滑材、地山の安定化方法、地山の安定化構造、並びにトンネルの構築方法及びこの方法により構築されたトンネル
【課題】掘削装置の推進時には、推進管と地山との間に生じる摩擦を低減し、かつ、推進施工中には、地山を保持することが可能な滑材及びこの滑材を用いた地山の安定化方法を提供する。
【解決手段】地中管路７を構築する際に、推進管１７の周囲に滑材１１が充填されている。滑材１１は、骨材１２と粘性流体１４と微粉末１６とを含み、滑材１１に占める粘性流体１４の体積割合が地山３の間隙率と同程度になるように混合されている。骨材１２は、球状の焼成スラグからなり、空隙部２内に互いに密着して隣接するように充填されている。骨材１２は地山３を保持し、地山３の空隙部２での崩落を防止する。
【解決手段】地中管路７を構築する際に、推進管１７の周囲に滑材１１が充填されている。滑材１１は、骨材１２と粘性流体１４と微粉末１６とを含み、滑材１１に占める粘性流体１４の体積割合が地山３の間隙率と同程度になるように混合されている。骨材１２は、球状の焼成スラグからなり、空隙部２内に互いに密着して隣接するように充填されている。骨材１２は地山３を保持し、地山３の空隙部２での崩落を防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル掘削時の地山の安定化方法及び安定化構造に関し、特に推進施工中における地山の安定化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、推進工法でトンネルを掘削する際は、推進管の周囲に形成された空隙部に、推進管と地山との摩擦を低減するための滑材を充填する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ベントナイト等の粘性材料と、セメント成分を含む水硬性物質と、水硬性物質の硬化を遅らせるための遅延硬化剤とを含む滑材が開示されている。この滑材は、推進施工中は流動状態で滑材としての性能を有し、施工後は地山と同程度の強度に硬化して裏込め材としての性能を発現するものである。滑材としての性能を保持する期間は、遅延硬化材の添加量を調整することにより適宜変更可能である。
【特許文献１】特許第３１９３２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の滑材では、次のような問題点があった。（１）推進施工中の滑材は、地山を保持する性能を有していないので、推進施工中に地山が崩落する可能性がある。このため、線路、道路、ビル等の重要構造物の直下や低土被り区間等の数ｍｍの沈下をも許容されない厳しい条件下では、安全面から推進工法を適用することができない。（２）空隙部に充填された滑材が地下水に希釈されてしまい配合割合が変化し、滑材としての性能が低下してしまう可能性がある。（３）滑材を充填した後にトラブル等で掘削装置が長期間停止すると、滑材には硬化材が添加されているために、滑材が硬化して滑材と推進管とが一体化してしまい、掘削装置が推進できなくなる可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、掘削装置の推進時には、推進管と地山との間に生じる摩擦を低減し、かつ、推進施工中には、地山を保持することが可能な滑材及びこの滑材を用いた地山の安定化方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明の滑材は、地山内に推進工法によりトンネルを掘削する際に、前記地山と推進管との間に形成された空隙部に充填される滑材であって、骨材と、前記骨材間に介在して、前記推進管が推進する際に前記地山と前記推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含むことを特徴とする（第１の発明）。
【０００７】
本発明による滑材によれば、骨材を含んでいるので、地山と推進管との間に充填された状態で地山を確実に保持し、地山の空隙部での崩落を防止することが可能となる。また、骨材が地山と推進管との間に存在するので、長期間にわたって地山を確実に保持することが可能となる。したがって、トンネル構築後に裏込材を充填する必要が無く、施工期間を短縮することが可能となる。
【０００８】
さらに、粘性流体を含んでいるので、掘削装置が推進する際に地山と推進管との間に生じる摩擦が低減され、推進管はスムーズに推進することが可能となる。また、粘性流体を含んでいるので、材料分離抵抗性が高くなり、骨材同士の粘着性が増し、確実に地山と推進管との間に存在することが可能となる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする。
本発明による滑材によれば、骨材は楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有するので、推進管の周囲に接する骨材は推進管の推進に伴い回転し、推進管と地山との摩擦を低減することが可能となる。
また、骨材は丸みを帯びた形状を有するとともに、隣接する骨材同士間には粘性流体が介在しているので、骨材同士の摩擦はほとんど無くなる。
【００１０】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記粘性流体は、前記滑材に占める前記粘性流体の体積割合が前記地山の間隙率と同等となるように混合されていることを特徴とする。
本発明による滑材によれば、粘性流体を地山の間隙率と同等となるように滑材に混合すると、骨材は滑材中に地山の土粒子と同程度の体積割合で含まれるために、粘性流体が何らかの理由により消失した場合にも、この骨材により地山と同程度の圧縮強度を有し、地山を保持することが可能となる。
【００１１】
第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明において、フライアッシュ等の微粉末を更に含むことを特徴とする。
本発明による滑材によれば、フライアッシュ等の微粉末を混合することにより、高価な骨材の量を低減することができるので、滑材の材料費を削減することが可能となる。
【００１２】
第５の発明の地山の安定化方法は、地山内に推進工法によりトンネルを掘削する際の前記地山を安定化するための安定化方法において、骨材と、前記骨材間に介在して、推進管が推進する際に前記地山と当該推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含む滑材を、前記推進管の周囲に形成された空隙部に充填し、前記骨材により地山を保持することを特徴とする。
本発明による地山の安定化方法によれば、骨材と粘性流体とを含んだ滑材を推進管の周囲に形成された空隙部に充填するので、推進工法でトンネルを掘削する際にこの滑材が地山を確実に保持し、地山の空隙部での崩落を防止することが可能となる。また、骨材が地山と推進管との間に存在するので、長期間にわたって地山を確実に保持することが可能となる。したがって、トンネル構築後に裏込材を充填する必要が無く、施工期間を短縮することが可能となる。
【００１３】
第６の発明は、第５の発明において、前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする。
本発明による地山の安定化方法によれば、骨材は楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有するので、推進管の周囲に接する骨材は推進管の推進に伴い回転し、推進管と地山との摩擦を低減することが可能となる。
また、骨材は丸みを帯びた形状を有するとともに、隣接する骨材同士間には粘性流体が介在しているので、骨材同士の摩擦はほとんど無くなる。
【００１４】
第７の発明は、第５又は６の発明において、前記滑材は、前記粘性流体を、前記滑材に占める前記粘性流体の体積割合が前記地山の間隙率と同等となるように混合したものであることを特徴とする。
本発明による地山の安定化方法によれば、粘性流体を地山の間隙率と同等となるように滑材に混合すると、骨材は滑材中に地山の土粒子と同程度の体積割合で含まれるために、粘性流体が何らかの理由により消失した場合にも、この骨材により地山と同程度の圧縮強度を有し、地山を保持することが可能となる。
【００１５】
第８の発明は、第５〜７のいずれかの発明において、前記滑材は、フライアッシュ等の微粉末を更に含むことを特徴とする。
本発明による切羽の安定化方法によれば、フライアッシュ等の微粉末を混合することにより、高価な骨材の量を低減することができるために、滑材の材料費を削減することが可能となる。
【００１６】
第９の発明の地山の安定化構造は、地山内に推進工法によりトンネルを掘削する際の前記地山を安定化するための安定化構造であって、骨材と、前記骨材間に介在して、推進管が推進する際に前記地山と当該推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含む滑材が、前記推進管の周囲に形成された空隙部に充填されてなることを特徴とする。
【００１７】
第１０の発明は、第９の発明において、前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする。
【００１８】
第１１の発明のトンネルの構築方法は、地山内に推進工法によりトンネルを構築するトンネルの構築方法において、骨材と、前記骨材間に介在して、推進管が推進する際に前記地山と当該推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含む滑材を、前記地山と前記推進管との間に形成された空隙部に充填して前記地山を保持しつつ、前記掘削装置で地山内を推進することを特徴とする。
【００１９】
第１２の発明は、第１１の発明において、前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする。
【００２０】
第１３の発明のトンネルは、第１１又は１２の発明のトンネルの構築方法により構築されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の滑材及びこの滑材を用いた地山の安定化方法により、掘削装置の推進時には、推進管と地山との間に生じる摩擦を低減し、かつ、推進施工中には、地山を保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る地山の安定化方法及び安定化構造の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態においては、掘削装置として泥水式の推進機を用いて地山を掘削する場合について説明するが、この掘進機に限定されるものではなく、例えば、土圧式等の一般的な推進機にも適用可能である。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る推進機１にて地山３内に構築された地中管路７の縦断面図で、図２は、図１のＡ−Ａ’矢視図である。なお、添付の図面において、本発明の説明に不要な部分の図示は省略している。
【００２４】
図１及び図２に示すように、泥水式の推進機１で地山３内に地中管路７を構築する際に、その推進機１の余堀掘削によって推進管１７と地山３との間に生じた空隙部２に滑材１１が充填されている。
【００２５】
滑材１１は、骨材１２と、推進機１が推進する際に、地山３と推進管１７との間に生じる摩擦を低減するとともに、骨材１２同士を粘着するための粘性流体１４と、フライアッシュ等の微粉末１６とを含んでいる。この滑材１１に占める粘性流体１４の体積割合が地山３の間隙率（例えば、一般的な砂層の場合約３０〜６０％程度）と同程度になるように混合する。
【００２６】
骨材１２は、球状の焼成スラグからなり、空隙部２内に互いに隣接して密着するように充填されている。空隙部２内に充填されている骨材１２は、地山３と同程度の一軸圧縮強度（例えば、０．５〜１．０ＭＰａ程度）を有しているので、地山３を保持し、地山３の空隙部２での崩落を防止する。
【００２７】
粘性流体１４は、スルホン基を有する芳香族化合物とアルキルトリメチルアンモニウム塩とからなり、水を添加して所定の粘度に調整して用いられる。この粘性流体１４は、分子間相互作用により内包する材料を近接する機能を有しているので、材料分離抵抗性の高い滑材１１が得られる。すなわち、骨材１２同士、微粉末１６同士及び骨材１２と微粉末１６とは互いに密着した状態で空隙部２内に存在する。
【００２８】
微粉末１６は、フライアッシュ、高炉スラグ、ベントナイト、廃ガラス等を用いる。なお、微粉末１６を混合しなくてもよい。
【００２９】
推進機１が推進する際は、推進管１７の外周面に接する骨材１２が回転することにより外周面との摩擦抵抗が低減される。また、その回転する骨材１２と隣接する骨材１２との間に生じる摩擦抵抗は骨材１２同士間に薄く膜状に介在している粘性流体１４により低減される。
【００３０】
次に、上述した滑材１１を用いた場合における地山３と推進管１７との間に生じる摩擦の低減効果について検討した結果を説明する。
骨材１２の量が異なる複数の滑材１１を作製し、回転摩擦計を用いて、これらの滑材１１の摩擦係数を測定し、摩擦抵抗を確認した。また、一般的な滑材２２の摩擦係数と比較した。
【００３１】
図３は、試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３及び比較試験体Ｎｏ．４の配合割合を示す一覧図である。
図３に示すように、骨材１２の量が異なる３種類の滑材１１の試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３及び一般的な滑材２２からなる比較試験体Ｎｏ．４を作製した。
【００３２】
試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３は、粘性流体１４の１８０ｍｌを水２８２０ｍｌに添加し、ミキサーで混合して増粘液を作製し、その増粘液に、それぞれ増粘液の重量の５倍、６倍、７倍の骨材１２を添加して、更にミキサーで混合することにより作製される。本実施形態においては、粘性流体１４としてビスコトップ（商品名、花王株式会社製）を用い、骨材１２として球状の焼成スラグのＣＫハイパーグリッド（商品名、株式会社星野産商製）を用いた。
また、比較試験体Ｎｏ．４は、高吸水性樹脂からなる滑材１５ｍｌを水２９８５ｍｌに添加して、ミキサーで混合することにより作製される。本実施形態においては、滑材２２は、市販されている一般的なものを用いた。
そして、これらの試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３及び比較試験体Ｎｏ．４の摩擦係数を回転摩擦計で測定した。測定時の回転摩擦計の回転数は０．１２ｒｐｍとした。
【００３３】
図４は、各試験体における経過時間と摩擦係数との関係を示す図である。
図４に示すように、試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の摩擦係数は、経過時間にかかわらずほぼ同程度の値を示した。具体的には、測定開始直後は、それぞれ０．２１、０．１９、０．１９で、その後、時間の経過とともに少しずつ増加するが１０分以降は、ほぼ一定となり、すべての試験体で０．４２程度となった。すなわち、骨材１２の量の違いでは、摩擦係数に差異がほとんど認められなかった。
また、比較試験体Ｎｏ．４の摩擦係数は、時間の経過とともに少しずつ増加するが１０分以降は、ほぼ一定となり、０．４５程度となった。
これらの結果より、試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の試験体の摩擦係数は、比較試験体Ｎｏ．４の摩擦係数よりも小さいので、滑材１１の摩擦抵抗は、一般的な滑材２２の摩擦抵抗よりも小さくなる。つまり、滑材１１は、推進機１が推進する際の推進管１７の外周面に作用する摩擦抵抗を低減する機能を有することが確認された。
【００３４】
次に、本実施形態に係る滑材１１の充填方法について施工手順にしたがって説明する。
図５は、本実施形態に係る推進設備４の概略全体図である。図５に示すように、地中管路７は、発進立坑５内に設けた推進ジャッキ６により推進機１を押圧して地山３内を掘進させつつ、この推進機１の後部に推進管１７を順次継ぎ足して構築される。
【００３５】
推進機１は、切羽対向面に回転するとともに地山３を掘削するカッター１５と、掘削土砂に一定の圧力を与えてこれを保持するための隔壁１８と、泥水をチャンバー２１内に送給するための泥水管２５と、掘削土砂をチャンバー２１内から排出するための排泥管２７と、チャンバー２１内の掘削土砂を撹拌、混練するためのアジテータ２８と、チャンバー２１内の圧力を測定する圧力計（図示しない）等を備える。
【００３６】
推進管１７は、空隙部２に滑材１１を注入するための注入孔２９と、一端が滑材用注入ポンプ３８（後述する）に、他端が注入孔２９に接続され、滑材１１を注入孔２９に送給するための注入管３１と、注入孔２９付近に設けられ、空隙部２内の圧力を測定する圧力計（図示しない）とを備える。注入孔２９は、推進管１７の上方部及び下方部に複数設けられている。
【００３７】
一方、地上には、滑材１１を製造・供給するための注入装置２３が設けられている。注入装置２３は、粘性流体１４と骨材１２と微粉末１６とを混合した滑材１１を貯留する滑材用プラント３７と、この滑材１１を注入管３１及び注入孔２９を介して空隙部２に供給するための滑材用注入ポンプ３８とから構成される。
【００３８】
上記のように構成した推進機１を推進ジャッキ６で押圧することにより推進させると、推進管１７の周囲と地山３との間に空隙部２が生じる。
【００３９】
図６は、本実施形態に係る推進機１にて地山３を掘削した状態を示す地中管路７の側断面図で、図７は、本実施形態に係る空隙部２に滑材１１を充填した状態を示す地中管路７の側断面図であり、推進管１７の外周面近傍を拡大したものである。
【００４０】
図６に示すように、推進機１のカッター１５による掘削径は推進機１の径よりもやや大きいために、推進機１及び推進管１７の外周面と地山３との間にカッター１５の余堀掘削による空隙部２が生じる。この空隙部２を放置すると推進機１周辺の地山３が緩み、地山３が空隙部２で崩落する可能性があるために、図７に示すように、空隙部２に滑材１１を充填する。
【００４１】
滑材用プラント３７内で流動状態にされた滑材１１を滑材用注入ポンプ３８にて注入管３１及び注入孔２９を介して供給し、空隙部２に注入する。複数の注入孔２９からそれぞれ滑材１１が空隙部２に注入されるので、推進管１７の全外周にわたって良好に滑材１１の注入が行われる。
【００４２】
滑材１１を注入する際は、注入圧が、予め設計等により決定された所定の圧力となるように圧力計にて確認しながら注入するとともに、地表面の変状に応じて適宜圧力を調整し、地山３の変形を防止する。
【００４３】
空隙部２内に注入された滑材１１のうち骨材１２は、骨材１２同士が隣接するように充填されているので、空隙部２から流出することが無く、また、地山３と同等の一軸圧縮強度を有するために、地山３を保持し、空隙部２での崩落を防止する。
【００４４】
図８は、地中管路７の側断面図であり、推進管１７の外周面近傍を拡大したものである。
図８に示すように、推進機１で地山３を掘進して推進管１７を推進させると、推進管１７の外周面に接する骨材１２ａがその存在している位置で推進機１の推進に伴い回転する。そのとき推進管１７の外周面に接する骨材１２ａが回転するので、推進管１７の外周面と滑材１１との間に生じる摩擦抵抗が小さくなり、推進機１及び推進管１７はスムーズに推進する。また、推進機１の推進に伴い回転する骨材１２ａとこの骨材１２ａに隣接する地山３側の他の骨材１２ｂとの間には粘性流体１４が介在しているので、骨材１２ａと骨材１２ｂとの間に摩擦はほとんど生じない。
【００４５】
また、粘性流体１４の分子間相互作用により骨材１２同士が互いに密着するように充填されているので、骨材１２が空隙部２から外部に流出しない。
【００４６】
さらに、推進機１が推進する際は、推進管１７の外周面に接する骨材１２ａの回転に伴って、地山３側の他の骨材１２ｂも多少回転するが、その回転数は骨材１２ａよりも少なく、地山３側に向かうにしたがい骨材１２の回転数は少なくなり、地山３に接する骨材１２ｃはほとんど回転しないので、骨材１２ｃの回転により地山３を傷めることは無い。
【００４７】
そして、所定の距離だけ掘進すると、推進作業を停止し、新たに形成された空隙部２に滑材１１を注入して地山３を保持する。
【００４８】
上述したように、発進立坑５に設けた推進ジャッキ６により推進管１７を押圧することにより推進機１を掘進させ、この掘進により生じた空隙部２に滑材１１を注入し、推進管１７の後部に新たな推進管１７を継ぎ足し、再び推進機１を掘進させるという一連の作業を１サイクルとし、このサイクルを複数回繰り返し、図９、図１０に示すように、地中管路７を構築する。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態の地山３の安定化構造によれば、球状の骨材１２と、粘性流体１４と、微粉末１６とを含む滑材１１が空隙部２に充填されており、推進機１及び推進管１７が推進する際は、滑材１１中の骨材１２が推進に伴い回転するので、滑材１１と推進管１７の外周面との摩擦抵抗が小さくなり、容易に推進することが可能となる。
【００５０】
また、滑材１１は、骨材１２を含んでいるので、推進施工中も地山３を確実に保持し、地山３の空隙部２での崩落を防止することが可能となる。この骨材１２は球状で、かつ、骨材１２同士の間に粘性流体１４が介在しているので、骨材１２同士の摩擦はほとんど無い。
【００５１】
また、粘性流体１４は骨材１２同士を密着させる性質を有するので、空隙部２から外部に流出せず、推進管１７を推進させても地山３を確実に保持し、地表面の沈下を防止することが可能となる。
【００５２】
さらに、粘性流体１４を地山３の間隙率と同程度となるように滑材１１に混合することにより、骨材１２及び微粉末１６は滑材１１中に地山３の土粒子と同程度の体積割合で含まれるので、粘性流体１４が時間の経過により消失した場合にも、骨材１２は空隙部２に存在し、地山３を保持することが可能となる。したがって、地中管路７の構築後に裏込材を充填する必要が無く、施工期間を短縮することが可能となる。
【００５３】
また、滑材１１にフライアッシュ等の微粉末１６を混合することにより、高価な骨材１２の量を低減することができるので、滑材１１の材料費を削減することが可能となる。
【００５４】
なお、本実施形態においては、注入孔２９は推進管１７の上方及び下方に設けたが、これらの位置に限定されるものではなく、地中管路７の構築断面規模に応じて注入孔２９の数及び位置は適宜変更することが可能である。
【００５５】
また、本実施形態においては、円形断面の推進機１を用いた場合について説明したが、円形断面の推進機１に限定されるものではなく、例えば、矩形断面等の様々な推進機１に広く適用が可能である。
【００５６】
そして、本実施形態においては、骨材１２が球状の場合について説明したが、この形状に限定されるものではなく、卵形状、楕円球状等の丸みを帯びた形状を有する骨材１２であればよい。
【００５７】
さらに、本実施形態においては、粘性流体１４として、スルホン基を有する芳香族化合物とアルキルトリメチルアンモニウム塩と水とを混合したものを用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、骨材１２同士を離れないようにする性質及び骨材１２同士の摩擦を低減する性質を有するものであれば他の材料を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る推進機にて地山内に構築された地中管の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’矢視図である。
【図３】試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３及び比較試験体Ｎｏ．４の配合割合を示す一覧図である。
【図４】各試験体における経過時間と摩擦係数との関係を示す図である。
【図５】本実施形態に係る推進設備の概略全体図である。
【図６】本実施形態に係る推進機にて地山を掘削した状態を示す地中管路の側断面図である。
【図７】本実施形態に係る空隙部に滑材を充填した状態を示す地中管路の側断面図であり、推進管の外周面近傍を拡大したものである。
【図８】地中管路の側断面図であり、推進管の外周面近傍を拡大したものである。
【図９】推進機にて地山内を推進する状態を示す図である。
【図１０】推進機にて地山内を推進する状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 推進機 ２ 空隙部
３ 地山 ４ 推進設備
５ 発進立坑 ６ 推進ジャッキ
７ 地中管路 １１ 滑材
１２ 骨材 １２ａ、１２ｂ、１２ｃ 骨材
１４ 粘性流体 １５ カッター
１６ 微粉末 １７ 推進管
１８ 隔壁 ２１ チャンバー
２２ 一般的な滑材 ２３ 注入装置
２５ 泥水管 ２７ 排泥管
２８ アジテータ ２９ 注入孔
３１ 注入管 ３７ 滑材用プラント
３８ 滑材用注入ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル掘削時の地山の安定化方法及び安定化構造に関し、特に推進施工中における地山の安定化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、推進工法でトンネルを掘削する際は、推進管の周囲に形成された空隙部に、推進管と地山との摩擦を低減するための滑材を充填する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ベントナイト等の粘性材料と、セメント成分を含む水硬性物質と、水硬性物質の硬化を遅らせるための遅延硬化剤とを含む滑材が開示されている。この滑材は、推進施工中は流動状態で滑材としての性能を有し、施工後は地山と同程度の強度に硬化して裏込め材としての性能を発現するものである。滑材としての性能を保持する期間は、遅延硬化材の添加量を調整することにより適宜変更可能である。
【特許文献１】特許第３１９３２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の滑材では、次のような問題点があった。（１）推進施工中の滑材は、地山を保持する性能を有していないので、推進施工中に地山が崩落する可能性がある。このため、線路、道路、ビル等の重要構造物の直下や低土被り区間等の数ｍｍの沈下をも許容されない厳しい条件下では、安全面から推進工法を適用することができない。（２）空隙部に充填された滑材が地下水に希釈されてしまい配合割合が変化し、滑材としての性能が低下してしまう可能性がある。（３）滑材を充填した後にトラブル等で掘削装置が長期間停止すると、滑材には硬化材が添加されているために、滑材が硬化して滑材と推進管とが一体化してしまい、掘削装置が推進できなくなる可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、掘削装置の推進時には、推進管と地山との間に生じる摩擦を低減し、かつ、推進施工中には、地山を保持することが可能な滑材及びこの滑材を用いた地山の安定化方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明の滑材は、地山内に推進工法によりトンネルを掘削する際に、前記地山と推進管との間に形成された空隙部に充填される滑材であって、骨材と、前記骨材間に介在して、前記推進管が推進する際に前記地山と前記推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含むことを特徴とする（第１の発明）。
【０００７】
本発明による滑材によれば、骨材を含んでいるので、地山と推進管との間に充填された状態で地山を確実に保持し、地山の空隙部での崩落を防止することが可能となる。また、骨材が地山と推進管との間に存在するので、長期間にわたって地山を確実に保持することが可能となる。したがって、トンネル構築後に裏込材を充填する必要が無く、施工期間を短縮することが可能となる。
【０００８】
さらに、粘性流体を含んでいるので、掘削装置が推進する際に地山と推進管との間に生じる摩擦が低減され、推進管はスムーズに推進することが可能となる。また、粘性流体を含んでいるので、材料分離抵抗性が高くなり、骨材同士の粘着性が増し、確実に地山と推進管との間に存在することが可能となる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする。
本発明による滑材によれば、骨材は楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有するので、推進管の周囲に接する骨材は推進管の推進に伴い回転し、推進管と地山との摩擦を低減することが可能となる。
また、骨材は丸みを帯びた形状を有するとともに、隣接する骨材同士間には粘性流体が介在しているので、骨材同士の摩擦はほとんど無くなる。
【００１０】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記粘性流体は、前記滑材に占める前記粘性流体の体積割合が前記地山の間隙率と同等となるように混合されていることを特徴とする。
本発明による滑材によれば、粘性流体を地山の間隙率と同等となるように滑材に混合すると、骨材は滑材中に地山の土粒子と同程度の体積割合で含まれるために、粘性流体が何らかの理由により消失した場合にも、この骨材により地山と同程度の圧縮強度を有し、地山を保持することが可能となる。
【００１１】
第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明において、フライアッシュ等の微粉末を更に含むことを特徴とする。
本発明による滑材によれば、フライアッシュ等の微粉末を混合することにより、高価な骨材の量を低減することができるので、滑材の材料費を削減することが可能となる。
【００１２】
第５の発明の地山の安定化方法は、地山内に推進工法によりトンネルを掘削する際の前記地山を安定化するための安定化方法において、骨材と、前記骨材間に介在して、推進管が推進する際に前記地山と当該推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含む滑材を、前記推進管の周囲に形成された空隙部に充填し、前記骨材により地山を保持することを特徴とする。
本発明による地山の安定化方法によれば、骨材と粘性流体とを含んだ滑材を推進管の周囲に形成された空隙部に充填するので、推進工法でトンネルを掘削する際にこの滑材が地山を確実に保持し、地山の空隙部での崩落を防止することが可能となる。また、骨材が地山と推進管との間に存在するので、長期間にわたって地山を確実に保持することが可能となる。したがって、トンネル構築後に裏込材を充填する必要が無く、施工期間を短縮することが可能となる。
【００１３】
第６の発明は、第５の発明において、前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする。
本発明による地山の安定化方法によれば、骨材は楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有するので、推進管の周囲に接する骨材は推進管の推進に伴い回転し、推進管と地山との摩擦を低減することが可能となる。
また、骨材は丸みを帯びた形状を有するとともに、隣接する骨材同士間には粘性流体が介在しているので、骨材同士の摩擦はほとんど無くなる。
【００１４】
第７の発明は、第５又は６の発明において、前記滑材は、前記粘性流体を、前記滑材に占める前記粘性流体の体積割合が前記地山の間隙率と同等となるように混合したものであることを特徴とする。
本発明による地山の安定化方法によれば、粘性流体を地山の間隙率と同等となるように滑材に混合すると、骨材は滑材中に地山の土粒子と同程度の体積割合で含まれるために、粘性流体が何らかの理由により消失した場合にも、この骨材により地山と同程度の圧縮強度を有し、地山を保持することが可能となる。
【００１５】
第８の発明は、第５〜７のいずれかの発明において、前記滑材は、フライアッシュ等の微粉末を更に含むことを特徴とする。
本発明による切羽の安定化方法によれば、フライアッシュ等の微粉末を混合することにより、高価な骨材の量を低減することができるために、滑材の材料費を削減することが可能となる。
【００１６】
第９の発明の地山の安定化構造は、地山内に推進工法によりトンネルを掘削する際の前記地山を安定化するための安定化構造であって、骨材と、前記骨材間に介在して、推進管が推進する際に前記地山と当該推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含む滑材が、前記推進管の周囲に形成された空隙部に充填されてなることを特徴とする。
【００１７】
第１０の発明は、第９の発明において、前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする。
【００１８】
第１１の発明のトンネルの構築方法は、地山内に推進工法によりトンネルを構築するトンネルの構築方法において、骨材と、前記骨材間に介在して、推進管が推進する際に前記地山と当該推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含む滑材を、前記地山と前記推進管との間に形成された空隙部に充填して前記地山を保持しつつ、前記掘削装置で地山内を推進することを特徴とする。
【００１９】
第１２の発明は、第１１の発明において、前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする。
【００２０】
第１３の発明のトンネルは、第１１又は１２の発明のトンネルの構築方法により構築されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の滑材及びこの滑材を用いた地山の安定化方法により、掘削装置の推進時には、推進管と地山との間に生じる摩擦を低減し、かつ、推進施工中には、地山を保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る地山の安定化方法及び安定化構造の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。本実施形態においては、掘削装置として泥水式の推進機を用いて地山を掘削する場合について説明するが、この掘進機に限定されるものではなく、例えば、土圧式等の一般的な推進機にも適用可能である。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る推進機１にて地山３内に構築された地中管路７の縦断面図で、図２は、図１のＡ−Ａ’矢視図である。なお、添付の図面において、本発明の説明に不要な部分の図示は省略している。
【００２４】
図１及び図２に示すように、泥水式の推進機１で地山３内に地中管路７を構築する際に、その推進機１の余堀掘削によって推進管１７と地山３との間に生じた空隙部２に滑材１１が充填されている。
【００２５】
滑材１１は、骨材１２と、推進機１が推進する際に、地山３と推進管１７との間に生じる摩擦を低減するとともに、骨材１２同士を粘着するための粘性流体１４と、フライアッシュ等の微粉末１６とを含んでいる。この滑材１１に占める粘性流体１４の体積割合が地山３の間隙率（例えば、一般的な砂層の場合約３０〜６０％程度）と同程度になるように混合する。
【００２６】
骨材１２は、球状の焼成スラグからなり、空隙部２内に互いに隣接して密着するように充填されている。空隙部２内に充填されている骨材１２は、地山３と同程度の一軸圧縮強度（例えば、０．５〜１．０ＭＰａ程度）を有しているので、地山３を保持し、地山３の空隙部２での崩落を防止する。
【００２７】
粘性流体１４は、スルホン基を有する芳香族化合物とアルキルトリメチルアンモニウム塩とからなり、水を添加して所定の粘度に調整して用いられる。この粘性流体１４は、分子間相互作用により内包する材料を近接する機能を有しているので、材料分離抵抗性の高い滑材１１が得られる。すなわち、骨材１２同士、微粉末１６同士及び骨材１２と微粉末１６とは互いに密着した状態で空隙部２内に存在する。
【００２８】
微粉末１６は、フライアッシュ、高炉スラグ、ベントナイト、廃ガラス等を用いる。なお、微粉末１６を混合しなくてもよい。
【００２９】
推進機１が推進する際は、推進管１７の外周面に接する骨材１２が回転することにより外周面との摩擦抵抗が低減される。また、その回転する骨材１２と隣接する骨材１２との間に生じる摩擦抵抗は骨材１２同士間に薄く膜状に介在している粘性流体１４により低減される。
【００３０】
次に、上述した滑材１１を用いた場合における地山３と推進管１７との間に生じる摩擦の低減効果について検討した結果を説明する。
骨材１２の量が異なる複数の滑材１１を作製し、回転摩擦計を用いて、これらの滑材１１の摩擦係数を測定し、摩擦抵抗を確認した。また、一般的な滑材２２の摩擦係数と比較した。
【００３１】
図３は、試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３及び比較試験体Ｎｏ．４の配合割合を示す一覧図である。
図３に示すように、骨材１２の量が異なる３種類の滑材１１の試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３及び一般的な滑材２２からなる比較試験体Ｎｏ．４を作製した。
【００３２】
試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３は、粘性流体１４の１８０ｍｌを水２８２０ｍｌに添加し、ミキサーで混合して増粘液を作製し、その増粘液に、それぞれ増粘液の重量の５倍、６倍、７倍の骨材１２を添加して、更にミキサーで混合することにより作製される。本実施形態においては、粘性流体１４としてビスコトップ（商品名、花王株式会社製）を用い、骨材１２として球状の焼成スラグのＣＫハイパーグリッド（商品名、株式会社星野産商製）を用いた。
また、比較試験体Ｎｏ．４は、高吸水性樹脂からなる滑材１５ｍｌを水２９８５ｍｌに添加して、ミキサーで混合することにより作製される。本実施形態においては、滑材２２は、市販されている一般的なものを用いた。
そして、これらの試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３及び比較試験体Ｎｏ．４の摩擦係数を回転摩擦計で測定した。測定時の回転摩擦計の回転数は０．１２ｒｐｍとした。
【００３３】
図４は、各試験体における経過時間と摩擦係数との関係を示す図である。
図４に示すように、試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の摩擦係数は、経過時間にかかわらずほぼ同程度の値を示した。具体的には、測定開始直後は、それぞれ０．２１、０．１９、０．１９で、その後、時間の経過とともに少しずつ増加するが１０分以降は、ほぼ一定となり、すべての試験体で０．４２程度となった。すなわち、骨材１２の量の違いでは、摩擦係数に差異がほとんど認められなかった。
また、比較試験体Ｎｏ．４の摩擦係数は、時間の経過とともに少しずつ増加するが１０分以降は、ほぼ一定となり、０．４５程度となった。
これらの結果より、試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の試験体の摩擦係数は、比較試験体Ｎｏ．４の摩擦係数よりも小さいので、滑材１１の摩擦抵抗は、一般的な滑材２２の摩擦抵抗よりも小さくなる。つまり、滑材１１は、推進機１が推進する際の推進管１７の外周面に作用する摩擦抵抗を低減する機能を有することが確認された。
【００３４】
次に、本実施形態に係る滑材１１の充填方法について施工手順にしたがって説明する。
図５は、本実施形態に係る推進設備４の概略全体図である。図５に示すように、地中管路７は、発進立坑５内に設けた推進ジャッキ６により推進機１を押圧して地山３内を掘進させつつ、この推進機１の後部に推進管１７を順次継ぎ足して構築される。
【００３５】
推進機１は、切羽対向面に回転するとともに地山３を掘削するカッター１５と、掘削土砂に一定の圧力を与えてこれを保持するための隔壁１８と、泥水をチャンバー２１内に送給するための泥水管２５と、掘削土砂をチャンバー２１内から排出するための排泥管２７と、チャンバー２１内の掘削土砂を撹拌、混練するためのアジテータ２８と、チャンバー２１内の圧力を測定する圧力計（図示しない）等を備える。
【００３６】
推進管１７は、空隙部２に滑材１１を注入するための注入孔２９と、一端が滑材用注入ポンプ３８（後述する）に、他端が注入孔２９に接続され、滑材１１を注入孔２９に送給するための注入管３１と、注入孔２９付近に設けられ、空隙部２内の圧力を測定する圧力計（図示しない）とを備える。注入孔２９は、推進管１７の上方部及び下方部に複数設けられている。
【００３７】
一方、地上には、滑材１１を製造・供給するための注入装置２３が設けられている。注入装置２３は、粘性流体１４と骨材１２と微粉末１６とを混合した滑材１１を貯留する滑材用プラント３７と、この滑材１１を注入管３１及び注入孔２９を介して空隙部２に供給するための滑材用注入ポンプ３８とから構成される。
【００３８】
上記のように構成した推進機１を推進ジャッキ６で押圧することにより推進させると、推進管１７の周囲と地山３との間に空隙部２が生じる。
【００３９】
図６は、本実施形態に係る推進機１にて地山３を掘削した状態を示す地中管路７の側断面図で、図７は、本実施形態に係る空隙部２に滑材１１を充填した状態を示す地中管路７の側断面図であり、推進管１７の外周面近傍を拡大したものである。
【００４０】
図６に示すように、推進機１のカッター１５による掘削径は推進機１の径よりもやや大きいために、推進機１及び推進管１７の外周面と地山３との間にカッター１５の余堀掘削による空隙部２が生じる。この空隙部２を放置すると推進機１周辺の地山３が緩み、地山３が空隙部２で崩落する可能性があるために、図７に示すように、空隙部２に滑材１１を充填する。
【００４１】
滑材用プラント３７内で流動状態にされた滑材１１を滑材用注入ポンプ３８にて注入管３１及び注入孔２９を介して供給し、空隙部２に注入する。複数の注入孔２９からそれぞれ滑材１１が空隙部２に注入されるので、推進管１７の全外周にわたって良好に滑材１１の注入が行われる。
【００４２】
滑材１１を注入する際は、注入圧が、予め設計等により決定された所定の圧力となるように圧力計にて確認しながら注入するとともに、地表面の変状に応じて適宜圧力を調整し、地山３の変形を防止する。
【００４３】
空隙部２内に注入された滑材１１のうち骨材１２は、骨材１２同士が隣接するように充填されているので、空隙部２から流出することが無く、また、地山３と同等の一軸圧縮強度を有するために、地山３を保持し、空隙部２での崩落を防止する。
【００４４】
図８は、地中管路７の側断面図であり、推進管１７の外周面近傍を拡大したものである。
図８に示すように、推進機１で地山３を掘進して推進管１７を推進させると、推進管１７の外周面に接する骨材１２ａがその存在している位置で推進機１の推進に伴い回転する。そのとき推進管１７の外周面に接する骨材１２ａが回転するので、推進管１７の外周面と滑材１１との間に生じる摩擦抵抗が小さくなり、推進機１及び推進管１７はスムーズに推進する。また、推進機１の推進に伴い回転する骨材１２ａとこの骨材１２ａに隣接する地山３側の他の骨材１２ｂとの間には粘性流体１４が介在しているので、骨材１２ａと骨材１２ｂとの間に摩擦はほとんど生じない。
【００４５】
また、粘性流体１４の分子間相互作用により骨材１２同士が互いに密着するように充填されているので、骨材１２が空隙部２から外部に流出しない。
【００４６】
さらに、推進機１が推進する際は、推進管１７の外周面に接する骨材１２ａの回転に伴って、地山３側の他の骨材１２ｂも多少回転するが、その回転数は骨材１２ａよりも少なく、地山３側に向かうにしたがい骨材１２の回転数は少なくなり、地山３に接する骨材１２ｃはほとんど回転しないので、骨材１２ｃの回転により地山３を傷めることは無い。
【００４７】
そして、所定の距離だけ掘進すると、推進作業を停止し、新たに形成された空隙部２に滑材１１を注入して地山３を保持する。
【００４８】
上述したように、発進立坑５に設けた推進ジャッキ６により推進管１７を押圧することにより推進機１を掘進させ、この掘進により生じた空隙部２に滑材１１を注入し、推進管１７の後部に新たな推進管１７を継ぎ足し、再び推進機１を掘進させるという一連の作業を１サイクルとし、このサイクルを複数回繰り返し、図９、図１０に示すように、地中管路７を構築する。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態の地山３の安定化構造によれば、球状の骨材１２と、粘性流体１４と、微粉末１６とを含む滑材１１が空隙部２に充填されており、推進機１及び推進管１７が推進する際は、滑材１１中の骨材１２が推進に伴い回転するので、滑材１１と推進管１７の外周面との摩擦抵抗が小さくなり、容易に推進することが可能となる。
【００５０】
また、滑材１１は、骨材１２を含んでいるので、推進施工中も地山３を確実に保持し、地山３の空隙部２での崩落を防止することが可能となる。この骨材１２は球状で、かつ、骨材１２同士の間に粘性流体１４が介在しているので、骨材１２同士の摩擦はほとんど無い。
【００５１】
また、粘性流体１４は骨材１２同士を密着させる性質を有するので、空隙部２から外部に流出せず、推進管１７を推進させても地山３を確実に保持し、地表面の沈下を防止することが可能となる。
【００５２】
さらに、粘性流体１４を地山３の間隙率と同程度となるように滑材１１に混合することにより、骨材１２及び微粉末１６は滑材１１中に地山３の土粒子と同程度の体積割合で含まれるので、粘性流体１４が時間の経過により消失した場合にも、骨材１２は空隙部２に存在し、地山３を保持することが可能となる。したがって、地中管路７の構築後に裏込材を充填する必要が無く、施工期間を短縮することが可能となる。
【００５３】
また、滑材１１にフライアッシュ等の微粉末１６を混合することにより、高価な骨材１２の量を低減することができるので、滑材１１の材料費を削減することが可能となる。
【００５４】
なお、本実施形態においては、注入孔２９は推進管１７の上方及び下方に設けたが、これらの位置に限定されるものではなく、地中管路７の構築断面規模に応じて注入孔２９の数及び位置は適宜変更することが可能である。
【００５５】
また、本実施形態においては、円形断面の推進機１を用いた場合について説明したが、円形断面の推進機１に限定されるものではなく、例えば、矩形断面等の様々な推進機１に広く適用が可能である。
【００５６】
そして、本実施形態においては、骨材１２が球状の場合について説明したが、この形状に限定されるものではなく、卵形状、楕円球状等の丸みを帯びた形状を有する骨材１２であればよい。
【００５７】
さらに、本実施形態においては、粘性流体１４として、スルホン基を有する芳香族化合物とアルキルトリメチルアンモニウム塩と水とを混合したものを用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、骨材１２同士を離れないようにする性質及び骨材１２同士の摩擦を低減する性質を有するものであれば他の材料を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る推進機にて地山内に構築された地中管の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’矢視図である。
【図３】試験体Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３及び比較試験体Ｎｏ．４の配合割合を示す一覧図である。
【図４】各試験体における経過時間と摩擦係数との関係を示す図である。
【図５】本実施形態に係る推進設備の概略全体図である。
【図６】本実施形態に係る推進機にて地山を掘削した状態を示す地中管路の側断面図である。
【図７】本実施形態に係る空隙部に滑材を充填した状態を示す地中管路の側断面図であり、推進管の外周面近傍を拡大したものである。
【図８】地中管路の側断面図であり、推進管の外周面近傍を拡大したものである。
【図９】推進機にて地山内を推進する状態を示す図である。
【図１０】推進機にて地山内を推進する状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 推進機 ２ 空隙部
３ 地山 ４ 推進設備
５ 発進立坑 ６ 推進ジャッキ
７ 地中管路 １１ 滑材
１２ 骨材 １２ａ、１２ｂ、１２ｃ 骨材
１４ 粘性流体 １５ カッター
１６ 微粉末 １７ 推進管
１８ 隔壁 ２１ チャンバー
２２ 一般的な滑材 ２３ 注入装置
２５ 泥水管 ２７ 排泥管
２８ アジテータ ２９ 注入孔
３１ 注入管 ３７ 滑材用プラント
３８ 滑材用注入ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地山内に推進工法によりトンネルを掘削する際に、前記地山と推進管との間に形成された空隙部に充填される滑材であって、
骨材と、
前記骨材間に介在して、前記推進管が推進する際に前記地山と前記推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含むことを特徴とする滑材。
【請求項２】
前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする請求項１に記載の滑材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の滑材において、前記粘性流体は、前記滑材に占める前記粘性流体の体積割合が前記地山の間隙率と同等となるように混合されていることを特徴とする滑材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の滑材において、フライアッシュ等の微粉末を更に含むことを特徴とする滑材。
【請求項５】
地山内に推進工法によりトンネルを掘削する際の前記地山を安定化するための安定化方法において、
骨材と、前記骨材間に介在して、推進管が推進する際に前記地山と当該推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含む滑材を、前記推進管の周囲に形成された空隙部に充填し、前記骨材により地山を保持することを特徴とする地山の安定化方法。
【請求項６】
前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする請求項５に記載の地山の安定化方法。
【請求項７】
前記滑材は、前記粘性流体を、前記滑材に占める前記粘性流体の体積割合が前記地山の間隙率と同等となるように混合したものであることを特徴とする請求項５又は６に記載の地山の安定化方法。
【請求項８】
前記滑材は、フライアッシュ等の微粉末を更に含むことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の地山の安定化方法。
【請求項９】
地山内に推進工法によりトンネルを掘削する際の前記地山を安定化するための安定化構造であって、
骨材と、前記骨材間に介在して、推進管が推進する際に前記地山と当該推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含む滑材が、前記推進管の周囲に形成された空隙部に充填されてなることを特徴とする地山の安定化構造。
【請求項１０】
前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする請求項９に記載の地山の安定化構造。
【請求項１１】
地山内に推進工法によりトンネルを構築するトンネルの構築方法において、
骨材と、前記骨材間に介在して、推進管が推進する際に前記地山と当該推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含む滑材を、前記地山と前記推進管との間に形成された空隙部に充填して前記地山を保持しつつ、前記掘削装置で地山内を推進することを特徴とするトンネルの構築方法。
【請求項１２】
前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする請求項１１に記載のトンネルの構築方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載されたトンネルの構築方法により構築されたことを特徴とするトンネル。
【請求項１】
地山内に推進工法によりトンネルを掘削する際に、前記地山と推進管との間に形成された空隙部に充填される滑材であって、
骨材と、
前記骨材間に介在して、前記推進管が推進する際に前記地山と前記推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含むことを特徴とする滑材。
【請求項２】
前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする請求項１に記載の滑材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の滑材において、前記粘性流体は、前記滑材に占める前記粘性流体の体積割合が前記地山の間隙率と同等となるように混合されていることを特徴とする滑材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の滑材において、フライアッシュ等の微粉末を更に含むことを特徴とする滑材。
【請求項５】
地山内に推進工法によりトンネルを掘削する際の前記地山を安定化するための安定化方法において、
骨材と、前記骨材間に介在して、推進管が推進する際に前記地山と当該推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含む滑材を、前記推進管の周囲に形成された空隙部に充填し、前記骨材により地山を保持することを特徴とする地山の安定化方法。
【請求項６】
前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする請求項５に記載の地山の安定化方法。
【請求項７】
前記滑材は、前記粘性流体を、前記滑材に占める前記粘性流体の体積割合が前記地山の間隙率と同等となるように混合したものであることを特徴とする請求項５又は６に記載の地山の安定化方法。
【請求項８】
前記滑材は、フライアッシュ等の微粉末を更に含むことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の地山の安定化方法。
【請求項９】
地山内に推進工法によりトンネルを掘削する際の前記地山を安定化するための安定化構造であって、
骨材と、前記骨材間に介在して、推進管が推進する際に前記地山と当該推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含む滑材が、前記推進管の周囲に形成された空隙部に充填されてなることを特徴とする地山の安定化構造。
【請求項１０】
前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする請求項９に記載の地山の安定化構造。
【請求項１１】
地山内に推進工法によりトンネルを構築するトンネルの構築方法において、
骨材と、前記骨材間に介在して、推進管が推進する際に前記地山と当該推進管との間に生じる摩擦を低減するための粘性流体とを含む滑材を、前記地山と前記推進管との間に形成された空隙部に充填して前記地山を保持しつつ、前記掘削装置で地山内を推進することを特徴とするトンネルの構築方法。
【請求項１２】
前記骨材は、卵型状、楕円球状、球状等の丸みを帯びた形状を有することを特徴とする請求項１１に記載のトンネルの構築方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載されたトンネルの構築方法により構築されたことを特徴とするトンネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図４】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１１４６７２（Ｐ２００９−１１４６７２Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８６４９６（Ｐ２００７−２８６４９６）
【出願日】平成１９年１１月２日（２００７．１１．２）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２日（２００７．１１．２）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]