JPH0455515A - スライム吸引注入工法とその装置 - 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、構築物の基礎、地山の支保、
トンネル掘削時の覆工支保等を目的とする地盤硬化材注
入層を造成する際に施工されるスライム吸引注入工法に
関するものである。

（従来の技術） 従来、地盤硬化材の注入には高圧注入と低圧注入があり
、高圧注入には更に買換充填と圧密充填とが考えられ固
結時間にょる緩結、瞬結注入形態による多段注入、複合
注入等多くの工法が開発されてきた。しかし、いずれの
場合においても−気に硬化材が対象地盤に吸収、含浸さ
れるものではなく、地下水等を含む多量の浴出スライム
か発生している。この浴出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収集が提案されてい
る他は、注入ロッド・挿入口にバッカーを設けて地中に
押し戻すか、地上に溢出させて垂れ流すかの対応しかな
されていない。

また、その場合には硬化材と同時にエア噴射を行ってエ
アリフト効果の助けを借りるのが常である。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の浴出スライム対応策は垂れ流しの場合は勿論、パ
ッカーを設けた場合でも完全にスライムを地中に押し戻
すことはできず、様々な成分を含んだ泥水状のスライム
の処理に極めて高額な費用がかかっている。勿論、スラ
イムは産業廃棄物であり、放置すれば公害発生の原因と
なり、形態としては粘度の高い流動体で極めて取扱い難
く、現物から処理施設への運搬にも多くの問題が存在し
、処理費の高額化に拍車をかけでいる。

一方、スライムをバンカーにより押し戻したり垂れ流し
状態にルておくことにより、硬化材の有効成分や硬化し
かけたスラッジ部分をスライムが一緒に押し流して逸出
させてしまい、スライムの流動の激しい部分では、硬化
層が痩身状態になるなど注入効果の面で多くのマイナス
点を生じている。

即ち、対象地盤中のスライムは、そのまま地中の密度を
高め、硬化材の噴射圧を減殺する方向に働くと共に、注
入された硬化材を希釈してその純度を低くするうえに、
その不純化が注入層の固結強度にも影響を与えるのは勿
論で、浴出スライムの処理は注入効果にも多くの問題点
を残しているものである。これらに対して注入ロッド挿
入口からのスライムの吸引収集は消極策として効果を挙
げているが、大掛かりな吸引装置が必要であり、特に注
入深度が深くなると注入ロッド挿入クリアランスに目詰
まりを生じたりして、地上までスライムをリフトするこ
とか出来ないという問題かある。特にトンネルの支保覆
工のように水平方向にロフトを挿入しての硬化材注入の
場合にはエアーによるリフト効果は全く望めないため、
スライムの排出は大きな問題となっている。

（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
浴出スライムを、注入ロッド°自体に設けた吸引スリッ
トによってコンパクトに吸引収集することによって注入
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。更に注入ロッドの硬化材圧送経路に流量
計測機構を設けて地盤硬化材の噴射注入量をその場で測
定しながら注入調整を行うことが出来るようにしたもの
である。

（作　　　用） 浴出スライムが硬化材噴射ノズルから所定の間隔を置い
て設けられた吸引スリットによって吸引されると、スラ
イムの質量によって負荷された硬化材噴射圧に対する負
担が減少し、空隙率も増すので、噴射された硬化材噴流
の到達距離が伸びる。また、噴射ノズルと吸引スリット
との適切な間隔は注入ロッドの径と硬化材の種類、噴射
圧、吸引力によって異なるが、適切な間隔を調整できた
場合には、噴射と吸引の相乗効果による極めて効果的な
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詳細な説明する。

ｌは注入ロッドで、その先端部側壁に設けられる噴射ノ
ズル２と吸引スリット３の各開口部に開口する多重経路
を有し、回転駆動機構９によって支持され、前進、後退
、回転もしくは回動等の作動を与えられる。

噴射ノズル２に開口する硬化材圧送経路７は、スイベル
４を介して供給される硬化材の供給部に連絡する注入ホ
ース５に連結し、その外壁には超音波の発信素子と受信
素子をモールドしたトランジューサー８１と圧力センサ
ー８２か設置され、カウンター／ステム８にケーブル接
続されている。

３は吸引スリットで噴射ノズル２の後部に所定の間隔を
置いて開口し、吸引ポンプ３１の作動により噴射ノズル
２からの噴射作動によって生ずる浴出スライムを積極的
に吸引し、フィルタープレス６に送入する。なお、吸引
スリット３の後部に適宜のバッカーを設ければ、吸引効
果を高めることかできる。

フィルターブレス６は開閉可能に並列された濾枠６１と
剥離板６２からなる濾過脱水室と濾枠と剥離板を支持す
る支持枠６３と支持枠を開閉枠６７により作動して濾枠
の開閉を行うシャフト６４からなる作動部からなってお
り、送入ｆ！Ｂ６５から送入された泥水スライムは送水
圧で開鎖された濾過脱水室に充填され濾布６８に濾過さ
れた濾過水なけが流過して排水部６日から排出される。

フィルターブレス６は７ｋｇ／ａ＋ｆ程度の流圧で自動
的に濾過作用を行うが、本発明の場合には吸引作用を伴
うので、更に強力なものを用いてシステム化すれば効果
的である。

脱水されたスライムのスランプはケーキ化されンヤフト
６４の作動によって定期的に開枠される濾枠から剥離板
によって剥離されて落下する・以上のような装置システ
ムを用い、注入ロッド１は回転等の適宜手段によって対
象地盤に推進挿入される。

所定深度において、噴射ノズル２から地盤硬化材を２０
０ｋｇｆ　／ａｄ程度の高圧力、流量１００ｊ’／ｉｉ
ｎ前後で噴射しながら注入ロッドｌを回転後退させ、更
にポンプ３１を作動させると噴射による破砕力を失って
飽和状態となった泥水スライムが吸引スリットから吸引
され、注入ロッドｌ内に設けられた吸引経路を通じてフ
ィルターブレス６に送入される。噴射ノズル２から高圧
噴射された硬化材はスライム吸引によって空隙率の増し
た周辺土壌を攪拌混合して円柱上に地盤硬化材注入層を
造成して行く。この間、硬化材圧送路１ｉ！８７に設置
されたトランジューサー８１にょる超音波発信と圧力セ
ンサー８２による流盪計測が操作部のカウンターシステ
ムにより捕捉され、操作部からの注入管理が行われる。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成したので、注入効果を減殺し
、公害の発生因ともなる泥水スライムを噴射ノズルの直
近において吸引除去すると共に、地上や操作部からの注
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、純度の高い大騒の硬化材注入層が造成でき
る。更に、泥水スライムの処理を同時に行うことができ
、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】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は施工状況を
示す全体説明図、第２図は注入ロッド先端部の拡大説明
図、第３図はフィルタープレスの開閉状況を示す説明図
、第４図は同じく濾枠と開閉枠の関係を半面ずつで示し
たフィルタープレスの側面図、第５図はトランスジュー
サーの設置状況を示す硬化材圧送経路７の横断面図であ
る。 １〜注入ロツト　２〜噴射ノズル　３〜吸引スリツト３
１〜吸引ポンプ　４〜スイベル　５〜注入ホース　６〜
フイルタープレス　６１〜濾枠６２〜剥離板６３〜支持
枠６４〜シャフト６５〜送入部　６６〜排水部　６７〜
開閉枠　６８〜濾布　７〜硬化材圧送経路　８〜カウン
ターシステム８１〜トランスジユーサー　８２〜圧力セ
ンサ一９〜回転駆動機構　１０〜ロア）操作機構Ａ〜超
音波の発信素子　Ｂ〜超音波の受信素子Ｇ〜対象地盤 特許呂願人　中　嶋　志　朗 （外１名）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端部側壁に噴射ノズルを設け、同噴射ノズルか
   ら所定間隔を置いた部位に吸引スリットを開口させた注
   入ロッドを対象地盤に挿入し、噴射ノズルから高圧で地
   盤硬化材を噴射する一方、この噴射によって溢出する泥
   水スライムを上記の吸引スリットによって吸引しながら
   注入ロッドを回動させつつ引き抜き移動することにより
   地盤硬化材を圧力注入することを特徴とするスライム吸
   引注入工法
2. （２）回動機構と前進後退機構によって支持され、多重
   分隔経路を有する注入ロッドの先端部側壁に噴射ノズル
   を設け、同噴射ノズルから所定間隔を置いた部位に吸引
   スリットを開口させたことを特徴とするスライム吸引注
   入装置
3. （３）吸引スリットを開口するスライム吸引経路を、ス
   ライムをスラッジケーキと濾過水に分離して処理するフ
   ィルタープレスに連絡させるようにした特許請求の範囲
   （２）記載のスライム吸引注入装置
4. （４）注入ロッドの硬化材圧送経路に、超音波の発信素
   子と受信をモールドしたトランスジューサーを設置した
   特許請求の範囲（２）記載のスライム吸引注入装置