JP2005314941A

JP2005314941A - 薬液注入装置

Info

Publication number: JP2005314941A
Application number: JP2004133298A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Shimada; 俊介島田; Tsutomu Oya; 勉大矢; Koichi Inagawa; 浩一稲川; Kiyotaka Yamagishi; 清隆山岸
Original assignee: Kyokado Engineering Co Ltd; Nittoc Constructions Co Ltd
Current assignee: Kyokado Engineering Co Ltd; Nittoc Constructions Co Ltd
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2005-11-10

Abstract

【課題】パッカー内の下部にのみパッカーグラウト材が充填された状態で固化してしまうことを防止でき、パッカー内の上方部分にまで注入されなくなることを防止できて、１つのパッカーの全部にパッカーグラウト材を確実に充填できる。
【解決手段】軸方向に間隔をおいて削孔径よりも大きく膨出する複数の透水性の袋体であるパッカー４を備えた注入外管１と、この注入外管１に挿入可能な注入内管２とで構成され、この注入内管２から固化材を袋体内に充填して袋体を膨張させ周辺地盤を圧密するとともにパッカー４を形成し、このパッカー４間に固化材を注入して所定領域を注入固化する薬液注入装置において、前記パッカー４は、少なくとも中間部を締付け部材１２で締め付け、この締め付け部を境界にして分割された複数の袋体４ａ，４ｂとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、地盤強化のための薬液注入装置に関するものである。

大深度地下の周辺地盤や地下水の存在などにより流動性を帯びた不安定な地盤を安定させるための地盤強化方法として、目標とする所定領域の地盤中に固結材を注入する方法がある（例えば特許文献１参照）。

これは、所定領域の地盤中に固結材を地盤全体に亘って注入する工程と、この所定領域中に、あるいは所定領域を貫通して中空管とその先端に装着される膨張自在な袋体とからなるアンカー体を複数本埋設し、その中空管を通じて袋体の内部に固結材を充填し、袋体を膨張させてその周辺地盤を圧密強化する工程とを併用して所定領域の地盤を強化するものである。

前記袋体は、場合に応じて中空管の中間部にも装着されるものであり、袋体が挿入される削孔内の、中空管の回りの空隙には必要により袋体の膨張前または膨張後に固結材が充填される。この固結材の充填は、中空管の内部に挿入してある内管から中空管の周面に穿設した複数個の吐出孔を介して目標地盤に対して行われる。
特許第２５０９００５号公報

特許文献１に記載の方法は、袋体（パッカー）を備えるアンカー体を削孔中に挿入するものであるが、前記削孔をケーシング削孔した場合は、ケーシング内に袋体が装着されたアンカー体を挿入することになるが、挿入の工程で袋体がケーシングの内壁につかえるおそれがあり、アンカー体をケーシング内にスムーズに挿入できない。また、ケーシング内にアンカー体を挿入した後、ケーシングのみを引き抜くが、かかる引き抜きの工程でも袋体がケーシングの内壁につかえるおそれがある。

また、袋体へのパッカーグラウト材の充填は、中空管に設けた吐出口から行うが、袋体が例えば１ｍもの長さのとき、１つの袋体の下の部分だけにパッカーグラウト材が注入された状態でこれが固化して、上の方にまでパッカーグラウト材が注入されなくなるおそれがある。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、ケーシング削孔した挿入孔に外面部にパッカー（袋体）を装着した注入外管を挿入したり、また、注入外管の挿入後にケーシングを引き抜くとき、パッカーがケーシングの内壁につかえてケーシング内への注入外管の挿入やケーシングの引き抜きがスムーズに行われなくなることを防止し、さらに、パッカー内にパッカーグラウト材を充填する工程で、パッカー内の下部にだけパッカーグラウト材が注入された状態でパッカーグラウト材が固化してパッカー内の上方部分にまで注入されなくなることも防止できる薬液注入装置を提供することにある。

本発明は前記従来例の不都合を解消するものとして、請求項１記載の発明は、軸方向に間隔をおいて削孔径よりも大きく膨出する複数の透水性の袋体を備えた注入外管と、この注入外管に挿入可能な注入内管とで構成され、この注入内管から固化材を袋体内に充填して袋体を膨張させ周辺地盤を圧密するとともにパッカーを形成し、このパッカー間に固化材を注入して所定領域を注入固化する薬液注入装置において、前記袋体であるパッカーは、少なくとも中間部を締め付け、この締め付け部を境界にして分割された複数の袋体とすることを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、袋体であるパッカーは長さ方向の中間部に締め付け部が形成されて、複数の袋体に分割されているから、これら複数の袋体に同時にパッカーグラウト材を充填することにより、パッカー内の下部にのみパッカーグラウト材が充填された状態で固化してしまうことを防止でき、１つのパッカーの全部にパッカーグラウト材を充填できる。

請求項２記載の発明は、前記パッカーには、パッカーグラウト材の注入圧で外れる固定バンドを装着したことを要旨とするものである。

請求項２記載の本発明によれば、注入外管の外面部に装着されている袋体であるパッカーは固定バンドによって束ねられた状態にできるから、この状態でケーシング削孔に挿入すれば、パッカーがケーシングの内壁につかえることがなく、注入外管をケーシング内にスムーズに挿入できる。同様にして、注入外管を挿入後、ケーシングのみを引き抜く工程でも、パッカーがケーシング内壁につかえることがない。そして、パッカー内にパッカーグラウト材を注入すれば、この注入圧で固定バンドは自然に外れるから、固定バンドがパッカーグラウト材注入の支障となることはない。

本発明は、袋体であるパッカーは長さ方向の中間部に締め付け部が形成されて、複数の袋体に分割されているから、これら複数の袋体に同時にパッカーグラウト材を充填することにより、パッカー内の下部にのみパッカーグラウト材が充填された状態で固化してしまうことを防止でき、パッカー内の上方部分にまで注入されなくなることを防止できて、１つのパッカーの全部にパッカーグラウト材を確実に充填できるものである。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の薬液注入装置の実施形態を示す分解正面図で、本発明の薬液注入装置は、注入外管１と、この注入外管１内にスライド自在に挿入される注入内管２とで構成され、注入外管１は、中空管３の軸方向に間隔をおいて複数の袋体であるパッカー４が外面部に装着され、隣接パッカー４間およびパッカー４内にそれぞれ注入口（図１においては図示せず）が形成される。

パッカー４内に形成される注入口５は、例えば図２に示すような横スリット形状または、９０度の放射方向に穿設される孔状のものであり、この注入口５を覆うようにして鍔６ａ付きのスリーブ６が注入外管１に装着される。このスリーブ６は、鍔６ａが注入外管１外に吐出されるパッカーグラウト材の吐出圧で開き、吐出圧がなくなると閉じる逆止弁の機能を有する。

パッカー４は、例えば長さ１ｍに形成して少なくとも中間部を締付けた複数（図２に示す例では二連）の袋体とし、上下に区分された袋体４ａ，４ｂ内にそれぞれ注入口５が開口するように構成する。また、材質としては、固化材の一部が通過する透水性のものとし、この透水性の袋体として職布、不職布、網体などが使用され、後述の削孔径よりも大きく膨出するような径に形成する。

中間部を締付ける締付け部材１２は例えば金属製とし、工場などでの製造工程で袋体の周囲に巻回してカシメることで、圧力によって機械的にリング状にして袋体に取り付ける。なお、材質としては合成樹脂製とすることも可能である。

図中１３は固定バンドを示し、各袋体４ａ，４ｂごとに周囲に巻回して袋体４ａ、４ｂを束ねるものであり、プラスチックなどの合成樹脂製で弾性を有する部材を使用して半輪状に形成して開口が後述のようにパッカーグラウト材の注入圧により外側に広がるように構成した。

そして、このパッカー４間に形成する注入口５は、注入外管１を形成する中空管３の周方向に例えば２〜４箇所、放射状の配置で円形のものを設け、この注入口５の外側をスリット７ａを形成した可撓性スリーブであるスリット盤７で被覆する。

注入内管２は、図１に示すように、吐出口９を有しその前後をパッカー部１０としてこのパッカー部１０が注入外管１の中空管３内面に液密に密着し、薬液を圧送するもので、図１（ｂ）に示すトリプルパッカータイプ、図１（ｃ）（ｄ）に示すダブルトリプルパッカータイプなどがある。

次に前記薬液注入装置を使用して地盤強化を行う方法を図３について説明する。まず、図３（ａ）に示すように対象地盤を所定深度までケーシング１４により削孔して、挿入孔１１を削孔し、次いで図３（ｂ）のように、この挿入孔１１のケーシング１４内に注入外管１を挿入する。

この場合、注入外管１に装着されているパッカー４である袋体４ａ，４ｂには外側から固定バンド１３を装着して袋体４ａ，４ｂをそれぞれ束ねる。これにより、注入外管１をケーシング１４内に挿入する際に、袋体４ａ，４ｂがケーシング１４の内壁につかえることを防止でき、注入外管１をケーシング１４内にスムーズに挿入できる。

その後、ケーシング１４のみを引き抜く。この場合も、袋体４ａ，４ｂは固定バンド１３で束ねられた状態にあるから、ケーシング１４の内壁が袋体４ａ，４ｂにつかえることがなく、スムーズに引き抜くことができる。

次に図３（ｃ）に示すように注入外管１の内部に注入内管２を挿入し、注入内管２に形成してある吐出口９を、注入外管１のパッカー４位置に合致させ、注入内管２からパッカーグラウト材を袋体４ａ，４ｂ内に吐出する。パッカーグラウト材としては、例えば、注入当初は粘性が低く、５分後くらいから粘性が急激に増加する低アルカリ型の注入材料を使用する。

パッカーグラウト材は、吐出口９から注入外管１の中空管３内に吐出され、中空管３に形成されている注入口５からパッカー４内に注入されることになるが、このとき、パッカー４は固定バンド１３で束ねられていたが、パッカーグラウト材の注入圧により袋体４ａ，４ｂが外側に膨らむことにより、これに追随して簡単に外れる。よって、固定バンド１３がパッカー４の膨出の支障となることはない。

また、パッカー４は長さ方向の途中を締付け部材１２で締付けて２つの袋体４ａ，４ｂに区分してあるから、上下に区分された袋体４ａ，４ｂ内にそれぞれ別個にパッカーグラウト材が注入されることになり、注入途中で下方部分のパッカーグラウト材が固化して注入が途中で停止するおそれもなく、パッカー４の上部まで確実に注入される。

このようにしてパッカー４を膨出させ、挿入孔１１の孔壁に密着させた後、注入内管２をスライドさせて吐出口９を注入外管１のパッカー４間に位置させ、吐出口９から薬液を中空管３内に吐出する。中空管３内に注入された薬液は、図３（ｄ）に示すように、ここに形成してある注入口から吐出し、スリット盤７に設けたスリット７ａを押し開いて挿入孔１１の空隙部分に吐出する。

この場合、薬液は縦スリット７ａから吐出するから、例えば円形の孔などからスポット的に注入する場合に比較して、これより大きな開口面積を通って周囲の地盤に注入され、よって、広い注入孔間隔（２〜４ｍ）で柱状浸透源を大きくとることができ、吐出量を大きくし吐出速度を大きくしても（２０〜３０Ｌ／分）単位面積当たりの浸透速度は見かけ上小さくなり、注入圧力も小さくなるから、ゆっくりとしっかりした浸透注入ができ、しかも吐出方向が縦方向であるから大きな縦の柱状の改良体を一気に確実に作ることができる。

また、注入内管２にダブルトリプルパッカータイプのものを使用すれば、パッカー４間の２箇所を同時に薬液注入でき、２ステージの同時注入が可能となって、縦２ｍ、直径２〜５ｍの柱状の改良体を連続して施工できる。

本発明の薬液注入装置の実施形態を示す注入外管と注入内管の正面図である。本発明の薬液注入装置の一部切欠いた正面図である。本発明の薬液注入装置を使用する注入工程図である。

符号の説明

１注入外管２注入内管
３中空管４パッカー
４ａ，４ｂ袋体
５注入口６スリーブ
６ａ鍔７スリット盤
７ａスリット
９吐出口１０パッカー部
１１挿入孔１２締付け部材
１３固定バンド１４ケーシング

Claims

軸方向に間隔をおいて削孔径よりも大きく膨出する複数の透水性の袋体を備えた注入外管と、この注入外管に挿入可能な注入内管とで構成され、この注入内管から固化材を袋体内に充填して袋体を膨張させ周辺地盤を圧密するとともにパッカーを形成し、このパッカー間に固化材を注入して所定領域を注入固化する薬液注入装置において、前記袋体であるパッカーは、少なくとも中間部を締め付け、この締め付け部を境界にして分割された複数の袋体とすることを特徴とする薬液注入装置。
前記パッカーには、パッカーグラウト材の注入圧で外れる固定バンドを装着したことを特徴とする請求項１に記載の薬液注入装置。