JP2005180168A - Replaceable columnar hardened formation device and formation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は柱状固結体形成装置及び形成方法に係り,モルタルを高圧で噴射して現地土を切り替えることにより,新しい柱状の固結体を形成させ,地中連続壁や基礎(支持)パイルを形成する,置き換え式の柱状固結体形成装置及び形成方法に関するものである。 The present invention relates to a columnar consolidated body forming apparatus and a method for forming a columnar solid body by injecting mortar at high pressure and switching the soil to form a new columnar consolidated body. The present invention relates to a replaceable columnar solid body forming apparatus and a forming method.
一般的に用いられる高圧噴射撹拌工法は,注入ロッドを地盤内で回転させ,引抜きながら,その先端の噴射ノズルから注入ロッドの直角方向に,地盤改良材を水またはエアと混合して高圧噴射し,地盤改良材と周辺地盤土とを撹拌混合して円柱状の改良体を形成する工法である。この高圧噴射撹拌工法は,土質の影響を受けにくく,1回の施工で広い範囲の地盤を改良することができ,しかも改良体相互の密着性の優れていることから土留壁や止水壁の造成に多く使われている。 Generally used high-pressure injection agitation method is to rotate the injection rod in the ground and pull out while mixing the ground improvement material with water or air from the injection nozzle at the tip of the injection rod in the direction perpendicular to the injection rod. This is a construction method in which the ground improvement material and the surrounding ground soil are agitated and mixed to form a cylindrical improvement body. This high-pressure jet agitation method is less affected by soil quality, can improve the ground in a wide range with a single construction, and has excellent adhesion between the improved bodies. It is often used for creation.
しかしながら,従来の高圧噴射撹拌工法において,軟弱地盤に施行する場合には,地盤土とセメントとが混合されて地中に改良体が作られ,つまり粘土粒子とセメントとが混合されて改良体が形成されるので,極めて強度が落ちてしまうという短所がある。 However, when the conventional high-pressure jet agitation method is applied to soft ground, the ground soil and cement are mixed to form an improved body in the ground, that is, the clay particles and cement are mixed to form the improved body. Since it is formed, there is a disadvantage that the strength is extremely lowered.
そこで,本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的とするところは,軟弱粘土層やすべての地層において,同等に高強度の地中連続壁や基礎(支持)パイルを形成することが可能な,柱状固結体形成装置及び形成方法を提供することである。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to provide an equally high strength continuous underground wall and foundation (support) pile in the soft clay layer and all the formations. It is an object to provide a columnar solid body forming apparatus and a forming method that can be formed.
上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,回転衝撃式穿孔機と,回転衝撃式穿孔機に装着され,地盤を穿孔する三重管ロッドとを備え,
三重管ロッドは,圧縮空気注入口,超高圧水注入口,及びモルタル注入口が形成されたスイベルと,スイベルに各々連通され,圧縮空気排出口,超高圧水排出口,及びモルタル排出口が形成されたモニタと,を有しており,
圧縮空気,超高圧水,及びモルタルが,各々,圧縮空気注入口,超高圧水注入口,及びモルタル注入口から注入されて,圧縮空気及び超高圧水が圧縮空気排出口及び超高圧水排出口から回転噴射され,地中が切削破砕されて地上にスライムが排出されるとともに,モルタル及び圧縮空気が圧縮空気排出口及びモルタル排出口から地中に噴射され,柱状固結体を形成することを特徴とする柱状固結体形成装置が提供される。
In order to solve the above-mentioned problems, according to one aspect of the present invention, a rotary impact drilling machine and a triple pipe rod attached to the rotary impact drilling machine and drilling the ground are provided.
The triple tube rod communicates with the swivel formed with the compressed air inlet, the ultra high pressure water inlet, and the mortar inlet, and the compressed air outlet, the ultra high pressure water outlet, and the mortar outlet are formed. A monitor, and
Compressed air, ultra high pressure water, and mortar are injected from the compressed air inlet, ultra high pressure water inlet, and mortar inlet, respectively, and compressed air and ultra high pressure water are compressed air outlet and ultra high pressure water outlet, respectively. In addition, the ground is cut and crushed and slime is discharged to the ground, and mortar and compressed air are injected into the ground from the compressed air outlet and mortar outlet to form a columnar solid body. A columnar consolidated body forming apparatus is provided.
こうして,本発明による柱状固結体形成装置を用いることにより,地盤切削とモルタル高圧噴射とが単一工程で施行され,施工性が良好で経済的である。また,地盤改良材と周辺地盤土とを撹拌混合して改良体が形成されるのではないので,大孔隙地層及び地下水の流速が早い地層でもゲルタイム調節が容易であり,モルタル,セメントミルク,ドライサンドなどの材料を使うので,改良範囲を離脱する心配がなく,改良強度がすべての土質でも均一とすることができる。 Thus, by using the columnar consolidated body forming apparatus according to the present invention, ground cutting and high-pressure mortar injection are performed in a single process, and workability is good and economical. In addition, since the improved body is not formed by mixing the ground improvement material and the surrounding ground soil, the gel time can be easily adjusted even in large pore formations and formations where the flow rate of groundwater is high. Mortar, cement milk, dry Since materials such as sand are used, there is no fear of leaving the improved range, and the improved strength can be made uniform for all soil types.
モニタ内側面の下端部には,地盤穿孔時には掘削用水を供給して掘削完了時には閉鎖されるチェックバルブが装着されていてもよい。このチェックバルブは,地盤穿孔の時には開いた状態で掘削用水が供給される役目をし,地盤掘削が完了した後,高圧噴射の時には,自動的に閉鎖され,高圧噴射ノズルにだけ高圧で噴射することができる。また,モニタの最下端には,地盤を掘削するためのビットが装着されていてもよい。 A check valve that supplies water for excavation when the ground is drilled and is closed when the excavation is completed may be attached to the lower end portion of the inner side surface of the monitor. This check valve serves to supply the drilling water in an open state when the ground is drilled. After the ground excavation is completed, the check valve is automatically closed at the time of high-pressure injection, and is injected at a high pressure only to the high-pressure injection nozzle. be able to. A bit for excavating the ground may be attached to the lowermost end of the monitor.
さらに,三重管ロッドの圧縮空気排出口の外側面の上端部には,圧縮空気の方向を変える圧縮空気方向転換部が装着されていることが望ましい。また,圧縮空気方向転換部は,前記圧縮空気排出口の外側面で上向きに折曲して装着されていることが望ましい。これにより,圧縮空気注入口を通して注入された圧縮空気が圧縮空気方向転換部に吐出されるようにし,圧縮空気の方向を上向きに変更して,スライムの地上への排出を容易にすることができる。 Further, it is desirable that a compressed air direction changing portion for changing the direction of the compressed air is attached to the upper end portion of the outer surface of the compressed air discharge port of the triple tube rod. Further, it is desirable that the compressed air direction changing portion is mounted by being bent upward on the outer surface of the compressed air discharge port. As a result, the compressed air injected through the compressed air inlet can be discharged to the compressed air direction changing section, and the direction of the compressed air can be changed upward to facilitate the discharge of slime to the ground. .
また,三重管ロッドの圧縮空気排出口の外側上端に圧縮空気方向転換部が設置されることによって,圧縮空気によってスライムの排出が容易になるだけではなく,軟弱地盤の空壁が保護できるという利点がある。 In addition, the installation of a compressed air direction changer at the outer upper end of the compressed air discharge port of the triple tube rod not only facilitates the discharge of slime by compressed air, but also the advantage that the ground wall of soft ground can be protected. There is.
こうして,本発明はすべての地層で柱状固結体の形成が可能であり,完成された柱状固結体の強度は,従来のように地盤改良材と周辺地盤土とを撹拌混合して改良体を形成しているのではないので,地盤の特性と関係なく一定であり,柱状固結体と違う仮設物との密着性が良好で,地盤改良目的によってモルタルを変更して適用することが可能である。さらに,柱状固結体の直径をΦ800mm〜Φ2000mmまで自由に調節して施工することができ,改良強度調節はモルタル配合比によって任意調節が可能で,改良強度は地上強度の90%以上とすることが可能であるという利点がある。 Thus, according to the present invention, columnar consolidated bodies can be formed in all formations, and the strength of the completed columnar consolidated bodies is improved by mixing the ground improvement material and the surrounding ground soil as in the past. It is constant regardless of the characteristics of the ground, has good adhesion to the temporary structure different from the columnar consolidated body, and can be applied by changing the mortar depending on the purpose of ground improvement It is. Furthermore, the diameter of the columnar solid can be adjusted freely from Φ800mm to Φ2000mm, and the improved strength can be adjusted arbitrarily according to the blending ratio of mortar, and the improved strength should be 90% or more of the ground strength. There is an advantage that is possible.
また,現場打ち杭(Cast In Place Pile)の代用時には,現場打ち杭の背面に別途の遮水壁を設置しなくても良いので(土留板設置も不要),経済的に空気を圧縮でき,また矢板設置が不可能な地質では矢板の代用に設置が可能であり,特に既存の矢板設置の時に問題となる下端部への浸透水を完全に遮水できるという利点がある。 In addition, when substituting a cast-in-place pile, it is not necessary to install a separate water-impervious wall on the back of the cast-in-place pile (there is no need to install a retaining plate), so the air can be compressed economically. In geology where it is impossible to install sheet piles, it can be installed instead of sheet piles, and it has the advantage of completely blocking the permeated water at the lower end, which is a problem when installing existing sheet piles.
また,せん断力を受ける側方流動に対して抵抗力を発揮することができ,しかも長期沈下の恐れが少なくサンドコンパクションパイル工法を取り替えて適用できるという利点がある。 In addition, it has the advantage of being able to demonstrate resistance to lateral flow subjected to shear force, and can be applied by replacing the sand compaction pile method with little risk of long-term settlement.
また,本発明の別の観点から,回転衝撃式穿孔機に三重管ロッドを装着し,地盤を三重管ロッドに装着されたビットで穿孔する段階と,三重管ロッドのスイベルに形成された圧縮空気注入口,超高圧水注入口,及びモルタル注入口から,各々,圧縮空気,超高圧水,及びモルタルを注入する段階と,三重管ロッドのモニタに形成された圧縮空気排出口及び超高圧水排出口から圧縮空気及び超高圧水を回転噴射し,地盤を切削破砕して地上にスライムを排出するとともに,圧縮空気排出口及びモルタル排出口から圧縮空気及びモルタルを噴射し,柱状固結体を地中に形成する段階と,を含むことを特徴とする柱状固結体の形成方法が提供される。 Further, from another viewpoint of the present invention, a step of attaching a triple pipe rod to a rotary impact type drilling machine, drilling the ground with a bit attached to the triple pipe rod, and a compressed air formed on a swivel of the triple pipe rod Compressed air, ultra-high pressure water, and mortar are injected from the inlet, ultra-high pressure water inlet, and mortar inlet, respectively, and the compressed air outlet and ultra-high pressure water drain formed on the monitor of the triple pipe rod. Compressed air and ultra-high pressure water are spouted from the outlet, the ground is cut and crushed, and slime is discharged to the ground. Compressed air and mortar are sprayed from the compressed air outlet and mortar outlet, and the columnar consolidated body is grounded. A method for forming a columnar solid body comprising the steps of:
こうして,本発明による柱状固結体の形成方法では,地盤切削とモルタル高圧噴射が単一工程で施行されるので,施工性が良好で経済的である効果がある。ここで,モルタルは,セメントミルクまたはドライサンドからなることができる。この場合,モルタルは,地下水の流速が10-2cm/sec以内で使われることが望ましい。 Thus, in the method for forming a columnar solid body according to the present invention, ground cutting and high-pressure mortar injection are performed in a single process, so that the workability is good and economical. Here, the mortar can consist of cement milk or dry sand. In this case, the mortar should be used when the groundwater flow rate is within 10 -2 cm / sec.
また,地下水の流速に対応したモルタル組成とすることが望ましく,地下水の流速が10-1cm/sec以上で使われる場合には,モルタルは,セメント40Kg,砂60〜120Kg,水40〜80l(リットル);,及びベントナイト6〜12Kgからなる材料に,アルミナシリカ1〜2l(リットル);と急結剤5〜10Kgとからなる混和剤を混合させてなることができる。 In addition, it is desirable to have a mortar composition corresponding to the flow rate of groundwater. When used at a flow rate of 10 -1 cm / sec or more, the mortar is composed of 40 kg of cement, 60 to 120 kg of sand, 40 to 80 l of water ( Liter); and a material composed of 6 to 12 kg of bentonite, and an admixture composed of 1 to 2 liter (liter) of alumina silica and 5 to 10 kg of a quick setting agent.
こうして,大孔隙地層及び地下水の流速が早い地層でもゲルタイム調節が容易でモルタル,セメントミルク,ドライサンドなどの材料を使うので,改良範囲を離脱する心配がなく改良強度がすべての土質でも均一に適用する。 In this way, the gel time can be easily adjusted even in large pore formations and formations where the flow rate of groundwater is high, and materials such as mortar, cement milk, and dry sand are used, so the improvement strength can be applied uniformly to all soil types without worrying about leaving the improvement range. To do.
また,本発明は他の軟弱地盤処理工法に比べセメントの使用量が少ないので環境に害が少なく,また排出されたスライムは短時間内に圧搾脱水できるので迅速に処理できる利点がある。 Further, the present invention has the advantage that the amount of cement used is small compared to other soft ground treatment methods, so there is less harm to the environment, and the discharged slime can be squeezed and dehydrated within a short time, so that it can be processed quickly.
以上詳述したように本発明によれば,三重管ロッドで改良しようとする任意地域まで穿孔し,上向きに引抜きしながら超高圧水と圧縮空気で地盤を切削弛緩させ,地中に人為的に空間を形成後,モルタルを高圧で噴射して現地土を切り替えることにより,地盤切削とモルタル高圧噴射が単一工程で施行されるので,施工性が良好で経済的であり,対象地盤に関係なく高強度の地中連続壁や基礎(支持)パイルを形成することができる。 As described above in detail, according to the present invention, a triple pipe rod is drilled to an arbitrary area to be improved, and the ground is cut and relaxed with ultra-high pressure water and compressed air while being pulled upward, and artificially submerged in the ground. After the space is formed, ground cutting and high-pressure mortar injection are performed in a single process by injecting mortar at high pressure and switching the local soil, so the workability is good and economical, regardless of the target ground High strength underground continuous walls and foundation (support) piles can be formed.
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1a〜1eは柱状固結体を施工する手順を図示した工程図である。図2及び図3は,本実施の形態に係る柱状固結体形成装置の三重管ロッドを示す縦断面図であり,図4は三重管ロッドを示す平断面図である。図5は本実施の形態の柱状固結体形成装置の使用途中における,スライムが排出される状態を示す説明図である。 1a to 1e are process diagrams illustrating a procedure for constructing a columnar consolidated body. 2 and 3 are longitudinal sectional views showing a triple tube rod of the columnar consolidated body forming apparatus according to the present embodiment, and FIG. 4 is a plan sectional view showing the triple tube rod. FIG. 5 is an explanatory view showing a state in which slime is discharged during the use of the columnar consolidated body forming apparatus of the present embodiment.
これらの図1〜5に示されたように,本実施の形態に係る柱状固結体形成装置は,回転衝撃式穿孔機Mと,回転衝撃式穿孔機Mに装着された三重管ロッド120とを備え,対象軟弱地盤Sを所定の直径で穿孔し,穿孔部位Hに三重管ロッド120を挿入し,三重管ロッド120の上部には圧縮空気,超高圧水,及びモルタルが,各々注入される圧縮空気注入口118,超高圧水注入口114,及びモルタル注入口116が形成されたスイベル110が設置され,スイベル110に各々連通されるように超高圧水排出口124,モルタル排出口126,及び圧縮空気排出口122がモニタ128によって三重管ロッド120に装着されている。
As shown in FIGS. 1 to 5, the columnar consolidated body forming apparatus according to the present embodiment includes a rotary impact drilling machine M, a
超高圧水排出口124及び圧縮空気排出口122からは,超高圧水と圧縮空気とを一緒に回転噴射させ,地盤を切削破砕して地上にスライムを排出するとともに,モルタル排出口126及び圧縮空気排出口122からは,モルタルPと圧縮空気とを一緒に噴射させ,地中に柱状固結体200を形成するものである。
From the ultra-high
また,モニタ128の内側面の下端部にはチェックバルブ130が設置される。このチェックバルブ130は地盤穿孔の時にはチェックバルブ130が開いた状態で掘削用水が供給される役目をし,地盤掘削が完了した後,高圧噴射の時には,自動的にチェックバルブ130が閉鎖され,高圧噴射ノズルにだけ高圧で噴射される構造である。
A
また,モニタ128の最下端には地盤を掘削するためのビット132が装着された構造である。つまり,本実施の形態に係る柱状固結体形成装置は,大きく分けると,回転衝撃式穿孔機Mと三重管ロッド120とからなる。特に,三重管ロッド120の最上端にはスイベル110が設置され,このスイベル100は2つの圧縮空気注入口118と超高圧水注入口114及びモルタル注入口116が形成された構造である。
Further, a
ここで,スイベル110の下部と繋がれる三重管ロッド120は,スイベル110とモニタ128が繋がれた状態でスイベル110の圧縮空気注入口118,超高圧水注入口114,及びモルタル注入口116は,各々対応するように,モニタ128の圧縮空気排出口122,超高圧水排出口124,及びモルタル排出口126と連通される。
Here, the
モニタ128のモルタル排出口126は,その周面に直径方向の外向きに形成され,圧縮空気排出口122は,モルタル排出口126の周りから直径方向の外向きに高圧で圧縮空気を噴射するように形成された構造である。
The
また,三重管ロッド120の中では,モルタル及び圧縮空気移送通路134が形成され,モルタル及び圧縮空気移送通路134の外側には,超高圧水移送通路136が形成され,超高圧水移送通路136の外側には圧縮空気通路138が形成された三重管構造である。
Further, in the
一方,本実施の形態の柱状固結体形成装置に使われるモルタルPは,セメントミルク,ドライサンド,モルタルのいずれかを,地下水の流速が10-2cm/sec以内である地盤で使うことが好ましいが,地下水の流速に対応して組成を変えることが望ましく,地下水の流速が10-1cm/sec以上では,セメント40Kg,砂40〜120Kg,水40〜80l(リットル);,ベントナイト6〜12Kgの材料に,アルミナシリカ1〜2l(リットル);と急結剤5〜10Kgとからなる混和剤を混合して使うのが好ましい。 On the other hand, the mortar P used in the columnar consolidated body forming apparatus of the present embodiment may use cement milk, dry sand, or mortar on the ground where the flow rate of groundwater is within 10 -2 cm / sec. Preferably, it is desirable to change the composition according to the flow rate of groundwater. When the flow rate of groundwater is 10 −1 cm / sec or more, 40 kg of cement, 40 to 120 kg of sand, 40 to 80 l (liter) of water; It is preferable to use an admixture composed of 12 kg of material and alumina silica of 1 to 2 l (liter); and a quick setting agent of 5 to 10 kg.
以下,前記の構成からなる本実施の形態に係る柱状固結体形成を用いて,柱状固結体形成する方法について説明する。図1a〜1eは柱状固結体を施工する手順を図示した工程図である。これら図面からわかるように,回転衝撃式穿孔機Mに三重管ロッド120を設置する(図1a)とともに,対象軟弱地盤Sの地中をビット132で穿孔する段階(図1b)と,三重管ロッド120のスイベル110に形成された圧縮空気注入口118,超高圧水注入口114,及びモルタル注入口116を通して,各々,圧縮空気,超高圧水,及びモルタルPを注入する段階と,三重管ロッド120のモニタ128に形成された圧縮空気排出口122及び超高圧水排出口124から圧縮空気及び超高圧水を回転噴射し,穿孔部位Hの地盤を切削破砕して地上にスライムを排出するとともに,モルタル排出口126と圧縮空気排出口122から,モルタルPと圧縮空気を一緒に噴射し(図1c,図1d:噴射の様子を示す説明図),地中に柱状固結体200を形成する(図1e)段階と,を含んでいる。
Hereinafter, a method of forming a columnar solid body using the columnar solid body formation according to the present embodiment having the above-described configuration will be described. 1a to 1e are process diagrams illustrating a procedure for constructing a columnar consolidated body. As can be seen from these drawings, the
ここで,モルタルPはセメントミルク,ドライサンドの中のいずれかで構成される。特に,モルタルPは地下水の流速が10-1cm/sec以上ではモルタルPにベントナイト10Kg及びアルミナシリカ1〜2l(リットル);と急結剤8Kgとからなる混和剤を混合させてなるものを使用することが好ましい。つまり,モルタルPはセメント40Kg,砂60〜120Kg,水40〜80l(リットル);,及びベントナイト6〜12Kgからなる材料に,アルミナシリカ1〜2l(リットル);と急結剤5〜10Kgとからなる混和剤を混合させて用いることができる。 Here, the mortar P is composed of either cement milk or dry sand. In particular, when the flow rate of groundwater is 10 -1 cm / sec or more, the mortar P is prepared by mixing mortar P with an admixture consisting of 10 kg of bentonite and 1 to 2 l (liter) of alumina silica; It is preferable to do. That is, mortar P is composed of 40 kg cement, 60 to 120 kg sand, 40 to 80 l (liter) water, and 6 to 12 kg bentonite, 1 to 2 l (liter) alumina silica, and 5 to 10 kg quick setting agent. The admixtures can be mixed and used.
ここで,アルミナシリカは,溶媒である水に陰電気的電荷を帯びた非結晶のシリカ粒子が噴射された形態で,通常は球状であり,粒子表面に−SiOHと−OHイオンとが二重層を形成していて,同じ陰電荷で構造的に安全な形態を持っている。これら粒子の電荷均衡によって凝集,ゲル化,高粘度化などが行なわれるが,これらを適宜に調節することによって,工業的に有用なアルミナシリカを得ることができる。 Here, the alumina silica is a form in which amorphous silica particles having a negative electric charge are injected into water as a solvent, and is usually spherical, and -SiOH and -OH ions are double-layered on the particle surface. And has a structurally safe form with the same negative charge. Aggregation, gelation, high viscosity, etc. are carried out by the charge balance of these particles, and industrially useful alumina silica can be obtained by adjusting these appropriately.
特に,アルミナシリカを本実施の形態のモルタルとして適用する理由は,アルミナシリカは,グラウティング適用要素である急結と完結調節及び圧縮強度発現側面において,一番重要な要素である酸化ナトリウムの含量により,多様なアルミナシリカを開発することができるためである。 In particular, the reason why alumina silica is applied as the mortar of the present embodiment is that alumina silica is the content of sodium oxide, which is the most important factor in terms of rapid setting, completion control, and compressive strength, which are grouting elements. This is because various alumina silica can be developed.
また,酸化ナトリウムの含量が高いほど急結側面で有利であるが,圧縮強度は落ちる傾向がある。酸化ナトリウムの含量が低いほど完結側面と圧縮強度発現で有利な傾向を見せているので,グラウティング工法によって多様にアルミナシリカを適用し得るだけではなく,アルミナシリカは未固結による地盤の汚染憂慮がなく,耐久性が優れており環境に優しい特性を持っているからである。 Also, the higher the content of sodium oxide, the more advantageous is the quick setting aspect, but the compressive strength tends to decrease. The lower the content of sodium oxide, the more favorable it is in terms of completeness and compressive strength. Therefore, not only can alumina silica be applied in various ways by the grouting method, but alumina silica is not suitable for soil contamination due to unconsolidation. This is because it has excellent durability and environmentally friendly characteristics.
本実施の形態に係る柱状固結体形成方法は,まず,回転衝撃式穿孔機Mに三重管ロッド120を装着した後,三重管ロッド120で,改良しようとする対象の任意軟弱地盤Sまで穿孔する。次に,上向きに三重管ロッド120を引き抜きながらスイベル110の各々の圧縮空気注入口118,超高圧水注入口114,及びモルタル注入口116から,圧縮空気,超高圧水,及びモルタルPを注入する。そして,超高圧水と圧縮空気とを圧縮空気排出口122及び超高圧水排出口124を通して噴射しながら,地盤を切削弛緩させ,地中に人為的に空間を形成する。
In the columnar solid forming method according to the present embodiment, first, the
その後,三重管ロッド120の下部に位置されたモルタル排出口126を通して,高圧でモルタルPを噴射させ,現地土と切り替えることにより,新しい柱状固結体200を地中に形成し,地中連続壁や基礎パイルを形成するものである。
After that, the mortar P is injected at high pressure through the
この時,三重管ロッド120の下部では,圧縮空気排出口122とモルタル排出口126とを通して,モルタル,セメントミルク,ドライサンドのうちいずれかからなるモルタルPを圧縮空気と一緒に並行して噴射させる。
At this time, in the lower part of the
ここでモルタルPは,地下水の流速が一般的に10-2cm/secまでは使用が可能だが,流速が10-1cm/sec以上となる場合は,モルタルPの配合比によって砂とセメントとを混合した後,これにベントナイト及びアルミナシリカと急結剤とを混合した混和剤を混合して使わなければならない。特に,モルタルPとの配合比は,セメント40Kg,砂60〜120Kg,水40〜80l(リットル);,ベントナイト6〜12Kgの材料にアルミナシリカ1〜2,急結剤5〜10Kg(一名:WGS−CS)からなる混和剤とする。 Here, mortar P can be used until the flow rate of ground water is generally up to 10 -2 cm / sec. However, when the flow rate is 10 -1 cm / sec or more, sand and cement can be mixed depending on the mixing ratio of mortar P. After mixing, the admixture of bentonite, alumina silica and quick setting agent must be mixed and used. In particular, the blending ratio with mortar P is as follows: cement 40 kg, sand 60 to 120 kg, water 40 to 80 l (liter); bentonite 6 to 12 kg, alumina silica 1 to 2, quick setting agent 5 to 10 kg (one person: WGS-CS).
つまり,三重管ロッド120は,モニタ128によって三重管ロッド120に装着された二つの圧縮空気排出口122と超高圧水排出口124とを通して,超高圧水を圧縮空気と一緒に回転噴射させ,地中を切削破砕させた後,圧縮空気とモルタルPによって地中に位置された軟弱地盤Sの現地土を切り替えるとともに,地中に新しい柱状固結体200を形成し,このように形成した柱状固結体200は地中連続壁や基礎パイルで多様に使うことができる。
That is, the
一方,前記したように超高圧水及び圧縮空気によって地中が切削破砕されることによってスライムが発生する。このようなスライムは,三重管ロッド120の外側を通して地上に排出される。このように,上部に流出されたスライムは水と現地土が大部分で,排出されたスライムは短時間内に圧搾脱水器(図示せず)を使い,迅速に処理して圧搾脱水できる。水は再使用するようにし,水が抜けたスライムであるケーキは別の砂土とする。
On the other hand, as described above, slime is generated by cutting and crushing the ground with ultra-high pressure water and compressed air. Such slime is discharged to the ground through the outside of the
以下に,柱状固結体形成装置を利用したスライム処理について,詳しく説明する。図3及び図4のごとく,本実施の形態による柱状固結体形成装置の三重管ロード120の圧縮空気排出口122の外側上端には,圧縮空気方向転換部Dが設置される。つまり,圧縮空気方向転換部Dは圧縮空気排出口122の外側上端に各々設置されると共に,圧縮空気排出口122の外側上向きに直角に折れ上がった形状で設置された構造である。
Below, the slime process using a columnar solid body formation apparatus is demonstrated in detail. As shown in FIGS. 3 and 4, a compressed air direction changing portion D is installed at the outer upper end of the compressed
ここで,圧縮空気排出口122の外側上端に圧縮空気方向転換部Dを設置し,圧縮空気注入口118を通して注入された圧縮空気が圧縮空気方向転換部Dに吐出されるようにし,圧縮空気の方向を変更して,スライム排出を容易にすること特徴としている。
Here, a compressed air direction changing portion D is installed at the outer upper end of the compressed
特に,前記のような構成からなる本実施の形態による柱状固結体形成装置を利用するスライム排出は,図5のように,スライム排出時には対象地盤が軟弱地盤Sであるので,穿孔部位Hの空壁が崩れ下り,スライムの排出が円滑ではなくなるが,スライム排出時にスライムが排出される通路に下部から圧縮空気を噴射し,スライムを押し上げ,スライムの排出が容易にできることを特徴とする。 In particular, the slime discharge using the columnar consolidated body forming apparatus according to the present embodiment having the above-described configuration is as shown in FIG. 5 because the target ground is the soft ground S when the slime is discharged. Although the empty wall collapses and slime discharge is not smooth, compressed air is injected from the lower part into the passage where the slime is discharged during slime discharge, and the slime can be easily discharged.
つまり,対象地盤の空壁が崩れても,スライム排出時には圧縮空気方向転換部Dを通して圧縮空気が下部から吐出されて,高圧により崩れて下った土砂を圧縮空気が撹乱させたり,或いはスライムを下から圧縮空気が押し上げたりすることによって,スライムの排出が円滑になる作用効果がある。
In other words, even if the vacant wall of the target ground collapses, when the slime is discharged, compressed air is discharged from the lower part through the compressed air redirecting part D, and the compressed air disturbs the sediment that has collapsed due to high pressure, or the slime is lowered. As the compressed air is pushed up, the slime can be discharged smoothly.
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
本発明は,柱状固結体形成装置及び形成方法に適用可能であり,特に,モルタルを高圧で噴射して現地土を切り替えることにより,新しい柱状の固結体を形成させ,地中連続壁や基礎(支持)パイルを形成する,置き換え式の柱状固結体形成装置及び形成方法に適用可能である。 The present invention is applicable to a columnar consolidated body forming apparatus and a forming method, and in particular, a new columnar consolidated body is formed by spraying mortar at high pressure to switch the local soil, The present invention can be applied to a replaceable columnar consolidated body forming apparatus and forming method for forming a foundation (support) pile.
110 スイベル
114 超高圧水注入口
116 モルタル注入口
118 圧縮空気注入口
120 三重管ロッド
122 圧縮空気排出口
124 超高圧水排出口
126 モルタル排出口
128 モニタ
130 チェックバルブ
132 ビット
134 モルタル移送通路
136 超高圧水移送通路
138 圧縮空気移送通路
200 柱状高結体
D 圧縮空気方向転換部
H 穿孔部位
M 回転衝撃式穿孔機
P モルタル
S 軟弱地盤
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記回転衝撃式穿孔機に装着され,地盤を穿孔する三重管ロッドと,
を備え,
前記三重管ロッドは,
圧縮空気注入口,超高圧水注入口,及びモルタル注入口が形成されたスイベルと,
前記スイベルに各々連通され,圧縮空気排出口,超高圧水排出口,及びモルタル排出口が形成されたモニタと,
を有しており,
圧縮空気,超高圧水,及びモルタルが,各々,前記圧縮空気注入口,前記超高圧水注入口,及び前記モルタル注入口から注入されて,前記圧縮空気及び前記超高圧水が前記圧縮空気排出口及び前記超高圧水排出口から回転噴射され,地中が切削破砕されて地上にスライムが排出されるとともに,前記モルタル及び前記圧縮空気が前記圧縮空気排出口及び前記モルタル排出口から地中に噴射され,柱状固結体を形成することを特徴とする柱状固結体形成装置。 A rotary impact punch,
A triple pipe rod attached to the rotary impact drilling machine and drilling the ground;
With
The triple tube rod is
A swivel formed with a compressed air inlet, an ultra-high pressure water inlet, and a mortar inlet;
A monitor communicated with each of the swivels and formed with a compressed air outlet, an ultra-high pressure water outlet, and a mortar outlet;
Have
Compressed air, ultra-high pressure water, and mortar are respectively injected from the compressed air inlet, the ultra-high pressure water inlet, and the mortar inlet, and the compressed air and the ultra-high pressure water are injected into the compressed air outlet. In addition, the ground is cut and crushed and the slime is discharged to the ground, and the mortar and the compressed air are injected into the ground from the compressed air outlet and the mortar outlet. A columnar solid body forming apparatus characterized by forming a columnar solid body.
前記三重管ロッドのスイベルに形成された圧縮空気注入口,超高圧水注入口,及びモルタル注入口から,各々,圧縮空気,超高圧水,及びモルタルを注入する段階と,
前記三重管ロッドのモニタに形成された圧縮空気排出口及び超高圧水排出口から前記圧縮空気及び前記超高圧水を回転噴射し,地盤を切削破砕して地上にスライムを排出するとともに,前記圧縮空気排出口及び前記モルタル排出口から前記圧縮空気及び前記モルタルを噴射し,柱状固結体を地中に形成する段階と,
を含むことを特徴とする柱状固結体の形成方法。 Attaching a triple pipe rod to a rotary impact drilling machine, and drilling the ground with a bit attached to the triple pipe rod;
Injecting compressed air, ultrahigh pressure water, and mortar, respectively, from a compressed air inlet, an ultrahigh pressure water inlet, and a mortar inlet formed in the swivel of the triple tube rod;
The compressed air and the ultra-high pressure water are rotated and jetted from the compressed air outlet and the ultra-high pressure water outlet formed in the monitor of the triple pipe rod, the ground is cut and crushed, and the slime is discharged to the ground. Injecting the compressed air and the mortar from an air outlet and the mortar outlet to form a columnar solid in the ground;
A method for forming a columnar consolidated body, comprising:
The columnar solid body forming method according to claim 9, wherein the mortar is used at a flow rate of ground water of 10 -1 cm / sec or more.
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