JP2000319867A - 地盤硬化材注入工法とその装置 - Google Patents

地盤硬化材注入工法とその装置

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JP2000319867A
JP2000319867A JP11132961A JP13296199A JP2000319867A JP 2000319867 A JP2000319867 A JP 2000319867A JP 11132961 A JP11132961 A JP 11132961A JP 13296199 A JP13296199 A JP 13296199A JP 2000319867 A JP2000319867 A JP 2000319867A
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Wataru Nakanishi
渉 中西
Yasuharu Nakanishi
康晴 中西
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  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 産業廃棄物となる泥水スライムの発生を極力
減少させると共にその拡散浸透による周辺地盤への影響
を防止して質の高い硬化材注入層を造成する。 【解決手段】 先端噴射ノズル21、22から水、ロッド側
壁の複数噴出孔12からエアーを噴出しながら、対象地盤
Xに注入ロッド1を回動しつつ下降させ、スクリュウオ
ーガー部3によって対象地盤を切削揚土し、その上部の
ロッド側壁噴出孔12から噴出されるエアーによって削土
をロッド挿入口にリフトして、リング翼4に支持される
コア空隙部Yを形成した後、先端噴射ノズルから硬化材
を高圧噴射し、ロッド側壁の複数噴出孔12からエアーを
噴出しながら、注入ロッドを回動しつつ抜去方向に移動
して地盤硬化材注入層Zを造成することにより、余剰物
の排出をコア空隙部Yを通じたエアリフト効果によって
集中的に行い、スライムが排出経路の脆弱部から余計な
部位に浸出されないようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は軟弱地盤の改良、地
中の支保層や止水層の造成のための地盤硬化材注入工法
とその装置に関し、特に産業廃棄物となる泥水スライム
の発生を極力減少させると共にその拡散浸透による周辺
地盤への影響を防止して質の高い硬化材注入層を造成す
るための、地盤硬化材注入工法とその装置に関するもの
である。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】従来、軟弱地盤の改
良、地中の支保層や止水層の造成のための地盤硬化材注
入は、噴流の到達距離を延ばして硬化層の大径化を図る
ことを中心目的に、硬化材噴射圧力の超高圧化などが進
められてきた。
【0003】これに伴い、硬化材噴射圧が対象地盤の地
内圧を高め、地盤隆起や大量の余剰スライムの発生が問
題となった。そこで、注入ロッドにスライム吸引孔を設
けて地内圧を調整することが行なわれるようになってき
た。
【0004】しかし、大量の余剰スライムは産業廃棄物
となってその処理に多大な費用が必要になると共に、産
業廃棄物の完全処理が困難な状況から余剰スライムの発
生自体が環境汚染にも繋がりかねない事態となってきて
いる。
【0005】また、高深度の対象地盤への注入要請が強
くなるにつれ、注入ロッドの長尺化が回動等の作動に反
力を生じさせ、ロッドの作動に対する動力の確実な伝播
が行われ難くなってきている問題も生じている。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は硬化材
により置換されるべき土壌を確実に地上に排出し、これ
によって形成されるコア空隙部をロッドに設定したリン
グ翼によって支持することによって長尺ロッドの作動反
力を吸収すると共に噴射硬化材と硬化材噴射圧をコア空
隙部に吸収させて側圧を軽減させ、周辺地盤への影響を
減少する環境に優しくしかも地盤の改良効果、支保層や
止水層の造成効果を充分に確保できる地盤硬化材注入工
法と装置の開発を目的とするものである。
【0007】すなわち、噴射ノズルを備えたモニター部
の上部にスクリュウオーガー部と、これを囲繞してオー
ガー部外周に支持されるリング翼を備え、その上部のロ
ッド側壁に所定間隔を置いて複数の噴出孔を設けた注入
ロッドを、先端噴射ノズルから水、ロッド側壁の複数噴
出孔からエアーを噴出しながら、対象地盤に回動しつつ
下降させて挿入し、所定深度に達したところで、先端噴
射ノズルから硬化材を高圧噴射し、ロッド側壁の複数噴
出孔からエアーを噴出しながら、注入ロッドを回動しつ
つ抜去方向に移動してロッドの回動による噴流攪拌軌跡
に沿った注入ロッド軌跡に硬化材を注入する。
【0008】先ず、先端噴射ノズルから水、ロッド側壁
の複数噴出孔からエアーを噴出しながら、対象地盤に注
入ロッドを回動しつつ下降させると、スクリュウオーガ
ー部が水とエアーによって弛められた対象地盤を切削揚
土し、その上部のロッド側壁噴出孔から噴出されるエア
ーによってロッド挿入口にリフトされ、同時に下降する
リング翼に支持されるコア空隙部が形成される。
【0009】所定深度に達したところで、先端噴射ノズ
ルから硬化材を高圧噴射し、ロッド側壁の複数噴出孔か
らエアーを噴出しながら、注入ロッドを回動しつつ抜去
方向に移動すれば、リング翼によってコア空隙部に支持
されたロッドは作動反力を吸収されて確実に動作すると
共に噴射硬化材と硬化材噴射圧をコア空隙部に吸収さ
れ、余剰スライムはロッド側壁噴出孔から噴出されるエ
アーによってロッド挿入口にリフトされて造成範囲の確
実な硬化材注入層が造成されるようにした。
【0010】
【発明の実施の形態】以下図面に従って本発明の実施例
を説明する。1は注入ロッドで、先端部は切替えによっ
てそれぞれ複数噴射材を噴射可能な噴射ノズル21と22が
開口するモニター部2が装着され、その上部にスクリュ
ウオーガー部3と、これを囲繞してオーガー部外周に支
持されるリング翼4が設定され、更に、その上部に継接
される継接ロッド11には側壁に所定間隔を置いて螺旋状
に配置される複数の噴出孔12、12・・が設けられてい
る。
【0011】なお、モニター部2の噴射ノズル21と22
は、対峙方向に段差をつけて開口させ、或いは噴射ノズ
ル21のみを単独設定する等、注入環境に対応して変化さ
せるものであり、継接ロッド11の複数の噴出孔12も螺旋
状に配置せず、単純に縦列配置しても良い。また、対象
地盤の深度が深い場合には所定間隔毎にリング翼4を複
数設定する。
【0012】注入ロッド1は、その後端がスイベル5と
なっており、圧送ポンプ装置を介して水、エアー等を供
給する切削材料供給部に連絡するホース51、同じく圧送
ポンプ装置を介して地盤硬化材を供給する充填材料供給
部に連絡するホース52に連結すると共に、注入ロッド作
動機構6に支持される。
【0013】注入ロッド作動機構6は、注入ロッド1を
回動、進退、或いは斜降角度を変化させる操作駆動機構
61を備え、対象地盤に対して所定の角度をもって掘削推
進させ、回動後退させるようになっている。
【0014】このように装置された注入ロッド1を対象
地盤Xに向けて先端噴射ノズル21、22からリング翼4の
径範囲を弛める程度の圧力で水或いは水とエアーを噴射
し、ロッド側壁の複数噴出孔12、12・・からエアーを噴
出しながら、対象地盤に回動しつつ下降させれば、弛め
られた周辺土壌はスクリュウオーガー31によって揚土さ
れ、リング翼4を沈下して更に複数噴出孔12からの噴出
エアーによってロッド挿入口にリフトしてコア空隙部Y
が形成される。
【0015】ロッド1が最初の継接ロッド11の長さまで
挿入されると、その上にロッド11を次々に継接して所定
深度までロッドを挿入する。挿入深度が深い場合には所
定間隔を置いてリング翼4を付設した継接ロッド11を加
え、ロッド1の駆動安定化をはかる。
【0016】この段階で揚土される排出土壌は、地盤硬
化材注入時のスライム異なり硬化材を含んでいないか
ら、一般産業廃棄物として通常処理することが可能であ
る。所定深度に達したところで、先端噴射ノズル21、22
から硬化材を硬化材層の造成計画に対応する噴射圧によ
って噴射し、ロッド側壁の複数噴出孔12、12・・からエ
アーを噴出しながら、注入ロッドを回動しつつ抜去方向
に移動する。
【0017】噴射ノズル21、22から噴射される硬化材
は、ロッドの回動と噴射圧に応じて周辺土壌を穿孔攪拌
し所定径の地盤硬化材注入層Zを造成していくが、コア
空隙部Yが存在するので、通常発生する余剰スライムの
ほとんどがコア空隙部Yに充填吸収されてその発生は最
小限度に抑制される。
【0018】更に、リング翼4が沈降時に周辺土壌とロ
ッド挿入孔を区画し、噴出孔12、12・・から噴出される
エアーがコア空隙部Yを通じてのリフト効果を高めるの
で、余剰物の排出はロッド挿入孔でありロッド径より径
の大きなコア空隙部Yを通じ、更に強化されたエアリフ
ト効果によって確実に行われ、ロッド挿入孔壁の脆弱部
から余計な部位に浸出されることがない。
【0019】また、注入余剰物の排出はコア空隙部Yを
通じた集中的な経路によって行われるので集中管理が可
能であり、きちんとした事後管理により公害の発生を予
防することにも役立つものである。
【0020】本発明は以上のようにして、注入余剰物の
排出を行いながら、ロッド1を抜去方向に後退させつつ
継接ロッド11を順次取り除いて、対象地盤中に硬化材を
注入して円筒状に地盤硬化材注入層Zを造成し、必要に
応じてこれを並列するものである。
【0021】本発明は以上のように構成したので、従来
に比して比較的低い注入圧で高深度の地層にも確実な範
囲の硬化材注入層を造成でき、しかも、公害の元凶とな
るスライムの発生を抑制できる効果がある。
【0022】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すもので、施工状況を示す
全体斜視図
【図2】同じく本発明の注入ロッドの実施例を示すもの
で、注入ロッド先端部における硬化材注入構造を示す注
入部の拡大縦断側面図
【符号の説明】
1 注入ロッド 11 継接ロッド 12 継接ロッドのエア噴出孔 2 モニター部 21 モニター部の上部噴射ノズル 22 モニター部の下部噴射ノズル 3 スクリュウオーガー部 31 スクリュウオーガー 4 リング翼 5 スイベル 51 切削材料供給部に連絡するホース 52 充填材料供給部に連絡するホース 6 注入ロッド作動機構 61 注入ロッド操作駆動機構 X 対象地盤 Y コア空隙部 Z 地盤硬化材注入層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 噴射ノズルを備えたモニター部の上部に
    スクリュウオーガー部と、これを囲繞してオーガー部外
    周に支持されるリング翼を備え、その上部のロッド側壁
    に所定間隔を置いて複数の噴出孔を設けた注入ロッド
    を、先端噴射ノズルから水、ロッド側壁の複数噴出孔か
    らエアーを噴出しながら、対象地盤に回動しつつ下降さ
    せて挿入し、所定深度に達したところで、先端噴射ノズ
    ルから硬化材を高圧噴射し、ロッド側壁の複数噴出孔か
    らエアーを噴出しながら、注入ロッドを回動しつつ抜去
    方向に移動してロッドの回動による噴流攪拌軌跡に沿っ
    た注入ロッド軌跡に硬化材を注入することを特徴とする
    地盤硬化材注入工法
  2. 【請求項2】 モニター部の噴射ノズルを複数とし、ロ
    ッド下降時にその一方から水、他の噴射ノズルからエア
    ーを噴射するようにし、ロッド側壁の複数噴出孔をロッ
    ド側壁面に螺旋状に配置するようにした請求項1記載の
    地盤硬化材注入工法
  3. 【請求項3】 噴射ノズルを備えたモニター部の上部に
    スクリュウオーガー部と、これを囲繞してオーガー部外
    周に支持されるリング翼を備え、その上部のロッド側壁
    に所定間隔を置いて複数の噴出孔を設けた注入ロッド
    を、前進・後退・回動機構によって支持して成る地盤硬
    化材注入装置
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CN100371533C (zh) * 2005-07-19 2008-02-27 曾庆义 高压喷射扩大头锚杆的施工方法和装置
CN103343537A (zh) * 2013-07-29 2013-10-09 李宪奎 一种高压旋喷锚杆钻机及其高压旋喷锚杆的施工方法
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