JP2006118230A - Chemical injection apparatus for soil improvement - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地盤改良に際して地中にセメントミルク等の薬液を浸透させるために用いる地盤改良用薬液注入装置に係り、より詳しくは、その先端部に逆止弁を備えることにより地下水等が注入装置内に逆流することを防止可能とした地盤改良用薬液注入装置に関する。 The present invention relates to a ground solution improvement chemical injection device used for infiltrating a chemical solution such as cement milk into the ground for ground improvement, and more specifically, a check valve is provided at the tip of the ground solution injection device. The present invention relates to a ground solution improving chemical liquid injection device capable of preventing backflow.
一般的に地盤改良に際しては、地中に形成したボーリング孔内に地盤改良用薬液注入装置を挿入し、その後、この地盤改良用薬液注入装置を介して、セメントミルク等の薬液を地中に浸透させることが行われる。 In general, when improving the ground, a chemical solution injection device for ground improvement is inserted into the borehole formed in the ground, and then chemical solution such as cement milk penetrates into the ground through this chemical solution injection device for ground improvement. Is done.
ここで、従来から用いられている地盤改良用薬液注入装置について説明すると、図4は、従来から用いられている地盤改良用薬液注入装置(以下単に「注入装置」という。)41の構造を説明するための長手方向に沿った一部断面図であり、従来の薬液注入装置41は、略円柱形状とされており、先端側に位置する、薬液を地中に放出するための薬液放出部42と、この薬液放出部42の基端側に連結されたパッカー部43と、このパッカー部43の基端側に連結されるとともに、使用に際してはロッド等に連結される連結部44とを有して構成されており、前記パッカー部43の外周には、裏面側にエアーを供給することにより外周方向に膨張し、この膨張状態において前記供給したエアーを取り除くことにより収縮することを可能とした、ラバー製の膨張部4301が周設されている。
Here, a conventional ground improvement chemical solution injection device will be described. FIG. 4 illustrates the structure of a conventional ground improvement chemical solution injection device (hereinafter simply referred to as “injection device”) 41. FIG. 2 is a partial cross-sectional view along the longitudinal direction, and a conventional chemical
そして、薬液注入装置41の内部には、薬液注入装置41の長手方向に沿って薬液搬送路45が形成されており、この薬液搬送路45は、その基端側は前記連結部44の基端部で開口とされ、先端部は前記薬液放出部42の先端部で開口とされている。そしてこれによって、薬液搬送路45の基端側から供給された薬液は、薬液搬送路45内を搬送されつつ、薬液放出部42の先端側より地中内に放出され、これにより地中に薬液を浸透可能としている。
And inside the chemical | medical
また、薬液注入装置41の内部にはエアー搬送路46が形成されており、このエアー搬送路46の基端側は、前記連結部44において、ジョイント47を介して注入装置41の外部に連通しており、使用に際しては、ジョイント47に図示しないエアー管等を連結可能としている。
In addition, an
一方、エアー搬送路46の先端側は前記膨張部4301の内側に連通しており、これにより、ジョイント47を介してエアー搬送路46内にエアーを注入すると、このエアーはエアー搬送管46内を搬送されつつ膨張部4301の内側まで導かれ、更にエアーの注入を続けると、膨張部4301はエアー圧によって外周側に膨張していき、膨張した状態でエアーを取り除くことにより膨張部4301が収縮していく。
On the other hand, the front end side of the
そして、このように構成される注入装置41を用いて地中に薬液の注入を行う場合には、ジョイント47にエアー管を連結するとともに、連結部44には、薬液搬送路を備えたロッド等を、薬液搬送路どうしが連通するように連結した状態で、地中に形成したボーリング孔内に薬液注入装置41を挿入する。そして、まず、エアー搬送路46内にエアーを供給して膨張部4301を膨張させて、これにより、膨張部4301の先端側に閉塞空間を形成する。そしてその状態において、薬液搬送路45内にセメントミルク等の薬液を供給していく。
And when inject | pouring a chemical | medical solution in the ground using the injection | pouring
そうすると、薬液搬送路45内に供給された薬液は薬液放出部42の先端側開口から注入装置1の外部に放出され、さらに高圧力で薬液を供給していくと、薬液放出部42から放出された薬液は地中に浸透していき、これにより地盤改良を行うことが可能となる。
Then, the chemical liquid supplied into the chemical
このように、注入装置を用いることにより軟弱地盤等を改良することが可能であるが、このとき、地中が地下水を多量に含んでいる場合には、地中の地下水が逆流してしまうおそれがある。 In this way, it is possible to improve the soft ground and the like by using an injection device, but at this time, if the ground contains a large amount of groundwater, the groundwater in the ground may flow backwards. There is.
この点、過去において、地中を削孔するに際して掘削ロッドの周囲から地下水が噴出することを防止するための「穿孔ロッド挿入口元の止水装置」(特開2001−20700)が提案されており、これを用いることにより、薬液注入の際にも、注入装置の周囲からの地下水の噴出を防止することは可能であるが、かかる装置を用いた場合でも、注入装置の内部を通っての地下水の噴出を防止することは不可能である。 In this regard, in the past, a “water stop device at the drilling rod insertion port” (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-20700) has been proposed in order to prevent groundwater from being ejected from around the excavation rod when drilling the underground. By using this, it is possible to prevent the ejection of groundwater from around the injection device even when the chemical solution is injected, but even if such a device is used, the groundwater that passes through the inside of the injection device can be prevented. It is impossible to prevent eruption.
即ち、注入装置の場合には、前述したように、薬液を放出するための薬液搬送路が装置内部に形成されており、この薬液搬送路は、薬液を放出するという目的上、先端部は注入装置の外部に連通している。そのため、この注入装置をボーリング孔内に挿入した場合において、地下水が多量に存在する場合には、この薬液搬送路を介して地下水が噴出してしまうという問題点があり、そのため、薬液を注入するに際しては、地下水の水圧を上回る圧力で薬液を供給しなければならないという問題点がある。
そこで、本発明は、地下水を多量に含んでいる地中に薬液を注入するに際して、注入装置内部を介しての地下水の逆流を防止可能な地盤改良用薬液注入装置を提供することを課題としている。 Then, this invention makes it a subject to provide the chemical | medical solution injection | pouring apparatus for ground improvement which can prevent the backflow of groundwater through the inside of an injection | pouring apparatus, when inject | pouring a chemical | medical solution in the ground which contains a lot of groundwater. .
本発明の地盤改良用薬液注入装置は、薬液放出部と、該薬液放出部の基端側に連結された、エアーを注入することにより膨張する膨張部を備えたパッカー部と、該パッカーの基端側に連結された、二重管ロッドが連結される連結部とを備え、その内部に、長手方向に沿った両端部が開口とされた薬液搬送路と、基端部が開口とされるとともに先端部は前記膨張部の裏側まで延出されたエアー搬送路とを備えた地盤改良用薬液注入装置において、前記薬液放出部に、前記薬液搬送路の先端側を開閉自在な配置で弁体を配設するとともに、弾性手段により、前記弁体を、前記薬液搬送路における先端側を閉鎖する方向に付勢したことを特徴としている。 A ground solution improving chemical injection device according to the present invention includes a chemical solution discharge portion, a packer portion connected to a proximal end side of the chemical solution discharge portion and inflated by injecting air, and a base of the packer. A connecting portion to which the double tube rod is connected, which is connected to the end side, and a chemical solution conveyance path having both ends along the longitudinal direction opened therein and a base end portion being opened In addition, in the chemical solution injection device for ground improvement provided with an air conveyance path extending to the back side of the inflating portion, the distal end portion of the chemical solution discharge section is arranged to be able to open and close the distal end side of the chemical solution conveyance path. In addition, the valve body is urged by an elastic means in a direction to close the distal end side in the chemical solution conveyance path.
本発明の地盤改良用薬液注入装置では、薬液を放出するための薬液搬送路の開口を開閉自在な配置で弁体を配設するとともに、この弁体を、弾性手段により、前記開口を閉鎖する方向に付勢している。そのために、薬液の放出をしていない常態においては薬液搬送路の先端側開口は閉鎖されており、これにより地下水の逆流を防止することができる。一方、薬液搬送路内に薬液を供給すると、この薬液の圧力によって弁体は薬液搬送路の先端側開口を開放する方向へ移動し、これにより薬液を放出可能である。 In the chemical improving device for ground improvement according to the present invention, the valve body is disposed in such a manner that the opening of the chemical solution conveying path for releasing the chemical solution can be opened and closed, and the valve body is closed by the elastic means. Energized in the direction. Therefore, in a normal state where no chemical solution is released, the opening on the front end side of the chemical solution conveyance path is closed, thereby preventing backflow of groundwater. On the other hand, when a chemical solution is supplied into the chemical solution conveyance path, the valve body moves in a direction to open the distal end side opening of the chemical solution conveyance route by the pressure of the chemical solution, and thereby the chemical solution can be discharged.
本発明の地盤改良用薬液注入装置では、先端側に位置する薬液放出部と、この薬液放出部の基端側に連結された、エアーを注入することにより膨張する膨張部が周設されたパッカー部と、このパッカーの基端側に連結された、使用に際して二重管ロッドが連結される連結部とを備えており、その内部には、長手方向に沿った両端部が開口とされた薬液搬送路と、基端部がジョイントを介して外部に連通するとともに先端部は前記膨張部の裏側まで延出されたエアー搬送路とを備えている。 In the chemical improvement device for ground improvement of the present invention, the packer in which the chemical solution discharge portion located on the distal end side and the expansion portion connected to the proximal end side of the chemical solution discharge portion and inflated by injecting air are provided around And a connecting portion connected to the base end side of the packer to which the double tube rod is connected in use, and inside thereof, a chemical solution having both ends along the longitudinal direction opened. The conveyance path and the base end portion communicate with the outside through a joint, and the distal end portion includes an air conveyance path extended to the back side of the expansion portion.
そして、前記薬液放出部には、薬液搬送路の先端側を開閉自在な配置で弁体を配設しており、この弁体は、弾性手段により、前記薬液搬送路における先端側を閉鎖する方向に付勢されている。 In the chemical solution discharge section, a valve body is disposed so as to be openable and closable at the distal end side of the chemical solution conveyance path, and the valve body is closed by the elastic means in the direction of closing the distal end side of the chemical solution conveyance path. Is being energized.
ここで、前記薬液搬送路の先端側を開閉自在な配置で、薬液放出部の内部に球状の弁体を挿装し、前記薬液放出部の先端側内周にリング部材を係止し、この係止部材の裏面にスプリング受けを当接し、前記弁体とスプリング受けの間にスプリング等の弾性体を介在させるとよい。これにより、有効に地下水の逆流を防止しつつ地中に薬液を浸透させることが可能となる。 Here, the tip side of the chemical solution transport path is arranged to be openable and closable, a spherical valve element is inserted inside the chemical solution discharge portion, and a ring member is locked to the inner periphery of the tip side of the chemical solution discharge portion. A spring receiver may be brought into contact with the back surface of the locking member, and an elastic body such as a spring may be interposed between the valve body and the spring receiver. Thereby, it becomes possible to infiltrate a chemical | medical solution in the ground, preventing the backflow of groundwater effectively.
本発明の地盤改良用薬液注入装置(以下単に「薬液注入装置」という。)の実施例について図面を参照にして説明すると、図1は、本実施例の薬液注入装置の構造を示す断面図であり、図において1が本実施例の薬液注入装置である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a chemical improvement device for ground improvement (hereinafter simply referred to as “chemical injection device”) according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the structure of the chemical injection device of this embodiment. In the figure,
そして、本実施例の薬液注入装置1は、略円柱形状としており、先端側に配置される薬液放出部2と、この薬液放出部2の基端側に連結されたパッカー部3と、このパッカー部3の基端側に連結されるとともに、使用に際しては二重管ロッドに連結される連結部4とを有して構成されている。
And the chemical | medical
また、前記パッカー部3の外周側には、両端部分を固定部材302で固定したラバー製の膨張部301が周設されており、この膨張部301は、その裏面側にエアーを受け入れることにより、外周側へ膨張し、膨張した状態においてエアーを抜くことにより元の形状まで収縮可能としている。なお、図1において13は、各構成部品間をシールするためのOリングである。
Further, on the outer peripheral side of the
次に、本実施例における薬液注入装置1では、その内部に、長手方向に沿って薬液搬送路5が形成されている。そして、この薬液搬送路5の先端部は前記薬液放出部2の先端部で開口とされ、また、薬液搬送路5の基端部は前記連結部5の基端側で開口とされており、これにより、基端部側開口から薬液を供給すると、この供給された薬液は、薬液搬送路5内を搬送されつつ、薬液放出部2の先端部開口から外部に放出可能としている。
Next, in the
また、本実施例の薬液注入装置1では、前記薬液搬送路と同様に、その内部にエアー搬送路6が形成されており、このエアー搬送路6は、その基端部は前記連結部4の基端側で開口とされており、その先端部は、前記膨張部301の内側に連通している。そして、これにより、エアー搬送路6内にエアーを注入していくと、この供給されたエアーはエアー搬送管6内を搬送されつつ膨張部301の内側まで導かれ、更にエアーの注入を続けると、膨張部301はエアー圧によって外周側に膨張していくことを可能としている。
Moreover, in the
従って、本実施例の薬液注入装置1では、その内部に薬液搬送路5とエアー搬送路6とを有する二重管構造としており、そのために、連結部4にエアー管、及び薬液供給管等を連結するのみで、ボーリング孔等に閉塞空間を形成しつつ、この閉塞空間内に薬液を放出可能である。
Therefore, in the
なお、本実施例においては、連結部4の基端側ではエアー搬送路6の開口の周囲に薬液搬送路5の開口が位置するような配置としており、パッカー部3においては、薬液搬送路5の周囲にエアー搬送路6が位置する配置としているが、この位置関係は特に限定されず、薬液搬送路5及びエアー搬送路6が内部に形成されていればよい。
In the present embodiment, the opening of the
次に、図2は、本実施例の薬液注入装置1における先端部分の構造を示した断面図であり、本実施例において前記薬液放出部2は、先端部に向けてテーパー状に外径を小さくしていった形状としており、その内部には薬液搬送路5が形成されており、薬液搬送路5の先端は薬液放出部2の先端で開口とされている。そして、薬液搬送路5内には、薬液搬送路5を閉鎖可能な配置で球状の弁体7を移動自在に配設しており、これにより、前記薬液搬送路5の開口を開閉自在としている。
Next, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the tip portion of the
即ち、本実施例において前記薬液放出部2内に形成された薬液搬送路5は、その任意の箇所の径を小さくし、これにより、先端側に弁座部9を形成し、薬液搬送路5における、前記弁座部9と先端側開口との間を弁体の移動空間10としている。そして、前記移動空間10内に、弁座9を閉止可能で、かつ、移動空間10の内壁との間に空間を形成可能な径とした球状の弁体7を挿装している。
That is, in the present embodiment, the chemical
一方、薬液放出部2における薬液搬送路5の先端部分近傍にはスナップリング11を係止するとともに、このスナップリング11における弁体7側にはスプリング受け12を当接してスナップリング11によりスプリング受け12を支持しており、更に、スプリング受け12と前記弁体7との間には、スプリング受け12に支持される形態で弾性体としてのスプリング8を介在している。そして、このような構成により、前記弁体7は、スプリング8により、薬液搬送路5を閉鎖する方向に付勢されつつ、薬液搬送路5を開閉自在とされている。
On the other hand, a
この関係を更に説明すると、図2において、弁体7は、スプリング8により、薬液搬送路5を閉鎖する方向に付勢されており、即ち、薬液搬送路5の開口は、薬液放出部2の内部において弁体7により閉鎖されている。なお、本実施例においては、スプリング受け12は、その裏面がスナップリング11により支持される構成とし、スプリング8はスプリング受け12に支持される構成としているため、スプリング受け12及びスプリング8が飛び出すことはない。
To further explain this relationship, in FIG. 2, the valve body 7 is urged by a
次に、この状態で、スプリング8の付勢力に対抗可能な圧力で薬液搬送路5内に薬液を供給し、更にこの薬液の供給を継続すると、弁体7は、図3に示すように、薬液の圧力により、スプリング8の付勢力に反して、移動空間10内を薬液放出部2の先端側へ移動していく。
Next, in this state, when the chemical liquid is supplied into the chemical
そうすると、薬液搬送路5の閉鎖が解除され、更に、弁体7は、移動空間10の内壁との間に空間を形成可能な径としているために、薬液搬送路5に供給された薬液は、移動空間10の内壁と弁体7との間を通過しつつ、薬液放出部2の先端から外部に放出され、これにより地中への薬液注入が可能となる。
Then, the closing of the chemical
そして、薬液の注入を完了した後に薬液の供給を停止すると、弁体7は再びスプリング8の付勢力により図2に示すような元の位置に戻り、薬液搬送路5は弁体7により閉鎖され、これにより、地中の地下水が逆流することを防止することが可能である。
When the supply of the chemical solution is stopped after the injection of the chemical solution is completed, the valve body 7 returns to the original position as shown in FIG. 2 again by the urging force of the
このように、本実施例の薬液注入装置1では、薬液を放出する薬液放出部2の内部に逆止弁としての弁体7を備えているために、薬液の注入に支障を来たすこと無く、装置内部への地下水の逆流を有効に防止することが可能である。
Thus, in the
なお、本実施例において前記弁体としてはゴム製の球状体を用いたが、必ずしもゴム製にする必要はなく、そのほか、金属製、樹脂性でもよい。また、弁体は必ずしも球状にする必要もなく、弁座部を閉止可能かつ、移動空間10の内壁との間に空間が形成可能な外径であればいずれの形状でもよい。
In the present embodiment, a rubber spherical body is used as the valve body. However, the valve body is not necessarily made of rubber and may be made of metal or resin. The valve body does not necessarily need to be spherical, and may have any shape as long as the valve seat can be closed and an outer diameter can be formed between the inner wall of the moving
次に、このように構成される本実施例の薬液注入装置1の使用方法について説明すると、本実施例の薬液注入装置1を使用して地盤改良を行う場合には、本実施例の薬液注入装置1における連結部4を、内部に薬液搬送路及びエアー搬送路が形成された二重管ロッド14に、連結部4の薬液搬送路5と二重管ロッドの薬液搬送路が、及び連結部4のエアー搬送路6と二重管ロッドのエアー搬送路が連通するようにして連結し、更に、二重管ロッド14における薬液搬送路5及びエアー搬送路6にそれぞれ、薬液供給手段及びエアー供給手段を連結し、その状態で、二重管ロッド14とともに、本実施例の薬液注入装置1をボーリング孔等に挿入していく。
Next, a description will be given of a method of using the
そして、所定深度まで本実施例の薬液注入装置1を挿入した後に、エアー用流路6内にエアーを供給して膨張部301を膨張させ、膨張部301の外周でボーリング孔の内壁を押圧することにより、ボーリング孔における膨張部301より先端側に閉塞空間を形成する。
And after inserting the chemical | medical
更に、その状態で、薬液搬送路5内に薬液を高圧力で供給する。そうすると、前述したように、薬液の圧力により弁体7が移動し、弁体7による薬液搬送路の閉鎖が解除されるとともに、薬液放出部2の先端側から薬液が放出され、これにより地中に薬液を浸透して地盤改良を行うことが可能となる。
Further, in this state, a chemical solution is supplied into the chemical
一方、薬液の注入が完了した後は、薬液の供給を停止することにより、前述の作用によって薬液搬送路5が閉鎖され、これにより地下水の逆流を防止することが可能である。
On the other hand, after the injection of the chemical solution is completed, the supply of the chemical solution is stopped, whereby the chemical
このように、本実施例の薬液注入装置1では、薬液を供給していないときには弁体により薬液搬送路を閉鎖することを可能としているために、地下水が装置内部を通って逆流することを防止することができるとともに、薬液の供給を停止することのみで薬液搬送路5を閉鎖することが可能であり、地下水の逆流防止のための特別な操作も不要である。
Thus, in the
なお、前述の説明では、薬液放出部2の内部に弁体を挿装した形態を説明したが、本発明の薬液注入装置では、薬液搬送路5の先端側開口を開閉自在な配置で弁体を配設するとともに、この弁体を、弾性手段により、薬液搬送路における先端側開口を閉鎖する方向に付勢してあればよく、必ずしも前述の構造に限定されるものではない。
In the above description, the embodiment in which the valve body is inserted into the chemical
本発明では、弁体を用いて地下水の逆流を防止する構造としているために、地盤改良に限らず、掘削によって地下水が噴出する可能性が考えられる薬液注入作業のすべてに適用可能である。 In this invention, since it is set as the structure which prevents a reverse flow of groundwater using a valve body, it is applicable not only to ground improvement but all the chemical | medical solution injection | pouring operations which can consider the possibility that groundwater may eject by excavation.
1 薬液注入装置
2 薬液放出部
3 パッカー部
301 膨張部
302 膨張部を固定するための固定用カバー
4 連結部
5 薬液搬送路
6 エアー搬送路
7 弁体
8 スプリング
9 弁座部
10 弁体の移動空間
11 スナップリング
12 スプリング受け
13 Oリング
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記薬液放出部(2)に、前記薬液搬送路(5)の先端側を開閉自在な配置で弁体(7)を配設するとともに、弾性手段(8)により、前記弁体(7)を、前記薬液搬送路(5)における先端側を閉鎖する方向に付勢したことを特徴とする地盤改良用薬液注入装置。 A chemical solution discharge portion (2), a packer portion (3) connected to the base end side of the chemical solution discharge portion (2) and having an expansion portion (301) that expands by air, and the packer portion (3) A connecting portion (4) to which the double tube rod is connected, which is connected to the base end side, and a chemical solution conveyance path (5) in which both end portions along the longitudinal direction are opened, and a base In the chemical injection device for ground improvement provided with an air conveyance path (6) in which the end portion is opened and the tip portion is extended to the back side of the expansion portion (301),
A valve body (7) is disposed in the chemical liquid discharge section (2) so that the front end side of the chemical liquid conveyance path (5) can be opened and closed, and the valve body (7) is mounted by an elastic means (8). The ground solution improving chemical liquid injection device, wherein the chemical liquid conveying path (5) is urged in a direction to close the front end side.
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Legal Events
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Effective date: 20070904 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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A977 | Report on retrieval |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20091203 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100325 |