JP2001295263A - 較差圧合流によるキャビテーション噴流地盤硬化層造成工法と装置 - Google Patents
較差圧合流によるキャビテーション噴流地盤硬化層造成工法と装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 地盤の覆工支保や強化支保、或いは止水を目
的とする硬化材層造成のための地盤硬化材注入は、硬化
材噴流の到達距離を少しでも延長して大径の硬化材層を
造成するため、重合する核噴流と囲周噴流との噴射圧に
較差を設けることによって発生するキャビテーション現
象を地盤硬化材注入における噴流の地盤破砕力と噴流推
進力増進に利用する工法が開発されているが、重合噴流
という複雑な構成を取らずにキャビテーション現象を更
に強化し、噴射圧の高圧化を更に減少させることが、更
なる課題としてある。 【解決手段】 その１流路11とその２流路12をロッド内
において合流させ、合流部21の先において両側に分岐し
て開口する先端両側ノズル２を設けた注入ロッドを対象
地盤の所定深度まで挿入し、その１流路に高圧硬化材、
その２流路にその１流路より低圧の硬化材を圧送して合
流させ、差圧共振による発生気泡を含む硬化材噴流を先
端両側ノズルから噴射するように構成し、施工環境に応
じて角型重合噴射ノズル３や攪拌翼を付設するように構
成した。
的とする硬化材層造成のための地盤硬化材注入は、硬化
材噴流の到達距離を少しでも延長して大径の硬化材層を
造成するため、重合する核噴流と囲周噴流との噴射圧に
較差を設けることによって発生するキャビテーション現
象を地盤硬化材注入における噴流の地盤破砕力と噴流推
進力増進に利用する工法が開発されているが、重合噴流
という複雑な構成を取らずにキャビテーション現象を更
に強化し、噴射圧の高圧化を更に減少させることが、更
なる課題としてある。 【解決手段】 その１流路11とその２流路12をロッド内
において合流させ、合流部21の先において両側に分岐し
て開口する先端両側ノズル２を設けた注入ロッドを対象
地盤の所定深度まで挿入し、その１流路に高圧硬化材、
その２流路にその１流路より低圧の硬化材を圧送して合
流させ、差圧共振による発生気泡を含む硬化材噴流を先
端両側ノズルから噴射するように構成し、施工環境に応
じて角型重合噴射ノズル３や攪拌翼を付設するように構
成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は軟弱地盤の改良、ト
ンネル等地中坑道の覆工支保や構築基礎地盤の強化支
保、或いは止水を目的とし、地盤硬化材を較差圧噴流と
してロッド内で合流させ噴射時の衝撃によりキャビテー
ション噴流として掘削地盤の周囲等に注入して地盤硬化
層を造成する較差圧合流によるキャビテーション噴流地
盤硬化層造成工法とその装置に関するものである。
ンネル等地中坑道の覆工支保や構築基礎地盤の強化支
保、或いは止水を目的とし、地盤硬化材を較差圧噴流と
してロッド内で合流させ噴射時の衝撃によりキャビテー
ション噴流として掘削地盤の周囲等に注入して地盤硬化
層を造成する較差圧合流によるキャビテーション噴流地
盤硬化層造成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、地盤の覆工支保や強化支保、或いは止水を目的とす
る硬化材層造成のための地盤硬化材注入は、硬化材噴流
の到達距離を少しでも延長して大径の硬化材層を造成す
ることを理想とし、エアー巻き噴流など様々な工夫が凝
らされてきたが、いずれも硬化材噴射の噴射圧自体を高
圧化し付帯構成によって噴射圧の低下を防止することに
中心が置かれてきたた。
良、地盤の覆工支保や強化支保、或いは止水を目的とす
る硬化材層造成のための地盤硬化材注入は、硬化材噴流
の到達距離を少しでも延長して大径の硬化材層を造成す
ることを理想とし、エアー巻き噴流など様々な工夫が凝
らされてきたが、いずれも硬化材噴射の噴射圧自体を高
圧化し付帯構成によって噴射圧の低下を防止することに
中心が置かれてきたた。
【０００３】しかしながら、硬化材噴射の噴射圧自体を
高圧化することには限界があり、また、高圧作動による
危険が増大するという問題が付きまとっている。
高圧化することには限界があり、また、高圧作動による
危険が増大するという問題が付きまとっている。
【０００４】これに対応して重合する核噴流と囲周噴流
との噴射圧に較差を設けることによって発生するキャビ
テーション現象を地盤硬化材注入における噴流の地盤破
砕力と噴流推進力増進に利用することについては、本願
出願人により既に提案（特願平９ー317552号）されてい
る。
との噴射圧に較差を設けることによって発生するキャビ
テーション現象を地盤硬化材注入における噴流の地盤破
砕力と噴流推進力増進に利用することについては、本願
出願人により既に提案（特願平９ー317552号）されてい
る。
【０００５】しかしながら、硬化材噴射の噴射圧自体の
高圧化に替えてキャビテーション現象による破砕力を積
極的に利用し、構成として複雑な重合噴射ノズルによら
ずキャビテーション噴流を発生させ、切削水噴射による
硬化材層拡径効果との調和によって噴射圧の高圧化を更
に減少させることが、更なる課題としてある。
高圧化に替えてキャビテーション現象による破砕力を積
極的に利用し、構成として複雑な重合噴射ノズルによら
ずキャビテーション噴流を発生させ、切削水噴射による
硬化材層拡径効果との調和によって噴射圧の高圧化を更
に減少させることが、更なる課題としてある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題に
対応してこれを解決するため、その１流路とその２流路
をロッド内において合流させ、合流部の先において両側
に分岐して開口する先端両側ノズル、先端両側ノズルか
ら所定間隔を置いた上部に高圧流体噴射ノズルを設けた
注入ロッドを対象地盤の所定深度まで挿入し、その１流
路に高圧硬化材、その２流路にその１流路より低圧の硬
化材を圧送して合流させ、差圧共振による発生気泡を含
む硬化材噴流を先端両側ノズルから噴射し、噴射衝撃に
よるキャビテーション噴流として噴射すると共に、高圧
流体噴射ノズルから切削噴流を噴射しつつ回動ながら、
後退させることにより、対象地盤中に硬化材を注入する
ように構成したものである。
対応してこれを解決するため、その１流路とその２流路
をロッド内において合流させ、合流部の先において両側
に分岐して開口する先端両側ノズル、先端両側ノズルか
ら所定間隔を置いた上部に高圧流体噴射ノズルを設けた
注入ロッドを対象地盤の所定深度まで挿入し、その１流
路に高圧硬化材、その２流路にその１流路より低圧の硬
化材を圧送して合流させ、差圧共振による発生気泡を含
む硬化材噴流を先端両側ノズルから噴射し、噴射衝撃に
よるキャビテーション噴流として噴射すると共に、高圧
流体噴射ノズルから切削噴流を噴射しつつ回動ながら、
後退させることにより、対象地盤中に硬化材を注入する
ように構成したものである。
【０００７】すなわち、その１流路に高圧硬化材、その
２流路にその１流路より低圧の硬化材を圧送してロッド
内において合流させることにより、重合噴射ノズルとい
う複雑な構成を取らずに高圧噴流と低圧噴流の差圧共振
による気泡を多数発生させることができた。
２流路にその１流路より低圧の硬化材を圧送してロッド
内において合流させることにより、重合噴射ノズルとい
う複雑な構成を取らずに高圧噴流と低圧噴流の差圧共振
による気泡を多数発生させることができた。
【０００８】本発明は上記発生気泡を内包する硬化材噴
流を先端両側ノズルから噴射し、周辺土壌との衝突によ
る噴射衝撃により気泡を圧潰するキャビテーション噴流
として噴射するように構成したものであり、ロッド内に
おいて気泡内包噴流が形成され、両側に分岐して開口す
る先端両側ノズルから噴射されることにより、確実な破
砕力の発生と硬化材吐出量の増大を図ることができる。
流を先端両側ノズルから噴射し、周辺土壌との衝突によ
る噴射衝撃により気泡を圧潰するキャビテーション噴流
として噴射するように構成したものであり、ロッド内に
おいて気泡内包噴流が形成され、両側に分岐して開口す
る先端両側ノズルから噴射されることにより、確実な破
砕力の発生と硬化材吐出量の増大を図ることができる。
【０００９】一方、先端両側ノズルから所定間隔を置い
た上部高圧流体噴射ノズルから清水等の高圧流体を噴射
することにより、硬化材噴射域の事前改良とパッキング
効果によって注入効果を更に高めることができる。
た上部高圧流体噴射ノズルから清水等の高圧流体を噴射
することにより、硬化材噴射域の事前改良とパッキング
効果によって注入効果を更に高めることができる。
【００１０】更に、上部高圧流体噴射ノズルを噴射口を
角型に構成した角型重合噴射ノズルに構成し、その角型
核ノズルから高圧切削噴流、角型囲周ノズルから角型核
ノズルからの切削噴流より低圧の切削噴流を噴射するよ
うにすれば、重合噴射ノズルの噴射口が角型に構成され
ることにより、コーナー流は噴射口の角部に衝合して噴
射圧が低減しセンター流との間に較差を生じ、高圧噴流
と低圧噴流の境界の相対速度差により境界付近に渦が発
生し、渦中心には低圧領域が生じてここにキャビティ
（空洞）が多数生じ、角型核ノズルと角型囲周ノズルそ
れぞれの較差圧噴流効果と重合較差圧効果が、更に重合
して極めて強力なキャビテーション効果を得ることがで
きる。
角型に構成した角型重合噴射ノズルに構成し、その角型
核ノズルから高圧切削噴流、角型囲周ノズルから角型核
ノズルからの切削噴流より低圧の切削噴流を噴射するよ
うにすれば、重合噴射ノズルの噴射口が角型に構成され
ることにより、コーナー流は噴射口の角部に衝合して噴
射圧が低減しセンター流との間に較差を生じ、高圧噴流
と低圧噴流の境界の相対速度差により境界付近に渦が発
生し、渦中心には低圧領域が生じてここにキャビティ
（空洞）が多数生じ、角型核ノズルと角型囲周ノズルそ
れぞれの較差圧噴流効果と重合較差圧効果が、更に重合
して極めて強力なキャビテーション効果を得ることがで
きる。
【００１１】また、注入ロッド先端に削孔水噴出孔を設
けると共に、ロッド側壁に張出させた攪拌翼を設け、先
端両側ノズル上部の高圧流体噴射ノズルを噴射口を角型
に構成した角型噴射ノズルに構成し、攪拌翼先端に開口
させるようにして、物理的攪拌を加えると共に高圧流体
の到達距離を伸長させて硬化材層の拡径とキャビテーシ
ョン効果の拡大を図るようにした。
けると共に、ロッド側壁に張出させた攪拌翼を設け、先
端両側ノズル上部の高圧流体噴射ノズルを噴射口を角型
に構成した角型噴射ノズルに構成し、攪拌翼先端に開口
させるようにして、物理的攪拌を加えると共に高圧流体
の到達距離を伸長させて硬化材層の拡径とキャビテーシ
ョン効果の拡大を図るようにした。
【００１２】キャビティは対象地盤と噴流の接触面まで
成長を続け対象地盤と噴流の接触面付近で消滅するが、
消滅の際に発生するショックウエーブとジェット流によ
り対象地盤に対する噴流作用面積が拡張され、地盤破砕
力と噴流推進力が発生するものである。
成長を続け対象地盤と噴流の接触面付近で消滅するが、
消滅の際に発生するショックウエーブとジェット流によ
り対象地盤に対する噴流作用面積が拡張され、地盤破砕
力と噴流推進力が発生するものである。
【００１３】キャビテーション噴流は、この地盤破砕力
と噴流推進力を発生する面積が通常のジェットに比べ数
倍から数十倍広いので、地盤破砕力と噴流推進力も極め
て強力なものとなる。
と噴流推進力を発生する面積が通常のジェットに比べ数
倍から数十倍広いので、地盤破砕力と噴流推進力も極め
て強力なものとなる。
【００１４】本発明は、較差圧合流によるキャビテーシ
ョンと較差噴射圧重合噴流、更に、角型形状規制による
較差噴流の合成によるキャビテーション噴流を、通常の
硬化材噴射、瞬結性硬化材のＡ液とＢ液の混合噴射、更
には先行改良噴射、パッキング噴流噴射にも適用するよ
うにしたものである。
ョンと較差噴射圧重合噴流、更に、角型形状規制による
較差噴流の合成によるキャビテーション噴流を、通常の
硬化材噴射、瞬結性硬化材のＡ液とＢ液の混合噴射、更
には先行改良噴射、パッキング噴流噴射にも適用するよ
うにしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下図面に従って本発明の実施の
形態を説明する。１は注入ロッドで、その１流路11、そ
の２流路12、その３流路13、その４流路14を備え、その
１流路11とその２流路12はロッド内において合流し、合
流部21の先において両側に分岐して注入ロッド１の先端
部両側に開口する先端両側ノズル２に連通する。先端両
側ノズル２は角型或いは円型の単孔ノズルとして構成さ
れる。
形態を説明する。１は注入ロッドで、その１流路11、そ
の２流路12、その３流路13、その４流路14を備え、その
１流路11とその２流路12はロッド内において合流し、合
流部21の先において両側に分岐して注入ロッド１の先端
部両側に開口する先端両側ノズル２に連通する。先端両
側ノズル２は角型或いは円型の単孔ノズルとして構成さ
れる。
【００１６】また、注入ロッド１は先端にコンポジット
硬装された掘削翼41を備え、継手手段42により所定スト
ロークごとに継手されて構成されるようになっている。
硬装された掘削翼41を備え、継手手段42により所定スト
ロークごとに継手されて構成されるようになっている。
【００１７】先端両側ノズル２の上部には２メートル程
度の間隔を置いて上部高圧流体噴射ノズル３が設定さ
れ、その３流路13がこれに連通するが、上部高圧流体噴
射ノズル３を噴射口が角型に構成された角型重合噴射ノ
ズルに構成する場合には、その３流路13が角型核ノズル
31、その４流路14が角型囲周ノズル32にそれぞれ連通し
て開口し、ノズル31、32が重合して角型重合噴射ノズル
３を構成する。
度の間隔を置いて上部高圧流体噴射ノズル３が設定さ
れ、その３流路13がこれに連通するが、上部高圧流体噴
射ノズル３を噴射口が角型に構成された角型重合噴射ノ
ズルに構成する場合には、その３流路13が角型核ノズル
31、その４流路14が角型囲周ノズル32にそれぞれ連通し
て開口し、ノズル31、32が重合して角型重合噴射ノズル
３を構成する。
【００１８】角型ノズル噴射口の角型形状は、対象地盤
の状况に対応して三角形、正方形、縦矩形、横矩形等の
隅角を有する形状に形成され、それぞれ、特色のあるキ
ャビテーション噴流を構成するようになっている。
の状况に対応して三角形、正方形、縦矩形、横矩形等の
隅角を有する形状に形成され、それぞれ、特色のあるキ
ャビテーション噴流を構成するようになっている。
【００１９】他の実施例としてロッド側壁に張出させた
攪拌翼４を設け、先端両側ノズル上部の高圧流体噴射ノ
ズル３を攪拌翼先端に開口させる場合には、高圧流体噴
射ノズル３は角型或いは円型の単孔ノズルとし、その３
流路13がこれに連通し、その４流路14は注入ロッド先端
に設けられる削孔水噴出孔33に連通する。
攪拌翼４を設け、先端両側ノズル上部の高圧流体噴射ノ
ズル３を攪拌翼先端に開口させる場合には、高圧流体噴
射ノズル３は角型或いは円型の単孔ノズルとし、その３
流路13がこれに連通し、その４流路14は注入ロッド先端
に設けられる削孔水噴出孔33に連通する。
【００２０】その１流路11、その２流路12、その３流路
13、その４流路14は、注入ロッド１の後端のスイベル５
と圧送ポンプを介してそれぞれ材料供給部に連絡するホ
ース51に連結し、施工状况に応じて必要とされる材料を
選択的に供給できるようになっている。
13、その４流路14は、注入ロッド１の後端のスイベル５
と圧送ポンプを介してそれぞれ材料供給部に連絡するホ
ース51に連結し、施工状况に応じて必要とされる材料を
選択的に供給できるようになっている。
【００２１】その１流路11とその２流路12にそれぞれに
硬化材を圧送する圧送ポンプは送圧力に所定の較差が設
けられ、その１流路11への圧送ポンプは高圧、その２流
路12への圧送ポンプは低圧となっており、合流部21にお
いて合流することにより高圧噴流と低圧噴流の差圧共振
による気泡が多数発生し、気泡内包硬化材噴流となって
先端両側ノズル２から噴射される。
硬化材を圧送する圧送ポンプは送圧力に所定の較差が設
けられ、その１流路11への圧送ポンプは高圧、その２流
路12への圧送ポンプは低圧となっており、合流部21にお
いて合流することにより高圧噴流と低圧噴流の差圧共振
による気泡が多数発生し、気泡内包硬化材噴流となって
先端両側ノズル２から噴射される。
【００２２】このように構成された注入ロッド１は、バ
ックホウ型の移動装置６に装置された注入ロッド作動機
構７に支持され、回転、回動、上下動（水平方向への施
工の場合は前進後退）の操作が行なえるようになってい
る。
ックホウ型の移動装置６に装置された注入ロッド作動機
構７に支持され、回転、回動、上下動（水平方向への施
工の場合は前進後退）の操作が行なえるようになってい
る。
【００２３】造成施工は、１つの実施例として、先ず、
移動装置５によって注入ロッド１を挿入対象地盤に設定
すると共に、その１流路11に200kg/cm2 程度の高圧水、
その２流路12に50kg/cm2程度の低圧水を圧送し、気泡内
包切削水噴流として先端両側ノズル２から噴射し、或い
は、併せてその３流路13に高圧水、その４流路14に低圧
水を圧送し、角型核ノズル31と角型囲周ノズル32によっ
て形状規制重合キャビテーション噴流として噴射しなが
ら、掘削翼41によって対象地盤Ｇを掘削し注入ロッド１
を対象地盤Ｇに向けて推進挿入する。
移動装置５によって注入ロッド１を挿入対象地盤に設定
すると共に、その１流路11に200kg/cm2 程度の高圧水、
その２流路12に50kg/cm2程度の低圧水を圧送し、気泡内
包切削水噴流として先端両側ノズル２から噴射し、或い
は、併せてその３流路13に高圧水、その４流路14に低圧
水を圧送し、角型核ノズル31と角型囲周ノズル32によっ
て形状規制重合キャビテーション噴流として噴射しなが
ら、掘削翼41によって対象地盤Ｇを掘削し注入ロッド１
を対象地盤Ｇに向けて推進挿入する。
【００２４】これによって、周辺土壌は硬化材噴射到達
域より広範囲にわたって切削攪拌され、事前改良域が造
成される。なお、この事前改良域造成は対象地盤の状况
や施工条件に対応して行なうもので、オーバー施工にな
る場合には行なわないことは勿論であり、注入ロッド１
の対象地盤Ｇへの挿入は適宜手段によって行なえば良
い。
域より広範囲にわたって切削攪拌され、事前改良域が造
成される。なお、この事前改良域造成は対象地盤の状况
や施工条件に対応して行なうもので、オーバー施工にな
る場合には行なわないことは勿論であり、注入ロッド１
の対象地盤Ｇへの挿入は適宜手段によって行なえば良
い。
【００２５】所定の深度に達したところで、その１流路
11、その２流路12への圧送材料を地盤硬化材に切替え、
前記切削水と同様に200kg/cm2 程度の硬化材噴流と50kg
/cm2程度の硬化材噴流の較差圧噴流として合流させ気泡
内包硬化材噴流として先端両側ノズル２から噴射し、併
せてその３流路13に高圧水、その４流路14に低圧水を圧
送し、角型核ノズル31と角型囲周ノズル32によって形状
規制重合キャビテーション噴流として噴射しつつ、注入
ロッド１を回転させながら抜去方向に後退させれば、硬
化材噴流はキャビテーション噴流として周辺地盤を穿孔
切削し土粒子を破砕して、対象地盤Ｇに注入ロッド１の
駆動軌跡に沿って円筒状に硬化材注入層Ｘを造成する。
11、その２流路12への圧送材料を地盤硬化材に切替え、
前記切削水と同様に200kg/cm2 程度の硬化材噴流と50kg
/cm2程度の硬化材噴流の較差圧噴流として合流させ気泡
内包硬化材噴流として先端両側ノズル２から噴射し、併
せてその３流路13に高圧水、その４流路14に低圧水を圧
送し、角型核ノズル31と角型囲周ノズル32によって形状
規制重合キャビテーション噴流として噴射しつつ、注入
ロッド１を回転させながら抜去方向に後退させれば、硬
化材噴流はキャビテーション噴流として周辺地盤を穿孔
切削し土粒子を破砕して、対象地盤Ｇに注入ロッド１の
駆動軌跡に沿って円筒状に硬化材注入層Ｘを造成する。
【００２６】ロッド側壁に張出させたコンポジット硬装
された攪拌翼４を設け、先端両側ノズル上部の高圧流体
噴射ノズル３を攪拌翼先端に開口させる他の実施例の場
合には、その４流路14に削孔水を圧送して注入ロッド先
端に設けられた削孔水噴出孔33から噴出させ、その３流
路13に削孔水を圧送して攪拌翼先端に開口する高圧流体
噴射ノズル３から噴射しながら、掘削翼41と攪拌翼４に
よって対象地盤Ｇを掘削し注入ロッド１を対象地盤Ｇに
向けて推進挿入する。
された攪拌翼４を設け、先端両側ノズル上部の高圧流体
噴射ノズル３を攪拌翼先端に開口させる他の実施例の場
合には、その４流路14に削孔水を圧送して注入ロッド先
端に設けられた削孔水噴出孔33から噴出させ、その３流
路13に削孔水を圧送して攪拌翼先端に開口する高圧流体
噴射ノズル３から噴射しながら、掘削翼41と攪拌翼４に
よって対象地盤Ｇを掘削し注入ロッド１を対象地盤Ｇに
向けて推進挿入する。
【００２７】所定の深度に達したところで、その３流路
13に高圧水を圧送し、攪拌翼先端に開口する噴射口を角
型に構成した角型高圧流体噴射ノズル３から形状規制に
よるキャビテーション噴流として噴射し、その１流路11
に高圧硬化材、その２流路12に低圧硬化材を圧送し、合
流部21において較差圧噴流として合流させ気泡内包硬化
材噴流として先端両側ノズル２からキャビテーション噴
流として噴射しつつ、注入ロッド１を回転させながら抜
去方向に後退させれば、硬化材噴流はキャビテーション
噴流として周辺地盤を穿孔切削し土粒子を破砕して、対
象地盤Ｇに注入ロッド１の駆動軌跡に沿って円筒状に硬
化材注入層Ｘを造成する。
13に高圧水を圧送し、攪拌翼先端に開口する噴射口を角
型に構成した角型高圧流体噴射ノズル３から形状規制に
よるキャビテーション噴流として噴射し、その１流路11
に高圧硬化材、その２流路12に低圧硬化材を圧送し、合
流部21において較差圧噴流として合流させ気泡内包硬化
材噴流として先端両側ノズル２からキャビテーション噴
流として噴射しつつ、注入ロッド１を回転させながら抜
去方向に後退させれば、硬化材噴流はキャビテーション
噴流として周辺地盤を穿孔切削し土粒子を破砕して、対
象地盤Ｇに注入ロッド１の駆動軌跡に沿って円筒状に硬
化材注入層Ｘを造成する。
【００２８】瞬結性硬化材を用いる場合には、上記の各
場合に対応した挿入工程により注入ロッド１を対象地盤
Ｇに向けて推進挿入し、所定の深度に達したところで、
その１流路11にＡ液を高圧の硬化材噴流として、その２
流路12にＢ液をそれよりも低圧の硬化材噴流として圧送
して合流部21において較差圧噴流として合流させ、Ａ液
Ｂ液混合気泡内包硬化材噴流として先端両側ノズル２か
らキャビテーション噴流として噴射しつつ、上記の各場
合に対応した高圧流体噴射ノズル３からのキャビテーシ
ョン噴流噴射を行い、注入ロッド１を回転させながら抜
去方向に後退させれば、Ａ液とＢ液は混合キャビテーシ
ョン噴流として周辺地盤を穿孔切削し土粒子を破砕し
て、対象地盤Ｇに注入ロッド１の駆動軌跡に沿って円筒
状に２液性硬化材の混合注入層Ｘを造成する。
場合に対応した挿入工程により注入ロッド１を対象地盤
Ｇに向けて推進挿入し、所定の深度に達したところで、
その１流路11にＡ液を高圧の硬化材噴流として、その２
流路12にＢ液をそれよりも低圧の硬化材噴流として圧送
して合流部21において較差圧噴流として合流させ、Ａ液
Ｂ液混合気泡内包硬化材噴流として先端両側ノズル２か
らキャビテーション噴流として噴射しつつ、上記の各場
合に対応した高圧流体噴射ノズル３からのキャビテーシ
ョン噴流噴射を行い、注入ロッド１を回転させながら抜
去方向に後退させれば、Ａ液とＢ液は混合キャビテーシ
ョン噴流として周辺地盤を穿孔切削し土粒子を破砕し
て、対象地盤Ｇに注入ロッド１の駆動軌跡に沿って円筒
状に２液性硬化材の混合注入層Ｘを造成する。
【００２９】角型高圧切削水噴射ノズル３若しくは角型
重合噴射ノズル３からの切削水キャビテーション噴流の
噴射は周辺土壌を切削攪拌して、その後に上昇してくる
先端両側ノズル２からの硬化材キャビテーション噴流の
硬化材到達距離を延伸すると共に、パッキング噴流とし
ても作用し、地内圧等による噴射硬化材の上昇を押さえ
密度の高い硬化材層を造成することができる。
重合噴射ノズル３からの切削水キャビテーション噴流の
噴射は周辺土壌を切削攪拌して、その後に上昇してくる
先端両側ノズル２からの硬化材キャビテーション噴流の
硬化材到達距離を延伸すると共に、パッキング噴流とし
ても作用し、地内圧等による噴射硬化材の上昇を押さえ
密度の高い硬化材層を造成することができる。
【００３０】また、その３流路13、その４流路14が連通
する角型重合噴射ノズル３の核ノズル31、囲周ノズル32
に供給する流体を粘性水もしくは高分子ポリマー溶液と
し、核ノズル31からの流体を高圧で、囲周ノズル32から
の流体を核ノズル31より低圧で噴射し、重合するキャビ
テーション噴流として噴射すれば、破砕効果を更に高め
ることができる。
する角型重合噴射ノズル３の核ノズル31、囲周ノズル32
に供給する流体を粘性水もしくは高分子ポリマー溶液と
し、核ノズル31からの流体を高圧で、囲周ノズル32から
の流体を核ノズル31より低圧で噴射し、重合するキャビ
テーション噴流として噴射すれば、破砕効果を更に高め
ることができる。
【００３１】このように重合噴射ノズル31、32からの噴
流はパッキング噴流としても作用し噴流バリアと加速力
によって高圧噴射の地内圧と余剰スライムは噴射方向に
引き込み誘導されて、適度な注入環境を保つので噴射硬
化材の到達距離を伸長すると共に、到達距離の伸長が注
入域の混入容量を増大させる。
流はパッキング噴流としても作用し噴流バリアと加速力
によって高圧噴射の地内圧と余剰スライムは噴射方向に
引き込み誘導されて、適度な注入環境を保つので噴射硬
化材の到達距離を伸長すると共に、到達距離の伸長が注
入域の混入容量を増大させる。
【００３２】この混入容量の増大により、従来、スライ
ムの噴出による排泥現象を生じていたものが、排泥が殆
ど無い状態で硬化材の土壌への混入を継続することがで
きるものである。
ムの噴出による排泥現象を生じていたものが、排泥が殆
ど無い状態で硬化材の土壌への混入を継続することがで
きるものである。
【００３３】このように造成される注入層Ｘは、必要に
応じてこれに隣接する部分に同様の注入層を順次造成
し、次々に隣接させて所定形状に並列することにより、
所定の地盤硬化層を造成していくものである。
応じてこれに隣接する部分に同様の注入層を順次造成
し、次々に隣接させて所定形状に並列することにより、
所定の地盤硬化層を造成していくものである。
【００３４】
【図１】本発明の実施例による施工状況を示す全体側面
図
図
【図２】本発明の他の実施例による攪拌翼ロッドの施工
状況を示す全体側面図
状況を示す全体側面図
【図３】本発明の実施例による注入ロッド先端部の要部
構造を示す縦断拡大側面図
構造を示す縦断拡大側面図
【図４】図３におけるＡ−Ａ断面図
【図５】本発明の他の実施例による攪拌翼を設けた場合
における注入ロッド先端部の要部構造を示す縦断部分拡
大側面図
における注入ロッド先端部の要部構造を示す縦断部分拡
大側面図
【図６】図５におけるＢ−Ｂ断面図
【図７】角型ノズルの実施例を示す注入ロッドノズル部
の拡大正面図
の拡大正面図
【図８】攪拌翼ロッド角型ノズルの実施例を示す注入ロ
ッドノズル部の拡大正面図
ッドノズル部の拡大正面図
１ 注入ロッド 11 その１流路 12 その２流路 13 その３流路 14 その４流路 ２ 先端両側ノズル 21 先端両側ノズルの流路合流部 ３ 上部高圧流体噴射ノズル・角型重合噴射ノズル 31 角型核ノズル 32 角型囲周ノズル 33 削孔水噴出孔 ４ コンポジット硬装攪拌翼 41 掘削翼 42 ロッド継手手段 ５ スイベル 51 噴射材料供給ホース ６ バックホウ型の移動装置 ７ 注入ロッド作動機構 Ｇ 対象地盤 Ｘ 硬化材注入層
Claims (11)
- 【請求項１】 その１流路とその２流路をロッド内にお
いて合流させ、合流部の先において両側に分岐して開口
する先端両側ノズルを設けた注入ロッドを対象地盤の所
定深度まで挿入し、その１流路に高圧硬化材、その２流
路にその１流路より低圧の硬化材を圧送して合流させ、
差圧共振による発生気泡を含む硬化材噴流を先端両側ノ
ズルから噴射し、噴射衝撃によるキャビテーション噴流
として噴射しつつ回動ながら、後退させることにより、
対象地盤中に硬化材を注入することを特徴とする較差圧
合流によるキャビテーション噴流地盤硬化層造成工法 - 【請求項２】 先端両側ノズルから所定間隔を置いた上
部に高圧流体噴射ノズルを設け、先端両側ノズルからの
キャビテーション噴流の噴射と共に、高圧流体噴射ノズ
ルから切削噴流を噴射しつつ回動ながら、後退させるこ
とにより、対象地盤中に硬化材を注入することを特徴と
する請求項１記載の較差圧合流によるキャビテーション
噴流地盤硬化層造成工法 - 【請求項３】 先端両側ノズル上部の高圧流体噴射ノズ
ルを噴射口を角型に構成した角型重合噴射ノズルに構成
し、その角型核ノズルから高圧切削噴流、角型囲周ノズ
ルから角型核ノズルからの切削噴流より低圧の切削噴流
を噴射するようにした請求項２記載の較差圧合流による
キャビテーション噴流地盤硬化層造成工法 - 【請求項４】 注入ロッド先端に削孔水噴出孔を設ける
と共に、ロッド側壁に張出させた攪拌翼を設け、先端両
側ノズル上部の高圧流体噴射ノズルを攪拌翼先端に開口
させるようにした請求項２記載の較差圧合流によるキャ
ビテーション噴流地盤硬化層造成工法 - 【請求項５】 先端両側ノズル上部の角型重合噴射ノズ
ルの角型核ノズルから高圧切削噴流、角型囲周ノズルか
ら角型核ノズルからの切削噴流より低圧の切削噴流を噴
射しながら、注入ロッドを回動下降させて対象地盤の所
定深度まで挿入するようにした請求項３記載の較差圧合
流と角型ノズルによるキャビテーション噴流地盤硬化層
造成工法 - 【請求項６】 注入ロッド先端の噴出孔から削孔水を噴
出し、攪拌翼先端の噴射口を角型に構成した高圧流体噴
射ノズルから高圧切削噴流を噴射しながら、注入ロッド
を回動下降させて対象地盤の所定深度まで挿入するよう
にした請求項４記載の較差圧合流によるキャビテーショ
ン噴流地盤硬化層造成工法 - 【請求項７】 その１流路の高圧硬化材を瞬結性硬化材
のＡ液、その２流路のその１流路より低圧の硬化材を瞬
結性硬化材のＢ液とした請求項１又は請求項２又は請求
項３又は請求項４又は請求項５又は請求項６記載の較差
圧合流によるキャビテーション噴流地盤硬化層造成工法 - 【請求項８】 その１流路とその２流路をロッド内にお
いて合流させ、合流部の先において両側に分岐して開口
する先端両側ノズルを設けた注入ロッドを前進後退機構
と回動機構を備える駆動機構によって支持し、その１流
路への圧送ポンプとその２への圧送ポンプの送圧力に、
その１流路への送圧力を高く、その２流路への送圧力を
低く設定する所定の較差を設けたことを特徴とする較差
圧合流によるキャビテーション噴流地盤硬化層造成装置 - 【請求項９】 先端両側ノズルから所定間隔を置いた上
部に高圧流体噴射ノズルを設けたことを特徴とする請求
項８記載の較差圧合流によるキャビテーション噴流地盤
硬化層造成装置 - 【請求項１０】 先端両側ノズル上部の高圧流体噴射ノ
ズルを噴射口を角型に構成した角型重合噴射ノズルに構
成し、角型重合噴射ノズルの角型核ノズル流路への圧送
ポンプと角型囲周ノズル流路への圧送ポンプの送圧力
に、角型核ノズル流路への送圧力を高く、角型囲周ノズ
ル流路への送圧力を低く設定する所定の較差を設けたこ
とを特徴とする請求項９記載の較差圧合流によるキャビ
テーション噴流地盤硬化層造成装置 - 【請求項１１】 注入ロッド先端に削孔水噴出孔を設け
ると共に、ロッド側壁に張出させた攪拌翼を設け、先端
両側ノズル上部の高圧流体噴射ノズルを攪拌翼先端に開
口させるようにした請求項９記載の較差圧合流によるキ
ャビテーション噴流地盤硬化層造成装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000112300A JP3357648B2 (ja) | 2000-04-13 | 2000-04-13 | 較差圧合流によるキャビテーション噴流地盤硬化層造成工法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000112300A JP3357648B2 (ja) | 2000-04-13 | 2000-04-13 | 較差圧合流によるキャビテーション噴流地盤硬化層造成工法と装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001295263A true JP2001295263A (ja) | 2001-10-26 |
| JP3357648B2 JP3357648B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=18624494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000112300A Expired - Fee Related JP3357648B2 (ja) | 2000-04-13 | 2000-04-13 | 較差圧合流によるキャビテーション噴流地盤硬化層造成工法と装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3357648B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008069549A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Maeda Corp | 地中固結体造成装置および地中固結体造成工法 |
| JP2013189853A (ja) * | 2013-05-30 | 2013-09-26 | Maeda Corp | 地中固結体造成工法 |
| KR20150098349A (ko) * | 2014-02-20 | 2015-08-28 | 이영식 | 4중관의 선단장치와 3중관의 롯드가 구비된 지반 보강용 천공기계장치 및 이를 이용한 지반 보강공법 |
| JP2021110119A (ja) * | 2020-01-08 | 2021-08-02 | ケミカルグラウト株式会社 | 高圧噴射撹拌工法及び噴射装置 |
| CN114105381A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-03-01 | 徐州沃力能源科技有限公司 | 一种对撞式均匀性空化污水处理装置及其方法 |
-
2000
- 2000-04-13 JP JP2000112300A patent/JP3357648B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| KR20150098349A (ko) * | 2014-02-20 | 2015-08-28 | 이영식 | 4중관의 선단장치와 3중관의 롯드가 구비된 지반 보강용 천공기계장치 및 이를 이용한 지반 보강공법 |
| KR101589531B1 (ko) * | 2014-02-20 | 2016-01-29 | 이영식 | 4중관의 선단장치와 3중관의 롯드가 구비된 지반 보강용 천공기계장치 |
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| CN114105381A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-03-01 | 徐州沃力能源科技有限公司 | 一种对撞式均匀性空化污水处理装置及其方法 |
| CN114105381B (zh) * | 2021-11-08 | 2023-12-26 | 徐州沃力能源科技有限公司 | 一种对撞式均匀性空化污水处理装置及其方法 |
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