JPH045091B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈技術分類・分野〉 開示技術は、都市河川や沿岸埋め立て、湖沼埋
め立て等水中底床の地盤を固化安定改良するべく
セメント等の固化粉体を噴射撹拌する工法技術分
野に属する。

〈要旨の解説〉 而して、この出願の発明は、都市河川等の水に
セツトされた台船等の水中構造物のリーダを介し
て噴射撹拌パイプをその外側のシールカバー内に
て下降させ、底床下部の地盤内に貫入してセメン
ト等の固化粉体を気体輸送して噴射撹拌し、而し
て、輸送する気体が地盤から浮上する行程におい
て回収し、水中のPH及び濁度を変化させず、大気
を汚染させないようにした水中地盤に対する粉体
噴射撹拌工法に関する発明であり、特に、水面か
ら底床にかけて底床や水面の高さの変化に応じて
伸縮自在にし得る上記シールカバーを設け、上記
地盤中から浮上する輸送気体を該シールカバー中
で浮上させ、該シールカバーから回収すると共
に、シールカバーの中の水のPH及び濁度を調整す
るようにして水質アンバランスを防ぐようにする
と共に、更に、該シールカバーの周囲に於いて水
面から底床にかけて該シールカバーを囲繞するよ
うに樹脂製シート等の膜体を張設してシールドゾ
ーンを形成させ、上述施工を行うようにした水中
地盤に対する粉体噴射撹拌工法に係る発明であ
る。

〈従来技術〉 周知の如く、地盤改良工法において、就中、軟
弱地盤に対する地盤改良は、種々の改良剤を地盤
中に注入して行うようにしたさまざまな工法が開
発採用されているが、公害問題を無視することが
出来なくなつて、例えば、水ガラス系の注入剤等
の特殊の注入剤を用いる以外はほとんど不可能に
なつてきた。

而して、軟弱地盤、特に、海岸や湖沼、或は、
都市河川の底床下の地盤の如く、含水比が高い地
盤に対して薬液注入による地盤改良安定工法は改
良工事プロセスにおいて液体の含有比を高める上
でもともと矛盾があり、好ましくない種々の問題
があり、これに対処するに、セメント等の固化粉
体を気体輸送して噴射撹拌する工法が案出され、
広く採用されるようになつてきた。

特に、近時海岸埋め立ての基礎工事大型プラン
ト等の基礎工事、或は、都市河川の埋め立ての伴
う基礎底床の安定化処理等には有力な噴射撹拌と
して種々研究されて実用化されるようになつてき
ている。

さりながら、地上での軟弱地盤に対する上記粉
体噴射撹拌工法は一般に行い易いが、海岸埋め立
てや都市河川の底床下の地盤に対する安定化処理
にこれを用いるようにすると新たな公害問題が発
生する基本的な阻害条件が出てきた。

即ち、海面や河川水面等に台船等を設けてリー
ダを介し噴射撹拌パイプを降下させて底床下部の
地盤にセメント等の固化粉体を注入するにはその
輸送手段として一般に気体輸送手段を採用してい
るが、地盤内に該固化粉体を噴射撹拌した後に輸
送手段としての空気等の気体は噴射撹拌パイプの
外側面やそのスピルを介して上昇し、フイルタ等
によりその粉塵を濾過されて大気に放出されるも
のの、該地盤や底床から水中に浮上するプロセス
をたどる輸送気体を放出させると、膨大な水域に
輸送気体が放出されて水質を汚濁させたり水素イ
オン濃度をアンバランスにし、水の自然系態を崩
す虞が生じ、又、水面に浮上して大気に放出され
る泡内にセメント粉塵等があつて周囲の大気を汚
染するという不具合もある。

これに対処するに、特願昭55−135167号に示さ
れている先願発明の如く、第１図に示す様に、例
えば、都市河川の水面１に台船２を浮設し、その
リーダ３に沿つて噴射撹拌パイプ４をその外側に
設けたシールカバー５内に降下させ、駆動モータ
６により回転させながら、台船７下部の地盤８に
貫入させ、送給装置９により気体輸送を介して所
定のセメント等の固化粉体をスイーベルジヨイン
ト１０によつて該噴射撹拌パイプ４から送給し、
下端の噴射撹拌翼１１を介して該地盤８内に噴射
撹拌させて改良造成体１２を形成させるように
し、而して、そのプロセスにおいて、輸送気体は
該噴射撹拌パイプ４の外面に設けたスピル１３等
に沿つてシールカバー５内を上昇し、排気孔１４
より台船２の濾過装置１５より清浄に濾過され
て、大気に放出されるような公害防止手段が開発
採用されている。

さりながら、該種水中での粉体噴射撹拌工法に
おいては水面１に対する底床７の相対的な高低
差、或は、海岸近くの都市に於ける河川の潮の満
干期による水面の高さ位置によつて上記シールカ
バー５の下端エツジ１６が必ずしも充分に底床７
に根入れ出来るとは限らない難点があり、又、水
面１と底床７とのヘツドが大きいためにシールカ
バー５の下端エツジ１６に対する洗掘作用が起こ
り、そこから水が浸入したり、或は、セメント粉
前体を粉塵として含有する浮上するところの輸送
気体が逆に河川水位の中へ噴出することになり、
その結果、河川の水質を汚濁したり、上述同様に
水素イオン濃度をアンバランスにして水の自然系
態を崩したり、或は、水面に浮上して大気にセメ
ント粉体をまきちらす虞が避けられないという欠
点もあつた。

これに対処するに、設計範囲内で最大高さのシ
ールカバー５を形成するとすれば、その重量は極
めて大きくなり、施工時にその沈下、或は、上昇
に相当な動力を要し、工事費がかさむという不利
点もあつた。

〈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
河川等の水中地盤に対する粉体噴射撹拌の問題点
を解決すべき技術的課題とし、水面下の底床の相
対的な深さ等に無関係に確実に地盤から浮上する
輸送気体をシールカバー内で回収し、又、確実に
水質の汚濁や水素イオン濃度のアンバランスを阻
止し、大気汚染も防止することが出来、しかも、
確実に水中の底床下の地盤に対する固化粉体の噴
射撹拌を行つて地盤安定化処理を行うことが出来
るようにして建設産業における水中地盤に対する
改良利用分野に益する優れた水中地盤に対する粉
体噴射撹拌工法を提供せんとするものである。

〈発明の構成〉 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、前述問題点を解決す
るために水面に浮設した台船や突堤等にセツトし
たリーダより噴射撹拌パイプをその周囲に設けた
シールカバー内に挿入して底床下部の地盤に貫入
し、該台船より所定固化粉体を気体輸送して該地
盤内に噴射撹拌して所定の改良を行い、そのプロ
セスにおいて上記シールカバーは水面下の底床の
深さに応じて伸縮させて水面から該底床に充分に
噴射撹拌パイプを囲繞するようにし、且つ、その
先端エツジは底床に対し充分に根入れが行うこと
が出来るようにし、而して、該シールカバー内の
水は該シールカバーの外側のヘツドと約等しいよ
うにし、地盤から浮上する輸送気体は噴射撹拌パ
イプの周囲よりシールカバー内に上昇し、シール
カバー外の水質を汚濁して水素イオン濃度をアン
バランスにさせることがないようにし、シールカ
バー内のみの水質が変化した水は上記台船等に循
環されて初期の水質と変わらないように調整さ
れ、又、回収される浮上輸送気体は充分に粉塵を
濾過されて大気に放出されるようにされ、水、及
び、大気共に全く公害がないようにし、更には、
該シールカバーの外側に更にシールド膜を設けシ
ールカバー外にシールドゾーンを形成して安全域
を広げて無公害安全施工が確実に出来るようにし
た技術的手段を講じたものである。

〈実施例−構成〉 次に、この発明の実施例を第２図以下の図面に
基づいて説明すれば以下の通りである。尚、第１
図と同一態様部分は同一符号を用いて説明するも
のとする。

第２図に示す実施例において、上述第１図に示
す従来態様と異なる装置の点は有蓋のシールカバ
ー５′がその上部シールカバー５１に対し下端に
根入れ用のエツジ１６を有する下部シールカバー
５２が適宜シールを介して該上部シールカバー５
１に固定して設けたエアシリンダ１７のロツド１
７′をその下端ブラケツトに固定して昇降自在に
内装されており、上端蓋体にはフイルタ１８を有
する排水パイプ１９が、又、給水パイプ２０が水
中構造物としての台船２に設けたPH調整等の水質
調整及び濁度処理装置２１に接続して該シールカ
バー５′内の水を循環して該シールカバー５′内の
水のPHと濁度を調整可能にされている。

而して、当該実施例における都市の河川の底床
７下部の地盤８の改良安定施工を行うに際して
は、水面１に浮設した台船２を浮設し、該台船２
の端部に設けたシールカバー５′の下部シールカ
バー５２の自重、及び、エアシリンダ１７を介し
てロツド１７′を伸張させて上部シールカバー５
１に対し下部シールカバー５２を下降させて下端
エツジ１６を底床７に対して所定深さ根入れさせ
る。

したがつて、下部シールカバー５２を上昇位置
にある状態から下降させることにより、シールカ
バー５′内には、図示する様に、その内外の水面
レベルは同一になる。

よつて、シールカバー５′の下端に於けるヘツ
ド差はその内外にないことになる。

そこで、予め該シールカバー５′の蓋体より内
部に挿入されている噴射撹拌パイプ４をしてリー
ダ３に沿つて駆動モータ６により下降させ、その
先端の噴射撹拌翼１１を底床７下部の地盤８に回
転貫入させて台船２の粉体供給装置１５より固化
粉体としてのセメントを気体輸送により噴射撹拌
パイプ４のスイーベルジヨイント１０より該噴射
撹拌パイプ内に供給し、その先端噴射撹拌翼１１
から噴出させて地盤８内に於いて噴射撹拌させて
改良造成体１２を従来態様同様に形成させる。

而して、このプロセスにおいて、従来態様同様
に輸送した気体は噴射撹拌パイプ４の外側面の回
転スピル１３に沿つて上昇し、シールカバー５′
の内部の水内を浮上していくが、該浮上気体に含
有されるセメント粉体は該シールカバー５′内の
水に溶け込んでそのPHを変化させる。

さりながら、該シールカバー５′内の水はフイ
ルタ１８を介し、排水パイプ１９よりPH調整及び
濁度処理装置２１内に供給されて初期PH濁度と同
一値に調整されて給水パイプ２０により再びシー
ルカバー５′内に戻され、したがつて、これを反
復することにより該シールカバー５′内の水は常
に初期水質と同一値に、即ち、シールカバー５′
の外側と水と同一PH、同一濁度に調整されている
状態が保たれることになる。

而して、該シールカバー５′内の水中を上昇す
る浮上気体はその水面上に上がりパイプ１４より
排ガス処理装置９によつて含有されるセメント粉
塵を濾過されて大気中に放散される。

尚、上述プロセスにおいて、上部シールカバー
５１に対し下部シールカバー５２は水面１に対す
る底床７のその状態における所定深さに対応して
自重、及び、エアシリンダ１７により下降されて
その先端エツジ１６が底床７に根入れされている
ために、述従来態様のような所謂洗掘等は起こら
ず、又、シールカバー５′の内外のヘツド差がな
いためにシールカバー５′内の水が外に漏れて外
の水を汚濁するようなこともない。

そして、噴射撹拌工事が終了すれば、噴射撹拌
パイプ４の上昇と共にエアシリンダ１７を上昇さ
せて下部シールカバー５２を上部シールカバー５
１に対して縮少して引き上げ、初期状態に戻し、
次段下降に供するようにする。

勿論、上述実施例におけるシールカバー５′は
施工の前後において適宜定期不定期的に保守点検
整備をするのが不測にしてガス漏れが生じたり、
或は、先端エツジ１６の底床７に対する姿勢アン
バランス等が生じてシールカバー５′内外の水が
置換されて周囲の水質が変化し、水の自然系態が
ずれるような虞がある場合には、第３図に示す様
に、シールカバー５″の回りにおいて水面１にフ
ロート２２，２２を有するフエンス２３を該シー
ルカバー５″、及び、台船２との間にサークル状
にセツトし、該フエンス２３から、例えば、ビニ
ール製等のシートを閉断面状に水中に垂下させ、
その先端に適宜錘２５を設けて底床７に座着さ
せ、該シート２４によりその外側とシールドゾー
ン２６を形成させ、不測にしてシールカバー５″
からガス漏れが生じたり、或は、先端エツジ１６
から水質の変化したシールカバー５″内の水が流
出しても川の水を全体的に汚濁することがないよ
うにした態様である。

尚、当該実施例においては、前述第２図に示す
実施例のエアシリンダ１７、及び、そのロツド１
７′に代替して水中モータを具備するウインチ１
７″から下延するワイヤ１７″を下部シールカバー
５２′の下端に連結させて上部シールカバー５
１′に上述実施例同様に昇降自在にするようにし
てある。

したがつて、当該実施例では、川の水に対する
水質汚濁の心配はより確実に阻止され、より安全
性が高まり公害問題の虞のない噴射撹拌施工が行
われる。

尚、この出願の発明においては、第４，５図に
示す様に、台船及び水中構造物２においてリーダ
３、及び、駆動モータ６噴射撹拌パイプ４、シー
ルカバー５′、及び、５″は該台船２に設けた固定
フレーム２７の横方向ラツク２８に対し稼動フレ
ーム２９に設けたピニオン３０が該稼動フレーム
２９に設けたモータ３１によつて係合回転するこ
とにより、該台船２の一側端から他側端に対して
移動することが出来るようにされており、この場
合、該稼動フレーム２９は固定フレーム２７の溝
フランジに対しローラ３２，３２により安定して
移動するようにされている。

したがつて、噴射撹拌パイプ４による、地盤８
の一側寄りから、他側寄りに対する実質的全幅の
噴射撹拌安定改良工事が充分になされることにな
る。

尚、この出願の発明の実施態様は上述実施例に
限るものでないことは勿論であり、例えば、シー
ルカバー内の上昇輸送気体によりPH汚染された水
を台船のPH調整及び濁度処理装置に回収してPH及
び濁度を調整された水をシールカバー外の一般水
中に戻し、又、一般水を該シールカバー内に供給
するようにする種々の態様が採用可能である。

又、シールカバーの伸縮機構としては上述各実
施例の上部下部の内外シールカバーの相対スライ
ド態様以外にもベローズタイプも可能である。

更に、水中構造物は上記台船に代えて突堤、棧
橋等も使用出来ることは勿論である。

そして、この出願の発明の適用対象の工事は上
述実施例の都市河川のみならず湖沼、或は、海岸
埋め立て地等にも適用可能であることも勿論であ
る。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、基本的に薬液
注入工法に比し、含水比の高い軟弱地盤に対し優
れた効果を発揮することの出来る粉体噴射撹拌工
事において、特に、河川の底床下部の地盤や埋め
立て地の軟弱地盤に対し、地盤上の水に対し、何
等その水質を悪化させたり、水素イオン濃度をア
ンバランスにすることなく、又、水面上の大気に
浮上する輸送気体に含有される固化粉体を放散す
ることなく、したがつて、水中は勿論大気に対し
何等公害汚染を及ぼすことがなく確実に初期の目
的の粉体噴射撹拌工事を行うことが出来るという
優れた効果が奏される。

而して、用いられるシールカバーは水面から底
床に対し伸縮自在にされるために底床のヘドロ等
の水面に対し相対深さが異なる場合であつても、
或は、都市河川の如く、潮の干満によつて水面が
変化するような場合であつても、確実に該シール
カバーの下端はそのエツジをして底床に根入れさ
せることが出来、したがつて、該シールカバー内
の水をしてその外の水と置換されることがなく、
該シールカバー内のみの水質を調整すれば、何等
シールカバー外の河川水や海水の水質を汚染する
ことがないという優れた効果が奏される。

又、該シールカバーは伸縮自在にされているた
めにその全体重量は常に同一一定重量であるため
に、そのセツトに対する動力も常に一定に出来る
という効果もある。

又、水面に対して底床の相対深さの如何を問わ
ず、確実にシールカバーの下端のエツジを該底床
に対し根入れをすることが出来るために、シール
カバー内外の水圧は一定となり、したがつて、洗
掘等の現象も起こらず、又、上昇する輸送気体も
シールカバー外に漏れることもなく、そのため、
シールカバー内においてのみ確実に輸送気体が上
昇して浮上気体は回収されて濾過され、大気に放
散され、大気の汚染が防止されるのみならず、シ
ールカバー内の変化する水質は水中構造物のPH調
整と水質汚濁処理装置により確実に初期状態に調
整されて戻されるという優れた効果が奏される。

又、シールカバー内の水圧はその外側の水圧と
同様にヘツドが保たれるために、上述洗掘やガス
漏れの虞もなく、それだけ圧力調整等の調圧手段
やポンプ等も要らず、装置が簡単になり、単にイ
ニシヤルコストのみならず、ランニングコストも
安くなるという優れた効果が奏される。

加えて、シールカバー外にビニールシート等の
シートを囲繞させて水面から底床に垂下させて囲
繞し、シールドゾーンを形成することにより不測
にしてシールカバー内の上昇気体がシールカバー
外に漏れても、又、水質の変化した水がシールカ
バー外から漏れても二次的に該シールドゾーンに
より該シールドゾーン外に漏れて一般水を汚濁し
たりすることがなく、したがつて、確実に河川や
海水等の水質を汚す等という公害上の虞もない優
れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に基づく水中地盤に対する粉
体噴射撹拌工法の部分断面図、第２図以下はこの
出願の発明の実施例に説明図であり、第２図は１
実施例の断面図、第３図は他の実施例の断面図、
第４図は第３図部分平面図、第５図はリーダ及び
シールカバーの横往復機構の断面図である。 ２……水中構造物、７……底床、８……地盤、
５′，５″……シールカバー、２６……シールドゾ
ーン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水面に水中構造物から底床下地盤中に固化粉
   体を気体輸送して噴射撹拌しその工程で浮上する
   輸送気体を回収するようにした粉体噴射撹拌工法
   において、水面から底床にかけて伸縮自在なシー
   ルカバー中に該輸送気体を浮上させ、該浮上輸送
   気体を回収すると共にシールカバー中の水のPH調
   整及び汚濁処理を行うようにしたことを特徴とす
   る水中地盤に対する粉体噴射撹拌工法。 ２ 水面に水中構造物から底床下地盤中に固化粉
   体を気体輸送して噴射撹拌しその工程で浮上する
   輸送気体を回収するようにした粉体噴射撹拌工法
   において、水面から底床にかけて伸縮自在なシー
   ルカバー中に該輸送気体を浮上させ、該浮上輸送
   気体を回収すると共にシールカバー中の水のPH調
   整及び汚濁処理を行うようにし、而して上記シー
   ルカバーの周囲にて水面から底床にかけて閉断面
   シールドゾーンを水中に形成させるようにしたこ
   とを特徴とする水中地盤に対する粉体噴射撹拌工
   法。