JPH079158B2

JPH079158B2 - パッカー

Info

Publication number: JPH079158B2
Application number: JP63240383A
Authority: JP
Inventors: 久和小島
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1988-09-26
Filing date: 1988-09-26
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: JPH0288897A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、軟弱あるいは破砕された岩盤等を岩盤固結
用ウレタン樹脂薬液により堅固な岩盤に改善する岩盤固
結に使用するパツカーに関するものである。

〔従来の技術〕

従来から軟弱な岩盤（地山）または破砕された地山等の
地層帯では、トンネル切羽の天盤の崩落等の防止のため
に、トンネル切羽先端の天盤部に、天盤のアーチに沿っ
て孔を穿設し、この孔内にロツクボルトを挿入もしくは
このボルトをモルタルで固結する先受ボルト工法、また
はパイプルーフ工法、薬液注入工法等の対応方法が講じ
られ、地山を強化することが行われている。しかしなが
ら、このような従来の対応方法では、設備が大掛りとな
り、機械の設置や注入の準備に手間がかかり、またこれ
らの作業のために現場の作業をかなりの期間停止しなけ
ればならないという問題を生じていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、本発明者らは、このような問題を解決するた
め、削岩機等の削岩装置を用い、トンネル切羽先端の天
盤部に天盤のアーチに沿つて複数の孔を穿設し、この孔
内に、先端側に吐出孔を有する中空パイプからなるパツ
カーを挿入し、そのパツカー内にウレタン樹脂液等の薬
液を圧入してパツカー先端側から外部に吐出し岩盤を浸
透させる技術をすでに提案している（特願昭58−144024
号）。この場合、上記薬液の孔からの洩れを防ぐととも
にパツカーを孔内に固定する目的で、パツカーの根元側
に布等を巻きつけ、これにウレタン樹脂液等を含浸さ
せ、パツカーの挿入時に上記布等に含浸させたウレタン
樹脂を発泡させ、孔の壁面とパツカーの外周部との隙間
を防ぐと同時にパツカーを孔壁に固定するということが
行われている。

しかしながら、上記パツカーを、湧水等のある軟弱な地
山で使用すると、パツカーの根元側の布等に含浸された
ウレタン樹脂が発泡してパツカー外周と孔の壁面との空
間を埋め、さらに岩盤を浸透し硬化してパツカーを孔壁
面に固定するまでに、湧水によつてパツカーが孔から押
し流されてしまうという問題を生じる。また、湧水によ
つて、穿設した孔が崩壊しかかつた場合には、パツカー
の根元側に巻かれた布等が孔の縁に引つ掛かかつて、パ
ツカーを孔内に挿入しにくくなる。その結果、パツカー
の挿入に長時間を要し、その間に布等に含浸されたウレ
タン樹脂が硬化してしまうという問題がある。

この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、湧
水等のある軟弱な地山にも使用でき、確実に硬化を奏し
うるパツカーの提供をその目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明のパツカーは、先
端側に第１の吐出孔を有する中空パイプ状体の根元側周
面に第２の吐出孔を形成し、この根元側外周面を囲うよ
うに岩盤固結用ウレタン樹脂薬液透過性シート材を配設
しその両端部を上記根元側外周面に固定することにより
岩盤固結用ウレタン樹脂薬液透過性袋体を形成したとい
う構成をとる。

〔作用〕

すなわち、このパツカーは、上記のように、根元側外周
面に第２の吐出孔が形成され、さらにその外周面を囲つ
た状態で岩盤固結用ウレタン樹脂薬液透過性袋体が取付
けられている。したがつて、パツカーを岩盤に穿設した
孔内に挿入し、その状態で、パツカーの根元側から速硬
化性である岩盤固結用ウレタン樹脂薬液を注入すると、
まず、その注入圧力で瞬間的に上記袋体が膨脹し孔壁面
に圧接すると同時に、上記袋体の外周面から岩盤に向か
つて上記ウレタン樹脂薬液が浸透し、そこで固結（硬
化）する。この結果、パツカーが、上記袋体を介して孔
内壁に確実に接着固定される。このパッカーの接着固定
の際、上記袋体が、岩盤固結用ウレタン樹脂薬液透過性
であるため、上記ウレタン樹脂薬液は、滞ることなく速
やかに袋体を透過する。したがって、岩盤に充分に浸透
する前に、袋体内部で上記ウレタン樹脂薬液が硬化する
という不都合が生じない。ついで、続いてパツカー内に
送られてくる岩盤固結用ウレタン樹脂薬液がパツカーの
先端側の第１の吐出孔から孔内に吐き出され岩盤に浸透
し固結する。その結果、湧水等のある軟弱な地山でもパ
ツカーを、さらに確実に固定できるとともに、岩盤に穿
孔した孔の開口を完全に閉塞（シール）した状態とな
る。そして、続けて上記ウレタン樹脂薬液の吐出を行う
ことにより、孔の奥側の岩盤に上記ウレタン樹脂薬液を
浸透，硬化できるようになる。また、上記パツカーを岩
盤の孔に挿入する際には、上記袋体をしぼませた状態に
することができるため、湧水によつて、穿設した孔が崩
壊しかかつた場合でも、容易にパツカーを孔内に挿入で
きるようになる。

つぎに、この発明を実施例にもとづいて詳しく説明す
る。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例を示している。すなわ
ち、図において、１は後端が開口した中空パイプ状のパ
ツカー本体であり、外径27mm,内径14mmで全長が略2mに
設定されている。このパツカー本体１は、先端が尖つて
いて、先端側の周面に複数の第１の吐出孔２が所定間隔
で穿設されている。そして、根元側（後端側）の周面に
は、第２図に示すように、上記第１の吐出孔２よりもや
や大径の複数の第２の吐出孔３が所定間隔で穿設され、
その周囲に綿製のメリヤスからなる袋部４が巻かれてい
る。上記袋部４は、二重構造になつており、筒状の布4
a,4bを２枚重ね合わせてパツカー本体１の根元側に外嵌
し、それらの後端側を、ビニールテープ５とCVバンド６
でパツカー本体１の外周面に固定したのち、全体を反転
させて前端側をパツカー本体１の後端側に移動させ、反
転して後側になつた筒状布4a,4bの部分をビニールテー
プ５とCVバンド６とでパツカー本体１の外周面に固定す
ることにより構成されている。なお、上記袋部４は、全
体の長さが50cmで、先端内側の折り返し部分の長さが10
cmに設定されている。また、上記パツカー本体１は、略
中央部を境にして前部側と後部側とに２分割されてお
り、これらをねじ継手（図示せず）で継合して構成され
ている。そして、上記前部側における継合部分の内周側
に段部が設けられ、そこに第３図（ａ），（ｂ）に示す
静止ミキサー７が先端側（図示の左側部分）をパツカー
本体１の先端側に向けた状態で挿入され根元側リング８
を上記段部に係合させて固定されている。上記静止ミキ
サー７には、根元側リング部８の中心から前方（矢印Ｘ
方向）に延びる線状中心軸7aを中心に、左半分にＶ字状
２重羽根7bが一定間隔で傾斜配設され、右半分には１重
羽根7cが一定間隔で傾斜配設され、パツカー本体１内に
圧入されたウレタン樹脂のＡ液およびＢ液をそれぞれ左
半分，右半分に受け入れ上記両液を同方向（矢印A,B方
向）に旋回させながら移送するようになつている。この
場合、右半分には１重羽根7c、左半分にはＶ字状２重羽
根7bが設けられ、ウレタン樹脂が右半分から左半分に旋
回移行すると、入口側が広く出口側が狭隘になつている
Ｖ字状２重羽根7bの作用によつて流速が速められ、左半
分から右半分に戻ると初期速度に戻る。すなわち、Ａ
液,B液は左半分，右半分の流速の差により、同方向に旋
回しながらミキシングされるのであり、注入時の初期流
速を維持したままミキシングされ前方に送られる。した
がつて、硬化の著しく速いウレタン樹脂を圧入する場合
においてウレタン樹脂を途中で硬化させることなくミキ
シング移送し先端から円滑に吐出させうるようになつて
いる。また、パツカー本体１の後端には逆止弁付継手
（図示せず）をら合するためのねじ部が形成されてい
る。

この構成において、まず、削岩機等を用いて、トンネル
切羽先端の天盤部に上向き（角度θ＝10〜20゜）の状態
で孔を穿設し、パツカー本体１の後端部に、ウレタン樹
脂圧入ポンプのホース（図示せず）を連結する。つい
で、第４図に示すように、天盤部９に設けた孔の中に、
袋部４を折り畳んでしぼませた状態のパツカーを挿入す
ると同時に、パツカー本体１の後端側から第２の吐出孔
３を通して袋部４にウレタン樹脂を圧入する。その結
果、第５図に示すように、袋部４は瞬間的に膨脹して、
その表面が孔の壁面に圧接し、パツカー本体１の外周部
と孔の壁面との隙間を塞ぐ。それと略同時に、袋部４の
表面からウレタン樹脂が隘みでて天盤部９の鎖線Ｃの部
分まで浸透し、そこで硬化する。これによつてパツカー
本体１は上記孔壁に接着固定され、湧水等によつて流出
しなくなる。この際、袋部４が二重に構成されているた
め、湧水等が勢いよく出ていても、すぐには内袋4b内に
は到達せず、したがつて、湧水による上記袋部４の膨脹
阻害は回避される。このようにしてパツカー本体１が固
定され、かつパツカー本体１と孔壁との隙間も塞がれた
段階で、続いてパツカー本体１内に圧入されるウレタン
樹脂が、パツカー本体１先端側の第１の吐出孔２から孔
内に吐出し、孔の奥側に対応する天盤部９の鎖線Ｄの部
分に浸透し硬化する。このようにしてウレタン樹脂の固
結領域を、第６図に示すように天盤部９の天井部に、ま
たは第７図に示すように天盤部９のアーチに沿つて連続
的に形成することにより、パツカー本体１を残置したま
まで天盤部９の補強がなされる。第６図および第７図に
おいて、10はパツカー本体１に対する薬液の接合ユニッ
ト、11はそのホース、12は支保工、13は固結領域であ
る。

このように、この発明のパツカーは、袋部４をしぼませ
た状態で、孔内に挿入でき、挿入後、直ちに袋部４を速
硬性のウレタン樹脂を圧入して袋部４を膨らませ、かつ
薬液を浸透させるようにしている。したがつて、パツカ
ーを孔内に容易に挿入できるとともに、湧水等のある地
山であつても、湧水に流されることなく、迅速にパツカ
ー本体１を孔内に固定でき、かつパツカー本体１と孔壁
との隙間を塞ぐことができる。その結果、パツカー工法
が従来不可能とされていた湧水の多い軟弱地盤地帯に対
しても応用可能となる。また、袋部４が二重になつてい
るため、湧水による袋部４の膨脹阻害は回避される。

なお、ウレタン樹脂が第２の吐出孔３から袋部４内に吐
出しにくい場合は、パツカー本体１の略中央部に圧力に
より容易に破裂する皮膜等を設けておいてもよい。これ
により、袋部４内にウレタン樹脂が充分に圧入されたの
ち、その圧力によつて上記皮膜が破裂し、パツカー本体
１の先端側へウレタン樹脂が進行するようになる。その
結果、袋部４内へのウレタン図示の圧入がより完璧にな
る。

〔発明の効果〕

この発明のパツカーは以上のように構成されているた
め、湧水の多い軟弱な地盤に対しても確実の孔内壁に固
定することができる。このため、この発明のパッカー
は、適用範囲が極めて広くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の正面図、第２図はその要
部断面図、第３図（ａ）は静止ミキサーの斜視図，第３
図（ｂ）はその側面図、第４図および第５図はパツカー
の使用説明図、第６図はその施工状態を示す縦断面図、
第７図はその横断面図である。１……パツカー本体、２……第１の吐出孔、３……第２
の吐出孔、４……袋部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端側に第１の吐出孔を有する中空パイプ
状体の根元側周面に第２の吐出孔を形成し、この根元側
外周面を囲うように岩盤固結用ウレタン樹脂薬液透過性
シート材を配設しその両端部を上記根元側外周面に固定
することにより岩盤固結用ウレタン樹脂薬液透過性袋体
に形成したことを特徴とするパツカー。