JPH0489913A - スライム吸入硬化材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注入層追成のための
スライム吸入硬化材注入工法に関するものである。

（従来の技術） 従来、高圧噴射注入工法に於いては、スライムの排出は
主として挿入ロッド周辺の地盤との空隙を利用するか、
或いは別途にケーシングを削孔設置する方法がとられて
きた。

挿入ロッド周辺の地盤との空隙を利用する場合、深度が
浅く且つ毎分当たりの噴射量が少ない場合は何ら支障は
ないが、高圧ポンプの性能が向上して高圧大量の噴射量
となった現今では排出が抑制されると後続の噴射圧によ
って圧迫され、ノズル付近の反発力を高ぬる多量の余剰
スライムが発生する。

また、別途にケーシングを削孔設置する方法の場合は深
度が深くなるに従って二重削孔による経費の増大は免れ
ず且つ挿入ロッド周辺の地盤との空隙を利用する場合と
同様の弊害を併発することも皆無とは言えない。その他
この余剰スライムに対する対応策としては注入ロッド挿
入口からの吸引ポンプによる収集が提案されている他は
、注入ロアＦ挿入口にパッカーやケーシングを設けて地
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） 従来の噴射ノズル周辺の余剰スライム圧力は、いわば成
り行き任せの状態であるため、排出がスムーズに行われ
ない場合当然ながら噴射ノズル周辺の圧力が上昇し、こ
のため噴射性能が減殺されるばかりか、７１ｃｇ／ｄを
超過すると、エアーの噴出をとめることとなり、噴射効
果は極端に減殺される。更にスライムの圧力が上昇する
場合、地盤改良効果が減少するばかりか、地盤隆起の原
因となり、又エアー噴出口からスライムが逆流する等大
きい障害が発生するという問題がある。

又、施工深度が深くなればなる程注入リフト挿入クリア
ランスに目詰りを生じ易く、地上までスライムをリフト
することが出来ず、大深度地下の工事に対応出来ないと
いう問題がある。

（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
余剰スライムを、スライム自体に蓄積される内圧エネル
ギーを利用して、注入ロッド自体に設けた吸入孔に吸入
し、吸入孔から注入ロッド内の排出経路を通じて排出す
ることによって注入効果を高め、スライムの処理も一挙
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） 地盤硬化材の噴射注入によって発生するスライムは、後
続の注入による噴射圧に圧迫され、次第にその内圧を高
めて内圧エネルギーを蓄積する。この内圧エネルギーは
膨張力となって働き、注入ロッドに対しては外圧となる
から注入口ｙ）に開口部が設けられれば、当然スライム
は開口部に流入して内圧を開放する。このメカニズムに
よって余剰スライムが硬化材噴射ノズルから所定の間隔
を置いて設けられた開口部即ち吸入孔に吸入されると、
スライム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。一方、余剰スライムに蓄積
された内圧エネルギーが、吸入孔へのスライム吸入によ
って開放されると、蓄積エネルギーの減少に比例して吸
入孔のスライム吸入量は減少し、過度な吸引による硬化
材注入層の痩身現象は自動的に回避される。

また、噴射ノズルと吸入孔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、噴射と吸入の相乗効果によ
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。

１は注入ロッドで操作機構２によって支持され、下降、
上昇、回転若しくは３６０度往復回動等の作動を与えら
れる。注入ロッドｌは、円管でも角管でも適宜に用いら
れ、その先端部側壁には重合噴射ノズル３か設けられ、
内部には噴射ノズル３の核ノズル３１、囲周ノズル３２
、吸入孔５の各開口部に開口する多重経路を有している
。

重合噴射ノズル３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は吸入孔で重合噴射ノズル３の上部（必要に応じて下
部、背部でも勿論良い）に所定の間隔を置いて開口し、
噴射ノズル３からの噴射作動によって生ずる余剰スライ
ムをその内圧エネルギーを利用して吸入し、フィルター
ブレス６に送入する。吸入孔が開口する排出経路５１の
内壁には清水とエアによる混気ジェットを排出方向に向
けて噴射する重合噴射ノズル５２が開口するこの混気ジ
ェット排出構造は重合噴射ノズルが効果的であるが、衝
突噴射、並行噴射でも良い。なお、吸入孔５の上部に適
宜のパッカーを設ければ、吸入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イムは送水圧で
開鎖された濾過脱水室に充填され濾布６８に濾過された
濾過水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ロッドｌに供給される。

フィルターブレス６は７ｋｇ／ｃｏ！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。

以上のような装置システムを用い、注入ロア）ｌは回転
等の適宜手段によって対象地盤に推進挿入される。

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／Ｃｌ１１程度の高圧力、
流量１００ｆ　／ｍｉｎ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ドｌを回転後退させると噴射に
よる破砕力を失って飽和状態となった泥水スライムが、
後続噴射によってスライム自体に蓄積された内圧エネル
ギーによって吸入孔５から吸入され、更に排出経路５２
に開口する重合噴射ノズル５１から混気シェツトを噴射
すると、吸入されたスライムは加速し排出経路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イム吸入によって密
度調整され、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かできる。

（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図は注入ロッド先端部の拡大縦断
面図、第３図はフィルターフ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粋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。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）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
   いた部位にスライム吸入孔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、噴射
   時に発生する泥水スライムを、この噴射圧によってスラ
   イム自体に蓄積される内圧エネルギーを利用して、上記
   の吸入孔に吸入しながら、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
   とを特徴とするスライム吸入硬化材注入工法
2. （２）吸入孔を開口するスライム収集経路の経路内壁か
   ら、スライム排出方向に清水とエアの混気ジェットを噴
   射するようにした特許請求の範囲（１）記載のスライム
   吸入硬化材注入工法
3. （３）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部位に
   スライム吸入孔を開口させたことを特徴とするスライム
   吸入硬化材注入装置
4. （４）吸入孔を開口するスライム収集経路の経路壁に重
   合噴射ノズルを開口させ、その核ノズルから清水、囲周
   ノズルからエアの噴射を行う各供給経路を構成した特許
   請求の範囲（３）記載のスライム吸入硬化材注入装置
5. （５）吸入孔を開口するスライム収集経路を、スライム
   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（３
   ）記載のスライム吸入硬化材注入装置
6. （６）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（３）記載のスライム吸入硬化材注
   入装置