JP3326731B2 - 注入圧力測定装置 - Google Patents

注入圧力測定装置

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JP3326731B2 JP13344894A JP13344894A JP3326731B2 JP 3326731 B2 JP3326731 B2 JP 3326731B2 JP 13344894 A JP13344894 A JP 13344894A JP 13344894 A JP13344894 A JP 13344894A JP 3326731 B2 JP3326731 B2 JP 3326731B2
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  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地盤にトンネルを掘削
形成する際等、軟弱地盤の改良を行なう必要があるとき
に、その地盤に薬液を注入してその地盤改良を行なう薬
液注入工法において、その薬液の注入状況を検知する目
的で薬液の注入圧力を検出するために用いられる注入圧
力測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】地盤中への薬液の注入は、地盤に薬液注
入孔を穿設形成し、その薬液注入孔にシールグラウトを
充填し、そのシールグラウト中に、薬液注入管を設置
し、薬液注入管の薬液注入ノズルからシールグラウトを
介して地盤中に薬液を注入するようにして行なわれる。
この際、薬液の注入圧力を検出することは、薬液の注入
状況を知る手がかりとして重視されており、施工時には
常時監視することとされている。この薬液の注入圧力の
検出は、従来は、地上において薬液注入管口元で測定さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のよう
に、地上において薬液注入管口元で薬液の注入圧力を測
定していたのでは、その測定値に、薬液注入管に薬液を
供給する注入ホース、薬液注入管、薬液注入ノズル、ゴ
ムスリーブ等による圧力損失が含まれるので、その測定
値は、地盤に対する実際の注入圧力に対して誤差を生じ
てしまう。この誤差の測定例を、図9、図10に示す。
図9は、薬液の注入速度と圧力損失の関係を、注入ホー
スと注入管とゴムスリーブによる圧力損失、注入ホース
と注入管による圧力損失、注入ホースによる圧力損失と
に場合分けして示したグラフである。図10は、注入管
口元と薬液注入ノズル附近の注入圧力の相違を、注入開
始からの時間経過に沿って示したグラフである。
【0004】そこで、地盤への薬液注入圧力を、より正
確に測定するために、間隙水圧を計測する間隙水圧計を
注入管と地盤との間隙に充填されたシールグラウト中に
埋設して、薬液注入ノズル附近の薬液注入圧力を直接測
定することが考えられる。しかし、シールグラウトが充
填された注入管と地盤との間隙は、通常、20ミリ程度
と狭いため、注入圧力を正確に測定することが可能な公
知の間隙水圧計では、大き過ぎてその間隙に埋設するこ
とが難しい。また、従来の間隙水圧計では、圧力を感じ
る受圧部を包囲して保護するケースの一部に、外圧が伝
達されるようにフィルター部材が設けられているだけで
あるため、その埋設が可能であったとしても、シールグ
ラウト材(セメントベントナイト)によってフィルター
部材が目詰りしてしまう。そのため、応答性が低下し
て、圧力変化を正確に測定することが難しい。従って、
従来は、薬液注入管口元での注入圧力の測定値に頼らざ
るを得ず、薬液の注入状況を厳密に把握することが出来
ないという問題を有している。
【0005】本発明は、上記事情に鑑み、薬液の注入状
況の厳密な把握を可能とする注入圧力測定装置を提供す
ることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の注入圧力
測定装置は、箔歪みゲージを変換素子とした受圧部を有
する圧力変換器と、多孔性材料により形成されフィル
ター部材とを具備し、 前記フィルター部材は、上下方向
に貫通した孔を有するとともに下面に凹部を有するフィ
ルター部材上部と、該フィルター部材上部の下面に対向
する位置に設けられたフィルター部材下部とからなり、
前記凹部内に前記圧力変換器が設けられて、前記フィル
ター部材上部と前記フィルター部材下部とで前記圧力変
換器の受圧部を包囲することを特徴とする。
【0007】
【作用】請求項1記載の注入圧力測定装置によれば、箔
歪みゲージを変換素子とする圧力変換器を用いることに
より、その小型化を図り、フィルター部材で受圧部を包
囲することにより、土圧が受圧部に伝わらないように保
護しつつ、薬液が受圧部に流入するように作用する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図7に示すように、地盤1には、その地表面1a
から下方に向けて薬液注入孔2が設けられており、薬液
注入孔2には、シールグラウト3が充填されている。薬
液注入孔2内のシールグラウト3中には、薬液注入管5
が、薬液注入孔2の上下方向の全域に渡って埋設されて
おり、薬液注入管5には、薬液注入ノズル6が上下方向
に所定の間隔で五個設けられている。薬液注入ノズル6
は、図2に示すように、シールグラウト3を介して地盤
1に向けて水平方向に放射状に薬液7を射出注入するよ
うに設けられている。
【0009】また、図7に示すように、薬液注入孔2内
のシールグラウト3中には、薬液注入孔2の孔壁を形成
する地盤1と薬液注入管5との間隙に、注入圧力測定装
置10の注入圧力検知部11が複数埋設されており、各
注入圧力検知部11は、薬液注入管5の各薬液注入ノズ
ル6附近に位置している。注入圧力検知部11は、図1
に示すように、箔歪みゲージを変換素子とした圧力変換
器12を有しており、圧力変換器12は、図1において
は、その受圧面12aを下方に向けている。圧力変換器
12内部の図示しない箔歪みゲージに電気接続したリー
ド線13は、上方に向けて設けられており、リード線1
3は、ケーブル15内部に挿入されている。ケーブル1
5は、薬液注入孔2内を上方に向けて延在し、地上に出
ており、ケーブル15は、圧力変換器12内部の図示し
ない箔歪みゲージからの電流に基づいて圧力変換器12
の受圧面12aに加えられた圧力を計測する図示しない
圧力計測装置に電気接続されている。
【0010】また、圧力変換器12の上面には、ポーラ
スストーン、ポーラスメタル等の多孔性材料により形成
され、中央部に上下方向に貫通した孔16aを有するフ
ィルター部材上部16が、その孔16aにリード線13
を挿通するようにして接着されており、また、フィルタ
ー部材上部16の下面は、その中央に凹部16bを有し
ている。圧力変換器12は、その凹部16b内に設けら
れており、フィルター部材上部16の下面に対向する位
置には、フィルター部材下部17が、その上面の外周部
と、フィルター部材上部16の下面の外周部を接着する
ことにより設けられている。
【0011】薬液注入管5、注入圧力測定装置10等
は、以上のような構成を有するので、地盤1中に薬液7
を注入して地盤改良を行なう場合には、まず、図3に示
すように、地表面1aから地盤1を下方に掘削して薬液
注入孔2を形成しつつ、薬液注入孔2の壁面の崩壊を防
止するために筒状のケーシング8をその薬液注入孔2に
嵌入させる。次に、図4に示すように、シールグラウト
3をケーシング8が嵌着して被覆された状態の薬液注入
孔2内に充填する。
【0012】次に、図5に示すように、薬液注入孔2内
のシールグラウト3が凝固しない間に薬液注入孔2内に
充填されたシールグラウト3中に、薬液注入管5ととも
に、注入圧力測定装置10の注入圧力検知部11を挿入
する。そして、薬液注入孔2内のシールグラウト3中
に、薬液注入管5が、薬液注入孔2の上下方向の全域に
渡って埋設され、薬液注入管5の各薬液注入ノズル6が
上下方向に所定の間隔で位置するように、また、各注入
圧力検知部11は、薬液注入管5の各薬液注入ノズル6
附近に位置するように設ける。
【0013】このとき、注入圧力検知部11は、変換素
子が箔歪みゲージである圧力変換器12を用いているの
で、その小型化を図ることが出来る。よって、薬液注入
孔2に挿入された薬液注入管5と、薬液注入孔2の孔壁
を形成する地盤1との間隙(通常約20ミリ)に充填さ
れたシールグラウト3中に埋設することが出来る。
【0014】その後、図6に示すように、薬液注入孔2
を被覆していたケーシング8を薬液注入孔2から取り出
す。このとき、薬液注入孔2内には、シールグラウト3
が充填されているので、シールグラウト3の圧力により
薬液注入孔2の孔壁の崩壊を防止することが出来る。
【0015】そこで、シールグラウト3が固化した後
に、図7に示すように、薬液注入管5の各薬液注入ノズ
ル6から薬液7をシールグラウト3を介して地盤1中に
射出注入する。このとき、シールグラウト3には、クラ
ックが生じるので、シールグウト3を介して地盤1に薬
液7を注入することが出来る。
【0016】図8にしめすように、各薬液注入ノズル6
から注入された薬液7が、シールグラウト3及び地盤1
中にある程度浸透すると、薬液注入ノズル6附近に設け
られた注入圧力測定装置10の注入圧力検知部11に、
薬液7が到達する。すると、注入圧力検知部11では、
図1に示すようにフィルター部材上部16及び下部17
で圧力変換器12を包囲したので、フィルター部材上部
16及び下部17は、土圧を支持する。よって、土圧は
圧力変換器12には伝わらない。また、フィルター部材
上部16及び下部17は、多孔性材料により形成されて
いるので、フィルター部材上部16及び下部17を介し
て、薬液7の圧力を圧力変換器12の受圧面12aに伝
達させることが出来る。従って、圧力変換器12によ
り、薬液注入管5のノズル6から注入される薬液7の注
入圧力をそのノズル6附近で直接測定することが出来
る。よって、地上において薬液注入管5の口元で薬液7
の注入圧力を測定していた従来に比して、精度良く薬液
注入圧力を検出することが出来る。これにより、薬液7
の注入状況を厳密に把握することが出来る。
【0017】
【発明の効果】請求項1記載の注入圧力測定装置によれ
ば、箔歪みケージを変換素子とする圧力変換器を用いる
ことにより、その小型化を図ることが出来るので、薬液
注入孔に挿入された薬液注入管と、薬液注入孔の孔壁を
形成する地盤との間隙に充填されたシールグラウト中に
圧力変換器を埋設することが出来る。また、フィルター
部材で圧力変換器の受圧部を包囲したので、土圧を受圧
部に伝えずに、薬液の注入圧力だけを受圧部に伝達させ
ることが出来る。よって、圧力変換器により、薬液注入
管のノズルから注入される薬液の注入圧力をそのノズル
附近で直接測定することが出来る。従って、地上におい
て薬液注入管の口元で薬液の注入圧力を測定していた従
来に比して、精度良く薬液注入圧力を検出することが出
来る。これにより、薬液の注入状況を厳密に把握するこ
とが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の注入圧力測定装置の一実施例を示す
図である。
【図2】 薬液注入孔に挿入された薬液注入管と、薬液
注入孔の孔壁を形成する地盤との間隙に充填されたシー
ルグラウト中に埋設された注入圧力検知部を示す図であ
る。
【図3】 地盤に薬液注入孔を掘削形成すると共にその
薬液注入孔にケーシングを施工している状態を示す図で
ある。
【図4】 図3のケーシングの施された薬液注入孔にシ
ールグラウトを充填している状態を示す図である。
【図5】 図4の薬液注入孔内のシールグラウト中に薬
液注入管と注入圧力検知部を挿入している状態を示す図
である。
【図6】 図5の薬液注入孔内のシールグラウト中に薬
液注入管と注入圧力検知部を挿入設置した後、ケーシン
グを薬液注入孔から取り外した状態を示す図である。
【図7】 図6の薬液注入管の薬液注入ノズルから薬液
をシールグラウトを介して地盤中に注入し始めた状態を
示す図である。
【図8】 図7の薬液注入が更に進行した状態を示す図
である。
【図9】 薬液の注入速度と圧力損失の関係を、注入ホ
ースと注入管とゴムスリーブによる圧力損失、注入ホー
スと注入管による圧力損失、注入ホースによる圧力損失
とに場合分けして示したグラフである。
【図10】 注入管口元と薬液注入ノズル附近の注入圧
力の相違を、注入開始からの時間経過に沿って示したグ
ラフである。
【符号の説明】
10…注入圧力測定装置 12…圧力変換器 12a…受圧面(受圧部) 16…フィルター部材上部(フィルター部材) 17…フィルター部材下部(フィルター部材)
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01L 7/00 E02D 3/12 101 G01L 5/00 E21D 9/06 301 JICSTファイル(JOIS)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 箔歪みゲージを変換素子とした受圧部を
    有する圧力変換器と、多孔性材料により形成されフィ
    ルター部材とを具備し、 前記フィルター部材は、上下方向に貫通した孔を有する
    とともに下面に凹部を有するフィルター部材上部と、該
    フィルター部材上部の下面に対向する位置に設けられた
    フィルター部材下部とからなり、前記凹部内に前記圧力
    変換器が設けられて、前記フィルター部材上部と前記フ
    ィルター部材下部とで前記圧力変換器の受圧部を包囲す
    ことを特徴とする注入圧力測定装置。
JP13344894A 1994-06-15 1994-06-15 注入圧力測定装置 Expired - Fee Related JP3326731B2 (ja)

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