JP3673146B2 - 地盤注入用組立式注入管 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は固結すべき地盤中に地盤固結材を注入して該地盤を固結する地盤注入用注入管に係り、特に、長さの短い複数種の注入管要素(パーツ)を現場に搬入し、現場で注入深度に合わせて任意の長さに組み立てて形成され、このため運搬が容易である地盤注入用組立式注入管に関する。
【0002】
【従来の技術】
固結すべき地盤中に地盤固結材を注入して該地盤を固結する地盤注入用注入管として、従来、長尺の注入管が用いられ、これを長尺のまま、現場に搬入して使用に供されていた。
【0003】
【発明が解決すべき課題】
しかし、上述の長尺注入管は丈が長すぎて現場への搬送が非常に困難であるという欠点を有していた。特に、最近、袋パッカを有する注入管、複数の注入細管を結束してなる注入管、あるいはさらに、複数の管路を内在してなる注入管等が提案されている。これらはいずれも多機能を有するものであり、このため、構造が複雑であり、これを現場で簡便に取り扱うことのできる注入管構造の開発が課題となっていた。
【0004】
そこで、本発明の目的は注入管を異なる機能を有する丈の短い複数の注入管要素(パーツ)に分割し、この注入管要素(パーツ)を現場に搬入し、現場で注入深度に合わせて任意の長さに組み立てて形成され、このため運搬が容易となり、しかも、多機能を有する複雑な構造の注入管を確実に、かつ容易に現場で組み立て、上述の公知技術に存する欠点を改良した地盤注入用組立式注入管を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明によれば、上下端の少なくともいずれかに連結部を有するとともに、吐出口を有し、または有しない管状注入管要素と、この管状注入管要素に袋パッカを付設してなる袋パッカ付注入管要素とを前記連結部で任意に連結してなることを特徴とする。
【0006】
さらに、上述の目的を達成するため、本発明によれば、細管挿入孔を有する複数の台座と、これら台座の細管挿入孔に挿入される複数本の細管とを備え、互いに隣接する台座間に位置する細管、または最下部に位置する細管のうち少なくとも一本の細管には、少なくとも一個の吐出口を有するように台座および複数の細管を組み合わせてなることを特徴とする。
【0007】
さらに、上述の目的を達成するため、本発明によれば、台座の細管挿入孔に一本または複数本の細管を挿入してなる細管組合わせ体、および/または対向する台座の細管挿入孔に一本または複数本の細管を挿入または橋絡してなる細管組合せ体を任意に連結して組み合わせてなり、前記細管組合せ体の少なくとも一本の細管には少なくとも一個の吐出口を有することを特徴とする。
【0008】
さらに、上述の目的を達成するため、本発明によれば、一対の対向する台座の細管挿入孔に細管を橋絡するとともに、前記細管の少なくとも一本には吐出口が設けられ、これを袋パッカ内に位置せしめて台座側面周囲に袋パッカ開口部を付着せしめてなる少なくとも一個の袋パッカ付細管要素と、少なくとも一本には吐出口を有する複数本の細管とを任意に組み合わせてなることを特徴とする。
【0009】
さらに、上述の目的を達成するため、本発明によれば、上下いずれか一方、または両方に連結部材を備え、軸方向に細管を穿設するとともに、側壁に前記内管に通じる吐出口を開口した複数個の中実注入管要素を任意に組み合わせてなることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の態様】
以下、本発明を添付図面を用いて詳述する。図1(a)および(b)、図2(a)〜(d)および図3(a)〜(d)は本発明にかかる注入管要素(パーツ)であって、図1(a)および(b)、および図3(a)〜(c)は袋パッカ付注入管要素の一具体例の断面図、図2(a)〜(d)は管状注入管要素の一具体例の断面図、図3(a)〜(d)は注入管の最下部に連結される注入管要素である。
【0011】
図1(a)、(b)は袋パッカ付注入管要素Aであって、注入管2の上下端外壁にねじ2a、2aが切られ(図1(b))、側壁2cにゴムスリーブ4で覆われた吐出口6(図4に示される)を有し、かつ上下端が開口された管状注入管要素E(図2(d))に連結部1を介して袋パッカ5を付設して構成される。
【0012】
本発明において連結部とは注入管要素が互いに連結される部分を言い、図2(d)の連結部1のように別々の部材でもよいし、注入管要素の端部の上下のいずれかがそれぞれ外側にねじ切りされているか、内側にねじ切りされていれば連結部1がなくても連結できるから、ねじ部が連結部となる。
【0013】
図2(a)、(b)は管状注入管要素B−1、B−2であって、注入管2の上端外壁および下端内壁(図示せず)にねじ2aが切られ、側壁2cにゴムスリーブ4で覆われた吐出口6(図4に示される)を有し、かつ上下端が開口して構成される。これら管状注入管要素B−1、B−2は上下端の肉厚を厚くすることによりねじりによる強度低下が抑えられる。また、リブをつけることにより、少ない材料使用量で大きな強度を得ることができる。
【0014】
図2(c)は管状注入管要素Cであって、注入管2の上端外壁には径がやや小さくて図2(a)下端内壁のねじ2aと合致するねじ2bが切られ(互いに合致するねじ2aおよび2bをもって連結部1を形成する)、かつ下端外壁にはねじ2aが切られ、さらに、上下端が開口して構成される。吐出口は有していない。
【0015】
図2(d)は注入管2の上下端外壁にねじ2aを有し、かつ側壁2cにゴムスリーブ4を有し、連結部1を用いて互いに連結され、上下端の開放された管状注入管要素E、Eであって、例えば図5に示されるように使用される。
【0016】
図3(a)〜(c)は袋パッカ付注入管要素D、図3(d)は管状注入管要素Fであって、注入管2の上端外壁に図4に示されるようにねじ2aが切られ、側壁2cにゴムスリーブ4で覆われた吐出口6を有し、かつ、上端を開口するとともに下端を閉塞して構成される。
【0017】
図4は図1(a)、図2(a)、(b)および図3(a)の各種注入管要素を連結部1で互いに連結し、任意に組み合わせて得られる注入管2の一具体例であって、袋パッカ付注入管A、管状注入管要素B−1、管状注入管要素B−2、および袋パッカ付注入管要素Dをそれぞれ組み合わせて注入管2を形成する。この注入管2を地盤8の削孔7に挿入し、袋パッカ5に硬化材を填充してパッカとする。そして、注入材を注入管2を通し、吐出口6を介してゴムスリーブ4を押し開けて地盤8中に注入する。
【0018】
図5は管状注入管要素Eを連結部1で互いに連結し、さらに図1(a)の袋パッカ付注入管要素Aおよび図3(a)の袋パッカ付注入管要素Dをそれぞれ任意に組み合わせて得られる注入管2を示す。この注入管2を地盤8の削孔7に挿入し、図4と同様にしてパッカを形成し、地盤8中に注入材を注入する。
【0019】
図6は図3(d)の管状注入管要素Fを用いた注入管2を示す。これは注入管2の上端外壁にねじ2aが切られ、下端は図6に示されるように閉塞され、かつ側壁2cにゴムスリーブ4で覆われた吐出口(図6に示される)を有して構成される。
【0020】
そして、図6に示される図1と同じ袋パッカ付注入管要素A、図2(d)の管状注入管要素Eを任意に組み合わせ、図3(d)の管状注入管要素Fを最下部に連結して図6に示す注入管2を形成する。この注入管2を地盤8の削孔7に挿入し、図4と同様にしてパッカを形成し、地盤8中に注入材を注入する。
【0021】
図7(a)〜(f)は本発明にかかる他の形式の注入管要素(パーツ)の例であって、図7(a)は台座9の基本例、図7(b)、(c)はそれぞれ変形例、図7(d)は細管の各種例、図7(e)は支持棒および注入外管の例、図7(f)は台座を用いた細管の結合例の部分断面図を示す。細管は軟質あるいは硬質の合成樹脂、金属等、任意の材質を用いることができる。
【0022】
図8(a)〜(g)もまた本発明にかかる注入管要素(パーツ)の他の例であって、図8(a)は台座9、9間に細管12を橋絡して形成される細管組合せ体W−1を示し、これらを台座9面で互いに連結して使用に供される。図8(b)は台座9の細管挿入孔に複数本の細管12を挿入して形成される細管組合せ体W−2であって、他の注入管要素と組み合わせて使用される。図8(c)は細管12を巻いた状態を示し、このまま現場に搬入して所望の長さに切断して使用に供される。図8(d)および(e)もまた、台座9の細管挿入孔に複数本の細管12を挿入して形成される細管組合せ体W−3、W−4であり、図8(f)は図8(d)および(e)を連結して形成される細管組合せ体W−5であり、図8(g)は台座9として図7(c)に示されるものを用い、図8(f)にさらに他の細管組合せ体を連結して形成される連結組合せ体W−6である。本発明ではこれらの注入管要素を任意に組み合わせることにより、図9〜図12に示される各種注入管を形成する。これら各種注入管を以下に詳述する。
【0023】
図9および図10は図7(a)の台座9および図7(d)の細管12あるいは図8(a)〜(g)を任意に組み合わせて形成される注入管2を示す。この注入管2は複数の細管挿入孔10、10・・・10が上面9aから下面9cに貫通された台座9と、この台座9の細管挿入孔10、10・・・10に挿入される複数本の細管12とを備え、細管12を台座9の細管挿入孔10、10・・・10に図7(f)に示されるように上下面9a、9cから挿入し、上下の細管端部を連結して組み合わされる。そして、互いに隣接する台座9、9間に位置する細管12、12・・・12、または最下部に位置する細管12、12・・・12のうち少なくとも一本の細管12には、ゴムスリーブ4に覆われた少なくとも一個の吐出口6aが備えられる。すなわち、図9は一本の細管12に一個の吐出口6aが、図10は一本の細管12に2個の吐出口6a、6aがそれぞれ備えられる。なお、上下の細管の端部は台座を介して連結することもでき、また、上下の台座の中間部で互いにかみ合わせて連結してもよい。
【0024】
このようにして形成された注入管2は図9および図10に示されるように、それぞれ地盤8の削孔7に挿入する。次いで、削孔7にスリーブグラウト15を填充の後、細管12を通して吐出口6aから注入材をスリーブグラウト15を破って地盤8中に注入する。
【0025】
図11は台座9として図7(b)のものを用い、台座9の孔11に図7(e)の支持棒13を挿入し、図9、図10と同様にして台座9と、細管12とを任意に組み合わせて形成される注入管12を示す。
【0026】
図12は台座9として図7(b)のものを用い、かつ、図11における支持棒13の代わりに注入機能を有する注入外管14を用い、台座9の孔11に注入外管14を挿入し、図9、図10と同様にして台座9と細管12とを任意に組み合わせて形成される注入管2を示す。細管12の吐出口6a、6a・・・6aからも注入材をゴムスリーブ4を押し開き、スリーブグラウト15を破って地盤8中に注入する。なお、台座9として、図7(a)および図7(b)の代わりに、側面にも開口された細管挿入孔10a、10a・・・10aを有するものを用いることもできる。注入後、細管12からの注入が不充分であることが後にわかった場合、注入外管14には内管16が挿入される。内管16は先端に内管吐出口16aを有し、この内管吐出口16aの上下にはパッカ17、17が配置される。そして、内管16の吐出口16aから注入材を吐出させ、外管吐出口14aを通してゴムスリーブ4を押し開き、スリーブグラウト15を破りながら地盤8中に注入材を注入することができる。
【0027】
注入機能を有する支持棒は中空管であって、側面に吐出口をもった硬質のものである。細管がナイロンのように軟質の場合、注入管全体がたわみやすいため、削孔中に設置しにくく、特に斜め上に削孔した注入孔中に設置するのはむずかしい。この場合、支持棒を設けると、管全長の直線の形状保持が容易となる利点がある。中空管の中に内管を挿入して注入しなくても中空間の中にあらかじめ細砂を填充しておき、注入の際には所定の深度まで細い水噴射管から水を噴射させて細砂を洗い出して中空管上端から注入する工程を最深度までくり返してもよい。また、注入機能を有する上記中空管は注入前後に注水して注入地盤の注入前後の透水性の変化や注入効果を確認できる。
【0028】
図13(a)および図13(b)は袋パッカ付細管要素GおよびHであって、複数個の細管挿入孔10、10・・・10が貫通された図7(a)に示される一対の台座9、9を袋パッカ5内に配設し、この台座9、9間の対向する挿入孔10、10・・・10に複数本の細管12、12・・・12を橋絡するとともに、少なくとも一本の細管12の先端は袋パッカ5内に開口する吐出口6aを有して形成される。
【0029】
図13(c)は袋パッカ付細管要素I−1であって、袋パッカ5内に配設された台座9から袋パッカ5内に開口する吐出口6aを有する細管12aが伸長して形成される。図13(e)は下端の台座9からさらに下方に突出した細管12aを有する袋パッカ付細管要素I−2である。
【0030】
図13(d)は細管12および先端に吐出口6aを有する細管12aである。
【0031】
図13(a)、(b)、(c)、(d)および(e)の注入管要素を台座9の細管挿入孔10、10・・・10に細管12または細管12aを挿入することにより任意に組み合わせ、図14に示される注入管2を形成する。図14の注入管2は袋パッカ付細管要素G、細管12および細管12a、袋パッカ付細管要素H、細管12および細管12aおよび袋パッカ付細管要素I−1をそれぞれ上方から順次に組み合わせて形成され、地盤8の削孔7に挿入し、袋パッカに硬化材を填充してパッカを形成した後、細管12aの吐出口6aから注入材を導入し、地盤8中に注入する。
【0032】
図15(a)、(b)、(c)、(d)および(e)は支持棒13を加えたことを除いてそれぞれ図13(a)、(b)、(c)、(d)、(e)と同じである。図15(a)、(b)、(c)、(e)はそれぞれ袋パッカ付細管要素J、K、L−1、L−2であり、図15(d)の13は支持棒である。
【0033】
図16は図15(a)、(b)、(c)、(d)の注入管要素を任意に組み合わせて形成される注入管2を示し、支持棒13が加わったことを除いて図14と同じである。支持棒は連続した一本を各注入管要素に貫通させてもよいし、任意の個所で連結したものであってもよい。
【0034】
図17(a)および図17(b)はそれぞれ、袋パッカ付細管要素MおよびNであって、細管挿入孔10、10・・・10および注入機能を有する支持棒であって支持棒として注入外管を組み合わせた例で注入外管用挿入孔11が貫通された図7(b)に示す一対の台座9、9を袋パッカ5内に配設し、台座9、9間の対向する細管挿入孔10、10および注入外管挿入孔11、11にそれぞれ細管12および側壁に吐出口14a(図18に示される)を有する注入外管14を橋絡して形成される。
【0035】
図17(c)、(d)および(e)はそれぞれ袋パッカ付注入外管要素O、P−1、P−2であって、袋パッカ5内に配設された台座9から袋パッカ5内に開口する吐出口14aを有する注入外管要素14が伸長されて形成される。図7(e)はさらに下端の台座9から下方に突出した細管12aを有する注入外管要素P−2を示す。
【0036】
図17(f)はそれぞれ、側壁に吐出口14aを有する注入外管要素14、細管12、側壁に吐出口14aを有しない注入外管要素14である。
【0037】
これら図17(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)を台座9の細管挿入孔10および注入外管挿入孔11にそれぞれ細管12および注入外管要素14を挿入することにより任意に組み合わせ、図18〜図21に示される注入管2、2・・・2がそれぞれ形成される。
【0038】
図18は袋パッカ付細管要素M、注入外管要素14、細管12、袋パッカ付細管要素N、注入外管要素14、細管12、袋パッカ付細管要素Oをそれぞれ上方から順次に組み合わせて形成される注入管2である。
【0039】
図19(a)は袋パッカ付細管要素M、注入外管要素14、細管12、袋パッカ付細管要素N、注入外管要素14、細管12、袋パッカ付細管要素P−1をそれぞれ上方から順次に組み合わせて形成される注入管2である。図19(b)は袋パッカ付細管要素Pの下方にさらに注入外管要素14(吐出口14aを有する)を連結して形成される注入管2である。
【0040】
図20は袋パッカ付細管要素N、注入外管要素14、細管12、袋パッカ付細管要素P−1を上方から順次に組み合わせて形成される注入管2である。
【0041】
図21は袋パッカ付細管要素N、注入外管要素14(吐出口を有しない)、細管12、袋パッカ細管要素P−1を上方から順次に組み合わせて形成される注入管2である。
【0042】
以上の注入外管を例とした注入機能を有する支持棒は硬質であるがため注入管全体の形状保持に役立つのみならず少なくとも袋体の範囲には側壁に吐出口が存在し、その吐出口から袋体に固結材を注入して袋体を膨脹させてパッカを形成できる。この場合、複数の袋体内には一本の注入外管から注入できるので、図14に比べて細管の本数が少なくてすみ削孔径が小さくてすむという利点がある。
【0043】
図22(a)は中実注入管要素Qであって、中実注入管2の軸方向に複数本の細管12を穿設するとともに、側壁2cに、内管12に通じる少なくとも一個の吐出口6aを開口し、かつ下端内側に連結部としてねじ2bを切って形成される。吐出口6aはゴムスリーブ4によって覆われる。
【0044】
図22(b)は中実注入管要素Rであって、上下の両方に連結部としてねじ2b、2bを切ったことを除いて図22(a)と同様である。図22(b)において、上端のねじ2bは中実注入管2の径よりもやや小さい径を有して外側に切られ、下端のねじ2bは図22(a)と同様内側に切られている。
【0045】
図22(c)は中実注入管要素Sであって、中実注入管2の軸方向に一本の細管12が穿設されるとともに、上端にねじ2bを中実注入管2の径よりもやや小さい径を有して外側に切られて形成される。
【0046】
図23は図22(a)、(b)、(c)に示される中実注入管要素をそれぞれねじ2bで上方から順次に連結して組み合わせることにより形成された中実注入管2である。
【0047】
図24(a)は中実注入管要素Tであって、下端外側に連結部としてねじ2aを切ったことを除いて図22(a)と同様である。
【0048】
図24(b)は中実注入管要素Uであって、上下端外側に連結部としてねじ2a、2aを切ったことを除いて図22(b)と同様である。
【0049】
図24(c)は中実注入管要素Vであって、上端外側に連結部としてねじ2aを切ったことを除いて図22(c)と同様である。
【0050】
図25は図22(a)、(b)、(c)に示される中実注入管要素をそれぞれ、図24(d)に示される連結部1によりねじ2aと合わせ、上方から順次に連結して組み合わせることにより形成された中実注入管2である。
【0051】
上述の図1〜図25において、各種注入管要素は一単位20cm〜3mの長さであることが運搬上、あるいは取扱上好ましい。
【0052】
【発明の効果】
上述の本発明注入管は次の効果を奏し得る。
【0053】
(a)長さの短い複数種の注入管要素(パーツ)を現場に搬入し、現場で注入深度に合わせて任意の長さに組み立てて形成するため、運搬が容易である。
【0054】
(b)注入管要素を現場で組み合わせることにより任意の長さに簡単に調整できる。
【0055】
(c)注入管要素を現場で組み合わせることにより、所定の深さの個所に吐出口や袋パッカを容易に取り付けられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)、(b)はそれぞれ本発明に用いられる袋パッカ付注入管要素の一具体例である。
【図2】(a)、(b)、(c)、(d)はそれぞれ本発明に用いられる管状注入管要素の具体例である。
【図3】(a)、(b)、(c)、(d)はそれぞれ本発明注入管の最下部に用いられる注入管要素の一具体例である。
【図4】図1〜図3に示される注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【図5】図1〜図3の注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【図6】図1〜図3の注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【図7】(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)は本発明に用いられる注入管要素の具体例である。
【図8】(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)は本発明に用いられる注入管要素の具体例である。
【図9】図7〜図8の注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【図10】図7〜図8の注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【図11】図7〜図8の注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【図12】図7〜図8の注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【図13】(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は本発明に用いられる注入管要素の具体例である。
【図14】図13の注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【図15】(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は本発明に用いられる注入管要素の具体例である。
【図16】図15の注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【図17】(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)は本発明に用いられる注入管要素の具体例である。
【図18】図17の注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【図19】(a)、(b)いずれも図17の注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【図20】図16の注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【図21】図17の注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【図22】(a)、(b)、(c)は本発明に用いられる注入管要素の具体例である。
【図23】図22の注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【図24】(a)、(b)、(c)、(d)は本発明に用いられる注入管要素の具体例である。
【図25】図24の注入管要素を用いて組み立てられた注入管である。
【符号の説明】
A 袋パッカ付注入管要素
B 管状注入管要素
C 管状注入管要素
D 袋パッカ付注入管要素
E 管状注入管要素
F 管状注入管要素
G 袋パッカ付細管要素
H 袋パッカ付細管要素
I−1 袋パッカ付細管要素
I−2 袋パッカ付細管要素
J 袋パッカ付細管要素
K 袋パッカ付細管要素
L−1 袋パッカ付細管要素
L−2 袋パッカ付細管要素
M 袋パッカ付細管要素
N 袋パッカ付細管要素
O 袋パッカ付注入外管要素
P−1 袋パッカ付注入外管要素
P−2 袋パッカ付注入外管要素
Q 中実注入管要素
R 中実注入管要素
S 中実注入管要素
T 中実注入管要素
U 中実注入管要素
V 中実注入管要素
W−1 細管組合せ体
W−2 細管組合せ体
W−3 細管組合せ体
W−4 細管組合せ体
W−5 細管組合せ体
W−6 細管組合せ体
1 連結部
2 注入管
2a ねじ
2b ねじ
2c 側壁
5 袋パッカ
6 吐出口
6a 吐出口
7 削孔
8 地盤
9 台座
9a 上面
9b 側面
9c 下面
10 細管挿入孔
11 孔
12 細管
12a 細管
13 支持棒
14 注入外管
Claims (3)
- 上下端の少なくともいずれかに連結部を有するとともに、吐出口を有し、または有しない管状注入管要素と、上下端の少なくともいずれかに連結部を有するとともに、袋パッカを付設し、かつ、この袋パッカ内に吐出口を有する袋パッカ付注入管要素とを連結部で任意に連結してなる地盤注入用組立式注入管。
- 請求項1において、最下部には下端が閉塞された管状注入管要素または袋パッカ付注入管要素を連結してなる請求項1に記載の地盤注入用組立式注入管。
- 請求項1において、パッカ付注入管要素間に位置する少なくとも一個の管状注入管要素は吐出口を有する請求項1に記載の地盤注入用組立式注入管。
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JP2000189081A JP3673146B2 (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 地盤注入用組立式注入管 |
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Publications (2)
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