(57)【要約】【課題】地盤の中に固化材（薬液）を注入して固結土を造成し、地盤の透水性を低下させるとともに、地盤を強化する工法である薬液注入工法で、二種類の注入液の制御を自動化し、その精度を高めることで、安定した制御を行うことができる。【解決手段】一種類の注入液の流量と圧力を制御する機能を備えたグラウト流量圧力測定装置８、９を二台使用し、圧力は、一方のグラウト流量圧力測定装置で制御し、流量については、一方のグラウト流量圧力測定装置のデータ信号を、他方のグラウト流量圧力測定装置に指示値として入力する。【選択図】        図１
2004251043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一種類の注入液の流量と圧力を制御する機能を備えたグラウト流量圧力測定装置を二台使用し、圧力は、一方のグラウト流量圧力測定装置で制御し、流量については、一方のグラウト流量圧力測定装置のデータ信号を、他方のグラウト流量圧力測定装置に指示値として入力することを特徴とした二液混合グラウチングにおける流量圧力の自動制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬液注入工法での、二液混合グラウチングにおける流量圧力の自動制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薬液注入工法は、地盤の中に固化材（薬液）を注入して固結土を造成し、地盤の透水性を低下させるとともに、地盤を強化する工法である。薬液注入工法での二液混合グラウチングは、グラウトミキサで作成する注入液Ａと注入液Ｂをポンプで地盤に挿入する注入管に送り、これら注入液Ａと注入液Ｂを配管経路の途中または注入管の先端で混合して地盤に吐出するものである。
【０００３】
このような二液混合グラウチングで注入液の圧力、流量を管理する方法としては、従来、薬液注入ポンプによる方法と、二台のグラウト流量圧力測定装置による方法とがある。
【０００４】
図６は、薬液注入ポンプによる制御の概要を示すもので、図中１、２は注入液Ａと注入液Ｂのグラウトミキサであるが、これらグラウトミキサ１、２の注入液Ａと注入液Ｂは薬液注入ポンプ３からそれぞれの配管経路で注入管４の注入孔４ａに送られる。そして、薬液注入ポンプ３からの各配管経路に薬液流量圧力測定装置５で計測してこの薬液注入ポンプ３を制御する。
【０００５】
前記薬液注入ポンプ３はピストン式またはプランジャ式のポンプで、吐出量（流量）を制御する機能を有し、二種類の注入液（注入液Ａと注入液Ｂ）を等量で吐出できる。このように、圧力制御については、作業員が薬液流量圧力測定装置５の圧力表示を目で見て確認しながら、薬液注入ポンプ３の吐出量を調整することで、間接的に行う。注入配管は単管×２系列である。
【０００６】
図７は、二台のグラウト流量圧力測定装置による制御の概要を示すもので、注入液Ａと注入液Ｂのグラウトミキサ１、２にはそれぞれグラウトポンプ６、７が接続され、注入液Ａと注入液Ｂはこのグラウトポンプ６、７からそれぞれの配管経路で注入管４の注入孔４ａに送られる。そして、それぞれの配管経路にグラウト流量圧力測定装置８、９を配設している。図中８ａ、９ａはグラウト流量圧力測定装置８、９の記録装置であり、検出バルブボックスによる検出部８ｂ、９ｂに接続され、検出部８ｂ、９ｂからデータ信号αを受け、検出部８ｂ、９ｂに制御信号を返してバルブによる流量制御を行う。
【０００７】
このようにして、作業員がそれぞれのグラウト流量圧力測定装置８、９の記録装置８ａ、９ａの流量表示を確認しながら、グラウトポンプ６、７の流量設定値を調整する。なお、注入配管は循環路×２系列であり、グラウト流量圧力測定装置８、９は岩盤や構造物に危険な影響を与えないために注入圧力が設計上の計測値以上になったときグラウトポンプ６、７の吐出流量をリターンさせる。
【０００８】
なお、このような薬液注入工法での、二液混合グラウチングにおける流量圧力の制御に関する特許文献は存在しない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記図６の薬液注入ポンプによる制御方式や、図７の二台のグラウト流量圧力測定装置による制御方式は、いずれも制御に人手を介在しなければならないものである。
【００１０】
注入液Ａと注入液Ｂの二種類の注入液を配管経路の途中または注入管４の先端で合流させると、注入液が互いに干渉し合い、圧力、流量が不規則に変化する。このような条件下で、圧力を設定値に合わせつつ、二種類の注入液の混合割合を１：１に保つには、迅速かつ微妙な制御を連続的に行う必要がある。そのためには前記のごとく制御に人手を介在させるものでは、圧力、流量の変化に追随できない場合が多い。
【００１１】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、二種類の注入液の制御を自動化し、その精度を高めることで、安定した制御を行うことができる二液混合グラウチングにおける流量圧力の自動制御システムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、一種類の注入液の流量と圧力を制御する機能を備えたグラウト流量圧力測定装置を二台使用し、圧力は、一方のグラウト流量圧力測定装置で制御し、流量については、一方のグラウト流量圧力測定装置のデータ信号を、他方のグラウト流量圧力測定装置に指示値として入力することを要旨とするものである。
【００１３】
請求項１記載の本発明によれば、圧力については、二液は合流されるものであり、一方のグラウト流量圧力測定装置で制御すれば、他方もその影響を受けて自動的に制御されることになる。また、流量については、一方のグラウト流量圧力測定装置のデータ信号を、他方のグラウト流量圧力測定装置に指示値として入力することで精度の高い制御を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の二液混合グラウチングにおける流量圧力の自動制御システムの１実施形態を示す説明図で、前記従来例を示す図７と同一構成要素には同一参照符号を付したものである。
【００１５】
本発明も前記従来例と同じく注入液Ａと注入液Ｂのグラウトミキサ１、２にはそれぞれグラウトポンプ６、７が接続され、注入液Ａと注入液Ｂはこのグラウトポンプ６、７からそれぞれの配管経路で注入管４の注入孔４ａに送られる。
【００１６】
図４に注入管４の詳細を示すと、注入ロッド（ボーリングロッド）１０の上端部には注入ヘッドとしての注入孔４ａがあり、先端部にはエアーパッカー１２を配設したパッカーヘッド１１を設けている。図示の例はチューブ式であり、エアーパッカー１２の膨張用の窒素を供給するエアーチューブ１３を注入ロッド１０の外周に取り付けたが、エアー通路を注入ロッド１０の中に形成することも可能である。図中１４はチッソボンベ、ロッドホルダー１５である。
【００１７】
注入液Ａと注入液Ｂは注入孔４ａを介して注入管４に入り、先端で混合突出される。
【００１８】
グラウトポンプ６、７から注入管４への配管経路にグラウト流量圧力測定装置８、９を配設した点も前記従来と同じである。このグラウト流量圧力測定装置８、９は、検出部８ｂ、９ｂと記録装置８ａ、９ａとからなる。
【００１９】
図２に記録装置８ａ、９ａを示すが、記録調節パネルとして、記録計１６と積算器／流量圧力設定器１７、電源スイッチ１８、緊急リターンスイッチ１９を備える。
【００２０】
検出部８ｂ、９ｂは、先に述べたように、図３に示すように、岩盤や構造物に危険な影響を与えないために注入圧力が設計上の計測値を超えないようにグラウトポンプ６、７の吐出流量をリターンさせる機能を有するが、図中２０はバルブ制御部であり、これに対応して入口２１、出口２２、リターン口２３を設け、圧力検出器２４と電磁流量計２５を一体形のものとして配設する。図中２６はキャスタである。
【００２１】
前記圧力検出器２４、電磁流量計２５の測定出力は、データ信号αとして記録装置８ａ、９ａに送られ、記録装置８ａ、９ａからは検出部８ｂ、９ｂに制御信号βを返して、バルブ制御部２０を制御する。
【００２２】
本発明は、前記記録装置８ａ、９ａを信号線で結び、グラウト流量圧力測定装置８、９のいずれか一方から送信される流量のデータ信号αを、他方のグラウト流量圧力測定装置の記録装置８ａまたは９ａが指示値（設定値）として認識できるようにした。
【００２３】
このようにして、注入液Ａと注入液Ｂのグラウトミキサ１、２またはその何れか一方で、注入液Ａと注入液Ｂまたはその何れか一方が攪拌され、グラウトポンプ６、７を稼動して注入液を配管内で循環する。
【００２４】
その際、一方のグラウト流量圧力測定装置８または９の記録装置８ａまたは９ａで所定の圧力、流量を設定し（図示では、グラウト流量圧力測定装置８の記録装置８ａ）、他方のグラウト流量圧力測定装置８または９の記録装置８ａまたは９ａ（図示でグラウト流量圧力測定装置９の記録装置９ａ）では圧力、流量を設定しない。
【００２５】
一方のグラウト流量圧力測定装置８または９の記録装置８ａまたは９ａ（図示では、グラウト流量圧力測定装置８の記録装置８ａ）を自動制御に切り替え、注入を開始する。
【００２６】
一方のグラウト流量圧力測定装置８または９の記録装置８ａまたは９ａ（図示では、グラウト流量圧力測定装置８の記録装置８ａ）が自動的に圧力制御もしくは流量制御を行う。他方のグラウト流量圧力測定装置８または９の記録装置８ａまたは９ａ（図示でグラウト流量圧力測定装置９の記録装置９ａ）は、前記一方のグラウト流量圧力測定装置８または９の記録装置８ａまたは９ａ（図示では、グラウト流量圧力測定装置８の記録装置８ａ）の流量のデータ信号を指示値として自動制御を行う。
【００２７】
図５にこのように制御を行った結果として、二台のグラウト流量圧力測定装置８、９の記録装置８ａ、９ａが記録した注入チャート（圧力と流量の経時的変化をグラフ化したもの）を示すが、二種類の注入液、注入液Ａと注入液Ｂの圧力制御と流量制御がほぼ同時に行われていることがわかる。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の二液混合グラウチングにおける流量圧力の自動制御システムは、二種類の注入液の制御を自動化し、その精度を高めることで、安定した制御を行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の二液混合グラウチングにおける流量圧力の自動制御システムの１実施形態を示す説明図である。
【図２】グラウト流量圧力測定装置の記録装置の正面図である。
【図３】グラウト流量圧力測定装置の検出部の正面図である。
【図４】注入管の正面図である。
【図５】注入チャートを示すグラフである。
【図６】従来例を示す説明図である。
【図７】他の従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１、２…グラウトミキサ              ３…薬液注入ポンプ
４…注入管                          ４ａ…注入孔
５…薬液流量圧力測定装置            ６、７…グラウトポンプ
８、９…グラウト流量圧力測定装置
８ａ、９ａ…記録装置                ８ｂ、９ｂ…検出部
１０…注入ロッド
１１…パッカーヘッド                １２…エアーパッカー
１３…エアーチューブ                １４…チッソボンベ
１５…ロッドホルダー                １６…記録計
１７…積算器／流量圧力設定器        １８…電源スイッチ
１９…緊急リターンスイッチ          ２０…リターン
２１…入口                          ２２…出口
２３…リターン口                    ２４…圧力検出器
２５…電磁流量計                    ２６…キャスタ
【図１】
2004251043.tif 000003
【図２】
2004251043.tif 000004
【図３】
2004251043.tif 000005
【図４】
2004251043.tif 000006
【図５】
2004251043.tif 000007
【図６】
2004251043.tif 000008
【図７】
2004251043.tif 000009