JP4536371B2 - Injection material injection device - Google Patents
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Description
本発明は、注入材注入装置に関するものである。 The present invention relates to an injection material injection apparatus.
従来、擁壁と背面地盤との間に生じる空隙は、擁壁背面の地盤沈下の原因となる。 Conventionally, the air gap generated between the retaining wall and the back ground causes ground subsidence on the back of the retaining wall.
また、山岳トンネル工法でのコンクリート打設による覆工体、シールド工法でのセグメントを組み立てて構築される覆工体及び推進工法で用いる管体等のトンネル覆工体と地盤との間に生じた空隙も、地盤沈下の原因となるとともに、この空隙が埋まることにより土砂の自重による過大な圧力が該トンネル覆工体へ加わり危険である。 In addition, it occurred between the tunnel lining body such as the lining body by the concrete placement in the mountain tunnel method, the lining body constructed by assembling the segments in the shield method, and the pipe body used in the propulsion method and the ground The air gap also causes ground subsidence, and when the air gap is buried, excessive pressure due to the weight of the earth and sand is applied to the tunnel lining body, which is dangerous.
更に、前記推進工法においては、地盤と管体との空隙が土砂等で埋まることにより、管体と地盤との間に摩擦抵抗が生じ、管体の推進が困難となる場合が生じる。 Furthermore, in the above-mentioned propulsion method, the space between the ground and the pipe is filled with earth and sand, and thus frictional resistance is generated between the pipe and the ground, which may make it difficult to propel the pipe.
そこで、前記空隙が土砂等で埋まることを防止するために、擁壁やトンネル覆工体に複数の注入口を設け、この注入口から空隙に注入材を注入する手段が提案されている。 Therefore, in order to prevent the gap from being filled with earth and sand, a means for providing a plurality of inlets to the retaining wall and the tunnel lining body and injecting an injection material into the gap from the inlet has been proposed.
しかしながら、構造物と地盤に生じる空隙に注入材を万遍なく注入するには、複数の注入口から注入材を同時に導出して該空隙に注入しなければならず、従って、注入口毎に導出ポンプを設けているため、コスト高となるとともに設備が大型となる問題があった。 However, in order to uniformly inject the injection material into the gap generated in the structure and the ground, the injection material must be derived from a plurality of injection ports at the same time and injected into the clearance. Since the pump is provided, there is a problem that the cost is high and the facility is large.
特に、例えば、注入材を二液型の注入材とした場合、各注入口に分配管を設け、この分配管毎に導出ポンプを設ける構造としている為、上記問題は一層顕著となる。 In particular, for example, when the injection material is a two-component injection material, a distribution pipe is provided at each injection port, and a lead-out pump is provided for each distribution pipe. Therefore, the above problem becomes more significant.
本発明は、上記の問題を解決したもので、小型且つ経済的で良好な注入ができる注入材注入装置を提供するものである。 This invention solves said problem and provides the injection material injection | pouring apparatus which can carry out injection | pouring small, economical and favorable.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
地盤1と推進工法に用いられる管体12との空隙3に注入材を注入する注入材注入装置であって、前記注入材は前記管体12の推進の際の滑材及び前記空隙3を充填する充填材の双方の作用を発揮するものであり、更に、この注入材は二液を混合する二液型であり、前記管体12の周面には前記注入材を注入する複数の注入材注入口4が該管体12の周方向に環状に並設され、この注入材注入口4には分配管5が設けられ、この分配管5には注入材供給源7と連設される注入材供給管6が設けられ、前記分配管5は、前記各注入材注入口4に連設される第一液の分配管5Aと第二液の分配管5Bとから成り、前記注入材供給管6は、第一液の注入材供給源7A及び第一液の前記分配管5Aと連設される第一液の注入材供給管6Aと、第二液の注入材供給源7B及び第二液の前記分配管5Bと連設される第二液の注入材供給管6Bとから成り、前記第一液の注入材供給源7A、前記第一液の注入材供給管6A、前記第一液の分配管5A及び前記注入材注入口4で構成される第一液流通経路並びに前記第二液の注入材供給源7B、前記第二液の注入材供給管6B、前記第二液の分配管5B及び前記注入材注入口4で構成される第二液流通経路には、両流通経路に共通な導出ポンプ8が1つ設けられていることを特徴とする注入材注入装置に係るものである。
A grout injection apparatus for injecting a grout into the gap 3 between the
また、請求項1記載の注入材注入装置において、前記導出ポンプ8は前記第一液の分配管5A及び前記第二液の分配管5Bと、前記第一液の注入材供給管6A及び前記第二液の注入材供給管6Bとの連接部に1つ設けられていることを特徴とする注入材注入装置に係るものである。
2. The injection material injection apparatus according to claim 1 , wherein the lead-out pump 8 includes the first
また、請求項1,2いずれか1項に記載の注入材注入装置において、前記各分配管5には前記注入材注入口4からの前記注入材の導出量を調整する弁9が設けられていることを特徴とする注入材注入装置に係るものである。
Further, in the injection material injection device according to any one of
また、請求項3記載の注入材注入装置において、前記各弁9はコンピュータ10により制御されるものであることを特徴とする注入材注入装置に係るものである。 4. The injection material injection apparatus according to claim 3 , wherein each valve 9 is controlled by a computer 10.
また、請求項4記載の注入材注入装置において、前記コンピュータ10は前記注入材注入口4の周辺に設けた圧力センサー11の情報に基づき制御されるものであることを特徴とする注入材注入装置に係るものである。
5. The injection material injection device according to
また、請求項1〜5いずれか1項に記載の注入材注入装置において、前記管体12としてコンクリート製若しくは鋼製のものが採用されていることを特徴とする注入材注入装置に係るものである。
The injection material injection device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the
本発明は、空隙に注入材を注入する複数の注入材注入口が設けられ、この夫々の注入材注入口には分配管が設けられ、この分配管には注入材供給源と連設される注入材供給管が設けられ、注入材供給源、注入材供給管、分配管及び注入材注入口で構成される注入材流通経路には注入材を注入材注入口から導出させる導出ポンプが1つ設けられているから、1つの導出ポンプにより複数の各注入材注入口から注入材が導出される。 In the present invention, a plurality of injection material injection ports for injecting an injection material into the gap are provided, each of the injection material injection ports is provided with a distribution pipe, and this distribution pipe is connected to an injection material supply source. An injection material supply pipe is provided, and an injection material distribution path including an injection material supply source, an injection material supply pipe, a distribution pipe, and an injection material injection port has one outlet pump for leading the injection material from the injection material injection port. Since it is provided, the injection material is led out from each of the plurality of injection material inlets by one discharge pump.
従って、小型且つ経済的な注入材注入装置となる。 Therefore, it becomes a small and economical injection material injection device.
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいてその作用を示して簡単に説明する。 The preferred embodiment of the present invention will be briefly described with reference to the drawings.
1つの導出ポンプ8により、注入材を注入材供給源7から注入材供給管6に導出し、この注入材を分配管5に導出し、更に、分配管5から複数の注入材注入口4に導出し、該注入材注入口4から注入材を地盤1と管体12との空隙3に注入すると、地盤沈下が防止され、また、管体12へ過大な圧力が加わることが防止され、更に、管体の推進に際し該推進が円滑に行われる。また、この際、地盤1に生じている亀裂にも注入材は充填され、地盤1が補強される。
The single injection pump 8 leads the injection material from the injection material supply source 7 to the injection material supply pipe 6. The injection material is supplied to the distribution pipe 5, and further from the distribution pipe 5 to the plurality of injection
本発明は上述のように1つの導出ポンプ8により注入材を注入材注入口4から導出させるため、注入材注入口4の数だけ導出ポンプが必要なために設備費が増大したり、設備が大きくなって小規模な構造物に対応させることが困難となるようなことがなくなり、よって、本発明は、小型且つ経済的に注入材を注入できる注入材注入装置となる。
In the present invention, since the injection material is led out from the injection
本発明の具体的な実施例について図1に基づいて説明する。 A specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施例は、構造物2としての推進工法において用いられる管体12が採用され、該管体12の外周面と地盤1との摩擦抵抗を低減するため、管体12の外周面と地盤1との空隙3に第一液及び第二液から成る二液型の注入材を注入する注入材注入装置である。
In this embodiment, the
この注入材注入装置は、注入材を空隙3に注入する複数の注入材注入口4が前記管体12に設けられ、この各注入材注入口4には第一液の分配管5Aと第二液の分配管5Bが連設され、この第一液の分配管5Aと第二液の分配管5Bは夫々第一液の注入材供給源7A及び第二液の注入材供給源7Bと連設される第一液の注入材供給管6A及び第二液の注入材供給管6Bと連設された構成であり、第一液の注入材供給源7A、第一液の注入材供給管6A、第一液の分配管5A及び注入材注入口4で構成される第一液流通経路並びに第二液の注入材供給源7B、第二液の注入材供給管6B、第二液の分配管5B及び注入材注入口4で構成される第二液流通経路には、両流通経路に共通な導出ポンプ8が1つ設けられている。
In this injection material injection device, a plurality of injection
更に、前記分配管5には注入材注入口4からの注入材の導出量を調整する弁9が設けられ、該弁9は注入材注入口4の周辺に設けた圧力センサー11の情報に基づきコンピュータ10により制御される構成であり、注入材注入口4から注入材を導出し、管体12の外周面と地盤1との空隙3に該注入材を注入する。
Further, the distribution pipe 5 is provided with a valve 9 for adjusting the amount of the injection material derived from the
次に、注入材について説明する。 Next, the injection material will be described.
注入材としては、セメント、ベントナイト、粒状滑材、水、ゲル状物質、気体状物質等によりなる滑材、滑材が地盤1に浸透することを防止するための土質改良材、地盤1の崩壊を防止するコンクリート、モルタル等の裏込材等から成るものが採用可能である。 Examples of the injection material include cement, bentonite, granular lubricant, water, gel material, gaseous material, etc., soil improvement material for preventing the lubricant from penetrating the ground 1, and collapse of the ground 1. It is possible to employ a material made of a backing material such as concrete or mortar for preventing the above.
本実施例においては、注入材が流通経路にて固結するのを防いだり、空隙3で固結するまでの時間を調整する為、二液型の注入材が用いられる。この二液型の注入材は一液のみでは固結しないが、第一液と第二液とを混合することで固結するもので、その材質や配合により固結開始時間や固結強度を調整することができる。尚、固結開始時間としては、液体から固体へ数十秒から数十分で変化する瞬間型のものと、数時間から数日で変化する遅行型のものとがあり必要に応じて適宜選択が行われる。 In the present embodiment, a two-pack type injection material is used in order to prevent the injection material from consolidating in the distribution channel and to adjust the time until the injection material is solidified in the gap 3. This two-part injection material does not solidify with only one liquid, but it solidifies by mixing the first liquid and the second liquid. Can be adjusted. The solidification start time is either an instantaneous type that changes from a liquid to a solid in several tens of seconds to several tens of minutes, or a late type that changes in several hours to several days. Is done.
具体的には、本実施例の注入材、即ち、管体12の外周面と地盤1との摩擦抵抗を低減する用途に使用される注入材は、目的範囲外へ逸走せず、著しい摩擦減少効果を示し、管体12の周囲で止水効果を発揮し、且つ水中においても固結する性質を有する二液型の注入材であって、混合後数十秒で液体から固体へと変化して固結性を発現するものが採用されている。
Specifically, the injection material of the present embodiment, that is, the injection material used for reducing the frictional resistance between the outer peripheral surface of the
次に、本実施例の注入材注入装置を詳細に説明する。 Next, the injection material injection device of the present embodiment will be described in detail.
管体12は、コンクリート製若しくは鋼製の管体の中程に注入材を導出するための注入材注入口4が環状に複数穿設されているものである。
The
この注入材注入口4には、後述の第一液の分配管5A及び第二液の分配管5Bからなる分配管5が連設されるノズル13が設けられている。従って、第一液及び第二液の二種類の注入材は混ぜ合わせられてノズル13から導出される。
The
このように、本実施例においては、異なる種類の注入材を同時に一つのノズル13から導出でき、空隙3への注入直前に混ぜ合わせることができるため、第一液及び第二液を混合することではじめて固結性が発現する二液型の注入材の場合でも確実に空隙3に注入し固結させることができる。
In this way, in this embodiment, different types of injection materials can be led out from one
このノズル13と第一液の分配管5A及び第二液の分配管5Bとは着脱自在に形成され、且つこのノズル13には注入材の逆流を防止する逆止弁が設けられている。
The
第一液の分配管5A及び第二液の分配管5Bは、後述の第一液の注入材供給管6A及び第二液の注入材供給管6Bと夫々連設される複数本の分岐管体である。 The first liquid distribution pipe 5 </ b> A and the second liquid distribution pipe 5 </ b> B are a plurality of branch pipes connected to a first liquid injection material supply pipe 6 </ b> A and a second liquid injection material supply pipe 6 </ b> B, which will be described later. It is.
第一液の注入材供給管6A及び第二液の注入材供給管6Bは、一つの導出ポンプ8を介し、注入材が貯液された容器である第一液の注入材供給源7A及び第二液の注入材供給源7Bに夫々連設される管である。
The first liquid injection material supply pipe 6 </ b> A and the second liquid injection material supply pipe 6 </ b> B are connected to the first liquid injection material supply source 7 </ b> A and the first liquid supply container 7 </ b> A via a single discharge pump 8. The pipes are respectively connected to the two-liquid injection
弁9は、前記複数に分岐した第一液の分配管5A及び第二液の分配管5Bの夫々に設けられており、開閉を電気的に行う電動弁である。また、この弁9はコンピュータ10に接続され、このコンピュータ10により自動制御されている。
The valve 9 is an electric valve that is provided in each of the first
具体的には、このコンピュータ10は、地盤と管体12との空隙3及び導出ポンプ8の吐出口に設けられた圧力センサー11の情報(空隙圧力値)に基づいて、空隙3に注入する注入材の注入量、注入圧力、注入時間、注入順番等の制御情報値を決定して自動制御している。即ち、本実施例は、弁9を所定のタイミング、作動順番、開口度、開口時間等で制御できる構成である。
Specifically, the computer 10 performs injection to be injected into the gap 3 based on the information (gap pressure value) of the pressure sensor 11 provided at the gap 3 between the ground and the
コンピュータ10としては圧力センサーの情報によらずにこれらの制御情報値を事前に組込んだシーケンサーを用いることで注入順番の切り替えを秒単位で制御し、素早く且つ確実に注入を行うことができるようにしても良い。 The computer 10 uses a sequencer that incorporates these control information values in advance, regardless of pressure sensor information, so that the switching of the injection order can be controlled in seconds, so that injection can be performed quickly and reliably. Anyway.
手動による弁の操作の場合、注入材の注入に時間がかかり、注入量や同時注入が不正確となるが、本実施例は、複数の第一液の分配管5A及び第二液の分配管5Bから注入材を順次注入材注入口4に正確に注入でき、その注入量や注入時間も、圧力センサー11の情報に基づき各注入材注入口4毎に適宜制御できることとなる。従って、注入材の注入が正確且つ短時間に行え、過大な圧力が構造物に付加されたり、空隙3の充填が不足したりするリスクを回避でき、注入材注入作業を効率化できる。
In the case of manual valve operation, it takes time to inject the injection material, and the injection amount and simultaneous injection become inaccurate, but in this embodiment, the plurality of first
尚、1つの導出ポンプで複数の注入口へ注入材を注入する場合、複数の注入材注入口4へ順番に注入を行うタイムラグにより注入口やその周辺に詰まりが生じることが考えられるが、本実施例の場合には上記制御の為、トンネル覆工体(管体)の全周に不均等に注入材が注入されることにより該トンネル覆工体への不均一な荷重が生じることがなく、更に、管体の全体に不均等に注入材が注入されることによる摩擦抵抗の増大が生じるようなこともない。
In addition, when injecting an injection material into a plurality of injection ports with one lead-out pump, it is considered that clogging may occur in the injection port and its periphery due to a time lag in which injection is sequentially performed into the plurality of injection
本実施例においては弁9として通電により作動する電動弁を採用したが、電磁弁または空気により作動するシリンダー弁若しくは油圧により作動する油圧弁等を採用しても良い。 In the present embodiment, an electric valve that operates by energization is employed as the valve 9, but a solenoid valve, a cylinder valve that operates by air, a hydraulic valve that operates by hydraulic pressure, or the like may be employed.
本実施例は、上述のように構成したから、1つの導出ポンプ8により、第一液及び第二液から成る二液型の注入材を複数の注入材注入口4に注入でき、従来のような注入材注入口4毎に1つの導出ポンプを設けて注入材を注入する場合のように設備費が増大したり、設備が大きくなって小規模な構造物に対応させることが困難となることがなくなり、小型且つ経済的に注入材を注入でき、更に、弁9をコンピュータ10により自動制御することで良好な注入を行うことができる。
Since the present embodiment is configured as described above, a single lead-out pump 8 can inject a two-liquid type injection material composed of the first liquid and the second liquid into the plurality of injection
本実施例は、構造物2として推進工法で用いる管体12を採用した場合であるが、その他構造物2として擁壁、山岳トンネル工法でのコンクリート打設による覆工体、シールド工法でのセグメントによる覆工体等の管体12以外のトンネル覆工体を採用しても良い。
In this example, the
また、本実施例においては、管材12の周囲に確実に注入材を導出させる為、複数の注入材注入口4を環状配列としたが、擁壁などに注入材注入口4を設ける場合には、該複数の注入材注入口4は縦列配置としても良く、この際、重力作用を考慮して各注入材注入口4の下から上に順に注入材を導出するように構成すると確実な注入材の導出が可能となる。
In the present embodiment, the plurality of injection
また、本実施例は、各注入材注入口4毎に注入材の注入量を制御する為、弁9を第一液の分配管5A及び第二液の分配管5Bの夫々に設けたが、各注入材注入口4から単に同時に注入材を導出させれば良い場合においては、必ずしも第一液の分配管5A及び第二液の分配管5Bに夫々弁9を設ける必要はなく、第一液の注入材供給管6A及び第二液の注入材供給管6Bに夫々弁9を設ければ良い。
Further, in this embodiment, in order to control the injection amount of the injection material for each injection
1 地盤
2 構造物
3 空隙
4 注入材注入口
5 分配管
5A 第一液の分配管
5B 第二液の分配管
6 注入材供給管
6A 第一液の注入材供給管
6B 第二液の注入材供給管
7 注入材供給源
7A 第一液の注入材供給源
7B 第二液の注入材供給源
8 導出ポンプ
9 弁
10 コンピュータ
11 圧力センサー
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10 computers
11 Pressure sensor
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