(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端モニターに地盤切削用ノズルを有する地盤改良ロッド構造であって、前記地盤切削用ノズルによる切削に伴って生じたスライムをロッド外側に存在する隙間を介して排泥するようになっている地盤改良ロッド構造において、
地盤切削用の切削水を噴射するための地盤切削用ノズルと、
前記地盤切削用ノズルに切削水を送給するための送水路と、
前記送水路に連通するように設けられ、かつ、ノズル先端が前記ロッド外側の隙間を臨むように設けられており、前記送水路を通る切削水の一部をロッド外側のスライム排泥方向に噴射して排泥を容易にするための排泥助勢用ノズルと、を有しており、
前記排泥助勢用ノズルによって噴射された水は、前記地盤切削用ノズルによる切削に伴って生じたスライムの粘度を低下させるとともに、該スライムに対し排泥方向の流動性を付与し、その結果、スライムがロッド外側の隙間を介して排泥されるようになっていることを特徴とする地盤改良ロッド構造。
【請求項２】
先端モニターに地盤切削用ノズルを有する地盤改良ロッド構造であって、前記地盤切削用ノズルによる切削に伴って生じたスライムをロッド外側に存在する隙間を介して排泥するようになっている地盤改良ロッド構造において、
地盤切削用の切削水を噴射するための地盤切削用ノズルと、
前記地盤切削用ノズルに切削水を送給するための送水路と、
前記送水路から分岐して設けられ、かつ、ノズル先端が前記ロッド外側の隙間を臨むように設けられており、前記送水路を通る切削水の一部をロッド外側のスライム排泥方向に噴射して排泥を容易にするための排泥助勢用ノズルと、を有しており、
前記排泥助勢用ノズルによって噴射された水は、前記地盤切削用ノズルによる切削に伴って生じたスライムの粘度を低下させるとともに、該スライムに対し排泥方向の流動性を付与し、その結果、スライムがロッド外側の隙間を介して排泥されるようになっていることを特徴とする地盤改良ロッド構造。
【請求項３】
先端モニターに地盤切削用ノズルを有する地盤改良ロッド構造であって、前記地盤切削用ノズルによる切削に伴って生じたスライムをロッド外側に存在する隙間を介して排泥するようになっている地盤改良ロッド構造において、
先端モニターと、１又は複数のユニットロッドと、少なくとも１つのバックフラッシュモニターとを連結して構成されており、
前記先端モニターは、地盤切削用の切削水を噴射するための地盤切削用ノズルを有しており、
前記ユニットロッドは、前記地盤切削用ノズルに切削水を送給するための送水路を有しており、
前記バックフラッシュモニターは、前記ユニットロッドの送水路に連通する送水路と、ロッド外側のスライム排泥方向へ向かって水を噴射して排泥を容易にするための排泥助勢用ノズルとを有しており、
前記バックフラッシュモニターの排泥助勢用ノズルは、前記送水路に連通するように設けら、かつ、ノズル先端が前記ロッド外側の隙間を臨むように設けられており、
当該排泥助勢用ノズルは、バックフラッシュモニターの送水路を通る切削水の一部をロッド外側のスライム排泥方向へ噴射して、前記スライムの粘度を低下させるとともに、該スライムに対し排泥方向の流動性を付与し、その結果、スライムがロッド外側の隙間を介して排泥されるようになっていることを特徴とする地盤改良ロッド構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
開示技術は、地盤改良工事に用いる地盤切削用のロッドの排泥促進用のノズル構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の如く国土が狭隘で、多くの山間林野部が複雑に入り組んだ長い海岸線に迫っている特殊な地勢条件を有する我が国にあっては農耕牧畜用は勿論のこと、民生住宅用や各種産業施設用等に用いる平野部は限られており、したがって、国土の有効利用は旧くから重要な問題であり、そのため、地盤改良工事等は旧くからさまざまに研究開発され、その果実は実用に有効裡に共されてきた。
【０００３】
而して、地盤改良用工事にあってはジェットグラウト等の如く、図５に示す様に、地盤１をガイドケーシング８で所定に削孔して削孔６内に該ガイドケーシング８を介して２重管方式または３重管方式のロッド２（２重管方式のロッドの場合も３重管方式のロッドの場合もある）を挿入し、ガイドケーシング８を少し引き抜き状態にして該ガイドケーシング８とロッド２を共に引き抜きながら噴射する（ガイドケーシング８を全部引き抜いて噴射する場合もある）。
【０００４】
そして、ロッド２の先端モニター３のノズル４から切削水５（更に圧縮空気を囲繞する等の態様もある）を噴射して地盤１内を切削し、反対側のノズル４´から硬化材５´を噴出充填するようなジェットグラウト工法等の工法が盛んに用いられてきた。
【０００５】
而して、上述ジェットグラウト工法等においては先端モニター３から噴出する切削水４によって切削された土壌がスライム７となって削孔６内より揚昇され、地上に設けた図示しないピット等に排出されてダンプトラック等により所定の廃棄施設に搬送されて所定に廃棄処分にされるようにされていた。
【０００６】
しかしながら、揚昇されるスライム７はその粘性が高い等の場合にはスムーズに排泥できかねる欠点があり、改良径が小さくなったり、改良品質が低下するという不都合もあった。
【０００７】
そして、削孔６が垂直な場合でも、スライム７の粘性が高い場合にはベタつき等が生じてスムーズな排泥が行われ難いものであるが、施工態様によっては該削孔６が大きな傾斜角度や水平状態で施工する場合もあり、これらの場合にはエアーリフト効果が効かないため、スライム７の排泥が更にスムーズに行われ難いという不具合も指摘されていた。また、エアーリフト効果も充分には期待できない場合があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この出願の発明の目的は
上述従来技術に基づくジェットグラウト施工等の地盤改良等において必要、且つ、スムーズでない排泥処理の問題点を解決すべき技術的課題とし、
ジェットグラウト工法等で発生するスライムをよりスムーズに排泥して、設計通りの地盤改良が成し得るようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（３）に記載の地盤改良ロッド構造によって達成される。
【００１０】
（１）  先端モニターに地盤切削用ノズルを有する地盤改良ロッド構造において、
地盤切削用の切削水を噴射するための地盤切削用ノズルと、
前記地盤切削用ノズルに切削水を送給するための送水路と、
前記送水路に連通するように設けられており、該送水路を通る切削水の一部をスライム排泥方向に噴射するための排泥助勢用ノズルと、を有しており、
前記排泥助勢用ノズルによって噴射された水は、前記地盤切削用ノズルによる切削に伴って生じたスライムに対し、排泥方向の流動性を付与するようになっていることを特徴とする地盤改良ロッド構造。
【００１１】
（２）  先端モニターに地盤切削用ノズルを有する地盤改良ロッド構造において、
地盤切削用の切削水を噴射するための地盤切削用ノズルと、
前記地盤切削用ノズルに切削水を送給するための送水路と、
前記送水路から分岐して設けられており、該送水路を通る切削水の一部をスライム排泥方向に噴射するための排泥助勢用ノズルと、を有しており、
前記排泥助勢用ノズルによって噴射された水は、前記地盤切削用ノズルによる切削に伴って生じたスライムに対し、排泥方向の流動性を付与するようになっていることを特徴とする地盤改良ロッド構造。
【００１２】
（３）  先端モニターに地盤切削用ノズルを有する地盤改良ロッド構造において、
先端モニターと、１又は複数のユニットロッドと、少なくとも１つのバックフラッシュモニターとを連結して構成されており、
前記先端モニターは、地盤切削用の切削水を噴射するための地盤切削用ノズルを有しており、
前記ユニットロッドは、前記地盤切削用ノズルに切削水を送給するための送水路を有しており、
前記バックフラッシュモニターは、前記ユニットロッドの送水路に連通する送水路と、スライム排泥方向へ向かって水を噴射するための排泥助勢用ノズルとを有しており、
前記バックフラッシュモニターの排泥助勢用ノズルは、前記送水路に連通するように設けられており、該送水路を通る切削水の一部をスライム排泥方向へ噴射して、前記スライムに対し排泥方向の流動性を付与するようになっていることを特徴とする地盤改良ロッド構造。
【００１３】
すなわち、上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は前述課題を解決するために、先端モニターに切削用ノズルを有する地盤改良ロッドであって、該ロッドの上記切削用ノズルに対する送水路に排泥助勢用ノズルを設けたバックフラッシュモニターを配設したことを基幹とし、而して、該バックフラッシュモニターをロッドジョイント部に必要数設けられているようにし、また、上記助勢用バックフラッシュモニターがロッドの後方向きであって周方向に対して傾斜して設けられているようにもし、更にまた、上記助勢用ノズルがロッドの外周面内に設けられているようにもした技術的手段を講じたものである。
【００１４】
【作用】
削孔した孔内所定深度において、先端モニターに設けた地盤切削用ノズルから切削水により土壌に対する切削を行い、孔内で発生するスライムを排泥する。その際、先端モニターのノズルから切削水を噴出するとともに、バックフラッシモニターの排泥助勢用ノズル（バックノズル）から噴出する助勢用水をして排泥を助勢する。したがって、削孔がどのような深度、傾斜度（水平でも良い）であっても、スライムがその粘性に関係無くスムーズに排泥され、設計通りの地盤改良が行われる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この出願の発明の実施形態の一例を図１乃至図４に基づいて説明する。
なお、図５と同一態様部分は同一符号を用いて説明するものとする。
【００１６】
図示実施例の態様はジェットグラウトの施工のものである。
地盤１に対し、削孔６をガイドケーシング８を介して形成するに際し、該削孔６内にロッド２を挿入し、硬化材５´を充填する。
【００１７】
本発明のロッド２は、硬化材５´を圧送するための内管１１を有している。この内管１１の外側には、所定間隙を介して、シース状の外管１２が外装されている。そして、内管１１と外管１２の間には送水路１５が形成されている。所定圧で圧送された切削用水は、送水路１５を通って、ロッド２の先端側に設けてある先端モニター３へ送られる。
【００１８】
また、本発明のロッド２には、図１に示すように必要箇所において、図２及び図３に示すようなバックフラッシュモニター（補助モニター）９が必要本数接続してある。このバックフラッシモニター９は、連結用のネジ１４が形成されたユニットジョイント１３を有している。また、バックフラッシモニター９の内管１１と外管１２との間には送水路１５が形成されており、所定圧の切削用水を先端モニター３へ送るようになっている。
【００１９】
なお、図示するロッドの態様は２重管のものであるが、エア送給の３重管でも良い。
【００２０】
各バックフラッシモニター９のユニットジョイント１３毎に、排泥助勢用の噴出ノズルを構成するバックノズル（排泥助勢用ノズル）１６が接続されており、該バックノズル１６は送水路１５に連通するように設けられている。このバックノズル１６は、図２及び図３に示す様に、外管１２の外周面内にその先端があるように後ろ向きに傾斜した状態で設けられている。そして、バックフラッシュモニター９の外管１２には、バックノズル１６からの助勢用のバックジェットによって経時的に磨耗することが避けるような傾斜面１７が形成されている。
【００２１】
なお、ロッド２の基幹部に設けた実施内容のスイーベルジョイントからは各ユニットロッド毎の排泥助勢用のバックノズル１６からの噴射水量に見合う圧送量が圧送されていることは勿論であり、バックフラッシュモニター９に設けられたバックノズル１６からの噴射水量と地盤切削用の先端モニターの３に設けられた切削ノズル４からの噴射水量は、それらのノズル径を必要噴射量に見合うようにそれぞれ設計され、圧送供給されるものである。
【００２２】
設計によっては、助勢用のバックノズル１６の噴きだし方向を外管１２の周方向に傾斜させてもよい。これにより、噴出する助勢用のジェットが削孔６内のスライムにスパイラル状の流動性を与えて、排泥がよりスムーズに行えるようになる。
【００２３】
また、送水路については、図２に示すような１条の１本の送水路１５に限らず、図４に示すようなパイプ状の相互に独立した送水路１５´にするような設計も可能である。
【００２４】
ジェットグラウト施工を行うに際しては、ロッド２の各ユニットロッドを所定深度の長さに連結し、基端部のスイーベルジョイントから切削水５を送水路１５内に圧送する。送水路１５を介して先端モニター３に達した切削水５は、該先端モニター３に設けた切削ノズル４から土壌中に噴出し、その噴出エネルギーにより地盤１を切削し、削孔６を形成するとともにそのスライム７を排泥し、地盤１の表面に形成した図示しないピット等に排出する。ところが、土壌１の粘性度が高い場合等には、いわゆるべたつき状態等が生じてスムーズな排泥がなされないことがある（従来の場合）。
【００２５】
そこで、本発明では、所定深度に達する所定長さのロッド２のジョイント（必ずしも各ジョイントでなくても良く、例えば一箇所でも何箇所でも、また、ロッド２ごとに、或いは、一本おきに何箇所でも良い）に設けた助勢用のバックノズル１６から排泥助勢用の助勢水がバック噴出されて、削孔６内のスライム７の排泥を助勢するようになっている。
しかも、所定段数複数段のバックフラッシュモニター９のバックノズル１６により助勢されるため、発生したスライムがたとえ高粘性であってもスムーズに設計通りに排泥されて、地盤１上のピットに排出される。
さらに、前述した如く、バックノズル１６を外管１２の後方向に傾斜させて設けた場合には、バックフラッシュモニター９のバックノズル１６から噴射される助勢用のジェット水はスライム７に対しスパイラル状の流動性を付加して、その排泥の上昇を助勢し、よりスムーズに排泥が行われる。
【００２６】
なお、本発明に係るロッド構造は、上述の如く２重管方式でもよいが、エア送給併用の３重管方式でもよい。また、図２に例示する２重管方式では、内管１１には硬化材５´を、外管１２に切削水５を圧送するようにしているが、これとは逆に内管１１に切削水５を、外管１２内に硬化材を圧送する態様でもよい。
【００２７】
また、この出願の発明の実施態様は上述実施例に限るものでないことは勿論であり、例えばバックフラッシュモニター９は一つに限らず、ロッド２のジョイント毎等に介装することにより、複数段の助勢用のバックノズル１６を設けることができる。また、助勢用のバックフラッシュモニター９を二つ以上相並べて複数ユニット設けたり、ロッド２の各々に単基設けるようにする等種々の態様が採用可能である。
【００２８】
そして、対象とする削孔６は基盤に対して「垂直」なものに限定されず、「傾斜」や「水平」状態の削孔をも行えるものである。
【００２９】
また、内管１１の外側の送水路１５は、図２に示すような単一ごとのものに限らず、バックフラッシュモニター９毎に図４に示すような送水路１５´ごとに相互独立のパイプ状にしてもよい等種々の態様も採用可能である。
【００３０】
上述構成において、地盤１中に削孔６を削孔形成して硬化材等を充填するジェットグラウト施工等に際し、先端モニター３に設けた一方向けの切削状のノズル４から送水路１５に蓄圧された削孔水を地盤１中に噴出して切削し、その際、介装したバックノズル１６により後方噴出を行って、スライム７の排泥を助勢する。また、内管１１内に所定の硬化材５´を送給、圧送して先端モニター３の切削水ノズル４の反対側のノズル４´から給出して充填するようにする。
【００３１】
この場合、スライム７の粘性が高い場合にも、排泥が助勢されて如何に深度が深い削孔６であっても、スムーズに排泥することができ、排泥に支障を来さず、また、排泥するスライム７の粘度を低くし、流動性を与えて、よりスムーズに排泥が行われる。
【００３２】
その間、硬化材５´は、内管１１内を通って圧送され、モニター３の反対側のノズル４´より地盤中に充填され、所定の目的を達することができる。
【００３３】
このように、バックフラッシュモニター９をロッドのジョイントに所定段数所望に介設することにより、その深度の大小に拘らず、切削削孔に伴って生ずるスライムが高粘性のものであっても、排泥作用が複数段に助勢されるためにスライムの排泥は設計通りにスムーズに行われる。
【００３４】
また、先端モニター３の切削水ノズル４が切削水５のみならず、空気等をも包み込んで噴出させるタイプの施工にも用いることができる。
【００３５】
また、送水路は二重管方式の外管１２のみならず、三重管以上の複数外管を用いる態様も採用可能である。
【００３６】
また、設計によっては助勢用のバックノズル１６の交換も可能であり、その径を施工態様にしたがって、供給する削孔水の噴出量に応じて変えるようにすることも可能である。
【００３７】
そして、該バックノズル１６に対する助勢用の水は送水路１５に畜圧された水を一種の逆流式に噴出させるばかりでなく、先端モニターの切削ノズル４とは別に独立して設ける送水路にすることも可能ではある。
【００３８】
【発明の効果】
以上、この出願の発明によれば、ジェットグラウト施工等に用いるロッドに対しジョイントに排泥助勢用バックノズルを有するバックフラッシュモニターを介設したことにより、地盤切削に際して発生する高粘性のスライムをスムーズに排泥できるという優れた効果が達成される。
【００３９】
また、バックフラッシュモニターは単にロッドのジョイントの連結部分等に介装するだけでよいために、予め工場で作成したバックフラッシュモニターを介装するだけで組付作業が完了する。したがって、組付や保守点検整備等が簡単であり、結果としてコストダウンに繋がるという効果が達成される。
【００４０】
そして、なによりも地盤改良に際しての能率が設計通りの施工ができるために良好であり、信頼性の高い地盤改良が行われるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この出願の発明の一実施例の全体概略側断面である。
【図２】  バックフラッシュモニターの部分拡大断面図である。
【図３】  バックフラッシュモニターの概略正面図である。
【図４】  図２のIV−IV面図である。
【図５】  一般態様のジェットグラウト施工の断面図である。
【符号の説明】
１        地盤
２        ロッド
３        先端モニター
４        ノズル
４´      ノズル
５        切削水
５´      硬化材
６        削孔
７        スライム
８        ガイドケーシング
９        バックフラッシュモニター
１０      内管ネジ
１１      ロッド内管
１２      ロッド外管
１３      ユニットジョイント
１４      外管ネジ
１５      送水路
１６      バックノズル（排泥助勢用ノズル）
１７      傾斜面
【図１】
0003876114.tif 000002
【図２】
0003876114.tif 000003
【図３】
0003876114.tif 000004
【図４】
0003876114.tif 000005
【図５】
0003876114.tif 000006