(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に削孔した挿入孔に、軸方向に離間して複数の注入口を周壁に設けた外管を挿入し、次いで、外管に内管を所定位置まで挿入し、この内管の表面に軸方向に離間して設けた２つの膨縮可能なパッカーを膨張させて外管の内周面に圧接させた状態にして、この２つの膨張させているパッカーの間に位置する内管の周壁に設けた吐出口から地盤改良薬液を供給して、外管の注入口から地盤に注入する地盤改良薬液の注入方法であって、前記外管の表面に少なくとも１つの注入口を挟んで軸方向に離間して２つの膨張可能な外管パッカーを設けるとともに、この外管パッカーを設けた位置とは別の位置にある注入口を多孔被覆材により覆っておき、前記内管とは別の内管を外管に挿入し、この別の内管の表面に軸方向に離間して設けた２つの膨縮可能なパッカーを膨張させて外管の内周面に圧接させた状態にして、この２つの膨張させているパッカーの間に位置する内管の周壁に設けた吐出口から瞬結性固化液を供給した際に、この供給した瞬結性固化液を前記外管パッカーの内部に充填することにより、外管パッカーを膨張させて挿入孔の内周面に圧接した状態にするとともに、この膨張させた外管パッカーの間に位置する注入口から瞬結性固化液を地盤に注入して、この注入口周辺に瞬結性固化液からなるパッカーを形成した後、この内管を引き抜いて、前記地盤改良薬液を供給する内管を外管に挿入して、前記多孔被覆材により覆われた注入口から地盤改良薬液を地盤に注入する地盤改良薬液の注入方法。
【請求項２】
地盤に削孔した挿入孔に、軸方向に離間して複数の注入口を周壁に設けた外管を挿入し、次いで、外管に内管を所定位置まで挿入し、この内管の表面に軸方向に離間して設けた２つの膨縮可能なパッカーを膨張させて外管の内周面に圧接させた状態にして、この２つの膨張させているパッカーの間に位置する内管の周壁に設けた吐出口から地盤改良薬液を供給して、外管の注入口から地盤に注入する地盤改良薬液の注入方法であって、前記外管の表面に少なくとも１つの注入口を挟んで軸方向に離間して２つの膨張可能な外管パッカーを設けるとともに、この外管パッカーを設けた位置とは別の位置にある注入口を多孔被覆材により覆っておき、前記内管の表面に軸方向に離間して設けた２つの膨縮可能なパッカーを膨張させて外管の内周面に圧接させた状態にして、この２つの膨張させているパッカーの間に位置する内管の周壁に設けた吐出口から瞬結性固化液を供給した際に、この供給した瞬結性固化液を前記外管パッカーの内部に充填することにより、外管パッカーを膨張させて挿入孔の内周面に圧接した状態にするとともに、この膨張させた外管パッカーの間に位置する注入口から瞬結性固化液を地盤に注入して、この注入口周辺に瞬結性固化液からなるパッカーを形成した後、この内管により地盤改良薬液を供給して、前記多孔被覆材により覆われた注入口から地盤改良薬液を地盤に注入する地盤改良薬液の注入方法。
【請求項３】
前記挿入孔を途中で向きを変えて水平方向に形成した請求項１または２に記載の地盤改良薬液の注入方法。
【請求項４】
地盤に削孔した挿入孔に挿入する外管と、この外管に挿入して軸方向に移動可能な地盤改良薬液を供給する内管および瞬結性固化液を供給する内管を備え、前記外管の周壁に管内側と管外側とを連通する注入口を軸方向に離間して複数形成し、外管の表面に軸方向に離間して２つの膨張可能な外管パッカーを設けて、この２つの外管パッカーの間に少なくとも１つの注入口を配置するとともに、この外管パッカーを設けた位置とは別の位置にある注入口を多孔被覆材により覆い、前記それぞれの内管の表面に軸方向に離間した２つの膨縮可能なパッカーを設けるとともに、この２つの膨縮可能なパッカーの間の内管の周壁に吐出口を配置し、前記２つの膨張可能な外管パッカーを設けた位置の外管の表面に、管内側と管外側とを連通する注入口を設け、前記瞬結性固化液を供給する内管に設けた２つの膨縮可能なパッカーの軸方向間隔を、前記２つの膨張可能な外管パッカーを設けた位置の外管の表面に設けた管内側と管外側とを連通する注入口の軸方向間隔よりも大きく設定することにより、この瞬結性固化液を供給する内管を前記外管に挿入して瞬結性固化液を供給する際に、これら２つの外管パッカーを設けた位置の前記注入口を通じて瞬結性固化液を２つの膨張可能な外管パッカーの内部に充填して膨張させる構成にした地盤改良薬液の注入装置。
【請求項５】
地盤に削孔した挿入孔に挿入する外管と、この外管に挿入して軸方向に移動可能な内管を備え、前記外管の周壁に管内側と管外側とを連通する注入口を軸方向に離間して複数形成し、外管の表面に軸方向に離間して２つの膨張可能な外管パッカーを設けて、この２つの外管パッカーの間に少なくとも１つの注入口を配置するとともに、この外管パッカーを設けた位置とは別の位置にある注入口を多孔被覆材により覆い、前記内管の表面に軸方向に離間した２つの膨縮可能なパッカーを設けるとともに、この２つの膨縮可能なパッカーの間の周壁に吐出口を配置し、この内管に地盤改良薬液と瞬結性固化液を切り換えて供給する切り換え手段を設け、前記２つの膨張可能な外管パッカーを設けた位置の外管の表面に、管内側と管外側とを連通する注入口を設け、前記内管に設けた２つの膨縮可能なパッカーの軸方向間隔を、前記２つの膨張可能な外管パッカーを設けた位置の外管の表面に設けた管内側と管外側とを連通する注入口の軸方向間隔よりも大きく設定することにより、この内管を前記外管に挿入して瞬結性固化液を供給する際に、これら２つの外管パッカーを設けた位置の前記注入口を通じて瞬結性固化液を２つの膨張可能な外管パッカーの内部に充填して膨張させる構成にした地盤改良薬液の注入装置。
【請求項６】
前記外管および内管が可撓性を有する請求項４または５に記載の地盤改良薬液の注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良薬液の注入方法および装置に関し、さらに詳しくは、注入圧力を大きくした場合であっても、地盤改良薬液を特定領域にのみに浸入させないようにして、広い範囲に安定して注入できる地盤改良薬液の注入方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤を強化するために、パッカーを有する二重管を用いて対象地盤に地盤改良薬液を注入する方法が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、外管と内管のそれぞれにパッカーを設けた二重管により地盤改良薬液を注入するようにしている。この外管に設けたパッカーは膨張することにより、ケーシングを引き抜いた後の挿入孔の内周面と外管の外周面とのすき間をパッキング（シール）する。これにより、内管に設けられた２つのパッカーの間の供給口から供給された地盤改良薬液を外管のスリットを通じて地盤に注入した際に、地盤改良薬液が挿入孔の内周面と外管の外周面とのすき間を伝って流出することを防止して、対象領域に注入するようにしている。
【０００３】
しかしながら、この提案の方法では外管に設けたパッカーが、内部に注入されたパッカーグラウト材により膨張して挿入孔の内周面に圧接するので、挿入孔の内周面の形状（状態）によっては、十分にすき間をシールすることができない場合がある。また、この外管に設けたパッカーは透水性を有しているが、このパッカーを通過して地盤に浸透するパッカーグラウト材の量は多くないので、パッカーを通過したパッカーグラウト材によって挿入孔と外管とのすき間をシールすることは期待することができない。そのため、注入した地盤改良薬液が、外管と挿入孔とのすき間を伝って流出することを防止するには依然として改善の余地があった。
【０００４】
また、広い範囲に地盤改良薬液を注入しようとして、注入圧力を大きくすると、外管のスリットから吐出された地盤改良薬液が相対的に地盤の弱い特定領域に地盤を裂くように浸入して、むしろ、注入範囲が狭くなるという問題があった。
【特許文献１】特開２００５−３１４９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、注入圧力を大きくした場合であっても、地盤改良薬液を特定領域にのみに浸入させないようにして、広い範囲に安定して注入できる地盤改良薬液の注入方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の地盤改良薬液の注入方法は、地盤に削孔した挿入孔に、軸方向に離間して複数の注入口を周壁に設けた外管を挿入し、次いで、外管に内管を所定位置まで挿入し、この内管の表面に軸方向に離間して設けた２つの膨縮可能なパッカーを膨張させて外管の内周面に圧接させた状態にして、この２つの膨張させているパッカーの間に位置する内管の周壁に設けた吐出口から地盤改良薬液を供給して、外管の注入口から地盤に注入する地盤改良薬液の注入方法であって、前記外管の表面に少なくとも１つの注入口を挟んで軸方向に離間して２つの膨張可能な外管パッカーを設けるとともに、この外管パッカーを設けた位置とは別の位置にある注入口を多孔被覆材により覆っておき、前記内管とは別の内管を外管に挿入し、この別の内管の表面に軸方向に離間して設けた２つの膨縮可能なパッカーを膨張させて外管の内周面に圧接させた状態にして、この２つの膨張させているパッカーの間に位置する内管の周壁に設けた吐出口から瞬結性固化液を供給した際に、この供給した瞬結性固化液を前記外管パッカーの内部に充填することにより、外管パッカーを膨張させて挿入孔の内周面に圧接した状態にするとともに、この膨張させた外管パッカーの間に位置する注入口から瞬結性固化液を地盤に注入して、この注入口周辺に瞬結性固化液からなるパッカーを形成した後、この内管を引き抜いて、前記地盤改良薬液を供給する内管を外管に挿入して、前記多孔被覆材により覆われた注入口から地盤改良薬液を地盤に注入することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の別の地盤改良薬液の注入方法は、地盤に削孔した挿入孔に、軸方向に離間して複数の注入口を周壁に設けた外管を挿入し、次いで、外管に内管を所定位置まで挿入し、この内管の表面に軸方向に離間して設けた２つの膨縮可能なパッカーを膨張させて外管の内周面に圧接させた状態にして、この２つの膨張させているパッカーの間に位置する内管の周壁に設けた吐出口から地盤改良薬液を供給して、外管の注入口から地盤に注入する地盤改良薬液の注入方法であって、前記外管の表面に少なくとも１つの注入口を挟んで軸方向に離間して２つの膨張可能な外管パッカーを設けるとともに、この外管パッカーを設けた位置とは別の位置にある注入口を多孔被覆材により覆っておき、前記内管の表面に軸方向に離間して設けた２つの膨縮可能なパッカーを膨張させて外管の内周面に圧接させた状態にして、この２つの膨張させているパッカーの間に位置する内管の周壁に設けた吐出口から瞬結性固化液を供給した際に、この供給した瞬結性固化液を前記外管パッカーの内部に充填することにより、外管パッカーを膨張させて挿入孔の内周面に圧接した状態にするとともに、この膨張させた外管パッカーの間に位置する注入口から瞬結性固化液を地盤に注入して、この注入口周辺に瞬結性固化液からなるパッカーを形成した後、この内管により地盤改良薬液を供給して、前記多孔被覆材により覆われた注入口から地盤改良薬液を地盤に注入することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の地盤改良薬液の注入方法では、前記挿入孔を途中で向きを変えて水平方向に形成することもできる。
【０００９】
本発明の地盤改良薬液の注入装置は、地盤に削孔した挿入孔に挿入する外管と、この外管に挿入して軸方向に移動可能な地盤改良薬液を供給する内管および瞬結性固化液を供給する内管を備え、前記外管の周壁に管内側と管外側とを連通する注入口を軸方向に離間して複数形成し、外管の表面に軸方向に離間して２つの膨張可能な外管パッカーを設けて、この２つの外管パッカーの間に少なくとも１つの注入口を配置するとともに、この外管パッカーを設けた位置とは別の位置にある注入口を多孔被覆材により覆い、前記それぞれの内管の表面に軸方向に離間した２つの膨縮可能なパッカーを設けるとともに、この２つの膨縮可能なパッカーの間の内管の周壁に吐出口を配置し、前記２つの膨張可能な外管パッカーを設けた位置の外管の表面に、管内側と管外側とを連通する注入口を設け、前記瞬結性固化液を供給する内管に設けた２つの膨縮可能なパッカーの軸方向間隔を、前記２つの膨張可能な外管パッカーを設けた位置の外管の表面に設けた管内側と管外側とを連通する注入口の軸方向間隔よりも大きく設定することにより、この瞬結性固化液を供給する内管を前記外管に挿入して瞬結性固化液を供給する際に、これら２つの外管パッカーを設けた位置の前記注入口を通じて瞬結性固化液を２つの膨張可能な外管パッカーの内部に充填して膨張させる構成にしたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の別の地盤改良薬液の注入装置は、地盤に削孔した挿入孔に挿入する外管と、この外管に挿入して軸方向に移動可能な内管を備え、前記外管の周壁に管内側と管外側とを連通する注入口を軸方向に離間して複数形成し、外管の表面に軸方向に離間して２つの膨張可能な外管パッカーを設けて、この２つの外管パッカーの間に少なくとも１つの注入口を配置するとともに、この外管パッカーを設けた位置とは別の位置にある注入口を多孔被覆材により覆い、前記内管の表面に軸方向に離間した２つの膨縮可能なパッカーを設けるとともに、この２つの膨縮可能なパッカーの間の周壁に吐出口を配置し、この内管に地盤改良薬液と瞬結性固化液を切り換えて供給する切り換え手段を設け、前記２つの膨張可能な外管パッカーを設けた位置の外管の表面に、管内側と管外側とを連通する注入口を設け、前記内管に設けた２つの膨縮可能なパッカーの軸方向間隔を、前記２つの膨張可能な外管パッカーを設けた位置の外管の表面に設けた管内側と管外側とを連通する注入口の軸方向間隔よりも大きく設定することにより、この内管を前記外管に挿入して瞬結性固化液を供給する際に、これら２つの外管パッカーを設けた位置の前記注入口を通じて瞬結性固化液を２つの膨張可能な外管パッカーの内部に充填して膨張させる構成にしたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の地盤改良薬液の注入装置では、前記外管および内管は、例えば、可撓性を有する仕様にする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、地盤に削孔した挿入孔に、軸方向に離間して複数の注入口を周壁に設けた外管を挿入し、次いで、外管に内管を所定位置まで挿入し、この内管の表面に軸方向に離間して設けた２つの膨縮可能なパッカーを膨張させて外管の内周面に圧接させた状態にして、この２つの膨張させているパッカーの間に位置する内管の周壁に設けた吐出口から地盤改良薬液を供給して、外管の注入口から地盤に注入するに際して、外管の表面に設けた膨張可能な外管パッカーを用いて、瞬結性固化液によるパッカーを形成することで、挿入孔の内周面と外管の外周面とのすき間を確実にシールすることができる。そのため、瞬結性固化液により形成されたパッカーとは別の位置にある注入口から地盤改良薬液を地盤に注入する際に、挿入孔の内周面と外管の外周面とのすき間への地盤改良薬液の流出を抑えることができる。
【００１３】
また、多孔被覆材により覆われた注入口から地盤改良薬液を地盤に注入することにより、注入圧力が大きくても、地盤改良薬液が多孔被覆材によって適度に減圧されつつ広い範囲に行き渡るようになる。これにより、注入圧力を大きくした場合であっても、相対的に地盤の弱い特定領域にのみに、地盤改良薬液が地盤を裂くように浸入することがなくなり、地盤の広い範囲に安定して地盤改良薬液を注入することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の地盤改良薬液の注入方法および装置を実施形態に基づいて説明する。まず、地盤を上下に削孔して形成した挿入孔を用いる場合を例にして説明する。
【００１５】
図１〜 図３に例示するように、本発明の参考形態となる地盤改良薬液の注入装置（以下、注入装置という）は、地盤を削孔して形成された挿入孔Ｓに挿入する外管３と、この外管３に挿入して外管軸方向に移動可能な内管５Ａとを有している。この内管５Ａは、瞬結性固化液Ｃを供給する。さらに、この内管５Ａとは別に、 図６、図７に例示するように、外管３に挿入して外管軸方向に移動可能な地盤改良薬液Ｇを供給する内管５Ｂを有している。
【００１６】
挿入孔Ｓは、例えば、削孔機からケーシングロッドを延ばして形成し、挿入孔Ｓに内接しているケーシングロッドに外管３を挿入した後、ケーシングロッドを地上に引き抜くことにより、外管３を挿入孔Ｓにセットすることができる。外管３の先端に膨張可能なアンカーを設けておき、アンカーをケーシングロッドの先端から突出させた位置で、ケーシングロッドの内径よりも大きく膨張させて外管３を地盤に固定してから、ケーシングロッドを引き抜くとよい。
【００１７】
外管３の周壁には、管内側と管外側とを連通する複数の注入口３ａが外管軸方向に離間して形成されている。また、外管３の表面に外管軸方向に離間して２つの膨張可能な外管パッカー１１が設けられている。この２つの外管パッカー１１は、互いの間の外管３の周壁に少なくとも１つの注入口３ａが存在するように配置されている。外管パッカー１１としては、水分を吸収して膨張する膨潤材または、内部に流入出する気体や液体の流体圧力により膨縮可能なシール材を例示できる。
【００１８】
外管パッカー１１を設けた位置とは別の位置の外管３の表面には、多孔被覆材１０が設けられている。多孔被覆材１０が設けられた領域にある注入口３ａは、多孔被覆材１０により覆われた状態になっている。
【００１９】
本発明では、外管パッカー１１の間に配置された注入口３ａを通じて２液タイプの瞬結性固化液Ｃを地盤に注入し、多孔被覆材１０により覆われた注入口３ａを通じて地盤改良薬液Ｇを地盤に注入する。地盤改良薬液Ｇとしては、水ガラス系グラウト、セメント系グラウト等を例示でき、液状から固化（ゲル化）するまでの固化時間は、例えば１日程度である。２液タイプの瞬結性固化液Ｃは、例えばＣ１液とＣ２液とを混合して急速に固化するものであり、固化時間が５秒〜３０秒程度のものである。瞬結性固化液Ｃとしては、水ガラス系グラウト、可塑性グラウト等を例示することができる。
【００２０】
注入口３ａは、例えば、直径３ｍｍ〜１０ｍｍ程度の大きさであり、その数は適宜決定され、例えば、外管パッカー１１の間、多孔被覆材１０が設けられた領域には、それぞれ３個〜８個程度設けられる。
【００２１】
多孔被覆材１０は、注入口３ａよりも面積の小さな貫通孔を多数有し、樹脂や金属等により形成されている。多孔被覆材１０の形態としては、樹脂メッシュ、金属メッシュ等の網状体や多孔板を例示できる。多孔被覆材１０の厚さは、例えば、０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ程度に設定され、微小な貫通孔を多数有する仕様が好ましい。
【００２２】
多孔被覆材１０としては、樹脂繊維を編組することにより形成した筒状の編み上げ体を用いることもできる。例えば、線径０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度のナイロン樹脂繊維を複数並列して帯状体を形成し、複数の帯状体を所定の編組角度で編み上げて筒状に形成する。
【００２３】
この参考形態では、先端を封止した円筒体を外管３として用いて、先端部に形成された注入口３ａが多孔被覆材１０により覆われている。そして、多孔被覆材１０に覆われた領域よりも後端側にある注入口３ａを、２つの外管パッカー１１が前後（外管軸方向）に挟むように外管３の表面に巻き付けられている。外管３の外径は、例えば、４０ｍｍ〜５０ｍｍ程度、周壁の厚さは、２ｍｍ〜５ｍｍ程度である。
【００２４】
内管５Ａは、その表面に内管軸方向に離間した２つの膨縮可能なパッカー６ａを有し、２つの膨縮可能なパッカー６ａの間の周壁には、瞬結性固化液ＣのＣ１液を供給する第１吐出口５ａ、Ｃ２液を供給する第２吐出口５ｂが配置されている。内管５Ａの内部は、図２に例示するように２分割されて、Ｃ１液が流通する第１固化液流路７ａとＣ２液が流通する第２固化液流路７ｂの２つの流路が形成された構造になっている。第１吐出口５ａおよび第２吐出口５ｂは、吐出先が互いに近接するように形成されている。
【００２５】
また、内管５Ａの内部には、パッカー膨張用パイプ８ａが内管軸方向に延設され、それぞれのパッカー６ａに接続している。パッカー６ａは、ゴム等の膨縮可能な中空弾性体で形成され、パッカー膨張用パイプ８ａを通じた流体の流入により膨張し、流体の流出によって収縮する。
【００２６】
もう一方の内管５Ｂは、図６、図７に例示するように、その表面に内管軸方向に離間した２つの膨縮可能なパッカー６ｂを有し、２つの膨縮可能なパッカー６ｂの間の周壁には、地盤改良薬液Ｇを供給する第３吐出口５ｃが配置されている。内管５Ｂの内部は、地盤改良薬液Ｇが流通する薬液流路７ｃになっている。
【００２７】
また、内管５Ｂの内部には、パッカー膨張用パイプ８ｂが内管軸方向に延設され、それぞれのパッカー６ｂに接続している。パッカー６ｂは、ゴム等の膨縮可能な中空弾性体で形成され、パッカー膨張用パイプ８ｂを通じた流体の流入により膨張し、流体の流出によって収縮する。
【００２８】
この参考形態では、先端を封止した円筒体が内管５Ａ、５Ｂとして用いられている。
【００２９】
地盤を地盤改良薬液Ｇにより改良して強化する場合には、図１に例示するように、上下に削孔した挿入孔Ｓに外管３を挿入する。そして、収縮状態の外管パッカー１１を図４に例示するように膨張させて、挿入孔Ｓの内周面に圧接させた状態にする。
【００３０】
次いで、膨張させている２つの外管パッカー１１の間にある注入口３ａの位置に、外管３に挿入している内管５Ａの第１吐出口５ａおよび第２吐出口５ｂを合わせるように位置決めする。この位置決めの際には、パッカー６ａを収縮状態にしておく。
【００３１】
位置決め後は、図５に例示するように、パッカー６ａを膨張させて外管３の内周面に圧接させた状態にする。この状態で、Ｃ１液を第１吐出口５ａから供給し、Ｃ２液を第２吐出口５ｂから供給する。これにより、Ｃ１液とＣ２液とが混合されて瞬結性固化液Ｃとなる。第１吐出口５ａおよび第２吐出口５ｂは、膨張させている２つのパッカー６ａによって挟まれているので、Ｃ１液およびＣ２液が外管３の内周面と内管５Ａの外周面とのすき間に流出することがない。
【００３２】
このようにして地盤に注入する直前にＣ１液とＣ２液とを混合させた瞬結性固化液Ｃを、膨張させている２つパッカー６ａの間に位置する注入口３ａを通じて地盤に注入する。瞬結性固化液Ｃを注入する注入口３ａは、２つの外管パッカー１１によって挟まれているので、瞬結性固化液Ｃは、挿入孔Ｓの内周面と外管３の外周面とのすき間に流出することがない。そのため、瞬結性固化液Ｃは、地盤に確実に浸透するとともに急速に固化して、この注入口３ａの周辺に強固なパッカーＰを形成する。
【００３３】
これにより、挿入孔Ｓの内周面と外管３の外周面とのすき間を、瞬結性固化液Ｃにより形成されたパッカーＰによって、確実にシールすることができる。特に、図２で例示したように吐出先が近接するように成形された第１吐出口５ａおよび第２吐出口５ｂを採用すると、Ｃ１液とＣ２液とが衝突するように混合されるので、互いを均一に混合させ易くなる。
【００３４】
次いで、パッカー６ａを収縮状態にして内管５Ａを外管３から引き抜いて、図６に例示するように別の内管５Ｂを外管３に挿入する。そして、多孔被覆材１０により覆われている注入口３ａの位置に、第３吐出口５ｃを合わせるように位置決めする。この位置決めの際には、パッカー６ｂを収縮状態にしておく。
【００３５】
位置決め後は、図７に例示するパッカー膨張用パイプ８ｂを通じて供給した流体によってパッカー６ｂを膨張させて外管３の内周面に圧接させた状態にする。この状態で、図８に例示するように、地盤改良薬液Ｇを第３吐出口５ｃから供給する。第３吐出口５ｃは、膨張させている２つのパッカー６ｂによって挟まれているので、地盤改良薬液Ｇが外管３の内周面と内管５Ｂの外周面とのすき間に流出することがない。
【００３６】
供給された地盤改良薬液Ｇは、注入口３ａを通じて地盤に注入されるが、注入する地盤改良薬液Ｇが挿入孔Ｓの内周面と外管３の外周面とのすき間に流出しても、その流出はパッカーＰによって阻止される。また、地盤改良薬液Ｇは地盤に注入される際に、注入口３ａを覆う多孔被覆材１０を通過する。そのため、注入圧力が大きくても多孔被覆材１０によって適度に減圧され、地盤改良薬液Ｇが注入口３ａから外管軸直交方向（水平方向）に単に直進するのではなく、広い範囲に行き渡るようになる。
【００３７】
このように、注入圧力を大きくした場合であっても、相対的に地盤の弱い特定領域にのみに、地盤改良薬液Ｇが地盤を裂くように浸入することがなくなり、図９に例示するように、地盤の広い範囲に安定して地盤改良薬液Ｇを注入することが可能になる。
【００３８】
さらに別の高さ位置で地盤改良薬液Ｇを地盤に注入する場合には、上記した外管パッカー１１および多孔被覆材１０を、外管３の別の高さ位置にも設ける。そして、外管３に挿入した内管５Ａ、５Ｂを、適切な位置に順次移動させて、上記と同様の手順を行なう。
【００３９】
多孔被覆材１０として樹脂繊維からなる筒状の編み上げ体を用いた場合には、それぞれの樹脂繊維のすき間を地盤改良薬液Ｇが通過して地盤に注入される。この場合には、樹脂繊維が互いに上下に交差するように編まれており、上下に重なる樹脂繊維のすき間にも地盤改良薬液Ｇが通過するので、注入圧力が均等になり易く、安定して広範囲に地盤改良薬液Ｇを行き渡らせるにはさらに有利になる。
【００４０】
上記参考形態では、瞬結性固化液Ｃと地盤改良薬液Ｇとをそれぞれ異なる内管５Ａ、５Ｂを用いて供給するようにしたが、図１０に例示するように、同じ１つの内管５Ｃによって、瞬結性固化液Ｃと地盤改良薬液Ｇとを供給することもできる。この内管５Ｃは、 図２に示した内管５Ａに、地盤改良薬液Ｇと瞬結性固化液Ｃを切り換えて供給する切り換え手段９を設けたものである。切り換え手段９は地盤上に設置され、切り換え手段９から延びる配管が内管５Ｃの後端部に接続される。
【００４１】
この内管５Ｃを用いる場合には、瞬結性固化液ＣによってパッカーＰを形成するまでは、切り換え手段９の設定によって、内管５Ｃに瞬結性固化液Ｃ（Ｃ１液、Ｃ２液）を供給して、上記参考形態と同様の手順を行なう。その後、地盤改良薬液Ｇを地盤に注入する際には、切り換え手段９の設定を、内管５Ｃに地盤改良薬液Ｇを供給するように切り換える。即ち、第１固化液流路７ａおよび第２固化液流路７ｂを薬液流路７ｃに切り換え、内管５Ｃを外管軸方向に移動させて所定位置に位置決めする。そして、第１吐出口７ａおよび第２吐出口７ｂを第３吐出口７ｃとして機能させて地盤改良薬液Ｇを供給し、多孔被覆材１０により覆われた注入口３ａから地盤改良薬液Ｇを地盤に注入する。
【００４２】
本発明は、上記参考形態のように、垂直方向に形成した挿入孔Ｓを用いるだけでなく、斜め方向に傾斜した挿入孔Ｓや、途中で屈曲して水平方向に形成した挿入孔Ｓを用いる場合にも適用することができる。構造物が立設している地盤を改良して強化する場合は、挿入孔Ｓを途中で屈曲させて水平方向に形成する。この場合は、図１１に例示するように削孔機１からケーシングロッド２を斜めに延ばして地盤を削孔し、途中で削孔方向を水平に変えて構造物１３の下方の地盤に挿入孔Ｓを形成する。
【００４３】
次いで、図１２に例示するように挿入孔Ｓに内接しているケーシングロッド２に、先端にアンカー４を有する外管３を挿入する。このアンカー４は、例えば、ゴム等の中空弾性体で形成する。この形態では挿入孔Ｓが屈曲しているので、可撓性に優れた外管３、内管５Ａ、５Ｂを用いることが好ましい。
【００４４】
次いで、図１３に例示するように、ケーシングロッド２の先端から突出させたアンカー４の内部に流体を供給して、ケーシングロッド２の内径よりも大きく膨張させて外管３を地盤に固定する。その後、ケーシングロッド２を地上に引き抜く。これにより、ケーシングロッド２を引き抜いた挿入孔Ｓの内周面と外管３の外周面との間にすき間が形成される。尚、挿入孔Ｓの内周面と外管３の外周面との間にすき間に、予めセメントベントナイト等の充填材を充填しておくこともできる。
【００４５】
次いで、先の参考形態と同様に、外管３に内管５Ａを挿入して第１吐出口５ａおよび第２吐出口５ｂを所定位置に位置決めして、図１４に例示するように、膨張させた外管パッカー１１の間に位置する注入口３ａから瞬結性固化液Ｃを地盤に注入して、この注入口３ａ周辺に瞬結性固化液ＣからなるパッカーＰを形成する。次いで、内管５Ａを外管軸方向に移動させて、第１吐出口５ａおよび第２吐出口５ｂを別の所定位置に位置決めして、同様の手順により別の位置にパッカーＰを形成する。このようにして、多孔被覆材１０により覆われた注入口３ａを外管軸方向に挟むようにパッカーＰを形成する。
【００４６】
次いで、先の参考形態と同様に、内管５Ａを外管３から引き抜いて、別の内管５Ｂを外管３に挿入する。そして、図１５に例示するように内管５Ｂの第３吐出口５ｃを、多孔被覆材１０によって覆われた注入口３ａの位置に位置決めして、膨張させているパッカー６ｂの間にある第３吐出口５ｃから地盤改良薬液Ｇを供給して、注入口３ａを通じて地盤に注入する。
【００４７】
この形態においても、先の参考形態と同じ効果を得ることができるので、注入圧力を大きくした場合であっても、相対的に地盤の弱い特定領域にのみに、地盤改良薬液Ｇが地盤を裂くように浸入することがなくなり、地盤の広い範囲に安定して地盤改良薬液Ｇを注入することが可能になる。そして、図１６に例示するように、構造物１３の立設する地盤を地盤改良薬液Ｇにより強化された改良地盤にすることができる。
【００４８】
この形態においても、同じ１つの内管５Ｃによって、瞬結性固化液Ｃと地盤改良薬液Ｇとを供給することもできる。本発明において、外管３に設ける外管パッカー１１、多孔被覆材１１の設置箇所の数は特に限定されるものではない。
【００４９】
本発明においては、外管パッカー１１を、その内部に瞬結性固化液Ｃを充填することにより膨張させて、挿入孔Ｓの内周面に圧接させた状態にする。この場合は、図１７に例示するように、２つの膨張可能な外管パッカー１１を設けた位置の外管３の表面に、管内側と管外側とを連通する注入口３ｂ、３ｃを設ける。換言すれば、注入口３ｂ、３ｃを形成した位置に２つの膨張可能な外管パッカー１１を配置する。そして、これら注入口３ｂ、３ｃを通じて瞬結性固化液Ｃを２つの外管パッカー１１の内部に充填して膨張させる構成にする。
【００５０】
具体的には、地盤に瞬結性固化液Ｃを注入する注入口３ａを挟んで管軸方向前後に配置されたそれぞれの注入口３ｂ、３ｃに逆止弁１２ｂ、１２ｃを設ける。逆止弁１２ｂ、１２ｃは、例えば、注入口３ｂ、３ｃを覆うようにゴム等の弾性体からなるベルト状体を外管３の表面に巻き付けて形成する。膨張可能な外管パッカー１１は、逆止弁１２ｂ、１２ｃを覆うように外管３の表面に取付ける。
【００５１】
また、地盤に瞬結性固化液Ｃを注入する注入口３ａにも逆止弁１２ａを設ける。逆止弁１２ａは、例えば、注入口３ａを覆うようにゴム等の弾性体からなるベルト状体を外管３の表面に巻き付けて形成する。この逆止弁１２ａは、２つのベルト状体を注入口３ａ上の位置で突き合わせている。
【００５２】
そして、外管パッカー１１を膨張させる際には、図１８に例示するように、外管パッカー１１が設けられた範囲に、外管３に挿入している内管５Ａの２つの膨張可能なパッカー６ａの間の範囲が重複するようにして、第１吐出口５ａおよび第２吐出口５ｂを合わせるように位置決めする。位置決め後は、それぞれのパッカー６ａを膨張させて外管３の内周面に圧接させた状態にして、Ｃ１液を第１吐出口５ａから供給し、Ｃ２液を第２吐出口５ｂから供給する。これによりＣ１液とＣ２液とが混合された瞬結性固化液Ｃが、注入口３ｂ、３ｃを通じて逆止弁１２ｂ、１２ｃを押上げて、逆止弁１２ｂ、１２ｃと外管３の表面とのすき間を通過して外管パッカー１１の内部に進入する。この進入した瞬結性固化液Ｃが外管パッカー１１の内部に充填することにより、外管パッカー１１が膨張して挿入孔Ｓの内周面に圧接した状態になる。
【００５３】
これとともに、図１９に例示するように、内管５Ａを通じて供給された瞬結性固化液Ｃは、注入口３ａを通じて逆止弁１２ａの突合せ面から漏れ出るように押出されて地盤に注入される。瞬結性固化液Ｃを注入する注入口３ａは、２つの膨張させている外管パッカー１１によって挟まれているので、瞬結性固化液Ｃは、挿入孔Ｓの内周面と外管３の外周面とのすき間に流出することがない。そのため、瞬結性固化液Ｃは、地盤に確実に浸透するとともに急速に固化して、この注入口３ａの周辺に強固なパッカーＰを形成する。これにより、挿入孔Ｓの内周面と外管３の外周面とのすき間を、瞬結性固化液Ｃにより形成されたパッカーＰによって、確実にシールすることができる。
【００５４】
ここで、注入口３ａから瞬結性固化液Ｃが地盤に供給される前に、確実に外管パッカー１１に瞬結性固化液Ｃを充填して膨張させるために、供給口３ａを通じてよりも、それぞれの供給口３ｂ、３ｃを通じて瞬結性固化液Ｃを外部に供給し易い構造にする。そこで、例えば、地盤に瞬結性固化液Ｃを供給する供給口３ａの面積（複数の供給口３ａの場合は、それらを合算した総面積）を、外管パッカー１１に瞬結性固化液Ｃを供給するそれぞれの供給口３ｂ、３ｃの面積（複数の供給口３ｂ、３ｃの場合は、それぞれ、それらを合算した総面積）よりも小さくする。または、逆止弁１２ａを、逆止弁１２ｂ、１２ｃに比して弾性変形しにくくする。或いは、それぞれの供給口３ｂ、３ｃの面積を供給口３ａの面積よりも大きくするとともに、逆止弁１２ａをそれぞれの逆止弁１２ｂ、１２ｃよりも弾性変形にくくして、供給口３ａよりも供給口３ｂ、３ｃを通じて瞬結性固化液Ｃを外部に供給し易い構造にする。
【００５５】
また、供給口３ｂ、３ｃのうち、瞬結性固化液Ｃの供給源から遠い位置にある外管３の先端側の供給口３ｃの方が瞬結性固化液Ｃを外部に供給しにくくなる。外管３が上下に延びている場合は、瞬結性固化液Ｃの供給源から遠い位置にある下方側の供給口３ｃの方が、上方側にある供給口３ｂに比して瞬結性固化液Ｃを外部に供給しにくくなる。
【００５６】
そこで、例えば、供給口３ｃの面積（複数の供給口３ｃの場合は、それらを合算した総面積）を供給口３ｂの面積（複数の供給口３ｂの場合は、それらを合算した総面積）よりも大きくする。または、逆止弁１２ｃに比して逆止弁１２ｂの弾性変形しにくくする。或いは、供給口３ｃの面積を供給口３ｂの面積よりも大きくするとともに、逆止弁１２ｂを逆止弁１２ｃよりも弾性変形にしくくする。
【００５７】
このように瞬結性固化液Ｃによって外管パッカー１１を膨張させる構造にすると、外管パッカー１１を膨張させる流体を流通させるためのパイプを特別に設ける必要がなくなる。瞬結性固化液Ｃによって外管パッカー１１を膨張させる方法、構造は、既述した同じ１つの内管５Ｃによって瞬結性固化液Ｃと地盤改良薬液Ｇとを供給する形態に用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の参考形態となる地盤改良薬液の注入装置を用いて地盤改良薬液を注入するに際し、外管に瞬結性固化液を供給する内管を挿入した状態を例示する説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】外管パッカーが膨張した状態を例示する説明図である。
【図５】瞬結性固化液を地盤に注入している状態を例示する説明図である。
【図６】外管に地盤改良薬液を供給する内管を挿入した状態を例示する説明図である。
【図７】図６のＢ１−Ｂ１断面図である。
【図８】地盤改良薬液を地盤に注入している状態を例示する説明図である。
【図９】形成された改良地盤を例示する説明図である。
【図１０】切り換え手段を備えた内管を例示する断面図である。
【図１１】水平方向にケーシングロッドを延ばして挿入孔を形成している状態を例示する説明図である。
【図１２】ケーシングロッドに外管を挿入している状態を例示する説明図である。
【図１３】外管の先端に設けたアンカーを膨張させた後に、ケーシングロッドを引抜いた状態を例示する説明図である。
【図１４】瞬結性固化液を地盤に注入している状態を例示する説明図である。
【図１５】地盤改良薬液を地盤に注入している状態を例示する説明図である。
【図１６】形成された改良地盤を例示する説明図である。
【図１７】本発明に用いる外管を例示する説明図である。
【図１８】図１７の外管に挿入した内管から瞬結性固化液を供給して外管パッカーを膨張させている状態を例示する説明図である。
【図１９】瞬結性固化液を地盤に注入している状態を例示する説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  削孔機
２  ケーシングロッド
３  外管
３ａ、３ｂ、３ｃ  注入口
４  アンカー
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ  内管
５ａ  第１吐出口
５ｂ  第２吐出口
５ｃ  第３吐出口
６ａ、６ｂ  膨縮可能なパッカー
７ａ  第１固化液流路
７ｂ  第２固化液流路
７ｃ  薬液流路
８ａ、８ｂ  パッカー膨張用パイプ
９  切り換え手段
１０  多孔被覆材
１１  外管パッカー
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ  逆止弁
１３  構造物
Ｓ  挿入孔
Ｇ  地盤改良薬液
Ｐ  パッカー
Ｃ  瞬結性固化液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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