JPH0220714A - 地盤改良工法 - Google Patents

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〉 開示技術は軟弱地盤内に所定径のソイルセメンｌへ杭等
の造成杭を形成させて当該地盤を改良する技術分野に属
する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明は所定地域の軟弱地盤をゲージ
ングパイプ等により掘削してその掘削削孔内にセメント
ミルクやモルタル等の改良材を掘削さぜ゛で、掘削土壌
と攪拌翼により上下動、及び、回転作用を付与して攪拌
混合しソイルセメント杭等の造成杭を形成するようにし
た地盤改良工法に関する発明であり、特に、所定径のソ
イルセメン１〜杭等の形成のための削孔領域に該ソイル
セメンＩ・杭等の造成杭の所定径より小径の削孔をオー
ガー等により先行掘削して設計上の排出土用量を芯抜き
により先行して排土し、排土穴内にセメントミルク等の
改良材を充填し、その後、所定径の削孔の後掘削を行い
ながら先行して充填した改良材と掘削土壌とを上下の攪
拌翼を相互に逆回転させなから昇降する等の上下動動作
を行いながら攪拌混合してソイルセメント杭等の造成杭
を形成させたり、灘拌混合体内に鋼管杭等の杭材を打設
したすする等して合成杭を形成する等した地盤改良工法
に係る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、国土の狭隘な我が国に於いては土地の有効
利用は極めて重要な問題であり、したがって、遠浅海岸
や河川、湖沼等の埋め立てやこれらの軟弱地盤の改良は
重要な技術となって従来より種々の技術の開発研究が行
われており、これらの１つに、例えば、特開昭６２−２
６４２１２号公報発明に示される様な当該軟弱地盤に削
孔を掘削し、掘削土！舅に対しセメントミルクやモルタ
ル等を噴出して攪拌翼により攪拌混合してソイルセメン
ト杭を形成するようにした地盤改良工法が実用化されて
はいる。

〈発明が解決しようとする課題〉 ざりながら、核種在来のソイルセメント杭等の造成杭形
成による地盤改良工法においては、例えば、対象とする
改良±ＩＨの４０〜８０％程度のセメンミルミルクやモ
ルタル等の改良材が土壌の間隙率を充分吸収し得る等の
点の設計上、理論的にはともかくとして、実際の施工に
おいては掘削削孔より８０％もの改良材や混合物がオー
バーフローし、所謂産業廃棄物として所定に処理されね
ばならず、したがって、改良領域が広い場合には相当の
廃棄物の量に達し、大きな廃棄物処理能力を有する施設
が必要となったり、運搬費が嵩み著しくコスト高につな
がるという不利点があり、又、不測にして産業公害や環
境悪化を招くという不都合さもあった。

特に、セメントミルク等の改良材は環境悪化につながる
不具合を有しているために、地盤改良に伴う残土処理等
と共に地盤改良の阻害条件となっており、そのうえ掘削
削孔からの攪拌混合物排出のため地盤地山の強度を低下
させるという不都合さもあった。

更に、改良効率を上げるべく削孔径を大きくすると掘削
トルクを大きく必要とし、重機が大型化して人重吊にな
って嵩高になり、搬入や取り扱いもし難いという難点も
あった。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づくソイルセ
メント杭等の造成杭形成等の地盤改良の問題点を解決す
べき技術的課題とし、改良材と掘削土壌との攪拌混合物
の産業廃棄物につながる量を可及的にピロ、或は、全廃
するようにして施工中の動力やコストを軽減し、装置の
小型化が図られ、低順な基礎杭を高能率裡に形成するこ
とが出来るようにして建設産業における土木技術利用分
野に益する優れた地盤改良工法を提供せんとするもので
ある。

〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は前述課題を解決するために、改良対象
の所定の軟弱地盤に予め設計されたソイルセメント杭等
の造成杭の形成の掘削削孔に同芯的にオーガー等により
所定径の小径の削孔を掘削し、而して、該オーガー等を
撤去すると共に当該削孔形成の際の土壌を芯抜きして設
計排土として先行排土し、併せて先行排土しながら形成
された削孔内にセメントミルク等の所定の改良材を噴出
して充填し、該先行して排土した削孔に側芯的に所定の
ソイルセメント杭形成の設定径の削孔を先行して排土し
た削孔に側芯的に掘削削孔すると共に、その所定径削孔
の掘削に際しその掘削土壌と充填した改良材を上下の攪
拌翼の相対逆回転に−よる攪拌混合等を行い、造成杭を
形成したり、掘削土壌と改良材の攪拌混合体中に所定の
鋼管等の杭材を貫入打設して合成杭を形成する等して残
土、泥水等の少い産業廃棄物の排出されない基礎杭を確
実に形成して軟弱地盤改良を行うようにした技術的手段
を講じたものである。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の１実施例を図面に従って説明す
れば以下の通りである。

まず、第１図に示す様に、所定改良領域の軟弱地盤１に
対し、設計されるソイルセメント杭の径Ｒの削孔２の中
心に対し、側芯的にオーガー３を用いて該削孔の径Ｒよ
りも小径のｒの削孔４を所定に掘削していく。

尚、オーガー３の回転軸３′の先端には改良材としての
セメントミルクやモルタル等の噴出孔が設けられている
。

而して、該噴出孔より削孔水をしながら掘削していく。

このように第１図（イ）の様に掘削を続けて第１図（ロ
）に示す様に所定深度まで掘削を行った後、第１図（ハ
）に示す様に、オーガー３を回転上昇させて削孔４内の
先行掘削による土壌を芯抜きして先行排土５として地上
に排出しなからオーガー３の回転軸３′の先端から改良
材としてのセメントミルク６を先行掘削削孔４の先行排
土部分に噴出して置換充填するようにする。

そして、該第１図（ハ）に示される先行した掘削削孔４
からの先行排±５は掘削に伴う排土土壌であるために、
削孔に伴うスライム分の泥水はめるものの、所謂産業廃
棄物とはならずに処理場への運搬や焼却等をする必要が
なく改良領域の適宜の場所に残置することが可能であり
、作業環境を汚染するような虞もほとんど、或は、全く
ない。

而して、該先行排±５は先述した如く、設計ソイルセメ
ント杭の造成杭の削孔２を形成する際の在来施工に伴う
オーバーフローされる土壌と、改良材との攪拌混合物の
排出量に等しい量になるようにオーガー３による先行掘
削を行うように設計されている。

このようにして、先行削孔４からオーガニ３を引ぎ恢き
撤去した後は、第１図（ニ）に示す様に、先行削孔４内
には改良材としてのセメントミルク６が充填されている
ことになる。

そして、その後、第１図（ホ）に示す様に、攪拌混合掘
削装置７によりその回転軸７′の先端部に所定間隔を介
して上下に設けられた攪拌翼８．８′を図示しない回転
ｆ１１７’の外管、及び、内管を介して上下相互に逆回
転させてソイルセメント杭削孔２の直径Ｒの削孔２を掘
削していく。

この場合、攪拌翼８．８′は上述の如く相互に逆回転す
るために、回転トルクは削減され、又、中心部の側芯的
に先行掘削された先行削孔４は既に掘削されているため
、その分の掘削トルクも削減される。

而して、攪拌翼８．８′による先行削孔４外側の地盤１
部分は設計直径Ｒ分だけ掘削されるが、その掘削土壌と
先行削孔４内の充填された改良材としてのセメントミル
ク６は攪拌翼８．８′により攪拌混合されて攪拌混合体
９が第１図（へ）に示す様に形成されていき、下端の攪
拌翼８′が先行削孔４の下端部に達した後は攪拌混合掘
削装置７を逆回転させて上昇させ、地盤１の地表部分に
達した後再び下降させながら攪拌混合を行い、このよう
な回転と昇降上下動を所定サイクル数反復し、攪拌混合
掘削装置７を第１図（ト）に示す様に地盤１の地上に引
き抜き撤去する。

したがって、この間、造成杭としての設計ソイルセメン
ト杭の削孔２を攪拌混合掘削装置７で掘削し、その掘削
土壌と先行削孔４内の改良材のセメントミルク６とを攪
拌混合しても、既に先行排土５が設計量排土されている
ために、先述した在来態様の掘削技術によるオーバーフ
ロー分は基本的には全く生ぜず、実際の施工においても
可及的に抑止され、したがって、産業廃棄物としての攪
拌混合体９のオーバーフローはなく、そのため、所定の
地上への運搬や焼却処理等を全く行わずに済み、又、攪
拌翼８．８′の相互の逆回転、及び、先行削孔４の同芯
的な先行形成により掘削トルクも少く、ランニングコス
トが低く抑えられ、産業廃棄物処理に伴うコストも削減
され、又、作業環境の悪化も防がれ、地盤１の強度維持
も充分に図ることが出来る。

このようにして第１図（ト）に示す様に地盤１中には所
定径Ｒのソイルセメント杭１０が設計通りに充分な強度
を有して形成され、次に、図示しない小牧を次のステッ
プに移動して上述施工プロセスを反復し、ソイルセメン
ト杭１０を所定ピッチで連続的に行って当該軟弱地盤１
の改良を行う。

そして、その間、上）ホした通り残土、泥水や掘削土壌
と改良材のセメントミルクとの攪拌混合体の産業廃棄物
としての排出が阻止され、したがって、その焼却処理や
運搬等も全く必要がないことになる。

尚、この出願の発明の実１ｒ２様は上述実施例に限るも
のでないことは勿論でおり、例えば、第１図（ト）に示
す様に攪拌混合体９内＠７の地盤１上への引き扱き撤去
後、掘削土壌１′と改良材としてのセメントミルク６と
の撹拌混合体９が形成された直後に、例えば、内外面に
スパイラル状の凸条を形成された鋼管等の図示しない杭
材を同芯的に打設させて、経時的に攪拌混合体９の固化
を介して一体緊締連結させて図示しない合成杭を形成す
ることが出来る等種々の態様が採用可能である。

而して、核種合成杭の杭材の攪拌混合体９内への打設は
攪拌混合体９の形成直後でおるために打設抵抗は少く、
スムースに打設を行うことが出来る。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、所定の軟弱地盤を掘削
して掘削削孔を形成し、その掘削削孔内にセメントミル
クやモルタル等の改良材を噴出して掘削土壌と改良材と
を攪拌混合してソイルセメント杭等の造成杭を形成する
地盤改良工法において、従来一般に行われていた掘削削
孔直接形成によって不可避的に生ずる残土や泥水等や掘
削土壌とセメントミルク等の改良材との攪拌混合体がオ
ーバーフローし、産業廃棄物となって廃棄物処理場に於
ける焼却処理等を行う必要はなく、したがって、当然の
ことながら運Ｗｌ費等を含めてその処理費用が削減され
、イニシャルコストは勿論、ランニングコストも著しく
削減されて経費節減にプラスするという優れた効果が秦
される。

而して、設計造成杭削孔と同芯的に該削孔の径より小径
の先行掘削削孔を形成して該先行削孔形成時の芯抜きに
よる先行排土を行うことにより、先行排土分が先述在来
態様における産業廃棄物処理分の品に相当して排土され
ても、該排土は当該軟弱地盤の土壌が排土されるために
何ら公害性はなく、改良領域に於いて適宜に残置しても
改良地域周辺の環境を阻害するような虞もなく、廃棄物
汚染等をきたす虞もないという効果もある。

又、先行掘削削孔に伴う先行排土は設計的に正確に出来
るために、地盤の強度を低下させる虞もないという効果
も秦される。

そのうえ、設計造成杭削孔を先行削孔に同芯的に後掘削
を行うために、先行削孔内に充填されているセメントミ
ルク等の改良材と攪拌混合されるためにその掘削量が少
く、したがって、掘削に伴うトルクが減少し、それだけ
動力費が削減され施工コストを下げることが出来るとい
う効果もある。

このようにして、この出願の発明によれば、所定のソイ
ルセメント杭等の基礎杭を形成して地盤改良を行うに際
し、施工コストが低減され、又、産業廃棄物の処理もし
なくて済み、環境の汚染もないという無公害性が発揮さ
れるという優れた効果が秦される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の詳細な説明図であり、第１図は
施工プロセス模式断面図、第２図は第１図（イ）の下視
図、第３図は第１図（ニ）のｌｌｌ−■断面図、第４図
は第１図（ホ）のＩＶ　−ＩＶ断面図でおる。 １・・・地盤、　　４・・・掘削削孔、　　１′・・・
掘削土壌、１０・・・ソイルセメント杭、　　５・・・
先行排土、６・・・改良材、　　３・・・オーガー８．
８′・・・攪拌翼

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）地盤を掘削し掘削削孔内で改良材を噴出して掘削
   土壌と攪拌混合して造成杭を形成するようにした地盤改
   良工法において、所定径の削孔領域にそれより小径の削
   孔を先行掘削して設計排土量を芯抜きして先行排土し、
   該削孔内に改良材を充填し、その後所定径の削孔の後工
   程の掘削を行いながら先行して充填した改良材と掘削土
   壌とを撹拌混合して造成杭を形成するようにしたことを
   特徴とする地盤改良工法。
2. （２）上記削孔の後工程の掘削を先行して充填した改良
   材と同芯的に行うようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の地盤改良工法。
3. （３）上記先行する掘削と先行する排土をオーガーによ
   り芯抜きして行うようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の地盤改良工法。
4. （４）上記撹拌混合を上下の相互逆回転の攪拌翼によっ
   て行うようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の地盤改良工法。
5. （５）上記撹拌混合を攪拌翼の昇降操作によつて行うよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   地盤改良工法。
6. （６）地盤を掘削し掘削削孔内で改良材を噴出して掘削
   土壌と攪拌混合して造成杭を形成するようにした地盤改
   良工法において、所定径の削孔領域にそれより小径の削
   孔を先行掘削して設計排土量を芯抜きして先行排土し、
   該削孔内に改良材を充填し、その後所定径の削孔の後工
   程の掘削を行いながら先行して充填した改良材と掘削土
   壌とを撹拌混合した後攪拌混合体内に杭材を打設するよ
   うにして合成杭を形成するようにしたことを特徴とする
   地盤改良工法。
7. （７）上記杭材が鋼管杭であることを特徴とする特許請
   求の範囲第６項記載の地盤杭工法。