JP3622738B2

JP3622738B2 - Injection method of chemical solution for ground reinforcement

Info

Publication number: JP3622738B2
Application number: JP2002119551A
Authority: JP
Inventors: 淳史兼重; 哲也竹林
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2022-04-22
Also published as: JP2003313856A

Description

【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２１０-２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２１２-１，２１２-２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ようになし、且つ該薬液コンテナから該注入機への該薬液の通路上に、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。
【００１５】
請求項２のものは、請求項１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。
【００１６】
【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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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２００２−０６４７２８に開示のものを用いることができる。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
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。
【００２６】
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。
【００２７】
本発明は、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ことを特徴としている。
【００２８】
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。
【００２９】
しかるに請求項１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。
【００３０】
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２）。
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。
【００３１】
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。
【００３２】
【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。
【００３３】
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。
【００３４】
ガスボンベ２０は、導管２２を通じ容器１１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。
【００３５】
容器１１には、その上部に薬液の供給口２６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３０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。
【００３６】
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。
【００３７】
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４０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。
【００３８】
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２２００リットルとされている。
【００３９】
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。
【００４０】
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１０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。
【００４１】
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。
【００４２】
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５６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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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７２-２，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。
【００５０】
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。
【００５１】
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７２-１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７８-１，７８-２，７８-３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。
【００５２】
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。
【００５３】
尚各ポンプユニット７２-１，７２-２，７２-３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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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３４上に薬液コンテナ１０を搭載する。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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１０への切換えをトラブルなく円滑に行うことができる。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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】同実施例におけるポンプユニットと制御部を示す図である。
【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for strengthening the ground by injecting and solidifying a chemical solution for strengthening the ground into the ground.
[0002]
[Prior art]
In tunnel excavation work, etc., especially in the construction of excavating tunnels in soft ground (natural ground), the ground is consolidated by injecting chemical solution into the ground, filling it into the ground gap and solidifying it, Alternatively, it has been conventionally practiced to strengthen the ground by filling a solid solution in a large cavity generated in the ground and solidifying it.
[0003]
FIG. 8 shows an example of the construction method.
In the example shown in the figure, a long hole for injecting a chemical solution is drilled obliquely toward the back along the tip surface and the outer periphery during tunnel excavation, and a predetermined casing pipe, here a steel pipe 200 is inserted therein, and By injecting the chemical using the injector 204 mounted on the vehicle 202 and filling the steel pipe 200 with the chemical, the chemical is infiltrated into the ground around the steel pipe 200 through the holes provided in the steel pipe 200 and solidified. This is an example in which the ground is consolidated and a roof 206 (see FIG. 9) that matches the shape of the tunnel is formed, and the lower side is dug into the back.
Incidentally, the steel pipe 200 inserted into the long hole is left in the tunnel as it is, and a concrete tunnel wall 208 is formed later, as shown in FIG.
[0004]
This example is an example in the case of using a two-component foamed polyurethane chemical solution as the chemical solution. The first chemical solution such as water glass and the second chemical solution such as isocyanate are used as the main tank 210-1 for the first chemical solution in FIG. Each is stored in the main tank 210-2 for the second chemical liquid, and the first chemical liquid and the second chemical liquid inside each are sent out by the injector 204 and supplied in a mixed state to the discharge pipe inserted into the steel pipe 200. To do.
The mixed chemical liquid (foamed polyurethane chemical liquid) supplied to the discharge pipe is discharged from the discharge hole of the discharge pipe to fill the inside of the steel pipe 200, and is further leached into the ground from the hole of the steel pipe 200 to solidify and strengthen the ground.
[0005]
In this chemical solution injection method, conventional main tanks 210-1 and 210-2 each have a capacity of about 100 liters. In this case, when the liquid is injected into the ground, the internal chemical solution is consumed immediately. .
Incidentally, in the case of the steel pipe 200 having a length of about 3 m, the usage amount of the chemical liquid used in one injection amount is about 30 kg in total amount of the first chemical liquid and the second chemical liquid.
[0006]
For this reason, in this construction method, about 20 cans of Ito cans 212-1 and 212-2 each containing about 20 kg of the first and second chemicals are loaded onto a pallet and transported to the site. A pierces one can at a time, opens one-to-one cans 212-1, 212-2, and frequently fills the main tanks 210-1, 210-2 set in the vehicle 202 manually with human power. Needed to be replenished.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of this injection method, since the chemical solution must be frequently replenished from the Ito cans 212-1, 212-2 to the main tanks 210-1, 210-2, the operation of operating the injector 204 In addition to the worker B, there is a problem that the worker A who replenishes the chemical solution is stuck to the vehicle.
That is, a dedicated worker A who replenishes the chemical solution is required in addition to the worker B who operates the injection machine 204, and there is a problem that the replenishment of the chemical solution cannot be automated because of cost.
[0008]
In addition, empty cans that have been emptied are generated as a large amount of industrial waste at the site of tunnel excavation work, which requires a large amount of processing costs and a large environmental burden, which is an urgent need to reduce industrial waste today. It becomes.
In addition, there may be some residual liquid in the empty can, and its treatment is also a problem.
[0009]
In addition, the second chemical solution such as isocyanate in the foamed polyurethane chemical solution is treated as a dangerous substance, and as described above, the chemical solution is frequently transferred from the Ito Can 212-2 to the main tank 210-2. If it does, it will increase the opportunity for the worker A to come in contact with the dangerous material, which is not preferable in terms of safety, and in some cases, the worker A may be allergic to the chemical.
[0010]
Further, since the chemicals in the main tanks 210-1 and 210-2 are consumed immediately, the chemicals are always replenished into the main tanks 210-1 and 210-2 in an appropriate amount and at an appropriate ratio. In addition to the problem that the work burden caused by this must be constantly monitored, it is particularly dangerous when transporting the canisters 212-1 and 212-2 from the factory to the work site. There is also a problem in safety when carrying the Ito can 212-2 containing the second chemical.
[0011]
Such a problem is particularly the case where a steel pipe 200 is long and thick, and a plurality of discharge pipes having different lengths are inserted therein, and a multiple injection type in which a chemical solution is simultaneously discharged therefrom is adopted. It becomes a big problem.
[0012]
In this multiple injection method, a steel pipe 200 having a length of, for example, about 12 m is used, and a plurality of, for example, three discharge pipes having different lengths are inserted therein, and a chemical solution is simultaneously injected from the discharge hole at each tip. Discharge.
In this case, the discharge amount of one chemical liquid is, for example, about 150 kg as a total amount of the first chemical liquid and the second chemical liquid, and is 5 times the 30 kg.
[0013]
In the case of this multiple injection method, a long roof 206 can be formed in the traveling direction of the tunnel with a single chemical injection, and therefore the construction efficiency is increased, while the number of times the worker A replenishes the chemical is extremely high. Thus, in addition to an increase in the burden on the worker, the above problem becomes a larger problem such as an increase in the number of empty cans generated within a certain time.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The method for injecting the ground strengthening chemical solution of the present invention has been devised to solve such problems.
Thus, according to the first aspect of the present invention, an injection machine including a liquid feed pump and a main tank containing a ground strengthening chemical solution are mounted on a vehicle, and the chemical solution in the main tank is grounded by the injector. Supplying to the discharge pipe inserted into the discharge pipe and discharging from the discharge hole of the discharge pipe, filling and solidifying the void or cavity of the ground and solidifying the ground strengthening chemical solution injection method, A chemical solution container having a chemical solution container and configured to be reusable and transportable is mounted as the main tank so as to be able to get on and off the vehicle, and the chemical solution in the chemical solution container is discharged by the injector. Supply pipeAnd so onFrom chemical containerTheTo the injectorTheAn auxiliary tank having a smaller capacity than the chemical liquid container is inserted on the chemical liquid passage for preventing the chemical liquid from being cut off when the container is switched, and the chemical liquid is supplied from the chemical liquid container to the injector via the auxiliary tank. It is characterized by that.
[0015]
Claim2Is the claim1In the above, the auxiliary tank has a capacity capable of accommodating a chemical solution amount required for at least one injection operation.
[0016]
[Operation and effect of the invention]
As described above, the present invention is equipped with a chemical container configured to be repeatedly usable and transportable so as to be able to get on and off the vehicle, and using this as a main tank, the chemical liquid inside is supplied to a discharge pipe by an injector, and the discharge pipe Injected into the ground from the ground.
[0017]
This chemical solution container can be increased in capacity (for example, a capacity capable of accommodating the chemical solution 1t) as compared with the above-mentioned one funnel. Therefore, according to the present invention, the problem that occurred in the conventional injection method shown in FIG. That is, it is possible to solve the problem of frequently transferring the chemical solution to the main tank from a large number of Ito cans previously loaded on the vehicle, significantly reducing the burden on the worker, The problem that a large amount of empty cans are generated as industrial waste at a tunnel excavation work site or the like can also be solved.
[0018]
In some cases, it is possible to eliminate the need for a dedicated worker who replenishes the chemical solution. It is also possible to automate the supply of chemical liquids and to automate the chemical liquid injection work, and to reduce the cost of industrial waste treatment and chemical liquid injection work. Become.
[0019]
In addition, since it is possible to eliminate the need to transfer the chemical to the main tank using the Ito can as described above, it is also possible to prevent the chemical from remaining in the empty Ito can and its processing becoming a problem. In addition, since it is not necessary for the worker to frequently transfer the chemical solution, even when the chemical solution designated as a hazardous material is used, the operator can hardly have an opportunity to touch it. .
[0020]
In addition, according to the injection method of the present invention, the chemical solution container can be filled with a chemical solution at a factory, etc., and transported to the construction site and used as it is as a main tank. Furthermore, since the large-capacity chemical container can be used as the main tank, it is not necessary for the worker to constantly monitor the remaining amount of the chemical liquid of the first chemical liquid and the second chemical liquid during the filling operation. It becomes possible (when a two-component type chemical solution of the first chemical solution and the second chemical solution is used as the chemical solution), and the burden on the worker can be reduced also in this respect.
[0021]
For example, even if the chemical solution is handled as a dangerous substance, this regulation can be easily satisfied by using the chemical solution container, that is, by making the chemical solution container a structure that satisfies the provisions of the Fire Service Law.
[0022]
Here, the chemical container is made of metal and is a pressure resistant container (for example, 1.9 kgf / cm).³(Withstand voltage of G or higher).
The container can have a large capacity of at least 1000 liters.
[0023]
Furthermore, the chemical container can be provided with a support frame for supporting the container, and the container is further provided with an outlet that allows the internal chemical liquid to flow out, and a pipe can be connected to the outlet. It can be left as it is.
Further, the outlet can be provided with a valve for opening and closing the outlet.
As such a chemical solution container, the one disclosed in Japanese Patent Application No. 2002-064728 proposed by the present applicant and the like can be used.
[0024]
In the present invention, a two-component foamed polyurethane chemical liquid composed of a first chemical liquid and a second chemical liquid can be used as the chemical liquid. In this case, at least one chemical liquid is supplied from the chemical liquid container to the discharge pipe by the injector. Can be made toThe
[0025]
It is also possible to install a plurality of chemical containers in the vehicle, supply the chemical liquid from one chemical container first, and then switch to supply from another chemical container when the interior is empty.The
By doing in this way, it becomes possible to supply a larger amount of chemical liquid continuously to the discharge pipe through the injector without replenishing the chemical liquid in the middle.
[0026]
In addition, when switching supply of a chemical | medical solution from one chemical | medical solution container to another chemical | medical solution container, this may be performed manually or may be performed automatically.
[0027]
The present inventionIsA small-capacity auxiliary tank is installed on the chemical solution path from the chemical solution container to the injector, and the chemical solution is supplied from the chemical solution container to the injector through the auxiliary tank.It is characterized by.
[0028]
For example, it is possible to supply the chemical solution directly from the chemical solution container to the injector without using such an auxiliary tank. In this case, there is a risk that air will be sucked into the injector when the chemical solution container is empty. Will occur.
Thus, if air is sucked into the injection machine, for example, in the case of the above-mentioned two-pack type polyurethane foam chemical, the chemical may be cured by moisture in the air.
[0029]
However, the claim1If the chemical solution is supplied from the chemical container to the injector through the auxiliary tank according to the above, even when the chemical container is empty, the chemical solution is supplied from the auxiliary tank to the injector. Inconveniences such as being sucked into can be avoided.
[0030]
In addition, it is desirable that this auxiliary tank has a capacity capable of accommodating the amount of chemical solution required for at least one injection operation (claims).2).
By doing so, even after the chemical container is emptied, at least the next one injection operation can be performed without any trouble, and during that time, the chemical liquid is supplied from another new chemical container to the auxiliary tank. By doing so, the injection operation can be continuously performed without interruption.
[0031]
In addition, this auxiliary tank can be used to prevent the supply of chemicals when switching the supply of chemicals from one to the other of a plurality of chemicals containers that are simultaneously installed in the vehicle. In addition, even when another chemical container is mounted on the vehicle and the chemical liquid supply is continued when the chemical container becomes empty, it can be used for preventing the chemical liquid from running out at that time..
[0032]
【Example】
Next, an example in which the present invention is applied to a method of injecting a two-component foamed polyurethane chemical solution of a water glass chemical solution (first chemical solution) and an isocyanate chemical solution (second chemical solution) as a chemical solution for ground reinforcement. This will be described in detail with reference to the drawings.
[0033]
In FIG. 4, reference numeral 10 denotes a chemical container for containing a second chemical liquid, and includes a stainless steel pressure-resistant container 11, a corner vertical frame member 12, and upper and lower horizontal frame members 14, and a support frame that supports the container 11. 16 and a gas cylinder 20.
Here, circular legs 18 project downward from the lower part of the vertical frame member 12 of each corner.
[0034]
The gas cylinder 20 is for introducing a gas pressure into the container 11 through the conduit 22 to give an internal pressure (however, in this example, the application of the internal pressure by the gas cylinder can be omitted).
Reference numeral 24 denotes a regulator for setting the internal pressure applied to the container 11 to a predetermined internal pressure.
[0035]
The container 11 is provided with a chemical solution supply port 26 and a pressure gauge 28 at the top thereof.
In addition, an outlet 30 for allowing the internal chemical solution to flow out and a valve 32 for opening and closing the outlet 30 are provided in the lower part, and a connection pipe 54 described later can be connected to the outlet 30.
The container 11 is 1.9 kgf / cm.³It has a pressure resistance greater than G.
[0036]
In FIG. 1, reference numeral 34 denotes a vehicle (truck) equipped with chemical solution injection equipment, which includes the two chemical solution containers 10 for supplying the second chemical solution, the tank 36 for supplying the first chemical solution, and the injector 38. It is installed.
In this example, the chemical liquid container 10 has a capacity for storing the second chemical liquid of 1 t, and the tank 36 has a capacity for storing 2000 liters of the first chemical liquid.
[0037]
The tank 36 is provided with a stirrer 40 for stirring the first chemical solution inside. The stirrer 40 includes a stirring unit 42 and a driving unit 44 thereof.
A suction pipe 46 extends from the tank 36, and a tip portion of the suction pipe 46 is connected to an injector 38, and the first chemical liquid in the tank 36 is sent to the injector 38 through the suction pipe 46.
[0038]
1 and 2, reference numeral 48 denotes a leakage prevention tank mounted on the vehicle 34, which has a rectangular box shape with an open upper surface as clearly shown in FIG. 3.
The leakage prevention tank 48 is for receiving and storing a chemical liquid when it leaks from the chemical liquid container 10, and for preventing the second chemical liquid from flowing out to the outside. It is placed on the prevention tank 48.
In this example, the leakage prevention tank 48 has an internal volume of about 2200 liters.
[0039]
As shown in FIG. 3, a total of eight cylindrical receiving portions 50 are provided on the upper surface portion of the leakage prevention tank 48.
The two chemical liquid containers 10 are placed side by side above the leakage prevention tank 48 with the legs 18 fitted into the receiving portions 50.
[0040]
An auxiliary tank 52 having a smaller capacity than the chemical solution container 10 is also installed inside the leakage prevention tank 48.
And this auxiliary tank 52 and each outflow port 30 of the two chemical | medical solution containers 10 are mutually connected by the connection piping 54. FIG.
That is, the second chemical solution in each chemical solution container 10 is supplied to the auxiliary tank 52 through the connection pipe 54.
[0041]
However, when the second chemical solution is being supplied from any one of the chemical solution containers 10 to the auxiliary tank 52, the valve 32 in the other chemical solution container 10 is closed, and the internal solution is selectively taken from either one of the chemical solution containers 10. The second chemical solution is supplied to the auxiliary tank 52.
[0042]
The auxiliary tank 52 is configured with a capacity capable of storing a chemical solution in an amount necessary for at least one injection.
Another connecting pipe 56 extends from the auxiliary tank 52 inside the leakage prevention tank 48, and its tip is connected to the suction pipe 58 outside the leakage prevention tank 48, so that the second chemical liquid from the auxiliary tank 52 is supplied to the auxiliary tank 52. The connection pipe 56 and the suction pipe 58 are sent to the injector 38.
[0043]
An emergency shut-off valve 60 is provided at the connection portion between the connection pipe 56 and the suction pipe 58.
The emergency shut-off valve 60 is for emergency closing to shut off the supply of the chemical liquid when the second chemical liquid leaks from the chemical liquid container 10.
[0044]
As shown in FIG. 2, the liquid level pipe 62 extends vertically upward from the auxiliary tank 52, and the liquid level of the second chemical liquid inside the chemical liquid container 10 connected to the auxiliary tank 52 is the liquid level. It appears to appear in tube 62.
The liquid level tube 62 is fixed to and supported by the column 66.
[0045]
The liquid level pipe 62 is provided with a liquid level detection sensor 64 as a chemical quantity detection means at a position below the bottom of the pair of chemical liquid containers 10, and the liquid level in the liquid level pipe 62 descends and the liquid level is detected. When the position of the surface detection sensor 64 is reached, the liquid level detection sensor 64 detects this.
That is, the liquid level detection sensor 64 detects when the chemical liquid in the chemical liquid container 10 becomes empty.
[0046]
Thus, when the liquid level detection sensor 64 detects that the chemical liquid container 10 connected to the auxiliary tank 52 is empty, that is, the chemical liquid container 10 currently supplying the chemical liquid to the injector 38 is When it is detected that the chemical is empty, an alarm 68 is issued under the control of the control unit, and the worker is notified that the chemical container 10 that is currently supplying the chemical is empty.
[0047]
Therefore, the worker can switch the supply of the second chemical liquid from one chemical liquid container 10 to the other chemical liquid container 10 by the alarm.
In this case, switching is performed by closing the valve 32 of the empty chemical solution container 10 and opening the valve 32 of the other chemical solution container 10.
[0048]
In FIG. 2, reference numeral 70 denotes a chemical liquid management unit (chemical liquid management means) including a liquid level tube 62, a liquid level detection sensor 64, an alarm 68, a control unit for operating the alarm 68 based on detection by the liquid level detection sensor 64, and the like. ing.
[0049]
As shown in FIG. 5, the injector 38 includes a first pump unit 72-1, a second pump unit 72-2, a third pump unit 72-3, and a control panel 74 that controls them in common. Have.
[0050]
As shown in FIG. 6 in an enlarged manner, the first pump unit 72-1 includes a first pump unit 76-1 for supplying a first chemical solution, a second pump unit 78-1 for supplying a second chemical solution, have.
The first pump unit 76-1 and the second pump unit 78-1 are operatively connected to a common drive motor 80, and the first pump unit 76-1 and the second pump unit are driven by the drive motor 80. 78-1 is activated and deactivated.
[0051]
The other second pump unit 72-2 and third pump unit 72-3 basically have the same configuration as the first pump unit 72-1.
In each of the first pump portions 76-1, 76-2, and 76-3 of the first, second, and third pump units 72-1, 72-2, and 72-3, tanks that store the first chemical solution are stored. A suction pipe 46 extending from 36 is connected, and each of the second pump portions 78-1, 78-2, 78-3 of each pump unit 72-1, 72-2, 72-3 has a second A suction pipe 58 for chemical liquid is connected to each other.
[0052]
Further, discharge pipes 82 are connected to the discharge ports of the first pump units 76-1, 76-2, and 76-3, respectively, and the discharge ports of the second pump units 78-1, 78-2, and 78-3 are connected to the discharge ports, respectively. A discharge pipe 84 is connected to each other, and the discharge pipes 82 and 84 are paired and connected to a discharge unit 85 described later.
[0053]
The pump units 72-1, 72-2, and 72-3 are integrated with the pressure sensor 86 on the discharge pipe 82 at positions near the discharge ports of the first pump sections 76-1, 76-2, and 76-3. A flow meter 88 is provided.
Here, the pressure sensor 86 detects the pressure of the discharge pipe 82, and the integrated flow meter 88 detects the integrated flow rate of the delivered chemical solution.
[0054]
As shown in FIG. 5, the discharge unit 85 mixes the first chemical liquid and the second chemical liquid, and injects the mixed liquid (foamed polyurethane chemical liquid) into the elongated hole 90 formed in the ground G.
As shown also in FIG. 7, the discharge unit 85 has a steel pipe 92 as a casing pipe inserted into the long hole 90 of the ground G.
[0055]
Holes are formed in the steel pipe 92 at a pitch of about 30 mm (not shown), and the polyurethane foam chemical is injected into the ground G through these holes.
In this example, the steel pipe 92 has a length of 12 m, and the amount of the chemical for filling the inside of the steel pipe 92 is about 150 kg.
[0056]
The discharge unit 85 includes three junction portions 94 corresponding to the above-described pump units 72-1, 72-2, and 72-3, and three discharge pipes 96-1 connected to the junction portions 94. 96-2, 96-3, and a longitudinal center member 98 that holds the discharge pipes 96-1, 96-2, 96-3 at positions separated by 120 ° in the circumferential direction.
[0057]
Here, a discharge hole 100 is provided at the tip of each discharge pipe 96-1, 96-2, 96-3.
A stationary mixer is attached in front of each discharge hole 100, and the first chemical liquid and the second chemical liquid are mixed by the stationary mixer.
[0058]
These discharge pipes 96-1, 96-2, and 96-3 have different lengths, and the discharge pipe 96-1 having the longest length is the back of the long hole 90 in the ground G as shown in FIG. On the side (No. 1 improved zone in FIG. 5), the second length of the discharge pipe 96-2 is in the middle of the long hole 90 (No. 2 improved zone in FIG. 5), and the first length The short discharge pipe 96-3 discharges the foamed polyurethane chemicals from the pump units 72-1, 72-2 and 72-3 to the inlet side in the long hole 90 (around No. 3 improvement zone in FIG. 5). Inject.
[0059]
Further, as shown in FIG. 7A, the central member 98 is formed with recesses 102 extending in the axial direction at three locations in the circumferential direction, and three discharge pipes along the recesses 102. 96-1, 96-2, 96-3 are inserted into the steel pipe 92 at the same time.
[0060]
As shown in FIG. 6, the control panel 74 is provided with an alarm 104 that issues a warning when a pressure abnormality occurs.
This alarm 104 issues an alarm based on the detection of the pressure sensor 86, for example, when a chemical leak from the chemical container 10 occurs and the second chemical is not sucked into the injector 38 by a set amount.
[0061]
In the chemical solution injection method of this example, the chemical solution container 10 is filled with the second chemical solution in the factory, and this is placed on the vehicle 34 and transported to the chemical solution injection site such as tunnel excavation work.
Alternatively, the chemical solution container 10 filled with the second chemical solution is transported alone to the construction site, and the chemical solution container 10 is mounted on the vehicle 34 there.
[0062]
Then, either one of the tank 36 and the chemical solution container 10 mounted on the vehicle 34 is used as a main tank, and the first chemical solution and the second chemical solution are supplied from the main tank to the discharge unit 85 of FIG. Inject into the ground G.
At this time, the second chemical liquid from one of the chemical liquid containers 10 is supplied to the injector 38 via the auxiliary tank 52.
[0063]
This chemical solution container 10 has a capacity equivalent to 50 cans of canisters, and therefore, the same chemical solution container 10 can be used for multiple injection operations.
When the chemical solution container 10 on the side supplying the chemical solution becomes empty during tunnel excavation work, an alarm is issued from the alarm 68 based on detection by the liquid level detection sensor 64.
[0064]
As a result, the worker can know that the inside of the chemical solution container 10 has been emptied, and then closes the valve 32 of the chemical solution container 10 on the side where the chemical solution is supplied, and on the side of the one chemical solution container 10 now. By opening the valve 32, the chemical liquid supply can be switched from the side of the chemical liquid container 10 emptied to the side of the other chemical liquid container 10 in the full state.
[0065]
In addition, even when one of the chemical liquid containers 10 is emptied at the time of switching, the second chemical liquid is supplied through the auxiliary tank 52, so that the infuser 38 sucks air. Does not occur.
That is, switching from one chemical container 10 to the other chemical container 10 can be performed smoothly without any trouble.
[0066]
In the chemical solution injection method of this example, the large-capacity chemical solution container 10 that can be repeatedly used and transported is mounted on the vehicle so as to be able to get on and off, and this is used as a main tank. The conventional problem of frequent transfer can be solved, the burden on workers can be remarkably reduced, and there is also a problem that a large amount of empty cans are generated as industrial waste at tunnel excavation work sites etc. Can be resolved.
[0067]
In some cases, it is possible to eliminate the need for a dedicated worker who replenishes the chemical solution.
Further, it becomes possible to automate the supply of the chemical solution, and thus, it is possible to automate the chemical solution injection work, and it is possible to reduce the industrial waste treatment cost and the chemical solution injection cost.
[0068]
In addition, unlike the conventional case, it is not necessary to transfer the second chemical that is handled as a dangerous substance using a canister to the main tank, so that the chemical solution remains in the empty canister and its processing becomes a problem. In addition to eliminating the problem, it is possible to eliminate the problem that workers may come into contact with dangerous materials when frequently transferring chemicals.
Moreover, the chemical | medical solution container 10 used as a main tank is comprised so that repetition use and transportation are possible, and the problem of the safety at the time of conveyance can also be solved.
[0069]
Further, since the chemical container 10 has a large capacity equivalent to 50 cans of one can, unlike the conventional case where a main tank of about 100 liters is used, the first chemical liquid and the second chemical liquid are always in operation during the filling operation by the worker. It is possible to omit the frequent monitoring of the remaining amount of the chemical solution, and the burden on the worker can be reduced in this respect as well.
[0070]
Further, in this example, since the chemical liquid management unit 70 including the liquid level detection sensor 64 is mounted on the vehicle 34, the worker always keeps the liquid level inside the chemical liquid container 10 by the alarm from the alarm 68 in the chemical liquid management unit 70. Even when the chemical container 10 is not monitored, this can be known when the inside of the chemical container 10 becomes empty, and the container switching operation can be performed based on the alarm.
In some cases, it is possible to automatically perform switching instead of switching by a worker.
[0071]
In this example, since the large-capacity leak prevention tank 48 is installed on the lower side of the chemical solution container 10, even if the second chemical solution leaks out from the portion of the chemical solution container 10, such as the valve 32, Receiving this in the leak prevention tank 48, it can prevent reliably that the 2nd chemical | medical solution flows out outside.
[0072]
Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, this is merely an example.
For example, in the above example, the first chemical liquid in the foamed polyurethane chemical liquid is not treated as a dangerous substance. For this reason, the chemical liquid container 10 is not used as the main tank in this embodiment, but the first chemical liquid is treated as a dangerous substance. In such a case, it is also possible to use the chemical container 10 as the main tank.
In addition, when supplying a chemical solution that is not handled as a dangerous material in some cases, the chemical solution container 10 as described above can be used as a main tank.
[0073]
In addition, the present invention can be applied when injecting a foamed polyurethane chemical solution using a first chemical solution and a second chemical solution having various compositions other than the above examples, or foamed polyurethane as a chemical solution for strengthening the ground. The present invention is also applicable when injecting various chemical solutions other than chemical solutions.
[0074]
In addition to the case of strengthening the ground by injecting a chemical solution into the gap in the ground and solidifying it, the case of strengthening the ground by injecting and filling the chemical solution into the large cavity that occurred in the ground and solidifying it In this case, the present invention can be applied.
[0075]
In the above example, two chemical liquid containers 10 are used, and the chemical liquid supply is continued by container switching. However, in some cases, only one chemical liquid container 10 is mounted on the vehicle 34 and used as a main tank. Then, when the chemical liquid container 10 becomes empty, another new chemical liquid container 10 can be replaced with the chemical liquid container 10 on the vehicle 34 and the subsequent chemical liquid injection can be continued.
In addition, this invention can be implemented in the aspect which added various change in the range which does not deviate from the main point.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a chemical solution injection facility used in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a chemical container and its peripheral part in the same embodiment.
FIG. 3 is a view showing a leakage prevention tank and a peripheral portion in the same embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a chemical solution container in the same embodiment.
FIG. 5 ExampleShows pump unit and control unit inFIG.
6 is an enlarged view showing a pump unit and a control unit in FIG. 5. FIG.
7 is an enlarged view of the discharge unit in FIG. 5. FIG.
FIG. 8 is an explanatory view showing an example of a conventional chemical injection method.
FIG. 9 is a view showing an example of forming a ground consolidated layer by the same injection method.
[Explanation of symbols]
10 Chemical container
11 containers
34 Vehicle
38 injection machine
48 Leak prevention tank
52 Auxiliary tank
64 Liquid level detection sensor (chemical amount detection means)
68 Alarm (notification means)
70 Chemical solution management unit (chemical solution management means)
96-1, 96-2, 96-3 Discharge pipe
100 discharge hole
G ground

Claims

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ようになし、且つ該薬液コンテナから該注入機への該薬液の通路上に、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。An injection machine including a liquid feed pump and a main tank containing a chemical solution for ground reinforcement are mounted on a vehicle, and the chemical solution in the main tank is supplied to a discharge pipe inserted into the ground by the injection device. An injection method of a ground strengthening chemical solution that discharges from a discharge hole of the discharge pipe, injects, fills and solidifies the void or cavity of the ground, and strengthens the ground,
A chemical container having a container for storing the chemical liquid and configured to be reusable and transportable is mounted as the main tank so as to be able to get on and off the vehicle, and the chemical liquid in the chemical liquid container is loaded by the injector. None so supplied to the discharge pipe, and from the chemical container on passage of the liquid chemical into the implanter, for chemical prevent disconnection of the container switching, interposed an auxiliary tank of small capacity than the liquid chemical containers, the A method for injecting a chemical solution for ground reinforcement, characterized in that a chemical solution is supplied from a chemical solution container to the injection machine through the auxiliary tank.

請求項１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。2. The method for injecting chemical solution for ground reinforcement according to claim 1 , wherein the auxiliary tank has a capacity capable of accommodating a chemical solution amount required for at least one injection operation.