(57)【要約】【課題】  深層混合処理工法により地盤改良体を造成する際に、支持層の位置を正確に確認して、地盤改良体と支持層とを確実に密着させる。【解決手段】  高圧噴射装置１０の削孔ロッド２０を杭芯にセットして削孔を開始する工程と、予め支持層深度であると予測した支持層予測深度よりも上方まで通常の貫入圧力で削孔を行って、当該深度を支持層判定開始深度とする工程（ａ、ｂ）と、削孔ロッド２０の貫入圧力を通常の貫入圧力よりも小さい支持層判定貫入圧力として、削孔ロッド２０を一定の回転速度で回転させるとともに一定の貫入速度で貫入させながら削孔を行うことにより、削孔長と削孔時間との関係である支持層確認削孔速度を検知する工程（ｃ）と、支持層確認削孔速度が支持層判定開始時よりも遅くなった状態が継続した場合に、削孔ロッド２０が支持層に到達したと判定する工程（ｄ）とを含む。【選択図】図１
2018096146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
深層混合処理工法により地盤改良を行う際に、改良体を到達させるべき支持層を確認するための方法であって、
深層混合処理装置の削孔装置を杭芯にセットして削孔を開始し、
予め支持層深度であると予測した支持層予測深度よりも上方まで通常の貫入圧力で削孔を行って、当該深度を支持層判定開始深度とし、
前記削孔装置の貫入圧力を前記通常の貫入圧力よりも小さい支持層判定貫入圧力として、前記削孔装置を一定の回転速度で回転させるとともに一定の貫入速度で貫入させながら削孔を行うことにより、削孔長と削孔時間との関係である支持層確認削孔速度を検知し、
前記支持層確認削孔速度が支持層判定開始時よりも遅くなった状態が継続した場合に、前記削孔装置が支持層に到達したと判定する、
ことを特徴とする支持層確認方法。
【請求項２】
前記支持層判定開始深度は、支持層予測深度と改良対象地盤の状態に応じて設定することを特徴とする請求項１に記載の支持層確認方法。
【請求項３】
支持層判定を行う際の前記削孔装置の回転速度は、通常の回転速度よりも遅いことを特徴とする請求項１または２に記載の支持層確認方法。
【請求項４】
前記支持層確認削孔速度の記録または提示の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の支持層確認方法。
【請求項５】
前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の支持層確認方法を用いて支持層を確認し、
確認した支持層に密着するようにして地盤改良体を造成することを特徴とする地盤改良方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持層確認方法及び地盤改良方法に関するものであり、詳しくは、深層混合処理工法により地盤改良を行う際に、改良体を到達させるべき支持層（支持地盤）を確認する支持層確認方法と、確認した支持層に地盤改良体を確実に密着させるための地盤改良方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
深層混合処理工法（機械撹拌工法や高圧噴射撹拌工法）は、セメント系固化材と水を練り混ぜたセメントミルクを改良対象地盤中に吐出させて、現位置土と混合撹拌することにより改良体を造成する工法である。
【０００３】
近年、深層混合処理工法において、改良体を岩盤のような支持層に到達させる耐震補強方法が実用化されている。支持層を確認する方法として、事前にボーリング調査等を行って推定支持層線を作成し、推定結果に基づいて改良体の造成深度を決定するのが一般的である。
【０００４】
しかし、事前のボーリング調査等により推定支持層線を作成する方法では、少ないサンプリング数とした場合に曖昧な推定支持層線となることが懸念される。また、地盤改良の杭芯毎にボーリング調査等を行い、その箇所毎で支持層を判定することも可能であるが、地盤改良体の本数が多い場合にはコストが増大するだけではなく工期が長期化する可能性が高い。さらに、標準貫入試験により調査を行う場合には、１ｍ毎のＮ値しか測定することができないため、支持層がどの深度にあるかを詳細に把握することは困難である（１ｍ程度の誤差が生じてしまう）。
【０００５】
そこで、各改良体を造成する位置における支持層の深さを予測して、改良体を造成する段階で自らの着底判定基準図を作成し、この着底判定基準図に基づいて、改良体が支持層へ到達したことを判定する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００６】
この特許文献１に記載された技術は、先端に削孔羽根と攪拌翼を備えた削孔攪拌軸を地中の所定深度まで貫入するとともに削孔した原位置土と安定剤とを攪拌混合して改良柱を造成する深層混合処理工法（機械撹拌工法）に関する技術である。
【０００７】
この着底判定方法では、最初の改良柱施工（または試験掘り）における削孔攪拌軸の貫入速度と貫入所要時間及び貫入先端深度の各測定値を、削孔攪拌軸の最下段攪拌翼が支持地盤に到達した状態まで単位時間毎に採取してグラフ化した着底判定基準図を作成する。そして、以後の改良柱の施工は着底判定基準図を参考にした上で、施工中の各測定値をリアルタイムに採取して自らの着底基準図を作成し、この着底基準図に基づいて着底を判定しつつ地盤改良体の造成を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３７１８７８４号公報（特開平１０−１０２４７８号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載されたような機械撹拌工法では、削孔羽根や撹拌翼自体の重量による貫入力が大きいため、削孔羽根や撹拌翼が支持層に到達したとしても、それまでの貫入速度及び貫入所要時間に対して差を生じなかったり、差が微少であったりすることがある。また、削孔羽根が硬い地盤に到達すると、当該地盤の上面で削孔羽根が空回りしてしまい、削孔撹拌軸の回転抵抗が低減するため、支持層に到達したことを検知できない場合もあった。
【００１０】
さらに、地盤は層をなしているのが一般的であり、支持層の上部に、風化土等からなる硬い層が存在した場合には、この風化土等の層が支持層であると誤認してしまう可能性があった。特に、経験の浅い技術者では、支持層への到達を正確に把握できないという問題があった。
【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、深層混合処理工法により地盤改良体を造成する際に、支持層の位置を正確に確認して、地盤改良体と支持層とを確実に密着させることが可能な支持層確認方法及び地盤改良方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る支持層確認方法及び地盤改良方法は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。すなわち、本発明に係る支持層確認方法及び地盤改良方法は、深層混合処理工法により地盤改良を行う際に、改良体を到達させるべき支持層を確認するための方法である。
【００１３】
支持層確認方法は、深層混合処理装置の削孔装置を杭芯にセットして削孔を開始する工程と、予め支持層深度であると予測した支持層予測深度よりも上方まで通常の貫入圧力で削孔を行って、当該深度を支持層判定開始深度とする工程と、削孔装置の貫入圧力を通常の貫入圧力よりも小さい支持層判定貫入圧力として、削孔装置を一定の回転速度で回転させるとともに一定の貫入速度で貫入させながら削孔を行うことにより、削孔長と削孔時間との関係である支持層確認削孔速度を検知する工程と、支持層確認削孔速度が支持層判定開始時よりも遅くなった状態が継続した場合に、削孔装置が支持層に到達したと判定する工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１４】
また、支持層確認方法において、支持層判定開始深度は、支持層予測深度と改良対象地盤の状態に応じて設定することが好ましい。
【００１５】
また、支持層確認方法において、支持層判定を行う際の削孔装置の回転速度は、通常の回転速度よりも遅いことが好ましい。
【００１６】
また、支持層確認方法において、支持層確認削孔速度の記録または提示の少なくとも一方を行う工程を含むことが好ましい。なお、提示とは、ディスプレイ装置におけるデータ表示、プリンタによるデータ印刷、スピーカによるデータ確認音声発生等、作業者や管理者等にデータを確認させるための動作をいう。支持層確認削孔速度の記録及び提示は、支持層確認削孔速度を検知した後に行うが、記録媒体に記録した支持層確認削孔速度データを読み出すことにより、地盤改良が終わった後にデータの提示を行ってもよい。
【００１７】
また、本発明の地盤改良方法は、上述した支持層確認方法を用いて支持層を確認すると
ともに、確認した支持層に密着するようにして地盤改良体を造成することを特徴とするものである。
【００１８】
なお、通常の貫入圧力、通常の回転速度とは、改良体の造成時に、深層混合処理装置の削孔装置を用いて削孔を行う際の貫入圧力、回転速度のことである。したがって、支持層確認を行うための貫入圧力、回転速度は、通常の貫入圧力、回転速度よりも小さくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る支持層確認方法及び地盤改良方法によれば、支持層の上部に存在することが多い風化土ではなく、固結した土等からなる支持層の深度を確実に把握することが可能となる。また、支持層の深度を確実に把握することができるので、造成する改良体と支持層とを確実に密着させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る支持層確認方法及び地盤改良方法の手順を示す説明図。
【図２】本発明の実施形態に係る支持層確認方法及び地盤改良方法において支持層を確認するための原理の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る支持層確認方法及び地盤改良方法を説明する。図１及び図２は本発明の実施形態に係る支持層確認方法及び地盤改良方法を説明するもので、図１は支持層確認方法及び地盤改良方法の手順を示す説明図、図２は支持層を確認するための原理の説明図である。
【００２２】
＜支持層確認方法及び地盤改良方法の概要＞
本発明の実施形態に係る支持層確認方法及び地盤改良方法は、深層混合処理工法により改良体を作成する際に用いる技術であり、特に、高圧噴射撹拌工法に好適に適用することができる。高圧噴射撹拌工法とは、対象地盤中に貫入したロッドを揺動させながらセメント等の硬化材をエアーとともに高圧（例えば、４０ＭＰａ程度）で噴射することにより、円柱状、壁状、扇形、格子状等、種々の形状の地盤改良体を造成することができる技術である。
【００２３】
＜支持層確認の原理＞
本発明の実施形態に係る支持層確認方法及び地盤改良方法は、深層混合処理装置（例えば、高圧噴射撹拌装置１０）を用いて施工（削孔）を行いながら、支持層を確認する。図２を参照して、支持層を確認するための原理を説明する。
【００２４】
図２において、縦軸は削孔深度を表し、横軸は削孔速度を表している。図２に示すように、支持層は深い位置に存在し、支持層よりも浅い位置に軟弱層が存在したとする。このような地層において、軟弱層では削孔を容易に行うことができるため、削孔速度が比較的速くなる（例えば、１ｓｅｃ／ｃｍ程度）。そして、支持層に到達すると、軟弱層を削孔していた場合と比較して削孔速度が遅くなる（例えば、１０ｓｅｃ／ｃｍ程度）。
【００２５】
本発明では、ボーリング調査等により、予め支持層が存在する深度を予測しておく。この際、支持層の傾斜を考慮して、改良対象地盤の支持層深度の分布を予測することが好ましい。実際に支持層の深度を確認するには、予測した深度よりも浅い深度（例えば、支持層よりも１ｍ上方）を支持層判定開始深度として判定を開始し、削孔長と削孔時間との関係である支持層確認削孔速度を検知する。
【００２６】
支持層まで削孔を行うと、削孔速度が遅くなるため、支持層に到達したと判断することができる。この際、支持層と固結した土等とを確実に区別するために、支持層確認削孔速度が支持層判定開始時よりも遅くなった状態が継続した場合（例えば、支持層確認削孔速度が遅い状態で５０ｃｍ削孔した場合）に、削孔装置が支持層に到達したと判定する。
【００２７】
＜支持層確認及び地盤改良の手順＞
図１を参照して、支持層確認及び地盤改良の手順を説明する。支持層を確認するには、図１に示すように、深層混合処理装置（例えば、高圧噴射撹拌装置１０）の削孔装置（例えば、削孔ロッド２０）を杭芯にセットして、事前調査において支持層深度であると予測した支持層予測深度よりも１ｍ上方まで通常通りの削孔を行う（ａ）。なお、削孔は、削孔ロッド２０を地盤中に貫入し、削孔ロッド２０を一定速度で回転させながら、削孔ロッド２０の先端から水等の潤滑材を噴射させることにより実施する。
【００２８】
支持層深度を予測するには、例えば、改良対象地盤に対して１本または数本のボーリング調査を行えばよい。また、支持層の深度を確実に確認するため、支持層予測深度の上方まで通常通りの削孔を行うが、その深度は１ｍに限定されるものではなく、改良対象地域における支持層の傾斜状態等に応じて、適宜、深度を設定することが好ましい。
【００２９】
支持層判定開始深度まで削孔したら、削孔ロッド２０の貫入を一旦止めて、貫入圧力を「０」として削孔を停止し、削孔ロッド２０の回転速度を一定にする（ｂ）。この際、回転速度はなるべく遅くすることが好ましい。削孔ロッド２０の回転速度が速い場合には、軟弱層および支持層の判定が難しくなるためである。
【００３０】
この状態で、削孔ロッド２０の貫入圧力を徐々に増やして、削孔速度が一定となるようにする（例えば、削孔速度を１ｓｅｃ／ｃｍ程度とする）。なお、この際の削孔ロッド２０の貫入速度は、通常削孔時よりも遅くする。そして、削孔長と削孔時間の関係である支持層確認削孔速度を検知する（ｃ）。
【００３１】
この際、支持層確認削孔速度に関するデータを記録装置に記録することが好ましい。また、支持層確認削孔速度に関するデータをディスプレイ装置等により提示してもよい。記録装置はデータを記録できればどのような装置であってもよく、例えば、ＨＤＤ、シリコンディスク、持ち運び可能なＵＳＢ記録装置等を用いることができる。
【００３２】
また、データの提示は、ディスプレイ装置による表示だけではなく、プリンタによるデータ印刷、スピーカによる確認音声の発声であってもよい。また、削孔と同時にデータの提示を行うことにより、削孔装置が支持層へ到達したことを確認しながら作業を行うことができる。さらに、作業終了後に記録したデータを読み出して、削孔装置が支持層へ到達していることを確認することもできる。
【００３３】
削孔ロッド２０の先端部が支持層深度に着底すると、削孔速度は、今までの速度（例えば、１ｓｅｃ／ｃｍ程度）と比較して遅くなる（例えば、１０ｓｅｃ／ｃｍ程度）。支持層確認削孔速度が遅くなったことにより、軟弱層と支持層の層境深度を確認することができる（ｄ）。
【００３４】
削孔ロッド２０の先端部が支持層に着底した後は、安定した支持層確認削孔速度のデータが得られることを確認するため、５０ｃｍ程度、支持層の削孔を継続する。
【００３５】
図示しないが、削孔が完了したら、支持層から所定の高さ（上方）まで改良体の造成を行う。そして、次の施工位置まで深層混合処理装置を移動してセットし、上述した工程を実施する。このような工程を繰り返すことにより、各施工位置において支持層の深度を確認して、所定高さの改良体を造成する。
【符号の説明】
【００３６】
１０  深層混合処理装置（高圧噴射撹拌装置）
２０  削孔装置（削孔ロッド）
【図１】
2018096146.tif 000003
【図２】
2018096146.tif 000004