ボーリング孔閉塞工法と装置
【課題】 注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止可能とする。
【解決手段】 構造体設置工程として、逆止弁型パッカー１０をボーリング孔３内に挿入し、任意の位置に位置決めした後、逆止弁型パッカーに２重管構造のグラウトパイプ２０を連結した状態で、内側パイプ２１の回転によりゴムラバーパッキン１３を膨張させてボーリング孔の内壁に圧着させる。注入工程として、内側パイプを引き抜いた後、外側パイプ２２から逆止弁型パッカーを通じてボーリング孔内に注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１を注入する。閉塞工程として、外側パイプを引き抜いた後、逆止弁型パッカーのみを逆止弁１１が閉じた状態でボーリング孔内に残留させ、逆止弁型パッカーの孔口側に固結材４２を充填する。
【解決手段】 構造体設置工程として、逆止弁型パッカー１０をボーリング孔３内に挿入し、任意の位置に位置決めした後、逆止弁型パッカーに２重管構造のグラウトパイプ２０を連結した状態で、内側パイプ２１の回転によりゴムラバーパッキン１３を膨張させてボーリング孔の内壁に圧着させる。注入工程として、内側パイプを引き抜いた後、外側パイプ２２から逆止弁型パッカーを通じてボーリング孔内に注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１を注入する。閉塞工程として、外側パイプを引き抜いた後、逆止弁型パッカーのみを逆止弁１１が閉じた状態でボーリング孔内に残留させ、逆止弁型パッカーの孔口側に固結材４２を充填する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボーリング孔に注入材を注入してボーリング孔を閉塞するボーリング孔閉塞技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、地盤注入工法としては、「薬液注入工法」、「岩盤注入工法」、「ジェットグラウト工法」、「コンパクショングラウチング工法」、「復元注入工法」など、止水目的、地盤強化などの改良目的や地質・岩盤特性などの施工条件に応じて多種多様な工法が用いられている。
【０００３】
一例を挙げると、「岩盤注入工法」では、注入の対象となる岩盤の強度が大きく、注入の目的が、「永久的な信頼性のある止水」にある場合が多いため、注入材としては強度と耐久性に優れたセメント系材料が広く利用されている。しかし、従来、ダム基礎部の高透水ゾーンに対するグラウト材として用いられているセメントミルクでは、数千年以上の長期間の止水性を確保することはできない。
【０００４】
これに対して、ベントナイトは、天然材料の粘土鉱物であることから長期安定性に期待できると考えられ、新たなグラウト材として着目されている。
【０００５】
しかし、グラウト材として着目されるこのベントナイトは、セメントとは異なり固結しない。そのため、従来、グラウト材料としてセメントとベントナイトを混合して適用した事例はあるが、ベントナイト単体でグラウト材料として適用した事例は少なく、グラウトの技術として確立されていないのが現状である。ベントナイトに限らず、今後、グラウト材としてボーリング孔内の任意の場所で注入完了後、固結しない材料または固結速度の遅い材料が使用される可能性がある。
【０００６】
ベントナイトなどの「注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材」を用いた注入工法をグラウトの技術として確立するための問題点として予想されることは、注入完了後パッカーを外す際に孔口に注入したベントナイトスラリーなどの注入材の漏出をどのようにして防止するかという点である。
【０００７】
注入材の漏出防止に関する従来工法としては、覆工した後にトンネル周辺地山改良のために行う裏込注入工法があり、グラウト材注入時にグラウト材逆流を防ぐための逆止弁が用いられている場合があるが、この逆止弁は孔口周辺のみで用いられているため、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止する閉塞技術を開発する必要がある。
【０００８】
また、現在、注入材の漏出を防止する閉塞技術としては、各種の注入工法に適したパッカーを用いた閉塞装置が使用されているが、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いた注入工法に適した閉塞装置は開発されていない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−９７６２８
【特許文献２】特開２００２−２０１６３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止可能なボーリング孔閉塞工法と装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、残留型構造体をボーリング孔内の任意の位置に設置し、残留型構造体を通じてボーリング孔内に注入材を注入した後、残留型構造体をボーリング孔内に残留させた状態で固結材を充填することにより、ボーリング孔を任意の位置で閉塞できるようにしたものである。これにより、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止できる。
【００１２】
本発明のボーリング孔閉塞工法は、ボーリング孔に注入材を注入してボーリング孔を閉塞するボーリング孔閉塞工法において、次のような構造体設置工程、注入工程、閉塞工程を有することを特徴としている。構造体設置工程は、注入材の注入口を有する残留型構造体をボーリング孔内に挿入して、任意の位置に設置する工程である。注入工程は、構造体設置工程後に、設置された残留型構造体を通じてボーリング孔内に注入材を注入する工程である。閉塞工程は、注入工程後に、残留型構造体をボーリング孔内に残留させた状態で当該ボーリング孔内における注入材の注入区間の孔口側に固結材を充填して当該ボーリング孔を閉塞する工程である。
【００１３】
本発明のボーリング孔閉塞装置は、上記の工法を装置の観点から把握したものであり、ボーリング孔に注入材を注入してボーリング孔を閉塞するボーリング孔閉塞装置において、次のような残留型構造体、注入材、固結材を有することを特徴としている。残留型構造体は、注入材の注入口を有し、ボーリング孔内に挿入されて任意の位置に設置される手段である。注入材は、ボーリング孔内に設置された状態の残留型構造体を通じて当該ボーリング孔内に注入される。固結材は、注入材がボーリング孔内に注入された後に、残留型構造体が当該ボーリング孔内に残留した状態で、当該ボーリング孔内における当該注入材の注入区間の孔口側に充填されて当該ボーリング孔を閉塞する手段である。
【００１４】
なお、本発明で使用する残留型構造体の具体的な構成は適宜選択可能であるが、望ましくは、残留型構造体として、少なくともボーリング孔内に挿入され、注入材の注入口に設けられた逆止弁を有する逆止弁型パッカーを含む構造体、および、少なくとも当該ボーリング孔内に挿入される注入用パイプと当該ボーリング孔の孔口に設置される閉塞バルブを含む構造体、のいずれかを使用する。
【００１５】
以上のような特徴を有する本発明によれば、注入材の注入口を有する残留型構造体をボーリング孔内の任意の位置に設置し、残留型構造体を通じてボーリング孔内に注入材を注入した後、残留型構造体をボーリング孔内に残留させた状態で注入材の注入区間の孔口側に固結材を充填することにより、ボーリング孔を任意の位置で閉塞できる。したがって、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止可能なボーリング孔閉塞工法と装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下には、本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」と呼ぶ）について図面を参照して説明する。
【００１８】
なお、本明細書中において、「固結速度の遅い注入材」は、固結するまでの時間が、数週間、数ヶ月、あるいはそれ以上の長期に及ぶ材料を意味しており、通常の工期内には固結しないような材料である。これに対して、「固結材」あるいは「止水材」は、固結するまでの時間が長くても数日程度までの、一般的に「固結材」、「止水材」と称される材料一般を意味している。
【００１９】
［第１の実施形態］
図１は、本発明を適用した第１の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図である。この図１に示すように、本実施形態のボーリング孔閉塞工法は、ボーリング孔閉塞装置１の逆止弁型パッカー１０を、地盤２に形成されたボーリング孔３内の任意の位置に設置し、逆止弁型パッカー１０を通じてボーリング孔３内に、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１を注入した後、逆止弁型パッカー１０をボーリング孔３内に残留させた状態で固結材４２を充填してボーリング孔３を閉塞する工法である。
【００２０】
［装置構成］
本実施形態のボーリング孔閉塞装置１は、ボーリング孔３内に挿入して残留させる逆止弁型パッカー１０と２重管構造のグラウトパイプ２０を有する。ここで、逆止弁型パッカー１０は、挿入先端部の注入材４１の注入口に設けられた逆止弁１１、挿入軸方向反対側の端部に設けられた連結部１２、および、逆止弁１１と連結部１２の間に設けられた外周方向に膨張可能なゴムラバーパッキン１３、から構成されている。
【００２１】
また、２重管構造のグラウトパイプ２０は、凹凸や段部などを利用した簡略な嵌合構造により逆止弁型パッカー１０の連結部１２に対して個別に着脱可能な内側パイプ２１と外側パイプ２２から構成されている。内側パイプ２１は逆止弁型パッカー１０のゴムラバーパッキン１３を膨張させるために使用される。すなわち、逆止弁型パッカー１０は、連結部１２に２重管構造のグラウトパイプ２０が連結された状態で内側パイプ２１の回転を利用してゴムラバーパッキン１３を外周方向に膨張させるように構成されている。
【００２２】
外側パイプ２２は、内側パイプ２１の引き抜き後に逆止弁型パッカー１０の連結部１２に連結された状態で、外側パイプ２２から逆止弁型パッカー１０を通じてボーリング孔３内に注入材４１を注入するために使用される。
【００２３】
［閉塞工法の手順］
本実施形態においては、以上のようなボーリング孔閉塞装置１を用いて、図１中に（Ａ）〜（Ｄ）として示すような手順でボーリング孔を閉塞する。
【００２４】
まず、構造体設置工程における構造体挿入工程として、図１の（Ａ）に示すように、逆止弁型パッカー１０をボーリング孔３内の任意の区間（注入材４１を閉塞する区間）まで挿入し、位置決めする。この構造体挿入工程においてはまた、２重管構造のグラウトパイプ２０を逆止弁型パッカー１０の連結部１２に連結する。
【００２５】
この場合、２重管構造のグラウトパイプ２０を逆止弁型パッカー１０に連結するタイミングは何ら限定されるものではなく、２重管構造のグラウトパイプ２０を連結した状態で逆止弁型パッカー１０を挿入してもよいし、逆止弁型パッカー１０を単体で挿入した後に、２重管構造のグラウトパイプ２０を連結してもよい。あるいはまた、外側パイプ２２のみを連結した逆止弁型パッカー１０を挿入した後に、内側パイプ２１を連結してもよい。
【００２６】
次に、構造体設置工程における構造体固定工程として、図１の（Ｂ）に示すように、任意の区間に位置決めした逆止弁型パッカー１０に対して２重管構造のグラウトパイプ２０を連結した状態で、内側パイプ２１をペンチ等の工具を用いて反時計回りに回転させることにより、逆止弁型パッカー１０のゴムラバーパッキン１３を、外周方向に膨張させてボーリング孔３の内壁に圧着させる。この場合、ゴムラバーパッキン１３は、注入材４１の注入圧力に耐えうる程度まで十分に膨張させる。
【００２７】
なお、このように内側パイプ２１の回転を利用してゴムラバーパッキン１３を膨張させる構造は、具体的には、例えば、図２〜図４に示すように、逆止弁型パッカー１０の連結部１２を、内側パイプ２１に連結される内側可動部１２１と、外側パイプ２２に連結される外側固定部１２２からなる相対的に回転可能な内外２重構造として、内側可動部１２１の回転によりゴムラバーパッキン１３の膨張を制御するように構成することで実現可能である。この場合、内側可動部１２１と内側パイプ２１との回転方向における連結は、断面多角形状の凹凸部を嵌合させる等の既存の技術により容易に実現可能である。
【００２８】
図１の（Ｂ）に示すような構造体固定工程により逆止弁型パッカー１０の任意の区間への設置を完了し、したがって、構造体設置工程を完了した後に、図１の（Ｃ）に示すような注入工程を行う。すなわち、内側パイプ２１を逆止弁型パッカー１０から引き抜いてボーリング孔３から取り出し、この状態で、外側パイプ２２を注入手段として用いて、この外側パイプ２２から逆止弁型パッカー１０を通じてボーリング孔３内の注入区間（パッカーの設置により画定されるボーリング孔の奥側空間）に注入材４１、すなわち、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１を注入する。なお、このような注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１としては、例えば、塩水を溶液として用いた塩水−ベントナイトスラリーを使用可能である。
【００２９】
注入工程を完了した後に、閉塞工程として、図１の（Ｄ）に示すように、外側パイプ２２を逆止弁型パッカー１０から引き抜いてボーリング孔３から取り出し、逆止弁型パッカー１０のみを逆止弁１１が閉じた状態でボーリング孔３内に残留させ、この状態で逆止弁型パッカー１０の孔口側に固結材４２を充填し、ボーリング孔３を閉塞する。なお、固結材４２としては、セメントペーストなどを使用可能である。
【００３０】
［パッカー構造例］
図２〜図４は、第１の実施形態に係るボーリング孔閉塞装置１の逆止弁型パッカー１０の具体的な構造例を示す模式図であり、逆止弁１１として、ボール型逆止弁１１ａ、ゴムスリーブ型逆止弁１１ｂ，開閉型逆止弁１１ｃ、をそれぞれ使用した場合を示している。これらの図２〜図４において、（Ａ）は注入材４１の注入時において逆止弁が開いた状態、（Ｂ）は、注入材４１の注入後に逆止弁が閉じた状態をそれぞれ示している。
【００３１】
［注入材］
前述したように、第１の実施形態において、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１としては、前述したように、例えば、塩水を溶液として用いた塩水−ベントナイトスラリーを使用可能であるが、この場合に、塩水−ベントナイトの配合比の設定については、４％の塩水を次のような配合比でベントナイトスラリーに加えることが望ましい。
【００３２】
すなわち、塩水−ベントナイトの配合比の設定については、施工現場の条件（岩種や亀裂幅、亀裂表面の粗度等）および注入機器（検出器、グラウトポンプ等）の性能によっても異なると考えられるが、塩分濃度と粘度の関係、ベントナイトスラリーの配合比と粘度の関係等を考慮すると、ベントナイト／４％塩水の比が、１：８〜１：２までの配合比となるように設定することが最も効率的である。この配合比の塩水−ベントナイトスラリーを用いた場合には、ベントナイト濃度の高いスラリーを亀裂に充填でき、その結果として、優れた難透水性を発揮できる。
【００３３】
［効果］
以上のような第１の実施形態によれば、逆止弁を有するパッカーをゴムラバーパッキンの膨張とアンカーボルトによりボーリング孔内の任意の位置に設置し、パッカーを通じてボーリング孔内に注入材を注入した後、パッカーを逆止弁が閉じた状態でボーリング孔内に残留させ、この状態でパッカーの孔口側に固結材を充填することにより、ボーリング孔を任意の位置で閉塞できる。したがって、塩水−ベントナイトスラリーなどの注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止できる。
【００３４】
また、本実施形態の閉塞工法における手順は、パイプの回転によるパッカーの固定を除けば、パッカーの挿入、パイプの引き抜き、注入材の注入、固結材の充填などを行うだけの極めて単純な手順であるため、作業効率に優れている。また、本実施形態のボーリング孔閉塞装置は、逆止弁型パッカーと２重管構造のグラウトパイプを組み合わせた簡略な構成であるため、装置の取り扱いが容易であり、ボーリング孔に対する装置の設置作業も短時間で可能であり、また、経済性にも優れている。
【００３５】
［変形例］
なお、第１の実施形態の変形例として、２重管構造のグラウトパイプ２０に代えて、内側の部材を他の形状の回転部材として構成してもよい。すなわち、外側パイプ２２は、注入材を注入するために、管状であることが必要であるが、内側パイプ２１は、回転によりゴムラバーパッキン１３を膨張させるためにのみ使用されるため、必ずしも管状である必要はなく、例えば、単純なロッド状の部材に変更可能である。
【００３６】
［第２の実施形態］
図５は、本発明を適用した第２の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図である。この図５に示すように、本実施形態のボーリング孔閉塞工法は、第１の実施形態とは異なる構成のボーリング孔閉塞装置５の残留型複合部材５０をボーリング孔３内の任意の位置に設置する際に、残留型複合部材５０とボーリング孔３の内壁との隙間を埋める止水材４３を充填する工法である。そして、残留型複合部材５０を通じてボーリング孔３内に、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１を注入した後、残留型複合部材５０をボーリング孔３の内部および孔口に残留させた状態で固結材４２を充填してボーリング孔３を閉塞する工法である。
【００３７】
［装置構成］
本実施形態のボーリング孔閉塞装置５において、ボーリング孔３の内部および孔口に残留させる残留型複合部材５０は、ボーリング孔３内に挿入される逆止弁型パッカー５１とボーリング孔３の孔口に設置される孔口部材５２、逆止弁型パッカー５１と孔口部材５２の間を固定的に連結するグラウトパイプ（注入用パイプ）５３、およびゴムラバー５４から構成されている。
【００３８】
ここで、逆止弁型パッカー５１は、単体の逆止弁として構成されている。孔口部材５２は、グラウトパイプ５３と同軸の管状部分とこれに直交する固定用フランジ部分から構成されている。ここで、孔口部材５２の固定用フランジ部分には、図５の（Ｅ）に示すように、エア抜き孔５２１、止水材注入孔５２２、およびボルト孔５２３が設けられている。また、この孔口部材５２の固定用フランジ部分と地盤３の表面との間には、孔口止水パッキン６１が挿入される。この孔口止水パッキン６１には、孔口部材５２のエア抜き孔５２１および止水材注入孔５２２と重なる位置にエア抜き孔６１１および止水材注入孔６１２が設けられている。
【００３９】
グラウトパイプ５３は、逆止弁型パッカー５１を通じてボーリング孔３内に注入材４１を注入するために使用されると共に、逆止弁型パッカー５１と孔口止水パッキン５３との間の空間を埋めるための固結材４２および止水材４３を充填するために使用される。ゴムラバー５４は、止水材４３の充填範囲を規定するために、グラウトパイプ５３における逆止弁型パッカー５１との連結端に設けられ、ボーリング孔３の内壁に圧着するように構成されている。
【００４０】
ボーリング孔閉塞装置５はさらに、エア抜き孔５２１，６１１に挿入されるエア抜きホース６２、エア抜き孔５２１，６１１および止水材注入孔５２２，６１２を閉塞する閉塞用プラグ６３、孔口部材５２と孔口止水パッキン６１を孔口に固定するアンカーボルト６４、孔口部材５２に対して着脱可能な注入用ホース６５、および孔口部材５２の開口部を閉塞する閉塞用プラグ６６を有する。注入用ホース６５は、孔口部材５２に連結された状態で、注入用ホース６５とグラウトパイプ５３から逆止弁型パッカー５１を通じてボーリング孔３内に注入材４１を注入するために使用される。
【００４１】
［閉塞工法の手順］
本実施形態においては、以上のようなボーリング孔閉塞装置５を用いて、図５中に（Ａ）〜（Ｄ）として示すような手順でボーリング孔を閉塞する。
【００４２】
まず、構造体設置工程における構造体挿入工程として、図５の（Ａ）に示すように、逆止弁型パッカー５１、孔口部材５２、グラウトパイプ５３、およびゴムラバー５４を一体的に連結してなる残留型複合部材５０を、ボーリング孔３内に挿入して任意の区間に位置決めする。この場合、孔口部材５２の管状部分の周囲に孔口止水パッキン６１を予め装着しておき、孔口部材５２のフランジ部分と地盤３の表面とを孔口止水パッキン６１を介して突き合わせる。また、任意の区間は、グラウトパイプ５３の長さを調節することで自由に設定可能である。さらに、この構造体挿入工程において、孔口部材５２と孔口止水パッキン６１のエア抜き孔５２１，６１１に、エア抜きホース６２を挿入し、グラウトパイプ５３の先端部まで伸びるように設置しておく。
【００４３】
なお、残留型複合部材５０を連結するタイミングは何ら限定されるものではなく、例えば、逆止弁型パッカー５１のみを挿入した後に、ゴムラバー５４付のグラウトパイプ５３および孔口部材５２を連結してもよいし、あるいは、逆止弁型パッカー５１にゴムラバー５４付のグラウトパイプ５３を連結した構造のみを挿入した後に、孔口部材５２を連結するようにしてもよい。
【００４４】
次に、構造体設置工程における構造体固定工程として、図５の（Ｂ）に示すように、任意の区間に位置決めした残留型複合部材５０の孔口部材５２の固定用フランジ部分を、アンカーボルト６４により地盤３の表面に固定した後、孔口部材５２と孔口止水パッキン６１の止水材注入孔５２２，６１２から止水材４３を注入し、エア抜きホース６２を通じてエア抜き孔５２１，６１１から空気を抜きながら、任意の区間のグラウトパイプ５３とボーリング孔３の内壁との隙間を埋めるように止水材４３を充填する。
【００４５】
この止水材４３の充填時においては、グラウトパイプ５３に設けられたゴムラバー５４が、ボーリング孔３の内壁に圧着するため、止水材４３がゴムラバー５４を越えて注入材４１の注入区間に侵入することを防止できる。止水材４３充填後に、エア抜き孔５２１，６１１および止水材注入孔５２２，６１２を閉塞プラグ６３で閉塞する。この場合、エア抜きホース６２は、エア抜き後に引き抜いてもよいが、そのまま止水材４３中に残留させてもよい。なお、止水材４３としては、例えば、セメントペーストなどが使用可能である。
【００４６】
図５の（Ｂ）に示すような構造体固定工程により逆止弁型パッカー５１を含む残留型複合部材５０の任意の区間への設置を完了し、したがって、構造体設置工程を完了した後に、図５の（Ｃ）に示すような注入工程を行う。すなわち、残留型複合部材５０の孔口部材５２に注入用ホース６５を連結して、この注入用ホース６５から残留型複合部材５０の孔口部材５２、グラウトパイプ５３、および逆止弁型パッカー５１を通じてボーリング孔３内の注入区間に注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１を注入する。この場合、注入材４１としては、例えば、第１の実施形態と同様の塩水−ベントナイトスラリーが使用可能である。
【００４７】
注入工程を完了した後に、閉塞工程として、図５の（Ｄ）に示すように、注入用ホース６５を残留型複合部材５０から取り外し、グラウトパイプ５３の内部空間を埋めるように固結材４２を充填した後、孔口部材５２の開口部に閉塞用プラグ６６を取り付けて、ボーリング孔３を閉塞する。なお、固結材４２としては、例えば、第１の実施形態と同様のセメントペーストなどが使用可能である。
【００４８】
［パッカー構造例］
図６〜図８は、第２の実施形態に係るボーリング孔閉塞装置５の逆止弁型パッカー５１の具体的な構造例を示す模式図であり、逆止弁型パッカー５１を、ボール型逆止弁５１ａ、ゴムスリーブ型逆止弁５１ｂ，開閉型逆止弁５１ｃ、としてそれぞれ構成した場合を示している。これらの図６〜図８において、（Ａ）は注入材４１の注入時において逆止弁が開いた状態、（Ｂ）は、注入材４１の注入後に逆止弁が閉じた状態をそれぞれ示している。また、本実施形態においては、逆止弁型パッカー５１と共にグラウトパイプ５３を残留させるため、逆止弁型パッカー５１とグラウトパイプ５３の連結部は、ネジ嵌合等により強固に連結されるようになっている。
【００４９】
［効果］
以上のような第２の実施形態によれば、逆止弁として構成したパッカーとグラウトパイプを含む残留型複合部材を、止水材の充填とアンカーボルトによりボーリング孔内の任意の位置に設置し、ボーリング孔内に注入材を注入した後、逆止弁が閉じた状態で残留型複合部材をボーリング孔内に残留させ、この状態でグラウトパイプ内に固結材を充填することにより、ボーリング孔を任意の位置で閉塞できる。したがって、第１の実施形態と同様に、塩水−ベントナイトスラリーなどの注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止できる。
【００５０】
また、本実施形態の閉塞工法における手順は、残留型複合部材を設置する際に、アンカーボルトを締結する工程や、止水材を充填する工程を含むため、第１の実施形態に比べて複雑な手順となっているが、特に、アンカーボルトで固定した残留型複合部材の内外に、固結材と止水材を充填させることにより、機械的強度、および止水性が高く、したがって信頼性の高いボーリング孔の閉塞構造を実現できる。
【００５１】
［第３の実施形態］
図９は、本発明を適用した第３の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図である。この図９に示すように、本実施形態のボーリング孔閉塞工法は、第２の実施形態における逆止弁型パッカー５１の代わりにグラウトパイプ５３の開口を覆う閉塞バルブ７１を有する構成のボーリング孔閉塞装置７を使用して、グラウトパイプ５３の内部空間に固結材４２を充填し、かつ、閉塞バルブ７１を閉じることにより、ボーリング孔３の孔口を閉塞する工法である。
【００５２】
［装置構成］
本実施形態のボーリング孔閉塞装置７においては、図９の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、第２の実施形態における逆止弁型パッカー５１を含む残留型複合部材５０の代わりに、孔口部材５２、グラウトパイプ５３、ゴムラバー５４、および閉塞バルブ７１を一体的に連結してなる残留型複合部材７０を使用する。ここで、閉塞バルブ７１は、操作レバー７１１の回転角度に応じて、図９の（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、操作レバー７１１の操作軸がバルブ本体軸と平行な場合には、開状態となり、図９の（Ｄ）に示すように、操作レバー７１１の操作軸がバルブ本体軸と直交する場合には閉状態となる。
【００５３】
なお、このような残留型複合部材７０の差異を除けば、他の構成は第２の実施形態と同様であるため、同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図９の（Ｅ）は、図５の（Ｅ）と同様に、エア抜き孔５２１、止水材注入孔５２２、およびボルト孔５２３を備えた孔口部材５２を示している。
【００５４】
［閉塞工法の手順］
本実施形態においては、以上のようなボーリング孔閉塞装置７を用いて、図９中に（Ａ）〜（Ｄ）として示すような手順でボーリング孔を閉塞する。
【００５５】
まず、構造体設置工程における構造体挿入工程として、図９の（Ａ）に示すように、孔口部材５２、グラウトパイプ５３、ゴムラバー５４、および閉塞バルブ７１を一体的に連結してなる残留型複合部材７０を、ボーリング孔３内に挿入して任意の区間に位置決めする。この場合に、孔口部材５２の管状部分の周囲に予め装着した孔口止水パッキン６１を介して、孔口部材５２のフランジ部分と地盤３の表面とを突き合わせる点や、孔口部材５２と孔口止水パッキン６１のエア抜き孔５２１，６１１にエア抜きホース６２を挿入し、グラウトパイプ５３の先端部まで伸びるように設置しておく点は、第２の実施形態と同様である。
【００５６】
なお、残留型複合部材７０を連結するタイミングは何ら限定されるものではなく、例えば、孔口部材５２に予め閉塞バルブ７１を連結しておき、ゴムラバー５４付のグラウトパイプ５３を挿入した後に、すでに一体化されている孔口部材５２および閉塞バルブ７１をグラウトパイプ５３に連結してもよいし、あるいは、ゴムラバー５４付のグラウトパイプ５３を挿入した後に、他の部材を順次連結してもよい。あるいはまた、ゴムラバー５４付のグラウトパイプ５３と孔口部材５２を連結した状態で挿入した後に閉塞バルブ７１を連結するようにしてもよい。さらに、閉塞バルブ７１は、図９の（Ｂ）に示すように、孔口部材５２をアンカーボルト６４により地盤３に固定する際に孔口部材５２に連結してもよい。
【００５７】
次に、構造体設置工程における構造体固定工程として、図９の（Ｂ）に示すように、任意の区間に位置決めした残留型複合部材７０の孔口部材５２のフランジ部分を、アンカーボルト６４により地盤３の表面に固定した後、孔口部材５２と孔口止水パッキン６１の止水材注入孔５２２，６１２から止水材４３を注入し、任意の区間のグラウトパイプ５３とボーリング孔３の内壁との隙間を埋めるように止水材４３を充填する点は、第２の実施形態と同様である。そして、この止水材４３の充填時に、ゴムラバー５４がボーリング孔３の内壁に圧着するため、止水材４３がゴムラバー５４を越えて注入材４１の注入区間に侵入することを防止できる点についても、第２の実施形態に関して前述した通りである。
【００５８】
図９の（Ｂ）に示すような構造体固定工程により残留型複合部材７０の任意の区間への設置を完了し、したがって、構造体設置工程を完了した後に、図９の（Ｃ）に示すような注入工程を行う。すなわち、閉塞バルブ７１に注入用ホース６５を連結して、閉塞バルブ７１を開状態とし、注入用ホース６５から閉塞バルブ７１およびグラウトパイプ５３を通じてボーリング孔３内の注入区間に注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１を注入する。
【００５９】
注入工程を完了した後に、閉塞工程として、図９の（Ｄ）に示すように、注入用ホース６５から閉塞バルブ７１を通じて固結材４２をグラウトパイプ５３に注入し、グラウトパイプ５３の内部空間を埋めるように固結材４２を充填した後、閉塞バルブ７１を閉じ、注入用ホース６５を閉塞バルブ７１から取り外して、ボーリング孔３を閉塞する。
【００６０】
［効果］
以上のような第３の実施形態によれば、グラウトパイプと閉塞バルブを含む残留型複合部材を、止水材の充填とアンカーボルトによりボーリング孔内の任意の位置に設置し、ボーリング孔内に注入材を注入し、グラウトパイプをボーリング孔内に残留させた状態でグラウトパイプ内に固結材を充填した後、閉塞バルブを閉じることにより、ボーリング孔を任意の位置で閉塞できる。したがって、第１、第２の実施形態と同様に、塩水−ベントナイトスラリーなどの注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止できる。
【００６１】
また、本実施形態の閉塞工法における手順は、第２の実施形態と同様、残留型複合部材を設置する際に、アンカーボルトを締結する工程や、止水材を充填する工程を含むため、第１の実施形態に比べて複雑な手順となっているが、特に、アンカーボルトで固定した残留型複合部材の内外に、固結材と止水材を充填することにより、機械的強度、および止水性が高く、したがって、信頼性の高いボーリング孔の閉塞構造を実現できる。さらに、閉塞バルブをボーリング孔の孔口に配置する構成であるため、ボーリング孔の寸法に関わらず、任意の寸法形状の閉塞バルブを自由に使用することができるという利点もある。
【００６２】
［第４の実施形態］
図１０は、本発明を適用した第４の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図である。この図１０に示すように、本実施形態のボーリング孔閉塞工法は、第３の実施形態におけるゴムラバー５４付のグラウトパイプ５３および孔口部材５２の代わりに、エキスパンションパッカー８１と閉塞バルブ７１を覆うバルブ閉塞部材８２を有する構成のボーリング孔閉塞装置８を使用して、閉塞バルブ７１を閉じた後、その周囲に固結材４２を充填することにより、ボーリング孔３の孔口を閉塞する工法である。
【００６３】
［装置構成］
本実施形態のボーリング孔閉塞装置８においては、図１０の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、第３の実施形態における残留型複合部材７０の代わりに、エキスパンションパッカー８１と後付の閉塞バルブ７１およびバルブ閉塞部材８２を最終的に一体的に連結してなる残留型複合部材８０を使用する。
【００６４】
ここで、エキスパンションパッカー８１は、外周方向に膨張可能なゴムラバーパッキン１３を備えたパッカー部８１１とグラウトパイプ部８１２が予め一体的に形成された単体のパッカーであり、グラウトパイプ部８１２の回転を利用してゴムラバーパッキン８１３を外周方向に膨張させるように構成されている。グラウトパイプ部８１２の孔口側の端部外周には、回転操作用の操作部８１４が設けられている。
【００６５】
また、バルブ閉塞部材８２は、図１０の（Ｅ）に示すように、ボーリング孔３の孔口に設置される閉塞バルブ７１を覆う筐体状の本体部分と、固定用フランジ部分から構成されており、本体部分には、エア抜き孔８２１と固結材注入孔８２２が設けられており、エア抜き孔８２１には、エア抜きホース８２３が予め装着される。そして、バルブ閉塞部材８２の固定用フランジ部分と地盤３の表面との間には、孔口止水パッキン６１ａが挿入される。
【００６６】
この場合、ゴムラバーパッキン１３付のエキスパンションパッカー８１を使用する本実施形態のボーリング孔閉塞装置８においては、止水材４３を使用しないため、孔口止水パッキン６１ａには、ボルト孔のみが設けられ、エア抜き孔や止水材注入孔は設けられていない。ボーリング孔閉塞装置８は、さらに、バルブ閉塞部材８２のエア抜き孔８２１と固結材注入孔８２２を閉塞する閉塞用プラグ６３ａを有する。
【００６７】
［閉塞工法の手順］
本実施形態においては、以上のようなボーリング孔閉塞装置８を用いて、図１０中に（Ａ）〜（Ｄ）として示すような手順でボーリング孔を閉塞する。
【００６８】
まず、構造体設置工程における構造体挿入工程として、図１０の（Ａ）に示すように、残留型複合部材８０のエキスパンションパッカー８１をボーリング孔３内の任意の区間まで挿入し、位置決めする。
【００６９】
次に、構造体設置工程における構造体固定工程として、図１０の（Ｂ）に示すように、任意の区間に位置決めしたエキスパンションパッカー８１の操作部８１４を回転させることにより、エキスパンションパッカー８１のゴムラバーパッキン８１３を、外周方向に膨張させてボーリング孔３の内壁に圧着させる。この場合、ゴムラバーパッキン８１３は、注入材４１の注入圧力に耐えうる程度まで十分に膨張させる。続いて、エキスパンションパッカー８１の孔口側端部に、その開口を覆うように閉塞バルブ７１を連結する。
【００７０】
図１０の（Ｂ）に示すような構造体固定工程によりエキスパンションパッカー８１の任意の区間への設置およびエキスパンションパッカー８１への閉塞バルブ７１の連結を完了し、したがって、構造体設置工程を完了した後に、図１０の（Ｃ）に示すような注入工程を行う。すなわち、閉塞バルブ７１に注入用ホース６５を連結して、閉塞バルブ７１を開状態とし、注入用ホース６５から閉塞バルブ７１およびエキスパンションパッカー８１を通じてボーリング孔３内の注入区間に注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１を注入する。
【００７１】
注入工程を完了した後に、図１０の（Ｄ）に示すような閉塞工程を行う。この閉塞工程においてはまず、閉塞バルブ７１を閉じ、注入用ホース６５を閉塞バルブ７１から取り外した後、閉塞バルブ７１を覆うようにバルブ閉塞部材８２を配置し、その固定用フランジ部分と地盤３の表面とを孔口止水パッキン６１ａを介して突き合わせ、この状態で、アンカーボルト６４により地盤３の表面にバルブ閉塞部材８２を固定する。
【００７２】
閉塞工程においては、次に、バルブ閉塞部材８２の固結材注入孔８２２から固結材４２をバルブ閉塞部材８２に注入し、エア抜きホース８２３を通じてエア抜き孔８２１から空気を抜きながら、バルブ閉塞部材８２の内部空間における閉塞バルブ７１周囲を埋めるように固結材４２を充填することにより、ボーリング孔３を閉塞する。なお、バルブ閉塞部材８２のエア抜き孔８２１と固結材注入孔８２２は、固結材４２の充填後に閉塞プラグ６３ａで閉塞する。
【００７３】
［効果］
以上のような第４の実施形態によれば、エキスパンションパッカーと閉塞バルブを含む残留型複合部材を、ゴムラバーパッキンの膨張とアンカーボルトによりボーリング孔内の任意の位置に設置し、ボーリング孔内に注入材を注入し、エキスパンションパッカーをボーリング孔内に残留させた状態で閉塞バルブを閉じ、閉塞バルブを覆うバルブ閉塞部材を設置してその内部空間に固結材を充填することにより、ボーリング孔を任意の位置で閉塞できる。したがって、第１〜第３の実施形態と同様に、塩水−ベントナイトスラリーなどの注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止できる。
【００７４】
また、本実施形態の閉塞工法における手順は、バルブ閉塞部材を設置する際に、アンカーボルトを締結する工程を含むため、第１の実施形態に比べて複雑な手順となっているが、特に、孔口に設置した閉塞バルブを覆うバルブ閉塞部材をアンカーボルトで固定してその内部空間に固結材を充填することにより、機械的強度、および止水性が高く、したがって、信頼性の高いボーリング孔の閉塞構造を実現できる。さらに、閉塞バルブをボーリング孔の孔口に配置する構成であるため、第３の実施形態と同様に、ボーリング孔の寸法に関わらず、任意の寸法形状の閉塞バルブを自由に使用することができるという利点もある。
【００７５】
［変形例］
なお、第４の実施形態の変形例として、予め一体的に形成されたエキスパンションパッカーの代わりに、第１の実施形態のような、個別に構成されたパッカーとグラウトパイプを連結して、両方をボーリング孔内に残留させる構成も可能である。
【００７６】
［他の実施形態］
本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他にも多種多様な変形例が実施可能である。
【００７７】
例えば、前記実施形態においては、注入材として塩水−ベントナイトスラリー、固結材、止水材としてセメントペーストを使用した場合について説明したが、本発明で注入材、固結材、止水材として使用する具体的な材料は、前記実施形態について例示した材料注入目的や施工現場の条件などに応じて自由に選択可能である。
【００７８】
また、ボーリング孔内に挿入する残留型構造体を初めとする各手段の具体的な構成は適宜選択可能であり、使用する装置やそれを構成する手段の具体的な構成に応じて、閉塞工法の具体的な手順は異なるものとなる。すなわち、本発明は、残留型構造体をボーリング孔内の任意の位置に設置し、残留型構造体を通じてボーリング孔内に注入材を注入した後、残留型構造体をボーリング孔内に残留させた状態で固結材を充填するものである限り、具体的な手順や装置構成、使用する材料は適宜選択可能であり、そのような各種の変形例において、前記実施形態と同様の優れた効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明を適用した第１の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図。
【図２】第１の実施形態に係る逆止弁型パッカーの具体的な構造例として、ボール型逆止弁を使用した場合の一例を示す模式図。
【図３】第１の実施形態に係る逆止弁型パッカーの具体的な構造例として、ゴムスリーブ型逆止弁を使用した場合の一例を示す模式図。
【図４】第１の実施形態に係る逆止弁型パッカーの具体的な構造例として、開閉型逆止弁を使用した場合の一例を示す模式図。
【図５】本発明を適用した第２の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図。
【図６】第２の実施形態に係る逆止弁型パッカーの具体的な構造例として、ボール型逆止弁を使用した場合の一例を示す模式図。
【図７】第２の実施形態に係る逆止弁型パッカーの具体的な構造例として、ゴムスリーブ型逆止弁を使用した場合の一例を示す模式図。
【図８】第２の実施形態に係る逆止弁型パッカーの具体的な構造例として、開閉型逆止弁を使用した場合の一例を示す模式図。
【図９】本発明を適用した第３の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図。
【図１０】本発明を適用した第４の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図。
【符号の説明】
【００８０】
１，５，７，８…ボーリング孔閉塞装置
２…地盤
３…ボーリング孔
４１…注入材
４２…固結材
４３…止水材
１０…逆止弁型パッカー
１１…逆止弁
１２…連結部
１２１…内側可動部
１２２…外側固定部
１３…ゴムラバーパッキン
２０…２重管構造のグラウトパイプ
２１…内側パイプ
２２…外側パイプ
５０，７０，８０…残留型複合部材
５１…逆止弁型パッカー
５２…孔口部材
５３…グラウトパイプ
５４…ゴムラバー
６１，６１ａ…孔口止水パッキン
６２…エア抜きホース
６３，６３ａ，６６…閉塞用プラグ
６４…アンカーボルト
６５…注入用ホース
７１…閉塞バルブ
７１１…操作レバー
８１…エキスパンションパッカー
８１１…パッカー部
８１２…グラウトパイプ部
８１３…ゴムラバーパッキン
８１４…操作部
８２…バルブ閉塞部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボーリング孔に注入材を注入してボーリング孔を閉塞するボーリング孔閉塞技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、地盤注入工法としては、「薬液注入工法」、「岩盤注入工法」、「ジェットグラウト工法」、「コンパクショングラウチング工法」、「復元注入工法」など、止水目的、地盤強化などの改良目的や地質・岩盤特性などの施工条件に応じて多種多様な工法が用いられている。
【０００３】
一例を挙げると、「岩盤注入工法」では、注入の対象となる岩盤の強度が大きく、注入の目的が、「永久的な信頼性のある止水」にある場合が多いため、注入材としては強度と耐久性に優れたセメント系材料が広く利用されている。しかし、従来、ダム基礎部の高透水ゾーンに対するグラウト材として用いられているセメントミルクでは、数千年以上の長期間の止水性を確保することはできない。
【０００４】
これに対して、ベントナイトは、天然材料の粘土鉱物であることから長期安定性に期待できると考えられ、新たなグラウト材として着目されている。
【０００５】
しかし、グラウト材として着目されるこのベントナイトは、セメントとは異なり固結しない。そのため、従来、グラウト材料としてセメントとベントナイトを混合して適用した事例はあるが、ベントナイト単体でグラウト材料として適用した事例は少なく、グラウトの技術として確立されていないのが現状である。ベントナイトに限らず、今後、グラウト材としてボーリング孔内の任意の場所で注入完了後、固結しない材料または固結速度の遅い材料が使用される可能性がある。
【０００６】
ベントナイトなどの「注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材」を用いた注入工法をグラウトの技術として確立するための問題点として予想されることは、注入完了後パッカーを外す際に孔口に注入したベントナイトスラリーなどの注入材の漏出をどのようにして防止するかという点である。
【０００７】
注入材の漏出防止に関する従来工法としては、覆工した後にトンネル周辺地山改良のために行う裏込注入工法があり、グラウト材注入時にグラウト材逆流を防ぐための逆止弁が用いられている場合があるが、この逆止弁は孔口周辺のみで用いられているため、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止する閉塞技術を開発する必要がある。
【０００８】
また、現在、注入材の漏出を防止する閉塞技術としては、各種の注入工法に適したパッカーを用いた閉塞装置が使用されているが、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いた注入工法に適した閉塞装置は開発されていない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−９７６２８
【特許文献２】特開２００２−２０１６３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止可能なボーリング孔閉塞工法と装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、残留型構造体をボーリング孔内の任意の位置に設置し、残留型構造体を通じてボーリング孔内に注入材を注入した後、残留型構造体をボーリング孔内に残留させた状態で固結材を充填することにより、ボーリング孔を任意の位置で閉塞できるようにしたものである。これにより、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止できる。
【００１２】
本発明のボーリング孔閉塞工法は、ボーリング孔に注入材を注入してボーリング孔を閉塞するボーリング孔閉塞工法において、次のような構造体設置工程、注入工程、閉塞工程を有することを特徴としている。構造体設置工程は、注入材の注入口を有する残留型構造体をボーリング孔内に挿入して、任意の位置に設置する工程である。注入工程は、構造体設置工程後に、設置された残留型構造体を通じてボーリング孔内に注入材を注入する工程である。閉塞工程は、注入工程後に、残留型構造体をボーリング孔内に残留させた状態で当該ボーリング孔内における注入材の注入区間の孔口側に固結材を充填して当該ボーリング孔を閉塞する工程である。
【００１３】
本発明のボーリング孔閉塞装置は、上記の工法を装置の観点から把握したものであり、ボーリング孔に注入材を注入してボーリング孔を閉塞するボーリング孔閉塞装置において、次のような残留型構造体、注入材、固結材を有することを特徴としている。残留型構造体は、注入材の注入口を有し、ボーリング孔内に挿入されて任意の位置に設置される手段である。注入材は、ボーリング孔内に設置された状態の残留型構造体を通じて当該ボーリング孔内に注入される。固結材は、注入材がボーリング孔内に注入された後に、残留型構造体が当該ボーリング孔内に残留した状態で、当該ボーリング孔内における当該注入材の注入区間の孔口側に充填されて当該ボーリング孔を閉塞する手段である。
【００１４】
なお、本発明で使用する残留型構造体の具体的な構成は適宜選択可能であるが、望ましくは、残留型構造体として、少なくともボーリング孔内に挿入され、注入材の注入口に設けられた逆止弁を有する逆止弁型パッカーを含む構造体、および、少なくとも当該ボーリング孔内に挿入される注入用パイプと当該ボーリング孔の孔口に設置される閉塞バルブを含む構造体、のいずれかを使用する。
【００１５】
以上のような特徴を有する本発明によれば、注入材の注入口を有する残留型構造体をボーリング孔内の任意の位置に設置し、残留型構造体を通じてボーリング孔内に注入材を注入した後、残留型構造体をボーリング孔内に残留させた状態で注入材の注入区間の孔口側に固結材を充填することにより、ボーリング孔を任意の位置で閉塞できる。したがって、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止可能なボーリング孔閉塞工法と装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下には、本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」と呼ぶ）について図面を参照して説明する。
【００１８】
なお、本明細書中において、「固結速度の遅い注入材」は、固結するまでの時間が、数週間、数ヶ月、あるいはそれ以上の長期に及ぶ材料を意味しており、通常の工期内には固結しないような材料である。これに対して、「固結材」あるいは「止水材」は、固結するまでの時間が長くても数日程度までの、一般的に「固結材」、「止水材」と称される材料一般を意味している。
【００１９】
［第１の実施形態］
図１は、本発明を適用した第１の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図である。この図１に示すように、本実施形態のボーリング孔閉塞工法は、ボーリング孔閉塞装置１の逆止弁型パッカー１０を、地盤２に形成されたボーリング孔３内の任意の位置に設置し、逆止弁型パッカー１０を通じてボーリング孔３内に、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１を注入した後、逆止弁型パッカー１０をボーリング孔３内に残留させた状態で固結材４２を充填してボーリング孔３を閉塞する工法である。
【００２０】
［装置構成］
本実施形態のボーリング孔閉塞装置１は、ボーリング孔３内に挿入して残留させる逆止弁型パッカー１０と２重管構造のグラウトパイプ２０を有する。ここで、逆止弁型パッカー１０は、挿入先端部の注入材４１の注入口に設けられた逆止弁１１、挿入軸方向反対側の端部に設けられた連結部１２、および、逆止弁１１と連結部１２の間に設けられた外周方向に膨張可能なゴムラバーパッキン１３、から構成されている。
【００２１】
また、２重管構造のグラウトパイプ２０は、凹凸や段部などを利用した簡略な嵌合構造により逆止弁型パッカー１０の連結部１２に対して個別に着脱可能な内側パイプ２１と外側パイプ２２から構成されている。内側パイプ２１は逆止弁型パッカー１０のゴムラバーパッキン１３を膨張させるために使用される。すなわち、逆止弁型パッカー１０は、連結部１２に２重管構造のグラウトパイプ２０が連結された状態で内側パイプ２１の回転を利用してゴムラバーパッキン１３を外周方向に膨張させるように構成されている。
【００２２】
外側パイプ２２は、内側パイプ２１の引き抜き後に逆止弁型パッカー１０の連結部１２に連結された状態で、外側パイプ２２から逆止弁型パッカー１０を通じてボーリング孔３内に注入材４１を注入するために使用される。
【００２３】
［閉塞工法の手順］
本実施形態においては、以上のようなボーリング孔閉塞装置１を用いて、図１中に（Ａ）〜（Ｄ）として示すような手順でボーリング孔を閉塞する。
【００２４】
まず、構造体設置工程における構造体挿入工程として、図１の（Ａ）に示すように、逆止弁型パッカー１０をボーリング孔３内の任意の区間（注入材４１を閉塞する区間）まで挿入し、位置決めする。この構造体挿入工程においてはまた、２重管構造のグラウトパイプ２０を逆止弁型パッカー１０の連結部１２に連結する。
【００２５】
この場合、２重管構造のグラウトパイプ２０を逆止弁型パッカー１０に連結するタイミングは何ら限定されるものではなく、２重管構造のグラウトパイプ２０を連結した状態で逆止弁型パッカー１０を挿入してもよいし、逆止弁型パッカー１０を単体で挿入した後に、２重管構造のグラウトパイプ２０を連結してもよい。あるいはまた、外側パイプ２２のみを連結した逆止弁型パッカー１０を挿入した後に、内側パイプ２１を連結してもよい。
【００２６】
次に、構造体設置工程における構造体固定工程として、図１の（Ｂ）に示すように、任意の区間に位置決めした逆止弁型パッカー１０に対して２重管構造のグラウトパイプ２０を連結した状態で、内側パイプ２１をペンチ等の工具を用いて反時計回りに回転させることにより、逆止弁型パッカー１０のゴムラバーパッキン１３を、外周方向に膨張させてボーリング孔３の内壁に圧着させる。この場合、ゴムラバーパッキン１３は、注入材４１の注入圧力に耐えうる程度まで十分に膨張させる。
【００２７】
なお、このように内側パイプ２１の回転を利用してゴムラバーパッキン１３を膨張させる構造は、具体的には、例えば、図２〜図４に示すように、逆止弁型パッカー１０の連結部１２を、内側パイプ２１に連結される内側可動部１２１と、外側パイプ２２に連結される外側固定部１２２からなる相対的に回転可能な内外２重構造として、内側可動部１２１の回転によりゴムラバーパッキン１３の膨張を制御するように構成することで実現可能である。この場合、内側可動部１２１と内側パイプ２１との回転方向における連結は、断面多角形状の凹凸部を嵌合させる等の既存の技術により容易に実現可能である。
【００２８】
図１の（Ｂ）に示すような構造体固定工程により逆止弁型パッカー１０の任意の区間への設置を完了し、したがって、構造体設置工程を完了した後に、図１の（Ｃ）に示すような注入工程を行う。すなわち、内側パイプ２１を逆止弁型パッカー１０から引き抜いてボーリング孔３から取り出し、この状態で、外側パイプ２２を注入手段として用いて、この外側パイプ２２から逆止弁型パッカー１０を通じてボーリング孔３内の注入区間（パッカーの設置により画定されるボーリング孔の奥側空間）に注入材４１、すなわち、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１を注入する。なお、このような注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１としては、例えば、塩水を溶液として用いた塩水−ベントナイトスラリーを使用可能である。
【００２９】
注入工程を完了した後に、閉塞工程として、図１の（Ｄ）に示すように、外側パイプ２２を逆止弁型パッカー１０から引き抜いてボーリング孔３から取り出し、逆止弁型パッカー１０のみを逆止弁１１が閉じた状態でボーリング孔３内に残留させ、この状態で逆止弁型パッカー１０の孔口側に固結材４２を充填し、ボーリング孔３を閉塞する。なお、固結材４２としては、セメントペーストなどを使用可能である。
【００３０】
［パッカー構造例］
図２〜図４は、第１の実施形態に係るボーリング孔閉塞装置１の逆止弁型パッカー１０の具体的な構造例を示す模式図であり、逆止弁１１として、ボール型逆止弁１１ａ、ゴムスリーブ型逆止弁１１ｂ，開閉型逆止弁１１ｃ、をそれぞれ使用した場合を示している。これらの図２〜図４において、（Ａ）は注入材４１の注入時において逆止弁が開いた状態、（Ｂ）は、注入材４１の注入後に逆止弁が閉じた状態をそれぞれ示している。
【００３１】
［注入材］
前述したように、第１の実施形態において、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１としては、前述したように、例えば、塩水を溶液として用いた塩水−ベントナイトスラリーを使用可能であるが、この場合に、塩水−ベントナイトの配合比の設定については、４％の塩水を次のような配合比でベントナイトスラリーに加えることが望ましい。
【００３２】
すなわち、塩水−ベントナイトの配合比の設定については、施工現場の条件（岩種や亀裂幅、亀裂表面の粗度等）および注入機器（検出器、グラウトポンプ等）の性能によっても異なると考えられるが、塩分濃度と粘度の関係、ベントナイトスラリーの配合比と粘度の関係等を考慮すると、ベントナイト／４％塩水の比が、１：８〜１：２までの配合比となるように設定することが最も効率的である。この配合比の塩水−ベントナイトスラリーを用いた場合には、ベントナイト濃度の高いスラリーを亀裂に充填でき、その結果として、優れた難透水性を発揮できる。
【００３３】
［効果］
以上のような第１の実施形態によれば、逆止弁を有するパッカーをゴムラバーパッキンの膨張とアンカーボルトによりボーリング孔内の任意の位置に設置し、パッカーを通じてボーリング孔内に注入材を注入した後、パッカーを逆止弁が閉じた状態でボーリング孔内に残留させ、この状態でパッカーの孔口側に固結材を充填することにより、ボーリング孔を任意の位置で閉塞できる。したがって、塩水−ベントナイトスラリーなどの注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止できる。
【００３４】
また、本実施形態の閉塞工法における手順は、パイプの回転によるパッカーの固定を除けば、パッカーの挿入、パイプの引き抜き、注入材の注入、固結材の充填などを行うだけの極めて単純な手順であるため、作業効率に優れている。また、本実施形態のボーリング孔閉塞装置は、逆止弁型パッカーと２重管構造のグラウトパイプを組み合わせた簡略な構成であるため、装置の取り扱いが容易であり、ボーリング孔に対する装置の設置作業も短時間で可能であり、また、経済性にも優れている。
【００３５】
［変形例］
なお、第１の実施形態の変形例として、２重管構造のグラウトパイプ２０に代えて、内側の部材を他の形状の回転部材として構成してもよい。すなわち、外側パイプ２２は、注入材を注入するために、管状であることが必要であるが、内側パイプ２１は、回転によりゴムラバーパッキン１３を膨張させるためにのみ使用されるため、必ずしも管状である必要はなく、例えば、単純なロッド状の部材に変更可能である。
【００３６】
［第２の実施形態］
図５は、本発明を適用した第２の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図である。この図５に示すように、本実施形態のボーリング孔閉塞工法は、第１の実施形態とは異なる構成のボーリング孔閉塞装置５の残留型複合部材５０をボーリング孔３内の任意の位置に設置する際に、残留型複合部材５０とボーリング孔３の内壁との隙間を埋める止水材４３を充填する工法である。そして、残留型複合部材５０を通じてボーリング孔３内に、注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１を注入した後、残留型複合部材５０をボーリング孔３の内部および孔口に残留させた状態で固結材４２を充填してボーリング孔３を閉塞する工法である。
【００３７】
［装置構成］
本実施形態のボーリング孔閉塞装置５において、ボーリング孔３の内部および孔口に残留させる残留型複合部材５０は、ボーリング孔３内に挿入される逆止弁型パッカー５１とボーリング孔３の孔口に設置される孔口部材５２、逆止弁型パッカー５１と孔口部材５２の間を固定的に連結するグラウトパイプ（注入用パイプ）５３、およびゴムラバー５４から構成されている。
【００３８】
ここで、逆止弁型パッカー５１は、単体の逆止弁として構成されている。孔口部材５２は、グラウトパイプ５３と同軸の管状部分とこれに直交する固定用フランジ部分から構成されている。ここで、孔口部材５２の固定用フランジ部分には、図５の（Ｅ）に示すように、エア抜き孔５２１、止水材注入孔５２２、およびボルト孔５２３が設けられている。また、この孔口部材５２の固定用フランジ部分と地盤３の表面との間には、孔口止水パッキン６１が挿入される。この孔口止水パッキン６１には、孔口部材５２のエア抜き孔５２１および止水材注入孔５２２と重なる位置にエア抜き孔６１１および止水材注入孔６１２が設けられている。
【００３９】
グラウトパイプ５３は、逆止弁型パッカー５１を通じてボーリング孔３内に注入材４１を注入するために使用されると共に、逆止弁型パッカー５１と孔口止水パッキン５３との間の空間を埋めるための固結材４２および止水材４３を充填するために使用される。ゴムラバー５４は、止水材４３の充填範囲を規定するために、グラウトパイプ５３における逆止弁型パッカー５１との連結端に設けられ、ボーリング孔３の内壁に圧着するように構成されている。
【００４０】
ボーリング孔閉塞装置５はさらに、エア抜き孔５２１，６１１に挿入されるエア抜きホース６２、エア抜き孔５２１，６１１および止水材注入孔５２２，６１２を閉塞する閉塞用プラグ６３、孔口部材５２と孔口止水パッキン６１を孔口に固定するアンカーボルト６４、孔口部材５２に対して着脱可能な注入用ホース６５、および孔口部材５２の開口部を閉塞する閉塞用プラグ６６を有する。注入用ホース６５は、孔口部材５２に連結された状態で、注入用ホース６５とグラウトパイプ５３から逆止弁型パッカー５１を通じてボーリング孔３内に注入材４１を注入するために使用される。
【００４１】
［閉塞工法の手順］
本実施形態においては、以上のようなボーリング孔閉塞装置５を用いて、図５中に（Ａ）〜（Ｄ）として示すような手順でボーリング孔を閉塞する。
【００４２】
まず、構造体設置工程における構造体挿入工程として、図５の（Ａ）に示すように、逆止弁型パッカー５１、孔口部材５２、グラウトパイプ５３、およびゴムラバー５４を一体的に連結してなる残留型複合部材５０を、ボーリング孔３内に挿入して任意の区間に位置決めする。この場合、孔口部材５２の管状部分の周囲に孔口止水パッキン６１を予め装着しておき、孔口部材５２のフランジ部分と地盤３の表面とを孔口止水パッキン６１を介して突き合わせる。また、任意の区間は、グラウトパイプ５３の長さを調節することで自由に設定可能である。さらに、この構造体挿入工程において、孔口部材５２と孔口止水パッキン６１のエア抜き孔５２１，６１１に、エア抜きホース６２を挿入し、グラウトパイプ５３の先端部まで伸びるように設置しておく。
【００４３】
なお、残留型複合部材５０を連結するタイミングは何ら限定されるものではなく、例えば、逆止弁型パッカー５１のみを挿入した後に、ゴムラバー５４付のグラウトパイプ５３および孔口部材５２を連結してもよいし、あるいは、逆止弁型パッカー５１にゴムラバー５４付のグラウトパイプ５３を連結した構造のみを挿入した後に、孔口部材５２を連結するようにしてもよい。
【００４４】
次に、構造体設置工程における構造体固定工程として、図５の（Ｂ）に示すように、任意の区間に位置決めした残留型複合部材５０の孔口部材５２の固定用フランジ部分を、アンカーボルト６４により地盤３の表面に固定した後、孔口部材５２と孔口止水パッキン６１の止水材注入孔５２２，６１２から止水材４３を注入し、エア抜きホース６２を通じてエア抜き孔５２１，６１１から空気を抜きながら、任意の区間のグラウトパイプ５３とボーリング孔３の内壁との隙間を埋めるように止水材４３を充填する。
【００４５】
この止水材４３の充填時においては、グラウトパイプ５３に設けられたゴムラバー５４が、ボーリング孔３の内壁に圧着するため、止水材４３がゴムラバー５４を越えて注入材４１の注入区間に侵入することを防止できる。止水材４３充填後に、エア抜き孔５２１，６１１および止水材注入孔５２２，６１２を閉塞プラグ６３で閉塞する。この場合、エア抜きホース６２は、エア抜き後に引き抜いてもよいが、そのまま止水材４３中に残留させてもよい。なお、止水材４３としては、例えば、セメントペーストなどが使用可能である。
【００４６】
図５の（Ｂ）に示すような構造体固定工程により逆止弁型パッカー５１を含む残留型複合部材５０の任意の区間への設置を完了し、したがって、構造体設置工程を完了した後に、図５の（Ｃ）に示すような注入工程を行う。すなわち、残留型複合部材５０の孔口部材５２に注入用ホース６５を連結して、この注入用ホース６５から残留型複合部材５０の孔口部材５２、グラウトパイプ５３、および逆止弁型パッカー５１を通じてボーリング孔３内の注入区間に注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１を注入する。この場合、注入材４１としては、例えば、第１の実施形態と同様の塩水−ベントナイトスラリーが使用可能である。
【００４７】
注入工程を完了した後に、閉塞工程として、図５の（Ｄ）に示すように、注入用ホース６５を残留型複合部材５０から取り外し、グラウトパイプ５３の内部空間を埋めるように固結材４２を充填した後、孔口部材５２の開口部に閉塞用プラグ６６を取り付けて、ボーリング孔３を閉塞する。なお、固結材４２としては、例えば、第１の実施形態と同様のセメントペーストなどが使用可能である。
【００４８】
［パッカー構造例］
図６〜図８は、第２の実施形態に係るボーリング孔閉塞装置５の逆止弁型パッカー５１の具体的な構造例を示す模式図であり、逆止弁型パッカー５１を、ボール型逆止弁５１ａ、ゴムスリーブ型逆止弁５１ｂ，開閉型逆止弁５１ｃ、としてそれぞれ構成した場合を示している。これらの図６〜図８において、（Ａ）は注入材４１の注入時において逆止弁が開いた状態、（Ｂ）は、注入材４１の注入後に逆止弁が閉じた状態をそれぞれ示している。また、本実施形態においては、逆止弁型パッカー５１と共にグラウトパイプ５３を残留させるため、逆止弁型パッカー５１とグラウトパイプ５３の連結部は、ネジ嵌合等により強固に連結されるようになっている。
【００４９】
［効果］
以上のような第２の実施形態によれば、逆止弁として構成したパッカーとグラウトパイプを含む残留型複合部材を、止水材の充填とアンカーボルトによりボーリング孔内の任意の位置に設置し、ボーリング孔内に注入材を注入した後、逆止弁が閉じた状態で残留型複合部材をボーリング孔内に残留させ、この状態でグラウトパイプ内に固結材を充填することにより、ボーリング孔を任意の位置で閉塞できる。したがって、第１の実施形態と同様に、塩水−ベントナイトスラリーなどの注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止できる。
【００５０】
また、本実施形態の閉塞工法における手順は、残留型複合部材を設置する際に、アンカーボルトを締結する工程や、止水材を充填する工程を含むため、第１の実施形態に比べて複雑な手順となっているが、特に、アンカーボルトで固定した残留型複合部材の内外に、固結材と止水材を充填させることにより、機械的強度、および止水性が高く、したがって信頼性の高いボーリング孔の閉塞構造を実現できる。
【００５１】
［第３の実施形態］
図９は、本発明を適用した第３の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図である。この図９に示すように、本実施形態のボーリング孔閉塞工法は、第２の実施形態における逆止弁型パッカー５１の代わりにグラウトパイプ５３の開口を覆う閉塞バルブ７１を有する構成のボーリング孔閉塞装置７を使用して、グラウトパイプ５３の内部空間に固結材４２を充填し、かつ、閉塞バルブ７１を閉じることにより、ボーリング孔３の孔口を閉塞する工法である。
【００５２】
［装置構成］
本実施形態のボーリング孔閉塞装置７においては、図９の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、第２の実施形態における逆止弁型パッカー５１を含む残留型複合部材５０の代わりに、孔口部材５２、グラウトパイプ５３、ゴムラバー５４、および閉塞バルブ７１を一体的に連結してなる残留型複合部材７０を使用する。ここで、閉塞バルブ７１は、操作レバー７１１の回転角度に応じて、図９の（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、操作レバー７１１の操作軸がバルブ本体軸と平行な場合には、開状態となり、図９の（Ｄ）に示すように、操作レバー７１１の操作軸がバルブ本体軸と直交する場合には閉状態となる。
【００５３】
なお、このような残留型複合部材７０の差異を除けば、他の構成は第２の実施形態と同様であるため、同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図９の（Ｅ）は、図５の（Ｅ）と同様に、エア抜き孔５２１、止水材注入孔５２２、およびボルト孔５２３を備えた孔口部材５２を示している。
【００５４】
［閉塞工法の手順］
本実施形態においては、以上のようなボーリング孔閉塞装置７を用いて、図９中に（Ａ）〜（Ｄ）として示すような手順でボーリング孔を閉塞する。
【００５５】
まず、構造体設置工程における構造体挿入工程として、図９の（Ａ）に示すように、孔口部材５２、グラウトパイプ５３、ゴムラバー５４、および閉塞バルブ７１を一体的に連結してなる残留型複合部材７０を、ボーリング孔３内に挿入して任意の区間に位置決めする。この場合に、孔口部材５２の管状部分の周囲に予め装着した孔口止水パッキン６１を介して、孔口部材５２のフランジ部分と地盤３の表面とを突き合わせる点や、孔口部材５２と孔口止水パッキン６１のエア抜き孔５２１，６１１にエア抜きホース６２を挿入し、グラウトパイプ５３の先端部まで伸びるように設置しておく点は、第２の実施形態と同様である。
【００５６】
なお、残留型複合部材７０を連結するタイミングは何ら限定されるものではなく、例えば、孔口部材５２に予め閉塞バルブ７１を連結しておき、ゴムラバー５４付のグラウトパイプ５３を挿入した後に、すでに一体化されている孔口部材５２および閉塞バルブ７１をグラウトパイプ５３に連結してもよいし、あるいは、ゴムラバー５４付のグラウトパイプ５３を挿入した後に、他の部材を順次連結してもよい。あるいはまた、ゴムラバー５４付のグラウトパイプ５３と孔口部材５２を連結した状態で挿入した後に閉塞バルブ７１を連結するようにしてもよい。さらに、閉塞バルブ７１は、図９の（Ｂ）に示すように、孔口部材５２をアンカーボルト６４により地盤３に固定する際に孔口部材５２に連結してもよい。
【００５７】
次に、構造体設置工程における構造体固定工程として、図９の（Ｂ）に示すように、任意の区間に位置決めした残留型複合部材７０の孔口部材５２のフランジ部分を、アンカーボルト６４により地盤３の表面に固定した後、孔口部材５２と孔口止水パッキン６１の止水材注入孔５２２，６１２から止水材４３を注入し、任意の区間のグラウトパイプ５３とボーリング孔３の内壁との隙間を埋めるように止水材４３を充填する点は、第２の実施形態と同様である。そして、この止水材４３の充填時に、ゴムラバー５４がボーリング孔３の内壁に圧着するため、止水材４３がゴムラバー５４を越えて注入材４１の注入区間に侵入することを防止できる点についても、第２の実施形態に関して前述した通りである。
【００５８】
図９の（Ｂ）に示すような構造体固定工程により残留型複合部材７０の任意の区間への設置を完了し、したがって、構造体設置工程を完了した後に、図９の（Ｃ）に示すような注入工程を行う。すなわち、閉塞バルブ７１に注入用ホース６５を連結して、閉塞バルブ７１を開状態とし、注入用ホース６５から閉塞バルブ７１およびグラウトパイプ５３を通じてボーリング孔３内の注入区間に注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１を注入する。
【００５９】
注入工程を完了した後に、閉塞工程として、図９の（Ｄ）に示すように、注入用ホース６５から閉塞バルブ７１を通じて固結材４２をグラウトパイプ５３に注入し、グラウトパイプ５３の内部空間を埋めるように固結材４２を充填した後、閉塞バルブ７１を閉じ、注入用ホース６５を閉塞バルブ７１から取り外して、ボーリング孔３を閉塞する。
【００６０】
［効果］
以上のような第３の実施形態によれば、グラウトパイプと閉塞バルブを含む残留型複合部材を、止水材の充填とアンカーボルトによりボーリング孔内の任意の位置に設置し、ボーリング孔内に注入材を注入し、グラウトパイプをボーリング孔内に残留させた状態でグラウトパイプ内に固結材を充填した後、閉塞バルブを閉じることにより、ボーリング孔を任意の位置で閉塞できる。したがって、第１、第２の実施形態と同様に、塩水−ベントナイトスラリーなどの注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止できる。
【００６１】
また、本実施形態の閉塞工法における手順は、第２の実施形態と同様、残留型複合部材を設置する際に、アンカーボルトを締結する工程や、止水材を充填する工程を含むため、第１の実施形態に比べて複雑な手順となっているが、特に、アンカーボルトで固定した残留型複合部材の内外に、固結材と止水材を充填することにより、機械的強度、および止水性が高く、したがって、信頼性の高いボーリング孔の閉塞構造を実現できる。さらに、閉塞バルブをボーリング孔の孔口に配置する構成であるため、ボーリング孔の寸法に関わらず、任意の寸法形状の閉塞バルブを自由に使用することができるという利点もある。
【００６２】
［第４の実施形態］
図１０は、本発明を適用した第４の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図である。この図１０に示すように、本実施形態のボーリング孔閉塞工法は、第３の実施形態におけるゴムラバー５４付のグラウトパイプ５３および孔口部材５２の代わりに、エキスパンションパッカー８１と閉塞バルブ７１を覆うバルブ閉塞部材８２を有する構成のボーリング孔閉塞装置８を使用して、閉塞バルブ７１を閉じた後、その周囲に固結材４２を充填することにより、ボーリング孔３の孔口を閉塞する工法である。
【００６３】
［装置構成］
本実施形態のボーリング孔閉塞装置８においては、図１０の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、第３の実施形態における残留型複合部材７０の代わりに、エキスパンションパッカー８１と後付の閉塞バルブ７１およびバルブ閉塞部材８２を最終的に一体的に連結してなる残留型複合部材８０を使用する。
【００６４】
ここで、エキスパンションパッカー８１は、外周方向に膨張可能なゴムラバーパッキン１３を備えたパッカー部８１１とグラウトパイプ部８１２が予め一体的に形成された単体のパッカーであり、グラウトパイプ部８１２の回転を利用してゴムラバーパッキン８１３を外周方向に膨張させるように構成されている。グラウトパイプ部８１２の孔口側の端部外周には、回転操作用の操作部８１４が設けられている。
【００６５】
また、バルブ閉塞部材８２は、図１０の（Ｅ）に示すように、ボーリング孔３の孔口に設置される閉塞バルブ７１を覆う筐体状の本体部分と、固定用フランジ部分から構成されており、本体部分には、エア抜き孔８２１と固結材注入孔８２２が設けられており、エア抜き孔８２１には、エア抜きホース８２３が予め装着される。そして、バルブ閉塞部材８２の固定用フランジ部分と地盤３の表面との間には、孔口止水パッキン６１ａが挿入される。
【００６６】
この場合、ゴムラバーパッキン１３付のエキスパンションパッカー８１を使用する本実施形態のボーリング孔閉塞装置８においては、止水材４３を使用しないため、孔口止水パッキン６１ａには、ボルト孔のみが設けられ、エア抜き孔や止水材注入孔は設けられていない。ボーリング孔閉塞装置８は、さらに、バルブ閉塞部材８２のエア抜き孔８２１と固結材注入孔８２２を閉塞する閉塞用プラグ６３ａを有する。
【００６７】
［閉塞工法の手順］
本実施形態においては、以上のようなボーリング孔閉塞装置８を用いて、図１０中に（Ａ）〜（Ｄ）として示すような手順でボーリング孔を閉塞する。
【００６８】
まず、構造体設置工程における構造体挿入工程として、図１０の（Ａ）に示すように、残留型複合部材８０のエキスパンションパッカー８１をボーリング孔３内の任意の区間まで挿入し、位置決めする。
【００６９】
次に、構造体設置工程における構造体固定工程として、図１０の（Ｂ）に示すように、任意の区間に位置決めしたエキスパンションパッカー８１の操作部８１４を回転させることにより、エキスパンションパッカー８１のゴムラバーパッキン８１３を、外周方向に膨張させてボーリング孔３の内壁に圧着させる。この場合、ゴムラバーパッキン８１３は、注入材４１の注入圧力に耐えうる程度まで十分に膨張させる。続いて、エキスパンションパッカー８１の孔口側端部に、その開口を覆うように閉塞バルブ７１を連結する。
【００７０】
図１０の（Ｂ）に示すような構造体固定工程によりエキスパンションパッカー８１の任意の区間への設置およびエキスパンションパッカー８１への閉塞バルブ７１の連結を完了し、したがって、構造体設置工程を完了した後に、図１０の（Ｃ）に示すような注入工程を行う。すなわち、閉塞バルブ７１に注入用ホース６５を連結して、閉塞バルブ７１を開状態とし、注入用ホース６５から閉塞バルブ７１およびエキスパンションパッカー８１を通じてボーリング孔３内の注入区間に注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材４１を注入する。
【００７１】
注入工程を完了した後に、図１０の（Ｄ）に示すような閉塞工程を行う。この閉塞工程においてはまず、閉塞バルブ７１を閉じ、注入用ホース６５を閉塞バルブ７１から取り外した後、閉塞バルブ７１を覆うようにバルブ閉塞部材８２を配置し、その固定用フランジ部分と地盤３の表面とを孔口止水パッキン６１ａを介して突き合わせ、この状態で、アンカーボルト６４により地盤３の表面にバルブ閉塞部材８２を固定する。
【００７２】
閉塞工程においては、次に、バルブ閉塞部材８２の固結材注入孔８２２から固結材４２をバルブ閉塞部材８２に注入し、エア抜きホース８２３を通じてエア抜き孔８２１から空気を抜きながら、バルブ閉塞部材８２の内部空間における閉塞バルブ７１周囲を埋めるように固結材４２を充填することにより、ボーリング孔３を閉塞する。なお、バルブ閉塞部材８２のエア抜き孔８２１と固結材注入孔８２２は、固結材４２の充填後に閉塞プラグ６３ａで閉塞する。
【００７３】
［効果］
以上のような第４の実施形態によれば、エキスパンションパッカーと閉塞バルブを含む残留型複合部材を、ゴムラバーパッキンの膨張とアンカーボルトによりボーリング孔内の任意の位置に設置し、ボーリング孔内に注入材を注入し、エキスパンションパッカーをボーリング孔内に残留させた状態で閉塞バルブを閉じ、閉塞バルブを覆うバルブ閉塞部材を設置してその内部空間に固結材を充填することにより、ボーリング孔を任意の位置で閉塞できる。したがって、第１〜第３の実施形態と同様に、塩水−ベントナイトスラリーなどの注入後固結しない注入材または固結速度の遅い注入材を用いて、ボーリング孔内への注入を行う場合に、ボーリング孔内の任意の位置で注入後の注入材の漏出を防止できる。
【００７４】
また、本実施形態の閉塞工法における手順は、バルブ閉塞部材を設置する際に、アンカーボルトを締結する工程を含むため、第１の実施形態に比べて複雑な手順となっているが、特に、孔口に設置した閉塞バルブを覆うバルブ閉塞部材をアンカーボルトで固定してその内部空間に固結材を充填することにより、機械的強度、および止水性が高く、したがって、信頼性の高いボーリング孔の閉塞構造を実現できる。さらに、閉塞バルブをボーリング孔の孔口に配置する構成であるため、第３の実施形態と同様に、ボーリング孔の寸法に関わらず、任意の寸法形状の閉塞バルブを自由に使用することができるという利点もある。
【００７５】
［変形例］
なお、第４の実施形態の変形例として、予め一体的に形成されたエキスパンションパッカーの代わりに、第１の実施形態のような、個別に構成されたパッカーとグラウトパイプを連結して、両方をボーリング孔内に残留させる構成も可能である。
【００７６】
［他の実施形態］
本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他にも多種多様な変形例が実施可能である。
【００７７】
例えば、前記実施形態においては、注入材として塩水−ベントナイトスラリー、固結材、止水材としてセメントペーストを使用した場合について説明したが、本発明で注入材、固結材、止水材として使用する具体的な材料は、前記実施形態について例示した材料注入目的や施工現場の条件などに応じて自由に選択可能である。
【００７８】
また、ボーリング孔内に挿入する残留型構造体を初めとする各手段の具体的な構成は適宜選択可能であり、使用する装置やそれを構成する手段の具体的な構成に応じて、閉塞工法の具体的な手順は異なるものとなる。すなわち、本発明は、残留型構造体をボーリング孔内の任意の位置に設置し、残留型構造体を通じてボーリング孔内に注入材を注入した後、残留型構造体をボーリング孔内に残留させた状態で固結材を充填するものである限り、具体的な手順や装置構成、使用する材料は適宜選択可能であり、そのような各種の変形例において、前記実施形態と同様の優れた効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明を適用した第１の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図。
【図２】第１の実施形態に係る逆止弁型パッカーの具体的な構造例として、ボール型逆止弁を使用した場合の一例を示す模式図。
【図３】第１の実施形態に係る逆止弁型パッカーの具体的な構造例として、ゴムスリーブ型逆止弁を使用した場合の一例を示す模式図。
【図４】第１の実施形態に係る逆止弁型パッカーの具体的な構造例として、開閉型逆止弁を使用した場合の一例を示す模式図。
【図５】本発明を適用した第２の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図。
【図６】第２の実施形態に係る逆止弁型パッカーの具体的な構造例として、ボール型逆止弁を使用した場合の一例を示す模式図。
【図７】第２の実施形態に係る逆止弁型パッカーの具体的な構造例として、ゴムスリーブ型逆止弁を使用した場合の一例を示す模式図。
【図８】第２の実施形態に係る逆止弁型パッカーの具体的な構造例として、開閉型逆止弁を使用した場合の一例を示す模式図。
【図９】本発明を適用した第３の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図。
【図１０】本発明を適用した第４の実施形態に係るボーリング孔閉塞工法を示す模式図。
【符号の説明】
【００８０】
１，５，７，８…ボーリング孔閉塞装置
２…地盤
３…ボーリング孔
４１…注入材
４２…固結材
４３…止水材
１０…逆止弁型パッカー
１１…逆止弁
１２…連結部
１２１…内側可動部
１２２…外側固定部
１３…ゴムラバーパッキン
２０…２重管構造のグラウトパイプ
２１…内側パイプ
２２…外側パイプ
５０，７０，８０…残留型複合部材
５１…逆止弁型パッカー
５２…孔口部材
５３…グラウトパイプ
５４…ゴムラバー
６１，６１ａ…孔口止水パッキン
６２…エア抜きホース
６３，６３ａ，６６…閉塞用プラグ
６４…アンカーボルト
６５…注入用ホース
７１…閉塞バルブ
７１１…操作レバー
８１…エキスパンションパッカー
８１１…パッカー部
８１２…グラウトパイプ部
８１３…ゴムラバーパッキン
８１４…操作部
８２…バルブ閉塞部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボーリング孔に注入材を注入してボーリング孔を閉塞するボーリング孔閉塞工法において、
前記注入材の注入口を有する残留型構造体を前記ボーリング孔内に挿入して、任意の位置に設置する構造体設置工程と、
前記構造体設置工程後に、設置された前記残留型構造体を通じて前記ボーリング孔内に前記注入材を注入する注入工程と、
前記注入工程後に、前記残留型構造体を前記ボーリング孔内に残留させた状態で当該ボーリング孔内における前記注入材の注入区間の孔口側に固結材を充填して当該ボーリング孔を閉塞する閉塞工程
を有することを特徴とするボーリング孔閉塞工法。
【請求項２】
前記残留型構造体は、少なくとも前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入材の注入口に設けられた逆止弁を有する逆止弁型パッカーを含む構造体、および、少なくとも当該ボーリング孔内に挿入される注入用パイプと当該ボーリング孔の孔口に設置される閉塞バルブを含む構造体、のいずれかである
ことを特徴とする請求項１に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項３】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入材の注入口および当該注入口に設けられた逆止弁を有する前記逆止弁型パッカーを含み、
前記逆止弁型パッカーに対して着脱可能な注入用パイプを使用し、
前記構造体設置工程は、前記逆止弁型パッカーを前記ボーリング孔内に挿入する工程と、前記注入用パイプを当該逆止弁型パッカーに連結した状態で当該逆止弁型パッカーを任意の位置に設置する工程を含み、
前記注入工程は、前記注入用パイプから前記逆止弁型パッカーを通じて前記ボーリング孔内に前記注入材を注入する工程を含み、
前記閉塞工程は、前記注入用パイプを前記逆止弁型パッカーから引き抜いて前記ボーリング孔から取り出す工程と、前記逆止弁型パッカーを当該ボーリング孔内に残留させた状態で、当該ボーリング孔内における当該逆止弁型パッカーの孔口側に前記固結材を充填する工程を含む
ことを特徴とする請求項２に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項４】
前記逆止弁型パッカーは、その外周方向に膨張可能な外周パッキンを有し、
前記逆止弁型パッカーに対して個別に着脱可能な内側の回転部材と外側の前記注入用パイプからなる２重構造部材を使用し、
前記構造体設置工程は、前記逆止弁型パッカーを前記ボーリング孔内に挿入する工程と、前記２重構造部材を当該逆止弁型パッカーに連結した状態で、前記回転部材の回転により当該逆止弁型パッカーの前記外周パッキンを膨張させて当該ボーリング孔の内壁に圧着させることで当該逆止弁型パッカーを任意の位置に設置する工程と、設置後に当該回転部材を当該逆止弁型パッカーから引き抜いて当該ボーリング孔から取り出す工程を含む
ことを特徴とする請求項３に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項５】
前記２重構造部材は、内側パイプと外側パイプからなる２重管構造のパイプである
ことを特徴とする請求項４に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項６】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入材の注入口および当該注入口に設けられた逆止弁を有する前記逆止弁型パッカー、当該ボーリング孔内に挿入される前記注入用パイプ、および当該ボーリング孔の孔口に設置される孔口部材を含み、
前記逆止弁型パッカーは、前記注入用パイプの一端に軸方向に一体的に連結されるように構成され、前記孔口部材は、当該注入用パイプの他端の周囲に一体的に連結されるように構成され、
前記構造体設置工程は、前記逆止弁型パッカーを前記ボーリング孔内に挿入して任意の位置に位置決めすると共に、前記注入用パイプおよび前記孔口部材を当該逆止弁型パッカーと一体的に連結した状態で当該孔口部材を当該ボーリング孔の孔口に固定する工程を含み、
前記注入工程は、前記注入用パイプおよび前記逆止弁型パッカーを通じて前記ボーリング孔内に前記注入材を注入する工程を含み、
前記閉塞工程は、前記逆止弁型パッカーと前記注入用パイプを前記ボーリング孔内に残留させた状態で、当該注入用パイプの内部空間を埋めるように前記固結材を充填する工程を含む
ことを特徴とする請求項２に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項７】
前記逆止弁は、ボール型逆止弁、ゴムスリーブ型逆止弁、開閉型逆止弁、の中から選択された逆止弁である
ことを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項８】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入される前記注入用パイプと当該ボーリング孔の孔口に設置される孔口部材および前記閉塞バルブを含み、
前記注入用パイプは、その一端を挿入先端として前記ボーリング孔内に挿入されるように構成され、前記孔口部材は、当該注入用パイプの他端の周囲に一体的に連結されるように構成され、前記閉塞バルブは、当該注入用パイプの当該他端に一体的に連結されてその開口を閉塞するように構成され、
前記構造体設置工程は、前記注入用パイプを前記ボーリング孔内に挿入して任意の位置に位置決めすると共に、前記孔口部材を当該注入用パイプと一体的に連結した状態で当該孔口部材を当該ボーリング孔の孔口に固定する工程と、当該注入用パイプの開口を覆うように前記閉塞バルブを設置する工程を含み、
前記注入工程は、前記閉塞バルブを開状態として、当該閉塞バルブおよび前記注入用パイプを通じて前記ボーリング孔内に前記注入材を注入する工程を含み、
前記閉塞工程は、前記注入用パイプを前記ボーリング孔内に残留させ、かつ、前記閉塞バルブを開状態として、当該閉塞バルブを通じて当該注入用パイプの内部空間を埋めるように前記固結材を充填する工程と、前記閉塞バルブを閉状態とする工程を含む
ことを特徴とする請求項２に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項９】
前記構造体設置工程は、前記注入用パイプと前記ボーリング孔の内壁との隙間を埋めるように止水材を充填する工程を含む
ことを特徴とする請求項６または請求項８に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項１０】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入されるパッカーおよび前記注入用パイプ、当該ボーリング孔の孔口に設置される閉塞バルブ、およびバルブ閉塞部材を含み、
前記パッカーは、前記注入用パイプの一端に軸方向に一体的に連結されるように構成され、前記閉塞バルブは、当該注入用パイプの当該他端に一体的に連結されてその開口を閉塞するように構成され、前記バルブ閉塞部材は、当該閉塞バルブの周囲に前記固結材を充填する空間を形成するように構成され、
前記構造体設置工程は、前記パッカーを前記ボーリング孔内に挿入する工程と、前記注入用パイプを当該パッカーと一体的に連結した状態で、当該パッカーを任意の位置に設置する工程と、当該注入用パイプの開口を覆うように前記閉塞バルブを設置する工程を含み、
前記注入工程は、前記閉塞バルブを開状態として当該閉塞バルブ、前記注入用パイプおよび前記パッカーを通じて前記ボーリング孔内に前記注入材を注入する工程を含み、
前記閉塞工程は、前記閉塞バルブを閉状態とする工程と、前記パッカーと前記注入用パイプを前記ボーリング孔内に残留させた状態で、当該閉塞バルブを覆うように前記バルブ閉塞部材を配置し、当該バルブ閉塞部材を当該ボーリング孔の孔口に固定する工程と、当該バルブ閉塞部材の内部空間を埋めるように前記固結材を充填する工程を含む
ことを特徴とする請求項２に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項１１】
前記パッカーは、その外周方向に膨張可能な外周パッキンを有し、
前記構造体設置工程は、前記パッカーを前記ボーリング孔内に挿入する工程と、前記注入用パイプを当該パッカーに連結した状態で、当該注入用パイプの回転により当該パッカーの前記外周パッキンを膨張させて当該ボーリング孔の内壁に圧着させることで当該パッカーを任意の位置に設置する工程を含む
ことを特徴とする請求項１０に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項１２】
前記パッカーは、回転により前記外周パッキンを操作する前記注入用パイプが予め一体的に取り付けられた注入用パイプ付パッカーである
ことを特徴とする請求項１１に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項１３】
ボーリング孔に注入材を注入してボーリング孔を閉塞するボーリング孔閉塞装置において、
前記注入材の注入口を有し、前記ボーリング孔内に挿入されて任意の位置に設置される残留型構造体と、
前記ボーリング孔内に設置された状態の前記残留型構造体を通じて当該ボーリング孔内に注入される前記注入材と、
前記注入材が前記ボーリング孔内に注入された後に、前記残留型構造体が当該ボーリング孔内に残留した状態で、当該ボーリング孔内における当該注入材の注入区間の孔口側に充填されて当該ボーリング孔を閉塞する固結材
を有することを特徴とするボーリング孔閉塞装置。
【請求項１４】
前記残留型構造体は、少なくとも前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入材の注入口に設けられた逆止弁を有する逆止弁型パッカーを含む構造体、および、少なくとも当該ボーリング孔内に挿入される注入用パイプと当該ボーリング孔の孔口に設置される閉塞バルブを含む構造体、のいずれかである
ことを特徴とする請求項１３に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項１５】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入材の注入口および当該注入口に設けられた逆止弁を有する前記逆止弁型パッカーを含み、
前記逆止弁型パッカーに対して着脱可能な注入用パイプを有し、
前記逆止弁型パッカーは、前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入用パイプが連結された状態で任意の位置に設置されるように構成され、
前記注入用パイプは、前記逆止弁型パッカーを通じて前記ボーリング孔内に前記注入材を注入すると共に、当該注入材の注入後に当該逆止弁型パッカーから引き抜かれて前記ボーリング孔から取り出されるように構成され、
前記固結材は、前記逆止弁型パッカーが前記ボーリング孔内に残留した状態で、当該ボーリング孔内における当該逆止弁パッカーの孔口側に充填される
ことを特徴とする請求項１４に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項１６】
前記逆止弁型パッカーは、その外周方向に膨張可能な外周パッキンを有し、
前記逆止弁型パッカーに対して個別に着脱可能な内側の回転部材と外側の前記注入用パイプからなる２重構造部材を有し、
前記逆止弁型パッカーは、前記ボーリング孔内に挿入され、前記２重構造部材が連結された状態で、前記回転部材の回転により前記外周パッキンを膨張させるように構成され、
前記回転部材は、前記逆止弁型パッカーの設置後に当該逆止弁型パッカーから引き抜かれて前記ボーリング孔から取り出されるように構成されている
ことを特徴とする請求項１５に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項１７】
前記２重構造部材は、内側パイプと外側パイプからなる２重管構造のパイプである
ことを特徴とする請求項１６に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項１８】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入材の注入口および当該注入口に設けられた逆止弁を有する前記逆止弁型パッカー、当該ボーリング孔内に挿入される前記注入用パイプ、および当該ボーリング孔の孔口に設置される孔口部材を含み、
前記逆止弁型パッカーは、前記注入用パイプの一端に軸方向に一体的に連結されるように構成され、前記孔口部材は、当該注入用パイプの他端の周囲に一体的に連結されるように構成され、
前記孔口部材は、前記逆止弁型パッカーが前記ボーリング孔内に挿入されて任意の位置に位置決めされ、かつ、当該孔口部材が前記注入用パイプおよび当該逆止弁型パッカーと一体的に連結された状態で、当該ボーリング孔の孔口に固定されるように構成され、
前記固結材は、前記逆止弁型パッカーと前記注入用パイプが前記ボーリング孔内に残留した状態で、当該注入用パイプの内部空間を埋めるように充填される
ことを特徴とする請求項１４に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項１９】
前記逆止弁は、ボール型逆止弁、ゴムスリーブ型逆止弁、開閉型逆止弁、の中から選択された逆止弁である
ことを特徴とする請求項１４乃至請求項１８のいずれか１項に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項２０】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入される前記注入用パイプと当該ボーリング孔の孔口に設置される孔口部材および前記閉塞バルブを含み、
前記注入用パイプは、その一端を挿入先端として前記ボーリング孔内に挿入されるように構成され、前記孔口部材は、当該注入用パイプの他端の周囲に一体的に連結されるように構成され、前記閉塞バルブは、当該注入用パイプの当該他端に一体的に連結されてその開口を閉塞するように構成され、
前記孔口部材は、前記注入用パイプが前記ボーリング孔内に挿入されて任意の位置に位置決めされ、かつ、当該孔口部材が当該注入用パイプと一体的に連結された状態で、当該ボーリング孔の孔口に固定するように構成され、
前記閉塞バルブは、前記注入用パイプの開口を覆うように設置され、前記注入材の注入時には、当該閉塞バルブを開状態として当該閉塞バルブおよび前記注入用パイプを通じて前記ボーリング孔内に当該注入材を注入し、かつ、前記固結材の充填時には、当該閉塞バルブを開状態として当該閉塞バルブを通じて当該注入用パイプの内部空間に当該固結材を充填し、当該固結材の充填後には、閉状態とされるように構成され、
前記固結材は、前記注入用パイプが前記ボーリング孔内に残留した状態で、開状態とされた前記閉塞バルブを通じて当該注入用パイプの内部空間を埋めるように充填される
ことを特徴とする請求項１４に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項２１】
前記注入用パイプと前記ボーリング孔の内壁との隙間を埋めるように充填される止水材を有する
ことを特徴とする請求項１８または請求項２０に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項２２】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入されるパッカーおよび前記注入用パイプ、当該ボーリング孔の孔口に設置される閉塞バルブ、およびバルブ閉塞部材を含み、
前記パッカーは、前記注入用パイプの一端に軸方向に一体的に連結されるように構成され、前記閉塞バルブは、当該注入用パイプの当該他端に一体的に連結されてその開口を閉塞するように構成され、前記バルブ閉塞部材は、当該閉塞バルブの周囲に前記固結材を充填する空間を形成するように構成され、
前記パッカーは、前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入用パイプが当該パッカーと一体的に連結された状態で任意の位置に設置されるように構成され、
前記閉塞バルブは、前記注入用パイプの開口を覆うように設置され、前記注入材の注入時には、当該閉塞バルブを開状態として、当該閉塞バルブ、前記注入用パイプおよび前記パッカーを通じて前記ボーリング孔内に当該注入材を注入し、当該注入材の注入後には閉状態とされるように構成され、
前記バルブ閉塞部材は、前記閉塞バルブが閉状態とされ、前記パッカーと前記注入用パイプが前記ボーリング孔内に残留した状態で、当該閉塞バルブを覆うように配置されて当該ボーリング孔の孔口に固定されるように構成され、
前記固結材は、前記バルブ閉塞部材の内部空間を埋めるように充填される
ことを特徴とする請求項１４に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項２３】
前記パッカーは、その外周方向に膨張可能な外周パッキンを有し、
前記パッカーは、前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入用パイプが連結された状態で、当該注入用パイプの回転により前記外周パッキンを膨張させるように構成されている
ことを特徴とする請求項２２に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項２４】
前記パッカーは、回転により前記外周パッキンを操作する前記注入用パイプが予め一体的に取り付けられた注入用パイプ付パッカーである
ことを特徴とする請求項２３に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項１】
ボーリング孔に注入材を注入してボーリング孔を閉塞するボーリング孔閉塞工法において、
前記注入材の注入口を有する残留型構造体を前記ボーリング孔内に挿入して、任意の位置に設置する構造体設置工程と、
前記構造体設置工程後に、設置された前記残留型構造体を通じて前記ボーリング孔内に前記注入材を注入する注入工程と、
前記注入工程後に、前記残留型構造体を前記ボーリング孔内に残留させた状態で当該ボーリング孔内における前記注入材の注入区間の孔口側に固結材を充填して当該ボーリング孔を閉塞する閉塞工程
を有することを特徴とするボーリング孔閉塞工法。
【請求項２】
前記残留型構造体は、少なくとも前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入材の注入口に設けられた逆止弁を有する逆止弁型パッカーを含む構造体、および、少なくとも当該ボーリング孔内に挿入される注入用パイプと当該ボーリング孔の孔口に設置される閉塞バルブを含む構造体、のいずれかである
ことを特徴とする請求項１に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項３】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入材の注入口および当該注入口に設けられた逆止弁を有する前記逆止弁型パッカーを含み、
前記逆止弁型パッカーに対して着脱可能な注入用パイプを使用し、
前記構造体設置工程は、前記逆止弁型パッカーを前記ボーリング孔内に挿入する工程と、前記注入用パイプを当該逆止弁型パッカーに連結した状態で当該逆止弁型パッカーを任意の位置に設置する工程を含み、
前記注入工程は、前記注入用パイプから前記逆止弁型パッカーを通じて前記ボーリング孔内に前記注入材を注入する工程を含み、
前記閉塞工程は、前記注入用パイプを前記逆止弁型パッカーから引き抜いて前記ボーリング孔から取り出す工程と、前記逆止弁型パッカーを当該ボーリング孔内に残留させた状態で、当該ボーリング孔内における当該逆止弁型パッカーの孔口側に前記固結材を充填する工程を含む
ことを特徴とする請求項２に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項４】
前記逆止弁型パッカーは、その外周方向に膨張可能な外周パッキンを有し、
前記逆止弁型パッカーに対して個別に着脱可能な内側の回転部材と外側の前記注入用パイプからなる２重構造部材を使用し、
前記構造体設置工程は、前記逆止弁型パッカーを前記ボーリング孔内に挿入する工程と、前記２重構造部材を当該逆止弁型パッカーに連結した状態で、前記回転部材の回転により当該逆止弁型パッカーの前記外周パッキンを膨張させて当該ボーリング孔の内壁に圧着させることで当該逆止弁型パッカーを任意の位置に設置する工程と、設置後に当該回転部材を当該逆止弁型パッカーから引き抜いて当該ボーリング孔から取り出す工程を含む
ことを特徴とする請求項３に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項５】
前記２重構造部材は、内側パイプと外側パイプからなる２重管構造のパイプである
ことを特徴とする請求項４に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項６】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入材の注入口および当該注入口に設けられた逆止弁を有する前記逆止弁型パッカー、当該ボーリング孔内に挿入される前記注入用パイプ、および当該ボーリング孔の孔口に設置される孔口部材を含み、
前記逆止弁型パッカーは、前記注入用パイプの一端に軸方向に一体的に連結されるように構成され、前記孔口部材は、当該注入用パイプの他端の周囲に一体的に連結されるように構成され、
前記構造体設置工程は、前記逆止弁型パッカーを前記ボーリング孔内に挿入して任意の位置に位置決めすると共に、前記注入用パイプおよび前記孔口部材を当該逆止弁型パッカーと一体的に連結した状態で当該孔口部材を当該ボーリング孔の孔口に固定する工程を含み、
前記注入工程は、前記注入用パイプおよび前記逆止弁型パッカーを通じて前記ボーリング孔内に前記注入材を注入する工程を含み、
前記閉塞工程は、前記逆止弁型パッカーと前記注入用パイプを前記ボーリング孔内に残留させた状態で、当該注入用パイプの内部空間を埋めるように前記固結材を充填する工程を含む
ことを特徴とする請求項２に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項７】
前記逆止弁は、ボール型逆止弁、ゴムスリーブ型逆止弁、開閉型逆止弁、の中から選択された逆止弁である
ことを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項８】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入される前記注入用パイプと当該ボーリング孔の孔口に設置される孔口部材および前記閉塞バルブを含み、
前記注入用パイプは、その一端を挿入先端として前記ボーリング孔内に挿入されるように構成され、前記孔口部材は、当該注入用パイプの他端の周囲に一体的に連結されるように構成され、前記閉塞バルブは、当該注入用パイプの当該他端に一体的に連結されてその開口を閉塞するように構成され、
前記構造体設置工程は、前記注入用パイプを前記ボーリング孔内に挿入して任意の位置に位置決めすると共に、前記孔口部材を当該注入用パイプと一体的に連結した状態で当該孔口部材を当該ボーリング孔の孔口に固定する工程と、当該注入用パイプの開口を覆うように前記閉塞バルブを設置する工程を含み、
前記注入工程は、前記閉塞バルブを開状態として、当該閉塞バルブおよび前記注入用パイプを通じて前記ボーリング孔内に前記注入材を注入する工程を含み、
前記閉塞工程は、前記注入用パイプを前記ボーリング孔内に残留させ、かつ、前記閉塞バルブを開状態として、当該閉塞バルブを通じて当該注入用パイプの内部空間を埋めるように前記固結材を充填する工程と、前記閉塞バルブを閉状態とする工程を含む
ことを特徴とする請求項２に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項９】
前記構造体設置工程は、前記注入用パイプと前記ボーリング孔の内壁との隙間を埋めるように止水材を充填する工程を含む
ことを特徴とする請求項６または請求項８に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項１０】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入されるパッカーおよび前記注入用パイプ、当該ボーリング孔の孔口に設置される閉塞バルブ、およびバルブ閉塞部材を含み、
前記パッカーは、前記注入用パイプの一端に軸方向に一体的に連結されるように構成され、前記閉塞バルブは、当該注入用パイプの当該他端に一体的に連結されてその開口を閉塞するように構成され、前記バルブ閉塞部材は、当該閉塞バルブの周囲に前記固結材を充填する空間を形成するように構成され、
前記構造体設置工程は、前記パッカーを前記ボーリング孔内に挿入する工程と、前記注入用パイプを当該パッカーと一体的に連結した状態で、当該パッカーを任意の位置に設置する工程と、当該注入用パイプの開口を覆うように前記閉塞バルブを設置する工程を含み、
前記注入工程は、前記閉塞バルブを開状態として当該閉塞バルブ、前記注入用パイプおよび前記パッカーを通じて前記ボーリング孔内に前記注入材を注入する工程を含み、
前記閉塞工程は、前記閉塞バルブを閉状態とする工程と、前記パッカーと前記注入用パイプを前記ボーリング孔内に残留させた状態で、当該閉塞バルブを覆うように前記バルブ閉塞部材を配置し、当該バルブ閉塞部材を当該ボーリング孔の孔口に固定する工程と、当該バルブ閉塞部材の内部空間を埋めるように前記固結材を充填する工程を含む
ことを特徴とする請求項２に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項１１】
前記パッカーは、その外周方向に膨張可能な外周パッキンを有し、
前記構造体設置工程は、前記パッカーを前記ボーリング孔内に挿入する工程と、前記注入用パイプを当該パッカーに連結した状態で、当該注入用パイプの回転により当該パッカーの前記外周パッキンを膨張させて当該ボーリング孔の内壁に圧着させることで当該パッカーを任意の位置に設置する工程を含む
ことを特徴とする請求項１０に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項１２】
前記パッカーは、回転により前記外周パッキンを操作する前記注入用パイプが予め一体的に取り付けられた注入用パイプ付パッカーである
ことを特徴とする請求項１１に記載のボーリング孔閉塞工法。
【請求項１３】
ボーリング孔に注入材を注入してボーリング孔を閉塞するボーリング孔閉塞装置において、
前記注入材の注入口を有し、前記ボーリング孔内に挿入されて任意の位置に設置される残留型構造体と、
前記ボーリング孔内に設置された状態の前記残留型構造体を通じて当該ボーリング孔内に注入される前記注入材と、
前記注入材が前記ボーリング孔内に注入された後に、前記残留型構造体が当該ボーリング孔内に残留した状態で、当該ボーリング孔内における当該注入材の注入区間の孔口側に充填されて当該ボーリング孔を閉塞する固結材
を有することを特徴とするボーリング孔閉塞装置。
【請求項１４】
前記残留型構造体は、少なくとも前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入材の注入口に設けられた逆止弁を有する逆止弁型パッカーを含む構造体、および、少なくとも当該ボーリング孔内に挿入される注入用パイプと当該ボーリング孔の孔口に設置される閉塞バルブを含む構造体、のいずれかである
ことを特徴とする請求項１３に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項１５】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入材の注入口および当該注入口に設けられた逆止弁を有する前記逆止弁型パッカーを含み、
前記逆止弁型パッカーに対して着脱可能な注入用パイプを有し、
前記逆止弁型パッカーは、前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入用パイプが連結された状態で任意の位置に設置されるように構成され、
前記注入用パイプは、前記逆止弁型パッカーを通じて前記ボーリング孔内に前記注入材を注入すると共に、当該注入材の注入後に当該逆止弁型パッカーから引き抜かれて前記ボーリング孔から取り出されるように構成され、
前記固結材は、前記逆止弁型パッカーが前記ボーリング孔内に残留した状態で、当該ボーリング孔内における当該逆止弁パッカーの孔口側に充填される
ことを特徴とする請求項１４に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項１６】
前記逆止弁型パッカーは、その外周方向に膨張可能な外周パッキンを有し、
前記逆止弁型パッカーに対して個別に着脱可能な内側の回転部材と外側の前記注入用パイプからなる２重構造部材を有し、
前記逆止弁型パッカーは、前記ボーリング孔内に挿入され、前記２重構造部材が連結された状態で、前記回転部材の回転により前記外周パッキンを膨張させるように構成され、
前記回転部材は、前記逆止弁型パッカーの設置後に当該逆止弁型パッカーから引き抜かれて前記ボーリング孔から取り出されるように構成されている
ことを特徴とする請求項１５に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項１７】
前記２重構造部材は、内側パイプと外側パイプからなる２重管構造のパイプである
ことを特徴とする請求項１６に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項１８】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入材の注入口および当該注入口に設けられた逆止弁を有する前記逆止弁型パッカー、当該ボーリング孔内に挿入される前記注入用パイプ、および当該ボーリング孔の孔口に設置される孔口部材を含み、
前記逆止弁型パッカーは、前記注入用パイプの一端に軸方向に一体的に連結されるように構成され、前記孔口部材は、当該注入用パイプの他端の周囲に一体的に連結されるように構成され、
前記孔口部材は、前記逆止弁型パッカーが前記ボーリング孔内に挿入されて任意の位置に位置決めされ、かつ、当該孔口部材が前記注入用パイプおよび当該逆止弁型パッカーと一体的に連結された状態で、当該ボーリング孔の孔口に固定されるように構成され、
前記固結材は、前記逆止弁型パッカーと前記注入用パイプが前記ボーリング孔内に残留した状態で、当該注入用パイプの内部空間を埋めるように充填される
ことを特徴とする請求項１４に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項１９】
前記逆止弁は、ボール型逆止弁、ゴムスリーブ型逆止弁、開閉型逆止弁、の中から選択された逆止弁である
ことを特徴とする請求項１４乃至請求項１８のいずれか１項に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項２０】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入される前記注入用パイプと当該ボーリング孔の孔口に設置される孔口部材および前記閉塞バルブを含み、
前記注入用パイプは、その一端を挿入先端として前記ボーリング孔内に挿入されるように構成され、前記孔口部材は、当該注入用パイプの他端の周囲に一体的に連結されるように構成され、前記閉塞バルブは、当該注入用パイプの当該他端に一体的に連結されてその開口を閉塞するように構成され、
前記孔口部材は、前記注入用パイプが前記ボーリング孔内に挿入されて任意の位置に位置決めされ、かつ、当該孔口部材が当該注入用パイプと一体的に連結された状態で、当該ボーリング孔の孔口に固定するように構成され、
前記閉塞バルブは、前記注入用パイプの開口を覆うように設置され、前記注入材の注入時には、当該閉塞バルブを開状態として当該閉塞バルブおよび前記注入用パイプを通じて前記ボーリング孔内に当該注入材を注入し、かつ、前記固結材の充填時には、当該閉塞バルブを開状態として当該閉塞バルブを通じて当該注入用パイプの内部空間に当該固結材を充填し、当該固結材の充填後には、閉状態とされるように構成され、
前記固結材は、前記注入用パイプが前記ボーリング孔内に残留した状態で、開状態とされた前記閉塞バルブを通じて当該注入用パイプの内部空間を埋めるように充填される
ことを特徴とする請求項１４に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項２１】
前記注入用パイプと前記ボーリング孔の内壁との隙間を埋めるように充填される止水材を有する
ことを特徴とする請求項１８または請求項２０に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項２２】
前記残留型構造体は、前記ボーリング孔内に挿入されるパッカーおよび前記注入用パイプ、当該ボーリング孔の孔口に設置される閉塞バルブ、およびバルブ閉塞部材を含み、
前記パッカーは、前記注入用パイプの一端に軸方向に一体的に連結されるように構成され、前記閉塞バルブは、当該注入用パイプの当該他端に一体的に連結されてその開口を閉塞するように構成され、前記バルブ閉塞部材は、当該閉塞バルブの周囲に前記固結材を充填する空間を形成するように構成され、
前記パッカーは、前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入用パイプが当該パッカーと一体的に連結された状態で任意の位置に設置されるように構成され、
前記閉塞バルブは、前記注入用パイプの開口を覆うように設置され、前記注入材の注入時には、当該閉塞バルブを開状態として、当該閉塞バルブ、前記注入用パイプおよび前記パッカーを通じて前記ボーリング孔内に当該注入材を注入し、当該注入材の注入後には閉状態とされるように構成され、
前記バルブ閉塞部材は、前記閉塞バルブが閉状態とされ、前記パッカーと前記注入用パイプが前記ボーリング孔内に残留した状態で、当該閉塞バルブを覆うように配置されて当該ボーリング孔の孔口に固定されるように構成され、
前記固結材は、前記バルブ閉塞部材の内部空間を埋めるように充填される
ことを特徴とする請求項１４に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項２３】
前記パッカーは、その外周方向に膨張可能な外周パッキンを有し、
前記パッカーは、前記ボーリング孔内に挿入され、前記注入用パイプが連結された状態で、当該注入用パイプの回転により前記外周パッキンを膨張させるように構成されている
ことを特徴とする請求項２２に記載のボーリング孔閉塞装置。
【請求項２４】
前記パッカーは、回転により前記外周パッキンを操作する前記注入用パイプが予め一体的に取り付けられた注入用パイプ付パッカーである
ことを特徴とする請求項２３に記載のボーリング孔閉塞装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−３２２２８５（Ｐ２００６−３２２２８５Ａ）
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４８６５３（Ｐ２００５−１４８６５３）
【出願日】平成１７年５月２０日（２００５．５．２０）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【出願人】（５９１１５１８０８）株式会社環境総合テクノス (23)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２０日（２００５．５．２０）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【出願人】（５９１１５１８０８）株式会社環境総合テクノス (23)
【Ｆターム（参考）】
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