JP2572150B2 - 地質改良薬液注入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、地下工事等、特に立杭と立杭との間にヒ
ューム管や鋼管などの管を通す工事における地盤強化の
ため、地質改良薬液を注入する地質改良薬液注入装置に
関するものである。

（従来技術） 従来のこの種の地質改良薬液注入装置は、第４図に示
されるように地盤１に打ち込まれた鋼矢板３で囲まれ、
その内側の土が除去された様な孔５の補強に使用される
ものである。この装置は孔５の周囲に設置され、ロッド
７先端についたカッターで地盤１をボーリングした後、
地質改良薬液をロッド７を通して地盤１に注入し地盤強
化を図っていた。

（発明の解決すべき課題） しかしながら、ロッド７を地盤１に差し込んでいくに
は、ロッド７の反力に抗さなければならないため、装置
は重量のあるものにするか、または地面に杭などを打っ
て固定するかしなければならなかった。しかも地表面か
ら深い位置の地盤を強化しなければならず、長いロッド
７を必要としており、ロッド７の剛性はもとより、ボー
リング時間を要するという問題もあった。さらに、薬液
注入時には、ロッド７の径がカッター径より細いので、
薬液がボーリング孔内でロッド７の周囲から上方に溢れ
だし、薬液が所望の位置より広範囲に広がり、薬液注入
時間と薬液注入量とが無駄となっていた。また注入後、
装置の移動は、装置が重く、固定手段の解除設備など段
取りに大変時間の掛かるものであった。

また、装置を孔５内に入れて水平にボーリングするよ
うな場合には、足場を作ったり、水平反力に抗するため
より強固に固定したり、重くする必要がある。そこでこ
の発明は、重量は軽く取扱い容易で、固定、移動、ボー
リング作業に時間が掛からず、作業性のよい地質改良薬
液注入装置を提供することを目的としている。

（課題を解決すべき手段） 上記目的を達成するため、この発明は、地盤をボーリ
ングし、地質改良薬液を注入して地盤を固めるボーリン
グマシンと、地盤を支持した磁性体製壁面あるいは地盤
を支持した部材に取り付けられた磁性体製壁面に前記ボ
ーリングマシンを吸着固定させるマグネット固着手段と
からなることを特徴とする地質改良薬液注入装置として
いる。

（作用） 地盤の孔崩れ防止のための磁性体製壁面に装置本体を
マグネットで固着し、マグネット吸着力でボーリング反
力に抗しながらボーリングし、その後薬液注入を終った
後は、装置本体の別の位置に移動して同様の作業を行
う。

（実施例） 次に図面に基づいてこの発明を説明する。

第１図〜第３図はこの発明の一実施例を示す図であ
る。従来と同一ないし均等な部位又は部材については同
一符号を付して重複した説明を省略する。

本発明の地質改良薬液注入装置は、地盤をボーリング
し、地質改良薬液を注入して地盤を固めるボーリングマ
シンと、ボーリングマシンを磁性体製壁面に吸着固定さ
せるマグネット固着手段とから構成されている。

図中、符号10はベースで、長方形の平板状を呈してお
り、その長手方向側面である両側には例えば耐摩耗性の
ある鋼製のガイドレール11が設けられ、両ガイドレール
11間は軽い例えばアルミニウムやニッケル等の軽合金製
の平板13で接続されている。勿論、剛性が要求されるよ
うな場合は鋼製でもよいし、図示しない軽減孔を設けて
軽量化を図ってもよい。

ベース10の一面側にはマグネット固着手段20が設けら
れている。このマグネット固着手段20は１個または２個
以上の脚21を有しており、２個以上の場合は、鋼矢板３
やライナープレートのような磁性体製、例えば鋼製壁面
にマグネットで取付けられる脚21をユニバーサルジョイ
ント23を介して鋼矢板３に角度自由に取付けられる。す
なわち、地盤１に開けられた孔５の周囲に打ち込まれて
いる鋼矢板３は角度がついていても、第３図で示される
ようなユニバーサルジョイント23を介することで脚21の
面が鋼矢板３に密着する。円盤状の脚21は電磁石又は永
久磁石が用いられ、取付面と反対側には凹球面と凸球面
とが摺接するユニバーサルジョイント23が設けられてい
る。ユニバーサルジョイント23を貫通して遊嵌状に設け
られたボルト25が、さらに脚21を連結する連結板27を貫
通してナット29で脚21を連結板27に固定している。

脚21が２個の場合には片側１個づつで連結板27は不要
である。なお、脚21が１個の場合には、必ずしもユニバ
ーサルジョイント23を必要としない。

この例では、連結板27はベース10の長手方向の両端部
に設けられる２個づつの脚21をそれぞれ連結するように
しており、ベース10と着脱する部位は一体であるいは別
体でブロック状の肉厚部27aが形成されている。この肉
厚部27aには図示しないボルト孔が設けられており、一
方、ベース10の平板13には、このボルト孔に対応するザ
グリ孔15が多数設けられている。ザグリ孔15はボルトの
頭を平板13の面から突出しない深さに座ぐられている。

したがって、連結板27はベース10の長手方向にそれぞ
れ移動可能で脚21の長手方向取付間隔、取付面位置を選
択することができる。しかしながら、マグネット固着手
段20は脚21が４個に限定されるものでも、２個づつを連
結板27で連結することに限定されるものでもなく、互い
に独立にベース10に取付けられてよいことは勿論であ
る。

ベース10の固着手段20が設けられている面の反対側で
ある地面側にはガイドレール11を抱持し摺動する移動ベ
ース30がベース10に対し移動自在に設けられている。ま
た、この移動ベース30は、ベース10の任意の位置で固定
可能にする固定ハンドル31が設けられ、さらに立設プレ
ート33を有している。

この移動ベース30上には、２本のガイドレール11が形
成する面に垂直な軸方向ガイドレール41を有するスライ
ドベース40が立設プレート33に倒れ調整可能に取り付け
られている。

このスライドベース40には、軸方向ガイドレール41と
アリ溝51によって係合案内され、両ガイドレール11で形
成された面と垂直方向に進退するスライダー50が設けら
れている。このスライダー50は、スライドベース40上に
設けられた第２駆動手段であるハンドル43を操作するこ
とによって図示されない例えばラックアンドピニオンな
どの機構で軸方向ガイドレール41に案内されて進退でき
るようにされている。

スライダー50に中空ロッド60が軸方向ガイドレール41
と平行に軸方向の移動が規制され、回転自在に装着され
ている。すなわち、スライダー50にチャック53およびプ
ーリー55が回転自在に設けられており、これらからなる
スライダー50を長い中空ロッド60が貫通されチャック53
で中空ロッド60の突出長さを決めて固定されている。さ
らにプーリー55に接して設けられた締結環57を締付ける
ことにより第１駆動手段67であるモータからのプーリー
55の回転が中空ロッド60に伝達されるよう構成されてい
る。

中空ロッド60の先端には円筒形の端縁に歯が形成され
たホールソー型カッター61が着脱可能に装着されてお
り、鋼矢板３や地盤１を穿孔することができる材質が選
択される。後端部には、中空ロッド60の回転がホース65
に伝わらないスイベルコネクター63を介して地質改良薬
液を供給するホース65が取り付けられている。中空ロッ
ド60は、使用する地質改良薬液のタイプ、つまり一液型
か二液混合型かにより単管か二重管かにされており、二
液型ではホールソー型カッター61の部分ではじめて混合
されるように構成され、途中で固化しないようにされて
いる。

この地質改良薬液装置を使用するシステムは第２図に
示されている。このシステムと関連させながら、本発明
の地質改良薬液装置の使用方法を説明する。

地盤１の必要な位置に鋼矢板３が打ち込まれ、その内
側の土砂を除去して鋼製壁面が形成され、空間として孔
５を作る。孔５は本装置が十分に入る大きさか、孔でな
く壁面のようなところは適用される。

孔５の側にクレーン車70を停め、そのクレーン71で装
置を孔５内に吊り下げ、孔５内に同様に吊り下げられた
クレーン遠隔操作盤73で薬液を注入する位置まで吊り降
ろす。

次に、脚21を鋼矢板３の平らな面に合わせてスイッチ
操作などにより磁力で吸着固定する。適当な位置が選択
できない場合にはザグリ孔15のボルトをゆるめて固着手
段20の脚21の位置を調整する。脚21の取付面が同一平面
上になくとも、ユニバーサルジョイント23により脚21が
鋼矢板３に密着される。

深さ方向の位置が定まったら、次に固定ハンドル31を
緩めて移動ベース30を移動し、水平方向の注入位置を決
めて固定ハンドル31を締めて固定する。

一方、発電機81に接続されたシステム中の各機器は制
御盤82からの指令で作動される。ここでは２液混合タイ
プの薬液が使用される場合で、Ａ液はＡ液撹拌機83で水
槽84からの水を加えられて撹拌されバルブにより必要量
最下部槽に溜められる。同様にＢ液もＢ液撹拌機85で撹
拌が行なわれ溜められて薬液の準備がなされる。

また、本装置の第１駆動手段67により中空ロッド60を
回転させ、第２駆動手段であるハンドル43を操作して鋼
矢板３にホールソー型カッター61で円形孔に開ける。こ
のとき、ホールソー型カッター61内に鋼矢板３の切抜き
剤が詰まってしまっているときは取り出すが、外れてし
まったときはそのまま、地盤１を掘削する。鋼矢板３と
地盤１とは硬度が違うので第１駆動手段67の回転速度を
調整するためインバータ制御がなされる。この地盤１の
掘削の際には、水槽84の水を三方バルブ86を介してポン
プ87により中空ロッド60の中を通過させて土砂の排出と
掘削を容易にしている。所定の深さに達したとき、三方
バルブ86をしめて水の供給をやめ、Ａ液撹拌機83、Ｂ液
撹拌機85からそれぞれ三方バルブ86,88でポンプ87を介
して流量計89で計量しながら別々の系統で送り、中空ロ
ッド60の先端のホールソー型カッター61の部分で混合
し、地盤１の所定範囲に浸透させる。ここで地質改良薬
液は凝固をし、地盤１を固めて丈夫にする。

１箇所の薬液注入が終り、中空ロッド60を別の位置に
移動ベース30を動かして他の箇所の注入を行う。ベース
10の長さでできなくなったときは、ベース10の位置を先
述の様にして移動し、同様な操作をする。

（効果） 以上説明してきたように、この発明は、地質薬液注入
装置を地盤をボーリングし、地質改良薬液を注入して地
盤を固めるボーリングマシンと、地盤を支持した磁性体
鋼製壁面あるいは地盤を支持した部材に取り付けられた
磁性体鋼製壁面に前記ボーリングマシンを吸着固定させ
るマグネット固着手段とからなるように構成しから、次
のような効果を奏する。

本装置は、磁力で磁性体、例えば鋼矢板に吸着して掘
削の反力を解除するため重量は重くする必要がなく軽量
化できる。したがって、運送は勿論、取扱いも容易にな
る。水平など同一方向への注入場所の移動は、簡単な操
作で行える。特に最初の本装置の固定が磁力で行えてし
まうので、水平方向は本装置の重さを感じることなく操
作できる。

また、薬液注入は、従来の地表からボーリングするの
ではなく、近い壁面からそのすぐ裏に注入するため、必
要最小限で必要なところだけで済み、限定注入ができ
る。従って、従来のボーリングの周囲から上方へ薬液が
上がってくるような施工効果が悪いことはない。

このようなことから、重量は軽く、取扱い容易で固
定、移動、ボーリング作業に時間が掛からず作業性のよ
い地質改良薬液注入装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す地質改良薬液注入装置
の全体斜視図、第２図は同装置のシステムを示すフロー
チャート、第３図は固着手段の要部断面図、第４図は従
来の同様な装置による施行状態図である。 １…地盤、３…鋼矢板（鋼製壁面） ５…孔、10…ベース 11…ガイドレール、20…固着手段 21…脚、23…ユニバーサルジョイント 30…移動ベース、31…固定ハンドル 40…スライドベース、43…第２駆動手段 50…スライダー、60…中空ロッド 61…ホールソー型カッター 67…第１駆動手段

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地盤をボーリングし、地質改良薬液を注入
   して地盤を固めるボーリングマシンと、 地盤を支持した磁性体製壁面あるいは地盤を支持した部
   材に取り付けられた磁性体製壁面に前記ボーリングマシ
   ンを吸着固定させるマグネット固着手段 とからなることを特徴とする地質改良薬液注入装置。
2. 【請求項２】請求項１において、マグネット固着手段
   は、磁性体製壁面に自由角度で吸着固定させるユニバー
   サルジョイントを有した脚を有することを特徴とする地
   質改良薬液注入装置。
3. 【請求項３】請求項１において、ボーリングマシンに
   は、両側にガイドレールを有し、一面にマグネット固着
   手段が取り付けられる平板状ベースと、 該平板状ベースの他面側には、前記ガイドレールを抱持
   し摺動し、任意の位置に固定可能な移動ベースと、 該移動ベース上に設けられ、前記両ガイドレールが形成
   する面に垂直な軸方向ガイドレールを有するスライドベ
   ースと、 該スライドベースの軸方向ガイドレールと係合案内さ
   れ、前記垂直方向に進退するスライダーと、 該スライダーに回転自在に装着され、先端にホールソー
   型カッターを有し、後端部から地質改良薬液を前記カッ
   ターから地盤に注入しうる中空ロッドと、 該中空ロッドを回転させる第１駆動手段と、前記スライ
   ダーを進退させる第２駆動手段とからなることを特徴と
   する地質改良薬液注入装置。