JP2000080638A

JP2000080638A - 地盤改良工法

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Publication number: JP2000080638A
Application number: JP10340640A
Authority: JP
Inventors: Miyoshi Tadahira; 美好忠平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2000-03-21
Anticipated expiration: 2018-11-30
Also published as: JP3450725B2

Abstract

(57)【要約】【課題】硬化材が不要で、加重支持土質に不向きな水
溶性微細土粒子等を良好に排出することができ、中詰め
材を効率良く締め固めることができる地盤改良工法を提
供する。【解決手段】鋼矢板11の下端に圧縮水Ｗを噴射する圧
縮水用ノズル26と圧縮空気Ｗを噴射する圧縮空気用ノズ
ル27とを設ける。それらノズル26，27から圧縮水Ｗと圧
縮空気Ａとを噴射して地中に所定深さまで打ち込み、掘
削孔51を形成する。圧縮水Ｗと圧縮空気Ａとの噴射によ
り地中の微細粒子を鋼矢板11に沿って上昇させると共
に、地表52に排出する。この微細粒子を排出した後、圧
縮空気Ｗの噴射を停止あるいは減少させ、鋼矢板11を上
下しながら引き抜くと共に、掘削孔51内に中詰め材たる
砕石53を投入する。この砕石53を鋼矢板11により打撃す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、地盤改良工法に関
する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来、この種の地盤改
良工法において充填材を使用するものとして、特開昭５
６−５２２１９号公報には、全周水平噴射ヘッドを有す
る注入管を砂質地盤中の所定深さに挿入し、前記全周水
平噴射ヘッドを通じて水又は空気を砂質地盤中に水平方
向に噴射して土粒子を移動収縮させ、その移動収縮によ
って生じた空隙中に充填材を注入し固化させる砂質地盤
の改良工法（公報特許請求の範囲）が提案され、圧力水
又は圧力空気を水平に噴射し、圧力水又は圧縮空気によ
る衝撃で土粒子の移動収縮（公報第８欄第１〜２行）す
るものであるが、充填材として、セメント系，水ガラス
系等の如く収縮せずあまり膨脹しない硬化材（公報第８
欄第７〜９行）を用いており、このように硬化材を用い
るものであるから、材料費がかかるという問題がある。
また、特開平７−２５２８２３号公報には、高圧ジェッ
ト噴流と機械攪拌との併用により地中に固結杭を造成す
るに際し、地中に挿入する管の長手方向に間隔を設けて
取付けた攪拌翼に設けて固化材又は水の高圧噴流及び該
高圧噴流の周りを覆う空気噴流を噴出する少なくとも２
個のノズルを用い仕上がり杭径の制御方法（公報特許請
求の範囲）が提案されているが、この方法も硬化材とし
てはセメントミルク，モルタル，薬剤など（工法第４欄
第１〜２行）を用いるものであるから、材料費がかかる
という問題がある。

【０００３】そこで、上記のように硬化材を用いること
なく地盤改良を行う工法として、特開平３−２８１８１
５号公報には、振動部の振動と先端部からのジェット水
の噴射によりバイブロフロットを地盤中に貫入し、さら
に砕石や砂利等の中詰め材を投入しながら引き抜いて、
周囲の地盤を締固めると共に地盤中に中詰め材の柱を形
成する（公報第１頁右欄第17行〜第２頁右上欄第１行）
工法が記載され、また、バイブロフローテーション工法
における振動部の振動と振動部先端からの第１の圧縮空
気の噴射とにより前記振動締固め装置を地中に貫入して
穿孔を形成すると同時に、前記振動締固め装置の外周か
らの第２の圧縮空気の噴射と前記ロッド部の軸方向に設
けた偏平板の作用により前記外周の空隙を拡幅保持する
工程と、前記穿孔を形成した後、振動締固め装置を引き
抜きながら前記空隙に中詰め材を投入する工程とからな
る振動締固め工法（公報特許請求の範囲）が提案されて
いる。

【０００４】上記特開平３−２８１８１５号公報のジェ
ット水を噴射する工法では、ジェット水により地表に泥
水が吐き出され、この泥水と共に地中の水溶性微細土粒
子等が排出され、この水溶性微細土粒子は、腐食土等の
含まれる成分で、加重支持土質としては不適当であっ
て、締め固めを行っても強度が得られないものである。
しかし、単にジェット水を噴射するだけでは、上記の水
溶性微細土粒子等の締め固めに不向きな成分を効率良く
排出することができない。また、上記振動締固め工法の
ように圧縮空気の噴射と振動により締め固める工法で
は、締め固めに限界があると共に、その中詰め材周囲の
地盤を効率良く締め固めることができない。

【０００５】そこで、本発明は、硬化材が不要で、加重
支持土質に不向きな水溶性微細土粒子等を良好に排出す
ることができ、中詰め材を効率良く締め固めることがで
きる地盤改良工法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の地盤改良工法
は、杭の下端に圧縮水を噴射する圧縮水用ノズルと圧縮
空気を噴射する圧縮空気用ノズルとを設け、それらノズ
ルから圧縮水と圧縮空気とを噴射して地中に所定深さま
で打ち込んで掘削孔を形成し、前記圧縮水と圧縮空気と
の噴射により地中の微細粒子を前記杭に沿って上昇させ
ると共に、地表に排出し、この微細粒子を排出した後、
前記圧縮空気の噴射を停止又は噴射圧を下げ、前記杭を
引き抜くと共に、この引き抜き時に掘削孔内に中詰め材
を投入する工法である。

【０００７】この請求項１の構成によれば、下方に向か
って噴射した圧縮空気と圧縮水とにより、鋼矢板の下方
の掘削孔において、土粒子（土塊）の攪拌が行われ、圧
縮空気が泡となって上昇する際に土粒子を揺動して分解
が行われ、これにより分解した微細粒子たる水溶性微細
粒子が上昇水流と泡の上昇に伴うリフトアップ効果によ
りに地表に効率よく排土される。そして、掘削孔内に投
入した中詰め材を圧縮水により圧密して圧密柱を形成す
ることができる。

【０００８】また、請求項２の地盤改良工法は、前記杭
を引き抜く際に該杭を上下動し、前記杭により前記掘削
孔内の前記中詰め材を叩く工法である。

【０００９】この請求項２の構成によれば、掘削孔に投
入した中詰め材を叩くことにより、中詰め材が圧密され
ると共に、中詰め材の周囲の土質を締め固めることがで
きる。

【００１０】さらに、請求項３の地盤改良工法は、前記
微細粒子を排出した後、前記圧縮水の噴射圧を下げる工
法である。

【００１１】この請求項３の構成によれば、圧縮水の噴
射圧を下げることにより、地中の固結可能な土粒子を地
表に排土することがなく、その土粒子を締め固めて掘削
孔中に圧密柱を形成することができ、投入する中詰め材
などの材料費を削減することができる。

【００１２】さらに、請求項４の地盤改良工法は、前記
杭の打ち込み中に、圧縮水と圧縮空気との噴射により杭
の回りの掘削孔内壁部から間隙水を負圧吸引する工法で
ある。

【００１３】この請求項４の構成によれば、圧縮空気の
噴射により杭の下方には空気が溜まっており、ここに向
って圧縮水を噴射すると、圧縮水の噴射位置下方の周囲
に負圧が発生し、この負圧により掘削孔内壁面を構成す
る土粒子の間隙水（土粒子の間に含まれる水）が吸引さ
れ、同時に上方からの土圧荷重により掘削孔の内壁部が
圧密化される。

【００１４】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施例を添付図面を
参照して説明する。図１ないし図１１は本発明の第１実
施例を示し、この地盤改良工法に用いる装置は、図１に
示すように、杭たる鋼矢板11に静加重を加えて打込み引
き抜きを行う杭圧入引込機を用い、支持体12に杭圧入引
抜機13を固定し、この杭圧入引抜機13は、その下部に前
記支持架台12を挟持する固定脚部14を備え、前記固定脚
部14の下部に設けた複数の挟持部14Ａが前記支持架台12
を挟持することにより前記支持架台12に前記杭圧入引抜
機13が固定される。また、この杭圧入引抜機13は、鋼矢
板11を挟持する挟持アーム15を有すると共に、この挟持
アーム15を上下に移動する杭圧入引抜手段16が設けられ
ている。

【００１５】前記鋼矢板11に沿って二重管21を固定した
設け、この二重管21は外管22と内管23とからなり、この
内管23内により圧縮水路24を形成し、前記外管22内面と
内管23外面との間により圧縮空気路25を形成し、前記圧
縮水路24の下端に圧縮水用ノズル26を設け、前記圧縮空
気路25の下端に圧縮空気用ノズル27を設けている。図２
に示すように、前記二重管21の上端側には取付け具28が
一体に設けられ、この取付け具28には、前記鋼矢板11の
上端縁に係脱自在なフック部29が回動可能に枢着されて
おり、また、その取付け具28の下部に、倒れ止めワイヤ
ー30を設け、その上部に吊り上げ用のワイヤー31を設け
ている。また、前記二重管21の下部は鋼製バンド32によ
り前記鋼矢板11に固定され、この鋼製バンド32は両側に
脚部32Ａを有しており、前記圧縮空気用ノズル27の外面
に形成した凹部49に前記鋼製バンド32が係合している。
さらに、前記二重管21の上端には、前記圧縮水路24に連
通する水ホースアダプター34と、前記圧縮空気路25に連
通する空気ホースアダプター33とが設けられている。前
記水ホースアダプター34に高圧ホース39を介して圧縮水
供給装置たる高圧ポンプ36を接続し、この高圧ポンプ36
が水槽37に接続され、この水槽37には水中ポンプ38によ
り水を溜めておく。また、前記空気ホースアダプター33
にホース35を介して圧縮空気供給装置たるエアーコンプ
レッサ40を接続している。また、前記鋼矢板11の下部に
は、短い鋼矢板11Ａからなる当て部材17が設けられ、こ
の当て部17の下端は前記鋼矢板11の下端とほぼ面一に形
成され、また、前記当て部材17により前記ノズル26，27
を覆っている。

【００１６】図４及び図５に示すように、前記圧縮水用
ノズル26は、前記内管23に螺合されており、下端には噴
射口41が形成されている。また、前記圧縮水用ノズル26
には下方に向って縮小するテーパ状外周面42が形成さ
れ、さらに、圧縮空気用ノズル26の下端には平面十字型
をなすスリット43が形成されている。また、前記外管22
の下端内面に雌螺子部22Ａを形成し、この雌螺子部22Ａ
に螺合する雄螺子部27Ａが、前記圧縮水用ノズル27の上
端外面に形成されている。さらに、前記圧縮空気用ノズ
ル27の上端には、テーパ状内周面44が形成され、前記外
管23に圧縮空気用ノズル27を螺合した状態で、前記テー
パ状外周面42とテーパ状内周面44との間に、前記圧縮空
気路25と連通するテーパ状の案内空気路45が形成され、
この案内空気路45により圧縮空気が圧縮空気用ノズル27
の中央側に案内される。さらに、前記案内空気路45から
前記圧縮空気用ノズル27の下端の噴射口46に至る通路47
が、該圧縮空気用ノズル27の内部に形成されている。そ
して、前記案内空気路45と前記圧縮空気用ノズル27の噴
射口46との間の長さは、前記噴射口46の直径Ｄより長く
形成されている。また、前記圧縮空気用ノズル27の下端
には平面一側方向のスリット48が形成されている。ま
た、前記圧縮水用ノズル26の噴射口41の直径ｄは、前記
圧縮空気用ノズル27の噴射口46の直径Ｄより小さく形成
されている。尚、図中49は前記鋼製バンド32が係止する
凹部であり、前記圧縮空気用ノズル47の外周に形成され
ている。また、前記案内空気路45の断面積を、前記圧縮
空気路25の断面積以上としている。

【００１７】実験例１この実験例１は、複数土質互層に本発明を適用した場合
を検討する例であり、透明水槽91内に下層から粘土92、
細砂93、中砂94、粗砂95、小砂利96を順に敷き詰めて層
97を形成する。

【００１８】図６及び図７に示すように、内管101と外
管102とからなる二重管103を形成し、内管101の先端か
ら圧縮水、内管101と外管102の間から圧縮空気を噴射可
能とする。圧縮空気と圧縮水とを噴射しながら、前記二
重管103の先端を前記層97内にほぼ垂直に挿入すると、
二重管103の下方にフラスコ状の掘削孔が形成され、二
重管103の挿入を停止し、圧縮空気と圧縮水とを噴射を
継続すると、フラスコ状掘削孔98内において、土粒子の
攪拌が行われ、この攪拌により土粒子成分が分解する。
すなわち砂の層であれば、砂本体とそれに含まれていた
水溶性微細土粒子に分解する。比重の軽い水溶性微細土
粒子は、二重管103の外周に沿う上昇水流と、圧縮空気
の上昇に伴うリフトアップ効果により水と共に地上に排
土される。この排土状況を地上で確認し、実際には地上
に排出される水の濁り具合により確認し、水溶性微細土
粒子の排土がほぼ終了したら、圧縮空気の噴射を停止
し、圧縮水のみ噴射を継続する。このように圧縮空気の
供給を停止すると、フラスコ状掘削孔内での攪拌力が低
下し、土粒子は圧縮空気により攪拌されない比重の大き
な土粒子から順次掘削孔の底部に体積し、かつ体積した
土粒子は、下方に向かって噴射される圧縮水により水締
めされ、隙間なく堆積し、圧縮水の噴射を続けながら徐
々に二重管103を上方に引き抜くと、順次圧密された土
粒子柱が形成された。

【００１９】そして、二重管103を引く抜くと、排土さ
れた水溶性微細粒子と、土粒子が圧密された分の体積だ
け、掘削孔98の上部が空洞となり、この部分に充填する
中詰め材が必要となる。

【００２０】この実験により、複数土質体積地層に高圧
噴射水を噴射し、土粒子を分解でき、さらに、分解した
土粒子に圧縮水と圧縮空気を供給することにより、攪拌
できることが分かった。また、比重の軽い水溶性微細粒
子は、空気を含む圧縮水の上昇力により良好に地表に排
出される。さらに、圧縮空気の噴射を停止して圧縮水の
みの噴射とすると、攪拌力が低下し、圧縮水のみの力で
は攪拌力の影響を受けない重たい土粒子から順次堆積し
ていく。そして、出来上がった土粒子柱は、下から、小
砂利96、粗砂95、中砂94、細砂93、粘土92となった。

【００２１】実験例２透明水槽91内に、粘土92、細砂93、中砂94、粗砂95、小
砂利96を混合して敷き詰め、実験例１と同様に、二重管
103を用いて実験を行ったところ、実験例１と同様に、
出来上がった土粒子柱は、下から、小砂利96、粗砂95、
中砂94、細砂93、粘土92となった。

【００２２】このように土質、土層堆積条件を変えて
も、出来上がる土粒子柱は、比重の重たいものから圧密
堆積することが分かった。

【００２３】さらに、上記実験例１，２に対して圧縮水
と圧縮空気の噴射圧を変えた他の実験から、以下のこと
が分かった。

【００２４】まず、土質条件の異なる実験においても、
掘削孔98には下から比重の重たいものが堆積する。ま
た、圧縮水の噴射圧を上げるように調整すれば砂類も排
土できる。特に、加重支持土質として不適当な水溶性微
細土粒子のみを圧縮水と圧縮空気の噴射圧の調整により
任意に排土することができ、現状地盤に含まれる加重支
持土質として有効な土粒子を利用し、土粒子を圧密する
ことにより、強固な土粒子柱を作ることができる。

【００２５】実験例３透明水槽91内に、下層から粘土92、細砂93、中砂94、粗
砂95、小砂利96を順に敷き詰める。実験例１と同様にし
て、所定深さまで二重管103を挿入し、水溶性微細土粒
子の排土を確認した後、すなわち水と共に水溶性微細土
粒子が排土されなくなったら、圧縮空気の噴射を停止
し、圧縮水の噴射のみを継続する。この状態では、比重
の重たい土粒子から堆積し、かつ圧縮水の噴射圧により
水締めされる。この後、地表の掘削孔98から、小砂利を
投入して供給し、この小砂利は二重管103の外周に沿っ
て沈下し、掘削孔98の底部に堆積し、さらに、圧縮水の
噴射圧により締め固められ、また、小砂利の供給を続け
ると共に、二重管103を上下運動させながら序々に引き
抜いていく。この場合、二重管103の下端により、堆積
した小砂利を叩くようにして点圧締め固めを行い、ま
た、供給する小砂利の堆積分だけ地中の土粒子が上昇水
流によって地表に排土され、二重管103の上下運動を繰
り返して該二重管103を引き抜き、地表側に形成された
前記排土分の体積だけ掘削孔98に小砂利を充填し、加圧
支持砂利杭を形成することができた。また、この実験例
３と同様にして行った他の実験例で、圧縮空気の噴射を
停止した後、あるいは圧縮空気の噴射停止と同時に圧縮
水の噴射のみ下げて行った実験では、地中に含まれる水
溶性微細土粒子以外に排土される土粒子の量を削減で
き、地中に含まれる加重支持土質を加圧支持砂利杭の形
成に利用できることが分かった。

【００２６】実験例４この実験例４は、上述した鋼矢板11の装置を用いた現場
での実験例である。土質は、ＧＬ（地表面）から１ｍ
（メートル）までがシルト質粘土でＮ値が０、その下は
ＧＬから３ｍまでが腐植土でＮ値が０、その下はＧＬか
ら６ｍまでが細砂でＮ値が１５、その下はＧＬから１２
ｍまでが細砂でＮ値が２０である。

【００２７】図８ないし図１１を参照して説明する。
尚、図８，９，１０では鋼矢板11Ａの図示を省略してい
る。前記杭圧入引抜機13により、鋼矢板11を地中に圧入
し、同時にノズル26，27から圧縮水Ｗと圧縮空気Ａを噴
射し、図８に示すように、掘削を行う。この圧縮水Ｗと
圧縮空気Ａの噴射により、鋼矢板11の下方には底部が広
いフラスコ状の掘削孔51が形成され（上記水槽91を用い
た実験例により確認）、下端を深さ略７ｍまで挿入し
た。この位置で、鋼矢板11下方のフラスコ状の掘削孔51
内においては、圧縮水Ｗと圧縮空気Ａとにより土粒子攪
拌作用が発生し、その攪拌作用により既設土粒子構成
（土の塊）を分解し、分解された比重の軽い水溶性微細
土粒子が、鋼矢板11の外面に沿って、上昇水流と空気の
リフトアップ作用により、水と共に地表面52に排土され
る。この例では、軽い方から、腐植土、シルト、高濃度
茶褐色水、細砂の順に排土された。細砂の排土を目視に
より確認した後、図９に示すように、圧縮空気Ａの供給
を停止し、圧縮水Ｗのみの噴射を継続した。

【００２８】図９及び図１０に示すように、地表面52か
ら掘削孔51の開口部51Ａに、砕石53を該砕石53の沈下速
度に合わせて供給し、供給された砕石53は、上昇水流に
係わらず、鋼矢板11の外周に沿って沈下し、掘削孔51の
底部に堆積し、圧縮水Ｗにより水締めされる。尚、この
場合、高圧水Ｗの影響を受けない比重の重たい既設地中
の土粒子も掘削孔51の底部に堆積する。さらに、砕石53
の投入に合わせて、すなわち掘削孔51内の砕石53の上面
53Ａの高さに合わせるようにして鋼矢板11を上下運動し
ながら引上げる。この場合、鋼矢板11の上下運動により
砕石上面53Ａの高さを確認し、砕石上面53Ａに鋼矢板11
により杭圧入引抜機13で１０トン程度の加圧を掛けて点
圧締め固めを行うことが好ましい。点圧締め固めを行う
際には、鋼矢板11の下端が砕石上面53Ａに当たれば、杭
圧入引抜機13の下方への加圧力が変わるから、当たった
位置を該杭圧入引抜機13の装置により確認できる。一例
として、砕石53を投入しつつ、鋼矢板11を所定の長さだ
け、例えば６０ｃｍ程度引き上げたら、この位置で下方
に向かって、所定のストロークＳ、例えば１ｍのストロ
ークＳで複数回上下動させ、砕石上面53Ａを叩く、ある
いは砕石上面53Ａからその下方に鋼矢板11の下端を圧入
するようにして締め固めを行う。この場合、圧縮水Ｗを
ほぼ下向きに噴射しているから、該圧縮水Ｗの噴射によ
り掘削孔51の周囲の土質を締め固める力はあまり期待で
きないが、砕石53中に鋼矢板11を圧入することにより、
この圧入力が周囲の土質の締め固め力（図１０に矢印Ｙ
で示す。）として働く。尚、後述する第５実施例によ
り、地下水位の高い箇所における鋼矢板11の打設におい
ては、圧縮水Ｗと圧縮空気Ａの噴射により、ノズル26，
27の下端部周囲に圧縮水Ｗの噴射により負圧が発生し、
この負圧により掘削孔51の内壁部から土粒子の間隙水が
吸引され、同時に吸引された土粒子に対して上方から土
圧荷重が加わり、掘削孔51の周囲が圧密される。そし
て、上述した工程を繰り返し、鋼矢板11を序々に引上
げ、掘削孔51の開口部51Ａから、固結可能な土粒子（こ
の実験の場合は砂である）が排出され始めたら、圧縮水
Ｗの噴射圧又は噴射量を弱め、さらに、鋼矢板11の引上
げと上下運度を繰り返して投入した砕石53を叩きながら
鋼矢板11を引く抜き、鋼矢板11を所定位置まで引き抜い
たら、砕石53の供給を停止し、地中の固結可能な土粒子
を締め固める。これにより、掘削孔51の上部を除いて、
下部には圧密石柱54、上部には圧密砂柱55が形成され
る。すなわち、引き抜きの途中で、圧縮水Ｗの噴射圧ま
たは噴射量を弱めることにより、地中の固結可能な土粒
子を地表面52に排土することなく利用でき、その固結可
能な土粒子である砂は前記供給した砕石53より比重が軽
いから、掘削孔51中において砕石上面53より上方にあ
り、その固結可能な土粒子により圧密砂柱55を形成でき
る。

【００２９】一方、掘削孔51全体を圧密石柱55にするに
は、圧縮水Ｗの噴射を弱めることなく、砕石53を供給し
続け、地中に含まれる固結可能な土粒子（この例では
砂）を上昇水流と共に地表面52に排土することにより、
図１２に示すように、掘削孔51のほぼ全てが供給した砕
石53からなる圧密石柱54とすることができる。

【００３０】上記の実験例３，４の結果から以下のこと
が分かった。この工法はほぼ全ての土質、土層の軟弱地
盤に施工可能である。また、点圧加重の調整により、必
要加重支持力柱の支持力を調整することができる。さら
に、支持杭の深さを任意に設定でき、すなわち、支持杭
の深さが支持層まで達しない深さである場合は、砕石を
供給して支持杭を形成できる。また、現状地層の加重支
持土質として不適当な土粒子のみを排土でき、現状地層
に含まれる締め固め土質として適当な土粒子を圧密し再
利用が可能であるから、供給する砕石を節約できる。さ
らに、中詰め材は、砕石、砂利、砂の他、コンクリート
を粉砕したコンクリート砕等の固結可能な土粒子を用い
ることができるから、コンクリート砕等を用いれば建設
廃材の再利用が可能となる。このように使用する材料が
安価であり、特別な装置を用いる必要もないから、施工
コストも安価となる。しかも、水と空気を用いるから薬
剤等が不要である。さらに、小規模器材での施工も可能
であり、特殊機械が不要で、従来から用いられている杭
打機、あるいはバックホータイプの掘削機でも施工が可
能である。

【００３１】このように本実施例では、請求項１に対応
して、杭たる鋼矢板11の下端に圧縮水Ｗを噴射する圧縮
水用ノズル26と圧縮空気Ｗを噴射する圧縮空気用ノズル
27とを設け、それらノズル26，27から圧縮水Ｗと圧縮空
気Ａとを噴射して地中に所定深さまで打ち込んで、掘削
孔51を形成し、圧縮水Ｗと圧縮空気Ａとの噴射により地
中の微細粒子を鋼矢板11に沿って上昇させると共に、地
表面52に排出し、この微細粒子を排出した後、圧縮空気
Ｗの噴射を停止し、鋼矢板11を上下しながら引き抜くと
共に、掘削孔51内に中詰め材たる砕石53を投入する工法
であるから、下方に向かって噴射した圧縮空気Ａと圧縮
水Ｗとにより、鋼矢板11の下方の掘削孔51において、土
粒子（土塊）の攪拌が行われ、圧縮空気Ｗが泡ａとなっ
て上昇する際に土粒子を揺動して分解が行われ、これに
より分解した微細粒子たる水溶性微細粒子が上昇水流と
泡の上昇に伴うリフトアップ効果によりに地表面52に効
率よく排土される。そして、掘削孔51内に投入した砕石
53を圧縮水Ｗにより水締めして圧密柱を形成することが
できる。そして、砕石53を投入後は、砕石53が攪拌され
ない程度なら圧縮空気Ａの噴射を継続できるから、圧縮
空気Ａの噴射圧を下げるようにしても同様に圧密柱を形
成することができ、特に、掘削孔51の全てを砕石53によ
る圧密石柱54にする場合に有効である。

【００３２】また、このように本実施例では、請求項２
に対応して、杭たる鋼矢板11を引き抜く際に該鋼矢板11
を上下動し、鋼矢板11により掘削孔51内の砕石53を叩く
工法であるから、砕石53を叩くことにより、より一層砕
石53が圧密されると共に、砕石53の周囲の土質を締め固
めることができる。

【００３３】さらに、このように本実施例では、請求項
３に対応して、微細粒子を排出した後、圧縮水Ｗの噴射
圧を下げる工法であるから、圧縮水Ｗの噴射圧を下げる
ことにより、地中の固結可能な土粒子を地表面52に排土
することがなく、その土粒子を締め固めて掘削孔51中に
圧密柱を形成することができ、投入する砕石53などの材
料費を削減することができる。

【００３４】また、このように圧縮水Ｗと圧縮空気Ａと
を同時に噴射する方法において、圧縮水用ノズル26を圧
縮空気用ノズル27の上方に設けているから、圧縮水Ｗよ
り低圧な圧縮空気Ａを良好に噴射することができる。そ
して、圧縮水用ノズル26から噴射された圧縮水Ｗは、そ
の噴射口41が圧縮空気用ノズル27より細いため、圧縮空
気用ノズル27内の通路47の中央側を通って外部に噴射さ
れ、同時に圧縮空気路25から案内空気路45を通って通路
47内に圧縮空気Ａが流れ込み、この圧縮空気Ａはテーパ
状の圧縮空気路45により通路47の中央側に案内され、こ
の中央側を流れる圧縮水Ａと一部が効率良く混合すると
共に、前記圧縮水Ｗの流れにより周囲の圧縮空気Ａが引
っ張られるようにして圧縮空気用ノズル27の噴射口46か
ら噴射され、掘削孔51の底部まで効率良く供給される。
また、鋼矢板11の下部に、当て部たる鋼矢板11Ａを設け
たから、中詰め材への打撃効率を向上することができ
る。さらに、杭に二重管21を取り付けたから、その二重
管21は、単体の管等に比べると比較的強度に優れるか
ら、杭により中詰め材を打撃するのに適した構造が得ら
れる。

【００３５】他の実験例また、他の現地実験を行い、水位の低い砂質層への打ち
込みを行ったが、この場合は、圧縮水Ｗの噴射圧は、比
較的低圧な７０kg／cm² 前後で、大水量がよく、施工の
際には、掘削孔51の開口部51Ａからでる水及び空気の状
態を確認しながら、杭圧入引抜機13による鋼矢板11の地
中への圧入を行う。この場合、圧縮水の噴射圧を上記よ
り高圧にすると、鋼矢板11の圧入が不可能となり、これ
は、圧縮水の噴射が高いため、圧鋼矢板11下方の掘削孔
の深さが極端に深くなり圧縮水が砂層に吸収されるため
であると思われる。さらに、他の実験で、水位の高い砂
質層への打ち込みを行ったが、この場合は、圧縮水Ｗの
噴射圧は、１１０kg／cm²前後で、大水量がよいことが
分かった。

【００３６】図１３は本発明の第２実施例を示し、上記
各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明
を省略して詳述すると、この例では、打込み装置として
バイブロハンマーなどの振動式杭打込引抜機13Ａを用い
る例を示し、この振動打抜機13Ａは、下部に鋼矢板11の
上部を挟着するチャック161を有すると共に、振動手段1
62を内蔵し、クレーン163に吊り上げられて使用され
る。また、前記杭打込引抜機13Ａには操作ユニット164
を介して発動発電機165が接続されている。そして、操
作ユニット164を操作し、発動発電機165を電源として振
動手段162を振動させ、鋼矢板11の打込みを行い、第１
実施例と同様に鋼矢板11の下端から圧縮水Ｗと圧縮空気
Ａとを噴射する。

【００３７】図１４及び図１５は本発明の第３，４実施
例を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、
その詳細な説明を省略して詳述すると、図１４に示す第
３実施例では、杭たるＨ鋼11Ａに前記二重管21を固定
し、図１５に示す第４実施例では、鋼管矢板11Ｂに２つ
の二重管21，21を設けたものであり、その二重管21の下
端には第１実施例と同様にノズル26，27が設けられてい
る。

【００３８】図１６ないし図２２は、本発明の第５実施
例を示し、この実施例は、本願の請求項４を詳細に説明
する例であり、まず、上記第１実施例と同一部分に同一
符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。

【００３９】図１６に示すように、前記水槽91における
前記二重管103の実験において、あらかじめ水槽91に水
を供給しておき、水位Ｈとする。前記図７と同様に圧縮
空気と圧縮水とを噴射しながら、実験を行った。この場
合、圧縮空気の噴射量を圧縮水の噴射量より多く設定す
ると共に、圧縮水の噴射速度を大きく設定した。そし
て、前記二重管103の先端を前記層97内にほぼ垂直に挿
入し、二重管103を除々に押し込んでいくと、それぞれ
の位置において二重管103の下方に形成されたフラスコ
状掘削孔98には、噴射した圧縮空気が溜り、この空気が
溜まったフラスコ状掘削孔98に圧縮水を下方に向って比
較的高速で噴射することにより、二重杆103の下端部周
囲に負圧が発生し、この負圧により掘削孔98内壁面の土
粒子成分の間隙水が掘削孔98の内部に吸引され、同時に
上方からの土圧荷重により間隙水のなくなった上方の土
粒子が下方の土粒子に結合し、図１６に示すように、粘
土92、細砂93、中砂94、粗砂95、小砂利96の上部にすり
鉢状の窪み93Ａ，94Ａ，95Ａ，96Ａが形成された。

【００４０】このようにフラスコ状の掘削孔98に、圧縮
水Ｗと圧縮空気Ａとを連続噴射すると、フラスコ状掘削
孔98内の土粒子を攪拌した空気が、上方に浮上すること
により泡が溜まった空気溜まりが発生し、ここに圧縮空
気が高速で噴射されることにより二重管103の下端部周
辺に201に負圧域が発生し、この負圧により一点鎖線の
矢印Ｙに示すように、掘削孔98内壁部の土粒子の間隙水
が吸引される。

【００４１】上記の水槽実験を現場で確認するため、現
場での実験を行った。実験を行った現場は、腐植土を含
む軟弱地盤であり、地下水位がＧＬ（地表面）から１．
２ｍ、ＧＬから２ｍまでが埋め立て表土、２〜４ｍまで
がＮ値5以下の腐植土、４〜７ｍまでがＮ値２０以下の
シルト混じり細砂、７〜１３ｍまでがＮ値２０の細砂、
１３〜１４ｍがＮ値３５の中砂、１４ｍ以下がＮ値５０
の中砂であった。

【００４２】まず、上記図１〜図５の装置を用いて鋼矢
板11を地中に圧入し、この実験では圧縮水Ｗのみを噴射
しながら掘削を行い、深さ１４ｍまで鋼矢板11を打ち込
んだ。鋼矢板11が１４ｍまで達したら、圧縮水Ｗの噴射
を中止し、鋼矢板11の地表面周囲を観察したところ、掘
削孔51から水と共に排出された腐食土、シルト、細砂な
どが掘削孔51の地表面の周囲に堆積していた。この実験
では鋼矢板11の地表面周囲の陥没は僅かであった。

【００４３】実験例５図１７ないし図２２を参照して説明する。尚、図１７な
いし図２０では鋼矢板11Ａの図示を省略している。前記
杭圧入引抜機13により、鋼矢板11を地中に圧入し、同時
にノズル26，27から圧縮水Ｗと圧縮空気Ａを噴射し、図
１７に示すように、掘削を行う。この実験例では、圧縮
水Ｗを１００〜１５０ｋｇｆ/ｍ²の圧力で、３５０ｌ/
分（毎分３５０リッター）で噴射し、圧縮空気Ａを７〜
８ｋｇｆ/ｍ²の圧力で、１５００〜２０００ｌ/分で噴
射した。この圧縮水Ｗと圧縮空気Ａの噴射により、鋼矢
板11の下方には底部が広いフラスコ状の掘削孔51が形成
され（上記水槽91を用いた実験例により確認）、鋼矢板
11下方のフラスコ状の掘削孔51内においては、圧縮水Ｗ
と圧縮空気Ａとにより土粒子攪拌作用が発生し、その攪
拌作用により既設土粒子構成（土の塊）を分解し、分解
された比重の軽い水溶性微細土粒子が、鋼矢板11の外面
に沿って、上昇水流と空気のリフトアップ作用により、
水と共に地表面52に排土される。また、鋼矢板11下方の
フラスコ状の掘削孔51に圧縮水Ｗと圧縮空気Ａとを同時
に連続噴射するため、フラスコ状の掘削孔51において、
掘削孔51の底部まで達した空気は上述したように土粒子
を攪拌し、上方に浮上してノズル26，27の下端部周囲に
負圧域61が発生し、この負圧により負圧域61に近接する
掘削孔51の内壁部51Ｎの土粒子から、矢印Ｙに示すよう
に間隙水が吸引され、同時に上方からの土圧荷重により
該内壁部51Ｎが圧密され、鋼矢板11が打ち込まれるに連
れてノズル26，27の下端部周囲に対応した内壁部51Ｎが
圧密される。そして、鋼矢板11を打ち込むに連れて掘削
孔51の内壁部51Ｎが圧密され、図１７で、仮想圧密境界
線Ｋの上方では、細かいハッチングに示すように、内壁
面51Ｎの土粒子の圧密がなされ、仮想圧密境界線Ｋの下
方の粗いハッチングは圧密前の状態を示す。また、内壁
部51Ｎから掘削孔51の内部に吸引された間隙水は、噴射
推力の減衰した圧縮水Ｗと共に、鋼矢板11の周囲を伝わ
って地表面52に排出され、この排出された水には、腐植
土、シルト、高濃度茶褐色水、細砂等が含まれる。そし
て、鋼矢板11を所定深さである１４ｍまで打ち込んだ
ら、圧縮空気Ａの供給を停止し、圧縮水Ｗのみの噴射を
継続するが、この圧縮水Ｗの圧力を掘削孔51が崩壊しな
い程度に下げる。このようにして鋼矢板11の圧入が完了
すると、図１８に示すように、地表面52には鋼矢板11の
周囲直径略２ｍに渡りすり鉢状に陥没部62が形成され、
その周囲略直径４ｍに渡り腐食土、シルト等の排出堆積
物63が堆積されたのが確認された。

【００４４】鋼矢板11を最深部まで圧入した後、上述し
たように圧縮空気Ａの噴射を停止すると共に、圧縮水Ｗ
の圧力を下げることにより、鋼矢板11の下方におけるフ
ラスコ状の掘削孔51内における土粒子攪拌作用が低下
し、圧縮水Ｗの影響を受けない比重の重たい既設地中の
固結可能な土粒子が掘削孔51の底部に堆積する。そし
て、第１実施例と同様に、この堆積した既設地中の堆積
土粒子63を鋼矢板11により叩き、あるいは堆積土粒子63
内に鋼矢板11を圧入して締め固めを行い、固結可能な堆
積土粒子63により下部圧密柱64を形成する。このように
して締め固めることにより、下部圧密柱64の周囲の内壁
部51Ｎが、一層圧密される。尚、実験で、前記下部圧密
柱64に他の鋼矢板を打ち込んで、締め固め有効土質の圧
密を確認した。そして、前記排出堆積物63の分と堆積土
粒子63を締め固めた分だけ、掘削孔51の上部は空洞とな
る。そこで、地表面52から掘削孔51の開口部51Ｎに、砕
石53を該砕石53の沈下速度に合わせて供給し、供給され
た砕石53は、上昇水流に係わらず、鋼矢板11の外周に沿
って沈下し、前記下部圧密柱64の上に堆積し、圧縮水Ｗ
により水締めされる。さらに、砕石53の投入に合わせ
て、すなわち掘削孔51内の砕石53の上面53Ａの高さに合
わせるようにして鋼矢板11を上下運動しながら引上げ
る。この場合、鋼矢板11の上下運動により砕石上面53Ａ
の高さを確認し、砕石上面53Ａに鋼矢板11により杭圧入
引抜機13で１０トン程度の加圧を掛けて点圧締め固めを
行うことが好ましい。点圧締め固めを行う際には、鋼矢
板11の下端が砕石上面53Ａに当たれば、杭圧入引抜機13
の下方への加圧力が変わるから、当たった位置を該杭圧
入引抜機13の装置により確認できる。一例として、砕石
53を投入しつつ、鋼矢板11を所定の長さだけ、例えば６
０ｃｍ程度引き上げたら、この位置で下方に向かって、
所定のストロークＳ、例えば１ｍのストロークＳで複数
回上下動させ、砕石上面53Ａを叩く、あるいは砕石上面
53Ａからその下方に鋼矢板11の下端を圧入するようにし
て締め固めを行う。この場合、掘削孔51の内壁部51Ｎは
上述したように圧密されており、さらに、砕石53中に鋼
矢板11を圧入することにより、この圧入力が周囲の土質
の締め固め力（図１０に矢印Ｙで示す。）として働く。

【００４５】このようにして、鋼矢板11の引上げと上下
運度を繰り返して投入した砕石53を叩きながら鋼矢板11
を引く抜き、図２１に示すように、地表面52まで投入し
た砕石53による上部圧密柱65を形成する。

【００４６】一方、第１実施例と同様に圧縮水Ｗの圧力
を下げることなく、上述した工程を行えば、図２２に示
すように、下部に砕石53による圧密柱65、この上部に固
結可能な土粒子成分による圧密柱64を形成することがで
きる。尚、上下の圧密柱は堆積土粒子63と砕石53とが完
全に分離するわけではなく、一部が混合状態となる。

【００４７】さらに、掘削孔51全体を砕石53による圧密
柱65にするには、圧縮水Ｗの噴射を弱めることなく噴射
を続けながら、開口部51Ａから砕石53を供給し続け、供
給した砕石53の堆積分の土粒子を上昇水流により排土し
ながら、上述した鋼矢板11の下端による点圧締め固めを
繰り返し、除々に鋼矢板11を引抜き、最終的に地表面52
まで砕石53を点圧充填することにより、全砕石柱による
圧密柱64を得ることができる。

【００４８】上記のことから以下のことが分かった。こ
の工法では、薬品、固結材を使用せず、水と空気を利用
するため、施工後、汚染やそれらの消費をすることな
く、地盤改良を行うことができる。また、圧縮水供給装
置たる高圧ポンプ36や圧縮空気供給装置たるエアーコン
プレッサ40の能力や、これらによる圧力及び流量を調節
することにより、掘削孔直径の選定と深さとを任意に設
定し、地盤改良を行うことができ、一般に、圧縮空気Ａ
を圧力と流量を大きくすれば、掘削孔の直径を大きくす
ることができる。また、施工工程が単純であるから、施
工スピードが速い。さらに、現状地層の締め固め土質と
して有効な土粒子を圧密して再利用するため、搬入土な
どの充填材料を節約できる。さらに、排土が少なく済
む。また、施工も全ての土質、土層の軟弱地盤に施工で
きる。さらに、充填材料は、砕石、砂利、砂のほかに
も、コンクリートを砕いたコンクリート砕も使用でき、
建築廃材の廃材利用が可能となり、材料費の安価とな
る。また、従来の汎用機の大小全ての杭打ち機、バック
ホータイプの掘削機でも施工ができるため、新規専用設
備投資の必要がなく、施工コストが安い。しかも、小規
模機材での施工も可能となる。

【００４９】このように本実施例でも、請求項１〜３に
対応して、上記第１実施例と同様な作用，効果を奏し、
また、この例では、請求項４に対応して、杭たる鋼矢板
11の打ち込み中に、圧縮水Ｗと圧縮空気Ａとの噴射によ
り鋼矢板11の回りの掘削孔51の内壁部51Ｎから間隙水を
負圧吸引する工法であるから、圧縮空気Ａの噴射により
鋼矢板11の下方には空気が溜まっており、ここに向って
圧縮水Ａを噴射すると、圧縮水Ｗの噴射位置下方に負圧
が発生し、この負圧により掘削孔51の内壁面51Ｎを構成
する土粒子の間隙水が吸引され、同時に上方からの土圧
荷重により掘削孔51の内壁部51Ｎを圧密化することがで
き、この内壁部51Ｎを圧密した内部に圧密柱を形成する
ことにより、効率よく地盤改良を行うことができる。

【００５０】また、実施例上の効果として、圧縮水Ｗを
１００〜１５０ｋｇｆ/ｍ²の比較的高圧で噴射し、かつ
圧縮空気Ａを圧縮水Ｗの略４〜６倍の噴射量で噴射する
ことにより、圧縮水用ノズル26の下方に空気溜まり雰囲
気を形成し、この空気溜まり雰囲気に高圧な圧縮水Ｗを
噴射することにより、内壁部から間隙水を吸引する負圧
が効果的に得られる。

【００５１】図２３ないし図２７は、本発明の第６実施
例を示し、この実施例は、本願の請求項４を詳細に説明
する例であり、まず、上記各実施例と同一部分に同一符
号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。

【００５２】この例では、含水量の多い砂質軟弱地盤に
本発明を適用した例であり、前記砂質軟弱地盤は、砂を
主とした地盤である。尚、図２３ないし図２７では鋼矢
板11Ａの図示を省略している。前記杭圧入引抜機13によ
り、鋼矢板11を地中に圧入し、同時にノズル26，27から
圧縮水Ｗと圧縮空気Ａを噴射し、図２３に示すように、
掘削を行う。この実験例では、圧縮水Ｗを１００〜１５
０ｋｇｆ/ｍ²の圧力で、３５０ｌ/分（毎分３５０リッ
ター）で噴射し、圧縮空気Ａを７〜８ｋｇｆ/ｍ ²の圧力
で、１５００〜２０００ｌ/分で噴射した。この圧縮水
Ｗと圧縮空気Ａの噴射により、鋼矢板11の下方には底部
が広いフラスコ状の掘削孔51が形成され（上記水槽91を
用いた実験例により確認）、鋼矢板11下方のフラスコ状
の掘削孔51内においては、圧縮水Ｗと圧縮空気Ａとによ
り土粒子攪拌作用が発生し、その攪拌作用により砂を主
とした既設土粒子構成（土の塊）を分解し、分解された
比重の軽い水溶性微細土粒子が、鋼矢板11の外面に沿っ
て、上昇水流と空気のリフトアップ作用により、水と共
に地表面52に排土される。尚、この例の砂質軟弱地盤で
は、水溶性微細土粒子は少なく、排土される量は僅かで
ある。また、鋼矢板11下方のフラスコ状の掘削孔51に圧
縮水Ｗと圧縮空気Ａとを同時に連続噴射するため、フラ
スコ状の掘削孔51において、掘削孔51の底部まで達した
空気は上述したように土粒子を攪拌し、上方に浮上して
ノズル26，27の下端部周囲に負圧域61が発生し、この負
圧により負圧域61に近接する掘削孔51の内壁部51Ｎの土
粒子から、矢印Ｙに示すように間隙水が吸引され、同時
に上方からの土圧荷重により該内壁部51Ｎが圧密され、
鋼矢板11が打ち込まれるに連れてノズル26，27の下端部
周囲に対応した内壁部51Ｎが圧密される。そして、鋼矢
板11を打ち込むに連れて掘削孔51の内壁部51Ｎが圧密さ
れ、含水率の多い砂質軟弱地盤を締め固めることができ
る。また、内壁部51Ｎから掘削孔51の内部に吸引された
間隙水は、噴射推力の減衰した圧縮水Ｗと共に、鋼矢板
11の周囲を伝わって地表面52に排出される。そして、鋼
矢板11を所定深さまで打ち込んだら、圧縮空気Ａの供給
を停止し、圧縮水Ｗのみの噴射を継続するが、この圧縮
水Ｗの圧力を掘削孔51が崩壊しない程度に下げる。この
場合、鋼矢板11は、砂質層の設計支持力が満たされる程
度の深さまで打ち込む。このようにして鋼矢板11の圧入
が完了すると、図２３に示すように、地表面52には鋼矢
板11の周囲に渡りすり鉢状に陥没部62が形成される。

【００５３】鋼矢板11を最深部まで圧入した後、上述し
たように圧縮空気Ａの噴射を停止すると共に、圧縮水Ｗ
の圧力を下げることにより、鋼矢板11の下方におけるフ
ラスコ状の掘削孔51内における土粒子攪拌作用が低下
し、圧縮水Ｗの影響を受けない比重の重たい既設地中の
固結可能な土粒子が掘削孔51の底部に堆積する。そし
て、第１実施例と同様に、この堆積した既設地中の堆積
土粒子63を鋼矢板11により叩き、あるいは堆積土粒子63
内に鋼矢板11を圧入して締め固めを行い、固結可能な堆
積土粒子63により下部圧密柱64を形成する。そして、こ
の例では堆積土粒子63は砂が主となる。このようにして
締め固めることにより、下部圧密柱64の周囲の内壁部51
Ｎが、一層圧密される。そして、この例では、固結でき
ない水溶性微細粒子は少ないから、図２５に示すよう
に、吸引された間隙水と圧密された分だけ掘削孔51の上
部が空洞となる。また、図２５に示すように、砂質軟弱
地盤の地表面52に複数の掘削孔51を形成し、例えば図２
７の平面図に示すように前後左右等間隔に掘削孔51を形
成し、図２６に示すように、前記掘削孔51の上部に中詰
め材として砂や土などの表土材66を充填すると共に、地
表面52を砂や土などの表土材66により覆う。

【００５４】このように本実施例でも、請求項１，３に
対応して上記実施例と同様な作用，効果を奏し、また、
この例では杭たる鋼矢板11の打ち込み中に、圧縮水Ｗと
圧縮空気Ａとの噴射により鋼矢板11の回りの掘削孔51の
内壁部51Ｎから間隙水を負圧吸引する工法であるから、
圧縮空気Ａの噴射により鋼矢板11の下方には空気が溜ま
っており、ここに向って圧縮水Ａを噴射すると、圧縮水
Ｗの噴射位置下方に負圧が発生し、この負圧により掘削
孔51の内壁面51Ｎを構成する土粒子の間隙水が吸引さ
れ、同時に上方からの土圧荷重により掘削孔51の内壁部
51Ｎを圧密化することができ、この内壁部51Ｎを圧密し
た内部に圧密柱を形成することにより、効率よく地盤改
良を行うことができる。また、特にこの例では、含水量
の多い砂質軟弱路盤で、間隙水を吸引することにより、
砂質層の土粒子含水率を低下させ、地震などの液状化防
止に有効となる。また、砂質層を主とした砂質軟弱地盤
の施工を行うことにより、中詰め材である表土材66の使
用量が少なく済む。

【００５５】また、実施例上の効果として、掘削孔51を
多数形成することにより、一層安定した地盤改良が可能
となる。

【００５６】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施
が可能である。例えば、矢板としては、実施例で示した
鋼矢板以外の矢板の打込み装置に、本発明を適用するこ
とができる。また、杭圧入引抜機及び杭打込引抜機は各
種タイプのものを用いることができる。さらに、中詰め
材は砕石に限らず、砂利や砂でも良く、要は加重支持材
料であれば良い。また、実施例では、二重管を用いた
が、圧縮水と圧縮空気とをそれぞれ別の管により供給す
るようにしてもよい。さらに、各実施例において、図２
７に示したように、掘削孔を複数形成すれば、一層安定
した地盤改良が可能となる。

【００５７】

【発明の効果】請求項１の地盤改良工法は、杭の下端に
圧縮水を噴射する圧縮水用ノズルと圧縮空気を噴射する
圧縮空気用ノズルとを設け、それらノズルから圧縮水と
圧縮空気とを噴射して地中に所定深さまで打ち込んで掘
削孔を形成し、前記圧縮水と圧縮空気との噴射により地
中の微細粒子を前記杭に沿って上昇させると共に、地表
に排出し、この微細土粒子を排出した後、前記圧縮空気
の噴射を停止し、前記杭を引き抜くと共に、この引き抜
き時に掘削孔内に中詰め材を投入する工法であり、硬化
材が不要で、加重支持土質に不向きな水溶性微細土粒子
等を良好に排出することができ、中詰め材を効率良く締
め固めることができる地盤改良工法を提供することがで
きる。

【００５８】また、請求項２の地盤改良工法は、前記杭
を引き抜く際に該杭を上下動し、前記杭により前記掘削
孔内の前記中詰め材を叩く工法であり、硬化材が不要
で、加重支持土質に不向きな水溶性微細土粒子等を良好
に排出することができ、中詰め材を効率良く締め固める
ことができる地盤改良工法を提供することができる。

【００５９】さらに、請求項３の地盤改良工法は、前記
微細粒子を排出した後、前記圧縮水の噴射圧を下げる工
法であり、硬化材が不要で、加重支持土質に不向きな水
溶性微細土粒子等を良好に排出することができ、中詰め
材を効率良く締め固めることができる地盤改良工法を提
供することができる。

【００６０】さらに、請求項４の地盤改良工法は、前記
杭の打ち込み中に、圧縮水と圧縮空気との噴射により杭
の回りの掘削孔内壁部から間隙水を負圧吸引する工法で
あり、硬化材が不要で、加重支持土質に不向きな水溶性
微細土粒子等を良好に排出することができ、中詰め材を
効率良く締め固めることができ、しかも、中詰め材の周
囲を圧密できる地盤改良工法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す全体側面図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す二重管を取付けた状
態の杭の断面図である。

【図３】本発明の第１実施例を示す杭下端の一部切欠き
斜視図である。

【図４】本発明の第１実施例を示す両ノズルの断面図で
ある。

【図５】本発明の第１実施例を示す両ノズルの分解斜視
図である。

【図６】本発明の第１実施例を説明する水槽における実
験例の断面図であり、二重管の挿入前の状態を示す。

【図７】本発明の第１実施例を説明する水槽における実
験例の断面図であり、二重管の挿入後の状態を示す。

【図８】本発明の第１実施例を示す杭を圧入中の断面図
である。

【図９】本発明の第１実施例を示し、圧縮空気の噴射を
停止し、中詰め材を叩く工程を説明する断面図である。

【図１０】本発明の第１実施例を示し、杭の引き抜き工
程を説明する断面図である。

【図１１】本発明の第１実施例を示す圧密石柱と圧密砂
柱の断面図である。

【図１２】本発明の第１実施例を示す圧密石柱の断面図
である。

【図１３】本発明の第２実施例を示す全体斜視図であ
る。

【図１４】本発明の第３実施例を示すＨ鋼の平断面図で
ある。

【図１５】本発明の第４実施例を示す鋼管矢板の平断面
図である。

【図１６】本発明の第５実施例を示す水槽における実験
例の断面図であり、二重管の挿入後の状態を示す。

【図１７】本発明の第５実施例を示す杭を圧入中の断面
図である。

【図１８】本発明の第５実施例を示す最深部まで杭を圧
入し、圧縮空気の噴射を停止すると共に、圧縮水の噴射
圧を下げた状態の断面図である。

【図１９】本発明の第５実施例を示す杭を引き上げなが
ら固結可能な堆積土粒子を叩く工程を説明する断面図で
ある。

【図２０】本発明の第５実施例を示す杭を引き上げなが
ら投入した中詰め材を叩く工程を説明する断面図であ
る。

【図２１】本発明の第５実施例を示す施工後の圧密柱の
断面図であり、下部が堆積土粒子の圧密柱、上部が中詰
め材の圧密柱である。

【図２２】本発明の第５実施例を示す他の施工後の圧密
柱の断面図であり、下部が中詰め材の圧密柱、上部が堆
積土粒子の圧密柱である。

【図２３】本発明の第６実施例を示す最深部まで杭を圧
入し、圧縮空気の噴射を停止すると共に、圧縮水の噴射
圧を下げた状態の断面図である。

【図２４】本発明の第６実施例を示す杭を引き上げなが
ら固結可能な堆積土粒子を叩く工程を説明する断面図で
ある。

【図２５】本発明の第６実施例を示す施工後の圧密柱の
断面図である。

【図２６】本発明の第６実施例を示す表土材により元の
地表面を覆った状態の断面図である。

【図２７】本発明の第６実施例を示す地表面の平面図で
ある。

【符号の説明】

11 鋼矢板（杭） 26 圧縮水用ノズル 27 圧縮空気用ノズル 51 掘削孔 51Ｎ内壁部 52 地表面 53 砕石（中詰め材） 66 表土材（中詰め材）Ｗ圧縮水Ａ圧縮空気

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】杭の下端に圧縮水を噴射する圧縮水用ノ
ズルと圧縮空気を噴射する圧縮空気用ノズルとを設け、
それらノズルから圧縮水と圧縮空気とを噴射して地中に
所定深さまで打ち込んで掘削孔を形成し、前記圧縮水と
圧縮空気との噴射により地中の微細粒子を前記杭に沿っ
て上昇させると共に、地表に排出し、この微細粒子を排
出した後、前記圧縮空気の噴射を停止又は噴射圧を下
げ、前記杭を引き抜くと共に、この引き抜き時に掘削孔
内に中詰め材を投入することを特徴とする地盤改良工
法。
【請求項２】前記杭を引き抜く際に該杭を上下動し、
前記杭により前記掘削孔内の前記中詰め材を叩くことを
特徴とする請求項１記載の地盤改良工法。
【請求項３】前記微細粒子を排出した後、前記圧縮
水の噴射圧を下げることを特徴とする請求項１又は２記
載の地盤改良工法。
【請求項４】前記杭の打ち込み中に、圧縮水と圧縮空
気との噴射により杭の回りの掘削孔内壁部から間隙水を
負圧吸引することを特徴とする請求項１又は２記載の地
盤改良工法。