JPH0581393U - パッカ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パッカの安定した膨脹変形が得られると共
に、パッカの耐久性が向上する、パッカ装置を提供する
こと。 【構成】 パッカの中央部に他の部位より肉厚の薄い
薄肉部を円周方向に沿って形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は各種の注入工法に用いらる膨縮自在のパッカ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

空間を気密的に画成するパッカ装置は薬液注入工法や各種の注入工法に用いら れている。 パッカ装置は、筒状のパッカと、このパッカの両端へ軸方向の力を加えたり開 放する注入管を基本の構成部材とする。 パッカは内外二重管で構成する注入管の周面に介在し、二重管のスライド操作 によりパッカの両端に圧縮力を加えて浮輪状に膨脹し、圧縮力の解除後パッカの 自己弾性により縮径する。 またパッカ装置はパッカを１つだけ備えたシングルパッカと、一定距離を隔て て２つのパッカを備えたダブルパッカが知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする問題点】

前記した従来のパッカ装置にはつぎのような問題点がある。 ＜イ＞ 図７に示すようにパッカａに軸方向の加圧力を加えると、かならずしも パッカａの中央部が隆起するとは限らず、複数の山部ｂを有する不規則な波形形 状に変形し易い。 パッカａはその中央部が隆起してはじめて所定のシール効果を発揮するように 軸方向の力が設計されているから、パッカａが不規則な波形形状に変形するとシ ール性能が著しく低下し、薬液等の漏出の問題が発生する。 特にパッカａの変形状態は外部から目視することが困難であるから、パッカ装 置の耐圧性についての信頼性が低い。 ＜ロ＞ パッカａに軸方向の圧縮力を加えた時、パッカａの端部近くで大きく変 形することが種々の実験や施工実績で確認されている。 このようにパッカａの一部に大きな変形力が作用すると塑性変形を起こして、 軸方向の圧縮力を解除しても元の形状に復元せず、パッカ装置全体の抜き取りが 困難となる。

【０００４】

【本考案の目的】

本考案は以上の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするとこ ろは、パッカの安定した膨脹変形が得られると共に、パッカの耐久性が向上する 、パッカ装置を提供することにある。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】

本考案は、相互にスライドする管体と管体の間に介在され、管の軸方向の圧縮 力を受けて膨脹し、圧縮力の解除により元の形状に復元する筒状のパッカを備え たパッカ装置において、パッカの中央部に他の部位より肉厚の薄い薄肉部を円周 方向に沿って形成したことを特徴とする、パッカ装置である。

【０００６】

【実施例１】 以下図面を参照しながら本考案の実施例について説明する。

【０００７】 ＜イ＞パッカの構造 図１に本考案に係る非膨脹時のパッカ１を示し、図２に膨脹時のパッカ１を示 す。 本考案に係るパッカ１は両端を開放した筒体で構成し、この筒体の中央内側に 円周方向に向けて凹溝１１を刻設している。 凹溝１１はパッカ１に軸方向に圧縮力を受けたときパッカ１の中央部に応力を 集中させるために他の部位より肉厚の薄い薄肉部を形成するための溝であるから 、パッカ１の円周方向に沿って連続して設けることの他に、不連続に形成する場 合もある。 また凹溝１１はパッカ１の中央部の外周面に形成したり、内外両面に設ける場 合もある。 凹溝１１の断面形状はＵ字形、Ｖ字形、コ字形或いはなだらかな曲線形を採用 できる。

【０００８】 ＜ロ＞作用 図３に注入管を外管２と外管２に内挿した内管３による二重管で構成し、外管 ２の先端と内管３の大径先端部３１との間に筒状のパッカ１を介在した場合を示 す。 内管３は軸心に通液路３２を有すると共に通液路３２の先端に逆止弁構造の吐 出口３３を形成している。 図示するようにパッカ装置を地中に穿孔して貫入したケーシング５に内挿し、 ケーシング５の所定位置で外管２と内管３をスライドさせてパッカ１の軸方向に 圧縮力を加えると、パッカ１の凹溝１１を形成した中央部が他の部位と比べて強 度的に劣るから、凹溝１１に応力が集中する。 その結果、パッカ１の中央部が外側に膨脹し、ケーシング５の内面に圧接して ケーシング５の内空を画成する。 その後、内管３の先端の吐出口３３から薬液等を吐出する。 また外管２と内管３を膨脹時の逆方向にスライド操作すればパッカ１の自己弾 性により元の径に復元する。

【０００９】

【実施例２】

【００１０】 ＜イ＞構成 図４に二組のパッカ１を備えたパッカ装置の一例を示す。 尚、本実施例では周面に注入孔５１を穿設したケーシング５にパッカ装置を内 挿して使用する場合について説明する。 以下各部について詳述する。

【０００１１】 ＜ロ＞外管 外管２は前後の各パッカ内外径の均一な大径管２１と、大径管２１の一端に接 続し、大径管２１より小径又は同一径の延長管２２とにより構成する。 大径管２１は先端部から一定距離を隔てた位置を切断して独立した分割管２３ を形成する。 分割管２３のほぼ中央には円柱方向に向けて複数の連絡孔２４を穿設すると共 に、分割管２３の延長管２２側の内周面には端部から一定距離に亘る幅で大径に 穿設して口広部２５を形成し、この口広部２５の奥部を段差面２６として形成す る。 さらに大径管２１の軸心と直行する孔奥部の面にスペーサ位置決め用のストッ パ面２７を形成する 一対のパッカ１、１のうち、前方のパッカ１は分割管２３の開放端（図面左端 ）に位置し、後方のパッカ１は後述するスペーサ４を介して分割管２３と大径管 ２１の間に位置する。

【００１２】 ＜ハ＞内管 内管３は外管２と協働して両パッカ１、１に変形力を与えると共に、外管２の 内部で薬液を吐出させるための先端閉塞型の中空管体で、外管２の大径管２１に 内接可能な外径を有する大径部３４と、大径部３４に一体に接続した延長管３５ とを具備する。 大径部３４のほぼ中央に円周方向に向けて複数の吐出孔３６を穿設すると共に 、この吐出孔３６の両側に一対の環状のシール３７を外装して、両管２、３の周 面間で連絡孔２４のみに連通する遮蔽空間を画成している。 内管３の先端３１の外径は大径管２１の外径と等しく形成し、大径部３４に外 装したパッカ１はこの先端３１と分割管２３との端面間に位置し、外管２の周面 の一部を構成している。 また内管３の延長管３５側には後述するスペーサ４との間で相互に摺動する摺 動面３８を形成すると共に、この摺動面３８の先端側の端にスペーサ位置決め用 のストッパ面３９を形成する。

【００１３】 ＜ニ＞スペーサ 後方のパッカ１の内側に設けたスペーサ４は各パッカ１、１の変形量を規制す る筒体で、後パッカ１を支持可能な全長を有すると共に、その外周面に後パッカ １と分割管２３の間に介在する環状突起４１を突設している。 両パッカ１、１の非変形時においてスペーサ４の前後端と各ストッパ面２７、 ３９との間にスペーサ４の摺動を許容する摺動空間Ｓ₁ 、Ｓ₂ を形成することが 構造上重要である。 すなわち、前パッカ１を膨脹変形させるための両管２、３の相対移動距離はス ペーサ４前方の摺動空間Ｓ₁ により決まり、後パッカ１を膨脹変形させるための 両管２、３の相対移動距離はスペーサ４後方の摺動空間Ｓ₂ により決まる。 したがって、長さが共に等しい各パッカ１、１の変形量を同一に設定するため には、各摺動空間Ｓ₁ 、Ｓ₂ を等しく形成すれば良く、また各パッカ１、１の変 形量を変えるときは、その変形量に応じて各摺動空間Ｓ₁ 、Ｓ₂ を設定すれば良 い。

【００１４】

【作用】

つぎにダブルパッカ装置の使用方法について説明する。

【００１５】 ＜イ＞ダブルパッカ装置のセット 図４に示すように地中に公知の工法でケーシング５を貫入した後、このケーシ ング５内に非変形状態のダブルパッカ装置を挿入する。 ダブルパッカ装置をケーシング５の注入予定位置まで挿入したら、ダブルパッ カ装置を構成する両管２、３の基端に両管２、３を相互に摺動させるためのジャ ッキなどを配設する。

【００１６】 ＜ロ＞パッカの膨脹 つぎにジャッキを操作して内管３に引張力を付与すると同時に外管２に押込力 を与えて、両管２、３を相互に摺動させる。 すると図５に示すように大径管２１とスペーサ４の周面間及び内管３とスペー サ４の周面間で一点鎖線で示す状態から摺動を開始し、スペーサ４の前後に形成 する各摺動空間Ｓ₁ 、Ｓ₂ が徐々に狭くなる。 その結果、内管３の先端３１と外管２の分割管２３の先端との間に位置する前 パッカ１が圧縮されて膨脹変形を開始すると共に、大径管２１の端と分割管２３ のスペーサ４の環状突起４１との間に位置する後パッカ１が膨脹変形を開始する 。 そして、図６に示すように前パッカ１の膨脹変形はスペーサ４の前端がスト ッパ面３９に当接すると停止し、また後パッカ１の膨脹変形はスペーサ４の後端 がストッパ面２７に当接すると停止する。 仮にスペーサ４の両端がストッパ面２７、３９に当接した後も継続して両管２ 、３の摺動を試みても、摺動はスペーサ４により拘束されるため各パッカ１、１ に過大な変形力が作用することはない。 このようにスペーサ４が後パッカ１側の内管３と外管２の相対変位量を一定範 囲に規制するので、各パッカ１、１は均等に膨脹変形してケーシング５の内周面 に圧接する。

【００１７】 ＜ハ＞薬液注入 両パッカ１、１を膨脹変形させてケーシング５と外管２の周面間を確実にシー ルした状態で、内管３の基端から所定の薬液の供給を開始して地中に注入する。

【００１８】 ＜ニ＞パッカの収縮 ケーシング５内のダブルパッカ装置を移動する場合は、外管２と内管３を前記 した膨脹変形時と逆方向に摺動する。 その結果、各パッカ１、１の圧縮力が解除されるために、各パッカ１、１は自 己復元力で図４に示すように縮径しながら元の径に復元する。 パッカ１、１の収縮後、ダブルパッカ装置を再注入作業或いは回収のため移動 する。

【００１９】

【考案の効果】

本考案は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。

【００２０】 ＜イ＞ パッカの中央部を薄肉に形成するだけで、パッカに軸方向の圧縮力を加 えたときにパッカの中央部のみのを確実に隆起させることができる。 そのため、パッカが不規則に変形することを回避でき、シール効果の確実性が い著しく向上する。

【００２１】 ＜ロ＞ パッカの過大な変形を回避できるから、圧縮力を解除するとパッカは元 の形状に確実に復元する。 そのため、ダブルパッカ装置の抜き取り、移動が容易となる。

【００２２】 ＜ハ＞ パッカの耐久性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 非膨脹時におけるパッカの斜視図

【図２】 膨脹時におけるパッカの斜視図

【図３】 パッカ装置の使用状態の説明図

【図４】 他のパッカ装置の断面図

【図５】 パッカの膨脹時におけるパッカ装置の部分断
面図

【図６】 薬液注入時おけるパッカ装置の断面図

【図７】 従来のパッカ装置の説明図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 大原 孝彦 東京都新宿区西新宿１丁目25番１号 大成 建設株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互にスライドする管体と管体の間に
   介在され、管の軸方向の圧縮力を受けて膨脹し、圧縮力
   の解除により元の形状に復元する筒状のパッカを備えた
   パッカ装置において、 パッカの中央部に他の部位より肉厚の薄い薄肉部を円周
   方向に沿って形成したことを特徴とする、 パッカ装置。