(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
削孔装置本体（１０）に本体二重管スイベル（１５）を介して二重管である外管（１）と内管（２）とが取付けられ、その外管（１）および内管（２）のそれぞれの先端には切削ビット（４、３）が設けられて削孔作業を行いそして地山に薬液を注入する薬液注入工法において、その本体二重管スイベル（１５）に２種類の薬液を供給するために二重管スイベル（２０）を介して内部に注入管（６）を有する内管（２）を取付けて、内管（２）の先端からその２種類の薬液を混合しつつ噴射するようになっており、前記二重管用スイベル（２０）としてそのスピンドル（２２）と回転ケース（２１）との間の回転摺動部のシール手段（２５）が嵌入孔側に設けられた円周溝（２１ｍ）に装着された耐摩耗性材料製シールリング（２７）とその背後に挿入された弾性体製のバックアップリング（２６）とを備えそして前記円周溝（２１ｍ）およびシールリング（２７）の接触するスピンドル（２２）は母材が焼き入れ硬化されかつ硬質クロムメッキを施したものを準備し、未注入区間を外管（１）で削孔して、内部に注入管（６）を挿入した内管（２）で注入区間を削孔し、前記二重管スイベル（２０）を取り付けて薬液を注入し、前記二重管スイベルを取り外し、所定範囲の注入が完了するまで、内管（２）による削孔、二重管スイベルの取り付け、薬液の注入および二重管スイベルの取り外しを順次繰り返して施工することを特徴とする薬液注入工法。
【請求項２】
削孔装置本体（１０）に本体二重管スイベル（１５）を介して二重管である外管（１）と内管（２）とが取付けられ、その外管（１）および内管（２）のそれぞれの先端には切削ビット（４、３）が設けられて削孔作業を行いそして地山に薬液を注入する薬液注入工法において、その本体二重管スイベル（１５）に２種類の薬液を供給するために二重管スイベル（２０）を介して内部に注入管（６）を有する内管（２）を取付けて、内管（２）の先端からその２種類の薬液を混合しつつ噴射するようになっており、前記二重管用スイベル（２０）としてそのスピンドル（２２）と回転ケース（２１）との間の回転摺動部のシール手段（２５）が嵌入孔側に設けられた円周溝（２１ｍ）に装着された耐摩耗性材料製シールリング（２７）とその背後に挿入された弾性体製のバックアップリング（２６）とを備えそして前記円周溝（２１ｍ）およびシールリング（２７）の接触するスピンドル（２２）は母材が焼き入れ硬化されかつ硬質クロムメッキを施したものを準備し、未注入区間を外管（１）で削孔して、前記二重管スイベル（２０）を取り付け、前記注入管（６）を挿入して内管（２）により削孔し、そして薬液注入を行い、所定範囲について薬液注入作業が完了するまで削孔と薬液注入とを繰返すことを特徴とする薬液注入工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先端にそれぞれ切削ビットを設けた内外二重管を用い、そのビットを回転駆動すると共に衝撃を与えて切削し、さらに内管の内部に圧力水を供給し内管と外管の間から排水しつつ先端からジェットを噴射して削孔作業を施工する際に、状況によって地山に薬液注入を行う薬液注入工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の削孔工法では、先端にそれぞれ切削ビットを設けた内外二重管を用い、ビットの回転による切削とハンマーによる衝撃（パーカッション）に加えて先端からのジェット噴射による切削を併用しており、そのジェット切削では、切削水が二重管の内管（インナーロッド）内から供給されて内管と外管（アウターチューブ）との間から排水されるように構成されていた。
そして、地山が軟弱あるいは崩壊の恐れがあるなどの地点に遭遇して薬液の注入が必要になった場合には、一旦、前記の内管を引き抜き、代わりに注入管を挿入して薬液の注入を行っていた。
【０００３】
図９は、この工事を施工する削孔装置の主要な構成を示している。二重管の外管であるアウターチューブ１の先端には、アウタービット４が、また、内管であるインナーロッド２Ａの先端には、インナービット３がそれぞれ取り付けられており、本体二重管スイベル１５を介し、削孔装置本体１０に取り付けられている。
【０００４】
削孔工程においては、本体１０によってアウターチューブ１とインナーロッド２Ａとが共に駆動されて両ビット３および４には回転および衝撃が加えられ、それと共にスイベル１５を介して高圧の切削水がインナーロッド２Ａ内を通って先端部から噴射される。こうして、掘削に使われた泥水は、アウターチューブ１とインナーロッド２Ａとの間を戻り、スイベル１５を介して排出される。
【０００５】
そして、薬液注入工程では、インナーロッド２Ａを引き上げて注入管（図示なし）を挿入し、薬液の注入が行われる。
【０００６】
以下に、その工程を図１０に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、二重管１および２Ａによって注入範囲の先行削孔を行い（ステップＳ２１）、本体二重管スイベル１５を使用して内管２Ａを引き上げる（ステップＳ２２）。そして、注入管に注入管スイベル（図示せず）を取り付けて（ステップＳ２３）、挿入する（ステップＳ２４）。
次に、注入管スイベルを取り外す（ステップＳ２５）。そして、外管１を引き上げ（ステップＳ２６）、注入管スイベルを取り付けて（ステップＳ２７）、薬液の注入を行う（ステップＳ２８）。
次に、注入管を引き上げて（ステップＳ２９）、注入管スイベルを取り外す（ステップＳ３０）。
こうして所定注入範囲の注入が完了したか判定し（ステップＳ３１）、未完であれば、ステップＳ２１に戻って次ステップの削孔を行い、所定範囲の注入が完了していれば、ステップＳ３２にて外管１を引き抜き、１孔の工事を完了する。
【０００７】
上記のように、従来の削孔工事における薬液注入では、削孔用のインナーロッドを一旦引き抜き、注入管を挿入して注入が行われており、そのために頻繁にインナーロッドの入れ替えが必要であった。そして、注入管で注入できる薬液は、混合された１液のみのため硬化時間の制御が困難であった。
【０００８】
また、パーカッションを含む削孔工事においては、その装置は推進力と回転力に加えて衝撃力を受ける。したがってこれに用いられるスイベルは、これらの荷重に耐えると共にシーリングの機能が必要であり、特に切削水ではなく、注入薬液を供給する場合については、十分なシール性能とその耐久性が要望されていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点に対処するべく提案されたものであり、薬液注入のために頻繁なインナーロッドの入れ替えを必要とせず、かつ硬化時間を容易に制御できる２液の薬液注入が可能な薬液注入工法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、削孔装置本体１０に本体二重管スイベル１５を介して二重管である外管１と内管２とが取付けられ、その外管１および内管２のそれぞれの先端には切削ビット４、３が設けられて削孔作業を行いそして地山に薬液を注入する薬液注入工法において、その本体二重管スイベル１に２種類の薬液を供給するために二重管スイベル２０を介して内部に注入管６を有する内管２を取付けて、内管２の先端からその２種類の薬液を混合しつつ噴射するようになっており、前記二重管用スイベル２０としてそのスピンドル２２と回転ケース２１との間の回転摺動部のシール手段２５が嵌入孔側に設けられた円周溝２１ｍに装着された耐摩耗性材料製シールリング２７とその背後に挿入された弾性体製のバックアップリング２６とを備えそして前記円周溝２１ｍおよびシールリング２７の接触するスピンドル２２は母材が焼き入れ硬化されかつ硬質クロムメッキを施したものを準備し、未注入区間を外管１で削孔して、内部に注入管６を挿入した内管２で注入区間を削孔し、前記二重管スイベル２０を取り付けて薬液を注入し、前記二重管スイベルを取り外し、所定範囲の注入が完了するまで、内管２による削孔、二重管スイベルの取り付け、薬液の注入および二重管スイベルの取り外しを順次繰り返して施工するようになっている。
【００１２】
また本発明によれば、削孔装置本体１０に本体二重管スイベル１５を介して二重管である外管１と内管２とが取付けられ、その外管１および内管２のそれぞれの先端には切削ビット４、３が設けられて削孔作業を行いそして地山に薬液を注入する薬液注入工法において、その本体二重管スイベル１５に２種類の薬液を供給するために二重管スイベル２０を介して内部に注入管６を有する内管２を取付けて、内管２の先端からその２種類の薬液を混合しつつ噴射するようになっており、前記二重管用スイベル２０としてそのスピンドル２２と回転ケース２１との間の回転摺動部のシール手段２５が嵌入孔側に設けられた円周溝２１ｍに装着された耐摩耗性材料製シールリング２７とその背後に挿入された弾性体製のバックアップリング２６とを備えそして前記円周溝２１ｍおよびシールリング２７の接触するスピンドル２２は母材が焼き入れ硬化されかつ硬質クロムメッキを施したものを準備し、未注入区間を外管１で削孔して、前記二重管スイベル２０を取り付け、前記注入管６を挿入して内管２により削孔し、そして薬液注入を行い、所定範囲について薬液注入作業が完了するまで削孔と薬液注入とを繰返すようになっている。
【００１３】
本発明によれば、二重管をそのまま使用して従来のように内管を注入管に交換する必要がなく、削孔作業と薬液注入作業とを連続して施工できる。
すなわち、削孔作業は、内外管の駆動および衝撃（パーカッション）に加え、内管に圧力水を供給し、内外管の間から排水するジェット噴射を併用して施工し、本発明の薬液注入工法では、二重管用スイベルを介して内管内の注入管の内外に２液の薬液を供給し、噴射時に混合して注入する。
したがって、ロッド類の入れ替え作業などを必要とせず、工程の短縮、コスト低減ができ、かつ、このように注入薬液は２液方式であるので、容易に硬化時間を制御することができる。
ここで、薬液注入を行った領域の削孔作業に際しては、例えば、注入管より高圧水を噴射して削孔し、削孔水及びスラリーは、注入管と内管との間の環状の空間を介して（地上側に）排出される。
【００１４】
本発明の実施に際して、先端にそれぞれ切削ビットを設けた内外二重管を用い、そのビットを回転駆動すると共に衝撃を与えて切削し、さらに圧力水を供給し、内管先端からジェットを噴射して、内管と外管との間の環状空間から地上側へ排水する削孔作業を行う様に構成することが出来る。
【００１５】
なお、本発明の実施に際して、前記硬質クロームメッキは５／１００ｍｍ程度の厚さであるのが好ましい。
このようにシール手段を構成することにより、パーカッションによる衝撃に耐え、かつ注入薬液に対するシール機能が十分な耐久性を有して確保される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、前記図９において説明した従来の削孔装置と同様な構成部品については、同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１７】
図１には、本発明で使用する削孔装置の主な構成が示されている。後記にて詳述するがインナーロッド２は、内部に注入管６が挿入された二重管で構成されており、二重管用スイベル２０に接続されて２液方式の薬液がその注入管６の内外をそれぞれ通り、先端部のノズル（図示なし）に圧送されるようになっている。そして、本体二重管スイベル１５を介装して削孔装置本体１０に接続されている。
【００１８】
図２には、二重管用スイベル２０の詳細が示されており、図の右方が削孔装置本体側で、左方が削孔ビット側である。符号２１で示すスイベルケースには、２つの注入口２１ａおよび２１ｂが設けられており、内径部には筒状のスピンドル２２が回動自在に嵌入されている。
【００１９】
そのスピンドル２２内には、注入管６が保持されており、前記一方の注入口２１ａがその注入管６内方に、他方の注入口２１ｂが注入管６の外方にそれぞれ連通されている。
そして、スピンドル２２の両端部には雌ねじが切られており、一方側（図示右方）はカップリング１１を介して図示していない注入管スイベルに螺着され、他方側（図示左方）は、後記にて説明するインナーロッド２が螺着される。
【００２０】
図３には、インナーロッド２の詳細が示されている。図の右側が前記二重管用スイベル２０の接続側で、ねじ２ａで螺着される。また、左側の雌ねじ２ｂには、さらに他のインナーロッド２が逐次螺着され、その先端にはインナービット３が接続される。
その内部には注入管６Ａが支持されており、前記スピンドル２２内の注入管６に（図示右端が）接続され、さらに次のインナーロッド内の注入管６（Ｂ）に（図示左端が）接続される。
【００２１】
図４にも示すように注入管６Ａは、その一端（図示左）が複数の流通孔ｈが穿孔された支持材６ａでインナーロッド２の内部にスナップリング７ａおよびＯリング７ｂを介して支持されている。そして、他端（図示右）には、接続片６ｂが固着されており、その内径部には上流側の注入管６がＯリング７ｃを介装して挿入され、前後の注入管６と６Ａとが接続される。
なお、接続片６ｂには、切り欠きｃが設けられており、注入管６Ａの外周部は、この切り欠きｃ、前記支持材の流通孔ｈを介して、前記スイベル２０の注入口２１ｂから、先端部のノズル（図示なし）まで連通されている。
【００２２】
再び二重管用スイベル２０に戻り、スイベルケース２１とスピンドル２２との間には、回転摺動しつつ、かつ高圧液体を送受するためのシール機能が必要であり、本発明では、図５または図６に示すシール手段２５が設けられている。
（なお、前記図２に示す実施形態では、スピンドル２１の外周摺動部に、スリーブ２３が嵌められており、具体的にはスイベルケース２１とスリーブ２３との間のシール機能となっている。）
【００２３】
図５および図６において、スイベルケース２１のスピンドル嵌入孔の内周には円周溝２１ｍが設けられている。そして、図５の例では、背面にＯリング２６をバックアップリングとしてシールリング２７が溝２１ｍに挿入されている。
このＯリング２６とシールリング２７との組み合わせは、いわゆるロトグライドリングといわれるもので、そのシールリング２７は、カーボン・グラファイト充填ポリテトラフルオロエチレン材、超高分子量ポリエチレン材、あるいはカーボンファイバー充填材などの耐摩耗性材料で作られている。
【００２４】
また、図６の実施形態では、バックアップリングとして、断面形状がＸ字状のＯリング２６Ａ（いわゆるクワドリング）が用いられ、シールリング２７Ａとの間にスラリーが固着してＯリングの弾性が損なわれるのを防止している。
【００２５】
そして、これらの各リング２６（Ａ）、２７（Ａ）の装着される円周溝２１ｍおよびシールリング２７（Ａ）の接触するスピンドル２２側軸部（または、スリーブ１７）は、母材に焼き入れ硬化が実施され、さらに５／１００ｍｍ程度（３／１００ｍｍ以上の厚さ）の硬質クロームメッキが施されている。
【００２６】
次に、図７を参照して薬液注入工法の施工手順を説明する。
まず、未注入区間をアウターチューブ（外管）１、４で削孔し（ステップＳ１）、アウターチューブ１を残置して注入区間の削孔に入る。そして、注入範囲の１ステップをインナーロッド（二重管ロッド）２、３で削孔する（削孔工程：ステップＳ２）。次に、二重管用スイベル２０を取り付け（スイベル取り付け工程：ステップＳ３）、薬液注入を行う（注入工程：ステップＳ４）。そして、二重管用スイベル２０を取り外し（スイベル取り外し工程：ステップＳ５）、所定注入範囲の注入が完了したか判定し（ステップＳ６）、未完であれば、ステップＳ２に戻って次ステップの削孔・スイベル取り付け・注入・スイベル取り外しを繰り返す。ステップＳ６で、所定範囲の注入を完了と判定されれば、ステップＳ７にてアウターチューブ１を引き抜き、１孔の工事を完了する。
【００２７】
また、図８は薬液注入工法の別の実施形態を示している。
まず、未注入区間をアウターチューブ（外管）１、４で削孔し（ステップＳ１１）、二重管用スイベル２０を取り付ける（スイベル取り付け工程：ステップＳ１２）。そして、注入範囲の１ステップをインナーロッド（二重管ロッド）２、３で削孔し（削孔工程：ステップＳ１３）、薬液注入を行う（注入工程：ステップＳ１４）。次に、所定注入範囲の注入が完了したか判定し（ステップＳ１５）、未完であれば、ステップＳ１３に戻って次ステップの削孔・注入を行い、所定範囲の注入を完了していれば、二重管用スイベル２０を取り外し（スイベル取り外し工程：ステップＳ１６）、ステップＳ１７にてアウターチューブ１を引き抜き、１孔の工事を完了する。
【００２８】
なお、図示の実施形態において、薬液注入が完了した領域を削孔するに際しては、注入管６から高圧水を噴射して削孔し、削孔により生じたスラリー及び削孔用の水（噴射された削孔用の高圧水）は、注入管６の外壁面とインナーロッド２の内壁面とで形成される環状の空間を介して、（地上側に）排水されるのが好ましい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は上記説明のように構成され、以下の効果を奏する。
（１）  インナーロッドの差し替えを必要とせず削孔と注入を繰り返し施工でき、工程・工期およびコストの削減が可能である。
（２）  ２液式の薬液注入が可能であるので硬化時間を容易に制御できる。
（３）  スイベルのシール手段は、強度および耐久性能を備え、パーカッションによる衝撃に十分耐えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する削孔装置の構成を説明する断面図。
【図２】図１の二重管用スイベルを示す断面図。
【図３】図１のインナーロッドを示す断面図。
【図４】図３のインナーロッドの構成を説明する分解図。
【図５】シール手段の一実施形態を示す断面図。
【図６】シール手段の別の実施形態を示す断面図。
【図７】本発明の施工手順の一実施形態を示すフローチャート図。
【図８】施工手順の別の実施形態を示すフローチャート図。
【図９】従来の削孔装置の構成を説明する断面図。
【図１０】従来の薬液注入工法の施工手順を示すフローチャート図。
【符号の説明】
１・・・アウターチューブ（外管）
２・・・インナーロッド（内管）
３・・・インナービット
４・・・アウタービット
６・・・注入管
１０・・・削孔装置本体
１５・・・本体二重管スイベル
２０・・・二重管用スイベル
２１・・・スイベルケース
２２・・・スピンドル
２５・・・シール手段
２６・・・バックアップリング
２７・・・シールリング
【図１】
0003948703.tif 000002
【図２】
0003948703.tif 000003
【図３】
0003948703.tif 000004
【図４】
0003948703.tif 000005
【図５】
0003948703.tif 000006
【図６】
0003948703.tif 000007
【図７】
0003948703.tif 000008
【図８】
0003948703.tif 000009
【図９】
0003948703.tif 000010
【図１０】
0003948703.tif 000011