(57)【要約】【課題】繊維とセメントミルクを均等に攪拌できて、必要な箇所だけ地盤を補強できる繊維補強セメント系地盤改良工法を得る。【解決手段】施工機１０のオーガ部２５によって縦孔４８の掘削が開始されるとともに、ロッド２０の吐出口３０からセメントミルクが吐出され、セメントミルクと土砂の攪拌が行われる。オーガ部２５が下層４４と硬質層４６の界面に到達すると、オーガ部２５の引き抜きが開始される。地盤補強が必要な箇所では、中空管２４から繊維混じり砂６０が供給され、セメントミルク、土砂、及び繊維混じり砂６０が攪拌混合される。このため、必要な箇所だけ地盤を補強することができる。また、自重及び空気圧によって砂が流下し、中空管２４内部で繊維が詰まることがなくなるので、繊維、土砂、及びセメントミルクを均等に攪拌することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維、セメントミルク、地盤を攪拌混合して、地盤を改良する繊維補強セメント系地盤改良工法において、
地盤改良範囲の改良深度に至るまで地盤をオーガで削孔しながら該オーガの配管からセメントミルクを吐出し、該セメントミルクと地盤を攪拌混合する第１工程と、
前記繊維で補強する改良深度まで到達した中空管から繊維を排出して、前記オーガを引き抜きながら繊維、セメントミルク、地盤を該オーガで攪拌混合する第２工程と、
を有することを特徴とする繊維補強セメント系地盤改良工法。
【請求項２】
前記第２工程において、繊維と砂を混合して前記中空管へ投入することを特徴とする請求項１に記載の繊維補強セメント系地盤改良工法。
【請求項３】
前記第２工程において、繊維と砂を混合して前記中空管へ投入し、該中空管に空気圧を掛けることを特徴とする請求項１に記載の繊維補強セメント系地盤改良工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維を用いて地盤を改良する繊維補強セメント系地盤改良工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメント系の固化材液に事前に繊維を混入させて靭性の高いセメント改良体を形成し、地盤の改良を行う繊維補強地盤改良工法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の繊維補強地盤改良工法は、所要の圧縮強度を発揮する水セメント比の下限値で粘度の高い状態のセメントミルクに繊維を加えて分散させている。
【０００４】
しかしながら、粘度の高い状態のセメントミルクは、固化剤液の流動性が確保できず、配管に繊維が詰まったり、固化剤液と繊維が分離して均等に攪拌することが困難であった。
【特許文献１】特開２００３−２３２０３２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、繊維とセメントミルクを均等に攪拌できて、必要な箇所だけ地盤を補強できる繊維補強セメント系地盤改良工法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る繊維補強セメント系地盤改良工法は、繊維、セメントミルク、地盤を攪拌混合して、地盤を改良する繊維補強セメント系地盤改良工法において、地盤改良範囲の改良深度に至るまで地盤をオーガで削孔しながら該オーガの配管からセメントミルクを吐出し、該セメントミルクと地盤を攪拌混合する第１工程と、前記繊維で補強する改良深度まで到達した中空管から繊維を排出して、前記オーガを引き抜きながら繊維、セメントミルク、地盤を該オーガで攪拌混合する第２工程と、を有することを特徴としている。
【０００７】
上記構成によれば、オーガの配管からではなく、別途設けた中空管から繊維を排出することで、オーガの配管が繊維で詰まることがなくなる。そして、セメントミルクへ投入された繊維をオーガで攪拌することで、セメントミルクと繊維は均等に攪拌される。
【０００８】
また、繊維補強が必要な深度で、中空管から繊維を排出することで、必要な箇所だけ繊維で補強された地盤改良体を得ることができる。
【０００９】
本発明の請求項２に係る繊維補強セメント系地盤改良工法は、前記第２工程において、繊維と砂を混合して前記中空管へ投入することを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、砂の重量で繊維が中空管を通り易くなる。
【００１１】
本発明の請求項３に係る繊維補強セメント系地盤改良工法は、前記第２工程において、繊維と砂を混合して前記中空管へ投入し、該中空管に空気圧を掛けることを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、砂の重量と空気圧で繊維が中空管を通り易くなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、上記構成としたので、繊維とセメントミルクを均等に攪拌できて、必要な箇所だけ地盤を補強できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の繊維補強セメント系地盤改良工法の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１５】
図１に示すように、地盤２１上に施工機１０が配置されている。
【００１６】
施工機１０において、施工機本体としてのクレーン１２の前方に支柱１４が立設されている。支柱１４には、支柱１４の上端からワイヤ１８を介して懸架され図示しない駆動手段により昇降されるモータ１６が設けられている。
【００１７】
モータ１６は、接続部１８が形成されており、接続部１８に接続された中空円筒状の２本のロッド２０を懸架している。ロッド２０は、モータ１６の駆動により旋回可能となっている。
【００１８】
２本のロッド２０の間には、中空円筒状の中空管２４が鉛直方向に配置されており、２本のロッド２０及び中空管２４がガイド部材２２で位置決めされている。
【００１９】
ガイド部材２２は、ロッド２０及び中空管２４を挟持しており、ロッド２０の旋回中心位置がずれないようにしている。
【００２０】
ロッド２２の下端側には、地盤２１を掘削して縦穴を形成するとともに、セメントミルク等の吐出を行うオーガ部２５が設けられている。
【００２１】
一方、地盤２１上で施工機１０の近傍には、セメントミルクを生成するプラント２３が構築されている。
【００２２】
プラント２３は、水槽３６と、セメントサイロ３８と、水槽３６から送出された水とセメントサイロ３８から送出されたセメントとを混ぜてセメントミルクを生成するミキシング部４０と、ミキシング部４０内のセメントミルクをパイプ４４に送出するポンプ４２とで構成されている。
【００２３】
パイプ４４の一端はポンプ４２に接続されており、他端は前述のロッド２０に接続されている。これにより、プラント２３で生成されたセメントミルクが、ロッド２０の内部に送り込まれるようになっている。
【００２４】
図２ａに示すように、オーガ部２５において、２本のロッド２０の下端部には、ロッド２０の内部を流下してきたセメントミルク等が吐出される吐出口３０が形成されている。
【００２５】
２本のロッド２０は、上下２箇所に配置されボルト及びナット等で締結された固定部材２６、２８（図２ｂ、ｃ参照）によって所定距離で離間するように固定されている。
【００２６】
また、ロッド２０の側壁から外方に向けて、傾斜面を有する複数の攪拌羽３２と、複数のオーガ３４が形成されている。
【００２７】
攪拌羽３２及びオーガ３４には、ロッド２０の回転時に地盤２１（図１参照）を掘削するための刃部を備えた掘削ビット３６が設けられている。
【００２８】
一方、中空管２４の上端部は、図示しないプラントに接続されており、砂と繊維の混合体が中空管２４に供給されるようになっている。また、中空管２４の下端部には、中空管２４内部を流下してきた砂と繊維の混合体が排出される排出口２７が形成されている。
【００２９】
ここで、図４ａに示すように、中空管２４内部の繊維は、砂と繊維の混合体である繊維混じり砂６０となって存在している。
【００３０】
また、図４ｂに示すように、中空管２４の上端には、中空のパイプ６２の一端が連通可能に接続され、他端がコンプレッサ６４に接続されている。これにより、コンプレッサ６４が駆動されると、パイプ６２内部に空気が送り込まれるようになっている。
【００３１】
ここで、パイプ６２に空気が送り込まれると、繊維混じり砂６０に空気圧Ｐがかかり、砂の重量と空気圧Ｐによって繊維が中空管６２を抜け易くなっている。
【００３２】
次に、本発明の実施形態の作用について説明する。
【００３３】
図３は、地盤２１を改良する場合の施工手順を示したものである。
【００３４】
施工手順の説明のため、地盤２１を、建物等の基礎が構築される上層４０と、繊維を用いた地盤改良が必要とされる軟弱層４２と、繊維を用いずに主にセメントで地盤改良する下層４４と、地盤改良が不要の硬質層７０とに層別して表示している。
【００３５】
なお、本実施形態では、上層４０及び軟弱層４２で構成される地盤改良層４３について、繊維を用いた地盤改良を行う。
【００３６】
図３ａ示すように、まず、施工機１０が地盤２１上に配置される。
【００３７】
続いて、図３ｂに示すように、施工機１０のモータ１６が駆動されロッド２０が旋回するとともにモータ１６及びオーガ部２５が降下して、縦孔４８の掘削が開始される。また、ポンプ４２（図１参照）が駆動され、ロッド２０の吐出口３０（図２参照）からセメントミルクが吐出されて、セメントミルクと土砂の攪拌が行われる。
【００３８】
続いて、図３ｃに示すように、オーガ部２５の吐出口３０が下層４４と硬質層４６の界面に到達すると、モータ１６が上昇を始め、オーガ部２５の引き抜きが開始される。なお、ロッド２０は継続回転している。
【００３９】
続いて、図３ｄ及び図４に示すように、中空管２４の吐出口２７（図２参照）が軟弱層４２と下層４４の界面に到達すると、図示しないプラントから中空管２４に繊維混じり砂６０が供給され、さらに、コンプレッサ６４によって繊維混じり砂６０に空気圧が加えられる。これにより、中空管２４の排出口２７から繊維混じり砂６０が排出される。
【００４０】
続いて、セメントミルク、土砂、及び繊維混じり砂６０が攪拌混合される。
【００４１】
ここで、自重及び空気圧によって砂が流下し、中空管２４内部の繊維が全て押し流されるので、中空管２４内部で繊維が滞留して詰まることがない。また、繊維が滞留せずに随時供給されるので、繊維、土砂、及びセメントミルクが均等に攪拌される。
【００４２】
続いて、図３ｅに示すように、オーガ部２５が地盤２１の地上面に完全に引き上げられるタイミングで、ロッド２０が旋回を停止するとともに、セメントミルクの吐出及び繊維混じり砂６０の排出が停止される。この後、施工機１０を移動させて施工を終了する。
【００４３】
以上の施工手順により、地盤改良層４３の地盤改良が行われる。
【００４４】
以上説明したように、本発明の実施形態では、オーガ部２５のロッド２０からではなく、別途設けた中空管２４から繊維を排出することで、ロッド２０が繊維で詰まることがなくなる。そして、セメントミルクへ投入された繊維をオーガ部２５で攪拌することで、セメントミルクと繊維を均等に攪拌することができる
また、繊維補強が必要な深度（軟弱層４２及び上層４０）において、中空管２４から繊維を排出することで、必要な箇所だけ繊維で補強された地盤改良体を得ることができる。
【００４５】
さらに、砂の重量と空気圧で繊維が中空管２４を通り易くなっており、中空管２４が詰まることがなくなる。
【００４６】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されない。
【００４７】
ロッド２０の軸数は、１本でもよく、３本以上であってもよい。
【００４８】
繊維を用いた地盤改良は、上層４０では行わずに、軟弱層４２のみで行ってもよい
繊維混じり砂６０の砂の代わりに、砂礫、解体ガラ、再生砕石を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係る施工機の全体図である。
【図２】本発明の実施形態に係るオーガ部の構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る繊維補強セメント系地盤改良工法の施工手順を示す工程図である。
【図４】本発明の実施形態に係る中空管への繊維混じり砂の投入状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  施工機
２０  ロッド（配管）
２１  地盤（地盤）
２４  中空管（中空管）
２５  オーガ部（オーガ）
４３  地盤改良層（地盤改良範囲）
６０  繊維混じり砂（繊維）
Ｐ  空気圧（空気圧）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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