JPH01154913A

JPH01154913A - 地盤改良材の注入方法とその装置

Info

Publication number: JPH01154913A
Application number: JP31555887A
Authority: JP
Inventors: Toshikuni Hashimoto; 橋本　甫邦
Original assignee: FURONTO ENG KK
Current assignee: FURONTO ENG KK
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1989-06-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、地盤改良材の注入方法とその装置に関する。

〔従来の技術〕

地盤改良工法の一つに、グラウト注入工法があり、都市
土木などにおいて汎用されている。また、グラウト注入
工法のうち、いわゆるコラムジエ’７トエ法、ＪＳＧ工
法、ＣＣＰ工法、ジェットグラウト工法等の通常５０　
ｋｇ／ｃｍ２Ｇ以上、１００　ｋｇ／ｃｍ２Ｇ以上の高
圧力で小径のノズルから注入材を地中において噴射する
超高圧噴流工法が知られている。

この超高圧噴流工法は、地中に硬化材たとえばセメント
とエアーを高圧・高速で噴射させるとともに、注入用ロ
ンドを回転や上下動などさせてノズルを移動させながら
、地盤組織を切削破壊しつつ、地盤と硬化材とをエアー
の力で促進させながら人為的な空間を形成し、硬化材を
充填固結する工法であり、低圧の薬液注入とは異なる種
々の利点があるため、汎用されている。

この種の超高圧噴流工法においても、当然のことながら
、注入圧力および注入流量の管理は、施工上きわめて重
要である。

特に、この超高圧噴流工法においては、その管理が地中
に造成される改良体の性状を大きく左右する。従来、そ
の管理に当っては、注入機の操作作業員とは異なる管理
のための作業員がグラウトプラント側で、圧力計や流量
計を見ながら、管理し、異常があるならば、ポンプを停
止するなどによっていた。

しかし、これでは、信頼性に欠けるため、注入機近くの
孔口部分に圧力計や流量計を設けて、その孔口位置にお
いても注入機の操作作業員が必要時その計器を見て、異
常を発見したら、プラント管理作業員に連絡して、ポン
プを停止するよう連絡し、これによって、グラウトプラ
ント側および孔口側の両者で管理することによって、信
頼性を高めることが企図されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕しかし、上記のように、作業員により計器の目視判断で
は誤りが生じ易く、とりわけ計器が指針計なので、見逃
すことが多く、もって所期の改良体を構成できないこと
がしばしばあった。

そこで、本発明の主たる目的は、異常が生じたときは、
速かにポンプを停止させるごとによって、所期の改良体
を造成できる地盤改良材の注入方法とその装置を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明法は、地盤改良材の注
入経路にその圧力や流量等を検出する検出器を設けると
ともに、この検出器からの信号と地盤改良材の注入状態
の上下限値とを比較する比較器を設け、比較の結果前記
現信号が不安定状態をある時間持続するか異常を示すと
き、注入を自動的に停止させることを特徴とするもので
ある。

また、本発明装置は、地盤改良材の注入経路に設けられ
その圧力や流量等の注入状況の指標を検出する検出器と
、この検出器からの信号と前記指標の上下限値とを比較
する比較器と、現信号が上下限値を超えたとき動作する
タイマーとを備え、このタイマーがある設定時間以上動
作しているとき地盤改良材の注入ポンプが停止すべくタ
イマーに関連して注入ポンプの運転電気回路にスイッチ
が設けられていることを特徴とするものである。

〔作　用〕

本発明では、改良体の造成にあたり、予め所期の改良体
が造成できなくなる流量等の上下限を定めておき、当該
注入状況の指標信号とその上下限値とを比較し、前者が
後者を外れるとき、注入を自動的に停止させるようにし
ているので、所期の改良体を確実に造成できる。

なお、従来、自動的にポンプ等を停止させ注入を停止す
るものはなかった。　　　゛〔発明の具体的構成〕以下本発明を図面を参照しながらさらに詳説する。

第１図は注入設備の全体図で、注入管１を操作する注入
機２の近くに、孔口操作装置３が設けられている一芳で
、注入機２から遠く離れた位置に、地盤改良材の調合装
置（図示せず）からのセメントミルクや水を注入管１へ
圧送するためのミルクポンプ４および水ポンプ５を起動
および停止させるためや注入状況を監視するためのプラ
ント操作装置６が設けられている。このプラント操作装
置６には、注入記録やそのデータを処理するだめの記録
装置７が付設されている。

さらに、孔口操作装置３の近く、したがって注入機２の
近くのセメントミルク経路Ｍ　＋　＝　Ｍ　２、水経路
ＷＩ−＋Ｗ２、およびエアー経路Ａ、−Ａ２には、流量
計Ｆおよびまたは圧力計Ｐがそれぞれ取付けられ、注入
状況の指標となる流量や圧力を検出している。８は、特
開昭５０−６１０１４号公報に示されたのと同様の、注
入管１から噴出されたジェット噴流の衝突音および衝撃
振動を検知するため必要ならば設けられる検知体で、注
入管１と平行的に地中に挿入されている。この検知体か
らの信号も、本発明に係る注入状況の指標としてもよい
。

上記のセメントミルク、水、エアーは、注入管１基部の
スイベルを介して内部を供給され、先端部からのノズル
１ａから高圧・高速で地中に噴射され、その過程で注入
管１の回転・引き上げがなされ、改良体Ｘが造成される
。

一方、第２図のように、プラント操作装置６には、ミル
クポンプ４および水ポンプ５の運転・停止のためのスイ
ッチ１１．．１２が設げられ、またそれらの運転時点灯
するランプ１３．１４も設けられている。１５は電源ス
ィッチ、１６はそのランプ、１７．１８．１９はそれぞ
れミルク、水、エアの異常ランプである。２１は記録計
で、２２は記録計２１の記録対象セレタースイソチであ
る。

また、上部には、孔口側との間で通信するための通信機
２３が設けられ、スピーカー、ボリュームつまみ、通話
用スイッチ等を付属している。

これに対して、孔口操作装置３には、ミルクポンプ４お
よび水ポンプ５に対するスイッチ４１゜４２、およびそ
れらのランプ４３．４４も設けられている。４５ば注入
機１の運転スイッチ、４６は電源ランプ、４７，４８．
４．９はミルク、水およびエアの異常ランプである。５
０はプラント側との通信機である。

さて、先に述べたように、送給流体の圧力や流量の管理
は、改良体の造成が良好に行われるかを大きく左右する
。

そこで、予めミルク、水およびエアの上下限値を過去の
経験から定めておく。この上下限値を、圧力計Ｐおよび
流量計Ｆからの現信号と比較器（図示しないか孔口操作
装置に内蔵）において比較し、現信号が許容できる上下
限値範囲内にある安定域にあるときは、各ランプ１７〜
１９および４７〜４９を点灯させず消灯にしておく。し
かし、この各ランプが消灯しているとき、ばたして安全
域なのか不安定ながら安全なのか、作業員にとって知る
べくもないし、また異常状況も含めて変動過程を知るこ
とができれば、作業員がその後の操作を適確になし得る
。

そこで、孔口操作装置には、多数のランプ（発光ダイオ
ード等からなる）を有する表示器６ｏが設けられている
。各ランプ最外円のランプ群は異常点灯して赤を示す異
常灯６１ｕ、６］βで、その１つ内側内のランプ群は不
安定状態時点灯して黄を示す不安定域灯６２ｕ、６２β
、さらにその内側の全てのランプ群は安定状態時点灯し
て緑を示す安定域灯６３である。

また、不安定域灯および異常灯は、」二半円と上半円と
に区画され、不安定域灯群においては、上限値を超える
とき上半円が、下限値を下まわるとき上半円が点灯する
ようになっている。また、上下限値を時間的に外れたか
らといって直ちに異常とは言えないから、不安定状態が
所定時間、たとえば３０秒持続したとき、始めて異常灯
が点灯するようタイマーが内蔵されている。この異常時
において、上限値を超える異常時には、上半円のランプ
群か、下限値を下まわる異常時には上半円のランプ群が
点灯するようになっている。上下限のために、符号で数
字の次にＵおよびβを付した。

さらに、異常時には、上限側および下限側の区別なく表
示器６０以外のランプ１７〜１９および４７〜４９が比
較器からの出力に基いて同時に点灯する。

このような表示装置によると、運転状況変化が明確に判
断でき、特に上限側が下限側かの判断もつき、注入機１
を操作する作業員が注入管の上昇や回転の制御をする限
に有用な情報もたらずし、通信機５０．２３を介してプ
ラン側の管理作業員へも適切な指示を連絡できる。

他方、注入作業開始時においてプラント側で準備が完了
したが、孔口側では態勢が整っていない場合、注入を開
始することは種々のトラブルを招くし、注入作業中にお
いて、孔口側で異常などを発見したとき、なおプラント
側から各材料を圧送していることは、改良体の不良を招
く。

そこで、孔口操作装置３とプラント操作装置６との間で
、運転開始および異常時におけるインクーロンク関係を
第４図のように保っている。すなわち、ミルクについて
は、スイッチ１１および４】が共に投入されるとき、リ
レーＲｍが動作して、ポンプ４が起動する。水について
も同様である。また、プラント側か孔口側かの一方で異
常や態勢不備の場合、スイッチ１１あるいは４１の−方
をオフとすればポンプ４を停止させることができる。

また、先に述べたように、不安定状態が開始すると、タ
イマーＴｍが動作し、それがその設定時間（前述のよう
にたとえば３０秒）動作状態が続くと、ポンプ４の運転
電気回路がオフとなり、ポンプ４は停止される。Ｒｍは
水用のリレー、Ｔ−は水用のタイマーである。

ここで、水ポンプ４も停止してもよく、さらに注入機２
に出力して、注入管１の引き上げを停止してもよい。な
お、注入管１の引き上げ停止は、異常時においてそれ以
上ずらして、正常復帰時の再施工に当って位置が不明に
なることを防止するためである。

ところで、上記の表示装置において、最適基準値を定め
るとともに、安定域灯群を上半刃と下半刃とに区画して
、安定状態域内においてオバーぎみ安定域かアンダーぎ
み安定域かに区画して表示するようにしてもよい。また
、異常灯の点灯に際しては、不安定状態か所定時間継続
したか否かによって表示するようにしであるが、比較器
をさらに増設し、不安定状態用比較器と異常状態用比較
器とを設け、異常状態用比較器が出力したとき直ちに異
常と表示するようにしてもよい。なお、表示灯の区画の
態様は、放射方向および上下に区画されている限りにお
いて、円状に表示灯を整列させる必要は必らずしもない
。さらに、上下に区画している関係では、上下の一方が
点灯している場合には、他方を消灯している必要がある
が、放射方向に区画している関係では、たとえば不安定
域灯が点灯しているとき、安定域灯が点灯していてもよ
いし、消灯していてもよい。異常灯の場合においても、
不安定域灯および安定域灯に対して同様なことが言える
。

上記例において、ミルク、水およびエアのいずれかが安
定域−不安定域−異常域に変化するとき表示装置の表示
が変化するようになっており、かつ異常のとき、対応す
る異常ランプ１７〜１９および４７〜４９が点灯するが
、ミルク、水およびエアの１対１で対応させるように表
示装置を増設置２してもよい。１台の表示装置のみを用い、ミルク、水お
よびエアのセレクタースイッチにより選択することによ
って、各注入状況の指標の変化を表示するようにしても
よい。

他方、上記例では、孔口部分のみで注入状況の指標を検
出して管理しているが、プラント側にも検出器を設けて
、プラント側でも不安定および異常を判断および表示し
てもよい。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、異常に対して確実に対処
でき、もって所期の改良体を適確に造成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は注入設備の全体図、第２図はプラント操作装置
の正面図、第３図は孔口操作装置の正面図、第４図はプ
ラント側と孔口側とのインターロック関係の概略回路図
である。１・・・注入管、２・・・注入機、３・・・孔口操作装
置、４・・・ミルクポンプ、５・・・水ポンプ、６・・
・プラント操作装置、１１．１２，４１．４２・・・ポ
ンブスイソチ、１７〜１９．４７〜４９・・・異常ラン
プ、６０・・・表示装置、６１ｕ、６１β・・・異常灯
、６２ｕ。６２７！・・・不安定域灯、６３ｕ、６３２・・・不安
定域灯。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）地盤改良材の注入経路にその圧力や流量等を検出
する検出器を設けるとともに、この検出器からの信号と
地盤改良材の注入状態の上下限値とを比較する比較器を
設け、比較の結果前記現信号が不安定状態をある時間持
続するか異常を示すとき、注入を自動的に停止させるこ
とを特徴とする地盤改良材の注入方法。
（２）地盤改良材の注入経路に設けられその圧力や流量
等の注入状況の指標を検出する検出器と、この検出器か
らの信号と前記指標の上下限値とを比較する比較器と、
現信号が上下限値を超えたとき動作するタイマーとを備
え、このタイマーがある設定時間以上動作しているとき
地盤改良材の注入ポンプが停止すべくタイマーに関連し
て注入ポンプの運転電気回路にスイッチが設けられてい
ることを特徴とする地盤改良材の注入装置。