(57)【要約】【課題】改良体の造成に際して、リアルタイムにて改良体が含有する固化材の量を決定し、改良体が含有する固化材の量が改良体の所望の品質を充足するか否かを判断する管理方法の提供。【解決手段】本発明の管理方法は、回転噴射管（１）から固化材を地盤中に噴射して改良体（Ｋ）を造成する高圧噴射撹拌工法により造成される改良体の品質を管理する管理方法において、地上側に流出したスライム（排泥）を分析装置（２：例えば、粘性計測機能、比重計測機能、或いは成分分析機能を有している装置）により分析してスライム中の固化材含有量を決定する工程と、前記工程で決定したスライム中の固化材含有量から、改良体（Ｋ）に含有される固化材の量を決定する工程を有している。【選択図】図２
2020007712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転噴射管から固化材を地盤中に噴射して改良体を造成する高圧噴射撹拌工法により造成される改良体の品質を管理する管理方法において、
地上側に流出したスライムを分析装置により分析してスライム中の固化材含有量を決定する工程と、
前記工程で決定したスライム中の固化材含有量から、改良体に含有される固化材の量を決定する工程を有することを特徴とする管理方法。
【請求項２】
前記スライム中の単位体積当たりの固化材含有量と、前記スライム中の単位体積当たりの固化材含有量の過不足の良否を判定するしきい値とを比較し、
高濃度固化材スラリーに混合する流体の混合量を流量調整手段により制御して、適正な固化材含有量に調節する工程を有する請求項１の管理方法。
【請求項３】
前記スライム中の単位体積当たりの固化材含有量と、前記スライム中の単位体積当たりの固化材含有量の過不足の良否を判定するしきい値とを比較し、高濃度固化材スラリーまたは低濃度固化材スラリーの供給により適正な固化材含有量に調節する工程を有する請求項１の管理方法。
【請求項４】
造成径連続検知センサーにより改良体の径寸法を推定する工程を有する請求項１〜３の何れか１項の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧噴射撹拌工法において造成される改良体の品質を管理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧噴射撹拌工法において造成される改良体の径（改良体径）をリアルタイムで計測する技術については、種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、計測された造成径が設計改良体径よりも大径であれば、供給される固化材量（固化材添加量）は一定なので、改良体の大径部分（径大部）の単位体積当たりの固化材含有量は少なくなってしまう。
従来技術では固化材添加量の調整はリアルタイムで行うことが出来なかった。そのため従来技術では、改良体の単位体積当たりの固化材含有量が少なくならないように、（径大部が形成されても単位体積当たりの固化材添加量が基準値を低下しない様に）地中で噴射する固化材噴流における固化材含有量を基準値相当値よりも多くして、必要以上に「富配合」の固化材を噴射していた。
しかし、固化材を必要以上に「富配合」にすることは固化材の浪費であり、改良体造成コストの高騰を惹起してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５１６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、改良体の造成に際して、リアルタイムにて改良体が含有する固化材の量を算定し、改良体が含有する固化材の量が改良体の所望の品質を充足するか否かを判断する管理方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の管理方法は、回転噴射管（１）から固化材を地盤中に噴射して改良体を造成する高圧噴射撹拌工法により造成される改良体の品質を管理する管理方法において、
地上側に流出したスライム（排泥）を分析装置（２：例えば、粘性計測機能、比重計測機能、或いは成分分析機能を有している装置）により分析してスライム中の固化材含有量を決定する工程と、
前記工程で決定したスライム中の固化材含有量から、改良体に含有される固化材の量を決定する工程を有することを特徴としている。
【０００６】
本発明の管理方法において、前記スライム中の単位体積当たりの固化材含有量と、前記スライム中の単位体積当たりの固化材含有量の過不足の良否を判定するしきい値とを比較し、
高濃度固化材スラリーに混合する流体（水、混和剤、低濃度固化材スラリー等）の混合量を流量調整手段（例えば流量調整弁、絞り等）により制御して、適正な固化材含有量に調節するのが好ましい。
或いは、本発明の管理方法において、前記スライム中の単位体積当たりの固化材含有量と、前記スライム中の単位体積当たりの固化材含有量の過不足の良否を判定するしきい値とを比較し、高濃度固化材スラリーまたは低濃度固化材スラリーの供給により適正な固化材含有量に調節する工程を有することが可能である。
本発明において、造成径連続検知センサー（３：例えばＡＣＩ：音響円柱状固結体検査装置：Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｃｏｌｕｍｎ  Ｉｎｓｐｅｃｔｏｒ）により改良体の径寸法を推定する工程を有することが好ましい。
【０００７】
上述した本発明の管理方法を実行するシステム（１００）は、固化材を地盤中に噴射する回転噴射管（１）と、地上側に流出したスライム（排泥）を分析する分析装置（２：例えば、粘性計測機能、比重計測機能、或いは成分分析機能を有している装置）と、制御機能（１０：スライム中の固化材量算定）を有し、
前記制御機能（１０）は、スライム中の固化材含有量を決定する機能と、改良体が含有する固化材の量を決定する機能と、改良体が含有する固化材の量が改良体の所望の品質を充足するか否かを判断する機能を有しているのが好ましい。
また、前記システム（１００）を使用するに際して、改良体の径寸法を推定する造成径連続検知センサー（３、例えばＡＣＩ：音響円柱状固結体検査装置：Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｃｏｌｕｍｎ  Ｉｎｓｐｅｃｔｏｒ）を有し、造成径連続検知センサー（３）により改良体の径寸法を推定するのが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
上述の構成を具備する本発明の管理方法によれば、地上側に流出するスライム（排泥）中に包含する固化材量を決定することが出来る。
ここで、「改良体に含有された固化材の量」は、「回転噴射管（１）に供給される固化材量」から「スライム中に包含する固化材量」を減算すれば求めることが出来るので、地上側に流出するスライム（排泥）中に包含する固化材量を決定することが出来る本発明によれば、改良体に含有される固化材の量を求めることが出来る。
その結果、改良体造成に際して地中で噴射される固化材噴流の固化材含有量を適正に制御することが出来る。
【０００９】
本発明において、改良体を造成しつつ、リアルタイムにて造成径を推定すれば、改良体の体積及び改良体に含有される固化材の量を算定することが出来るので、固化材濃度を適正に制御することが可能となる。
すなわち、改良体を造成しつつ、造成径連続検知センサー（３、例えばＡＣＩ：音響円柱状固結体検査装置：Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｃｏｌｕｍｎ  Ｉｎｓｐｅｃｔｏｒ）によってリアルタイムにて造成径を推定し、推定された径寸法に基づいて、改良体の施工仕様（例えば、引上げ速度、回転数等）を変更或いは調整することが出来る。また、造成径の推定結果に基づいて、固化材（セメント）添加量の良否を判定することが可能となり、その結果、地中固結体の品質（固化材添加率が適正であること）が担保されると共に、無駄になる固化材の量が減少する。そのため、コストが削減される。
【００１０】
より具体的には、造成径連続検知センサー（３）により造成径を推定し、改良体の体積を算定する。そして、（例えば単位体積当たりの）改良体の固化材含有量を演算して、改良体に含有する固化材の量を制御することが出来る。その結果、単位体積当たりの固化材含有量が少ない地中固結体が造成されてしまう可能性が排除できる。
また、単位体積当たりの固化材含有量を調整できるので、改良体の強度の調整も可能である。
従来技術では、試験施工を複数回実行して、施工領域における施工地盤の性状（構成土層その他の仕様）を確定してからでないと、固化材含有量を算定することは出来なかった。
本発明において、造成径を推定すれば、試験施工を複数回行わなくても、造成径を推定し、固化材の含有量を適切に設定することが出来る。そのため、試験施工に掛かるコストを節減することが出来る。
それに加えて、本発明によれば必要以上の富配合の固化材スラリーを使用する必要が無いため、固化材消費量を節減することが出来る。
そして本発明において未固結改良体を分析する場合には、改良体に含有された固化材の量を減算せずに決定することが出来るので、その分だけ演算が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図示の実施形態における制御の概要を示す説明図である。
【図２】図示の実施形態を示すブロック図である。
【図３】図２における固化材供給ユニットを示すブロック図である。
【図４】図２における固化材供給ユニットの変形例を示すブロック図である。
【図５】図示の実施形態における制御を示すフローチャートである。
【図６】図示の実施形態における施工手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図示の実施形態は、高圧噴射撹拌工法により回転噴射管から固化材を地盤中に噴射して改良体を造成し、造成された改良体の品質を管理する制御を実行しつつ施工しており、図示の実施形態における施工の概要が図１に示されている。図１において、回転噴射管１から固化材を地盤中に噴射して（固化材の噴流を符号Ｊで示す）改良体Ｋを造成する際に、造成現場の作業員により、リアルタイムで改良体Ｋの径寸法Ｄを推定し、造成される改良体における軸方向単位長さｄａ（単位時間当たりに回転噴射管１が移動する軸方向長さ）の改良体の体積ｖａを算定する。
改良体Ｋは回転体形状（円柱状）であり、単位時間当たりの軸方向長さｄａは、回転噴射管１の引上げ速度（例えば一定値）から容易に求まるので、造成改良体径Ｄがリアルタイムで推定されれば、単位時間当たりの軸方向長さｄａの改良体の体積ｖａも例えば下式により、リアルタイムで算定できる。
ｖａ＝（πＤ２／４）×ｄａ
【００１３】
軸方向単位長さｄａだけ回転噴射管１を引き上げる時間（単位時間）に改良体に供給された固化材の量が分かれば、前記軸方向単位長さｄａの改良体の体積ｖａと対比して、軸方向単位長さｄａ当りの改良体（体積ｖａ）における固化材の含有量がリアルタイムに判明する。
そして、軸方向単位長さｄａ当りの改良体（体積ｖａ）における固化材の含有量は適正か、すなわち、軸方向単位長さｄａ当りの改良体（体積ｖａ）が所望の品質で施工されているか否かがリアルタイムに判明する。
図示の実施形態においては、上述の様な改良体品質の判定、すなわち、改良体における固化材の含有量は適正か否かについて、軸方向の単位長さｄａ毎に、軸方向に連続して且つリアルタイムで行い、また、改良体の品質が適正となる様に固化材供給量を制御している。
【００１４】
改良体Ｋの径寸法Ｄは、造成径連続検知センサーを用いることによりリアルタイムで推定することが出来る。造成径連続検知センサーとしては、例えばＡＣＩ（音響円柱状固結体検査装置：Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｃｏｌｕｍｎ  Ｉｎｓｐｅｃｔｏｒ）を利用することが可能であり、ＡＣＩによる径寸法Ｄの推定については、図２を参照して後述する。
図示の実施形態においては、造成径連続検知センサー（例えばＡＣＩ）により回転噴射管１の軸方向の単位長さｄａ毎に、且つ、回転噴射管１の軸方向に連続して、地盤改良体Ｋの改良体径Ｄを推定している。
【００１５】
改良体Ｋを造成しつつ、造成径連続検知センサー３（例えばＡＣＩ）によってリアルタイムにて造成径を推定し、推定された径寸法に基づいて、改良体の施工仕様（例えば、引上げ速度、回転数等）を変更或いは調整することが出来る。
なお、現場の作業員による改良体径Ｄの推定で用いられる造成径連続検知センサーはＡＣＩに限定されるものではなく、回転噴射管１の軸方向に連続して改良体の造成径を推定することが出来る技術であれば、その他の技術を適用することが可能である。
【００１６】
軸方向単位長さｄａだけ回転噴射管１を引き上げる時間（単位時間）に改良体Ｋに供給された固化材の量については、以下の様に制御する。
先ず、回転噴射管１に供給され、回転噴射管１から地盤中に噴射される固化材量はリアルタイムに計測（管理）されている。この回転噴射管１に供給され、地盤中に噴射される固化材は、一部は（造成改良体に留まり）造成改良体に含有されるが、その他は地上側に流出するスライム（排泥）に包含される。
したがって、地上側に流出するスライム中に包含する固化材量が決定出来れば、軸方向単位長さだけ回転噴射管１を引き上げる時間毎に、「回転噴射管１に供給される固化材量」から「スライム中に包含する固化材量」を減算することにより、「（軸方向単位長さだけ回転噴射管を引き上げる時間に造成された）改良体に含有された固化材の量」を決定することが出来る。
【００１７】
図示の実施形態では、地上側に流出するスライムの一部を採取し、当該採取したスライムをスライム分析装置２（図２）により、例えば蛍光Ｘ線解析、比重計測、粘性計測を行い、スライム中に包含される固化材の成分量（固化したもの、固化していないもの、双方を含む固化材の成分量）を解析している。
スライム中に包含された固化材量を決定するために用いられる計測装置或いは分析装置としては、例えば蛍光Ｘ線分析装置或いはそれ以外の従来技術に係る分析装置を適用可能である。
【００１８】
スライム分析装置２（図２）により「スライム中に包含する固化材量」を求め、「回転噴射管１に供給される固化材量」から減算して、「（軸方向単位長さだけ回転噴射管１を引き上げる時間に造成された）改良体に含有された固化材の量」が求まれば、上述した様に、（軸方向単位長さだけ回転噴射管１を引き上げる時間に造成された）改良体の体積ｖａはリアルタイムに算定できるので、単位体積当りの固化材含有量が求まり、造成された地中固結体Ｋにおける固化材含有量（或いは品質）が適正か否を判定できる。
そして、固化材含有量が適正でない場合には、回転噴射管１に供給される固化材量を制御して対処することが出来る。
すなわち、図示の実施形態によれば、地中固結体Ｋの造成径Ｄの推定と、固化材（セメント）添加量の調整をリアルタイムに実行しながら施工できると共に、造成径Ｄを推定して判定しながら、固化材（セメント）添加量の良否を判定することが出来る。
【００１９】
図２において、全体を符号１００で示す実施形態に係るシステムは、ボーリング孔ＢＨ内に挿入された回転噴射管１、スライム分析装置２、造成径連続検知センサーである音響円柱状固結体検査装置３（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｃｏｌｕｍｎ  Ｉｎｓｐｅｃｔｏｒ：ＡＣＩ）を有している。図２において、符号２０は、改良体径の推定作業を示している。また、符号１０は、スライム分析結果と符号２０から求めた改良体径からスライム中の固化材量の算定作業を示している。
ＡＣＩ３は、回転噴射管１の噴射ノズル１Ａから噴射された固化材ジェットを衝突させる鉄筋棒３Ａ１、３Ａ２、収音器３Ｂ１、３Ｂ２を備えている。集音器３Ｂ１、３Ｂ２は鉄筋棒３Ａ１、３Ａ２の地上側端部に設けられ、固化材ジェットが各々の鉄筋棒３Ａ１、３Ａ２に衝突した際の振動を検知する機能を有している。
【００２０】
鉄筋棒３Ａ１は設計改良体径Ｄｄに相当する位置に配置されており、鉄筋棒３Ａ２は設計改良体径Ｄｄよりも僅かに大きい径Ｄｄｌに相当する位置に配置されている。
図２において、符号Ｊは固化材を含有する噴流（固化材ジェット）、矢印ＡＲ１は回転噴射管１内を流れて噴射ノズル１Ａに供給される固化材の流れ、矢印ＡＲ２はボーリング孔ＢＨの内壁と回転噴射管１の間の空間を流れるスライムの流れを示している。
【００２１】
ＡＣＩ３の集音器３Ｂ１、３Ｂ２で検知され、信号変換された衝突振動に関する集音器信号を分析して、リアルタイムで造成径Ｄ（図１）が推定される。
固結体造成中に固化材ジェットＪが噴射されている土層が変化すると、鉄筋棒３Ａ１、３Ａ２に固化材ジェットＪが衝突する音が変化する。これにより、回転噴射管１の軸方向（図２の上下方向）の単位長さ（図１の長さｄａ）毎に、且つ、回転噴射管１の軸方向に連続して、地盤改良体Ｋの改良体径Ｄ（図１）をリアルタイムに推定することが出来る。
図２のＡＣＩ３では、鉄筋棒３Ａ１が設計改良体径Ｄｄの相当する位置に配置され、鉄筋棒３Ａ２が設計改良体径Ｄｄよりも僅かに大きい径Ｄｄｌに相当する位置に配置されているので、造成径Ｄが  Ｄｄ≦Ｄ≦Ｄｄｌ  の範囲であるか否かを推定することが出来る。
【００２２】
図２では明示されていないが、スライム分析装置２は、例えば蛍光Ｘ線分析装置の様な分析装置や、比重計測装置、或いは粘性計測装置を含んでおり、少なくとも１種類以上の装置（例えば蛍光Ｘ線分析機能を有する分析装置、比重計測機能を有する計測装置、粘性計測機能）を備え、それ等の装置が包括的に「スライム分析装置２」と表示されている。
スライム分析装置２により、スライムの粘性計測や比重計測或いは成分分析を行うことで、スライム中の固化材含有量を決定することが出来る。
スライム分析装置２で粘性計測や比重計測或いは成分分析が行われる。
スライム分析装置２について、粘性計測機能、比重計測機能、及び／又は、成分分析機能を有している従来技術に係る機器が適用可能である。
【００２３】
図示の実施形態において、造成された改良体（地中固結体）における固化材含有量は、「回転噴射管１に供給される固化材量」から「スライム中に包含する固化材量」を減算すれば求まるので、改良体の品質が適正か否をリアルタイムにて判定することができる。
そして、改良体における固化材含有量が適正でない場合には、固化材（セメント）添加量の調整をリアルタイムに実行しながら、改良体造成を行うことができる。すなわち、図示の実施形態では、改良体Ｋを造成しつつ、リアルタイムにて造成径Ｄを推定して判定し、改良体における固化材含有量（セメント添加量）を算出した上、当該固化材含有量の良否（改良体の品質）を判定することが出来る。
【００２４】
改良体における固化材含有量（セメント添加量）の良否を判定するに関して、例えば図１を参照して上述した様に、単位時間当たりの軸方向長さｄａ（図１）の改良体の体積ｖａ（図１）をリアルタイムで算定する（ｖａ＝（πＤ２／４）×ｄａ）。
そして、軸方向単位長さｄａだけ回転噴射管１を引き上げる時間（単位時間）毎に、「回転噴射管１に供給される固化材量」（リアルタイムで管理されている数値）から「スライム中に包含する固化材量」を減算することにより、軸方向単位長さｄａだけ回転噴射管１を引き上げる時間に造成された改良体（単位体積の改良体）に含有されている固化材の量を決定する。
そして、（軸方向単位長さｄａだけ回転噴射管１を引き上げる時間に造成された）改良体に含有された固化材の量が求まれば、上述した様に、（軸方向単位長さだけ回転噴射管１を引き上げる時間に造成された）改良体の体積ｖａ（改良体の単位体積）はリアルタイムに算定することができるので、単位体積当りの改良体における固化材含有量が求まり、造成された地中固結体における固化材含有量が適正か否を判定出来る。
【００２５】
図２において、スライム中の固化材量算定１０は、スライム分析装置２からリアルタイムな分析結果と、リアルタイムで推定された造成径Ｄ（推定された改良体径）に基づいて、「スライム中に包含する固化材量」を求める。
そして、スライム中の固化材量算定１０は、スライム分析装置２から得られた「スライム中に包含する固化材量」及びリアルタイムで管理される「回転噴射管１に供給される固化材量」から「単位体積ｖａ当りの固化材含有量」を求め、「単位体積当りの固化材含有量（セメント添加量）の良否判定のしきい値」との対比により、（改良体の単位体積ｖａ当たりの）固化材含有量が適正か否かを判定している。すなわち、造成された単位体積ｖａ当りの改良体の品質が適切か否かを判定している。
【００２６】
明確には図示されていないが、図示の実施形態において、複数の改良体造成の際に地上側に流出するスライムを、各々複数のスライム分析装置で分析することにより、複数の改良体における固化材添加量を求め、その是非を判定することが可能である。
図３を参照して後述する様に、固化材供給ユニット５には固化材供給用の超高圧ポンプ５Ｃ（図３参照：図２では図示せず）が設けられており、超高圧ポンプ５Ｃから固化材が高圧にて回転噴射管１に供給される。ここで超高圧ポンプ５Ｃ（図３）は一つ（シングルポンプ）でも良く、ダブルポンプも適用可能である。図２における符号６は高圧エアを供給するためのコンプレッサである。
図２では、ＡＣＩ３（造成径連続検知センサー）の鉄筋棒は２本示されているが、同一径の位置に鉄筋棒を１本だけ設けても良く、或いは鉄筋棒を３本以上でも良い。また、鉄筋棒を３種類以上の径位置に設けることも出来る。
【００２７】
図２において、ＡＣＩ３（音響円柱状固結体検査装置）の集音器３Ｂ１、３Ｂ２からの造成径に関する信号（集音器信号）を受信する。そして、予め記憶されている「集音器信号−音量レベル」特性に基づいて、集音器３Ｂ１、３Ｂ２における音量を決定する。
そして、「音量−固化材ジェット到達距離（すなわち改良体径）」特性と、前記「音量」に基づき、造成された改良体径Ｄを推定する（２０）。
改良体径Ｄを推定すると共に、推定された改良体径Ｄに関する情報信号は、スライム中の固化材量算定１０に送信される。
【００２８】
次に、図２における固化材供給ユニット５について、図３を参照して説明する。
図３において破線で囲って示す固化材供給ユニットは、全体を符号５で示している。固化材供給ユニット５は、高濃度固化材スラリー貯蔵部５１を備えている。高濃度固化材スラリー貯蔵部５１で貯蔵されている高濃度固化材スラリーは、固化材供給ライン５Ｅ１を介してミキサ５５（撹拌装置）に送られる。
一方、固化材供給ユニット５は貯水槽５６（流体貯蔵手段）を備え、貯水槽５６内の水（流体）は、水（流体）供給ライン５Ｅ３、流量調整弁５７、水供給ライン５Ｅ４を介してミキサ５５に送られる。
【００２９】
ライン５Ｅ１を介して送られた高濃度固化材スラリーとライン５Ｅ４を介して送られた水（或いは流体）は、ミキサ５５で均一に混合、撹拌され、適正な濃度の固化材スラリー（固化材＋水の混合液で懸濁している液体）として供給ライン５Ｅ５を介して超高圧ポンプ５Ｃに送られる。そして超高圧ポンプ５Ｃから高圧で吐出され、供給ライン５Ｅ６を介して回転噴射管１に供給される。
スライム中の固化材量算定１０の結果により、流量調整弁５７及び超高圧ポンプ５Ｃを操作して流量を調整する。
【００３０】
ここで、図示の実施形態において、地中側へ供給される固化材流量すなわち回転噴射管１に供給される固化材流量は、超高圧ポンプ５Ｃの吐出量を制御することにより調節することが出来る。
しかし、超高圧ポンプ５Ｃの吐出量を定量として、回転噴射管１に供給される固化材流量を一定にして、回転噴射管１に供給される固化材スラリー（固化材＋水の混合液で懸濁している液体）における固化材濃度を調節して、地中側へ供給される固化材の量を調整することも出来る。その場合には、スライム中の固化材量算定１０の結果、「単位体積当りの固化材含有量」が少な過ぎるため、地中側へ供給される固化材の量を増加したい場合には、スライム中の固化材量算定１０により流量調整弁５７の弁開度を減少して、ミキサ５５に供給される水の量を減少し、固化材スラリーにおける固化材濃度を高くする。
【００３１】
一方、スライム中の固化材量算定１０の結果、「単位体積当りの固化材含有量」が多過ぎるため、地中側へ供給される固化材の量を減少したい場合には、スライム中の固化材量算定１０により流量調整弁５７の弁開度を増加して、ミキサ５５に供給される水の量を増加し、固化材スラリーにおける固化材濃度を低くする。
なお、回転噴射管１の引上げ速度を変動させて、地中側へ供給される固化材流量を調節することも可能である。
【００３２】
次に、図４を参照して、図３で示す固化材供給ユニット５の変形例を説明する。
破線で囲って示す固化材供給ユニットは、全体を符号５Ａで示している。そして固化材供給ユニット５は、高濃度固化材スラリー貯蔵部５Ａ１、低濃度固化材スラリー貯蔵部５Ａ２を有している。
高濃度固化材スラリー貯蔵部５Ａ１、低濃度固化材スラリー貯蔵部５Ａ２は、それぞれ配管５Ｅ１１、５Ｅ１２、５Ｅ１３により回転噴射管１に接続されている。
【００３３】
配管５Ｅ１１は高濃度固化材スラリー貯蔵部５Ａ１に連通しており、回転噴射管１に高濃度の固化材スラリー（固化材＋水の混合液で懸濁している液体）を供給する配管であり、高濃度の固化材スラリーの流量を調整する流量調整弁５Ｄ１が介装されている。
一方、配管５Ｅ１２は低濃度固化材スラリー貯蔵部５Ａ２に連通しており、回転噴射管１に低濃度の固化材スラリーを供給する配管であり、低濃度の固化材スラリーの流量を調整する流量調整弁５Ｄ２が介装されている。
配管５Ｅ１３にはミキサ５Ｂ及び超高圧ポンプ５Ｃが介装されており、固化材はミキサ５Ｂで混合された後、超高圧ポンプ５Ｃで高圧にて回転噴射管１に供給される。
スライム中の固化材量算定１０の結果により、流量調整弁５Ｄ１、５Ｄ２を操作して流量を調整する。
【００３４】
図４では、地中側へ供給される固化材流量すなわち回転噴射管１に供給される固化材流量は一定であり、固化材スラリー（固化材＋水の混合液で懸濁している液体）における固化材濃度を調節することにより、地中側へ供給される固化材の量を調整している。
スライム中の固化材量算定１０の結果、「単位体積当りの固化材含有量」が少な過ぎるため、地中側へ供給される固化材の量を増加したい場合には、スライム中の固化材量算定１０から流量調整弁５Ｄ１、５Ｄ２の操作を制御することにより、高濃度の固化材スラリーの流量を増加し、低濃度の固化材スラリーの流量を減少する。
【００３５】
一方、スライム中の固化材量算定１０の結果、「単位体積当りの固化材含有量」が多過ぎるため、地中側へ供給される固化材の量を減少したい場合には、スライム中の固化材量算定１０から流量調整弁５Ｄ１、５Ｄ２の操作を制御することにより、高濃度の固化材スラリーの流量を減少し且つ低濃度の固化材スラリーの流量を増加する。
図４のその他の構成及び作用効果は、図３のスライム中の固化材量算定１０と同様である。
【００３６】
次に主として図５を参照して、図示の実施形態の制御について説明する。
図５は、図６を参照して後述する施工手順において、「一本目の改良体」に相当する改良体造成における改良体の品質を管理する制御を示している。
図５において、符号Ｆβで示す範囲に包含されるステップＳ４〜Ｓ８は、改良体に含有される固化材量を所定の範囲に保ち、改良体の品質を保つ制御に関する。
【００３７】
図５において、ステップＳ１では、ＡＣＩ３（図１参照）からの信号に基づいて、改良体の改良体径Ｄをリアルタイムに推定する。当該推定は、図２を参照して上述した様に、ＡＣＩ３（音響円柱状固結体検査装置）からの音量信号に基づき行われる（２０）。改良体径Ｄを推定した後、ステップＳ４及びステップＳ５に進む。
【００３８】
ステップＳ４では、軸方向単位長さ当たりの改良体の体積（図１の長さｄａに相当する単位体積ｖａ）を算定する。改良体の体積の算定後、ステップＳ６に進む。
一方、ステップＳ５では、スライム（排泥）の分析によりスライム中の固化材含有量（軸方向単位長さ当たりのスライムの固化材含有量）を決定する。軸方向単位長さ当たりのスライムの固化材含有量の決定は、スライム分析装置２の分析結果に基づき、決定される。スライム分析後、ステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、単位体積ｖａの改良体における固化材含有量（単位体積ｖａの改良体へ供給された固化材量）を演算し、決定する。単位体積ｖａの改良体へ供給された固化材量の決定は、スライム中の固化材量算定１０で決定した固化材供給量（単位時間毎に回転噴射管１に供給される固化材量）から、ステップＳ５で求めたスライム中の固化材含有量を減算することにより実行される。そしてステップＳ７に進む。
【００３９】
ステップＳ７では、ステップＳ６で決定された改良体の固化材含有量が適切（良）か否か（すなわち改良体の品質が適切か否か）を判定する。
単位体積ｖａ当たりの改良体の固化材含有量が適切（良）か否か（すなわち改良体の品質が適切か否か：ステップＳ７がＹｅｓかＮｏか）の決定においては、単位体積ｖａ当たりの改良体の適切な固化材含有量のしきい値を基準とする。
単位体積ｖａ当たりの改良体の固化材含有量が所定の許容値すなわち「しきい値」より大きければ、「適切（良）」と判断する（ステップＳ７が「Ｙｅｓ」）。一方、単位体積ｖａ当たりの改良体の固化材含有量が「しきい値」以下であれば、「適切でない（否）」と判断する（ステップＳ７が「Ｎｏ」）。
【００４０】
ステップＳ７における改良体の単位体積ｖａ当りの固化材含有量が「適切」である場合（ステップＳ３７が「Ｙｅｓ」）、ステップＳ３に進む。
一方、ステップＳ７における改良体の単位体積ｖａ当りの固化材含有量が「適切でない」の場合（ステップＳ７が「Ｎｏ」）には、ステップＳ８に進む。
【００４１】
ステップＳ８では、ステップＳ７の「改良体の固化材含有量の適切でない（すなわち改良体の品質が適切でない）」（ステップＳ７が「Ｎｏ」）との判定を受けて、固化材供給ユニット５の流量制御弁５７（図３）の弁開度或いは超高圧ポンプ５Ｃ（図３）の吐出量を制御して、回転噴射管１に供給される固化材量を調整する。流量制御弁５７或いは超高圧ポンプ５Ｃの制御は、ステップＳ７で算定した単位体積当りの固化材含有量の過不足量に基づいて行われる。回転噴射管１に供給される固化材量を制御、調整した後、ステップＳ１に戻り、上述した工程を繰り返す。
なお、図４で示す固化材供給ユニット５Ａの場合には、流量制御弁５Ｄ１、５Ｄ２の操作を制御して、回転噴射管１に供給されるスラリー中の固化材量（スラリーに含有される固化材量）を調整する。
【００４２】
改良体の単位体積ｖａ当りの固化材含有量が「適切」で（ステップＳ７が「Ｙｅｓ」）、ステップＳ３に進んだ場合には、改良体の造成に関する工程を実行して、所定の改良体（例えば最初の１本目）に係る施工を終了する（改良体の造成完了）。
【００４３】
図示の実施形態における施工手順の一例を示す図６では、例えばＡＣＩ（音響円柱状固結体検査装置）の様な造成径連続検知センサーによる造成径（改良体径）の推定は、所定の改良体（例えば最初の１本目）のみで実施する。
所定の改良体で実施された造成径の計測により、施工現場における地盤の性状（構成土層等）、深度と構成土層との関係、その他の仕様が判明するので、それ以降（所定の改良体の造成以降）における改良体の造成では、造成径連続検知センサー（例えばＡＣＩ）による造成径の推定を行うことなく、スライム分析装置２によりスライム中の固化材含有量を決定することが出来る。
【００４４】
図６は、２本目以降における改良体の造成に係る制御を示している。
図６において、ステップＳ１１では、最初の１本目の改良体造成時に得た施工仕様を２本目以降においても適用するか否かを判定する。
ステップＳ１１の判定の結果、１本目の施工仕様を適用する場合（ステップＳ１１が「適用する」）、ステップＳ１５に進む。
一方、施工地盤の違い等により適用しない場合（ステップＳ１１が「適用しない」）、ステップＳ１２に進み、１本目と同様に、ＡＣＩによる造成径の推定とスライムの分析結果により、適切な固化材を供給制御して改良体造成の施工仕様を決定する。そしてステップＳ１２では、１本目で求めた造成径の値を利用し、スライムの分析結果から固化材の算定を行う。
【００４５】
ステップＳ１３では、固化材の算定値と、配合試験や実績から求めた適切な固化材量のしきい値を比較する。算定値がしきい値以上の場合は、ステップＳ１４に進み、改良体の造成に必要な処理を実行して、改良体の造成を完了する。
ステップＳ１３が「Ｎｏ」の場合、スライム分析装置２によりスライム中の固化材含有量の計測と固化材供給量の制御を実行する（ステップＳ１６）。固化材供給量の制御では、図３、図４を参照して上述した様に、スライム中の固化材含有量の計測結果に基づき、改良体の固化材含有量を決定した上で、当該改良体の固化材含有量の過不足分を調整するため、必要な制御を行う。そして、ステップＳ１２以下を繰り返す。
【００４６】
ここで、スライム分析装置２によりスライム中の固化材含有量を決定するに際しては、比重、粘性、成分分析の各パラメータについて、しきい値と比較する。
計画時の改良体造成仕様にもとづく事前の配合試験や、過去の実績等により、スライム中の成分特性値を決定し、決定された成分特性値に基づいてしきい値が設定される。
事前の配合試験の結果や、過去の実績等に基づいて、上述した様に、比重、粘性、成分分析の各項目について、しきい値が設定される。このしきい値は現場施工において比重、粘性、成分分析（例えば、カルシウム含有量）の各計測項目の合否判定基準となる。
しきい値と計測値を比較し、比重、粘性、成分分析における各計測値が、それぞれのしきい値を充足しているか否かの合否判定が施工現場で行われる。
【００４７】
最初に、「比重」について記載する。
計測された比重により、固化材含有量および切削地盤量を求めることができる。配合試験や過去の実績、土質により求まる比重のしきい値よりもスライムの比重が低い場合は、固化材及び切削地盤がスライム中に包含されていないため、施工計画における想定よりも改良体の内部に固化材および切削地盤が残存している可能性があり、これは「切削不良」や「撹拌不足」に基づくことが想定される。
地盤の比重は、１．４から２．１程度であり、固化材の比重は、３．０程度であるので、切削地盤と固化材と水から構成されるスライムの比重を計測すれば、固形物である固化材含有量と切削地盤量を概略決定することが出来、これにより、固化材含有量の過不足を判定することができる。
【００４８】
次に、「粘性」について述べる。
計測されたスライムの粘性値から、固化材含有量と、切削地盤量及び固化材の材料均一性と、切削地盤の材料均一性とを求めることができる。
配合試験や、過去の実績等により求まる粘度のしきい値よりも、計測されたスライムの粘度が低い場合には、切削地盤が排出されておらず、施工計画における想定よりも改良体内部に切削地盤が残存している可能性があり、その原因として、比重の場合と同様に、「切削不良」や「撹拌不足」が考えられる。
上述したようにスライムは切削地盤と固化材と水から構成されているため、スライムの固形物分である固化材と切削地盤の量が、スライムの粘度の高低として顕現する。また高圧噴射撹拌工法においては、地盤が切削された程度と、固化材と水と切削地盤が混合した程度が、スライムの粘度の高低となって現れる。比重の計測結果からスライムにおける固化材含有量と地盤切削量が求められれば、粘性の計測値から固化材含有量の過不足を判定することができる。
【００４９】
さらに「成分分析」について記載する。
スライム中の固化材含有の元素成分（例えば、カルシウムＣａ）の含有量から固化材含有量を換算することが出来るので、改良体の改良径及び／又は強度を求めることが出来る。ここで、カルシウムＣａ含有量のしきい値（配合試験や過去の実績等により求められたしきい値）よりも、スライム中のＣａ含有量が高い場合、固化材がスライムとして多く排出されていることとなり、切削地盤中の固化材が施工計画よりも少なくなっている可能性がある。そのため、「切削不良」や「撹拌不足」が疑われる。
高圧噴射撹拌工法における固化材はセメントを包含しており、セメントの水和反応で固化する成分は、例えばＣａの含有量で評価できることが知られている。そのため、スライム中のＣａ含有量を計測することで固化材含有量を特定することが出来、その結果、固化材含有量の過不足を判定することが出来る。
【００５０】
固化材含有量の過不足は、比重、粘性、成分分析の計測結果の何れか１つのパラメータをしきい値と比較することにより判定することができるが、比重、粘性、成分分析の計測結果のうち、少なくとも1つ以上のパラメータを組み合せて判断することにより、固化材含有量の過不足をより正確に判定することが可能である。
【００５１】
図示の実施形態によれば、スライム分析装置２を使用して地上側に流出するスライム（排泥）中に包含する固化材量を決定した上、「回転噴射管１に供給される固化材量」から「スライム中に包含する固化材量」を減算することにより「改良体に含有された固化材の量」を求めている。
その結果、改良体造成に際して地中で噴射される固化材噴流の固化材含有量を適正に制御することが出来る。
【００５２】
また図示の実施形態によれば、改良体を造成しつつ、造成径連続検知センサー３（例えばＡＣＩ：音響円柱状固結体検査装置）を使用してリアルタイムにて造成径を推定し、推定された径寸法に基づいて、改良体の施工仕様（例えば、引上げ速度、回転数等）を変更或いは調整することが出来る。
また、改良体に含有される固化材の量も推定して、適正に制御することが出来る。換言すれば、改良体を造成しつつ、リアルタイムにて造成径を推定して判定し、固化材（セメント）添加量の良否を判定することが出来る。その結果、地中固結体の品質（固化材添加率が適正であること）が担保されると共に、無駄になる固化材の量が減少する。そのため、コストが削減される。
【００５３】
図示の実施形態では、造成径連続検知センサー３（例えばＡＣＩ：音響円柱状固結体検査装置）により造成径を推定し、改良体の体積を算定した上、（例えば単位体積当たりの）改良体の固化材含有量を決定する。そして、決定した改良体の固化材含有量が適正か否か（改良体の所望の品質を充足するか否か）を判定した上、固化材含有量の過不足分を調整するため固化材供給量を制御している。
その結果、単位体積当たりの固化材含有量が少ない地中固結体が造成されてしまう可能性が排除でき、また、単位体積当たりの固化材含有量を調整できるので、改良体の強度の調整も可能である。
【００５４】
さらに図示の実施形態によれば、造成径を推定しているので、試験施工を複数回行わなくても、造成径を推定して固化材の含有量を適切に設定することが出来る。そのため、試験施工に掛かるコストを節減することが出来る。
それに加えて、図示の実施形態では必要以上の富配合の固化材スラリーを使用する必要が無いため、固化材消費量を節減することが出来る。
【００５５】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
【符号の説明】
【００５６】
１・・・回転噴射管
２・・・スライム分析装置
３・・・造成径連続検知センサー（例えばＡＣＩ：音響円柱状固結体検査装置）
１０・・・スライム中の固化材量算定
１００・・・管理方法を実行するシステム
Ｋ・・・改良体
【図１】
2020007712.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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