(57)【要約】【課題】従来、噴射材料供給路の端末とこれを承継するノズル構造部流入口との流路形態は何れも直角に近い状態で鋭角屈曲し、高圧供給されてきた噴射材料が流路の鋭角屈曲により抵抗を受けてエネルギーの消耗が大きく、同部分の摩耗損傷に対する修理や部材交換も困難であるという問題がある。【解決手段】注入ロッドの噴射材料供給路の端末２３と噴射ノズルのノズル構造部流入口２４との連絡流路を湾曲勾配に構成し、更に、噴射材料供給路の端末と噴射ノズルのノズル構造部流入口とを着脱可能な可撓耐圧ホース５で連結するように構成した。【選択図】図１
2007016534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
注入ロッドの噴射材料供給路の端末と噴射ノズルのノズル構造部流入口との連絡流路を湾曲勾配に構成するようにしたことを特徴とする地盤硬化材注入ロッド
【請求項２】
噴射材料供給路の端末と噴射ノズルのノズル構造部流入口とを着脱可能な可撓耐圧ホースで連結するようにしたことを特徴とする請求項１記載の地盤硬化材注入ロッド
【請求項３】
噴射ノズルの噴射口を互いに背向させて設定し、左右両方向に同時噴射するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の地盤硬化材注入ロッド
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は構築基礎地盤の強化支保、或いは地盤の安定化や止水を目的として対象地盤に地盤硬化材を注入する地盤硬化材の注入工法に用いる地盤硬化材注入ロッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤の安定化、或いは止水を目的とする硬化材層造成のための地盤硬化材注入は、硬化材噴流の到達距離を少しでも延長して大径の硬化材層を造成することを理想とし様々な工夫が凝らされ、その１つとして核ノズルとこれを囲繞する環状ノズルからなる重合噴射ノズルにより硬化材噴流をエアで包合して保護し到達距離を延長する方法（例えば特許文献１参照）が開発されている。
【０００３】
また、ノズル構造を形成する噴射流路を延長して噴流の有効射程を伸長するため、注入ロッドの硬化材流路下端の承継部から噴射方向に対してセットバックする斜降流路を形成し、斜降流路と同径のまま噴射方向に屈曲させることにより、噴射ノズルをロッド半径よりも長いテーパーノズルに構成する（例えば特許文献２参照）手段等が講じられてきた。
【０００４】
また、噴射口を互いに背向させ左右両方向に同時噴射してバランスを保つ注入ロッドについては特許文献３等に図示されている。
【特許文献１】特公平７ー１００９３１号公報
【特許文献２】特公平６ー７４５８２号公報
【特許文献３】特公平４ー５２３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の噴射材料供給路の端末とこれを承継するノズル構造部流入口との流路形態は何れも直角に近い状態で鋭角屈曲し、高圧供給されてきた噴射材料が流路の鋭角屈曲により抵抗を受けて多大なエネルギーの消耗を避けることができない問題がある。
【０００６】
また、流路の鋭角屈曲部は噴射材料の高圧噴流による負荷を受けて摩耗損傷を受け易いため、修理や部品交換の頻度も高いが複雑な構造で高い精度を要求されるノズル構造部と一体となっている鋭角屈曲流路の修理や部品交換は困難であり、経済的にも大きな負担となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題に対応してこれを解決するため、注入ロッドの噴射材料供給路の端末と噴射ノズルのノズル構造部流入口との連絡流路を湾曲勾配に構成するようにして、流路抵抗による噴射材料供給エネルギーの消耗を減少させると共に流路に対する噴射材料の高圧噴流による負荷の軽減を図ったものである。
【０００８】
また、噴射材料供給路の端末と噴射ノズルのノズル構造部流入口とを着脱可能な可撓耐圧ホースで連結するようにし、連絡流路自体をノズル構造部や材料供給路と切離して独立させ、簡単に修理、交換を行えるようにしたものである。
【実施例】
【０００９】
以下図面に従って本発明の実施の１形態を説明する。なお、この実施例はあくまでも１例であって材料供給路の端末と噴射ノズルのノズル構造部流入口との連絡流路以外の構造部については異なった形態でも良く、噴射材料の種類も問わないものである。
【００１０】
１は注入ロッドで、全体として噴射材料供給路２、清水供給路３、エア供給路４の３重流路管で構成され、先端部側壁に噴射口を互いに背向させて重合噴射ノズル２１、２１を形成する一対のノズル構造部２２、２２が設定され、更に、これらの重合噴射ノズルの上部に所定の間隔を置いて清水供給路３に連通する清水噴射ノズル３１が設けられる。
【００１１】
噴射材料供給路２の端末２３とノズル構造部２２の流入口２４は、連絡流路を構成する可撓耐圧ホース５の両側端をそれぞれ着脱可能に着合する着合構造に構成されている。可撓耐圧ホース５は基端部が噴射材料供給路の端末２３に着合され、端末部がノズル構造部の流入口２４に着合されることにより、その可撓性により湾曲勾配による連絡流路が構成される。可撓耐圧ホース５はワイヤを巻回した芯材により強化されたゴム製ホース等を用いる。
【００１２】
重合噴射ノズル２１、２１は、中心部にそれぞれ核ノズル２１ａ、２１ａが開口し、その周囲を囲んでエア供給路４に連通する囲周ノズル２１ｂ、２１ｂが開口し、それぞれがスイベル１１を介して噴射材料供給部に連絡するロッド内の分隔された流路に連通する。
【００１３】
ロッド１は上記のように全体として３重管で構成され、その中心部には噴射材料供給路２、その外周に環状にエア供給路４、更に、その外周に清水供給路３が構成され、エア供給路４の端末には逆止弁４１を介してリシーバタンク等のエア貯圧部４２が設定される。
【００１４】
エア貯圧部４２は、上方に囲周ノズル２１ｂ、２１ｂにそれぞれ連通するエア流路４３が設定され、それぞれに逆止弁４４が設けられて囲周ノズル２１ｂ、２１ｂからの逆流が防止されるようになっている。
【００１５】
エア貯圧部４２をこのように構成することにより、貯圧タンク内の蓄圧に応じたエアが流路４３に逆流することなく均霑供給されるので、大気圧内に近い噴射効率を得られると共に、スライムの揚送についても円滑なエアリフト効果を挙げることができる。
【００１６】
清水供給路３は、最外側クリアランスで構成され、途中で清水噴射ノズル３１に開口するが、硬化材供給路２の開口部やエア貯圧部４２の外側の間隙を通過してロッド１の先端噴出孔１２に開口し、噴出孔１２に設定された差圧弁１３を清水供給圧力の調整によって開閉すようになっている。
【００１７】
差圧弁１３は、スプリング１４によって上方に付勢され常時は噴出孔１２を開放しているので噴出孔１２から掘削水を噴出しながら下降削孔し、所定深度に達したところで清水供給圧力を高めて圧力が一定以上に上昇するとスプリング１４の付勢力に抗して下降し噴出孔１２を閉塞する。
【００１８】
なお、下降削孔時にエア貯圧部４２にエアを供給して囲周ノズル２１ｂ、２１ｂからエアを噴射しながら削孔することにより、重合噴射ノズル２１、２１の噴射口を保護し周辺土壌の事前改良にも寄与することができる。
【００１９】
噴出孔１２の閉塞によって清水供給路３の清水は蓄圧され、清水噴射ノズル３１から高圧噴流として噴射されて周辺土壌を切削攪拌し、下部に設定された重合噴射ノズル２１、２１からの硬化材噴流の到達距離を伸長すると共に、硬化材と周辺土壌との混合を促進して均質の硬化材注入層の造成の下地を造成するものである。
【００２０】
注入ロッド１の後端はスイベル機構１１となっており、ロッド内の各流路の対応部とその噴射材料槽に連絡するホース８に連結すると共に、基台６上に装置された注入ロッド作動機構７に支持される。
【００２１】
以上のように構成された地盤硬化材注入ロッドは、先ず、流路３に潤滑清水を供給し噴射ノズル３１及び先端噴出孔１２から放出し、注入ロッド作動機構７によって注入ロッド１に対して前進、回転等の作動を与え、ロッドクラウンの掘削刃と注入ロッド１の回転によって注入ロッドを対象地盤Ｇに挿入させる。
【００２２】
このように注入ロッド１を対象地盤Ｇに向けて推進挿入し、所定の深度に達したところで、供給路３に対する清水供給圧力を上げて差圧弁１３を下降させて先端噴出孔１２を閉鎖し、ノズル４から毎分５０〜８０リットルの吐出量の高圧噴流として噴射する。
【００２３】
更に、地盤硬化材としてセメントミルクを、供給路２に毎分８０〜２２０リットルの吐出量として、それぞれ４００Ｋｇ／平方センチ程度の圧力で圧送し、重合噴射ノズル２１、２１の核ノズル２１ａ、２１ａからそれぞれ噴射する。
【００２４】
上記によりエア供給路４に供給されたエアは、エア貯圧部４２に蓄圧され、エア流路４３から上方の囲周ノズル２１ｂ、２１ｂにそれぞれ供給されて上記硬化材噴流の包合噴流体として噴射される。
【００２５】
このようにして噴射材料を各ノズルに供給し、注入ロッド１を回転若しくは所定角度によって往復回動させながら抜去方向に１メートル当たり１５分程度でステップアップして後退上昇させることにより、各高圧噴流は周辺地盤を穿孔切削し土粒子を破砕して、対象地盤Ｇに注入ロッド１の駆動軌跡に沿って円筒状に硬化材注入層による円柱或いは盤体Ｘを造成する。
【００２６】
本発明は以上のように構成したので、流路抵抗による噴射材料供給エネルギーの消耗を減少させると共に流路に対する噴射材料の高圧噴流による負荷の軽減を図ることができ、更に、負荷の大きい連絡流路をノズル構造部や材料供給路と切離して独立させ、同部分のみの修理、交換を可能としたものである。   
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例による注入ロッド先端モニター部の要部構造を一部を省略して示す縦断面側面図
【図２】本発明の実施例による地盤硬化材注入による構造体造成の施工状況を示す注入装置と地盤の全体側面図
【符号の説明】
【００２８】
１      注入ロッド
１１    スイベル機構
１２    ロッド先端の清水噴出孔
１３    ロッド先端の差圧弁
１４    差圧弁のスプリング
２      噴射材料供給路
２１    重合噴射ノズル
２１ａ  重合噴射ノズルの核ノズル
２１ｂ  重合噴射ノズルの囲周ノズル
２２    重合噴射ノズルのノズル構造部
２３    噴射材料供給路の端末
２４    ノズル構造部の材料流入口
３      清水供給路
３１    清水噴射ノズル
４      エア供給路
４１    エア供給路端末の逆止弁
４２    エア貯圧部
４３    エア貯圧部からのエア流路
４４    エア流路の逆止弁
５      可撓耐圧ホース
６      基台
７      注入ロッド作動機構
８      噴射材料槽に連絡するホース
Ａ      ロッドモニター部
Ｇ      対象地盤
Ｘ      硬化材注入層
【図１】
2007016534.tif 000003
【図２】
2007016534.tif 000004