(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの先端に薬液吐出用のノズルを有するとともに該ノズル位置が異なる複数本の注入管を、束ねて地中に形成された注入孔に挿入し、最先端に位置するノズルから順番に、注入孔内に地盤改良剤等の薬液を吐出する多点注入工法に用いる前記注入管であって、
内部に流路（３）が形成された所定長の注入管本体（２）と、
該注入管本体（２）の先端に連結されたノズル（４）からなり、
該ノズル（４）は、前記注入管本体（２）の流路（３）に連通した流路（５）を内部に有するとともに、外部と前記流路（５）とを連通する吐出口（６）が形成され、ノズル（４）の流路（５）側から圧力を受けた場合に吐出口（６）を解放し、圧力が解除されると吐出口（６）を閉鎖する逆止弁（７）とを具備してなり、
前記注入管本体（２）は、複数の弾性チューブを潰れた状態で重ねることにより、複数本の注入管本体（２）の全体が板状に形成され、
注入管をケーシングによって削孔してシール材を注入した注入孔に挿入して、シール材が固まった後にケーシングを引き抜き、
最奥部に位置するノズル（４）が連結された注入管本体（２）から、弾性チューブの１本ずつ順番に薬液を送液することで、弾性チューブは薬液の圧力によって１本だけが膨らんで、他の弾性チューブは平らなままで、注入管本体（２）の全体が外周方向に膨らむとともに、ノズル（４）の吐出口（６）から注入孔内に薬液が放出され、薬液の供給を停止すると前記注入管本体（２）は平たい状態に復元するため、多点注入工法において束ねる本数が多くなった場合でも、注入孔内に挿入される注入管は、注入管本体（２）が板状であるために、束ねた全体の径を小さくすることができ、それに伴って削孔する注入孔の径を小さくすることが可能であることを特徴とする注入管。
【請求項２】
前記逆止弁（７）がゴム製の逆止弁であることを特徴とする請求項１に記載の多点注入工法に用いる注入管。
【請求項３】
前記ノズルの外周に前記吐出口（６）を閉鎖するようにして長尺のゴム製の布を巻きつけることで、前記吐出口（６）に、ノズル（４）の流路（５）側から圧力を受けた場合に吐出口（６）を解放して圧力が解除されると吐出口（６）を閉鎖するゴム製の逆止弁（７）を備えたことを特徴とする請求項２に記載の多点注入工法に用いる注入管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟弱地盤等の地盤に地盤改良剤を多点的に注入する多点注入工法に用いる注入管に係り、より詳しくは、地盤改良材を吐出するノズルの位置が異なる多数本の注入管を、束ねた状態で、注入孔に挿入し、その後に最先端のノズルから順番に地中に地盤改良剤を注入する多点注入工法において、注入孔の径を小さくして作業効率を高めるとともにコストを抑えることを可能にした多点注入工法に用いる注入管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、軟弱地盤に巨大構造物や巨大施設を建築するに際しては、地中に地盤改良剤等の薬液を注入することにより、地盤を強固に改良することが行われているが、従来の薬液注入の工法では、１本の注入管を用いて地盤への薬液注入を行っていたために、地盤状況によっては、効率的に理想的な地盤改良を行うことが困難な場合があった。
【０００３】
即ち、地中に薬液を注入して地盤改良を行う場合には、薬液を均等に土粒子間に浸み込ませることが好ましく、そのためには、薬液を注入する箇所の透水係数や土粒子間の間隙率に最適な圧力、流量により薬液を注入する必要があるが、地盤は通常、各層毎に透水係数や土粒子間の間隙率が異なっており、薬液を均等に土粒子間に浸み込ませるためには、各層毎にそれぞれの層における透水係数や土粒子間の間隙率に最適な圧力、流量により薬液を注入する必要があり、１本の注入管を用いて地中への薬液注入を行う従来の工法では、各層毎にそれぞれの層に最適な圧力、流量による薬液注入を行うことができず、それにより地盤状況によっては、薬液を均等に土粒子間に浸み込ませることが困難な場合があった。
【０００４】
そこで、このような各層毎に透水係数や土粒子間の間隙率が異なる地盤の場合でも、薬液を均等に土粒子間に浸み込ませることを可能にする方法として多点注入工法が提案されている。
【０００５】
ここで、この多点注入工法について図５を用いて説明すると、この多点注入工法では、まず、図５（ａ）において、ケーシング３１等によって、地盤改良を行う箇所の地中３２を削孔して、所定長の注入孔３３を形成し、その後に注入孔３３内にシール材３４を注入する。
【０００６】
次に、それぞれの先端に薬液吐出用のノズル３６を備えるとともに、このノズルの位置が異なる複数本の注入管３５を、一つに束ねて、注入孔３３内に挿入する。
【０００７】
そして、図５（ｂ）に示すように、シール材３４が固まった後に、ケーシングを引き抜き、注入孔３３の最奥に位置するノズル３６を有する注入管３５から順番に、薬液を供給するとともに、このとき、予め測定した各層の透水係数や土粒子間の間隙に最適な圧力、流量で薬液を供給してノズル３６から薬液を吐出し、それにより、そのノズル３６の周辺の地盤に薬液を浸透させていく。
【０００８】
そうすると、図５（ｃ）に示すように、すべてのノズルからの薬液吐出を完了した後に、地盤改良の対象とした箇所に薬液を浸透することができるとともに、各層の地盤状況に最適な圧力、流量で薬液を吐出することができるために、薬液を均等に土粒子間に浸み込ませることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２３２０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来、前述の多点注入工法において使用されている注入管は、一般的な円筒状のポリパイプであったために、一つに束ねた状態の径が大きくなり、それにより注入管の本数が増えた場合には注入孔の削孔径も大きくしなければならないために、削孔する深さが深くなるほど作業効率が悪くなるという問題点が指摘されていた。
【００１１】
また、多点注入工法では、注入孔の最奥にノズルが位置する注入管から順番に薬液を供給していく工法であり、複数本の注入管に同時に薬液が供給されることが無く、従って薬液を注入している注入管以外の注入管には薬液が供給されていないにもかかわらず、すべての注入管を挿入するための径の注入孔を削孔しなければならないために、コストの無駄も指摘されていた。
【００１２】
更に、注入管の本数が増えた場合には注入孔の削孔径も大きくしなければならないために、作業効率及びコストを考慮すると、注入管の口径を大きくすることができない、という問題点も指摘されていた。
【００１３】
そこで、本発明は、多点注入工法において、注入管を挿入する挿入孔の径を小さくすることを可能にして作業効率を上げるとともに作業コストを抑えることを可能にした多点注入工法に用いる注入管を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の多点注入工法に用いる注入管は、
それぞれの先端に薬液吐出用のノズルを有するとともに該ノズル位置が異なる複数本の注入管を、束ねて地中に形成された注入孔に挿入し、最先端に位置するノズルから順番に、注入孔内に地盤改良剤等の薬液を吐出する多点注入工法に用いる前記注入管であって、
内部に流路が形成された所定長の注入管本体と、
該注入管本体の先端に連結されたノズルからなり、
該ノズルは、前記注入管本体の流路に連通した流路を内部に有するとともに、外部と前記流路とを連通する吐出口が形成され、ノズルの流路側から圧力を受けた場合に吐出口を解放し、圧力が解除されると吐出口を閉鎖する逆止弁とを具備してなり、
前記注入管本体は、複数の弾性チューブを潰れた状態で重ねることにより、複数本の注入管本体の全体が板状に形成され、
注入管をケーシングによって削孔してシール材を注入した注入孔に挿入して、シール材が固まった後にケーシングを引き抜き、
最奥部に位置するノズルが連結された注入管本体から、弾性チューブの１本ずつ順番に薬液を送液することで、弾性チューブは薬液の圧力によって１本だけが膨らんで、他の弾性チューブは平らなままで、注入管本体の全体が外周方向に膨らむとともにノズルの吐出口から注入孔内に薬液が放出され、薬液の供給を停止すると前記注入管本体は平たい状態に復元するため、多点注入工法において束ねる本数が多くなった場合でも、注入孔内に挿入される注入管は、注入管本体が板状であるために、束ねた全体の径を小さくすることができ、それに伴って削孔する注入孔の径を小さくすることが可能であることを特徴とする注入管としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の多点注入工法に用いる注入管は、通常は流路が潰れた平たい形態であるが、流路内に流体が供給されると流体の圧力によって流路が開いて全体が外周方向に膨らんで流体を通すことが可能となり、流路内の流体が無くなると平たい形態に復元する収縮チューブにより注入管本体を構成している。
【００１６】
そのために、本発明の注入管では、多点注入工法において本数が多数になった場合でも、注入管を束ねた状態の全体の外径を小さくすることができ、削孔する深さが深くなり、それに伴って一つに束ねる注入管の本数が多くなった場合でも、注入孔の削孔径を大きくすることが不要で、作業効率が悪くなるという問題点を解決することが可能である。
【００１７】
そしてこのとき、多点注入工法では、注入孔の最奥にノズルが位置する注入管から順番に薬液を供給していき、複数本の注入管に同時に薬液が供給されることが無いため、本発明の注入管を用いた場合には、薬液の注入を完了して薬液の供給が無くなった注入管は再び平たい形態に戻るために、即ち、薬液が供給されて膨らんでいる注入管は常に１本のみであるため、１本の注入管のみが膨らんだ際に注入管の束が入る程度の径の注入孔を削孔しておくのみで良いために、注入孔を削孔するコストを抑えることも可能である。
【００１８】
更に、本発明の注入管では本数が多数になった場合でも注入孔の削孔径を大きくすることが不要なために、注入管の口径を大きくすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の多点注入工法に用いる注入管の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の多点注入工法に用いる注入管の実施例の長手方向に沿った構造を示す断面図である。
【図３】本発明の多点注入工法に用いる注入管における注入管本体を説明するための図である。
【図４】本発明の多点注入工法に用いる注入管の実施例を分解して示した図である。
【図５】多点注入工法を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の多点注入工法に用いる注入管は、所定長とした注入管本体を有しており、この注入管本体の内部には長手方向に沿って流路が形成され、この流路は、先端部及び基端部は解放されている。
【００２１】
また、注入管本体は、通常は流路が潰れた平たい形態としており、流路内に流体が供給されて流体内を流体が流れると、流体の圧力によって流路が膨らんで全体が外周方向に膨らみ、流路への流体の供給が停止して流路内の流体が無くなると、流路が再び潰れて平たい形態に復元する収縮チューブとしている。
【００２２】
そして、注入管本体の先端側にはノズルが連結されており、このノズルの内部には、長手方向に沿って流路が形成されており、この流路は、先端部は閉鎖されており、基端部は、注入管本体に形成した流路に連通している。
【００２３】
また、ノズルの側壁には、吐出口が形成されており、この吐出口は、前記ノズルの内部に形成した流路と外部とを連通している。
【００２４】
更に、ノズルの外周には逆止弁が備えられており、この逆止弁は、ノズルに形成した吐出口を閉鎖しているとともに、ノズルに形成した流路側から外部側に圧力を受けた場合にはノズルの外周側に移動して吐出口を解放し、加わっている圧力が解除されると、元の位置に復元して吐出口を再び閉鎖する。
【００２５】
ここで、前記逆止弁はゴム製の逆止弁にするとよく、これによって、効果的に逆止弁として作用させることが可能である。
【００２６】
そして、ゴム製の逆止弁を備える場合には、長尺のゴム製の布を、螺旋状にしてノズルの外周に巻き付けていくとよく、これにより、このゴム製の布が、ノズルに形成した吐出口を閉鎖するとともに、ノズルに形成した流路から外部側に圧力を受けた場合には吐出口を閉鎖している部分がノズルの外周側に移動して吐出口を解放し、加わっている圧力が解除されると、元の位置に復元して吐出口を再び閉鎖する逆止弁として作用する。
【実施例１】
【００２７】
本発明の多点注入工法に用いる注入管（以下単に「注入管」という。）の実施例について図面を参照にして説明すると、図１は、本実施例の注入管の斜視図であり、図において１が本実施例の注入管である。
【００２８】
また、図２は本実施例の注入管の長手方向に沿った構造を示す断面図であり、図１及び図２において、２は注入管本体である。
【００２９】
即ち、本実施例の注入管１は、注入管本体２を有しており、この注入管本体２の先端側には、薬液を吐出するためのノズル４が連結されている。
【００３０】
そして、前記注入管本体２は、その内部に流路３が形成されており、この流路３は、先端及び基端が外部に開放されており、基端部は、使用に際しては導管が連結されるとともに、この導管にはポンプが連結され、このポンプの作動によって、前記流路３内へ地盤改良剤等の薬液を供給可能としている。
【００３１】
ここで、図３は、前記注入管本体２の長手方向に向いた構造を示す断面図であり、図３（ａ）は図２におけるＡ−Ａ線断面で示した前記注入管本体２を示しており、この状態が注入管本体２の通常の状態としており、この状態は、流路３内に薬液が供給されていない状態である。
【００３２】
そして、図からも明らかなように、本実施例における前記注入管本体２は、薬液が流路３内に供給されていない通常の状態においては、前記流路３が潰れており、それにより注入管本体２の全体が平たい板状の形態となっている。
【００３３】
一方、図３（ｂ）は、流路３内に薬液が供給されている状態を示しており、この状態では、流路３が膨らんでいる。即ち、本実施例における注入管本体２は、薬液が供給されていない通常の状態では流路３が潰れた平たい形態で、流路３内に流体が供給されると、流体の圧力によって流路３が膨らみ、注入管本体２の全体が外周方向に膨らむこととしている。
【００３４】
更に、本実施例の前記注入管本体２は、ゴム等の弾性素材で形成されており、流路３が膨らんで注入管本体２の全体が外周方向に膨らんでいる状態において、流路３への薬液供給が停止して流路３内の流体が無くなると、平たい形態に復元する収縮チューブとしている。
【００３５】
従って、本実施例の注入管１では、多点注入工法において一つに束ねる本数が多くなった場合でも、注入管本体２が平たい形態であるために、束ねた全体の径を小さくすることができ、それに伴って削孔する注入孔の径を小さくすることが可能で削孔のための作業効率を良くすることができるとともに、注入管本体の口径を大きくすることも可能である。
【００３６】
また、多点注入工法では、注入孔の最奥にノズルが位置する注入管から順番に薬液を供給していき、複数本の注入管に同時に薬液が供給されることが無く、従って、本実施例の注入管１を用いた場合には、薬液が供給されて膨らんでいる注入管は常に１本であるため、１本の注入管のみが膨らんでいる状態の注入管の束が入る程度の径の注入孔を削孔しておくのみで良いために、注入孔を削孔するコストを抑えることが可能である。
【００３７】
次に、図において４は、注入管本体２の流路３に供給されてくる薬液を注入孔内に放出するためのノズルである。即ち、本実施例の注入管１では、注入管本体２の先端にノズル４を連結しており、このノズル４の内部には流路５が形成され、この流路５は、基端側において前記注入管本体２の内部に形成した流路３と連通して、先端側は閉鎖されている。
【００３８】
また、前記ノズル４の内壁には、前記ノズル４の内部に形成した流路４に連通する吐出口６が複数個所に形成されており、この吐出口６はそれぞれ、反流路５側は外部に開放されており、即ち、前記吐出口６は前記流路５と外部とを連通しており、これにより、注入管本体２の流路３に供給された薬液を、ノズル４の流路５に導いた後に、吐出口６から放出することを可能としている。
【００３９】
次に、図において７は逆止弁である。即ち、本実施例の注入管１では、前記ノズル４の吐出口６を閉鎖する逆止弁７を有しており、この逆止弁７は、ノズル４の流路５内の薬液の外部への放出は許容するが、外部からノズル４内への薬液の逆流は阻止する作用を有する。即ち逆止弁７は、前記吐出口６を閉鎖しており、ノズル４の流路５から圧力を受けた場合には吐出口６を解放して吐出口６からの薬液の放出を許容し、圧力が解除されると吐出口６を閉鎖することとしている。
【００４０】
ここで、本実施例における前記逆止弁７について説明すると、本実施例において前記逆止弁７はゴム製の逆止弁としている。即ち、本実施例においては、長尺のゴム製の布を、螺旋状にノズル４の外周に巻き付けて両端部分を糊等で接着して逆止弁７を構成しているとともに、ノズル４に巻き付ける際に、ゴム布の長手方向に沿った端部分を互いに重ね合わせており、これにより、ノズル４の外周を逆止弁７で完全に覆うことで、逆止弁７による前記吐出口６の開閉を可能としている。
【００４１】
即ち、逆止弁７でノズル４の外周を完全に覆っている本実施例においては、ノズル４の流路５を通ってきた薬液が吐出口６に至り、これにより逆止弁７にノズル４の流路５側から薬液による圧力が加わると、逆止弁７における圧力を受けた部分が外周側に膨張して、互いに重ね合わせている端部分に隙間が生じて、この隙間部分から、薬液がノズル４の外部に放出されて地中に浸透していく。
【００４２】
そして、薬液による圧力が解除されると、逆止弁７が元の位置に復元して、互いに重ね合わさっている部分の隙間が無くなり、これにより、吐出口６を閉鎖することが可能となる。
【００４３】
従って、本実施例の注入管１では、ノズルを介して地中に薬液を放出して浸透させることが可能であるとともに、薬液がノズル４へ逆流することを有効に防止可能である。
【００４４】
ここで、図４は本実施例の注入管１の分解斜視図であり、図において、ノズル４の基端部分４０１は、長手方向に沿った外周部分を段差状に形成しており、この段差状にした基端部分４０１を前記注入管本体２の流路３内に挿入し、この状態でノズル４を注入管本体２に、接着剤、テープ等で固着している。
【００４５】
なお、図４において、理解を容易にするために、逆止弁７は隙間を生じた状態で螺旋状に巻いているが、ノズル４の外周に巻きつける場合には、前述したように、長手方向に沿った端部分を互いに重ね合わせ、ノズル４の外周を完全に覆っている。
【００４６】
次に、このように構成される本実施例の注入管１の作用について説明すると、本実施例の注入管１を用いて多点注入工法によって地盤改良を行う場合には、図５を参照して説明した前述の場合と同様に、ノズル４の位置が異なる所定数の注入管を一つに束ねて、それぞれの注入管１の基端部分に導管等のパイプを連結して、更に、この導管等のパイプにポンプを連結して、それぞれの注入管１に、薬液を供給可能とする。例えば、地盤の深度方向に見た異なる１０か所に５００ｍｍ毎に薬液を注入する場合には、ノズル４の位置を５００ｍｍごとずらした位置にした１０本の注入管１を、テープ、バンド等で一つに束ねる。
【００４７】
そして、この一つに束ねた注入管を、ケーシング等によって削孔してシール材を注入した注入孔に挿入して、シール材が固まった後に、ケーシングを引き抜き、最奥部に位置するノズル４が連結された注入管１から順番に薬液を注入して、ノズル４の吐出口６から、注入孔内に薬液を放出して、当該ノズル４が位置する周囲の地盤に薬液を浸透させて地盤改良を行う。
【００４８】
そしてこのとき、本実施例の注入管における注入管本体２は、流路３内に薬液が供給されていない通常の状態においては、流路３が潰れて注入管本体２の全体が平たい形態で、流路３内に流体が供給されると流体の圧力によって流路３が膨らんで注入管本体２の全体が外周方向に膨らみ、この状態で流路３への薬液供給が停止して流路３内の流体が無くなると、平たい形態に復元する収縮チューブとしているため、多点注入工法において一つに束ねる本数が多くなった場合でも、注入管本体２が平たい形態であるために、束ねた全体の径を小さくすることができ、それに伴って削孔する注入孔の径を小さくすることが可能であるので、作業効率が悪くなるという問題点を解決することが可能である。
【００４９】
またこのとき、多点注入工法では、注入孔の最奥にノズルが位置する注入管から順番に薬液を供給していき、複数本の注入管に同時に薬液が供給されることが無く、薬液の注入を完了して薬液の供給が無くなった注入管は再び平たい形態に戻るために、即ち、薬液が供給されて膨らんでいる注入管は常に１本であるため、薬液が供給されていない場合も径が変わらないパイプ状の従来の注入管を用いた場合と異なり、１本の注入管のみが膨らんでいる状態の注入管の束が入る程度の径の注入孔を削孔しておくのみで良いため、作業効率の向上とともに、注入孔を削孔するコストを抑えることが可能である。
【００５０】
更に、本数が多数になった場合でも注入孔の削孔径を大きくすることが不要なために、従来の注入管を使用する場合の注入孔と同等の径の注入孔を用いる場合には、注入管の口径を大きくすることが可能となる。
【００５１】
このように、多点注入工法に際して本実施例の注入管を用いることにより、注入管の本数が多くなった場合でも注入管を挿入するための注入孔の径を小さく抑えることができるため、注入多点注入工法における注入孔削孔のための作業効率を上げることができるとともにコストを抑えることができ、更に注入管の口径を大きくすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の多点注入工法に用いる注入管では、複数の注入管を注入孔に挿入して地盤改良を行うに際して削孔径を小さくすることを可能にしているため、複数の注入管を注入孔に挿入して地盤改良を行うために用いる注入管の全般に適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１    注入管
２    注入管本体
３    注入管本体の流路
４    ノズル
５    ノズルの流路
６    吐出口
７    逆止弁
【図１】
0005974361.tif 000002
【図２】
0005974361.tif 000003
【図３】
0005974361.tif 000004
【図４】
0005974361.tif 000005
【図５】
0005974361.tif 000006