JP2506535B2 - スライムの吸入調整注入ロッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軟弱地盤の安定、構築物
の基礎、地山の支保等を目的とし造成される硬化材注入
構造体の造成のために、硬化材注入時に発生するスライ
ムを吸入しながら地盤硬化材の注入を行うと共に、対象
地盤の内圧に応じてスライムの吸入調整を行えるように
したスライムの吸入調整注入ロッドと注入ロッド内の流
通経路調整に開閉可能なパッキングを用いた注入ロッド
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、硬化材注入構造体の造成は対象地
盤に挿入した注入ロッドから地盤硬化材を高圧噴射によ
り注入して行われてきたが、硬化材注入圧によって対象
地盤の内圧が高まり、その調整が問題となっている。

【０００３】対象地盤の内圧調整については、注入ロッ
ド挿入孔を通じてエアリフトにより余剰スライムを揚送
する方法が長く行われてきたが充分な効果が得られず、
最近では注入ロッドにスライム吸入孔を設け、対象地盤
の内圧の高まりを利用して気圧の低い吸入孔にスライム
を吸入させる方法が行われている。

【０００４】また、従来の硬化材注入ロッドは、清水、
セメントミルク、スライムなど多くの流体の流通経路が
配設され、流体の漏洩を防止するため多くのパッキング
が用いられているが、注入作動中のロッド継手など適宜
の開閉が行われれば作業能率を高められる場合でも固定
的なパッキングしか用いられていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】従来、スライム吸入
孔から吸入されたスライムの排出については、吸引ポン
プの使用やエアリフトの併用が行われているが、吸入の
原動力は硬化材の高圧噴射等によって生ずる対象地盤の
内圧であり、この内圧が高く成りすぎると過剰にスライ
ム吸入が行われ硬化材注入層に充分な硬化材充填が行わ
れず硬化材注入層の痩身現象を生ずるという問題があ
る。

【０００６】特に、水平方向に挿入される注入ロッドの
場合には、エアリフトの使用は不可能であるから対象地
盤の内圧自体の調整は更に困難であり、外部から与えら
れる排出力によってスライムを吸入すると過剰吸入の問
題は更に深刻である。

【０００７】従来、スライムの吸入と排出力の推進には
多くの検討がなされているが、対象地盤の内圧の高下に
よる過剰吸入の問題には全く配慮がなされていない。

【０００８】また、スライムの吸入排出や硬化材の流入
経路におけるパッキングは、いずれも固定的なパッキン
グ材によっており、注入作動中のロッド継手作業時など
経路が閉鎖されないため、作業員がスライムを浴びると
いった不都合がある。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明は以上の問題点
に対処するための提案で、スライム吸入孔を内管の外管
嵌装部に設定し、スライム吸入孔付近所要部に内圧によ
って膨縮し、内圧調整機構を備えた弾性嚢体を配設する
ことにより、弾性嚢体の膨張によりスライム吸入孔に到
る導入間隙を閉塞できるようにすると共に、対象地盤の
内圧に応じて弾性嚢体の内圧を調整し、膨張した弾性嚢
体の内圧に抗して吸入孔に流入するスライムのみを吸入
排出するように構成して弾性嚢体の内圧調整を操作する
ことによってスライム吸入力の調整を行えるようにした
ものである。

【００１０】また、噴射ノズルの周囲からスライム吸入
孔にかけてスライムの吸入ガイド溝を設けることによ
り、スライムを集中的に吸入孔に導き、スライムの流入
圧を捕捉し易く構成し、スライムの排出量からも対象地
盤の内圧を捕捉できるようにして弾性嚢体の内圧調整を
効果的に行えるようにした。

【００１１】更に、内圧によって膨縮し、内圧調整機構
を備えた弾性嚢体をパッキングとして所要の経路に配設
し、必要に応じてパッキングの開閉を行えるようにし
た。

【００１２】

【作用】スライム吸入孔付近所要部に配設された弾性嚢
体にエアー等を供給して内圧を高めると、弾性嚢体は膨
張してスライム吸入孔に到る内管と外管の導入間隙を閉
塞して対象地盤の内圧によってスライム吸入孔に流入す
るスライムの流入を阻止する。

【００１３】弾性嚢体の内圧を低く調整すると、対象地
盤の内圧が優り閉塞された導入間隙の隙間を押し広げて
スライムが吸入孔に流入するが、その量は当然、弾性嚢
体が萎縮状態にあるときよりも少なくなるから、スライ
ム吸入は弾性嚢体の内圧を調節することにより適切な吸
入状態を維持することができる。

【００１４】また、所要の経路等にパッキングとして配
設した弾性嚢体は、必要に応じてエアー等を供給すれ
ば、弾性嚢体は膨張して経路等を閉塞し、エアー等を抜
けば弾性嚢体は萎縮して経路は開放される。

【００１５】

【実施例】以下図面に従って本発明の実施例を説明す
る。１は注入ロッド本体で、外管11と、これに回動可能
に嵌装される内管12によって構成されると共に操作機構
（目的に応じて水平方向への前進、後退など形態が異な
る）２によって支持され、下降、上昇、内管の回転若し
くは３６０度往復回動等の作動を与えられる。内管12の
先端部側壁には核ノズル31、囲周ノズル32によって構成
される重合噴射ノズル３が設けられ、注入ロツド内部に
は噴射ノズル３や吸入孔５の各開口部に開口する多重経
路を有している。

【００１６】重合噴射ノズル３は、スイベル４を介して
各供給経路により供給される硬化材、エアー、必要に応
じて清水等を、各別の経路から開口する核ノズル31或い
は囲周ノズル32を通じて地中に噴射する。

【００１７】５はスライム吸入孔で、嵌装によって外管
11に覆蓋される内管12の被覆蓋部で、重合噴射ノズル３
から所定の間隔を置いて開口し、噴射ノズル３からの噴
射作動によって生ずる余剰スライムをその内圧エネルギ
ーを利用して吸入し、地上のスライム処理機構10に揚送
する。

【００１８】スライム吸入孔５には噴射ノズル３の周囲
から内管12に刻設され凹陥する吸入ガイド溝７が収束
し、余剰スライムが収集ガイドされて吸入孔に流入する
ように構成されている。

【００１９】51は核ノズル31に硬化材を供給する硬化材
供給管、52は囲周ノズル32に圧縮空気を供給するエア供
給管、53は排出経路６の底部からスライム排出方向にジ
ェット流を噴射してスライムの排出を促進するためのジ
ェット供給管である。

【００２０】８は吸入孔閉塞弾性嚢体で、噴射ノズル３
の周囲からスライム吸入孔５にかけて設けられたスライ
ムの吸入ガイド溝７の収束部にガイド溝７を閉塞する形
で設定され、平素は萎縮して吸入ガイド溝７を開放して
いるが、対象地盤の内圧が硬化材噴射圧等によって高ま
り、スライム吸入量が過剰になるとエア供給管55から圧
縮空気が供給されて膨張し吸入ガイド溝を閉塞する。

【００２１】吸入孔閉塞弾性嚢体８は、閉塞先端側に細
く三角柱を横にした枕状に構成すれば、先端閉鎖部の硬
度が嚢体の内圧を効果的に反映して、スライム流入の調
整バルブとしての効果を高めることができる。

【００２２】スライム吸入孔５の背部には、スライム吸
入孔５を囲周して馬蹄型にパッキングする弾性嚢体81が
配設され、スライムの吸入孔外への逸出を防止し、更に
その奥に内管12を環状に囲周する環状の弾性嚢体９が配
設され、内管12の回動時にはエアーを抜いて萎縮し、停
止時においては圧縮空気が供給されて膨張し、内管と外
管のクリアランスをパッキングするようになっている。

【００２３】吸入孔５が開口する排出経路６の底部に
は、スライム排出方向にジェット流を噴射するジェット
噴射ノズル54が設定され、排出方向にジェット流を噴射
してスライムの排出を促進する。

【００２４】以上のような装置システムにより、注入ロ
ッド１は内管12の回転等、適宣手段によって対象地盤に
推進挿入される。

【００２５】所定深度において、重合噴射ノズル３の核
ノズル31から地盤硬化材を、囲周ノズル32からエアーを
噴射しながら注入ロッド１を回動させながら後退させる
と高圧高速の硬化材噴流が対象地盤を切削し攪拌して、
その軌跡に沿った硬化材注入層が造成されて行く。

【００２６】一方、噴射ノズル３から噴射され、噴射に
よる破砕力を失って飽和状態となった泥水スライムは、
後続噴射によってスライム自体に蓄積された内圧エネル
ギーと排出経路６の吸引負圧によって吸入孔５から吸入
される。

【００２７】吸入されたスライムは、排出経路６の底部
に設定するジェット噴射ノズル54からの噴射によって構
成される搬送流により加速されて、排出経路６を通じて
スライム処理機構10に送入される。

【００２８】注入ロッドの駆動操作部には、弾性嚢体の
内圧調整機構が設定され、対象地盤の内圧が高まりスラ
イムの過剰吸入が発生すると吸入孔閉塞弾性嚢体８の内
圧が高められて弾性嚢体が膨張してスライム吸入を制限
し、或いは阻止する。

【００２９】また、注入ロッドの延長継手が必要な場合
には、環状の弾性嚢体９等、パッキング嚢体の内圧が高
められてクリアランスをパッキングし、内部流体の噴出
を防止して継手作業への対応が行われるものである。

【００３０】以上のように重合噴射ノズル３から高圧噴
射された硬化材はスライム吸入によって密度調整され、
空隙率の増した周辺土壌を攪拌混合して地盤硬化材注入
層Ａが造成されるので、これを順次並列させるなどして
所定構造に連続させて行くものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、駆
動操作部における弾性嚢体の内圧操作によって過剰なス
ライム吸入を阻止して均質な硬化材注入層の造成を行う
ことができるとともに、注入ロッド内のクリアランスを
パッキング機構の操作によって開閉操作することを可能
とした。

【００３２】更に、噴射ノズル３の周囲からスライム吸
入孔５にかけて設けられたスライムの吸入ガイド溝７の
収束によって、積極的にスライム吸入孔の吸引力を造成
し強化するので、質量の高い泥水スラッジを含むスライ
ムを噴射ノズルの直近において吸引除去すると共に、噴
射圧を効果的にして硬化材噴流の到達距離を伸長できる
効果がある。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による垂直方向の施工状況を示
す全体説明図

【図２】注入ロッド内管先端のスライム吸入孔及び噴射
ノズル部分を、外管を切欠断面として示した拡大側面図

【図３】注入ロッド内部の概略構成を縦断面として示し
た構造説明図

【符号の説明】

１ 注入ロッド 11 外管 12 内管 ２ 操作機構 ３ 重合噴射ノズル 31 核ノズル 32 囲周ノズル ４ スイベル ５ スライム吸入孔 51 硬化材供給管 52 エア供給管 53 ジェット供給管 54 ジェット噴射ノズル 55 弾性嚢体へのエア供給管 ６ 排出経路 ７ スライムの吸入ガイド溝 ８ 吸入孔閉塞弾性嚢体 81 馬蹄型弾性嚢体 ９ パッキング弾性嚢体 10 スライム処理機構 Ａ 硬化材注入層

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外管に回動可能に嵌装され、先端部を突
   出させた内管の突出先端部の側壁に硬化材噴射ノズルを
   設け、硬化材噴射ノズルから所定間隔を置いた外管嵌装
   部位にスライム吸入孔を開口させ、外管と内管により構
   成されるスライム吸入間隙のスライム吸入孔付近所要部
   に内圧によって膨縮し、内圧調整機構を備えた弾性嚢体
   を配設したことを特徴とするスライムの吸入調整注入ロ
   ッド
2. 【請求項２】 噴射ノズルの周囲からスライム吸入孔に
   かけて、スライムを吸入孔に導入するスライム吸入ガイ
   ド溝を内管の外壁に設けた「請求項１」記載のスライム
   の吸入調整注入ロッド
3. 【請求項３】 内圧によって膨縮し、内圧調整機構を備
   えた弾性嚢体を開閉可能なパッキングとして、所要個所
   に配設した「請求項１」又は「請求項２」記載のスライ
   ムの吸入調整注入ロッド