(57)【要約】【課題】  地盤改良において、圧入した注入材の逆流を防止する閉鎖装置および該閉鎖装置を備える継ぎ手、さらには該継ぎ手を用いて地盤を改良する方法を提供する。【解決手段】  本発明の閉鎖装置は、管１０に形成された開口に連続して延びる挿通穴１１を有する突出部１２を備え、管１０に周設される閉鎖板収容部１３と、挿通穴１１および開口を通して管１０内に挿入され、管１０内を閉鎖する閉鎖板１４とを含み、閉鎖板１４の厚さが、挿入方向に向けて小さくされ、打ち込むことにより、管１０内に挿入されることを特徴とする。【選択図】  図１
2007010025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管または継ぎ手の側面に形成された開口に連続して延びる挿通穴を有する突出部を備え、前記管または継ぎ手に周設される閉鎖板収容部と、
前記挿通穴および前記開口を通して前記管内または継ぎ手内に挿入され、該管内または継ぎ手内を閉鎖する閉鎖板とを含み、
前記閉鎖板の厚さが、該閉鎖板の挿入方向に向けて小さくされ、打ち込むことにより前記管内または継ぎ手内に挿入されることを特徴とする、閉鎖装置。
【請求項２】
前記挿通穴が、前記閉鎖板の挿入方向に縮小していることを特徴とする、請求項１に記載の閉鎖装置。
【請求項３】
前記閉鎖板収容部は、前記管内または継ぎ手内に挿入された前記閉鎖板が抜脱しないように掛止する掛止部を備える、請求項１または２に記載の閉鎖装置。
【請求項４】
前記閉鎖装置は、前記管内または継ぎ手内に挿入された前記閉鎖板の前記突出部から突出する頭部と前記閉鎖板収容部とに嵌合する頭部嵌合溝と該頭部嵌合溝に対向する閉鎖板収容部嵌合溝とを備え、前記閉鎖板が挿入された前記閉鎖板収容部を収納することにより前記閉鎖板の抜脱を抑止する収納部材をさらに含む、請求項１または２に記載の閉鎖装置。
【請求項５】
前記閉鎖装置は、アルミニウムから製造されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の閉鎖装置。
【請求項６】
第１の管と第２の管とを連結するとともに、第２の管から第１の管へ供給された注入材が逆流しないように前記第１の管内を閉鎖するために用いられる継ぎ手であって、
側面に開口を備え、前記第１の管と前記第２の管とを連通させる連通部と、
前記連通部の一端に設けられ、前記第１の管に連結するための第１の連結部と、
前記連通部の他端に設けられ、前記第２の管に設けられた連結部に連結可能な第２の連結部と、
前記開口に連続して延びる挿通穴を有する突出部を備え、前記連通部に周設される閉鎖板収容部と、
前記挿通穴および前記開口を通して前記連通部内に挿入され、該連通部内を閉鎖する閉鎖板とを含み、
前記閉鎖板の厚さが、該閉鎖板の挿入方向に向けて小さくされ、打ち込むことにより前記連通部内に挿入されることを特徴とする、継ぎ手。
【請求項７】
前記挿通穴が、前記閉鎖板の挿入方向に縮小していることを特徴とする、請求項６に記載の継ぎ手。
【請求項８】
前記閉鎖板収容部は、前記管内または継ぎ手内に挿入された前記閉鎖板が抜脱しないように掛止する掛止部を備える、請求項６または７に記載の継ぎ手。
【請求項９】
前記閉鎖装置は、前記管内または継ぎ手内に挿入された前記閉鎖板の前記突出部から突出する頭部と前記閉鎖板収容部とに嵌合する頭部嵌合溝と該頭部嵌合溝に対向する閉鎖板収容部嵌合溝とを備え、前記閉鎖板が挿入された前記閉鎖板収容部を収納することにより前記閉鎖板の抜脱を抑止する収納部材をさらに含む、請求項６または７に記載の継ぎ手。
【請求項１０】
前記継ぎ手は、アルミニウムから製造されることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか１項に記載の継ぎ手。
【請求項１１】
前記第１の連結部および第２の連結部は、雄ねじ、雌ねじ、フランジ、側面にカム溝を備えるアダプタ、前記アダプタを収容するアダプタ収容部と前記カム溝に係合し、回動することにより連結力を増大させるカムと該カムに連続する腕部と該アダプタ収容部内に収容され、前記連結力の増大に伴って前記アダプタにより圧縮される弾性部材とを備えるカプラーから選択される、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の継ぎ手。
【請求項１２】
地盤内に注入材を注入して地盤強度を向上させるための地盤改良方法であって、
地盤を掘孔するとともに、注入管を孔内に挿入する工程と、
側面に開口を備える連通部と、前記連通部の一端に設けられる第１の連結部と、前記連通部の他端に設けられる第２の連結部と、前記開口に連続して延びる挿通穴を有する突出部を備え、前記連通部に周設される閉鎖板収容部と、前記挿通穴および前記開口を通して前記連通部内に挿入され、該連通部内を閉鎖する閉鎖板とを含み、前記閉鎖板の厚さが、該閉鎖板の挿入方向に向けて小さくされる継ぎ手の前記第１の連結部により、前記注入管に連結し、前記第２の連結部により、前記注入材が充填された容器に接続される注入材供給手段に連結し、前記閉鎖板を前記挿通穴に挿入して該閉鎖板により前記挿通穴を閉鎖しつつ、前記連通部内を閉鎖しないように前記閉鎖板を前記突出部に保持する工程と、
前記供給手段により前記注入材を前記地盤内に圧入する工程と、
前記閉鎖板を打ち込むことにより前記連通部内に該閉鎖板を挿入して、前記連通部内を閉鎖する工程とを含む、地盤改良方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管内に注入した注入材が逆流するのを防止するための閉鎖装置および該閉鎖装置を備える継ぎ手、さらには、該継ぎ手を用いて地盤改良する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
山岳トンネルを構築する場合、切羽から前方地山内に鋼管を打ち込み、注入材を圧入することによって地山の補強のための改良体を構築し、トンネル掘削に先立って地山を先行補強する長尺鋼管フォアパイリング（ＡＧＦ）および注入式フォアポーリングによる工事が行われている。この工事は、掘削に伴う変位を防止し、切羽および天端を防護するために実施されるものである。具体的には、まず、ドリルジャンボなどの削孔機を用いて、削孔と、注入管となる鋼管の挿入とが同時に行われる。次に、鋼管に設けられた孔を通して鋼管周囲の地盤に注入材が噴射される。これにより、地盤に噴射された注入材が土粒子間に浸透し、固結して、その鋼管を含んだ略円筒状の改良体が構築される。なお、注入材には、セメントミルク、メチレンジフェニルイソシアネート（ＭＤＩ）などのウレタン系注入材、水ガラス系注入材が使用される。この工事では、改良体が、トンネル周方向に所定間隔で構築される。
【０００３】
軟弱地盤に構造物を構築する場合、構造物の基礎を構築する前に、地盤強度を高めるための地盤改良工事が行われている。この地盤改良工事も、上記と同様、地盤に鋼管を挿入し、注入材を圧入し、改良体を構築することにより行うことができる。
【０００４】
これらの工事では、鋼管の周囲に均一に、かつ広範囲に浸透させ、円筒に近く、径の大きい良好な改良体を構築するために、ポンプなどの供給手段を使用して注入材を圧入している。したがって、鋼管を閉止することなく、供給手段による供給を停止した場合、孔を通して鋼管内に流入し、鋼管を通して注入材が逆流する。この注入材の逆流は、地盤に注入した注入材の圧力低下をもたらし、この結果、径が小さい改良体しか構築することができず、所定強度の地盤が得られないといった問題を生じさせる。このため、鋼管と供給手段とを接続する継ぎ手には、注入材の逆流を防止するための閉鎖手段を備える継ぎ手が用いられている。
【０００５】
ガスおよび液輸送用の管路に使用され、最適なガス密性および液密性が得られる継ぎ手として、ボールバルブを備えるカムロック継ぎ手が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。カムロックは、図１０に示すように、側面にカム溝９１を備えるアダプタ９０と、そのアダプタ９０を収容するアダプタ収容部１０１とカム溝９１に係合し、回動することにより連結力を増大させるカム１０２とそのカム１０２に連続する腕部１０３とアダプタ収容部１０１内に収容され、連結力の増大に伴ってアダプタ９０により圧縮されるリング状の弾性部材１０４とを備えるカプラー１００とから構成される。カムロック継ぎ手は、一端が、雄ねじ部または雌ねじ部とされ、他端が、カム溝を備えるアダプタとされている。したがって、２つの管のうちの一方の管が、ねじ切りされていて、他方の管が、カプラーが連結されているものを連結することができる。これら２つの管を連結する場合、一方の管にカムロック継ぎ手を連結し、カプラー収容部に、アダプタを挿入し、カプラーの腕部によってカムをカム溝に係合させ、カムを回動させ、アダプタを弾性部材に押し当てた状態にすることにより、連結され、内部が封止される。このカムロック継ぎ手は、雄ねじ部または雌ねじ部と、アダプタとの間に、さらに、弁箱と、流路を備えるボールと、ボールに連続し、ボールを回転させるためのレバーとを備えるボールバルブを含んで構成されており、レバーによってボールを回転させることにより流路を閉鎖することができる。なお、ボールバルブは、閉鎖した際、ガスおよび液の漏れが著しく少ないことから、漏れ防止や、高い精度での流量制御が必要となる場合に使用されている。
【０００６】
地盤改良工事においては、鋼管にこのボールバルブを備えるカムロック継ぎ手を接続し、供給手段に接続される管にカプラーを接続して使用される。これにより、供給手段による注入材の供給を停止した場合にボールバルブで流路を閉鎖することで、供給手段への逆流を防止することができる。また、ボールバルブで流路を閉鎖することで、カムロック継ぎ手からカプラーが接続された管を取りはずすことができる。
【０００７】
地盤改良工事において、ボールバルブを使用する回数は、注入材の逆流を防止するために流路を閉鎖する１回のみであり、単に１回閉止するのみで、高価なボールバルブを採用するにはコストがかかるといった問題があった。また、ボールバルブに代えて、スライド可能な閉鎖板で閉鎖することもできるが、閉鎖板とその閉鎖板を収容する弁箱との間に隙間を生じるため、その隙間から漏出し、地盤に注入材を適切に圧入することはできず、また、圧入できたとしても、その隙間から漏出するといった問題があった。
【特許文献１】特開２００３−１４８６４１号公報
【特許文献２】特開２００４−７５１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑み、注入材を適切に圧入することができ、注入材の逆流を防止することができ、外部への漏れを防止することを可能にする閉鎖装置および該閉鎖装置を備える継ぎ手を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、本発明の管の閉鎖装置および該閉鎖装置を備える継ぎ手を提供することにより解決される。すなわち、本発明の請求項１の発明は、管または継ぎ手の側面に形成された開口に連続して延びる挿通穴を有する突出部を備え、前記管または継ぎ手に周設される閉鎖板収容部と、
前記挿通穴および前記開口を通して前記管内または継ぎ手内に挿入され、該管内または継ぎ手内を閉鎖する閉鎖板とを含み、
前記閉鎖板の厚さが、該閉鎖板の挿入方向に向けて小さくされ、打ち込むことにより前記管内または継ぎ手内に挿入されることを特徴とする、閉鎖装置が提供される。
【００１０】
本発明の請求項２の発明によれば、前記挿通穴が、前記閉鎖板の挿入方向に縮小していることを特徴とする閉鎖装置が提供される。
【００１１】
本発明の請求項３の発明によれば、前記閉鎖板収容部は、前記管内または継ぎ手内に挿入された前記閉鎖板が抜脱しないように掛止する掛止部を備える閉鎖装置が提供される。
【００１２】
本発明の請求項４の発明によれば、前記閉鎖装置は、前記管内または継ぎ手内に挿入された前記閉鎖板の前記突出部から突出する頭部と前記閉鎖板収容部とに嵌合する頭部嵌合溝と該頭部嵌合溝に対向する閉鎖板収容部嵌合溝とを備え、前記閉鎖板が挿入された前記閉鎖板収容部を収納することにより前記閉鎖板の抜脱を抑止する収納部材をさらに含む、閉鎖装置が提供される。
【００１３】
本発明の請求項５の発明によれば、前記閉鎖装置は、アルミニウムから製造されることを特徴とする閉鎖装置が提供される。
【００１４】
本発明の請求項６の発明によれば、第１の管と第２の管とを連結するとともに、第２の管から第１の管へ供給された注入材が逆流しないように前記第１の管内を閉鎖するために用いられる継ぎ手であって、
側面に開口を備え、前記第１の管と前記第２の管とを連通させる連通部と、
前記連通部の一端に設けられ、前記第１の管に連結するための第１の連結部と、
前記連通部の他端に設けられ、前記第２の管に設けられた連結部に連結可能な第２の連結部と、
前記開口に連続して延びる挿通穴を有する突出部を備え、前記連通部に周設される閉鎖板収容部と、
前記挿通穴および前記開口を通して前記連通部内に挿入され、該連通部内を閉鎖する閉鎖板とを含み、
前記閉鎖板の厚さが、該閉鎖板の挿入方向に向けて小さくされ、打ち込むことにより前記連通部内に挿入されることを特徴とする、継ぎ手が提供される。
【００１５】
本発明の請求項７の発明によれば、前記挿通穴が、前記閉鎖板の挿入方向に縮小していることを特徴とする継ぎ手が提供される。
【００１６】
本発明の請求項８の発明によれば、前記閉鎖板収容部は、前記管内または継ぎ手内に挿入された前記閉鎖板が抜脱しないように掛止する掛止部を備える継ぎ手が提供される。
【００１７】
本発明の請求項９の発明によれば、前記閉鎖装置は、前記管内または継ぎ手内に挿入された前記閉鎖板の前記突出部から突出する頭部と前記閉鎖板収容部とに嵌合する頭部嵌合溝と該頭部嵌合溝に対向する閉鎖板収容部嵌合溝とを備え、前記閉鎖板が挿入された前記閉鎖板収容部を収納することにより前記閉鎖板の抜脱を抑止する収納部材をさらに含む、継ぎ手が提供される。
【００１８】
本発明の請求項１０の発明によれば、前記継ぎ手は、アルミニウムから製造されることを特徴とする継ぎ手が提供される。
【００１９】
本発明の請求項１１の発明によれば、前記第１の連結部および第２の連結部は、雄ねじ、雌ねじ、フランジ、側面にカム溝を備えるアダプタ、前記アダプタを収容するアダプタ収容部と前記カム溝に係合し、回動することにより連結力を増大させるカムと該カムに連続する腕部と該アダプタ収容部内に収容され、前記連結力の増大に伴って前記アダプタにより圧縮される弾性部材とを備えるカプラーから選択される継ぎ手が提供される。
【００２０】
本発明では、上記継ぎ手を用いて、安価で地盤改良することができる方法も提供することができる。すなわち、本発明の請求項１２の発明によれば、地盤内に注入材を注入して地盤強度を向上させるための地盤改良方法であって、
地盤を掘孔するとともに、注入管を孔内に挿入する工程と、
側面に開口を備える連通部と、前記連通部の一端に設けられる第１の連結部と、前記連通部の他端に設けられる第２の連結部と、前記開口に連続して延びる挿通穴を有する突出部を備え、前記連通部に周設される閉鎖板収容部と、前記挿通穴および前記開口を通して前記連通部内に挿入され、該連通部内を閉鎖する閉鎖板とを含み、前記閉鎖板の厚さが、該閉鎖板の挿入方向に向けて小さくされる継ぎ手の前記第１の連結部により、注入管に連結し、前記第２の連結部により、前記注入材が充填された容器に接続される注入材供給手段に連結し、前記閉鎖板を前記挿通穴に挿入して該閉鎖板により前記挿通穴を閉鎖しつつ、前記連通部内を閉鎖しないように前記閉鎖板を前記突出部に保持する工程と、
前記供給手段により前記注入材を前記地盤内に圧入する工程と、
前記閉鎖板を打ち込むことにより前記連通部内に該閉鎖板を挿入して、前記連通部内を閉鎖する工程とを含む、地盤改良方法が提供される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の閉鎖装置および継ぎ手を提供することにより、注入材が逆流するのを防止することができ、漏れも防止することができ、かつ安価で提供することができる。また、ボールバルブ等によって流路を閉鎖する場合、継ぎ手として係合する必要があるが、本発明の閉鎖装置は、管の側面に切り込みを入れ、管に周設することができ、継ぎ手として挿入するスペースがない場所に設けることができる。さらに、本発明の地盤改良方法を提供することにより、地盤改良を、安価で実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明は、図面に示す実施の形態に限定されるものではない。図１は、本発明の閉鎖装置を、管に配設したところを示した図である。本発明の閉鎖装置は、管１０に、カッタなどによって切り込みを入れ、形成された図示しない開口に連続し、管１０の長手方向（矢線Ａに示す方向）に対して垂直に延びる挿通穴１１を有する突出部１２を備え、管１０に周設される閉鎖板収容部１３と、挿通穴１１および開口を通して管１０内に挿入され、管１０内を閉鎖する閉鎖板１４とを含んで構成される。閉鎖装置は、閉鎖板１４の厚さが、その挿入方向に向けて小さくされ、ハンマなどを使用して打ち込むことにより、管１０内に挿入されることを特徴としている。挿通穴１１は、閉鎖板１４の挿入方向に縮小した構造とすることもできるが、閉鎖板１４の厚さが挿入方向に向けて小さくされ、打ち込むことにより挿入されるものであり、閉鎖板１４によって挿通穴１１を閉鎖できることから、特に縮小した構造でなくてもよい。
【００２３】
閉鎖板収容部１３の突出部１２に設けられた挿通穴１１は、閉鎖板１４を挿入した場合に、閉鎖板１４によって閉鎖され、かつ管１０内が閉鎖板１４によって閉鎖されない大きさであることが好ましい。これは、管１０内を流れる流体の流路を確保しつつ、挿通穴１１を通して流体が漏出しないように封止できることを意味する。本発明の閉鎖装置は、閉鎖板１４の厚さが挿入方向に向けて小さくされ、打ち込んで管１０内に挿入する構成とされているため、管１０内に流体を流す場合には、閉鎖板１４を挿通穴１１内に挿入、具体的にはわずかに打ち込んで、管１０内の流路を確保しつつ、閉鎖板１４を突出部１２に固定し、管１０内を閉鎖する場合には、閉鎖板１４を、閉鎖板１４の挿入方向の先端が管１０内の底面に接触するまで打ち込んで、管１０内を閉鎖する。なお、閉鎖板１４によって管１０内を閉鎖した場合、閉鎖板１４の側面に、開口を形成する管１０、挿通穴１１を形成する突出部１２の各面が変形し、それぞれが当接した状態となる。この結果、開口および挿通穴１１を通して漏出するのを防止することができ、また、管１０の内壁に、閉鎖板１４の側面が当接し、流路を閉鎖するため、閉鎖板１４を介して流体が逆流するのを防止することができる。
【００２４】
図１に示す管１０は、図２に示すように、管１０の側面の上半分にスリット状の切り込みを入れることによって、開口１５が形成される。切り込みは、カッタなどの切断手段を使用して形成することができる。例えば、上半分を、約３ｍｍの幅ｗで切断することで、約３ｍｍの幅ｗの開口１５を形成することができる。なお、この開口１５は、管１０の内部へと連通しており、開口１５を通して管１０内に閉鎖板１４を挿入することができる。
【００２５】
図１に示す閉鎖板収容部１３は、図３に示すように、例えば、開口１５と同じ約３ｍｍの幅ｗで、管１０の内径に等しい奥行きｄを有する断面矩形の挿通穴１１を有する突出部１２を含み、管１０を挿通させる管挿通穴１６を備える構成とされている。閉鎖板収容部１３を管１０に取り付ける場合、まず、管挿通穴１６に開口１５が形成された管１０を挿通させ、次に、開口１５と挿通穴１１とが一致する位置で固定し、管１０の外側面と閉鎖板収容部１３の管挿通穴１６を形成する内側面とを溶着または溶接するなどして取り付けることができる。なお、閉鎖板１４を挿入する挿通穴１１は、図３に示すように、幅ｗおよび奥行きｄが一定に限らず、挿入方向に縮小した構造であってもよい。例えば、開口１５の幅を約２．８ｍｍとし、その開口１５に隣接する挿通穴１１の幅ｗを約２．８ｍｍとし、離間するにつれて約３ｍｍになるように拡張した構造とすることができる。
【００２６】
図１に示す閉鎖板１４は、図４に示すように、挿入方向の先端１７が管１０内の形状に対応して半円形とされている。なお、図４（ａ）は、正面図を、図４（ｂ）は、側面図を示す。閉鎖板１４の厚さｔは、その先端に向かうにつれて小さくなるようにテーパを形成している。挿通穴１１の幅ｗが約３ｍｍで一定の場合、先端は挿入しやすいように上記約３ｍｍより小さい、例えば約２．８ｍｍとし、末端は、挿通穴１１に入らないように上記約３ｍｍより大きい、例えば約３．２ｍｍとすることができる。また、挿通穴１１の幅ｗが約３ｍｍから約２．８ｍｍに、挿入方向に縮小した構造である場合も、同様のサイズの閉鎖板１４を用いることができる。なお、これら閉鎖板１４の幅Ｗは、挿通穴１１の奥行きｄとほぼ同じとすることができる。これにより、管１０内に、流体を流す場合には、閉鎖板１４によって挿通穴１１を閉鎖するとともに、閉鎖板１４を突出部１２に固定することができ、管１０内を閉鎖する場合には、閉鎖板１４を打ち込むことにより、挿通穴１１を閉鎖するとともに、管１０内を閉鎖することができる。いずれも、挿通穴１１を閉鎖することができるため、挿通穴１１を通して流体が流出することがなく、適切に管１０内に流体を流し、また、逆流を防止することができる。
【００２７】
閉鎖板収容部１３および閉鎖板１４の材質は、流体の流れる圧力および逆流による圧力によっては変形せず、適切に挿通穴１１および管１０内を閉鎖することができ、打ち込む際には変形を可能にするものが好ましい。本発明では、鉄、亜鉛めっきした鉄、変形容易なアルミニウムを挙げることができる。その他、閉鎖し、変形可能な材料として、アクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、スチレン樹脂、ウレタン樹脂などのプラスチック樹脂材料や、天然ゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ウレタンゴムなどのゴム材料を挙げることもできる。特に、継ぎ手に適用する場合、両端に設けられる２つの連結部の間の連通部と同じ材質であるほうが、打ち込んだ場合に、連通部、閉鎖板、閉鎖板収容部のいずれもが適宜変形して、連通部と閉鎖板の間および閉鎖板と閉鎖板収容部の間を埋め、隙間をなくすことができ、漏れを効果的に防止することができる。一般に、管には鋼管、連通部には鉄、亜鉛めっきした鉄、アルミニウムなどの金属材料が使用されており、プラスチック樹脂材料では、打ち込んだ場合に割れなどを生じやすく、ゴム材料は、摩擦抵抗が大きいため、挿通穴および開口への挿入および打ち込みが困難で、鉄や亜鉛めっきした鉄は、連通部と同じ金属材料ではあるものの、比較的硬いため、打ち込みにくいことから、適切な強度を有し、比較的柔らかく、連通部と同じ金属材料であるアルミニウムが好ましい。本発明では、閉鎖板１４の打ち込みによっても隙間を生じる場合には、さらに、ゴム材料を隙間に挿入し、その隙間を埋めることができる。
【００２８】
図５は、本発明の閉鎖装置に用いられる閉鎖板の第２の実施形態を示した図である。図２に示す閉鎖装置は、閉鎖板収容部は、図１および図３に示す閉鎖板収容部１３と同様であるが、閉鎖板の長手方向の途中まで厚さが一定であり、その途中から先端に向けて厚さが小さくなるようにテーパを形成している。図５（ａ）は、正面図を示し、図５（ｂ）は、側面図を示す。図５に示す閉鎖板２０は、幅Ｗが約２０．２ｍｍ、厚さｔが約３．１ｍｍで長手方向の途中まで一定とされ、長手方向の途中から先端に向けてテーパを形成している。例えば、全体の長さＬが約４５ｍｍとすると、先端から約２０ｍｍ〜２５ｍｍの部分にテーパを形成することができる。図５に示す閉鎖板２０も、図１および図４に示す閉鎖板１４と同様、管１０の内面に沿って半円形とされており、半円形とされた部分の径が約２０ｍｍと小さくされ、厚さも、約２．８ｍｍと小さくされている。このようにすることで、閉鎖板２０をより容易に挿入することができる。なお、このテーパの角度は、大きすぎると、閉鎖板の先端を管１０内の底面に当接させるまで挿入することができず、小さすぎると、隙間を完全に埋めることができないため、約０．３〜約１°であることが好ましい。
【００２９】
図６は、本発明の閉鎖装置の別の実施形態を示した図である。図６に示す実施形態では、閉鎖板が外れないように、閉鎖板６０および閉鎖板収容部６３に加え、管６２内に挿入された閉鎖板６０の突出部６４から突出する頭部６１と閉鎖板収容部６３とに嵌合する頭部嵌合溝６５と、頭部嵌合溝６５に対向する閉鎖板収容部嵌合溝６６とを備え、閉鎖板６０が挿入された閉鎖板収容部６３を収納することにより閉鎖板６０が外れるのを抑止する、コの字状の収納部材６７を備えている。取り付けは、収納部材６７を、管６２とほぼ同じ高さで、管６２に近隣させて配置し、管６２に向けて移動させ、閉鎖板６０の頭部６１を、収納部材６７の頭部嵌合溝６５に嵌合させるとともに、管６２の下方に突出する閉鎖板収容部６３の一部を、収納部材６７の閉鎖板収容部嵌合溝６６に嵌合させることにより行うことができる。なお、収納部材６７には、供給手段に接続される管またはホースに取り付け可能なひも状の鎖を設けることができ、その管の取り外しとともに、収納部材６７を取り外すことができる。このようにすることで、管の取り外しの際、収納部材６７の落下を防止することができる。本発明では、頭部６１および閉鎖板収容部６３の一部に限らず、管６２および突出部を含めた全体が嵌合する溝を収納部材６７に設けていてもよい。
【００３０】
次に、本発明の閉鎖装置を備える継ぎ手を説明する。本発明の継ぎ手は、図１〜図５に示す閉鎖装置を備えるものであるが、ここでは、図１に示す閉鎖装置を備え、連結部に、ねじ部および図８に示すアダプタを備えるものとして説明する。本発明では、連結部は、ねじ部、アダプタのほか、このアダプタと連結されるカプラー、フランジであってもよい。なお、フランジは、ボルトおよびナットを使用して接続される。図７に示す実施形態では、一端が、雄ねじ部７０とされ、他端が、アダプタ７１とされ、雄ねじ部７０とアダプタ７１との間の図示しない連通部の側面に図示しない開口が形成されており、連通部に閉鎖板収容部７２が設けられ、閉鎖板収容部７２の挿通穴７３に閉鎖板７４が挿入されるようになっている。図７に示す実施形態では、連通部は、雄ねじ部７０の一部とされている。この継ぎ手は、すべてがアルミニウムから製造されており、打ち込み時の互いの変形により隙間をなくし、逆流および漏れを効果的に防止することができる。
【００３１】
管同士の連結においては、一方の管が、雌ねじとされ、継ぎ手の雄ねじ部７０を螺合することにより接続され、他方の管には、カプラーが連結されており、カプラーのアダプタ収容部に、アダプタ７１を挿入し、カム溝７１ａにカムを係合させ、カムに連続する腕部によってカムを回動させて連結するとともに、アダプタ７１を、アダプタ収容部内に収容される弾性部材に圧接させて水密性を高め、漏れを防止する。
【００３２】
継ぎ手によって管同士を接続した後、管内に、流体を流す場合には、閉鎖板７４をわずかに打ち込んだ状態とし、挿通穴７３を閉鎖するとともに、突出部７５内に閉鎖板７４を保持させ、固定する。これにより、管内は、閉鎖板７４によって閉鎖されず、かつ挿通穴７３は、閉鎖板７４によって閉鎖することができる。また、わずかに打ち込むことにより、流体の圧力によって閉鎖板７４が押し出されることがなく、確実に挿通穴７３を閉鎖することができる。管内を閉鎖する場合には、閉鎖板７４を、閉鎖板７４の先端が管内の底面に当接するまで打ち込むことにより閉鎖することができる。閉鎖板７４の厚さは、先端から末端にいくにつれて大きくなっており、末端部分では挿通穴７３の幅より大きく、閉鎖板７４の打ち込みよって挿通穴７３を拡張させ、管に設けられた開口も拡張させる。これらは、管と閉鎖板７４および突出部７５と閉鎖板７４の間の連結力を増大させ、それらの間の隙間をなくし、挿通穴７３を完全に閉止する。このように、連結力を増大させた状態で保持されるため、流体の圧力によって簡単に外れることはなく、確実に漏れを防止することができる。
【００３３】
本発明の継ぎ手は、両端が、ねじ部のものであってもよいし、両端にフランジが設けられているものであってもよい。これらの場合、両端にねじまたはフランジが設けられている短管を使用して、上述したように継ぎ手を製作することができる。
【００３４】
また、本発明の継ぎ手は、山岳トンネルのＡＧＦおよび注入式フォアポーリング、軟弱地盤の地盤強度を高める地盤改良において使用することができる。例えば、注入式フォアポーリングでは、まず、先端に削孔用のビットを備える削孔機により、切羽から前方地山を削孔するとともに、注入管を挿入する。次に、上述した、側面に開口を備える連通部と、その連通部の一端に設けられる第１の連結部と、その連通部の他端に設けられる第２の連結部と、開口に連続して延びる挿通穴を有する突出部を備え、連通部に周設される閉鎖板収容部と、挿通穴および開口を通して連通部内に挿入され、連通部内を閉鎖する閉鎖板とを含み、閉鎖板の厚さが、閉鎖板の挿入方向に向けて小さくされる継ぎ手の、上記第１の連結部と第２の連結部とにより、注入管と注入材が充填された容器に接続される注入材供給手段とを連結する。このとき、閉鎖板を挿通穴に挿入し、閉鎖板によって挿通穴を閉鎖しつつ、連通部内を閉鎖しないように閉鎖板を突出部に保持する。すなわち、閉鎖板をわずかに打ち込むことにより、挿通穴を確実に閉鎖しつつ、連通部内の流路を確保することができる。したがって、注入材を、この継ぎ手を通して注入管へ供給することができる。次に、ポンプなどの供給手段により、継ぎ手および注入管を通して、注入材を地盤内に圧入する。予め計算された量の注入材の注入が完了したところで、閉鎖板を打ち込み、閉鎖板を連通部内に挿入して連通部内を閉鎖する。これにより、地盤内に圧入した注入材が注入管を介して逆流するのを防止することができる。なお、圧入された注入材は、閉鎖板によって閉鎖されることによって地盤内に均一に浸透し、空隙を埋める。このように、空隙を埋め、均一かつ広く浸透させることにより、良好な改良体を構築することができ、トンネル掘削に伴う変位を防止し、切羽および天端を防護することができる。また、軟弱地盤の改良においても、同様の方法で、注入材を注入することができ、これにより、地盤強度を向上させることができる。
【００３５】
これまで、理解を容易にするために数値を示して説明してきたが、これら数値は例示的なものであり、本発明はこれら数値に限定されるものではない。また、閉鎖板の抜脱しないように設けられる掛止部は、閉鎖板収容部に限らず、アダプタに配設されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の閉鎖装置の第１の実施形態を示した図。
【図２】管を例示した図。
【図３】本発明の閉鎖装置に用いられる閉鎖板の第１の実施形態を示した図。
【図４】本発明の閉鎖装置に用いられる閉鎖板収容部の第１の実施形態を示した図。
【図５】本発明の閉鎖装置に用いられる閉鎖板の第２の実施形態を示した図。
【図６】本発明の閉鎖装置の別の実施形態を示した図。
【図７】本発明の継ぎ手を例示した図。
【図８】カムロックを例示した図。
【符号の説明】
【００３７】
１０、６２…管
１１、７３…挿通穴
１２、６４、７５…突出部
１３、６３、７２…閉鎖板収容部
１４、２０、６０、７４…閉鎖板
１５…開口
１６…管挿通穴
１７…先端
６１…頭部
６５…頭部嵌合溝
６６…閉鎖板収容部嵌合溝
６７…収納部材
７０…雄ねじ部
７１、９０…アダプタ
７１ａ、９１…カム溝
１００…カプラー
１０１…アダプタ収容部
１０２…カム
１０３…腕部
１０４…弾性部材
ｗ、Ｗ…幅
ｄ…奥行き
Ｌ…長さ
ｔ…厚さ
【図１】
2007010025.tif 000003
【図２】
2007010025.tif 000004
【図３】
2007010025.tif 000005
【図４】
2007010025.tif 000006
【図５】
2007010025.tif 000007
【図６】
2007010025.tif 000008
【図７】
2007010025.tif 000009
【図８】
2007010025.tif 000010