JPH04112930U - 地盤硬化剤噴射注入装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、軟弱地盤の改良、建設構造物基礎
の造成等を目的として施工する地盤硬化剤注入
に用いられる噴射注入装置に関する。

［従来の技術］ 従来、硬化剤噴流を用いた地盤硬化剤注入工
法ないし注入装置は数多く存在した。出願人の
発明にかかるいわゆる一重管（平成１年特許願
第１３９６８２号）、二重管（同第１３９６８
３及び２９２０７８号）、三重管（同第３０７
７及び３３６１０５号）、及び四重管（同第１
２３２７０号）がその代表例である。

具体的に第５図に示す三重管を設けた地盤硬
化剤注入装置に基づいて概説する。

即ち、重合構造の三つの流路を有する注入口
アスファルト、コールタール、ピッチ等の熱可
塑性材料を用いる。

図面において、１は道路舗装装置を構成して
いる走行車体であり、鉄枠ローラ２が前輪とさ
れ、左右２個のタイヤローラ３が後輪とされて
いる。車体の前方の所要高さ部位には、後記す
る目的のために使用されるマイクロ波の照射器
４を上下に移動可能に支持する支持部が位置づ
けられている。すなわち、５は車体側に支持さ
れた支持盤、６はその下側の可動盤であり、可
動盤６の四方部位にはネジ軸７がそれぞれ植設
され、各ネジ軸７は前記支持盤５に貫通支持さ
れ、その上端に歯車８がその内側ネジ部で螺合
され、対をなす歯車８、８は、支持盤上に軸支
されたウォーム歯車９に共通に噛合され、各ウ
ォーム歯車９はウォーム１０に噛合され、このウ
ォーム１０の軸１１の一端に固着された傘歯車１２
と別の軸１３の一端に固着された傘歯車１４とが
噛合され、前記軸１３の他端に固着された歯車１５
に、車体側からハンドル１６で操作されるロッド
次には下部噴射ノズル５４から噴射される超高
圧硬化剤が積極充填されることとなる。

上部噴射ノズル５３から周囲を加圧気体で包
合され噴射される超高圧水は、その気体のリフ
ト効果と圧力で遠方まで到達距離を伸長せしめ、 夾雑物を撹乱、除去、洗浄行わしめる。これに
より生じた泥水スラッジ等は気体の高圧作用に
より、地上に排出される。

その後、更に、周囲を加圧気体で包合した超
高圧硬化剤を噴射することにより、空隙率の高
い人為的空間の細かい先端にまでも硬化剤が強
制充填され、上部噴流物の威力を無駄にするこ
となく、上下の一体的効果を担保しつつ、硬化
剤充填率の増大、施工の確実性を図るものであ
った。

即ち、こうした従来技術における創作の主眼
は、高圧水の噴射による夾雑物の除去洗浄、そ
のための噴射時の気体包合によるリフト効果の
向上並びに硬化剤と泥水スラッジとの置換率の
向上を図ることにあり、これらの点で画期的な
創作性を有している。

しかしながら、建設施工における究極の目的
は、より安定した均質な地盤改良体の造成にあ
り、従来技術にあってはあらゆる土質に即応で
きる装置の提供といった点でいまだ不十分であ
り、いわば質的な面からの改善が図られなけれ
ばならない。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案はかかる課題を解決するためになされ
たもので、複数のノズルから同時にあるいは時
差を設けて加圧気体に包合された地盤硬化剤の
みを噴射することにより、瞬時にして広範囲に
亘り一層の地盤強化を図ることを第一の目的と
する。

また、従来技術において生じていたロッド中
心部と外周部とで地盤の強度が相違するといっ
た点をなくすること、及び水分の多い地盤にお
いては、水を噴射することなく気体包合の硬化
剤のみを噴射することにより、あらゆる土質に
おいて均質な地盤を造成できることを第二の目
的とする。

さらにまた、噴射ノズルからの噴射量、噴射
時間等を調整することにより、地盤、地質に応
じた硬化剤の噴射を行うことを第三の目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、上記課題を解決するために、互い
に隔絶された少なくとも２通路を有する注入ロ
ッド、該注入ロッドを支持すると共に該注入ロ
ッドを上下動かつ回転させ得る操作機構、気体
と地盤硬化剤をそれぞれ該ノズルまで圧送する
グラウトポンプ、圧送ホース及び重合構造を有
するスイベルとを設けた地盤硬化剤注入装置に
おいて、注入管の先端部にモニター部を設置し、 該モニター部の側壁に加圧気体に包合された高
圧の地盤硬化剤を噴出する複数の噴射ノズルを
穿設した装置を提供するものである。

［作用］ 本考案はかくの如く構成されているので、加
圧気体を包合することによる気体包合の役割と
相俟って、高圧の地盤硬化剤の土中への注入の
確実性が増し、瞬時にして硬化度の高い地盤形
成ができると同時に、安定した均質の地盤改良
体を造成できる。特に水分の多い地盤において、 強力に作用する。

また、加圧気体の圧送流路を複数設けること
により地盤、施工目的に応じた加圧調整が容易
となる。

さらにまた、硬化剤の注入口を複数設けるこ
とにより各ノズルから噴射される硬化剤の吐出
量あるいは噴射圧の調整が容易となり、土質に
応じた地盤改良を実現するものである。

［実施例］ 以下、図面に従って本考案の実施例を説明す
る。

第１図は本考案に係る第１実施例を操作機構
２１等の周辺装置と共に示した側面図である。

図において１２は上部噴射ノズルを、１３は
下部噴射ノズルを示している。該噴射ノズル１
２、１３は注入ロッド１０の先端部に設置した
モニター部１１の側壁に穿設されており、それ
ぞれの核ノズルからは地盤硬化剤１５を、周囲
ノズルからは加圧気体１６を噴射するよう構成
されている。

ここで地盤硬化剤とはいわゆるセメントミル
ク等であるが、一般には噴射圧３００ｋｇｆ／ｃｍ²以
上の超高圧硬化剤が望ましい。また、気体は通
常空気が用いられるが、安全確保等の点から窒
素等他の気体が用いられる場合も考えられる。

上記硬化剤及び気体は注入ロッド１０の挿入
に先立って、ボーリングされたガイドホール（
孔）に注入ロッド１０が挿入され、操作機構２
１によって回転上昇される掘削過程において、 それぞれグラウトポンプ２２、エアコンプレッ
サ２３によって注入ロッド１０内部の互いに隔
絶された２通路内を圧送され、注入ロッド１０
下端部に設けられた重構造の噴射ノズル１２、 １３から高圧状態で噴射されることとなる。

第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本考案の別の実
施例を示している。

第２図（ａ）は加圧気体の流路をバルブ２３
ａ、２３ｂにより２つに分岐した場合を、第２
図（ｂ）は、エアコンプレッサを別にもう１台
用意し（２３’）、各々を注入ロッド１０に別
々にジョイントする。

これによりエアコンプレッサ２３、２３’に
おいてバルブ調整により送圧を土質に合わせ自
在に調整できることとなる。

第２図（ｃ）は、第２図（ａ）で示した加圧
気体の流路を２つに分岐したことに加え、硬化
剤の流路をも２つ設けた他の実施例を示してい
る。

このように加圧気体のみならず硬化剤につい
ても複数の注入口を設けることにより、加圧力、 注入量、注入時間、注入速度等、種々の調整が
可能となる。

無論、噴射ノズル１２、１３の口径、形状並
びに個数の調整、あるいはノズルの位置を第３
図（ａ）のみならず第３図（ｂ）の如く、慣性
力との均衡をはかるべく注入ロッドの同じ高さ
の位置に穿設することも可能である。

また、第４図に示すように、上下噴射ノズル
１２、１３の他に１又は２以上の補助ノズル１
４を穿設し、該補助ノズル１４からは硬化剤の
みを噴射させることにより硬化剤の補充が可能
である。

尚、ここで該補助ノズル１４は、更に強度を
高めるには第４図の如く上下ノズル１２、１３
の下部に設けるのが理想的であるが、上下ノズ
ル１２、１３の中間、あるいは上部ノズル１２
のさらに上部に設けることも可能である。

［効果］ 本考案の実施により、従来の施工に比べはる
かに安定的で均質な地盤の改良体の造成が実現
できる。特に、土質の相違、例えば、水分を多
く含有する地盤の改良に有効に機能する。従っ
て、水分の少ない硬質土壌にあっては、上述の
先に開発された三重管の地盤硬化剤注入装置（
第５図）を用いるとよい。

即ち、第一に、従来例と異なり複数設けた噴
射ノズルからそれぞれ加圧気体に包合された超
高圧硬化剤を強力に噴射させることにより、瞬
時にして広範囲に亘り硬化度の高い地盤改良体
が造成できる。

第二に、複数設けたノズルから同時に広範囲
に硬化剤が噴射されることにより、従来存在し
ていたロッドの中心部と外周部とで地盤の強度
が相違するといった問題点もなくなり、均一な
硬化度を有する地盤の改良が実現する。

さらに第三の効果として、加圧気体、硬化剤
の注入口を複数設けることにより、噴射ノズル
からの噴射圧、噴射量等を自在に調整できるこ
と、また補助ノズルから硬化剤の補充をするこ
とにより硬化剤の濃度をさらに高めることがで
き、地質、地盤に即応した、より上質で強固な
地盤改良体が造成できるため、関係者にとって
極めて有意義である。

【図面の簡単な説明】

第１図は操作機構等の周辺装置と共に、本考案
の第１実施例を示す側面図、第２図ａ、ｂ、ｃは
それぞれ本考案の別の実施例を示す図、第３図
ａ、ｂはそれぞれ噴射ノズルを２個設けた場合の
モニター部の拡大側面図、第４図は補助ノズルを
１個設けた実施例の側面図、第５図は従来の三重
管を設けた地盤硬化剤注入装置を示す。 １０、５０……注入ロツド、１１、５２……モ
ニター部、１２、５３……上部噴射ノズル、１
３、５４……下部噴射ノズル、１４……補助ノズ
ル、１５……地盤硬化剤、１６……加圧気体、２
１……操作機構、２２……グラウトポンプ、２
３、２３′、５５……エアコンプレツサ、２３ａ、 ２３ｂ……バルブ、２４……圧送ホース、２５…
…スイベル、５１……三重管スイベル、５６……
パイプ。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】注入ロツドの先端部に設置したモニター部
   の
   側壁に重合構造の上部噴射ノズルと下部噴射ノ
   ズルを設けた場合において、上下噴射ノズルの
   核ノズルから地盤硬化剤、周囲ノズルから加圧
   気体をそれぞれ噴射するようにした地盤硬化剤
   噴射注入装置。
2. 【請求項2】請求項(1)に記載の上部噴射ノズル及び下部
   噴
   射ノズルの他に、更に１または２以上の補助噴
   射ノズルを設置したことを特徴とする地盤硬化
   剤噴射注入装置。
3. 【請求項３】補助噴射ノズルからは、地盤硬化剤のみを
   噴
   射することとした請求項（２）記載の地盤硬化剤噴
   射注入装置。
4. 【請求項４】注入ロツドの先端部に設置したモニター部
   の
   側壁に重合構造の上部噴射ノズルと下部噴射ノ
   ズルを設けた場合において、該注入ロツドに地
   盤硬化剤及び加圧気体を注入すべく、互いに隔
   絶された複数の重合構造の流路を有する注入ロ
   ツドを設けたことを特徴とする地盤硬化剤噴射
   注入装置。