JP2000154534A - 連続混合処理工法による交差壁の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続混合処理工法による地盤改良の特色を生
かしつつ、交差部の壁体相互の一体化強度を十分に高め
られる、連続混合処理工法による交差部の形成方法を提
供する。 【解決手段】 交差する改良土壁のうち施工が先後する
改良土壁のいずれか一方の改良土壁の幅厚を交差部分で
拡大した壁厚形態に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地盤中へ垂直下
向き方向に細長い無端チエン型の掘削機構を貫入し無端
チエン型掘削刃を循環駆動させて地盤を掘削し、その掘
削土中へ安定材を注入し撹拌混合して地盤改良を行うと
共に、前記掘削機構を水平方向へ前進させて連続壁状の
改良土壁を形成する、所謂連続混合処理工法により、交
差する改良土壁、所謂格子状壁体の交差部分を形成する
方法の技術分野に属し、さらに言えば、壁体相互の交差
部分の一体化強度を確保する交差壁の形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、軟弱地盤上に構造物を建設し支持
させたり、地盤の液状化を防止する対策方法として、地
盤を掘削し、掘削した原位置の土壌中へ安定材を注入し
攪拌混合して強度を発現させる地盤改良工法が公知、周
知に属し、既に広く実施されている。

【０００３】前記地盤改良工法の特別な実施形態とし
て、止水性の良い連続壁状、及び平面的に見て格子状壁
で囲む形態に改良土壁を形成する工法も公知である（例
えば本出願人が所有する特公平４−５４００４号（特許
第１９３０１６４号）公報のほか、特開平１０−８８５
８６号公報の図２その他の発明を参照）。

【０００４】さらに近年は、地盤中へ垂直下向き方向、
ないしは斜め下向きに傾斜した姿勢で細長い無端チエン
型の掘削機構を貫入し無端チエン型掘削刃を循環駆動さ
せて地盤を掘削し、その掘削土中へ安定材を注入し撹拌
混合して地盤改良を行うと共に、前記掘削機構を水平方
向へ前進させて連続壁状の改良土壁を形成する、所謂連
続混合処理工法及びそのための地盤改良装置が開発さ
れ、繋ぎ目がなく、高品質の改良土壁を造成できるもの
として注目されている（例えば特開平１０−８８５８６
号公報参照）。

【０００５】ここで具体的に、図１、図２に基づいて、
所謂連続混合処理工法用地盤改良装置の構成の概略を説
明する。

【０００６】地上において地面上を移動自在なベースマ
シン１によって、地盤中に垂直下向き方向に細長いカッ
ターポスト２が支持され、前記カッターポスト２の外周
に沿って走行する無端チエン３に外向きの掘削刃を取り
付けた無端チエン型掘削刃（図示省略）を有する掘削機
構４が構成され、該掘削機構４が地盤中に貫入され、前
記無端チエン型掘削刃を循環駆動させて地盤を掘削する
構成である。カッターポスト２の上下の端部に無端チエ
ン３のスプロケットホイールが設置されており、下端の
スプロケットホイールはフリーのアイドラー５であり、
上端のスプロケットホイールは回転機で回転駆動される
駆動部６として構成されている。この無端チエン型の掘
削機構４はリーダー７によって支持され、全体としてガ
イドフレーム８の水平なレールに沿って水平方向へ横移
動（前進、後退）を行う構成とされている。図１中の符
号９は油圧ユニットである。

【０００７】上記構成の連続混合処理工法用地盤改良装
置によれば、カッターポスト２の外周に沿って走行する
無端チエン型掘削刃を循環駆動させて地盤を掘削し、そ
の掘削土中へ安定材を注入し撹拌混合して改良地盤を形
成するから、地盤中に繋ぎ目の無い、原位置改良した連
続壁状の改良土を形成できる。しかも無端チエン型の掘
削刃が循環駆動する掘削機構４により、地盤の土層構成
に偏らない、全体に上下方向に等しく撹拌混合されて均
質な、高品質の改良地盤を形成できる特長が認められて
いる。

【０００８】従って、地下掘削時に必要とされる土留め
兼止水壁として好適で信頼性の高いものを形成できる。
また、液状化対策として、及び直接基礎として利用可能
な格子状壁体の形成にも応用可能なものとしてもその実
施が大いに期待されている。

【０００９】

【本発明が解決しようとする課題】軟弱地盤上に構造物
を建設し支持させたり、液状化を防止する対策工法とし
て格子状壁体を形成する地盤改良工法においては、改良
壁体相互の交差部分において、改良体同士を強く一体化
させることが重要であり不可欠の条件である。

【００１０】しかし、図１、図２に示したような所謂連
続混合処理工法用地盤改良装置による地盤改良の場合
は、連続施工を重視するあまり、壁体相互の交差部は、
先行して改良された先施工壁体を、後施工壁体の施工に
おいて切断（横断）してしまうのが通例であり、その結
果、交差部における壁体相互の一体化強度はどうしても
低下する欠点がある。

【００１１】それは下記の［表１］に試験結果を示した
ように、交差部の壁体相互の一体化強度（一軸圧縮強
度）は、先行して改良された先施工壁体の施工時点か
ら、後施工壁体の施工が行われるまでの時間間隔（以
下、ラップ時間と云う。）が長引くほど、交差部分の強
度が低下する傾向が著しい（通例の工事スケジュールで
は一般部分の約６０％〜７０％程度に強度が低下す
る）。つまり、機動性を高めて短時間のうちに交差部分
の施工ができれば強度的に一体化した改良土壁になる
が、通例の連続混合処理工法用地盤改良装置による地盤
改良の場合は、施工の特質として、どうしてもラップ時
間が長引くことを余儀なくされ、交差部分の強度に問題
点を残している。

【００１２】

【表１】 したがって、本発明の目的は、連続混合処理工法による
地盤改良の特色を生かしつつ、交差部の壁体相互の一体
化強度を十分に高められる、連続混合処理工法による交
差部の形成方法を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの手段として、請求項１に記載した発明に係る連続混
合処理工法による交差壁の形成方法は、地盤中へ垂直下
向き方向に細長い無端チエン型の掘削機構を貫入し無端
チエン型掘削刃を循環駆動させて地盤を掘削し、その掘
削土中へ安定材を注入し撹拌混合して地盤改良を行うと
共に、前記掘削機構を水平方向へ前進させて連続壁状の
改良土壁を形成する連続混合処理工法により交差する改
良土壁を形成する方法において、交差する改良土壁のう
ち施工が先後する改良土壁のいずれか一方の改良土壁の
幅厚を交差部分で拡大した壁厚形態に形成することを特
徴とする。

【００１４】請求項２に記載した発明に係る連続混合処
理工法による交差壁の形成方法は、請求項１に記載した
後施工の改良土壁を形成する掘削機構が先施工の改良土
壁の手前側面へ到達した段階で、同掘削機構を引き上げ
て先施工の改良土壁の上部を部分的に切り欠くように掘
削して通過させ、同改良土壁の反対側面へ到達した段階
で掘削機構を再び元通りの深度まで貫入させ、後施工の
改良土壁の連続形成を続行することを特徴とする。

【００１５】請求項３に記載した発明に係る連続混合処
理工法による交差壁の形成方法は、請求項１又は２に記
載した改良土壁の交差部分については、強度低下を補完
する程度に硬化材添加量を増量して施工することを特徴
とする。

【００１６】

【発明の実施の形態及び実施例】請求項１に記載した発
明に係る連続混合処理工法による交差壁の形成方法の実
施形態の一例を図３Ａ，Ｂに示した。

【００１７】本発明は、図１及び図２に例示したよう
に、地盤中へ垂直下向き方向に細長い無端チエン型の掘
削機構４を貫入し無端チエン型掘削刃を循環駆動させて
地盤を掘削し、その掘削土中へ安定材を注入し撹拌混合
して地盤改良を行うと共に、前記掘削機構４を水平方向
へ前進させて、所謂連続混合処理工法により連続壁状の
改良土壁１０及び１１を交差壁として形成する方法に好
適に実施される。

【００１８】即ち、交差する改良土壁のうち、施工が先
後する改良土壁のいずれか一方の改良土壁の幅厚を交際
部分で拡大した厚壁形態に形成することを特徴とする。
図３Ａ，Ｂでは、先に施工された先行の改良土壁１０に
対して、その後に施工される後施工の改良土壁１１の幅
厚を交差部分Ｘで拡大した厚壁形態に形成している。因
みに、図中の符号Ｒは掘削機構４の走行方向を示してい
る。

【００１９】上記の形成方法は、一例として図４に示し
たような地盤改良装置１２を使用して実施する。この地
盤改良装置１２は、ガイドフレーム８を平面的に見て前
後に移動させることが可能な油圧ジャッキ１３を下部の
左右に２体備えている。図３Ａ，Ｂで示した後施工の改
良土壁１１の符号Ｅの傾斜部分を形成する場合には、右
側の油圧ジャッキ１３ｂを図５Ａの状態から図５Ｂのよ
うに伸長させてガイドフレーム８を右肩上がりの向きに
傾斜させて施工する。同様に、符号Ｆの傾斜部分を形成
する場合には、左側の油圧ジャッキ１３ａを図５Ａの状
態から図５Ｃのように伸長させてガイドフレーム８を左
肩上がりの向きに傾斜させて施工する。このように前記
の符号Ｅ，Ｆの工程を複合的に実施することにより、後
施工の改良土壁１１は、先施工の改良土壁１０との交差
部分Ｘを、改良土壁１１の幅厚を拡大した厚壁形態に形
成することができる。

【００２０】勿論、交差する改良土壁のうち、先に施工
される先行の改良土壁の幅厚を交差部分で厚壁形態に施
工し、その後に施工される後施工の改良土壁を通常の幅
厚で施工して実施することもできる。以下に説明する実
施例についても同様の技術的思想とする。

【００２１】その他、図６に示したように、無端チエン
３の回転方向に従って開閉可能な掘削刃１５を備えた地
盤改良装置を使用しても略同様に実施できる。即ち、通
常時はＮ方向に無端チエン３を回転させて本来の幅厚
Ｎ′の改良土壁を形成し、交差部分の施工時には逆にＰ
方向に回転させて拡大した幅厚Ｐ′の改良土壁を形成す
ることにより、交差する改良土壁のうち施工が先後する
改良土壁のいずれか一方の改良土壁の幅厚を交際部分で
拡大した厚壁形態に形成することができる。

【００２２】従って、交差部分において二つの改良土壁
１０と１１は、当接面積が飛躍的に増大するので、交差
部の壁体相互の一体化強度を十分に高められる。よっ
て、前記［表１］に例示したようなラップ時間の経過に
よる強度低下の問題は一切無い交差壁を形成できるので
ある。

【００２３】更になお、交差部分の強度を高める必要が
あるときは、請求項３記載の発明のように、連続混合処
理工法により交差する改良土壁を形成する方法の実施に
おいて、先施工の改良土壁１０及び後施工の改良土壁１
１それぞれの交差部については、十分限定した範囲に、
強度低下を補完する程度に硬化材添加量を増量して施工
する。［表１］に基づいて上述したように、連続混合処
理工法により交差する改良土壁を形成する場合に、同改
良土壁の平均的な強度に比して、交差部の強度は、短時
間のうちなら約８０％程度、通常の施工スケジュールの
ラップ時間（数日間）なら約６０％〜７０％まで強度が
低下することが分かっている。従って、交差部に限っ
て、強度低下を補完する程度に硬化材添加量を増量して
施工すると、丁度改良土壁全体の強度が平均化すること
になる。以下に説明する実施例についても同様の技術的
思想とする。

【００２４】図７は、異なる実施例として、請求項２記
載の発明を示している。即ち、後施工の改良土壁１１は
先施工の改良土壁１０との交差部分Ｘを改良土壁１１の
幅厚を拡大した厚壁形態に形成することに加えて、先に
施工された先行の改良土壁１０に対して、その後に施工
される後施工の改良土壁１１を交差状態に施工するにあ
たり、掘削機構４が先施工の改良土壁１０の手前側面ａ
へ到達した段階で、同掘削機構４を深さＨまで引き上げ
て先施工の改良土壁１０の上部を部分的に切り欠くよう
に掘削して通過させる。そして、前記改良土壁１０の反
対側面ｂへ到達した段階で、掘削機構４は再び元通りの
深度まで貫入させ、以後は後施工の改良土壁１１の連続
形成を続行することを特徴とする。

【００２５】従って、交差部分において二つの改良土壁
１０と１１は、当接面積が飛躍的に増大することに加え
て、前記切り欠き部分Ｓによって相互に重なり合い、所
謂相欠き継ぎの仕口構造になって強固に一体化する。よ
って、交差部の壁体相互の一体化強度を飛躍的に高めら
れ、［表１］に例示したようなラップ時間の経過による
強度低下の問題は一切無い交差壁を形成できるのであ
る。

【００２６】上記の理由により、前記掘削機構４を引き
上げる深さＨは 、改良土壁１０及び１１の本来の深度
と強度及び施工上の便宜等々を見計らって適宜の大きさ
に設計、施工する。

【００２７】

【発明の奏する効果】請求項１〜３に記載した発明に係
る連続混合処理工法により交差壁の形成方法によれば、
交差部分において二つの改良土壁は、当接面積が飛躍的
に増大するので、交差部の壁体相互の一体化強度を十分
に高められ、強度及び信頼性の高い交差壁を容易に実現
できるのである。加えて、所謂相欠き継ぎの仕口構造に
形成することもできるので、更に強度及び信頼性の高い
交差壁を容易に実現できるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】連続混合処理工法用地盤改良装置を簡略して示
した側面図である。

【図２】図１の地盤改良装置の正面図である。

【図３】Ａは本発明の方法の実施形態を示した平面図で
あり、Ｂは同斜視図である。

【図４】本発明の方法に使用される地盤改良装置を示し
た正面図である。

【図５】Ａは図４の地盤改良装置の平面図であり、Ｂ及
びＣはそれぞれ、一側のみの油圧ジャッキを伸長させた
場合の地盤改良装置を示した平面図である。

【図６】本発明の方法に使用される地盤改良装置の掘削
刃を示した正面図である。

【図７】Ａは本発明の方法の異なる実施形態を示した平
面図であり、Ｂは同斜視図である。

【符号の説明】

４ 掘削機構 １０ 先施工の改良土壁 １１ 後施工の改良土壁 Ｒ 掘削機構の走行方向 １２ 地盤改良装置 ８ ガイドフレーム １３ 油圧ジャッキ Ｘ 交差部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 建夫 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 斉藤 聡 千葉県印西市大塚一丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 馬場崎 亮一 千葉県印西市大塚一丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 奥村 良介 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 (72)発明者 堀 淳二 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 (72)発明者 中柴 弘 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 (72)発明者 太田 惠智 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 Ｆターム(参考） 2D040 AA01 AB05 BB01 BD03 DB04 2D049 EA06 GA13 GB03 GC11

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地盤中へ垂直下向き方向に細長い無端チエ
   ン型の掘削機構を貫入し無端チエン型掘削刃を循環駆動
   させて地盤を掘削し、その掘削土中へ安定材を注入し撹
   拌混合して地盤改良を行うと共に、前記掘削機構を水平
   方向へ前進させて連続壁状の改良土壁を形成する連続混
   合処理工法により交差する改良土壁を形成する方法にお
   いて、 交差する改良土壁のうち施工が先後する改良土壁のいず
   れか一方の改良土壁の幅厚を交差部分で拡大した厚壁形
   態に形成することを特徴とする、連続混合処理工法によ
   る交差壁の形成方法。
2. 【請求項２】後施工の改良土壁を形成する掘削機構が先
   施工の改良土壁の手前側面へ到達した段階で、同掘削機
   構を引き上げて先施工の改良土壁の上部を部分的に切り
   欠くように掘削して通過させ、同改良土壁の反対側面へ
   到達した段階で掘削機構を再び元通りの深度まで貫入さ
   せ、後施工の改良土壁の連続形成を続行することを特徴
   とする、請求項１に記載した連続混合処理工法による交
   差壁の形成方法。
3. 【請求項３】改良土壁の交差部分については、強度低下
   を補完する程度に硬化材添加量を増量して施工すること
   を特徴とする、請求項１又は２に記載した連続混合処理
   工法による交差壁の形成方法。