JPH0745727B2 - 軟弱地盤の強化工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、軟弱地盤の強化工法に関する。

《従来の技術》 周知のように、軟弱地盤の強化方法として、深層混合固
結土工法がある。

この種の工法は、機械的な手段で強化対象地盤を撹拌し
ながら、セメントミルクなどの固結材を供給し、地盤土
砂と固結材とを混合して、地盤中に円筒状の固結体を杭
状，壁状，格子状などの形状に形成し、これにより軟弱
地盤を強化する方法である。

このような方法で軟弱地盤を強化すると、現地盤をその
まま強化するので周辺環境に与える影響が少ないなどの
特質を有しているが、以下に説明する課題もあった。

《発明が解決しようとする課題》 すなわち、深層混合固結土工法では、強化対象地盤と固
結材とを混合して、固結体を形成するので、対象地盤が
固結材により固結しなければならないが、例えば、腐植
土や有機質土などではあまり固結しないので、その効果
が有効に発揮されず、対象地盤に制約があった。

また、深層混合固結土工法では、円筒状の固結体を軟弱
地盤中に形成するだけなので、地盤との接触面積があま
り大きくないので、十分に地盤を強化することが難しい
場合もあり、さらに、機械的に地盤を撹拌しながら固結
材を供給するので、施工に時間がかかるという問題もあ
った。

この発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、強化対象地盤の性
状に制約がなく、しかも、地盤の耐力などを大きく向上
できるとともに、簡単に施工できる軟弱地盤の強化工法
を提供することにある。

《課題を解決するための手段》 上記目的を達成するために、本発明は、軟弱地盤中に先
端が開閉可能に閉止された中空筒状のマンドレルを鉛直
方向に貫入し、次いで、前記マンドレルを引き抜きなが
らその先端を解放して内部に硬化性流動物を注入し、こ
の硬化性流動物を前記マンドレルの先端から前記軟弱地
盤中に排出し、排出された前記硬化性流動物を硬化させ
て前記軟弱地盤中に杭状の硬化体を形成する軟弱地盤の
強化工法であって、前記硬化性流動物の注入圧を深度方
向で異らせることを特徴とする。

上記注入圧は、深度が浅くなるに従って段階的に低く設
定しても良い。

《発明の作用効果》 上記構成の軟弱地盤の強化工法によれば、軟弱地盤を強
化する杭状の硬化体は、マンドレルを貫入してこれを引
き上げる時に形成される空洞部に排出される硬化性流動
物が硬化することで形成されるので、軟弱地盤の性状に
関係なく施工できる。

また、硬化性流動物の注入圧を深度方向で異らせるの
で、形成される杭状の硬化体は、深度方向で大きさの異
なった異形断面となり、周辺の軟弱地盤との接触面積が
大きくなって、地盤の耐力が大幅に向上する。

さらに、硬化体を形成するために地盤に貫入するマンド
レルは、例えば、従来からペーパードレーン工法で使用
されていた貫入機械を転用すれば容易に、かつ、短時間
に施工できる。

《実施例》 以下、この発明の好適な実施例について添付図面を参照
にして詳細に説明する。

第１図は、この発明にかかる軟弱地盤の強化工法の一実
施例を示している。

同図に示す強化工法では、まず、第１図（Ａ）に示すよ
うに、軟弱地盤Ｅ中に中空筒状のマンドレル10がほぼ鉛
直方向に貫入される。

マンドレル10の先端には、その内部への土砂の侵入を防
止するために先端コーン12が嵌着される。

ここで、マンドレル10を地盤Ｅ中に貫入する機械として
は、例えば、ペーパードレーン材を地盤中に貫入させる
機械が使用される。

そして、第１図（Ｂ）に示すように、マンドレル10が軟
弱地盤Ｅの所定の深度まで貫入されると、マンドレル10
の引き抜きが開始される。

マンドレル10の引き抜きが開始されると、先端コーン14
外周部分には、周辺の土圧が作用して、先端コーン12は
貫入された深度位置でマンドレル10から離脱する。

なお、マンドレル10の先端を開閉可能に閉止する手段と
しては、先端コーン12に代えて、例えば、マンドレル10
の先端に開閉蓋を枢着しておき、硬化性流動物14の注入
により、開閉蓋が回動して開くようにしても良い。

また、これと同時にマンドレル10の上端側から硬化性流
動物14が注入され、硬化性流動物14はマンドレル10を引
抜くことによりその先端に形成される空洞部に充填され
る。

ここで用いられる硬化性流動物14は、例えば、モルタ
ル，膨張剤を添加したモルタルないしはセメントミルク
などである。

マンドレル10に注入される硬化性流動物14の注入圧は、
この実施例では、深度h1までは最も大きく設定され、こ
れによりマンドレル10の先端から軟弱地盤Ｅ中に排出さ
れた硬化性流動物14は、地盤Ｅを押し退けるようにして
大きく拡がる。

マンドレル10が深度h1まで引抜かれると、硬化性流動物
14の注入圧は、これまでの注入圧よりも低く設定され、
その圧力状態は深度h2まで維持される。（第１図（Ｄ）
参照） マンドレル10がさらに引き上げられ、深度h3に達する
と、硬化性流動物14の注入圧は、さらに小さい圧力に設
定される。（第１図（Ｅ）参照） そして、深度h3から地表までは、最も低い注入圧で硬化
性流動物14を注入しながらマンドレル10が引抜かれる。

以上のようにして硬化性流動物14の注入圧を深度が浅く
なるに従って段階的に低く設定すると、硬化性流動物14
が硬化して形成される杭状硬化体16は、第１図（Ｆ）に
示すように、深度方向に段階的に拡がった状態になる さて、以上のような軟弱地盤Ｅの強化工法によれば、軟
弱地盤Ｅを強化する杭状の硬化体16は、マンドレル10を
貫入してこれを引き上げる時に形成される空洞部に排出
される硬化性流動物14が硬化することで形成されるの
で、軟弱地盤Ｅの性状に関係なく施工できる。

また、硬化性流動物14の注入圧を深度が浅くなるに従っ
て段階的に低く設定するので、形成される杭状の硬化体
16は、深度方向で段階的に拡大する形状となり、周辺の
軟弱地盤Ｅとの接触面積が大きくなって、地盤の耐力が
大幅に向上する。

さらに、硬化体16を形成するために地盤に貫入するマン
ドレルは、例えば、従来からドレーン工法で使用されて
いた貫入機械を転用すれば容易に、かつ、短時間に施工
できる。

第２図は、この発明の他の実施例を示しており、以下に
その特徴点についてのみ説明する。

同図（Ａ）に示す例では、硬化性流動物14の注入圧を深
度が浅くなるにしたがって連続的に小さくなるように設
定した場合であり、このように注入圧を設定すると、杭
状硬化体16aは、深度方向で拡径するほぼ円錘状に形成
される。

また、同図（Ｂ）に示す例では、硬化性流動物14の注入
圧を深度方向で間隔をおいて間欠的に大きくなるように
設定した場合であり、この場合には、杭状硬化体16c
は、間隔をおいてコブ状の突起が形成される。

第２図に示した杭状硬化体16a,bによっても、その深度
方向での断面が異形になっているので、上記実施例と同
様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明にかかる軟弱地盤の強化工法の一実
施例の工程を順に示す断面説明図、第２図は同強化工法
の他の実施例を示す説明図である。 10……マンドレル 12……先端コーン 14……硬化性流動物 16……硬化体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軟弱地盤中に先端が開閉可能に閉止された
   中空筒状のマンドレルを鉛直方向に貫入し、次いで、前
   記マンドレルを引き抜きながらその先端を解放して内部
   に硬化性流動物を注入し、この硬化性流動物を前記マン
   ドレルの先端から前記軟弱地盤中に排出し、排出された
   前記硬化性流動物を硬化させて前記軟弱地盤中に杭状硬
   化体を形成する軟弱地盤の強化工法であって、前記硬化
   性流動物の注入圧を深度方向で異らせることを特徴とす
   る軟弱地盤の強化工法。
2. 【請求項２】上記注入圧は、深度が浅くなるに従って段
   階的に低く設定することを特徴とする請求項１記載の軟
   弱地盤の強化工法。