JP4633451B2

JP4633451B2 - グラウチング時の注入圧力測定装置および圧力センサの信号リード線と信号ケーブルとの接続・切り離し方法

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Publication number: JP4633451B2
Application number: JP2004357300A
Authority: JP
Inventors: 純一滑川
Original assignee: 日本基礎技術株式会社
Priority date: 2004-12-09
Filing date: 2004-12-09
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2024-12-09
Also published as: JP2006161488A

Description

本発明は、ダム基礎工事等におけるセメントミルク等の注入液のグラウチング時の注入区間内における注入圧力を測定する装置および圧力センサの信号リード線と信号ケーブルとの接続・切り離し方法に関するものである。

ダムの基礎岩盤や地盤等の強化や止水のために、セメントミルク等の注入液を注入するグラウト注入システムが知られている。
図７は、その一例を示す。
グラウトミキサ１００でよく混合されたセメントミルク等の注入液は、グラウトポンプ１０１で、その一部をグラウトミキサ１００に戻すリターンバルブ１０２、電磁流量計１０３や圧力計１０４を介して注入対象の岩盤や地盤に穿たれた注入孔１０６下部のエアパッカ１０８で仕切られた注入区間１０９内に圧送され、注入ロッド１０７より孔壁に顔を出している亀裂１１０内に注入される。

注入区間１０９内の注入液の圧力や注入流量は、事前に調査された岩盤や地盤の性状により決められる。注入液の圧力や液量は、地上に置かれた電磁流量計１０３や圧力計１０４により計測され、管理装置１０５で管理されている。
この注入システムで問題となるのは、注入圧力である。本来、注入区間１０９内の圧力を直接計測して管理すべきであるが、実用に耐えられるような測定装置が開発されていないため、注入区間１０９位置の地表面からの深さ、地下水位面からの深さと途中の管路抵抗等から算出した補正圧力を加味した圧力で管理している。特に、管路抵抗は管路の太さや長さ、それに表面性状により大きく変化するので、補正圧力の誤差が大きくなることはさけられない。

特に、特許文献１に示すように、図７に示すグラウト注入システムに、電磁流量計の下流側に脈動圧発生装置を追加設置することにより、従来の注入ベース圧力に、５〜１０Ｈｚで、片振幅が０．５〜２ＭＰａ程度の脈動圧を附加することにより、注入効率を大幅に増大させるシステムが実用化されつつある。この注入システムでは、注入区間内の脈動圧の振幅を正確に管理することがきわめて重要である。
特開２００４−１９７３０５号公報

しかし、脈動圧の振幅の補正値は、上述した要因以外に、途中の管路の剛性、注入液の体弾性係数、注入区間内の注入液の体積等も考慮して算出しなければならず、補正誤差はきわめて大きくなり、注入区間の注入圧力を正確に計測するには、注入区間内の注入圧力を直接計測する以外に方法はないといわざるを得ない。
この意味でも、ダム基礎工事等で採用されている６６ｍｍ径の注入孔だけでなく、小さな４６ｍｍ径の注入孔での計測が可能で、コンパクトで安価、信頼性が高く、取扱いの容易な注入区間内圧力装置の開発が待たれている。

本発明は、斯かる従来の要望に応えるために為されたもので、その目的は、従来のように、注入孔へのグラウチング時に、注入区間内の注入圧力を直接測定せず、地上で計測した注入圧力に計算や実験で求めた補正値を加味したやり方を止め、小径の注入孔であっても、その注入区間内の管理すべき注入圧力を直接測定可能な装置および圧力センサの信号リード線と信号ケーブルとの接続・切り離し方法を提供することにある。

請求項１に係る発明は、パッカホースの下端にねじ結合された下部ハウジングと、注入孔の注入区間内圧力を測定可能な圧力センサを取り付けたフランジと、前記圧力センサの頭部を収納するポケット部を有するハウジングとを備えたグラウト時の注入圧力測定装置において、前記圧力センサを、注入孔の注入区間内圧力を直接測定可能な金属歪みゲージ式圧力センサで構成し、前記フランジと前記ハウジングとから成る先端部に、前記パッカホースの内部に配置されたセンタチューブ内部の注入液の通路を、複数個に分岐するとともに、前記複数個の通路を、それぞれの通路断面積を等しく、それらの断面積の総和を前記注入液の通路の通路断面積より小さくせず、かつ同一円周上に等ピッチで配置して、前記注入孔の注入区間上部に注入液を吐出させる吐出口を形成し、前記圧力センサは、前記注入圧力測定装置の中心部において、分岐する前記複数個の通路に囲まれて配置され、前記圧力センサの感圧部が前記フランジ下面に露出し前記注入区間内の注入圧力を調節計測可能な状態にされ、前記下部ハウジングのガイド孔の内周面に、Ｏリングおよびダストシールを装着する溝を設け、前記ガイド孔に前記パッカホースの中心部を貫通して延長されるとともにその内部を注入液が通る前記センタチューブを回転および長手方向に摺動自在に取り付け、かつ前記ガイド孔の下端面と前記センタチューブの下端部との間には、前記パッカホースを注入孔内で膨張させた時および注入区間内に注入液を圧送した時に、前記センターチューブの下端部が前記ガイド孔の下端面に達しないように間隔を設け、前記下部ハウジングと前記ハウジングとは、前記圧力センサの信号リード線を通す通し孔を有し、前記フランジと前記ハウジングとは、前記ハウジングの下部に前記フランジを配置してボルトにて前記下部ハウジングの下面に共締めされ、前記下部ハウジングと前記フランジと前記ハウジングとの組立時には、両ハウジングの前記通し孔を連通し、前記通し孔を介して前記信号リード線を長手方向に通し、前記下部ハウジングと前記フランジと前記ハウジングとの分解時には、前記通し孔を介して前記信号リード線を長手方向に引き抜くことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、注入ロッドの下端にねじ結合される上部ハウジングと、前記上部ハウジングの下端にねじ結合されるパッカホースと、前記パッカホースの下端にねじ結合された下部ハウジングと、前記上部ハウジングの内部通路に一端が固定され、前記パッカホースおよび前記下部ハウジングの各内部通路に亘って配置されるセンタチューブと、注入孔の注入区間内圧力を測定可能な圧力センサを取り付けたフランジと、前記圧力センサの頭部を収納するポケット部を有するハウジングとを備えたグラウト時の注入圧力測定装置において、前記圧力センサを、注入孔の注入区間内圧力を直接測定可能な金属歪みゲージ式圧力センサで構成し、前記フランジと前記ハウジングとから成る先端部に、前記パッカホースの内部に配置されたセンタチューブ内部の注入液の通路を、複数個に分岐するとともに、前記複数個の通路を、それぞれの通路断面積を等しく、それらの断面積の総和を前記注入液の通路の通路断面積より小さくせず、かつ同一円周上に等ピッチで配置して、前記注入孔の注入区間上部に注入液を吐出させる吐出口を形成し、前記圧力センサは、前記注入圧力測定装置の中心部において、分岐する前記複数個の通路に囲まれて配置され、前記圧力センサの感圧部が前記フランジ下面に露出し前記注入区間内の注入圧力を調節計測可能な状態にされ、前記下部ハウジングのガイド孔の内周面に、Ｏリングおよびダストシールを装着する溝を設け、前記ガイド孔に前記パッカホースの中心部を貫通して延長されるとともにその内部を注入液が通る前記センタチューブを回転および長手方向に摺動自在に取り付け、かつ前記ガイド孔の下端面と前記センタチューブの下端部との間には、前記パッカホースを注入孔内で膨張させた時および注入区間内に注入液を圧送した時に、前記センターチューブの下端部が前記ガイド孔の下端面に達しないように間隔を設け、前記下部ハウジングと前記ハウジングとは、前記圧力センサの信号リード線を通す通し孔を有し、前記上部ハウジングは、前記圧力センサの信号リード線と接続される信号ケーブルの引き出し口と、エアパッカエア給排口と、信号ケーブル通し孔と、エア通路とを有し、前記信号ケーブル通し孔には、前記信号ケーブルと前記信号リード線との接続部が形成され、前記パッカホースは、前記センタチューブと前記内部通路との間に、前記信号ケーブル通し孔と連通する前記信号リード線を通す隙間を長手方向に有し、前記下部ハウジングと前記ハウジングとは、前記信号リード線を通す通し孔を有し、前記フランジと前記ハウジングとは、前記ハウジングの下部に前記フランジを配置してボルトにて前記下部ハウジングの下面に共締めされ、前記下部ハウジングと前記フランジと前記ハウジングとの組立時には、両ハウジングの前記通し孔を連通し、前記通し孔を介して前記信号リード線を長手方向に通し、前記下部ハウジングと前記フランジと前記ハウジングとの分解時には、前記通し孔を介して前記信号リード線を長手方向に引き抜くことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のグラウト時の注入圧力測定装置における圧力センサの信号リード線と信号ケーブルとの接続および切り離しを行う方法において、前記注入圧力測定装置の組立時には、前記注入圧力測定装置内部の通し孔と前記エアパッカの内部隙間を通してきた前記圧力センサの信号リード線を、前記上部ハウジングの前記信号ケーブル通し孔より引き出し、地上の計測器につながる信号ケーブルと接続し、次いで、その接続部を前記信号ケーブル通し孔に押し込み、コネクタで固定とシールを行い、前記信号ケーブル通し孔に保持しておき、前記注入圧力測定装置の分解時は、前記接続部を、保持されている前記信号ケーブル通し孔より外部に引き出し、前記信号ケーブルと前記信号リード線を分離し、前記信号リード線を前記信号ケーブル通し孔より内部に押し込んだ状態にしてねじ結合されている前記上部ハウジングと前記パッカホースとを分離することを特徴とする。

（作用）
本発明は、注入孔内に挿入された注入ロッドの下端に取り付けられたエアパッカ先端部に、その感圧部が注入区間内の注入液に直接触れるように圧力センサを配置し、圧力センサの頭部より出ている信号を伝える金属製の素線をビニールやテフロン（登録商標）で被覆した数本の信号リード線を構成部材の信号リード線通し孔と、パッカホースとその中心部を貫通している注入液を通すセンタチューブ外側の隙間を通し、エアパッカ上部部材の通し孔でそれらの信号リード線を数本の信号リード線を撚ってその外側をゴムでモールドした信号ケーブルとを接続し、そこから信号ケーブルをエアパッカの外部に引き出し、地上にあるブリッジボックスや動歪み計等の計測器と導通することにより、注入液の注入区間の圧力を補正無しに直接測定可能としている。

このような構造にすることにより、本測定装置の最大外径を、市販品の圧力センサ（歪みゲージ式４ブリッジ型、最大測定圧力１０ＭＰａ、取付ねじ径Ｍ８）を使用しても、現在一般に使用されているエアパッカの最大外径の３８ｍｍにすることは可能である。従って、ダムグラウチングで一般的に採用されている６６ｍｍ径の注入孔は勿論のこと、４６ｍｍ径の注入孔の注入区間内の圧力を直接測定が可能となった。

本発明によれば、小さな注入孔でも測定可能なようにコンパクト化を図り、圧力センサをエアパッカ先端部に取り付け、注入区間内の圧力を、補正の必要がない直接測定可能とした。また、圧力センサの信号リード線と信号ケーブルとの接続部を装置内に内蔵して保護することにより、信頼性の高い計測システムとした。

以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１〜図５は、本発明の一実施形態に係るグラウチング時の注入圧力測定装置１を示す。
本実施形態に係る注入圧力測定装置１は、基本的には、現在市販されているグラウチング用エアパッカ（図示せず）の先端部に、注入区間内の注入液の圧力を直接測定可能なように圧力センサ５７を取り付け、その信号リード線５７ａをパッカホース４０の内部を通し、その上部の構成部材内で信号ケーブル３０と接続し、その信号ケーブル３０を外部に引き出す構造としたものである。なお、本実施形態に係る注入圧力測定装置１の圧力センサ５７やパッカホース４０には、市販品を採用し、大幅なコストダウンを図っている。

本実施形態に係る注入圧力測定装置１は、注入ロッド１０の先端に取り付けられる上部ハウジング２０と、上部ハウジング２０の下端に取り付けられるパッカホース４０と、パッカホース４０の下端に取り付けられる下部ハウジング４５と、下部ハウジング４５の下端に取り付けられる圧力センサ用ハウジング５４と、圧力センサ用ハウジング５４に取り付けられるフランジ６１と、フランジ６１に取り付けられた圧力センサ５７とで構成されている。

上部ハウジング２０は、地表面より注入孔に吊り下げられる注入ロッド１０の先端に、ねじ結合されている。
上部ハウジング２０の中心部には、注入ロッド１０の注入液通路１１と連通する通路２１が途中でくの字状に曲げられて形成されている。上部ハウジング２０の中央部外側には、切り欠き部２２が形成されている。切り欠き部２２には、図２に示すように、信号ケーブル引き出し口２３とパッカエア給排口２４が設けられている。信号ケーブル引き出し口２３とパッカエア給排口２４とは、その下方に設けられたポケット部２５において、信号ケーブル通し孔２６とエア通路（図示せず）を介してそれぞれ連通するようになっている。

信号ケーブル引き出し口２３には、図４に示すように、信号ケーブル用コネクタ２７がねじ結合され、その中心部に地上の計測器と導通する信号ケーブル３０が通されている。信号ケーブル引き出し口２３の内部は、Ｏリング２８でシールされ、Ｏリング２８の上部には信号ケーブル用コネクタ２７に袋ナット２９がねじ結合されている。信号ケーブル通し孔２６には、信号ケーブル３０と圧力センサ５７の信号リード線５７ａとの接続部３１が保持されている。

パッカエア給排口２４には、図５に示すように、コネクタ３２がねじ結合されている。コネクタ３２には、地上に置かれた高圧エアコンプレッサ（図示せず）とつながるエアパッカ用ビニルチューブ３３の端部と、その端部にエア絞り孔３５を設けた細管３４とが嵌め込まれている。エアパッカ用ビニルチューブ３３の端部は、かしめ用駒３６を介して袋ナット３７によりコネクタ３２に対してかしめられている。エア絞り孔３５は、パッカホース４０へ供給あるいはそこから排出されるエアの流量を絞ってラバーチューブ４３の膨張、収縮をゆっくり行わせてラバーチューブ４３の損傷を防ぐために設けられている。

上部ハウジング２０の下端部には、雌ねじ３８が設けられている。雌ねじた３８には、パッカホース４０の上部口金４１がねじ結合されている。上部ハウジング２０のポケット部２５中央の注入液通路２１の外周部には、雌ねじ３９が設けられている。雌ねじ３９には、その内部が注入液の通路となっているセンタチューブ４４の一端４４ａがねじ結合され、そのセンタチューブ４４はパッカホース４０の内部を、微少隙間を保って貫通し、下部ハウジング４５の中央部に形成されたガイド孔４６とは長手方向および回転方向に摺動自在にしてある。

ここで、パッカホース４０とセンタチューブ４４との間の最小半径隙間は、上部口金４１および下部口金４２の部位に生じる。本実施形態では、パッカホース口金内径１８．５ｍｍ、センタチューブ外径は１６ｍｍとなっているので、パッカホース４０とセンタチューブ４４との間の最小半径隙間は、１．２５ｍｍとなる。このため、線径が０．７ｍｍの信号リード線を撚ると、２本で１．４ｍｍ、４本で１．８ｍｍとなるので、撚らないでバラ線として横に並べて通すようにしてある。また、信号ケーブル３０は４芯で線径は３ｍｍであり、これをそのまま通すことは無理である。これを通すには、センタチューブ４４の外径を小さくし、かつパッカホース４０の上部口金４１および下部口金４２の内径を大きくするしかない。しかし、前者は注入液の流速増加や管の強度低下を考慮すれば、これ以上外径を小さくすることは難しく、また、後者では内径を大きくするには、外径を大きくせざるを得ないことになり、それでは内径４６ｍｍの注入孔での測定は無理ということになる。

パッカホース４０の下部口金４２には、下部ハウジング４５がねじ結合されている。下部ハウジング４５のガイド孔４６の内周面には、３個の溝４７，４８，４９が設けられている。２個の溝４７，４８にはＯリング５１，５２が装着され、１個の溝４９にはダストシール５３が装着されており、それぞれ注入液と高圧エアのシールおよび注入液からパッカホース４０内部への異物侵入の防止を図っている。

ガイド孔４６に挿入されたセンタチューブ４４の端面４４ｂと圧力センサ用ハウジング５４の上端面５４ａとの間に逃げ（間隙）を設けている。これは、図１に示すパッカホース４０の収縮時に対し、パッカホース４０の膨張時および注入区間内の液圧上昇時に、パッカホース４０は縮むので、その時に干渉等による不具合を発生させないためである。
Ｏリング溝４７，４８やダストシール溝４９の外側には、圧力センサ５７の信号リード線通し孔５０が穿たれている。

下部ハウジング４５の下面には、タップ孔６６が形成されている。下部ハウジング４５の下面には、フランジ６１と圧力センサ用ハウジング５４とがタップ孔６６に螺合されるボルト６３で共締めされて取り付けられている。圧力センサ用ハウジング５４とフランジ６１には、ボルト６３を螺合するためのボルト通し孔６４，６５が穿たれている。
圧力センサ用ハウジング５４は、上面中央部より下方に向かって個々の通路断面積が等しく、かつそれらの総面積の総和がセンタチューブ４４の内断面積と同じか多少大きめになるように、くの字状に形成され、かつ同一円周上に等ピッチで配置された数本の注入液の分岐通路５５が貫通して形成されている。本実施形態では、センタチューブ４４の通路径は、１２ｍｍのため、内径７ｍｍの分岐通路３本を同一円周上に１２０度ピッチで配置してある。

複数の分岐通路５５に囲まれたハウジング下面中央部には、ポケット部５６が設けられている。ポケット部５６には、下部ハウジング４５にフランジ６１と圧力センサ用ハウジング５４をボルト６３で共締めする時に、フランジ６１上面中央部にねじ結合で取り付けられた圧力センサ５７の頭部５８が収納できるようにしてある。これにより、その感圧部５９がフランジ６１下面に顔を出し注入区間内の注入液圧力を直接計測が可能な状態となる。

このポケット部５６の上部には、下部ハウジング４５の信号リード線通し孔５０と連通する信号リード線通し孔６０が斜め上方に向かって穿たれている。
フランジ６１には、圧力センサ用ハウジング５４のそれぞれの分岐通路５５と連通する吐出口６２が設けられており、地上のグラウトポンプから圧送された注入液は、注入ロッド１０内の通路１１、センタチューブ４４の内部を通り、これら吐出口６２より注入区間内に供給される。

本実施形態に係る注入圧力測定装置１では、１本の注入液通路を、同一円周上に等ピッチに配置された数本の通路に分岐させ、それらの通路の内側中央部に配置する構造としたのは、測定装置外径をできるだけ小さくするためと、注入液の吐出口６２のあるフランジ６１下面に加わる圧力の分布を軸対称とし、本注入圧力測定装置１を孔内で傾けるようなモーメントが生じないようにするためである。

これに対し、例えば、図６に示すように、注入圧力測定装置１の軸線に対し、偏心させて圧力センサ５７を取り付け、その反対側に単一の注入液通路を設けると、下面に加わる圧力の分布は軸対称にならず、注入圧力測定装置１を傾けるようなモーメントが働くことになり、エアパッカのラバーチューブ４３や信号ケーブル３０、エアパッカ用ビニルチューブ３３等の損傷の元となりやすい。

圧力センサ５７は、いくつかの種類があるが、ここでは安価で入手が容易な金属歪みゲージ式圧力センサを採用している。金属歪みゲージ式圧力センサには、内蔵する歪みゲージが１枚で引き出し信号リード線が２本のものと、歪みゲージが４枚で引き出し信号リード線が４本のものとがあるが、本実施形態では、ブリッジボックスが不要な後者を採用した。市販品で、最大測定圧力１０ＭＰａクラスのもので、取付ねじ径は８ｍｍ、頭部最大径は１５ｍｍ、全高は２４ｍｍである。

次に、本実施形態に係る注入圧力測定装置１の組立・分解方法を説明する。
組立は、下記の手順に従って行う。
フランジ６１に、適当な長さを有する２本または４本の信号リード線付き歪みゲージ式圧力センサ５７を、その頭部５８の二面幅５８ａを利用して、ねじ込んで固定する。それらの信号リード線５７ａを、圧力センサ用ハウジング５４の信号リード線通し孔６０に続き、下部ハウジング４５の信号リード線通し孔５０にまとめて通した状態で、フランジ６１に取り付けた圧力センサ５７の頭部５８を、フランジ６１と圧力センサ用ハウジング５４にそれぞれ設けた注入液の分岐通路５５およびボルト通し孔６４，６５を円周上に一致させた状態で、圧力センサ用ハウジング５４の下端中央部に設けたポケット部５６に挿入し、フランジ６１と圧力センサ用ハウジング５４とを一体に保持する。この状態で、予め２つの通し孔６０，５０に通しておいた信号リード線５７ａに過度のゆるみが生じないようにしながら、圧力センサ用ハウジング５４の信号リード線通し孔６０を下部ハウジング４５の信号リード線通し孔５０に一致させた状態で、フランジ６１と圧力センサ用ハウジング５４とを下部ハウジング４５にボルト６３で共締めにして固定する。

次に、下部ハウジング４５の通し孔５０より上方内側に向かって出ている信号リード線５７ａを、パッカホース４０の内部を下から上に向かって通し、その状態で、下部ハウジング４５側を固定し、パッカホース４５の下部口金４２を、信号リード線５７ａを損傷しないようにゆっくり回して下部ハウジング４５にねじ結合する。
ねじ結合が終わったら、信号リード線５７ａの端部を、例えば、後でフックで引っ掛けやすいように小さな目玉状にする。これを予め調べておいた上部ハウジング２０とパッカホース４０の上部口金４１とのねじ結合完了時に丁度上部ハウジング２０の信号ケーブル通し孔２６の真下にくるパッカホース４０の上部口金４１の上端面の円周上の位置に、両者のねじ結合時に信号リード線５７ａの目玉状端部が上部ハウジング２０の雌ねじ３８のねじ山と接触して損傷しないように、ガムテープの細片等でしっかりと仮止めして、パッカホース４０側を固定する。次に、予めセンタチューブ４４をねじ結合した上部ハウジング２０を、センタチューブ４４を信号リード線５７ａの通してあるパッカホース４０の内部を貫通して下部ハウジング４５のガイド孔４６に挿入させた状態で、ゆっくり回して両者をねじ結合させる。このようにすれば、パッカホース４０とセンタチューブ４４との間の狭い隙間を通された信号リード線５７ａと、ゆっくり回転するセンタチューブ４４の外表面に働く摩擦力は微々たるものであり、信号リード線５７ａがセンタチューブ４４に巻く付いたり、絡んだりして損傷することはない。

この状態では、上部ハウジング２０の信号ケーブル通し孔２６の真下に、仮止めした信号リード線５７ａの目玉状端部がきているので、上部ハウジング２０の切り欠き部２２の信号ケーブル引き出し口２３より信号ケーブル通し孔２６に、例えば、先端をフック状に形成した細い針金を挿入し、そのフックを信号リード線５７ａ端部の目玉に引っ掛けて、信号リード線５７ａを外部に引き出せばよい。

この外部に引き出された信号リード線５７ａと、その端部を予め袋ナット２９、Ｏリング２８、コネクタ２７の中央部を通した信号ケーブル３０の端部とにそれぞれに対応する金属素線同士を接続する。接続は接続と切り離しが容易なプラグとソケットで行ってもよいが、径が大きくなるので、ロー付けで接続し、防水処理を施しておく方が望ましい。
信号ケーブル３０と信号リード線５７ａとの接続が完了したら、その接続部３１を信号ケーブル通し孔２６に押し込み保持する。次に、信号ケーブル３０やその接続部３１が回転しないように保持しながら、その中央部の孔に信号ケーブル３０を通してあるコネクタ２７を信号ケーブル引き出し口２３にねじ込み、次に予め信号ケーブル３０を通してあるＯリング２８を引き下げてコネクタ２７上部の溝に嵌め込み、さらに袋ナット２９をコネクタ２７上部ねじ部に締め込む。締付後の状態を図４に示す。こうすることにより、信号ケーブル３０外表面からの内部高圧エアの洩れや、外部の泥水や注入液の内部への浸入および内部高圧エアによる信号ケーブルの抜き出しが防止できる。

エアパッカ用ビニルチューブ３３の上部ハウジング２０の切り欠き部２２のエア給排口２４へのつなぎ込みは、先ず中央部に絞り孔３５を有する細管３４をかしめたコネクタ３２をエア給排口２４にねじ込み、予め袋ナット３７とかしめ用駒３６の中央部を通したエアパッカ用ビニルチューブ３３の端部内径部を、細管３４に嵌め込み、その状態でかしめ用駒３６を、コネクタ３２上部に接触するまで引き下げてから袋ナット３７を締め込むことにより完了する。組立後の状態を図５に示す。

分解は、先ず信号ケーブル３０のコネクタ２７の袋ナット２９を外し、袋ナット２９およびＯリング２８を信号ケーブル３０を通したまま上方へ引き上げる。その状態で、信号ケーブル３０および信号リード線５７ａとの接続部３１が回転しないように保持しながら、コネクタ２７を回転させて上部ハウジング２０より引き離す。次いで、信号ケーブル３０と信号リード線５７ａとの接続部３１を信号ケーブル通し孔２６より外部に引き出して、信号ケーブル３０と信号リード線５７ａとを切り離し、信号リード線５７ａを信号ケーブル通し孔２６につながるポケット部２５まで押し込んだ状態で、上部ハウジング２０とパッカホース４０の上部口金４１とのねじ結合の分離を行う。

以下、組立と逆の順序で分解を行えばよい。

本発明の一実施形態に係るグラウチング時の注入圧力測定装置を示す縦断面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１の下面図である。図１の信号ケーブル引き出し用コネクタ部の断面図である。図１のエアパッカ用ビニールチューブの端部コネクタの断面図である。図１の注入液吐出口と圧力センサをそれぞれ偏心させた縦断面図である。一般的なグラウト注入システムを示す図である。

符号の説明

１注入圧力測定装置
１０注入ロッド
１１注入液通路
２０上部ハウジング
２１通路
２２切り欠き部
２３信号ケーブル引き出し口
２４パッカエア給排口
２５ポケット部
２６信号ケーブル通し孔
２７信号ケーブル用コネクタ
３０信号ケーブル
３１接続部
３３エアパッカ用ビニルチューブ
３４細管
３５エア絞り孔
３６かしめ用駒
３８雌ねじ
４０パッカホース
４１上部口金
４２下部口金
４３ラバーチューブ
４４センタチューブ
４５下部ハウジング
４６ガイド孔
４７，４８，４９溝
５０信号リード線通し孔
５１，５２Ｏリング
５３ダストシール
５４圧力センサ用ハウジング
５５分岐通路
５６ポケット部
５７圧力センサ
５７ａ信号リード線
５８頭部
５９感圧部
６１フランジ
６２吐出口
６３ボルト
６４，６５ボルト通し孔

Claims

パッカホースの下端にねじ結合された下部ハウジングと、
注入孔の注入区間内圧力を測定可能な圧力センサを取り付けたフランジと、
前記圧力センサの頭部を収納するポケット部を有するハウジングと
を備えたグラウト時の注入圧力測定装置において、
前記圧力センサを、注入孔の注入区間内圧力を直接測定可能な金属歪みゲージ式圧力センサで構成し、
前記フランジと前記ハウジングとから成る先端部に、前記パッカホースの内部に配置されたセンタチューブ内部の注入液の通路を、複数個に分岐するとともに、前記複数個の通路を、それぞれの通路断面積を等しく、それらの断面積の総和を前記注入液の通路の通路断面積より小さくせず、かつ同一円周上に等ピッチで配置して、前記注入孔の注入区間上部に注入液を吐出させる吐出口を形成し、
前記圧力センサは、前記注入圧力測定装置の中心部において、分岐する前記複数個の通路に囲まれて配置され、前記圧力センサの感圧部が前記フランジ下面に露出し前記注入区間内の注入圧力を調節計測可能な状態にされ、
前記下部ハウジングのガイド孔の内周面に、Ｏリングおよびダストシールを装着する溝を設け、前記ガイド孔に前記パッカホースの中心部を貫通して延長されるとともにその内部を注入液が通る前記センタチューブを回転および長手方向に摺動自在に取り付け、かつ前記ガイド孔の下端面と前記センタチューブの下端部との間には、前記パッカホースを注入孔内で膨張させた時および注入区間内に注入液を圧送した時に、前記センターチューブの下端部が前記ガイド孔の下端面に達しないように間隔を設け、
前記下部ハウジングと前記ハウジングとは、前記圧力センサの信号リード線を通す通し孔を有し、
前記フランジと前記ハウジングとは、前記ハウジングの下部に前記フランジを配置してボルトにて前記下部ハウジングの下面に共締めされ、
前記下部ハウジングと前記フランジと前記ハウジングとの組立時には、両ハウジングの前記通し孔を連通し、前記通し孔を介して前記信号リード線を長手方向に通し、
前記下部ハウジングと前記フランジと前記ハウジングとの分解時には、前記通し孔を介して前記信号リード線を長手方向に引き抜く
ことを特徴とするグラウト時の注入圧力測定装置。
注入ロッドの下端にねじ結合される上部ハウジングと、
前記上部ハウジングの下端にねじ結合されるパッカホースと、
前記パッカホースの下端にねじ結合された下部ハウジングと、
前記上部ハウジングの内部通路に一端が固定され、前記パッカホースおよび前記下部ハウジングの各内部通路に亘って配置されるセンタチューブと、
注入孔の注入区間内圧力を測定可能な圧力センサを取り付けたフランジと、
前記圧力センサの頭部を収納するポケット部を有するハウジングと
を備えたグラウト時の注入圧力測定装置において、
前記圧力センサを、注入孔の注入区間内圧力を直接測定可能な金属歪みゲージ式圧力センサで構成し、
前記フランジと前記ハウジングとから成る先端部に、前記パッカホースの内部に配置されたセンタチューブ内部の注入液の通路を、複数個に分岐するとともに、前記複数個の通路を、それぞれの通路断面積を等しく、それらの断面積の総和を前記注入液の通路の通路断面積より小さくせず、かつ同一円周上に等ピッチで配置して、前記注入孔の注入区間上部に注入液を吐出させる吐出口を形成し、
前記圧力センサは、前記注入圧力測定装置の中心部において、分岐する前記複数個の通路に囲まれて配置され、前記圧力センサの感圧部が前記フランジ下面に露出し前記注入区間内の注入圧力を調節計測可能な状態にされ、
前記下部ハウジングのガイド孔の内周面に、Ｏリングおよびダストシールを装着する溝を設け、前記ガイド孔に前記パッカホースの中心部を貫通して延長されるとともにその内部を注入液が通る前記センタチューブを回転および長手方向に摺動自在に取り付け、かつ前記ガイド孔の下端面と前記センタチューブの下端部との間には、前記パッカホースを注入孔内で膨張させた時および注入区間内に注入液を圧送した時に、前記センターチューブの下端部が前記ガイド孔の下端面に達しないように間隔を設け、
前記下部ハウジングと前記ハウジングとは、前記圧力センサの信号リード線を通す通し孔を有し、
前記上部ハウジングは、前記圧力センサの信号リード線と接続される信号ケーブルの引き出し口と、エアパッカエア給排口と、信号ケーブル通し孔と、エア通路とを有し、
前記信号ケーブル通し孔には、前記信号ケーブルと前記信号リード線との接続部が形成され、
前記パッカホースは、前記センタチューブと前記内部通路との間に、前記信号ケーブル通し孔と連通する前記信号リード線を通す隙間を長手方向に有し、
前記下部ハウジングと前記ハウジングとは、前記信号リード線を通す通し孔を有し、
前記フランジと前記ハウジングとは、前記ハウジングの下部に前記フランジを配置してボルトにて前記下部ハウジングの下面に共締めされ、
前記下部ハウジングと前記フランジと前記ハウジングとの組立時には、両ハウジングの前記通し孔を連通し、前記通し孔を介して前記信号リード線を長手方向に通し、
前記下部ハウジングと前記フランジと前記ハウジングとの分解時には、前記通し孔を介して前記信号リード線を長手方向に引き抜く
ことを特徴とするグラウト時の注入圧力測定装置。
請求項２に記載のグラウト時の注入圧力測定装置における圧力センサの信号リード線と信号ケーブルとの接続および切り離しを行う方法において、
前記注入圧力測定装置の組立時には、前記注入圧力測定装置内部の通し孔と前記エアパッカの内部隙間を通してきた前記圧力センサの信号リード線を、前記上部ハウジングの前記信号ケーブル通し孔より引き出し、地上の計測器につながる信号ケーブルと接続し、次いで、その接続部を前記信号ケーブル通し孔に押し込み、コネクタで固定とシールを行い、前記信号ケーブル通し孔に保持しておき、
前記注入圧力測定装置の分解時は、前記接続部を、保持されている前記信号ケーブル通し孔より外部に引き出し、前記信号ケーブルと前記信号リード線を分離し、前記信号リード線を前記信号ケーブル通し孔より内部に押し込んだ状態にしてねじ結合されている前記上部ハウジングと前記パッカホースとを分離する
ことを特徴とする圧力センサの信号リード線と信号ケーブルとの接続・切り離し方法。