JPH0414514A - 複合注入工法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は海岸、河川、湖沼等の軟弱地盤の改良等の土
木工事を行う際の地盤中への所定の薬液の注入を行う工
事の技術分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明は海岸、河川、湖沼等の領域の
軟弱地′盤を改良等するに際し、対象とする地盤中に二
重管等の注入管を削孔水の助勢により所定深度まで貫入
させ、その引き上げプロセス等において側方の地盤中に
所定鰻の瞬結薬液等を噴出注入させ、瞬結薬液注入終了
後送給圧を調整し開閉バルブを作動させた後に次の緩結
薬液等を同様に側方地盤中に対し噴出注入させるように
した薬液注入工法及び該工法に直接使用する装置に関す
る発明であり、特に、先ず、注入管の上部の第１の噴出
口より瞬結薬液の注入を行った後に開閉バルブの作動に
より該第１の噴出口を遮断し、次に、下部の第２の噴出
口を開閉バルブを介して作動させて開き、緩結薬液等の
注入を行い、１ステツプの注入終了後にステップアップ
を行って上述サイクルをくり返し、確実に地盤中に於け
る浸透グラウト硬化を図ることが出来るようにした複合
注入工法、及び、装置に係る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、国土の狭隘な我か国に於ける土地の有効利
用は都市部、地方部を問わず、極めて重大であり、限ら
れた解放土地の利用は既に限度に達しており、したがっ
て、海岸や河川、湖沼等の領域の地盤改良を行って有効
利用に供する技術は従来より様々に開発がなされて多く
の実用化技術が研究されてきている。

このうち、当該対象とする軟弱地盤中にロンド等の注入
管を所定深度まで貫入させて該注入管を介し地盤中にグ
ラウト等の所定の薬液を噴出注入する技術がはやくから
開発実用化され、当該対象とする地盤の性状に応じて最
適工事が有効に成されるような技術が研究されてきてい
る。

しかしながら、かかる地盤中に注入管を介し所定の薬液
を噴出注入する施工方法に於ては地盤中に於て薬液が逸
走したり、地盤と注入管とのリング状の間隙からスライ
ムアップと共に薬液が抜ける虞があり、したがって、パ
ッカーグラウトの形成をより確実に行うことが強く求め
られるようになってきた。

〈発明が解決しようとする課題〉 これに対処、するに、−本の二重管方式の注入管の上下
に第一の瞬結薬液等の噴出口と、第二の緩結薬液噴出口
等の噴出口を２段に設け、それぞれの開閉バルブ操作に
より上部の薬液噴出口から瞬結薬液を注入してその後に
下段の薬液噴出口から緩結薬液を噴出注入するようにし
た技術が開発されてきたが、それぞれの薬液噴出口に対
する開閉バルブの構造が複雑であるという難点があるう
えに、当該各開閉バルブの操作のために、又、それぞれ
の薬液の送給のために２本等複数本のホースを地上から
管内に挿通させて操作制御を行わねばならず、操作が極
めて煩瑣であるという不都合さかあり、更に且つ、操作
液や薬液の管理制御が複雑で限られた断面の薬液注入管
内の機構が極めて複雑になり、スムースに操作出来ない
という欠点かあり、しばしば実用性を損うというマイナ
ス点かあった。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく１本の薬
液注入管による地盤中への薬液注入の問題点を解決すべ
き技術的課題とし、本来的な１本の薬液注入管による上
下の薬液注入口を介しての瞬結薬液、緩結薬液の交互噴
出注入の利点を充分に生かしながら、確実に地盤中への
薬液の注入が行え、注入管をスムースに動かすことが出
来るようにし、設計通りの地盤改良工事等が行えるよう
にして建設産業における土木工事技術利用分野に益する
優れた薬液注入工法、及び、該工法に直接使用する薬液
注入装置を提供せんとするものである。

〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は前述課題を解決するために、遠浅海岸
、河川、湖沼の領域等の軟弱地盤を薬液注入により改良
等を行うに際し、二重管タイプの薬液注入管を地盤に所
定の深度まで貫入させ、その内管を介し削孔水を送給す
ることにより、該削孔水は内管内を送給されて先端のク
ラウンビット部分にて削孔を助勢し、所定深度まで薬液
注入管の削孔を成し、その間スライムは注入管の先部分
に挿入されているチエツクホールのチエツク作用により
注入管内には逆流せず、各機構部の機能は保全され、而
して、所定深度までの貫入完了後、内管内の薬液送給通
路から小サイズのチェックボールを投入して下段のピス
トンタイプの開閉バルブに座着させ、更に、犬サイズの
チエツクポルを投入して内管の先端の座に座着させ、外
管と内管の間のリング状薬液通路に１つの瞬結用の薬液
を送給すると上段のスリーブタイプの開閉バルブはその
下側に介装されている弾圧スプリングに抗してスライド
ダウンし、該外管と相対向する内管の瞬結薬液用の噴出
口を共に開き、そこで内管内の薬液送給通路に他の瞬結
用の薬液を送給することにより、両者の瞬結用の薬液は
上記スリーブタイプの開閉バルブの上部で混合され、外
管の瞬結薬液用の噴出口から横方向に噴出して地盤中に
注入されて所定のゲルタイムでパッカーグラウトと成さ
れ、そこで地上に於て瞬結用の薬液をわずかの間送給停
止することで送給圧を減少することにより瞬結用の薬液
の送給か絶たれ、上段のスリーブタイプの開閉バルブは
その弾圧スプリングによりスライドアップして元に戻り
、外管と内管の相対向する瞬結薬液用の噴出口を閉ざし
た後に、外管の下段の緩結薬液用の噴出口かパッカーグ
ラウトの下部に位置するようにした内管内の薬液送給通
路に緩結用の薬液を送給することにより、該緩結用の薬
液は内管内の薬液通路を通り、その所定部位に設けられ
た連通孔を介して、内管の下部で外管内にスライド自在
に設けられた下段のピストンタイプの開閉バルブを被圧
状態にして所定にスライドダウンさせ、下段の緩結薬液
用の噴出口から側方に噴出して地盤中に注入させ、所定
の中。

長ゲルタイムのグラウトを注入して１ステツプの複合注
入か終了し所定の地盤改良等か成され、その注入間に第
１と第２の開閉バルブはそのハネ定数により、又、送給
される薬液圧力により設計通りに作動するようになされ
、又、第１．２の開閉バルブの設計サイズ、及び、各開
閉バルブの弾圧スプリングのバネ定数調整、各薬液の送
給圧調整により上段の薬液噴出口、及び、下段の薬液噴
出口より所定の薬液が噴出して地盤中に横方向注入が成
されて所定の粘性土に対する懸濁型薬液、砂質土に対す
る溶液型の薬液の選択的な噴出注入が可能であるように
し各ステップ毎に注入管を上方に引上げながら、各ステ
ップの複合注入を行うことが出来るようにし、注入終了
後は各薬液送給通路に洗浄水等を送給して所定に洗浄し
て再使用に供することか出来るようにした技術的手段を
講じたものである。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の実施例を第１乃至６図に基づい
て説明すれば以下の通りでおる。

第１乃至５図に示す実施例において、１′はこの出願の
発明の１つの要旨の中心をなす薬液注入装置としての薬
液注入管であり、その先端管８に続く一般管部９は二重
管タイプにされて所定のネジ継手により所望長さ連結解
離自在にされている。

而して、先端管部８に於てはその先端に在来−般の薬液
注入管と同様にクラウンヒツト１０か設けられ、その上
部にはピン１１が座１２を門通して横設され、該ピン１
１と座１２との間にはスライムアップ防止用のチエツク
ホール１３が遊設されている。

そして、該座１２の上部には先端管部８の縁結薬液噴出
口５′を開閉自在にするピストンタイプの開閉バルブ１
４がシールリング１５を環設してスライド自在に設けら
れ、座１２どの間に所定のバネ定数の弾圧スプリング１
６が介設されると共に内部には、例えば、一対、或いは
、４つの一定小サイズのチェックボール１７を投入され
て座着させる座１８．１８が設けられている。

そして、一般管部８の上部には短円筒状のジヨイント１
９がネジ螺合されて二重管部９ともネジ螺合されている
。

又、二重管部９の外管２０は該ジヨイント１９にネジ螺
合されてその上部の瞬結薬液用噴出口２′に対向する瞬
結薬液用噴出口２１．２１を穿設されると共にその所定
位置下側に連通孔２２．２２を穿設されている内管２３
がその下端に大サイズのチェックボール１７′の受座２
４をネジ螺合して外管２０に同心的に所定に設けられて
軸装されている。

尚、受座２４は第２図に示す様に、その周囲にジヨイン
ト１９に接続する連通孔２５．２５・・・を所定数穿設
されている。

又、外管２０と内管２３との間には瞬結薬液用噴出口２
’　　、２１を共に開閉自在にするスリーブタイプの開
閉バルブ２６がシールリング２７．２７を有して軸方向
スライド自在にされて内管２３の所定部位下側に設けら
れたピン２８との間に介設された所定バネ定数の弾圧ス
プリング２９を介して上方に付勢されて内管２３の上部
ショルダーストッパ３０との間に昇降自在にされている
。

そして、外管２０と内管２３との間にはリング状の薬液
送給通路３１が、又、内管２３内には他の薬液通路３２
が形成されている。

そして、内管２３内の薬液送給通路３２は大サイズのチ
ェックボール１７′　と小サイズのチェックボール１７
．１７を投入通過させることが出来るようにされており
、受座２４は大サイズのチェックボール１７′を受は止
めるが、小サイズのチェックボール１７．１７は通過出
来るようにされている。

したがって、上段の開閉バルブ２６は外側の薬液送給通
路３１に所定の薬液が圧送されると、被圧状態になり、
弾圧スプリング２９に抗してスライドダウンされるよう
にされ、又、下段の開閉バルブ１４は小サイズのチェッ
クボール１７．１７を座１８．１８に投入されると、被
圧状態にされて弾圧スプリング１６に抗してスライドダ
ウンされるようにされている。

そして、薬液噴出口２，２１を開成すると、連通孔２２
が閉鎖され、又、下段の開閉バルブ１４がスライドダウ
ンすると、緩結薬液用噴出口５′を開くようにされて上
段の開閉バルブ２６は上方に弾圧スプリング２９により
押圧されることになる。

上述構成において、図示しないポーリング機に薬液注入
管１′を所定にセットし、先端管部８に対し一般管部９
，９・・・をネジ継手を介し所定長さ連結しながらその
先端部を所定の深度まで在来態様通りに押込力と回転力
を付与しながら第３図に示す様に、内管２３の薬液送給
通路３２に対し清水の削孔水３３を所定圧力で地上より
送給すると、該削孔水３３はチェックボール１７’　、
１７．１７が投入されていない状態であるので、該内管
２３内の薬液送給通路３２を通過し、受座２４を通り、
ジヨイント１９を通り、更に、下段の開閉バルブ１４の
座ｉａ、ｉａを通り、チェックボール１３を開いてクラ
ウンビット１０部分に於いて削孔を助勢し薬液注入管１
′の所定の削孔貫入を助勢していく。

このようにして薬液注入管１′は所定深度まで削孔され
ていく。

そこで、薬液注入管１′の先端部分が所定深度まで到達
すると、削孔水の送給を停止し、内管２３内の薬液送給
通路３２内に座１８．１８に対する小サイズのチェック
ボール１７．１７を投入し、続いて大サイズのチェック
ボール１７′を投入すると、該小サイズのチェックボー
ル１７．１７は内管２３の薬液送給通路３２を通過して
受座２４からジヨイント１９を通り、下段１４の座１８
．１８に挿入されて座着し、続いて、大サイズのチェッ
クボール１７′は内管２３内の薬液送給通路３２を通っ
て受座２４に座着する。

そこで、地上に於いては第４図に示す様に、外管２０と
内管２３の間の薬液送給通路３１に対し、一方の瞬結薬
液３４を所定圧で圧送すると共に、内管２３内の薬液送
給通路３２に対し他方の瞬結薬液３４′を所定圧で圧送
すると、薬液送給通路３１の一方側の瞬結薬液３４は上
段の開閉バルブ２６を被圧状態にして弾圧スプリング２
９に抗し、該開閉バルブ２６をスライドダウンさせ、外
管２０の上段の瞬結薬液噴出口２′を開くと共に、内管
２３の瞬結薬液用噴出口２１をも開き、したかつて、双
方の瞬結用薬液３４３４′はスライドダウンした上段の
開閉バルブ２６の上部に於いて激しく混合攪拌されて外
管２０の瞬結薬液用噴出口２′より噴出して地盤中に横
方向に注入されて所定のゲルタイムてパッカーグラウト
を形成していく。

この時、上部の開閉バルブ２６の下端部は内管２３の下
部連通孔２２を遮断するために内管２３内の他方の瞬結
薬液は圧力か抜けず、一方の瞬結薬液３４と充分に混合
攪拌されていく。

このようにして２ショット方式の瞬結薬液が第１次注入
されると、地上に於いて、一方の瞬結用薬液３４と他方
の瞬結用薬液３４′の送給をわずかの開停止し送給圧力
を減少させると、上段の開閉バルブ２６は弾圧スプリン
グ２９により上方に付勢されてスライドアップし、瞬結
薬液用噴出口２′、及び、２１を閉鎖する。

次に、開閉バルブ２６が上方に作動した後、直ちに地上
より第５図に示す様に、内管２３内の薬液送給通路３２
に対し緩結用薬液３５を所定圧力で所定の注入量送給し
１ステツプの注入を終了する。

このプロセスにおいては、上段の開閉バルブ２６が上段
の瞬結薬液用噴出口２′、及び、２１を閉鎖しているた
めに内管２３の薬液送給通路３２部分を通過してこの下
側の連通孔２２より外管２０と内管２３の間の薬液送給
通路３１に噴出して下降し、受座２４の連通孔２５．２
５・・・を通過してジヨイント１９から下段の開閉バル
ブ１４に送給されるが、該開閉バルブ１４がチェックボ
ール１７．１７の投入により被圧状態にされていること
から、弾圧スプリング１６に抗してスライドダウンされ
、下段の緩結薬液用噴出口５′を開き、該緩結薬液用噴
出口５′より噴出して地盤中に横方向注入されていく。

ここまでのプロセスにおいて、各薬液の送給圧と開閉バ
ルブ２６．１４の弾圧スプリング２９．１６のバネ定数
は、予め設計により所定バランス状態に調整されるもの
である。

このようにして緩結用薬液３５が１シヨツト、又は、１
．５ショット方式により注入され、２次注入が終了され
ると、地上に於いては緩結用薬液３５の送給を停止し、
薬液注入管１を次のストローク分ステップアップして上
述動作をリサイクルし所定の地盤改良を行っていく。

そして、注入管１本当りの薬液注入か終了すると、先端
部８と一般品９とをネジ継手を介してそれらを解離し洗
浄水により内部や機構部を所定に洗浄して再び次の薬液
注入を行っていく。

又、第６図に示す実施例の様に、上段の開閉バルブ２６
の長さを所定に設計し、又、内管２３の間の薬液送給通
路３１からの薬液３４、及び、内管２３内の薬液送給通
路３２に対する薬液３４″を同時に送給することにより
上下の開閉バルブ２６．１４を共にスライドダウンさせ
て上下の薬液噴出口２′、及び、５′を相互に開かせて
双方の薬液３４．３４’を共に地盤中に横方向噴出注入
させることが出来るようにすることも可能である。

そして、この出願の発明の応用はステップアップ方式ば
かりでなく、小サイズのチエツクホールをとればステッ
プダウン方式にも適用出来ることは勿論のことである。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、従来開発提案され、し
かも、その実施が種々困難であった二重管複相型の薬液
注入工法等による地盤改良工事等での地盤中への薬液注
入工事において、−本の二重管式の薬液注入管によって
２ショット方式の瞬結薬液によるパッカーグラウト形成
は確実に行われ、又、これに続いて緩結薬液の噴出注入
も行われることが出来るという優れた効果が奏される。

したがって、緩結薬液の噴出注入に際し、地盤中への逸
走ヤースライムアップと共に地上へ逸走する等のトラブ
ルが避けられ、設計通りの薬液注入が行えるという優れ
た効果が奏される。

又、このようにすることにより、地盤改良工事等におけ
る土木工事が設計通りの施工とすることが出来、しかも
、施工がスムースに高能率で行えるという効果が奏され
る。

そして、−本の薬液注入管によって施工が行われ、特に
在来態様の如く複数本のホース等を用いる開閉バルブ制
御等を要しないために、施工についての管理制御も設計
通りに正確に行われ、施工中途におけるトラブル等も発
生しないという利点がある。

そして、全てこれらの制御管理操作が地上で行われるこ
とにより施工の高能率化、安全管理等がスムースに行わ
れるという効果もある。

しかも、密閉タイプの一本の薬液注入管によって工事は
行われることから粘性土ヤ砂質土に対する懸濁型、溶液
型等の薬液の選択的な利用が地盤の性状に対して行える
という効果もおる。

したがって、薬液の選択範囲が広がり施工の柔軟性も得
られるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図はこの出願の発明の詳細な説明図であり、第
１図は１実施例の薬液注入管の構造断面図、第２〜３図
は同削孔水送給削孔の断面図、第４図は瞬結薬液噴出の
断面図、第５図は緩結薬液の噴出注入断面図、第６図は
別の実施例の断面図である。 ２０・・・外管　　　　　３１．３４・・・薬液送給通
路２３・・・内管　　　　　２′・・・上段の薬液噴出
口５′・・・下段の薬液噴出口 ２６、２６・・・上段の開閉バルブ １４・・・下段の開閉バルブ １′・・・薬液注入管　　２９．１６・・・弾圧スプリ
ング１７．１７’・・・チェックボール

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）対象地盤中に注入ロッドを貫入させ所定深度で側
   方地盤中に設定量の薬液を噴出注入させ、その後該注入
   ロッドを軸方向に所定量移動させて次のステップの薬液
   噴出注入を側方地盤に対して行うようにした複合注入工
   法において、上記注入ロッドの上部の噴出口より瞬結薬
   液の注入を行い、次いで下部の噴出口より緩結薬液の注
   入を行つてステップアップし、上述サイクルをくり返し
   注入が出来るようにしたことを特徴とする複合注入工法
   。
2. （２）上記上部の噴出口からの薬液注入と下部の噴出口
   からの薬液注入を略同時に切替えながら交互に行うよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複
   合注入工法。
3. （３）上記上部の噴出口からの薬液注入と下部の噴出口
   からの薬液注入の薬液が異なる種類であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の複合注入工法。
4. （４）上記注入ロッドの地盤中への削孔に際しての削孔
   水噴出と下部からの薬液注入を同一注入ロッドで行うよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   複合注入工法。
5. （５）上記薬液の送給圧を調整するようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の複合注入工法。
6. （６）上記注入ロッドの薬液送給内管に同心状の外管の
   上段と下段に一対の薬液噴出口が設けられ、該外管内部
   に各噴出口に対する開閉バルブが設けられている複合注
   入装置において、上記外管の上段の薬液噴出口に内管の
   薬液噴出口が対設され、両者間にスリーブタイプの開閉
   バルブが弾圧スプリングに付勢されて介設され、一方下
   段の薬液噴出口にはチェックボールを座着自在にされた
   ピストンタイプの開閉バルブが弾圧スプリングに付勢さ
   れ、上記内管には該内外管に対する連通孔が設けられる
   と共にチェックボールの座が付設されていることを特徴
   とする複合注入装置。
7. （７）上記連通孔が軸対称にされていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項記載の複合注入装置。
8. （８）上記弾圧スプリングのバネ定数が調整自在にされ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の複
   合注入装置。