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公開番号2025051799
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2024233323,2021015135
出願日2024-12-23,2021-02-02
発明の名称トンネルの空洞補修方法及びこれに用いる注入設備
出願人株式会社イノアック住環境
代理人
主分類E21D 11/00 20060101AFI20250327BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】トンネルの空洞補修方法及びこれに用いる注入設備を提供する。
【解決手段】
ポリオール成分液用第一タンク1と攪拌注入機5をつなぐ第一配管21に加熱調整器付き第一ヒータ26が設置されるとともに、イソシアネート成分液用第二タンク3と攪拌注入機5とをつなぐ第二配管41に加熱調整器付き第二ヒータ46が設置され、該攪拌注入機の流体出口にホース61の基端部を接続した空洞補修用注入設備の前記ホース61の先端部を、発泡ウレタンを充填しようとする空洞Cに先端口が配されたノズル7に接続して、前記加熱調整器を用いて、前記第二ヒータ46又は/及び前記第一ヒータ26で加熱し、前記攪拌注入機5に入るイソシアネート成分液又は/及びポリオール成分液を加温調整した後、前記攪拌注入機内でポリオール成分液とイソシアネート成分液とを混合した反応進行流体g1を、前記ホースを通って前記ノズル7の先端口から吐出させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
トンネルの覆工コンクリートと地山との間に発生した空洞を埋めるトンネルの空洞補修方法において、
ポリオール成分液用第一タンクと攪拌注入機をつなぐ第一配管に加熱調整器付き第一ヒータが設置されるとともに、イソシアネート成分液用第二タンクと攪拌注入機とをつなぐ第二配管に加熱調整器付き第二ヒータが設置され、該攪拌注入機の流体出口にホースの基端部を接続した空洞補修用注入設備の前記ホースの先端部を、発泡ウレタンを充填しようとする前記空洞に先端口が配されたノズルに接続して、
前記加熱調整器を用いて、前記第二ヒータ又は／及び前記第一ヒータで加熱し、前記攪拌注入機に入るイソシアネート成分液又は／及びポリオール成分液を加温調整した後、
前記攪拌注入機内でポリオール成分液とイソシアネート成分液とを混合した反応進行流体を、前記ホースを通って前記ノズルの先端口から吐出させることを特徴とするトンネルの空洞補修方法。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記空洞の補修箇所の温度に応じて、前記第二ヒータ又は／及び前記第一ヒータに係る加熱調整器により、前記第二配管内のイソシアネート成分液又は／及び前記第一配管内のポリオール成分液の温度を設定変更する請求項１記載のトンネルの空洞補修方法。
【請求項３】
前記第二ヒータの設定温度を前記第一ヒータの設定温度よりも高くして、前記攪拌注入機へ入る前記第二配管内のイソシアネート成分液の温度を、前記第一配管内のポリオール成分液の温度よりも高くした請求項１又は２に記載のトンネルの空洞補修方法。
【請求項４】
前記攪拌注入機を高圧攪拌注入機とした請求項１乃至３のいずれか１項に記載のトンネルの空洞補修方法。
【請求項５】
トンネルの覆工コンクリートと地山との間に発生した空洞を埋めるトンネルの空洞補修用の注入設備であって、
攪拌注入機と、
該攪拌注入機とポリオール成分液を貯留する第一タンクとを連結する第一配管と、
該第一配管に取着される加熱調整器付き第一ヒータと、
前記攪拌注入機とイソシアネート成分液を貯留する第二タンクとを連結する第二配管と、
該第二配管に取着される加熱調整器付き第二ヒータと、
前記攪拌注入機の流体出口とトンネルの前記空洞に先端口が配されたノズルとを連結するホースと、を具備し、
前記加熱調整器によって前記第二ヒータ又は／及び前記第一ヒータでイソシアネート成分液又は／及びポリオール成分液を加熱調整し、前記攪拌注入機で混合してなる反応進行流体が、前記ホースを通って前記ノズルの先端口から吐出することを特徴とするトンネルの空洞補修用注入設備。
【請求項６】
前記攪拌注入機を高圧攪拌注入機とした請求項５記載のトンネルの空洞補修用注入設備。
【請求項７】
加熱用棒状体の表面に鍔を突出形成した前記第二ヒータ又は／及び前記第一ヒータが、前記第二配管内又は／及び前記第一配管内に挿入固定されて、前記イソシアネート成分液又は／及び前記ポリオール成分液が前記第二配管内の該第二ヒータの領域又は／及び前記第一配管内の該第一ヒータの領域を通過して加熱される請求項５又は６に記載のトンネルの空洞補修用注入設備。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル覆工背面と地山との間に発生した空洞を埋めるトンネルの空洞補修方法及びこれに用いる注入設備に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
トンネルには、トンネル覆工背面と地山との間に図９のような空洞Ｃが発生している場合がある。この空洞Ｃを放置すると、覆工コンクリートＲに不均等な荷重が局部的に発生して変状させる虞がある。そこで、空洞Ｃへ充填材を注入し該充填材で埋めて、前記不均衡な荷重を解消させるトンネルの裏込注入方法が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４９０９４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、その請求項１に記載のごとく「…前記複数の注入孔のうち、高低の低い列の注入孔から高い列の注入孔へ充填材を注入するに際し、前記天端部に設けた注入孔以外の低い列の注入孔へは充填材を定量注入し、該天板部に設けた注入孔のみ充填材を圧力注入することにより前記空洞部のほぼ全体に充填材を注入することを特徴とする、トンネルの裏込注入方法。」とする。その実施形態では、充填材として発泡ウレタンが用いられている。
【０００５】
しかるに、充填材に発泡ウレタンを用いた場合、発泡ウレタン原料のポリオール成分とイソシアネート成分との反応速度が、季節要因などの補修箇所の温度状況によって大きく変わる。夏場は反応速度が速まる傾向にあり、冬場になり温度が下がると反応速度が遅くなる。そのため、注入孔への充填材を定量注入したつもりでも、冬場は反応速度が遅いために、夏場における本来の必要使用量に比べて多くなる。特に高圧攪拌注入機を用いた高圧注入を行った場合は、反応速度が遅いと充填空間が遅い時間まで残り、充填過多となってしまう。そして、充填量が多くなれば、使用量が多くなるので、充填材に高価な発泡ウレタンを採用する場合、空洞補修工事費が不必要に高額になってしまう問題がある。
また、低圧混合機器を用いて発泡ウレタンを空洞Ｃに充填する場合は、高圧攪拌注入機を用いた場合に比べ、該発泡ウレタンの混合，攪拌等が不十分となり、品質に影響を及ぼす虞がある。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するもので、空洞へ温度コントロールしたウレタン発泡原料を注入することにより、季節による気温の違いから補修箇所の温度が変わっても、空洞への発泡ウレタンの充填量を安定させるトンネルの空洞補修方法及びこれに用いる注入設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、発明の要旨は、トンネルの覆工コンクリートと地山との間に発生した空洞を埋めるトンネルの空洞補修方法において、ポリオール成分液用第一タンクと攪拌注入機をつなぐ第一配管に加熱調整器付き第一ヒータが設置されるとともに、イソシアネート成分液用第二タンクと攪拌注入機とをつなぐ第二配管に加熱調整器付き第二ヒータが設置され、該攪拌注入機の流体出口にホースの基端部を接続した空洞補修用注入設備の前記ホースの先端部を、発泡ウレタンを充填しようとする前記空洞に先端口が配されたノズルに接続して、前記加熱調整器を用いて、前記第二ヒータ又は／及び前記第一ヒータで加熱し、前記攪拌注入機に入るイソシアネート成分液又は／及びポリオール成分液を加温調整した後、前記攪拌注入機内でポリオール成分液とイソシアネート成分液とを混合した反応進行流体を、前記ホースを通って前記ノズルの先端口から吐出させることを特徴とするトンネルの空洞補修方法にある。
また、本発明の要旨は、トンネルの覆工コンクリートと地山との間に発生した空洞を埋めるトンネルの空洞補修用の注入設備であって、攪拌注入機と、該攪拌注入機とポリオール成分液を貯留する第一タンクとを連結する第一配管と、該第一配管に取着される加熱調整器付き第一ヒータと、前記攪拌注入機とイソシアネート成分液を貯留する第二タンクとを連結する第二配管と、該第二配管に取着される加熱調整器付き第二ヒータと、前記攪拌注入機の流体出口とトンネルの前記空洞に先端口が配されたノズルとを連結するホースと、を具備し、前記加熱調整器によって前記第二ヒータ又は／及び前記第一ヒータでイソシアネート成分液又は／及びポリオール成分液を加熱調整し、前記攪拌注入機で混合してなる反応進行流体が、前記ホースを通って前記ノズルの先端口から吐出することを特徴とするトンネルの空洞補修用注入設備にある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のトンネルの空洞補修方法及びこれに用いる注入設備は、空洞へ注入するウレタン発泡原料の温度コントロールにより、季節の影響を受けずに、空洞へ適量の発泡ウレタンを充填できる。気温の低い冬場でも発泡ウレタンの使用量が多くならず、空洞補修工事費を低減でき、優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明のトンネルの空洞補修方法及びこれに用いる注入設備の一形態で、その注入設備を設置した一部断面説明図である。
図１のノズルから発泡原料の反応進行流体を吐出する一部断面説明図である。
図２の反応進行流体が硬化した発泡ウレタンで傾斜硬化部を形成した一部断面説明図である。
高圧攪拌注入機に係る混合攪拌部の説明断面図である。
高圧攪拌注入機に係る混合攪拌部の説明断面図である。
図３の傾斜硬化部の形成後、空洞頂部へ反応進行流体を吐出するトンネル周りの横断面図である。
図６の空洞頂部を埋めた反応進行流体が硬化した横断面図である。
本発明の一実施形態における制御回路の制御フローチャートである。
覆工コンクリート背面に空洞が発生している説明断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るトンネルの空洞補修方法及びこれに用いる注入設備について詳述する。図１～図８はトンネルの空洞補修方法（以下、単に「空洞補修方法」ともいう。）及びこれに用いる注入設備の一形態で、図１は空洞の箇所にその注入設備を設置した説明図、図２は図１のノズルから発泡原料の反応進行流体を吐出する説明図、図３は発泡ウレタンの傾斜硬化部を形成した説明図、図４，図５は高圧攪拌注入機に係る混合攪拌部の断面図、図６は図３の傾斜硬化部の形成後、空洞頂部へ反応進行流体を吐出する断面図、図７は図６の空洞頂部を埋めた反応進行流体が硬化した断面図、図８は本発明の一実施形態における制御回路の制御フローチャートを示す。尚、各図は判り易くするため、簡略化し且つ発明要部を強調図示する。本発明と直接関係しない部分を省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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