特許 6076323 グラウト注入装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6076323

(24)【登録日】2017年1月20日

(45)【発行日】2017年2月8日

(54)【発明の名称】グラウト注入装置

(51)【国際特許分類】

   E02D 37/00 20060101AFI20170130BHJP

   E02D 3/12 20060101ALI20170130BHJP

   E21D 11/00 20060101ALI20170130BHJP

【ＦＩ】

   E02D37/00

   E02D3/12 101

   E21D11/00 A

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-247244(P2014-247244)

(22)【出願日】2014年12月5日

(65)【公開番号】特開2016-108819(P2016-108819A)

(43)【公開日】2016年6月20日

【審査請求日】2015年12月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】390021577

【氏名又は名称】東海旅客鉄道株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】391042601

【氏名又は名称】ジェイアール東海建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000149206

【氏名又は名称】株式会社大阪防水建設社

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】特許業務法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田川 謙一

(72)【発明者】

【氏名】藤田 輝一

(72)【発明者】

【氏名】朝倉 康之

(72)【発明者】

【氏名】甲斐 恭太

【審査官】 西田 光宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５２−１４０７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２５６５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０９０１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００５６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７０１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１８８８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３６３９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−０４２３００（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−２９０７５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｂ ７／００

Ｅ０２Ｄ ３７／００

Ｅ０２Ｄ ３／１２

Ｅ０４Ｂ １／４１

Ｅ０４Ｃ ５／０２

Ｅ２１Ｄ １１／００

Ｅ２１Ｄ １１／３８

Ｅ２１Ｄ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地下構造物の壁体を貫通する貫通孔に固定される取付治具と、
前記取付治具に取り付け可能なプラグと、
一端及び他端がそれぞれ前記プラグの一方面側及び他方面側に位置するように前記プラグに取り付けられ、前記一端にグラウト注入ホースが取り付けられるとともに前記他端側にグラウトを吐出する吐出口を有する注入管と、
一端及び他端がそれぞれ前記プラグの一方面側及び他方面側に位置するように前記プラグに前記注入管と並列に取り付けられ、前記他端が地下構造物と地盤との間の空洞を地盤手前まで延びるエア抜きパイプと、を備え、
前記取付治具は、貫通孔に嵌め込まれる円筒状部を備え、前記円筒状部の内周面には雌ねじが形成されており、
前記プラグは、前記円筒状部の内周面の雌ねじと螺合する雄ねじが外周面に形成されているグラウト注入装置。

【請求項2】

前記エア抜きパイプは、長さ調節のために切断可能である請求項１に記載のグラウト注入装置。

【請求項3】

前記エア抜きパイプは、前記プラグに対してスライド可能に取り付けられる請求項１又は２に記載のグラウト注入装置。

【請求項4】

前記注入管の前記吐出口には、前記注入管内でのグラウトの逆流を阻止する逆止弁が設けられている請求項１〜３のいずれかに記載のグラウト注入装置。

【請求項5】

前記エア抜きパイプの一端からグラウトが漏れ出る際に前記エア抜きパイプの一端に取り付けられるキャップをさらに備える請求項１〜４のいずれかに記載のグラウト注入装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、グラウト注入装置に関する。

【背景技術】

【0002】

地下の有効活用として、トンネルなどの地下構造物が地盤中に構築される。このようなトンネルは、一般に地盤と一体化して機能するように設計されている。したがって、施工上の都合や施工後における地盤土の動きなどによってトンネルと地盤との間に空洞ができた場合、あるいは、地盤中に自然に空洞ができた場合には、この空洞を埋めなければ不都合が生じる。この空洞は、セメントやモルタルなどの流動性を有するグラウトを注入することにより埋められるが、グラウトの注入作業は、トンネルの壁体に設けられているグラウトホールを利用して行われる。具体的には、グラウトホールに注入管を備えた注入装置を取り付けるとともに、別途用意したエア抜き管を取り付け、グラウト注入時における残留エアをエア抜き管で排出しながら、注入管からグラウトを空洞に注入することで、グラウトが充填される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、上記した従来のグラウト注入作業では、注入管の取り付けとともにエア抜きパイプを取り付ける必要があり、確実なエア抜きパイプの接続が要求されるうえ、その取り付けに多大な労力及び時間が費やされる。

【0004】

本発明は、上記問題に着目してなされたものであり、エア抜きパイプの取り付けに要する労力や時間の無駄をなくし、グラウト注入時に確実にエア抜きを行うことができるグラウト注入装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の上記目的は、地下構造物の壁体を貫通する貫通孔に固定される取付治具と、
前記取付治具に取り付け可能なプラグと、一端及び他端がそれぞれ前記プラグの一方面側及び他方面側に位置するように前記プラグに取り付けられ、前記一端にグラウト注入ホースが取り付けられるとともに前記他端側にグラウトを吐出する吐出口を有する注入管と、一端及び他端がそれぞれ前記プラグの一方面側及び他方面側に位置するように前記プラグに前記注入管と並列に取り付けられ、前記他端が地下構造物と地盤との間の空洞を地盤手前まで延びるエア抜きパイプと、を備え、前記取付治具は、貫通孔に嵌め込まれる円筒状部を備え、前記円筒状部の内周面には雌ねじが形成されており、前記プラグは、前記円筒状部の内周面の雌ねじと螺合する雄ねじが外周面に形成されているグラウト注入装置によって達成される。

【0006】

上記構成のグラウト注入装置において、前記エア抜きパイプは、長さ調節のために切断可能であることが好ましい。

【0007】

また、前記エア抜きパイプは、前記プラグに対してスライド可能に取り付けられることが好ましい。

【0008】

また、前記注入管の前記吐出口には、前記注入管内でのグラウトの逆流を阻止する逆止弁が設けられていることが好ましい。

【0009】

また、前記エア抜きパイプの一端からグラウトが漏れ出る際に前記エア抜きパイプの一端に取り付けられるキャップをさらに備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明のグラウト注入装置によれば、エア抜きパイプの取り付けに要する労力や時間の無駄をなくすことができるとともに、グラウト注入時に確実にエア抜きを行うことができることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係るグラウト注入装置の正面図である。

【図2】取付治具の断面図である。

【図3】蓋体の正面図である。

【図4】グラウト注入装置を用いたグラウト注入作業の手順を示す説明図である。

【図5】グラウト注入装置を用いたグラウト注入作業の手順を示す説明図である。

【図6】グラウト注入装置を用いたグラウト注入作業の手順を示す説明図である。

【図7】グラウト注入装置を用いたグラウト注入作業の手順を示す説明図である。

【図8】グラウト注入装置を用いたグラウト注入作業の手順を示す説明図である。

【図9】グラウト注入装置を用いたグラウト注入作業の手順を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は、本発明の一実施形態に係るグラウト注入装置１の概略構成を示す正面図である。本実施形態のグラウト注入装置１は、図４に示すように、地盤１７中に構築されるトンネルなどの地下構造物１０と地盤１７との間に形成される空洞Ｓにセメントやモルタルなどのグラウトを注入してこの空洞Ｓを埋めるためのものであり、地下構造物１０に設けられた貫通孔（グラウトホール）１１に固定される取付治具１２に取り付け可能なプラグ２と、プラグ２に固定される注入管３及びエア抜きパイプ４とを備えている。

【0013】

貫通孔１１は、地下構造物１０（トンネル）の施工時の裏込め材の注入などのために、地下構造物１０（トンネル）の壁体に所定間隔をあけて形成されているものである。貫通孔１１には、例えば、図２に示すような取付治具１２が固定されている。この取付治具１２は、貫通孔１１に嵌め込まれる円筒状部１２Ａと、貫通孔１１の周縁に突き当たるフランジ部１２Ｂとを備えている。フランジ部１２Ｂには、取付治具１２を地下構造物１０（トンネル）の壁体に固定するための固定孔１２Ｃが複数設けられており、固定孔１２Ｃにアンカーボルト１３を挿入して壁体にねじ込むことにより取付治具１２が壁体に固定されている。また、円筒状部１２Ａの内周面には、雌ねじ１４が形成されている。

【0014】

プラグ２は、図１に示すように、所定の厚みを有する平面視円形状の円板からなり、外周面に取付治具１２の内周面の雌ねじ１４と螺合する雄ねじ２０が形成されている。プラグ２を取付治具１２にねじ止めすることにより、プラグ２が貫通孔１１に取り付けられる。なお、プラグ２は、必ずしも予め地下構造物１０（トンネル）の壁体に形成された貫通孔１１だけに取り付けられるものではなく、新たに地下構造物１０（トンネル）の壁体に貫通孔１１を形成し、この貫通孔１１に取付治具１２を固定することによっても、取り付けることができる。

【0015】

プラグ２には、板面を貫通する平面視円形状の取付孔２１，２２が２つ並んで形成されており、一方の取付孔２１には注入管３が、他方の取付孔２２にはエア抜きパイプ４が、並列して取り付けられる。

【0016】

注入管３は、図１に示すように、所定の肉厚を有し、一端が開口し、他端が閉塞した円筒状のものであり、例えば金属やプラスチックなどにより形成される。注入管３は、一端及び他端がそれぞれプラグ２の一方面側（つまりは地下構造物１０（トンネル）側）及び他方面側（つまりは地盤側）に位置するように取付孔２１に取り付けられる。注入管３の取付孔２１への取り付け方法としては、注入管３の外径を取付孔２１の径と略同じにし、注入管３を取付孔２１に嵌め込むことで固定できるが、注入管３の他端側の外径を一端側の外径よりも大きく形成する、もしくは、他端側の外周面にカバーを巻き付けて一端側よりも外径を大きく形成すれば、注入管３の他端側がプラグ２の取付孔２１から抜け出るのを確実に防止することができる。本実施形態では、注入管３の他端側の外周面に、逆止弁５としてのゴムチューブが巻き付けられており、注入管３の他端側の外径が取付孔２１の径よりも大きく、注入管３の他端側がストッパーとなって取付孔２１から抜け出るのが確実に防止されている。

【0017】

注入管３の一端側の開口３０には、ポンプＰから延長されるグラウト注入ホース１５がコネクタ１６を介して取り付けられ、ポンプＰにより圧送されるグラウトがグラウト注入ホース１５を通って供給される（図５〜図８を参照）。注入管３の他端側の外周面には、複数の吐出口３１が形成されており、一端側の開口３０から供給されるグラウトが、注入管３の内部空間を通って、他端側の吐出口３１から排出される。注入管３の吐出口３１には、グラウトの逆流を阻止するための逆止弁５が取り付けられている。本実施形態では、逆止弁５はゴムチューブにより構成されており、注入管３の他端側に吐出口３１を覆うように円筒形のゴムチューブが巻き付けられている。ゴムチューブには、吐出口３１と対向する位置にスリット（図示せず）が形成されており、注入管３内を通る圧送されたグラウトは、吐出口３１からスリットを通って排出される。ゴムチューブは、注入管３の他端側にバンド６により固定されている。

【0018】

エア抜きパイプ４は、上記空洞Ｓへのグラウト注入時に、空洞Ｓに存在する残留エアを排出するものであり、図１に示すように、両端が開口した円筒状のものである。エア抜きパイプ４は、一端及び他端がそれぞれプラグ２の一方面側（つまりは地下構造物１０（トンネル）側）及び他方面側（つまりは地盤側）に位置するように取付孔２２に取り付けられる。エア抜きパイプ４の取付孔２２への取り付け方法としては、エア抜きパイプ４の外径を取付孔２２の径と略同じにし、エア抜きパイプ４を取付孔２２に嵌め込むことで固定できるが、エア抜きパイプ４の他端側の外径を一端側の外径よりも大きく形成する、もしくは、他端側の外周面にカバーを巻き付けて一端側よりも外径を大きく形成すれば、エア抜きパイプ４の他端側がプラグ２の取付孔２２から抜け出るのを確実に防止することができる。エア抜きパイプ４は、その長さ（全長）を調節することができるように適当な位置で切断可能な素材で形成され、例えばプラスチックやゴムなどにより形成することができる。エア抜きパイプ４の他端は地下構造物１０（トンネル）と地盤との間の空洞Ｓを地盤手前まで延びている。ここで、エア抜きパイプ４の他端が地盤手前まで延びるとは、エア抜きパイプ４の他端と地盤との間隔ができるだけ小さい位置まで延びていることを意味している。上記間隔としては、必ずしも限定されるものではないが、０ｍｍよりも大きく５ｍｍよりも小さい間隔を例示することができる。

【0019】

また、グラウト注入装置１は、後述するように、エア抜きパイプ４の一端からグラウトが漏れ出る際に、エア抜きパイプ４の一端に取り付けられるキャップ７（図８及び図９に示す）をさらに備えている。このキャップ７は、エア抜きパイプ４の一端の開口を塞ぐことができるものであれば、いかなる形状のものであってもよい。

【0020】

また、グラウト注入装置１は、後述するように、グラウト注入作業が終了した後、取付治具１２に取り付けられ、貫通孔１１を閉塞する蓋体８（図３に示す）をさらに備えている。蓋体８は、一端が閉塞し、他端が開口する円筒状のものであり、外周面に取付治具１２の内周面の雌ねじ１４と螺合する雄ねじ８０を有するとともに、内部には注入管３やエア抜きパイプ４の一端を収容可能な空間を有している。

【0021】

次に、図４〜図９を参照して、上記構成のグラウト注入装置１を用いて、地下構造物１０（トンネル）と地盤１７との間に形成される空洞Ｓにグラウトを注入するグラウト注入作業について説明する。まず、エア抜きパイプ４を貫通孔１１から空洞Ｓに、先端（他端）が地盤１７に突き当たるまで挿入するなどして、空洞Ｓまでの長さを測定する。そして、エア抜きパイプ４の他端が地盤１７手前まで延びる、つまりはエア抜きパイプ４の他端と地盤１７との間隔が数ｍｍ程度となるよう、エア抜きパイプ４を切断してエア抜きパイプ４の長さを調節する。そして、プラグ２の取付孔２１にエア抜きパイプ４を嵌め込み、プラグ２を貫通孔１１の取付治具１２に取り付け、エア抜きパイプ４の他端と地盤１７との間の隙間より、エア抜きパイプ４からエアが抜け出ることを確認する（図４）。

【0022】

次に、注入管３の一端側の開口３０にグラウト注入ホース１５をコネクタ１６を用いて接続し（図５）、ポンプＰを用いて前記開口３０よりグラウトを注入管３内に圧入することで、吐出口３１よりグラウトが貫通孔１１から空洞Ｓに注入される（図６）。このとき、エア抜きパイプ４からエアが抜け出ることを確認する。グラウトを注入管３に供給し、貫通孔１１から空洞Ｓに注入し続けると、エア抜きパイプ４の他端からグラウトがエア抜きパイプ４に浸入し、エア抜きパイプ４の一端からグラウトが漏れ出すようになる（図７）。エア抜きパイプ４の一端からグラウトが漏れ出すと、ポンプの作動を停めて空洞Ｓへのグラウトの注入を一旦停止し、エア抜きパイプ４の一端の開口を塞ぐことが可能なキャップ７を、エア抜きパイプ４の一端に取り付ける（図８）。この状態で、再度、ポンプを作動させて空洞Ｓへのグラウトの注入を行い、圧力計（図示せず）により空洞Ｓへのグラウトの注入圧が上がるのを確認できれば、空洞Ｓにグラウトが充填されたのが確認できるので、ポンプの作動を停めて空洞Ｓへのグラウトの注入を停止する。これにより、グラウト注入作業が終了し、注入管３からグラウト注入ホース１５を取り外した後、蓋体８を取付治具１２にねじ止めにより取り付けることで、貫通孔１１を閉塞する（図９）。

【0023】

上記構成のグラウト注入装置１によると、プラグ２に注入管３及びエア抜きパイプ４が並列に取り付けられているので、プラグ２を貫通孔１１の取付治具１２に取り付ければ、注入管３及びエア抜きパイプ４を設置できる。よって、エア抜きパイプ４の取り付けに要する労力や時間の無駄をなくすことができる。その上、空洞Ｓの長さに応じてエア抜きパイプ４の長さを調節し、エア抜きパイプ４の先端（他端）が地下構造物１０（トンネル）と地盤との間の空洞Ｓを地盤手前まで延びるので、グラウト注入時に確実にエア抜きを行うことができる。

【0024】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、エア抜きパイプ４がプラグ２の取付孔２２に嵌め込みにより固定されているが、エア抜きパイプ４をプラグ２の取付孔２２にスライド可能に取り付け、エア抜きパイプ４をスライドさせることで、エア抜きパイプ４の他端を地盤との間隔が数ｍｍ程度となる手前位置に調節するようにしてもよい。

【0025】

また、上記実施形態では、プラグ２の外周面をねじ加工することにより貫通孔１１の取付治具１２にプラグを取付可能としているが、プラグ２の取付治具１２への取付方法は特に限定されるものではなく、種々の方法により取り付けることができる。また、注入管３やエア抜きパイプ４、プラグ２の径は、貫通孔１１の大きさに応じて適宜変更できる。

【0026】

また、上記実施形態では、逆止弁５としてゴムチューブを用いているが、吐出口３１にグラウトが逆流するのを阻止できるのであれば、種々の態様のものを用いることができる。

【符号の説明】

【0027】

１ グラウト注入装置
２ プラグ
３ 注入管
４ エア抜きパイプ
５ 逆止弁
７ キャップ
１０ 地下構造物
３１ 吐出口
４１ 接続管
４２ 本管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】