JPH08165638A - ２重管ロッド緩結注入装置及び緩結注入工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】削孔工程でのねじ継ぎの手数を軽減できると共
に内管を軽量化でき、しかも口元パッカーの形成に必要
な瞬結注入を省略できる２重管ロッド緩結注入装置を提
供する。 【構成】緩結性注入剤を注入するための２重管ロッドを
具備し、２重管ロッドは先端に先端装置部を一体に備え
た外管と、外管に対し取外し可能に挿着結合される内管
とから構成され、内管は先端閉塞で先端部の側部に側孔
を備え、先端装置部には、装置中心部において管軸方向
に開通する第１吐出通路と、装置中心部より外れた位置
において管軸方向に開通する第２吐出通路と、外管の外
周面と略々面一となるように先端装置部の外周部に備え
られた管半径方向に拡縮自在なパッカー部と、該パッカ
ー部内を２重管ロッドの内管内に連通させるための連絡
通路とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２重管ロッド緩結注入装
置及び緩結注入工法に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】２重管ロッドを用いて注入範
囲まで削孔し、次いで該ロッドを注入管として緩結注入
を行う場合は、緩結注入を直接行うと、注入された緩結
性注入剤が上記ロッドの外周部の周隙を通って地上に向
け逃げるので、最初に瞬結性注入剤を注入してグラウト
パッカーを形成し、次いで緩結性注入剤の注入を行うと
いう、所謂複合注入が必要になる。このような瞬結性注
入剤の注入工程は操作並びに装置を複雑化し、好ましく
ない。

【０００３】また従来では削孔を２重管ロッドを用いて
行っているが、これでは削孔の進行につれ内外管ともに
ネジ継ぎして行かなければならず、手間がかかり作業時
間のロスが大きい。

【０００４】また削孔時には、通常２重管ロッドに回転
と打撃が与えられるが、これらは内，外管ともに伝わる
ので、内外管として高強度のものを使用しなければなら
ず、高重量となり使用取扱いに不便であった。

【０００５】本発明はこのような従来の問題点を一掃す
ることを目的としてなされたものである。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】本発明は緩結性注入剤
を注入するための２重管ロッドを具備し、２重管ロッド
は先端に先端装置部を一体に備えた外管と、外管に対し
取外し可能に挿着結合される内管とから構成され、内管
は先端閉塞で先端部の側部に側孔を備え、先端装置部に
は、装置中心部において管軸方向に開通する第１吐出通
路と、装置中心部より外れた位置において管軸方向に開
通する第２吐出通路と、外管の外周面と略々面一となる
ように先端装置部の外周部に備えられた管半径方向に拡
縮自在なパッカー部と、該パッカー部内を２重管ロッド
の内管内に連通させるための連絡通路とを備え、第１吐
出通路の上部は、内管の先部と取外し自在に挿着結合可
能な差込み部を構成し、第１吐出通路の差込み部の下方
に、外管が単管のときは、上記連絡通路を閉じる第１位
置を保持し、内，外管から２重管ロッドを構成した時は
内管により第１位置からその下方の第２位置まで保持バ
ネに抗し押し下げられ、この第２位置で内管内をその下
端部の側孔を介し連絡通路に連通させる筒状弁体が装入
設置され、第１及び第２吐出通路内には、それぞれ個別
に又は共通の逆止弁が備えられている、ことを特徴とす
る２重管ロッド緩結注入装置に係る。

【０００７】さらに本発明は請求項１記載の装置を用い
て緩結注入を行う工法であって、２重管ロッドを構成し
ている内，外管のうち、外管のみを用いて削孔を行う工
程と削孔後に外管内に内管を挿着結合して２重管ロッド
を構成する工程とを含み、２重管ロッドを構成した後に
内管内からその下端部の側孔及び該側孔に筒状弁体を介
し連通する連絡通路を経てパッカー部内に加圧流体を供
給し、該パッカー部を管半径方向に膨脹させて外管周り
をシールし、次いで内外管の間から第２吐出通路を通じ
地盤内に緩結性注入剤を注入することを特徴とする緩結
注入工法に係る。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面にもとづ
き説明すると次の通りである。

【０００９】本発明装置において、２重管ロッド１は図
１の分解図に示すように、外管３と、該外管３に対し取
外し可能に挿着結合される内管２とから構成されてい
る。

【００１０】内管２は先端が閉塞され、先端部の側部に
側孔１６（図３参照）を備えている。

【００１１】外管３は先端に先端装置部４を一体に備え
ている。

【００１２】先端装置部４は、図２に示すように上部の
外周ねじ部５において外管３の下端部の内周ねじ部６に
螺入結合されている。

【００１３】先端装置部４には、その中心部で管軸方向
に開通する第１吐出通路７と、その中心部より外れた位
置で管軸方向に開通する少なくとも１本、例えば３本
（図４参照）の第２吐出通路８と、外管３の外周面と略
々面一となるように先端装置部４の外周部に嵌装されて
いて連絡通路９を通じ給排される加圧流体により管半径
方向に拡縮されるパッカー部１０とが備えられている。

【００１４】第１吐出通路７の上部は、内管２の先部と
取外し可能に挿着結合される差込み部１１を構成し、図
３には挿着結合手段として内，外周ねじ部１２ａ，１２
ｂからなるねじ結合手段が示されているが、その他凹凸
の弾性嵌合による結合手段を適用してもよい。

【００１５】第１吐出通路７の差込み部１１の下方に、
側部に弁孔１４を有する筒状弁体１３が装入設置されて
いる。

【００１６】筒状弁体１３は図２に示すように外管３が
単管の状態においては、保持バネ１５により上動限界の
第１位置を保持している。

【００１７】筒状弁体１３が第１位置を保持している時
は図２から明らかなように弁孔１４と連絡通路９との位
置が上下にずれており、もって連絡通路９は弁体１３に
より閉じられている。また弁体１３は筒状であるので、
第１吐出通路７は管軸方向に開通した状態、即ち削孔水
の供給が可能な状態を保持している。

【００１８】一方外管３内に内管２を挿着結合し２重管
ロッド１を構成した状態においては、図３に示すように
弁体１３は内管２により保持バネ１５に抗し下方へ押し
下げられ、第１位置より下方の第２位置を保持してい
る。

【００１９】弁体１３が第２位置を保持している時は、
図３から明らかなように、内管２の下端部の側孔１６，
弁孔１４及び連絡通路９の上下位置が一致し、もって内
管２内はパッカー１０内に連通され、内管２を通じて給
排される加圧流体例えば水などの非圧縮系流体によるパ
ッカー１０の拡縮操作が可能な状態にある。また内管２
の先端は閉塞されているので、第１吐出通路７は内管２
により閉じられる。よって２重管ロッド１を構成した後
は、第１吐出通路７はもっぱらパッカー部１０の拡縮操
作のみに利用される。

【００２０】側孔１６、弁孔１４及び連絡通路９が上下
位置を一致する限り管周りの方向に位置がずれても尚連
通状態を保持できるようにするために、弁孔１４の内，
外両側に周溝１４ａ，１４ｂが形成されている。

【００２１】第１吐出通路７と第２吐出通路８とは先端
装置部４の下部において集合し、集合通路１７内に逆止
弁１８が装入されている。

【００２２】逆止弁１８としてボール弁１８ａと該弁１
８ａを下方側から常時閉じる方向に付勢するバネ１８ｂ
とからなる構成のものを示したが、他の構成のものであ
ってもよい。

【００２３】先端装置部４の先端部には、先端ピット１
９が例えば螺着手段を適用して固着され、該先端ビット
１９には、上記集合通路１７に連通する吐出口１９ａが
斜め外方に傾斜して例えば４個所（図５参照）に形成さ
れ、これら吐出口１９ａ…は先端ビット１９の下面に開
口している。先端ビット１９の下面の外周部には、刃先
１９ｂが管周りの方向に適当な間隔を存して複数個所に
取付け固定されている。

【００２４】外管３は定尺管３ａと該低尺管３ａを順次
接合するための短管状のジョイント金具３ｂとから構成
されている。

【００２５】外管３は削孔時に回転と打撃を受ける部分
であり、従来品と同様に高強度例えば比較的肉厚の鋼管
が用いられる。

【００２６】内管２は外管３と同様に定尺管２ａと該定
尺管２ａを順次接合するための短管状のジョイント金具
２ｂとから構成され、削孔後に、２重管ロッド１を構成
するために外管２内に挿入され、図２に仮想線で示すよ
うに、その先端部において、先端装置部４の中心の第１
吐出通路７内に挿着結合される。

【００２７】内管２は削孔後に外管３内に挿入され２重
管ロッド１を構成するので削孔時に回転と打撃を受ける
従来装置の内管と異なり、高強度は特に必要でなく、例
えばプラスチック管で十分耐用可能である。

【００２８】第２吐出通路８…は第１吐出通路７と集合
させることなしに、単独で先端ピット１９の下面に開口
されていてもよい。この場合には、第２吐出通路８…の
それぞれに逆止弁が備えられる。

【００２９】本発明装置による緩結注入工法の一実施状
況が図６（イ）〜（ヘ）に工程順に概略的に示されてい
る。

【００３０】図６（イ）は削孔工程の状況を示し、削孔
は外管２単独で行われる。

【００３１】削孔工程においては、図５に示すように外
管３の最上段定尺管３ａの上端に削孔用スイベル２０が
ジョイント金具３ｂを介し取付け固定される。

【００３２】削孔用スイベル２０は外管３の上端にジョ
イント金具３ｂを介し同軸状に接続された上端閉鎖の固
定管状部材２１と、該管状部材２１の外周面側に軸線周
りの方向に定位置で回動し得るように備えられた摺動環
２２とを備え、摺動環２２に付設された削孔水の供給口
２３は、該供給口２３と一致するように摺動環２２に形
成された第１通孔２４、該通孔２４に連通するように摺
動環２２の内周面に形成された周溝２５、該周溝２５内
に開口するように固定管状部材２１に形成された第２通
孔２６を介し外管３内に連通されている。固定管状部材
２１の上端には、常法通り外管３に対し回転と打撃を与
える打撃回転付与装置（図示せず）との接続部２７が設
けられている。

【００３３】このような削孔用スイベル２０の構成は、
ケーシング掘りなどの単管削孔に適用されている従来の
削孔スイベルと実質的に異なる所がない。

【００３４】外管３が単管状態にある時は、図２に示す
ようにパッカー部１０への連絡通路９が弁体１３により
閉じられているので、削孔用スイベル２０の供給口２３
（図７参照）から外管３内に供給される削孔水は、外管
３内から第１，２吐出通路７，８…並びにその集合通路
１７を通り、先端ビット１９の下面に開口している吐出
口１９ａ…から地盤内に噴入されることになる。

【００３５】削孔は従来の単管掘りの場合と同様に外管
３に対し打撃と回転を与えながら削孔水による削孔案内
と、先端ビット１９による掘削案内と打撃により生ずる
推進力とにより行われ、この削孔は定尺管３ａをジョイ
ント金具３ｂにより順次継足しながら所定深度に達する
まで継続される。

【００３６】削孔工程においては外管３を単に継足して
行けばよいので、内外管の継足しが必要な２重管掘りに
比べ継足しに要する手数を軽減でき、削孔を作業能率よ
く行うことができる。

【００３７】削孔が所定深度に達した後は、削孔を停止
し、削孔用スイベル２０を外管３の上端から取り外した
後に、図６（ロ）に示すように外管３内に内管２が挿入
され、２重管ロッド１が構成される。

【００３８】２重管ロッド１を構成した状態において
は、図３に示すように弁体１３が内管２により上動限界
の第１位置よりその下方の第２位置まで保持バネ１５に
抗し押下げられ、もって内管２内は、その下端部の側孔
１６，弁孔１４及び連絡通路９を順次経てパッカー部１
０内に連通され、しかして内管２を利用してパッカー部
１０の拡縮を行い得る態勢となる。ちなみに内管２の先
端は閉塞されているので、第１吐出通路７は内管２の挿
着結合により閉じられることになる。

【００３９】一方外管３内、即ち内，外管２，３間の周
隙２８は、第２吐出通路８…及び集合通路１７を順次経
て先端ビット１９の吐出口１９ａ…に連通され、よって
外管３を利用して地盤内に緩結性注入剤を注入し得る態
勢にある。

【００４０】内，外管２，３から２重管ロッド１を構成
した後は、図６（ハ）に示すように該ロッド１の上端部
に注入用２連スイベル２９がセットされる。

【００４１】２連スイベル２９のうち上端側スイベル２
９には、図８に示すように内管２内に連通する供給口３
０が、また下端スイベル２９ｂには内，外管２，３間の
周隙２８に連通する供給口３１がそれぞれ備えられ、供
給口３０，３１と内管２，周隙２８との連通手段は、図
７に示す削孔用スイベル２０の場合と同じであり、その
詳細な説明は省略する。

【００４２】このような注入用２連スイベル２９の構成
は従来から２重管ロッドに適用されている公知の２連ス
イベルと実質的に異なる所がない。

【００４３】２重管ロッド１への２連スイベル２９の設
置を終えた後図６（ニ）に示すように上端側スイベル２
９のａの供給口３０を通じ内管２内に加圧水を供給する
と、加圧水は図３に示すように内管２内から下端部の側
孔１６，弁孔１４及び連絡通路９を順次経てパッカー部
１０内に流入し、該パッカー部１０を管半径方向に膨脹
させ、もって２重管ロッド１の下端部の外管３周りに
は、口元パッカーａが形成される。

【００４４】この口元パッカーａは、複合注入工法にお
いて、瞬結注入により形成される口元パッカーと同様に
外管３周りの隙間をシールする働きをする。

【００４５】而してこのように口元パッカーａを形成し
た後に図６（ヘ）に示すように緩結性注入剤を下端側ス
イベル２９ａの注入口３１から内外管２，３間の周隙２
８、第２吐出通路８…、集合通路１７及び吐出口１９ａ
…を順次経て地盤内に注入することにより、地盤内に浸
透固結体ｂを形成することができる。

【００４６】緩結性注入剤注入による浸透固結体ｂの形
成を終えると、パッカー部１０内の圧力を解放し該パッ
カー部１０を収縮させた後、図６（ヘ）に示すように２
重管ロッド１を１ステップ引上げることにより、この引
上げ位置で先と同様の手法で緩結注入を行い得る。

【００４７】以下同様にステップアップを繰返すことに
より従来の複合注入工法と同様に、緩結性注入剤による
地盤改良を行い得る。

【００４８】

【効果】本発明によれば、外管単独で削孔を行った後に
２重管ロッドを構成し、しかる後に内管利用によるパッ
カー部膨脹ひいては口元パッカー形成と、緩結注入によ
る浸透固結体形成とを行い得るような構成になっている
ので、次の通りの効果が得られる。

【００４９】（イ）外管単独で削孔できるので、ねじ継
ぎが外管だけでよくなり、内外管ともにねじ継ぎが必要
な従来の２重管掘りに比べねじ継ぎに要する時間を短縮
でき、作業能率を向上できる。

【００５０】（ロ）パッカー部の膨脹により口元パッカ
ーを形成できるので、複合注入に見られる瞬結性注入剤
の注入工程を省略でき、緩結性注入剤による浸透性固結
体の形成を瞬結性注入剤を消費することなしに、実施で
き、経済性に優れている。

【００５１】（ハ）瞬結性注入剤を使用しないので、２
重管ロッドの管詰りなどのトラブル原因を一掃できる。

【００５２】（ニ）削孔は外管単独で行うことができ、
内管は削孔後に外管内に挿入設置すればよいので、内管
は注入圧力に耐え得るだけの強度があればよく、例えば
プラスチック管でも充分に耐用でき、内管の軽量化を計
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置における２重管ロッドの１例を内，
外管に分解して示す縦断面図である。

【図２】外管の単管状態における先端装置部の拡大断面
図である。

【図３】内，外管から２重管ロッドを構成した状態での
先端装置部の拡大断面図である。

【図４】図２の４〜４線に沿う断面図である。

【図５】図２の底面図である。

【図６】本発明装置による緩結注入工法の１実施状況を
工程（イ）〜（ヘ）の順に示す概略説明図である。

【図７】削孔用スイベルの取付け状況を示す拡大縦断面
図である。

【図８】２連スイベルの取付け状況を示す拡大縦断面図
である。

【符号の説明】

１ ２重管ロッド ２ 内管 ３ 外管 ４ 先端装置部 ５ 外周ねじ部 ６ 内周ねじ部 ７ 第１吐出通路 ８ 第２吐出通路 ９ 連結通路 １０ パッカー部 １１ 差込み部 １２ａ 内周ねじ部 １２ｂ 外周ねじ部 １３ 筒状弁体 １４ 弁孔 １５ 保持バネ １６ 側孔 １７ 集合通路 １８ 逆止弁 １９ 先端ビット １９ａ 吐出口 ２０ 削孔用スイベル ２１ 固定管状部材 ２２ 摺動環 ２３ 供給口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】緩結性注入剤を注入するための２重管ロッ
   ドを具備し、 ２重管ロッドは先端に先端装置部を一体に備えた外管
   と、外管に対し取外し可能に挿着結合される内管とから
   構成され、 内管は先端閉塞で先端部の側部に側孔を備え、先端装置
   部には、装置中心部において管軸方向に開通する第１吐
   出通路と、装置中心部より外れた位置において管軸方向
   に開通する第２吐出通路と、外管の外周面と略々面一と
   なるように先端装置部の外周部に備えられた管半径方向
   に拡縮自在なパッカー部と、該パッカー部内を２重管ロ
   ッドの内管内に連通させるための連絡通路とを備え、 第１吐出通路の上部は、内管の先部と取外し自在に挿着
   結合可能な差込み部を構成し、 第１吐出通路の差込み部の下方に、外管が単管のとき
   は、上記連絡通路を閉じる第１位置を保持し、内，外管
   から２重管ロッドを構成した時は内管により第１位置か
   らその下方の第２位置まで保持バネに抗し押し下げら
   れ、この第２位置で内管内をその下端部の側孔を介し連
   絡通路に連通させる筒状弁体が装入設置され、 第１及び第２吐出通路内には、それぞれ個別に又は共通
   の逆止弁が備えられている、ことを特徴とする２重管ロ
   ッド緩結注入装置。
2. 【請求項２】外管に、外管単独で削孔を行うための削孔
   用スイベルが取外し可能に備えられていることを特徴と
   する請求項１記載の２重管ロッド緩結注入装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の装置を用いて緩結注入を行
   う工法であって、２重管ロッドを構成している内，外管
   のうち、外管のみを用いて削孔を行う工程と、削孔後に
   外管内に内管を挿着結合して２重管ロッドを構成する工
   程とを含み、２重管ロッドを構成した後に内管内からそ
   の下端部の側孔及び該側孔に筒状弁体を介し連通する連
   絡通路を経てパッカー部内に加圧流体を供給し、該パッ
   カー部を管半径方向に膨脹させて外管周りをシールし、
   次いで内外管の間から第２吐出通路を通じ地盤内に緩結
   性注入剤を注入することを特徴とする緩結注入工法。