(57)【要約】      （修正有）【課題】埋設管の周囲に生じた地中空洞を充填するのに用いられ、埋設管の大きさにかかわらず使用できると共に、コスト削減と充填作業の容易化をもたらす工夫を施した地中空洞充填用注入管を提供する。【解決手段】上端及び下端が開口したパイプ１の内部に、伸縮性素材でなり開口端を有する袋５を、その底部を前記パイプ１の上端に向けて装填し、前記袋５の開口端を開口状態で前記パイプ１の下端または前記パイプ１の途中部に固定してなる。【選択図】図１
2005113394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中空洞に充填材を充填するのに用いられる地中空洞充填用注入管であって、
上端及び下端が開口したパイプの内部に、伸縮性素材でなり開口端を有する袋を、その底部を前記パイプの上端に向けて装填し、前記袋の開口端を開口状態で前記パイプの下端または前記パイプの途中部に固定してなることを特徴とする地中空洞充填用注入管。
【請求項２】
前記パイプの長さを３ｍ以上としてなる請求項１記載の地中空洞充填用注入管。
【請求項３】
前記パイプの内径または前記袋のサイズ、若しくはその双方を、前記空洞の大きさにあわせて変更してなる請求項１または２記載の地中空洞充填用注入管。
【請求項４】
前記袋の素材を生ゴムとしてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の地中空洞充填用注入管。
【請求項５】
前記充填材として、速硬セメントを用いたセメントミルクを使用してなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の地中空洞充填用注入管。
【請求項６】
前記パイプの下端部、または途中部に、前記パイプの切断手段を備えてなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の地中空洞充填用注入管。
【請求項７】
前記パイプを、上部パイプと、前記袋の開口端を下端開口端に固定する下部パイプとで構成し、
前記上部パイプを該上部パイプの軸中心に正逆回転することにより、前記上部パイプの下端を、前記下部パイプの上端と着脱自在として結合して、前記切断手段を形成してなる請求項６記載の地中空洞充填用注入管。
【請求項８】
前記上部パイプと前記下部パイプとの結合部付近を、外嵌パイプで外嵌し、
前記下部パイプを前記外嵌パイプに固着するとともに、前記上部パイプと前記外嵌パイプとの隙間にシール剤を塗布してなる請求項７記載の地中空洞充填用注入管。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の地中空洞充填用注入管を用いた、地中空洞に充填材を充填する充填方法であって、
地表から前記地中空洞に達する掘削孔を掘削し、
前記注入管を、前記掘削孔に挿入して、前記パイプの上端開口端を前記地表から突出させ、
前記注入管の前記パイプの上端開口端から、流動性を有するとともに時間の経過により硬化する充填材を注入すると、
前記充填材が、その自重で前記パイプ内部を下降して該パイプの下端開口端から前記地中空洞内に膨出するのに伴って、前記袋の底部の外表面が前記パイプの下端に向かって押し込まれて、前記袋が前記パイプの下端開口端から表裏反転して膨張し、前記充填材で内部が充満するとともに、表裏反転した前記袋の外表面が前記地中空洞内の内表面に密着することにより、前記地中空洞に前記袋を介在させて前記充填材が充填されることを特徴とする地中空洞充填方法。
【請求項１０】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の地中空洞充填用注入管を用いた、地中空洞に充填材を充填する充填方法であって、
地表から前記地中空洞に達する掘削孔を掘削し、
前記注入管を、前記掘削孔に挿入して、前記パイプの上端開口端を前記地表から突出させ、
前記注入管の前記パイプの上端開口端から、流動性を有するとともに時間の経過により硬化する充填材を注入すると、
前記充填材が、その自重で前記パイプ内部を下降して該パイプの下端開口端から前記地中空洞内に膨出するのに伴って、前記袋の底部の外表面が前記パイプの下端に向かって押し込まれて、前記袋が前記パイプの下端開口端から表裏反転して膨張し、前記充填材で内部が充満するとともに、表裏反転した前記袋の外表面が前記地中空洞内の内表面に密着することにより、前記地中空洞に前記袋を介在させて前記充填材が充填され、
少なくとも、前記充填材が硬化する前または硬化した後のいずれかに、前記パイプを前記パイプの軸を中心にして回転させることにより、前記切断手段の部分で前記パイプを前記充填材と共に切断して、切断した部分を除去すると共に、該除去により生じた前記掘削孔の空隙部分を埋め戻してなることを特徴とする地中空洞充填方法。
【請求項１１】
請求項７または８記載の地中空洞充填用注入管を用いた、地中空洞に充填材を充填する充填方法であって、
地表から前記地中空洞に達する掘削孔を掘削し、
前記注入管を、前記掘削孔に挿入して、前記パイプの上端開口端を前記地表から突出させ、
前記注入管の前記パイプの上端開口端から、流動性を有するとともに時間の経過により硬化する充填材を注入すると、
前記充填材が、その自重で前記パイプ内部を下降して該パイプの下端開口端から前記地中空洞内に膨出するのに伴って、前記袋の底部の外表面が前記パイプの下端に向かって押し込まれて、前記袋が前記パイプの下端開口端から表裏反転して膨張し、前記充填材で内部が充満するとともに、表裏反転した前記袋の外表面が前記地中空洞内の内表面に密着することにより、前記地中空洞に前記袋を介在させて前記充填材が充填され、
前記充填材が完全に硬化する前に、前記上部パイプを該上部パイプの軸中心に正逆回転させて前記切断手段の付近の充填材を弱体化し、
前記充填材が完全に硬化した後、前記上部パイプを該上部パイプの軸中心に正転または逆転させて、前記パイプを前記充填材と共に切断して、切断した部分を除去すると共に、
該除去により生じた前記掘削孔の空隙部分を埋め戻してなることを特徴とする地中空洞充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地中空洞充填用注入管及びこれを用いた地中空洞充填方法に関し、詳しくは、埋設管の破損によりその周辺に生じる地中空洞を充填するのに用いられる地中空洞充填用注入管及び、これを用いた地中空洞充填方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
都市の地下には、上下水道、都市ガス、電力ケーブル、通信ケーブル等の管類が多く埋設されているが、これらが何らかの原因で破損すると、その破損部分からその埋設管の周囲の土砂が流入する等して、その埋設管の周辺に地中空洞が生じることがある。これは、特に埋設管が下水道管の場合に生じやすい。この地中空洞をそのままにしておくと、その地中空洞の真上の地表面が陥没する等して、重大事故につながる危険がある。また、埋設管の周囲から埋設管に加わる圧力が、地中空洞が存在する部分では生じないことからバランスを欠き、埋設管に亀裂等をもたらす原因にもなる。そこで、このような地中空洞を解消する必要があるが、以前は、これらの地中空洞が発見されると、地表から地中空洞上部の土砂を全て掘削して取り除いた上で、新たな土砂を充填する工事が行なわれていた。しかし、これでは手間と費用がかかる上に、道路等を通行止めにする等で交通の障害となる弊害が生じることから、特許文献１や特許文献２に記載されているような、地表から地中空洞上部の土砂を全て掘削して取り除く必要のない方法が考案されている。
【０００３】
特許文献１に記載の方法は、地中空洞に達する複数の孔を掘削して、流動性の骨材混合物を少なくとも１つの孔から送入して地中空洞内に充填し、他の孔から骨材混合物の一部流出開始と骨材混合物の送入抵抗の所定値への到達とを検知した後、骨材混合物の送入を終了する方法である。また、特許文献２に記載の方法は、埋設管の破損により、その周辺に生じる地中空洞に対する充填を、その埋設管内に、骨材送入管を備えたパッカー装置を挿入して、埋設管内の破損部分から地中空洞内に骨材混合物を注入する方法であり、この方法は内径の比較的大きい埋設管に使用される方法である。
【特許文献１】特開２００２−３４８８４９号公報
【特許文献２】特開２００３−０６４９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の方法は、複数の孔を掘削する必要がある上に、骨材混合物の送入抵抗の所定値への到達を検知する必要があり、このための特殊な装置が必要となる等、手間とコストがかかる方法である。また、特許文献２に記載の方法は、骨材送入管を備えたパッカー装置を埋設管内に挿入して、埋設管内の破損部分から骨材混合物を注入するというコストと手間がかかる方法である。しかも、内径の比較的大きい埋設管にしか使用できない。
そこでこの発明は、このような状況に対処するためになされたものであって、埋設管の大きさにかかわらず使用できると共に、コスト削減と充填作業の容易化をもたらす工夫を施した地中空洞充填用注入管及びこれを用いた地中空洞充填方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の地中空洞充填用注入管は、地中空洞に充填材を充填するのに用いられる地中空洞充填用注入管であって、上端及び下端が開口したパイプの内部に、伸縮性素材でなり開口端を有する袋を、その底部を前記パイプの上端に向けて装填し、前記袋の開口端を開口状態で前記パイプの下端または前記パイプの途中部に固定してなることを特徴としている。
【０００６】
上記の地中空洞充填用注入管は、パイプの長さを３ｍ以上とするのが好ましい。パイプの長さが３ｍ以上あれば、後述する充填材の注入に際して、充填材の自然落下により十分な圧力を加えることができる。また、上記パイプの内径または前記袋のサイズ、若しくはその双方を、前記地中空洞の大きさにあわせて変更するのが好ましい。また、前記袋の素材を生ゴムとするのが好ましい。また、上記の地中地中空洞充填用注入管を用いて注入する充填材としては、速硬セメントを用いたセメントミルクが好ましい。セメントミルクとは、速硬セメントと水とを混合したものである。
【０００７】
上記の地中空洞充填用注入管の前記パイプの下端部、または途中部に、前記パイプの切断手段を備えるのが、上記の地中空洞充填用注入管を用いた地中空洞充填作業が終了後の、前記パイプの不要部分の除去を行なうのに便宜である。
【０００８】
また、上記の地中空洞充填用注入管において、前記パイプを、上部パイプと、前記袋の開口端を下端開口端に固定する下部パイプとで構成し、前記上部パイプを該上部パイプの軸中心に正逆回転することにより、前記上部パイプの下端を、前記下部パイプの上端と着脱自在として結合して、前記切断手段を形成するのが好ましい。
【０００９】
また、上記の切断手段を、前記上部パイプの下端を前記下部パイプの上端と着脱自在として結合して形成した上記の地中空洞充填用注入管において、前記上部パイプと前記下部パイプとの結合部付近を、外嵌パイプで外嵌し、前記下部パイプを前記外嵌パイプに固着するとともに、前記上部パイプと前記外嵌パイプとの隙間にシール剤を塗布するのが好ましい。
【００１０】
上記の地中空洞充填用注入管を用いる地中空洞充填方法として、地表から前記地中空洞に達する掘削孔を掘削し、前記注入管を、前記掘削孔に挿入して、前記パイプの上端開口端を前記地表から突出させ、前記注入管の前記パイプの上端開口端から、流動性を有するとともに時間の経過により硬化する充填材を注入すると、前記充填材が、その自重で前記パイプ内部を下降して該パイプの下端開口端から前記地中空洞内に膨出するのに伴って、前記袋の底部の外表面が前記パイプの下端に向かって押し込まれて、前記袋が前記パイプの下端開口端から表裏反転して膨張し、前記充填材で内部が充満するとともに、表裏反転した前記袋の外表面が前記地中空洞内の内表面に密着することにより、前記地中空洞に前記袋を介在させて前記充填材が充填されることを特徴とする地中空洞充填方法がある。
【００１１】
また、上記の切断手段を備えた地中空洞充填用注入管を用いる地中空洞充填方法として、地表から前記地中空洞に達する掘削孔を掘削し、前記注入管を、前記掘削孔に挿入して、前記パイプの上端開口端を前記地表から突出させ、前記注入管の前記パイプの上端開口端から、流動性を有するとともに時間の経過により硬化する充填材を注入すると、前記充填材が、その自重で前記パイプ内部を下降して該パイプの下端開口端から前記地中空洞内に膨出するのに伴って、前記袋の底部の外表面が前記パイプの下端に向かって押し込まれて、前記袋が前記パイプの下端開口端から表裏反転して膨張し、前記充填材で内部が充満するとともに、表裏反転した前記袋の外表面が前記地中空洞内の内表面に密着することにより、前記地中空洞に前記袋を介在させて前記充填材が充填され、少なくとも、前記充填材が硬化する前または硬化した後のいずれかに、前記パイプを前記パイプの軸を中心にして回転させることにより、前記切断手段の部分で前記パイプを前記充填材と共に切断して、切断した部分を除去すると共に、該除去により生じた前記掘削孔の空隙部分を埋め戻してなることを特徴とする地中空洞充填方法がある。
【００１２】
また、上記の切断手段を、前記上部パイプの下端を前記下部パイプの上端と着脱自在として結合して形成した地中空洞充填用注入管を用いる地中空洞充填方法として、地表から前記地中空洞に達する掘削孔を掘削し、前記注入管を、前記掘削孔に挿入して、前記パイプの上端開口端を前記地表から突出させ、前記注入管の前記パイプの上端開口端から、流動性を有するとともに時間の経過により硬化する充填材を注入すると、前記充填材が、その自重で前記パイプ内部を下降して該パイプの下端開口端から前記地中空洞内に膨出するのに伴って、前記袋の底部の外表面が前記パイプの下端に向かって押し込まれて、前記袋が前記パイプの下端開口端から表裏反転して膨張し、前記充填材で内部が充満するとともに、表裏反転した前記袋の外表面が前記地中空洞内の内表面に密着することにより、前記地中空洞に前記袋を介在させて前記充填材が充填され、前記充填材が完全に硬化する前に、前記上部パイプを該上部パイプの軸中心に正逆回転させて前記切断手段の付近の充填材を弱体化し、前記充填材が完全に硬化した後、前記上部パイプを該上部パイプの軸中心に正転または逆転させて、前記パイプを前記充填材と共に切断して、切断した部分を除去すると共に、該除去により生じた前記掘削孔の空隙部分を埋め戻してなることを特徴とする地中空洞充填方法がある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の地中空洞充填用注入管は、上端及び下端が開口したパイプの内部に、伸縮性素材でなり開口端を有する袋を、その底部を前記パイプの上端に向けて装填し、前記袋の開口端を開口状態で前記パイプの下端または前記パイプの途中部に固定してなるものである。そして、この地中空洞充填用注入管を用いた地中空洞充填方法は、地表から前記地中空洞に達する掘削孔を掘削し、前記注入管を、前記掘削孔に挿入して、前記パイプの上端開口端を前記地表から突出させ、前記注入管の前記パイプの上端開口端から、流動性を有するとともに時間の経過により硬化する充填材を注入すると、前記充填材が、その自重で前記パイプ内部を下降して該パイプの下端開口端から前記地中空洞内に膨出するのに伴って、前記袋の底部の外表面が前記パイプの下端に向かって押し込まれて、前記袋が前記パイプの下端開口端から表裏反転して膨張し、前記充填材で内部が充満するとともに表裏反転した前記袋の外表面が前記地中空洞内の内表面に密着することにより、前記地中空洞に前記袋を介在させて前記充填材が充填されるものである。従って、本発明の地中空洞充填用注入管によれば、埋設管に生じた破損部分からその埋設管の周囲の土砂が流入する等して、その周辺に生じた地中空洞に対して、この地中空洞に前記袋を介在させて充填材が充填されるので、流動性のある液体状のセメントミルクを用いて、しかも、埋設管内に充填材を進入させることなく、地中空洞に充填剤を充填させることができる。また、他の特別な装置や器具を用いることなく、本発明の地中空洞充填用注入管のみを用いて地中空洞への充填作業を行なうことができ、また、内径の小さい埋設管周辺の地中空洞に対しても、充填作業を行なうことができる。そのため、埋設管の大きさにかかわらず使用できると共に、コスト削減と充填作業の容易化を実現することができる。
【００１４】
また、埋設管が埋設されている地表は多くの場合道路であるが、本発明の地中空洞充填用注入管は、この地中空洞充填用注入管のパイプの下端部、或は途中部に、このパイプの切断手段を備えているので、充填作業終了後、この地中空洞充填用注入管の切断手段の部分から上部を除去することができ、埋設管が埋設されている地表の道路を走行する車両等のタイヤによる押圧力や振動等が、充填された地中空洞や埋設管に伝わることはなく、埋設管の破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態につき、図面に基づき詳しく説明する。本実施例の地中空洞充填用注入管は、埋設管の破損によりその周辺に生じる地中空洞を充填するのに用いられるものであり、埋設管としては、下水道に用いられる内径が約２００ｍｍ或はそれ以下の下水道用埋設管を対象としている。これらの埋設管は、一般的には、地表から概ね１．５ｍ前後の深さに埋設されている。図１は、本実施例の地中空洞充填用注入管１を、上記の下水道用の埋設管１２の破損部分１３が原因で、埋設管１２の周囲の地中１１に生じた地中空洞１４に向けて地表から掘削した掘削孔１５に挿入した状態における断面図である。図１において、本実施例の地中空洞充填用注入管１は、上部パイプ２、下部パイプ３、外嵌パイプ４、袋５、及び、止金６で構成される。図２（ａ）は、上部パイプ２と下部パイプ３との結合部分及び下部パイプ３を示した部分断面図であり、図２（ｂ）は、上部パイプ２の下端部分と下部パイプ３の上端部分とを示した部分斜視図である。
【００１６】
図１において、上部パイプ２及び下部パイプ３は内径が約４０ｍｍ、外径が約４５ｍｍの塩化ビニール製のパイプで形成し、上部パイプ２の長さは約３ｍ、下部パイプ３の長さは約１５０ｍｍである。上部パイプ２の下端には、図２（ｂ）に示すように、下方向きのＬ字形の上部パイプ突起２ａ，２ａが備えられ、下部パイプ３の上端には、上部パイプ突起２ａ，２ａと嵌合する下方向きのＬ字形の下部パイプ切欠３ａ，３ａが備えられている。Ｌ字形の下部パイプ切欠３ａ，３ａの入口の幅は、Ｌ字形の上部パイプ突起２ａ，２ａの頂部の幅より多少広くしており、上部パイプ２の上部パイプ突起２ａ，２ａを下方に向けて、下部パイプ３の下部パイプ切欠３ａ，３ａの入口から下部パイプ切欠３ａ，３ａの底部に突き当たるまで挿入した後、上部パイプ２をこの上部パイプ２の軸を中心に反時計回りに少し回転させると、即ち、ひねると、上部パイプ突起２ａ，２ａの側方に突出している部分が、下部パイプ切欠３ａ，３ａの側方に食込んでいる部分に嵌合し、図２（ａ）に示すように、上部パイプ２と下部パイプ３とを結合させることができる。この結合は、上部パイプ２をこの上部パイプ２の軸を中心に時計回りに少し回転させた後、即ち、ひねった後上方に引き上げることにより、解除することができる。つまり、上部パイプ２と下部パイプ３とは、着脱自在に結合されている。
【００１７】
上部パイプ２と下部パイプ３との結合部分及びその上下付近の外側には、図２（ａ）に示すように、塩化ビニール製のパイプで形成した外嵌パイプ４を外嵌している。この外嵌パイプ４の内径は、上部パイプ２と下部パイプ３の外径約４５ｍｍよりわずかに大きくしてあり、上部パイプ２及び下部パイプ３の外側面と外嵌パイプ４の内側面との間には、０．１ｍｍ程度の隙間が形成されている。そして、下部パイプ３のみが、接着材等を用いてこの外嵌パイプ４に固着されている。従って、本実施例では、外嵌パイプ４に固着された下部パイプ３の外嵌パイプ４に、この外嵌パイプ４側の上端側から上部パイプ２を挿入して反時計回りにひねることにより、上部パイプ２と下部パイプ３とを結合させることができ、上記を逆に操作することにより、上部パイプ２と下部パイプ３との結合を解除することができる。また、外嵌パイプ４の外径は約５０ｍｍである。この外嵌パイプ４が外嵌された上部パイプ２と下部パイプ３との結合部分が前述した切断手段に相当する。本実施例では、上部パイプ２、下部パイプ３および外嵌パイプ４には、塩化ビニールを用いているが、これには限られず、これらのパイプは、他の樹脂製或はアルミニウムや鉄等の金属製であってもよい。
【００１８】
外嵌パイプ４に固着された下部パイプ３と上部パイプ２とを結合させた状態のパイプの内部には、図１に示すように、開口端を有する袋５を、その底部を先頭にして下部パイプ３の下端から上部パイプ２の上端に向けて挿入する。そして、この袋５を下部パイプ３と上部パイプ２とを結合させた状態のパイプの内部に保持させると共に、この袋５の開口端付近を裏返しにして、下部パイプ３の下端付近の外側面上に折り重ねて、図３に示すような金属製の止金６を３個用いて、下部パイプ３の下端に固定する。この止金６は、鍔部６ａ，６ｂを備え、鍔部６ａには螺子６ｃを挿入する穴が、また、鍔部６ｂには螺子６ｃと螺合する螺子穴が設けられており、螺子６ｃにより止金６の周囲長を加減することで、袋５を固定する。袋５は、伸縮性素材で形成されており、袋５の膜面に充填材等を押し付けて外力を加えると膜面を伸張させることができる。また、伸縮性素材として本実施例では厚さが１ｍｍ程度の天然ゴムを用いているが、これには限られず、伸縮性素材であれば、軟質ビニール等いかなるものを用いてもよい。本実施例に用いられる袋５の大きさは、折径が３００〜４００ｍｍ程度であるが、上述した下水道に用いられる内径が約２００ｍｍ或はそれ以下の下水道用埋設管の周辺に生じる地中空洞に対しては、十分な大きさのようである。また、上記の地中空洞充填用注入管を使用の際は、外嵌パイプ４と上部パイプ２との隙間には、グリース等の流動性のシール剤を塗布する。
【００１９】
次に、上記の地中空洞充填用注入管１を用いた地中空洞充填方法について、図４〜６に基づき説明する。図４（ａ）では、地中１１に敷設された下水道用の埋設管１２の破損部分１３が原因で生じた地中空洞１４を示している。このような地中空洞１４の発見には、各種の地中空洞探査方法が用いられる。このような地中空洞１４が発見されると、図４（ｂ）に示すように、手回しドリル２１等を用いたハンドオーガー掘削等により地中空洞１４の真上の地表から掘削を行ない、図４（ｃ）に示すように、地表と地中空洞１４との間に直径が６０ｍｍ程度の掘削孔１５を設ける。
【００２０】
掘削孔１５ができると、ファイバースコープ等を掘削孔１５へ挿入して、地中空洞１４の大きさや地表からの地中空洞１４の天井までの深さ等を測定する。このデータに基づき、図５（ａ）に示すように、地中空洞充填用注入管１の下端が、地中空洞１４の天井付近に位置するように、掘削孔１５に地中空洞充填用注入管１をその下端から挿入する。上述したように、下水道用の埋設管１２は地表から概ね１．５ｍ前後の深さに埋設されているが、上記の地中空洞充填用注入管１の長さは３ｍ以上あるので、地中空洞充填用注入管１を地中空洞１４に到達させることができ、地中空洞充填用注入管１の上端を含む上部の部分が地表から突出した状態となる。
【００２１】
地中空洞充填用注入管１の掘削孔１５への挿入が完了すると、図５（ｂ）に示すように、漏斗２２を地中空洞充填用注入管１の上端に装着して、充填材１０を地中空洞充填用注入管１内に注入する。作業性を考慮すると、充填材１０は約１時間で硬化するのが望ましく、充填材１０としては、速硬セメントと水とを、重量比で１：１〜１．２５で混合したセメントミルクを使用するが、使用する速硬セメントの性質に応じて、混合する水の割合を調整する。場合によっては、水以外に、硬化促進剤、或は、硬化遅延剤を混入するとよい結果を得られる。また、硬化促進剤を併用することにより、通常のセメントを使用することもできる。セメントミルクの硬化が１時間よりも短いと、後述する上部パイプ２と下部パイプ３との結合部付近に充填されたセメントミルクの弱体化操作の時間が十分取れず、また、セメントミルクの硬化が１時間よりも長いと、地中空洞充填作業にかかる時間が増大することから、上述したように、充填材１０の硬化時間は約１時間とするのが望ましい。
【００２２】
セメントミルクは流動性のある液体状であり、地中空洞充填用注入管１内に注入すると、図５（ｂ）に示すように、その自重によって地中空洞充填用注入管１の内部、即ち、上部パイプ２の内部から下部パイプ３の内部にかけて自然落下する。外嵌パイプ４と上部パイプ２との隙間には、グリース等の流動性のシール剤が塗布されているので、セメントミルクが下降する際にこの隙間から漏れることはない。このセメントミルクの下降の際、その圧力で、袋５の底部の外表面が地中空洞充填用注入管１の下端、即ち、下部パイプ３の下端に向かって押し込まれる。そして、セメントミルクが地中空洞充填用注入管１の下端開口端、即ち、下部パイプ３の下端開口端から地中空洞１４内にその自重による圧力で膨出し、これに伴って、袋５が地中空洞充填用注入管１の下端開口端から表裏反転して膨出して膨張し、セメントミルクが袋５の内部に充満する。そして、この表裏反転した袋５の外表面が地中空洞１４内の内表面に隙間なく密着するので、地中空洞１４には袋５を介在させて充填材１０のセメントミルクが充填される。セメントミルクが、図５（ｃ）に示すように、地中空洞充填用注入管１の上部パイプ２の上端まで充填されると、充填作業は終了する。図７は、この終了した状態を詳細に示したものである。このように、充填材１０のセメントミルクの自重による圧力を用いて、セメントミルクを地中空洞に充填させているが、地中空洞充填用注入管１の長さが３ｍ以上あれば、セメントミルクの自重による圧力が十分得られ、充填に支障がないことを、実験で確認済みである。また、空洞１４内の内表面に角礫等の鋭い角があっても、袋５が破れずに地中空洞１４内の内表面に隙間なく密着することを、実験で確認している。
【００２３】
充填材１０のセメントミルクの充填が終了すると、セメントミルクの硬化が始まるが、完全に硬化する前に、例えば、セメントミルクの硬化時間が１時間の場合では、セメントミルクの充填終了後２０〜３０分後に、図６（ａ）に示すように、地中空洞充填用注入管１の上部パイプ２を、この上部パイプ２の軸を中心に時計回り或は反時計回りに複数回ひねる操作を行なう。これは、上部パイプ２と下部パイプ３との結合部付近、即ち、前述の切断手段に相当する部分に充填されたセメントミルクの弱体化を図るために行なうものである。即ち、上部パイプ２と下部パイプ３との結合は、上述したように、上部パイプ突起２ａ，２ａと下部パイプ切欠３ａ，３ａとの嵌合により行なわれる構造であり、下部パイプ３に対して上部パイプ２は上部パイプ２の軸を中心に時計回り或は反時計回りにひねることで、結合させたり結合を解除させたりできる。そのため、上部パイプ２は下部パイプ３に対して構造的に時計回り或は反時計回りに動かすことが可能であり、これを利用して、上部パイプ２をひねることにより、結合部付近に充填された硬化しかけたセメントミルクに亀裂等を生じさせて弱体化するのである。
【００２４】
充填材１０であるセメントミルクが硬化すると、図６（ｂ）に示すように、地中空洞充填用注入管１の上部パイプ２を時計回りにひねって上部パイプ２と下部パイプ３との結合を解除すると共に、上部パイプ２を上方に引っ張る操作をする。すると、上部パイプ２と下部パイプ３との結合部付近のセメントミルクが、亀裂等を生じて弱体化しているので、充填材１０が切断され、上部パイプ２を上方に引き抜くことができるので、この上部パイプ２を除去する。即ち、前述の切断手段に相当する部分を切断した上で、切断した部分を除去する。そうすると、図６（ｃ）に示すように、掘削孔１５の一部が上部パイプ２の存在した跡の空洞となって残るので、この空洞を図６（ｄ）のように埋め戻す。図８は、この埋め戻した後の状態を詳細に示したものである。
【００２５】
上述したように、本実施例の地中空洞充填用注入管によれば、埋設管に生じた破損部分からその埋設管の周囲の土砂が流入する等して、その周辺に生じた地中空洞に対して、この地中空洞に前記袋を介在させて充填材が充填されるので、流動性のある液体状のセメントミルクを用いて、しかも、埋設管内に充填材を進入させることなく、地中空洞に充填剤を充填させることができる。また、他の特別な装置や器具を用いることなく、本発明の地中空洞充填用注入管のみを用いて地中空洞への充填作業を行なうことができ、また、内径の小さい埋設管周辺の地中空洞に対しても、充填作業を行なうことができる。そのため、埋設管の大きさにかかわらず使用できると共に、コスト削減と充填作業の容易化を実現することができる。
【００２６】
上記の本実施例では、地中空洞充填用注入管１の上部パイプ２を除去しているが、このように上部パイプ２全体を除去せずに、上部パイプ２の地表から突出している部分のみを切断して除去する方法もある。しかし、このようにすると、地中に残存している上部パイプ２の上端部分が地表に露出することになり、地表はほとんどの場合道路であることから、走行する車両等のタイヤによる押圧力や振動等が、充填材が充填された残存している上部パイプ２を介して地中空洞１４の充填材１０に伝わり、埋設管１２を破損するおそれがある。そのため、上記の実施例のように、地中空洞充填用注入管１の上部パイプ２全体を除去するのが望ましい。
【００２７】
また、上記の実施例では、大きさが折径で３００〜４００ｍｍ程度の袋５を内蔵した内径が約４０ｍｍで長さが３ｍ強の地中空洞充填用注入管１を１種類用いているが、地中空洞１４の大きさに合せて、袋５のサイズを変更するようにしてもよく、或は袋５のみならず、地中空洞充填用注入管１の内径や長さを変更するようにしてもよい。また、袋５の開口端を地中空洞充填用注入管１の下端に固定しているが、地中空洞充填用注入管の内部の途中部に、接着材等で固定するようにしてもよい。
【００２８】
また、地中空洞充填用注入管１の上部パイプ２を除去するために、上記の実施例では、充填材１０を地中空洞充填用注入管１の上端から充填終了から２０〜３０分後に、まず、上部パイプ２をひねることにより、上部パイプ２と下部パイプ３との結合部付近に充填された硬化しかけた充填材１０に亀裂等を生じさせて弱体化している。そして、更に、充填材１０の充填終了から１時間後に充填材１０が硬化した段階で、地中空洞充填用注入管１の上部パイプ２を時計回りにひねると共に上方に引っ張る操作をすることにより、上部パイプ２を除去している。しかし、充填材１０の特性によっては、充填材１０が硬化しかけた時期に、上記と同様にして一気に上部パイプ２を除去するようにしてもよく、或は、弱体化操作を行なわず、硬化後に、上記と同様にして上部パイプ２を除去するようにしてもよい。
【００２９】
また、上記の実施例では、地中空洞充填用注入管１における外嵌パイプ４が外嵌された上部パイプ２と下部パイプ３との結合部分を、切断手段として形成しているが、切断手段はこれには限られず、以下に述べる他の実施例の地中空洞充填用注入管３１に採用されているもの等、地中空洞への充填剤の充填終了後に、地中空洞充填用注入管の下端または該下端の付近、或は地中空洞充填用注入管の途中部で、切断可能な構造等が設けられているものであれば、いかなるものでもよい。
【００３０】
図９は、他の実施例の地中空洞充填用注入管３１の断面図である。この地中空洞充填用注入管３１は、上記の本実施例の地中空洞充填用注入管１と同様の構造をしており、図９において、３２は上部パイプ、３２ａは上部パイプ螺子部、３３は下部パイプ、３３ａは下部パイプ螺子部、３５は袋、３５ａは袋折返し、そして、３６は止金である。この地中空洞充填用注入管３１の寸法や材質は、上記の本実施例の地中空洞充填用注入管１と同じである。この地中空洞充填用注入管３１では、下部パイプ３３は、上述した本実施例の地中空洞充填用注入管１における下部パイプ３と外嵌パイプ４とを一体化したような構造であり、上部パイプ３２の下端部分の外側面には上部パイプ螺子部３２ａが、また、下部パイプ３３の上端部分の内側面には下部パイプ螺子部３３ａが形成されており、この両螺子部分を勘合させることにより、上部パイプ３２と下部パイプ３３とを結合させており、この部分が前述の切断手段に相当する。そこで、この場合においても、下部パイプ３３に対して、地中空洞充填用注入管３１の上部パイプ３２をこの上部パイプ３２の軸を中心にして時計回りあるいは反時計回りにまわすことにより、上記の本実施例の地中空洞充填用注入管１と同様に、上部パイプ３２と下部パイプ３３とを結合させたり結合を解除させたりすることができる。従って、この地中空洞充填用注入管３１も、上記の本実施例の地中空洞充填用注入管１と同様にして地中空洞の充填に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】地中空洞に達する掘削孔に挿入した本実施例の地中空洞充填用注入管の断面図である。
【図２】（ａ）は本実施例の地中空洞充填用注入管の部分断面図、（ｂ）は上部パイプの下端部分と下部パイプの上端部分の部分斜視図である。
【図３】止金の斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本実施例の地中空洞充填用注入管を用いた地中空洞充填方法の説明図（その１）である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本実施例の地中空洞充填用注入管を用いた地中空洞充填方法の説明図（その２）である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本実施例の地中空洞充填用注入管を用いた地中空洞充填方法の説明図（その３）である。
【図７】充填材が充填された本実施例の地中空洞充填用注入管の断面図である。
【図８】上部パイプが除去されて埋め戻された状態の本発明の地中空洞充填用注入管の断面図である。
【図９】他の実施例の地中空洞充填用注入管の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１          地中空洞充填用注入管 
２          上部パイプ    
２ａ        上部パイプ突起
３          下部パイプ    
３ａ        下部パイプ切欠
４          外嵌パイプ    
５          袋     
５ａ        袋折返し部    
６          止金   
６ａ        鍔部   
６ｂ        鍔部   
６ｃ        螺子   
１０        充填材 
１１        地中   
１２        埋設管
１３        破損部分      
１４        地中空洞      
１５        掘削孔 
２１        手回しドリル
２２        漏斗   
３１        地中空洞充填用注入管 
３２        上部パイプ
３２ ａ            上部パイプ螺子部     
３３        下部パイプ    
３３ ａ            下部パイプ螺子部     
３５        袋     
３５ ａ            袋折返し      
３６        止金
【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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