JP2007291835A - パッカー装置及びこれを用いた薬液注入工法 - Google Patents

Abstract

【課題】長深度でも確実に先端部分に設置でき、かつ確実に先端部分で止水を図ることができるパッカー装置とその工法。
【解決手段】逆止弁が取付けられたシリンダー部材２（以下部材２）と、この部材２内に流体を供給すると共に、部材２に嵌脱自在なホース端末アタッチメント３（以下スリーブ３）と、部材２内を摺動可能なピストン部材４と、このピストン部材４によって軸方向に押圧される環状の弾性体で形成されたパッカー本体５と、ピストン部材４の軸方向の摺動に連動して移動し、スリーブ３と部材２との嵌合を解除する解除手段と、を備え、スリーブ３を取付けた流体供給ホースＨから部材２内に流体を供給して、パッカー本体５を軸心方向に圧縮し、半径方向に張出させ有孔管の内周面に当接して液密を図り、先端開口を閉塞し、この先端開口の閉塞の際に、パッカー本体５が有孔管の内周面への当接にあわせて、スリーブ３と部材２との嵌合を解除する構成とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、パッカー装置及び薬液注入工法に関するものである。より詳しくは、地盤に挿入された有孔管内に薬液を注入し、この注入薬液を外管の孔を通して地盤中に吐き出す工法において用いられる、外管の先端開口を閉塞するパッカー装置、及びこのパッカー装置を用いた薬液注入工法に関するものである。

パッカー装置の先行技術として、図１に示すように、外管（有孔管）Ｐ内に収まる径の筒体１００Ａと、この筒体１００Ａ内に少なくともその先端部が挿入される挿入体１００Ｂと、を主に有するパッカー装置１００がある。これは、このパッカー装置１００を外管Ｐの先端部分に設置した状態で、先端部に打撃体１０１Ａが備わるロッド１０１で、挿入体１００Ｂを打撃し、筒体１００Ａ内に、挿入体１００Ｂの先端部が挿入し、筒体１００Ａを径外方に押し広げ、筒体１００Ａの周壁面を外管Ｐの内壁面に当接させて外管の先端部分の止水を図るものである（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３３０６４８号公報

しかしながら、上記発明では、ロッド１０１で打撃を加えなければならないため、深度１２．５ｍ程度が限界であるという問題点があった。
そこで、本発明の主たる課題は、長深度でも確実に先端部分に設置でき、かつ確実に先端部分で止水を図ることができるパッカー装置及びこれを用いた薬液注入工法を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
請求項１記載の発明は、地盤に挿入された有孔管内に薬液を注入し、この注入薬液を前記有孔管の孔を通して地盤中に吐出する薬液注入工法において用いられる、前記有孔管の先端開口を閉塞するパッカー装置であって、逆止弁が取付けられたシリンダー部材と、このシリンダー部材内に流体を供給すると共に、シリンダー部材に嵌脱自在なホース端末アタッチメントと、シリンダー部材内を摺動可能なピストン部材と、このピストン部材によって軸方向に押圧される環状の弾性体で形成されたパッカー本体と、ピストン部材の軸方向の摺動に連動して移動し、ホース端末アタッチメントとシリンダー部材との嵌合を解除する解除手段と、を備え、前記ホース端末アタッチメントを取付けた流体供給ホースからシリンダー部材内に流体を供給して、パッカー本体を軸心方向に圧縮し、半径方向に張出させ前記有孔管の内周面に当接して液密を図り、先端開口を閉塞し、この先端開口の閉塞の際に、パッカー本体が前記有孔管の内周面への当接にあわせて、ホース端末アタッチメントとシリンダー部材との嵌合を解除する構成とされた、ことを特徴とするパッカー装置である。

（作用効果）
シリンダー部材内に流体を供給して、パッカー本体を軸心方向に圧縮し、半径方向に張出させ前記有孔管の内周面に当接して液密を図り先端開口を閉塞したのに合わせて、ホース端末アタッチメントとシリンダー部材との嵌合を解除することにより、長深度（例えば、５０ｍ）でも確実にホース端末アタッチメントを含めて流体供給ホースを回収することができる。

＜請求項２記載の発明＞
請求項２記載の発明は、地盤に挿入された有孔管内に薬液を注入し、この注入薬液を前記有孔管の孔を通して地盤中に吐出する薬液注入工法において用いられる、前記有孔管の先端開口を閉塞するパッカー装置であって、該パッカー装置は、先端開口を閉塞するパッカー部材と、このパッカー部材に嵌脱自在なシリンダー部材と、を備え、シリンダー部材は、流体を供給する流体供給ホースの先端に取付けられる二重管構造のホース端末アタッチメントと、該ホース端末アタッチメントに取付けられ、このホース端末アタッチメント外管部又は内管部のいずれか一方の管部からの流体が内部に供給されるシリンダー本体と、このシリンダー本体に内装され、かつ前記ホース端末アタッチメントの他方の管部に接続された内装管と、前記シリンダー本体内に供給された流体によりシリンダー本体内を摺動可能なピストン部材と、を有し、パッカー部材は、前記シリンダー部材の内装管に取付けられたカプラーにより、該内装管に着脱自在な連結アタッチメントと、前記ピストン部材によって軸方向に押圧される環状の弾性体で形成されたパッカー本体と、このパッカー本体が押圧されることによりパッカー本体の内周部分に挿入され、この挿入によりパッカー本体を半径方向に張出させる挿入部材と、を有し、前記連結アタッチメントは、シリンダー部材の前記カプラーに着脱自在で、かつ内装管からの流体が導かれる連結管部と、この連結管部の外周を所定の間隔をもって同芯状に覆う連結アタッチメント外管部と、連結管部と連結アタッチメント外管部との間に摺動可能に嵌合され、かつ前記カプラーを押圧可能な押圧部と、を有し、前記シリンダー部材と前記パッカー部材との連結解除は、前記連結管部内に供給された流体が連結管部と連結アタッチメント外管部との間に流れ、この流体が押圧部を押圧し、この押圧部が前記カプラーを押圧することにより行なわれる構成とされた、ことを特徴とするパッカー装置である。

（作用効果）
パッカー本体を半径方向に張出させる工程とシリンダー部材とパッカー部材との連結解除工程は、ホース端末アタッチメントに流体を供給することで行われるが、それぞれの工程は外管部及び内管部からなるホース端末アタッチメントの別々の経路に流体を供給することにより行なわれる（例えば、一方の工程で外管部に流体を供給する場合には、他方の工程では内管部に流体を供給する）。そのため、挿入部材をパッカー本体の内周部分に挿入する挿入量（長さ）とカプラーを押圧する押し込み量（長さ）とを別々に設定することができ、より確実にパッカー本体を半径方向に張出させ前記有孔管の内周面に当接させることができ、液密を図って先端開口を閉塞することができる。

＜請求項３記載の発明＞
請求項３記載の発明は、前記流体供給ホースで押し込みながら、前記有孔管の先端への挿入を行う構成とされた、請求項１又は２記載のパッカー装置である。

（作用効果）
また、流体供給ホースで押し込みながら、有孔管の先端への挿入を行う構成とすることにより、長深度でも確実に先端部分に設置でき、かつ確実に先端部分で止水を図ることができる。

＜請求項４記載の発明＞
請求項４記載の発明は、パッカー装置を用いて、地盤に挿入された有孔管内の先端開口を閉塞し、該有孔管内に薬液を注入し、この注入薬液を前記有孔管の孔を通して地盤中に吐出する薬液注入工法であって、前記パッカー装置は、逆止弁が取付けられたシリンダー部材と、このシリンダー部材内に流体を供給すると共に、シリンダー部材に嵌脱自在なホース端末アタッチメントと、シリンダー部材内を摺動可能なピストン部材と、このピストン部材によって軸方向に押圧される環状の弾性体で形成されたパッカー本体と、ピストン部材の軸方向の摺動に連動して移動し、ホース端末アタッチメントとシリンダー部材との嵌合を解除する解除手段と、を備え、前記パッカー装置を前記有孔管内の先端まで挿入し、シリンダー部材内に流体を供給して、パッカー本体を軸心方向に圧縮し、半径方向に張出させ前記有孔管の内周面に当接して液密を図り、先端開口を閉塞し、先端開口を閉塞した後に、ホース端末アタッチメントとシリンダー部材との嵌合を解除する、ことを特徴とする薬液注入工法である。

＜請求項５記載の発明＞
請求項５記載の発明は、パッカー装置を用いて、地盤に挿入された有孔管内の先端開口を閉塞し、該有孔管内に薬液を注入し、この注入薬液を前記有孔管の孔を通して地盤中に吐出する薬液注入工法であって、前記パッカー装置は、先端開口を閉塞するパッカー部材と、このパッカー部材に嵌脱自在なシリンダー部材と、を備え、シリンダー部材は、流体を供給する流体供給ホースの先端に取付けられる二重管構造のホース端末アタッチメントと、該ホース端末アタッチメントに取付けられ、このホース端末アタッチメント外管部又は内管部のいずれか一方の管部からの流体が内部に供給されるシリンダー本体と、このシリンダー本体に内装され、かつ前記ホース端末アタッチメントの他方の管部に接続された内装管と、前記シリンダー本体内に供給された流体によりシリンダー本体内を摺動可能なピストン部材と、を有し、パッカー部材は、前記シリンダー部材の内装管に取付けられたカプラーにより、該内装管に着脱自在な連結アタッチメントと、前記ピストン部材によって軸方向に押圧される環状の弾性体で形成されたパッカー本体と、このパッカー本体が押圧されることによりパッカー本体の内周部分に挿入され、この挿入によりパッカー本体を半径方向に張出させる挿入部材と、を有し、前記連結アタッチメントは、シリンダー部材の前記カプラーに着脱自在で、かつ内装管からの流体が導かれる連結管部と、この連結管部の外周を所定の間隔をもって同芯状に覆う連結アタッチメント外管部と、連結管部と連結アタッチメント外管部との間に摺動可能に嵌合され、かつ前記カプラーを押圧可能な押圧部と、を有し、前記パッカー装置を前記有孔管内の先端まで挿入し、前記ホース端末アタッチメント外管部又は内管部のいずれか一方の管部からの流体を供給して、前記パッカー本体を軸心方向に押圧させて前記挿入部材をパッカー本体の内周部分に挿入し、パッカー本体を半径方向に張出させ前記有孔管の内周面に当接して液密を図り、先端開口を閉塞し、先端開口を閉塞した後に、前記ホース端末アタッチメントの他方の管部から流体を供給して、前記押圧部を介して前記カプラーを押圧することにより前記パッカー部材と前記シリンダー部材との嵌合を解除する、ことを特徴とする薬液注入工法である。

本発明によれば、長深度でも確実に先端部分に設置でき、かつ確実に先端部分で止水を図ることができる等の利点がもたらされる。

以下、図１乃至図５に基づき本発明の実施形態１を、図６乃至図１４に基づき本発明の実施形態２を説明する。
＜パッカー装置の構成（実施形態１）＞
本発明に係るパッカー装置１は、地盤に挿入された外管（有孔管）内に薬液を注入し、この注入薬液を外管の孔を通して地盤中に吐出する薬液注入工法において用いられる、外管Ｐの先端開口を閉塞する装置である。

このパッカー装置１は、図２乃至５に示すように、逆止弁（図示せず）が取付けられたシリンダー部材２と、このシリンダー部材２内に流体を供給すると共に、シリンダー部材２に嵌脱自在なホース端末アタッチメント（スリーブ）３と、シリンダー部材２内を摺動可能なピストン部材４と、このピストン部材４によって軸方向に押圧される環状の弾性体で形成されたパッカー本体５と、ピストン部材４の軸方向の摺動に連動して移動し、ホース端末アタッチメント３とシリンダー部材２との嵌合を解除する解除手段と、を備えている。

シリンダー部材２は、図３に示すように、その内部に流体が供給されるシリンダー本体２１と、このシリンダー本体２１に流体を供給する供給管２２と、この供給管２２内に設けられた逆止弁（図示せず）と、供給管２２の開口部に嵌脱自在なホース端末アタッチメント３と供給管２２とを連結するカプラー２３と、を有している。

供給管２２は、シリンダー本体２１に螺合されている。この供給管２２の開口部には、流体供給ホースＨの先端に取付けられるホース端末アタッチメント３と供給管２２とを連結させるカプラー２３が設けられている。流体供給ホースＨは、材質としては公知のものを使用することができるが、ポリホースなどの硬質なものとすれば、この流体供給ホースを手動又は自動で押し込んでいくことによって、パッカー装置１を外管Ｐの先端部分まで挿入していくことができ、長深度でも確実に先端部分に設置できるため好適である。なお、流体としては、水や油などの液体、空気などの気体等を用いることができるが、水を用いることが好適である。
供給管２２の内部には、図示しない逆止弁が取付けられており、外管Ｐの先端開口を閉塞した際に、ホース端末アタッチメント３が外れた後でも、シリンダー本体２１内の流体が、シリンダー本体２１内から外部へ流出しないようになっている。

カプラー２３は、図３に示すように、供給管２２の外周に取付けられたリング２３Ａと、リング２３Ａ内周面の押圧によって供給管２２の内周面から一部突出している複数のボール２３Ｂと、リング２３Ａの下部に取付けられ、リング２３Ａを上方に押圧する圧縮バネ２３Ｃと、を有している。供給管２２の開口部は、ホース端末アタッチメント３を嵌合させることができるようになっており、かつカプラー２３によって、ホース端末アタッチメント３と一体化できるようになっている。
ホース端末アタッチメント３は、図３に示すように、その先端に形成された係合溝３Ａとボール２３Ｂとが係合することにより供給管２２に固定されるようになっている。

リング２３Ａは、図４に示すように、その上端部が後述する円形プレート状の解除部材９の下部と当接し、ピストン部材４の軸方向への摺動に伴って，解除部材９が下方に移動し、それによって下方に押し下げられる構成になっている。リング２３Ａが下方に押し下げられることにより、供給管２２の側壁部分に係止されているボール２３Ｂが半径方向の外側（リング側）に移動し、ホース端末アタッチメント３との連結が解除される構成になっている。具体的には、ボール２３Ｂが係止されている供給管２２の側壁部分の下面は、半径方向の外側に向かって下方に傾斜しており、リング２３Ａが押し下げられることにより、リング２３Ａの肉薄部分にボール２３Ｂの一部が納められるようになる。そのため、図５に示すように、ボール２３Ｂとホース端末アタッチメント３の係合溝３Ａとの係合関係が解除されて、ホース端末アタッチメント３を引き抜くことができるようになっている。

シリンダー本体２１の先端側には、図３に示すように、フランジ部２１Ａが形成されており、このシリンダーフランジ部２１Ａには、ロッド状の第１の連結具６が螺着されて取付けられている。第１の連結具６は、シリンダーフランジ部２１Ａとパッカー支持部材７とを連結して一体化させている。パッカー支持部材７は、円形プレート状であり、後述するピストンフランジ部４Ａと共に、パッカー本体５を挟み込み、このパッカー本体５を支持している。パッカー支持部材７は、パッカー装置１を外管Ｐの先端部分まで押し込んだ際には、地盤の切羽面に当接し、地盤から反力を受けてピストン部材４の押圧力に対抗することになる。

ピストン部材４には、その先端部にピストンフランジ部４Ａが形成されており、このピストンフランジ部４Ａによりパッカー本体５が押圧されるようになっている。パッカー本体５は、略環状の天然ゴムや合成ゴム等からなる弾性体であり、ピストンフランジ部４Ａで押圧されることにより、図４に示すように、その半径方向に張出され、外管Ｐの内周面に当接して液密を図ることができる。なお、シリンダー本体５との気密性を確保するために、Ｏリング４Ｂ，４Ｂが取付けられている。
ピストンフランジ部４Ａには、供給管方向に延びるロッド状の第２の連結具８が螺着され取付けられている。第２の連結具８は、ピストンフランジ部４Ａと円形プレート状の解除部材９とを連結して一体化させている。解除部材９は、前述したように、カプラー２３のリング２３Ａを押し下げ、供給管２２とホース端末アタッチメント３との連結を解除するものである。具体的には、図４に示すように、ピストン部材４がシリンダー部材２内の流体により押圧されて、ピストン部材４が移動することにより、パッカー本体５が軸方向に収縮され、そのことによって、第２の連結具８を介して解除部材９が押し下げられることによって、カプラー２３のリング２３Ａを押し下げるものである。

パッカー本体５が外管Ｐの内周面と当接する際の、パッカー本体５の軸方向の収縮量と、ボール２３Ｂとホース端末アタッチメント３の係合溝３Ａとの係合関係が解除されるまでのカプラー２３のリング２３Ａの移動量とを、予め合わせておくことが必要となる。予め合わせておけば、シリンダー部材２内に流体を供給して、パッカー本体５を軸心方向に圧縮し、半径方向に張出させ前記有孔管の内周面に当接して液密を図り、先端開口を閉塞したのに合わせて、ホース端末アタッチメント３とシリンダー部材２との嵌合を解除することができ、長深度でも確実で、かつ効率よくホース端末アタッチメント３を含めて流体供給ホースＨを回収することができる。なお、解除部材９の位置を調整することにより、ボール２３Ｂとホース端末アタッチメント３の係合溝３Ａとの係合関係が解除されるまでの位置関係を調整することができる。そのため、パッカー本体５の軸方向の収縮が可能な範囲で、第２の連結具８と解除部材９との螺着位置を調整することにより、外管径の大きさの相違にも対応させることができる。

ローラユニット１０，１０，…は、図２に示すように、そのローラにより、外管Ｐの内周面に摺動して回動し、パッカー装置１の外管Ｐ内の移動を容易化すると共に、外管Ｐとパッカー装置１のとの半径方向の間隔を一定に保たせている。なお、図３乃至図５には、便宜上、ローラユニットは省略している。

＜本発明に係るパッカー装置（実施形態１）を用いた薬液注入工法＞
注入口（図示せず）が長手方向に間隔を置いて多数形成された外管Ｐを削孔機（図示せず）に取付けて、対象地盤内に挿入する。削孔に際しては別途用意した先端に削孔ビットを有する削孔ロッド（図示せず）により穿孔し、この穿孔の進行に伴い当該外管Ｐを前進させることで挿入できる。外管Ｐは、継ぎ足しにより所定長さとすることができる。
次に、この外管Ｐ内に、そのままパッカー装置１を落とし込むか、あるいは流体供給ホースＨで押し込むことにより、図３に示すように、パッカー装置１を外管Ｐの先端部分まで挿入する。
次に、流体供給ホースＨ内に流体を供給し、図４に示すように、シリンダー部材２内のピストン部材４を流体により押圧し、ピストン部材４を摺動させる。そして、ピストン部材４によりパッカー本体５を押圧することで、パッカー本体５をその半径方向に張出させ、外管Ｐの内周面に当接させ液密を図る。
また、パッカー本体５が軸方向に収縮されることにより、第２の連結具８を介して解除部材９が押し下げられ、カプラー２３のリング２３Ａを押し下げ、図５に示すように、ホース端末アタッチメント３との連結を解除する。この際には、逆止弁（図示せず）により、ホース端末アタッチメント３が外れた後でも、供給された流体が、シリンダー部材２内から流出しない。次いで、流体の供給を止め、流体供給ホースＨを引き上げて、ホース端末アタッチメント３を含めて回収すればよい。
その後、公知の注入管（図示せず）を外管Ｐ内に挿入し、公知の方法で薬液注入を行なえばよい。

＜他の実施形態のパッカー装置の構成（実施形態２）＞
実施形態１のパッカー装置は、パッカー本体５の軸方向の収縮量と、ボール２３Ｂとホース端末アタッチメント３の係合溝３Ａとの係合関係が解除されるまでのカプラー２３のリング２３Ａの移動量とが同じであるため、カプラー２３のリング２３Ａの移動に必要な長さを長く設定できない場合には、パッカー本体５の軸方向の収縮量が小さくなり、十分にパッカー本体５を半径方向に張出させることができない虞がある。
そこで、実施形態２のパッカー装置は、パッカー本体の軸方向の移動量とカプラーの押し込み量とを別々に設定できるように構成し、より確実にパッカー本体を半径方向に張出させ有孔管の内周面に当接させ、液密を図って先端開口を閉塞することができるようにしている。
実施形態２のパッカー装置１１は、先端開口を閉塞するパッカー部材１３と、このパッカー部材１３に嵌脱自在なシリンダー部材１２と、を備えている。以下に、図６乃至図１４に基づき、これらシリンダー部材１２とパッカー部材１３とについて詳述する。

（シリンダー部材）
シリンダー部材１２は、図６及び図７に示すように、流体を供給する流体供給ホースＨの端部に取付けられる二重管構造のホース端末アタッチメント３０と、該ホース端末アタッチメント３０に取付けられ、このホース端末アタッチメント外管部３０Ａからの流体が内部に供給されるシリンダー本体３１と、このシリンダー本体３１に内装され、かつ前記ホース端末アタッチメント内管部３０Ｂに接続された内装管３２と、前記シリンダー本体３１内に供給された流体によりシリンダー本体３１内を摺動可能なピストン部材３３と、を備えている。
図７に示すように、シリンダー本体３１は頭部３１Ａと筒部３１Ｂとからなり、頭部３１Ａは筒部３１Ｂと螺着できるようになっている。シリンダー本体の頭部３１Ａには、ホース端末アタッチメント３０と螺着可能な口元部分３１Ｃが形成されている。シリンダー本体の頭部３１Ａは、二重管構造のホース端末アタッチメント内管部３０Ｂと接続可能な内装管３２を螺着できるように雌ネジが螺刻された挿入孔３１Ｄが穿設されていると共に、ホース端末アタッチメント外管部３０Ａの流体をシリンダー本体３１内に供給可能とする供給孔３１Ｅが形成されている。
シリンダー本体の筒部３１Ｂ側面には、図１０及び図１１に示すように、地盤に挿入された外管（有孔管）Ｐの内周面を摺動するにローラ３４，３４，…が取り付けられている。これらのローラ３４，３４，…により、外管Ｐの内周面に摺動して回動し、パッカー装置１１の外管Ｐ内の移動を容易化すると共に、外管Ｐとパッカー装置１１との半径方向の間隔を一定に保たせている。
ホース端末アタッチメント３０の一方端（先端）は、図７に示すように、シリンダー本体の頭部３１Ａに形成された口元部分３１Ｃと螺着可能となっており、その他方端（基端）は流体供給ホースＨと螺着可能となっている。流体供給ホースＨは、二重管構造のものであればよく、材質としては公知のものを使用することができるが、ポリホースなどの硬質なものとすれば、この流体供給ホースＨを手動又は自動で押し込んでいくことによって、パッカー装置１１を外管Ｐの先端部分まで挿入していくことができ、長深度でも確実に先端部分に設置できるため好適である。なお、流体としては、水や油などの液体、空気などの気体等を用いることができるが、水を用いることが好適である。
内装管３２の先端には、図７及び図１１に示すように、内装管３２とパッカー部材１３の連結アタッチメントの連結管部４０Ｂとを連結するカプラー３５が取付けられている。カプラー３５の構造は、前述の実施形態１のパッカー装置１のものと同じであるので説明を省略する。なお、図７、図１１乃至図１４の断面図においては、内装管３２及びカプラー３５の断面は省略し、正面図のみを表示している。
ピストン部材３３には、図７に示すように、その先端部にピストンフランジ部３３Ａが形成されており、このピストンフランジ部３３Ａによりパッカー本体４１が押圧されるようになっている。ピストン部材３３は、ホース端末アタッチメント外管部３０Ａから供給された流体がピストン部材３３の端部を押圧するようになっている。
図中の符号３６は、シリンダー本体３１等との気密性を確保するためのＯリングを示している。
なお、上記実施形態２では、ホース端末アタッチメント外管部３０Ａからの流体をシリンダー本体３１内に供給し、ホース端末アタッチメント内管部３０Ｂからの流体を内装管３２に供給する構成としているが、これに限られず、図示はしないが、ホース端末アタッチメント内管部３０Ｂからの流体をシリンダー本体３１内に供給し、ホース端末アタッチメント外管部３０Ａからの流体を内装管３２に供給する構成としてもよい。

（パッカー部材）
パッカー部材１３は、図８及び図９に示すように、シリンダー部材１２の内装管３２に取付けられたカプラー３５により、該内装管３２に着脱自在な連結アタッチメント４０と、ピストン部材３３によって軸方向に押圧される環状の弾性体で形成されたパッカー本体４１と、このパッカー本体４１が押圧されることによりパッカー本体４１の内周部分に挿入され、この挿入によりパッカー本体４１を半径方向に張出させる挿入部材４２と、を備えている。
連結アタッチメント４０は、図９に示すように、シリンダー部材１２の前記カプラー３５に着脱自在で、かつ内装管３２からの流体が導かれる連結管部４０Ａと、この連結管部４０Ａの外周を所定の間隔をもって同芯状に覆う連結アタッチメント外管部４０Ｂと、連結管部４０Ａと連結アタッチメント外管部４０Ｂとの間に摺動可能に嵌合され、かつ前記カプラー３５を押圧可能な押圧部４０Ｃと、を有している。
連結管部４０Ａの頭部端（先端）形状は、カプラー３５に嵌合可能なように形成されており、カプラー３５によってチャック可能になっている。連結管部４０Ａの後端には、連結アタッチメント外管部４０Ｂに螺着可能となるように外周部分に雄ネジが螺刻されたロッド状部材の固定部４０Ｄが取付けられている。連結管部４０Ａは、この固定部４０Ｄを介して連結アタッチメント外管部４０Ｂと一体化できるようになっており、また、固定部４０Ｄにより連結管部４０Ａ内を流れる流体を堰き止めることができるようになっている。
連結管部４０Ａの後方には供給孔４０Ｅが形成されており、この供給孔４０Ｅによって内部に導入された流体が連結管部４０Ａと連結アタッチメント外管部４０Ｂとの間に流れるようになっている。
連結アタッチメント外管部４０Ｂは、図９に示すように、連結管部４０Ａを内装することにより二重管の外側の管として機能するようになっている。連結アタッチメント外管部４０Ｂは、連結管部４０Ａを内装するために、この連結管部４０Ａが挿入される部分を境に分離可能となっており、固定部４０Ｄとの螺着により一体化するようになっている。
押圧部４０Ｃは、連結管部４０Ａの外周を覆う環状であり、その基端部分は連結管部４０Ａと連結アタッチメント外管部４０Ｂとの間に摺動可能に嵌合され、図１１に示すように、その頭部端の形状はカプラー３５に対応するように形成されている。そして、シリンダー部材１２とパッカー部材１３との連結解除は、連結管部４０Ａ内に供給された流体が連結管部４０Ａと連結アタッチメント外管部４０Ｂとの間に流れ、この流体が押圧部４０Ｃを押圧し、この押圧部４０Ｃがカプラー３５を押圧することにより行なわれるように構成されている。
なお、パッカー装置１１を外管Ｐの先端部分まで押し込んだ際には、図１０及び図１１に示すように、連結アタッチメント外管部４０Ｂの切羽側の端部が地盤の切羽面に当接することにより、外管Ｐの先端開口に到達したことを確認できるようになっているが、連結アタッチメント外管部４０Ｂの切羽側の端部を短くし、挿入部材４２のフランジ部４２Ａが地盤の切羽面に当接するようにしてもよい。
パッカー本体４１は、略環状の天然ゴムや合成ゴム等からなる弾性体であり、ピストンフランジ部３３Ａで押圧されることにより、挿入部材４２がパッカー本体４１の内周部分に挿入され、それにより半径方向に張出し、外管Ｐの内周面に当接して液密を図ることができるように構成されている。
挿入部材４２は、図９に示すように、パッカー本体４１の内周面に当接する部分である外周に、断面鋸歯状の突状部４２Ｂ，４２Ｂ，…が形成されている。また、挿入部材４２は、フランジ部４２Ａを介して連結アタッチメント外管部４０Ｂと一体化されている。断面鋸歯状の突状部４２Ｂ，４２Ｂ，…は、挿入部材４２の外周面にそれぞれリング状に形成され、かつパッカー本体４１の内周に挿入される側がテーパー面になるように構成されている。パッカー本体４１の端部がテーパーカットされていると共に、挿入部材４２のテーパー面で構成され、かつ突状部４２Ｂのうちパッカー本体に当接する端部（断面鋸歯の頂部）の表面積が小さいことにより、挿入部材４２の挿入作業が容易化されるようになっている。

＜他の実施形態のパッカー装置（実施形態２）を用いた薬液注入工法＞
注入口（図示せず）が長手方向に間隔を置いて多数形成された外管Ｐを削孔機（図示せず）に取付けて、対象地盤内に挿入する。削孔に際しては別途用意した先端に削孔ビットを有する削孔ロッド（図示せず）により穿孔し、この穿孔の進行に伴い当該外管Ｐを前進させることで挿入できる。外管Ｐは、継ぎ足しにより所定長さとすることができる。
次に、この外管Ｐ内に、そのままパッカー装置１１を落とし込むか、あるいは流体供給ホースＨで押し込むことにより、図１０及び図１１に示すように、パッカー装置１１を外管Ｐの先端部分まで挿入する。
次に、二重管構造の流体供給ホースＨの外管部に流体を供給し、図１２に示すように、シリンダー本体３１内のピストン部材３３を流体により押圧し、ピストン部材３３を摺動させる。そして、ピストン部材３３によりパッカー本体４１を押圧することで、挿入部材４２がパッカー本体４１の内周部分に挿入され、それにより半径方向に張出し、外管Ｐの内周面に当接して液密を図る。
パッカー本体４１の外周が外管Ｐの内周面に当接し液密が図られたことを確認（流体供給ホースＨを地上で引張ることにより、ホースＨが引き抜けるかどうかで当接状態を確認）した後、流体供給ホースＨの外管部分への流体の供給を止める。その後、図１３に示すように、二重管構造の流体供給ホースＨの内管部分に流体を供給し、連結管部４０Ａの内部から供給孔４０Ｅを介し連結管部４０Ａと連結アタッチメント外管部４０Ｂとの間に流れ、押圧部４０Ｃの後端部を押圧し、それによりこの押圧部４０Ｃがカプラー３５を押圧し連結を解除する。
その後、図１４に示すように、流体供給ホースＨの内管部分への流体の供給を止め、流体供給ホースＨを引き上げて、シリンダー部材１２を含めて回収すればよい。
その後、公知の注入管（図示せず）を外管Ｐ内に挿入し、公知の方法で薬液注入を行なえばよい。

従来例のパッカー装置による外管の先端開口の閉塞方法である。 本発明に係るパッカー装置（実施形態１）の斜視図である。 本発明に係るパッカー装置（実施形態１）の正面図及び縦断面図である。 パッカー本体が外管の内周面に当接している状態を示すパッカー装置（実施形態１）の正面図及び縦断面図である。 ホース端末アタッチメントと供給管との連結が解除された状態を示すパッカー装置（実施形態１）の正面図及び縦断面図である。 本発明に係るパッカー装置（実施形態２）のシリンダー部材の正面図である。 その断面図である。 本発明に係るパッカー装置（実施形態２）のパッカー部材の正面図である。 その断面図である。 本発明に係るパッカー装置（実施形態２）の正面図である。 その断面図である。 ピストン部材によりパッカー本体４１を押圧した状態のパッカー装置（実施形態２）の断面図である。 押圧部がカプラーを押圧した状態のパッカー装置（実施形態２）の断面図である。 連結を解除した状態のパッカー装置（実施形態２）の断面図である。

符号の説明

１…パッカー装置（実施形態１）、２…シリンダー部材、３…ホース端末アタッチメント（スリーブ）、３Ａ…係合溝、４…ピストン部材、４Ａ…ピストンフランジ部、４Ｂ…Ｏリング、５…パッカー本体、６…第１の連結具、７…パッカー支持部材、８…第２の連結具、９…解除部材、１０…ローラユニット、１１…パッカー装置（実施形態２）、１２…シリンダー部材、１３…パッカー部材、２１…シリンダー本体、２１Ａ…シリンダーフランジ部、２２…供給管、２３…カプラー、２３Ａ…リング、２３Ｂ…ボール、３０…ホース端末アタッチメント、３０Ａ…ホース端末アタッチメント外管部、３１…シリンダー本体、３１Ａ…シリンダー本体頭部、３１Ｂ…シリンダー本体筒部、３１Ｃ…口元部分、３１Ｄ…挿入孔、３１Ｅ…供給孔、３２…内装管、３３…ピストン部材、３４…ローラ、３５…カプラー、３６…Ｏリング、４０…連結アタッチメント、４０Ａ…連結管部、４０Ｂ…連結アタッチメント外管部、４０Ｃ…押圧部、４０Ｄ…固定部、４０Ｅ…供給孔、４１…パッカー本体、４２…挿入部材、４２Ａ…フランジ部、４２Ｂ…突状部、Ｈ…流体供給ホース、Ｐ…外管。

Claims (5)

1. 地盤に挿入された有孔管内に薬液を注入し、この注入薬液を前記有孔管の孔を通して地盤中に吐出する薬液注入工法において用いられる、前記有孔管の先端開口を閉塞するパッカー装置であって、
   逆止弁が取付けられたシリンダー部材と、このシリンダー部材内に流体を供給すると共に、シリンダー部材に嵌脱自在なホース端末アタッチメントと、シリンダー部材内を摺動可能なピストン部材と、このピストン部材によって軸方向に押圧される環状の弾性体で形成されたパッカー本体と、ピストン部材の軸方向の摺動に連動して移動し、ホース端末アタッチメントとシリンダー部材との嵌合を解除する解除手段と、を備え、
   前記ホース端末アタッチメントを取付けた流体供給ホースからシリンダー部材内に流体を供給して、パッカー本体を軸心方向に圧縮し、半径方向に張出させ前記有孔管の内周面に当接して液密を図り、先端開口を閉塞し、
   この先端開口の閉塞の際に、パッカー本体が前記有孔管の内周面への当接にあわせて、ホース端末アタッチメントとシリンダー部材との嵌合を解除する構成とされた、
   ことを特徴とするパッカー装置。
2. 地盤に挿入された有孔管内に薬液を注入し、この注入薬液を前記有孔管の孔を通して地盤中に吐出する薬液注入工法において用いられる、前記有孔管の先端開口を閉塞するパッカー装置であって、
   該パッカー装置は、先端開口を閉塞するパッカー部材と、このパッカー部材に嵌脱自在なシリンダー部材と、を備え、
   シリンダー部材は、流体を供給する流体供給ホースの先端に取付けられる二重管構造のホース端末アタッチメントと、該ホース端末アタッチメントに取付けられ、このホース端末アタッチメント外管部又は内管部のいずれか一方の管部からの流体が内部に供給されるシリンダー本体と、このシリンダー本体に内装され、かつ前記ホース端末アタッチメントの他方の管部に接続された内装管と、前記シリンダー本体内に供給された流体によりシリンダー本体内を摺動可能なピストン部材と、を有し、
   パッカー部材は、前記シリンダー部材の内装管に取付けられたカプラーにより、該内装管に着脱自在な連結アタッチメントと、前記ピストン部材によって軸方向に押圧される環状の弾性体で形成されたパッカー本体と、このパッカー本体が押圧されることによりパッカー本体の内周部分に挿入され、この挿入によりパッカー本体を半径方向に張出させる挿入部材と、を有し、
   前記連結アタッチメントは、シリンダー部材の前記カプラーに着脱自在で、かつ内装管からの流体が導かれる連結管部と、この連結管部の外周を所定の間隔をもって同芯状に覆う連結アタッチメント外管部と、連結管部と連結アタッチメント外管部との間に摺動可能に嵌合され、かつ前記カプラーを押圧可能な押圧部と、を有し、
   前記シリンダー部材と前記パッカー部材との連結解除は、前記連結管部内に供給された流体が連結管部と連結アタッチメント外管部との間に流れ、この流体が押圧部を押圧し、この押圧部が前記カプラーを押圧することにより行なわれる構成とされた、
   ことを特徴とするパッカー装置。
3. 前記流体供給ホースで押し込みながら、前記有孔管の先端への挿入を行う構成とされた、請求項１又は２記載のパッカー装置。
4. パッカー装置を用いて、地盤に挿入された有孔管内の先端開口を閉塞し、該有孔管内に薬液を注入し、この注入薬液を前記有孔管の孔を通して地盤中に吐出する薬液注入工法であって、
   前記パッカー装置は、逆止弁が取付けられたシリンダー部材と、このシリンダー部材内に流体を供給すると共に、シリンダー部材に嵌脱自在なホース端末アタッチメントと、シリンダー部材内を摺動可能なピストン部材と、このピストン部材によって軸方向に押圧される環状の弾性体で形成されたパッカー本体と、ピストン部材の軸方向の摺動に連動して移動し、ホース端末アタッチメントとシリンダー部材との嵌合を解除する解除手段と、を備え、
   前記パッカー装置を前記有孔管内の先端まで挿入し、
   シリンダー部材内に流体を供給して、パッカー本体を軸心方向に圧縮し、半径方向に張出させ前記有孔管の内周面に当接して液密を図り、先端開口を閉塞し、
   先端開口を閉塞した後に、ホース端末アタッチメントとシリンダー部材との嵌合を解除する、
   ことを特徴とする薬液注入工法。
5. パッカー装置を用いて、地盤に挿入された有孔管内の先端開口を閉塞し、該有孔管内に薬液を注入し、この注入薬液を前記有孔管の孔を通して地盤中に吐出する薬液注入工法であって、
   前記パッカー装置は、先端開口を閉塞するパッカー部材と、このパッカー部材に嵌脱自在なシリンダー部材と、を備え、
   シリンダー部材は、流体を供給する流体供給ホースの先端に取付けられる二重管構造のホース端末アタッチメントと、該ホース端末アタッチメントに取付けられ、このホース端末アタッチメント外管部又は内管部のいずれか一方の管部からの流体が内部に供給されるシリンダー本体と、このシリンダー本体に内装され、かつ前記ホース端末アタッチメントの他方の管部に接続された内装管と、前記シリンダー本体内に供給された流体によりシリンダー本体内を摺動可能なピストン部材と、を有し、
   パッカー部材は、前記シリンダー部材の内装管に取付けられたカプラーにより、該内装管に着脱自在な連結アタッチメントと、前記ピストン部材によって軸方向に押圧される環状の弾性体で形成されたパッカー本体と、このパッカー本体が押圧されることによりパッカー本体の内周部分に挿入され、この挿入によりパッカー本体を半径方向に張出させる挿入部材と、を有し、
   前記連結アタッチメントは、シリンダー部材の前記カプラーに着脱自在で、かつ内装管からの流体が導かれる連結管部と、この連結管部の外周を所定の間隔をもって同芯状に覆う連結アタッチメント外管部と、連結管部と連結アタッチメント外管部との間に摺動可能に嵌合され、かつ前記カプラーを押圧可能な押圧部と、を有し、
   前記パッカー装置を前記有孔管内の先端まで挿入し、
   前記ホース端末アタッチメント外管部又は内管部のいずれか一方の管部からの流体を供給して、前記パッカー本体を軸心方向に押圧させて前記挿入部材をパッカー本体の内周部分に挿入し、パッカー本体を半径方向に張出させ前記有孔管の内周面に当接して液密を図り、先端開口を閉塞し、
   先端開口を閉塞した後に、前記ホース端末アタッチメントの他方の管部から流体を供給して、前記押圧部を介して前記カプラーを押圧することにより前記パッカー部材と前記シリンダー部材との嵌合を解除する、
   ことを特徴とする薬液注入工法。

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