JPH08232256A - 軟弱地盤の地盤改良工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、軟弱地盤の地盤改良工法に関し、
従来に比し短い施工時間で径の大きな柱状改良体を確実
に造成することができると共に、地上への排泥の排出を
なくして排泥の処理を不要とした軟弱地盤の地盤改良工
法を提供することを目的とする。 【構成】 ケーシングを対象地盤中に押し込み乍ら、ケ
ーシング内のコアを排出してケーシング内に空洞を形成
した後、ケーシングの先端側から硬化材を横方向へ噴射
して地盤を切削し、これにより生ずる排泥をケーシング
内にとり込み乍らケーシングを引き上げて、ケーシング
より大径な柱状改良体を地盤中に造成していくことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟弱地盤の地盤改良工
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、軟弱地盤の地盤改良工法として、
目的の地盤中に硬化材を圧力注入するジェットグラウト
工法が知られている。このジェットグラウト工法は、地
盤中に埋入した注入管よりセメントミルク等の硬化材を
横方向に噴射し、このジェット噴流により切削した土砂
と硬化材とを撹拌し乍ら注入管を引き上げて、地盤中に
柱状改良体を造成していくものである。 然し、単に硬
化材のみを注入管から噴射させるだけでは、ジェット噴
流の射程距離が短く柱状改良体の径が小さくなってしま
う。

【０００３】そこで、ジェット噴流の有効射程を増大さ
せて径の大きな柱状改良体を造成するため、昨今では、
圧縮空気や水ジェットを併用して噴射圧力や流量の増大
を図り、同時にこの圧縮空気等を利用して排泥の排出を
行うＪＳＧ工法やＣ−ＪＧ工法が広く普及している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、これらのＪ
ＳＧ工法やＣ−ＪＧ工法は、上述したように圧縮空気等
を併用させてジェット噴流の噴射圧力を高め、又、排泥
の排出を行っているため、注入管の引上げと共に地盤中
に噴射した硬化材の半分以上が土砂と混合し排泥となっ
て地上に排出されてしまい、多量の硬化材が無駄になっ
てしまう欠点が指摘されていた。

【０００５】しかも、この排泥は産業廃棄物として処理
されているが、従来、この処理のために多額の費用を必
要としており、通常、施工費の１／３〜１／２がこの処
理のために費やされている。又、一般に、地中泥水中に
噴射されるジェット噴流の圧力減衰は著しく、上述した
ジェット噴流による改良径の増大は、施工時間を増大さ
せ効率が悪いのが実情であった。

【０００６】更に又、地盤中には地質の硬軟等の不確定
要素が存在するため、想定していた改良径が得られない
ことがあり、地下水のある地盤での底盤改良に於て、柱
状改良体同士のラップが不完全となって出水等の事故を
招く虞も指摘されている。本発明は斯かる実情に鑑み案
出されたもので、上述した従来の欠点を解決し、従来に
比し短い施工時間で径の大きな柱状改良体を確実に造成
することができると共に、地上への排泥の排出をなくし
て排泥の処理を不要とした軟弱地盤の地盤改良工法を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、請求項１に係る軟弱地盤の地盤改良工法は、ケーシ
ングを対象地盤中に押し込み乍ら、ケーシング内のコア
を排出してケーシング内に空洞を形成した後、ケーシン
グの先端側から硬化材を横方向へ噴射して地盤を切削
し、これにより生ずる排泥をケーシング内にとり込み乍
らケーシングを引き上げて、地盤中にケーシングより大
径な柱状改良体を造成していくことを特徴とする。

【０００８】そして、請求項２に係る発明は、請求項１
に係る軟弱地盤の地盤改良工法に於て、ケーシングの先
端に硬化材の噴射装置を装着し、ケーシング内に空洞を
形成した後、ケーシングを回転又は揺動させ乍ら上記噴
射装置から硬化材を噴射して地盤を切削し、これにより
生ずる排泥をケーシング内にとり込み乍ら、回転又は揺
動するケーシングを引き上げて地盤中に柱状改良体を造
成していくものである。 又、請求項３に係る発明は、
請求項１に係る軟弱地盤の地盤改良工法に於て、ケーシ
ング内に空洞を形成した後、硬化材の噴射装置を先端に
装着した注入管をケーシング内に挿入して当該噴射装置
をケーシングの先端から突出させ、次いで、注入管を回
転又は揺動させ乍ら噴射装置から硬化材を噴射して地盤
を切削し、これにより生ずる排泥をケーシング内にとり
込み乍ら、回転又は揺動する注入管とケーシングを同時
に引き上げて地盤中に柱状改良体を造成していくことを
特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１に係る発明によれば、先ず、ケーシン
グを対象地盤中に押し込み乍ら、ケーシング内のコアを
排出してケーシング内に空洞を形成する。そして、予定
深度に達したところで、ケーシングの先端側から硬化材
を横方向へ噴射して地盤を切削し、これにより生ずる排
泥をケーシング内にとり込み乍らケーシングを引き上げ
れば、ケーシングより大径な柱状改良体が地盤中に造成
されることとなる。

【００１０】そして、請求項２に係る発明にあっては、
上述の如くケーシング内に空洞を形成した後、回転又は
揺動するケーシングに装着した噴射装置から硬化材を横
方向へ噴射して地盤を切削し、これにより生ずる排泥を
ケーシング内にとり込み乍ら、回転又は揺動するケーシ
ングを引き上げれば地盤中に柱状改良体が造成されてい
く。

【００１１】又、請求項３に係る発明によれば、ケーシ
ング内に空洞を形成した後、注入管をケーシング内に挿
入して噴射装置をケーシングの先端から突出させる。そ
して、注入管を回転又は揺動させ乍ら噴射装置から硬化
材を噴射して地盤を切削し、これにより生ずる排泥をケ
ーシング内にとり込み乍ら、回転又は揺動する注入管と
ケーシングを同時に引き上げれば地盤中に柱状改良体が
造成されることとなる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は請求項１及び請求項２に係る地盤改良
工法の一実施例に用いるケーシングとこれを削孔機に接
続するドレッテラーの要部断面図を示し、図に於て、１
は内管３と外管５からなる二重管構造のケーシングで、
当該ケーシング１は図２に示すようにドレッテラー７を
介して削孔機９のロータリーヘッド１１に接続され、そ
の中央にはケリーバ１３で駆動されるオーガー１５が軸
方向に挿通されている。

【００１３】そして、図１に示すようにドレッテラー７
には、その外周に装着したスイベル１７と連通する複数
本の細管１９が挿着されているが、ケーシング１の内管
３と外管５の間にも、当該各細管１９に接続可能な細管
２１がケーシング１の軸方向へ等間隔に複数配置されて
おり、各細管１９，２１は、図３に示すようにスイベル
１７に接続した高圧ホース２３から圧送される硬化材Ｇ
の通路として機能するようになっている。

【００１４】又、ケーシング１の先端には、複数のビッ
ト２５を装着したケーシングシュー２７が接続されてお
り、当該ケーシングシュー２７もまた、上記細管２１と
接続可能な複数本の細管２９がその軸方向に挿着されて
いる。そして、ケーシングシュー２７の先端側には、図
３に示すように各細管１９，２１，２９を介して高圧ホ
ース２３から圧送された硬化材Ｇを横方向へ噴射させる
噴射ノズル３１が各細管２９毎に設けられており、当該
各噴射ノズル３１から噴射される硬化材Ｇのジェット噴
流によって地盤３３が切削されるようになっている。

【００１５】尚、図２に示すようにロータリーヘッド１
１は、従来と同様、マスト３５に装着されたジャッキ
（図示せず）にガイド３７を介して連結されており、ケ
ーシング１は当該ジャッキによって上下方向へ移動し、
そして、ロータリーヘッド１１による回転力又は揺動力
とジャッキによる押圧力で地盤３３に圧入されるように
なっている。

【００１６】又、オーガー１５は、ロータリーヘッド１
１に対し上下動可能に係合したケリーバ１３の回転に連
動して、同方向へ回転するようになっている。本実施例
に於けるケーシング１，ドレッテラー７及び削孔機９は
このように構成されており、本発明工法はこれらを用い
て以下の如く実施される。先ず、細管１９，２１，２９
を夫々接続し乍ら、ドレッテラー７を介してケーシング
１を削孔機９に接続し、ケーシングシュー２７をケーシ
ング１の先端に取り付ける。そして、ロータリーヘッド
１１とジャッキを駆動し、図１，図４及び図５に示すよ
うに削孔深さに応じケーシング１を順次接続して、これ
を地盤３３中に回転又は揺動させ乍ら押し込み、ケーシ
ング１内のコア３３′をオーガー１５で排出していく。

【００１７】尚、地盤３３が地下水のある砂層等の場合
は、上記オーガー１５に代え、図６に示すように周知の
バケット３９を用いてケーシング１内のコア３３′を排
出する。そして、図３の如く予定深度までケーシング１
を地盤３３に押し込み、且つケーシング１内のコア３
３′をオーガー１５やバケット３９で排出してケーシン
グ１内に空洞４１を形成した後、図３，図７及び図８に
示すように回転又は揺動するケーシング１をジャッキで
引き上げ乍ら、スイベル１７に接続した高圧ホース２３
から硬化材Ｇを細管１９，２１，２９内に圧送し、これ
をケーシングシュー２７に装着した噴射ノズル３１から
横方向へ噴射させて地盤３３を切削していく。

【００１８】而して、斯様にケーシング１を回転又は揺
動させ乍ら引き上げて硬化材Ｇのジェット噴流で地盤３
３を切削していくことによって、ケーシング１より大径
な柱状改良体４３が地盤３３中に造成されていくが、上
述したように本実施例は、ケーシング１内のコア３３′
を予め排出してケーシング１内に空洞４１を形成してい
るので、図７及び図８に示すように硬化材Ｇと切削され
た土砂との排泥４５はケーシング１内にとり込まれてい
く。

【００１９】そして、一般に硬化材Ｇと土砂の排泥量
は、噴射ノズル３１から噴射された硬化材Ｇの量とジェ
ット噴流で切削された地盤３３の土量増加分の総量と略
等しいと考えられる。従って、切削によって生じた排泥
４５がケーシング１内に収まれば、排泥４５が地上に排
出されることがないので、所定長，所定径の柱状改良体
４３を施工するに当たり、使用するケーシング１に応じ
た削孔深度を求めてこれを地盤３３中に押し込み乍ら、
ケーシング１内のコア３３′を排出してケーシング１内
に予め空洞４１を形成しておけばよい。

【００２０】そして、図９の如く予定深度まで柱状改良
体４３の造成が完了したところで、回転又は揺動するケ
ーシング１を地盤３３から引き抜き、削孔４７が排泥４
５で満たされていない場合は、図１０に示すようにこれ
を土砂４９で埋め戻すことによって柱状改良体４３の造
成が完了することとなる。このように、本実施例は、ケ
ーシング１を回転又は揺動させて対象地盤３３中に押し
込み乍ら、ケーシング１内のコア３３′をオーガー１５
やバケット３９で排出してケーシング１内に空洞４１を
形成した後、先端のケーシングシュー２７に装着した噴
射ノズル３１から硬化材Ｇを横方向へ噴射して地盤３３
を切削し、これにより生ずる排泥４５をケーシング１内
にとり込み乍ら、回転又は揺動するケーシング１を引き
上げて地盤３３中に柱状改良体４３を造成していくもの
であるから、本実施例によれば、切削によって生じた排
泥４５がケーシング１内に収まって地上に排出されるこ
とがなくなり、その結果、多量の硬化材Ｇが無駄になる
ことがないし、排泥の処理が不要となって従来に比し施
工費用の軽減が図れる利点を有する。又、既述したよう
に、従来、地中泥水中に噴射されるジェット噴流の圧力
減衰は著しく、ジェット噴流による改良径の増大は施工
時間を増大させて効率が悪く、更に地盤中には地質の硬
軟等の不確定要素が存在するため想定していた改良径が
得られないことがあったが、本実施例は、ケーシング１
とオーガー１５等を用いて地盤３３を予め削孔し、そし
て、排泥４５をケーシング１内にとり込んでいくため、
従来に比し地盤３３中にこもる圧力が低減してジェット
噴流の圧力減衰が少なくなる。

【００２１】従って、本実施例によれば、従来に比しジ
ェット噴流の射程距離を伸ばすことができるし、有効射
程距離以下の距離でケーシング１の回転数（噴射ノズル
３１の回転数）や引上げ速度等を増加させて施工時間の
短縮を図り、又、ケーシング１の径以上の柱状改良体４
３を得て、柱状改良体４３同士を確実にラップさせるこ
とが可能となった。

【００２２】尚、上記実施例では、ケーシング１を内管
３と外管５からなる二重管構造として、硬化材Ｇをケー
シングシュー２７の先端側周壁に装着した噴射ノズル３
１から横方向へ噴射させたが、図１１に示す請求項１及
び請求項３に係る発明の一実施例のように、単管構造の
ケーシング５１を、削孔深さに応じ順次接続して地盤３
３中に回転又は揺動させ乍ら押し込み、そして、ケーシ
ング５１内のコアをオーガー等で排出してケーシング５
１内に空洞４１を形成した後、ケーシング５１の内壁方
向へ二股に分岐した分岐管５３ａ，５３ｂを有する注入
管５３をケーシング５１内に挿入し、そして、各分岐管
５３ａ，５３ｂの先端に装着した噴射ノズル５５をケー
シングシュー５７から突出させて硬化材Ｇを横方向へ噴
射させ乍ら、注入管５３を回転又は揺動させてこれをケ
ーシング５１と同時に引き上げ、柱状改良体４３を造成
してもよい。

【００２３】而して、本実施例によっても、上記実施例
と同様、所期の目的を達成することが可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように、各請求項に係る軟弱
地盤の地盤改良工法によれば、切削によって生じた排泥
が地上に排出されることがないため、硬化材が無駄にな
ることがなく、又、排泥の処理が不要となって施工費用
の軽減が図れる利点を有する。更に又、本発明によれ
ば、従来に比し短い施工時間で径の大きな柱状改良体を
確実に造成することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１及び請求項２に係る地盤改良工法の一
実施例に用いるケーシングとこれを削孔機に接続するド
レッテラーの要部断面図である。

【図２】請求項１及び請求項２に係る地盤改良工法の一
実施例に用いる削孔機の側面図である。

【図３】硬化材による地盤の切削状態を示す請求項１及
び請求項２に係る地盤改良工法の一実施例の一工程図で
ある。

【図４】ケーシングを地盤に押し込んだ状態を示す請求
項１及び請求項２に係る地盤改良工法の一実施例の一工
程図である。

【図５】オーガーによるコアの排出状態を示す請求項１
及び請求項２に係る地盤改良工法の一実施例の一工程図
である。

【図６】バケットによるコアの排出状態を示す請求項１
及び請求項２に係る地盤改良工法の一実施例の一工程図
である。

【図７】ケーシングの引上げ状態を示す請求項１及び請
求項２に係る地盤改良工法の一実施例の一工程図であ
る。

【図８】ケーシングの引上げ状態を示す請求項１及び請
求項２に係る地盤改良工法の一実施例の一工程図であ
る。

【図９】ケーシングを地盤から引き抜いた状態を示す請
求項１及び請求項２に係る地盤改良工法の一実施例の一
工程図である。

【図１０】造成された柱状改良体の断面図である。

【図１１】硬化材による地盤の切削状態を示す請求項１
及び請求項３に係る地盤改良工法の一実施例の一工程図
である。

【符号の説明】

１，５１ ケーシング ３ 内管 ５ 外管 ７ ドレッテラー ９ 削孔機 １１ ロータリーヘッド １３ ケリーバ １５ オーガー １７ スイベル １９，２１，２９ 細管 ２３ 高圧ホース ２５ ビット ２７，５７ ケーシングシュー ３１，５５ 噴射ノズル ３３ 地盤 ３３′ コア ３９ バケット ４１ 空洞 ４３ 柱状改良体 ４５ 排泥 ４７ 削孔 ５３ 注入管 Ｇ 硬化材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングを対象地盤中に押し込み乍
   ら、ケーシング内のコアを排出してケーシング内に空洞
   を形成した後、ケーシングの先端側から硬化材を横方向
   へ噴射して地盤を切削し、これにより生ずる排泥をケー
   シング内にとり込み乍らケーシングを引き上げて、地盤
   中にケーシングより大径な柱状改良体を造成していくこ
   とを特徴とする軟弱地盤の地盤改良工法。
2. 【請求項２】 ケーシングの先端に硬化材の噴射装置を
   装着し、ケーシング内に空洞を形成した後、ケーシング
   を回転又は揺動させ乍ら上記噴射装置から硬化材を噴射
   して地盤を切削し、これにより生ずる排泥をケーシング
   内にとり込み乍ら、回転又は揺動するケーシングを引き
   上げて地盤中に柱状改良体を造成していくことを特徴と
   する請求項１記載の軟弱地盤の地盤改良工法。
3. 【請求項３】 ケーシング内に空洞を形成した後、硬化
   材の噴射装置を先端に装着した注入管をケーシング内に
   挿入して当該噴射装置をケーシングの先端から突出さ
   せ、次いで、注入管を回転又は揺動させ乍ら噴射装置か
   ら硬化材を噴射して地盤を切削し、これにより生ずる排
   泥をケーシング内にとり込み乍ら、回転又は揺動する注
   入管とケーシングを同時に引き上げて地盤中に柱状改良
   体を造成していくことを特徴とする請求項１記載の軟弱
   地盤の地盤改良工法。