JPH06136739A - 地中障害処理工法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】土木工事の障害となる埋蔵物、地下水の湧出等
の障害原因を探査し、目視により直接捕捉確認しなが
ら、障害を処理することを目的とする。 【構成】孔外操作部に設置する受像機器に撮影映像を送
信する撮影カメラを障害原因の存在する対象地盤に挿入
して周辺を拡幅削孔し、削孔坑内に充填水を注入し、フ
ロック沈降剤を添加して充填水を透明化し、或いは温度
調整気体を注入して坑内を晴明化して撮影カメラにより
障害を捕捉確認しながら、障害を処理するするように構
成した。 【効果】障害原因地盤坑内の状況を直接撮影し、目視に
より確認できるので、これまで盲目滅法に行われてきた
地下湧水の止水や障害物の破砕などの処理を確実に行う
ことができるようになり、簡易迅速な障害処理工事が可
能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地下掘削を伴う土木工
事の障害となる地下湧水や埋蔵障害物、既設埋設物等の
状況を探査し、これに対応処理するための地中障害処理
工法とその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、坑道掘削や地中構造体造成のため
の土木工事において地下湧水や埋蔵障害物、既設埋設物
等の工事障害に遭遇した場合には、採取管等を対象地盤
に突き刺してのサンプリング採取によるか、地盤を開削
する試掘によって直接的に確認する方法、更には当該地
盤についての地殻経歴や過去の工事実績を記録書面によ
って調査する等した上で障害処理対策が検討され、処理
が行われている。

【０００３】その他、地中空洞の形状調査については超
音波の発信と反射エコーの捕捉による音波の解析によっ
て形状の把握が行われているが、目視により地中の状況
を直接観察しながら障害処理をすることは行われていな
い。また、注入工法などにおいて硬化材注入範囲の確認
が課題となっているが、確立するに到っていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】以上のように、従来
は削孔坑内を目視により直接観察することはなく、目的
に応じて間接的な資料により坑内の状況を把握した上で
障害処理対策が検討され、処理計画を立て、この計画に
従って処理する方法が採られてきた。

【０００５】そのため、掘削が地中埋設物に遭遇するな
どの障害に対して坑内の複雑な状況までは把握できない
ため、削孔の目的に対応する原因を中々突き止めること
ができなかったりする問題があった。特に地下湧水の止
水については、水脈や水路の存在は推定によらざるを得
ず試掘や試注入を重ねる現状となっている。

【０００６】このような状況から工事が一旦障害に遭遇
すると、その処理のために大掛かりな調査と処理工事が
必要となり、多大な労力と時間が掛かり工期の大幅な遅
延を招くのが現状となっている。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】本発明は以上の問題点
に対処するため、障害探査処理装備を備えた挿入ロッド
を直接障害原因地盤に挿入し、所要個所において清水の
高圧噴射により周辺を削孔拡幅して、装備した撮影カメ
ラにより孔外操作部から障害原因部の状況を確認しつつ
挿入ロッドの移動操作もしくは別に当該部位に挿入した
地中障害処理機器により直接障害処理をするするように
したものである。

【０００８】また、削孔坑内のガスや清水が削孔作動や
温度差によって混濁する場合が多いので、坑内に温度調
整を行った圧縮気体を注入充填して、削孔坑内の視界を
晴明化したり、或いは坑内の充填水にフロック沈降剤を
添加して、充填水内の混濁物を凝集沈降させて充填水を
透明化するようにした。

【０００９】

【作用】挿入ロッドの挿入により削孔拡幅された削孔坑
内に清水噴射または圧縮気体の噴射によって噴射水また
は温度調整された気体が充填されると、充填物の内圧に
よって削孔部の坑壁が保護され、坑壁の崩壊が防止され
ると共に掘削等による壁面の荒れが整序され、更に撮影
カメラに装備された光源からの光の反射を整備して映像
として把握し易くなる。

【００１０】坑内に清水を充填する場合、それまで継続
されていた掘削噴射の攪拌作用によるスライムの混入と
混濁は、清水に添加されたフロック沈降剤の作用によっ
て混濁浮遊物がフロック化して沈降するので、削孔坑内
の充填水は混濁物のない透過水となる。

【００１１】坑内にエアー等の気体を充填する場合、そ
れまで継続されていた掘削噴射の攪拌作用、地熱等によ
り坑内の気体は不透明ガス化しているので、視界は混濁
して極めて悪い。そこで温度調整された気体が充填され
ると、混濁気体は気化或いは液化して削孔坑内は晴明化
される。

【００１２】そこで挿入ロッドに装備された撮影カメラ
が坑内状況を撮影し、その撮影画像は孔外操作部に設置
したテレビモニター等の受像機器に送信されるので、要
員が地上のテレビモニターによって坑内状況を捕捉しな
がら、硬化材注入或いは障害物切断、削孔等の目的操作
を行うことができるものである。

【００１３】

【実施例】以下図面に従って本発明の実施例を説明す
る。１は挿入ロッドで操作機構２によって支持され、下
降、上昇、回転若しくは任意の角度による往復回動等の
作動を与えられる。挿入ロッド１の先端部側壁には噴射
ノズル３が、その設定背面には光源を装備した撮影カメ
ラ４が設けられている。更に噴射ノズル３から適宜の間
隔を置いてスライム等吸引孔７が開口する。

【００１４】噴射ノズル３は削孔ロッド１内の噴射材料
供給経路８、更にスイベル５を介して材料供給ホース10
から清水等の材料供給槽13に連絡している。また、撮影
カメラ４としてはＲＧＢ出力を装備したヘッド分離型電
荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ等の超小型カメラが用いら
れ、映像電送機構が孔外の操作部に設置された受像機器
12に接続され、孔外からの操作により撮影の角度や方向
を操作できるようになっている。

【００１５】一方、スイベル５には、供給切り換え装置
９が設置されており、清水供給と地盤硬化材等の注入材
料の供給とが適宜切り換えられるようになっていて、削
孔ロッド１からの清水噴射による削孔と坑内の状況確認
が所要位置まで行われた時点で、地盤硬化材等の供給へ
の切り換えが行われ、止水等のための地中構造体の造成
も併せて行えるようになっている。

【００１６】また、清水供給を行う供給ホース10には、
ポリ塩化アルミニューム等を主剤とする無機系のフロッ
ク沈降剤或いはノニオン、アニオン、カチオン等を主剤
とする有機系のフロック沈降剤を供給時に清水に添加す
るフロック沈降剤添加装置11が付設される。

【００１７】温度調整気体の供給を行う場合には、供給
ホース10にフロック沈降剤添加装置11の替わりに例えば
液体窒素の供給機構や熱風供給機構等の温度調整装置が
付設される。

【００１８】光源を装備した撮影カメラ４は、坑内での
撮影画像を前記電送機構により孔外操作部に設置した受
像機器12に送信し、作業員が孔外操作部において受像テ
レビモニター12に受信する削孔坑内の状況を確認しつつ
削孔操作できるようになっている。

【００１９】本件発明による地中障害の処理は例えば、
このような装置システムを用い、先ず挿入ロッド１を回
転等の適宣手段、或いは挿入ケーシング等によって障害
原因の存在する対象地盤に推進挿入させる。

【００２０】所定深度において、清水を挿入ロッド１に
圧送して噴射ノズル３から噴射して削孔坑内に充填する
と共に、噴射圧を上げて削孔壁を清水の高圧噴流で切削
し、切削土砂によるスライムは、必要に応じ吸引機器の
作動が可能なスライム吸引孔７によって吸入して揚上排
土する。

【００２１】このようにして高圧高速の清水噴流で周囲
の坑壁地盤を切削しながら挿入ロッド１を回動させなが
ら後退させると、清水噴流の軌跡に沿って円柱状或いは
扇状等任意の形状に清水充填空洞Ａが造成されて行く。

【００２２】清水充填空洞Ａが所要部まで造成され、削
孔坑が障害原因域の確認を行える所要位置に到ったとこ
ろで清水噴射を停止し、フロック沈降剤添加装置11によ
りフロック沈降剤を圧送して清水充填空洞Ａ内の充填水
にフロック沈降剤を添加すると、充填水の浮遊物や混濁
物は沈降して充填水は透明化される。

【００２３】そこで、撮影カメラ４に装備した光源を点
灯してカメラ操作が行われ、坑内での撮影画像を電送機
構により孔外操作部に設置した受像機器12に送信し、作
業員が孔外操作部において受像テレビモニター12に受信
する削孔坑内の状況を確認すると共に、障害原因に応じ
た処理機器を当該部位に挿入するか、或いは挿入ロッド
１に装備された噴射ノズル３によっての硬化材注入、レ
ーザー光線発射による障害物破砕など、障害状況を確認
しながらの処理を行うものである。

【００２４】また、工事障害として機械シールドの前面
に玉石が存在し、邪魔になっているような場合には、当
該地盤の上部から挿入ロッド１を挿入し、その操作によ
って玉石の状況を確認し、玉石の下方を清水噴射によっ
て弛め玉石を沈下させるといった処理を行うことも出来
る。

【００２５】更に、挿入ロッド１の挿入孔とは別の位置
から、先端部にチエンソウ機構を設けた挿入ロッドを挿
入して障害物を切断したり、硬化材注入ロッドを挿入し
て地下構造物の補修修理を行うといった処理を行うこと
も出来る。

【００２６】一方、供給ホース10に液体窒素の供給機構
や熱風供給機構等を設け、温度調整気体の供給を行え
ば、削孔坑内に乾燥空間を得ることができ、水中では処
理が困難な障害処理にも対応することが出来る。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、従
来間接データと推定によって捕捉されてきた地中の削孔
坑内の状況を直接確認することができ、試掘など無駄な
労力を費やすことなく、削孔坑内の状況把握や地中構造
体の造成状態を信頼することができるので、地盤改良、
地中構造体の造成、硬化材注入等の工事において作業
面、コスト面の両面から効率を高める効果がある。

【００２８】

【図面の簡単な説明】

【図１】清水充填空洞造成の削孔施工状況を示す全体説
明図

【図２】挿入ロッドによる状況捕捉を行いながらの障害
処理状況を示す全体説明図

【図３】要部を切欠断面とした挿入ロッド先端部分の拡
大側面図

【符号の説明】

１ 挿入ロッド ２ 操作機構 ３ 噴射ノズル ４ 撮影カメラ ５ スイベル ６ 噴射材料供給ホース ７ スライム吸引孔 ８ 噴射材料供給経路 ９ 供給切り換え装置 １０ 清水供給ホース １１ フロック沈降剤添加装置 １２ 受像テレビモニター機器 １３ 清水供給槽 １４ 光源 Ａ 清水充填空洞 Ｂ 障害物 Ｃ 処理機器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部に、坑内での撮影画像を孔外操作
   部に設置した受像機器に送信する撮影カメラと光源を配
   備し、側壁に噴射ノズルを設けた挿入ロッドを障害原因
   地盤に挿入し、所要個所において清水の高圧噴射により
   周辺を削孔拡幅して、前記撮影カメラにより孔外操作部
   から障害原因部の状況を確認しつつ挿入ロッドの移動操
   作もしくは別に当該部位に挿入した地中障害処理機器に
   より障害処理をすることを特徴とする地中障害処理工法
2. 【請求項２】 周辺を削孔拡幅した削孔坑内に温度調整
   を行った圧縮気体を注入充填して、削孔坑内の視界を晴
   明化するようにした「請求項１」記載の地中障害処理工
   法
3. 【請求項３】 削孔坑内に清水を注入充填すると共に、
   充填水にフロック沈降剤を添加して、充填水内の混濁物
   を凝集沈降させて充填水を透明化するようにした「請求
   項１」記載の地中障害処理工法
4. 【請求項４】 障害原因部の状況に応じて原因部に噴射
   ノズルから硬化材を高圧噴射することにより障害原因部
   に抑止硬化層を造成するようにした「請求項１」「請求
   項２」「請求項３」記載の地中障害処理工法
5. 【請求項５】 挿入ロッド先端部に、レーザー光線或い
   は超高圧水の放射機構を設け、所要個所に存在する障害
   物をレーザー光線或いは超高圧水の放射により切断処理
   するようにした「請求項１」「請求項２」「請求項３」
   記載の地中障害処理工法
6. 【請求項６】 先端部に、撮影画像を孔外操作部に設置
   した受像機器に送信する撮影カメラと光源を配備し、側
   壁に噴射ノズル及びレーザー光線或いは超高圧水の放射
   機構を設けた削孔ロッドを回動上下動機構に支持させて
   成る地中障害処理装置