JP2005120819A - 地盤改良工法及びその装置 - Google Patents
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
固化材スラリーを高圧噴射し原土と混合処理する工法において、変位を低減させるために、固化材スラリー相当分の排出土をより確実に排土する。
【解決手段】
土壌押上円板の半径が、先端に掘削刃を有する注入ロッド(2)の軸身に設けられた攪拌翼(5)の半径と同一寸法又は前記攪拌翼半径より10cm以下望ましくは5cm小さく、且つ投影平面形状が円周1周分に加えて中心角が10度程度の扇型状に重複させるか又は略円周1周分で、螺旋形土壌押上円板の傾きが10〜20度に形成した土壌押上円板(6)を備えた攪拌装置であり、軟弱地盤(11)を削孔する際に削孔を複数回のステップ方式の削孔方式で又削孔水を低圧で噴射しながら行うことにより、撹拌翼(5)により形成される攪乱部直径内部と該土壌押上円板(6)の直径内に含まれる軟弱地盤と直径外の領域が、円筒状の泥水膜(12)によって縁切りされ、その際該土壌押上円板(6)の直径内に含まれる軟弱土が上方に押し上げられるときの土のせん断抵抗が少なく確実な排土が可能になる。
【選択図】 図2
Description
また、アースオーガーのシャフトをスクリューオーガー状に構成し、回転上下動させることにより土を強制的に地表に排出し、排土部の空隙に固化材体積相当量の混合土を吸収し、変位移動を防止する工法が知られている。しかし、この工法はシャフトの駆動部が上部にある場合に限られ、下部駆動方式やボーリングタイプの小型機械には適用できない問題がある。
また、変位低減に最も効果的な排土方法も確立されるに至った。
さらに、土壌押上円板の直径は、40cm未満にすると泥水膜があっても周面積の抵抗が大きく、排土効率が悪い。
また、螺旋状の土壌押上板の傾きが、10〜20度のとき、排土効率がよい。傾きが10度未満であると排土効率はよいものの、貫入作業時の抵抗となりやすく土壌が上がらず、傾きが20度を越えると、排土が円板から滑り落ち(抵抗が大きくなり)排土効果が悪くなる問題がある。
図1で説明すれば、各ステップにおいては、第1ステップ長分だけ削孔したら、一旦第1ステップ分だけロッドを上げ、次に第2ステップ下端まで削孔し、再び第1ステップのの下端までロッドを引き上げる。
単管注入ロッド2の下端部に攪乱装置を構成する掘削刃(アースオーガー)3および攪拌翼5を設けるとともに軸部および攪拌翼5に固化材スラリーの噴射ノズル10を設ける。
上記攪拌翼5の上部近傍に注入ロッド2をステップ方式で引き上げるとき、攪拌翼5により攪乱した土を上方に押し上げるための土壌押上円板6を設ける。土壌押上円板6は、地中に貫入した注入ロッド2を引き上げる際、排土効率を最大にするために、該土壌押上円板6の半径を前記攪拌翼5の半径と同一寸法又は前記攪拌翼半径より10cm以下、望ましくは5cm小さく形成するとともに、投影平面形状で土壌押上円板の傾きが10〜20度、好ましくは15度で、又図6〜8に示すように投射形状が円周1周分に加えて中心角10程度の扇形状に重複させるか又は略円周1周分となるように形成する。
そのため注入ロッド2を軟弱地盤11中から回転させながらステップアップ方式で引き抜くと、該土壌押上円板の直径内に含まれる軟弱地盤と直径外の領域が縁切りされる。その際、土壌押上円板6の回転により、直径内に含まれる軟弱土が上方に押上られるときのせん断抵抗は小さくなり確実に排土17できる。
なお、図中6aは螺旋状の土壌押上円板を構成する下部円板面、6bは扇形状に重複形成した上部円板面である。
2 単管注入ロッド
3 掘削刃(アースオーガー)
4 支柱
5 攪拌翼
6 土壌押上円板
6a 下部円板面
6b 扇形状の重複上部円板面
7 空隙部
8 スイベル
9 圧送ホース
10 ノズル
11 軟弱地盤
12 円筒状泥水膜
13 排土予定部
14 噴射硬化材スラリー
15 改良部
16 攪乱部
17 排土
Claims (9)
- 単管式注入ロッド先端の掘削刃によって地盤を予定深度まで削孔し、該注入ロッドを通じて地盤中に、高圧噴射される固化材スラリーのエネルギーで撹拌翼の外側を切削・混合しつつ、注入ロッドの固化材スラリー噴射部の上部に近接して設けた土壌押上円板により固化材スラリー噴射口の近傍の攪乱土を上方に押し上げて、土壌押上円板の下方に空隙を形成し、固化材スラリーと混合された混合土を該空隙に吸収し、改良予定地盤中に円柱状の改良体を造成する工法において;
注入ロッド先端の掘削刃の上部に設けた攪拌翼の上方に隣接して、前記攪拌翼の半径より略5cm程度小さい半径から成り、かつ、螺旋状の円板の傾きが10〜20度で、投射形状が略円周1周分の土壌押上円板を備えた攪拌装置で、削孔・排土及び混合攪拌により円柱状の改良体を造成することを特徴とする地盤改良工法。 - 単管式注入ロッド先端の掘削刃によって地盤を予定深度まで削孔し、該注入ロッドを通じて地盤中に、高圧噴射される固化材スラリーのエネルギーで撹拌翼の外側を切削・混合しつつ、注入ロッドの固化材スラリー噴射部の上部に近接して設けた土壌押上円板により固化材スラリー噴射口の近傍の攪乱土を上方へ押し上げて土壌押上円板の下方に空隙を形成し、固化材スラリーと混合された混合土を該空隙に吸収し、改良予定地盤中に円柱状の改良体を造成する工法において;
注入ロッド先端の掘削刃の上部に設けた攪拌翼の上方に隣接して、前記攪拌翼の半径より略5cm程度小さい半径から成り、かつ、螺旋状の円板の傾きが10〜20度で、投射形状が略円周1周分の土壌押上円板を備えた攪拌装置で改良予定深度までの削孔を、複数回のステップ方式での削孔方式とし、該削孔時に1回の削孔・引抜き可能な排土量に相当する深度方向のステップ長を土質に応じて適宜設定し、設定した第1ステップ深度まで削孔水を低圧で噴射しながら削孔した後、その1ステップ深度に相当する長さ分だけ引き抜き排土し、次ぎの第2ステップ深度下端まで、また削孔水を低圧で噴射しながら削孔した後、その1ステップ深度に相当する長さ分だけ引き抜き排土し、これを各ステップ毎に繰り返して改良予定深度まで削孔・排土し、次ぎに一旦ロッドを地上まで引き抜き、さらに改良予定深度まで再削孔した後、予定深度地盤に達したロッド先端部付近に設けた攪拌翼のノズルから、スラリー状の固化材を側方に高圧噴射しながら引抜き、円柱状の改良体を造成することを特徴とする地盤改良工法。 - 単管式注入ロッド先端の掘削刃によって地盤を予定深度まで削孔し、該注入ロッドを通じて地盤中に高圧噴射される固化材スラリーのエネルギーで撹拌翼の外側を切削・混合しつつ、注入ロッドの固化材スラリー噴射部の上部に近接して設けた土壌押上円板により固化材スラリー噴射口の近傍の攪乱土を上方へ押し上げて土壌押上円板の下方に空隙を形成し、固化材スラリーと混合された混合土を、該空隙に吸収し、改良予定地盤中に円柱状の改良体を造成する工法において;
注入ロッド先端の掘削刃の上部に設けた攪拌翼の上方に隣接して、前記攪拌翼の半径より略5cm程度小さい半径から成り、かつ、螺旋状の円板の傾きが10〜20度で、投射形状が略円周1周分の土壌押上円板を備えた攪拌装置を形成し、該装置でおこなう改良予定深度までの削孔を、攪拌翼の回転による攪拌部分と原地盤との間に低圧で噴射された削孔水と乱された土壌とで円筒状の泥水膜を形成し、その周囲の原地盤土壌と縁切り効果により、前記螺旋状の土壌押上円板によるステップ方式の排土が確実に行われ、周辺地盤への変位移動を防止し、ロッド中心部に未改良部分を残さず改良することを特徴とする地盤改良工法。 - 単管ロッド先端の掘削刃上部の水平方向に攪拌翼を取り付けたロッドを装着した攪拌装置にて地盤を削孔し、該単管ロッド先端のノズル位置が改良下端深度に達したら、固化材スラリーを高圧噴射しながら、該単管ロッドをステップ方式で引き上げ、対象地盤と該固化材スラリーを混合攪拌し、円柱状の改良体を造成する単管式高圧噴射攪拌工法において;
螺旋状の土壌押上円板により排土される排土が固化材スラリーを含まない原土であり、その排土量が噴射注入固化材スラリーの略体積相当分であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の地盤改良工法。 - 単管式注入ロッド先端の掘削刃によって地盤を予定深度まで削孔し、該注入ロッドを通じて地盤中に高圧噴射される固化材スラリーのエネルギーで撹拌翼の外側を切削・混合しつつ、注入ロッドの固化材スラリー噴射部の上部に近接して設けた土壌押上円板により固化材スラリー噴射口の近傍の攪乱土を上方へ押し上げて土壌押上円板の下方に空隙を形成し、固化材スラリーと混合された混合土を、該空隙に吸収し、改良予定地盤中に円柱状の改良体を造成する工法に用いる地盤改良装置において;
単管式注入ロッド先端の掘削刃の上部に設けた攪拌翼の上方に隣接して、螺旋ピッチが略10cmで投影平面形状が、螺旋状の円板の傾きが10〜20度で、投影形状が略円周1周分で、かつ、前記攪拌翼の半径より5cm以下に小さい半径を有する螺旋状の土壌押上円板を備えたことを特徴とする高圧噴射攪拌工法に用いる地盤改良装置。 - 単管式注入ロッド先端の掘削刃によって地盤を予定深度まで削孔し、該注入ロッドを通じて地盤中に、高圧噴射される固化材スラリーのエネルギーで撹拌翼の外側を切削・混合しつつ、注入ロッドの固化材スラリー噴射部の上部に近接して設けた土壌押上円板により固化材スラリー噴射口の近傍の攪乱土を上方に押し上げて、土壌押上円板の下方に空隙を形成し、固化材スラリーと混合された混合土を該空隙に吸収し、改良予定地盤中に円柱状の改良体を造成する工法において;
注入ロッド先端の掘削刃の上部に設けた攪拌翼の上方に隣接して設けた螺旋状の土壌押上円板の半径が、前記攪拌翼の半径と同一寸法又は前記撹拌翼半径より10cm以下に小さい半径から成り、かつ、螺旋状の土壌押上円板の円板の傾きが10〜20度で、投射形状が円周1周分に加えて中心角が10度程度の扇形状に重複させるか、又は略円周1周分の土壌押上円板を備えた攪拌装置で、削孔・排土及び混合攪拌により円柱状の改良体を造成することを特徴とする地盤改良工法。 - 単管式注入ロッド先端の掘削刃によって地盤を予定深度まで削孔し、該注入ロッドを通じて地盤中に、高圧噴射される固化材スラリーのエネルギーで撹拌翼の外側を切削・混合しつつ、注入ロッドの固化材スラリー噴射部の上部に近接して設けた土壌押上円板により固化材スラリー噴射口の近傍の攪乱土を上方へ押し上げて土壌押上円板の下方に空隙を形成し、固化材スラリーと混合された混合土を該空隙に吸収し、改良予定地盤中に円柱状の改良体を造成する工法において;
注入ロッド先端の掘削刃の上部に設けた攪拌翼の上方に隣接して設けた土壌押上円板の半径が、前記攪拌翼の半径と同一寸法又は前記撹拌翼半径より10cm以下に小さい半径から成り、かつ、螺旋状の土壌押上円板の円板の傾きが10〜20度で、投射形状が円周1周分に加えて中心角が10度程度の扇形状に重複させるか、又は略円周1周分の土壌押上円板を備えた攪拌装置で改良予定深度までの削孔を、複数回のステップ方式での削孔方式とし、該削孔時に1回の削孔・引抜き可能な排土量に相当する深度方向のステップ長を土質に応じて適宜設定し、設定した第1ステップ深度まで削孔水を低圧で噴射しながら削孔した後、その1ステップ深度に相当する長さ分だけ引き抜き排土し、次ぎの第2ステップ深度下端まで、また削孔水を低圧で噴射しながら削孔した後、その1ステップ深度に相当する長さ分だけ引き抜き排土し、これを各ステップ毎に繰り返して改良予定深度まで削孔・排土し、次ぎに一旦ロッドを地上まで引き抜き、さらに改良予定深度まで再削孔した後、予定深度地盤に達したロッド先端部付近に設けた攪拌翼のノズルから、スラリー状の固化材を側方に高圧噴射しながら引抜き、円柱状の改良体を造成することを特徴とする地盤改良工法。 - 単管式注入ロッド先端の掘削刃によって地盤を予定深度まで削孔し、該注入ロッドを通じて地盤中に高圧噴射される固化材スラリーのエネルギーで撹拌翼の外側を切削・混合しつつ、注入ロッドの固化材スラリー噴射部の上部に近接して設けた土壌押上円板により固化材スラリー噴射口の近傍の攪乱土を上方へ押し上げて土壌押上円板の下方に空隙を形成し、固化材スラリーと混合された混合土を、該空隙に吸収し、改良予定地盤中に円柱状の改良体を造成する工法において;
注入ロッド先端の掘削刃の上部に設けた攪拌翼の上方に隣接して設けた土壌押上円板の半径が、前記撹拌翼の半径と同一寸法又は前記撹拌翼半径より10cm以下に小さい半径から成り、かつ、螺旋状の土壌押上円板の円板の傾きが10〜20度で、投射形状が円周1周分に加えて中心角が10度程度の扇形状に重複させるか、又は略円周1周分の土壌押上円板を備えた攪拌装置を形成し、該装置でおこなう改良予定深度までの削孔を、攪拌翼の回転による攪拌部分と原地盤との間に低圧で噴射された削孔水と乱された土壌とで円筒状の泥水膜を形成し、その周囲の原地盤土壌と縁切り効果により、前記螺旋形状の土壌押上円板によるステップ方式の排土が確実に行われ、周辺地盤への変位移動を防止し、ロッド中心部に未改良部分を残さず改良することを特徴とする地盤改良工法。 - 単管式注入ロッド先端の掘削刃によって地盤を予定深度まで削孔し、該注入ロッドを通じて地盤中に高圧噴射される固化材スラリーのエネルギーで撹拌翼の外側を切削・混合しつつ、注入ロッドの固化材スラリー噴射部の上部に近接して設けた土壌押上円板により固化材スラリー噴射口の近傍の攪乱土を上方へ押し上げて土壌押上円板の下方に空隙を形成し、固化材スラリーと混合された混合土を、該空隙に吸収し、改良予定地盤中に円柱状の改良体を造成する工法に用いる地盤改良装置において;
単管式注入ロッド先端の掘削刃の上部に設けた攪拌翼の上方に隣接して、螺旋ピッチが略10cm、螺旋状の円板の傾きが10〜20度で、投影平面形状が円周1周分に加えて中心角が10度程度の扇形状に重複させるか又は略円周1周分で、かつ、土壌押上板の半径が、前記攪拌翼の半径と同一寸法又は前記撹拌半径より10cm以下に小さい半径を有する螺旋状の土壌押上円板を備えたことを特徴とする高圧噴射攪拌工法に用いる地盤改良装置。
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