JP5210849B2 - Ground improvement chemical injection method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、地盤改良薬液の注入方法および装置に関し、さらに詳しくは、注入圧力を大きくした場合であっても、地盤改良薬液を特定領域にのみに浸入させないようにして、広い範囲に安定して注入できる地盤改良薬液の注入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 injecting a ground improvement chemical solution, and more specifically, even when the injection pressure is increased, the ground improvement chemical solution is not allowed to enter only a specific area, and is stably stabilized over a wide range. The present invention relates to a method and apparatus for injecting a ground improvement chemical solution that can be injected.
従来、地盤を強化するために、パッカーを有する二重管を用いて対象地盤に地盤改良薬液を注入する方法が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、外管と内管のそれぞれにパッカーを設けた二重管により地盤改良薬液を注入するようにしている。この外管に設けたパッカーは膨張することにより、ケーシングを引き抜いた後の挿入孔の内周面と外管の外周面とのすき間をパッキング(シール)する。これにより、内管に設けられた2つのパッカーの間の供給口から供給された地盤改良薬液を外管のスリットを通じて地盤に注入した際に、地盤改良薬液が挿入孔の内周面と外管の外周面とのすき間を伝って流出することを防止して、対象領域に注入するようにしている。
Conventionally, in order to strengthen the ground, various methods for injecting a ground improvement chemical into the target ground using a double tube having a packer have been proposed (for example, see Patent Document 1). In
しかしながら、この提案の方法では外管に設けたパッカーが、内部に注入されたパッカーグラウト材により膨張して挿入孔の内周面に圧接するので、挿入孔の内周面の形状(状態)によっては、十分にすき間をシールすることができない場合がある。また、この外管に設けたパッカーは透水性を有しているが、このパッカーを通過して地盤に浸透するパッカーグラウト材の量は多くないので、パッカーを通過したパッカーグラウト材によって挿入孔と外管とのすき間をシールすることは期待することができない。そのため、注入した地盤改良薬液が、外管と挿入孔とのすき間を伝って流出することを防止するには依然として改善の余地があった。 However, in this proposed method, the packer provided in the outer tube expands by the packer grout material injected into the inner tube and presses against the inner peripheral surface of the insertion hole. Therefore, depending on the shape (state) of the inner peripheral surface of the insertion hole. May not be able to seal the gap sufficiently. In addition, the packer provided in the outer pipe has water permeability, but since the amount of the packer grout material that passes through the packer and penetrates the ground is not large, the packer grout material that has passed through the packer causes the insertion hole and It cannot be expected to seal the gap with the outer tube. Therefore, there is still room for improvement in order to prevent the injected ground improvement chemical from flowing out through the gap between the outer tube and the insertion hole.
さらには、挿入孔の内周面の強度が低い(弱い地盤)等の場合には、膨張するパッカーの圧接によって挿入孔の内周面が崩れて、むしろ、挿入孔と外管とのすき間をシールし難くなるという問題があった。 Furthermore, when the strength of the inner peripheral surface of the insertion hole is low (weak ground), etc., the inner peripheral surface of the insertion hole collapses due to the pressure contact of the expanding packer, rather, the gap between the insertion hole and the outer tube is broken. There was a problem that it was difficult to seal.
また、広い範囲に地盤改良薬液を注入しようとして、注入圧力を大きくすると、外管のスリットから吐出された地盤改良薬液が相対的に地盤の弱い特定領域に地盤を裂くように浸入して、むしろ、注入範囲が狭くなるという問題があった。
本発明の目的は、注入圧力を大きくした場合であっても、地盤改良薬液を特定領域にのみに浸入させないようにして、広い範囲に安定して注入できる地盤改良薬液の注入方法および装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a ground improvement chemical solution injection method and apparatus capable of stably injecting a ground improvement chemical solution into a specific area without causing the ground improvement chemical solution to enter only a specific region even when the injection pressure is increased. There is to do.
上記目的を達成するため本発明の地盤改良薬液の注入方法は、地盤に削孔した挿入孔に、軸方向に離間して複数の注入口を周壁に設けた外管を挿入し、次いで、外管に内管を所定位置まで挿入し、この内管の表面に軸方向に離間して設けた2つの膨縮可能なパッカーを膨張させて外管の内周面に圧接させた状態にして、この2つの膨張させているパッカーの間に位置する内管の周壁に設けた吐出口から地盤改良薬液を供給して、外管の注入口から地盤に注入する地盤改良薬液の注入方法であって、前記外管の表面に少なくとも1つの注入口を挟んで軸方向に離間して2つの膨張可能な外管パッカーを設けるとともに、この外管パッカーを設けた位置とは別の位置にある注入口を多孔被覆材により覆っておき、収縮状態の前記外管パッカーを挿入孔の内周面とすき間を有するように膨張させて、この膨張させた外管パッカーの間に位置する注入口から瞬結性固化液を地盤に注入して、この注入口周辺に瞬結性固化液からなるパッカーを形成し、次いで、前記多孔被覆材により覆われた注入口から地盤改良薬液を地盤に注入することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the ground improvement chemical solution injection method of the present invention inserts an outer tube having a plurality of injection holes provided in the peripheral wall in the axial direction into an insertion hole formed in the ground. Insert the inner tube into the tube to a predetermined position, expand the two inflatable packers spaced apart in the axial direction on the surface of the inner tube, and press the inner tube on the inner peripheral surface of the outer tube, A method of injecting a ground improvement chemical solution by supplying a ground improvement chemical solution from a discharge port provided on a peripheral wall of an inner tube located between the two inflated packers and injecting the ground improvement solution from an injection port of an outer tube. The surface of the outer tube is provided with two inflatable outer tube packers spaced apart in the axial direction across at least one injection port, and the inlet located at a position different from the position where the outer tube packer is provided Is covered with a porous coating, and the contracted outer tube packer is inserted. It is expanded so that it has a gap with the inner peripheral surface of the hole, and the instantaneous setting solidified liquid is injected into the ground from the inlet located between the expanded outer tube packers, and the instantaneous setting around the inlet A packer made of a solidified liquid is formed, and then a ground improvement chemical solution is injected into the ground from the injection port covered with the porous coating material.
ここで、前記内管とは別の内管を外管に挿入し、この別の内管の表面に軸方向に離間して設けた2つの膨縮可能なパッカーを膨張させて外管の内周面に圧接させた状態にして、この2つの膨張させているパッカーの間に位置する内管の周壁に設けた吐出口から瞬結性固化液を供給して、外管の注入口から地盤に注入し、前記瞬結性固化液からなるパッカーを形成した後、この内管を引き抜いて、前記地盤改良薬液を供給する内管を外管に挿入することもできる。或いは、前記内管の表面に軸方向に離間して設けた2つの膨縮可能なパッカーを膨張させて外管の内周面に圧接させた状態にして、この2つの膨張させているパッカーの間に位置する内管の周壁に設けた吐出口から瞬結性固化液を供給して、外管の注入口から地盤に注入し、前記瞬結性固化液からなるパッカーを形成した後、この内管により地盤改良薬液を供給することもできる。 Here, an inner tube different from the inner tube is inserted into the outer tube, and two inflatable and retractable packers provided on the surface of the other inner tube so as to be spaced apart in the axial direction are inflated. The solidified liquid is supplied from the discharge port provided in the peripheral wall of the inner tube located between the two inflated packers in a state of being pressed against the peripheral surface, and the ground is supplied from the injection port of the outer tube. It is possible to insert the inner tube for supplying the ground improvement chemical solution into the outer tube by pulling out the inner tube after forming the packer made of the instantaneous solidifying solution. Alternatively, the two expandable packers provided on the surface of the inner tube and spaced apart in the axial direction are inflated and pressed against the inner peripheral surface of the outer tube, and the two expanded packers are expanded. After supplying the instantaneous solidifying liquid from the discharge port provided on the peripheral wall of the inner pipe located between, and injecting into the ground from the inlet of the outer pipe, after forming a packer made of the instantaneous solidifying liquid, this The ground improvement chemical can also be supplied through the inner pipe.
本発明の地盤改良薬液の注入方法では、前記2つの膨張させているパッカーの間に位置する内管の周壁に設けた吐出口から瞬結性固化液を供給した際に、この供給した瞬結性固化液を前記外管パッカーの内部に充填することにより、外管パッカーを挿入孔の内周面とすき間を有するように膨張させるとともに、この膨張させた外管パッカーの間に位置する供給口から瞬結性固化液を地盤に注入することもできる。また、前記挿入孔を途中で向きを変えて水平方向に形成することもできる。 In the ground improvement chemical liquid injection method of the present invention, when the instantaneous solidifying liquid is supplied from the discharge port provided in the peripheral wall of the inner tube located between the two inflated packers, the supplied instantaneous settling is performed. The outer tube packer is expanded to fill the inner tube with the internal solid surface of the insertion hole and the supply port located between the expanded outer tube packer. It is also possible to inject an instantaneous solidifying liquid into the ground. Further, the insertion hole can be formed in the horizontal direction by changing its direction in the middle.
本発明の地盤改良薬液の注入装置は、地盤に削孔した挿入孔に挿入する外管と、この外管に挿入して軸方向に移動可能な地盤改良薬液を供給する内管および瞬結性固化液を供給する内管を備え、前記外管の周壁に管内側と管外側とを連通する注入口を軸方向に離間して複数形成し、外管の表面に軸方向に離間して2つの膨張可能な外管パッカーを設けて、この2つの外管パッカーの間に少なくとも1つの注入口を配置するとともに、この外管パッカーを設けた位置とは別の位置にある注入口を多孔被覆材により覆い、前記2つの外管パッカーのそれぞれを膨張させた際に挿入孔の内周面との間にすき間を有するように調整するすき間調整手段を設け、前記それぞれの内管の表面に軸方向に離間した2つの膨縮可能なパッカーを設けるとともに、この2つの膨縮可能なパッカーの間の内管の周壁に吐出口を配置したことを特徴とするものである。 The ground improvement chemical solution injection device according to the present invention includes an outer tube to be inserted into an insertion hole cut in the ground, an inner tube to be inserted into the outer tube and movable in the axial direction, and an instantaneous setting property. An inner pipe for supplying a solidified liquid, and a plurality of injection ports communicating with the inner side and the outer side of the pipe are formed in the peripheral wall of the outer pipe so as to be separated from each other in the axial direction; Two inflatable outer tube packers are provided, and at least one inlet is arranged between the two outer tube packers, and the inlet at a position different from the position where the outer tube packer is provided is porously coated And a gap adjusting means for adjusting the gap between the inner peripheral surface of the insertion hole when each of the two outer pipe packers is expanded, and a shaft is provided on the surface of each of the inner pipes. With two inflatable packers spaced apart in the direction In which characterized in that a discharge opening in the peripheral wall of the inner tube between the two collapsible packer.
また、本発明の別の地盤改良薬液の注入装置は、地盤に削孔した挿入孔に挿入する外管と、この外管に挿入して軸方向に移動可能な内管を備え、前記外管の周壁に管内側と管外側とを連通する注入口を軸方向に離間して複数形成し、外管の表面に軸方向に離間して2つの膨張可能な外管パッカーを設けて、この2つの外管パッカーの間に少なくとも1つの注入口を配置するとともに、この外管パッカーを設けた位置とは別の位置にある注入口を多孔被覆材により覆い、前記2つの外管パッカーのそれぞれを膨張させた際に挿入孔の内周面との間にすき間を有するように調整するすき間調整手段を設け、前記内管の表面に軸方向に離間した2つの膨縮可能なパッカーを設けるとともに、この2つの膨縮可能なパッカーの間の周壁に吐出口を配置し、この内管に地盤改良薬液と瞬結性固化液を切り換えて供給する切り換え手段を設けたことを特徴とするものである。 Further, another ground improvement chemical solution injection device according to the present invention comprises an outer tube inserted into an insertion hole cut in the ground, and an inner tube inserted into the outer tube and movable in the axial direction. A plurality of inlets communicating with the tube inner side and the tube outer side are formed apart from each other in the axial direction, and two inflatable outer tube packers are provided on the outer tube surface in the axial direction. At least one inlet is disposed between the two outer tube packers, and the inlet at a position different from the position where the outer tube packer is provided is covered with a porous coating material, and each of the two outer tube packers is covered. Provided with a gap adjusting means for adjusting so as to have a gap between the inner peripheral surface of the insertion hole when expanded, and provided with two inflatable / retractable packers spaced in the axial direction on the surface of the inner tube, Discharge port placed on the peripheral wall between the two packable packers And it is characterized in that a switching means for supplying switching the ground improvement chemical and Madokayui solidification liquid in the inner tube.
本発明の地盤改良薬液の注入装置では、前記2つの膨張可能な外管パッカーを設けた位置の外管の表面に、管内側と管外側とを連通する注入口を設け、この注入口を通じて瞬結性固化液を2つの膨張可能な外管パッカーの内部に充填して膨張させる構成にすることもできる。また、前記外管および内管は、例えば、可撓性を有する仕様にする。 In the ground improvement chemical solution injection device according to the present invention, an injection port is provided on the surface of the outer tube at the position where the two expandable outer tube packers are provided. It is also possible to fill the expandable outer tube packer with the coagulating solidified liquid and expand it. The outer tube and the inner tube are, for example, flexible.
本発明によれば、地盤に削孔した挿入孔に、軸方向に離間して複数の注入口を周壁に設けた外管を挿入し、次いで、外管に内管を所定位置まで挿入し、この内管の表面に軸方向に離間して設けた2つの膨縮可能なパッカーを膨張させて外管の内周面に圧接させた状態にして、この2つの膨張させているパッカーの間に位置する内管の周壁に設けた吐出口から地盤改良薬液を供給して、外管の注入口から地盤に注入するに際して、外管の表面に設けた膨張可能な外管パッカーを用いて、瞬結性固化液によるパッカーを形成することで、挿入孔の内周面と外管の外周面とのすき間を確実にシールすることができる。その際に、外管パッカーを挿入孔の内周面とすき間を有するように膨張させるので、外管パッカーによって挿入孔の内周面を圧接して崩してしまうこともない。そのため、瞬結性固化液により形成されたパッカーとは別の位置にある注入口から地盤改良薬液を地盤に注入する際に、挿入孔の内周面と外管の外周面とのすき間への地盤改良薬液の流出を抑えることができる。 According to the present invention, in the insertion hole drilled in the ground, the outer tube having a plurality of inlets provided in the peripheral wall and spaced apart in the axial direction is inserted, and then the inner tube is inserted into the outer tube to a predetermined position, Two inflatable packers that are spaced apart in the axial direction on the surface of the inner tube are inflated and pressed against the inner peripheral surface of the outer tube, and between the two inflated packers. When the ground improvement chemical solution is supplied from the discharge port provided in the peripheral wall of the inner tube and is injected into the ground from the injection port of the outer tube, the inflatable outer tube packer provided on the surface of the outer tube is used to instantly By forming the packer with the coagulating solidified liquid, the gap between the inner peripheral surface of the insertion hole and the outer peripheral surface of the outer tube can be reliably sealed. At that time, since the outer tube packer is expanded so as to have a gap with the inner circumferential surface of the insertion hole, the inner circumferential surface of the insertion hole is not pressed and broken by the outer tube packer. Therefore, when injecting the ground improvement chemical liquid into the ground from the injection port located at a position different from the packer formed by the instantaneous setting solidified liquid, the gap between the inner peripheral surface of the insertion hole and the outer peripheral surface of the outer tube The outflow of ground improvement chemicals can be suppressed.
また、多孔被覆材により覆われた注入口から地盤改良薬液を地盤に注入することにより、注入圧力が大きくても、地盤改良薬液が多孔被覆材によって適度に減圧されつつ広い範囲に行き渡るようになる。これにより、注入圧力を大きくした場合であっても、相対的に地盤の弱い特定領域にのみに、地盤改良薬液が地盤を裂くように浸入することがなくなり、地盤の広い範囲に安定して地盤改良薬液を注入することが可能になる。 In addition, by injecting the ground improvement chemical liquid into the ground from the injection port covered with the porous coating material, even if the injection pressure is large, the ground improvement chemical liquid is spread over a wide range while being appropriately decompressed by the porous coating material. . As a result, even when the injection pressure is increased, the ground improvement chemical solution does not enter the specific area where the ground is relatively weak so as to tear the ground. It becomes possible to inject the improved chemical solution.
以下、本発明の地盤改良薬液の注入方法および装置を実施形態に基づいて説明する。まず、地盤を上下に削孔して形成した挿入孔を用いる場合を例にして説明する。 Hereinafter, a ground improvement chemical solution injection method and apparatus according to the present invention will be described based on embodiments. First, the case where the insertion hole formed by drilling the ground up and down is used will be described as an example.
図1〜図3に例示するように、本発明の地盤改良薬液の注入装置(以下、注入装置という)は、地盤を削孔して形成された挿入孔Sに挿入する外管3と、この外管3に挿入して外管軸方向に移動可能な内管5Aとを有している。この内管5Aは、瞬結性固化液Cを供給する。さらに、この内管5Aとは別に、図6、図7に例示するように、外管3に挿入して外管軸方向に移動可能な地盤改良薬液Gを供給する内管5Bを有している。
As illustrated in FIGS. 1 to 3, the ground improvement chemical liquid injection device (hereinafter referred to as an injection device) of the present invention includes an
挿入孔Sは、例えば、削孔機からケーシングロッドを延ばして形成し、挿入孔Sに内接しているケーシングロッドに外管3を挿入した後、ケーシングロッドを地上に引き抜くことにより、外管3を挿入孔Sにセットすることができる。外管3の先端に膨張可能なアンカーを設けておき、アンカーをケーシングロッドの先端から突出させた位置で、ケーシングロッドの内径よりも大きく膨張させて外管3を地盤に固定してから、ケーシングロッドを引き抜くとよい。
The insertion hole S is formed, for example, by extending a casing rod from a drilling machine. After inserting the
外管3の周壁には、管内側と管外側とを連通する複数の注入口3aが外管軸方向に離間して形成されている。また、外管3の表面に外管軸方向に離間して2つの膨張可能な外管パッカー11が設けられている。この2つの外管パッカー11は、互いの間の外管3の周壁に少なくとも1つの注入口3aが存在するように配置されている。外管パッカー11としては、水分を吸収して膨張する膨潤材または、内部に流入出する気体や液体の流体圧力により膨縮可能なシール材を例示できる。
In the peripheral wall of the
この2つの外管パッカー11は、膨張した際に、挿入孔Sの内周面との間にすき間を有するように構成されている。即ち、それぞれの外管パッカー11を膨張させた際に挿入孔Sの内周面との間にすき間を有するように調整するすき間調整手段を有している。すき間調整手段としては、外管パッカー11自体の仕様を、最大に膨張させた際に挿入孔Sの内周面との間にすき間を有するように設定することが例示できる。その他のすき間調整手段としては、外管パッカー11を膨張させるために供給する流体の流量調整手段、流体圧調整手段、後述する逆止弁12や、これらを組み合わせたものを例示できる。
The two
膨張した外管パッカー11と挿入孔Sの内周面とのすき間の大きさの下限は、瞬結性固化液Cが通過できればよく、上限は1.0cm、好ましくは0.5cm程度である。したがって、膨張した外管パッカー11が挿入孔Sの内周面を圧接せずに接触している程度であり、瞬結性固化液Cが通過できれば、本発明のすき間に該当する。
The lower limit of the size of the gap between the expanded
外管パッカー11を設けた位置とは別の位置の外管3の表面には、多孔被覆材10が設けられている。多孔被覆材10が設けられた領域にある注入口3aは、多孔被覆材10により覆われた状態になっている。
A
本発明では、外管パッカー11の間に配置された注入口3aを通じて2液タイプの瞬結性固化液Cを地盤に注入し、多孔被覆材10により覆われた注入口3aを通じて地盤改良薬液Gを地盤に注入する。地盤改良薬液Gとしては、水ガラス系グラウト、セメント系グラウト等を例示でき、液状から固化(ゲル化)するまでの固化時間は、例えば1日程度である。2液タイプの瞬結性固化液Cは、例えばC1液とC2液とを混合して急速に固化するものであり、固化時間が5秒〜30秒程度のものである。瞬結性固化液Cとしては、水ガラス系グラウト、可塑性グラウト等を例示することができる。
In the present invention, the two-liquid type instantaneous solidification liquid C is injected into the ground through the
注入口3aは、例えば、直径3mm〜10mm程度の大きさであり、その数は適宜決定され、例えば、外管パッカー11の間、多孔被覆材10が設けられた領域には、それぞれ3個〜8個程度設けられる。
The
多孔被覆材10は、注入口3aよりも面積の小さな貫通孔を多数有し、樹脂や金属等により形成されている。多孔被覆材10の形態としては、樹脂メッシュ、金属メッシュ等の網状体や多孔板を例示できる。多孔被覆材10の厚さは、例えば、0.2mm〜1.0mm程度に設定され、微小な貫通孔を多数有する仕様が好ましい。
The
多孔被覆材10としては、樹脂繊維を編組することにより形成した筒状の編み上げ体を用いることもできる。例えば、線径0.1mm〜0.5mm程度のナイロン樹脂繊維を複数並列して帯状体を形成し、複数の帯状体を所定の編組角度で編み上げて筒状に形成する。
As the
この実施形態では、先端を封止した円筒体を外管3として用いて、先端部に形成された注入口3aが多孔被覆材10により覆われている。そして、多孔被覆材10に覆われた領域よりも後端側にある注入口3aを、2つの外管パッカー11が前後(外管軸方向)に挟むように外管3の表面に巻き付けられている。外管3の外径は、例えば、40mm〜50mm程度、周壁の厚さは、2mm〜5mm程度である。
In this embodiment, a cylindrical body whose tip is sealed is used as the
内管5Aは、その表面に内管軸方向に離間した2つの膨縮可能なパッカー6aを有し、2つの膨縮可能なパッカー6aの間の周壁には、瞬結性固化液CのC1液を供給する第1吐出口5a、C2液を供給する第2吐出口5bが配置されている。内管5Aの内部は、図2に例示するように2分割されて、C1液が流通する第1固化液流路7aとC2液が流通する第2固化液流路7bの2つの流路が形成された構造になっている。第1吐出口5aおよび第2吐出口5bは、吐出先が互いに近接するように形成されている。
The
また、内管5Aの内部には、パッカー膨張用パイプ8aが内管軸方向に延設され、それぞれのパッカー6aに接続している。パッカー6aは、ゴム等の膨縮可能な中空弾性体で形成され、パッカー膨張用パイプ8aを通じた流体の流入により膨張し、流体の流出によって収縮する。
Inside the
もう一方の内管5Bは、図6、図7に例示するように、その表面に内管軸方向に離間した2つの膨縮可能なパッカー6bを有し、2つの膨縮可能なパッカー6bの間の周壁には、地盤改良薬液Gを供給する第3吐出口5cが配置されている。内管5Bの内部は、地盤改良薬液Gが流通する薬液流路7cになっている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the other
また、内管5Bの内部には、パッカー膨張用パイプ8bが内管軸方向に延設され、それぞれのパッカー6bに接続している。パッカー6bは、ゴム等の膨縮可能な中空弾性体で形成され、パッカー膨張用パイプ8bを通じた流体の流入により膨張し、流体の流出によって収縮する。
Inside the
この実施形態では、先端を封止した円筒体が内管5A、5Bとして用いられている。
In this embodiment, a cylindrical body whose tip is sealed is used as the
地盤を地盤改良薬液Gにより改良して強化する場合には、図1に例示するように、上下に削孔した挿入孔Sに外管3を挿入する。そして、収縮状態の外管パッカー11を図4に例示するように、挿入孔Sの内周面とすき間を有するように膨張させた状態にする。
When the ground is improved and strengthened by the ground improvement chemical solution G, the
次いで、膨張させている2つの外管パッカー11の間にある注入口3aの位置に、外管3に挿入している内管5Aの第1吐出口5aおよび第2吐出口5bを合わせるように位置決めする。この位置決めの際には、パッカー6aを収縮状態にしておく。
Next, the
位置決め後は、図5に例示するように、パッカー6aを膨張させて外管3の内周面に圧接させた状態にする。この状態で、C1液を第1吐出口5aから供給し、C2液を第2吐出口5bから供給する。これにより、C1液とC2液とが混合されて瞬結性固化液Cとなる。第1吐出口5aおよび第2吐出口5bは、膨張させている2つのパッカー6aによって挟まれているので、C1液およびC2液が、外管3の内周面と内管5Aの外周面とのすき間に流出することがない。
After the positioning, as illustrated in FIG. 5, the
このようにして地盤に注入する直前にC1液とC2液とを混合させた瞬結性固化液Cを、膨張させている2つパッカー6aの間に位置する注入口3aを通じて地盤に注入する。瞬結性固化液Cを注入する注入口3aは、2つの外管パッカー11によって挟まれているので、瞬結性固化液Cは、この2つの外管パッカー11の間に誘導されて地盤に浸透する。
Immediately before being injected into the ground in this way, the instantaneous solidifying liquid C obtained by mixing the C1 liquid and the C2 liquid is injected into the ground through the
ここで、それぞれの外管パッカー11と挿入孔Sの内周面との間に、所定のすき間があいているので、外管パッカー11が挿入孔Sの内周面を圧接することがない。そのため、挿入孔Sの内周面の強度が低い(弱い地盤)等の場合であっても、膨張する外管パッカー11によって挿入孔Sの内周面が崩れることがない。
Here, since there is a predetermined gap between each
また、このすき間を通じて瞬結性固化液Cが外管パッカー11の外側にも回り込むので、地盤のより広い範囲に瞬結性固化液Cを浸透させることができる。一方で、外管パッカー11を膨張させない場合に比べて、挿入孔Sの内周面と外管3の外周面とのすき間は小さくなるので、外管パッカー11と挿入孔Sの内周面とのすき間(最大でも1.0cm程度)を通じて瞬結性固化液Cが過剰に流出することもない。そのため、瞬結性固化液Cは、地盤に確実に浸透するとともに急速に固化して、この注入口3aの周辺に強固なパッカーPを形成することができる。
Moreover, since the instantaneous setting solidified liquid C also circulates outside the
これにより、挿入孔Sの内周面と外管3の外周面とのすき間を、瞬結性固化液Cにより形成されたパッカーPによって、確実にシールすることができる。特に、図2で例示したように吐出先が近接するように成形された第1吐出口5aおよび第2吐出口5bを採用すると、C1液とC2液とが衝突するように混合されるので、互いを均一に混合させ易くなる。
Thereby, the gap between the inner peripheral surface of the insertion hole S and the outer peripheral surface of the
次いで、パッカー6aを収縮状態にして内管5Aを外管3から引き抜いて、図6に例示するように別の内管5Bを外管3に挿入する。そして、多孔被覆材10により覆われている注入口3aの位置に、第3吐出口5cを合わせるように位置決めする。この位置決めの際には、パッカー6bを収縮状態にしておく。
Next, the
位置決め後は、図7に例示するパッカー膨張用パイプ8bを通じて供給した流体によってパッカー6bを膨張させて外管3の内周面に圧接させた状態にする。この状態で、図8に例示するように、地盤改良薬液Gを第3吐出口5cから供給する。第3吐出口5cは、膨張させている2つのパッカー6bによって挟まれているので、地盤改良薬液Gが外管3の内周面と内管5Bの外周面とのすき間に流出することがない。
After the positioning, the
供給された地盤改良薬液Gは、注入口3aを通じて地盤に注入されるが、注入する地盤改良薬液Gが挿入孔Sの内周面と外管3の外周面とのすき間に流出しても、その流出はパッカーPによって阻止される。また、地盤改良薬液Gは地盤に注入される際に、注入口3aを覆う多孔被覆材10を通過する。そのため、注入圧力が大きくても多孔被覆材10によって適度に減圧され、地盤改良薬液Gが注入口3aから外管軸直交方向(水平方向)に単に直進するのではなく、広い範囲に行き渡るようになる。
The supplied ground improvement chemical solution G is injected into the ground through the
このように、注入圧力を大きくした場合であっても、相対的に地盤の弱い特定領域にのみに、地盤改良薬液Gが地盤を裂くように浸入することがなくなり、図9に例示するように、地盤の広い範囲に安定して地盤改良薬液Gを注入することが可能になる。 As described above, even when the injection pressure is increased, the ground improvement chemical solution G does not enter the specific area of the relatively weak ground so as to tear the ground, as illustrated in FIG. It becomes possible to inject the ground improvement chemical solution G stably over a wide area of the ground.
さらに別の高さ位置で地盤改良薬液Gを地盤に注入する場合には、上記した外管パッカー11および多孔被覆材10を、外管3の別の高さ位置にも設ける。そして、外管3に挿入した内管5A、5Bを、適切な位置に順次移動させて、上記と同様の手順を行なう。
When the ground improvement chemical solution G is injected into the ground at another height position, the
多孔被覆材10として樹脂繊維からなる筒状の編み上げ体を用いた場合には、それぞれの樹脂繊維のすき間を地盤改良薬液Gが通過して地盤に注入される。この場合には、樹脂繊維が互いに上下に交差するように編まれており、上下に重なる樹脂繊維のすき間にも地盤改良薬液Gが通過するので、注入圧力が均等になり易く、安定して広範囲に地盤改良薬液Gを行き渡らせるにはさらに有利になる。
When a cylindrical knitted body made of resin fibers is used as the
上記実施形態では、瞬結性固化液Cと地盤改良薬液Gとをそれぞれ異なる内管5A、5Bを用いて供給するようにしたが、図10に例示するように、同じ1つの内管5Cによって、瞬結性固化液Cと地盤改良薬液Gとを供給することもできる。この内管5Cは、図2に示した内管5Aに、地盤改良薬液Gと瞬結性固化液Cを切り換えて供給する切り換え手段9を設けたものである。切り換え手段9は地盤上に設置され、切り換え手段9から延びる配管が内管5Cの後端部に接続される。
In the above-described embodiment, the instantaneous setting solidified liquid C and the ground improvement chemical liquid G are supplied using different
この内管5Cを用いる場合には、瞬結性固化液CによってパッカーPを形成するまでは、切り換え手段9の設定によって、内管5Cに瞬結性固化液C(C1液、C2液)を供給して、上記実施形態と同様の手順を行なう。その後、地盤改良薬液Gを地盤に注入する際には、切り換え手段9の設定を、内管5Cに地盤改良薬液Gを供給するように切り換える。即ち、第1固化液流路7aおよび第2固化液流路7bを薬液流路7cに切り換え、内管5Cを外管軸方向に移動させて所定位置に位置決めする。そして、第1吐出口7aおよび第2吐出口7bを第3吐出口7cとして機能させて地盤改良薬液Gを供給し、多孔被覆材10により覆われた注入口3aから地盤改良薬液Gを地盤に注入する。
When this
本発明は、上記実施形態のように、垂直方向に形成した挿入孔Sを用いるだけでなく、斜め方向に傾斜した挿入孔Sや、途中で屈曲して水平方向に形成した挿入孔Sを用いる場合にも適用することができる。構造物が立設している地盤を改良して強化する場合は、挿入孔Sを途中で屈曲させて水平方向に形成する。この場合は、図11に例示するように削孔機1からケーシングロッド2を斜めに延ばして地盤を削孔し、途中で削孔方向を水平に変えて構造物13の下方の地盤に挿入孔Sを形成する。
The present invention uses not only the insertion hole S formed in the vertical direction as in the above embodiment, but also the insertion hole S inclined in the oblique direction or the insertion hole S bent in the middle and formed in the horizontal direction. It can also be applied to cases. When the ground on which the structure is erected is improved and strengthened, the insertion hole S is bent in the middle and formed in the horizontal direction. In this case, as illustrated in FIG. 11, the
次いで、図12に例示するように挿入孔Sに内接しているケーシングロッド2に、先端にアンカー4を有する外管3を挿入する。このアンカー4は、例えば、ゴム等の中空弾性体で形成する。この実施形態では挿入孔Sが屈曲しているので、可撓性に優れた外管3、内管5A、5Bを用いることが好ましい。
Next, as illustrated in FIG. 12, the
次いで、図13に例示するように、ケーシングロッド2の先端から突出させたアンカー4の内部に流体を供給して、ケーシングロッド2の内径よりも大きく膨張させて外管3を地盤に固定する。その後、ケーシングロッド2を地上に引き抜く。これにより、ケーシングロッド2を引き抜いた挿入孔Sの内周面と外管3の外周面との間にすき間が形成される。尚、挿入孔Sの内周面と外管3の外周面との間にすき間に、予めセメントベントナイト等の充填材を充填しておくこともできる。
Next, as illustrated in FIG. 13, a fluid is supplied to the inside of the anchor 4 that protrudes from the tip of the
次いで、先の実施形態と同様に、外管3に内管5Aを挿入して第1吐出口5aおよび第2吐出口5bを所定位置に位置決めして、図14に例示するように、膨張させた外管パッカー11の間に位置する注入口3aから瞬結性固化液Cを地盤に注入して、この注入口3a周辺に瞬結性固化液CからなるパッカーPを形成する。次いで、内管5Aを外管軸方向に移動させて、第1吐出口5aおよび第2吐出口5bを別の所定位置に位置決めして、同様の手順により別の位置にパッカーPを形成する。このようにして、多孔被覆材10により覆われた注入口3aを外管軸方向に挟むようにパッカーPを形成する。
Next, as in the previous embodiment, the
次いで、先の実施形態と同様に、内管5Aを外管3から引き抜いて、別の内管5Bを外管3に挿入する。そして、図15に例示するように内管5Bの第3吐出口5cを、多孔被覆材10によって覆われた注入口3aの位置に位置決めして、膨張させているパッカー6bの間にある第3吐出口5cから地盤改良薬液Gを供給して、注入口3aを通じて地盤に注入する。
Next, as in the previous embodiment, the inner tube 5 </ b> A is pulled out from the
この実施形態においても、先の実施形態と同じ効果を得ることができるので、注入圧力を大きくした場合であっても、相対的に地盤の弱い特定領域にのみに、地盤改良薬液Gが地盤を裂くように浸入することがなくなり、地盤の広い範囲に安定して地盤改良薬液Gを注入することが可能になる。そして、図16に例示するように、構造物13の立設する地盤を地盤改良薬液Gにより強化された改良地盤にすることができる。
Also in this embodiment, the same effect as the previous embodiment can be obtained, so even if the injection pressure is increased, the ground improvement chemical solution G is applied to the ground only in a specific area where the ground is relatively weak. It is possible to inject the ground improvement chemical solution G stably over a wide area of the ground without intrusion so as to tear. Then, as illustrated in FIG. 16, the ground on which the
この実施形態においても、同じ1つの内管5Cによって、瞬結性固化液Cと地盤改良薬液Gとを供給することもできる。本発明において、外管3に設ける外管パッカー11、多孔被覆材11の設置箇所の数は特に限定されるものではない。
Also in this embodiment, the instantaneous solidifying liquid C and the ground improvement chemical | medical solution G can also be supplied with the same one inner pipe |
本発明においては、外管パッカー11を、その内部に瞬結性固化液Cを充填することにより、上記の実施形態と同様、挿入孔Sの内周面との間にすき間を有するように膨張させることもできる。この場合は、図17に例示するように、2つの膨張可能な外管パッカー11を設けた位置の外管3の表面に、管内側と管外側とを連通する注入口3b、3cを設ける。換言すれば、注入口3b、3cを形成したそれぞれの位置に膨張可能な外管パッカー11を配置する。そして、これら注入口3b、3cを通じて瞬結性固化液Cを2つの外管パッカー11の内部に充填して膨張させる構成にする。
In the present invention, the
具体的には、地盤に瞬結性固化液Cを注入する注入口3aを挟んで管軸方向前後に注入口3b、3cを配置し、注入口3aには逆止弁12を設ける。逆止弁12は、例えば、注入口3aを覆うようにゴム等の弾性体からなるベルト状体を外管3の表面に巻き付けて形成する。この逆止弁12は、2つのベルト状体を注入口3a上の位置で突き合わせている。
Specifically, the
そして、外管パッカー11を膨張させる際には、図18に例示するように、外管パッカー11、11が設けられた範囲に、外管3に挿入している内管5Aの2つの膨張可能なパッカー6aの間の範囲が重複するようにして、第1吐出口5aおよび第2吐出口5bを合わせるように位置決めする。位置決め後は、それぞれのパッカー6aを膨張させて外管3の内周面に圧接させた状態にして、C1液を第1吐出口5aから供給し、C2液を第2吐出口5bから供給する。
When the
これによりC1液とC2液とが混合された瞬結性固化液Cが、注入口3b、3cを通じて外管パッカー11の内部に進入する。この進入した瞬結性固化液Cが外管パッカー11の内部に充填することにより、外管パッカー11が挿入孔Sの内周面との間に所定のすき間を有して膨張した状態になる。
As a result, the instantaneous solidifying liquid C in which the C1 liquid and the C2 liquid are mixed enters the
これとともに、図19に例示するように、内管5Aを通じて供給された瞬結性固化液Cは、注入口3aを通じて逆止弁12の突合せ面から漏れ出るように押出されて地盤に注入される。瞬結性固化液Cを注入する注入口3aは、2つの膨張させている外管パッカー11によって挟まれているので、瞬結性固化液Cは、この2つの外管パッカー11の間に誘導されて地盤に浸透する。
At the same time, as illustrated in FIG. 19, the instantaneous solidification liquid C supplied through the
また、それぞれの外管パッカー11と挿入孔Sの内周面との間に、所定のすき間(例えば、1.0cm以下)があいているので、挿入孔Sの内周面の強度が低い(弱い地盤)等の場合であっても、膨張する外管パッカー11によって挿入孔Sの内周面が崩れることがない。そして、このすき間を通じて瞬結性固化液Cが外管パッカー11の外側にも回り込んで、地盤のより広い範囲に瞬結性固化液Cを浸透させることができる。
In addition, since a predetermined gap (for example, 1.0 cm or less) is provided between each
そのため、瞬結性固化液Cは、地盤に確実に浸透するとともに急速に固化して、この注入口3aの周辺に強固なパッカーPを形成する。これにより、挿入孔Sの内周面と外管3の外周面とのすき間を、瞬結性固化液Cにより形成されたパッカーPによって、確実にシールすることができる。
Therefore, the instantaneous setting solidified liquid C surely penetrates the ground and rapidly solidifies to form a strong packer P around the
ここで、注入口3aから瞬結性固化液Cが地盤に供給される前に、確実に外管パッカー11に瞬結性固化液Cを充填して膨張させるために、供給口3aを通じてよりも、それぞれの供給口3b、3cを通じて瞬結性固化液Cを外部に供給し易い構造にする。そこで、例えば、地盤に瞬結性固化液Cを供給する供給口3aの面積(複数の供給口3aの場合は、それらを合算した総面積)を、外管パッカー11に瞬結性固化液Cを供給するそれぞれの供給口3b、3cの面積(複数の供給口3b、3cの場合は、それぞれ、それらを合算した総面積)よりも小さくする。または、逆止弁12の剛性を高めてより弾性変形しにくくする。或いは、それぞれの供給口3b、3cの面積を供給口3aの面積よりも大きくするとともに、逆止弁12の剛性を高めてより弾性変形にくくして、供給口3aよりも供給口3b、3cを通じて瞬結性固化液Cを外部に供給し易い構造にする。
Here, before the instantaneous solidifying liquid C is supplied to the ground from the
尚、逆支弁12は、その仕様(剛性等)を変更することにより、外管パッカー11の膨張具合を調整できるので、既述したように、すき間調整手段として機能させることができる。
In addition, since the
また、供給口3b、3cのうち、瞬結性固化液Cの供給源から遠い位置にある外管3の先端側の供給口3cの方が瞬結性固化液Cを外部に供給しにくくなる。外管3が上下に延びている場合は、瞬結性固化液Cの供給源から遠い位置にある下方側の供給口3cの方が、上方側にある供給口3bに比して瞬結性固化液Cを外部に供給しにくくなる。
Further, of the
そこで、例えば、供給口3cの面積(複数の供給口3cの場合は、それらを合算した総面積)を供給口3bの面積(複数の供給口3bの場合は、それらを合算した総面積)よりも大きくする。
Therefore, for example, the area of the
このように瞬結性固化液Cによって外管パッカー11を膨張させる構造にすると、外管パッカー11を膨張させる流体を流通させるためのパイプを特別に設ける必要がなくなる。瞬結性固化液Cによって外管パッカー11を膨張させる方法、構造は、既述した同じ1つの内管5Cによって瞬結性固化液Cと地盤改良薬液Gとを供給する実施形態に用いることもできる。
When the
瞬結性固化液Cや地盤改良薬液Gの供給速度(即ち、吐出速度)、ゲル化時間(固化するのに要する時間)は、施工現場の地盤の地質等の条件によって適宜設定する。例えば、瞬結性固化液Cのゲル化時間tcと、瞬結性固化液Cの供給速度と相関関係がある瞬結性固化液Cを充填する時間(充填時間t)とに注目すると以下のようになる。尚、瞬結性固化液Cの固化は流動しなくなった直後から始まる。 The supply speed (that is, the discharge speed) and the gelation time (the time required for solidification) of the quick setting solidification liquid C and the ground improvement chemical liquid G are appropriately set depending on conditions such as the geology of the ground at the construction site. For example, when attention is paid to the gelation time tc of the instantaneous setting solidified liquid C and the time (filling time t) for filling the instantaneous setting solidified liquid C having a correlation with the supply speed of the instantaneous setting solidifying liquid C, It becomes like this. The solidification of the instantaneous solidification liquid C starts immediately after it stops flowing.
瞬結性固化液Cを外管パッカー11に充填し始めると、外管パッカー11が膨張を開始するとともに、注入口3aを通じて逆止弁12の突合せ面から瞬結性固化液Cが地盤に注入され始める。充填時間tがゲル化時間tc以上の場合は、瞬結性固化液Cが外管パッカー11の内部で固化するため、外管パッカー11が膨張した状態が維持される。
そして、外管3の外周面と挿入孔Sの内周面との間には、この膨張状態を維持した外管パッカー11と、膨張した外管パッカー11の周辺に供給された瞬結性固化液Cおよび地盤に注入された瞬結性固化液CとによりパッカーPが形成される。
When filling the
And between the outer peripheral surface of the
一方、充填時間tがゲル化時間tcよりも短い場合は、外管パッカー11の内部の瞬結性固化液Cが固化していないため、瞬結性固化液Cが膨張した外管パッカー11の周辺および地盤に注入された後、外管パッカー11が収縮する。そして、外管3の外周面と挿入孔Sの内周面との間には、外管パッカー11の周辺に供給された瞬結性固化液Cおよび地盤に注入された瞬結性固化液CとによりパッカーPが形成される。
On the other hand, when the filling time t is shorter than the gelation time tc, the instantaneous solidifying liquid C inside the
このように、ゲル化時間tcと充填時間tの大小関係に関わらず、確実に瞬結性固化液CによるパッカーPを形成することができる。 Thus, regardless of the magnitude relationship between the gelation time tc and the filling time t, the packer P can be reliably formed by the instantaneous setting solidified liquid C.
1 削孔機
2 ケーシングロッド
3 外管
3a、3b、3c 注入口
4 アンカー
5A、5B、5C 内管
5a 第1吐出口
5b 第2吐出口
5c 第3吐出口
6a、6b 膨縮可能なパッカー
7a 第1固化液流路
7b 第2固化液流路
7c 薬液流路
8a、8b パッカー膨張用パイプ
9 切り換え手段
10 多孔被覆材
11 外管パッカー
12 逆止弁
13 構造物
S 挿入孔
G 地盤改良薬液
P パッカー
C 瞬結性固化液
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