JP3125053B2 - クラック注入装置 - Google Patents

クラック注入装置

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JP3125053B2 JP02288888A JP28888890A JP3125053B2 JP 3125053 B2 JP3125053 B2 JP 3125053B2 JP 02288888 A JP02288888 A JP 02288888A JP 28888890 A JP28888890 A JP 28888890A JP 3125053 B2 JP3125053 B2 JP 3125053B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トンネルなどの地下コンクリート構造物に
発生したクラックに対する止水のためのクラック注入装
置に関する。
〔従来の技術〕 たとえば、道路トンネル、地下鉄、地下通路などの地
下コンクリート構造物は、一般に地下水位以下に構築さ
れるのが普通であるため、古い地下構造物の維持管理上
の問題として地下水による漏水の問題がある。
この漏水は、地下構造物のコンクリート部材に発生し
たクラック等によるものであり、クラックの発生原因と
しては、過大応力の他、コンクリートの中性化、アルカ
リ骨材反応、地下水中の酸の影響による劣化または地震
等による異常発生外力などを挙げることができる。
クラックの発生は、コンクリート構造物設計・施工時
において、発生応力の低減、あるいはコンクリート配合
等に対する配慮により、ある程度は防止することはでき
るが、完全にその発生を防止できない。そのため、有効
なクラック補修工法が望まれる。
従来、コンクリート構造物のクラック補修工法として
は、主にコンクリート部材の背面部分に止水剤を注入す
る裏込め注入工法とコンクリート部材の表側から直接ク
ラックへ止水剤を注入するクラック注入工法とがある
が、本発明は後者のクラック注入工法に用いられるクラ
ック注入装置を対象としてなされたものである。
前記クラック注入工法には、第11図に示されるよう
に、クラックCに沿って、Vカット50を施し、注入パイ
プ51を所定の間隔をおいて取付け、急結セメントなどか
らなる止水セメント52等によりシールした後、この注入
パイプ51より止水剤を注入する方法(Vカット注入方
式)や第12図および第13図に示されるようにクラックC
部分にコンクリートドリルなどにより止水剤注入用の小
孔hを形成し、この小孔hに注入管55、56を挿入し、止
水剤の注入を行う方法(削孔方式)などがある。なお、
第12図の場合は、注入管55と孔壁との隙間部分を、注入
管先端側の外周面に包着させたパッカースリーブ57を、
その後方に遊挿された押管58を介して作動ナット59によ
り押し出して、注入管径方向に膨張させて液密性を確保
する方法を示し、第13図は注入孔hの孔口部に急結セメ
ントなどを充填して液密性を確保する方法について示
す。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、前述のように、クラック注入に際して
は、注入剤が洩れないように、シール、またはスリーブ
パッカーなどにより液密性を確保する必要があるため、
その作業に手間を要する、あるいはシール材が硬化する
までの間、作業が遅れるなどの問題点があった。
また、注入孔の孔径が変われば、注入管、あるいはパ
ッカーサイズをその都度交換するなどの手間を要し、そ
の作業が煩雑で煩わしいなどの問題点もある。
そこで本発明の主たる課題は、注入管の取付けおよび
液密性の確保のための作業工程を実質的に省略し得ると
ともに、注入孔径の変更に対しても好適に対応し得るク
ラック注入装置を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕 前記課題は、構造物のクラックに連通して形成された
注入孔中に注入管を挿入し、この注入管を介して注入剤
をクラック中に注入してその止水を図るクラック注入装
置において、 少なくとも前記注入管の注入孔挿入時における注入孔
口に当接する部分の外面を可撓性材料で構成するととも
に、この可撓性材料部分の外径が注入管の先端側は注入
孔径より小なる寸法であり、一方基端側は注入孔径より
大なる寸法である、漸次連続的に変化するテーパー状で
あり、前記注入管の注入孔挿入時に、前記可撓性材料部
分が前記注入孔口の内面に密着するように構成し、 前記注入管の前記当接する部分より先端側の前記注入
孔径より小なる外径の周壁に吐出孔が形成され、この吐
出孔を覆って可撓性スリーブが包着され、前記注入管内
に圧送された注入剤が吐出孔を通り前記可撓性スリーブ
を変形させて注入孔内に吐出され、送給圧を減じると前
記可撓性スリーブは復元して前記吐出孔を閉塞するよう
に構成してあることで解決できる。
〔作用〕
本発明においては、たとえば、注入管外周に包着され
る可撓性スリーブを設けたり、または注入管自体が可撓
性材料で構成されること等の手段により、少なくとも前
記注入管の注入孔挿入時における注入孔口に当接する部
分の外面を可撓性材料で構成する。そして、この可撓性
材料部が注入管の先端側から基端側にかけて、注入孔径
より小なる寸法から大なる寸法まで、その外径形状が漸
次連続的に変化するテーパー状に形成されている。
したがって、注入管を注入孔に挿入した際には、前記
可撓性材料の一部が必ず注入孔口と接触することとな
り、注入管を先端方向に適度の力で押し込めば、注入孔
口と可撓性材料との摩擦で注入管を自立的に取り付ける
ことができるとともに、この接触部分において液密性が
確保される。
また、たとえば注入管の先端部全体を先細とすること
により得られる、注入管の前記当接する部分より先端側
の前記注入孔径より小なる外径の周壁に、注入剤の吐出
孔を形成し、この吐出孔を覆って可撓性スリーブが包着
し、前記注入管内に圧送された注入剤が吐出孔を通り前
記可撓性スリーブを変形させて注入孔内に吐出させ、送
給圧を減じると前記可撓性スリーブは前記吐出孔を閉塞
するように構成することにより、この種の注入の際に常
に問題となる注入終了後における吐出された注入剤の注
入管への逆流を防止することができる。しかも繰り返し
注入も可能となる。
〔発明の具体的な構成〕
以下、本発明を具体例に基づき詳説する。
第1図〜第10図は本発明に係る注入管具体例を示す。
第1図において、注入管1は、先端側に向かい漸次連
続的に先細りの外径形状となっている。注入管1の先端
側の外径寸法は当然、注入孔hに対し挿入し得るよう
に、注入孔径より小さい寸法であるが、注入管1の基端
側は少なくとも注入孔h径より大なる外径寸法まで直線
テーパー状に変化する。なお、前記テーパー部は曲線的
に変化するようにしてもよい。
かかる外径形状にすれば、注入孔hへの挿入時に必ず
前記テーパー部の一部が注入孔口Aと接触するようにな
る。なお、本具体例は、実質的に注入管1の全長にかけ
てテーパー状としてあるが、中間の一部区間のみをテー
パー状とすることでもよい。前記テーパー部の角度は、
好ましくは1〜20゜、より好ましくは2〜10゜程度とす
るのが、注入孔への自立固定の上で好ましい。
また、材質は本具体列の場合は、後述詳説の可撓性ス
リーブが注入管1を包着しているため、アルミ合金、鋼
または鋳物等の金属性材料を任意に選択することができ
る。
前記注入管1の外周に対しては、注入管1先端部の吐
出孔1a部を包着する第1可撓性スリーブ2、これと隣接
して第2可撓性スリーブ3および第3可撓性スリーブ4
が設けられている。前記第1可撓性スリーブ2は本発明
にいう弁体を構成するものであり、吐出孔1aから所定の
圧力をもって注入剤Gが吐出された際には、その圧力に
より注入管1の径方向に膨張し、注入管1との間に僅か
の隙間を形成し、この隙間を通して注入剤Gをクラック
C方向へ吐出させるようになっている。本具体例のよう
に、吐出孔1a部がテーパー部の側面に形成され、その外
周に弁体たる前記第1可撓性スリーブ2を包着した場合
には、吐出孔1aが設けられている部分の径は、注入孔口
Aに当接する部分の径よりも小さく、注入孔h内壁との
間のクリアランスがとれ、この部分の第1可撓性スリー
ブ2が膨張するのに支障がない。また、前記第1可撓性
スリーブ2の円周応力は、注入管1の先端側より基端側
の方が大きいため、前記吐出孔1aより吐出された注入剤
Gは、第1可撓性スリーブ2を内側から外側へ押し、注
入管1の外周面と第1可撓性スリーブ2の内面との間隙
を通って抵抗の小さい方向、すなわち注入管先端側へと
導流される。注入剤Gの吐出圧力を減ずると第1可撓性
スリーブ2は復元して吐出孔1aを外側から閉塞し、吐出
された注入剤が注入管内に逆流することを防止する。な
お、本具体例においては、吐出孔1aを一つとしたが、複
数設けてもよい。
なお、注入管1に包着される前記第1〜第3可撓性ス
リーブ2、3、4は、合成ゴムなどの可撓性材料が用い
られるが、好ましくは前記第1可撓性スリーブ2は弁体
としての機能を有するため、比較的軟質のものとし、前
記第2および第3可撓性スリーブは、注入管1を注入孔
hに自立的に取付け、かつ液密性を保持する必要性から
比較的硬質のものを選択することが望ましい。
一方、注入管1の基端部には、注入管1に対して着脱
自在のソケット5が装着されており、ソケット首5a部分
に接続される、図示されない注入パイプを介して一液性
の注入剤が送給される。
クラック注入に際しては、先ずコンクリート部材Wに
クラックCが発生しているとき、クラックCまたはその
近傍にクラックCに連通するように、ハンマードリルな
どによりコンクリート部材Wにこれを貫通することなく
前面から削孔して注入孔hを形成する。
次に、本発明に係る注入管1を前記注入孔hへ挿入す
る。挿入に際しては、注入孔hが欠損しないよう、およ
び注入管1が変形しないよう、木ハンマーなどにより、
適度の打撃を与え、注入管1を注入孔hに対し、打込み
固定する。なお、注入孔hが複数有る場合には、予め注
入管1を所要数用意し、この打込み固定作業を注入に先
行して全て行っておくことが望ましい。
注入管1の固定が全て終了したならば、ソケット5を
注入対象クラックC部の注入管1に対して装着し、注入
剤Gの注入を行い、注入が完了したならば、順次、次の
注入管に移動して注入を連続的に行う。
かかる注入作業が終了したならば、注入管1を引き抜
き、適宜の充填材料を用いて注入孔hを充填してクラッ
ク注入を完了する。
本発明装置によれば、従来のように急結セメントによ
る固定および液密性確保のためのシール施工などの準備
工程を格段に簡略化し、注入管1の固定およびシールを
瞬時に終えることができるとともに、注入孔の径が注入
管1の外径寸法範囲内であれば、同一の注入管1で対応
でき、大幅に注入作業を効率化できる。
本具体例は一液性注入剤Gを用いる場合の注入管1を
示したが、たとえば第2図に示されるように、注入管1
内に内管6を設け、2液性注入剤の注入を行うこともで
きる。
以上、本発明に係る注入装置の一具体例について詳説
したが、本発明はこれに限定されることなく、種々の態
様が考えられる。以下、他の具体例について述べる。
第3図は、注入管10を硬質ゴムまたはプラスチックな
どの非金属とし、注入管10に包着させる可撓性スリーブ
11を、第1図に示した例のように分割しないで一体と
し、さらにソケット12を、ガスホースなどに多く用いら
れているワンタッチジョイントとしたものである。かか
る注入管10の場合には、仮に注入管10が注入孔hから脱
落しても、軽量物であるため、事故の危険性が少なく、
また錆びないため耐用性が高い。また、ソケット12をワ
ンタッチジョイントとしているため、装着が確実・容易
であるとともに、消耗度も少なく経済的である。
他方、第4図〜第6図は、注入管に包着させる可撓性
スリーブを無くし、注入管13、それ自体を合成ゴムなど
の可撓性材料とした場合について示すとともに、さらに
本発明にいう弁体の他の具体列を示す。第4図aは弁体
を注入管13先端吐出部を包囲する可撓性袋状弁体14とし
た場合を示す。前記袋状弁体14は、第4図bに示される
ように、先端の口先14aに向けてある程度まで吐出孔14b
を絞込むとともに、口先14a部を偏平状態に潰し、吐出
孔14bと閉塞状態としたものである。したがって、口先1
4aの吐出孔14bは無応力状態、すなわち無注入時におい
ては閉塞状態を維持しており、一旦注入が開始されれ
ば、第4図aの鎖線で示されるように、その注入圧によ
って口先14aが径方向に膨張し、注入剤の吐出を可能と
しているため、注入剤の注入を中断した時には、前記吐
出孔14bが閉口し、注入剤の逆流を防止できる。
第5図は注入管16より延在して、一体的に前記袋状弁
体14と同形状の弁体16aを形成した場合について示す。
また、第6図は注入管13の側壁に吐出孔13aを形成し、
その部位のみを包着する可撓性スリーブ弁体15とした場
合である。
また、第8図は、包着スリーブタイプの変形例である
が、注入管17のテーパー部分を可撓性材料18で置換し、
さらに第7図のように可撓性材料18から延在して袋状弁
体を設けた例を示す。さらに、第9図は注入孔底h1と注
入管21先端との離間距離を常に一定とするために、注入
管21先端方向に可撓性スリーブ22をさらに延在させた例
について示す。
ところで、前記具体例はすべて注入管自体をテーパー
状に形成した例について示すが、例えば、第10図に示さ
れるように、一般的に使用されている同一管径の注入管
19を用いるとともに、注入孔口に当接する部分に合成ゴ
ムなどの可撓性材料からなる、ドーナッツ状のパック体
20を注入管19に貫通状態で装着し、かつ前記パック体20
の外周面にテーパー部20aを形成させることでも、同様
の効果を奏することができる。
ところで、以上詳説した本発明に係る注入管の具体例
は、注入孔hとの接触部Aの可撓性材料の表面形状を基
本的に平滑な面とした場合の例を示したが、少なくとも
注入孔hとの接触部A近傍の外径形状を、たとえば第7
図aに示されるように、波状の凹凸面23を形成したり、
第7図bに示すように、フィン24を形成したりして、柱
入孔hへの固定および液密性の向上を図ることができ
る。
〔発明の効果〕
以上、詳説のとおり、本発明によれば、注入管の取付
けおよび液密性の確保のための作業工程を実質的に省略
し得るとともに、注入孔径の変更に対しても同一の注入
管で対応できるため、注入作業を効率化できる。また、
注入剤の逆流を防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るクラック注入装置の一具体例の縦
断面図、第2図〜第10図は本発明に係るクラック注入装
置の他の具体例を示す図、第11図〜第13図は従来のクラ
ック注入装置を説明するための図である。 1……注入管、2……第1可撓性スリーブ(弁体)、3
……第2可撓性スリーブ、4……第3可撓性スリーブ、
5……ソケット、6……内管、14……袋状弁体、C……
クラック、h……注入孔、W……コンクリート部材、G
……注入剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 峰雄 東京都目黒区上目黒5―30―2 (72)発明者 仲田 力蔵 東京都台東区北上野2―1―5 (56)参考文献 特開 昭63−142158(JP,A) 実開 昭63−23441(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04G 23/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】構造物のクラックに連通して形成された注
    入孔中に注入管を挿入し、この注入管を介して注入剤を
    クラック中に注入してその止水を図るクラック注入装置
    において、 少なくとも前記注入管の注入孔挿入時における注入孔口
    に当接する部分の外面を可撓性材料で構成するととも
    に、この可撓性材料部分の外径が注入管の先端側は注入
    孔径より小なる寸法であり、一方基端側は注入孔径より
    大なる寸法である、漸次連続的に変化するテーパー状で
    あり、前記注入管の注入孔挿入時に、前記可撓性材料部
    分が前記注入孔口の内面に密着するように構成し、 前記注入管の前記当接する部分より先端側の前記注入孔
    径より小なる外径の周壁に吐出孔が形成され、この吐出
    孔を覆って可撓性スリーブが包着され、前記注入管内に
    圧送された注入剤が吐出孔を通り前記可撓性スリーブを
    変形させて注入孔内に吐出され、送給圧を減じると前記
    可撓性スリーブは復元して前記吐出孔を閉塞するように
    構成してあることを特徴とするクラック注入装置。
  2. 【請求項2】少なくとも注入管の注入孔口に当接する部
    分に注入管外周を包着する可撓性スリーブを設けた請求
    項1記載のクラック注入装置。
  3. 【請求項3】注入管、それ自体が可撓性材料である請求
    項1記載のクラック注入装置。
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