JPS5932618B2 - ノズルを用いて土壌中に防水性シ−ルドを作る方法およびこの方法を実施するための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は土壌中の防水性シールドまたはスクリーンの形
成に関するものであり、更に詳しくは、この型の比較的
薄いシールド、すなわち他の寸法に比較して比較的小さ
な厚さ、たとえば数センチメートルまたは数十センチメ
ートルの厚さを有するシールドの形成に関するものであ
る。

噴出パイプを備えた工具を土壌の中に押し込み、工具を
引き出す際に土壌の中に残される穴を凝結性モルタルで
満たす事によって防水性シールドを形成する方法はすで
に提案されている。

前回の操作によって残された穴またはキャビティに工具
が入る様に毎回注意しながら、前記の操作を１段づつ、
必要な回数だけ繰り返えす（出願人名義によるフランス
特許第１，４６９，００１号）。

また公知の方法においては（フランス特許第１．４５８
，１６５号、出願人名義）、工具は土壌の中に縦方向に
移動させられ、この工具は一方では、無限チェーンを支
承したフレームを有し、他方では、土壌分解用歯と、硬
化性または凝固性結合剤の噴出装置とを備えているので
、結合対と分解された土壌との混合によってモルタルを
形成し、このモルタルが土壌中で凝固して所望のシール
ドを形成するごとくする。

このような方法は、実際上、１０〜１５メートル以上の
深さに到達しえないという欠点がある。

本発明の主目的は、薄い、安価な、不透過性シールドの
製造法ならびに製造装置において、液体ジェットによっ
て分解されうる土壌の中に、すなわち更に詳しく言えば
、砂または砂利のように凝集力が低くまたはゼロで微細
粒度を有する土壌の中に前記シールドを数１０メートル
の深さをうることのできる方法ならびに装置を提供する
にある。

本発明によれば、作ろうとするシールドの幅と深さにそ
れぞれ対応する厚さと長さを有する工具を土壌の中に駆
動し、土壌の分解の目的から、工具下端から噴出する液
体ジェットを使用し、この噴出液は硬化性グラウトから
成り、このグラウトは掘削孔の壁を支承すると共に、分
解された土壌と混合することによってモルタルを形成し
、このモルタルが防水シールドを構成するようにした方
法が提供される。

本明細書の最初に述べた公知の第１法の場合と同様、工
具が地中から引出され、次に再び工具が地中に駆動され
るが、この様に土壌中に残される孔の一部が前の操作で
作られたシールド部分と重複するようにし、シールドが
所望長となるまでこの操作が繰返される。

望ましくは、グラウトを開放回路で使用する。

すなわちグラウトを循環させない。

これはスクラバーの必要をなくすことができ、また例え
ばシールドの上端に作られた浅いみぞの中にモルタルを
排出する手段を備える。

これによって、シールドそのものも強化される。

本発明の実施に適当した好適な土壌の中にノズルで掘削
するに伴い、高流速の比較的低圧のジェットを使用する
が、本来このことは開放回路でのグラウトの使用と両立
しない。

本発明によれば、低流速・高圧のグラウト供給装置を使
用するが、局所的に流速を増大すると共に圧力を低下さ
せる液圧トランスフオーマヲ備工た工具を使用すること
によって、前記の問題が解決される。

前記の液圧トランスフォーマを使用すれば、例えばｌＯ
バール圧下の毎秒６０リツトルの流速の代りに、６０バ
ール圧下で毎秒２０リツトルのグラウト供給量で満足な
結果かえられる。

前記不法を実施するための本発明による装置は、薄いス
トラットによって相互に連結されまた下部にノズルを備
えた平行管から成る工具を有することが好ましい。

これにより、工具の良好な侵入液態を保証することがで
き、また前回の操作に際して前方管によって作られまだ
凝固していないモルタル柱の中に、今回操作の後管を押
込むことによってシールドを形成することができる。

前記工具は端と端を連接されるようにした複数部材から
成り、すなわちグラウト供給装置に接続されたヘッド部
材と、所要のノズル手段を備えたテール部材と、延長部
材として役立つ１個または複数の中間部材とから成り、
これら各部材に所要の機械的連続性と液圧連続性とを保
証するため相互に不透過的に連続されている。

以下、本発明を図面に示す実施例によって詳細に説明す
る。

付図に示す実施例において、装置はヘッド部材１と、テ
ール部材２と、また達すべき深さに応じて１個または複
数の中間部材または延長部３とを含む。

これらすべての部材は、少し横方向に突出した補足継手
４によって端と端を接続されて、２本の平行な管、すな
わち工具としての主管５と幅管６（第１図）とを形成し
ている。

前記の主管と幅管は、これらの管の共通中間面に配置さ
れた薄い平らなストラッド７によって所要距離に離して
保持されており、このストラッドの厚さは第２図に示す
ようにそれぞれの直径の管よりも小さい。

幅管６の直径は主管５の直径よりも小である。

ヘッド部材１において、主管５は中空ビーム８によって
幅管６に連接され（第１図）このビーム８は両管の間を
連通ずるのみならず、クレーン１０のごとき持ち上げ機
のブームに装置を懸垂するための懸垂部品９を可変位置
において固定する為の横方向レールを成している。

このように懸垂位置が可変的であるから、装置のバラン
スを変更してその直立性を保証しまたは直立性を回復す
る事ができる。

またヘッド部材の中において主管５からスワンネック１
１が延長され、このスワンネックはグラウト供給ホース
１２に連接され、このホース１２はグラウト供給装置（
図示せず）に連接されている（第１図）。

延長部３はストラッド７によって適当に連接された２本
の部材から成り、これら部材はその末端部において連接
部品４を備えている。

延長部は種種の長さを有する事ができ、またそれぞれの
場合に可変数の延長部を使用する事ができる。

テール部材２の中において、主管５の末端は同軸の集中
ソケット１３の形を有し、またこのソケット１３の上に
ネジ１４によってジェットノズル部材１５が同軸的に固
着され、このノズル部材は、取替え自在の第１噴射ノズ
ル１７を有するノズルホルダ１６を支承している。

ノズルホルダ１６の周囲に、前記ノズル部材１５は放射
方向に配置されたリブ１８を有し、このリブは液圧トラ
ンスフォーマを支承している。

このトランスフォーマは集中型の第２噴射ノズルを支承
したノズルホルダ１９から成り、前記の第２噴射ノズル
２０は第１噴射ノズル１７と外側スリーブ２１に対して
同軸的に一定間隔で配置され、また前記外側スリーブ２
１の直径は主管５とソケット１３の直径より少しく犬で
ある。

リブ１８と、ノズルホルダ１９とスリーブ２１との中間
に通路２２が作られている。

スリーブ２１は第３図に示すように、スリーブの中央に
位置するノズル２０の入口水準より少し下の水準から、
ノズル出口下方の水準まで延びている。

このスリーブの下端には鋭い歯２３が備えられ、歯の外
側壁は円筒形を成し、また内側壁は截頭円錐形を成して
拡大しているので、このスリーブ２１はプロフィリング
シューを成している。

この工具の正中面において、スリーブ２１は更に、幅着
６の方に向けられた突起２４を備え、この突起の下端は
大きな歯を成し、この歯はスリーブの末端の切欠き２５
に対向している。

同様にして、工具としての幅着６は集中型ソケット２６
を有し、このソケットの上にノズル部材２７が固着され
、このノズル部材は取替え可能な第１噴射ノズル２９を
備えたジェットノズルホルダ２８を支承している。

またノズル部材２７は液圧トランスフォーマを含み、こ
の液圧トランスフォーマは、集中型の第２噴射ノズル３
０を固着されたノズルホルダと、ソケット２６の外径に
ほぼ等しい外径の同軸スリーブ３１とから成り、このノ
ズル組立体はノズル２９から適当な間隔を置いて、放射
方向リブ３２によって支承されている。

スリーブ３１の下端は外側が面取りされてセンタリング
シューとして作用する。

両方のソケット１３と２６内に、およびこれらソケット
の少し上方水準において本管５と幅着６内には、噴射ノ
ズル３３．３４および３５ 、３６がそれぞれ備えられ
、これらノズルにはそれぞれ取替え可能なノズル口３３
ａ、３４ａおよび３５ａ。

３６ａがそれぞれはめ合わされ、ノズル３３．３４は対
をなし、ノズル３５．３６は対をなし、これら対になっ
たノズルはそれらからのジェットが噴射ノズル２０，３
０の中間位置において集中するように互いに対向して斜
下方に向けられ、これらノズル３３，３４，３５，３６
は本管５と幅着６を通る垂直共通面内に位置している。

なお、対になったノズル３３，３４の傾斜角と他の対に
なったノズル３５．３６の傾斜角は異なっており、ノズ
ル口３５ａ、３６ａはノズル管３５ｂ、３６ｂの先端に
取付けられている。

テール部材の最下ストラッド７の上に、前記本管５と幅
着６間において斜めに配設された各ノズル３３，３４，
３５゜３６を挟むように切断ナイフ３８が固着され、こ
の切断ナイフ３８はそれぞれ前記の４ジェットノズル３
３，３４，３５，３６の両側に配置されて前記ジェット
ノズルの効果を制限している。

ナイフ３８の下へり３９は、下ノズル３３，３４のジェ
ットに対して平行となるようにヘリンボーン型に形成さ
れ、上ノズル３５と３７のジェットはそれぞれナイフの
下へり３９を越えて相互に集中している。

両工具の垂直共通面において、幅着６の主管５から反対
側に、第１図に示すように案内リブ４０が備えられてい
る。

この案内リブ４０はプレート状をなし主および幅着５，
６の上下降中に既に形成されたシールド内をスリップし
てそれら主幅着５．６を案内する。

前述の装置は下記のように使用される。

土壌４１の中に、不透過性シールドを作るべき場所に、
小延長のみぞ４２を例えばパワーショベルトを用いて掘
る（第１図）。

このみそは例えば深さ１ｍ、幅０．６０ｍとする事がで
きる。

このみぞは、工具の作用中に作られるモルタルの排出場
所として用いられる。

使用されるテール部材の数個のノズルからグラウトが噴
出される結果、土壌が分解し、工具は土壌中に所望深さ
まで駆動され、必要に応じて延長部材３が追加される。

噴出を中断する事なく、工具をたぐり上げる。

このようにして第１壁部分が作られ、この壁部分は、２
本の円筒形柱４３と４４をベール４５によって相互に連
結して成る。

次に、前回の操作に際して本管４によって作られてまだ
凝結していない柱４４の中に幅着６を挿入しながら工具
を土壌中に押し込む。

この場合リブ４０が補助的案内部材として役立ち、この
ようなプロセスをシールドが完成するまで繰り返えす。

液圧トランスフォーマ１９−２１と３０ 、３１は公知
のハイドロエゼクタの原理によって作動するが、ノズル
１７および２９から噴射された高圧流体がノズル２０．
３０内に噴入されるが、この際両ノズルは、同軸上に一
定距離だけ離れているので、両ノズル間の空間からその
周囲の分解された土壌が吸引され、ノズル２０，３０の
周りに噴射されたグラウトと土壌との循環が生じ均一な
混合モルタルができる。

このように、モルタルの均質化は、ノズルから出る初期
ジェットの高圧と、液圧トランスフォーマの生じる多数
回の循環作用のおかげで達成される。

すなわち、第１噴射ノズル１７，２９が噴射されると、
その高圧ジェット作用によって両ノズル１７ 、２０
； ２９ 、３０近傍の土壌が両ノズル間の間隙から吸
引されてグラウトと混合され、この混合物は第２噴射ノ
ズル２０．３０を通って噴射され、第２噴射ノズルを出
た混合物はさらにその周囲の土壌と混合して高圧ジェッ
トに再び吸引され、このようにして両ノズル近傍の混合
土壌に循環作用を生じ、均質に混合した混合グラウトが
形成される。

グラウトは、水、セメント、およびベントナイトまたは
同等の微細粘土によって形成する事ができる。

掘削される土壌の性質を考慮に入れて、グラウト流速、
圧、ノズル直径、押し込み速度、液圧トランスフォーマ
の直孫ならびに定寸スリーブと定心スリーブの位置のご
とき掘削パラメータを調節する事によって、最適掘削条
件を得なければならない。

本発明は前記の説明のみに限定されるものでなく、その
主旨の範囲内に任意に変更実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の動作を示す全体図、第２図
は第１図のＩＩ−Ｉ線に沿って取られた拡大断面図、才
た第３図は第２図のＩ−１線に沿った断面図である。 １・・・−・・ヘッド、２・・・−・・テール、３・・
・・・・延長部、４・・・・・・継手、５・・・・・・
主管、６・・・・・・幅着、７・・・・・・ストラット
、８・・・・・・ビーム、１０・・・・・・クレーン、
１２・・・・・・ブラウン管、１７，２９・・・・・・
第１噴射ノズル、２０．３０・・・・・・第２噴射ノズ
ル、２Ｌ３１・・・・・・スリーブ、２３・・・・・・
歯、２５・・・・・・切欠き、３３゜３４．３５．３６
・・・・・・ノズル、３８・・・・・・ナイフ、４０・
・・・・・案内リブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 土壌の中に、工具を押込み、土壌を分解するために
   、工具下部の噴射ノズルを用いて、硬化性グラフト、特
   にセメントグラフトを噴入して、このグラウトが分解さ
   れた土壌と混合されて一種のモルタルを形成し、このモ
   ルタルが硬化後にシールドを形成するようにし、前記グ
   ラウトの噴入は工具を引抜く際に実施され、工具の下降
   と噴入は段階的に実施されて、各段階における工具は前
   段階中に作られたシールド部分の中に侵入するようにし
   て前記土壌中に防水性シールドを作る方法において、比
   較的少量のグラフトを比較的高圧下に第１噴射ノズルを
   もって噴入し、この第１噴射ノズルに対して同軸でかつ
   それと離間して第２噴射ノズルを設け、グラウト噴流の
   周囲の土壌が二つのノズル間に吸入されてグラウトと均
   質に混合され、この混合物は第２噴射ノズルを通って噴
   射され、両ノズルの周囲の混合土壌に循環作用を生じさ
   せるようにして、工具を硬化性グラウトの噴入によって
   土壌中に下降させることを特徴とするノズルを用いて土
   壌中に防水性シールドを作る方法。 ２ 噴入されるグラウトと掘削された土壌との排出が地
   表面におけるシールド上面に沿って掘削形成されたみそ
   内になされたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ３ 土壌中に押込み可能の工具を有し、この工具は、噴
   入グラウト、特にセメントグラウトを導入するための継
   手を上部に備えた管状を成し、また下部に噴射ノズルを
   備えるようにした防水性シールドを作るための装置にお
   いて、工具５の下部に第１噴射ノズル１“５が配置され
   、この第１噴射ノズル１７から一定距離離間して第１噴
   射ノズルと同軸の第２噴射ノズル２０が配置され、前記
   第１噴射ノズル１７と第２噴射ノズル２０間には、こ・
   れらノズルの周囲の土壌が吸入されてグラウトと混合し
   て第２噴射ノズル２０を通って噴射され、両ノズルの周
   囲の混合土壌に循環作用を生じさせるような空間が存在
   することを特徴とする土壌中に防水性シールドを作るた
   めの装置。 ４ 第２噴射ノズル２０は第１噴射ノズル１５から一定
   距離に配置されたスリーブ２１によって包囲されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の土壌中に
   防水性シールドを作るための装置。 ５ スリーブ２１の外径は工具５の外径より犬となるよ
   うに選定されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載の土壌中に防水性シールドを作るための装置。 ６ 相互に一定間隔に同軸的に配置された２個の噴射ノ
   ズル２８．３０を備えた管状の第２工具６が前記の環状
   工具５から一定距離に平行に備えられ、これら２個の工
   具５，６は工具直径より小さい厚さのストラット７によ
   って連結されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項乃至第４項のいずれかに記載の土壌中に防水性シー
   ルドを作るための装置。 ７ 一方の工具５のスリーブ２１はその下部に複数の歯
   ２３を備え、他方の工具６の第２噴射ノズル３０はスリ
   ーブ３１によって包囲され、このスリーブ３１の下端は
   外側が面取りされていることを特徴とする特許請求の範
   囲第６項記載の土壌中に防水性シールドを作るための装
   置。 ８２個の工具５，６はそれらの下端近くに、２個の工具
   を通る垂直共通面の中において互いに対向するように斜
   下方に向けられた少なくても一対の噴射ノズル３３，３
   ４；３５，３６を有し、これらの互いに対になった噴射
   ノズルからのジェットは、各工具の下端に取付けられた
   第１および第２噴射ノズル１７ 、２０ ； ２９ 、
   ３０の各組の中間位置において集中するようになってい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第６項または第７項
   記載の土壌中に防水性シールドを作るための装置。 ９２個の工具５，６は、２対の噴射ノズル３３゜３４；
   ３５，３６を有し、６対のノズルの傾斜角度が異なって
   いることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の土壌
   中に防水性シールドを作るための装置。 １０ 前記各工具５，６を通る垂直共通面に沿って、各
   工具５，６間に、前記斜方向配置ノズル３３゜３４；３
   ５，３６を挟むようにして土壌を切断するための切断ナ
   イフ３８が配置されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第８項または第９項記載の土壌中に防水性シールド
   を作るための装置。 １１ 第２管状工具６は第１工具５より小直径を有する
   とともに、前記第１および第２噴射ノズル２９．３０の
   側方に既に形成されたシールド内を、工具の上下降中に
   通過して工具を案内するプレート状の外側案内リブ４０
   を備えることを特徴とする特許請求の範囲第６項乃至第
   １０項のいずれかに記載の土壌中に防水性シールドを作
   るための装置。 １２前記スリーブ２１．３１の一方または両方はその正
   中面において、大きな歯を有する下部突起２４を備えて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第６項乃至第１１
   項のいずれかに記載の土壌中に防水性シールドを作るた
   めの装置 １３２個の環状工具５，６はそれらの上部において中空
   ビーム８によって連接されるとともにグラウトタンクに
   接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第６項
   乃至第１２項のいずれかに記載の土壌中に防水性シール
   ドを作るための装置。 １４各工具は、ヘッド部材１とテール部材２との間の延
   長部３によって延長されうることを特徴とする特許請求
   の範囲第３項乃至第１３項のいずれかに記載の土壌中に
   防水性シールドを作るための装置