(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中を水平方向に穿設したガイド孔に圧力調整手段を介してパイプを挿入し、そのパイプを引き抜きながら、先端に設けた固化材注入装置のノズルを旋回し地中に固化材を注入して柱状の固結体を築造し、空気を含んだスライムを前記ガイド孔及び圧力調整手段を介して排出するジェットグラウト工法で用いられるスライム排出機構において、前記圧力調整手段は可撓性を有する管状の部材を垂直方向に立ち上げて配置させることにより構成され、該管状の部材は常閉で且つ上流側の圧力が所定値以上になると開放する様に可撓性及び形状が選定されていることを特徴とするスライム排出機構。
【請求項２】
前記可撓性を有する管状の部材はゴムで構成され、複数の閉鎖部分と開放部分とが交互に配置されたちょうちんシュートの形状となっている請求項１のスライム排出機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、地中を水平方向に穿設したガイド孔に圧力調整手段を介してパイプを挿入し、そのパイプを引き抜きながら、先端に設けた固化材注入装置のノズルを旋回し地中に固化材を注入して柱状の固結体を築造し、空気を含んだスライムを前記ガイド孔及び圧力調整手段を介して排出するジェットグラウト工法で用いられるスライム排出機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジェットグラウト法は、例えば、既設構造物の基礎地盤の改良、土止め用柱列壁のくい間処理を行うため止水作業やその他に多く用いられている。そして、ガイド孔を垂直に穿設して垂直な（若干傾斜している場合を含む：鉛直軸に対する傾斜角度は±４５°）柱状固結体を築造する場合が多い。一方、近年においては、都市部等では、地中の埋設物（例えばガス管、水道管、電線管など）が多く、施工時にこれらの埋設物を損傷する恐れがあることに鑑み、例えば特開平７−２６５４９号公報で開示している様に、水平に（若干傾斜している場合を含む：水平面に対する傾斜角度は±３０°）柱状固結体を築造して、深度が確定されている前記埋設物を破損する事無く、地中に柱状固結体を築造することが試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、垂直方向にガイド孔を穿孔する場合は、施工位置とスライム排出位置との間にはガイド孔の穿孔された深度分のヘッド差が存在するので問題は無いが、水平方向にガイド孔を穿孔する場合は、切削用の高圧水や固化材と共に噴射される空気により、固化材がガイド孔の口元等を介して外部に排出されてしまい、地中に残留しない、という問題が存在する。
【０００４】
これに対して、スライムが排出される位置をパイプ等により立ち上げ、地中のスライムや固化材と排出位置との間でヘッド差を確保する技術も提案されている。しかし、切削用の高圧水や固化材と共に噴射される空気のリフト効果により、施工箇所よりも上方の深度レベルに存在する固化材は、外部へ排出され易くなってしまう、という問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたもので、水平方向（水平面に対する傾斜角度が±３０°の範囲を含む）にジェットグラウト工法を施工する際に、空気を含んだスライムと共に固化材が排出されてしまうことを防止することが出来るスライム排出機構の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のスライム排出機構は、地中を水平方向（水平面に対する傾斜角度が±３０°の範囲を含む）に穿設したガイド孔に圧力調整手段を介してパイプを挿入し、そのパイプを引き抜きながら、先端に設けた固化材注入装置のノズルを旋回し地中に固化材を注入して柱状の固結体を築造し、空気を含んだスライムを前記ガイド孔及び圧力調整手段を介して排出するジェットグラウト工法で用いられるスライム排出機構において、前記圧力調整手段は可撓性を有する管状の部材を垂直方向（垂直面に対する傾斜角度が±４５°の範囲を含む）に立ち上げて配置させることにより構成され、該管状の部材は常閉で且つ上流側の圧力が所定値以上になると開放する様に可撓性及び形状が選定されている。
【０００７】
本発明の実施に際して、前記可撓性を有する管状の部材はゴムで構成され、複数の閉鎖部分と開放部分とが交互に配置されたちょうちんシュートの形状となっているのが好ましい。そして前記圧力の所定値は、未固化の柱状固結体が崩壊する土圧すなわち崩壊圧であるのが好ましい。
【０００８】
ここで、前記可撓性を有する管状の部材の形状は、ちょうちんシュートの形状に限定されるものではない。
【０００９】
また柱状固結体の断面形状は、扇形や円形に限定されるものでは無い。所謂「水平方向ジェット」により築造可能な地中固結体の形状であれば全て包含する趣旨である。
【００１０】
さらに本発明の実施に際して、前記可撓性を有する管状の部材（例えばゴム製のちょうちんシュート形状をした部材）以外の部材は、可撓性を有している必要は無い。その用な可撓性を有していない管状部材をガイド孔内に複数本挿入することも可能であり、また、ガイド孔内に挿入された（単一または複数の）可撓性を持たない管状部材を、埋め殺しにしても良い。なお、該可撓性を持たない管状部材を築造される地中固結体の範囲内の上縁部に配置させて、ヘッド差を大きくすることが好ましい。
【００１１】
【作用】
上述した様な構成を具備する本発明のスライム排出機構による施工に際しては、先ず、築造される地中固結体の範囲内にスライム排出用の管状部材を挿入する。そして、該スライム排出用の管状部材の口元（下流側端部）に口元管を接続し、該口元管へ更に前記可撓性を有する管状の部材を接続し、該部材を垂直方向に立ち上げて配置すれば良い。
【００１２】
その結果、圧力調整手段を構成する可撓性を有する管状の部材は、上流側の圧力が所定値以上にならないと開放しない様に可撓性及び形状が選定されているので、常に一定の圧力が維持され、前記所定値未満の圧力では空気及びスライムは排出されない。そのため、空気のリフト作用により固化材が外部に排出され、施工現場に残留しないという事態は防止される。
【００１３】
また、前記管状の部材を垂直方向に立ち上げて配置したため、管状部材の長さの分に相当するヘッド差が、施工現場とスライム排出箇所との間に存在することとなる。そして、該ヘッド差が存在することにより、垂直方向についてのジェットグラウト工法と同様に、固化材が施工現場に残留した状態を確保できるのである。
【００１４】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１５】
図１には、本発明を実施した所謂「水平方向ジェットグラウト工法」の施工現場の状態が示されている。地表ＧＳから築造された立坑Ｓ内には、横梁Ｂ上にコラムマシン１が配置されている。このコラムマシン１の水平に延びるパイプすなわち三重管２の先端には、固化材注入装置すなわち水中モニタ３が設けられ、その水中モニタ３には、旋回してセメント等の固結材のジェットＪを噴出するノズル４が設けられている。そして、コラムマシン１には、高圧水Ｗ、エアＡ及び固化材ＣＭが供給されている。
【００１６】
ガイド孔ＧＨの上縁部には、スライム排出用の（可撓性を有していない）管状部材ＳＨが挿入されている。そして、管状部材ＳＨの下流側端部（図１の左端部）には口元管２０が接続されており、口元管２０には所謂「ちょうちんシュート」形状のゴム管３０（可撓性を有する管状の部材）が接続されている。
【００１７】
このゴム管３０は、複数の閉鎖部分と開放部分とが交互に配置された（ちょうちんシュートの）形状に構成されており、更に別の管状部材３２と接続されている。この管状部材３２は、明確には図示されていない配管系（図１では符号Ｆで省略してある）を介して管状部材３４に接続されている。なお、ゴム管３０については、後述する。
【００１８】
水平方向ジェットグラウト工法の施工に際して、先ず、地盤Ｇの所定深度に水平なガイド孔ＧＨを穿設し、スイベルジョイント５を介して三重管２をガイド孔ＧＨの孔底まで挿入する。
【００１９】
ガイド口ＧＨに挿入された三重管２を引き上げながら（図面では左行させながら）図２に示すように、ノズル４を回転してセメント等の固結材のジェットＪを噴射する。空気を含んだスライムは、排出用管状部材ＳＨ（可撓性を有していない管状部材）を介して、口元管２０、「ちょうちんシュート」形状のゴム管３０、管状部材３２、符号Ｆで省略して示す配管系、管状部材３４を介して、地表ＧＳの排出スライム槽Ｄに排出される。
【００２０】
なお、ガイド孔ＧＨの立坑Ｓ側端部は図示しない部材によりシールされており、該端部からスライムや固化材等が立坑Ｓ内部に排出されてしまうことが防止されている。
【００２１】
次に、図２、３を参照して、「ちょうちんシュート」形状のゴム管３０について、より詳細に説明する。
図２で示す様に「ちょうちんシュート」形状のゴム管３０は、複数の開放部分３６と閉鎖部分３８とが交互に配置された形状に構成されている。ここで、図２で示す状態では、ゴム管３０の下流側（すなわち排出用管状部材ＳＨと接続されている側）の圧力或いは管状部材ＳＨ内のスライムの圧力が所定値（未固化の柱状固結体が崩壊する土圧すなわち崩壊圧）よりも小さく、各々の閉鎖部分３８においてゴム管３０の内部が閉塞している。
【００２２】
換言すれば「ちょうちんシュート」形状のゴム管３０は、その下流側の圧力が前記所定値よりも小さい場合には、複数の閉鎖部分３８において、ゴム管自体を構成するゴムの弾性により、ゴム管３０内部の流路が閉塞されてしまう様に、その材質、形状が設定されているのである。その様な材質、形状の設定方法自体は「ちょうちんシュート」形状のゴム管３０の製造分野において公知であるので、説明は省略する。
【００２３】
図２から明らかな様に、「ちょうちんシュート」形状のゴム管３０が所謂「立ち上がった」状態、すなわちガイド孔ＧＨに対して垂直方向上方（図２においても上方）に向かって延在する様な状態で配置されているため、ガイド孔ＧＨ内に存在する固化材やスライム等は常にヘッドＨａが付加された状態となっている。そして、ヘッドＨａが付加されており、且つ、管状部材ＳＨ内のスライムの圧力が所定値よりも小さい限りはゴム管３０は閉塞されているため、ガイド孔ＧＨ内に存在する固化材は、ゴム管３０を介して外部に排出されて浪費されてしまうことが防止される。
【００２４】
図３で示す様に、管状部材ＳＨ内のスライムの圧力が所定値（未固化の柱状固結体が崩壊する土圧すなわち崩壊圧）以上になると、ゴム管３０の閉鎖部分３６は拡径され、ゴム管内部の流路の閉塞状態が開放される。その結果、掘削作業により発生したスライムは、管状部材ＳＨ、口元管２０、閉鎖部分３６が拡径したゴム管３０、管状部材３２を通過し、図１で符号Ｆにより省略して示す配管系、管状部材３４（図１）を介して、地表ＧＳの排出スライム槽Ｄ（図１）に送られるのである。
【００２５】
図１−３において、ガイド孔ＧＨは完全に水平な方向へ穿孔された状態で示されているが、水平面に対して傾斜していても本発明は実施可能である。図４は、水平面に対して傾斜した方向にガイド孔ＧＨ１を穿孔し、それと平行な柱状地中固結体Ｃ２を築造する場合の実施例を示している。この実施例においても、図１−３で説明したのと同様な「ちょうちんシュート」形状のゴム管３０が用いられている。そして、図４の実施例のその他の構成及び作用については、図１−３の場合と同様であるため、重複説明は省略する。
【００２６】
図示の実施例はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨のものではない旨を付記する。例えば本発明は、ガイド孔が垂直に近い方向に穿孔された場合についても適用可能である。また、築造或いは造成される柱状固結体の断面形状については、水平方向ジェットグラウト工法で施工可能な形状であれば、特に限定条件は無い。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、柱状固結体を水平又は傾斜方向に築造する際に、固化材を十分に地中の施工箇所に残留させつつ、発生するスライムを効率良く除去することができる。
【００２８】
それと共に、地中に埋設された各種施設の破損の防止、所謂「巣」のない強固な柱状固結体の築造、という水平方向ジェットグラウト工法の長所が損なわれることが無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図。
【図２】図１の実施例の要部拡大断面図。
【図３】図２で示すのとは別の状態を示す図１の実施例の要部拡大断面図。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
Ａ・・・エア
ＡＳ・・・エアを含んだスライム
Ｃ、Ｃ１〜Ｃ３・・・柱状固結体
ＣＭ・・・固化材
Ｄ・・・排出スライム槽
Ｆ・・・配管系
Ｇ・・・地盤
ＧＨ・・・ガイド孔
ＧＳ・・・地表
Ｊ・・・セメント等の固結材のジェット
Ｓ・・・立坑
ＳＨ・・・スライム排出用の管状部材
Ｗ・・・高圧水
１・・・コラムマシン
２・・・三重管
３・・・水中モニタ
４・・・ノズル
６・・・スライム圧送管
７・・・カバー
２０・・・口元管
３０・・・「ちょうちんシュート」形状のゴム管
３２、３４・・・管状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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