JP3909125B2 - 流体注入用プラグ及び流体注入用プラグを取り扱うアダプタ並びに流体注入用プラグの使用方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、補修対象物に穴を穿設してその内部に挿入し、穴内壁に緊密に固定した後流体を注入する流体注入用プラグに係り、特に、流体注入後、直ぐに、アダプタを除去して目地材を穴に充填可能としたことを特徴とする流体注入用プラグ及びそのような流体注入用プラグを取り扱うアダプタ並びにそのような流体注入用プラグの使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、コンクリート建造物やトンネル等の構造物には、種々の原因でひび割れが発生する。ひび割れの補修のみで対処できるときには、ひび割れの中に合成樹脂やセメントペーストを注入する作業が行われる。このような合成樹脂としては、低粘性エポキシ、ポリウレタン、アクリルアマイドなどがあり、また、セメントペーストとしては、無機質系ポリマーセメントペースト、有機質系ポリマーセメントペーストなどがある。
【０００３】
従来の注入作業は次のようにして行われる。図５に示された従来の高圧流体注入用プラグ１２０は、概略的に、ニップル部材１２２と、雄ネジ部材１２４と、ゴム製パッキン材１２６と、抜け防止機構付きワッシャ１２８とから構成されている。
【０００４】
ニップル部材１２２は、高圧流体を注入する機器の注入用カップリングと液密に接続し得るような外形を有するニップル頭部１２２ａとレンチ、スパナ等の回転手段と係合する六角ナット部１２２ｂを有するニップル本体１２２ｃとが一体的に形成されたものである。その中心部には長手方向に貫通する中心孔１２２ｄが形成されており、中心孔１２２ｄのニップル本体側の端（図の左側端）から所定の長さにわたって雌ネジ１２２ｅが形成されている。
【０００５】
雄ネジ部材１２４は、大直径の基部１２４ａと外周面にニップル部材１２２の雌ネジ１２２ｅと螺合する雄ネジ１２４ｂが切られているステム部１２４ｃとが一体的に形成されたものである。その中心部には、ニップル部材１２２の中心孔１２２ｄと連通する長手方向に貫通する中心孔１２４ｄが形成されている。中心孔１２４ｄの基部１２４ａ側の所定位置には、円環状の座１２４ｅが設けられており、この円環状の座１２４ｅにボール１２４ｆを押し付けて流体の逆流を防止するコイルスプリング１２４ｇが装着されている。
【０００６】
ゴム製パッキン材１２６及びワッシャ１２８は、雄ネジ部材１２４のステム部１２４ｃの周囲に装着されている。ワッシャ１２８には、図示されていないが、ゴム製パッキン材１２６を圧縮する方向（図の左側）には移動させるがワッシャ１２８が抜け出る方向には移動させない抜け防止用爪が複数設けられている。抜け防止用爪が四周からステム部１２４ｃの雄ネジ１２４ｂに係合することにより、上記作用を行わせている。
【０００７】
従来の高圧流体注入用プラグ１２０を用いて、例えば、マンションの壁に発生したひび割れを補修する方法について説明する。
【０００８】
初に、建物の壁Ｗに高圧流体注入用プラグ１２０の外径よりも僅かに大きな直径を有する穴Ｈを穿つ。この穴Ｈは、壁Ｗに発生したひび割れＳに連続していることが必要である。この穴Ｈに、高圧流体注入用プラグ１２０を六角ナット部１２２ｂが壁Ｗの外部に露出するようにして挿入する。次に、スパナや六角レンチなどの回転手段を使って六角ナット部１２２ｂを回転させる。これにより、ニップル部材１２２の雌ネジ１２２ｅは雄ネジ部材１２４の雄ネジ１２４ｂと深く螺合するように進入する。ニップル部材１２２の端面と雄ネジ部材１２４の基部１２４ａとの間隔は小さくなるから、ゴム製パッキン材１２６は、長手方向に押し縮められると共に円周方向に膨脹して壁Ｗの穴Ｈに緊密固定される。しかる後、流体を注入する際に使用する機器の注入用カップリングを高圧流体注入用プラグ１２０のニップル頭部１２２ａに装着し、合成樹脂やセメントペーストを注入する。
【０００９】
注入が終った後、スパナ等の回転手段によりニップル部材１２２の六角ナット部１２２ｂを逆方向に回転することにより、ニップル部材１２２を高圧流体注入用プラグ１２０から取り外し、穴Ｈに目地材３８を充填して作業を完了する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の高圧流体注入用プラグ１２０では、表面ひび割れ幅が０．２５ｍｍの場合であって注入圧力が３ｋｇ／平方ｃｍである場合に２５ｃｍ〜３０ｃｍの浸透長さであった。そこで、ひび割れＳの長さが３０ｃｍを越えることが予想される場合には、注入圧力を上げて合成樹脂やセメントペーストを注入していた。
【００１１】
また、表面から直接入ったひび割れに交差する外表面に繋がっていないひび割れには、合成樹脂やセメントペーストは浸透しにくいことが確認されている。従って、そのような枝線である外表面に繋がっていないひび割れにも、合成樹脂やセメントペーストを注入する場合には、３０ｋｇ／平方ｃｍを越える圧力で注入していた。
【００１２】
しかしながら、高い圧力で合成樹脂やセメントペーストを注入しようとすると、圧力に負けてワッシャ１２８の抜け防止用爪が雄ネジ部材１２４の雄ネジ１２４ｂから外れる事故が発生していた。これにより、ゴム製パッキン材１２６及びワッシャ１２８と共に注入材が漏れ出し、極端な場合には噴霧状に吹き出してきた。かかる注入材は、目の中に入ると眼球の水分と化学反応を起こし眼球に損傷を与えることもあった。
【００１３】
このような背景から、従来は、合成樹脂やセメントペーストが完全に硬化するのを待って、ニップル部材１２２をプラグ１２０から取り外す方法が行われていた。しかしながら、この方法は、足場を組んで作業を行わなければならないような現場では合成樹脂やセメントペーストが完全に硬化するまで足場を解体又は移動できない欠点があり、作業効率が極めて悪かった。さらに、注入材がプラグ１２０の中心孔１２２ｄ内面に付着してニップル部材１２２をプラグ１２０から取り外すことができない場合もあった。
【００１４】
本発明は、上述した従来の流体注入用プラグの欠点を解決し、安全且つ短時間にアダプタを除去して補修対象物に穿設された穴に目地材を充填できる流体注入用プラグを提供することを目的とする。
【００１５】
本発明は、また、そのような流体注入用プラグを取り扱うアダプタを提供することを目的とする。
【００１６】
本発明は、さらに、そのような流体注入用プラグの使用方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明は、補修対象物に穴を穿設してその内部に挿入し、該穴内壁にゴム製パッキン材を押し付けることにより緊密固定した後流体を注入する流体注入用プラグであって、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部を、ゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行う流体注入用プラグにおいて、注入ガンの注入用カップリングに流体的に接続したアダプタに連結し得るような外形のステム部と内部に逆止弁が形成されている大直径の逆止弁部とが一体的に形成された押し広げ部材であって、その中心部には長手方向に貫通する中心孔が形成されており、逆止弁部とステム部との間は傾斜角７〜１２度の傾斜面とされており、そして、ステム部のアダプタに連結される側端から所定の長さにわたって雌又は雄ネジが形成されている押し広げ部材と、押し広げ部材のステム部及び傾斜面に倣う内周面を有し、押し広げ部材のステム部の周囲に装着された円筒状のゴム製パッキン材と、そして、押し広げ部材のステム部の周囲に且つ円筒状のゴム製パッキン材のアダプタに連結される側に隣接して装着されたプッシュ部材とを備えて構成されてなることを特徴とする流体注入用プラグを提供する。
【００１８】
ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部を、ゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行うため、流体注入後、直ぐに、穴内壁に対する緊密固定性を維持させた状態で流体注入用プラグを穴に残し、さらに、この穴に目地材を充填して作業を完了することができる。
【００１９】
また、この流体注入用プラグはアダプタに装着して使用する。流体注入用プラグを補修対象物に穿設された穴に挿入して、プッシュ部材を所定の位置に保持しながら押し広げ部材を穴の軸方向外側に移動する。これにより、円筒状のゴム製パッキン材は、押し広げ部材の傾斜面に沿って移動しつつ外側に押しやられ、穴内壁と押し広げ部材との間に楔状に挟まれ緊密固定される。しかる後、注入ガンより流体注入用プラグに合成樹脂やセメントペースト等の注入材を注入する。注入材の注入後、直ちに、アダプタを取り外しても円筒状のゴム製パッキン材は穴内壁と押し広げ部材との間に楔状に挟まれているため、穴内壁への緊密固定性は維持される。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の流体注入用プラグにおいて、逆止弁が、逆止弁部の内側に長手方向に穿設されその中心孔よりも大きな内径を有するボール収納部と、ボール収納部に収納されたボールと、そして、ボールを中心孔に対して所定の押付力で押し付けるリーフ板とからなるリーフ弁であることを特徴とする。
【００２１】
長手方向に薄いリーフ板は、所定の押付力でボールを中心孔に対して押し付ける。組み立てが容易であり、安価となる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の流体注入用プラグにおいて、プッシュ部材は、押し広げ部材のステム部外周に切られた雄ネジと螺合するナットであることを特徴とする。
【００２３】
注入材を高圧で注入した時のようなゴム製パッキン材を穴の外側に押し出そうとする圧力が高い場合も、ステム部外周に切られた雄ネジと螺合するナットがそれを支えるため、ゴム製パッキン材は穴内壁に緊密固定され続ける。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、補修対象物に穴を穿設してその内部に挿入し、穴内壁にゴム製パッキン材を押し付けることにより緊密固定した後流体を注入する流体注入用プラグであって、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部を、ゴム製パッキン材に対して相対的に穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行う流体注入用プラグにおいて、小直径の逆止弁取付部と大直径のゴム製パッキン材取付部とが一体的に形成され可撓性を有する部材から作られた筒状体であって、その中心部には長手方向に貫通する中心孔が形成されており、そして、中心孔の逆止弁取付部には所定の長さにわたって雌ネジが形成されている筒状体と、筒状体の逆止弁取付部の周囲に装着され且つ筒状体の中心孔の開口を開閉可能に閉鎖できる弾性を有する部材から作られた逆止弁キャップと、そして、筒状体のパッキン材取付部の周囲に装着され且つ筒状体の軸方向圧縮による外側への塑性変形により穴内壁に対する緊密固定を行うゴム製パッキン材とを備えて構成されてなることを特徴とする。
【００２５】
この流体注入用プラグもアダプタに装着して使用する。流体注入用プラグを補修対象物に穿設された穴に挿入して、筒状体のゴム製パッキン材取付部側端部を所定の位置に保持しながら逆止弁取付部を穴の軸方向外側に移動する。これにより、筒状体は軸方向中心部が外側に膨出した樽状に塑形変形し、円筒状のゴム製パッキン材は、押し広げ部材の膨出塑形変形により外側に押しやられ、穴内壁に緊密固定される。しかる後、注入ガンより流体注入用プラグに合成樹脂やセメントペースト等の注入材を注入する。注入材の注入後、直ちに、アダプタを取り外しても円筒状のゴム製パッキン材は塑形変形した筒状体により支え続けられているため、穴内壁への緊密固定性は維持される。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の流体注入用プラグにおいて、筒状体がアルミ鍛造品であることを特徴とする。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の流体注入用プラグにおいて、筒状体の両端は、逆止弁キャップの弁部及びゴム製パッキン材の一端面が当接するフランジがそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【００２８】
本発明の第二の態様は、補修対象物に穴を穿設してその内部に挿入し、該穴内壁にゴム製パッキン材を押し付けることにより緊密固定した後流体を注入する流体注入用プラグであって、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部を、ゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行う流体注入用プラグを取り扱うアダプタであって、少くとも先端部がゴム製パッキン材の外径とほぼ等しい外径とされた外筒と、中心に軸方向に貫通する中心孔が形成され、先端部が押し広げ部材に着脱可能に取り付けられると共に他端部に注入ガンの注入用カップリングが液密に接続される内筒であって、外筒の内側に軸方向に移動可能に配置されてなる内筒と、そして、内筒を前記外筒に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動する駆動機構とを備えて構成されてなるアダプタを提供する。
【００２９】
流体注入用プラグを装着した状態で補修対象物に穿設された穴に挿入し、その状態で、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部をゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行う。
【００３０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体注入用プラグを取り扱うアダプタであって、少くとも先端部がゴム製パッキン材及びプッシュ部材の外径とほぼ等しい外径とされた外筒と、中心に軸方向に貫通する中心孔が形成され、先端部に押し広げ部材の雌又は雄ネジに螺合する雄又は雌ネジが切られていると共に他端部に注入ガンの注入用カップリングが液密に接続される内筒であって、外筒の内側に軸方向に移動可能に配置されてなる内筒と、そして、内筒を外筒に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動する駆動機構とを備えて構成されてなることを特徴とする。
【００３１】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の流体注入用プラグを取り扱うアダプタであって、外筒の先端面に、ナットが回転するのを抑制する手段が形成されており、駆動機構は、内筒を外筒に対して相対的に回転させることにより穴の軸方向外側に移動するように構成されている。
【００３２】
請求項１０に記載の発明は、請求項４〜６のいずれか１項に記載の流体注入用プラグを取り扱うアダプタであって、少くとも先端部がゴム製パッキン材の外径とほぼ等しい外径とされた外筒と、中心に軸方向に貫通する中心孔が形成され、先端部に押し広げ部材の中心孔であって逆止弁部取付部の内側に相当する位置に切られた雌ネジに螺合する雄ネジが切られていると共に他端部に注入ガンの注入用カップリングが液密に接続される内筒であって、外筒の内側に軸方向に移動可能に配置されてなる内筒と、そして、内筒を外筒に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動する駆動機構とを備えて構成されてなることを特徴とする。
【００３３】
本発明の第三の態様は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の流体注入用プラグ及び注入ガンの注入用カップリングを請求項７〜１０のいずれか１項に記載のアダプタに装着する工程と、補修対象物に穿設された穴に流体注入用プラグが完全に入り込むようにして挿入し、その状態で、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部をゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することにより、穴内壁に対する緊密固定を保持できるようにゴム製パッキン材を外側に押しやる工程と、注入材を注入ガンより注入用カップリング、アダプタ及び流体注入用プラグを介して補修対象物に穿設された穴に注入する工程と、アダプタを流体注入用プラグから取り外し、該流体注入用プラグを補修対象物に穿設された穴に完全に入り込んだ状態で残す工程とを含んで構成されてなる注入用プラグの使用方法を提供する。
【００３４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の注入用プラグの使用方法において、さらに、補修対象物に穿設された穴に目地材を充填する工程を含んで構成されてなることを特徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明に係る流体注入用プラグを図示された好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明に係る流体注入用プラグの一実施例の正面図であり、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、ゴム製パッキン材が外側に押しやられていない通常状態及びゴム製パッキン材が外側に押しやられた緊密固定状態である。
【００３７】
本発明に係る流体注入用プラグ１０は、概略的に、金属製の押し広げ部材１２と、ゴム製パッキン材１４と、そして、プッシュ部材１６とを備えて構成されている。
【００３８】
押し広げ部材１２は、注入ガンの注入用カップリングに流体的に接続したアダプタ３０（後述する）に連結し得るような外形のステム部１２ａと内部に逆止弁１２ｂが形成されている大直径の逆止弁部１２ｃとが一体的に形成されたものである。押し広げ部材１２の中心部には長手方向に貫通する中心孔１２ｄが形成されており、逆止弁部１２ｃとステム部１２ａとの間は傾斜角７〜１２度の傾斜面１２ｅとされている。図示された好ましい実施形態では、ステム部１２ａのアダプタ３０に連結される側の端から所定の長さにわたって雄ネジ１２ｆが切られている。押し広げ部材１２は、従来のグリース注入用のニップルと同じように鋼製又は黄銅製とすることができ、その製造技術を用いて簡単に製造することができる。
【００３９】
パッキン材１４は、押し広げ部材１２のステム部１２ａの周囲に装着されるもので、押し広げ部材１２のステム部１２ａ及び傾斜面１２ｅに倣う内周面を有している。パッキン材１４は、押し広げ部材１２に対して相対的に軸方向に移動可能となっており、図１（ｂ）のように、プッシュ部材１６を所定の位置に保持しながら押し広げ部材１２を穴の軸方向外側に移動すると、パッキン材１４は、押し広げ部材１２の傾斜面１２ｅに沿って移動しつつ外側に押しやられる。これにより、パッキン材１４は、穴Ｈ内壁と押し広げ部材１２との間に楔状に挟まれ緊密固定される。
【００４０】
図示された好ましい実施形態では、プッシュ部材１６は、ステム部１２ａの雄ネジ１２ｆと螺合するナットとされている。単なるワッシャではなくプッシュ部材１６をナットとすることにより、ナットは、アダプタ３０を外した後もステム部１２ａの雄ネジ１２ｆと螺合するパッキン材１４を支え続ける。このため、注入材を高圧で注入した場合等、ゴム製パッキン材１４を穴Ｈの外側に押し出そうとする圧力が高くなってもゴム製パッキン材を穴内壁に緊密固定し続けることができる。
【００４１】
図示された好ましい実施態様では、逆止弁１２ｂは、逆止弁部１２ｃの内側に長手方向に穿設されその中心孔１２ｄよりも大きな内径を有するボール収納部と、ボール収納部に収納されたボールと、そして、ボールを中心孔１２ｄに対して所定の押付力で押し付けるリーフ板とからなるリーフ弁とされている。長手方向に薄いリーフ板は、所定の押付力でボールを中心孔１２ｄに対して押し付ける。プラグ１０の長手方向の長さを短くできると共に、組み立てが容易であり製造単価が安価となる。
【００４２】
次に、本発明に係る流体注入用プラグの他の実施形態について図２を用いて説明する。
【００４３】
図示された流体注入用プラグ２０は、可撓性を有する部材、例えば、アルミ鍛造品から作られた筒状体２２と、弾性を有する部材から作られた逆止弁キャップ２４と、そして、ゴム製パッキン材２６とを備えて構成されている。
【００４４】
筒状体２２は、小直径の逆止弁取付部２２ａと大直径のゴム製パッキン材取付部２２ｂとが一体的に形成されたもので、その中心部には長手方向に貫通する中心孔２２ｃが形成されている。中心孔２２ｃの内径は、逆止弁取付部２２ａに相当する位置が小さくパッキン材取付部２２ｂに相当する位置が大きい。そして、内径の小さな逆止弁取付部２２ａには所定の長さにわたって雌ネジ２２ｄが切られている。筒状体２２の両端には、それぞれ、フランジ２２ｅ，２２ｆが形成されており、逆止弁キャップ２４の弁部２４ａ及びパッキン材２６の一端面が当接している。筒状体２２は、後述するアダプタ３０の内筒３２を筒状体２２の雌ネジ２２ｄに螺合させてフランジ２２ｆ側へ強く引くことにより、図２（ｂ）に示すように樽状に塑性変形する。筒状体２２が軸方向中心部が外側に膨出した樽状に塑形変形することにより、パッキン材２６は外側に押しやられ、穴Ｈ内壁に緊密固定される。
【００４５】
逆止弁キャップ２４は、筒状体２２の逆止弁取付部２２ａの周囲に装着されるもので、筒状体２２のフランジ２２ｅの端面に面接触する弁部２４ａが筒状体２２の中心孔２２ｃの開口を開閉可能に閉鎖できる構造を有している。単一の部品で逆止弁を提供することができ、製造単価を安くすると共に組み立てが簡単となる利点を有する。
【００４６】
次に、図３を用いて、流体注入用プラグ１０の使用方法について説明する。流体注入用プラグ１０を取り扱う際使用するアダプタ３０は、概略的に、アダプタ本体３１と、アダプタ本体３１を貫通して延びる内筒３２と、そして、内筒３２の外側に配置された外筒３５とを含んで構成されている。アダプタ本体３１は、注入ガンの注入用カップリングが液密に接続される注入口３１ａを有している。外筒３５の先端部は、補修対象物に穿設された穴Ｈの中に挿入できるように、少くとも先端部がパッキン材１４の外径とほぼ等しい外径となっている。内筒３２には、軸方向に中心孔３２ａが形成されており、その先端部側には、流体注入用プラグ１０の雄ネジ１２ｆと螺合する雌ネジ３２ｂが切られている。内筒３２の他端にはパッド３７が固定されている。
【００４７】
かかるアダプタ３０の内筒３２の雌ネジ３２ｂに流体注入用プラグ１０のステム部１２ａの雄ネジ１２ｆを螺合して装着する。この時、外筒３５の先端は、プッシュ部材１６に当接している。また、外筒３５の先端面に、プッシュ部材１６、すなわち、ナットが回転するのを抑制する手段を形成することが好ましい。かかる流体注入用プラグ１０が穴Ｈ内に完全に入り込むように、アダプタ３０に装着された流体注入用プラグ１０を穴Ｈの中に挿入する（図３（ａ）参照）。
【００４８】
次に、アダプタ本体３１を固定してパッド３７を回転すると、内筒３２が回転する。これにより、内筒３２の雌ネジ３２ｂに螺合する流体注入用プラグ１０のステム部１２ａが相対的に穴Ｈの軸方向外側に移動される。この移動により、パッキン材１４は、押し広げ部材１２の傾斜面１２ｅに沿って移動しつつ外側に押しやられ、穴Ｈ内壁と押し広げ部材１２との間に楔状に強固に挟まれ緊密固定される（図３（ｂ）参照）。
【００４９】
しかる後、注入ガンよりアダプタ３０を経由して流体注入用プラグ１０に合成樹脂やセメントペースト等の注入材を注入する。注入材の注入後、直ちに、パッド３７を前述と逆の方向に回転しアダプタ３０を取り外しても円筒状のゴム製パッキン材１４は穴Ｈ内壁と押し広げ部材１２との間に楔状に挟まれているため、穴内壁への緊密固定性は維持される。さらに、プッシュ部材１６がステム部１２ａの雄ネジ１２ｆに螺合するナットである場合には、このナットがパッキン材１４の端面を支えるため、パッキン材１４が緩んだり外れたりすることがない利点を有する。従って、高い圧力、例えば、３０ｋｇ／平方ｃｍを越える圧力で合成樹脂やセメントペーストを注入する場合にも、注入材が噴霧状に吹き出す事故も無くすことができる。そこで、かなりの高圧で注入材を注入でき、図３に示したような枝線である外表面に繋がっていないひび割れＳにも合成樹脂やセメントペーストを注入することができる。続けて、穴Ｈに目地材３８を充填して作業を完了する。足場を組んで行うような現場においては、直ぐに、足場を他の位置に移動することができ、作業効率が向上する。
【００５０】
本発明の流体注入用プラグ１０は、コンクリート壁のひび割れの補修を例として説明したが、それ以外にも利用できることはいうまでもない。
【００５１】
次に、図４を参照して、流体注入用プラグ２０の使用方法について説明する。流体注入用プラグ２０を取り扱う際使用するアダプタ４０は、概略的に、プラグ本体４１と、外筒４２と、外筒の内側に軸方向に移動可能に配置されている内筒４４と、そして、内筒４４を外筒４２に対して相対的に穴Ｈの軸方向外側に移動するレバー機構４６とを含んで構成されている。
【００５２】
プラグ本体４１は、注入ガンの注入用カップリングが液密に接続される注入口４１ａを有している。外筒４２は、少くとも先端部がパッキン材２６の外径とほぼ等しい外径とされている。内筒４４の中心には、軸方向に貫通する中心孔４４ａが形成され、その先端部外周面には雄ネジ４４ｂが切られている。雄ネジ４４ｂは、筒状体２２の中心孔２２ｃの雌ネジ２２ｄと螺合する。レバー機構４６は、回転中心４６ａからの距離が徐々に変化するカム面４６ｂを有するレバー４６ｃを含んでいる。
【００５３】
かかるアダプタ４０の内筒４４の雄ネジ４４ｂに流体注入用プラグ２０の筒状体２２の雌ネジ２２ｄを螺合して装着する。この時、外筒４２の先端は、筒状体２２のフランジ２２ｆに当接している。流体注入用プラグ２０が穴Ｈ内に完全に入り込むように、アダプタ４０に装着された流体注入用プラグ２０を穴Ｈの中に挿入する（図４参照）。
【００５４】
次に、アダプタ本体４１を固定してレバー４６ｃを回転すると、内筒４４及びそれに螺合した筒状体２２の逆止弁取付部２２ａがフランジ２２ｆの方向に引き寄せられる。これにより、図２（ｂ）に示すように、筒状体２２が樽状に外側に塑性変形する。このように筒状体２２が軸方向中心部が外側に膨出した樽状に塑形変形することにより、パッキン材２６は外側に押しやられ、穴Ｈ内壁に緊密固定される。それ以後の操作は、図３に示したアダプタ３０の使用手順と同様となる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、補修対象物に穴を穿設してその内部に挿入し、該穴内壁にゴム製パッキン材を押し付けることにより緊密固定した後流体を注入する流体注入用プラグであって、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部を、ゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行うため、流体注入後、直ぐに、穴内壁に対する緊密固定性を維持させた状態で流体注入用プラグを穴に残し、さらに、この穴に目地材を充填して作業を完了することができる。
【００５６】
これにより、足場を組んで行うような現場においても、充填作業の終った穴に順次目地材を詰めて作業を完了するから、直ぐに足場を解体又は移動でき、作業効率が極めて良くなる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る流体注入用プラグの一実施態様の正面図であり、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、ゴム製パッキン材が外側に押しやられていない通常状態及びゴム製パッキン材が外側に押しやられた緊密固定状態である。
【図２】 本発明に係る流体注入用プラグの他の実施態様の正面図であり、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、ゴム製パッキン材が外側に押しやられていない通常状態及びゴム製パッキン材が外側に押しやられた緊密固定状態である。
【図３】 図１の流体注入用プラグの使用方法を説明する図で、（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、各ステップにおける断面図である。
【図４】 図２の流体注入用プラグの使用方法を説明するための断面図である。
【図５】 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、従来の流体注入用プラグの使用方法における各ステップの断面図である。
【符号の説明】
１０ 流体注入用プラグ
１２ 押し広げ部材
１２ａ ステム部、１２ｂ 逆止弁、１２ｃ 逆止弁部、１２ｄ 中心孔、
１２ｅ 傾斜面、１２ｆ 雄ネジ
１４ パッキン材
１６ プッシュ部材
２０ 流体注入用プラグ
２２ 筒状体
２２ａ 逆止弁取付部、２２ｂ パッキン材取付部、２２ｃ 中心孔、
２２ｄ 雌ネジ、２２ｅ，２２ｆ フランジ
２４ 逆止弁キャップ
２４ａ 弁部
２６ パッキン材
３０ アダプタ
３１ アダプタ本体
３２ 内筒
３２ａ 中心孔、３２ｂ 雌ネジ
３５ 外筒
３７ パッド
３８ 目地材
４０ アダプタ
４１ プラグ本体
４２ 外筒
４４ 内筒
４４ａ 中心孔、４４ｂ 雄ネジ
４６ レバー機構
【発明が属する技術分野】
本発明は、補修対象物に穴を穿設してその内部に挿入し、穴内壁に緊密に固定した後流体を注入する流体注入用プラグに係り、特に、流体注入後、直ぐに、アダプタを除去して目地材を穴に充填可能としたことを特徴とする流体注入用プラグ及びそのような流体注入用プラグを取り扱うアダプタ並びにそのような流体注入用プラグの使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、コンクリート建造物やトンネル等の構造物には、種々の原因でひび割れが発生する。ひび割れの補修のみで対処できるときには、ひび割れの中に合成樹脂やセメントペーストを注入する作業が行われる。このような合成樹脂としては、低粘性エポキシ、ポリウレタン、アクリルアマイドなどがあり、また、セメントペーストとしては、無機質系ポリマーセメントペースト、有機質系ポリマーセメントペーストなどがある。
【０００３】
従来の注入作業は次のようにして行われる。図５に示された従来の高圧流体注入用プラグ１２０は、概略的に、ニップル部材１２２と、雄ネジ部材１２４と、ゴム製パッキン材１２６と、抜け防止機構付きワッシャ１２８とから構成されている。
【０００４】
ニップル部材１２２は、高圧流体を注入する機器の注入用カップリングと液密に接続し得るような外形を有するニップル頭部１２２ａとレンチ、スパナ等の回転手段と係合する六角ナット部１２２ｂを有するニップル本体１２２ｃとが一体的に形成されたものである。その中心部には長手方向に貫通する中心孔１２２ｄが形成されており、中心孔１２２ｄのニップル本体側の端（図の左側端）から所定の長さにわたって雌ネジ１２２ｅが形成されている。
【０００５】
雄ネジ部材１２４は、大直径の基部１２４ａと外周面にニップル部材１２２の雌ネジ１２２ｅと螺合する雄ネジ１２４ｂが切られているステム部１２４ｃとが一体的に形成されたものである。その中心部には、ニップル部材１２２の中心孔１２２ｄと連通する長手方向に貫通する中心孔１２４ｄが形成されている。中心孔１２４ｄの基部１２４ａ側の所定位置には、円環状の座１２４ｅが設けられており、この円環状の座１２４ｅにボール１２４ｆを押し付けて流体の逆流を防止するコイルスプリング１２４ｇが装着されている。
【０００６】
ゴム製パッキン材１２６及びワッシャ１２８は、雄ネジ部材１２４のステム部１２４ｃの周囲に装着されている。ワッシャ１２８には、図示されていないが、ゴム製パッキン材１２６を圧縮する方向（図の左側）には移動させるがワッシャ１２８が抜け出る方向には移動させない抜け防止用爪が複数設けられている。抜け防止用爪が四周からステム部１２４ｃの雄ネジ１２４ｂに係合することにより、上記作用を行わせている。
【０００７】
従来の高圧流体注入用プラグ１２０を用いて、例えば、マンションの壁に発生したひび割れを補修する方法について説明する。
【０００８】
初に、建物の壁Ｗに高圧流体注入用プラグ１２０の外径よりも僅かに大きな直径を有する穴Ｈを穿つ。この穴Ｈは、壁Ｗに発生したひび割れＳに連続していることが必要である。この穴Ｈに、高圧流体注入用プラグ１２０を六角ナット部１２２ｂが壁Ｗの外部に露出するようにして挿入する。次に、スパナや六角レンチなどの回転手段を使って六角ナット部１２２ｂを回転させる。これにより、ニップル部材１２２の雌ネジ１２２ｅは雄ネジ部材１２４の雄ネジ１２４ｂと深く螺合するように進入する。ニップル部材１２２の端面と雄ネジ部材１２４の基部１２４ａとの間隔は小さくなるから、ゴム製パッキン材１２６は、長手方向に押し縮められると共に円周方向に膨脹して壁Ｗの穴Ｈに緊密固定される。しかる後、流体を注入する際に使用する機器の注入用カップリングを高圧流体注入用プラグ１２０のニップル頭部１２２ａに装着し、合成樹脂やセメントペーストを注入する。
【０００９】
注入が終った後、スパナ等の回転手段によりニップル部材１２２の六角ナット部１２２ｂを逆方向に回転することにより、ニップル部材１２２を高圧流体注入用プラグ１２０から取り外し、穴Ｈに目地材３８を充填して作業を完了する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の高圧流体注入用プラグ１２０では、表面ひび割れ幅が０．２５ｍｍの場合であって注入圧力が３ｋｇ／平方ｃｍである場合に２５ｃｍ〜３０ｃｍの浸透長さであった。そこで、ひび割れＳの長さが３０ｃｍを越えることが予想される場合には、注入圧力を上げて合成樹脂やセメントペーストを注入していた。
【００１１】
また、表面から直接入ったひび割れに交差する外表面に繋がっていないひび割れには、合成樹脂やセメントペーストは浸透しにくいことが確認されている。従って、そのような枝線である外表面に繋がっていないひび割れにも、合成樹脂やセメントペーストを注入する場合には、３０ｋｇ／平方ｃｍを越える圧力で注入していた。
【００１２】
しかしながら、高い圧力で合成樹脂やセメントペーストを注入しようとすると、圧力に負けてワッシャ１２８の抜け防止用爪が雄ネジ部材１２４の雄ネジ１２４ｂから外れる事故が発生していた。これにより、ゴム製パッキン材１２６及びワッシャ１２８と共に注入材が漏れ出し、極端な場合には噴霧状に吹き出してきた。かかる注入材は、目の中に入ると眼球の水分と化学反応を起こし眼球に損傷を与えることもあった。
【００１３】
このような背景から、従来は、合成樹脂やセメントペーストが完全に硬化するのを待って、ニップル部材１２２をプラグ１２０から取り外す方法が行われていた。しかしながら、この方法は、足場を組んで作業を行わなければならないような現場では合成樹脂やセメントペーストが完全に硬化するまで足場を解体又は移動できない欠点があり、作業効率が極めて悪かった。さらに、注入材がプラグ１２０の中心孔１２２ｄ内面に付着してニップル部材１２２をプラグ１２０から取り外すことができない場合もあった。
【００１４】
本発明は、上述した従来の流体注入用プラグの欠点を解決し、安全且つ短時間にアダプタを除去して補修対象物に穿設された穴に目地材を充填できる流体注入用プラグを提供することを目的とする。
【００１５】
本発明は、また、そのような流体注入用プラグを取り扱うアダプタを提供することを目的とする。
【００１６】
本発明は、さらに、そのような流体注入用プラグの使用方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明は、補修対象物に穴を穿設してその内部に挿入し、該穴内壁にゴム製パッキン材を押し付けることにより緊密固定した後流体を注入する流体注入用プラグであって、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部を、ゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行う流体注入用プラグにおいて、注入ガンの注入用カップリングに流体的に接続したアダプタに連結し得るような外形のステム部と内部に逆止弁が形成されている大直径の逆止弁部とが一体的に形成された押し広げ部材であって、その中心部には長手方向に貫通する中心孔が形成されており、逆止弁部とステム部との間は傾斜角７〜１２度の傾斜面とされており、そして、ステム部のアダプタに連結される側端から所定の長さにわたって雌又は雄ネジが形成されている押し広げ部材と、押し広げ部材のステム部及び傾斜面に倣う内周面を有し、押し広げ部材のステム部の周囲に装着された円筒状のゴム製パッキン材と、そして、押し広げ部材のステム部の周囲に且つ円筒状のゴム製パッキン材のアダプタに連結される側に隣接して装着されたプッシュ部材とを備えて構成されてなることを特徴とする流体注入用プラグを提供する。
【００１８】
ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部を、ゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行うため、流体注入後、直ぐに、穴内壁に対する緊密固定性を維持させた状態で流体注入用プラグを穴に残し、さらに、この穴に目地材を充填して作業を完了することができる。
【００１９】
また、この流体注入用プラグはアダプタに装着して使用する。流体注入用プラグを補修対象物に穿設された穴に挿入して、プッシュ部材を所定の位置に保持しながら押し広げ部材を穴の軸方向外側に移動する。これにより、円筒状のゴム製パッキン材は、押し広げ部材の傾斜面に沿って移動しつつ外側に押しやられ、穴内壁と押し広げ部材との間に楔状に挟まれ緊密固定される。しかる後、注入ガンより流体注入用プラグに合成樹脂やセメントペースト等の注入材を注入する。注入材の注入後、直ちに、アダプタを取り外しても円筒状のゴム製パッキン材は穴内壁と押し広げ部材との間に楔状に挟まれているため、穴内壁への緊密固定性は維持される。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の流体注入用プラグにおいて、逆止弁が、逆止弁部の内側に長手方向に穿設されその中心孔よりも大きな内径を有するボール収納部と、ボール収納部に収納されたボールと、そして、ボールを中心孔に対して所定の押付力で押し付けるリーフ板とからなるリーフ弁であることを特徴とする。
【００２１】
長手方向に薄いリーフ板は、所定の押付力でボールを中心孔に対して押し付ける。組み立てが容易であり、安価となる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の流体注入用プラグにおいて、プッシュ部材は、押し広げ部材のステム部外周に切られた雄ネジと螺合するナットであることを特徴とする。
【００２３】
注入材を高圧で注入した時のようなゴム製パッキン材を穴の外側に押し出そうとする圧力が高い場合も、ステム部外周に切られた雄ネジと螺合するナットがそれを支えるため、ゴム製パッキン材は穴内壁に緊密固定され続ける。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、補修対象物に穴を穿設してその内部に挿入し、穴内壁にゴム製パッキン材を押し付けることにより緊密固定した後流体を注入する流体注入用プラグであって、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部を、ゴム製パッキン材に対して相対的に穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行う流体注入用プラグにおいて、小直径の逆止弁取付部と大直径のゴム製パッキン材取付部とが一体的に形成され可撓性を有する部材から作られた筒状体であって、その中心部には長手方向に貫通する中心孔が形成されており、そして、中心孔の逆止弁取付部には所定の長さにわたって雌ネジが形成されている筒状体と、筒状体の逆止弁取付部の周囲に装着され且つ筒状体の中心孔の開口を開閉可能に閉鎖できる弾性を有する部材から作られた逆止弁キャップと、そして、筒状体のパッキン材取付部の周囲に装着され且つ筒状体の軸方向圧縮による外側への塑性変形により穴内壁に対する緊密固定を行うゴム製パッキン材とを備えて構成されてなることを特徴とする。
【００２５】
この流体注入用プラグもアダプタに装着して使用する。流体注入用プラグを補修対象物に穿設された穴に挿入して、筒状体のゴム製パッキン材取付部側端部を所定の位置に保持しながら逆止弁取付部を穴の軸方向外側に移動する。これにより、筒状体は軸方向中心部が外側に膨出した樽状に塑形変形し、円筒状のゴム製パッキン材は、押し広げ部材の膨出塑形変形により外側に押しやられ、穴内壁に緊密固定される。しかる後、注入ガンより流体注入用プラグに合成樹脂やセメントペースト等の注入材を注入する。注入材の注入後、直ちに、アダプタを取り外しても円筒状のゴム製パッキン材は塑形変形した筒状体により支え続けられているため、穴内壁への緊密固定性は維持される。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の流体注入用プラグにおいて、筒状体がアルミ鍛造品であることを特徴とする。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の流体注入用プラグにおいて、筒状体の両端は、逆止弁キャップの弁部及びゴム製パッキン材の一端面が当接するフランジがそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【００２８】
本発明の第二の態様は、補修対象物に穴を穿設してその内部に挿入し、該穴内壁にゴム製パッキン材を押し付けることにより緊密固定した後流体を注入する流体注入用プラグであって、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部を、ゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行う流体注入用プラグを取り扱うアダプタであって、少くとも先端部がゴム製パッキン材の外径とほぼ等しい外径とされた外筒と、中心に軸方向に貫通する中心孔が形成され、先端部が押し広げ部材に着脱可能に取り付けられると共に他端部に注入ガンの注入用カップリングが液密に接続される内筒であって、外筒の内側に軸方向に移動可能に配置されてなる内筒と、そして、内筒を前記外筒に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動する駆動機構とを備えて構成されてなるアダプタを提供する。
【００２９】
流体注入用プラグを装着した状態で補修対象物に穿設された穴に挿入し、その状態で、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部をゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行う。
【００３０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体注入用プラグを取り扱うアダプタであって、少くとも先端部がゴム製パッキン材及びプッシュ部材の外径とほぼ等しい外径とされた外筒と、中心に軸方向に貫通する中心孔が形成され、先端部に押し広げ部材の雌又は雄ネジに螺合する雄又は雌ネジが切られていると共に他端部に注入ガンの注入用カップリングが液密に接続される内筒であって、外筒の内側に軸方向に移動可能に配置されてなる内筒と、そして、内筒を外筒に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動する駆動機構とを備えて構成されてなることを特徴とする。
【００３１】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の流体注入用プラグを取り扱うアダプタであって、外筒の先端面に、ナットが回転するのを抑制する手段が形成されており、駆動機構は、内筒を外筒に対して相対的に回転させることにより穴の軸方向外側に移動するように構成されている。
【００３２】
請求項１０に記載の発明は、請求項４〜６のいずれか１項に記載の流体注入用プラグを取り扱うアダプタであって、少くとも先端部がゴム製パッキン材の外径とほぼ等しい外径とされた外筒と、中心に軸方向に貫通する中心孔が形成され、先端部に押し広げ部材の中心孔であって逆止弁部取付部の内側に相当する位置に切られた雌ネジに螺合する雄ネジが切られていると共に他端部に注入ガンの注入用カップリングが液密に接続される内筒であって、外筒の内側に軸方向に移動可能に配置されてなる内筒と、そして、内筒を外筒に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動する駆動機構とを備えて構成されてなることを特徴とする。
【００３３】
本発明の第三の態様は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の流体注入用プラグ及び注入ガンの注入用カップリングを請求項７〜１０のいずれか１項に記載のアダプタに装着する工程と、補修対象物に穿設された穴に流体注入用プラグが完全に入り込むようにして挿入し、その状態で、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部をゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することにより、穴内壁に対する緊密固定を保持できるようにゴム製パッキン材を外側に押しやる工程と、注入材を注入ガンより注入用カップリング、アダプタ及び流体注入用プラグを介して補修対象物に穿設された穴に注入する工程と、アダプタを流体注入用プラグから取り外し、該流体注入用プラグを補修対象物に穿設された穴に完全に入り込んだ状態で残す工程とを含んで構成されてなる注入用プラグの使用方法を提供する。
【００３４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の注入用プラグの使用方法において、さらに、補修対象物に穿設された穴に目地材を充填する工程を含んで構成されてなることを特徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明に係る流体注入用プラグを図示された好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明に係る流体注入用プラグの一実施例の正面図であり、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、ゴム製パッキン材が外側に押しやられていない通常状態及びゴム製パッキン材が外側に押しやられた緊密固定状態である。
【００３７】
本発明に係る流体注入用プラグ１０は、概略的に、金属製の押し広げ部材１２と、ゴム製パッキン材１４と、そして、プッシュ部材１６とを備えて構成されている。
【００３８】
押し広げ部材１２は、注入ガンの注入用カップリングに流体的に接続したアダプタ３０（後述する）に連結し得るような外形のステム部１２ａと内部に逆止弁１２ｂが形成されている大直径の逆止弁部１２ｃとが一体的に形成されたものである。押し広げ部材１２の中心部には長手方向に貫通する中心孔１２ｄが形成されており、逆止弁部１２ｃとステム部１２ａとの間は傾斜角７〜１２度の傾斜面１２ｅとされている。図示された好ましい実施形態では、ステム部１２ａのアダプタ３０に連結される側の端から所定の長さにわたって雄ネジ１２ｆが切られている。押し広げ部材１２は、従来のグリース注入用のニップルと同じように鋼製又は黄銅製とすることができ、その製造技術を用いて簡単に製造することができる。
【００３９】
パッキン材１４は、押し広げ部材１２のステム部１２ａの周囲に装着されるもので、押し広げ部材１２のステム部１２ａ及び傾斜面１２ｅに倣う内周面を有している。パッキン材１４は、押し広げ部材１２に対して相対的に軸方向に移動可能となっており、図１（ｂ）のように、プッシュ部材１６を所定の位置に保持しながら押し広げ部材１２を穴の軸方向外側に移動すると、パッキン材１４は、押し広げ部材１２の傾斜面１２ｅに沿って移動しつつ外側に押しやられる。これにより、パッキン材１４は、穴Ｈ内壁と押し広げ部材１２との間に楔状に挟まれ緊密固定される。
【００４０】
図示された好ましい実施形態では、プッシュ部材１６は、ステム部１２ａの雄ネジ１２ｆと螺合するナットとされている。単なるワッシャではなくプッシュ部材１６をナットとすることにより、ナットは、アダプタ３０を外した後もステム部１２ａの雄ネジ１２ｆと螺合するパッキン材１４を支え続ける。このため、注入材を高圧で注入した場合等、ゴム製パッキン材１４を穴Ｈの外側に押し出そうとする圧力が高くなってもゴム製パッキン材を穴内壁に緊密固定し続けることができる。
【００４１】
図示された好ましい実施態様では、逆止弁１２ｂは、逆止弁部１２ｃの内側に長手方向に穿設されその中心孔１２ｄよりも大きな内径を有するボール収納部と、ボール収納部に収納されたボールと、そして、ボールを中心孔１２ｄに対して所定の押付力で押し付けるリーフ板とからなるリーフ弁とされている。長手方向に薄いリーフ板は、所定の押付力でボールを中心孔１２ｄに対して押し付ける。プラグ１０の長手方向の長さを短くできると共に、組み立てが容易であり製造単価が安価となる。
【００４２】
次に、本発明に係る流体注入用プラグの他の実施形態について図２を用いて説明する。
【００４３】
図示された流体注入用プラグ２０は、可撓性を有する部材、例えば、アルミ鍛造品から作られた筒状体２２と、弾性を有する部材から作られた逆止弁キャップ２４と、そして、ゴム製パッキン材２６とを備えて構成されている。
【００４４】
筒状体２２は、小直径の逆止弁取付部２２ａと大直径のゴム製パッキン材取付部２２ｂとが一体的に形成されたもので、その中心部には長手方向に貫通する中心孔２２ｃが形成されている。中心孔２２ｃの内径は、逆止弁取付部２２ａに相当する位置が小さくパッキン材取付部２２ｂに相当する位置が大きい。そして、内径の小さな逆止弁取付部２２ａには所定の長さにわたって雌ネジ２２ｄが切られている。筒状体２２の両端には、それぞれ、フランジ２２ｅ，２２ｆが形成されており、逆止弁キャップ２４の弁部２４ａ及びパッキン材２６の一端面が当接している。筒状体２２は、後述するアダプタ３０の内筒３２を筒状体２２の雌ネジ２２ｄに螺合させてフランジ２２ｆ側へ強く引くことにより、図２（ｂ）に示すように樽状に塑性変形する。筒状体２２が軸方向中心部が外側に膨出した樽状に塑形変形することにより、パッキン材２６は外側に押しやられ、穴Ｈ内壁に緊密固定される。
【００４５】
逆止弁キャップ２４は、筒状体２２の逆止弁取付部２２ａの周囲に装着されるもので、筒状体２２のフランジ２２ｅの端面に面接触する弁部２４ａが筒状体２２の中心孔２２ｃの開口を開閉可能に閉鎖できる構造を有している。単一の部品で逆止弁を提供することができ、製造単価を安くすると共に組み立てが簡単となる利点を有する。
【００４６】
次に、図３を用いて、流体注入用プラグ１０の使用方法について説明する。流体注入用プラグ１０を取り扱う際使用するアダプタ３０は、概略的に、アダプタ本体３１と、アダプタ本体３１を貫通して延びる内筒３２と、そして、内筒３２の外側に配置された外筒３５とを含んで構成されている。アダプタ本体３１は、注入ガンの注入用カップリングが液密に接続される注入口３１ａを有している。外筒３５の先端部は、補修対象物に穿設された穴Ｈの中に挿入できるように、少くとも先端部がパッキン材１４の外径とほぼ等しい外径となっている。内筒３２には、軸方向に中心孔３２ａが形成されており、その先端部側には、流体注入用プラグ１０の雄ネジ１２ｆと螺合する雌ネジ３２ｂが切られている。内筒３２の他端にはパッド３７が固定されている。
【００４７】
かかるアダプタ３０の内筒３２の雌ネジ３２ｂに流体注入用プラグ１０のステム部１２ａの雄ネジ１２ｆを螺合して装着する。この時、外筒３５の先端は、プッシュ部材１６に当接している。また、外筒３５の先端面に、プッシュ部材１６、すなわち、ナットが回転するのを抑制する手段を形成することが好ましい。かかる流体注入用プラグ１０が穴Ｈ内に完全に入り込むように、アダプタ３０に装着された流体注入用プラグ１０を穴Ｈの中に挿入する（図３（ａ）参照）。
【００４８】
次に、アダプタ本体３１を固定してパッド３７を回転すると、内筒３２が回転する。これにより、内筒３２の雌ネジ３２ｂに螺合する流体注入用プラグ１０のステム部１２ａが相対的に穴Ｈの軸方向外側に移動される。この移動により、パッキン材１４は、押し広げ部材１２の傾斜面１２ｅに沿って移動しつつ外側に押しやられ、穴Ｈ内壁と押し広げ部材１２との間に楔状に強固に挟まれ緊密固定される（図３（ｂ）参照）。
【００４９】
しかる後、注入ガンよりアダプタ３０を経由して流体注入用プラグ１０に合成樹脂やセメントペースト等の注入材を注入する。注入材の注入後、直ちに、パッド３７を前述と逆の方向に回転しアダプタ３０を取り外しても円筒状のゴム製パッキン材１４は穴Ｈ内壁と押し広げ部材１２との間に楔状に挟まれているため、穴内壁への緊密固定性は維持される。さらに、プッシュ部材１６がステム部１２ａの雄ネジ１２ｆに螺合するナットである場合には、このナットがパッキン材１４の端面を支えるため、パッキン材１４が緩んだり外れたりすることがない利点を有する。従って、高い圧力、例えば、３０ｋｇ／平方ｃｍを越える圧力で合成樹脂やセメントペーストを注入する場合にも、注入材が噴霧状に吹き出す事故も無くすことができる。そこで、かなりの高圧で注入材を注入でき、図３に示したような枝線である外表面に繋がっていないひび割れＳにも合成樹脂やセメントペーストを注入することができる。続けて、穴Ｈに目地材３８を充填して作業を完了する。足場を組んで行うような現場においては、直ぐに、足場を他の位置に移動することができ、作業効率が向上する。
【００５０】
本発明の流体注入用プラグ１０は、コンクリート壁のひび割れの補修を例として説明したが、それ以外にも利用できることはいうまでもない。
【００５１】
次に、図４を参照して、流体注入用プラグ２０の使用方法について説明する。流体注入用プラグ２０を取り扱う際使用するアダプタ４０は、概略的に、プラグ本体４１と、外筒４２と、外筒の内側に軸方向に移動可能に配置されている内筒４４と、そして、内筒４４を外筒４２に対して相対的に穴Ｈの軸方向外側に移動するレバー機構４６とを含んで構成されている。
【００５２】
プラグ本体４１は、注入ガンの注入用カップリングが液密に接続される注入口４１ａを有している。外筒４２は、少くとも先端部がパッキン材２６の外径とほぼ等しい外径とされている。内筒４４の中心には、軸方向に貫通する中心孔４４ａが形成され、その先端部外周面には雄ネジ４４ｂが切られている。雄ネジ４４ｂは、筒状体２２の中心孔２２ｃの雌ネジ２２ｄと螺合する。レバー機構４６は、回転中心４６ａからの距離が徐々に変化するカム面４６ｂを有するレバー４６ｃを含んでいる。
【００５３】
かかるアダプタ４０の内筒４４の雄ネジ４４ｂに流体注入用プラグ２０の筒状体２２の雌ネジ２２ｄを螺合して装着する。この時、外筒４２の先端は、筒状体２２のフランジ２２ｆに当接している。流体注入用プラグ２０が穴Ｈ内に完全に入り込むように、アダプタ４０に装着された流体注入用プラグ２０を穴Ｈの中に挿入する（図４参照）。
【００５４】
次に、アダプタ本体４１を固定してレバー４６ｃを回転すると、内筒４４及びそれに螺合した筒状体２２の逆止弁取付部２２ａがフランジ２２ｆの方向に引き寄せられる。これにより、図２（ｂ）に示すように、筒状体２２が樽状に外側に塑性変形する。このように筒状体２２が軸方向中心部が外側に膨出した樽状に塑形変形することにより、パッキン材２６は外側に押しやられ、穴Ｈ内壁に緊密固定される。それ以後の操作は、図３に示したアダプタ３０の使用手順と同様となる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、補修対象物に穴を穿設してその内部に挿入し、該穴内壁にゴム製パッキン材を押し付けることにより緊密固定した後流体を注入する流体注入用プラグであって、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部を、ゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行うため、流体注入後、直ぐに、穴内壁に対する緊密固定性を維持させた状態で流体注入用プラグを穴に残し、さらに、この穴に目地材を充填して作業を完了することができる。
【００５６】
これにより、足場を組んで行うような現場においても、充填作業の終った穴に順次目地材を詰めて作業を完了するから、直ぐに足場を解体又は移動でき、作業効率が極めて良くなる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る流体注入用プラグの一実施態様の正面図であり、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、ゴム製パッキン材が外側に押しやられていない通常状態及びゴム製パッキン材が外側に押しやられた緊密固定状態である。
【図２】 本発明に係る流体注入用プラグの他の実施態様の正面図であり、（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、ゴム製パッキン材が外側に押しやられていない通常状態及びゴム製パッキン材が外側に押しやられた緊密固定状態である。
【図３】 図１の流体注入用プラグの使用方法を説明する図で、（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、各ステップにおける断面図である。
【図４】 図２の流体注入用プラグの使用方法を説明するための断面図である。
【図５】 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、従来の流体注入用プラグの使用方法における各ステップの断面図である。
【符号の説明】
１０ 流体注入用プラグ
１２ 押し広げ部材
１２ａ ステム部、１２ｂ 逆止弁、１２ｃ 逆止弁部、１２ｄ 中心孔、
１２ｅ 傾斜面、１２ｆ 雄ネジ
１４ パッキン材
１６ プッシュ部材
２０ 流体注入用プラグ
２２ 筒状体
２２ａ 逆止弁取付部、２２ｂ パッキン材取付部、２２ｃ 中心孔、
２２ｄ 雌ネジ、２２ｅ，２２ｆ フランジ
２４ 逆止弁キャップ
２４ａ 弁部
２６ パッキン材
３０ アダプタ
３１ アダプタ本体
３２ 内筒
３２ａ 中心孔、３２ｂ 雌ネジ
３５ 外筒
３７ パッド
３８ 目地材
４０ アダプタ
４１ プラグ本体
４２ 外筒
４４ 内筒
４４ａ 中心孔、４４ｂ 雄ネジ
４６ レバー機構
Claims (12)
- 補修対象物に穴を穿設してその内部に挿入し、該穴内壁にゴム製パッキン材を押し付けることにより緊密固定した後流体を注入する流体注入用プラグであって、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部を、ゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行う流体注入用プラグにおいて、
注入ガンの注入用カップリングに流体的に接続したアダプタに連結し得るような外形のステム部と内部に逆止弁が形成されている大直径の逆止弁部とが一体的に形成された押し広げ部材であって、その中心部には長手方向に貫通する中心孔が形成されており、逆止弁部とステム部との間は傾斜角７〜１２度の傾斜面とされており、そして、ステム部のアダプタに連結される側端から所定の長さにわたって雌又は雄ネジが形成されている押し広げ部材と、
前記押し広げ部材のステム部及び傾斜面に倣う内周面を有し、該押し広げ部材のステム部の周囲に装着された円筒状のゴム製パッキン材と、そして、
前記押し広げ部材のステム部の周囲に且つ円筒状のゴム製パッキン材のアダプタに連結される側に隣接して装着されたプッシュ部材と、
を備えて構成されてなることを特徴とする流体注入用プラグ。 - 請求項１に記載の流体注入用プラグにおいて、
前記逆止弁は、逆止弁部の内側に長手方向に穿設されその中心孔よりも大きな内径を有するボール収納部と、
前記ボール収納部に収納されたボールと、そして、
前記ボールを中心孔に対して所定の押付力で押し付けるリーフ板と、
からなるリーフ弁であることを特徴とする流体注入用プラグ。 - 請求項１又は２に記載の流体注入用プラグにおいて、
前記プッシュ部材は、前記押し広げ部材のステム部外周に切られた雄ネジと螺合するナットであることを特徴とする流体注入用プラグ。 - 補修対象物に穴を穿設してその内部に挿入し、該穴内壁にゴム製パッキン材を押し付けることにより緊密固定した後流体を注入する流体注入用プラグであって、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部を、ゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行う流体注入用プラグにおいて、
小直径の逆止弁取付部と大直径のゴム製パッキン材取付部とが一体的に形成され可撓性を有する部材から作られた筒状体であって、その中心部には長手方向に貫通する中心孔が形成されており、そして、中心孔の逆止弁取付部には所定の長さにわたって雌ネジが形成されている筒状体と、
前記筒状体の逆止弁取付部の周囲に装着され且つ該筒状体の中心孔の開口を開閉可能に閉鎖できる弾性を有する部材から作られた逆止弁キャップと、そして、
前記筒状体のパッキン材取付部の周囲に装着され且つ該筒状体の軸方向圧縮による外側への塑性変形により穴内壁に対する緊密固定を行うゴム製パッキン材と、
を備えて構成されてなることを特徴とする流体注入用プラグ。 - 請求項４に記載の流体注入用プラグにおいて、
前記筒状体がアルミ鍛造品であることを特徴とする流体注入用プラグ。 - 請求項４又は５に記載の流体注入用プラグにおいて、
前記筒状体の両端には、前記逆止弁キャップの弁部及びゴム製パッキン材の一端面が当接するフランジがそれぞれ形成されていることを特徴とする流体注入用プラグ。 - 補修対象物に穴を穿設してその内部に挿入し、該穴内壁にゴム製パッキン材を押し付けることにより緊密固定した後流体を注入する流体注入用プラグであって、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部を、ゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行う流体注入用プラグを取り扱うアダプタであって、
少くとも先端部がゴム製パッキン材の外径とほぼ等しい外径とされた外筒と、中心に軸方向に貫通する中心孔が形成され、先端部が前記押し広げ部材に着脱可能に取り付けられると共に他端部に注入ガンの注入用カップリングが液密に接続される内筒であって、前記外筒の内側に軸方向に移動可能に配置されてなる内筒と、そして、
前記内筒を前記外筒に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動する駆動機構と、
を備えて構成されてなり、
流体注入用プラグを装着した状態で補修対象物に穿設された穴に挿入し、その状態で、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部をゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することによりゴム製パッキン材を外側に押しやり、それによって、穴内壁に対する緊密固定を行うことを特徴とするアダプタ。 - 請求項１〜３のいずれか１項に記載の流体注入用プラグを取り扱うアダプタであって、
少くとも先端部がゴム製パッキン材及びプッシュ部材の外径とほぼ等しい外径とされた外筒と、
中心に軸方向に貫通する中心孔が形成され、先端部に前記押し広げ部材の雌又は雄ネジに螺合する雄又は雌ネジが切られていると共に他端部に注入ガンの注入用カップリングが液密に接続される内筒であって、前記外筒の内側に軸方向に移動可能に配置されてなる内筒と、そして、
前記内筒を前記外筒に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動する駆動機構と、を備えて構成されてなることを特徴とするアダプタ。 - 請求項８に記載の流体注入用プラグを取り扱うアダプタであって、
前記外筒の先端面に、ナットが回転するのを抑制する手段が形成されており、
前記駆動機構は、内筒を外筒に対して相対的に回転させることにより穴の軸方向外側に移動するように構成されてなる請求項４に記載された流体注入用プラグを取り扱うアダプタ。 - 請求項４〜６のいずれか１項に記載の流体注入用プラグを取り扱うアダプタであって、
少くとも先端部がゴム製パッキン材の外径とほぼ等しい外径とされた外筒と、
中心に軸方向に貫通する中心孔が形成され、先端部に前記押し広げ部材の中心孔であって逆止弁部取付部の内側に相当する位置に切られた雌ネジに螺合する雄ネジが切られていると共に他端部に注入ガンの注入用カップリングが液密に接続される内筒であって、前記外筒の内側に軸方向に移動可能に配置されてなる内筒と、そして、
前記内筒を前記外筒に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動する駆動機構と、
を備えて構成されてなることを特徴とするアダプタ。 - 請求項１〜６のいずれか１項に記載の流体注入用プラグ及び注入ガンの注入用カップリングを請求項７〜１０のいずれか１項に記載のアダプタに装着する工程と、
補修対象物に穿設された穴に流体注入用プラグが完全に入り込むようにして挿入し、その状態で、ゴム製パッキン材の内側に配置される押し広げ部材の少くとも一部をゴム製パッキン材に対して相対的に該穴の軸方向外側に移動することにより、穴内壁に対する緊密固定を保持できるようにゴム製パッキン材を外側に押しやる工程と、
注入材を注入ガンより注入用カップリング、アダプタ及び流体注入用プラグを介して補修対象物に穿設された穴に注入する工程と、
アダプタを流体注入用プラグから取り外し、該流体注入用プラグを補修対象物に穿設された穴に完全に入り込んだ状態で残す工程と、
を含んで構成されてなる注入用プラグの使用方法。 - 請求項１１に記載の注入用プラグの使用方法において、
さらに、補修対象物に穿設された穴に目地材を充填する工程を含んで構成されてなることを特徴とする注入用プラグの使用方法。
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| JP22555197A JP3909125B2 (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | 流体注入用プラグ及び流体注入用プラグを取り扱うアダプタ並びに流体注入用プラグの使用方法 |
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