JP2012241386A - Rock mass reinforcement and injection method of grout material - Google Patents

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山本  彰
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雄宣 稲川
Yasuyuki Takita
安之 滝田
Junichi Yamazaki
淳一 山崎
Hirohisa Tanimuro
裕久 谷室
和孝 ▲からさき▼
Kazutaka Karasaki
Masahiro Kurata
正博 倉田
Atsushi Nasu
敦 那須
Nobutoshi Shimizu
伸敏 清水
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely pressurize and inject grout materials into all bags and to sufficiently expand the grout materials when serially arranging a plurality of bags in a pipe axis direction of a grout injection pipe.SOLUTION: A rock mass reinforcement 1 comprises bags 2a, 2b and 2c arranged in series in a pipe axis direction of a grout injection pipe 3 and the grout injection pipe 3 includes discharge ports 12a, 12b and 12c formed in the pipe axis direction, thereby pressurizing and injecting grout materials through the discharge ports into the bags 2a, 2b and 2c. The discharge ports 12b and 12c are provided with discharge control mechanisms 11b and 11c, respectively, and when a discharge pressure of the grout materials from the discharge ports 12b and 12c exceeds a predetermined threshold value, an opened/closed state of the discharge ports 12b and 12c can be shifted from the closed state to the opened state.

Description

本発明は、法面や山留め壁の安定化を図る際に用いられる地山補強材及びグラウト材の注入方法に関する。   The present invention relates to a natural ground reinforcing material and a grout material injection method used when stabilizing a slope or a retaining wall.

グランドアンカー工法は、法面に配置された法枠等の法面構造体と該法面の背後に拡がる地山に定着されたアンカーとを引張材を介して相互連結するとともに該引張材に緊張力を導入するものであって、引張材に導入された緊張力が法面構造体を介して法面に作用して地山のせん断抵抗が大きくなり、その崩壊を未然に防止することが可能となる。   In the ground anchor method, a slope structure such as a slope frame arranged on a slope and an anchor fixed on a ground extending behind the slope are interconnected via a tension member and tension is applied to the tension member. The tension force introduced into the tensile material acts on the slope via the slope structure, increasing the shear resistance of the natural ground and preventing its collapse in advance. It becomes.

これに対し、ネイリング工法は、地山に芯材となる鉄筋を差し込んでその周囲と地山との間にグラウト材を充填するものであって、鉄筋をその全長にわたって地山に定着することで、地山が動き出そうとするときの変形が鉄筋のせん断、曲げあるいは引張剛性で拘束されるものであり、グランドアンカー工法と同様、法面の崩落を防止しその安定化を図ることができる。   On the other hand, the nailing method inserts a reinforcing bar as a core material into a natural ground and fills the grout material between the surrounding and the natural ground, and fixes the reinforcing bar to the natural ground over its entire length. The deformation when the natural ground is about to move is constrained by the shearing, bending or tensile rigidity of the reinforcing bars, and the slope can be prevented from falling and stabilized as in the case of the ground anchor method.

一方、芯材とそれを取り囲むように配置された袋体とを、地山に先行形成された補強材挿入孔に挿入し、しかる後、袋体の周面が補強材挿入孔の内面に当接するように該袋体にグラウト材を加圧注入する工法が知られている(特許文献1)。   On the other hand, the core material and the bag body arranged so as to surround the core material are inserted into the reinforcing material insertion hole formed in advance in the ground, and then the circumferential surface of the bag body contacts the inner surface of the reinforcing material insertion hole. A construction method is known in which a grout material is pressure-injected into the bag so as to come into contact with the bag (Patent Document 1).

かかる工法においては、袋体は、グラウト注入による膨張に伴い、補強材挿入孔を押し拡げるように周面が削孔内面に当接するので、グラウト材が固化した後は、周辺地山と強固に一体化する。   In such a construction method, the circumferential surface of the bag body comes into contact with the inner surface of the drilling hole so as to expand the reinforcing material insertion hole as the grout is inflated by injecting the grout. Integrate.

すなわち、同工法は、芯材全長にわたる地山への定着力に、袋体の押し拡げ作用による定着力が加わった形で地山の変形を拘束するものであって、ハイスペックネイリング(登録商標)の名称でもわかる通り、従前のネイリング工法よりも定着力が格段に優れたあらたな工法として大いに期待されている。   In other words, this method constrains deformation of the natural ground in the form of fixing force to the natural ground over the entire length of the core material plus the fixing force due to the expansion of the bag body. As you can see from the name of), it is highly expected as a new construction method with much better fixing power than the conventional nailing method.

特開2006−188845号公報JP 2006-188845 A

ハイスペックネイリング工法においては、袋体の押し拡げ作用が削孔軸方向に沿って確実に発揮されるよう、複数の袋体を芯材の材軸方向に沿って直列状に配置することがあり、その場合、グラウト材を注入する方式としては、各袋体の内部空間に共通して連通するように単体のグラウト注入パイプを設置するケースと、各袋体の内部空間に個別に連通するように複数のグラウト注入パイプを設置するケースに大別されるが、後者のケースでは、パイプ構成が複雑になり削孔径も大きくする必要があるので、施工性が低下しがちとなる。   In the high spec nailing method, a plurality of bag bodies may be arranged in series along the material axis direction of the core material to ensure that the expansion of the bag body is reliably exhibited along the drilling axis direction. In that case, as a method of injecting the grout material, a case where a single grout injection pipe is installed so as to communicate in common with the internal space of each bag body, and an internal space of each bag body are individually communicated. However, in the latter case, since the pipe configuration is complicated and the diameter of the drilling hole needs to be increased, the workability tends to be lowered.

一方、単体のパイプ構成においては、ポンプ圧送時の管路に沿った圧力損失に起因して、削孔口に近い側の袋体でグラウト注入が先行するとともに、それに伴い、透水性材料で形成された袋体からグラウト材が滲出する。   On the other hand, in the case of a single pipe configuration, due to pressure loss along the pipeline during pumping, the grouting is preceded by the bag on the side close to the drilling hole, and accordingly, formed with a water-permeable material. Grout material exudes from the bag.

かかるグラウト材の滲出は、本来、袋体の外側に滲出したグラウト材が削孔内面から地山に浸透し、削孔内に別途充填されたグラウト材とも相俟って、地山との一体化をよりいっそう確実ならしめるものであるが、その反面、グラウト材が滲出する際には、水分がより多く排出されるため、袋体内ではおのずとグラウト材の濃度が高くなる。   Such exudation of the grout material is originally caused by the grout material that has exuded to the outside of the bag body penetrating from the inner surface of the drilling hole into the ground, and together with the grout material separately filled in the drilling hole, However, on the other hand, when the grout material exudes, more water is discharged, so the concentration of the grout material naturally increases in the bag.

そのため、削孔口に近い袋体内、さらにはそれに連通するグラウト注入パイプ内でグラウト材の流動性が低下し、その結果、削孔口から遠い側の袋体へは十分な圧力でグラウト材を注入することができないという問題を生じていた。   For this reason, the fluidity of the grout material decreases in the bag body close to the drilling hole and also in the grout injection pipe communicating with the hole, and as a result, the grout material is applied to the bag body far from the drilling hole with sufficient pressure. The problem was that it could not be injected.

また、削孔口に近い側の袋体が先行して膨張すると、削孔口から遠い側の袋体が膨張する際、その膨張に伴って滲出するグラウト材が、削孔口側で膨張した袋体との間に挟まれて圧力が高くなり、結果として削孔口から遠い側の袋体を十分に膨張させることができないという問題も生じていた。   In addition, when the bag body on the side close to the hole opening expands in advance, when the bag body far from the hole opening expands, the grout material that exudes along with the expansion expands on the hole opening side. As a result, the pressure increases due to being sandwiched between the bag body, and as a result, there is a problem that the bag body on the side far from the drilling hole cannot be sufficiently expanded.

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、複数の袋体をグラウト注入パイプの管軸方向に沿って直列に配置するにあたり、すべての袋体にグラウト材を確実に加圧注入して十分に膨張させることが可能な地山補強材及びグラウト材の注入方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and when placing a plurality of bags in series along the tube axis direction of the grout injection pipe, the grout material is surely pressure-injected into all the bags. An object of the present invention is to provide a ground reinforcement material and a grout material injection method that can be sufficiently expanded.

上記目的を達成するため、本発明に係る地山補強材は請求項1に記載したように、管軸方向に沿って複数の吐出口が形成されたグラウト注入パイプと前記各吐出口を介して内部空間が前記グラウト注入パイプ内にそれぞれ連通されるように前記グラウト注入パイプの管軸方向に沿って直列に配置された透水性を有する複数の袋体とを備えるとともに地山に形成された補強材挿入孔に挿入されるようになっている地山補強材において、
前記吐出口のうち、前記グラウト注入パイプの先端側からi番目(i=1,2,3・・・N)に位置する吐出口からのグラウト材の吐出圧がしきい値Ri(i=1,2,3・・・N)を越えたときに該吐出口の開閉状態を閉じた状態から開いた状態に移行させることが可能な吐出制御機構を前記吐出口にそれぞれ設けるとともに、該各吐出制御機構を、それらのしきい値Ri(i=1,2,3・・・N)が前記グラウト注入パイプの先端側で最小となり、該グラウト注入パイプの基端側に沿って大きくなるように構成したものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the ground reinforcing material according to the present invention includes a grout injection pipe in which a plurality of discharge ports are formed along the tube axis direction and each of the discharge ports as described in claim 1. Reinforcement formed in a natural ground with a plurality of permeable bag bodies arranged in series along the tube axis direction of the grout injection pipe so that the internal space communicates with the grout injection pipe, respectively In the natural ground reinforcing material that is to be inserted into the material insertion hole,
Of the discharge ports, the discharge pressure of the grout material from the discharge port located i-th (i = 1, 2, 3... N) from the tip side of the grout injection pipe is the threshold value R i (i = (1), (2), (3) (N) each provided with a discharge control mechanism capable of shifting the open / close state of the discharge port from a closed state to an open state, In the discharge control mechanism, the threshold value R i (i = 1, 2, 3... N) is minimized on the distal end side of the grout injection pipe, and is increased along the proximal end side of the grout injection pipe. It is comprised as follows.

また、本発明に係る地山補強材は、前記各吐出制御機構を、径方向に拡大可能なスリーブを前記各吐出口が覆われるように前記グラウト注入パイプにそれぞれ嵌め込んで構成するとともに、前記グラウト注入パイプの先端側からi番目の吐出口におけるグラウト材の吐出圧がしきい値Ri(i=1,2,3・・・N)を上回ったとき、該吐出口のスリーブが径方向に拡大するように該スリーブのスリーブ長、スリーブ厚若しくは材質又は前記吐出口の内径を選定したものである。 Further, the ground reinforcing material according to the present invention is configured such that each discharge control mechanism is configured by fitting a sleeve that is radially expandable into the grout injection pipe so that each discharge port is covered, and When the discharge pressure of the grout material at the i-th discharge port from the tip side of the grout injection pipe exceeds a threshold value R i (i = 1, 2, 3... N), the sleeve of the discharge port is in the radial direction. The sleeve length, sleeve thickness, or material of the sleeve or the inner diameter of the discharge port is selected so as to be enlarged.

また、本発明に係る地山補強材は、前記吐出制御機構のうち、前記グラウト注入パイプの先端側から1番目に位置する吐出制御機構を省略したものである。   Moreover, the natural ground reinforcement according to the present invention is obtained by omitting the discharge control mechanism located first from the tip side of the grout injection pipe among the discharge control mechanisms.

また、本発明に係る地山補強材は、前記グラウト注入パイプを中空ボルトで構成するとともに、該中空ボルトを地山安定用の芯材としたものである。   In the ground reinforcing material according to the present invention, the grout injection pipe is constituted by a hollow bolt, and the hollow bolt is used as a core for stabilizing the ground.

また、本発明に係るグラウト材の注入方法は請求項5に記載したように、管軸方向に沿って複数の吐出口が形成されたグラウト注入パイプと前記各吐出口を介して内部空間が前記グラウト注入パイプ内にそれぞれ連通されるように前記グラウト注入パイプの管軸方向に沿って直列に配置された透水性を有する複数の袋体とを備えた地山補強材を地山に形成された補強材挿入孔に挿入し、前記グラウト注入パイプの基端側に接続されたグラウト圧送ポンプを駆動することで前記グラウト注入パイプを介して前記各袋体にグラウト材を加圧注入するグラウト材の注入方法において、
前記吐出口のうち、前記グラウト注入パイプの先端側からi番目(i=1,2,3・・・N)に位置する吐出口での吐出圧がしきい値Ri(i=1,2,3・・・N)を越えたときに該吐出口の開閉状態を閉じた状態から開いた状態に移行させることが可能な吐出制御機構を前記吐出口にそれぞれ設けるとともに、該各吐出制御機構を、それらのしきい値Ri(i=2,3・・・N)が前記グラウト注入パイプの先端側で最小となり、該グラウト注入パイプの基端側に沿って大きくなるように設定し、前記グラウト圧送ポンプを、そのポンプ圧が時間経過とともに増加するように駆動するものである。
Further, according to the method for injecting a grout material according to the present invention, as described in claim 5, the inner space is formed through the grout injection pipe in which a plurality of discharge ports are formed along the tube axis direction and the discharge ports. A natural ground reinforcing material comprising a plurality of water permeable bags arranged in series along the tube axis direction of the grout injection pipe so as to communicate with each other in the grout injection pipe is formed in the natural ground A grout material that is inserted into the reinforcing material insertion hole and pressure-injects the grout material into each bag body via the grout injection pipe by driving a grout pump that is connected to the base end side of the grout injection pipe. In the injection method,
Of the discharge ports, the discharge pressure at the discharge port located i-th (i = 1, 2, 3... N) from the tip side of the grout injection pipe is a threshold value R i (i = 1, 2). , 3... N), each of the discharge ports is provided with a discharge control mechanism capable of shifting the open / close state of the discharge port from a closed state to an open state. Are set such that their threshold values R i (i = 2,3... N) are minimized at the tip end side of the grout injection pipe and increase along the base end side of the grout injection pipe. The grout pump is driven so that the pump pressure increases with time.

また、本発明に係るグラウト材の注入方法は、前記グラウト注入パイプの先端側から1番目に位置する吐出口での吐出圧が該吐出口に設けられた吐出制御機構のしきい値R1を上回るとともに2番目〜N番目に位置する吐出口での吐出圧が該各吐出口に設けられた吐出制御機構のしきい値Ri(i=2,3・・・N)をそれぞれ下回るようにポンプ圧P1を設定し、
前記グラウト注入パイプの先端側から2番目に位置する吐出口での吐出圧が該吐出口に設けられた吐出制御機構のしきい値R2を上回るとともに3番目〜N番目に位置する吐出口での吐出圧が該各吐出口に設けられた吐出制御機構のしきい値Ri(i=3・・・N)をそれぞれ下回るようにポンプ圧P2を設定し、
以下、N番目に位置する吐出口まで上記ポンプ圧設定プロセスを繰り返すことでポンプ圧Pj(j=1,2,3・・・N)を設定し、
前記グラウト圧送ポンプを、ポンプ圧が時間経過とともにP1,P2,P3・・・PNとなるように駆動するものである。
Further, in the method for injecting a grout material according to the present invention, the discharge pressure at the discharge port located first from the tip end side of the grout injection pipe is set to the threshold value R 1 of the discharge control mechanism provided at the discharge port. The discharge pressure at the second to Nth discharge ports exceeds the threshold value R i (i = 2,3... N) of the discharge control mechanism provided at each discharge port. set the pump pressure P 1,
The discharge pressure at the discharge port located second from the tip side of the grout injection pipe exceeds the threshold value R 2 of the discharge control mechanism provided at the discharge port, and the discharge ports located from the third to the Nth The pump pressure P 2 is set so that the discharge pressure is lower than the threshold value R i (i = 3... N) of the discharge control mechanism provided at each discharge port,
The pump pressure P j (j = 1, 2, 3... N) is set by repeating the above pump pressure setting process up to the Nth discharge port,
The grout pressure pump, in which the pump pressure is driven so that over time the P 1, P 2, P 3 ··· P N.

本発明に係る地山補強材及びグラウト材の注入方法においては、まず、地山を削孔して補強材挿入孔を形成するとともに、該補強材挿入孔にグラウト材を充填する。   In the method of injecting the natural ground reinforcing material and the grout material according to the present invention, first, the natural ground is drilled to form the reinforcing material insertion hole, and the reinforcing material insertion hole is filled with the grout material.

次に、グラウト注入パイプを、該グラウト注入パイプに複数の袋体が取り付けられた状態で補強材挿入孔に挿入する。   Next, the grout injection pipe is inserted into the reinforcing material insertion hole with a plurality of bags attached to the grout injection pipe.

次に、グラウト注入パイプの基端側にグラウト圧送ポンプを接続するとともに、該グラウト圧送ポンプを駆動する。   Next, a grouting pump is connected to the proximal end side of the grouting pipe, and the grouting pump is driven.

このようにすると、グラウト圧送ポンプによってグラウト注入パイプの基端側に供給されたグラウト材は、グラウト注入パイプを経て、該グラウト注入パイプに形成された各吐出口からそれぞれの袋体に吐出されるが、各吐出口には、吐出口からのグラウト材の吐出圧が所定のしきい値を越えたときにその開閉状態を閉じた状態から開いた状態に移行させることが可能な吐出制御機構をそれぞれ設けてあるとともに、該各吐出制御機構は、それらのしきい値Ri(i=1,2,3・・・N)がグラウト注入パイプの先端側で最小となり、該グラウト注入パイプの基端側に沿って大きくなるように構成してある。 In this way, the grout material supplied to the base end side of the grout injection pipe by the grout pump is discharged from the discharge ports formed in the grout injection pipe to the respective bags through the grout injection pipe. However, each discharge port has a discharge control mechanism capable of shifting the open / closed state from the closed state to the open state when the discharge pressure of the grout material from the discharge port exceeds a predetermined threshold value. Each discharge control mechanism has a threshold value R i (i = 1, 2, 3... N) which is minimized on the tip side of the grout injection pipe. It is comprised so that it may become large along an end side.

ここで、吐出制御機構のしきい値が一律である場合には、圧力損失の関係上、グラウト注入パイプの基端側に位置する吐出口での吐出圧が最大となり、先端側に向かうについれて吐出圧が順次低下するので、先端側に位置する袋体から加圧注入を行うことはできない。   Here, when the threshold value of the discharge control mechanism is uniform, the discharge pressure at the discharge port located on the proximal end side of the grout injection pipe is maximized due to the pressure loss, and the discharge pressure is increased toward the distal end side. Since the discharge pressure decreases sequentially, it is not possible to perform pressure injection from the bag located on the tip side.

しかし、上述したように、グラウト注入パイプの先端側から基端側に沿ってしきい値を増加させた場合には、それらの値を、圧力損失の勾配より十分に大きく増加させることにより、グラウト圧送ポンプを、そのポンプ圧が時間経過とともに増加するように駆動することにより、吐出制御機構を先端側から順に作動させることが可能となる。   However, as described above, when the threshold values are increased from the distal end side to the proximal end side of the grout injection pipe, the values are increased sufficiently larger than the gradient of the pressure loss to increase the grout. By driving the pump so that the pump pressure increases with time, the discharge control mechanism can be operated sequentially from the tip side.

具体例としてはまず、グラウト注入パイプの先端側から1番目に位置する吐出口での吐出圧が、該吐出口に設けられた吐出制御機構のしきい値R1を上回るとともに、2番目〜N番目に位置する吐出口での吐出圧が、該各吐出口に設けられた吐出制御機構のしきい値Ri(i=2,3・・・N)をそれぞれ下回るようにポンプ圧P1を設定する。 As a specific example, first, the discharge pressure at the discharge port located first from the front end side of the grout injection pipe exceeds the threshold value R 1 of the discharge control mechanism provided at the discharge port, and the second to N The pump pressure P 1 is set so that the discharge pressure at the second discharge port is lower than the threshold value R i (i = 2, 3... N) of the discharge control mechanism provided at each discharge port. Set.

また、グラウト注入パイプの先端側から2番目に位置する吐出口での吐出圧が、該吐出口に設けられた吐出制御機構のしきい値R2を上回るとともに、3番目〜N番目に位置する吐出口での吐出圧が、該各吐出口に設けられた吐出制御機構のしきい値Ri(i=3・・・N)をそれぞれ下回るようにポンプ圧P2を設定する。 Further, the discharge pressure at the discharge port located second from the front end side of the grout injection pipe exceeds the threshold value R 2 of the discharge control mechanism provided at the discharge port, and is positioned third to Nth. The pump pressure P 2 is set so that the discharge pressure at the discharge port falls below the threshold value R i (i = 3... N) of the discharge control mechanism provided at each discharge port.

以下、N番目に位置する吐出口まで上記ポンプ圧設定プロセスを繰り返すことでポンプ圧Pj(j=1,2,3・・・N)を設定する。 Subsequently, the pump pressure P j (j = 1, 2, 3... N) is set by repeating the pump pressure setting process up to the Nth discharge port.

このように設定すれば、開始直後のポンプ圧をP1とし、以降、時間経過とともに、P2,P3・・・とポンプ圧を引き上げていくと、ポンプ圧がP1のときは、先頭の吐出口だけが開いた状態、2番目以降の吐出口が閉じた状態となるため、グラウト材は、先頭の袋体だけに注入される。 With this setting, the pump pressure immediately after the start of the P 1, since, with time, the goal of increasing the P 2, P 3 ··· and the pump pressure, when the pump pressure is P 1, the top In this state, only the first discharge port is opened, and the second and subsequent discharge ports are closed, so that the grout material is injected only into the top bag.

そのため、先頭の袋体から滲出したグラウト材のうち、地山に浸透せずに補強材挿入孔に残留した余剰分は、スムーズに削孔口側へと押し出されるとともに、先頭の袋体もスムーズに膨張を続ける。   Therefore, of the grout material that oozes out from the top bag body, the excess remaining in the reinforcing material insertion hole without penetrating the ground is smoothly pushed out to the drilling hole side, and the top bag body is also smooth. Continue to expand.

また、適当なタイミングでグラウト圧送ポンプのポンプ圧をP2に引き上げると、先頭の吐出口と2番目の吐出口が開いた状態、3番目以降の吐出口が閉じた状態となるため、グラウト材は、先頭の袋体と2番目の袋体に注入され、3番目以降の袋体には注入されない。 Also, when the pump pressure of the grout pump is increased to P 2 at an appropriate timing, the top discharge port and the second discharge port are opened, and the third and subsequent discharge ports are closed. Is injected into the first bag and the second bag and is not injected into the third and subsequent bags.

そのため、先頭の袋体は、膨張の余地が残っている場合には膨張を続け、2番目の袋体はあらたに膨張を開始する。   Therefore, the top bag continues to expand when there is room for expansion, and the second bag starts to expand.

ここで、2番目の袋体から滲出したグラウト材のうち、地山に浸透せずに補強材挿入孔に残留した余剰分は、3番目以降の袋体が未だ膨張を開始していないため、スムーズに削孔口側へと押し出される。   Here, out of the grout material oozed from the second bag body, the surplus remaining in the reinforcing material insertion hole without penetrating into the ground is not yet inflated by the third and subsequent bag bodies, It is pushed out smoothly to the hole opening side.

また、2番目の袋体が遅れて膨張するため、先頭の袋体から滲出したグラウト材は、2番目の袋体と補強材挿入孔の削孔内面との隙間を通って削孔口へと容易に移動し、かくして先頭の袋体も、膨張余地がある場合にはスムーズに膨張し続ける。   In addition, since the second bag body expands with a delay, the grout material exuded from the top bag body passes through the gap between the second bag body and the inner surface of the drilling hole of the reinforcing material insertion hole to the drilling hole. It moves easily and thus the top bag continues to inflate smoothly if there is room for expansion.

なお、2番目の袋体が遅れて膨張することにより、グラウト注入パイプ挿入前に充填されたグラウト材が先頭の袋体と2番目の袋体の間に閉じこめられることはない。   Note that the second bag body expands with a delay, so that the grout material filled before inserting the grout injection pipe is not confined between the first bag body and the second bag body.

さらに、適当なタイミングでグラウト圧送ポンプのポンプ圧をP3に引き上げると、先頭の吐出口から3番目の吐出口までが開いた状態、4番目以降の吐出口が閉じた状態となるため、グラウト材は、先頭の袋体から3番目の袋体まで注入され、4番目以降の袋体には注入されない。 Furthermore, when the pump pressure of the grouting pump is increased to P 3 at an appropriate timing, the state from the top discharge port to the third discharge port is open, and the fourth and subsequent discharge ports are closed. The material is injected from the top bag body to the third bag body and is not injected into the fourth and subsequent bag bodies.

そのため、先頭から2番目までの袋体は、膨張の余地が残っている場合には膨張を続け、3番目の袋体はあらたに膨張を開始する。   For this reason, the second bag body continues to expand when there is room for expansion, and the third bag body starts to expand newly.

ここで、3番目の袋体から滲出したグラウト材のうち、地山に浸透せずに補強材挿入孔に残留した余剰分は、4番目以降の袋体が未だ膨張を開始していないため、スムーズに削孔口側へと押し出される。   Here, of the grout material oozed from the third bag body, the surplus remaining in the reinforcing material insertion hole without penetrating into the natural ground has not yet started the expansion of the fourth and subsequent bag bodies, It is pushed out smoothly to the hole opening side.

また、3番目の袋体が遅れて膨張するため、2番目の袋体から滲出したグラウト材は、3番目の袋体と補強材挿入孔の削孔内面との隙間を通って削孔口へと容易に移動し、かくして2番目の袋体も、膨張余地がある場合にはスムーズに膨張し続ける。   Further, since the third bag body expands with a delay, the grout material oozed out from the second bag body passes through the gap between the third bag body and the inner surface of the drilling hole of the reinforcing material insertion hole to the drilling hole. Thus, the second bag continues to inflate smoothly if there is room for expansion.

なお、3番目の袋体が遅れて膨張することにより、グラウト注入パイプ挿入前に充填されたグラウト材が2番目の袋体と3番目の袋体の間に閉じこめられることはない。   It should be noted that the grouting material filled before the insertion of the grouting pipe is not confined between the second and third bag bodies because the third bag body expands with a delay.

以下、同様にして、P4,・・・,PNとポンプ圧を順次引き上げながら、グラウト注入パイプの基端側に向かう方向、すなわち削孔口に向かう方向に沿って各袋体にグラウト材を次々に注入する。 Hereinafter, in the same manner, while gradually increasing P 4 ,..., P N and the pump pressure, the grout material is attached to each bag body along the direction toward the proximal end of the grout injection pipe, that is, the direction toward the drilling hole. Are injected one after another.

このように本発明によれば、グラウト注入パイプの先端側に位置する袋体から順にグラウト材の加圧注入を行うことが可能となり、かくしてすべての袋体にグラウト材を確実に加圧注入して十分に膨張させることができるとともに、袋体から滲出したグラウト材はスムーズに削孔口へと移動するので、袋体と削孔内面との間に閉じこめられて袋体の膨張が阻害されるといった懸念もない。   As described above, according to the present invention, it is possible to perform pressure injection of the grout material in order from the bag body located on the tip side of the grout injection pipe, and thus reliably inject the grout material into all the bag bodies. In addition, the grout material exuded from the bag body moves smoothly to the hole opening, so that it is confined between the bag body and the inner surface of the hole to inhibit the expansion of the bag body. There is no concern.

また、膨張開始直後の袋体においては、水分を多く含んだ状態でグラウト材が滲出するため、袋体内が脱水状態となってグラウト材の濃度が高まり、該袋体内及びその近傍のグラウト注入パイプ内ではグラウト材の流動性が低下するが、該袋体よりも奥側に位置する袋体は、奥に行くほど既に十分な大きさに膨張しているため、流動性が低下したとしても、ほとんど問題にはならない。   Further, in the bag body immediately after the start of expansion, the grout material exudes in a state of containing a lot of moisture, so that the bag body becomes dehydrated and the concentration of the grout material increases, so that the grout injection pipes in and around the bag body The fluidity of the grout material is reduced inside, but the bag body located on the back side of the bag body has already expanded to a sufficient size as it goes back, so even if the fluidity is reduced, Almost no problem.

そのため、袋体の膨張とそれによる補強材挿入孔の押し拡げが確実に行われるとともに、その結果、袋体と一体化するように別途配置される芯材を介した引張力や引抜力に対し、十分な抵抗力が確保される。   Therefore, expansion of the bag body and the expansion of the reinforcing material insertion hole thereby are performed reliably, and as a result, against the tensile force and pulling force through the core material separately arranged so as to be integrated with the bag body. Sufficient resistance is ensured.

グラウト圧送ポンプのポンプ圧Pj(j=1,2,3・・・N)は、連続的に増加する場合における瞬間値となる場合と、段階的に増加する場合における各ステップ値となる場合の2つが考えられるが、しきい値Ri(i=1,2,3・・・N)は、それらのいずれが前提であってもかまわない。 The pump pressure P j (j = 1,2,3... N) of the grout pump is a momentary value when continuously increasing and a step value when increasing stepwise. However, the threshold R i (i = 1, 2, 3... N) may be any of them.

しきい値Ri(i=1,2,3・・・N)は、それを上回る圧力がすなわちi番目の袋体への吐出圧となるものであって、そのときの吐出圧でi番目の袋体が膨張を開始するものであるため、ポンプ圧が段階的に増加する場合においては、例えばi番目の袋体が補強材挿入孔の削孔内面に当接するときの吐出圧をしきい値Ri(i=1,2,3・・・N)として定めることができるし、ポンプ圧が連続的に増加する場合においては、例えばi番目の袋体が補強材挿入孔の削孔内面に当接するときの吐出圧を、(i+1)番目の吐出制御機構に係るしきい値Ri+1(i=1,2,3・・・N)とすることができる。 The threshold value R i (i = 1,2,3... N) is a pressure exceeding the threshold value i.e., the discharge pressure to the i-th bag body. When the pump pressure gradually increases, for example, the discharge pressure when the i-th bag body abuts against the inner surface of the drilling hole of the reinforcing material insertion hole is used. The value Ri (i = 1, 2, 3... N) can be determined, and when the pump pressure continuously increases, for example, the i-th bag body is the inner surface of the drilling hole of the reinforcing material insertion hole. The discharge pressure at the time of abutting to the threshold value R i + 1 (i = 1, 2, 3... N) related to the (i + 1) th discharge control mechanism can be set.

このようにすれば、膨張開始直後の吐出圧や膨張途中の吐出圧を目安とするよりも、より確実に膨張を進行させることが可能となり、グラウト注入パイプ内の流動性低下に起因する注入不足の問題がほぼ完全に解消される。   In this way, it is possible to advance the expansion more reliably than using the discharge pressure immediately after the start of expansion or the discharge pressure in the middle of expansion as a guideline, and insufficient injection due to fluidity deterioration in the grout injection pipe The problem is almost completely resolved.

吐出制御機構は、グラウト材の吐出圧が所定のしきい値を越えたときに、吐出口の開閉状態を移行させることができる限り、どのように構成するかは任意であるが、圧力制御弁とは異なり、吐出圧が戻ったときに再び閉じた状態に移行する必要はない。   As long as the discharge control mechanism can shift the open / close state of the discharge port when the discharge pressure of the grout material exceeds a predetermined threshold value, it can be configured arbitrarily, but the pressure control valve Unlike the case, it is not necessary to shift to the closed state again when the discharge pressure returns.

吐出制御機構は例えば、径方向に拡大可能なスリーブを各吐出口が覆われるようにグラウト注入パイプにそれぞれ嵌め込んで構成するとともに、グラウト注入パイプの先端側からi番目の吐出口におけるグラウト材の吐出圧がしきい値Ri(i=1,2,3・・・N)を上回ったとき、該吐出口のスリーブが径方向に拡大するように該スリーブのスリーブ長、スリーブ厚若しくは材質又は吐出口の内径を選定して構成することができる。 The discharge control mechanism includes, for example, a sleeve that can be expanded in the radial direction and fitted into a grout injection pipe so that each discharge port is covered, and the grouting material at the i-th discharge port from the tip side of the grout injection pipe. When the discharge pressure exceeds a threshold value R i (i = 1, 2, 3... N), the sleeve length, sleeve thickness or material of the sleeve or The inner diameter of the discharge port can be selected and configured.

なお、かかるスリーブは上述したように、拡大後に元に戻る必要はないため、弾性材以外に塑性材で構成することも可能である。   In addition, as above-mentioned, since such a sleeve does not need to return to an original after expansion, it can also be comprised with a plastic material other than an elastic material.

グラウト注入パイプの先頭に位置する袋体は、全体の注入工程において最初にグラウト材の注入が行なわれるものであるため、該袋体へのグラウト材の吐出を制限する必要はない。そのため、先頭位置の吐出制御機構については、これを省略することができる。   Since the bag body located at the head of the grout injection pipe is the first injection of the grout material in the entire injection process, it is not necessary to limit the discharge of the grout material to the bag body. Therefore, this can be omitted for the discharge control mechanism at the head position.

本発明に係る地山補強材は、地山安定用の芯材を介して法面に設置された法枠等の法面構造体や土留め壁と連結することで地山の安定化を図ることができるが、これら法面構造体や土留め壁を設けなくても、上述した芯材の曲げ、引張あるいはせん断剛性を利用して地山の安定化を図ることは可能であり、ネイリング工法、ハイスペックネイリング工法その他の地山補強工法に広く適用が可能であるとともに、芯材のうち、該芯材と一体化される袋体の全長や補強材挿入孔へのグラウト材の充填深さ(定着長)を除く範囲において緊張力導入のための自由長を確保できるのであれば、グランドアンカー工法のアンカーとしても使用することが可能である。   The natural ground reinforcing material according to the present invention is intended to stabilize the natural ground by being connected to a slope structure such as a slope frame and a retaining wall through a core for stabilizing natural ground. However, it is possible to stabilize the natural ground using the bending, tensile or shear rigidity of the core material described above without providing these slope structures and retaining walls. It can be widely applied to high spec nailing method and other ground reinforcement methods, and of the core material, the total length of the bag body integrated with the core material and the filling depth of the grout material into the reinforcing material insertion hole If the free length for introducing tension can be ensured in the range excluding (fixing length), it can also be used as an anchor for the ground anchor method.

ここで、鉄筋等の補強材を地山安定用の芯材とし、かかる芯材がグラウト材の硬化後に複数の袋体と一体化するように構成してもよいが、グラウト注入パイプを中空ボルトで構成するとともに、該中空ボルトを地山安定用の芯材とした場合、グラウト注入パイプを芯材と兼用することができるため、工事コストの低減や工期の短縮を図ることができる。   Here, a reinforcing material such as a reinforcing bar may be used as a core material for stabilizing the natural ground, and the core material may be configured to be integrated with a plurality of bags after the grout material is cured. When the hollow bolt is used as a core material for stabilizing natural ground, the grout injection pipe can also be used as the core material, so that the construction cost can be reduced and the construction period can be shortened.

本実施形態に係る地山補強材の全体斜視図。The whole perspective view of the natural ground reinforcing material which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る地山補強材の詳細図であり、(a)は縦断面図、(b)は吐出口及びそれを覆う吐出制御機構の詳細斜視図、(c)は横断面図。It is detail drawing of the natural ground reinforcement material which concerns on this embodiment, (a) is a longitudinal cross-sectional view, (b) is a detailed perspective view of a discharge outlet and the discharge control mechanism which covers it, (c) is a cross-sectional view. 本実施形態に係るグラウト材の注入方法の実施手順を示した説明図。Explanatory drawing which showed the implementation procedure of the injection method of the grout material which concerns on this embodiment. 引き続き実施手順を示した図。The figure which showed the implementation procedure continuously. 引き続き実施手順を示した図。The figure which showed the implementation procedure continuously. 吐出圧pijとしきい値Ri(i=1,2,3)との関係を示した説明図。Explanatory view showing a relationship between the discharge pressure p ij and the threshold R i (i = 1,2,3).

以下、本発明に係る地山補強材及びグラウト材の注入方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a method for injecting a ground reinforcement material and a grout material according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施形態に係る地山補強材を示した全体斜視図、図2は詳細図である。これらの図でわかるように、本実施形態に係る地山補強材1は、グラウト注入パイプ3の管軸方向に沿って袋体2a,2b,2cを直列に配置してなる。   FIG. 1 is an overall perspective view showing a natural ground reinforcing material according to this embodiment, and FIG. 2 is a detailed view. As can be seen from these drawings, the ground reinforcing material 1 according to the present embodiment is formed by arranging bags 2 a, 2 b, 2 c in series along the tube axis direction of the grout injection pipe 3.

グラウト注入パイプ3は、その管軸方向に沿って吐出口12a,12b,12cを形成してあるとともに、該吐出口を介して袋体2a,2b,2cの内部空間がグラウト注入パイプ3内にそれぞれ連通されるようになっており、グラウト注入パイプ3の基端側に接続されたグラウト圧送ポンプ(図示せず)を駆動することにより、吐出口12a,12b,12cを介してグラウト材を袋体2a,2b,2cに加圧注入できるようになっている。なお、グラウト注入パイプ3は、中空ボルトで構成してあり、地山安定用の芯材を兼用する。   The grout injection pipe 3 is formed with discharge ports 12a, 12b, 12c along the tube axis direction, and the internal spaces of the bags 2a, 2b, 2c are formed in the grout injection pipe 3 through the discharge ports. The grout material is sacked through the discharge ports 12a, 12b, and 12c by driving a grout pump (not shown) connected to the base end side of the grout injection pipe 3 respectively. The body 2a, 2b, 2c can be pressurized and injected. In addition, the grout injection | pouring pipe 3 is comprised with the hollow volt | bolt, and also serves as a core material for natural ground stabilization.

袋体2a,2b,2cは、透水性材料である織布からなるチューブ材にグラウト注入パイプ3を挿通した上、該チューブ材の両端を拘束バンド4,4でグラウト注入パイプ3に縛り付けることにより、グラウト材が加圧注入される袋状の内部空間を形成してなる。   The bag bodies 2a, 2b and 2c are formed by inserting the grout injection pipe 3 into a tube material made of a woven cloth which is a water permeable material and then binding both ends of the tube material to the grout injection pipe 3 with restraining bands 4 and 4. A bag-like internal space into which grout material is injected under pressure is formed.

グラウト注入パイプ3の吐出口12a,12b,12cのうち、先頭に位置する吐出口12aを除く吐出口12b,12cには吐出制御機構11b,11cをそれぞれ設けてある。   Out of the discharge ports 12a, 12b, and 12c of the grout injection pipe 3, the discharge ports 12b and 12c other than the discharge port 12a located at the head are provided with discharge control mechanisms 11b and 11c, respectively.

吐出制御機構11b,11cは図2(b)及び(c)でよくわかるように、径方向に拡大可能なスリーブ13を吐出口12b,12cが覆われるようにグラウト注入パイプ3にそれぞれ嵌め込んで構成してあり、吐出口12b,12cからのグラウト材の吐出圧が所定のしきい値を越えたとき、スリーブ3が径方向に拡大して該スリーブの内面とグラウト注入パイプ3の周面との間に隙間が形成されることにより、吐出口12b,12cの開閉状態を、閉じた状態から開いた状態に移行させることができるようになっている。   As can be clearly seen in FIGS. 2B and 2C, the discharge control mechanisms 11b and 11c are fitted into the grout injection pipe 3 with sleeves 13 that are radially expandable so that the discharge ports 12b and 12c are covered. When the discharge pressure of the grout material from the discharge ports 12b and 12c exceeds a predetermined threshold value, the sleeve 3 expands in the radial direction, and the inner surface of the sleeve and the peripheral surface of the grout injection pipe 3 By forming a gap between them, the open / close state of the discharge ports 12b, 12c can be shifted from the closed state to the open state.

吐出制御機構11b,11cのしきい値Ri(i=2,3)は、グラウト注入パイプ3の先端側で最小となり、該グラウト注入パイプの基端側に沿って大きくなるように、本実施形態では、R2よりもR3の方が大きくなるように構成してある。 The threshold value R i (i = 2, 3) of the discharge control mechanisms 11b and 11c is minimized at the distal end side of the grout injection pipe 3, and is increased along the proximal end side of the grout injection pipe. In the embodiment, R 3 is configured to be larger than R 2 .

これらのしきい値は、スリーブ3のスリーブ長、スリーブ厚若しくは材質又は吐出口12b,12cの内径を適宜変更することで調整が可能であり、しきい値を高くするのであれば、スリーブ長やスリーブ厚を大きくしたり強度が高い材料を用いたり、あるいは吐出口12b,12cの内径を小さくすることで径方向に拡大しにくくすればよいし、逆にしきい値を低くしたいのであれば、スリーブ長やスリーブ厚を小さくしたり強度が低い材料を用いたり、あるいは吐出口12b,12cの内径を大きくすることで径方向に拡大しやすくすればよい。スリーブ3は、例えば熱収縮チューブで構成することができる。   These threshold values can be adjusted by appropriately changing the sleeve length, sleeve thickness or material of the sleeve 3, or the inner diameters of the discharge ports 12b and 12c. If the threshold value is increased, the sleeve length or The sleeve can be made difficult to expand in the radial direction by increasing the sleeve thickness, using a material with high strength, or by reducing the inner diameter of the discharge ports 12b, 12c. What is necessary is just to make it easy to expand in a radial direction by reducing the length and sleeve thickness, using a material with low strength, or increasing the inner diameter of the discharge ports 12b and 12c. The sleeve 3 can be composed of, for example, a heat shrinkable tube.

図3乃至図5は、地山補強材1を構成する袋体2a,2b,2cへのグラウト材の注入手順を示した説明図である。これらの図でわかるように、地山補強材1を用いて地山を補強するにあたり、各袋体2a,2b,2cにグラウト材を注入するには、まず、地山31を削孔して内径が100mm程度の補強材挿入孔32を形成し(図3(a))、次いで、補強材挿入孔32にグラウト材33を充填する(図3(b))。   FIGS. 3 to 5 are explanatory views showing the procedure for injecting the grout material into the bags 2a, 2b, 2c constituting the natural ground reinforcing material 1. FIG. As can be seen from these figures, in order to inject the grout material into each bag 2a, 2b, 2c when reinforcing the natural ground using the natural ground reinforcing material 1, first, the natural ground 31 is drilled. A reinforcing material insertion hole 32 having an inner diameter of about 100 mm is formed (FIG. 3A), and then the reinforcing material insertion hole 32 is filled with a grout material 33 (FIG. 3B).

次に、図4に示すように補強材挿入孔32に地山補強材1を挿入するとともに、該地山補強材を構成するグラウト注入パイプ3の基端側にグラウト圧送ポンプ41を接続し、しかる後、グラウト圧送ポンプ41を、そのポンプ圧が時間経過とともに段階的に増加するように駆動する。   Next, as shown in FIG. 4, the ground reinforcing material 1 is inserted into the reinforcing material insertion hole 32, and the grout pumping pump 41 is connected to the proximal end side of the grout injection pipe 3 constituting the ground reinforcing material, Thereafter, the grout pump 41 is driven so that the pump pressure gradually increases with time.

グラウト圧送ポンプ41を駆動するにあたっては、まず、グラウト注入パイプ3の先頭に位置する吐出口12aでの吐出圧が袋体2aを十分に膨張させる程度、例えば補強材挿入孔32に当接する程度の圧力となり、2,3番目に位置する吐出口12b,12cでの吐出圧が、該各吐出口に設けられた吐出制御機構11b,11cのしきい値R2,R3をそれぞれ下回るようにポンプ圧P1を設定する。 In driving the grout pressure feed pump 41, first, the discharge pressure at the discharge port 12a located at the head of the grout injection pipe 3 sufficiently expands the bag body 2a, for example, contacts the reinforcing material insertion hole 32. The pump is such that the discharge pressure at the discharge ports 12b and 12c located at the second and third positions is lower than the threshold values R 2 and R 3 of the discharge control mechanisms 11b and 11c provided at the respective discharge ports. to set the pressure P 1.

また、グラウト注入パイプ3の先端側から2番目に位置する吐出口12bでの吐出圧が、該吐出口に設けられた吐出制御機構11bのしきい値R2を上回るとともに、3番目に位置する吐出口12cでの吐出圧が、該吐出口に設けられた吐出制御機構11cのしきい値R3を下回るようにポンプ圧P2を設定する。しきい値R2は、袋体2bを十分に膨張させる程度、例えば補強材挿入孔32に当接する程度の圧力として設定しておく。 The discharge pressure at the discharge port 12b located second from the distal end side of the grouting pipe 3, together with above the threshold R 2 ejection control mechanism 11b provided in the discharge port, located on the third discharge pressure in the discharge port 12c sets the pump pressure P 2 to be below the threshold R 3 of the discharge control mechanism 11c provided in the discharge port. The threshold value R 2 is set as a pressure enough to sufficiently inflate the bag 2b, for example, to abut against the reinforcing material insertion hole 32.

また、グラウト注入パイプ3の先端側から3番目に位置する吐出口12cでの吐出圧が、該吐出口に設けられた吐出制御機構11cのしきい値R3を上回るようにポンプ圧P3を設定する。しきい値R3は、袋体2cを十分に膨張させる程度の圧力、、例えば補強材挿入孔32に当接する程度の圧力として設定しておく。 Further, the pump pressure P 3 is set so that the discharge pressure at the discharge port 12c located third from the tip side of the grout injection pipe 3 exceeds the threshold value R 3 of the discharge control mechanism 11c provided at the discharge port. Set. The threshold value R 3 is set as a pressure that sufficiently inflates the bag body 2 c, for example, a pressure that contacts the reinforcing material insertion hole 32.

図6は、ポンプ圧がPj(j=1,2,3)として順次増加していくのに伴い、各吐出口12a,12b,12cでの吐出圧pij(i=1,2,3, j=1,2,3)の変化と、かかる吐出圧pijとしきい値Ri(i=2,3)との関係を示したものであり、添字iは、吐出口の位置に関するパラメータ、添字jは、時間とともに増加するポンプ圧の大きさに関するパラメータを表す。なお、同図では、管路長に沿った圧力損失によってポンプ圧が直線的に減少するものとして吐出圧を表現してある。 FIG. 6 shows the discharge pressures p ij (i = 1, 2, 3) at the discharge ports 12a, 12b, 12c as the pump pressure sequentially increases as P j (j = 1, 2, 3). , j = 1,2,3) and the relationship between the discharge pressure p ij and the threshold value R i (i = 2,3). The subscript i is a parameter related to the position of the discharge port. The subscript j represents a parameter relating to the magnitude of the pump pressure that increases with time. In the drawing, the discharge pressure is expressed as a pump pressure linearly decreasing due to a pressure loss along the pipe length.

ここで、同図上段は、ポンプ圧P1をグラウト注入パイプ3の基端側に作用させることで、吐出口12aを介してグラウトを袋体2aに加圧注入している様子を示したものであるとともに、各吐出口12a,12b,12cに生じる吐出圧が、p11,p21,p31であって、吐出口12b,12cに設けられた吐出制御機構11b,11cのしきい値がこれらより上回っているために、吐出口12b,12cは未だ閉じていることを示している。なお、吐出口12aには吐出制御機構が設けられておらず、常に開いた状態である。 Here, those drawing the upper part, where the pump pressure P 1 that is applied to the base end of the grouting pipe 3 shows a state in which under pressure injected into the bag 2a grout through the discharge port 12a The discharge pressures generated at the discharge ports 12a, 12b, and 12c are p 11 , p 21 , and p 31 , and the threshold values of the discharge control mechanisms 11b and 11c provided at the discharge ports 12b and 12c are Since it exceeds these, it has shown that the discharge outlets 12b and 12c are still closed. The discharge port 12a is not provided with a discharge control mechanism and is always open.

また、同図中段は、ポンプ圧P2をグラウト注入パイプ3の基端側に作用させることで、吐出口12bを介してグラウトを袋体2bに加圧注入している様子を示したものであるとともに、各吐出口12a,12b,12cに生じる吐出圧が、p12,p22,p32であって、p22が吐出口12bに設けられた吐出制御機構11bのしきい値R2を上回ったために該吐出制御機構が作動して吐出口12bが開いた状態に移行し、吐出口12cは未だ閉じていることを示している。 Further, FIG middle part, the pump pressure P 2 that is applied to the base end of the grouting pipe 3, shows the state in which under pressure injected into the bag body 2b grout through the discharge port 12b In addition, the discharge pressures generated at the discharge ports 12a, 12b, and 12c are p 12 , p 22 , and p 32 , and p 22 is the threshold value R 2 of the discharge control mechanism 11b provided at the discharge port 12b. Since the discharge control mechanism is exceeded, the discharge control mechanism is activated and the discharge port 12b is opened, indicating that the discharge port 12c is still closed.

また、同図下段は、ポンプ圧P3をグラウト注入パイプ3の基端側に作用させることで、吐出口12cを介してグラウトを袋体2cに加圧注入している様子を示したものであるとともに、各吐出口12a,12b,12cに生じる吐出圧が、p13,p23,p33であって、p33が吐出口12cに設けられた吐出制御機構11cのしきい値R3を上回ったために該吐出制御機構が作動して吐出口12cが開いた状態に移行したことを示している。 Further, FIG lower part, the pump pressure P 3 that is applied to the base end of the grouting pipe 3, shows the state in which under pressure injected into the bag 2c grout through the discharge port 12c In addition, the discharge pressures generated at the discharge ports 12a, 12b, and 12c are p 13 , p 23 , and p 33 , respectively, and p 33 is the threshold value R 3 of the discharge control mechanism 11c provided at the discharge port 12c. This indicates that the discharge control mechanism has been activated and the discharge port 12c has been opened.

一例としては、開始直後のポンプ圧P1が0.2MPaの場合における吐出圧p11を0.1MPa、吐出圧p21を0.12MPa、吐出圧p31を0.14MPaと定め、ポンプ圧P2が0.4MPaの場合における吐出圧p12を0.3MPa、吐出圧p22を0.32MPa、吐出圧p32を0.34MPaと定め、ポンプ圧P3が0.6MPaの場合における吐出圧p13を0.5MPa、吐出圧p23を0.52MPa、吐出圧p33を0.54MPaと定めた上、これらを前提として吐出制御機構11bのしきい値R2を0.32MPaより若干小さな0.31MPa、吐出制御機構11cのしきい値R3を0.54MPaよりも若干小さな0.53MPaと設定することができる。 As an example, when the pump pressure P 1 immediately after the start is 0.2 MPa, the discharge pressure p 11 is set to 0.1 MPa, the discharge pressure p 21 is set to 0.12 MPa, and the discharge pressure p 31 is set to 0.14 MPa. When 2 is 0.4 MPa, the discharge pressure p 12 is set to 0.3 MPa, the discharge pressure p 22 is set to 0.32 MPa, the discharge pressure p 32 is set to 0.34 MPa, and the discharge pressure when the pump pressure P 3 is 0.6 MPa. 0.5MPa and p 13, the discharge pressure p 23 0.52 MPa, on the discharge pressure p 33 was defined as 0.54MPa, slightly smaller than 0.32MPa threshold R 2 ejection control mechanism 11b them assuming 0.31 MPa, the threshold value R 3 of the discharge control mechanism 11c can be set slightly smaller 0.53MPa than 0.54MPa.

このように設定されたポンプ圧Pj(j=1,2,3)に従ってグラウト圧送ポンプ41を駆動すると、ポンプ圧がP1のときは、先頭の吐出口12aだけが開いた状態、2番目以降の吐出口が閉じた状態となるため、グラウト材は図4(a)に示すように、先頭の袋体2aだけに注入される。 When the grout pumping pump 41 is driven in accordance with the pump pressure P j (j = 1, 2, 3) set in this way, when the pump pressure is P 1 , only the top discharge port 12a is open, the second Since the subsequent discharge ports are closed, the grout material is injected only into the top bag 2a as shown in FIG. 4 (a).

そのため、先頭の袋体2aから滲出したグラウト材のうち、地山31に浸透せずに補強材挿入孔32に残留した余剰分は、スムーズに削孔口側へと押し出されるとともに、先頭の袋体2aもスムーズに膨張を続ける。   Therefore, of the grout material that oozes out from the top bag body 2a, the surplus remaining in the reinforcing material insertion hole 32 without penetrating into the natural ground 31 is smoothly pushed out to the hole opening side, and the top bag The body 2a also continues to expand smoothly.

上述したポンプ圧P1で一定時間グラウト注入を行った後、適当なタイミングでグラウト圧送ポンプ41のポンプ圧をP2に引き上げると、先頭の吐出口12aと2番目の吐出口12bが開いた状態、3番目の吐出口12cが閉じた状態となるため、グラウト材は図4(b)に示すように、先頭の袋体2aと2番目の袋体2bに注入され、3番目の袋体2cには注入されない。 After the grouting is carried out for a certain time at the pump pressure P 1 described above, when the pump pressure of the grouting pump 41 is raised to P 2 at an appropriate timing, the top discharge port 12a and the second discharge port 12b are opened. Since the third discharge port 12c is closed, the grout material is injected into the top bag body 2a and the second bag body 2b as shown in FIG. 4B, and the third bag body 2c. Is not injected.

そのため、先頭の袋体2aは、膨張の余地が残っている場合には膨張を続け、2番目の袋体2bはあらたに膨張を開始する。   Therefore, the top bag 2a continues to expand when there is room for expansion, and the second bag 2b starts to expand newly.

ここで、2番目の袋体2bから滲出したグラウト材のうち、地山31に浸透せずに補強材挿入孔32に残留した余剰分は、3番目の袋体2cが未だ膨張を開始していないため、スムーズに削孔口側へと押し出される。   Here, of the grout material that oozes out from the second bag 2b, the surplus remaining in the reinforcing material insertion hole 32 without penetrating into the natural ground 31 has yet to start the expansion of the third bag 2c. Because there is no, it is pushed out smoothly to the hole opening side.

また、2番目の袋体2bが遅れて膨張するため、先頭の袋体2aから滲出したグラウト材は、2番目の袋体2bと補強材挿入孔32の削孔内面との隙間を通って削孔口へと容易に移動し、かくして先頭の袋体2aも、膨張余地がある場合にはスムーズに膨張し続ける。   In addition, since the second bag body 2b expands with a delay, the grout material exuded from the top bag body 2a is cut through the gap between the second bag body 2b and the inner surface of the reinforcing material insertion hole 32. It easily moves to the hole, and thus the top bag 2a also continues to inflate smoothly when there is room for expansion.

なお、2番目の袋体2bが遅れて膨張することにより、グラウト注入パイプ3の挿入前に充填されたグラウト材が先頭の袋体2aと2番目の袋体2bの間に閉じこめられることはない。   The second bag body 2b expands with a delay, so that the grout material filled before the insertion of the grout injection pipe 3 is not confined between the top bag body 2a and the second bag body 2b. .

上述したポンプ圧P2で一定時間グラウト注入を行った後、適当なタイミングでグラウト圧送ポンプのポンプ圧をP3に引き上げると、吐出口12a,12b,12cがすべて開いた状態となるため、グラウト材は図5に示すように、袋体2a,2b,2cに注入される。 After injecting grout at the above-described pump pressure P 2 for a certain period of time, when the pump pressure of the grout pump is raised to P 3 at an appropriate timing, all the discharge ports 12a, 12b, 12c are opened. As shown in FIG. 5, the material is injected into the bags 2a, 2b, 2c.

そのため、袋体2a,2bは、膨張の余地が残っている場合には膨張を続け、3番目の袋体2cはあらたに膨張を開始する。   Therefore, the bags 2a and 2b continue to expand when there is room for expansion, and the third bag 2c starts to expand newly.

ここで、袋体2cから滲出したグラウト材のうち、地山31に浸透せずに補強材挿入孔32に残留した余剰分は、スムーズに削孔口側へと押し出される。   Here, of the grout material oozed from the bag body 2c, the surplus remaining in the reinforcing material insertion hole 32 without penetrating into the natural ground 31 is smoothly pushed out toward the hole opening side.

また、袋体2cが遅れて膨張するため、袋体2bから滲出したグラウト材は、袋体2bと補強材挿入孔32の削孔内面との隙間を通って削孔口へと容易に移動し、かくして袋体2bも、膨張余地がある場合にはスムーズに膨張し続ける。   Further, since the bag body 2c expands with a delay, the grout material exuded from the bag body 2b easily moves to the drilling hole through the gap between the bag body 2b and the inner surface of the drilling hole of the reinforcing material insertion hole 32. Thus, the bag body 2b also continues to expand smoothly when there is room for expansion.

なお、3番目の袋体2cが遅れて膨張することにより、グラウト注入パイプ3の挿入前に充填されたグラウト材が2番目の袋体2bと3番目の袋体2cの間に閉じこめられることはない。   It should be noted that the grouting material filled before the insertion of the grout injection pipe 3 is confined between the second bag body 2b and the third bag body 2c by the third bag body 2c expanding with a delay. Absent.

袋体2a,2b,2cへのグラウト注入が終了したならば、グラウト圧送ポンプ41を撤去するとともに、グラウト注入パイプ3に対し、地山安定用の芯材として頭部処理を行う。グラウト注入パイプ3の頭部処理については、基端側にナットを螺着することで補強材挿入孔32からのグラウト材の流失を防止したり、土留め壁に連結したりといった処理が想定されるが、ここでは詳細な説明を省略する。   When the grout injection into the bags 2a, 2b, 2c is completed, the grout pumping pump 41 is removed and the head processing is performed on the grout injection pipe 3 as a core material for stabilizing the ground. As for the head treatment of the grout injection pipe 3, it is assumed that a nut is screwed on the base end side to prevent the grout material from flowing out of the reinforcing material insertion hole 32 or connected to a retaining wall. However, detailed description is omitted here.

以上説明したように、本実施形態に係る地山補強材1及びグラウト材の注入方法によれば、袋体2a,2b,2cへのグラウト材の加圧注入が、グラウト注入パイプ3の先端側に位置するものから順に行われるので、袋体2a,2b,2cから滲出したグラウト材はスムーズに削孔口へと移動し、袋体2a,2b,2cと補強材挿入孔32の削孔内面との間に閉じこめられることはない。   As explained above, according to the natural ground reinforcing material 1 and the grout material injection method according to the present embodiment, the pressure injection of the grout material into the bags 2a, 2b, 2c is performed at the tip side of the grout injection pipe 3. Since the grouting material exuded from the bag bodies 2a, 2b, 2c smoothly moves to the drilling hole, the inner surface of the drilling holes of the bag bodies 2a, 2b, 2c and the reinforcing material insertion hole 32. It is not confined between.

また、膨張開始直後の袋体2a,2b,2cにおいては、水分を多く含んだ状態でグラウト材が滲出するため、袋体2a,2b,2c内が脱水状態となってグラウト材の濃度が高まり、該袋体内及びその近傍のグラウト注入パイプ3内ではグラウト材の流動性が低下するが、該袋体よりも奥側に位置する袋体においては、奥に行くほど既に十分な大きさに膨張しているため、上述した流動性低下はほとんど問題にはならない。   Further, in the bag bodies 2a, 2b, 2c immediately after the start of expansion, the grout material exudes in a state of containing a lot of moisture, so that the inside of the bag bodies 2a, 2b, 2c becomes dehydrated and the concentration of the grout material increases. The fluidity of the grout material decreases in the bag body and in the grout injection pipe 3 in the vicinity of the bag body, but the bag body located on the back side of the bag body has already expanded to a sufficient size as it goes back. Therefore, the above-described decrease in fluidity is hardly a problem.

そのため、袋体2a,2b,2cの膨張とそれによる補強材挿入孔32の押し拡げが確実に行われるとともに、その結果、地山安定用の芯材であるグラウト注入パイプ3を介した引張力や引抜力に対し、十分な抵抗力が確保される。ちなみに、補強材挿入孔32の内径が100mm程度であるのに対し、袋体2a,2b,2cの外径は概ね150mm程度となる。   Therefore, the expansion of the bags 2a, 2b, 2c and the resulting expansion of the reinforcing material insertion hole 32 are ensured, and as a result, the tensile force via the grout injection pipe 3 which is a core material for stabilizing the natural ground. Sufficient resistance is secured against the pulling force. Incidentally, while the inner diameter of the reinforcing material insertion hole 32 is about 100 mm, the outer diameter of the bag bodies 2a, 2b, 2c is about 150 mm.

また、本実施形態に係る地山補強材1によれば、グラウト注入パイプ3を中空ボルトで構成するとともに、該中空ボルトを地山安定用の芯材としたので、グラウト注入パイプ3を芯材と兼用することが可能となり、かくして工事コストの低減や工期の短縮を図ることができる。     Moreover, according to the natural ground reinforcement 1 which concerns on this embodiment, since the grout injection pipe 3 was comprised with the hollow bolt and this hollow bolt was made into the core material for natural ground stabilization, the grout injection pipe 3 was used as the core material. Thus, the construction cost can be reduced and the construction period can be shortened.

本実施形態では、先頭に位置する吐出口12aについては、吐出制御機構を省略するようにしたが、吐出制御機構11b,11cと同様の吐出制御機構を吐出口12aに設けるようにしてもかまわない。   In this embodiment, the discharge control mechanism is omitted for the discharge port 12a located at the head, but a discharge control mechanism similar to the discharge control mechanisms 11b and 11c may be provided in the discharge port 12a. .

また、本実施形態では、複数の袋体を3つの袋体2a,2b,2cで構成した例で説明したが、個数に制限がないことは言うまでもない。   Moreover, although this embodiment demonstrated the example which comprised the some bag body by the three bag bodies 2a, 2b, 2c, it cannot be overemphasized that there is no restriction | limiting in number.

また、本実施形態では、グラウト注入パイプ3を中空ボルトで構成することで地山安定用の芯材と兼用するように構成したが、これに代えて、鉄筋等の芯材を地山安定用の芯材として別途備えるようにしてもかまわない。   In the present embodiment, the grout injection pipe 3 is configured with a hollow bolt so that it is also used as a core material for stabilizing the natural ground. Instead, a core material such as a reinforcing bar is used for stabilizing the natural ground. It may be provided separately as a core material.

この場合においては、グラウト注入パイプと芯材とを抱き合わせた上、袋体2a,2b,2cと同様に、グラウト注入パイプ及び芯材を不織布等の透水性材料からなるチューブ材に挿通した上、該チューブ材の両端を拘束バンド4,4で縛り付けるようにすればよい。   In this case, after tying the grout injection pipe and the core material, like the bag bodies 2a, 2b, 2c, the grout injection pipe and the core material are inserted into a tube material made of a water-permeable material such as a nonwoven fabric, What is necessary is just to bind the both ends of this tube material with the restraint bands 4 and 4.

また、本実施形態では、袋体の数と吐出口の数とを一致させたが、一つの袋体に対し、複数の吐出口を設ける構成を採用することも可能である。   Further, in the present embodiment, the number of bags and the number of discharge ports are matched, but a configuration in which a plurality of discharge ports are provided for one bag can be employed.

また、本実施形態では、袋体を透水性材料である織布からなるチューブ材で構成したが、織布に代えて不織布を用いてもよいし、グラウト注入パイプに配置された状態で袋体である限り、チューブ材に代えて任意の部材を用いて構成することが可能である。   Further, in this embodiment, the bag is made of a tube material made of a woven cloth that is a water-permeable material. However, a non-woven cloth may be used instead of the woven cloth, or the bag is placed in a grout injection pipe. As long as it is, it can replace with a tube material and can comprise using arbitrary members.

1 地山補強材
2a,2b,2c 袋体
3 グラウト注入パイプ(芯材)
11a,11b,11c 吐出制御機構
12a,12b,12c 吐出口
13 スリーブ
31 地山
32 補強材挿入孔
41 グラウト圧送ポンプ
1 Natural ground reinforcement 2a, 2b, 2c Bag 3 Grout injection pipe (core material)
11a, 11b, 11c Discharge control mechanism 12a, 12b, 12c Discharge port 13 Sleeve 31 Ground mountain 32 Reinforcement material insertion hole 41 Grout pressure feed pump

Claims (6)

管軸方向に沿って複数の吐出口が形成されたグラウト注入パイプと前記各吐出口を介して内部空間が前記グラウト注入パイプ内にそれぞれ連通されるように前記グラウト注入パイプの管軸方向に沿って直列に配置された透水性を有する複数の袋体とを備えるとともに地山に形成された補強材挿入孔に挿入されるようになっている地山補強材において、
前記吐出口のうち、前記グラウト注入パイプの先端側からi番目(i=1,2,3・・・N)に位置する吐出口からのグラウト材の吐出圧がしきい値Ri(i=1,2,3・・・N)を越えたときに該吐出口の開閉状態を閉じた状態から開いた状態に移行させることが可能な吐出制御機構を前記吐出口にそれぞれ設けるとともに、該各吐出制御機構を、それらのしきい値Ri(i=1,2,3・・・N)が前記グラウト注入パイプの先端側で最小となり、該グラウト注入パイプの基端側に沿って大きくなるように構成したことを特徴とする地山補強材。
A grout injection pipe in which a plurality of discharge ports are formed along the tube axis direction and a tube axis direction of the grout injection pipe so that an internal space communicates with the grout injection pipe via each discharge port. In the natural ground reinforcing material provided with a plurality of bags having water permeability arranged in series and being inserted into the reinforcing material insertion hole formed in the natural ground,
Of the discharge ports, the discharge pressure of the grout material from the discharge port located i-th (i = 1, 2, 3... N) from the tip side of the grout injection pipe is the threshold value R i (i = (1), (2), (3) (N) each provided with a discharge control mechanism capable of shifting the open / close state of the discharge port from a closed state to an open state, In the discharge control mechanism, the threshold value R i (i = 1, 2, 3... N) is minimized on the distal end side of the grout injection pipe, and is increased along the proximal end side of the grout injection pipe. A natural ground reinforcing material characterized by being configured as described above.
前記各吐出制御機構を、径方向に拡大可能なスリーブを前記各吐出口が覆われるように前記グラウト注入パイプにそれぞれ嵌め込んで構成するとともに、前記グラウト注入パイプの先端側からi番目の吐出口におけるグラウト材の吐出圧がしきい値Ri(i=1,2,3・・・N)を上回ったとき、該吐出口のスリーブが径方向に拡大するように該スリーブのスリーブ長、スリーブ厚若しくは材質又は前記吐出口の内径を選定した請求項1記載の地山補強材。 Each discharge control mechanism is configured by fitting a radially expandable sleeve into the grout injection pipe so that each discharge port is covered, and the i-th discharge port from the front end side of the grout injection pipe When the discharge pressure of the grout material at the pressure exceeds a threshold value R i (i = 1, 2, 3... N), the sleeve length of the sleeve and the sleeve so that the sleeve of the discharge port expands in the radial direction. 2. The natural ground reinforcement according to claim 1, wherein a thickness or material or an inner diameter of the discharge port is selected. 前記吐出制御機構のうち、前記グラウト注入パイプの先端側から1番目に位置する吐出制御機構を省略した請求項1又は請求項2記載の地山補強材。 The ground reinforcing material according to claim 1 or 2, wherein a discharge control mechanism positioned first from a tip end side of the grout injection pipe among the discharge control mechanisms is omitted. 前記グラウト注入パイプを中空ボルトで構成するとともに、該中空ボルトを地山安定用の芯材とした請求項1乃至請求項3のいずれか一記載の地山補強材。 The ground reinforcing material according to any one of claims 1 to 3, wherein the grout injection pipe is formed of a hollow bolt, and the hollow bolt is used as a core material for ground stabilization. 管軸方向に沿って複数の吐出口が形成されたグラウト注入パイプと前記各吐出口を介して内部空間が前記グラウト注入パイプ内にそれぞれ連通されるように前記グラウト注入パイプの管軸方向に沿って直列に配置された透水性を有する複数の袋体とを備えた地山補強材を地山に形成された補強材挿入孔に挿入し、前記グラウト注入パイプの基端側に接続されたグラウト圧送ポンプを駆動することで前記グラウト注入パイプを介して前記各袋体にグラウト材を加圧注入するグラウト材の注入方法において、
前記吐出口のうち、前記グラウト注入パイプの先端側からi番目(i=1,2,3・・・N)に位置する吐出口での吐出圧がしきい値Ri(i=1,2,3・・・N)を越えたときに該吐出口の開閉状態を閉じた状態から開いた状態に移行させることが可能な吐出制御機構を前記吐出口にそれぞれ設けるとともに、該各吐出制御機構を、それらのしきい値Ri(i=2,3・・・N)が前記グラウト注入パイプの先端側で最小となり、該グラウト注入パイプの基端側に沿って大きくなるように設定し、前記グラウト圧送ポンプを、そのポンプ圧が時間経過とともに増加するように駆動することを特徴とするグラウト材の注入方法。
A grout injection pipe in which a plurality of discharge ports are formed along the tube axis direction and a tube axis direction of the grout injection pipe so that an internal space communicates with the grout injection pipe via each discharge port. A grout connected to the base end side of the grout injection pipe is inserted into a reinforcing material insertion hole formed in the natural ground, and a ground reinforcing material provided with a plurality of water-permeable bags arranged in series. In the grout material injection method of injecting the grout material under pressure into each bag body via the grout injection pipe by driving a pressure pump,
Of the discharge ports, the discharge pressure at the discharge port located i-th (i = 1, 2, 3... N) from the tip side of the grout injection pipe is a threshold value R i (i = 1, 2). , 3... N), each of the discharge ports is provided with a discharge control mechanism capable of shifting the open / close state of the discharge port from a closed state to an open state. Are set such that their threshold values R i (i = 2,3... N) are minimized at the tip end side of the grout injection pipe and increase along the base end side of the grout injection pipe. A method for injecting a grout material, wherein the grout pump is driven such that the pump pressure increases with time.
前記グラウト注入パイプの先端側から1番目に位置する吐出口での吐出圧が該吐出口に設けられた吐出制御機構のしきい値R1を上回るとともに2番目〜N番目に位置する吐出口での吐出圧が該各吐出口に設けられた吐出制御機構のしきい値Ri(i=2,3・・・N)をそれぞれ下回るようにポンプ圧P1を設定し、
前記グラウト注入パイプの先端側から2番目に位置する吐出口での吐出圧が該吐出口に設けられた吐出制御機構のしきい値R2を上回るとともに3番目〜N番目に位置する吐出口での吐出圧が該各吐出口に設けられた吐出制御機構のしきい値Ri(i=3・・・N)をそれぞれ下回るようにポンプ圧P2を設定し、
以下、N番目に位置する吐出口まで上記ポンプ圧設定プロセスを繰り返すことでポンプ圧Pj(j=1,2,3・・・N)を設定し、
前記グラウト圧送ポンプを、ポンプ圧が時間経過とともにP1,P2,P3・・・PNとなるように駆動する請求項5記載のグラウト材の注入方法。
The discharge pressure at the discharge port located first from the front end side of the grout injection pipe exceeds the threshold value R 1 of the discharge control mechanism provided at the discharge port, and the discharge ports located at the second to Nth discharge ports. The pump pressure P 1 is set so that the discharge pressure is lower than the threshold value R i (i = 2,3... N) of the discharge control mechanism provided at each discharge port,
The discharge pressure at the discharge port located second from the tip side of the grout injection pipe exceeds the threshold value R 2 of the discharge control mechanism provided at the discharge port, and the discharge ports located from the third to the Nth The pump pressure P 2 is set so that the discharge pressure is lower than the threshold value R i (i = 3... N) of the discharge control mechanism provided at each discharge port,
The pump pressure P j (j = 1, 2, 3... N) is set by repeating the above pump pressure setting process up to the Nth discharge port,
The grout pressure pump, injection method of grout according to claim 5, wherein the pump pressure is driven so that the P 1, P 2, P 3 ··· P N over time.
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