JP4392774B2 - Injection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤中に地盤改良用の薬液を注入する注入装置に関するものであり、特に、注入するべき薬液に脈動を付加するタイプの注入装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この様な薬液に脈動を付加しつつ注入する注入工法は、例えば、特開平9−78564号公報、特開平7−317052号公報、特開平10−114938号公報、特開2000−27171号公報等に開示されている。
【0003】
従来の薬液注入工法では、脈動の周波数としては30Hz未満の場合が多い。しかし、発明者等の研究では、30Hz未満の周波数の脈動では、静圧で薬液注入する場合と大差が無く、脈動を付加する効果に乏しい。
一方、高周波振動は非常に減衰し易い。
従って、脈動を付加する効果が十分に発揮され、且つ、減衰・消失し難い様な脈動を発生させることが困難であった。
さらに、超音波を薬液に付加しても、注入ノズルから噴射するまでに減衰して、消失するので、効果を奏することが出来なかった。
【0004】
また、各施工地盤毎に、最も効果的に注入が出来る様な注入圧力変動の振幅値の範囲が存在し、その様な振幅値範囲は施工の事前に行われる各種調査により求められる。
しかし、注入圧力の振幅を、事前調査で判明した振幅値の範囲とする様な制御を行うことは、現状では行われていない。すなわち、現状の注入工法では、事前調査結果を有効に利用していない。
【0005】
これに加えて従来の注入工法では、薬液を搬送する配管が可撓性材料で形成されている場合が多く、配管自体の膨張・復元により、脈動を減衰せしめてしまうという問題も存在する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した様な従来技術の各種問題点に鑑みて提案されたものであり、脈動を付加する効果が十分に発揮され、且つ、減衰・消失し難い様な脈動を発生させることが出来て、事前調査の結果を十分に活かすことが出来て、各種振動を減衰させてしまうことが無く、注入効率が高い注入装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、先端に薬液注入モニタ42を有するロッド40を改良すべき地盤Gに穿設したボーリング孔Hに挿入して、薬液注入モニタ42から地盤改良用薬液を注入する注入装置において、地上側に地盤改良用薬液の貯蔵タンク12と、その貯蔵タンク12に貯蔵された地盤改良用薬液を供給するポンプ16と、そのポンプ16と前記ロッド40とを接続する配管14と、その配管14を流れる地盤改良用薬液に脈動を生ぜしめる圧力源26を有し、前記配管14におけるポンプ(16)の下流側の領域に接続されたアキュームレータ18とを備え、さらに薬液注入モニタ42に設けた圧力センサ44で圧力振幅を計測してアキュームレータ18の圧力源26に制御信号を伝達してアキュームレータ18で生ずる脈動の圧力振幅を制御する制御手段20を設け、その制御手段20は、地盤改良用薬液が地盤Gに注入する圧力振幅を圧力センサ44で計測し、記憶ブロック46に格納されている注入圧振幅値の範囲とを比較し、所定の圧力振幅より大きい場合にアキュームレータ18側の振幅を減少させ、適正な場合はその振幅を維持し、小さい場合はアキュームレータ18側の振幅を増加させる機能を有している。
【0008】
係る構成を具備する本発明によれば、脈動発生手段により配管内を流過する薬液に脈動を生ぜしめることにより、脈動を付加する効果が十分に発揮され、且つ、減衰・消失し難い様な脈動、例えば100Hz−120Hzの周波数を有する脈動、を発生させることが出来る。
【0009】
また、地盤中への薬液注入圧の圧力振幅を計測し、予め決定された所定の圧力振幅と比較することにより、脈動発生手段により薬液中に発生する脈動の圧力振幅を制御しているので、注入工法に先だって行われる各種調査の結果を十分に活用して、薬液注入効率を飛躍的に向上させることが出来る。
【0010】
ここで前記配管は、剛性の高い材料で構成されていることが好ましい。配管自体が膨張・復元することにより脈動を吸収してしまうことを防止出来るからである。
【0011】
また本発明によれば、薬液注入モニタ42に超音波発生手段50を設けてある。
【0012】
ここで超音波振動としては、10kHz−40kHz程度が好ましい。特に、20kHz程度が好適である。
【0013】
注入される薬液に超音波振動が付加される結果、土壌の粒子が移動し、みかけの粘性係数が下がり、薬液が土壌中に浸入し易くなり、薬液の注入が効率的に行われる。
また、注入用モニタに超音波発生手段が設けられているため、超音波振動の発生源から超音波を付加するべき箇所までの距離が非常に短くなり、超音波は殆ど減衰しない。そのため、薬液注入に際して十分な超音波振動が付加される。
【0015】
係る構成を具備する本発明によれば、上述した各発明が奏する作用効果を全て奏することが出来る。すなわち、脈動を付加する効果が十分に発揮され、且つ、減衰・消失し難い様な脈動、例えば100Hz−120Hzの周波数を有する脈動、を発生させることが出来る。
そして、注入工法に先だって行われる各種調査の結果を十分に活用して、最適な注入圧力の圧力振幅により薬液を注入し、以て、注入効率を飛躍的に向上させることが出来る。
さらに、超音波振動を付加して、土壌の粒子が移動せしめ、みかけの粘性係数を下げて、薬液が土壌中に浸入し易くせしめ、薬液の注入を効率的に行うことが出来る。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。添付図面において、同様な部材については、同様な符号が付されている。
【0017】
図1は、本発明の第1実施形態を示している。
地盤改良をするべき地盤Gには、ボーリング孔Hが穿孔されている。そして、地上側に設置される機器は、図1において全体を符号10で示されている。
【0018】
地上側に設置される機器としては、地盤改良用の薬液(各種グラウト材を含む)の貯蔵タンク12と、タンク12に貯蔵されている地盤改良用薬液を後述する薬液注入モニタ42に供給するための配管14と、薬液に対して配管14を流れるのに必要なヘッドを付加するためのポンプ16と、配管14を流過する薬液に脈動を生じせしめるパルス発生手段であるアキュームレータ18と、制御手段20等がある。
【0019】
ここで、ポンプ16はモータ22で駆動され、その直ぐ下流側(後流側)には圧力センサ24が設けられている。
アキュームレータ18は、圧力源(公知の構造を有する市販の機器で、圧力発生装置として機能するものであれば、全て適用可能である)26により配管14を流れる薬液に脈動を生じる様に構成されており、圧力センサ28を具備している。そして、アキュームレータ18の下流側(後流側)にも圧力センサ30が設けられている。
【0020】
配管14は、剛性の高い材料製の管で構成されている。配管14の剛性が高いので、可撓性材料性のチューブで薬液を供給する場合とは異なり、配管14自体の膨張・復元によりアキュームレータ18で発生し薬液中に伝播する脈動が減衰してしまうことが防止される。
【0021】
地上に設置される機器類10において、符号32は戻り配管14−1に介装されたレリーフ弁であり、符号34は戻り配管14−2に介装された可変オリフィスであり、符号36は配管14のタンク12側の端部に設けられたベルマウス、符号38は逆止弁である。
【0022】
タンク12内で貯蔵されていた地盤改良用の薬液は、ポンプ16でヘッドが付加されて配管14を流れ、ボーリング孔Hに挿入されたロッド40内の流路(図示せず)を介して、ロッド40先端のモニタ42(図示せず)から、地盤中に浸透する。
図1において、モニタ42から薬液が注入される状態が、矢印Aで示されている。
【0023】
図1の実施形態では、当該「配管14を流れる薬液中の脈動」は、例えば、100Hzに設定される。
100Hz未満の周波数の脈動では、薬液に脈動を与えない注入工法と大差が無く、薬液に圧力振幅を与えることによるメリットが十分に享受出来ない。一方、周波数が高過ぎると、当該(高周波の)脈動は減衰し易いため、モニタ42に到達する以前の段階で当該脈動は減衰して消失してしまう。
【0024】
ここで、図1の実施形態では、アキュームレータ18と、その直ぐ下流側の圧力センサ30とを組み合わせることにより、従来技術では発生できなかった100Hz異常の周波数を有する脈動を発生出来るのである。
【0025】
モニタ42には圧力センサ44が設けられており、圧力センサ44によって、薬液注入(矢印A)に際して注入圧の振幅(圧力振幅)が計測される。
圧力センサ44で計測される薬液注入における圧力振幅は、信号伝達ラインCL−1により制御手段20に供給され、当該圧力振幅により、アキュームレータ18で発生する配管14を流れる薬液中の脈動の振幅が制御される。
【0026】
詳細には説明されていないが、地盤改良工法(注入工法も含む)に先だって行われる各種調査により、改良するべき地盤における薬液注入に最適な圧力振幅の範囲は予め得られている。従って、アキュームレータ18で発生する脈動の振幅を制御して、注入圧の圧力振幅を最適な範囲に調整すれば、薬液注入効率が飛躍的に向上するのである。
【0027】
この様な制御を、図1及び図2を参照して説明する。
モータ22によりポンプ24を駆動して、タンク12内の薬液をモニタ42の注入ノズル(図示せず)から地盤G内へ注入(矢印A)しつつ、当該薬液にアキュームレータ18により脈動を生ぜしめたならば、薬液が地盤Gに注入される圧力は一定の振幅で変動する。この圧力変動或いは圧力振幅(計測された圧力振幅)を、圧力センサ44で計測する(図2:ステップS1)。
【0028】
ここで、注入工法に先だって行われる調査により、地盤Gにおける薬液注入に最適な圧力振幅の範囲は既に求められており、当該注入圧振幅値の範囲(所定の注入圧力振幅)は、制御手段20の記憶ブロック46に格納されている。ステップS1で注入圧の圧力振幅の値(計測された圧力振幅)が計測されたならば、所定の注入圧力振幅(地盤Gにおける薬液注入に最適な圧力振幅の範囲)と比較する(ステップS2)。
【0029】
計測された圧力振幅が所定の圧力振幅よりも大きい場合には(ステップS2における「振幅大」)、信号伝達ラインCL−2を介して制御手段20からアキュームレータ18の圧力源26へ、アキュームレータ18で生じる脈動の圧力振幅を減縮する内容の制御信号が伝達される(ステップS3)。
【0030】
一方、計測された圧力振幅が所定の圧力振幅よりも小さい場合には(ステップS2における「振幅小」)、アキュームレータ18で生じる脈動の圧力振幅を増大する内容の制御信号が伝達される(ステップS4)。
換言すれば、地中の圧力センサ44で計測された注入圧力の振幅(計測された圧力振幅)が地盤Gにおける薬液注入に最適な圧力振幅の範囲(所定の注入圧力振幅)から外れている場合には、アキュームレータ18の圧力源26を制御して、計測された圧力振幅を所定の注入圧力振幅とするのである。
【0031】
なお、計測された圧力振幅が所定の圧力振幅であれば(ステップS2における「適正」)、アキュームレータ18で生じる脈動の圧力振幅を維持する(ステップS5)。
アキュームレータ18で生じる脈動の圧力振幅の制御に関する信号を伝達したならば(ステップS3、S4或いはS5)、上述した制御を繰り返し(ステップS6がNoのループ)、或いは、制御を終了する(ステップS6がYes)。
【0032】
次に、図3を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。
図1の第1実施形態と同様に、地盤改良をするべき地盤Gには、ボーリング孔Hが穿孔されている。
【0033】
図3において、地上側には、地盤改良用の薬液の貯蔵タンク12と、タンク12に貯蔵されている地盤改良用薬液を後述する薬液注入モニタ42に供給するための配管14と、薬液に対して配管14を流れるのに必要なヘッドを付加するためのポンプ16と、制御手段20等が設置されている。そして、ポンプ16はモータ22で駆動され、その直ぐ下流側(後流側)には圧力センサ24が設けられている。
【0034】
図3の実施形態において、配管14は、剛性の高い材料製の管で構成されていても、可撓性材料製の管で構成されていても良い。
図1の実施形態では、薬液中に脈動を生ぜしめるためアキュームレータ18等が設けられているが、図3の実施形態ではその様な部材をもうケておらず、薬液中に伝播する脈動の減衰防止を考慮する必要が無いからである。
【0035】
図3において、戻り配管14−1、14−2、レリーフ弁32、可変オリフィス34、ベルマウス36、逆止弁38については、図1と同様である。
【0036】
図3の実施形態においても、タンク12内で貯蔵されていた地盤改良用の薬液は、ポンプ16でヘッドが付加されて配管14を流れ、ボーリング孔Hに挿入されたロッド40内の流路(図示せず)を介して、ロッド40先端のモニタ42 (図示せず)から、地盤中に浸透する(矢印A)。
【0037】
ここで、ロッド40先端の薬液注入用モニタ42には、超音波発生手段50が設けられており、モニタ42の図示しないノズルから注入される薬液に超音波振動(高周波振動、或いは微細振動)、例えば10−40kHz、より好ましくは20kHzの高周波振動、を付加する。
超音波発生手段50としては、公知・市販のもの(例えば圧電素子タイプ)を適用すれば良く、注入工法の施工現場の環境に耐えられるものであれば、特に限定条件は無い。なお、図3において符号C1で示すケーブルは、超音波発生手段50の圧電素子に交流電流を供給するためのケーブルであり、制御手段20を介して、図示しない商用電源に接続されている。
【0038】
注入される薬液に超音波振動が付加される結果、土壌Gの粒子が移動し、みかけの粘性係数が下がり、グラウト等の地盤改良用の薬液が土壌G中に浸入し易くなり、薬液の注入が効率的に行われる。特に地盤Gが岩盤等である場合に、岩盤中のクラック或いは亀裂に薬液が注入し易くなり、注入効率が向上する。
【0039】
ここで、低周波の脈動に比較して超音波は非常に減衰し易いが、図3の実施形態では、注入用モニタ42に超音波発生手段50が設けられているため、超音波振動の発生源(超音波発生手段50)から超音波を付加するべき箇所までの距離が非常に短く、従って、超音波は殆ど減衰しない。そのため、薬液注入に際して十分な超音波振動が付加されるのである。
【0040】
図3で示す実施形態のその他の構成及び作用効果については、図1の実施形態と同様である。
【0041】
図4は本発明の第3実施形態を示す。この第3実施形態は、図1、図2の第1実施形態と、図3の第2実施形態との組み合わせに係るものである。
【0042】
図4において、地盤改良をするべき地盤Gには、ボーリング孔Hが穿孔されている。
そして、地上側には、地盤改良用の薬液の貯蔵タンク12と、タンク12に貯蔵されている地盤改良用薬液を薬液注入モニタ42に供給するための配管14と、薬液に対して配管14を流れるのに必要なヘッドを付加するためのポンプ16と、配管14を流過する薬液に脈動を生じせしめるパルス発生手段であるアキュームレータ18と、制御手段20等が設置されている。
【0043】
ポンプ16はモータ22で駆動され、その直ぐ下流側には圧力センサ24が設けられている。
アキュームレータ18は、圧力源26により配管14を流れる薬液に脈動を生じる様に構成されており、圧力センサ28を具備している。そして、アキュームレータ18の下流側にも圧力センサ30が設けられている。
【0044】
図4の実施形態では図1、図2の第1実施形態と同様に、配管14は剛性の高い材料製の管で構成されている。配管14を可撓性材料で構成した場合に、それ自体の膨張・復元によりアキュームレータ18で発生し薬液中に伝播する脈動が減衰してしまうからである。
【0045】
図4において、戻り配管14−1、14−2、レリーフ弁32、可変オリフィス34、ベルマウス36、逆止弁38については、図1、図3と同様である。
【0046】
タンク12内で貯蔵されていた地盤改良用の薬液は、ポンプ16でヘッドが付加されて配管14を流れ、ボーリング孔Hに挿入されたロッド40内の流路(図示せず)を介して、ロッド40先端のモニタ42(図示せず)から、地盤中に浸透する。
図1において、モニタ42から薬液が注入される状態が、矢印Aで示されている。
【0047】
「配管14を流れる薬液中の脈動」は、図1で説明したのと同様に、100Hz未満の周波数の脈動では脈動を与えない注入工法と大差無く、周波数が高過ぎると脈動が減衰し易くなるため、例えば、100Hzに設定される。
そして、アキュームレータ18と圧力センサ30との組み合わせにより、所望の周波数の脈動が生じる。
【0048】
モニタ42には圧力センサ44が設けられており、圧力センサ44によって、薬液注入(矢印A)に際して注入圧の振幅(圧力振幅)が計測される。
圧力センサ44で計測される薬液注入における圧力振幅は、信号伝達ラインCL−1により制御手段20に供給され、当該圧力振幅により、アキュームレータ18で発生する配管14を流れる薬液中の脈動の振幅が制御される。
【0049】
図2を参照して上述したのと同様な制御を行うことにより、アキュームレータ18で発生する脈動の振幅を制御して、注入圧の圧力振幅を(注入工法に先だって行われる各種調査により求められた)改良するべき地盤における薬液注入に最適な圧力振幅の範囲に調整し、薬液注入効率を向上するためである。
【0050】
薬液注入用モニタ42には更に、超音波発生手段50が設けられている。この手段50で発生した超音波により、モニタ42の図示しないノズルから注入される薬液に超音波振動、例えば10−40kHz、より好ましくは20kHzの高周波振動が付加される。
図3で関連して説明した通り、超音波発生手段50としては、公知・市販のもの(例えば圧電素子タイプ)を適用すれば良く、注入工法の施工現場の環境に耐えられるものであれば、特に限定条件は無い。そして、超音波発生手段50の圧電素子には、ケーブルC1により交流電流を供給される。
【0051】
注入される薬液に超音波振動が付加される結果、土壌Gの粒子が移動し、みかけの粘性係数が下がり、グラウト等の地盤改良用の薬液が土壌G中に浸入し易くなり、薬液の注入が効率的に行われる。特に地盤Gが岩盤等である場合に、岩盤中のクラック或いは亀裂に薬液が注入し易くなり、注入効率が向上する。
【0052】
図3の実施形態に関連して説明した通り、超音波は非常に減衰し易いが、図4の実施形態では注入用モニタ42に超音波発生手段50が設けられているため、超音波振動の発生源から超音波を付加するべき箇所までの距離が非常に短く、超音波は殆ど減衰せずに付加される。
【0053】
図4の実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、第1実施形態(図1、図2)及び第2実施形態(図3)と同様である。
【0054】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明は、図示した以外の各種変更、変形が可能である旨を付記する。
【0055】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列挙する。
(1) アキュームレータにより、脈動を付加する効果が発揮されるのに十分に高く、且つ、脈動が減衰し難い程度に低い周波数の脈動、例えば100Hzの脈動、を注入されるべき薬液に発生させることが出来る。
(2) 超音波振動を付加して、土壌粒子を動かし、みかけの粘性係数を低下せしめて、薬液を土壌中に浸入し易くすることが出来る。
(3) 注入薬液が流過する配管を、剛性の高い材料で構成して、配管自体が膨張・復元することにより脈動を吸収してしまうことを防止出来る。
(4) 注入圧の圧力振幅を計測してアキュームレータにおける圧力振幅を制御することにより、注入するべき土壌における最適の注入圧力振幅で、薬液を地盤中に注入出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示すブロック図。
【図2】第1実施形態で行われる制御フローチャートを示す図。
【図3】本発明の第2実施形態を示すブロック図。
【図4】本発明の第3実施形態を示すブロック図。
【符号の説明】
G・・・地盤改良をするべき地盤
H・・・ボーリング孔
12・・・薬液の貯蔵タンク
14・・・配管
16・・・ポンプ
18・・・アキュームレータ
20・・・制御手段
22・・・ポンプ駆動用モータ
24、28、30、44・・・圧力センサ
26・・・圧力源
14−1、14−2・・・戻り配管
32・・・レリーフ弁
34・・・可変オリフィス
36・・・ベルマウス
38・・・逆止弁
40・・・ロッド
42・・・薬液注入用モニタ
50・・・超音波発生手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection device that injects a chemical solution for ground improvement into the ground, and more particularly to an injection device of a type that adds pulsation to a chemical solution to be injected.
[0002]
[Prior art]
Examples of the injection method for injecting such a chemical solution while adding pulsation include, for example, JP-A-9-78564, JP-A-7-317052, JP-A-10-114938, JP-A-2000-27171, etc. Is disclosed.
[0003]
In the conventional chemical injection method, the frequency of pulsation is often less than 30 Hz. However, in the research conducted by the inventors, the pulsation with a frequency of less than 30 Hz is not much different from the case of injecting a chemical with static pressure, and the effect of adding the pulsation is poor.
On the other hand, high-frequency vibration is very damped.
Therefore, it has been difficult to generate a pulsation that sufficiently exerts the effect of adding pulsation and hardly attenuates and disappears.
Furthermore, even if an ultrasonic wave was added to the chemical solution, it was attenuated and disappeared before being ejected from the injection nozzle, so that no effect could be achieved.
[0004]
In addition, for each construction ground, there is a range of amplitude values of injection pressure fluctuations that can be injected most effectively, and such amplitude value ranges are obtained by various investigations performed prior to construction.
However, at present, it has not been performed to control the amplitude of the injection pressure to be within the range of the amplitude value found in the preliminary survey. In other words, the current injection method does not effectively use the preliminary survey results.
[0005]
In addition to this, in the conventional injection method, piping for conveying a chemical solution is often formed of a flexible material, and there is a problem that pulsation is attenuated due to expansion and restoration of the piping itself.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been proposed in view of the various problems of the prior art as described above, and can generate a pulsation that exhibits a sufficient effect of adding pulsation and that is difficult to attenuate and disappear. The purpose of the present invention is to provide an injection device that can fully utilize the results of the preliminary investigation and does not attenuate various vibrations and has high injection efficiency.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in the injection apparatus for inserting the
[0008]
According to the present invention having such a configuration, the effect of adding pulsation is sufficiently exerted by causing pulsation to flow in the chemical solution flowing through the pipe by the pulsation generating means, and it is difficult to attenuate or disappear. Pulsations, for example pulsations having a frequency of 100 Hz-120 Hz, can be generated.
[0009]
In addition, by measuring the pressure amplitude of the chemical injection pressure into the ground and comparing it with a predetermined pressure amplitude determined in advance, the pressure amplitude of the pulsation generated in the chemical by the pulsation generating means is controlled, It is possible to drastically improve the chemical injection efficiency by fully utilizing the results of various investigations conducted prior to the injection method.
[0010]
Here, it is preferable that the pipe is made of a highly rigid material. This is because it is possible to prevent the pulsation from being absorbed by the expansion and restoration of the piping itself.
[0011]
Further, according to the present invention, the ultrasonic injection means 50 is provided in the
[0012]
Here, the ultrasonic vibration is preferably about 10 kHz to 40 kHz. In particular, about 20 kHz is suitable.
[0013]
As a result of adding ultrasonic vibration to the injected chemical solution, the particles of the soil move, the apparent viscosity coefficient decreases, the chemical solution easily enters the soil, and the chemical solution is efficiently injected.
Further, since the ultrasonic monitor is provided in the injection monitor, the distance from the generation source of the ultrasonic vibration to the location where the ultrasonic wave is to be added becomes very short, and the ultrasonic wave is hardly attenuated. Therefore, sufficient ultrasonic vibration is added when the chemical solution is injected.
[0015]
According to the present invention having such a configuration, it is possible to achieve all the operational effects of the above-described inventions. That is, it is possible to generate a pulsation that exhibits a sufficient effect of adding a pulsation and hardly attenuates and disappears, for example, a pulsation having a frequency of 100 Hz to 120 Hz.
And the chemical | medical solution is inject | poured by the pressure amplitude of optimal injection | pouring pressure fully utilizing the result of the various investigations performed before an injection | pouring construction method, Therefore Injection efficiency can be improved dramatically.
Furthermore, by applying ultrasonic vibration, the particles of the soil are moved, the apparent viscosity coefficient is lowered, the chemical liquid can easily enter the soil, and the chemical liquid can be injected efficiently.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, similar members are denoted by the same reference numerals.
[0017]
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
In the ground G to be ground improved, a bore hole H is drilled. And the apparatus installed in the ground side is shown with the code |
[0018]
As equipment to be installed on the ground side, a ground improvement chemical solution (including various grout materials)
[0019]
Here, the
The
[0020]
The
[0021]
In the
[0022]
The chemical solution for ground improvement stored in the
In FIG. 1, a state in which the chemical liquid is injected from the
[0023]
In the embodiment of FIG. 1, the “pulsation in the chemical flowing through the
In the pulsation with a frequency of less than 100 Hz, there is no great difference from the injection method that does not give pulsation to the chemical solution, and the merit by giving the pressure amplitude to the chemical solution cannot be fully enjoyed. On the other hand, if the frequency is too high, the (high-frequency) pulsation is likely to be attenuated, so that the pulsation is attenuated and disappears before reaching the
[0024]
Here, in the embodiment of FIG. 1, by combining the
[0025]
The
The pressure amplitude in the chemical solution injection measured by the pressure sensor 44 is supplied to the control means 20 by the signal transmission line CL-1, and the amplitude of the pulsation in the chemical solution flowing through the
[0026]
Although not explained in detail, the optimum pressure amplitude range for the chemical solution injection in the ground to be improved has been obtained in advance by various investigations conducted prior to the ground improvement method (including the injection method). Therefore, if the amplitude of the pulsation generated in the
[0027]
Such control will be described with reference to FIGS.
The
[0028]
Here, the optimum pressure amplitude range for the chemical solution injection in the ground G has already been obtained by the investigation conducted prior to the injection method, and the range of the injection pressure amplitude value (predetermined injection pressure amplitude) is the control means 20. Are stored in the
[0029]
When the measured pressure amplitude is larger than the predetermined pressure amplitude (“large amplitude” in step S2), the
[0030]
On the other hand, when the measured pressure amplitude is smaller than the predetermined pressure amplitude (“small amplitude” in step S2), a control signal is transmitted that increases the pressure amplitude of the pulsation generated in the accumulator 18 (step S4). ).
In other words, when the amplitude of the injection pressure (measured pressure amplitude) measured by the underground pressure sensor 44 is out of the range of pressure amplitude (predetermined injection pressure amplitude) optimum for the chemical solution injection in the ground G. First, the
[0031]
If the measured pressure amplitude is a predetermined pressure amplitude (“appropriate” in step S2), the pressure amplitude of the pulsation generated in the
If a signal related to the control of the pressure amplitude of the pulsation generated in the
[0032]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As in the first embodiment of FIG. 1, a bore G is drilled in the ground G to be ground improved.
[0033]
In FIG. 3, on the ground side, a
[0034]
In the embodiment of FIG. 3, the
In the embodiment of FIG. 1, an
[0035]
In FIG. 3, the return pipes 14-1 and 14-2, the
[0036]
In the embodiment of FIG. 3 as well, the chemical solution for ground improvement stored in the
[0037]
Here, the chemical liquid injection monitor 42 at the tip of the
As the ultrasonic wave generation means 50, a known and commercially available one (for example, a piezoelectric element type) may be applied, and there is no particular limitation as long as it can withstand the environment at the construction site of the injection method. 3 is a cable for supplying an alternating current to the piezoelectric element of the ultrasonic wave generation means 50, and is connected to a commercial power source (not shown) via the control means 20.
[0038]
As a result of adding ultrasonic vibration to the injected chemical solution, the particles of soil G move, the apparent viscosity coefficient decreases, and it becomes easier for the chemical solution for ground improvement such as grout to enter the soil G. Is done efficiently. In particular, when the ground G is a rock or the like, it becomes easy to inject a chemical into a crack or a crack in the rock, and the injection efficiency is improved.
[0039]
Here, although the ultrasonic wave is very easily attenuated as compared with the low-frequency pulsation, in the embodiment of FIG. 3, since the ultrasonic generation means 50 is provided in the
[0040]
Other configurations and operational effects of the embodiment shown in FIG. 3 are the same as those of the embodiment of FIG.
[0041]
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. The third embodiment relates to a combination of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 and the second embodiment shown in FIG.
[0042]
In FIG. 4, a bore G is drilled in the ground G to be ground improved.
On the ground side, a
[0043]
The
The
[0044]
In the embodiment of FIG. 4, the
[0045]
In FIG. 4, the return pipes 14-1 and 14-2, the
[0046]
The chemical solution for ground improvement stored in the
In FIG. 1, a state in which the chemical liquid is injected from the
[0047]
“Pulsation in the chemical flowing through the
A combination of the
[0048]
The
The pressure amplitude in the chemical solution injection measured by the pressure sensor 44 is supplied to the control means 20 by the signal transmission line CL-1, and the amplitude of the pulsation in the chemical solution flowing through the
[0049]
By performing the same control as described above with reference to FIG. 2, the amplitude of the pulsation generated in the
[0050]
The chemical injection monitor 42 is further provided with an ultrasonic wave generating means 50. The ultrasonic waves generated by the
As described in relation to FIG. 3, as the ultrasonic wave generation means 50, a known and commercially available one (for example, a piezoelectric element type) may be applied, and if it can withstand the environment of the construction site of the injection method, There is no particular limitation. Then, an alternating current is supplied to the piezoelectric element of the ultrasonic
[0051]
As a result of ultrasonic vibration being added to the injected chemical, the particles of soil G move, the apparent viscosity coefficient decreases, and it becomes easier for chemicals for ground improvement such as grout to enter the soil G. Is done efficiently. In particular, when the ground G is a rock or the like, it becomes easy to inject a chemical into a crack or a crack in the rock, and the injection efficiency is improved.
[0052]
As described in connection with the embodiment of FIG. 3, the ultrasonic wave is very easily attenuated. However, in the embodiment of FIG. The distance from the generation source to the location where the ultrasonic wave is to be added is very short, and the ultrasonic wave is added with almost no attenuation.
[0053]
Other configurations and operational effects in the embodiment of FIG. 4 are the same as those of the first embodiment (FIGS. 1 and 2) and the second embodiment (FIG. 3).
[0054]
The illustrated embodiment is merely an example, and it is added that the present invention can be modified and modified in various ways other than illustrated.
[0055]
【The invention's effect】
The effects of the present invention are listed below.
(1) The accumulator generates a pulsation having a frequency that is sufficiently high to exert the effect of adding pulsation and low enough to prevent the pulsation from being attenuated, for example, a pulsation of 100 Hz, for example, in the drug solution to be injected. I can do it.
(2) Ultrasonic vibration can be applied to move the soil particles to reduce the apparent viscosity coefficient, thereby making it easier for the chemical solution to enter the soil.
(3) It is possible to prevent the pulsation from being absorbed when the pipe through which the injected chemical solution flows is made of a highly rigid material and the pipe itself expands and restores.
(4) By measuring the pressure amplitude of the injection pressure and controlling the pressure amplitude in the accumulator, the chemical solution can be injected into the ground with the optimal injection pressure amplitude in the soil to be injected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a control performed in the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
G: Ground to be improved H ... Boring
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