(57)【要約】【課題】地盤改良体を造成する地盤部分を構成する各土層の特定高さ位置の正確な施工状況を確認することが可能な高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法を提供する。【解決手段】地盤改良体の造成位置から径方向に距離ｒだけ離れた位置に観測孔１０を削孔し、この観測孔１０内に円筒形状の外挿管１を建て込む。更に、外挿管１の内側における、改良対象の地盤部分を構成する複数種類の土層の各土層の位置に対応する深さ位置のそれぞれに、加速度センサを１つずつ固定配置する。その後、改良管２１の噴射ノズル２１ａから硬化材を高圧噴射し、この高圧噴射によって外挿管１を介して伝達される振動を、各土層に対応する深さ位置にそれぞれ固定配置された第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃで検出し、その検出結果を示す振動データを測定装置５にて記録する。そして、この記録された振動データに基づき高圧噴射撹拌工の施工状況を確認する。【選択図】図１
2018131735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤中に挿入された改良管の噴射ノズルから硬化材を高圧噴射すると共に前記改良管を回転させながら引き上げることで地盤改良体を造成する高圧噴射撹拌工の施工状況を確認する高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法であって、
前記地盤改良体の造成前にその造成位置から径方向に予め設定した距離だけ離れた位置に、観測孔を削孔する観測孔削孔工程と、
前記観測孔内に、外挿管を建て込む外挿管建込み工程と、
前記外挿管の内側における、前記地盤改良体の造成される地盤部分を構成する複数種類の土層の各土層の位置に対応する深さ位置のそれぞれに、前記外挿管を介して伝達される振動を検出する加速度センサを少なくとも１つずつ固定配置するセンサ配置工程と、
前記センサ配置工程の後に前記噴射ノズルから硬化材を高圧噴射し、この高圧噴射によって前記外挿管を介して伝達される振動を、前記各土層に対応する深さ位置にそれぞれ固定配置された各前記加速度センサで検出し、その検出結果を示す振動データを記録する振動記録工程と、
前記振動記録工程によって記録された前記振動データに基づき前記高圧噴射撹拌工の施工状況を確認する施工状況確認工程と、を含む高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法。
【請求項２】
前記観測孔は前記地盤改良体の造成深さ以上の深さであり、前記外挿管は前記地盤改良体の造成深さ以上の長さである請求項１に記載の高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法。
【請求項３】
前記センサ配置工程においては、前記地盤改良体の造成深さ以上の長さを有する長尺の支持部材と該支持部材の前記各土層の深さ位置に対応する長さ位置にそれぞれ少なくとも１つずつ配置された複数の前記加速度センサとを有するセンサ支持体を、前記外挿管内に挿入し、挿入後に外挿管内を、振動を伝達可能な物質である振動伝達物質で充填する請求項２に記載の高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法。
【請求項４】
前記センサ配置工程においては、前記地盤改良体の造成深さ以上の長さを有する長尺の支持部材と該支持部材の前記各土層の深さ位置に対応する長さ位置にそれぞれ少なくとも１つずつ配置された複数の前記加速度センサとを有するセンサ支持体を、該センサ支持体が前記外挿管の内面に接した状態で固定配置されるように前記外挿管内に設置する請求項２に記載の高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法。
【請求項５】
前記センサ配置工程においては、前記外挿管として、底部側の端部に、該外挿管を引き抜き時に前記センサ支持体の通過を阻む形状の蓋部が形成されたものを用いる請求項３又は４に記載の高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法。
【請求項６】
地盤中に挿入された改良管の噴射ノズルから硬化材を高圧噴射すると共に前記改良管を回転させながら引き上げることで地盤改良体を造成する高圧噴射撹拌工によって前記地盤改良体を造成する地盤改良体造成工程と、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法によって前記高圧噴射撹拌工の施工状況を確認する施工状況確認工程と、を含むことを特徴とする地盤改良体の造成方法。
【請求項７】
高圧噴射撹拌工法によって地盤改良体を造成する地盤改良体造成工事において、高圧噴射撹拌工の施工状況に係る施工状況情報を測定する高圧撹拌工用の施工状況情報測定装置であって、
地盤改良体の造成位置から径方向に予め設定した距離だけ離れた位置に設けられた、地表から地盤改良体の造成深度より下方まで達する外挿管と、
前記外挿管内であって、地盤改良体の造成される地盤部分を構成する複数種類の土層の各土層の深さ位置に対応する位置に少なくとも１つずつ固定配置された加速度センサと、
前記加速度センサの配置された外挿管内に充填された振動を伝達可能な物質である振動伝達物質と、
前記高圧噴射撹拌工によって前記地盤改良体を造成時に前記加速度センサで検出した振動データを記録する振動データ記録部と、を備えることを特徴とする高圧噴射撹拌工用の施工状況情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧噴射撹拌工の施工状況を確認する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高圧噴射撹拌工の施工状況を確認する技術として、例えば、特許文献１に開示された技術がある。この技術では、地盤中に挿入された注入管の周囲のこの注入管からの距離がそれぞれ異なる位置に複数の縦穴を形成し、この縦孔内に建込み管を挿入しその周囲にシール材を充填することで建込み管を固定する。その後、建込み管内に該建込み管の発する振動を検知する検知器を垂設し、その後、注入管の噴射ノズルから硬化材を高圧噴射してそのときの振動を検知器によって検知する。そして、この検知結果をモニタリングすることで地盤の切削状態を確認している。かかる技術では、検知器として集音マイクを用いている。また、注入管の引き上げ速度に同期させて上昇装置にて集音マイクを引き上げることで、硬化材の噴射位置に追従して集音マイクを移動し、建込み管に硬化材が当たる音をより鮮明に集音マイクによってモニタリングできるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−６２６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の方法では、集音マイクが移動してその高さ位置が変化するため、噴射ノズルの高さ方向の正確な到達位置を把握することが困難である。そのため、噴射ノズルの正確な到達高さ位置情報が必要な例えば注入管の引き上げ速度（実速度）等の施工状況を把握することが困難となる。
また、土質の異なる複数の土層に対して共通の集音マイクを用いると共に移動させながら建込み管に硬化材が当たる音をモニタリングしているため、集音された音の変化の原因が土層を跨いだためなのかそれ以外の原因（径方向への噴射未到達等）なのか等の土層毎の施工状況を把握することが困難となる。
【０００５】
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、地盤改良体を造成する地盤部分を構成する各土層の特定高さ位置の正確な施工状況を確認することが可能な高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法、この方法を用いた地盤改良体の造成方法及び高圧噴射撹拌工用の施工状況情報測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法は、地盤中に挿入された改良管の噴射ノズルから硬化材を高圧噴射すると共に前記改良管を回転させながら引き上げることで地盤改良体を造成する高圧噴射撹拌工の施工状況を確認する高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法であって、前記地盤改良体の造成前にその造成位置から径方向に予め設定した距離だけ離れた位置に、観測孔を削孔する観測孔削孔工程と、前記観測孔内に、外挿管を建て込む外挿管建込み工程と、前記外挿管の内側における、前記地盤改良体の造成される地盤部分を構成する複数種類の土層の各土層の位置に対応する深さ位置のそれぞれに、前記外挿管を介して伝達される振動を検出する加速度センサを少なくとも１つずつ固定配置するセンサ配置工程と、前記センサ配置工程の後に前記噴射ノズルから硬化材を高圧噴射し、この高圧噴射によって前記外挿管を介して伝達される振動を、前記各土層に対応する深さ位置にそれぞれ固定配置された各前記加速度センサで検出し、その検出結果を示す振動データを記録する振動記録工程と、前記振動記録工程によって記録された前記振動データに基づき前記高圧噴射撹拌工の施工状況を確認する施工状況確認工程と、を含む。
【０００７】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の態様に係る地盤改良体の造成方法は、地盤中に挿入された改良管の噴射ノズルから硬化材を高圧噴射すると共に前記改良管を回転させながら引き上げることで地盤改良体を造成する高圧噴射撹拌工によって前記地盤改良体を造成する地盤改良体造成工程と、上記第１の態様に係る高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法によって前記高圧噴射撹拌工の施工状況を確認する施工状況確認工程と、を含む。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明の第３の態様に係る高圧噴射撹拌工用の施工状況情報測定装置は、高圧噴射撹拌工法によって地盤改良体を造成する地盤改良体造成工事において、高圧噴射撹拌工の施工状況に係る施工状況情報を測定する高圧撹拌工用の施工状況情報測定装置であって、地盤改良体の造成位置から径方向に予め設定した距離だけ離れた位置に設けられた、地表から地盤改良体の造成深度より下方まで達する外挿管と、前記外挿管内であって、地盤改良体の造成される地盤部分を構成する複数種類の土層の各土層の深さ位置に対応する位置に少なくとも１つずつ固定配置された加速度センサと、前記加速度センサの配置された外挿管内に充填された振動を伝達可能な物質である振動伝達物質と、前記高圧噴射撹拌工によって前記地盤改良体を造成時に前記加速度センサで検出した振動データを記録する振動データ記録部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、観測孔内の地盤改良体を造成する地盤部分を構成する各土層の位置に対応する深さ位置にそれぞれ加速度センサを少なくとも１つずつ固定配置し、これら固定配置された各加速度センサによって、各土層位置の外挿管に生じる振動を個別に検出するようにした。これによって、高圧噴射撹拌工法の施工状況情報として、地盤改良体を造成時に各土層の深さ位置に配置された加速度センサに外挿管を介して伝達される振動の振動データを測定することが可能となる。加えて、測定した振動データに基づき加速度センサの配置された各土層におけるより正確な施工状況を確認することが可能となる。また、この確認結果を施工内容に反映させることで、より高品質な地盤改良体を造成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態に係る高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法及び地盤改良体の造成方法の流れの一例を示す図であり、外挿管を透過表示した図である。
【図２】地盤改良部分の土層の構成、改良管の引き上げ速度、必要改良径及び加速度センサの配置位置の一例を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、センサ支持体の構造及び加速度センサの取付構造を説明するための図であり、（ａ）は、センサ支持体の一部を正面側及び側面側から見た図、（ｂ）は、（ａ）のリベット部分を含む一部拡大図、（ｃ）は、（ａ）のセンサ取付部分を側面側及び裏面側から見た一部拡大図、（ｄ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】第１実施形態に係る測定装置の具体的な構成を示すブロック図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、地盤改良体の形成手順の一例を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、第１〜第３の加速度センサで検出した振動の振動波形の一例を示す波形図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、図６の各振動波形の一部を切り取って拡大表示した図である。
【図８】（ａ）〜（ｂ）は、第２実施形態に係る第２の外挿管の構成例を示す図であり、（ｃ）〜（ｄ）は、引き抜き時の効果を説明するための図である。
【図９】変形例に係るセンサ支持体の設置構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、図面を参照して、本発明の第１〜第２実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、部材ないし部分の縦横の寸法や縮尺は実際のものとは異なる場合があることに留意すべきである。従って、具体的な寸法や縮尺は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合があることはもちろんである。
また、以下に示す第１〜第２実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
（第１実施形態）
高圧噴射撹拌工法は、地盤中で液体の硬化材を高圧で噴射し、土と混合撹拌して地盤改良体を造成する地盤改良体造成工法の１つである。本発明の第１実施形態は、この高圧噴射撹拌工法を用いた工事（高圧噴射撹拌工）の施工状況を確認する方法の一実施形態である。
高圧噴射撹拌工の大まかな手順は、まず、図１（ａ）に示すように、高圧噴射撹拌工法によって改良地盤を造成する公知の施工機である地盤改良機２０によって、改良対象の地盤における予め計画された削孔ポイントに例えば三重管ロッドから構成される改良管２１を挿入する。この改良管２１の挿入は、まず、改良管２１よりも大径のケーシング管（図示略）によってその先端から削孔水を噴射しつつケーシング管を回転させて削孔ポイントを削孔し、ケーシング管を地盤中に挿入する。次に挿入したケーシング管の内側に改良管２１を挿入し、挿入後に、図１（ａ）の例では、ケーシング管を引き抜く。これにより、ケーシング管によって削孔された縦穴３０内に改良管２１が挿入された状態となる。但し、地盤改良体の造成深さや地盤の状況などによってケーシング管を残す場合がある。ケーシング管を残した状態で地盤改良を行う場合は、ケーシング管の盛替え作業が発生する。
【００１３】
改良管２１を挿入し、ケーシング管を引き抜いた後は、図１（ｂ）に示すように、改良管２１を回転させながら、その噴射ノズル２１ａから超高圧水及び圧縮空気を噴射させて、地盤を切削しそのスライムＳを地上のスライムピット３２に排出させる。これと同時に地盤中に生じた空隙に例えばセメントミルク等の硬化材を高圧噴射する。このとき、改良管２１が回転することで、改良管２１の全周囲に対して硬化材の高圧噴射が行われると共に硬化材と切削地盤とを混合撹拌する。加えて、改良管２１は、改良対象の地盤部分を構成する土層毎に予め設定された引き上げ速度で引き上げられる。これによって、必要改良径を有する略円柱形状の地盤改良体３１が造成される。
【００１４】
ここで、改良対象の地盤部分は、土質や深度等が異なる複数種類の土層から構成されている。そして、各土層の土質や必要改良径に応じて、高圧噴射の圧力や、改良管２１の回転速度及び引き上げ速度がそれぞれ決められている。
地盤改良体３１は、地中に造成されるため地上からはその出来の良し悪しを確認することができない。そのために、造成条件（所望の質）を満たす地盤改良体が造成されているのか（施工がうまくいっているのか）を確認（推定）する方法が必要となる。
【００１５】
次に、第１実施形態に係る高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法及び地盤改良体の造成方法について説明する。
（１）まず、図１（ａ）に示すように、ボーリングマシン等の削孔機７によって、地盤中に挿入された改良管２１から径方向に必要改良半径である距離ｒだけ離れた位置に、改良管２１の挿入深さよりも深い観測孔１０を削孔する。そして、この観測孔１０内に第１実施形態では例えばポリ塩化ビニル製の円筒状の外挿管１を建て込む。
【００１６】
（２）次に、図１（ｂ）に示すように、外挿管１の内部にセンサ支持体２を挿入する。
このセンサ支持体２は、図２に示すように、地上から地盤中に挿入された改良管２１の先端位置（噴射ノズル２１ａ側の端部）の深さまで届く長尺の支持部材２ａと、この支持部材２ａに固定された第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃとを有している。
第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃは、防水性を有し、水中、土中での使用が可能な、例えばひずみゲージ式の加速度変換器から構成されている。ひずみゲージ式の加速度変換器は、重力加速度を基準にして、被測定物にどの位の加速度が作用しているかを測定するセンサである。また、第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃの信号出力端子には、それぞれが配置される深さ位置から地上の測定装置５（後述）まで到達可能な長さの電気ケーブル４の一端がそれぞれ接続されている。そして、電気ケーブル４の他端は測定装置５の動ひずみ測定器５０（後述）の入力端子に接続されている。
【００１７】
更に、第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃは、それぞれ、支持部材２ａにおける観測対象の各土層の深さ位置に対応する長さ位置に固定配置されている。即ち、支持部材２ａを外挿管１内に挿入して固定した際に、第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃが、観測対象の各土層の深さ位置にそれぞれ固定されるように、支持部材２ａの各対応する長さ位置に各加速度センサが固定配置されている。
具体的に、図２に示す例では、下層側から順に、第１の加速度センサ３Ａが粘性土の土層（シルト層）の深さ位置に固定配置され、第２の加速度センサ３Ｂが砂質系の土層（砂質層）の深さ位置に固定配置され、第３の加速度センサ３Ｃが埋め土部分の土層（埋土層）の深さ位置に固定配置されている。また、第１実施形態において、第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃは、各土層の深さ方向の中央高さ位置にそれぞれ配置されている。
【００１８】
そして、外挿管１内へのセンサ支持体２の挿入及び固定が完了すると、外挿管１内を振動の伝達が可能な物質（以下、「振動伝達物質」と記載する）で充填する。第１実施形態では、振動伝達物質として砂を充填する。
また、第１実施形態において、支持部材２ａは、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、例えばアルミ製の半角筒状の長尺部材から構成されている。そして、第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃ（以下、区別する必要が無い場合に「加速度センサ３」と略称する）は、この半角筒状の支持部材２ａの内側に固定配置されている。
【００１９】
具体的に、支持部材２ａは、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数の半角筒状の部材を、リベット２ｂによって長手方向につなぎ合わせて構成されている。そして、図３（ａ）及び（ｃ）に示すように、支持部材２ａの半角筒状の内側に加速度センサ３を配置し、外側から締結部材（図３の例では２本のトラスネジ２ｃ）によって固定する。
より具体的には、図３（ｄ）に示すように、支持部材２ａの半角筒形状を構成する底部２ｄとその両端部から立ち上がる側壁２ｅ及び２ｆとのうち、底部２ｄと側壁２ｆとに接するように略立方体形状の加速度センサ３を配置する。このとき、各加速度センサ３は、支持部材２ａの各土層の深さ位置に対応する長さ位置に配置する。その後、底部２ｄの外側から２本のトラスネジ２ｃにて加速度センサ３を固定する。
【００２０】
（３）外挿管１内へのセンサ支持体２の挿入及び固定並びに砂の充填が完了すると、次に、図１（ｂ）に示すように、地盤改良機２０によって、地盤改良体３１の造成を開始する。これと共に硬化材の高圧噴射によって外挿管１を介して伝達される振動を第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃによって検出し、この検出結果である振動データを、図４に示す測定装置５によって記録する。即ち、高圧噴射によって土中を伝わる振動及び硬化材の衝突による衝撃が外挿管１を振動させ、この振動が外挿管１内に充填された砂を介してセンサ支持体２へと伝わり、加速度センサ３によって検出される。そして、加速度センサ３によって検出された振動のデータである振動データは、測定装置５によって記録される。
【００２１】
この測定装置５は、図４に示すように、動ひずみ測定器５０と、データレコーダ５１と、計測制御用ＰＣ５２と、表示装置５３と、絶縁トランス５４と、無停電電源５５とを備えている。
発電機２００から供給される電力は、絶縁トランス５４を介して降圧されて無停電電源５５に供給される。無停電電源５５は、供給された降圧電力によって自身の備える二次電池を充電すると共に、駆動電力を、データレコーダ５１、計測制御用ＰＣ５２及び表示装置５３にそれぞれ供給する。データレコーダ５１、計測制御用ＰＣ５２及び表示装置５３は、無停電電源５５から供給される駆動電力によって駆動する。また、第１実施形態において、動ひずみ測定器５０にはデータレコーダ５１から駆動電力が供給される。
【００２２】
動ひずみ測定器５０は、図示省略するが、第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃからそれぞれ電気ケーブル４を介して入力される検出信号（ひずみゲージの出力）を個別に受信する受信部を備えている。加えて、受信部で受信した各検出信号をそれぞれ増幅する増幅器と、増幅器で増幅した各アナログの検出信号をデジタルの信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを備える。そして、Ａ／Ｄ変換後の各デジタルの検出信号を振動信号（振動データ）としてデータレコーダ５１に出力する。
データレコーダ５１は、動ひずみ測定器５０から時系列に入力される各振動データを、第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃにそれぞれ対応する土層毎に分別して順次記録する。以下、第１の加速度センサ３Ａに対応する土層（シルト層）を下層、第２の加速度センサ３Ｂに対応する土層（砂質層）を中層、第３の加速度センサ３Ｃに対応する土層（盛土層）を上層とする。
【００２３】
計測制御用ＰＣ５２は、パーソナルコンピュータから構成されており、専用の計測用ソフトを実行することで、データレコーダ５１で記録された土層毎の各振動データを解析することが可能である。例えば、横軸を時間、縦軸を加速度（振動レベル）として、上層、中層及び下層の３種類の土層にそれぞれ対応する振動波形を任意の倍率で表示装置５３に表示したり、この振動波形の一部を切り出して拡大表示したりすることなどが可能である。
【００２４】
次に、地盤改良の手順及び地盤改良によって発生する振動の測定手順の一例を説明する。
ここで、図２に示す土層の構成例、必要改良径（３．５［ｍ］）及び改良管２１の引き上げ速度の設定例は、本発明者らが実際に高圧噴射撹拌工を実施したときのものと同様となる。
地盤改良体３１の造成は、図２に示す例では、最下層の砂質層（厚さ０．５［ｍ］）から開始され、この砂質層部分の改良が完了すると、引き続き、図５（ａ）に示すように、振動の測定対象である下層のシルト層の改良が行われる。シルト層の厚さは、図２に示す例では、１．５［ｍ］であり、地盤改良は１２［分／ｍ］の引き上げ速度で行われる。シルト層の深さ方向の中央高さ位置には、外挿管１内に第１の加速度センサ３Ａが固定配置されており、高圧噴射される硬化材がこの中央高さ位置に近づくほどかつ外挿管１に近づくほど第１の加速度センサ３Ａでは大きな振動（加速度）が検出される。第１の加速度センサ３Ａで検出された振動の振動データは測定装置５にて記録される。シルト層の改良が完了すると、図５（ａ）に示すように、粘性土と硬化材とが撹拌混合した第１の地盤改良体３１ａが造成される。
【００２５】
続いて、図５（ｂ）に示すように、振動の測定対象である中層の砂質層の改良が行われる。砂質層の厚さは、図２に示す例では、７．５［ｍ］であり、地盤改良は９［分／ｍ］の引き上げ速度で行われる。砂質層の深さ方向の中央高さ位置には、外挿管１内に第２の加速度センサ３Ｂが固定配置されており、高圧噴射される硬化材がこの中央高さ位置に近づくほどかつ外挿管１に近づくほど第２の加速度センサ３Ｂでは大きな振動が検出される。第２の加速度センサ３Ｂで検出された振動の振動データは測定装置５にて記録される。砂質層の改良が完了すると、図５（ｂ）に示すように、砂と硬化材とが撹拌混合した第２の地盤改良体３１ｂが造成される。
【００２６】
引き続き、図５（ｃ）に示すように、振動の測定対象である上層の盛土層の改良が行われる。盛土層の厚さは、図２に示す例では、２．８［ｍ］であり、地盤改良は９［分／ｍ］の引き上げ速度で行われる。なお、盛土層は中層と同じ砂質系の土から構成されている。盛土層の深さ方向の中央高さ位置には、外挿管１内に第３の加速度センサ３Ｃが固定配置されており、高圧噴射される硬化材がこの中央高さ位置に近づくほどかつ外挿管１に近づくほど第３の加速度センサ３Ｃでは大きな振動が検出される。第３の加速度センサ３Ｃで検出された振動の振動データは測定装置５にて記録される。盛土層の改良が完了すると、図５（ｃ）に示すように、砂と硬化材とが撹拌混合した第３の地盤改良体３１ｃが造成される。これにより、第１〜第３の地盤改良体３１ａ〜３１ｃが積層された構成の地盤改良体３１の造成が完了する。
【００２７】
（４）地盤改良体３１の造成が完了し、振動データの記録が完了すると、次に、図１（ｃ）に示すように、例えば、ボーリングマシン等によってセンサ支持体２及び外挿管１の引き抜き作業を行い、引き抜いたセンサ支持体２から加速度センサ３を回収する。
【００２８】
（５）一方、施工状況を確認する現場担当者は、計測制御用ＰＣ５２を操作して、データレコーダ５１に記録された振動データに基づき、高圧噴射撹拌工の施工状況を確認する。
具体的に、現場担当者は、計測制御用ＰＣ５２にて計測用ソフトを実行して、表示装置５３に、例えば、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、測定対象の土層毎に地盤改良の開始から終了までに記録した振動データに基づく振動波形を上から上層、中層、下層の順に並べて表示する。
ここで、図６（ａ）〜図６（ｃ）は、図２の構成にて、実際に高圧噴射撹拌工を実施した際の実測データの波形となる。
【００２９】
図６（ｃ）に示すように、下層では、地盤改良の開始から約９００［秒］〜１３００［秒］の範囲で、第１の加速度センサ３Ａにて、高圧噴射の振動が検出されていることが解る。また、図６（ｂ）に示すように、中層では、約５２００［秒］〜６５００［秒］の範囲で、第２の加速度センサ３Ｂにて、高圧噴射の振動が検出されていることが解る。更にまた、図６（ａ）に示すように、上層では、約８０００［秒］〜８４００［秒］の範囲と、約９５００［秒］〜９８００［秒］の範囲とで、第３の加速度センサ３Ｃにて、高圧噴射の振動が検出されていることが解る。
【００３０】
なお、図６（ｂ）中の約３５００［秒］〜５２００［秒］の間の空白期間と、図６（ａ）中の約８４００［秒］〜９５００［秒］の間の空白期間とは、ケーシング管の盛替えによって地盤改良作業が一時的に停止された期間となる。
また、現場担当者は、計測用ソフトによって、例えば、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すように、上から上層、中層、下層の順に並べて、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示す振動波形の一部を切り出してレンジを拡大した拡大波形を表示装置５３に表示する。
【００３１】
図７（ｃ）に示すように、下層では、８２０［秒］付近で最大値が「１５．９８５」となり、図７（ｂ）に示すように、中層では、５９１０［秒］付近で最大値が「２．４１１」となり、図７（ａ）に示すように、上層では、９６２０［秒］付近で最大値が「１９．１１１」となっていることが解る。即ち、これら最大値から第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃの配置された高さ位置への高圧噴射の到達時間が解る。
このようにして、現場担当者は、解析用の各振動波形を表示装置５３に表示し、表示された各振動波形を解析することで、硬化材が必要改良径（２ｒ［ｍ］）の位置まで到達しているか否か、各加速度センサの高さ位置（既知）までの噴射到達時間などの施工状況を確認する。この確認結果は、同じ構成の地盤を改良する際に、改良管２１の回転速度及び引き上げ速度、硬化材の噴射圧力などの各種設定に反映することができ、より高品質な地盤改良体の造成に役立てることが可能である。
【００３２】
また、振動の計測に加速度センサを用いたことによって、従来のマイクによる集音と比較して測定精度を高くすることが容易である。例えば、図７及び図８の振動波形は、３０［Ｈｚ］のサンプリング周期で測定した波形となるが、加速度センサであれば、このサンプリング周期を例えば５０［Ｈｚ］に上げて高精度化することが容易である。
また、振動波形だけはなく、硬化材の高圧噴射用ポンプ（図示略）の流量を計測する流量計（図示略）の計測結果を示すチャート紙の内容なども合わせて解析することで、より詳細な施工状況の確認を行うことが可能となる。
【００３３】
ここで、上記外挿管１、上記第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃ、上記振動伝達物質（砂）及び上記測定装置５から、高圧噴射撹拌工用の施工状況情報測定装置が構成される。
また、測定装置５の動ひずみ測定器５０及びデータレコーダ５１は、振動データ記録部に対応する。
【００３４】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態に係る高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法は、まず、地盤改良体３１の造成前にその造成位置から径方向に予め設定した距離ｒだけ離れた位置に、地盤改良体３１の造成深さ以上の深さの観測孔１０を削孔する。次に、観測孔１０内に、地盤改良体３１の造成深さ以上の長さの外挿管１を建て込み、建て込んだ外挿管１の内側における、地盤改良体３１の造成される地盤部分を構成する複数種類の土層の各土層（第１実施形態では、シルト層、砂質層、盛土層の３つ）の位置に対応する深さ位置のそれぞれに、外挿管１を介して伝達される振動を検出する加速度センサを少なくとも１つずつ固定配置する。上記第１実施形態では、各層に対して１つずつの計３つの加速度センサ（第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃ）を固定配置する。加速度センサ３の配置後に、噴射ノズル２１ａから硬化材を高圧噴射し、この高圧噴射によって外挿管１を介して伝達される振動を、各土層に対応する深さ位置にそれぞれ固定配置された各加速度センサ３で検出する。そして、この検出結果を示す振動データを記録する（第１実施形態では測定装置５にて記録する）。更に、記録された振動データに基づき高圧噴射撹拌工の施工状況を確認する。
【００３５】
これによって、各土層の深さ位置に固定配置された各加速度センサ３によって、外挿管１に生じる振動を個別に検出することが可能となり、加速度センサ３の配置された各土層におけるより正確な施工状況を確認することが可能となる。
第１実施形態に係る高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法は、更に、加速度センサ３を配置する際に、地盤改良体３１の造成深さ以上の長さを有する長尺の支持部材２ａと該支持部材２ａの各土層の深さ位置に対応する長さ位置にそれぞれ少なくとも１つずつ配置された複数の加速度センサ３（第１実施形態では第１〜第３の加速度センサ３Ａ〜３Ｃ）とを有するセンサ支持体２を構成する。そして、このセンサ支持体２を、外挿管１内に挿入し、挿入後に外挿管１内を、振動を伝達可能な物質（第１実施形態では砂）で充填する。
これによって、加速度センサ３を外挿管１に直接接触させることなく、振動を加速度センサ３に伝達させることが可能となり、加速度センサの設置自由度を向上することが可能となる。
【００３６】
また、第１実施形態に係る地盤改良体の造成方法は、地盤中に挿入された改良管２１の噴射ノズル２１ａから硬化材を高圧噴射すると共に改良管２１を回転させながら引き上げることで地盤改良体を造成する高圧噴射撹拌工によって地盤改良体３１を造成する。加えて、上記の第１実施形態に係る高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法によって高圧噴射撹拌工の施工状況を確認する。
これによって、上記高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法と同様の効果が得られると共に、施工状況の確認結果を施工内容に反映させることで、より高品質な地盤改良体を造成することが可能となる。
【００３７】
また、第１実施形態に係る高圧噴射撹拌工用の施工状況情報測定装置は、地盤改良体３１の造成位置から径方向に予め設定した距離ｒだけ離れた位置に設けられた、地表から地盤改良体３１の造成深度より下方まで達する外挿管１を備える。更に、外挿管１内であって、地盤改良体３１の造成される地盤部分を構成する複数種類の土層の各土層の深さ位置に対応する位置に少なくとも１つずつ固定配置された第１〜第３の加速度センサ３０Ａ〜３０Ｃを備える。なお更に、第１〜第３の加速度センサ３０Ａ〜３０Ｃの配置された外挿管１内に充填された振動伝達物質（第１実施形態では砂）を備える。そして、測定装置５の動ひずみ測定器５０及びデータレコーダ５１が、高圧噴射撹拌工によって地盤改良体３１を造成時に第１〜第３の加速度センサ３０Ａ〜３０Ｃで検出した振動データを記録する。
この構成であれば、高圧噴射撹拌工法の施工状況情報として、地盤改良体を造成時に各土層の深さ位置に配置された加速度センサに外挿管１を介して伝達される振動の振動データを測定することが可能となる。これによって、測定した振動データに基づき加速度センサの配置された各土層におけるより正確な施工状況を確認することが可能となる。
【００３８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
第２実施形態は、上記第１実施形態において円筒状の外挿管１を観測孔１０に建て込んでいたのに対して、円筒状の外挿管１の底部側の端部に蓋部を設けた構成の第２の外挿管１Ａを建て込む点が異なる。
以下、上記第１実施形態と同様の構成部については同じ符号を付して適宜説明を省略し、異なる点のみを詳細に説明する。
【００３９】
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２の外挿管１Ａは、上記第１実施形態の外挿管１と同じ円筒形状の外挿管の底部側の端部に、十字形状のビット１ｂが形成された構成となっている。このビット１ｂは、十字部分以外の部分が空洞部となっており、外挿管の内部に通じている。このように底部側の端部を十字形状のビット１ｂで蓋をする構成としたことによって、図８（ｃ）に示すように、第２の外挿管１Ａを観測孔１０から引き抜く際に、図８（ｄ）に示すように、ビット１ｂの十字部分によって、センサ支持体２を受け止めることが可能となる。また、引き抜き時に、内部に充填された砂を、ビット１ｂの空洞部分を通じて観測孔１０内に放出させることが可能となる。
【００４０】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態に係る高圧噴射撹拌工の施工状況確認方法によれば、観測孔１０に建て込む外挿管として、その底部側の端部に、自身を引き抜き時にセンサ支持体２の通過を阻む形状の蓋部（第２実施形態では十字形状のビット１ｂ）が形成された第２の外挿管１Ａを用いるようにした。
これによって、第２の外挿管１Ａを引き抜き時に、蓋部によって、センサ支持体２を受け止めることが可能となるので、センサ支持体２の抜け落ちを防止することが可能となる。
また、蓋の形状を十字形状とするなど空洞部分を設けることで、引き抜き時に空洞部分を通じて内部に充填された砂などの振動伝達物質を外部へと放出させることが可能となるため、引き抜き時の重量を軽減することが可能となる。
【００４１】
（変形例）
（１）上記各実施形態では、外挿管内を砂などの振動伝達物質で充填する構成としたが、この構成に限らない。例えば、図９に示すように、板バネ２ｓによって、センサ支持体２を外挿管１（又は第２の外挿管１Ａ）の内周面に押し付けて、硬化材の高圧噴射によって外挿管１（又は第２の外挿管１Ａ）に生じる振動をセンサ支持体２に直接伝達する構成としてもよい。このとき、例えば、図９に示すように、少なくともセンサ支持体２の加速度センサ３の配置位置の部分が外挿管に接するように板バネ２ｓを設け、それ以外の部分については例えば補助的に設けるようにする。この構成とすることで、外挿管内を砂などの振動伝達物質で充填する必要がなくなるので、引き上げ時の重量増加を抑えることが可能となると共に、振動伝達物質による加速度センサや支持部材の損耗を抑えることが可能となる。
【００４２】
（２）上記各実施形態では、振動の測定対象の各土層に対して加速度センサを１つずつ設ける構成としたが、この構成に限らず、各土層に対して２つ以上の加速度センサを設ける構成としてもよい。
（３）上記各実施形態では、加速度センサを設ける土層を３種類の土層としたが、この構成に限らず、２種類以下又は４種類以上の土層に対して加速度センサを設ける構成としてもよい。
（４）上記各実施形態では、改良対象の地盤中に挿入した改良管２１から、径方向に距離ｒだけ離れた位置に１つの観測孔１０を削孔して振動の測定をする構成とした。この構成に限らず、改良管２１の周囲に２つ以上の観測孔を設けて複数の観測孔位置にて振動を測定する構成としてもよい。
【００４３】
（５）上記各実施形態では、地盤改良体の形成に、三重管ロッドから構成される改良管２１を用いて空気と水とを高圧噴射して地盤を切削撹拌した後に硬化材（グラウト）を高圧噴射する三重管方式を用いる構成としたが、この構成に限らない。例えば、単管ロッドを用いて硬化材のみを高圧噴射する単管方式、二重管ロッドを用いて硬化材と空気とを混合噴射する二重管方式等の他の方式にも本発明は適用可能である。
（６）上記各実施形態では、センサ支持体２を挿入後の外挿管１内を砂で充填する構成としたが、この構成に限らず、振動を伝達可能な物質であれば、例えば水などの他の物質を充填する構成としてもよい。
【００４４】
（７）上記各実施形態では、振動を測定する加速度センサとして、ひずみゲージ式の加速度変換器を例に挙げて説明したが、この構成に限らない。例えば、圧電式加速度センサや半導体式加速度センサなど他の方式の加速度センサを採用する構成としてもよい。
（８）上記各実施形態では、改良管２１を地盤中に挿入した後に、この地盤中に挿入された改良管２１から径方向に必要改良半径である距離ｒだけ離れた位置に観測孔１０を削孔する構成とした。この構成に限らず、例えば、地盤改良体を造成する削孔ポイントにケーシング管を挿入する前などに観測孔１０を削孔する構成としてもよい。また、改良管２１を挿入後でも、先に挿入したケーシング管を引き抜く前に観測孔１０を削孔する構成としてもよい。
【００４５】
（９）上記各実施形態では、測定対象の全ての土層に対する振動データの記録が完了してから施工状況を確認する構成としたが、この構成に限らない。例えば、土層毎の測定完了後など、振動データの記録途中に土層毎に確認作業を行うなど他のタイミングで行う構成としてもよい。
（１０）上記各実施形態では、観測孔１０の深さ、外挿管１の長さ及びセンサ支持体２の長さを、地盤改良体３１の造成深さ以上の深さ及び長さとする構成としたが、この構成に限らない。例えば、複数種類の土層のうち最下層よりも上層にある特定の土層のみを対象に振動を測定する場合は、その測定対象の土層の測定を行うのに必要な深さ及び長さに構成してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１  外挿管
１Ａ  第２の外挿管
１ｂ  ビット
２  センサ支持体
２ａ  支持部材
２ｓ  板バネ
３Ａ〜３Ｃ  第１〜第３の加速度センサ
４  電気ケーブル
５  測定装置
７  削孔機
１０  観測孔
２０  地盤改良機
２１  改良管
２１ａ  噴射ノズル
３１  地盤改良体
３１ａ〜３１ｃ  第１〜第３の地盤改良体
５０  動ひずみ測定器
５１  データレコーダ
５２  計測制御用ＰＣ
５３  表示装置
【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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