(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化材液と圧搾空気とを地盤中に高圧噴射し、該地盤中に大口径の改良柱体を造成して地盤を改良する高圧噴射攪拌工法において、硬化材液と圧搾空気とを圧送する流路が二系統の二重管構造とする注入ロッド、該注入ロッドの下端部に一対の腕木を突設し、該腕木の先端に硬化材液噴射ノズルと、それを包囲するように圧搾空気噴射ノズルを設けるとともに、各噴射ノズルが前記二系統の流路にそれぞれ連通する構成とし、各噴射ノズルから排泥がでない改良対象土に対し体積比で20％以下の量の硬化材液と、圧搾空気とをそれぞれ高圧噴射しながら、注入ロッドを回転上下動させて、地盤中に大口径の改良柱体を造成し、地盤を改良することを特徴とする地盤の改良工法。
【請求項２】
硬化材液と圧搾空気とを地盤中に高圧噴射し、該地盤中に大口径の改良柱体を造成して地盤を改良する高圧噴射攪拌工法において、硬化材液と圧搾空気とを圧送する流路が二系統の二重管構造とする注入ロッド、該注入ロッドの下端部側壁に硬化材液噴射ノズルと、それを包囲するように圧搾空気噴射ノズルを設けるとともに、各噴射ノズルが二系統の流路にそれぞれ連通する構成とし、前記各ノズルから排泥がでない改良対象土に対し体積比で20％以下の量の硬化材液と、圧搾空気とを高圧噴射し、注入ロッドを回転上下動させて、地盤中に大口径の改良柱体を造成し、地盤を改良することを特徴とする地盤の改良工法。
【請求項３】
硬化材液と圧搾空気とを地盤中に高圧噴射し、該地盤中に大口径の改良柱体を造成して地盤を改良する高圧噴射攪拌工法において、硬化材液と圧搾空気とを圧送する流路が二系統の二重管構造とする注入ロッド、該注入ロッドの下端部に一対の腕木を突設し、該腕木の先端に硬化材液噴射ノズルと、それを包囲するように圧搾空気噴射ノズルを設けるとともに、各噴射ノズルが前記二系統の流路にそれぞれ連通し、また注入ロッドの軸身に添ってひれ状の突片を設けた構成とし、各噴射ノズルから排泥がでない改良対象土に対し体積比で20％以下の量の硬化材液と、圧搾空気とをそれぞれ高圧噴射しながら、注入ロッドを回転上下動させて、地盤中に大口径の改良柱体を造成し、地盤を改良することを特徴とする地盤の改良工法。
【請求項４】
硬化材液と圧搾空気とを地盤中に高圧噴射し、該地盤中に大口径の改良柱体を造成して地盤を改良する高圧噴射攪拌工法において、硬化材液と圧搾空気とを圧送する流路が二系統の二重管構造とする注入ロッド、該注入ロッドの下端部側壁に硬化材液噴射ノズルと、それを包囲するように圧搾空気噴射ノズルを設けるとともに、各噴射ノズルが二系統の流路にそれぞれ連通し、また注入ロッドの軸身に添ってひれ状の突片を設けた構成とし、前記各ノズルから排泥がでない改良対象土に対し体積比で20％以下の量の硬化材液と、圧搾空気とを高圧噴射し、注入ロッドを回転上下動させて、地盤中に大口径の改良柱体を造成し、地盤を改良することを特徴とする地盤の改良工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は地盤の改良工法のうち、硬化材と圧搾空気とを地盤中に高圧噴射して、該地盤中に大口径の改良柱体を造成することにより地盤を改良する工法において、注入硬化材液と原地盤土壌との混合により派生する余剰の泥状土壌（スライム）の地表への排出問題を改良する地盤の改良工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地盤中に硬化材注入により改良柱体を造成して地盤を改良する地盤改良工法が種々あるが、地盤中に造成する改良柱体の口径を大きくするため、ノズルから硬化材液を高圧噴射すると同時に、硬化材液を包むようにして圧搾空気を高圧噴射し、切削効率を高め大口径の改良柱体を得る工法が行われている。
【０００３】
この工法に使用される注入ロッドの形態としては、例えば、特開昭５７−１０４７１４号にみられるように、外管と内部に複数の内管を並列して設けた注入ロッドを形成し、その注入ロッドの先端部に硬化材液噴射ノズルと圧搾空気噴射ノズルを設けた複数の攪拌翼を張設したもの、あるいは、二重管構造とした注入ロッドの側壁に直接硬化材液噴射ノズルと圧搾空気噴射ノズルを設けたもの等が知られている。
【０００４】
しかし、前者の形態の注入ロッドは構造が複雑であるなどの理由から、未だ実用化されていない。
現在、一般的に使用されている後者の形態の注入ロッドの場合、噴射時間は、標準的には１６〜４０分／ｍで施工されており、これは改良対象土に対し、硬化材液混入量が体積比で５０〜８５％に相当する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このため、以下の問題を有する。
すなわち、地盤中に多量の硬化材液を高圧噴射するため、改良対象地盤は硬化材液および圧搾空気と完全に一体となった状態で泥状化し、空気のリフトアップ効果により、地表に多量の排泥が出されるため、その処理に多大の費用と労力を要する。
【０００６】
また、硬化材液を含む排泥は産業廃棄物として取り扱われ、環境問題上からも問題がある。
さらに、注入ロッドに複数の攪拌翼を設けることは、攪拌効果は上がるものの注入ロッドの構造が複雑となり問題がある。
【０００７】
本発明者は上記問題点を解決するために、鋭意研究の結果、注入ロッドの下端部に設ける攪拌噴射装置を、腕木の一対だけの構成としても改良柱体の品質を損なうことなく、しかも排泥を出さない硬化材液量が存在することを知見し、本発明を完成させた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明は改良予定地盤中に硬化材液と圧搾空気を高圧噴射し、該地盤中に大口径の改良柱体を造成して地盤を改良する工法において、注入ロッドを二系統の流路を有する二重管構造とするとともに、注入ロッドの下端部に一対の腕木を突設し、該腕木の先端に硬化材液噴射ノズルと、それを包囲して圧搾空気噴射ノズルを設け、二系統の流路にそれぞれ連通する構成とし、各ノズルから排泥がでない量の硬化材液と圧搾空気とを高圧噴射し、注入ロッドを回転上下動させて、地盤中に大口径の改良柱体を造成し地盤を改良する地盤の改良工法としたことである。
【０００９】
また、改良予定地盤中に硬化材液と圧搾空気を高圧噴射し、該地盤中に大口径の改良柱体を造成して地盤を改良する方法において、注入ロッドを二系統の流路を有する二重管構造とするとともに、注入ロッドの下端部側壁に硬化材液噴射ノズルと、それを包囲して圧搾空気噴射ノズルを設け、二系統の流路にそれぞれ連通する構成とし、各ノズルから排泥がでない量の硬化材液と圧搾空気とを高圧噴射し、注入ロッドを回転上下動させて、地盤中に大口径の改良柱体を造成し、地盤を改良する地盤の改良工法としたことである。
【００１０】
また、噴射硬化材液量が、排泥がでない、改良対象土に対し体積比で20％以下である地盤の改良工法としたことである。
【００１１】
改良柱体の品質を損なわない範囲で、しかも、排泥がでない量の改良対象土に対して体積比20％以下の量の硬化材液と圧搾空気とを、改良対象地盤中に高圧噴射注入することにより、改良対象地盤が高圧噴射された硬化材液および圧搾空気とが完全に一体となった状態で泥状化し、空気のリフトアップ効果により、泥状化した土壌が排泥として地表に出されることがなく、空気のみが地表に排出されるので排泥が出ることがない。
また、混入硬化材液量が制限されるので、非常に経済的である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、以下の実施例に基づいて説明する。
図はこの発明の地盤改良工法に用いる装置の一実施例を示したもので、図１は装置の側面図、図２は請求項１に記載の工法に用いる注入ロッドの一実施例の正面断面図とその平面断面図、図３は請求項２に記載の工法に用いる注入ロッドの一実施例の正面断面図及び平面断面図、図４は請求項１記載の工法に用いる注入ロッドの他の実施例の正面断面図及び平面断面図、図５は請求項１の注入ロッドのさらに他の実施例の正面断面図および平面断面図、図６は請求項２の注入ロッドの他の実施例の正面断面図および平面断面図である。
なお、実施の形態は、基本的には通常の高圧噴射工法と同一である。
【００１３】
図１〜図６において、１は硬化材供給管８と圧搾空気供給管９とからな二重管構造の注入ロッドであり、該注入ロッド１は支柱２によって支持され、駆動装置３によって回転上下動させる。
上記注入ロッド１の上端は、スイベル４を介して図示しない硬化材液圧送ホース、圧搾空気圧送ホースに連結されている。また、注入ロッド１の下端部の掘削ヘッド部５に攪拌用の腕木６が突出して設けられていて、該腕木６の先端部に噴射口７が設けてある。
また、二重管構造の注入ロッドの一方の供給管である硬化材液供給管８に連通する硬化材液噴射ノズル１０の吐出口と、該硬化材液噴射ノズル１０を包囲し、かつ、前記硬化材液噴射ノズル１０の吐出口と吐出口が、腕木６の先端部で重合するように、他方の供給管である圧搾空気圧送管９に連通する圧搾空気噴射ノズル１１を配設した構造からなるものである。
【００１４】
なお、硬化材液噴射ノズル１０及び圧搾空気噴射ノズル１１からなる噴射口７は、図２及び図４において、掘削ヘッド部５の腕木６の先端部に設けた例を示したが、図３に示すように二系統の流路を有する注入ロッド１の下端部側壁１ａの一側に設けても良い。
【００１５】
さらに、図４に示す注入ロッドの様に空気の排出を効果的に行うため、注入ロッド１の軸身に添ってひれ状の突片１２を数条設けても良い。
また、図５に示すとおり、噴射口７を腕木６の両端部に設けても、図６に示すとおり、注入ロッド１の下端部の両側壁１ａ、１ｂに設けても良い。
【００１６】
以上のように構成された注入ロッドを改良予定地盤の所定深度まで回転貫入する。
所定深度に達した後、硬化材液噴射ノズル１０および圧搾空気噴射ノズル１１からそれぞれ排泥が出ない量、例えば、噴射硬化材液量を改良対象土に対し体積比で２０％以下の量の硬化材液Ａと圧搾空気Ｂを高圧噴射し、注入ロッド１を回転引き上げ地盤中に大口径の改良柱体を造成する。
【００１７】
なお、噴射する時期については、本実施例に限定されるものでなく貫入時に噴射してもよく、注入ロッドを上下動させながら噴射してもよく、ステップで噴射してもよいことはいうまでもない。
【００１８】
この発明は、排泥の出ない量の硬化材液と圧搾空気とを高圧噴射することにより発生する排泥がなく、空気のみを効果的に地表に排出することができる。また、注入ロッドの軸身にひれ条の突片を設けたので空気が該突片に添って上昇排出されるので、地表への空気の排出をより効果的に行うことができる。
さらに、注入ロッドの下端部に配設する腕木を一対のみとしたので構造が簡略化され、注入ロッドを簡便化することができた。
また、混入硬化材液量も制限されたので、非常に経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の地盤改良工法に用いる装置の一実施例の側面図である。
【図２】請求項１に記載の工法に用いる注入ロッドの一実施例の正面断面図とその平面断面である。
【図３】請求項２に記載の工法に用いる注入ロッドの一実施例の正面断面図とその平面断面図である。
【図４】請求項１に記載の工法に用いる注入ロッドの他の実施例の正面断面図とその平面断面図である。
【図５】請求項１に記載の工法に用いる注入ロッドの他の実施例の正面断面図とその平面断面図である。
【図６】請求項２に記載の工法に用いる注入ロッドの他の実施例の正面断面図とその平面断面図である。
【符号の説明】
１    注入ロッド
１ａ    下端部側壁
１ｂ    下端部側壁
２    支柱
３    駆動装置
４    スイベル
５    掘削ヘッド
６    腕木
７    噴射口
８    硬化材液供給管
９    圧搾空気供給管
１０    硬化材液噴射ノズル
１１    圧搾空気噴射ノズル
１２    ひれ条の突片
Ａ    硬化材液
Ｂ    圧搾空気
【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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