JPH0370048B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は地盤改良用注入管に関するものであ
る。

[イ] 従来技術 トンネルおよび地下構造物を構築する場合、堀
削による地山の緩みや地表面の変形を抑止するた
めに次の各工法等が採用されている。

＜イ＞ パイプルーフ工法 トンネルの堀削に先立ち、堀削断面外周に沿
つてパイプ（鋼管）を挿入し、トンネル形状に
合わせたルーフを形成し、トンネル堀削に伴い
このルーフを支保工で直接支承して、堀削によ
る地表面の変形を抑止する工法。

＜ロ＞ 薬液注入工法 薬液を地盤に注入し、地盤の透水性を減少さ
せて地盤の強度を増強させる工法。

＜ハ＞ 凍結工法 凍結固化予定地盤にあらかじめ凍結管を一定
間で打ち込み、凍結機で冷凍したプラインを凍
結管内に循環させるか、あるいは液体窒素ボン
ベからのガスを凍結管から放出して地盤を凍結
固化する工法。

以上の各工法は施工上、次のような問題点が存
在する。

(1) 軟弱地盤の場合には各工法の単一採用だけで
は改良効果が不十分であるため、実際には複数
の工法を併用している。

その際、各工法毎の作業を独立して行うので
作業効率が低く、コスト高となる。

(2) 単一工法だけを採用する場合、地山崩壊の危
険性を重視し、過剰設計になりやすい。

[ロ] 本発明の目的 本発明はこのような問題点を解決するために成
されたもので、構造が簡単であつて作業性に優
れ、かつ、地中の任意な位置で薬液等を注入でき
る地盤改良用注入管を提供することを目的とす
る。

[ハ] 実施例 以下図面を参照しながら本発明の一実施例につ
いて説明する。

(1) 縫地材 縫地材１は縫地管２とグラウト管３および内
挿管４で構成する (2) 縫地管 縫地管２は第１図に示すように鋼製、塩化ビ
ニール等からなる中空管である。

縫地管２は後述するように地山を貫入して地
山を縫い合わせるだけでなく、逆流を防止して
グラウト注入を行う長尺の管である。

グラウト材の逆流を防止するには、例えば第
７図に示すように縫地管２の周面に放出孔２２
を複数円周方向に開設し、そして放出孔２２と
同心の凹溝２４を凹設し、この凹溝２４内の底
部にゴムやウレタン等の円盤の中心に切り込み
を入れて形成したゴム弁２５をねじ止め、ある
いは接着材などを使つて固定する。

このゴム弁２５は放出孔２２から圧力が作用
すると切り込みの入つた円盤を噴射方向に押し
やつて開孔状態を形成するが、逆に外部から円
盤に圧力が作用すると円盤が放出孔２２を閉塞
するよう構成する。

本実施例のように、各放出孔２２毎に凹溝２
４を凹設し、この凹溝２４内に弁を設置すると
縫地管２の強度を充分に確保できる。

(3) 内挿管 内挿管４は後述するグラウト管３の外径より
内径が僅かに大きい管であり、内部にグラウト
管３を収納する。

内挿管４の先端部および中間には、それぞれ
ゴム等の弾性材をリング状に形成したパツキン
５を介在させ、内挿管４とグラウト管３の相対
的なスライド運動によつて両パツキン５を圧縮
できるよう構成する。

さらに２つのパツキン５で挟まれた内挿管４
の周面上には注入孔４１を開設する。

(4) グラウト管 グラウト管３は内挿管４にスライド自在に内
挿し、かつ、内挿管４とともに縫地管２にスラ
イド自在に内挿して、縫地管２の任意の位置で
１種類もしくは２種類以上の薬液等を一度に注
入することを目的とした注入管である。

グラウト管３は、先端を閉塞し、そしてこの
先端部にはパツキン５を係止するためにストツ
パー３２を突出して形成する。

グラウト管３の周面には円周方向に噴射孔３
１群を開孔し、さらに噴射孔３１の両側にはパ
ツキン５を装着する。

グラウト管３および内挿管４は両者が組み合
つてパツキン５の膨縮を行うことによつて、グ
ラウト管３と内挿管４の周面間の内空を遮断も
しくは開放出来るよう構成する。

また、複数の薬液を混合して放出したいとき
には、グラウト管３内を例えばＢ液専用通路と
して使用できる他に、内挿管４の基端にスイベ
ル等を装着し、空間４３を例えばＡ液専用通路
として利用できる訳であるが、パツキン５が膨
張すると空間４３が途中で遮断されてＡ液の供
給が不能となる。

そこで、空間４３が遮断される直前のグラウ
ト管３の周面に連絡孔３４を開設し、そしてグ
ラウト管３内に設けた逆止弁３３位置から、噴
射孔３１までの間を連絡するゴム等の弾性材か
らなるゴム管６を内壁に密着させて配置する。

その結果、パツキン５が膨張しても、Ａ液は
空間４３から連絡孔３４を経てゴム管６を押し
やつてグラウト管３の内壁面との間に独立した
通路を形成しながら噴射孔３１の直前でＢ液と
合流する。

従つて、両液Ａ、Ｂを注入孔４１から噴射す
る直前に合流して噴射できるので、瞬結剤を他
の薬液等と併用しても管内で固化する心配がま
つたくない。

次にトンネル工事に利用した場合の施工方法に
ついて説明する。

(1) 縫地管の設置 トンネル開削方向に傾けて公知の穿孔装置で
穿孔し、この孔内に前記縫地管２を設置する。
（第４〜６図） 縫地管２を地中に配置するには、次に二つの
方法が考えられる。

その一つは、縫地管２をアウターケーシング
として利用し、先端にインナービツトを有する
インナーロツドと共に穿孔を行つた後、縫地管
２内からインナーロツドを引き抜いて縫地管２
を地中に残存する方法である。

もう一つの方法は、既存のアウターケーシン
グとインナーロツドで穿孔を行い、アウターケ
ーシング内からインナーロツドを引き抜いて縫
地管２を入れ換えた後、地中からアウターケー
シングを抜き取る方法である。

なお、縫地管２を鋼管と塩化ビニール管を組
み合わせて形成することも可能である。

この場合、トンネル断面内に塩化ビニールパ
イプからなる縫地管２を配置すると堀削時の縫
地管２の端部破壊が容易となる。

(2) 薬液注入（低圧グラウト） 公知の方法で縫地管２の先端を閉塞した状態
で地中に配置したら縫地管２の基端側にパツカ
ーを装着し、縫地管２には内挿管４を装備した
グラウト管３を挿入する。

次に縫地管２内でグラウト管３と、このグラ
ウト管３を収納する内挿管４を相互移動させて
パツキン５を膨張させた後、グラウト管３およ
び内挿管４の基端から公知のグラウト剤をそれ
ぞれ低圧で充填すると、グラウト剤の逆流が防
止された状態で放出孔２２から噴出される。

一度噴出されたグラウト剤は、ゴム弁２５の
装着によつて管内へ逆流することはない。

グラウト剤を低圧で充填するのは、グラウト
剤の必要以上の充填を防止しながら、縫地管２
と地山間に一様なグラウト層を形成するためで
ある。

(3) 部分充填（高圧グラウト） 縫地管２の貫入する地盤の一部に地下水層や
クラツク等が存在する場合には、これらの箇所
の地盤改良する必要がある。

そのため、穿孔の際、排土より物質を判断し
て地下水層やクラツク等の発生位置を把握して
おき、この情報を基にこれらの地域に集中して
薬液を充填して段階的（部分的）に地盤改良を
行う。

これらの地域に薬液を部分的に充填するに
は、高圧で圧送する。

その結果、低圧で一様に充填したグラフト層
を突破して積極的に地下水層やクラツク発生箇
所等に浸透する。

この際、地山と縫地管２の間にグラウト剤が
全域に渡つて充填してあるので、薬液が必要以
上に広範囲に浸透する事がない。

従つて、特定位置の注入孔４１郡に接近する
箇所のみに薬液を集中して放出できる。

(4) 堀進 所定のグラウト注入を終了したら、グラウト
管３および内挿管４を抜き取り、縫地管２内に
モルタル等を充填した後、縫地管２が埋設され
た状態でトンネル開削方向に堀進する。

堀削断面内に位置する縫地管２の基端側は堀
削の進行に伴つて順次切断されていくが、他は
そのまま地中に残存する。

その結果、トンネル周囲の地山は縫地管２に
よつて各層が縫い合わされ、同時に地下水層や
クラツク等が存在する場合には適切に地盤改良
が施されて安定した状態を維持できる。

［その他の実施例］ 第８図に示すように凹溝２４内の底面に設置す
るゴムやウレタン等からなる円盤の盤面に円周方
向のスリツト２７を開設したスリツトゴム弁２６
を採用することも考えられる。

スリツト２７は、放出孔２２を避けた位置に開
設し、グラウト時は円盤と凹溝２４の底面間に通
路を形成するが、スリツト２７に外圧が作用して
も、凹溝２４の底面で通路を遮断できる位置に形
成する。

また、縫地管２の周囲の放出孔２２を被覆でき
るようなリング状の弾性材からなるゴム環を環装
してなる逆止弁を採用することも考えらる。

〔ニ〕 効果 本発明は以上説明したように成るから次のよう
な効果を期待することができる。

(1) 三重管からなる縫地材を使用することによつ
て、地層に応じて部分的に集中した薬液注入を
行うことができる。

従つて、高価な薬液を必要量以上に注入する
事を防止して経済的な地盤改良を行えると同時
に、良好な地盤の改良効果を得ることができ
る。

(2) 縫地管内に内挿する内挿管とグラウト管との
間に形成された空間域と、グラウト管の内空を
流路として利用できるので、複数の薬液等を同
時に噴出できる。

従つて、従来まで併用が困難とされていた瞬
結剤の使用が可能となり、より効果的に地盤改
良を行うことができる。

(3) 地盤改良用の注入管として使用した最も外側
に位置する縫地管は、地中に残存する。

従つて、縫地材を地中に貫入して各種グラウ
ト等の注入管として使用した後も、その状態の
ままでロツクボルト的に作用させることができ
る。

そのため、複数の地盤改良工法を独立して行
う従来技術に比べて、大幅な作業の能率化を低
コスト化を図ることができる。

(4) 本発明では内挿管とグラウト管の周面間に形
成される空間が一方のパツキンで遮断されるた
め、硬化性の流体を混合して吐出するために
は、パツキンを回避し、かつグラウト管内の流
体と接触しない状態で吐出孔の位置まで案内し
なければならない。

本発明は、グラウト管に連絡孔を設けると共
に、グラウト管内に可撓性を有する筒体を取り付
けてグラウト管の先端部内に独立した２つの流路
を形成し、これらの二つの流路を経て案内した硬
化性の流体を吐出直前に混合して吐出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図：縫地材の一実施例の説明図、第２図：
縫地材の断面説明図、第３，４図：施工方法の説
明図、第５図：第４図における−の断面図、
第６図：第４図における−の断面図、第７
図：縫地管の放出孔付近の断面図、第８図：その
他の実施例の説明図。 １：縫地材、２：縫地管、３：グラウト管、
４：内挿管、５：パツキン、２５：ゴム弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 周面に開設した放出孔に逆流防止弁を取り付
   けた縫地管と、前記縫地管に内挿された内挿管
   と、内挿管に内挿され、先端を閉塞したグラウト
   管の三重管からなり、グラウト管の先端部には内
   挿管とグラウト管の相対的な摺動により膨縮する
   二つの環状パツキンを有し、前記二つのパツキン
   管に位置する内挿管およびグラウト管の周面に連
   通した吐出用の孔を有する地盤改良用注入管にお
   いて、 グラウト管の途上であつて前記吐出孔から離れ
   た位置に連絡孔を設け、 グラウト管の内壁を前記連絡孔から吐出孔の直
   前までを被覆する長さの弾性筒を取り付け、 弾性筒を装着した範囲のグラウト管内に独立し
   た二つの流路を形成したことを特徴とする、 地盤改良用注入管。