JP5062793B1 - Mixed two-component rotary jetting device - Google Patents
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Abstract
【課題】地上装置が不要若しくは小さく、狭い路地でも施工が可能であると共に、地中に円柱状の固結体の造成が可能な薬液を用いた混合2液回転噴射装置を提供すること。
【解決手段】混合2液が噴射される斜め噴射孔11を有する先端部と、A液の横噴射流を羽根に受けて回転する第1水平回転体3と、B液の縦噴射流を羽根に受けて回転する該第1水平回転体の反先端側に隣接して形成される第2水平回転体4と、を有する円錐状の先端回転体1と、該先端回転体の内室と区画する隔壁5と、隔壁5に形成される第2水平回転体4の羽根にB液を噴射するB液噴射口6と、を有するロッド本体部2と、第1水平回転体3の羽根に側面からA液を噴射するA液供給系と、B液噴射口6に接続するB液供給系と、を備え、A液とB液の2液の供給により、ロッド本体部2に対して先端回転体1が回転し、混合液を斜め噴射孔11から地盤中に噴射する混合2液回転噴射装置10。
【選択図】図3An object of the present invention is to provide a mixed two-component rotary injection device using a chemical solution that requires a ground device and can be constructed even in a narrow alley and can form a cylindrical solid body in the ground.
SOLUTION: A tip portion having an oblique injection hole 11 through which a mixed two liquid is injected, a first horizontal rotating body 3 that rotates by receiving a horizontal injection flow of A liquid on a blade, and a vertical injection flow of B liquid on a blade. A conical tip rotator 1 having a second horizontal rotator 4 formed adjacent to the opposite tip side of the first horizontal rotator rotating in response to the inner rotator, and an inner chamber and a partition of the tip rotator A rod body 2 having a partition wall 5 to be formed, a B liquid injection port 6 for injecting a B liquid to the blades of the second horizontal rotator 4 formed on the partition wall 5, and side surfaces of the blades of the first horizontal rotator 3. A liquid supply system for injecting A liquid from the B liquid supply system connected to the B liquid injection port 6, and rotating the tip with respect to the rod body 2 by supplying two liquids of A liquid and B liquid A mixed two-liquid rotary injection device 10 in which the body 1 rotates and the mixed liquid is injected into the ground from the oblique injection holes 11.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、地盤改良を目的とする薬液注入工法に用いる混合2液回転噴射装置に関するものである。 The present invention relates to a mixed two-liquid rotary injection device used for a chemical liquid injection method for the purpose of ground improvement.
地盤改良を目的とする工法としては、二重管ロッドを土中に削孔し、外管と内管よりそれぞれ主剤、硬化剤を同時に圧送し、先端モニターより混合された薬液を土中に浸透させることで地盤改良を行う二重管ストレーナ工法等の薬液注入工法、圧縮空気を伴った高圧スラリーを、同一軸より回転噴射させることで、土砂を切削排出すると共に、地盤に円柱状の固結体を造成する高圧噴射撹拌杭工法(JSG工法)、高圧スラリーを地盤に回転噴射させることで、円柱状の固結体を造成する高圧噴射撹拌杭工法(CCP工法)が挙げられる。通常、住宅等の建物の基礎地盤の改良においては、排泥がないこと、改良体の有効範囲が広いこと等の理由で、薬液を土中に浸透させることで地盤改良を行う二重管ストレーナ工法等の薬液注入工法が広く用いられている。 To improve the ground, a double tube rod is drilled in the soil, the main agent and hardener are simultaneously pumped from the outer and inner tubes, respectively, and the mixed chemical solution penetrates into the soil from the tip monitor. In addition to the chemical injection method, such as the double pipe strainer method, which improves the ground by rotating, high-pressure slurry with compressed air is sprayed from the same axis to cut and discharge the earth and sand, and to the ground Examples include a high-pressure jet agitation pile method (JSG method) for creating a body and a high-pressure jet agitation pile method (CCP method) for producing a cylindrical solid body by rotating and jetting high-pressure slurry on the ground. Usually, in the improvement of the foundation ground of a building such as a house, a double pipe strainer that improves the ground by infiltrating the chemical solution into the soil due to the absence of mud and the effective range of the improved body is wide. A chemical solution injection method such as a method is widely used.
一方、近年、大地震や巨大地震の際に、広範囲の地域で発生する地盤の液状化への対策が急務となっている。住宅等の建設予定地では、地盤強度等の調査を行い、軟弱地盤に対しては地盤改良を施すことが行なわれており、一方、既存住宅においても、周辺地盤等に地盤改良を施すことが行なわれている。この場合、薬液を土中に浸透させることで地盤改良を行う薬液注入工法が適用される。 On the other hand, in recent years, there has been an urgent need to take measures against ground liquefaction that occurs in a wide area in the event of a large earthquake or a huge earthquake. In the planned construction sites such as houses, the ground strength is investigated and the ground is improved for the soft ground. On the other hand, in the existing houses, the ground can be improved in the surrounding ground. It is done. In this case, a chemical solution injection method for improving the ground by allowing the chemical solution to penetrate into the soil is applied.
しかしながら、二重管ストレーナ工法で使用するボーリング装置は、小さいものでも1トンはあり、設置面積も比較的大きいため、特に既存住宅が密集する区域の地盤改良の場合、建物周りの狭いスペースへ設置しての使用は困難であるという問題がある。また、二重管ストレーナ工法において、二重管ロッドが回転しないものは、先端又は周面に形成された吐出孔から薬液を土中の間隙に浸透させるため、円柱状の固結体の造成ができない。このような二重管ロッドが回転しない施工は、地盤を補強するような改良であるため、自立性に乏しい軟弱な地盤に対しては、目的の改良強度や改良範囲が得られないという問題がある。一方、二重管ロッドが回転するものは、円柱状の固結体は造成できるものの、地上の装置が大となり、建物周りの狭いスペースへ設置しての使用は困難であるという問題がある。 However, since the boring device used in the double-pipe strainer method is small, it has a ton, and the installation area is relatively large, so it is installed in a narrow space around the building, especially in the case of ground improvement in areas where existing houses are concentrated. Therefore, there is a problem that it is difficult to use. In addition, in the double tube strainer method, when the double tube rod does not rotate, the chemical solution penetrates into the gap in the soil from the discharge hole formed at the tip or the peripheral surface, so that a cylindrical solid body is formed. Can not. Such a construction in which the double tube rod does not rotate is an improvement that reinforces the ground, so there is a problem that the intended improved strength and range cannot be obtained for soft ground that is not self-supporting. is there. On the other hand, when the double tube rod is rotated, a cylindrical solid body can be formed, but there is a problem that the apparatus on the ground becomes large and it is difficult to use it in a narrow space around the building.
従って、本発明の目的は、地上装置が不要若しくは小さく、建物が密集する建物周りの狭いスペースでも施工が可能であると共に、地中に円柱状の固結体の造成が可能な薬液を用いた混合2液回転噴射装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to use a chemical solution that can be constructed even in a narrow space around a building where a ground device is unnecessary or small and the building is dense, and can form a cylindrical solid body in the ground. The object is to provide a mixed two-liquid rotary injection device.
かかる実情において、本発明者は鋭意検討を行った結果、円錐状の先端回転体をロッド本体部に対して回転させる回転動力として、混合2液を斜めに噴射する斜め噴射動力、A液の横噴射動力及びB液の縦噴射動力の3つの動力を利用した構造とすれば、地上動力装置が実質的に不要となるため、狭い路地でも施工が可能であると共に、地中に円柱状の固結体の造成が可能となること等を見出し、本発明を完成するに至った。 In this situation, as a result of intensive studies, the present inventor has found that the oblique injection power for injecting the mixed two liquids obliquely as the rotational power for rotating the conical tip rotating body with respect to the rod body, the side of the liquid A. If the structure uses the three powers of the injection power and the vertical injection power of the B liquid, a ground power device is substantially unnecessary, so that it is possible to perform construction even in narrow alleys, and a solid cylindrical column in the ground. The inventors have found that it is possible to form a knot, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は、混合2液が噴射される斜め噴射孔を有する先端部と、該先端部から反先端側に延びる中心軸に固定されるA液の横噴射流を羽根に受けて回転する第1水平回転体と、B液の縦噴射流を羽根に受けて回転する該第1水平回転体の反先端側に隣接して形成される第2水平回転体と、反先端側の端部に形成される端部嵌合部とを有する円錐状の先端回転体と、ロッド本体部の側面で該端部嵌合部と回転自在に嵌合する側面嵌合部と、該先端回転体の内室と区画する隔壁と、該隔壁に形成される該第2水平回転体の羽根にB液を噴射するB液噴射口と、を有するロッド本体部と、該第1水平回転体の羽根に側面からA液を噴射するA液噴射口を有するA液供給系と、該B液噴射口に接続するB液供給系と、を備え、A液とB液の2液の供給により、該ロッド本体部に対して該先端回転体が回転し、混合液が噴射孔から地盤中に噴射されることを特徴とする混合2液噴射装置を提供するものである。 That is, in the present invention, the blades receive and rotate the tip portion having the oblique injection holes through which the mixed two liquids are jetted and the liquid A, which is fixed to the central axis extending from the tip portion to the opposite tip side. A first horizontal rotator, a second horizontal rotator formed adjacent to the anti-tip side of the first horizontal rotator rotating by receiving the vertical jet flow of the B liquid on the blades, and an end on the anti-tip side A conical tip rotating body having an end fitting portion formed on the side surface, a side fitting portion that is rotatably fitted to the end fitting portion on a side surface of the rod main body portion, and the tip rotating body. A rod body having a partition partitioning from the inner chamber, a B liquid injection port for injecting B liquid to the blades of the second horizontal rotating body formed in the partition, and the blades of the first horizontal rotating body A liquid supply system having an A liquid injection port for injecting A liquid from the side surface, and a B liquid supply system connected to the B liquid injection port. The supply of the liquid, the rod main body tip rotating body is rotated with respect to, the liquid mixture is intended to provide a mixture of two liquid-jet apparatus characterized by being injected into the ground in the injection hole.
本発明によれば、地上装置が不要若しくは小さく、密集した建物の建物周りの狭いスペースでも施工が可能であると共に、地中に円柱状の固結体の造成が可能となる。すなわち、既存住宅における地盤改良、液状化対策としての更なる地盤補強を具現することができる。また、固結体の径は、A液とB液の噴射圧の調整により、所望の径のものが造成可能となる。 According to the present invention, a ground device is unnecessary or small, and it is possible to perform construction even in a narrow space around a densely built building, and it is possible to create a cylindrical solid body in the ground. That is, it is possible to realize ground improvement in existing houses and further ground reinforcement as a countermeasure against liquefaction. In addition, the diameter of the solidified body can be set to a desired diameter by adjusting the injection pressures of the A liquid and the B liquid.
次に、本発明の実施の形態における混合2液回転噴射装置(以下、単に「回転噴射装置」とも言う。)を図1〜図12を参照して説明する。なお、図2中、第1水平回転体及び第2水平回転体は羽根形状を理解し易くするため、断面形状としていない。また、図3中、A液噴射口81a、81bを有するA液配管は、全体図面が複雑となるため、その記載を省略した。
Next, a mixed two-liquid rotary injection device (hereinafter also simply referred to as “rotary injection device”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the first horizontal rotator and the second horizontal rotator are not cross-sectional shapes for easy understanding of the blade shape. Further, in FIG. 3, the A liquid pipe having the A
回転噴射装置10は、固定側のロッド本体部2の先端に円錐状の先端回転体1を回転自在に付設したものである。円錐状の先端回転体1側が地中側である。本例ではロッド本体部2の先端部分を手元の本体部分より拡径部23とし、水車構造体7を収容しているが、拡径形状は必須ではなく、任意の構成要素である。また、ロッド本体部2には、A液供給管8を含むA液供給系と、B液供給管9を含むB液供給系を含む。
The
回転噴射装置10において、円錐状の先端回転体1は、混合2液が噴射される斜め噴射孔11を有する先端部111と、先端部1から反先端側に延びる中心軸12に固定されるA液の横噴射流を羽根31に受けて回転する第1水平回転体3と、B液の縦噴射流を羽根41に受けて回転する第1水平回転体3の反先端側に隣接して形成される第2水平回転体4と、反先端側の端部に形成される端部嵌合部19とを有する。
In the
円錐状の先端回転体1は、中実部である先端部111と中心軸12周りの空間部13を有し、空間部13に第1水平回転体3と第2水平回転体4を収容する。空間部13はA液とB液が混合する混合室となる。なお、第1水平回転体3と第2水平回転体4は先端部1から反先端側に延びる中心軸12に固定されており、且つ中心軸12は先端部の中実部111と一体であるため、第1水平回転体3と第2水平回転体4が回転することで、先端回転体1が回転することになる。中心軸12の反先端側の端部は、隔壁5とは接続しておらず、フリー状態である。先端部の中実部111に形成される斜め噴射孔11は、図2及び図9に示すように、先端回転体1の軸芯周りで、側面視で斜め上方に、且つ平面視で反回転方向に形成されている。すなわち、斜め噴射孔11はその基端側の開口は空間部13に接続し、先端の開口は外側(外気)に連通する貫通孔(トンネル孔)となっている。このため、空間部13に2液圧力流が供給されると、これが斜め噴射孔11を通って噴射され、その反動で先端回転体1は、噴射流の反噴射方向へ回転することになる。斜め噴射孔11は先端回転体1に多数形成される。
The conical tip rotating body 1 has a
第1水平回転体3は、中心軸12に固定されると共に、A液の横噴射流を羽根31に受けて回転するものである(図2参照)。本例の第1水平回転体3は、羽根31の軸方向の両端に円板状の先端鍔部32と、円板状の反先端鍔部33を有する(図3参照)。すなわち、羽根31は、所定の厚みを有する板状本体部34の外周に形成され、両端の鍔部32、33で挟持されている。羽根31形状は本例では、径方向に延びる小板状物である(図7参照)。なお、第1水平回転体3において、羽根形状は、上記小板状物に限定されず、A液の横噴射流を受けて回転するものであれば、種々のものが適用可能である。
The first
第2水平回転体4は、B液の縦噴射流を羽根41に受けて回転する第1水平回転体3の反先端側に隣接して形成されるものである。本例の第2水平回転体4は、羽根41の軸方向の両端に円板状の先端鍔部42と、円板状の反先端鍔部43を有する。すなわち、羽根41は、所定の厚みを有する板状本体部45の外周に形成され、両端の鍔部42、43で挟持されている(図2及び図6(A)参照)。羽根41形状は本例では、側面視で先端部がB液の噴射側に屈曲した変形羽根である。すなわち、羽根41は、反先端側の鍔部43から起立する起立部411と、起立部411の先端からB液の噴射側に屈曲する屈曲部412とからなり、屈曲部412に縦噴射流を受けるものである(図6(B)参照)。なお、第2水平回転体4において、羽根形状は、上記屈曲羽根に限定されず、B液の縦噴射流を受けて回転するものであれば、種々のものが適用可能である。また、反先端側の鍔部43は、先端鍔部42と同じ外径のものであれば、上下に貫通するB液が通る噴射孔44を鍔部43の周方向に多数有するものである。また、反先端側の鍔部43は、図6の板状本体部45より少し大きめの径とし、B液の噴射流がそのまま羽根41に当たるようにしてもよい。この場合、上下に貫通する噴射孔44を省略できる。
The second
先端回転体1において、端部嵌合部19は、先端回転体1の反先端側の端部に形成されるものである。すなわち、端部嵌合部19は、円錐状(傘状)の広がった先端の周方向に形成されるものであり、先端から内側に屈曲して水平部161を形成すると共に、水平部161から上方に起立する起立部162を有する(図11参照)。これにより、ロッド本体部2の側面で側面嵌合部230と回転自在に嵌合すると共に、2液の圧力により先端回転体1が先端側に押され、ロッド本体部2から脱落することを防止する。
In the tip rotating body 1, the
本例の端部嵌合部19は、先端回転体1の円錐状を形成する外壁15に対して、螺子18止めされる外壁15とは別部材の環状体であって、環状の水平板部161の外端部には、上方に起立する三角形断面の突起部16を形成し、突起部16より少し離れた内側には上方に延びる環状立壁162を形成したものである。この2つの部材を螺子18で止めれば、端部嵌合部19を形成することができる(図10参照)。また、螺子18を外し、2つの部材に分ければ、ロッド本体部2から先端回転体1を容易に外すことができ、ロッド本体部2の先端内部及び先端回転体1の内部の水洗浄が可能となる。
The end
回転噴射装置10において、側面嵌合部230は、ロッド本体部1の先端側の側面で端部嵌合部19と回転自在に嵌合するものである。側面嵌合部230は、ロッド本体部1の周壁面から外側に突出する環状水平部231と、環状水平部231の外端から下方に延びる環状垂壁232と、環状垂壁232から少し離れた内側には下方に延びる内側環状垂壁233とからなる。端部嵌合部19と側面嵌合部230は、環状立壁162が2つの環状垂壁232間に位置するように配置すればよい(図10参照)。これにより、ロッド本体部2に対して先端回転体1は回転自在であり、また、先端回転体1は使用時、常に2液の圧力により先端方向に押されており、両者の嵌合が外れることはない。
In the
端部嵌合部19と側面嵌合部230は、側面嵌合部230の先端の環状垂壁232が端部嵌合部19の突起部16の内側の傾斜近傍の水平部161に位置する(図10の状態)のが正位置である。この状態であれば、先端回転体1とロッド本体部2の中心が同じとなり、先端回転体1の回転が振れることなく、安定する。また、先端回転体1とロッド本体部2の嵌め込みが、図11のように、偏心していたとしても、2液の圧力等により、先端回転体1が先端側に押されると、側面嵌合部230の環状垂壁232が端部嵌合部19の突起部16の内側の傾斜面に当たり、正位置に戻るため、先端回転体1とロッド本体部2は軸芯が同じとなり、回転が安定する。
In the
回転噴射装置10において、ロッド本体部2には、先端回転体1の内室(空間部)13と区画する隔壁5を有する。隔壁5は、先端回転体1の内室13内に満たされる2液混合物と、ロッド本体部2の先端の内室22に満たされたB液とを区画すると共に、B液の縦噴射流を供給するB液噴射口6を形成する機能を有する。また、隔壁5にはA液供給管8が貫通している。
In the
回転噴射装置10において、B液噴射口6は、ロッド本体部2から供給されるB液を縦噴射流として第2水平回転体4の羽根に噴射するものである。B液の縦噴射流は、本例では、図6に示すように、中心軸12を挟んで対峙する両側にB液噴射口6を形成し、2つのB液噴射口6から交互にB液を噴射するものである。
In the
すなわち、回転噴射装置10は、水車構造体7を更に備えるものである。水車構造体7は、B液の圧流を水車羽根73に受けて回転する水車軸であって左右両端の中の少なくとも一方の端、図1では両端711が開口すると共に、横外管72に回転自在で密に嵌合し、周壁面には回転方向及び軸方向に対して共に位相差がある第1貫通孔76aと第2貫通孔76bを有する円管状の横内管71と、水車羽根73と横内管71を囲むものであり、左右両端の中の少なくとも一方の端、図1では両端721が開口すると共に、先端側の周壁であって且つ横内管の第1貫通孔76aと第2貫通孔76bに対応する位置に第1噴射口75aと第2噴射口75bを有する円管状の横外管72と、を有するものである。そして、B液噴射口6を有するB液短管61は、ロッド本体部2の隔壁5の、第1噴射口75aと第2噴射口75bに対応する位置に形成される。また、B液供給手段に接続するB液配管9は、水車構造体7の横内管71と横外管72で囲まれるB液流路に接続されている。水車構造体7において、横外管72はロッド本体部2に固定部材741で固定され、B液短管61は隔壁5に固定されており、横内管71は横外管72内で回転するものである。
That is, the
水車構造体7は、ロッド本体部2の先端の隔壁5と反先端側の隔壁231とで区画された室22に収容されている。また、横外管72には、水車羽根73を通過したB液が排出されるB液排出口742が形成されている。B液排出口742は、B液流入口743から流れ方向に出来る限り、遠い位置が好ましい。すなわち、水車羽根73にB液の圧流を送った後、水車軸である横内管71を回転させ、B液排出口742から流出したB液は、ロッド本体部2のB液溜まり室22に流れ、横内管71の横側開口から横内管71に入り込み、第1貫通孔76aまたは第2貫通孔76bを介して、第1噴射口75aと第2噴射口75bからB液短管61に流れ、B液短管61のB液噴射口6から交互に縦噴射される。
The
B液短管61のB液噴射口6からB液が交互に縦噴射されるのは、第1貫通孔76aと第2貫通孔76bが、横内管71の周壁面に回転方向(周方向)及び軸方向に対して共に、位相差が生じるように形成されているためである(以下、「B液交互縦噴射機構」とも言う。)。この回転方向と軸方向は、横内管71の回転方向と軸方向を意味する。すなわち、第1貫通孔76a及び第2貫通孔76bは、横内管71の周壁面において、周方向及び軸方向共に、互い違いに形成されている。
The B liquid is alternately jetted vertically from the B
また、図4に示すように、第1貫通孔76a及び第2貫通孔76bは、それぞれ、回転方向に向けて漸次孔幅が拡大する三角形状孔であれば、第1貫通孔76a及び第2貫通孔76bからの噴射が、回転に連れて噴射圧が最高圧から漸次低下する変動圧流を供給でき、第2水平回転体4に対して、ゆっくりとした安定した回転力を与えることができる。第1貫通孔76a及び第2貫通孔76bは、それぞれ周方向に複数形成してもよい(図4(B)ではそれぞれ2個である。)。なお、図4(A)は一部を破断した図であり、説明のし易さから、水車羽根73及びそれを囲むケーシング部74の描写を省略しているが、実際には水車羽根73やケーシング部74は、第1貫通孔76aと第2貫通孔76bの間(図4(A)中、中心の破断部)に形成されている。
As shown in FIG. 4, the first through
そして、固定側の横外管72の先端側の周壁面には、第1噴射口75aと第2噴射口75bが形成され、更に第1噴射口75aと第2噴射口75bと対向する位置には、B液噴射口6を先端に有するB液短管61が配設されている。B液短管61は隔壁5に固定され、B液噴射口6は、先端回転体1に収容されている第2水平回転体4の羽根に縦噴流を噴射するように向いている。
The
上記B液交互縦噴射機構の作用を説明する。先ず、水車羽根73にB液圧流を受けて横内管71が回転する。横内管71の回転により、第1貫通孔76aと第1噴射口75aが対向する位置にくる。第1貫通孔76aと第1噴射口75aが重なる初期では、第1貫通孔76aの孔幅が大であるため、B液の供給圧は大となり(図4(C)のP1max)、第2水平回転体4への高圧噴射が可能となる。横内管71の回転が進行するにつれて、第1貫通孔76aの孔幅が漸次狭まるため、B液の供給圧が漸次小となる。なお、第1貫通孔76aと第1噴射口75aが連通している間、第2貫通孔76bと第2噴射口75bは連通していない。このため、一対のB液噴射口6において、交互の噴射となる。
The operation of the B liquid alternate vertical injection mechanism will be described. First, the horizontal
更に、横内管71の回転が進行すると、今後は、第2貫通孔76bと第2噴射口75bが対向する位置にくる。第2貫通孔76bと第2噴射口75bが重なる初期では、同様に、第2貫通孔76bの孔幅が大であるため、B液の供給圧は大となり(図4(C)のP2max)、第2水平回転体4への高圧噴射が可能となる。横内管71の回転が進行するにつれて、第2貫通孔76bの孔幅が漸次狭まるため、B液の供給圧が漸次小となる。なお、第2貫通孔76bと第2噴射口75bが連通している間、第1貫通孔76aと第1噴射口75aは連通していない。このため、一対のB液噴射口6において、交互の噴射となる。更に、横内管71の回転が進行すると、第1貫通孔76aと第1噴射口75aの重なりとなり、前記同様の繰り返しとなる。また、第1貫通孔75aと第2貫通孔75bは、第2水平回転体4の中心軸12を挟んで対峙する側にあるため、第2水平回転体4は、右翼位置に最大圧噴射から漸次減圧噴射となる変圧噴射を受け、次いで今度は左翼位置に同様の圧力変動噴射となる交互噴射を受け、ゆっくり且つ円滑な回転となる。
Furthermore, when the rotation of the horizontal
B液交互縦噴射機構において、横内管71は図4の実施の形態例に限定されず、図5のような横内管71aであってもよい。すなわち、横内管71aは、第1貫通孔76a〜第4貫通孔76dを形成したものである。第1貫通孔76a〜第4貫通孔76dも同様に、周方向及び軸方向共に、交互の位置となるように形成したものである。この場合、横外管72に形成される噴射口は、第1噴射口75a〜第4噴射口75dの4つとなり、対応するB液短管も61a〜61dの4つとなり、設置位置は、中心軸12を挟んで左翼側2つ、右翼側2つとなる。なお、図5においても、図4と同様に、説明のし易さから、水車羽根73及びそれを囲むケーシング部74の描写を省略しているが、実際には水車羽根73やケーシング部74は、第2貫通孔76bと第3貫通孔76cの間(図4(A)中、中心の破断部)に形成されている。
In the B liquid alternate vertical injection mechanism, the horizontal
なお、図5において、4つのB液短管61a〜61dの内、B液短管61aと61bのいずれか一方と、B液短管61cと61dのいずれか一方を直管ではなく、屈曲管として、B液噴射口6が図6の符号sとtの位置となるように配設することもできる。この場合、B液噴射口6は、第2水平回転体4の周方向において、90度毎に設置されることになる。また、図4(A)において、2つのB液短管61に対して、周方向の90度の位置に、新たに2つのB液短管61を設けてもよい。この場合、新たな2つのB液短管61は、固定部材等で拡径部23の外壁に固定されと共に、屈曲管として、B液噴射口6が図6の符号sとtの位置となるように配設することもできる。この場合、B液噴射口6は、第2水平回転体4の周方向において、90度毎に設置されることになる。
In FIG. 5, of the four B liquid
回転噴射装置10において、B液噴射口に接続するB液供給系は、B液供給手段に接続するB液配管9と、水車構造体7の横内管71と横外管72で囲まれる水車羽根73を含むB液流路と、横内管71内と、ロッド本体部2の先端の水車構造体7周りの内室22と、B液噴射口6を有するB液短管61からなる。
In the
回転噴射装置10において、A液供給系は、第1水平回転体3の羽根31に側面からA液を噴射するA液噴射口81a、81bを有する一対のA液配管8a、8bを含むものである。一対のA液配管8a、8bは、A液供給源と接続するA液供給配管8から分岐した配管であり、図7に示すように、中心軸12から径方向に少し離れ、且つその径方向の垂直方向に少し離れた位置にA液噴射口81a、81bを配置したものである。この位置であれば、A液噴射口81a、81bが、第1水平回転体3の羽根31に対面するため、都合がよい。すなわち、A液噴射口81a、81bから噴射されるA液の横噴流は、直接、羽根31に当たることになり、第1水平回転体3を中心軸12ごと、効率よく回転させることができる。
In the
回転噴射装置10において、A液としては、3号ケイ酸ソーダと水の混合液からなる主剤液が挙げられる。また、B液としては、硬化剤、ポルトランドセメント及び水からなる硬化剤液が挙げられる。A液とB液は混合されて所定の時間経過後ゲル化する。なお、本発明において、A液とB液は、単に薬液として2液を使用することを示したものであり、A液供給系がB液供給系となり、B液供給系がA液供給系となってもよい。
In the
次に、回転噴射装置10を用いた施工方法の一例について説明する。回転噴射装置10を準備する。なお、ロッド本体部2のA液供給配管8には、地上のA液貯留槽及びポンプ等のA液供給源と、ロッド本体部2のB液供給配管9には、地上のB液貯留槽及びポンプ等のB液供給源とホース等で接続しておく、本施工に先立ち、公知の削孔装置を使用し、所定の地盤に対して所定深度まで削孔91を行う。次いで、回転噴射装置10を削孔91に所定の深度まで挿入する。ロッド本体部2と先端回転体1との嵌合は図11に示すような、正位置の嵌合でなくともよい。次いで、A液とB液の供給を開始する。A液は、A液供給配管8を通り、分岐管8a、8bを通り、A液噴射口81a、81bから第1水平回転体3の羽根31に横噴射される。第1水平回転体3はA液の横噴射流により、中心軸12と共に、回転する。中心軸12は、先端回転体1の回転軸でもあり、従って、先端回転体1は、ロッド本体部2に対して、矢印X方向に回転する。なお、A液は第1水平回転体3の羽根31に横噴射された後、先端回転体1の空間部13内に流入する。
Next, an example of a construction method using the
B液は、B液供給配管9を通り、水車構造体7の水車羽根73流路に流れる。すなわち、B液の圧流により水車構造体7の水車軸、すなわち、横内管71が回転する。横内管71を回転させたB液は、B液排出口742からB液溜まり室22に流れ、横内管71の横側開口から横内管71に入り込み、第1貫通孔76aまたは第2貫通孔76bを介して、第1噴射口75aと第2噴射口75bからB液短管61に流れ、B液短管61のB液噴射口6から交互に縦噴射され、第2水平回転体4を回転させる。B液がB液噴射口6から交互に縦噴射される機構と作用及び縦噴射から圧力変動噴射される機構と作用は、前述の通りである。
The B liquid flows through the B
上記のように、A液は、A液の横噴射流により第1水平回転体3を回転させ、B液は、B液の縦噴射流により第2水平回転体4を回転させる。第1水平回転体3及び第2水平回転体4共に、中心軸12に固定されており、第1水平回転体3及び第2水平回転体4の回転により、先端回転体1がロッド本体部2に対して回転する。なお、先端回転体1とロッド本体部2の嵌合は、図11のような正位置ではない嵌合であっても、A液とB液の圧流により、先端回転体1はロッド本体部2に対して、先端側に移動するため、端部嵌合部19の突起部16の規制により、先端回転体1とロッド本体部2は、図10のような、正位置を採ることになる。
As described above, the A liquid rotates the first
一方、第1水平回転体3を回転させたA液と第2水平回転体4を回転させたB液は、共に、先端回転体1の内部空間13内に存在する。そして、A液は横方向からの流入、B液は縦方向からの流入であり、更に、第1水平回転体3の回転と第2水平回転体の回転が撹拌手段となるため、2液は効率よく、撹拌されて混合液となる。A液とB液の2液混合物は、依然として加圧された状態であるため、先端回転体1に形成された斜め噴射孔11を通って外部へ噴射され、その反動で先端回転体1は、噴射流の反噴射方向へ回転する。従って、この回転噴射を行いながら、ロッド本体部2を地表側にゆっくり引き上げれば、地中に2液混合物の円柱の固結体を構築することができる。
On the other hand, the liquid A obtained by rotating the first
回転噴射装置10を用いて薬液による円柱の固結体を構築した後、A液及びB液の供給を停止する。そして、回転噴射装置10を地表に引き上げる。なお、引き続き、回転噴射装置10を使用しない場合、回転噴射装置10を分解し、内部を水洗浄することが、構成部材を互いに固結させない点で好ましい。分解は、ロッド本体部2と先端回転体1との嵌合を外すことで行なう。すなわち、螺子18を外し、端部嵌合部19を構成する2つの部材を互いに分離する。これにより、ロッド本体部2から先端回転体1が分離し易くなる。ロッド本体部2から先端回転体1を分離した後、ロッド本体部2の内部、特にA液噴射口81a、81b及びB液噴射口6を水洗浄する。また、先端回転体1の内部を水洗浄する。2液混合物は、所定時間後にゲル化するため、2液混合物が滞留する部分は十分な水洗浄を行うことが好ましい。
After constructing the cylindrical solid body by the chemical solution using the
本発明の回転噴射装置10は、上記実施の形態例に限定されず、種々の変形例を採ることができる。例えば、第2水平回転体4は、図2、3及び図6のものに限定されず、図12に示すものも使用できる。すなわち、第2水平回転体4aは、B液である縦噴射流を受けて第2水平回転体4aを回転させる羽根41と、羽根41を両側から支持する一対の鍔部42、43aとからなり、一対の鍔部42、43aの中、B液噴射口6側の鍔部43aは、反B液噴射口側の鍔部42より小径であり、且つ鍔部43aの下面から下方に延びる環状の脚部431を形成してなり、環状の脚部431の外側の鍔部下面433が、B液噴射口6の一部を塞ぐように設置されるものである。なお、環状の脚部431は、B液短管61の内側に接するかまたは近傍とすることが、第2水平回転体4aの回転位置が決まる点で好ましい。
The
第2水平回転体4aによれば、液噴射口6から噴射されたB液圧流の大部分が、羽根41に直接当たる。また、B液圧流の一部が反先端側の鍔部43aを先端側へ押圧する。このため、第2水平回転体4aを含めた先端回転体1が先端側へ押され、第2水平回転体4aの脚部431及び中心軸12が隔壁5から少し離れることになる。従って、先端回転体1の回転抵抗を減らすことができ、円滑な回転を実現できる。
According to the second
また、B液噴射口に接続するB液供給系としては、上記の水車構造体7を含む供給系に限定されず、例えば図13に示すように、水車構造体7を含む供給系に代えて、B液噴射口6aを隔壁5に多数形成し、この多数のB液噴射口6aを含み、B液供給配管と接続するB液貯留槽61aを設けることもできる。多数のB液噴射口6aは、羽根41に噴射流が当たる位置に形成される。また、B液噴射口6aは、水車構造体7を含む供給系とは異なり、連続的な縦噴射となる。多数のB液噴射口6aからの連続噴射の場合、中心軸12を挟んだ一方の噴射による回転力が他方の噴射による回転力を若干、阻害することも懸念されるが、第2水平回転体4aを十分に回転させることができる。
Further, the B liquid supply system connected to the B liquid injection port is not limited to the supply system including the
本発明において、回転噴射装置10は地上の大きな装置は不要であり、作業者の手で操作することができ、建物が密集した建物周りの狭いスペースでも施工が可能である。このため、既設建物の地盤を補強する施工にも使用できる。また、地中に円柱状の固結体を造成できるため、自立性に乏しい軟弱な地盤に対しても、目的の改良強度や改良範囲を得ることができる。
In the present invention, the
1 円錐状の先端回転体
2 ロッド本体部
3 第1水平回転体
4 第2水平回転体
5 隔壁
6、6a B液噴射口
7 水車構造体
8 A液供給管
9 B液供給管
10 回転噴射装置
11 斜め噴射孔
12 中心軸
19 端部嵌合部
1 Conical
DESCRIPTION OF
Claims (7)
ロッド本体部の側面で該端部嵌合部と回転自在に嵌合する側面嵌合部と、該先端回転体の内室と区画する隔壁と、該隔壁に形成される該第2水平回転体の羽根にB液を噴射するB液噴射口と、を有するロッド本体部と、
該第1水平回転体の羽根に側面からA液を噴射するA液噴射口を有するA液供給系と、
該B液噴射口に接続するB液供給系と、
を備え、A液とB液の2液の供給により、該ロッド本体部に対して該先端回転体が回転し、混合液が噴射孔から地盤中に噴射されることを特徴とする混合2液回転噴射装置。 A front end portion having an oblique injection hole through which the mixed two liquids are injected, and a first horizontal rotating body that rotates by receiving a lateral injection flow of the liquid A fixed to a central axis extending from the front end portion to the opposite end side by the blade. The second horizontal rotator formed adjacent to the anti-tip side of the first horizontal rotator rotating by receiving the vertical jet flow of liquid B on the blades, and the end formed at the end on the anti-tip side A conical tip rotating body having a fitting portion;
Side fitting portions that are rotatably fitted to the end fitting portions on the side surfaces of the rod main body portion, a partition partitioning the inner chamber of the tip rotating body, and the second horizontal rotating body formed on the partition A rod body having a B liquid injection port for injecting B liquid to the blades of
A liquid supply system having an A liquid injection port for injecting A liquid from the side surface to the blades of the first horizontal rotating body;
A B liquid supply system connected to the B liquid injection port;
The mixed liquid is characterized in that when the two liquids of liquid A and liquid B are supplied, the tip rotating body rotates with respect to the rod body, and the liquid mixture is injected into the ground from the injection hole. Rotating spray device.
該B液噴射口は、該ロッド本体部の隔壁の、該第1噴射口と該第2噴射口に対応する位置に形成されることを特徴とする請求項1記載の混合2液回転噴射装置。 A turbine shaft that rotates by receiving the pressure flow of the B liquid on the turbine blades, and at least one of the left and right ends is open, and it is rotatably and tightly fitted to the lateral outer tube. And a horizontal inner pipe having a first through hole and a second through hole both having a phase difference with respect to the axial direction, and surrounding the water turbine blade and the horizontal inner pipe, and at least one of the left and right ends is open. In addition, a water turbine structure having a peripheral outer wall having a first injection port and a second injection port at positions corresponding to the first through hole and the second through hole of the horizontal inner tube on the distal end side peripheral wall. In addition,
2. The mixed two-liquid rotary injection device according to claim 1, wherein the B liquid injection port is formed at a position corresponding to the first injection port and the second injection port of the partition wall of the rod main body. .
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