(57)【要約】【課題】流体圧力を用いて膨張部に圧縮方向の圧力を加えることで膨張部を膨張させる薬液注入用パッカーにおいて、膨張部を容易かつ効率よく膨張させる。【解決手段】円筒状の噴射軸３に周設されて圧縮圧力を加えることによって外周方向へ膨張する膨張部４と、膨張部の先端側及び基端側において噴射軸に周設された先端側ラバーホルダー５及び基端側ラバーホルダー６と、先端側ラバーホルダーの先端側に連結されたロックナット８を具備したパッカー部２と、パッカー部の基端側ラバーホルダー側に備えられ、膨張部に圧縮圧力を加えるためのシリンダー部１１を具備し、膨張部は、円筒形状の壁部９を具備して、壁部に空隙部１０が形成され、シリンダー部は、シリンダー本体１２を貫通して先端側で噴射軸に連結したロッド１６を具備し、ロッドを反パッカー部側に移動することで噴射軸を基端側に移動させ、膨張部に圧縮圧力を加えることを可能にした。【選択図】図１
2019124017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定長とした円筒形状の噴射軸（３）と、
該噴射軸（３）の外周側に噴射軸（３）の長手方向に移動自在に周設された、前記噴射軸（３）の長手方向に向けた圧縮圧力を加えることによって前記噴射軸（３）の外周方向へ膨張し、膨張している状態において加えている圧縮圧力を解除すると元の形状に復元する膨張部（４）と、
該膨張部（４）の先端側において、前記噴射軸（３）の外周に、噴射軸（３）の長手方向に移動自在に周設された先端側ラバーホルダー（５）と、
前記膨張部（４）の基端側において、前記噴射軸（３）の外周に周設された基端側ラバーホルダー（６）と、
前記噴射軸（３）における前記先端側ラバーホルダー（４）よりも先端側に連結されたロックナット（８）と、を具備したパッカー部（２）と、
該パッカー部（２）の基端側ラバーホルダー（６）側に備えられた、前記膨張部（４）に噴射軸（３）の長手方向に向けた圧縮圧力を加えるためのシリンダー部（１１）と、を具備した薬液注入用パッカーであって、
前記膨張部（４）は、
円筒形状の壁部（９）を具備するとともに、該壁部（９）に空隙部（１０）が形成されており、
前記シリンダー部（１１）は、シリンダー本体（１２）と、
該シリンダー本体（１２）の長手方向に移動自在にしてシリンダー本体（１２）を貫通するとともに、先端側で前記噴射軸（３）の基端側に連結された円筒状のロッド（１６）と、
前記シリンダー本体（１２）内において前記ロッド（１６）に周設され、前記ロッド（１６）の移動に伴ってシリンダー本体（１２）内を移動するピストン（１９）と、を具備して、
該ピストン（１９）を反パッカー部側に移動することで、前記噴射軸（３）を基端側に移動させ、前記ロックナット（８）を介して前記膨張部（６）に圧縮圧力を加えることを可能にした、ことを特徴とする薬液注入用パッカー。
【請求項２】
前記空隙部（１０）は、前記壁部（９）の内部に膨張部（４）の周方向に沿って形成した孔であることを特徴とする請求項１に記載の薬液注入用パッカー。
【請求項３】
前記空隙部（１０）は、前記壁部（９）の内周側に膨張部（４）の周方向に沿って形成した溝であることを特徴とする請求項１に記載の薬液注入用パッカー。
【請求項４】
前記膨張部（４）が複数個備えられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の薬液注入用パッカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に形成されたボーリング孔等の内部に挿入され、膨張部を膨張させることでボーリング孔等の内部に閉塞空間を形成した後に、この閉塞空間を介して地中にモルタル等の薬液を浸透させるために用いられる薬液注入用パッカーに係り、より詳しくは、容易に膨張部を膨張可能としたことを特徴とする薬液注入用パッカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ダム建設やトンネル掘削、巨大構造物の建築等の際には、地盤を強固にするため、地中にボーリング孔を形成し、適宜このボーリング孔内に鋼管を挿装して、このボーリング孔や鋼管内及びその周囲にモルタル等の薬液を圧入することが行われており、そのための装置として薬液注入用パッカーが用いられている。
【０００３】
この薬液注入用パッカーについて説明すると、地盤改良用の薬液注入用パッカーは一般的に、内部に薬液を通過可能とした中空のロッドを有しており、このロッドの任意の箇所には、ラバー製の膨張部が周設され、この膨張部はロッドの外周方向に向けて膨張可能とされている。
【０００４】
そして、この薬液注入用パッカーを、ボーリング孔やボーリング孔内に挿装した鋼管内に挿入し、その状態で膨張部を膨張させ、これにより膨張部より下方部分に閉塞空間を形成し、その状態で、ロッド内を介してボーリング孔にモルタル等の薬液を注入して地盤改良を可能としている。
【０００５】
ところで、薬液注入用パッカーにおける膨張部を膨張させる方法には様々な方法があり、例えば、エアーにより膨張部を膨張させる方法があるが、この方法では、ロッド内にエアー用流路を形成する必要があるために、ロッドが長くなるとエアー用流路も長くする必要がありコストが高くなってしまうという問題点がある。
【０００６】
そのため、コストを抑えるために、膨張部に圧縮方向の圧力を加えることにより膨張させる方法を採用したものが存在する。即ち、図１０はこのタイプの薬液注入用パッカーの構造を示す長手方向に沿った概略一部断面図であり、図において４１が薬液注入用パッカー（以下「従来の薬液注入用パッカー」という。）である。そして、この従来の薬液注入用パッカー４１では、中空のロッド４２を有しており、このロッド４２の内部を介して薬液等をボーリング孔やボーリング孔内に挿装した鋼管内（以下単に「ボーリング孔内」という。）に注入可能としている。
【０００７】
また、前記ロッドの先端部（図における右側）近傍には一対の座金４３、４４が周設されており、この一対の座金４３、４４は、先端側（図における右側）４３がロッド４２に固着され、基端側（図における左側）４４はロッド４２に対して摺動可能とされている。そして、前記一対の座金４３間には、ラバー製の円筒状の膨張部４５が周設されている。
【０００８】
更に、前記ロッド４２における基端側座金４４の基端側（図における左側）は、周囲にねじ切り加工が施されており、このねじ切り加工された部分の一部を収容する配置で、前記ロッド４２には、ガイドパイプ４６が摺動可能に周設されている。
【０００９】
そして、この構成において、ガイドパイプ４６における反座金側の端部に当設するような配置においてロッド４２のねじ切り加工された部分にハンドル４７を螺合し、さらにこの状態でハンドル４７を締め付け方向に回していくと、ハンドル４７に押されながらガイドパイプ４６がロッド４２の先端側に移動していくとともに、このガイドパイプ４５に押されながら基端側座金４４もまたロッド４２の先端側に移動していき、これにより膨張部４５を、ロッド４２の長手方向に向けて圧縮していく。
【００１０】
そうすると、膨張部４５は、その先端側にはロッド４２に固着された先端側座金４３が位置しているために先端側には移動できず、ロッド４２の外周方向に膨張していく。
【００１１】
従って、この薬液注入用パッカー４１をボーリング孔内に挿入した状態で、ハンドル４７を締め付け方向に回すことにより、膨張部４５は、ロッド４２の外周側に膨張してボーリング孔内壁に当設し、ボーリング孔における膨張部よりも下方部分に閉塞空間を形成することが可能となり、この状態でロッド４２の内部を介して前記閉塞空間内にモルタル等の薬液を注入していくことにより地盤改良を行うことが可能となる。
【００１２】
このように、膨張部に圧縮方向の圧力を加えることにより膨張部を膨張させる従来の薬液注入用パッカーでは、ハンドルを回すことのみによって膨張部を膨張させることができるために、エアー等により膨張部を膨張させる薬液注入用パッカーと異なりエアー用流路を設ける必要がなく、コストを抑えることが可能となる。
【００１３】
しかしながら、このような従来の薬液注入用パッカーでは、膨張部を膨張させるためにハンドルを回す必要があるので、労力が必要であるという問題点が指摘可能である。
【００１４】
そこで、本発明者は過去に、流体圧力を用いてロッドを基端側に移動させることで膨張部に圧力を加え、それにより膨張させる装置を提案しており、この方法によれば、労力を用いることなく、膨張部を膨張させることが可能となった、
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００６−２８９４６号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２７７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、前述したような流体圧力を用いて膨張部に圧力を加えることで膨張部を膨張させる方法においても、膨張部を大きく膨張させるのは容易ではない。そのため、特にボーリング孔の径が大きい場合には、流体圧力を加えるためのコストが上がってしまう一方、膨張部の膨張が不十分の場合には、注入しているモルタル等の薬液が、ボーリング孔の内壁と膨張部の隙間を通って、ボーリング孔の開口側へ逆流してしまうおそれが考えられる。
【００１７】
そこで、本発明は、流体圧力を用いて膨張部に圧縮方向の圧力を加えることにより膨張部を膨張させる方式の薬液注入用パッカーにおいて、膨張部を容易かつ効率よく膨張させることが可能である薬液注入用パッカー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】
【００１８】
本発明の薬液注入用パッカーは、
所定長とした円筒形状の噴射軸と、
該噴射軸の外周側に噴射軸の長手方向に移動自在に周設された、前記噴射軸の長手方向に向けた圧縮圧力を加えることによって前記噴射軸の外周方向へ膨張し、膨張している状態において加えている圧縮圧力を解除すると元の形状に復元する膨張部と、
該膨張部の先端側において、前記噴射軸の外周に、噴射軸の長手方向に移動自在に周設された先端側ラバーホルダーと、
前記膨張部の基端側において、前記噴射軸の外周に周設された基端側ラバーホルダーと、
前記噴射軸における前記先端側ラバーホルダーよりも先端側に連結されたロックナットと、を具備したパッカー部と、
該パッカー部の基端側ラバーホルダー側に配設された、前記膨張部に噴射軸の長手方向に向けた圧縮圧力を加えるためのシリンダー部と、を具備した薬液注入用パッカーであって、
前記膨張部は、
円筒形状の壁部を具備するとともに、該壁部に空隙部が形成されており、
前記シリンダー部は、
シリンダー本体と、
該シリンダー本体の長手方向に移動自在にしてシリンダー本体を貫通するとともに、先端側で前記噴射軸の基端側に連結された円筒状のロッドと、
前記シリンダー本体内において前記ロッドに周設され、前記ロッドの移動に伴ってシリンダー本体内を移動するピストンと、を具備して、
該ピストンを反パッカー部側に移動することで前記噴射軸を基端側に移動させ、前記ロックナットを介して前記膨張部に圧縮圧力を加えることを可能にした、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の薬液注入用パッカーでは、シリンダー内のピストンを移動させ、それに伴ってロッド及びこのロッドが連結された噴射軸を移動させ、それによって膨張部に噴射軸の長手方向に向けた圧縮圧力を加えることで、膨張部を外周側に膨張させることを可能にした薬液注入用パッカーにおいて、膨張部を構成する円筒状の壁部に空隙部を形成したことを特徴としている。
【００２０】
そのために、本発明における薬液注入用パッカーでは、空隙部の存在により、膨張部の圧縮性が高まり、それにより、膨張部が膨張し易くなった。
【００２１】
従って、本発明の薬液注入用パッカーでは、容易かつ効率よく膨張部を膨張させることが可能で、より少ない力でボーリング孔内に密閉空間を形成することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の薬液注入用パッカーの実施例の構造を示す断面図であり、側面の縦断構造を示している。
【図２】本発明の薬液注入用パッカーの実施例における膨張部を説明するための図であり、側面を示している。
【図３】本発明の薬液注入用パッカーの実施例における膨張部を説明するための図であり、正面を示している。
【図４】図２におけるＡ−Ａ断面を示す図である。
【図５】図３におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図６】本発明の薬液注入用パッカーの実施例における空隙部の他の構成例を説明するための図である。
【図７】図１におけるシリンダー部の近傍の構造を拡大して示した断面図である。
【図８】本発明の薬液注入用パッカーの実施例の作用を説明するための断面図である。
【図９】本発明の薬液注入用パッカーの他の実施例の構造を示す図であり、側面を示している。
【図１０】従来の薬液注入用パッカーを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の薬液注入用パッカーはパッカー部を有しており、このパッカー部は、所定長とした円筒形状の噴射軸を有している。
【００２４】
そして、噴射軸の外周側には膨張部が周設されており、この膨張部は、噴射軸の長手方向に向けた圧縮圧力を加えることによって、噴射軸の外周方向へ膨張し、膨張している状態において加えている圧縮圧力を解除すると、元の形状に復元する性質を有しており、噴射軸の長手方向に移動自在にして、噴射軸に周設されている。
【００２５】
また、膨張部は、円筒形状の壁部を具備しており、この壁部には、空隙部が形成されている。
【００２６】
次に、膨張部の先端側及び基端側において、噴射軸の外周には、先端側ラバーホルダーと基端側ラバーホルダーが周設されており、先端側ラバーホルダーは、噴射軸の長手方向に移動自在としている。
【００２７】
そして、噴射軸における先端側ラバーホルダーよりも先端側には、ロックナットが連結されている。
【００２８】
次に、本発明の薬液注入用パッカーでは、パッカー部の膨張部に噴射軸の長手方向に向けた圧縮圧力を加えるためのシリンダー部を具備している。
【００２９】
そして、シリンダー部は、シリンダー本体と、このシリンダー本体を貫通したロッドを有しており、シリンダー本体を貫通したロッドは、シリンダー本体の長手方向に移動自在としており、先端側は、パッカー部の噴射軸の基端側に連結されている。
【００３０】
そして、シリンダー本体内において前記ロッドにはピストンが周設され、このピストンは、ロッドの移動に伴って、シリンダー本体内を移動することとしている。
【００３１】
そして、このような構成によって、ピストンを反パッカー部側に移動することで、ロッドを基端側に移動させるとともに噴射軸を基端側に移動させ、これにより、ロックナットを介して膨張部に圧縮圧力を加えることを可能にしている。
【００３２】
ここで、前記空隙部は、膨張部を構成する壁部の内部に、膨張部の周方向に沿って孔を形成することで構成するとよく、これにより、効率的に膨張部の圧縮性を高めることが可能となる。
【００３３】
またその他、壁部の内周側に、膨張部の周方向に沿って溝を形成することで空隙部を構成してもよく、これによっても、効率的に膨張部の圧縮性を高めることが可能である。
【００３４】
更に、前記膨張部を複数個備えてもよく、これにより、より確実にボーリング孔等の内部に閉塞空間を形成することが可能となる。
【実施例１】
【００３５】
本発明の薬液注入用パッカー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用パッカーの側面の縦断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用パッカーである。
【００３６】
そして、本実施例の薬液注入用パッカー１は、ボーリング孔内に閉塞空間を形成するためのパッカー部と、このパッカー部を作動させるためのシリンダー部を有して構成されている。
【００３７】
即ち、図において２がパッカー部であり、本実施例においてこのパッカー部２は、噴射軸３を有しており、本実施例において前記噴射軸３は、所定長とした円筒形状としており、内部に薬液を通過可能とした中空としている。
【００３８】
そして、前記噴射軸３の先端側外周には先端側ラバーホルダーが周設され、前記噴射軸３の基端側外周には基端側ラバーホルダーが周設されている。即ち、図において５が先端側ラバーホルダー、６が基端側ラバーホルダーであり、この先端側ラバーホルダー５及び基端側ラバーホルダー６はいずれも、アルミ等の金属製のリング状としている。そして、前記先端側ラバーホルダー５は、噴射軸３の長手方向に移動自在とされている。
【００３９】
次に、図において４は膨張部である。即ち、本実施例の薬液注入用パッカー１では、前記噴射軸３における、前記先端側ラバーホルダー５と基端側ラバーホルダー６間に、複数個の膨張部が周設されている。
【００４０】
そして、本実施例において前記膨張部６は、ラバー製の所定長を有するリング状としており、噴射軸３の長手方向に向けた圧縮圧力を加えることによって、噴射軸３の外周方向へ膨張し、この膨張している状態で、加えている圧縮圧力を解除すると元の形状に復元する性質を有し、噴射軸３の長手方向に移動自在にして、噴射軸３の外周に周設されている。
【００４１】
また、前記複数個の膨張部４間において前記噴射軸３には、アルミ等の金属製のリング状とした中間部ラバーホルダー７が周設されており、この中間部ラバーホルダー７は、噴射軸３の長手方向に移動自在としている。
【００４２】
更に、前記先端側ラバーホルダー４よりも先端側において、前記噴射軸３には、ロックナット８が連結されており、このロックナット８は、前記先端側ラバーホルダー４を噴射軸３の基端側に移動することにより、膨張部４に圧縮圧力を加えることとしている。
【００４３】
ここで、前記膨張部４について詳細に説明すると、図２は前記膨張部４の側面を拡大して示した図、図３は前記膨張部４の正面を拡大して示した図、図４は図２におけるＡ−Ａ線断面図、図５は図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。そして、本実施例において前記膨張部４は、前述したようにラバー製の所定長を有するリング状としており、従って、所定厚の円筒形状の壁部９を有している。
【００４４】
そして、本実施例における前記膨張部４は、前記壁部９に空隙部が形成されている。即ち、図４、５において１０が空隙部である。そして、図２、３に示す膨張部４では、前記壁部９の内部に、膨張部４の周方向に沿って、断面を円状とした連続した無端の孔を形成しており、この孔を空隙部１０としている。
【００４５】
このように、本実施例における膨張部４では、壁部９に空隙部１０を形成しているために、圧縮圧力を受けると空隙部１０が潰れていくために圧縮性が高まって膨張し易くなった。そのために、噴射軸３の長手方向に向けた圧縮圧力を加えることによって噴射軸３の外周方向へ膨張する際には、容易かつ効率よく膨張部を膨張させることが可能で、より少ない力でボーリング孔内に密閉空間を形成することが可能となった。
【００４６】
なお、前述の説明では、膨張部４を複数個として、複数個の膨張部４間に中間部ラバーホルダー７を備えた形態を説明したが、膨張部４の数は必ずしも複数個にする必要は無く、膨張部４を１個のみとしても良い。
【００４７】
また、前記空隙部１０は、必ずしも前記壁部９の内部に連続した孔を形成することで構成する必要はなく、壁部９に何らかの隙間が形成されていればよい。例えば、図６は空隙部１０の他の形態を説明するための断面図であり、図５と同じ方向から膨張部４を示した図としている。そして、図６に示す空隙部１０では、前記壁部９の内壁に、膨張部４の周方向に沿って、断面を半円状とした連続した溝を形成し、この溝を空隙部１０としており、このように溝によって空隙部１０を構成してもよい。
【００４８】
次に、パッカー部２を作動させるための前記シリンダー部について説明すると、図７は前記シリンダー部を拡大して示した断面図であり、図において１１がシリンダー部である。そして、本実施例において前記シリンダー部１１は、内部を密閉状態としたシリンダー本体と、シリンダー本体内の密閉状態を維持した状態でシリンダー本体を貫通したロッドと、シリンダー本体内において前記ロッドに周設されたピストンを具備している。
【００４９】
即ち、図において１２がシリンダー本体であり、本実施例において前記シリンダー本体１２は、両端部が開口とされた円筒状としたアルミ等の金属製のシリンダーチューブ１３を有している。そして、シリンダーチューブ１３の両端部の開口はそれぞれ、先端側シリンダーヘッド１４と基端側シリンダーヘッド１５で閉鎖されており、これによりシリンダー本体１２は、内部を密閉状態としている。
【００５０】
次に、図において１６は、前記シリンダー本体１２を貫通したピストンロッドである。即ち、本実施例においては、ピストンロッド１６を有しており、このピストンロッド１６は、中空の円筒状としており、内部に薬液を通過可能としている。そして、前記ピストンロッド１６は、前記先端側シリンダーヘッド１４及び基端側シリンダーヘッド１５にそれぞれ形成した貫通孔１７を貫通することで、シリンダー本体１２を貫通し、更に、シリンダー本体１２の長手方向に移動自在としている。
【００５１】
また、前記ピストンロッド１６の先端は、前記パッカー部２を構成する噴射軸３の基端側に、螺合等によって連結されている。そしてこれにより、前記パッカー部２とシリンダー部１１は、一体化されているとともに、ピストンロッド１６と噴射軸３は内部で通じており、ピストンロッド１６から供給された薬液を噴射軸３から噴射可能としている。
【００５２】
なお、前記シリンダーヘッドに形成した貫通孔１７内には、貫通孔１７の内壁と前記ピストンロッド１６の外周とをシールするためのパッキン等のシール部材３１が配置されており、これにより、ピストンロッド１６は、前記シリンダー本体１２の内部の密閉状態を維持したまま、前記シリンダー本体１２の長手方向に移動自在にしてシリンダー本体１２を貫通している。
【００５３】
次に、図において１９はピストンである。即ち、本実施例では、前記シリンダー本体１２内において、前記ロッド１６の外周にピストン１９が周設され、ロッド１６の移動に伴って、シリンダー本体１２の長手方向（図７における矢印方向）へ移動自在とされている。
【００５４】
また、前記ピストン１９は、外周面が前記シリンダー本体１２の内壁と密着しており、この密着状態を維持したまま、前記ピストンロッド１６の移動に伴って、シリンダー本体１２内を移動することとしている。即ちピストン１９は、シリンダー本体１２の内部を二つの部屋２０ａ、２０ｂに仕切っており（図７、８参照）、ピストンロッド１６の移動に伴って、前記部屋２０ａ、２０ｂの容量を変化可能としている。
【００５５】
なお、図において３２は、前記ピストン１９の外周面とシリンダー本体１２の内壁を密着させるためのパッキン等のシール部材であり、また、図において３３は、シリンダーチューブ１３とシリンダーヘッド１４、１５間に介在してシリンダー本体１２内の密閉状態を維持するためのＯリングであり、３４はロッド１６の移動をスムーズにするためのドラベアリング、３５はウエアリングである。
【００５６】
次に、図において２８はガードリングである。即ち、本実施例においては、前記シリンダー本体１２とパッカー部２における基端側ラバーホルダー６間に、アルミ等の金属製のガードリングが介在されており、これにより、パッカー部２あるいはシリンダー部１１をガードしている。
【００５７】
次に、図において２１は、前記シリンダー本体１２の内部において前記ピストン１９の先端側シリンダーヘッド１４側に位置する部屋２０ａ（図８参照、「作動側の部屋」と言う。）の内部に圧力流体を供給するための作動側流路である。即ち、本実施例の薬液注入用パッカー１では、前記シリンダー本体１２の内部に圧力流体を供給し、供給した流体の圧力で前記ピストン１９を移動させるとともにピストンロッド１６を移動させ、ピストンロッド１６が連結されている噴射軸３を基端側に移動して、膨張部６に圧縮圧力を加えることとしている。
【００５８】
そして、本実施例の薬液注入用パッカー１では、シリンダー本体１２の内壁に作動用流路２１を形成して、この作動用流路２１の先端部を、前記シリンダー本体１２内に開口とした作動用流体供給口２３として、作動用流路２１の基端部は、シリンダー本体１２の外部に開口とした作動用流路注入口２２とし、これにより、作動用流体注入口２２より油等の作動用流体を注入することで、作動用流体をシリンダー本体１２内に供給可能としている。
【００５９】
また、前記作動用流路供給口２３は、前記シリンダーチューブ１３の内壁における前記先端側シリンダーヘッド１４側の端部としており、一方、前記ピストン１９において、先端側シリンダーヘッド１４側の端面の周縁部分には受入空間２７を形成しており、この受入空間２７は、ピストン１９を先端側シリンダーヘッド１４側に移動してピストン１９の端面を先端側シリンダーヘッド１４に当接した際に、前記作動用流路供給口２３に通じる箇所に形成している。
【００６０】
そして、この構成により、ピストン１９を先端側シリンダーヘッド１４側に移動してピストン１９の端面を先端側シリンダーヘッド１４に当接した状態（図１の状態）において、前記作動用流体注入口流路供給２２から液体等の作動用流体を注入すると、この作動用流体が前記作動用流路供給口２３から受入空間２７内に供給され、作動用流体の注入を継続することで、作動用流体の圧力によって、ピストン１９を反パッカー部側へ移動することを可能にしている。
【００６１】
次に、図において２４は、反パッカー部側へ移動したピストン１９をパッカー部側へ戻すために、前記シリンダー本体１２の内部において前記ピストン１９の基端側シリンダーヘッド１５側に位置する部屋２０ｂ（「解除側の部屋」と言う。）の内部に圧力流体を供給するための解除側流路である。
【００６２】
即ち、本実施例の薬液注入用パッカー１では、基端側シリンダーヘッド１５に解除用流路２４を形成し、この解除用流路２４の先端部を前記シリンダー本体１２内に開口とした解除用流体供給口２６とし、解除用流路２４の基端部は後端側シリンダー本体１２の外部に開口とした解除用流路注入口２５としている。
【００６３】
そして、この構成により、ピストン１９が基端側シリンダーヘッド１５側に移動している状態（図８の状態）において、前記解除用流体注入口２５から液体等の解除用流体を注入すると、この解除用流体が前記解除用流体供給口２６から解除側の部屋２０ｂ内に供給され、解除用流体の注入を継続することで、解除用流体の圧力によって、ピストン１９をパッカー部側へ移動することを可能にしている。
【００６４】
次に、このように構成される本実施例の薬液注入用パッカー１の作用について説明すると、膨張部４が膨張していない通常の状態（図１の状態）において、シリンダー部１１を固定し、作動用流体注入口２２から作動用流体を注入してシリンダー本体１２の受入空間２７内に作動用流体を供給し、更にこの供給を継続していくと、作動用流体の流体圧力によってピストン１９が反パッカー部側に移動していくとともに、シリンダー本体１２の作動用の部屋２０ａ内に作動用流体が供給されていき、作動用の部屋２０ａの容量が増えていくとともに、それに伴ってピストン１９が反パッカー部側に更に移動していく。
【００６５】
そして、ピストン１９の移動に伴って、ピストン１９が周設されているピストンロッド１６もまた反パッカー部側に移動していき、それにより、ピストンロッド１６の先端部が連結されている噴射軸３も反パッカー部側に移動していく。
【００６６】
そうすると、噴射軸３の移動に伴って、ロックナット８が先端側ラバーホルダー５を噴射軸３の基端側に押圧していき、それにより、膨張部４に対して、前記噴射軸３の長手方向に向けた圧縮圧力を加えて、膨張部４を前記噴射軸３の外周方向へ膨張させることが可能となる。この状態を示した断面図が図８である。
【００６７】
即ち、図８において、膨張部４は、噴射軸３の長手方向に向けた圧縮圧力を受けることによって噴射軸３の外周方向へ膨張する。従って、本実施例の薬液注入用パッカー１では、これをボーリング孔内に挿入した状態で作動側流路２１を介して受入空間２７内に液体等の作動用流体を供給することで、膨張部４を外周方向に膨張させ、ボーリング孔における膨張部４の下方部分を閉塞空間にすることができ、その状態で、ピストンロッド１６及び噴射軸３の内部を通して、閉塞空間内に地盤強固剤等としてのモルタル等の薬液を注入することが可能である。
【００６８】
一方、ピストン１９が反パッカー部側に移動することで膨張部４が膨張している図８の状態において、解除用流体注入口２２から解除用流体を注入して解除側の部屋２０ｂ内に解除用流体を供給していくと、前述したように、解除用流体の圧力によって、ピストン１９がパッカー部側へ移動するとともにピストンロッド１６もパッカー部側へ移動し、それに伴って噴射軸３も先端側に移動し、膨張部４に加わっていた圧縮圧力が解除されて膨張部４の膨張が解除することが可能である。この状態が図１の状態である。
【００６９】
そしてこのとき、本実施例では、膨張部４を構成する壁部９の内部に、膨張部４の周方向に沿って、断面を円状とした連続した孔を形成して、これにより膨張部４に空隙部１０を形成しているため、この空隙部１０の存在により、膨張部４の圧縮性が高まり、膨張部４に対して噴射軸３の長手方向に向けた圧縮圧力を加えることによって膨張部４を噴射軸３の外周方向へ膨張させる際には、容易かつ効率よく膨張部を膨張させることが可能で、より少ない力でボーリング孔内に密閉空間を形成することが可能となった。
【００７０】
このように本実施例の薬液注入用パッカー１では、作動用流体を注入することのみで膨張部を膨張させることができるために、人力により膨張部に圧縮圧力を加えていた従来の装置と異なり、容易に膨張部を膨張させることが可能であり、更に、膨張部に空隙部を形成することで、膨張部の圧縮性を高めているため、より容易に、膨張部を膨張させることが可能である。
【００７１】
なお、前述の実施例では、先端側ラバーホルダー５よりも先端側において、前記噴射軸３にロックナット８を連結して、ロックナット８によって先端側ラバーホルダー５を噴射軸３の基端側に押圧している形態を説明したが、その他、図９に示すように、ロックナット８と先端側ラバーホルダー５の間に、噴射軸３に周設する形態でスペーサー２９を介在して、スペーサー９を介して先端側ラバーホルダーを基端側に押圧してもよく、このように構成することで、噴射軸３の長さを変更することなく、膨張部４の数を変更することが可能であり、図９では、噴射軸３の長さを変更することなく、膨張部４の数を、図１に示した形態に対して１個少なくした状態を示している。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、ロッドに周設された膨張部に圧縮圧力を加えて膨張部をロッドの外周方向へ膨張させる方式の薬液注入用パッカーにおいて、膨張部の圧縮性を高めることで、容易かつ効率よく膨張部を膨張させることを可能としているため、膨張部に圧縮圧力を加えることで膨張させるパッカーの全般に適用可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１    薬液注入用パッカー
２    パッカー部
３    噴射軸
４    膨張部
５    先端側ラバーホルダー
６    基端側ラバーホルダー
７    中間部ラバーホルダー
８    ロックナット
９    壁部
１０    空隙部
１１    シリンダー部
１２    シリンダー本体
１３    シリンダーチューブ
１４    先端側シリンダーヘッド
１５    基端側シリンダーヘッド
１６    ピストンロッド
１７    貫通孔
１９     ピストン
２０    シリンダー本体内の部屋
２１    作動側流路
２２    作動用流体注入口
２３    作動用流体供給口
２４    解除側流路
２５    解除用流体注入口
２６    解除用流体供給口
２７    受入空間
２８    ガードリング
２９    スペーサー
３１    シール部材
３２    シール部材
３３    Ｏリング
３４    ドライベアリング
３５    ウエアリング
【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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