JPH0745623Y2 - グラウト注入管の引き上げ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、地盤中に挿入した注入管を注入ステージの変
更のために所定間隔でステップアップするためのグラウ
ト注入管の引き上げ装置に関する。

〔従来の技術〕

地盤のグラウト注入にあたり、深さ方向のある範囲を注
入する際の方式としては、前進方式と引き上げ（ステッ
プアップ）方式とがあるが、後者の方式が一般的であ
る。

従来、後者のステップアップ方式において、ステップア
ップ長を正確に定めて、未改良ゾーンの発生を防止する
ために、注入管の設置機を運転して、先の位置から引き
上げ後の位置との間隔が設定引き上げ距離となるよう
に、スケールによりその都度測定して引き上げるか、実
測によらずに単に目視に基づいて引き上げることが行わ
れていた。

この場合、注入管として、剛性を示す鋼管が用いられ、
前記注入管の設置機（ボーリングマシン）による回転削
孔時においては単位鋼管を順次継ぎ足し、引き上げ時に
おいてはある長さ単位ごとの引き上げ過程で順次単位鋼
管を外しながら注入することを行っている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかるに、前記の目視による場合、未改良ゾーンの発生
の虞れがあり、前者の実測による場合の方が好ましい。

しかし、作業員がステップアップの都度、スケールを以
てステップアップ長を実測することは多大な負担がかか
る。

一方、従来のように、剛性を示す鋼管を順次継ぎ足して
注入管とする場合には、その着脱作業をボーリングマシ
ンの作動と連動する必要があり、また、孔曲りに追従で
きないことがあることなどに鑑み、本出願人は、先に可
撓性注入管に関して特公昭63-44893号などとして提案
し、その有効性に基づいて実用化を図ってきた。そし
て、現在では、この方式が主流となりつつある。この可
撓性注入管を用いる最大の利点は、ケーシングがたとえ
孔曲がりしていたとしても、可撓性注入管をボーリング
マシンを用いないで、挿入および引き上げを行うことが
できることである。これによって、同時または同時的に
多数位置において、注入を行うことができるようになっ
た。

このように、同時注入を行う際に、ステップアップ毎、
その長さを実測することは、作業員の負担の増大、ある
いは作業員の増員を要し折角の利点が損なわれることに
なる。

そこで、本考案の課題は、引き上げ作業の無人化を図る
とともに、同時注入において、引き上げ動作本体を軽量
なものとし、もって適宜の位置に容易に運搬できるよう
にすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決した本考案は、先端に流体圧により膨縮
するパッカーを有し、このパッカーを膨出させた状態で
グラウトを行う可撓性注入管が、複数の地点における地
盤内に挿入されて、各注入管を通して同時的に注入する
方法に用いられる装置であって： 前記注入管が、中心軸心に沿って貫通される中心孔を有
するセンターホール型の堅向きに配置されるピストンシ
リンダと、このピストンシリンダに対する昇降用作動弁
と、前記ピストンシリンダの昇降部に対して設けられ、
チャック体を注入管の外周に押圧して注入管をチャッキ
ング駆動するチャック用シリンダと、このチャック用シ
リンダに対するチャッキング作動弁と、前記ピストンシ
リンダのストロークに基づいてステップアップ位置を検
出するための注入管位置検出器とを備えた引上げ動作本
体と； 前記注入管位置検出器からの位置検出信号に基づいて、
前記チャッキング作動弁に対して注入管のチャッキング
およびその解放信号、ならびに昇降用作動弁に対してロ
ッドの昇降信号を与える制御器と； が分離して設けられ、かつ前記引上げ動作本体は対象の
各注入地点にそれぞれ設置されるものであり、 前記引上げ動作本体は人力のみで対象の注入地点に対し
て可搬の重量である、 ことを特徴とするものである。

〔作用〕

本装置は、複数の地点において、同時注入を行うことを
目的として開発された。したがって、複数の同時注入地
点群での注入が終了すると、次の他の注入地点に移動さ
せる必要がある。このためには、従来のボーリングマシ
ンのような、クレーンで移動させるほどの重量を有して
はならず、作業員により他の注入地点まで運搬させるこ
とができる重量に収める必要がある。

このために、本考案では、引上げ動作本体と制御器とを
別体とすることで、引上げ動作本体の重量を軽減し、こ
れを可搬の重量とした。

一方、本考案では、先端に流体圧により膨縮するパッカ
ーを有し、このパッカーを膨出させた状態でグラウトを
行う可撓性注入管を用いる。このパッカーは、前記公報
記載のとおり、グラウトの注入位置を規制するために必
要であり、このためにも、所定長さごとのステップアッ
プさせることが重要となる。

この引き上げ作業の面からみると、注入管のチャッキン
グおよびその解放をチャック用シリンダによりチャック
体を介して行うようにすることで、チャッキングの自動
化を図ることができる。また、昇降動作を行うピストン
シリンダのストロークに基づいてステップアップ位置を
検出するための注入管位置検出器を設けたので、ステッ
プアップ長を無人で検出できる。そして、注入管位置検
出器からの信号に基づいて、チャッキング作動弁に対し
て注入管のチャッキングおよびその解放信号、ならびに
昇降用作動弁に対してロッドの昇降信号を与えるように
したので、引上げの自動化が達成される。

また、後述の第４図に示す参考例のように、ピストンシ
リンダを注入管と平行に設けて昇降させることも不可能
ではないが、本考案では、注入管が可撓性を示すので、
ステップアップ過程で、当該可撓性注入管が撓むと、チ
ャック体によるチャックが注入管の軸芯をずれて行われ
ることがあり、その注入管を損傷したり、ピストンシリ
ンダのステップアップ動作を妨げたりすることがあり、
現実的に実用に耐えるものではないことが判明した。

これに対して、本考案では、ピストンシリンダとして、
特にセンターホール型のものを用い、これを堅向きに配
置して、中心孔（センターホール）に注入管を貫通させ
るようにしたもである。したがって、可撓性注入管は、
常時、センターホールに案内されてその撓みが防止され
るので、削孔中心からのずれがなく、チャック体による
チャッキングが正確に行うことができ、注入管の損傷を
防止し、また円滑にステップアップを約束する。

〔実施例〕

以下本考案を図面を参照しながら、実施例によってさら
に詳説する。

第２図は、引き上げ装置本体Ｘの概要図で、可撓性の注
入管１を取り囲んでセンターホール型ピストンシリンダ
２が設けられ、そのロッド2Aの先端に注入管１の周囲を
上部チャック体３を介してチャックする上部チャックシ
リンダ４、４が対向的に設けられている。逆に、ピスト
ンシリンダ２のセンターホール（中心孔）2a内に注入管
１が貫通して配置されている。

一方、第３図に示すように、前記のピストンシリンダ２
は架台５に固定され、この架台５の一側には移動車輪６
が設けられている。また、ピストンシリンダ２の上部に
リング状の移動用ハンドル７が固定されている。したが
って、移動の際にはハンドル７を作業員が斜めにした状
態で持ち、移動車輪６によって他の注入地点に容易に移
動できる。なお、引き上げ動作本体Ｘの重量は、たとえ
ば40kg程度とされるので、運搬は容易である。

また、注入管１のチャックは高さ方向の一個所でもよい
が、安定してチャックおよび移動させるために、ピスト
ンシリンダ２の下方において架台５に下部チャック体８
を介してチャックする下部チャックシリンダ９、９が対
向的に設けられている。10はその下方に、必要により設
けられる対向配置の注入管１に付着する泥などの洗浄用
の洗浄ノズルで、このノズル10から洗浄水Ｗを噴出する
ことにより洗浄するものである。

注入管１は、たとえば注入管１の下端部の上部および下
部にパッカー11、12を有し、これらパッカー11、12を管
内に供給する圧気Ａにより膨張させケーシング管13の孔
壁に密着させた状態で、ケーシング管13に予め形成され
た注入口を通してグラウトＧを注入する構成としてあ
る。

他方、第１図も参照すると、上部チャックシリンダ４、
ピストンシリンダ２、および下部チャックシリンダ９は
それぞれ４方電磁弁からなる上部チャッキング作動弁1
4、昇降用作動弁15、下部チャッキング作動弁16を介し
て、共通の圧力源、この実施例では、エアコンプレッサ
ー50に連なっている。さらにこれら作動弁14、15、16は
架台５に固定されている。

また、第１図および第３図のように、架台５の上端とピ
ストンシリンダ２の上端に固定されたブラケット17とに
跨がって案内棒18が固定され、さらにロッド2A上端に移
動棒19が前記ブラケット17を貫通して垂下され、その下
端には金属片20が固定されている。この金属片20は前記
の案内棒18に遊嵌されている。さらに、ピストンシリン
ダ２の胴の上部および下部に上限近接スイッチ21、下限
近接スイッチ22が固定されている。なお、これらの近接
スイッチ21、22間距離は、所定のステップアップ長たと
えば33cmに予め設定されている。必要ならば、近接スイ
ッチ21、22の少なくとも一方の位置を変えるまたは予め
可変構造とすることで設定変更が可能である。

かくして、近接スイッチ21、22に対する金属片20の接離
信号は、ピストンシリンダ２のロッドの移動を示すの
で、近接スイッチ21、22間のステップアップ長に基づい
て、注入管１の位置を検出することができ、これらを要
素として注入管位置検出器が構成されている。

前記引き上げ動作本体Ｘに対して、別体に引き上げ制御
器Ｙが設けられている。さらに別に、前記のエアコンプ
レッサー50、グラウト圧送ポンプ51、パッカー作動用ポ
ンプ52および洗浄用水源53が設けられている。

引き上げ制御器Ｙは、パッカー作動および解放用切替え
器30、圧力スイッチ31、各シリンダ作動用空気のフィル
ター32、圧力スイッチ33、洗浄水の供給用オンオフ電磁
弁34、圧力計35等とともに、近接スイッチ21、22からの
位置検出信号に基づいて、チャッキング作動弁14、16に
対して注入管１のチャッキングおよびその解放信号、な
らびに昇降用作動弁15に対してロッド2Aの昇降信号を与
えるなどの機能を持つ制御部本体36を備えている。

このように構成された引き上げ装置においては、引き上
げに際して、まず注入ポンプ51を停止しパッカー11、12
を収縮させるとともに、ロッド2Aを下限に位置させた
後、作動弁14、16を動作させ、チャックシリンダ４のロ
ッドを伸長させ、チャックシリンダ９のロッドを収縮さ
せ、それぞれチャック体３、８による注入管１のチャッ
クおよび解放を行う。

次いで、この状態でピストンシリンダ２を作動弁15を介
して動作させ、そのロッド2Aを伸長させる。この伸長に
伴って、移動棒19および金属片20も上昇する。この上昇
により、金属片20が上限近接スイッチ21の対向位置に達
すると、その上限近接スイッチ21が動作し、ロッド2Aが
上限に達し、かつ所定長ステップアップされたことが検
出される。

かくして、ステップアップが検出されると、その位置に
おいて、パッカー11、12が膨出され、次いでグラウトＧ
の注入が行われる。この注入の際には注入管１の安定の
ために、チャック体８によるチャッキングが行われる。

さらに次のステップアップに際しては、ロッド2Aを下降
させ、この下降を近接スイッチ22による金属片20の検出
により検知した上で、前述のようにして、ステップアッ
プがなされる。

本考案において、下部のチャッキング手段を省略するこ
ともできる。また、ロッド2Aの位置検出器として、上記
例では近接スイッチ方式を採用してあるが、ロッド2Aの
マークを光学的に検出する光学的方式なども可能であ
る。

他方で、ピストンシリンダとして、センターホール方式
によることなく、第４図に示すように、平行方式も当初
考えたが、実際に使用したときにおいて、前述のとおり
の問題があり、実用化を行うことができなかった。な
お、第４図の構造は、第２図との対比の下で、直ちに推
測できるので説明を省略する。

〔考案の効果〕

以上の通り、本考案によれば、引き上げ作業の無人化を
図るとともに、同時多点注入において、引き上げ動作本
体を軽量なものとし、もって適宜の位置に容易に可搬で
きるなどの利点がもたらされる。

また、注入管をその所定部位に対して確実にチャックし
て、円滑な引き上げを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案例の全体図、第２図は引き上げ動作本体
の概要縦断面図、第３図はその詳細を示す半断面正面
図、第４図は比較例の概要縦断面図である。 １……注入管、２……ピストンシリンダ、2A……ロッ
ド、３……チャック体、４……上部チャックシリンダ、
８……チャック体、９……下部チャックシリンダ、14〜
16……作動弁、36……制御本体部、Ｘ……引き上げ動作
本体、Ｙ……引き上げ制御器、Ｇ……グラウト、Ａ……
パッカー作動用エア、Ｗ……洗浄水。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】先端に流体圧により膨縮するパッカーを有
   し、このパッカーを膨出させた状態でグラウトを行う可
   撓性注入管が、複数の地点における地盤内に挿入され
   て、各注入管を通して同時的に注入する方法に用いられ
   る装置であって： 前記注入管が、中心軸心に沿って貫通される中心孔を有
   するセンターホール型の堅向きに配置されるピストンシ
   リンダと、このピストンシリンダに対する昇降用作動弁
   と、前記ピストンシリンダの昇降部に対して設けられ、
   チャック体を注入管の外周に押圧して注入管をチャッキ
   ング駆動するチャック用シリンダと、このチャック用シ
   リンダに対するチャッキング作動弁と、前記ピストンシ
   リンダのストロークに基づいてステップアップ位置を検
   出するための注入管位置検出器とを備えた引上げ動作本
   体と； 前記注入管位置検出器からの位置検出信号に基づいて、
   前記チャッキング作動弁に対して注入管のチャッキング
   およびその解放信号、ならびに昇降用作動弁に対してロ
   ッドの昇降信号を与える制御器と； が分離して設けられ、かつ前記引上げ動作本体は対象の
   各注入地点にそれぞれ設置されるものであり、 前記引上げ動作本体は人力のみで対象の注入地点に対し
   て可搬の重量である、 ことを特徴とするグラウト注入管の引き上げ装置。