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JP7146432B2 - Dynamic injection device and dynamic injection method - Google Patents
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JP7146432B2 JP2018079285A JP2018079285A JP7146432B2 JP 7146432 B2 JP7146432 B2 JP 7146432B2 JP 2018079285 A JP2018079285 A JP 2018079285A JP 2018079285 A JP2018079285 A JP 2018079285A JP 7146432 B2 JP7146432 B2 JP 7146432B2
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Description

本発明は、砂質土層や埋土層からなる軟弱地盤に対してグラウト材(薬液)を注入する動的注入装置及び動的注入工法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a dynamic grouting device and a dynamic grouting method for injecting a grout material (chemical solution) into soft ground consisting of a sandy soil layer and a buried soil layer.

地盤改良の際に地盤に対してグラウト材と呼ばれる薬液を注入する方法として、例えば薬液が地盤に浸透注入されるように、低圧で且つ静的に薬液を地盤に注入する静的注入の他、薬液を地盤に注入するときの注入圧力又は注入速度を特定の周波数で、或いは数種類の周波数を持つ脈動圧力を重畳させて薬液を地盤に注入する動的注入が挙げられる。 As a method of injecting a chemical solution called grout material into the ground during ground improvement, for example, static injection of statically injecting a chemical solution into the ground at a low pressure so that the chemical solution penetrates into the ground. There is dynamic injection in which the injection pressure or injection speed when injecting the chemical solution into the ground is set at a specific frequency, or pulsating pressures with several frequencies are superimposed to inject the chemical solution into the ground.

例えば動的注入については、特許文献1から特許文献3について開示されている。特許文献1は、例えば亀裂性岩盤にセメント、ベントナイト系の薬液を注入する際に、注入圧力に5~30Hzの周波数域から選択された特定の周波数を持つ脈動圧力を重畳的に付加して、薬剤の構成粒子を励起させて浸透性を向上させることを開示している。また、特許文献2は、亀裂性岩盤および鉛直・水平方向に均一な砂質地盤に薬液を注入するグラウチングにおいて、注入圧力に、0.04~0.08Hzの長波と1~6Hzの短波の複合波による脈動圧力を重畳的に付加して、薬液の構成粒子を励起させて浸透性を向上させることを開示している。さらに、特許文献3は、7~15秒の周期で注入速度を増減変化させ、注入速度の増減を繰返す度に注入圧力の最大値及び最小値を増加させていくことにより、注入位置から放射状に薬液が注入される割裂注入の発生を抑制して目的の範囲に薬液を効率良く浸透させることを開示している。 For example, dynamic injection is disclosed in Patent Documents 1 to 3. In Patent Document 1, for example, when injecting a cement or bentonite-based chemical solution into a cracked bedrock, a pulsating pressure having a specific frequency selected from a frequency range of 5 to 30 Hz is superimposed on the injection pressure, Exciting the constituent particles of the drug to improve permeability is disclosed. In addition, Patent Document 2 describes grouting in which a chemical solution is injected into a fissured bedrock and a sandy ground that is uniform in the vertical and horizontal directions. It discloses applying pulsating pressure by waves in a superimposed manner to excite constituent particles of the chemical solution to improve permeability. Furthermore, in Patent Document 3, the injection speed is increased or decreased in a cycle of 7 to 15 seconds, and the maximum and minimum values of the injection pressure are increased each time the injection speed is repeated. It is disclosed to efficiently infiltrate the chemical solution into the target range by suppressing the occurrence of cleft injection in which the chemical solution is injected.

近年では、動的注入の他に、薬液の注入を所定時間中断した後、薬液を再度注入する工程を繰り返すことで、薬液を注入したときに生じる注入圧力を消散させて割裂注入の発生を抑制するインチング注入についても考案されている(特許文献4参照)。 In recent years, in addition to dynamic injection, the process of interrupting the injection of the liquid medicine for a predetermined time and then injecting the liquid medicine again is repeated to dissipate the injection pressure generated when injecting the liquid medicine and suppress the occurrence of cleft injection. An inching injection method has also been devised (see Patent Document 4).

特許第3096244号公報Japanese Patent No. 3096244 特許第5089430号公報Japanese Patent No. 5089430 特許第3757400号公報Japanese Patent No. 3757400 特開2015-25293号公報JP 2015-25293 A

上述した特許文献1は、油圧サーボアクチュエータと、油圧サーボアクチュエータにより駆動される容積型のポンプ(例えばピストンポンプ)と、を有し、発振器による二次高周波を薬液に与えて圧力変動させる脈動圧発生部を用いている。このような脈動圧発生部は、装置が大掛かりとなり、また、脈動圧力の振幅制御において、熟練を有するサーボユニットの再調整が必要となるという問題がある。また、特許文献2は、薬液の注入圧力に高周波を与える装置として、複数の透過孔が所定角度間隔で設けられた回転盤と、回転盤を回転させるモータとを有する二次高周波発生器を用いている。特許文献2に開示される二次高周波発生器は、特許文献1に開示される脈動圧発生部に比べて、装置が簡素化される利点がある。しかしながら、特許文献2に開示される二次高周波発生器を用いる場合、薬液の流路に設けられたバイパス路に設置された調整弁の開度を調整して、圧力振幅及び流量振幅が過度に大きくなることを防止する必要がある。さらに、これら特許文献1及び特許文献2に開示される注入工法は、亀裂性岩盤に対して薬液を注入する場合を想定しており、砂質土層や埋土層からなる軟弱地盤を対象としたときには、薬液が拡散しやすく、ほぼ球状の改良体を地盤中に造成することは難しい。 The above-mentioned Patent Document 1 has a hydraulic servo actuator and a positive displacement pump (for example, a piston pump) driven by the hydraulic servo actuator, and generates a pulsating pressure that changes the pressure by applying a secondary high frequency from an oscillator to the chemical liquid. I am using part. Such a pulsating pressure generating unit requires a large-scale apparatus and requires readjustment of a skilled servo unit in controlling the amplitude of the pulsating pressure. Further, Patent Document 2 uses a secondary high-frequency generator having a rotating disk provided with a plurality of transmission holes at predetermined angular intervals and a motor for rotating the rotating disk, as a device for applying high frequency to the injection pressure of the chemical solution. ing. The secondary high-frequency generator disclosed in Patent Document 2 has the advantage of being simpler than the pulsating pressure generator disclosed in Patent Document 1. However, when using the secondary high-frequency generator disclosed in Patent Document 2, the opening degree of the regulating valve installed in the bypass provided in the flow path of the chemical liquid is adjusted, and the pressure amplitude and flow rate amplitude are excessive. We need to prevent it from growing. Furthermore, the grouting method disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 assumes the case of injecting a chemical solution into cracked rock, and is intended for soft ground consisting of a sandy soil layer and a buried soil layer. When this is done, the chemical solution is likely to diffuse, making it difficult to create a substantially spherical improved body in the ground.

また、特許文献3や特許文献4では、割裂注入の発生を抑制し、また、目的の浸透範囲に薬液を浸透させることができるが、例えばセメント系グラウト材以外の非ニュートン性の流体である薬液を用いた地盤改良を行う際に、更なる浸透性に優れた注入工法が求められている。 In addition, in Patent Documents 3 and 4, the occurrence of splitting injection can be suppressed and the chemical solution can be penetrated into the target penetration range. When performing ground improvement using

上述した課題を解決するために、本発明の動的注入装置は、地盤を改良するための薬液の送出速度又は送出圧力に脈動を付加した状態で前記薬液を送り出す送出手段と、前記送出手段により送り出された前記薬液の流路を複数回切り替えることで、前記地盤の複数の位置の各々に対して前記薬液の注入及び中断を繰り返す切替部材と、を有し、前記薬液は、混合することでグラウト材となる第1薬液と第2薬液を含み、前記送出手段は、前記第1薬液を送り出す第1流路と前記第2薬液を送り出す第2流路とに接続しており、前記第1薬液と前記第2薬液それぞれに対して送出速度又は送出圧力に脈動を付加し、前記第1薬液を前記第1流路に前記第2薬液を前記第2流路にそれぞれ交互に送り出すように構成され、前記流路は、前記第1流路と前記第2流路とが合流した流路であることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the dynamic injection device of the present invention includes a delivery means for delivering the chemical solution in a state in which pulsation is added to the delivery speed or delivery pressure of the chemical solution for improving the ground, and the delivery means a switching member that repeats injection and interruption of the chemical solution to each of the plurality of positions of the ground by switching the flow path of the sent chemical solution a plurality of times, and the chemical solution is mixed by It contains a first chemical solution and a second chemical solution that serve as a grout material, and the delivery means is connected to a first flow channel for delivering the first chemical solution and a second channel for delivering the second chemical solution, and the first A pulsation is added to the delivery speed or delivery pressure of each of the chemical solution and the second chemical solution, and the first chemical solution is alternately delivered to the first flow path and the second chemical solution is delivered to the second flow path, respectively. and the flow path is a flow path formed by joining the first flow path and the second flow path .

また、前記第1流路と前記第2流路それぞれに対応して設けられ、前記第1薬液又は前記第2薬液の送出速度又は送出圧力への前記脈動の付加を防止するエアチャンバと、前記エアチャンバの作動を無効化する無効化手段と、を有する注入ポンプであることを特徴とする。 Also, an air chamber provided corresponding to each of the first flow path and the second flow path and preventing addition of the pulsation to the delivery speed or delivery pressure of the first chemical solution or the second chemical solution ; and disabling means for disabling actuation of the air chamber.

この場合、前記無効化手段は、前記第1流路と前記第2流路それぞれに対応して設けられ、前記第1薬液又は前記第2薬液の送出速度又は送出圧力への脈動の付加を防止するエアチャンバと、の間の流路を開閉するバルブであることが好ましい。 In this case, the disabling means is provided corresponding to each of the first flow path and the second flow path, and prevents addition of pulsation to the delivery speed or delivery pressure of the first chemical solution or the second chemical solution. Preferably, it is a valve that opens and closes the flow path between the air chamber and the air chamber.

また、前記切替部材は、前記薬液が送り込まれる送込口と、前記複数の注入位置に対応して設けられ、前記送込口から流入した前記薬液を送出する複数の送出口とを有する本体と、前記本体の内部に配置され、前記送込口と連通する送入路と、前記複数の送出口のいずれかと連通して、送り込まれた前記薬液を前記複数の送出口のいずれかに送り出す送出路とからなる薬液流路を有するボール弁と、を有するバルブであることを特徴とする。 Further, the switching member includes a main body having an inlet into which the chemical solution is sent, and a plurality of delivery ports provided corresponding to the plurality of injection positions for delivering the chemical solution flowing in from the inlet. a feed passage disposed inside the main body and communicating with the feed port; and a feed passage communicating with any one of the plurality of delivery ports to deliver the fed chemical solution to one of the plurality of delivery ports. and a ball valve having a chemical liquid flow path consisting of a path.

この場合、前記ボール弁は、前記薬液流路に連通して、前記ボール弁が一方向に回転したときに前記薬液が送り出された送出口に連通することで、前記薬液流路に送り込まれる前記薬液に付加される圧力を低減する逃がし流路を有することが好ましい。 In this case, the ball valve communicates with the chemical solution flow path, and communicates with the delivery port through which the chemical solution is sent out when the ball valve rotates in one direction, so that the chemical solution is sent into the chemical solution channel. It is preferable to have a relief channel that reduces the pressure applied to the chemical solution.

なお、前記薬剤は、非ニュートン性の薬液であることを特徴とする。 The chemical is characterized by being a non-Newtonian liquid chemical.

なお、前記送出手段は、非ニュートン性の前記グラウト材となる前記薬液を送り出すことを特徴とする。 In addition, the delivery means is characterized by delivering the chemical solution that becomes the non-Newtonian grout material .

本発明によれば、砂質土層や埋土層などの軟弱地盤に対して薬液を広範囲に効果的に注入することができ、また、該軟弱地盤中に良好な改良体を造成することができる。 According to the present invention, a chemical solution can be effectively injected into a wide range of soft ground such as a sandy soil layer and a buried soil layer, and a good improved body can be created in the soft ground. can.

本実施形態の施工システムの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the construction system of this embodiment. (a)は注入ポンプの正面図、(b)は注入ポンプの右側面図である。(a) is a front view of an infusion pump, and (b) is a right side view of the infusion pump. (a)はA液を送出したときのA液送出部の断面図、(b)はA液送出部においてA液を送出したときのB液送出部の断面図、(c)エアチャンバに貯留されたA液を送出したときのA液送出部の断面図、(d)は、エアチャンバに貯留されたA液を送出したときのB液送出部の断面図である。(a) is a cross-sectional view of the A liquid delivery part when the A liquid is delivered, (b) is a cross-sectional view of the B liquid delivery part when the A liquid is delivered in the A liquid delivery part, (c) is stored in the air chamber FIG. 4D is a cross-sectional view of the liquid A delivery section when delivering the liquid A stored in the air chamber, and a cross-sectional view of the liquid B delivery section when delivering the liquid A stored in the air chamber. 切替バルブの模式図である。It is a schematic diagram of a switching valve. 切替バルブのボール弁の構造を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the structure of a ball valve of the switching valve; グラウト材を送出する流路を切り替えるときのボール弁の動作を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the operation of the ball valve when switching the flow path for delivering the grout material; 本発明の施工システムに用いる注入管の構成の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a structure of the injection pipe used for the construction system of this invention. 本発明の動的注入における流量変化を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing flow rate variation in dynamic injection of the present invention; グラウト材の注入試験を行った位置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the position which performed the injection|pouring test of a grout material. グラウト材の注入試験を行った地盤の構成について示す図である。It is a figure which shows the structure of the ground which performed the injection|pouring test of a grout material. 本発明の動的注入を用いてグラウト材を注入するまでの流れを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the flow up to injecting grout material using the dynamic injection of the present invention; (a)動的注入を行ったときの第1パッカにおけるグラウト材の圧力変化を示す図、(b)動的注入を行ったときの第2パッカにおけるグラウト材の圧力変化を示す図である。(a) A diagram showing pressure change of the grout material in the first packer when dynamic injection is performed, (b) A diagram showing pressure change of the grout material in the second packer when dynamic injection is performed. 動的注入を行ったときの第1パッカにおけるグラウト材の圧力変化及びグラウト材の流量の変化を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing changes in pressure of grout material and changes in flow rate of grout material in the first packer when dynamic injection is performed; グラウト材を静的注入するまでの流れを示す図である。It is a figure which shows the flow until it statically injects a grout material. 静的注入を行ったときのグラウト材の流量と圧力との変化を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing changes in grout material flow rate and pressure when static injection is performed. 注入位置近傍の地盤強度を示す図である。It is a figure which shows the ground strength of the injection|pouring position vicinity. (a)グラウト材の粘度の変化を示す図、(b)は、(a)における500~1000秒間を拡大した図である。(a) A diagram showing changes in the viscosity of the grout material, (b) is an enlarged diagram of 500 to 1000 seconds in (a).

以下、図面を用いて、本実施形態を説明する。
図1に示すように、薬液注入を行う施工システム10は、ミキサー15,16、注入ポンプ17、流量・圧力検出装置18、切替バルブ19、注入管20、記録装置21及び管理装置22を有する。施工システム10は、混合することで薬液(以下、グラウト材)となる2つの混合液を、注入ポンプ17により送出しながら混合し、混合されたグラウト材を対象となる地盤の複数位置に交互に注入するシステムである。なお、地盤の複数位置とは、地盤表面上において同一の位置で、且つグラウト材を注入する深度が異なる複数の位置であってもよいし、地盤表面上において複数の位置で、深度が同一又は異なる複数の位置であってもよい。なお、図1においては、信号の伝達経路を二点鎖線で示し、混合液の送出経路を実線で示している。なお、図1では、施工システムの例を挙げているが、図1に示す施工システムを実現するための薬液注入装置としてもよい。
The present embodiment will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a construction system 10 for injecting a chemical solution has mixers 15 and 16, an injection pump 17, a flow/pressure detector 18, a switching valve 19, an injection pipe 20, a recording device 21, and a management device 22. The construction system 10 mixes two mixed liquids that become a chemical solution (hereinafter, grout material) by mixing while sending them by an injection pump 17, and alternately places the mixed grout material on a plurality of positions of the target ground. It is an injection system. In addition, the multiple positions of the ground may be multiple positions at the same position on the ground surface and different depths to which the grout material is injected, or multiple positions on the ground surface with the same depth or A plurality of different positions may be used. In FIG. 1, the signal transmission path is indicated by a two-dot chain line, and the liquid mixture delivery path is indicated by a solid line. Note that FIG. 1 shows an example of a construction system, but a chemical injector for realizing the construction system shown in FIG. 1 may be used.

ミキサー15,16は、2つの混合液のうちのいずれか一方の混合液を各々攪拌して、混合液の分離を防止する装置である。ここで、ミキサー15にて攪拌される混合液をA液、ミキサー16にて攪拌される混合液をB液と称する。なお、混合液であるA液及びB液については後述する。 The mixers 15 and 16 are devices for stirring either one of the two mixed liquids to prevent separation of the mixed liquids. Here, the liquid mixture stirred by the mixer 15 is called liquid A, and the liquid mixture stirred by the mixer 16 is called liquid B. In addition, A liquid and B liquid which are mixed liquids are mentioned later.

注入ポンプ17は、ミキサー15,16において混合されるA液及びB液を交互に切替バルブ19に向けて送出する。注入ポンプ17は、例えば二液等量ポンプが挙げられる。なお、注入ポンプ17として二液等量ポンプではなく、混合液の送出量(吐出量)が同一となる2つの注入ポンプを用いることも可能であるが、2つの注入ポンプを用いた場合には、各注入ポンプにおける混合液の送出タイミングを調整する必要がある。したがって、本実施形態では、注入ポンプ17として二液等量ポンプを用いることで、混合液(A液及びB液)の送出タイミングの調整を行わなくとも、同一量の混合液を交互に送出することが可能となる。なお、注入ポンプ17は、管理装置22によって駆動制御される。 The injection pump 17 alternately delivers the A liquid and the B liquid mixed in the mixers 15 and 16 toward the switching valve 19 . The infusion pump 17 may be, for example, a two-component equal volume pump. As the injection pump 17, it is possible to use two injection pumps having the same mixed liquid delivery amount (discharge amount) instead of the two-liquid equivalent pump. , it is necessary to adjust the delivery timing of the mixture in each injection pump. Therefore, in this embodiment, by using a two-liquid equivalent pump as the injection pump 17, the same amount of mixed liquid is alternately delivered without adjusting the delivery timing of the mixed liquid (liquid A and liquid B). becomes possible. The infusion pump 17 is driven and controlled by the management device 22 .

図2及び図3に示すように、二液等量ポンプである注入ポンプ17は、2つの送出部25,26、駆動モータ27及び駆動部28を有する。以下、2つの送出部25,26のうち、A液を送出する送出部をA液送出部25、B液を送出する送出部をB液送出部26と称する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the infusion pump 17, which is a two-fluid equal-volume pump, has two delivery sections 25, 26, a drive motor 27 and a drive section 28. As shown in FIG. Hereinafter, of the two delivery portions 25 and 26, the delivery portion for delivering the A liquid is referred to as the A liquid delivery portion 25, and the delivery portion for delivering the B liquid is referred to as the B liquid delivery portion .

A液送出部25は、注入ポート31、送出ポート32、エアチャンバ33及び本体34を有する。注入ポート31は、ミキサー15から延出されるホース35(図1参照)を接続する。また、送出ポート32は、流量・圧力検出装置18に向けて設置されるホース36(図1参照)を接続する。 The A liquid delivery part 25 has an injection port 31 , a delivery port 32 , an air chamber 33 and a main body 34 . The injection port 31 connects a hose 35 (see FIG. 1) extending from the mixer 15 . Also, the delivery port 32 connects a hose 36 (see FIG. 1) installed toward the flow rate/pressure detection device 18 .

エアチャンバ33は、後述するプランジャ51が本体34が有する貯留空間34aに向けて移動したときに、貯留空間34aから送り出されるA液の一部を貯留する。また、エアチャンバ33は、プランジャ51が貯留空間34aから離れる方向に移動したときに、貯留されたA液を送出ポート32に向けて送り出す。エアチャンバ33を備えることで、送り出されるA液の送出圧力又は送出速度に脈動が重畳されることが抑止される。 The air chamber 33 stores part of the liquid A sent out from the storage space 34a when the plunger 51, which will be described later, moves toward the storage space 34a of the main body 34. As shown in FIG. Further, the air chamber 33 sends out the stored liquid A toward the delivery port 32 when the plunger 51 moves away from the storage space 34a. By providing the air chamber 33, it is possible to prevent pulsation from being superimposed on the delivery pressure or delivery speed of the liquid A to be delivered.

符号37は、エアチャンバ33の開閉を行うバルブである。バルブ37は、一例としてボールバルブである。バルブ37は、エアチャンバ33の内部と流路34cとを遮断する閉じ状態と、エアチャンバ33の内部と流路34cとを連通する開き状態との間で切り替わる。バルブ37が閉じ状態となる場合には、エアチャンバ33の機能(作用)を無効化する。ここで、符号37aは、作業者による操作でバルブ37を閉じ状態と、開き状態との間で切り替えるレバーであり、作業者によるレバー33aの操作でバルブ37の状態を切り替える。なお、作業者のレバー37aの操作によりバルブ37の開閉を切り替えているが、バルブ37の開閉を自動で切り替えるようにしてもよい。また、エアチャンバ33の機能を無効化する方法としては、バルブ37を閉じ状態にすることの他に、エアチャンバ33を取り外すことも可能である。 Reference numeral 37 is a valve for opening and closing the air chamber 33 . Valve 37 is a ball valve as an example. The valve 37 switches between a closed state in which the interior of the air chamber 33 and the flow path 34c are blocked, and an open state in which the interior of the air chamber 33 and the flow path 34c are communicated. When the valve 37 is closed, the function (action) of the air chamber 33 is disabled. Here, reference numeral 37a denotes a lever that switches the valve 37 between a closed state and an open state by an operator's operation, and switches the valve 37 state by an operator's operation of the lever 33a. Although the opening and closing of the valve 37 is switched by the operator's operation of the lever 37a, the opening and closing of the valve 37 may be switched automatically. In addition to closing the valve 37, the air chamber 33 can be removed as a method of disabling the function of the air chamber 33. FIG.

本体34は、貯留空間34a、注入ポート31と貯留空間34aとを結ぶ流路34b、貯留空間34aと送出ポート32とを結ぶ流路34cを有する。つまり、グラウト材は、流路34b、貯留空間34a及び流路34cの順で流れる。また、流路34b及び流路34cは、逆止弁38,39を備える。 The main body 34 has a reservoir space 34 a , a channel 34 b connecting the injection port 31 and the reservoir space 34 a , and a channel 34 c connecting the reservoir space 34 a and the delivery port 32 . That is, the grout material flows in the order of the channel 34b, the storage space 34a and the channel 34c. Moreover, the flow path 34b and the flow path 34c are provided with check valves 38 and 39, respectively.

B液送出部26は、A液送出部25と同様に、注入ポート41、送出ポート42、エアチャンバ43及び本体44を有する。注入ポート41は、ミキサー16から延出されるホース45(図1参照)を接続する。また、送出ポート42は、流量・圧力検出装置18に向けて設置されるホース46(図1参照)を接続する。 The B liquid delivery part 26 has an injection port 41 , a delivery port 42 , an air chamber 43 and a main body 44 similarly to the A liquid delivery part 25 . The injection port 41 connects a hose 45 extending from the mixer 16 (see FIG. 1). Also, the delivery port 42 connects a hose 46 (see FIG. 1) installed toward the flow rate/pressure detection device 18 .

エアチャンバ43は、後述するプランジャ52が本体44が有する貯留空間44aに向けて移動したときに、貯留空間44aから送り出されるB液の一部を貯留する。また、エアチャンバ43は、プランジャ52が貯留空間44aから離れる方向に移動したときに、貯留空間44aに貯留されたB液を送出ポート42に向けて送り出す。エアチャンバ43を備えることで、送り出されるB液の送出圧力又は送出速度に脈動が重畳されることが抑止される。 The air chamber 43 stores part of the B liquid sent out from the storage space 44a when the plunger 52, which will be described later, moves toward the storage space 44a of the main body 44. As shown in FIG. Further, the air chamber 43 sends out the B liquid stored in the storage space 44a toward the delivery port 42 when the plunger 52 moves away from the storage space 44a. By providing the air chamber 43, it is possible to prevent pulsation from being superimposed on the delivery pressure or delivery speed of the B liquid to be delivered.

符号47は、エアチャンバ43の開閉を行うバルブである。バルブ47は、一例としてボールバルブである。バルブ47は、エアチャンバ43の内部と流路44cとを遮断する閉じ状態と、エアチャンバ43の内部と流路44cとを連通する開き状態との間で切り替わる。バルブ47が閉じ状態となる場合には、エアチャンバ43の機能(作用)を無効化する。ここで、符号47aは、作業者による操作でバルブ47を閉じ状態と、開き状態との間で切り替えるレバーであり、作業者のレバー47aの操作によりバルブ47の状態を切り替えている。なお、作業者のレバー47aの操作によりバルブ47の開閉を切り替えているが、バルブ47の開閉を自動で切り替えるようにしてもよい。また、エアチャンバ43の機能を無効化する方法としては、バルブ47を閉じ状態にすることの他に、エアチャンバ43を取り外すことも可能である。 Reference numeral 47 is a valve for opening and closing the air chamber 43 . Valve 47 is a ball valve as an example. The valve 47 switches between a closed state in which the interior of the air chamber 43 and the flow path 44c are blocked, and an open state in which the interior of the air chamber 43 and the flow path 44c are communicated. When the valve 47 is closed, the function (action) of the air chamber 43 is disabled. Here, reference numeral 47a denotes a lever that switches the valve 47 between a closed state and an open state by an operator's operation, and switches the valve 47 state by the operator's operation of the lever 47a. Although the opening and closing of the valve 47 is switched by the operator's operation of the lever 47a, the opening and closing of the valve 47 may be switched automatically. Moreover, as a method of disabling the function of the air chamber 43, it is also possible to remove the air chamber 43 in addition to closing the valve 47. FIG.

本体44は、貯留空間44a、注入ポート41と貯留空間44aとを結ぶ流路44b、貯留空間44aと送出ポート42とを結ぶ流路44cを有する。つまり、グラウト材は、流路44b、貯留空間44a及び流路44cの順で流れる。なお、流路44b及び流路44cは、逆止弁48,49を備える。 The main body 44 has a reservoir space 44a, a channel 44b connecting the injection port 41 and the reservoir space 44a, and a channel 44c connecting the reservoir space 44a and the delivery port . That is, the grout material flows in the order of the channel 44b, the storage space 44a and the channel 44c. The flow path 44b and the flow path 44c are provided with check valves 48 and 49, respectively.

図3(a)から図3(d)に示すように、駆動部28は、プランジャ(ピストン)51,52、運動変換部(コンロッド)53,54、クランクシャフト55及びクランクケース56を有する。プランジャ51,52は、クランクケース56に並列して設けたシリンダ57,58内に各々配置され、クランクシャフト55の回転により、シリンダ57,58内を往復動する。 As shown in FIGS. 3( a ) to 3 ( d ), the driving section 28 has plungers (pistons) 51 and 52 , motion conversion sections (connecting rods) 53 and 54 , a crankshaft 55 and a crankcase 56 . The plungers 51 , 52 are arranged in cylinders 57 , 58 provided in parallel with the crankcase 56 , and reciprocate within the cylinders 57 , 58 as the crankshaft 55 rotates.

運動変換部53,54は、クランクシャフト55の回転時に、プランジャ51,52を往復動させる。運動変換部53は、一端がピンによりプランジャ51に回転自在に軸支され、他端がクランクシャフト55のクランクピン55aに回転自在に軸支される。同様にして、運動変換部54は、一端がピンによりプランジャ51に回転自在に軸支され、他端がクランクシャフト55のクランクピン55bに回転自在に軸支される。ここで、クランクシャフト55の軸方向に直交する面において、クランクシャフト55のクランクピン55a及びクランクピン55bは、クランクシャフト55の回転中心から所定量偏心し、また、クランクピン55aとクランクピン55bとは、180°間隔を空けて設けられる。 The motion converters 53 and 54 reciprocate the plungers 51 and 52 when the crankshaft 55 rotates. One end of the motion converting portion 53 is rotatably supported by the plunger 51 with a pin, and the other end is rotatably supported by a crankpin 55 a of the crankshaft 55 . Similarly, the motion converter 54 has one end rotatably supported by the plunger 51 via a pin and the other end rotatably supported by the crankpin 55b of the crankshaft 55 . Here, in a plane orthogonal to the axial direction of the crankshaft 55, the crankpins 55a and 55b of the crankshaft 55 are eccentrically shifted from the center of rotation of the crankshaft 55 by a predetermined amount, and the crankpins 55a and 55b are eccentric. are spaced 180° apart.

なお、クランクケース56において、シリンダ57は、通路59を介して、A液送出部25の本体34が有する貯留空間34aと連通される。また、シリンダ58は、通路60を介して、B液送出部26の本体44が有する貯留空間44aと連通される。 In the crankcase 56 , the cylinder 57 communicates with the storage space 34 a of the main body 34 of the liquid A delivery section 25 via a passage 59 . In addition, the cylinder 58 communicates with the storage space 44a of the main body 44 of the B liquid delivery section 26 via the passage 60 .

なお、上述した貯留空間34a及び貯留空間44aにダイヤフラムを配置して、往復動するプランジャによってダイヤフラムを、貯留空間に液体を引き込む動作や貯留空間に貯留された液体を送り出すようにしてもよい。 It should be noted that diaphragms may be arranged in the above-described storage space 34a and storage space 44a, and the reciprocating plunger may cause the diaphragms to draw the liquid into the storage space or send out the liquid stored in the storage space.

次に、注入ポンプ17の各部の動作について説明する。以下、プランジャ51がA液送出部25の貯留空間34aに最も近接した位置に、プランジャ51がB液送出部26の貯留空間34aから最も離れた位置にある場合を例に挙げて説明する。 Next, the operation of each part of the infusion pump 17 will be described. A case where the plunger 51 is located closest to the storage space 34a of the liquid A delivery portion 25 and the plunger 51 is located farthest from the storage space 34a of the liquid B delivery portion 26 will be described below as an example.

駆動モータ27が駆動すると、クランクシャフト55が図3(a)中C方向に回転する。回動するクランクピン55aにより運動変換部53の一端が引っ張られ、プランジャ51が図3(a)中D1方向に移動する。プランジャ51の図3(a)中D1方向への移動により、プランジャ51及びシリンダ57の先端側(図中左側)に形成される空間及び該空間に連通する貯留空間34aの圧力が低下する。その結果、流路34bに設けた逆止弁38が開放され、A液が流路34bを介して貯留空間34aに送入される。このとき、エアチャンバ33の内部に貯留されているA液は送出ポート32に向けて送出される。なお、流路34cに設けた逆止弁39は閉じられているので、A液は貯留空間34aに向けて逆流することはない。 When the drive motor 27 is driven, the crankshaft 55 rotates in direction C in FIG. 3(a). One end of the motion converting portion 53 is pulled by the rotating crank pin 55a, and the plunger 51 moves in the direction D1 in FIG. 3(a). As the plunger 51 moves in the direction D1 in FIG. 3(a), the pressure in the space formed on the tip side (left side in the figure) of the plunger 51 and the cylinder 57 and the pressure in the storage space 34a communicating with the space decreases. As a result, the check valve 38 provided in the flow path 34b is opened, and the A liquid is sent into the storage space 34a through the flow path 34b. At this time, the A liquid stored inside the air chamber 33 is delivered toward the delivery port 32 . Since the check valve 39 provided in the flow path 34c is closed, the liquid A does not flow back toward the storage space 34a.

回動するクランクピン55aにより運動変換部53の一端が引っ張られ、プランジャ51が図3(a)中D1方向に移動する一方で、プランジャ52は、回動するクランクピン55bにより運動変換部53の一端が押し出される。したがって、プランジャ52が図3(b)中E1方向へ移動する。プランジャの図3(b)中E1方向への移動により、プランジャ51及びシリンダ57の先端側(図中左側)に形成される空間及び該空間に連通する貯留空間34aの圧力が上昇する。その結果、送出ポート42に連通する流路44cに設けた逆止弁49が開放され、貯留空間44aに貯留されたB液が流路44cに送り出される。なお、B液が流路44cに送り出されると、B液は送出ポート42に向けて送り出されるともに、エアチャンバ43の内部に向けて送り込まれる。一方、流路44bに設けた逆止弁48は閉じられている。したがって、貯留空間44aから流路44bへとB液が逆流することはない。 One end of the motion converting portion 53 is pulled by the rotating crank pin 55a, and the plunger 51 moves in the direction D1 in FIG. 3(a). One end is extruded. Therefore, the plunger 52 moves in the E1 direction in FIG. 3(b). The movement of the plunger in the E1 direction in FIG. 3B increases the pressure in the space formed on the tip side (left side in the figure) of the plunger 51 and the cylinder 57 and the storage space 34a communicating with the space. As a result, the check valve 49 provided in the channel 44c communicating with the delivery port 42 is opened, and the B liquid stored in the storage space 44a is delivered to the channel 44c. In addition, when the B liquid is sent out to the flow path 44 c, the B liquid is sent out toward the delivery port 42 and into the air chamber 43 . On the other hand, the check valve 48 provided in the flow path 44b is closed. Therefore, liquid B does not flow back from the storage space 44a to the channel 44b.

クランクシャフト55の回転によりプランジャ51が貯留空間34aから最も離れた位置まで移動すると、回動するクランクピン55aにより運動変換部53の一端が押し出される。運動変換部53の一端が押し出されることで、プランジャ51が図3(c)中D2方向へ移動する。プランジャ51が図3(c)中D2方向へ移動すると、シリンダ57及び貯留空間34aの圧力が増加する。その結果、送出ポート32に連通する流路34cに設けた逆止弁39が開放され、A液が貯留空間34aから流路34cに送り出される。なお、貯留空間34aから送り出されたA液は、送出ポート32に向けて送り出されるとともに、エアチャンバ33の内部に向けて送り込まれる。一方、流路34bに設けた逆止弁38は閉じられている。したがって、貯留空間34aから流路34bへとA液が逆流することはない。 When the plunger 51 is moved to the farthest position from the storage space 34a by the rotation of the crankshaft 55, one end of the motion converting portion 53 is pushed out by the rotating crankpin 55a. By pushing out one end of the motion converting portion 53, the plunger 51 moves in the direction D2 in FIG. 3(c). When the plunger 51 moves in the direction D2 in FIG. 3(c), the pressure in the cylinder 57 and the storage space 34a increases. As a result, the check valve 39 provided in the channel 34c communicating with the delivery port 32 is opened, and the A liquid is delivered from the storage space 34a to the channel 34c. The liquid A sent out from the storage space 34 a is sent toward the delivery port 32 and also sent toward the inside of the air chamber 33 . On the other hand, the check valve 38 provided in the flow path 34b is closed. Therefore, the A liquid does not flow back from the storage space 34a to the channel 34b.

回動するクランクピン55aにより運動変換部53の一端が押し出される一方で、運動変換部54の一端は、回動するクランクピン55bにより引っ張られる。その結果、プランジャ52は図3(d)中E2方向へ移動する。プランジャ52が図3(d)中E2方向へ移動すると、シリンダ58及び貯留空間44aの内部の圧力が低下する。したがって、注入ポート41に連通する流路44bに設けた逆止弁48が開放され、貯留空間44aにB液が送入される。このとき、エアチャンバ43の内部に挿入されているB液は送出ポート42に送出される。なお、流路44cに設けた逆止弁49は閉じられているので、B液は貯留空間44aに逆流することはない。 One end of the motion converting portion 53 is pushed out by the rotating crank pin 55a, while one end of the motion converting portion 54 is pulled by the rotating crank pin 55b. As a result, the plunger 52 moves in the E2 direction in FIG. 3(d). When the plunger 52 moves in the E2 direction in FIG. 3(d), the pressure inside the cylinder 58 and the storage space 44a decreases. Therefore, the check valve 48 provided in the flow path 44b communicating with the injection port 41 is opened, and the liquid B is introduced into the storage space 44a. At this time, the B liquid inserted inside the air chamber 43 is delivered to the delivery port 42 . Since the check valve 49 provided in the flow path 44c is closed, the liquid B does not flow back into the storage space 44a.

したがって、バルブ37,47を開き状態とした場合、A液送出部25及びB液送出部26は、駆動部28の駆動によりプランジャ51,52の往復動による混合液の送出とエアチャンバ33,43に貯留された混合液の送出とを交互に行う。つまり、A液送出部25及びB液送出部26から送出される混合液の送出圧力や送出速度に、脈動が付加(重畳)されることが抑止される。 Therefore, when the valves 37 and 47 are opened, the liquid A delivery section 25 and the liquid B delivery section 26 are driven by the drive section 28 to deliver the mixed liquid by the reciprocating motion of the plungers 51 and 52, and the air chambers 33 and 43 alternately with the delivery of the mixed liquid stored in the . That is, addition (superimposition) of pulsation to the delivery pressure and delivery speed of the mixed liquid delivered from the A liquid delivery section 25 and the B liquid delivery section 26 is suppressed.

一方、バルブ37,47を閉じ状態とした場合、A液送出部25及びB液送出部26において、駆動部28の駆動によりプランジャ51,52の往復動による混合液の送出のみが実行される。その結果、各送出部から送出される液体の送出圧力を測定すると脈動圧力が付与(重畳)されている。つまり、A液送出部25及びB液送出部26から送出される混合液の送出圧力や送出速度に、脈動が付加(重畳)される。 On the other hand, when the valves 37 and 47 are closed, only the mixed liquid is delivered by the reciprocating motion of the plungers 51 and 52 driven by the drive section 28 in the liquid A delivery section 25 and the liquid B delivery section 26 . As a result, pulsating pressure is applied (superimposed) when the delivery pressure of the liquid delivered from each delivery part is measured. That is, pulsation is added (superimposed) to the delivery pressure and delivery speed of the mixed liquid delivered from the A liquid delivery section 25 and the B liquid delivery section 26 .

本実施形態におけるグラウト材を注入する方法では、バルブ37,47を閉じ状態に保持して注入ポンプ17を駆動させて、グラウト材の注入圧力や注入速度に脈動を重畳させた状態でグラウト材を注入する。 In the method of injecting the grout material according to the present embodiment, the valves 37 and 47 are kept closed and the injection pump 17 is driven to inject the grout material in a state in which pulsation is superimposed on the injection pressure and injection speed of the grout material. inject.

図1に戻って、流量・圧力検出装置18は、注入ポンプ17と、切替バルブ19との間に配置される。詳細には、流量・圧力検出装置18は、注入ポンプ17の送出ポート32,42に接続された各ホース36,46が合流された後のホース61に接続される。流量・圧力検出装置18は、グラウト材の流量圧力、瞬時流量、積算流量等の計測データを取得する。なお、取得された計測データは記録装置21に記憶される。 Returning to FIG. 1 , the flow rate/pressure detection device 18 is arranged between the injection pump 17 and the switching valve 19 . Specifically, the flow rate/pressure detection device 18 is connected to the hose 61 after the hoses 36 and 46 connected to the delivery ports 32 and 42 of the injection pump 17 are merged. The flow rate/pressure detection device 18 acquires measurement data such as the flow rate pressure, instantaneous flow rate, and integrated flow rate of the grout material. Note that the acquired measurement data is stored in the recording device 21 .

切替バルブ19は、グラウト材の注入経路を、注入管20が有する2つの注入通路のいずれか一方に切り替えるために設けられる。切替バルブ19は、例えばボールバルブである。切替バルブ19は、流量・圧力検出装置18に接続されたホース62と接続される。また、切替バルブ19は、注入管20の注入内管が有する第1パッカ101にグラウト材を送出するホース63と、注入管20の注入内管が有する第2パッカ102にグラウト材を送出するホース64と接続される。 The switching valve 19 is provided to switch the injection route of the grout material to either one of the two injection passages of the injection pipe 20 . The switching valve 19 is, for example, a ball valve. The switching valve 19 is connected to a hose 62 connected to the flow/pressure detector 18 . Further, the switching valve 19 has a hose 63 for delivering the grout material to the first packer 101 of the inner injection pipe of the injection pipe 20 and a hose for delivering the grout material to the second packer 102 of the inner injection pipe of the injection pipe 20. 64.

図4から図6に示すように、切替バルブ19は、バルブ本体71、ボール弁72を有する。バルブ本体71はT字形状で、その端部に継手部71a,71b,71cを有する。これら継手部71a,71b,71cのうち、継手部71bと継手部71cとは、軸方向が同一方向となるように配置される。また、継手部71aは、継手部71b及び継手部71cの軸方向と直交するように配置される。継手部71aは、グラウト材を送り込むホース62の一端部に設けた嵌合部62aが螺合される。また、継手部71bはグラウト材を注入管20の注入内管92が有する第1パッカ101に送り込むホース63の一端部に設けた嵌合部63aが螺合される。さらに、継手部71cはグラウト材を注入管20の注入内管92が有する第2パッカに送り込むホース64の一端部に設けた嵌合部64aが螺合される。 As shown in FIGS. 4 to 6 , the switching valve 19 has a valve body 71 and a ball valve 72 . The valve body 71 is T-shaped and has joints 71a, 71b, and 71c at its ends. Of these joint portions 71a, 71b, and 71c, the joint portion 71b and the joint portion 71c are arranged so that their axial directions are the same. Further, the joint portion 71a is arranged so as to be perpendicular to the axial direction of the joint portions 71b and 71c. A fitting portion 62a provided at one end of a hose 62 for feeding grout material is screwed to the joint portion 71a. A fitting portion 63a provided at one end of a hose 63 for feeding the grout material to the first packer 101 of the injection inner pipe 92 of the injection pipe 20 is screwed to the joint portion 71b. Further, a fitting portion 64a provided at one end of a hose 64 for feeding the grout material to the second packer of the injection inner pipe 92 of the injection pipe 20 is screwed to the joint portion 71c.

ボール弁72は、バルブ本体71の内部に配置される。このボール弁72は、図示を省略した駆動部により弁軸75を中心にして一方向に例えば180°毎に回転する。ボール弁72は、弁軸75が取り付けられる再頂部とは反対側の下端部から中心部分に向けて延出される流路76aと、該流路76aに対して直交するように延出される流路76bとが、ボール弁72の中心部分で連通されるL字状の流路76を有する。さらに、ボール弁72は、流路76a及び流路76bと各々直交する逃がし流路77を有する。なお、逃がし流路77の直径は、注入するグラウト材の注入圧力や注入速度に基づいて設定される。なお、ボール弁72は、バルブ本体71の内部において、弁座73,74に挟持された状態で保持される。 The ball valve 72 is arranged inside the valve body 71 . The ball valve 72 rotates in one direction, for example, every 180° around the valve shaft 75 by a drive unit (not shown). The ball valve 72 has a flow passage 76a extending toward the central portion from the lower end opposite to the top portion to which the valve shaft 75 is attached, and a flow passage extending perpendicular to the flow passage 76a. 76b has an L-shaped flow path 76 that communicates with the central portion of the ball valve 72. As shown in FIG. Further, the ball valve 72 has a relief channel 77 perpendicular to each of the channels 76a and 76b. The diameter of the escape channel 77 is set based on the injection pressure and injection speed of the grout material to be injected. The ball valve 72 is held inside the valve body 71 while being sandwiched between the valve seats 73 and 74 .

ここで、ホース62に設けた嵌合部62aを継手部71aに螺合した状態では、L字状の流路76の流路76aは、嵌合部62aに有する流路(図示省略)と常時連通された状態となる。その一方で、L字状の流路76の流路76bは、継手部71bに螺合された嵌合部63aの流路81、又は継手部71cに螺合された嵌合部64aの流路82のいずれか一方と連通される。 Here, when the fitting portion 62a provided in the hose 62 is screwed into the joint portion 71a, the flow path 76a of the L-shaped flow path 76 is always connected to the flow path (not shown) of the fitting portion 62a. A connected state is established. On the other hand, the channel 76b of the L-shaped channel 76 is the channel 81 of the fitting portion 63a screwed to the joint portion 71b, or the channel 81 of the fitting portion 64a screwed to the joint portion 71c. 82 in communication.

図6(a)は、例えば、ボール弁72が有するL字状の流路76の流路76bが、嵌合部63aの流路81と連通した状態で保持された場合を示す。この状態では、ホース62の内部で送り込まれるグラウト材は、ボール弁72が有するL字状の流路76を通過した後、ホース63の内部に送り込まれる。つまり、この状態では、グラウト材は、注入管20の注入内管が有する第1パッカ101に送出される。 FIG. 6A shows, for example, a case where the flow path 76b of the L-shaped flow path 76 of the ball valve 72 is held in communication with the flow path 81 of the fitting portion 63a. In this state, the grout material sent inside the hose 62 is sent inside the hose 63 after passing through the L-shaped flow path 76 of the ball valve 72 . That is, in this state, the grout material is delivered to the first packer 101 of the injection inner pipe of the injection pipe 20 .

グラウト材を送出するために切替バルブ19を切り替えるときには、弁軸75を図5中L1方向へ回転させる。図6(b)に示すように、弁軸75を回転させると、ボール弁72は図6(b)中矢印の方向に回転する。ボール弁72の図6(b)中矢印方向への回転により、L字状の流路76を構成する流路76bは、ホース63の嵌合部63aに設けた流路81と連通された状態から退避していき、ホース63の嵌合部63aに設けた流路81は、ボール弁72の周壁面に遮断される。 When switching the switching valve 19 to feed the grout material, the valve shaft 75 is rotated in the direction L1 in FIG. As shown in FIG. 6(b), when the valve shaft 75 is rotated, the ball valve 72 rotates in the direction of the arrow in FIG. 6(b). By rotating the ball valve 72 in the direction indicated by the arrow in FIG. , and the flow path 81 provided in the fitting portion 63 a of the hose 63 is blocked by the peripheral wall surface of the ball valve 72 .

ボール弁72をさらに回転させると、図6(c)に示すように、ボール弁72が有する逃がし流路77がホース63の嵌合部63aに設けた流路81と連通した状態となる。ボール弁72をさらに回転させると、図6(d)に示すように、逃がし流路77とホース63の嵌合部63aに設けた流路81とが連通した状態が解除される。そして、ボール弁72を180°回転させると、図6(e)に示すように、流路76bは、ホース64の嵌合部64aに設けた流路82に連通した状態となる。したがって、この状態では、ホース62の内部で送り込まれるグラウト材は、ボール弁72が有するL字状の流路76を通過した後、ホース64の内部に送り込まれる。つまり、この状態では、グラウト材は、注入管20の注入内管92が有する第2パッカ102に送出される。なお、切替バルブ19により、グラウト材を注入管20の注入内管92が有する第2パッカ102に送出する状態から、注入管20の注入内管92が有する第1パッカ101に送出する状態に切り替える際には、L字状の流路76を構成する流路76bがホース64の嵌合部64aに設けた流路82と連通された状態から退避した後、逃がし流路77がホース64の嵌合部64aに設けた流路82と連通し、逃がし流路77がホース64の嵌合部64aに設けた流路82と連通した状態から退避した後で、L字状の流路76を構成する流路76bがホース63の嵌合部63aに設けた流路81と連通される。 When the ball valve 72 is further rotated, the release channel 77 of the ball valve 72 communicates with the channel 81 provided in the fitting portion 63a of the hose 63, as shown in FIG. 6(c). When the ball valve 72 is further rotated, as shown in FIG. 6(d), the state in which the relief flow path 77 and the flow path 81 provided in the fitting portion 63a of the hose 63 communicate with each other is released. When the ball valve 72 is rotated by 180°, the flow path 76b communicates with the flow path 82 provided in the fitting portion 64a of the hose 64, as shown in FIG. 6(e). Therefore, in this state, the grout material sent inside the hose 62 is sent inside the hose 64 after passing through the L-shaped flow path 76 of the ball valve 72 . That is, in this state, the grout material is delivered to the second packer 102 of the injection inner pipe 92 of the injection pipe 20 . The switching valve 19 switches the state of sending the grout material to the second packer 102 of the inner injection pipe 92 of the injection pipe 20 to the state of sending it to the first packer 101 of the inner injection pipe 92 of the injection pipe 20. In this case, after the flow path 76 b that constitutes the L-shaped flow path 76 is retracted from the state in which it communicates with the flow path 82 provided in the fitting portion 64 a of the hose 64 , the escape flow path 77 is engaged with the hose 64 . Communicates with the flow path 82 provided in the joining portion 64a, and forms an L-shaped flow path 76 after the release flow path 77 retreats from the state of communication with the flow path 82 provided in the fitting portion 64a of the hose 64. The flow path 76 b communicates with the flow path 81 provided in the fitting portion 63 a of the hose 63 .

したがって、切替バルブ19によりグラウト材を送出する流路を切り替える際には、切り替え元の流路と逃がし流路77とが一端連通した状態が生み出される。その結果、注入されるグラウト材に必要以上の圧力が付加されることを防止でき、また、ボール弁72の破損を防止することができる。 Therefore, when the switching valve 19 is used to switch the grout material feeding channel, a state is created in which the switching source channel and the escape channel 77 are in communication with each other. As a result, it is possible to prevent excessive pressure from being applied to the grout material to be injected, and damage to the ball valve 72 can be prevented.

図7に示すように、注入管20は、注入外管91及び注入内管92を有する。注入外管91は、例えばダブルパッカ工法にて使用されるマンシェットチューブである。注入外管91は、長手方向の下端部に一定間隔(図中L1)を空けて吐出口95が設けられる。図7においては、一例として、吐出口95が注入外管の長手方向の4カ所に設けられた場合を示している。上述した一定間隔L1は、例えば600mmである。吐出口95は、注入外管91の外周面に例えば90度間隔を空けて配置される。注入外管91の長手方向の4カ所に設けられる吐出口95は、注入外管91に取り付けられたゴムスリーブ96により遮蔽される。図示は省略するが、ゴムスリーブ96は結束バンドにより注入外管の長手方向における一端側が固定される。 As shown in FIG. 7, the injection tube 20 has an outer injection tube 91 and an inner injection tube 92 . The injection outer tube 91 is, for example, a manchette tube used in the double packer construction method. The outer injection tube 91 is provided with discharge ports 95 at a predetermined interval (L1 in the drawing) at the lower end in the longitudinal direction. FIG. 7 shows, as an example, the case where the ejection ports 95 are provided at four positions in the longitudinal direction of the outer injection tube. The constant interval L1 described above is, for example, 600 mm. The discharge ports 95 are arranged on the outer peripheral surface of the injection outer tube 91 at intervals of, for example, 90 degrees. The ejection ports 95 provided at four locations in the longitudinal direction of the outer injection tube 91 are shielded by rubber sleeves 96 attached to the outer injection tube 91 . Although illustration is omitted, the rubber sleeve 96 is fixed at one end in the longitudinal direction of the outer injection tube with a binding band.

ゴムスリーブ96は、注入されるグラウト材から受けた圧力によって弾性変形して、吐出口95とゴムスリーブ96の開放端部(結束バンドにより固定される一端とは反対側の端部)との間に隙間を生成する。この隙間が形成されることで、グラウト材が放射状に放出される。また、ゴムスリーブ96は、注入外管91の吐出口95を塞ぐことにより、外部からの圧力に対しては吐出口95に押圧されて密着し、外部からの注入外管91への逆流や水の侵入を防ぐ。 The rubber sleeve 96 is elastically deformed by the pressure received from the injected grout material, and the gap between the discharge port 95 and the open end of the rubber sleeve 96 (the end opposite to the end fixed by the binding band) creates a gap in By forming this gap, the grout material is radially discharged. In addition, the rubber sleeve 96 closes the discharge port 95 of the outer injection tube 91, so that it is pressed against the discharge port 95 against the pressure from the outside and is in close contact with the discharge port 95. prevent intrusion.

注入内管92は、第1パッカ101、第2パッカ102、及びこれらパッカを連結する連結ロッド103を有する。第1パッカ101は、上パッカ部105、下パッカ部106及びノズル107を備える。上パッカ部105及び下パッカ部106は、エア用アダプタ108から流入する空気により膨出して、注入外管91の内壁面に当接される。ノズル107は、外周面に複数の吐出口109を有し、薬液用アダプタ110から送入されるグラウト材を吐出する。なお、薬液用アダプタ110は、例えばホース63に接続される。 The injection inner tube 92 has a first packer 101, a second packer 102, and a connecting rod 103 connecting these packers. The first packer 101 includes an upper packer part 105 , a lower packer part 106 and a nozzle 107 . The upper packer portion 105 and the lower packer portion 106 are inflated by the air flowing from the air adapter 108 and come into contact with the inner wall surface of the outer injection tube 91 . The nozzle 107 has a plurality of discharge ports 109 on its outer peripheral surface and discharges the grout material supplied from the chemical solution adapter 110 . The chemical solution adapter 110 is connected to the hose 63, for example.

同様にして、第2パッカ102は、上パッカ部111、下パッカ部112及びノズル113を備える。上パッカ部111及び下パッカ部112は、エア用アダプタ108から流入する空気により膨出して、注入外管91の内壁面に当接される。ノズル113は、外周面に複数の吐出口114を有し、薬液用アダプタ115から送入されるグラウト材を吐出する。なお、薬液用アダプタ115は、例えばホース64に接続される。 Similarly, the second packer 102 comprises an upper packer portion 111 , a lower packer portion 112 and a nozzle 113 . The upper packer portion 111 and the lower packer portion 112 swell due to the air flowing from the air adapter 108 and abut against the inner wall surface of the outer injection tube 91 . The nozzle 113 has a plurality of discharge ports 114 on its outer peripheral surface and discharges the grout material sent from the chemical solution adapter 115 . The chemical solution adapter 115 is connected to the hose 64, for example.

連結ロッド103は、上端側で第1パッカ101と連結され、下端側で第2パッカ102と連結される。図示は省略するが、連結ロッド103は、薬液用アダプタ115から送り込まれたグラウト材を、第2パッカ102のノズル113に向けて送り込む送込通路と、エア用アダプタ108から流入する空気を第2パッカ102の上パッカ部105、下パッカ部106の各々に空気を送り込む送込通路とを有する。 The connecting rod 103 is connected to the first packer 101 on the upper end side and connected to the second packer 102 on the lower end side. Although not shown, the connecting rod 103 includes a feed passage for feeding the grout material fed from the chemical solution adapter 115 toward the nozzle 113 of the second packer 102, and a feed passage for feeding air flowing in from the air adapter 108 to the second A feed passage for feeding air to each of the upper packer portion 105 and the lower packer portion 106 of the packer 102 is provided.

次に、本実施形態に用いるグラウト材について説明する。グラウト材は、メタアクリル酸金属塩、多価金属塩化合物、還元剤、重合開始剤、骨材及び水を含有する非ニュートン性のグラウト材である。 Next, the grout material used in this embodiment will be described. The grouting material is a non-Newtonian grouting material containing metal methacrylate, polyvalent metal salt compound, reducing agent, polymerization initiator, aggregate and water.

メタアクリル酸金属塩としては、例えば、(メタ)アクリル酸のリチウム塩、ナトリウム塩及びカリウム塩等のアルカリ金属塩;カルシウム塩及びバリウム塩等のアルカリ土類金属塩;マグネシウム塩、アルミニウム塩、ジルコニウム塩等が挙げられ、これらの1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、本実施形態では、35質量%濃度のアクリル酸マグネシウムを用いた場合を説明する。 Examples of metal methacrylic acid salts include alkali metal salts such as lithium, sodium and potassium salts of (meth)acrylic acid; alkaline earth metal salts such as calcium and barium salts; magnesium salts, aluminum salts and zirconium salts; Salts and the like may be mentioned, and only one of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. In this embodiment, the case of using magnesium acrylate with a concentration of 35% by mass will be described.

多価金属塩化合物は、メタアクリル酸金属塩以外の多価金属塩化合物であって、二価又は三価以上の多価金属塩化合物が用いられる。多価金属塩化合物は、例えば二価の金属としては、マグネシウム、カルシウム及びバリウム等が挙げられる。また、三価以上の金属としては、アルミニウム、ジルコニウム、チタン及びセリウム等が挙げられる。なお、ゲル物の強度を制御し易い点から三価の金属塩化合物が好ましく、例えば塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、ミョウバン、ナトリウムミョウバン、酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム(塩基性塩化アルミニウム)、ポリ硫酸塩化アルミニウム(塩基性硫酸塩化アルミニウム)、酢酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、乳酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、オキシ酢酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、オキシ硫酸ジルコニウムなどのジルコニウム塩、塩化チタン及び硝酸セリウム等が挙げられる。多価金属塩化合物としては、これらの金属塩1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、本発明では、多価金属塩化合物として、高塩基ポリ塩化アルミニウム(高塩基PAC)を用いた場合を説明する。 The polyvalent metal salt compound is a polyvalent metal salt compound other than the methacrylic acid metal salt, and a polyvalent metal salt compound having a valence of 2, 3 or more is used. Polyvalent metal salt compounds include, for example, divalent metals such as magnesium, calcium and barium. Examples of trivalent or higher metals include aluminum, zirconium, titanium and cerium. In addition, trivalent metal salt compounds are preferable from the viewpoint of easy control of the strength of the gel product. ), polyaluminum sulfate (basic aluminum sulfate), zirconium acetate, zirconium nitrate, zirconium chloride, zirconium lactate, zirconium carbonate, zirconium oxynitrate, zirconium oxyacetate, zirconium sulfate, zirconium salts such as zirconium oxysulfate, titanium chloride and cerium nitrate. As the polyvalent metal salt compound, one of these metal salts may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. In addition, in the present invention, the case of using highly basic polyaluminum chloride (highly basic PAC) as the polyvalent metal salt compound will be described.

還元剤は、チオ硫酸ナトリウム及びチオ硫酸カリウム等のチオ硫酸塩化合物、重亜硫酸ナトリウム及び重亜硫酸カリウム等の重亜硫酸塩化合物、次亜硫酸ナトリウム及び次亜硫酸カリウム等の次亜リン酸化合物、亜硫酸ナトリウム及び亜硫酸カリウム等の亜硫酸化合物、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム(ロンガリット)などのヒドロキシメタンスルフィン酸塩、アスコルビン酸ナトリウムなどのアスコルビン酸又はその塩、エリソルビン酸ナトリウムなどのエリソルビン酸又はその塩、第一鉄塩、二硫化チオ尿素のほか、硫酸銅、並びに、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、ジメチルアミノプロピオニトリル、ジメチルアミノプロパノール、ピペラジン及びモルホリン等のアミン類等が挙げられる。これらの還元剤は、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、本発明では、還元剤として、チオ硫酸ナトリウムを用いた場合を説明する。 Reducing agents include thiosulfate compounds such as sodium thiosulfate and potassium thiosulfate, bisulfite compounds such as sodium bisulfite and potassium bisulfite, hypophosphite compounds such as sodium hyposulfite and potassium hyposulfite, sodium sulfite and Sulfite compounds such as potassium sulfite, hydroxymethanesulfinates such as sodium hydroxymethanesulfinate (Rongalite), ascorbic acid or salts thereof such as sodium ascorbate, erythorbic acid or salts thereof such as sodium erythorbate, ferrous salts, In addition to thiourea disulfide, copper sulfate, and amines such as diethanolamine, triethanolamine, hydrazine, hydroxylamine, dimethylaminopropionitrile, dimethylaminopropanol, piperazine and morpholine can be used. These reducing agents can be used singly or in combination of two or more. In the present invention, the case of using sodium thiosulfate as a reducing agent will be explained.

重合開始剤は、メタアクリル酸金属塩を重合させる等のために添加され、メタアクリル酸に適用される各種公知の重合開始剤を用いることができる。例えば、可使時間、地盤注入後から硬化(ゲル化)までの硬化時間のコントロール等の観点から、アゾ開始剤、ペルオキソ二硫酸塩等の無機過酸化物、過カルボン酸類、ヒドロペルオキシド等の有機過酸化物などを用いることができる。無機過酸化物及び有機過酸化物を用いる場合には、適宜還元剤を併用することができる。なお、本発明では、重合開始剤として、t-アミルハイドロパーオキサイド(TAH)を用いた場合を説明する。なお、t-アミルハイドロパーオキサイド(TAH)は、パーオキサイドの含有量が85質量%のものが使用される。 The polymerization initiator is added to polymerize the methacrylic acid metal salt, and various known polymerization initiators applicable to methacrylic acid can be used. For example, from the viewpoint of pot life, control of curing time from ground injection to curing (gelation), etc., azo initiators, inorganic peroxides such as peroxodisulfate, organic peroxides such as percarboxylic acids, hydroperoxides, etc. Peroxides and the like can be used. When inorganic peroxides and organic peroxides are used, a reducing agent can be used together as appropriate. In the present invention, the case of using t-amylhydroperoxide (TAH) as the polymerization initiator will be explained. The t-amyl hydroperoxide (TAH) used has a peroxide content of 85% by mass.

骨材は、本組成物の増量又は補強のために配合され、セメント、フライアッシュ、珪藻土、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、ベントナイト、パーライト、蛭石、高炉スラグ、石膏、珪砂、パルプ及び炭素粉等の粉体や各種繊維等を用いることができる。なお、本発明では、骨材として、塩化カルシウムを用いた場合を説明する。 Aggregates are compounded to increase or reinforce the composition, and include cement, fly ash, diatomaceous earth, calcium carbonate, kaolin, clay, bentonite, perlite, vermiculite, blast furnace slag, gypsum, silica sand, pulp and carbon powder. powder and various fibers can be used. In addition, in the present invention, the case of using calcium chloride as an aggregate will be described.

上記組成のグラウト材におけるアクリル酸マグネシウムの濃度は、5.5質量%に設定される。また、上記組成のグラウト材における高塩基PACの濃度は、2.5質量%に設定される。なお、上記組成のグラウト材は、ほぼ中性であり、また、浸透性又は耐久性に優れている。 The concentration of magnesium acrylate in the grout material having the above composition is set to 5.5% by mass. Also, the concentration of the high base PAC in the grout material having the above composition is set to 2.5% by mass. It should be noted that the grout material having the above composition is substantially neutral and has excellent permeability or durability.

本実施形態では、上記組成のグラウト材400Lを調製するにあたり、各物質の混合量は以下の通りである。アクリル酸マグネシウム55L、チオ硫酸ナトリウム0.85kg、塩化カルシウム4.3kg、高塩基PAC35L、TAH0.42kg及び水305Lである。なお、グラウト材を地盤に注入する際には、アクリル酸マグネシウム55L、チオ硫酸ナトリウム0.85kg、塩化カルシウム4.3kg及び水140Lを調製した混合液をA液とし、高塩基PAC35L、TAH0.42kg及び水165Lを調製した混合液をB液とした。なお、A液のpHは、pH=6.6、B液のpHはpH=4.5である。 In this embodiment, when preparing the grout material 400L having the above composition, the amounts of each substance mixed are as follows. 55 L magnesium acrylate, 0.85 kg sodium thiosulfate, 4.3 kg calcium chloride, 35 L high base PAC, 0.42 kg TAH and 305 L water. When injecting grout material into the ground, a mixed solution prepared by preparing 55 L of magnesium acrylate, 0.85 kg of sodium thiosulfate, 4.3 kg of calcium chloride and 140 L of water is used as liquid A, and 35 L of high base PAC and 0.42 kg of TAH are used. and 165 L of water were prepared to form a liquid B. In addition, the pH of the A liquid is pH=6.6, and the pH of the B liquid is pH=4.5.

本発明におけるグラウト材の注入方法は、図8に示すように、注入及び中断を繰り返すインチング注入における注入過程の際に、グラウト材の注入速度及び注入圧力に脈動を重畳(付加)した注入方法を採用した。以下、本発明におけるグラウト材の注入方法を動的注入と称して説明する。 As shown in FIG. 8, the method of injecting grout material according to the present invention is an injection method in which pulsation is superimposed (added) to the injection speed and injection pressure of the grout material during the injection process of inching injection in which injection and interruption are repeated. adopted. Hereinafter, the method of injecting the grout material according to the present invention will be described as being referred to as dynamic injection.

まず、動的注入及び静的注入を用いた平面土槽試験を行った。平面土槽試験は、硅砂7号を用い、相対密度が60%となる縦50cm×横50cm×厚み5cmの模型地盤を製作した。グラウト材は、アクリル酸マグネシウム(AAMg)、高塩基ポリ塩化アルミニウム、クエン酸及び水酸化ナトリウム及び水を調製したものである。グラウト材におけるアクリル酸マグネシウムの濃度は4重量%、高塩基ポリ塩化アルミニウムの濃度は2重量%、クエン酸の濃度は2.6重量%、水酸化ナトリウムの濃度は2.5重量%である。
以下、平面土槽試験の内容を表1に示す。
First, a flat soil tank test using dynamic injection and static injection was performed. In the flat soil tank test, silica sand No. 7 was used, and a model ground with a length of 50 cm, a width of 50 cm, and a thickness of 5 cm with a relative density of 60% was produced. The grout material was prepared from magnesium acrylate (AAMg), high base polyaluminum chloride, citric acid and sodium hydroxide and water. The concentration of magnesium acrylate in the grout material is 4% by weight, the concentration of overbased polyaluminum chloride is 2% by weight, the concentration of citric acid is 2.6% by weight, and the concentration of sodium hydroxide is 2.5% by weight.
Table 1 shows the contents of the flat soil tank test.

Figure 0007146432000001
Figure 0007146432000001

表1において、試験番号1,2,5,7が静的注入、試験番号3、4,6,8が動的注入である。なお、これら試験において、グラウト材の注入時間を15分又は30分、グラウト材の注入量を1500mLを目標値として試験した。 In Table 1, test numbers 1, 2, 5, and 7 are static injections, and test numbers 3, 4, 6, and 8 are dynamic injections. In addition, in these tests, the injection time of the grout material was set to 15 minutes or 30 minutes, and the injection amount of the grout material was set to 1500 mL as target values.

まず、静的注入を行ったときの注入時間及び注入速度について説明する。
試験番号1は、グラウト材の注入時間は16分、注入量は1,270mL、平均注入速度は79.4mL/minで、ゲルタイムは5分であった。なお、試験番号1においては、注入速度が遅く、目標の注入量を注入することができなかった。
試験番号5は、グラウト材の注入時間は29.3分、注入量は1,550mL、平均注入速度は52.9mL/minで、ゲルタイムは5分であった。
試験番号2は、グラウト材の注入時間は16分、注入量は1,530mL、平均注入速度は95.6mL/minで、ゲルタイムは30分であった。
試験番号7は、グラウト材の注入時間は30分、注入量は1,510mL、平均注入速度は50.3mL/minで、ゲルタイムは47分であった。
First, the injection time and injection rate when static injection is performed will be described.
Test No. 1 had a grout material injection time of 16 minutes, an injection amount of 1,270 mL, an average injection rate of 79.4 mL/min, and a gel time of 5 minutes. In Test No. 1, the injection speed was slow and the target injection amount could not be injected.
Test No. 5 had a grout material injection time of 29.3 minutes, an injection amount of 1,550 mL, an average injection rate of 52.9 mL/min, and a gel time of 5 minutes.
Test No. 2 had a grout material injection time of 16 minutes, an injection amount of 1,530 mL, an average injection rate of 95.6 mL/min, and a gel time of 30 minutes.
Test No. 7 had a grout material injection time of 30 minutes, an injection amount of 1,510 mL, an average injection rate of 50.3 mL/min, and a gel time of 47 minutes.

動的注入を行ったときの注入時間及び注入速度について説明する。
試験番号3は、グラウト材の注入時間は16分、注入量は1,550mL、平均注入速度は96.9mL/minで、ゲルタイムは4分50秒であった。このとき、グラウト材を注入する周期(インチング周期)は1分、重畳させる脈動の周波数を5Hzとした。
試験番号6は、グラウト材の注入時間は29分、注入量は1,540mL、平均注入速度は53.1mL/min、ゲルタイムは5分であった。このとき、グラウト材を注入する周期(インチング周期)は1分、重畳させる脈動の周波数を2.5Hzとした。
試験番号4は、グラウト材の注入時間は15分、注入量は1,560mL、平均注入速度は104mL/minで、ゲルタイムは17分であった。このとき、グラウト材を注入する周期(インチング周期)は1分、重畳させる脈動の周波数を5Hzとした。
試験番号8は、グラウト材の注入時間は30分、注入量は1,510mL、平均注入速度は50.3mL/min、ゲルタイムは47分であった。このとき、グラウト材を注入する周期(インチング周期)は1分、重畳させる脈動の周波数を2.5Hzとした。
The injection time and injection rate when dynamic injection is performed will be described.
Test No. 3 had a grout material injection time of 16 minutes, an injection amount of 1,550 mL, an average injection speed of 96.9 mL/min, and a gel time of 4 minutes and 50 seconds. At this time, the period of injecting the grout material (inching period) was 1 minute, and the frequency of the pulsation to be superimposed was 5 Hz.
Test No. 6 had a grout material injection time of 29 minutes, an injection amount of 1,540 mL, an average injection rate of 53.1 mL/min, and a gel time of 5 minutes. At this time, the period of injecting the grout material (inching period) was 1 minute, and the frequency of the pulsation to be superimposed was 2.5 Hz.
Test No. 4 had a grout material injection time of 15 minutes, an injection amount of 1,560 mL, an average injection rate of 104 mL/min, and a gel time of 17 minutes. At this time, the period of injecting the grout material (inching period) was 1 minute, and the frequency of the pulsation to be superimposed was 5 Hz.
Test No. 8 had a grout material injection time of 30 minutes, an injection amount of 1,510 mL, an average injection rate of 50.3 mL/min, and a gel time of 47 minutes. At this time, the period of injecting the grout material (inching period) was 1 minute, and the frequency of the pulsation to be superimposed was 2.5 Hz.

まず、ゲルタイムが短く、また注入速度が速い場合である試験番号1と試験番号3との比較を表2に示す。表中の実測面積は、上記試験により実際に模型地盤中に形成された改良体の面積である。また、改良面積は、注入量から算出される改良体の面積である。なお、一軸圧縮強さは、模型地盤中に形成される改良体を所定の面積となるように分割した各々に対して実施した。 First, Table 2 shows a comparison between Test No. 1 and Test No. 3 in which the gel time is short and the injection speed is fast. The measured area in the table is the area of the improved body actually formed in the model ground by the above test. The improved area is the area of the improved product calculated from the injection amount. The unconfined compressive strength was measured for each of the improved bodies formed in the model ground divided into a predetermined area.

Figure 0007146432000002
Figure 0007146432000002

試験番号1においては、実測面積/改良面積は0.7、一軸圧縮強さは、147,183,193kN/mであった。一方、試験番号3においては、実測面積/改良面積は0.86、一軸圧縮強さは、49,73,73kN/mであった。 In Test No. 1, the measured area/improved area was 0.7, and the unconfined compressive strength was 147, 183, 193 kN/m 2 . On the other hand, in Test No. 3, the measured area/improved area was 0.86, and the unconfined compressive strength was 49, 73, and 73 kN/m 2 .

つまり、試験番号1に対して試験番号3は、実測面積/改良面積が20%程度向上するという結果が得られた。その一方で、一軸圧縮強さが低下するという結果が得られた。
次に、ゲルタイムが長く、注入速度が速い場合である試験番号2と試験番号4との比較を表3に示す。
That is, the test number 3 obtained the result that the measured area/improved area was improved by about 20% compared to the test number 1. On the other hand, it was found that the unconfined compressive strength decreased.
Next, Table 3 shows a comparison between Test No. 2 and Test No. 4 in which the gel time is long and the injection speed is fast.

Figure 0007146432000003
Figure 0007146432000003

試験番号2においては、実測面積/改良面積は1.05、一軸圧縮強さは、62,120,126kN/mであった。一方、試験番号4においては、実測面積/改良面積は1.11、一軸圧縮強さは、90,111,120kN/mであった。 In Test No. 2, the measured area/improved area was 1.05, and the unconfined compressive strength was 62,120,126 kN/m 2 . On the other hand, in Test No. 4, the measured area/improved area was 1.11, and the unconfined compressive strength was 90, 111, and 120 kN/m 2 .

つまり、試験番号2に対して試験番号4は、実測面積/改良面積が6%程度向上することがわかった。また、一軸圧縮強さは、試験番号2と試験番号4とは一部を除いて同等の結果が得られた。 That is, it was found that Test No. 4 improved the measured area/improved area by about 6% as compared with Test No. 2. As for the unconfined compressive strength, similar results were obtained in Test No. 2 and Test No. 4 except for a part.

次に、ゲルタイムが短く、注入速度が遅い場合である試験番号5と試験番号6との比較を表4に示す。 Next, Table 4 shows a comparison between Test No. 5 and Test No. 6 in which the gel time is short and the injection speed is slow.

Figure 0007146432000004
Figure 0007146432000004

試験番号5においては、実測面積/改良面積は0.45、一軸圧縮強さは、110,137kN/mであった。一方、試験番号6においては、実測面積/改良面積は0.48、一軸圧縮強さは、108,133kN/mであった。 In Test No. 5, the measured area/improved area was 0.45 and the unconfined compressive strength was 110,137 kN/m 2 . On the other hand, in Test No. 6, the measured area/improved area was 0.48, and the unconfined compressive strength was 108,133 kN/m 2 .

つまり、試験番号5に対して試験番号6は、実測面積/改良面積が7%程度向上することがわかった。また、一軸圧縮強さは、試験番号5と試験番号6とは同等の結果が得られた。 That is, it was found that Test No. 6 improved the measured area/improved area by about 7% compared to Test No. 5. As for the unconfined compressive strength, test numbers 5 and 6 gave the same results.

最後に、ゲルタイムが長く、注入速度が遅い場合である試験番号7と試験番号8との比較を表5に示す。 Finally, Table 5 shows a comparison between Test No. 7 and Test No. 8 in which the gel time is long and the injection speed is slow.

Figure 0007146432000005
Figure 0007146432000005

試験番号7においては、実測面積/改良面積は0.77、一軸圧縮強さは、142,145,146kN/mであった。一方、試験番号8においては、実測面積/改良面積は0.78、一軸圧縮強さは、138,185kN/mであった。 In Test No. 7, the measured area/improved area was 0.77, and the unconfined compressive strength was 142, 145, 146 kN/m 2 . On the other hand, in Test No. 8, the measured area/improved area was 0.78, and the unconfined compressive strength was 138,185 kN/m 2 .

つまり、試験番号7に対して試験番号8は、実測面積/改良面積が1%程度向上することがわかった。また、一軸圧縮強さは、試験番号7と試験番号8とは同等の結果が得られた。 That is, it was found that Test No. 8 improved the measured area/improved area by about 1% compared to Test No. 7. As for the unconfined compressive strength, test numbers 7 and 8 gave the same results.

上述した比較結果を考慮すると、本発明の動的注入では、より広範囲にグラウト材が浸透し、また、静的注入と同等の一軸圧縮強さが得られることがわかった。 Considering the above comparison results, it was found that the dynamic grouting of the present invention penetrated the grout material in a wider area and obtained a uniaxial compressive strength equivalent to that of the static grouting.

なお、上述した試験番号2においては、グラウト材の濃度が同一であるにも関わらず、改良体の一軸圧縮強さにばらつきが生じる。したがって、グラウト材が均等に注入されているかを調べるために改良体の有機体炭素量(wt%)を測定した。また、グラウト材に含まれるアクリル酸マグネシウム(AAMg)の反応が進んでいるかを調べるために改良体中の残留AAMg量(wt%)を測定した。なお、モールドで均一に作成したサンドゲルを比較対象として、改良体中の有機体炭素量や残留AAMg量を測定した。なお、以下に示す表6における試験体A、試験体B及び試験体Cは、上述した平面土槽試験により形成される改良体を分割することで得られる。 In addition, in Test No. 2 described above, although the concentration of the grout material is the same, the uniaxial compressive strength of the improved body varies. Therefore, the amount of organic carbon (wt%) of the modified body was measured to check whether the grout material was evenly injected. Also, in order to investigate whether the reaction of magnesium acrylate (AAMg) contained in the grout material has progressed, the residual AAMg amount (wt %) in the improved material was measured. The amount of organic carbon and the amount of residual AAMg in the improved product were measured using a sand gel uniformly formed by a mold as a comparison object. Specimens A, B, and C in Table 6 shown below are obtained by dividing the improved specimens formed by the above-described flat earth tank test.

Figure 0007146432000006
Figure 0007146432000006

モールドで均一に作成したサンドゲルは、一軸圧縮強さが160kN/mであった。このとき、改良体中の有機体炭素量は2.1wt%、改良体中の残留AAMg量は炭素換算で0.27wt%であった。 The sand gel uniformly produced by the mold had a uniaxial compressive strength of 160 kN/m 2 . At this time, the amount of organic carbon in the improved product was 2.1 wt%, and the amount of residual AAMg in the improved product was 0.27 wt% in terms of carbon.

上述したように、試験番号2における一軸圧縮強さは、126,120,62kN/mであった。例えば一軸圧縮強さが126kN/mとなる試験体Aでは、改良体中の有機体炭素量は、2.0wt%、改良体中の残留AAMg量は炭素換算で0.50wt%であった。また、一軸圧縮強さが120kN/mとなる試験体Bでは、改良体中の有機体炭素量は2.0wt%、改良体中の残留AAMg量は炭素換算で0.56wt%であった。さらに、一軸圧縮強さが120kN/mとなる試験体Cでは、改良体中の有機体炭素量は2.0wt%、改良体中の残留AAMg量は炭素換算で0.79wt%であった。試験体Cに含まれる有機体炭素量は、モールドで作成したサンドゲルに含まれる有機体炭素量の9割以上と十分に含まれている。その一方で、改良体中の残留AAMg量は他の試験体に比べて高い値となっている。つまり、試験体Cでは、グラウト材は十分に注入されているが、グラウト材中の反応が十分に進んでいないことがわかる。なお、測定結果については省略するが、試験番号3に関しても同様の結果が得られた。なお、アクリル酸マグネシウムは、時間経過とともに反応が進むので、養生日数が適切であれば、一軸圧縮強さは有機体炭素量に対応する。よって、最終的な一軸圧縮強さは、静的注入と動的注入とで相違ないことが推量される。 As described above, the unconfined compressive strengths in Test No. 2 were 126, 120 and 62 kN/ m2 . For example, in test specimen A with a uniaxial compressive strength of 126 kN/ m2 , the amount of organic carbon in the improved body was 2.0 wt%, and the amount of residual AAMg in the improved body was 0.50 wt% in terms of carbon. . In addition, in the test specimen B having a uniaxial compressive strength of 120 kN/ m2 , the amount of organic carbon in the improved body was 2.0 wt%, and the amount of residual AAMg in the improved body was 0.56 wt% in terms of carbon. . Furthermore, in the test specimen C with a uniaxial compressive strength of 120 kN/ m2 , the amount of organic carbon in the improved body was 2.0 wt%, and the amount of residual AAMg in the improved body was 0.79 wt% in terms of carbon. . The amount of organic carbon contained in the specimen C is sufficiently contained at 90% or more of the amount of organic carbon contained in the sand gel prepared by the mold. On the other hand, the amount of residual AAMg in the improved specimen is higher than that in other test specimens. In other words, in the specimen C, the grout material was sufficiently injected, but the reaction in the grout material did not proceed sufficiently. Although the measurement results are omitted, similar results were obtained for Test No. 3 as well. Since the reaction of magnesium acrylate progresses with the passage of time, the unconfined compressive strength corresponds to the amount of organic carbon if the number of curing days is appropriate. Therefore, it is inferred that the final unconfined compressive strength is the same between static and dynamic injection.

以下、図9に示すように、表面に基礎コンクリート120が打設された地盤近傍において、本発明における動的注入を用いた注入試験を行った。また、比較対象として、一般的な静的注入を用いた注入試験、及び基礎コンクリートの下方となる領域に対して静的注入を用いた注入試験を行った。なお、本発明の動的注入を行う位置は、図9における位置P、位置P、位置P及び位置Pの4箇所である。また、静的注入は図9における位置P、位置P、位置P及び位置Pの4箇所である。さらに、基礎コンクリート120の下方への静的注入は、図9における位置P及び位置P10の2箇所である。なお、基礎コンクリート120の下方への静的注入は、斜め下方に削孔を行った後にグラウト材を注入している。これら試験では、地盤表面から深度2800mmとなる位置を中心にして、半径1.25mの球状の改良体を生成することを想定している。 Hereinafter, as shown in FIG. 9, a pouring test using dynamic pouring according to the present invention was conducted in the vicinity of the ground on which foundation concrete 120 was placed. For comparison, an injection test using a general static injection method and an injection test using a static injection method for a region below the base concrete were conducted. In addition, the positions where the dynamic injection of the present invention is performed are positions P 1 , P 2 , P 3 and P 4 in FIG. 9 . Also, the static injections are performed at four positions P 5 , P 6 , P 7 and P 8 in FIG. 9 . Furthermore, there are two static injections of the base concrete 120 downward, at positions P9 and P10 in FIG. In the static injection downward of the foundation concrete 120, the grout material is injected after drilling obliquely downward. In these tests, it is assumed that a spherical improved body with a radius of 1.25 m is generated centered at a position that is 2800 mm deep from the ground surface.

なお、上記試験を実施した地盤は以下の通りである。図10に示すように、地盤は、地盤表面から、盛土(砂礫)層(図10中符号S1)、盛土(礫混じり砂)層(図10中符号S2)、盛土(シルト混じり砂)層(図10中符号S3)、礫混じり砂層(図10中符号S4)、砂層(図10中符号S5)、砂質シルト層(図10中符号S6)、シルト層(図10中符号S7)で構成される。なお、地盤表面を0とした場合、盛土(砂礫)層は、深さ0~0.9m、盛土(礫混じり砂)層は深さ0.9~2m、盛土(礫混じり砂)層は、深さ2~2.35mに形成される層である。また、礫混じり砂層は、深さ2.35~3m、砂層は3~4.1m、砂質シルト層は深さ4.1~4.8mに形成される層である。さらに、シルト層は、深さ4.8m~6.5mに形成される層である。例えば各層に対する標準貫入試験により求まる地盤の工学的性質N値は、盛土(礫混じり砂)層は7~10、盛土層は7、礫混じり砂層は5~9である。また、砂層は1である。なお、砂質シルト層、シルト層に対する標準貫入試験では、打撃するハンマーが自沈したため、N値は0としている。 The ground on which the above tests were conducted is as follows. As shown in FIG. 10, the ground consists of, from the ground surface, an embankment (gravel) layer (symbol S1 in FIG. 10), an embankment (gravel-mixed sand) layer (symbol S2 in FIG. 10), an embankment (silt-mixed sand) layer ( S3 in FIG. 10), gravel-mixed sand layer (S4 in FIG. 10), sand layer (S5 in FIG. 10), sandy silt layer (S6 in FIG. 10), and silt layer (S7 in FIG. 10). be done. When the ground surface is set to 0, the embankment (gravel) layer has a depth of 0 to 0.9 m, the embankment (gravel mixed sand) layer has a depth of 0.9 to 2 m, and the embankment (gravel mixed sand) layer has a depth of 0.9 to 2 m. This layer is formed at a depth of 2 to 2.35 m. The gravel-mixed sand layer is formed at a depth of 2.35 to 3 m, the sand layer at a depth of 3 to 4.1 m, and the sandy silt layer at a depth of 4.1 to 4.8 m. Furthermore, the silt layer is a layer formed at a depth of 4.8m to 6.5m. For example, the engineering property N value of the ground determined by the standard penetration test for each layer is 7 to 10 for the embankment (sand mixed with gravel) layer, 7 for the embankment layer, and 5 to 9 for the sand layer mixed with gravel. Also, the sand layer is 1. In the standard penetration test for the sandy silt layer and the silt layer, the N value was set to 0 because the striking hammer sank by itself.

なお、グラウト材の注入を行う深度1.5~2.3mにおける土質、及び深度3.0~3.9における土質は以下の通りである。 The soil properties at a depth of 1.5 to 2.3 m and the soil properties at a depth of 3.0 to 3.9 where the grout material is injected are as follows.

Figure 0007146432000007
Figure 0007146432000007

位置P、位置P、位置P及び位置Pに対して実施される、本発明の動的注入の流れについて、図11を用いて説明する。図11(a)に示すように、削孔機に設置されたケーシングパイプ125と、先端に掘削ヘッド126を有するロッド127とを回転させながら、所定の深度まで垂直に削孔する。その後、ロッド127を引き上げる。ロッド127を引き上げた後、ケーシングパイプ125の内部に注入管128を挿入し、ゲル状のシール材129をケーシングパイプ125の内部に充填する(図11(b)参照)。そして、シール材129をケーシングパイプ125の内部に充填した後、注入外管91をケーシングパイプ125の内部に挿入する(図11(c)参照)。そして、ケーシングパイプ125を引き抜いて、シール材が硬化するまで養生する(図11(d)参照)。ここで、注入外管91に形成される吐出口95の位置は、地盤表面から深度2500mm及び深度3100mmに位置するように保持される。図11(e)に示すように、注入外管91の内部に注入内管92を挿入した後、注入ポンプ17を作動させてグラウト材を注入する。なお、グラウト材の注入において、動的注入を行う場合には、切替バルブ19によってグラウト材の注入経路を切り替えながら、2つの注入位置の各々に対してグラウト材を交互に注入する。なお、図12(a)は、第1パッカ101から送出されるグラウト材の圧力変化を、図12(b)は第2パッカ102から送出されるグラウト材の圧力変化の一例を示す。また、図13は、動的注入を行ったときのグラウト材の圧力変化及び流量変化の一例を示す。 The dynamic injection flow of the present invention implemented for positions P 1 , P 2 , P 3 and P 4 will now be described with reference to FIG. As shown in FIG. 11(a), a casing pipe 125 installed in a drilling machine and a rod 127 having a drilling head 126 at its tip are rotated to drill vertically to a predetermined depth. After that, the rod 127 is pulled up. After pulling up the rod 127, the injection pipe 128 is inserted into the inside of the casing pipe 125 to fill the inside of the casing pipe 125 with a gel sealing material 129 (see FIG. 11(b)). After filling the inside of the casing pipe 125 with the sealing material 129, the injection outer tube 91 is inserted into the inside of the casing pipe 125 (see FIG. 11(c)). Then, the casing pipe 125 is pulled out and cured until the sealing material hardens (see FIG. 11(d)). Here, the position of the ejection port 95 formed in the outer injection tube 91 is held so as to be located at a depth of 2500 mm and a depth of 3100 mm from the ground surface. As shown in FIG. 11(e), after inserting the inner injection pipe 92 into the outer injection pipe 91, the injection pump 17 is operated to inject the grout material. When grouting is performed dynamically, grouting is alternately injected to each of the two injection positions while switching the grouting injection route by means of the switching valve 19 . 12(a) shows an example of pressure change of the grout material delivered from the first packer 101, and FIG. 12(b) shows an example of pressure change of the grout material delivered from the second packer 102. As shown in FIG. Moreover, FIG. 13 shows an example of pressure change and flow rate change of the grout material when dynamic injection is performed.

次に、位置P,位置P、位置P及び位置Pに対して実行される静的注入の手順について説明する。なお、静的注入の手順は、図11の動的方法の手順と同様にして、削孔を行う工程(図14(a)参照)及びシール材を充填する工程(図14(b)参照)が実施される。シール材129をケーシングパイプ125の内部に充填した後、注入外管130をケーシングパイプ125の内部に挿入する(図14(c)参照)。そして、ケーシングパイプ125を引き抜いて、シール材129が硬化するまで養生する(図14(d)参照)。このとき、注入外管130は、注入外管130が有する注入孔131が深度2800mmに位置するように保持される。そして、図14(e)に示すように、注入内管132を挿入して、グラウト材を静的注入により地盤に注入する。なお、符号133,134はパッカ、符号135は吐出口である。図15は、静的注入を行ったときのグラウト材の圧力変化及び流量変化の一例を示す。 The static injection procedure performed for positions P 5 , P 6 , P 7 and P 8 will now be described. The procedure of static injection is the same as the procedure of the dynamic method in FIG. 11, the step of drilling (see FIG. 14(a)) and the step of filling the sealing material (see FIG. 14(b)). is carried out. After filling the inside of the casing pipe 125 with the sealing material 129, the injection outer tube 130 is inserted inside the casing pipe 125 (see FIG. 14(c)). Then, the casing pipe 125 is pulled out and cured until the sealing material 129 hardens (see FIG. 14(d)). At this time, the outer injection tube 130 is held so that the injection hole 131 of the outer injection tube 130 is positioned at a depth of 2800 mm. Then, as shown in FIG. 14( e ), the grout material is injected into the ground by static injection by inserting the injection inner pipe 132 . Reference numerals 133 and 134 are packers, and reference numeral 135 is a discharge port. FIG. 15 shows an example of pressure change and flow rate change of grout material when static injection is performed.

なお、位置P及び位置P10に対して実行される静的注入と、位置P,位置P,位置P及び位置Pに対して実行される静的注入との違いは、地盤表面に対して角度30°を傾斜させて削孔を行う点で相違する。 It should be noted that the difference between the static injections performed for positions P 9 and P 10 and the static injections performed for positions P 5 , P 6 , P 7 and P 8 is that the ground The difference is that the hole is drilled at an angle of 30° with respect to the surface.

以下、上述した注入試験の詳細を表7に示す。なお、上述した注入試験では、各位置において注入されるグラウト材の注入量(計画注入量)を2,000Lとした。また、グラウト材の注入時間を200分とし、グラウト材の注入速度を10L/minとした。 Table 7 below shows the details of the injection test described above. In the injection test described above, the injection amount (planned injection amount) of the grout material injected at each position was set to 2,000L. Moreover, the injection time of the grout material was set to 200 minutes, and the injection speed of the grout material was set to 10 L/min.

Figure 0007146432000008
Figure 0007146432000008

なお、上述した位置Pから位置P10までの10箇所に対してグラウト材を注入したときに、図9に示す位置P11及びP12に設けた観測井戸において、地下水の水位変動は見られなかった。また、グラウト材の注入による水温の変化やpHの変化も見られなかった。また、図示は省略するが、動的注入及び静的注入を行った地盤表面に関しては、地盤表面に対して垂直となる方向及び地盤表面に対して水平となる方向の変位は、±2mmと小さく誤差程度の変動である。 In addition, when the grout material was injected into the 10 locations from the position P1 to the position P10 described above, the groundwater level fluctuation was not observed in the observation wells provided at the positions P11 and P12 shown in FIG. I didn't. Also, no change in water temperature or pH was observed due to the injection of the grout material. In addition, although not shown in the drawings, for the ground surface subjected to dynamic injection and static injection, the displacement in the direction perpendicular to the ground surface and in the direction horizontal to the ground surface was as small as ±2 mm. The variation is within the margin of error.

動的注入及び静的注入を行った地盤近傍に対して、強度発現のために十分な養生期間を経た後にSDS試験を行い、地盤強度であるN値を求めた。SDS試験は、スウェーデン式サウンディング試験に専用試験装置を取付け、ロッドに働く周面摩擦の影響を取り除いたトルク値を算定し地盤強度を推定するものである。なお、地盤強度N値は、動的注入を行った地盤に対しては、グラウト材を注入した位置Pから0.3m、0.625m、1.25m及び2.5m離れた位置を測定対象とした。同様にして、静的注入を行った地盤に対しては、グラウト材を注入した位置Pから0.3m、0.625m、1.25m及び2.5m離れた位置を測定対象とした。図16に示すように、静的注入においては、グラウト材を注入した深度(2.8m)よりもさらに深い深度(0.5m)でN値が増加していることがわかった。一方、動的注入においては、第1パッカ101の位置近傍(2.5~3.0m)でN値が上昇しており、第2パッカ102の位置近傍(3.1m)では、N値が増加していない。また、静的注入後の地盤のN値と、動的注入後の地盤のN値とを比較すると、動的注入は、静的注入よりもN値が上昇していることがわかった。 The SDS test was performed after a sufficient curing period for strength development for the vicinity of the ground where dynamic injection and static injection were performed, and the N value, which is the ground strength, was obtained. The SDS test is a Swedish-type sounding test with a special test device installed, and estimates the ground strength by calculating the torque value after removing the influence of the circumferential friction acting on the rod. In addition, the ground strength N value is measured at positions 0.3m, 0.625m, 1.25m and 2.5m away from the position P2 where the grout material is injected for dynamic grouting. and Similarly, for the statically grouted ground, the measurement targets were positions 0.3 m, 0.625 m, 1.25 m and 2.5 m away from the position P8 where the grout material was injected. As shown in FIG. 16, in static injection, it was found that the N value increased at a deeper depth (0.5 m) than the depth (2.8 m) at which the grout material was injected. On the other hand, in dynamic injection, the N value increases near the position of the first packer 101 (2.5 to 3.0 m), and the N value increases near the position of the second packer 102 (3.1 m). not increased. In addition, when comparing the N value of the ground after static injection and the N value of the ground after dynamic injection, it was found that the N value was higher with dynamic injection than with static injection.

また、図9に示す範囲a1,範囲a2に対して、改良体の確認を行った。これら範囲a1,a2における掘出深さは、深度2.5~3mである。ここで、範囲a1はグラウト材の静的注入を行った領域であり、範囲a2はグラウト材の動的注入を行った領域である。例えば範囲a1に対して掘り出しを行うと、改良体が形成されると想定される深度(以下、計画深度)には、岩塊・ガラが多数混在している。また、その空隙にグラウト材が逸走しており、掘り出した計画深度において、高強度の改良体が生成されていないことが確認された。 Also, the improved product was confirmed for the range a1 and the range a2 shown in FIG. The excavation depth in these ranges a1 and a2 is 2.5 to 3 m. Here, the area a1 is the area where the grout material is statically injected, and the area a2 is the area where the grout material is dynamically injected. For example, if the area a1 is excavated, a large number of rock masses and debris are mixed at the depth where the improved body is assumed to be formed (hereinafter referred to as the planned depth). In addition, it was confirmed that the grout material escaped into the gap and that no high-strength improved material was formed at the planned depth of excavation.

その一方で、範囲a2に対して掘り出しを行うと、計画深度よりも30~50cm程度の深い深度に、注入したグラウト材が硬化することによる改良体の生成が確認された。なお、生成される改良体の範囲は1.5m程度であった。これによれば、軟弱地盤に対してグラウト材を、本発明による動的注入により注入することで地盤中に改良体を生成できることがわかった。 On the other hand, when the area a2 was excavated, it was confirmed that the injected grout hardened to a depth of about 30 to 50 cm deeper than the planned depth, producing an improved body. In addition, the range of the produced improved body was about 1.5 m. According to this, it was found that by injecting grout material into soft ground by dynamic injection according to the present invention, an improved body can be produced in the ground.

例えば図17(a)は、ずり速度VaをVa=1(1/s)とし、ずり速度VbをVb=10(1/s)としてグラウト材を注入した場合のグラウト材の粘度の変化を示し、図17(b)は、図17(a)における500~1300秒間の詳細を示す。例えばずり速度が小さい場合には、ずり速度が大きい場合に比べて目的の粘土に到達するまでの時間が早く、また、増粘開始時間も早い。つまり、ずり速度が小さい場合には、メタアクリル酸金属塩の重合により発生するゲルが破壊されず、その結果、グラウト材の増粘につながることを意味している。一方、ずり速度が大きい場合には、上記ゲルが破壊され、ゲルが生成されるまで、グラウト材が増粘しない。したがって、本発明の動的注入を用いることで、グラウト材の増粘が遅延され、グラウト材が軟弱地盤であっても地盤中に広範囲に広がることがわかる。 For example, FIG. 17A shows changes in the viscosity of the grout material when the grout material is injected with the shear rate Va set to Va=1 (1/s) and the shear rate Vb set to Vb=10 (1/s). , FIG. 17(b) shows the details of 500 to 1300 seconds in FIG. 17(a). For example, when the shear rate is low, the time required to reach the target clay is shorter than when the shear rate is high, and the time to start thickening is also shorter. In other words, when the shear rate is small, the gel generated by the polymerization of the metal methacrylate is not broken, and as a result, the viscosity of the grout material increases. On the other hand, when the shear rate is high, the gel is destroyed and the grout material does not thicken until the gel is formed. Therefore, it can be seen that by using the dynamic injection of the present invention, the thickening of the grout material is delayed, and the grout material spreads widely in the ground even if the ground is soft.

したがって、本発明の動的注入により、セメント系グラウト材以外の非ニュートン性流体であるグラウト材を用いた場合であっても、砂質土層や埋土層などの軟弱地盤に対して広範囲にグラウト材を注入でき、良好な改良体を地盤中に造成することができることがわかった。 Therefore, by the dynamic injection of the present invention, even when a grout material that is a non-Newtonian fluid other than a cement-based grout material is used, it can be applied to a wide range of soft ground such as sandy soil layers and buried soil layers. It was found that grouting material could be injected and a good improved body could be created in the ground.

10…施工システム、17…注入ポンプ、19…切替バルブ、33,43…エアチャンバ、37,47…バルブ、72…ボール弁、76…L字状の流路、77…逃がし流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Construction system, 17... Injection pump, 19... Switching valve, 33, 43... Air chamber, 37, 47... Valve, 72... Ball valve, 76... L-shaped channel, 77... Escape channel

Claims (7)

地盤を改良するための薬液の送出速度又は送出圧力に脈動を付加した状態で前記薬液を送り出す送出手段と、
前記送出手段により送り出された前記薬液の流路を複数回切り替えることで、前記地盤の複数の位置の各々に対して前記薬液の注入及び中断を繰り返す切替部材と、
を有し、
前記薬液は、混合することでグラウト材となる第1薬液と第2薬液を含み、
前記送出手段は、
前記第1薬液を送り出す第1流路と前記第2薬液を送り出す第2流路とに接続しており、
前記第1薬液と前記第2薬液それぞれに対して送出速度又は送出圧力に脈動を付加し、前記第1薬液を前記第1流路に前記第2薬液を前記第2流路にそれぞれ交互に送り出すように構成され、
前記流路は、前記第1流路と前記第2流路とが合流した流路である
ことを特徴とする動的注入装置。
a delivery means for delivering the chemical solution in a state in which pulsation is added to the delivery speed or delivery pressure of the chemical solution for improving the ground;
a switching member that repeats injection and interruption of the chemical solution to each of a plurality of positions of the ground by switching a flow path of the chemical solution delivered by the delivery means a plurality of times;
has
The chemical liquid includes a first chemical liquid and a second chemical liquid that become a grout material when mixed,
The sending means is
It is connected to a first flow path for sending out the first chemical liquid and a second flow path for sending out the second chemical liquid,
A pulsation is added to the delivery speed or the delivery pressure of each of the first chemical solution and the second chemical solution, and the first chemical solution is alternately delivered to the first channel and the second chemical solution is delivered to the second channel, respectively. configured as
The flow path is a flow path obtained by joining the first flow path and the second flow path.
A dynamic injection device characterized by:
請求項1に記載の動的注入装置において、
前記送出手段は、
前記第1流路と前記第2流路それぞれに対応して設けられ、前記第1薬液又は前記第2薬液の送出速度又は送出圧力への脈動の付加を防止するエアチャンバと、前記エアチャンバの作動を無効化する無効化手段と、
を有する注入ポンプである
ことを特徴とする動的注入装置。
The dynamic injection device of claim 1, wherein
The sending means is
an air chamber provided corresponding to each of the first flow path and the second flow path and preventing addition of pulsation to the delivery speed or delivery pressure of the first chemical solution or the second chemical solution; and disabling means for disabling operation;
A dynamic infusion device, characterized in that it is an infusion pump comprising:
請求項2に記載の動的注入装置において、
前記無効化手段は、前記第1流路と前記第2流路それぞれと、前記第1流路と前記第2流路それぞれに対応した前記エアチャンバと、の間を開閉するバルブであることを特徴とする動的注入装置。
A dynamic injection device according to claim 2, wherein
The disabling means is a valve that opens and closes between the first flow path and the second flow path, and the air chambers corresponding to the first flow path and the second flow path, respectively. A dynamic injection device characterized by:
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の動的注入装置において、
前記切替部材は、
前記薬液が送り込まれる送込口と、前記複数の位置に対応して設けられ、前記送込口から流入した前記薬液を送出する複数の送出口とを有する本体と、
前記本体の内部に配置され、前記送込口と連通する送入路と、前記複数の送出口のいずれかと連通して、送り込まれた前記薬液を前記複数の送出口のいずれかに送り出す送出路とからなる薬液流路を有するボール弁と、
を有するバルブである
ことを特徴とする動的注入装置。
A dynamic injection device according to any one of claims 1 to 3, wherein
The switching member is
a main body having an inlet into which the drug solution is sent, and a plurality of delivery ports provided corresponding to the plurality of positions and delivering the drug solution flowing in from the inlet;
a delivery path disposed inside the main body and communicating with the delivery port; and a delivery path communicating with any one of the plurality of delivery ports and delivering the sent chemical solution to one of the plurality of delivery ports. A ball valve having a chemical liquid flow path consisting of
A dynamic injection device, characterized in that it is a valve comprising:
請求項4に記載の動的注入装置において、
前記ボール弁は、前記薬液流路に連通して、前記ボール弁が一方向に回転したときに前記薬液が送り出された送出口に連通することで、前記薬液流路に送り込まれる前記薬液に付加される圧力を低減する逃がし流路を有する
ことを特徴とする動的注入装置。
A dynamic injection device according to claim 4, wherein
The ball valve communicates with the chemical solution channel and communicates with a delivery port through which the chemical solution is delivered when the ball valve rotates in one direction, thereby adding to the chemical solution sent into the chemical solution channel. A dynamic injection device, characterized in that it has a relief channel that reduces the pressure applied.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の動的注入装置において、
前記送出手段は、非ニュートン性の前記グラウト材となる前記薬液を送り出すことを特徴とする動的注入装置。
A dynamic injection device according to any one of claims 1 to 5, wherein
The dynamic grouting device , wherein the delivery means delivers the chemical liquid that becomes the non-Newtonian grout material .
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の動的注入装置を用いて、薬液を地盤の複数の注入位置に同時に注入することを特徴とする動的注入工法。 A dynamic injection construction method, wherein a chemical solution is simultaneously injected into a plurality of injection positions in the ground using the dynamic injection device according to any one of claims 1 to 5.
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