JP5137222B1 - 地盤注入材の注入装置および注入工法 - Google Patents

Abstract

【課題】外管内に内管を容易に挿入し、地盤中に地盤注入材を確実に注入すること。
【解決手段】外管２の先端部２ｆに、反転部材８を設ける。線材９を、反転部材８により反転させて、外管２内に二重に挿通して、外管２の後端開口部から露出させる。外管２の後端開口部が露出するように、外管２を地盤中に埋設した後、線材９の露出部分のうち、一方の露出部分に設けた係り具１１と、内管３の先端部３ｆに設けたリング１０との係合により、一方の露出部分を内管３の先端部３ｆに固定する。線材９の他方の露出部分を引っ張ることにより、内管３を外管２の後端開口部から内部に挿入する。
【選択図】図１

Description

本発明は、地盤中に地盤注入材を注入する装置および工法に関し、特に、地盤中に埋設した注入用の外管内に内管を挿入する技術に関する。

地盤の強化や改良などを目的として、地盤中に地盤注入材を注入する装置および工法がある。これらでは、たとえば特許文献１〜４に開示されているように、地盤注入材の注入管として、外管と内管から成る二重管が用いられている。

施工対象の地盤上に構造物などが無い場合は、特許文献１のように、地盤中に鉛直に掘削孔を形成した後、掘削孔内に外管を挿入し、地盤中に外管を埋設する。次に、地上に露出した外管の後端開口部から、内管を外管内に挿入した後、地上に露出した内管の後端開口部から、地盤注入材を内管内に供給する。そして、地盤注入材を内管内から、内管に設けられた吐出口と、外管に設けられた注入口とを通して、地盤中に注入する。

一方、施工対象の地盤上に既設構造物が有る場合は、特許文献２および３のように、既設構造物の周囲の地表面から対象深度まで、地盤を斜めや曲線状に掘削した後、既設構造物の下方の地盤を水平に掘削する。これにより形成された掘削孔内に外管を挿入して、地盤中に外管を埋設した後、外管の後端開口部から内部に内管を挿入する。そして、内管の後端開口部から、地盤注入材を内管内に供給して、上記のように、地盤注入材を地盤中に注入する。

従来、外管内への内管の挿入は、内管の露出部分を外管内へ順次押し込むことにより、行われている。このため、地盤中に外管を鉛直に埋設した場合は、内管挿入の際に、重力が挿入方向に作用するので、内管を外管内に挿入し易くなる。ところが、地盤中に外管を曲げて横向きに埋設した場合は、内管挿入の際に、内管が外管内でつかえ易くて、重力が挿入方向に作用しないので、内管を外管内に挿入し難くなる。

これに対して、特許文献４では、既設構造物を挟んだ地表面の一方側から他方側に向かって、既設構造物の下方を通る掘削孔を形成している。また、ワイヤーロープを外管内に挿入して、ワイヤーロープの先端を外管の先端閉止板に連結している。そして、掘削孔内に外管を貫通させて、外管を埋設した後、先端閉止板を外して、ワイヤーロープの先端を内管の先端に連結し、ウインチでワイヤーロープを巻き戻して、内管を外管内に挿入する。

しかしながら、既設構造物の隣接などにより、既設構造物を挟んだ地表面の一方側に作業スペースがあっても、他方側には作業スペースがない場合があり、特許文献４のような工事が行えないおそれがある。また、既設構造物の下方の対象地盤が水平方向に広い場合は、特許文献２および３のように、既設構造物の周囲の地表面から下方の対象地盤まで掘削できても、特許文献４のように、既設構造物を挟んだ反対側の地表面まで掘削するのは非常に困難で、工事が行えないおそれがある。

特開２００５−９０００９号公報 特開２０１１−１３２６７１号公報 特開２００５−２７３４４１号公報 特開２０００−２７１７２号公報

本発明の課題は、外管内に内管を容易に挿入して、地盤中に地盤注入材を確実に注入することである。

本発明に係る地盤注入材の注入装置は、注入口が設けられ、後端開口部が露出するように、地盤中に埋設される外管と、吐出口が設けられ、後端開口部が露出するように、外管内に挿入される内管とを備え、内管の後端開口部から内部に供給された地盤注入材を、吐出口と注入口とを通して、地盤中に注入する注入装置であって、さらに、外管の先端部に設けられた反転手段と、反転手段により反転され、外管内に二重に挿通されて、外管の後端開口部から露出する線材と、線材の二重部分の一方を、内管の先端部に固定する固定手段とを備える。

これにより、後端開口部が露出するように、外管を地盤中に埋設した後、該後端開口部から露出した線材の二重の露出部分のうち、一方の露出部分を内管の先端部に固定して、他方の露出部分を引っ張ることで、外管の後端開口部から内部に内管を引き込むことができる。つまり、滑車の原理により、外管の後端開口部から内部に内管を挿入することができる。このため、対象地盤が既設構造物の下方にあっても、既設構造物を挟んだ地表面の一方側から他方側へ掘削する必要はない。既設構造物の周囲の地表面から下方の地盤まで掘削して、外管を埋設することで、外管内に内管を容易に挿入して、地盤中に地盤注入材を確実に注入することができる。

また、本発明では、上記地盤注入材の注入装置において、線材の固定手段から反転手段に至る部分に、反転手段側へ引っ張る力が作用していないときに、固定手段による線材の二重部分の一方と内管の先端部との固定が解除されるようにしてもよい。

これにより、外管内に内管を挿入した後、外管内から線材を回収することができる。

また、本発明では、上記地盤注入材の注入装置において、線材の固定手段から反転手段に至る部分に、反転手段側へ引っ張る力が作用し、かつ、線材の固定手段から、反転手段を経由せず、外管外へ至る部分に、外管外へ引っ張る力が作用しているときに、固定手段により線材の二重部分の一方と内管の先端部とが固定されるようにしてもよい。

これにより、線材の一方の露出部分と他方の露出部分を、交互に引いたり送ったりすることにより、内管を外管内で管軸方向に往復移動させて、所望の位置に配置することができる。また、地盤注入材の注入後に、線材の他方の露出部分を張りながら外管内へ送りつつ、一方の露出部分を引っ張ることで、内管を外管内から容易に回収することができる。さらに、線材を弛ませたり解放したりして、線材の内管の先端部との固定を解除することで、線材の露出部分のいずれかを引っ張って、外管内から線材を回収することができる。

また、本発明では、上記地盤注入材の注入装置において、反転手段が、外管の先端部に設けられた第１反転手段と第２反転手段とからなり、内管の先端部に第３反転手段をさらに設け、線材を、第１反転手段、第３反転手段、および第２反転手段の順で次々に反転させてから、外管内に二重に挿通させて、外管の後端開口部から露出させるようにしてもよい。

これにより、定滑車と動滑車を組み合わせた複滑車の原理によって、外管内に内管を挿入するために、線材を引っ張る力を軽減することができる。

次に、本発明に係る地盤注入材の注入工法は、注入口が設けられた外管を、これの後端開口部が露出するように、地盤中に埋設して、吐出口が設けられた内管を、これの後端開口部が露出するように、外管内に挿入した後、内管の後端開口部から内部に地盤注入材を供給して、吐出口と注入口とを通して、地盤中に地盤注入材を注入する注入工法であって、外管の先端部に反転手段を設け、線材を反転手段で反転させて、外管内に二重に挿通して、外管の後端開口部から露出させておき、線材の一方の露出部分を固定手段により内管の先端部に固定し、線材の他方の露出部分を引っ張ることにより、内管を外管内に挿入する。

これにより、対象地盤が既設構造物の下方にあっても、既設構造物を挟んだ地表面の一方側から他方側へ掘削する必要はなく、既設構造物の周囲の地表面から下方の地盤まで掘削して、外管を埋設し、外管内に内管を容易に挿入して、地盤中に地盤注入材を確実に注入することができる。

また、本発明では、上記地盤注入材の注入工法において、線材の一方の露出部分と他方の露出部分を、交互に引いたり送ったりすることにより、内管を管軸方向へ往復移動させて、外管の管軸方向に所定間隔で設けられた複数の注入口のいずれかの近傍に、吐出口を位置させ、内管の管軸方向に対して吐出口を挟んだ両側に設けられたパッカーを膨張させて、外管内に内管を固定した後、地盤注入材を内管内に供給するようにしてもよい。

これにより、外管内で内管を管軸方向に移動させて、吐出口を各注入口の近傍に確実に位置させることができる。また、その都度パッカーを膨張させて、外管内を区切ってから、内管内に地盤注入材を供給することで、各注入口から地盤中に地盤注入材を広範囲に注入することができる。

さらに、本発明では、上記地盤注入材の注入工法において、内管を外管内の所定の位置まで挿入した後、線材と内管の先端部との固定手段による固定を解除して、線材を外管内から回収するようにしてもよい。

これにより、線材を繰り返し使用することができる。また、パッカーを膨張させて、外管内を区切る場合、パッカーと外管との間に線材が介在しないので、パッカーの止水性能が低下するのを防止することができる。

本発明によれば、外管内に内管を容易に挿入して、地盤中に地盤注入材を確実に注入することが可能となる。

本発明の第１実施形態による地盤注入材の注入装置の要部拡大図である。 本発明の実施形態による地盤注入材の注入工法の説明図である。 本発明の実施形態による地盤注入材の注入工法の説明図である。 本発明の実施形態による地盤注入材の注入工法の説明図である。 本発明の実施形態による地盤注入材の注入工法の説明図である。 本発明の実施形態による地盤注入材の注入工法の説明図である。 図１の地盤注入材の注入装置の使用状態図である。 図１の地盤注入材の注入装置の注入状態図である。 本発明の実施形態による地盤注入材の注入工法の説明図である。 本発明の実施形態による地盤注入材の注入工法の説明図である。 本発明の実施形態による地盤注入材の注入工法の説明図である。 本発明の第２実施形態による地盤注入材の注入装置の要部拡大図である。 固定手段の他の例を示した図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

まず、第１実施形態による地盤注入材の注入装置１の構造を、図１、図３、図４、図６、図７、および図８などを参照しながら説明する。なお、図１では、（ａ）のＢ部拡大図を（ｂ）に示し、（ａ）のＣ−Ｃ断面図を（ｃ）に示している。図１２においても同様である。

図１などに示すように、地盤注入材の注入装置１は、外管２と内管３の二重管構造をしている。

外管２は、たとえば、塩化ビニルやＡＢＳなどの合成樹脂製で、円筒状に形成されている。複数本の外管２を管軸方向に連結することで、外管２を所望の長さに組み立てることができる。外管２同士の連結は、たとえば、螺合、接着剤、または継手管などの手段により行う。

外管２の周面には、複数の注入口２ａが穿孔され、該注入口２ａを覆うように、円筒状のスリーブ４が装着されている。スリーブ４は、ゴムなどの弾性体から成り、外管２の外周面に弾性接触している。スリーブ４は、逆止弁として機能する。

注入口２ａおよびスリーブ４は、図３に示すように、外管２の管軸方向に所定の間隔で複数設けられている。外管２は、後端開口部２ｂが地表面Ｇａから露出するように、先端から地盤Ｇ中に埋設される。

外管２の先端は、図１に示すように、キャップ５で塞がれている。キャップ５は、外管２の先端部２ｆに嵌め合わされて、螺合または接着剤により接合されている。

内管３は、可撓性を有する材料で形成されている。内管３の外径は、外管２の内径より小さくなっている。内管３の先端部３ｆは塞がれている。内管３の先端部３ｆから管軸方向に所定の間隔をおいて、複数の吐出口３ａが穿孔されている。

内管３は、図６などに示すように、後端開口部３ｂが地表面Ｇａから露出するように、先端部３ｆから外管２内に挿入される。外管２内で内管３を引っ掛かり難くするため、図１などに示すように、外管２の内周面には段差がなく、内管３の先端部３ｆの角は丸められている。

図７などに示すように、内管３の管軸方向に対して吐出口３ａを挟んだ両側には、パッカー６が設けられている。内管３内には、各パッカー６内に連通するホース７が設けられている。ホース７の基端（パッカー６と反対側）は、地表面Ｇａから露出する。

地盤注入材は、内管３の後端開口部３ｂ（図６など）から内部に供給されて、吐出口３ａから吐出される。空気やガスなどの流体は、ホース７を通して、パッカー６内に供給されたり、パッカー６内から吸引されたりする。これにより、パッカー６は、図８などに示すように膨張したり、図７などに示すように収縮したりする。

図１に示すように、外管２の先端部２ｆにあるキャップ５の内側には、反転部材８が設けられている。反転部材８は、円柱部８ａと土台部８ｂとからなる。円柱部８ａは、土台部８ｂに対して回転してもしなくてもよい。

反転部材８の円柱部８ａには、極細径の線材９が掛けられている。線材９は、たとえば、ワイヤーロープ、ピアノ線、テグス、または釣り糸などから成る。線材９の長さは、外管２の長さの３倍より長くなっている。線材９の強度は、少なくとも内管３を吊り上げ可能な強さになっている。

線材９は、図１および図４などに示すように、反転部材８により反転され（折り返され）、外管２内に二重に挿通されて、外管２の後端開口部２ｂから露出する。反転部材８は、本発明の「反転手段」の一例である。

内管３の先端部３ｆには、図１に示すように、リング１０が取り付けられている。内管３の先端部３ｆとリング１０は金属製である。線材９の二重部分の一方は、リング１０の内側を貫通している。また、線材９の二重部分の一方には、球状の係り具１１が取り付けられている。係り具１１は、金属製で、線材９のいずれの位置にも着脱可能になっている。

係り具１１の外径は、リング１０の内径より大きくなっていて、係り具１１は、リング１０を通り抜けられないようになっている。このため、係り具１１がリング１０に係合して、線材９の係り具１１から反転部材８に至る部分９ａに反転部材８側へ引っ張る力が作用しているときは、線材９の二重部分の一方が内管３の先端部３ｆに固定される。

また、線材９の係り具１１から反転部材８に至る部分９ａに反転部材８側へ引っ張る力が作用していないときは、線材９の二重部分の一方と内管３の先端部３ｆとの固定が解除される。リング１０と係り具１１は、本発明の「固定手段」の一例である。

次に、上述した注入装置１を用いた地盤注入材の注入工法を、図１〜図１１を参照しながら説明する。

本例では、たとえば、図２などに示すような、既設構造物Ｋの下方にある地盤Ｇの強化を目的として、地盤改良用の薬液から成る地盤注入材を、注入装置１によって地盤Ｇ中に注入する。

まず、施工対象の地盤Ｇの軟弱や土質などの状態に応じて、地盤注入材を注入する範囲、深度、間隔、圧力、および注入量などを設定する。次に、図２に示すように、既設構造物Ｋの周囲の地表面Ｇａから設定深度まで、地盤Ｇを斜めや曲線状に掘削し、さらに、既設構造物Ｋの下方の地盤Ｇを設定範囲まで水平に掘削する。

そして、形成された掘削孔Ｈ内に、図３に示すように、外管２を挿入して、地盤Ｇ中に外管２を埋設する。この際、外管２の後端開口部２ｂは、地表面Ｇａから露出させる。また、掘削孔Ｈと外管３との隙間を、シールグラウトなどで埋めておく。

次に、図４に示すように、外管２の後端開口部２ｂから露出した線材９の二重の露出部分９ｂ、９ｃのうち、一方の露出部分９ｂを、リング１０（図１）内へ通して、該露出部分９ｂのリング１０よりパッカー６側に係り具１１（図１）を取り付ける。そして、図４の状態から、内管３の先端部３ｆを外管２の後端開口部２ｂへ挿し込み、線材９の他方の露出部分９ｃを外管２と反対側に引っ張る。

これにより、線材９に引っ張り力が作用し、係り具１１がリング１０に係合して、線材９の一方の露出部分９ｂが内管３の先端部３ｆに固定される。そして、この固定部分を支点にして、図５に示すように、内管３が外管２内に引き込まれて行く。つまり、地上（外管２外）での操作により、内管３が先端部３ｆを線材９により引っ張られて、外管２内へと挿入されて行く。

その際、内管３は、外管２の内面に沿って撓みながら、外管２内を進行する。線材９の引っ張りは、人力でもよいし、ウインチなどの機械を用いて行ってもよい。

線材９の他方の露出部分９ｃを所定の長さまで引っ張ると、図６に示すように、内管３が外管２内の所定の位置（最内奥）まで挿入される。このとき、内管３の吐出口３ａが、外管２の最奥の注入口２ａおよびスリーブ４の近傍に位置した状態になる（図７参照）。

次に、線材９の他方の露出部分９ｃを解放する。すると、線材９と内管３の先端部３ｆとの固定箇所（リング１０と係り具１１の係合部分）から反転部材８に至る部分９ａに、反転部材８側へ引っ張る力が作用しなくなるので、線材９と内管３の先端部３ｆとの固定が解除される。

そして、線材９の一方の露出部分９ｂを外管２と反対側に引っ張る。すると、図７に示すように、外管２の所定の位置に内管３を残したまま、係り具１１がリング１０から遠ざかるように、線材９が管軸方向へ移動して行く。このようにして、線材９を外管２内から全て引き出し、地上に回収する。

次に、図９に示す、地上に設置した地盤注入材供給装置２０に、内管３の後端を接続する。また、地上に設置した流体供給装置３０に、ホース７の後端を接続する。

そして、流体供給装置３０からホース７を通してパッカー６内に流体を供給して、図８に示すように、パッカー６を膨張させる。すると、内管３が固定されて、外管２内が区切られ、内管３の吐出口３ａ近傍に閉塞空間１２が形成される。

次に、地盤注入材供給装置２０（図９）により、内管３の後端開口部３ｂから内部に地盤注入材を供給する。すると、図８に矢印で示すように、地盤注入材が内管３の吐出口３ａから、外管２内の閉塞空間１２へ吐出して行く。

そして、閉塞空間１２が地盤注入材で充満されると、地盤注入材が、外管２の注入口２ａからスリーブ４を押し広げて（二点鎖線の状態）、スリーブ４と外管２の外周面の隙間を通り、スリーブ４の端部から噴出する。この際、地盤注入材は、外管２の段差２ｄに衝突して、管径方向に飛び散り、地盤Ｇ中に注入されて行く。地盤Ｇ中に注入された地盤注入材は、図９にハッチングＭで示すように、地盤Ｇ中に浸透して行く。

所定量の地盤注入材を注入すると、地盤注入材供給装置２０からの地盤注入材の供給を停止した後、流体供給装置３０により、ホース７を通してパッカー６内の流体を吸引して、パッカー６を収縮させる。そして、内管３の地表面Ｇａからの露出部分３ｃを引っ張って、内管３を地上側へ所定量だけ移動させ、吐出口３ａを外管２の次の注入口２ａの近傍に位置させる。

内管３を位置決めすると、上記のように、パッカー６を膨張させて、外管２内を区切ってから、内管３内に地盤注入材を供給する。そして、図１０にハッチングで示すように、前回の注入位置から所定の間隔をおいた位置より、地盤Ｇ中に地盤注入材を注入する。

この後は、上記のように、外管２内で内管３を管軸方向に移動させて、吐出口３ａを各注入口２ａの近傍に位置させ、各注入口２ａを通して、地盤注入材を地盤Ｇ中に広範囲に注入する。注入した地盤注入材が硬化すると、図１１にハッチングＭ’で示すように、既設構造物Ｋの下方の地盤Ｇが強化された状態となる。内管３は、外管２内から引き抜いて、地上に回収しておく。

上記によると、後端開口部２ｂが露出するように、外管２を地盤Ｇ中に埋設した後、後端開口部２ｂから露出した線材９の二重の露出部分９ｂ、９ｃのうち、一方の露出部分９ｂを内管３の先端部３ｆに固定する。そして、他方の露出部分９ｃを引っ張ることで、外管２の後端開口部２ｂから内部に内管３を引き込むことができる。つまり、滑車の原理により、外管２の後端開口部２ｂから内部に内管３を容易に挿入することができる。

このため、対象地盤Ｇが既設構造物Ｋの下方にあっても、既設構造物Ｋを挟んだ地表面Ｇａの一方側から他方側へ掘削する必要はない。既設構造物Ｋの周囲の地表面Ｇａから下方の地盤Ｇまで掘削して、外管２を埋設することで、外管２内に内管３を容易に挿入して、地盤Ｇ中に地盤注入材を確実に注入することができる。

また、線材９の他方の露出部分９ｃを解放すると、線材９の固定箇所から反転部材８に至る部分９ａに、反転部材８側へ引っ張る力が作用せず、線材９と内管３の先端部３ｆとの固定が解除される。このため、外管２内に内管３を挿入した後、線材９の他方の露出部分９ｃを解放して、一方の露出部分９ｂを引っ張ることで、外管２内から線材９を回収することができる。

さらに、外管２内から線材９を回収することで、線材９を繰り返し使用することができる。また、内管３に設けられたパッカー６を膨張させて、外管２内を区切ったときに、パッカー６と外管２との間に線材９が介在しないので、パッカー６の止水性能が低下するのを防止することができる。

次に、第２実施形態による地盤注入材の注入装置１の構造を、図１２を参照しながら説明する。

図１２に示すように、外管２の先端部２ｆにあるキャップ５の内側には、２つの反転部材１３、１４が設けられている。内管３の先端部３ｆには、１つの反転部材１５と巻き付け突起１６が設けられている。

線材９は、反転部材１３、反転部材１５、および反転部材１４の順で、各円柱部１３ａ、１５ａ、１４ａに掛けられている。つまり、線材９は、反転部材１３、反転部材１５、および反転部材１４の順で、次々に反転されている。そして、線材９は、外管２内に二重に挿通されて、図５と同様に、外管２の後端開口部２ｂから露出されている。反転部材１３は、本発明の「第１反転手段」の一例である。反転部材１４は、本発明の「第２反転手段」の一例である。反転部材１５は、本発明の「第３反転手段」の一例である。

線材９の二重部分の一方は、巻き付け突起１６に、たとえば数回巻き付けられている。線材９の巻き付け突起１６から反転部材１３に至る部分９ａに、反転部材１３側へ引っ張る力が作用し、かつ、線材９の巻き付け突起１６から、反転手段１３〜１５を経由せず、外管２外へ至る部分９ｄに、外管２外へ引っ張る力が作用しているときに、線材９の二重部分の一方が内管３の先端部３ｆに固定される。

また、線材９の部分９ａに反転部材１３側へ引っ張る力が作用していないときや、部分９ｄに外管２外へ引っ張る力が作用していないときは、線材９の巻き付け突起１６への巻き付け力が緩んで、線材９の二重部分の一方と内管３の先端部３ｆとの固定が解除される。巻き付け突起１６は、本発明の「固定手段」の一例である。

このような、地盤注入材の注入装置１を用いて注入工法を行う場合、たとえば図３に示したように、地盤Ｇ中に外管２を埋設した後、外管２の後端開口部２ｂから露出する、線材９の一方の露出部分９ｂを巻き付け突起１６に巻き付ける。

そして、内管３の先端部３ｆを外管２の後端開口部２ｂに挿し込んで、線材９の一方の露出部分９ｂを張りながら外管２内へ送りつつ、他方の露出部分９ｃを引っ張る。すると、内管３が外管２の後端開口部２ｂから内部に引き込まれて行く。

このようにして、外管２内に内管３を挿入した後、線材９の一方の露出部分９ｂを張りながら外管２内へ送りつつ、他方の露出部分９ｃを引っ張ると、内管３が外管２の先端部２ｆ側へ移動する。また、線材９の他方の露出部分９ｃを張りながら外管２内へ送りつつ、一方の露出部分９ｂを引っ張ると、内管３が外管２の後端開口部２ｂ側へ移動する。

これにより、線材９の一方の露出部分９ｂと他方の露出部分９ｃを、交互に引いたり送ったりすることにより、内管３を外管２内で管軸方向に往復移動させて、吐出口３ａをいずれかの注入口２ａの近傍に位置させる。そして、前述したように、パッカー６を膨張させて、外管２内に内管３を固定した後、地盤注入材を内管３内に供給し、各注入口２ａを通して、地盤注入材を地盤Ｇ中に広範囲に注入する。

この注入の際、線材９が外管２内に残存しているが、線材９の径が極細であるため、パッカー６と外管２の内面との間に線材９が挟まれても、パッカー６の止水性能の低下は最小限に抑制される。線材９は、外管２内から内管３を引き出した後、外管２内から引き出して、地上に回収すれば、繰り返し使用することができる。

また、他の例として、内管３を外管２の最内奥まで挿入した後、線材９の露出部分９ｂ、９ｃの少なくとも一方を弛ませたり解放したりして、線材９と内管３の先端部３ｆとの固定を解除する。そして、線材９の露出部分９ｂ、９ｃのうち、一方を解放しつつ、他方を引っ張ることで、線材９を外管２内から引き出して、地上に回収するようにしてもよい。この場合、線材を繰り返し使用することができ、かつ、パッカー６の止水性能の低下を防止することができる。

上記によると、外管２の後端開口部２ｂから内部に、内管３を容易に挿入することができる。また、定滑車と動滑車を組み合わせた複滑車の原理により、外管２内に内管３を挿入するために、線材９を引っ張る力を軽減することができる。詳しくは、反転部８が１つだけの第１実施形態と比べると、反転部１３〜１５が３つ設けられている第２実施形態では、内管３を挿入するために線材９を引っ張る力を３分の１に軽減することができる。

また、線材９の一方の露出部分９ｂと他方の露出部分９ｃを、交互に引いたり送ったりすることにより、内管３を外管２内で管軸方向に往復移動させて、所望の位置に配置することができる。このため、内管３の吐出口３ａを外管２の各注入口２ａの近傍に確実に位置させることが可能となる。また、その都度、パッカー６を膨張させて、外管２内を区切ってから、内管３内に地盤注入材を供給することで、各注入口２ａから地盤Ｇ中に地盤注入材を広範囲に注入することができる。

また、地盤注入材の注入後に、線材９の他方の露出部分９ｃを張りながら外管２内へ送りつつ、一方の露出部分９ｂを引っ張ることで、内管３を外管２内から容易に回収することができる。

さらに、線材９を弛ませたり解放したりして、線材９の内管３の先端部３ｆとの固定を解除することで、外管２内から線材９を引っ張り出して、回収することができる。

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、外管２外での操作により、外管２内にある線材９と内管３の先端部３ｆとの固定を解除可能にした例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、図１３に示すように、内管３の先端部３ｆに線材９を、ボルトとナットなどの締結具１７により固定して、外管２内に挿入した後、外管２外から固定を解除できないようにしてもよい。また、固定手段としては、上記のリング１０、係り具１１、巻き付け突起１６、および締結具１７以外に、リベットや溶接などを用いてもよい。

また、上記第１実施形態では、外管２内に内管３を挿入してから、地盤注入材を内管３内に供給する前に、線材９を外管２内から回収した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではなく、線材９を回収せずに、外管２内に残存させておいてもよい。この場合、線材９の他方の露出部分９ｃを引っ張ることで、内管３を外管２の先端部２ｆ側へ移動させ、内管３の露出部分３ｃを引っ張ることで、内管３を外管２の後端開口部２ｂ側へ移動させることができる。そして、内管３を外管２内の所望の位置に配置することが可能となる。

また、上記実施形態では、吐出口３ａの両側に１つずつパッカー６を備えた内管３を用いた例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、管軸方向に所定の間隔で複数の吐出口が設けられた内管や、パッカーを３つ以上備えた内管や、パッカーの無い内管などを用いてもよい。また、外管として、内部または外周面にパッカーが設けられた外管を用いてもよい。

また、上記第２実施形態では、３つの反転部材１３、１４、１５を設けた例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、外管２の先端部２ｆに３つ以上の反転手段を設けたり、内管３の先端部３ｆに２つ以上の反転手段を設けたりしてもよい。

また、上記実施形態では、斜め下方から水平方向へ曲がるように、地盤Ｇ中に埋設された外管２内に、内管３を挿入した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、鉛直方向、上方向、斜め方向、若しくは水平方向に真っ直ぐ伸びるように、地盤中に埋設された外管内、または、それらのうち一方から他方に曲がるように、地盤中に埋設された外管内にも、本発明によれば、内管を容易に挿入することができる。

さらに、上記実施形態では、地盤の強化を目的として、地盤改良用の薬液から成る地盤注入材を地盤中に注入するために、本発明を適用した例を示したが、これ以外の目的で、その他の地盤注入材を地盤中に注入するために、本発明を適用することも可能である。

１ 地盤注入材の注入装置
２ 外管
２ａ 注入口
２ｂ 外管の後端開口部
２ｆ 外管の先端部
３ 内管
３ａ 吐出口
３ｂ 内管の後端開口部
３ｆ 内管の先端部
６ パッカー
８、１３、１４、１５ 反転部材
９ 線材
９ａ 線材の固定手段から反転手段に至る部分
９ｂ 線材の一方の露出部分
９ｃ 線材の他方の露出部分
９ｄ 線材の固定手段から、反転手段を経由せず、外管外へ至る部分
１０ リング
１１ 係り具
１６ 巻き付け突起
Ｇ 地盤

Claims (7)

1. 注入口が設けられ、後端開口部が露出するように、地盤中に埋設される外管と、
   吐出口が設けられ、後端開口部が露出するように、前記外管内に挿入される内管と、を備え、
   前記内管の後端開口部から内部に供給された地盤注入材を、前記吐出口と前記注入口とを通して、地盤中に注入する地盤注入材の注入装置において、
   前記外管の先端部に設けられた反転手段と、
   前記反転手段により反転され、前記外管内に二重に挿通されて、前記外管の後端開口部から露出する線材と、
   前記線材の二重部分の一方を、前記内管の先端部に固定する固定手段と、を備えた、ことを特徴とする地盤注入材の注入装置。
2. 請求項１に記載の地盤注入材の注入装置において、
   前記線材の前記固定手段から前記反転手段に至る部分に、前記反転手段側へ引っ張る力が作用していないときに、
   前記固定手段による前記線材の二重部分の一方と前記内管の先端部との固定が解除される、ことを特徴とする地盤注入材の注入装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の地盤注入材の注入装置において、
   前記線材の前記固定手段から前記反転手段に至る部分に、前記反転手段側へ引っ張る力が作用し、かつ、前記線材の前記固定手段から、前記反転手段を経由せず、前記外管外へ至る部分に、前記外管外へ引っ張る力が作用しているときに、
   前記固定手段により前記線材の二重部分の一方と前記内管の先端部とが固定される、ことを特徴とする地盤注入材の注入装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の地盤注入材の注入装置において、
   前記反転手段は、外管の先端部に設けられた第１反転手段と第２反転手段とからなり、
   前記内管の先端部に第３反転手段をさらに設け、
   前記線材を、前記第１反転手段、前記第３反転手段、および前記第２反転手段の順で次々に反転させてから、前記外管内に二重に挿通させて、前記外管の後端開口部から露出させた、ことを特徴とする地盤注入材の注入装置。
5. 注入口が設けられた外管を、これの後端開口部が露出するように、地盤中に埋設して、
   吐出口が設けられた内管を、これの後端開口部が露出するように、前記外管内に挿入した後、
   前記内管の後端開口部から内部に地盤注入材を供給して、前記吐出口と前記注入口とを通して、地盤中に地盤注入材を注入する地盤注入材の注入工法において、
   前記外管の先端部に反転手段を設け、
   線材を前記反転手段で反転させて、前記外管内に二重に挿通して、前記外管の後端開口部から露出させておき、
   前記線材の一方の露出部分を固定手段により前記内管の先端部に固定し、
   前記線材の他方の露出部分を引っ張ることにより、前記内管を前記外管内に挿入する、ことを特徴とする地盤注入材の注入工法。
6. 請求項５に記載の地盤注入材の注入工法において、
   前記線材の一方の露出部分と他方の露出部分を、交互に引いたり送ったりすることにより、前記内管を管軸方向へ往復移動させて、前記外管の管軸方向に所定間隔で設けられた複数の前記注入口のいずれかの近傍に、前記吐出口を位置させ、
   前記内管の管軸方向に対して前記吐出口を挟んだ両側に設けられたパッカーを膨張させて、前記外管内に前記内管を固定した後、
   地盤注入材を前記内管内に供給する、ことを特徴とする地盤注入材の注入工法。
7. 請求項５または請求項６に記載の地盤注入材の注入工法において、
   前記内管を前記外管内の所定の位置まで挿入した後、
   前記線材と前記内管の先端部との前記固定手段による固定を解除して、前記線材を前記外管内から回収する、ことを特徴とする地盤注入材の注入工法。

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