地盤注入工法および装置
【目的】地盤中に地盤改良材を多点的に注入する多点地盤注入工法および装置であって、特に、地盤状況が各層毎に異なる地盤に対して、これら各層毎に最適な注入を同時にあるいは選択的に達成し得る。
【構成】独立した圧気による駆動源４で作動し、かつ、集中管理装置２６で制御される多数のユニットポンプ３、３・・３を備え、これら多数のユニットポンプ３、３・・３が導管１０、１０・・１０を通して複数の注入管８、８・・８と接続され、前記多数のユニットポンプ３、３・・３の作動により、地盤改良材を複数の吐出口７、７・・７から地盤１中の複数の注入ポイント６、６・・６を通して多点注入することから構成される。
【構成】独立した圧気による駆動源４で作動し、かつ、集中管理装置２６で制御される多数のユニットポンプ３、３・・３を備え、これら多数のユニットポンプ３、３・・３が導管１０、１０・・１０を通して複数の注入管８、８・・８と接続され、前記多数のユニットポンプ３、３・・３の作動により、地盤改良材を複数の吐出口７、７・・７から地盤１中の複数の注入ポイント６、６・・６を通して多点注入することから構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軟弱地盤等の地盤中に地盤改良材を注入する地盤注入工法ならびに装置に係り、詳細には多点的に注入する多点地盤注入工法および装置に関する。
【０００２】
特に、地盤状況が各層毎に異なる地盤に対して、これら各層毎に最適な注入を同時にあるいは選択的に達成し得るのみならず、地盤中の縦方向、横方向への立体的な注入をも可能とし、かつ、複数の注入管からの注入を任意に制御し得るとともに、複数の注入管を通して同時に注入し得、このため、微細土層への浸透注入の信頼性が向上し、かつ急速施工によって注入工期も短縮される地盤注入工法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
地盤は通常、各層毎に透水係数や間隙率が異なるため、各層毎に地盤状況が異なるものである。この種の地盤への薬液注入に際して、従来、図示しないが、地盤中に注入管を単独で、あるいは複数本間隔をあけて挿入し、これら注入管を通して注入ステージを上または下に移向しながら順次に注入材を注入していた。
【０００４】
ところで、薬液注入に際して最も大きな課題は透水係数の小さな微細砂層への浸透、あるいは異なる土層からなる地盤への均質な浸透にある。
【０００５】
微細砂層への透水性は通常、ｋ＝１０-3〜１０-4cm／秒であり、このような土層に対して地盤の破壊を起こさないように薬液を注入するには、浸透理論上、毎分１リットル以下〜数リットルの低吐出量で低圧注入しなければならない。
【０００６】
しかし、上述の公知の注入工法では、一本の注入管に対して、それぞれ一セットの注入ポンプを使用する。このような注入方式では、工期をできるだけ短くしたいという経済性の面から、また、ポンプの性能限界の面から毎分１０〜２０リットルの吐出量とせざるを得ず、注入圧が高くなって地盤の破壊を起こす。このため、地盤が隆起したり、微細な土層の浸透固結が不充分となってしまう。
【０００７】
また、異なる土層の地盤に対する注入では、土層が変化した際に、この土層変化に対応して注入速度を変化させたり、注入量をコントロールすることは実用上難しく、このため、ある層では注入液が多量に拡がったり、また、ある層では僅かしか浸透しなかったり等が起こり、このような注入状態では、隣接する固結体同志の連続性が得られないという問題が生じる。
【０００８】
なお、本出願人による先願として特開平１１−８１２９６号公報が出願されている。これによれば、複数の注入管を地盤中に配置し、これら複数の注入管を通してそれぞれの吐出口から地盤改良材を地盤中に注入するに当たり、一プラント中に多数のユニットポンプを備え、これら多数のユニットポンプを一つの駆動源で同時に作動する多連装ポンプにより前記改良材を各注入管に圧送し、吐出口から地盤中に注入するものである。ところが、この方式では、一つの駆動源で同時に作動する多数のユニットポンプのいずれか一つがゲル化等によってトラブルを起こすと、全ユニットポンプが稼動しなくなるという問題があった。
【０００９】
さらに、上述の公知技術では、注入細管がポンププラントから注入孔まで長距離を要するため、低粘度で長いゲルタイムの注入液を用いる必要があった。ところが、長いゲルタイムの注入液は一度地表面、あるいは、地盤中の粗い層に逸脱を始めるとゲル化時間を短縮できないため注入を中止せざるを得ず、その間に注入細管内でグラウトがゲル化してしまう等の不都合の問題があった。
【００１０】
また、一台の駆動源で多連装ポンプを構成する多数のユニットポンプを同時に駆動するため、それぞれの吐出口における地盤条件が異なり、したがって、最適の注入条件が異なるにもかかわらず、全てのユニットポンプが同一条件で駆動するため、それぞれの吐出口に対して最適の注入を行うことが不可能だった。これを解決するために、本出願人によって特開２００３−２３２０３０号発明が開発された。しかし、この工法は多数のユニットポンプにそれぞれ独立した駆動源であるモータが設備されているため、注入に当って多数のユニットポンプの一つ一つの駆動源であるモータを全て設置しなければならず、作業性に劣るものである。
【特許文献１】特開平１１−８１２９６号公報
【特許文献２】特開２００３−２３２０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明の課題はこれまでに開発されている広域な地盤に対するグラウトの低圧浸透注入による多点注入ポンプの利点を生かしながらも、各グラウト注入管の注入状況に応じて、それぞれのユニットポンプによる注入速度、注入圧、注入の中止、再開、ゲル化時間等を任意に管理し得、しかも多数のユニットポンプの作動を同時に管理して注入状況の全体を把握管理することを可能にする、上述の公知技術の欠点を改良した地盤注入工法および装置を提供することにある。
【００１２】
さらに、本発明の他の課題は透水性が少ない細粒土層、あるいは地盤状況が各層毎に異なる地盤に対して、吐出量が１リットル以下〜数リットル／分の可変吐出量により最適な注入を同時にあるいは選択的に達成するのみならず、地盤に縦方向、横方向への立体的な注入も可能であり、このため、微細土層への浸透注入の信頼性が向上し、かつ、急速施工によって注入工期の短縮も達成され、上述の公知技術に存する欠点を改良した地盤注入工法および装置を提供することにある。
【００１３】
さらにまた、本発明の課題は使用し得る地盤改良材が溶液型注入材のみならず、懸濁型注入材も可能であり、これにより注入ポイント毎の地盤状況に応じた任意注入を選択し得、上述の公知技術に存する欠点を改良した地盤注入工法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の課題を達成するため、本発明の地盤注入工法によれば、吐出口を有する注入管を複数本、地盤中に埋設して複数の注入ポイントを設け、これら注入管を通して地盤改良材を同時に注入する地盤注入工法であって、圧気による駆動源で作動し、かつ、集中管理装置で制御されるユニットポンプを備えた注入装置を用い、該ユニットポンプが導管を通して注入管と接続され、前記ユニットポンプの作動により、地盤改良材を地盤中の複数の注入ポイントを通して注入することを特徴とする。
【００１５】
さらに、上述の課題を達成するため、本発明の地盤注入装置によれば、地盤改良材貯蔵タンクと、前記貯蔵タンクに接続され、加圧装置からの圧気による駆動源で作動するユニットポンプと、地盤中に埋設された注入管とを備え、前記ユニットポンプが内部にピストン棒が径方向を貫通して備えられ、該ピストン棒にピストンが固定され、ピストンが圧気によって往復運動するエアシリンダーと、このエアシリンダーの径方向に連結され、前記貫通されたピストン棒を受け入れる水シリンダーと、内部にゴム袋が設置され、このゴム袋が該水シリンダーと内通されたダイヤフラムポンプと、前記エアシリンダーに接続された加圧装置とを備え、前記水シリンダーは給水槽に接続され、さらに前記ダイヤフラムポンプは地盤改良材貯蔵タンクに接続されるとともに、地盤に埋設された注入管に接続されてなることを特徴とする。
【００１６】
さらにまた、上述の課題を解決するため、本発明の地盤注入装置によれば、地盤改良材貯蔵タンクと、該タンクに接続され、圧気による駆動源で作動するユニットポンプと、地盤に埋設され、ユニットポンプと導管を通して接続された注入管とを備え、前記ユニットポンプが内部にピストン棒が径方向両側面を貫通して備えられ、該ピストン棒にピストンが固定され、ピストンによって区画された二室を有するエアシリンダーと、このエアシリンダーの径方向両側面に連結され、前記貫通されたピストン棒を受け入れる一対の水シリンダーＡ、Ｂと、内部にゴム袋が設置され、このゴム袋が該水シリンダーとそれぞれ内通された一対のダイヤフラムポンプＡ、Ｂと、前記エアシリンダー内の二室Ａ、Ｂにそれぞれ接続された加圧装置とを備え、前記一対の水シリンダーＡ、Ｂはそれぞれ給水槽に接続され、さらに前記一対のダイヤフラムポンプＡ、Ｂはそれぞれ地盤改良材貯蔵タンクに接続されるとともに、地盤に埋設された注入管に接続されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上述の本発明はこれまでに開発されている広域な地盤に対するグラウトの低圧浸透注入による多点注入ポンプの利点を生かしながらも、各グラウト注入管の注入状況に応じて、それぞれのユニットポンプによる注入速度、注入圧、注入の中止、再開、ゲル化時間等を任意に管理し得、しかも多数のユニットポンプの作動を同時に管理して注入状況の全体を把握管理することを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を添付図面を用いて具体的に詳述する。
【００１９】
本発明は建設現場において常備され、利用されている加圧装置、例えばエアコンプレッサーを用いた簡便な注入工法および注入装置であって、特に、軟弱地盤等の地盤中に地盤改良材を多点的に注入する工法および装置であって、軽量で、小容量の装置により多数の注入ポイントから大規模な地盤注入を可能にする。
【００２０】
具体的には、本発明は多数のユニットポンプがそれぞれ独立した駆動源を有しながら、各ユニットポンプを一つ一つ調整せずとも、簡便に稼動して多点注入を可能にする。すなわち、本発明は各ユニットポンプを圧気による駆動源によって作動させる。この圧気はエアコンプレッサー、ボンベ等の加圧装置からの加圧空気、炭酸ガス、不活性ガス等の圧気であり、各ユニットポンプの圧気作動部を通して供給される。したがって、たとえユニットポンプの一つがトラブルを起こしても他のユニットポンプには影響を与えない。すなわち、ユニットポンプの数にかかわらず、あらかじめ設定したコンプレッサーの圧気で各ユニットポンプが作動する。このため、多数のユニットポンプを連装しても、小さな装置で簡便に注入させる。
【００２１】
図１は本発明にかかる装置の原理図を表した説明図である。図２は本発明にかかるユニットポンプの一具体例の説明図である。図３は本発明にかかるユニットポンプの他の具体例の説明図である。図４は本発明にかかるユニットポンプのさらに他の具体例の説明図である。図５はコンプレッサーを用いた本発明装置の一具体例の説明図である。図６は本発明にかかる注入管の挿入および注入状況を表した断面図であって、（ａ）はケ−シングによる削孔、（ｂ）は外管の挿入、（ｃ）は地盤改良材の注入状況を表す。図７は本発明にかかる装置の他の具体例の説明図である。図８は本発明にかかる装置のさらに他の具体例の説明図である。図９は本発明にかかる装置のさらに他の具体例の説明図である。図１０集中管理装置の注入監視盤に表示される一具体例である。図１１は注入管として複数の細管を用いた本発明装置のさらに他の具体例の説明図である。図１２は本発明にかかる装置のさらに他の具体例の説明図であって、（ａ）は注入システム、（ｂ）は地盤内の注入状況を表す。
【００２２】
図１に示される本発明にかかる地盤注入装置Ａは地盤改良材貯蔵タンク２と、独立した圧気による駆動源４、４・・４で作動し、かつ集中管理装置２６に接続されて制御されるユニットポンプ３、３・・３を備えた、貯蔵タンク２に導管９、９・・９を通して連結される多連装注入装置５と、地盤１中の注入ポイント６中に埋設され、配置された、それぞれが各ユニットポンプ３、３・・３と導管１０、１０・・１０を通して接続された、吐出口７、７・・７を有する複数の注入管８、８・・８とを備える。
【００２３】
さらに、前述のユニットポンプ３、３・・３には集中管理装置２６に接続して制御されるコンプレッサーからの圧気作動部２５、２５・・２５が備えられ、さらにまた、ユニットポンプ３、３・・３と注入管８、８・・８を連結する導管１０、１０・・１０には、上述と同様にそれぞれ集中管理装置２６に接続して制御される流量圧力検出器２７、２７・・２７が備えられる。注入管８、８・・８は、例えばＹ字管ロッドが用いられる。
【００２４】
上述の構成により、本発明では、流量圧力検出器２７からの流量／およびまたは圧力データの信号を集中管理装置２６に送信し、タンク２中の地盤改良材を各ユニットポンプ３、３・・３の作動により任意の注入速度、注入圧力あるいは注入量で各注入管８、８・・８に圧送し、複数の吐出口７、７・・７から同時に地盤１中に注入ポイント６、６・・６に注入し、注入領域３４を形成する。２８はバルブである。
【００２５】
図２は本発明にかかるユニットポンプの一具体例の説明図であって、圧気による駆動源で作動する図１のユニットポンプ３の具体例である。図２に示されるように、本発明にかかるユニットポンプ３はエアシリンダー１１と、このエアシリンダー１１の径方向側面１１ａに連結された水シリンダー１２と、これら水シリンダー１２と内通されたダイヤフラムポンプ１３と、エアシリンダー１１に接続されたエアコンプレッサー１４とを基本的に備えて構成される。
【００２６】
エアシリンダー１１は内部にピストン棒１５が軸方向に、かつ径方向側面１１ａを貫通して備えられる。さらに、このピストン棒１５にはピストン１６が固定され、このピストン１６によって内部が二つの室１７ａ、１７ｂに区画される。しかも、ピストン１６の移動とともに、ピストン棒１５もまた、移動するように構成される。
【００２７】
水シリンダー１２はエアシリンダー１１の径方向側面１１ａに連結され、エアシリンダー１１を軸方向に貫通したピストン棒１５を受け入れる構造となっている。水シリンダー１２は給水槽１８と、導管２２を介して接続されこの給水槽１８から内部に水が充填される。
【００２８】
ダイヤフラムポンプ１３は内部にゴム袋１９が設置され、かつ、貯蔵タンク２と接続され、常時、ダイヤフラムポンプ１３内に地盤改良材が充填される。ゴム袋１９は水シリンダー１２と導管２０を介して内通されており、ピストン棒１５の移動により水シリンダー１２内の水を導管２０を通してゴム袋１９に押し出してゴム袋１９を膨らませ、この膨らんだ分だけ地盤改良材が導管１０を介して注入管８に押し出される。
【００２９】
エアコンプレッサー１４はエアシリンダー１１内のピストン１６によって区画された室１７ａ、１７ｂにそれぞれ導管２１を介して接続され、エアコンプレッサー１４から室１７ａ、１７ｂに交互に加圧された空気を送ってピストン１６およびピストン棒１５を動かす。
【００３０】
上述構成からなるユニットポンプ３は次のようにして作動される。まず、水シリンダー１２、１２には給水槽１８から導管２２を介して水を充填する。このとき、水シリンダー１２、１２のバルブ２３は閉じ、バルブ２４は開放し、充填後に閉じる。さらに、ダイヤフラムポンプ１３には貯蔵タンク２から導管９を介して地盤改良材を充填する。このとき、ダイヤフラムポンプ１３のバルブ３６は閉じ、バルブ３７は開放し、充填後に閉じる。
【００３１】
この状態で、エアシリンダー１１内の一方の室、例えば室Ａ１７ａにコンプレッサー１４から導管２１を介して加圧空気を圧入してピストン１６加圧し、ピストン棒１５を矢印方向に移動させる。このとき、バルブ３８は閉じ、バルブ３９は開放し、加圧空気を圧入の後閉じる。
【００３２】
ピストン棒１５の移動により、水シリンダー１２内の水がピストン棒１５によって押し出され、この押し出された水が導管２０を介してダイヤフラムポンプ１３内のゴム袋１９を膨らませ、この膨らんだ分だけダイヤフラムポンプＡ１３内の地盤改良材がバルブ３６およびバルブ４０を介し、導管１０を通って注入管８に導入される。
【００３３】
次いで、他方の室Ｂ１７ｂにコンプレッサー１４から同様にして加圧空気を導入すると、水シリンダー１２が同様に作動して地盤改良材を注入管８に導入するとともに、水シリンダー１２では、ピストン棒１５の移動分だけダイヤフラムポンプ１３内のゴム袋１９から導管２０を通って水を吸い込むとともに、ダイヤフラムポンプ１３では、吸い込まれた水の分だけ貯蔵タンク２から地盤改良材を吸い込み、この操作を集中管理室２６の制御のもとに繰り返して行い、注入管８から地盤改良材を連続して地盤１中に注入する。
【００３４】
なお、本発明では、エアシリンダー１１の径方向断面を水シリンダー１２の径方向断面よりも大きくすることによって、エアコンプレッサー１４によるエアシリンダー１１内の圧力よりも、水シリンダー１２内の圧力が大きく変換される。このため、コンプレッサー１４の加圧空気が小さくても、水シリンダー１２内では大きな注入圧が得られる。
【００３５】
図３は本発明にかかるユニットポンプの他の具体例を表した説明図であって、エアシリンダーＡ１１およびエアシリンダーＢ１１、水シリンダーＡ１２および水シリンダーＢ１２、ダイヤフラムポンプＡ１３およびダイヤフラムポンプＢ１３、およびＡ液用貯蔵タンク２ａ、Ｂ液用貯蔵タンク２ｂを備え、図２と同様にして作動される。エアシリンダーＡ１１は内部にピストンＡ１６、およびこのピストンＡ１６に固定され、一方の径方向側面１１ａを貫通したピストン棒Ａ１５を備え、かつピストン１６によって区画された室Ａ１７ａ、室Ｂ１７ｂを有している。
【００３６】
エアシリンダーＡ１１の径方向側面１１ａには水シリンダーＡ１２が連結され、前記貫通されたピストン棒Ａ１５を受け入れる構成となっている。この水シリンダーＡ１２には給水槽１８から導管２２を介して水が充填される。
【００３７】
ダイヤフラムポンプＡ１３は内部にゴム袋１９が設置され、このゴム袋１９が水シリンダーＡ１２と導管２０を介して内通される。このダイヤフラムポンプＡ１３は導管９を介してＡ液用貯蔵タンクに接続されるとともに、地盤１に埋設された注入管８と導管１０を介して接続され、図２と同様にしてＡ液か注入管８に導入される。
【００３８】
エアシリンダーＢ１１、水シリンダーＢ１２、ダイヤフラムポンプＢ１３およびＢ液用貯蔵タンク２ｂも上述と同様にして作動され、注入管８には、地盤改良材としてＡ液およびＢ液が交互に注入され、Ａ、Ｂ液の合流注入が可能である。
【００３９】
図４は本発明にかかるユニットポンプのさらに他の具体例の説明図であって、圧気による駆動源で作動する図１のユニットポンプ３の具体例である。図２に示されるように、本発明にかかるユニットポンプ３はエアシリンダー１１と、このエアシリンダー１１の径方向両側面１１ａ、１１ａに連結され水シリンダー１２と、これら水シリンダー１２とそれぞれ内通されたダイヤフラムポンプ１３と、エアシリンダー１１に接続されたエアコンプレッサー１４とを基本的に備えて構成される。
【００４０】
エアシリンダー１１は内部にピストン棒１５が軸方向に、かつ径方向両側１１ａ、１１ａを貫通して備えられる。さらに、このピストン棒１５にはピストン１６が固定され、このピストン１６によって内部が二つの室１７ａ、１７ｂに区画される。しかも、ピストン１６の移動とともに、ピストン棒１５モマタ移動するように構成される。
【００４１】
水シリンダー１２はエアシリンダー１１の径方向両側面１１ａ、１１ａに一対連結され、エアシリンダー１１を軸方向に貫通したピストン棒１５を受け入れる構造となっている。これら水シリンダー１２はそれぞれ給水槽１８と、導管２２を介して接続されこの給水槽１８から内部に水が充填される。
【００４２】
一対のダイヤフラムポンプ１３はそれぞれ内部にゴム袋１９が設置され、かつ、貯蔵タンク２と接続され、常時、ダイヤフラムポンプ１３内に地盤改良材が充填される。ゴム袋１９は水シリンダー１２と導管２０を介して内通されており、ピストン棒１５の移動により水シリンダー１２内の水を導管２０を通してゴム袋１９に押し出してゴム袋１９を膨らませ、この膨らんだ分だけ地盤改良材が導管１０を介して注入管８に押し出される。
【００４３】
エアコンプレッサー１４はエアシリンダー１１内のピストン１６によって区画された室１７ａ、１７ｂにそれぞれ導管２１を介して接続され、エアコンプレッサー１４から室１７ａ、１７ｂに交互に加圧された空気を送ってピストン１６およびピストン棒１５を動かす。
【００４４】
上述構成からなるユニットポンプ３は次のようにして作動される。まず、一対の水シリンダー１２、１２には給水槽１８から導管２２を介して水を充填する。このとき、水シリンダー１２、１２のバルブ２３は閉じ、バルブ２４は開放し、充填後に閉じる。さらに、一対のダイヤフラムポンプ１３には貯蔵タンク２から導管９を介して地盤改良材が充填する。このとき、ダイヤフラムポンプＡ、Ｂ１３、１３のバルブ３６は閉じ、バルブ３７は開放し、充填後に閉じる。
【００４５】
この状態で、エアシリンダー１１内の一方の室、例えば室Ａ１７ａにコンプレッサー１４から導管２１を介して加圧空気を圧入してピストン１６加圧し、ピストン棒１５を矢印方向に移動させる。このとき、バルブ３８は閉じ、バルブ３９は開放し、加圧空気を圧入の後閉じる。
【００４６】
ピストン棒１５の移動により、水シリンダーＡ１２内の水がピストン棒１５によって押し出され、この押し出された水が導管２０を介してダイヤフラムポンプＡ１３内のゴム袋１９を膨らませ、この膨らんだ分だけダイヤフラムポンプＡ１３内の地盤改良材がバルブ３６およびバルブ４０を介し、導管１０を通って注入管８に導入される。
【００４７】
次いで、他方の室Ｂ１７ｂにコンプレッサー１４から同様にして加圧空気を導入すると、水シリンダーＢ１２が同様に作動して地盤改良材を注入管８に導入するとともに、水シリンダーＡ１２では、ピストン棒１５の移動分だけダイヤフラムポンプＡ１３内のゴム袋１９から導管２０を通って水を吸い込むとともに、ダイヤフラムポンプＡ１３では、吸い込まれた水の分だけ貯蔵タンク２から地盤改良材を吸い込み、この操作を集中管理室２６の制御のもとに繰り返して行い、注入管８から地盤改良材を連続して地盤１中に注入する。
【００４８】
なお、本発明では、エアシリンダー１１の径方向断面を水シリンダー１２の径方向断面よりも大きくすることによって、エアコンプレッサー１４によるエアシリンダー１１内の圧力よりも、水シリンダー１２内の圧力が大きく変換される。このため、コンプレッサー１４の加圧空気が小さくても、水シリンダー１２内では大きな注入圧が得られる。
【００４９】
図５は地盤改良材としてＡ液およびＢ液を用いた本発明にかかる装置の一具体例の説明図であって、図３のユニットポンプ３を用いて複数の注入管８にそれぞれのユニットポンプ３からＡ、Ｂ液を交互に注入し、複数の注入ポイント６、６・・・６にＡ、Ｂ合流注入を行う。
【００５０】
上述の本発明にかかるユニットポンプを用いることにより、１分間の吐出量はピストンの往復回数とエアシリンダー容量によってきまる。また、注入圧力はコンプレッサーによる加圧空気の圧力およびエアシリンダーの径方向断面積と水シリンダーの径方向断面積の比率によってきまる。本発明では、これらの作動を集中管理装置で制御し、かつ各バルブの開閉および変換を集中管理装置で制御する。これにより、所定の注入ポイントにおける注入圧力、毎分吐出量、注入量をあらかじめインプットしておき、所定値に達したときにコンプレッサーやバルブを自動的に変換することにより、所定の注入が可能になる。
【００５１】
また、一台のコンプレッサーからの圧気で複数の独立したユニットポンプを稼動することができ、このため、多数のユニットポンプを簡便に、それぞれ独立して作動せしめ、極めて簡便な多連注入装置となる。
【００５２】
上述に示されるユニットポンプは通常、２〜１００台を１セットとして多連装注入装置を構成し、１セット中でこれらのユニットポンプを横、縦あるいは三次元として配列される。これらユニットポンプはいずれもそれぞれが圧気による駆動源で作動する。そして、それぞれの駆動源は集中管理装置で制御されるコンプレッサーおよび／または流量変換バルブによって作動する。このため、１プラント中の多連装注入装置は独立した多数のユニットポンプが、それぞれの駆動源の作動で生じる揺動、変形または撓みを防止するように、台座、枠体等の支持体に支持されて配置され、あるいは集積されることが必要である。
【００５３】
本発明では、例えば３０cm×３０cm×０．２cmのユニットポンプ３を横方向に４個、長さ方向に４個、高さ方向に３個、枠体等の支持体に支持して配列ないしは集積すると、４８個のユニットポンプを最小１．２ｍ×１．２ｍ×０．９ｍの体積の多連装注入装置５とすることができる。したがって、本発明の多連装装置は４８個のユニットポンプで構成しながら全体として容量が小さい、コンパクトな、一体化した１セットの注入装置としてまとめることができる。そして、１つのユニットポンプは吐出口７から吐出量（１〜７リットル／分）で中央集中管理室からの指示で所定の注入ポイントに最適の注入速度、注入圧力を保持しながら、多数の吐出口（例えば、５０個の吐出口）からの全体の注入を集中管理室によって、全吐出量が（１〜７）×５０＝５０〜３５０リットル／分の範囲で一括管理され、低圧、低吐出量による粒子間浸透が可能となり、しかも急速施工による工期の短縮が可能となる。
【００５４】
本発明にかかる注入管８は図６に示されるように、地盤１中に挿入され、地盤改良材を地盤中に注入する。すなわち、図６（ａ）に示されるように、ケーシング５４を用いて地盤１中に削孔５３を形成し、この削孔５３中に図６（ｂ）に示されるように、吐出口７にゴムスリーブ５８を備えた外管５５を挿入し、シール材５６によって削孔５３中に固定する。次いで、図６（ｃ）に示されるように、外管５５中に内管５７を移動しながら挿入し、内管５７を通して地盤改良材を地盤１中に注入する。
【００５５】
図７はＡ液吸排部分３ａとＢ液吸排部分３ｂを保持したユニットポンプ３、３・・３を用いた本発明装置の説明図である。図６において、地盤改良材貯蔵タンク２としてＡ液用タンク２ａ、およびＢ液用タンク２ｂを用い、また、ユニットポンプ３として、Ａ液用タンク２ａに導管９を介して連結するＡ液吸排部分３ａ、Ｂ液用タンク２ｂに導管９を介して連結するＢ液吸排部分３ｂを有するユニットポンプ３を用いたことを除いて図１と同じである。ユニットポンプ３はＡ液吸排部分３ａとＢ液吸排部分３ｂからのＡ、Ｂ液が一定比率で、かつ所定の流量になるように、エアシリンダーの容量、水シリンダーの容量、エアシリンダー径方向断面の大きさ、水シリンダーの径方向断面の大きさが選定され、それぞれのＡ液、Ｂ液に共通の駆動源４と、圧気作動部２５が作動する。
【００５６】
上述の本発明装置を用いて、地盤１の複数の注入ポイント６、６・・６から注入管８の吐出口７を通して地盤改良材を多点注入するに当たり、タンク２ａからのＡ液、タンク２ｂからのＢ液をそれぞれ、多連装注入装置５の各ユニットポンプ３、３・・３を通して、別々に注入管８、８・・８に導入して合流し、地盤１の複数の注入ポイント６、６・・６中に同時に圧液注入する。
【００５７】
図８および図９はそれぞれ本発明にかかる装置の他の具体例の説明図であって、地盤改良材貯蔵タンク２と、多連装注入装置５と、複数の注入管８とを基本的に備える。地盤改良材貯蔵タンク２はＡ液用タンク２ａと、Ｂ液用タンク２ｂとからなり、これらタンク中のＡ液およびＢ液をそれぞれ別々に注入管８に導き、合流させる構造となっている。なお、図８では、Ａ液およびＢ液を導管１０で合流の後、合流液を注入管８に圧送し、吐出口７から注入ポイント６に注入するのに対し、図９では、地盤１の注入ポイント６に２本の注入管８、８を配設し、これら２本の注入管８、８にそれぞれＡ液およびＢ液を圧送し、吐出口７から注入ポイント６に注入した後、地盤１中で合流し、反応させたり、あるいは異なるタイプの改良材を同時に、あるいは時間差をもって注入する点、両者は異なる。この場合、２本の注入管８、８はそれぞれ、距離の離れた別の注入ポイント６に設けられ、それぞれの吐出口７から地盤１中にＡ液、Ｂ液を注入し、これらＡ液、Ｂ液を地盤中で合流し、反応させてもよい。
【００５８】
多連装注入装置５は一プラント中に独立した多数のユニットポンプ３、３・・３を備えるとともに、これらユニットポンプ３、３・・３がそれぞれ圧気により作動する独立した駆動源４で一つの集中管理装置２６によって１セットの注入装置として一緒に作動し、かつ導管９、９・・９を介してＡ液用タンク２ａおよびＢ液用タンク２ｂに接続している。これらユニットポンプ３、３・・３は５セット以上を、図８および図９に示されるように横並びで多連装されるが、図示しない縦並びに配列されてもよい。
【００５９】
注入管８は先端に吐出口７を有するものであって、地盤１の複数の注入ポイント６、６・・６に複数本埋設され、Ａ液用タンク２ａに通じるユニットポンプ３、３・・３およびＢ液用タンク２ｂに通じるユニットポンプ３、３・・３にそれぞれ接続される。
【００６０】
さらに、上述の独立した多数のユニットポンプ３、３・・３はそれぞれ圧気作動部２５、２５・・２５を備える。これら圧気作動部２５、２５・・２５はならびにコンプレッサーそれぞれ電気信号によって集中管理装置２６に接続され（図中、破線で示す）、制御される。この結果、Ａ液用タンク２ａおよびＢ液用タンク２ｂ中の地盤改良材Ａ、Ｂ液は各ユニットポンプ３、３・・３の作動により任意の注入速度で合流され、導管１０を通じて各注入管８、８・・８に圧送され、各吐出口７、７・・７から地盤１に多点注入される。なお、この多点注入は吐出口７を図８および図９に示されるように平面方向に設置して注入してもよく、また、後述図１１、図１２に示されるように、吐出口７を深度方向の異なる位置に設置して注入してもよい。
【００６１】
さらに、図８および図９に示されるように、注入管８、８・・８、例えばユニットポンプ３、３・・３から注入管８、８・・８に通じる導管１０、１０・・１０には、それぞれ流量圧力検出器２７が設置される。これら検出器２７から検出された地盤改良材の流量および／または圧力データ信号は図８および図９において、破線で示されるように集中管理装置２６に送信される。そして、図９に示されるように注入状況を注入管理装置２６の注入監視盤２９で一括監視しながら地盤改良材を独立した多数のユニットポンプ３、３・・３から複数の注入管８を通して地盤１中の複数の注入ポイントに多点注入する。
【００６２】
多数のユニットポンプ３、３・・３の作動は集中管理装置２６に送信された地盤改良材の流量および／または圧力データ信号に基づいて圧気作動部２５を介して制御される。この制御により地盤改良材は所望の圧力および／または流量に保持され、各注入管８、８・・８に送液される。
【００６３】
さらに、また、流量圧力検出器２７から検出された地盤改良材の流量および／または圧力データ信号を集中管理装置２６に送信し、これらデータを注入管理装置２６の注入監視盤２９に画面表示することにより、注入状況の一括監視を行って、注入管８におけるそれぞれの注入圧力および／または流量を所定の範囲に維持しながら注入するとともに、上記データの情報に基づき、注入の完了、中止、継続あるいは再注入に行う。なお、図８および図９において、２８は切換えバルブ、ストップバルブ、リターンバルブ等のバルブであって、図９に示されるように、バルブ２８を集中管理装置２６と接続し、制御することもできる。（図７のも同様。）
【００６４】
注入監視盤２９には注入年月日、注入時間等の「時データ」、注入ブロックNo. 、注入孔の孔番、注入ポイント等の「場所データ」、注入圧力、流量（単位時間流量や積算流量）等の「注入データ」が表示され、かつ集中管理装置２６ではこれらの注入データに記録される。このようにして、複数の注入管８、８・・８に通じる多数のユニットポンプ３、３・・３毎の作動をそれぞれの注入管８の注入状況に応じて最適に制御でき、しかもこれらの複数のユニットポンプ３、３・・３を一括して管理することができる。図１０は１０本のそれぞれの注入官８、８・・８の圧力流量、積算流量を一括監視した一例である。なお、本発明において、注入管８としてＹ字管ロッドの代わりに二重管ダブルパッカー方式の注入管、単管等を用いることもできる。また、図９中、３０は施工表示盤、３１は日報作業装置である。
【００６５】
図１１は本発明にかかる多点地盤注入装置のさらに他の具体例を表した説明図であって、まず、図示しないケーシングパイプ等によって地盤１を削孔して注入ポイント６形成する。この注入ポイント６にはシール材３２を填充するとともに、複数の注入管８、８・・８を挿入する。これら注入管８、８・・８はそれぞれ、直径が例えば数mmの細管であって、図示しないゴムスリーブ等、逆止弁を設けた先端の吐出口７、７・・７が軸方向の互いに異なる位置、順次に深い位置に、例えば、浅い位置から順次に深い位置に、７−１、７−２、・・７−ｉとなるように複数本結束される。そして、貯蔵タンク２の地盤注入材は導管９、ユニットポンプの集合体３３、導管１０、流量圧力検出器２７を経て各注入官８、８・・・８の吐出口７、７・・７から地盤１中の注入ポイント６に注入される。ユニットポンプの集合体３３中のそれぞれのユニットポンプは流量圧力検出器２７からの情報に基づき集中管理装置２６からの指示により制御される。
【００６６】
シール材３２を填充するに当たって、複数の細管８、８・・８の各吐出口７、７・・７に、図示しない逆止弁を設け、吐出口７、７・・７から地盤改良材を注入するに先立って注入管８と地盤１とのすき間にシール材（硬化材）を填充してシール材３２を形成してもよい。逆止弁としてはゴムスリーブ、栓等が用いられる。
【００６７】
なお、細管は２本を一セットとし、その先端吐出口７に逆止弁を備えた細管セットであってもよく、この細管セットを複数本、吐出口の位置が軸方向に異なるように結束する。このような細管セットを用いると、Ａ液およびＢ液をそれぞれ別々の細管から送液し、先端吐出口で両液を合流することによりゲル化時間の短い改良材を注入することができ、さらに、シール材３２の填充にひき続いて改良材の注入を行うこともできる。
【００６８】
このように構成される図１１の装置では、貯蔵タンク２の地盤改良材は導管９、ユニットポンプの集合体３３および導管１０を介し、流量圧力検出器２７を経て各注入管８、８・・８の吐出口７−１、７−２・・７−ｉから同時にあるいは選択的に所定の量吐出され、注入ポイント６のシール用モルタル（シール材）３２を破って所定レベルの地盤１中に球根状に注入される。
【００６９】
図１２は図１と同様の多点地盤注入装置Ａを用い、注入管８として図１１と同様の細管を複数本束ねて構成される注入管８を図１２に示すように、第１注入ブロック、第２注入ブロックの注入ポイント６に埋設し、同時にあるいは選択的に注入を施した例を示す。図１２における注入管８はそれぞれの細管をＴ11、Ｔ12・・Ｔ1i、Ｔ1n； Ｔ21、Ｔ22、・・Ｔ2i、Ｔ2n；Ｔi1、Ｔi2・・Ｔii、Ｔin； Ｔn1、Ｔn2・・Ｔni、Ｔnnとして表す。これら細管を図１２に示されるように第１ステージにはＴ11、Ｔ21・・Ｔi1、Ｔn1の先端吐出口が、第２ステージにはＴ12、Ｔ22・・Ｔi2、Ｔn2の先端吐出口が、第ｉステージにはＴ1i、Ｔ2i・・Ｔii、Ｔniの先端吐出口が、第ｎステージにはＴ1n、Ｔ2n、・・Ｔin、Ｔnnの先端吐出口がそれぞれ位置するように地盤１中に埋設する。
【００７０】
図１２において、複数の導管１０、１０・・１０の流量圧力検出器２７から検出された地盤改良材の流量および／または圧力のデータは集中管理装置２６に送信され、データの記録ならびに画面表示により注入状況の一括監視を行って注入管理される。
【００７１】
一般に沖積層は水平に滞積しているため、水平方向の透水係数は垂直方向のそれよりも大きい。したがって、図１２において、第１ステージの土層はいずれの吐出口付近でもほぼ同じ透水係数で、例えば、中砂である。また、第ｎステージの土層もいずれの吐出口付近でもほぼ同じ透水係数で、例えば細砂である。注入に際して、まず、ｎ本の注入管Ｔ11〜Ｔn1を用いて第１ステージを同時に注入し、次いで、第２ステージから第ｎステージまで注入する。図１２において、第１注入ブロックが注入完了の後、第２注入ブロックに移向する。第ｉステージのｎ本の注入状況は図１０に示されるように、注入監視盤で一括管理され、それぞれの注入管毎に最適の注入が行われるように制御される。
【００７２】
なお、本発明では、各ユニットポンプをそれぞれ独立したモータ等の駆動源で駆動し、コンプレッサを集中管理装置で制御することにより、集積したユニットポンプを１セットの多連装注入装置として作動する。しかも、この多連装注入装置は多数の注入管の注入状況に応じて、それぞれの注入管の注入を任意に管理できる。すなわち、この多連装注入装置は多数（ｎ本）の注入管の注入全体の管理のみならず、各注入管の注入をも最適に管理する機能を備えた装置である。本発明装置では、注入に当たり、例えば、ユニット当たりの吐出量０〜５リットル／分、多連装注入装置１セット当たりの吐出量０〜５リットル×ｎ＝０〜５×ｎリットル／分、ユニットポンプ数ｎ＝３０のとき５・ｎ＝１５０リットル／分である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上のとおり、本発明の多点地盤注入工法は圧気で作動する独立した多数のユニットポンプを備えた多連装注入装置を用いたから、地盤状況が各層毎に異なる地盤に対して、これら各層毎に最適な注入を同時に、あるいは選択的に達成し得る。このため地盤中の縦方向、横方向への立体的な注入を同時に行うという大規模多連施工を圧気を用いた多数の独立したユニットポンプを用いて簡便に達成される。しかも本発明装置は小型化される。
【００７４】
さらに、本発明の多点地盤注入装置は多連装注入装置を備えた装置であって、上述のとおりの多数のユニットポンプを備えてなるものであるから、任意の地盤改良材を任意の量、任意の吐出速度で同時に、あるいは選択的に注入し得、地盤状況の各層毎に異なる地盤に対して、これら各層毎に最適な注入を行うことができ、注入工期も短縮される。
【００７５】
さらにまた、本発明は低吐出速度、例えば、一点あたり１リットル以下〜数リットル／分、特に１〜７リットル／分の可変吐出量で微細土層に地盤の破壊を起こさずに浸透注入し得、微細土層への浸透注入の信頼性を向上するとともに、毎分５０〜３５０リットルの急速施工によって工期の短縮を図ることもできる。
【００７６】
さらに、Ａ液、Ｂ液を合流注入して注入中にＡ液、Ｂ液の吐出量を変えることにより任意のゲルタイムを吐出口各に行うことができ、さらに、逸脱したときに、その注入管のみを中断し、他の多数の注入管からの注入はそのまま継続することもできる。また、すべての注入管を地盤中に設置しておきさえすれば、吐出口を選択して他の吐出口で二次注入の注入を行うことができることから全ての注入管から全地盤中への設計通りに均一に低圧浸透注入が行える。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明にかかる装置の原理図を表した説明図である。
【図２】本発明に用いられるユニットポンプの一具体例の説明図である。
【図３】本発明に用いられるユニットポンプの他の具体例の説明図である。
【図４】本発明に用いられるユニットポンプの他の具体例の説明図である。
【図５】本発明のユニットポンプを用いた地盤注入装置の一具体例の説明図である。
【図６（ａ）】本発明にかかる注入管の挿入および注入状況を表した断面図であって、ケーシングによる削孔を表す。
【図６（ｂ）】本発明にかかる注入管の挿入および注入状況を表した断面図であって、外管の挿入を表す。
【図６（ｃ）】本発明にかかる注入管の挿入および注入状況を表した断面図であって、地盤改良材の注入状況を表す。
【図７】本発明にかかる装置の他の具体例の説明図である。
【図８】本発明にかかる装置のさらに他の説明図である。
【図９】本発明にかかる装置のさらに他の具体例の説明図である。
【図１０】集中管理装置の注入監視盤に表示される一具体例である。
【図１１】注入管として複数の細管を用いた本発明装置のさらに他の具体例の説明図ある。
【図１２】本発明にかかる装置のさらに他の具体例の説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
Ａ 多点地盤注入装置
１ 地盤
２ 地盤改良材貯蔵用タンク
２ａ Ａ液用タンク
２ｂ Ｂ液用タンク
３ ユニットポンプ
３ａ Ａ液吸排部分
３ｂ Ｂ液吸排部分
４ 圧気による駆動源
５ 多連装注入装置
６ 注入ポイント
７ 吐出口
８ 注入管
９ 導管
１０ 導管
１１ エアシリンダー
１２ 水シリンダーＡ、Ｂ
１３ ダイヤフラムポンプＡ、Ｂ
１４ エアコンプレッサー
１５ ピストン棒
１６ ピストン
１７ａ 室Ａ
１７ｂ 室Ｂ
１８ 給水槽
１９ ゴム袋
２５ 圧気作動部
２６ 集中管理装置
２７ 流動圧力検出器
２８ バルブ
２９ 注入監視盤
３０ 施工表示盤
３１ 日報作業装置
３２ シール材
３３ ユニットポンプの集合体
３４ 注入領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は軟弱地盤等の地盤中に地盤改良材を注入する地盤注入工法ならびに装置に係り、詳細には多点的に注入する多点地盤注入工法および装置に関する。
【０００２】
特に、地盤状況が各層毎に異なる地盤に対して、これら各層毎に最適な注入を同時にあるいは選択的に達成し得るのみならず、地盤中の縦方向、横方向への立体的な注入をも可能とし、かつ、複数の注入管からの注入を任意に制御し得るとともに、複数の注入管を通して同時に注入し得、このため、微細土層への浸透注入の信頼性が向上し、かつ急速施工によって注入工期も短縮される地盤注入工法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
地盤は通常、各層毎に透水係数や間隙率が異なるため、各層毎に地盤状況が異なるものである。この種の地盤への薬液注入に際して、従来、図示しないが、地盤中に注入管を単独で、あるいは複数本間隔をあけて挿入し、これら注入管を通して注入ステージを上または下に移向しながら順次に注入材を注入していた。
【０００４】
ところで、薬液注入に際して最も大きな課題は透水係数の小さな微細砂層への浸透、あるいは異なる土層からなる地盤への均質な浸透にある。
【０００５】
微細砂層への透水性は通常、ｋ＝１０-3〜１０-4cm／秒であり、このような土層に対して地盤の破壊を起こさないように薬液を注入するには、浸透理論上、毎分１リットル以下〜数リットルの低吐出量で低圧注入しなければならない。
【０００６】
しかし、上述の公知の注入工法では、一本の注入管に対して、それぞれ一セットの注入ポンプを使用する。このような注入方式では、工期をできるだけ短くしたいという経済性の面から、また、ポンプの性能限界の面から毎分１０〜２０リットルの吐出量とせざるを得ず、注入圧が高くなって地盤の破壊を起こす。このため、地盤が隆起したり、微細な土層の浸透固結が不充分となってしまう。
【０００７】
また、異なる土層の地盤に対する注入では、土層が変化した際に、この土層変化に対応して注入速度を変化させたり、注入量をコントロールすることは実用上難しく、このため、ある層では注入液が多量に拡がったり、また、ある層では僅かしか浸透しなかったり等が起こり、このような注入状態では、隣接する固結体同志の連続性が得られないという問題が生じる。
【０００８】
なお、本出願人による先願として特開平１１−８１２９６号公報が出願されている。これによれば、複数の注入管を地盤中に配置し、これら複数の注入管を通してそれぞれの吐出口から地盤改良材を地盤中に注入するに当たり、一プラント中に多数のユニットポンプを備え、これら多数のユニットポンプを一つの駆動源で同時に作動する多連装ポンプにより前記改良材を各注入管に圧送し、吐出口から地盤中に注入するものである。ところが、この方式では、一つの駆動源で同時に作動する多数のユニットポンプのいずれか一つがゲル化等によってトラブルを起こすと、全ユニットポンプが稼動しなくなるという問題があった。
【０００９】
さらに、上述の公知技術では、注入細管がポンププラントから注入孔まで長距離を要するため、低粘度で長いゲルタイムの注入液を用いる必要があった。ところが、長いゲルタイムの注入液は一度地表面、あるいは、地盤中の粗い層に逸脱を始めるとゲル化時間を短縮できないため注入を中止せざるを得ず、その間に注入細管内でグラウトがゲル化してしまう等の不都合の問題があった。
【００１０】
また、一台の駆動源で多連装ポンプを構成する多数のユニットポンプを同時に駆動するため、それぞれの吐出口における地盤条件が異なり、したがって、最適の注入条件が異なるにもかかわらず、全てのユニットポンプが同一条件で駆動するため、それぞれの吐出口に対して最適の注入を行うことが不可能だった。これを解決するために、本出願人によって特開２００３−２３２０３０号発明が開発された。しかし、この工法は多数のユニットポンプにそれぞれ独立した駆動源であるモータが設備されているため、注入に当って多数のユニットポンプの一つ一つの駆動源であるモータを全て設置しなければならず、作業性に劣るものである。
【特許文献１】特開平１１−８１２９６号公報
【特許文献２】特開２００３−２３２０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明の課題はこれまでに開発されている広域な地盤に対するグラウトの低圧浸透注入による多点注入ポンプの利点を生かしながらも、各グラウト注入管の注入状況に応じて、それぞれのユニットポンプによる注入速度、注入圧、注入の中止、再開、ゲル化時間等を任意に管理し得、しかも多数のユニットポンプの作動を同時に管理して注入状況の全体を把握管理することを可能にする、上述の公知技術の欠点を改良した地盤注入工法および装置を提供することにある。
【００１２】
さらに、本発明の他の課題は透水性が少ない細粒土層、あるいは地盤状況が各層毎に異なる地盤に対して、吐出量が１リットル以下〜数リットル／分の可変吐出量により最適な注入を同時にあるいは選択的に達成するのみならず、地盤に縦方向、横方向への立体的な注入も可能であり、このため、微細土層への浸透注入の信頼性が向上し、かつ、急速施工によって注入工期の短縮も達成され、上述の公知技術に存する欠点を改良した地盤注入工法および装置を提供することにある。
【００１３】
さらにまた、本発明の課題は使用し得る地盤改良材が溶液型注入材のみならず、懸濁型注入材も可能であり、これにより注入ポイント毎の地盤状況に応じた任意注入を選択し得、上述の公知技術に存する欠点を改良した地盤注入工法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の課題を達成するため、本発明の地盤注入工法によれば、吐出口を有する注入管を複数本、地盤中に埋設して複数の注入ポイントを設け、これら注入管を通して地盤改良材を同時に注入する地盤注入工法であって、圧気による駆動源で作動し、かつ、集中管理装置で制御されるユニットポンプを備えた注入装置を用い、該ユニットポンプが導管を通して注入管と接続され、前記ユニットポンプの作動により、地盤改良材を地盤中の複数の注入ポイントを通して注入することを特徴とする。
【００１５】
さらに、上述の課題を達成するため、本発明の地盤注入装置によれば、地盤改良材貯蔵タンクと、前記貯蔵タンクに接続され、加圧装置からの圧気による駆動源で作動するユニットポンプと、地盤中に埋設された注入管とを備え、前記ユニットポンプが内部にピストン棒が径方向を貫通して備えられ、該ピストン棒にピストンが固定され、ピストンが圧気によって往復運動するエアシリンダーと、このエアシリンダーの径方向に連結され、前記貫通されたピストン棒を受け入れる水シリンダーと、内部にゴム袋が設置され、このゴム袋が該水シリンダーと内通されたダイヤフラムポンプと、前記エアシリンダーに接続された加圧装置とを備え、前記水シリンダーは給水槽に接続され、さらに前記ダイヤフラムポンプは地盤改良材貯蔵タンクに接続されるとともに、地盤に埋設された注入管に接続されてなることを特徴とする。
【００１６】
さらにまた、上述の課題を解決するため、本発明の地盤注入装置によれば、地盤改良材貯蔵タンクと、該タンクに接続され、圧気による駆動源で作動するユニットポンプと、地盤に埋設され、ユニットポンプと導管を通して接続された注入管とを備え、前記ユニットポンプが内部にピストン棒が径方向両側面を貫通して備えられ、該ピストン棒にピストンが固定され、ピストンによって区画された二室を有するエアシリンダーと、このエアシリンダーの径方向両側面に連結され、前記貫通されたピストン棒を受け入れる一対の水シリンダーＡ、Ｂと、内部にゴム袋が設置され、このゴム袋が該水シリンダーとそれぞれ内通された一対のダイヤフラムポンプＡ、Ｂと、前記エアシリンダー内の二室Ａ、Ｂにそれぞれ接続された加圧装置とを備え、前記一対の水シリンダーＡ、Ｂはそれぞれ給水槽に接続され、さらに前記一対のダイヤフラムポンプＡ、Ｂはそれぞれ地盤改良材貯蔵タンクに接続されるとともに、地盤に埋設された注入管に接続されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上述の本発明はこれまでに開発されている広域な地盤に対するグラウトの低圧浸透注入による多点注入ポンプの利点を生かしながらも、各グラウト注入管の注入状況に応じて、それぞれのユニットポンプによる注入速度、注入圧、注入の中止、再開、ゲル化時間等を任意に管理し得、しかも多数のユニットポンプの作動を同時に管理して注入状況の全体を把握管理することを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を添付図面を用いて具体的に詳述する。
【００１９】
本発明は建設現場において常備され、利用されている加圧装置、例えばエアコンプレッサーを用いた簡便な注入工法および注入装置であって、特に、軟弱地盤等の地盤中に地盤改良材を多点的に注入する工法および装置であって、軽量で、小容量の装置により多数の注入ポイントから大規模な地盤注入を可能にする。
【００２０】
具体的には、本発明は多数のユニットポンプがそれぞれ独立した駆動源を有しながら、各ユニットポンプを一つ一つ調整せずとも、簡便に稼動して多点注入を可能にする。すなわち、本発明は各ユニットポンプを圧気による駆動源によって作動させる。この圧気はエアコンプレッサー、ボンベ等の加圧装置からの加圧空気、炭酸ガス、不活性ガス等の圧気であり、各ユニットポンプの圧気作動部を通して供給される。したがって、たとえユニットポンプの一つがトラブルを起こしても他のユニットポンプには影響を与えない。すなわち、ユニットポンプの数にかかわらず、あらかじめ設定したコンプレッサーの圧気で各ユニットポンプが作動する。このため、多数のユニットポンプを連装しても、小さな装置で簡便に注入させる。
【００２１】
図１は本発明にかかる装置の原理図を表した説明図である。図２は本発明にかかるユニットポンプの一具体例の説明図である。図３は本発明にかかるユニットポンプの他の具体例の説明図である。図４は本発明にかかるユニットポンプのさらに他の具体例の説明図である。図５はコンプレッサーを用いた本発明装置の一具体例の説明図である。図６は本発明にかかる注入管の挿入および注入状況を表した断面図であって、（ａ）はケ−シングによる削孔、（ｂ）は外管の挿入、（ｃ）は地盤改良材の注入状況を表す。図７は本発明にかかる装置の他の具体例の説明図である。図８は本発明にかかる装置のさらに他の具体例の説明図である。図９は本発明にかかる装置のさらに他の具体例の説明図である。図１０集中管理装置の注入監視盤に表示される一具体例である。図１１は注入管として複数の細管を用いた本発明装置のさらに他の具体例の説明図である。図１２は本発明にかかる装置のさらに他の具体例の説明図であって、（ａ）は注入システム、（ｂ）は地盤内の注入状況を表す。
【００２２】
図１に示される本発明にかかる地盤注入装置Ａは地盤改良材貯蔵タンク２と、独立した圧気による駆動源４、４・・４で作動し、かつ集中管理装置２６に接続されて制御されるユニットポンプ３、３・・３を備えた、貯蔵タンク２に導管９、９・・９を通して連結される多連装注入装置５と、地盤１中の注入ポイント６中に埋設され、配置された、それぞれが各ユニットポンプ３、３・・３と導管１０、１０・・１０を通して接続された、吐出口７、７・・７を有する複数の注入管８、８・・８とを備える。
【００２３】
さらに、前述のユニットポンプ３、３・・３には集中管理装置２６に接続して制御されるコンプレッサーからの圧気作動部２５、２５・・２５が備えられ、さらにまた、ユニットポンプ３、３・・３と注入管８、８・・８を連結する導管１０、１０・・１０には、上述と同様にそれぞれ集中管理装置２６に接続して制御される流量圧力検出器２７、２７・・２７が備えられる。注入管８、８・・８は、例えばＹ字管ロッドが用いられる。
【００２４】
上述の構成により、本発明では、流量圧力検出器２７からの流量／およびまたは圧力データの信号を集中管理装置２６に送信し、タンク２中の地盤改良材を各ユニットポンプ３、３・・３の作動により任意の注入速度、注入圧力あるいは注入量で各注入管８、８・・８に圧送し、複数の吐出口７、７・・７から同時に地盤１中に注入ポイント６、６・・６に注入し、注入領域３４を形成する。２８はバルブである。
【００２５】
図２は本発明にかかるユニットポンプの一具体例の説明図であって、圧気による駆動源で作動する図１のユニットポンプ３の具体例である。図２に示されるように、本発明にかかるユニットポンプ３はエアシリンダー１１と、このエアシリンダー１１の径方向側面１１ａに連結された水シリンダー１２と、これら水シリンダー１２と内通されたダイヤフラムポンプ１３と、エアシリンダー１１に接続されたエアコンプレッサー１４とを基本的に備えて構成される。
【００２６】
エアシリンダー１１は内部にピストン棒１５が軸方向に、かつ径方向側面１１ａを貫通して備えられる。さらに、このピストン棒１５にはピストン１６が固定され、このピストン１６によって内部が二つの室１７ａ、１７ｂに区画される。しかも、ピストン１６の移動とともに、ピストン棒１５もまた、移動するように構成される。
【００２７】
水シリンダー１２はエアシリンダー１１の径方向側面１１ａに連結され、エアシリンダー１１を軸方向に貫通したピストン棒１５を受け入れる構造となっている。水シリンダー１２は給水槽１８と、導管２２を介して接続されこの給水槽１８から内部に水が充填される。
【００２８】
ダイヤフラムポンプ１３は内部にゴム袋１９が設置され、かつ、貯蔵タンク２と接続され、常時、ダイヤフラムポンプ１３内に地盤改良材が充填される。ゴム袋１９は水シリンダー１２と導管２０を介して内通されており、ピストン棒１５の移動により水シリンダー１２内の水を導管２０を通してゴム袋１９に押し出してゴム袋１９を膨らませ、この膨らんだ分だけ地盤改良材が導管１０を介して注入管８に押し出される。
【００２９】
エアコンプレッサー１４はエアシリンダー１１内のピストン１６によって区画された室１７ａ、１７ｂにそれぞれ導管２１を介して接続され、エアコンプレッサー１４から室１７ａ、１７ｂに交互に加圧された空気を送ってピストン１６およびピストン棒１５を動かす。
【００３０】
上述構成からなるユニットポンプ３は次のようにして作動される。まず、水シリンダー１２、１２には給水槽１８から導管２２を介して水を充填する。このとき、水シリンダー１２、１２のバルブ２３は閉じ、バルブ２４は開放し、充填後に閉じる。さらに、ダイヤフラムポンプ１３には貯蔵タンク２から導管９を介して地盤改良材を充填する。このとき、ダイヤフラムポンプ１３のバルブ３６は閉じ、バルブ３７は開放し、充填後に閉じる。
【００３１】
この状態で、エアシリンダー１１内の一方の室、例えば室Ａ１７ａにコンプレッサー１４から導管２１を介して加圧空気を圧入してピストン１６加圧し、ピストン棒１５を矢印方向に移動させる。このとき、バルブ３８は閉じ、バルブ３９は開放し、加圧空気を圧入の後閉じる。
【００３２】
ピストン棒１５の移動により、水シリンダー１２内の水がピストン棒１５によって押し出され、この押し出された水が導管２０を介してダイヤフラムポンプ１３内のゴム袋１９を膨らませ、この膨らんだ分だけダイヤフラムポンプＡ１３内の地盤改良材がバルブ３６およびバルブ４０を介し、導管１０を通って注入管８に導入される。
【００３３】
次いで、他方の室Ｂ１７ｂにコンプレッサー１４から同様にして加圧空気を導入すると、水シリンダー１２が同様に作動して地盤改良材を注入管８に導入するとともに、水シリンダー１２では、ピストン棒１５の移動分だけダイヤフラムポンプ１３内のゴム袋１９から導管２０を通って水を吸い込むとともに、ダイヤフラムポンプ１３では、吸い込まれた水の分だけ貯蔵タンク２から地盤改良材を吸い込み、この操作を集中管理室２６の制御のもとに繰り返して行い、注入管８から地盤改良材を連続して地盤１中に注入する。
【００３４】
なお、本発明では、エアシリンダー１１の径方向断面を水シリンダー１２の径方向断面よりも大きくすることによって、エアコンプレッサー１４によるエアシリンダー１１内の圧力よりも、水シリンダー１２内の圧力が大きく変換される。このため、コンプレッサー１４の加圧空気が小さくても、水シリンダー１２内では大きな注入圧が得られる。
【００３５】
図３は本発明にかかるユニットポンプの他の具体例を表した説明図であって、エアシリンダーＡ１１およびエアシリンダーＢ１１、水シリンダーＡ１２および水シリンダーＢ１２、ダイヤフラムポンプＡ１３およびダイヤフラムポンプＢ１３、およびＡ液用貯蔵タンク２ａ、Ｂ液用貯蔵タンク２ｂを備え、図２と同様にして作動される。エアシリンダーＡ１１は内部にピストンＡ１６、およびこのピストンＡ１６に固定され、一方の径方向側面１１ａを貫通したピストン棒Ａ１５を備え、かつピストン１６によって区画された室Ａ１７ａ、室Ｂ１７ｂを有している。
【００３６】
エアシリンダーＡ１１の径方向側面１１ａには水シリンダーＡ１２が連結され、前記貫通されたピストン棒Ａ１５を受け入れる構成となっている。この水シリンダーＡ１２には給水槽１８から導管２２を介して水が充填される。
【００３７】
ダイヤフラムポンプＡ１３は内部にゴム袋１９が設置され、このゴム袋１９が水シリンダーＡ１２と導管２０を介して内通される。このダイヤフラムポンプＡ１３は導管９を介してＡ液用貯蔵タンクに接続されるとともに、地盤１に埋設された注入管８と導管１０を介して接続され、図２と同様にしてＡ液か注入管８に導入される。
【００３８】
エアシリンダーＢ１１、水シリンダーＢ１２、ダイヤフラムポンプＢ１３およびＢ液用貯蔵タンク２ｂも上述と同様にして作動され、注入管８には、地盤改良材としてＡ液およびＢ液が交互に注入され、Ａ、Ｂ液の合流注入が可能である。
【００３９】
図４は本発明にかかるユニットポンプのさらに他の具体例の説明図であって、圧気による駆動源で作動する図１のユニットポンプ３の具体例である。図２に示されるように、本発明にかかるユニットポンプ３はエアシリンダー１１と、このエアシリンダー１１の径方向両側面１１ａ、１１ａに連結され水シリンダー１２と、これら水シリンダー１２とそれぞれ内通されたダイヤフラムポンプ１３と、エアシリンダー１１に接続されたエアコンプレッサー１４とを基本的に備えて構成される。
【００４０】
エアシリンダー１１は内部にピストン棒１５が軸方向に、かつ径方向両側１１ａ、１１ａを貫通して備えられる。さらに、このピストン棒１５にはピストン１６が固定され、このピストン１６によって内部が二つの室１７ａ、１７ｂに区画される。しかも、ピストン１６の移動とともに、ピストン棒１５モマタ移動するように構成される。
【００４１】
水シリンダー１２はエアシリンダー１１の径方向両側面１１ａ、１１ａに一対連結され、エアシリンダー１１を軸方向に貫通したピストン棒１５を受け入れる構造となっている。これら水シリンダー１２はそれぞれ給水槽１８と、導管２２を介して接続されこの給水槽１８から内部に水が充填される。
【００４２】
一対のダイヤフラムポンプ１３はそれぞれ内部にゴム袋１９が設置され、かつ、貯蔵タンク２と接続され、常時、ダイヤフラムポンプ１３内に地盤改良材が充填される。ゴム袋１９は水シリンダー１２と導管２０を介して内通されており、ピストン棒１５の移動により水シリンダー１２内の水を導管２０を通してゴム袋１９に押し出してゴム袋１９を膨らませ、この膨らんだ分だけ地盤改良材が導管１０を介して注入管８に押し出される。
【００４３】
エアコンプレッサー１４はエアシリンダー１１内のピストン１６によって区画された室１７ａ、１７ｂにそれぞれ導管２１を介して接続され、エアコンプレッサー１４から室１７ａ、１７ｂに交互に加圧された空気を送ってピストン１６およびピストン棒１５を動かす。
【００４４】
上述構成からなるユニットポンプ３は次のようにして作動される。まず、一対の水シリンダー１２、１２には給水槽１８から導管２２を介して水を充填する。このとき、水シリンダー１２、１２のバルブ２３は閉じ、バルブ２４は開放し、充填後に閉じる。さらに、一対のダイヤフラムポンプ１３には貯蔵タンク２から導管９を介して地盤改良材が充填する。このとき、ダイヤフラムポンプＡ、Ｂ１３、１３のバルブ３６は閉じ、バルブ３７は開放し、充填後に閉じる。
【００４５】
この状態で、エアシリンダー１１内の一方の室、例えば室Ａ１７ａにコンプレッサー１４から導管２１を介して加圧空気を圧入してピストン１６加圧し、ピストン棒１５を矢印方向に移動させる。このとき、バルブ３８は閉じ、バルブ３９は開放し、加圧空気を圧入の後閉じる。
【００４６】
ピストン棒１５の移動により、水シリンダーＡ１２内の水がピストン棒１５によって押し出され、この押し出された水が導管２０を介してダイヤフラムポンプＡ１３内のゴム袋１９を膨らませ、この膨らんだ分だけダイヤフラムポンプＡ１３内の地盤改良材がバルブ３６およびバルブ４０を介し、導管１０を通って注入管８に導入される。
【００４７】
次いで、他方の室Ｂ１７ｂにコンプレッサー１４から同様にして加圧空気を導入すると、水シリンダーＢ１２が同様に作動して地盤改良材を注入管８に導入するとともに、水シリンダーＡ１２では、ピストン棒１５の移動分だけダイヤフラムポンプＡ１３内のゴム袋１９から導管２０を通って水を吸い込むとともに、ダイヤフラムポンプＡ１３では、吸い込まれた水の分だけ貯蔵タンク２から地盤改良材を吸い込み、この操作を集中管理室２６の制御のもとに繰り返して行い、注入管８から地盤改良材を連続して地盤１中に注入する。
【００４８】
なお、本発明では、エアシリンダー１１の径方向断面を水シリンダー１２の径方向断面よりも大きくすることによって、エアコンプレッサー１４によるエアシリンダー１１内の圧力よりも、水シリンダー１２内の圧力が大きく変換される。このため、コンプレッサー１４の加圧空気が小さくても、水シリンダー１２内では大きな注入圧が得られる。
【００４９】
図５は地盤改良材としてＡ液およびＢ液を用いた本発明にかかる装置の一具体例の説明図であって、図３のユニットポンプ３を用いて複数の注入管８にそれぞれのユニットポンプ３からＡ、Ｂ液を交互に注入し、複数の注入ポイント６、６・・・６にＡ、Ｂ合流注入を行う。
【００５０】
上述の本発明にかかるユニットポンプを用いることにより、１分間の吐出量はピストンの往復回数とエアシリンダー容量によってきまる。また、注入圧力はコンプレッサーによる加圧空気の圧力およびエアシリンダーの径方向断面積と水シリンダーの径方向断面積の比率によってきまる。本発明では、これらの作動を集中管理装置で制御し、かつ各バルブの開閉および変換を集中管理装置で制御する。これにより、所定の注入ポイントにおける注入圧力、毎分吐出量、注入量をあらかじめインプットしておき、所定値に達したときにコンプレッサーやバルブを自動的に変換することにより、所定の注入が可能になる。
【００５１】
また、一台のコンプレッサーからの圧気で複数の独立したユニットポンプを稼動することができ、このため、多数のユニットポンプを簡便に、それぞれ独立して作動せしめ、極めて簡便な多連注入装置となる。
【００５２】
上述に示されるユニットポンプは通常、２〜１００台を１セットとして多連装注入装置を構成し、１セット中でこれらのユニットポンプを横、縦あるいは三次元として配列される。これらユニットポンプはいずれもそれぞれが圧気による駆動源で作動する。そして、それぞれの駆動源は集中管理装置で制御されるコンプレッサーおよび／または流量変換バルブによって作動する。このため、１プラント中の多連装注入装置は独立した多数のユニットポンプが、それぞれの駆動源の作動で生じる揺動、変形または撓みを防止するように、台座、枠体等の支持体に支持されて配置され、あるいは集積されることが必要である。
【００５３】
本発明では、例えば３０cm×３０cm×０．２cmのユニットポンプ３を横方向に４個、長さ方向に４個、高さ方向に３個、枠体等の支持体に支持して配列ないしは集積すると、４８個のユニットポンプを最小１．２ｍ×１．２ｍ×０．９ｍの体積の多連装注入装置５とすることができる。したがって、本発明の多連装装置は４８個のユニットポンプで構成しながら全体として容量が小さい、コンパクトな、一体化した１セットの注入装置としてまとめることができる。そして、１つのユニットポンプは吐出口７から吐出量（１〜７リットル／分）で中央集中管理室からの指示で所定の注入ポイントに最適の注入速度、注入圧力を保持しながら、多数の吐出口（例えば、５０個の吐出口）からの全体の注入を集中管理室によって、全吐出量が（１〜７）×５０＝５０〜３５０リットル／分の範囲で一括管理され、低圧、低吐出量による粒子間浸透が可能となり、しかも急速施工による工期の短縮が可能となる。
【００５４】
本発明にかかる注入管８は図６に示されるように、地盤１中に挿入され、地盤改良材を地盤中に注入する。すなわち、図６（ａ）に示されるように、ケーシング５４を用いて地盤１中に削孔５３を形成し、この削孔５３中に図６（ｂ）に示されるように、吐出口７にゴムスリーブ５８を備えた外管５５を挿入し、シール材５６によって削孔５３中に固定する。次いで、図６（ｃ）に示されるように、外管５５中に内管５７を移動しながら挿入し、内管５７を通して地盤改良材を地盤１中に注入する。
【００５５】
図７はＡ液吸排部分３ａとＢ液吸排部分３ｂを保持したユニットポンプ３、３・・３を用いた本発明装置の説明図である。図６において、地盤改良材貯蔵タンク２としてＡ液用タンク２ａ、およびＢ液用タンク２ｂを用い、また、ユニットポンプ３として、Ａ液用タンク２ａに導管９を介して連結するＡ液吸排部分３ａ、Ｂ液用タンク２ｂに導管９を介して連結するＢ液吸排部分３ｂを有するユニットポンプ３を用いたことを除いて図１と同じである。ユニットポンプ３はＡ液吸排部分３ａとＢ液吸排部分３ｂからのＡ、Ｂ液が一定比率で、かつ所定の流量になるように、エアシリンダーの容量、水シリンダーの容量、エアシリンダー径方向断面の大きさ、水シリンダーの径方向断面の大きさが選定され、それぞれのＡ液、Ｂ液に共通の駆動源４と、圧気作動部２５が作動する。
【００５６】
上述の本発明装置を用いて、地盤１の複数の注入ポイント６、６・・６から注入管８の吐出口７を通して地盤改良材を多点注入するに当たり、タンク２ａからのＡ液、タンク２ｂからのＢ液をそれぞれ、多連装注入装置５の各ユニットポンプ３、３・・３を通して、別々に注入管８、８・・８に導入して合流し、地盤１の複数の注入ポイント６、６・・６中に同時に圧液注入する。
【００５７】
図８および図９はそれぞれ本発明にかかる装置の他の具体例の説明図であって、地盤改良材貯蔵タンク２と、多連装注入装置５と、複数の注入管８とを基本的に備える。地盤改良材貯蔵タンク２はＡ液用タンク２ａと、Ｂ液用タンク２ｂとからなり、これらタンク中のＡ液およびＢ液をそれぞれ別々に注入管８に導き、合流させる構造となっている。なお、図８では、Ａ液およびＢ液を導管１０で合流の後、合流液を注入管８に圧送し、吐出口７から注入ポイント６に注入するのに対し、図９では、地盤１の注入ポイント６に２本の注入管８、８を配設し、これら２本の注入管８、８にそれぞれＡ液およびＢ液を圧送し、吐出口７から注入ポイント６に注入した後、地盤１中で合流し、反応させたり、あるいは異なるタイプの改良材を同時に、あるいは時間差をもって注入する点、両者は異なる。この場合、２本の注入管８、８はそれぞれ、距離の離れた別の注入ポイント６に設けられ、それぞれの吐出口７から地盤１中にＡ液、Ｂ液を注入し、これらＡ液、Ｂ液を地盤中で合流し、反応させてもよい。
【００５８】
多連装注入装置５は一プラント中に独立した多数のユニットポンプ３、３・・３を備えるとともに、これらユニットポンプ３、３・・３がそれぞれ圧気により作動する独立した駆動源４で一つの集中管理装置２６によって１セットの注入装置として一緒に作動し、かつ導管９、９・・９を介してＡ液用タンク２ａおよびＢ液用タンク２ｂに接続している。これらユニットポンプ３、３・・３は５セット以上を、図８および図９に示されるように横並びで多連装されるが、図示しない縦並びに配列されてもよい。
【００５９】
注入管８は先端に吐出口７を有するものであって、地盤１の複数の注入ポイント６、６・・６に複数本埋設され、Ａ液用タンク２ａに通じるユニットポンプ３、３・・３およびＢ液用タンク２ｂに通じるユニットポンプ３、３・・３にそれぞれ接続される。
【００６０】
さらに、上述の独立した多数のユニットポンプ３、３・・３はそれぞれ圧気作動部２５、２５・・２５を備える。これら圧気作動部２５、２５・・２５はならびにコンプレッサーそれぞれ電気信号によって集中管理装置２６に接続され（図中、破線で示す）、制御される。この結果、Ａ液用タンク２ａおよびＢ液用タンク２ｂ中の地盤改良材Ａ、Ｂ液は各ユニットポンプ３、３・・３の作動により任意の注入速度で合流され、導管１０を通じて各注入管８、８・・８に圧送され、各吐出口７、７・・７から地盤１に多点注入される。なお、この多点注入は吐出口７を図８および図９に示されるように平面方向に設置して注入してもよく、また、後述図１１、図１２に示されるように、吐出口７を深度方向の異なる位置に設置して注入してもよい。
【００６１】
さらに、図８および図９に示されるように、注入管８、８・・８、例えばユニットポンプ３、３・・３から注入管８、８・・８に通じる導管１０、１０・・１０には、それぞれ流量圧力検出器２７が設置される。これら検出器２７から検出された地盤改良材の流量および／または圧力データ信号は図８および図９において、破線で示されるように集中管理装置２６に送信される。そして、図９に示されるように注入状況を注入管理装置２６の注入監視盤２９で一括監視しながら地盤改良材を独立した多数のユニットポンプ３、３・・３から複数の注入管８を通して地盤１中の複数の注入ポイントに多点注入する。
【００６２】
多数のユニットポンプ３、３・・３の作動は集中管理装置２６に送信された地盤改良材の流量および／または圧力データ信号に基づいて圧気作動部２５を介して制御される。この制御により地盤改良材は所望の圧力および／または流量に保持され、各注入管８、８・・８に送液される。
【００６３】
さらに、また、流量圧力検出器２７から検出された地盤改良材の流量および／または圧力データ信号を集中管理装置２６に送信し、これらデータを注入管理装置２６の注入監視盤２９に画面表示することにより、注入状況の一括監視を行って、注入管８におけるそれぞれの注入圧力および／または流量を所定の範囲に維持しながら注入するとともに、上記データの情報に基づき、注入の完了、中止、継続あるいは再注入に行う。なお、図８および図９において、２８は切換えバルブ、ストップバルブ、リターンバルブ等のバルブであって、図９に示されるように、バルブ２８を集中管理装置２６と接続し、制御することもできる。（図７のも同様。）
【００６４】
注入監視盤２９には注入年月日、注入時間等の「時データ」、注入ブロックNo. 、注入孔の孔番、注入ポイント等の「場所データ」、注入圧力、流量（単位時間流量や積算流量）等の「注入データ」が表示され、かつ集中管理装置２６ではこれらの注入データに記録される。このようにして、複数の注入管８、８・・８に通じる多数のユニットポンプ３、３・・３毎の作動をそれぞれの注入管８の注入状況に応じて最適に制御でき、しかもこれらの複数のユニットポンプ３、３・・３を一括して管理することができる。図１０は１０本のそれぞれの注入官８、８・・８の圧力流量、積算流量を一括監視した一例である。なお、本発明において、注入管８としてＹ字管ロッドの代わりに二重管ダブルパッカー方式の注入管、単管等を用いることもできる。また、図９中、３０は施工表示盤、３１は日報作業装置である。
【００６５】
図１１は本発明にかかる多点地盤注入装置のさらに他の具体例を表した説明図であって、まず、図示しないケーシングパイプ等によって地盤１を削孔して注入ポイント６形成する。この注入ポイント６にはシール材３２を填充するとともに、複数の注入管８、８・・８を挿入する。これら注入管８、８・・８はそれぞれ、直径が例えば数mmの細管であって、図示しないゴムスリーブ等、逆止弁を設けた先端の吐出口７、７・・７が軸方向の互いに異なる位置、順次に深い位置に、例えば、浅い位置から順次に深い位置に、７−１、７−２、・・７−ｉとなるように複数本結束される。そして、貯蔵タンク２の地盤注入材は導管９、ユニットポンプの集合体３３、導管１０、流量圧力検出器２７を経て各注入官８、８・・・８の吐出口７、７・・７から地盤１中の注入ポイント６に注入される。ユニットポンプの集合体３３中のそれぞれのユニットポンプは流量圧力検出器２７からの情報に基づき集中管理装置２６からの指示により制御される。
【００６６】
シール材３２を填充するに当たって、複数の細管８、８・・８の各吐出口７、７・・７に、図示しない逆止弁を設け、吐出口７、７・・７から地盤改良材を注入するに先立って注入管８と地盤１とのすき間にシール材（硬化材）を填充してシール材３２を形成してもよい。逆止弁としてはゴムスリーブ、栓等が用いられる。
【００６７】
なお、細管は２本を一セットとし、その先端吐出口７に逆止弁を備えた細管セットであってもよく、この細管セットを複数本、吐出口の位置が軸方向に異なるように結束する。このような細管セットを用いると、Ａ液およびＢ液をそれぞれ別々の細管から送液し、先端吐出口で両液を合流することによりゲル化時間の短い改良材を注入することができ、さらに、シール材３２の填充にひき続いて改良材の注入を行うこともできる。
【００６８】
このように構成される図１１の装置では、貯蔵タンク２の地盤改良材は導管９、ユニットポンプの集合体３３および導管１０を介し、流量圧力検出器２７を経て各注入管８、８・・８の吐出口７−１、７−２・・７−ｉから同時にあるいは選択的に所定の量吐出され、注入ポイント６のシール用モルタル（シール材）３２を破って所定レベルの地盤１中に球根状に注入される。
【００６９】
図１２は図１と同様の多点地盤注入装置Ａを用い、注入管８として図１１と同様の細管を複数本束ねて構成される注入管８を図１２に示すように、第１注入ブロック、第２注入ブロックの注入ポイント６に埋設し、同時にあるいは選択的に注入を施した例を示す。図１２における注入管８はそれぞれの細管をＴ11、Ｔ12・・Ｔ1i、Ｔ1n； Ｔ21、Ｔ22、・・Ｔ2i、Ｔ2n；Ｔi1、Ｔi2・・Ｔii、Ｔin； Ｔn1、Ｔn2・・Ｔni、Ｔnnとして表す。これら細管を図１２に示されるように第１ステージにはＴ11、Ｔ21・・Ｔi1、Ｔn1の先端吐出口が、第２ステージにはＴ12、Ｔ22・・Ｔi2、Ｔn2の先端吐出口が、第ｉステージにはＴ1i、Ｔ2i・・Ｔii、Ｔniの先端吐出口が、第ｎステージにはＴ1n、Ｔ2n、・・Ｔin、Ｔnnの先端吐出口がそれぞれ位置するように地盤１中に埋設する。
【００７０】
図１２において、複数の導管１０、１０・・１０の流量圧力検出器２７から検出された地盤改良材の流量および／または圧力のデータは集中管理装置２６に送信され、データの記録ならびに画面表示により注入状況の一括監視を行って注入管理される。
【００７１】
一般に沖積層は水平に滞積しているため、水平方向の透水係数は垂直方向のそれよりも大きい。したがって、図１２において、第１ステージの土層はいずれの吐出口付近でもほぼ同じ透水係数で、例えば、中砂である。また、第ｎステージの土層もいずれの吐出口付近でもほぼ同じ透水係数で、例えば細砂である。注入に際して、まず、ｎ本の注入管Ｔ11〜Ｔn1を用いて第１ステージを同時に注入し、次いで、第２ステージから第ｎステージまで注入する。図１２において、第１注入ブロックが注入完了の後、第２注入ブロックに移向する。第ｉステージのｎ本の注入状況は図１０に示されるように、注入監視盤で一括管理され、それぞれの注入管毎に最適の注入が行われるように制御される。
【００７２】
なお、本発明では、各ユニットポンプをそれぞれ独立したモータ等の駆動源で駆動し、コンプレッサを集中管理装置で制御することにより、集積したユニットポンプを１セットの多連装注入装置として作動する。しかも、この多連装注入装置は多数の注入管の注入状況に応じて、それぞれの注入管の注入を任意に管理できる。すなわち、この多連装注入装置は多数（ｎ本）の注入管の注入全体の管理のみならず、各注入管の注入をも最適に管理する機能を備えた装置である。本発明装置では、注入に当たり、例えば、ユニット当たりの吐出量０〜５リットル／分、多連装注入装置１セット当たりの吐出量０〜５リットル×ｎ＝０〜５×ｎリットル／分、ユニットポンプ数ｎ＝３０のとき５・ｎ＝１５０リットル／分である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上のとおり、本発明の多点地盤注入工法は圧気で作動する独立した多数のユニットポンプを備えた多連装注入装置を用いたから、地盤状況が各層毎に異なる地盤に対して、これら各層毎に最適な注入を同時に、あるいは選択的に達成し得る。このため地盤中の縦方向、横方向への立体的な注入を同時に行うという大規模多連施工を圧気を用いた多数の独立したユニットポンプを用いて簡便に達成される。しかも本発明装置は小型化される。
【００７４】
さらに、本発明の多点地盤注入装置は多連装注入装置を備えた装置であって、上述のとおりの多数のユニットポンプを備えてなるものであるから、任意の地盤改良材を任意の量、任意の吐出速度で同時に、あるいは選択的に注入し得、地盤状況の各層毎に異なる地盤に対して、これら各層毎に最適な注入を行うことができ、注入工期も短縮される。
【００７５】
さらにまた、本発明は低吐出速度、例えば、一点あたり１リットル以下〜数リットル／分、特に１〜７リットル／分の可変吐出量で微細土層に地盤の破壊を起こさずに浸透注入し得、微細土層への浸透注入の信頼性を向上するとともに、毎分５０〜３５０リットルの急速施工によって工期の短縮を図ることもできる。
【００７６】
さらに、Ａ液、Ｂ液を合流注入して注入中にＡ液、Ｂ液の吐出量を変えることにより任意のゲルタイムを吐出口各に行うことができ、さらに、逸脱したときに、その注入管のみを中断し、他の多数の注入管からの注入はそのまま継続することもできる。また、すべての注入管を地盤中に設置しておきさえすれば、吐出口を選択して他の吐出口で二次注入の注入を行うことができることから全ての注入管から全地盤中への設計通りに均一に低圧浸透注入が行える。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明にかかる装置の原理図を表した説明図である。
【図２】本発明に用いられるユニットポンプの一具体例の説明図である。
【図３】本発明に用いられるユニットポンプの他の具体例の説明図である。
【図４】本発明に用いられるユニットポンプの他の具体例の説明図である。
【図５】本発明のユニットポンプを用いた地盤注入装置の一具体例の説明図である。
【図６（ａ）】本発明にかかる注入管の挿入および注入状況を表した断面図であって、ケーシングによる削孔を表す。
【図６（ｂ）】本発明にかかる注入管の挿入および注入状況を表した断面図であって、外管の挿入を表す。
【図６（ｃ）】本発明にかかる注入管の挿入および注入状況を表した断面図であって、地盤改良材の注入状況を表す。
【図７】本発明にかかる装置の他の具体例の説明図である。
【図８】本発明にかかる装置のさらに他の説明図である。
【図９】本発明にかかる装置のさらに他の具体例の説明図である。
【図１０】集中管理装置の注入監視盤に表示される一具体例である。
【図１１】注入管として複数の細管を用いた本発明装置のさらに他の具体例の説明図ある。
【図１２】本発明にかかる装置のさらに他の具体例の説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
Ａ 多点地盤注入装置
１ 地盤
２ 地盤改良材貯蔵用タンク
２ａ Ａ液用タンク
２ｂ Ｂ液用タンク
３ ユニットポンプ
３ａ Ａ液吸排部分
３ｂ Ｂ液吸排部分
４ 圧気による駆動源
５ 多連装注入装置
６ 注入ポイント
７ 吐出口
８ 注入管
９ 導管
１０ 導管
１１ エアシリンダー
１２ 水シリンダーＡ、Ｂ
１３ ダイヤフラムポンプＡ、Ｂ
１４ エアコンプレッサー
１５ ピストン棒
１６ ピストン
１７ａ 室Ａ
１７ｂ 室Ｂ
１８ 給水槽
１９ ゴム袋
２５ 圧気作動部
２６ 集中管理装置
２７ 流動圧力検出器
２８ バルブ
２９ 注入監視盤
３０ 施工表示盤
３１ 日報作業装置
３２ シール材
３３ ユニットポンプの集合体
３４ 注入領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口を有する注入管を複数本、地盤中に埋設して複数の注入ポイントを設け、これら注入管を通して地盤改良材を注入する地盤注入工法であって、圧気による駆動源で作動し、かつ、集中管理装置で制御されるユニットポンプを備えた注入装置を用い、該ユニットポンプが導管を通して注入管と接続され、前記ユニットポンプの作動により、地盤改良材を地盤中の所定の注入ポイントを通して注入することを特徴とする地盤注入工法。
【請求項２】
請求項１において、ユニットポンプが加圧装置からの圧気で駆動され、集中管理装置で制御される請求項１に記載の地盤注入工法。
【請求項３】
請求項２において、加圧装置がエアコンプレッサーまたはボンベであり、圧気が空気、炭酸ガスまたは不活性ガスである請求項２に記載の地盤注入工法。
【請求項４】
請求項１において、前記複数の注入管の注入ポイントが平面方向の異なる位置に設置される請求項１に記載の地盤注入工法。
【請求項５】
請求項１において、前記複数の注入管の注入ポイントが深度方向の異なる位置に設置される請求項１に記載の地盤注入工法。
【請求項６】
請求項１において、前記注入管に通じる各導管に流量圧力検出器を設け、これら検出器から検出された地盤改良材の流量および／または圧力データの信号を集中管理装置に送信し、この情報に基づき、地盤改良材を前記各ユニットポンプから地盤中の複数の注入ポイントに注入する請求項１に記載の地盤注入工法。
【請求項７】
請求項６において、前記各ユニットポンプがそれぞれ注入監視盤を備えた集中管理装置で制御される加圧装置に連結され、流量圧力検出器から検出されたデータ信号に基づいて加圧装置を作動し、地盤改良材を所望の圧力および／または流量に保って各注入管に送液する請求項６に記載の地盤注入工法。
【請求項８】
請求項６において、前記流量圧力検出器から検出された地盤改良材の流量および／または圧力データの信号を注入監視盤に画面表示することにより注入状況の一括監視を行って、注入管におけるそれぞれの注入圧力および／または流量を所定の範囲に維持しながら注入するとともに、上記データの情報に基づき、注入の完了、中止、継続あるいは再注入を行う請求項６に記載の地盤注入工法。
【請求項９】
地盤改良材貯蔵タンクと、前記貯蔵タンクに接続され、加圧装置からの圧気による駆動源で作動するユニットポンプと、地盤の複数の注入ポイントに埋設され、前記ユニットポンプと導管を通して接続された注入管と、前記ユニットポンプを制御する集中管理装置とを備え、さらに、前記導管に流量圧力検出器を備えてなり、これにより前記流量圧力検出器からの流量および／または圧力データの信号を集中管理装置に送信し、前記タンク中の地盤改良材をユニットポンプの作動により任意の注入速度、注入圧力あるいは注入量で注入管に圧送し、前記注入ポイントから注入することを特徴とする地盤注入装置。
【請求項１０】
請求項９において、前記ユニットポンプが複数備えられる請求項９に記載の地盤注入装置。
【請求項１１】
請求項９において、前記装置が２セット以上のユニットポンプを横並び、縦並び、または三次元的に配列してなる請求項９に記載の地盤注入装置。
【請求項１２】
請求項９において、前記流量圧力検出器から検出された地盤改良材の流量および／または圧力データの信号を集中管理装置に送信し、注入状況を注入管理装置の注入監視盤で一括監視しながら地盤改良材を複数のユニットポンプから地盤中の複数の注入ポイントに注入する請求項９に記載の地盤注入装置。
【請求項１３】
請求項９において、前記ユニットポンプは集中管理装置に送信された地盤改良材の流量および／または圧力データ信号に基づいて制御され、これにより地盤改良材を所望の圧力および／または流量で各注入管に送液する請求項９に記載の地盤注入装置。
【請求項１４】
請求項９において、前記流量圧力検出器から検出された地盤改良材の流量および／または圧力データの信号を集中管理装置に送信し、これらデータを注入管理装置の注入監視盤に画面表示することにより注入状況の一括監視を行って、注入管におけるそれぞれの注入圧力および／または流量を所定の範囲に維持しながら注入するとともに、上記データの情報に基づき、注入の完了、中止、継続あるいは再注入を行う請求項９に記載の地盤注入装置。
【請求項１５】
地盤改良材貯蔵タンクと、該タンクに接続され、加圧装置からの圧気による駆動源で作動するユニットポンプと、地盤中に埋設された注入管とを備え、前記ユニットポンプが内部にピストン棒が径方向に貫通して備えられ、該ピストン棒にピストンが固定され、ピストンが圧気によって往復運動するエアシリンダーと、このエアシリンダーの径方向に連結され、前記貫通されたピストン棒を受け入れる水シリンダーと、内部にゴム袋が設置され、このゴム袋が該水シリンダーと内通されたダイヤフラムポンプと、前記エアシリンダーに接続された加圧装置とを備え、前記水シリンダーは給水槽に接続され、さらに前記ダイヤフラムポンプは地盤改良材貯蔵タンクに接続されるとともに、地盤に埋設された注入管に接続されてなる地盤注入装置。
【請求項１６】
請求項１５において、エアシリンダーが複数個備えられ、これらエアシリンダーはそれぞれ内部にピストンおよびこのピストンに固定され、一方の径方向側面を貫通したピストン棒を備え、かつピストンによって区画された二室を有しており、このエアシリンダーの径方向側面には水シリンダーが連結され、貫通されたピストン棒を受け入れ、かつ、ダイヤフラムポンプに接続される構成となっており、また、ダイヤフラムポンプは地盤改良材貯蔵タンクに接続されるとともに、注入管と接続され、地盤に注入するようにした請求項１５に記載の地盤注入装置。
【請求項１７】
地盤改良材貯蔵タンクと、該タンクに接続され、圧気による駆動源で作動するユニットポンプと、地盤に埋設され、ユニットポンプと導管を通して接続された注入管とを備え、前記ユニットポンプが内部にピストン棒が径方向両側面を貫通して備えられ、該ピストン棒にピストンが固定され、ピストンによって区画された二室を有するエアシリンダーと、このエアシリンダーの径方向両側面に連結され、前記貫通されたピストン棒を受け入れる一対の水シリンダーＡ、Ｂと、内部にゴム袋が設置され、このゴム袋が該水シリンダーとそれぞれ内通された一対のダイヤフラムポンプＡ、Ｂと、前記エアシリンダー内の二室Ａ、Ｂにそれぞれ接続された加圧装置とを備え、前記一対の水シリンダーＡ、Ｂはそれぞれ給水槽に接続され、さらに前記一対のダイヤフラムポンプＡ、Ｂはそれぞれ地盤改良材貯蔵タンクに接続されるとともに、地盤に埋設された注入管に接続されてなる地盤注入装置。
【請求項１８】
請求項１５または１７において、水シリンダーには給水槽から水が充填され、かつ、ダイヤフラムポンプには地盤改良材貯蔵タンクから地盤改良材が充填され、前記エアシリンダー内の一方の室Ａに加圧装置から加圧空気を圧入し、この加圧空気によりピストンを押圧してピストン棒を移動させることにより、水シリンダー内の水がピストン棒によって押し出され、この押し出された水がダイヤフラムポンプ内のゴム袋を膨らませ、この膨らんだ分だけダイヤフラムポンプ内の地盤改良材が注入管に導入され、次いで、他方の室Ｂに同様にして加圧空気を圧入すると、ダイヤフラムポンプから同様にして地盤改良材が注入管に導入されるとともに、ピストン棒の移動分だけダイヤフラムポンプ内のゴム袋から水が水シリンダーに吸い込まれるとともに、吸い込まれた水の分だけ貯蔵タンクからダイヤフラムポンプに地盤改良材が吸込まれ、この操作を集中管理装置の制御のもとに繰り返して行い、注入管から地盤改良材を連続して地盤中に注入する請求項１５または１７の地盤注入装置。
【請求項１】
吐出口を有する注入管を複数本、地盤中に埋設して複数の注入ポイントを設け、これら注入管を通して地盤改良材を注入する地盤注入工法であって、圧気による駆動源で作動し、かつ、集中管理装置で制御されるユニットポンプを備えた注入装置を用い、該ユニットポンプが導管を通して注入管と接続され、前記ユニットポンプの作動により、地盤改良材を地盤中の所定の注入ポイントを通して注入することを特徴とする地盤注入工法。
【請求項２】
請求項１において、ユニットポンプが加圧装置からの圧気で駆動され、集中管理装置で制御される請求項１に記載の地盤注入工法。
【請求項３】
請求項２において、加圧装置がエアコンプレッサーまたはボンベであり、圧気が空気、炭酸ガスまたは不活性ガスである請求項２に記載の地盤注入工法。
【請求項４】
請求項１において、前記複数の注入管の注入ポイントが平面方向の異なる位置に設置される請求項１に記載の地盤注入工法。
【請求項５】
請求項１において、前記複数の注入管の注入ポイントが深度方向の異なる位置に設置される請求項１に記載の地盤注入工法。
【請求項６】
請求項１において、前記注入管に通じる各導管に流量圧力検出器を設け、これら検出器から検出された地盤改良材の流量および／または圧力データの信号を集中管理装置に送信し、この情報に基づき、地盤改良材を前記各ユニットポンプから地盤中の複数の注入ポイントに注入する請求項１に記載の地盤注入工法。
【請求項７】
請求項６において、前記各ユニットポンプがそれぞれ注入監視盤を備えた集中管理装置で制御される加圧装置に連結され、流量圧力検出器から検出されたデータ信号に基づいて加圧装置を作動し、地盤改良材を所望の圧力および／または流量に保って各注入管に送液する請求項６に記載の地盤注入工法。
【請求項８】
請求項６において、前記流量圧力検出器から検出された地盤改良材の流量および／または圧力データの信号を注入監視盤に画面表示することにより注入状況の一括監視を行って、注入管におけるそれぞれの注入圧力および／または流量を所定の範囲に維持しながら注入するとともに、上記データの情報に基づき、注入の完了、中止、継続あるいは再注入を行う請求項６に記載の地盤注入工法。
【請求項９】
地盤改良材貯蔵タンクと、前記貯蔵タンクに接続され、加圧装置からの圧気による駆動源で作動するユニットポンプと、地盤の複数の注入ポイントに埋設され、前記ユニットポンプと導管を通して接続された注入管と、前記ユニットポンプを制御する集中管理装置とを備え、さらに、前記導管に流量圧力検出器を備えてなり、これにより前記流量圧力検出器からの流量および／または圧力データの信号を集中管理装置に送信し、前記タンク中の地盤改良材をユニットポンプの作動により任意の注入速度、注入圧力あるいは注入量で注入管に圧送し、前記注入ポイントから注入することを特徴とする地盤注入装置。
【請求項１０】
請求項９において、前記ユニットポンプが複数備えられる請求項９に記載の地盤注入装置。
【請求項１１】
請求項９において、前記装置が２セット以上のユニットポンプを横並び、縦並び、または三次元的に配列してなる請求項９に記載の地盤注入装置。
【請求項１２】
請求項９において、前記流量圧力検出器から検出された地盤改良材の流量および／または圧力データの信号を集中管理装置に送信し、注入状況を注入管理装置の注入監視盤で一括監視しながら地盤改良材を複数のユニットポンプから地盤中の複数の注入ポイントに注入する請求項９に記載の地盤注入装置。
【請求項１３】
請求項９において、前記ユニットポンプは集中管理装置に送信された地盤改良材の流量および／または圧力データ信号に基づいて制御され、これにより地盤改良材を所望の圧力および／または流量で各注入管に送液する請求項９に記載の地盤注入装置。
【請求項１４】
請求項９において、前記流量圧力検出器から検出された地盤改良材の流量および／または圧力データの信号を集中管理装置に送信し、これらデータを注入管理装置の注入監視盤に画面表示することにより注入状況の一括監視を行って、注入管におけるそれぞれの注入圧力および／または流量を所定の範囲に維持しながら注入するとともに、上記データの情報に基づき、注入の完了、中止、継続あるいは再注入を行う請求項９に記載の地盤注入装置。
【請求項１５】
地盤改良材貯蔵タンクと、該タンクに接続され、加圧装置からの圧気による駆動源で作動するユニットポンプと、地盤中に埋設された注入管とを備え、前記ユニットポンプが内部にピストン棒が径方向に貫通して備えられ、該ピストン棒にピストンが固定され、ピストンが圧気によって往復運動するエアシリンダーと、このエアシリンダーの径方向に連結され、前記貫通されたピストン棒を受け入れる水シリンダーと、内部にゴム袋が設置され、このゴム袋が該水シリンダーと内通されたダイヤフラムポンプと、前記エアシリンダーに接続された加圧装置とを備え、前記水シリンダーは給水槽に接続され、さらに前記ダイヤフラムポンプは地盤改良材貯蔵タンクに接続されるとともに、地盤に埋設された注入管に接続されてなる地盤注入装置。
【請求項１６】
請求項１５において、エアシリンダーが複数個備えられ、これらエアシリンダーはそれぞれ内部にピストンおよびこのピストンに固定され、一方の径方向側面を貫通したピストン棒を備え、かつピストンによって区画された二室を有しており、このエアシリンダーの径方向側面には水シリンダーが連結され、貫通されたピストン棒を受け入れ、かつ、ダイヤフラムポンプに接続される構成となっており、また、ダイヤフラムポンプは地盤改良材貯蔵タンクに接続されるとともに、注入管と接続され、地盤に注入するようにした請求項１５に記載の地盤注入装置。
【請求項１７】
地盤改良材貯蔵タンクと、該タンクに接続され、圧気による駆動源で作動するユニットポンプと、地盤に埋設され、ユニットポンプと導管を通して接続された注入管とを備え、前記ユニットポンプが内部にピストン棒が径方向両側面を貫通して備えられ、該ピストン棒にピストンが固定され、ピストンによって区画された二室を有するエアシリンダーと、このエアシリンダーの径方向両側面に連結され、前記貫通されたピストン棒を受け入れる一対の水シリンダーＡ、Ｂと、内部にゴム袋が設置され、このゴム袋が該水シリンダーとそれぞれ内通された一対のダイヤフラムポンプＡ、Ｂと、前記エアシリンダー内の二室Ａ、Ｂにそれぞれ接続された加圧装置とを備え、前記一対の水シリンダーＡ、Ｂはそれぞれ給水槽に接続され、さらに前記一対のダイヤフラムポンプＡ、Ｂはそれぞれ地盤改良材貯蔵タンクに接続されるとともに、地盤に埋設された注入管に接続されてなる地盤注入装置。
【請求項１８】
請求項１５または１７において、水シリンダーには給水槽から水が充填され、かつ、ダイヤフラムポンプには地盤改良材貯蔵タンクから地盤改良材が充填され、前記エアシリンダー内の一方の室Ａに加圧装置から加圧空気を圧入し、この加圧空気によりピストンを押圧してピストン棒を移動させることにより、水シリンダー内の水がピストン棒によって押し出され、この押し出された水がダイヤフラムポンプ内のゴム袋を膨らませ、この膨らんだ分だけダイヤフラムポンプ内の地盤改良材が注入管に導入され、次いで、他方の室Ｂに同様にして加圧空気を圧入すると、ダイヤフラムポンプから同様にして地盤改良材が注入管に導入されるとともに、ピストン棒の移動分だけダイヤフラムポンプ内のゴム袋から水が水シリンダーに吸い込まれるとともに、吸い込まれた水の分だけ貯蔵タンクからダイヤフラムポンプに地盤改良材が吸込まれ、この操作を集中管理装置の制御のもとに繰り返して行い、注入管から地盤改良材を連続して地盤中に注入する請求項１５または１７の地盤注入装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６（ａ）】
【図６（ｂ）】
【図６（ｃ）】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６（ａ）】
【図６（ｂ）】
【図６（ｃ）】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−８９９２５（Ｐ２００６−８９９２５Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２７３２０７（Ｐ２００４−２７３２０７）
【出願日】平成１６年９月２１日（２００４．９．２１）
【出願人】（０００１６２６５２）強化土エンジニヤリング株式会社 (116)
【出願人】（３９００２０４８８）太洋基礎工業株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２１日（２００４．９．２１）
【出願人】（０００１６２６５２）強化土エンジニヤリング株式会社 (116)
【出願人】（３９００２０４８８）太洋基礎工業株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]