JP6828891B2 - Chemical injection device with ultrasonic vibration, double packer chemical injection method - Google Patents
Chemical injection device with ultrasonic vibration, double packer chemical injection method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6828891B2 JP6828891B2 JP2017033284A JP2017033284A JP6828891B2 JP 6828891 B2 JP6828891 B2 JP 6828891B2 JP 2017033284 A JP2017033284 A JP 2017033284A JP 2017033284 A JP2017033284 A JP 2017033284A JP 6828891 B2 JP6828891 B2 JP 6828891B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- end side
- packer
- injection
- ultrasonic vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims description 289
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims description 289
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 202
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 64
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 74
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 57
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 22
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 10
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 10
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 10
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 25
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 21
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 21
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 11
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 11
- 230000009471 action Effects 0.000 description 9
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 7
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 5
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 5
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 4
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Description
本発明は、超音波振動を併用して薬液を注入する装置、及びその装置を用いて行うダブルパッカー薬液注入工法に関するものである。 The present invention relates to a device for injecting a chemical solution in combination with ultrasonic vibration, and a double packer chemical solution injection method performed using the device.
従来、地震による液状化現象等の被害や地盤掘削による土砂崩壊を防止するための薬液注入工法がよく知られている。当該工法においては、固化材である薬液をグラウトポンプにて圧送することにより地盤の土粒子間隙に浸透させ固結させる。その場合、細粒分が多く土粒子間隙が小さい地盤では、薬液の圧送により地盤の細粒分が移動して土粒子間隙が目詰まりを起こして透水性が悪くなり、薬液の浸透が妨げられやすいという問題がある。目詰まりが起きると、薬液が土粒子間隙に浸透せずに注入圧力により地盤が割裂し、その中に薬液が入って固結するという、好ましくない割裂注入状態となる。 Conventionally, a chemical injection method for preventing damage such as liquefaction caused by an earthquake and sediment collapse due to ground excavation is well known. In this method, a chemical solution, which is a solidifying material, is pumped by a grout pump to permeate into the soil particle gaps in the ground and solidify. In that case, in the ground where there are many fine particles and the soil particle gaps are small, the fine particles of the ground move due to the pumping of the chemical solution, causing clogging of the soil particle gaps and impairing water permeability, which hinders the penetration of the chemical solution. There is a problem that it is easy. When clogging occurs, the chemical solution does not penetrate into the soil particle gaps, and the ground is split by the injection pressure, and the chemical solution enters the ground and solidifies, which is an unfavorable split injection state.
特許文献1には、薬液注入圧力を数秒〜15秒程度の周期で経時的かつ連続的に増減させかつ周期毎に最大圧力と最小圧力を漸増させることにより、粘性の高いセメント系薬液の高圧注入でも地盤の割裂を起こさず全方向に浸透注入するための薬液注入工法(動的注入工法)が開示されている。 Patent Document 1 describes high-pressure injection of highly viscous cement-based chemicals by continuously increasing or decreasing the chemical injection pressure over time and continuously in a cycle of several seconds to 15 seconds and gradually increasing the maximum pressure and the minimum pressure in each cycle. However, a chemical injection method (dynamic injection method) for infiltrating and injecting in all directions without causing cracking of the ground is disclosed.
特許文献2には、超音波振動発生装置を具備する棒状振動体で構成された固化材振動注入装置により、超音波領域の振動を加えつつ固化材を注入することにより周囲地盤への固化材の浸透拡散効果を高める薬液注入工法(固化材振動注入工法)が開示されている。 In Patent Document 2, the solidifying material is injected into the surrounding ground by injecting the solidifying material while applying vibration in the ultrasonic region by a solidifying material vibration injection device composed of a rod-shaped vibrating body provided with an ultrasonic vibration generator. A chemical injection method (solidifying material vibration injection method) that enhances the permeation / diffusion effect is disclosed.
一方、薬液注入工法の一つである二重管ダブルパッカー薬液注入工法が知られている(例えば特許文献3)。当該工法は、ケーシング削孔に注入外管を建て込み、注入外管にダブルパッカーを具備する注入内管を挿入し、注入内管の軸方向位置を変えながらダブルパッカー間の周囲地盤領域に薬液を注入するものである。 On the other hand, a double-tube double packer chemical injection method, which is one of the chemical injection methods, is known (for example, Patent Document 3). In this method, an injection outer pipe is built in the casing drilling hole, an injection inner pipe equipped with a double packer is inserted into the injection outer pipe, and a chemical solution is applied to the surrounding ground area between the double packers while changing the axial position of the injection inner pipe. Is to be injected.
特許文献4では、二重管ダブルパッカー薬液注入工法においてダブルパッカー間に偏心重錘による振動子を設けて振動を与えつつ薬液注入を行う工法が開示されている。 Patent Document 4 discloses a method of injecting a chemical solution while giving vibration by providing an oscillator with an eccentric weight between the double packers in the double tube double packer chemical injection method.
しかしながら、上記従来の工法には各々以下のような問題があった。特許文献1の動的注入工法では、割裂注入を完全に解消することはできず、均一な固化体を得ることは難しい。また、常に変動する注入圧力を管理することも困難である。 However, each of the above-mentioned conventional construction methods has the following problems. In the dynamic injection method of Patent Document 1, the split injection cannot be completely eliminated, and it is difficult to obtain a uniform solidified body. It is also difficult to control the constantly changing injection pressure.
特許文献2に記載の超音波振動を併用した固化材振動注入工法は、スラリー状の懸濁タイプの固化材を用いた場合、超音波振動を併用しても固化材が削孔周囲地盤に留まり、遠方に浸透拡散させることは難しい。また、スラリー状の固化材をできるだけ広範囲に浸透拡散させるために、硬化時間の長い低粘性のものとすると、削孔内で吐出されても地盤に浸透する前に孔口から地表に漏れ出しやすいという問題がある。また、超音波振動を併用した薬液注入工法では、薬液注入装置の内部にも超音波振動が伝達されることにより、装置内部の部材が常時超音波振動に曝されて劣化損傷しやすくなるという問題もある。 In the solidifying material vibration injection method using ultrasonic vibration described in Patent Document 2, when a slurry-like suspension type solidifying material is used, the solidifying material stays in the ground around the drilling even if ultrasonic vibration is also used. , It is difficult to penetrate and diffuse in the distance. Further, in order to permeate and diffuse the slurry-like solidifying material over as wide a range as possible, if a low-viscosity material having a long curing time is used, even if it is discharged in the drilling, it easily leaks from the hole opening to the ground surface before penetrating into the ground. There is a problem. In addition, in the chemical injection method using ultrasonic vibration, the ultrasonic vibration is also transmitted to the inside of the chemical injection device, so that the members inside the device are constantly exposed to the ultrasonic vibration and are easily deteriorated and damaged. There is also.
二重管ダブルパッカー薬液注入工法を用いると、地盤中での固化材の吐出領域を規定できるという利点があるが、薬液が一点から半球状に拡散する球状浸透であるため、細粒分の多い地盤では注入抵抗が大きく、上述した割裂注入を生じやすい。注入抵抗を低減するために吐出速度を遅くすると施工時間が長くなるという問題がある。これらの理由から、広い浸透範囲が得られない場合は削孔本数を多くして密に(例えば1mピッチ)施工しなければならなかった。また、特許文献4の二重管ダブルパッカー薬液注入工法と機械的振動の併用では、十分な浸透注入効果が得られないのが現状である。 The double-tube double packer chemical injection method has the advantage that the discharge area of the solidifying material in the ground can be defined, but since the chemical is spherically permeated from one point to a hemispherical shape, there are many fine particles. The injection resistance is large in the ground, and the above-mentioned split injection is likely to occur. If the discharge rate is slowed down in order to reduce the injection resistance, there is a problem that the construction time becomes long. For these reasons, when a wide penetration range cannot be obtained, the number of holes to be drilled must be increased and the work must be performed densely (for example, 1 m pitch). Further, at present, a sufficient permeation injection effect cannot be obtained by the combined use of the double tube double packer chemical injection method of Patent Document 4 and mechanical vibration.
このような事情のもと、本発明者らは、上記問題を解決しうる新規な超音波振動併用薬液注入装置及びこれを用いた工法をすでに提案している(特願2016−183634号)。この装置は、基端側パッカー及び先端側パッカー間に、固化材を吐出する吐出口や、超音波振動発生部などを備えたものとなっている。超音波振動発生部は、超音波発生装置、超音波増幅器、超音波共振器などを含んで構成され、それらから先端側パッカーの方向に若干離間した位置には、超音波を反射・拡散する超音波拡散体が設けられている。このような構成を採用したことにより、固化材を効果的に周囲地盤へ浸透拡散させることができる等の効果が期待できるものと考えている。 Under such circumstances, the present inventors have already proposed a novel ultrasonic vibration combined chemical injection device capable of solving the above problem and a construction method using the same (Japanese Patent Application No. 2016-183634). This device is provided with a discharge port for discharging a solidifying material, an ultrasonic vibration generating portion, and the like between the base end side packer and the tip end side packer. The ultrasonic vibration generator includes an ultrasonic generator, an ultrasonic amplifier, an ultrasonic resonator, etc., and at a position slightly separated from them in the direction of the packer on the tip side, an ultrasonic wave is reflected and diffused. A sound diffuser is provided. By adopting such a configuration, it is expected that the solidifying material can be effectively permeated and diffused into the surrounding ground.
ところで、本発明者らが提案した上記超音波振動併用薬液注入装置は現状でも十分優れたものであるが、構造的にみてまだ改良の余地があると考えられる。 By the way, the above-mentioned chemical injection device with ultrasonic vibration proposed by the present inventors is sufficiently excellent at present, but it is considered that there is still room for improvement in terms of structure.
例えば、この薬液注入装置では、注入外管の限られたスペース内(例えば、内径数十mm程度)に、超音波振動発生部を挿入する必要がある。この場合、挿入しやすさを優先して小型の超音波振動発生部を選択してしまうと、超音波発生装置等を細くする必要性が生じ、超音波の出力が犠牲になってしまう。従って、十分大きな出力を得るためには、可能な限り大きな超音波振動発生部を選択することが望ましいことになる。ところが、比較的大きい出力の超音波振動発生部を狭いスペースに挿入して動作させると、エロージョン(浸食)によって特に超音波振動発生部の先端部分(即ち超音波共振器の超音波出力端)が劣化損傷し、出力が低下してしまう。それゆえ、出力低下が起こる前に超音波共振器全体を新しいものに取り換える必要がある。通常この場合には、分解、組立、調整等を伴う煩雑なメンテナンス作業を余儀なくされるが、このような煩雑な作業現場で行うことは容易ではないと予想される。ゆえに、メンテナンス作業の容易な構造であることが望まれる。 For example, in this chemical injection device, it is necessary to insert the ultrasonic vibration generating portion into the limited space of the injection outer tube (for example, the inner diameter is about several tens of mm). In this case, if a small ultrasonic vibration generating unit is selected with priority given to ease of insertion, it becomes necessary to make the ultrasonic wave generator or the like thinner, and the output of ultrasonic waves is sacrificed. Therefore, in order to obtain a sufficiently large output, it is desirable to select an ultrasonic vibration generating unit as large as possible. However, when an ultrasonic vibration generating part with a relatively large output is inserted into a narrow space and operated, the tip of the ultrasonic vibration generating part (that is, the ultrasonic output end of the ultrasonic resonator) is particularly affected by erosion (erosion). Deterioration and damage, resulting in reduced output. Therefore, it is necessary to replace the entire ultrasonic resonator with a new one before the output decrease occurs. Normally, in this case, complicated maintenance work involving disassembly, assembly, adjustment, etc. is unavoidable, but it is expected that it will not be easy to perform at such a complicated work site. Therefore, it is desired that the structure is easy to maintain.
また、この薬液注入装置では、基端側パッカーと先端側パッカーとに対してそれぞれエア供給パイプが接続されており、それらのエア供給パイプを介してエアを供給することにより各パッカーが膨らむようになっている。ところで、地表からみて基端側パッカーは超音波振動発生部よりも近い位置にあるため、超音波振動発生部が邪魔になることもなく、エア供給パイプの配置の自由度が大きい。一方、先端側パッカーは超音波振動発生部よりも遠い位置にあるため、中心軸上にある超音波振動発生部が邪魔になってしまい、エア供給パイプの配置の自由度が小さい。それゆえ、現状では超音波振動発生部を構成する振動子ケースの外周面と、注入外管の内周面とがなす非常に狭いスペースにエア供給パイプを通す構造にする必要がある。このため、スペース確保のために超音波振動発生部をいくぶん小型にする必要があったり、超音波振動発生部を注入外管に挿入するときに径方向に張り出した当該エア供給パイプが当たって挿入作業が困難になったり、不完全な固定状態で繰り返し超音波振動に晒されることにより当該エア供給パイプが変形、破損しやすくなる、等の不具合が予想される。ゆえに、先端側パッカー用のエア供給パイプに関する上記不具合を解消しうる構造であることが望まれる。 Further, in this chemical injection device, air supply pipes are connected to the base end side packer and the tip end side packer, respectively, and each packer is inflated by supplying air through the air supply pipes. It has become. By the way, since the packer on the base end side is located closer to the ultrasonic vibration generating portion when viewed from the ground surface, the ultrasonic vibration generating portion does not get in the way and the degree of freedom in arranging the air supply pipe is large. On the other hand, since the packer on the tip side is located farther than the ultrasonic vibration generating portion, the ultrasonic vibration generating portion on the central axis becomes an obstacle, and the degree of freedom in arranging the air supply pipe is small. Therefore, at present, it is necessary to have a structure in which the air supply pipe is passed through a very narrow space formed by the outer peripheral surface of the vibrator case constituting the ultrasonic vibration generating portion and the inner peripheral surface of the injection outer pipe. For this reason, it is necessary to make the ultrasonic vibration generating part somewhat smaller in order to secure space, or when the ultrasonic vibration generating part is inserted into the injection outer pipe, the air supply pipe overhanging in the radial direction hits and inserts. Problems such as difficulty in working or repeated exposure to ultrasonic vibration in an incompletely fixed state are expected to cause the air supply pipe to be easily deformed or damaged. Therefore, it is desired that the structure can solve the above-mentioned problems with the air supply pipe for the tip side packer.
また、この薬液注入装置では、例えば基端側パッカーや先端側パッカーを超音波振動発生部に対して支持部材を介して連結固定する構成を採用しているが、比較的大きい出力の超音波振動発生部を選択した場合、超音波振動の影響が連結固定部分に出やすくなるものと予想される。ゆえに、装置の耐久性を向上させるためにも、あらかじめこの部分について何らかの対策を施しておくことが望まれる。 Further, in this chemical injection device, for example, a configuration is adopted in which a base end side packer and a tip end side packer are connected and fixed to an ultrasonic vibration generating portion via a support member, but ultrasonic vibration with a relatively large output is adopted. When the generating part is selected, it is expected that the influence of ultrasonic vibration is likely to appear on the connected and fixed part. Therefore, in order to improve the durability of the device, it is desirable to take some measures in advance for this part.
また、超音波振動子ユニットを高出力で連続運転すると、発熱によって振動子ケース内の温度が次第に上昇し、これに伴い超音波の出力低下が予想される。それゆえ、超音波振動子ユニットを何らかの手段により冷却すべきであるが、例えば冷却ファン等を設置しようとしても、超音波振動子ユニット近傍には十分なスペースが存在しない。また、超音波振動子ユニットの周囲に熱を逃がすこともできない。ゆえに、動作安定性や耐久性の向上のためにも、超音波振動子ユニットを確実に冷却できる構造が望まれる。 Further, when the ultrasonic vibrator unit is continuously operated at a high output, the temperature inside the vibrator case gradually rises due to heat generation, and it is expected that the ultrasonic output decreases accordingly. Therefore, the ultrasonic vibrator unit should be cooled by some means, but even if a cooling fan or the like is installed, there is not enough space in the vicinity of the ultrasonic vibrator unit. In addition, heat cannot be released around the ultrasonic oscillator unit. Therefore, in order to improve operational stability and durability, a structure capable of reliably cooling the ultrasonic oscillator unit is desired.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、固化材を効果的に周囲地盤へ浸透拡散させることができるとともに、超音波振動による薬液注入装置の劣化損傷を防止することができるばかりでなく、耐久性、メンテナンス性、動作安定性などの点において改良が図られた超音波振動併用薬液注入装置及びそれを用いた工法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to be able to effectively permeate and diffuse the solidifying material into the surrounding ground and prevent deterioration and damage of the chemical injection device due to ultrasonic vibration. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic vibration combined chemical injection device and a construction method using the same, which are improved in terms of durability, maintainability, operational stability, and the like.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、超音波振動を併用するダブルパッカー薬液注入工法に用いられる超音波振動併用薬液注入装置であって、注入管本体と、前記注入管本体の先端にて軸方向に所定の間隔を開けて設けられた基端側パッカー及び先端側パッカーと、前記注入管本体を通して圧送された固化材を吐出するために前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた吐出口と、前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた超音波振動発生部とを備え、前記超音波振動発生部は、前記注入管本体の中心軸上にて前記基端側パッカー側から順に配置された超音波振動子ユニット、超音波増幅器及び超音波共振器と、前記超音波共振器の超音波出力端から離間して中心軸上に配置され前記超音波を反射して前記注入管本体の径方向に拡散する超音波拡散体とを有し、前記超音波共振器の前記超音波出力端に先端部材が着脱可能に連結されていることを特徴とする超音波振動併用薬液注入装置をその要旨とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is an ultrasonic vibration combined chemical injection device used in a double packer chemical injection method using ultrasonic vibration, and the injection tube main body and the injection tube. The base end side packer and the tip end side packer provided at the tip of the main body at predetermined intervals in the axial direction, and the base end side packer and the tip end side for discharging the solidifying material pumped through the injection pipe main body. It is provided with a discharge port provided between the side packers and an ultrasonic vibration generating portion provided between the base end side packer and the tip end side packer, and the ultrasonic vibration generating portion is the injection pipe main body. The ultrasonic vibrator unit, the ultrasonic amplifier, and the ultrasonic resonator arranged in order from the base end side packer side on the central axis are separated from the ultrasonic output end of the ultrasonic resonator and placed on the central axis. It has an ultrasonic diffuser that is arranged and reflects the ultrasonic waves and diffuses in the radial direction of the injection tube body, and a tip member is detachably connected to the ultrasonic output end of the ultrasonic resonator. The gist of this is a chemical injection device with ultrasonic vibration.
従って、請求項1に記載の発明によれば、両パッカー間に設けられた超音波振動発生部の超音波振動子ユニットにて発生した超音波は、さらに超音波増幅器及び超音波共振器にて増幅、共振された後、超音波出力端から放射される。すると、固化材及び注入管本体に超音波が伝搬し、これらが超音波振動する結果、固化材粒子及び周囲地盤の土粒子が超音波振動する。このように超音波振動を併用した薬液注入が可能となることで、固化材を効果的に周囲地盤へ浸透拡散させることができる。また、本発明では、超音波共振器の超音波出力端から離間した位置に設けた超音波拡散体が超音波を反射することで、超音波が注入管本体の径方向に拡散される。よって、超音波拡散体よりも先端側への超音波の伝搬及び基端側への反射が阻止される結果、装置において振動に弱い部材が超音波振動に晒されにくくなり、超音波振動による薬液注入装置の劣化損傷を防止することができる(以上、便宜上「主たる作用効果」と呼ぶ。)。
さらに、本発明においては、上記の主たる作用効果ばかりでなく、以下の作用効果も奏する。即ち、超音波共振器の超音波出力端に先端部材が着脱可能に連結されていることから、浸食により超音波出力端側に劣化損傷が生じたとしても、先端部材のみを新しいものに取り換えることができる。よって、超音波共振器全体を新しいものに取り換える必要がなくなり、メンテナンス性が向上する。また、先端部材のみを取り換える作業は、必ずしも分解、組立、調整等を伴わないため、例えば作業現場にて行うことが可能となる。なお、超音波共振器全体を新しくする必要がある場合に比べてコスト性も向上する。
Therefore, according to the invention of claim 1, the ultrasonic waves generated by the ultrasonic vibrator unit of the ultrasonic vibration generating unit provided between the two packers are further subjected to the ultrasonic amplifier and the ultrasonic resonator. After being amplified and resonated, it is emitted from the ultrasonic output end. Then, ultrasonic waves propagate to the solidifying material and the injection pipe body, and as a result of these ultrasonic vibrations, the solidifying material particles and the soil particles of the surrounding ground vibrate ultrasonically. By making it possible to inject the chemical solution in combination with ultrasonic vibration in this way, the solidifying material can be effectively permeated and diffused into the surrounding ground. Further, in the present invention, the ultrasonic diffuser provided at a position separated from the ultrasonic output end of the ultrasonic resonator reflects the ultrasonic waves, so that the ultrasonic waves are diffused in the radial direction of the injection tube main body. Therefore, as a result of blocking the propagation of ultrasonic waves toward the tip side and the reflection toward the base end side of the ultrasonic diffuser, members that are vulnerable to vibration in the device are less likely to be exposed to ultrasonic vibration, and the chemical solution due to ultrasonic vibration It is possible to prevent deterioration and damage of the injection device (the above is referred to as "main action effect" for convenience).
Further, in the present invention, not only the above-mentioned main action and effect but also the following action and effect are exhibited. That is, since the tip member is detachably connected to the ultrasonic output end of the ultrasonic resonator, even if deterioration damage occurs on the ultrasonic output end side due to erosion, only the tip member should be replaced with a new one. Can be done. Therefore, it is not necessary to replace the entire ultrasonic resonator with a new one, and maintainability is improved. Further, since the work of replacing only the tip member does not necessarily involve disassembly, assembly, adjustment, etc., it can be performed at a work site, for example. The cost is also improved as compared with the case where the entire ultrasonic resonator needs to be renewed.
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記先端部材の少なくとも先端面は耐食性保護膜で被覆されていることをその要旨とする。 The gist of the invention according to claim 2 is that at least the tip surface of the tip member is covered with a corrosion-resistant protective film in claim 1.
従って、請求項2に記載の発明によれば、耐食性保護膜で覆われることで先端面が薬液に直接触れなくなるため、浸食による劣化損傷が起こりにくくなり、先端部材の長寿命化を図ることができる。 Therefore, according to the invention of claim 2, since the tip surface is not in direct contact with the chemical solution by being covered with the corrosion-resistant protective film, deterioration damage due to erosion is less likely to occur, and the life of the tip member can be extended. it can.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2において、前記先端部材の先端面は凸面状であることをその要旨とする。 The gist of the invention according to claim 3 is that the tip surface of the tip member is convex in claim 1 or 2.
従って、請求項3に記載の発明によれば、先端部材の先端面が平面状である場合に比べて、超音波が径方向に分散されやすくなるため、超音波拡散体に伝搬する超音波振動の量が減り、超音波拡散体の劣化を遅らせることができる。 Therefore, according to the invention of claim 3, the ultrasonic waves are more easily dispersed in the radial direction as compared with the case where the tip surface of the tip member is flat, so that the ultrasonic vibration propagates to the ultrasonic diffuser. The amount of the ultrasonic diffuser can be reduced and the deterioration of the ultrasonic diffuser can be delayed.
請求項4に記載の発明は、超音波振動を併用するダブルパッカー薬液注入工法に用いられる超音波振動併用薬液注入装置であって、注入管本体と、前記注入管本体の先端にて軸方向に所定の間隔を開けて設けられた基端側パッカー及び先端側パッカーと、前記注入管本体を通して圧送された固化材を吐出するために前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた吐出口と、前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた超音波振動発生部とを備え、前記超音波振動発生部は、前記注入管本体の中心軸上にて前記基端側パッカー側から順に配置された超音波振動子ユニット、超音波増幅器及び超音波共振器と、前記超音波共振器の超音波出力端から離間して中心軸上に配置され前記超音波を反射して前記注入管本体の径方向に拡散する超音波拡散体と、前記超音波振動子ユニットを内部空間に気密的に収容する振動子ケースとを有し、前記振動子ケースの外周面にパイプ保持溝が凹設されるとともに、前記パイプ保持溝に前記先端側パッカー用のエア供給パイプが保持固定されていることを特徴とする超音波振動併用薬液注入装置をその要旨とする。 The invention according to claim 4 is an ultrasonic vibration combined chemical injection device used in a double packer chemical injection method using ultrasonic vibration in the axial direction at the injection tube main body and the tip of the injection tube main body. It is provided between the base end side packer and the tip side packer provided at a predetermined interval and the base end side packer and the tip side packer for discharging the solidifying material pumped through the injection pipe main body. The base end is provided with a discharge port and an ultrasonic vibration generating portion provided between the base end side packer and the tip end side packer, and the ultrasonic vibration generating portion is on the central axis of the injection pipe main body. The ultrasonic vibrator unit, the ultrasonic amplifier, and the ultrasonic resonator arranged in order from the side packer side are arranged on the central axis away from the ultrasonic output end of the ultrasonic resonator and reflect the ultrasonic waves. It has an ultrasonic diffuser that diffuses in the radial direction of the injection tube body and a vibrator case that airtightly accommodates the ultrasonic vibrator unit in the internal space, and holds a pipe on the outer peripheral surface of the vibrator case. The gist of the present invention is an ultrasonic vibration combined chemical injection device characterized in that the groove is recessed and the air supply pipe for the tip side packer is held and fixed in the pipe holding groove.
従って、請求項4に記載の発明によれば、上記の「主たる作用効果」を奏するほか、以下の作用効果も奏する。即ち、振動子ケースの内部空間に超音波振動子ユニットが気密的に収容されているので、超音波振動子ユニットが周囲にある薬液に直接晒されることがなく、超音波振動子ユニットの劣化損傷が回避される。また、振動子ケースの外周面にパイプ保持溝が凹設され、そこに先端側パッカー用のエア供給パイプが保持固定された状態となっていることから、繰り返し超音波振動に晒されても当該エア供給パイプに変形、破損が起こりにくい。さらに、エア供給パイプが振動子ケースの外周面に入り込む結果、エア供給パイプが径方向に張り出さなくなるため、超音波振動発生部を注入外管に挿入するときに当該エア供給パイプが邪魔にならない。よって、挿入作業を容易に行うことが可能となる。また、この場合においては、振動子ケースを避けるようにしてエア供給パイプを配設する必要がなくなるため、エア供給パイプを振動子ケース部分でわざわざ曲げることなくストレートの状態で使用することが可能となる。さらに、振動子ケースの外周面と注入外管の内周面との間にパイプ設置スペースを確保する必要がなくなることから、その分だけ大きな超音波振動発生部を使用することが可能となる。 Therefore, according to the invention of claim 4, in addition to the above-mentioned "main action and effect", the following action and effect are also exerted. That is, since the ultrasonic vibrator unit is airtightly housed in the internal space of the vibrator case, the ultrasonic vibrator unit is not directly exposed to the surrounding chemicals, and the ultrasonic vibrator unit is deteriorated and damaged. Is avoided. Further, since the pipe holding groove is recessed on the outer peripheral surface of the vibrator case and the air supply pipe for the tip side packer is held and fixed there, even if it is repeatedly exposed to ultrasonic vibration, the pipe holding groove is concerned. The air supply pipe is less likely to be deformed or damaged. Further, as a result of the air supply pipe entering the outer peripheral surface of the vibrator case, the air supply pipe does not project in the radial direction, so that the air supply pipe does not get in the way when the ultrasonic vibration generating portion is inserted into the injection outer pipe. .. Therefore, the insertion work can be easily performed. Further, in this case, it is not necessary to dispose the air supply pipe so as to avoid the vibrator case, so that the air supply pipe can be used in a straight state without being bothered to bend at the vibrator case part. Become. Further, since it is not necessary to secure a pipe installation space between the outer peripheral surface of the vibrator case and the inner peripheral surface of the injection outer pipe, it is possible to use a larger ultrasonic vibration generating portion.
請求項5に記載の発明は、請求項4において、前記超音波増幅器及び前記超音波共振器が一体構造をなすように構成され、前記先端側パッカー用のエア供給パイプが、前記パイプ保持溝と外周上同位置に配設された前記超音波共振器の鍔部に挿通されていることをその要旨とする。 The invention according to claim 5 is configured in claim 4 so that the ultrasonic amplifier and the ultrasonic resonator form an integral structure, and the air supply pipe for the tip side packer is formed with the pipe holding groove. The gist is that the ultrasonic resonator is inserted through the flange portion arranged at the same position on the outer circumference.
例えば、超音波増幅器及び超音波共振器が別体構造をなしており、両者がねじ止め固定されるような構成であると、超音波共振器の鍔部におけるパイプ挿通凹部が、組み付け時にパイプ保持溝と外周上同位置からずれてしまう可能性がある。これに対して請求項5に記載の発明によれば、超音波増幅器及び超音波共振器が一体構造をなすように構成されているので、両者が互いに回転不能な状態となる。ゆえに、超音波共振器の鍔部におけるパイプ挿通凹部が、組み付け時にパイプ保持溝と外周上同位置からずれる心配がない。従って、先端側パッカー用のエア供給パイプをパイプ保持溝及び鍔部におけるパイプ挿通凹部の双方に容易にかつ確実に挿通させることができ、組み付け性が向上する。また、この場合においても、エア供給パイプをわざわざ曲げることなくストレートの状態で使用することが可能となる。さらに、鍔部におけるパイプ挿通凹部でもエア供給パイプが保持固定されるように構成すれば、エア供給パイプの固定強度をいっそう高めることができる。 For example, if the ultrasonic amplifier and the ultrasonic resonator have a separate structure and both are screwed and fixed, the pipe insertion recess in the flange of the ultrasonic resonator holds the pipe during assembly. There is a possibility that it will deviate from the same position on the outer circumference of the groove. On the other hand, according to the invention of claim 5, since the ultrasonic amplifier and the ultrasonic resonator are configured to form an integral structure, both of them cannot rotate with each other. Therefore, there is no concern that the pipe insertion recess in the flange of the ultrasonic resonator will deviate from the same position on the outer circumference as the pipe holding groove during assembly. Therefore, the air supply pipe for the tip side packer can be easily and surely inserted into both the pipe holding groove and the pipe insertion recess in the flange portion, and the assembling property is improved. Further, even in this case, the air supply pipe can be used in a straight state without being bothered to bend. Further, if the air supply pipe is configured to be held and fixed even in the pipe insertion recess in the flange portion, the fixing strength of the air supply pipe can be further increased.
請求項6に記載の発明は、請求項4または5において、前記振動子ケースと前記超音波共振器とが溶接接合され、前記先端側パッカー用のエア供給パイプが、前記パイプ保持溝と外周上同位置に配設された前記超音波共振器の鍔部に挿通されていることをその要旨とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth or fifth aspect, the vibrator case and the ultrasonic resonator are welded and joined, and the air supply pipe for the tip side packer is formed on the pipe holding groove and the outer periphery. The gist is that it is inserted through the flange of the ultrasonic resonator arranged at the same position.
従って、請求項6に記載の発明によれば、振動子ケースと超音波共振器とが溶接接合により互いに回転不能に固定されているので、超音波共振器の鍔部におけるパイプ挿通凹部が、組み付け時にパイプ保持溝と外周上同位置からずれる心配がない。従って、先端側パッカー用のエア供給パイプをパイプ保持溝及び鍔部におけるパイプ挿通凹部の双方に容易にかつ確実に挿通させることができ、組み付け性が向上する。また、この場合においても、エア供給パイプをわざわざ曲げることなくストレートの状態で使用することが可能となる。さらに、鍔部におけるパイプ挿通凹部でもエア供給パイプが保持固定されるように構成すれば、エア供給パイプの固定強度をいっそう高めることができる。 Therefore, according to the invention of claim 6, since the vibrator case and the ultrasonic resonator are fixed to each other by welding so as not to rotate, the pipe insertion recess in the flange portion of the ultrasonic resonator is assembled. There is no need to worry about the pipe holding groove and the outer circumference being displaced from the same position. Therefore, the air supply pipe for the tip side packer can be easily and surely inserted into both the pipe holding groove and the pipe insertion recess in the flange portion, and the assembling property is improved. Further, even in this case, the air supply pipe can be used in a straight state without being bothered to bend. Further, if the air supply pipe is configured to be held and fixed even in the pipe insertion recess in the flange portion, the fixing strength of the air supply pipe can be further increased.
請求項7に記載の発明は、超音波振動を併用するダブルパッカー薬液注入工法に用いられる超音波振動併用薬液注入装置であって、注入管本体と、前記注入管本体の先端にて軸方向に所定の間隔を開けて設けられた基端側パッカー及び先端側パッカーと、前記注入管本体を通して圧送された固化材を吐出するために前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた吐出口と、前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた超音波振動発生部とを備え、前記超音波振動発生部は、前記注入管本体の中心軸上にて前記基端側パッカー側から順に配置された超音波振動子ユニット、超音波増幅器及び超音波共振器と、前記超音波共振器の超音波出力端から離間して中心軸上に配置され前記超音波を反射して前記注入管本体の径方向に拡散する超音波拡散体とを有し、前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーのうち少なくとも前記先端側パッカーを支持する支持部材が、前記超音波振動発生部において超音波振動の節となる位置に連結固定されていることを特徴とする超音波振動併用薬液注入装置をその要旨とする。 The invention according to claim 7 is an ultrasonic vibration combined chemical injection device used in a double packer chemical injection method using ultrasonic vibration in the axial direction at the injection tube main body and the tip of the injection tube main body. It is provided between the base end side packer and the tip side packer provided at a predetermined interval and the base end side packer and the tip end side packer for discharging the solidifying material pumped through the injection pipe main body. It is provided with a discharge port and an ultrasonic vibration generating portion provided between the proximal end side packer and the distal end side packer, and the ultrasonic vibration generating portion is the proximal end on the central axis of the injection pipe main body. The ultrasonic vibrator unit, the ultrasonic amplifier, and the ultrasonic resonator arranged in order from the side packer side are arranged on the central axis away from the ultrasonic output end of the ultrasonic resonator and reflect the ultrasonic waves. A support member having an ultrasonic diffuser that diffuses in the radial direction of the injection tube body and supporting at least the tip side packer among the base end side packer and the tip end side packer is the ultrasonic vibration generating portion. The gist of this is a chemical injection device with ultrasonic vibration, which is characterized in that it is connected and fixed at a position where it becomes a node of ultrasonic vibration.
従って、請求項7に記載の発明によれば、上記の「主たる作用効果」を奏するほか、以下の作用効果も奏する。即ち、少なくとも先端側パッカーを支持する支持部材が、超音波振動発生部において超音波振動の節となる位置に連結固定されているため、部材同士の連結部分に対する超音波振動の影響を最小限に抑えることができる。よって、装置の耐久性が向上する。 Therefore, according to the invention of claim 7, in addition to the above-mentioned "main action and effect", the following action and effect are also exerted. That is, at least the support member that supports the tip side packer is connected and fixed at a position that becomes a node of ultrasonic vibration in the ultrasonic vibration generating portion, so that the influence of ultrasonic vibration on the connecting portion between the members is minimized. It can be suppressed. Therefore, the durability of the device is improved.
請求項8に記載の発明は、超音波振動を併用するダブルパッカー薬液注入工法に用いられる超音波振動併用薬液注入装置であって、注入管本体と、前記注入管本体の先端にて軸方向に所定の間隔を開けて設けられた基端側パッカー及び先端側パッカーと、前記注入管本体を通して圧送された固化材を吐出するために前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた吐出口と、前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた超音波振動発生部とを備え、前記超音波振動発生部は、前記注入管本体の中心軸上にて前記基端側パッカー側から順に配置された超音波振動子ユニット、超音波増幅器及び超音波共振器と、前記超音波共振器の超音波出力端から離間して中心軸上に配置され前記超音波を反射して前記注入管本体の径方向に拡散する超音波拡散体と、前記超音波振動子ユニットを内部空間に気密的に収容する振動子ケースとを有し、前記内部空間に前記超音波振動子ユニットを冷却するための冷却用気体を前記注入管本体の基端側から導入する導入管と、前記内部空間に導入された前記冷却用気体を前記注入管本体の基端側に戻して排出する排出管とが設けられていることを特徴とする超音波振動併用薬液注入装置をその要旨とする。 The invention according to claim 8 is an ultrasonic vibration combined chemical injection device used in a double packer chemical injection method using ultrasonic vibration in the axial direction at an injection tube main body and the tip of the injection tube main body. It is provided between the base end side packer and the tip side packer provided at a predetermined interval and the base end side packer and the tip end side packer for discharging the solidifying material pumped through the injection pipe main body. It is provided with a discharge port and an ultrasonic vibration generating portion provided between the proximal end side packer and the distal end side packer, and the ultrasonic vibration generating portion is the proximal end on the central axis of the injection pipe main body. The ultrasonic vibrator unit, the ultrasonic amplifier, and the ultrasonic resonator arranged in order from the side packer side are arranged on the central axis away from the ultrasonic output end of the ultrasonic resonator and reflect the ultrasonic wave. It has an ultrasonic diffuser that diffuses in the radial direction of the injection tube main body and a vibrator case that airtightly accommodates the ultrasonic transducer unit in the internal space, and the ultrasonic transducer unit is housed in the internal space. The introduction pipe that introduces the cooling gas for cooling from the base end side of the injection pipe main body, and the discharge that returns the cooling gas introduced into the internal space to the base end side of the injection pipe main body and discharges it. The gist of this is a chemical injection device with ultrasonic vibration, which is characterized by being provided with a tube.
従って、請求項8に記載の発明によれば、上記の「主たる作用効果」を奏するほか、以下の作用効果も奏する。即ち、振動子ケースの内部空間に超音波振動子ユニットが気密的に収容されているので、超音波振動子ユニットが周囲にある薬液に直接晒されることがなく、超音波振動子ユニットの劣化損傷が回避される。また、本発明によれば、導入管を経て導入された冷却用気体によって、超音波振動子ユニットの熱が奪われる。高温化した冷却用気体は、導入管とは別経路で設けられた排出管を経て注入管本体の基端側に確実に戻され、排出される。このため、超音波振動子ユニット近傍に十分なスペースが存在しなくても、超音波振動子ユニットを効率よく冷却することができる。よって、装置の動作安定性が向上するとともに、耐久性も向上する。 Therefore, according to the invention of claim 8, in addition to the above-mentioned "main action and effect", the following action and effect are also exerted. That is, since the ultrasonic vibrator unit is airtightly housed in the internal space of the vibrator case, the ultrasonic vibrator unit is not directly exposed to the surrounding chemicals, and the ultrasonic vibrator unit is deteriorated and damaged. Is avoided. Further, according to the present invention, the heat of the ultrasonic vibrator unit is taken away by the cooling gas introduced through the introduction pipe. The high-temperature cooling gas is surely returned to the base end side of the injection pipe body through a discharge pipe provided in a different route from the introduction pipe, and is discharged. Therefore, the ultrasonic vibrator unit can be efficiently cooled even if there is not enough space in the vicinity of the ultrasonic vibrator unit. Therefore, the operational stability of the device is improved, and the durability is also improved.
請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の薬液注入装置を用いた工法であって、地盤に削孔を形成する工程と、軸方向に沿って複数の薬液吐出部が所定の間隔で設けられた注入外管を、前記削孔に建込む工程と、前記薬液注入装置を前記注入外管に挿入し、前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーを前記注入外管の内周面に密着固定する工程と、前記薬液注入装置の前記超音波振動発生部により超音波を発生させつつ前記吐出口から固化材を吐出し、前記注入外管の前記薬液吐出部を通して地盤中に固化材を浸透させる工程とを有することを特徴とするダブルパッカー薬液注入工法をその要旨とする。 The invention according to claim 9 is a method using the chemical injection device according to any one of claims 1 to 8, wherein a step of forming a hole in the ground and a plurality of along the axial direction The step of building the injection outer pipe provided with the chemical discharge portions at predetermined intervals into the drilling hole and the chemical liquid injection device being inserted into the injection outer pipe, and the base end side packer and the tip end side packer are described. The solidifying material is discharged from the discharge port while generating ultrasonic waves by the step of closely fixing to the inner peripheral surface of the injection outer pipe and the ultrasonic vibration generating portion of the chemical injection device, and the chemical liquid is discharged from the injection outer pipe. The gist of the method is the double packer chemical injection method, which is characterized by having a step of infiltrating the solidifying material into the ground through the part.
従って、請求項9に記載の発明によれば、ダブルパッカー薬液注入工法を用いて固化材を地盤に注入すると同時に、薬液注入装置により超音波を発生することにより、固化材及び注入外管に超音波が伝搬し、これらが超音波振動する。これにより、固化材粒子及び周囲地盤の土粒子が超音波振動する。その結果、固化材粒子及び土粒子が浮遊して移動するため、細粒分の多い地盤であっても土粒子間隙が閉塞せず、毛細管現象により固化材粒子が土粒子間隙に入り込みかつ遠方まで到達する。また、超音波振動の効果により、従来の球状浸透に替わってまたは球状浸透に加えて柱状浸透が促進され、注入抵抗が小さくなり均質で大型の固化体を得ることができる。なお、本発明によれば、スラリー状の懸濁タイプの固化材の浸透注入も可能となる。また、1本の注入孔によって従来よりも広範囲に固化体が造成できるため、削孔本数を低減でき、施工コストを縮減できる。削孔本数は、例えば従来1mピッチであったところ、2mピッチとすることが可能となる。 Therefore, according to the invention of claim 9, the solidifying material is injected into the ground by using the double packer chemical injection method, and at the same time, ultrasonic waves are generated by the chemical injection device to superimpose the solidifying material and the injection outer pipe. Sound waves propagate and these oscillate. As a result, the solidifying material particles and the soil particles in the surrounding ground are ultrasonically vibrated. As a result, the solidifying material particles and the soil particles float and move, so that the soil particle gaps are not blocked even in the ground with a large amount of fine particles, and the solidifying material particles enter the soil particle gaps and reach a distance due to the capillary phenomenon. To reach. Further, due to the effect of ultrasonic vibration, columnar permeation is promoted instead of or in addition to the conventional spherical permeation, the injection resistance is reduced, and a homogeneous and large solidified body can be obtained. According to the present invention, it is possible to infiltrate and inject a slurry-like suspension type solidifying material. Further, since the solidified body can be formed in a wider range than before by using one injection hole, the number of holes to be drilled can be reduced and the construction cost can be reduced. For example, the number of holes drilled can be changed from 1 m pitch to 2 m pitch.
以上詳述したように、請求項1〜9に記載の発明によると、固化材を効果的に周囲地盤へ浸透拡散させることができるとともに、超音波振動による薬液注入装置の劣化損傷を防止することができる。特に請求項1〜3に記載の発明によると、装置のメンテナンス性、コスト性を向上することができる。特に請求項4〜6に記載の発明によると、装置の耐久性、挿入時の作業性などを向上することができる。特に請求項7に記載の発明によると、装置の耐久性を向上することができる。特に請求項8に記載の発明によると、装置の動作安定性、耐久性を向上することができる。 As described in detail above, according to the inventions of claims 1 to 9, the solidifying material can be effectively permeated and diffused into the surrounding ground, and deterioration and damage of the chemical injection device due to ultrasonic vibration can be prevented. Can be done. In particular, according to the inventions of claims 1 to 3, the maintainability and costability of the apparatus can be improved. In particular, according to the inventions of claims 4 to 6, the durability of the device, workability at the time of insertion, and the like can be improved. In particular, according to the invention of claim 7, the durability of the device can be improved. In particular, according to the invention of claim 8, the operational stability and durability of the apparatus can be improved.
以下、本発明を具体化した実施形態の超音波振動併用薬液注入装置及びそれを用いた工法を図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, an ultrasonic vibration combined chemical injection device and a construction method using the same will be described in detail with reference to the drawings.
本発明による超音波振動併用薬液注入装置(以下「振動併用薬液注入装置」と略称する)及びその工法は、二重管ダブルパッカー薬液注入工法(以下「ダブルパッカー薬液注入工法」と略称する)において超音波振動を併用するものである。本発明は、ダブルパッカー薬液注入工法における従来の薬液注入装置と組合せて用いることができる新規の振動併用薬液注入装置を提示するとともに、この振動併用薬液注入装置を用いてダブルパッカー薬液注入工法を行う超音波振動併用薬液注入工法(以下「振動併用薬液注入工法」と略称する)を提示する。 The ultrasonic vibration combined chemical injection device (hereinafter abbreviated as "vibration combined chemical injection device") and its construction method according to the present invention are described in the double tube double packer chemical injection method (hereinafter abbreviated as "double packer chemical injection method"). Ultrasonic vibration is also used. The present invention presents a novel vibration-combined chemical injection device that can be used in combination with a conventional chemical injection device in the double-packer chemical injection method, and also performs a double-packer chemical injection method using this vibration-combined chemical injection device. The ultrasonic vibration combined chemical injection method (hereinafter abbreviated as "vibration combined chemical injection method") is presented.
公知のダブルパッカー薬液注入工法の施工手順は、地盤状況等の施工条件により種々のバリエーションがあるが、以下では、典型的な施工手順を例として本発明を説明する。但し、本発明の適用対象は、例示する典型的な施工手順に限定されるものではない。 The construction procedure of the known double packer chemical injection method varies depending on the construction conditions such as the ground condition, but the present invention will be described below by taking a typical construction procedure as an example. However, the application target of the present invention is not limited to the typical construction procedure illustrated.
図1は、本実施形態の振動併用薬液注入工法において用いられる各装置を概略的に示したものであり、(a)及び(b)はそれぞれ公知の注入外管と薬液注入装置の側面図、(c)は本実施形態の振動併用薬液注入装置の側面図である。図2(a)は図1に示した注入外管に薬液注入装置を挿入した場合、(b)は注入外管に振動併用薬液注入装置を挿入した場合における、薬液注入時の様子を模式的に示した概略断面図である。 FIG. 1 schematically shows each device used in the vibration-combined chemical injection method of the present embodiment, and (a) and (b) are side views of a known injection outer tube and chemical injection device, respectively. (C) is a side view of the vibration-combined chemical injection device of the present embodiment. FIG. 2A schematically shows a state at the time of chemical injection when the chemical injection device is inserted into the injection outer tube shown in FIG. 1 and FIG. 2B is a case where the vibration-combined chemical injection device is inserted into the injection outer tube. It is a schematic cross-sectional view shown in.
図1(a)に示されるように、注入外管1は、長尺の管体である外管本体11を有し、外管本体11の軸方向に複数の薬液吐出部15が所定の間隔で形成されている。隣同士の薬液吐出部15の間隔は、従来は250〜330mm程度であるが、本発明では、1000mm程度とすることも可能である。これは後述する振動併用の効果による。外管本体11は、例えばポリ塩化ビニル等の合成樹脂製である。図1(a)では一箇所の薬液吐出部15のみを示している。薬液吐出部15は、外管本体11の管壁を貫通する複数の吐出孔12と、吐出孔12を覆って外周面上に巻かれたスリーブ13とを有する。複数の吐出孔12は、周方向に適宜の間隔で一列に穿設されている。スリーブ13は、例えば熱収縮チューブにより形成される。 As shown in FIG. 1A, the injection outer tube 1 has an outer tube main body 11 which is a long tube body, and a plurality of chemical liquid discharge portions 15 are spaced apart from each other in the axial direction of the outer tube main body 11. Is formed of. Conventionally, the distance between the adjacent chemical liquid discharge portions 15 is about 250 to 330 mm, but in the present invention, it can be about 1000 mm. This is due to the effect of combined vibration, which will be described later. The outer tube main body 11 is made of a synthetic resin such as polyvinyl chloride. FIG. 1A shows only one chemical liquid discharging portion 15. The chemical liquid discharge unit 15 has a plurality of discharge holes 12 penetrating the pipe wall of the outer pipe main body 11 and a sleeve 13 that covers the discharge holes 12 and is wound on the outer peripheral surface. The plurality of discharge holes 12 are bored in a row at appropriate intervals in the circumferential direction. The sleeve 13 is formed, for example, by a heat shrink tube.
スリーブ13には、周方向に適宜の間隔で複数のスリット14が穿設されている。図示の例では、スリーブ13のスリット14が、吐出孔12に対向する位置の上方及び下方に2列で設けられている。スリーブ13の上下端部は、適宜のかしめ部材により外管本体11の外周面に密閉固定されている。 A plurality of slits 14 are bored in the sleeve 13 at appropriate intervals in the circumferential direction. In the illustrated example, the slits 14 of the sleeve 13 are provided in two rows above and below the position facing the discharge hole 12. The upper and lower ends of the sleeve 13 are hermetically fixed to the outer peripheral surface of the outer tube main body 11 by an appropriate caulking member.
図示しないが、図1(a)の例とは逆に、外管本体11の複数の吐出孔12が上下方向に所定の間隔を空けて2列で設けられ、一方、それら2列の吐出孔12を覆うスリーブ13の複数のスリット14は、2列の吐出孔12に対向する位置の中間に一列で設けられていてもよい。なお、外管本体11の吐出孔12とスリーブ13のスリット14の配置構成は、これらの例に限られない。 Although not shown, contrary to the example of FIG. 1A, a plurality of discharge holes 12 of the outer pipe main body 11 are provided in two rows at predetermined intervals in the vertical direction, while the two rows of discharge holes are provided. The plurality of slits 14 of the sleeve 13 covering the 12 may be provided in a row in the middle of the positions facing the discharge holes 12 in the two rows. The arrangement of the discharge hole 12 of the outer pipe body 11 and the slit 14 of the sleeve 13 is not limited to these examples.
なお、本発明による振動併用薬液注入工法に用いる注入外管1の薬液吐出部15の構成は図示の例に限られず、公知のダブルパッカー薬液注入工法の注入外管のいずれの構成も採用できる。 The configuration of the chemical discharge portion 15 of the injection outer pipe 1 used in the vibration combined chemical injection method according to the present invention is not limited to the illustrated example, and any configuration of the injection outer pipe of the known double packer chemical injection method can be adopted.
図1(b)は、注入外管1に挿入される薬液注入装置2の下端近傍部分を示している。薬液注入装置2は、公知のダブルパッカー薬液注入工法におけるものである。図1(b)、図2(a)に示されるように、本実施形態の薬液注入装置2は、薬液を圧送するための長尺の管体である注入管本体21を有し、その下端近傍には適宜の数の吐出口24が穿設されている。吐出口24の上側には上部パッカー22(基端側パッカー)が取り付けられ、下側には下部パッカー23(先端側パッカー)が取り付けられている。上部パッカー22及び下部パッカー23は、例えば、空気又は薬液の媒体の入出により膨張収縮可能な弾性材から形成されている。図示しないが、上部パッカー22及び下部パッカー23を膨張収縮させる媒体の送管が注入管本体21に内設または併設されている。 FIG. 1B shows a portion near the lower end of the chemical solution injection device 2 inserted into the injection outer tube 1. The chemical injection device 2 is in a known double packer chemical injection method. As shown in FIGS. 1 (b) and 2 (a), the chemical solution injection device 2 of the present embodiment has an injection tube main body 21 which is a long tube for pumping the chemical solution, and the lower end thereof. An appropriate number of discharge ports 24 are bored in the vicinity. An upper packer 22 (base end side packer) is attached to the upper side of the discharge port 24, and a lower packer 23 (tip end side packer) is attached to the lower side. The upper packer 22 and the lower packer 23 are formed of, for example, an elastic material that can expand and contract by entering and exiting a medium of air or a chemical solution. Although not shown, a transmission pipe for a medium that expands and contracts the upper packer 22 and the lower packer 23 is internally installed or provided in the injection pipe main body 21.
なお、本発明による振動併用薬液注入工法における薬液注入装置2の上部パッカー22及び下部パッカー23の具体的構成は、公知のダブルパッカー薬液注入工法の薬液注入装置のいずれの構成も採用できる。 As the specific configuration of the upper packer 22 and the lower packer 23 of the chemical solution injection device 2 in the vibration-combined chemical injection method according to the present invention, any configuration of the known chemical solution injection device of the double packer chemical injection method can be adopted.
図1(c)は、注入外管1に挿入される本発明の振動併用薬液注入装置3の下端近傍部分を示している。図1(c)、図2(b)に示されるように、本実施形態の振動併用薬液注入装置3は、固化材である薬液を圧送するための長尺の管体である注入管本体31を有する。注入管本体31の下端近傍には適宜の数の吐出口34が穿設されている。吐出口34の上側には上部パッカー32(基端側パッカー)が取り付けられ、吐出口34の下側には下部パッカー33(先端側パッカー)が取り付けられている。 FIG. 1 (c) shows a portion near the lower end of the vibration-combined chemical injection device 3 of the present invention inserted into the injection outer tube 1. As shown in FIGS. 1 (c) and 2 (b), the vibration-combined chemical injection device 3 of the present embodiment is an injection tube main body 31 which is a long tube for pumping the chemical solution which is a solidifying material. Has. An appropriate number of discharge ports 34 are bored in the vicinity of the lower end of the injection pipe main body 31. An upper packer 32 (base end side packer) is attached to the upper side of the discharge port 34, and a lower packer 33 (tip side packer) is attached to the lower side of the discharge port 34.
図3(a)は振動併用薬液注入装置3における超音波振動発生部4を示す概略斜視図であり、(b)は当該超音波振動発生部4の改良前のものを示す概略斜視図である。図4は超音波振動発生部4を示す一部破断断面図であり、図5は超音波振動発生部4を示す部分側面図である。 FIG. 3A is a schematic perspective view showing an ultrasonic vibration generating unit 4 in the vibration combined chemical injection device 3, and FIG. 3B is a schematic perspective view showing the ultrasonic vibration generating unit 4 before improvement. .. FIG. 4 is a partially cutaway sectional view showing the ultrasonic vibration generating portion 4, and FIG. 5 is a partial side view showing the ultrasonic vibration generating portion 4.
図2等に示されるように、超音波振動発生部4は、上部パッカー32と下部パッカー33との間に設けられている。また、図2、図3(a)、図4等に示されるように、本実施形態の超音波振動発生部4は、超音波発生ユニット41、ブースタ42(超音波増幅器)、ホーン43(超音波共振器)等により構成され、これらにより超音波が発生されるようになっている。超音波発生ユニット41は、好ましくは振動子としての圧電素子を備え、発振機(地表に設置)から送信される高周波電圧が印加されることにより超音波を発生する。高周波電圧送信用の電気配線は、好ましくは注入管本体31に内設または併設されている。必要とされる出力及び周波数を持つ超音波を発生可能であれば、圧電素子以外の振動子を用いてもよい。 As shown in FIG. 2 and the like, the ultrasonic vibration generating unit 4 is provided between the upper packer 32 and the lower packer 33. Further, as shown in FIGS. 2, 3 (a), 4 and the like, the ultrasonic vibration generating unit 4 of the present embodiment includes an ultrasonic generation unit 41, a booster 42 (ultrasonic amplifier), and a horn 43 (ultrasonic amplifier). It is composed of a sound wave resonator) and the like, and ultrasonic waves are generated by these. The ultrasonic wave generation unit 41 preferably includes a piezoelectric element as an oscillator, and generates ultrasonic waves by applying a high frequency voltage transmitted from an oscillator (installed on the ground surface). The electrical wiring for high-frequency voltage transmission is preferably installed internally or provided in the injection pipe main body 31. An oscillator other than the piezoelectric element may be used as long as it can generate ultrasonic waves having the required output and frequency.
ブースタ42は、超音波発生ユニット41が発生した超音波の振幅を例えば数倍に増幅してホーン43に伝達する。ブースタ42の一部及びホーン43の全体は、周囲に薬液が存在している状態で強い超音波に曝されることから、耐食性に劣るものであると激しく浸食されてしまう。そのため、これらの部材には、硬質で錆難い材質が用いられ、例えばステンレス等がよく用いられる。 The booster 42 amplifies the amplitude of the ultrasonic waves generated by the ultrasonic wave generation unit 41, for example, several times, and transmits the ultrasonic waves to the horn 43. Since a part of the booster 42 and the entire horn 43 are exposed to strong ultrasonic waves in the presence of a chemical solution in the surroundings, if they are inferior in corrosion resistance, they will be severely eroded. Therefore, hard and rust-resistant materials are used for these members, and for example, stainless steel is often used.
図2、図3(a)、図4、図5に示されるように、超音波発生ユニット41、ブースタ42及びホーン43は、注入管本体31の中心軸L1上にて上部パッカー32側からその順に配置されており、ホーン43の下端が超音波出力端となっている。本実施形態において超音波の出力は特に限定されないが、例えば200W〜300Wが好適である。また、超音波の周波数も特に限定されないが、例えば10kHz〜30kHzが好適である。なお、一般的に超音波は20kHz以上とされているが、本発明に関しては10kHz〜20kHzの間も含むものとする。 As shown in FIGS. 2, 3 (a), 4 and 5, the ultrasonic wave generation unit 41, the booster 42 and the horn 43 are arranged from the upper packer 32 side on the central axis L1 of the injection tube main body 31. They are arranged in order, and the lower end of the horn 43 is the ultrasonic output end. In the present embodiment, the output of ultrasonic waves is not particularly limited, but for example, 200 W to 300 W is suitable. Further, the frequency of the ultrasonic wave is not particularly limited, but for example, 10 kHz to 30 kHz is preferable. In addition, although ultrasonic waves are generally set to 20 kHz or higher, the present invention also includes ultrasonic waves between 10 kHz and 20 kHz.
図2、図5等に示されるように、中心軸L1上であって、ホーン43の超音波出力端から所定の距離だけ下方に離間した位置には、超音波拡散体44が配置されている。超音波拡散体44は、ホーン43の発する超音波を反射して注入管本体11の径方向に拡散する役割を果たしている。超音波拡散体44は、例えばステンレス製の部材からなり、45°の傾斜を有する円錐状部分を有している。超音波拡散体44における円錐状部分の頂点は、ホーン43の超音波出力端に対向して配置されている。 As shown in FIGS. 2 and 5, the ultrasonic diffuser 44 is arranged on the central axis L1 at a position separated downward by a predetermined distance from the ultrasonic output end of the horn 43. .. The ultrasonic diffuser 44 plays a role of reflecting the ultrasonic waves emitted by the horn 43 and diffusing them in the radial direction of the injection tube main body 11. The ultrasonic diffuser 44 is made of, for example, a stainless steel member and has a conical portion having an inclination of 45 °. The apex of the conical portion of the ultrasonic diffuser 44 is arranged so as to face the ultrasonic output end of the horn 43.
超音波拡散体44は、ホーン43から出力された超音波がそれよりも先端側に伝搬することを阻止することにより、装置下端近傍の部材(例えば下部パッカー33の弾性材等)が超音波により劣化損傷することを防止する。また、超音波拡散体44は、超音波がホーン43の方へ反射して戻ることを阻止することにより、ホーン43が超音波により劣化損傷することを防止する。超音波拡散体44自体は超音波振動に晒されることで消耗するが、その場合にはこれを新しいものに交換するのみでよい。 The ultrasonic diffuser 44 prevents the ultrasonic waves output from the horn 43 from propagating to the tip side thereof, so that a member near the lower end of the device (for example, an elastic material of the lower packer 33) is ultrasonically generated. Prevents deterioration and damage. Further, the ultrasonic diffuser 44 prevents the horn 43 from being deteriorated and damaged by the ultrasonic waves by preventing the ultrasonic waves from being reflected toward the horn 43 and returning. The ultrasonic diffuser 44 itself is consumed by being exposed to ultrasonic vibration, but in that case, it is only necessary to replace it with a new one.
図3(a)、図4等に示されるように、本実施形態のホーン43は、鍔部43cを介して大径部43aと小径部43bとを設けた構造となっている。一方、本実施形態のブースタ42も、鍔部42cを介して大径部42aと小径部42bとを設けた構造となっている。そして本実施形態では、このようなホーン43とブースタ42とが、同じ金属材料(例えばステンレス等)を用いて一体構造をなすように構成されている。つまり、ホーン43の大径部43aの基端面と、ブースタ42の小径部42bとが一体不可分となっている。これに対して、図3(b)に示す改良前のものは、ホーン43とブースタ42とが元々は別体で構成され、それらが互いにねじ止めで連結された構造となっている点で相違する。 As shown in FIGS. 3A and 4 and the like, the horn 43 of the present embodiment has a structure in which a large diameter portion 43a and a small diameter portion 43b are provided via a flange portion 43c. On the other hand, the booster 42 of the present embodiment also has a structure in which a large diameter portion 42a and a small diameter portion 42b are provided via a flange portion 42c. In the present embodiment, the horn 43 and the booster 42 are configured to form an integral structure using the same metal material (for example, stainless steel). That is, the base end surface of the large diameter portion 43a of the horn 43 and the small diameter portion 42b of the booster 42 are integrally inseparable. On the other hand, the one before improvement shown in FIG. 3B is different in that the horn 43 and the booster 42 are originally configured as separate bodies, and they are connected to each other by screwing. To do.
また、図3(a)、図4等に示されるように、本実施形態の超音波振動発生部4は、超音波振動子ユニット41全体を内部空間48に気密的に収容する振動子ケース40を備えている。本実施形態の振動子ケース40は、ステンレス等の材料からなる円筒状の有底部材であり、超音波振動子ユニット41を収容可能な大きさに形成されている。振動子ケース40の開口部は、全周にわたってブースタ42の鍔部42cに例えば溶接により強固に接合されている。なお、両者を互いに強固に固定することができるのであれば、溶接以外の手法を採用してもよい。 Further, as shown in FIGS. 3 (a), 4 and the like, the ultrasonic vibration generating unit 4 of the present embodiment air-tightly accommodates the entire ultrasonic vibrator unit 41 in the internal space 48. It has. The vibrator case 40 of the present embodiment is a cylindrical bottomed member made of a material such as stainless steel, and is formed in a size capable of accommodating the ultrasonic vibrator unit 41. The opening of the vibrator case 40 is firmly joined to the flange portion 42c of the booster 42 over the entire circumference by welding, for example. If both can be firmly fixed to each other, a method other than welding may be adopted.
図3等に示されるように、この振動子ケース40の外周面における1箇所には、振動子ケース40の長手方向に沿って直線的に延びるようにパイプ保持溝62が凹設されている。ブースタ42の鍔部42cにおいてパイプ保持溝62と外周上同位置には、断面略U字状のパイプ挿通凹部64が設けられている。そして、このパイプ保持溝62及びパイプ挿通凹部64には、先端側パッカー33用のエア供給パイプ61が移動不能に保持固定されている。エア供給パイプ61は例えば接着剤等を用いてパイプ保持溝62の内壁面に接合されていてもよい。なお、本実施形態で用いたエア供給パイプ61は、金属製(好ましくはステンレス製)であって、ストレート形状を有するものとしている。エア供給パイプ61を保持固定できるのであれば、パイプ保持溝62の深さは特に限定されないが、本実施形態ではパイプ保持状態のときにエア供給パイプ61が振動子ケース40の外周面から突出しない深さに設定されている。なお、これに対して、図3(b)に示す改良前のものは、パイプ保持溝62を有していないため、エア供給パイプ61が曲げられた状態で配設されている点で相違する。 As shown in FIG. 3 and the like, a pipe holding groove 62 is recessed at one location on the outer peripheral surface of the vibrator case 40 so as to extend linearly along the longitudinal direction of the vibrator case 40. A pipe insertion recess 64 having a substantially U-shaped cross section is provided at the same position on the outer circumference of the pipe holding groove 62 in the flange portion 42c of the booster 42. An air supply pipe 61 for the tip side packer 33 is immovably held and fixed in the pipe holding groove 62 and the pipe insertion recess 64. The air supply pipe 61 may be joined to the inner wall surface of the pipe holding groove 62 by using, for example, an adhesive or the like. The air supply pipe 61 used in the present embodiment is made of metal (preferably made of stainless steel) and has a straight shape. The depth of the pipe holding groove 62 is not particularly limited as long as the air supply pipe 61 can be held and fixed, but in the present embodiment, the air supply pipe 61 does not protrude from the outer peripheral surface of the vibrator case 40 in the pipe holding state. It is set to depth. On the other hand, the one before improvement shown in FIG. 3B is different in that the air supply pipe 61 is arranged in a bent state because it does not have the pipe holding groove 62. ..
また、図3等に示されるように、ホーン43の鍔部43cは、ブースタ42の鍔部42cと等しい外径となるように形成されるとともに、パイプ保持溝62及びパイプ挿通凹部64と外周上同位置にパイプ挿通凹部63を有している。そして、先端側パッカー33に接続されたエア供給パイプ61が、そのパイプ挿通凹部63に対して挿通されている。これに対して、図3(b)に示す改良前のものは、ホーン43の鍔部43cにパイプ挿通凹部63が設けられていない。従って、先端側パッカー33用のエア供給パイプ61が鍔部43cの外周側を通って配設されている点で相違する。 Further, as shown in FIG. 3 and the like, the flange portion 43c of the horn 43 is formed so as to have an outer diameter equal to that of the flange portion 42c of the booster 42, and the pipe holding groove 62 and the pipe insertion recess 64 are on the outer circumference. It has a pipe insertion recess 63 at the same position. Then, the air supply pipe 61 connected to the tip side packer 33 is inserted into the pipe insertion recess 63. On the other hand, in the one before improvement shown in FIG. 3B, the pipe insertion recess 63 is not provided in the flange portion 43c of the horn 43. Therefore, the difference is that the air supply pipe 61 for the tip side packer 33 is arranged through the outer peripheral side of the flange portion 43c.
図3(a)、図5等に示されるように、ホーン43の鍔部43cにおける複数箇所には、支持柱45(支持部材)を取り付けるための取付孔部46が設けられている。これらの取付孔部46には支持柱45の一端側が連結固定されており、その他端側は下部パッカー33に連結固定されている。なお、上部パッカー32は図示しないが支持部材を介して振動子ケース40の基端面に連結固定されている。 As shown in FIGS. 3 (a), 5 and the like, mounting holes 46 for mounting the support columns 45 (support members) are provided at a plurality of positions in the flange portion 43c of the horn 43. One end side of the support pillar 45 is connected and fixed to these mounting hole portions 46, and the other end side is connected and fixed to the lower packer 33. Although not shown, the upper packer 32 is connected and fixed to the base end surface of the vibrator case 40 via a support member.
図5の左側部分には超音波振動発生部4が発生する超音波の波形が示されており、その波形における超音波振動の節がF1、腹がH1で示されている。なお、図5の右側部分においてP0で示した点は超音波振動発生部4の先端位置であり、P1で示した点は下部パッカー33の基端面と支持柱45との連結位置であり、P2で示した点は上述した支持柱45とホーン43の鍔部43cとの連結位置であり、P3で示した点はホーン43とブースタ42との境界位置であり、P4で示した点はブースタ42の鍔部42cと振動子ケース40との連結位置である。そして、これら各位置P0〜P4のうち、P0では超音波振動のエネルギーが最大限になるため、その位置は腹H1の位置となる。また、別体部材同士の連結が存在しないP3については、腹H1となる位置に対応して配置されている。それに対して、別体部材同士の連結が存在するP1、P2、P4については、節F1となる位置、換言すると超音波振動のエネルギーが最小限となる位置に対応して配置されている。 The waveform of the ultrasonic wave generated by the ultrasonic vibration generating unit 4 is shown on the left side portion of FIG. 5, and the node of the ultrasonic vibration in the waveform is shown by F1 and the antinode is shown by H1. In the right side portion of FIG. 5, the point indicated by P0 is the tip position of the ultrasonic vibration generating portion 4, and the point indicated by P1 is the connecting position between the base end surface of the lower packer 33 and the support pillar 45, and P2. The point indicated by is the connection position between the support column 45 and the flange portion 43c of the horn 43 described above, the point indicated by P3 is the boundary position between the horn 43 and the booster 42, and the point indicated by P4 is the booster 42. This is the connection position between the flange portion 42c and the vibrator case 40. Then, among these positions P0 to P4, the energy of the ultrasonic vibration is maximized at P0, so that position is the position of the antinode H1. Further, P3 in which the separate members are not connected to each other is arranged corresponding to the position of the belly H1. On the other hand, P1, P2, and P4 in which the separate members are connected to each other are arranged corresponding to the positions where the nodes F1 are formed, in other words, the positions where the energy of ultrasonic vibration is minimized.
図3(a)、図6(a)等に示されるように、本実施形態においてホーン43の超音波出力端(即ち、小径部43bの先端面)には、超音波出力端を保護するための先端部材51が着脱可能に連結されている。先端部材51は例えばステンレス製の部材であって、当該小径部43bと同径かつ円柱状に形成されており、その先端面52は平坦面となっている。先端部材51と小径部43bとを着脱可能に連結する手段としては様々な構造が採用可能であるが、本実施形態ではねじ構造が採用されている。具体的には、先端部材51の基端面中央部に雄ねじ部53が突設されており、その雄ねじ部53が小径部43b側に設けられた雌ねじ部54に螺着されている。 As shown in FIGS. 3 (a), 6 (a) and the like, in the present embodiment, the ultrasonic output end of the horn 43 (that is, the tip surface of the small diameter portion 43b) is provided to protect the ultrasonic output end. The tip member 51 of the above is detachably connected. The tip member 51 is, for example, a stainless steel member, which has the same diameter as the small diameter portion 43b and is formed in a columnar shape, and the tip surface 52 thereof is a flat surface. Various structures can be adopted as means for detachably connecting the tip member 51 and the small diameter portion 43b, but in the present embodiment, a screw structure is adopted. Specifically, a male screw portion 53 is projected from the central portion of the base end surface of the tip member 51, and the male screw portion 53 is screwed to a female screw portion 54 provided on the small diameter portion 43b side.
図4等に示されるように、振動子ケース40の基端側には、地表における注入管本体31の基端側から延びる導入管71と排出管72とがそれぞれ接続されている。導入管71は、振動子ケース40の内部空間48に対し、超音波振動子ユニットを冷却するためのエア(冷却用気体)を注入管本体31の基端側から導入する役割を果たしている。一方、排出管72は、内部空間48に導入されたエアを、導入管71とは別の経路を経由して注入管本体31の基端側に戻して排出する役割を果たしている。地表側にて露出した導入管71には送気手段であるポンプ74が接続されており、このポンプ74を駆動することにより導入管71にエアが圧送されるようになっている。また、地表側にて露出した導入管71には、温度センサ76が設けられ、導入されるエアの温度を計測するようになっている。一方、地表側にて露出した排出管72にも、温度センサ73が設けられ、排出されてくるエアの温度を計測するようになっている。また、ポンプ74及び温度センサ73、76は、制御手段であるコンピュータ75にともに電気的に接続されている。コンピュータ75は温度センサ73、76からの出力信号を取り込んで温度を常時監視しており、その計測結果に基づいてポンプ74の動作を適宜制御するようになっている。例えば、排出時の気体温度と導入時の気体温度との差が許容範囲内にある場合には、コンピュータ75は基本的に一定回転数でポンプ74を駆動する制御を行う。これに対し、排出時の気体温度の過度の上昇により、上記温度差が許容範囲を超えた場合には、コンピュータ75はポンプ74の回転速度を上げて駆動する制御を行う。つまり、送気量を増やして冷却能力を高めるような制御を行うようになっている。 As shown in FIG. 4 and the like, the introduction pipe 71 and the discharge pipe 72 extending from the base end side of the injection pipe main body 31 on the ground surface are connected to the base end side of the vibrator case 40, respectively. The introduction pipe 71 plays a role of introducing air (cooling gas) for cooling the ultrasonic vibrator unit into the internal space 48 of the vibrator case 40 from the base end side of the injection pipe main body 31. On the other hand, the discharge pipe 72 plays a role of returning the air introduced into the internal space 48 to the proximal end side of the injection pipe main body 31 via a route different from that of the introduction pipe 71 and discharging the air. A pump 74, which is an air supply means, is connected to the introduction pipe 71 exposed on the ground surface side, and air is pumped to the introduction pipe 71 by driving the pump 74. Further, a temperature sensor 76 is provided in the introduction pipe 71 exposed on the ground surface side so as to measure the temperature of the introduced air. On the other hand, the discharge pipe 72 exposed on the ground surface side is also provided with a temperature sensor 73 to measure the temperature of the discharged air. Further, the pump 74 and the temperature sensors 73 and 76 are both electrically connected to the computer 75 which is a control means. The computer 75 takes in the output signals from the temperature sensors 73 and 76 and constantly monitors the temperature, and the operation of the pump 74 is appropriately controlled based on the measurement result. For example, when the difference between the gas temperature at the time of discharge and the gas temperature at the time of introduction is within an allowable range, the computer 75 basically controls to drive the pump 74 at a constant rotation speed. On the other hand, when the temperature difference exceeds the permissible range due to an excessive rise in the gas temperature at the time of discharge, the computer 75 controls to increase the rotation speed of the pump 74 to drive the pump 74. That is, the control is performed so as to increase the amount of air supplied to increase the cooling capacity.
次に、注入外管1、薬液注入装置2及び本実施形態の振動併用薬液注入装置3を用いた薬液注入工法について説明する。 Next, a chemical injection method using the injection outer tube 1, the chemical injection device 2, and the vibration-combined chemical injection device 3 of the present embodiment will be described.
公知のダブルパッカー薬液注入工法では、図1(a)、(b)の注入外管1と薬液注入装置2とを用いる。一方、本発明による振動併用薬液注入工法では、注入外管1、薬液注入装置2及び振動併用薬液注入装置3を用いる。 In the known double packer chemical injection method, the injection outer tube 1 and the chemical injection device 2 of FIGS. 1A and 1B are used. On the other hand, in the vibration-combined chemical injection method according to the present invention, the injection outer tube 1, the chemical injection device 2, and the vibration-combined chemical injection device 3 are used.
図2(a)は、地中の削孔(図示せず)に建て込まれた注入外管1に薬液注入装置2を挿入し、所定の位置で上部及び下部パッカー22、23を膨張させて注入外管1の内周面に密着固定した状態である。このとき、薬液C1を吐出させようとする薬液吐出部15を間に挟んでその上下に上部パッカー22と下部パッカー23とが位置するようにする。 In FIG. 2A, the chemical injection device 2 is inserted into the injection outer pipe 1 built in the drilling hole (not shown) in the ground, and the upper and lower packers 22 and 23 are expanded at predetermined positions. It is in a state of being closely fixed to the inner peripheral surface of the injection outer tube 1. At this time, the upper packer 22 and the lower packer 23 are positioned above and below the chemical liquid discharge portion 15 for discharging the chemical liquid C1.
注入管本体21を通って薬液C1が圧送され、吐出口24から薬液C1が吐出されると、上部パッカー22と下部パッカー23とにより閉じられた空間に薬液C1が充填され、管内圧力が高まる。それにより、吐出孔12を通りスリット14を押し開いて薬液C1が吐出される。 When the chemical solution C1 is pumped through the injection pipe main body 21 and the chemical solution C1 is discharged from the discharge port 24, the chemical solution C1 is filled in the space closed by the upper packer 22 and the lower packer 23, and the pressure inside the pipe is increased. As a result, the chemical solution C1 is discharged by pushing open the slit 14 through the discharge hole 12.
図2(b)も同様に、地中の削孔(図示せず)に建て込まれた注入外管1に振動併用薬液注入装置3を挿入し、所定の位置で上部及び下部パッカー32、33を膨張させて注入外管1の内周面に密着固定した状態である。 Similarly, in FIG. 2B, the vibration-combined chemical injection device 3 is inserted into the injection outer pipe 1 built in the drilling hole (not shown) in the ground, and the upper and lower packers 32 and 33 are placed at predetermined positions. Is inflated and closely fixed to the inner peripheral surface of the injection outer tube 1.
注入管本体31を通って薬液C2が圧送され、吐出口34から薬液C2が吐出され、上部パッカー32と下部パッカー33とにより閉じられた空間に薬液C2が充填される。同時に、超音波振動発生部4の稼動を開始する。超音波発生ユニット41で発生した超音波はブースタ42で増幅され、ホーン43の超音波出力端から放射される。超音波は縦波であり、伝搬方向と同じ方向に振動する。薬液C2を通して注入外管1に到達した超音波振動は、注入外管1(スリーブ13も一体)を振動させる。注入外管1の振動は周囲地盤に伝達され、地盤中の土粒子も振動することになる。 The chemical solution C2 is pumped through the injection pipe main body 31, the chemical solution C2 is discharged from the discharge port 34, and the chemical solution C2 is filled in the space closed by the upper packer 32 and the lower packer 33. At the same time, the operation of the ultrasonic vibration generating unit 4 is started. The ultrasonic waves generated by the ultrasonic wave generation unit 41 are amplified by the booster 42 and radiated from the ultrasonic wave output end of the horn 43. Ultrasound is a longitudinal wave that oscillates in the same direction as the propagation direction. The ultrasonic vibration that reaches the injection outer tube 1 through the chemical solution C2 vibrates the injection outer tube 1 (the sleeve 13 is also integrated). The vibration of the injection outer pipe 1 is transmitted to the surrounding ground, and the soil particles in the ground also vibrate.
また、薬液C2自体も、その粒子が振動しつつ吐出孔12を通りスリット14を押し開いて吐出される。吐出孔12へ向かう薬液C2の移動方向と、超音波の伝搬方向及び振動方向が同じであるので、薬液C2中の粒子が振動しやすい。 Further, the chemical solution C2 itself is also discharged by pushing the slit 14 through the discharge hole 12 while the particles vibrate. Since the moving direction of the chemical solution C2 toward the discharge hole 12 is the same as the propagation direction and the vibration direction of the ultrasonic wave, the particles in the chemical solution C2 are likely to vibrate.
本発明では、振動併用の結果、従来のダブルパッカー薬液注入工法における球状浸透に替わってまたは球状浸透に加えて柱状浸透が促進される。周囲の地盤中では、薬液C2中の粒子及び土粒子が振動しつつ移動するため、土粒子間隙の目詰まりを生じることなく、薬液C2は土粒子間隙に入り込み、地盤中に浸透することができる。薬液C2は、硬化するまで移動することができるので、硬化時間が長いほど遠方に到達できる。 In the present invention, as a result of the combined use of vibration, columnar permeation is promoted in place of or in addition to spherical permeation in the conventional double packer chemical injection method. In the surrounding ground, the particles in the chemical solution C2 and the soil particles move while vibrating, so that the chemical solution C2 can enter the soil particle gaps and permeate into the ground without clogging the soil particle gaps. .. Since the chemical solution C2 can move until it hardens, the longer the curing time, the farther it can reach.
薬液C1と薬液C2とが同じ種類及び粘性である場合、振動併用薬液注入装置3を用いた方が、薬液注入装置2を用いたときよりも薬液が遠方まで到達することができる。 When the chemical solution C1 and the chemical solution C2 have the same type and viscosity, the chemical solution can reach farther when the chemical solution injection device 3 with vibration is used than when the chemical solution injection device 2 is used.
図7及び図8を参照して、図1に示した各装置を用いて行う本発明による振動併用薬液注入工法の一例を概略的に説明する。 With reference to FIGS. 7 and 8, an example of the vibration-combined chemical injection method according to the present invention performed by using each device shown in FIG. 1 will be schematically described.
図7(a)の状態となるまでの工程を説明する。まず、地盤Gに削孔9を形成する。例えば直径100mm〜165mm程度のケーシングパイプを用い、薬液注入対象範囲の底面位置である所定深度までケーシング削孔を行う。削孔9に注入外管1を建て込み、シールグラウトC0を注入すると同時にケーシングパイプを引き抜く。シールグラウトC0は、例えばセメント・ベントナイト液である。その後、シールグラウトC0を、その強度が発現するまで養生させる。シールグラウトC0が固化することにより、その後の薬液注入工程において注入外管1の周囲から地上へ薬液が漏出することを防止する。 The process up to the state shown in FIG. 7A will be described. First, a hole 9 is formed in the ground G. For example, using a casing pipe having a diameter of about 100 mm to 165 mm, the casing is drilled to a predetermined depth, which is the bottom position of the chemical solution injection target range. The injection outer pipe 1 is built in the drilled hole 9, and the casing pipe is pulled out at the same time as the seal grout C0 is injected. Shield grout C0 is, for example, a cement / bentonite solution. Then, the seal grout C0 is cured until its strength is developed. The solidification of the seal grout C0 prevents the chemical solution from leaking from the periphery of the injection outer tube 1 to the ground in the subsequent chemical solution injection step.
図7(a)は、削孔9に建て込まれた注入外管1を示している。周囲には所定の強度をもつシールグラウトC0が存在する。注入外管1の内部は空洞である。 FIG. 7A shows an injection outer pipe 1 built in the drilled hole 9. There is a seal grout C0 having a predetermined strength in the surroundings. The inside of the injection outer tube 1 is hollow.
次に図7(b)は、注入外管1に薬液注入装置2を挿入し、所定の位置で固定した状態を示している。挿入時は、上部パッカー22と下部パッカー23とを収縮状態とする。地表には、薬液材料を混合する材料混合ミキサー7と、材料混合ミキサー7から薬液を供給されるグラウトポンプ6とが設置され、グラウトポンプ6が薬液注入装置2と接続されている。 Next, FIG. 7B shows a state in which the chemical injection device 2 is inserted into the injection outer tube 1 and fixed at a predetermined position. At the time of insertion, the upper packer 22 and the lower packer 23 are brought into a contracted state. A material mixing mixer 7 for mixing chemical liquid materials and a grout pump 6 for supplying chemical liquid from the material mixing mixer 7 are installed on the ground surface, and the grout pump 6 is connected to the chemical liquid injection device 2.
2つのパッカー22、23用の媒体送出ポンプ(図示せず)も設置されている。上部パッカー22と下部パッカー23とを、最下位置の薬液吐出部15を挟んで上下に位置させた後、双方のパッカー22、23を膨張させて注入外管1の内周面に密着固定させる。 Media delivery pumps (not shown) for the two packers 22 and 23 are also installed. After the upper packer 22 and the lower packer 23 are positioned vertically with the chemical discharge portion 15 at the lowest position interposed therebetween, both packers 22 and 23 are expanded and fixed in close contact with the inner peripheral surface of the injection outer tube 1. ..
続いて図8(a)は、薬液注入装置2に一次薬液C1を圧送し、地盤Gに注入した状態を示している。一次薬液C1は、例えば比較的高粘度のセメント・ベントナイト液である。一次薬液C1の注入は、上述した図7(a)のように行われる。一次薬液C1は、注入外管1の周囲のシールグラウトC0及びその近傍の周囲地盤を割裂(クラッキング)させる。一次薬液C1による周囲のクラッキングと、クラッキングへの一次薬液C1の浸透により削孔周囲地盤の粗詰めを行う。 Subsequently, FIG. 8A shows a state in which the primary chemical solution C1 is pumped to the chemical solution injection device 2 and injected into the ground G. The primary chemical solution C1 is, for example, a cement / bentonite solution having a relatively high viscosity. The injection of the primary drug solution C1 is performed as shown in FIG. 7 (a) described above. The primary chemical solution C1 cracks the seal grout C0 around the injection outer tube 1 and the surrounding ground in the vicinity thereof. The surrounding ground is roughly filled by cracking the surroundings with the primary chemical solution C1 and permeating the primary chemical solution C1 into the cracking.
軸方向における一箇所での一次薬液C1の注入を終えたならば、パッカー22、23を解除して薬液注入装置2を所定の距離だけ引き上げ、次の薬液吐出部15にて繰り返し一次薬液C1の注入を行う。薬液注入対象範囲の全ての薬液吐出部15にて一次薬液C1の注入を完了した後、薬液注入装置2を引き抜く。 When the injection of the primary chemical solution C1 at one location in the axial direction is completed, the packers 22 and 23 are released, the chemical solution injection device 2 is pulled up by a predetermined distance, and the primary chemical solution C1 is repeatedly injected at the next chemical solution discharge unit 15. Make an injection. After the injection of the primary chemical solution C1 is completed in all the chemical solution discharge units 15 in the chemical solution injection target range, the chemical solution injection device 2 is pulled out.
続いて図8(b)は、注入外管1に振動併用薬液注入装置3を挿入し、所定の位置で固定し、固化材C2である薬液を注入している状態を示している。注入外管1に対する振動併用薬液注入装置3の固定位置、及び、パッカー32、33による固定方法は、薬液注入装置2と同様である。振動併用薬液注入装置3による固化材C2の注入は、上述した図8(b)のように行われる。振動併用薬液注入装置3では超音波振動を併用するが、注入圧力において視認可能な程度の脈動を生じることはないため、注入圧力傾向を管理することは容易である。 Subsequently, FIG. 8B shows a state in which the vibration-combined chemical injection device 3 is inserted into the injection outer tube 1, fixed at a predetermined position, and the chemical solution as the solidifying material C2 is injected. The fixing position of the vibration-combined chemical injection device 3 with respect to the injection outer tube 1 and the fixing method by the packers 32 and 33 are the same as those of the chemical injection device 2. The solidifying material C2 is injected by the vibration-combined chemical injection device 3 as shown in FIG. 8B described above. In the chemical solution injection device 3 combined with vibration, ultrasonic vibration is used in combination, but since pulsation to a visible degree does not occur at the injection pressure, it is easy to control the injection pressure tendency.
超音波振動発生部4は、地表に設置した発振機5から送信される高周波電圧により駆動され超音波を発生する。超音波の発生を開始すると、注入外管1の周辺地盤に超音波振動が伝搬し、削孔9の近傍地盤が緩められて、緩み領域Sが形成される。この緩み領域Sが円筒状の浸透面となって、小さい注入抵抗で固化材C2が略水平方向に放射状に浸透することができる。即ち、従来のダブルパッカー薬液注入工法における球状浸透に替わってまたは球状浸透に加えて柱状浸透が促進される。点の浸透源による球状浸透に比べて、面の浸透源による柱状浸透では、吐出された薬液がより広く分散する。浸透面の単位体積当たりの注入抵抗が下がることにより、注入速度を高めることができ、施工時間の短縮を図ることができる。ただし、点の浸透源による球状浸透と面の浸透源による柱状浸透の浸透態様はモデル的表現であり、これらの間に厳密な境界が存在するものではなく、実際には双方の浸透態様が混在する場合もある。 The ultrasonic vibration generating unit 4 is driven by a high frequency voltage transmitted from an oscillator 5 installed on the ground surface to generate ultrasonic waves. When the generation of ultrasonic waves is started, the ultrasonic vibration propagates to the ground around the injection outer pipe 1, the ground in the vicinity of the drilled hole 9 is loosened, and the loosened region S is formed. The loosened region S becomes a cylindrical permeation surface, and the solidifying material C2 can permeate radially in a substantially horizontal direction with a small injection resistance. That is, columnar permeation is promoted in place of or in addition to spherical permeation in the conventional double packer chemical injection method. In columnar infiltration by a surface infiltration source, the discharged chemical solution is more widely dispersed than in spherical infiltration by a point infiltration source. By lowering the injection resistance per unit volume of the permeation surface, the injection speed can be increased and the construction time can be shortened. However, the permeation modes of spherical permeation by the point permeation source and columnar permeation by the surface permeation source are model expressions, and there is no strict boundary between them, and both permeation modes are actually mixed. In some cases.
また、鉛直方向への浸透抵抗も振動により緩和されるため、軸方向における注入間隔を、従来の250mm〜330mm程度から1000mm程度とすることができる。これによっても、施工時間及び作業負担を軽減することができる。 Further, since the penetration resistance in the vertical direction is also relaxed by vibration, the injection interval in the axial direction can be changed from the conventional 250 mm to 330 mm to about 1000 mm. This also makes it possible to reduce the construction time and work load.
超音波振動は微細な振動であり、視認可能な大きな脈動ではないため、固化材C2が同じ割裂脈を何度も押し広げてムラのある改良体を造成することはない。即ち、割裂注入を生じることなく、固化材C2が円滑で均質な浸透を行うことができる。 Since the ultrasonic vibration is a minute vibration and not a large pulsation that can be visually recognized, the solidifying material C2 does not spread the same split vein many times to create an uneven improved body. That is, the solidifying material C2 can smoothly and uniformly permeate without causing split injection.
超音波振動発生部4は、基本的に固化材C2を注入する間を通して稼動する。しかしながら、実質的な超音波の発生は、連続的に行っても断続的に行ってもよい。好適には、超音波の発生は断続的に行う。例えば、超音波振動発生部4が、1分〜10分の稼動時間と1分〜10分の休止時間を繰り返すことにより断続的に超音波を発生させることが好ましい。このとき、対象地盤の粒径に応じた土粒子の沈降時間に基づいて休止時間を設定することが好ましい。断続的に超音波を発生させると、連続的に超音波を発生させる場合に比べて土粒子や固化材粒子に加わる振動にさらに緩急が加わるので、土粒子間隙の目詰まりがより起こり難くなり、発生した目詰まりを除去する効果も得られる。なお、断続的に超音波を発生する期間と、10分以上連続的に超音波を発生する期間を組み合わせてもよい。 The ultrasonic vibration generating unit 4 basically operates throughout the injection of the solidifying material C2. However, the substantial generation of ultrasonic waves may be continuous or intermittent. Preferably, the ultrasonic waves are generated intermittently. For example, it is preferable that the ultrasonic vibration generating unit 4 intermittently generates ultrasonic waves by repeating an operating time of 1 minute to 10 minutes and a resting time of 1 minute to 10 minutes. At this time, it is preferable to set the rest time based on the sedimentation time of the soil particles according to the particle size of the target ground. When ultrasonic waves are generated intermittently, the vibration applied to the soil particles and solidifying material particles is further slowed down as compared with the case where ultrasonic waves are continuously generated, so that clogging of the soil particle gaps is less likely to occur. The effect of removing the generated clogging can also be obtained. The period in which ultrasonic waves are generated intermittently and the period in which ultrasonic waves are continuously generated for 10 minutes or more may be combined.
固化材C2は、比較的硬化時間の長い低粘性のものであり、例えば溶液タイプを使用できる。また、振動併用するので浸透性の比較的低い懸濁タイプ(スラリー状)のセメント系グラウトも使用できる。固化材C2が、硬化時間の長いものであっても、周囲のシールグラウトC0及びパッカー32、33により地上への漏れ出しが遮断されているので、地盤中に浸透していくことができる。固化材C2の種類や粘性は、土質条件により適宜選択される。 The solidifying material C2 is a low-viscosity material having a relatively long curing time, and for example, a solution type can be used. In addition, since it is used in combination with vibration, a suspension type (slurry) cement-based grout with relatively low permeability can also be used. Even if the solidifying material C2 has a long curing time, it can permeate into the ground because the surrounding seal grout C0 and the packers 32 and 33 block the leakage to the ground. The type and viscosity of the solidifying material C2 are appropriately selected depending on the soil condition.
固化材C2の注入速度は、例えば6リットル/分〜20リットル/分程度である。低注入速度による注入は、周囲地盤に対する影響が少ないので好ましい。しかしながら、注入速度はこの範囲に限定されない。軸方向における一箇所での固化材C2の注入を終えたならば、パッカー32、33を解除して振動併用薬液注入装置3を所定の距離だけ引き上げ、次の薬液吐出部15にて繰り返し固化材C2の注入を行う。薬液注入対象範囲の全ての薬液吐出部15にて固化材C2の注入を完了した後、振動併用薬液注入装置3を引き抜く。 The injection rate of the solidifying material C2 is, for example, about 6 liters / minute to 20 liters / minute. Injection at a low injection rate is preferable because it has little effect on the surrounding ground. However, the injection rate is not limited to this range. When the injection of the solidifying material C2 at one location in the axial direction is completed, the packers 32 and 33 are released, the vibration-combined chemical injection device 3 is pulled up by a predetermined distance, and the solidifying material is repeatedly injected at the next chemical discharge unit 15. Inject C2. After the injection of the solidifying material C2 is completed in all the chemical discharge portions 15 in the chemical solution injection target range, the vibration-combined chemical solution injection device 3 is pulled out.
その後、次の施工箇所に移動して同じように施工する。 After that, move to the next construction site and perform the same construction.
なお、ダブルパッカー薬液注入工法の特徴として、薬液注入装置の上下位置を任意に変更したり、同一箇所において再度注入を行ったりすることが容易であるということがある。従って、本発明による振動併用薬液注入装置を用いた振動併用薬液注入工法においても、上述した施工例に限られず、多様な施工が可能である。対象地盤は、シルト粘土層、砂質土、砂礫層等、いずれの地盤にも適用可能である。 A feature of the double packer chemical injection method is that it is easy to arbitrarily change the vertical position of the chemical injection device and to perform injection again at the same location. Therefore, the vibration-combined chemical injection method using the vibration-combined chemical injection device according to the present invention is not limited to the above-mentioned construction examples, and various constructions are possible. The target ground can be applied to any ground such as silt clay layer, sandy soil, and gravel layer.
そして、本実施形態の振動併用薬液注入装置3及びその工法によれば、以下の効果を得ることができる。 Then, according to the vibration combined chemical injection device 3 of the present embodiment and its construction method, the following effects can be obtained.
(1)本実施形態では、ホーン43の超音波出力端に先端部材51が着脱可能に連結されている。このため、浸食により超音波出力端側に劣化損傷が生じたとしても、先端部材51のみを新しいものに取り換えることができる。よって、ホーン41全体あるいはホーン41を含む超音波振動発生部4全体を新しいものに取り換える必要がなくなり、メンテナンス性が向上する。また、先端部材51のみを取り換える作業は、必ずしも分解、組立、調整等を伴わない。このため、複雑な機器を必要とせず、比較的簡単な工具などがあれば作業現場にて行うことが可能となる。なお、ホーン41全体を新しくする必要がある場合等に比べて、確実にコスト性も向上する。 (1) In the present embodiment, the tip member 51 is detachably connected to the ultrasonic output end of the horn 43. Therefore, even if deterioration damage occurs on the ultrasonic output end side due to erosion, only the tip member 51 can be replaced with a new one. Therefore, it is not necessary to replace the entire horn 41 or the entire ultrasonic vibration generating unit 4 including the horn 41 with a new one, and maintainability is improved. Further, the work of replacing only the tip member 51 does not necessarily involve disassembly, assembly, adjustment, or the like. Therefore, it does not require complicated equipment and can be performed at the work site if there is a relatively simple tool or the like. It should be noted that the costability is surely improved as compared with the case where the entire horn 41 needs to be renewed.
(2)本実施形態では、振動子ケース40の内部空間48に超音波振動子ユニット41が気密的に収容されているので、超音波振動子ユニット41が周囲にある薬液に直接晒されることがない。従って、超音波振動子ユニット41の劣化損傷が回避される。また、振動子ケース40の外周面にパイプ保持溝62が凹設され、そこに先端側パッカー33用のエア供給パイプ62が保持固定された状態となっている。ゆえに、繰り返し超音波振動に晒されても、当該エア供給パイプ62に変形、破損が起こりにくい。さらに、エア供給パイプ62が振動子ケース40の外周面に入り込んで保持固定される結果、エア供給パイプ62が径方向に張り出さなくなる。そのため、超音波振動発生部4を注入外管11に挿入するときに当該エア供給パイプ62が邪魔にならない。よって、挿入作業を容易に行うことが可能となる。また、この場合においては、振動子ケース40を避けるようにしてエア供給パイプ62を配設する必要がなくなる。そのため、エア供給パイプ62を振動子ケース40部分でわざわざ曲げることなく、ストレートの状態で使用することが可能となる。さらに、振動子ケース40の外周面と注入外管11の内周面との間にパイプ設置スペースを確保する必要がなくなる。よって、その分だけ大きな超音波振動発生部4を使用することが可能となる。また、本実施形態ではエア供給パイプ62が金属製であるため、例えば樹脂製のものである場合と比べて破損等が起こりにくいという利点がある。 (2) In the present embodiment, since the ultrasonic vibrator unit 41 is airtightly housed in the internal space 48 of the vibrator case 40, the ultrasonic vibrator unit 41 may be directly exposed to the surrounding chemical solution. Absent. Therefore, deterioration and damage of the ultrasonic vibrator unit 41 are avoided. Further, a pipe holding groove 62 is recessed on the outer peripheral surface of the vibrator case 40, and the air supply pipe 62 for the tip side packer 33 is held and fixed therein. Therefore, even if it is repeatedly exposed to ultrasonic vibration, the air supply pipe 62 is unlikely to be deformed or damaged. Further, as a result of the air supply pipe 62 entering the outer peripheral surface of the vibrator case 40 and being held and fixed, the air supply pipe 62 does not project in the radial direction. Therefore, the air supply pipe 62 does not get in the way when the ultrasonic vibration generating portion 4 is inserted into the injection outer pipe 11. Therefore, the insertion work can be easily performed. Further, in this case, it is not necessary to dispose the air supply pipe 62 so as to avoid the vibrator case 40. Therefore, the air supply pipe 62 can be used in a straight state without being bothered to bend at the vibrator case 40 portion. Further, it is not necessary to secure a pipe installation space between the outer peripheral surface of the vibrator case 40 and the inner peripheral surface of the injection outer pipe 11. Therefore, it is possible to use the ultrasonic vibration generating unit 4 which is larger by that amount. Further, in the present embodiment, since the air supply pipe 62 is made of metal, there is an advantage that damage or the like is less likely to occur as compared with the case where the air supply pipe 62 is made of resin, for example.
(3)本実施形態では、ブースタ42及びホーン43が一体構造をなすように構成されているとともに、振動子ケース40とホーン42とが溶接接合されている。ゆえに、鍔部42c、43cにおけるパイプ挿通凹部63、64が、組み付け時にパイプ保持溝62と外周上同位置からずれる心配がない。従って、先端側パッカー33用のエア供給パイプ61をパイプ挿通凹部63、64の双方に容易にかつ確実に挿通させることができ、組み付け性が向上する。また、この場合においても、エア供給パイプ61をわざわざ曲げることなくストレートの状態で使用することが可能となる。さらに、鍔部42c、43cにおけるパイプ挿通凹部63、64でもエア供給パイプ61が保持固定されるように構成すれば、エア供給パイプ61の固定強度をいっそう高めることができ、耐久性をいっそう向上することができる。 (3) In the present embodiment, the booster 42 and the horn 43 are configured to form an integral structure, and the vibrator case 40 and the horn 42 are welded together. Therefore, there is no concern that the pipe insertion recesses 63 and 64 in the flange portions 42c and 43c will be displaced from the same position on the outer circumference as the pipe holding groove 62 at the time of assembly. Therefore, the air supply pipe 61 for the tip side packer 33 can be easily and surely inserted into both the pipe insertion recesses 63 and 64, and the assembling property is improved. Further, even in this case, the air supply pipe 61 can be used in a straight state without being bothered to bend. Further, if the air supply pipe 61 is also held and fixed in the pipe insertion recesses 63 and 64 in the flange portions 42c and 43c, the fixing strength of the air supply pipe 61 can be further increased, and the durability is further improved. be able to.
(4)本実施形態では、先端側パッカー33を支持する支持柱45の両端が、超音波振動発生部4において超音波振動の節F1となる位置にてそれぞれ連結固定されている。このため、部材同士の連結部分に対する超音波振動の影響を最小限に抑えることができ、装置の耐久性が向上する。 (4) In the present embodiment, both ends of the support pillar 45 that supports the tip side packer 33 are connected and fixed at positions that serve as the ultrasonic vibration node F1 in the ultrasonic vibration generating portion 4. Therefore, the influence of ultrasonic vibration on the connecting portion between the members can be minimized, and the durability of the device is improved.
(5)本実施形態では、導入管71と排出管72とを振動子ケース40に接続した構造としている。このため、導入管71を経て導入された冷却用気体によって、超音波振動子ユニット41の熱が奪われる。高温化した冷却用気体は、導入管71とは別経路で設けられた排出管72を経て注入管本体31の基端側に確実に戻され、排出される。このため、超音波振動子ユニット40近傍に十分なスペースが存在しなくても、超音波振動子ユニット40を効率よく冷却することができる。よって、装置の動作安定性が向上するとともに、耐久性も向上する。 (5) In the present embodiment, the introduction pipe 71 and the discharge pipe 72 are connected to the vibrator case 40. Therefore, the heat of the ultrasonic vibrator unit 41 is taken away by the cooling gas introduced through the introduction pipe 71. The high-temperature cooling gas is surely returned to the proximal end side of the injection pipe main body 31 through the discharge pipe 72 provided in a different route from the introduction pipe 71, and is discharged. Therefore, the ultrasonic vibrator unit 40 can be efficiently cooled even if there is not enough space in the vicinity of the ultrasonic vibrator unit 40. Therefore, the operational stability of the device is improved, and the durability is also improved.
なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。 In addition, each embodiment of the present invention may be changed as follows.
・上記実施形態では図3(a)に示すような先端部材51を用いたが、先端部材51を着脱可能とするものであれば、必ずしもこのようなねじ構造のみに限定されない。例えば、図3(b)に示す変形例では、先端部材51Aの基端面中央部に雌ねじ部54が設けられており、その雌ねじ部54には小径部43b側に突設された雄ねじ部53が螺着されている。図3(c)に示す変形例では、先端部材51B及び小径部43bの双方に雌ねじ部54が設けられており、それら雌ねじ部54には別体で構成された雄ねじ部材53Bが各々螺着されている。なお、図示は省略するが、上記のねじ構造以外に例えば係止具を用いた連結構造などを採用することも勿論可能である。
・例えば、図6(d)に示す変形例のように、先端部材51における先端面52が、耐食性保護膜55で被覆されていてもよい。このような耐食性保護膜55としては、例えば10μm〜100μm程度のクロムめっき膜や窒化チタン膜などが好適である。このような膜を施しておくことにより、先端部材51が浸食されにくくなる。よって、図6(a)の場合と比較して先端部材51の寿命を1.5倍〜2倍程度延ばすことが可能となり、先端部材51の交換頻度を低くすることができる。なお、図6(e)に示す変形例のように、先端部材51における先端面52のみならず、側面全体が耐食性保護膜55で被覆されていてもよい。なお、耐食性保護膜55はめっき法により形成されたものに限定されず、従来公知の他の成膜法により形成されたものであってもよい。また、耐食性保護膜55は金属膜でなくてもよく、例えばセラミック膜であってもよい。
・上記実施形態では先端部材51の先端面52が平面状であったが、例えば図3(f)に示す変形例の先端部材51Cのように先端面52Aが凸面状であってもよい。このような構成であると、超音波が径方向に分散されやすくなるため、超音波拡散体43に伝搬する超音波振動の量が減り、超音波拡散体43の劣化を遅らせることができる。なお、図示は省略するが、先端面を凹面状とすることもできる。
・上記実施形態では、温度センサ73、76による温度計測結果に基づいてコンピュータ75がポンプ74の動作を適宜制御するように構成されていたが、ポンプ74のみに限定されず、同じく地表に設けた発振機を制御対象としてもよい。
In the above embodiment, the tip member 51 as shown in FIG. 3A is used, but the screw structure is not necessarily limited as long as the tip member 51 can be attached and detached. For example, in the modified example shown in FIG. 3B, a female screw portion 54 is provided at the center of the base end surface of the tip member 51A, and the female screw portion 54 has a male screw portion 53 projecting from the small diameter portion 43b side. It is screwed. In the modified example shown in FIG. 3C, a female screw portion 54 is provided on both the tip member 51B and the small diameter portion 43b, and a male screw member 53B configured as a separate body is screwed to each of the female screw portions 54. ing. Although not shown, it is of course possible to adopt, for example, a connecting structure using a locking tool in addition to the above-mentioned screw structure.
-For example, as in the modified example shown in FIG. 6D, the tip surface 52 of the tip member 51 may be covered with the corrosion-resistant protective film 55. As such a corrosion-resistant protective film 55, for example, a chrome-plated film or a titanium nitride film having a size of about 10 μm to 100 μm is suitable. By applying such a film, the tip member 51 is less likely to be eroded. Therefore, the life of the tip member 51 can be extended by about 1.5 to 2 times as compared with the case of FIG. 6A, and the frequency of replacement of the tip member 51 can be reduced. As in the modified example shown in FIG. 6E, not only the tip surface 52 of the tip member 51 but also the entire side surface may be covered with the corrosion-resistant protective film 55. The corrosion-resistant protective film 55 is not limited to the one formed by the plating method, and may be formed by another conventionally known film forming method. Further, the corrosion resistant protective film 55 does not have to be a metal film, and may be, for example, a ceramic film.
In the above embodiment, the tip surface 52 of the tip member 51 is flat, but the tip surface 52A may be convex as in the modified example tip member 51C shown in FIG. 3 (f). With such a configuration, the ultrasonic waves are easily dispersed in the radial direction, so that the amount of ultrasonic vibration propagating to the ultrasonic diffuser 43 is reduced, and the deterioration of the ultrasonic diffuser 43 can be delayed. Although not shown, the tip surface may be concave.
-In the above embodiment, the computer 75 is configured to appropriately control the operation of the pump 74 based on the temperature measurement results by the temperature sensors 73 and 76, but the computer 75 is not limited to the pump 74 and is also provided on the ground surface. The oscillator may be the control target.
1…注入外管
3…超音波振動併用薬液注入装置
4…超音波振動発生部
9…削孔
24…吐出口
31…注入管本体
32…基端側パッカーとしての上部パッカー
33…先端側パッカーとしての下部パッカー
40…振動子ケース
41…超音波振動子ユニット
42…超音波増幅器としてのブースタ
43…超音波共振器としてのホーン
43c…(超音波共振器の)鍔部
44…超音波拡散体
45…支持部材としての支持柱
48…内部空間
51,51A,51B,51C…先端部材
52,52A…先端面
55…耐食性保護膜
61…先端側パッカー用のエア供給パイプ
62…パイプ保持溝
71…導入管
72…排出管
C2…固化材
G…地盤
F1…超音波振動の節となる位置
L1…中心軸
1 ... Injection outer tube 3 ... Chemical injection device with ultrasonic vibration 4 ... Ultrasonic vibration generator 9 ... Drilling 24 ... Discharge port 31 ... Injection tube body 32 ... Upper packer as base end side packer 33 ... As tip side packer Lower packer 40 ... Transducer case 41 ... Ultrasonic transducer unit 42 ... Booster as an ultrasonic amplifier 43 ... Horn as an ultrasonic resonator 43c ... Collar part (of ultrasonic resonator) 44 ... Ultrasonic diffuser 45 ... Support pillar as a support member 48 ... Internal space 51, 51A, 51B, 51C ... Tip member 52, 52A ... Tip surface 55 ... Corrosion-resistant protective film 61 ... Air supply pipe for tip side packer 62 ... Pipe holding groove 71 ... Introduction Pipe 72 ... Discharge pipe C2 ... Solidifying material G ... Ground F1 ... Position that becomes a node of ultrasonic vibration L1 ... Central axis
Claims (9)
注入管本体と、前記注入管本体の先端にて軸方向に所定の間隔を開けて設けられた基端側パッカー及び先端側パッカーと、前記注入管本体を通して圧送された固化材を吐出するために前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた吐出口と、前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた超音波振動発生部とを備え、
前記超音波振動発生部は、前記注入管本体の中心軸上にて前記基端側パッカー側から順に配置された超音波振動子ユニット、超音波増幅器及び超音波共振器と、前記超音波共振器の超音波出力端から離間して中心軸上に配置され前記超音波を反射して前記注入管本体の径方向に拡散する超音波拡散体とを有し、
前記超音波共振器の前記超音波出力端に先端部材が着脱可能に連結されている
ことを特徴とする超音波振動併用薬液注入装置。 It is a chemical injection device with ultrasonic vibration used in the double packer chemical injection method that also uses ultrasonic vibration.
In order to discharge the injection tube main body, the base end side packer and the tip end side packer provided at the tip of the injection tube body at a predetermined interval in the axial direction, and the solidifying material pumped through the injection tube main body. It is provided with a discharge port provided between the base end side packer and the tip end side packer, and an ultrasonic vibration generating portion provided between the base end side packer and the tip end side packer.
The ultrasonic vibration generating unit includes an ultrasonic vibrator unit, an ultrasonic amplifier, an ultrasonic resonator, and an ultrasonic resonator arranged in order from the base end side packer side on the central axis of the injection tube main body. It has an ultrasonic diffuser that is arranged on the central axis away from the ultrasonic output end of the above and reflects the ultrasonic waves and diffuses in the radial direction of the injection tube main body.
An ultrasonic vibration combined chemical injection device, characterized in that a tip member is detachably connected to the ultrasonic output end of the ultrasonic resonator.
注入管本体と、前記注入管本体の先端にて軸方向に所定の間隔を開けて設けられた基端側パッカー及び先端側パッカーと、前記注入管本体を通して圧送された固化材を吐出するために前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた吐出口と、前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた超音波振動発生部とを備え、
前記超音波振動発生部は、前記注入管本体の中心軸上にて前記基端側パッカー側から順に配置された超音波振動子ユニット、超音波増幅器及び超音波共振器と、前記超音波共振器の超音波出力端から離間して中心軸上に配置され前記超音波を反射して前記注入管本体の径方向に拡散する超音波拡散体と、前記超音波振動子ユニットを内部空間に気密的に収容する振動子ケースとを有し、
前記振動子ケースの外周面にパイプ保持溝が凹設されるとともに、前記パイプ保持溝に前記先端側パッカー用のエア供給パイプが保持固定されている
ことを特徴とする超音波振動併用薬液注入装置。 It is a chemical injection device with ultrasonic vibration used in the double packer chemical injection method that also uses ultrasonic vibration.
In order to discharge the injection tube main body, the base end side packer and the tip end side packer provided at the tip of the injection tube body at a predetermined interval in the axial direction, and the solidifying material pumped through the injection tube main body. It is provided with a discharge port provided between the base end side packer and the tip end side packer, and an ultrasonic vibration generating portion provided between the base end side packer and the tip end side packer.
The ultrasonic vibration generating unit includes an ultrasonic vibrator unit, an ultrasonic amplifier, an ultrasonic resonator, and an ultrasonic resonator arranged in order from the base end side packer side on the central axis of the injection tube main body. The ultrasonic diffuser, which is arranged on the central axis away from the ultrasonic output end of the above and reflects the ultrasonic waves and diffuses in the radial direction of the injection tube body, and the ultrasonic vibrator unit are airtight in the internal space. Has a vibrator case to be accommodated in
An ultrasonic vibration combined chemical injection device characterized in that a pipe holding groove is recessed on the outer peripheral surface of the vibrator case and an air supply pipe for the tip side packer is held and fixed in the pipe holding groove. ..
前記先端側パッカー用のエア供給パイプが、前記パイプ保持溝と外周上同位置に配設された前記超音波共振器の鍔部に挿通されている
ことを特徴とする請求項4に記載の超音波振動併用薬液注入装置。 The ultrasonic amplifier and the ultrasonic resonator are configured to form an integral structure.
The super-super according to claim 4, wherein the air supply pipe for the tip-side packer is inserted into a flange portion of the ultrasonic resonator arranged at the same position on the outer periphery of the pipe holding groove. Chemical injection device with sonic vibration.
前記先端側パッカー用のエア供給パイプが、前記パイプ保持溝と外周上同位置に配設された前記超音波共振器の鍔部に挿通されている
ことを特徴とする請求項4または5に記載の超音波振動併用薬液注入装置。 The oscillator case and the ultrasonic resonator are welded and joined,
The fourth or fifth aspect of claim 4 or 5, wherein the air supply pipe for the tip side packer is inserted into a flange portion of the ultrasonic resonator arranged at the same position on the outer periphery of the pipe holding groove. Ultrasonic vibration combined chemical injection device.
注入管本体と、前記注入管本体の先端にて軸方向に所定の間隔を開けて設けられた基端側パッカー及び先端側パッカーと、前記注入管本体を通して圧送された固化材を吐出するために前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた吐出口と、前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた超音波振動発生部とを備え、
前記超音波振動発生部は、前記注入管本体の中心軸上にて前記基端側パッカー側から順に配置された超音波振動子ユニット、超音波増幅器及び超音波共振器と、前記超音波共振器の超音波出力端から離間して中心軸上に配置され前記超音波を反射して前記注入管本体の径方向に拡散する超音波拡散体とを有し、
前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーのうち少なくとも前記先端側パッカーを支持する支持部材が、前記超音波振動発生部において超音波振動の節となる位置に連結固定されている
ことを特徴とする超音波振動併用薬液注入装置。 It is a chemical injection device with ultrasonic vibration used in the double packer chemical injection method that also uses ultrasonic vibration.
In order to discharge the injection tube main body, the base end side packer and the tip end side packer provided at the tip of the injection tube body at a predetermined interval in the axial direction, and the solidifying material pumped through the injection tube main body. It is provided with a discharge port provided between the base end side packer and the tip end side packer, and an ultrasonic vibration generating portion provided between the base end side packer and the tip end side packer.
The ultrasonic vibration generating unit includes an ultrasonic vibrator unit, an ultrasonic amplifier, an ultrasonic resonator, and an ultrasonic resonator arranged in order from the base end side packer side on the central axis of the injection tube main body. It has an ultrasonic diffuser that is arranged on the central axis away from the ultrasonic output end of the above and reflects the ultrasonic waves and diffuses in the radial direction of the injection tube main body.
A support member that supports at least the tip side packer among the base end side packer and the tip end side packer is connected and fixed at a position that becomes a node of ultrasonic vibration in the ultrasonic vibration generating portion. Chemical injection device with ultrasonic vibration.
注入管本体と、前記注入管本体の先端にて軸方向に所定の間隔を開けて設けられた基端側パッカー及び先端側パッカーと、前記注入管本体を通して圧送された固化材を吐出するために前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた吐出口と、前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーの間に設けられた超音波振動発生部とを備え、
前記超音波振動発生部は、前記注入管本体の中心軸上にて前記基端側パッカー側から順に配置された超音波振動子ユニット、超音波増幅器及び超音波共振器と、前記超音波共振器の超音波出力端から離間して中心軸上に配置され前記超音波を反射して前記注入管本体の径方向に拡散する超音波拡散体と、前記超音波振動子ユニットを内部空間に気密的に収容する振動子ケースとを有し、
前記内部空間に前記超音波振動子ユニットを冷却するための冷却用気体を前記注入管本体の基端側から導入する導入管と、前記内部空間に導入された前記冷却用気体を前記注入管本体の基端側に戻して排出する排出管とが設けられている
ことを特徴とする超音波振動併用薬液注入装置。 It is a chemical injection device with ultrasonic vibration used in the double packer chemical injection method that also uses ultrasonic vibration.
In order to discharge the injection tube main body, the base end side packer and the tip end side packer provided at the tip of the injection tube body at a predetermined interval in the axial direction, and the solidifying material pumped through the injection tube main body. It is provided with a discharge port provided between the base end side packer and the tip end side packer, and an ultrasonic vibration generating portion provided between the base end side packer and the tip end side packer.
The ultrasonic vibration generating unit includes an ultrasonic vibrator unit, an ultrasonic amplifier, an ultrasonic resonator, and an ultrasonic resonator arranged in order from the base end side packer side on the central axis of the injection tube main body. The ultrasonic diffuser, which is arranged on the central axis away from the ultrasonic output end of the above and reflects the ultrasonic waves and diffuses in the radial direction of the injection tube body, and the ultrasonic vibrator unit are airtight in the internal space. Has a vibrator case to be accommodated in
An introduction pipe that introduces a cooling gas for cooling the ultrasonic vibrator unit into the internal space from the base end side of the injection pipe main body, and the cooling gas introduced into the internal space into the injection pipe main body. A chemical injection device with ultrasonic vibration, which is characterized by being provided with a discharge pipe that returns to the base end side of the gas and discharges the gas.
地盤に削孔を形成する工程と、
軸方向に沿って複数の薬液吐出部が所定の間隔で設けられた注入外管を、前記削孔に建込む工程と、
前記薬液注入装置を前記注入外管に挿入し、前記基端側パッカー及び前記先端側パッカーを前記注入外管の内周面に密着固定する工程と、
前記薬液注入装置の前記超音波振動発生部により超音波を発生させつつ前記吐出口から固化材を吐出し、前記注入外管の前記薬液吐出部を通して地盤中に固化材を浸透させる工程と
を有することを特徴とするダブルパッカー薬液注入工法。 A construction method using the chemical injection device according to any one of claims 1 to 8.
The process of forming holes in the ground and
A step of constructing an injection outer pipe in which a plurality of chemical discharge portions are provided at predetermined intervals along the axial direction in the drilling hole, and
A step of inserting the chemical injection device into the injection outer tube and closely fixing the base end side packer and the tip end side packer to the inner peripheral surface of the injection outer tube.
It has a step of discharging a solidifying material from the discharge port while generating ultrasonic waves by the ultrasonic vibration generating portion of the chemical liquid injection device, and infiltrating the solidifying material into the ground through the chemical liquid discharging portion of the injection outer pipe. A double packer chemical injection method characterized by this.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017033284A JP6828891B2 (en) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | Chemical injection device with ultrasonic vibration, double packer chemical injection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017033284A JP6828891B2 (en) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | Chemical injection device with ultrasonic vibration, double packer chemical injection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018138724A JP2018138724A (en) | 2018-09-06 |
| JP6828891B2 true JP6828891B2 (en) | 2021-02-10 |
Family
ID=63451347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017033284A Active JP6828891B2 (en) | 2017-02-24 | 2017-02-24 | Chemical injection device with ultrasonic vibration, double packer chemical injection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6828891B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7429912B1 (en) | 2023-11-20 | 2024-02-09 | サン・シールド株式会社 | Ultrasonic vibration chemical injection system and ultrasonic vibration chemical injection method |
-
2017
- 2017-02-24 JP JP2017033284A patent/JP6828891B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018138724A (en) | 2018-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7213681B2 (en) | Acoustic stimulation tool with axial driver actuating moment arms on tines | |
| US20060181960A1 (en) | Acoustic stimulation method with axial driver actuating moment arms on tines | |
| JP6828891B2 (en) | Chemical injection device with ultrasonic vibration, double packer chemical injection method | |
| JP2004270157A (en) | Steel pile and its construction method | |
| JP2010112110A (en) | Grout injecting method and grout injector | |
| US11945012B2 (en) | Acoustic emitter device for regular cleaning of a downhole filter | |
| JP3688546B2 (en) | Cast-in-place concrete pile construction method and cast-in-place concrete pile bottom ground preloading device | |
| JP6601739B2 (en) | Ultrasonic vibration combined chemical injection device and its construction method | |
| KR101585198B1 (en) | Grouting apparatus | |
| JP4392774B2 (en) | Injection device | |
| CN119737163B (en) | Advanced grouting reinforcement method | |
| JP7010610B2 (en) | Tunnel rehabilitation method and lock bolt | |
| SE466066B (en) | An injection | |
| JP5089430B2 (en) | Grouting method in sandy ground | |
| RU2739170C1 (en) | Downhole filter cleaning device | |
| JP5016947B2 (en) | Solidification material vibration injection method and apparatus | |
| JP2017210717A (en) | Ground injection method | |
| JP2000080640A (en) | Chemical solution injection method and injection device used for the method | |
| RU2735882C1 (en) | Downhole filter cleaning device | |
| JP5062793B1 (en) | Mixed two-component rotary jetting device | |
| JPH03271419A (en) | Chemical injection device | |
| JP2009262012A (en) | Ultrasonic sprayer | |
| JP4125222B2 (en) | Water stop method for concrete joints | |
| KR102604500B1 (en) | Coking Co-Injection steel pipe and construction method using the same | |
| JP4827689B2 (en) | Ground improvement method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200106 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201125 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210105 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210106 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6828891 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |