JPH0738367Y2 - 地盤改良装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は軟弱地盤に対し、その内部に薬液グラウトを
注入して固化し改良する装置の構造技術分野に属する。

〈考案の概要〉 而して、この出願の考案はケーシングパイプタイプの外
管の先端に削孔水噴出口を有し、その所定部位の側面に
グラウトの注入口が穿設され、更に、該外管の内部に断
面リング状間隙を介して挿入されている内管の所定の部
位には外管内側面に対する噴出口が設けられ、該グラウ
ト噴出口には開閉自在、拡縮自在なゴム製等のスリーブ
バルブが設けられて削孔時には削孔水を噴出して削孔を
行い、その後、引き上げ時にはステップごとに外管の側
面のグラウト注入口より地盤中に所定のグラウトを噴出
するようにした地盤改良装置に関する考案であり、特
に、内管内にはグラウト噴出口を開閉自在にするプラン
ジャがスライド自在に挿入されて、外管に対し可撓的に
係合するストッパピンを有して所定ストローク進退自在
にされ、更に、外管のグラウト注入口に対して開閉自在
に対応し、削孔水等を流下させるバイパス孔を有してい
るピストンバルブをピンやネジ螺合等により固設されて
いる地盤改良装置に係る考案である。

〈従来の技術〉 周知の如く、狭溢な国土を有する我が国に於いては、土
地の有効利用を図るべく、河川、湖沼や遠浅海岸等の軟
弱地盤に対し様々な技術による地盤改良が行われてお
り、種々の改良技術が研究開発改良されている。

而して、このうち地盤内の地下水を利用して、所定薬液
による固化薬液のグラウトを地盤内に注入する所謂グラ
ウト注入工法が広く採用されている。

かかるグラウト注入工法には所謂ケーシングタイプの薬
液注入管が用いられて、地盤中に対する所謂モニター部
から削孔時には削孔水を用い、引き上げ時にはグラウト
を注入するタイプのものがあるが、これらのものには垂
直噴射のタイプのものと水平噴射のタイプのものがあ
り、後者は地盤内部に既存の構造物がある場合等も確実
な改良域が形成される等の利点があり、本来的にはその
潜在的需要が大きいものである。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、垂直噴射タイプでは横方向の改良域が広
く取れないという欠点があり、又、水平噴射タイプでは
削孔時の削孔水供給からグラウト噴出時の切り換え等に
伴う構造が複雑で、制御が煩瑣であるという不都合さが
あった。

〈考案の目的〉 この出願の考案の目的は上述従来技術に基づく水平噴射
タイプの利点を生かしながら、削孔時には確実に削孔水
の垂直噴射が行えるという利点を有し、充分に実施工に
耐え得るようにして建設産業における土木技術利用分野
に益する優れた地盤改良装置を提供せんとするものであ
る。

〈課題を解決するための手段〉 上述目的に沿い先述実用新案登録請求の範囲を要旨とす
るこの出願の考案の構成は前述課題を解決するために、
外管先端に削孔水噴出口を、そして側面にグラウト注入
口を有し内管には外管内面に対するパッカーバルブが設
けられると共にその側面のグラウト噴出口にスリーブバ
ルブが設けられている地盤改良装置において、上記内管
内にスライド自在にプランジャが挿設されて外管に可撓
的に係合するストッパピンを有すると共に上記グラウト
注入口に開閉自在に対応し、その所定部位にバイパス孔
を有するピストンバルブを固設されている地盤改良装置
であって上記ピストンバルブがプランジャにピンを介し
て固設されており、又、該ピストンバルブがプランジャ
にネジ螺合を介して固設されている技術的手段を講じた
ものである。

〈作用〉 而して、二重管ケーシングパイプタイプの地盤改良装置
を用いて所定の軟弱地盤等を改良するに際し、該地盤改
良装置を重機等により所定に搬入セットし、上部より外
管と内管のリング状断面空間部分に削孔水を供給し、供
給された削孔水は内管の外側面から外管の内側面に張り
出し状に設けられたパッカーバルブをその圧力により挟
搾して削孔水を通過させ、スリーブバルブの外側を通り
ピストンバルブのバイパス孔を通り、外管先端の削孔水
噴出口から地盤内に噴出させて削孔抵抗を削減して削孔
を行い所定深度まで達させ、その後、所定ピッチで引き
上げプロセスに移り、一次グラウトの注入に際しては外
管と内管の間の断面リング状間隙空間部分に主剤を、
又、内管内には反応剤を供給し、主剤はパッカーバルブ
を挟搾し、一方、反応剤は内管内のグラウト噴出口より
スリーブバルブを拡開して主剤と混合撹拌され、又、該
反応剤は内管内にてプランジャを押圧押進スライドさ
せ、該プランジャにピン結合、或は、ネジ螺合結合され
たピストンバルブがストッパピンを撓ませて押進し、グ
ラウト噴出口を開き、混合された主剤と反応剤は外管の
側面のグラウト注入口より地盤内に注入されるようにさ
れ、又、二次グラウトの注入に際しては外管と内管の間
の断面リング状間隙空間、及び、内管内から主剤と反応
剤の混合グラウトが供給されてパッカーバルブを挟搾し
てスリーブバルブの外側を通過し、ピストンバルブに対
してはそのバイパス孔通過抵抗により該ピストンバルブ
を押圧してそのストッパピンを撓ませて前進させること
により外管のグラウト注入口を開き、該グラウト注入口
より地盤中に主剤と反応剤の混合グラウトを注入し、
又、上記ストッパピンは可撓性であるために再使用可能
であるようにしたものである。

〈実施例〉 次に、この出願の考案の１実施例を図面に基づいて説明
すれば以下の通りである。

１はこの出願の考案の要旨の中心を成す地盤改良装置で
あり、ケーシングタイプの先端モニターは図示する様に
二重管タイプにされており、その外管２の上部にはジョ
イント結合用のネジ３が螺刻されており、その外管２の
所定部位の外側面には所定個数（図示実施例においては
直径上２個）のグラウト注入口４、４が穿設されてお
り、先端部には削孔時の削孔水噴出口３′が形成されて
所定のクラウンビットが通常通りに配設されている。

そして、グラウト注入口４より上の部分に於いては、外
管２に対して所定のリング状間隙空間を介して内管５が
設けられ、その上部にはジョイントに対するシールリン
グ６が環設されており、その略中央部分には該外管２の
内側面に対し拡縮当接離反自在にゴム製のパッカーバル
ブ７が加硫処理により圧着固定されている。

又、該パッカーバルブ７の下部に於いては同じくゴム製
のスリーブバルブ11が嵌着されて、内管５の所定部位下
方に設けられたグラウト噴出口９を開閉自在にしてい
る。

又、該内管５の下方には、該グラウト噴出口９を開閉自
在にするプランジャ10が０−リング８、８を介して挿設
されている。

而して、該プランジャ10の所定部位にはストッパピン1
2、及び、ネジ13を介して上下方向にバイパス孔14を有
するピストンバルブ15が上記外管２のグラウト注入口
４、４を開閉自在に設けられている。

尚、16はプランジャ10に対するピストンバルブ15のスリ
ーブである。

そして、該外管２のグラウト注入口４、４の下部にはブ
ラケット17が設けられ、その上部の座18に密着当接離反
自在な開閉バルブ19がプランジャ10の下端に固着され
て、該ブラケット18の上端のショルダー部20に対し、係
合離反自在な可撓性のストッパピン21が貫通して設けら
れている。

尚、外管２の下部のショルダー部22とブラケット17との
間には、コイルスプリング23を介してボールチェックバ
ルブ24がブラケット17に対し閉塞開放自在に設けられて
いる。

尚、図中25は削孔水であり、26はグラウトの主剤であ
り、27は浸透タイプの反応剤であり、第６、７図に於て
27′は瞬結タイプの反応剤であり、30、30′はグラウト
ポンプ、31、31′、及び、32、32′は操作用の電磁バル
ブであり、24′はチェックバルブである。

上述構成において、削孔中のモニター作動については1.
5ショットの状態で削孔水25により削孔を行い、この場
合、内管５の内側には削孔水25を供給しないようにす
る。

而して、第２図に示す様に、外管２と内管５との間のリ
ング状間隙空間に削孔水25を供給すると、その送水圧に
よりパッカーバルブ７が縮小されて外管２との間に間隙
を生じて削孔水25を通過させ、該削孔水25はスリーブバ
ルブ11の外側面を通過してピストンバルブ15のバイパス
孔14を通り、バルブ19の外側を通り、ブラケット17の中
心を通って削孔水噴出口３′より地盤中に噴出されて削
孔を助勢し、二重管タイプの地盤改良装置１を所定深度
まで削孔し、スライムは外管２の外側面から削孔間隙を
通って上昇していく。

而して、所定深度に達したら図示しない重機により上昇
ステップに移り、所定ステップごとにグラウトを外管２
のグラウト注入口４、４より地盤内にグラウトを噴出し
て地盤改良を行っていく。

而して、一次グラウトのモニター作動について第３図に
より説明すると、上述削孔より２ショットの状態に切り
換えることにより内管５内に瞬結タイプの反応剤27を供
給し、外管２と内管５との間のリング状間隙空間に浸透
タイプの反応剤26を第６図に示す様に供給していくと、
反応剤26はパッカーバルブ７を縮小して通過し、更に、
スリーブバルブ11の外側面を通過し、一方、内管５内に
供給された瞬結タイプの反応剤27はプランジャ10に押圧
力を印加し、それによりストッパピン21を、例えば、約
20％撓ませて外管２内のブラケット17のショルダー部20
より係合離反させてプランジャ10を押進させ、内管５内
のグラウト噴出口９、９を押圧してスリーブバルブ11を
開き、反応剤26と27を混合させ、プランジャ10の押進に
よりストッパピン12、及び、ネジ螺合13を介しピストン
バルブ15を押進させて外管２のグラウト注入口４を開
き、グラウト28を地盤内に注入する。

次いで、二次グラウトのモニター動作を第４図により説
明すると、外管２と内管５の間のリング状間隙の空間部
に対する削孔水25に代えて、1.5ショットで供給された
浸透タイプの反応剤29は瞬結タイプの反応剤と共に供給
され、パッカーバルブ７を縮小させてスリーブバルブ11
の外側を通り、又、内管５内に供給された混合グラウト
29は上述態様同様にプランジャ10に押圧力を印加してこ
れを押進させ、グラウト噴出口９、９よりスリーブバル
ブ11を開いて混合させ、プランジャ10の押進によりスト
ッパピン12、ネジ螺合13を介して押進されるピストンバ
ルブ15の外管２のグラウト注入口４、４の開放と共に地
盤中に噴出される。

勿論、当該態様においてもストッパピン21はブラケット
17のショルダー部20より離脱して撓み、プランジャ10の
押進を許容する。

このようにして、グラウト28、29は地盤中に水平噴射と
して注入され、先述した如く、地盤中に堤防等の構造物
があっても必要充分で確実な改良領域を拡大することが
出来る。

尚、いづれの場合にもストッパピン21は再利用可能なこ
とは勿論のことである。

又、モニターの作動は内管５内の領域押圧力によるため
に、削孔時の内管５内への削孔水の送給はされないこと
になる。

尚、この出願の考案の実施態様は上述実施例に限るもの
でないことは勿論であり、例えば、削孔水やグラウトの
供給量につき設計量に達したら、地上に於いてその送給
を記録したり、停止させたりする等種々の態様が採用可
能である。

〈考案の効果〉 以上、この出願の考案によれば、基本的に軟弱地盤等の
改良において、二重管タイプの地盤改良装置のモニター
を対象地盤中に貫入し、その削孔時において削孔水を供
給し、その先端の削孔水噴出口より垂直噴出することに
より削孔を助勢して所定深度まで削孔することが出来、
当該所定深度より上昇させ所定ストロークごとのピッチ
で水平噴射をグラウトに対して行うことが出来るため
に、その切り換えが容易であり、地盤中に既存の構造物
等があっても確実に水平噴射が行え、確実な改良領域を
得ることが出来るという優れた効果が奏される。

而して、内管内にスライド自在なプランジャを設けて、
外管に対し可撓性のストッパピンを介してその進退を制
御することにより内管のグラウト噴出口をしてその外側
のスリーブバルブを拡縮開閉自在に出来、その上部のパ
ッカーバルブを介して通過する反応剤や主剤と混合させ
て、確実に外管のグラウト注入口から地盤中に水平噴射
することが出来るという優れた効果が奏される。

而して、外管と内管の間のリング状間隙を介して削孔時
に送給する削孔水はピストンバルブのバイパス孔を通
り、外管の先端削孔水噴出口から噴出されることにより
削孔時には上記可撓性のストッパピンが撓まず、削孔に
は何ら支障がなく、このようにして削孔時は削孔水の垂
直噴射、上昇時にはステップごとにグラウトの水平噴射
を自動的に制御することが出来るという効果があり、
又、可撓性のストッパピンは施工ごとに反復使用するこ
とが出来、資材コストを低減し、メンテナンスも容易で
あるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の考案の１実施例の説明図であり、第１
図は地盤改良装置のモニターの構造断面図、第２図は削
孔時のモニター作動断面図、第３図は一次グラウトのモ
ニター作動断面図、第４図は二次グラウトのモニター作
動断面図、第５図は削孔時の削孔作動図、第６図は一次
グラウトのモニター作動図、第７図は二次グラウトのモ
ニター作動図である。 ３′……削孔水噴出口、２……外管、４……グラウト注
入口、５……内管、７……パッカーバルブ、９……グラ
ウト噴出口、11……スリーブバルブ、１……地盤改良装
置、10……プランジャ、21……ストッパピン、14……バ
イパス孔、15……ピストンバルブ、12……ピン、13……
ネジ螺合

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外管先端に削孔水噴出口を、そして側面に
   グラウト注入口を有し内管には外管内面に対するパッカ
   ーバルブが設けられると共にその側面のグラウト噴出口
   にスリーブバルブが設けられている地盤改良装置におい
   て、上記内管内にスライド自在にプランジャが挿設され
   て外管に可撓的に係合するストッパピンを有すると共に
   上記グラウト注入口に開閉自在に対応し、その所定部位
   にバイパス孔を有するピストンバルブを固設されている
   ことを特徴とする地盤改良装置。
2. 【請求項２】上記ピストンバルブがプランジャにピンを
   介して固設されていることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の地盤改良装置。
3. 【請求項３】上記ピストンバルブがプランジャにネジ螺
   合を介して固設されていることを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の地盤改良装置。