JP2003313856A - 地盤強化用薬液の注入工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地盤強化用薬液を地盤中に注入して地盤強化を
行うに際し、薬液補給を頻繁に行わなければならない問
題及び空缶が産業廃棄物となって多量に発生する問題を
解決する。 【解決手段】送液ポンプを含む注入機３８と地盤強化用
薬液を内部に収容した主タンクとを車両３４に搭載し、
主タンク内の薬液を注入機３８により、地盤内に挿入し
た吐出管に供給して吐出管の吐出孔より吐出し、地盤中
に注入して固化せしめ、地盤を強化するに際し、反復使
用可能及び輸送可能に構成された薬液コンテナ１０を主
タンクとして車両３４に乗降可能に搭載し、その薬液コ
ンテナ１０内部の薬液を注入機３８により吐出管に供給
するようになす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は地盤強化用の薬液
を地盤内に注入して固化させ、地盤を強化するための工
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネルの掘削工事等において、特に軟
弱な地盤（地山）にトンネルを掘削する工事等におい
て、地盤中に薬液を注入して地盤の空隙内に充填し固化
させることで地盤を固結させたり、或いは地盤に生じた
大きな空洞内に薬液を充填して固化させることにより、
地盤の強化を図ることが従来行われている。

【０００３】図８はその工法の一例を示している。図示
の例はトンネル掘削途中の先端面且つ外周に沿って薬液
注入のための長孔を奥部に向って斜めに穿孔してそこに
所定のケーシング管、ここでは鋼管２００を挿入し、そ
こに車両２０２に搭載した注入機２０４を用いて薬液を
注入して鋼管２００内に薬液を充満させるとともに、鋼
管２００の周辺部の地盤内に鋼管２００に設けた孔を通
じて薬液を浸透させ、その固化によって地盤を固結し、
トンネル形状に合せたルーフ２０６（図９参照）を形成
して、その下側を奥部に掘り進んで行く場合の例であ
る。尚、長孔に挿入された鋼管２００はそのままトンネ
ル内に残置され、図９に示すように後においてコンクリ
ートのトンネル壁２０８を形成することで隠蔽状態とな
る。

【０００４】この例は、薬液として２液型の発泡ポリウ
レタン薬液を用いる場合の例で、水ガラス等の第１薬液
とイソシアネート等の第２薬液とを図８における第１薬
液用の主タンク２１０-１，第２薬液用の主タンク２１
０-２とにそれぞれ収容し、各内部の第１薬液，第２薬
液を注入機２０４にて送り出し、それらを混合状態で上
記鋼管２００内部に挿入した吐出管に供給する。吐出管
に供給された混合薬液(発泡ポリウレタン薬液)は、吐出
管の吐出孔より吐出して鋼管２００内を充填し、更に鋼
管２００の孔から地盤内に浸出して地盤を固結強化す
る。

【０００５】この薬液の注入工法において、従来主タン
ク２１０-１，２１０-２としてそれぞれ容量１００リッ
トル程度のものが用いられており、この場合地盤への注
入を行うと内部の薬液がすぐに消費されてしまう。因み
に長さ３ｍ程度の鋼管２００の場合、１回の注入量で用
いる薬液の使用量は第１薬液，第２薬液合せた総量で約
３０ｋｇ程度である。

【０００６】このためこの工法にあっては第１薬液，第
２薬液をそれぞれ約２０ｋｇ入れた一斗缶２１２-１，
２１２-２をそれぞれ４０缶程度パレットに積んで現場
まで運搬し、そして現場では作業員Ａが１缶ずつ穴空け
して一斗缶２１２-１，２１２-２を開封し、車両２０２
にセットしてある主タンク２１０-１，２１０-２に内部
の薬液を人力で頻繁に投入して補給することが必要であ
った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの注入
工法の場合、一斗缶２１２-１，２１２-２から主タンク
２１０-１，２１０-２への薬液の補給作業を頻繁に行わ
なければならないことから、注入機２０４を操作する作
業員Ｂの他に、薬液の補給を行う作業員Ａがともに車両
に張付きの状態となってしまう問題がある。即ち薬液の
補給を行う専用の作業員Ａが、注入機２０４の操作を行
う作業員Ｂの他に必要となり、コストがかかるとともに
薬液の補給を自動化できないといった問題が生ずる。

【０００８】また空となった空缶が産業廃棄物としてト
ンネル掘削工事現場で多量に発生してしまい、多額の処
理コストがかかるとともに環境への負荷も大きく、産業
廃棄物の低減が急務な今日これが大きな問題となる。ま
た空となった空缶の中にも多少の残液があることがあ
り、その処理も問題となる。

【０００９】また発泡ポリウレタン薬液における上記イ
ソシアネート等の第２薬液は危険物としての扱いを受け
るものであって、上記のように一斗缶２１２-２から主
タンク２１０-２への薬液の移し替えを頻繁に行うとな
ると、作業員Ａがその危険物に触れる機会が多くなり、
安全性の点で好ましくないのに加えて、場合により作業
員Ａがその薬液に対しアレルギー体質である場合もあ
る。

【００１０】また主タンク２１０-１，２１０-２内部の
薬液がすぐに消費されてしまうことから、それら主タン
ク２１０-１，２１０-２内部に常に適正な量で且つ適正
な比率で薬液が補給されているか否かを常に監視してい
なければならず、それによる作業負担が大きいといった
問題の外、工場から作業現場への一斗缶２１２-１，２
１２-２を運搬する際、特に危険物である第２薬液を入
れた一斗缶２１２-２を運搬する際の安全性も問題とな
る。

【００１１】こうした問題は鋼管２００として長さが長
く且つ太いものを用い、その内部に長さがそれぞれ異な
る複数の吐出管を挿入して、それらから同時に薬液を吐
出する多連注入式を採用した場合に特に大きな問題とな
る。

【００１２】この多連注入工法では、鋼管２００として
長さが例えば１２ｍ程度のものを用い、そこに長さの異
なる複数本、例えば３本の吐出管を挿入し、各先端部の
吐出孔から同時に薬液を吐出する。この場合１回の薬液
の吐出量は、例えば第１薬液及び第２薬液を合せた総量
で略１５０ｋｇ程度となり、上記３０ｋｇの５倍量とな
る。

【００１３】この多連注入工法の場合、１回の薬液注入
でトンネルの進行方向に長いルーフ２０６を形成するこ
とができ、従って工事の効率が高くなる一方で、作業員
Ａによる薬液の補給回数が著しく多くなり、作業員にか
かる負担が大きくなるのに加えて、一定時間内の空缶の
発生個数も多くなるなど上記の問題がより大きな問題と
なるのである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の地盤強化用薬液
の注入工法はこのような課題を解決するために案出され
たものである。而して請求項１のものは、送液ポンプを
含む注入機と地盤強化用薬液を内部に収容した主タンク
とを車両に搭載し、該主タンク内の該薬液を該注入機に
より、地盤内に挿入した吐出管に供給して該吐出管の吐
出孔より吐出し、該地盤の空隙若しくは空洞に注入充填
し固化せしめて該地盤を強化する地盤強化用薬液の注入
工法であって、前記薬液を収容する容器を有し且つ反復
使用可能及び輸送可能に構成された薬液コンテナを前記
主タンクとして前記車両に乗降可能に搭載して、該薬液
コンテナ内の前記薬液を前記注入機により前記吐出管に
供給することを特徴とする。

【００１５】請求項２のものは、請求項１において、前
記薬液が第１薬液と第２薬液とから成る２液型の発泡ポ
リウレタン薬液であって、それら第１薬液と第２薬液と
の少なくとも一方の薬液を前記薬液コンテナから前記注
入機により前記吐出管に供給することを特徴とする。

【００１６】請求項３のものは、請求項１，２の何れか
において、前記薬液コンテナを前記車両に複数搭載し、
先ず何れかの薬液コンテナから内部の薬液を供給し、内
部が空となったところで他の薬液コンテナからの供給に
切り換えるようになすことを特徴とする。

【００１７】請求項４のものは、請求項１〜３の何れか
において、前記薬液コンテナから前記注入機への前記薬
液の通路上に、コンテナ切換時の薬液切れ防止用の、該
薬液コンテナより小容量の補助タンクを介挿し、該薬液
コンテナから前記注入機への薬液の供給を該補助タンク
を仲介して行うことを特徴とする。

【００１８】請求項５のものは、請求項４において、前
記補助タンクは少なくとも１回の注入操作に必要な薬液
量を収容可能な容量となしてあることを特徴とする。

【００１９】請求項６のものは、請求項１〜５の何れか
において、前記車両には、前記薬液を供給している前記
薬液コンテナが空となったときにこれを検知する薬液量
検知手段を含む薬液管理手段が搭載してあることを特徴
とする。

【００２０】請求項７のものは、請求項６において、前
記薬液管理手段は、前記薬液量検知手段が前記薬液コン
テナが空となったことを検知したときに表示若しくは警
報によって作業員に告知する告知手段を備えていること
を特徴とする。

【００２１】請求項８のものは、請求項１〜７の何れか
において、前記車両に漏洩防止槽を搭載して該漏洩防止
槽の上に前記薬液コンテナを載置し、万一該薬液コンテ
ナからの薬液の漏れがあったとき漏れた薬液を該漏洩防
止槽内に受けるようになしておくことを特徴とする。

【００２２】請求項９のものは、請求項１〜８の何れか
において、前記注入工法が、長さの異なる複数の吐出管
を備え、互いに異なった位置から前記薬液を略同時に吐
出させて地盤強化する工法であることを特徴とする。

【００２３】

【作用及び発明の効果】上記のように本発明は、反復使
用可能及び輸送可能に構成された薬液コンテナを車両に
乗降可能に搭載し、これを主タンクとして内部の薬液を
注入機により吐出管に供給し、その吐出管から地盤中に
注入するようになしたものである。

【００２４】この薬液コンテナは上記の一斗缶に比べて
大容量（例えば薬液１ｔを収容可能な容量）化できるも
のであり、従って本発明によれば図８に示す従来の注入
工法において生じていた問題、即ち一斗缶を予め多数車
両に積んでおいて、そこから主タンクに薬液の移替えを
頻繁に行うといった問題を解消することができ、作業員
にかかる負担を著しく軽減することができるとともに、
トンネル掘削工事現場等において多量の空缶が産業廃棄
物として発生するといった問題も解消することができ
る。

【００２５】また場合によって薬液の補給を行う専用の
作業員を不要化することも可能となる。更に進んで薬液
の供給を自動化することも可能となり、ひいては薬液の
注入工事を自動化することも可能となり、また併せて産
業廃棄物の処理コスト及び薬液の注入工事のコストを低
減することが可能となる。

【００２６】その他、上記のように一斗缶を用いて薬液
を主タンクに移し替えるといった必要をなくすことがで
きるため、空となった一斗缶内に薬液が残ってその処理
が問題になることも防げるし、更にまた作業員が頻繁に
薬液を移し替えることを行わなくて良くなるため、薬液
として危険物に指定されているものを用いる場合におい
ても作業員がこれに触れる機会を殆どなくすことができ
る。

【００２７】また本発明の注入工法によれば、薬液コン
テナ内部に工場等で薬液を充填し、これを工事現場に輸
送してそのままこれを主タンクとして用いることができ
るため、運搬時の安全性の問題も解決でき、更にまた大
容量の薬液コンテナを主タンクとして用い得ることか
ら、作業員が注入作業中に常に第１薬液と第２薬液との
薬液の残量を頻繁に監視作業するといったことも省略可
能となり（薬液として第１薬液と第２薬液との２液型薬
液を用いた場合）、この点でも作業員にかかる負担を軽
減することができる。

【００２８】また例えば薬液が危険物扱いのものであっ
たとしても、薬液コンテナを用いることで、即ち薬液コ
ンテナを消防法の規定を満たす構造物とすることでこの
規制を容易に満たすことができる。

【００２９】ここで上記薬液コンテナは、その容器を金
属製で耐圧容器（例えば１．９kgf／ｃｍ^３Ｇ以上の耐
圧）となしておくことができる。またその容器は少なく
とも容量が１０００リットル以上の大容量のものとなし
ておくことができる。

【００３０】更に上記薬液コンテナは、容器を支持する
支持フレームを備えたものとなしておくことができ、更
にまた容器には内部の薬液を流出させる流出口を備える
こと、またその流出口を配管が接続可能なものとなして
おくことができる。またその流出口には、これを開閉す
るバルブを備えておくことができる。尚このような薬液
コンテナとして、本出願人等が提案している特願２００
２−０６４７２８に開示のものを用いることができる。

【００３１】本発明においては、薬液として第１薬液と
第２薬液とから成る２液型の発泡ポリウレタン薬液を用
いることができ、この場合において少なくとも一方の薬
液を上記薬液コンテナから注入機により吐出管へと供給
するようになすことができる（請求項２）。

【００３２】またこの薬液コンテナを車両に複数搭載し
ておき、先ず何れかの薬液コンテナから内部の薬液を供
給し、そして内部が空となったところで他の薬液コンテ
ナからの供給に切り換えるようになすことができる（請
求項３）。このようにすることで、より多量の薬液を途
中で薬液の補給を行うことなしに注入機を通じて吐出管
に継続して供給することが可能となる。

【００３３】尚、一の薬液コンテナから他の薬液コンテ
ナに薬液の供給を切り換える際、これを手動で行っても
良いし或いはまた自動で行うようにしても良い。

【００３４】本発明ではまた、薬液コンテナから注入機
への薬液の通路上に小容量の補助タンクを介装し、その
補助タンクを仲介して薬液コンテナから注入機への薬液
供給をなすようにすることができる（請求項４）。

【００３５】例えばこのような補助タンクを仲介しない
で薬液コンテナから直接注入機に薬液供給するようにな
すことも可能であるが、この場合、薬液コンテナが空と
なったときに注入機に空気が吸い込まれる恐れが生ず
る。而して注入機に空気が吸い込まれてしまうと、例え
ば上記２液型の発泡ポリウレタン薬液の場合、空気中の
水分によって薬液の硬化が生じてしまう恐れがある。

【００３６】しかるに請求項４に従って補助タンクを仲
介して薬液コンテナから注入機に薬液供給するようにし
た場合、薬液コンテナが空となった時点でも、補助タン
クから注入機に対し薬液供給がなされるため、空気がそ
のまま注入機に吸い込まれてしまうといった不都合を回
避することができる。

【００３７】尚この補助タンクは少なくとも１回の注入
操作に必要な薬液量を収容可能な容量となしておくこと
が望ましい（請求項５）。このようにしておけば、薬液
コンテナが空となった後においても、少なくとも次の１
回の注入操作を支障なく行うことができ、その間に新た
な別の薬液コンテナから薬液を補助タンクに供給するよ
うになすことで、注入操作を途切れることなく継続して
行うことが可能となる。

【００３８】尚この補助タンクは、車両に同時に搭載し
てある複数の薬液コンテナの一方から他方に薬液供給を
切り換えるに際して、薬液切れ防止用として用いること
ができる外、単一の薬液コンテナを車両に搭載してお
き、その薬液コンテナが空となったときに別の薬液コン
テナを車両に搭載して薬液供給を続ける場合において
も、その際の薬液切れ防止用として用いることのできる
ものである。

【００３９】次に請求項６のものは、薬液を供給してい
る薬液コンテナが空となったときに、これを検知する薬
液量検知手段を含む薬液管理手段を車両に搭載するよう
になしたものである。このように薬液量検知手段を設け
ておくことで、薬液コンテナが空となったときにその薬
液量検知手段によって容易にこれを知ることができる
し、或いはまたその薬液量検知手段に基づいてコンテナ
切換えを自動的に行うことも可能となる。

【００４０】この場合において薬液管理手段に、上記薬
液検知手段が薬液コンテナが空となったことを検知した
とき表示若しくは警報によって作業員にこれを告知する
告知手段を備えておくことができる（請求項７）。これ
により作業員は常に薬液コンテナ内部の薬液量を監視し
ていなくても、告知手段による告知によってこれを知る
ことができる。

【００４１】本発明においては、車両に漏洩防止槽を搭
載してその上に上記薬液コンテナを載置しておき、万一
薬液コンテナからの薬液の漏れがあったとき、これを漏
洩防止槽内に受けるようになすことができる（請求項
８）。この請求項８によれば、万一薬液コンテナからの
薬液の漏洩が生じた場合であっても、漏れた薬液が外部
に流出してしまうのを確実に阻止することができる。

【００４２】本発明は、前述の説明から明らかなように
長さの異なる複数の吐出管を備え、互いに異なった位置
から薬液を略同時に吐出させて地盤強化する注入工法に
適用して特に効果の大なるものである（請求項９）。

【００４３】

【実施例】次に本発明を、水ガラス系薬液（第１薬液）
とイソシアネート薬液（第２薬液）との２液型の発泡ポ
リウレタン薬液を、地盤強化用薬液として注入する工法
に適用した場合の実施例を図面に基づいて詳しく説明す
る。

【００４４】図４において、１０は第２薬液を収容する
薬液コンテナで、ステンレス製且つ耐圧性の容器１１
と、コーナの縦フレーム材１２及び上下の横フレーム材
１４を有して容器１１を支持する支持フレーム１６及び
ガスボンベ２０を有している。ここで各コーナの縦フレ
ーム材１２の下部には円形の脚１８が下向きに突設され
ている。

【００４５】ガスボンベ２０は、導管２２を通じ容器１
１内にガス圧を導いて内圧を与えるためのものである
（但し本例ではこのガスボンベによる内圧の付加を省く
ことができる）。２４は容器１１内に与える内圧を所定
内圧とするためのレギュレータである。

【００４６】容器１１には、その上部に薬液の供給口２
６と圧力ゲージ２８とが設けられている。また下部には
内部の薬液を流出させる流出口３０と、その流出口３０
を開閉するバルブ３２が設けられており、その流出口３
０に対し後述の接続配管５４が接続可能とされている。
尚容器１１は１．９kgf／ｃｍ^３Ｇ以上の耐圧性を有し
ている。

【００４７】図１において、３４は薬液の注入設備を搭
載した車両（トラック）で、第２薬液供給用の２個の上
記の薬液コンテナ１０と、第１薬液供給用のタンク３６
と、注入機３８とを搭載している。尚、本例において薬
液コンテナ１０は１ｔの第２薬液を収容する容量を有し
ており、またタンク３６は第１薬液２０００リットルを
収容可能な容量を有している。

【００４８】尚タンク３６には、内部の第１薬液を撹拌
するための撹拌機４０が設けられている。この撹拌機４
０は、撹拌部４２とその駆動部４４とを有している。こ
のタンク３６からは吸込配管４６が延び出していて、そ
の先端部が注入機３８に接続され、タンク３６内の第１
薬液がこの吸込配管４６を通じて注入機３８に送られる
ようになっている。

【００４９】図１及び図２において、４８は車両３４に
搭載された漏洩防止槽で、図３に明らかに示しているよ
うに上面が開放された矩形の箱体状をなしている。この
漏洩防止槽４８は、薬液コンテナ１０から万一薬液が漏
れたときにこれを受け入れて収容し、第２薬液が外部に
流出するのを阻止するためのもので、上記薬液コンテナ
１０はこの漏洩防止槽４８の上に載置されている。本例
においてこの漏洩防止槽４８は、その内容量が約２２０
０リットルとされている。

【００５０】図３に示しているように、この漏洩防止槽
４８の上面部には合計８つの円筒形状の受部５０が設け
てある。上記２つの薬液コンテナ１０は、脚１８をこれ
ら受部５０に嵌め込む状態で、かかる漏洩防止槽４８の
上側に並んで載置されている。

【００５１】漏洩防止槽４８の内部にはまた、薬液コン
テナ１０よりも小容量の補助タンク５２が設置されてい
る。そしてこの補助タンク５２と２つの薬液コンテナ１
０のそれぞれの流出口３０とが、接続配管５４にて互い
に接続されている。即ち各薬液コンテナ１０内の第２薬
液が、それら接続配管５４を通じて補助タンク５２へと
供給されるようになっている。

【００５２】但し何れか一方の薬液コンテナ１０から補
助タンク５２に第２薬液が供給されているときには、他
の薬液コンテナ１０におけるバルブ３２が閉とされ、何
れか一方の薬液コンテナ１０から択一的に内部の第２薬
液が補助タンク５２へと供給される。

【００５３】尚この補助タンク５２は、少なくとも１回
の注入に必要な量の薬液を収容可能な容量で構成されて
いる。この補助タンク５２からはまた、別の接続配管５
６が漏洩防止槽４８内部において延び出しており、その
先端が漏洩防止槽４８外側において吸込配管５８に接続
され、補助タンク５２からの第２薬液が、この接続配管
５６及び吸込配管５８を通じて注入機３８へと送られる
ようになっている。

【００５４】尚接続配管５６と吸込配管５８との接続部
には緊急遮断弁６０が設けられている。この緊急遮断弁
６０は、万一薬液コンテナ１０からの第２薬液の漏洩が
あったときに緊急閉弁させて薬液供給を遮断するもので
ある。

【００５５】図２に示しているように、補助タンク５２
からは液面管６２が垂直上向きに延び出しており、補助
タンク５２と接続状態にある薬液コンテナ１０内部の第
２薬液の液面が、液面管６２に表れるようになしてあ
る。この液面管６２は支柱６６に固定されていて、支柱
６６により支持されている。

【００５６】液面管６２には一対の薬液コンテナ１０の
底部よりも下側の位置において薬液量検知手段としての
液面検知センサ６４が設けられており、液面管６２内の
液面が下降して液面検知センサ６４の位置に到ったと
き、かかる液面検知センサ６４にてこれが検知されるよ
うになっている。即ち薬液コンテナ１０内の薬液が空と
なったときに液面検知センサ６４にて検知されるように
なっている。

【００５７】而して液面検知センサ６４によって補助タ
ンク５２と接続状態にある薬液コンテナ１０が空となっ
たことが検知されると、即ち現在注入機３８に対して薬
液を供給している薬液コンテナ１０が空になったことが
検知されると、制御部の制御の下にアラーム６８から警
報が発せられ、作業員に対し現在薬液供給中の薬液コン
テナ１０が空になったことが告知される。

【００５８】従って作業員はその警報によって第２薬液
の供給を、一方の薬液コンテナ１０から他方の薬液コン
テナ１０へと切り換えることができる。尚その際の切換
えは、空となった方の薬液コンテナ１０のバルブ３２を
閉じ、今一方の薬液コンテナ１０のバルブ３２を開くこ
とによって行う。

【００５９】尚図２において７０は液面管６２，液面検
知センサ６４，アラーム６８，液面検知センサ６４の検
知に基づいてアラーム６８を作動させる制御部等を含む
薬液管理ユニット（薬液管理手段）を表している。

【００６０】上記注入機３８は、図５に示しているよう
に第１ポンプユニット７２-１，第２ポンプユニット７
２-２，第３ポンプユニット７２-３と、それらを共通に
制御する制御盤７４とを有している。

【００６１】図６に拡大して示しているように、第１ポ
ンプユニット７２-１は、第１薬液を供給する第１ポン
プ部７６-１と、第２薬液を供給する第２ポンプ部７８-
１とを有している。これら第１ポンプ部７６-１と第２
ポンプ部７８-１とは共通の駆動モータ８０に作動的に
連結されていて、この駆動モータ８０によりそれら第１
ポンプ部７６-１と第２ポンプ部７８-１とが作動及び作
動停止させられる。

【００６２】他の第２ポンプユニット７２-２，第３ポ
ンプユニット７２-３も基本的に第１ポンプユニット７
２-１と同様の構成となっている。そして第１，第２及
び第３ポンプユニット７２-１，７２-２，７２-３のそ
れぞれの第１ポンプ部７６-１，７６-２，７６-３に
は、第１薬液を収容するタンク３６から延び出した吸込
配管４６が接続され、また各ポンプユニット７２-１，
７２-２，７２-３の第２ポンプ部７８-１，７８-２，７
８-３のそれぞれには、第２薬液用の吸込配管５８がそ
れぞれ接続されている。

【００６３】更に第１ポンプ部７６-１，７６-２，７６
-３の吐出口には吐出配管８２がそれぞれ接続され、ま
た第２ポンプ部７８-１，７８-２，７８-３の吐出口に
は吐出配管８４がそれぞれ接続されており、それら吐出
配管８２と８４とが一対となって、後述する吐出部ユニ
ット８５に接続されている。

【００６４】尚各ポンプユニット７２-１，７２-２，７
２-３には、第１ポンプ部７６-１，７６-２，７６-３の
吐出口近傍位置において、吐出配管８２上に圧力センサ
８６と積算流量計８８とが設けられている。ここで圧力
センサ８６は吐出配管８２の圧力を検知するものであ
り、また積算流量計８８は送り出した薬液の積算流量を
検知するものである。

【００６５】図５に示しているように、吐出部ユニット
８５では第１薬液と第２薬液とを混合し、その混合液
（発泡ポリウレタン薬液）を地盤Ｇに穿った長孔９０内
に注入する。図７にも示しているように、吐出部ユニッ
ト８５は地盤Ｇの長孔９０内に挿入されるケーシング管
としての鋼管９２を有している。

【００６６】この鋼管９２には３０ｍｍ程度のピッチで
孔が形成されており（図示省略）、それらの孔を通じて
発泡ポリウレタン薬液を地盤Ｇ中に注入する。尚本例に
おいて鋼管９２は長さ１２ｍのもので、この鋼管９２の
内部を充満させるための薬液量は約１５０ｋｇである。

【００６７】この吐出部ユニット８５は、前述の各ポン
プユニット７２-１，７２-２，７２-３に対応した３つ
の合流部９４と、それら合流部９４に接続された３本の
吐出管９６-１，９６-２，９６-３と、各吐出管９６-
１，９６-２，９６-３を周方向に１２０°ずつ隔てた位
置に保持する長手形状の中心部材９８とを更に有してい
る。

【００６８】ここで各吐出管９６-１，９６-２，９６-
３の先端部には、それぞれ吐出孔１００が設けてある。
尚それぞれの吐出孔１００の手前には静止ミキサが装着
されており、この静止ミキサにより第１薬液と第２薬液
とが混合される。

【００６９】これら吐出管９６-１，９６-２，９６-３
はそれぞれ長さが異なっており、図５に示してあるよう
に１番長さの長い吐出管９６-１は地盤Ｇの長孔９０の
奥側（図５中No.１改良ゾーン）に、また２番目の長さ
の吐出管９６-２は長孔９０内の中間部（図５中No.２改
良ゾーン）に、そして１番長さの短い吐出管９６-３は
長孔９０内の入口側（図５中No.３改良ゾーン辺り）
に、各ポンプユニット７２-１，７２-２，７２-３から
の発泡ポリウレタン薬液を吐出しそこに注入する。

【００７０】また中心部材９８には、図７（Ａ）に示し
ているように周方向３箇所に軸心方向に沿って延びる凹
部１０２が形成されており、その凹部１０２に沿わせて
３本の吐出管９６-１，９６-２，９６-３を同時に鋼管
９２内に挿入するようになっている。

【００７１】尚、図６に示しているように制御盤７４に
は圧力異常が生じたときに警報を発するアラーム１０４
が備えてある。このアラーム１０４は、例えば薬液コン
テナ１０からの薬液漏れが生じて注入機３８の側に設定
量で第２薬液が吸い込まれないとき、圧力センサ８６の
検知に基づいて警報を発する。

【００７２】本例の薬液の注入工法にあっては、工場で
薬液コンテナ１０内部に第２薬液を充填し、これを車両
３４に載せてトンネル掘削工事等の薬液注入現場まで輸
送する。或いは工場で第２薬液を充填した薬液コンテナ
１０を単独で工事現場まで輸送し、そこにおいて車両３
４上に薬液コンテナ１０を搭載する。

【００７３】そして車両３４に搭載したタンク３６及び
薬液コンテナ１０の何れか一方を主タンクとして、そこ
から第１薬液，第２薬液を注入機３８により図５の吐出
部ユニット８５に供給し、そこから吐出させて地盤Ｇ中
に注入する。このとき、何れか一方の薬液コンテナ１０
からの第２薬液は補助タンク５２を仲介して注入機３８
に供給される。

【００７４】この薬液コンテナ１０は一斗缶５０缶分の
容量を有しており、従って同一の薬液コンテナ１０を用
いて多数回の注入操作が可能である。そしてトンネル掘
削工事を行う中で薬液供給をしている側の薬液コンテナ
１０が空となったとき、液面検知センサ６４による検知
に基づいてアラーム６８から警報が発せられる。

【００７５】これにより作業員は薬液コンテナ１０の内
部が空になったことを知ることができ、そこで薬液供給
をしている側の薬液コンテナ１０のバルブ３２を閉じ、
そして今一方の薬液コンテナ１０の側のバルブ３２を開
くことで、薬液供給を空となった薬液コンテナ１０の側
から他方の満タン状態にある薬液コンテナ１０の側に切
り換えることができる。

【００７６】またその切換えに際して、一方の薬液コン
テナ１０が空となった場合であっても、第２薬液の供給
は補助タンク５２を仲介して行われるため、注入機３８
が空気を吸い込んでしまうといった不都合は生じない。
即ち一方の薬液コンテナ１０から他方の薬液コンテナ１
０への切換えをトラブルなく円滑に行うことができる。

【００７７】かかる本例の薬液の注入工法においては、
反復使用可能及び輸送可能な大容量の薬液コンテナ１０
を車両に乗降可能に搭載してこれを主タンクとして用い
るため、薬液の注入作業に際して第２薬液の移替えを頻
繁に行うといった従来の問題を解消することができ、作
業員にかかる負担を著しく軽減することができるととも
に、トンネル掘削工事現場等において多量の空缶が産業
廃棄物として発生する問題も解消することができる。

【００７８】また場合によって薬液の補給を行う専用の
作業員を不要化することも可能となる。更に進んで薬液
の供給を自動化することが可能となり、ひいては薬液の
注入工事を自動化することも可能となり、併せて産業廃
棄物の処理コスト及び薬液の注入工事のコストを低減す
ることができる。

【００７９】また従来と異なって一斗缶を用いて危険物
扱いされる第２薬液を主タンクに移し替える必要がなく
なるため、空となった一斗缶内に薬液が残ってその処理
が問題になることがなくなるのに加えて、作業員が頻繁
に薬液を移し替える際に危険物に触れる恐れがある問題
もなくすことができる。また主タンクとして用いる薬液
コンテナ１０は反復使用可能且つ輸送可能に構成された
ものであり、運搬時の安全性の問題も解決することがで
きる。

【００８０】またその薬液コンテナ１０は一斗缶５０缶
分の大容量のものであるため、従来の１００リットル程
度の主タンクを用いる場合と異なって作業員が注入作業
中、常に第１薬液と第２薬液との薬液の残量を頻繁に監
視作業するといったことを省略でき、この点でも作業員
にかかる負担を軽減することができる。

【００８１】また本例では、液面検知センサ６４を含む
薬液管理ユニット７０が車両３４に搭載してあるため、
その薬液管理ユニット７０におけるアラーム６８からの
警報によって、作業員は常時薬液コンテナ１０内部の液
面を監視していなくても、薬液コンテナ１０内部が空と
なったときにこれを知ることができ、そしてその警報に
基づいてコンテナ切換作業を行うことができる。また場
合によって作業員による切換えではなく、自動的に切換
えをなすようにすることもできる。

【００８２】また本例では薬液コンテナ１０の下側に大
容量の漏洩防止槽４８が設置してあるため、万一薬液コ
ンテナ１０、例えばバルブ３２等の部分からの第２薬液
の漏出があったとしても、漏洩防止槽４８でこれを受け
て、その第２薬液が外部に流出するのを確実に阻止する
ことができる。

【００８３】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示である。例えば上例では発泡ポリウレタン
薬液における第１薬液として危険物扱いとされないもの
を用いており、このため本実施例ではその主タンクとし
て薬液コンテナ１０を用いていないが、第１薬液として
危険物扱いされるようなものを用いる場合に、その主タ
ンクとして薬液コンテナ１０を用いることも可能であ
る。また場合によって危険物扱いされないような薬液を
供給するに際しても、上記のような薬液コンテナ１０を
主タンクとして用いることもできる。

【００８４】また本発明は上例以外の他の様々な組成の
第１薬液，第２薬液を用いた発泡ポリウレタン薬液を注
入するに際し適用することも可能であるし、或いはまた
地盤強化用の薬液として発泡ポリウレタン薬液以外の様
々な薬液を注入するに際しても適用可能である。

【００８５】また地盤の空隙に薬液を注入しこれを固結
することによって地盤強化をなす場合のみならず、地盤
に生じた大きな空洞部に薬液を注入充填し、これを固化
させることによって地盤強化をなす場合に際しても本発
明の適用が可能である。

【００８６】また上例では２つの薬液コンテナ１０を用
い、コンテナ切換えによって薬液供給を継続するように
しているが、場合によって１つの薬液コンテナ１０のみ
を車両３４に搭載しておいてこれを主タンクとして用
い、そしてその薬液コンテナ１０が空となったときに別
の新たな薬液コンテナ１０を車両３４上の薬液コンテナ
１０と取り替えて、以後の薬液注入を継続するようにな
すことも可能である。その他本発明はその主旨を逸脱し
ない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に用いる薬液注入設備を示す
図である。

【図２】同実施例における薬液コンテナとその周辺部を
示す図である。

【図３】同実施例における漏洩防止槽と周辺部を示す図
である。

【図４】同実施例における薬液コンテナの構成を示す図
である。

【図５】同実施例の要部を示す説明図である。

【図６】図５のポンプユニットと制御部を拡大して示す
図である。

【図７】図５における吐出部ユニットを拡大して示す図
である。

【図８】従来の薬液の注入工法の一例を示す説明図であ
る。

【図９】同注入工法によって地盤固結層を形成する例を
示す図である。

【符号の説明】

１０ 薬液コンテナ １１ 容器 ３４ 車両 ３８ 注入機 ４８ 漏洩防止槽 ５２ 補助タンク ６４ 液面検知センサ（薬液量検知手段） ６８ アラーム（告知手段） ７０ 薬液管理ユニット(薬液管理手段) ９６-１，９６-２，９６-３ 吐出管 １００ 吐出孔 Ｇ 地盤

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D040 AA06 AB01 BB09 CA02 CA10 CB03 CD02 CD06 DA02 DA12 EB04 2D054 FA02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送液ポンプを含む注入機と地盤強化用薬
   液を内部に収容した主タンクとを車両に搭載し、該主タ
   ンク内の該薬液を該注入機により、地盤内に挿入した吐
   出管に供給して該吐出管の吐出孔より吐出し、該地盤の
   空隙若しくは空洞に注入充填し固化せしめて該地盤を強
   化する地盤強化用薬液の注入工法であって、 前記薬液を収容する容器を有し且つ反復使用可能及び輸
   送可能に構成された薬液コンテナを前記主タンクとして
   前記車両に乗降可能に搭載して、該薬液コンテナ内の前
   記薬液を前記注入機により前記吐出管に供給することを
   特徴とする地盤強化用薬液の注入工法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記薬液が第１薬液
   と第２薬液とから成る２液型の発泡ポリウレタン薬液で
   あって、それら第１薬液と第２薬液との少なくとも一方
   の薬液を前記薬液コンテナから前記注入機により前記吐
   出管に供給することを特徴とする地盤強化用薬液の注入
   工法。
3. 【請求項３】 請求項１，２の何れかにおいて、前記薬
   液コンテナを前記車両に複数搭載し、先ず何れかの薬液
   コンテナから内部の薬液を供給し、内部が空となったと
   ころで他の薬液コンテナからの供給に切り換えるように
   なすことを特徴とする地盤強化用薬液の注入工法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れかにおいて、前記薬
   液コンテナから前記注入機への前記薬液の通路上に、コ
   ンテナ切換時の薬液切れ防止用の、該薬液コンテナより
   小容量の補助タンクを介挿し、該薬液コンテナから前記
   注入機への薬液の供給を該補助タンクを仲介して行うこ
   とを特徴とする地盤強化用薬液の注入工法。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記補助タンクは少
   なくとも１回の注入操作に必要な薬液量を収容可能な容
   量となしてあることを特徴とする地盤強化用薬液の注入
   工法。
6. 【請求項６】 請求項１〜５の何れかにおいて、前記車
   両には、前記薬液を供給している前記薬液コンテナが空
   となったときにこれを検知する薬液量検知手段を含む薬
   液管理手段が搭載してあることを特徴とする地盤強化用
   薬液の注入工法。
7. 【請求項７】 請求項６において、前記薬液管理手段
   は、前記薬液量検知手段が前記薬液コンテナが空となっ
   たことを検知したときに表示若しくは警報によって作業
   員に告知する告知手段を備えていることを特徴とする地
   盤強化用薬液の注入工法。
8. 【請求項８】 請求項１〜７の何れかにおいて、前記車
   両に漏洩防止槽を搭載して該漏洩防止槽の上に前記薬液
   コンテナを載置し、万一該薬液コンテナからの薬液の漏
   れがあったとき漏れた薬液を該漏洩防止槽内に受けるよ
   うになしておくことを特徴とする地盤強化用薬液の注入
   工法。
9. 【請求項９】 請求項１〜８の何れかにおいて、前記注
   入工法が、長さの異なる複数の吐出管を備え、互いに異
   なった位置から前記薬液を略同時に吐出させて地盤強化
   する工法であることを特徴とする地盤強化用薬液の注入
   工法。