JP2006169914A - グラウト剤の注入プラグとこれに用いる圧力タンク - Google Patents

Abstract

【課題】圧力タンクを少し回転させるだけでプラグ本体に対する取付けが行え、圧力タンクの取付け操作の簡略化を図ることができると共に、強固な取付け強度を得ることができるグラウト剤の注入プラグを提供する。
【解決手段】一端側に取付け座５と他端側における注入路４に逆止弁６を設けたプラグ本体２と、前記プラグ本体２の途中に取付けられ、注入路４から流入したグラウト剤を蓄圧する圧力タンク３との組み合わせからなるグラウト剤の注入プラグ１において、前記プラグ本体２の途中に圧力タンク３を取付けるため、プラグ本体２の途中に結合溝１６を有する接続筒８を設け、圧力タンク３にこの接続筒８内への挿入筒１２を設け、前記挿入筒１２の外面に、接続筒８と挿入筒１２の嵌合時に結合溝１６へ嵌る係合片１７を突設し、前記接続溝１６が、接続筒８の端部で開放する端部から連なって接続筒８の周方向に対して係合片１７を引き込む方向に傾斜するように形成されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、コンクリート構造物に発生したクラック等の空隙にグラウト剤を注入し、ひび割れ等の空隙を補修するためのグラウト剤の注入プラグ、更に詳しくは、プラグ本体とこれに取付ける圧力タンクの結合構造及び、この注入プラグに用いる圧力タンクに関する。

コンクリート構造物に発生したクラック等の空隙を放置すると、漏水やコンクリートの割れ、外装材として貼り付けたタイルの剥離等が発生するため、クラック等の空隙をグラウト剤の注入によって埋める必要がある。

上記のようなクラック等の空隙にグラウト剤を注入するための従来の注入プラグは、グラウト剤の注入路が貫通し、一端側に取付け座と他端側における注入路に逆止弁を有するニップルを設けた筒状のプラグ本体と、前記プラグ本体の途中にグラウト剤の注入路と連通するように取付けられ、注入路から流入したグラウト剤を蓄圧する圧力タンクとの組み合わせによって形成されている。

上記のような注入プラグを用いて、クラック等の空隙にグラウト剤を注入するには、コンクリート構造物の外面に対して、発生したクラックに注入路が通じるように、プラグ本体をその取付け座の接着固定によって固定し、このプラグ本体に圧力タンクを取付け、コンクリート構造物の外面における上記クラックの他の部分をシール材によって閉鎖した状態で、ニップルにグラウト剤の注入ポンプを接続し、この注入ポンプでグラウト剤を押し出すと、注入路からクラックにグラウト剤が流入し、クラック内にグラウト剤が注入されると、注入ポンプから押し出されたグラウト剤は圧力タンク内に浸入し、密閉された圧力タンクは、グラウト剤の浸入によって内部の空気が圧縮され、圧力タンク内のグラウト剤を蓄圧する。

圧力タンク内に所定量のグラウト剤が浸入すると、ニップルからグラウト剤の注入ポンプを取り外して注入工程を終了し、上記クラックに流入したグラウト剤には、圧力タンク内の圧縮した空気によって圧力が加わっているので、クラックの細いところにも経時的に浸入し、グラウト剤でクラックの全体を埋めることができることになり、グラウト剤の硬化によってクラックの補修が完了する（特許文献１参照）。

従来、上記のようなグラウト剤の注入プラグにおいて、プラグ本体の途中に対する圧力タンクの取付けは、プラグ本体の途中に接続筒を設け、圧力タンクにこの接続筒に対する挿入筒を設け、接続筒と挿入筒を両者の嵌合面に設けたねじにより結合するねじ込み構造が採用されていた。
実公平４−１１０８０号公報

ところで、上記のようなねじ結合によると、プラグ本体に対して圧力タンクを何回も回転させてねじ込まなければならないので手間がかかり、特に、現場において、壁面に固定したプラグ本体に対して圧力タンクを回転させながらねじ込む場合に、作業が行いにくいという問題がある。

また、プラグ本体に組み合わせ使用する圧力タンクは、圧縮された空気でグラウト剤を蓄圧するため、十分な耐圧強度が要求されると共に、グラウト剤の漏洩が生じないようにプラグ本体に対する取付け強度が必要になり、しかも、グラウト剤の使用に無駄を生じさせない容積を確保しなければならないが、従来の注入プラグにおける圧力タンクは、耐圧強度と取付け強度及び容積の何れにおいても、要求を十分に満たすものではなく、耐圧強度と取付け強度及び容積の改善が望まれているのが現状である。

そこで、この発明の課題は、圧力タンクを少し回転させるだけでプラグ本体に対する取付けが行え、圧力タンクの取付け操作の簡略化を図ることができると共に、強固な取付け強度を得ることができるグラウト剤の注入プラグと、注入プラグにおける圧力タンクの各部の寸法を最適の条件に設定することで、耐圧強度と取付け強度及び容積の何れの要求に対しても満足することができる圧力タンクを提供することにある。

上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、グラウト剤の注入路が貫通し、一端側に取付け座と他端側における注入路に逆止弁を設けたプラグ本体と、前記プラグ本体の途中にグラウト剤の注入路と連通するように取付けられ、注入路から流入したグラウト剤を蓄圧する圧力タンクとの組み合わせからなるグラウト剤の注入プラグにおいて、前記プラグ本体の途中に圧力タンクを取付けるため、プラグ本体の途中と圧力タンクのグラウト剤の出入り口側端部の何れか一方に接続筒と、他方にこの接続筒内への挿入筒を設け、前記接続筒の周壁に結合溝を設け、前記挿入筒の外面に、接続筒と挿入筒の嵌合時に結合溝へ嵌る係合片を突設し、前記接続溝が、接続筒の端部で開放し、この開放端から連なって接続筒の周方向に対して係合片を引き込む方向に傾斜するように形成されている構成を採用したものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、内部のグラウト剤を目視可能な合成樹脂を用い、中空で一端側が閉鎖されたタンク本体と、このタンク本体の他端側にタンク本体よりも小径となるよう一体に設けられ、圧力タンクの内部と連通するグラウト剤の出入り口が貫通する挿入筒とからなり、この挿入筒の外面に上記接続筒の結合溝へ嵌る係合片が突設され、この圧力タンクが、タンク本体の肉厚が０．４ｍｍ〜２ｍｍ、胴周りの直径が１０ｍｍ〜３０ｍｍ、長さが３０ｍｍ〜９０ｍｍ、出入り口の内径が１ｍｍ〜５ｍｍに設定されている構成を採用したものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、内部のグラウト剤を目視可能な合成樹脂を用い、中空で一端側が閉鎖されたタンク本体と、このタンク本体の他端側にタンク本体よりも小径となるよう一体に設けられ、圧力タンクの内部と連通するグラウト剤の出入り口が貫通する挿入筒とからなり、前記挿入筒に、上記接続筒との嵌合部分を封止するシール部材が取付けられている構成を採用したものである。

ここで、上記圧力タンクは、ポリエチレン等の透明もしくは半透明の合成樹脂を用い、中空の筒状で一端側が半球状に閉鎖されたタンク本体と挿入筒がブロー成形によって一体に形成され、この挿入筒はタンク本体の軸心に対して片寄った位置に設けられ、その外周の先端部にＯリング等のシール部材を取付けるための溝が周設されている。

また、圧力タンクは、タンク本体の肉厚を０．４ｍｍ〜２ｍｍに設定すれば、圧力タンクの耐圧強度を０．１ＭＰＡ以上の圧力に耐える強度に設定することができ、圧力タンクの耐圧強度を十分に確保することができ、また、タンク本体の胴周りの直径を１０ｍｍ〜３０ｍｍ、長さを３０ｍｍ〜９０ｍｍに設定すれば、浸入するグラウト剤の蓄圧による注入量を十分に確保することができると同時に、残留するグラウト剤の量を少なくできる容積となり、グラウト剤の無駄を抑えることができる。

更に、圧力タンクにおける出入り口の内径を１ｍｍ〜５ｍｍに設定すれば、プラグ本体の途中に設けた接続筒にねじ込む挿入筒の取付け強度を確保するのに最適な寸法となる。

この発明によると、プラグ本体の途中と圧力タンクのグラウト剤の出入り口側端部の何れか一方に結合溝を有する接続筒と、他方にこの接続筒内への挿入筒を設け、前記挿入筒の外面に結合溝へ嵌る係合片を突設し、前記接続溝を、接続筒の端部で開放し、この開放端から連なって接続筒の周方向に対して係合片を引き込む方向に傾斜するように形成したので、接続筒内へ挿入筒を差し込むときに、係合片を接続溝に嵌め合わせて押し込みながら少し回転させれば、接続溝の傾斜による係合片の引き込みにより、接続筒に対する挿入筒の結合が得られ、圧力タンクをわずかに回転させるだけでよいので、ワンタッチ操作によって簡単に手早くプラグ本体の途中に圧力タンクを取付けることができる。

また、接続溝の傾斜による係合片の引き込みにより、接続筒に対する挿入筒の結合が強固となり、プラグ本体に対する圧力タンクの十分な取付け強度を得ることができる。

更に、挿入筒の先端にシール部材を取付けることにより、プラグ本体に対する圧力タンクの取付け部分のシール性が向上し、グラウト剤の漏れを確実に防ぐことができる。

また、合成樹脂を用いたタンク本体の肉厚を０．４ｍｍ〜２ｍｍに設定したので、圧力タンクの耐圧強度を０．１ＭＰＡ以上の圧力に耐える強度に設定することができ、圧力タンクの耐圧強度を十分に確保することができ、かつ、タンク本体の胴周りの直径を１０ｍｍ〜３０ｍｍ、長さを３０ｍｍ〜９０ｍｍに設定したので、浸入するグラウト剤の蓄圧による注入量を十分に確保することができると同時に、残留するグラウト剤の量を少なくできる容積となり、グラウト剤の無駄を抑えることができると共に、圧力タンクにおける出入り口の内径を１ｍｍ〜５ｍｍに設定したので、プラグ本体の途中に設けた接続筒に接続する挿入筒の取付け強度を確保するのに最適な寸法となる。

以下、この発明の実施の形態を図示例に基づいて説明する。

図１と図２のように、グラウト剤の注入プラグ１は、コンクリート構造物Ａの外面に対して固定するプラグ本体２と、このプラグ本体２に取付ける圧力タンク３との組み合わせからなり、前記プラグ本体２は、合成樹脂を用いて円筒状に形成され、その軸心に沿ってグラウト剤の注入路４が貫通し、一端側に円板状の取付け座５と、他端側における注入路４に逆止弁６を有するニップル７を設け、途中の位置に圧力タンク３を取付けるための接続筒８を分岐状に突設した構造になっている。

また、圧力タンク３は、内部のグラウト剤を目視可能な合成樹脂を用い、中空の筒状で上端側が閉鎖され、周壁に目盛り１０が施されたタンク本体９と、このタンク本体９の下端側にタンク本体９よりも小径となるよう一体に設けられ、圧力タンク３の内部と連通するグラウト剤の出入り口１１が貫通し、前記プラグ本体２の接続筒８内に対して挿入する挿入筒１２とで形成されている。

上記圧力タンク３は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の透明もしくは半透明の合成樹脂を用い、中空の筒状で一端側が半球状に閉鎖されたタンク本体９と挿入筒１２がブロー成形によって一体に形成され、この挿入筒１２はタンク本体９の軸心に対して外周に近い片寄った位置に設けられ、タンク本体９の下壁は挿入筒１２に向けて下がる傾斜壁１３となり、その外周の先端部に接続筒８との嵌合部分を封止するＯリング等のシール部材１４を取付けるための溝が周設され、また、タンク本体９寄りの位置にフランジ１５が設けられている。

上記圧力タンク３のタンク本体９は、図示の場合略円筒状に形成したが、楕円形や各種多角形の筒状に形成することもでき、この圧力タンク３の形成に用いる材料において、ポリエチレン（ＰＥ）は、粘りと強度があるので割れや膨れによる変形の発生がないという利点がある。

このような圧力タンク３は、図４に示すように、タンク本体９の肉厚Ｔが０．４ｍｍ〜２ｍｍ、胴周りの直径Ｗが１０ｍｍ〜３０ｍｍ、長さＨが３０ｍｍ〜９０ｍｍ、出入り口１１の内径Ｒが１ｍｍ〜５ｍｍに設定されている。

上記圧力タンク３は、耐圧強度が０．１ＭＰＡ以上の圧力に耐える強度を要求され、このため、タンク本体９の肉厚Ｔは０．４ｍｍ以上が必要になり、肉厚Ｔを０．４ｍｍ〜２ｍｍの範囲に設定することによって圧力タンク３の耐圧強度を十分に確保することができる。

ここで、コンクリート構造物のクラックに注入するグラウト剤としては、エポキシ樹脂、発泡ウレタン、セメントスラリー、エマルジョン等を挙げることができ、これらは、何れも硬化時に発熱するため、圧力タンク３に耐熱性も要求され、タンク本体９の肉厚Ｔを０．４ｍｍ〜２ｍｍの範囲に設定することによって、耐熱性もクリアすることができる。

なお、タンク本体９の肉厚Ｔを０．４ｍｍ以下にすると、耐圧強度と耐熱性を確保できないと共に、肉厚Ｔを２ｍｍ以上にすると、強度的に過剰となって材料の無駄になるだけでなく、ブロー成形時の成形性も悪くなる。なお、ブロー成形は、金型の製作が安価であり、筒袋状となる圧力タンクの一体成形が可能となるものである。

また、タンク本体９の胴周りの直径Ｗを１０ｍｍ〜３０ｍｍ、長さＨを３０ｍｍ〜９０ｍｍに設定することにより、浸入するグラウト剤の蓄圧による注入量を十分に確保することができると同時に、残留するグラウト剤の量を少なくできる容積となり、グラウト剤の無駄を抑えることができる。

なお、タンク本体９の胴周りの直径Ｗを１０ｍｍ以下、長さＨを３０ｍｍ以下に設定すると、容量が少なくなりすぎ、注入回数が多くなって作業効率が悪くなる。

また、タンク本体９の胴周りの直径Ｗを３０ｍｍ以上、長さＨを９０ｍｍ以上に設定すると、逆に容量が大きくなりすぎ、残留するグラウト剤の量が多くなってグラウト剤の無駄が生じると共に、圧力タンク３が大型化するので、取付け場所の制約を受けるという問題がある。

上記挿入筒１２において、出入り口１１の内径Ｒを１ｍｍ〜５ｍｍに設定することにより、プラグ本体２の途中に設けた接続筒８に挿入する挿入筒１２の取付け強度を確保するのに最適な寸法となる。

ここで、出入り口１１の内径を１ｍｍ以下に設定すると、粘度の高いグラウト剤を使用した場合、注入ポンプでニップル７からクラックＢに向けてグラウト剤Ｃを注入するとき、圧力タンク３の内部に対するグラウト剤の流入に抵抗が生じ、このため、取付け座５の接着部分に過度の圧力が加わり、コンクリート構造物Ａから取付け座５が剥がれてプラグ本体２が脱落すると共に、プラグ本体２に対する圧力タンク３の取付け部分にも圧力が加わり、取付け部分が破損する事態が発生するという問題がある。

また、出入り口１１の内径を５ｍｍ以上に設定すると、挿入筒１２の周壁が大径となってプラグ本体２に対する取付け強度の確保が困難になり、圧力タンク３内に発生した圧力によって、プラグ本体２に対する圧力タンク３の取付け部分からグラウト剤の漏れが発生することになる。

上記プラグ本体２の途中に圧力タンクを取付けるため、プラグ本体２の途中に設けた接続筒８の周壁には、軸心を挟む両側の位置に結合溝１６を設け、前記圧力タンク３における挿入筒１２の外面で軸心を挟む両側の途中位置に、接続筒８と挿入筒１２の嵌合時に結合溝１６の溝幅に嵌る突軸状の係合片１７が突設されている。

上記接続溝１６は、接続筒８の上端部において所定の幅で開放し、軸方向に沿って延びる短い直線部１６ａと、この直線部１６ａの内端から連なって接続筒８の周方向に対して係合片１７を引き込む方向、即ち、プラグ本体２側に向けて接近する方向に傾斜する傾斜部１６ｂとによって形成され、接続筒８内へ挿入筒１２を差し込むときに、係合片１７を接続溝１６に嵌め合わせて押し込みながら少し回転させれば、接続溝１６の傾斜部１６ｂによる係合片１７の引き込みにより、圧力タンク３をわずかに回転させるだけで接続筒８に対する挿入筒１２の結合が得られ、ワンタッチ操作によって簡単に手早くプラグ本体２の途中に圧力タンク３を取付けることができる。

なお、図示では、接続筒８をプラグ本体２に、挿入筒１２を圧力タンク３にそれぞれ設けたが、これとは逆に、接続筒８を圧力タンク３に、挿入筒１２をプラグ本体２に設けた構造を採用することもできる。

この発明のグラウト剤の注入プラグ１は、上記のような構成であり、クラックＢ等の空隙にグラウト剤Ｃを注入するには、図４のように、コンクリート構造物Ａの外面に対して、発生したクラックＢに注入路４が通じるように、プラグ本体２をその取付け座５の接着によって固定し、このプラグ本体２の接続筒８に圧力タンク３を取付け、コンクリート構造物Ａの外面における上記クラックＢの他の部分をシール材によって閉鎖した状態で、ニップル７にグラウト剤Ｃの注入ポンプを接続し、この注入ポンプでグラウト剤Ｃを押し出すと、注入路４からクラックＢにグラウト剤Ｃが流入し、クラックＢ内にグラウト剤Ｃが注入されると、注入ポンプから押し出されたグラウト剤Ｃは圧力タンク３内に浸入し、密閉された圧力タンク３は、グラウト剤Ｃの浸入によって内部の空気が圧縮され、圧力タンク３内のグラウト剤を蓄圧する。

圧力タンク３内に所定量のグラウト剤Ｃが浸入すると、ニップル７からグラウト剤の注入ポンプを取り外して注入工程を終了し、上記クラックＢに流入したグラウト剤Ｃには、圧力タンク３内の圧縮した空気によって圧力が加わり、クラックＢに対して圧力タンク３内のグラウト剤Ｃが押し出されて補充することにより、クラックＢの細いところにも経時的に浸入し、グラウト剤ＣでクラックＢの全体を埋めることができることになり、グラウト剤Ｃの硬化によってクラックＢの補修が完了する。

図３（ａ）乃至（ｃ）は、この発明のグラウト剤の注入プラグ１において、プラグ本体２に圧力タンク３を取付けるための工程を示している。

この発明のグラウト剤の注入プラグ１は、プラグ本体２の途中に結合溝１６を有する接続筒８を設け、圧力タンク３にこの接続筒８内への挿入筒１２を設け、前記挿入筒１２の外面に結合溝１６へ嵌る係合片１７を突設し、この接続溝１６を開放端から連なって接続筒８の周方向に対して係合片１７を引き込む方向に傾斜するように形成してあるので、接続筒８内へ挿入筒１２を差し込むときに、図３（ｂ）のように、係合片１７を接続溝１６に嵌め合わせて押し込みながら少し回転させれば、接続溝１６の傾斜部１６ｂによる係合片１７の引き込みにより、図３（ｃ）のごとく、接続筒８に対する挿入筒１２の結合が得られ、圧力タンク３をわずかに回転させるだけでよいので、ワンタッチ操作によって簡単に手早くプラグ本体２の途中に圧力タンク３を取付けることができ、接続溝１６の傾斜部１６ｂとこれに係合する係合片１７は、接続筒８の軸方向に沿った耐引き抜き強度を発現するので、圧力タンク３の内部蓄圧に対応できる取付け強度を確保することができる。

また、挿入筒１２の外周にシール部材１４を取付けたので、プラグ本体２に対する圧力タンク３の取付け部分のシール性が向上し、グラウト剤Ｃの漏れを確実に防ぐことができることになる。

グラウト剤の注入プラグを示す斜視図 （ａ）はグラウト剤の注入プラグのプラグ本体に対する圧力タンクの取付け部分の構造を示す縦断正面図、（ｂ）は（ａ）の矢印ｂ−ｂ部分の横断平面図 （ａ）乃至（ｃ）のそれぞれは、グラウト剤の注入プラグに対する圧力タンクの取付け工程を順番に示す斜視説明図 グラウト剤の注入プラグを示す使用状態の縦断面図

符号の説明

１ グラウト剤の注入プラグ
２ プラグ本体
３ 圧力タンク
４ グラウト剤の注入路
５ 取付け座
６ 逆止弁
７ ニップル
８ 接続筒
９ タンク本体
１０ 目盛り
１１ グラウト剤の出入り口
１２ 挿入筒
１３ 傾斜壁
１４ シール部材
１５ フランジ
１６ 結合溝
１７ 係合片

Claims (3)

1. グラウト剤の注入路が貫通し、一端側に取付け座と他端側における注入路に逆止弁を設けたプラグ本体と、前記プラグ本体の途中にグラウト剤の注入路と連通するように取付けられ、注入路から流入したグラウト剤を蓄圧する圧力タンクとの組み合わせからなるグラウト剤の注入プラグにおいて、
   前記プラグ本体の途中に圧力タンクを取付けるため、プラグ本体の途中と圧力タンクのグラウト剤の出入り口側端部の何れか一方に接続筒と、他方にこの接続筒内への挿入筒を設け、前記接続筒の周壁に結合溝を設け、前記挿入筒の外面に、接続筒と挿入筒の嵌合時に結合溝へ嵌る係合片を突設し、前記接続溝が、接続筒の端部で開放し、この開放端から連なって接続筒の周方向に対して係合片を引き込む方向に傾斜するように形成されていることを特徴とするグラウト剤の注入プラグ。
2. 内部のグラウト剤を目視可能な合成樹脂を用い、中空で一端側が閉鎖されたタンク本体と、このタンク本体の他端側にタンク本体よりも小径となるよう一体に設けられ、圧力タンクの内部と連通するグラウト剤の出入り口が貫通する挿入筒とからなり、この挿入筒の外面に上記接続筒の結合溝へ嵌る係合片が突設され、この圧力タンクが、タンク本体の肉厚が０．４ｍｍ〜２ｍｍ、胴周りの直径が１０ｍｍ〜３０ｍｍ、長さが３０ｍｍ〜９０ｍｍ、出入り口の内径が１ｍｍ〜５ｍｍに設定されていることを特徴とする請求項１に記載のグラウト剤の注入プラグに用いる圧力タンク。
3. 内部のグラウト剤を目視可能な合成樹脂を用い、中空で一端側が閉鎖されたタンク本体と、このタンク本体の他端側にタンク本体よりも小径となるよう一体に設けられ、圧力タンクの内部と連通するグラウト剤の出入り口が貫通する挿入筒とからなり、前記挿入筒に、上記接続筒との嵌合部分を封止するシール部材が取付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のグラウト剤の注入プラグに用いる圧力タンク。

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