の搬送とセグメント搬送とを同一のレールを使用して行う場合は、所定延長のシールドトンネルＳの掘進（セグメントの組み立て）が完了してから、該延長分の薬液注入作業を行うものとする。
【００５１】
例えば、シールドトンネルＳ１およびシールドトンネルＳ２のように、横方向に隣接する場合は、それぞれのシールドトンネルＳ１，Ｓ２内に配置された注入装置１，１により、間隙ｋの上下に薬液注入を行うことにより、改良体ｇにより間隙ｋを閉塞することが可能となる。この時、削孔注入手段１０は、その角度を変更することにより、自身が配置されたシールドトンネルＳの手前側から奥側へもれなく薬液注入することを可能としている。
【００５２】
また、シールドトンネルＳ３とシールドトンネルＳ１のように、縦方向に隣接する場合は、シールドトンネルＳ３に配置された注入装置１のように、削孔注入装置１０の角度を立てて薬液注入を行なうことにより、間隙部分を閉塞する。この時、シールドトンネルＳ１内では、削孔注入装置１０を上向きにすることにより、薬液注入を行う。
【００５３】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、本発明の注入装置をシールドトンネルの地中接合を行う場合における接合箇所の地盤改良に適用するものとしたが、本発明の注入装置は、シールドトンネルに限らず、推進工法、山岳工法（ＮＡＴＭ、ＴＢＭを含む）にも適用可能である。また、推進管やボックスカルバートの地中接合においても適用可能であることはいうまでもない。
【００５４】
また、構造物同士の地中接合のみではなく、トンネル覆工の背面に形成された空隙への薬液注入や、軟弱地盤におけるトンネル周囲の地盤改良等に使用してもよい。
【００５５】
また、本発明の注入装置と併用して、公知の鉛直方向ボーリングマシンや、人力支持型の削孔注入装置等を使用することにより、より細部にわたる注入を行ってもよい。
また、回転手段により削孔注入手段を回転させることにより、トンネル軸方向に削孔注入手段を向けることで、切羽安定工としての薬液注入に本発明の注入装置を採用してもよい。
【００５６】
前記実施形態では、反力手段として、架台の逸走防止用に設けられたレールクランプを採用するものとしたが、反力手段は、削孔に伴う反力を付与することが可能な構成であれば限定されるものではなく、例えば、アウトリガー等を使用してもよい。
同様に架台の停止手段としてレールクランプを使用するものとしたが、停止手段の構成は限定されるものではなく、適宜公知の構成から選定して採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の注入装置を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示している。
【図２】本発明の注入装置を複数連結した場合を示す側面図である。
【図３】本発明の注入装置の正面図であって、（ａ）、（ｂ）ともに、削孔注入手段の角度を変化させた状態を示している。
【図４】本発明の注入装置を使用して構築される大断面トンネルの断面図である。
【図５】図４の大断面トンネルの一部を示す拡大断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）ともに従来の注入装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 注入装置
１０ 削孔注入手段
２０ 架台（搬送手段）
２３ レールクランプ（反力手段）
２４ 軸方向調整手段
２５ 回転手段
３０ 位置調整手段
４０ 角度調整手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下構造物内から行う地盤改良等に使用する注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル、推進管、ボックスカルバート等の地下構造物において、薄い土被りや軟弱地盤での施工のためアーチアクションが期待できない場合や、重要構造物に隣接しての施工を行う場合等には、補助工法を併用することにより施工を行う。このような補助工法の一手段として、薬液注入による地盤改良がある。
また、前記の地下構造物の構築に伴い地下構造物の地中接合を行う場合には、その接合箇所の周囲に対して、薬液注入等により地盤改良を行う場合がある。
【０００３】
従来、薬液注入作業は、ロッドを用いて地山を削孔するボーリングマシン、このロッドを使用して薬液を注入するグラウトポンプ、薬液を作成するグラウトミキサーなどからなる注入装置を用いて、地上からロッドを鉛直にした状態で行う場合や、トンネル（地下構造物）内からロッドを斜めに傾けた状態で行う場合があった。
【０００４】
ところが、地上からの薬液注入は、地下構造物の深度が深い場合にロッド長が過度に長くなり、精度の高い削孔および注入を行うことが困難となることがあった。また、トンネル内におけるロッドを斜めに傾けて行う薬液注入は、トンネル掘進機の動力や、トンネルの掘進に伴う様々な機械設備等との位置関係や、トンネル横断方向に対して多数の方向に行う必要のある薬液注入に対して、その都度、ウインチなどを利用して注入装置を移動させた上、角度調整等の位置決めを行う作業が困難であった。
【０００５】
そのため、特許文献１には、図６（ａ）に示すように、シールドトンネルＳの掘進作業に伴って、シールドトンネルＳの内部から周囲の地盤を改良する注入装置１０１として、シールドトンネルＳの軸方向にスライド移動可能に配置される作業足場１２０と、この作業足場１２０に配設されるトンネル内壁面の周方向に延長する支持レール１３０と、この支持レール１３０に沿ってスライド移動する注入管装置１１０を利用して、注入箇所の位置決めを容易にするとともに、土砂搬出用のベルトコンベヤ１５０や組み立て前のセグメント１５１等の、他の設備や部材との位置関係も容易に調整することを可能としたものが開示されている。
【０００６】
また、本出願人は、シールドトンネルＳの内部から薬液の注入を行うことができ、かつ、小断面であるシールドトンネルＳの裏込め注入等に際し、運搬、据え付け、薬液の注入及びコアボーリングなどの一連の作業を簡易かつ的確に行うことができる削孔注入装置２０１として、先端部にビットが設けられたロッド２１１を注入方向で挿通自在に拘束し、前端部がグラウトホールに対して着脱自在に支持される脚部２１２と、前記脚部２１２の後方において当該ロッド２１１を注入方向で挿通自在に拘束しながら、前記脚部２１２に対して前後に移動自在に連結される頭部２１３と、この頭部２１３と一体に設けられ、かつ、当該ロッド２１１に対して回転力を付与する回転力付与手段２２０と、当該ロッド２１１に対して注入方向への給進力を付与する給進力付与手段２３０と、当該ロッド２１１を通じて注入材を注入する注入材注入手段２４０とからなる削孔注入装置２０１を開発し実施に至っている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１７３０７２号公報（［００１１］−［００２５］、図２−図６）
【特許文献２】特開２０００−１４４７１３号公報（［００１１］−［００３３］、図１−図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前記の注入装置１０１および削孔注入装置２０１は、予め形成されてあるグラウトホールＨの方向への角度の調整を、人力により行うため、その作業に手間がかかるという問題点を有していた。
【０００８】
また、前者の注入装置１０１は削孔手段を備えていないため、グラウトホールＨが形成されていない場合には別途ボーリングマシンを必要とし、限られた空間しか有していないシールドトンネルＳの内部において複数の装置に配置が困難となる場合があった。また、矩形断面のシールドトンネルでは、注入装置１０１の周方向への移動のための支持レール１２０等の設備が複雑となる場合があり、注入装置１０１によるシールドトンネルＳ内の占有面積が大きくなることや管理が難しくなる場合がある等の問題点を有していた。
【０００９】
また、後者の削孔注入装置２０１は、グラウトホールＨへの削孔注入装置２０１の配置や注入作業中は、人力により支持するため、注入箇所が多い場合には作業員に対する肉体的な負担が大きいという問題点を有していた。
【００１０】
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、地下構造物の坑内からの薬液注入について、注入箇所への移動、配置、微調整等を容易に行うことが可能で、かつ、比較的簡易な構成であるとともに取り扱いが容易な注入装置を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するために、本発明の注入装置は、削孔注入手段と、前記削孔注入手段を上載する搬送手段と、前記搬送手段に上載されて、該搬送手段上において前記削孔注入手段の位置を調整可能に支持する位置調整手段と、前記搬送手段に上載されて上下方向への回転を可能に前記削孔注入手段を支持する角度調整手段とを有することを特徴としている。
【００１２】
かかる注入装置は、搬送手段に上載されて地下構造物（例えばトンネル）内での搬送が可能となっているため、地下構造物内の所定の位置までの輸送が容易であるとともに、地下構造物の掘削作業に伴う様々な機器の移動等の際に、トンネル軸方向において移動することで、作業の妨げとならない。
【００１３】
また、この注入装置は、位置調整手段と角度調整手段とを備えているため、搬送手段により地下構造物内の所定の位置に搬送された後、位置調整手段による地下構造物内での削孔注入手段の位置の微調整、角度調整手段による削孔注入手段の上下方向の角度の調整を行うため、正確な位置への削孔・注入を行うことができる。つまり、位置調整手段は、搬送手段上において、削孔注入手段の据付位置を調整する手段であって、薬液注入を地下構造物断面の横断方向に行う場合は、地下構造物軸方向に対して直角方向に削孔注入手段を前後に移動させることを可能としている。また、同様に、角度調整手段は、削孔注入手段を上下方向の回転を可能にするものであって、薬液注入を地下構造物断面の横断方向に行う場合は、削孔注入手段を地下構造物軸方向に対して直角方向での回転を可能としている。
【００１４】
かかる注入装置は、地下構造物の坑内において、機械の運搬、据付、注入およびコアボーリングなどの一連の作業を簡易、かつ、迅速に行うことを可能としており、例えば、シールド工法において、予めセグメントに設置されたグラウトホールの方向に対する調整機能を備えているため、薬液注入作業を的確かつ迅速に行うことを可能としている。
【００１５】
また、地下構造物縦断方向における地下構造物掘進機等との位置関係により、地下構造物構築の一連の流れ作業を連続的に行うことも可能となる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の注入装置であって、前記削孔注入手段に反力を付与する反力手段を備えることを特徴としている。
【００１７】
かかる注入装置は、従来、機械本体の重量により反力を取っていた従来のボーリングマシンと異なり、反力手段を備えることにより、機械本体の軽量化、すなわち小型化を可能とし、限られた空間内での作業を強いられる地下構造物内において、必要な作業スペースの確保を可能としている。また、反力手段を用いた削孔により、注入装置が浮き上ることなく、比較的強固な地盤や玉石混じりの地盤の削孔も容易に行うことを可能としている。また、この反力手段により、削孔注入手段のピッチング（削孔注入装置の上下方向に対するぶれ）に対して調整することを可能としている。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の注入装置であって、前記削孔注入手段の軸方向の微調整を行う軸方向調整手段を備えることを特徴としている。
【００１９】
かかる注入装置は、地下構造物軸方向の微調整を、軸方向調整手段により機械的に行うため、予め設定された注入箇所に対する削孔注入手段の位置決めを容易に行うことを可能としている。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の注入装置であって、前記削孔注入手段を水平方向への回転を可能に支持する回転手段を備えることを特徴としている。
【００２１】
かかる注入装置は、回転手段を備えているため、削孔注入手段を回転させて、地下構造物の全周に対して、削孔・注入作業を行うことを可能としている。また、削孔注入手段のローリング（削孔注入手段の回転方向のぶれ）に対して調整することを可能としており、正確な位置での削孔・注入作業を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の注入装置によれば、坑内における削孔注入手段の注入箇所への移動、配置、微調整等を容易に行うことが可能で、かつ、比較的簡易な構成であるとともに取り扱いが容易であるため、正確な位置での削孔・注入作業が可能となり、かつ、工期短縮が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、シールドトンネルの掘進に伴う薬液注入に、本発明の注入装置を使用した場合について説明する。
ここで、図１は、本実施形態に係る注入装置を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示している。また、図２は、注入装置を複数連結した場合を示す側面図である。また、図３は、同注入装置の正面図であって、（ａ）、（ｂ）ともに、削孔注入手段の角度を変化させた状態を示している。さらに、図４は、本実施形態に係る注入装置を使用して構築される大断面トンネルの断面図であって、図５は、図４の大断面トンネルの一部を示す拡大断面図である。
【００２４】
本実施形態に係る注入装置１は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、削孔注入手段１０と、この削孔注入手段１０を上載する搬送手段である架台２０と、この架台２０に上載されて削孔注入手段１０を架台２０の上における位置の調整が可能に支持する位置調整手段３０と、架台２０に上載されて、上下方向への回転を可能に削孔注入手段１０を支持する角度調整手段４０とを有している。
【００２５】
削孔注入手段１０は、主に、図示しないプラントから搬送された地盤改良用の薬液を地中に注入する注入管１１と、注入管１１を回転させて削孔しながら地山に挿入するボーリング機１２と、このボーリング機１２の動力である油圧ユニット１３とから構成されている。
【００２６】
注入管１１は、トンネル坑内における取り扱いが可能な長さの鋼管を随時連結して所定の長さに構成されてなるものであって、限られた作業スペースしか確保できないトンネル内から、離れた位置への薬液注入を行うことを可能としている。また、注入管１１として、有孔管を使用することにより、効率的な薬液注入を図るものとしてもよい。
なお、注入管の材質、長さ、形状などは限定されるものではなく、適宜、状況に応じて採用すればよい。
【００２７】
ボーリング機１２は、図１（ａ）に示すように、ボーリング機１２の支持台であるスライドベース１２ａと、注入管１１を把持して回転力を付与する回転力付与手段１２ｂと、スライドベース１２ａに沿って回転力付与手段１２ｂを前後（上下）に動かす押込み手段１２ｃとから構成されており、油圧ユニット１３の動力により駆動するものである。
【００２８】
つまり、ボーリング機１２は、スライドベース１２ａに連結された角度調整手段４０により、所定の角度に設定され、回転力付与手段１２ｂが注入管１１に回転力を付与するとともに、押込み手段１２ｃがスライドベース１２ａに沿って地山側に回転力付与手段１２ｂを移動させることにより、注入管１１を地中に押し込むものである。そして、注入管１１を所定のストローク長（本実施形態では５０ｃｍ）押し込んだ後、回転力付与手段１２ｂは注入管１１を一旦開放し、押込み手段１２ｃを元の位置に戻し、再度注入管１１を把持して回転力を付与しつつ押込み手段１２ｃによる地中に押し込む作業を繰り返すことにより、所定の位置に注入管１１を配置する。
【００２９】
架台２０は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、トンネル坑内に配設されたレールＲ等の走行軌条上に設置されて、削孔注入手段１０を、トンネル軸方向に移動させて、所定の位置に搬送するものであって、主にレールＲ上を走行する車輪２１と荷台２２とから構成されている。ここで、レールＲは、架台２０の走行軌条として新たに設けてもよいが、例えばシールドトンネル工事におけるセグメント等の輸送のために設けられたレールＲを使用してもよい。また、本実施形態では、架台２０として、レール上を走行するものを使用するものとしたが、架台２０の走行手段は坑内の走行路面の状況に応じて適宜設定すればよく、例えばタイヤ式の架台を使用してもよい。
【００３０】
また、架台２０には、その前後の端部のレールＲに対応する位置にレールクランプ（反力手段）２３がそれぞれ配置されており、レールＲ両側面に配置されたレールクランプ２３の先端により架台２０の逸走を防止する（図１（ａ）参照）。このレールクランプ２３は、架台２０の停止時には、レールＲに係止して、架台２０の停止手段としての機能を有するのとともに、架台２０の浮き上りを防止することでボーリング機１２の反力手段として機能する。
【００３１】
レールクランプ２３は、図１（ｂ）に示すように、ハンドル部２３ａと、レールＲの両側面に配置されてハンドル部２３ａを回転させることにより上下に移動するアーム部２３ｂと、このアーム部２３ｂの下端に固定されてレールＲの側面を挟むように配設されたクランプ部２３ｃとから構成されている。そして、架台２０の停止時には、ハンドル部２３ａを操作することにより、アーム２３ｂを上方向に移動させて、クランプ部２３ｃをレールＲの頭部に係止させる。また、架台２０の移動時には、ハンドル部２３ａを操作することによりアーム２３ｂを下方向に移動させて、クランプ部２３ｃによるレールＲの係止を解除するとともに、レールＲの両側面に配設されたクランプ部２３ｃにより架台２０の逸走を防止する。なお、レールクランプ２３の構成は前記のものに限定されるものではなく、適宜設定すればよい。また、レールクランプ２３とは別に停止手段や反力手段を設けてもよいことはいうまでもない。
【００３２】
また、架台２０は、図１（ｂ）に示すように、削孔注入手段１０のトンネル軸方向に対する位置の微調整を行う軸方向調整手段２４と、削孔注入手段１０を水平方向への回転を可能に支持する回転手段２５とを備えている。
【００３３】
軸方向調整手段２４は、荷台２２の少なくとも一つの車輪２１に対応する位置に配置されており、軸方向調整手段２４を操作することにより、架台２０を前後に動かすことが可能となっている。つまり、軸方向調整手段２４は、例えば、ラチェット機構のように、車輪２１に直結された歯車を、この歯車に接続可能に設けられたレバーを漕ぐことにより車輪２１を微小に動かす機構や、車輪２１に直結された歯車を、動力により回転させて車輪２１を微小に動かす機構などから構成されている。なお、架台２０の前後移動の微調整が可能であれば、軸方向調整手段２４の配置箇所や数、および構成は、限定されるものではない。
【００３４】
回転手段２５は、架台２０のほぼ中央に配置されており、後記する位置調整手段３０を回転可能に支持している。この回転手段２５は、図示しない２枚の板材が軸を介して回転可能に上下に重ねあわされた、いわゆるターンテーブルであって、上側の板材が後記する位置調整手段３０のしたスライド部材３２ｂを支持し、下側の板材が荷台２２に固定されている。なお、回転手段２５は、図示しないストッパを有しており、位置調整手段３０を所定の方向に向けて固定する。また、回転手段２５の構成等は限定されるものではなく、例えばベアリングを有したもの、鉄板とグリスとからなるもの、合成樹脂板を使用したもの等、適宜既知の技術から選定して採用すればよい。
【００３５】
位置調整手段３０は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、削孔注入手段１０を、削孔注入手段１０の向き（例えば、トンネル横断方向に薬液注入を行う場合は、トンネル軸方向に対して直角方向）に対して前後方向への移動を可能に支持する機構である。位置調整手段３０は、削孔注入手段１０を上載する支持体３１と、支持体３１を参考注入手段１０の無機に対して前後に移動するスライド部材３２とから構成されている。
【００３６】
支持体３１は、鋼板を組み合せて箱型を呈する部材からなり、位置調整手段３０の移動方向に対して左右の側面に後記する上スライド部材３２ａが固定されている。支持体３１には、削孔注入手段１０を取り付けるための取付金具３３が前側（削孔注入を行う側）と後側にそれぞれ２箇所ずつ固定されている（図１（ａ）参照）。なお、本実施形態では、トンネルの軸方向に対して、前側の取付金具３３は２箇所ずつ、後側の取付金具３３は１箇所ずつ、合計６箇所の取付金具３３が配置されている（図１（ｂ）参照）。ここで、支持体３１に固定される取付金具３３の構成や数量は限定されるものではなく、削孔注入手段１０の取り付けが可能であればよい。
また、支持体３１には、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、油圧ユニット１３が直接、あるいは所定の固定手段を介して固定されている。
【００３７】
スライド部材３２は、図１（ｂ）に示すように、断面略コの字型を呈する鋼材、いわゆるチャンネル材を上下に重ねたものであり、支持体３１の両端をスライド部材３２の上側の鋼材（以下、スライド部材３２の上側の鋼材を「上スライド部材３２ａ」、下側の鋼材を「下スライド部材３２ｂ」という場合がある）により支持している。そして、上スライド部材３２ａが、下スライド部材３２ｂ上において摺動することにより、削孔注入手段１０が前後に移動する。
【００３８】
図１（ａ）に示すように、上スライド部材３２ａの前側（削孔注入を行う側）の端部と下スライド部材３２ｂの後側の端部には、それぞれ係止部材３４が固定されており、上スライド部材３２ａに固定された係止部材３４は下スライド部材３２ｂを、下スライド部材３２ｂに固定された係止部材３４は上スライド部材３２ａを、それぞれ摺動可能に係止している。
ここで、スライド部材３２の構成は、限定されるものではなく、削孔注入手段１０の前後方向への移動を可能に支持することが可能なものであればよい。また、スライド部材３２がチャンネル材に限定されるものではなく、削孔注入手段１０の自重や削孔時などに負荷される応力に対して十分な耐力を有していればよいことはいうまでもない。
【００３９】
角度調整手段４０は、図１（ａ）に示すように、例えばシリンダー等、伸縮機能を有する部材からなり、支持体３１の後側（削孔注入を行うのと反対側）の端部に固定された取付手段３３と、ボーリング機１２とに接続されている。なお、角度調整手段４０は、伸縮可能で、かつ、所定の長さでの固定が可能に構成された部材であればシリンダーに限定されるものではなく、適宜公知の部材から選定して使用すればよい。
【００４０】
本実施形態に係る注入装置１は、架台２０上においてコンパクトに配置された削孔注入手段１０により、注入孔の削孔（注入管の挿入）と薬液注入とを兼用しているため、削孔と注入とを個別の機械を用いて行う場合に比べて、機械の配置換え等の手間を省略することが可能となり、また、機械を配置するためのスペースの省略化も可能となる。
【００４１】
また、注入装置１は、架台２０に上載されているため、その移動が容易である。また、図２に示すように、注入装置１と作業台車２とを複数連結すれば、縦断方向において同時に複数箇所の薬液注入を行うことが可能となり、工期の大幅な省略が可能となる。この場合において、これらの注入装置１，１，…の搬送は、１台のバッテリーロコ３により行うことが可能となる。
【００４２】
ここで、作業台車２は、効率的に薬液注入の削孔注入作業を行うための作業スペースや各種機器設備を配置するものであり、例えば注入モニターや、注入圧力計、注入流量計などを配置するものとする。また、地下構造物が長距離の場合は、注入ポンプや中継プラントを連結してもよい。
なお、注入装置１をけん引する機械はバッテリーロコに限定されるものではなく、適宜公知のけん引機械を選定して使用すればよいことはいうまでもない。
【００４３】
架台２０は、レールクランプ２３を有しているため、レールＲの走行時の逸走を防止するとともに、架台２０の所定箇所での固定および、削孔注入時のピッチングの調整が可能となり、正確な箇所への薬液注入が可能となる。
【００４４】
また、軸方向調整手段２４により、架台２０の軸方向の微調整が可能なため、より正確な位置への注入装置１の配置が可能となる。
【００４５】
注入装置１は、回転手段２５を有しているため、ボーリング機１２の削孔、注入管１１の挿入に伴う注入装置１のローリング（回転）に対して、調整を行うことが可能となっている。また、回転手段２５と角度調整手段４０とを併用すれば、トンネルの横断方向全周に対する薬液注入が可能となる。つまり、角度調整手段４０を利用してトンネルの周囲の半断面について薬液注入を行った後、回転手段２５により削孔注入手段１０を反転させて、残りの半断面の薬液注入を行うことにより、トンネルの横断方向全周に対する薬液注入が完了する。
【００４６】
本実施形態に係る注入装置１は、位置調整手段３０を備えているため、削孔注入手段１０の位置の調整を可能としているため、ボーリング機１２の横断方向の角度調整の際に、ボーリング機１２をトンネルの直角方向に移動することで、正確な位置への薬液注入を行うことが可能となる。
【００４７】
角度調整手段４０は、伸縮機能を有しているため、ボーリング機１２の横断方向の角度の微調整を可能としている。また、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、角度調整手段４０を違う長さのもの（角度調整手段４０’、４０”）に変更すれば、所定の方向への薬液注入が可能となる。
【００４８】
なお、長さの長い角度調整手段４０’への変更と併用して、位置調整手段３０により、削孔注入手段１０を後方に後退させれば、より急角度での薬液注入が可能となる。また、図３（ａ）に示すように、ボーリング機１２を、位置調整手段３０の前側先端の取付金具３３に固定された延長取付部材３５を介して取り付ければ、より広範囲の薬液注入が可能となる。ここで、本実施形態に係る延長取付部材３５は、鋼材を組み合せて略三角形状に形成された部材であって、一つの角部が位置調整手段３０の取付金具３３に固定されて、残りの二つの角部にボーリング機１２が固定されている。なお、延長取付部材３５の形状、材料などは限定されるものではなく、ボーリング機１２を支持するために必要な耐力を有し、かつ、所定の角度にボーリング機１２を固定することが可能であればよい。
【００４９】
本実施形態に係る注入装置１は、例えば図４に示すような、複数（本実施形態では１０本）の断面形状が矩形状のシールドトンネルＳ，Ｓ，…により外殻を形成する断面が矩形状の大断面トンネルＴを構築する際に、各隣接するシールドトンネルＳ同士の間隙ｋの周囲に、容易に改良体ｇを形成することを可能としている。
【００５０】
つまり、図５に示すように、各シールドトンネルＳにそれぞれ注入装置１を配置し、シールドトンネルＳの掘進およびセグメントの組み立てに連続して、隣接するシールドトンネルＳとの間隙ｋの側面に薬液注入をおこない、改良体ｇを形成して間隙ｋを行う。なお、シールドトンネルＳの内空断面が小さい等の理由により、注入装置１の搬送とセグメント搬送とを同一のレールを使用して行う場合は、所定延長のシールドトンネルＳの掘進（セグメントの組み立て）が完了してから、該延長分の薬液注入作業を行うものとする。
【００５１】
例えば、シールドトンネルＳ１およびシールドトンネルＳ２のように、横方向に隣接する場合は、それぞれのシールドトンネルＳ１，Ｓ２内に配置された注入装置１，１により、間隙ｋの上下に薬液注入を行うことにより、改良体ｇにより間隙ｋを閉塞することが可能となる。この時、削孔注入手段１０は、その角度を変更することにより、自身が配置されたシールドトンネルＳの手前側から奥側へもれなく薬液注入することを可能としている。
【００５２】
また、シールドトンネルＳ３とシールドトンネルＳ１のように、縦方向に隣接する場合は、シールドトンネルＳ３に配置された注入装置１のように、削孔注入装置１０の角度を立てて薬液注入を行なうことにより、間隙部分を閉塞する。この時、シールドトンネルＳ１内では、削孔注入装置１０を上向きにすることにより、薬液注入を行う。
【００５３】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、本発明の注入装置をシールドトンネルの地中接合を行う場合における接合箇所の地盤改良に適用するものとしたが、本発明の注入装置は、シールドトンネルに限らず、推進工法、山岳工法（ＮＡＴＭ、ＴＢＭを含む）にも適用可能である。また、推進管やボックスカルバートの地中接合においても適用可能であることはいうまでもない。
【００５４】
また、構造物同士の地中接合のみではなく、トンネル覆工の背面に形成された空隙への薬液注入や、軟弱地盤におけるトンネル周囲の地盤改良等に使用してもよい。
【００５５】
また、本発明の注入装置と併用して、公知の鉛直方向ボーリングマシンや、人力支持型の削孔注入装置等を使用することにより、より細部にわたる注入を行ってもよい。
また、回転手段により削孔注入手段を回転させることにより、トンネル軸方向に削孔注入手段を向けることで、切羽安定工としての薬液注入に本発明の注入装置を採用してもよい。
【００５６】
前記実施形態では、反力手段として、架台の逸走防止用に設けられたレールクランプを採用するものとしたが、反力手段は、削孔に伴う反力を付与することが可能な構成であれば限定されるものではなく、例えば、アウトリガー等を使用してもよい。
同様に架台の停止手段としてレールクランプを使用するものとしたが、停止手段の構成は限定されるものではなく、適宜公知の構成から選定して採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の注入装置を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示している。
【図２】本発明の注入装置を複数連結した場合を示す側面図である。
【図３】本発明の注入装置の正面図であって、（ａ）、（ｂ）ともに、削孔注入手段の角度を変化させた状態を示している。
【図４】本発明の注入装置を使用して構築される大断面トンネルの断面図である。
【図５】図４の大断面トンネルの一部を示す拡大断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）ともに従来の注入装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 注入装置
１０ 削孔注入手段
２０ 架台（搬送手段）
２３ レールクランプ（反力手段）
２４ 軸方向調整手段
２５ 回転手段
３０ 位置調整手段
４０ 角度調整手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
削孔注入手段と、
前記削孔注入手段を上載する搬送手段と、
前記搬送手段に上載されて、該搬送手段上において前記削孔注入手段の位置を調整可能に支持する位置調整手段と、
前記搬送手段に上載されて、上下方向への回転を可能に前記削孔注入手段を支持する角度調整手段と、を有することを特徴とする、注入装置。
【請求項２】
前記削孔注入手段に反力を付与する反力手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の注入装置。
【請求項３】
前記削孔注入手段の軸方向の微調整を行う軸方向調整手段を備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の注入装置。
【請求項４】
前記削孔注入手段を水平方向への回転を可能に支持する回転手段を備えることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の注入装置。
【請求項１】
削孔注入手段と、
前記削孔注入手段を上載する搬送手段と、
前記搬送手段に上載されて、該搬送手段上において前記削孔注入手段の位置を調整可能に支持する位置調整手段と、
前記搬送手段に上載されて、上下方向への回転を可能に前記削孔注入手段を支持する角度調整手段と、を有することを特徴とする、注入装置。
【請求項２】
前記削孔注入手段に反力を付与する反力手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の注入装置。
【請求項３】
前記削孔注入手段の軸方向の微調整を行う軸方向調整手段を備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の注入装置。
【請求項４】
前記削孔注入手段を水平方向への回転を可能に支持する回転手段を備えることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の注入装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２４９８４８（Ｐ２００６−２４９８４８Ａ）
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７０２４４（Ｐ２００５−７０２４４）
【出願日】平成１７年３月１４日（２００５．３．１４）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（３９００３６５０４）日特建設株式会社 (99)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１４日（２００５．３．１４）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（３９００３６５０４）日特建設株式会社 (99)
【Ｆターム（参考）】
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