(57)【要約】【課題】例えば既設構造物下の狭隘な地盤改良に好適で、地中に強固かつ効率良く布設でき地盤を堅固に支持できるとともに、施工スペ−スのコンパクト化と施工の簡潔化を図れ、工費の低減と工期の短縮化を図れるようにした、地盤改良構造および地盤改良方法を提供すること。【解決手段】既設構造物４下の要改良地盤部２に湾曲柱状の補強体３４を布設した地盤改良構造であること。  前記補強体３４の全域を前記既設構造物４が立地する地盤１の区画域Ｚ2下に布設する  このようにすることで、所定の地盤の区画域に補強体を合理的かつ木目細かく布設し、地盤改良の実効を図れ、また隣接する地盤の区画域外への補強体の布設を防止し、既設構造物が密集する都市の地盤改良に好適にしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設構造物下の要改良地盤部に湾曲柱状の補強体を布設した地盤改良構造において、前記補強体の全域を前記既設構造物が立地する地盤の区画域下に布設したことを特徴とする地盤改良構造。
【請求項２】
前記補強体の少なくとも一端に、地盤と混和可能な湾曲柱状の充填材を布設し、該充填材を前記区画域と隣接する地盤の区画域に延設して布設した請求項１記載の地盤改良構造
【請求項３】
前記補強体と充填材とを同一の曲線状に形成し、かつこれらを同一の湾曲線上に布設した請求項２記載の地盤改良構造。
【請求項４】
前記補強体と充填材とを湾曲柱状に形成した請求項２記載の地盤改良構造。
【請求項５】
相異なる曲率の複数の補強体を、互いに上下または左右に離間して布設した請求項１記載の地盤改良構造。
【請求項６】
前記補強体は下方に突出する湾曲柱状の剛体からなる請求項１記載の地盤改良構造。
【請求項７】
既設構造物下に要改良地盤部を有する地盤上に施工基地を設け、該施工基地から前記要改良地盤部に向けて曲線状に削孔し、該削孔に曲線管を挿入後、前記曲線管の先端部から硬化剤を噴射しながら前記曲線管を引き抜き、前記要改良地盤部に湾曲柱状の補強体を布設する地盤改良方法において、前記補強体の全域を前記既設構造物が立地する地盤の区画域下に布設することを特徴とする地盤改良方法。
【請求項８】
前記地盤の区画域内の所定域に前記硬化剤を噴射後、前記曲線管を引き抜きながら前記地盤と混和可能な充填材を噴射し、該充填材を前記区画域と隣接する地盤の区画域に延設して布設する請求項７記載の地盤改良方法。
【請求項９】
前記曲線管を引き抜きながら、硬化剤または硬化剤と空気若しくは水等を高圧噴射して、前記補強体を形成する請求項７記載の地盤改良工法。
【請求項１０】
前記硬化剤または硬化剤と空気若しくは水等を高圧噴射するノズルを回転し、若しくは揺動し、またはその噴射圧力を加減して、前記補強体の断面形状を制御する請求項７記載の地盤改良工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば既設構造物下の狭隘な地盤改良に好適で、地中に強固かつ効率良く布設でき地盤を堅固に支持できるとともに、施工スペ−スのコンパクト化と施工の簡潔化を図れ、工費の低減と工期の短縮化を図れるようにした、地盤改良構造および地盤改良方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、地盤の止水、強度増加などを目的として、種々の地盤改良工法が提案されている。例えば、ボーリング機械などで所定の深さまで垂直に削孔して注入管を挿入し、該注入管の先端部から硬化剤などを高圧噴射させながら、注入管を引き上げて地盤中にパイルを形成する、いわゆるＣＣＰ工法がある。
【０００３】
前記工法は、薬液注入工法や、いわゆるジェットグラウト工法では困難であった軟弱粘性地盤を、強固に改良することができる等の利点を有するが、前記工法は地盤を垂直に削孔する必要があるため、例えば既設構造物や汚染地盤等が存在する領域下方の地盤を改良する場合、事実上施工困難になり、また汚染地盤が掘削ズリとして地上に排泥されてしまう等の問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するものとして、例えば地中に既設構造物が存在する改良対象となる地盤の側方に作業用の立坑を形成し、この立坑から既設構造物下方の地盤を水平に削孔して中空筒状のケ−シングを挿入し、所定距離削孔後、前記ケ−シングを引き抜きながら先端から固化剤を高圧噴射し、水平方向に延びる円筒状改良体を造成して、前記既設構造物下方の地盤を改良するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、この工法は立坑を要するため、その用地の確保を要する上に、掘削作業が大掛かりになって工費が嵩み、工期が長期化する問題があった。特にこの問題は、既設構造物の近接位置に立坑を造成できない都市の施工に顕著になっていた。
【０００６】
そこで、前記問題の解決に応ずるものとして、例えばシ−ルドトンネルの掘削孔の拡幅工法において、シ−ルド掘削孔の内側にいわゆる曲線ボ−リング装置を設置し、該ボ−リング装置から改良地盤側に向けて曲管を埋設し、該曲管は同様な曲率の内外側曲状短管を順次継ぎ足して内外二重管構造に構成し、該曲管の埋設後、掘削装置と一緒に内管を引き抜き、代わりに前記曲管内に地盤改良注入管を挿入し、該注入管にセメントミルク等の改良剤を注入して、拡幅地盤を改良するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）
【０００７】
しかし、前記工法は、前述した立坑の代わりに、曲線ボ−リング装置を設置可能な大掛かりなシ−ルド掘削孔の掘削を要し、それだけ工費が嵩み工期が長期化するとともに、拡幅地盤にセメントミルク等を充填した曲管を布設するため、その分地盤を強固に支持できる一方、曲管の布設分、施工が複雑になり、工費が嵩むとともに、前記曲管を発進側から到達側に貫通して布設するため、曲管が長尺化し工費の上昇と工期の長期化を助長し、しかも施工対象が一定領域を有する地盤に限られるため、既設構造物が密集する都市の地盤改良には採用できない等の問題があった。
【０００８】
このような問題を解決するものとして、既設構造物周辺の地表面に曲線ボ−リング装置を設置し、該ボ−リング装置によって曲線状の埋設孔を掘削し、該埋設孔に排水促進用のドレ−ン材を保持したケ−シング管を挿入し、この後、前記ドレ−ン材を地盤に残置してケ−シング管を抜き出し、前記ドレ−ン材の排水作用を介して地盤を改良するようにしたものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
しかし、前記工法のドレ−ン材は専ら排水促進用で、柔軟な可撓性材料で構成されているため、地盤自体の強度を強化することにはならず、既設構造物下の地盤強度の改良に採用できない。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１８３５９９号公報
【特許文献２】特開平４−２８１９９０号公報
【特許文献３】特開２０００−２９０９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は前記問題を解決し、例えば既設構造物下の狭隘な地盤改良に好適で、地中に強固かつ効率良く布設でき地盤を堅固に支持できるとともに、施工スペ−スのコンパクト化と施工の簡潔化を図れ、工費の低減と工期の短縮化を図れるようにした、地盤改良構造およ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】
請求項１の発明は、既設構造物下の要改良地盤部に湾曲柱状の補強体を布設した地盤改良構造において、前記補強体の全域を前記既設構造物が立地する地盤の区画域下に布設し、所定の地盤の区画域に補強体を合理的かつ木目細かく布設し、地盤改良の実効を図るとともに、隣接する地盤の区画域外への補強体の布設を防止し、既設構造物が密集する都市の地盤改良に好適にしている。
請求項２の発明は、前記補強体の少なくとも一端に、地盤と混和可能な湾曲柱状の充填材を布設し、該充填材を前記区画域と隣接する地盤の区画域に延設して布設し、各区画域において補強体の施工に供した曲線管の引き抜き孔を閉塞し、該引き抜き孔の崩落や地盤の変状を未然に防止するとともに、経年的に前記充填材を地盤に馴染ませ、施工に供した地盤の原状を回復させるようにしている。
【００１３】
請求項３の発明は、前記補強体と充填材とを同一の曲線状に形成し、かつこれらを同一の湾曲線上に布設し、補強体と充填材とを同一の施工湾曲線を基に布設し、施工の合理化を図るようにしている。
請求項４の発明は、前記補強体と充填材とを湾曲柱状に形成し、それらの強度を維持するとともに、施工の合理化を図るようにしている。
請求項５の発明は、相異なる曲率の複数の補強体を、互いに上下または左右に離間して布設し、狭隘な地盤の改良の実効を高めるようにしている。
請求項６の発明は、前記補強体は下方に突出する湾曲柱状の剛体からなり、土圧や上載荷重に対する強度を向上し、地盤改良の実効と効率を向上するようにしている。
【００１４】
請求項７の発明は、既設構造物下に要改良地盤部を有する地盤上に施工基地を設け、該施工基地から前記要改良地盤部に向けて曲線状に削孔し、該削孔に曲線管を挿入後、前記曲線管の先端部から硬化剤を噴射しながら前記曲線管を引き抜き、前記要改良地盤部に湾曲柱状の補強体を布設する地盤改良方法において、前記補強体の全域を前記既設構造物が立地する地盤の区画域下に布設し、地表から既設構造物下の地盤を改良する際、所定の地盤の区画域に補強体を合理的かつ木目細かく布設し、地盤改良の実効を図るとともに、隣接する地盤の区画域外への補強体の布設を防止し、既設構造物が密集する都市の地盤改良に好適にしている。
【００１５】
請求項８の発明は、前記地盤の区画域内の所定域に前記硬化剤を噴射後、前記曲線管を引き抜きながら前記地盤と混和可能な充填材を噴射し、該充填材を前記区画域と隣接する地盤の区画域に延設して布設し、各区画域において補強体の施工に供した曲線管の引き抜き孔を閉塞し、該引き抜き孔の崩落や地盤の変状を未然に防止するとともに、経年的に前記充填材を地盤に馴染ませ、施工に供した地盤の原状を回復させるようにしている。
【００１６】
請求項９の発明は、前記曲線管を引き抜きながら、硬化剤または硬化剤と空気若しくは水等を高圧噴射して、前記補強体を形成し、地盤に応じた補強体の形成を採択し得るようにしている。
請求項１０の発明は、前記硬化剤または硬化剤と空気若しくは水等を高圧噴射するノズルを回転し、若しくは揺動し、またはその噴射圧力を加減して、前記補強体の断面形状を制御し、地盤に応じた補強体の形成を採択し得るようにしている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明は、前記補強体の全域を前記既設構造物が立地する地盤の区画域下に布設したから、所定の地盤の区画域に補強体を合理的かつ木目細かく布設でき、地盤改良の実効を図れるとともに、隣接する地盤の区画域外への補強体の布設を防止し、既設構造物が密集する都市の地盤改良に好適な効果がある。
請求項２の発明は、前記補強体の少なくとも一端に、地盤と混和可能な湾曲柱状の充填材を布設し、該充填材を前記区画域と隣接する地盤の区画域に延設して布設したから、各区画域において補強体の施工に供した曲線管の引き抜き孔を閉塞し、該引き抜き孔の崩落や地盤の変状を未然に防止するとともに、経年的に前記充填材を地盤に馴染ませ、施工に供した地盤の原状を回復させることができる。
【００１８】
請求項３の発明は、前記補強体と充填材とを同一の曲線状に形成し、かつこれらを同一の湾曲線上に布設したから、補強体と充填材とを同一の施工湾曲線を基に布設し、施工の合理化を図ることができる。
請求項４の発明は、前記補強体と充填材とを湾曲柱状に形成したから、それらの強度を維持し、その施工の合理化を図ることができる。
請求項５の発明は、相異なる曲率の複数の補強体を、互いに上下または左右に離間して布設したから、狭隘な地盤の改良の実効を高めることができる。
請求項６の発明は、前記補強体は下方に突出する湾曲柱状の剛体からなるから、土圧や上載荷重に対する強度を向上し、地盤改良の実効と効率を向上することができる。
【００１９】
請求項７の発明は、補強体の全域を前記既設構造物が立地する地盤の区画域下に布設するから、地表から既設構造物下の地盤を改良する際、所定の地盤の区画域に補強体を合理的かつ木目細かく布設でき、地盤改良の実効を図れるとともに、隣接する地盤の区画域外への補強体の布設を防止し、既設構造物が密集する都市の地盤改良に好適な効果がある。
【００２０】
請求項８の発明は、前記地盤の区画域内の所定域に前記硬化剤を噴射後、前記曲線管を引き抜きながら前記地盤と混和可能な充填材を噴射し、該充填材を前記区画域と隣接する地盤の区画域に延設して布設するから、各区画域において補強体の施工に供した曲線管の引き抜き孔を閉塞し、該引き抜き孔の崩落や地盤の変状を未然に防止するとともに、経年的に前記充填材を地盤に馴染ませ、施工に供した地盤の原状を回復させることができる。
【００２１】
請求項９の発明は、前記曲線管を引き抜きながら、硬化剤または硬化剤と空気とを高圧噴射して、前記補強体を形成するから、地盤に応じた補強体の形成を採択し得る効果がある。
請求項１０の発明は、前記硬化剤または硬化剤と空気とを高圧噴射するノズルを回転し、若しくは揺動し、またはその噴射圧力を加減して、前記補強体の断面形状を制御するから、地盤に応じた補強体の形成を採択し得る効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を既設構造物下の地盤改良に適用した図示の実施形態について説明すると、図１乃至図８において１は地中に例えば軟弱地盤や汚染地盤等の要改良地盤部２を有する地盤で、砂質層、粘性土層、砂礫層、玉石層、硬質土層等からなり、前記要改良地盤部２上の地表が宅地に造成されている。
前記宅地は複数に区画され、その区画域Ｚ1，Ｚ2に家屋等の既設構造物３，４が建築されている。図中、区画域Ｚ3は既設構造物の未着工部である空地４である。
【００２３】
実施形態では、既設構造物４下の要改良地盤部２を地盤改良対象にしており、その地盤改良の施工に公知の曲線ボ−リング装置５を使用し、これを隣接する区画域Ｚ3の空地４に設置している。
すなわち、曲線ボ−リング装置５は、施工現場である空地４に不動に設置する架枠６と、該架枠６に取り付けられ、掘削時は油圧シリンダ（図示略）を介して曲線管７を推進し、掘削後は曲線管７および後述する先端装置を引き抜き可能な曲線管推進装置８と、曲管状の外管を順次継ぎ足して接続した前記曲線管７と、該曲線管７の先端に取り付けられ、先端に掘削ビット９を備えた先端装置１０とを備えている。
この場合、曲線管７の推進手段として、前述のシリンダの代わりに、ワイヤ若しくはウインチ等による牽引法や、ラックギア、チェ−ン駆動等の推進手段を用いることも可能である。
【００２４】
前記先端装置１０は図４のように、前記曲線管７を構成する曲管状の先導管１１と、該管１１の内側に排泥通路１２を介して同軸的に配置した先導内管１３とを備え、該内管１３の内側に回転ホルダ１４が設けられ、該ホルダ１４の先端に回転ロッド１５が正逆転可能に支持されている。
前記回転ロッド１５は油圧モ−タ等の駆動機構（図示略）に連係して、先導管１１の軸心Ｌを中心に正逆転可能にされ、その大半部が先導管１１の内部に収容されている。
【００２５】
前記回転ロッド１５の両端に小径軸部１５ａ，１５ｂが設けられ、その先端側の小径軸部１５ａの先端に前記掘削ビット９が拡縮可能に枢着され、また小径軸部１５ａの中間部に高圧噴射手段であるノズル１６が設けられている。
前記掘削ビット９は、掘削時に拡開して掘削径を拡径して先導管１１および曲線管７の挿入を容易にし、また掘削停止時に縮小して曲線管７および先端装置１０の引き抜きを容易にしている。なお、掘削ビット９の近接位置に送水管（図示略）が配管され、掘削時に切羽に向けて削孔水を噴出可能にしている。
【００２６】
前記ノズル１６の噴口は、前記軸心Ｌと直交方向に向けて開口され、これは図５に示すように硬化剤噴射口１７と、空気噴射口１８とを同心円状に配置していて、これらが回転ロッド１５の内部に形成した硬化剤通路１９と空気通路２０に連通している。
前記硬化剤通路１９は、回転ロッド１５の軸心に沿って形成され、その後端部が前記後端側の小径軸部１５ｂに直径方向に形成した連通口２１と連通し、該連通口２１が回転ロッド１５の周面に形成し環状溝２２に開口している。
【００２７】
前記回転ホルダ１４の内部に、硬化剤通路孔２３と空気通路孔２４とが軸方向に形成され、これらは互いに対称位置に配置されていて、それらの先端部が軸心方向に屈曲している。
このうち、硬化剤通路孔２３の先端部は前記環状溝２２に開口し、該環状溝２２を介して硬化剤通路１９と硬化剤噴射口１７とに連通し、該硬化剤噴射口１７から硬化剤を噴可能にしている。
一方、空気通路孔２４の先端部は、小径軸部１５ｂの周面に形成した環状溝２５に開口し、該環状溝２５に連通する通路孔２６を介し空気通路２０に連通し、該空気噴射口１８から空気を噴出可能にしている。
【００２８】
前記硬化剤は特に限定されないが、例えば主材として、セメントミルク系、セメントモルタル系、セメント粘土系、石灰系のものや、これらにフライアッシュや、スラグ、ベントナイトなどの微粒子を添加したもの等を用い、補助材として、例えば、水ガラス、塩化カルシウム、水酸化アルミニウム、カルシウムサルフォアルミネート（ＣＳＡ）などの急結剤や、分離防止剤、分散剤、発砲剤、起泡剤などを用いることが可能である。
【００２９】
前記硬化剤通路孔２３と空気通路孔２４の各後端部に、硬化剤導管２７と空気導管２８の一端が接続され、それらの他端が先導管１１の後部に装着した仕切片２９の貫通孔３０，３１に連通している。
前記先導内管１３と仕切片２９との間に排泥管３２が配管され、その一端が前記排泥通路１２に連通し、他端が仕切片２９の中央に形成した導孔３３に連通している。
前記貫通孔３０，３１と導孔３３に各導管（図示略）が接続され、地上から高圧の硬化剤と空気とを供給可能にするとともに、掘削時の排泥を含む掘削土砂を先導管１１の吸引口３４から吸い込み、これを吸引ポンプ（図示略）を介して地上へ排出可能にしている。
【００３０】
図中、３４は掘削終了後、先導管１１ないし曲線管７の引き抜き時に、前記ノズル１６から噴出された硬化剤または硬化剤と空気若しくは水、硬化剤と空気と水等によって、要改良地盤部２に布設された湾曲柱状の補強体で、その湾曲形状は、概ね要改良地盤部２の位置と、曲線ボ−リング５の設置位置と、区画域Ｚ2の幅との相関関係で決定され、その湾曲形状に相当する施工湾曲線Ｌを基に先導管１１ないし曲線管７を湾曲形成し、かつ施工湾曲線Ｌに沿って先導管１１ないし曲線管７を推進かつ掘進して施工している。
したがって、曲線ボ−リング５の設置位置を維持しながら、図１の補強体３４の上下位置に補強体３４を更に布設し、要改良地盤部２の改良を増進する場合は、上側の補強体３４の方が下側の補強体３４よりも緩やかな湾曲線に形成される。
【００３１】
前記補強体３４の長さは、区画域Ｚ2の幅と略同一か若干短小に形成して、区画域Ｚ2からの突出を回避させ、かつその断面形状は、ノズル１６の作動軌跡と、硬化剤または空気の噴出圧力と、噴出物の種類によって制御している。
すなわち、ノズル１６が回転ロッド１５と同動回転する場合は、ノズル１６の作動軌跡は円になって、補強体３４の断面形状は図７（ａ）のように円形になる。
また、ノズル１６が回転ロッド１５と同動して揺動し、例えば１８０°往復回転する場合は、ノズル１６の作動軌跡は半円になって、補強体３４の断面形状は図７（ｃ）のように半円形になる。
【００３２】
更に、前記補強体３４の断面形状は、図７（ａ）のようにノズル１６から硬化剤のみを噴出する場合に比べ、硬化剤と空気を一緒に噴出する場合の方が大径になり、また図７（ｂ）のようにそれらの噴射圧力が高い方が低い場合よりも大径になる。
したがって、これらの関係を総合的に制御することによって、要改良地盤部２の状況に応じた最適な補強体３４の形成が可能になる。
【００３３】
図中、３５は掘削終了後、先導管１１ないし曲線管７の引き抜き時に、区画域Ｚ2から区画域Ｚ3の地中に亘って形成された湾曲状の引き抜き孔で、その内径は先導管１１ないし曲線管７の外径と略同径に形成され、該引き抜き孔３５に土砂または粘土等の充填物３６が充填されている。
すなわち、前記充填物３６は地盤と混和かつ同質化可能なものが望ましく、これは前記先導管１１ないし曲線管７の引き抜き時に、前記ノズル１６から噴出可能にされている。
【００３４】
なお、前記補強体３４の布設位置、つまり曲線管７の推進位置や数は特に限定されない  実施形態では、例えば図３（ａ）のように曲線ボ−リング５の架枠６を適宜移動して、前記架枠６から既設構造物４に向けて複数の曲線管７を互いに平行に配置している。
また、図３（ｂ）のように前記架枠６を適宜角度回動して、複数の曲線管７を既設構造
物４に向けて放射方向に配置し、更には図３（ｃ）のように前述の方法を複合的に使用して、複数の曲線管７を既設構造物４に向けて平行および放射方向に配置することも可能である。
その際、平行配置した曲線管７と、放射方向に配置した曲線管７とを上下に配置し、要改良地盤部２を木目細かく補強するとともに、曲線管７同士の交差を回避して、施工の容易化と確実化を図ることが望ましい。
【００３５】
この他、図中３７は前記先導管１１の先端開口部で、掘削時の掘削土砂ないし該土砂を含む排泥水を吸い込み、これを連通する前記排泥通路１２と排泥管３２とを介して地上へ排出可能にしている。３８は先導管１１と先導内管１３の後端部との間に介挿したシ−ルパッキンである。
【００３６】
なお、前述の実施形態では、要改良地盤部２に曲線管７を設置する手段として、曲線ボ−リング装置５を使用しているが、地盤１または要改良地盤部２の状況に応じて、その他の手段を用いることができる。
例えば砂質層の掘削用として、ウォ−タジェット等の噴射機構を採用し、硬質土層、岩盤等の掘削用として、パ−カッション等の打撃ないし衝撃機構を採用することができる。
【００３７】
このように構成した本発明の施工方法を用いて地盤を改良する場合は、既設構造物４下の地盤１の区画域Ｚ2に隣接する区画域Ｚ3の所定位置、つまり施工湾曲線Ｌ上の施工基地に、曲線ボ−リング装置５の架枠５を設置し、該架枠５に曲線管推進装置８を下向きに設置する。この状況は図２（ａ）のようである。
【００３８】
次に、前記曲線管推進装置８に先端装置１０を装備した先導管１１を下向きに設置し、その後端部に硬化剤供給導管、空気導管、排泥導管、給水管、電源ケ−ブル等（共に図示略）を接続したところで、掘削ビット９を駆動し区画域Ｚ3の地盤１を掘削するとともに、曲線管推進装置８を押し込み駆動し、先導管１１を前記掘削分、地中に推進させる。
前記掘削開始後、送水管（図示略）から切羽に向けて削孔水を噴射し、また真空ポンプ（図示略）を駆動して、掘削土砂を含む排泥水を先端開口部３７から吸い込み、これを排泥通路１２、排泥管３２、排泥導管を介して地上へ排出する。
【００３９】
そして、先導管１１の略長さ分掘進し、これを地中に推進させたところで、掘削ビット９と曲線管推進装置８の駆動を停止し、先導管１１の後端部に所定長さの曲線管７を適宜手段で継ぎ足す。この後、掘削ビット９と曲線管推進装置８の駆動を再開し、区画域Ｚ3か区画域Ｚ2へ掘削を移行し、その要改良地盤部２を掘削する。この状況は図２（ｂ）のようである。
【００４０】
以降、前記作業を繰り返し、先導管１１に所要数の曲線管７を継ぎ足し、区画域Ｚ2の
要改良地盤部２直下の地盤１を略全域掘削したところで、掘削ビット９と曲線管推進装置８の駆動を停止し、前記掘削を終了して、先端装置１０の先端部が隣接の区画域Ｚ1へ侵入する事態を防止する。この状況は図２（ｃ）のようである。
【００４１】
この後、掘削ビット９を縮小作動し、回転ロッド１５を回転駆動して、これにノズル１６を同動させ、該ノズル１６に硬化剤または硬化剤と圧縮空気とを圧送する。
すなわち、圧送手段（図示略）を介して硬化剤を硬化剤導管２７へ圧送し、また圧縮空気を空気導管２８へ圧送し、これらを硬化剤通路孔２３および空気通路孔２４から、硬化剤通路１９と空気通路２０を経てノズル１６へ導き、各噴口１７，１８から噴射する。
一方、これと前後して曲線管推進装置８を引き抜き作動し、先導管１１と曲線管７とを一緒に引き抜き、これに掘削ビット９を含む先端装置１０を同動させる。
【００４２】
このようにすると、先導管１１の引き抜き後に引き抜き孔３５が形成され、該孔３５の略中心のノズル１６から硬化剤と圧縮空気とが放射方向に噴出し、これらが前記孔３５周辺の地盤１に拡散し、かつ該地盤１を撹拌しつつ固化して、引き抜き孔３５を中心に大径の湾曲柱状の補強体３４を形成する。この状況は図２（ｄ）のようである。
【００４３】
この場合、ノズル１６へ圧縮空気を圧送しないときは、圧縮空気による硬化剤の拡散効果が消失して拡散範囲が狭小になり、その分補強体３４の外径が小径になる。この状況は図７（ａ）および図８のようである。
したがって、この場合は要改良地盤部２の単位面積ないし単位体積に対し、補強体３４の布設数を相対的に増加できるから、その分要改良地盤部２の支持強度を増強できる。
【００４４】
一方、前記引き抜き作業に伴なって、曲線管７が区画域Ｚ3の地表に順次抜き出され、これを所定長さに分断して適所に保管する。
この後、曲線管推進装置８の引き抜き作動を再開し、先導管１１と曲線管７とを引き抜き、新たな引き抜き孔３５にノズル１６から噴出した硬化剤または圧縮空気と一緒の硬化剤を充填し、補強体３４を引き抜き方向へ延設する。
そして、補強体３４の引き抜き側端部が、区画域Ｚ2の境界部に接近したところで、ノズル１６に対する硬化剤および圧縮空気の供給を停止する。回転ロッド１５の回転を停止して、ノズル１６の回転を停止する。この状況は図２（ｅ）のようである。
【００４５】
この後、曲線管推進装置８によって先導管１１と曲線管７との引き抜きを再開し、新たに引き抜き孔３５を形成する。
また、前記排泥導管３２または空気導管２８に圧送手段を介して、地盤１に混和可能な土砂またはベントナイトまたは粘土等の適宜な充填材３６を水と一緒に圧送し、これを回転下のノズル１６の噴射口１７または１８から、引き抜き孔３５に噴出して充填する。この状況は図２（ｆ）のようである。
【００４６】
そして、曲線管推進装置８の引き抜き作動を続行し、先導管１１と曲線管７とを区画域Ｚ3の地表に引き出し、これを所定長さに分断するとともに、新たな引き抜き孔３５に前記充填材３６を水と一緒に填充する。
また、前記曲線管推進装置８を架台６から取り外し、該架台６を撤去して区画域Ｚ3の地表を整地すれば、一連の地盤改良作業が終了する。
この状況は図１のようで、区画域Ｚ2の要改良地盤部２に補強体３４が布設され、また区画域Ｚ2の境界部から区画域Ｚ3に亘って充填材３６が布設される。
【００４７】
このように本発明は、曲線ボ−リング装置５を使用して曲線管７を地上から布設しているから、従来のように直管を水平に布設する際の立坑を要せず、また地中からの施工を廃して、工事が大掛かりにならず簡単になり、その分工費の低減と工期の短縮化を図れるとともに、施工スペ−スのコンパクト化を図れ、施工用地の確保が難しい都市の地盤改良に好適である。
【００４８】
また、曲線管７の引き抜き後または同時に、硬化剤または空気と硬化剤若しくはこれらと水等とを一緒に高圧噴射して補強体３４を形成し、これを要改良地盤部２に布設しているから、従来のように曲線管を内外に配置し、内管の引き抜き後に残置した外管内に充填材を充填する場合に比べて、管材の使用を節減し工事が簡単になって、工費の低減と工期の短縮化を図れる。
【００４９】
こうして要改良地盤部２に布設した補強体３４は、その剛性によって要改良地盤部２を堅固に支持し、その強度を向上する。
また、補強体３４は下方に突出する湾曲柱状に形成されているから、直線状の補強体に比べ、要改良地盤部２に対する接触面積を広く確保でき、その分地盤を強固に支持できるとともに、地盤１に対する食い付きが強化される。
【００５０】
また、前記補強体３４を所定の区画域Ｚ2内に布設し、その区画域外への侵入を防止しているから、前記布設に伴なうトラブルの発生を防止するとともに、補強体３４から施工基地までの間は地盤１に混和可能な充填材３６を布設しているから、一時使用した区画域Ｚ3の地盤１の変質を防止し、当初の地質ないし土壌状態を確実かつ速やかに回復できる
【００５１】
図９および図１０は本発明の他の実施形態を示し、前述の実施形態の構成と対応する部分に同一の符号を用いている。
このうち、図９は本発明の第２実施形態を示し、この実施形態は既設構造物として地上の構造物の代わりに、地下に布設した地下トンネル、下水道、下水道管や上水道管、ガス管等の地下構造物３７周辺の地盤の改良に適用している。
すなわち、この実施形態の場合は、例えば地表の適所に前述の曲線ボ−リング装置（図示略）を設置し、該装置から要改良地盤部２に向けて、或いは前記地盤部２から地表の他側地点に向けて湾曲線状に削孔し、該削孔に曲線管７を布設し、該曲線管７を所定域布設後、該管７を引き抜き、同時に硬化剤または硬化剤と空気若しくは水等を高圧噴射し、地下構造物３７周辺に大径の補強体３４を形成し、隣接する補強体３４を密接させて、要改良地盤部２の地盤を効率良く改良している。
この場合、地下構造物３７の直上または直下の地盤２に対し、前記地表の片側から補強体３４の布設を施工し、地下構造物３７を挟む両側の地盤２に対し、前記地表の両側から補強体３４の布設を施工している。
【００５２】
このようにすることで、地下構造物３７周辺の土圧や荷重が補強体３４で支持され、地下構造物３７に対する負荷を軽減するから、地下構造物３７の破損を防止し、その寿命を向上できる。特に、この効果は老朽化した地下構造物３７の寿命の向上に好適である。
【００５３】
図１０は本発明の第３実施形態を示し、この実施形態は既設構造物として、橋脚３８の下端部の基礎を構成するフ−チング３９および基礎杭４０周辺の地盤である、河床４１の地盤改良に適用している。図中、４２は河川である。
この実施形態は、フ−チング３９および基礎杭４０周辺の河床４１に大径の補強体３４を布設し、隣接する補強体３４を密接させて、当該部の地盤を改良することで、橋脚３８の安定性とその施工の安全性を確保するようにしている。この場合、補強体３４の布設を、フーチング３９から離間する河川４２の片側から施工している。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の地盤改良構造および地盤改良方法は、地中に強固かつ効率良く布設でき地盤を堅固に支持できるとともに、施工スペ−スのコンパクト化と施工の簡潔化、並びに工費の低減と工期の短縮化を図れ、例えば既設構造物下の狭隘な地盤改良に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明による地盤改良の施工状況を示す断面図で、硬化剤と空気を高圧噴射して形成した補強体を布設している。
【図２】本発明による地盤改良の施工状況を（ａ）から（ｆ）に亘って順に示す断面図である。
【００５６】
【図３】本発明による地盤改良の施工状況を示す平面図で、既設構造物と曲線ボ−リング装置の設置状況を示し、（ａ）は実施形態の場合を示し、（ｂ）および（ｃ）はその応用形態を示している。
【図４】本発明に適用した曲線管と先導管および先端装置の組み付け状況を示す断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図で、若干拡大図示している。
【００５７】
【図６】図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図で、若干拡大図示している。
【図７】本発明に適用した補強体の種々の形態を示す断面図で、（ａ）は実施形態の場合を示し、（ｂ）および（ｃ）はその応用形態を示している。
【図８】本発明による地盤改良の施工状況を示す断面図で、硬化剤のみを高圧噴射して形成した補強体を布設している。
【００５８】
【図９】本発明の第２の実施形態を示す断面図で、下水道等の地下構造物周辺の地盤改良の施工状況を示している。
【図１０】本発明の第３の実施形態を示す断面図で、橋脚の下端部の基礎周辺の地盤改良の施工状況を示している。
【符号の説明】
【００５９】
１，４１                地盤
２                      要改良地盤部
３，４，３７，３８      既設構造物
７                      曲線管
１６                    ノズル
３４，３４ａ            補強体
３５                    引き抜き孔
３６                    充填材
Ｚ1〜Ｚ3                区画域
【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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【図１０】
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