(57)【要約】【課題】  性状の異なる地層が互層となった地盤や砂礫を含む混交土砂の地盤、産業廃棄物などが混在した地盤であっても硬化剤液の到達距離が地盤に関わらず安定し、かつ非造成域を作ることなく対象地盤に硬化剤液を混練して所定形状の地盤混練固結体を造成できる新しい地盤混練固結体造成方法を提供する。【解決手段】  地中に挿入したロッドを引き抜きながら、もしくは地中にロッドの挿入を行いながら所定の位置でロッドの先端部から硬化剤液を高圧噴射して地盤と混練することで所定形状の固結体を造成する工法であって、ロッドの先端部に互いの間隔を５ｃｍから２５ｃｍの範囲で近接配置した２つ以上のノズルから所定方向に噴射されるそれぞれの硬化剤液の噴流が、ノズルと噴流到達点の間で互いに接触することなく所定方向に交差することを特徴とする地盤混練固結体造成方法とした。【選択図】  図１
2007107366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に挿入したロッドを引き抜きながら、もしくは地中にロッドの挿入を行いながら所定の位置でロッドの先端部から硬化剤液を高圧噴射して地盤と混練することで所定形状の固結体を造成する工法であって、ロッドの先端部に互いの間隔を５ｃｍから２５ｃｍの範囲で近接配置した２つ以上のノズルから所定方向に噴射されるそれぞれの硬化剤液の噴流が、ノズルと噴流到達点の間で互いに接触することなく所定方向に交差することを特徴とする地盤混練固結体造成方法。
【請求項２】
２孔以上を有するロッドの先端部に配置した所定のノズルから所定の方向に所定の圧力で所定の硬化剤液または水または圧縮空気を噴射する手段と、所定の揺動角度および所定の揺動速度でロッドを旋回する手段と、ロッドを所定速度で地中に挿入および引き抜く手段を有し、かつ請求項１に対応した手段を備えた地盤混練固結体造成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、地盤の安定、地山支保、トンネル支保工、構築物の基礎、構築物の基礎補強、液状化防止、遮水用地中壁、地下水湧水防止などを目的として用いられる硬化剤液を地中に高圧噴射して地盤と混練し、地中に所定形状の固結体を造成する地盤混練固結体造成方法と装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  地中に硬化剤液を高圧噴射して地中に固結体を造成する技術は、改削を必要とせず地中に固結体を造成できる技術として永年にわたり利用されてきた。しかしながら、地盤は通常歴年差による地層を形成するためその地層によって性質は異なっているし、埋立地などでは砂礫を含む混交土砂の地盤や産業廃棄物などが混在した地盤も多い。そのため従来の地中に硬化剤液を高圧噴射して地中に固結体を造成する技術では、土質の層によって、または砂礫や玉石の混合度合いによって、硬化剤液の到達距離に相当な差異が生じるため、造成形状が安定しないことや造成不良を起こすことが少なくなく、適用を見送られることも多々あった。【０００３】
【特許文献１】  特公平６−８０２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  地中に硬化剤液を高圧噴射して地中に固結体を造成する技術は、改削を必要とせず地中に固結体を造成できる技術としてこれまで利用されてきた。しかしながら、地盤は通常歴年差による地層を形成するためその地層によって性質は異なっているし、埋立地などでは砂礫を含む混交土砂の地盤や産業廃棄物などが混在した地盤も多い。そのため従来の地中に硬化剤液を高圧噴射して地中に固結体を造成する技術では、土質の層によって、または砂礫や玉石の混合度合いによって、硬化剤液の到達距離に相当な差異が生じるため、造成形状が安定しないことや造成不良を起こすことが少なくなく、適用を見送られることも多々あった。また本出願人は、特許第１９４６０３３号で四角状改良体の造成工法を開発しており、対向する二箇所以上のノズルを有したロッドを回転することなく移動させて、複数方向に向かって高圧ジェット噴流を噴射して、断面矩形の固結体を造成する技術を開発したが、単一層でない複雑な土質においては、土質毎に硬化剤液の到達距離の差異が大きく、均質な造成形状の管理が困難である上、礫や玉石がある地盤においては、ノズル移動が行えず非改良部分が発生するという問題点を有していた。そのため、硬化剤液の到達距離が地盤に関わらず安定していて地盤を選ばず安心して適用でき、かつ安価で所定形状の固結体を造成できる、新しい地盤混練固結体造成方法が待ち望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】    そこで、本発明は、上記の事情に鑑み、新しい地盤混練固結体造成方法として、地中に挿入したロッドを引き抜きながら、もしくは地中にロッドの挿入を行いながら所定の位置でロッドの先端部から硬化剤液を高圧噴射して地盤と混練することで所定形状の固結体を造成する工法であって、ロッドの先端部に互いの間隔を５ｃｍから２５ｃｍの範囲で近接配置した２つ以上のノズルから所定方向に噴射されるそれぞれの硬化剤液の噴流が、ノズルと噴流到達点の間で互いに接触することなく所定方向に交差することを特徴とする地盤混練固結体造成方法とした。【０００６】  また、本発明は、２孔以上を有するロッドの先端部に配置した所定のノズルから所定の方向に所定の圧力で所定の硬化剤液または水または圧縮空気を噴射する手段と、所定の揺動角度および所定の揺動速度でロッドを旋回する手段と、ロッドを所定速度で地中に挿入および引き抜く手段を有し、かつロッドの先端部に互いに斜位置に配置した２つ以上のノズルから所定方向に噴射されるそれぞれの硬化剤液の噴流が、ノズルと噴流到達点の間で互いに接触することなく所定方向に交差することを特徴とする地盤混練結体造成装置とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  本発明は、性状の異なる地層が互層となった地盤や砂礫を含む混交土砂の地盤、産業廃棄物などが混在した地盤であっても硬化剤液の到達距離が地盤に関わらず安定していて、地盤を選ぶことなく適用でき、地中の必要な箇所に所定形状の固結体を造成する地盤混練固結体造成方法である。そのため、実施の形態としては、地中にマシンにより挿入したロッドを引き抜きながら、もしくは地中にロッドの挿入を行いながら所定の位置でロッドの先端部からセメント混合液など用途と対象地盤に応じた硬度、性状を有した硬化剤液を高圧噴射して地盤と混練することで所定形状の固結体を造成する工法であって、性状の異なる地層が互層となった地盤や砂礫を含む混交土砂の地盤、産業廃棄物などが混在した地盤であっても硬化剤液の到達距離が地盤に関わらず安定し、かつ非造成域を作ることなく対象地盤に硬化剤液を混練して所定形状の地盤混練固結体を造成するために、ロッドの先端部に互いの間隔を５ｃｍから２５ｃｍの範囲で近接配置した２つ以上のノズルから所定方向に噴射されるそれぞれの硬化剤液の噴流が、ノズルと噴流到達点の間で互いに接触することなく所定方向に交差させることで、硬化剤液の噴流を到達距離は互いに阻害することなく相互に噴流周辺土砂に干渉し合うことでミキシング効果を発生させるものである。そのため、本発明の実施においては、装置として、２孔以上を有するロッドの先端部に配置した所定のノズルから所定の方向に所定の圧力で所定の硬化剤液または水または圧縮空気を噴射する手段と、所定の揺動角度および所定の揺動速度でロッドを旋回する手段と、ロッドを所定速度で地中に挿入および引き抜く手段を有し、かつロッドの先端部に互いの間隔を５ｃｍから２５ｃｍの範囲で近接配置した２つ以上のノズルから所定方向に噴射されるそれぞれの硬化剤液の噴流が、ノズルと噴流到達点の間で互いに接触することなく所定方向に交差する地盤混練固結体造成装置を用いることで、所定の形状で所定の長さの地盤混練固結体を造成することができる。以下本発明を、添付する図面に示す具体的な実施例に基づいて、詳細に説明する。
【実施例１】
【０００８】  図１にロッド１の先端部にノズル２を２つ設けた装置の噴射状況の一例を示す。ロッド１の先端部には各々所定の直径を有したノズル２（ａ）とノズル２（ｂ）を１０ｃｍの間隔で斜位置に配置され、かつ噴射方向をそれぞれ内向きに２°調整している。ノズル２（ａ）とノズル２（ｂ）からはそれぞれ所定の圧力で地上から硬化剤液通路３を通じて地上から送られた硬化剤液が硬化剤液の噴流４（ａ）と硬化剤液の噴流４（ｂ）として地盤中に噴射される。この際、硬化剤液の噴流４（ａ）と硬化剤液の噴流４（ｂ）は途中で接触することなく交差して、互いの到達距離を阻害することなく、相互に噴流周辺土砂に干渉し合うことでミキシング効果を発生させている。必要な地盤混練固結体の形状に応じて、ロッド１を揺動または回転することも出来るし、揺動または回転を行わず壁状の固結体を造成することもできる。尚、硬化剤液通路３はノズル２（ａ）とノズル２（ｂ）複で共有してもよいし、図１のように個別に設置されてもよい。またノズル２から噴射される硬化剤液の種類は、同一でも良いし、各々別種のものを用いることもできる。また、圧縮空気や高圧水と共に噴射してもよい。
【実施例２】
【０００９】  図２にロッド１の先端部にノズル２を３つ設けた装置の噴射状況の一例を示す。ノズル２（ａ）とノズル２（ｂ）とノズル２（ｃ）は互いの間隔を５ｃｍから２５ｃｍの範囲で近接配置され、かつ所定の方向に角度調整されている。ノズル２（ａ）とノズル２（ｂ）からはそれぞれ所定の圧力で地上からロッド１内の硬化剤液通路３を通じて地上から送られた硬化剤液が所定の圧力で硬化剤液の噴流４（ａ）と硬化剤液の噴流４（ｂ）と硬化剤液の噴流４（ｃ）として地盤中に噴射される。この際、硬化剤液の噴流４（ａ）と硬化剤液の噴流４（ｂ）と硬化剤液の噴流４（ｃ）は途中で接触することなく交差して、互いの到達距離を阻害することなく、相互に噴流周辺土砂に干渉し合うことでミキシング効果を発生させている。
【実施例３】
【００１０】  図３に図１の装置を使用する一例を示す。ロッド１は専用マシン５によって対象地盤６の所定深度に挿入されている。地上からロッド１内の硬化剤液通路を通じて地上から送られた硬化剤液がそれぞれ所定の圧力でノズル２（ａ）とノズル２（ｂ）から硬化剤液の噴流４（ａ）と硬化剤液の噴流４（ｂ）として地盤中に噴射される。所定深度で所定時間の噴射により所定形状の地盤混練固結体を造成したら、所定のステップで専用マシン５によりロッド１を引き抜き、同様に噴射を行い、以後計画の長さまで同じ操作を繰り返すことで、所定の形状で所定の長さの地盤混練固結体を造成することができる。【００１１】  尚、本発明に用いるロッド１の断面形状は２孔以上を有した円形もしくは角形であり、孔数はノズル２の使用数や通信線収納や排泥用通路の有無などの使用環境に応じて増減することができる。また硬化剤を噴射する複数のノズル２の個数、形状、配置については、任意に設定することができる。また、本発明に用いるロッド１に、必要に応じて、圧力計測機構とスラリー吸入排出機構を加えることによって、周辺地盤へ影響を与えることなく、所定形状の固結体５を造成することができる上、本発明は垂直方向に限らず、斜め方向、水平方向にも使用することができる。
【発明の効果】
【００１２】  本発明は、地中に挿入したロッドを引き抜きながら、もしくは地中にロッドの挿入を行いながら所定の位置でロッドの先端部から硬化剤液を高圧噴射して地盤と混練することで所定形状の固結体を造成する工法であって、ロッドの先端部に互いの間隔を５ｃｍから２５ｃｍの範囲で近接配置した２つ以上のノズルから所定方向に噴射されるそれぞれの硬化剤液の噴流が、ノズルと噴流到達点の間で互いに接触することなく所定方向に交差することを特徴とする地盤混練固結体造成方法とした。
【００１３】  また、本発明は、２孔以上を有するロッドの先端部に配置した所定のノズルから所定の方向に所定の圧力で所定の硬化剤液または水または圧縮空気を噴射する手段と、所定の揺動角度および所定の揺動速度でロッドを旋回する手段と、ロッドを所定速度で地中に挿入および引き抜く手段を有し、かつロッドの先端部に互いに斜位置に配置した２つ以上のノズルから所定方向に噴射されるそれぞれの硬化剤液の噴流が、ノズルと噴流到達点の間で互いに接触することなく所定方向に交差することを特徴とする地盤混練結体造成装置とした。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】    本発明の実施例の斜視図である。
【図２】    本発明の実施例の斜視図である。
【図３】    本発明の実施例の装置の断面図である。
【符号の説明】
【００１５】  １…ロッド
２…ノズル
３…硬化剤液通路
４…硬化剤液の噴流
５…専用マシン
６…対象地盤
【図１】
2007107366.tif 000003
【図２】
2007107366.tif 000004
【図３】
2007107366.tif 000005