JP6942521B2 - Chemical injection device and ground injection method - Google Patents
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Description
本発明は、地盤改良工事に用いられる薬液注入装置及び地盤注入工法に関する。 The present invention relates to a chemical solution injection device and a ground injection method used for ground improvement work.
近年、地盤改良を行う技術が種々提供されている。地盤改良の際に施工される地盤注入工法としては、例えばストレーナ注入管の周面に形成された多数の注入口を通じて薬液を注入するストレーナ注入工法の他、削孔部分に建て込んだ結束細管を使用して薬液を注入する結束細管多点注入工法や、削孔部分に挿入された外管(例えばマンシェットチューブと呼ばれるパイプ)の内部に建て込まれたパッカー付きの内管(注入パイプ)を使用して薬液を注入する二重管ダブルパッカー工法が挙げられる。 In recent years, various techniques for improving the ground have been provided. As the ground injection method to be constructed at the time of ground improvement, for example, in addition to the strainer injection method in which the chemical solution is injected through a large number of injection ports formed on the peripheral surface of the strainer injection pipe, a binding thin pipe built in the drilled part is used. Uses a binding thin tube multi-point injection method that injects chemicals using it, or an inner tube (injection pipe) with a packer built inside an outer tube (for example, a pipe called a manchette tube) inserted in the drilled part. Then, a double pipe double packer method for injecting a chemical solution can be mentioned.
地盤改良にあたり地盤に注入される薬液の注入形態は、例えば地盤の土粒子を移動させることなく間隙水を薬液(注入液又はグラウト材)に置き換わるように浸透させる「浸透注入」と、土粒子を移動させながら薬液を注入する「割裂注入」とに大別される。「割裂注入」は改良範囲以外の部分に薬液が注入されて改良範囲内に未改良部が生じる可能性があることから、「割裂注入」ではなく「浸透注入」となるように、薬液を地盤の改良範囲内に注入させることが理想的である。そこで、地盤を改良する場合には、薬液が地盤に対して「浸透注入」の状態となるように、薬液を低圧で且つ静的に注入している。 The injection form of the chemical solution to be injected into the ground for ground improvement is, for example, "osmosis injection" in which the pore water is permeated so as to replace the chemical solution (injection solution or grout material) without moving the soil particles in the ground, and the soil particles are injected. It is roughly divided into "split injection" in which the drug solution is injected while moving. In "split injection", the chemical solution is injected into the part other than the improved range, and there is a possibility that an unimproved part may occur in the improved range. Ideally, it should be injected within the improved range of. Therefore, when improving the ground, the chemical solution is statically injected at a low pressure so that the chemical solution is in a state of "penetration injection" into the ground.
上述したストレーナ注入工法や二重管ダブルパッカー工法などの地盤注入工法では、注入速度を一定に保持した状態で、薬液の注入量が予め定めた注入量となるまで改良範囲に注入することが一般的である。また、近年では、多数の微細亀裂を含む亀裂性岩盤などの地盤に対する地盤注入工法として、注入圧力に特定の周波数、或いは数種類の周波数を持つ脈動圧力を重畳的に付加して薬液を注入する動的注入工法の有効性が確認されている(特許文献1から特許文献3参照)。
In the ground injection method such as the strainer injection method and the double pipe double packer method described above, it is common to inject into the improved range until the injection amount of the chemical solution reaches a predetermined injection amount while keeping the injection rate constant. Is the target. Further, in recent years, as a ground injection method for ground such as cracked rock containing a large number of microcracks, a dynamic method of injecting a chemical solution by superimposing a pulsating pressure having a specific frequency or several kinds of frequencies on the injection pressure. The effectiveness of the target injection method has been confirmed (see
例えば、特許文献1では、亀裂性岩盤にセメント、ベントナイト系の薬液(グラウト材)を注入する際に、注入圧力に5〜30Hzの周波数域から選択された特定の周波数を持つ脈動圧力を重畳的に付加して、薬剤の構成粒子を励起させて浸透性を向上させる技術について開示している。また、特許文献2では、亀裂性岩盤および鉛直・水平方向に均一な砂質地盤に薬剤(グラウト材)を注入するグラウチングにおいて、注入圧力に、0.04〜0.08Hzの長波と1〜6Hzの短波の複合波による脈動圧力を重畳的に付加して、薬液の構成粒子を励起させて浸透性を向上させる技術について開示している。さらに、特許文献3は、7〜15秒の周期で注入速度を増減変化させ、注入速度の増減を繰返す度に注入圧力の最大値及び最小値を増加させていくことにより、「割裂注入」の発生を抑制して目的の範囲に注入材を効率良く浸透させる技術について開示している。
For example, in
さらに、近年では、動的注入工法の他に、薬液の注入を所定時間中断した後、薬液を再度注入する工程を繰り返すことで、薬液を注入したときに生じる注入圧力を消散させて「割裂注入」の発生を抑制するインチング注入工法についても考案されている(特許文献4参照)。 Furthermore, in recent years, in addition to the dynamic injection method, the injection pressure generated when the drug solution is injected is dissipated by repeating the process of suspending the injection of the drug solution for a predetermined time and then injecting the drug solution again, so that "split injection" is performed. An inching injection method for suppressing the occurrence of "" has also been devised (see Patent Document 4).
しかしながら、例えば二重管ダブルパッカー工法では、薬液を注入する際には、注入位置間の間隙水圧が上昇しやすく「割裂注入」が発生しやすい。「割裂注入」が発生した場合には、薬液の注入圧力により地盤の隆起が発生することから、薬液の注入を中断して地盤に残留する薬液の注入圧力を消散させる必要がある。したがって、二重管ダブルパッカー工法では、作業効率(稼働率)が悪くなり、地盤改良に係る工期が長期化する問題がある。二重管ダブルパッカー工法を用いて、地盤改良に係る工期を短期間で行うことを考えた場合、薬液を複数の位置(以下、注入位置)に同時に注入することも考えられるが、二重管ダブルパッカー工法では、上述した「割裂注入」が発生しやすいことから、地盤改良に係る工期を短縮する解決策とはなりにくい。 However, for example, in the double-tube double packer method, when the chemical solution is injected, the pore water pressure between the injection positions tends to increase, and "split injection" tends to occur. When "split injection" occurs, the ground rises due to the injection pressure of the chemical solution, so it is necessary to interrupt the injection of the chemical solution and dissipate the injection pressure of the chemical solution remaining in the ground. Therefore, in the double pipe double packer method, there is a problem that the work efficiency (availability) is deteriorated and the construction period related to the ground improvement is lengthened. Double pipe When considering that the construction period for ground improvement is to be carried out in a short period of time using the double packer method, it is conceivable to inject the chemical solution into multiple positions (hereinafter referred to as the injection position) at the same time, but the double pipe In the double packer method, the above-mentioned "split injection" is likely to occur, so it is unlikely to be a solution to shorten the construction period related to ground improvement.
また、動的注入工法やインチング注入工法においては、薬液の平均注入速度が二重管ダブルパッカー工法における薬液の注入速度よりも遅く設定されることから、「割裂注入」の発生を抑止できる。しかしながら、これら工法では、二重管ダブルパッカー工法に比べて、薬剤の注入速度が遅く設定されるため、二重管ダブルパッカー工法と同様に、地盤改良に係る工期が長期化する。これら工法において複数の注入位置に同時に薬液を注入したときには、各注入位置に注入される薬液の注入速度のピーク(最大値)が時間的に一致する場合がある。各注入位置に注入される薬液の注入速度のピーク(最大値)が時間的に一致すると、薬液の注入圧力が高くなり、上述した「割裂注入」が発生してしまう。したがって、動的注入工法やインチング注入工法の場合も、複数の注入位置に同時に薬液を注入することは、地盤改良に係る工期を短縮する解決策とはなりにくい。 Further, in the dynamic injection method and the inching injection method, the average injection rate of the chemical solution is set to be slower than the injection rate of the chemical solution in the double tube double packer method, so that the occurrence of "split injection" can be suppressed. However, in these construction methods, the injection rate of the chemical is set to be slower than that in the double pipe double packer construction method, so that the construction period for ground improvement is prolonged as in the double pipe double packer construction method. When the drug solution is injected into a plurality of injection positions at the same time in these construction methods, the peak (maximum value) of the injection rate of the drug solution injected into each injection position may coincide in time. When the peak (maximum value) of the injection rate of the chemical solution injected at each injection position coincides in time, the injection pressure of the chemical solution becomes high, and the above-mentioned "split injection" occurs. Therefore, even in the case of the dynamic injection method and the inching injection method, injecting the chemical solution into a plurality of injection positions at the same time is unlikely to be a solution for shortening the construction period for ground improvement.
本発明は、地盤を割裂させることなく、短期間で確実な地盤改良を行う薬液注入装置及び地盤注入工法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a chemical injection device and a ground injection method for reliably improving the ground in a short period of time without splitting the ground.
一つの観点によれば、本発明の薬液注入装置は、薬液を吐出する薬液吐出口を複数有する注入外管と、前記注入外管に挿入される注入内管と、前記薬液の流路を切り替える流路切替装置と、を有する薬液注入装置において、前記注入内管は、所定間隔を空けて設けられた膨張可能な2つのパッカーゴムと、前記2つのパッカーゴムの間に配置され前記薬液を吐出する吐出口と、を有する複数のパッカー機構と、前記複数のパッカー機構のうち、隣り合う2つのパッカー機構の間に設けられ、前記隣り合う2つのパッカー機構を連結する連結ロッドと、を有し、前記隣り合う2つのパッカー機構のうち、上方に位置するパッカー機構は、前記上方に位置するパッカー機構が有する吐出口に向けて前記薬液を送り込む第1の流路と、下方に位置するパッカー機構に向けて前記薬液を送り込む第2の流路と、前記上方に位置するパッカー機構が有する前記2つのパッカーゴムの内側に空気を送り込む第3の流路と、を有し前記下方に位置するパッカー機構は、前記下方に位置するパッカー機構が有する吐出口に向けて前記薬液を送り込む第4の流路と、前記下方に位置するパッカー機構が有する前記2つのパッカーゴムの内側に空気を送り込む第5の流路と、を有し、前記連結ロッドは、該連結ロッドを介して前記隣り合う2つのパッカー機構を連結したときに、前記第2の流路と前記第4の流路とを連通する第6の流路と、前記第3の流路と前記第5の流路とを連通する第7の流路と、を有し、前記流路切替装置は、前記薬液が前記第1の流路又は前記第4の流路のいずれか一方に流れ込むように前記薬液の流路を切り替える装置であって、前記第1の流路に流れ込む前記薬液の注入速度が一定速度となってから第1の時間が経過したとき、前記薬液が前記第4の流路に流れ込むように前記薬液の流路を切り替え、前記第4の流路に流れ込む前記薬液の注入速度が一定速度となってから第2の時間が経過したとき、前記薬液が前記第1の流路に流れ込むように前記薬液の流路を切り替えるように動作することを特徴とする。 According to one viewpoint, the chemical injection device of the present invention switches between an injection outer pipe having a plurality of chemical liquid discharge ports for discharging the chemical liquid, an injection inner pipe inserted into the injection outer pipe, and a flow path of the chemical liquid. In a chemical injection device having a flow path switching device, the injection inner pipe is arranged between two expandable packer rubbers provided at predetermined intervals and the two packer rubbers to discharge the chemical liquid. It has a plurality of packer mechanisms having a discharge port, and a connecting rod provided between two adjacent packer mechanisms among the plurality of packer mechanisms and connecting the two adjacent packer mechanisms. Of the two adjacent packer mechanisms, the packer mechanism located above includes a first flow path for feeding the chemical solution toward the discharge port of the packer mechanism located above, and a packer mechanism located below. A packer located below the packer having a second flow path for feeding the chemical solution toward the surface and a third flow path for feeding air inside the two packer rubbers of the packer mechanism located above the packer mechanism. The mechanism is a fourth flow path for feeding the chemical solution toward the discharge port of the packer mechanism located below, and a fifth flow path for sending air inside the two packer rubbers of the packer mechanism located below. When the two adjacent packer mechanisms are connected via the connecting rod, the connecting rod communicates with the second flow path and the fourth flow path. The flow path switching device has a sixth flow path, a seventh flow path that communicates the third flow path and the fifth flow path, and the flow path switching device allows the chemical solution to flow through the first flow path. A device that switches the flow path of the chemical solution so as to flow into either the path or the fourth flow path, and the first after the injection speed of the chemical solution flowing into the first flow path becomes a constant speed. When the time elapses, the flow path of the chemical solution is switched so that the chemical solution flows into the fourth flow path, and after the injection speed of the chemical solution flowing into the fourth flow path becomes a constant rate, the second When the time elapses, the chemical solution operates to switch the flow path of the chemical solution so that the chemical solution flows into the first flow path .
また、前記上方に位置するパッカー機構の外径の最大径は、前記下方に位置するパッカー機構の外径の最大径より大きいことを特徴とする。 Further, the maximum outer diameter of the packer mechanism located above is larger than the maximum outer diameter of the packer mechanism located below .
また、前記連結ロッドは、前記隣り合う2つのパッカー機構のうちの一方のパッカー機構に設けた吐出口から、他方のパッカー機構に設けた吐出口までの間隔を調整可能な調整部材であることを特徴とする。 Further, the connecting rod is an adjusting member capable of adjusting the distance from the discharge port provided in one of the two adjacent packer mechanisms to the discharge port provided in the other packer mechanism. It is a feature.
本件開示によれば、地盤を割裂させることなく、短期間で確実な地盤改良効果を得ることができる。 According to the present disclosure, it is possible to obtain a reliable ground improvement effect in a short period of time without splitting the ground.
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の地盤注入工法を実施する施工システムの一実施例を示す機能ブロック図である。なお、図1においては、削孔機や削孔機を制御する制御部の構成については省略している。図1に示すように、本実施形態の施工システム10は、動態管理装置11、注入管理装置12、記録用PC13の他、薬液注入装置20を有する。
Hereinafter, this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of a construction system that implements the ground injection method of the present invention. Note that in FIG. 1, the configuration of the drilling machine and the control unit that controls the drilling machine is omitted. As shown in FIG. 1, the construction system 10 of the present embodiment includes a
動態管理装置11は、地盤の複数箇所に設置した測定器15からの測定データを記録用PC13から受信し、受信した測定データを用いて、薬液注入装置20が有する注入ポンプ21の回転数の制限、停止指示判断を行う。動態管理装置11は、規制値と測定データを逐次比較しており、測定データが規制値を超えた場合に、注入管理装置12に対して逓倍率を0〜99%の間で規制する指示を行う。なお、逓倍率は注入ポンプ21で設定変更することができる。
The
注入管理装置12は、動態管理装置11にローカルエリア接続される。注入管理装置12は、流量・圧力測定装置16から流量圧力、瞬時流量、積算流量の計測データを取得し、流量圧力、瞬時流量、積算流量の計測データをモニタ等に表示する。
The injection control device 12 is connected to the
注入管理装置12は、薬液注入装置20が有するインバータ22に接続され、注入ポンプ21に対するON/OFF信号や、周波数制御信号をインバータ22に送信する。また、動態管理装置11から注入ポンプ21の回転数の制限・停止指示信号(逓倍率)が送信されると、注入管理装置12は、注入ポンプ21における注入流量が設定流量に逓倍率を掛けた数値となるように、周波数制御信号をインバータ22に出力する。さらに、注入管理装置12は、流量・圧力測定装置16から取得した流量圧力、瞬時流量、積算流量の計測データに基づいて、薬液注入装置20が有する流路切替装置23を駆動して、薬液の流路を切り替える。
The injection management device 12 is connected to the
記録用PC13は、測定器からの測定データを取得し、薬液の注入時における応力や変位データをモニタ等に表示する。また、記録用PC13は、測定データを記録するとともに、動態管理装置11に測定データを送信する。
The recording PC 13 acquires measurement data from the measuring instrument and displays stress and displacement data at the time of injection of the chemical solution on a monitor or the like. Further, the recording PC 13 records the measurement data and transmits the measurement data to the
測定器15は、地盤の複数箇所に設けられ、薬液の注入時における応力や地盤の変位を測定する。 The measuring instruments 15 are provided at a plurality of locations on the ground and measure stress and displacement of the ground during injection of a chemical solution.
流量・圧力測定装置16は、例えば注入ポンプ21と注入管24とを接続するホースに設けられ、送り込まれた薬液などの注量や圧力などを測定する。
The flow rate /
薬液注入装置20は、注入ポンプ21、インバータ22、流路切替装置23、注入管24等を有する。注入ポンプ21は、例えばグラウトミキサと流量・圧力測定装置16との間に設けられ、削孔時に削孔用水を、薬液の注入時に注入管24に向けて送り込む。インバータ22は、注入ポンプ21を駆動制御する。流路切替装置23は、一例として、電子制御により注入ポンプ21からの薬液の流路を切り替える切替バルブである。
The
図2に示すように、注入管24は、注入外管31及び注入内管32を有する。注入外管31は、例えば二重管ダブルパッカー工法にて使用されるマンシェットチューブである。注入外管31は、長手方向に一定間隔(図2中L1)を空けて、吐出口34が設けられる。図2においては、一例として、吐出口34が注入外管31の長手方向の4カ所に設けられた場合を示している。隣り合う吐出口34の間隔L1は、例えば500mmである。吐出口34は、注入外管31の外周面に例えば90度間隔を空けて配置される。注入外管31の長手方向の4カ所に設けられる吐出口34は、注入外管31に取り付けられたゴムスリーブ35により遮蔽される。図示は省略するが、ゴムスリーブ35は結束バンドにより注入外管31の長手方向における一端側が固定される。なお、注入外管31の内径は、一例として40mmである。
As shown in FIG. 2, the
ゴムスリーブ35は、注入される薬液から受けた圧力によって弾性変形して、吐出口34とゴムスリーブ35の開放端部(結束バンドにより固定される一端とは反対側の端部)との間に隙間を生成する。この隙間が形成されることで、薬液が放射状に放出される。また、ゴムスリーブ35は、注入外管31の吐出口34を塞ぐことにより、外部からの圧力に対しては吐出口34に押圧されて密着し、外部からの注入外管31への逆流や水の侵入を防ぐ。
The
次に、注入内管32の構成について図2から図6に基づいて説明する。
図2から図6に示すように、注入内管32は、第1パッカー(パッカー機構に相当)41、第2パッカー(パッカー機構に相当)42、及びこれらパッカー41,42を連結する連結ロッド(調整部材に相当)43を有する。
Next, the configuration of the injection
As shown in FIGS. 2 to 6, the injection
図3及び図4に示すように、第1パッカー41は、上部パッカー55、下部パッカー56及びノズル57を備える。上部パッカー55は、薬液が送り込まれる2つの薬液管(内管)81,82と、これら薬液管81,82を内部に収納する外管83とを有する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
これら管のうち、外管83は、その上端部を保持部材84に、例えば螺合などにより固着される。外管83が保持部材84に固定された状態では、2つの薬液管81,82は、上端側となる一端部を保持部材84に保持される。保持部材84は、円筒状の部材である。保持部材84は、2つの薬液用アダプタ86,87及びエア用アダプタ88を上面に保持する。したがって、2つの薬液管81,82の上端側となる一端部が保持部材84に保持された状態では、薬液用アダプタ86と薬液管81とが連通され、薬液用アダプタ87と薬液管82とが連通される。また、保持部材84は、エア用アダプタ88と連通する貫通孔89を有する。図示は省略するが、保持部材84を外管83に固着した状態では、保持部材84と外管83との間の一部に隙間が設けられる。したがって、エア用アダプタ88から流入する空気は、貫通孔89を介して、該隙間及び外管83の内部に送り込まれる。
Of these pipes, the
支持部材90は、円筒状の部材である。支持部材90は、保持部材84に、例えば螺合などにより固着される。支持部材90は、ストッパ91との間でパッカーゴム59の上端部を挟持する。なお、支持部材90を保持部材84に固着した状態では、支持部材90は、外管83との間に隙間を形成する。したがって、保持部材84と外管83との間の隙間に流入する空気は、支持部材90と外管83との間に生じる隙間に送り込まれる。
The
保持部材92は、外管83の下端側の外周面に保持される。保持部材92は、ストッパ93との間でパッカーゴム59の下端部を挟持する支持部材94を上部側で保持する。
The holding
ノズル57は、下部パッカー56の保持部材に固着される。ノズル57は、筒体98と、流路形成部材99とを有する。筒体98は、上部パッカー55を構成する外管83の下端部を例えば螺合等により固着する。筒体98は、外周面に例えば90°間隔で4個の吐出口62を有する。流路形成部材99は、筒体98の内部に収納され、上部パッカー55を構成する2つの薬液管81,82が固着される。流路形成部材99は、2つの通路100,101を有する。通路100は、流路形成部材99を筒体98の内部に収納したときに、薬液管81の内部に送り込まれた薬液を、筒体98が有する吐出口62に向けて薬液を流動させる通路となる。通路101は、流路形成部材99を筒体98の内部に収納したときに、薬液管82の内部に送り込まれた薬液を、第2パッカー42に向けて送り出す通路となる。なお、符号102は連結管であり、連結管102は、流路形成部材99が有する通路101に連通する。
The
また、流路形成部材99を筒体98の内部に収納すると、流路形成部材99と筒体98との間に、外管83から送り込まれた空気を下部パッカー56に向けて送り出す通路103が形成される。
Further, when the flow
下部パッカー56は、薬液管105、外管106、保持部材107,108,109を有する。
The
保持部材107は、円柱状の部材である。保持部材107は、上端部において、ノズル57の筒体98を固着し、下端部において外管106の上端部を固着する。外管106が保持部材107に固定された状態では、薬液管105は、上端側となる一端部を保持部材107に保持される。保持部材107は、連結管102に連通する貫通孔110と、ノズル57の内部に形成された通路103と連通する貫通孔111とを有する。
The holding
したがって、薬液管105の上端部が保持部材107に保持された状態では、連結管102と薬液管105とが連通される。また、図示は省略するが、保持部材107を外管106に固着した状態では、保持部材107と外管106との間の一部に隙間が設けられる。これにより、保持部材107の貫通孔111を介して送り込まれる空気は、保持部材107と外管106との間に設けた隙間及び外管106の内部に送り込まれる。
Therefore, in a state where the upper end portion of the chemical
保持部材107は、下部側で、円筒状の支持部材112を固着する。なお、支持部材112は、ストッパ113との間でパッカーゴム61の上端部を挟持、保持する部材である。ここで、保持部材107に支持部材112が固着されると、支持部材112と外管106との間に隙間が形成される。したがって、保持部材107と外管106との間に設けた隙間を流れる空気は、支持部材112と外管106との間に形成された隙間に送り込まれる。したがって、下部パッカー56のパッカーゴム61が膨張する。
The holding
保持部材108は、外管106の下端側の外周面に保持される。保持部材108は、ストッパ114との間でパッカーゴム61の下端部を挟持する支持部材115を上部側で保持する。
The holding
保持部材109は、外管106の下端部を固着する。外管106の下端部を保持部材109に固着した状態では、薬液管105は保持部材109に保持される。保持部材109は、貫通孔109aを有し、外管106の内部を流れる空気を、連結ロッド43に向けて送り込む。保持部材109は、連結部材116が固着される。連結ロッド43の外管が固着される。連結部材116の内部空間において、保持部材109は、連結ロッド43の内管141が挿入される接続部材117を有する。接続部材117は、薬液管105と、連結ロッド43の内管141とを連通させる部材である。
The holding
図5に示すように、第2パッカー42は、上部パッカー71、下部パッカー72及びノズル73を有する。上部パッカー71は、薬液管120、保持部材121,122を有する。保持部材121は、上端側で連結ロッド43を固着し、下端側で支持部材123を固着する。保持部材121は、連結ロッド43の内管141に連通される接続部材124を有する。また、保持部材121は、下面側で薬液管120の上端部を保持する。保持部材121に薬液管120が保持されると、薬液管120と、接続部材124とが連通される。したがって、接続部材124を流下する薬液は、薬液管120の内部に送り込まれる。また、保持部材は、貫通孔125を有する。ここで、保持部材121に支持部材123を固着し、また、保持部材121が薬液管120を保持した状態では、支持部材123と薬液管120との間に隙間が形成される。これにより、貫通孔125を流れる空気は、支持部材123と薬液管120との間に形成された隙間に送り込まれる。支持部材123は、ストッパ126との間でパッカーゴム75の上端部を挟持する。したがって、送り込まれる空気により、パッカーゴム75が膨張する。
As shown in FIG. 5, the
保持部材122は、薬液管120の下端部を保持するとともに、支持部材127を固着する。保持部材122は、上面側から下面側に向けて貫通する貫通孔128を有する。また、保持部材122が薬液管120を保持した状態では、支持部材127と薬液管120との間に隙間が形成されており、これら貫通孔128は、該隙間と連通する。したがって、薬液管120と支持部材との間に流入する空気は、貫通孔128を介して、下部パッカー72に送り込まれる。
The holding member 122 holds the lower end portion of the chemical
ノズル73は、保持部材122に固着される部材である。ノズル73は、薬液管を流れる薬液を吐出する吐出口78を有する。吐出口78は、円周方向に90度間隔を空けて4カ所に設けられる。ノズル73は、貫通孔129を有し、保持部材122の貫通孔128から送り込まれた空気を下部パッカー72に送り込む。
The
下部パッカー72は、連結管131、支持部材132,133を有する。連結管131は、筒状の部材である。連結管131は、ノズル73の貫通孔129から送り込まれた空気をパッカーゴム77の内部に送り込む。連結管131は、ストッパ134との間でパッカーゴム77の上端部を挟持して保持する。支持部材133は、ストッパ135との間でパッカーゴム77の下端部を挟持して保持する。なお、符号136はキャップであり、キャップ136は、支持部材を固着する。これにより、連結管131の内部を流れる空気は、支持部材132及び支持部材133の隙間を介して、パッカーゴム77を膨張させる。
The
図6に示すように、連結ロッド43は、第1パッカー41及び第2パッカー42の間に配置される。連結ロッド43は、内管141及び外管142を有する。詳細は省略するが、外管142は、内管141を同軸となるように内部に保持する。連結ロッド43の外管142は、その上端部が、第1パッカー41の下部パッカー56の連結部材116に固着される。このとき、連結ロッド43の内管141は、下部パッカー56の保持部材109が有する接続部材117に接続される。
As shown in FIG. 6, the connecting
連結ロッド43の外管142は、その下端部が、第2パッカー42の保持部材121に固着される。このとき、連結ロッド43の内管141は、内管141の下部に設けた接続部材143が、第2パッカー42の上部パッカー71の保持部材121が有する接続部材124と嵌合する。
The lower end of the
ここで、薬液用アダプタ86、薬液管81、流路形成部材99の通路100及び吐出口62で形成される通路が、第1の流路に相当する。また、薬液用アダプタ87、薬液管82、流路形成部材99の通路101、連結管102、貫通孔110、薬液管105、接続部材117、内管141、接続部材143、接続部材124、薬液管120、保持部材122で形成される流路が、第2の流路に相当する。
Here, the passage formed by the
また、エア用アダプタ88、保持部材84の貫通孔89、保持部材84と外管83との間の一部に設けられる隙間及び支持部材90と外管83との間に生じる隙間、薬液管81,82と外管83との隙間、ノズル57に形成される通路、保持部材107に設けられる貫通孔111、保持部材107と外管106との間の一部生じる隙間、及び支持部材90と外管83との間に生じる隙間で形成される通路が、第3の流路に相当する。
Further, the
また、保持部材121が有する接続部材124、薬液管120で形成される流路が、第4の流路に相当する。
Further, the flow path formed by the connecting
また、保持部材121の貫通孔125、薬液管120と支持部材123との間に生じる隙間、薬液管120と支持部材127との間に生じる隙間、保持部材122が有する貫通孔128、ノズル73が有する貫通孔129、連結管131、支持部材132により形成される通路が、第5の流路に相当する。
Further, the through
さらに、連結ロッド43の内管141にて形成される通路が第6の流路に相当する。そして、連結ロッド43の内管141と外管142との間の隙間が第7の流路に相当する。
Further, the passage formed by the
上述した連結ロッド43は、異なる複数の長さ(例えば1m、2m、3m)のロッドのいずれか1本のロッド又は複数のロッドを組み合わせて用いられる。したがって、連結ロッド43は、第1パッカー41のノズル57の吐出口62と、第2パッカー42のノズル67の吐出口70との間隔L2を調整することが可能となる。なお、連結ロッド43を用いずに、第1パッカー41及び第2パッカー42を連結することも可能である。図2においては、一例として長さ315mmの連結ロッド43を用いて、第1パッカー41及び第2パッカー42を連結した場合を示す。この場合、第1パッカー41のノズル57の吐出口62と、第2パッカー42のノズル67の吐出口70との間隔L2は、1000mmとなる。
The connecting
図示は省略するが、上述した注入内管32は、第1パッカー41の外径の最大径が第2パッカー42の外径の最大径よりも大きく設定されている。詳細には、第1パッカー41の外径の最大径は35mmであり、第2パッカー42の外径の最大径は29.5mmである。
Although not shown, the injection
次に、注入外管31を建て込む工程の一例を、図7及び図8を用いて説明する。
Next, an example of the step of assembling the injection
ステップS101は、削孔工程である。例えば、地盤改良の対象となる位置に、ケーシングパイプ171とロッド172とを用いて削孔する(図8(a)参照)。この工程は、図示を省略した削孔機により施工される。
Step S101 is a drilling step. For example, a
ステップS102は、シール材の充填工程である。ケーシングパイプ171の内部に注入管173を挿入し、ゲル状のシール材174をケーシングパイプ171の内部に充填する(図8(b)参照)。
Step S102 is a step of filling the sealing material. The
ステップS103は、注入外管31の挿入工程である。ステップS102において、ゲル状のシール材174をケーシングパイプ171の内部に充填した後、注入外管31をケーシングパイプ171の内部に挿入する(図8(c)参照)。
Step S103 is an insertion step of the injection
ステップS104は、ケーシングの引抜工程である。注入外管31をケーシングパイプ171の内部に挿入した後、ケーシングパイプ171を引き抜く。そして、ゲル状のシール材174が硬化するまで養生する(図8(d)参照)。
Step S104 is a casing drawing step. After inserting the injection
その後、注入外管31の内部に注入内管32が挿入され、薬液を注入する処理が施工される。
After that, the injection
次に、薬液を注入する方法について説明する。薬液を注入する方法としては、図9に示すように、一定の注入速度で薬液を注入する静的注入、注入圧力に特定の周波数、或いは数種類の周波数を持つ脈動圧力を重畳的に付加して薬液を注入する動的注入の他に、薬液の注入動作、及び薬液の注入を一時中断する動作を繰り返し行うインチング注入(断続的注入)が挙げられる。本発明の地盤注入工法では、2つの注入位置の各々に対して薬液をインチング注入により交互に注入し、2つの注入位置に対して薬液を同時に注入する。なお、図9中点線は、インチング注入を行ったときの注入圧力を示している。 Next, a method of injecting a drug solution will be described. As a method of injecting the drug solution, as shown in FIG. 9, static injection in which the drug solution is injected at a constant injection rate, or pulsating pressure having a specific frequency or several kinds of frequencies is superimposed on the injection pressure. In addition to the dynamic injection for injecting the drug solution, there is an inching injection (intermittent injection) in which the operation of injecting the drug solution and the operation of suspending the injection of the drug solution are repeated. In the ground injection method of the present invention, the chemical solution is alternately injected into each of the two injection positions by inching injection, and the chemical solution is simultaneously injected into the two injection positions. The middle dotted line in FIG. 9 shows the injection pressure when the inching injection is performed.
まず、2つの注入位置に注入される薬液の注入量が同一量である場合について説明する。以下では、2つの注入位置のうち、一方の注入位置に対して設けた流路を流路Aとし、他方の注入位置に対して設けた流路を流路Bとして説明する。 First, a case where the injection amount of the drug solution injected into the two injection positions is the same will be described. Hereinafter, of the two injection positions, the flow path provided for one of the injection positions will be referred to as the flow path A, and the flow path provided for the other injection position will be referred to as the flow path B.
図10に示すように、薬液を地盤に注入する工程においては、注入管理装置12は、注入ポンプ21を作動させる。注入ポンプ21が駆動すると、注入ポンプ21から薬液が吐出され、薬液が流路A又は流路Bのいずれか一方の流路に流れ込む。例えば流路Aに薬液が流れ込むように、流路切替装置23がセットされている場合、注入ポンプ21が駆動されると、薬液は流路Aに流れ込む。注入ポンプ21から吐出される薬液の注入速度が一定速度になると、流路Aにおける注入速度も一定速度になる。流路Aにおける注入速度が一定速度になってから時間T1(全開時間T1)経過すると、注入管理装置12は流路切替装置23を駆動させ、薬液が流れ込む流路を、流路Aから流路Bに切り替える。薬液が流れ込む流路が流路Aから流路Bに切り替わる過程で、流路Aに流れ込む薬液の注入速度が落ちていく一方、流路Bに流れ込む薬液の注入速度が0から上昇する。そして、薬液が流れ込む流路が流路Aから流路Bに切り替わると、流路Aに流れ込む薬液の注入速度が0になり、流路Bに流れ込む薬液の注入速度が一定速度となる。
As shown in FIG. 10, in the step of injecting the chemical solution into the ground, the injection management device 12 operates the
そして、流路Bにおける注入速度が一定速度になってから時間T2(全開時間T1=T2)経過すると、注入管理装置12は流路切替装置23を駆動させ、薬液が流れ込む流路を流路Bから流路Aに切り替える。薬液が流れ込む流路が流路Bから流路Aに切り替わる過程で、流路Bに流れ込む薬液の注入速度が落ちていく一方、流路Aに流れ込む薬液の注入速度が0から上昇する。そして、薬液が流れ込む流路が流路Bから流路Aに切り替わると、流路Bに流れ込む薬液の注入速度が0になり、流路Aに流れ込む薬液の注入速度が一定速度となる。
Then, when the time T2 (fully open time T1 = T2) elapses after the injection speed in the flow path B becomes a constant speed, the injection management device 12 drives the flow
上述した流路切替装置23により流路を切り替える動作を、2つ注入位置に対する薬液の注入量が目的の注入量に到達まで繰り返し実行する。そして、2つ注入位置に対する薬液の注入量が目的の注入量に到達すると、注入管理装置12は、注入ポンプ21の駆動を停止させる。
The operation of switching the flow path by the flow
上述した薬液を注入する工程を、繰り返し実行する。 The step of injecting the above-mentioned chemical solution is repeatedly executed.
図10に示すように、薬液を注入する工法では、注入ポンプ21における注入速度は一定であり、2つの流路を切り替えながら、2つの注入位置の各々に対して薬液を注入している。したがって、流路Aを用いて薬液を注入する過程では、流路Bを用いて薬液を注入することはない。その結果、各流路を用いたときの注入速度のピークが一致することはないので、地盤内に発生する注入圧力に起因した割裂注入の発生を防止することができる。また、流路切替装置23による流路の切り替え時においても、薬液の注入圧力の上昇を抑止できるので、地盤内に発生する注入圧力に起因した割裂注入の発生を防止することができる。
As shown in FIG. 10, in the method of injecting a chemical solution, the injection speed in the
以下、シール材の硬化により地盤に固定された注入外管31の長手方向において、注入外管31に設けた吐出口34の位置を注入位置と称する。以下、図12(a)に示すように、各注入位置に対して、地盤の表面側から符号P1、P2、P3、P4を付して説明する。以下では、地盤の最深部側から、注入内管32を上方に引き上げながら薬液を注入する、所謂ステップアップ方式で施工する場合について説明するが、削孔を行いながら注入内管32を地中側に引き下げながら薬液を注入するステップダウン方式で施工する場合であってもよい。なお、地盤に注入する薬液としては、水ガラス系溶液型の薬液(注入材)や、浸透性に優れる超微粒子球状シリカ注入材が挙げられる。
Hereinafter, the position of the
図11に示すように、薬液を注入する工程は以下の工程である。 As shown in FIG. 11, the step of injecting the chemical solution is the following step.
ステップS201は、注入内管を注入外管に挿入する工程である。養生することで地盤に固定された注入外管31に注入内管32を挿入し、目的の注入位置まで注入内管32を挿入する。
Step S201 is a step of inserting the injection inner tube into the injection outer tube. The injection
ステップS202は、エア管への空気の送り込み工程である。注入ポンプ21を駆動させ、エア用アダプタ88を介して、第1パッカー41及び第2パッカー42に空気を送り込む。これにより、第1パッカー41のパッカーゴム59,61及び第2パッカー42のパッカーゴム75,77が膨張する。
Step S202 is a step of sending air to the air pipe. The
ステップS203は、薬液を注入する工程である。注入ポンプ21を用いて、86及び薬液用アダプタ87に対して薬液が交互に注入される。その結果、異なる2カ所の注入位置に薬液が注入される。なお、薬液の注入工程は、一例として、1st注入、注入ポンプ21の停止、2nd注入の順で実行される。ここで、1st注入及び2nd注入の間のポンプ停止時間は、十数秒〜数分程度である。この処理が実行されると、第1パッカー41のパッカーゴム59,61及び第2パッカー42のパッカーゴム75,77内の空気を減圧し、これらパッカーゴムを収縮させる。
Step S203 is a step of injecting a chemical solution. The
ステップS204は、全注入位置で薬液を注入しているか否かを判定する処理である。全注入位置で薬液を注入している場合には、ステップS204の判定処理がYesとなる。したがって、図11に示す処理が終了する。この場合には、注入内管32を注入外管31から引き抜く。一方、全注入位置で薬液を注入していない場合には、ステップS204の判定処理がNoとなる。この場合、ステップS205に進む。
Step S204 is a process of determining whether or not the drug solution is injected at all the injection positions. When the drug solution is injected at all the injection positions, the determination process in step S204 is Yes. Therefore, the process shown in FIG. 11 ends. In this case, the injection
ステップS205は、注入内管の位置調整工程である。この場合には、目的の注入位置までとなるまで、注入内管32を引き上げる。この処理が実行されると、ステップS202に戻る。
Step S205 is a step of adjusting the position of the injection inner tube. In this case, the injection
薬液を注入する注入位置について、以下に説明する。 The injection position for injecting the drug solution will be described below.
<実施例1>
図12(a)に示すように、注入位置P3と注入位置P4との隣り合う2カ所の注入位置に対して薬液を注入する。この場合、注入内管32は、第1パッカー41と第2パッカー42とを連結ロッド43を用いずに直接連結して使用する。なお、注入位置P3と注入位置P4とは隣り合う注入位置であっても、第1パッカー41と第2パッカー42とを直接連結した場合に、第1パッカー41が有するノズル57の吐出口62と第2パッカー42が有するノズル73の吐出口78までの距離L2が、注入位置P3と注入位置P4との距離L1よりも短い場合には、第1パッカー41と第2パッカー42との間に連結ロッド43を装着して使用することが可能である。
<Example 1>
As shown in FIG. 12 (a), injecting a chemical liquid injection position of the two positions adjacent to the injection position P 3 and an injection position P 4. In this case, the injection
図12(b)に示すように、注入内管32が注入外管31に挿入され、第1パッカー41が有するノズル57の吐出口62が注入位置P3に、第2パッカー42が有するノズル73の吐出口78が注入位置P4に一致するまで、注入内管32が注入外管31の内部に挿入される。注入内管32は、第2パッカー42の外径が、第1パッカー41の外径よりも小さいことから、注入外管31の内部に挿入される際、又は注入外管31に対する注入内管32の位置調整を行う際の注入内管32の昇降時に、注入外管31との間の摩擦抵抗を抑制することが可能となる。
As shown in FIG. 12 (b), injecting the
注入内管32を挿入後、エア用アダプタ88を介して第1パッカー41及び第2パッカー42に対して空気を送り込む。その結果、第1パッカー41において、上部パッカー55のパッカーゴム59及び下部パッカー56のパッカーゴム61が各々膨張する。同時に、第2パッカー42において、上部パッカー71のパッカーゴム75及び下部パッカー72のパッカーゴム77が各々膨張する。第1パッカー41の外径の最大径は、第2パッカー42の外径の最大径よりも大きいことから、第1パッカー41が有するパッカーゴム59,61は、第2パッカー42が有するパッカーゴム75,77よりも先に注入外管31の内壁面に密着する。
After inserting the injection
図12(b)及び図12(c)に示すように、薬液用アダプタ86及び薬液用アダプタ87に対して薬液が交互に注入される。これにより、注入位置P3と注入位置P4に位置する注入外管31の吐出口から薬液が土中に浸透される。一例として、薬液の注入は、1st注入、注入ポンプ21の停止、2nd注入の順で実行される。薬液の注入の後、第1パッカー41のパッカーゴム59,61及び第2パッカー42のパッカーゴム75,77に送り込んだ空気を減圧して、各パッカーゴムを収縮させる。
As shown in FIGS. 12 (b) and 12 (c), the chemical solution is alternately injected into the
各パッカーゴムを収縮させた後、注入内管32を引き上げ、第1パッカー41が有するノズル57の吐出口62を注入位置P1に、第2パッカー42が有するノズル73の吐出口78を注入位置P2に一致させる。注入内管32が引き上げられた後、エア用アダプタ88を介して第1パッカー41及び第2パッカー42に対して空気を送り込む。その結果、第1パッカー41及び第2パッカー42が有する各パッカーゴムが、送り込まれる空気によって膨張し、第1パッカー41が有するパッカーゴム59,61、第2パッカー42が有するパッカーゴム75,77が注入外管31の内壁面に各々密着する(図12(d)参照)。
After each packer rubber is contracted, pulling the infusion
この状態で、薬液用アダプタ86及び薬液用アダプタ87に対して薬液が交互に注入される。これにより、注入位置P1と注入位置P2に位置する注入外管31の吐出口34から薬液が土中に浸透される。図12(d)及び図12(e)に示すように、薬液の注入は、1st注入、ポンプ停止、2nd注入の順で実行される。
In this state, the chemical solution is alternately injected into the
そして、薬液の注入の後、第1パッカー41のパッカーゴム59,61及び第2パッカー42のパッカーゴム75,77に送り込んだ空気を減圧して、各パッカーゴムを収縮させ、注入内管32を引き上げる。
Then, after injecting the chemical solution, the air sent to the packer rubbers 59 and 61 of the
上述したように、第1パッカー41の外径の最大径は、第2パッカー42の外径の最大径よりも大きい。したがって、各パッカーゴムの収縮時には、第2パッカー42が有するパッカーゴム75,77は、第1パッカー41が有するパッカーゴム59,61よりも先に収縮する。
As described above, the maximum outer diameter of the
注入ポンプ21を停止した場合には、薬液用アダプタ86及び薬液用アダプタ87の各管の内部には薬液が残存しており、注入ポンプ21を停止した場合でも、薬液がノズル57の吐出口62及びノズル73の吐出口78から排出される。上述したように、第2パッカー42が有するパッカーゴム75,77は、第1パッカー41が有するパッカーゴム59,61よりも先に収縮する。その結果、第2パッカー42と注入外管31との間に薬液を流動させるための空間を確保することができる。したがって、第1パッカー41が有するノズル57の吐出口62付近に残留している薬液が吐出口62から注入外管31の内部に流動した場合に、注入内管32の上端部まで薬液を滞留させることを防止できる。その結果、注入内管32を引き上げる際に、硬化した薬液がパッカーと注入外管31との間で噛み込む事象を防止でき、また、注入内管32の引き上げ時の抵抗を抑制することが可能となる。
When the
<実施例2>
実施例1においては、隣り合う2カ所の注入位置で薬液の注入する場合を説明しているが、図13に示すように、注入位置P2と注入位置P4との2つの注入位置で薬液の注入を行った後、注入位置P1と注入位置P3との2つの注入位置で薬液の注入を行ってもよい。この場合、注入内管32は、第1パッカー41と第2パッカー42との間に連結ロッド43を装着した状態で使用される。
<Example 2>
In Example 1, has been described a case of injecting the chemical solution injection position of the two positions adjacent, as shown in FIG. 13, the drug solution in two injection positions of the injection position P 2 and an injection position P 4 after the injection, it may be carried out injection of the drug solution at two injection positions of the injection position P 1 and the injection position P 3. In this case, the injection
図13(a)及び図13(b)に示すように、注入内管32が注入外管31に挿入され、第1パッカー41が有するノズル57の吐出口62が注入位置P2に、第2パッカー42が有するノズル73の吐出口78が注入位置P4に一致させる。注入内管32の挿入後、エア用アダプタ88を介して第1パッカー41及び第2パッカー42に対して空気を送り込む。その結果、第1パッカー41において、上部パッカー55のパッカーゴム59及び下部パッカー56のパッカーゴム61が各々膨張する。同時に、第2パッカー42において、上部パッカー71のパッカーゴム75及び下部パッカー72のパッカーゴム77が各々膨張する。第1パッカー41の外径の最大径は、第2パッカー42の外径の最大径よりも大きいことから、第1パッカー41が有するパッカーゴム59,61は、第2パッカー42が有するパッカーゴム75,77よりも先に注入外管31の内壁面に密着する。
FIG. 13 (a) and 13 as shown in FIG. 13 (b), injecting the
図13(b)及び図13(c)に示すように、薬液用アダプタ86及び薬液用アダプタ87に対して薬液が交互に注入される。これにより、注入位置P2と注入位置P4に位置する注入外管31の吐出口から薬液が土中に浸透される。一例として、薬液の注入は、1st注入、注入ポンプ21の停止、2nd注入の順で実行される。
As shown in FIGS. 13 (b) and 13 (c), the chemical solution is alternately injected into the
注入位置P2及び注入位置P4にある注入外管31の吐出口34を用いて、1st注入、ポンプ停止、2nd注入を行った後、第1パッカー41が有するパッカーゴム59,61及び第2パッカー42が有するパッカーゴム75,77を収縮させる。
After performing 1st injection, pump stop, and 2nd injection using the
パッカーゴムを収縮させた後、注入内管32を引き上げ、第1パッカー41が有するノズル57の吐出口62を注入位置P1に、第2パッカー42が有するノズル73の吐出口78を注入位置P3に一致させる。注入内管32が引き上げられた後、エア用アダプタ88を介して第1パッカー41及び第2パッカー42に対して空気を送り込む。その結果、第1パッカー41及び第2パッカー42が有する各パッカーゴムが、送り込まれる空気によって膨張し、第1パッカー41が有するパッカーゴム59,61、第2パッカー42が有するパッカーゴム75,77が注入外管31の内壁面に各々密着する(図13(d)参照)。
After shrinking the packer rubber, pulling the infusion
この状態で第1薬液管及び第2薬液管に対して薬液が交互に注入される。これにより、注入位置P1と注入位置P2に位置する注入外管31の吐出口34から薬液が土中に浸透される。図13(d)及び図13(e)に示すように、薬液の注入は、1st注入、ポンプ停止、2nd注入の順で実行される。薬液の注入の後、第1パッカー41及び第2パッカー42が有する各パッカーゴムを収縮させた後、注入内管32を引き上げる。
In this state, the drug solution is alternately injected into the first drug solution tube and the second drug solution tube. Thus, the chemical liquid from the
この場合も、実施例1と同様の効果を得ることができる。 In this case as well, the same effect as in Example 1 can be obtained.
上述した実施形態においては、2つの注入位置において注入される薬液の注入量が同一量となる場合について説明しているが、薬液を注入する注入位置によっては、地盤の構造上、薬液の注入量は注入位置毎で異なる場合もある。以下では、流路Aを介して注入される薬液の注入量が流路Bを介して注入される薬液の注入量の2倍となる2つの注入位置に薬液を注入する場合について説明する。 In the above-described embodiment, the case where the injection amount of the chemical solution to be injected at the two injection positions is the same is described, but the injection amount of the chemical solution depends on the injection position where the chemical solution is injected due to the structure of the ground. May differ depending on the injection position. Hereinafter, a case where the chemical solution is injected into two injection positions where the injection amount of the chemical solution injected through the flow path A is twice the injection amount of the chemical solution injected through the flow path B will be described.
図14に示すように、薬液を地盤に注入する工程においては、注入管理装置12は、注入ポンプ21を作動させる。注入ポンプ21が駆動すると、注入ポンプ21から吐出された薬液は流路Aに流れ込む。流路Aにおける注入速度が一定速度になってから時間T3(全開時間T3)経過すると、注入管理装置12は流路切替装置23を駆動させ、薬液が流れ込む流路を、流路Aから流路Bに切り替える。そして、流路Bにおける注入速度が一定速度になってから時間T4(全開時間T4=T3/2)経過すると、注入管理装置12は流路切替装置23を駆動させ、薬液が流れ込む流路を流路Bから流路Aに切り替える。これにより、薬液が流れ込む流路が流路Bから流路Aに切り替わる。この場合も、2つの注入位置に対する薬液の注入量が目的の注入量に到達するまで上記処理を繰り返し実行した後、注入ポンプ21の駆動を停止する。
As shown in FIG. 14, in the step of injecting the chemical solution into the ground, the injection management device 12 operates the
これにより、流路Aを介して薬液が注入される注入位置と、流路Bを介して薬液が注入される注入位置との各注入位置において、注入される薬液の注入量を異なる注入量とすることが可能となる。 As a result, the injection amount of the chemical solution to be injected is different from the injection amount at each injection position of the injection position where the drug solution is injected through the flow path A and the injection position where the drug solution is injected through the flow path B. It becomes possible to do.
流路Aを介して注入される薬液の注入量が流路Bを介して注入される薬液の注入量の2倍となる2つの注入位置に薬液を注入する場合、各流路の全開時間に基づいて、薬液を流し込む流路を切り替えるようにしているが、注入ポンプ21が駆動したときの回転数を調整する(詳細には、注入ポンプ21からの吐出速度(又は吐出量)を変更する)ことで、流路Aを介して注入される薬液の注入量と、流路Bを介して注入される薬液の注入量とを異なる注入量としてもよい。
When the drug solution is injected into two injection positions where the injection amount of the drug solution injected through the flow path A is twice the injection amount of the drug solution injected through the flow path B, the injection time of each flow path is set. Based on this, the flow path into which the chemical solution is poured is switched, but the rotation speed when the
図15に示すように、薬液を地盤に注入する工程においては、注入管理装置12は、注入ポンプ21を作動させる。注入ポンプ21が駆動すると、注入ポンプ21から吐出された薬液は流路Aに流れ込む。流路Aにおける注入速度が一定速度になってから時間T5(全開時間T5)経過すると、注入管理装置12は流路切替装置23を駆動させ、薬液が流れ込む流路を、流路Aから流路Bに切り替える。例えば注入ポンプ21が駆動して、例えば流路Aに流れ込む薬液の最大速度の半分の速度になるときに、注入ポンプ21の回転数を1/2の回転数に下げる。そして、流路Bにおける注入速度が一定速度になってから時間T6(全開時間T6=T5)経過すると、注入管理装置12は流路切替装置23を駆動させ、薬液が流れ込む流路を流路Bから流路Aに切り替える。同時に注入ポンプ21の回転数を2倍の回転数に上げる。この場合も、2つの注入位置に対する薬液の注入量が目的の注入量に到達するまで上記処理を繰り返し実行した後、注入ポンプ21の駆動を停止する。
As shown in FIG. 15, in the step of injecting the chemical solution into the ground, the injection management device 12 operates the
なお、上述した全開時間は、地盤の土質に応じて調整されるものである。したがって、流路Aに薬液を注入する際の全開時間と、流路Bに薬液を注入する際の全開時間とは、同一の時間に設定してもよいし、異なる時間に設定してもよい。 The above-mentioned full opening time is adjusted according to the soil quality of the ground. Therefore, the fully open time when injecting the drug solution into the flow path A and the fully open time when injecting the drug solution into the flow path B may be set to the same time or may be set to different times. ..
本実施形態では、第1パッカー41及び第2パッカー42の2個のパッカーを有する注入内管を例に取り上げているが、注入内管が有するパッカーの数は、3個以上であってもよい。
In the present embodiment, the injection inner tube having two packers, the
本実施形態では、注入外管31及び注入内管32から構成された注入管24を有する薬液注入装置について説明したが、本実施形態の注入内管32のみを注入管として有する薬液注入装置であってもよい。
In the present embodiment, the drug solution injection device having the
本実施形態では、深度が異なる複数の注入位置のうち、2カ所の注入位置に対して薬液を注入する場合について説明しているが、地盤の複数位置に注入外管を建て込み、建て込んだ注入外管のいずれか2つに注入内管を挿入することで、2カ所の注入位置に対して薬液を注入することも可能である。 In the present embodiment, the case where the chemical solution is injected into two injection positions among the plurality of injection positions having different depths is described, but the injection outer pipes are built and built in at a plurality of positions on the ground. By inserting the injection inner tube into any two of the injection outer tubes, it is possible to inject the drug solution into two injection positions.
10…施工システム、20…薬液注入装置、21…注入ポンプ、24…注入管、31…注入外管、32…注入内管、41…第1パッカー、42…第2パッカー、43…連結ロッド、55,71…上部パッカー、56,72…下部パッカー、57,73…ノズル、59,61,75,77…パッカーゴム、62,78…吐出口、86,87…薬液用アダプタ、88…エア用アダプタ
10 ... construction system, 20 ... chemical injection device, 21 ... injection pump, 24 ... injection pipe, 31 ... injection outer pipe, 32 ... injection inner pipe, 41 ... first packer, 42 ... second packer, 43 ... connecting rod, 55,71 ... Upper packer, 56,72 ... Lower packer, 57,73 ... Nozzle, 59,61,75,77 ... Packer rubber, 62,78 ... Discharge port, 86,87 ... Chemical solution adapter, 88 ... For air adapter
Claims (3)
前記注入内管は、
所定間隔を空けて設けられた膨張可能な2つのパッカーゴムと、前記2つのパッカーゴムの間に配置され前記薬液を吐出する吐出口と、を有する複数のパッカー機構と、
前記複数のパッカー機構のうち、隣り合う2つのパッカー機構の間に設けられ、前記隣り合う2つのパッカー機構を連結する連結ロッドと、
を有し、
前記隣り合う2つのパッカー機構のうち、上方に位置するパッカー機構は、
前記上方に位置するパッカー機構が有する吐出口に向けて前記薬液を送り込む第1の流路と、下方に位置するパッカー機構に向けて前記薬液を送り込む第2の流路と、前記上方に位置するパッカー機構が有する前記2つのパッカーゴムの内側に空気を送り込む第3の流路と、
を有し
前記下方に位置するパッカー機構は、
前記下方に位置するパッカー機構が有する吐出口に向けて前記薬液を送り込む第4の流路と、前記下方に位置するパッカー機構が有する前記2つのパッカーゴムの内側に空気を送り込む第5の流路と、
を有し、
前記連結ロッドは、
該連結ロッドを介して前記隣り合う2つのパッカー機構を連結したときに、前記第2の流路と前記第4の流路とを連通する第6の流路と、前記第3の流路と前記第5の流路とを連通する第7の流路と、
を有し、
前記流路切替装置は、
前記薬液が前記第1の流路又は前記第4の流路のいずれか一方に流れ込むように前記薬液の流路を切り替える装置であって、
前記第1の流路に流れ込む前記薬液の注入速度が一定速度となってから第1の時間が経過したとき、前記薬液が前記第4の流路に流れ込むように前記薬液の流路を切り替え、
前記第4の流路に流れ込む前記薬液の注入速度が一定速度となってから第2の時間が経過したとき、前記薬液が前記第1の流路に流れ込むように前記薬液の流路を切り替える
ように動作する
ことを特徴とする薬液注入装置。 In a chemical solution injection device having an injection outer tube having a plurality of chemical solution discharge ports for discharging chemical solutions, an injection inner tube inserted into the injection outer tube, and a flow path switching device for switching the flow path of the chemical solution.
The injection inner tube
A plurality of packer mechanisms having two expandable packer rubbers provided at predetermined intervals and a discharge port arranged between the two packer rubbers to discharge the chemical solution.
Of the plurality of packer mechanisms, a connecting rod provided between two adjacent packer mechanisms and connecting the two adjacent packer mechanisms,
Have,
Of the two adjacent packer mechanisms, the packer mechanism located above is
A first flow path for feeding the chemical solution toward the discharge port of the packer mechanism located above, a second flow path for feeding the drug solution toward the packer mechanism located below, and a second flow path located above the chemical solution. A third flow path for sending air inside the two packer rubbers of the packer mechanism, and
Have
The packer mechanism located below is
A fourth flow path for feeding the chemical solution toward the discharge port of the packer mechanism located below, and a fifth flow path for sending air inside the two packer rubbers of the packer mechanism located below. When,
Have,
The connecting rod
When the two adjacent packer mechanisms are connected via the connecting rod, the sixth flow path that communicates the second flow path and the fourth flow path, and the third flow path. A seventh flow path communicating with the fifth flow path and
Have,
The flow path switching device is
A device that switches the flow path of the chemical solution so that the chemical solution flows into either the first flow path or the fourth flow path.
When the first time elapses after the injection speed of the chemical solution flowing into the first flow path becomes constant, the flow path of the chemical solution is switched so that the chemical solution flows into the fourth flow path.
When the second time elapses after the injection speed of the chemical solution flowing into the fourth flow path becomes constant, the flow path of the chemical solution is switched so that the chemical solution flows into the first flow path.
A chemical injection device characterized in that it operates in such a manner.
前記上方に位置するパッカー機構の外径の最大径は、前記下方に位置するパッカー機構の外径の最大径より大きい
ことを特徴とする薬液注入装置。 In the chemical injection device according to claim 1,
A chemical injection device characterized in that the maximum outer diameter of the packer mechanism located above is larger than the maximum outer diameter of the packer mechanism located below.
前記連結ロッドは、
前記隣り合う2つのパッカー機構のうちの一方のパッカー機構に設けた吐出口から、他方のパッカー機構に設けた吐出口までの間隔を調整可能な調整部材である
ことを特徴とする薬液注入装置。 In the drug solution injection device according to claim 1 or 2.
The connecting rod
A chemical injection device characterized by being an adjusting member capable of adjusting the distance from a discharge port provided in one of the two adjacent packer mechanisms to a discharge port provided in the other packer mechanism.
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