地山固結用の液状固結材の地山注入装置

【課題】地山に対する液状固結材の注入を確実に行え、構造的にも簡単で低廉な、地山固結用の液状固結材の地山注入装置を提供する。
【解決手段】地山２に設けた削孔３に吐出管１を嵌挿して前記地山内に埋設する。該吐出管１に嵌挿した注入管５の管壁に長手方向に適宜の等間隔を置いて注入口６を設ける。そして、各注入口６の近傍には、前記吐出管１の管壁に設け、しかも、前記注入口６からの液状固結材を吐出管１外部に吐出する吐出口７を配置する。また、前記吐出管１より突出する前記注入管５の基部を液状固結材注入用ポンプに連通させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
トンネル等の掘削に際し、地質条件の悪いところでは、地山の先行ゆるみを抑制することを目的として地山先受け工法や鏡部補強工法が用いられ、地山内に液状固結材を注入して地山を固結するようにしている。
【０００２】
本発明は、斯様な、地山固結用の液状固結材の地山注入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
液状の固結材を地山に注入するには、長さの異なる複数の注入管と、複数の閉塞材（パッカー）を使用するのが一般的で、閉塞材で複数の空間に区切られた長尺鋼管（管壁に複数の吐出孔を備えるもの）に対して、複数の注入管を各空間に挿入し、一度にまたは別々にそれぞれの空間に固結材を注入することにより、長尺鋼管の全長にわたり、その周囲に固結材を浸透させるものである（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特公平７−９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来例は、各空間に対応させて注入管を必要とするので該注入管と鋼管相互の径の関係から吐出孔の数を多く設けることはむずかしく、必然的に吐出孔の離開幅が広くなり、固結材の注入にむらが生じ、鋼管周囲の地山部に固結材の均等な注入による固結体造成は困難で、また、何よりも固結材注入のためにする使用する部材点数が多く、必然的作業性も悪い、という欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
地山内に吐出管を埋設し、該吐出管に嵌挿した注入管の管壁に長手方向に適宜の間隔を置いて注入口を設け、各注入口の近傍には、前記吐出管の管壁に設け、しかも、前記注入口からの液状固結材を吐出管外部に吐出する吐出口を配置すると共に、前記吐出管より突出する前記注入管の基部を液状固結材注入用ポンプに連通させた構成とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、注入管にポンプによって圧入された液状固結材は、各注入口を通じて吐出管内に注入され、各注入口の近傍に位置する吐出口を通じて削孔壁面に向けて吐出され、従って、地山部に固結材の均等な注入を確実に行うことができ、しかも、単一な注入管を用いて削孔全長に渉っての注入操作であるから構造的にも簡単で低廉で済むものである。
【実施例】
【０００８】
図面は、本発明に係る、地山固結用の液状固結材の地山注入装置の実施例を示し、図１は各部の配置関係を示す略示説明図、図２は断面図、図３は吐出管の一部欠截側面図、図４は注入管の一部欠截側面図、図５は第二実施例の断面図である。
【０００９】
図中、１は地山２に形成した削孔３内に嵌挿して前記地山２内に埋設した吐出管で、この吐出管１には、基部を該吐出管１より突出させて液状固結材注入用のポンプ４に連通させた注入管５を嵌挿し、該注入管５は、管壁に長手方向に適宜の等間隔を置いて設けた注入口６を備え、この注入口６のそれぞれの近傍には前記吐出管１の管壁に設けた吐出口７を配置してある。
【００１０】
なお、吐出管１は、削孔機等で削孔した削孔内に挿入しても良いし、或いは、吐出管１内に挿通した穿孔ロッドで削孔しながら地山２内に埋設しても良い。
【００１１】
前記吐出管１は実施例では鋼管で構成するがＦＲＰ等の樹脂管でも不都合はなく、その管壁に設けた前記吐出口７，…は、その全部が注入口６の近傍に位置する必要はなく、要は、注入口６からの液状固結材（ウレタン系樹脂やセメント系注入材）が吐出管１外部に、すなわち削孔３の壁面に向けてできるだけ短時間に吐出する位置関係にあれば良く、少なくとも管１，５の長手方向の関係においては注入口６に対し吐出口７がほぼ等位置の関係にあり、「近傍」ということは斯様な意味である。
【００１２】
前記注入管５（樹脂管で成るが素材は問わない）は、吐出管１の基部を閉塞した蓋片８を通じて吐出管１に嵌挿し、吐出管１より地山外部に突出する基部を、前記の通り、ポンプ４に連通させ、前記削孔３の奥壁側に配した先（奥）端部には栓材９を嵌着してある。
【００１３】
栓材９により注入管５の開口先端を閉塞したのは、液状固結材の注入管５を通じての注入圧力をコントロールし易くするためで、安全弁のように注入圧が高すぎるときは栓材９が注入管５より離脱するようにしておくと、高圧による注入管５の破損を防ぐことができる。
【００１４】
なお、注入管５の先端は吐出管１の先端と同位置で良いし、管壁に設けた注入口６はできるだけ多数の方が地山固結操作上、作業性が良いが、その面積の総和は、注入管５による液状固結材の注入断面積の２０〜８０％の範囲内とすることが望ましく、２０％より少ない場合は、注入管５の内圧が上昇し過ぎてポンプ４および注入管５に対する負荷が高くなって故障および破損の虞がある。もっとも、注入速度を少なくすれば、注入管５の内圧を適当な圧力にすることは可能となるが、施工性が悪くなる。そして、８０％より多い場合は、注入管５の内圧を上昇させるのが難しく、従って、各注入口６からの固結材の均等な注入を期待できない。
【００１５】
そして、ポンプ４を利用して注入管５に液状固結材を圧入する注入管５を流れた固結材は、注入管５に備えた注入口６を通じて吐出管１内に注入され、注入口６の近傍に位置する吐出口７を通じて吐出管１の外部すなわち削孔３壁面に向けて吐出され、地山２内に浸透して当該地山２部を固結化するのである。
【００１６】
なお、注入管５と吐出管１との間の空間をできるだけ狭くする方が、注入管５から注入口６を通じて吐出管１内に注入された固結材が吐出管１の吐出口７を通じて吐出し易いので、図５で示すように、スペーサ管１０（例えば、塩ビ管）を注入管５と共に吐出管１に嵌挿しておくことも考えられる。この場合、地山２に固結材を浸透操作中は、スペーサ管１０内に当該固結材を注入しないものとし、浸透操作終了後に吐出管１内に固結材を充満させる際に、その充満操作と同時又は前後して充填させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】各部の配置関係を示す略示説明図。
【図２】断面図。
【図３】吐出管の一部欠截側面図。
【図４】注入管の一部欠截側面図。
【図５】第二実施例の断面図。
【符号の説明】
【００１８】
１吐出管
２地山
３削孔
４ポンプ
５注入管
６注入口
７吐出口

【特許請求の範囲】
【請求項１】
地山内に吐出管を埋設し、該吐出管に嵌挿した注入管の管壁に長手方向に適宜の間隔を置いて注入口を設け、各注入口の近傍には、前記吐出管の管壁に設け、しかも、前記注入口からの液状固結材を吐出管外部に吐出する吐出口を配置すると共に、前記吐出管より突出する前記注入管の基部を液状固結材注入用ポンプに連通させた、地山固結用の液状固結材の地山注入装置。

【図１】