(57)【要約】【課題】袋体を確実に膨出させることができ、袋体間に地盤改良のための薬液を注入するための空隙を確実に形成することができて、地盤強化を確実に行えるようにできる薬液注入装置を得る。【解決手段】軸方向に間隔をおいて削孔径よりも大きく膨出する複数の透水性の袋体であるパッカー４を備えた注入外管１と、この注入外管１に挿入可能な注入内管とで構成され、この注入内管から固化材を袋体内に充填して袋体を膨張させ周辺地盤を圧密するとともにパッカー４を形成し、このパッカー４間に固化材を注入して所定領域を注入固化する薬液注入装置において、前記パッカー４内で注入外管１に設けた注入口５を、注入圧により開口する開閉自在な逆止弁となる鍔６ａ付きスリーブ６で覆う。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に間隔をおいて削孔径よりも大きく膨出する複数の透水性の袋体を備えた注入外管と、この注入外管に挿入可能な注入内管とで構成され、この注入内管から固化材を袋体内に充填して袋体を膨張させ周辺地盤を圧密するとともにパッカーを形成し、このパッカー間に固化材を注入して所定領域を注入固化する薬液注入装置において、前記パッカー内で注入外管に設けた注入口を、注入圧により開口する開閉自在な逆止弁となる鍔付きスリーブで覆うことを特徴とする薬液注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤強化のための薬液注入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大深度地下の周辺地盤や地下水の存在などにより流動性を帯びた不安定な地盤を安定させるための地盤強化方法として、目標とする所定領域の地盤中に固結材を注入する方法がある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
これは、所定領域の地盤中に固結材を地盤全体に亘って注入する工程と、この所定領域中に、あるいは所定領域を貫通して中空管とその先端に装着される膨張自在な袋体とからなるアンカー体を複数本埋設し、その中空管を通じて袋体の内部に固結材を充填し、袋体を膨張させてその周辺地盤を圧密強化する工程とを併用して所定領域の地盤を強化するものである。
【０００４】
前記袋体は、場合に応じて中空管の中間部にも装着されるものであり、袋体が挿入される削孔内の、中空管の回りの空隙には必要により袋体の膨張前または膨張後に固結材が充填される。この固結材の充填は、中空管の内部に挿入してある内管から中空管の周面に穿設した複数個の吐出孔を介して目標地盤に対して行われる。
【特許文献１】特許第２５０９００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の方法は、中空管に形成した吐出口から固結材を袋体へ注入して袋体を膨出させるものであるが、固結材で袋体内が満杯になっているにもかかわらず注入を続行させると、袋体内から中空管へ固結材が逆流するおそれがあり、袋体を確実に膨出させることができないだけでなく、袋体間に空隙を形成することができず、袋体間の地盤に固結材を注入することによる地盤改良も行えなくなるおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、袋体を確実に膨出させることができ、袋体間に地盤改良のための薬液を注入するための空隙を確実に形成することができて、地盤強化を確実に行えるようにできる薬液注入装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来例の不都合を解消するため、請求項１記載の本発明は、軸方向に間隔をおいて削孔径よりも大きく膨出する複数の透水性の袋体を備えた注入外管と、この注入外管に挿入可能な注入内管とで構成され、この注入内管から固化材を袋体内に充填して袋体を膨張させ周辺地盤を圧密するとともにパッカーを形成し、このパッカー間に固化材を注入して所定領域を注入固化する薬液注入装置において、前記パッカー内で注入外管に設けた注入口を、注入圧により開口する開閉自在な逆止弁となる鍔付きスリーブで覆うことを要旨とするものである。
【０００８】
請求項１記載の本発明によれば、注入外管に設けた注入口に逆止弁を設けたから、袋体内がパッカーグラウト材で満杯になると逆止弁が閉じ、袋体内から注入外管の方向にパッカーグラウト材が逆流することを防止でき、よって、パッカーを確実に膨出できる。これにより、パッカー間に薬液注入のための空隙を確実に形成することができ、薬液注入による地盤改良を確実に行える。
【０００９】
なお、逆止弁は鍔付きスリーブで形成することで、パッカーグラウト材の吐出圧で一対の鍔の間が開き、袋体内が満杯になり吐出圧がなくなれば閉じるように構成されるから、簡単な構造で確実に開閉する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の薬液注入装置は、注入外管に設けた注入口に鍔付きスリーブによる逆止弁を設けたから、袋体内がパッカーグラウト材で満杯になると一対の鍔の開閉で形成される逆止弁が閉じ、袋体内から注入外管の方向にパッカーグラウト材が逆流することを防止でき、よって、袋体を確実に膨出できる。これにより、パッカー間に薬液注入のための空隙を確実に形成することができ、薬液注入による地盤改良を確実に行えるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の薬液注入装置の実施形態を示す分解正面図で、本発明の薬液注入装置は、注入外管１と、この注入外管１内にスライド自在に挿入される注入内管２とで構成され、注入外管１は、中空管３の軸方向に間隔をおいて複数のパッカー４が外面部に装着され、隣接パッカー４間およびパッカー４内にそれぞれ注入口（図１においては図示せず）が形成される。
【００１２】
パッカー４内に形成される注入口５は、例えば図３に示すような横スリット形状または、９０度などの放射方向に穿設される孔状のものであり、この注入口５を覆うようにして鍔６ａ付きのスリーブ６が注入外管１に装着される。
【００１３】
このスリーブ６は、材質としてゴムなどの可撓性のものを使用し、鍔６ａが注入外管１外に吐出されるパッカーグラウト材の吐出圧で開き、吐出圧がなくなると閉じる逆止弁の機能を有するもので、リング状のスリーブ本体の一端から鍔６ａを突設したものを一対、それぞれの鍔６ａを向かい合わせ、鍔６ａの間をパッカーグラウト材の吐出口に形成したものである。
【００１４】
パッカー４は、例えば長さ１ｍに形成して少なくとも中間部を締め付けた複数（図２に示す例では二連）の袋体とし、上下の区分内にそれぞれ注入口５が開口するように構成する。なお、１ｍの袋体を一連のものとしてそのまま使用することもある。また、材質としては、固化材の一部が通過する透水性のものとし、この透水性の袋体として織布、不職布、網体などが使用され、後述の削孔径よりも大きく膨張するような径に形成する。
【００１５】
パッカー４間に形成する注入口は、注入外管１を形成する中空管３の周方向に例えば２〜４箇所、放射状の配置で円形のものを設け、この注入口の外側を図２に示すように、ゴムなどを材質とする可撓性スリーブであるスリット盤７で覆う。このスリット盤７には薬液の吐出口となる縦方向のスリット７ａを設けた。このスリット盤７は、例えばパッカー４間の間隔が１ｍの場合、３００ｍｍのものを上下に位置させて２個取付ける。縦スリット７ａの長さは１００〜２００ｍｍ程度とする。
【００１６】
注入内管２は、図１に示すように、吐出口９を有しその前後をパッカー部１０としてこのパッカー部１０が注入外管１の中空管３内面に液密に密着し、薬液を圧送するもので、図１（ｂ）に示すトリプルパッカータイプ、図１（ｃ）（ｄ）に示すダブルトリプルパッカータイプなどがある。
【００１７】
次に前記薬液注入装置を使用して地盤強化を行う方法を説明する。まず、対象地盤を所定深度までケーシング削孔して、挿入孔１１を削孔し、この挿入孔１１のケーシング内に注入外管１を挿入し、その後、ケーシングのみを引き抜き、注入外管１内に注入内管２を挿入する。
【００１８】
注入外管１の挿入時、パッカー４が挿入孔１１の孔壁、またはケーシングの周壁に引っ掛かるのを防止するため、プラスチックなどの合成樹脂製で半円の固定バンドでパッカー４を中空管３に固定しておく。この固定バンドは後述のようにパッカーグラウト材の注入圧で簡単に外れる構造であれば、前記の形状に限定されるものではない。
【００１９】
注入内管２に形成してある吐出口９を、注入外管１のパッカー４位置に合致させ、注入内管２からパッカーグラウト材を吐出する。パッカーグラウト材としては、例えば、注入当初は粘性が低く、５分後くらいから粘性が急激に増加する低アルカリ型の注入材料を使用する。
【００２０】
パッカーグラウト材は、吐出口９から注入外管１の中空管３内に吐出され、中空管３に形成されている注入口５からパッカー４内に注入される。このとき、図３（ｂ）に示すようにパッカーグラウト材はその吐出圧でスリーブ６の当接状態で向かい合わさっている鍔６ａを押し開き、パッカー４内に吐出する。パッカー４内がパッカーグラウト材で充満し、パッカー４が膨らめば、吐出圧がなくなるので鍔６ａが閉じて逆止弁として機能する。
【００２１】
また、パッカー４は固定バンドで中空管３に固定されていたが、パッカーグラウト材の注入圧により簡単に外れるから、固定バンドがパッカー４の膨出の支障となることはない。
【００２２】
また、パッカー４は二連の袋体とすることで、上下に区分された袋体内にそれぞれ別個にパッカーグラウト材が注入されるから、注入途中で下方部分のパッカーグラウト材が固化して注入が途中で停止するおそれもなく、パッカー４の上部まで確実に注入される。なお、袋体は１ｍのものを一連ものとしてそのまま使用することもある。
【００２３】
このようにしてパッカー４を膨出させ、挿入孔１１の孔壁に密着させた後、注入内管２をスライドさせて吐出口９を注入外管１のパッカー４間に位置させ、吐出口９から薬液を中空管３内に吐出する。中空管３内に注入された薬液は、図４に示すように、ここに形成してある注入口から吐出し、スリット盤７に設けた縦スリット７ａを押し開いて挿入孔１１の空隙部分に吐出する。
【００２４】
この場合、薬液は縦スリット７ａから吐出するから、例えば円形の孔などからスポット的に注入する場合に比較して、これより大きな開口面積を通って周囲の地盤に注入され、よって、広い注入孔間隔（２〜４ｍ）で柱状浸透源を大きくとることができ、吐出量を大きくし吐出速度を大きくしても（２０〜３０Ｌ／分）単位面積当たりの浸透速度は見かけ上小さくなり、注入圧力も小さくなるから、ゆっくりとしっかりした浸透注入ができ、しかも吐出方向が縦方向であるから大きな縦の柱状の改良体を一気に確実に作ることができる。
【００２５】
また、注入内管２にトリプルパッカータイプのものを使用すれば、図４に示すようにパッカー４間の２箇所を同時に薬液注入でき、２ステージの同時注入が可能となって、縦２ｍ、直径２〜５ｍの柱状の改良体を連続して施工できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の薬液注入装置の実施形態を示す注入外管と注入内管の正面図である。
【図２】本発明の薬液注入装置の一部切欠いた正面図である。
【図３】本発明の薬液注入装置の要部であるパッカーの説明図である。
【図４】本発明の薬液注入装置を使用した地盤強化方法を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  注入外管                    ２  注入内管
３  中空管                      ４  パッカー
５  注入口                      ６  スリーブ
６ａ  鍔                        ７  スリット盤
７ａ  スリット                  ９  吐出口
１０  パッカー部                １１  挿入孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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