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技術 ボーリング方法及び装置

出願人 鹿島建設株式会社ケミカルグラウト株式会社
発明者 藤崎勝利坂田昇松井雅紀阿部宏幸
出願日 2016年10月6日 (4年2ヶ月経過) 出願番号 2016-198348
公開日 2018年4月12日 (2年8ヶ月経過) 公開番号 2018-059342
状態 特許登録済
技術分野 地中削孔 地盤中に固結物質を施すことによる地盤強化
主要キーワード 内外二重管 字状ガイド 曲率部分 縦穴内 流体噴射口 回転ビット 介錯ロープ 押込装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年4月12日)のものです。
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図面 (12)

課題

平方ボーリング及び地盤改良作業の効率を改善する。

解決手段

地盤を鉛直方向に削孔して形成した基幹ボーリング孔5内に、上面から側面へ円弧状に貫通する曲がり孔8を有するガイド箱7を設置する。そして、ガイド箱7の曲がり孔8に可撓性のボーリング部材10を挿入することで、ボーリング部材10を横向きにして、横向きのボーリング孔15を形成し、薬液注入する。その後、基幹ボーリング孔5内でのガイド箱7の深度位置及び水平面内の回転角度位置の少なくとも一方を変更した後、ボーリング部材10を再度挿入することで、ボーリング及び薬液注入を複数孔で実施する。

概要

背景

例えば既設構造物の直下の地盤改良耐震補強並びに液状化対策)を行う場合のボーリング方法として、特許文献1や特許文献2に記載の方法を用いることが考えられる。

特許文献1に記載の方法は、地面に形成された立坑内に小口径の横穴掘削ガイド用棒状体押込装置を配置し、この押込装置内のピンチローラにより、地面に対して上方から挿入された棒状体を地面下の所定位置で水平方向に屈曲させるとともに地中内押込んで所定径の横穴掘削する。

特許文献2に記載の方法は、地盤縦穴を掘削し、この縦穴内にL字状ガイドパイプを配置する。そして、流体噴射口を先端部に設けてなるフレキシブルホースを前記L字状ガイドパイプに通して、フレキシブルホースを下向きから横向きにして、先端部を縦穴側面の地盤中に水平方向に繰り出して、横穴を掘削する。
その後、フレキシブルホースを引き抜きつつ、前記流体噴射口よりグラウト材注入する。

概要

水平方向ボーリング及び地盤改良作業の効率を改善する。地盤を鉛直方向に削孔して形成した基幹ボーリング孔5内に、上面から側面へ円弧状に貫通する曲がり孔8を有するガイド箱7を設置する。そして、ガイド箱7の曲がり孔8に可撓性のボーリング部材10を挿入することで、ボーリング部材10を横向きにして、横向きのボーリング孔15を形成し、薬液を注入する。その後、基幹ボーリング孔5内でのガイド箱7の深度位置及び水平面内の回転角度位置の少なくとも一方を変更した後、ボーリング部材10を再度挿入することで、ボーリング及び薬液注入を複数孔で実施する。

目的

本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、比較的簡単に複数の横向きのボーリング孔を形成することを可能にし、これにより比較的簡単に薬液注入範囲を拡げることができるようにすることを課題とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

地盤を削孔するボーリング方法であって、地盤を鉛直方向に削孔して基幹ボーリング孔を形成し、前記基幹ボーリング孔内に、上面から側面へ円弧状に貫通する曲がり孔を有するガイド箱を設置し、前記ガイド箱の前記曲がり孔に可撓性のボーリング部材を挿入することで、前記ボーリング部材を横向きにして、横向きのボーリング孔を形成し、前記ボーリング部材を引き抜いて、前記基幹ボーリング孔内での前記ガイド箱の深度位置及び水平面内の回転角度位置の少なくとも一方を変更した後、前記ボーリング部材を再度挿入することで、複数の横向きのボーリング孔を形成することを特徴とするボーリング方法。

請求項2

前記ガイド箱の側部に膨縮可能なパッカー取付け、前記パッカーを膨張させることで、前記ガイド箱を前記基幹ボーリング孔内に固定し、前記パッカーを収縮させることで、前記ガイド箱の固定を解除することを特徴とする、請求項1記載のボーリング方法。

請求項3

前記横向きのボーリング孔には、可撓性の薬液注入用ホースを挿入して、地盤改良のための薬液注入を行うことを特徴とする、請求項1又は請求項2記載のボーリング方法。

請求項4

前記ボーリング部材は、剛性を有する複数の筒状体を折れ曲がり可能に連結してなる保護管と、この保護管内挿入配置される可撓性の削孔用ホースと、を含んで構成されることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載のボーリング方法。

請求項5

前記ボーリング部材は、剛性を有する複数の筒状体を折れ曲がり可能に連結してなる保護管と、この保護管内に挿入配置される可撓性の削孔用ホースと、を含んで構成され、前記ボーリング部材による前記横向きのボーリング孔の形成後、前記保護管を残して、前記削孔用ホースを引き抜き、前記薬液注入用ホースは、前記引き抜いた削孔用ホースに代えて、前記保護管内に挿入し、前記保護管と前記薬液注入用ホースとを引き抜きつつ、前記薬液注入用ホースの先端部から薬液注入することを特徴とする、請求項3記載のボーリング方法。

請求項6

地盤を削孔するボーリング方法であって、地盤を鉛直方向に削孔して基幹ボーリング孔を形成し、前記基幹ボーリング孔内に、上面から側面へ円弧状に貫通する曲がり孔を有するガイド箱を設置し、前記基幹ボーリング孔内で前記ガイド箱を水平面内にて所定の角度ずつ回転させつつ、各回転角度位置にて、前記ガイド箱の前記曲がり孔に可撓性のボーリング部材を挿入することで、前記ボーリング部材を横向きにして、横向きのボーリング孔を形成することにより、前記基幹ボーリング孔を中心として放射状に複数の横向きのボーリング孔を形成することを特徴とする、ボーリング方法。

請求項7

前記各回転角度位置にて、形成した横向きのボーリング孔を用いて、地盤改良のための薬液注入を行うことを特徴とする、請求項6記載のボーリング方法。

請求項8

地盤を削孔するボーリング装置であって、地盤に鉛直方向に削孔された基幹ボーリング孔内に設置され、上面から側面へ円弧状に貫通する曲がり孔を有するガイド箱と、前記基幹ボーリング孔内での前記ガイド箱の深度位置及び水平面内の回転角度位置の少なくとも一方を変更する位置変更手段と、前記ガイド箱の前記曲がり孔に挿入されることで、鉛直方向から水平方向に向きを変えられる可撓性のボーリング部材と、を含んで構成されることを特徴とする、ボーリング装置。

請求項9

前記位置変更手段は、前記ガイド箱の側部に取付けられる膨縮可能なパッカーを含み、前記パッカーを膨張させることで、前記ガイド箱を前記基幹ボーリング孔内の任意の位置に固定し、前記パッカーを収縮させることで、前記ガイド箱の固定を解除することを特徴とする、請求項8記載のボーリング装置。

技術分野

0001

本発明は、地盤改良のための薬液注入などに好適に用いることができるボーリング方法及び装置に関する。

背景技術

0002

例えば既設構造物の直下の地盤改良(耐震補強並びに液状化対策)を行う場合のボーリング方法として、特許文献1や特許文献2に記載の方法を用いることが考えられる。

0003

特許文献1に記載の方法は、地面に形成された立坑内に小口径の横穴掘削ガイド用棒状体押込装置を配置し、この押込装置内のピンチローラにより、地面に対して上方から挿入された棒状体を地面下の所定位置で水平方向に屈曲させるとともに地中内押込んで所定径の横穴掘削する。

0004

特許文献2に記載の方法は、地盤縦穴を掘削し、この縦穴内にL字状ガイドパイプを配置する。そして、流体噴射口を先端部に設けてなるフレキシブルホースを前記L字状ガイドパイプに通して、フレキシブルホースを下向きから横向きにして、先端部を縦穴側面の地盤中に水平方向に繰り出して、横穴を掘削する。
その後、フレキシブルホースを引き抜きつつ、前記流体噴射口よりグラウト材注入する。

先行技術

0005

特開平01−174796号公報
特公平06−104968号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、従来の、鉛直方向から水平方向に方向変換するボーリングは、立坑や縦穴ごとに1つの横穴を形成することになるため、1つの横穴を形成するのに工数と労力がかかる。また、薬液注入を行う場合に、1つの横穴では、薬液注入範囲が制限される。

0007

本発明は、このような実状に鑑みてなされたもので、比較的簡単に複数の横向きのボーリング孔を形成することを可能にし、これにより比較的簡単に薬液注入範囲を拡げることができるようにすることを課題とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明に係るボーリング方法は、
地盤を鉛直方向に削孔して基幹ボーリング孔を形成し、
前記基幹ボーリング孔内に、上面から側面へ円弧状に貫通する曲がり孔を有するガイド箱を設置し、
前記ガイド箱の前記曲がり孔に可撓性のボーリング部材を挿入することで、前記ボーリング部材を横向きにして、横向きのボーリング孔を形成し、
前記ボーリング部材を引き抜いて、前記基幹ボーリング孔内での前記ガイド箱の深度位置及び水平面内の回転角度位置の少なくとも一方を変更した後、前記ボーリング部材を再度挿入することで、複数の横向きのボーリング孔を形成する
ことを特徴とする。

0009

また、本発明に係るボーリング装置は、
地盤に鉛直方向に削孔された基幹ボーリング孔内に設置され、上面から側面へ円弧状に貫通する曲がり孔を有するガイド箱と、
前記基幹ボーリング孔内での前記ガイド箱の深度位置及び水平面内の回転角度位置の少なくとも一方を変更する位置変更手段と、
前記ガイド箱の前記曲がり孔に挿入されることで、鉛直方向から水平方向に向きを変えられる可撓性のボーリング部材と、
を含んで構成されることを特徴とする。

発明の効果

0010

本発明によれば、基幹ボーリング孔内におけるガイド箱の深度位置、及び/又は、水平面内の回転角度位置を変更することにより、横向きのボーリング孔を、1つの基幹ボーリング孔から、上下方向に複数、及び/又は、放射状に複数、形成することができ、工数の低減を図ることができる一方、薬液注入に用いる場合に薬液注入範囲の拡大を図ることができる。
また、曲がり孔を有するガイド箱を用いることで、直径200mm程度の小径の基幹ボーリング孔で、ボーリング部材を鉛直方向から水平方向に方向変換することが可能で、狭隘な現場でも実施が可能となる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の一実施形態でのボーリング工程の工程図
上実施形態での薬液注入工程の工程図
同上実施形態での上下方向2孔目のボーリング及び薬液注入工程の工程図
同上実施形態での周方向2孔目のボーリング及び薬液注入工程の工程図
既設構造物直下の薬液注入範囲の例を示す断面図
水平面内の薬液注入範囲の例を示す平面図
ガイド箱の平面図及び断面図
二重管構造のボーリング部材の直進時及び曲がり時の側面図
孔用ホース先端の回転削孔体の正面図
削孔用ホース先端の回転削孔体の変形例を示す側面図
薬液注入用ホースの先端部の側面図

実施例

0012

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本実施形態では、例えば既設構造物の直下の地盤改良のため、当該地盤にボーリング孔を形成し、このボーリング孔から薬液地盤改良剤)の注入を行う。

0013

図1はボーリング工程の工程図、図2はボーリング工程(図1)に続く薬液注入工程の工程図、図3は1孔目のボーリング工程(図1)及び薬液注入工程(図2)に続く上下方向2孔目のボーリング及び薬液注入工程の工程図、図4は1孔目のボーリング工程(図1)及び薬液注入工程(図2)に続く周方向2孔目のボーリング及び薬液注入工程の工程図である。

0014

図1のボーリング工程から説明する。
先ず、図1(a)に示すように、既設構造物(図示せず)に隣接する地盤1に、バックフォーなどで釜場2を掘削し、排泥ポンプ2aをセットする。そして、施工機3をセットし、施工機3に削孔ロッド4を下向きに取付ける。削孔ロッド4はその下端水噴射方式あるいは回転ビット方式の削孔部4aを備える。尚、図1(a)以降には排泥ポンプ2aの図示を省略した。

0015

次に、図1(b)に示すように、施工機3により削孔ロッド4を下向きに移動させることで、削孔部4aによって、地盤を鉛直方向に削孔して、基幹ボーリング孔5を形成する。この基幹ボーリング孔5の直径は200mm程度あればよい。

0016

次に、図1(c)に示すように、削孔ロッド4を引き抜き、施工機3を待避させた後、クレーンの吊り具6などを用いて、基幹ボーリング孔5内にガイド箱7を吊り降ろして設置する。

0017

ガイド箱7については、図7により説明する。図7(A)はガイド箱7の平面図、図7(B)は図7(A)のB−B断面図である。
ガイド箱7は、矩形箱状体直方体)で、上面中央の入口8aから側面の出口8bへ円弧状に貫通する曲がり孔8を有している。
尚、曲がり孔8は、所定の曲率を持って曲がる曲率部分と、当該曲率部分の少なくとも出口側に続くストレート矯正部分とを有する構成としてもよい。
また、曲がり孔8の内面に、多数の回転自在なベアリングを埋め込み、ベアリングの球面の一部が露出するようにして、摺動性を向上させるようにしてもよい。

0018

ガイド箱7の側面には、膨縮可能なパッカー袋体)9が装着されている。詳しくは、ガイド箱7の4つの側面のうち、曲がり孔8の出口8bのない3つの側面に、それぞれパッカー9が装着されている。
パッカー9は、膨縮用の流体(エア又は水など)を抜いた初期状態では、収縮し(図示I位置)、このときはガイド箱7を基幹ボーリング孔5内にて自由に上下方向に移動させることができ、また周方向に回転させることができる。
パッカー9はまた、膨縮用の流体の供給を受けて膨張し(図示II位置)、基幹ボーリング孔5の内面に圧着することにより、ガイド箱7を基幹ボーリング孔5内の任意の位置に固定することができる。

0019

従って、クレーンの吊り具6などを用いて基幹ボーリング孔5内にガイド箱7を吊り降ろして、ガイド箱7の深度位置を定め、また、ガイド箱7の水平面内の回転角度位置(曲がり孔8の出口8bの方位)を定め、この状態でパッカー9を膨張させて、ガイド箱7を固定する。

0020

次に、図1(d)に示すように、施工機3をセットし、施工機3に可撓性のボーリング部材10を下向きに取付ける。そして、施工機3によってボーリング部材10を下向きに移動させることで、ボーリング部材10の先端部をガイド箱7の上面中央に開口する曲がり孔8(入口8a)に挿入する。
そして、図1(e)に示すように、ボーリング部材10を曲がり孔8を通過させることで、鉛直方向から水平方向に向きを変えさせて、ガイド箱7の側面から地盤1を水平方向に削孔するようにする。

0021

ボーリング部材10については、図8により説明する。図8はボーリング部材10の具体例を示し、(A)は直進時、(B)は曲がり孔通過時である。
ボーリング部材10は、内外二重管構造で、外側の可撓性の保護管11と内側の可撓性の削孔用ホース12とから構成される。尚、保護管11と削孔用ホース12とは互いに固定されておらず、相対的に、挿入・引き抜きが可能である。

0022

保護管11は、剛性を有する複数の鋼製筒状体11aをリンク11bを介して折れ曲がり可能に連結してなる。また、筒状体11aには、前位の筒状体11aとの間の折れ曲がり角度規制するストッパ11cが備えられている。このストッパ11cにより、筒状体11a、11aの折れ曲がり方向を一方向に規制し、直進状態から反対方向に折れ曲がらないようにしている。

0023

削孔用ホース12は、高圧流体通流させることができるフレキシブル耐圧ホースで、先端部に支持部13を介して水噴射方式の回転削孔体14を備えている。
回転削孔体14は、パイプ状で、その基端側が、削孔用ホース12の先端部に固定される筒状の支持部13に、ホース12の中心軸同軸に、回転自在に支持されている。
回転削孔体14の内部には、ホース12を通じて供給される高圧水が支持部13を介して供給される。

0024

回転削孔体14は、その先端面に斜め前方に向かって高圧水を噴射可能な噴射口14aを備える。従って、回転削孔体14の回転と共に噴射口14aから高圧水を噴射することで、回転削孔体14の前方を図8に示す孔形状(15)に削孔できる。
回転削孔体14は、また、外周面の前側に、斜め後方に向かって高圧水を噴射可能な噴射口14bを備え、外周面の後側に、斜め前方に向かって高圧水を噴射可能な噴射口14cを備える。これらの噴射口14b、14cの噴射方向線は回転削孔体14の外側で交差する。従って、回転削孔体14の回転と共に噴射口14b、14cから高圧水を噴射することで、回転削孔体14回りを図8に示す孔形状(15)に削孔できる。

0025

図9図8の回転削孔体14を先端面側から見た図(正面図)である。これから解るように、先端面側から見て、噴射口14aの噴射方向線と噴射口14b、14cの噴射方向線とはずらしてある(図示e)。これにより、噴射の反力によって図示の回転モーメントを生じる。従って、高圧水を供給して噴射させることで、回転削孔体14を回転させることができる。
可撓性の削孔用ホース12全体を施工機3側から回転させることは困難であるが、上記のような方法で、先端部(回転削孔体14)のみを回転させることで、回転削孔が可能となる。

0026

従って、図1(f)に示すように、施工機3によりボーリング部材10(保護管11及び削孔用ホース12)を押込んで行くことで、削孔用ホース12の先端部の回転削孔体14により、横向きのボーリング孔15を形成することができる。

0027

削孔用ホース12の先端部の回転削孔体については、水噴射方式とする他、回転ビット方式としてもよい。
図10は、削孔用ホース先端の回転削孔体の変形例(回転ビット方式の例)を示している。
この例の削孔用ホース12は、先端部に電動式あるいは油圧式モータ23を介して回転削孔体24を備えている。
回転削孔体24は、先端面に複数のビット24aをリング状に配置して構成され、モータ23により駆動されて回転することで、削孔する。尚、モータ23は、削孔用ホース12内に引き通された電力ラインあるいは油圧ラインにより、電力あるいは油圧の供給を受けて作動する。

0028

次に図2の薬液注入工程について説明する。
図1(f)の横向きのボーリング孔15の形成完了後、図2(a)に示すように、ボーリング部材10の外側の保護管11を残して、内側の削孔用ホース12を引き抜く。尚、図10の回転ビット方式の場合は、予め削孔用ホース12に対し回転削孔体24を脱着可能に取付けておき、引き抜き時に回転削孔体24を地中残置してもよい。

0029

次に、図2(b)に示すように、ボーリング部材10の外側の保護管11の中に、前記引き抜いた削孔用ホース12に代えて、可撓性の薬液注入用ホース16を挿入し、薬液注入用ホース16の先端部を保護管11の先端部より突出させる。

0030

薬液注入用ホース16については、図11により説明する。図11は薬液注入用ホース16の先端部の側面図である。
薬液注入用ホース16は、薬液を通流させることができるフレキシブルな耐圧ホースで、先端部に筒状のパッカー取付部17aを介して薬液注入体18を備えている。

0031

薬液注入体18の内部には、ホース16を通じて供給される薬液がパッカー取付部17a内を経て供給される。
薬液注入体18は、外周部が網目状に形成又は外周部に多数の孔が形成された筒状体で、その周囲に薬液を噴出することができる。

0032

パッカー取付部17aの外周には膨縮可能なパッカー(袋体)17が装着されている。
パッカー17は、膨縮用の流体(エア又は水)を抜いた初期状態では、収縮し、このときは薬液注入用ホース16と共に保護管11の内部を自由に移動することができる。
パッカー17はまた、膨縮用の流体の供給を受けて膨張し、横向きのボーリング孔15内面に圧着することにより、薬液注入用ホース16を固定すると共に、薬液注入体18から噴出させる薬液がボーリング孔15と保護管11との間の隙間からボーリング孔15の孔口側に向かうのを阻止して、所望の注入範囲が確保されるようにする。

0033

尚、削孔用ホース12と薬液注入用ホース16は、ホース部分共用してもよい。すなわち、引き抜いた削孔用ホース12の先端部から回転削孔体14及び支持部13を取り外し、これらに代えて、薬液注入体18、パッカー17及びパッカー取付部17aを取付けることで、薬液注入用ホース16とするのである。

0034

従って、図2(b)に示したように、薬液注入用ホース16の先端部を保護管11の先端部より突出させたときは、パッカー17を膨張させて、パッカー17をボーリング孔15の内面に圧着させる。

0035

次に、図2(c)に示すように、薬液注入用ホース16の先端部の薬液注入体18からその周囲に薬液を噴出させて、ボーリング孔15回りの地盤に薬液を注入する。このときの薬液注入範囲は、薬液注入体18を中心とする図示点線の球状となる。

0036

球目の薬液注入完了後、図2(d)に示す2球目の薬液注入を行う。
すなわち、先ず、保護管11を所定距離(1球目と2球目の中心間のピッチ分)引き抜く。次いで、パッカー17を収縮させてから、薬液注入用ホース16を同距離引き抜き、再びパッカー17を膨張させて固定する。そして、この状態で、薬液注入用ホース16の先端部の薬液注入体18からその周囲に薬液を噴出させる。これにより、2球目の薬液注入が完了する。

0037

同様に、図2(e)に示す3球目の薬液注入、図2(f)に示す4球目の薬液注入など、ボーリング孔15の先端部から孔口側まで、必要球数の薬液注入を行う。

0038

1つのボーリング孔15のほぼ全長にわたる薬液注入が完了した後は、図2(g)に示すように、保護管11及び薬液注入用ホース16を引き抜く。これにより、1孔目のボーリング及び薬液注入工程が完了する。

0039

次に図3の上下方向2孔目のボーリング及び薬液注入工程について説明する。
1孔目のボーリング及び薬液注入工程の終了後、図3(a)に示すように、基幹ボーリング孔5内のガイド箱7の位置を変更する。
すなわち、ガイド箱7の側部のパッカー9を収縮させてから、クレーンの吊り具6によりガイド箱7を吊り上げ、深度位置を上方へ変更する。そして、その位置でガイド箱7の側部のパッカー9を膨張させて、ガイド箱7を固定する。

0040

次に、図3(b)に示すように、施工機3により、可撓性のボーリング部材10(保護管11及び削孔用ホース12)を下向きに移動させることで、ボーリング部材10の先端部をガイド箱7の上面中央に開口する曲がり孔8(入口8a)に挿入する。そして、ボーリング部材10を曲がり孔8を通過させることで、鉛直方向から水平方向に向きを変えさせて、ガイド箱7の側面から地盤1を水平方向に削孔するようにする。そして、施工機3によりボーリング部材10(保護管11及び削孔用ホース12)を更に押込んで行くことで、1孔目のボーリング孔15−1の上方に、これと平行な2孔目のボーリング孔15−2を形成することができる。

0041

次に、図3(c)に示すように、薬液注入を行う。
すなわち、ボーリング部材10の外側の保護管11を残して、内側の削孔用ホース12を引き抜く。そして、ボーリング部材10の外側の保護管11の中に、前記引き抜いた削孔用ホース12に代えて、可撓性の薬液注入用ホース16を挿入し、薬液注入用ホース16の先端部(薬液注入体18)を保護管11の先端部より突出させる。そして、薬液注入用ホース16の先端部の薬液注入体18からその周囲に薬液を噴出させて、ボーリング孔15−2回りの地盤に薬液を注入する。このときの薬液注入範囲は、薬液注入体18を中心とする球状となる。

0042

同様にして、ボーリング孔15−2の先端部から孔口側まで、必要球数の薬液注入を行った後、図3(d)に示すように、保護管11及び薬液注入用ホース16を引き抜く。これにより、2孔目のボーリング及び薬液注入工程が完了する。

0043

このようにガイド箱7の深度位置を異ならせて、ボーリング及び薬液注入を行うことで、例えば図5に示すように、既設構造物Sの直下の地盤に、既設構造物Sに隣接する地面に形成した1つの基幹ボーリング孔5を利用して、複数の横方向のボーリング孔15−1、15−2、15−3から薬液を注入し、地盤改良を行うことができる。

0044

次に図4の周方向2孔目のボーリング及び薬液注入工程について説明する。
1孔目のボーリング及び薬液注入工程の終了後、図4(a)に示すように、基幹ボーリング孔5内のガイド箱7の位置を変更する。
すなわち、ガイド箱7の側部のパッカー9を収縮させてから、クレーンの吊り具6によりガイド箱7を吊り上げ、介錯ロープなどを用いて、回転させ、曲がり孔8の出口8bの周方向位置を変更する。そして、その位置でガイド箱7の側部のパッカー9を膨張させて、ガイド箱7を固定する。
尚、吊り具6として、リモートコントロールで吊り荷(ガイド箱7)を目的の方向・角度に旋回可能なフックブロックを使用するようにしてもよい。

0045

次に、図4(b)に示すように、施工機3により、可撓性のボーリング部材10(保護管11及び削孔用ホース12)を下向きに移動させることで、ボーリング部材10の先端部をガイド箱7の上面中央に開口する曲がり孔8(入口8a)に挿入する。そして、ボーリング部材10を曲がり孔8を通過させることで、鉛直方向から水平方向に向きを変えさせて、ガイド箱7の側面から地盤1を水平方向に削孔するようにする。そして、施工機3によりボーリング部材10(保護管11及び削孔用ホース12)を更に押込んで行くことで、1孔目のボーリング孔15−1とは異なる方向に、2孔目のボーリング孔15−2を形成することができる。

0046

次に、図4(c)に示すように、薬液注入を行う。
すなわち、ボーリング部材10の外側の保護管11を残して、内側の削孔用ホース12を引き抜く。そして、ボーリング部材10の外側の保護管11の中に、前記引き抜いた削孔用ホース12に代えて、可撓性の薬液注入用ホース16を挿入し、薬液注入用ホース16の先端部(薬液注入体18)を保護管11の先端部より突出させる。そして、薬液注入用ホース16の先端部の薬液注入体18からその周囲に薬液を噴出させて、ボーリング孔15−2回りの地盤に薬液を注入する。このときの薬液注入範囲は、薬液注入体18を中心とする球状となる。

0047

同様にして、ボーリング孔15−2の先端部から孔口側まで、必要球数の薬液注入を行った後、図4(d)に示すように、保護管11及び薬液注入用ホース16を引き抜く。これにより、2孔目のボーリング及び薬液注入工程が完了する。

0048

このようにガイド箱7の水平面内の回転角度位置を変えて、ボーリング及び薬液注入を行うことで、例えば図6に示すように、平面視で、基幹ボーリング孔5を中心として放射状に薬液を注入し、地盤改良を行うことができる。
もちろん、深度位置を異ならせたボーリング及び薬液注入と、回転角度位置を異ならせたボーリング及び薬液注入は、組み合わせてもよい。これにより、放射状のボーリング及び薬液注入を上下複数段に実施することができる。

0049

本実施形態によれば、
1)地盤を鉛直方向に削孔して基幹ボーリング孔5を形成し、
2)前記基幹ボーリング孔5内に、上面から側面へ円弧状に貫通する曲がり孔8を有するガイド箱7を設置し、
3)前記ガイド箱7の前記曲がり孔8に可撓性のボーリング部材10を挿入することで、前記ボーリング部材10を横向きにして、横向きのボーリング孔15を形成し、
4)前記ボーリング部材10を引き抜いて、前記基幹ボーリング孔5内での前記ガイド箱7の深度位置及び水平面内の回転角度位置の少なくとも一方を変更した後、前記ボーリング部材10を再度挿入することで、複数の横向きのボーリング孔15−1、15−2、・・・を形成する。
従って、基幹ボーリング孔5内におけるガイド箱7の深度位置、及び/又は、水平面内の回転角度位置を変更することにより、横向きのボーリング孔15を、1つの基幹ボーリング孔5から、上下方向に複数、及び/又は、放射状に複数、形成することができ、工数の低減を図ることができる。
また、曲がり孔8を有するガイド箱7を用いることで、直径200mm程度の小径の基幹ボーリング孔5で、ボーリング部材10を鉛直方向から水平方向に方向変換することが可能で、狭隘な現場でも実施が可能となる。

0050

また、本実施形態によれば、前記ガイド箱7の側部に膨縮可能なパッカー9を取付け、前記パッカー9を膨張させることで、前記ガイド箱7を前記基幹ボーリング孔5内に固定し、前記パッカー9を収縮させることで、前記ガイド箱7の固定を解除する。
従って、ガイド箱7の位置変更は容易であり、ボーリング作業の作業効率向上に寄与できる。

0051

また、本実施形態によれば、前記横向きのボーリング孔15には、可撓性の薬液注入用ホース16を挿入して、地盤改良のための薬液注入を行う。
従って、ボーリング作業の作業効率向上と相まって、薬液注入範囲の拡大を図ることができる。

0052

また、本実施形態によれば、前記ボーリング部材10は、剛性を有する複数の筒状体11aを折れ曲がり可能に連結してなる保護管11と、この保護管11内に挿入配置される可撓性の削孔用ホース12と、を含んで構成される。
従って、保護管11を保孔管としてボーリング孔を孔崩れを防止しつつ、削孔用ホース12で削孔することができ、必要とする十分な削孔長を得ることが可能となる。特に削孔に用いる耐圧ホースのみでは、途中で引っ掛かるなどして、十分な削孔長を確保することが難しいが、保護管により保護することで、所望の削孔長を実現できる。

0053

また、本実施形態によれば、前記ボーリング部材10は、剛性を有する複数の筒状体11aを折れ曲がり可能に連結してなる保護管11と、この保護管11内に挿入配置される可撓性の削孔用ホース12と、を含んで構成され、前記ボーリング部材10による前記横向きのボーリング孔15の形成後、前記保護管11を残して、前記削孔用ホース12を引き抜き、前記薬液注入用ホース16は、前記引き抜いた削孔用ホース12に代えて、前記保護管11内に挿入し、前記保護管11と前記薬液注入用ホース16とを引き抜きつつ、前記薬液注入用ホース16の先端部(薬液注入体18)から薬液を注入する。
従って、薬液注入用ホース16を用いて薬液を注入する際も、保護管11を保孔管としてボーリング孔の孔崩れを防止しつつ、薬液注入用ホース16によって薬液を注入することができ、薬液注入の信頼性が向上する。

0054

また、本実施形態のボーリング装置は、地盤に鉛直方向に削孔された基幹ボーリング孔5内に設置され、上面から側面へ円弧状に貫通する曲がり孔8を有するガイド箱7と、前記基幹ボーリング孔5内での前記ガイド箱7の深度位置及び水平面内の回転角度位置の少なくとも一方を変更する位置変更手段(クレーンの吊り具6等)と、前記ガイド箱7の前記曲がり孔8に挿入されることで、鉛直方向から水平方向に向きを変えられる可撓性のボーリング部材10と、を含んで構成される。
かかる構成により、基幹ボーリング孔5内におけるガイド箱7の深度位置、及び/又は、水平面内の回転角度位置を変更することにより、横向きのボーリング孔15を、1つの基幹ボーリング孔5から、上下方向に複数、及び/又は、放射状に複数、形成することができ、工数の低減を図ることができる。
また、曲がり孔8を有するガイド箱7を用いることで、直径200mm程度の小径の基幹ボーリング孔5で、ボーリング部材10を鉛直方向から水平方向に方向変換することが可能で、狭隘な現場でも実施が可能となる。

0055

また、本実施形態のボーリング装置では、前記位置変更手段は、前記ガイド箱7の側部に取付けられる膨縮可能なパッカー9を含み、前記パッカー9を膨張させることで、前記ガイド箱7を前記基幹ボーリング孔5内の任意の位置に固定し、前記パッカー9を収縮させることで、前記ガイド箱7の固定を解除する。
かかる構成により、ガイド箱7の位置変更は容易であり、複数の横向きのボーリング孔15の形成が容易となる。

0056

尚、以上の説明では、基幹ボーリング孔5内におけるガイド箱7の深度位置、及び/又は、水平面内の回転角度位置を変更することにより、横向きのボーリング孔15を、1つの基幹ボーリング孔5から、上下方向に複数、及び/又は、放射状に複数、形成することとしたが、ガイド箱7の回転角度位置の変更により横向きのボーリング孔15を放射状に複数形成するのを優先させてもよい。
すなわち、基幹ボーリング孔5内におけるガイド箱7の深度位置又は水平面内の回転角度位置のうち、少なくとも回転角度位置を変更することにより、横向きのボーリング孔15を、1つの基幹ボーリング孔5から、少なくとも放射状に複数形成するのである。

0057

従って、本発明は、
1)地盤を鉛直方向に削孔して基幹ボーリング孔5を形成し、
2)前記基幹ボーリング孔5内に、上面から側面へ円弧状に貫通する曲がり孔8を有するガイド箱7を設置し、
3)前記基幹ボーリング孔5内で前記ガイド箱7を水平面内にて所定の角度ずつ回転させつつ、各回転角度位置にて、前記ガイド箱7の前記曲がり孔8に可撓性のボーリング部材10を挿入することで、前記ボーリング部材10を横向きにして、横向きのボーリング孔15を形成することにより、前記基幹ボーリング孔5を中心として放射状に複数の横向きのボーリング孔15−1、15−2、・・・を形成する、
と記載することもできる。
また、前記各回転角度位置にて、形成した横向きのボーリング孔15を用いて、地盤改良のための薬液注入を行うと記載することもできる。

0058

また、以上の説明では、1つの横向きのボーリング孔15につき、先端部から孔口側まで、連続的に、複数玉の薬液注入を行っているが、これに限るものではなく、例えば先端部側の1箇所にだけ薬液注入を行うようにするなど、1〜複数の必要箇所にのみ薬液注入を行うようにしてもよい。

0059

また、以上の説明では、地盤改良(薬液注入)のためのボーリングについて説明したが、本発明は地質調査のためのボーリングにも適用可能である。
また、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。

0060

1地盤
2釜場
2a排泥ポンプ
3施工機
4 削孔ロッド
4a 削孔部
5基幹ボーリング孔
6クレーンの吊り具
7ガイド箱
8 曲がり孔
8a 入口
8b出口
9パッカー
10ボーリング部材
11保護管
11a筒状体
11bリンク
11cストッパ
12 削孔用ホース
13 支持部
14 回転削孔体
14a、14b、14c噴射口
15(15−1、15−2、15−3) 横向きのボーリング孔
16薬液注入用ホース
17 パッカー
17a パッカー取付部
18薬液注入体
23モータ
24 回転削孔体
24a ビット

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