JP2006152594A - 地盤注入工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外管吐出口22を有する外管20と、外管20内に遊挿され、複数の膨縮性内管パッカ27を外管吐出口22をはさむように間隔をあけて備え、さらに、パッカ内吐出口29を有し、かつ間隔をあけて備えられた内管パッカ27間に内管吐出口30を有する内管21とを備え、先端に位置情報発信器を内蔵したボーリングロッドで削孔された削孔23内に設置され、内管流路31に注入液を送液することにより、複数の内管パッカ27間に外管内空間32を形成するとともに、外管内空間32内に内管吐出口30から注入液を吐出し、外管吐出口22を通して地盤中に注入することから構成される。
【選択図】図2
Description
図1は構造物下方の地盤注入例の基本図である。図2は本発明工法の一具体例の断面図である。図3は本発明工法の他の具体例の断面図である。図4は本発明工法のさらに他の具体例の断面図である。図5は本発明工法のパッカ機能の原理を説明するための説明図である。
(a)内管吐出口30を細孔に形成する。この状態を図7(a)に示す。
この細孔は内管21に直接所定の孔径で穿孔してもよいが、あらかじめ所定の径の細孔を穿設した摩耗しにくい金属製チップ(図示せず)を内管吐出口30に、取りはずし自在に螺着することが好ましい。この場合、注入液の噴射圧によってチップの細孔が摩耗し、径が大きくなった時点で新しいチップに取り換えることができるので、注入液の常に正確な吐出速度を保持することができる。
(b)内管吐出口30を内管パッカ内吐出口29よりも細孔に形成する。この状態を図7(a)、(b)に示す。
(c)内管吐出口30の面積を内管流路31の断面積よりも小さく形成する。この状態を図7(a)、(b)に示す。
(b)内管吐出口の面積は内管流路の断面積よりも小さい。
(c)内管パッカ内吐出口を内管吐出口よりも大きくする。
(d)内管吐出口は逆止弁を設けている。図7(d)はバネ52の力よりも内管内の注入液の圧力が大きくなってはじめて外管内空間に注入液が吐出される。
(e)内管吐出口は吐出抵抗体で覆われる。図7(c)において、ゴムスリーブ26を用い、吐出口を覆っておけば、ゴムスリーブ26の弾力性に対応した内管内注入液の圧力が高まった時点で注入液が外管内空間に吐出される。
以上において、細孔は上述のとおり、噴射孔にした方がさらに好ましい。
リアルタイムで地上部で情報を集めて記録してもよい。また、上述したように、注入圧力センサーと注入流量センサーを同時に設け、これにより、各注入ステージにおける外管内空間の注入圧力、吐出速度を把握して注入管理をすることができる。
1 地盤
20 外管
21 内管
22 外管吐出口
23 削孔
24 削孔壁
25 シールグラウト
26 ゴムスリーブ
27 内管パッカ
28 締め金具
29 内管パッカ内吐出口
30 内管吐出口
31 内管流路
32 外管内空間
33 外管パッカ
34 外管パッカ内吐出口
35 外管外空間
54 構造物
55 ボーリングロッド
60 位置情報発信器
130 制御部
135 注入液槽
136 ポンプ
Claims (22)
- 地盤に注入管を屈曲して、または水平に、または屈曲と水平を任意に組み合わせて設置し、この注入管を通して地盤中に注入液を注入する地盤注入工法において、前記注入管は軸方向の異なる位置に複数の外管吐出口を有する外管と、この外管内に遊挿され、複数の膨縮性内管パッカを前記外管吐出口をはさむように間隔をあけて備え、さらに、これら内管パッカ内にパッカ内吐出口を有し、かつ前記間隔をあけて備えられた内管パッカ間に内管吐出口を有する内管とを備えた注入管であって、先端に位置情報発信器を内蔵したボーリングロッドで削孔された削孔内に設置され、内管流路に注入液を送液することにより、前記膨縮性内管パッカを注入液の送液圧力によって膨張して複数の内管パッカ間に外管内空間を形成するとともに、この外管内空間内に内管吐出口から注入液を吐出し、注入液を外管内空間から外管吐出口を通し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1において、外管を地盤の削孔中にシールグラウトを填充することによって定着、設置する請求項1に記載の地盤注入工法。
- 請求項1において、外管に外管吐出口をはさむように複数の外管パッカを設置し、該外管パッカ内に固結材を填充し、膨張させて地盤に定着、設置する請求項1に記載の地盤注入工法。
- 請求項3において、外管パッカは透水性袋体であって、該外管パッカ内に固結材を填充し、削孔径よりも大きな径に膨張させて土中にパッカを形成し、外管を地盤に定着、設置する請求項3に記載の地盤注入工法。
- 請求項1において、内管が三個以上の膨縮性内管パッカを備えることにより外管内空間を複数形成してなり、これにより複数の外管吐出口から注入液を同時に地盤中に注入する請求項1に記載の地盤注入工法。
- 請求項1において、内管流路を複数本設け、各内管吐出口を異なる外管内空間に開口するようにした請求項1に記載の地盤注入工法。
- 請求項1において、膨縮性内管パッカは弾力性のある不透水性袋体であって、注入液の送液による内圧で外管内壁に密着するまで膨張し、注入液の送液を停止することにより、あるいは内管内の注入液の一部を脱液して内管内圧力を低下させることにより収縮し、これにより内管を外管内で移動自在とする請求項1に記載の地盤注入工法。
- 請求項7において、弾力性のある不透水性袋体は筒状合成樹脂であって、パッカ内吐出口が筒状内に位置するように両端を内管に緊結して取付けられる請求項7に記載の地盤注入工法。
- 請求項1において、内管吐出口は以下の(a)ないし(d)のいずれかを満たすように形成される請求項1に記載の地盤注入工法。
(a)内管吐出口を細孔に形成する。
(b)内管吐出口を内管パッカ内吐出口よりも細孔に形成する。
(c)内管吐出口の面積を内管流路の断面積よりも小さく形成する。
(d)内管パッカの袋体の両端に内管断面を連結する。 - 請求項9において、細孔は噴射ノズルとして形成される請求項9に記載の地盤注入工法。
- 請求項1において、内管吐出口が逆止弁を備えるか、吐出抵抗体で覆われる請求項1に記載の地盤注入工法。
- 請求項1において、注入液として、空気中におけるゲル化時間が土中ゲル化時間よりも長い注入液を用いる請求項1に記載の地盤注入工法。
- 請求項1において、内管流路には脱圧装置が設けられる請求項1に記載の地盤注入工法。
- 請求項1において、内管はフレキシブルジョイントで連結される請求項1に記載の地盤注入工法。
- 請求項1において、外管内空間および/または内管パッカ内に電気的土圧計、ストレインゲージあるいは間隙水圧計のいずれかを設置して注入時の注入圧を計測するようにした請求項1に記載の地盤注入工法。
- 請求項15において、注入圧の情報は有線または無線で地上に集められ、注入の制御に用いられる請求項15に記載の地盤注入工法。
- 請求項1において、内管吐出口に流量計測センサを設け、注入時の注入速度と注入量を計測するようにした請求項1に記載の地盤注入工法。
- 請求項1において、前記外管は次の(a)、(b)または(c)の工程によって地盤中に設置される請求項1に記載の地盤注入工法。
(a)位置情報発信器内蔵のドリルヘッドが先端に装着されたボーリングロッドをケーシング中に挿入し、ドリルヘッドを回転しながら改良すべき地盤中にボーリングし、ボーリング孔が所定の位置に達したのち、ボーリングロッドを引き抜き、残ったケーシング中に0逆止弁を備えた複数の外管吐出口を有する外管を挿入してケーシングを引き抜き、外管を地盤中に定着する。
(b)位置情報発信器内蔵のボーリングヘッドが先端に装着されたボーリングロッドを地盤中にボーリングし、ボーリング孔が所定の位置に到達したときに位置情報発信器内蔵部分を引き抜き、次いで、ボーリングロッド中に、逆止弁を備えた複数の外管吐出口を有する外管を挿入してボーリングロッドを引き抜き、外管を地盤に定着する。
(c)位置情報発信器内蔵のドリルヘッドが先端に装着されたボーリングロッドを地盤中に外管とともに押し込んでボーリングし、ボーリング孔が所定の位置に達したのち、ボーリングロッドを引き抜いて外管を地盤に定着する。 - 請求項18において、ボーリングロッドによる削孔は孔壁保持材を含有する削孔液を用いて行う請求項18に記載の地盤注入工法。
- 請求項1において、注入液は注入液送液装置によって内管流路に送液され、前記注入液送液装置が制御部と、注入液槽と、この注入液槽に連結され、注入液を加圧、送液する注入液加圧部と、加圧された注入液を地盤中における各注入管に送り出す送液管とを備え、前記注入液加圧部および送液管は制御部に接続され、制御部の制御のもとに注入液を前記複数の外管吐出口から地盤中に同時に注入することを特徴とする地盤注入工法。
- 請求項20において、前記注入液送液装置は制御部と、注入液加圧部と、複数本の注入管に通じる複数の分岐管を有し、前記加圧部からの加圧注入液を各分岐管に分配する注入液分配部と、前記加圧部から前記注入液分配部に通じる加圧注入液の送液系と、この送液系に備えられた送液流量計および/または送液圧力計とを備え、これら注入液分配部、送液部、送液流量計および/または送液圧力計はそれぞれ制御部に接続されてなり、注入液を制御部の制御のもとに一つの送液系から複数の注入液流路に同時に送液して複数の外管吐出口から同時に注入し、これにより広範囲の地盤を急速かつ確実に改良する請求項20に記載の地盤注入工法。
- 請求項20において、前記注入液送液装置は制御部と、注入液槽と、一プラント中に多数備えられるとともに、それぞれ注入液槽に接続され、かつ、独立した、あるいは共通の駆動源で作動するユニットポンプと、一方が前記各ユニットポンプに連結され、他方が前記複数の注入管にそれぞれ連結された送液管とを備え、これらユニットポンプおよび送液管はそれぞれ制御部に接続されてなり、前記注入液槽中の注入液を前記制御部の制御のもとに、各ユニットポンプの作動により各送液管に圧送し、複数の外管吐出口から同時に地盤に注入する請求項20に記載の地盤注入工法。
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