JP2005113444A - 地盤注入装置および地盤注入工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 外管7と、この外管中7に移動自在に挿入される内管10とを有し、内管10内には注入液流路12と、パッカ流路13とをそれぞれ独立して備え、噴出位置9を管外空間6に合致させ、吐出口11から注入液を管内空間15、外管吐出口17および管外空間6を経て地盤1中に注入する。
【選択図】 図1
Description
すなわち、液状化防止工法のように、広範囲の地盤に1本の注入管から硬化材を広範囲に注入しようとする場合、注入管のまわりのシールグラウトによるシールによって、硬化材が地盤に浸透するための地盤への開口部が少なく、毎分当たりの多量の吐出量を均質に長時間、広範囲に均等に浸透し続けることが困難であるという難点があった。
この袋体は硬化性懸濁液の一部を透過する透水性袋体であり、かつ、削孔の径よりも大きな直径を有している。そして、袋体中に懸濁液を填充し、膨らませて袋パッカを形成する際、袋体の直径が削孔の径よりも大きいため、袋パッカによってパッカの周りの削孔壁が圧密されるとともに、袋体が透水性袋対であるため、袋体から通過した硬化性懸濁液が圧密された削孔壁に浸透硬化し、袋体内を高濃度で硬化して高強度の袋パッカを形成するとともに袋パッカ周りの地盤の領域に注入材の浸透しにくい、密な地盤内パッカ形成する。
この場合の設計態様の実例を以下に示す。
2 注入速度 f=30l/分とし、
3 注入管1孔当たり改良平面積 Ap=2m×2m=4m2
4 1ステージ当たりの改良土量(m3)を
V=2m(改良高さ)×4m2=16m3とし
5 1ステージ当たりの硬化材の注入量(kl)Q
Q=Vx(0.35〜0.40)
=5.6〜6.4kl
ここで;0.35〜0.40は注入率である。
tl=6kl÷0.03kl/分=200分
=3.3時間(注入継続時間)
の注入を行わなければならない。
q=60l
同じく、注入孔間隔を4mの正方向配置にする場合、
Ap=4m×4m=16m2、
1ステージの改良土量は、V=2m(改良厚さ)×16m3=32m3、
1ステージ注入量(kl)はQ=Vx(0.35〜0.40)
=32×(0.35〜0.40)
=11.2〜12.8kl≒12kl(平均)であり、
注入速度f=20l/分とすると、1ステージ当たり注入時間t=
12kl÷0.02kl=600分=10時間
の注入を行わなければならない。
ゲル化時間の異なるA液、B液を二つの噴出位置から、すなわち、二つの注入ステ−ジからそれぞれ同時に注入した場合、それぞれの注入液流路に独立して設置されている流量計、圧力計、注入ポンプで注入管理し、地盤条件や、注入目的に応じて最適の注入が可能である。この注入は地盤が複雑な層からなる場合に適している。この場合も施工速度が2倍になる。(図3)
さらに、粗い土層と細い土層が互層になっている地盤の場合、A液を懸濁型グラウトあるいはゲル化時間の短いグラウトとし、B液をゲル化時間の長い溶液型グラウトとし、粗い土層をA液で、細い土層をB液で、噴出位置を移動して注入ステージを変えながら注入し、(図2、図3)あるいはA液を注入した土層にB液を重ねて注入する。(図1、図2、図3)。これにより懸濁グラウトによる高強度の地盤改良を行うとともに、溶液型グラウトで土粒子間の浸透注入を行い、固結と止水の同時処理を行うことができる。
さらにまた、本発明は隣接する上下の袋パッカの間に形成された大きな柱状管外空間から大きな吐出量で注入して土粒子間浸透を可能にする。大きな柱状管外空間、すなわち大きな柱状浸透源から注入する方が、大きな注入速度で注入しても単位浸透源からの浸透速度は低いので、土粒子間浸透が可能である。しかし、柱状管外空間の長さを長くすると、図5に示されるように、袋パッカをのり越えて注入液が上下の柱状管外空間の方に流入しやすい。この場合、流入した柱状管外空間はそこに内管を移動してもすでに柱状管外空間が閉塞されている。これを防ぐためには、図6に示されるように袋パッカの長さを長くし、かつ、柱状管外空間を短くする必要がある。この場合、点注入と同じになって球状浸透となり、大きな柱状浸透源からの柱状浸透は困難になる。これに対して、図7に示されるように、隣接する上下間の複数の空間から同時に注入すれば、柱状管外空間の長さが長くても注入液が水平方向に互いに拘束し合って平行に浸透し、上下に隣接する柱状浸透源に一方が流入して浸透を阻害することがない。
内管10もまた図1,2と同様、外管7内に移動自在に挿入され、長手方向に複数の膨縮パッカ8,8・・・8が間隔をあけて設けられ、複数の噴出位置9,9・・・9、図3では隣接する袋パッカ4,4間にそれぞれ一個づつ、噴出位置9,9・・・9を形成する。すなわち、複数の噴出位置9,9・・・9は少なくとも一個づつ、柱状管外空間6に位置するように配置される。
2 削孔
3 外壁
4 袋パッカ
5 削孔壁
6 柱状管外空間
7 外管
8 膨縮パッカ
9 噴出位置
10 内管
11 吐出口
12 注入液流路
13 パッカ流路
13a パッカ流体吐出口
14 すき間
15 管内空間
17 外管吐出口
Claims (15)
- 地盤の削孔中に挿入され、外壁長手方向に間隔をあけて複数の流体で膨脹する袋パッカが設けられ、互いに隣接する袋パッカ間にはゴムスリーブで覆われた少なくとも一つの外管吐出口を有し、かつ、互いに隣接する袋パッカと削孔壁との間に管外空間を形成する外管と、該外管内に移動自在に挿入され、長手方向に一対の膨縮パッカが間隔をあけて設けられ、噴出位置を形成する内管とを有し、該内管には注入液を送液し、吐出口がそれぞれ噴出位置に位置する複数の注入液流路と、前記膨縮パッカに流体を送って膨脹させるパッカ流路とをそれぞれ独立して備え、該パッカ流路を通して一対の膨縮パッカに流体を送って膨脹させ、一対の膨縮パッカによって挟まれる内外管のすき間に管内空間を形成してなり、該噴出位置を管外空間に合致させ、吐出口から注入液を管内空間、外管吐出口および管外空間を経て地盤中に注入することを特徴とする地盤注入装置。
- 請求項1において、内管を移動して噴出位置を他の管外空間に合致させ、吐出口から注入液を管内空間および管外空間を経て地盤中に注入する請求項1に記載の地盤注入装置。
- 地盤の削孔中に挿入され、外壁長手方向に間隔をあけて複数の流体で膨脹する袋パッカが設けられ、互いに隣接する袋パッカ間にはゴムスリーブで覆われた少なくとも二つの外管吐出口を有し、かつ、互いに隣接する袋パッカと削孔壁との間に管外空間を形成する外管と、該外管内に移動自在に挿入され、長手方向に三個以上の膨縮パッカが間隔をあけて設けられ、複数の噴出位置を形成する内管とを有し、該内管には注入液を送液し、吐出口が別々の噴出位置にそれぞれ位置する複数の注入液流路と、前記膨縮パッカに流体を送って膨脹させるパッカ流路とをそれぞれ独立して備え、該パッカ流路を通して三個以上の膨縮パッカに流体を送って膨脹させ、互いに隣接する膨縮パッカによって挟まれる内外管のすき間に複数個の管内空間を形成してなり、これら複数個の噴出位置を同一の管外空間に合致させ、吐出口から注入液をそれぞれ別々の管内空間を経て、外管吐出口を通し、同一の管外空間から地盤中に注入することを特徴とする地盤注入装置。
- 請求項3において、内管を移動して複数個の噴出位置を他の管外空間に合致させ、吐出口から注入液をそれぞれ別々の管内空間を経て、外管吐出口を通して同一の管外空間から地盤中に注入する請求項3に記載の地盤注入装置。
- 地盤の削孔中に挿入され、外壁長手方向に間隔をあけて複数の流体で膨脹する袋パッカが設けられ、互いに隣接する袋パッカ間にはゴムスリーブで覆われた少なくとも一つの外管吐出口を有し、かつ、互いに隣接する袋パッカと削孔壁との間に管外空間を形成する外管と、該外管内に移動自在に挿入され、長手方向に複数の膨縮パッカが間隔をあけて設けられ、複数の噴出位置を形成する内管とを有し、該複数の噴出位置は少なくとも一個づつ、管外空間に位置するように配置され、該内管には注入液を送液し、吐出口が各噴出位置に別々に位置する複数の注入液流路と、前記膨縮パッカに流体を送って膨脹させるパッカ流路とをそれぞれ独立して備え、該パッカ流路を通して複数の膨縮パッカに流体を送って膨脹させ、隣接する膨縮パッカによって挟まれる内外管すき間に管内空間を形成してなり、各噴出位置を管外空間に合致させ、吐出口から注入液を管内空間および外管吐出口を通し、管外空間を経て地盤中に注入することを特徴とする地盤注入装置。
- 請求項5において、内管を移動して複数個の噴出位置を他の管外空間に少なくとも一個づつ合致させ、吐出口から注入液を各管内空間を経て外管吐出口を通し、別々の管外空間から地盤中に注入する請求項5に記載の地盤注入装置。
- 改良すべき地盤に削孔を形成し、この削孔中に、外壁長手方向に間隔をあけて複数の流体で膨脹する袋パッカが設けられ、互いに隣接する袋パッカ間にはゴムスリーブで覆われた少なくとも一つの外管吐出口を有する外管を挿入し、さらに外管中に内管を移動自在に挿入し、前記内管は外側長手方向に一対の膨縮パッカが間隔をあけて設けられて噴出位置を形成し、かつ、内側に注入液を送液し、吐出口がそれぞれ噴出位置に位置する複数の注入液流路と、膨縮パッカに流体を送って膨脹させるパッカ流路とをそれぞれ独立して備え、さらにパッカ流路を通して一対の膨縮パッカに流体を送って膨脹させ、一対の膨縮パッカによって挟まれるすき間に管内空間を形成して構成され、かつ、外管の袋パッカには流体を注入して膨脹させ、互いに隣接する袋パッカと削孔壁との間に管外空間を形成し、内管の噴出位置を管外空間に合致させ、吐出口から注入液を管内空間および外管吐出口を通し、管外空間を経て地盤中に注入することを特徴とする地盤注入工法。
- 請求項7において、注入液として、混合によってゲル化時間の短いグラウトを形成するA液およびB液をそれぞれ独立した注入液流路を通して別々に送液し、両液を噴出位置の吐出口から管内空間および外管吐出口を通し、管外空間を経て地盤中に注入工程、および浸透性のよいグラウトにより広範囲を注入する工程を併用する請求項7に記載の地盤注入工法。
- 請求項7において、注入液として、混合によりゲル化するA液およびB液をそれぞれ独立した注入液流路を通して別々に送液し、AB液のいずれか一方を地盤中に注入してのち、
他方を地盤中に注入して地盤中でA液およびB液を反応させる請求項7に記載の地盤注入工法。 - 請求項7において、内管を移動して噴出位置を他の管外空間に合致させ、吐出口から注入液を管内空間および外管吐出口を通し、管外空間を経て地盤中に注入する請求項7に記載の地盤注入工法。
- 改良すべき地盤に削孔を形成し、この削孔中に、外壁長手方向に間隔をあけて複数の袋パッカが設けられ、互いに隣接するパッカ間にはゴムスリーブで覆われた少なくとも二つの外管吐出口を有する外管を挿入し、さらに外管中に内管を移動自在に挿入し、前記内管は外側長手方向に三個以上の膨縮パッカが間隔をあけて設けられて複数の噴出位置を形成し、かつ、内側に注入液を送液し、吐出口が別々の噴出位置にそれぞれ位置する複数の注入液流路と、膨縮パッカに流体を送って膨脹させるパッカ流路とをそれぞれ独立して備え、さらにパッカ流路を通して三個以上の膨縮パッカに流体を送って膨脹させ、互いに隣接する膨縮パッカによって挟まれる内外管のすき間に複数個の管内空間を形成して構成され、かつ、外管の袋パッカには流体を注入して膨脹させ、互いに隣接する袋パッカと削孔壁との間に管外空間を形成し、複数個の噴出位置を同一の管外空間に合致させ、吐出口から注入液をそれぞれ別々の管内空間を経て外管吐出口を通し、同一の管外空間から地盤中に注入することを特徴とする地盤注入工法。
- 請求項11において、内管を移動して噴出位置を他の管外空間に合致させ、吐出口から注入液を管内空間および外管吐出口を通し、管外空間を経て地盤中に注入する請求項11に記載の地盤注入工法。
- 改良すべき地盤に削孔を形成し、この削孔中に、外壁長手方向に間隔をあけて複数の流体で膨脹する袋パッカが設けられ、互いに隣接するパッカ間にはゴムスリーブで覆われた少なくとも一つの外管吐出口を有する外管を挿入し、さらに外管中に内管を移動自在に挿入し、前記内管は外側長手方向に複数の膨縮パッカが間隔をあけて設けられて複数の噴出位置を形成し、かつ複数の噴出位置が少なくとも一個づつ、柱状管外空間に位置するように配置され、さらに内側に注入液を送液し、吐出口が各噴出位置に別々に位置する複数の注入液流路と、膨縮パッカに流体を送って膨脹させるパッカ流路とをそれぞれ独立して備え、さらにパッカ流路を通して複数の膨縮パッカに流体を送って膨脹させ、隣接する膨縮パッカによって挟まれる内外管のすき間に管内空間を形成して構成され、かつ、外管の袋パッカには流体を注入して膨脹させ、互いに隣接する袋パッカと削孔壁との間に管外空間を形成し、各噴出位置を管外空間に合致させ、吐出口から注入液を管内空間および外管吐出口を通し、管外空間を経て地盤中に注入することを特徴とする地盤注入工法。
- 請求項13において、注入液として浸透性の異なるA液およびB液をそれぞれ独立した注入液流路を通して別々に送液し、両液を噴出位置の吐出口から管内空間および外管吐出口を通し、管外空間を経て地盤中に注入してのち、内管を移動して噴出位置を他の管外空間に合致させ、地盤中に注入することによって、浸透性の悪い注入液を注入した地盤に浸透性の良い注入液を重ねて注入する請求項13に記載の地盤注入工法。
- 請求項13において、注入液として、混合してゲル化するA液およびB液をそれぞれ独立した注入液流路を通して別々に送液し、これらA液およびB液のいずれか一方を地盤中に注入してのち、内管を移動して噴出位置を他の管外空間に合致させ、吐出口から注入液を管内空間および外管吐出口を通し、管外空間を経て地盤中に注入する請求項13に記載の地盤注入工法。
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