JPH08144263A - 地盤改良工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】軟弱地盤改良を行うに際し、先行排土を行うに
改良剤の適宜の調整管理裡に吐出し、先行排土による掘
削残土の処理を無公害裡に行え、近隣構造物や工事区域
への影響を少く、施工管理がし易く、早期に低コストで
出来、施工に対する信頼性が高まり、設計通りの地盤改
良が出来るようにする。 【構成】プラント１を改良地点に移動し杭芯セット、乃
至、０ｍセットし、改良剤の初期吐出なく初期削孔掘削
を行い、中途所定深度まで達したら、改良剤を下部吐出
口から吐出して正転により上部オーガーから先行排土を
行い、貫入掘削を継続し削孔掘削における圧密沈下をな
くし、設計深度まで削孔掘削と混合攪拌を行い、その後
上部吐出口より改良剤を吐出して原位置地盤の土壌と混
合攪拌しながら、逆転して天端まで引き揚げ、経時的に
固化するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】開示技術は、地盤中に所定サイズ
の掘削削孔を形成し、該削孔中にセメントミルク等の凝
固剤等の改良剤を吐出させて攪拌翼を作動させて原位置
地盤の土壌と混合攪拌して経時的に地盤改良を行う工法
の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、国土が狭隘で山岳林野部が
複雑に入り組んだ海岸線に近接している我が国の地勢条
件にあっては農耕牧畜用地は勿論のこと、住宅地や各種
産業の施設に有効利用する平野部は極めて限られてお
り、したがって、土地の有効利用は旧くから極めて重要
な問題であり、したがって、遠浅海岸や湖沼，河川の流
域の軟弱地盤に対する経時的固化を図る地盤改良技術は
旧来より種々開発されてさまざまな技術が実施されてお
り、今日未だ各種の改良改善技術の研究が行われてい
る。

【０００３】このうち、被対象地盤に所定の掘削削孔を
形成して水ガラス系の改良剤を注入して原位置地盤の土
壌と混合攪拌して経時的に固化する所謂薬液注入工法等
が開発され実用化されているが、当該原位置地盤の土壌
中に注入する薬液が地下水を汚染する等の公害問題を惹
起し、環境破壊問題等にも多大な影響を及ぼすことか
ら、近時ではあまり採用されることなく、これに代って
セメントミルク等の凝固剤等の改良剤を掘削削孔内に吐
出して経時的に固化される所謂深層混合攪拌処理工法が
とって代られるようになり、各種の当該工法が開発実用
化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、該種セ
メントミルク等の凝固剤等の改良剤を掘削削孔内に吐出
して経時的に固化する深層混合攪拌工法は、例えば、特
開昭４９−３４１１２号（特公昭５１−４７２５２号）
公報発明等にみられるように吐出する改良剤の吐出量だ
け空間容積が増大することから、削孔掘削に際して吐出
する改良剤の空間容積分だけを先行排土する工法が開発
され、混合攪拌土壌の漏出盛り上りを防止する効果が認
められるようになってきた。

【０００５】しかしながら、かかる特公昭５１−４７２
５２号公報発明は権利期間満了となり、これに対し、特
開昭６２−６８９１７号（特公平４−５７８０５号公報
発明）等が改良技術として案出され、改良剤の使用量に
対応する量の原地盤の土壌の先行排土を行い、近隣工事
区域、或いは、建造物への影響防止等が図られるように
はなってきている。

【０００６】しかしながら、かかる特公平４−５７８０
５号公報発明等にあっては削孔掘削のプロセスにて予め
引き揚げ時に吐出液内に改良剤を吐出しながら削孔掘削
を行うために、削孔掘削の初期から先行排土を行うこと
から初期形成の掘削削孔がルーズになり、しかも、当該
特公平４−５７８０５号公報発明にあっては吐出する改
良剤の使用量に対応する原地盤の土壌の先行排土を行わ
ねばならないために、当該先行排土の当量関係が施工管
理上極めて煩瑣であるという欠点があり、相当な熟練を
要する難点があり、そのバランスを欠くと近隣の工事区
域や構造物に対する影響も少からず出てくるという不都
合さがあった。

【０００７】

【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づく既に権利消滅した特公昭５１−４７２５２号公報
発明を基盤としながらも、上記特公平４−５７８０５号
公報発明の原地盤の土壌内へ吐出する改良剤に対する当
量先行排土の問題点を解決すべき技術的課題とし、削孔
掘削プロセスにおける掘削土壌の少くとも一部を先行排
土するようにし、セメントミルク等の凝固剤等の改良剤
の添加量を変えることにより必要強度の調整が可能であ
り、削孔部地表面への混合攪拌土の漏出を防止出来るた
めに、残土処理が容易に行え、公害問題に確実に対処出
来、無騒音，無振動工法によって近隣の既設構造物に対
する影響がなく、近接する施工にも充分に対応出来るよ
うにし、早期に設計強度が充分に得られるために、工期
を大幅に短縮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。

【０００８】

【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、改良地点に施工台車を
移動し、３本、乃至、数本のオーガーの先端に攪拌翼を
設置した削孔掘削装置の杭芯セット、及び、０ｍセット
を行い、該削孔掘削装置のオーガー、及び、攪拌翼を正
回転させて所定深度まで貫入掘削した後、引き抜き工程
の際に改良剤を吐出出来ない杭先端部についてのみ、セ
メントミルク等の凝固剤等の改良剤を下部吐出口から吐
出してオーガー、及び、攪拌翼を正回転して前記改良剤
と原位置地盤の土壌とを混合攪拌しながら貫入掘削を継
続し、設計深度に達したら掘進を停止し、次いで、上部
吐出口よりセメントミルク等の凝固剤等の改良剤を吐出
しながら、引き抜き工程に移り攪拌翼とオーガーを逆回
転させながら引き抜きを行い、その間、先行削孔に際
し、設計深度にて攪拌翼とオーガーとを正回転させて掘
削削孔から先行排土を行い、吐出される改良剤の量を設
計深度まで適性に吐出して経時的に固化を図るように
し、近隣構造物や工事区域への影響をなくすようにした
技術的手段を講じたものである。

【０００９】

【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。

【００１０】図６において、１はこの出願の発明の要旨
の中心を成す地盤改良施工プラントであり、バックホウ
２、発電装置３、サイロ４、スラリープラント５、セメ
ントホッパ６等を併設した施工台車７が設けられ、該施
工台車７のリーダー９に沿って図７に示す様に、削孔掘
削装置８が立設されている。

【００１１】而して、該削孔掘削装置８は上部の駆動機
構１８に対し減速機１０を介し両側に長い削孔掘削軸１
１，１１とその中央に短尺の中央排土軸１２が下延さ
れ、各々オーガー１３，１３' を有していると共に攪拌
翼１４，１４' を所定ピッチで有している。

【００１２】尚、１５，１５' は削孔掘削軸１１のセメ
ントミルク等の凝固剤等の改良剤の下部吐出口、及び、
中央排土軸１２の下端に設けた上部吐出口であり、そし
て、削孔掘削軸１１の下部攪拌翼１４にはビット１６'
が固設されている。

【００１３】尚、１７は左右の削孔掘削軸１１，１１に
対する連結用のバインダである。

【００１４】又、上下の改良剤の吐出口１５，１５' に
対するセメントミルク等の凝固剤等の改良剤の吐出切換
制御は図示しないスイーベルジョイントコントロールユ
ニットによって行うようにされている。

【００１５】上述構成の地盤改良プラント１を図６に示
す様に構成し、該プラントの施工台車７を図８に示す様
に改良地点に移動させ、削孔掘削装置８の杭芯セット、
及び、０ｍセットを行う。

【００１６】尚、図８に示すモデルオシログラフは模式
的な取り合い関係を示すものである。

【００１７】そして、移動した施工台車７についてスイ
ーベルジョイントコントロールユニットからセメントミ
ルク等の凝固剤等の改良剤を吐出せずに３本のオーガー
を共に正回転して貫入を開始し削孔掘削を行っていく
が、当該図８のモデルオシログラフの右側に示している
ように引き抜きの際に吐出出来ない杭の先端部について
のみ下部吐出口１５より所定量の前記改良剤を吐出しな
がら、削孔掘削して原地盤の土壌と混合攪拌を行ってい
く。

【００１８】そして、施工関係は図１に示すプロセスの
通りであり、設計深度までの貫入を行って削孔掘削を行
っていく。

【００１９】次に、設定深度までの削孔掘削による掘進
を行った後に下部吐出口１５より改良剤を所定量吐出し
て原地盤の土壌と該改良剤とを混合しながら、更に、正
回転により設計深度まで貫入を続ける。

【００２０】そして、設計深度にて掘進を停止し、攪拌
翼１４、オーガー１３を正回転させて図３に示す様に、
削孔上部から混合攪拌土壌の漏出を防止する空隙を形成
する。

【００２１】この時、排出される掘削土壌は先行排土１
９として排出され、前記バックホウ２等により所定に廃
棄処分に供される。

【００２２】この間の削孔掘削とプラント１との模式的
関係は図８に示す通りであり、改良杭について空打ち部
と改良部の上部吐出口１５' からの前記改良剤の吐出が
グランドレベル計、及び、流量計により行われる。

【００２３】そして、杭の先端部について攪拌回数を満
足させるべく所定の速度で引き抜き貫入を所定回数行
う。

【００２４】この間、攪拌翼１４，１６、及び、オーガ
ー１３を正逆回転させて原地盤の土壌と前記改良剤との
混合攪拌を良好にし、引き抜き動作に移行する。

【００２５】この間のプラントの位置関係は図４に示す
通りである。

【００２６】そして、図８に示す様に、改良部の下部吐
出口から所定量の改良剤の吐出、及び、オーガー１３、
及び、攪拌翼１６の正回転による混合攪拌が終了する
と、引き抜き造成プロセスに移り、攪拌翼１４の先端
部、及び、下部吐出口１５が所定天端に達したところで
スイーベルジョイントコントロールユニットを制御し上
部吐出口１５' からの前記改良剤の吐出を終了してプラ
ント１を次の施工位置に移動させて施工完了の経時的固
化を図ってゆく。

【００２７】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、図８の
モデルオシログラフに示す様に、プラント１の移動杭芯
セット、及び、０ｍセットを適宜に行ったり、地盤性状
によっては初期貫入時に下部吐出口１５から所定量の前
記改良剤の吐出を行う等種々の態様が採用可能である。

【００２８】又、設計変更的にはセメントミルク等の凝
固剤以外の改良剤を採用可能であることは勿論のことで
ある。

【００２９】そして、オーガー、及び、攪拌翼の回転速
度については施工プロセスにおける管理状況に従うこと
も勿論のことである。

【００３０】

【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、基本的
にセメントミルク等の凝固剤等の改良剤の化学反応を利
用し、原位置地盤の軟弱粘性土と混合攪拌し、経時的に
固化する強固なパイルを造成して地盤改良を図る工法で
あって、プラントのオーガーによる先行削孔を併設する
ことで削孔上方からの攪拌土壌の漏出防止、及び、周辺
地盤に対する悪影響等の環境公害を低減する環境式深層
混合処理工法とすることが出来るという優れた効果が奏
される。

【００３１】又、前述図８のモデルオシログラフに示す
如く、セメントミルク等の凝固剤の改良剤の添加率を改
良杭の部位によって、上部吐出口や下部吐出口の選択と
プラントの低速回転，高速回転，正転，逆転，貫入や先
端処理，引き抜き造成等のプロセスに応じて適宜調整す
ることが出来るために、設計強度の調整が可能であると
いう優れた効果が奏される。

【００３２】又、必要に応じて先行掘削時に下部吐出口
からの改良剤の吐出による原位置地盤の土壌との混合攪
拌を図ると共に、上部のオーガーにより先行排土を図る
ことが出来るために、施工中の地表面への攪拌土壌の漏
出を防止出来るため、残土処理が計画的に行うことが出
来、計画施工による無振動，無騒音工法が可能であり、
隣接する既設構造物や隣設工事区域に対する影響が少
く、近接施工に適するという環境問題にも調和出来ると
いう優れた効果が奏される。

【００３３】しかも、先行排土にあって施工中の攪拌土
の漏出が防止出来るために、したがって、早期に強度が
得られ、工期を大幅に短縮出来、結果的にコストダウン
が図れ、製品精度に対する信頼性も高められるという優
れた効果が奏される。

【００３４】尚、特公平４−５７８０５号公報発明の如
く、先行排土量を吐出する改良剤の量と量的に当量関係
にある必要がないために、施工管理がし易く、それだ
け、施工がし易く、施工精度の向上とコストダウンを図
ることが出来るという優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の発明の施工プロセスの概略模式部分
正断面図である。

【図２】同、施工プロセスの概略模式部分正断面図であ
る。

【図３】同、施工プロセスの概略模式部分正断面図であ
る。

【図４】同、施工プロセスの概略模式部分正断面図であ
る。

【図５】同、施工プロセスの概略模式部分正断面図であ
る。

【図６】施工プラントの模式概略側面図である。

【図７】施工プラントの要部の正面図である。

【図８】施工プロセスと改良杭造成のモデルオシログラ
フ図である。

【符号の説明】

１３ オーガー １４ 攪拌翼 １５ 下部吐出口 １５' 上部吐出口 １９ 先行排土

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数併設のオーガーの各先部に攪拌翼を設
   けて被改良地盤に対して削孔掘削を行い該掘削の中途で
   改良剤を地盤中に吐出して土壌と混合攪拌して経時的に
   固化する工程にて該削孔中に削孔掘削土の少くとも一部
   を先行排土するようにする地盤改良工法において、上記
   攪拌翼の初期貫入時に設定深度で改良剤を吐出し、次い
   でオーガーを正回転させて先行排土し、続いて吐出口か
   ら改良剤を吐出させて土壌と混合攪拌しながらオーガー
   と攪拌翼とを逆回転させて地上に引き抜くようにするこ
   とを特徴とする地盤改良工法。
2. 【請求項２】上記先行排土に伴う改良剤の吐出を引き抜
   きの際吐出出来ない削孔先端の下部吐出口から行うよう
   にする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. 【請求項３】上記続いての改良剤の吐出を上部吐出口か
   ら行うようにする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. 【請求項４】上記中央のオーガーの排土軸は該オーガー
   の回転速度，正転，逆転とは無関係に独立的に正転，逆
   転出来、その回転速度も自由に変更出来るようにされ、
   これにより排土量の調整及び漏出防止を行えるようにす
   る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。