JP5110943B2

JP5110943B2 - Method and apparatus for grasping improved state of improved body by high-pressure injection injection method

Info

Publication number: JP5110943B2
Application number: JP2007102044A
Authority: JP
Inventors: 建美正木
Original assignee: ライト工業株式会社
Priority date: 2007-04-09
Filing date: 2007-04-09
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2027-04-09
Also published as: JP2008255752A

Description

本発明は、いわゆるジェットグラウト注入工法などの高圧噴射注入工法による改良体の造成状態把握方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a method and an apparatus for grasping an improved state of an improved body by a high-pressure injection injection method such as a so-called jet grout injection method.

高圧噴射注入工法は、高圧噴射注入地盤改良工法とも呼ばれる。水、エア、グラウト材などを圧送して高圧噴射に伴うエネルギーを利用して、対象地盤を弛めるとともに対象地盤に注入材を注入して改良体を造成するものである。この場合、対象地盤を弛める工程と対象地盤に注入材を注入する工程とは、同時の場合と時間差がある場合とがある。
この種の高圧噴射注入地盤改良工法には、古くは「ＣＣＰ工法」などがあるが、近年では、大改良径などの対応を含めて種々のものが提案されており、これらの例としては、「ＲＪＰ工法」、「ＪＳＧ工法」、「ＣＪＧ工法」、「クロスジェット工法」、「スーパージェットグラウト工法」、「スーパーミディジェットグラウト工法」などが提案されている。
高圧噴射注入工法は、大きい改良径を得ることができる利点がある。その改良体は本来ならば円柱状であるはずであるが、現実的には、希に円柱状形状にはならない、円柱状であるが改良径が小さいなどの場合がある。したがって、安全率を見越してより大径の改良を目指すことも行われる。さらに、高圧噴射注入工法では柱列状の改良体の造成を行うことがあるが、隣接する改良体相互間に繋がっていない場合にある。
これらの状況に鑑みより信頼性高い施工を行うには、現実に造成する（した）改良体の形状及び大きさ（改良径）を検知できれば、その結果に基づき施工条件にフィードバックすることができるが、かかる改良体の造成状態を把握する有効な手法がないのが現状である。したがって、本発明者の知る限り先行技術文献はない。 The high-pressure injection injection method is also called a high-pressure injection injection ground improvement method. Water, air, grout materials, etc. are pumped and the energy associated with high pressure injection is used to loosen the target ground and inject the injection material into the target ground to create an improved body. In this case, the step of loosening the target ground and the step of injecting the injection material into the target ground may be simultaneous or have a time difference.
In the past, this type of high-pressure injection injection ground improvement method includes the “CCP method”, but in recent years, various methods including measures such as a large improvement diameter have been proposed. “RJP method”, “JSG method”, “CJG method”, “cross jet method”, “super jet grouting method”, “super midi jet grouting method” and the like have been proposed.
The high-pressure injection injection method has an advantage that a large improved diameter can be obtained. The improved body should be cylindrical in nature, but in reality, it may rarely become a cylindrical shape, or it may have a cylindrical shape but its improved diameter is small. Therefore, an attempt is made to improve the larger diameter in anticipation of the safety factor. Furthermore, in the high-pressure injection injection method, columnar improvements may be created, but there are cases where adjacent improvements are not connected.
In order to perform construction with higher reliability in view of these situations, if the shape and size (improved diameter) of the improved body to be actually created can be detected, it can be fed back to the construction conditions based on the result. At present, there is no effective method for grasping the formation state of such an improved body. Therefore, there is no prior art document as far as the inventor knows.

本発明が解決しようとする主たる課題は、確実に改良体の造成状態を把握できる方法及びその装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The main problem to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus capable of reliably grasping the formation state of an improved body.

この課題を解決した本発明は、次のとおりである。 The present invention that has solved this problem is as follows.

〔請求項１記載の発明〕
地盤に挿入した管を通して流体を高圧で吐出させ、そのエネルギーにより対象地盤を弛めるとともに対象地盤に注入材を注入して改良体を造成する工法において、
最外管内にその軸方向に対して操作体を地盤外から移動可能に設け、
前記最外管又はこれと共に地盤内に静置している静置部の一点を静置点とし、操作体の一点と始動点とし、先端部に圧力検出器を有する可動リンクが前記最外管の軸方向と交差する方向に移動するリンク機構を備えた挿入体を、地盤中に挿入し、
前記操作体を操作させてリンク機構を作動させ、前記エネルギーにより対象地盤を弛めた弛緩域と非弛緩域との境界を前記圧力検出器により検出し、改良体の造成状態を把握することを特徴とする高圧噴射注入工法による改良体の造成状態把握方法。 [Invention of Claim 1 ]
In the construction method of discharging the fluid at high pressure through the pipe inserted in the ground, loosening the target ground with its energy and injecting the injection material into the target ground to create an improved body,
An operating body is provided in the outermost pipe so that it can move from outside the ground in the axial direction.
The outermost tube or one point of a stationary portion that is stationary in the ground together with the outermost tube is set as a stationary point, and one point of the operating body is used as a starting point, and a movable link having a pressure detector at the distal end is the outermost tube. Insert an insert with a link mechanism that moves in a direction that intersects the axial direction of
Operating the operating body to activate a link mechanism, detecting a boundary between a relaxed area and a non-relaxed area where the target ground is loosened by the energy, and grasping a creation state of the improved body. A method for grasping the improved state of the improved body by the high-pressure injection injection method.

（作用効果）
本発明では、リンク機構を設けて作動させるようにした。高圧噴射注入工法では、対象地盤を弛めるので、弛んだ地盤中ではリンク機構を作動させることができる。そして、リンク機構に改良軸方向に対して交差する方向に移動する検出器を設けておき、たとえばその検出器として圧力検出器とすれば、エネルギーにより対象地盤を弛めた弛緩域と非弛緩域との境界では、圧力検出器による地盤から受ける抵抗に伴う圧力が急に高くなる。したがって、その圧力が急に高くなった時点を、対象地盤を弛めた弛緩域と非弛緩域との境界であると判断できる。必要により、これを改良軸方向の異なる位置において繰り返すことにより改良軸方向の改良径の変化を把握できるとともに、改良軸まわりの他の方位についても行えば、方位ごとの改良体の改良径も把握できる。
したがって、改良体の形状全体を把握することが可能であるので、信頼性の高い施工が可能であるし、必要以上の注入材を使用することを避けることができる。
挿入体として、単純には外管及び内管を備えるものを使用でき、その内管を移動体として外管内を移動させるようにすることができる。そして、リンク機構の一部を内管に連結し、リンク機構の他の一部を外管に連結しておき、内管の移動に伴って、リンク機構を改良軸方向に対して交差する方向に移動するように構成することができる。したがって、機構的に簡素なものでありながら、信頼性の高い（作動が確実な）ものとなる。
このように、外管内にその軸方向に対して操作体（たとえば内管）を地盤外から移動可能に設け、最外管又はこれと共に地盤内に静置している静置部の一点を静置点とし、操作体（たとえば内管）の一点と始動点とし、先端部に圧力検出器を有する可動リンクが最外管の軸方向と交差する方向に移動するリンク機構を備えた挿入体を地盤中に挿入し、操作体（たとえば内管）を移動させることにより、圧力検出器を最外管の軸方向と交差する方向に移動させて境界でも圧力変化を検出することができる。したがって、機構的に簡素なものでありながら、信頼性の高い（作動が確実な）ものとなる。
ここで、地盤内に挿入する挿入体としては、二重管や三重管などの多重管を使用してもよいし、外管内に他の管がパラレルに設けたものでもよい。さらに、操作体としては管の棒状体などでもよい。この意味で、地盤内に挿入する部材の最も外側に部位が管を使用することを意味するものとして、「最外管」なる用語を使用している。
検出器として、弛緩域から非弛緩域との境界に達したときの圧力変化を検知する圧力検出器を使用するものが、的確に境界を検知できることを知見している。
検出器として、ｐＨ検出器を使用することも的確に境界を検知できることを知見している。すなわち、グラウト材としては、通常はセメント系のものを使用するので、アルカリ性を呈するが、未改良の地盤では弱酸性であるから、境界でのｐＨ変化を検出することにより境界を検知できるものである。 (Function and effect)
In the present invention, a link mechanism is provided and operated. In the high-pressure injection injection method, the target ground is loosened, so that the link mechanism can be operated in the loose ground. A detector that moves in a direction crossing the improved axial direction is provided in the link mechanism. For example, if a pressure detector is used as the detector, a relaxed region and a non-relaxed region in which the target ground is loosened by energy. At the boundary, the pressure due to the resistance received from the ground by the pressure detector suddenly increases. Therefore, it can be determined that the time when the pressure suddenly increases is the boundary between the relaxed area where the target ground is relaxed and the non-relaxed area. If necessary, by repeating this at different positions in the improved axial direction, the change in the improved diameter in the improved axial direction can be grasped, and if other orientations around the improved axis are performed, the improved diameter of the improved body for each orientation can also be grasped. it can.
Therefore, since it is possible to grasp the entire shape of the improved body, highly reliable construction is possible, and it is possible to avoid using an injection material more than necessary.
As the insert, a simple one having an outer tube and an inner tube can be used, and the inner tube can be moved as a moving body in the outer tube. Then, a part of the link mechanism is connected to the inner pipe, the other part of the link mechanism is connected to the outer pipe, and the direction of the link mechanism intersects the improved axial direction as the inner pipe moves. Can be configured to move. Therefore, the mechanism is simple but highly reliable (operation is reliable).
As described above, the operating body (for example, the inner tube) is provided in the outer tube so as to be movable from the ground in the axial direction, and the outermost tube or one point of the stationary portion that is stationary in the ground together with the outer tube is fixed. An insertion body provided with a link mechanism that serves as a set point, a movable link having a pressure detector at the tip of the operating body (for example, an inner pipe) and a starting point, and moves in a direction intersecting the axial direction of the outermost pipe By inserting it into the ground and moving the operating body (for example, the inner tube), the pressure detector can be moved in the direction intersecting the axial direction of the outermost tube, and the pressure change can be detected even at the boundary. Therefore, the mechanism is simple but highly reliable (operation is reliable).
Here, as an insert to be inserted into the ground, a multiple tube such as a double tube or a triple tube may be used, or another tube may be provided in parallel in the outer tube. Further, the operating body may be a rod-like body of a tube. In this sense, the term “outermost pipe” is used to mean that the part uses the pipe on the outermost side of the member to be inserted into the ground.
It has been found that a detector that uses a pressure detector that detects a pressure change when the boundary between the relaxation region and the non-relaxation region is reached can be accurately detected.
It has been found that the use of a pH detector as a detector can also accurately detect the boundary. In other words, the grout material is usually cement-based, so it exhibits alkalinity, but it is weakly acidic on unmodified ground, so the boundary can be detected by detecting the pH change at the boundary. is there.

〔請求項２記載の発明〕
地盤に挿入した管を通して流体を高圧で吐出させ、そのエネルギーにより対象地盤を弛めるとともに対象地盤に注入材を注入して改良体を造成する工法に使用する装置において、
最外管内にその軸方向に対して地盤外から移動可能に設けられた操作体と、
前記最外管又はこれと共に地盤内に静置している静置部の一点を静置点とし、操作体の一点と始動点とし、先端部に圧力検出器を有する可動リンクが前記最外管の軸方向と交差する方向に移動するリンク機構とを備え、
前記圧力検出器は、前記リンク機構を作動時において、前記エネルギーにより対象地盤を弛めた弛緩域と非弛緩域との境界における圧力検出するものであることを特徴とする高圧噴射注入工法による改良体の造成状態把握装置。 [Invention of Claim 2 ]
In the device used for the construction method to discharge the fluid at high pressure through the pipe inserted in the ground, loosen the target ground by its energy and inject the injection material into the target ground to create the improved body,
An operating body provided in the outermost pipe so as to be movable from outside the ground in the axial direction;
The outermost tube or one point of a stationary portion that is stationary in the ground together with the outermost tube is set as a stationary point, and one point of the operating body is used as a starting point, and a movable link having a pressure detector at the distal end is the outermost tube. A link mechanism that moves in a direction crossing the axial direction of
The pressure detector, when operating the link mechanism, detects pressure at the boundary between a relaxed area where the target ground is loosened by the energy and a non-relaxed area, and is improved by a high-pressure injection injection method Device for grasping the state of body formation.

（作用効果）
請求項１と同様な作用効果を奏する。 (Function and effect)
There exists an effect similar to Claim 1 .

本発明によれば、要するに、確実に改良体の造成状態を把握できるものとなる。 In short, according to the present invention, it is possible to reliably grasp the formation state of the improved body.

次に、本発明の実施の形態を説明する。
図１は高圧噴射注入工法による改良体の造成例を概略的に示したものであり、地盤Ｅ内に二重管や三重管、あるいは外管内に複数の流路を設けたロッド１を所定の深さに挿入し、引き上げ過程で、基部に設けたスイベル１Ａを通して高圧水Ｗ、圧送エアＡ及びグラウト材Ｇを送給し、これらを設置機２によりロッド１を軸心回りに回転する過程で噴出させる。高圧水Ｗの噴射により地盤を弛緩させることができ、その弛緩した地盤中にグラウト材Ｇを充填できる。圧送エアＡは主にスライムの地上への排出を促進させるものである。図１は一例であり、先にのべた従来例と同様な施工形態を採ることもできる。 Next, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 schematically shows a construction example of an improved body by a high-pressure injection injection method. A rod 1 provided with a plurality of channels in a ground pipe E or a double pipe or a triple pipe in a ground E is provided in a predetermined manner. In the process of raising the rod 1 through the swivel 1A provided at the base and feeding the high-pressure water W, the pumping air A and the grout material G in the pulling process, and rotating the rod 1 around the axis by the setting machine 2 Erupt. The ground can be relaxed by the injection of the high-pressure water W, and the grout material G can be filled in the relaxed ground. The compressed air A mainly promotes the discharge of slime to the ground. FIG. 1 is an example, and it is possible to adopt a construction form similar to that of the conventional example described above.

改良体の造成が終了した時点（造成中であってもよい。）、図２〜図４に示す挿入体１０を弛緩した地盤Ｅ１中に挿入する。図示例の挿入体１０は、外管（最外管に相当する）１２内に内管（移動体）１４を挿通したものであり、外管１２を座体として内管１４を引き上げ油圧シリンダ１６により引き上げるようになっている。
図２に示されているように、内管１４の先端部には第１可動リンク２１が、外管１２の先端部には第２可能リンク２２が枢軸２１ａ、２２ａをもって連結され、第１可動リンク２１及び第２可能リンク２２相互も枢軸２３をもって連結されている。
挿入体１０は、図３に示すように、第１可動リンク２１及び第２可能リンク２２が内管１４と平行な状態で弛緩地盤Ｅ１中に挿入され、必要な時点で、内管１４をチャックしながら油圧シリンダ１６により引き上げる。この引き上げに伴って、図２及び図４に示すように、第１可動リンク２１及び第２可能リンク２２の枢軸２１ａ、２２ａが接近することに伴い、枢軸２３が図４の軌跡Ｔのように、改良軸方向に対して交差する方向に移動するようになる。 When creation of the improved body is completed (may be under construction), the insert 10 shown in FIGS. 2 to 4 is inserted into the relaxed ground E1. In the illustrated example of the insertion body 10, an inner pipe (moving body) 14 is inserted into an outer pipe (corresponding to the outermost pipe) 12, and the inner pipe 14 is lifted with the outer pipe 12 as a seat, and a hydraulic cylinder 16 is pulled up. It is supposed to be raised by.
As shown in FIG. 2, a first movable link 21 is connected to the distal end portion of the inner tube 14, and a second possible link 22 is connected to the distal end portion of the outer tube 12 with pivots 21 a and 22 a, so that the first movable link is provided. The link 21 and the second possible link 22 are also connected by a pivot 23.
As shown in FIG. 3, the insert 10 is inserted into the loose ground E1 with the first movable link 21 and the second possible link 22 parallel to the inner tube 14, and chucks the inner tube 14 when necessary. While being pulled up by the hydraulic cylinder 16. As shown in FIGS. 2 and 4, along with this pulling, as the pivots 21a and 22a of the first movable link 21 and the second possible link 22 approach, the pivot 23 becomes like a locus T in FIG. , It moves in the direction crossing the improved axis direction.

枢軸２３部分には、たとえば歪みゲージなどの圧力検出器３０が設けられており、その圧力検出器３０が、弛緩地盤Ｅ１と未弛緩（未改良）地盤Ｅ２との境界に達すると、圧力検出器３０による地盤から受ける抵抗に伴う圧力が急に高くなる。したがって、その圧力が急に高くなった時点を、対象地盤を弛めた弛緩域と非弛緩域との境界Ｘであると判断できる。必要により、これを改良軸方向の異なる位置において繰り返すことにより改良軸方向の改良径の変化を把握できるとともに、改良軸まわりの他の方位についても行えば、方位ごとの改良体の改良径も把握できる。したがって、改良体の形状全体を把握することが可能であるので、信頼性の高い施工が可能であるし、必要以上の注入材を使用することを避けることができる。 The pivot 23 is provided with a pressure detector 30 such as a strain gauge. When the pressure detector 30 reaches the boundary between the relaxed ground E1 and the unrelaxed (unimproved) ground E2, the pressure detector The pressure accompanying the resistance received from the ground by 30 suddenly increases. Therefore, it can be determined that the time when the pressure suddenly increases is the boundary X between the relaxed area where the target ground is loosened and the non-relaxed area. If necessary, by repeating this at different positions in the improved axial direction, the change in the improved diameter in the improved axial direction can be grasped, and if other orientations around the improved axis are performed, the improved diameter of the improved body for each orientation can also be grasped. it can. Therefore, since it is possible to grasp the entire shape of the improved body, highly reliable construction is possible, and it is possible to avoid using an injection material more than necessary.

弛緩域と非弛緩域との境界Ｘの位置は、内管１４の引き上げに伴って、枢軸２３又は圧力検出器３０が、図５に示す軌跡を示すから、たとえば挿入下端（又は引き上げ開始）位置Ｓ０を基準として、たとえば油圧シリンダ１６のストロークの合計Ｓ１を検出することにより、改良軸心からの偏位（改良径）Ｓ３及び深さ位置を知ることができる。
すなわち、第１可動リンク２１の長さＳ４、第２可動リンク２１の長さＳ５は既知であるから、図５に示す幾何学的関係から、改良軸心からの偏位（改良径）Ｓ３及び深さ位置（Ｓ４＋Ｓ３）は知ることができるのである。 The position of the boundary X between the relaxation region and the non-relaxation region is that the pivot 23 or the pressure detector 30 shows the locus shown in FIG. 5 as the inner tube 14 is pulled up. By detecting, for example, the total stroke S1 of the hydraulic cylinder 16 on the basis of S0, the deviation (improved diameter) S3 and the depth position from the improved axis can be known.
That is, since the length S4 of the first movable link 21 and the length S5 of the second movable link 21 are known, the deviation (improved diameter) S3 from the improved axis and the geometric relationship shown in FIG. The depth position (S4 + S3) can be known.

（他の実施の形態）
一方、上記例では一つのリンク機構を設けたものであるが、図６に示すように２つのリンク機構、あるいは３つ以上のリンク機構を設けて、方位（改良軸心を中心とした方位）ごとの改良径を、必要により内管を回転させることなく検知するようにすることもできる。また、上記例では、移動体の主軸として管を使用した。これは地上で単位管を継ぎ足し、取り外しのための作業の便をよくするために使用したものであるが、ロッドなどでもよい。さらに、検出器としては、前述のようにｐＨ検出器などを用いることができる。
上記例では、外管１４を固定し内管１２を引き上げるようにしたが、内管１２を固定し外管１４を下降させることにより、リンク機構を作動させることができる。
他方、図示例では、単純なパンタグラフ機構により本発明のリンク機構を構成したが、検出点が改良軸方向に対して交差する方向に移動する機構であれば、適宜の機構を採用できるものである。油圧シリンダ１６のストロークに換えて、ロープやワイヤーの移動量などを指標にすることもできる。 (Other embodiments)
On the other hand, in the above example, one link mechanism is provided. However, as shown in FIG. 6, two link mechanisms or three or more link mechanisms are provided, and an orientation (an orientation centered on the improved axis). The improved diameter can be detected without rotating the inner tube if necessary. In the above example, a pipe is used as the main axis of the moving body. This is used to add unit pipes on the ground and improve the convenience of removal work, but may be a rod or the like. Further, as described above, a pH detector or the like can be used as the detector.
In the above example, the outer tube 14 is fixed and the inner tube 12 is pulled up, but the link mechanism can be operated by fixing the inner tube 12 and lowering the outer tube 14.
On the other hand, in the illustrated example, the link mechanism of the present invention is configured by a simple pantograph mechanism, but any mechanism can be adopted as long as the detection point moves in a direction intersecting the improved axis direction. . Instead of the stroke of the hydraulic cylinder 16, the amount of movement of the rope or wire can be used as an index.

高圧噴射注入工法による改良体の造成例を概略的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed roughly the creation example of the improved body by a high pressure injection injection construction method. 使用状態の概要図である。It is a schematic diagram of a use state. 移動体の挿入状態での概要図である。It is a schematic diagram in the insertion state of a moving body. 移動体の移動状態概要図である。It is a movement state schematic diagram of a moving body. 移動軌跡の説明図である。It is explanatory drawing of a movement locus | trajectory. 他の実施の形態の説明図であるIt is explanatory drawing of other embodiment.

１…ロッド、２…設置機、１０…挿入体、１２…外管、１４…内管、２１…第１可動リンク、２２…第２可能リンク２２、２１ａ、２２ａ、２３…枢軸、３０…検出器、Ａ…エア、Ｅ１…弛緩地盤、Ｅ２…未弛緩地盤、Ｇ…グラウト材、Ｗ…高圧水、Ｘ…境界。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rod, 2 ... Installation machine, 10 ... Insert, 12 ... Outer tube, 14 ... Inner tube, 21 ... 1st movable link, 22 ... 2nd possible link 22, 21a, 22a, 23 ... Axis, 30 ... Detection Vessel, A ... air, E1 ... relaxed ground, E2 ... unrelaxed ground, G ... grouting material, W ... high pressure water, X ... boundary.

Claims

In the construction method of discharging the fluid at high pressure through the pipe inserted in the ground, loosening the target ground with its energy and injecting the injection material into the target ground to create an improved body,
An operating body is provided in the outermost pipe so that it can move from outside the ground in the axial direction.
The outermost tube or one point of a stationary portion that is stationary in the ground together with the outermost tube is set as a stationary point, and one point of the operating body is used as a starting point, and a movable link having a pressure detector at the distal end is the outermost tube. Insert an insert with a link mechanism that moves in a direction that intersects the axial direction of
Operating the operating body to activate a link mechanism, detecting a boundary between a relaxed area and a non-relaxed area where the target ground is loosened by the energy, and grasping a creation state of the improved body. A method for grasping the improved state of the improved body by the high-pressure injection injection method.

In the device used for the construction method to discharge the fluid at high pressure through the pipe inserted in the ground, loosen the target ground by its energy and inject the injection material into the target ground to create the improved body,
An operating body provided in the outermost pipe so as to be movable from outside the ground in the axial direction;
The outermost tube or one point of a stationary portion that is stationary in the ground together with the outermost tube is set as a stationary point, and one point of the operating body is used as a starting point, and a movable link having a pressure detector at the distal end is the outermost tube. A link mechanism that moves in a direction crossing the axial direction of
The pressure detector, when operating the link mechanism, detects pressure at the boundary between a relaxed area where the target ground is loosened by the energy and a non-relaxed area, and is improved by a high-pressure injection injection method Device for grasping the state of body formation.