JP2001164548A - 薬液注入工法 - Google Patents
薬液注入工法Info
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Abstract
せ、先行削孔のガイド孔の崩落を防止して薬液注入を確
実に行う、曲がりボーリングによる薬液注入工法の提
供。 【解決手段】 複数の内管2および外管5を同時に駆
動、制御する複数管同時推進機1Aを設置する複数管同
時推進機設置工程と、複数管で同時にガイド孔10を先
行削孔し外管を挿入する曲がり先行削孔工程と、掘削用
モニタ3を取り外すために内管を引抜く内管引抜き工程
と、ガイド孔内壁を防護するシールグラウト工程と、掘
削用モニタに換えて内管先端部にフレキシブルスリーブ
管8および薬液注入用インジェクション3Aを装着して
グラウト材が充填されたガイド孔に挿入するスリーブ管
挿入工程と、外管を地上に外管引抜き工程と、シールグ
ラウトで防護されたガイド孔から液状化地盤に対して液
状化対策用の注入材を注入して改良する液状化対策注入
材注入工程、とを含んでいる。
Description
のために施工される薬液注入工法であって、所謂「曲が
りボーリング」により施工される薬液注入工法に関す
る。
の地中の液状化軟弱地盤Gを改良するためには、垂直ボ
ーリングでなく、所謂「曲がりボーリング」により、図
1中符号Lで示す様な複数の湾曲した掘削孔を掘削しな
ければならない場合が多い。そして、この様な曲がりボ
ーリングは公知である。
工するべき地盤が軟弱であるため、先行削孔されたガイ
ド孔が崩落して、薬液注入のための内管挿入、その他の
操作ができなくなる、という不都合があった。また、ボ
ーリング孔を1本ずつ削孔して掘削改良するので、改良
するべき軟弱地盤が広範囲に亘っており、複数の掘削孔
を曲がりボーリングにより掘削しなければならない場合
には、地盤改良工事の工期が非常に長期間となってしま
う、という問題点がある。
来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、先行削
孔のガイド孔の崩落を防止して薬液注入を確実に行うこ
とができ、しかも、地盤改良の工期を短縮させることが
できる薬液注入工法の提供を目的としている。
は、各々が外管及びその内側に配置された内管から成る
二重管として構成されている複数管を用いて同時に曲が
りボーリングを行い、曲線部分を有するガイド孔を複数
本先行削孔する曲がり先行削孔工程と、該曲がり先行削
孔工程で使用した掘削用モニタを取り外すために内管を
地上に引抜く内管引抜き工程と、ガイド孔にシールグラ
ウトを注入して充填するシールグラウト工程と、前記掘
削用モニタに換えて内管先端部にスリーブ管および薬液
注入手段を装着して前記ガイド孔に挿入するスリーブ管
挿入工程と、前記外管を地上に引き抜く外管引抜き工程
と、シールグラウトで防護された前記ガイド孔から施工
するべき地盤に注入材を注入して改良する注入材注入工
程、とを含んでいる。
複数管を同時に駆動、制御する複数管同時推進機を所定
位置に設置する複数管同時推進機設置工程を実施するこ
とが好ましい。
ジェット噴流を噴射する噴射ノズルを設けたモニタであ
っても良く、或いは、機械的な掘削用ビットを設けた掘
削装置であっても良い。
注入工法によれば、ガイド孔にシールグラウトを噴射し
てガイド孔内壁を適宜範囲まで防護するシールグラウト
工程により、ガイド孔をあらかじめシールグラウトで内
壁を防護してから注入材を注入させるので、ガイド孔の
崩落による薬液注入の中断、不全がない。
ングによる複数管同時推進機等を用いて、複数の二重管
で同時に先行削孔を行い、複数の内管から同時に注入材
を注入して地盤改良を行うことが出来る。従って、1本
の二重管のみを用いる場合に比較して、1度に広範囲の
軟弱地盤領域を地盤改良出来るので、広域の地盤改良を
短期間で施工出来る。
等の理由により垂直ボーリングでは地盤改良工法を施工
できない領域の軟弱地盤であっても、複数の二重管で曲
がりボーリングを行っているので、地盤改良が可能であ
る。
ーリングの実施に際しては、鋼管先端に掘削手段を回転
自在に設け、該掘削手段により地盤を掘削しつつ推進す
る推進工法で用いられる軌道修正方法であって、前記掘
削手段は、ばね機構により前記鋼管の先端部に傾斜可能
に支持され、駆動源により回転し、半径方向に伸縮する
姿勢制御用シリンダの回転および伸縮により傾斜角度お
よび傾斜方向が制御される様に構成されており、軌道修
正を必要とするか否かを判断する判断工程と、軌道修正
を必要としない場合に駆動源により掘削手段を正転し且
つジェット噴流を噴射しつつ直線的に推進する直線掘進
工程と、軌道修正を必要とする場合に掘削手段を所定方
向に傾斜させて前記掘削手段を推進することにより軌道
を修正する軌道修正工程とを含み、該軌道修正工程は、
駆動源により掘削手段を逆転してワンウエイクラッチの
作動方向に回動して姿勢制御用シリンダを円周方向の所
定位置へ配置せしめる工程と、姿勢制御用シリンダを伸
長して掘削手段を所定方向に傾斜させ且つ当該掘削手段
を推進することにより軌道を修正する工程と、軌道の修
正が完了したら姿勢制御用シリンダを縮め掘削手段の傾
斜を戻して直線掘進を再開する工程とを有している軌道
修正方法を実施することが好ましい。
端に掘削手段を回転自在に設け、該掘削手段により地盤
を掘削しつつ推進する推進工法で用いられる軌道修正装
置であって、前記掘削手段を前記鋼管内先端部にばね機
構を介して傾斜可能に支持し、前記掘削手段は先端回転
部を有し、該先端回転部をワンウエイクラッチを介して
回転駆動する駆動源を設け、半径方向へ伸縮可能に構成
されている姿勢制御用シリンダを前記先端回転部に設
け、制御手段を有し、該制御手段は、掘削手段を所定方
向に傾斜させて軌道修正することを必要とする場合に、
駆動源により掘削手段を逆転してワンウエイクラッチの
作動方向に回動し、前記姿勢制御用シリンダを円周方向
の所定位置まで移動し、前記姿勢制御用シリンダを半径
方向に伸長する様に構成されている軌道修正装置を用い
ることが好ましい。
施の形態を説明する。
構造物)Bが築造されている領域は、その地下部分は要
改良地盤Gとなっている。ここで、図示の実施形態にお
いては、複数本の掘削孔を曲がりボーリングにより掘削
する場合について、説明されている。
示している。また、符号Goは地表面を示している。
1Aに、前、後進駆動される内管2と、内管2の先端に
ジェット噴孔3aを有するモニタ3とが装着されてい
る。
2で示す様に、地上から供給される高圧掘削水Hが内管
2からスイベル4を介してモニタ3に到達し、回転する
ジェット噴孔3aからジェットJ1、J2となって掘削
前進する様になっている。
「交差噴流」(クロスジェット)であるが、通常のジェ
ット噴流であっても良い。
構成されている。そして、モニタ3の前進と共に、外管
5をガイド孔10に設置する様に構成されている。
したガイド孔10の内壁をシールグラウトで防護するた
めの形態を示している。
記の掘削用モニタ3に換えて、噴孔3Aaを備えた薬液
噴射装置のインジェクション3Aが装着され、その前部
には内管2Aの先端部保護用フレキシブルスリーブ8が
取り付けられている。
を、グラウト材を注入・充填したガイド孔10及び外管
5(図6参照)に挿入する。その状態で外管5を引き抜
いても(図10参照)、前記グラウト材がガイド孔10
の内壁を補強防護しているので、ガイド孔10の崩落を
未然に防止することが出来る。
よる薬液注入工法の作業手順を、図13のフローチャー
トをも参照して説明する。
Goの所定位置に据え付けする(ステップS1:図示せ
ず)。図示の実施例においては、縦方向に3本の管で、
横方向には4本の管(内管2および外管5を1組の管と
して)を同時に推進できる様に据え付けする。そして、
地中への進入掘進は、直線斜め孔L1で行う様に調整し
て設置する(複数管同時推進機設置工程)。
動させて所定位置までガイド孔10を先行削孔する(ス
テップS2:曲がり先行削孔工程)。即ち、直線斜め孔
L1から曲がり孔Cpを経て、水平孔Lpを掘削用モニ
タ3(図2を参照)によって高圧水Hで所定位置Eg1
までジェット掘削する。このとき、ガイド孔10に外管
5を設置する。
孔のガイド孔10を使用して地盤改良をする準備を行う
ため、換言すれば、掘削用モニタ3を薬液噴射装置に換
えるために、内管2をモニタ3と共に地上側へ引き抜く
(ステップS3:内管引き抜き工程)。このとき、外管
5は設置した状態のまま、ガイド孔10内に残留せしめ
る。
(及び/又は外管5)内へ、シールグラウトMgを注入
・充填する(ステップS4:シールグラウト工程)。地
上側の図示しないシールグラウト充填用手段により、掘
削されたガイド孔10と外管5との隙間と、ガイド孔1
0の内壁とをシールグラウトMgで充填し、以って、ガ
イド孔10内壁の崩落を防止するためである。なお、崩
落防止については、後述する。
記シールグラウト工程でシールグラウトMgが充填され
た外管5内に、内管(スリーブ管)2Aを挿入する(ス
テップS5:スリーブ管挿入工程)。ここで内管(スリ
ーブ管)2Aは、ステップS3で引き抜かれた内管2か
ら掘削用モニタ3を取り外し、薬液噴射用のフレキシブ
ルスリーブ8およびインジェクション3Aを装着したも
のである。
ならば(ステップS5の完了)、図9及び図10で示す
様に、内管2Aをそのままにして、外管5を地上側に向
かって引抜く(ステップS6:外管引抜き工程)。ステ
ップS4に関連して上述した様に、ガイド孔10内には
シールグラウトMgが充填されているため、外管5を引
き抜いても、ガイド孔10の内壁面が崩落することは防
止される。
管5が引き抜かれた後のガイド孔10内において、ガイ
ド孔10の内壁面と内管(スリーブ管)3Aとの間の空
間にはグラウト材Mgが充填されている。そのため、ガ
イド孔10内壁面から岩石、土砂が崩落するのが防止さ
れるのである。
るのに十分な期間だけ養生する。
イド孔10に沿った全領域において、上述した工程が未
だに施工されていない領域が存在しているか否かを確認
する(ステップS7)。
があれば(ステップS8がNo)、ステップS1に戻
り、上述の処理を繰り返す。
れば(ステップS8がYes)、薬液注入を行う。
ンジェクション3Aの薬液吐出口3Aaから、懸濁型注
入材等を注入する(ステップS8:一次注入)ついで、
ステップS10では、溶液型注入材(超微粒子系)等を
注入する(ステップS9:二次注入)。
1、図12で示されている。なお、注入方法は、公知の
方法の何れでも良い。
注入材注入工程は、ステップS8の一次注入と、ステッ
プS10の二次注入とにより、構成されている。但し、
単一工程により注入材注入工程を施工しても良く、或い
は、3段階以上の工程に分離して施工しても良い。
が完了)、液状化対策のための注入材注入工程を行うべ
き領域が残っているか否かを確認する(ステップS1
0)。全領域が終了していれば(ステップS10がYe
s)、複数管同時推進機1Aの撤去等の終了作業を行っ
て施工を終了をする(ステップS11)。一方、注入工
程が完了していない領域が存在するのであれば(ステッ
プS10がNo)、ステップS8、S9を繰り返し、液
状化対策注入を行う。
の下方領域における要改良地盤Gを改良するのである。
図13で説明した本発明の薬液注入工法の曲がりボーリ
ングを施工するに際して、好適に実施される軌道修正方
法及び装置について説明する。
116および内管117で構成され、その先端の内部に
は、全体を符号Mで示すモニタの軌道修正装置110が
挿入されている。その軌道修正装置110は、軸受部1
04が支持スプリング108によって傾斜可能に支持さ
れている。
14における右側端部)には、掘削用のジェット噴流J
2、J2(通常のジェット噴流:交差噴流を構成しない
ジェット噴流)を噴射する噴射ノズルN1、N1が設け
られいる。また、先端回転部101の側面には、ジェッ
ト噴流J2、J2で穿孔された孔を半径方向に拡径する
ため、交差噴流J1を形成する一対ノノズルN1、N1
が設けられている。さらに先端回転部101は、後端部
(図14における左側端部)に設けられた油圧モータ1
05(駆動手段)によって、駆動されている。
シリンダ部を有しており、該制御シリンダ部102に
は、その外周部に半径方向に伸縮する姿勢制御用シリン
ダ106が設けられている。(換言すれば、姿勢制御用
シリンダ106は先端回転部101に設けられてい
る。)この姿勢制御用シリンダ106は、油圧モータ1
05による逆転時には、図示しないワンウエークラッチ
によって先端回転部101と共に回転するように構成さ
れている。なお、図示しないワンウエークラッチによれ
ば、一方向の回転は伝達されるが、他方向の回転は伝達
されない。制御シリンダ部102の後方(図14では左
方)には、油スイベル部103が設けられて制御シリン
ダ駆動用の油が供給されており、そして前記軸受部10
4を隔てた後方には水スイベル部107が設けられて水
が供給されている。
方法を説明する。まず、図15には、直線掘進時の状態
が示されている。先端回転部101は油圧モータ105
によって正回転(A)で駆動され、その噴射ノズルから
ジェット噴流J1、J2が噴出されて掘削が行われ、鋼
管115は直線で推進される。
れている。まず、図16に示すように、油圧モータ10
5を逆回転すると、図示の実施形態においては逆回転方
向はワンウエイクラッチの作動方向であるので、図示し
ないワンウエイクラッチの作動により制御シリンダ部1
02が(逆)回転(図16の矢印C)し、制御シリンダ
部102の外周部に設けられた制御用シリンダ106
を、修正方向の逆方向に向けて停止させる。すなわち、
制御用シリンダ106を周方向の所定位置まで回転移動
させる。そして、図17に示すように、制御用シリンダ
106を伸長して内管117内周に当接させると、モニ
タ110はスプリング108で支持されているので、容
易に所定角度に傾斜させることができる。
印A方向)、ジェット噴射して推進を再開すると、図1
8に示すように符号a側が(クロスジェットJ1によ
る)余堀量が少なくなり、且つ、外管116の符号a側
の領域が地盤に対して「そり」の様に作用して、矢視X
方向に軌道が修正される。軌道の修正が完了したら、制
御用シリンダ106を縮め、モニタ110の傾斜を戻
す。そして、油圧モータ105を正転駆動(矢印A方
向)して、直線掘進を再開する(図17)。
フローチャートを参照しつつ、さらに説明する。推進開
始は、まずステップS11でジェット噴射を行い、ステ
ップS12にて油圧モータ105の正転によって先端回
転部101を回転させる(図15)。
必要か否か判断し、NoであればステップS19へ進
み、Yesであれば、ステップS14に進む。なお、軌
道修正が必要であるか否かについては、ジャイロ或いは
ロケータ等を使用する公知技術により、判断することが
可能である。
まず油圧モータ105を逆転(ワンウェイクラッチが作
動する回転方向)させて、姿勢制御用シリンダ106を
所定の方向に向ける(図16の状態)。そして、ステッ
プS15で、姿勢制御用シリンダ106を伸ばしてモニ
タ110を傾ける(図17で示す状態)。次に、ステッ
プS16に進み、油圧モータ105を正転させ、先端回
転部101を回転して推進する。
か判断し、Noであれば、ステップS14に戻って軌道
の修正ルーチンを繰り返し、Yesであれば、ステップ
S18に進んで姿勢制御シリンダ106を縮め、モニタ
110の傾きを戻す。ステップS19では、掘進の目標
に到達したか否か判断し、到達していなければ(ステッ
プS19がNo)、ステップS12に戻る。一方、掘進
の目標位置に到達したのであれば(ステップS19がY
es)、推進を終了する。
置は、掘削手段が噴射ノズルN1、N2を有するモニタ
1であり、噴射ノズルN1、N2からの交差噴流J1、
J2により地盤を掘削しつつ推進する場合に関するもの
である。これに対して、掘削手段として機械的な掘削用
ビットを用いた軌道修正方法及び装置が、図21、図2
2で示されている。
装置においては、全体を符号Maで示す掘削用部材の先
端回転部101aには、掘削用ビット150が設けられ
ており、該ビット150の円形の端面の切羽側には掘削
用チップ152が複数設けられている。ここで、図21
は直進時を示しており、姿勢制御用シリンダ106は収
縮した状態となっている。これに対して、図22は軌道
修正時を示しており、姿勢制御用シリンダ106は伸長
している。図21及び図22で示す軌道修正方法及び装
置における掘削手段以外の構成及び作用効果について
は、図14−図20で示す軌道修正方法及び装置と同様
である。
あり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記載ではな
い。
により、地上、地中の障害物により垂直ボーリングでは
施工できない地下の液状化軟弱地盤を、複数管同時推進
機で複数管を同時に地盤改良させるので広域の地盤改良
施工を短期間でできる。 (2) ガイド孔をあらかじめシールグラウトで内壁を
防護してから注入材を注入させるので、ガイド孔の崩落
による薬液注入の中断、不全がなく確実な注入が行え
る。
を示す側面図。
ト工程を示す側面図。
大説明図。
内管をガイド孔に挿入するスリーブ管挿入工程を示す側
面図。
示す拡大説明図。
図。
ーチャート図。
適に実施出来る軌道修正装置の構成を示す断面図。
図。
態を示す断面図。
モニタ傾斜状態を示す断面図。
修正の推進状態を示す断面図。
す断面図。
ート図。
道修正装置のその他の例における直線掘進時を示す断面
図。
の伸長によるモニタ傾斜状態を示す断面図。
Claims (1)
- 【請求項1】 各々が外管及びその内側に配置された内
管から成る二重管として構成されている複数管を用いて
同時に曲がりボーリングを行い、曲線部分を有するガイ
ド孔を複数本先行削孔する曲がり先行削孔工程と、該曲
がり先行削孔工程で使用した掘削用モニタを取り外すた
めに内管を地上に引抜く内管引抜き工程と、ガイド孔に
シールグラウトを注入して充填するシールグラウト工程
と、前記掘削用モニタに換えて内管先端部にスリーブ管
および薬液注入手段を装着して前記ガイド孔に挿入する
スリーブ管挿入工程と、前記外管を地上に引き抜く外管
引抜き工程と、シールグラウトで防護された前記ガイド
孔から施工するべき地盤に注入材を注入して改良する注
入材注入工程、とを含むことを特徴とする薬液注入工
法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP34859499A JP4148617B2 (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | 薬液注入工法 |
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JP34859499A JP4148617B2 (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | 薬液注入工法 |
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ID=18398065
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JP34859499A Expired - Fee Related JP4148617B2 (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | 薬液注入工法 |
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1999
- 1999-12-08 JP JP34859499A patent/JP4148617B2/ja not_active Expired - Fee Related
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