(57)【要約】【課題】施工手間の軽減により工期の短縮化を図ることができ、且つ、少ない施工スペースで地盤改良工事を実施できるようにする。【解決手段】基礎部分が直接基礎で構成される建物の直下に位置する軟弱地盤Ｇ０に、改良材７を入れて地盤改良する支持地盤改良方法において、建物の建築範囲全域にわたって、地上部から所定深度まで掘削具５によって軟弱地盤Ｇ０を掘削しながら撹拌混合し、その掘削時にスラリー状改良材７を地盤中に吐出し、軟弱地盤Ｇ０の土８とスラリー状改良材７とを一体化することで改良支持地盤層Ｇを形成する。【選択図】図２
2009102952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎部分が直接基礎で構成される建物の直下に位置する軟弱地盤に、改良材を入れて地盤改良する支持地盤改良方法であって、
前記建物の建築範囲全域にわたって、地上部から所定深度まで掘削具によって前記軟弱地盤を掘削しながら撹拌混合し、その掘削時にスラリー状改良材を地盤中に吐出し、前記軟弱地盤の土と前記スラリー状改良材とを一体化することで改良支持地盤層を形成する支持地盤改良方法。
【請求項２】
前記スラリー状改良材の吐出は、改良対象土の単位体積当たりの充填量が、前記改良支持地盤層における下方部が、上方部より大きくなるように実施する請求項１に記載の支持地盤改良方法。
【請求項３】
前記スラリー状改良材は、前記改良支持地盤層における下方部に吐出する時の単体強度が、上方部に吐出する時の単体強度より大きくなるよう配合を替える請求項１又は２に記載の支持地盤改良方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎部分が直接基礎で構成される建物の直下に位置する軟弱地盤に、改良材を入れて地盤改良する支持地盤改良方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の支持地盤改良方法としては、図３に示すように、地上部から所定深度まで掘削具５によって軟弱地盤Ｇ０を掘削して土８を一旦除去し、掘削底部分に金網等の補強材２０を敷設した後、前記土８にセメント粉等の改良材２１を混ぜながら掘削空間に埋め戻し、改良材２１の硬化によって前記土８と改良材２１と補強材２０とが一体となった改良支持地盤層Ｇを形成する（例えば、特許文献１、２参照）ことが実施されていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２６９８９４号公報（図３）
【特許文献２】特開２００１−９８５６１号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の支持地盤改良方法によれば、土にセメント粉等の改良材を混ぜて固めた所謂「ソイルセメント」を主として改良支持地盤層を形成するものであるが、このソイルセメントは、一般的にセメント粉の混ざり具合が不均一になり易いことから、改良品質のバラツキが大きく、改良支持地盤層全体とした強度不足を補う意味から、掘削底部分に敷設する金網等の補強材は必須の構成部材となる。
従って、補強材を敷設するために、改良対象範囲の土を一旦除去する必要がある。
そして、一連の現場工程においては、このような掘削工程の他に、補強材の敷設工程、除去した土にセメント粉等の改良材を混ぜる工程、その混合体を埋め戻す工程、埋め戻した上から転圧する工程等が必要で、施工手間が掛かると共に、工程が長くなり易い問題点がある。
更には、掘り起こした土を仮置きするスペースを現場に確保しなければならず、広い敷地を確保できる現場環境が必要となる問題点がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、施工手間の軽減により工期の短縮化を図ることができ、且つ、少ない施工スペースで地盤改良工事を実施できる支持地盤改良方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、基礎部分が直接基礎で構成される建物の直下に位置する軟弱地盤に、改良材を入れて地盤改良する支持地盤改良方法において、前記建物の建築範囲全域にわたって、地上部から所定深度まで掘削具によって前記軟弱地盤を掘削しながら撹拌混合し、その掘削時にスラリー状改良材を地盤中に吐出し、前記軟弱地盤の土と前記スラリー状改良材とを一体化することで改良支持地盤層を形成するところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、建物の建築範囲全域にわたって、地上部から所定深度まで掘削具によって軟弱地盤を掘削しながら撹拌混合し、その掘削時にスラリー状改良材を地盤中に吐出し、軟弱地盤の土とスラリー状改良材とを一体化することで改良支持地盤層を形成するから、掘削工程と、土とスラリー状改良材との撹拌混合工程とを、掘削土を別のスペースに移動させることなく原位置において継続して行えるようになり、より迅速に地盤改良工事を実施することが可能となる。
従って、従来のように、改良対象範囲の土の移動や埋め戻し等の手間の掛かる工程を順次実施する必要が無くなり、工期短縮を図ることが可能となる。
更には、掘削残土を別のスペースに仮置きすることも無くなるから、無駄なスペースを設ける必要もなくなり、少ないスペースでの施工が可能となる。
そして、改良支持地盤層としての改良品質に関しては、スラリー状改良材を用いることによる土粒子間隙への改良材の浸透効果が期待できるようになることに加えて、掘削工程に並行して土とスラリー状改良材とを撹拌混合するから、よりバラツキの少ない状態に混合することができ、改良強度の安定した改良支持地盤層を形成することが可能となる。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記スラリー状改良材の吐出は、改良対象土の単位体積当たりの充填量が、前記改良支持地盤層における下方部が、上方部より大きくなるように実施するところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、板状に改良された改良支持地盤層の下方部の強度を高くすることが可能となる。
従って、建物の基礎からの荷重が改良支持地盤層に作用した際に、下面側に大きく働く縁応力を、上述の高強度部分で受けることができ、効率的に応力負担をして安定した建物支持を叶えることが可能となる。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成は、前記スラリー状改良材は、前記改良支持地盤層における下方部に吐出する時の単体強度が、上方部に吐出する時の単体強度より大きくなるよう配合を替えるところにある。
【００１１】
本発明の第３の特徴構成によれば、本発明の第１又は２の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、板状に改良された改良支持地盤層の下方部の強度を高くすることが可能となる。
従って、建物の基礎からの荷重が改良支持地盤層に作用した際に、下面側に大きく働く縁応力を、上述の高強度部分で受けることができ、効率的に応力負担をして安定した建物支持を叶えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１３】
図１は、本発明の支持地盤改良方法で地盤改良した改良支持地盤層Ｇ上に形成された建物Ｂを示すもので、当該実施形態においては、例えば、平面積が広く、建物荷重が比較的小さい低層建物を例に挙げている。
【００１４】
前記建物Ｂは、その基礎部分を、各柱１の下端部に設けたフーチング２ａからなる直接基礎２によって構成されている。
フーチング２ａは、前記改良支持地盤層Ｇの直上に配置されている。
【００１５】
前記改良支持地盤層Ｇは、軟弱地盤Ｇ０を当該改良方法によって地盤改良することで形成されており、前記建物Ｂの建築範囲全域にわたる平面範囲に、一体となった板状体として構成されている。
層厚は、荷重状態によって適宜設計されており、地上部から、設計された所定深度までの深さ範囲にわたって地盤改良が実施されている。
【００１６】
従って、前記直接基礎２から加わる荷重は、前記改良支持地盤層Ｇに作用した後、改良支持地盤層Ｇ内において下方の広い範囲に分散された状態で下方地盤に伝達される。
そして、改良支持地盤層Ｇは、平面の全体的にバラツキの少ない状態に地盤改良されていると共に、特に、下方部３が上方部４より高強度となるように形成されている。
【００１７】
次に、当該実施形態の支持地盤改良方法について説明する。
［１］前記建物Ｂの建築範囲全域にわたって、地上部から所定深度までバックホー等の建設機械（掘削具に相当）５によって前記軟弱地盤Ｇ０を掘削する（図２参照）。その際、特に、土を除去することはせず、掘削範囲内に残したまま掘削作業を進行する。
尚、掘削に並行して改良材配合プラント６においてスラリー状改良材７を調合しておく。
また、前記建設機械５には、前記スラリー状改良材７を吐出自在なノズルｎを掘削刃５ａ部分に備えてあり、このノズルｎに連通する状態に、改良材配合プラント６からの送液ホース６ａが接続されている。
［２］前記［１］の掘削が進むに伴って、前記改良材配合プラント６からスラリー状改良材７を送液し、前記ノズルｎから地盤内に注入する。
掘削刃５を改良支持地盤層Ｇ中を移動させることによって注入されたスラリー状改良材７と土８とを撹拌混合する。
尚、スラリー状改良材７と土８との撹拌混合に当たっては、前記ノズルｎから吐出されるスラリー状改良材７の単位吐出量（単位時間当たりの吐出量）を略一定に保つと共に、前記下方部３での所要時間を、前記上方部４での所要時間より長くなるように施工管理する。この施工管理によって、前記下方部３でのスラリー状改良材７の充填量が、上方部４より多くなり、その結果、硬化した改良支持地盤層Ｇの厚みの内、下方部３が上方部４より高強度に仕上げることが可能となる。
［３］スラリー状改良材７と土８との撹拌混合の後、養生に移り、改良支持地盤層Ｇが所定の強度を発現すれば、前記建物Ｂの建設を開始する。
【００１８】
本実施形態の支持地盤改良方法によれば、掘削工程と、土８とスラリー状改良材７との撹拌混合工程とを、原位置において継続して行えるようになり、より迅速に地盤改良工事を実施することが可能となる。
従って、従来法のように、掘削土を別のスペースに移動させるようなことを行わずに施工を進めることができ、工期短縮を図ることが可能となる他、残土置きスペースも必要ないから、少ないスペースでの施工が可能となる。
また、板状に改良された改良支持地盤層Ｇの下方部３の強度を高くすることが可能となるから、建物Ｂの基礎からの荷重が改良支持地盤層Ｇに作用した際に、下面側に大きく働く縁応力を、上述の高強度部分で受けることができ、効率的に応力負担をして安定した建物支持を叶えることが可能となる。
そして、スラリー状改良材７と土８とが混ざり易いので、改良強度の安定した改良支持地盤層Ｇを形成することが可能となる。
【００１９】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２０】
〈１〉  当該支持地盤改良方法によって改良された改良支持地盤層Ｇ上に支持される建物Ｂは、先の実施形態で説明したものに限るものではなく、例えば、基礎形式に関しては、フーチングによる直接基礎に替えて、ベタ基礎やフローティング基礎等の直接基礎形式のものであってもよい。
〈２〉  支持地盤改良において、前記改良支持地盤層Ｇは、先の実施形態で説明したように、下方部３が上方部４より高強度となるように改良することに限るものではなく、例えば、上下共に同じ（又はほぼ同じ）強度となるように改良するものであってもよい。
〈３〉  前記改良支持地盤層Ｇの下方部３が上方部４より高強度となるように地盤改良する方法としては、先の実施形態で説明した方法に限るものではない。即ち、先の実施形態においては、スラリー状改良材７と土８との撹拌混合に当たって、ノズルｎから吐出されるスラリー状改良材７の単位吐出量（単位時間当たりの吐出量）を略一定に保つと共に、前記下方部３での所要時間を、前記上方部４での所要時間より長くなるように施工管理することによって、前記下方部３でのスラリー状改良材７の充填量を上方部４より多くし、その結果、硬化した改良支持地盤層Ｇの厚みの内、下方部３が上方部４より高強度に仕上げたが、別の方法として、撹拌混合の所要時間は下方部３も上方部４も略一定に保つと共に、ノズルｎから吐出されるスラリー状改良材７の単位吐出量（単位時間当たりの吐出量）を、前記上方部４より下方部３を増加させることによって、前記下方部３でのスラリー状改良材７の充填量を上方部４より多くし、その結果、硬化した改良支持地盤層Ｇの厚みの内、下方部３が上方部４より高強度に仕上げるものであってもよい。
また、更に異なる方法として、前記スラリー状改良材７そのものの配合を、前記下方部３に吐出するスラリー状改良材７の単体強度を、上方部４に吐出するスラリー状改良材７の単体強度より大きくなるように、各スラリー状改良材７の配合を変更するものであってもよい。
尚、スラリー状改良材７の配合に関しては、設計荷重と改良強度との関係によって求められるものであり、公知の配合を採用することができる。
また、改良材７は、一般的には、セメントを主材としたものを用いることが多い。
〈４〉  当該支持地盤改良方法に用いる掘削具は、先の実施形態で説明したバックホーに限るものではなく、他の掘削装置であってもよい。また、掘削部分の構造も、例えば、フォーク状の掘削刃５ａを備えたもの以外にも、オーガー状や、回転刃形状のもの等、公知のものを使用することができ、それらを含めて掘削具と総称する。
また、スラリー状改良材７の地盤内への吐出は、掘削具と別の構成機器を用いて行うものであってもよい。
〈５〉  改良支持地盤層Ｇは、先の実施形態で説明した直接基礎より下方にのみ位置することに限らず、例えば、図４に示すように、フーチング２ａの上方まで位置する場合もある。この図の例によれば、土間コンクリートは、改良支持地盤層Ｇを構成する前記上方部４の上に載置する状態で支持されている一方、フーチング２ａは、前記下方部３の上に載置する状態で支持されている。
【００２１】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】改良支持地盤層上の建物を示す説明図
【図２】支持地盤改良方法を示す説明図
【図３】従来の支持地盤改良方法を示す説明図
【図４】別実施形態における改良支持地盤層上の建物を示す説明図
【符号の説明】
【００２３】
２      直接基礎
３      下方部
４      上方部
５      建設機械（掘削具に相当）
７      スラリー状改良材
８      土
Ｂ      建物
Ｇ      改良支持地盤層
Ｇ０    軟弱地盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009102952.tif 000005
【図４】
2009102952.tif 000006