(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に掘削ヘッドを有する掘削ロッドの上部に回転駆動装置を備えた単一地盤改良装置の複数台を、支持フレームに回転駆動装置を組付けて、一対の掘削ロッドを前後に並設した多連式地盤改良装置により、地盤改良した単位地盤を連続形成して地盤内に傾斜改良地盤を施工するにあたり、
前後一対の掘削ヘッドの先端位置に、傾斜改良地盤の傾斜角度に基づいて高低差を設け、その高低差により単位地盤の各上下端部に未改良部となる段差を形成し、その未改良部により地盤改良剤の使用量を減少してなることを特徴とする地盤改良における傾斜改良地盤の施工法。
【請求項２】
先端に掘削ヘッドを有する掘削ロッドの上部に回転駆動装置を備えた単一地盤改良装置の複数台を、支持フレームに回転駆動装置を組付けて、一対の掘削ロッドを前後に並設し、その掘削ロッドにより地盤改良した単位地盤を連続形成して地盤内に傾斜改良地盤を施工する多連式地盤改良装置であって、
前後一対の掘削ヘッドの先端位置に、傾斜改良地盤の傾斜角度に基づいて高低差を設け、その高低差を何れか一方の掘削ロッドに、該高低差と同一長さの中継ロッドを継ぎ足して設けてなることを特徴とする地盤改良における傾斜改良地盤施工用の多連式地盤改良装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地盤改良した単位地盤を連続形成して地盤内に傾斜改良地盤を施工する方法と、その施工法に用いる多連式地盤改良装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地盤改良では、複数本の掘削ロッドを同時に回転駆動して軟弱地盤を掘削し、掘削土と地盤改良剤とを攪拌混練する多連式地盤改良装置が使用されている。通常の多連式地盤改良装置では、先端の掘削ヘッドが同一高さ位置となるように、全部の掘削ロッドの長さを同一にして改良地盤の下に段差が生じないようにしている。
【０００３】
また相互の掘削ヘッドに高低差を有するものもあるが、それは掘削孔をオーバーラップさせる手段として、ロッド間距離を狭める際に、同一位置の掘削翼や攪拌翼が互いに干渉しないように位置を上下にずらせたことによるもので、その高低差により生ずる段差は許容範囲のものとされている。
【特許文献１】特許第２９２０４７０号公報
【特許文献２】特開２００２−３０６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
地盤改良には、軟弱地盤を地面から設定深度まで掘削して地盤全体を改良する以外にも、既設構造物に隣接した地盤を法面に改良しする場合がある。また図６（Ａ）（Ｂ）に１例を示すように、地表より下の地盤に施設を建築するために、地盤１の地面から離れた地中を地盤改良し、その改良地盤２まで未改良地盤を掘削することもある。この場合、地盤内の改良地盤２の周囲の施工地盤４を傾斜改良地盤３に地盤改良することが多い。
【０００５】
上記従来の多連式地盤改良装置では、掘削ヘッドが共に同一高さ位置にあることから、地面から地盤１を掘削して地盤内に傾斜設定された上下施工ラインＬ1，Ｌ2 の間の施工地盤４を、一回の掘削工程により改良した地盤を単位地盤として傾斜改良地盤３に地盤改良してゆくと、単位地盤３Ａ′から上方へ繰り返し施工された各単位地盤３Ｂ′，３Ｃ′………３Ｎの上下端部が、傾斜改良地盤３の斜面となる上下施工ラインの外側に突出する。また先行施工された単位地盤と、施工ラインに沿って隣接施工された単位地盤との間には高低差が生じ、これが傾斜改良地盤３の斜面に大きな段差となって残る。
【０００６】
地盤改良では施工ライン間の地盤が改良されればよく、傾斜改良地盤３では上下施工ラインより外側に突出した改良部分は余分なものとなる。場合によっては、改良施工後に改良地盤２の上の未改良地盤を掘削除去するときに斜面に沿って切削除去し、傾斜改良地盤３の平らな斜面や法面に形成することもある。この余分な上下端部の地盤改良によって、傾斜改良地盤３では改良地盤の体積に対する地盤改良剤の使用量が、平坦な改良地盤の場合に比べて多く、コスト高の一原因となっている。
【０００７】
この発明は、上記傾斜改良地盤の施工における地盤改良剤の使用量を節減するために考えられたものであって、その目的は、斜面となる上下施工ラインの外側に突出して、余分な改良地盤となる単位地盤の上下端部に段差が生ずるように施工し、その段差により地盤改良剤の使用量を減少する新たな地盤改良における傾斜改良地盤の施工法と多連式地盤改良装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的によるこの発明の施工法は、先端に掘削ヘッドを有する掘削ロッドの上部に回転駆動装置を備えた単一地盤改良装置の複数台を、支持フレームに回転駆動装置を組付けて、一対の掘削ロッドを前後に並設した多連式地盤改良装置により、地盤改良した単位地盤を連続形成して地盤内に傾斜改良地盤を施工するにあたり、前後一対の掘削ヘッドの先端位置に、傾斜改良地盤の傾斜角度に基づいて高低差を設け、その高低差により単位地盤の各上下端部に未改良部となる段差を形成し、その未改良部により地盤改良剤の使用量を減少してなる、というものである。
【０００９】
またこの発明の多連式地盤改良装置は、先端に掘削ヘッドを有する掘削ロッドの上部に回転駆動装置を備えた単一地盤改良装置の複数台を、支持フレームに回転駆動装置を組付けて、一対の掘削ロッドを前後に並設し、その掘削ロッドにより地盤改良した単位地盤を連続形成して地盤内に傾斜改良地盤を施工する多連式地盤改良装置であって、前後一対の掘削ヘッドの先端位置に、傾斜改良地盤の傾斜角度に基づいて高低差を設け、その高低差を何れか一方の掘削ロッドに、該高低差と同一長さの中継ロッドを継ぎ足して設けてなる、というものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明による施工法では、段部により生ずる未改良部によって斜面から突出する単位地盤の上下端部が小さく形成され、これにより地盤改良剤の使用量もその分だけ減少する。この減少は斜面全体に及ぶので傾斜改良地盤における地盤改良剤の使用量の大巾な節減となり、施工コストの低減となる。
【００１１】
またこの発明の多連式地盤改良装置では、中継ロッドの継ぎ足により掘削ヘッドの先端位置に高低差を設けているので、傾斜角度が異なる傾斜改良地盤の施工でも、その傾斜角度に対応した長さの中継ロッドに変えるだけでよく、中継ロッドを取外して先端位置を揃えることもできるので、傾斜改良地盤の施工以外にも通常の多連式地盤改良装置として使用できる特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図中１０は多連式地盤改良装置で、中空の掘削ロッド１１，１１′の上部に回転駆動装置１２，１２′を備える単一地盤改良装置の４台（図では前後２台だけを示す）を、通常構造の四辺形の支持フレーム１３の内部に、各回転駆動装置１２，１２′を正方形に組付けて、各掘削ロッド１１，１１′を前後及び左右に並行に設けたものからなる。この地盤改良装置１０は、支持フレーム１３をクローラー３０の作業櫓３１に縦設したガイド３２に昇降自在に取付け、また上部に設けた滑車１４を作業櫓３１の頂部から吊り下ろした操作索３３に掛け止めて、上下動自在に吊り設けられている。
【００１３】
各掘削ロッド１１，１１′のロッド先端には、図２に示すように、吐出口を有する掘削ヘッド１５，１５′を先端に備えた掘削攪拌ロッド１６，１６′が継手１７，１７′により連結してある。掘削ヘッド１５，１５′の先端には掘削刃１８，１８′が、また両側面には掘削翼１９，１９′が取付けてある。掘削攪拌ロッド１６，１６′の側面には掘削翼１９と，１９′と同一長さの一対の攪拌翼２０，２０′が多段に交互に向きを変えて突設してある。この攪拌翼２０，２０′により掘削土と掘削ロッド内を通って掘削ヘッド１５，１５′から吐出された地盤改良剤とが攪拌混練され、地盤の改良が行われる。また各掘削ロッド１１，１１′は継手１７，１７′にわたり取付けた板状の連結部材２１により回転自在に互いに保持されている。
【００１４】
上記多連盤改良装置１０では、先端の掘削ヘッド１５，１５′までの掘削ロッド１１．１１′の長さを前列と後列とで変えて、掘削ヘッド１５．１５′の相互の先端位置に高低差Ａを設けている。この高低差Ａは地盤中に施工される傾斜改良地盤３の傾斜角度に基づいて決められる。図では前列の掘削ロッド１１と掘削攪拌ロッド１６との間に、高低差Ａに相当する長さの中継ロッド１１ａを継ぎ足して前列を後列よりも長く設けている。また図では省略するが、後列の掘削ロッドに中継ロッドを継ぎ足して前列よりも後列を長く設けてもよい。
【００１５】
図３は、上記多連地盤改良装置１０により地盤内に傾斜改良地盤３を施工した場合の説明図である。図では多連地盤改良装置を省略しているが、通常の施工法と同様に掘削ロッド１１，１１′を同時に回転駆動して地盤を掘削し、予め地中に傾斜設定した上の施工ラインＬ1 と下の施工ラインＬ2 との間の施工地盤４を、上の施工ラインＬ1 から地盤改良剤を掘削ヘッド１５から吐出しつつ掘削土と混練して、下の施工ラインＬ2 まで地盤改良する。この一工程による改良地盤を単位地盤３Ａとして同様な工程を施工ラインに沿って上方へと繰り返し、単位地盤３Ａ，３Ｂ，３Ｃ………の連続施工による上記傾斜改良地盤３が完成される。
【００１６】
上記多連式地盤改良装置１０では、前後の掘削ヘッド１５，１５′に上記高低差Ａがあることによって、その高低差Ａと同等の段差Ａ′が単位地盤３Ａ，３Ｂ，３Ｃの各上下端部に生ずる。また先行形成された単位地盤３Ａと、施工ラインに沿って隣接形成された単位地盤３Ｂとの間の段差Ａ″も段差Ａ′と同じ高さに形成される。これらの段差Ａ′，Ａ″の部分は斜面となる施工ライン外側の未改良部として改良部分と交互に位置するが、地盤改良では上下施工ライン間の施工地盤４が改良されればよいので、施工ライン外側に突出した上下端部は余分なものとなり、また段差Ａ′の部分が未改良のままで残っても特に問題視されることはない。
【００１７】
図４に示すように、掘削ロッド１１，１１′の長さを同一にして、掘削ヘッド１６，１６′の先端位置を同一にし、従来の多段式地盤改良装置と同じ状態で施工を行った場合には、図５に示すように、単位地盤３Ａ′，３Ｂ′，３Ｃ′の上下端まで平らに地盤改良されて斜面から突出し、隣接した単位地盤とによる段差Ａ″のみが高く形成される。図３に示す単位地盤３Ａ，３Ｂ，３Ｃでは、先端位置の高低差から形成された段部Ａ′が形成され、その部分は未改良で地盤改良剤は注入されない。したがって、各単位地盤３Ａ′，３Ｂ′，３Ｃ′の上下端部の断面積の１／２を占める破線部分は形成されない。
【００１８】
要するに、この発明では段部Ａ′による上下端部の未改良部によって斜面から突出した単位地盤の上下端部が１／２に小さく形成され、これにより地盤改良剤の使用量もその分だけ減少するということである。この使用量の減少は単位地盤が連続して形成される斜面全体に及ぶので、傾斜改良地盤における地盤改良剤の使用量の大巾な減少となり、施工コストの低減ともなる。また上下端部は斜面全体にわたり小さく形成されるので切削処理も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明に係わる多連式地盤改良装置を備えたクローラーの側面図である。
【図２】同じく多連式盤改良装置の掘削ロッド先端部の側面図である。
【図３】この発明に係わる多連式地盤改良装置による傾斜改良地盤の施工説明図である。
【図４】掘削ヘッドの先端位置を同一に揃えた掘削ロッド先端部の側面図である。
【図５】同上の掘削ヘッドによる傾斜改良地盤の施工説明図である。
【図６】従来の多連式地盤改良装置により地盤内に傾斜改良地盤を施工した場合の説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１          地盤
２          改良地盤
３          傾斜改良地盤
４          施工地盤
１０          多連式地盤改良装置
１１，１１′  掘削ロッド
１１ａ        中継ロッド
１２，１２′  回転駆動装置
１３          支持フレーム
１５，１５′  掘削ヘッド
１６，１６′  掘削攪拌ロッド
１７，１７′  継手
１８，１８′  掘削刃
１９，１９′  掘削翼
２０，２０′  攪拌翼
２１            連結部材
３０            クローラー
３１            作業櫓
３３            操作索
【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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