JP2001115446A

JP2001115446A - 固結杭造成工法

Info

Publication number: JP2001115446A
Application number: JP29941999A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Shibazaki; 崎光弘柴
Original assignee: Chemical Grouting Co Ltd
Current assignee: Chemical Grouting Co Ltd
Priority date: 1999-10-21
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2001-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】機械攪拌と高圧ジェット噴流との併用により
地中に固結杭を造成して地盤を改良するに際し、高圧ジ
ェット噴流の到達距離を制御し、かつ高圧ジェット噴流
により造成される固結杭の上下端面が水平となる固結杭
造成における仕上がり杭径の制御方法を提供する。【解決手段】地中に挿入する管（６）に設けた攪拌翼
（７ａ、７ｂ）に２対のノズル（８ａ、８ｂ、及び９
ａ、９ｂ）を設ける。ノズル（８ａ、９ｂ）は水平方向
を向き、ノズル（８ｂ、９ａ）は斜め方向を向いてお
り、ノズル（８ａ、８ｂ、及び９ａ、９ｂ）より噴射さ
れる高圧ジェット噴流（Ｊ）を交差させることにより仕
上がり杭径の制御を行うと共に、造成される固結杭（Ｂ
２）の上下端面の形状が水平となり攪拌翼（７ａ、７
ｂ）により造成される固結杭（Ｂ１）と面一になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固結杭造成工法に関
し、より詳細には、、機械攪拌と高圧ジェット噴流との
併用により地中に固結杭を造成するに際しての仕上がり
杭径の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械攪拌と高圧ジェット噴流との併用に
より地中に固結杭を造成して地盤を改良する工法を、本
出願人は特開平７−２５２８２３号公報で提案してい
る。

【０００３】この工法は、図４に示すように、地中に挿
入する管６に攪拌翼７ａ、７ｂを設け、管６の中心付近
に設けたノズル１０より硬化材を低圧で吐出し、攪拌翼
７ａ、７ｂを回転し、機械攪拌によって管６から一定の
径の円柱状の固結杭Ｂ１を造成し、攪拌翼７ａ、７ｂの
先端に設けた一対のノズル８ａ、８ｂより硬化材を高圧
ジェット噴射し、機械攪拌によって造成された固結杭Ｂ
１の周囲に円管状の固結杭Ｂ２を造成している。

【０００４】ここで特開平７−２５２８２３号公報の技
術では、ノズル８ａ、８ｂより噴射される硬化材の高圧
ジェット噴流同士を衝突させて交差噴流を構成し、以っ
て、（硬化材の）高圧ジェット噴流の到達距離を高精度
に調節して、固結杭Ｂ２の仕上がり孔径を高精度に制御
している。

【０００５】ここで、造成される固結杭Ｂ１、Ｂ２の形
状は、上下端面が水平となった円柱状であるのが、強
度、材料の節約、その他の観点から好ましい。

【０００６】しかし従来の工法では、ノズル８ａ、８ｂ
噴射される高圧ジェット噴流Ｊ、Ｊが水平面に対して傾
斜しているので、造成された固結杭Ｂ２の上下端面の形
状が円錐状となり、「上下端面が水平となった円柱状」
の固結杭が造成出来ない、という不都合がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、機械攪
拌と高圧ジェット噴流との併用により地中に固結杭を造
成して地盤を改良するに際し、高圧ジェット噴流の到達
距離を制御し、かつ高圧ジェット噴流により造成される
固結杭の上下端面が水平となる様な固結杭造成工法の提
供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の固結杭造成工法
は、機械撹拌と高圧ジェット噴流との併用により地中に
固結杭を造成する固結杭造成工法において、長手方向に
間隔を設けて取付けた攪拌翼の各々に、高圧ジェット噴
流を噴出し且つ対となった第１及び第２のノズルを設け
た管を地中に挿入し、前記第１の対となったノズルの一
方は、管の長手方向先端側の攪拌翼に設けられて水平方
向に向いており、他方は、管の長手方向地上側の攪拌翼
に設けられて斜め下方向を向いており、前記第２の対と
なったノズルの一方は、管の長手方向先端側の攪拌翼に
設けられて斜め上方向を向いており、他方は、管の長手
方向地上側の攪拌翼に設けられて水平方向を向いてお
り、各対のノズルから噴射される高圧ジェット噴流を衝
突させて交差噴流を構成し、以って、造成される固結杭
の仕上がり杭径の制御を行うと共に、造成される固結杭
の上下端面を水平面に対して平行にせしめることを特徴
としている。

【０００９】かかる構成を具備する本発明の固結杭造成
工法によれば、前記第１の対となったノズルにより造成
される固結杭の下端面が水平に造成され、前記第２の対
となったノズルにより固結杭の上端面が水平に造成され
る。なお、造成された固結杭の水平な上下端面は、攪拌
翼により造成される固結杭と面一になる。これにより、
強度的に好適で、材料の節減が可能な、上述した「上下
端面が水平となった円柱状」の固結杭が造成出来るので
ある。

【００１０】本発明の実施に際して、前記高圧ジェット
噴流は、例えば、硬化材で構成されている。

【００１１】或いは、前記高圧ジェット噴流は、水の高
圧噴流及び該高圧噴流の周りを覆う空気噴流により構成
されていても良い。この様にすれば、高圧ジェット噴流
の到達距離が増加するので、好都合である。

【００１２】また、前記斜め下方向を向いたノズル（第
１の対となったノズルの他方のノズル）及びノズルの斜
め上方向を向いたノズル（第２の対となったノズルの一
方のノズル）は、噴射角度が可変であるのが好ましい。
斜め方向を向いたノズルの角度を変えることにより、高
圧ジェット噴流の到達距離の制御が容易に行われて、所
望の径の固結杭を造成することができるからである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００１４】図１、図２には、本発明の第１実施形態が
示されている。図１において、１は発電機、２は発電機
１によって駆動される高圧ポンプ、３は配管、４は配管
３に地中に挿入される管を連結しているスイベルジョイ
ント、５は攪拌処理機、６は地中に挿入される管、７
ａ、７ｂは管６にその長手方向に間隔を隔てて設けた攪
拌翼である。

【００１５】先端の攪拌翼７ａの一端には水平方向を向
いたノズル８ａ（第１の対となったノズルのノズルの一
方）が設けられ、後端の攪拌翼７ｂの一端には可変角の
ノズル８ｂ（第１の対となったノズルのノズルの他方）
が設けられ、先端の攪拌翼７ａの他端には可変角のノズ
ル９ａ（第２の対となったノズルの一方）が設けられ、
後端の攪拌翼７ｂの他端には水平方向を向いたノズル９
ｂ（第２の対となったノズルの他方）が設けられてい
る。

【００１６】このノズル８ａ、８ｂ、及びノズル９ａ、
９ｂは対をなし、噴射される高圧ジェット噴流Ｊで交差
噴流を構成するようになっている。

【００１７】図２に示すように、ノズル８ａ、８ｂ（９
ａ、９ｂ）からは、硬化材、又は、水の高圧噴流Ｊ１及
びその高圧噴流Ｊ１の周りを覆う空気噴流Ｊ２からなる
複層の高圧ジェット噴流Ｊが、噴射されるようになって
いる。なお、硬化材としてはセメントミルク、モルタ
ル、薬剤などが挙げられる。

【００１８】また、管６の先端にもノズル１０が設けら
れ、ノズル１０より硬化材が低圧で吐出されるようにな
っている。

【００１９】次に、図１及び図２で示す実施形態の作用
を説明する。造成される固結杭の径に応じてノズル８
ｂ、９ａの噴射角度をセットし、攪拌処理機５を駆動し
て管６を回動し、高圧ポンプ２を駆動する。

【００２０】管６が回動して攪拌翼７ａ、７ｂが回動す
ることにより、管６は地中に貫入し、高圧ポンプ２から
スイベルジョイント４を経由して管６の先端のノズル１
０より硬化材が低圧吐出され、攪拌翼７ａ、７ｂで撹拌
されて円柱状の固結杭（の領域）Ｂ１が機械攪拌により
造成される。

【００２１】管６の先端のノズル１０より硬化材が吐出
されると同時に、ノズル８ａ、８ｂ、及び９ａ、９ｂか
ら硬化材或いは複相の高圧ジェット噴流Ｊを噴射し、交
差噴流同士が衝突する点Ｘ１或いはＸ２を最外縁とし
て、円管状の固結杭Ｂ２が高圧ジェット噴流Ｊによって
造成される。

【００２２】ノズル８ａ及び９ｂから噴射される高圧ジ
ェット噴流Ｊは、水平に噴射されるので、造成される固
結杭Ｂ２の上下端面は、水平面と平行となる。なお、当
該水平な上下端面は、機械攪拌により造成される固結杭
（の領域）Ｂ１の上下端面と面一である。

【００２３】高圧ジェット噴流Ｊの噴出タイミングにつ
いては、その時の施工の状況によりケース・バイ・ケー
スで決められる。すなわち、高圧ジェット噴流Ｊは、管
６の貫入時に噴出しても良く、管６の引抜き時に噴出し
ても良く、或いは、貫入時及び引き抜き時の両方におい
て噴出しても良い。換言すれば、高圧ジェット噴流Ｊの
噴出タイミングは、状況に応じて、上述した何れのタイ
ミングでも良い。

【００２４】また、高圧ジェット噴流Ｊの交差角度α
は、６０°ないし３０°にとるのが好ましい。６０°以
上では、噴流到達距離（すなわち地中固結体Ｂ２の半径
方向寸法）が短かくなり過ぎる。一方、３０°以下で
は、噴流到達距離（すなわち地中固結体Ｂ２の半径方向
寸法）が長くなり過ぎると共に、高圧ジェット噴流Ｊ、
Ｊ同士の衝突を、極めて高精度に制御することが必要と
なり、好ましくないからである。

【００２５】図３は本発明の別の実施形態を示してい
る。管６の長手方向に間隔を設けて撹拌翼７ａ、７ｂ、
７ｃ、７ｄを設け、先端の撹拌翼７ａに水平方向を向い
たノズル８ａ（第１の対となったノズルの一方）を設
け、攪拌翼７ｂに斜め下方を向いた可変角のノズル８ｂ
（第１の対となったノズルの一方）を設け、攪拌翼７ｃ
に斜め上方を向いた可変角のノズル９ａ（第２の対とな
ったノズルの一方）を設け、後端の撹拌翼７ｄに水平方
向を向いたノズル９ｂ（第２の対となったノズルの他
方）を設けている。

【００２６】ノズル８ａ、８ｂ、及びノズル９ａ、９ｂ
は対をなし、噴射される高圧ジェット噴流Ｊで交差噴流
を構成するようになっている。

【００２７】図３で示す実施形態でも、造成される固結
杭の上端面は、ノズル９ｂ（第２の対となったノズルの
他方）から噴射される高圧ジェット噴流Ｊ（水平方向へ
噴射される噴流）で水平となる。そして、造成される固
結杭の下端面は、ノズル８ａ（第１の対となったノズル
の一方）から噴射される高圧ジェット噴流で水平とな
る。なお、当該水平な上下端面は、機械攪拌により造成
される固結杭Ｂ１と面一となる。

【００２８】なお、以上述べた工法は、ノズルから硬化
材を噴射するケミカル・チャーニング・パイル工法に限
ることなく、ノズルから水を噴射して地盤を切削し、そ
の空隙に硬化材を流入充填するジェット・グラウト工法
にも実施できる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の作用効果を、以下に列挙する。（１）第一の１対のノズルで固結杭の下端面が水平に
造成され、第二の１対のノズルで固結杭の上端面が水平
に造成される。（２）斜めに設けられたノズルの角度を可変とすれ
ば、高圧ジェット噴流の到達距離を制御して、所望の径
の固結杭を造成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する装置の一例を示す側面図。

【図２】複層の高圧ジェット噴流を説明する側面図。

【図３】本発明の別の実施形態を実施する装置の要部を
示す側面図。

【図４】従来の技術の例を示す側面図。

【符号の説明】Ｂ１・・・機械攪拌で造成さる固結杭Ｂ２・・・高圧ジェット噴流で造成さる固結杭Ｊ・・・高圧ジェット噴流Ｊ１・・・硬化材又は水の高圧噴流Ｊ２・・・空気噴流 α・・・交差角度１・・・発電機２・・・高圧ポンプ３・・・配管４・・・スイベルジョイント５・・・攪拌処理機６・・・管７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ・・・攪拌翼８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ、１０・・・ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機械撹拌と高圧ジェット噴流との併用に
より地中に固結杭を造成する固結杭造成工法において、
長手方向に間隔を設けて取付けた攪拌翼の各々に、高圧
ジェット噴流を噴出し且つ対となった第１及び第２のノ
ズルを設けた管を地中に挿入し、前記第１の対となった
ノズルの一方は、管の長手方向先端側の攪拌翼に設けら
れて水平方向に向いており、他方は、管の長手方向地上
側の攪拌翼に設けられて斜め下方向を向いており、前記
第２の対となったノズルの一方は、管の長手方向先端側
の攪拌翼に設けられて斜め上方向を向いており、他方
は、管の長手方向地上側の攪拌翼に設けられて水平方向
を向いており、各対のノズルから噴射される高圧ジェッ
ト噴流を衝突させて交差噴流を構成し、以って、造成さ
れる固結杭の仕上がり杭径の制御を行うと共に、造成さ
れる固結杭の上下端面を水平面に対して平行にせしめる
ことを特徴とする固結杭造成工法。
【請求項２】前記高圧ジェット噴流は硬化材で構成さ
れている請求項１に記載の固結杭造成工法。
【請求項３】前記高圧ジェット噴流は、水の高圧噴流
と、該高圧噴流の周りを覆う空気噴流とから構成されて
いる請求項１に記載の固結杭造成工法。
【請求項４】前記斜め下方向を向いたノズル及び斜め
上方向を向いたノズルは、噴射角度が可変である請求項
１、２のいずれかの固結杭造成工法。