JPH04189916A - 側方注入における内圧調整排泥工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は軟弱地盤の安定、トンネル覆工層の造成、地山
の支保など側方への硬化層造成を目的として施工される
水平方向への地盤硬化材注入の際に、適切な注入内圧の
調整や排泥調整を行って均質な注入層を得るための内圧
調整排泥工法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、水平方向への穿孔による高圧噴射注入工法に於い
ては、上下関係が注入ロッドの挿入方向と一致しないた
め、気体の上昇力や液体固体の重力等、自然の上昇力や
下降力を利用出来ないという不利な条件にある。従って
、垂直方向への穿孔に比して条件が悪く、スライムの排
出は主として挿入ロッド周辺の地盤との空隙を利用する
方法かとられてきた。そのため、硬化材噴流の到達距離
を延ばす点て極めて有利とされているエアー包含噴射注
入は、側方注入では用いることか出来なかった。

挿入リフト周辺の地盤との空隙を利用する場合、深度か
浅く且つ毎分光たりの噴射量か少ない場合は比較的問題
はないか、挿入深度か深くなリ、高圧ポンプの性能が向
上して高圧大量の噴射量となった現今では対応し切れな
くなっている。そのため、挿入孔内のスライムの排出か
抑制されると後続の噴射圧によって圧迫され、ノズル付
近の反発力を高める多量の余剰スライムが発生する。

この余剰スライムに対する対応策としては注入ロッド挿
入口からの吸引ポンプによる収集か提案されている他は
、注入ロッド挿入口にパッカーやケーシングを設けて地
中に押し戻すか、地上に浴出させて垂れ流すかの対応し
かなされていない。

また、圧力注入の場合には硬化材の注入量と地盤の粒子
密度の゛バランスに特別の配慮はなされていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の側方注入の場合、噴射ノズル周辺の余剰スライム
圧力は、いわば成り行き任せの状態であるため、噴射量
か多い場合や深度か深く注入距離が長くなると硬化材噴
射量とスライム排出量のバランスか崩れる事態か発生す
る。

排出かスムーズに行われない場合当然ながら噴射ノズル
周辺の圧力が上昇し、このため噴射性能が減殺される。

また、スライム排出量か大きすぎると硬化層内に空洞か
発生する。

エアー包含噴射か行われる場合には、噴射ノズル周辺の
圧力が上昇し一定圧力を超過すると、エアーの噴出をと
めることとなり、噴射効果は極端に減殺される。更にス
ライムの圧力が上昇する場合、地盤注入効果か減少する
ばかりか、地盤崩落の原因となり、更にはエアー噴出口
からスライムか逆流する等大きい障害か発生するという
問題かある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は厄介物として押し戻したり、垂れ流したりした
余剰スライムを、スライム自体に蓄積される内圧エネル
ギーと内圧調整弁を利用してコントロールし、バランス
のとれた注入と排出を行えるようにしたものである。

即ち、挿入された注入ロッドより上部の位置て注入ロッ
ドから噴射される高圧硬化材噴流の到達射程距離内に、
注入の噴射内圧によってスライムを吸入する内圧調整管
を注入ロッドと平行して挿入し、噴射ノズル周辺の圧力
か上昇し内圧エネルギーが高まると内圧調整管側壁に設
けた吸入スリットから泥水スライムが吸入され、内圧調
整管を通じて排泥が行われて内圧が低下する。

内圧調整管は後端に内圧調整弁を備えているので、管内
の圧力を計測し、一定以上に内圧か上昇した場合には調
整弁を開いてサクンヨンする等排泥を盛んにして内圧を
下げ、内圧が低下した場合には調整弁を閉じてスライム
の排出を止めるなどの圧力調整をしながら、硬化材の注
入が行われるもので注入効果を高め、スライムの処理も
一挙に行なって作業性の向上、注入効果の両面から問題
点の解決をはかろうとするものである。更に内圧調整管
に設けられた計測機構によって噴射ノズル周辺の圧力を
含めた内圧を測定把握することができるので、地盤硬化
材の噴射注入量の調整を含む総合的な注入調整も可能に
したものである。

〔作　　　用〕

地盤硬化材の噴射注入によって発生するスライムは、後
続の注入による噴射圧に圧迫され、更に注入ロッドのノ
ズルの後部に設けられたパッカーによって逃げ場を失い
、次第にその内圧を高めて内圧エネルギーを蓄積する。

この内圧エネルギーは膨張力となって働き、噴射噴流の
到達射程距離内に注入ロッドと平行して挿入されている
内圧調整管に対しては外圧となるから内圧調整管に開口
部としてスリットか設けられれば、当然スライムはスリ
ット開口部に流入して内圧を開放する。このメカニズム
によって余剰スライムが注入ロッドの硬化材噴射ノズル
から所定の間隔を置いて挿入された内圧調整管のスリッ
トに吸入されると、スライムの上昇力に負荷された硬化
材噴射圧や噴射エアーの負担か減少し、空隙率も増すの
で、噴射された硬化材噴流の到達距離か伸びる。一方、
余剰スライムに蓄積された内圧エネルギーか、内圧調整
管のスリットへのスライム吸入によって開放されると、
蓄積エネルギーの減少に比例してスリ、トへのスライム
吸入量は減少し、過度な吸引による硬化材注入層の痩身
現象は自動的に回避されるまた、内圧調整管の圧力計測
機構によって管内外の圧力を把握できるので、調整弁に
よって意図的な注入調整も可能であり、極めて効果的な
注入を行うことができる。

（実　施　例） 以下図面に従って本発明の１つの実施例としてエアー包
含噴射注入の場合の例を説明する。

１は注入ロントで操作機構２によって支持され、前進、
後退、回転若しくは３６０度往復回動等の作動を与えら
れる。注入ロント１の先端部側壁には噴射ノズル３が設
けられ、内部には噴射ノズル３等の各開口部に開口する
多重経路を有している。噴射ノズル３の後部には注入ロ
ッド挿入孔からのスライム逆流を防止するパッカー３１
か設けられている。

噴射ノズル３は核ノズルと囲周ノズルとか二重に重合す
る重合噴射ノズルとなっており、スイベル４を介して供
給される硬化材、エアー、必要に応じて清水等を、各別
の経路から開口する核ノズル或いは囲周ノズルを通じて
地中に噴射する。噴射ノズル３は重合噴射ノズルとなっ
ていない場合もあることは勿論である。

５は内圧調整管で、側壁に適宜の吸入スリット６が開口
する。この吸入スリット６は内圧調整管５か注入ロッド
１と連動して後退するように構成した場合には先端部の
みに開口させれば良いか、内圧調整管を移動させない場
合には第１図に図示するように側壁全体に開口させる。

また、素材として注入ロッド１と連動して後退するよう
に構成する場合等には金属を用いるが、簡易にケー／ン
グ挿入して埋め殺す場合等にはビニールなとの合成樹脂
を用い、使用後は気孔として利用しても良い。

内圧調整管５の後端は内圧調整弁７となっており、排泥
ホース７１と圧カゲーン７２か備えられ、必要に応じて
先端に圧力センサーを設置し、或いは操作杆に連携した
圧力センサーを管内部に挿入して置く。

以上のような注入装置／ステトを用い、注入ロッド１は
回転等の適宜手段によって側方対象地盤Ｇの水平方向に
推進挿入される。

同時に、挿入された注入ロッド１より上部の位置で注入
ロッドから噴射される高圧硬化材噴流の到達射程距離内
に、ケーシングなと適宜手段によって内圧調整管５を注
入ロッドＩと平行して挿入する。辺の内圧調整管５は必
要に応じ、１本または数本挿入する。

所定深度において、重合噴射ノズル３の核ノズルから地
盤硬化材を４００ｋｇｆ／−程度の高圧力、流量１００
ｊｌ’／ｍｉｎ前後で噴射し、囲周ノズルからエアー（
場合によっては囲周ノズルの外（Ｊｌｌｌ　ヲ更に囲周
する囲周ノズルを設け、その囲周ノズルから清水を噴射
し、場合によってはエアーも清水も噴射せずに）を噴射
しながら注入ｏ　７　）１を回転後退させると噴射によ
る破砕力を失って対象地盤の硬化材浸透域Ｅに充満して
飽和状態となった泥水スライムか、後続噴射によってス
ライム自体に蓄積された内圧エネルギーによって周辺土
壌の硬化材浸透域Ｅ内における唯一の開口部となってい
る吸入スリット６に集中（。

て内圧調整管５内に滞留エアーと共に吸入され、排泥ホ
ース７１を通じてスライムを処理するフィルタープレス
等に送入される。

この間、硬化材を混入したスライムか過度に排出された
り、滞留されたりしないように管内の圧力か圧力センサ
ー等によって把握されて圧力ゲーノ７２に表示され、内
圧調整弁７によって調整か行われる。

一方、注入ロッド１の重合噴射ノズル３から高圧噴射さ
れた硬化材は、内圧調整管５のスライム吸入によって密
度調整され、空隙率の増した周辺土壌を撹拌混合して円
柱上に地盤硬化材注入層を造成して行く。そして、この
地盤硬化材注入層が目的に応じて並列造成されて覆工層
等を構成していくものである。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成したので、排出し過ぎれば注
入効果がなく、滞留し過ぎれば硬化材噴流の到達距離や
破砕力を減殺し、公害の発生因ともなる泥水スラッジを
内圧調整管によって圧力コントロールすると共に滞留エ
アーの排出を可能にすることによって側方注入において
も有利なエアー包含噴射による注入を可能にしたもので
ある。また、噴射ノズルの直近において過剰スライムを
吸入除去すると共に、圧力コントロールによる注入管理
により噴射圧を効果的にして硬化材噴流の到達距離を伸
長し、純度の高い大経の側方硬化材注入層か造成できる
。更に、泥水スラッジの処理を同時に行うことかでき、
作業面、コスト面の両面から効率を高める効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の１つの実施例としてエアー包含噴射注入の
場合を例として示すもので、第１図は施工状況を示す全
体説明図、第２図は注入ロッドと内圧調整管の関係を示
す第１図Ａ−Ａ部の拡大横断面図である。 １〜注入ロツト　２〜操作機構　３〜重合噴射ノズル　
３１〜バツカー　４〜スイヘル　５〜内圧調整管　６〜
吸入スリツト　７〜内圧調整弁７１〜排泥ホース　７２
〜圧力ゲ一シ Ｇ〜対象地ＩｊｌＥ〜硬化材浸透域

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）挿入された注入ロッドより上部の位置で、注入ロ
   ッドから噴射される高圧硬化材噴流の到達射程距離内に
   、側壁に泥水スライムを吸入するスリットを設け、後端
   に内圧調整弁を備えた内圧調整管を注入ロッドと平行し
   て挿入し、硬化材の噴射注入時に発生する泥水スライム
   を、内圧調整管の調整弁によって圧力調整しながら、吸
   入スリットに・吸入して排泥することを特徴とする側方
   注入に、おける内圧調整排泥工法
2. （２）内圧調整管に管内外の圧力計測機構を設置して挿
   入するようにした特許請求の範囲（１）記載の側方注入
   における内圧調整排泥工法