JPH0826539B2 - 地盤改良体造成工法及びその装置 - Google Patents

地盤改良体造成工法及びその装置

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JPH0826539B2
JPH0826539B2 JP3291030A JP29103091A JPH0826539B2 JP H0826539 B2 JPH0826539 B2 JP H0826539B2 JP 3291030 A JP3291030 A JP 3291030A JP 29103091 A JP29103091 A JP 29103091A JP H0826539 B2 JPH0826539 B2 JP H0826539B2
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pressurized gas
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injection
ground improvement
hardener
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健 関根
渉 中西
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  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、軟弱地盤の改良、建築
構造物の基礎等を主目的として施工される地盤改良工法
に関し、特に、大口径かつ強硬な地盤改良体を造成する
ための地盤改良体造成工法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】地盤に対して硬化剤を噴射注入すること
による地盤改良工法は、様々な試行錯誤を経て発展して
きた。本願発明者は、これまで、従来の掘削翼又は攪拌
翼を有しないものに加え、攪拌翼を付けた地盤改良装置
を、更にまた、攪拌機能の他に掘削機能を兼ね備えた掘
削翼を設けかつその先端部より硬化剤を噴射する地盤改
良装置をも開発した。これら一連の先行技術について
は、既に出願済みである。更に、本願発明者らは、掘削
翼に延びた硬化剤注入管内壁にスパイラル溝を設けた上
で硬化剤を回転噴射させる工法並びにその装置をも開発
し、これによって極めて強硬な地盤改良体の造成を実現
するに至った。当該発明についても平成3年7月26日
付にて既に出願済みである。これら先行技術の最終段
階、特に上記7月26日付出願にて開示した、硬化剤注
入管内壁にスパイラル溝を設けた構成においては、掘削
翼の先端部から噴射される硬化剤の噴射力が強化される
点及びその結果強靱な地盤改良体が得られる点で優れた
効果が発揮された。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願発
明者は、前述の先行する発明よりも、更に確実且つ強靱
な地盤改良技術を実現するべく研究を重ねてきた。本発
明は、経済性と確実性とを維持しつつ、上記先行発明よ
りも更に一歩進んだ大口径かつ強靱な地盤改良体を造成
することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明にかかる地盤改良体造成装置の構成は、1又
は2以上の硬化剤注入管及び加圧気体注入管を内蔵する
と共に、モニタ部、ロッド本体掘削用ビット並びに、注
入ロッド本体部の下方部に掘削翼ビットを具備した掘削
翼を有する硬化剤注入ロッドを設けた地盤改良体造成装
置において、前記加圧気体注入管を前記硬化剤注入管を
取り囲むように同心状に配置して両注入管をそれぞれ前
記掘削翼の先端部に設けたノズル部まで連通させる一
方、前記硬化剤注入管内及び前記加圧気体注入管内にそ
れぞれスパイラル溝を設けると共に、前記硬化剤注入管
の前記スパイラル溝を前記加圧気体注入管の前記スパイ
ラル溝よりもそのピッチを大きくしたことを特徴とす
る。場合によっては、前記硬化剤注入管内及び前記加圧
気体注入管内のそれぞれの前記スパイラル溝が、これら
のねじれ方向が互いに逆方向となるように設けられる。
また、上述の目的を達成するための本発明にかかる地盤
改良体造成工法の構成は、下方部に掘削翼ビットを具備
した掘削翼を有する硬化剤注入ロッドを用い、前記掘削
翼の先端部に設けたノズル部から周囲を加圧気体で包合
された硬化剤を噴射しつつ、前記硬化剤注入ロッドを回
転させながら漸次その長手軸方向に移動させることによ
って地盤改良体を造成する地盤改良体造成工法におい
て、前記ノズル部に到る硬化剤注入管内及び加圧気体注
入管内にそれぞれ互いにねじれ方向が逆のスパイラル溝
を設けることにより、前記硬化剤とそれを包合する前記
加圧気体とを互いに反対方向の回転を与えつつ噴射する
ことを特徴とする。
【0005】
【作用】本地盤改良体造成装置において、加圧気体注入
管を硬化剤注入管を取り囲むように同心状に配置してノ
ズル部まで連通させることにより、硬化剤は加圧気体に
包合された状態で噴射され、更に双方の注入管内壁にそ
れぞれスパイラル溝を設けることにより、硬化剤と加圧
気体とが回転しながら噴射される。加えて、硬化剤注入
管のスパイラル溝のピッチを、加圧気体注入管のそれよ
りも大きくすることにより、硬化剤のスピードの減退を
抑えて回転力を効果的に付与することを可能とする。ま
た、双方のスパイラル溝のねじれ方向を互いに逆にする
ことにより、硬化剤及び加圧気体の噴射時の回転方向が
互いに反対方向となる。本地盤改良体造成工法におい
て、硬化剤と加圧気体とを、互いに反対方向の回転を与
えつつ噴射することにより、攪拌効果が増大する。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1(A)は、本発明にかかる地盤改良体造成
装置の一実施例を示す概略的断面図である。即ち、硬化
剤注入ロッド10が、1本の硬化剤注入管11と、この
硬化剤注入管11の周囲に加圧気体注入管12とを設け
ると共に、モニタ部18、ロッド本体部掘削用ビット1
9並びに硬化剤注入ロッド10の下方部に掘削翼ビット
20を具備した掘削翼17を有する。さらに、両注入管
11、12がそれぞれ、掘削翼17の先端部に設けた各
ノズル部15、16まで連通し、かつ該掘削翼17内に
おける両注入管内壁に対してそれぞれスパイラル溝1
3、14を設けている。
【0007】図1(A)において、掘削翼17の硬化剤
注入管11の内壁に設けたスパイラル溝13は、加圧気
体注入管12の内壁に設けたスパイラル溝14よりもそ
の螺子山のピッチを大きくすることによりその螺旋を緩
やかにしている。これは、硬化剤注入管11へ高圧注入
された硬化剤がスパイラル溝13に到ったとき、螺子山
との摩擦等に起因して注入工のために必要なスピードが
減退することを防ぎ、それによって核ノズル15からの
硬化剤の効率的な高圧噴射を確保するためである。
【0008】硬化剤注入管11及び加圧気体注入管12
のそれぞれの螺子山は、そのねじれ方向を同一方向に設
けても、また逆方向に設けてもよい。
【0009】このような構成による硬化剤注入ロッド1
0を用いることによって、スパイラル溝13により回転
力を付与された硬化剤は、掘削翼17の先端部に設けら
れた核ノズル15から、そしてスパイラル溝14により
回転力を付与された加圧気体は、上記核ノズル15を同
心状に取り囲む周囲ノズル16から、それぞれ対象地盤
へ強力噴射されることとなる。即ち、硬化剤は、その周
囲を加圧気体により包合される形で噴射されるため、硬
化剤のみで噴射される場合に比べて、硬化剤の地盤中へ
の噴射がより瞬時にまた遠方かつ広範囲に確実に行え
る。なお、硬化剤を加圧気体にて包合した場合の効果及
び硬化剤のみに回転力を付与した場合の効果について
は、先行する発明において詳細に開示済みである。本発
明においては、硬化剤を加圧気体にて包合すると共に硬
化剤及び加圧気体のいずれに対してもスパイラル溝によ
り回転力を付与することによって、噴射力及び掘削力の
双方の点で一層優れた結果をもたらすことができる。
【0010】ちなみに、ここで、加圧気体の噴射につい
ては、硬化剤の噴射と同時に行うことも、時差を設けて
行うことも可能であり、掘削対象地盤の状況又は掘削段
階に応じて自由に調整できる。
【0011】図1(B)は、図1(A)におけるA−
A′断面図を示したものである。すなわち、本実施例に
おける硬化剤注入ロッド10にあっては、加圧気体注入
管12を硬化剤注入管11を取り囲む形態にて硬化剤注
入管11と加圧気体注入管12とが同心構造を有し、
つこの形態は、両注入管が連通している掘削翼17部分
においても同様である。従って、硬化剤注入管11と加
圧気体注入管12とは、掘削翼17部分においても同心
構造を維持しつつ、それぞれ掘削翼17の先端部に設け
られた核ノズル15、周囲ノズル16に到っている。
【0012】他の実施例(図示せず)として、加圧気体
注入管を硬化剤注入管の脇に設けることも可能である。
また、硬化剤注入管を複数設けることも可能であり、こ
の場合には、各々の硬化剤注入管の周囲又は脇に、加圧
気体注入管を設ける構成となる。更に、硬化剤及び加圧
気体をそれぞれ回転させるためのそれぞれのスパイラル
溝13、14は、掘削翼17部分のみならず硬化剤注入
ロッド10の本体部にも設けてもよい。この場合、硬化
剤注入ロッド本体部内へ注入された硬化剤や加圧気体
は、掘削翼17へ圧送される前に、両注入管の垂直部分
にて即回転されるこ とになる。
【0013】図2は、本発明にかかる一実施例の実施状
況を示した概略斜視図である。すなわち、硬化剤注入ロ
ッド10の下方部に設けられた掘削翼17の側端部の一
方を比較的厚く、他方を比較的薄く形成し、さらに薄い
方の側端部に掘削翼ビット20を設けてある。そして、
通常、硬化剤注入ロッド10は、掘削翼ビット20を有
する方向(X方向)に回転する。これによって、当該掘
削翼ビット20と、硬化剤注入ロッド10の本体部先端
部に設けられた掘削用ビット19とが、対象地盤を掘削
しながら所定深度まで進行する。そして、所定深度まで
掘削した段階で、掘削翼17の先端部に設けられた核ノ
ズル15から超高圧にて硬化剤21を噴射し、また、周
囲ノズル16から加圧気体22を噴射しつつ硬化剤注入
ロッド10を回転上昇させることになる。即ち、硬化剤
21は、掘削翼17内の硬化剤注入管内壁に設けられた
スパイラル溝13(図1参照)により回転力を付与され
た後、同様に加圧気体注入管内壁に設けられたスパイラ
ル溝14(図1参照)により回転力を付与された加圧気
体22に包合された状態にて、矢印Yのように回転しな
がらZ方向へ噴射されることとなる。このように硬化剤
21及び加圧気体22を共に回転噴射する噴射態様によ
れば、硬化剤21のみの回転噴射の場合と比較して、
層確実にかつ広範囲に硬化剤が強制充填されることとな
る。勿論、硬化剤注入管11及び加圧気体注入管12の
それぞれのスパイラル溝13、14において、螺子山を
互いに逆方向に設けた構成においては、硬化剤21と加
圧気体22とが互いに逆方向に回転しつつZ方向へ噴射
されることとなる。硬化剤21と加圧気体22とを逆方
向に回転させた場合には、攪拌効果が増大すると共に、
噴射方向を安定させる効果がある。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、硬化剤及び加圧気体の
双方の回転噴射と、加圧気体による硬化剤の包合による
いわゆるリフト効果とが相まって、先行技術を更に一歩
進め、一層強靱な上質の地盤改良体を瞬時にかつ確実に
造成できる。特に、硬化剤注入管に設けたスパイラル溝
のピッチを緩やかにすることによって、硬化剤のスピー
ドが不測にも減速してしまうことを防止するという優れ
た効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1(A)】本発明による地盤改良体造成装置の一実
施例を示す概略断面図である。
【図1(B)】図1(A)におけるA−A′断面図であ
る。
【図2】本発明による地盤改良体造成工法の実施状態を
示す概略斜視図である。
【符号の説明】
10 硬化剤注入ロッド 11 硬化剤注入管 12 加圧気体注入管 13 硬化剤注入管のスパイラル溝 14 加圧気体注入管のスパイラル溝 15 核ノズル 16 周囲ノズル 17 掘削翼 18 モニタ部 19 ロッド本体部掘削用ロッド 20 掘削翼ビット 21 硬化剤 22 加圧気体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1又は2以上の硬化剤注入管(11)及
    び加圧気体注入管(12)を内蔵すると共に、モニタ部
    (18)、ロッド本体掘削用ビット(19)並びに、注
    入ロッド本体部の下方部に掘削翼ビット(20)を具備
    した掘削翼(17)を有する硬化剤注入ロッド(10)
    設けた地盤改良体造成装置において、 前記加圧気体注入管(12)を前記硬化剤注入管(1
    1)を取り囲むように同心状に配置して両注入管をそれ
    ぞれ前記掘削翼(17)の先端部に設けたノズル部(1
    6、15)まで連通させる一方、前記硬化剤注入管(1
    1)内及び前記加圧気体注入管(12)内にそれぞれス
    パイラル溝(13、14)を設けると共に、前記硬化剤
    注入管(11)の前記スパイラル溝(13)を前記加圧
    気体注入管(12)前記スパイラル溝(14)よりも
    そのピッチを大きくしたことを特徴とする地盤改良体造
    成装置。
  2. 【請求項2】 前記硬化剤注入管(11)内及び前記加
    圧気体注入管(12)内のそれぞれの前記スパイラル溝
    (13、14)が、これらのねじれ方向が互いに逆方向
    であるように設けられることを特徴とする請求項1に記
    載の地盤改良体造成装置。
  3. 【請求項3】 下方部に掘削翼ビット(20)を具備し
    た掘削翼(17)を有する硬化剤注入ロッド(10)を
    用い、前記掘削翼(17)の先端部に設けたノズル部
    (15、16)から周囲を加圧気体で包合された硬化剤
    を噴射しつつ、前記硬化剤注入ロッド(10)を回転さ
    せながら漸次その長手軸方向に移動させることによって
    地盤改良体を造成する地盤改良体造成工法において、 前記ノズル部(15、16)に到る硬化剤注入管(1
    1)内及び加圧気体注入管(12)内にそれぞれ互いに
    ねじれ方向が逆のスパイラル溝(13、14)を設ける
    ことにより、前記硬化剤とそれを包合する前記加圧気体
    とを互いに反対方向の回転を与えつつ噴射することを特
    徴とする地盤改良体造成工法。
JP3291030A 1991-08-19 1991-08-19 地盤改良体造成工法及びその装置 Expired - Lifetime JPH0826539B2 (ja)

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