JP4448407B2 - Ground improvement material injection device - Google Patents
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Description
本発明は、地山(本発明において地山、地盤、法面、地中等を「地山」と総称する)を改良ないし補強するために地山に注入される地山改良材を地山に注入する地山改良材注入装置に関する。 The present invention provides a natural ground improvement material injected into the natural ground in order to improve or reinforce the natural ground (general ground, ground, slope, underground etc. are collectively referred to as “natural ground” in the present invention). The present invention relates to a ground improvement material injection device for injection.
従来、トンネルや地下空洞などを掘削する際、地山を改良ないし補強して掘削作業の安定化や容易化を図る地山改良工法(長尺先受け工法、地山先受け補強工等を「地山改良工法」と総称する)が実施されている。
すなわち、地山(たとえば、トンネル切羽の前方)に、所定の深さの下孔を穿孔して該下孔に鋼管を挿入するか、先端に削孔手段が設置された鋼管で所定の深さの削孔を形成して該削孔に鋼管を埋設するかして、液状の地山改良材を、手前から該鋼管内にポンプ等によって圧入し、該鋼管の外周部に穿設された通孔から前記下孔または削孔に注入し、且つ地山内に浸透させるものである。
Conventionally, when excavating tunnels and underground cavities, etc., a natural ground improvement method that improves or reinforces natural ground to stabilize and facilitate excavation work (long tip receiving method, natural mountain tip receiving reinforcement method, etc.) The “general improvement method” is collectively referred to.
In other words, a pilot hole of a predetermined depth is drilled in a natural ground (for example, in front of a tunnel face) and a steel pipe is inserted into the pilot hole, or a steel pipe having a drilling means installed at the tip thereof is set to a predetermined depth. In this way, a liquid ground improvement material is press-fitted into the steel pipe from the front by a pump or the like, and the steel pipe is embedded in the drilled hole, and the through-hole drilled in the outer periphery of the steel pipe is inserted. It is injected from the hole into the pilot hole or drilling hole and penetrates into the natural ground.
このとき、前記下孔や削孔(以下まとめて「下孔」と称す)が傾斜して手前側が低い場合、注入された地山改良材が下孔の口元部(下孔と鋼管との隙間で掘削手前位置)から流れ出したり、また、膨張性や発泡性を具備する地山改良材が口元部で溢れ出したり、あるいは、前記下孔内で所定の圧力が保持されなかったりして、地山改良材が地山内に浸透しないため、口元部を閉塞する手段が用いられている。
たとえば、口元部に布(ウエス)を挿入したり、口元部に布(ウエス)と樹脂あるいはセメントとによるコーキングシールによって隔壁を形成したり、口元部に挿入した袋体(パッカー)に樹脂あるいはセメントを充填し、膨張した袋体によって隔壁を形成したりしている(例えば、特許文献1参照)。
At this time, when the prepared hole or drilling hole (hereinafter collectively referred to as “prepared hole”) is inclined and the front side is low, the injected natural ground improvement material is the bottom portion of the prepared hole (the gap between the prepared hole and the steel pipe). From the front of the excavation), the ground improvement material having expansibility and foaming property overflows at the mouth, or the predetermined pressure is not maintained in the pilot hole, Since the mountain improving material does not penetrate into the natural ground, a means for closing the mouth portion is used.
For example, a cloth (waste) is inserted into the mouth part, a partition wall is formed by caulking seal with cloth (waste) and resin or cement at the mouth part, or a resin or cement is inserted into the bag body (packer) inserted into the mouth part. And partition walls are formed by the expanded bag body (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、前記特許文献1に開示された発明は、地山改良材を注入するための鋼管の一方の端部近くに、固結用材料(A液と付記する)が封入されている袋体(パッカー)を設置し、該鋼管を下孔に挿入し、袋体が口元部に位置した状態で袋体に固結注入材(B液と付記する)を充填するものであるため、以下の問題がある。
(イ)袋体に固結注入材(B液)を充填するため、袋体に固結注入材(B液)を充填するための受け入れ手段(たとえば、所定長さの充填用チューブおよびワンタッチカプラー等)を必要とするため、袋体の構造が複雑になり、袋体自体および地山改良材注入装置の製造コストが上昇する。
However, the invention disclosed in
(A) Receiving means for filling the bag body with the solid injection material (liquid B), for filling the bag body with the solid injection material (liquid B) (for example, a filling tube and a one-touch coupler having a predetermined length) Etc.), the structure of the bag body becomes complicated, and the manufacturing cost of the bag body itself and the natural ground improvement material injection device increases.
(ロ)また、袋体に固結注入材(B液)を充填するために、下記作業が必要になるから、地山改良のための一連の施工が滞り、工期遅延の一因になる。
たとえば、固結注入材(B液)を圧送するためのポンプの手配、ポンプの起動、ポンプに設置された充填用チーブと袋体に設置された充填用チューブとの連結、充填のためのバルブ操作、充填後のポンプに設置された充填用チーブやワンタッチカプラーの清掃等が必要になる。
(ハ)また、地山への地山改良材の注入に先だって地山改良材の注入とは別個の作業として、袋体にあらかじめ固結用材料(A液)を封入するため、作業が煩雑になり、地山改良のための一連の施工が滞り、工期遅延の一因になる。
(B) Moreover, since the following operation | work is needed in order to fill a bag body with a consolidated injection material (B liquid), a series of construction for ground improvement is overdue, and it becomes a cause of a construction period delay.
For example, arrangement of a pump for pumping the consolidated injection material (liquid B), start-up of the pump, connection between a filling tube installed in the pump and a filling tube installed in the bag, a valve for filling It is necessary to clean the operation of the filling head and one-touch coupler installed in the pump after filling.
(C) Also, prior to the injection of the natural ground improvement material into the natural ground, as the work separate from the injection of the natural ground improvement material, the material for consolidation (liquid A) is sealed in the bag body in advance, so the work is complicated. As a result, a series of construction work for improving the natural ground is delayed, which contributes to the delay of the construction period.
(ニ)さらに、下孔が深い(たとえば、12m以上)の場合、下孔の全長に渡って地山改良材が均一に注入されない。また、注入された場合でも下孔の全長に渡って地山改良材に所定の圧力が付与されないため、地山への浸透が不均一で不十分になる場合がある。
たとえば、鋼管の先端部に地山改良材の注入孔を設けて下孔の奥(鋼管の先端に同じ)から地山改良材を注入した場合、注入中に地山改良材の流動性が悪化して(固化を開始して)、地山改良材が口元部に到達しなかったり、注入圧力が途中で減耗して口元部ではほとんど消失したりする。
一方、鋼管の全長に渡って地山改良材の注入孔を設けて、下孔の全長に渡って地山改良材を注入しようとした場合、地山改良材は手前の注入孔から多量に注入され、鋼管の先端に近い注入孔からの注入量が減少する。特に、下孔が傾斜して手前が低い場合や鋼管と小径の場合には、手前の注入孔になる程大きくなる地山改良材のヘッド圧(静圧)や鋼管内壁の流動抵抗によって注入量の不均一が顕著になる。
(D) Furthermore, when the pilot hole is deep (for example, 12 m or more), the ground improvement material is not uniformly injected over the entire length of the pilot hole. Further, even when injected, since the predetermined pressure is not applied to the natural ground improvement material over the entire length of the pilot hole, the penetration into the natural ground may be uneven and insufficient.
For example, if an injection hole for ground improvement material is provided at the tip of the steel pipe and the ground improvement material is injected from the back of the pilot hole (same as the tip of the steel pipe), the fluidity of the ground improvement material deteriorates during the injection. Then (starting solidification), the ground improvement material does not reach the mouth part, or the injection pressure is depleted on the way and almost disappears at the mouth part.
On the other hand, when a ground improvement material injection hole is provided over the entire length of the steel pipe, and a natural ground improvement material is to be injected over the entire length of the lower hole, a large amount of ground improvement material is injected from the previous injection hole. Thus, the injection amount from the injection hole near the tip of the steel pipe is reduced. In particular, when the lower hole is inclined and the front is low, or when the diameter of the steel pipe is small, the injection volume depends on the head pressure (static pressure) of the ground improvement material and the flow resistance of the inner wall of the steel pipe, which increase as the injection hole becomes closer to the front The non-uniformity becomes remarkable.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、袋体が簡単な構造であって、単純な施工が可能になり、さらに、下孔の全長に渡って地山改良材を均一に注入することができる地山改良材注入装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and the bag body has a simple structure, enables simple construction, and further improves the natural ground over the entire length of the pilot hole. It aims at providing the natural ground improvement material injection | pouring apparatus which can inject | pour uniformly.
(1)本発明に係る地山改良材注入装置、可撓性を具備する略液密的な袋体と、該袋体を略液密的に貫通する鋼管とを有する地山に地山改良材を注入するためのものであって、
前記鋼管の一方の端部に地山改良材を受け入れるための受け入れ手段と、前記鋼管の前記袋体の位置に前記袋体に地山改良材を充填するための充填用孔と、前記鋼管の前記袋体よりも他方の端部寄りに、地山に地山改良材を注入するための注入用孔とが設けられ、
前記受け入れ手段を経由して前記鋼管に地山改良材が供給される際、まず前記充填用孔を経由して前記袋体に地山改良材が充填され、その後、前記注入用孔を経由して地山に地山改良材が注入されることを特徴とする。
(1) A natural ground improvement material injection apparatus according to the present invention, a natural ground improvement having a substantially liquid-tight bag body having flexibility and a steel pipe penetrating the bag body substantially liquid-tightly. For injecting material,
A receiving means for receiving a ground improvement material at one end of the steel pipe; a filling hole for filling the ground body with the ground improvement material at a position of the bag body of the steel pipe; An injection hole for injecting a natural ground improving material into the natural ground is provided near the other end than the bag body,
When the ground improvement material is supplied to the steel pipe via the receiving means, first, the ground body improvement material is filled into the bag body via the filling hole, and then, via the injection hole. A natural ground improvement material is injected into the natural ground.
(1)本発明に係る地山改良材注入装置は、可撓性を具備する略液密的な複数の袋体と、該複数の袋体を略液密的に貫通する鋼管とを有する地山に地山改良材を注入するための地山改良材注入装置であって、
前記鋼管の一方の端部に地山改良材を受け入れるための受け入れ手段と、前記鋼管の前記複数の袋体の位置に前記複数の袋体のそれぞれに地山改良材を充填するための複数の充填用孔と、前記鋼管の前記複数の袋体同士の間に、地山に地山改良材を注入するための複数の注入用孔とが設けられ、
前記受け入れ手段を経由して前記鋼管に地山改良材が供給される際、まず前記複数の充填用孔を経由して前記複数の袋体に地山改良材が充填され、その後、前記複数の注入用孔を経由して地山に地山改良材が注入され、
前記複数の注入用孔のそれぞれに所定の圧力である注入圧力に到達すると開通して該注入圧力より低い圧力では閉塞する注入用定圧開閉弁が設置され、
該注入用定圧開閉弁のうち前記鋼管の一方の端部に近い位置に設置された注入用定圧開閉弁になる程、前記注入圧力が高くなることを特徴とする。
(1) A groundstone improving material injection device according to the present invention includes a plurality of substantially liquid-tight bag bodies having flexibility, and a steel pipe penetrating the plurality of bag bodies substantially liquid-tightly. A ground improvement material injection device for injecting natural ground improvement material into a mountain,
Receiving means for receiving the ground improvement material at one end of the steel pipe; and a plurality of ground strength improvement materials for filling each of the plurality of bag bodies at the positions of the plurality of bag bodies of the steel pipe. A plurality of injection holes for injecting a natural ground improving material into a natural ground are provided between the filling hole and the plurality of bag bodies of the steel pipe,
When the ground improvement material is supplied to the steel pipe via the receiving means, first, the plurality of bags are filled with the ground improvement material via the plurality of filling holes, and then The natural ground improvement material is injected into the natural ground via the injection hole ,
A constant pressure on-off valve for injection that opens when reaching an injection pressure that is a predetermined pressure in each of the plurality of injection holes and closes at a pressure lower than the injection pressure is installed,
Of the constant pressure on-off valve for injection, the injection pressure increases as the constant pressure on-off valve for injection installed at a position near one end of the steel pipe .
(2)また、前記複数の注入用孔に、所定の圧力である注入圧力に到達すると開通して該注入圧力より低い圧力では閉塞する注入用定圧開閉弁が設置されていることを特徴とする。 (2) In addition, a constant pressure on-off valve for injection that is opened when reaching an injection pressure that is a predetermined pressure and closes at a pressure lower than the injection pressure is installed in the plurality of injection holes. .
(3)また、前記複数の充填用孔のそれぞれに、前記鋼管の他方の端部に最も近い位置に設置された注入用定圧開閉弁の注入圧力よりも低い圧力である充填圧力に到達すると開通して該充填圧力よりも低い圧力では閉塞する充填用定圧開閉弁が設置されていることを特徴とする。 (3) Further, each of the plurality of filling holes is opened when reaching a filling pressure that is lower than an injection pressure of an injection constant pressure on-off valve installed at a position closest to the other end of the steel pipe. A filling constant pressure on-off valve that is closed at a pressure lower than the filling pressure is provided.
(4)また、前記複数の充填用孔のそれぞれに、地山改良材を前記袋体に向けてのみ通過させる充填用逆止弁が設置されていることを特徴とする。 (4) Moreover, the check valve for filling which passes a natural ground improving material only toward the said bag body is installed in each of these said several holes for filling.
(5)また、前記鋼管の外面に弾性を具備する複数群の一対の環状体が設置され、前記複数の袋体の前記鋼管が貫通している一対の鋼管貫通部の周囲がそれぞれ前記複数群の一対の環状体を介して前記鋼管に縛着されていることを特徴とする。 (5) A plurality of groups of a pair of annular bodies having elasticity are installed on the outer surface of the steel pipe, and the plurality of groups are respectively surrounded by a plurality of groups of steel pipe penetration portions through which the steel pipes of the plurality of bags penetrate. It is characterized by being bound to the steel pipe through a pair of annular bodies.
以下、図面を参照して実施形態を説明する。なお、以下の図において同じ部分または同様の機能の部分は同じ符号を付し、一部の説明を省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted.
[実施形態1]
図1は本発明の実施形態1に係る地山改良材注入装置を説明する上半分を断面にした側面図である。図1において、地山改良材注入装置1(以下「注入装置1」と称す)は、可撓性を具備する略液密的な袋体10と、袋体10を略液密的に貫通する鋼管20とを有している。
鋼管20には、一方の端部(図中、右端部)に地山改良材を受け入れるための受け入れ手段30と、他方の端部(図中、左端部)に土砂類の侵入を防止するための先端閉塞手段40(以下「コーンキャップ40」と称す)が設置されている。
受け入れ手段30は鋼管20に螺合した異径ソケット31と、異径ソケット31に螺合した継手手段32(たとえば、ワンタッチカプラー)から形成され、継手手段32は地山改良材を供給する地山改良材供給管(図示しない地山改良材を供給する圧送ポンプに接続している)に接続されるものでる。また、コーンキャップ40は鋼管20に螺合または嵌合している。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a side view in cross section of the upper half for explaining a ground improvement material injecting apparatus according to
The
The receiving
そして、鋼管20には、袋体10の位置に、袋体10に地山改良材を充填するための充填用孔21と、袋体10よりも他方の端部(図中、左端部)寄りの位置に、地山に地山改良材を注入するための注入用孔22とが穿設されている。
そして、充填用孔21および注入用孔22には、それぞれ所定の圧力である充填圧力(P1)および注入圧力(P2)に到達すると開通して該充填圧力(P1)および注入圧力(P2)より低い圧力では閉塞する充填用定圧開閉弁50および注入用定圧開閉弁60(以下、まとめて「定圧開閉弁」と称する場合がある)が設置されている。
And in the
Then, the
図2は、図1に示す注入装置1における開閉弁を説明する断面図である。図2において 充填用定圧開閉弁50および充填用定圧開閉弁50は同様の型式であって、それぞれ、一方の端部に内フランジ51、61を具備する筒状のボディ52、62と、内フランジ51、61に当接するOリング(オーリング)53、63と、ボディ52、62内を移動する弁体54、64(以下「バルブ54、64」と称す)と、バルブ54、64をOリング53、63に押し付ける圧縮バネ55、65と、圧縮バネ55、65に所定の圧縮力(以下「プレロ−ド」と称す)を付与しつつ、圧縮バネ55、65をボディ52、62に収納するキャップ56、66とを有している。そして、ボディ52、62の外フランジ57、67が鋼管20の外面に設置されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an on-off valve in the
なお、充填用定圧開閉弁50や注入用定圧開閉弁60を鋼管20に設置する要領は限定するものではなく、たとえば、ボディ52、62を充填用孔21や注入用孔22に嵌合あるいは螺合してもよい。
すなわち、充填用定圧開閉弁50の圧縮バネ55および注入用定圧開閉弁60の圧縮バネ65のプレロ−ドが、それぞれ充填圧力(P1)および注入圧力(P2)に設定され、充填圧力(P1)は注入圧力(P2)より低い値(P1<P2)になっている。
したがって、鋼管20に地山改良材が供給されて内圧が上昇し、内圧が充填圧力(P1)に到達すると、まず、圧縮バネ55が収縮して充填用定圧開閉弁50が開通する。そして、内圧がさらに上昇して注入圧力(P2)に到達すると、圧縮バネ65が収縮して注入用定圧開閉弁60が開通する。
The manner in which the filling constant pressure on-off
That is, the preloads of the
Accordingly, when the natural ground improving material is supplied to the
図3は、図1に示す注入装置1における袋体の設置状況を説明する上半分を断面にした部分側面図である。図3において、鋼管20には所定の間隔を空けて弾性を具備する環状体81、82(図示しない)が設置され、環状体81、82に袋体10の開口部11、12の周囲が重ねられ、該重ねられた部分の外周が縛着リング83、84によって締め付けられている。したがって、袋体10の開口部11、12の周囲で袋体10を形成するシート(布、皮、樹脂シート等)が重なった場合であっても、環状体81、82の弾性変形に助けられて隙間が生じないから、袋体10と鋼管20との間の液密性が保証される。なお、環状体81、82として弾性を具備する帯状体を巻回して形成してもよい。
なお、袋体10は、地山改良材の充填によって膨張して口元部9を閉塞する限り、形状や材質等は限定するものではない。また、本発明において「略液密的」とは、地山改良材の供給によって膨張を維持できる程度の地山改良材の洩れ(リーク)を許容するものを指している。
FIG. 3 is a partial side view in cross section of the upper half for explaining the installation state of the bag body in the
In addition, as long as the
図4は、図1に示す注入装置1における開閉弁の動作を説明する模式図である。
図4の(a)において、地山7に形成された下孔8に注入装置1が挿入され、注入装置1の受け入れ手段30に、地山改良材を供給する地山改良材供給管(図示しない)が接続される。このとき、袋体10は折り畳まれて鋼管20の周囲を抱き込んでいるから、袋体10の外周が下孔に押し付けられることがなく、注入装置1は下孔8に容易に挿入される。また、鋼管20の先端にはコーンキャップ40が設置されているから、鋼管20内に土砂が侵入することがない。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the operation of the on-off valve in the
4 (a), the
図4の(b)において、鋼管20に地山改良材(図中、梨地にて示す)が供給され、管内の圧力が充填圧力(P1)に到達したところで、まず、充填用定圧開閉弁50が開通するから、地山改良材は充填用孔21を経由して袋体10内に吐出し(図中、矢印にて示す)、袋体10を膨らませながら充満する。したがって、下孔8の口元部9は膨らんだ袋体10によって閉塞(シール)される。
In FIG. 4B, when a natural ground improving material (shown as satin in the drawing) is supplied to the
図4の(c)において、そして、鋼管20に地山改良材が継続して供給され、袋体10内に地山改良材が充填し、袋体10内の圧力(鋼管20内の圧力に同じ)が注入圧力(P2)に到達すると、今度は注入用定圧開閉弁60が開通するから、地山改良材は注入用孔22を経由して下孔8内に吐出し、下孔8に充満するとともに、地山7に浸透する。
In (c) of FIG. 4, the natural ground improving material is continuously supplied to the
したがって、袋体10の構造が簡素になると共に、鋼管20に地山改良材を供給するだけ、すなわち、口元部9を閉塞する特別の作業(たとえば、布(ウエス)の挿入、コーキングシールによって隔壁の形成、袋体10への樹脂あるいはセメントの充填など)を必要としないで、口元部9の閉塞と地山改良材の地山への注入とができるから、施工が容易で迅速になる。
なお、充填用孔21や注入用孔22の位置、大きさ、数量は限定するものではなく、また、充填用定圧開閉弁50や注入用定圧開閉弁60の型式も限定するものではない。また、鋼管20はスチール管(炭素鋼)限定するものではなく、ステンレス管(合金鋼)や樹脂管等を含むものである。
Therefore, the structure of the
The position, size, and quantity of the filling
さらに、以上は、(あ)充填用孔21および注入用孔22にそれぞれ定圧開閉弁を設置しているが、本発明はこれに限定するものではなく、
(い)充填用孔21に鋼管20から袋体10に向けてのみ地山改良材を吐出する逆止弁を設置し、注入用孔22に定圧開閉弁を設置したり、
(う)充填用孔21を貫通孔のみに(定圧開閉弁や逆止弁を撤去)して、注入用孔22に定圧開閉弁を設置しても同様の動作が得られる。
(え)さらに、注入用孔22に注入圧力に到達すると開放して、一旦開放した後は開放を継続する定圧開放弁を設置し、充填用孔21に定圧開閉弁またはる逆止弁を設置してもよい。
Furthermore, although the above has installed the constant pressure on-off valve in each of the filling
(Ii) A check valve that discharges the ground improvement material only from the
(Iii) Even if the filling
(E) Furthermore, when the injection pressure reaches the
[実施形態2]
図5は本発明の実施形態2に係る地山改良材注入装置を説明する一部を断面にした側面図である。図5において、地山改良材注入装置2(以下「注入装置2」と称す)は、前述の実施形態1における注入装置1の注入用孔22に設置した注入用定圧開閉弁60を撤去して、鋼管20の内部で充填用孔21と注入用孔22aとの間に、所定の圧力である注入圧力(P2)に到達すると開通して該注入圧力(P2)より低い圧力では閉塞する注入用定圧開閉弁70(注入用定圧開閉弁60に同じ)を設置したものである。
[Embodiment 2]
FIG. 5: is the side view which made the cross section partially explaining the natural ground improvement material injection | pouring apparatus which concerns on
すなわち、注入用定圧開閉弁70は、一方の端部に内フランジ71を具備する筒状のボディ72と、内フランジ71に当接するOリング(オーリング)73と、ボディ72内を移動する弁体74(以下「バルブ74」と称す)と、バルブ74をOリング73に押し付ける圧縮バネ75と、圧縮バネ75に所定の圧縮力(以下「プレロ−ド」と称す)を付与しつつ、圧縮バネ75をボディ72に収納するキャップ76とを有している。
That is, the constant pressure on-off
そして、ボディ72の外フランジ77が、鋼管20の内部に嵌合する一対の断面C字管78、79によって挾持されている。すなわち、断面C字管78、79は鋼管20の内径よりも大きな外径の鋼管を、所定長さに切断して円周方向にスリット加工したものであるから、縮径された状態で鋼管20の所定位置に挿入された後、弾性復元して拡径したもの、または鋼管20の内面に摺動しながら所定位置まで圧入されたものであって、少なくとも注入圧力(P2)程度の圧力が注入用定圧開閉弁70にかかっても移動しないものである。
したがって、1台の注入用定圧開閉弁70を設置するだけで、実施形態1における注入装置1と同様の作用、効果を奏する。したがって、注入用孔22a、22b、22c(図5において3箇所)の数量を増しても部品点数が増加することがなく、部品コストが上昇しない。
And the
Therefore, only by installing one injection constant pressure on-off
なお、注入用定圧開閉弁70の型式や鋼管20への設置要領は限定するものではない。また、注入用定圧開閉弁70と鋼管20との間にシール手段を設置してもよい。
また、外フランジ77を撤去して(注入用定圧開閉弁70の外周を筒状にして)、ボディ72を上流側と下流側との両方から挾持しても、あるいは、ボディ72を下流側のみで支持してもよい。
In addition, the type of the constant pressure on-off
Further, the
[実施形態3]
図6は本発明の実施形態3に係る地山改良材注入装置を説明する模式図である。図6において、地山改良材注入装置3(以下「注入装置3」と称す)は、複数個の袋体を有するものである。
すなわち、鋼管20には、一方の端部に受け入れ手段30と、他方の端部にコーンキャップ40とが設置され、所定の間隔を設けて袋体10a、10b、10c、10d(以下、まとめて「袋体10」と称する場合がある)が設置されている。
そして、鋼管20の袋体10a、10b、10c、10dに包囲された位置に、それぞれ充填用孔21a、21b、21c、21d、が穿設され、そこに、充填用定圧開閉弁50a、50b、50c、50d、が設置されている。
[Embodiment 3]
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a ground improvement material injecting apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 6, the natural ground improving material injection device 3 (hereinafter referred to as “injection device 3”) has a plurality of bags.
That is, the
And the
さらに、袋体10aと袋体10bとの間に注入用孔22aが穿設され、そこに注入用定圧開閉弁60aが設置され、袋体10bと袋体10cとの間に注入用孔22bが穿設され、そこに注入用定圧開閉弁60bが設置され、袋体10cと袋体10dとの間に注入用孔22cが穿設され、そこに注入用定圧開閉弁60cが設置され、袋体10dとコーンキャップ40(他方の端部に同じ)との間に注入用孔22dが穿設され、そこに注入用定圧開閉弁60dが設置されている。
Further, an
そして、注入用孔22a、22b、22c、22d(以下、まとめて「注入用孔22」と称す)の全てから略同時に地山改良材が吐出するように、注入用定圧開閉弁60a、60b、60c、60d(以下、まとめて「注入用定圧開閉弁60」と称する場合がある)が開通する注入圧力(プレォード)Pa、Pb、Pc、Pdは、手前側(図中、右側)の注入用定圧開閉弁60になる程、高い値になっている。
すなわち、注入装置3が地山に傾斜して挿入され、手前側が低い位置にある場合、鋼管20内に供給された地山改良材の自重によって、注入用孔22a、22b、22c、22d(以下、まとめて「注入用孔22」と称する場合がある)にはそれぞれ異なった値のヘッド圧(静圧)ΔPa、ΔPb、ΔPc、ΔPdが作用する。
The constant pressure on-off
That is, when the injection device 3 is inserted into a natural ground and the front side is in a low position, the
このとき、ΔPa>ΔPb>ΔPc>ΔPdの関係があるから、手前側にある注入用定圧開閉弁60は該ヘッド圧に助けられて開通し易くなっている。そこで、それぞれのヘッド圧に相当する分だけ、開放し難くするため注入圧力(プレロ−ド)を調整している。
つまり、それぞれの注入用定圧開閉弁60の注入圧力を、概ね、Pa=P2+ΔPa、Pb=P2+ΔPb、Pc=P2+ΔPc、Pd=P2>P1、にしている。
At this time, since there is a relationship of ΔPa>ΔPb>ΔPc> ΔPd, the injection constant pressure on-off
That is, the injection pressures of the respective injection constant pressure on-off
よって、鋼管20に地山改良材が供給されて内圧が上昇し、内圧が充填圧力(P1)に到達すると、まず、充填用定圧開閉弁50a、50b、50c、50dが手前側から順次開通して、袋体10a、10b、10c、10dが手前側から順次膨張して、下孔と鋼管20との隙間は、複数の袋体10によって、aゾーン、bゾーン、cゾーンおよびdゾーンに隔離される。
そして、内圧がさらに上昇して、先端の注入用定圧開閉弁60dにおける地山改良材の圧力が注入圧力(P2)に到達すると、aゾーン、bゾーン、cゾーンおよびdゾーンのそれぞれに略同時に地山改良材が注入されることになる。
Therefore, when the natural ground improving material is supplied to the
Then, when the internal pressure further rises and the pressure of the natural ground improving material in the constant pressure on-off
このため、長尺の下孔(奥の深い下孔)であっても、その全長に渡って、地山改良材が均一に充填されるから、簡単な施工でありながら、地山改良の信頼性が向上する。
なお、充填用定圧開閉弁50についても、前記と同様にヘッド圧がかかっているが、全ての袋体10を同時に膨張させる必要がないから、充填用定圧開閉弁50のそれぞれについて、充填圧力(プレロード)を調整する必要がない。
For this reason, even if it is a long pilot hole (deep hole deep in the back), the natural ground improvement material is uniformly filled over its entire length. Improves.
In addition, although the head pressure is applied to the filling constant pressure on / off
また、以上は、鋼管20が傾斜して設置された場合のヘッド圧(静圧)のみを考慮しているが、地山改良材の粘性や鋼管内壁との摩擦等によって伝達される圧力が降下する場合には、奥側にある注入用定圧開閉弁60になる程開通し難くなる(手前側にある注入用定圧開閉弁60の方が開通し易くなる)から、前記ヘッド圧(静圧)に準じて、前記圧力降下も考慮してそれぞれの注入用定圧開閉弁60の注入圧力(プレロード)を調整してもよい。
In addition, the above considers only the head pressure (static pressure) when the
なお、袋体10の設置数量は4台に限定するものではなく、施工条件に応じて適宜変更できるものである。また、袋体10相互の間隔は等しいものに限定するものではない。さらに、充填用孔21a、21b、21c、21dは袋体10a、10b、10c、10d毎に1個、あるいは注入用孔22a、22b、22c、22dはゾーン毎に1個に限定するものではなく、それぞれの数量、位置、形状は適宜選定できるものである。
また、充填用定圧開閉弁50や注入用定圧開閉弁60の型式は限定するものではなく、また、実施形態1に準じて、逆止弁や定圧開放弁等を使用してもよい。
In addition, the installation quantity of the
Further, the types of the filling constant pressure on-off
[その他の実施形態]
以上説明した実施形態1(図1〜図4参照)、実施形態2(図5参照)、実施形態3(図6参照)は、それぞれ、充填用孔21に充填用定圧開閉弁50または逆止弁(図示しない)が設置されたものであるが、本発明はこれに限定するものではなく、充填用孔21を貫通孔(充填用定圧開閉弁50または逆止弁が設置されていない)にして、注入用孔22に注入用定圧開閉弁60を設置したり、あるいは、充填用孔21の下流に注入用定圧開閉弁70を設置したりしてもよい。
[Other Embodiments]
In the first embodiment (see FIGS. 1 to 4), the second embodiment (see FIG. 5), and the third embodiment (see FIG. 6) described above, the filling constant pressure on-off
すなわち、受け入れ手段30または受け入れ手段30よりも上流(地山改良材圧送手段側)に、鋼管20内に供給された地山改良材の圧力の変動を防止する手段(逆止弁等)が設置されている場合には、袋体10に一旦充填された地山改良材が逆流することがなく、下孔8の口元部9の閉塞、または各ゾーンの隔離が維持されるからである。
That is, a means (such as a check valve) for preventing fluctuation of the pressure of the natural ground improving material supplied into the
さらに、実施形態3は、下孔8を各ゾーンに隔離し、各ゾーンのそれぞれに略同時に地山改良材が注入されるものであるが、本発明はこれに限定するものでなく、下孔8を各ゾーンに隔離し、所定のゾーンに他のゾーンよりも先行して地山改良材を注入するようにしてもよい。すなわち、先行して地山改良材を注入したいゾーンに設置された注入用定圧開閉弁の注入圧力を、他のゾーンに設置された注入用定圧開閉弁の注入圧力より低く設定しておけばよい。よって、各ゾーン毎に注入用定圧開閉弁の注入圧力を適宜設定しておけば、所望の順番で、それぞれのゾーンに地山改良材を注入することが可能になる。
Further, in the third embodiment, the
本発明は、長尺先受け工法、地山先受け補強工などの地山改良工法に用いられる、地山改良材を地山に注入するための地山改良材注入装置として広く利用することができる。 The present invention can be widely used as a ground improvement material injecting device for injecting a natural ground improvement material into a natural ground, which is used in a natural ground improvement construction method such as a long edge receiving method and a natural ground tip receiving reinforcement. it can.
1 地山改良材注入装置1
2 地山改良材注入装置2
3 地山改良材注入装置3
7 地山
8 下孔
9 口元部
10 袋体
11 開口部
12 開口部
20 鋼管
21 充填用孔
22 注入用孔
30 受け入れ手段
31 異径ソケット
32 継手手段
40 コーンキャップ
50 充填用定圧開閉弁
51 内フランジ
52 ボディ
53 リング
54 バルブ
55 圧縮バネ
56 キャップ
57 外フランジ
60 注入用定圧開閉弁
61 内フランジ
62 ボディ
63 リング
64 バルブ
65 圧縮バネ
66 キャップ
67 外フランジ
70 充填用定圧開閉弁
71 内フランジ
72 ボディ
73 リング
74 バルブ
74 ボディ
74 弁体
75 圧縮バネ
76 キャップ
77 外フランジ
78 断面C字管
81 環状体
82 環状体
83 縛着リング
84 縛着リング
Pa 注入圧力
Pb 注入圧力
Pc 注入圧力
Pd 注入圧力
ΔPa ヘッド圧
ΔPb ヘッド圧
ΔPc ヘッド圧
ΔPd ヘッド圧
1 Ground improvement
2 Ground improvement
3 Ground improvement material injection device 3
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記鋼管の一方の端部に地山改良材を受け入れるための受け入れ手段と、前記鋼管の前記複数の袋体の位置に前記複数の袋体のそれぞれに地山改良材を充填するための複数の充填用孔と、前記鋼管の前記複数の袋体同士の間に、地山に地山改良材を注入するための複数の注入用孔とが設けられ、
前記受け入れ手段を経由して前記鋼管に地山改良材が供給される際、まず前記複数の充填用孔を経由して前記複数の袋体に地山改良材が充填され、その後、前記複数の注入用孔を経由して地山に地山改良材が注入され、
前記複数の注入用孔のそれぞれに所定の圧力である注入圧力に到達すると開通して該注入圧力より低い圧力では閉塞する注入用定圧開閉弁が設置され、
該注入用定圧開閉弁のうち前記鋼管の一方の端部に近い位置に設置された注入用定圧開閉弁になる程、前記注入圧力が高くなることを特徴とする地山改良材注入装置。 A ground improvement material for injecting a ground improvement material into a natural ground having a plurality of substantially liquid-tight bag bodies having flexibility and a steel pipe penetrating the plurality of bag bodies substantially liquid-tightly An injection device,
Receiving means for receiving the ground improvement material at one end of the steel pipe; and a plurality of ground strength improvement materials for filling each of the plurality of bag bodies at the positions of the plurality of bag bodies of the steel pipe. A plurality of injection holes for injecting a natural ground improving material into a natural ground are provided between the filling hole and the plurality of bag bodies of the steel pipe,
When the ground improvement material is supplied to the steel pipe via the receiving means, first, the plurality of bags are filled with the ground improvement material via the plurality of filling holes, and then The natural ground improvement material is injected into the natural ground via the injection hole,
A constant pressure on-off valve for injection that opens when reaching an injection pressure that is a predetermined pressure in each of the plurality of injection holes and closes at a pressure lower than the injection pressure is installed,
The ground improvement material injecting apparatus according to claim 1, wherein the injection pressure increases as the injection constant pressure on / off valve is located closer to one end of the steel pipe among the injection constant pressure on / off valves.
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