JPS63210310A

JPS63210310A - 薬液注入装置

Info

Publication number: JPS63210310A
Application number: JP62043627A
Authority: JP
Inventors: Shohei Senda; 昌平千田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-25
Filing date: 1987-02-25
Publication date: 1988-09-01

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】（産業上の利用分野）この発明は地中に薬液を注入して、地盤を改良するため
の薬液注入装置に関する。

（従来の技術）この種の薬液注入装置は種々提案されているが、この発
明の発明者は先に特願昭６１−２５９１００号明細書に
おいて、下端に掘削刃を具え、上端においてそれぞれ開
口する縦向きの第１流路と、それを取囲む第２流路とが
形成されたロットの下部に、第１流路と常時連通し、か
つロッドの下端付近に出口部を有する縦向きの第３流路
を形成し、この第３流路の上部周壁に該第３流路と第２
流路とを連通ずる上下方向に離間した上下部連通孔と、
上部連通孔と同じ高さ位置にある上部注出孔とを設け、
第３流路の上部にばねによって常時上昇傾向を付与され
、ピストン部が下部連通孔よりも上方に位置する第１ピ
ストン弁を上下動可能に配置し、この第１ピストン弁は
上昇位置において上部連通孔および上部注出孔を閉鎖す
るとともに、下部連通孔を介しての第２流路と第３流路
の下部との連通を許し、下降位置において上部連通孔お
よび下部注出孔を開口するとともに、下部連通孔を介し
ての第２流路と第３流路の下部との連通を阻止するよう
になっている薬液注入装置を提案した。

この装置は第３流路に配置した第１ピストン弁のピスト
ン部が第３流路の上部周壁に設けた下部連通孔よりも上
方に位置することから、第１ピストン弁がその下降位置
から上昇位置に復帰する際その復帰力はピストン弁を上
昇付勢するばね力のみならず、下部連通孔を経て第１流
路から第３流路の上部に流入し、ピストン部の下面に作
用する液体の供給圧によっても与えられ、これによりば
ね力を比較的小さなものとすることができるという利点
がある。

ところで前記の既提案の装置において下部連通孔を経て
第３流路に流入した液体は例えば次のような注出機構に
よって外部に注出される。

すなわち第１３．１４図に示すように、注入ロッド６１
に形成した第３流路６６の下部に２つのチャンバ６６ａ
、　６６ｂを設け、このチャンバ間における第３流路６
６の周壁に下部注出孔７７を設け、さらに第３流路６６
の下部に第２ピストン弁７９を上下動可能に配置したも
のである。第２ピストン弁７９は上下部がそれぞれチャ
ンバ６６ａおよび注入ロッド６１の先端開口８６に向け
て呂口部６５から突出するとともに、縦向孔８２、上下
部横向孔８０．８１および中仕切８９の上下に１対の中
間部横向孔８７゜８８が設けられ、止めスプリング８５
が第３流路６６の周壁に係止する上昇位置において下部
注出孔７７が閉鎖されるとともに、中間部横向孔８７．
８８がチャンバ６６ｂを介して互いに連通しく第１３図
）。

また第１ピストン弁７０の下降（第１４図には該弁が下
降の後上昇した状態を示す）の際そのロット７２によっ
て第２ピストン弁７９が押し下げられ、止めスプリング
８５が第３流路６６から離脱する第２ピストン弁７９の
下降位置において、上部横向孔８０と下部注出孔７７と
が連通ずるとともに中間部横向孔８７．８８が閉鎖され
るようになっている（第１４図）。７８．８４は弾性弁
を示す。

（発明が解決しようとする問題点）掘削時にポーリング水の供給は第１３図示の状態、すな
わち第１ピストン弁７０および第２ピストン弁７９がと
もに上昇位置にある状態で行われ、第３流路６６に流入
したポーリング水は第１ピストン弁７０の縦向孔７５、
第２ピストン弁７９の縦向孔８２、中間部横向孔８７．
８８．下部横向孔８１を経て流れ、弾性弁８４を押し拡
げて注入ロッド６１の下端開口８６から注出される。

緩結型注入材の地盤への注入は第１４図示の状態、すな
わち第１ピストン弁７０が下降の後上昇して上昇位置に
あり、第２ピストン弁７９が下降位置にある状態で行わ
れ、第３流路６６に流入した緩結型注入材は第１ピスト
ン弁７０の縦向孔７５、第２ピストン弁７９の縦向孔８
２、上部横向孔８０および下部注出孔７７を経て流れ、
弾性弁７８を押し拡げて外部に注出される。しかしなが
ら第２ピストン弁７９の縦向孔８２においてポーリング
水と緩結型注入材との流路を共用させているため縦向孔
８２に流入した緩結型注入材は、中仕切８９と上部横向
孔８０との間に一部滞留し、これが硬化すると次回の掘
削時にポーリング水の流通に支障をきたし、作動不良を
起こす恐れがある。

この発明は上記のような既提案のもののもつ問題点を解
消し、薬液の滞留がなく、作動が円滑な薬液注入装置を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するためになされたこの発明は、第２
ピストン弁が上部に横向孔とこの横向孔に連通−する第
１縦向孔と上部に第２縦向孔とを有し、この第２ピスト
ン弁は上昇位置においてその上部横向孔を第３流路に開
口するとともに、下部注出口を閉鎖し、下降位置におい
てその上部横向孔を閉鎖するとともに、第２縦向孔を介
しての第３流路と下部注出孔との連通を許すようになっ
ていることを特徴とするものである。

（作　　用）第２ピストン弁の上昇位置において、下部連通孔を経て
第３流路に流入したポーリング水は第２ピストン弁の上
部横向孔、第１縦向孔を経て外部に注出される。他方第
２ピストン弁の下降位置において、第３流路に流入した
緩結型注入材は第２ピストン弁の第２縦向孔および下部
注出孔を経て外部に注出される。このようにポーリング
水と緩結型注入材の第２ピストン弁内部での流路を別個
に設けたので、緩結型注入材の滞留部分が生じることは
ない。

（実施例）第１〜５図に示すように、下端に掘削刃４を具えた注入
ロッド１に、上端においてそれぞれ開口する縦向きの第
１流路２とそれを取囲む縦向きの第２流路３とが形成さ
れ、このロッド１の下部に第１流路２と常時連通し、ロ
ッド１の下端付近に出口部５を有する縦向きの第３流路
６が形成され、第３流路６はその上部の第１チヤンバ６
ａ、中間部の第２チヤンバ６ｂ、下部の第３チヤンバ６
Ｃを含む。

第１チヤンバ６ａの周壁には第２流路３と第１チヤンハ
ロａとを連通ずる上下方向に離間した上下部連通孔７，
８と、上部連通孔７と同じ高さ位置にある上部注出孔９
が設けられている。第３流路６には第１ピストン弁１０
が上下動可能に配置され、この第１ピストン弁１０は第
１チヤンバ６ａに収容されてその周壁に沿って摺動し、
下部連通孔８よりも上方に位置するピストン部１１と、
その下方に延びて下端が第３チヤンバ６ｃに達し、第３
流路６に沿って摺動するロッド１２とを具え、ロッド１
２にはその上下部に横向孔１４゜１５とそれらを連通ず
る縦向孔１６とが設けられ、これらの孔１４，１５．１
６が第２流路３と第３チヤンバ６ｃとを連通ずる実質的
な流路を形成している。

第２チヤンバ６ｂの底壁とロッド１２に設けた支持リン
グ１３との間にばね１４′が配置され、このばね１４′
によって第１ピストン弁１０が常時上昇傾向を付与され
ている。

第１ピストン弁１０はその上昇位置において上部連通孔
７および上部注出孔９を閉鎖するとともに、上部横向孔
１４が第１チヤンバ６ａに開口し、それにより下部連通
孔８を介しての第２流路３と第３流路６の下部すなわち
第３チヤンバ６ｃとの連通を許しく第１，３図）、下降
位置において上部連通孔７および上部注出孔９を開口す
るとともに、上部横向孔１４が閉鎖してそれにより下部
連通孔８を介しての第２流路３と第３チヤンバ６ｃとの
連通を阻止するようになっている（第２図）。

第３チヤンバ６ｃの下方における第３流路６の周壁に下
部注出孔１７が設けられ、その周囲にゴム等からなる環
状の弾性弁１８が設けられている。

第３チヤンバ６ｃの出口部５に第２ピストン弁Ｉ９が摺
動可能に配置され、この第２ピストン弁１９は上下端が
それぞれ第３チヤンバ６ｃおよび出口部５の下方に突出
し、上下部に横向孔２０．２１とそれらを連通ずる第１
縦向孔２２と上部に溝孔からなる第２縦向孔２３とが設
けられている。第２ピストン弁１７はその周囲に設けた
止めスプリング２５が、出口部５の周壁に係止する上昇
位置において、上部横向孔２０が第３チヤンバ６ｃに開
口するとともに、下部注出口１７を閉鎖しく第１図）、
止めスプリング２５が出口部５から離脱する下降位置に
おいて上部横向孔２０が閉鎖するとともに、第２縦向孔
２３を介しての第３チヤンバ６ｃと下部注出孔１７との
連通を許すようになっている（第２．３図）。下部横向
孔２１の周囲には環状の弾性弁２４が設けられている。

前記のものにより地盤３９に対する孔４０の掘削、薬液
の注入等の作業が行われるのであり、これを以下に説明
する。

１、孔の掘削作業（第１，６図）掘削を開始する前に注入ロッド１の先端開口２６から図
示しない棒を挿入して、第２ピストン弁１９を押し上げ
、止めスプリング２５を出口部５の周壁に係合させるこ
とにより第１図示のように第２ピストン弁１９を上昇位
置に保持する。

そして、第２流路３にポーリング水を供給し、注入ロッ
ド１を回転しながら通常の掘削工法と同様にして地盤３
９の掘削を行なう。

その際第２流路３に供給したポーリング水は、下部連通
孔８を経て第３流路６の第１チヤンバ６ａに流入し、さ
らに第１ピストン弁１０の孔１４，１６．１５および第
３チヤンバ６ｃを経て第２ピストン弁１９の孔２０．２
２内に入り、液圧によって弾性弁２４を押し拡げ、下部
横向孔２１からロッド１の先端開口２６を経て掘削孔内
に注出され、このようにして第６図示のように所定深さ
の削孔４０が形成される。その際弾性弁２４は逆止弁の
役目を果たすので、被圧水が高いところでも土砂の流入
が起こらない。

２、　瞬結型注入材の注入（第２，７図）前記のように
して削孔４０の掘削が終了したら、第２流路３への給水
を停止し、第１流路２内に瞬結型硬化剤を、また第２流
路３に主剤を同時に供給する。

これにより第１ピストン弁１０には上方からの供給液圧
が作用することがら第１ピストン弁１０は第２図に示す
ように、　ばね１４′の押上刃に抗して下降し、ピスト
ン部１１が上部連通孔７および上部注出孔９を開口し、
また上部横向孔１４が閉鎖して下部連通孔８を介しての
第２流路３から第３チヤンバ６ｃへの流れを阻止する。

これによって、第２流路３がら上部連通孔７を経て第３
流路６の第１チヤンバ６ａに流れ込んだ主剤と第１チヤ
ンバ６ａ内の瞬結型硬化剤とが、第１ピストン弁１０の
上方において混合して瞬結型注入材を構成し、このよう
にして構成された瞬結型注入材は上部注出孔９を経て削
孔４０に注出され、その一部が孔壁に浸透して短時間の
うちに固結し、削孔４０にパッカ４１が形成される。

また第１ピストン弁１０の下降によって第２ピストン弁
１９が押下げられ、その上部横向孔２０が閉鎖される。

３、緩結型注入材の注入（第３，８図）前記のようにし
てパッカ４１が形成されたら、第１流路２への瞬結型硬
化剤の供給を停止し、第２流路３へのみ主剤と緩結型硬
化剤とを供給し、供給系路においてそれらを混合して緩
結型注入材を構成する。

それにより第１ピストン弁１０のピストン部１１には、
下部連通孔８を経て第１チヤンバ６ａに流入する緩結型
注入材により下方からの供給液圧が作用し、　この液圧
とばね１４′の押上刃との協働により第１ピストン弁１
０は当初位置に復帰し、上部連通孔７および上部注出孔
９を閉鎖する。したがって第２流路３に供給された緩結
型注入材は、下部連通孔８を経て第１チヤンバ６ａに流
れ込んだのち、第１ピストン弁１０の孔１４，１６．１
５を経て第３チヤンバ６ｃに流入し、さらに第２ピスト
ン弁１９の第２縦向孔２３を経て下部注出孔１７から、
液圧によって弾性弁１８を押し拡げながら、第８図示の
ようにパッカ４１の下方の削孔４０に注出され、孔壁に
浸透注入されて緩結型注入材［４２が形成される。

このようにして孔４０の底部に不透水性であって地盤強
化用の注入材層４２が形成されるが、さらに必要に応じ
て注入ロッド１を所要寸度だけ引上げ、その上方に前記
と同様にして注入材層４２′を形成したものを第１１図
に示し、　このようなことは必要に応じてさらに所要回
数繰返すことができる。

下部注出孔１７を開閉する弾性弁１８が露出していると
、削孔の掘削時に土砂との接触によって弾性弁１８が損
傷する恐れがある。この場合第１０〜１２図に示すよう
に、弾性弁１８が収容される環状凹所２７に環状の保護
バンド２８を装着する。保護バンド２８はその内周面が
凸状面となっていて、また上下部に複数の切欠部２９が
間隔を置いて設けられ、第１１図示のように液圧によっ
て弾性弁１８が押し拡げられると、該弾性弁１８は保護
バンド２８の内周面に受は止められ、下部注出孔１７か
ら注出された緩結型注入材は切欠部２９を経て外部に注
出される。

前記した実施例に限らず、同様の機能をもつものならば
、その特許請求の範囲を逸脱しない限り随意変更できる
ことはいうまでもない。例えば第１ピストン弁のピスト
ン部１１は下部連通孔８よりも上方に位置することが望
ましいが。

この発明はそのような態様に限定されない。また第１ピ
ストン弁１０のロッド１２は特願昭６１−２５９１００
号明細書で提案したように中実のものとしてもよい。

（発明の効果）以上のように、この発明によれば第２ピストン弁にポー
リング水のみが流通する第１縦向孔と、緩結型注入材の
みが流通する第２縦向孔とを別個に設けたので、緩結型
注入材が滞留する部分をなくすことができ、したがって
注入材が硬化することがなく作動を円滑とすることがで
き、しかもそのための構造は簡単であって容易に製作す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の一部縦断正面図であって、
掘削時における状態を示すもの、第２図は同上のものの
瞬結型注入材注入時における状態を示す一部縦断正面図
、第３図は同上のものの緩結型注入材注入時における状
態を示す一部縦断正面図、第４図は第２図の線Ａ−Ａに
沿って得た横断面図、第５図は第２図の線Ｂ−Ｂに沿っ
て得た横断面図、第６図乃至第９図はこの発明のものを
使用しての工法の順序を示す概略図、第１０．１１図は
弾性弁の保護機構を示す縦断正面図、第１２図は保護バ
ンドを示す斜視同第１３．１４図は既提案のものの縦断
正面図。１・・・注入ロッド　　　２・・・第１流路３・・・第
２流路　　　　４・・・掘削刃５・・・出口部　　　　
６・・・第３流路７・・・上部連通孔　　　８・・・下
部連通孔９・・・上部注出孔　　　１０・・・第１ピス
トン弁１１・・・ピストン部　　　１２・・・ロ　ン　
ド１４’１．．ば　　ね　　　１７・・・下部注出孔１
８．２４・・・弾性弁　　１９・・・第２ピストン弁２
０・・・上部横向孔　　　２１・・・下部横向孔２２・
・・第１縦向孔　　　２３・・・第２縦向孔第３図第６図　　　第７図第１３図第１４図

Claims

【特許請求の範囲】

１、下端に掘削刃を具え、上端においてそれぞれ開口す
る縦向きの第１流路と、それを取囲む第２流路とが形成
されたロッドの下部に、第１流路と常時連通し、かつロ
ッドの下端付近に出口部を有する縦向きの第３流路を形
成し、この第３流路の上部周壁に該第３流路と第２流路
とを連通する上下方向に離間した上下部連通孔と、上部
連通孔と同じ高さ位置にある上部注出孔とを設け、第３
流路の上部にばねによって常時上昇傾向を付与された第
１ピストン弁を上下動可能に配置し、この第１ピストン
弁は上昇位置において上部連通孔および上部注出孔を閉
鎖するとともに、下部連通孔を介しての第２流路と第３
流路の下部との連通を許し、下降位置において上部連通
孔および上部注出孔を開口するとともに、下部連通孔を
介しての第２流路と第３流路の下部との連通を阻止する
ようになっており、さらに第３流路の下部周壁に下部注
出孔を設け、第３流路の下部に、上部に横向孔とこの横
向孔に連通する第１縦向孔と上部に第２縦向孔とを有す
る第２ピストン弁を上下動可能に配置し、この第２ピス
トン弁は上昇位置においてその上部横向孔を第３流路に
開口するとともに、下部注出口を閉鎖し、下降位置にお
いてその上部横向孔を閉鎖するとともに、第２縦向孔を
介しての第３流路と下部注出孔との連通を許すようにな
っていることを特徴とする薬液注入装置。