地盤注入用注入管および地盤注入工法

【課題】注入管構造が簡単で、注入操作も容易であり、かつ削孔径を小さくすることができ、液状化防止注入や土壌浄化等、大容量の地盤改良を迅速に、経済的に行なう地盤注入管および地盤注入工法を提供する。
【解決手段】軸方向の異なる位置に複数の吐出口および膨張性パッカ４を設けた注入管３において、該吐出口の少なくとも一つはパッカ内吐出口５であり、他の吐出口は地盤注入吐出口６であって、該膨張性パッカ４は該地盤注入吐出口６より上方に位置し、地盤注入吐出６をパッカ内吐出口５よりも吐出抵抗を大きく形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注入管そのものが埋め殺しであり、かつ自動的にパッカが形成されるとともに、パッカ形成と同時に地盤注入液が送液される地盤注入用注入管およびこれを用いた地盤注入工法に係り、特に注入管構造が簡単で、注入操作も容易であり、かつ削孔径を小さくすることができ、液状化防止注入や土壌浄化等、大容量の地盤改良を迅速に、経済的に行なう地盤注入用注入管およびこれを用いた地盤注入工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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させながら順次に注入していた。
【０００３】
注入対象となる地盤が沖積層の場合には、通常、透水係数は垂直方向よりも水平方向の方が大きい。このような地盤に注入液を注入して該地盤を固結するに当たり、従来、注入管管壁に袋パッカを形成する袋体を間隔をあけて複数個取りつけ、かつ袋体の内部ならびに上下に隣接する袋体間に開口する吐出口を備えた注入管装置を用い、この注入管装置を地盤中に設けられた削孔中に挿入し、次いで、前記袋体の内部に開口する吐出口から袋体中に固結液を填充し、膨らませて袋パッカを形成するとともに、上下に隣接する袋体間に開口する吐出口から注入液を注入して前記地盤を固結する技術が採用されていた。
【０００４】
この種の地盤注入に用いられる注入管として、従来、軸方向の異なる位置に複数の外管吐出口を有する外管と、この外管内に遊挿され、複数の内管パッカを前記外管吐出口をはさむように間隔をあけて備え、さらにこれら内管パッカ内にパッカ内吐出口を有し、かつ、前記間隔をあけて備えられた内管パッカ間に内管吐出口を有する内管とを備えた注入管が知られている（特許第４０３４３０５号）。
【０００５】
しかし、この注入管は、まず、外管を地盤中に挿入し、この外管中に内管を挿入してなるものであり、外管は埋め殺しにするものの、内管は埋め殺しではない。また、この注入管は外管および内管を必要とするため複雑であり、さらに削孔径も大きくなる。
【０００６】
さらに、特開２００９−２１５４号公報に示される注入管もまた、知られている。しかし、この注入管もまた、外管およびこの外管内に挿入された内管からなるものであり、外管および内管を必要とするため、前述の特許第４０３４３０５号に開示された注入管と同じであり、構造が複雑であるのみならず、削孔径も大きくなり、さらにパッカ形成用管も必要となる。
【０００７】
さらに、また、特開２００１−１３１９５２号公報に開示される注入管も知られている。しかし、この注入管もまた、前述と同様、地盤中に埋め込む外管と、この外管内に挿入する内管とからなるものであり、前述と同様に削孔径が大きくなる等の欠点を有するものである。
【０００８】
また、特許第２８５２７２１号には、注入細管の先端部吐出口を袋体、スリーブ、栓等で覆い、注入圧によって開口する注入細管を複数本結束した結束注入管が開示されている。しかし、この注入細管はそれ自体にパッカが形成されていないので、注入液が削孔壁に沿って地表面に流出する。これを防ぐためには、注入細管の周辺をスリーブグラウトで覆う必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４０３４３０５号
【特許文献２】特開２００９−２１５４号
【特許文献３】特開２００１−１３１９５２号
【特許文献４】特許第２８５２７２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明が解決しようとする課題は注入管そのものが埋め殺しであり、埋設した注入管そのものが注入液の送液により自動的にパッカを形成するとともに、パッカ形成と同時に地盤注入液が長大な柱状浸透源から広範囲に地盤中に注入され、かつ注入管構造が簡単で、注入操作も容易であり、さらに削孔径を小さくすることができ、また、注入固結範囲を大きくとることができるため、単相注入等、少ない注入ステージで地盤改良が可能であり、特に液状化対策のように大規模な面積の経済的施工を可能にする地盤注入用注入管およびこれを用いた地盤注入工法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するため、本発明の注入管によれば、軸方向の異なる位置に複数の吐出口および膨張性パッカを設けた注入管において、該吐出口の少なくとも一つはパッカ内吐出口であり、他の吐出口は地盤注入吐出口であって、該膨張性パッカは該地盤注入吐出口より上方に位置し、地盤注入口をパッカ内吐出口よりも吐出抵抗を大きく形成し、特に、前記吐出口が以下の（ａ）乃至（ｄ）のいずれかを満たすように形成されてなることを特徴とする。
（ａ）地盤注入吐出口をパッカ内吐出口よりも細孔に形成する。
（ｂ）地盤注入吐出口の面積を注入管流路の断面積よりも小さく形成する。
（ｃ）地盤注入吐出口をパッカ内吐出口よりも吐出抵抗を大きく形成する。
（ｄ）注入パッカを注入管よりも伸びやい材料で形成する。
【００１２】
さらに、上述の課題を解決するため、本発明の地盤注入工法によれば、地盤の複数の削孔中に設置された注入管を通して地盤中に注入液を注入する地盤注入工法において、前記注入管として、軸方向の異なる位置に複数の吐出口および弾力性のある膨縮性パッカを設け、該吐出口の少なくとも一つはパッカ内吐出口であり、他の吐出口は地盤注入吐出口であって、該膨縮性パッカは該地盤注入吐出口より上方に位置し、地盤注入口をパッカ内吐出口よりも吐出抵抗を大きく形成し、特に、前記吐出口が以下の（ａ）乃至（ｄ）のいずれかを満たすように形成されてなる地盤注入管を用い、注入管流路に注入液を送液することにより、前記膨縮性パッカを注入液の送液圧力によって膨張し、かつ注入管吐出口から注入液を吐出し、注入液を地盤中に注入することを特徴とする。
（ａ）地盤注入吐出口をパッカ内吐出口よりも細孔に形成する。
（ｂ）地盤注入吐出口の面積を注入管流路の断面積よりも小さく形成する。
（ｃ）地盤注入吐出口をパッカ内吐出口よりも吐出抵抗を大きく形成する。
（ｄ）注入パッカを注入管よりも伸びやい材料で形成する。
【発明の効果】
【００１３】
上述の本発明はパッカ形成と同時に地盤注入液が送液され、さらに、外管を必要とせず、このため構造が簡単であり、かつ操作も容易であり、削孔径を小さくすることができるという効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明注入管の一具体例の断面図である。
【図２】図１の注入管の地盤注入吐出口を変化させた例である。
【図３】地盤注入吐出口を膨張性パッカがはさむように形成された例である。
【図４】図３の膨張性パッカを膨らませた状態の図である。
【図５】地盤注入吐出口を導水部材で覆った例であって、（イ）は薬液の通過前、（ロ）は薬液の通過後、（ハ）は導水部材を示す。
【図６】図５の導水部材１１の代わりにスリット１１ａの設けられた導水部材１１で覆われた例を示し、（イ）は断面図、（ロ）は平面図を示す。
【図７】図５の導水部材の代わりに帯状導水部材を螺旋状に巻いた例を示し、（イ）は薬液を通過させた例、（ロ）および（ハ）はそれぞれ帯状導水部材の部分拡大図を示す。
【図８】パッカ間に地盤注入吐出口を備え、さらに下側パッカの下方に他の地盤注入吐出口を備えた注入管の例である。
【図９】パッカ間の地盤注入吐出口を導水部材で覆った注入管の例である。
【図１０】図８の注入管における二個の地盤注入吐出口を導水部材で覆った例である。
【図１１】削孔壁の崩壊状態を示す。
【図１２】注入管全長にわたって導水部材１１を通して注入材が削孔壁１０に浸透する状態を示す。
【図１３】図１０の注入管を複数本配置して注入を行った配置例を示す。
【図１４】図１の注入管を複数本、長さを変化させて埋設した例である。
【図１５】図１の注入管を２〜４ｍの間隔をあけて挿入し、特に液状化現象を防止する注入例である。
【図１６】注入管を長短交互に挿入し、注入領域を２段にした注入例である。
【図１７】薬液を同時に多点注入する地盤注入装置の一具体例であって、この装置に本発明注入管を用いた例を示す。
【図１８】複数の注入管管路からの同時注入に際し、本発明の図１の注入管を用いた例を示す。
【図１９】注入液リターンシステムを用いた地盤注入装置であって、この装置に本発明注入管を用いた例を示す。
【図２０】本発明注入管を用いた注入装置の一具体例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を図面を用いて詳述する。
【００１６】
図１は本発明注入管の基本例を表した図であって、１は地盤である、地盤１の地盤注入すべき個所には任意の数の削孔２を施し、この削孔２中に本発明にかかる注入管３が挿入される。注入管３の軸方向の異なる位置には複数の吐出口５、６および弾力性のある膨張性パッカ４が設けられる。
【００１７】
吐出口５、６の少なくとも一個はパッカ内吐出口５であり、他の吐出口は地盤注入吐出口６である。地盤注入吐出口６は図１のように注入管３の側壁に設けてもよく、図２のように注入管３の先端に設けてもよい。地盤注入吐出口６は削孔壁１０と注入管の間の空間の柱状空間２ａに開口する。そして、膨張性パッカ４は地盤注入吐出口６よりも上方に位置し、かつ、吐出口５、６が以下の（ａ）乃至（ｄ）のいずれかを満たすように形成される。７はゴムスリーブである。
【００１８】
（ａ）地盤注入吐出口６をパッカ内吐出口５よりも細孔に形成する。
（ｂ）地盤注入吐出口６の面積を注入管流路８の断面積よりも小さく形成する。
（ｃ）地盤注入吐出口６をパッカ内吐出口５よりも吐出抵抗を大きく形成する。
（ｄ）注入パッカを注入管よりも伸びやすい材料で形成する。
【００１９】
また、膨張性パッカ４は図３および図４に示されるように地盤注入吐出口６をはさむように間隔をあけて備えることもできる。この場合も吐出口５、６は図１と同様、上述（ａ）乃至（ｄ）のいずれかを満たすように形成される。
【００２０】
このようにしてなる図１および図３の本発明注入管３は注入管流路８に注入液を送液することにより、膨張性パッカ４を注入液の送液圧力によって膨張してパッカ９を形成するとともに、地盤注入吐出口６から注入液を柱状空間２ａに吐出し、削孔壁１０を通して地盤１中に注入する。
【００２１】
なお、膨張性パッカ４は不透水性袋体から形成され、あるいは透水性袋体であってもよく、いずれも注入液の送液圧力によって膨張する。具体的には、ゴム膜や合成樹脂膜等の不透性膜を使用する場合には注入圧力で破裂しないように、ネットや布地で被覆して使用することもできる。特に、透水性袋体の場合、注入液の送液圧力によって袋体を膨張して削孔壁１０から地盤１内のパッカ９周辺部に浸透固化する。
【００２２】
図５は地盤注入吐出口６にゴムスリーブ７で覆い、さらにその上に導水部材１１を設けてなる注入管３であって、（イ）は削孔２に注入管３を挿入したときの断面図であり、（ロ）は注入管３の注入管流路８に薬液を送液し、膨張性パッカ４を膨張してパッカ９を形成するとともに、地盤注入吐出口６から薬液を、ゴムスリーブ７および導水部材１１を通して地盤１に吐出したときの断面図であり、（ハ）は導水部材１１の斜視図である。導水部材１１は織布、不織布、透水性合成樹脂、網体、ドレーン材等であって地盤注入吐出口６からの薬液を広範囲に吐出する役目をはたす。
【００２３】
図６（イ）、（ロ）は導水部材１１としてゴム製の筒状体を用い、ゴムの表面にはスリット１１ａが設けられており、地盤注入吐出口６からの注入圧によって筒状体が膨張して削孔壁１０に接触してスリット１１ａから注入される。
【００２４】
図７は地盤注入吐出口６にゴムスリーブ７で覆い、さらにその上に帯状導水部材１２を螺旋状に巻きつけ、薬液を帯状導水部材１２の一方から下方に、すなわちパッカより下方の注入ステージに導水されるように形成してなる注入管３であって、（イ）は注入管流路８に薬液を導入し、パッカ９を形成するとともに、帯状導水部材１２を注入管全長にわたって上方から下方に薬液を導水した状態の断面図を示し、（ロ）は吐出口６から出た注入液が帯状導水部材１２内の空隙を通して注入管表面全体に流れ、かつ螺旋状の間の空間に流れて注入管まわりの全削孔空間を通して全削孔壁面から地盤１中に浸透される状態を表した部分断面図を示し、（ハ）は部分拡大断面図を示す。帯状導水部材１２の材質は図５（ハ）の導水部材１１と同様である。
【００２５】
導水部材１１は厚みがある空間をもち、その内部の空間を注入液が走り、その表面から注入液が外部に吐出される。パッカ９より下部の地盤注入吐出口６を有する注入管の管壁には帯状導水部材１２が注入管３の管軸方向に螺旋状に取り付けられている。帯状導水部材１２は、例えば織布、不織布、または透水性合成樹脂などの透水性を有する材料、さらには合成樹脂などから一定の厚さを有して立体網状に形成された立体網状材から一定の幅を有する帯状に形成されている。
【００２６】
また、帯状導水部材１２は、隣接する帯状導水部材間に導水溝１２ａが管軸方向に螺旋状に連続して形成されている。なお、帯状導水部材１２は、注入管３の地盤注入吐出口６の上を覆うように取り付けられていてもよく、あるいは導水溝１２ａ内に地盤注入吐出口６が露出するように取り付けられていてもよい。注入材吐出口は逆止弁であるゴムスリーブ７でカバーされているので地盤に注入された注入液が注入管内に逆流してくることはない。
【００２７】
このような構成において、地盤注入吐出口６における注入管３の全外周面を帯状導水部材１２によって覆うより削孔壁１０と注入管壁の間の柱状空間２ａの開口率が大きくなるので、注入材浸透源が大きくなり、大きな注入速度であっても低圧注入により浸透注入を行なうことができる。また、隣接する帯状導水部材１２、１２間の導水溝１２ａは、周辺土砂のアーチアクションよって空間が確保されるため、大きな注入材浸透源を得ることができるからである。また、導水部材１１の使用量も少なくてすむ。
【００２８】
このため、長い柱状空間の注入管３にたとえ１個の浸透性注入材の吐出口６が形成されている場合であっても、当該地盤注入吐出口６から吐出された注入材は帯状導水部材１２および導水溝１２ａに導かれ柱状空間全体に注入液が満たされ、周囲の地盤中に広く均等に浸透注入される。このような構成にすれば、パッカ９より下方の柱状空間２ａを長大にとることにより削孔壁１０が崩壊しても、導水部材１１によって長大な柱状浸透源を確保できるため大きな毎分吐出量で注入しても低圧で土粒子間浸透が可能になる。
【００２９】
図８はパッカ９、９間に一方の地盤注入吐出口６を備え、さらにパッカ９の下方に他方の地盤注入吐出口６を備えた注入管３を示す。この注入管３では、注入管流路８に送液される薬液は二個所の地盤注入吐出口６、６から地盤１に注入される。
【００３０】
図９は互いに隣接するパッカ９、９間の地盤注入吐出口６をゴムスリーブ７で覆い、さらにその上に導水部材１１を巻いてなる注入管３を示す。注入管流路８の薬液はゴムスリーブ７を押し拡げ、導水部材１１を通して地盤１中に注入される。薬液は導水部材１１の全体に拡がった状態で地盤１中に注入される。
【００３１】
図１０は図８の注入管３における二個の地盤注入吐出口６、６を導水部材１１で覆った例であって、注入管流路８の薬液はゴムスリーブ７を押し拡げ、導水部材１１を通過し、幅広く拡がって地盤１中に注入される。図１０の注入管３を用い、図１３のように複数本の注入管を地盤１中に配置して注入を行うと、広範囲に注入が可能であり、注入管本数を少なくでき、特に液状化防止の経済的かつ急速施工に適している。
【００３２】
図１１は地盤が崩壊しやすい土砂の場合は削孔壁１０が崩壊して柱状空間２ａがくずれると注入液は地盤注入吐出口６からの注入源は点注入となり、注入圧は高くなり、所定の圧力内で土粒子間浸透をはかるには浸透固結径が小さくなることを示す。
【００３３】
それに対して、図１２のように導水部材１１を地盤注入口のまわりからパッカ以下の注入管全長を覆った構造にすると、注入ステージに対応する注入管の長さが長大で削孔壁から土砂が崩壊しても導水部材１１は吐出口６が１ケ所にあっても注入管全長にわたって導水部材１１を通して注入材が削孔壁１０に浸透する。
【００３４】
このため長大な柱状空間が全長にわたって保持されたと同様の効果を生ずる。特に帯状導水部材１２は少数の吐出口を用いて少ない部材で大きな開口率のある柱状浸透源を形成するため、大きな注入速度で低圧土粒子間浸透で大径の浸透固結体を形成する。
【００３５】
図１４〜図１６は本発明注入管の使用態様を表した図面であって、図１４は図１の注入管３を複数本、結束して長さを変化させて削孔２中に埋設した例である。この場合、例えば削孔２の上部に位置する注入管３の地盤注入吐出口６からは懸濁型グラウトを、下部に位置する地盤注入吐出口６からは溶液型グラウトを注入する。
【００３６】
懸濁型グラウトは膨張性パッカ４を膨張し、削孔内の空間と共に結束注入管の間の空間を填充し、かつ、粗土層を固結する。溶液型グラウトはそれぞれ下方の注入口からパッカを膨張させると共にそれぞれのステージを浸透固結する。
【００３７】
図１５は図１の注入管３を地盤１の削孔２中に２〜４ｍの間隔をあけて挿入し、特に液状化現象を防止する目的で注入液を注入する例であり、一本当たりの浸透固結径が大きいため注入領域は１段の注入ステージですむ例である。図１６は図１５と同じであるが、注入管３を長短交互に地盤１中の削孔２に挿入し、注入領域を２段にした例である。
【００３８】
本発明に用いる地盤注入液は固結時間が長く浸透性が優れかつ、耐久性の優れた以下の地盤注入が望ましい。
Ａ．水ガラスと反応剤を有効成分とするシリカ溶液で、水ガラスのアルカリを酸で中和してなる酸性水ガラスやシリカゾル溶液。
Ｂ．有効成分として水ガラスのアルカリをイオン交換法等で除去してなる活性シリカあるいはコロイダルシリカ。
Ｃ．セメントあるいはスラグを有効成分とする懸濁型グラウト。
Ｄ．気体混合液
空気あるいは炭酸ガスを混入した気液混合液あるいはゲル化機能を有するシリカ溶液に気体を混入した気流混合シリカ溶液あるいはシリカ溶液に炭酸ガスを混入した気泡混合シリカ溶液。
Ｅ．土壌浄化剤を有効成分とする注入液
重金属を分解する鉄粉、発ガン物質であるトリハロメタンの生成に関与するアンモニヤを分解する硝化菌、トリクロロエチレンを分解するアンモニヤ酸化菌等を含む注入液。
Ｆ．微生物あるいはさらに栄養源、あるいはさらにシリカ溶液を加えて微生物代謝によって地盤を固化するバイオグラウト。
また、本発明の注入管としては塩ビやポリエチレン製の注入管あるいは生分解プラスチックを用いた注入管を用いることができる。
【００３９】
図１７は薬液（注入液）の注入を同時に多点注入する地盤注入装置であって、この装置に本発明にかかる図１の注入管３を使用した例を示す。図１７においてＡは多点地盤注入装置である。図１７に示される多点地盤注入装置Ａは貯蔵タンク１３と、一プラント中にそれぞれモータ等の独立した駆動源１４、１４・・１４で作動し、かつ集中管理装置１５に接続されて制御される多数のユニットポンプ１６、１６・・１６を備えた、貯蔵タンク１２に各導管１７、１７・・１７を通して連結される多連装注入装置１８と、地盤１中の注入ポイント中に埋設され、配置された、それぞれが各ユニットポンプ１６、１６・・１６と導管を通して接続された、地盤注入吐出口６、６・・６を有する本発明にかかる複数の注入管３、３・・３とを備える。
【００４０】
さらに、前述の独立した多数のユニットポンプ１６、１６・・１６には集中管理装置１５に接続して制御される、インバータ等の回転数変速機が備えられ、さらにまた、ユニットポンプ１６、１６・・１６と注入管３、３・・３を連結する導管１７、１７・・１７には、上述と同様にそれぞれ集中管理装置１５に接続して制御される流量圧力検出器２０、２０・・２０が備えられる。注入管３、３・・３は、例えばＹ字管ロッドが用いられる。
【００４１】
上述の構成により、本発明では、流量圧力検出器２０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１５に送信し、タンク１３中の地盤改良材を各ユニットポンプ１６、１６・・１６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３、３・・３に圧送し、複数の吐出口６、６・・６から同時に地盤１中に注入ポイントに多点注入し、注入領域を形成する。
【００４２】
本発明に用いられるユニットポンプ１６としては、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、スクイズポンプ、スネクポンプ等が挙げられる。これらのポンプはピストンポンプを除いて、いずれも小型化で、かつ、構造が簡単で、さらに故障しにくく、このため、溶液型のみならず懸濁型のグラウトも使用でき、本発明のユニットポンプとして適している。特に、各種ポンプは小型、軽量、低吐出であり、さらに脈動が少なく、構造が簡単であって故障しにくいことが必要である。
【００４３】
図１８は複数の注入管管路からの同時注入に際し、本発明の図１に示される注入管３を用いた例を示す。２１は送液部である。送液２１は一つの導管からなる。送液２１の一次流量計とバルブとの間には複数の注入管３、３・・３がそれぞれ送液部２１から分枝して設けられる。これら各注入管３、３・・３の内部の任意の個所には噴射ノズル２２、２２・・２２を設けるとともに、各噴射ノズル２２、２２・・２２の上流側にはバルブ２３、２３・・２３を設け、さらに下流側には二次流量計２４および二次圧力計２５をそれぞれ噴射ノズル２２側から順次に設け、先端に吐出口６、６を有する注入管３、３・・３をそれぞれ別々に、地盤１内に各削孔２、２・・２に挿入して設置する。
【００４４】
図１９は注入液リターンシステムＲＳを用いた地盤注入装置の説明図あって、この装置に本発明にかかる注入管を用いる。送液圧力計Ｐ_０は分配装置に入る前または分配装置の送液系に、また注入液リターン装置ＲＡは分配装置を通過後の送液系Ｆにそれぞれ配置されるが、いずれも絞り部Ｔ_１に至る送液系Ｆに設置されている。
【００４５】
リターン装置は注入中連続して稼動しており、送液圧力計の信号を得た流量圧力制御装置は注入液リターン装置に指示して注入液を分流リターンさせ、分配装置内の圧力を制御して吐出量を制御する。さらに、分枝流量計の信号を受けて分配装置内の圧力を制御し、最も適切な分枝管の吐出量になるように制御する。かつ、分枝管の一部が所定注入を終えて注入を停止しても、残りの分枝管から同一吐出量で注入して最後の一本まで注入できるようになる。
【００４６】
図２０は本発明の注入管３を用いた一具体例装置を示す。図２０の装置では、注入系統Ｘに送液された薬液（注入液）をパイプを介して注入液配合槽中に還流する構造を示す。さらに、図２０では、単独の注入管を備えた例を示したが、複数の注入系統を備え、複数の注入管から注入する機構とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
上述の本発明はパッカ形成と同時に地盤注入液が送液され、さらに、外管を必要とせず、このため構造が簡単であり、かつ操作も容易であり、削孔径を小さくすることができ、地盤改良分野において利用可能性が高い。
【符号の説明】
【００４８】
１地盤
２削孔
２ａ柱状空間
３注入管
４膨張性パッカ
５パッカ内吐出口
６地盤注入吐出口
７ゴムスリーブ
８注入管流路
９パッカ
１０削孔壁
１１導水部材
１１ａスリット
１２帯状導水部材
１２ａ導水溝
１３貯蔵タンク
１４駆動源
１５集中管理装置
１６ユニットポンプ
１７導管
１８多連装注入装置
１９バルブ
２０流量圧力検出器
２１送液部
２２噴射ノズル
２３バルブ
２４二次流量計
２５二次圧力計
Ａ多点地盤注入装置

【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の異なる位置に複数の吐出口および膨張性パッカを設けた注入管において、該吐出口の少なくとも一つはパッカ内吐出口であり、他の吐出口は地盤注入吐出口であって、該膨張性パッカは該地盤注入吐出口より上方に位置し、地盤注入吐出口をパッカ内吐出口よりも吐出抵抗を大きく形成してなる地盤注入管。
【請求項２】
請求項１において、前記吐出口が以下の（ａ）乃至（ｄ）のいずれかを満たすことによって地盤注入吐出口をパッカ内吐出口よりも吐出抵抗を大きく形成してなる地盤注入管。
（ａ）地盤注入吐出口をパッカ内吐出口よりも細孔に形成する。
（ｂ）地盤注入吐出口の面積を注入管流路の断面積よりも小さく形成する。
（ｃ）地盤注入吐出口の吐出抵抗がパッカ内吐出口より吐出抵抗を大きく形成する。
（ｄ）注入パッカを注入管よりも伸びやすい材料で形成する。
【請求項３】
請求項１において、前記膨張性パッカより下部の注入管外面には地盤注入吐出口を覆って透水性保持層を形成してなる地盤注入管。
【請求項４】
請求項１において、前記膨張性パッカは前記地盤注入吐出口をはさむように間隔をあけて複数備えてなる請求項１の注入管。
【請求項５】
地盤の削孔中に設置された注入管を通して地盤中に注入液を注入する地盤注入工法において、前記注入管は、軸方向の異なる位置に複数の吐出口および膨張性パッカを設け、該吐出口の少なくとも一つはパッカ内吐出口であり、他の吐出口は地盤注入吐出口であって、該膨縮性パッカは該地盤注入吐出口より上方に位置し、地盤注入吐出口をパッカ内吐出口よりも吐出抵抗を大きく形成してなる地盤注入管を用い、注入管に注入液を送液することにより、前記膨張性パッカを注入液の送液圧力によって膨張し、かつ注入管吐出口から地盤中に注入液を注入することを特徴とする地盤注入工法。
【請求項６】
請求項５において、前記吐出口が以下の（ａ）乃至（ｄ）のいずれかを満たすことによって地盤注入吐出口をパッカ内吐出口よりも吐出抵抗を大きく形成してなる地盤注入工法。
（ａ）地盤注入吐出口をパッカ内吐出口よりも細孔に形成する。
（ｂ）地盤注入吐出口の面積を注入管流路の断面積よりも小さく形成する。
（ｃ）地盤注入吐出口の吐出抵抗がパッカ内吐出口より吐出抵抗を大きく形成する。
（ｄ）注入パッカを注入管よりも伸びやすい材料で形成する。
【請求項７】
請求項５において、前記膨張性パッカより下部の注入管外面には地盤注入吐出口を覆って透水性保持層を形成してなる地盤注入工法。
【請求項８】
請求項５において、該注入液は以下のいずれかの地盤注入液またはこれらを併用してなる地盤注入工法。
（Ａ）水ガラスと反応剤を有効成分とするシリカ溶液
（Ｂ）コロイド状シリカまたは活性シリカを有効成分とするシリカ溶液
（Ｃ）セメントならびに／またはスラグを有効成分とする懸濁型グラウト
（Ｄ）気体混合液
（Ｅ）土壌浄化剤を有効成分とする注入液
（Ｆ）微生物代謝によって地盤を固化するバイオグラウト
【請求項９】
請求項５において、注入液は地盤中に設けた複数の注入ポイントからの同時注入で行われる地盤注入工法。
【請求項１０】
請求項５において、該注入管は削孔中にシールグラウトと共に埋設することを特徴とする地盤注入工法。
【請求項１１】
請求項９において、複数の注入ポイントからの同時注入あるいは以下のいずれかの方法による地盤注入工法。
（イ）吐出口を有する注入管を複数本、地盤の複数の注入ポイントに埋設し、これら注入管を通して複数の吐出口から地盤改良材を同時に注入する地盤注入工法であって、それぞれ独立した駆動源で作動し、かつ、集中管理装置で制御される多数のユニットポンプを備えた多連装注入装置を用い、これら多数のユニットポンプが導管を通して複数の注入管とそれぞれ接続され、前記多数のユニットポンプの各々が前記集中管理装置の制御のもとにそれぞれ作動することにより、地盤改良材を複数の吐出口から地盤中の複数の注入ポイントを通してそれぞれの最も適した注入速度、注入圧力で、かつ一括管理のもとに多点注入することを特徴とする注入工法。
（ロ）注入液を送液する一つの送液部から複数分枝され、かつそれぞれの内部に噴射ノノズルが備えられた複数の注入管路をそれぞれ地盤内に各注入孔に別々に設置し、次いで、前記送液部を通じて注入液を前記複数の注入管路に同時に送液して注入孔から地盤内に同時注入する注入工法。
（ハ）ポンプまたはコンプレッサーにより加圧された加圧タンクより複数分枝された注入管路に同時に送液して注入孔から地盤内に同時注入する注入工法。

【図１】