JP2002097628A - サプライリタ−ン式孔埋めパッカ−及びボ−リング孔充填閉塞施工方法 - Google Patents
サプライリタ−ン式孔埋めパッカ−及びボ−リング孔充填閉塞施工方法Info
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Abstract
であっても、孔口への設置手段が簡単で且つ高圧に耐え
られ、繰り返し転用可能なパッカーを提供するもので、
更にパッカーを使用することにより、施工期間の短いボ
ーリング孔充填閉塞施工方法を提供する。 【解決手段】孔口取付部と充填材注入部とからなり、孔
口取付部と充填材注入部の全長に亘って主体管2が延在
し、孔口取付部に主体官2の外面を覆う拡縮管3と操作
手段を設け、充填材注入部にはサプライ管6を取り付け
る分岐管2bを設け、主体管2の端部側を小径部25と
し、該小径部25の内径は、その内部に挿入されるリタ
ーン管5の外形より若干広く形成して成るサプライリタ
ーン式孔埋めパッカー。
Description
岩盤・土層等、地層内に穿設されたボーリング孔を、セ
メントペ−スト、セメントミルク、薬液等の充填材の充
填硬化により閉塞するボ−リング孔充填閉塞施工方法、
及びそれに使用するサプライリターン式穴埋めパッカ−
(以下、単に「パッカ−」という。)に係るもので、特
に水平ないし上向きに穿設されたボ−リング孔の場合に
好適な施工方法およびパッカ−に関するものである。
に充填材を注入して硬化閉塞する場合、単路式では施工
の確実性に乏しいため、2系統の配管による復路式(サ
プライリターン式)で充填材を注入していた。具体的に
は、孔口に、木栓やゴム栓等の止水栓を2本の配管の挿
入用孔を設けてから取り付け、配管挿入後、孔口と止水
栓との間、止水栓の配管挿入用孔と配管との間をそれぞ
れセメント、ウエス、糸鉛、マキハダ、スパイキ、コー
キング材等で閉塞し水密性を確保してから充填材を注入
していた。
法では耐圧性が低く、ボーリング孔が長い(深い)場合
適用が困難であった。また、セメントやコーキング材の
硬化に時間を要するため、充分な水密性が確保されるま
で注入作業に移ることができず、長い工期を要する上、
ボーリング孔が小径である場合はコーキング作業が困難
で、特に湧水があると水密性の充分な確保が困難であっ
た。また、水密性を確保するため、止水栓を、多くは接
着性のある材料で孔口に取り付けるため、充填材の硬化
後止水栓を取り外して再度転用することがほとんど不可
能であった。
なされたもので、ボーリング孔が水平ないし上向きであ
っても孔口への設置手段が簡単で且つ高圧に耐えられ、
繰り返し転用可能なパッカーを提供するもので、更に、
該パッカーを使用することにより、施工期間の短いボー
リング孔充填閉塞施工方法を提供することを目的とする
ものである。
の具体的手段は以下のとおりである。
ントペ−スト、セメントミルク、薬液等の充填材を充填
硬化して閉塞する際に、孔口に取り付けて使用するサプ
ライリタ−ン式孔埋めパッカ−1であって、孔口取付部
と充填材注入部とからなり、孔口取付部と充填材注入部
の全長に亘って主体管2が延在し、孔口取付部には、主
体管2の外面を覆い拡径時ボ−リング孔8の孔口内面を
押圧する拡縮管3と、該拡縮管3を拡縮操作する操作手
段とを有し、充填材注入部には、主体管2の管壁から分
岐して設けられ、サプライ管6を取付る分岐管26を有
し、主体管2における該分岐管26を設けた部分より主
体管2の端部側を小径部25とし、該小径部25の内径
は、その内部に挿入されるリターン管5の外径より若干
広く形成したことを特徴としている。上記構成からなる
パッカ−1は、ボーリング孔8の孔口に、上記孔口取付
部における拡縮管を挿入し、上記操作手段を操作して拡
縮管3を拡径しその外表面を孔口内面に押圧固定するこ
とにより、強固にかつ水密性をもって取付固定すること
ができ、結果として充填材の高圧・高速注入が可能とな
る。
有する半硬質ゴムであることを特徴としており、ボーリ
ング孔8の内表面に多少の凹凸があっても、充分な水密
性を確保することができる。
端に上記主体管2に遊嵌された硬質リング31、32を
備え、上記操作手段が主体管2に形成された雄ネジに螺
合する雌ネジ体4であることを特徴としており、雌ネジ
体4を回動作すると、雌ネジ体4と硬質リング32とが
主体管2の軸方向に移動して拡縮管を容易に拡径または
縮径させることができる。
ング32と雌ネジ体4との間に、上記主体管2に遊嵌さ
れた介在管35を設けたことを特徴としており、介在管
35の長さ分だけ雌ネジ体4と拡縮管3との距離が広が
り、ボーリング孔8を穿孔したトンネル等の内壁面から
離れた位置で雌ネジ体4を操作できるので、操作性を向
上させることができる。
ントペースト、セメントミルク、薬液等の充填材をパッ
カー1を介して注入し、充填硬化して閉塞するボーリン
グ孔8充填閉塞施工方法であって、下記(1)〜(7)
の工程からなることを特徴としている。 (1)ボーリング孔8の孔口にパッカー1を挿入する工
程。 (2)パッカー1の拡縮管3を拡径してボーリング孔8
の孔口内面に押圧固定する工程。 (3)リターン管を、パッカー1の主体管2の小径部2
5からボーリング孔8の孔底近傍まで挿入して小径部2
5に固定する工程。 (4)パッカー1の分岐管26にサプライ管6を取付け
て充填材を充填する工程。 (5)充填材が孔底まで達した後も充填材の充填を継続
するとともに、その充填量に合わせてリターン管5を小
径部25から徐々に引き抜く工程。 (6)リターン管5の先端がパッカー1の主体管2内ま
で引き戻されたら、充填材の供給を停止するとともにサ
プライ管6とリターン管5とをそれぞれ閉塞する工程。 (7)充填材が硬化した後、パッカー1の拡縮管3を縮
径してボーリング孔8内面への固定状態を解除し、パッ
カー1をリターン管とともに撤去する工程。 上記工程による施工方法によれば、ボーリング孔8の孔
口へのパッカー1の取付けが迅速に行え、充填材の注入
を高圧・高速で行うことができ、工期を大幅に短縮でき
るとともに、パッカー1とリターン管5の繰り返し使用
が可能となる。
トペースト、セメントミルク、薬液等の充填材をパッカ
ー1を介して注入し、充填硬化して閉塞するボーリング
孔8の充填閉塞施工方法であって、下記(1)〜(6)
の工程からなることを特徴としている。 (1)ボーリング孔8の孔口に、請求項1〜4のいずれ
かに記載のサプライリターン式孔埋めパッカー1を挿入
する工程。 (2)パッカー1の拡縮管3を拡径してボーリング孔8
の孔口内面に押圧固定する工程。 (3)パッカー1の主体管2内で分離可能に構成したリ
ターン管5を、パッカーの主体管2の小径部25からボ
ーリング8の孔底近傍まで挿入して小径部25に固定す
る工程。 (4)パッカー1の分岐管26にサプライ管6を取り付
けて充填材を充填する工程。 (5)充填材がリターン管5から溢れ出したら充填材の
供給を停止するとともに、サプライ管6とリターン管5
とをそれぞれ閉塞する工程。 (6)充填材が硬化した後、パッカー1の拡縮管3を縮
径してボーリング孔8内面への固定状態を解除し、リタ
ーン管5をパッカー1の主体管2内で分離してパッカー
1を撤去する工程。 上記工程による施工方法によれば、ボーリング孔8の孔
口へのパッカー1の取り付けが迅速に行え、充填材の注
入を高圧で行うことができ、リタ−ン管5の引き抜きは
行われないので充填材の注入を高速で行うことができ、
工期を大幅に短縮できるとともに、パッカー1の繰り返
し転用が可能となる。
例に基いて説明する。図1は本願発明のパッカ−を示す
側面図であり、図2は一部材から成るリタ−ン管を挿入
したパッカ−示す一部断面側面図、図3は二部材から成
るリタ−ン管を挿入したパッカ−示す一部断面側面図、
図4はボ−リング孔に固定されたパッカ−により、孔内
へセメントペ−スト、セメントミルク、薬液等の充填材
が注入される工程を示す側面図である。
とからなり、孔口取付部と充填材注入部の全長に亘って
主体管2が延在している。そして孔口取付部には、主体
管2の外周面を覆うように拡縮管3が遊嵌され、主体管
2の外周には雄ネジが形成されており、その一端部には
拡縮管3の抜け出しを防止する雌ネジ体が螺合して取り
付けられ、中央部には拡縮管3の拡縮操作を行う操作手
段である雌ネジ体4が螺合して取り付けてある。なお、
雌ネジ体4の回動操作を容易に行えるように一対のハン
ドル41を雌ねじ体4に一体に設けてある。
ゴム等から成り、その両端には主体管2に遊嵌された硬
質リング31、32を備えている。また、一方の硬質リ
ング32と雌ネジ体4との間には必要に応じ、硬質リン
グ31、32と同様に主体管2に遊嵌された適宜の長さ
を有する介在管35を配置する。
をその内部に挿入した際に、リタ−ン管5の外周面との
間にセメントペ−スト、セメントミルク、薬液等の充填
材を注入するのに充分なクリアランスを有するように設
定される(図2及び図3参照)。
分岐してサプライ管6の取り付けるための分岐管26を
設けてある。そして、主体管2における分岐管26を設
けた部分より主体管2の端部側を小径部25としてい
る。
されるリターン管5の外径より若干広く設定してある。
小径部25とリターン管5とのクリアランスは、充填材
があまり侵入することがないようなるべく小さい方が好
ましいが、リターン管5の挿入作業を円滑に行える程度
のクリアランスが必要である。分岐管26には、その端
部にサプライ管6を接続する接続部が適宜形成される。
グ孔8の充填閉塞施工方法について説明する。この2つ
の施工方法の大きな違いはリターン管5の取り扱いであ
って、リターン管5を施工中に撤去するか、施工後もボ
ーリング孔8内に残置させたままにしておくかである。
5を施工中に撤去する施工方法について説明する。コン
クリート層71で覆工されたトンネル等の内壁から岩盤
72の深部まで穿孔されたボーリング孔8の孔口にパッ
カー1の孔口取付部を挿入し(図4b参照)、雌ネジ体
4のハンドル41を回動することにより拡縮管3を拡径
して孔口内面に強固に押圧固定する(図4c参照)。
25から主体管2内を経てボーリング孔8の孔底近傍ま
で挿入し、小径部25に固定する(図4d参照)。この
時、リターン管5と小径部25とのクリアランスを適宜
シーリングする。
ライ管6を接続固定し、セメントペ−スト、セメントミ
ルク、薬剤等の充填材の注入を開始する(図4e参
照)。ボーリング孔8が上向きの場合、充填材はパッカ
ー1を経てリターン管5とボーリング孔8との間隙に徐
々に充填され上昇し孔底まで達する。そのまま充填を続
けることにより復路となるリターン管5内部を充填材が
下降してくるが、充填材の下降(戻り)に合わせてリタ
ーン管5を徐々に小径部25より引き抜かれる(図4f
参照)。
るとリターン管5の上端は主体管2内に位置するので、
サプライ管6からの充填材の供給を停止するとともに、
リターン管5を閉塞する(図4g参照)。
向に回動して拡縮管3を縮径することによりパッカー1
とボーリング孔8の孔口との固定状態を解除し、パッカ
ー1をリターン管5とともに引き抜き撤去する(図4h
参照)。必要に応じ、後処理としてパッカー1撤去後の
孔をモルタル等で埋める
ーン管5を施工後においてもボーリング孔8内に残置さ
せた状態とする施工方法について説明する。充填材の注
入開始までの施工手順は、上記した施工方法とほぼ同様
である。この施工方法で使用するリターン管5は、主体
管2の内部で分離可能なように構成されており、具体的
には図3に示すように、リターン管51とリターン補助
管52とが主体管2の内部位置において内挿したステン
レス管55等で接続されている。
た以降もリターン主管51の引き抜きを行わずそのまま
充填を継続し、充填材がリターン補助管52から溢れ出
た後サプライ管6からの充填材の供給を停止するととも
にリターン補助管52を閉塞する。
て拡縮管3を縮径することによりパッカー1とボーリン
グ孔8の孔口との固定状態を解除し、パッカー1を引き
抜き撤去する。その際、リターン主管51とリターン補
助管52とは上記の接続位置で分離され、ボーリング孔
8内のリターン主管51はそのまま残置され、小径部2
5から接続部分までのリターン補助管52はパッカー1
とともに引き抜かれる。必要に応じ、後処理としてパッ
カー1撤去後の孔をモルタル等で埋めることは、前記施
工方法と同様である。
上向きの場合、その自重がパッカー1にかかかるのでな
るべく軽量であることが好ましい一方、充填材の注入時
の圧力による圧壊を防止し得る強度も必要であり、その
他ボーリング孔8の深さ、取り扱いの容易性、経済性等
も考慮して決定されるが、所要の肉厚を有するポリエチ
レンパイプ等の合成樹脂性パイプが好適である。
グ孔の孔口取付部に拡縮管を挿入し、操作手段を操作し
て拡縮管を拡径しその外表面を孔口内面に押圧固定する
ことにより、強固にかつ水密性をもって取付固定するこ
とができ、充填材の高圧、高速注入が可能なパッカーを
提供することができる。
弾性を有する半硬質ゴムであることから、ボーリング孔
の内表面に多少の凹凸があっても充分な水密性の確保が
可能となる。
の両端に主体管に遊嵌された硬質リングを備え、操作手
段が主体管に形成された雄ネジに螺合する雌ネジ体であ
ることから、雌ネジ体を回動操作すると雌ネジ体と硬質
リングとが主体管の軸方向に移動して拡縮管を容易に拡
径または縮径させることが可能となる。
質リングと雄ねじ体との間に、主体管に遊嵌された介在
管を設けたことにより、介在管の長さ分だけ雌ネジ体と
拡縮管との距離が広がり、ボ−リング孔を穿孔したトン
ネル等の内壁面から離れた位置で雌ネジ体を操作できる
ので操作性の一層の向上が可能となる。
用した請求項5に係る施工方法の発明によれば、ボ−リ
ング孔の孔口へのパッカ−の取り付けが迅速に行え、充
填材の注入を高圧、高速で行うことができ、工期を大幅
に短縮できるとともにパッカ−およびリターン管の繰り
返し使用が可能となる。
れば、パッカーの繰り返し使用が可能であるとともに一
層の工期短縮が可能となる。
パッカ−示す一部断面側面図
パッカ−示す一部断面側面図
材が注入される工程を示す側面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ボーリング孔にセメントペースト、セメ
ントミルク、薬液等の充填材を充填硬化して閉塞する際
に、孔口に取り付けて使用するサプライリターン式孔埋
めパッカーであって、孔口取付部と充填材注入部とから
なり、孔口取付部と充填材注入部の全長に亘って主体管
が延在し、孔口取付部には、主体官の外面を覆い拡径
時、ボーリング孔の孔口内面を押圧する拡縮管と、該拡
縮管を拡縮操作する操作手段とを有し、充填材注入部に
は、主体管の管壁から分岐して設けられ、サプライ管を
取り付ける分岐管を有し、主体管における該分岐管を設
けた部分より主体管の端部側を小径部とし、該小径部の
内径は、その内部に挿入されるリターン管の外形より若
干広く形成して成ることを特徴とするサプライリターン
式孔埋めパッカー。 - 【請求項2】 上記拡縮管は弾性を有する半硬質ゴムか
ら成ることを特徴とする請求項1記載のサプライリター
ン式孔埋めパッカー。 - 【請求項3】 上記拡縮管はその両端に上記外管に遊嵌
された硬質リングを備えており、操作手段は外管に形成
された雄ネジに螺合する雌ネジ体であることを特徴とす
る請求項1又は請求項2記載のサプライリターン式孔埋
めパッカー。 - 【請求項4】 上記拡縮管の硬質リングと上記雌ネジと
の間に、上記主体管に遊嵌された介在管を設けて成るこ
とを特徴とする請求項3記載のサプライリターン式孔埋
めパッカー。 - 【請求項5】 ボーリング孔にセメントペースト、セメ
ントミルク、薬液等の充填材を充填硬化して閉塞する下
記(1)〜(7)の工程から成るボーリング孔充填閉塞
施工方法。 (1)ボーリング孔の孔口に、請求項1〜4のいずれか
に記載のサプライリターン式孔埋めパッカーを挿入する
工程。 (2)上記パッカーの拡縮管を拡径し、上記ボーリング
孔の孔口内面に押圧固定する工程。 (3)リターン管を上記パッカーの主体管の小径部から
ボーリング孔の孔底近傍まで挿入し、上記小径部に固定
する工程。 (4)上記パッカーの分岐管にサプライ管を取り付けて
充填材を充填する工程。 (5)上記充填材が孔底まで達した後も充填材の充填を
継続すると共に、その充填量に合わせて上記リターン管
を上記小径部から徐々に引き抜く工程。 (6)上記リターン管の先端がパッカーの主体管内まで
引き戻された後、充填材の供給を停止するとともに、サ
プライ管とリターン管とをそれぞれ閉塞する工程。 (7)上記充填材が硬化した後パッカーの拡縮管を縮径
して上記ボーリング孔内面への固定状態を解除し、上記
パッカーをリターン管とともに撤去する工程。 - 【請求項6】 ボーリング孔にセメントペースト、セメ
ントミルク、薬液等の充填材を充填硬化して閉塞する下
記(1)〜(6)の工程から成るボーリング孔の充填閉
塞工法。 (1)ボーリング孔の孔口に、請求項1〜4のいずれか
に記載のサプライリターン式孔埋めパッカーを挿入する
工程。 (2)上記パッカーの拡縮管を拡径し、上記ボーリング
孔の孔口内面に押圧固定する工程。 (3)上記パッカーの主体管内で分離可能に構成したリ
ターン管を上記パッカーの主体管の小径部からボーリン
グ孔の孔底近傍まで挿入し、上記小径部に固定する工
程。 (4)上記パッカーの分岐管にサプライ管を取付けて充
填材を充填する工程。 (5)上記充填材がリターン管から溢れ出したら充填材
の供給を停止するとともに、サプライ管とリターン管と
をそれぞれ閉塞する工程。 (6)上記充填材が硬化した後パッカーの拡縮管を縮径
してボーリング孔内面への固定状態を解除し、リターン
管をパッカ−の主体管内で分離してパッカーを撤去する
工程。
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