(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧噴射攪拌工法によって、地盤中の所定深度まで貫入させた注入ロッドの噴射ノズルから硬化材液を噴射させて攪拌混合することにより造成される地盤改良体の有効径を確認する方法であって、
前記硬化材液が硬化する前に、前記注入ロッドの貫入位置から所定距離離れた地点において、地盤中を撮影可能なカメラを備えるカメラ付ロッドを地盤中に貫入するカメラ付ロッド貫入工程と、
前記カメラにより撮影された画像を地上のモニターに表示させる画像表示工程と、
所定の深度で撮影された画像について硬化材液の存在を確認する画像確認工程と
を包含することを特徴とする地盤改良体の有効径確認方法。
【請求項２】
前記画像確認工程において、深度が異なる複数の地点で撮影された画像についてそれぞれ硬化材液の存在を確認することを特徴とする請求項１に記載の地盤改良体の有効径確認方法。
【請求項３】
前記カメラ付ロッドは、地盤中の該カメラ付ロッドの傾斜角および方位をそれぞれ検出するための傾斜計および方位計をさらに備え、
前記傾斜計および前記方位計から得られる傾斜角情報および方位情報により、地盤中の前記カメラの位置を検出する位置検出工程を包含することを特徴とする請求項１または２に記載の地盤改良体の有効径確認方法。
【請求項４】
土砂と識別可能に着色された硬化材液を前記注入ロッドの噴射ノズルから噴射させることにより、または、前記注入ロッドの噴射ノズルから噴射された硬化材液に、該硬化材液を土砂と識別可能に着色する着色剤を着色剤噴射ノズルから噴射させて前記硬化材液を着色することにより、前記画像確認工程において、着色された硬化材液の存在を確認することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の地盤改良体の有効径確認方法。
【請求項５】
前記カメラ付ロッドは、着色剤を散布する着色剤散布口をさらに備え、
前記画像表示工程の前段に、前記カメラ付ロッドの着色剤散布口から前記硬化材液を土砂と識別可能に着色する着色剤を散布して前記硬化材液を着色する着色工程を包含し、
前記画像確認工程において、着色された硬化材液の存在を確認することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の地盤改良体の有効径確認方法。
【請求項６】
前記着色剤散布口は、前記カメラ付ロッドのカメラより下部に位置し、前記カメラで撮影される領域に前記着色剤を散布するように設けられていることを特徴とする請求項５に記載の地盤改良体の有効径確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良体の有効径確認方法に関するものであり、詳しくは、高圧噴射攪拌工法によって、地盤中の所定深度まで貫入させた注入ロッドの噴射ノズルから硬化材液を噴射させて攪拌混合することにより造成される地盤改良体の有効径を確認する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軟弱地盤中に硬化材液を注入することによって、軟弱地盤を固結させて、せん断強さを増大させ、地盤を改良する工法として高圧噴射撹拌工法が知られている。高圧噴射撹拌工法は、注入ロッドを用いて地盤を所定の深度まで削孔した後、該注入ロッドを回転または揺動させながら引き上げつつ、注入ロッドの下端に装着されている噴射ノズルから、硬化材液を水平方向に超高圧で噴射することによって、既存の地盤を切削しつつ、硬化材液と、地盤を形成する軟弱土を撹拌混合し、円柱状または扇柱状の地盤改良体を形成する工法である。
【０００３】
高圧噴射撹拌工法による地盤改良においては、地盤改良体の強度を確保することに加えて、有効径を精度よく確認することが非常に重要である。つまり、隣接する地盤改良体間に重複する部分（ラップ部分）が必要である場合に有効径を過大に推定すると、実際には隣接する地盤改良体の中間部分に地盤改良されていない領域を残してしまうことになる。逆に、有効径を過小に推定すると、ラップ部分が広くなり過ぎてしまい、コストの増大および作業効率の低下を招来する。
【０００４】
従来、高圧噴射撹拌工法による地盤改良体の有効径は、施工後所定の養生期間を経過し地盤改良体が固結した後にチェックボーリングを行うことで確認している。すなわち、地盤改良体の周縁付近と推定される領域内の複数の地点において、地盤改良体の存在する深度区間の深さまでボーリングを行い、地盤改良体の外縁に当たるボーリングコアの固結状況から、地盤改良体の外縁を定め、地盤改良体の有効径を推定するものである。一般に、地盤改良体の事後調査は、施工１〜２週間後にコアボーリングによってサンプリングされた供試体で連続性の確認が行われ、２８日経過後に強度の確認が行われる。
【０００５】
しかし、従来の地盤改良体の有効径測定方法には、以下のような問題点が指摘されている。
（１）地盤改良体の外縁に当たるボーリングコアを複数本得るまでに、多数回のボーリングを行なわなければならないことがあり、回数が増えるに従い多大の労力と作業時間を要する。
（２）作業時間やコストの点から、形成された全ての地盤改良体について確認することができない。
（３）地盤改良体が固結した後にボーリングを行うので、ボーリング孔を正確に鉛直方向に形成させることが非常に難しく、容易に孔曲がりが生じてしまう。それゆえ、地表から深い位置での有効径を測定する場合に、有効径の測定精度が低下する。
（４）地盤改良体が固結した後に改良径を確認するので、隣接する地盤改良体との間に未改良部分が残っていることが判明した場合、追加施工や別種の補助工法を行うことが必要となり工期的に重大な困難が生ずる。
【０００６】
そのため、高圧噴射攪拌工法による地盤改良工事の施工直後に有効径を短時間で高精度に確認できる方法が切望されている。
【０００７】
例えば特許文献１には、導電体である土の比抵抗値が土の種類によって異なることを利用し、未硬化の改良柱の比抵抗を複数組の電極群おける電極間の電圧または電流に基づいて測定することにより、施工現場にて施工直後に改良柱の充填造成範囲を推定する方法が開示されている。また、特許文献２には、地盤改良体の酸化カルシウム含有率が大きいほど地盤改良体の径が小さいという関係を利用して、高圧噴射攪拌工法により形成された地盤改良体の径を推定する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平７−１８６６０号公報
【特許文献２】特開２００７−１８２６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の方法は、原地盤の比抵抗値と改良柱の比抵抗値とを比較することにより改良柱の充填造成範囲を推定するものであるので、事前に原地盤の各深度の比抵抗値を地表電気検査法を用いて測定しておかなければならず、準備作業に時間と労力を要するという課題がある。
【０００９】
特許文献２の方法は、地盤改良体から採取した土の酸化カルシウム含有率を測定し、改良前に採取した土を用いて作成した検量線に基づいて地盤改良体の径を推定するものであるので、高圧噴射攪拌工法の施工後、土の採取、炭酸カルシウムの測定等の作業を行うので、ある程度の時間が必要となる。また、事前に改良前の土を採取して検量線作成する際にも時間と労力を要する。さらに、この方法は、改良前の土を用いて作成した検量線に基づいて地盤改良体の径を推定するものに過ぎず、実際に地盤改良体の径を確認するものではない。
【００１０】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、高圧噴射攪拌工法により形成された地盤改良体の有効径を、施工直後に、簡便かつ精度よく確認できる方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の地盤改良体の有効径確認方法は、上記課題を解決するために、高圧噴射攪拌工法によって、地盤中の所定深度まで貫入させた注入ロッドの噴射ノズルから硬化材液を噴射させて攪拌混合することにより造成される地盤改良体の有効径を確認する方法であって、硬化材液が硬化する前に、注入ロッドの貫入位置から所定距離離れた地点において、地盤中を撮影可能なカメラを備えるカメラ付ロッドを地盤中に貫入するカメラ付ロッド貫入工程と、カメラにより撮影された画像を地上のモニターに表示させる画像表示工程と、所定の深度で撮影された画像について硬化材液の存在を確認する画像確認工程とを包含することを特徴としている。
【００１２】
従来、地盤改良体の有効径は、地盤改良体が固結した後にボーリング行うことで確認していたが、１日で掘り進むことのできる深さは限られており、地盤改良体の最深部まで掘り進むのに数日を要する場合もあった。本発明によれば、硬化材液が硬化する前の軟弱な泥状の地盤改良体中にカメラ付ロッドを貫入するので、大きな力を要することなく容易に短時間で地盤改良体の最深部までカメラ付ロッドを貫入することができる。また、貫入されたカメラ付ロッドの引き上げも容易かつ短時間に行うことができるので、別の位置に移動してカメラ付ロッドを貫入させれば、短時間のうちに複数箇所で有効径を確認することが可能となり、有効径確認の精度を向上させることができる。
【００１３】
また、従来の地盤改良体が固結した後にボーリング行う方法では孔曲がりが生じやすいが、本発明によれば、硬化材液が硬化する前の軟弱な泥状の地盤改良体中にカメラ付ロッドを貫入するので、鉛直性を保持した状態でカメラ付ロッドを深部まで貫入することができ、有効径確認の精度を向上させることができる。
【００１４】
さらに、本発明によれば、カメラ付ロッドは地盤中を撮影可能なカメラを備えており、撮影された画像を地上のモニターにリアルタイムで表示させることができるので、表示された画像において硬化材液の存在を確認することにより、地盤改良体の有効径を確実に確認することができる。得られた地盤改良体の有効径は、推定されたものではないので、地盤改良体の品質は非常に信頼性の高いものである。また、仮に設計された位置において有効径が確認できない事態となった場合であっても、施工直後に判明するので直ちに再施工等の対策を講じることが可能であり、工期終了後に追加施工や別種の補助工法を行う事態が生じない。
【００１５】
本発明の地盤改良体の有効径確認方法は、上記課題を解決するために、画像確認工程において、深度が異なる複数の地点で撮影された画像についてそれぞれ硬化材液の存在を確認することを特徴としている。
【００１６】
従来、地盤改良体の連続性は、施工１〜２週間後にコアボーリングによってサンプリングされた供試体を用いて確認されていたが、上述のように固結した後の地盤改良体のボーリングには相当の時間を要し、また、孔曲がりが生じやすいため結果の精度が低いという問題があった。本発明によれば、鉛直性を保持した状態でカメラ付ロッドを深部まで貫入することができるとともに、深度が異なる複数の地点で撮影されたそれぞれの画像に基づいて硬化材液の存在を確認することにより、改良体の有効径のみならず連続性をも施工直後に確実に確認することができる。したがって、仮に地盤改良体の連続性に問題が見出された場合であっても、直ちに再施工等の対策を講じることが可能であり、工期終了後に追加施工や別種の補助工法を行う事態が生じない。
【００１７】
本発明の地盤改良体の有効径確認方法は、上記課題を解決するために、カメラ付ロッドは、地盤中のカメラ付ロッドの傾斜角および方位をそれぞれ検出するための傾斜計および方位計をさらに備え、傾斜計および方位計から得られる傾斜角情報および方位情報により、地盤中のカメラの位置を検出する位置検出工程を包含することを特徴としている。
【００１８】
上述のように、本発明の地盤改良体の有効径確認方法は、硬化材液が硬化する前の軟弱な泥状の地盤改良体中にカメラ付ロッドを貫入するので、鉛直性を保持した状態でカメラ付ロッドを深部まで貫入することができる。しかし、地盤表面から地盤改良体の上端までの通常の地盤を通過する際に傾斜や方位のずれが生じる場合がある。また、地盤改良体に到達した後にも軽微な傾斜や方位のずれが生じる場合がある。より高精度に地盤改良体の有効径を確認するためには、傾斜や方位のずれを正確に検出し、即座に修正することが必要である。本発明によれば、カメラ付ロッドは、地盤中のカメラ付ロッドの傾斜角および方位をそれぞれ検出するための傾斜計および方位計を備えているので、これらから得られる傾斜角情報および方位情報により、地盤中のカメラの位置を検出することができる。得られた位置情報に基づいて地盤中のカメラの位置を修正することにより、非常に高い精度で地盤改良体の有効径を確認することができる。
【００１９】
本発明の地盤改良体の有効径確認方法は、上記課題を解決するために、土砂と識別可能に着色された硬化材液を注入ロッドの噴射ノズルから噴射させることにより、または、注入ロッドの噴射ノズルから噴射された硬化材液に、硬化材液を土砂と識別可能に着色する着色剤を着色剤噴射ノズルから噴射させて硬化材液を着色することにより、画像確認工程において、着色された硬化材液の存在を確認することを特徴としている。
【００２０】
地盤改良を行う土地の土砂の種類や状態によっては、画像中の土砂と硬化材液を識別することが困難となる場合がある。また、硬化材液の到達限界付近では、土砂に対する硬化材液の割合が小さくなり、硬化材液の存在を識別することが困難となる場合がある。本発明によれば、硬化材液を土砂と識別可能に着色するので、画像確認工程において硬化材液の存在を、容易かつ確実に確認することができ、より高精度に地盤改良体の有効径を確認することが可能となる。
【００２１】
また、本発明の地盤改良体の有効径確認方法は、上記課題を解決するために、カメラ付ロッドは、着色剤を散布する着色剤散布口をさらに備え、画像表示工程の前段に、カメラ付ロッドの着色剤散布口から硬化材液を土砂と識別可能に着色する着色剤を散布して硬化材液を着色する着色工程を包含し、画像確認工程において、着色された硬化材液の存在を確認することを特徴としている。このとき、着色剤散布口は、カメラ付ロッドのカメラより下部に位置し、カメラで撮影される領域に着色剤を散布するように設けられていることが好ましい。
【００２２】
本発明によれば、カメラで撮影される領域の硬化材液のみが着色されるように、カメラ付ロッドに設けられた着色剤散布口から着色剤を散布すればよいので、使用する着色剤の量が少なくて済む。また、カメラ付ロッドを下方向に移動（貫入）させながら画像を撮影するので、着色剤が散布されて硬化材液が着色された後にカメラが通過して着色された領域を撮影することになり、効率よく作業することができる。さらに、硬化材液を土砂と識別可能に着色するので、画像中の土砂と硬化材液を識別することが困難な場合であっても、画像確認工程において硬化材液の存在を、容易かつ確実に確認することができる。それゆえ、コストおよび作業時間を増加させることなく、より高精度に地盤改良体の有効径を確認することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の地盤改良体の有効径確認方法によれば、硬化材液が硬化する前の軟弱な泥状の地盤改良体中にカメラ付ロッドを貫入し、所定の深度で撮影された画像をリアルタイムで地上のモニターに表示させ、硬化材液の存在を確認するので、高圧噴射攪拌工法により形成された地盤改良体の有効径を、施工直後に、簡便かつ高精度に確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の地盤改良体の有効径確認方法について説明する。本発明は、高圧噴射攪拌工法によって造成される地盤改良体の有効径を確認する方法である。高圧噴射撹拌工法は、注入ロッドを用いて地盤を所定の深度まで削孔した後、該注入ロッドを回転または揺動させながら引き上げつつ、注入ロッドの下端に装着されている噴射ノズルから、硬化材液を水平方向に超高圧で噴射することによって、既存の地盤を切削しつつ、硬化材液と、地盤を形成する軟弱土を撹拌混合し、円柱状または扇柱状の地盤改良体を形成する工法である。本明細書において「地盤改良体の有効径」とは、注入ロッドの噴射ノズルから噴射された硬化材液の存在が確認された地点と、その深度における注入ロッドの貫入位置との距離を意味する。
【００２５】
最初に、図１および図２を用いて、本発明の地盤改良体の有効径確認方法の概略を説明する。
【００２６】
図１は、本発明の地盤改良体の有効径確認方法の説明図である。図１に示すように、本発明の地盤改良体の有効径確認方法は、高圧噴射攪拌工法により硬化材液を噴射させて造成される地盤改良体６０の硬化材液が硬化する前に、硬化材液を噴射させるための注入ロッドの貫入位置５１から所定距離（例えば、設計段階で硬化材液が到達できると宣言された距離：設計到達距離５２）離れた地盤表面５０の地点において、地盤中を撮影可能なカメラ１１を備えるカメラ付ロッド１を地盤中に貫入し、カメラ１１により撮影された画像を地上のモニター１５に表示させ、所定の深度で撮影された画像について硬化材液の存在を確認することにより、施工直後に地盤改良体６０の有効径を簡便かつ高精度に確認することができる方法である。
【００２７】
図２は、本発明の地盤改良体の有効径確認方法においてカメラ付ロッドを地盤に貫入する方法の一例を示す説明図である。図２に示すように、カメラ付ロッド１の貫入位置に静的コーン貫入機１００が設置される。カメラ１１を備えるカメラ付ロッド１は静的コーン貫入機１００の昇降装置１０１に装着され、昇降装置１０１の作動により通常地盤６１中に貫入される。カメラ付ロッド１を通常地盤６１の下に造成される地盤改良体６０の下端まで貫入させるために、カメラ付ロッド１には接続用ロッド７０が順次継ぎ足される。予め必要数の接続用ロッド７０を準備し、カメラ１１で撮影された画像をモニター１５に伝送するビデオケーブル１４を各接続用ロッド７０の内部に通しておく。各ロッド間は螺着可能になっている。
【００２８】
次に、図３および図４により本発明に用いられるカメラ付ロッド１の一例について説明する。図３（ａ）は、本発明に用いられるカメラ付ロッドの一例を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。図４は、図３（ａ）のカメラ付ロッドの正面図である。
【００２９】
図３（ａ）、（ｂ）および図４に示すように、このカメラ付ロッド１は、コーン形状の先端部を有するカメラ収容ロッド１０の内部に地盤中を撮影可能なカメラ１１と光源１２が取り付けられており、カメラ１１の前には窓１３が設けられている。光源１２はカメラ１１の両側に１個ずつ配置されている。光源１２から発せられる光が窓１３を通して外側の土砂を照射し、光が照射された範囲をカメラ１１で撮影することにより、地盤中の土砂の状態を地上のモニター１５で目視観察することが容易になる。ロッドおよび先端部には鉄、アルミなどの金属が使用される。窓１３は外側が土砂と接するため、傷つき難い透明の素材（例えば、サファイア等）が用いられる。カメラ１１により撮影される画像は、静止画および動画のいずれでもよく、撮影された画像はカメラ１１に接続されたビデオケーブル１４を介して地上のモニター１５（図示略）に表示される。
【００３０】
続いて、図５および図６により本発明に用いられるカメラ付ロッド１の他の例について説明する。図５（ａ）は、本発明に用いられるカメラ付ロッドの他の例を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＺ−Ｚ線断面図である。図６は、図５（ａ）のカメラ付ロッドの正面図である。
【００３１】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および図６に示すように、このカメラ付ロッド１は、カメラ収容ロッド１０の上部に位置センサー収容ロッド２０が接続され、下部には静的コーン貫入試験用コーン３０が接続されている。また、カメラ収容ロッド１０には、カメラ１１および光源１２の他に、着色剤散布口４１が設けられ、これに着色剤輸送チューブ４２が接続されている。
【００３２】
位置センサー収容ロッド２０には、傾斜計２２および方位計２３からなる位置センサー２１が収容される。位置センサー２１には位置情報伝送ケーブル２４が接続され、傾斜計２２および方位計２３により検出された傾斜角および方位の情報が地上のコンピュータ（図示略）に伝送される。コンピュータでは、伝送されてきた傾斜角および方位の情報を必要に応じて演算処理し、ディスプレイに表示する。
【００３３】
位置センサー２１を構成する傾斜計２２および方位計２３の種類は特に限定されないが、好適な傾斜計２２として、例えば静電容量型傾斜計を挙げることができる。また、好適な方位計２３として、例えば光ジャイロを挙げることができる。静電容量型傾斜計および光ジャイロは、いずれも衝撃や振動に強く、位置センサー収容ロッド２０に収容するのに適した計器であるといえる。位置センサー２１に対する磁気の影響を排除するため、位置センサー収容ロッド２０にはアルミ、ステンレス等の磁気を帯びない素材が使用される。
【００３４】
カメラ付ロッド１が位置センサー２１を備えることにより、地盤中のカメラ１１の位置を常時正確に検出することができ、鉛直方向からのずれがあれば即座に修正できるので、非常に高い精度で地盤改良体６０の有効径を確認することが可能となる。
【００３５】
静的コーン貫入試験用コーン３０には、先端抵抗および周面摩擦の測定が可能な２成分コーンが好適に用いられる。先端抵抗および周面摩擦は、静的コーン貫入試験用コーン３０に内蔵された各荷重計３１によって測定される。各荷重計３１には荷重データ伝送ケーブル３２が接続され、得られた先端抵抗および周面摩擦のデータが地上のコンピュータ（図示略）に伝送される。コンピュータでは、伝送されてきた先端抵抗および周面摩擦の情報を必要に応じて演算処理し、ディスプレイに表示する。なお、静的コーン貫入試験用コーン３０は先端抵抗および周面摩擦のいずれか１つを測定できるものであればよく、２成分コーンに限定されるものではない。
【００３６】
カメラ付ロッド１が静的コーン貫入試験用コーン３０を備えることにより、先端抵抗および周面摩擦を測定することができ、これらの値の変化から、例えば、抵抗値および摩擦値の低下により、通常地盤６１を通過して地盤改良体６０の上端に到達したことを推定することができる。
【００３７】
なお、カメラ１１により撮影された画像を表示させるモニター、位置情報を表示させるディスプレイ、先端抵抗および周面摩擦のデータを表示させるディスプレイは、それぞれ別のものでもよいが、１台また２台のディスプレイに組み合わせて表示させてもよい。
【００３８】
カメラ収容ロッド１０に設けられた着色剤散布口４１は、硬化材液を土砂と識別可能に着色するための着色剤を散布するためのものである。着色剤散布口４１から着色剤を散布して硬化材液を土砂と識別可能に着色することにより、画像中の土砂と硬化材液を識別することが困難な場合であっても、硬化材液の存在を容易かつ確実に確認することができる。
【００３９】
図６に示すように、着色剤散布口４１は窓１３の真下に設けられている。カメラ付ロッド１を下方向に移動（貫入）させながら画像を撮影するので、この位置に着色剤散布口４１が設けられることにより、カメラ１１が撮影する領域に着色剤が散布され、硬化材液が着色された後にカメラ１１が着色された領域を撮影することができる。したがって、作業効率が低下することなく、しかも着色直後の画像を用いることができるため、硬化材液の存在を容易かつ確実に確認することができる。また、狭い範囲を着色すればよいので、着色剤は少量で足りる。なお、着色剤散布口４１が設けられる位置は窓１３の真下に限定されるものではなく、カメラ１１より下部に位置し、カメラ１１で撮影される領域に着色剤を散布するように設けられていればよい。
【００４０】
着色剤散布口４１から散布される着色剤は、着色剤輸送チューブ４２を介して地上から供給される。また、手動ポンプなどの適当なポンプを用い、適度の圧をかけて散布することが好ましい。なお、着色方法、着色剤の詳細については後述する。
【００４１】
次に、本発明の地盤改良体の有効径確認方法の手順について説明する。
【００４２】
本発明の地盤改良体の有効径確認方法は、高圧噴射攪拌工法による地盤改良体６０の施工後、地盤中に噴射された硬化材液が硬化する前に実施される。したがって、高圧噴射攪拌工法による地盤改良体６０の施工当日中に行うことが好ましく、施工後直ちに行うことがより好ましい。
【００４３】
最初にカメラ付ロッド１の貫入位置を設定する。図７は、本発明におけるカメラ付ロッドの貫入位置を示す説明図である。図７に示すように、高圧噴射攪拌工法により地盤改良体６０を造成する際には、事前に硬化材液の到達距離が設計されており（設計到達距離５２）、地盤改良体６０の一部が隣接する地盤改良体６０と重複する部分（ラップ部分）を有するように設計されている。そして、設計どおりに硬化材液が到達すれば造成される地盤改良体６０の有効径は設計到達距離５２と等しくなり、隣接する地盤改良体６０とラップして確実に壁を形成することができる。そこで、硬化材液を噴射させる注入ロッドの貫入位置５１、設計到達距離５２、および隣接する地盤改良体６０の設計位置に基づいて、カメラ付ロッド１の第１貫入位置Ａが設定される。隣接する地盤改良体６０との重複部分がない地盤改良体についても、設計到達距離５２の地点に第１貫入位置Ａが設定される。なお、図７には略扇形が２つ連なった断面形状を有する地盤改良体６０を示したが、円柱状の地盤改良体６０の場合も同様にカメラ付ロッド１の貫入位置が設定される。
【００４４】
図７に示す第２貫入位置Ｂは、第１貫入位置Ａで有効径が確認できなかった場合に、次に有効径を確認するために設定される位置である。第３貫入位置Ｃは、第１貫入位置Ａで有効径が確認された場合に、硬化材液の実際の到達距離を確認するために設定される位置である。第２貫入位置Ｂまたは第３貫入位置Ｃを第１貫入位置Ａからどれだけ離れた位置に設定するかは、第１貫入位置Ａにおける有効径の確認結果を参照して適宜決定される。このように、複数箇所で地盤改良体６０の有効径を確認することにより、硬化材液の到達距離を正確に把握することができる。施工直後に得られた有効径確認の結果は、直ちに施工仕様のフィードバックに利用することができ、必要に応じて施工仕様の見直しを行うことにより、無駄なコストを省き、作業効率を向上させることが可能となる。
【００４５】
高圧噴射攪拌工法による地盤改良体６０の施工の終了後、カメラ付ロッド１の貫入を開始する。ここでは、図５（ａ）に示すカメラ付ロッド１を用いて本発明の地盤改良体の有効径確認方法を実施する場合の手順について説明するが、これ以外のカメラ付ロッド１を用いる場合も、以下の手順に準じて実施することができる。
【００４６】
まず、カメラ付ロッド１の貫入位置にカメラ付ロッド１を地盤中に貫入するための静的コーン貫入機１００を設置する（図２参照）。既に説明したように、カメラ付ロッド１が静的コーン貫入機１００の昇降装置１０１に装着される。また、必要数の接続用ロッド７０が準備され、ビデオケーブル１４、位置情報伝送ケーブル２４、荷重データ伝送ケーブル３２、着色剤輸送チューブ４２を全ての接続用ロッド７０の内部に通しておく。
【００４７】
カメラ付ロッド１が静的コーン貫入機１００の昇降装置１０１に装着された時点で、カメラ付ロッド１の先端が設定された貫入位置と一致することを確認する。また、カメラ付ロッド１の貫入開始前にカメラ１１、光源１２、モニター１５、位置センサー２１およびこれと接続されるコンピュータ（ディスプレイを含む）、静的コーン官有試験用コーン３０の荷重計３１とおよびこれと接続されるコンピュータ（ディスプレイを含む）が正常に作動することを確認し、これらの機器を作動状態としてカメラ付ロッド１の貫入を開始する。また、このとき位置センサー２１と接続されたコンピュータディスプレイの深度表示を確認する。
【００４８】
静的コーン貫入機１００の昇降装置１０１が降下することによりカメラ付ロッド１が地盤表面５０から通常地盤６１を通過して地盤改良体６０の内部に貫入される（カメラ付ロッド貫入工程）。貫入は、順次接続用ロッド７０を継ぎ足しながら行われる。カメラ付ロッド１が通常地盤６１を通過して地盤改良体６０に到達したか否かは、静的コーン貫入試験用コーン３０の荷重計３１から得られる先端抵抗値および周面摩擦値の変化（低下）、カメラ付ロッド１の貫入深度、およびカメラ１１で撮影される画像により確認することができる。
【００４９】
ここで、地盤表面５０から地盤改良体６０の上端までの通常地盤６１が礫地盤や強度の高い地盤である場合には、カメラ付ロッド１の貫入を開始する前に、静的コーン貫入機１００に他の地盤掘削器具を取り付けて地盤表面５０から地盤改良体６０の上端までの間を削孔することが好ましい。用いる掘削器具は特に限定されず、例えばオーガビットなどの一般的な地盤掘削器具を用いることができる。地盤掘削器具を用いて削孔した場合は、削孔終了後、当該地盤掘削器具を引き上げてコーン貫入装置から取り外し、代わりにカメラ付ロッド１を取り付ける。カメラ付ロッド１は削孔された孔を通過して地盤改良体６０に貫入される。このように、通常地盤６１を予め削孔した場合には、カメラ付ロッド１は最初から軟弱な泥状の地盤改良体６０中に貫入されるので、用いられるカメラ付ロッド１はコーン形状の先端を有していないものであってもよい。
【００５０】
位置センサー収容ロッド２０に収容された位置センサー２１から得られる位置情報は、常時位置センサー２１と接続されたコンピュータディスプレイに表示されるが、正確にカメラ１１の位置を検出する場合は、カメラ付ロッド１の貫入を一時停止して位置情報を取得する（位置検出工程）。鉛直方向からのずれが認められた場合には、(1) カメラ付ロッド１の貫入位置を変更して再度貫入をやり直す、(2) カメラ付ロッド１を回転等させて位置を修正する、(3) 位置の修正は行わず、傾斜角情報および方位情報からカメラ１１の正確な位置を計算し、その位置で得られる画像により有効径を確認する、等の対応が可能である。その結果、非常に高い精度で地盤改良体６０の有効径を確認することができる。
【００５１】
カメラ１１および光源１２を作動させることにより、ビデオケーブル１４を介して地上のモニター１５に画像が表示される（画像表示工程）。また、モニター１５にビデオデッキ等の画像記録装置を接続し、得られた画像を記録媒体に記録する。通常、カメラ１１および光源１２を作動させた状態でカメラ付ロッド１の貫入を開始するので、地盤表面５０から地盤改良体６０の下端までの画像がモニター１５に表示され、記録媒体に記録される。
【００５２】
予め画像を確認する深度を決めておき、カメラ付ロッド１が予定の深度に達したら、一旦貫入を停止して、モニター１５に表示される画像中に硬化材液が存在するか否かをリアルタイムで確認する（画像確認工程）。確認は目視で行うことができる。また、市販の画像解析ソフト等を用いることも可能である。硬化材液の存在は、色調の変化、粒度の変化、気泡の混入等により判断することができる。確認後、結果を記録し、次の確認予定深度までカメラ付ロッド１を貫入する。この手順を地盤改良体６０の下端まで繰り返すことにより、地盤改良体６０の有効径を確認できるとともに、地盤改良体６０の連続性についても確認することができる。なお、地盤改良体６０の下端とは、設計段階の地盤改良体６０の下端を意味し、下端の深度は注入ロッドから硬化材液の噴射を開始した深度に一致する。したがって、カメラ付ロッド１が地盤改良体６０の下端に到達したか否かは、深度によって確認される。
【００５３】
また、カメラ付ロッド１を確認予定深度ごとに停止させてその都度画像を確認するのではなく、記録媒体に記録した画像を用いて各確認予定深度の画像における硬化材液の存在を確認してもよい。
【００５４】
地盤改良を行う土地の土砂の種類や状態によっては、画像中の硬化材液の存在を、色調の変化、粒度の変化、気泡の混入等により判断することが困難となる場合がある。また、硬化材液の設計到達距離５２付近では、土砂に対する硬化材液の比率が小さくなり、硬化材液の存在を識別することが困難となる場合がある。このような場合には、硬化材液を土砂と識別可能に着色することにより、画像中の硬化材液の存在を容易に確認することができるようになる。このカメラ付ロッド１にはカメラ収容ロッド１０に着色剤散布口４１が設けられており、着色剤散布口４１から着色剤を散布して硬化材液を着色することができる。カメラ１１により撮影される前に、撮影される領域に着色剤が散布され、硬化材液が着色される（着色工程）。その後着色された領域をカメラ１１が撮影し、その画像がモニター１５に表示される。
【００５５】
以上により、第１貫入位置Ａにおける有効径の確認が終了する。第１貫入位置Ａで有効径が確認できなかった場合には、引き続き第２貫入位置Ｂで有効径の確認が行われる。第１貫入位置Ａで有効径が確認できた場合には、引き続き第３貫入位置Ｃで有効径の確認が行われる。
【００５６】
次に、着色剤を用いて硬化材液を土砂と識別可能に着色する方法および使用される着色剤について詳細に説明する。
【００５７】
硬化材液を着色するための第１の方法として、硬化材液を調製する際に着色剤を添加する方法が挙げられる。また、硬化材液を着色するための第２の方法として、地盤中において、注入ロッドの着色剤噴射ノズルから着色剤を噴射させて、硬化材液と地盤中で攪拌混合する方法が挙げられる。これらの方法を用いると、硬化材液の全体が土砂と識別可能に着色される。
【００５８】
上記の各着色方法に用いられる着色剤としては、一般的な染料や顔料を好適に用いることができる。硬化材液にセメント系固化材が含まれる場合には、アルカリ性雰囲気下で色調変化したり、退色しない着色剤を選択することが好ましい。例えば、着色スラグの微粒子粉末は、モルタルの細骨材として機能するとともに、アルカリ性雰囲気下で退色しない点で好適な着色剤である。着色スラグは、特開平４−２２４１４６号公報に記載の方法により取得することができる。
【００５９】
硬化材液を着色する第３の方法として、カメラ付ロッド１を貫入する際にカメラ１１で撮影される範囲の周辺を着色する方法が挙げられる。この第３の方法を用いれば、使用する着色剤は少量で足りる。
【００６０】
第３の方法により硬化材液を着色する場合には、図５（ａ）および図６に示すように、着色剤散布口４１を備えたカメラ付ロッド１が用いられる。このカメラ付ロッド１は、着色剤散布口４１がカメラ１１より下部に位置し、カメラ１１で撮影される領域に着色剤を散布するように設けられているので、カメラ付ロッド１を下方向に移動（貫入）させながら画像を撮影するので、着色剤が散布されて硬化材液が着色された後にカメラ１１が通過して着色された領域を撮影することになり、効率よく作業することができる。
【００６１】
第３の方法に用いられる着色剤は特に限定されず、一般的な染料や顔料を用いることができる。また、硬化材液にセメント系固化材が含まれる場合、硬化材液はアルカリ性となるのでｐＨ指示薬を着色剤として用いることができる。ｐＨ指示薬は狭い範囲を着色し、着色直後に撮影する方法（第３の着色方法）に用いられる着色剤として適している。本発明において好適なｐＨ指示薬としては、フェノールフタレインが挙げられる。フェノールフタレインは酸性および中性領域では無色であり、アルカリ性領域では赤色を呈するので、セメント系固化材を含む硬化材液と土砂が混在する領域は赤色に着色され、セメント系固化材を含む硬化材液が到達していない領域の土砂は着色されない。また、フェノールフタレインは、アルカリ性雰囲気下で瞬時に赤色を呈するので、着色までのタイムラグを考慮する必要がない。それゆえ、フェノールフタレイン散布直後の撮影画像において、硬化材液の存在を容易かつ確実に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の地盤改良体の有効径確認方法の説明図である。
【図２】本発明の地盤改良体の有効径確認方法においてカメラ付ロッドを地盤に貫入する方法の一例を示す説明図である。
【図３】（ａ）は、本発明に用いられるカメラ付ロッドの一例を示す説明図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】図３（ａ）のカメラ付ロッドの正面図である。
【図５】（ａ）は、本発明に用いられるカメラ付ロッドの他の例を示す説明図であり、（ｂ）は、（ａ）のＹ−Ｙ線断面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＺ−Ｚ線断面図である。
【図６】図５（ａ）のカメラ付ロッドの正面図である。
【図７】本発明におけるカメラ付ロッドの貫入位置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  カメラ付ロッド
１０  カメラ収容ロッド
１１  カメラ
１２  光源
１３  窓
１４  ビデオケーブル
１５  モニター
２０  位置センサー収容ロッド
２１  位置センサー
２２  傾斜計
２３  方位計
２４  位置情報伝送ケーブル
３０  静的コーン貫入試験用コーン
３１  荷重計
３２  荷重データ伝送ケーブル
４１  着色剤散布口
４２  着色剤輸送チューブ
５０  地盤表面
５１  注入ロッドの貫入位置
５２  設計到達距離
６０  地盤改良体
７０  接続用ロッド
１００  静的コーン貫入機
１０１  昇降装置
【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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