JPH0473315A - 硬化体造成方法 - 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］ 本発明は、高圧噴射（注入）によって地盤中に硬化体を
形成する硬化体造成方法に関する。

［従来の技術］ 地盤中に硬化体を形成するときに使用される装置として
、従来、特公昭６２−１８６９０号公報によって開示さ
れている掘削装置が知られている。

この掘削装置は第１６図に示す如く上下方向に移動自在
に構成された棒状のロッド１０１と、ロッド１０１を回
転させる回転駆動部１０２と、ロッド１０１の先端に設
けられ、側方に庇削水１０５を噴射する噴射ノズル１０
３とを備えており、ロフト１０１を所定の速度で引き抜
くとともに、回転駆動部１０２によってロット１０１を
回転させながら噴射ノズル１０３から掘削水１０５を噴
射させて周囲地盤を掘削する。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このような従来の掘削装置を用いて地盤中に
硬化体を形成する場合、噴射ノズル１０３から固化材等
を噴射させて円囲地盤を掘削しながら地盤中に同化材等
を注入しなければならない。

しかしながら、このような作業を行なうと、ロッド１０
１と地盤との間に形成された隙間１０７を通じて地盤中
に噴射した同化材等が地表に溢れ出てしまい、噴射ノズ
ル１０３から噴射した同化材等が無駄になってしまうと
いう問題があった。

また、このように地表に溢れ出た同化材等を産業廃棄物
として処理しなければならないので、その分を含めて施
工コストが高くなってしまうという問題があった。

本発明は上記の事情に鑑み、地盤中に噴射した同化材等
が地表に溢れ出ないようにして同化材等の無駄を無くす
ことができるとともに、地表に溢れ出た同化材等の処理
を不要にして施工コストを低減させることができる硬化
体造成方法を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明による硬化体造成方
法は、ロット機構を地盤に貫入するとともに、所定の流
体を噴射して地盤中に硬化体を形成する硬化体造成方法
において、ロッド機構が地盤に貫入された状態でその先
端側部に設けられた高圧噴射部から前記流体を所定方向
へ噴射して、先端部周囲の地盤を掘削しながら前記高圧
噴射部の少し上に設けられた攪拌翼を回転させつつ前記
ロフト機構を所定の速度で引き抜いて地盤中に硬化体を
形成することを特徴としている。

［作用］ 上記の構成によって、地盤中ここロット機構が貫入され
た状態で高圧噴射部から所定の流体を噴射して、先端側
部周囲の地盤を尿削しながら高圧噴射部の少し玉に設け
られた攪拌翼を回転させてロッド機構を所定の速度で引
き抜くことにより、前記高圧噴射部より地表側にある地
盤を攪拌して高圧噴射部から噴射された流体が地表に溢
れ出るのを防止しながら地盤中に硬化体を形成する。

［実施例］ 第１図は、本発明による硬化体造成方法の第１実施例で
用いられる硬化体造成装置の一例を示す正面図である。

この図に示す硬化体造成装置は、水・同化材供給装置１
と、ロッド駆動機構２と、ロット機構３とで概略構成さ
れ、ロッド機構３を地盤に所定の深さだけ貫入させた後
、ロッド機構３から固化材（または、藁材なと）４を所
定方向に噴射させつつ、ロッド機構３の攪拌翼５を回転
させてこれを所定の速度でｔに引き上げることにより周
囲地盤の掘削および同化材４の注入を行なって地盤内に
一字形、または十字形の硬化体を造成する。

水・同化材供給装置１は、同化材４を貯蔵するタンク６
と、タンク６内の固化材４を汲み出すポンプ７と、ポン
プ７によって汲み出された固化材４をロット機構３に導
くホース８と、水９を貯蔵するタンク１０と、タンク１
０内の水９を汲み出すポンプ１１と、ポンプ１１によっ
て汲み出された水９を前記ロフト機構３に導くホース１
２とを備えており、各ポンプ７．１１を作動させて汲み
出した固化材４や水９をホース８．１２によってロッド
機構３に供給する。

ロッド機構３は、第２図に示す如く円筒状に形成される
外ロッド１３と、外ロッド１３の先端周囲部（下端部側
）に設けられる翼を２枚以ともった攪拌翼５と、外ロッ
ド１３に回転自在に挿通される棒状の内ロッド１４と、
内ロッド１４の先端に設けられる水噴射ノズル１５と、
第３図に示す如く内ロツｌ”　１４の先端部側面に設け
られる４つの固化材噴射ノズル１６と、内ロット１４の
後端（上端部側）に固定され、内ロット１４の後端に対
して外ロッド１３の後端（上端部ｆｌｌｌＬｌ）を回転
自在に支持するとともに、前記ロット駆動機構２によっ
て回転しないように支持される自転軸受１７とを備えて
いる。

そして、貫入時には、前記水・同化材供給装置ｌから′
供給される水９を水噴射ノズル１５から噴射させながら
、ロッド駆動機構２からの駆動力によって外ロッド１３
を回転させて地盤中に押し込む。また引き抜き時には、
水・同化材供給装２１から供給される固化材４を各固化
材噴射ノズル１６から噴射させながら、ロッド駆動機構
２の駆動力によって外ロッド１３を回転させて地盤中か
らゆっくり引き抜く。

また、ロッド駆動機構２は、ロッド機構３の外ロッド１
３を回転させる回転駆動部１８と、ロット機構３の外ロ
ッド１３を上下方向に移動させる上下駆動部１９と、軸
受１７の回転を阻止しながらこれを上下方向にスライド
自在に支持するガイトリーダー２０とを備え、ガイドリ
ーダー２０によってロッド機構３の軸受１７の回転を阻
止し、かつ内ロッド１４の回転を防止した状態で外ロッ
ド１３を回転させながら、ロッド機構３全体を上下させ
る。

次に、第４図（ａ）〜第４図（Ｃ）を参照しながらこの
実施例の硬化体造成方法を説明する。

まず、この硬化体造成装置では、ガイドリーダー２０に
よって軸受１７の回転を阻止して内ロット１４の回転を
禁止するとともに、軸受１７を上下方向にスライド自在
に支持している。

そして、ロッド機構３を地盤に貫入させるときには、第
４図（ａ）に示す如くロフト駆動機構２等を作動させて
ロッド機構３の外ロッド１３を回転させてロット機構３
の先端部側から地盤中に押し込む。なお、この場合、必
要に応じて水・同化材供給装置１を作動させ、内ロッド
１４の水噴射ノズル１５もしくは固化材噴射ノズル１６
から水９もしくは同化材４を噴射させなからロット機構
３を地盤中に押し込むようｔこしてもよい。

この後、第４図（ｂ）に示す如くロット機構３の先端部
が地盤中に所定の深さまで押し込まれたことを確認する
。

次いで、第４図（ｂ）、　　（ｃ）に示す如く水・同化
材供給装置１やロッド駆動機構２等を作動させて、２つ
もしくは４つの同化材１１１１射ノズル１６から固化材
４を噴射させるとともに、ロッド機構３の外ロッド１３
を回転させながら、所定の速度でこれをゆっくりと引き
抜いて周囲地盤の掘削および固化材４の注入を行なう。

この場合、２つの固化付噴射ノズル１６から固化材４を
噴射させたときには、第５図に示す如く攪拌翼５に対応
した直径の円柱状硬化体２３と、固化付噴射ノズル１６
から噴射された同化材４の到達距離に応した壁状の硬化
体２１とからなる一字形硬化体２２を単位として造成さ
れる。また４つの固化材噴射ノズル１６から固化材４を
噴射させたときには、第６図に示す如く攪拌翼５に対応
した直径の円柱状硬化体２３と、固化材噴射ノズル１６
から噴射された同化材４の到達距離に応じた直交する２
つの壁状硬化体２４とからなる十字形硬化体２５を単位
として造成される。

またこのとき、外ロッＦ’　１３を回転させて攪拌翼５
により各固化付噴射ノズル１６の上部例にある地盤を攪
拌しているので、固化付噴射ノズル１６による噴射掘削
が行い易くなるとともに、各固化材噴射ノズル１６から
噴射される同化材４が地表側に溢れ出ることを抑制され
てこれを攪拌した円柱状硬化体２３として形成される。

このように、この実施例においては、攪拌翼５を回転さ
せて同化材４が地表に溢れ出るのを防止しながら固化材
噴射ノズル１６から固化材４を噴射させて周囲地盤の掘
削および同化材４の注入を行なうようにしたので、固化
材噴射ノズル１６から噴射した固化材４が無駄になるこ
とがなくなり、地表に溢れ出る固化材等の処理を不要に
して施工コストを低減できる。

しかも、硬化体２２．２５として一字形や十字形に形成
しているので、従来の円柱形に対して所定形状を確保す
るための噴射量を少なくでき、また固化材噴射ノズル１
６を固定して定まった方向に噴射掘削することによって
も同化材４が地表へ溢れ難くなるとともに、従来の円柱
形と同等な改良効果を確保できる。

第７図は、本発明による硬化体造成方法の第２実施例で
用いられろ硬化体造成装置の一例を示す正面図である。

なお、この図において、第１図の各部と対応する部分に
は同じ符号が付しである。

この図に示す硬化体造成装置が第１図に示す装置と異な
る点は、水・同化材供給装置１部分に水や空気等の流体
３０を貯蔵するタンク３１と、タンク３１内の流体３０
を取り出す取出部３２と、取出部３２によって取り出さ
れた流体３ｏをロッド機構３に導くホース３３とを設け
るとともに、第８図および第９図に示す如く各固化材噴
射ノズル１６の少し上に流体噴射ノズル２６を各々設け
、各固化材噴射ノズル１６から固化材４を噴射するとき
、各流体噴射ノズル２６から水や空気等の流体３０を高
圧で噴射させるようにしたことである。

したがって、第１０図に示す如くＵット機構３を引き抜
きながら硬化体２２や硬化体２５を造成するとき、流体
噴射ノズル２６から水や空気等の流体３０を噴射させて
周囲地盤中の一部に空洞を予め作り、これによって固化
材噴射ノズル１６から噴射される同化材４をより遠くま
で飛ばし易くなり、所定距離まで掘削するために必要と
する無駄な固化材を少なくでき、所定の硬化体２２や硬
化体２５を設計通り造成することができる。

このように、この実施例においては、上述した実施例と
同様に固化材噴射ノズル１６から噴射した固化材４が無
駄になるのを防ぎ、これによって地表に溢れ出た同化材
等の処理を不要にして施工コストを低減できることに加
えて、ロッド機構３の引き抜き速度を早くして工期の短
縮化を図ることができる。

第１１１１Ｊは、本発明による硬化体造成方法の第３実
施例で用いられる硬化体造成装置の一例を示す正面図で
ある。なお、この図において、第１図の各部と対応する
部分には同じ符号が付しである。

この図に示す硬化体造成装置が第１図に示す装置と異な
る点は、ロフト機構３に代えてロット機構３ｂを用いる
ようにしたことである。

ロット機構３ｂは、第１２図および第１３図に示す如く
円筒状に形成されその下端外周部に２つの切欠部３４を
形成した外ロッド３５と、外ロッド３５の下端外周部（
先端部！１）に形成される２枚の攪拌質３６と、外ロッ
ド３５に回転自在に挿通される棒状の内ロット３７と、
内ロッド３７の下端外周部側に設けられる空洞形成質３
８と、内ロッド３７の先端部に設けられる水噴射ノズル
３９と、内ロッド３７の各空洞形成質３８の少し先端部
側に設けられる２つの固化材噴射ノズル４０と、内ロッ
ド３７の上端部分に設けられる軸受部４１とを備えてい
る。なお、水噴射ノズル３９は省略してもよい。

軸受部４１は、ロッド駆動機構２のガイドリーダー２０
によって上下方向にスライド自在に保持される国体と、
この国体内に設けられる回転軸機構、スライド機構、ロ
ック機構とを備えており、前記スライド機構により内ロ
ッド３７を一ヒ下方向に所定距離だけスライド自在に、
また回転軸機構によって外ロッド３５を回転自在に保持
している。

そして、ロフト機構３ｂを地盤に貫入させるときには、
内ロット３７を回転自在にする。

これによって、ロフト機構３ｂが地盤に貫入されるとき
の抵抗により、内ロッド３７が上方に押されて第１２図
に示す如く内ロッド３７に形成された各空洞形成質３８
が外ロット３５に形成された各切欠部３４に各々嵌入し
て外ロッド３５が回転駆動されたときには、これに応し
て空洞形成質３８が回転する。

また、ロッド機構３ｂを地盤から引き抜くときには、内
ロッド３７をロックしてこれが回転するのを禁止する。

これによって、ロッド機構３ｂの外ロッド３５が上に持
ち上げられたたとき、地盤の抵抗により各空洞形成質３
８が下側に押されて第１４図に示す如く各切欠部３４か
ら各空洞形成質３８が外れ、外ロッド３５が回転しても
各空洞形成質３８は一定の方向を向いた状態に保たれる
。

次に、第１５［！Ｉ（ａ）〜第１５図（ｃ）を参照しな
がらこの実施例の硬化体造成方法を説明する。

先ず、ロッド機構３ｂを地盤に貫入させるときには、軸
受部４１を作動させて内ロッド３７のロックを解除した
後、第１５図（ａ）に示す如くロット駆動機構２等を作
動させてロット機構３ｂの外ロット３５を回転させてロ
ッド機構３ｂの先端を地盤中に押し込む。なお、この場
合、必要に応じて水・同化材供給装置１を作動させ、内
ロット３７の水噴射ノズル３９もしくは固化材噴射ノズ
ル４０から水９もしくは同化材４を噴射させなからロッ
ド機構３ｂを地盤中に押し込むようにしてもよい。

これによって、外ロッド３５の各切欠部３４に各空洞形
成質３８が嵌入し、外ロッド３５の回転に伴って各攪拌
翼３５ど各空洞形成′Ｒ３８とが同じ方向に回転してこ
れら空洞形成質３８および攪拌翼３６により地盤がほぐ
される。

次いで、第１５図（ｂ）に示す如くロフト機構３ｂの先
端部が地盤中に所定の深さまで押し込んだとき、ロッド
機構３ｂの押し込みを停止させる。

そして、内ロッド３７の同化付噴射ノズル４゜が所定の
方向を向いたとき、ロッド駆動機構２の作動を停止して
外ロッド３５の回転を停止させる。

次いで、ロット駆動機構２を作動させて外ロッド３５を
上方に持ち上げて外ロッド３５に形成された切欠部３４
から空洞形成Ｎ３Ｂを外した後、軸受部４１を作動させ
て内ロッド３７をロックさせる。

この後、第１５図（ｃ）に示す如く水・同化材供給装置
ｌやロッド駆動機構２等を作動させて２つ、の固化材噴
射ノズル４０から固化材４を噴射させるとともに、ロッ
ド機構３ｂの外ロッド３５を回転させながら、所定の速
度でこれをゆっくりと引き抜いて周囲地盤の掘削および
固化材４の注入を行なう。

この場合、外ロッド３５を回転させて攪拌質３６により
地盤を攪拌し、さらに空洞形成質３８により周囲地盤に
空洞を形成しながら内ロッド３７の各固化材噴射ノズル
４０から定まった方向に固化材４を噴射しているので、
各固化材噴射ノズル４０から噴射される同化材４はより
遠くに飛んで周囲地盤を効果的に掘削しながら、周囲地
盤中に注入して一字形形硬化体２２として造成される。

また、外ロッド３５を回転させて攪拌質３６により各固
化材噴射ノズル４０の１部側にある地盤を攪拌している
ので、各同化付噴射ノズル４０から噴射される固化材４
は地表側に溢れ出るのをとらへられて攪拌される結果、
地表側へ溢れ出ることが抑制される。

このように、この実施例においては、ロッド機構３ｂを
地盤に貫入させるとき、外ロッド３５に形成された切欠
部３４に空洞形成質３８を嵌入させて、外ロッド３５に
設けられた攪拌質３６と内ロッド３７に設けられた空洞
形成質３８とにより地盤をほぐしながらロッド機構３ｂ
の先端部を地盤に貫入するようにしているので、地盤に
ロット機構３ｂを貫入させるときの抵抗を小さくするこ
とできる。

さらに、この実施例においては、ロット機構３ｂを地盤
から引き抜くとき、外ロッド３５に形成された切欠部３
４から空洞形成質３８を外すとともに、内ロッド３７に
形成された同化付噴射ノズル４０を所定の方向に向けて
これをロックさせるようにしているので、空洞形成質３
８によって周囲地盤中の一部に空洞を作り、固化材噴射
ノズル４０から噴射される同化材をより遠くまで飛ばす
ことができ、これによって掘削に要する固化材噴射量を
少なくして所定部分まで同化材４を到達させることがで
きる。

またこのとき、攪拌翼３６を回転させて同化材４が地表
に溢れ出るのを防止しながら同化付噴射ノズル４０から
固化材４を噴射させて周囲地盤の掘削および固化材４の
注入を行なうようにしているので、同化付噴射ノズル４
０から噴射した同化材４が無駄になるのを防止すること
ができるとともに、地表に溢れ出る固化材等の処理を不
要にして施工コストを低減できる。

また、この実施例においては、２枚の空洞形成質３８と
、２つの同化付噴射ノズル４０とにょって地盤の開削お
よび固化材４の注入を行なうようにしているが、空洞形
成ｊＥ３Ｂの数を４枚にするとともに、同化付噴射ノズ
ル４０の数を４個にして十字形硬化体２５を造成するよ
うにしてもよい。

また、上述した各実施例においては、同化付噴射ノズル
１６．４０から液体状の同化材４を噴射させるようにし
ているが、地盤を固化させる流体であれば、水などの液
体やセメント等の粉末、ガス等の気体、これらの混合物
を噴射させるようにしてもよい。

また、上述した実施例においては、地盤からロッド機構
３．３ｂを引き抜くとき、内ロッド１４．３７の回転を
禁止して−７形硬化体２２や十字形硬化体２５を形成す
るようにしているが、地盤からロット機構３．３ｂを引
き抜くとき外ロット１３．３５とともに、内ロッド１４
．３７を回転させて径の大きい円柱状の硬化体を形成す
るようにしてもよい。

そしてこの場合、内ロッド１４．３７に形成された同化
付噴射ノズル１６．４０の間に流体噴射ノズルを形成し
、これらの各流体噴射ノズルから水や空気等の流体を高
圧噴射させて地盤に空洞を形成し固化材噴射ノズル１６
．４ｏがら噴射される固化材４をより遠くまで飛ばすよ
うにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の硬化体造成方法によれば
、地盤中に噴射した固化材等が地表に溢れ出ないように
して固化材等の無駄を無くすことができるとともに、地
表に溢れ出た同化材等の処理を不要にして施工コストを
低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による硬化体造成方法の第１実施例で用
いられる硬化体造成装置の一例を示す正面図、第２図は
第１図に示すロット機構の先端部分を示す一部裁断正面
図、第３図は第１図に示すロット機構の先端部分を示す
底面図、第４図（ａ）〜（ｃ）は各々第１図に示す硬化
体造成装置を用いた造成例を示す模式図、第５図は造成
される硬化体の一例を示す模式図、第６図は造成される
硬化体の他の一例を示す模式図、第７図は本発明による
硬化体造成方法の第２実施例で用いられる硬化体造成装
置の一例を示す正面図、第８図は第７図に示すロッド機
構の先端部分を示す一部裁断正面図、第９図は第７図に
示すａラド機構の先端部分を示す底面図、第１０図は第
７図に示す硬化体造成装置を用いた造成例を示す模式図
、第１１図は本発明による硬化体造成方法の第３実施例
で用いられる硬化体造成装置の一例を示す正面図、第１
２図は第１１図に示すロッド機構の先端部分を示す一部
裁断正面図、第１３図は第】１図に示すロッド機構の先
端部分を示す底面図、第１４図は第１１図に示すロッド
機構の先端部分の作動例を示す正面図、第１５図（ａ）
〜（ｃ）は各々第１１図に示す硬化体造成装置を用いた
造成例を示す模式図、第１６図は従来から知られている
掘削装置の一例を示す正面図である。 １・・・・・・水・同化材供給装置 ２・・・・・・ロッド駆動機構 ３　・　中 ４　・　・ ５　・　・ １６　・ ２２拳 ２５　φ ・ロット機構 ・流体（同化材） ・　ｔｇｔ　１竿に〔 ・高圧噴射部（固化材噴射ノズル） −字形硬化体 十字形硬化体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロッド機構を地盤に貫入するとともに、所定の流
   体を噴射して地盤中に硬化体を形成する硬化体造成方法
   において、ロッド機構が地盤に貫入された状態でその先
   端側部に設けられた高圧噴射部から前記流体を所定方向
   へ噴射して、先端部周囲の地盤を掘削しながら前記高圧
   噴射部の少し上に設けられた攪拌翼を回転させつつ前記
   ロッド機構を所定の速度で引き抜いて地盤中に硬化体を
   形成することを特徴とする硬化体造成方法。