JPH04315605A - 地質改良薬液注入装置の中空ロッドの接続部構造 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、地下工事等、とくに
立坑と立坑との間にヒューム管や鋼管等の管を通す工事
における地盤強化のため、地質改良薬液を注入する地質
改良薬液注入装置における中空ロッドの接続部構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の地質改良薬液注入装置において
は、その薬液に二液混合型のものがあるので、中空ロッ
ドは従来から二重管が用いられており、その中空ロッド
内においてこれらの薬液は、内筒の内側と，内筒と外筒
との間をそれぞれ別々に送られ、中空ロッドの先端に保
持させた穿孔具であるメタルビットの内部で二液を混合
させ、その直後に混合した薬液を地中に注入させること
としている。

【０００３】また、この種の地質改良薬液注入装置にお
いては、工事毎にその施工深さが変化し、立坑内での作
業性等の理由から、前記中空ロッドを一体でなく，所定
の長さとした多数のロッドセグメントとして予め形成し
、これらのロッドセグメントを施工現場において必要に
応じ順次接続することにより所望長さの中空ロッドを形
成することとしているが、これらのロッドセグメントを
接続する場合にはロッドセグメントとは別体に形成され
た接続金具を介在させて行なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
ようにロッドセグメントの接続部を構成するのに別体の
接続金具を用いると、その接続金具の両側にそれぞれロ
ッドセグメントとの接続部が位置することとなるので接
続箇所が多く、中空ロッドの全体的な剛性が低下し、こ
の剛性を補う必要から中空ロッドの外径を大きく設定す
ることが必要となる。

【０００５】このように中空ロッドの外径が大きい場合
、施工に伴うボーリング抵抗が大きくなり、その結果、
ボーリングマシンのフレームや駆動モータ等の大型化が
余儀なくされている。

【０００６】この発明は、このような背景に基づいてな
されたもので、地質改良薬液注入装置において、その性
能を損なわず、ボーリングマシンの小型化を図ることを
目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、装置本体とボーリングマシ
ンとを有し、前記ボーリングマシンは、中空ロッドを介
してその先端部に穿孔具を保持するとともに、前記装置
本体のポンプで圧送された薬液等の液体を前記中空ロッ
ドの先端部から吐出させる地質改良薬液注入装置であっ
て、前記中空ロッドを予め所定の長さに形成された二重
管からなる複数のロッドセグメントを順次接続して構成
するものにおいて、前記ロッドセグメントの外筒の一端
側外周面にはおねじ部を形成するとともに外筒の他端側
の内周面には前記おねじ部と螺合するめねじ部を形成し
、また該ロッドセグメントの内筒の両端部には互いに接
続および分離可能のジョイント部を設けたことを特徴と
する。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明によれば、この種の地質改
良薬液注入装置において、ロッドセグメントの外筒の一
端側外周面にはおねじ部を形成するとともに外筒の他端
側の内周面には前記おねじ部と螺合するめねじ部を形成
してあるので、ロッドセグメント同士が直接接続される
。

【０００９】また、外筒の内側の内筒も、その両側で互
いにはめ込んで直接接続することができる。

【００１０】したがって、かかるロッドセグメントは、
従来のように接続金具を用いず、直接ロッドセグメント
同士を接続するので、接続箇所が少なく中空ロッドの全
体的な剛性の低下が軽減する。そのため、その分中空ロ
ッドの外径を小さくすることができ、施工に伴うボーリ
ング抵抗が小さくなるので、その性能を損なわずにボー
リングマシンの小型化を図ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面に示す一実施例によりこの発明を
説明するが、まず、図２により地質改良薬液注入装置の
全体概略を説明する。

【００１２】図において、１は地盤改良薬液注入装置（
以下、単に装置という）を示し、２は工事現場としての
立坑である。

【００１３】装置１は、装置本体３とボーリングマシン
（以下、マシンという）４とを有するとともに、これら
の装置本体３とマシン４との間を連結するホースや電気
ケーブル類および操作盤とにより全体が構成されている
。

【００１４】装置本体３は、水タンク５と、２液式の地
盤改良薬液であるＡ液およびＢ液をそれぞれ貯溜する，
Ａ液用タンク６とＢ液用タンク７とを有し、これらの水
や薬液を圧送するポンプ８を備えている。

【００１５】薬液タンクとしての前記Ａ液用タンク６お
よびＢ液用タンク７には、それぞれ撹拌機６ａ，７ａが
設けられており、これらの撹拌機６ａ，７ａで撹拌して
適正に調整されたＡ液あるいはＢ液がそれぞれ前記Ａ液
用タンク６あるいはＢ液用タンク７に供給されるように
なっている。

【００１６】前記ポンプ８は、四筒二連型のケミカルポ
ンプであって、独立した２系統において同一の吐出動作
を行なうもので、このポンプ８は電動モータで駆動され
るとともに、その駆動はポンプ制御盤８ａによりインバ
ータで吐出量を可変として制御されている。

【００１７】そして、前記Ａ液用タンク６およびＢ液用
タンク７から前記ポンプ８には、それぞれＡ液用管路６
ｂとＢ液用管路７ｂとが前記２系統に振り分けて接続さ
れており、これらの管路６ｂ，７ｂにはそれぞれ切換弁
１１，１２が設置されている。

【００１８】これらの切換弁１１，１２には前記水タン
ク５から延びる給水管５ａ，５ｂがそれぞれ接続されて
いる。

【００１９】前記切換弁１１はポンプ８に供給する水と
Ａ液との切り換えを行い，切換弁１２は水とＢ液との切
り換えを行なうものであり、これらの切換弁１１，１２
の動作は弁制御ボックス１０からの出力にしたがって行
なわれるものである。

【００２０】これらの切換弁１１，１２は不図示のエア
シリンダで開閉駆動されるものであって、コンプレッサ
１３から供給される圧縮空気により駆動するようになっ
ている。

【００２１】前記ポンプ８の二系統の各吐出口には、前
記マシン４に向けて耐圧ホースからなるＡ液供給管路１
４とＢ液供給管路１５とが接続されており、前記Ａ液供
給管路１４側のみには、電磁流量計からなる流量計１６
が設置されている。

【００２２】これは、この実施例におけるポンプ８が前
記のように二連型であり、各系統での吐出動作が同一で
あるのでＡ液供給管路１４の流量を計測することにより
、マシン４への薬液の供給量を把握することができるか
らである。

【００２３】前記Ａ液供給管路１４とＢ液供給管路１５
の先端は、立坑２内に配置されたマシン４の中空ロッド
２１の後端にスイベルコネクタ２２を介して接続され、
後述するように中空ロッド２１内を経て先端のホルソー
型カッタ２３の内側中心に形成された吐出口６２ａから
前記水や薬液を吐出するようになっている。

【００２４】そして、後から詳しく説明するように、中
空ロッド２１の先端に装着されたホルソー型カッタ２３
は、前記中空ロッド２１を電動モータ２４で軸まわりに
回転駆動することにより立坑２の壁面に設置された鋼矢
板４３および地盤に穿孔するようになっている。

【００２５】このように、この装置１においては、ホル
ソー型カッタ２３で鋼矢板と地盤との双方に穿孔するも
のであるため、また地盤の硬さの如何によって、ホルソ
ー型カッタ２３の回転速度を監視し，適宜調整すること
が好ましく、そのため、前記電動モータ２４はマシン用
制御盤２５により制御されている。

【００２６】そして、このマシン用制御盤２５と前記ポ
ンプ用制御盤８ａにケーブルを介して接続された操作盤
２６が携帯型として軽量コンパクトに装置本体３とは別
体に形成されており、この操作盤２６は立坑２内のマシ
ン４の近傍位置に配置されている。

【００２７】この操作盤２６には、前記切換弁１１，１
２の開閉状態を操作する操作スイッチと、前記ポンプ８
の回転速度の表示器およびその回転速度の調節つまみと
、前記流量計１６が計測した流量の表示器と、前記電動
モータ２４による中空ロッド２１の回転速度表示器およ
びその回転速度の調節つまみ等が設けられており、マシ
ン４を操作する作業者がこの操作盤２６の各表示を直接
監視しながら、マシン４の操作や中空ロッド２１の回転
速度の調整等の作業を行なえるようになっている。

【００２８】立坑２内に設置されたマシン４は、図３に
示すように構成されている。

【００２９】マシン４は、横長形状に形成された固定ベ
ース４１を有し、この固定ベース４１の四隅には、磁石
吸着式に構成された脚部４２が設置され、この脚部４２
で立坑２の壁面を形成する鋼矢板４３の表面にマシン４
を装着してある。

【００３０】そして、前記固定ベース４１には、この固
定ベース４１の上下端縁をガイドレールとして左右に摺
動可能に装着した移動ベース４４と、この移動ベース４
４上に前記固定ベース４１に垂直方向に延在するように
保持されたスライドベース４５とが設けられている。

【００３１】このスライドベース４５には、送りハンド
ル４６の操作によりこのスライドベース４５に沿って進
退可能としたスライダ４７が設置されている。

【００３２】スライダ４７は、中空ロッド２１を保持し
て回転駆動させつつ，前記スライドベース４５に沿って
壁面に向けて進出動作を行なわせるものであり、チャッ
ク５１と締結環５２と電動モータ２４と駆動ベルト５３
とを有する。

【００３３】チャック５１は、中空ロッド２１をスライ
ダ４７に対して軸方向の移動が不能の状態でかつ回転可
能に保持するものであり、中空ロッド２１をチャック５
１の回転中心部分を貫通させて中空ロッド２１に所要の
突き出し長さを与えるものである。

【００３４】締結環５２は、一体にプーリ５４を有し、
この締結環５２を中空ロッド２１の外周にはめ込んで締
付けることによってプーリ５４を中空ロッド２１に固定
するものである。

【００３５】そして、このプーリ５４には、電動モータ
２４の駆動プーリ５５との間に駆動ベルト５３が捲回さ
れ、前記中空ロッド２１が回転駆動するようになってお
り、この中空ロッド２１の後端にはスイベルコネクタ２
２を介して前記Ａ液供給管路１４とＢ液供給管路１５と
が接続されている。

【００３６】このように構成されたマシン４に用いられ
ている中空ロッド２１は、図１に示すとおりである。

【００３７】すなわち、この中空ロッド２１は、適宜本
数のロッドセグメント６１と、ロッドセグメント６１の
先端部に取り付けられたメタルビット６２とを接続して
構成したものである。

【００３８】ロッドセグメント６１は、外筒６３と内筒
６４とを有する断面円形の二重管で、内筒６４はステー
６５を介して前記外筒６３の中心軸Ｏ上に外筒６３と同
心に配置されている。

【００３９】前記外筒６３の先端側外周面にはおねじ部
６６が形成されており、外筒６３の後端側の内周面には
前記おねじ部６６と螺合するめねじ部６７が形成されて
いる。

【００４０】なお、これらのおねじ部６６およびめねじ
部６７は、前記電動モータ２４による中空ロッド２１の
回転駆動により両者がねじ込まれる向きのねじとして形
成されている。

【００４１】したがって、複数のロッドセグメント６１
の外筒６３同士は、前記おねじ部６６とめねじ部６７と
を螺合させることによって互いに直接接続することがで
きる。

【００４２】一方、前記ロッドセグメント６１の内筒６
４の先端部には、雄型接続金具６８が形成され、この雄
型接続金具６８の外周上にはゴム製のＯリング６９が装
着されている。また、前記内筒６４の後端部には前記雄
型接続金具６８を収容する凹部７１を前記中心軸Ｏ上に
位置させた雌型接続金具７２が設けられている。

【００４３】そのため、複数のロッドセグメント６１の
内筒６４同士も、これらの雄型接続金具６８と雌型接続
金具７２とを嵌め合わせることにより互いに直接接続す
ることができる。

【００４４】なお、これらの雄型，雌型接続金具６８，
７２は、この発明でいうジョイント部に該当するもので
あり、これらの雄型接続金具６８と雌型接続金具７２と
の接続部からの薬液の漏れ出しは、前記Ｏリング６９に
より防止されるものである。

【００４５】したがって、かかるロッドセグメント６１
は、その外筒６３および内筒６４の双方ともに直接他の
ロッドセグメント６１に接続することができ、また、分
離することも可能である。

【００４６】なお、これらの内筒６４同士をねじ式とし
て直接接続を行なう場合には、これらの内筒６４の接続
金具間に形成するねじのピッチを前記外筒６３に形成す
る前記ねじ部と同一とすることが必要である。

【００４７】前記メタルビット６２は、先端側にホルソ
ー型カッタ２３を有するとともに、後端側には前記と同
様のめねじ部６７が形成されている。

【００４８】そのため、このメタルビット６２は、前記
ロッドセグメント６１のおねじ部６６に螺合させて、中
空ロッド２１の先端にホルソー型カッタ２３を位置させ
ることができる。

【００４９】このメタルビット６２の内部には、前記ロ
ッドセグメント６１の内筒６４に相当するものは、設け
られていない。そのため、ロッドセグメント６１内を別
々に送られてきたＡ液とＢ液は、このメタルビット６２
内において混合され、固化する前に直ちにメタルビット
６２の内側の吐出口６２ａから地盤内に注入される。

【００５０】そして、このホルソー型カッタ２３は、中
空ロッド２１の先端方向に向いて形成された多数の切刃
２３ａを環状に配列して形成したものである。

【００５１】従来のこの種のホルソー型カッタにおいて
は、その回転中心位置を決めるためのセンタドリル部が
環状の中心部分に設けられているが、この実施例のホル
ソー型カッタ２３にはそのセンタドリル部は設けられて
おらず、これに代えて吐出口６２ａが形成されている。

【００５２】したがって、このホルソー型カッタ２３は
中心軸Ｏからの幾分かの振れを伴いながら、鋼矢板４３
等の穿孔を行なうが、このように振れのある状態での穿
孔によって切りとられた鋼矢板４３の切除片はホルソー
型カッタ２３の内径寸法より少し小さく、ホルソー型カ
ッタ２３の内側や鋼矢板４３に形成した貫通穴等につま
ってトラブルとなるおそれが少なくなる。

【００５３】以上説明した実施例によれば、複数のロッ
ドセグメント６１を用いて中空ロッド２１を構成するの
に、従来のように接続金具を用いず、直接ロッドセグメ
ント６１同士を接続して接続部を形成するものである。

【００５４】そのため、これにより構成された中空ロッ
ド２１中に接続箇所が少なく、中空ロッド２１の全体的
な剛性を高く維持することができる。

【００５５】したがって、その分中空ロッド２１の外径
を小さくすることができ、施工に伴うボーリング抵抗が
小さくなるので、ボーリング性能等を損なわずにボーリ
ングマシンの小型化を図ることができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、この種の地質改良薬液注入装置において、
ロッドセグメントの外筒の一端側外周面にはおねじ部を
形成するとともに外筒の他端側の内周面には前記おねじ
部と螺合するめねじ部を形成してあるので、ロッドセグ
メント同士が直接接続される。

【００５７】また、外筒の内側の内筒も、その両側で互
いにはめ込んで直接接続することができる。

【００５８】したがって、かかるロッドセグメントは、
従来のように接続金具を用いず、直接ロッドセグメント
同士を接続するので、接続箇所が少なく中空ロッドの全
体的な剛性の低下が軽減する。そのため、その分中空ロ
ッドの外径を小さくすることができ、施工に伴うボーリ
ング抵抗が小さくなるので、その性能を損なわずにボー
リングマシンの小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の中空ロッドの断面図である。

【図２】地質改良薬液注入装置の全体システム概略図で
ある。

【図３】ボーリングマシンの斜視図である。

【符号の説明】

１　　地質改良薬液注入装置 ３　　装置本体 ４　　ボーリングマシン ８　　ポンプ ２１　　中空ロッド ２３　　ホルソー型カッタ（穿孔具） ２３ａ　　切刃 ６１　　ロッドセグメント ６２　　メタルビット ６２ａ　　吐出口 ６３　　外筒 ６４　　内筒 ６６　　おねじ部 ６７　　めねじ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　装置本体とボーリングマシンとを有し
   、前記ボーリングマシンは、中空ロッドを介してその先
   端部に穿孔具を保持するとともに、前記装置本体のポン
   プで圧送された薬液等の液体を前記中空ロッドの先端部
   から吐出させる地質改良薬液注入装置であって、前記中
   空ロッドを予め所定の長さに形成された二重管からなる
   複数のロッドセグメントを順次接続して構成するものに
   おいて、前記ロッドセグメントの外筒の一端側外周面に
   はおねじ部を形成するとともに外筒の他端側の内周面に
   は前記おねじ部と螺合するめねじ部を形成し、また該ロ
   ッドセグメントの内筒の両端部には互いに接続および分
   離可能のジョイント部を設けたことを特徴とする地質改
   良薬液注入装置の中空ロッドの接続部構造。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の地質改良薬液注入装置
   の中空ロッドの接続構造において、前記ロッドセグメン
   トからなる中空ロッドの先端部に保持する穿孔具を、前
   記中空ロッドの先端方向に向き，環状に配列された多数
   の切刃で形成し、これら配列した切刃の環状の中心部分
   には、前記ロッドセグメントの外筒内に連通する吐出口
   を形成したことを特徴とする地質改良薬液注入装置の中
   空ロッドの接続構造。