JP7139100B2 - Method for injecting solidification agent into drilled hole and drilling rod - Google Patents
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Description
本発明は、掘削穴(杭穴)の主に軸部内へ杭周固定液などの固化剤を注入する方法、およびこの注入方法に使用する掘削ロッドに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of injecting a solidifying agent such as a pile circumference fixing liquid mainly into the shaft portion of an excavated hole (pile hole), and an excavating rod used in this injection method.
予め掘削した杭穴内に、既製杭を埋設して基礎杭を構築する場合、地盤と既製杭との一体性を高めるために、杭穴の側壁と既製杭の外周との間にセメントミルクなどの固化剤を充填していた。杭穴を掘削した際に、杭穴内に杭穴残留物(掘削泥土、残土の塊、水)が残っているので、固化剤を均一に撹拌することが求められていた。また、固化剤の吐出は、地上のプラントから掘削ロッドの中空部に固化剤を供給して、掘削ロッドの下端付近(掘削ヘッドが装着してある)に設けた吐出口から実施していた。 When constructing foundation piles by burying prefabricated piles in pre-excavated pile holes, cement milk or the like should be placed between the side walls of the pile holes and the perimeter of the prefabricated piles in order to enhance the unity between the ground and the prefabricated piles. filled with hardener. When a pile hole is excavated, pile hole residues (excavated mud, lumps of surplus soil, water) remain in the pile hole, so it has been required to uniformly stir the solidifying agent. In addition, the solidification agent is discharged from a ground plant by supplying the solidification agent to the hollow part of the drilling rod and performing it from a discharge port provided near the lower end of the drilling rod (where the drilling head is mounted).
とりわけ杭穴の根固め部では固化剤の注入の良否が先端支持力に直結するので、掘削ロッドの下端(杭穴の底付近)から固化剤を注入して杭穴残留物と置換する方法や掘削ロッドを上下動して固化剤を撹拌する工夫がなされていた(特許文献1)。さらに、最近では、より軸部での強度を高めるために杭穴の軸部での固化剤の均一化も求められており、この場合には掘削ロッドを上下動しながら固化剤を吐出する場合もあった。 Especially in the hardened part of the pile hole, the quality of the hardening agent injection is directly linked to the tip bearing capacity. A contrivance has been made to stir the solidifying agent by moving the drilling rod up and down (Patent Document 1). Furthermore, recently, in order to increase the strength of the shaft, it is also required to make the solidification agent uniform at the shaft of the pile hole. There was also
また、一般に、固化剤の吐出口は掘削ロッドの下端部(掘削ヘッドの下端部)に配置されており(特許文献1~3)、杭穴軸部への固化剤の吐出は通常、掘削ロッドを引き上げながら掘削ロッドの下端から吐出するため、掘削ロッドの下端から突出した固化剤を撹拌するためには、掘削ロッドを大きく上下に移動させる必要があった。
In general, the discharge port of the solidification agent is arranged at the lower end of the excavation rod (lower end of the excavation head) (
前記のように、掘削ロッドを大きく上下に移動させながら掘削ロッドを引き上げる場合には、掘削ロッドの引き上げに時間を要する問題点があった。そこで、本発明では、掘削ロッドの上下移動を省略しあるいは少なくするために、根固め部用に掘削ロッドの下端付近の吐出口とその上方に軸部用の吐出口と、二箇所に吐出口を設けることにした。 As described above, when the excavation rod is pulled up while moving the excavation rod largely up and down, there is a problem that it takes time to pull up the excavation rod. Therefore, in the present invention, in order to omit or reduce the vertical movement of the excavation rod, there are two discharge ports, one near the lower end of the excavation rod for the foot protection portion and the other above the discharge port for the shaft portion. decided to set up
また、この場合、掘削ロッド内に切替弁を設けて吐出口を選択する工夫(特許文献2)、掘削ロッド内に上方用と下方用の2系統のパイプを装備する工夫(特許文献3)とが提案されている。前者の場合には切替弁を地上から操作することは現実的でなく、また後者の2系統のパイプを装備する場合は掘削ロッドの連結構造が複雑化し、やはり現実的でなかった。そこで、この発明は、固化剤供給パイプ内に操作駒を落として、切替部で下吐出口から上吐出口へと固化剤の流通経路を切り替えられる構造とした。 Further, in this case, there is a device for selecting a discharge port by providing a switching valve in the drilling rod (Patent Document 2), and a device for equipping the drilling rod with two pipes for upper and lower pipes (Patent Document 3). is proposed. In the former case, it is not practical to operate the switching valve from the ground, and in the case of the latter two systems of pipes, the connecting structure of the drilling rods becomes complicated, which is also impractical. Therefore, the present invention has a structure in which an operation piece is dropped into the solidifying agent supply pipe, and the flow path of the solidifying agent can be switched from the lower discharge port to the upper discharge port at the switching portion.
本発明は、固化剤の注入方法にあっては、掘削ロッドの下端付近の上吐出口と掘削ヘッドの上方に上吐出口を形成すると共に、切替部で両吐出口を切り替えることにした。また、掘削ロッドにあっては、固化剤供給パイプ内に上方から落とした切替駒で、下吐出口から上吐出口へ切り替えられる構造として前記問題点を解決した。 In the method of injecting the solidifying agent, the present invention forms an upper outlet near the lower end of the drilling rod and an upper outlet above the drilling head, and switches between the two outlets with a switching unit. In addition, in the drilling rod, a switching piece dropped from above into the solidifying agent supply pipe is used to switch from the lower discharge port to the upper discharge port, thereby solving the above problem.
すなわち、この方法の発明は、掘削ロッドの下端部に装備した掘削ヘッドで掘削穴を掘削し、以下のように固化剤を掘削穴内に充填して、掘削穴内に高強度固化剤層及び普通固化剤層を形成することを特徴とした掘削穴内への固化剤の注入方法である。
(1) 前記掘削ロッドは、内筒と外筒からなる2重筒で形成し、前記内筒内を第1液路、前記内筒と外筒の間を第2液路として、中空部に2つの液路が形成され、前記掘削ヘッドに前記第1液路に連通する下吐出口を設け、前記掘削ヘッドの上方に前記第1液路に連通しかつ通常閉鎖された上吐出口を設けた。
(2) 前記掘削穴の掘削が完了したならば、前記下吐出口から前記掘削穴の下端部に固化剤を注入して、掘削穴残留物と固化剤を置換しあるいは、固化剤と掘削穴内残留物とを撹拌混合する。
(3) 前記掘削ロッドを引き上げながら、予め設定した掘削穴の所定高さまで前記下吐出口から固化剤を注入して高強度固化剤層を形成する。
(4) 続いて、前記第1液路の上方から切替駒を投入し、前記上吐出口の閉鎖を解除して前記下吐出口側の液路を塞ぎ、前記下吐出口から前記上吐出口に吐出口を切り替える。
(5) 前記上吐出口から前記掘削穴内に固化剤を注入して、前記掘削ロッドを引き上げながら、吐出した固化剤を杭穴内残留物と撹拌して普通固化剤層を形成する。
(6) (5)の操作をしながら前記掘削ロッドを地上に引き上げ、前記掘削穴内への固化剤の注入を完了する。
That is, in the invention of this method, a drilling head mounted on the lower end of a drilling rod is used to drill a drilling hole, and a solidification agent is filled in the drilling hole as follows to form a high-strength solidification agent layer and a normal solidification layer in the drilling hole. A method of injecting a solidifying agent into a borehole characterized by forming an agent layer.
(1) The drilling rod is formed of a double cylinder consisting of an inner cylinder and an outer cylinder. Two liquid passages are formed, the drilling head is provided with a lower outlet communicating with the first liquid passage , and the drilling head is provided with an upper outlet communicating with the first liquid passage and normally closed. rice field.
(2) When the excavation of the excavated hole is completed, a solidifying agent is injected from the lower discharge port into the lower end of the excavated hole to replace the excavated hole residue and the solidifying agent, or Stir to mix with the residue.
(3) While pulling up the excavation rod, the solidification agent is injected from the lower discharge port to a predetermined height of the previously set excavation hole to form a high-strength solidification agent layer.
(4) Subsequently, a switching piece is introduced from above the first liquid passage to release the closure of the upper discharge port and close the liquid passage on the side of the lower discharge port, and the liquid passage from the lower discharge port to the upper discharge port. Switch the outlet to
(5) Injecting a solidifying agent into the excavated hole from the upper discharge port, and stirring the discharged solidifying agent with the residue in the pile hole while pulling up the excavating rod to form a normal solidifying agent layer.
(6) While performing the operation of (5), lift the excavation rod above the ground to complete the injection of the solidifying agent into the excavated hole.
また、他の方法の発明は、掘削ロッドの下端部に装備した掘削ヘッドで掘削穴を掘削し、以下のように固化剤を掘削穴内に充填して、掘削穴内に高強度固化剤層及び普通固化剤層を形成することを特徴とした掘削穴内への固化剤の注入方法である。
(1) 前記掘削ロッドは、中空部に1つの液路が形成され、前記掘削ヘッドに前記液路に通する下吐出口を設け、前記掘削ヘッドの上方に前記液路に連通しかつ通常閉鎖された上吐出口を設けた。
(2) 前記掘削穴の掘削が完了したならば、前記下吐出口から前記掘削穴の下端部に固化剤を注入して、掘削穴残留物と固化剤を置換しあるいは、固化剤と掘削穴内残留物とを撹拌混合する。
(3) 前記掘削ロッドを引き上げながら、予め設定した掘削穴の所定高さまで前記下吐出口から固化剤を注入して高強度固化剤層を形成する。
(4) 続いて、前記液路の上方から切替駒を投入し、前記上吐出口の閉鎖を解除して前記下吐出口側の液路を塞ぎ、前記下吐出口から前記上吐出口に吐出口を切り替える。
(5) 前記上吐出口から前記掘削穴内に固化剤を注入して、前記掘削ロッドを引き上げながら、吐出した固化剤を杭穴内残留物と撹拌して普通固化剤層を形成する。
(6) (5)の操作をしながら前記掘削ロッドを地上に引き上げ、前記掘削穴内への固化剤の注入を完了する。
In another method invention, a drilling head attached to the lower end of a drilling rod is used to drill a drilling hole, and a hardening agent is filled in the drilling hole as follows to form a high-strength solidifying agent layer and a normal solidifying agent layer in the drilling hole. A method of injecting a solidification agent into a borehole characterized by forming a layer of the solidification agent.
(1) The drilling rod has a hollow portion formed with one liquid passage, the drilling head is provided with a lower discharge port communicating with the liquid passage, and the upper portion of the drilling head communicates with the liquid passage and is normally closed. An upper discharge port was provided.
(2) When the excavation of the excavated hole is completed, a solidifying agent is injected from the lower discharge port into the lower end of the excavated hole to replace the excavated hole residue and the solidifying agent, or Stir to mix with the residue.
(3) While pulling up the excavation rod, the solidification agent is injected from the lower discharge port to a predetermined height of the previously set excavation hole to form a high-strength solidification agent layer.
(4) Subsequently, a switching piece is introduced from above the liquid path to release the closing of the upper discharge port, block the liquid path on the lower discharge port side, and discharge from the lower discharge port to the upper discharge port. switch exits.
(5) Injecting a solidifying agent into the excavated hole from the upper discharge port, and stirring the discharged solidifying agent with the residue in the pile hole while pulling up the excavating rod to form a normal solidifying agent layer.
(6) While performing the operation of (5), lift the excavation rod above the ground to complete the injection of the solidifying agent into the excavated hole.
また、前記各方法の発明において、以下のように構成した掘削穴内への固化剤の注入方法である。
(1) 前記のように前記掘削ロッドを引き上げながら、予め設定した掘削穴の所定高さまで下吐出口から固化剤を注入して高強度固化剤層を形成し、前記下吐出口が予め設定した設定深さ位置に至ったならば、一旦、掘削ロッドの上昇を停止する。
(2) 前記のように切替駒を投入して、前記下吐出口を封鎖して、上吐出口を開放する。
(3) (2)に前後して、あるいは同時に、前記掘削ロッドを下降または上昇して、前記上吐出口を設定深さ位置付近に位置させ、上吐出口から固化剤を吐出しながら、前記掘削ロッドを下降または上昇させる。
Further, in the invention of each method described above, there is provided a method for injecting a solidifying agent into an excavated hole configured as follows.
(1) While pulling up the drilling rod as described above, the solidifying agent is injected from the lower outlet to a predetermined height of the drilled hole to form a high-strength solidifying agent layer, and the lower outlet is set in advance. When the set depth position is reached, the excavation rod is temporarily stopped from rising.
(2) Insert the switching piece as described above to close the lower discharge port and open the upper discharge port.
(3) Before, after, or at the same time as (2), the excavation rod is lowered or raised to position the upper discharge port near the set depth position, and while the solidifying agent is being discharged from the upper discharge port, the Lowering or raising the drilling rod.
また、このロッドの発明は、下端に掘削ヘッドを装備し、以下のように構成したことを特徴とする掘削ロッドである。
(1) 前記掘削ロッドの中空部に、地上の固化剤供給装置から供給される固化剤を吐出口まで搬送する液路を形成した。
(2) 前記液路の下端を前記掘削ヘッド内に形成した下吐出口に連結した。
(3) 前記掘削ロッドで、前記掘削ヘッドより上方の高さ位置に上吐出口を形成して、前記液路に形成した分岐部を通して前記上吐出口を連結した。
(4) 前記上吐出口を上吐出口閉鎖具で封鎖した。
(5) 前記液路は、上方から前記分岐部に向けて切替具を供給可能とした。
(6) 前記切替具は、前記分岐部に至ると、前記上吐出口の閉鎖具による封鎖を解除して上吐出口を開放するとともに、下吐出口を封鎖できる構造とした。
Further, the invention of this rod is a drilling rod characterized by having a drilling head at its lower end and configured as follows.
(1) A liquid passage is formed in the hollow portion of the excavating rod for conveying the solidifying agent supplied from the solidifying agent supply device on the ground to the discharge port.
(2) A lower end of the liquid passage is connected to a lower discharge port formed in the drilling head.
(3) The excavation rod is provided with an upper discharge port at a height position above the excavation head, and the upper discharge port is connected through a branch portion formed in the liquid path.
(4) The upper outlet was closed with an upper outlet closing member.
(5) The liquid path can supply the switching tool from above toward the branch.
(6) When the switch reaches the branched portion, the switch can release the blockage of the upper discharge port by the closing member to open the upper discharge port and block the lower discharge port.
また、前記ロッドの発明において、以下のように構成した掘削ロッドである。
(1) 掘削ロッドは、掘削ヘッドの上方に、掘削穴壁の練り付けをおこなう練付ドラムを備え、前記練付ドラムの直ぐ上方に上吐出口を形成した。
Further, in the rod invention, the excavation rod is configured as follows.
(1) The drilling rod was provided with a kneading drum above the drilling head for kneading the wall of the drilled hole, and an upper discharge port was formed immediately above the kneading drum.
また、他のロッドの発明は、下端に掘削ヘッドを装備し、以下のように構成したことを特徴とする掘削ロッドである。
(1) 前記掘削ロッドの中空部に、地上の固化剤供給装置から供給される固化剤を吐出口まで搬送する液路を形成した。
(2) 前記液路の下端を前記掘削ヘッド内に形成した下吐出口に連結した。
(3) 前記掘削ロッドで、前記掘削ヘッドより上方の高さ位置に、掘削穴壁の練り付けをおこなう練付ドラムを備え、前記練付ドラムの直ぐ上方に上吐出口を形成した。
(4) 前記液路に形成した分岐部を通して前記上吐出口を連結した。
(5) 前記上吐出口を上吐出口の閉鎖具で封鎖し、さらに前記閉鎖具による封鎖を解除して上吐出口を開放するとともに前記下吐出口を封鎖できる切替具を設けた。
Further, another rod invention is a drilling rod equipped with a drilling head at its lower end and configured as follows.
(1) A liquid passage is formed in the hollow portion of the excavating rod for conveying the solidifying agent supplied from the solidifying agent supply device on the ground to the discharge port.
(2) A lower end of the liquid passage is connected to a lower discharge port formed in the drilling head.
(3) The drilling rod is provided with a kneading drum for kneading the wall of the drilled hole at a height position above the drilling head, and an upper discharge port is formed immediately above the kneading drum.
(4) The upper discharge port was connected through a branch portion formed in the liquid passage.
(5) The upper outlet is closed by the closing member for the upper outlet, and a switching member is provided which can release the closure by the closing member to open the upper outlet and close the lower outlet.
前記における「高強度固化剤層」および「普通固化剤層」は、固化剤(セメントミルクなど)が固化発現した状態で、固化強度が、
「普通固化剤層」<「高強度固化剤層」
となっていればよい。一般に、杭穴内の固化剤の投入スペース(掘削穴の投入予定部分の体積)に比して、同じ固化強度(水セメント比など)のセメントミルクなどの固化剤の投入量の比率を「普通固化剤層」より「高強度固化剤層」の場合をより多くして形成する。なお、「高強度固化剤層」および「普通固化剤層」は、投入するセメントミルクの固化強度(水セメント比など)自体を違えた固化剤を使用して形成するなど、他の方法で形成することもできる。
The "high-strength solidifying agent layer" and "ordinary solidifying agent layer" described above have a solidifying strength of
"Normal solidifying agent layer"<"High strength solidifying agent layer"
It should be In general, the ratio of the amount of solidification agent, such as cement milk, with the same solidification strength (water-cement ratio, etc.) to the space for the solidification agent in the pile hole (the volume of the planned portion of the excavated hole) is called “normal solidification.” The "high-strength solidifying agent layer" is formed more often than the "agent layer". The "high-strength solidifying agent layer" and "ordinary solidifying agent layer" are formed by other methods, such as using solidifying agents with different solidifying strengths (such as the water-cement ratio) of the cement milk to be added. You can also
この発明は、掘削ロッドで掘削ヘッドの直上に上吐出口を設けたので、掘削ヘッドで掘削穴を掘削したのちに、上吐出口から掘削穴内に投入した固化剤を直ぐに掘削ヘッドで撹拌するので、良質な固化剤層を形成できる。さらに、上吐出口の直下に練り付けドラムを設ければ、上吐出口から掘削穴内に投入した固化剤を直ぐに練り付けドラムで撹拌して練り付けできるので、より良質の固化剤層を形成できる。 In the present invention, since the drilling rod is provided with the upper discharge port directly above the drilling head, after the drilling head has drilled the drilling hole, the solidifying agent introduced into the drilling hole from the upper discharge port is immediately stirred by the drilling head. , can form a high-quality solidifying agent layer. Furthermore, if a kneading drum is provided directly below the upper discharge port, the solidifying agent introduced into the excavated hole from the upper discharge port can be immediately stirred and kneaded by the kneading drum, so that a better quality solidifying agent layer can be formed. .
図面に基づいて、この発明の実施形態を説明する。 An embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
1.掘削ロッド40の構成
1. Configuration of
(1) ロッド本体1の下端に、掘削ヘッド30を連結して、掘削ロッド40を構成する(図1(a))。なお、ロッド本体1は中空部を有する筒体(パイプ体)から形成する。
ロッド本体1は、必要本数の単位ロッド3Aと、単位ロッド3B、単位ロッド3Cとを上下に連結して使用して構成する。標準部の単位ロッド3Aと、上吐出口6と上吐出口6付近の分岐部25を備えた単位ロッド3Bと、標準部の単位ロッド3Aの外周に練り付けドラム5、5を取り付けた単位ロッド3Cとを用意する。各単位ロッド3A、3B、3Cは、中空部に液路2を形成してある。
(1) A
The rod
(2) 単位ロッド3Bは、外壁に中空部(液路)につながる貫通孔を設けて上吐出口6として、上吐出口6(貫通孔)を塞ぐ閉鎖筒(閉鎖具)7を設ける。閉鎖筒7は、ロッド本体1の内径(2×R0)より小さな外径を設けた筒体で、筒体の外周の上下に、ロッド本体1の内壁1aに当接密着できる上下環状係止リブ8、9を設けてある。上環状リブ8と下環状リブ9は、閉鎖時にそれぞれ上吐出口6の上方、下方に位置して、閉鎖筒7の外壁面と共働して、液路2と上吐出口6とを遮断でき、かつ通常の使用状態でロッド本体1の内壁1a内を摺動できる大きさに形成してある(図1(b)(c))。したがって、上環状リブ8と下環状リブ9の最大外径を「2×R2」とした場合
閉鎖筒7の最大外径(2×R2)<ロッド本体1の内径(2×R0)
で形成されている。また、閉鎖筒7の内径を「2×R1」とする。
上吐出口6の閉鎖時に、閉鎖筒7の上環状リブ8に係止して、閉鎖筒7が単位ロッド3
B内を落下しないように維持する係止具13を、単位ロッド3Bの内壁に設ける。係止具13は、単位ロッド3Bの内壁に形成した凹部11内に収容され、バネ17で内方向けて付勢され、少なくとも2つを直径対称な位置に設ける。また、係止具13は、下側に閉鎖筒7の上環状リブ8を係止する下係止爪(小突出量)と中心側への突出量の大きな爪を備えた上操作爪14、とを形成してある。前記上操作爪14は、上面を、中心側に(内方)に向けて下がり勾配の傾斜面を形成してある。また、係止具13、13は単位ロッド3Aの軸を中心に少なくとも直径対称に2つ設け(図1(c))、あるいは回転対称に3つ以上を設けることもできる(図示していない)。
(2) The
is formed by Also, the inner diameter of the
When the
A locking
(3) また、単位ロッド3Bの内壁で、上吐出口6の下方にストッパー18を突設する。ストッパー18は、係止具13の係止を解除された閉鎖筒7が下がった際に上吐出口6が開放される位置に設け(閉鎖筒7の下端がストッパー18に当たった状態で、閉鎖筒7の上端が上吐出口6に係らないように設け)、かつ通常の液路2内の固化剤などの流れに支障が無い程度の大きさで形成される(図1(b)、図3(a))。
(3) A
(4) 切替駒(切替具)20は、上部に平面円形の大径部21(直径2×R3)が形成され下方に向けてテーパー側面22で細径となり、下部に細径部23が形成されて構成される。単位ロッド3Aの内径(2×R0)、閉鎖筒20の内径(2×R1)とするとき、切替駒20の大径部21の最大外径(2×R3)とすると
大径部21の最大半径(2×R3)
<単位ロッド3Aの内径(2×R0)
閉鎖筒7の内径(2×R1)
<大径部21の最大半径(2×R3)
となっている。すなわち、切替駒20は単位ロッド3A内に隙間をもって移動でき、かつ閉鎖駒20の大径部21が閉鎖筒7の上縁を塞ぐことができるように形成されている。
また、下係止爪16がバネ17で付勢され内方に位置して、閉鎖筒7の上環状リブ8の下縁を係止している状態で(図1(c))、単位ロッド3Aの軸10から、上操作爪14の内縁15(内側の先)までの距離をR4とすると、各上係止爪の内縁15を通る円の径は「2×R4」となる。このとき、切替駒20の大径部21の半径R3とすれば、
各上係止爪の内縁15を通る円の径(2×R4)
<切替駒20の大径部21の径(2×R3)
となっている。
また、切替駒20の長さ(高さ)(L3)は、
単位ロッド3Aの内径(2R0)<切替駒20の長さ(高さ)L3)
で形成され、単位ロッド3A内に投入された場合に常に大径部21が上に位置するようになっている(図1(c))。
また、上吐出口6および閉鎖筒7を設けて切替駒20を組み合わせた機構を分岐部25とする。したがって、この実施態様では分岐部25と上吐出口6の位置は同一となるが、上吐出口6の閉鎖構造を異なる構造とすれば、分岐部25と上吐出口6とは異なる位置(高さ)とすることもできる(図示していない)。
(4) The switching piece (switching tool) 20 has a planar circular large-diameter portion 21 (
<Inner diameter of
Inner diameter of closed cylinder 7 (2 x R1)
<Maximum radius of large diameter portion 21 (2 x R3)
It has become. That is, the switching
In addition, in a state in which the
Diameter of circle passing through
<Diameter of
It has become.
Also, the length (height) (L3) of the switching
Inside diameter (2R0) of
, and the large-
A branching
(5) 掘削ヘッド30は、ヘッド本体31に揺動自在の掘削腕36、36を取り付けて構成し、ヘッド本体31の上端部に単位ロッド3C(3A、3B)をつなげる連結部32を形成してある。また、掘削腕36の下端部に移動掘削刃37、37を設け、ヘッド本体31の下端面に固定掘削刃33、33を設けてある(図1(a))。
また、連結部32は中空に形成され、ロッド本体1(単位ロッド3A、3B、3C)の液路2と連通する液路32aを形成してある。さらに連結部32の液路32aは、ヘッド本体31内の液路35に連通し、ヘッド本体31の下面に形成した下吐出口34に至っている。
また、下吐出口34には開閉バルブが配置することもでき、このバルブを開放すれば液路2、32a、35を通る固化剤などを掘削ヘッド30の外に放出できるようにすることもできる。
(5) The
Further, the connecting
An opening/closing valve may be arranged in the
(6) 掘削ヘッド30の連結部32に、練り付けドラム5、5を設けた単位ロッド3Cを連結し、その上に上吐出口6を設けた単位ロッド3Bを連結し、その上に必要本数の標準の単位ロッド3A、3Aを連結して、この発明の掘削ロッド40を構成する(図1(a))。
(6) The
2.杭穴の掘削方法 2. Drilling method of pile hole
(1) 掘削機に、単位ロッド3A、単位ロッド3B、単位ロッド3C、掘削ヘッド30(掘削腕36を閉じた状態とする)を順に連結した掘削ロッド40を取り付ける。上吐出口6は閉鎖筒7で閉じられた状態で、掘削ロッド40の液路2、32a、35は掘削ヘッド40の下吐出口34で開いた状態となっている。
掘削ロッド40(掘削機)を回転して、地面41から径D10の杭穴軸部42を掘削する(図2(a))。掘削ロッド40は、地上41で保持して、最上段の単位ロッド3Aに、次の単位ロッド3Aを連結しながら、順にロッド本体1の長さを長くしながら、所定の深さまで、径D10の杭穴軸部42を掘削する(図2(b))。この際、必要ならば地上41から液路2、32a、35を通して、掘削ヘッド40の下吐出口34から掘削液(水)を吐出する。
続いて、掘削腕36、36を開いて拡径モードにして、杭穴軸部42の外壁を広げるように径D20(>D10)で杭穴拡底部43を掘削する(図2(c))。
杭穴拡底部43の掘削が完了したならば(図2(c))、地上41で、液路2に流す材料を掘削液から根固め液(セメントミルク)に切り替えて、掘削ヘッド40を杭穴拡底部43の底43aに位置させ(図2(c))、地上41から根固め液を供給して、掘削ヘッド40の下吐出口34から根固め液を吐出して、杭穴拡底部43内の杭穴残存物(水、掘削残土など)を根固め液に置換して、掘削ヘッド40を杭穴拡底部43の上端(杭穴軸部42の下端)に位置させて、杭穴拡底部43内に根固め液層(強度固化剤層)45を形成する(図2(d))。この際、上吐出口6は閉鎖筒7により塞がれているので、分岐部25では、根固め液は閉鎖筒7内を通過して、下方に送られ(図1(b)、図3(a))、下吐出口34に至る。
なお。この場合、構築現場の条件によっては、杭穴残存物と根固め液とを撹拌混合してソイルセメントを形成することもできる。
(1) A
An excavation rod 40 (excavator) is rotated to excavate a pile
Subsequently, the
When the excavation of the pile hole enlarged
note that. In this case, depending on the conditions at the construction site, the pile hole residue and the foot protection liquid can be agitated and mixed to form the soil cement.
(2) 根固め液層45を形成した状態で(図2(d))、上吐出口6は、杭穴拡底部43の上端43b(杭穴軸部42の下端42a)から若干(所定距離)上方にある(図2(d))。
続いて、一旦掘削ロッド40を掘削機から取り外し(あるいは、杭打ち機に取り付けてある最上段の単位ロッド3Aから取り外し)、現状の深さ(高さ)に維持するように、その下方の単位ロッド3A部分を地上41で保持する。上端が開口している単位ロッド3Aの中空部(液路2)に切替駒20を投入する。この状態で、通常は、上端が開口している単位ロッド3Aの中空部(液路2)には根固め液が満たされているので、切替駒は根固め液内に浮きあるいは静かに下降する状況である。
そして、再度その上端が開口した単位ロッド3Aを杭打ち機(または最上段の単位ロッド3A)に連結して、地上41での保持を外し、上吐出口6が杭穴拡底部45(根固め層)の上端43b(杭穴軸部42の下端42a)に位置するように、一旦、掘削ロッド40を下降させる(図2(e))。
なお、ここで、根固め液層45を形成した状態で(図2(d))、上吐出口6は、杭穴拡底部43の上端43b(杭穴軸部42の下端42a)と略同一の位置とし、あるいは、上端43b(杭穴軸部42の下端42a)より少し下の位置とすることもできる(図示し
ていない)。この場合には、以下の(3)の操作は不要あるいは下降上昇の操作が逆になる。
(2) With the foot
Subsequently, once the excavating
Then, the
Here, in the state where the foot
(3) なお、上記(2)で、切替駒20を投入する前に、掘削ロッド40を下降させて、上吐出口6が杭穴拡底部45(根固め層)の上端43b(杭穴軸部42の下端42a)に位置させて、掘削ロッド40を地上41で保持することもできる(図2(e))。この場合には、切替駒20を単位ロッド3Aに投入して、掘削ロッド40を地上41で保持を解除した後に、直ぐに、掘削ロッド40を上昇させる。
(3) In the above (2), before inserting the switching
(4) 続いて、地上41から杭周固定液(セメントミルク)を液路2に流す。この杭周固定液の流れにより、液路2の上方にあった切替駒20は下方に流され、閉鎖筒7の上方まで下降する(図3(b)、図4(a))。続いて、切替駒20のテーパー側面22の上端部および大径部21が、係止具13の上操作爪14(内縁15)に当たり、バネ17に抗して係止具13を凹部11内に押し出す。同時に係止具13の下係止爪16と閉鎖筒7の上環状リブ8との係止が解除される(図4(b))。したがって、引き続き下降する切替駒20のテーパー側面22の上端部および大径部21が閉鎖筒7の上端を押して、閉鎖筒7は切替駒20とともに下降し、切替駒20のテーパー側面22の下部および細径部23が閉鎖筒7内に入り、テーパー側面22の上端部および大径部21により閉鎖筒7の上面が封鎖される(図4(b)、図3(c))。また、下降した切替駒20は、そのテーパー側面22が、バネ17で内方(軸10の求心方向)に向けて再度付勢された係止具13の下係止爪16に当接する場合もあるが、テーパー面22が下係止爪16を外方(軸10から放射方向)に押すので、切替駒20は下係止爪16を越えて下降する(図4(c))。
さらに、切替駒20および閉鎖筒7は下降して、上吐出口6が上部側から開放され(図4(c)、図3(c))、切替駒20および閉鎖筒7は、閉鎖筒7の下端がストッパー18に当接した状態で下降を停止して、上吐出口が全開する(図3(d))。したがって、上方から液路2を流れてきた杭周固定液は、閉鎖筒7の中空部が切替駒20で塞がれているので下方(下吐出口34側)には流れず、総て、上吐出口6から杭穴軸部42内に放出される(図2(e)、図3(d))。
(4) Subsequently, the pile circumference fixing liquid (cement milk) is poured into the
Further, the switching
(5) 掘削ロッド40の上吐出口6は、杭穴拡底部43(根固め層45)の上端43b(杭穴軸部42の下端42a)に位置しているので、掘削ロッド40を回転させながら上昇させれば、吐出された杭周固定液は直ぐ下方から上昇してくる単位ロッド3Cの練付ドラム5、5で直ぐに撹拌されつつ、練付ドラム5、5の外周面で直ぐに杭穴壁に練り付けられる。また、上吐出口6から注入された杭周固定液(固化剤)は、掘削ヘッド30でも撹拌される(一部掘削腕36、36で杭穴壁に練り付けられる)。したがって、杭周固定液は、効率良く杭穴残留物と撹拌混合され、かつ効率良く杭穴壁に練り付けられ、良質の根固め液層46(普通固化剤層)を形成できる(図2(f)(g))。
(5) Since the
(6) この操作のまま掘削ロッド40を地上41に引き上げれば、杭穴42、43内に根固め層45、杭周固定液層46を形成できる(図2(h))。
その後、通常の方法により、杭穴42、43内に既製杭を埋設して、基礎杭を構築する(図示していない)。
(6) If the
Thereafter, prefabricated piles are embedded in the pile holes 42, 43 by conventional methods to construct the foundation piles (not shown).
(7) なお、前記実施態様で、固化剤は、同じ固化強度(水セメント比など)のセメントミルクで、投入量を
杭周固定液<根固め液
としたが、固化強度(水セメント比など)がより大きなセメントミルクを根固め液とすることもできる。
また、前記実施態様で、径D20で杭穴拡底部43を形成したが、杭穴軸部42と同じ径D10で形成することもできる(図示していない)。
また、前記実施態様で、この方法を軟弱地盤に適用して、固化剤を地盤改良剤とすることもできる。この場合には、掘削して固化剤層を形成した杭穴内に既製杭を埋設しない。
(7) In the above embodiment, the solidification agent is cement milk with the same solidification strength (water-cement ratio, etc.), and the input amount is
Pile circumference fixing liquid<foot hardening liquid, but cement milk having a higher solidification strength (water-cement ratio, etc.) can also be used as the foot hardening liquid.
Further, in the above-described embodiment, the pile hole expanded
In the above embodiment, the method can also be applied to soft soil and the solidification agent can be used as a soil improvement agent. In this case, no prefabricated pile is embedded in the pile hole excavated to form the solidifying agent layer.
3.他の実施態様 3. Other embodiments
(1) 前記実施態様で、練り付けドラム5、5を取り付けた単位ロッド3Cを、単位ロッド3B(上吐出口6)の上方にさらに連結して掘削ロッド40を構成することもできる(図示していない)。すなわち、上吐出口6の上下に練り付けドラム5が位置する構成である。
また、前記実施態様で、練り付けドラム5、5を取り付けた単位ロッド3Cを取り付けた単位ロッド3Cを省略して、掘削ロッド30の直上に単位ロッド3Bを連結して掘削ロッド40を構成することもできる(図示していない)。
また、前記実施態様で、掘削ヘッド30に単位ロッド3Bまたは単位ロッド3Cが固定された構造とすることもできる(図示していない)。すなわち、ヘッド本体31の上端部に練り付けドラム5、5や上吐出口6を形成した構造となる。
(1) In the above embodiment, the
Further, in the above embodiment, the
Also, in the above-described embodiment, a structure in which the
(2) また、前記実施態様で、凹部11内に係止具13を配置して、閉鎖筒7、切替駒20で、単位ロッド3Aの液路2の流れを、下方(下吐出口34)側に流すか上吐出口6bに流すかを切り替えたが、他の切替構造とすることもできる(図示していない)。
(2) In the above-described embodiment, the locking
(3) また、前記実施態様で、下吐出口34は、ヘッド本体31の下端に設けたので、根固め層45を形成する際に杭穴拡底部43の底43a付近から固化剤を投入でき、また、掘削刃33、37の付近に掘削液を投入できるので有効であるが、掘削ヘッド40の他の位置に設けることもできる(図示していない)。
(3) In the above-described embodiment, since the
(4) また、前記実施態様において、ロッド本体1(単位ロッド3A、3B、3C)を1本の筒体としたが、内筒51と外筒53とからなる2重筒からロッド本体1(単位ロッド3A、3B、3C)を構成することもできる(図5)。この場合には、異なる種類の流体を杭穴内に同時にあるいは、時期をずらして投入できる。したがって、この場合には、内筒51内が液路2となり、内筒51の外壁と外筒53の内壁とで液路2aを構成する。
例えば、単位ロッド3Aでは、内筒51と外筒53で、内筒51の貫通孔52と外筒53の貫通孔54とを連結横筒55で連結して、上吐出口56を形成してある(図5(a))。この場合、前記単筒の単位ロッド3A(図3(a))を内筒51として、その外側に貫通孔54を形成した外筒53を被せた構造となる。したがって、内筒51は、前記実施例と同様に、貫通孔52(上吐出口6)を塞ぐ閉鎖筒7、閉鎖筒7を径脱する係止具13を凹部11内に設け、閉鎖筒7および係止具13を操作する切替駒20を組み合わせて、切替構造を構成してある(図5。図1(c)参照、図4参照)。
よって、通常状態で、閉鎖筒7は係止具13に係止され(図4(a)参照)、閉鎖筒7で上吐出口56(貫通孔52)が封鎖され、液路2を通る固化剤は閉鎖筒7の中空部を通って、下吐出口34から杭穴42、43内に投入される(図5(a))。
前記実施態様と同様に、内筒51内に切替駒20を投入すると(図5(b))、切替駒20により、係止具13の閉鎖筒7の係止が解除され(図4(b)(c)参照)、上端を切替駒20で塞がれた閉鎖筒7は下方に落下して(図5(c)、ストッパー18に当接すれば、貫通孔52が全開となり、連通した連結横筒55、貫通孔54、すなわち上吐出口56から固化剤が吐出される(図5(d))。
なお、上吐出口56(外筒53の貫通孔54)の外側には、閉鎖蓋57が被せてあり、上吐出口56から固化剤が吐出する勢いで自由に開くようになっている(図5(c)(d))。すんわち、逆流を防止するために取り付けてあり、また、上吐出口56が作動しない時に、泥塊などが詰まって上吐出口56が詰まることを防止している。
(4) In the above embodiment, the rod body 1 (
For example, in the
Therefore, in a normal state, the
As in the above embodiment, when the switching
The outer side of the upper discharge port 56 (the through
1 ロッド本体
2 液路
2a 液路
3A 単位ロッド
3B 単位ロッド(上吐出口付き)
3C 単位ロッド(練り付けドラム付き)
5 練り付けどラム
6 上吐出口
7 閉鎖筒(閉鎖具)
8 閉鎖筒の上環状リブ
9 閉鎖筒の下環状リブ
11 凹部
13 係止具
13 係止具の上操作爪
14 係止具の上操作爪の内縁
16 係止具の下係止具
18 ストッパー
20 切替駒(切替具)
21 切替駒の大径部
22 切替駒のテーパー側面
23 切替駒の細径部
25 分岐部
30 掘削ヘッド
31 掘削ヘッドヘッド本体
32 掘削ヘッドの連結部
32a 液路
33 掘削ヘッドの固定掘削刃
34 下吐出口(掘削ヘッド)
35 液路
36 掘削ヘッドの掘削腕
37 掘削ヘッドの移動掘削刃
40 掘削ロッド
41 地面
42 杭穴軸部(掘削穴)
42a 杭穴軸部の下端
43 杭穴拡底部(掘削穴)
43a 杭穴拡底部の底
43b 杭穴拡底部の上端
45 根固め液層(高強度固化剤層。第1固化剤層)
46 杭周固定液層(普通固化剤層。第2固化剤層)
51 内筒
52 内筒の貫通孔
53 外筒
54 外筒の貫通孔
55 連結横筒
56 上吐出口
57 開閉蓋
1
3C unit rod (with kneading drum)
5 Kneaded Lamb
6
8 upper
21 large-
35
42a Lower end of
43a bottom of enlarged pile hole bottom 43b upper end of enlarged pile hole bottom 45 foot hardening liquid layer (high-strength solidifying agent layer; first solidifying agent layer)
46 Pile perimeter fixing liquid layer (ordinary solidifying agent layer, second solidifying agent layer)
51
Claims (6)
(1) 前記掘削ロッドは、内筒と外筒からなる2重筒で形成し、前記内筒内を第1液路、前記内筒と外筒の間を第2液路として、中空部に2つの液路が形成され、前記掘削ヘッドに前記第1液路に連通する下吐出口を設け、前記掘削ヘッドの上方に前記第1液路に連通しかつ通常閉鎖された上吐出口を設けた。
(2) 前記掘削穴の掘削が完了したならば、前記下吐出口から前記掘削穴の下端部に固化剤を注入して、掘削穴残留物と固化剤を置換しあるいは、固化剤と掘削穴内残留物とを撹拌混合する。
(3) 前記掘削ロッドを引き上げながら、予め設定した掘削穴の所定高さまで前記下吐出口から固化剤を注入して高強度固化剤層を形成する。
(4) 続いて、前記第1液路の上方から切替駒を投入し、前記上吐出口の閉鎖を解除して前記下吐出口側の液路を塞ぎ、前記下吐出口から前記上吐出口に吐出口を切り替える。
(5) 前記上吐出口から前記掘削穴内に固化剤を注入して、前記掘削ロッドを引き上げながら、吐出した固化剤を杭穴内残留物と撹拌して普通固化剤層を形成する。
(6) (5)の操作をしながら前記掘削ロッドを地上に引き上げ、前記掘削穴内への固化剤の注入を完了する。 A drilling head equipped at the lower end of a drilling rod is used to drill a drilling hole, and a solidifying agent is filled in the drilling hole as follows to form a high-strength solidifying agent layer and a normal solidifying agent layer in the drilling hole. A method of injecting a solidifying agent into a drilled hole.
(1) The drilling rod is formed of a double cylinder consisting of an inner cylinder and an outer cylinder. Two liquid passages are formed, the drilling head is provided with a lower outlet communicating with the first liquid passage , and the drilling head is provided with an upper outlet communicating with the first liquid passage and normally closed. rice field.
(2) When the excavation of the excavated hole is completed, a solidifying agent is injected from the lower discharge port into the lower end of the excavated hole to replace the excavated hole residue and the solidifying agent, or Stir to mix with the residue.
(3) While pulling up the excavation rod, the solidification agent is injected from the lower discharge port to a predetermined height of the previously set excavation hole to form a high-strength solidification agent layer.
(4) Subsequently, a switching piece is introduced from above the first liquid passage to release the closure of the upper discharge port and close the liquid passage on the side of the lower discharge port, and the liquid passage from the lower discharge port to the upper discharge port. Switch the outlet to
(5) Injecting a solidifying agent into the excavated hole from the upper discharge port, and stirring the discharged solidifying agent with the residue in the pile hole while pulling up the excavating rod to form a normal solidifying agent layer.
(6) While performing the operation of (5), lift the excavation rod above the ground to complete the injection of the solidifying agent into the excavated hole.
(1) 前記掘削ロッドは、中空部に1つの液路が形成され、前記掘削ヘッドに前記液路に通する下吐出口を設け、前記掘削ヘッドの上方に前記液路に連通しかつ通常閉鎖された上吐出口を設けた。
(2) 前記掘削穴の掘削が完了したならば、前記下吐出口から前記掘削穴の下端部に固化剤を注入して、掘削穴残留物と固化剤を置換しあるいは、固化剤と掘削穴内残留物とを撹拌混合する。
(3) 前記掘削ロッドを引き上げながら、予め設定した掘削穴の所定高さまで前記下吐出口から固化剤を注入して高強度固化剤層を形成する。
(4) 続いて、前記液路の上方から切替駒を投入し、前記上吐出口の閉鎖を解除して前記下吐出口側の液路を塞ぎ、前記下吐出口から前記上吐出口に吐出口を切り替える。
(5) 前記上吐出口から前記掘削穴内に固化剤を注入して、前記掘削ロッドを引き上げながら、吐出した固化剤を杭穴内残留物と撹拌して普通固化剤層を形成する。
(6) (5)の操作をしながら前記掘削ロッドを地上に引き上げ、前記掘削穴内への固化剤の注入を完了する。 A drilling head equipped at the lower end of a drilling rod is used to drill a drilling hole, and a solidifying agent is filled in the drilling hole as follows to form a high-strength solidifying agent layer and a normal solidifying agent layer in the drilling hole. A method of injecting a solidifying agent into a drilled hole.
(1) The drilling rod has a hollow portion formed with one liquid passage, the drilling head is provided with a lower discharge port communicating with the liquid passage, and the upper portion of the drilling head communicates with the liquid passage and is normally closed. An upper discharge port was provided.
(2) When the excavation of the excavated hole is completed, a solidifying agent is injected from the lower discharge port into the lower end of the excavated hole to replace the excavated hole residue and the solidifying agent, or Stir to mix with the residue.
(3) While pulling up the excavation rod, the solidification agent is injected from the lower discharge port to a predetermined height of the previously set excavation hole to form a high-strength solidification agent layer.
(4) Subsequently, a switching piece is introduced from above the liquid path to release the closing of the upper discharge port, block the liquid path on the lower discharge port side, and discharge from the lower discharge port to the upper discharge port. switch exits.
(5) Injecting a solidifying agent into the excavated hole from the upper discharge port, and stirring the discharged solidifying agent with the residue in the pile hole while pulling up the excavating rod to form a normal solidifying agent layer.
(6) While performing the operation of (5), lift the excavation rod above the ground to complete the injection of the solidifying agent into the excavated hole.
(1) 前記のように前記掘削ロッドを引き上げながら、予め設定した掘削穴の所定高さまで下吐出口から固化剤を注入して高強度固化剤層を形成し、前記下吐出口が予め設定した設定深さ位置に至ったならば、一旦、掘削ロッドの上昇を停止する。
(2) 前記のように切替駒を投入して、前記下吐出口を封鎖して、上吐出口を開放する。
(3) (2)に前後して、あるいは同時に、前記掘削ロッドを下降または上昇して、前記上吐出口を設定深さ位置付近に位置させ、上吐出口から固化剤を吐出しながら、前記掘削ロッドを下降または上昇させる。 3. A method of injecting a solidifying agent into a borehole according to claim 1 or claim 2, comprising the following.
(1) While pulling up the drilling rod as described above, the solidifying agent is injected from the lower outlet to a predetermined height of the drilled hole to form a high-strength solidifying agent layer, and the lower outlet is set in advance. When the set depth position is reached, the excavation rod is temporarily stopped from rising.
(2) Insert the switching piece as described above to close the lower discharge port and open the upper discharge port.
(3) Before, after, or at the same time as (2), the excavation rod is lowered or raised to position the upper discharge port near the set depth position, and while the solidifying agent is being discharged from the upper discharge port, the Lowering or raising the drilling rod.
(1) 前記掘削ロッドの中空部に、地上の固化剤供給装置から供給される固化剤を吐出口まで搬送する液路を形成した。
(2) 前記液路の下端を前記掘削ヘッド内に形成した下吐出口に連結した。
(3) 前記掘削ロッドで、前記掘削ヘッドより上方の高さ位置に上吐出口を形成して、前記液路に形成した分岐部を通して前記上吐出口を連結した。
(4) 前記上吐出口を上吐出口閉鎖具で封鎖した。
(5) 前記液路は、上方から前記分岐部に向けて切替具を供給可能とした。
(6) 前記切替具は、前記分岐部に至ると、前記上吐出口の閉鎖具による封鎖を解除して上吐出口を開放するとともに、下吐出口を封鎖できる構造とした。 A drilling rod characterized by being equipped with a drilling head at its lower end and configured as follows.
(1) A liquid passage is formed in the hollow portion of the excavating rod for conveying the solidifying agent supplied from the solidifying agent supply device on the ground to the discharge port.
(2) A lower end of the liquid passage is connected to a lower discharge port formed in the drilling head.
(3) The excavation rod is provided with an upper discharge port at a height position above the excavation head, and the upper discharge port is connected through a branch portion formed in the liquid path.
(4) The upper outlet was closed with an upper outlet closing member.
(5) The liquid path can supply the switching tool from above toward the branch.
(6) When the switch reaches the branched portion, the switch can release the blockage of the upper discharge port by the closing member to open the upper discharge port and block the lower discharge port.
(1) 掘削ロッドは、掘削ヘッドの上方に、掘削穴壁の練り付けをおこなう練付ドラムを備え、前記練付ドラムの直ぐ上方に上吐出口を形成した。 5. A drilling rod according to claim 4 , configured as follows.
(1) The drilling rod was provided with a kneading drum above the drilling head for kneading the wall of the drilled hole, and an upper discharge port was formed immediately above the kneading drum.
(1) 前記掘削ロッドの中空部に、地上の固化剤供給装置から供給される固化剤を吐出口まで搬送する液路を形成した。
(2) 前記液路の下端を前記掘削ヘッド内に形成した下吐出口に連結した。
(3) 前記掘削ロッドで、前記掘削ヘッドより上方の高さ位置に、掘削穴壁の練り付けをおこなう練付ドラムを備え、前記練付ドラムの直ぐ上方に上吐出口を形成した。
(4) 前記液路に形成した分岐部を通して前記上吐出口を連結した。
(5) 前記上吐出口を上吐出口の閉鎖具で封鎖し、さらに前記閉鎖具による封鎖を解除して上吐出口を開放するとともに前記下吐出口を封鎖できる切替具を設けた。 A drilling rod characterized by being equipped with a drilling head at its lower end and configured as follows.
(1) A liquid passage is formed in the hollow portion of the excavating rod for conveying the solidifying agent supplied from the solidifying agent supply device on the ground to the discharge port.
(2) A lower end of the liquid passage is connected to a lower discharge port formed in the drilling head.
(3) The drilling rod is provided with a kneading drum for kneading the wall of the drilled hole at a height position above the drilling head, and an upper discharge port is formed immediately above the kneading drum.
(4) The upper discharge port was connected through a branch portion formed in the liquid passage.
(5) The upper outlet is closed by the closing member for the upper outlet, and a switching member is provided which can release the closure by the closing member to open the upper outlet and close the lower outlet.
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