JPH0348963B2

JPH0348963B2 -

Info

Publication number: JPH0348963B2
Application number: JP58067784A
Authority: JP
Inventors: Sakae Sano; Hisashi Kitajima; Hiroshi Iimori; Akira Nishio
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1983-04-19
Filing date: 1983-04-19
Publication date: 1991-07-26
Also published as: JPS59195918A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は地盤改良のための薬液注入用装置に係
り、更にこの装置を使用する方法、即ち(イ)現場地
盤の透水性を測定する方法、(ロ)現場地盤の強度を
測定する方法、及び(ハ)現場地盤の泥水の逸出量を
測定する方法に係る。

本発明に於て薬液とは、いわゆるグラウト材を
意味するものであつて、例えば水ガラス、セメン
トミルク、ベントナイト溶液、セメントベントナ
イト溶液等を挙げることができ、これらは用途に
応じて選択的に使用されるものである。

従来、地盤改良のために薬液を注入する場合、
いわゆる1.5シヨツト法と呼ばれている方法、即
ちボーリング孔に送液管を差し込み、ゲル化時間
（以下ゲルタイムと呼称）が１〜２分の薬液を上
記単管に圧送してその下端部から噴出させる地盤
中に浸透させる方法があるが、この場合薬液が送
液管とボーリング孔との隙間を通つて上方へ逃げ
易く、効果的な注入が得られないという欠点があ
る。これを回避するためには、ゲルタイムの短い
（１〜20秒）薬液を送り込み、ゲル化を早めて逃
出を阻止することが考えられるが、他方において
送液管内で早期にゲル化が開始されるために管内
閉塞を招来するおそれがある。

これを解決するために、いわゆる２シヨツト法
と呼ばれる方法がある。これは、上記の送液管を
２重にし、２種薬液に別送できる通路を設け、送
液管の出口（吐出口）にて２液を混合して瞬結性
の薬液を作り地盤中に浸透させるものである。こ
れによれば薬液の逃出はほぼ回避できるのである
が、他方において、瞬結性の薬液は地盤中に浸透
し難く、強制圧にて注入すると浸透が脈状になり
均一な注入状態が得られ難く、また地盤にクラツ
クが入ることがある。

この問題に対処するため、ゲルタイムの短い瞬
結性の薬液と、ゲルタイムの長い薬液を併用して
注入を行う方法が開発されている。これは、上記
のような２重の送液管を使用し、所定の深さまで
押し込まれた送液管に、先ず２種薬液を送つて瞬
結性の薬液を作り、これを送液管とボーリング孔
との間に吐出させ、いわゆる薬液によるパツカー
を現出させ、次いでゲルタイムの長い薬液の給送
に切り換え、パツカー下方にゲルタイムの長い薬
液を吐出させ注入するものである。従つてこの方
法によれば、ゲルタイムの長い薬液による注入が
可能となるために、送液管を中心とする周囲全体
に亘る均一な改良が達成される。しかしながら、
上記の薬液によるパツカーはその加減がむずかし
く、吐出量が少なすぎればパツカー効果が充分に
得られず、また多すぎれば上記のような脈が入り
土中にクラツクを生じる。

ゲルタイムの長い薬液を注入することのできる
他の方法として、スリーブ注入工法があるが、こ
れはボーリング後に外管をボーリング孔に差し込
み、ボーリング孔と外管との間にセメントベント
ナイト材を充填し、セメントベントナイト材が硬
化した後、先端に円盤状又は傘状の２つのゴムパ
ツカーを対向して取り付けてある内管を外管内に
挿入し、その際、ゴムパツカーの周辺を外管内面
に押し当てるようにすることにより２つのパツカ
ーの間に密閉室を形成し、この密閉室に内管を通
して薬液を供給し、この密閉室を外管に段階状に
設けた吐出口の中の一つの段のものに適合させ、
吐出口を通つて出てくる薬液の圧力によつてセメ
ントベントナイトにケラツクを入れ、そのクラツ
クを通して地盤中に薬液を注入するものであり、
この注入ステツプは段階的に上方または下方へ移
行され、所望の深さ範囲の地盤改良を行うもので
ある。この工法は、外管が埋めたまま残されてし
まい反復利用ができないという欠点があり、また
セメントベントナイトの充填が必要であり、注入
時にセメントベントナイトのクラツクが一様に入
る保証はなく人為的に調整することもできないの
で、一様な薬液注入が保証されないという欠点が
あり、更に作業工数が多く注入に手間がかかると
いう問題もある。

本発明は上記のような様々な欠点を排除し、瞬
結型、長時間型を問わずあらゆる薬液を簡単な作
業によつて確実に且つ均一に注入でき、反復利用
可能のしかも構造簡単な薬液注入用装置の提供を
第１の目的とするものである。

かかる目的を達成することのできる本発明によ
る薬液注入用装置は、ゴム質パツカースリーブを
嵌装してあり且つ液の吐出口を有している管状の
先端装置と、この先端装置に対して軸線方向へ摺
動運動可能に且つ該先端装置の吐出口に対して導
液可能に接続されている注入液導入給送用の送液
管と、上記先端装置を先端から突出収容自在に嵌
装してあるスリーブ管と、このスリーブ管から先
端装置を突出させる手段と、突出した先端装置の
パツカースリーブを膨張させるための流体圧供給
手段とを有しており、上記先端装置が上下に間隔
を隔てて設けられた少くとも一対のパツカースリ
ーブを有しており、両パツカースリーブの間に上
記吐出口が形成されていることを特徴とするもの
であり、かくして本発明装置によれば、ボーリン
グ後、先端装置の突出に引き続いてパツカースリ
ーブが膨張し、いわゆるメカニカルなパツカーが
ボーリング孔と薬液注入装置との間の隙間を注入
すべき個所において確実に閉鎖するので、あらゆ
る注入材について逃出のない効果的な注入が可能
であり、またボーリングから注入までの作業を一
貫して行い得るものであり、更に同じ装置の反復
利用が可能である。

本発明は冒頭に述べたように、上記の装置を使
用する方法にも係るものである。

まず第１に、調査乃至測定すべき地点の対象深
さ別の地層の土に対して、その土の保有する透水
状況を調査する場合、従来、まず調査すべき地点
にボーリング削孔機或いは井戸掘り用に供する櫓
付掘削機を据え付け、ロータリー式削孔又は衝撃
削孔装置を使用して削孔し、泥水を削孔孔壁の崩
壊防止に使用しながら、所定対象深さまで掘削す
るか、或いは泥水掘削が進行するに伴ない崩壊防
止用外管（ケーシング）を掘削孔に建込み挿入し
ながら所定の深さまで掘削する。孔壁の崩壊防止
用の、且つ調査確認に供するための井戸の役目を
する外管即ちケーシングは一般的には直径が50mm
から400mmのものが使用される。

所定深さまで泥水掘削し外管を建込み設置した
後、ケーシング内に充満している泥水と掘削土砂
（スライム）の混合物を、管内に清水を充分に送
液して管内洗浄しながら清水と置換し、完全に泥
水及び掘削土砂を管外に洗浄排出した後、管内に
ポンプを挿入して管内に集まつてくる地下水を揚
水しながら対象土の透水性を測定するか、或いは
管内に揚水ポンプが挿入できない場合には、管内
に滞水した地下水をエアーリフトにより一時的に
管外に除去し、管内に集つてくる地下水の経過時
間変化から地層の透水性を測定する方法、或いは
管内に清水を注水し、注水により管内の水位が一
時的に高くなつた時点から平常水位まで管内水位
が降下する時間変化から地層の透水度合を測定し
求める方法がある。

これら公知方法のいずれの場合も、地盤を掘削
し、外管（ケーシング）を設置して測定するまで
に可成りの時間を費すために、数多くの調査ポイ
ントで沢山の測定をすることは多大なる日数と費
用をかける事になる。従つて、一般的には広大な
敷地、或いは長区間の路線を対象として調査しな
ければならない場合には、500m²乃至1000m²当り
１ケ所の割合で、或いは路線長100ｍ乃至200ｍに
対して１ケ所の割合でしか透水性の測定調査の実
施ができなかつた。これは、従来の透水性調査方
法においては、準備作業のために多くの日数乃至
長時間を費やす事にも原因がある。従つて、調査
個所数を多くできないことに基因する無駄な補助
工法の適用を余儀なくされる場合も多い。

本発明の第２の目的は、これら従来方法の短所
を除去し、短時間に数多くの地層の透水性の調査
を可能にすることである。

本発明によればこの目的は、ゴム質パツカース
リーブを嵌装してあり且つ液の吐出口を有してい
る管状の先端装置と、この先端装置に対して軸線
方向へ摺動可能に且つ該先端装置の吐出口に対し
て導液可能に接続されている注入液導入給送用の
送液管と、上記先端装置と先端から突出収容自在
に嵌装してあるスリーブ管と、このスリーブ管か
ら先端装置を突出させる手段と、突出した先端装
置のパツカースリーブを膨張させるための流体圧
供給手段とを有しており、上記先端装置が上下に
間隔を隔てて設けられた少くとも一対のパツカー
スリーブを有しており、両パツカースリーブの間
に上記吐出口が形成されている装置を使用し、上
記先端装置をスリーブ管内に引き込んだ状態にて
送液管に削孔用水を送り込み吐出口を経て先端か
ら噴出させながら装置を回転させて所定深さまで
削孔し、次いで先端装置を押し下げた状態にして
保護用スリーブ管を引き上げて先端装置を突出さ
せると共に、両パツカースリーブに圧力流体を供
給してこれを膨出させ、これによつて先端装置周
囲の削孔壁に対してパツカーを働らかせた上で、
送液管に清水を導入して吐出口より噴出させ、送
液時の送液量と送液圧力との経時変化を測定する
ことにより達成される。

次に、現場における深さ別の土の個有の強さを
測定乃至調査する方法としては、従来、標準貫入
試験、或いは最近開発され徐々に使用されつつあ
る横方向載荷試験、或いはその他対象土質によつ
て種々の確認方法がある。標準貫入試験というの
は、ボーリング削孔により所定深さまでロータリ
ーボーリング削孔した後、ボーリングロツドの先
端に直径２インチ（約５cm）、長さ約80cmのレイ
モンド式土試料サンプラーを取付け、規格に決め
られた63.5Kgの重鍾を75cmの高さから自然落下さ
せてロツド先端に取付けたレイモンドサンプラー
を対象の土中に打込み、該サンプラーが30cm土中
に貫入したときの打撃回数（これを一般にＮ値と
称している）から土の個有の強度を推定する方法
である。

上記の横方向載荷試験というのは以下のような
方法によるものである。まず調査しようとする地
盤深さまで、ロータリーボーリング機械により直
径30cmのケーシングと称する孔壁崩壊防止パイプ
を使用して削孔する。削孔の際に使用された清水
又は泥水は所定の深さまでの削孔が終了後管内よ
り除去され、除去後の管内にゴム製円筒管を挿入
し、圧縮空気圧を使用してゴム製円筒管を膨張さ
せ掘削孔の孔壁に密着させた後、送気を増大させ
ることによつて徐々にゴム製円筒管内の圧力を上
昇せしめ、上昇に伴う孔壁の変形量を送気量から
換算し、任意深さの土の強さを測定し求める方法
である。上記ゴム製円筒管はその有効長さが1.0
ｍ〜2.0ｍのものが一般的に使用される。

これら標準貫入試験及び横方向載荷試験共に、
測定に先立つて孔壁崩壊防止用ケーシングを使用
してボーリング削孔を行う必要があり、これが試
験作業の内で極めて大きな比重を占めている。特
に、例えば30〜50ｍ或いはそれ以深の深層部の土
を対象に調査しなければならない場合には、使用
するケーシングが大直径となるためボーリング削
孔に要する時間が極めて長くなり、また作業も困
難となる。このようなことに基因して、深さの増
大に伴い調査結果の信頼性は低下し、現状に見合
つた正しい試料の提供につながらない場合が非常
に多い。

本発明の第３の目的は、大径ケーシング使用に
よる泥水ボーリング削孔に見られるような準備作
業に要する時間的ロスを低減し、簡単にして経済
的に、加えて任意の深さで自由自在に土の強度を
調査できる方法を提供することである。

本発明によればこの目的は、ゴム質パツカース
リーブを嵌装してあり且つ液の吐出口を有してい
る管状の先端装置と、この先端装置に対して軸線
方向へ摺動運動可能に且つ該先端装置の吐出口に
対して導液可能に接続されている注入液導入給送
用の送液管と、上記先端装置を先端から突出収容
自在に嵌装してあるスリーブ管と、このスリーブ
管から先端装置を突出させる手段と、突出した先
端装置のパツカースリーブを膨張させるための流
体圧供給手段とを有しており、上記先端装置が上
下に間隔を隔てて設けられた少くとも一対のパツ
カースリーブを有しており、両パツカースリーブ
の間に上記吐出口が形成されている装置を使用
し、上記先端装置をスリーブ管内に引き込んだ状
態にて送液管に削孔用水を送り込み吐出口を経て
先端から噴出させながら装置を回転させて所定深
さまで削孔し、次いで先端装置を押し下げた状態
にして保護用スリーブ管を引き上げて先端装置を
突出させると共に、両パツカースリーブに圧力流
体を供給してこれを膨出させ、これによつて先端
装置周囲の削孔壁に対してパツカーを働らかせた
上で、上記送液管に対象地盤中に浸透し難い高粘
性流体を送り込み、吐出口から送出して２つのパ
ツカー間における土壁と先端装置との間の空間に
充満させ、高粘性流体に掛けられる一定の圧力に
対するその流入量を測定することによつて達成さ
れる。

更に本発明によれば上記の第３の目的は、ゴム
質パツカースリーブを嵌装してあり且つ液の吐出
口を有している管状の先端装置と、この先端装置
に対して軸線方向へ摺動運動可能に且つ該先端装
置の吐出口に対して導液可能に接続されている注
入液導入給送用の送液管と、上記先端装置を先端
から突出収容自在に嵌装してあるスリーブ管と、
このスリーブ管から先端装置を突出させる手段
と、突出した先端装置のパツカースリーブを膨張
させるため流体圧供給手段とを有しており、上記
先端装置が上下に間隔を隔てて設けられた少くと
も一対のパツカースリーブを有しており、両パツ
カースリーブの間に上記吐出口が形成されている
装置を使用し、上記先端装置をスリーブ管内に引
き込んだ状態にて送液管を削孔用水を送り込み吐
出口を経て先端から噴出させながら装置を回転さ
せて所定深さまで削孔し、次いで先端装置を押し
下げた状態にして保護用スリーブ管を引き上げて
先端装置を突出させると共に、両パツカースリー
ブに圧力流体を供給してこれを膨出させ、これに
よつて先端装置周囲の削孔壁に対してパツカーを
一定の範囲に亘つて密着させ、次いで上記パツカ
ースリーブを膨張させる流体圧力を圧力ゲージを
通して段階的に変化させ、加圧流体の時間経過に
伴う送り量の変化と加圧値とから現場地盤の強度
を測定することによつても達成される。

第３に、泥水（ベントナイトを含む泥水、或い
は粉末粘土や生粘土を用いた泥水、もしくはそれ
らの泥水に他の化学物質や天然繊維等を混合させ
てできた泥水）を使用して土中を掘削する作業に
おいて、その作業の種類の如何に拘らず、泥水の
逸出は作業の進捗ならびに作業の成否、完成度合
に非常に大きな影響を及ぼす。例えば、仮りに土
中の極めて透水度合の大きい層や、空隙が介在す
る様な場合、掘削に使用する泥水は次々に逸出し
てしまい、多量の泥水を作つても間に合わず、ま
た折角掘削形成した土中の溝が逸出泥水により崩
壊することになり、更に多量に逸出した泥水が自
然地下水に混入し、地下水を著しく汚濁させ、自
然環境を損わしめる結果になる場合が多い。泥水
や泥土を使用したトンネル工法についても同様の
ことが云える。

従来、泥水を使用して土中を掘削する作業にお
いて、予め泥水の逸出傾向を事前に確認するに
は、現地の対象となる深さの土を特殊な方法、例
えばハンマーグラフやアースドリル等の機械装置
で対象土を多量に採取し、それを実験室内でつき
かため、その試料を使用して泥水の逸書量を調査
する方法がとられている。この方法では、土が撹
乱された状態で採取されてくるため、本来の自然
状態での土の状況とは程遠く、折角多大の費用を
かけた実験を実施しても、せいぜい傾向が判る程
度であつた。人工的に作られた土を対象として試
験を行うのと、自然状態の土を対象として実施す
る試験とでは、当然その結果に大きな差が生じて
しまう。とりわけ土を対象とする場合、その構成
状況が千差万別で、同じものが二つと存在しない
のが通常である。現場におけるその深さの自然土
に対する直接的な泥水逸泥試験（原位置試験）の
方法はいまだ確立されていない。単に地盤におけ
る地下水を対象にした透水性度合から間接的に逸
泥状況を推定する方法がとられているにすぎな
い。

本発明の第４の目的は、前記の装置を使用して
直接的に原位置において泥水の逸出量をチエツク
確認調査するため方法を提供することである。

本発明によればこの目的は、ゴム質パツカース
リーブを嵌装してあり且つ液の吐出口を有してい
る管状の先端装置と、この先端装置に対して軸線
方向へ摺動運動可能に且つ該先端装置の吐出口に
対して導液可能に接続されている注入液導入給送
用の送液管と、上記先端装置を先端から突出収容
自在に嵌装してあるスリーブ管と、このスリーブ
管から先端装置を突出させる手段と、突出した先
端装置のパツカースリーブを膨張させるための流
体圧供給手段とを有しており、上記先端装置が上
下に間隔を隔てて設けられた少くとも一対のパツ
カースリーブを有しており、両パツカースリーブ
の間に上記吐出口が形成されている装置を使用
し、上記先端装置をスリーブ管内に引き込んだ状
態にて送液管を削孔用水を送り込み吐出口を経て
先端から噴出させながら装置を回転させて所定深
さまで削孔し、次いで先端装置を押し下げた状態
にして保護用スリーブ管を引き上げて先端装置を
突出させると共に、両パツカースリーブに圧力流
体を供給してこれを膨出させ、これによつて先端
装置周囲の削孔壁に対してパツカー働らかせた上
で上記送液管に予め調泥された泥水を圧送して吐
出口より吐出せしめ、吐出速度及び供給泥水圧力
を測定することによつて達成される。

以下添附図面を参照し本発明を実施例により説
明する。

第１及び２図は本発明による薬液注入用装置の
実施形を示しており、図中、１は送液管、２は先
端装置、３は保護用スリーブ管である。先端装置
２は円柱状の本体２０１と、この円柱状本体の外
周に設けた環状凹部を嵌着され上下端を固定用リ
ング２０２ａ，２０３ａ及び２０２ｂ，２０３ｂ
にて締め付けられている上下に離間して設けた２
つのゴム製のパツカースリーブ２０４ａ，２０４
ｂと、軸線方向の貫通孔２０５に連通している吐
出口２０６とを有している。この吐出口２０６は
上下のパツカースリーブ２０４ａ，２０４ｂの間
において貫通孔２０５から放射状に延びる孔とし
て形成されている（第４図参照）。先端装置２の
上部にはピストン部材４が設けてあり、このピス
トン部材の上部には第１図に示すように連接管５
を介して送液管１が接続され、送液管１の下部は
連接管５に対して望遠鏡式に摺動可能になされて
いる。

送液管１は第１図では内管１０１と外管１０２
とより成る２重管として示されているが、送るべ
き薬液の種類に応じて単管でもよく、或いは２種
以上の薬液を個別に送るための複数の導液路を設
けるために２重管以上の多重管として構成するこ
ともできる。

上記の送液管１と先端装置２は保護用スリーブ
管３内に遊嵌されている。前述のピストン部材４
の周囲には上下一対のシールリング６，７がスリ
ーブ管３との間に設けてあり、これによつて送液
管１とスリーブ管３との間にはピストン部材４の
上方に閉鎖間隙８がもたらされる。この閉鎖間隙
には地上から加圧流体（空気、油等）または負圧
が与えられる。

上記ピストン部材４の上端には、閉鎖間隙８内
に与えられる加圧流体から下方への押圧力を受け
る肩部４０１が形成されており、また下端には先
端装置２がスリーブ管３より突出した際に、スリ
ーブ管下部内周に設けた環状凸条３０１に衝合す
る顎部４０２が形成されている。また、ピストン
部材４のシールリング６及び７の間には圧力流体
通路２０７が開口しており、この通路の他方端は
パツカースリーブ２０４ａ，２０４ｂの裏面に開
口している。

上記スリーブ管３の内周下部に設けた環状凸条
３０１のやや上方には環状凹所３０２が形成され
ており、この環状凹所は先端装置２がスリーブ管
３より突出した際に閉鎖間隙８を圧力流体通路２
０７と連通させるための作用を果たす（第３図参
照）。

スリーブ管３の上記の環状凸条３０１は、先端
装置２がスリーブ管３内に収納された際に、先端
装置の本体部２０１の下部外周に嵌めたシールリ
ング２０８と接合し、泥水等がパツカースリーブ
２０４の周囲間隙に入り込むのを阻止している。
上記のシーリング２０８は環状凸条３０１の側に
設けてもよい。

先端装置２の吐出口２０６からの泥水等の逆流
を阻止するために、この吐出口を第５図に示すよ
うな逆止弁２０９を設けてもよい。

第６図及び第７図は送液管１と先端装置２との
接続部の変化形を示しており、第６図の場合には
ピストン部材４の上部から立ち上がつている連接
管５に対して送液管１の外管１０２が外側から摺
接しており、また第７図の場合には、内管１０１
と外管１０２をそれらの下端を揃えた状態にて外
接連接管５に対して摺動するようにしたものであ
る。

上記した実施例の薬液注入用装置は下記のよう
に作動する。

まず、適宜のボーリングマシーン（図示せず）
にセツトされた薬液注入用装置はボーリング時に
は第２図に示すように先端装置２がスリーブ管３
内に納められている。この状態で送液管１に削孔
水が送り込まれ、それと共に薬液注入用装置が回
転せしめられる。削孔水は送液管１から先端装置
２の貫通孔２０５を通つて吐出口２０６よりスリ
ーブ管３の内部に流出し、間隙を流下して先端装
置本体２０１の下端に設けた噴出孔２１０を通つ
て下方へ流出する。流出した水はスリーブ管３の
下端に取り付けてあるビツト（図示せず）によつ
て削り取られた土をスリーブ管に沿つて上方へ搬
送する。このボーリング中、閉鎖間隙８に負圧を
作用させておくことにより、振動等による先端装
置の不用意な突出が防止される。また、パツカー
スリーブ２０４ａ，２０４ｂはボーリング時に保
護用スリーブ管３内に収納されているので摩擦等
による損傷から保護される。

所定深さまでのボーリング作業後、薬液注入に
切換えられるが、それに先立つて閉鎖間隙８内に
圧力流体が供給され、この圧力流体はピストン部
材４の肩部４０１に作用し先端装置２を下方へ押
し付ける。次いで、この状態からスリーブ管３が
第３図に示す位置まで引き上げられる。尚、スリ
ーブ管３と共に送液管１も引き上げ可能であるの
で、ボーリングマシーンの取付部に於てスリーブ
管と送液管の相互間にずれが生じるおそれはな
い。スリーブ管３が第３図の位置に達して、ピス
トン部材４の顎部４０２とスリーブ管の環状凸条
３０１の上面に衝合するや否や、シーリング６が
環状凹所３０２に至つて閉鎖間隙８を圧力流体通
路２０７に連通させ、圧力流体をパツカースリー
ブ２０４ａ，２０４ｂの裏面にもたらし、パツカ
ースリーブを膨張させる。パツカーが希望どうり
に膨張したかどうかは地上にて確認可能である。
即ち、パツカースリーブが膨張することによりそ
の分だけ圧力流体の入つている空間の体積が拡大
し、これが圧力の変化になつて現われ、これを地
上にて圧力検出装置によつて読み取ることにより
パツカースリーブの膨張を確認することができ
る。パツカースリーブの膨張度合は地盤及び薬液
注入の状況に合わせて任意に設定することができ
る。

上記のようにしてパツカーを作用させ、薬液の
逃出路を完全に遮断した後、送液管１に薬液が導
入され吐出口２０６より噴出され土中に浸透せし
められる。メカニカルなパツカーが充分に作用し
ていることにより薬液は所望の対象地盤中に充分
に浸透する。薬液はゲルタイムの長いものであつ
ても、或いは瞬結性のものであつてもよい。ゲル
タイムの長い薬液は単管より成る送液管１を使用
できる。しかしながら、ゲルタイムの長い薬液で
あつても、例えば２重管より成る送液管１を使用
し、主剤（例えば水ガラス溶液）と硬化剤（例え
ば強アルカリ剤）を別送し、連接管５の中、また
はその若干手前で合体混合して吐出口２０６より
噴出させることが好ましい場合もある。瞬結性薬
液を作る場合には上記のように多重管が使用され
る。

注入終了後、閉鎖間隙８内が減圧され、それに
よつてパツカースリーブ２０４がそれ自身の弾性
により収縮し元の状態に復元する。場合によつて
は閉鎖間隙８内を負圧にし強制的にパツカースリ
ーブの収縮を行つてもよい。次いで、先端装置２
を突出させたまま、注入用装置を全体的にスツテ
プアツプし、パツカーの膨張、注入作業を上記同
様に行い、これを必要な段階にわたつて繰り返す
ことにより所望の深さに亘る薬液注入（即ち地盤
改良）が達成される。スツテプアツプしながらの
注入を代えて、ボーリングを押し進めながらの薬
液注入を行うことも可能である。何れにしても、
薬液注入帯域が上下２つのパツカー２０４ａ，２
０４ｂによつて完全に規制されるので、効果的な
薬液注入が可能である。

第８図に示すように、吐出孔２０６にゴムスリ
ーブ２１１をかぶせ、逆流を阻止するようにして
おくことが有利である。このゴムスリーブに代え
て第９図に示すように吐出孔２０６の個所に設け
た環状凹所内に２つのシールリング２１２を接触
配置させてもよい。

次に、上記の薬液注入用装置を使用する方法の
発明についてその実施例を述べる。

現場地盤の透水性を測定する方法：所定深さまでのボーリング及びそれに続くパツ
カーの膨張までの作業は前記したものと同様であ
る。パツカーを作用させた後、送液管１に清水が
送られ（0.001／min〜20／min）、送水時の
水量と送水圧力と時間変化から対象土の透水性を
算出するものである。所定深さの透水度合の測定
調査完了後、パツカーに作用する流体圧（空気圧
又は液圧）を除去することによりパツカースリー
ブ２０４ａ，２０４ｂは収縮し原形に復帰する。
パツカースリーブの収縮と同時にスリーブ管３を
降下させれば先端装置２は自動的にスリーブ管３
内に格納される。格納後本発明装置を回転させれ
ば容易に再削孔ができる。これらの作業はパツカ
ー内の空気圧又は液圧を抜くことで作業が自動的
に且つ継続的に行なわれるので、時間的ロスは全
くなく、従つて短時間内に多くの透水性確認試験
は実施でき、また広範囲の地域の調が可能である
ため、土の特性を充分且つ容易に収集することが
できる。また、本発明方法によれば、従来工法の
ようにケーシングと称する外管を使用しなくても
よく、また削孔用泥水の使用も全く必要ない。試
験のための先端装置は予じめ径45mm〜50mmのスリ
ーブ管３に内蔵され組み込まれており、所定深さ
の土層迄は通常のボーリングマシンを使用して清
水だけのロータリーボーリングで削孔することが
できる。従つて、所定深さ迄の削孔は極めて早
く、数分又は数十分の単位で行い得る。泥水は全
く使用しないために、削孔後の泥水洗浄は必要な
い。

現場地盤の強度を測定する方法：この方法の第１の実施例は、上記の薬液注入装
置を使用して前記同様に、所定深さまでのボーリ
ング、先端装置の突出、及びパツカー膨張を行つ
た後、送液管１に高粘性液体が導入され吐出口２
０６よりパツカー２０４ａ，２０４ｂ間の空間に
吐出せしめられる。高粘性液体は周囲の土に対し
てほとんど浸透性のないものが選択され、例えば
砂質の地盤に対しては、比重1.4（20℃）、粘度
120cps（20℃）、PH12の水ガラスが使用可能であ
る。パツカー下部の間に上記高粘性液体を充満さ
せ、該流体に掛けられる一定の圧力に対し、該流
体の流入量を測定して現場地盤の強度を測定する
ものである。

強度を測定する方法の第２の実施例は、上記パ
ツカーの有効長さが20cm〜1.5ｍである装置が使
用される。所定深さまでのボーリング、先端装置
の突出、パツカーの膨張に関しては前述したと同
様の順序及び作業によつて行なわれる。この場
合、パツカーはその内部に圧縮空気乃至水又はそ
れらと同等の液体を送液されることにより、20cm
乃至1.50ｍの全長に亘つて膨張せしめられ、削孔
孔壁に密着せしめられる。パツカーの長さは調査
対象となる土の条件、状況等により変更される。
調査対象となる土の条件が比較的硬質の範囲に属
するもの、例えば標準貫入試験で表示されるＮ値
が、Ｎ＞40である土についてはパツカー長さが20
cm乃至75cmの範囲であつても充分に対応可能であ
るが、Ｎ値の低いもの、例えばＮ≦20のものにつ
いてはパツカー長1.50ｍのもを使用した方が誤差
も少なく、正しい数値を得ることができる。

パツカーが膨張せしめられ、孔壁に密着された
時点から土の強度測定が行われる。孔壁に密着し
たパツカーに圧力ゲージを通して段階的に液圧乃
至空気圧を加えて加圧し、加圧流体の時間経過に
伴う送り量の変化と加圧値から土の強度を判定す
るものである。この場合、各段階毎にきめられた
一定の加圧値が保持できるよう、流体の送り量が
調節される。

従つて、この方法により、広大な敷地に対して
も或いはトンネル工事の様に極めて長い路線に於
ても、何個所も必要回数だけ土の強度を容易に、
しかも経済的に確認調査できるものであり、深さ
方向についても必要回数だけ幾地点でも調査可能
である。

現場地盤の泥水の逸出量を測定する方法：上記の薬液注入装置を使用し、前記同様所定深
さまでのボーリング、先端装置の突出、及びパツ
カー膨張を行つた後、送液管１に予め調泥された
泥水が導入され吐出口２０６よりパツカー２０４
ａ，２０４ｂ間の空間に吐出せしめられる。泥水
はベントナイトと水の混合液、又は粘土と水の混
合液、或いはこれら泥水に繊維質添加物を混合し
たものである。供給泥水に加えられる圧力は、例
えば自然水頭＋0.2〜0.5Kg／cm²、送り量は0.001
／min〜40／minである。吐出速度と加圧状
態を自動記録装置により記録することにより、泥
水の逸出量が測定される。配合を変えた泥水を使
用して再度テストを行い、また対象土について場
所を変えて何回も実施することにより、逸泥状況
を正確に把握することが可能である。

このように本発明の泥水逸出量測定方法は、任
意の地点の任意の土の深さについて自在な泥水逸
出測定ができ、従つて泥水の逸出を生じさせない
ための調泥配合を事前に設定でき、環境保全の上
からも極めて有用である。

上記の方法は、何れも、薬液注入前（地盤改良
前）及び注入後の何れの状態においても実施可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一部を示す中央縦断面
図、第２図は第１図の下に続く部分の中央縦断面
図であつて、ボーリング時の状態を示す図、第３
図は第２図に示す装置の薬液注入時或いは地盤状
態調査時における中央縦断面図、第４図は第２図
中の−線に沿う横断面図、第５図は装置下端
に逆流防止バルブを設けた場合の上記装置の部分
的中央縦断面図、第６図は第１図に相当する部分
の変化形をボーリング時の状態にて示す中央縦断
面図、第７図は同じく第１図に相当する部分の他
の変化形をボーリング時の状態にて示す中央縦断
面図、第８図は第２図に示す装置の一部の変化例
を示す部分的中央縦断面図、第９図は他の変化例
を示す部分的中央縦断面図である。１……送液管、２……先端装置、２０４ａ，２
０４ｂ……パツカースリーブ、２０６……吐出
口、２０７……圧力流体通路、３……補護用スリ
ーブ管、４……ピストン部材、８……閉鎖間隙。

Claims

【特許請求の範囲】１ゴム質パツカースリーブを嵌装してあり且つ
液の吐出口を有している管状の先端装置と、この
先端装置に対して軸線方向へ摺動運動可能に且つ
該先端装置の吐出口に対して導液可能に接続され
ている注入液導入給送用の送液管と、上記先端装
置を先端から突出収容自在に嵌装してあるスリー
ブ管と、このスリーブ管から先端装置を突出させ
る手段と、突出した先端装置のパツカースリーブ
を膨張させるための流体圧供給手段とを有してお
り、上記先端装置が上下に間隔を隔てて設けられ
た少くとも一対のパツカースリーブを有してお
り、両パツカースリーブの間に上記吐出口が形成
されていることを特徴とする地盤改良のための薬
液注入用装置。２特許請求の範囲第１項に記載の装置に於て、
スリーブ管から先端装置を突出させる手段が、先
端装置基部に設けたピストン部と、このピストン
部を押圧する圧力流体を導くためにスリーブ管・
送液管間に設けた閉鎖間隙とを有しており、また
パツカースリーブを膨張させるための液体圧供給
手段が、先端装置突出時に上記閉鎖間隙をパツカ
ースリーブ裏面に連通させる通路を有している装
置。３特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の装
置に於て、送液管が多重管よりなり複数の独立し
た導液路を形成している装置。４ゴム質パツカースリーブを嵌装してあり且つ
液の吐出口を有している管状の先端装置と、この
先端装置に対して軸線方向へ摺動可能に且つ該先
端装置の吐出口に対して導液可能に接続されてい
る注入液導入給送用の送液管と、上記先端装置を
先端から突出収容自在に嵌装してあるスリーブ管
と、このスリーブ管から先端装置を突出させる手
段と、突出した先端装置のパツカースリーブを膨
張させるための流体圧供給手段とを有しており、
上記先端装置が上下に間隔を隔てて設けられた少
くとも一対のパツカースリーブを有しており、両
パツカースリーブの間に上記吐出口が形成されて
いる装置を使用し、上記先端装置をスリーブ管内
に引き込んだ状態にて送液管に削孔用水を送り込
み吐出口を経て先端から噴出させながら装置を回
転させて所定深さまで削孔し、次いで先端装置を
押し下げた状態にして保護用スリーブ管を引き上
げて先端装置を突出させると共に、両パツカース
リーブに圧力流体を供給してこれを膨出させ、こ
れによつて先端装置周囲の削孔壁に対してパツカ
ーを働らかせた上で、送液管に清水を導入して吐
出口より噴出させ、送液時の送液量と送液圧力と
の経時変化を測定して現場地盤の透水性を測定す
る方法。５ゴム質パツカースリーブを嵌装してあり旦つ
液の吐出口を有している管状の先端装置と、この
先端装置に対して軸線方向へ摺動運動可能に且つ
該先端装置の吐出口に対して導液可能に接続され
ている注入液導入給送用の送液管と、上記先端装
置を先端から突出収容自在に嵌装してあるスリー
ブ管と、このスリーブ管から先端装置を突出させ
る手段と、突出した先端装置のパツカースリーブ
を膨張させるための流体圧供給手段とを有してお
り、上記先端装置が上下に間隔を隔てて設けられ
た少くとも一対のパツカースリーブを有してお
り、両パツカースリーブの間に上記吐出口が形成
されている装置を使用し、上記先端装置をスリー
ブ管内に引き込んだ状態にて送液管に削孔用水を
送り込み吐出口を経て先端から噴出させながら装
置を回転させて所定深さまで削孔し、次いで先端
装置を押し下げた状態にして保護用スリーブ管を
引き上げて先端装置を突出させると共に、両パツ
カースリーブに圧力流体を供給してこれを膨出さ
せ、これによつて先端装置周囲の削孔壁に対して
パツカーを働らかせた上で、上記送液管に対象地
盤中に浸透し難い高粘性流体を送り込み、吐出口
から送出して２つのパツカー間における土壁と先
端装置との間の空間に充満させ、高粘性流体に掛
けられる一定の圧力に対するその流入量を測定し
て現場地盤の強度を測定する方法。６ゴム質パツカースリーブを嵌装してあり且つ
液の吐出口を有している管状の先端装置と、この
先端装置に対して軸線方向へ摺動運動可能に且つ
該先端装置の吐出口に対して導液可能に接続され
ている注入液導入給送用の送液管と、上記先端装
置を先端から突出収容自在に嵌装してあるスリー
ブ管と、このスリーブ管から先端装置を突出させ
る手段と、突出した先端装置のパツカースリーブ
を膨張させるための流体圧供給手段とを有してお
り、上記先端装置が上下に間隔を隔てて設けられ
た少くとも一対のパツカースリーブを有してお
り、両パツカースリーブの間に上記吐出口が形成
されている装置を使用し、上記先端装置をスリー
ブ管内に引き込んだ状態にて送液管に削孔用水を
送り込み吐出口を経て先端から噴出させながら装
置を回転させて所定深さまで削孔し、次いで先端
装置を押し下げた状態にして保護用スリーブ管を
引き上げて先端装置を突出させると共に、両パツ
カースリーブに圧力流体を供給してこれを膨出さ
せ、これによつて先端装置周囲の削孔壁に対して
パツカーを一定の範囲に亘つて密着させ、次いで
上記パツカースリーブを膨張させる流体圧力を圧
力ゲージを通して段階的に変化させ、加圧流体の
時間経過に伴う送り量の変化と加圧値とから現場
地盤の強度を測定する方法。７ゴム質パツカースリーブを嵌装してあり且つ
液の吐出口を有している管状の先端装置と、この
先端装置に対して軸線方向へ摺動運動可能に且つ
該先端装置の吐出口に対して導液可能に接続され
ている注入液導入給送用の送液管と、上記先端装
置を先端から突出収容自在に嵌装してあるスリー
ブ管と、このスリーブ管から先端装置を突出させ
る手段と、突出した先端装置のパツカースリーブ
を膨張させるための流体圧供給手段とを有してお
り、上記先端装置が上下に間隔を隔てて設けられ
た少くとも一対のパツカースリーブを有してお
り、両パツカースリーブの間に上記吐出口が形成
されている装置を使用し、上記先端装置をスリー
ブ管内に引き込んだ状態にて送液管に削孔用水を
送り込み吐出口を経て先端から噴出させながら装
置を回転させて所定深さまで削孔し、次いで先端
装置を押し下げた状態にして保護用スリーブ管を
引き上げて先端装置を突出させると共に、両パツ
カースリーブに圧力流体を供給してこれを膨出さ
せ、これによつて先端装置周囲の削孔壁に対して
パツカーを働らかせた上で上記送液管に予め調泥
された泥水を圧送して吐出口より吐出せしめ、吐
出速度及び供給泥水圧力を測定して現場地盤の泥
水の逸出量を測定する方法。