JPH09165737A - 地盤改良工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】既設構造物の下方を効率よくしかも低コストで
地盤改良する。 【構成】本発明の地盤改良工法は、地盤改良の対象とな
る地盤をオーガで掘削するとともに掘削進度に合わせて
所定のケーシングを掘削孔内に圧入し（ステップ１０
３）、次いで、前記オーガおよびケーシングを引き抜き
ながら、モルタルからなる改良材を前記オーガ先端から
吐出し前記掘削孔内に充填する（ステップ１０４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軟弱地盤の改良に
特に適した地盤改良工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】強度が低い軟弱な地盤を利用する場合、
圧密排水によって含水比を低下させたり固化材を充填す
ることによって強度を高めたりといった地盤改良が必要
となるが、かかる軟弱地盤に対しては、生石灰等の固化
材を用いた工法が有効であることが知られている。

【０００３】かかる工法においては、まず、所定のケー
シングを対象軟弱地盤に所定深度まで貫入し、しかる後
に該ケーシング内に固化材を投入充填する。次に、ケー
シング内を所定圧まで圧気した後、ケーシングを引き抜
き、固化材からなる柱を土中に造成する。

【０００４】このように固化材を地盤内に柱状に圧入造
成すると、該固化材は、周囲の地盤中の間隙水と反応し
て水和物結晶を発生させ、土中の水を固定するととも
に、軟弱土の強度が増進して土質安定の効果をもたら
す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、既設構造物の
下方を地盤改良する場合、該構造物との干渉を避けるた
めに側方あるいは斜め上方から地盤改良しなければなら
ないが、粉体状の固化材を水平若しくは斜め方向にスム
ーズに投入するのが困難であるため、上述した工法を用
いることは実質的に困難であるという問題を生じてい
た。

【０００６】一方、水平方向の地盤改良工法として、薬
液注入工法や高圧注入工法が存在するが、経済性や施工
規模の点で問題があった。

【０００７】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、既設構造物の下方を効率よくしかも低コスト
で地盤改良することが可能な地盤改良工法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の地盤改良工法は請求項１に記載したよう
に、地盤改良の対象となる地盤をオーガで掘削するとと
もに掘削進度に合わせて所定のケーシングを掘削孔内に
圧入し、次いで、前記オーガおよびケーシングを引き抜
きながら、モルタル若しくはセメントペーストからなる
改良材を前記オーガ先端から吐出し前記掘削孔内に充填
するものである。

【０００９】また、本発明の地盤改良工法は、前記モル
タル若しくはセメントペーストに遅延剤を添加したもの
を改良材とし、該改良材を前記掘削孔内に充填した後、
所定の芯材を該掘削孔内に挿入するものである。

【００１０】本発明の地盤改良工法においては、地盤改
良の対象となる地盤をその側方からオーガで掘削すると
ともに掘削進度に合わせて所定のケーシングを掘削孔内
に圧入する。そして、掘削終了後、オーガおよびケーシ
ングを引き抜きながら、モルタル若しくはセメントペー
ストからなる改良材をオーガ先端から吐出し、掘削孔の
先端から順次改良材を充填していく。

【００１１】すると、対象地盤内にモルタル若しくはセ
メントペーストの杭が例えば水平方向に造成されること
となり、周辺地盤の強度が増大する。

【００１２】ここで、前記モルタル若しくはセメントペ
ーストに遅延剤を添加したものを改良材とし、該改良材
を前記掘削孔内に充填した後、所定の芯材を該掘削孔内
に挿入する場合、造成された杭は芯材で補強される。し
たがって、例えば強度が要求される土留め壁として使用
することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の地盤改良工法の実
施の形態について、添付図面を参照して説明する。

【００１４】（第１実施形態）図１は、第１実施形態に
係る地盤改良工法の全体の流れを示したフローチャー
ト、図２乃至図４は、かかる流れに沿って施工手順を示
した図である。

【００１５】本実施形態の地盤改良工法においては、ま
ず、図２(a) に示すように、既設構造物１の下方領域を
地盤改良の対象地盤とし、まず、かかる対象地盤内の側
方に作業用立坑２を掘削し（図１、ステップ１０１）、
該作業用立坑２内に推進ジャッキ、圧力受け、ガイドレ
ール等から構成される掘進機構３を設置する（ステップ
１０２）。

【００１６】次に、掘進機構３にケーシング４を装着す
るとともに、その内部にオーガ５を配設し、図２(b) に
示すようにケーシング４を掘進機構３で推進圧入しなが
ら、オーガ５の先端に取り付けたビット６で水平孔７を
掘削するとともに、掘削で生じたずりをオーガスクリュ
ー８で作業用立坑２の側に搬出する（ステップ１０
３）。ここで、オーガ５は、掘削ずりの排土性を向上さ
せるとともに掘削軸線が偏心しないよう、内ケーシング
９に挿通した上でケーシング４内に配設してある。

【００１７】なお、ケーシング４、内ケーシング９およ
びオーガ５は、図２(a) に示すように所定長さのユニッ
トに分割しておき、該ユニットを作業用立坑２内に順次
吊り降ろして掘進機構３の送り側にて接続し、地盤内に
推進圧入するのがよい。

【００１８】掘削終了後、図３に示すように、オーガ
５、ケーシング４および内ケーシング９を掘削孔７から
引き抜くとともに、オーガ５のシャフト１３内を通って
圧送された改良材としての固練りモルタル１１を先端の
吐出口１２から吐出し、掘削孔７の先端から順次充填し
ていく（ステップ１０４）。固練りモルタル１１は、圧
送性を損なわない程度の流動性とし、いったん充填され
たものが水平方向に流れ出さないようにする。

【００１９】最後に、図４(a)に示すように作業用立坑
２を埋め戻す（ステップ１０６）。

【００２０】このようにすると、既設構造物１の下方で
ある対象地盤内にモルタル杭２１が水平方向に造成され
たこととなり、周辺地盤全体の強度が向上する。

【００２１】図４(b) は、既設構造物２２の下方に例え
ば縦横１ｍ程度のピッチで水平モルタル杭２１を造成し
て地盤改良を行った様子を示したものである。

【００２２】以上説明したように、本実施形態の地盤改
良工法によれば、オーガのシャフトを介して固練りモル
タルを圧送し、これを掘削孔内に充填するようにしたの
で、掘削孔が水平であっても低コストでしかも効率よく
地盤改良を行うことができる。

【００２３】本実施形態では、掘削孔が水平方向である
場合について説明したが、その方向については任意の方
向を選択することが可能であり、現場の状況に応じて斜
め下方でもよいし、鉛直下方でもよいことは言うまでも
ない。

【００２４】また、本実施形態では、ケーシングを二重
構造としたが、排土性やオーガの回転軸のぶれの問題な
どを無視できるのであれば、これを一重構造としてもよ
い。

【００２５】また、本実施形態では、作業用立坑の設置
を前提としたが、例えば傾斜地の法面から水平施工する
ような場合には、かかる作業用立坑は必要ない。

【００２６】また、推進工法については、ホリゾンガー
工法、ホレッター工法などの小口径推進工法をはじめ、
既存のさまざまな水平掘削工法を使用することができ
る。

【００２７】また、本実施形態では、改良材としてモル
タルを使用したが、場合によってはセメントペーストを
使用してもよい。

【００２８】（第２実施形態）次に、第２実施形態につ
いて説明する。なお、上述の実施形態と実質的に同一の
工程、部品等については同一の符号を付してその説明を
省略する。

【００２９】図５は、第２実施形態に係る地盤改良工法
の全体の流れを示したフローチャートである。

【００３０】本実施形態の地盤改良工法においても、ま
ず、第１実施形態と同様に水平方向に孔を掘削し（ステ
ップ１０１乃至ステップ１０３）、掘削終了後、オーガ
５、ケーシング４および内ケーシング９を掘削孔７から
引き抜きつつ、オーガ５のシャフト１３内を通って圧送
された改良材４１を先端の吐出口１２から吐出して、掘
削孔７の先端から順次充填していくが、本実施形態の改
良材４１は、固練りモルタルの凝結を遅らせるべく、所
定の遅延剤を該固練りモルタルに添加してある（ステッ
プ１１１）。遅延剤の量や種類は、後述する芯材を掘削
孔７内に挿入するまでの時間を考慮して適宜定めればよ
い。

【００３１】改良材４１を充填した後、図６(a) に示す
ように芯材としてのＨ型鋼４２を掘削孔７内に挿入し
（ステップ１１２）、最後に、図６(b) に示すように作
業用立坑２を埋め戻す（ステップ１０５）。

【００３２】このようにすると、既設構造物１の下方で
ある対象地盤内に芯材４２で補強されたモルタル水平杭
４３が水平方向に造成されたこととなり、周辺地盤全体
の強度が向上する。

【００３３】図７(a) は、既設構造物２２の下方にモル
タル水平杭４３を構築し、連絡通路４４用の土留め壁と
して利用する様子を示したものであり、同図(b) は既設
構造物２２の仮受け支保工として利用する様子を示した
ものである。

【００３４】以上説明したように、本実施形態の地盤改
良工法によれば、固練りモルタルに遅延剤を添加した改
良材をオーガのシャフトを介して圧送し、これを掘削孔
内に充填するとともに、固練りモルタルが硬化する前に
芯材を挿入して補強するようにしたので、水平杭を低コ
ストでしかも効率よく造成することができることに加え
て、該水平杭を強度が必要な土留め壁などに利用するこ
とができるという別の効果も奏する。

【００３５】本実施形態では、改良材としてモルタルを
使用したが、場合によってはセメントペーストを使用し
てもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の地盤改良方
法は、地盤改良の対象となる地盤をオーガで掘削すると
ともに掘削進度に合わせて所定のケーシングを掘削孔内
に圧入し、次いで、前記オーガおよびケーシングを引き
抜きながら、モルタル若しくはセメントペーストからな
る改良材を前記オーガ先端から吐出し前記掘削孔内に充
填するので、既設構造物の下方を効率よくしかも低コス
トで地盤改良することができる。

【００３７】

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る地盤改良工法の流れを示し
たフローチャート。

【図２】第１実施形態に係る地盤改良工法の施工手順を
示した説明図であり、(a) はケーシングを推進圧入しな
がらオーガで水平掘削を行っている様子を示した全体
図、(b)はオーガ先端の拡大詳細図。

【図３】同じく第１実施形態に係る地盤改良工法の施工
手順を示した説明図であり、(a) はケーシングおよびオ
ーガを引き抜きながら改良材を吐出充填している様子を
示した全体図、(b)はオーガ先端の拡大詳細図。

【図４】(a)は水平杭が造成された様子を示した全体
図、(b)は水平杭の配置パターンの一例を示した断面
図。

【図５】第２実施形態に係る地盤改良工法の流れを示し
たフローチャート。

【図６】第２実施形態に係る地盤改良工法の施工手順を
示した説明図であり、(a) は芯材を掘削孔内に挿入して
いる様子を示した全体図、(b) は芯材で補強された水平
杭が造成された様子を示した図。

【図７】芯材で補強された水平杭の適用例を示したもの
であり、(a) は連絡通路用の土留め壁として利用する場
合、(b) は仮受け支保工として利用する場合の断面図。

【符号の説明】

１、２２ 既設構造物 ２ 作業用立坑 ４ ケーシング ５ オーガ ７ 掘削孔 １１ 固練りモルタル（改良材） ２１ 水平モルタル杭 ４１ 遅延剤を添加した固練りモルタル（改
良材） ４２ Ｈ型鋼（芯材） ４３ 水平モルタル杭

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲野 明彦 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 鈴木 孝一 東京都台東区柳橋２丁目17番４号 小野田 ケミコ株式会社内 (72)発明者 西尾 経 東京都台東区柳橋２丁目17番４号 小野田 ケミコ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤改良の対象となる地盤をオーガで掘
   削するとともに掘削進度に合わせて所定のケーシングを
   掘削孔内に圧入し、次いで、前記オーガおよびケーシン
   グを引き抜きながら、モルタル若しくはセメントペース
   トからなる改良材を前記オーガ先端から吐出し前記掘削
   孔内に充填することを特徴とする地盤改良工法。
2. 【請求項２】 前記モルタル若しくはセメントペースト
   に遅延剤を添加したものを改良材とし、該改良材を前記
   掘削孔内に充填した後、所定の芯材を該掘削孔内に挿入
   する請求項１記載の地盤改良工法。