JP2852721B2 - 注入管装置、これを用いた地盤注入工法および地盤注入機構 - Google Patents
注入管装置、これを用いた地盤注入工法および地盤注入機構Info
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Description
結束して構成される注入管装置、これを用いた地盤注入
工法および地盤注入機構に係り、特に、地盤状況が各層
毎に異なる地盤に対して、これら各層毎に最適な注入を
同時に達成し得るのみならず、地盤中の縦方向、横方向
への立体的な同時注入をも可能であり、このため、注入
工期も短縮される注入管装置、これを用いた地盤注入工
法および地盤注入機構に関する。
が異なるため、各層毎に地盤状況が異なるものである。
来、図示しないが、軸方向の異なる位置に複数の吐出口
を有する二重管等の注入管が用いられ、注入に際して、
この注入管を地盤中に埋設の後、注入管上端から注入材
を導入して上述複数の吐出口から前記注入材を地盤中に
同時注入していた。
間隙をあけて埋設の後、上述と同様にこれら注入管の吐
出口を通じて注入材を地盤中に同時注入していた。
方法では、高さ方向に異なる複数の吐出口から注入され
る注入材は同種かつ同量であり、このため、地盤状況が
異なる各層毎への最適な同時注入は達成し得ず、このよ
うな注入を行うためには各層毎に異なる注入管を必要と
し、工程が厄介になるのみならず、注入工期も長びいて
しまう。
に異なる地盤に対して、これら各層毎に最適な注入を同
時に達成するのみならず、地盤中の縦方向、横方向への
立体的な同時注入も可能であり、このため、注入工期も
短縮され、上述の公知技術に存する欠点を改良した注入
管装置、これを用いた地盤注入工法および地盤注入機構
を提供することにある。
ため、本発明の注入管装置によれば、流路およびこの流
路に連通した吐出口をそれぞれ有する複数本の独立した
細管を、前記各吐出口が互いに軸方向に間隔を置いて位
置するように結束してなることを特徴とする。
明の地盤注入工法によれば、上述のように構成される注
入管装置を地盤中に設置し、次いで前記注入管装置の吐
出口を通して地盤中に注入材を注入することを特徴と
し、また、前記注入管装置を地盤中に複数本、間隔をあ
けて設置し、次いで前述と同様、前記注入管装置の吐出
口を通して地盤中に注入材を注入することを特徴とす
る。
本発明の地盤注入機構によれば、前記注入管装置を地盤
中に複数本、間隔をあけて埋設することにより構成され
る注入系統と、該注入系統の各注入管装置と連結され
る、注入材配合槽が備えられた供給系統とからなり、前
記注入管装置の吐出口を通して地盤中に注入材を注入す
ることを特徴とする。
する。図1は本発明にかかる注入管装置の一具体例の部
分側面図であり、図2はその平面図であり、図3は本発
明にかかる注入管装置の吐出口の一具体例の説明図であ
り、図4は前記吐出口の他の具体例の説明図であり、図
5は前記吐出口のさらに他の具体例の断面図であり、図
6は本発明にかかる注入管装置を用いた地盤注入の説明
図であり、図7は本発明にかかる注入管装置の他の具体
例の断面図であり、図8は本発明にかかる注入管装置の
さらに他の具体例の断面図であり、図9は本発明にかか
る注入管装置のさらに他の具体例の平面図であり、図10
は本発明にかかる注入管装置の吐出口部分の変形例を示
した部分断面図であり、図11は本発明にかかる注入管装
置とだき合わせて用いられる補助部材であって、(a) は
コーンを備えたロッド、(b) は斜水管であり、図12は本
発明にかかる地盤注入機構の一態様を表した説明図であ
り、図13は本発明にかかる地盤注入機構の複数の注入系
統を備えた一態様のフローシートであり、図14は本発明
にかかる地盤注入機構の注入系統Xの一態様を表した説
明図であり、図15は本発明にかかる地盤注入機構の他の
一態様を表した説明図であり、図16は本発明にかかる地
盤注入機構の複数の注入管装置を備えた一態様の説明図
であり、図17は本発明にかかる地盤注入機構の他の一態
様の説明図であり、図18は本発明にかかる地盤注入機構
の複数の注入管装置を備えた他の一態様の説明図であ
り、図19は本発明にかかる地盤注入機構の他の一態様の
説明図であり、図20は本発明にかかる地盤注入機構の他
の一態様を表した説明図であり、図21は図20における注
入管装置の注入材導入部分の説明図であり、図22は本発
明にかかる地盤注入機構の他の一態様の説明図であり、
図23は本発明にかかる地盤注入機構の複数の注入管装置
を備えた他の一態様の説明図であり、図24は本発明にか
かる地盤注入機構による注入状況を表した模式図であ
り、図25は本発明にかかる地盤注入機構において、多数
の注入管装置を多方向に並列した例の説明図である。
明すると、図1および2において、1は本発明にかかる
注入管装置であって、流路2およびこの流路2に連通し
た吐出口3を有する細管4を複数本、例えば、固着剤等
を用いて結束することにより構成される。このとき、吐
出口3、3…3は図6に示されるように、それぞれ互い
に軸方向に間隔を置いて位置するように、すなわち、軸
方向の異なる個所に位置するよう結束される。
に、細管4の先端4aに袋体5を嵌め込んで平べったく
形成してもよく、また、図4に示されるように、細管4
の先端4aに栓6を嵌めておき、流路2から後述の注入
材を導入したときの流圧により栓6を取りはずして先端
4aを吐出口3とすることもでき、さらに、図5に示さ
れるように、細管4の管壁に穿設することもできる。こ
の場合、吐出口3はゴムスリーブ7で覆うとともに、細
管4の先端4aを閉塞する。このとき、細管4の流路2
を通る注入材は矢印方向に流れ、ゴムスリーブ7を押し
上げて吐出口3から地盤中に注入される。
本発明にかかる注入管装置の他の具体例を表した図面で
ある。
に連通した吐出口3を有する細管4を複数本保護管22の
内部に挿入することにより形成される注入管装置1の断
面図である。このとき、複数本の細管4、4、・・4は
結束した状態で保護管22内に挿入され、かつ吐出口3、
3・・3はそれぞれ保護管22の側壁の互いに軸方向に間
隔を置いた位置を貫通して配置される。この場合もま
た、吐出口3、3・・3は図5と同様、それぞれ、ゴム
スリーブ7で覆われる。
状体22aの内部に軸方向に沿って、先端に吐出口3、3
・・3を有する流路2、2・・2を複数本開孔すること
により形成される注入管装置1の断面図である。このと
き流路2、2・・2は同時に、棒状体22a内で結束した
状態の細管4、4・・4を形成する。また、吐出口3、
3・・3は図7と同様、棒状体22aの側壁の互いに軸方
向に間隔を置いた位置を開孔することにより配置され
る。この場合もまた、吐出口3、3・・3は上述と同
様、それぞれゴムスリーブ7で覆われる。
向に沿って、流路2およびこの流路2に連通した吐出口
3(上述と同様であるので図示せず)を有する細管4を
複数本配置することにより構成される注入管装置1の平
面図である。この補強管22bは注入管装置1の機械的強
度を付与すると同時に、注入管装置1を地盤中に設置
後、この補強管22bを通して硬化材を注入し、注入管装
置1と地盤との空隙にシールを形成し得るものである。
さらに、この補強管22bはこの中に後述の図11aに示さ
れるコーン25付きロッド24、あるいは図11bに示される
射水管26を挿入して、注入管装置1の地盤への挿入を容
易にすることもできる。
に、二本の細管4a、4aを一組とし、これらの先端4
b、4bをそれぞれ袋体5、5にはめ込み、さらに、こ
れら袋体5、5の先端5a、5aを一つの管23にはめ込
み、この先端を吐出口3とすることにより構成すること
もできる。この場合、細管4は複数本、上述の吐出口3
が互いに軸方向に間隔を置いて位置するように結束され
る。このような細管4では、例えば、主剤(A液)およ
び反応剤(B液)をそれぞれ、細管4a、4aの流路2
a、2aを通し、次いで、袋体5、5の流路5b、5b
を通して先端5a、5aから管23の空間23aに導入し、
ここでこれらA液およびB液を合流して吐出口3からA
B合流液を吐出することができる。
盤中に設置するに当たって、図11aに示される、先端に
コーン25を備えた鉄製等のロッド24(内部が中実のもの
でもよい)とだき合わせて地盤中に打設され、あるいは
図11bに示される射水管26とだき合わせて噴射口27から
高圧水を射水しながら地盤中に設置される。これらロッ
ド24および射水管26は通常、本発明注入管装置を地盤中
に設置の後、地盤から引き抜かれるが、注入管装置と一
体化されたものであってもよい。
料、ポリ塩化ビニル等の硬質樹脂製材料、ポリエチレン
等の軟質樹脂材料、ナイロン、ポリプロピレン、等の材
料からなる管、ホース等である。
本発明にかかる地盤注入工法を図6を用いて説明する
と、まず、本発明にかかる注入管装置1を、地盤8に設
けられたボーリング孔9に挿入設置する。
き間に硬化材を填充し、硬化してシール10を形成する。
この硬化材としては通常の瞬結性グラウトが用いられ
る。
に設置の後、注入管装置1の細管4、4…4を通して注
入材を送液し、吐出口3、3…3から地盤中に注入す
る。
互いに軸方向に間隔を置いて位置しており、地盤8中の
地盤状況の異なる各層にそれぞれ別々に、独立して開孔
するから、これら各層に最適の注入量を細管4を通して
矢印方向に同時注入することができる。なお、上述の注
入において、注入管装置1を引き上げたり、引き下げた
りしてステージを変化させて注入することもできる。
法において、本発明にかかる注入管装置1を地盤中に複
数本、間隔をあけて埋設し、上述と同様に各吐出口から
地盤中に注入材を注入することもできる。この場合、注
入材は地盤中の縦方向、および横方向に立体的に同時注
入され、注入工期が短縮される。この場合も、注入管装
置1をそれぞれ引き上げたり、引き下げたりして上述と
同様に注入することもできる。
注入機構を図12を用いて説明する。図12中、Xは注入系
統であり、Yは供給系統である。注入系統Xは独立した
細管4を複数本結束して構成される上述の注入管装置1
を地盤8中に埋設することにより構成される。
応じて圧力ポット12を備え、これらはポンプ13を介して
パイプ14で連結される。注入材配合槽11では、例えばA
液として水ガラス水溶液、B液として反応剤をそれぞれ
配合して注入材15を形成し、この注入材15をポンプ13の
作動によりパイプ14を介して圧力ポット12に加圧しなが
ら送液する。圧力ポット12に送液された注入材15はこの
圧力ポット12内で一定の圧力を維持するようにポンプ13
およびコンプレッサー16のいずれか一方または両方の作
動により調整される。そして、この圧力はコントローラ
17によってポンプ13およびコンプレッサー16のいずれか
一方または両方と、弁18とを自動操作することにより一
定に保たれ、細管4を通して注入管装置1に一定圧の注
入材が送液される。20は圧力計である。
計20からの情報を得、この情報をポンプ13、コンプレッ
サー16、弁18に指示することにより、注入管装置1に所
定量の注入量を送液し得る。このような構成により、1
個の圧力ポット12を通して多数の細管4、4・・4に同
時に注入液を送液し、かつ一本、一本の細管への注入を
自動的に管理することができる。なお、弁18は電磁弁で
もよく、コンプレッサーで可動するものでもよい。
管装置1を地盤8中に複数本、間隔をあけて設置するよ
うに注入系統Xを構成することもできる。この注入機構
を図13にブロック図で示す。図13において、X1、X
2、X3・・Xnはそれぞれ、各注入管装置(図示せ
ず)に連絡される図12と同様の注入機構であり、これら
各注入管装置はそれぞれ供給系統Yと連結される。
系統Xとして、図14の注入系統を用いることができる。
この場合、図12における供給系統Yの圧力ポット12から
の注入液は図14における弁18、圧力計20を通して、複数
の細管4、4・・4に送液され、地盤8中の注入管装置
1を通して吐出口3から地盤8中に注入される。
出口3が噴射孔の場合、圧力計20に現れる管内圧力を所
定圧に保つとき、各吐出口3、3・・3からの噴射量は
吐出口3、3・・3の口径によって定められる。したが
って、各土層に応じた吐出口径の細管の用いた場合、図
14に示されるような簡便な注入系統Xであっても、注入
量の管理を行うことができる。
す。図15では、注入系統Xは図12のものと同様である
が、供給系統Yは図12における圧力ポット12を備えてお
らず、ポンプ13によって所定の圧力を保ちながら、注入
材配合槽11中の注入材15を注入系統Xに送液する。注入
系統Xでは、図12と同様にして注入材15を細管4から注
入管装置1に送液して、吐出口3から地盤8中に注入す
る。なお、図15の注入機構では、注入系統Xに送液され
た注入材15をパイプを介して注入材配合槽11中に還流す
る構造を示す。さらに、図15では、単独の注入管装置1
を備えた例を示したが、図13のように複数の注入系統X
1、X2、X3・・Xnを備え、複数の注入管装置から
注入する機構とすることもできる。
図16に示す。図16において、注入系統Xのそれぞれの注
入管装置1、1・・1は図14と同様であり、また、供給
系統Yは図15と同様、圧力ポットを備えておらず、ポン
プ13によって所定の圧力を保ちながら、注入材配合槽11
中の注入材15を注入系統Xに送液する。注入系統Xへの
注入材15の送液は注入材配合槽11からポンプ13および弁
18を介して再び注入材配合槽11に還流するパイプから分
枝し、弁18、圧力計20を介してそれぞれの注入管装置
1、1・・1の細管に送液することにより行う。
は図17に示されるように、加圧ポンプ13を注入系統Xの
各細管4、4・・4にそれぞれ直接設けてもよく、この
場合、注入管装置1、1…1は加圧ポンプ13および細管
4、4・・4を通して供給系統Yの注入材配合槽11と直
接連結される。なお、図17において、19は流量計であ
る。
た例を示したが、図13のように、複数の注入系統X1、
X2、X3・・Xnを備え、複数の注入管装置から注入
する機構とすることもできる。このような複数の注入管
装置を備えた具体例を図18に示す。図18において、注入
系統Xの各細管4、4・・4はそれぞれ供給系統Yの注
入材配合槽11と流量計19を介して連絡される。さらに、
これら各細管4、4・・4は注入系統Xにおいて、それ
ぞれ、ポンプ13、圧力計20、流量計19を介して図14に示
される注入管装置1の弁18に連絡される。この注入管装
置1は弁18の下流でさらに複数の細管4、4・・4に分
枝され、地盤8中に設置される。そして、注入材15は各
細管4、4・・4を通して注入管装置1の弁18に送液さ
れた後、さらに分枝された細管4、4・・4を介して地
盤8中に導入され、吐出口3、3・・3から地盤中に注
入される。
19に示されるように、注入系統Xの各注入管装置1、1
…1に電磁弁21を設けることもできる。この場合、注入
管装置1、1…1は電磁弁21を通して供給系統Yと連結
される。この機構では、電磁弁21を全部開くと同時注入
が行われるが、一つの電磁弁21のみを開け、他は全部閉
じ、この操作を次々と切り換えながら注入を行うことも
できる。
入機構は注入管装置1の各細管4、4…4に、それぞれ
電磁弁21を設けた例である。この場合、各細管4、4…
4は電磁弁21を通して供給系統に連結される。図21は図
20のZ部分の拡大図である。
を示したフローシートであり、図23は図22の注入機構を
用いて複数の注入管装置に適用した他の例を示す。図22
および図23を一体として説明すると、弁18a−1乃至弁
18a−nのいずれかを閉束する工程をくり返すことによ
り、対象とするX1・・・Xnの注入系統への流量を把
握することができる。この場合、注入系統XはX1、・
・・Xnというように複数であってもよい。
入管装置を用いて注入材を一度に注入することに特徴を
有するが、それぞれの吐出口からどれだけの量の注入が
なされているかを正確に把握することはきわめて重要な
ことである。ところで、一般に、多数の管路に流量計を
設けてそれぞれの流量を測定するにより吐出口からの流
量を測定するが、これは実用上複雑となるばかりでな
く、高価ともなる。このような問題点を解決するため
に、本発明者は図22、図23を用いて次の手法を試みた。
いるときの流量
量の減少を計測すれば、この減少は弁18−iの弁を通過
した流量に相当する。このような弁の閉束プロセスを各
弁毎に短時間にくり返せば、実際の注入にはほとんど影
響を及ぼすことなく、各吐出口から吐出される注入量を
把握でき、各細管からの注入量を注入の開始から完了ま
でコントロールすることができる。
とにより、それぞれの注入管装置ならびに各注入管装置
の細管からの注入を計画通りに達成し得る。このように
して、全注入領域にあらかじめ本発明注入管装置を設置
しておいて、短期間のうちに全注入領域の三次元注入、
固結を達成し得る。
独立した細管を結束して構成される注入管装置であり、
さらにはこの注入管装置を用いた地盤注入工法および地
盤注入機構である。そして、上述の注入管装置の吐出口
はそれぞれ、互いに軸方向に間隔を置いて位置してお
り、地盤中の地盤状況の異なる各層にそれぞれ別々に独
立して開孔するから、これら各層に最適の注入量が細管
を通して同時注入することができる。さらに、本発明の
注入管装置を複数本地盤中に間隔をあけて埋設した場合
には、注入材は地盤中のたて方向、および横方向に立体
的に同時注入され、このため、注入工期が短縮される。
注入した際の注入状況を示した模式図であって、多数の
注入領域A、A・・・Aに同時注入される。なお、本発
明では、図25に示されるように、注入系統Xにおいて、
多数の注入管装置1、1・・・1を多方向に並列して地
盤中に設置し、広範囲に同時注入することもできる。
た細管を結束して構成する注入管装置、これを用いた地
盤注入工法および地盤注入機構に係り、特に、地盤状況
が各層毎に異なる地盤に対して、これら各層毎に最適な
注入を同時に達成し得るのみならず、地盤中のたて方
向、横方向への立体的な同時注入をも可能であり、この
ため注入工期も短縮される。
面図である。
の説明図である。
る。
説明図である。
図である。
の断面図である。
の平面図である。
形例を示した部分断面図である。
いられる補助部材であって、(a)はコーンを備えたロッ
ド、(b) は射水管である。
た説明図である。
統を備えた一態様のフローシートである。
一態様を表した説明図である。
表した説明図である。
装置を備えた一態様の説明図である。
表した説明図である。
装置を備えた他の一態様の説明図である。
表した説明図である。
表した説明図である。
説明図である。
説明図である。
装置を備えた他の一態様の説明図である。
を表した模式図である。
の注入管装置を多方向に並列した例の説明図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 吐出口をそれぞれ有する複数本の独立し
た細管を、各吐出口が互いに軸方向に間隔を置いて位置
するように結束してなるグラウト注入管装置において、
これら吐出口はそれぞれ袋体、栓またはスリーブによっ
て閉塞され、細管に注入材を導入したときの流圧によっ
て開口するようにしたことを特徴とする注入管装置。 - 【請求項2】 吐出口をそれぞれ有する複数本の独立し
た細管を、各吐出口が互いに軸方向に間隔を置いて位置
するように結束し、かつ、これら吐出口がそれぞれ袋
体、栓またはスリーブによって閉塞され、細管に注入材
を導入したときの流圧によって開口するように構成され
たグラウト注入管装置を地盤に設置し、次いで、前記注
入管装置の吐出口を通して地盤中に注入材を注入するこ
とを特徴とする地盤注入工法。 - 【請求項3】 請求項2において、前記グラウト注入管
装置の吐出口を通して地盤中に注入材を注入するに先立
って、前記注入管装置と地盤壁とのすき間に硬化材を填
充してシールを形成することを特徴とする請求項2の地
盤注入工法。 - 【請求項4】 吐出口をそれぞれ有する複数本の独立し
た細管を、各吐出口が互いに軸方向に間隔を置いて位置
するように結束し、かつ、これら吐出口がそれぞれ袋
体、栓またはスリーブによって閉塞され、細管に注入材
を導入したときの流圧によって開口するように構成され
たグラウト注入管装置を地盤に複数本、間隔をあけて設
置し、次いで、前記注入管装置の吐出口を通して地盤中
に注入材を注入することを特徴とする地盤注入工法。 - 【請求項5】 請求項4において、地盤中に注入材を注
入するに先立って、前記それぞれの注入管装置と地盤壁
とのすき間に硬化材を填充してシールを形成することを
特徴とする請求項4の地盤注入工法。 - 【請求項6】 吐出口をそれぞれ有する複数本の独立し
た細管を、各吐出口が互いに軸方向に間隔を置いて位置
するように結束し、かつ、これら吐出口がそれぞれ袋
体、栓またはスリーブによって閉塞され、細管に注入材
を導入したときの流圧によって開口するように構成され
たグラウト注入管装置を地盤中に設置してなる注入系統
と、この注入系統の注入管装置と連結される注入材配合
槽が備えられた供給系統からなり、前記注入管装置の吐
出口を通して前記注入材配合槽中の注入材を地盤中に注
入することを特徴とする地盤注入機構。 - 【請求項7】 請求項6の地盤注入機構において、前記
注入管装置を地盤中に複数本、間隔をあけて設置するこ
とにより注入系統が構成され、かつ、これら各注入管は
それぞれ注入系統の注入材配合槽と連結されてなる請求
項6の地盤注入機構。 - 【請求項8】 請求項6の地盤注入機構において、前記
供給系統には前記注入材配合槽と連結される圧力ポット
が備えられ、この圧力ポットを介して、前記注入管装置
が注入材配合槽と連結されてなる請求項6の地盤注入機
構。 - 【請求項9】 請求項6または7の地盤注入機構におい
て、前記注入系統の注入管装置には、加圧ポンプが備え
られ、この加圧ポンプを通して前記供給系統の注入材配
合槽と連結される請求項6または7のいずれかの地盤注
入機構。 - 【請求項10】 請求項6または7の地盤注入機構にお
いて、前記注入系統の注入管装置には、電磁弁が備えら
れ、この電磁弁を通して前記供給系統の注入材配合槽と
連結される請求項6または7のいずれかの地盤注入機
構。 - 【請求項11】 請求項6または7の地盤注入機構にお
いて、前記注入管装置の各細管には電磁弁が備えられ、
この電磁弁を通して前記供給系統の注入材配合槽と連結
される請求項6または7のいずれかの地盤注入機構。
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JP11405994A JP2852721B2 (ja) | 1994-04-30 | 1994-04-30 | 注入管装置、これを用いた地盤注入工法および地盤注入機構 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH07300849A JPH07300849A (ja) | 1995-11-14 |
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1994
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日本材料学会土質安定材料委員会編「地盤改良工法便覧」初版、日刊工業新聞社、平成3年7月31日、p.411−444 |
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JP5971606B1 (ja) * | 2015-12-18 | 2016-08-17 | 強化土株式会社 | 土壌浄化工法 |
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