(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤中に浸透注入材を注入して浸透させる浸透注入装置において、
前記浸透注入材を一時的に貯留するとともに、内部が一定の気体圧力に保持された貯留タンクと、
前記貯留タンクから前記一定の気体圧力により送り出される浸透注入材を地盤中に注入する注入ラインと、
前記注入ライン中に設置され、送り出される浸透注入材により回転する回転体を有した容積形回転式供給装置と、
前記回転体に連結され、回転体の最大回転数を規制する規制クラッチと、を備えたことを特徴とする浸透注入装置。
【請求項２】
請求項１に記載の浸透注入装置において、
前記貯留タンクを２基備え、
一方の貯留タンクから前記注入ラインに浸透注入材を送り出す間、他方の貯留タンクに浸透注入材を補給し、前記浸透注入材の送り出しと補給とを両貯留タンクで交互に切り換えて行うことを特徴とする浸透注入装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の浸透注入装置において、
前記貯留タンクの内部に、一定の気体圧力に保持される気相部と浸透注入材からなる液相部とを隔離する伸縮自在な隔膜を設けたことを特徴とする浸透注入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤中に浸透注入材を注入して浸透させる浸透注入装置に関し、特に、浸透注入材を一定の圧力で注入するための構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地盤改良のための薬液や、汚染地盤浄化のための浄化液を浸透注入材として地盤中に注入して浸透させる浸透注入工法は、砂層からなる地盤が施工対象となる。砂層を形成する砂には、粒子構造が細粒で粘性土に近いものから、粒子構造が粗粒で礫に近いものまである。このため、砂層に浸透注入材が浸透して行くときの浸透抵抗圧は、粘性土に近い砂の層では比較的高くなり、礫に近い砂の層では比較的低くなり、粘性土と礫の中間の粒子構造を有する砂の層では標準的となる。
【０００３】
一般に、浸透注入工法では注入ラインに浸透注入材を一定量送り込む定量注入が行われている。なお、この一定量は前述の浸透抵抗圧の標準的な砂層を基準にするとともに、施工実績等を考慮して設定されている。このような定量注入で浸透注入を行うと、浸透抵抗圧の標準的な砂層では、注入した浸透注入材を層中に均質に浸透させることができる。しかし、粘性土に近い浸透抵抗圧の高い砂層では、注入した浸透注入材が層中に浸透して行き難いので、次々と注入される浸透注入材によって砂層が圧迫されて割裂し、この割裂した箇所に浸透注入材が集中して流れて行くため、浸透注入材を層中に均質に浸透させることができない。一方、礫に近い浸透抵抗圧の低い砂層では、層中に浸透注入材が浸透して行き易いので、浸透抵抗圧の標準的な砂層よりも多量の浸透注入材を浸透させることができるが、定量注入であるために、浸透注入材は一定量までしか注入することができず、浸透注入材を層中に層状態に応じた注入量で浸透させることができない。
【０００４】
そこで、上記の問題を解決するために、図４に示す定圧注入方式の浸透注入装置５０が用いられている。図４において、５１は注入ラインであり、貯留槽５２に貯留された浸透注入材Ｌを地盤Ｇ中に配置した注入口５１ａから地盤Ｇ中に注入する。この注入ライン５１中には、注入ライン５１を流れる浸透注入材Ｌの流量を計測する流量計５３と、タンク５２の内部から浸透注入材Ｌを吸引して地盤Ｇ中に圧送するポンプＰと、注入ライン５１を流れる浸透注入材Ｌの流量を調整する流量制御バルブ５４と、浸透注入材Ｌを地盤Ｇ中に注入するときの注入圧力の変化を検出する圧力センサ５５とが設置されている。５６は流量計５３と流量制御バルブ５４と圧力センサ５５とにそれぞれ電気的に接続されている制御装置であり、この制御装置５６は圧力センサ５５が検出した注入圧力に基づき流量制御バルブ５４を制御する。たとえば、圧力センサ５５が検出した注入圧力が高いときは、制御装置５６は流量制御バルブ５４の開度を小さくして注入ライン５１を流れる浸透注入材Ｌの流量を減らす。これにより、地盤Ｇ中に注入される浸透注入材Ｌの注入量が減少し、浸透注入材Ｌの注入圧力が低くなる。一方、圧力センサ５５が検出した注入圧力が低いときは、制御装置５６は流量制御バルブ５４の開度を大きくして注入ライン５１を流れる浸透注入材Ｌの流量を増やす。これにより、地盤Ｇ中に注入される浸透注入材Ｌの注入量が増大し、浸透注入材Ｌの注入圧力が高くなる。つまり、制御装置５６は、浸透注入材Ｌの注入圧力の変化に応じて地盤Ｇ中への浸透注入材Ｌの注入量を増減し、浸透注入材Ｌの注入圧力を常に一定に維持する。なお、この一定の注入圧力は浸透抵抗圧の標準的な砂層を基準にするとともに、施工実績等を考慮して設定されている。
【０００５】
上述した浸透注入装置５０により浸透注入を行うと、浸透抵抗圧の高い砂層では、最初は、浸透注入材Ｌが層中に浸透して行き難いので、浸透注入材Ｌの注入圧力は高くなるが、即座に、圧力センサ５５がこの注入圧力の変化を検出し、制御装置５６が流量制御バルブ５４を制御して浸透注入材Ｌの注入量を減少させ、浸透注入材Ｌの注入圧力を下げて一定の圧力にする。この結果、浸透注入材Ｌの注入によって層中に割裂が発生することなく、浸透注入材Ｌは層中に均質に浸透して行く。一方、浸透抵抗圧の低い砂層では、最初は、層中に浸透注入材Ｌが浸透して行き易いので、浸透注入材Ｌの注入圧力は低くなるが、即座に、圧力センサ５５がこの注入圧力の変化を検出し、制御装置５６が流量制御バルブ５４を制御して浸透注入材Ｌの注入量を増大させ、浸透注入材Ｌの注入圧力を上げて一定の圧力にする。この結果、十分な量の浸透注入材Ｌが砂層中に注入されて浸透して行く。つまり、浸透注入材Ｌを地盤Ｇ中の砂層の浸透抵抗圧に応じた注入量で注入し、地盤Ｇ中に均質に浸透させることができる。
【０００６】
また、浸透抵抗圧の相当に低い砂層（きわめて礫層に近い砂層）では、浸透注入材Ｌが層中に無制限に浸透して行くため、浸透注入材Ｌの注入量が過大となって浸透注入材Ｌを無駄に注入するおそれがあるが、この場合は、流量計５３が計測した流量が所定の流量を越えたときに、制御装置５６が流量制御バルブ５４の開度を小さくして浸透注入材Ｌの注入量を規制する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の浸透注入装置５０においては、浸透注入材Ｌを地盤Ｇの浸透抵抗圧に応じた注入量で無駄なく注入し、地盤Ｇ中に均質に浸透させるために、圧力センサ５５や流量計５３からの検出結果に基づいて流量制御バルブ５４を制御する制御装置５６を設置する必要があるが、この制御装置５６は複雑な制御をするため非常に高価であり、浸透注入装置５０の設備コストが高くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するものであって、その課題とするところは、浸透注入材を地盤の浸透抵抗圧に応じた注入量で無駄なく注入し、地盤中に均質に浸透させるための構成を簡略化して、設備コストを低減した浸透注入装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる浸透注入装置は、浸透注入材を一時的に貯留するとともに、内部が一定の気体圧力に保持された貯留タンクと、貯留タンクから一定の気体圧力により送り出される浸透注入材を地盤中に注入する注入ラインと、注入ライン中に設置され、送り出される浸透注入材により回転する回転体を有した容積形回転式供給装置と、回転体に連結され、回転体の最大回転数を規制する規制クラッチとを備えている。
【００１０】
このようにすることで、浸透注入材が一定の気体圧力によって貯留タンク内部から注入ラインに送り出されるため、この一定の気体圧力を浸透注入材が地盤を割裂させることなく地盤中に注入されて浸透して行くことができる圧力に設定すると、浸透注入材を地盤の浸透抵抗圧に応じた注入量で注入し、地盤中に均質に浸透させることができる。また、浸透抵抗圧の相当に低い地盤の場合は、規制クラッチが容積形回転式供給装置の回転体の最大回転数を規制することで、注入ラインに送り出された浸透注入材が容積形回転式供給装置を通るときに、地盤中へ注入される最大注入量を規制されるため、浸透注入材の注入量が過大とならず、浸透注入材を無駄に注入することを防止できる。この結果、図４のような高価な制御装置を設ける必要がなく、浸透注入材を定圧注入するための構成を簡略化して、浸透注入装置の設備コストを低減することが可能となる。
【００１１】
また、本発明にかかる浸透注入装置においては、貯留タンクを２基備え、一方の貯留タンクから注入ラインに浸透注入材を送り出す間、他方の貯留タンクに浸透注入材を補給し、浸透注入材の送り出しと補給とを両貯留タンクで交互に切り換えて行うのが好ましい。
【００１２】
１基のタンクで浸透注入を行う場合、貯留タンクに浸透注入材を補給する間は貯留タンクから注入ラインへの浸透注入材の送り出しを停止して、地盤中への浸透注入材の注入を中断しなければならないが、上記のような２基の貯留タンクを設けることで、一方の貯留タンクで浸透注入材の送り出しを行う間、他方の貯留タンクで浸透注入材の補給を行うことができるので、地盤中への浸透注入材の注入を中断することなく連続して行うことができる。この結果、浸透注入の工期を大幅に短縮することが可能となる。
【００１３】
また、本発明にかかる浸透注入装置においては、貯留タンクの内部に、一定の気体圧力に保持される気相部と浸透注入材からなる液相部とを隔離する伸縮自在な隔膜を設けるのが好ましい。
【００１４】
汚染地盤の浄化を行う場合、浸透注入材として嫌気性の浄化液が使用されるとともに、この浄化液を酸化変質させずにタンクから注入ラインへ送り出すためにタンクの内部に不活性気体を充填する必要があるが、この不活性気体は高価であるため材料コストが高くなるという問題がある。そこで、上記のような隔膜をタンクの内部に設けることで、材料コストのかからない空気をタンクの内部に充填しても、浄化液が空気に触れて酸化変質するおそれはなく、空気の圧力で浄化液をタンクから注入ラインへ送り出すことができるため、不活性気体が不要となり材料コストを大幅に削減することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図１〜図３を参照しながら説明する。図１は本発明にかかる浸透注入装置の全体図であり、図２は同浸透注入装置に備わるロータリフィーダの動作原理図、図３は同浸透注入装置に備わる規制クラッチの動作原理図である。
【００１６】
図１において、１００は浸透注入装置であり、地盤改良のための薬液や、汚染地盤浄化のための浄化液を浸透注入材Ｌとして地盤Ｇ中に注入して浸透させる。この浸透注入装置１００を用いて実施する浸透注入工法は、砂層からなる地盤Ｇが施工対象となる。１ａ、１ｂは浸透注入材Ｌを一時的に貯留する２基の貯留タンクであり、タンク１ａ、１ｂの内部は伸縮自在な隔膜２によって、空気Ｋからなる気相部Ｋａと浸透注入材Ｌからなる液相部Ｌａとに隔離されている。この隔膜２は浸透注入材Ｌとして嫌気性の浄化液を使用するときに、タンク１ａ、１ｂの内部で空気Ｋによって浄化液が酸化変質するのを防止する。３はタンク１ａ、１ｂ内部の浸透注入材Ｌを撹拌する撹拌器であり、浸透注入材Ｌがタンク１ａ、１ｂ内部で沈殿したり、凝固したりするのを防止する。４はタンク１ａ、１ｂの内部に設けられた金網であり、後述するように浸透注入材Ｌがタンク１ａ、１ｂから送り出される場合に、浸透注入材Ｌの水位とともに低下する隔膜２が撹拌器３に絡まるのを防止する。５はタンク１ａ、１ｂに設置された水位検知センサであり、浸透注入材Ｌの水位が所定の水位以下に低下したか否かを検知する。
【００１７】
それぞれのタンク１ａ、１ｂの上部には、タンク１ａ、１ｂの内部へ空気Ｋを給気する、またはタンク１ａ、１ｂの内部にある空気Ｋを排気する給排気ライン６ａ、６ｂが連結されていて、これらの給排気ライン６ａ、６ｂは共用ライン７を介してコンプレッサ８に連結されている。このコンプレッサ８は大気中の空気を圧縮して共用ライン７に送り出している。また、給排気ライン６ａ、６ｂのライン中には開閉弁９ａ、９ｂと圧力開放弁１０ａ、１０ｂとがそれぞれ設置されていて、共用ライン７のライン中には圧力調整弁１１が設置されている。
【００１８】
これらにより、給排気ライン６ａ、６ｂの開閉弁９ａ、９ｂを開いて、圧力開放弁１０ａ、１０ｂを閉じると、コンプレッサ８から送り出された空気Ｋが圧力調整弁１１によって一定の圧力に調整された後、共用ライン７と開閉弁９ａ、９ｂと給排気ライン６ａ、６ｂとを通してタンク１ａ、１ｂの内部に給気され、タンク１ａ、１ｂの内部は後述するような一定の気体圧力に保持される。一方、給排気ライン６ａ、６ｂの開閉弁９ａ、９ｂを閉じて、圧力開放弁１０ａ、１０ｂを開くと、タンク１ａ、１ｂの内部の空気Ｋは給排気ライン６ａ、６ｂを通って圧力開放弁１０ａ、１０ｂから外部に排気され、タンク１ａ、１ｂの内部に保持されていた一定の気体圧力は開放される。
【００１９】
また、それぞれのタンク１ａ、１ｂの下部には、タンク１ａ、１ｂの内部に貯留されている浸透注入材Ｌを排出する、またはタンク１ａ、１ｂの内部に浸透注入材Ｌを供給する給排口１３ａ、１３ｂが連結されていて、これらの給排口１３ａ、１３ｂは３方向切替弁１４ａ、１４ｂを介して注入ライン１５と補給ライン１８とに連結されている。注入ライン１５はタンク１ａ、１ｂの内部から給排口１３ａ、１３ｂへ排出した浸透注入材Ｌを地盤Ｇ中に設置した注入口１５ａから地盤Ｇ中に注入する注入路であり、このライン１５中には後述するロータリフィーダ１６が設置されている。注入ライン１５は、このロータリフィーダ１６を挟んでタンク１ａ、１ｂ側の注入ライン１５ｔと、地盤Ｇ側の注入ライン１５ｇとに分かれる。補給ライン１８は補給槽１９に多量に貯留されている浸透注入材Ｌを給排口１３ａ、１３ｂからタンク１ａ、１ｂの内部へ補給する補給路であり、このライン１８中には逆止弁２０とポンプＰが設置されている。２１は補給槽１９に貯留されている浸透注入材Ｌを大気中の空気から隔離する隔膜である。
【００２０】
以上の構成において、いまタンク１ａが稼動中で、タンク１ｂが休止中であるとする。タンク１ａは内部が一定の気体圧力に保持された状態にあり、３方向切替弁１４ａを図１のように給排口１３ａと注入ライン１５とが連通するように切り替えると、タンク１ａに貯留されていた浸透注入材Ｌがタンク１ａ内部の一定の気体圧力によって給排口１３ａを通って注入ライン１５ｔへ送り出される。そして、注入ライン１５ｔへ送り出された浸透注入材Ｌは、この後、ロータリフィーダ１６と注入ライン１５ｇを通って注入口１５ａから地盤Ｇ中に注入されて浸透して行く。ここで、タンク１ａ内部の一定の気体圧力は、タンク１ａから送り出されて地盤Ｇ中に注入される浸透注入材Ｌが地盤Ｇを割裂させることなく地盤Ｇ中に注入されて浸透して行くことができる圧力に設定されている。一方、タンク１ｂ内部の気体圧力は圧力開放弁１０ｂにより開放されており、３方向切替弁１４ｂを図１のように給排口１３ｂと補給ライン１８とが連通するように切り替えると、補給槽１９に貯留されていた浸透注入材ＬがポンプＰに吸引され、補給ライン１８と給排口１３ｂとを通ってタンク１ｂの内部に補給される。
【００２１】
また、２つの切替弁１４ａ、１４ｂは、一方の切替弁が給排口と補給ライン１８とを連通させているときは、他方の切替弁は給排口と注入ライン１５ｔとを連通させているというように交互に切り替えられる。これによって、タンク１ａ、１ｂ内部への浸透注入材Ｌの補給と、タンク１ａ、１ｂ内部から注入ライン１５ｔへの浸透注入材Ｌの送り出しとが、２基のタンク１ａ、１ｂで交互に切り換えて行われる。なお、２つの切替弁１４ａ、１４ｂの切り替えは、前述の水位検知センサ５によってどちらかのタンク１ａ、１ｂ内部の浸透注入材Ｌの水位が所定の水位以下に低下したことを検知したときに、手動または自動で行われる。
【００２２】
注入ライン１５のライン中に設置されたロータリフィーダ１６は、本発明の容積形回転式供給装置の一例をなすものであって、図２に示すように本体部１６ａの内側に回転体であるロータ１６ｂを回転可能に配置している。このロータ１６ｂは径方向に突出する６つのベーン（羽根）１６ｃを装着していて、このベーン１６ｃはばね１６ｄによって本体部１６ａの内面に常に押し付けられている。また、ロータ１６ｂの軸中心Ｑは本体部１６ａの中心Ｏから所定寸法だけずれており、ロータ１６ｂは本体部１６ａに対して偏心して設けられている。このため、ロータ１６ｂと本体部１６ａとの間には６つのベーン１６ｃによって区切られた６つの容積の異なる空間部Ｘが形成される。このようなロータリフィーダ１６は、公知のベーンポンプの構造を応用したものである。ベーンポンプは、たとえば特開平１１−３７０６２号公報に記載されている。ベーンポンプではロータがモータにより回転するが、本実施形態のロータリフィーダ１６では、ロータ１６ｂは浸透注入材Ｌにより回転する。すなわち、内部の空間部Ｘにタンク１ａ、１ｂ内部から注入ライン１５ｔに送り出された浸透注入材Ｌが入り込むと、ロータ１６ｂが浸透注入材Ｌによって空間部Ｘの容積が拡大するＲ方向に回転する。そして、ロータ１６ｂがさらにＲ方向に回転すると、浸透注入材Ｌが入り込んだ空間部Ｘの容積が縮小されて、浸透注入材Ｌが空間部Ｘから注入ライン１５ｇに吐出される。
【００２３】
図１において、１７はロータリフィーダ１６のロータ１６ｂの最大回転数を規制する規制クラッチである。このクラッチ１７は、図３に示すようにロータ１６ｂの回転軸であるロータ軸１６ｅに固着される爪車１７ａと、ロータ軸１６ｅに回転可能に支持される回転板１７ｂとを備えている。回転板１７ｂはモータ１７ｄ（図１）の駆動を受けてロータ１６ｂとは独立して所定の回転数でＲ方向に回転し、側面に爪車１７ａと噛み合う爪１７ｃを軸１７ｅを介して回動自在に連結している。
【００２４】
このような規制クラッチ１７により、上述したようにロータリフィーダ１６の内部に浸透注入材Ｌが入り込んでロータ軸１６ｅがＲ方向に回転すると、ロータ軸１６ｅの回転数が回転板１７ｂの回転数未満のときは、爪車１７ａと爪１７ｃとは噛み合わず、ロータ軸１６ｅは自由に回転する。一方、ロータ軸１６ｅの回転数が回転板１７ｂの回転数以上になると、爪車１７ａと爪１７ｃとは図３に示すように噛み合い、ロータ軸１６ｅは回転板１７ｂと一体となって回転板１７ｂの回転数で回転する。つまり、ロータ１６ｂの回転数は回転板１７ｂの回転数を上回ることができず、ロータ１６ｂは回転板１７ｂの回転数によって最大回転数が規制される。これによって、上述したようにタンク１ａ、１ｂ内部から注入ライン１５ｔへ送り出された浸透注入材Ｌが、ロータリフィーダ１６の内部を通って注入ライン１５ｇに吐出されるときに最大吐出量が規制されるため、地盤Ｇ中への浸透注入材Ｌの最大注入量も規制される。
【００２５】
次に、上述した浸透注入装置１００を用いて浸透注入工法を実施するときの各部の動作を説明する。まず最初に、タンク１ａまたはタンク１ｂのどちらか一方の内部に浸透注入材Ｌを補給する。ここでは、先にタンク１ａに浸透注入材Ｌを補給する。タンク１ａに連結されている給排気ライン６ａの開閉弁９ａを閉じて、圧力開放弁１０ａを開き、次に、切替弁１４ａを給排口１３ａと補給ライン１８とが連通するように切り替える。このとき、タンク１ｂでは切替弁１４ｂを給排口１３ｂと補給ライン１８とが連通しないように切り替えておく。そして、補給槽１９に貯留されている浸透注入材Ｌを、ポンプＰによって補給ライン１８と給排口１３ａとを通してタンク１ａの内部に補給する。タンク１ａの内部に浸透注入材Ｌが補給されると、開閉弁９ａを開いて、圧力開放弁１０ａを閉じ、コンプレッサ８から送り出される空気Ｋを圧力調整弁１１によって一定の圧力に調整した後、共用ライン７と給排気ライン６ａとを通してタンク１ａの内部に給気し、タンク１ａの内部を一定の気体圧力に保持する。
【００２６】
タンク１ａの内部を一定の気体圧力に保持すると、切替弁１４ａを給排口１３ａと注入ライン１５ｔとが連通するように切り替える（図１の状態）。このとき、タンク１ｂでは給排気ライン６ｂの開閉弁９ｂを閉じて、圧力開放弁１０ｂを開き、切替弁１４ｂを給排口１３ｂと補給ライン１８とが連通するように切り替えて（図１の状態）、補給槽１９に貯留されている浸透注入材Ｌを、ポンプＰによって補給ライン１８と給排口１３ｂとを通してタンク１ｂの内部に補給する。そして、タンク１ｂの内部に浸透注入材Ｌが補給されると、開閉弁９ｂを開いて、圧力開放弁１０ｂを閉じ、前述のタンク１ａと同様に、タンク１ｂの内部を一定の気体圧力に保持する。タンク１ａにおいて、給排口１３ａと注入ライン１５ｔとが連通すると、一定の気体圧力で浸透注入材Ｌがタンク１ａの内部から注入ライン１５ｔへ送り出される。そして、注入ライン１５ｔへ送り出された浸透注入材Ｌは、一定の気体圧力を受けたままロータリフィーダ１６の内部をロータ１６ｂを回転させながら通り、注入ライン１５ｇへ送り出された後、注入口１５ａから地盤Ｇ中へ注入されて浸透して行く。
【００２７】
このとき、タンク１ａ内部の一定の気体圧力は、浸透注入材Ｌが地盤Ｇを割裂させることなく地盤Ｇ中に注入されて浸透して行くことができる圧力に設定されているので、地盤Ｇの浸透抵抗圧が高い場合は、浸透抵抗圧に応じて浸透注入材Ｌの注入量が減少し、地盤Ｇの浸透抵抗圧が低い場合は、浸透抵抗圧に応じて浸透注入材Ｌの注入量が増大する。つまり、浸透注入材Ｌは一定の気体圧力で地盤Ｇの浸透抵抗圧に応じた注入量で注入され、地盤Ｇ中に均質に浸透して行く。また、地盤Ｇの浸透抵抗圧が相当に低い場合は、規制クラッチ１７がロータリフィーダ１６のロータ１６ｂの最大回転数を規制するので、浸透注入材Ｌがロータリフィーダ１６の内部を通るときに、浸透注入材Ｌの地盤Ｇ中への最大注入量が規制される。
【００２８】
浸透注入材Ｌがタンク１ａ内部から地盤Ｇ中に注入され続けると、タンク１ａ内部の浸透注入材Ｌの水位が所定の水位以下に低下し、水位検知センサ５がこの水位の低下を検知する。そして、この水位検知センサ５の検知を受けて、切替弁１４ａを給排口１３ａと補給ライン１８とが連通するように切り替えるとともに、切替弁１４ｂを給排口１３ｂと注入ライン１５ｔとが連通するように切り替える。これにより、タンク１ａの内部から注入ライン１５ｔへの浸透注入材Ｌの送り出しが停止され、代わってタンク１ｂの内部から注入ライン１５ｔへの浸透注入材Ｌの送り出しが開始されるので、引き続き、浸透注入材Ｌは一定の気体圧力を受けたままロータリフィーダ１６の内部と注入ライン１５ｇを通り、注入口１５ａから地盤Ｇ中へ注入されて浸透して行く。このとき、タンク１ａでは、開閉弁９ａを閉じて、圧力開放弁１０ａを開き、補給槽１９に貯留されている浸透注入材Ｌをタンク１ａの内部に補給する。そして、タンク１ａの内部に浸透注入材Ｌが補給されると、開閉弁９ａを開いて、圧力開放弁１０ａを閉じ、コンプレッサ８から給気される空気Ｋによりタンク１ａの内部を一定の気体圧力に保持して、次の浸透注入材Ｌの送り出し工程に備える。
【００２９】
以上のようにすることにより、浸透注入材Ｌが一定の気体圧力によって貯留タンク１ａ、１ｂ内部から注入ライン１５ｔに送り出され、ロータリフィーダ１６と注入ライン１５ｇを通って地盤Ｇ中に注入されるため、各タンク１ａ、１ｂ内部の一定の気体圧力を、浸透注入材Ｌが地盤Ｇを割裂させることなく地盤Ｇ中に注入されて浸透して行くことができる圧力に設定すると、浸透注入材Ｌを地盤Ｇの浸透抵抗圧に応じた注入量で注入し、地盤Ｇ中に均質に浸透させることができる。また、浸透抵抗圧の相当に低い地盤Ｇの場合は、規制クラッチ１７がロータリフィーダ１６のロータ１６ｂの最大回転数を規制することで、注入ライン１５ｔに送り出された浸透注入材Ｌがロータリフィーダ１６の内部を通るときに、注入ライン１５ｇへ吐出され地盤Ｇ中に注入される最大注入量を規制されるため、浸透注入材Ｌの注入量が過大とならず、浸透注入材Ｌを無駄に注入することを防止できる。これらの結果、図４のような高価な制御装置５６を設ける必要がなく、浸透注入材Ｌを定圧注入するための構成を簡略化して、浸透注入装置１００の設備コストを安くすることが可能となる。
【００３０】
また、貯留タンク１ａ、１ｂを２基設け、浸透注入材Ｌの送り出し工程と補給工程とを両タンク１ａ、１ｂで交互に切り換えて行うことにより、１基のタンクで浸透注入を行う場合のように、タンクに浸透注入材Ｌを補給する間、タンクからの浸透注入材Ｌの送り出しを停止して注入作業を中断する必要がなくなる。このため、地盤Ｇ中への浸透注入材Ｌの注入を連続して行うことができ、浸透注入の工期を大幅に短縮することが可能となる。
【００３１】
さらに、タンク１ａ、１ｂの内部に空気Ｋからなる気相部Ｋａと浸透注入材Ｌからなる液相部Ｌａとを隔離する隔膜２を設けることにより、汚染地盤の浄化を行う場合において、浸透注入材Ｌとして嫌気性の浄化液を使用するときに、材料コストのかからない空気Ｋをタンク１ａ、１ｂの内部に充填しても、浄化液は空気に触れて酸化変質することなく、タンク１ａ、１ｂから注入ライン１５ｔへ送り出されるため、高価な不活性気体が不要となり材料コストを大幅に削減することが可能となる。
【００３２】
以上述べた実施形態においては、タンク１ａ、１ｂの内部を一定の気体圧力に保持するために、コンプレッサ８と圧力調整弁１１によって空気を一定の圧力に調整してタンク１ａ、１ｂの内部に送り込む場合を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではなく、これ以外にも、ポンプと圧力計によって空気を一定の圧力に調整してタンク１ａ、１ｂの内部に送り込むようにしてもよい。つまり、大気中の空気を一定の圧力に調整してタンク１ａ、１ｂの内部に送り込むことができる構成であればよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、容積形回転式供給装置として、６つのベーン１６ｃを装着したロータ１６ｂを有するロータリフィーダ１６を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではない。たとえば、２つのベーンを装着したロータを有するロータリフィーダや、ベーン１６ｃとばね１６ｄに代えてゴム製のベーンを装着したロータを有するロータリフィーダを用いてもよい。また、容積形回転式供給装置としては、上記のようなベーンポンプの構造を用いたものに限らず、他の構造を用いたものであってもよい。たとえば、噛み合った１対の歯車（回転体に相当）が本体内壁に密接して回転し、歯車の凹部と本体内壁との間に形成される空間に閉じ込められた液体が歯車の回転によって吐出される外接形のギヤポンプの構造を用いたものでもよい。あるいは、歯数の異なる２つの偏心した内外ロータ（回転体に相当）の回転により、ロータ間の空間が広がったり縮まったりすることで液体が吐出される内接形のギヤポンプ（トロコイドポンプ）の構造を用いたものでもよい。つまり、本発明における容積形回転式供給装置は、注入ライン１５ｔから内部に送り込まれた浸透注入材Ｌを回転体により形成される閉空間に導いて回転体を回転させ、これにより一定量の浸透注入材Ｌを注入ライン１５ｇに吐出できるものであればよい。
【００３４】
さらに、上記実施形態では、ロータ軸１６ｅに固着される爪車１７ａと、ロータ軸１６ｅに回転可能に支持される回転板１７ｂに回動自在に連結された爪１７ｃとの噛み合い機構により、ロータリフィーダ１６のロータ１６ｂの最大回転数を回転板１７ｂの回転数以下に規制する規制クラッチ１７を用いた場合を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外にも、たとえば、ロータ軸１６ｅと回転板１７ｂとの間に複数のカムを介在させ、ロータ軸１６ｅの回転数が回転板１７ｂの回転数以上になったときに、カムがロータ軸１６ｅと回転板１７ｂとに噛み合い、ロータ軸１６ｅを回転板１７ｂとともに回転板１７ｂの回転数で回転させる噛み合い機構を備えたカムクラッチを用いてもよい。つまり、規制クラッチとしては、ロータ１６ｂの回転数を回転板１７ｂの回転数以下に規制する機構を備えたクラッチであればよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、浸透注入材が一定の気体圧力で貯留タンク内部から注入ラインに送り出されるため、浸透注入材を地盤の浸透抵抗圧に応じた注入量で注入し、地盤中に均質に浸透させることができる。また、浸透抵抗圧の相当に低い地盤の場合は、規制クラッチによって浸透注入材の最大注入量が規制されるため、浸透注入材を地盤中へ無駄に注入することを防止できる。この結果、従来のような高価な制御装置を設ける必要がなく、浸透注入装置の構成を簡略化して設備コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる浸透注入装置を示す全体図である。
【図２】同浸透注入装置に備わるロータリフィーダの動作原理図である。
【図３】同浸透注入装置に備わる規制クラッチの動作原理図である。
【図４】従来の浸透注入装置を示す全体図である。
【符号の説明】
１ａ    貯留タンク
１ｂ    貯留タンク
２      隔膜
１５    注入ライン
１５ｔ  注入ライン
１５ｇ  注入ライン
１６    ロータリフィーダ
１６ｂ  ロータ
１７    規制クラッチ
１００  浸透注入装置
Ｇ      地盤
Ｋ      空気
Ｋａ    気相部
Ｌ      浸透注入材
Ｌａ    液相部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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