(57)【要約】【課題】安全に且つ効率的に施工が可能で、確実に孔壁の安定を図ることができる地盤改良体の造成方法およびケーシングパイプを提供すること。【解決手段】外ケーシング５の先端１５が内ケーシング７の先端１７より長い形状の二重管構造の鋼製のケーシングパイプ３を用いる。ケーシングパイプ３は、外ケーシング５と内ケーシング７との間に改良ロッド３１が設けられ、外ケーシング５の先端１５と内ケーシング７の先端との間の高さにおいて、改良ロッド３１にノズル３３が設けられる。地盤改良体２１を造成するには、まず、ケーシングパイプ３を、地盤１の所定の深度１９まで回転圧入する。その後、ノズル３３から、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気のジェット３５を、ケーシングパイプ３の円周方向に噴射するとともに、ケーシングパイプ３を回転させつつ地盤１中から引き上げる。【選択図】図２
2018193845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧噴射撹拌工法による地盤改良体の造成方法であって、
地盤中に、外ケーシングと内ケーシングとを有する二重管構造の鋼製ケーシングパイプを、所定深度まで回転圧入または回転削孔圧入する工程ａと、
前記鋼製ケーシングパイプの先端付近に設けたノズルから、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を噴射するとともに、前記鋼製ケーシングパイプを回転させつつ前記地盤中から引き上げる工程ｂと、
を具備することを特徴とする地盤改良体の造成方法。
【請求項２】
前記工程ｂで、前記高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を、前記鋼製ケーシングパイプの円周方向に噴射することを特徴とする請求項１記載の地盤改良体の造成方法。
【請求項３】
前記工程ｂで、前記高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を、鉛直下向きに噴射することを特徴とする請求項１または請求項２記載の地盤改良体の造成方法。
【請求項４】
前記工程ｂで、前記高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を、２本の噴流が交差するように前記鋼製ケーシングパイプの径方向に噴射することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の地盤改良体の造成方法。
【請求項５】
前記工程ｂで、前記高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を、平面視で前記鋼製ケーシングパイプの円周方向と所定の角度を成す方向に噴射することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の地盤改良体の造成方法。
【請求項６】
前記外ケーシングの先端が、前記内ケーシングの先端よりも下方に位置することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の地盤改良体の造成方法。
【請求項７】
前記工程ａで、前記鋼製ケーシングパイプの先端付近において、高圧水を、前記鋼製ケーシングパイプの円周方向または／および下向きに噴射することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の地盤改良体の造成方法。
【請求項８】
高圧噴射撹拌工法による地盤改良体の造成に用いるケーシングパイプであって、
外ケーシングと内ケーシングとを有する二重管と、
前記外ケーシングの先端付近において、平面視で前記二重管から突出しないように配置されたノズルと、
を具備し、
前記ノズルから、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気が噴射されることを特徴とするケーシングパイプ。
【請求項９】
前記外ケーシングの先端が内ケーシングの先端より長い形状であり、前記ノズルが、平面視で前記外ケーシングと前記内ケーシングとの間に配置されることを特徴とする請求項８記載のケーシングパイプ。
【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よる地盤改良体の造成方法およびそれに用いるケーシングパイプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤に削孔する際、孔壁が崩壊する可能性がある土層を含む地盤においては、孔壁の安定を図り、周辺地盤の変状を防ぐ必要がある。代表的な孔壁安定対策として、ケーシングを用いる方法がある。例えば、オールケーシング工法は、孔壁の崩落を孔全長にわたって防止する工法である。オールケーシング工法では、円筒状のケーシングチューブをケーシング圧入装置により地盤内に圧入し、ハンマーグラブでケーシング内部を掘削する。
【０００３】
また、ＴＢＨ工法では、先端に掘削ビットが付いたドリルパイプを回転させて、ドリルパイプを継ぎ足しつつ削孔する。そして、水よりも密度が大きい安定液を孔内に充満させて、孔壁の安定を図る。
深礎工法では、ライナープレートなどによって孔壁を土留めしながら、内部の地盤を人力または機械で掘削する。
【０００４】
さらに、ケーシングを用いずに地盤改良体を用いて孔壁の崩落を防ぐ方法も提案されている。図１３は、地盤改良体１０３を用いて孔壁の崩落を防ぐ方法を示す図である。図１３に示す方法では、図１３（ａ）に示すように、地盤１０１に中実の地盤改良体１０３を形成する。そして、図１３（ｂ）に示すように、中実の地盤改良体１０３の内部を掘削して削孔部１０５を形成する。そして、図１３（ｃ）に示すように、削孔部１０５内に杭１０７を構築する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２１７１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、掘削孔の孔壁が崩壊する可能性がある土層を含む地盤において、ケーシングを用いて孔壁の安定を図りつつ孔内に杭を構築する場合、杭の施工本数に合わせた数のケーシングが必要となる。また、ケーシングの設置やケーシング内の掘削、ケーシングの撤去等の作業工程が必要であるため、施工が煩雑である。
【０００７】
ＴＢＨ工法では、孔壁の維持を安定液に頼っているため、安定液の管理が重要であり、孔壁崩壊の危険性がないとは言い切れない。また、地盤中に既設杭などの地中障害物が存在する場合には、それを事前に撤去する必要がある。
深礎工法は、地下水位が高い場所や、地盤から有毒ガスが発生する場所では、施工が困難である。また、狭隘な空間では、人力で掘削作業を行う必要があり、作業に危険が伴う。
【０００８】
中実の地盤改良体を用いて孔壁の安定を図る方法では、地盤改良体を形成した後にその内部を削孔する必要がある。また、一般に地盤改良体の削孔に伴って発生する土砂はセメント分を含有するのでｐＨが高く、建設汚泥に分類されるため、処分に要する費用が嵩む。
【０００９】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、安全に且つ効率的に施工が可能で、確実に孔壁の安定を図ることができる地盤改良体の造成方法およびケーシングパイプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために第１の発明は、高圧噴射撹拌工法による地盤改良体の造成方法であって、地盤中に、外ケーシングと内ケーシングとを有する二重管構造の鋼製ケーシングパイプを、所定深度まで回転圧入または回転削孔圧入する工程ａと、前記鋼製ケーシングパイプの先端付近に設けたノズルから、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を噴射するとともに、前記鋼製ケーシングパイプを回転させつつ前記地盤中から引き上げる工程ｂと、を具備することを特徴とする地盤改良体の造成方法である。
【００１１】
第１の発明では、外ケーシングと内ケーシングとを有する二重管構造の鋼製ケーシングパイプを、地盤に圧入した後、先端付近に設けたノズルから高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を噴射しつつ、地盤中から引き上げる。これにより、確実に孔壁の安定を図ることができる筒状の地盤改良体を、セメントを含む掘削土を発生させることなく、安全に且つ効率的に施工することができる。
【００１２】
前記工程ｂでは、例えば、前記高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を、前記鋼製ケーシングパイプの円周方向に噴射する。
これにより、鋼製ケーシングパイプの圧入によって形成された掘削範囲に、筒状の地盤改良体を形成することができる。
【００１３】
前記工程ｂでは、前記高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を、鉛直下向きに噴射してもよい。
これにより、鋼製ケーシングパイプの圧入によって形成された掘削範囲に、筒状の地盤改良体を形成することができる。
【００１４】
前記工程ｂでは、前記高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を、２本の噴流が交差するように前記鋼製ケーシングパイプの径方向に噴射してもよい。
高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を２本の噴流が交差するように鋼製ケーシングパイプの径方向に噴射することにより、鋼製ケーシングパイプの圧入によって形成された掘削範囲が拡幅され、拡幅された掘削範囲に筒状の地盤改良体を形成することができる。
【００１５】
前記工程ｂでは、前記高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を、平面視で前記鋼製ケーシングパイプの円周方向と所定の角度を成す方向に噴射してもよい。
高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を円周方向と所定の角度を成す方向に噴射することにより、鋼製ケーシングパイプの圧入によって形成された掘削範囲が拡幅され、拡幅された掘削範囲に筒状の地盤改良体を形成することができる。
【００１６】
前記外ケーシングの先端が、前記内ケーシングの先端よりも下方に位置することが望ましい。
外ケーシングの先端が内ケーシングの先端よりも下方に位置する鋼製ケーシングパイプを用い、外ケーシングの先端と内ケーシングの先端との間にノズルを配置すれば、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気の噴射範囲を外ケーシングの内側に限定できる。
【００１７】
前記工程ａで、前記鋼製ケーシングパイプの先端付近において、高圧水を、前記鋼製ケーシングパイプの円周方向または／および下向きに噴射してもよい。
これにより、高圧水で地盤が掘削されて、鋼製ケーシングパイプの圧入が容易になる。
【００１８】
第２の発明は、高圧噴射撹拌工法による地盤改良体の造成に用いるケーシングパイプであって、外ケーシングと内ケーシングとを有する二重管と、前記外ケーシングの先端付近において、平面視で前記二重管から突出しないように配置されたノズルと、を具備し、前記ノズルから、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気が噴射されることを特徴とするケーシングパイプである。
【００１９】
第２の発明では、二重管の外ケーシングの先端付近において、平面視で二重管から突出しないように配置されたノズルから、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気が噴射される。第２の発明のケーシングパイプを用いれば、確実に孔壁の安定を図ることができる筒状の地盤改良体を、セメントを含む掘削土を発生させることなく、安全に且つ効率的に施工することができる。
【００２０】
第２の発明では、前記外ケーシングの先端が内ケーシングの先端より長い形状であり、前記ノズルが、平面視で前記外ケーシングと前記内ケーシングとの間に配置されてもよい。
これにより、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気の噴射範囲を外ケーシングの内側に限定できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、安全に且つ効率的に施工が可能で、確実に孔壁の安定を図ることができる地盤改良体の造成方法およびケーシングパイプを提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】筒状の地盤改良体２１を施工するための各工程を示す図
【図２】ケーシングパイプ３の構成および動作を示す図
【図３】他のケーシングパイプを用いて筒状の地盤改良体を形成する例を示す図
【図４】ケーシングパイプ３ｄの構成および動作を示す図
【図５】筒状の地盤改良体４５を施工するための各工程を示す図
【図６】ケーシングパイプ３ｅの構成および動作を示す図
【図７】ケーシングパイプ３ｆの構成および動作を示す図
【図８】ケーシングパイプ３ｇの構成および動作を示す図
【図９】回転削孔圧入に用いるケーシングパイプの例を示す図
【図１０】自走式造成機８０およびケーシングパイプ８７を用いて地盤改良体８２を施工するための各工程を示す図
【図１１】ケーシングパイプ８７の構成および動作等を示す図
【図１２】液状化対策のために地盤改良体２１を造成した例を示す図
【図１３】地盤改良体１０３を用いて孔壁の崩落を防ぐ方法を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１は、筒状の地盤改良体２１を施工するための各工程を示す図である。図１（ａ）は、ケーシングパイプ３を圧入している状態を示す図、図１（ｂ）は、ケーシングパイプ３の圧入が完了した状態を示す図、図１（ｃ）は、ケーシングパイプ３を引き上げている状態を示す図、図１（ｄ）は、ケーシングパイプ３の引き上げが完了した状態を示す図である。
【００２４】
図２は、ケーシングパイプ３の構成および動作を示す図である。図２（ａ）は、ケーシングパイプ３の先端１３付近を示す断面斜視図である。図２（ｂ）は、改良ロッド３１の位置でのケーシングパイプ３の垂直断面図であり、図２（ａ）の矢印Ｅ−Ｅによる断面を示す図である。図２（ｃ）は、ケーシングパイプ３を地盤１に圧入している状態での水平断面図であり、図１（ａ）の矢印Ｃ１−Ｃ１による断面を示す図である。図２（ｄ）は、ケーシングパイプ３を地盤１から引き上げている状態での水平断面図であり、図１（ｃ）の矢印Ｃ２−Ｃ２による断面を示す図である。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、ケーシングパイプ３は、外ケーシング５と内ケーシング７とを有する二重管構造である。ケーシングパイプ３は、外ケーシング５の先端１５が内ケーシング７の先端１７より下方に位置する形状であり、内ケーシング７の先端１７の位置に、底板９が設けられる。ケーシングパイプ３は、鋼製である。
【００２６】
また、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、外ケーシング５と内ケーシング７との間には、改良ロッド３１が設けられる。改良ロッド３１の先端にはノズル３３が設けられる。改良ロッド３１の先端は底板９を貫通し、ノズル３３は、ケーシングパイプ３の先端１３付近において、外ケーシング５の先端１５と内ケーシング７の先端１７との間の高さに配置される。図２（ｃ）に示すように、ノズル３３は、平面視で、外ケーシング５と内ケーシング７との間の２か所に配置される。
【００２７】
図１、図２に示す矢印Ａの方向は、ケーシングパイプ３の回転方向である。ノズル３３は、改良ロッド３１の、ケーシングパイプ３の回転方向後方側に設けられる。ノズル３３からは、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気からなるジェット３５が、ケーシングパイプ３の円周方向に、且つ、ケーシングパイプ３の回転方向後方に噴射される。
【００２８】
ケーシングパイプ３を用いて地盤改良体２１を形成するには、まず、図１（ａ）に示すように、全旋回施工機１１を用いて、ケーシングパイプ３を矢印Ａに示す方向に回転させつつ矢印Ｂに示す方向に下降させて、地盤１に圧入する。このとき、図２（ｃ）に示すように、ノズル３３からのジェット３５の噴射は行わない。
【００２９】
ケーシングパイプ３の圧入により、地盤１には、図２（ｃ）に示す筒状の掘削範囲２５が形成される。なお、図２（ｃ）では余掘り部の図示を省略しており、実際の掘削範囲２５は、外ケーシング５の外周面２７のやや外側から内ケーシング７の内周面２９のやや内側までの間に形成される。筒状のケーシングパイプ３の圧入は、図１（ｂ）に示すように、ケーシングパイプ３の先端１３が所定の深度１９に到達したところで完了する。
【００３０】
次に、図１（ｃ）に示すように、ケーシングパイプ３を矢印Ａに示す方向に回転させつつ矢印Ｄに示す方向に上昇させて、地盤１から引き上げる。このとき、図２（ｄ）に示すように、ノズル３３からジェット３５を、ケーシングパイプ３の円周方向に、且つ、ケーシングパイプ３の回転方向後方に噴射する。
【００３１】
ケーシングパイプ３を引き上げつつジェット３５を噴射すると、ケーシングパイプ３の圧入時に形成された筒状の掘削範囲２５の内部で、ジェット３５によって、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気と地盤１の土砂とが撹拌される（高圧噴射撹拌工法）。そして、図１（ｃ）および図２（ｄ）に示すように、厚さ２３の筒状の地盤改良体２１が形成される。地盤改良体２１の内側の地盤は、未改良地盤３７として残る。ケーシングパイプ３の引き上げは、図１（ｄ）に示すように、地表から所定の深度１９までの全長にわたって地盤改良体２１が形成されたところで完了する。
【００３２】
このように、第１の実施の形態の地盤改良体の造成方法によれば、外ケーシング５の先端１５が内ケーシング７の先端１７より長い形状の二重管構造のケーシングパイプ３を用い、ケーシングパイプ３を地盤１から引き上げつつ、ノズル３３から高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を噴射する。これにより、筒状の地盤改良体２１を、セメントを含む掘削土を発生させることなく、安全に且つ効率的に施工することができる。
【００３３】
また、外ケーシング５の先端１５と内ケーシング７の先端１７との間の高さにノズル３３を配置することにより、ジェット３５の噴射範囲を外ケーシング５の内側に限定することができる。さらに、ジェット３５をケーシングパイプ３の回転方向後方に噴射することにより、全旋回施工機１１の回転力を軽減することができる。
【００３４】
なお、第１の実施の形態では、ジェット３５を、ケーシングパイプ３の回転方向後方に噴射したが、ジェットをケーシングパイプ３の回転方向前方に噴射してもよい。ジェットをケーシングパイプの回転方向前方に噴射すれば、地盤１との摩擦力を軽減することができる。また、ノズル３３の設置数は２か所に限らず、１か所以上であればよい。
【００３５】
図３は、他のケーシングパイプを用いて筒状の地盤改良体を形成する例を示す図である。図３に示す各図は、図１（ｃ）に示すケーシングパイプの引き上げ工程におけるものであり、矢印Ｃ２−Ｃ２による断面を示す図である。図３に示す矢印Ａの方向は、ケーシングパイプ３の回転方向である。
【００３６】
図３（ａ）は、ケーシングパイプ３ａを用いる例を示す図である。ケーシングパイプ３ａは、ケーシングパイプ３とほぼ同様の構成であるが、改良ロッド３１の代わりに改良ロッド３１ａが設けられる。改良ロッド３１ａは、ケーシングパイプ３ａの回転方向前方側にノズル３３ａを有する。図３（ａ）に示す例では、ケーシングパイプ３ａを回転させつつ地盤１中から引き上げる際に、ノズル３３ａから、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気のジェット３５ａを、ケーシングパイプ３ａの円周方向に、且つ、ケーシングパイプ３ａの回転方向前方に噴射することにより、筒状の地盤改良体２１ａを形成する。
【００３７】
図３（ｂ）は、ケーシングパイプ３ｂを用いる例を示す図である。ケーシングパイプ３ｂは、ケーシングパイプ３とほぼ同様の構成であるが、改良ロッド３１の代わりに改良ロッド３１ｂが設けられる。改良ロッド３１ｂは、ケーシングパイプ３ｂの回転方向前方側および後方側の２か所にノズル３３ｂを有する。図３（ｂ）に示す例では、ケーシングパイプ３ｂを回転させつつ地盤１中から引き上げる際に、ノズル３３ｂから、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気のジェット３５ｂを、ケーシングパイプ３ｂの円周方向に、且つ、ケーシングパイプ３ｂの回転方向前方および後方に噴射することにより、筒状の地盤改良体２１ｂを形成する。
【００３８】
図３（ｃ）は、ケーシングパイプ３ｃを用いる例を示す図である。ケーシングパイプ３ｃは、ケーシングパイプ３とほぼ同様の構成であるが、改良ロッド３１が３か所に設けられる。図３（ｃ）に示す例では、ケーシングパイプ３ｃを回転させつつ地盤１中から引き上げる際に、３か所のノズル３３からジェット３５を噴射することにより、筒状の地盤改良体２１ｃを形成する。
【００３９】
このように、ケーシングパイプ３とジェットの噴射方向やノズルの設置数が異なる場合でも、筒状の地盤改良体を、セメントを含む掘削土を発生させることなく、安全に且つ効率的に施工することができる。
【００４０】
次に、第２の実施の形態について説明する。図４は、ケーシングパイプ３ｄの構成および動作を示す図である。図４（ａ）は、ケーシングパイプ３ｄの先端１３付近を示す断面斜視図である。図４（ｂ）は、ケーシングパイプ３ｄを地盤１に圧入している状態での水平断面図であり、図１（ａ）の矢印Ｃ１−Ｃ１による断面を示す図である。図４（ｃ）は、ケーシングパイプ３ｄを地盤１から引き上げている状態での水平断面図であり、図１（ｃ）の矢印Ｃ２−Ｃ２による断面を示す図である。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、ケーシングパイプ３ｄは、第１の実施の形態のケーシングパイプ３に、改良ロッド３９を追加した構成である。ケーシングパイプ３ｄでは、外ケーシング５と内ケーシング７との間に、改良ロッド３１および改良ロッド３９が設けられる。改良ロッド３９の先端にはノズル４１が設けられる。改良ロッド３９の先端は底板９を貫通し、ノズル４１は、ケーシングパイプ３ｄの先端１３付近において、外ケーシング５の先端１５と内ケーシング７の先端１７との間の高さに配置される。ノズル４１は、平面視で、外ケーシング５と内ケーシング７との間の２か所に配置される。ノズル４１からは、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気からなるジェット４３が、鉛直下向きに噴射される。
【００４２】
ケーシングパイプ３ｄを用いて地盤改良体２１ｄを形成するには、まず、図１（ａ）に示すように、全旋回施工機１１を用いて、ケーシングパイプ３ｄを矢印Ａに示す方向に回転させつつ矢印Ｂに示す方向に下降させて、地盤１に圧入する。このとき、図４（ｂ）に示すように、ノズル３３からのジェット３５の噴射は行わない。また、ノズル４１からのジェット４３の噴射も行わない。
【００４３】
ケーシングパイプ３ｄの圧入により、地盤１には、図４（ｂ）に示す筒状の掘削範囲２５が形成される。ケーシングパイプ３ｄの圧入は、図１（ｂ）に示すように、ケーシングパイプ３ｄの先端１３が所定の深度１９に到達したところで完了する。
【００４４】
次に、図１（ｃ）に示すように、ケーシングパイプ３ｄを矢印Ａに示す方向に回転させつつ矢印Ｄに示す方向に上昇させて、地盤１から引き上げる。このとき、図４（ａ）、図４（ｃ）に示すように、ノズル３３からジェット３５を、ケーシングパイプ３の円周方向に、且つ、ケーシングパイプ３ｄの回転方向後方に噴射する。同時に、ノズル４１からジェット４３を、鉛直下向きに噴射する。
【００４５】
ケーシングパイプ３ｄを引き上げつつジェット３５およびジェット４３を噴射すると、ケーシングパイプ３ｄの圧入時に形成された筒状の掘削範囲２５の内部で、ジェット３５およびジェット４３によって、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気と地盤１の土砂とが撹拌される。そして、図１（ｃ）および図４（ｃ）に示すように、厚さ２３の筒状の地盤改良体２１ｄが形成される。地盤改良体２１ｄの内側の地盤は、未改良地盤３７として残る。ケーシングパイプ３ｄの引き上げは、図１（ｄ）に示すように、地表から所定の深度１９までの全長にわたって地盤改良体２１ｄが形成されたところで完了する。
【００４６】
このように、第２の実施の形態では、外ケーシング５の先端１５が内ケーシング７の先端１７より長い形状の二重管構造のケーシングパイプ３ｄを用い、ケーシングパイプ３ｄを地盤１から引き上げつつ、ノズル３３およびノズル４１から高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を噴射する。これにより、筒状の地盤改良体２１ｄを、セメントを含む掘削土を発生させることなく、安全に且つ効率的に施工することができる。
【００４７】
また、外ケーシング５の先端１５と内ケーシング７の先端１７との間の高さにノズル３３を配置することにより、ジェット３５の噴射範囲を外ケーシング５の内側に限定することができる。さらに、ジェット３５をケーシングパイプ３ｄの回転方向後方に噴射することにより、全旋回施工機１１の回転力を軽減することができる。
【００４８】
なお、第２の実施の形態では、改良ロッド３１と改良ロッド３９とを組み合わせて用いたが、１本の改良ロッドに円周方向にジェットを噴射するノズルと下向きにジェットを噴射するノズルとを設けてもよい。また、ノズル３３、ノズル４１の設置数は、それぞれ２か所に限らず、１か所以上であればよい。さらに、改良ロッド３１の代わりに、図３に示す他の改良ロッドを用いてもよい。
【００４９】
次に、第３の実施の形態について説明する。図５は、筒状の地盤改良体４５を施工するための各工程を示す図である。図５（ａ）は、ケーシングパイプ３ｅを圧入している状態を示す図、図５（ｂ）は、ケーシングパイプ３ｅの圧入が完了した状態を示す図、図５（ｃ）は、ケーシングパイプ３ｅを引き上げている状態を示す図、図５（ｄ）は、ケーシングパイプ３ｅの引き上げが完了した状態を示す図である。
【００５０】
図６は、ケーシングパイプ３ｅの構成および動作を示す図である。図６（ａ）は、ケーシングパイプ３ｅの先端１３付近を示す断面斜視図である。図６（ｂ）は、ケーシングパイプ３ｅを地盤１に圧入している状態での水平断面図であり、図５（ａ）の矢印Ｈ１−Ｈ１による断面を示す図である。図６（ｃ）は、ケーシングパイプ３ｅを地盤１から引き上げている状態での水平断面図であり、図５（ｃ）の矢印Ｈ２−Ｈ２による断面を示す図である。
【００５１】
図６（ａ）に示すように、ケーシングパイプ３ｅは、第１の実施の形態のケーシングパイプ３に、改良ロッド４９を追加した構成である。図６に示すように、ケーシングパイプ３ｅでは、外ケーシング５と内ケーシング７との間に、改良ロッド３１および改良ロッド４９が設けられる。改良ロッド４９の先端には一対のノズル５１が設けられる。改良ロッド４９の先端は底板９を貫通し、一対のノズル５１は、ケーシングパイプ３ｅの先端１３付近において、外ケーシング５の先端１５と内ケーシング７の先端１７との間の高さに配置される。図６（ｂ）に示すように、ノズル５１は、平面視で、二重管から突出しないように、外ケーシング５と内ケーシング７との間の２か所に配置される。
【００５２】
図６（ａ）に示すように、一対のノズル５１は、上側のノズル５１ａと下側のノズル５１ｂとからなる。ノズル５１ａとノズル５１ｂとは、鉛直方向の同一線上に所定の間隔をおいて配置される。上側のノズル５１ａからは、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気からなるジェット５３ａが、ケーシングパイプ３ｅの径方向内側に、且つ、斜め下向きに噴射される。下側のノズル５１ｂからは、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気からなるジェット５３ｂが、ケーシングパイプ３ｅの径方向内側に、且つ、斜め上向きに噴射される。ジェット５３ａおよびジェット５３ｂは、内ケーシング７の内側で交差する交差噴流である。
【００５３】
ケーシングパイプ３ｅを用いて地盤改良体４５を形成するには、まず、図５（ａ）に示すように、全旋回施工機１１を用いて、ケーシングパイプ３ｅを矢印Ｆに示す方向に回転させつつ矢印Ｇに示す方向に下降させて、地盤１に圧入する。このとき、図６（ｂ）に示すように、ノズル３３からのジェット３５の噴射は行わない。また、ノズル５１からのジェット５３の噴射も行わない。
【００５４】
ケーシングパイプ３ｅの圧入により、地盤１には、図６（ｂ）に示す筒状の掘削範囲２５が形成される。ケーシングパイプ３ｅの圧入は、図５（ｂ）に示すように、ケーシングパイプ３ｅの先端１３が所定の深度１９に到達したところで完了する。
【００５５】
次に、図５（ｃ）に示すように、ケーシングパイプ３ｅを矢印Ｆに示す方向に回転させつつ矢印Ｉに示す方向に上昇させて、地盤１から引き上げる。このとき、図６（ａ）および図６（ｃ）に示すように、ノズル３３からジェット３５を、ケーシングパイプ３ｅの円周方向に、且つ、ケーシングパイプ３ｅの回転方向後方に噴射する。同時に、一対のノズル５１からジェット５３を、ケーシングパイプ３ｅの径方向内側に噴射する。
【００５６】
ケーシングパイプ３ｅを引き上げつつジェット３５およびジェット５３を噴射すると、交差噴流である２本のジェット５３によって、図６（ｃ）に示すように、ケーシングパイプ３ｅの圧入時に形成された掘削範囲２５の内側が、ジェット５３ａとジェット５３ｂとが交差する位置まで切削されて拡幅部５５が形成される。そして、掘削範囲２５と拡幅部５５とで形成される新たな掘削範囲２５ａの内部で、ジェット３５およびジェット５３によって、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気と地盤１の土砂とが撹拌され、図５（ｃ）および図６（ｃ）に示すように、厚さ４７の筒状の地盤改良体４５が形成される。地盤改良体４５の内側の地盤は、未改良地盤３７として残る。ケーシングパイプ３ｅの引き上げは、図５（ｄ）に示すように、地表から所定の深度１９までの全長にわたって地盤改良体４５が形成されたところで完了する。
【００５７】
このように、第３の実施の形態では、外ケーシング５の先端１５が内ケーシング７の先端１７より長い形状の二重管構造のケーシングパイプ３ｅを用い、ケーシングパイプ３ｅを地盤１から引き上げつつ、ノズル３３およびノズル５１から高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を噴射する。これにより、筒状の地盤改良体４５を、セメントを含む掘削土を発生させることなく、安全に且つ効率的に施工することができる。
【００５８】
また、外ケーシング５の先端１５と内ケーシング７の先端１７との間の高さにノズル３３およびノズル５１を配置することにより、ジェット３５およびジェット５３の噴射範囲を外ケーシング５の内側に限定することができる。また、交差噴流である２本のジェット５３をケーシングパイプ３ｅの径方向内側に噴射することにより、ケーシングパイプ３ｅの圧入時に形成された掘削範囲２５の内側が切削され、拡幅された新たな掘削範囲２５ａに筒状の地盤改良体４５を形成することができる。さらに、ジェット３５をケーシングパイプ３ｅの回転方向後方に噴射することにより、全旋回施工機１１の回転力を軽減することができる。
【００５９】
なお、第３の実施の形態では、改良ロッド３１と改良ロッド４９とを組み合わせて用いたが、改良ロッド３１の代わりに、図３に示す他の改良ロッドを用いてもよい。また、改良ロッド３１の設置は必須ではない。一対のノズル５１を有する改良ロッド４９のみを有するケーシングパイプを用い、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気のジェット５３を径方向内側のみに噴射してもよい。さらに、ノズル３３、一対のノズル５１の設置数は、それぞれ２か所に限らず、１か所以上であればよい。
【００６０】
第３の実施の形態では、ケーシングパイプの径方向内側に交差噴流である２本のジェット５３を噴射したが、ケーシングパイプの径方向外側に交差噴流を噴射してもよい。ケーシングパイプの径方向外側に交差噴流を噴射すれば、ケーシングパイプの圧入時に形成された掘削範囲２５の外側が切削され、拡幅された新たな掘削範囲に筒状の地盤改良体を施工することができる。
【００６１】
次に、第４の実施の形態について説明する。図７は、ケーシングパイプ３ｆの構成および動作を示す図である。図７（ａ）は、ケーシングパイプ３ｆの先端１３付近を示す断面斜視図である。図７（ｂ）は、改良ロッド５７および改良ロッド６３の位置でのケーシングパイプ３ｆの垂直断面図であり、図７（ａ）の矢印Ｊ−Ｊによる断面を示す図である。図７（ｃ）は、ケーシングパイプ３ｆを地盤１に圧入している状態での水平断面図であり、図５（ａ）の矢印Ｈ１−Ｈ１による断面を示す図である。図７（ｄ）は、ケーシングパイプ３ｆを地盤１から引き上げている状態での水平断面図であり、図５（ｃ）の矢印Ｈ２−Ｈ２による断面を示す図である。
【００６２】
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、ケーシングパイプ３ｆは、第１の実施の形態のケーシングパイプ３の改良ロッド３１の代わりに、改良ロッド５７および改良ロッド６３を設けた構成である。ケーシングパイプ３ｆでは、外ケーシング５と内ケーシング７との間に、改良ロッド５７および改良ロッド６３が設けられる。改良ロッド５７と改良ロッド６３とは、ケーシングパイプ３ｆの径方向に並べて配置される。改良ロッド５７の先端にはノズル５９が設けられる。改良ロッド６３の先端にはノズル６５が設けられる。改良ロッド５７および改良ロッド６３の先端は底板９を貫通し、ノズル５９およびノズル６５は、ケーシングパイプ３ｆの先端１３付近において、外ケーシング５の先端１５と内ケーシング７の先端１７との間の高さに配置される。ノズル５９、ノズル６５は、それぞれ、平面視で、外ケーシング５と内ケーシング７との間の２か所に配置される。
【００６３】
図５、図７に示す矢印Ｆの方向は、ケーシングパイプ３ｆの回転方向である。ノズル５９は、改良ロッド５７の、ケーシングパイプ３ｆの回転方向後方側に設けられる。ノズル５９からは、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気からなるジェット６１が、ケーシングパイプ３ｆの円周方向に、且つ、ケーシングパイプ３ｆの回転方向後方に噴射される。ノズル６５は、改良ロッド６３の、ケーシングパイプ３ｆの回転方向後方側に設けられる。ノズル６５からは、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気からなるジェット６７が、ケーシングパイプ３ｆの円周方向と所定の角度を成す方向に、且つ、ケーシングパイプ３ｆの回転方向後方に噴射される。
【００６４】
ケーシングパイプ３ｆを用いて地盤改良体４５ｆを形成するには、まず、図５（ａ）に示すように、全旋回施工機１１を用いて、ケーシングパイプ３ｆを矢印Ｆに示す方向に回転させつつ矢印Ｇに示す方向に下降させて、地盤１に圧入する。このとき、図７（ｃ）に示すように、ノズル５９からのジェット６１の噴射は行わない。また、ノズル６５からのジェット６７の噴射も行わない。
【００６５】
ケーシングパイプ３ｆの圧入により、地盤１には、図７（ｃ）に示す筒状の掘削範囲２５が形成される。ケーシングパイプ３ｆの圧入は、図５（ｂ）に示すように、ケーシングパイプ３ｆの先端１３が所定の深度１９に到達したところで完了する。
【００６６】
次に、図５（ｃ）に示すように、ケーシングパイプ３ｆを矢印Ｆに示す方向に回転させつつ矢印Ｉに示す方向に上昇させて、地盤１から引き上げる。このとき、図７（ａ）および図７（ｄ）に示すように、ノズル５９からジェット６１を、ケーシングパイプ３ｆの円周方向に、且つ、ケーシングパイプ３ｆの回転方向後方に噴射する。同時に、ノズル６５からジェット６７を、ケーシングパイプ３ｆの円周方向と所定の角度を成す方向に、且つ、ケーシングパイプ３ｆの回転方向後方に噴射する。
【００６７】
ケーシングパイプ３ｆを引き上げつつジェット６１およびジェット６７を噴射すると、ケーシングパイプ３ｆの円周方向と所定の角度を成す方向のジェット６７によって、図７（ｄ）に示すように、ケーシングパイプ３ｆの圧入時に形成された掘削範囲２５の内側が切削されて拡幅部５５が形成される。そして、掘削範囲２５と拡幅部５５とで形成される新たな掘削範囲２５ａの内部で、ジェット６１およびジェット６７によって、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気と地盤１の土砂とが撹拌され、図５（ｃ）および図７（ｄ）に示すように、厚さ４７の筒状の地盤改良体４５ｆが形成される。地盤改良体４５ｆの内側の地盤は、未改良地盤３７として残る。ケーシングパイプ３ｆの引き上げは、図５（ｄ）に示すように、地表から所定の深度１９までの全長にわたって地盤改良体４５ｆが形成されたところで完了する。
【００６８】
このように、第４の実施の形態では、外ケーシング５の先端１５が内ケーシング７の先端１７より長い形状の二重管構造のケーシングパイプ３ｆを用い、ケーシングパイプ３ｆを地盤１から引き上げつつ、ノズル５９およびノズル６５から高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を噴射する。これにより、筒状の地盤改良体４５ｆを、セメントを含む掘削土を発生させることなく、安全に且つ効率的に施工することができる。
【００６９】
また、外ケーシング５の先端１５と内ケーシング７の先端１７との間の高さにノズル５９およびノズル６５を配置することにより、ジェット６１およびジェット６７の噴射範囲を外ケーシング５の内側に限定することができる。また、ジェット６７をケーシングパイプ３ｆの円周方向と所定の角度を成す方向に噴射することにより、ケーシングパイプ３ｆの圧入時に形成された掘削範囲２５の内側が切削され、拡幅された新たな掘削範囲２５ａに筒状の地盤改良体４５ｆを形成することができる。さらに、ジェット６１をケーシングパイプ３ｆの回転方向後方に噴射することにより、全旋回施工機１１の回転力を軽減することができる。
【００７０】
なお、第４の実施の形態では、ノズル５９を有する改良ロッド５７とノズル６５を有する改良ロッド６３とを組み合わせて用いたが、１本の改良ロッドに２つのノズルを設けて、二方向にジェットを噴射してもよい。また、ノズル５９、ノズル６５の設置数は、それぞれ２か所に限らず、１か所以上であればよい。さらに、円周方向のジェット、円周方向と所定の角度を成す方向のジェットを、ケーシングパイプの回転方向前方に噴射してもよい。
【００７１】
次に、第５の実施の形態について説明する。図８は、ケーシングパイプ３ｇの構成および動作を示す図である。図８（ａ）は、ケーシングパイプ３ｇの先端１３付近を示す断面斜視図である。図８（ｂ）は、ケーシングパイプ３ｇを地盤１に圧入している状態での水平断面図であり、図１（ａ）の矢印Ｃ１−Ｃ１による断面を示す図である。図８（ｃ）は、ケーシングパイプ３ｇを地盤１から引き上げている状態での水平断面図であり、図１（ｃ）に示す矢印Ｃ２−Ｃ２による断面を示す図である。
【００７２】
ケーシングパイプ３ｇは、第１の実施の形態のケーシングパイプ３に、高圧水ロッド６９を追加した構成である。図８に示すように、ケーシングパイプ３ｇでは、外ケーシング５と内ケーシング７との間に、改良ロッド３１および高圧水ロッド６９が設けられる。高圧水ロッド６９の先端にはノズル７１が設けられる。高圧水ロッド６９の先端は底板９を貫通し、ノズル７１は、ケーシングパイプ３ｇの先端１３付近において、外ケーシング５の先端１５と内ケーシング７の先端１７との間の高さに配置される。ノズル７１は、外ケーシング５と内ケーシング７との間の２か所に配置される。
【００７３】
高圧水ロッド６９のノズル７１からは、高圧水７３が、ケーシングパイプ３ｇの円周方向に、且つ、ケーシングパイプ３ｇの回転方向前方に噴射される。
【００７４】
ケーシングパイプ３ｇを用いて地盤改良体２１ｇを形成するには、まず、図１（ａ）に示すように、全旋回施工機１１を用いて、ケーシングパイプ３ｇを矢印Ａに示す方向に回転させつつ矢印Ｂに示す方向に下降させて、地盤１に圧入する。このとき、図８（ｂ）に示すように、高圧水ロッド６９のノズル７１から、高圧水７３を、ケーシングパイプ３ｇの円周方向に、且つ、ケーシングパイプ３ｇの回転方向前方に噴射する。改良ロッド３１のノズル３３からのジェット３５の噴射は行わない。
【００７５】
ケーシングパイプ３ｇの圧入により、地盤１には、図８（ｂ）に示す掘削範囲２５が筒状に掘削される。ケーシングパイプ３ｇの圧入は、図１（ｂ）に示すように、ケーシングパイプ３ｇの先端１３が所定の深度１９に到達したところで完了する。
【００７６】
次に、図１（ｃ）に示すように、ケーシングパイプ３ｇを矢印Ａに示す方向に回転させつつ矢印Ｄに示す方向に上昇させて、地盤１から引き上げる。このとき、図８（ａ）、図８（ｃ）に示すように、ケーシングパイプ３ｇの先端１３付近に設けたノズル３３から、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気のジェット３５を、ケーシングパイプ３ｇの円周方向に、且つ、ケーシングパイプ３ｇの回転方向後方に噴射する。
【００７７】
ケーシングパイプ３ｇを引き上げつつジェット３５を噴射すると、ケーシングパイプ３ｇの圧入時に形成された筒状の掘削範囲２５の内部で、ジェット３５によって高圧のセメントミルクおよび圧縮空気と地盤１の土砂とが撹拌される。そして、図１（ｃ）および図８（ｃ）に示すように、厚さ２３の筒状の地盤改良体２１ｇが形成される。地盤改良体２１ｇの内側の地盤は、未改良地盤３７として残る。ケーシングパイプ３ｇの引き上げは、図１（ｄ）に示すように、地表から所定の深度１９までの全長にわたって地盤改良体２１ｇが形成されたところで完了する。
【００７８】
このように、第５の実施の形態では、外ケーシング５の先端１５が内ケーシング７の先端１７より長い形状の二重管構造のケーシングパイプ３ｇを用い、ケーシングパイプ３ｇを地盤１に圧入しつつ、ノズル７１から高圧水７３をケーシングパイプ３ｇの円周方向に、且つ、ケーシングパイプ３ｇの回転方向前方に噴射する。そして、ケーシングパイプ３ｇを地盤１から引き上げつつ、ノズル３３から高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を噴射する。圧入時に高圧水７３を噴射することにより、ケーシングパイプ３ｇ周辺の地盤１が切削されるので、引き上げ時に高圧のセメントミルクおよび圧縮空気の噴射による地盤１の土砂との撹拌が容易となり、セメントミルクおよび圧縮空気の噴射圧力を低減できる。また、高圧水７３を回転方向前方に噴射することにより、地盤１との摩擦力を軽減し、ケーシングパイプ３ｇを地盤１に容易に圧入することができる。ケーシングパイプ３ｇを地盤１から引き上げつつ、ノズル３３から高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を噴射すれば、筒状の地盤改良体２１ｇを、セメントを含む掘削土を発生させることなく、安全に且つ効率的に施工することができる。
【００７９】
第５の実施の形態では、外ケーシング５の先端１５と内ケーシング７の先端１７との間の高さにノズル３３を配置することにより、ジェット３５の噴射範囲を外ケーシング５の内側に限定することができる。さらに、ジェット３５をケーシングパイプ３ｇの回転方向後方に噴射することにより、ケーシングパイプ３ｇの引き上げ時に全旋回施工機１１の回転力を軽減することができる。
【００８０】
なお、第５の実施の形態では、高圧水ロッド６９から高圧水７３をケーシングパイプ３ｇの円周方向に、且つ、ケーシングパイプ３ｇの回転方向前方に噴射したが、高圧水を下向きに噴射してもよい。さらに、円周方向への噴射と下向きへの噴射とを併用してもよい。高圧水を噴射するノズルの設置数は２か所に限らず、１か所以上であればよい。
【００８１】
第５の実施の形態と同様に、第２から第４の実施の形態においても、ケーシングパイプに高圧水ロッド６９を追加して、ケーシングパイプの回転圧入時に高圧水ロッド６９から高圧水７３を噴射してもよい。
【００８２】
第５の実施の形態では、高圧水７３の噴射方向と、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気のジェット３５の噴射方向とが異なる場合について説明したが、高圧水の噴射方向と、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気のジェットの噴射方向が同一であれば、高圧水ロッド６９を設けなくてもよい。この場合、高圧水ロッドと改良ロッドとを兼用とし、改良ロッドから、ケーシングパイプの圧入時には高圧水を噴射し、引き上げ時には高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を噴射する。
【００８３】
また、第１から第５の実施の形態では、ケーシングパイプを地盤に回転圧入したが、回転削孔圧入してもよい。図９は、回転削孔圧入に用いるケーシングパイプの例を示す図である。図９（ａ）は、ケーシングパイプ３ｈの先端付近の垂直断面図、図９（ｂ）は、ケーシングパイプ３ｈの水平断面図である。図９（ｃ）は、ケーシングパイプ３ｉの先端付近の垂直断面図、図９（ｄ）は、ケーシングパイプ３ｈの水平断面図である。
【００８４】
図９（ａ）、図９（ｂ）に示すケーシングパイプ３ｈは、第１の実施の形態で用いたケーシングパイプ３に、ビット７５およびスタビライザ７９を追加したものである。ビット７５は、外ケーシング５の先端１５の内周面７７側に、周方向に所定の間隔をおいて設けられる。スタビライザ７９は、内ケーシング７の先端１７の内周面２９側に、周方向に所定の間隔をおいて設けられる。
【００８５】
図９（ｃ）、図９（ｄ）に示すケーシングパイプ３ｉも、第１の実施の形態で用いたケーシングパイプ３に、ビット７５およびスタビライザ７９を追加したものである。ビット７５は、外ケーシング５の先端１５の外周面２７側に、周方向に所定の間隔をおいて設けられる。スタビライザ７９は、内ケーシング７の先端１７の内周面２９側に、周方向に所定の間隔をおいて設けられる。
【００８６】
ビット７５およびスタビライザ７９を設けたケーシングパイプ３ｈやケーシングパイプ３ｉを用いる場合、図１（ａ）に示す工程で、ケーシングパイプを地盤１に回転削孔圧入する。これにより、地中障害物が存在する地盤１にケーシングパイプを圧入することができる。また、内ケーシング７の内周面２９側にスタビライザ７９を設けたり、外ケーシング５の外周面２７側にビット７５を設けたりすれば、ケーシングパイプの内側や外側に余掘り部が形成されるため、第１の実施の形態で用いたケーシングパイプ３よりも、掘削範囲の幅を広げることができる。
【００８７】
なお、第１から第５の実施の形態で、全旋回施工機１１を用いてケーシングパイプを地盤１に圧入する際、ケーシングパイプが短い場合は、所定の深度１９に達するまで、ピンなどでケーシングパイプを接続しながら圧入する。圧入時に複数のケーシングパイプを接続した場合、引き上げ時には、必要に応じてジェットの噴射を一時中断してケーシングパイプを解体する。
【００８８】
次に、第６の実施の形態について説明する。
図１０は、自走式造成機８０およびケーシングパイプ８７を用いて地盤改良体８２を施工するための各工程を示す図である。図１０（ａ）は、ケーシングパイプ８７の運搬が完了した状態を示す図、図１０（ｂ）は、ケーシングパイプ８７の圧入準備が完了した状態を示す図、図１０（ｃ）は、ケーシングパイプ８７の圧入が完了した状態を示す図、図１０（ｄ）は、ケーシングパイプ８７を引き上げている状態を示す図、図１０（ｅ）は、ケーシングパイプ８７の引き上げが完了した状態を示す図である。
【００８９】
図１１は、ケーシングパイプ８７の構成および動作等を示す図である。図１１（ａ）は、高圧配管９０、９１の位置でのケーシングパイプ８７の垂直断面図であり、図１０（ｄ）に示す範囲Ｌの拡大図である。図１１（ｂ）は、ケーシングパイプ８７を地盤１に圧入している状態での水平断面図であり、図１１（ａ）の矢印Ｍ１−Ｍ１による断面を示す図である。図１１（ｃ）は、地盤改良体８２の水平断面図であり、図１１（ａ）の矢印Ｍ２−Ｍ２による断面を示す図である。
【００９０】
第１から第５の実施の形態では、図１や図５に示す全旋回施工機１１および大径のケーシングパイプを用いて筒状の地盤改良体を造成したが、第６の実施の形態では、図１０に示す自走式造成機８０および小径のケーシングパイプ８７を用いて地盤改良体８２を造成する。
【００９１】
図１０、図１１に示すケーシングパイプ８７は、車載可能な重量および長さとする。ケーシングパイプ８７は、第１から第５の実施の形態で用いたケーシングパイプよりも小径であり、例えば、直径１．５〜２ｍ程度である。ケーシングパイプ８７の長さは、例えば、直径の５倍以上である。ケーシングパイプ８７は、図１１（ａ）に示すように、外ケーシング８９と内ケーシング８８とを有する二重管構造である。ケーシングパイプ８７は、外ケーシング８９および内ケーシング８８の先端の位置に、底板９６が設けられる。ケーシングパイプ８７は、鋼製である。
【００９２】
図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、外ケーシング８９の先端の内周面側には、周方向に所定の間隔をおいて、ビット７５が設けられる。内ケーシング８８の先端より少し上方の内周面側には、周方向に所定の間隔をおいて、スタビライザ７９が設けられる。外ケーシング８９と内ケーシング８８との間には、高圧配管９０、高圧配管９１が設けられる。
【００９３】
図１１（ａ）に示すように、高圧配管９１の先端にはノズル９４が設けられる。ノズル９４は底板９６を貫通して配置される。図１１（ｂ）に示すように、ノズル９４は、平面視で、外ケーシング８９と内ケーシング８８との間の２か所に配置される。
【００９４】
また、図１１（ａ）に示すように、高圧配管９０の先端には一対のノズル９２が設けられる。一対のノズル９２は、鉛直方向の同一線上に所定の間隔をおいて配置される。ノズル９２は、ビット７５の少し上方において、外ケーシング８９を貫通して配置される。図１１（ｂ）に示すように、ノズル９２は、平面視で、二重管から突出しないように、外ケーシング８９と内ケーシング８８との間の２か所に配置される。
【００９５】
ケーシングパイプ８７を用いて地盤改良体８２を形成するには、まず、図１０（ａ）に示すように、自走式造成機８０を用いてケーシングパイプ８７を所定の位置まで運搬する。自走式造成機８０は、例えば、ラフタークレーン８１にリーダ８３を設置したものである。ケーシングパイプ８７は、リーダ８３に設けられたガイド部８５および回転駆動部８６によって把持されて運搬される。
【００９６】
ケーシングパイプ８７の運搬を完了した後、アウトリガを張り出して自走式造成機８０の位置を固定する。そして、図１０（ｂ）に示すように、ラフタークレーン８１によってリーダ８３を鉛直方向に設置し、ケーシングパイプ８７の圧入準備を行う。
【００９７】
次に、図１０（ｃ）に示すように、リーダ８３の回転駆動部８６を用いてケーシングパイプ８７を矢印Ｋ１に示す方向に回転させつつ下降させて、地盤１に回転削孔圧入する。このとき、図１１（ａ）に示すノズル９２およびノズル９４からのジェットの噴射は行わない。圧入は、ケーシングパイプ８７の先端が所定の深さに達したところで完了する。図１１（ｂ）に示すように、ケーシングパイプ８７を圧入すると、ケーシングパイプ８７本体による掘削部９８ａと、内ケーシング８８の内周側に設けられたスタビライザ７９によって形成された余掘り部９８ｂとからなる掘削範囲９８が形成される。
【００９８】
次に、図１０（ｄ）、図１１（ａ）に示すように、リーダ８３の回転駆動部８６を用いてケーシングパイプ８７を矢印Ｋ２に示す方向に回転させつつ一定速度で上昇させて、地盤１から引き上げる。このとき、高圧配管９０、高圧配管９１に、図示しないセメントミルクプラントや高圧ポンプからの供給管を接続する。そして、図１１（ａ）に示すように、高圧配管９１に設けられたノズル９４から、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気からなるジェット９５を下向きに噴射する。
【００９９】
また、図１１（ａ）に示すように、高圧配管９０に設けられた一対のノズル９２から、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気からなるジェット９３を噴射する。一対のノズル９２のうち、上側のノズル９２からは、ケーシングパイプ８７の径方向外側に、且つ、斜め下向きにジェット９３を噴射する。下側のノズル９２からは、ケーシングパイプ８７の径方向外側に、且つ、斜め上向きにジェット９３を噴射する。一対のジェット９３は、外ケーシング８９の外側で交差する交差噴流である。
【０１００】
ジェット９３およびジェット９５を噴射しながらケーシングパイプ８７を所定の速度で引き上げつつ回転させると、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、ケーシングパイプ８７の圧入時に形成された掘削範囲９８の外側が、交差噴流である一対のジェット９３によって、ジェット９３同士が交差する位置まで切削され、拡幅部９７が形成される。そして、掘削範囲９８と拡幅部９７とで形成される新たな掘削範囲９９の内部で、ジェット９３およびジェット９５によって、高圧のセメントミルクおよび圧縮空気と地盤１の土砂とが撹拌される（高圧噴射撹拌工法）。そして、図１１（ａ）および図１１（ｃ）に示すように、掘削範囲９９に所定の厚さの筒状の地盤改良体８２が造成される。
【０１０１】
ケーシングパイプ８７の引き上げは、図１０（ｅ）に示すように、地表から所定の深さまでの全長にわたって地盤改良体８２が造成されたところで完了する。図１０（ｅ）および図１１（ｃ）に示すように、地盤改良体８２の内側の地盤は、未改良地盤８４として残る。
【０１０２】
このように、第６の実施の形態の地盤改良体の造成方法によれば、外ケーシング８９と内ケーシング８８とを有する二重管構造のケーシングパイプ８７を用い、ケーシングパイプ８７を地盤１から引き上げつつ、ノズル９２およびノズル９４から高圧のセメントミルクおよび圧縮空気を噴射する。これにより、筒状の地盤改良体８２を、セメントを含む掘削土を発生させることなく、安全に且つ効率的に施工することができる。
【０１０３】
また、交差噴流である２本のジェット９３をケーシングパイプ８７の径方向外側に噴射することにより、ケーシングパイプ８７の圧入時に形成された掘削範囲９８の外側が切削され、拡幅された新たな掘削範囲９９に筒状の地盤改良体８２を形成することができる。
【０１０４】
なお、第６の実施の形態において、ケーシングパイプ８７を引き上げる際のジェットの噴射方向は、図１１に示す方向でなくてもよい。また、ノズル９４、一対のノズル９２の設置数は、それぞれ２か所に限らず、１か所以上であればよい。
【０１０５】
第１から第６の実施の形態によって造成される地盤改良体は、地盤に削孔する際に孔壁の安定を図る孔壁安定対策のためだけでなく、液状化対策のためにも用いることができる。
【０１０６】
図１２は、液状化対策のために地盤改良体２１を造成した例を示す図である。図１２に示す例では、第１の実施の形態の地盤改良体の造成方法を用いて、地盤１に、複数の地盤改良体２１を所定の間隔をおいて造成する。これにより、地盤改良体２１で未改良地盤を囲んで地震時のせん断破壊を防止し、液状化による被害を抑えることができる。なお、地盤改良体の配置は図１２に示すものに限らず、地盤改良体を壁状や格子状に配置してもよい。
【０１０７】
以上、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１０８】
１、１０１………地盤
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉ、８７………ケーシングパイプ
５、８９………外ケーシング
７、８８………内ケーシング
９、９６………底板
１１………全旋回施工機
１３、１５、１７………先端
１９………深度
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｇ、４５、４５ｆ、８２、１０３………地盤改良体
２３、４７………厚さ
２５、２５ａ、９８、９９………掘削範囲
２７………外周面
２９、７７………内周面
３１、３１ａ、３１ｂ、３９、４９、５７、６３………改良ロッド
３３、３３ａ、３３ｂ、４１、５１、５１ａ、５１ｂ、５９、６５、７１、９２、９４………ノズル
３５、３５ａ、３５ｂ、４３、５３、５３ａ、５３ｂ、６１、６７、９３、９５………ジェット
３７、８４………未改良地盤
５５、９７………拡幅部
６９………高圧水ロッド
７３………高圧水
７５………ビット
７９………スタビライザ
８０………自走式造成機
８１………ラフタークレーン
８３………リーダ
８５………ガイド部
８６………回転駆動部
９０、９１………高圧配管
９８ａ………掘削部
９８ｂ………余掘り部
１０５………削孔部
１０７………杭
【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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