JP7388657B2 - double packer equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ダブルパッカー装置に関し、より詳細には、注入外管に対して中心軸方向に沿って移動可能に収容されるダブルパッカー装置に関する。 The present invention relates to a double packer device, and more particularly to a double packer device that is housed movably along the central axis direction with respect to an outer injection tube.
特許文献1には、従来のダブルパッカー装置が記載されている。特許文献1記載のダブルパッカー装置(特許文献1では「注入内管」)は、注入外管の内部に挿入されている。注入内管は、薬液噴出孔に対して注入内管の長手方向の両側に一対のパッカー部が設けられている。
パッカー部は、ゴムにより構成されており、内部に注入材が供給されることで膨張し、内部の注入材が排出されることで元に戻るように構成されている。注入内管は、一対のパッカー部が膨張し、当該一対のパッカー部が注入外管の内周面に密着した状態で、薬液噴出孔から薬液が噴出される。薬液噴出後、パッカー部内の注入材を排出し、パッカー部を復元した状態で、注入内管を注入外管内の別の位置に移動させ、再び、パッカー部を膨張させると共に薬液を噴出する。 The packer section is made of rubber, and is configured to expand when an injection material is supplied inside and return to its original state when the injection material inside is discharged. In the inner injection tube, the pair of packer parts expand, and the chemical liquid is ejected from the liquid injection hole with the pair of packer parts in close contact with the inner circumferential surface of the outer injection tube. After ejecting the chemical solution, the injection material in the packer section is discharged, and with the packer section restored, the inner injection tube is moved to another position within the outer injection tube, and the packer section is expanded again and the drug solution is ejected.
ところで、注入外管を地中に建て込むには、次のようにして行われる。ケーシングパイプによって地盤を削孔した後、削孔して形成された穴にシールグラウト材を充填する。この後、注入外管をケーシングパイプに挿入して注入外管を建て込む。 By the way, to erect the outer injection pipe underground, it is done as follows. After drilling a hole in the ground using a casing pipe, the hole formed by drilling is filled with seal grout material. After this, the injection outer pipe is inserted into the casing pipe and the injection outer pipe is installed.
この時、ケーシングパイプには、シールグラウト材が充填されているため、注入外管を挿入する際、浮力の作用によって、注入外管には押し返す力が加わる。このため、注入外管の内部に水を注入しながら、注入外管をケーシングパイプ内に押し込んでゆく。 At this time, since the casing pipe is filled with seal grout material, when the outer injection tube is inserted, a pushing force is applied to the outer injection tube due to the action of buoyancy. For this purpose, the outer injection tube is pushed into the casing pipe while water is being injected into the outer injection tube.
この注入外管に上記特許文献1記載の注入内管を配置するには、注入外管の内部に充填された水の抵抗に抗って、注入内管を押し込む必要があり、作業性が悪いという問題があった。
In order to arrange the inner injection tube described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、水が充填された注入外管の内部に配置するときに作業性がよいダブルパッカー装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a double packer device that has good workability when placed inside an injection outer pipe filled with water.
本発明に係る一態様のダブルパッカー装置は、注入外管に対し当該注入外管の中心軸に沿って移動可能に収容され、前記中心軸方向の任意の位置で吐出口から薬液を吐出可能なダブルパッカー装置であって、前記中心軸に交差する方向に沿って前記薬液を吐出する前記吐出口を有するインジェクションパイプと、前記インジェクションパイプに形成され、前記インジェクションパイプの前記中心軸方向の一端面と他端面とを貫通する水抜き路と、を備える。 A double packer device according to one aspect of the present invention is housed in an outer injection tube so as to be movable along a central axis of the outer injection tube, and is capable of discharging a drug solution from a discharge port at any position in the direction of the central axis. The double packer device includes: an injection pipe having the discharge port for discharging the chemical liquid along a direction intersecting the central axis; and an end surface formed on the injection pipe in the central axis direction of the injection pipe; and a drain passage passing through the other end surface.
本発明に係る上記態様のダブルパッカー装置は、注入外管に充填された水を、水抜き路を通して下から上に向かって移動させることができるため、注入外管に挿入する際に水の抵抗で挿入しづらくなるのを防ぐことができ、作業性がよい、という利点がある。 The double packer device of the above aspect according to the present invention can move the water filled in the outer injection pipe from the bottom to the top through the water drainage channel, so there is resistance to water when inserting it into the outer injection pipe. This has the advantage of being easy to work with and preventing the insertion from becoming difficult.
<実施形態>
(1)全体
以下、本実施形態に係るダブルパッカー装置1について、図面を参照して説明する。
<Embodiment>
(1) Overall The
ダブルパッカー装置1は、注入外管8の内部において、注入外管8の中心軸に沿って移動可能に収容された薬液を吐出する装置である。ダブルパッカー装置1は、注入外管8に対し、一対のパッカー部によって、注入外管8の中心軸の任意の位置で固定された状態で薬液を吐出する。
The
本実施形態に係るダブルパッカー装置1は、例えば、図1~図4に示す地盤注入工法に用いられる。地盤注入工法は、地盤強度の向上、透水性の低減、液状化の抑制等のために行われる工法である。まずは、地盤注入工法の概略を説明した上で、本実施形態に係るダブルパッカー装置について詳細に説明する。
The
地盤注入工法では、図1に示すように、地盤改良を行おうとする土地に対し、ケーシングパイプ5を用いて削孔して、少なくとも一つの穴9を形成する(削孔工程)。その後、図2に示すように、穴9に対してシールグラウト材7を注入すると共に(シールグラウト注入工程)、図3に示すように、注入外管8をケーシングパイプ5に挿入した後にケーシングパイプ5を穴9から引き抜き、注入外管8を建て込む(注入外管建込み工程)。
In the ground injection method, as shown in FIG. 1, a
その後、図4に示すように、注入外管8に対して、注入外管8の中心軸に沿ってダブルパッカー装置1を挿入し、下から順に、地盤改良用の薬液を吐出する(薬液注入工程)。 Thereafter, as shown in FIG. process).
薬液注入工程において、ダブルパッカー装置1は、図5に示すように、A液が通る第一流路14と、B液が通る第二流路15とが別々に形成されており、A液とB液とを同時に吐出することができる。従来の二重管ダブルパッカー注入工法では、A液の一次注入後に、ダブルパッカー装置1を地上に引き抜き、ダブルパッカー装置1の管内を洗浄した上で、再度、ダブルパッカー装置1を注入外管8に挿入して二次注入を行っていた。これに対し、本実施形態に係るダブルパッカー装置1では、B液の吐出を、A液の吐出時の位置から移動することなく行うことができるため、工期の短縮を実現することができる。
In the chemical liquid injection process, in the
ここでいう「A液」は、主剤のことであり、例えば、水ガラス、非アルカリ性シリカゾル、コロイダルシリカのうちのいずれか一種又は複数種が挙げられる。また、「B液」は、A液に混合すると固結を促進する薬剤であり、例えば、セメント、スラグ、消石灰のうちのいずれか一種又は複数種が挙げられる。 "Liquid A" here refers to a main agent, and examples include one or more of water glass, non-alkaline silica sol, and colloidal silica. Further, "Liquid B" is a drug that promotes caking when mixed with Liquid A, and examples thereof include one or more of cement, slag, and slaked lime.
(2)ダブルパッカー装置
ダブルパッカー装置1は、図5(B)に示すように、吐出口11を有するインジェクションパイプ10と、一対のパッカー部2と、一対の駆動部4と、一対の固定部31と、一対の連結部32と、を備える。
(2) Double packer device As shown in FIG. 5(B), the
インジェクションパイプ10は、ダブルパッカー装置1の主体を構成する。インジェクションパイプ10は、円柱状に形成されており、その外径は、注入外管8の内径よりも小さい。インジェクションパイプ10の中心軸方向の上側の端部には、後述のロッド91が接続される接続部101が形成されている。接続部101及びロッド91については、後述の「(3.4)薬液注入工程」で詳述する。
The
インジェクションパイプ10の内部には、図5(A)に示すように、駆動部4に通じる一対の作動油流路(第一作動油流路12と第二作動油流路13)と、第一流路14と、第二流路15と、水抜き路16と、が形成されている。作動油流路12,13、第一流路14、第二流路15及び水抜き路16は、インジェクションパイプ10の中心軸(すなわち、注入外管8の中心軸)を中心として周方向に沿って並んでいる。したがって、中心軸に直交する断面において、水抜き路16、第一流路14及び第二流路15の各々は、中心が重なることなく、異なる位置に形成されている。
Inside the
第一流路14は、A液が通る流路であり、第二流路15はB液が通る流路である。第一流路14は、第二流路15に対して、断面において中心が異なる位置にある。第一流路14の下流側の端と、第二流路15の下流側の端には、それぞれ吐出口11が形成されている。 The first flow path 14 is a flow path through which liquid A passes, and the second flow path 15 is a flow path through which liquid B passes. The first flow path 14 and the second flow path 15 have centers at different positions in the cross section. Discharge ports 11 are formed at the downstream end of the first flow path 14 and the downstream end of the second flow path 15, respectively.
吐出口11は、薬液を吐出する開口である。インジェクションパイプ10には、複数の吐出口11が形成されており複数の吐出口11は、インジェクションパイプ10の中心軸方向の中央部分に形成されている。ただし、本発明では、吐出口11は、インジェクションパイプ10の中心軸方向の上側又は下側に片寄った位置に形成されてもよい。吐出口11は、インジェクションパイプ10の軸方向に交差する方向(ここでは、注入外管8の中心軸に直交する仮想面に沿う方向)に開口しており、一対のパッカー部2の間に配置されている。
The discharge port 11 is an opening that discharges a chemical solution. A plurality of discharge ports 11 are formed in the
複数の吐出口11の各々には、逆止弁110が設けられている。逆止弁110は、吐出口11から薬液(A液又はB液)の吐出は許容する一方、吐出口11に対して外側から内側への液体の流入は妨げる。本実施形態に係る逆止弁110は、吐出口11を覆うゴムバンドで構成されており、ゴムバンドには吐出口11に対応する位置にスリットが形成されている。吐出口11に逆止弁が設けられていることで、例えば、A液又はB液のみの吐出を行うこともできる。 A check valve 110 is provided at each of the plurality of discharge ports 11. The check valve 110 allows the chemical liquid (liquid A or B) to be discharged from the discharge port 11, but prevents the liquid from flowing into the discharge port 11 from the outside to the inside. The check valve 110 according to this embodiment is composed of a rubber band that covers the discharge port 11, and a slit is formed in the rubber band at a position corresponding to the discharge port 11. By providing the discharge port 11 with a check valve, it is possible to discharge only the A liquid or the B liquid, for example.
水抜き路16は、図6(B)に示すように、インジェクションパイプ10の中心軸方向の一端面と他端面とを貫通する。ここでは、「一端面」は下端面であり、「他端面」は上端面である。水抜き路16は、後述の薬液注入工程において、注入外管8にダブルパッカー装置1を挿入する際、注入外管8内に充填された水から受ける抵抗を低減させる。水抜き路16は、第一部分161と、第二部分162と、第三部分163とが、中心軸方向に沿って通じている。第一部分161と第二部分162と第三部分163とは、下から上に向かってこの順で接続されており、下に行くほど内径が大きい。
As shown in FIG. 6(B), the drain passage 16 penetrates one end surface and the other end surface of the
一対のパッカー部2は、図5(B)に示すように、インジェクションパイプ10において、吐出口11に対する中心軸方向の両側に設けられている。各パッカー部2には、駆動部4がつながっている。各パッカー部2は、駆動部4によって、膨出位置と、非膨出位置とに切り替えられる。膨出位置は、パッカー部2が膨出しかつ注入外管8の内周面に当たる位置(図8(A)参照)を意味する。非膨出位置は、パッカー部2が注入外管8の内周面から離れた位置(図8(B)参照)を意味する。したがって、パッカー部2が非膨張位置にあると、ダブルパッカー装置1は、注入外管8の中心軸に沿って移動し得る。一方、パッカー部2が膨張位置にあると、ダブルパッカー装置1は、注入外管8に対して固定されるため、注入外管8の中心軸方向の任意の位置で固定される。
As shown in FIG. 5(B), the pair of
パッカー部2は、図7(B)に示すように、断面略C字状に形成されており、中空部を有する。パッカー部2は、弾性変形可能な弾性体で構成されている。弾性体としては、例えば、天然ゴム、熱可塑性エラストマ、軟質樹脂、熱硬化性エラストマ、合成ゴム等が挙げられ、熱硬化性エラストマとしては、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
As shown in FIG. 7(B), the
ここで、パッカー部2において、注入外管8の中心軸に沿う方向を「幅方向」とし、インジェクションパイプ10の外周に沿う方向を「長さ方向」とする。パッカー部2は、長さ方向に連続しており、無端状に形成されている。パッカー部2は、幅方向の一端部が固定部31によってインジェクションパイプ10に対して固定され、幅方向の他端部が連結部32によって駆動部4の可動部42に対して固定されている。
Here, in the
固定部31は、インジェクションパイプ10に固定されており、パッカー部2の一端部(ここでは、中心軸方向のインジェクションパイプ10の外側の端部)をインジェクションパイプ10に取り付ける。固定部31は、インジェクションパイプ10の外周に沿う方向の全長にわたって形成されており、リング状に形成されている。インジェクションパイプ10に対する固定部31の取付けは、例えば、嵌め込み、溶接、ねじ止め、ねじ込み、引っ掛け、ピン止め等により実現される。
The fixing part 31 is fixed to the
連結部32は、パッカー部2の幅方向のうち固定部31側の端部とは反対側の端部を駆動部4における可動部42に取り付ける。連結部32はリング状に形成されており、インジェクションパイプ10に対して上下方向に移動し得る。連結部32とパッカー部2との取付けは、例えば、嵌め込み、溶着、接着、ねじ止め、ねじ込み、ピン止め等により実現される。
The connecting portion 32 attaches an end portion of the
駆動部4は、パッカー部2を、膨出位置と、非膨出位置とに切り替える。本実施形態に係るダブルパッカー装置1では、図7(B)に示すように、一対の駆動部4が、一対のパッカー部2に対して一対一で設けられている。各駆動部4は、油圧シリンダにより構成されており、一対の作動油流路12,13に接続されている。一対の駆動部4は、一対のパッカー部2を同時に非膨出位置から膨出位置に切り替え、また、一対のパッカー部2を同時に膨出位置から非膨出位置に切り替えることができる。各駆動部4は、図8(A)(B)に示すように、シリンダチューブ41と、シリンダチューブ41に対して移動する可動部42と、を備える。
The drive unit 4 switches the
可動部42は、シリンダチューブ41に対し、中心軸方向に沿って往復移動し得る。可動部42は、図8(B)に示すように、中心軸方向に沿ってインジェクションパイプ10の中心側(一方向)に移動することで、各パッカー部2を膨出位置から非膨出位置に切り替える。また、可動部42は、図8(A)に示すように、中心軸方向に沿ってインジェクションパイプ10の端部側(他方向)に移動することで、各パッカー部2を非膨出位置から膨出位置に切り替えることができる。
The movable part 42 can reciprocate along the central axis direction with respect to the cylinder tube 41. As shown in FIG. 8(B), the movable part 42 moves each
可動部42は、円筒状に形成されており、インジェクションパイプ10の外周面に沿って移動し得る。可動部42の中心軸方向におけるシリンダチューブ41とは反対側の端部には、連結部32を介してパッカー部2が取り付けられている。
The movable part 42 is formed in a cylindrical shape and can move along the outer peripheral surface of the
シリンダチューブ41は、作動油が流出入することで可動部42を移動させる。シリンダチューブ41は、インジェクションパイプ10に対して固定されている。シリンダチューブ41の内部には、第一圧力室411と、第二圧力室412とが形成されている。第一圧力室411は、第一作動油流路12に通じている。第二圧力室412は、第二作動油流路13に通じている。
The cylinder tube 41 moves the movable part 42 as hydraulic oil flows in and out. The cylinder tube 41 is fixed to the
図8(B)に示すように、第一作動油流路12から第一圧力室411に作動油が流入すると、第一圧力室411が拡がる一方、第二圧力室412が狭くなり、第二圧力室412から第二作動油流路13に作動油が排出される。すると、可動部42が膨出位置から非膨出位置に移動する。一方、図8(A)に示すように、第二作動油流路13から第二圧力室412に作動油が流入すると、第二圧力室412が拡がる一方、第一圧力室411が狭くなり、第一圧力室411から第一作動油流路12に作動油が排出される。すると、可動部42が非膨出位置から膨出位置に移動する。 As shown in FIG. 8(B), when hydraulic oil flows into the first pressure chamber 411 from the first hydraulic oil flow path 12, the first pressure chamber 411 expands, while the second pressure chamber 412 narrows, and the second pressure chamber 411 expands. Hydraulic oil is discharged from the pressure chamber 412 to the second hydraulic oil flow path 13 . Then, the movable portion 42 moves from the expanded position to the non-expanded position. On the other hand, as shown in FIG. 8(A), when hydraulic oil flows into the second pressure chamber 412 from the second hydraulic oil passage 13, the second pressure chamber 412 expands, while the first pressure chamber 411 narrows. Hydraulic oil is discharged from the first pressure chamber 411 to the first hydraulic oil passage 12 . Then, the movable portion 42 moves from the non-expanded position to the expanded position.
したがって、可動部42が、シリンダチューブ41から突出する方向に移動すると、図8(A)に示すように、固定部31と連結部32とが近接し、パッカー部2の幅方向の一端部と他端部とが近接する。すると、パッカー部2の幅方向の一端部と他端部との間の部分が、インジェクションパイプ10の径方向の外側に膨らみ、注入外管8の内周面に当たり、これによりパッカー部2は非膨張位置から膨張位置に切り替えられる。
Therefore, when the movable part 42 moves in the direction of protruding from the cylinder tube 41, the fixed part 31 and the connecting part 32 come close to each other, as shown in FIG. The other end is close to the other end. Then, the portion between one end and the other end of the
これに対し、可動部42が、シリンダチューブ41に引き込まれる方向に移動すると、図8(B)に示すように、固定部31と連結部32とが離れ、パッカー部2の幅方向の一端部と他端部とが離れる。すると、パッカー部2の幅方向の一端部と他端部との間の部分が平坦な状態となり、当該部分が注入外管8の内周面から離れる。これによりパッカー部2は膨張位置から非膨張位置に切り替えられる。
On the other hand, when the movable part 42 moves in the direction of being drawn into the cylinder tube 41, the fixed part 31 and the connecting part 32 are separated, and one end of the
このように、本実施形態に係るダブルパッカー装置1によれば、パッカー部2が膨張位置から非膨張位置に切り替えられるに当たり、パッカー部2の弾性力で復元するのではなく、可動部42の動きによって強制的に切り替えることができる。このため、非膨張位置に対する膨張位置のパッカー部2の変形率が大きくても、適切に非膨張位置に切り替えることができる。また、パッカー部2が可動部42の動作によって非膨張位置と膨張位置との間で切り替えられるため、パッカー部2の動作を安定させることができる。この結果、薬液注入工程において、ダブルパッカー装置1を注入外管8の中心軸に沿って移動させようとした際に、パッカー部2が非膨張位置に切り替えられない等の動作不良を回避することができる。
In this way, according to the
(3)地盤注入工法
地盤注入工法は、図9に示すように、削孔工程ST1と、シールグラウト注入工程ST2と、注入外管建込み工程ST3と、薬液注入工程ST4と、を備える。
(3) Ground injection method As shown in FIG. 9, the ground injection method includes a hole drilling process ST1, a seal grout injection process ST2, an injection outer pipe installation process ST3, and a chemical liquid injection process ST4.
(3.1)削孔工程
削孔工程は、図1に示すように、地盤に削孔を行って、地盤に少なくとも一つの穴9(ボーリング孔)を形成する工程である。削孔工程では、削孔機6を用いて、地盤に対して穴9を形成する。穴9の軸方向は、地盤に対して直交し、鉛直方向に略平行である。ただし、本発明では、穴9の軸方向は、鉛直方向に限らず、鉛直方向に対して傾いていてもよいし、地盤に対して直交していなくてもよい。
(3.1) Hole Drilling Process As shown in FIG. 1, the hole drilling process is a process of drilling a hole in the ground to form at least one hole 9 (boring hole) in the ground. In the hole drilling process, a
削孔機6は、ケーシングパイプ5を用いて、地盤に削孔する。削孔機6としては、ロータリー式削孔機、バックホウ式削孔機、吊り式削孔機、ロータリーパーカッション式削孔機等が挙げられる。
The
本実施形態に係るダブルパッカー装置1は、膨張位置にあるパッカー部2の外径を大きくしても、安定して非膨張位置に切り替えることが可能であるため、削孔用のケーシングパイプ5の外径を大きくすることができる。本実施形態に係るケーシングパイプの呼び径は、例えば、175A以上300A以下であることが好ましく、より好ましくは、200Aである。ここで、呼び径175Aは、外径190.7mm程度、呼び径300Aは外径318.5mm程度、呼び径200Aは、外径216.3mm程度に対応する。このため、本実施形態に係るダブルパッカー装置1では、ケーシングパイプ5の剛性を高くすることができ、削孔の精度を高くすることができる。
The
(3.2)シールグラウト注入工程
シールグラウト注入工程は、図2に示すように、ケーシングパイプ5で削孔した穴9に、シールグラウト材7を注入する工程である。地盤に埋まっているケーシングパイプ5に対して注入パイプ70を挿し入れ、シールグラウト材7を注入することで、穴9内にシールグラウト材7が充填される。
(3.2) Seal grout injection process The seal grout injection process is a process of injecting the
(3.3)注入外管建込み工程
注入外管建込み工程は、シールグラウト注入工程の後、削孔工程で形成された穴9に対し、注入外管8を建て込む工程である。注入外管建込み工程は、図3(A)に示すように、注入外管8を、削孔工程で埋め込まれたケーシングパイプ5内に上から挿し入れる。
(3.3) Outer injection pipe erecting process The outer injection pipe erecting process is a process in which the
このとき、ケーシングパイプ5内にはシールグラウト材7が充填されているため、浮力によって注入外管8を挿し入れにくい。このため、注入外管建込み工程では、注入外管8の内部に水W1を注ぎながら、注入外管8を挿し入れてゆく。
At this time, since the
注入外管8をケーシングパイプ5に挿し入れた後、ケーシングパイプ5を穴9から引き抜き、ケーシングパイプ5を穴9から取り出す。これによって、注入外管8を穴9に建て込むことができる。
After inserting the injection
注入外管8は、図3(A)に示すように、複数の注入口82を有する外管本体81と、逆止弁83と、を備える。外管本体81は、注入外管8の主体を構成する部分であり、ケーシングパイプ5の内径よりも外径が小さいパイプによって構成される。外管本体81は、例えば、金属、合成樹脂、ガラス繊維、繊維強化プラスチック、カーボン等により構成される。
The
外管本体81には、上下方向に沿って一定の間隔をおいて複数の注入口82が形成される。注入口82のピッチは、0.1以上1.0m以下に設定されることが好ましい。各注入口82は、外管本体81を径方向に貫通する。また、外管本体81には、軸方向において同じ位置に、円周方向に一定の間隔をおいて複数の注入口82が形成される。各注入口82は、丸穴であってもよいし、スリット状の穴であってもよい。
A plurality of
ここで、本実施形態では、外管本体81の外径は、例えば、100mm以上であり、より具体的には、140mm(VP125A)である。外管本体81の外径を大きくできると、周方向の長さも長くできるため、注入口82の周方向に並ぶ数量を多くすることができる。周方向に並ぶ注入口82の数量が多いと、薬液の浸透範囲が広がることから、上下方向に並ぶ注入口82のピッチを広げることができる。また、注入口82が増えることで、薬液の吐出速度を抑えたまま全体としての吐出量を増やすことができるため、割裂注入を起こすことなく、効果的な浸透注入を行うことができる。
Here, in this embodiment, the outer diameter of the outer tube
逆止弁83は、注入口82に対し、外側から内側に向かう液体の流れを妨げ、かつ内側から外側に向かう流体の通過を許容する。逆止弁83は、注入口82を覆う筒状のゴムベルトで構成されている。ゴムベルトは、外管本体81に巻かれることで、外管本体81の外周面に取り付けられている。ゴムベルトには、注入口82に対応する位置(すなわち注入口82に通じる位置)にスリットが形成されている。スリットは、厚み方向の内側(注入口82側)から圧力が加わると開口する一方、外側から圧力が加わっても開口せずに閉じた状態を保つ。
The
(3.4)薬液注入工程
薬液注入工程は、図4に示すように、ダブルパッカー装置1を用いて、薬液を注入する工程である。薬液注入工程では、図3(B)に示すように、注入外管建込み工程の後、ダブルパッカー装置1を注入外管8に挿し入れる。
(3.4) Chemical liquid injection process The chemical liquid injection process is a process of injecting a chemical liquid using the
このとき、注入外管8には水W1が充填されているが、ダブルパッカー装置1には水抜き路16が形成されている。このため、比較的容易に、注入外管8の下端部にダブルパッカー装置1を配置することができる。
At this time, the
ダブルパッカー装置1は、注入外管8の内部において、軸方向に沿って移動しうる。したがって、ダブルパッカー装置1は、注入外管8の下から上に向かって移動し、所定位置で、パッカー部2を膨張位置に切り替えることで、注入外管8の内周面に対して固定される。そして、この状態で、吐出口11から、A液及びB液を吐出する。A液及びB液は、注入外管8、インジェクションパイプ10及び一対のパッカー部2に囲まれた空間内に充填され、注入外管8の注入口82と逆止弁83とを通って、注入外管8から出る。
The
注入外管8から出た薬液は、シールグラウト材7をクラッキングし、地盤に浸透する。本実施形態では、A液とB液とが混ざり合った状態で注入外管8から出るため、薬液を比較的早く固結させることができる。薬液は、A液とB液の配合比率を調整すれば、固結時間を調整することができるため、現場に応じた固結時間を設定することができる。したがって、本実施形態に係る地盤注入工法によれば、地下水の流速が速い箇所にも適切に施工することができる。
The chemical solution discharged from the injection
本実施形態に係るダブルパッカー装置1は、インジェクションパイプ10の接続部101に取外し可能に取り付けられるロッド91を備える。ロッド91は、一対の作動油流路(第一作動油流路12と第二作動油流路13)と、第一流路14と、第二流路15とに接続される配管とは別に接続される。ロッド91は、剛性を有しており、例えば、鋼、スチール、ステンレス、チタン、アルミニウム等の金属、セラミック、高強度樹脂等により構成される。ロッド91によれば、ダブルパッカー装置1を注入外管8の下端部に向かって押し込むことができる。
The
本明細書でいう「剛性を有する」とは、水W1が充填された注入外管8にインジェクションパイプ10を押し込むことができる程度の曲がりにくさを有することを意味する。また、ロッドは、中空であってもよいし、中実であってもよい。
"Having rigidity" as used herein means having a degree of difficulty in bending that allows
インジェクションパイプ10とロッド91との接続は、例えば、ねじ込み、嵌め込み、ピン止め、ねじ止め、凹凸嵌合等により実現される。本実施形態に係る接続部101は、雄ねじにより構成されている。
The connection between the
<変形例>
上記実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
<Modified example>
The above embodiment is only one of various embodiments of the present invention. The embodiments can be modified in various ways depending on the design, etc., as long as the object of the present invention can be achieved. Modifications of the embodiment will be listed below. The modified examples described below can be applied in combination as appropriate.
上記実施形態では、駆動部4によってパッカー部2が膨出位置と非膨張位置に切り替えられたが、本発明では、パッカー部は、膨張可能なゴムにより構成され、水又は空気等の注入材によって膨らむ構造であってもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、水抜き路16は、中心軸方向の下側ほど径が大きくなるように形成されたが、本発明では、上下方向に一様な断面であってもよい。また、上記実施形態では、水抜き路16は、インジェクションパイプ10の一端面から他端面までを貫通する孔であったが、本発明では、注入外管8の内周面に対向する面(側面)にも開放した切欠き状に形成されてもよい。
In the embodiment described above, the drain passage 16 is formed so that the diameter becomes larger toward the lower side in the central axis direction, but in the present invention, the drain passage 16 may have a uniform cross section in the vertical direction. Further, in the embodiment described above, the drain passage 16 is a hole that penetrates from one end surface to the other end surface of the
上記実施形態では、ダブルパッカー装置1から吐出される薬液は、A液及びB液の2液タイプの薬液であったが、本発明では、1液タイプの薬液であってもよい。
In the embodiment described above, the chemical liquid discharged from the
薬液注入工程での薬液の注入は、下から上に向かって順に薬液の吐出を行うステップアップ方式を採用しているが、本発明では、上から下に向かって薬液の吐出を行うステップダウン方式を採用してもよい。 The injection of chemical liquid in the chemical liquid injection process uses a step-up method in which the chemical liquid is discharged sequentially from the bottom to the top, but in the present invention, a step-down method is adopted in which the chemical liquid is discharged from the top to the bottom. may be adopted.
上記実施形態では、逆止弁110,83にはスリットが形成されていたが、スリットが形成されていないゴムベルトで形成されてもよい。この場合、ゴムベルトに対して内圧が加わると、ゴムベルトの幅方向の端部から薬液が吐出される。
In the embodiments described above, the
上記実施形態に係るダブルパッカー装置1は、一対の作動油流路(第一作動油流路12と第二作動油流路13)、第一流路14及び第二流路15に接続される配管とは別に、剛性のあるロッド91が接続されるが、本発明では、ロッド91の内部に当該配管が収容されてもよい。
The
本明細書にて、「略平行」、又は「略直交」のように「略」を伴った表現が、用いられる場合がある。例えば、「略平行」とは、実質的に「平行」であることを意味し、厳密に「平行」な状態だけでなく、数度程度の誤差を含む意味である。他の「略」を伴った表現についても同様である。 In this specification, expressions accompanied by "approximately" such as "approximately parallel" or "approximately perpendicular" may be used. For example, "substantially parallel" means substantially "parallel", and includes not only a strictly "parallel" state but also an error of several degrees. The same applies to other expressions accompanied by "abbreviation".
また、本明細書において「端部」及び「端」などのように、「…部」の有無で区別した表現が用いられている。例えば、「端部」とは、「端」を含む一定の範囲を持つ部分を意味する。他の「…部」を伴った表現についても同様である。 Further, in this specification, expressions such as "end" and "end" are used that are distinguished by the presence or absence of "...part". For example, "end" means a part that has a certain range that includes the "end." The same applies to other expressions accompanied by "...part".
<まとめ>
以上説明したように、第1の態様に係るダブルパッカー装置1は、注入外管8に対し当該注入外管8の中心軸に沿って移動可能に収容され、中心軸方向の任意の位置で吐出口11から薬液を吐出可能なダブルパッカー装置1である。ダブルパッカー装置1は、中心軸に交差する方向に沿って薬液を吐出する吐出口11を有するインジェクションパイプ10と、インジェクションパイプ10に形成され、インジェクションパイプ10の中心軸方向の一端面と他端面とを貫通する水抜き路16と、を備える。
<Summary>
As explained above, the
この態様によれば、注入外管8にダブルパッカー装置1を挿入する際、注入外管8に水W1が充填されていても、水抜き路16によって水W1の抵抗を低減させることができる。すなわち、注入外管8に充填された水W1を、水抜き路16を通して下から上に向かって移動させることができるため、注入外管8に挿入する際に水の抵抗で挿入しづらくなるのを防ぐことができ、作業性を向上することができる。
According to this aspect, when inserting the
第2の態様に係るダブルパッカー装置1では、第1の態様において、インジェクションパイプ10は吐出口11を複数有する。インジェクションパイプ10は、インジェクションパイプ10の内部において中心軸方向に沿って形成され、複数の吐出口11のうちの一の吐出口11につながる第一流路14と、インジェクションパイプ10の内部において中心軸方向に沿って形成され、一の吐出口11とは別の吐出口11につながる第二流路15と、を有する。水抜き路16、第一流路14及び第二流路15の各々は、中心軸を中心として周方向に沿って並んでいる。
In the
この態様によれば、水抜き路16、第一流路14及び第二流路15をインジェクションパイプ10に形成することができる。
According to this aspect, the drain passage 16, the first passage 14, and the second passage 15 can be formed in the
第3の態様に係るダブルパッカー装置1では、第1又2の態様において、水抜き路16は、中心軸方向の下側に行くほど内径が大きく形成されている。
In the
第4の態様に係るダブルパッカー装置1では、第1~3のいずれかの態様において、インジェクションパイプ10は、中心軸方向の上側の端部に形成され、剛性のあるロッド91が接続される接続部101を有する。
In the
この態様によれば、接続部101にロッド91を取り付けると、水W1が充填された注入外管8にダブルパッカー装置1を押し込むことができる。
According to this aspect, when the
第5の態様に係るダブルパッカー装置1では、第4の態様において、接続部101に接続されたロッド91を更に備える。
The
この態様によれば、剛性のあるロッド91を使用して押し込むことで、水W1が充填された注入外管8にダブルパッカー装置1を押し込むことができる。
According to this aspect, the
1 ダブルパッカー装置
10 インジェクションパイプ
101 接続部
11 吐出口
14 第一流路
15 第二流路
16 水抜き路
2 パッカー部
91 ロッド
1
Claims (5)
前記中心軸に交差する方向に沿って前記薬液を吐出する前記吐出口を有するインジェクションパイプと、
前記インジェクションパイプに形成され、前記インジェクションパイプの前記中心軸方向の一端面と他端面とを貫通する水抜き路と、
を備える、
ダブルパッカー装置。 A double packer device that is movably housed in an injection outer tube along a central axis of the outer injection tube and capable of discharging a drug solution from a discharge port at any position in the direction of the central axis,
an injection pipe having the discharge port that discharges the chemical liquid along a direction intersecting the central axis;
a drain passage formed in the injection pipe and passing through one end surface and the other end surface of the injection pipe in the central axis direction;
Equipped with
Double packer device.
前記インジェクションパイプは、
前記インジェクションパイプの内部において前記中心軸方向に沿って形成され、前記複数の吐出口のうちの一の吐出口につながる第一流路と、
前記インジェクションパイプの内部において前記中心軸方向に沿って形成され、前記一の吐出口とは別の吐出口につながる第二流路と、
を有し、
前記水抜き路、前記第一流路及び前記第二流路の各々は、前記中心軸を中心として周方向に沿って並んでいる、
請求項1記載のダブルパッカー装置。 The injection pipe has a plurality of the discharge ports,
The injection pipe is
a first flow path formed along the central axis direction inside the injection pipe and connected to one of the plurality of discharge ports;
a second flow path formed along the central axis direction inside the injection pipe and connected to a discharge port different from the first discharge port;
has
Each of the drain passage, the first flow passage, and the second flow passage are arranged along a circumferential direction centering on the central axis,
The double packer device according to claim 1.
請求項1又は請求項2に記載のダブルパッカー装置。 The water drain passage is formed such that the inner diameter becomes larger toward the lower side in the central axis direction.
The double packer device according to claim 1 or claim 2.
請求項1~3のいずれか一項に記載のダブルパッカー装置。 The injection pipe has a connection part formed at an upper end in the direction of the central axis and to which a rigid rod is connected.
The double packer device according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載のダブルパッカー装置。 further comprising the rod connected to the connection part,
The double packer device according to claim 4.
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