JPS6117969B2

JPS6117969B2 -

Info

Publication number: JPS6117969B2
Application number: JP53079250A
Authority: JP
Inventors: Mitsutoshi Yasukuni; Shiro Kijima; Tadamichi Watanabe; Kunihiro Masuda; Sozo Oota
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1978-07-01
Filing date: 1978-07-01
Publication date: 1986-05-10
Also published as: JPS557318A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は地盤中に薬液例えばセメントバチルス
を注入して地盤を改良する工法に関する。

従来軟弱地盤中に自硬性を有する薬液を注入
し、地盤中においてその地盤を構成する土砂等と
共に混合撹拌して地盤を改良する工法は知られて
いる。かかる従来の工法では水や薬液をノズルか
らジエツト噴射させて混合作業を行うか又は機械
的な撹拌翼を設けた軸を回転させ、その回転作用
によつて混合作業を行つていた。しかしながら、
ジエツト噴射による混合作業は撹拌性が非常によ
い反面、施工速度が遅いため、施工費が割高にな
るという欠点があつた。他方、機械的な撹拌翼に
よる混合作業では、施工速度が速く、低コストの
施工ができるという長所はあるけれども実際の工
事に際して、室内試験によるミキサー混合の場合
と強度を比較すると、強度が1/3ないし1/10に低
下することが解つた。

したがつて本発明の目的は薬液を用いて地盤改
良をするに際して高能率で撹拌混合を行うことが
でき、しかも強度の強い地盤を得ることができる
地盤改良工法を提供するにある。

本発明によればジエツト噴流による撹拌作業と
撹拌翼による撹拌作業とが同時に行なわれ、両作
業の長所を生かし得るようになつている。

従来のジエツト噴射は一般に200〜500Kg/cm²程
度の超高圧かつ30〜70/min程度の小流量の水
（懸濁液）又は薬液を用いて行なわれており、主
としてジエツト噴射によるくさび効果およびキヤ
ビテーシヨンによつて地盤の切削を行うことを目
的としたもので、撹拌作業に関してはあまり期待
できなかつた。しかるに本発明では撹拌を目的と
したジエツト噴射であるから、圧力は３〜50Kg/
cm²、流量は150〜500/minの低中圧大流量が実
施されている。この本発明に実施するジエツト噴
射の圧力および流量は通常の消防ポンプ放水作業
に適用されるものであり、その衝撃力および流送
力が撹拌に適している。このような圧力および流
量は改良しようとする地盤をその液性限界以上の
状態にして流動化させ、かつ土砂を移動させる。
したがつて極めて好適に撹拌作業が行なわれるの
である。

また従来の機械的な撹拌翼による撹拌作業では
薬液はオーガーヘツドの先端に開口部を設け、そ
の開口部から薬液をほとんど圧力をかけずに多量
に鉛直下方に吐出させており、したがつてこの薬
液の吐出は何ら地盤の堀削や土砂との混合には役
立つていない。しかるに本発明では撹拌翼又は撹
拌翼に隣接する部材或はその回転軸にノズルを複
数個設け、水又は薬液をジエツト噴射させ、改良
しようとする地盤をジエツト噴射によつてあらか
じめ弱体化しておき、小さい回転トルクで機械的
な撹拌作業を行うことができる。

本発明の実施の態様によればパイプの先端にノ
ズルおよび撹拌翼を有するビツトを設け、パイプ
の下降時すなわち地盤中にビツトを挿入するとき
にはノズルから水（懸濁液）を噴射して地盤の弱
体化と撹拌を行い、ビツトを引き上げるときには
同じノズルから薬液を注入して混合と撹拌を行う
ようになつている。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図は本発明を実施する１つの態様が示され
ており、先端に後述するビツトＢを有するパイプ
１が回転ジヨイント２を介してクレーン３で吊り
下げられており、そしてパイプ１は回転支持装置
４によつて回転可能に支持されている。このパイ
プ１にはホース５を介して水（懸濁液）又は薬液
が注入できるようになつている。地盤の性質およ
び施工条件によつてはパイプ１を下方に押圧する
装置あるいはオーガ回転機構を装備した３点式杭
打機などを利用してパイプ１を地盤中に押し込む
ようにしてもよい。そしてパイプ１を回転させな
がら従来の如く地盤中に降下させ、そして引き上
げることによつて符号６で示す地盤改良部分を地
盤中に形成するものである。

第２図以下は本発明を実施するためのビツトの
種種の実施例が示されている。

第２図において、パイプ状の主体部１０の上部
にはパイプ１（第１図）との連絡部材１１が設け
られ、下部にはアースオーガヘツド１３あるいは
ボーリング用ウイング式ビツトとの連絡部材１２
が設けられている。そして主体部１０の上部付近
と下部付近にそれぞれ反対方向に延びる棒状の翼
１４，１５および１６，１７が設けられ、そして
上部の翼１４，１５の下部に設けたブラケツト１
８，１９にはノズル２０，２１がそれぞれ設けら
れ、また下部の翼１６，１７の上部に設けたブラ
ケツト２２，２３にはノズル２４，２５がそれぞ
れ設けられている。これらのノズル２０，２１，
２４，２５には主体部１０の中心の液路がそれぞ
れブラケツトを介して連通している。各ノズルの
向きは任意であるが図示の如く上下の翼の間で矢
印ｘ，ｙで示す渦を生ずるようにするのが好まし
い。

第３図に示す実施例は第２図のものとほぼ同じ
であるが、各ノズルは半径方向外方を向いており
上下の翼間の撹拌をよくするためにピアノ線２６
が上部の翼１４，１５とブラケツト２２，２３と
の間に張設されている。

第４図に示す例は上部の翼１４，１５に枠２
７，２８を設け、撹拌効果を高めるためのもの
で、ノズル向きは渦を生ずるように反対側の翼の
方を向けてある。

以上の各実施例は粘土、ビートの地盤に適して
いる。

第５図は主体部１０にスクリユー３０，３１を
設け、中心部に棒状の翼３２，３３を半径方向に
外方に設け、主体部１０およびスクリユー３０，
３１に複数のノズル３４を設けた例である。翼３
２，３３と上下の連絡部材１１，１２との間には
ピアノ線３５が張設されている。

第６図の実施例は第５図のものと実質的に同じ
であつて、ピアノ線３５に代えて中間の翼３２，
３３と主体部下端との間に補助翼３６，３７を設
けた例である。

第７図に示す実施例は第６図の変形例であつ
て、翼３２ａ，３３ａを上方に傾斜させて設けた
ものである。

以上の第５図ないし第７図に示す例は砂質地盤
に適する例である。これらの実施例においてスク
リユー３０，３１に設けたノズルと主体部１０に
設けたノズルとから別の液体を圧送するように構
成してもよい。ノズルはいずれも水平方向に液を
噴射するように設けてある。特にスクリユー３
０，３１では主体部１０が昇降および回転して
も、常に対象とする地盤の一定範囲が一定時間連
続して噴射するようノズルの位置が決められてい
る。

第８図に示す実施例は主体部１０の中間にノズ
ルブラケツト４０を設け、上端付近に下向きの固
定翼４１，４２を設け、下端付近に可動翼４３，
４４（４４は図示せず）を設けたものである。各
翼は平面図で角度的に90度ずれて配置されてお
り、点線４３ａ，４４ａで示すようにこの可動翼
は角度的に移動できる。（実際に可動翼は点線の
位置に設けられていないが説明のために点線で図
示したものである）。ノズルブラケツト４０に設
けたノズル４５はそれぞれ翼４１，４２，４３，
４４の方を向いており、翼に付着した土砂を拭取
り得るようになつている。また固定翼４１，４２
には図示の如くピアノ線１６が張設されている。

第９図イ，ロに示す実施例は第８図の変形例で
あり、ピアノ線が用いられておらず、また固定翼
４１ａ，４２ａは水平方向に延びている。可動翼
４３は第９図イの位置から第９図ロの位置に角度
的に動かすことができる。

第１０図イ，ロ，ハ，ニは第８図および第９図
イ，ロに示すような可動翼を設ける場合の一実施
例を示し、イは可動翼を上げた所を示し、ハは突
出した所を示し、ロ，ニは矢印ロおよびニの方向
に見た図である。

主体部１０の中心には液路５０が形成され、下
方の開口５１からジエツト流５２として噴射して
ビツトを地盤中に貫入する作用を助けるようにな
つている。可動翼５３の基部にはこの液路５０を
開閉する弁５４が設けられ、貫入時間で引上げ時
閉になるようになつている。図中５５，５６は可
動翼５３のストツパ、５７は固定翼、５８はノズ
ルである。

さてビツトの貫入時は主体部１０は下降するの
で、可動翼５３は第１０図イ，ロに示すように上
向きになり、ストツパ５５と係合しており、弁５
４が開となる。そこで液路５０中を流れる液は下
部の開口５１から噴射される。パイプを引き上げ
るときは主体部１０の上昇に伴つて可動翼５３は
第１０図ハ，ニの如く水平となり、ストツパ５６
と係合する。このとき弁５４は閉じるので、液は
下方に流出せず、ノズル５８から噴射されるので
ある。

本発明の実施に際してアースオーガーヘツド１
３は必ずしも煮付けなくてもよく、またビツトＢ
を複数個連結してもよい。この際ビツトＢは同じ
ものでも別のものでもよく改良しようとする地盤
に応じて適宜選択できる。

またパイプ１やビツトＢ内の液路は複数設けて
もよく、水、空気、薬液を同時又は間欠的に噴射
させるようにしてもよい。

再び第１図を参照して本発明の実施の態様を説
明する。

まずホース５から水（懸濁液）を供給し、回転
支持装置４でパイプ１を回転させながらクレーン
３でパイプを下降させる。すると、ビツトＢは地
盤を撹拌しながら次第に下降して所定位置に達す
る。所定位置に達したらば、ホース５に薬液例え
ばセメントバチルススラリーを供給し、パイプ１
を回転しながら引上げる。この結果薬液は好適に
撹拌、混合され、地盤は極めて良好に改良される
のである。

従来行なわれている地盤改良工法では例えばバ
ーチカルドレーン、生石灰抗工法で見られる如
く、圧密、脱水などによつて地盤の含水比を低下
させていたが、本発明においては従来技術とは反
対に、水や薬液を多量に地中に供給して地盤の含
水比を高めるものである。このように含水比を高
めることによつて、ミキサーにおける混合作業と
同様な効果を短時間に得ることができる。したが
つて薬液はセメントバチルス材のように活性アル
ミナ源、石膏源、および石灰源を利用してスラリ
ー状にして用いる。このような薬液により、たと
え多量の水分が地中に存在してもエトリンジヤイ
トが生成され、地盤を化学的に固結することがで
きる。

ノズルからの水や薬液の噴射は一定個所で一定
時間連続して行なうが、間欠的に噴射させてもよ
い。通常薬液はエトリンジヤイトを生成できる自
硬性のものであればよいが、必要に応じて発泡剤
を添加してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る工法を説明するための側
面図、第２図、第３図、第４図、第５図、第６
図、第７図および第８図はそれぞれビツトの実施
例を示す側面図、第９図イはビツトのさらに別の
実施例を示し、可動翼が拡がつている所を示す側
面図、第９図ロは可動翼が持ち上げられている所
を示す側面図、第１０図は可動翼の移動の態様を
示し、イはビツト貫入時の可動翼の位置を示す側
面図、ロはイの矢印ロ方向に見た図、ハはビツト
引き上げ時の可動翼の位置を示す側面図、ニはハ
の矢印ニ方向に見た側面図である。Ｂ……ビツト、１……パイプ、３……クレー
ン、４……回転支持装置、５……ホース、６……
地盤改良部分、１０……主体部、１４，１５，１
６，１７，３２，３３，３２ａ，３３ａ，４１，
４２，４１ａ，４２ａ，５７……翼、４３，４
４，５３……可動翼、２０，２１，３４，４５，
５８……ノズル。

Claims

【特許請求の範囲】

１撹拌翼およびノズルを有するビツトを準備
し、そのビツトをパイプに取付けてビツトを回転
させながらノズルから水を圧力３〜50Kg/cm²、流
量150〜500/minで噴射させて地盤中に挿入
し、地盤をその液性限界以上の状態にして流動化
し、所定位置に達した後に、ノズルから薬液を噴
射し、その薬液は多量の水分中においてもエトリ
ンジヤイトを生成する自硬性のものであり、ビツ
トを回転しながら引き上げ、その間ノズルからの
噴射と撹拌翼によつて混合することを特徴とする
地盤改良工法。