(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーガの位置合わせを行い、所定長の約４割程度の深度をエアー吐出により素掘りで行い、次いで残りの約６割程度の深度が混練り材で充填されるように硬化材を注入しながら攪拌掘削を行い、その後混練り材が所定長の数割程度の深度を充填するように硬化材を注入しながら逆回転による攪拌引き上げを行い、再度所定深度を削孔する際に混練り材が所定長の残りの数割程度の深度を充填するように硬化材を注入しながら正回転で再度所定長を削孔し、その後、オーガを引き上げる、また、オーガでの削孔での先行ソイルユニット掘削部分と後行ソイルユニット掘削部分の関係は、先行ソイルユニット掘削部分は後行ソイルユニット掘削部分を間にするように適宜間隔を存して複数以上を削孔し、この先行ソイルユニット掘削部分のある程度の固化〔０．１０２Ｎ／ｍｍ２以上（※  Ｎｔ＝９．８０６６５）〕を待ってから後行ソイルユニット掘削部分の掘削を行うことを特徴としたソイルセメント杭の施工法。
【請求項２】
硬化材を注入しながら逆回転による攪拌引き上げでは混練り材が所定長の約２割程度の深度を充填するようにし、再度所定深度を削孔する際の硬化材を注入しながら正回転での混練り材は所定長の約２割程度の深度を充填するようにする請求項１記載のソイルセメント杭の施工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、柱列杭によるソイルセメント連続壁などのソイルセメント杭の施工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ソイルセメント連続地中壁は、アースオーガによる掘削時に、掘削土とセメントミルク等の硬化材とを攪拌してソイルセメントの杭体を地中に製作するが、かかる杭体を重ね合わせた柱列杭壁を施工してなるものである。
【０００３】
図４にかかるソイルセメント連続壁を施工するための従来の掘削工法を示す。図中１はアースオーガで、これは周知のごとく、油圧モータ等の駆動装置２により回転駆動されるスクリュー掘削軸３の先端を掘削ヘッド４とし、この掘削軸３の内部を通過するセメントミルク等の硬化材を掘削ヘッド４から注入できるようにしている。なお、図示は省略するが、駆動装置２はベースマシンのリーダマストから昇降自在に吊り下げられ、また、掘削軸３は適宜継ぎ足して長尺とすることができる。また、掘削軸３は不連続のものでもよい。
【０００４】
オーガ１の位置決めを行い（Ａ）、オーガ１の掘削軸３の掘削ヘッド４を正転させ、削孔を開始する。その際、セメントミルク等の硬化材５とエアーを掘削ヘッド４から出して孔内に注入し、硬化材５と掘削土砂が混合された混練り材（ソイルセメント）で充填していく（Ｂ）。
【０００５】
このように正転しながら所定深さまで注入、削孔を継続したならば（Ｃ）（Ｄ）、引き上げを開始し、その際も硬化材５を注入する。この引き上げは正転と逆転を交互に繰り返す、正転・逆転による（Ｅ）。
【０００６】
ある程度引き上げたならば、再度、正転・逆転で掘削および攪拌を行い（Ｆ）、最後に逆転しながら引き上げを行う（Ｇ）。
【０００７】
前記ソイルセメントの列柱杭による連続地中壁工法は、原土に硬化材５としてのセメントミルク（セメント＋ベントナイト＋水）を混練り材（ソイルセメント）量ｍ２  ×60％位を注入し、攪拌して壁体を構築する工法である。
【０００８】
例えば、巾50ｃｍ、深さ20ｍ、長さ１ｍの１ユニットの壁を築造するには、
0.5 ×2.0 ×１×0.5 ＝６ｍ３
となり、約６ｍ３のセメントミルクの注入が必要となる。この６ｍ３のセメントミルクをオーガ１の掘削と同時に注入し、所定深さまで注入しながら削孔し、かつ、オーガ１の引き抜き時にも若干注入し、ターニング（正転・逆転）を行いながら施工する。
【０００９】
ところで、セメントミルクの注入量以上分の（ソイルセメントと原土の混合した）産業廃棄物残土が発生する。ちなみに、前記図４の従来工法では（Ａ）〜（Ｇ）の全ての工程でかかる産業廃棄物残土が発生する。そして、処分のために莫大な費用が必要となる。そこで、発明者等は先に、予め先行掘削としてセメントミルク等の硬化材を注入する量に応じた量の掘削土を地上に排土し、その後、さらなる掘削と同時にセメントミルク等の硬化材を注入して、後行掘削での掘削土と硬化材とを混合すること、および、先行掘削は後行掘削とは別の掘削手段で行い、後行掘削はソイルセメント杭造成機で行うことを要旨とする発明を特願平７−２３５２２３号として出願し、特許第２７００８１号として権利を取得した。
【００１０】
これによれば、先行掘削で地上に排土するのは原土としての一般残土であり、これは産業廃棄物とせずに処分できる。そして、セメントミルク等の硬化材と掘削土との混合は、硬化材はこの排土された部分に充填したものであり、掘削土は先行掘削の後の後行掘削する際に発生するものを利用し、かかる硬化材と掘削土との混合でソイルセメント杭体を構築するものであるから、産業廃棄物残土を発生させずに施工できる。また、セメントミルク等の硬化材は排土とともに捨てられることがないので、無駄のない経済的な利用となる。
【００１１】
さらに、先行掘削は後行掘削とは別の掘削手段で行うことで、確実に必要な分量の排土を先行して行うことができる。
【００１２】
しかし、先行掘削は後行掘削とは別の掘削手段で行うことは重機の入れ替え等の手間がかかるものであり、さらに、オーガ１が単軸ではなく多軸の場合は掘削形状がそれなりに限定されるので先行掘削と後行掘削とを別の掘削手段で行うことは事実上不可能である。
【００１３】
前記特許第２７００８１号では、先行掘削は後行掘削とは同一の掘削手段で、セメントミルク等の硬化材を注入せずに行うことにより、連続した工程で先行掘削から後行掘削へと移行できることも述べられており、図５に示すように、まず、第１工程としてＡ，Ｂに示すように、ソイルセメント杭造成機であるオーガ１をセットし、先行掘削孔６を削孔するが、この掘削土はほとんど地上に排土する。さらにＣに示すように所定深度まで先行掘削孔６を削孔する。なお、この掘削土は100 ％を排土するものでなくともよい。そして、この掘削土は一般残土であり、産業廃棄物としてではなく処理でき、再利用も可能である。
【００１４】
次いで、第２工程としてＤに示すようにセメントミルク等の硬化材５を注入しながら正転にてオーガ１を引き上げ、Ｅに示すように掘削ヘッド４を地表近くまで引き上げる。
【００１５】
第３工程としてＦ，Ｇに示すように正転にて掘削を行い、掘削孔壁内の未排土土砂と硬化材５とを攪拌する。Ｈの引き上げでは、正転と逆転とを交互に繰り返して行う。
【００１６】
このように硬化材５を未注入にて掘削し、所定深度に到達した後に、硬化材５を注入し引き上げる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
前記方法では、掘削土のほとんど地上に排土する先行掘削孔６はＣに示すように所定深度まで行うものであり、掘削時間が長くかかり、また、排土する量も多い。
【００１８】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、ソイルセメントによる連続地中壁等を施工するための工法として、産業廃棄物残土をほとんど発生させずに施工でき、残土処理の工費も低廉ですむようにするのに、手間のかからない、かつ、迅速に、しかも精度のよい施工が可能なソイルセメント杭の施工法を提供するものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、第１に、オーガの位置合わせを行い、所定長の約４割程度の深度をエアー吐出により素掘りで行い、次いで残りの約６割程度の深度が混練り材で充填されるように硬化材を注入しながら攪拌掘削を行い、その後混練り材が所定長の数割程度の深度を充填するように硬化材を注入しながら逆回転による攪拌引き上げを行い、再度所定深度を削孔する際に混練り材が所定長の残りの数割程度の深度を充填するように硬化材を注入しながら正回転で再度所定長を削孔し、その後、オーガを引き上げる、また、オーガでの削孔での先行ソイルユニット掘削部分と後行ソイルユニット掘削部分の関係は、先行ソイルユニット掘削部分は後行ソイルユニット掘削部分を間にするように適宜間隔を存して複数以上を削孔し、この先行ソイルユニット掘削部分のある程度の固化〔０．１０２Ｎ／ｍｍ２以上（※  Ｎｔ＝９．８０６６５）〕を待ってから後行ソイルユニット掘削部分の掘削を行うことを要旨とするものである。
【００２０】
第２に、硬化材を注入しながら逆回転による攪拌引き上げでは混練り材が所定長の約２割程度の深度を充填するようにし、再度所定深度を削孔する際の硬化材を注入しながら正回転での混練り材は所定長の約２割程度の深度を充填するようにすることを要旨とするものである。
【００２１】
請求項１および請求項２記載の本発明によれば、先に約４割程度の深度の掘削で地上に排土するのは原土としての一般残土であり、これは産業廃棄物とせずに処分できる。次いで混練り材での充填は約６割程度、約２割程度、約２割程度と３段階に分けて行い、それぞれ、硬化材を注入しながら攪拌掘削、逆回転による攪拌引き上げ、再度の所定深度削孔というように、掘削土は一般残土排出後の掘削する際に発生するものを利用し、かかる掘削土と硬化材との十分丁寧な混合でソイルセメント杭体を構築するものであるから、連続した作業で無駄がなく、セメントミルク等の硬化材は排土とともに捨てられることがないので、経済的な利用となる。特に、一般残土の排出掘削に続いて同一掘削機で更にこの削孔で硬化材を注入しながら攪拌掘削を行うものであり、掘削機を引き上げずに連続性を確保でき、また、必要とする掘削土と硬化材を確保できる。
【００２２】
さらに、前記作用に加えて、先行ソイルユニット掘削部分のある程度の固化〔０．１０２Ｎ／ｍｍ２以上（※  Ｎｔ＝９．８０６６５）〕を待ってから後行ソイルユニット掘削部分の掘削を行うので、後行ソイルユニットを施工する際に、オーガの引き下げ削孔すると上部の未掘削の土砂が左右の先行ソイルユニットに混入して良質のソイル壁が出来ないという不都合が解消できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のソイルセメント杭の施工法の１実施形態を示す工程説明図である。
【００２４】
図中１はソイルセメント杭造成機であるオーガであり、本実施形態の場合は５軸の多軸オーガである。アースオーガ１は周知のごとく、油圧モータ等の駆動装置２により回転駆動されるスクリューまたは攪拌羽根付き掘削軸３の先端を掘削ヘッド４とし、かかるスクリュー掘削軸３が５本あり、その内の何本かは掘削軸３の内部を通過するセメントミルク等の硬化材を掘削ヘッド４から注入できるようにしている。なお、図３に示すように駆動装置２はベースマシン８のリーダマスト７から昇降自在に吊り下げられ、また、掘削軸３は適宜継ぎ足して長尺とすることができる。また、掘削軸３は不連続のものでもよい。
【００２５】
まず、オーガ１の位置合わせを行う（ａ）。αは掘削すべき所定長である。
【００２６】
第１工程としてオーガ１で所定長αの約４割程度の深度をエアー吐出により素掘りで行う（ｂ）。この場合、掘削土はほとんど地上に排土する。この掘削土は一般残土であり、産業廃棄物としてではなく処理でき、再利用も可能である。
【００２７】
第２工程として、（ｃ）に示すように、引き続き、残りの約６割程度の深度がセメントミルク等の硬化材５と掘削土との混練り材（ソイルセメント）９で充填されるように硬化材５を注入しながら所定長αの攪拌掘削を行う。
【００２８】
その後さらに、（ｄ）に示すように、混練り材９が全長（所定長α）の約２割程度の深度を充填するように硬化材５を注入しながら逆回転による攪拌引き上げを行う。
【００２９】
（ｅ）に示すように、再度所定深度を削孔する際に混練り材９が全長（所定長α）の約２割程度の深度を充填するように硬化材５を注入しながら正回転で再度所定長αを削孔し、その後、（ｆ）に示すように、オーガ１を引き上げる。この引き上げの際はエアー吐出を停止させて行う。
【００３０】
前記実施形態では（ｄ）での混練り材９の充填と、（ｅ）での混練り材９の充填の割合はそれぞれ全長（所定長α）の約２割程度の深度を充填するものとしたが、この割合比率は例えば約１割程度と約３割程度というように相対的に異ならせてもよい。
【００３１】
このように一般残土を排出した所に硬化材５を充填し、掘削する際の掘削土はすべてこの硬化材５と混合してソイルセメントとして利用するものであるので、産業廃棄物残土をほとんど発生させずに施工できる。
【００３２】
ソイルセメント連続地中壁は、オーガ１による掘削時に、掘削土とセメントミルク等の硬化材５とを攪拌してソイルセメントの杭体を地中に製作するが、かかる杭体を重ね合わせた柱列杭壁を施工してなるものである。そして、図２に示すような前記オーガ１での削孔は、先行ソイルユニット掘削部分Ａと、後行ソイルユニット掘削部分Ｂは先行ソイルユニット掘削部分Ａは後行ソイルユニット掘削部分Ｂを間にする間隔を存して複数以上を削孔する。
【００３３】
さらに詳細に述べれば、先行ソイルユニット掘削部分Ａと後行ソイルユニット掘削部分Ｂは、オーガ１の左右外側の掘削軸３の掘削部分が１本分、または、１本分の１部が重なるようにして掘削する。
【００３４】
その場合に、この先行ソイルユニット掘削部分Ａがある程度の固化〔０．１０２Ｎ／ｍｍ２以上（※  Ｎｔ＝９．８０６６５）〕するのを待ってから後行ソイルユニット掘削部分Ｂの掘削を行うものとする。このようにすることで、後行ソイルユニットを施工する際に、オーガの引き下げ削孔すると先行ソイルユニットの上部の未掘削の土砂が左右の先行ソイルユニットに混入して良質のソイル壁が出来ないという不都合はなくなる。
【００３５】
なお、前記実施形態はオーガ１が多軸オーガを使用した場合について説明したが、単軸のオーガ１の場合でも同様に適用できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明のソイルセメント杭の施工法は、ソイルセメントによる連続地中壁等を施工するための工法として、産業廃棄物残土をほとんど発生させずに施工でき、残土処理の工費も低廉ですむようにするのに、手間のかからない、かつ、迅速に、しかも精度のよい施工が可能なものである。
【００３７】
また、セメントミルク等の硬化材は排土とともに捨てられることがないので、無駄のない経済的な利用となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のソイルセメント杭の施工法の１実施形態を示す工程説明図である。
【図２】  ソイルセメントによる連続地中壁の施工手順の説明図である。
【図３】  使用する多軸オーガの側面図である。
【図４】  従来例を示す説明図である。
【図５】  他の従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…オーガ                        ２…駆動装置
３…掘削軸                        ４…掘削ヘッド
５…硬化材                        ６…先行掘削孔
７…リーダマスト                  ８…ベースマシン
９…混練り材
【図１】
0003727017.tif 000002
【図２】
0003727017.tif 000003
【図３】
0003727017.tif 000004
【図４】
0003727017.tif 000005
【図５】
0003727017.tif 000006