JPS6156364B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は非固結性材料を使用するグラウト注入
工法に関するものである。

グラウト注入に際し、削孔ロツドをそのまま注
入管として使用することが汎用されている。しか
しながら、注入したグラウトが硬化するとロツド
を中心として強固な固結体を形成し、ロツドを締
め付けるようになる。したがつて、注入中に絶え
ずロツドを回転させて付着を切らなければならな
い。ところが削孔注入深度が深くなると、それだ
け回転力および引き抜き力が大きなボーリング機
械を必要とするが、それも限度があり現場におい
て種々のトラブルを発生させる要因となつてい
る。

ここで予めこの種のグラウト注入工法について
図面を参照しながら説明すると、第１図は第１従
来例を示したものであつて、まず対象地盤にバル
クヘツドとしてのコンクリート体５０より若干深
く挿入孔５１を穿孔し、ケーシングパイプ５２
（たとえば3m）を挿入する。次いで、コンクリー
ト体５０の挿入孔５１の入口にゴム等のシーリン
グ体５３を設け、かつ挿入孔５１とケーシングパ
イプ５２との間にコーキング材５４を配設する
（ａ図）。次いで、ｂ図のように、先端にメタルビ
ツトを装着した注入管を兼用した削孔ロツド５５
をケーシングパイプ５２内に挿入し、プリベンダ
ー５６を入口側に装置し、削孔ロツド５５から水
を噴射させつつ、ロツド５５自体を回転させなが
ら所定深度まで削孔する。その際スライムは、ロ
ツド５５の周辺を通つて入口側に溢れるので、流
路５７を通して排出する。この削孔が終つたなら
ば、同図仮想線Ｒより若干の距離（たとえば
1m）ロツド５５を後限させた後、グラウト５８
をロツド５５を介して圧送して周辺地盤に注入す
る。注入が完了したならば、注入ホース（図示せ
ず）およびロツド５５内を水洗し、グラウト５８
の硬化を待つ（約10分間）。あまり削孔内にロツ
ド５５を放置しておくと、ロツド５５が硬化グラ
ウト５８′によつて固着するので、ｃ図のように
ロツド５５をケーシングパイプ５２の口元まで後
退させる。次にｄ図のように、いま施工を行つた
ステツプにおいて、硬化グラウト５８′による固
結体が形成されたならば、削孔ロツド５５を再び
挿入し、前述と同様な削孔を次のステツプに至る
まで行い、そこで次の注入を行う。

しかし、この方法では上述の説明でも推考でき
るように、ロツドの固着を免れるためにロツドを
口元まで後退させ再び削孔を行うなど、施工に手
間がかかるし、その操作を誤れば、ロツドを固着
させて使用不能としたり、さらに深度が深くなる
とロツドの回転、引抜に限度がある。

第２図は第２の従来例を示したもので、まずａ
図のように比較的長い（たとえば３〜9m）のケ
ーシングパイプ６０を設置し、しかる後所定深度
まで削孔ロツド６１により所定深度まで削孔す
る。次いで削孔ロツド６１とは別体の先端にパツ
カ６２を備えた二重管からなる注入管をケーシン
グパイプ６０内に設置し、その内管６３からＢ液
を、内管６３と外管６４との間からＡ液を圧送
し、第１のステージに注入を行う（ｂ図）。以下
は同様に削孔および次のステージの注入を順次行
うものである。

第３図はさらに深い場合の注入例で、ケーシン
グパイプ６０内に、さらに長いケーシングパイプ
６５を設けて、第２従来例と同様な施工を行うも
のである。第４図はそれ以上の深い場合の例で、
第３のケーシングパイプ６６を設けて同様な施工
を行うものである。

これら第２〜第４図の例は、削孔ロツドと注入
管とが別体のもので、二重管方式の注入管を用い
ることができるからゲルタイムの短い２シヨツト
工法を採用できる。しかし、ケーシングパイプ挿
入のための削孔、その建込み、コーキング材の注
入等に手間がかかり、またパツカが十分に機能せ
ずそこから漏洩し注入管の引き抜きが困難となる
ことがある。さらにケーシングパイプがトンネル
掘削時に障害となり、切断して掘削せねばならな
いなどの問題もある。しかも、ケーシングパイプ
の使用量も多く経済的でない。

本発明は前記従来の問題点を一挙に解決したも
のであり、非固結性材料を注入管兼用削孔ロツド
または注入管と削孔との間に充填し、ロツドまた
は注入管へのグラウトの付着を防止し、したがつ
てその回転、引抜きを容易にし、もつて施工の迅
速性および経済性の向上を図らんとしたものであ
る。

本発明者は当初第５図にみられる方法で行えば
十分その目的を達成するものと考え、予備的実験
を行つた。まず対象地盤にコンクリート体１を形
成した後、挿入孔２を穿孔し、ケーシングパイプ
３を挿入する。ケーシングパイプ３と挿入孔２と
の間はコーキング材４を満すとともに、ゴム等の
シール材５を配設する。次いで、二重管方式の注
入管を兼用した削孔ロツド６をケーシングパイプ
３内に挿入し、プリベンター７を装着する。かく
してロツド６を回転させながら所定深度まで削孔
する。これが終つたならば、削孔内を水洗し、ス
ライム等は排出路６ａから排出する。次いで、後
述する非固結性材料８をロツド６を介して注入
し、ロツド６と削孔との間に充填する。そして透
水試験が終了後、ロツド６を若干後退させ、ロツ
ド６にＡ液およびＢ液を圧送し、先端からグラウ
ト９の注入を行い、１ステージの注入を完了す
る。グラウト９の硬化時でもロツド６をその位置
に設置しておく。次のステージにおいては、ロツ
ド６によりさらに深く削孔し、前述の操作と同様
に非固結性材料の充填等を行い、グラウトの注入
を行う。以下順次同様の施工を繰り返す。

ここで、非固結性材料８としては、固結せずし
かもグラウトの注入によつて流亡せず、しかもグ
ラウトと反応しないものであればよく、たとえば
ベントナイト泥水にバライト（硫酸バリウムを主
成分とする）を添加したものが好適あつた。

この非固結性材料８によつてロツド６の周りを
充填すると、グラウト９が硬化してもロツド６は
非固結性材料８によつて縁が切れているから、グ
ラウト９がロツド６に付着することはなく、第１
従来例のようにロツド６を入口まで後退させる必
要はないし、グラウト９の硬化後、次のステージ
への削孔を開始しても回転力は小さくて済む。

ところが、上記利点があるものの、その一方に
おいて、グラウト液が削孔内より吹き出し、十分
な浸透が図れなかつた。

第６図および第７図は本発明を示したものであ
る。すなわち、第７図に示すように、注入管兼用
削孔ロツド１０の先端周壁部に凹溝部（たとえば
長さ150cm）１１を形成し、この凹溝部１１内に
ゴム等の可撓性材料からなる筒状のパツカー１２
を包着し、その上部と下部を焼付固着する。その
中間部のロツド１０周壁に連通孔１３を形成して
おく。またロツド１０内には、その詳細を図示し
ないがＡ液路、Ｂ液路およびパツカー流路、必要
により非固結性材料が通る流路を形成し、パツカ
ー流路の出口は連通孔１３としておく。

かくして、まず第６図ａのように予備的実験と
同様にケーシングパイプ３の挿入等を行つた後、
ロツド１０により所定深度まで削孔する。次いで
削孔内の水洗を行つた後、ｂ図のように非固結性
材料８を流出させ、ロツド１０の周囲に充填す
る。しかる後、ロツド６を若干後退させ、入口側
からパツカー流路を介して水または空気を圧送
し、その圧によつてパツカー１２の中央部を膨張
させて削孔壁に圧着させる。この状態で、Ａ液お
よびＢ液からなるグラウト９を圧送し、周辺地盤
に注入する。注入が終つたならば、水の圧送を解
除し、パツカー１２の膨張を解き、再び筒状のパ
ツカー１２として凹溝１１内に収容する。グラウ
ト９の硬化を待つて、再び次のステージに向けて
同様に削孔を開始し、再び次のステージにおい
て、非固結性材料８の充填等を行つた後、グラウ
トの注入を行う（ｃ図）。

このような方法をとることによつて、グラウト
ゲルの付着による回転力の増大の防止を図りつ
つ、しかも入口側へ入り込むグラウトを阻止しな
がら、円滑な注入を行うことができる。

なお、本発明は、注入管と削孔ロツドとを兼用
して順次削孔および注入を繰り返すようにしたも
ので、これによれば削孔ロツドと注入管との交替
作業がなく経済的であるが、これを犠性にすれば
削孔ロツドと注入管とは別体であつてもよく、予
め削孔ロツドにより削孔した後注入管を挿入して
注入を行つてもよい。また特にパツカーを用いる
本発明ではパツカーが削孔壁を保持するから、ケ
ーシングパイプを用いなくてもよい。

ところで、本発明者等は某地の地盤について次
のような施工を行なつた。すなわち、まずロータ
リーおよびパーカツシヨン併用削孔機で、33.3m
の深さまで削孔し、その後ロツドを1.5m引抜
き、ベントナイトおよびバライト混合液を比重
1.3に調整した非固結性材料（以下これを液体バ
リヤーという）を注入し、プリベンターよりリー
クさせながらその液が濃くなつてきたところでコ
ツクを閉じ、ロツドのまわりに液体バリヤーを構
成した。

次いで、グラウトを75Kg／cm²の圧力で周辺地盤
に注入した。注入量は１，780であり、使用し
たグラウトは懸濁液型で、水ガラスとセメントミ
ルクを材料とし、ゲルタイムが７分のものであ
る。その後、グラウトの効果を待ちながら送水
し、10分間で次のステツプ削孔作業を行なうこと
ができた。

この施工作業の結果、次のような利点が判明し
た。

グラウト注入中、ロツドの回転が不用であ
る。

ロツドを介して送水するとプリベンターから
濃縮された液体バリヤーが速やかに入口側に流
出し、10分後次の削孔作業に移れた。この点、
予備的実験例のようにロツドを口元まで後退さ
せ、再び改めて削孔する方法によればその間、
２時間程度かかるのであるが、この点格段の作
業性向上が判明した。

従来法では、ロツドのまわりのグラウトを入
口側へ押し出すのに、送水の圧力が80〜100
Kg／cm²かかるが、本発明法では40Kg／cm²程度で
液体バリヤーを円滑に押し出すことができる。

従来のロツド注入で度々みられるような、既
注入ゾーンへのグラウトの浸透を防止できた。

液体バリヤーはグラウトと全く反応せず、か
つ注入グラウトの特性変化は全くみられなかつ
た。

以上の通り、本発明によれば、削孔ロツドまた
は注入管の周りは、非固結性材料で充填されてい
るから、グラウトによる固着がなく、ロツドまた
は注入管の回転および引き抜きがきわめて容易と
なり、特に深い地盤までの注入を行う場合、その
利点はきわめて大である。そして削孔ロツドが回
転できなくなるいわゆるジヤーミングを確実に防
止できる。削孔機による回転トルクが小さくて済
むから、機器の損傷、回転不能等の問題がなくな
る。さらに従来例のように複雑な施工法および高
価なケーシングパイプを用いる必要がなく経済的
である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｄ、第２図ａ，ｂ、第３図および第
４図は従来例を示す断面図、第５図ａ〜ｃは予備
的実験例を示す断面図、第６図ａ〜ｃは第２発明
工法を示す断面図、第７図はロツドの先端部の要
部拡大断面図である。 １……コンクリート体、２……挿入孔、３……
ケーシングパイプ、４……コーキング材、５……
シール材、６……注入管兼用削孔ロツド、６ａ…
…排出路、７……プリベンター、８……非固結性
材料、９……グラウト、１０……注入管兼用削孔
ロツド、１１……凹溝部、１２……パツカー、１
３……連通孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロツドの先端部周壁に可撓性パツカーを包着
   し、削孔の入口側から圧送した流体圧によつて前
   記パツカーを膨張可能とし、対象地盤を所定深度
   まで削孔し、その後前記ロツドを介して非固結性
   材料を吐出させてこれをロツドの周部に充填し、
   次いでパツカーを膨張させて前記ロツドを介して
   グラウトを注入し、注入グラウトの硬化後次のス
   テツプまで削孔し、上述の非固結性材料による充
   填、パツカーの膨張およびグラウトの注入を行う
   ことを特徴とするグラウト注入工法。 ２ 可撓性パツカーは筒状であつてロツド先端部
   周壁に形成した凹溝内において包着し、かつ流体
   圧を取り去つた場合筒状に復原するようにした特
   許請求の範囲第１項記載のグラウト注入工法。 ３ 非固結性材料はペントナイト泥水に硫酸バリ
   ウムを主成分とする添加剤を添加したものである
   特許請求の範囲第１項記載のグラウト注入工法。