JP3993805B2 - 薬液注入工法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬液注入工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薬液注入工法により、地中に埋設されている構造物Ｋの直下の地盤改良を行う場合が存在する。
このような場合において、例えば、図９に示すように、構造物Ｋの直下の直方体形状の領域Ｒ’’に薬液を注入する際には、当該領域Ｒ’’に連通する直線状であるボーリング孔Ｒ１’’，Ｒ２’’を複数穿孔し、地上部から当該ボーリング孔Ｒ１’’，Ｒ２’’にロッド（図示せず）を挿通して薬液を注入することにより対応していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、構造物Ｋの真下に近接した領域Ｍにボーリング孔Ｒ３’’を穿孔するには、地盤とボーリング孔Ｒ３’’との角度を小さくし、当該ボーリング孔Ｒ３’’の長さを長く確保する必要があり、作業領域の関係から施工できない場合が存在してしまうことになり、有効な対策が望まれていた。
【０００４】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、地盤中の所定幅である曲面形状を有する領域に有効である薬液注入工法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、本発明は、以下の各工程を含むことを特徴とする薬液注入工法を提供する。
（１）少なくとも一部に曲線部を有し、かつ、薬液注入孔が形成されている外管と、前記外管に取り外し自在に内挿されており、先端部から高圧水及び瞬結剤を選択的に供給可能に構成されている削孔用内管と、を有する二重管を、前記削孔用内管における先端部から前記高圧水を吐出しながら対象地盤に貫入させる二重管貫入工程。
（２）前記削孔用内管における先端部から前記瞬結剤を吐出することで、前記外管の周囲を止水する一次注入工程。
（３）前記外管から前記削孔用内管を取り外し、前記外管に薬液注入用内管を挿入して、前記薬液注入用内管を移動させながら、前記薬液注入用内管から吐出された薬液を前記外管の薬液注入孔から前記対象地盤に注入する薬液注入工程。
【０００６】
ここで、「外管の先端部から高圧水及び瞬結剤を選択的に供給可能に」とは、削孔用内管に高圧水供給装置と瞬結剤供給装置を切換可能に接続することや、前記各装置を手動で接続することにより、前記削孔用内管から高圧水及び瞬結剤を供給できるように構成されていることを意味する。
【０００７】
本発明によれば、二重管を用い、少なくとも一部に曲線部を有する外管を使用して、当該外管に形成されている薬液注入孔から薬液を注入することができるため、前記曲線部に沿った領域に薬液を注入することができる。従って、前記曲線部の曲率を変化させて所望の形状に形成することで、従来、難しかった曲面部を有する領域に薬液を適切に注入することができる。
【０００８】
また、本発明では、取り換え可能な削孔用内管及び薬液注入用内管と、一の外管とから形成される二重管を使用しており、当該削孔用内管及び薬液注入用内管を取り換えることにより、容易にその作業を行うことができる。
さらに、削孔用内管は、高圧水と瞬結剤を先端部から噴出することができるようになっており、二重管の貫入時には、外管の先端部から高圧水を注入しながら対象地盤に貫入させる役割と、二重管の貫入後には、瞬結剤を注入することで、外管の周囲を止水する役割を兼用させることによっても、容易に施工を行うことができる。
【０００９】
また、前記薬液注入工法の前記薬液注入工程において、前記薬液注入用内管として、管軸方向における薬液吐出部の前後をシールするための２連のパッカーが設けられている管材を使用し、前記薬液吐出部から吐出された前記薬液を、前記薬液注入孔から前記対象地盤に注入することとすれば、薬液の注入作業をさらに確実に行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明において、本発明の薬液注入を行う領域は、地盤中に埋設されている構造物Ｋの直下の領域（以下、「薬液注入領域Ｒ」という）とし、地上部に設置されたスライドジャッキ７を用いて二重管２を施工するものとする（図１参照）。また、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【００１１】
本発明の薬液注入工法は、（１）二重管貫入工程、（２）一次注入工程、（３）薬液注入工程の各工程から構成されている。
【００１２】
（１）二重管貫入工程
本工程は、薬液注入に使用する二重管２を、薬液注入領域Ｒに設置する工程である。
【００１３】
二重管２は、円弧形状の外管１０と、当該外管１０の曲がりに追従して変形可能となるように可撓性部材を用いて形成されている削孔用内管２０とから形成されている。
図２及び図４（ａ）に示されているように、外管１０は中空形状であり、所定位置には複数の薬液注入孔１０ａが設けられている。この薬液注入孔１０ａは、薬液注入領域Ｒにピンポイントで薬液Ｙを注入することができる適切な位置及び向きに設けられている。また、外管１０の先端部１０ｂは閉塞しており、当該先端部１０ｂの中央にはノズル１１が内側から突設している。
【００１４】
図３（ａ）に示されているように、このノズル１１は、内側の端部において、削孔用内管２０と取り付け及び取り外しができるようになっており、先端部１１ａには、斜め方向に偏向して液体を吐出可能となるように偏向噴射孔１２が形成されている。なお、ノズルの形態は、前記ノズル１１に限られるものでなく、図３（ｂ）に示されるように、一方向に偏向噴射孔１２’を有するノズル１１’であってもよい。
また、削孔用内管２０の基端部２０ｃには、高圧水供給装置３と瞬結剤供給装置４とが、切換装置５を介して切換可能に接続されており、高圧水と瞬結剤を選択的に供給可能となっている。
【００１５】
本工程では、外管１０の中空部１０ｄに削孔用内管２０を内挿して、当該削孔用内管２０の先端部２０ｂをノズル１１に取り付けることにより二重管２を形成し、外管１０の基端部１０ｃ側の所定位置にスライドジャッキ７のロッド７ａに取り付けて（図１参照）、当該ロッド７ａを伸長させることにより二重管２を押し出すとともに、削孔用内管２０に高圧水供給装置３から供給し、ノズル１１から高圧水Ｗを吐出させて削孔することにより、二重管２を対象地盤Ｇに貫入させる作業を行う（図５（ａ）参照）。
【００１６】
（２）一次注入工程
本工程は、削孔用内管２０における外管１０の先端部１０ｂのノズル１１から瞬結剤Ｓを注入することで、前記外管１０の周囲を止水する作業を行う工程である。
本工程では、削孔用内管２０に接続されている高圧水供給装置３を、切換装置５により瞬結剤供給装置４との接続に切り換え、前記削孔用内管２０のノズル１１から瞬結剤Ｓを供給することで、前記外管１０と孔壁Ｈ間の周囲を止水する作業を行う（図５（ｂ）参照）。
【００１７】
（３）薬液注入工程
本工程は、薬液注入領域Ｒに薬液Ｙを注入する作業を行う工程である。
まず、外管１０のノズル１１から削孔用内管２０を取り外し、当該削孔用内管２０を外管１０の外部に引き抜いた後に、前記外管１０の中空部１０ｄに薬液注入用内管３０を挿入する作業を行う（図６参照）。
【００１８】
図４（ｂ）に示されているように、注入用内管３０は、外管１０の曲がりに追従して変形可能となるように可撓性部材を用いて形成されている中空部材であり、基端部３０ｃにおいて薬液供給装置６と接続されている。そして、先端近傍の側面部には薬液吐出孔３０ａが設けられるとともに、当該薬液吐出孔３０ａを挟んだ前後には、２連のパッカー３１，３２が設けられており、薬液吐出孔３０ａ（薬液吐出部）から薬液Ｙを吐出可能となっている。
前記パッカー３１，３２は、注入用内管３０の中空部３０ｄに設けられているホース９を介してパッカー水供給装置８から供給されるパッカー水により膨張度を調節可能となっている。そして、薬液Ｙの注入時には、前記パッカー３１，３２を膨張させることにより、薬液吐出孔３０ａの周囲をシールし、薬液Ｙが外管１０の中空部１０ｄに拡散することがないようになっている。
【００１９】
本工程では、外管１０の先端部１０ｂの近傍に前記注入用内管３０を移動させ（図６（ｂ）参照）、前後のパッカー３１，３２により、薬液吐出孔３０ａの周囲をシールした状態で、薬液注入装置６から送液された薬液Ｙを当該薬液吐出孔３０ａから吐出させ、外管１０の薬液注入孔１０ａから対象地盤Ｇに薬液Ｙを注入する（図７参照）。そして、所定量の注入が終了した後に、パッカー３１，３２からパッカー水を排出することにより当該パッカー３１，３２を収縮させ、注入用内管３０を所定の場所に移動して前記と同様の作業を繰り返すことにより、薬液注入領域Ｒの全域への薬液注入作業を行うことができる。
【００２０】
なお、外管１０は、作業終了後に撤去してもよいし、地盤改良領域Ｒにおける芯材としての効果を期待して、そのまま残置しておいてもよい。
また、外管１０の曲線形状が注入対象領域Ｒの形状に完全に合致しない場合には、（１）二重管貫入工程〜（３）薬液注入工程の各工程を複数回繰り返して行うことになる。
【００２１】
本発明によれば、二重管２を用い、少なくとも一部に曲線部を有する外管１０を使用して、当該外管１０に形成されている薬液注入孔１０ａから薬液Ｙを注入することができるため、前記曲線部に沿った領域に薬液Ｙを注入することができる。従って、前記曲線部の曲率を変化させて所望の形状に形成することで、従来、難しかった曲面部を有する薬液注入領域Ｒに薬液Ｙを適切に注入することができる。
【００２２】
また、本発明では、取り換え可能な削孔用内管２０及び薬液注入用内管３０と、一の外管１０とから形成される二重管２を使用しており、当該削孔用内管２０及び薬液注入用内管３０を取り換えることにより、容易にその作業を行うことができる。
さらに、削孔用内管２０は、高圧水供給装置３と瞬結剤供給装置４を切換装置５により切り換えることにより高圧水Ｗと瞬結剤Ｓを外管１０のノズル１１から噴出することができるように構成されている。そのため、前記二重管２を用いることで、当該二重管２の貫入時には、ノズル１１から高圧水を吐出しながら対象地盤Ｇに貫入させることができ、加えて、二重管２の貫入後には、瞬結剤Ｓを吐出することで、外管１１と孔壁Ｈ間の周囲を止水することができる。
【００２３】
以上、本発明について、好適な実施形態の一例を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能である。
本発明は、適用場所についての制限はなく、図８に示すように、上下に近接したトンネルＴ，Ｔ’と官民境界間の領域Ｒ’を上部トンネルＴの坑内から限定範囲で行う場合等に特に有効である。また、外管、削孔用内管、注入用内管及びノズルの形状等についても、適用する現場に応じて、適切に定めることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、地盤中の所定幅である曲面形状を有する領域に有効である薬液注入工法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薬液注入工法を示す側面図である。
【図２】外管を示す正断面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）ともにノズルを示す側断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）ともに、二重管の構成図である。
【図５】本発明の薬液注入工法を示す要部を拡大した側断面図であり、（ａ）は、二重管貫入工程、（ｂ）は、一次注入工程を示す。
【図６】（ａ）、（ｂ）ともに、本発明の薬液注入工法における薬液注入工程を示す要部を拡大した側断面図である。
【図７】本発明の薬液注入工法における薬液注入工程を示す要部を拡大した側断面図である。
【図８】本発明の薬液注入工法の他の施工場所を示す側面図である。
【図９】従来の薬液注入工法を示す概念図である。
【符号の説明】
Ｒ 薬液注入領域
２ 二重管
１０ 外管
１０ａ 薬液注入孔
１１ ノズル
２０ 削孔用内管
３０ 薬液注入用内管
３０ａ 薬液吐出孔
３１，３２ パッカー

Claims (2)

1. 以下の各工程を含むことを特徴とする薬液注入工法。
   （１）少なくとも一部に曲線部を有し、かつ、薬液注入孔が形成されている外管と、
   前記外管に取り外し自在に内挿されており、先端部から高圧水及び瞬結剤を選択的に供給可能に構成されている削孔用内管と、を有する二重管を、
   前記削孔用内管における先端部から前記高圧水を吐出しながら対象地盤に貫入させる二重管貫入工程。
   （２）前記削孔用内管における先端部から前記瞬結剤を吐出することで、前記外管の周囲を止水する一次注入工程。
   （３）前記外管から前記削孔用内管を取り外し、前記外管に薬液注入用内管を挿入して、
   前記薬液注入用内管を移動させながら、前記薬液注入用内管から吐出された薬液を前記外管の薬液注入孔から前記対象地盤に注入する薬液注入工程。
2. 前記薬液注入工程において、
   前記薬液注入用内管として、管軸方向における薬液吐出部の前後をシールするための２連のパッカーが設けられている管材を使用し、
   前記薬液吐出部から吐出された前記薬液を、前記薬液注入孔から前記対象地盤に注入することを特徴とする請求項１に記載の薬液注入工法。

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