(57)【要約】【課題】本発明は、強靱な粘土質の地層中であっても、或は、強靱な粘土層を含む地層中であっても、透水性セメントミルクを噴射するノズルビットが噴射する透水性セメントによる地層の切り裂き力による反力の影響を可及的に減殺してどのような性質の地層中であっても理想に近い円錐形状の切り裂き機能を発揮し、理想に近い傘型円盤状構造物が出来るようにし、透水性セメントが逆噴するようなことがない作業が出来るノズルビットを提供しようとするものである。【解決手段】噴射孔の開口を垂直方向に対して下向きに角θ１を以て、且つ、ノズルビットの回転方向に対して進み角θ２をもつものとして所望の間隔をもって複数個を穿設した構成としたことを特徴とする軟弱地盤の改良工法に用いるノズルビット。【選択図】  図２
2004156389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射孔の開口を垂直方向に対して下向きに角θ１を以て、且つ、ノズルビットの回転方向に対して進み角θ２をもつものとして所望の間隔をもって複数個を穿設した構成としたことを特徴とする軟弱地盤の改良工法に用いるノズルビット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟弱地盤の改良工法に用いるノズルビットに関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者がかつて開発した軟弱地盤の改良する工法に、特公平４−７２９２５号公報に記載された発明がある。
その発明とは、従来の軟弱地盤の強化工法の代表的な工法が地中にコンクリート杭を打ち込んだり、或は地中に穴を掘削してセメントミルク或は砂を流し込んでコンクリート柱、或は砂柱を造形したりする工法であったこと、その工法によって打ち込んだコンクリート杭や、地中に造形したコンクリート柱或は砂柱が期待していたような機能を発揮しないこと、並にその工法の施行には大掛りな機械を施工現場に持ち込まなければならないと言う不都合を解消するために開発された発明である。
本発明者がかつて開発した発明の概要は、図１（ａ）、（ｂ）に示す特殊構造から成るノズルビットを用いて軟弱地盤である地中に傘型円盤状構造物を多重構造に構築することによて軟弱地盤を改良しようとする発明である。
【０００３】
前記した発明を実施するために用いる前記したノズルビットについて、前記した発明の公報には、「本発明の構造物を形成するためのノズルビット１は、セメントミルクの噴出力を十分に発揮し、セメントミルクの地中での噴出時に、土砂の切り裂き機能と同時に切り裂き個所に十分なセメントミルクを強制圧入して傘型円盤状構造物を形成し、そのときのセメントミルク圧入力を十分活用して、傘型円盤状構造物の面側に割裂脈現象を呈するに十分な圧力供給ができるようにしたもので、その構造は、第１図に示すように、噴出孔１０を有するものであって、この噴出孔１０は垂直方向に対して下向きに角θ１に、かつ回転方向に対して進み角θ２をもつものである。」と記載されている。
【０００４】
前記した構成のノズルビットを用いて前記した発明を実施して行う地盤の強化工法は、次のようにして実施する。
まず、前記したノズルビットは、ノズルビットを地中に差し込む機能を備え、且つ、該ノズルビットを地中で高速回転する装置と、セメントミルクをノズルビットに圧送供給する装置を備えた従来型の装置である。この装置に前記したノズルビットを従来どうりに装着する。
【０００５】
ノズルビットを装着した装置を稼動して、地中に前記ノズルビットを従来どうりに所定の深さまで差し込んだ後、高速回転させながら、透水性剤を混合したセメントミルク（以下、単に透水性セメントミルクと言う）を継続供給して前記ノズルビットの噴射孔から継続噴射させる。
【０００６】
前記したノズルビットは、前記した構造となっているから、前記高速回転するノズルビットの噴射孔から噴射される透水性セメントミルクは、強力な噴射力によって地層を円錐形状に切り裂きながら切り裂き個所に圧入される。その圧入により切り裂き箇所の周囲の土を圧密する。円錐形状に切り裂かれた内側には、圧密された土を更に締め付けて抱え込んだ最初の傘型円盤状構造物を構成することになる。
この傘型円盤状構造物が透水性の構造物として構成されることは言うまでもない。
【０００７】
この作業が終了した後、順次深度を変えて前記傘型円盤状構造物を複数段にわたって構成し、その集合体を多重構造物として構成する。この多重構造物を構成する各個の傘型円盤状構造物と傘型円盤状構造物の間の地中の土も、各個の傘型円盤状構造物と傘型円盤状構造物の間に挟まれて圧密されることになる。
【０００８】
この多重構造物を構成するそれぞれの傘型円盤状構造物、並に、傘型円盤状構造物の集合体である多重構造物が地中で果す耐荷重機能は抜群であり、更に、その構造形式から言って、鉄道、道路等の方向性をもった走行荷重に対しても地中に打ち込まれたコンクリート杭、地中に形成されたコンクリート柱、砂柱の比ではない機能を発揮することは言うまでもない。
【０００９】
この多重構造物を所定の区域内に、近接した間隔をもって構築することによって、多重構造物相互間の地中の土も圧密されることになる。これによって軟弱地盤の改良を行なうことができる。
【００１０】
ところで、前記した特公平４−７２９２５号公報に記載された発明を実施するために用いるノズルビット１は、噴射孔１０を図１に図示するように垂直方向に対して下向きに角θ１に、且つ、回転方向に対して進み角θ２を以て形成され、その噴射孔は１箇であるところから、地中の所定深さ位置で透水性セメントミルクを噴射するとき、透水性セメントミルクを噴射する個所の地層全体が、強靱な粘土質から成る地層であったりしたときは勿論であるが、地層全体が強靱な粘土質でなくても、前記ノズルビット１の噴射孔１０からの透水性セメントミルクの噴射方向の或る方向がたまたま強靱な粘土質を含む地層であったりしたとき、前記発明を実施するために用いるノズルビット１の噴射孔１０からの透水性セメントミルクの噴射力によっては、前記した粘土質から成る地層を従来技術の項で説明したような状態で切り裂く機能を十分に発揮できないと言うことが生じることがある。
前記したノズルビット１の噴射孔１０からの透水性セメントミルクの噴射によって地層の切り裂き機能が十分に発揮できないときは、前記した特公平４−７２９２５号公報に記載された発明を実施しても従来技術の項で説明したような理想的な傘型円盤状構造物はできないことになる。
【００１１】
また、前記したノズルビット１は、前記した土層中で透水性セメントミルクを噴射させると、噴射孔は１個なので、その噴射孔から噴射された透水性セメントミルクが土層を切り裂く際、その反力によって、透水性セメントミルクを噴射する方向と反対側に押し戻される現象が生じる。
この現象が生じると言うことは、前記した土層中では、噴射位置が定まらない状態で透水性セメントミルクの噴射が行われ、理想的な形状での傘型円盤状構造物が出来ないと言うことである。
【００１２】
この現象が生じると言うことは、ノズルビット１を地中に差し込んで高速回転させるロッドがふらつきながら高速回転することになり、ロッドの差し込み穴の経を拡大する現象を生じると言うことになる。
その結果、地中で噴射する透水性セメントが、前記した拡大経穴から逆噴し、拡大経穴の周囲を透水性セメントミルクで汚す結果を将来すると言う不都合が生じることがある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記した発明を実施するために用いたノズルビットの用法中に生ずる上記した不都合を解消するため、強靱な粘土質の地層中であっても、或は、強靱な粘土層を含む地層中であっても、透水性セメントミルクを噴射するノズルビットが噴射する透水性セメントによる地層の切り裂き力による反力の影響を可及的に減殺してどのような性質の地層中であっても理想に近い円錐形状の切り裂き機能を発揮し、理想に近い傘型円盤状構造物が出来るようにし、透水性セメントが逆噴するようなことがない作業が出来るノズルビットを提供しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のノズルビットは、噴射孔の開口を垂直方向に対して下向きに角θ１を以て、且つ、ノズルビットの回転方向に対して進み角θ２をもつものとして所望の間隔をもって複数個を穿設した構成とした軟弱地盤の改良工法に用いるノズルビットと言うものである。
【００１５】
【実施例】
本発明を構成するノズルビットは、従来技術の項で説明した不都合の生じることを阻止するために開発されたもので、その構造は図２ａに図示するように、噴射孔３０は、ノズルビット２０の垂直方向に対して角θ１∠Ａ、∠Ｂをとった下向きに、かつ、図２ｂに示すようにノズルビットの回転方向に対して角θ２∠Ａ’、∠Ｂ’の進み角をとったものとして、それが対象方向、或は図示しないが三方方向、或は十字方向に所定の間隔をとって開口を複数個穿設した構成とするものである。
【００１６】
本発明を構成するノズルビット２０の噴射孔３０は上記した構造となっているから、高速回転させながら継続して圧送される透水性セメントミルクは、斜め下向きの傾斜角θ１をもち、且つ、回転方向に対して進み角θ２を以て形成された複数個の噴射孔から高速回転中に同時に強力に噴射される。このノズルビット２０は前記の構造となってるから透水性セメントミルクを噴射する各噴射孔３０はそれぞれ強力な噴射力を発揮することになる。この強力な噴射力によって地中の地盤を円錐形状に切り裂きながらその切り裂き個所に透水性セメントミルクを圧入する。円錐形状に切り裂かれた箇所に圧入した透水性セメントミルクは、地中の土を混練した透水性の傘型円盤状構造物を地中に造形することになる。
【００１７】
即ち、従来のノズルビット１では、ノズルビット１の位置する個所で、ノズルビット１の噴射孔１０からノズルビットの１回転毎に、即ち、３６０°回転毎に透水性セメントミルクの噴射による切り裂きが行われるので、その地層が強靱な粘土質から成る地層であるときは、そのノズルビットの噴射力では、その粘土質による地層に対しては十分な切り裂き機能が発揮できなかった。
【００１８】
これに対し、本発明によるノズルビット２０によれば、噴射孔３０の開口が図２ａ、ｂで示すように対象方向、或は図示しないが三方方向、又は、十字方向に所定の間隔を以て複数個を穿設する。
従って、ノズルビット２０の位置する個所で、高速回転するノズルビット２０の各噴射孔３０から、各噴射孔の噴射方向に透水性セメントミルクがノズルビット２０の回転中に間断なく強力噴射が行われることになる。
【００１９】
本件発明によるノズルビット２０の噴射孔３０は、それぞれ、上記した方向に透水性セメントミルクを噴射する噴射孔３０を開口しているから、その強力噴射は各噴射孔３０から噴射される透水性セメントミルクが、その噴射力による反力を互いに減殺し合って、透水性セメントミルクの噴射位置のずれを生じることなく、定位置で、強力な透水性セメントミルクの噴射が繰り返し行われることになる。
【００２０】
その結果、強靱な粘土質から成る地層中で高速回転させるノズルビットの一ツの噴射孔３０から噴射された透水性セメントミルクが切り裂いた個所に、その噴射孔３０と所定の間隔を以て穿設された噴射孔３０から間断なく透水性のセメントミルクを噴射させることになる。ノズルビットの位置する個所で間断なく噴射される透水性のセメントミルクの強力な噴射により強靱な粘土質の地層の切り裂き機能は十分に発揮できる。そして、理想に近い構造の傘型円盤状の構造物が造形されることになる。このことは、また、理想に近い傘型円盤状の多重構造物を構築することができることになる。これによって、前記発明を実施したのでは、思ったような改良が出来ないとされていた強靱な粘土質から成る軟弱地盤の改良を行うことができる。
【００２１】
それと、もう一つ大切なことは、ノズルビットが、地中で前記した状態で高速回転することによって、ノズルビットを地中に差し込んだロッドも、ノズルビットが透水性セメントミルクを噴射するときに生ずる位置のずれが減殺されることにる。その結果、安定した状態で高速回転しながら透水性セメントミルクの噴射が出来ることができ、ロッドの差し込み穴が拡大することを阻止できる。
その結果、前記発明を実施したときに生じた地中で行われるノズルビットの噴射孔から噴射される透水性セメントミルクが、拡大したポール差し込み穴から逆噴して、ポール差し込み穴の周囲を汚し、その除去作業に苦慮していたと言う不都合を阻止することが出来ることになる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明にかかるノズルビットは、上記の構成となっていることから、特公平４−７２９２５号公報に記載された発明を実施する際に用いるノズルビットでは理想どうりの円錐形状構造物、並にこれを多層に構造とする多重構造物を構築できない強靱な粘土質の地層中でも、理想どうりの円錐形状構造物、並にこれを多層構造とする多重構造物を構築することができ、更に、前記構築物を構築する際、ノズルビットを装着したロッドの差し込み穴を、いたずらに大口径とすることを阻止し、従って、地中で噴射した透水性セメントミルクの逆噴を阻止し、ポールの差し込み穴の周囲を逆噴した透水性セメントミルクによって汚すことを阻止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のノズルビットの縦断面図と横断面図。
【図２】本件発明にかかるノズルビットの縦断面図と横断面図。
【符号の説明】
１．  従来のノズルビット
１０．従来のノズルビットの噴射孔
２０．本発明にかかるノズルビット
３０．本発明のノズルビットの噴射孔
【図１】
2004156389.tif 000003
【図２】
2004156389.tif 000004