(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に最終深さのボーリング孔（２）を掘削する掘削工程と、該ボーリング孔に充填材（３）を充填する充填工程と、高圧水の噴出孔（５）及びグラウト材の注入孔（８）を有するグラウト材注入手段（４）により前記ボーリング孔の充填材を前記噴出孔（５）からの高圧水により所定深さだけ排出しつつ該グラウト材注入手段を挿入するグラウト材注入手段挿入工程と、ボーリング孔内の充填材を所定深さだけ排出して形成された空間よりも上方の位置でパッカ（６）を膨脹せしめてグラウト材を注入する注入工程と、注入されたグラウト材が硬化するまで待機する待機工程、とを含み、グラウト材が前記ボーリング孔の全域に亘って注入されるまで、前記グラウト材注入手段挿入工程と、注入工程と、待機工程と、硬化したグラウト材を前記噴出孔（５）からの高圧水により部分的に掘削してグラウト材充填手段が挿入可能となる程度の貫通孔を形成する追い切り工程、とを繰り返す事を特徴とする注入工法。
【請求項２】
地盤に最終深さのボーリング孔（２）を掘削する掘削工程と、該ボーリング孔に充填材（３）を充填する充填工程と、高圧水の噴出孔（５）及びグラウト材の注入孔（８）を有するグラウト材注入手段（４）により前記ボーリング孔の充填材を前記噴出孔（５）からの高圧水により所定深さだけ排出しつつ該グラウト材注入手段を挿入するグラウト材注入手段挿入工程と、ボーリング孔内の充填材を所定深さだけ排出して形成された空間よりも上方の位置でパッカ（６）を膨脹せしめてグラウト材を注入する注入工程とを含み、該注入工程の後、前記注入されたグラウト材が固化するまでは待機せず次の工程を実施し、グラウト材が前記ボーリング孔の全域に亘って充填されるまで、前記グラウト材注入手段挿入工程と、注入工程とを繰り返す事を特徴とする注入工法。
【請求項３】
請求項１、２の注入工法で使用されるグラウト材注入手段（４）において、多重管及び複数のノズル（５，８）から構成され、該多重管は、排出される充填材が通過する排出流路と、充填材を排出するのに用いられる高圧水を噴射するための高圧水流路と、グラウト材を噴射するためのグラウト材流路とを有しており、前記ノズルの各々は前記高圧水流路及びグラウト材流路にそれぞれ連通している事を特徴とするグラウト材注入手段。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダムグラウト或いはカーテングラウト等で用いられる注入工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９−１２を参照して、ダムグラウト或いはカーテングラウト等で用いられる注入工法の従来の態様を説明する。
先ず、地盤を一定の深さまで掘削してボーリング孔Ｈ１を穿孔する（図９）。次に、ボーリング孔Ｈ１の上端部をパッカＰで閉鎖して、グラウト材Ｇを注入する（図１０）。グラウト材Ｇの注入後、それが硬化するまで待機し（図１１）、グラウト材Ｇが硬化したら、その中心部を追い切りして貫通孔Ｔを形成し、その孔からボーリングバーを貫通させて、硬化したグラウトで充填されたボーリング孔Ｈ１の下方にを一定深さだけ掘削する（図１２）。以後、所定の深度に到達するまで、図９−１２で示す工程を繰り返す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した様な従来技術においては、掘削工程と注入工程は、その度毎に設備（掘削手段、グラウト材の注入手段）を取り替える必要があり、作業が面倒である。また、グラウト材の硬化待ち（待機工程）のために長時間を要するので、施工深度が非常に深いダムグラウト等の場合には、必然的に工期が長くなり且つ施工コストが非常に高価になってしまう、という問題が存在する。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みて提案されたものであり、工期が短く、効率が良い注入工法を提供する事を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の注入工法は、地盤に最終深さのボーリング孔（２）を掘削する掘削工程と、該ボーリング孔に充填材（３）を充填する充填工程と、高圧水の噴出孔（５）及びグラウト材の注入孔（８）を有するグラウト材注入手段（４）により前記ボーリング孔の充填材を前記噴出孔（５）からの高圧水により所定深さだけ排出しつつ該グラウト材注入手段を挿入するグラウト材注入手段挿入工程と、ボーリング孔内の充填材を所定深さだけ排出して形成された空間よりも上方の位置でパッカ（６）を膨脹せしめてグラウト材を注入する注入工程と、注入されたグラウト材が硬化するまで待機する待機工程、とを含み、グラウト材が前記ボーリング孔の全域に亘って注入されるまで、前記グラウト材注入手段挿入工程と、注入工程と、待機工程と、硬化したグラウト材を前記噴出孔（５）からの高圧水により部分的に掘削してグラウト材充填手段が挿入可能となる程度の貫通孔を形成する追い切り工程、とを繰り返す事を特徴としている。
【０００６】
この様な構成を具備する本発明の注入工法によれば、掘削工程は最初に１回のみ行われ、以後、グラウト材注入手段挿入工程と、注入工程と、待機工程と、追い切り工程が繰り返される。
ここで、グラウト材の追い切りはグラウト材注入手段から高圧水を噴射する事によって行われ、充填材を排出するグラウト材注入手段挿入工程もグラウト材注入手段により行われる。従って、グラウト材注入手段を一度設置すれば最終深さ（掘削工程で掘削される深さ）に到達するまで、グラウト材注入手段を撤去する必要は無い。この点で、グラウト材の注入手段と掘削手段の設置、撤去を複数回繰り返す従来の注入工法に比較して、作業の労力が著しく減少し、施工期間が短縮される。
【０００７】
また本発明によれば、ボーリング孔内の充填材を所定深さだけ排出して形成された空間よりも上方の位置でパッカを膨脹せしめ、該パッカの上下を液密に遮断しているので、一旦注入されたグラウト材がボーリング孔内壁面とグラウト材注入手段との間の空間を介して逆流してしまうことが防止される。
【０００８】
本発明の実施に際して、パッカを膨脹する位置は、ボーリング孔内の充填材を所定深さだけ排出して形成された空間の最上部の位置であるのが好ましい。
【０００９】
また本発明の注入工法は、地盤に最終深さのボーリング孔（２）を掘削する掘削工程と、該ボーリング孔に充填材（３）を充填する充填工程と、高圧水の噴出孔（５）及びグラウト材の注入孔（８）を有するグラウト材注入手段（４）により前記ボーリング孔の充填材を前記噴出孔（５）からの高圧水により所定深さだけ排出しつつ該グラウト材注入手段を挿入するグラウト材注入手段挿入工程と、ボーリング孔内の充填材を所定深さだけ排出して形成された空間よりも上方の位置でパッカ（６）を膨脹せしめてグラウト材を注入する注入工程とを含み、該注入工程の後、前記注入されたグラウト材が固化するまでは待機せず次の工程を実施し、グラウト材が前記ボーリング孔の全域に亘って充填されるまで、前記グラウト材注入手段挿入工程と、注入工程とを繰り返す事を特徴としている。
【００１０】
この方法によれば、グラウトが完全に硬化するまで待機せずに次工程を施工するので、グラウトの硬化時間の分だけ作業時間が（大幅に）短縮され、施工期間の更なる短縮に寄与する。ここで、注入されたグラウトが完全に硬化しなくても、ボーリング孔内の充填材を所定深さだけ排出して形成された空間よりも上方の位置でパッカを膨脹せしめ、該パッカの上下を液密に遮断することにより、グラウト材が外部に流出（逆流）することが防止される。なお、この場合においても、充填材の排出（グラウト材注入手段挿入工程）は、グラウト材注入手段内の排出流路を介して良好に行われる。
【００１１】
また、グラウト材が完全に硬化する前に次の領域の充填材を排除するので、待機工程の際に、グラウト材が注入された領域からグラウト材注入手段を外しておく必要が無くなる。
当然の事ながら、これに加えて、グラウト材注入手段の設置及び撤去に必要な時間の節約による施工コストの減少及び施工期間の短縮が行われる。
【００１２】
この場合においても、パッカを膨脹する位置は、ボーリング孔内の充填材を所定深さだけ排出して形成された空間の最上部の位置であるのが好ましい。
【００１３】
上述した本発明の注入工法で使用される本発明のグラウト材注入手段は、多重管（例えば三重管）及び複数のノズルから構成され、該多重管は、排出される充填材が通過する排出流路と、充填材を排出するのに用いられる高圧水を噴射するための高圧水流路と、グラウト材を噴射するためのグラウト材流路とを有しており、前記ノズルの各々は前記高圧水流路及びグラウト材流路にそれぞれ連通している。
【００１４】
本発明の実施に際して充填材としては、例えば水ガラス等を用いた薬剤や砂を適用することが出来る。
ここで、薬剤としては、残留性及び浸透性を有しないものが好ましい。この様な薬剤は産業廃棄物として処理されるものであるが、その様な産業廃棄物が地盤に残留することは好ましくないので、残留性を有しない薬剤が望ましいのである。また、充填材が浸透性を有していると、グラウト材が浸透すべき地盤内に充填材が浸透してしまい、グラウト材が地盤内に注入されるのを妨げてしまう。そのため、充填材として用いられる薬剤は、浸透性を有していないものが好ましいのである。
砂利を充填材として用いる場合には、粒度組成の均衡がとれているものが使用可能である。粒度組成の均衡がとれていない場合には、微細なものが地盤或いは岩盤中のクラックに入り込み、グラウト材の浸透を妨げる可能性があるからである。同様に、粒径が２００μｍ程度のものが適用可能である。例えば、チャート質硅岩の様な、通称ブラストサンド（ケイ砂）と呼ばれ、粒度組成が均質なものが使用可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１−８を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係るグラウト注入工法の第１工程（掘削工程及び充填工程）を示し、地盤１にはボーリング孔２が掘削されており、そのボーリング孔２には充填材３が充填されている。
【００１６】
図２は第２工程（グラウト材注入手段挿入工程）を示している。排出注入手段である２重管で構成されたノズル４（グラウト材注入手段）の外側に設けられた孔５から高圧水Ｗが噴出する。そして、ノズル４が矢印Ａで示す様に下降するのに伴って、矢印ａで示す様に充填材３はボーリング孔２から流出する。そして、所定の深さＤまでの充填材３が押し出されて、空間３ａができる。
【００１７】
図３は第３工程（注入工程）を示している。ボーリング孔２の上端部近傍をパッカ６を膨張させる事により閉鎖し、ノズル４の内管７の先端部の孔８からグラウトＧを注入して、前記の空間３ａをグラウト材Ｇで満たし、且つ、周辺地盤にグラウト材Ｇを浸透させる。
【００１８】
この状態でグラウト材Ｇが硬化するまで待ち（待機工程）、グラウト材Ｇが硬化したならば（硬化したグラウト材は符号Ｇ１で示す：図４）パッカ６を収縮しつつ、ノズル４を矢印Ａに示すように下降させながらノズルの外側の孔５から高圧水Ｗを噴出させて追い切りを行い、硬化したグラウト材Ｇ１を部分的に掘削して、前記二重管及びノズル４が通過できる程度の貫通孔Ｔを形成する（追い切り工程）。
ノズル４が硬化したグラウト材Ｇ１の領域を通過して、その下方の充填材が充填されている領域に到達したならば、ボーリング孔２中に充填された充填材３は、ノズル４から噴射される高圧水の圧力により、矢印ａで示す様に貫通孔Ｔを介して排出される。硬化したグラウト材Ｇ１の下端部から所定深さＤだけ深い位置に達するまでノズル４を下降させ、充填材３を排出したら、高圧水の噴射を停止する。そして、図３と同様にグラウトＧを注入し、硬化するまで待って図４と同様の工程を繰り返す。
【００１９】
グラウト材が注入された領域がボーリング孔２の最底部まで到達したならば、グラウトを注入しながらノズル４を引き抜いて、ノズル４が存在していた空間にグラウト材を充填する。従って、たとえグラウト注入が深い場合でも、ボーリング機械（掘削手段）とグラウト注入パイプ（グラウト材注入手段）との入れ替え作業を行う事無く、従来の方法より短い時間で容易にグラウトを注入することが出来る。
【００２０】
図５〜図８は、本発明の第２実施例を示す工程図である。図５で示す工程と図６で示す工程とは、第１実施例の図１で示す工程と第２図で示す工程と概略同様である。
【００２１】
図７は第２実施例の第３工程を示し、ボーリング孔２の上端でパッカ６を膨張させて閉鎖し、図６で示す空間３ａ（充填材３を排除して形成された空間）に、ノズル４の内管７及びその先端部の孔８を介して、グラウト材Ｇを注入する（注入工程）。
【００２２】
グラウト材がゲル化した後、図８で示す様に、パッカ６を収縮し、ノズル４を下降（矢印Ａ）しつつ、ノズル４の外側の孔５から高圧水Ｗを噴出させる。ノズル４の端部（下端部）から上方の範囲に存在する充填材３は、噴出する高圧水の圧力により、矢印ａで示す様に排出される。なお図８において、図６、図７で注入されたグラウト材は符号Ｇ２で示されている。
【００２３】
ノズル４を所定深さＤに達するまで下降させて、その上方に存在する充填材３を排出したら、水の噴射を停止し、図７と同様にグラウト材Ｇを注入し、以下、同様の工程を繰り返す。
【００２４】
ボーリング孔２の底に達したらグラウト材Ｇを注入しながらノズル４を引き抜き、ノズル４を引き抜いた孔にグラウト材を充填せしめる。
【００２５】
この第２実施例の場合には、第１実施例の待機工程に費やされる時間に相当する時間が短縮される。すなわち、第１実施例の待機工程がグラウト材の硬化待ち時間を必要とするのに対して、第２実施例では、待機工程に費やされる時間を必要としない。したがって、より短い時間で施工を完了することが出来る。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、ダムグラウト等の深いグラウト注入作業に費やされるコストを低減して、高い品質で、且つ短い工期で施工する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例における１工程を示す工程図。
【図２】図１で示す工程とは別の工程を示す工程図。
【図３】図１、２で示す工程とは別の工程を示す工程図。
【図４】図１−３で示す工程とは別の工程を示す工程図。
【図５】本発明の第２実施例における１工程を示す工程図。
【図６】図５で示す工程とは別の工程を示す工程図。
【図７】図５、６で示す工程とは別の工程を示す工程図。
【図８】図５−７で示す工程とは別の工程を示す工程図。
【図９】従来技術の１工程を示す工程図。
【図１０】図９で示す工程とは別の工程を示す工程図。
【図１１】図９、１０で示す工程とは別の工程を示す工程図。
【図１２】図９−１１で示す工程とは別の工程を示す工程図。
【符号の説明】
１・・・地盤
２・・・ボーリング孔
３・・・充填材
４・・・ノズル
５、８・・・孔
７・・・内管
Ｗ・・・水
Ｇ・・・グラウト材
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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