JP2006283298A - 地盤改良工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)進行方向を制御しうる可撓ロッド6を、入射点11から到達点12まで貫通させる工程と、(B)外管8及びワイヤ9を、バックリーマ7を介在させて可撓ロッド6に接続した後、バックリーマ7によって地盤1を掘削しつつ、可撓ロッド6を入射点11側に引き戻して、外管8及びワイヤ9を地盤1に貫通させる工程と、(C)バックリーマ7を取り外して、ワイヤ9に注入液供給用の内管13を接続した後、外管8を地盤1内にそのまま存置させた状態で、ワイヤ9を到達点12側に引き戻して、内管13を外管8内に引き込み移動させるとともに、内管13により地盤内の所定の地点に導かれた注入液を、外管8の注入液噴射口を介して地盤1内に注入する工程を含む地盤改良工法。
【選択図】図1
Description
その一例として、それぞれ曲がり可能な内管および外管からなる二重管を用い、前記内管を既設構造物周囲の地表面から地中に進行させ、この内管によって既設構造物周囲の地表面から前記少なくとも既設構造物下部に達する挿入孔を形成する一方で、順次形成される挿入孔内に外管を挿入し、外管を少なくとも前記既設構造物下部に達するように挿入したならば、外管を残して内管を回収し、その後、この外管を利用して前記既設構造物下部地盤に改良対策を施すことを特徴とする既設構造物下部地盤の改良方法が、提案されている。
そこで、本発明は、道路の盛土や建物等の既設構造物の下方の改良対象地盤に対して、既設構造物の使用等に影響を与えることなく、注入液供給用の管路を確実かつ迅速に配設することができるとともに、この注入液供給用の管路を用いて地盤内に注入液を円滑に注入することができる地盤改良工法を提供することを目的とする。
[1] (A)進行方向を制御しうる可撓ロッドを、所定の入射点にて地盤に入射した後、地盤内を進入させて、所定の到達点まで貫通させる工程と、(B)軸線方向に間隔を置いて複数の注入液噴射口を設けてなる外管、及び該外管内に延びるワイヤを、孔拡径用手段を介在させて、上記可撓ロッドの到達点側の端部に接続した後、上記孔拡径用手段によって地盤を掘削しつつ、上記可撓ロッドを入射点側に引き戻して、上記外管及び上記ワイヤを上記到達点から上記入射点まで貫通させる工程と、(C)上記孔拡径用手段を取り外して、上記ワイヤの入射点側の端部に、注入液供給用の内管の端部を接続した後、上記外管を地盤内にそのまま存置させた状態で、上記ワイヤを到達点側に引き戻すことによって、上記内管を上記外管内に引き込んで移動させるとともに、上記内管によって地盤内の所定の地点に導かれた注入液を、上記外管の注入液噴射口を介して地盤内に注入する工程とを含むことを特徴とする地盤改良工法。
[2] 上記外管としてスリーブ管を用い、かつ、上記内管としてダブルパッカー式注入管を用いる前記[1]の地盤改良工法。
[3] 工程(C)における注入液の注入が、上記内管を上記外管内で移動させることによって、懸濁液型注入液を地盤の改良対象領域の全域に注入する一次注入を行なった後、上記内管を上記外管内で移動させることによって、溶液型注入液を地盤の改良対象領域の全域に注入する二次注入を行なうことからなる前記[1]又は[2]の地盤改良工法。
[4] 工程(C)における注入液の注入が、懸濁液型注入液を注入した後、それと同じ位置で溶液型注入液を注入する一連の操作を、地盤の改良対象領域の全域に亘って、位置をずらしながら順次繰り返し行なうことからなる前記[1]又は[2]の地盤改良工法。
[5] 工程(B)において、上記孔拡径用手段として、注入液噴射口を有する地盤撹拌手段を用い、該地盤撹拌手段によって、上記外管及び上記ワイヤの進行と同時に、上記外管の周囲に懸濁液型注入液を噴射して一次注入しながら、該懸濁液型注入液と地盤との撹拌混合を行ない、工程(C)において、上記内管から地盤内に溶液型注入液を噴射して二次注入を行なう前記[1]又は[2]の地盤改良工法。
図1は本発明の地盤改良工法の第一の実施形態例を示すフロー図、図2は本発明の地盤改良工法の第二の実施形態例を示すフロー図、図3は本発明の地盤改良工法の第三の実施形態例を示すフロー図、図4は本発明の地盤改良工法による地盤の改良対象範囲の一例を示す図、図5は本発明の地盤改良工法で用いられる可撓ロッド供給機の一例を示す図、図6は本発明の地盤改良工法で用いられるドリルヘッドの一例を示す図、図7は本発明の地盤改良工法で用いられる孔拡径用手段であるバックリーマの一例及びその関連部品を示す図、図8は本発明の地盤改良工法で用いられる外管の一例を示す断面図、図9は図8に示す外管内に注入液供給用の内管を引き込んで、注入液を地盤内に注入している状態を示す断面図である。
なお、第一の実施形態例〜第三の実施形態例において、同一の名称を有する部材は、原則として同一の符号を付してある。
まず、可撓ロッド6の先端にドリルヘッド5を取り付けた後、図5に示す可撓ロッド供給機30を用いて、ドリルヘッド5を入射点11から地盤1内に進入させる。作業者3は、ロケーター(誘導機)4を用いて、道路の基礎部分を形成する盛土2の下方の地盤内の所定の深さにてドリルヘッド5が水平に進むように、ドリルヘッド5を誘導して、所定の到達点12に導く(図1中の(a)、(b))。それにより、可撓ロッド6は、入射点11から到達点12まで貫通した状態となる。
可撓ロッド供給機30は、図5に示すように、ベースマシン31と、ベースマシン31により傾動自在に支持されたリーダ32と、可撓ロッド6を支持するための可撓ロッド支持部33等を備えている。
ドリルヘッド5は、図6に示すように、ロケーター4からの指示によって地盤1内でのドリルヘッド5の進行方向を変えるための可動部40と、制御装置が組み込まれた円柱状の本体42と、可撓ロッド6の端部に取り付けるための可撓ロッド取付部43を備えている。可動部40には、掘削流体(例えば、特殊ポリマー、ベントナイト溶液等)を噴射するための複数の掘削流体噴射口41が設けられている。なお、掘削流体は、地盤1とドリルヘッド5の間の摩擦を小さくして、ドリルヘッド5の進行を円滑にするためのものである。
可撓ロッド6は、掘削流体(例えば、特殊ポリマー、ベントナイト溶液等)を流通させうる可撓性の管体である。
バックリーマ7は、図7に示すように、地盤を掘削しうる一方の側(進行方向の側)を可撓ロッド6の端部に取り付け、かつ、他方の側をスイベル51及びエキスパンダーチャック52を介して外管8及びワイヤ9の端部に取り付けて用いられる。バックリーマ7には、ドリルヘッド5と同様に、掘削流体(例えば、特殊ポリマー、ベントナイト溶液等)を噴射するための複数の掘削流体噴射口50が設けられている。
外管8は、図8に示すように、軸線方向に間隔を置いて複数の注入液噴射口(貫通孔)61を設けてなる管体60と、複数の注入液噴射口61の各々に対応させて管体60の外表面に貼付(ただし、注入液噴射口61を中心とする所定の領域のみ非貼付)されたゴムスリーブ62a,62bとからなるスリーブ管である。
外管8の外径は、可撓ロッド6の外径よりも大きい。そのため、バックリーマ7によって、外管8の外径よりも大きな径を有する掘削孔を形成させて、バックリーマ7の後方に位置する外管8の地盤1内での円滑な進行を可能にするものである。
ワイヤ9は、バックリーマ7に接続された状態において、外管8の内部空間内にて外管8と共に延びている。
バックリーマ7が入射点11に達した後、外管8及びワイヤ9以外の部材(可撓ロッド6、バックリーマ7、スイベル51、エキスパンダーチャック52)を取り除き、ワイヤ9の入射点11側の端部に、注入液供給用の内管13の端部の構成部分であるダブルパッカー64を接続する(図1中の(d))。
次いで、外管8を地盤1内にそのまま存置させた状態で、ワイヤ9を到達点12側に引き戻す。この際、注入液噴射口61が、外管8の周面上にて軸線方向に所定の間隔を置いて多数設けられている(図8参照)ため、内管13の注入液噴射部であるダブルパッカー64の位置が、外管8の注入液噴射口61の位置と一致する毎に、注入液の噴射位置を移動させながら、注入液が地盤1内に注入される。
ワイヤ9を到達点12側に引いて、パッカー64a,64bで挟まれた空間の位置と、外管8の注入液噴射口61の位置を一致させると、図9に示すように、内管13の構成部分である注入液供給管67を通じて筒体65に導かれた注入液は、貫通孔66から吐出されて、パッカー64a,64bで挟まれた空間内に流入し、次いで、液圧によって外方に押し開かれたゴムスリーブ62a,62b間に生じる開口部を通じて、図中の矢印に示すように地盤内に噴射される。パッカー64bが到達点12(図中の左方)に向かって移動し始めて、注入液の供給が停止されると、注入液噴射口61からの注入液の噴射が中断し、その後、図中の左方に隣接する他の注入液噴射口61の位置と、パッカー64a,64bで挟まれた空間の位置が一致すると、注入液の次の噴射が行なわれ、以後、このような注入液の噴射及び中断が、注入液噴射口毎に繰り返される。
懸濁液型注入液の注入によって、地盤内の粗い間隙や土層の境目等が予め充填され、溶液型注入液を所定の地盤領域内に均一に注入することができる。
なお、懸濁液型注入液14の注入と溶液型注入液15の注入の切り替えは、懸濁液型注入液14の貯留タンクと溶液型注入液15の貯留タンクの両方に接続された圧送切替装置によって行なわれる。後述の第二の実施形態例においても同様である。
注入液の注入の完了後、ワイヤ9及び内管13を除去し(図1中の(h))、一連の作業が終了する。
地盤1内で注入液を注入する深さを変えて、上述の一連の作業を2回以上繰り返すことによって、所望の深さの範囲内での地盤改良が可能である。例えば、図4は、道路の盛土2の下方に、外管20,21,22を配設して、図中の点線で示す注入液注入領域23内に注入液を注入し、地盤1を改良することを示す。外管20,21,22と同様の外管を、道路の延びる方向(図が示されている紙面に垂直な方向)に所定の間隔を置いて配設していけば、道路の盛土2の下方の全領域を対象にして、直方体状の注入領域を形成することができる。
第二の実施形態例は、注入液の注入前までは、第一の実施形態例と同様である(図2中の(a)〜(d))。
注入液の注入は、第一の実施形態例における外管(スリーブ管)8及び内管(ダブルパッカー式注入管)13と同じ部材を用いて行なわれ、図2中の(e)〜(h)に示すように、地盤の改良対象領域の始点にて、所定の注入液噴射口61から懸濁液型注入液14を注入した後(図2中の(e))、それと同じ位置で溶液型注入液15を注入し(図2中の(f))、次いで、内管13を到達点12に向かって所定の距離だけ移動させて、隣接する他の注入液噴射口61から懸濁液型注入液14を注入した後、それと同じ位置で溶液型注入液15を注入し、その後、懸濁液型注入液14を注入した後にそれと同じ位置で溶液型注入液15を注入する一連の操作を、到達点12に向かって位置をずらしながら順次繰り返し行ない(図2中の(g))、地盤の改良対象領域の終点で注入液の注入を完了する(図2中の(h))。
この実施形態例は、第一の実施形態例と比べて、懸濁液型注入液14の注入と溶液型注入液15の注入の切り替えの回数が多くなるものの、内管13の移動距離を小さくすることができる。
注入液の注入完了後の工程は、第一の実施形態例と同様である。
第三の実施形態例は、ロケーター4及びドリルヘッド5を用いて、可撓ロッド6を入射点11から到達点12まで貫通した状態にする作業までは、第一の実施形態例と同様である(図3中の(a)〜(b))。
到達点12の側にて、可撓ロッド6からドリルヘッド5を取り外した後、可撓ロッド6の到達点12側の端部に、注入液噴射口を有する地盤撹拌手段(孔拡径用手段)16を介して、第一の実施形態例と同様の外管8及びワイヤ9を接続する。
地盤撹拌手段16としては、地盤1内に懸濁液型注入液を噴射しかつ懸濁液型注入液と地盤を撹拌混合して、外管8の周囲に円筒状の注入液含有土壌を形成しうるものであればよい。地盤撹拌手段16の具体例としては、例えば、撹拌翼付きのバックリーマが挙げられる。
地盤撹拌手段16は、図7に示すバックリーマ7と同様に、例えば、地盤を掘削しうる一方の側(進行方向の側)を可撓ロッド6の端部に取り付け、かつ、他方の側をスイベル51及びエキスパンダーチャック52を介して外管8及びワイヤ9の端部に取り付けて用いられる。
この実施形態例では、可撓ロッド6の軸線を中心とした所定の直径を有する断面円形状の地盤領域内に、外管8の外周面に対して隙間を生じさせることなく、懸濁液型注入液14を含む均一な注入液含有土壌を形成させることができる。この注入液含有土壌は、外管8の外周面の周囲に均一な厚さを有する層を形成する。
地盤撹拌手段16が入射点11に達した後、外管8及びワイヤ9以外の部材(可撓ロッド6、地盤撹拌手段16等)を取り除き、ワイヤ9の入射点11側の端部に、注入液供給用の内管13の端部の構成部分であるダブルパッカー64を接続する(図3中の(e))。
内管13のダブルパッカー64が地盤の改良領域の終点に達したら、溶液型注入液の注入を停止して、ワイヤ9、内管13等の部材を撤去する(図3中の(g))。
2 道路の盛土
3 作業者
4 ロケーター
5 ドリルヘッド
6 可撓ロッド
7 バックリーマ(孔拡径用手段)
8 外管
9,10 ワイヤ
11 入射点
12 到達点
13 内管
14 懸濁液型注入液
15 溶液型注入液
16 地盤撹拌手段(撹拌翼付きバックリーマ)
20,21,22 外管
23 注入液注入領域
30 可撓ロッド供給機
31 ベースマシン
32 リーダ
33 可撓ロッド支持部
40 可動部
41 掘削流体噴射口
42 本体
43 可撓ロッド取付部
50 掘削流体噴射口
51 スイベル
52 エキスパンダーチャック
60 管体
61 注入液噴射口
62a,62b ゴムスリーブ
63,68 ワイヤ取付部
64 ダブルパッカー
64a,64b パッカー
65 筒体
66 貫通孔
67 注入液供給管
Claims (5)
- (A)進行方向を制御しうる可撓ロッドを、所定の入射点にて地盤に入射した後、地盤内を進入させて、所定の到達点まで貫通させる工程と、
(B)軸線方向に間隔を置いて複数の注入液噴射口を設けてなる外管、及び該外管内に延びるワイヤを、孔拡径用手段を介在させて、上記可撓ロッドの到達点側の端部に接続した後、上記孔拡径用手段によって地盤を掘削しつつ、上記可撓ロッドを入射点側に引き戻して、上記外管及び上記ワイヤを上記到達点から上記入射点まで貫通させる工程と、
(C)上記孔拡径用手段を取り外して、上記ワイヤの入射点側の端部に、注入液供給用の内管の端部を接続した後、上記外管を地盤内にそのまま存置させた状態で、上記ワイヤを到達点側に引き戻すことによって、上記内管を上記外管内に引き込んで移動させるとともに、上記内管によって地盤内の所定の地点に導かれた注入液を、上記外管の注入液噴射口を介して地盤内に注入する工程と
を含むことを特徴とする地盤改良工法。 - 上記外管としてスリーブ管を用い、かつ、上記内管としてダブルパッカー式注入管を用いる請求項1に記載の地盤改良工法。
- 工程(C)における注入液の注入が、上記内管を上記外管内で移動させることによって、懸濁液型注入液を地盤の改良対象領域の全域に注入する一次注入を行なった後、上記内管を上記外管内で移動させることによって、溶液型注入液を地盤の改良対象領域の全域に注入する二次注入を行なうことからなる請求項1又は2に記載の地盤改良工法。
- 工程(C)における注入液の注入が、懸濁液型注入液を注入した後、それと同じ位置で溶液型注入液を注入する一連の操作を、地盤の改良対象領域の全域に亘って、位置をずらしながら順次繰り返し行なうことからなる請求項1又は2に記載の地盤改良工法。
- 工程(B)において、上記孔拡径用手段として、注入液噴射口を有する地盤撹拌手段を用い、該地盤撹拌手段によって、上記外管及び上記ワイヤの進行と同時に、上記外管の周囲に懸濁液型注入液を噴射して一次注入しながら、該懸濁液型注入液と地盤との撹拌混合を行ない、工程(C)において、上記内管から地盤内に溶液型注入液を噴射して二次注入を行なう請求項1又は2に記載の地盤改良工法。
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