(57)【要約】【課題】鋼管杭、およびソイルセメントコラム等を用いることなく、簡単、且つ安価に軟弱地盤の地耐力を増強せしめる地耐力増強工法を提供する。【解決手段】下端部に固化ミルク剤Ｍを噴射する噴射口２を備えると共に、該噴射口２よりやや上方部に水平翼片３を間隔を有して複数枚同一高さ位置に突設して形成された小径の中空管１より成る圧入部材４を、施工地盤Ｇに回転圧入させることにより、前記水平翼片３により施工地盤Ｇに傷を付けて、該施工地盤Ｇをほぐして行って、螺旋状のほぐし層５を形成しながら、前記圧入部材４を施工地盤Ｇの所定深度まで回転圧入し、然る後、前記圧入部材４を逆回転して引抜きながら、前記噴射口２より固化ミルク剤Ｍを噴射して、該固化ミルク剤Ｍを前記螺旋状のほぐし層５に充填し、前記固化ミルク剤Ｍを固化せしめて改良部位１５を形成する。【選択図】図２
2010112028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部にポンプから圧送された固化ミルク剤を噴射する噴射口を備えると共に、該噴射口よりやや上方部に、金属片より成る水平翼片を間隔を有して複数枚同一高さ位置に突設して形成された小径の中空管より成る圧入部材を、固化ミルク剤を噴射することなく、施工地盤に回転圧入して、前記水平翼片により前記施工地盤に連続した傷を付けると共に、該施工地盤をほぐして行って、螺旋状のほぐし層を形成しながら、前記圧入部材を施工地盤に所定深度まで回転圧入させて、該施工地盤中に螺旋状のほぐし層と螺旋状の非ほぐし層を層状に設けた圧入処理層を形成する第１工程と、前記第１工程によって圧入部材を施工地盤に所定深度まで回転圧入した後、前記圧入部材を逆回転して圧入処理層より引抜きながら、前記噴射口より固化ミルク剤を噴射して、該固化ミルク剤を前記第1工程によって形成された螺旋状のほぐし層、および前記圧入部材を逆回転して引抜くときに更に形成された螺旋状のほぐし層に充填し、然る後、該固化ミルク剤を固化せしめることにより、施工地盤に螺旋状の固化ほぐし層と該固化ミルク剤が充填されなかった螺旋状の非ほぐし層が層状に配設された改良部位を形成する第２工程により施工することを特徴とする地耐力増強工法。
【請求項２】
小径の中空管の下端部に、ポンプから圧送する固化ミルク剤を噴射する噴射口を設けると共に、該噴射口よりやや上方部に、施工地盤に傷を付けて、該施工地盤をほぐして行って、前記施工地盤に螺旋状のほぐし層と螺旋状の非ほぐし層を層状に形成するための、金属片より成る水平翼片を間隔を有して複数枚同一高さ位置に突設して形成した圧入部材を備えたことを特徴とする地耐力増強工法に使用する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟弱地盤の地耐力を増強せしめる地耐力増強工法および該工法に使用する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、軟弱地盤の地耐力を増強させる工法として、鋼管杭、ソイルセメントコラムを用たり、あるいはコンクリートパイルを打込む杭打設工法が知られている。そして、前記鋼管杭を用いた地耐力増強方法としては、下記の特許文献１に開示されたものが公知である。
【０００３】
そして、前記特許文献１に開示された工法は、固化ミルク剤を注入しながら施工地盤を掘削攪拌し、掘削土と前記固化ミルク剤とを混合攪拌して円柱状の掘削穴を掘削した後、スラリー状の攪拌土内に、鋼管の下端部に折損可能な保持鋼棒により閉塞栓を連結して形成された鋼管杭を埋込んで閉塞栓の下端面を支持層に接地させ、鋼管の中空部内外にスラリー状の攪拌土を充填し、然る後、前記鋼管杭の上端面を打圧して、保持鋼棒を折損または折曲して、閉塞栓を鋼管下端面の中空部に嵌合密嵌して固定し、前記スラリー状の攪拌土を固定するという方法である。
【０００４】
【特許文献１】特公平５−７７８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献1に開示された工法は、固化ミルク剤を注入しながら、掘削土と前記固化ミルク剤とを混合攪拌して円柱状の掘削穴を掘削した後、略円錐形状の閉塞栓を連結固定して形成された鋼管杭を前記掘削穴内のスラリー状の攪拌土内に埋込み、更に前記鋼管杭の上端面を打圧して、保持鋼棒を折損または折曲して、閉塞栓を鋼管下端面の中空部に嵌合密嵌して固定し、前記スラリー状の攪拌土を固定するという方法であるので、攪拌翼によって掘削攪拌された後ではなく、攪拌される前の施工地盤中に固化ミルク剤が掘削機の先端の噴射口より噴射されるために、該固化ミルク剤が前記施工地盤中に浸透せず、充分に混合攪拌されない虞れがあるという課題があった。
【０００６】
また、前記特許文献１に開示された工法は、閉塞栓を備えた鋼管杭を製造すると共に、該鋼管杭を施工現場に搬送し、更にこれを前記スラリー状の攪拌土内に埋込むための機材が必要であるため、コストが高くなると共に、施工現場は前記機材が搬入できる広さ、および道路が必要であり、施工現場、および道路が狭い場合は施工することができないという課題があった。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決すべくなされたもので、鋼管杭を用いることなく、下端部にポンプから圧送された固化ミルク剤を噴射する噴射口を備えると共に、該噴射口よりやや上方部に、金属片より成る水平翼片を間隔を有して複数枚同一高さ位置に突設して形成された小径の中空管より成る圧入部材を、固化ミルク剤を噴射することなく、施工地盤に回転圧入させることにより、前記水平翼片により、前記施工地盤に傷を付けて、該施工地盤をほぐして行って、螺旋状のほぐし層と螺旋状の非ほぐし層を形成しながら、前記圧入部材を施工地盤に所定深度まで回転圧入した後、前記圧入部材を回転して引抜きながら、前記噴射口より固化ミルク剤を噴射して、該固化ミルク剤を前記螺旋状のほぐし層、および前記圧入部材の引抜き時に更に形成された螺旋状のほぐし層に充填して固化せしめることにより、施工地盤に螺旋状の固化ほぐし層と前記固化ミルク剤が充填されなかった螺旋状の非ほぐし層が層状に配設された強固な改良部位を形成するようにした地耐力増強工法および該工法に使用する装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するため、請求項１の発明においては、下端部にポンプから圧送された固化ミルク剤を噴射する噴射口を備えると共に、該噴射口よりやや上方部に、金属片より成る水平翼片を間隔を有して複数枚同一高さ位置に突設して形成された小径の中空管より成る圧入部材を、固化ミルク剤を噴射することなく、施工地盤に回転圧入して、前記水平翼片により前記施工地盤に連続した傷を付けると共に、該施工地盤をほぐして行って、螺旋状のほぐし層を形成しながら、前記圧入部材を施工地盤に所定深度まで回転圧入させて、該施工地盤中に螺旋状のほぐし層と螺旋状の非ほぐし層を層状に設けた圧入処理層を形成する第１工程と、前記第１工程によって圧入部材を施工地盤に所定深度まで回転圧入した後、前記圧入部材を逆回転して圧入処理層より引抜きながら、前記噴射口より固化ミルク剤を噴射して、該固化ミルク剤を前記第1工程によって形成された螺旋状のほぐし層、および前記圧入部材を逆回転して引抜くときに更に形成された螺旋状のほぐし層に充填し、然る後、該固化ミルク剤を固化せしめることにより、施工地盤に螺旋状の固化ほぐし層と該固化ミルク剤が充填されなかった螺旋状の非ほぐし層が層状に配設された改良部位を形成する第２工程により施工することを特徴とする地耐力増強工法が提供され、また、請求項２の発明においては、小径の中空管の下端部に、ポンプから圧送する固化ミルク剤を噴射する噴射口を設けると共に、該噴射口よりやや上方部に、施工地盤に傷を付けて、該施工地盤をほぐして行って、前記施工地盤に螺旋状のほぐし層と螺旋状の非ほぐし層を層状に形成するための、金属片より成る水平翼片を間隔を有して複数枚同一高さ位置に突設して形成した圧入部材を備えたことを特徴とする地耐力増強工法に使用する装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、下端部にポンプから圧送された固化ミルク剤を噴射する噴射口を備えると共に、水平翼片を突設して形成された小径の中空管より成る圧入部材を、固化ミルク剤を噴射することなく、施工地盤に回転圧入させることにより、前記水平翼片により前記施工地盤に傷を付けて、該施工地盤をほぐして行って、螺旋状のほぐし層と螺旋状の非ほぐし層を形成しながら、前記施工地盤に所定深度まで回転圧入し、然る後、前記圧入部材を回転して引抜きながら、前記噴射口より固化ミルク剤を噴射して、該固化ミルク剤を前記螺旋状のほぐし層に充填して固化せしめることにより、施工地盤に強固な改良部位を形成するようにした工法であって、鋼管杭を用いる従来工法と異なり、施工地盤を掘削した後に、固化ミルク剤を前記水平翼片によってほぐされた螺旋状のほぐし層に充填するので、固化ミルク剤の前記螺旋状のほぐし層への充填速度が速く、従って改良部位が比較的早く形成される。また、本発明においては、小径の中空管を使用するため、大型の機材が不要であるため、施工現場、および道路が狭い場合でも施工することができるという優れた効果を奏する。更に、本発明においては、鋼管杭、およびソイルセメントコラム等を用いることなく、簡単、且つ安価に軟弱地盤の地耐力を増強させることができる。
【実施例】
【００１０】
本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。本発明工法における第１工程は、図1に示すように、地耐力を増強しようとする施工地盤Ｇ面上より、径が４０〜６０ｍｍ程度の小径の中空管１の下端部に、ポンプＰから圧送する固化ミルク剤Ｍを噴射する噴射口２を設けると共に、該噴射口２よりやや上方部に、厚みが５〜１５ｍｍ程度、長さが１５〜４０ｃｍ程度の金属片より成る水平翼片３を間隔を有して複数枚同一高さ位置に突設して形成した圧入部材４（図１においては、２枚の金属片より成る水平翼片が図示されている）を、固化ミルク剤Ｍを前記噴射口２より噴射することなく、回転圧入させることにより、前記水平翼片３も同時に回転させて、該回転する水平翼片３により施工地盤Ｇ中に螺旋状に連続した傷を付けると共に、該施工地盤Ｇをほぐして行って、螺旋状のほぐし層５を設けながら回転圧入し、予め設定された深度まで回転圧入して、該施工地盤Ｇ中に螺旋状のほぐし層５と、前記水平翼片３の回転の作用が及ばず、前記施工地盤Ｇ中をほぐすことができなかった螺旋状の非ほぐし層６とを層状に設けた、前記水平翼片３の巾の円柱状の圧入処理層７を形成する。
【００１１】
前記圧入部材４は、特に限定する必要はないが、好ましくは、図１に示すような装置を用いて、施工地盤Ｇに回転圧入すると共に、固化ミルク剤Ｍを噴射することが推奨される。すなわち、施工地盤Ｇ上に移送された施工重機８のアーム９の先端に、該施工地盤Ｇ上に立設されたリーダー１０に上下動自在に貫挿された連結板１１の一端部が連結固定される一方、前記中空管１の上方部に油圧モータ１２が連結固定されると共に、該油圧モータ１２の一端部が前記連結板１１の他端部に連結固定され、更に、前記中空管１の上端開口には、ポンプＰから送液ホース１３を介して中空管１内へ、固化ミルク剤Ｍを圧送するスイベル１４が連結固定されている。
【００１２】
そして、前記施工重機８のアーム９の先端に連結固定された連結板１１をリーダー１０に沿って押し下げて行くと共に、油圧モータ１２を回転させることにより、前記圧入部材４を回転させながら、施工地盤Ｇ中に回転圧入して行くと、水平翼片３も共に回転して施工地盤Ｇに螺旋状の連続した傷を付けると共に、該施工地盤Ｇをほぐして行って、螺旋状のほぐし層５と螺旋状の非ほぐし層６を設けながら、前記圧入部材４を予め設定された所定深度まで回転圧入して、円柱状の圧入処理層７を形成する。なお、前記圧入部材４の回転速度は、施工地盤Ｇの土質によって異るが、該施工地盤Ｇ中への回転圧入に影響のない程度の低速で回転させることが推奨される。
【００１３】
次に、本発明工法の第２工程は、前記第1工程において、圧入部材４を予め設定された深度まで回転圧入して形成された圧入処理層７から、圧入部材４を逆回転（第１工程の回転方向とは逆方向回転）しながら引抜くときに、ポンプＰを作動させて、中空管１内に固化ミルク剤Ｍを低圧で注入して、前記噴射口１より固化ミルク剤Ｍを該圧入処理層７に噴射して行くと、前記第１工程において水平翼片３によって形成されると共に、該圧入部材４の引抜きに伴って逆回転している水平翼片３によって更に形成された螺旋状のほぐし層５に、前記噴射された固化ミルク剤Ｍが充填されて行く。前記螺旋状のほぐし層５は、前記水平翼片３によって施工地盤Ｇがほぐされているため、前記固化ミルク剤Ｍが容易に浸透して充填されるが、螺旋状の非ほぐし層６はほぐされていないため、該固化ミルク剤Ｍが容易に浸透せず、ほとんど充填されない。
【００１４】
なお、前記固化ミルク剤Ｍの中空管１内への注入圧力は、特に限定する必要はないが、好ましくは、１．５〜２．５ＭＰａ程度の低圧とすることが推奨され、これより高圧であると、固化ミルク剤Ｍが施工地盤面Ｇ上へ噴出するので、本発明においては採用することができない。
【００１５】
そして、前記圧入部材４を圧入処理層７から引抜き、然る後前記螺旋状のほぐし層５内に充填された固化ミルク剤Ｍが固化することにより、該固化ミルク剤によって螺旋状のほぐし層５中の土粒子が強固に結合されて、土密度を上げると共に、圧密沈下を押えることのできる改良部位１５が形成される。
【００１６】
なお、前記圧入部材４の1回の回転圧入、および該圧入部材４の引抜き作業によっても、前記螺旋状のほぐし層５に対する固化ミルク剤Ｍの充填が充分ではない場合は、充分に固化ミルク剤Ｍが前記螺旋状のほぐし層５に充填されるまで、前記作業を複数回繰返す。
【００１７】
そして、前記螺旋状のほぐし層５が固化ミルク剤Ｍの固化によって、図３に示すように、固化ミルク剤Ｍが充填された螺旋状の固化ほぐし層５ａと、該固化ミルク剤Ｍが充填されなかった螺旋状の非ほぐし層６が層状に配設された改良部位１５が形成され、これにより軟弱地盤の地耐力の増強ができるのである。
【００１８】
前記各工程によって形成される改良部位１５は、施工地盤Ｇの状態によって、それぞれ設置する場所および本数を予め設定して設置することにより、目的とする施工地盤Ｇの地耐力の増強を図ることができる。
【００１９】
前記固化ミルク剤Ｍの前記螺旋状のほぐし層５への充填率は、円柱状の圧入処理層７の体積を１００％とすると、土質によって増減はあるが、大体２０〜４０％程度、好ましくは３０％程度とすることが推奨される。
【００２０】
前記好ましい比率の充填率で螺旋状のほぐし層５に固化ミルク剤Ｍが充填されて、該固化ミルク剤Ｍが固化して改良部位１５が形成されると、前記改良部位１５に上方より荷重をかけた場合、前記固化ミルク剤Ｍが充填されていない螺旋状の非ほぐし層６だけが縮むが、固化した螺旋状のほぐし層５ａは縮むことがないので、圧密沈下を減少させることができ、これにより不同沈下が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明工法において、圧入部材を施工地盤に設定深度まで回転圧入させた状態を示す縦断面図である。
【図２】本発明工法において、圧入部材を施工地盤に設定深度まで回転圧入させた後、圧入部材を引抜いている状態を示す縦断面図である。
【図３】本発明工法において、施工地盤に改良部位を形成した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ｇ    施工地盤
Ｍ    固化ミルク剤
Ｐ    ポンプ
１    中空管
２    噴射口
３    水平翼片
４    圧入部材
５    螺旋状のほぐし層
５ａ  螺旋状の固化ほぐし層
６    螺旋状の非ほぐし層
７    圧入処理層
８    施工重機
９    アーム
１０  リーダー
１１  連結板
１２  油圧モータ
１３  送液ホース
１４  スイベル
１５  改良部位
【図１】
2010112028.tif 000003
【図２】
2010112028.tif 000004
【図３】
2010112028.tif 000005