(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に挿入したロッドの先端部の噴射ノズルより硬化材液ジェット噴流を高圧で噴射して対象地盤と混練して改良体を造成する工法において、
ロッドの先端部に、硬化剤液ジェット噴流を高圧で周方向に所定角度で噴射する噴射ノズルＡと噴射ノズルＢを有し、
かつ噴射ノズルＡはロッドの中心軸から周方向放射直線に対して時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置し、噴射ノズルＢはロッドの中心軸から周方向放射直線に対して反時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置することで、
同一造成平面地盤で、前記噴射ノズルＡと噴射ノズルＢから硬化剤液ジェット噴流ａと硬化剤液ジェット噴流ｂを噴射しながらロッドを所定角度回転もしくは所定角度揺動した際に、
硬化剤液ジェット噴流ａのみが噴射されて造成された改良域イと、硬化剤液ジェット噴流ａと硬化剤液ジェット噴流ｂがそれぞれ異なる所定の噴射角度で噴射されて複合造成された改良域ロと、硬化剤液ジェット噴流ｂのみが噴射されて造成された改良域ハが一体形成された複合改良域を造成することと、
改良域ロの周方向への形状と大きさの設定が可能であることを特徴とする改良域造成方法。
【請求項２】
前記噴射ノズルＡと前記噴射ノズルＢに加えて、ロッドの先端部に、硬化剤液ジェット噴流を高圧で周方向に所定角度で噴射する一個以上の噴射ノズルをロッドの中心軸から周方向放射直線に対して時計回りもしくは反時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置したことを特徴とする請求項１記載の改良域造成方法。
【請求項３】
前記複合改良域をロッド引上げ方向に所定回数造成を繰り返して積層させ、所定長の複合改良域柱状改良体を造成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の改良域造成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟弱地盤の安定、地山支保、トンネル支保工、構築物の基礎、構築物の基礎補強、液状化防止、遮水用地中壁、地下水湧水防止などを目的として用いられる地盤改良工法のうち、ノズルから硬化材液を高圧で噴射して改良域を造成する改良域造成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロッド先端のノズルから硬化材液を高圧で噴射しながらロッドを所定の長さ引き抜いて地盤に改良域を造成する工法の従来技術としては、ＪＳＧ工法やスーパージェット工法などがある。何れの工法も同一造成平面地盤において１箇所のノズルから硬化材液ジェット噴流を噴射しながらロッドを一定速度で所定回数回転させて円形の改良域を造成する工程と、数ｃｍから１０ｃｍのステップ幅ロッドを引き上げる引上工程を繰り返して、所定の長さの円柱状改良域を造成している。昨今では、半円改良域や扇形改良域を造成する工法も増えてきているが、少ない噴射ノズル数と簡単な工程で長方形改良域や矩形改良域に近似した形状の改良域を無駄なく造成する工法はなかった。
【０００３】
また、従来工法では同一造成平面地盤の所定域に対して１方向からのみ硬化剤液ジェット噴流が噴射されるため、礫や小石を含む地盤においては未改良域が発生しやすく、工法の適用が困難な場合が発生している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０１２４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のような先行技術では、従来工法にない複雑な形状の改良域（複数の扇形改良域が連接造成された形状）を造成するとしているが、同一造成平面上で複数の扇形改良域を連接造成した形状を造成する造成工程において、特許文献１ではロッド先端に３箇所から６箇所の噴射ノズルを設置して同一造成平面地盤でロッドの揺動回転を３０度から６０度の範囲で１往復以上行うことで複数の扇形改良域を連接造成した形状の改良域を造成している。
【０００６】
しかし、先行技術の造成工程において、ロッドの先端に多くの噴射ノズルを有することは使用装置類のコストアップだけでなく、噴射量の増大によるコストアップにもつながり、かつ、３箇所から６箇所の噴射ノズルがロッドの中心軸から周方向放射直線に対して所定角度噴射方向を傾けずに配置されているため同一造成平面地盤の所定域に対して１方向からのみ硬化剤液ジェット噴流が噴射されるので、礫や小石を含む地盤においては未改良域が発生する可能性もある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで本発明は、地中に挿入したロッドの先端部の噴射ノズルより硬化材液ジェット噴流を高圧で噴射して対象地盤と混練して改良体を造成する工法において、ロッドの先端部に、硬化剤液ジェット噴流を高圧で周方向に所定角度で噴射する噴射ノズルＡと噴射ノズルＢを有し、かつ噴射ノズルＡはロッドの中心軸から周方向放射直線に対して時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置し、噴射ノズルＢはロッドの中心軸から周方向放射直線に対して反時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置することで、
同一造成平面地盤で、前記噴射ノズルＡと噴射ノズルＢから硬化剤液ジェット噴流ａと硬化剤液ジェット噴流ｂを噴射しながらロッドを所定角度回転もしくは所定角度揺動した際に、硬化剤液ジェット噴流ａのみが噴射されて造成された改良域イと、硬化剤液ジェット噴流ａと硬化剤液ジェット噴流ｂがそれぞれ異なる所定の噴射角度で噴射されて複合造成された改良域ロと、硬化剤液ジェット噴流ｂのみが噴射されて造成された改良域ハが一体形成された複合改良域を造成することと、改良域ロの周方向への形状と大きさの設定が可能であることを特徴とした。
【００１０】
これによれば、噴射ノズルＡはロッドの中心軸から周方向放射直線に対して時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置し、噴射ノズルＢはロッドの中心軸から周方向放射直線に対して反時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置されているため、複合改良域の改良域ロは、噴射ノズルＡと噴射ノズルＢからそれぞれ所定の噴射角度で硬化剤液ジェット噴流ａと硬化剤液ジェット噴流ｂが噴射されて複合造成されるので、改良域ロの改良径（ロッドから改良体先端までの平面方向距離）が大きくできるだけでなく、礫や小石混じりの地盤においても礫や小石背部の地盤に硬化剤液ジェット噴流が到達しやすくなるため未改良域の発生を減少させることができ、混練状況と改良体品質が向上すると共に強度の向上にも利用できる。また、噴射ノズルＡと噴射ノズルＢをそれぞれ配置するロッドの中心軸から周方向放射直線に対する角度とロッドの回転角度の設定を組み合わせることにより、改良域イと改良域ロと改良域ハの造成範囲は限定され、かつ改良域ロの周方向への形状と大きさの設定が可能であるため、壁状改良域としての適用に適している。さらにまた、複雑な形状の複合改良域（例えば噴射ノズル個数より多い扇形改良域が一体形成された複合改良域）が、ロッドを所定角度片道回転するだけで容易に造成できる上、複合改良域は改良域ロの改良径（ロッドから改良体先端までの平面方向距離）を大きく造成することができ、かつその改良径の調節もノズル径や配置個数の選択により自在なため、連結配置に造成することで格子状配置に適した複数の扇形改良域が一体化した複合改良域の造成が容易となる。また、ロッドを所定角度揺動すれば、硬化剤液ジェット噴流の飛距離がさらに伸びるので、より改良径（ロッドから改良体先端までの平面方向距離）の大きな複合改良域が容易に造成できる。
【００１１】
また、噴射ノズルＡはロッドの中心軸から周方向放射直線に対して時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置し、噴射ノズルＢはロッドの中心軸から周方向放射直線に対して反時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置されているため、造成される複合改良域のロッド近傍の改良幅（壁厚）は、ロッド１の回転角度だけでなく、噴射ノズルＡと噴射ノズルＢの配置位置や周方向への配置角度等に応じて厚くすることができる。
【００１２】
さらに本発明は、前記噴射ノズルＡと前記噴射ノズルＢに加えて、ロッドの先端部に、硬化剤液ジェット噴流を高圧で周方向に所定角度で噴射する一個以上の噴射ノズルをロッドの中心軸から周方向放射直線に対して時計回りもしくは反時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置したことを特徴とした。
【００１３】
これによれば、噴射ノズルＡと噴射ノズルＢで造成される改良域イと改良域ロと改良域ハからなる複合改良域に加えて、必要と改良域の形状と改良径に合わせて噴射ノズルを自在に設定できるので、より複雑な形状を有する複合改良域の造成も容易となる。また噴射ノズルの個数を増やすことで、ロッド近傍の改良域の改良幅（壁厚）が厚くできるので、所定幅（例えば５０ｃｍから１００ｃｍ）で所定長さ（例えば１．５ｍから４ｍ）を有するような略長方形改良域も容易に造成することができる。
【００１４】
さらにまた本発明は、複合改良域をロッド引上げ方向に所定回数造成を繰り返して積層させ、所定形状で所定長の複合改良域柱状改良体を造成することを特徴とした。
【００１５】
これによれば、複合改良域柱状改良体が、短時間に容易な工程で造成できる。
【発明の効果】
【００１８】
礫や小石混じりの地盤において従来工法の一方向からの硬化剤液ジェット噴流では礫や小石の陰に未改良域が発生していたが、本発明ではロッドを所定角度回転もしくは所定角度揺動するだけで、同一造成平面地盤には２本の硬化剤液ジェット噴流がそれぞれ異なる所定の噴射角度から噴射される改良域ロを複合造成するので、礫や小石の陰にも硬化剤液ジェット噴流が到達しやすく、礫や小石混じりの地盤においてもより確実に改良域ロを造成することができる。
【００１９】
また同一造成平面地盤には２本の硬化剤液ジェット噴流がそれぞれ異なる所定の噴射角度から噴射される改良域ロを複合造成するので、改良域ロの切羽部の混練状況が良くなり、改良域ロの切羽部の改良品質が安定する。
【００２０】
またさらに、ロッドの先端部に、硬化剤液ジェット噴流を高圧で周方向に所定角度で噴射する２箇所の複数の噴射ノズルＡと噴射ノズルＢを噴射ノズルＡはロッドの中心軸から周方向放射直線に対して時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置し、噴射ノズルＢはロッドの中心軸から周方向放射直線に対して反時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置されているので、ロッドの回転回数を複数回揺動回転にすることで、地盤の所定域での硬化剤液ジェット噴流ａと硬化剤液ジェット噴流ｂによる混練回数を増やせば、造成される複合改良域の改良域イと改良域ロと改良域ハの各改良径（ロッドから改良域先端までの平面方向距離）をさらに大きくすることも容易である。
【００２２】
また本発明では、同一造成平面地盤でロッドを一回転もしくは所定角度回転するだけで、所定形状の複合改良域を造成できるが、ロッドを二回転や三回転の複数回回転、もしくはロッドを所定角度揺動もしくは所定角度複数回揺動させることにより、改良域の改良径（ロッドから改良域先端までの平面方向距離）はより伸長するので、改良範囲を容易に拡大することができる。また、複合改良域の改良体強度の向上にも利用できる。
【００２３】
また本発明によると、硬化剤液ジェット噴流ａのみが噴射されて造成された改良域イと、硬化剤液ジェット噴流ａと硬化剤液ジェット噴流ｂがそれぞれ異なる所定の噴射角度で噴射されて複合造成された改良域ロと、硬化剤液ジェット噴流ｂのみが噴射されて造成された改良域ハが一体形成された複合改良域を改良域ロが、改良域イと改良域ハよりも改良径（ロッドから改良域先端までの平面方向距離）が大きく造成できるので、ロッドの片道の所定角度の回転だけで、噴射ノズル個数である２個より多い３個の造成域イ、造成域ロ、造成域ハの３つの概ね扇形の造成域が一体造成された複合改良域が造成できることになる。さらに、複合改良域は造成範囲が限定されるため、周辺地盤及び周辺の地中構造物等に与える影響が少ない上、施工日数や硬化剤使用量や排泥量も減少するため経済的である。
【００２４】
また本発明によると、前記造成域ロが、周方向への形状と大きさの設定が可能であるため、本発明による複合改良域は格子状改良域を形成する壁状改良域としても適用されることに適し、かつ形状と大きさの設定が、噴射ノズルの個数と配置、ロッドの回転角度と回転速度、硬化材液ジェット噴流の噴射圧力や随伴させるエアーや水などの有無とその圧力などの組み合わせによって自在に可能である。
【００２５】
また本発明により従来からの扇形改良域の他に、複数の扇形改良域が一体化した複合改良域や略長方形改良域という新しい改良体形状のバリエーションを加えることができるので、無駄のない設計施工により環境への負荷も軽減しながら材料の減少や施工コスト低減や工期短縮という効果が期待できる。
【００２６】
さらに本発明によると、前記噴射ノズルＡと前記噴射ノズルＢに加えて、ロッドの先端部に、硬化剤液ジェット噴流を高圧で周方向に所定角度で噴射する一個以上の噴射ノズルをロッドの中心軸から周方向放射直線に対して時計回りもしくは反時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置することでロッド近傍の改良域の改良幅（壁厚）が厚くできるので、所定幅（例えば３０ｃｍから１００ｃｍ程度）で所定長さ（例えば１．５ｍから４ｍ）を有するような略長方形改良域も容易に造成することができるので、止水壁や液状化防止用の格子状形成が無駄なく容易に可能である。
【００２７】
また本発明によると、複合改良域をロッド引上げ方向に所定回数造成を繰り返して積層させ、所定長の複合改良域柱状改良体を造成するので、複合改良域柱状改良体が短時間に容易な工程で造成でき、かつこれら各形状の柱状改良体を連結造成することで、所定範囲の地盤を全域改良や、四角格子状や六角格子状などの部分改良に容易に適用できる。
【００２８】
本発明により造成される所定形状の複合改良域や複合改良域柱状改良体は多様な形状を構成できるだけでなく、止水目的や液状化対策や仮設土留壁などの地盤改良で広い用途に対応でき、また他形状の平板改良体等と組み合わせることで、より複雑な構造を持つ改良域の形成に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を実行する装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例で、ロッド先端部の概略図である。
【図３】本発明の実施例で、ロッド先端部の概略図である。
【図４】本発明の実施例で、改良域造成過程を示す図である。
【図５】本発明の実施例で、改良域造成過程を示す図である。
【図６】本発明の実施例で、改良域造成過程を示す図である。
【図７】本発明の実施例で、造成される改良域を示す図である。
【図８】従来技術の実施例で、ロッド先端部の概略図である。
【図９】従来技術の実施例で、改良域造成過程を示す図である。
【図１０】本発明の実施例で、造成される改良域を示す図である。
【図１１】本発明の実施例で、ロッド先端部の概略図である。
【図１２】本発明の実施例で、改良域造成過程を示す図である。
【図１３】本発明の実施例で、改良域造成過程を示す図である。
【図１４】本発明の実施例で、改良域造成過程を示す図である。
【図１５】本発明の実施例で、造成される改良域を示す図である。
【図１６】本発明の実施例で、造成される改良域を示す図である。
【図１７】本発明の実施例で、ロッド先端部の概略図である。
【図１８】本発明の実施例で、ロッド先端部の概略図である。
【図１９】本発明の実施例で、造成される改良域を示す図である。
【図２０】本発明の実施例で、造成される改良域を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明に用いる施工マシン１１は、ロッド１の所定位置を把持して、所定挿入速度および所定引上げ速度でロッド１を所定速度で所定距離挿入または引上げる挿入引上げ手段と、ロッド１を所定速度で回転および所定角度回転および所定角度揺動できる回転手段とを有しており、これら手段をリアルタイムで管理し、プログラムに沿って実行できる管理装置を接続してもよい。施工マシン１１でロッド１を対象地盤２１の所定深度に挿入した状態の例を図１に示す。尚、ロッド１の地上側最上部にはスイベルが接続され、地上のプラントから硬化材液、圧縮空気、水などが専用のホースを介してスイベルからロッド１の内部へと送られている。
【００３１】
本発明に用いるロッド１は、先端の側面に２個以上の周方向に硬化剤液ジェット噴流を噴射する噴射ノズル２を有している。噴射ノズル２を１箇所構成するノズル数は口径の大きいものが１個でも２個でも３個でもよく、口径の小さいものが複数個でもよい。噴射ノズル２の相互配置は、一つはロッドの中心軸から周方向放射直線に対して時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置し、他の一つはロッドの中心軸から周方向放射直線に対して反時計回りに所定角度噴射方向を傾けて配置され、回転時に中心軸が相互に異なるようにノズルの向きが調整されているが、設置される位置は、縦位置（垂直方向位置）が同一でも良いし同一でなくてもよく、また横位置（水平方向位置）が同一でも良いし同一でなくてもよいが、それぞれの噴射ノズル２から噴射される硬化剤液ジェット噴流が相互に衝突することなく、ロッドを所定角度回転した際に、同一造成平面地盤の所定域をそれぞれ異なる噴射角度（噴射方向）から噴射されるように配置されている。
【００３２】
ロッド１の断面形状は円形または四角形または六角形等いずれでもよく、噴射ノズル２が位置する先端部だけ大きさや形状や素材を変えてもよい。また、内部には硬化材液、圧縮空気、水の通路をそれぞれ必要数有しており、二重管または三重管または四重管または多孔管いずれの構造でもよい。また内部にはその他に排泥用通路や通信用通路を適宜設けることもある。ロッド１の表面には、方向確認管理用の垂直目印や、挿入または引上げ距離管理用として水平目印を凹部形成による線状や点状、塗料やシールによる線状や点状で記すこともある。
【００３３】
次に、本発明と従来方法の噴射ノズル配置と噴射ノズルから噴射される硬化剤液ジェット噴流の比較について、図２〜図１０を用いて説明する。
【００３４】
本発明のロッド１を図２に示す。ロッド１は直径が１４ｃｍの円形で、先端部に噴射ノズル２Ａと噴射ノズル２Ｂを有しており、それぞれのノズル口径は同一で内径４．２ｍｍを有し、ここで噴射ノズル２Aは、ロッド１の中心軸Ｊから周方向放射直線に対して時計回りに３０°噴射方向を傾けて配置されており、噴射ノズル２Bは、ロッド１の中心軸Jから周方向放射直線に対して反時計回りに３０°噴射方向を傾けて配置されている。
【００３５】
噴射ノズル２Ａと噴射ノズル２Ｂの両方から硬化剤液ジェット噴流を４０Ｍｐａの圧力で圧縮空気を随伴させた際の噴射ノズル２Ａからの硬化材液ジェット噴流ａと噴射ノズル２Ｂからの硬化剤液ジェット噴流ｂの状況を図３に示した。ここで硬化剤液ジェット噴流ａと硬化剤液ジェット噴流ｂは相互に接触することなく、ロッド平面方向に対して所定角度（ロッド１の中心軸Jから周方向放射直線に対して硬化剤液ジェット噴流ａは時計回りに３０°の角度、ロッド１の中心軸Jから周方向放射直線に対して、硬化剤液ジェット噴流ｂは反時計回りに３０°の角度）で噴射されている。通常砂地盤において、噴射ノズル２から４０Ｍｐａの圧力で噴射される硬化剤液ジェット噴流の到達距離はロッドから改良域先端までの平面方向距離で通常１．５ｍ前後であるが、本実施例の各図においては、描画スペースの関係から硬化材液ジェット噴流ａと硬化材液ジェット噴流ｂの到達距離および改良径（ロッドから改良域先端までの平面方向距離）を短く図示している。尚、以下では既にロッド１が地中に挿入されているものとする。
【００３６】
図２のロッド１を同一造成平面地盤で時計回りに３６０°回転させた場合の噴射ノズル２Ａからの硬化剤液ジェット噴流ａの状況を図４に示した。ここでは硬化剤液ジェット噴流の噴射方向を明確に示すため、硬化剤液ジェット噴流ａは４５°刻みで図示したが、図示されていない硬化剤液ジェット噴流ａによってロッド１の周囲には円形改良域３１Ａが形成されている。
【００３７】
同様に、図２のロッド１を同一造成平面地盤で時計回りに３６０°回転させた場合の噴射ノズル２Ｂからの硬化剤液ジェット噴流ｂの状況を図５に示した。ここでは硬化剤液ジェット噴流ｂの噴射方向を明確に示すため、硬化剤液ジェット噴流は４５°刻みで図示したが、図示されていない硬化剤液ジェット噴流ｂによってロッド１の周囲には円形改良域３１Ｂが形成されている。
【００３８】
図４と図５を重ねた様子を図６に示す。噴射ノズル２Ａから噴射される硬化剤液ジェット噴流ａと噴射ノズル２Ｂから噴射される硬化剤液噴流ｂは同時に交差することはなく、短時間差をもって複数角度（複数方向）から円形改良域３１Ａおよび円形改良域３１Ｂを形成するので、円形改良域Ａおよび円形改良域３１Ｂの域内に礫や玉石があった場合でも、複数角度（複数方向）から硬化剤液ジェット噴流ａと硬化材液ジェット噴流ｂが噴射されるため、未改良域が発生しにくい。また、先行して造成される円形改良域３１Ｂの後に短時間差をおいて円形改良域Ａが造成されていくため、噴射ノズル２Ａからの硬化剤液ジェット噴流ａは円形改良域３１Ｂの混練された（硬化剤液により液状化された）地盤に噴射されるために噴射ノズル２Ａからの硬化剤液ジェット噴流ａの到達距離が図４および図６より長くなる。そのため、円形改良域３１Ａの改良径は円形改良域３１Ｂの改良径より大きく造成されるので、実際には図６の円形改良域３１Ａと円形改良域３１Ｂの１．５ｍ前後の改良径（ロッドから改良域先端までの平面方向距離）より大きな１．８ｍ前後の改良径（ロッドから改良域先端までの平面方向距離）を有する図７のような円形改良域３１Ｃが造成される。
【００３９】
もし、従来工法のようにロッド１に複数の噴射ノズルＡと噴射ノズルＢがあったとしても、図８のように噴射ノズルＡと噴射ノズルＢが設置されていたら、同一造成平面地盤でロッド１を１回転もしくは何回転しようとも、図９のように噴射ノズルＡから噴射される硬化剤液ジェット噴流ａと噴射ノズルＢから噴射される硬化剤液ジェット噴流ｂは、同一造成平面地盤の所定域に対しては短時間差をもって単一方向に（同一地点から同一方向に）噴射されるため飛距離の伸長には効果があるものの異なる噴射角度（噴射方向）からの混練は出来ず、円形改良域３１Ａと円形改良域３１Ｂの域内に礫や玉石があった場合は背面部に未改良域が発生しやすい。尚、図８ではロッドの中心軸Ｊから周方向放射直線の上に噴射ノズルＡと噴射ノズルＢを配置した例を示しているが、もしロッドの中心軸Ｊから周方向放射直線に対して所定角度噴射方向を傾けて噴射ノズルＡと噴射ノズルＢを配置したとしても、噴射ノズルＡと噴射ノズルＢが同一の傾きを持つように配置した場合は図９と同様の円形改良域３１Ａと円形改良域３１Ｂを造成することとなる。
【００４０】
図７の円形改良域３１Ｃと同様の造成工程を、ロッド１を地上方向へ５ｃｍ〜１０ｃｍ程度のステップ幅で引上げながら所定回数繰り返すことで、図１０のような円柱状改良体３２を造成することができる。
【００４１】
尚、本説明では、周方向に対して水平に噴射ノズル２を配置したが同一造成平面地盤を造成するものなら上下に角度をつけて配置してもよく、またロッド１に配置する噴射ノズルの個数を２箇所としているが、３箇所や４箇所でもよく、またその際のノズル配置は、回転軸をそれぞれが異なるようにしてもよいし所定箇所だけ異なるようにしてもよく、噴射ノズル１箇所当りを構成するノズル個数も1個でもよいし、２個以上でもよい。またそれぞれのノズル径も４．２ｍｍでなくてもよいし同一である必要もない。噴射ノズル２のノズル径と個数は必要とする改良域の形状と改良径に合わせて自在に設定できる。
【００４３】
（第１実施態様）
次に、本改良域造成方法によって改良域を造成する第１実施態様の実施例について、図１１〜図１６を用いて説明する。本実施例では、ロッド１を所定角度（４５°）回転させて複数の扇形改良域が一体化した複合改良域と複合改良域柱状改良体を造成する実施例を説明する。
【００４４】
本実施例に用いるロッド１を図１１に示す。ロッド１は直径が１４ｃｍの円形で、先端部に噴射ノズル２Aと噴射ノズル２Bを有しており、それぞれのノズル口径は同一で内径４．２ｍｍを有し、ここで噴射ノズル２Aは、ロッド１の中心軸Ｊから周方向放射直線に対して時計回りに３０°噴射方向を傾けて配置されており、噴射ノズル２Bは、ロッド１の中心軸Jから周方向放射直線に対して反時計回りに３０°噴射方向を傾けて配置されている。そのため硬化剤液ジェット噴流ａと硬化剤液ジェット噴流ｂは相互に接触することなく、ロッド平面方向に対して所定角度（ロッド１の中心軸Jから周方向放射直線に対して硬化剤液ジェット噴流ａは時計回りに３０°の角度、ロッド１の中心軸Jから周方向放射直線に対して、硬化剤液ジェット噴流ｂは反時計回りに３０°の角度）で噴射される。また通常砂地盤において、噴射ノズル２から４０Ｍｐａの圧力で噴射される硬化剤液ジェット噴流ａと硬化剤液ジェット噴流ｂの到達距離はロッドから改良域先端までの平面方向距離で通常１．５ｍ前後であるが、本実施例の各図においては、描画スペースの関係から硬化材液ジェット噴流ａと硬化材液ジェット噴流ｂの到達距離および改良径（ロッドから改良域先端までの平面方向距離）を短く図示している。
【００４５】
図１１のロッド１を所定深度の同一造成平面地盤において時計方向に４５°回転させた場合の噴射ノズル２Ａからの硬化剤液ジェット噴流ａの状況を図１２に示した。図１２にあるように噴射ノズル２Ａからの硬化剤液ジェット噴流ａによりロッド１の同一造成平面地盤の所定域に扇形改良域４１Ａが形成されている。
【００４６】
同様に図２のロッド１を時計方向に４５°回転させた場合の噴射ノズル２Ｂからの硬化剤液ジェット噴流ｂの状況を図１３に示した。図１３にあるように噴射ノズル２Ｂからの硬化剤液ジェット噴流ｂによりロッド１平面方向の同一造成平面地盤の所定域に所定方向に扇形改良域４１Ｂが形成されている。
【００４７】
図１２と図１３を重ねた状態を図１４に示す。硬化剤液ジェット噴流ａのみが噴射されて造成された改良域イと、硬化剤液ジェット噴流ａと硬化剤液ジェット噴流ｂがそれぞれ異なる所定の噴射角度で噴射されて複合造成された改良域ロと、硬化剤液ジェット噴流ｂのみが噴射されて造成された改良域ハが一体形成された扇形改良域Ａと扇形改良域Ｂよりなる複合改良域４２ａが造成できる。
【００４８】
また改良域ロは、噴射ノズル２Ｂから噴射された硬化剤液ジェット噴流ｂで混練された（硬化剤液により液状化された）地盤に短時間差をおいて噴射ノズル２Ａから噴射された硬化剤液ジェット噴流ａが混練されるので、改良域ロの周方向への形状と大きさの設定が可能であるだけでなく、噴射ノズル２Ａからの硬化剤液ジェット噴流ａの到達距離が長くなり、改良域ロの改良径（ロッドから改良域先端までの平面方向距離、本実施例では噴射圧力が４０Ｍｐａの場合で１．８ｍ前後）は改良域イと改良域ハの改良径（本実施例では噴射圧力が４０Ｍｐａの場合で１．５ｍ前後）より大きく造成されるため、実際には図１５のような形状と大きさの複合改良域４２ｂが造成される。
【００４９】
図１５で造成した複合改良域４２ｂと同様の造成工程を、ロッド１を地上方向へ５ｃｍ〜１０ｃｍ程度のステップ幅で引上げながら所定回数繰り返すことで、図１６のような複合改良域柱状改良体４３を造成することができる。
【００５０】
尚、本実施例では、ロッド平面方向（周方向）に対して水平に噴射ノズル２を配置したが同一造成平面地盤を造成するものなら上下に角度をつけて配置してもよく、またロッド１に配置する噴射ノズルの個数を２箇所としているが、３箇所や４箇所でもよく、またその際のノズル配置は、回転軸をそれぞれが異なるようにしてもよいし所定箇所だけ異なるようにしてもよく、噴射ノズル１箇所当りを構成するノズル個数も1個でもよいし、２個以上でもよい。またそれぞれのノズル径も４．２ｍｍでなくてもよいし同一である必要もない。噴射ノズル２のノズル径と個数は必要とする改良域の形状と改良径に合わせて自在に設定できる。
【００５１】
本実施例ではロッド１を４５°回転して複合改良域４２ｂを造成したが、所望する改良域の形状や大きさに合わせて回転角度は自在に設定すればよく、さらにロッド１を４５°揺動することで、複合改良域４２ｂを一体形成する改良域イと改良域ロと改良域ハのそれぞれの改良径（ロッドから改良域先端までの平面方向距離）は図１５の複合改良域４２ｂよりさらに大きく造成することもできる。また、同一造成平面地盤は水平面に限らず垂直面（ロッド操作は水平状）に設けて造成してもよく、また噴射ノズル２Ａと噴射ノズル２Ｂの配置を軸方向にずらすことによって螺旋面（ロッド操作は螺旋状）やジグザグ面（ロッド操作はジグザグ状）に同一造成平面地盤を設定して造成することもできる。
【００５２】
（第２実施態様）
次に、本改良域造成方法によって改良域を造成する第２実施態様の実施例について、図１７〜図２０を用いて説明する。本実施例では、図１７に示したロッド１を用いる。ロッド１は直径が１４ｃｍの円形で、先端部に噴射ノズル２Ａと噴射ノズル２Ｂと連接用噴射ノズル３を有しており、それぞれのノズル口径は噴射ノズル２Ａと噴射ノズル２Ｂが内径４．２ｍｍ、連接用噴射ノズル３が内径３．５ｍｍである。ここで噴射ノズル２Ａは、ロッド１の中心軸Ｊから周方向放射直線に対して時計回りに３０°噴射方向を傾けて配置されており、噴射ノズル２Ｂは、ロッド１の中心軸Jから周方向放射直線に対して反時計回りに３０°噴射方向を傾けて配置されており、連接用噴射ノズル３はロッド１の中心軸Ｊから周方向放射直線に対して反時計回りに３０°噴射方向を傾けて配置されている。
【００５３】
図１８に、図１７のロッド１の噴射ノズル２Ａと噴射ノズル２Ｂと連接用噴射ノズル３から硬化剤液ジェット噴流を４０Ｍｐａの圧力で圧縮空気を随伴させた際の硬化剤液ジェット噴流の状況を示した。ここで硬化剤液ジェット噴流ａと硬化剤液ジェット噴流ｂと硬化剤液ジェット噴流ｃは相互に接触することなく、ロッド平面方向に対して所定角度（ロッド１の中心軸Ｊから周方向放射直線に対して噴射ノズル２Aは時計回りに３０°、噴射ノズル２Ｂは、ロッド１の中心軸Ｊから周方向放射直線に対して反時計回りに３０°、連接用噴射ノズル３はロッド１の中心軸Jから周方向放射直線に対して反時計回りに３０°）で噴射されている。通常砂地盤において、噴射ノズル２Ａと噴射ノズル２Ｂから４０ＭＰａの圧力で噴射される硬化剤液ジェット噴流ａと硬化剤液ジェット噴流ｂの到達距離はロッドから改良域先端までの平面方向距離で通常１．５ｍ前後、連接用噴射ノズル３から４０Ｍｐａの圧力で噴射される噴射される硬化剤液ジェット噴流ｃの飛距離は１．１ｍ前後であるであるが、本実施例の各図においては、描画スペースの関係から硬化材液ジェット噴流ａと硬化材液ジェット噴流ｂと硬化材液ジェット噴流ｃの到達距離および改良域イ〜改良域二の改良径（ロッドから改良域先端までの平面方向距離）を短く図示している。
【００５４】
本実施例では、図１７のロッド１を所定角度（４５°）回転させて複合改良域４２と連接改良域５１が一体形成された略長方形改良域６１と略長方形柱状改良体６２を造成する実施例を説明する。尚、以下では既にロッド１が地中に挿入されているものとする。
【００５５】
図１７のロッド１を所定深度の同一造成平面地盤において、ロッド１の噴射ノズル２Ａと噴射ノズル２Ｂと連接用噴射ノズル３から硬化剤液ジェット噴流を４０Ｍｐａの圧力で圧縮空気を随伴させた際の硬化剤液ジェット噴流ａと硬化材液ジェット噴流ｂと硬化材液ジェット噴流ｃを噴射しながら時計方向に４５°回転させた場合の改良状況を図１９に示した。図１９にあるように噴射ノズルＡから噴射された硬化剤液ジェット噴流ａのみにより造成された改良域イと、噴射ノズルＡから噴射された硬化剤液ジェット噴流ａと噴射ノズルＢから噴射された硬化剤液ジェット噴流ｂの双方により造成された改良域ロと、噴射ノズルＢからの硬化剤液ジェット噴流ｂのみにより造成された改良域ハと、連接用噴射ノズル３から噴射された硬化剤液ジェット噴流ｃのみにより造成された改良域二（連接改良域５１）が造成さる。ここで、改良域ロは噴射ノズルＢから噴射された硬化剤液ジェット噴流ｂにより混練された改良域に短時間差で噴射ノズルＡから噴射された硬化剤液ジェット噴流ａが混練されて造成されるため、その改良径は１．８ｍ前後となり、改良域イと改良域ハの造成径は１．５ｍ前後、改良域二の造成径は１．１ｍ前後であり、改良域イ〜改良域ハからなる複合改良域に連接して改良域二からなる連接改良域５１が一体化した略長方形改良域６１が造成できる。
【００５７】
このように、連接用噴射ノズル３を設けることにより、略長方形改良域６１が短時間に容易に形成できるだけでなく、通常の扇形の改良域で改良幅（壁厚）の不足が問題となるロッド１近傍の改良幅（壁厚）も簡単に大きくすることができる。
【００５８】
図１９で造成した略長方形改良域６１と同様の造成工程を、ロッド１を地上方向へ５ｃｍ〜１０ｃｍ程度のステップ幅で引上げながら所定回数繰り返すことで、図２０のような所定長の略長方形柱状改良体６２を造成することができる。
【００５９】
尚、本実施例では、周方向に対して水平に噴射ノズル２と連接用噴射ノズル３を配置したが、同一造成平面地盤を造成するものなら上下に角度をつけて配置してもよく、また本実施例では噴射ノズル２を２箇所、連接用噴射ノズル３を１箇所配置したが、造成したい形状に応じて追加設置してもよい。また噴射ノズル２と連接用噴射ノズル３について、１箇所当りを構成するノズル個数を１個としたが、２個以上でもよい。また噴射ノズル２のノズル径も４．２ｍｍでなくてもよいし同一である必要もない。連接用噴射ノズル３のノズル径についても３．５ｍｍでなくてもよい。噴射ノズル２と連接用噴射ノズル３のノズル径と個数は必要とする改良域の形状と改良径に合わせて自在に設定できる。
【００６０】
また造成形状もロッド１を４５°回転して造成した略長方形改良域６１および略長方形柱状改良体６２の実施例を示したが、回転角度は所望する改良域の形状や大きさに合わせて自在に設定すればよく、様々な断面形状の造成が可能である。またロッド１を同一造成平面地盤において揺動することで略長方形改良域６１および略長方形柱状改良体６２の改良径（ロッド１から改良域先端までの平面方向距離）を大きくすることができる。また揺動回数も一回でなく、二回、三回繰り返してさらに改良域の改良径をさらに大きくしてもよい。また噴射ノズル２Ａと噴射ノズル２Ｂと連接用噴射ノズル３の配置を軸方向にずらすことによって螺旋面（ロッド操作は螺旋状）やジグザグ面（ロッド操作はジグザグ状）に同一造成平面地盤を設定して造成することもできる。
【００６１】
本発明の実施例においては、硬化剤液を噴射する場合について説明したが、土壌改良剤や骨材や特殊繊維を混入した硬化剤液や、アスファルト液であってもよい。また硬化剤液の噴射圧力も実施例は４０Ｍｐａを用いた例を記載しているが、他の噴射圧力であってよいし、また、改良域の造成時のロッド１の回転方向は時計回りに限らず反時計回りでもよい。
【００６２】
また、地盤に対してロッド１を所望する方向に挿入することにより、垂直方向の他、水平方向あるいは斜め方向などの方向に所定形状の改良域を造成してもよい。
【００６３】
以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、地中での改良域造成方法に関連する産業で利用される。
【符号の説明】
【００６５】
１…ロッド、２…噴射ノズル、３…連接用噴射ノズル、１１…施工マシン、２１…対象地盤、３１…円形改良域、４１…扇形改良域、４２…複合改良域、４３…複合改良域柱状改良体、５１…連接改良域、６１…略長方形改良域、６２…略長方形柱状改良体
【要約】      （修正有）【課題】礫や小石を含む地盤においても未改良域が発生しにくく、かつ改良径の大きな円形改良域や扇形改良域が容易に造成でき、また格子状形成などに適した複合改良域や略長方形改良域などが容易に造成できる工法を提供する。【解決手段】ロッド１の先端部に、硬化剤液ジェット噴流を高圧でロッド１平面方向（周方向）に所定角度で噴射する２箇所以上の複数の噴射ノズル２Ａ、２Ｂを異なる回転軸を持つように配置し、同一造成平面地盤で、複数の噴射ノズル２Ａ、２Ｂから硬化剤液ジェット噴流を噴射しながらロッド１を回転もしくは所定角度回転することで、同一造成平面地盤の所定域に複数の硬化剤液ジェット噴流をそれぞれ異なる噴射角度（噴射方向）から噴射して地盤と混練する。【選択図】図１５【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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