JP2602082Y2 - 注入機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、グラウト注入、クラッ
ク注入等の各種注入材を圧送するために用いられる往復
ポンプ型の注入機に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、道路トンネル、地下鉄トンネ
ル、地下通路などの地下構造物は、通常地下水位以下に
構築されるため、コンクリートに発生するクラックから
の漏水等が維持管理上問題となる。先に、本考案者等
は、この種のクラックに対する補修工法の一つとして、
特願平２−１０２７４５号、特願平２−２３８４８６号
などにおいて、二液硬化性の液剤を二重注入管を用いて
クラック部分に注入する２ショット工法を提案した。

【０００３】この場合、たとえば主剤および硬化剤の各
液をプランジャーポンプ、ピストンポンプ等の注入機に
より前記二重注入管内に圧送することが一般的である。

【０００４】また、近年のグラウト注入に際しても、２
液反応性グラウトを用い、注入管の上流側のＹ字管内、
注入管内、あるいは注入管から吐出された後の地盤にお
いて合流させて地盤注入を行う場合、前述と同様、主剤
および硬化剤の各液をプランジャーポンプ、ピストンポ
ンプ等の注入機が用いられる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】前記プランジャーまた
はピストンポンプにおいては、注入材の圧送に当り、運
転管理上、常に圧送材の詰まりが問題となる。特に逆止
弁の設けられたバルブ室内の弁座部において、詰まり現
象が顕著である。従来、この種の注入装置において詰ま
りが発生した場合には、ボルト等で組み立てられたシリ
ンダーおよびバルブ室を手作業で分解し、洗浄を行って
いたが、この作業には多くの手間と時間を要し、運転管
理上大きな問題となっていた。

【０００６】そこで、本考案の主たる課題は、特に詰ま
りが発生し易いバルブ室の洗浄を容易とした往復ポンプ
型の注入機を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、図面に示す
符号とともに説明すると、シリンダー２１と、このシリ
ンダー２１内を往復運動するピストンまたはプランジャ
ー１７と、前記シリンダー２１の先端部分に設けられ、
前記シリンダー２１内空部と連通しかつ圧送材の吸入・
吐出を行うためのバルブ室１２とが並設された往復ポン
プ型の注入機において、前記第１のバルブ室１２および
第２のバルブ室１２の吸入口１２ａ，１２ａと吐出口１
２ｂ，１２ｂを実質的に同一線上で背向する方向にそれ
ぞれ開口させるとともに、前記各吸入口１２ａ，１２ａ
および各吐出口１２ｂ，１２ｂのそれぞれに嵌脱自在の
第１および第２吸入カプラー５，５および第１および第
２吐出カプラー４，４をそれぞれ設け、前記第１吸入カ
プラー５と第２吸入カプラー５とを繋ぎ、かつこれらを
押さえる吸入側フランジ２８を設け、前記第１吐出カプ
ラー４と第２吐出カプラー４とを繋ぎ、かつこれらを押
さえる吐出側フランジ２７を設け、前記吸入側フランジ
２８と吐出側フランジ２７とを連結し、これらの間隔を
拡縮する固定治具３を設け、前記固定治具３による前記
間隔の収縮状態において、それぞれ前記吸入カプラー
５，５が対応する前記吸入口１２ａ，１２ａに押付け状
態で嵌入固定され、かつそれぞれ前記吐出カプラー４，
４も対応する前記吐出口１２ｂ，１２ｂに押付け状態で
嵌入固定され、前記固定治具３による前記間隔の拡開状
態において、それぞれ前記吸入カプラー５，５は対応す
る前記吸入口１２ａ，１２ａから取り外し可能とされ、
かつそれぞれ前記吐出カプラー４，４も対応する前記吐
出口１２ｂ，１２ｂから取り外し可能とされ、た構成で
あることで解決できる。

【０００８】

【作用】本考案においては、バルブ室の吸入口および吐
出口のそれぞれに対して嵌脱自在の吸入カプラーおよび
吐出カプラーを設け、さらに前記吸入カプラーおよび吐
出カプラーに対しそれぞれ係止するフランジを有し、か
つその間隔の調整が自在の固定治具により前記吸入およ
び吐出カプラーをバルブ室側に押し付けるようにして固
定する。

【０００９】したがって、分解に当たっては、前記固定
治具によって各カプラーに係止したフランジの間隔を拡
げてこれを外し、バルブ室の吸入口および吐出口に嵌着
している吸入カプラーおよび吐出カプラーを取外すこと
により、容易に弁座部を開放することができ、短時間で
簡単に洗浄ができるようになる。

【００１０】特に、第１吸入カプラーと第２吸入カプラ
ーとを繋ぎ、かつこれらを合わせて押さえる吸入側フラ
ンジを設け、第１吐出カプラーと第２吐出カプラーとを
繋ぎ、かつこれらを合わせて押さえる吐出側フランジを
設け、前記吸入側フランジと吐出側フランジとを連結
し、これらの間隔を拡縮する固定治具を設けたから、固
定治具により、第１側と第２側とでそれぞれ吸入カプラ
ーと吐出カプラーとの嵌脱が可能となる。したがって、
各カプラーの嵌脱を迅速かつ容易に行うことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本考案を図面を参照しながら詳説す
る。クラック注入に用いられる注入装置は、主に図１に
示される二重注入管と図２〜図９に示される圧送ポンプ
とで構成される。図１において、二重注入管３０は、同
心状の外管３５と内管３６から構成され、外管３５の先
端部周囲には、可撓性材料、たとえば強化ゴム製のスリ
ーブパッカー３７が包着されている。また、その基端部
には、スリーブパッカー押え３８を間に介在して押管３
９が遊嵌されている。４０は、押管３９の基端部におい
て、外管３５のネジ部に螺合された作動ナットであり、
回転による螺進により押管３９等を介して前記スリーブ
パッカーを押圧するようになっている。内管３６内は、
主剤Ａの流路として、また内管３６と外管３５との隙間
は硬化剤Ｂの流路として形成されており、それぞれの流
路から圧送された液剤が、外管３５内の先端の混合室Ｓ
で混合された後、先端吐出孔より吐出されるようになっ
ている。

【００１２】二重注入管３０の基端部には、硬化剤Ｂと
主剤Ａの流路に連通するカプラー４１、４２が取り付け
られ、その中間部には第１ストップ弁４１ａ、４２ａが
設けられている。カプラー４１から連通する流路の上流
側には、第２ストップ弁４４が設けられるとともに、こ
の第２ストップ弁４４のさらに上流側に逆止弁４５が設
けられている。この逆止弁４５により、液の送給経路に
おいて、トラブルがあり、相対的に送給液の圧力が異な
った場合、圧力差により高圧側流路から低圧側流路への
逆流が防止される。なお、図示しないＡ液の流路につい
ても同様にストップ弁および逆止弁が設けられている。

【００１３】以上のように構成される二重注入管３０に
おいては、先ず注入に際し、クラックＣ発生部位または
その近傍に、クラックＣに連通するように、削孔機によ
りコンクリートＷに注入孔ｈを形成する。そして、二重
注入管３０を注入孔ｈに挿入したならば、作動ナット４
０を周方向に回転・螺進させて、押管３９を前方に押込
み、スリーブパッカー押え３８を介してスリーブパッカ
ー３７を周方向に膨張させて、その膨張外面を注入孔ｈ
の内面に密着させる。その後、必要により副ナット４３
を螺進させて作動ナット４０の後退を防止する。

【００１４】以上の手順により、二重注入管３０の取付
け作業を終えたならば、主剤Ａと硬化剤Ｂとをそれぞれ
の流路から供給し、外管３５内先端の混合室Ｓ内で混合
させた後、注入圧力に応じてクラックに浸透させ、硬化
させて止水を図る。なお、本実施例では、外管３５内部
に混合室Ｓを形成したが、注入剤の各流路をその先端ま
で独立して形成させた二重注入管３０を用い、注入孔ｈ
に対する取付けに際しては、注入孔ｈの底部から後退さ
せた状態で取付け、注入孔ｈの深部を混合部として注入
を行うこともできる。注入剤の注入作業が完了したなら
ば、二重注入管３０を引抜き、適宜の充填材を用いて注
入孔ｈを充填する。

【００１５】スリーブパッカー３７の作動手段として
は、前述のネジ作動式の他、二重管に代えて三重管を用
い最外側の流路をパッカーの作動流路として、この作動
流体の圧力によりスリーブパッカー３７を膨張させるこ
ともできる。

【００１６】前記２液硬化型の注入剤としては、従来の
各種のクラック注入剤を用いることができる。その例と
しては、たとえば二液性エポキシ系樹脂、ウレタン系樹
脂、アクリルアミド系、反応型水ガラス系材料などを挙
げることができる。また、二液を確実に合流混合させる
ため、注入剤のゲルタイムは、６０秒以内、好ましくは
３０秒以内、より好ましくは１０秒以内であるときに効
果が顕著に現れる。

【００１７】次に、前記二重注入管３０へ主剤Ａおよび
硬化剤Ｂを送給するための圧送ポンプについて図２〜図
９に基づき詳述する。図２はプランジャーポンプの側面
図を示し、図３はその平面図を示す。また、図４はプラ
ンジャー部分の断面詳細図である。１は押しボタン式ス
イッチ、２は電源差込みであり、電動モータ６の回転が
第１プーリー６ａおよび第２プーリー８ｂを介して減速
機８に伝達され、さらに減速機８の回転軸８ａの回転が
ベルト７またはチェーンを介して回転軸９ａに伝達され
る。そして、この回転軸９ａと連結する偏心回転子９の
円運動によりプランジャー１７、１７が往復動し、２連
のプランジャーポンプＰ１、Ｐ２のそれぞれの吸入カプ
ラー５から吸入された注入液が吐出カプラー４より吐出
されるようになっている。

【００１８】電動モータ６の第１プーリー６ａと減速機
８の第２プーリー８ｂは、図５に示されるように、３段
の溝を有しており、このプーリー間に架け渡されるベル
ト７９の溝位置を変更することにより、プランジャーポ
ンプＰ１、Ｐ２の吐出量を変更できるようになってい
る。また、図６に示されるように、電動モータ６が固設
される台座プレート７２は、支持柱７６、７７によって
支えられているが、前記支持柱７７に設けられた支持軸
７８を回転中心として回転自在となっているとともに、
支持柱７６に取付けられた、軸７５を回転軸として回転
自在のアイボルト７１によって支持されている。したが
って、アイボルト７１に螺合されたナット７３、７４を
回転させて、前後進させることにより、台座プレート７
２を傾動させ、第１プーリー６ａと第２プーリー８ｂと
の間隔を調整することにより、ベルト７９の架け換え、
および調整が容易にできるようになっている。なお、前
記手動の変速機に代えて自動無段変速機を採用すること
も任意であるが、自動無段変速機を採用する場合には、
重量的に重くなり、機材の搬入等が困難となる場合があ
る。

【００１９】本実施例においては、図３に示されるよう
に、第１プランジャーポンプＰ１および第２プランジャ
ーポンプＰ２のコネクティングロッド１０の偏心回転子
９に対する取付けが同一であり、もって前後進タイミン
グが同一となるように構成される。したがって、この２
連のプランジャーポンプＰ１、Ｐ２から送給される前記
主剤Ａおよび硬化剤Ｂの各液は、同時的に二重注入管３
０に供給される。

【００２０】ここに「同時的」とは、前述のように、プ
ランジャーポンプから吐出される液の吐出量は経時的に
みれば、サインカーブのように変動するが、この変動過
程において、図１０に示されるように、一方の液の吐出
量Ｑ₁ と他方の液の吐出量Ｑ₂ とが、経時的に常に一定
の比率をもっていることを意味する。したがって、プラ
ンジャーのストロークが同一である場合において、断面
積がたとえば３：１の比率に設定されている場合には、
常に吐出量Ｑ₁ と吐出量Ｑ₂ とが経時的に３：１の比率
にあることを意味する。

【００２１】なお、注入ポンプの各液に対する圧送動作
は実質的に同調させればよく、必ずしも厳密に同調させ
ることが必要ではない。実際には、圧送動作の位相のず
れが、±１０％以内、より好ましくは±５％以内であれ
ば、問題がないことを確認している。

【００２２】プランジャーポンプＰ１、Ｐ２のプランジ
ャー部は、詳細には図４に示されるように、偏心回転子
９の円運動に伴って、コネクティングロッド１０と連結
ピン１５にて連結されたプランジャー１７がシリンダー
２１内を往復運動するようになっている。なお、１６は
連結部の回転を円滑にするためのニードルベアリングで
ある。シリンダー２１の基端側のガイドブッシュ１８
と、その中間部のＶパッキン２０には、潤滑用グリスを
強制的に供給するために、オイルカップ（またはグリー
スカップ）１１が備えられている。また、オイルカップ
（またはグリースカップ）１１は、連結ピン１５部およ
び偏心回転子９部にも設けられている。

【００２３】プランジャー１７先端に設けられた略円筒
状のバルブ室１２には、吸入口１２ａと吐出口１２ｂが
それぞれ形成され、これら吸入口１２ａと吐出口１２ｂ
のそれぞれに対して嵌着された吸入フランジ２６、吐出
フランジ２２を介して、吸入カプラー５および吐出カプ
ラー４が、図７に示される固定治具３により、バルブ室
１２側に押し付けられるようにして固定されている。

【００２４】圧送される液剤は、プランジャー１７の後
退に伴って、吸入カプラー５より逆止弁２５を通過して
シリンダー２１内に流入し、プランジャー１７の前進に
伴って流入側流路が逆止弁２５により塞がれることによ
り、吐出側流路に押し出され、逆止弁２４を通過し、吐
出カプラー４より二重注入管３０へ送給される。

【００２５】吸入フランジ２６と吸入カプラー５とは、
吸入カプラー５の片側口部が、吸入フランジ２６の溝孔
に対し螺合されて一体となっており、吸入フランジ２６
は後述するように固定治具３の吸入側フランジ２８の取
り付け座部ともなっている。なお、吐出口フランジ２２
と吐出カプラー４、および固定治具３の吐出側フランジ
２７との構成も同様である。

【００２６】固定治具３は、図７に示されるように、並
列して配設される２連のプランジャーポンプＰ１、Ｐ２
の場合、バルブ室１２の吐出口フランジ２２を座として
図８に示される吐出側フランジ２７を配設し、吸入口フ
ランジ２６を座として図９に示される吸入側フランジ２
８をそれぞれ配設し、吸入側フランジ２８の通孔を貫通
して挿入された長尺の連結ボルト２９を吐出側フランジ
２７に係止するとともに、連結ボルト２９先端に締め付
けナット２３を螺合し、把手２９ａを掴み回転させるこ
とにより締付けナット２３を螺進させて、吐出側フラン
ジ２７と吸入側フランジ２８との間隔を調整して吸入口
フランジ２６と吐出口フランジ２２をバルブ室１２側に
押し付けることにより、吸入カプラー５および吐出カプ
ラー４をバルブ室１２に対し固定するものである。

【００２７】分解に際しては、締め付けナット２３を緩
めることにより、固定治具３を外し、吸入口フランジ２
６および吐出口フランジ２２とともに、吸入カプラー５
および吐出カプラー４を取り外し、逆止弁２５、２４部
を開放し洗浄を行う。また、プランジャー１７部を洗浄
したい場合には、ベース板のボルト１９、１９を外し、
シリンダー２１およびバルブ室１２を取外して清掃を行
うことができる。

【００２８】なお、本考案に係る注入ポンプとしては、
前述のプランジャーポンプのほか、ピストンポンプにお
いても適用できる。また、プランジャーまたはピストン
において、ストロークの長さを変える、または断面積を
変える、あるいはそれらの両者を変えることにより吐出
量を相互に異ならせることもできる。

【００２９】次に、地下鉄トンネルのクラック補修工事
に対応させるために、可搬移動式としたクラック注入装
置の具体例について述べる。図１１はクラック注入装置
の側面図であり、図１２はその平面図である。地下鉄ト
ンネルなどの場合には、敷設されている走行レール４９
を利用し、可搬移動式とするのが施工上好ましく、走行
レール４９上を走行する第１移動車５０、第２移動車６
０、第３移動車７０を使用する。第１移動車５０には、
主剤Ａ液の貯留槽５１、硬化剤Ｂ液の貯留槽５２および
水槽５３の他、これらＡ液、Ｂ液を同時的に二重注入管
３０に送給するための２連同調プランジャーポンプ５
４、分流装置５５、および流量計５６が搭載されてい
る。また、第２移動車６０には、Ａ液攪拌槽６２、Ｂ液
攪拌槽６３および水槽６１が搭載され、第３移動車７０
には水槽７１などが搭載されている。これら第１〜第３
移動車５０、６０、７０は共にクラック注入対象現場ま
で移動し、クラック注入を行う。

【００３０】

【考案の効果】以上の通り、本考案によれば、往復型ポ
ンプ注入機において、特に詰まりが発生し易いバルブ室
内の洗浄を容易にかつ迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】二重注入管の断面図である。

【図２】プランジャー型注入ポンプの側面図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】注入ポンプのプランジャー部詳細図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線矢視図である。

【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線矢視図である。

【図７】図２の VII− VII線矢視図である。

【図８】上部フランジの平面図である。

【図９】下部フランジの平面図である。

【図１０】プランジャーによる吐出量の経時的変化例を
示すグラフである。

【図１１】可搬移動式クラック注入装置の側面図であ
る。

【図１２】図１１の平面図である。

【符号の説明】

３…固定治具、４…吐出カプラー、５…吸入カプラー、
６…電動モータ、８…減速機、９…偏心回転子、１０…
コネクティングロッド、１１…オイルカップ、１２…バ
ルブ室、１３…クランク室、１５…連結ピン、１６…ニ
ードルベアリング、１７…プランジャー、１８…ガイド
ブッシュ、２０…Ｖパッキン、２１…シリンダー、２２
…吐出口フランジ、２４・２５…逆止弁、２６…吸入口
フランジ、２７…吐出側フランジ、２８…吸入側フラン
ジ、３５…外管、３６…内管、３７…スリーブパッカ
ー、３９…押管、４０…作動ナット、４１ａ・４４…ス
トップ弁、４５…逆止弁、Ｐ１…第１プランジャーポン
プ、Ｐ２…第２プランジャーポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 村田 峰雄 東京都目黒区上目黒５ー30ー２ (72)考案者 鹿島昭一 東京都渋谷区広尾１ー10ー３ 審査官 岩崎 晋 (56)参考文献 特開 平３−100379（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04B 53/00

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダーと、このシリンダー内を往復運
   動するピストンまたはプランジャーと、前記シリンダー
   の先端部分に設けられ、前記シリンダー内空部と連通し
   かつ圧送材の吸入・吐出を行うためのバルブ室とが並設
   された往復ポンプ型の注入機において、 前記第１のバルブ室および第２のバルブ室の吸入口と吐
   出口を実質的に同一線上で背向する方向にそれぞれ開口
   させるとともに、 前記各吸入口および各吐出口のそれぞれに嵌脱自在の第
   １および第２吸入カプラーおよび第１および第２吐出カ
   プラーをそれぞれ設け、 前記第１吸入カプラーと第２吸入カプラーとを繋ぎ、か
   つこれらを合わせて押さえる吸入側フランジを設け、前
   記第１吐出カプラーと第２吐出カプラーとを繋ぎ、かつ
   これらを合わせて押さえる吐出側フランジを設け、 前記吸入側フランジと吐出側フランジとを連結し、これ
   らの間隔を拡縮する固定治具を設け、 前記固定治具による前記間隔の収縮状態において、それ
   ぞれ前記吸入カプラーが対応する前記吸入口に押付け状
   態で嵌入固定され、かつそれぞれ前記吐出カプラーも対
   応する前記吐出口に押付け状態で嵌入固定され、 前記固定治具による前記間隔の拡開状態において、それ
   ぞれ前記吸入カプラーは対応する前記吸入口から取り外
   し可能とされ、かつそれぞれ前記吐出カプラーも対応す
   る前記吐出口から取り外し可能とされ、 た構成であることを特徴とする注入機。