JPH0317963B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は生石灰のような吸水膨脹性材料と、
砂や砕石等のような透水性材料とを軟弱地盤中に
パイル状に打設して軟弱地盤を改良する工法に関
するものである。 従来、生石灰のような吸水膨脹性材料と、砂、
砕石等の透水性材料を軟弱地盤中にパイル状に打
設して地盤改良を行う工法が行われており、外管
より大口径のパイルを造成する方法としては振動
式駆動装置を使用し、つきかためる方法（コンパ
クシヨン）が採られているが、振動と騒音が発生
して公害問題が生じ、その工法の適用範囲が限定
されている。 一般に多いケースであるが、対象地盤の土質が
均一でない場合には、土質によつて改良材を変え
て対応する方法が用いられているが、この様な方
法は異種の改良材を次々と投入せねばならず、施
工能率が大幅に悪くなるために土質を一点に絞
り、改良材も１種類として施される場合が多い。
更に、従来工法に於ては殆んどの場合に、材料排
出手段として圧縮空気を利用しているために圧縮
空気の地上への噴出や、地盤の側方変位を大きく
させる原因となつている。 従つて、この発明はこの様な従来工法の欠点を
除去するために、能率良く、無公害施工を可能と
する軟弱地盤の改良工法を提供することを目的と
するもので、先ず材料を土中に排出する手段とし
て内管先端部に材料のフイード装置を取付け、外
管をガイドパイプとした２重管式打設装置とな
し、内外管を各々回転駆動し、材料をフイード装
置により強制的に排出させるもので、材料の排出
には圧縮空気を何等使用することがなく、また材
料を貯蔵してケーシング内に投入するホツパを複
数個設けて各ホツパ内に異種の材料を投入してお
き、ケーシング貫入時の打設深度と駆動モータの
電流の自記記録から土質の変化とその深さとを探
知して、投入する材料の種類と量を決定して、パ
イルを打設することによつて土質の変化に対応で
きるパイルを造成することを特徴とするものであ
る。 この発明の他の目的と特長および利点は、この
発明の軟弱地盤の改良工法を実施する一実施例に
就いての添付図面に沿つた以下の詳細な説明から
明らかになろう。 第１図にはこの発明の軟弱地盤の改良工法を実
施するための打設装置の一実施例が示されてい
る。打設装置１は、地盤改良用材料のフイード装
置３が先端に設けられた内管２と、材料排出用の
ガイドパイプとなる外管４と、異種の材料を貯蔵
するための複数個のホツパ５，６と、内管２およ
び外管４を夫々回転駆動するための駆動モータ
８，９から成る駆動装置７とによつて主に構成さ
れている。この様な内管２と外管４とから成る２
重管式の打設装置１は汎用の杭打機のリーダ（図
示しない）に昇降自在に装着され、ウインチから
のワイヤ１０の巻取り、繰出しによつて昇降され
る。 外管４の上端には電動式または空圧式等の適宜
な駆動モータ８，９から成る駆動装置７が設けら
れ、内外管用の２種の出力軸を介して内管２およ
び外管４を夫々駆動できるようになつている。ま
た、外管４の上端の駆動装置７の下には回転ホツ
パ１１が設けられ、異種の材料貯蔵用の複数個の
ホツパ５，６がフイダ１２を介して夫々回転ホツ
パ１１に接続されている。更に、外管４の下端に
は開閉弁１４が設けられると共に、スパイラル１
５が取付けられている。内管２の上端は駆動装置
７の一方の駆動モータ８に連結されており、内管
２の下端にはフイード装置３が適宜に設けられて
いる。また、対象地盤における打設深度と土質変
化を探知するためにワイヤ１８と滑車１９を有す
る深度検出器１７と、駆動装置２における電流変
化を検出する電流変換器２１が自記記録計２２と
組合せて用いられる。 この様に構成された打設装置を用いてこの発明
の軟弱地盤の改良工法を実施する場合に、まず通
常のパイル打設を行うには駆動装置２を正転起動
し、所定深度まで貫入する。この時の貫入深度は
ワイヤ１８を介し深度検出器１７により検出され
る。次いで、地盤改良用の所要の材料を各ホツパ
５，６に投入し、フイーダ１２を作動して所定量
の材料を外管４内に投入する。改良材料の投入が
完了したならば、駆動装置２を逆転起動してフイ
ード装置３によつて材料を土中に排出しながら打
設装置１の引上げを行つて打設を完了する。 次に、外管４の外径より大口径のパイルを打設
する場合には、打設要領は上述した通常パイル打
設と同じであるが、引上げ速度を通常パイル打設
時より下げて施工すれば良い。 いま、通常パイル打設時の所要引上げ速度を
V₀ｍ／分、パイル径をd^mとし、外管の外径より
大口径とする時の引上げ速度をV₁ｍ／分、パイ
ル径をD^mとすると、V₀，V₁，ｄ，Ｄの関係は次
表の通りで、V₁を選択することによりパイル径
Ｄを任意に決定できる。

【表】 実際の例を示けと、外管の外径0.4ｍ、引上げ
速度を通常のパイル打設時の引上げ速度の1/2で
施工した結果、径0.55〜0.6ｍのパイルを造成す
ることができた。 また、土質の変化に対応して改良材料を変え
て、造成したパイルが均一な強度になる様にパイ
ルを打設する場合には次の様に行われる。 例えば、第３図に示される様な対象地盤の場
合、一般的に砂地盤の地盤改良材料にはセメント
系のもの、シルト質地盤では生石灰系の改良材料
が使用されており、特に砂地盤に生石灰系の改良
材を加えても殆んど効果がない。また、ピート層
の様な場合には土質に比較して改良材料を多量に
加える必要がある。 以上のことから実際の軟弱地盤の改良の場合、
例えば打設装置１のホツパ５にセメント系の材料
を、別のホツパ６に生石灰系の材料を投入し、２
種の改良材料を使用して地盤改良を行う。打設要
領は上述の通常パイル打設と同じであるが、ケー
シング貫入時には打設深度と駆動モータの電流変
化の自記記録をさせ、その結果に従つて盛土２
５、ピート層２６、砂層２７、シルト層２８の厚
さを１本毎に探知し、投入する改良材の種類と量
とを決定する。この自記記録の一例が第２図に示
されている。 普通に、砂層および比較的硬い粘土層等へのケ
ーシングの貫入は貫入抵抗が大きく、従つて第２
図においてｂ点からｃ点までの間は貫入が困難な
層があることが判定できる。いま、第２図の図表
と第３図の対象地盤の例とを対比すると、ピート
層２６が（盛土２５を含む）４ｍ（ａ点〜ｂ点）、
砂層２７が２ｍ（ｂ点〜ｃ点）、残り４ｍがシル
ト層２８（ｃ点〜ｄ点）であることが判る。従つ
て、先ずシルト層に対しては打設装置の一方のホ
ツパから生石灰系改良材料を４ｍ相当分の量を、
砂層に対してセメント系改良材料を２ｍ相当分の
量を投入し、更にピート層に対しては先に述べた
如く拡大径パイル打設要領に従つて改良材料を多
量に加える施工を行えば、土質の変化に対応した
パイル３０の造成が可能となる。 この様に、この発明の軟弱地盤の改良工法に依
れば、フイード装置を有する内管とスパイラルを
有した外管との２重管構造のケーシングを備えた
打設装置によつて、複数個のホツパに異種材料を
予め投入しておき、ケーシング貫入時の打設深度
に対するケーシング駆動用の駆動モータの電流変
化を検出探知して土質変化を判定し、ケーシング
の引上げ速度と改良材料の排出量とを土質に応じ
て制御することによつて異つた直径のパイルを造
成して地盤改良を行うことができる効果を奏する
ものである。また、この発明のこの様な軟弱地盤
の改良工法において、生石灰、砂、砕石等の材料
の排出を、圧縮空気を使用せずに、内管の先端の
フイード装置によつて強制的に排出させることに
より、造成されるパイルの形が良く、パイル先
端、パイル天端を精度よく造成でき、パイルの連
続性が良好で、ケーシングの外径より大口径で且
つ土質の変化に対応したパイルの造成ができ、打
設時の圧縮空気による地盤の側方変位が軽減でき
る等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の軟弱地盤の改良工法の実施
に用いられる打設装置を示す概要断面図、第２図
は第１図の打設装置における打設深度と駆動モー
タの電流変化とを自記記録した図、第３図は改良
対象地盤と打設されたパイルとを示す概要図であ
る。図中、１……打設装置、２……内管、４……
外管、５，６……ホツパ、７……駆動装置、８，
９……駆動モータ、１１……回転ホツパ、１７…
…深度検出器、２１……電流変換器、２２……自
記記録計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 生石灰のような吸水膨脹性材料と、砂や砕石
   等のような透水性材料を軟弱地盤中にパイル状に
   打設して軟弱地盤を改良する工法において、材料
   のフイード装置が先端に設けられた内管と、材料
   排出用のガイドパイプとなる外管とを備えた２重
   管式の打設装置によつて複数個のホツパに異種の
   材料を予め投入しておき、対象地盤の土質の変化
   とその深さを、ケーシング貫入時の打設深度およ
   び駆動モータ電流の自記記録により探知して土質
   の変化に応じ且つ異つた直径のパイルが造成でき
   るようになつたことを特徴とする軟弱地盤の改良
   工法。