JPH0444513A - 地盤硬化材圧力注入工法とその装置 - 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） 本発明は軟弱地盤の安定、構築物の基礎、地山の支保等
を目的として施工される地盤硬化材圧力注入工法に関す
るものである。

（従来の技術） 従来、地盤硬化材の注入には高圧注入と低圧注入があり
、高圧注入には更に習換充填と圧密充填とが考えられ固
結時間による緩結、瞬結注入形態による多段注入、複合
注入等多くの工法が開発されてきた。しかし、いずれの
場合においても−気に硬化材が対象地盤に吸収、含浸さ
れるものではなく、多量の上昇スラッジが発生している
。この上昇スラッジに対する対応策としては注入ロッド
挿入口からの吸引収集が提案されている他は、注入ロッ
ト挿入口にパッカーを設けて地中に押し戻すか、地上に
浴出させて垂れ流すかの対応しかなされていない。

また、圧力注入の場合には硬化材の注入量と地盤の粒子
密度のバランスに特別の配慮はなされていなかった。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の上昇スラッジ対応策は垂れ流しの場合は勿論、パ
ッカーを設けた場合でも完全にスラッジを地中に押し戻
すことはできず、様々な成分を含んだ泥水状のスラッジ
の処理に極めて高額な費用がかかっている。勿論、スラ
ッジは産業廃棄物であり、放置すれば公害発生の原因と
なり、形態としては粘度の高い流動体で極めて取扱い難
く、現物から処理施設への運搬にも多くの問題が存在し
、処理費の高額化に拍車をかけている。

一方、スラッジをパッカーにより押し戻したり垂れ流し
状態にしておくことにより、注入効果の面でも多くのマ
イナス点を生じている。

即ち、対象地盤中のスラッジは、そのまま地中の密度を
高め、硬化材の噴射圧を減殺する方向に働くと共に、注
入された硬化材を希釈してその純度を低くするうえに、
その不純化が注入層の固結強度にも影響を与えるのは勿
論で、上昇スラッジの処理は注入効果にも多くの問題点
を残しているものである。これらに対して注入ロッド挿
入口からのスラッジの吸引収集は消極策として効果を挙
げているが、大掛かりな吸引装置が必要であり、特に注
入深度が深くなると注入ロッド挿入クリアランスに目詰
まりを生じたりして、地上までスラッジをリフトするこ
とが出来ないという問題がある。また注入効果の促進に
も積極的には寄与し得ない恨みがある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は厄介物として押し戻したり、垂れ流したりした
上昇スラッジを、注入ロッド自体に設けた吸引スリット
によってコンパクトに吸引収集することによって注入効
果を高め、スラッジの処理も一挙に行なって作業性の向
上、注入効果の両面から問題点の解決をはかろうとする
ものである。更に注入ロッドの硬化材圧送経路に流量計
測機構を設けて地盤硬化材の噴射注入量をその場で測定
しながら注入調整を行うことが出来るようにしたもので
ある。

（作　　　用） 上昇スラッジが硬化材噴射ノズルから所定の間−隅を置
いて設けられた吸引スリットによって吸引されると、ス
ラッジの上昇力に負荷された硬化材噴射圧や噴射エアー
の負担が減少し、空隙率も増すので、噴射された硬化材
噴流の到達距離が伸びる。また、噴射ノズルと吸引スリ
ットとの適切な間隔は注入ロッドの径と硬化材の種類、
噴射圧、吸引力によって異なるが、適切な間隔を調整で
きた場合には、噴射と吸引の相乗効果による極めて効果
的な注入を行うことができる。

（実　施　例） 以下図面に従って本発明の詳細な説明する。

ｌは注入ロッドで操作機構２によって支持され、下降、
上昇、回転等の作動を与えられる。注入ロッドｌは、噴
射ノズル８の核ノズル３１、囲周ノズル３２、吸引スリ
ット５の各開口部に開口する多重経路を有し、その先端
部側壁には重合噴射ノズル３が設けられる。

重合噴射ノズル８は、スイベル４を介して供給される硬
化材、エアー、必要に応じて清水等を、各別の経路から
開口する核ノズル３１或いは囲周ノズル３２を通じて地
中に噴射する。

注入ロッドの硬化材圧送経路７には超音波の発信素子と
受信素子をモールドしたトランスジューサー８１と圧力
センサー８２が設置され、カウンターシステム８にケー
ブル接続されている。

５は吸引スリットで重合噴射ノズル３の上部に所定の間
隔を置いて開口し、吸引ポンプ５１の作動により噴射ノ
ズル３からの噴射作動によって生ずる上昇スラッジを積
極的に吸引し、フィルタープレス６に送入する。なお、
吸引スリット５の上部に適宜のパフカーを設ければ、吸
引効果を高めることができる。

フィルタープレス６は開閉可能に並列された濾枠６１と
剥離板６２からなる濾過脱水室と濾枠と剥離板を支持す
る支持枠６３と支持枠を開閉枠６７により作動して濾枠
の開閉を行うシャフト６４からなる作動部からなってお
り、送入部６５から送入された泥水スラッジは送水圧で
開鎖された濾過脱水室に充填され濾布６８に濾過された
濾過ｉ−だけが流過して排水部６６から排出され清水噴
射用水等として再び注入管】に供給される。

フィルタープレス６は７１Ｃｇ／ａ１１程度の流圧で自
動的に濾過作用を行うが、本発明の場合には吸引作用を
伴うので、更に強力なものを用いてシステム化すれば効
果的である。

脱水されたスラッジはケーキ化されシャフト６４の作動
によって定期的に開枠される濾枠から剥離板によって剥
離されて落下する。

以上のような装冒システムを用い、注入ロットｌは回転
等の適宜手段によって対象地盤に下降挿入される。

所定深度において、重合噴射ノズル３の核ノズル３１か
ら地盤硬化材を２００ｋｇｆ／ａｌ程度の高圧力、流量
ＩＱＱ７／ＩＩ＋ｉｎ前後で噴射し、囲周ノズル３２か
らエアー（場合によっては囲周ノズル３２の外側を更に
囲周する囲周ノズルを設け、その囲周ノズルから清水を
噴射し、場合によってはエアーも清水も噴射せずに）を
噴射しながら注入ロットｌを回転上昇させ、更にポンプ
５１を作動させると噴射による破砕力を失って飽和状態
となった泥水スラッジが吸引スリットから吸引され、吸
引経路５２を通じてフィルタープレス６に送入される。

重合噴射ノズル３から高圧噴射された硬化材はスラッジ
吸引によって空隙率の増した周辺土壌を撹拌混合して円
柱上に地盤硬化材注入層を造成して行く。この間、硬化
材圧送経路７に設置されたトランジューサー８１による
超音波発信と圧力センサー８２による流量計測が地上の
カウンターシステムにより捕捉され、地上からの注入管
理が行われる。

なお、硬化材についての瞬結混合構造として核ノズルか
らＡ液、囲周ノズルからＢ液を噴射すれば、噴射口で両
液は混合反応されて瞬結性の注入層が造成され、硬化を
急ぐ場合等に対応することができる。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成したので、注入効果を減殺し
、公害の発生因ともなる泥水スラッジを噴射ノズルの直
近において吸引除去すると共に、地上からの注入管理に
より噴射圧を効果的にして硬化材噴流の到達距離を伸長
し、純度の高い大騒の硬化材注入層が造成できる。更に
、泥水スラッジの処理を同時に行うことができ、作業面
、コスト面の両面から効率を高める効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は施工状況を
示す全体説明図、第２図は注入ロフト先端部の拡大説明
図、第３図はフィルタープレスの開閉状況を示す説明図
、第４図は同じく濾枠と開閉枠の関係を半面ずつで示し
たフィルタープレスの側面図、第５図はトランスジュー
サーの設置状況を示す硬化材圧送経路７の横断面図であ
る。 １〜注入ロツト　２〜操作機構　３〜重合噴射ノズル　
３１〜核ノズル　３２〜囲周ノズル　４〜スイベル　５
〜吸引スリツト５１〜吸引ポンプ６〜フイルタープレス
　６１〜濾枠　６２〜剥離板６３〜支持枠６４〜シャフ
ト６５〜送入部、６６〜排水部　６７〜開閉枠　６８〜
濾布　７〜硬化材圧送経路　８〜カウンターシステム　
８１〜トランスジューサー　８２〜圧力センサー　８３
〜記録装置８４〜デイスプレイ Ａ〜超音波の発信素子　Ｂ〜超音波の受信素子Ｃ〜噴射
エアー　　Ｄ〜噴射硬化材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端部側壁に重合噴射ノズルを設け、同噴射ノズ
   ルから所定間隔を置いた上部に吸引スリットを開口させ
   た注入ロッドを対象地盤に挿入し、重合噴射ノズルの核
   ノズルから高圧で地盤硬化材、囲周ノズルからエアを噴
   射する一方、この噴射によって上昇する泥水スラッジを
   上部の吸引スリットによって吸引しながら注入ロッドを
   回動させつつ引き抜き移動することにより地盤硬化材を
   圧力注入することを特徴とする地盤硬化材圧力注入工法
2. （２）回動機構と前進後退機構によって支持され、多重
   分隔経路を有する注入ロッドの先端部側壁に重合噴射ノ
   ズルを設け、同噴射ノズルから所定間隔を置いた上部に
   吸引スリットを開口させたことを特徴とする地盤硬化材
   圧力注入装置
3. （３）吸引スリットを開口するスラッジ収集経路を、ス
   ラッジをスラッジケーキと濾過水とに分離して処理する
   フィルタープレスに連絡させるようにした特許請求の範
   囲（２）記載の地盤硬化材圧力注入装置
4. （４）注入ロッドの硬化材圧送経路に、超音波の発信素
   子と受信素子をモールドしたトランスジューサーを設置
   した特許請求の範囲（２）記載の地盤硬化材圧力注入装
   置