JP3373301B2 - 発泡性樹脂系液剤の地中注入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地山などの地盤に対し
て硬質発泡ウレタン樹脂等の発泡性樹脂系液剤を注入し
て地盤の固結改良を行うための液剤の地中注入装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トンネルや法面などの地盤の安定
化を図る手段として、地盤に形成した穿孔内に中空のロ
ックボルトを挿入し、そのロックボルトの中空部を介し
て液状の発泡ウレタン樹脂の主剤及び硬化剤等を地中に
注入して地中にて発泡硬化させることにより、ロックボ
ルトとしての定着作用と地盤の固結改良を行う技術が知
られている。ところで、この従来技術においては、穿孔
が上向き状態か下向き状態かを問わず、地中での発泡反
応に伴う液剤の周囲の亀裂部等への浸透作用を効果的に
促進するため、圧力を逃さないように穿孔の口元部分の
ロックボルト外周面との間隙を閉塞した後、液剤の本注
入作業が行われている。このため、コーキング用ウレタ
ン主剤と硬化剤とをミキシングして浸したウエスを前記
間隙部分に詰込んで発泡硬化させることにより口元部分
を閉塞したり、前記ロックボルト自体に予め注入口を備
えた袋状パッカを取付けておき、その注入口を介して袋
状パッカ内にコーキング用ウレタン主剤と硬化剤をミキ
シングして注入することにより袋状パッカを膨張させて
口元部分を閉塞したりする手法が従来から採られてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術における穿孔の口元部分の間隙閉塞に関する手法
は、前者の液剤を浸したウエスを用いる方法にあって
は、作業の際にウエスに浸した液剤が作業者の手や作業
着に付着し易い等、作業性がよくないだけでなく、特に
上向きの穿孔に対する口元閉塞作業においては液剤が滴
下しやすいため、施工自体に困難が伴った。また、後者
の袋状パッカを用いる方法にあっては、袋状パッカ自体
が高価につくだけでなく、穿孔状態との融通性に制約が
あったり、自穿孔形のロックボルトには適用しにくいと
いった問題点があった。本発明は、このような従来の技
術的な事情に鑑みてなされたもので、その目的とすると
ころは次の点にある。 （１）前記穿孔の口元部分の間隙閉塞作業に関する作業
性を改善する。 （２）液剤注入作業における待ち時間等による液剤供給
側の液剤の硬化を低減して再使用上の支障を軽減する。 （３）口元部分へ液剤を供給するための口元注入ホース
自体の封止作業を改善する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、中空ロッドに
よる穿孔内への液剤の本注入に先行して、前記口元注入
ホースを介して穿孔の口元部分に発泡性樹脂系液剤を供
給して発泡硬化させることにより口元部分を閉塞する発
泡性樹脂系液剤の地中注入装置において、前記口元注入
ホースの途中に前後のくびれ部を形成し、該前後のくび
れ部の中間部分に混合手段を内装したことを特徴とす
る。また、後部のくびれ部にリング状の形状保持用具を
装着したことを特徴とする。

【０００５】

【作用】本発明によれば、液剤の混合手段を口元注入ホ
ース側に内装したため、口元閉塞作業においては液剤供
給側器具内の液剤が混合されないので、その口元注入ホ
ースを介して液剤を注入後に作業上の待ち時間が介在し
ても、Ｙ字管部分等の液剤の硬化は極めて少なく、その
再使用上の支障が大幅に低減される。また、口元注入ホ
ースを封止する場合には、前記くびれ部から折曲げるこ
とにより行えるので、作業がしやすく確実な密封状態が
容易に得られる。また、後部のくびれ部に装着したリン
グ状の形状保持具により、液剤注入時の注入圧によるく
びれ部の変形が防止されるので、前記混合手段の抜出し
が防止される。

【０００６】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例に関して
説明する。図１〜図４は本地中注入装置における液剤の
注入作業を作業手順に従って示したものである。図中、
１は地盤に形成した穿孔で、口元部分Ａの方が若干低い
上向き状態の場合を示したが下向き状態の場合にも適用
し得ることはいうまでもない。２は軸心部に前記穿孔１
内に発泡性樹脂系液剤を注入するための供給路３を形成
した中空ロッドである。本実施例の場合においては、前
記中空ロッド２の外表面の全長に螺旋状の凹凸が形成さ
れているが、その凹凸の形状を変更したり、中間部の凹
凸を省略したりすることは自由である。

【０００７】図中、４はポリエチレン管などからなる口
元注入ホースで、前記穿孔１の口元部分Ａの中空ロッド
２との間隙を介して挿入される。この口元部分Ａの残り
の間隙部分は、乾いたウエスなどの詰物５によって仮閉
塞され、口元注入ホース４から注入される発泡性樹脂系
液剤の混合液が溜まるように構成されている。なお、穿
孔１が下向き状態の場合には、口元注入ホース４の流出
口をウエスなどの詰物５の中間部分に開口するように位
置決めして、発泡性樹脂系液剤の混合液が詰物５の内部
に流出するようにする。しかして、その発泡性樹脂系液
剤の混合液が発泡硬化すると、穿孔１の口元部分Ａが確
実に閉塞されることになる。ところで、前記口元注入ホ
ース４には、図５に示すように、ホースの途中を液剤の
流通に支障のない程度につぶすことにより、前後、２カ
所のくびれ部６，７が形成されており、さらにその成形
時に、それらのくびれ部６，７の中間部に適宜の混合手
段８が内装され、この口元注入ホース４側において液剤
を混合し得るように構成されている。したがって、口元
注入ホース４からの閉塞注入作業においては、Ｙ字管等
の液剤供給側器具内の液剤は混合されないので硬化反応
が大幅に低減され、器具の再使用上、極めて有効であ
る。さらに、以上のように液剤供給側器具内の液剤の硬
化が低減される結果、閉塞用の薬液の硬化速度を前記中
空ロッド２による本注入用の液剤のそれより速くなるよ
うに調合にすることにより、口元部分Ａの閉塞作業の作
業性を向上することが可能である。なお、前記混合手段
８としては、螺旋状のガイドブレードを用いるものや、
中心軸に沿って複数の攪拌用ブレードを付設したものな
ど、適宜のスタティックミキサが用いられる。また、後
部のくびれ部７には、リング状の形状保持具９が装着さ
れており、液剤注入時の注入圧による変形が防止される
ので、混合手段８の注入圧による抜出しが回避される。
このリング状の形状保持具９は、注入圧によるくびれ部
の拡大変形が防止できるものであれば、その巻数や断面
形状、材質等を問わない。なお、更に前部のくびれ部６
にも同様の形状保持具を装着するようにしてもよい。

【０００８】また、図中、１０は液剤の供給側器具の端
部を構成するＹ字管で、流入側の二股部分１１，１２に
は、それぞれ図示しない２個の液剤供給源、すなわち例
えばウレタン主剤ａの供給源及び硬化剤ｂの供給源が接
続される。このＹ字管１０の流出側の筒部１３は、前記
口元注入ホース４に嵌入し得る外径に形成されており、
その嵌入によって口元注入ホース４を液剤供給側に接続
可能に構成されている。なお、その接続に際しては、必
要に応じて口元注入ホース４の外側から適宜の締付バン
ド等により締付固定する。さらに、そのＹ字管１０の筒
部１３の外周面には、図６に示すように、雄ネジ部１４
が形成されており、後述の中空ロッド２からの本注入時
の連結用として使用される接続具１５の一方に形成され
た雌ネジ部１６が螺合し得るように構成されている。さ
らに、この接続具１５の他方には、前記中空ロッド２の
外周面のネジ部に螺合し得る雌ネジ部１７が形成されて
おり、これらのネジ結合を介してＹ字管１０と中空ロッ
ド２とを接続し得るように構成されている。図６中、１
８はＹ字管１０と中空ロッド２を接続して穿孔１内に液
剤を注入する際に付加されるノズル部であり、このノズ
ル部１８内には、液剤混合用の混合手段１９が内装され
ている。なお、２０はノズル部１８の端部に形成された
係止用の顎部である。

【０００９】しかして、液剤の注入作業に当たっては、
まず図１に示すように、各穿孔１内に中空ロッド２を挿
入し、その穿孔１の口元部分Ａの中空ロッド２との間に
前記口元注入ホース４をセットし、残りの間隙部にウエ
スなどの詰物５により仮閉塞する。しかる後、図２に示
すように、Ｙ字管１０の筒部１３をその口元注入ホース
４内に嵌入して図示しない前記各液剤供給源からの液剤
ａ，ｂを注入する。この液剤ａ，ｂの注入に際しては、
両液剤ａ，ｂが口元注入ホース４に内装された前記混合
手段８内を通過する際によく混合され、発泡硬化反応の
可能な状態で詰物５部分に供給され、口元部Ａの間隙部
を確実に閉塞する。

【００１０】しかる後、前記Ｙ字管１０の筒部１３を口
元注入ホース４から引抜き、図３に示した口元注入ホー
ス４の封止作業に移る。この口元注入ホース４の封止作
業に際しては、その口元注入ホース４に形成した前記く
びれ部６あるいは７の部分から口元注入ホース４自体を
折曲げることにより行われる。このくびれ部６あるいは
７の部分からの折曲げ作業は極めて容易であるととも
に、確実な封止作用が容易に得られる。折曲げ後は、図
示のように、適宜の緊結具２１により折曲げ部分を緊結
する。

【００１１】しかして、全ての口元注入ホース４の封止
作業が終了した場合には、図４に示した中空ロッド２か
らの本注入作業に移る。この本注入作業に当たっては、
まず前記Ｙ字管１０の筒部１３に形成された雄ネジ部１
４に接続具１５の雌ネジ部１６を螺合し、奥までねじ込
んでおく。次いで、前記ノズル部１８を中空ロッド２の
基端部内に挿入し、その状態で、前記接続具１５の雌ネ
ジ部１７を中空ロッド２の基端部外周のネジ部に螺合し
て締付け固定することにより、液剤供給側のＹ字管１０
と中空ロッド２を接続する。しかる後、図示しない圧送
ポンプ等によってＹ字管１０及び中空ロッド２の供給路
３を介して前記液剤ａ，ｂを穿孔１内に注入する。この
液剤ａ，ｂの注入に際しては、前記ノズル部１８の混合
手段１９内を通過する際によく混合され、発泡硬化反応
の可能な状態で穿孔１内に注入される。この場合、液剤
ａ，ｂの調合により、その混合液剤の硬化速度が適度に
遅く設定されるため、注入された混合液剤は、穿孔１、
中空ロッド２及び口元閉塞部に囲まれた空間の隅々まで
流れ込むことができる。このようにして、中空ロッド２
による本注入が終了した場合には、その中空ロッド２か
ら接続具１５を取外し、前記ノズル部１８を抜取り、中
空ロッド２の上端開口部にキャップ等を施して、個々の
穿孔１に対する液剤の地中注入作業が完了する。なお、
本作業において、未注入の穿孔１に対する中空ロッド２
からの本注入作業を順次、継続して行う作業手順を採る
場合には、本注入の場合の混合液剤の硬化速度を、前述
のように、適度に遅く設定しておけば、ノズル部１８内
の混合液剤の硬化までの時間的余裕を利用して、ノズル
部１８を順次、次の本注入に再使用しながら作業を継続
することが可能である。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を得ることが
できる。 （１）穿孔の口元閉塞作業が口元注入ホースを用いた発
泡液剤の注入により行われるので、従来のように、手や
作業着に液剤が付着することは殆ど解消され、しかも、
液剤の混合手段を口元注入ホース側に配設したので、口
元閉塞作業におけるＹ字管等の液剤供給側器具内での液
剤の硬化現象が大幅に低減され、その再使用上の支障が
軽減される結果、口元閉塞作業の作業性が大幅に改善さ
れる。 （２）口元閉塞作業におけるＹ字管等の液剤供給側器具
内での硬化現象が低減される結果、口元閉塞作業に用い
る注入液剤の硬化速度を従来より上げてその作業性を向
上することが可能である。 （３）口元注入ホースを封止する場合には、口元注入ホ
ースのくびれ部から折曲げることにより行えるので、折
曲げやすく確実な密封状態が容易に得られる。 （４）口元注入ホースの途中に形成した後部のくびれ部
にリング状の形状保持具を装着したので、液剤注入時の
注入圧による混合手段の抜出しが確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の作業状態を示した断面説明
図である。

【図２】 同実施例の作業状態を示した断面説明図であ
る。

【図３】 同実施例の作業状態を示した断面説明図であ
る。

【図４】 同実施例の作業状態を示した断面説明図であ
る。

【図５】 同実施例における口元注入ホースの断面図で
ある。

【図６】 同実施例におけるＹ字管部分の拡大分解図で
ある。

【符号の説明】

１…穿孔、２…中空ロッド、３…供給路、４…口元注入
ホース、５…詰物、６，７…くびれ部、８…混合手段、
９…形状保持具、１０…Ｙ字管、１５…接続具、１８…
ノズル部、１９…混合手段、２１…緊結具

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−222717（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−272126（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02D 3/12 101 E21D 20/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤に形成した穿孔内に挿入され、軸心
   部に前記穿孔内に発泡性樹脂系液剤を注入するための供
   給路を形成した中空ロッドと、前記穿孔の口元部分へ発
   泡性樹脂系液剤を供給する口元注入ホースとを備え、前
   記中空ロッドによる穿孔内への液剤の本注入に先行し
   て、前記口元注入ホースを介して穿孔の口元部分に発泡
   性樹脂系液剤を供給することにより口元部分を閉塞する
   発泡性樹脂系液剤の地中注入装置において、前記口元注
   入ホースの途中に前後のくびれ部を形成し、該前後のく
   びれ部の中間部分に混合手段を内装したことを特徴とす
   る発泡性樹脂系液剤の地中注入装置。
2. 【請求項２】 前記口元注入ホースの途中に形成した後
   部のくびれ部にリング状の形状保持具を装着したことを
   特徴とする請求項１記載の発泡性樹脂系液剤の地中注入
   装置。