JPS6047115A - 掘削と薬注を自由に行う地盤改良工法 - 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】 本発明は、薬液注入（以下薬注という）による地盤の安
定化工事においてその薬注範囲を確認し、かつ薬注状態
が不充分のとき随時所望箇所で追加の薬注を行うことの
できる掘削と薬注を自由に行う地盤改良工法に関するも
のである。

地盤に対する薬注工法は、軟弱地盤における強度増加な
いしは止水などを目的として有効な方法で必ることから
急速に発達している。

地盤改良工法としては、古くから種々のものが採用され
てきたが、現在では単管ロンドあるいは単管ストレーナ
を使用する単管工法と、２重管ダブルバンカー注入るる
いは２重管ないしは６重管ロンド注入を行う多重管工法
とに大別することができる。

これら工法は、削孔と薬注とを同一ロッドによって行う
ため作業が容易でアシ費用が最も安価であるといり単管
ロッド注入工法から順次積々の目的を付加しちるいは特
定の目的・効果を期待して複雑さを加えているものであ
る。

そして一方では、改良すべき地盤の削孔、その後に行わ
れる薬注作業の簡素化ないしは確実性を追求し注入管の
検討も数多くなされ種々の提案が実際になされてい′る
。

しかしながら、施工対象地盤層の複雑さ、地下水の動向
、注入°薬剤の種類、注入圧力、注入方法、ゲルタイム
の差異などの種々の要素がからみ合っていることから、
その注入状況を適確に判断することは難かしくまた注入
・状況を確認したのちの対応手段についても未だ完成さ
れた技術はない。

本発明者らは、この点に鑑み鋭意検討を続は特定の薬注
管装置を組合せて使用し地盤の掘削と薬注作業を行うと
共にその施工期間中薬注領域の測定を行って、施工不充
分箇所については更に薬注を行うことの可能な工法を確
立した。

すなわち本発明は、電気信号用端子を有する多重管スイ
ベルと、ケーブル導管を多重管中に配した連結用回転ロ
ッドと、外壁に電極を設はケーブル導管を配している電
極付連結用回転ロッドとをそれぞれ必要数連結しその先
端に少なくとも２液の流体流路が確保され外側流路にの
み流体を通したとき、スプリングの押し上げによってプ
ラグが上方に支持されこれによって形成された、掘削′
側流体流出口から管軸方向に流体が噴出して地盤掘削を
行い、一方向側に前記スプリングの押上げカに勝る流体
圧の流体を導入したとき上下に間を隔てて設けた小孔を
有する中空ピストンを介してプラグを押し下げ前記掘削
用流体流出口を閉塞させ外側流路を通る流体流路を小孔
ピストン中空部、小孔を経て管側部に設けられスリット
の入ったラバーパルプで開口部が覆われているインナー
ノズルに流路を導びくと共に、内側の流路を前記インナ
ーノズルの外側で開口するアウターノズルに導びき前記
スリット入シラバーバルブでその開口部を同時に覆って
いる削孔・薬注モニターを装着ｌ〜、地盤中の電気抵抗
の測定を行いながら掘削と薬注を交互に行う地盤改良工
法に関する。

以下図面を用いながら本発明工法で使用する掘削・薬注
管装置の構成を具体的に説明する。

第１図は、３重管スイベルを示したもので、その頭部に
は端子１が絶縁体１２によって周囲から絶縁されて２個
設けられている。この端子１は、その管部内側において
軸を中心に回転可能でかつ水密的に保持されている電極
スピンドルの外側に設けられた回転端子６と摺動ブラシ
４により接続され、また回転端子ｇ−め内側からは図示
していないがリード線が引き出されスイベル軸の軸央に
設けられたケーブル導管（図示していない）によってス
イベル下端部においてケーブルコネクタ等適当な接続用
端子に結線されている。

ミドルチューブ５は、最終的にはスイベル外套管６との
間に流体流路７を形成するためのものであって、その頭
頂部分は流体取入口８よりも上の部分で閉路を形成して
いる。

ミドルチューブ５の内側には、同軸的なインナーチュー
ブ９が配されており、ミドルチューブ５との間に第２の
流体流路１０を形成してその頭頂部分は第２の流体取入
口１１よりも上の部分で閉路を形成している。

ミドルチューブ５及びインナーチューブ９は、適当な個
所でＯ−リング１６．ボールベアリング１４、Ｕ−カッ
プ１５及びオイルシール１６によ多回転可能にあるいは
水密的に支持されているっスイベル外套管、ミドルチュ
ーブ及びインナーチューブの端部は、注入管ロッド（６
重管）と接続するためにそれぞれプラグあるいはソケッ
ト加工を行っている。

図示していないケーブルコネクタ等ケーブル末端の接続
部分は、その長さに若干の余裕を持たせておくと注入管
ロッドの接続作業の際におけるケーブルコネクタの結合
作業が行い易いっ第２図は、注入管ロッド１７を示した
ものであるが図面の簡略化のために軸央にあるケーブル
導管の記載は省略しである。注入管ロッド１７を購成す
るアウターチューブ１８、ミドルチューブ１９及びイン
ナーチューブ２０の両端縁部は、それぞれ他の部材と相
互に連続して結合できるようにソケットとプラグ加工が
施されている。

第６図は、注入管ロッドにおいて管外壁に電極２１を設
けた電極付注入管ロッド２２を示したものでろって、第
２図と同様にケーブル導管の記載は省略しである。この
場合もロッドを構成しているアウクーチューブ、ミドル
チューブ及びインナーチューブの端末は第２図のそれと
同様にソケット及びプラグ加工がなされている。

この第６図の場合では、ケーブル導管から導ひき出され
た１本のリード線がミドルチューブを貫通してアウター
チューブにまで延長しており、アウターチューブ外壁の
電極２１端子に結線されている。

第４図は、前述の如き薬注管先端部に装着する削孔・薬
注モニター２６のピストンを押し下げない状態（左側）
と押し下げた状態（右側）の断面を示したものである。

その上部は、ミドルチューブプラグ２４、アウターチュ
ーブソケット２５によシそれぞれ電極付注入管ロッド２
２と連結するようになっている。

この削孔・薬注モニター２６においてピストン２６を押
し下げないとき、すなわち内側の流体流路２８に流体を
通さないかスプリング２９の拡張力に抗してピストン２
６を押し下げ得ない程度の圧力下で流体が流体流路２８
にあるとき、外側流体流路２７を通る流体は、そのまま
モニター軸方向に沿って下方に導びかれ室６２を経て掘
削流体噴出口６１から下方に流出し地盤掘削の際の流動
液として作用する。

また設計に従って地盤安定の施工を行うときは、内側の
流体流路２８にスプリング２９の拡張力以上の圧力で流
体を導入すると、ピストン２６が次第に降下し従って４
全３０は掘削流体噴出口３１を閉塞する。

一方、ピストン２６はその内側が空胴部３５となってお
り、また小孔３４．３６がその壁部に穿たれていること
から、ピストン２６が降下したとき部屋６２に充満して
いる流体は小孔６４、空胴部６５、小孔６６寸で満され
る。小孔６６に対向する外側管壁の位置には、インナー
ノズル３７が設けられている。

このようなピストン２６の、動作を行わせた内側流体流
路２８を通った流体は矢印に沿ってインナーノズ、／Ｉ
／６７に隣接するアウターノズル６８に到達する。

インナーノズル６７およびアウターノズル６８の開口部
は、スリットの入ったラバーパルプ３９によって閉塞さ
れているが、両ノズルを通って加圧流体がこのラバーパ
ルプ６９０面に当るとスリットが開き、両液はノズルキ
ャップ４０の内側で形成された合流室４１で合流しなが
らノズルキャンプ４０の開口部から外部に噴射するよう
になっている。

本発明工法で使用する薬注管装置は、上述のような構成
であることから、仮に薬注作業の途中で薬注を中断しな
ければならない場合であってもインナーノズル６７お王
びアウターノズル６８はラバーパルプの復元力によって
直ちに閉塞し従ッテ両液が接触してモニター内で固結す
ることはないし、また同様に外部からスライムが入り込
みモニター内を汚染することもないという利点を有する
。

本発明工法は、上述の如き装置を使用して次のような施
工を行うことができる。

すなわち、先ず管を回転させながら掘削を行いながら所
望深度に達するたびごとに（らるいは連続して）外部電
源から例えば６〜１２Ｖ程度の電圧の電流をスイベル頭
部の端子１に流して未処理地盤の電気抵抗を測定し薬液
注入を行った後に再び電気抵抗を測定して２抵抗の低下
の程度から注入領域の判断を行い、必要を認めたときは
一度薬注を行った部分に追加注入をすることによシエ事
の完全を期することができるのであるっ地盤中に注入を
行うときには、通常はロッドを回転させ（このとき当然
のことながらその末端部のモニターも回転する）て薬注
を行うが、抵抗測定の結果追加薬注を行う場合にあって
はその追加薬注を必要とする領域が狭いときにはロッド
の回転を止めて特定方向に施工することもできるっ従来
提案されている差圧弁タイプの二重管式薬注管では、地
盤の掘削後に薬注を行う形式のものが多いが、いずれに
しても一度薬液の注入が行われた後はスプリング方式そ
の他弁滑動部分の動作かにふくなり、地盤掘削−薬圧一
掘削一薬注の繰返し作条は実際上実施することは困難で
あったのに対し、本発明工法で使用するモニターでは、
弁と接触する薬液は実質的に水と同程度であり、かつこ
こでは薬液の固化は起らないことからピストンの上下滑
動には伺ら支障を与えずに何回でも行うことができると
−う利点を有する。

また掘削を行う際に送り出す液体としては、常法に従っ
て水を用いても良いが、例えば１０〜２０分程度の長い
ゲルタイムの緩硬性薬液を４屈削媒体として用いて削孔
部周辺の土壌を予備的に硬化・安定化させたのち、本来
施工である薬注を行うこともできる。

さらに本発明工法は、一旦所定深度まで削孔を行ってか
ら薬注管を地表方向に引き上げながら薬注作業を行うこ
ともできるが、一定湿度の掘削ごとに薬注を行って徐々
に据り下げることも可能である。この場合は１葉注は常
に新しい土壌に対処する形となるので好ましい結果が得
られやすい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかるスイベルの断面図、第２，６
図は同じく注入管ロッドの断面図、第４図は同じくモニ
ターの断面図である。 １・・・端子、５・・・ミドルチューブ、８・・・流体
取入口、９・・・インナーチューブ、１１・・・流体取
入口、１７・・・注入管ロッド、２２・・・電極付注入
肯ロッド、２６・・・ピストン、６０・・・栓、３４．
３６・・・小孔、３７・・・インナーノズル、６８・・
・アウターノズル、６９・・・ラバーバルブ、４１・・
・合流室。 代理人　弁理士　木　村　三　朗 第２図　第３し１ １７ ＝６５−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気信号用端子を有する多重管用スイベルと、ケーブル
   導管を多重管中に配した連結用回転ロンドと、外壁に電
   極を設はケーブル導管を配している電極付連結用回転ロ
   ンドとをそれぞれ必要数連結しその先端に少なくとも２
   液の流体流路が確保され外側流路にのみ流体を通したと
   き、スプリングの押し上げによってプラグが上方に支持
   されこれによって形成された、掘削用流体流出口から管
   軸方向に流体が噴出して地盤掘削を行い、一方向側に前
   記スプリングの押上げ力に勝る流体圧の流体を導入した
   とき上下に間を隔てて設けた小孔を有する中空ピストン
   を介してプラグを押し下は前記掘削用流体流出口を閉塞
   させ外側流路を通る流体流路を小孔し、ピストン中空部
   、小孔を経て管側部に設けられスリットの入ったラバー
   バルブで開口部が覆われているインナーノズルに流路を
   導びくと共に、内側の流路を前記インナーノズルの外側
   で開口するアウターノズルに導びき前記スリット入シラ
   バーバルブでその開口部を同時に葎つう地盤改良工法。