(57)【要約】【課題】注入する薬液の流量を十分に確保できる地盤改良用薬液注入装置を提供すること。【解決手段】上部ヘッド（２）と、上部ヘッド（２）の下側に連結された、上部膨張部（３０１）を備えた上部パッカー部（３）と、上部パッカー（３）の下側に連結された、薬液を放出するための放出口（４０１）を備えたノズル部（４）と、ノズル部（４）の下側に連結された中間ホース部（５）と、中間ホース部（５）の下側に連結された、下部膨張部（６０１）を備えた下部パッカー部（６）とで構成される装置本体と、装置本体の内部に形成した前記放出口（４０１）に連通させた薬液用流路（８）と、装置本体の内部に前記薬液用流路（８）とは別にして形成した、前記上部膨張部（３０１）及び下部膨張部（６０１）までエアーを搬送するためのエアー搬送路（７）を備えた。【選択図】図１
2006028943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部ヘッド（２）と、該上部ヘッド（２）の下側に連結された、エアーを注入することにより膨張する上部膨張部（３０１）を備えた上部パッカー部（３）と、該上部パッカー（３）の下側に連結された、薬液を放出するための放出口（４０１）を備えたノズル部（４）と、該ノズル部（４）の下側に連結された中間ホース部（５）と、該中間ホース部（５）の下側に連結された、エアーを注入することにより膨張する下部膨張部（６０１）を備えた下部パッカー部（６）とにより構成される装置本体と、
前記放出口（４０１）に連通する配置で前記装置本体の内部に形成した、前記放出口（４０１）まで薬液を搬送するための薬液用流路（８）と、
前記装置本体の内部に前記薬液用流路（８）とは別系統にして形成した、前記上部膨張部（３０１）及び下部膨張部（６０１）までエアーを搬送するためのエアー搬送路（７）と、を備えたことを特徴とする地盤改良用薬液注入装置。
【請求項２】
前記薬液用流路（８）の末端を前記放出口（８０１）との連通部分にしたことを特徴とする請求項１に記載の地盤改良用薬液注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、地中に形成されたボーリング孔内に挿入したスリーブパイプを介して地中にセメントミルク等の薬液を浸透させるために用いられる地盤改良用薬液注入装置に係り、より詳しくは、薬液の流量を十分に確保可能にするとともに装置内部の清掃を容易にしたことを特徴とする地盤改良用薬液注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ダム建設や巨大構造物の建築の際には、地盤を強固にするため、薬液注入装置を用いてボーリング孔にセメントミルク等の薬液を圧入することが行われているが、特に軟弱地盤等の場合には、スリーブ注入工法とよばれる方法が採用されている。
【０００３】
図４乃至図６は、この方法により地盤改良を行う場合を説明するための図であり、スリーブ注入工法により地盤改良を行う場合には、まず、図４に示すように、ケーシング堀り等のボーリングによって地中３１に形成したボーリング孔３２内にフレキシブルホース３３等を挿入し、このフレキシブルホース３３を介して、前記形成したボーリング孔３２内に、セメントを混合したシールグラウド３４を充填する。
【０００４】
そしてその後に、図５に示すように、シールグラウド３４を充填したボーリング孔３２内に、一定間隔ごとに円孔を形成するとともにこの円孔を塞いでいる逆止弁３５０１を周設した中空のスリーブパイプ３５を挿入するとともに、ケーシング３７を引き抜いて、その後、前記シールグラウド３４が一定の強度になるまで養生する。
【０００５】
そして、シールグラウド３４が一定の強度になった後に、図６に示すように、スリーブパイプ３５内に薬液注入装置４１を挿入し、この薬液注入装置４１を用いて地中に薬液を注入することにより地盤改良を行う。
【０００６】
ここで、従来の薬液注入装置４１について説明すると、図２には従来の薬液注入装置３６の構造を説明するための長手方向に沿った断面図であり、従来の薬液注入装置４１は、上部ヘッド４２と、この上部ヘッド４２の下側に連結された上部パッカー部４３と、この上部パッカー部４３の下側に連結されたノズル部４４と、このノズル部４４の下側に連結された中間ホース４５と、中間ホース４５の下側に連結された下部パッカー部４６とにより構成され、前記上部パッカー部４３及び下部パッカー部４６にはそれぞれ、ラバー製の膨張部４３０１及び４６０１が周設されている。
【０００７】
また、その内部には、両端が開口とされた薬液用流路４７が形成されており、この薬液用流路４７の下端部の開口はキャップ４８により閉鎖されている。
【０００８】
そして、この薬液用流路４７は、ノズル部４４において、外部に開口とされる放出口４４０１を備えており、上端部側開口から注入された薬液は、薬液用流路４７内を搬送されつつ、この放出口４４０１を介して外部に放出される構造としている。
【０００９】
次に、前記薬液用流路４７内には、両端を開口としたエアー搬送管４９が挿装されており、このエアー搬送管４９の下端側開口は、薬液用流路４７と同様に、キャップ４８により閉鎖されている。
【００１０】
また、エアー搬送管４９は、上部パッカー部４３及び下部パッカー部４６内において、エアー供給部５０を介して、それぞれの膨張部４３０１、４６０１の内側に連通しており、これにより、エアー搬送管４９の基端部側開口からエアーを注入すると、このエアーはエアー搬送管４９内を搬送されつつ膨張部４３０１、４６０１の内側まで導かれ、更にエアーの注入を続けると、膨張部４３０１、４６０１はエアー圧によって外周側に膨張していく。
【００１１】
なお、図３は、エアー供給部５０の近傍における長手方向に向けた構造を示した断面図であり、エアー供給部５０は、薬液用流路４７を閉塞しない配置でエアー搬送管４９に装着されるとともに、その内部にはエアー搬送管４９の内部に連通した供給路５００１を有している。また、前記上部パッカー部４３及び下部パッカー部４６には、この供給路５００１に連通するとともに膨張部４３０１、４６０１の内側で開口とされた本体側供給路４３０２、４６０２が形成されている。そのため、エアー搬送管４９を搬送されてきたエアーは、供給部５０及び本体側供給路４３０２、４６０２を介して膨張部４３０１、４６０１の内側まで導かれる。
【００１２】
そして、このように構成される薬液注入装置３６を用いて地中に薬液の注入を行う場合には、図６に示すように、スリーブパイプ３５に備えた逆止弁３５０１の上下に前記上部膨張部４３０１及び下部膨張部４６０１が位置するようにして薬液注入装置４１を配置するとともに、エアーホース等を用いてエアー搬送管４９内にエアーを供給して上部膨張部４３０１及び下部膨張部４６０１を膨張させて、これによりスリーブパイプ３５内に閉塞空間３８を形成する。
【００１３】
そしてその後に、薬液注入ホースを介して、薬液用流路４７内にセメントミルク等の薬液を注入するとともに、放出口４４０１を介して閉塞空間３８内に薬液を放出する。
【００１４】
そうすると、閉塞空間３８内に薬液が満たされるとともに、この状態で更に高圧力で放出口４４０１から薬液の放出を行うと、閉塞空間３８内に満たされた薬液は更に、スリーブパイプ３５の円孔３５０２、及び逆止弁３５０１からボーリング孔３２内に放出されるとともに、ボーリング孔３２内に充填したシールグラウド３４を貫通して地中に浸透して、これにより地盤の改良が行われる。
【００１５】
そして、地中への薬液の注入が終了した後は、エアーを抜いて膨張部の膨張を解除して、パッカーを一定の距離だけ上に上げ、その位置で再び、上記と同様の方法により地盤にセメントミルク等の薬液を注入する。これにより、軟弱地盤においても地盤改良を行うことが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
このように、薬液注入装置を用いることにより、軟弱地盤の改良を行うことが可能であるが、従来の薬液注入装置では、薬液用流路内にエアー搬送管を挿装していたために、薬液を搬送可能な空間が制限されてしまい、そのために、薬液の流量を十分に確保できないという問題点が指摘されていた。
【００１７】
また、薬液用流路内にエアー搬送管を挿装しているため、薬液用流路内で薬液がつまってしまった場合でも十分な掃除を行うことができないという問題点もあった。
【００１８】
更に、従来の薬液注入装置では、薬液用流路の中間部分に放出口が位置していたために、放出口よりも先端側に薬液が残ってしまうという問題点も指摘されていた。
【００１９】
そこで、本発明は、薬液の流量を十分に確保できるとともに、薬液用流路内の掃除が容易であり、更に、薬液用流路内に薬液が残ってしまうことを防止可能な地盤改良用薬液注入装置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】
【００２０】
本発明の地盤改良用薬液注入装置は、
上部ヘッドと、該上部ヘッドの下側に連結された、エアーを注入することにより膨張する上部膨張部を備えた上部パッカー部と、該上部パッカーの下側に連結された、薬液を放出するための放出口を備えたノズル部と、該ノズル部の下側に連結された中間ホース部と、該中間ホース部の下側に連結された、エアーを注入することにより膨張する下部膨張部を備えた下部パッカー部とにより構成される装置本体と、
前記放出口に連通する配置で前記装置本体の内部に形成した、前記放出口まで薬液を搬送するための薬液用流路と、
前記装置本体の内部において前記薬液用流路とは別系統にして形成した、前記上部膨張部及び下部膨張部までエアーを搬送するためのエアー搬送路と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の地盤改良用薬液注入装置では、従来の薬液注入装置において薬液用流路内に挿装していたエアー搬送管を無くして、薬液用流路とは別系統にしてエアー搬送路を装置内部に形成した。そのため、薬液を搬送する空間を十分に確保できるようになり、これにより薬液の流量を十分に確保できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の薬液注入装置では、上部ヘッドを有しており、この上部ヘッドの下側には、エアーを注入することにより膨張する上部膨張部を備えた上部パッカー部が連結されている。また、この上部パッカーの下側には、薬液を放出するための放出口を備えたノズル部が連結されており、このノズル部の下側には、中間ホース部を介して、エアーを注入することにより膨張する下部膨張部を備えた下部パッカー部が連結され、これにより装置本体が構成されている。
【００２３】
そして、この装置本体の内部には、前記放出口まで薬液を搬送するための薬液用流路が形成されているとともに、この薬液用流路とは別系統にして、前記上部膨張部及び下部膨張部までエアーを搬送するためのエアー搬送路が形成されている。
【００２４】
ここで、前記薬液用流路を前記放出口との連通部分で終端にするとよく、これにより、放出口よりも先端側に薬液が行くことを防止でき、薬液用流路内に薬液が残ってしまうことを有効に防止可能である。
【実施例１】
【００２５】
本考案の地盤改良用薬液注入装置（以下単に「薬液注入装置」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、本実施例の薬液注入装置の構造を示す断面図であり、図において１が本実施例の薬液注入装置である。
【００２６】
そして、本実施例の薬液注入装置１は、上部ヘッド２と、この上部ヘッド２の下側に連結された上部パッカー部３と、この上部パッカー部３の下側に連結されたノズル部４と、このノズル部４の下側に連結された中間ホース５と、中間ホース５の下側に連結された下部パッカー部６とにより構成される装置本体を有している。
【００２７】
即ち、図において２が上部ヘッドであり、本実施例においてこの上部ヘッド２は、略円柱形状とされており、その内部には、上端がエアーホース１０に連結されるエアー搬送路７と、上端部に薬液注入用ホース１１が連結される薬液用流路８がそれぞれ別個に形成されており、これにより、装置本体の内部においてエアー及び薬液の搬送を可能としている。
【００２８】
次に、前記上部ヘッド２の下側には、略円柱形状の上部パッカー部３の上端部分が螺着されている。即ち、図１において３が上部パッカー部であり、この上部パッカー部３の内部には、前記上部ヘッド２から送られてくるエアーを受け入れて搬送するためのエアー搬送路７と、前記上部ヘッド２の薬液用流路８から搬送されてくる薬液を受け入れて搬送するための薬液用流路８が形成されており、これらのエアー搬送路７及び薬液用流路８の上部ヘッド２側の端部は、前記上部ヘッド２に形成したエアー搬送路７及び薬液用流路８と連通している。
【００２９】
また、前記上部パッカー部３には、ラバー製の上部膨張部３０１が周設されるとともに、この上部膨張部３０１の両端部分には、上部膨張部３０１を固定するための固定用カバー部３０２が備えられている。そして、前記エアー搬送路７は前記上部膨張部３０１の内側に連通しており、これにより、上部膨張部３０１は、前記上部ヘッド２のエアー搬送路７より送られてくるエアーにより膨張可能としている。即ち、エアー搬送路７内にエアーが供給されると、このエアー圧力により上部膨張部３０１はその外周方向に押圧され、それにより膨張する。
【００３０】
次に、この上部パッカー部３の下端部には、搬送されてきた薬液等を放出するための放出口を備えたノズル部が連結されている。
【００３１】
即ち、図において４がノズル部であり、このノズル部４は、その上端部分が前記上部パッカー部３の下側に螺着されるとともに、その内部には、前記上部パッカー部３から送られてくるエアーを受け入れて搬送するためのエアー搬送路７が形成されており、このエアー搬送路７における上部パッカー部３側の端部は、前記上部パッカー部３に形成したエアー搬送路７に連通している。
【００３２】
また、前記ノズル部４の内部には、前記上部パッカー部３の薬液用流路８から搬送されてくる薬液を受け入れて搬送するための薬液用流路８が形成され、この薬液用流路８における上部パッカー部３側の端部は、前記上部パッカー部３に形成した薬液用流路８と連通している。
【００３３】
更に、ノズル部４には薬液を放出するための放出口４０１が形成されており、前記薬液用流路８の終端部分がこの放出口４０１に連通している。そしてこれにより、薬液用流路８を搬送されてきた薬液は、この放出口４０１より、スリーブパイプ内に放出可能としている。
【００３４】
次に、前記ノズル部４の下端部分には中間ホース部５が連結されており、この中間ホース部５内には、前記ノズル部４から送られてきたエアーを受け入れるとともに、この受け入れたエアーを下部パッカー部へ搬送するためのエアー搬送路７が形成され、このエアー搬送路７におけるノズル部４側の端部は、前記ノズル部４に形成したエアー搬送路７と連通している。また、中間ホース部５の外周側には、両端部分を固定用カバー部５０２で固定したラバー部材５０１が周設されている。
【００３５】
次に、この中間ホース部５の下端部分には、略円柱形状の下部パッカー部３の上端部分が螺着されており、即ち、図１において６が下部パッカー部であり、この下部パッカー部６は、その上端部分が前記中間ホース部５の下側に螺着されている。そして、下部パッカー部６の内部には、前記中間ホース部５から送られてくるエアーを受け入れるためのエアー搬送路７が形成され、このエアー搬送路７における前記中間ホース部５側の端部は、前記中間ホース部５に形成したエアー搬送路７と連通している。
【００３６】
また、下部パッカー部６には、前記上部パッカー部３の場合と同様に、その周囲に下部膨張部６０１が周設されており、この下部膨張部６０１の両端部分には、下部膨張部６０１を固定するための固定用カバー６０２が周設されている。そしてまた、前記エアー搬送路７は前記下部膨張部６０１の内側に連通し、これにより、エアー搬送路７内にエアーが供給されると、このエアー圧力により下部膨張部６０１はその外周方向に押圧されて膨張可能としている。
【００３７】
なお、図１において１２、１３、１４、１５、１６は、各構成部品間をシールするためのＯリングである。
【００３８】
次に、このようにして構成される本実施例の薬液注入装置１の作用を説明すると、ヘッド部２のエアー搬送路７内にエアーを供給すると、供給されたエアーはエアー搬送路７を通って上部パッカー部３０１及び下部パッカー部６０１の内側に導かれるとともに、エアー圧によって、上部パッカー部３の上部膨張部３０１及び下部パッカー部６の下部膨張部６０１を外周側に膨張させ、図６に示す場合と同様に、上部膨張部３０１（図６における４３０１）と下部膨張部６０１（図６における４６０１）間に閉塞空間３８を形成することができる。
【００３９】
そして、この状態で、薬液用流路８内に高圧力で薬液を注入して放出口４０１より薬液を放出して閉塞空間３８内を薬液で充填するとともに、更に薬液の注入を行うと、注入された薬液は、スリーブパイプ３５の円孔３５０２及び逆止弁３５０１からボーリング孔３２内に放出されるとともに、ボーリング孔３２内に充填したシールグラウド３４を貫通して地中に浸透して、これにより地盤の改良が行うことができる。
【００４０】
そしてこのとき、本実施例の薬液注入装置では、エアー搬送路７を薬液用流路８とは別個独立にして、即ち、エアー搬送路７を薬液用流路８とは別に装置本体内に形成し、これにより薬液用流路内における薬液搬送空間を十分に確保しているために、注入する薬液の流量を十分に確保できるという利点があるとともに、薬液用流路内に薬液がつまった場合でも容易に掃除を行うことができる。
【００４１】
また、薬液用流路の終端を放出口４０１と連通し、これにより放出口よりも下端側に薬液が搬送されないようにしているため、薬液用流路内に薬液が残ってしまうことを防止することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明では、薬液用流路とエアー搬送路とを別系統にして形成し、それにより薬液用流路内の空間を確保可能としたために、地中内部等に薬液等を注入するための装置全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の薬液注入装置の実施例の構造を示す断面図である。
【図２】従来の薬液注入装置を説明するための断面図である。
【図３】従来の薬液注入装置におけるエアー供給部の近傍における長手方向に向けた構造を示した断面図である。
【図４】軟弱地盤における地盤改良の方法を説明するための図である。
【図５】軟弱地盤における地盤改良の方法を説明するための図である。
【図６】従来の薬液注入装置を用いて地盤へ薬液を注入する場合を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    薬液注入装置
２    上部ヘッド
３    上部パッカー部
３０１    上部膨張部
３０２    上部膨張部を固定するための固定用カバー
４    ノズル部
４０１    放出口
５    中間ホース部
５０１    中間ホース部の外周に周設されたラバー部材
５０２    ラバー部材を固定している固定用カバー部
６    下部パッカー部
６０１    下部膨張部
６０２    下部膨張部を固定するための固定用カバー
７    エアー搬送路
８    薬液用流路
【図１】
2006028943.tif 000003
【図２】
2006028943.tif 000004
【図３】
2006028943.tif 000005
【図４】
2006028943.tif 000006
【図５】
2006028943.tif 000007
【図６】
2006028943.tif 000008