JP2009275379A - 繊維補強セメント系地盤改良工法 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維と粉体状のセメント固化材とを用いて、靭性を有する地盤改良体を形成する繊維補強セメント系地盤改良工法を提供することを課題とする。
【解決手段】オーガ下降時攪拌工程では、オーガ３０が地盤改良範囲の改良深度に到達するまで地盤１０をオーガ３０で削孔しながら、オーガ３０の配管２４Ａ、２４Ｂから地盤改良範囲へ粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射し、粉体状のセメント系固化材と原地盤１０の土壌とを攪拌混合する。オーガ上昇時攪拌工程では、オーガ３０を上昇させながら、繊維Ｓで補強する繊維補強範囲へ供給管２６から繊維Ｓを空気圧で噴射し、この繊維Ｓと粉体状のセメント系固化材と原地盤１０の土壌とをオーガ３０によって攪拌混合する。よって、靭性を有する地盤改良体を形成することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、繊維を用いて地盤を改良する繊維補強セメント系地盤改良工法に関する。

地盤改良体の施工方法の１つとして採用されている深層混合攪拌工法は、原地盤の土壌とセメント系硬化材とを混練して固化させることにより地盤改良体を形成するものである。
深層混合攪拌工法は、一般に、セメント系硬化材の加え方によって、スラリー系深層混合攪拌工法（ＤＣＭ：Deep Cement Mixing Method）と粉体噴射攪拌工法（ＤＪＭ：Dry Jet Mixing Method）とに分けられている。

スラリー系深層混合攪拌工法は、攪拌ロッドの先端からセメントミルクを噴出させながら、原地盤の土壌とセメントミルクとを混練して固化させることにより地盤改良体を形成する。
また、粉体噴射攪拌工法は、攪拌ロッドの先端から粉体状のセメント系固化材を噴射して、原地盤の土壌と粉体状のセメント系固化材とを混練して固化させることにより地盤改良体を形成する。

図２０に示すように、特許文献１の粉体噴射攪拌装置２６２では、一対の施工ロッド２５０、２５２が設けられ、各施工ロッド２５０、２５２に攪拌翼２５３が設けられている。
そして、施工ロッド２５０、２５２内に設けられた粉体輸送通路２５４によって輸送された改良材を、攪拌翼２５３の基部に設けられた噴射ノズル２５６から噴射させ、地盤内土壌と攪拌混合する。

また、改良材と共に噴射ノズル２５６から噴射された気体は、一対の施工ロッド２５０、２５２の間に設けられた気体排出経路２５８の先端部２６０から侵入させて地上に排出する。

しかし、特許文献１の粉体噴射攪拌装置２６２を用いて形成された地盤改良体は、最大耐力に達した以降に脆性破壊を起こし易い。よって、通常は、平均強度に比べてかなり低い強度を設計値としなければならない。
特開平７−１８６６２号公報

本発明は係る事実を考慮し、繊維と粉体状のセメント固化材とを用いて、靭性を有する地盤改良体を形成する繊維補強セメント系地盤改良工法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、粉体状のセメント系固化材、原地盤の土壌、及び繊維を攪拌混合して地盤を改良する繊維補強セメント系地盤改良工法において、オーガを下降させながら、前記オーガが地盤改良範囲の改良深度に到達するまで前記原地盤を前記オーガで削孔すると共に前記オーガに配置された中空管から前記地盤改良範囲へ前記粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させて該粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌とを前記オーガで攪拌混合するオーガ下降時攪拌工程と、前記オーガを上昇させながら、前記繊維で補強する繊維補強範囲へ供給管から前記繊維を空気圧で噴射させて該繊維と前記粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌とを前記オーガで攪拌混合するオーガ上昇時攪拌工程と、を有している。

請求項１に記載の発明では、粉体状のセメント系固化材、原地盤の土壌、及び繊維を攪拌混合して地盤を改良する。
オーガ下降時攪拌工程では、オーガを下降させながら、オーガが地盤改良範囲の改良深度に到達するまで原地盤をオーガで削孔する。そして、このオーガによる削孔と共に、オーガに配置された中空管から地盤改良範囲へ粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させて、この粉体状のセメント系固化材と原地盤の土壌とをオーガによって攪拌混合する。

オーガ上昇時攪拌工程では、オーガを上昇させながら、繊維で補強する繊維補強範囲へ供給管から繊維を空気圧で噴射させて、この繊維と粉体状のセメント系固化材と原地盤の土壌とをオーガによって攪拌混合する。

よって、粉体状のセメント系固化材と繊維とを地中に噴射し、オーガによって粉体状のセメント系固化材と原地盤の土壌と繊維とを攪拌混合することにより、靭性を有する地盤改良体を形成することができる。

また、粉体状のセメント固化材及び繊維は空気圧で噴射させるので、比較的小さな動力の空気圧縮機等の圧送設備によって施工を行うことができる。
また、粉体状のセメント系固化材と繊維とを混合せずに中空管と供給管との別の配管で地中に搬送するので、これらの配管が繊維で詰まる恐れがない。すなわち、地中に繊維を搬送する配管にこの繊維が詰まるのを防ぐことができる。

これらにより、繊維と粉体状のセメント固化材とを用いた地盤改良体を形成することができ、合理的な地盤基礎構造の構築が可能となる。例えば、繊維と粉体状のセメント固化材とを用いた地盤改良体は高い靭性を有するので、平均強度に近い強度を設計値とすることができ、また、従来の地盤改良体よりも厚さを薄くすることが可能になる。

請求項２に記載の発明は、粉体状のセメント系固化材、原地盤の土壌、及び繊維を攪拌混合して地盤を改良する繊維補強セメント系地盤改良工法において、オーガを下降させながら、前記オーガが地盤改良範囲の改良深度に到達するまで前記原地盤を前記オーガで削孔すると共に前記オーガに配置された中空管から前記地盤改良範囲へ前記粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させ、かつ前記繊維で補強する繊維補強範囲へ供給管から前記繊維を空気圧で噴射させて該繊維と前記粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌とを前記オーガで攪拌混合するオーガ下降時攪拌工程、を有している。

請求項２に記載の発明では、粉体状のセメント系固化材、原地盤の土壌、及び繊維を攪拌混合して、地盤を改良する。
オーガ下降時攪拌工程では、オーガを下降させながら、オーガが地盤改良範囲の改良深度に到達するまで原地盤をオーガで削孔する。そして、このオーガによる原地盤の削孔と共に、オーガに配置された中空管から地盤改良範囲へ粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させる。

さらに、オーガによる原地盤の削孔と共に、繊維で補強する繊維補強範囲へ供給管から繊維を空気圧で噴射させてこの繊維と粉体状のセメント系固化材と原地盤の土壌とをオーガによって攪拌混合する。
よって、請求項１と同様の効果を得ることができる。

請求項３に記載の発明は、前記オーガを上昇させながら、前記繊維で補強する繊維補強範囲へ前記供給管から前記繊維を空気圧で噴射させて該繊維と前記粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌とを前記オーガで攪拌混合するオーガ上昇時攪拌工程、を有している。

請求項３に記載の発明では、オーガ上昇時攪拌工程では、オーガを上昇させながら、繊維で補強する繊維補強範囲へ供給管から繊維を空気圧で噴射させてこの繊維と粉体状のセメント系固化材と原地盤の土壌とをオーガによって攪拌混合する。
よって、請求項１と同様の効果を得ることができる。また、多くの繊維を効率よく攪拌混合することができる。

請求項４に記載の発明は、粉体状のセメント系固化材、原地盤の土壌、及び繊維を攪拌混合して地盤を改良する繊維補強セメント系地盤改良工法において、オーガを下降させながら、前記オーガが地盤改良範囲の改良深度に到達するまで前記原地盤を前記オーガで削孔すると共に前記オーガに配置された中空管から前記地盤改良範囲へ前記粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させて該粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌とを前記オーガで攪拌混合するオーガ下降時攪拌工程と、前記オーガを上昇させながら、前記繊維で補強する繊維補強範囲へ前記中空管から前記粉体状のセメント系固化材と前記繊維とを空気圧で噴射させて前記粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌と前記繊維とを前記オーガで攪拌混合するオーガ上昇時攪拌工程と、を有している。

請求項４に記載の発明では、オーガ下降時攪拌工程では、オーガを下降させながら、オーガが地盤改良範囲の改良深度に到達するまで原地盤をオーガで削孔する。そして、このオーガによる削孔と共に、オーガに配置された中空管から地盤改良範囲へ粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させて、この粉体状のセメント系固化材と原地盤の土壌とをオーガによって攪拌混合する。

オーガ上昇時攪拌工程では、オーガを上昇させながら、繊維で補強する繊維補強範囲へ中空管から粉体状のセメント系固化材と繊維とを空気圧で噴射させて、粉体状のセメント系固化材と原地盤の土壌と繊維とをオーガによって攪拌混合する。

よって、請求項１と同様の効果を得ることができる。また、粉体状のセメント系固化材と繊維とは中空管の中を移動する際においても混合されるので、オーガによって粉体状のセメント系固化材と繊維とを効率よく攪拌混合することができる。また、地中に粉体状のセメント系固化材や繊維を搬送するための管を少なくすることができる。

請求項５に記載の発明は、粉体状のセメント系固化材、原地盤の土壌、及び繊維を攪拌混合して地盤を改良する繊維補強セメント系地盤改良工法において、オーガを下降させながら、前記オーガが地盤改良範囲の改良深度に到達するまで前記原地盤を前記オーガで削孔すると共に前記オーガに配置された中空管から前記地盤改良範囲へ前記粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させて該粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌とを前記オーガで攪拌混合するオーガ下降時攪拌工程と、前記オーガを上昇させながら、前記繊維で補強する繊維補強範囲へ供給管から前記粉体状のセメント系固化材と前記繊維とを空気圧で噴射させて前記粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌と前記繊維とを前記オーガで攪拌混合するオーガ上昇時攪拌工程と、を有している。

請求項５に記載の発明では、オーガ下降時攪拌工程では、オーガを下降させながら、オーガが地盤改良範囲の改良深度に到達するまで原地盤をオーガで削孔する。そして、このオーガによる原地盤の削孔と共に、オーガに配置された中空管から地盤改良範囲へ粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させて、この粉体状のセメント系固化材と原地盤の土壌とをオーガによって攪拌混合する。

オーガ上昇時攪拌工程では、オーガを上昇させながら、繊維で補強する繊維補強範囲へ供給管から粉体状のセメント系固化材と繊維とを空気圧で噴射させて、粉体状のセメント系固化材と原地盤の土壌と繊維とをオーガによって攪拌混合する。

よって、請求項１と同様の効果を得ることができる。また、粉体状のセメント系固化材と繊維とは供給管の中を移動する際においても混合されるので、オーガによって粉体状のセメント系固化材と繊維とを効率よく攪拌混合することができる。

請求項６に記載の発明は、前記供給管又は前記中空管から噴射される前記繊維を計量する計量手段を有し、前記計量手段は、外周面に切断刃を備えたカッターローラと、前記切断刃が食い込む弾性層が外周面に形成され、連続した長繊維を前記カッターローラとで挟持する弾性ローラと、を備えている。

請求項６に記載の発明では、計量手段によって、供給管又は中空管から噴射させる繊維を計量する。
計量手段は、カッターローラと弾性ローラとを有する。カッターローラの外周面には切断刃が備えられ、弾性ローラの外周面には弾性層が形成されている。
そして、カッターローラの外周面に備えられた切断刃が、弾性ローラの外周面に形成された弾性層に食い込むようにカッターローラと弾性ローラとが配置されている。

よって、カッターローラと弾性ローラとで連続した長繊維を挟持し、カッターローラと弾性ローラとを回転させることにより、連続した長繊維を切断することができる。
また、カッターローラ及び弾性ローラの回転数と回転時間とから、切断された繊維の量を容易かつ連続的に計ることができる。

また、カッターローラ及び弾性ローラの回転数や回転時間を変えることによって、切断される繊維の量を容易に調整することができ、地盤改良体の施工に対応した時間当たりの繊維供給量を確保することができる。

また、カッターローラの径やカッターローラに設ける切断刃のピッチを変えることによって、切断される繊維の長さを容易に変えることができる。
また、１つの装置で繊維の切断と計量を行うことができるので、省スペース化及び低コスト化を図ることができる。

請求項７に記載の発明は、前記供給管又は前記中空管から噴射される前記繊維を計量する計量手段を有し、前記計量手段は、バッチ式の計量装置である。

請求項７に記載の発明では、計量手段は、バッチ式の計量装置であり、このバッチ式の計量装置によって、供給管又は中空管から噴射させる繊維を計量する。
よって、簡易な装置によって切断された繊維を計量することができる。

請求項８に記載の発明は、前記計量手段は、前記供給管又は前記中空管に設けられている。

請求項８に記載の発明では、計量手段が供給管又は中空管に設けられている。
よって、計量した繊維を直ぐに供給管又は中空管から噴射させることが可能なので、地中に繊維を搬送する配管にこの繊維をより詰まり難くすることができる。

請求項９に記載の発明は、前記計量手段から前記供給管又は前記中空管へ前記繊維を空気搬送する。

請求項９に記載の発明では、繊維を計量手段から供給管又は中空管へ空気搬送するので、繊維の搬送に水槽や給水ポンプ等の大きな設備を必要としない。

本発明は上記構成としたので、繊維と粉体状のセメント固化材とを用いて、靭性を有する地盤改良体を形成することができる。

図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る繊維補強セメント系地盤改良工法を説明する。
まず、本発明の第１の実施形態に係る繊維補強セメント系地盤改良工法について説明する。

図１の側面図、及び図２の正面図に示すように、地盤１０上に施工機１２が配置されている。
施工機１２において、施工機本体としてのクレーン１４の前方に支柱１６が立設されている。支柱１６には、支柱１６の上端からワイヤ１８を介して懸架されて昇降する駆動装置２０が設けられている。

駆動装置２０にはモータ（不図示）が内蔵されており、このモータの駆動によって、駆動装置２０の下端部に設けられた２つの接続部２２Ａ、２２Ｂに上端部がそれぞれ接続された中空管としての２本のロッド２４Ａ、２４Ｂを回転させる。ロッド２４Ａ、２４Ｂは、中空円筒状となっている。

２本のロッド２４Ａ、２４Ｂの間には、中空円筒状の供給管２６が鉛直方向に配置されており、２本のロッド２４Ａ、２４Ｂ及び供給管２６がガイド部材２８で位置決めされている。
ガイド部材２８は、ロッド２４Ａ、２４Ｂを回転可能に保持し、ロッド２４Ａ、２４Ｂの旋回中心位置がずれないようにしている。また、供給管２６は、ガイド部材２８に固定されている。

ロッド２４Ａ、２４Ｂの下端側には、地盤１０を掘削して縦穴を形成するとともに、粉体状のセメント系固化材の噴射を行うオーガ部３０が設けられている。

一方、地盤１０上の施工機１２近傍には、粉体状のセメント系固化材をストックするプラント３２が構築されている。
プラント３２は、現場に搬入された搬送車両３８から供給された粉体状のセメント系固化材を貯めておくセメントサイロ３４と、セメントサイロ３４から必要な量の粉体状のセメント系固化材を送出するセメント供給部３６とによって構成されている。

セメント供給部３６では、セメントサイロ３４に貯められた粉体状のセメント系固化材を一時的に保管するセメントタンク４２が設けられている。そして、このセメントタンク４２から下方に投下された粉体状のセメント系固化材は、計量装置(不図示)によって計量された後に、セメントタンク４２の下方に設けられたロータリーフィーダー８０から機密性を確保された状態でパイプ４０に送り出される。

また、地盤１０に設けられた空気圧送部６２では、空気除湿機６６を介して空気圧縮機６８から空気槽７０に圧縮空気が送られ、空気槽７０にて圧縮空気が貯えられる。そして、送気管７２及びこの送気管７２が分岐した送気管７２Ａ、７２Ｂを通じ、この空気槽７０から圧縮空気が必要に応じてセメント供給部３６のロータリーフィーダー８０と、後に説明する繊維供給部５８のロータリーカッター７４とへ送り込まれる。

また、一端がロータリーフィーダー８０に接続されたパイプ４０の他端は、施工機１２に設けられたロッド２４Ａ、２４Ｂに接続されている。これにより、セメントタンク４２下方のロータリーフィーダー８０から排出された粉体状のセメント系固化材が、送気管７２Ａから送り込まれた圧縮空気の圧力によってロッド２４Ａ、２４Ｂの内部に送り込まれるようになっている。

図３に示すように、オーガ部３０では、ロッド２４Ａ、２４Ｂの側壁から半径方向外側に向けて、傾斜面を有する複数の攪拌羽５０と、複数の掘削羽５２が設けられている。
掘削羽５２には、ロッド２４Ａ、２４Ｂの回転時に地盤１０（図１、２参照）を掘削するための刃部を備えた掘削ビット５４が設けられている。

また、掘削羽５２の根元付近に位置するロッド２４Ａ、２４Ｂの下端部には、噴射口４４Ａ、４４Ｂが形成されている。噴射口４４Ａ、４４Ｂからは、ロッド２４Ａ、２４Ｂの内部を下降してきた粉体状のセメント系固化材が噴射される。
ロッド２４Ａ、２４Ｂは、上下２箇所に配置された固定部材４６、４８によって所定距離をあけて回転可能に保持されている。

一方、供給管２６の上端部は、図４に示す繊維供給部５８に一端が接続された繊維供給管６０に接続されているので、短繊維Ｓが供給管２６の内部を下降し、供給管２６の下端部に形成された噴射口５６から空気圧で噴射される。

図４に示すように、繊維供給部５８は、地盤１０上に配置された計量手段としてのロータリーカッター７４と気密容器７６とによって構成されている。図４に示されている空気圧送部６２は、図１、２で示した空気圧送部６２のことである。

空気圧送部６２では、空気除湿機６６を介して空気圧縮機６８から空気槽７０に圧縮空気が送られ、空気槽７０にて圧縮空気が貯えられる。そして、送気管７２及び送気管７２が分岐された送気管７２Ｂを通じてこの空気槽７０から圧縮空気が必要に応じてロータリーカッター７４へ送り込まれる。

繊維供給部５８の気密容器７６の内部には、連続した長繊維Ｆが巻かれたリール７８が設けられ、送り込み管９２を通じてリール７８からロータリーカッター７４へ長繊維Ｆが送り込まれる。

計量手段としてのロータリーカッター７４は、図５に示すように、カッターローラ８２と弾性ローラ８４を有する。
カッターローラ８２及び弾性ローラ８４の外周面には、弾性層としてのゴム層８６、８８が形成されている。ゴム層８６よりもゴム層８８の方が厚くなっている。
カッターローラ８２の外周面には４つの切断刃９０が等間隔に取り付けられている。

また、カッターローラ８２の外周面に備えられた切断刃９０が、弾性ローラ８４の外周面に形成された弾性ゴム８８に食い込むようにカッターローラ８２と弾性ローラ８４とが配置されている。

そして、カッターローラ８２と弾性ローラ８４とで連続した長繊維Ｆを挟持して繊維供給管６０側に送り出し（図６（ａ）を参照のこと）、カッターローラ８２と弾性ローラ８４とを矢印９４、９６の方向に回転させることにより、連続した長繊維Ｆに切断刃９０を食い込ませて（図６（ｂ）参照のこと）切断することができる（図６（ｃ）参照のこと）。

切断された繊維としての短繊維Ｓは、送気管７２Ｂから送り込まれた圧縮空気の圧力によって、繊維供給管６０へ送り込まれ、この後、繊維供給管６０中を空気搬送されて供給管２６に投入される。
さらに、送気管７２Ｂから送り込まれた圧縮空気の圧力によって、短繊維Ｓは供給管２６の内部を下降し、噴射口５６から空気圧で噴射される。

よって、ロータリーカッター７４は、カッターローラ８２及び弾性ローラ８４の回転数と回転時間とから、切断された短繊維Ｓの量を容易かつ連続的に計ることができる。すなわち、供給管２６の噴射口５６から噴射させる繊維としての短繊維Ｓを計量手段としてのロータリーカッター７４によって計量することができる。

また、カッターローラ８２及び弾性ローラ８４の回転数や回転時間を変えることによって、切断される短繊維Ｓの量を容易に調整することができ、地盤改良体の施工に対応した時間当たりの繊維供給量を確保することができる。

なお、カッターローラ８２の径やカッターローラ８２の外周面に取り付ける切断刃９０のピッチを変えてもよい。カッターローラ７４の径やカッターローラ７４の外周面に取り付ける切断刃９０のピッチを変えることによって、切断される短繊維Ｓの長さを容易に変えることができる。

次に、本発明の第１の実施形態に係る繊維補強セメント系地盤改良工法の作用及び効果について説明する。

図７は、オーガ部３０によって地盤１０を改良する場合の施工手順の一例を示したものである。

施工手順の説明のため図７では、地盤１０を、建物等の基礎が構築される上層１００と、繊維を用いた地盤改良が必要とされる軟弱層１０２と、繊維を用いずに粉体状のセメント系固化材で地盤改良する下層１０４と、地盤改良が不要の硬質層１０６とに層別して表示している。

第１の実施形態では、上層１００及び軟弱層１０２で構成される地盤改良層１０８と下層１０４とを粉体状のセメント系固化材で地盤改良し、地盤改良層１０８を繊維で地盤改良する。すなわち、地盤改良層１０８及び下層１０４が地盤改良範囲となり、地盤改良層１０８が繊維補強範囲となる。

図７（ａ）に示すように、まず、施工機１２が地盤１０上に配置される。

次に、図７（ｂ）に示すように、施工機１２の駆動装置２０を駆動させ、ロッド２４Ａ、２４Ｂを旋回させると共に駆動装置２０及びオーガ部３０を降下させながら、掘削羽５２の掘削ビット５４によって縦孔１１０を削孔する。すなわち、原地盤（地盤１０）をオーガ部３０によって削孔する。

また、このオーガ部３０による縦孔１１０の削孔と共に空気圧送部６２から送気管７２Ａを介してセメント供給部３６のロータリーフィーダー８０に圧縮空気が送られて、ロータリーフィーダー８０から送り出された粉体状のセメント系固化材がロッド２４Ａ、２４Ｂに供給される。これにより、ロッド２４Ａ、２４Ｂの噴射口４４Ａ、４４Ｂ（図３参照のこと）から地盤改良範囲へ粉体状のセメント系固化材が空気圧で噴射される。

オーガ部３０による縦孔１１０の削孔、及びロッド２４Ａ、２４Ｂの噴射口４４Ａ、４４Ｂからの粉体状のセメント系固化材の噴射は、地盤改良範囲の改良深度（下層１０４と硬化層１０６との境界面付近）にオーガ部３０が到達するまで続ける。そして、このときオーガ部３０の攪拌羽５０によって、粉体状のセメント系固化材と原地盤（地盤１０）の土壌とが攪拌混合される。

すなわち、ここまでのオーガ下降時攪拌工程では、オーガ部３０を降下させながら、地盤改良範囲の改良深度（下層１０４と硬化層１０６との境界面付近）にオーガ部３０が到達するまで原地盤（地盤１０）をオーガ部３０で削孔すると共に、ロッド２４Ａ、２４Ｂの噴射口４４Ａ、４４Ｂから粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させて、粉体状のセメント系固化材と原地盤（地盤１０）の土壌とを攪拌混合させている。

次に、図７（ｃ）に示すように、オーガ部３０（噴射口４４Ａ、４４Ｂ）が地盤改良範囲の改良深度（下層１０４と硬質層１０６の境界面付近）に到達した後に、駆動装置２０を上昇させる。これによって、オーガ部３０が上昇して引き抜きが開始される。なお、ロッド２４Ａ、２４Ｂは継続して旋回している。

次に、図７（ｄ）に示すように、駆動装置２０を引き上げてオーガ部３０を上昇させながら、供給管２６の噴射口５６（図３参照のこと）が軟弱層１０２と下層１０４の境界面付近に到達してからオーガ部３０が地盤１０の地上面上方に完全に引き上げられるまでの間、繊維供給部５８から供給管２６に短繊維Ｓを供給する。これにより、供給管２６の噴射口５６から繊維補強範囲（地盤改良層１０８）へ短繊維Ｓを空気圧で噴射させる。

このとき、ロッド２４Ａ、２４Ｂは継続して旋回しているので、短繊維Ｓと粉体状のセメント系固化材と原地盤（地盤１０）の土壌とが攪拌混合される。

すなわち、ここまでのオーガ上昇時攪拌工程では、オーガ部３０を上昇させながら、短繊維Ｓで補強する繊維補強範囲（地盤改良層１０８）へ供給管２６の噴射口５６から短繊維Ｓを空気圧で噴射させて、この短繊維Ｓと粉体状のセメント系固化材と原地盤（地盤１０）の土壌とをオーガ部３０によって攪拌混合させている。

次に、図７（ｅ）に示すように、オーガ部３０が地盤１０の地上面上方に完全に引き上げられるタイミングで、ロッド２４Ａ、２４Ｂの旋回を停止するとともに、粉体状のセメント系固化材の噴射及び短繊維Ｓの噴射が停止される。この後、施工機１２を移動させて施工を終了する。

以上説明したように、第１の実施形態では、粉体状のセメント系固化材と短繊維Ｓとを地中に噴射し、オーガ部３０によって粉体状のセメント系固化材と短繊維Ｓと原地盤（地盤１０）の土壌とを攪拌混合することにより、靭性を有する地盤改良体を形成することができる。

また、粉体状のセメント固化材及び短繊維Ｓは空気圧で噴射され、空気搬送によって、セメント供給部３６のロータリーフィーダー８０からロッド２４Ａ、２４Ｂの噴射口４４Ａ、４４Ｂへ、又は計量手段（ロータリーカッター７４）から供給管２６の噴射口５６へ搬送されるので、短繊維Ｓの搬送に水槽や給水ポンプ等の大きな設備を必要としない。また、比較的小さな動力の空気圧縮機等の圧送設備によって施工を行うことができる。

また、セメント系固化材と短繊維Ｓとを混合せずにロッド２４Ａ、２４Ｂと供給管２６との別の配管で地中に搬送するので、これらの配管が短繊維Ｓで詰まる恐れがない。すなわち、地中に繊維を搬送する配管にこの繊維が詰まるのを防ぐことができる。

また、粉体状のセメント系固化材を噴射させるのと異なるタイミングで供給管２６の噴射口５６から短繊維Ｓを噴射させることができるので、必要な深度にだけ繊維で補強された地盤改良体を構築することができる。

また、原地盤（地盤１０）の土壌と粉体状のセメント系固化材とが攪拌混合された後に、これらの土壌と粉体状のセメント系固化材との中へ短繊維Ｓを投入してオーガ部３０の攪拌羽５０で攪拌混合するので、粉体状のセメント系固化材と原地盤（地盤１０）の土壌と短繊維Ｓとを均等に攪拌混合することができる。
また、１つの装置（ロータリーカッター７４）で繊維の切断と計量を行うことができるので、省スペース化及び低コスト化を図ることができる。
また、計量手段（ロータリーカッター７４）が地上にあるので、計量手段の故障等に対して早期に対応することができる。

これらにより、繊維と粉体状のセメント固化材とを用いた地盤改良体を形成することができ、合理的な地盤基礎構造の構築が可能となる。例えば、繊維と粉体状のセメント固化材とを用いた地盤改良体は高い靭性を有するので、平均強度に近い強度を設計値とすることができ、また、従来の地盤改良体よりも厚さを薄くすることが可能になる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る繊維補強セメント系地盤改良工法について説明する。

第２の実施形態は、第１の実施形態で示した計量手段（ロータリーカッター７４）をバッチ式の計量装置にしたものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
第２の実施形態では、第１の実施形態で示したプラント３２、施工機１２、及びオーガ部３０（図１〜３参照のこと）を用いるので、これらについては説明を省略する。

第２の実施形態では、施工機１２の２本のロッド２４Ａ、２４Ｂの間に設けられた供給管２６の上端部が、図８に示す繊維供給部１１２に一端が接続された繊維供給管６０に接続されているので、短繊維Ｓが供給管２６の内部を下降し、供給管２６の下端部に形成された噴射口５６から空気圧で噴射される。図８に示されている空気圧送部６２は、図１、２で示した空気圧送部６２のことである。

図８に示すように、繊維供給部１１２では、空気圧送部６２に接続された送気管７２Ｂから、圧縮空気が必要に応じて繊維供給部１１２のロータリーフィーダー１１６へ送り込まれる。

繊維供給部１１２では、短繊維Ｓが貯められたサイロ１１８が地盤１０上に配置されている。この短繊維Ｓは、工場で切断されたものを現場に運び込んでサイロ１１８に供給するようにしてもよいし、図５で示した方法を用いて現場にて、連続した長繊維Ｆを切断してサイロ１１８に供給するようにしてもよい。また、図５で示した方法以外の方法を用いて現場にて、連続した長繊維Ｆを切断してサイロ１１８に供給するようにしてもよい。

図８に示すように、サイロ１１８から投下された短繊維Ｓは、計量手段としてのバッチ式の計量装置１２０で計量された後に、ロータリーフィーダー１１６から機密性を確保された状態で繊維供給管６０に送り出される。

ここで、計量手段としてのバッチ式の計量装置１２０について説明する。
図９に示すように、計量装置１２０のケーシング１２４上にはホッパー１２２が設けられている。
また、ケーシング１２４内には変速機１２６を介してこの変速機１２６上に垂直に設けられた回転軸１２８を回転させるモータ１３０が設けられている。

回転軸１２８には、外周縁に複数の羽根１３４（図１０参照のこと）が放射状に配設された供給盤１３２が軸着されている。さらに、回転軸１２８には、供給盤１３２の上方に位置するように円錐状の攪拌体１３６が軸着されている。

ケーシング１２４の内壁には、供給盤１３２の羽根１３４の上端高さでこの羽根１３４の回転軌跡面を覆う半輪状の摺切り板１３８が固定されている。
そして、図１０に示すように、摺切り板１３８で覆われていない羽根１３４の回転軌跡面が短繊維Ｓの投入口１４０の投入面となっている。

図１１に示すように、摺切り板１３８の周方向端部以外の部分の厚さを薄くすることにより、摺切り板１３８の下面には空隙１４２が形成されるようになっている。
図９、１２に示すように、ホッパー１２２の右側下端部の近傍に位置するケーシング１２４には、ロードセル１４８が設けられている。ロードセル１４８の秤台１４４の上面には受圧板１４６が装着されており、この受圧板１４６上に、ケーシング１２４の側壁面と羽根１３４の側壁面とで仕切られた収容空間１５２（図１０参照のこと）に収容された短繊維Ｓが載置される。
また、図９に示すように、ホッパー１２２の左側下端部の近傍に位置するケーシング１２４には、吐出口１５０が形成されている。

計量方法は、まず、図９、１０に示すように、ホッパー１２２から投入された短繊維Ｓが、回転する攪拌体１３６によって攪拌されながら投入口１４０に送られ、投入口１４０に送られた短繊維Ｓは、各収容空間１５２にそれぞれ落下して収容される。
次に、図１１に示すように、収容空間１５２に収容された短繊維Ｓは、摺切り板１３８で順に摺り切られてほぼ収容空間１５２の容積分充填された状態で周方向へ移送される。

次に、各収容空間１５２に収容された短繊維Ｓは、図１０に示すように、周方向へ移送される途中でロードセル１４８の受圧板１４６上を通過する。そして、受圧板１４６上に各収容空間１５２に収容された短繊維Ｓが載置された瞬間にこの収容空間１５２に収容された短繊維Ｓの重量がロードセル１４８で連続的又は間欠的に計測される。そして、ロードセル１４８で計測した重量値と回転軸１２８の単位時間当たりの回転数に基づいて、吐出口１５０から供給される繊維Ｓの供給量が求められる。
次に、計量された短繊維Ｓを収容する収容空間１５２が吐出口１５０上に到達したときに、収容空間１５２に収容されていた短繊維Ｓは下方へ落下する。

このようにして、簡易な計量装置１２０によって供給管２６の噴射口５６から噴射させる短繊維Ｓを計量することができる。
そして、繊維としての短繊維Ｓは、送気管７２Ｂから送り込まれた圧縮空気の圧力によって、繊維供給管６０へ送り込まれた後に空気搬送されて供給管２６に投入される。
さらに、送気管７２Ｂから送り込まれた圧縮空気の圧力によって、短繊維Ｓは供給管２６を下降し、噴射口５６から空気圧で噴射される。

次に、本発明の第２の実施形態に係る繊維補強セメント系地盤改良工法の作用及び効果について説明する。

第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の図７で示した施工手順によりオーガ部３０によって地盤１０を改良する。
第２の実施形態では、図７（ｄ）において、駆動装置２０を引き上げてオーガ部３０を上昇させながら、供給管２６の噴射口５６（図３参照のこと）が軟弱層１０２と下層１０４の境界面付近に到達してからオーガ部３０が地盤１０の地上面上方に完全に引き上げられるまでの間、繊維供給部１１２から供給管２６へ短繊維Ｓを搬送する。これにより、供給管２６の噴射口５６から繊維補強範囲へ短繊維Ｓを空気圧で噴射させる。

以上説明したように、第２の実施形態では、粉体状のセメント系固化材と短繊維Ｓとを地中に噴射し、オーガ部３０によって粉体状のセメント系固化材と短繊維Ｓと地盤１０の土壌とを攪拌混合することにより、靭性を有する地盤改良体を形成することができる。

また、粉体状のセメント固化材及び短繊維Ｓは空気圧で噴射され、空気搬送によって、セメント供給部３６のロータリーフィーダー８０からロッド２４Ａ、２４Ｂの噴射口４４Ａ、４４Ｂへ、又は計量手段（計量装置１２０）から供給管２６の噴射口５６へ搬送されるので、短繊維Ｓの搬送に水槽や給水ポンプ等の大きな設備を必要としない。また、比較的小さな動力の空気圧縮機等の圧送設備によって施工を行うことができる。

また、セメント系固化材と短繊維Ｓとを混合せずにロッド２４Ａ、２４Ｂと供給管２６との別の配管で地中に搬送するので、これらの配管が短繊維Ｓで詰まる恐れがない。すなわち、地中に繊維を搬送する配管にこの繊維が詰まるのを防ぐことができる。

また、粉体状のセメント系固化材を噴射させるのと異なるタイミングで供給管２６の噴射口５６から短繊維Ｓを噴射させることができるので、必要な深度にだけ繊維で補強された地盤改良体を構築することができる。

また、原地盤（地盤１０）の土壌と粉体状のセメント系固化材とが攪拌混合された後に、これらの土壌と粉体状のセメント系固化材との中へ短繊維Ｓを投入してオーガ部３０で攪拌混合するので、粉体状のセメント系固化材と原地盤（地盤１０）の土壌と短繊維Ｓとを均等に攪拌混合することができる。

また、計量手段（計量装置１２０）が地上にあるので、計量手段の故障等に対して早期に対応することができる。

これらにより、繊維と粉体状のセメント系固化材とを用いた地盤改良体を形成することができ、合理的な地盤基礎構造の構築が可能となる。例えば、繊維と粉体状のセメント系固化材とを用いた地盤改良体は高い靭性を有するので、平均強度に近い強度を設計値とすることができ、また、従来の地盤改良体よりも厚さを薄くすることが可能になる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る繊維補強セメント系地盤改良工法について説明する。

第３の実施形態は、第１の実施形態で示した計量手段（ロータリーカッター７４）を供給管２６に設けたものである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。

第３の実施形態では、第１の実施形態で示したプラント３２、施工機１２、及びオーガ部３０（図１〜３参照のこと）を用いるので、これらについては説明を省略する。

第３の実施形態では、図１３、１４に示すように施工機１２の２本のロッド２４Ａ、２４Ｂの間に設けられた供給管２６の上端部に、図４で示した気密容器７６が設けられている。また、供給管２６の下端部近傍に、図４で示したロータリーカッター７４と同じ機構のロータリーカッター１６０が設けられている。図１４に示されている空気圧送部６２は、図１３で示した空気圧送部６２のことである。

そして、気密容器７６から送り出される連続した長繊維Ｆは、供給管２６の内部を通ってロータリーカッター１６０に供給される。

図１３に示すように、供給管２６の数箇所には、供給管２６の長さ方向に沿って繊維送り出し装置１５４が設けられている。

繊維送り出し装置１５４は、図１３のＢ−Ｂ側断面図である図１５に示すように、一対のゴムローラ１５８Ａ、１５８Ｂによって連続した長繊維Ｆを挟持し、矢印１５６Ａ、１５６Ｂの方向にゴムローラ１５８Ａ、１５８Ｂを回転させて、下方に長繊維Ｆを送り出す。

図１３、１４に示すように、空気圧送部６２に一端が接続された送気管７２が分岐された送気管７２Ｂは、供給管２６に沿ってロータリーカッター１６０まで延び、他端がロータリーカッター１６０に接続されている。

これによって、図１３のＡ−Ａ側断面図である図１６に示すように、切断された短繊維Ｓが供給管２６の下端部に形成された噴射口５６から空気圧で噴射される。

次に、本発明の第３の実施形態に係る繊維補強セメント系地盤改良工法の作用及び効果について説明する。

第３の実施形態では、第１の実施形態と同様の図７で示した施工手順によりオーガ部３０によって地盤１０を改良する。

第３の実施形態では、図７（ｄ）において、駆動装置２０を引き上げてオーガ部３０を上昇させながら、供給管２６の噴射口５６（図３参照のこと）が軟弱層１０２と下層１０４の境界面付近に到達してからオーガ部３０が地盤１０の地上面上方に完全に引き上げられるまでの間、ロータリーカッター１６０から供給管２６の噴射口５６へ短繊維Ｓを搬送する。これにより、図１６に示すように、供給管２６の噴射口５６から短繊維Ｓが空気圧で噴射される。

以上説明したように、第３の実施形態では、粉体状のセメント系固化材と短繊維Ｓとを地中に噴射し、オーガ部３０によって粉体状のセメント系固化材と短繊維Ｓと地盤１０の土壌とを均等に攪拌混合することにより、靭性を有する地盤改良体を形成することができる。

また、粉体状のセメント固化材及び短繊維Ｓは空気圧で噴射され、粉体状のセメント固化材は、セメント供給部３６のロータリーフィーダー８０からロッド２４Ａ、２４Ｂの噴射口４４Ａ、４４Ｂまで空気搬送されるので、水槽や給水ポンプ等の大きな設備を必要とせず、比較的小さな動力の空気圧縮機等の圧送設備によって施工を行うことができる。

また、セメント系固化材と短繊維Ｓとを混合せずにロッド２４Ａ、２４Ｂと供給管２６との別の配管で地中に搬送するので、これらの配管が短繊維Ｓで詰まる恐れがない。すなわち、地中に繊維を搬送する配管にこの繊維が詰まるのを防ぐことができる。

また、粉体状のセメント系固化材を噴射させるのと異なるタイミングで供給管２６の噴射口５６から短繊維Ｓを噴射させることができるので、必要な深度にだけ繊維で補強された地盤改良体を構築することができる。

また、原地盤（地盤１０）の土壌と粉体状のセメント系固化材とが攪拌混合された後に、これらの土壌と粉体状のセメント系固化材との中へ短繊維Ｓを投入してオーガ部３０で攪拌混合するので、粉体状のセメント系固化材と原地盤（地盤１０）の土壌と短繊維Ｓとを均等に攪拌混合することができる。

また、計量手段（ロータリーカッター１６０）が供給管２６に設けられているので、計量した短繊維Ｓを直ぐに供給管２６の噴射口５６から地中に噴射させることができる。よって、切断した短繊維Ｓが供給管２６に詰まる心配がない。また、連続した長繊維Ｆを切断するヤード、及びこの切断した短繊維Ｓを保管するヤードを現場に確保しなくてよい。

これらにより、繊維と粉体状のセメント固化材とを用いた地盤改良体を形成することができ、合理的な地盤基礎構造の構築が可能となる。例えば、繊維と粉体状のセメント固化材とを用いた地盤改良体は高い靭性を有するので、平均強度に近い強度を設計値とすることができ、また、従来の地盤改良体よりも厚さを薄くすることが可能になる。

なお、第１〜第３の実施形態では、１本の供給管２６と２本のロッド２４Ａ、２４Ｂを備えた施工機１２を用いた例を示したが、ロッドは１本でもよいし、３本以上でもよい。また、供給管２６は複数備えられていてもよい。

また、短繊維Ｓと粉体状のセメント系固化材とは、１つの管（ロッド２４Ａ、２４Ｂ、又は供給管２６）で合流させて、これらの管の噴射口４４Ａ、４４Ｂ、５６から混合した状態で噴射させてもよい。

また、セメントサイロ３４又はサイロ１１８に、短繊維Ｓと粉体状のセメント系固化材とを混合した材料を供給し、ロッド２４Ａ、２４Ｂの噴射口４４Ａ、４４Ｂ、又は供給管２６の噴射口５６から混合した状態で噴射させてもよい。
短繊維Ｓと粉体状のセメント系固化材とを混合した状態で噴射させれば、粉体状のセメント系固化材と繊維とはロッドや供給管の中を移動する際においても混合されるので、オーガによって粉体状のセメント系固化材と短繊維Ｓと原地盤（地盤１０）の土壌とを効率よく攪拌混合することができる。また、地中に粉体状のセメント系固化材や短繊維Ｓを供給するための管を少なくすることができる。
短繊維Ｓと粉体状のセメント系固化材とを混合した材料をロッド２４Ａ、２４Ｂの噴射口４４Ａ、４４Ｂから噴射させる場合には、供給管２６は備えなくてよい。また、セメントサイロ３４又はサイロ１１８に供給する材料は、予め工場等で短繊維Ｓと粉体状のセメント系固化材とを混練して製造された材料（以降、プレミックス品と記載する）としてもよい。

すなわち、備えられたロッド及び供給管のうちの少なくとも１本から短繊維Ｓを噴射させて残りのロッド及び供給管のうち少なくとも１本から粉体状のセメント系固化材を噴射させてもよいし、備えられたロッド及び供給管からプレミックス品を噴射させてもよいし、備えられたロッド及び供給管のうちの少なくとも１本から粉体状のセメント系固化材を噴射させて残りのロッド及び供給管のうち少なくとも１本からプレミックス品を噴射させてもよいし、備えられたロッド及び供給管のうちの少なくとも１本から短繊維Ｓを噴射させて残りのロッド及び供給管のうち少なくとも１本からプレミックス品を噴射させてもよい。

ロッドから短繊維Ｓを噴射する場合には、計測手段（ロータリーカッター７４、計測装置１２０、又はロータリーカッター１６０）によって、ロッドから噴射する短繊維Ｓを軽量し、ロッドへ短繊維Ｓを空気搬送する。ロータリーカッター１６０を用いるときには、ロッドの下端部付近にロータリーカッター１６０を設ければよい。

また、ロッド又は供給管を二重管にして、この二重管の一方の管から、粉体状のセメント系固化材を噴射させ、他方の管から短繊維Ｓを噴射させてもよい。。

なお、第１〜第３の実施形態では、図７で説明したように、オーガ上昇時攪拌工程のときに繊維補強範囲へ短繊維Ｓを噴射させた例を示したが、オーガ下降時攪拌工程のときに繊維補強範囲へ短繊維Ｓを噴射させてもよい。

例えば、図１７に示すように、オーガ下降時攪拌工程で、オーガ部３０を下降させながら、オーガ部３０（噴射口４４Ａ、４４Ｂ）が地盤改良範囲の改良深度（下層１０４と硬質層１０６との境界面付近）に到達するまで原地盤（地盤１０）をオーガ部３０の掘削羽５２（掘削ビット５４）によって削孔する。

そして、このオーガ３０による原地盤（地盤１０）の削孔と共にロッド２４Ａ、２４Ｂの噴射口４４Ａ、４４Ｂから地盤改良範囲（地盤改良層１０８及び下層１０４）へ粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させる。さらに、オーガ部３０による原地盤（地盤１０）の削孔と共に、短繊維Ｓで補強する繊維補強範囲（図１７の例では、地盤改良範囲と繊維補強範囲とが同じになっている。）へ供給管２６の噴射口５６から短繊維Ｓを空気圧で噴射させて、この短繊維Ｓと粉体状のセメント系固化材と原地盤（地盤１０）の土壌とをオーガ部３０の攪拌羽５０によって攪拌混合する。

この方法で地盤改良を行った場合においても、第１〜第３の実施形態と同様に靭性を有する地盤改良体を形成することができる。このように、地盤１０を削孔しながら短繊維Ｓを噴射させる場合には、噴射口４４Ａ、４４Ｂと同様に、掘削羽５２の付け根に供給管２６の噴射口５６を設けるのが好ましい。

また、このように繊維補強範囲へ短繊維Ｓを噴射させたオーガ下降時攪拌工程の後のオーガ上昇時攪拌工程のときに、再び繊維補強範囲へ短繊維Ｓを噴射させてもよい。
例えば、オーガ下降時攪拌工程の後のオーガ上昇時攪拌工程で、オーガ部３０を上昇させながら、短繊維Ｓで補強する繊維補強範囲（地盤改良層１０８及び下層１０４）へ供給管２６の噴射口５６から短繊維Ｓを空気圧で噴射させる。そして、この短繊維Ｓと粉体状のセメント系固化材と原地盤（地盤１０）の土壌とをオーガ部３０の攪拌羽５０によって攪拌混合する。

このように、オーガ下降時攪拌工程とオーガ上昇時攪拌工程との両工程で繊維補強範囲へ短繊維Ｓを噴射させれば、多くの短繊維Ｓを効率よく攪拌混合することができる。

また、オーガ上昇時攪拌工程のときに繊維補強範囲へ短繊維Ｓと粉体状のセメント系固化材とを同じ管から噴射させてもよい。
例えば、オーガ下降時攪拌工程では、オーガ部３０を下降させながら、オーガ部３０（噴射口４４Ａ、４４Ｂ）が地盤改良範囲の改良深度に到達するまで原地盤（地盤１０）をオーガ部３０の掘削羽５２（掘削ビット５４）によって削孔する。
そして、このオーガ３０による削孔と共にロッド２４Ａ、２４Ｂの噴射口４４Ａ、４４Ｂから地盤改良範囲へ粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させる。

次に、オーガ下降時攪拌工程の後のオーガ上昇時攪拌工程で、オーガ部３０を上昇させながら、短繊維Ｓで補強する繊維補強範囲へ供給管２６の噴射口５６から短繊維Ｓと粉体状のセメント系固化材とを空気圧で噴射させる。そして、この短繊維Ｓと粉体状のセメント系固化材と原地盤（地盤１０）の土壌とをオーガ部３０の攪拌羽５０によって攪拌混合する。
なお、オーガ上昇時攪拌工程における、繊維補強範囲への短繊維Ｓと粉体状のセメント系固化材との噴射は、ロッド２４Ａ、２４Ｂの噴射口４４Ａ、４４Ｂから行ってもよい。
これらの方法で地盤改良を行った場合においても、第１〜第３の実施形態と同様に靭性を有する地盤改良体を形成することができる。

また、第１〜第３の実施形態で示した、短繊維Ｓを用いた地盤改良は、図７に示した上層１００では行わずに、軟弱層１０２のみで行ってもよい。
また、ロッドに形成する粉体状のセメント系固化材の噴射口は、ロッドの下端部に形成する他に、供給管２６の噴射口５６の高さ付近に形成してもよい。このようにすれば、粉体状のセメント系固化材によって地盤改良を行う地盤改良範囲の上層においても、オーガ部３０の攪拌羽５０によって粉体状のセメント系固化材と原地盤（地盤１０）の土壌とを確実に攪拌混合することができる。

また、第１の実施形態では、計量手段としてロータリーカッター７４を用い、第３の実施形態では、計量手段としてロータリーカッター１６０を用いた例を示したが、第１及び第３の実施形態で用いられる計量手段は、連続した長繊維Ｆを切断して計量できるものであればよい。

ロータリーカッター７４、１６０は、カッターローラ８２及び弾性ローラ８４の回転数や回転時間を変えることによって、切断される短繊維Ｓの量を容易に調整することができるので、地盤改良する地盤の土質に応じて、短繊維Ｓの地盤への混入量を容易に調整することができる。また、カッターローラ８２の径やカッターローラ８２の外周面に取り付ける切断刃９０のピッチを変えることによって、切断される短繊維Ｓの長さを容易に変えることができるので、短繊維Ｓの長さを長くして原地盤（地盤１０）の土壌への混入量を減らす、又は短繊維Ｓの長さを短くして原地盤（地盤１０）の土壌への混入量を増やすといった短繊維Ｓの調整を容易に行うことができる。

また、第２の実施形態では、計量手段として計量装置１２０を用いた例を示したが、第２の実施形態で用いられる計量手段は、短繊維Ｓをバッチ式に計量できる装置であればよい。地盤改良の施工スピードに追従できるように、１バッチ当りの計量時間が短い計量装置が好ましい。

また、供給管２６から短繊維Ｓと一緒に噴射された空気を地上に逃がす排出手段を設けてもよい。例えば、図１８に示すように、供給管２６との間に空間を有するように供給管２６の外側に外管１６２を設けて二重管にし、この空間を空気の排出経路にして、空気を地上に導くようにしてもよい。

また、第１〜第３の実施形態で示した供給管２６の噴射口５６は下に向いているが、横方向や斜め方向に短繊維Ｓが噴射するようにしてもよい。例えば、図１９に示すように、噴射口５６が横方向に向けられたノズル１６４を短繊維Ｓの噴射と共に回転（矢印１６６）させるようにしてもよい。

また、第１〜第３の実施形態で示した長繊維Ｆには、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維、ナイロン繊維等を用いることができる。ポリプロピレン繊維は、工業生産されており、汎用的及び安価であり、かつ補強材として必要な性能を有しているので長繊維Ｆに適している。

また、第１の実施形態で示した気密容器７６、ロータリーカッター７４、第２の実施形態で示したロータリーフィーダー１１６、及び第３の実施形態で示した気密容器７６、ロータリーカッター１６０は、短繊維Ｓを効率よく空気搬送し、供給管２６の噴射口５６から地盤中に強く噴射させるために、高い気密性を有するものが好ましい。
また、短繊維Ｓを効率よく空気搬送し、供給管２６の噴射口５６から地盤中に強く噴射させるために、空気圧送部６２から送り込む圧縮空気の圧力は、０．２ＭＰａ以上であることが好ましく、０．４ＭＰａ以上であることがより好ましい。

また、第１〜第３の実施形態では、１つの空気圧送部６２から、セメント供給部３６とロータリーカッター７４、１６０、又は繊維供給部１１２とに圧縮空気を送る例を示したが、空気圧縮部６２を２つ用意して、セメント供給部３６とロータリーカッター７４、１６０、又は繊維供給部１１２とに個々に圧縮空気を送るようにしてもよい。

また、第１及び第２の実施形態で示した繊維供給管６０は、曲率半径が小さくならないように配管すれば、短繊維Ｓが繊維供給管６０に詰まるのをより効果的に防ぐことができる。

以上、本発明の第１〜第３の実施形態について説明したように、本発明の繊維補強セメント系地盤改良工法は、原地盤の性質に応じて、繊維やセメントの使用量をコントロールして地盤中に混入することができるので、さまざまな原地盤に対して、所定の力学性能を有する地盤改良体を構築することができる。

また、繊維を用いた地盤改良体を形成することができるので、合理的な地盤基礎構造の構築が可能となる。すなわち、自立山留めや液状化防止を目的とする地盤改良断面の低減化、中層又は高層建物への直接基礎形式の採用、又は杭状改良体や壁杭の水平支持力の増大に対する地下構工法の合理化等を図ることができる。

以上、本発明の第１〜第３の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、第１〜第３の実施形態の実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

本発明の第１の実施形態に係る施工機を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る施工機を示す正面図である。 本発明の第１の実施形態に係るオーガ部の説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る空気圧送部及び繊維供給部を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るロータリーカッターを示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るロータリーカッターの作用を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る繊維補強セメント系地盤改良工法を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る空気圧送部及び繊維供給部を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る計量装置を示す側断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る計量装置を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る計量装置を示す拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係る計量装置を示す拡大図である。 本発明の第３の実施形態に係る施工機を示す正面図である。 本発明の第３の実施形態に係る空気圧送部及び気密容器を示す説明図である。 図１３のＢ−Ｂ断面図である。 図１３のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態に係る繊維補強セメント系地盤改良工法の変形例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る中空管の変形例を示す拡大図である。 本発明の実施形態に係る中空管の噴射口の変形例を示す説明図である。 従来の粉体噴射攪拌装置を示す説明図である。

符号の説明

１０ 地盤
２４Ａ、２４Ｂ ロッド（中空管）
２６ 供給管
３０ オーガ部（オーガ）
７４、１６０ ロータリーカッター（計量手段）
８２ カッターローラ
８４ 弾性ローラ
８８ ゴム層（弾性層）
９０ 切断刃
１０８ 地盤改良層（繊維補強範囲）
１２０ 計量装置（計量手段）
Ｆ 長繊維
Ｓ 短繊維（繊維）

Claims (9)

1. 粉体状のセメント系固化材、原地盤の土壌、及び繊維を攪拌混合して地盤を改良する繊維補強セメント系地盤改良工法において、
   オーガを下降させながら、前記オーガが地盤改良範囲の改良深度に到達するまで前記原地盤を前記オーガで削孔すると共に前記オーガに配置された中空管から前記地盤改良範囲へ前記粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させて該粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌とを前記オーガで攪拌混合するオーガ下降時攪拌工程と、
   前記オーガを上昇させながら、前記繊維で補強する繊維補強範囲へ供給管から前記繊維を空気圧で噴射させて該繊維と前記粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌とを前記オーガで攪拌混合するオーガ上昇時攪拌工程と、
   を有する繊維補強セメント系地盤改良工法。
2. 粉体状のセメント系固化材、原地盤の土壌、及び繊維を攪拌混合して地盤を改良する繊維補強セメント系地盤改良工法において、
   オーガを下降させながら、前記オーガが地盤改良範囲の改良深度に到達するまで前記原地盤を前記オーガで削孔すると共に前記オーガに配置された中空管から前記地盤改良範囲へ前記粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させ、かつ前記繊維で補強する繊維補強範囲へ供給管から前記繊維を空気圧で噴射させて該繊維と前記粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌とを前記オーガで攪拌混合するオーガ下降時攪拌工程、
   を有する繊維補強セメント系地盤改良工法。
3. 前記オーガを上昇させながら、前記繊維で補強する繊維補強範囲へ前記供給管から前記繊維を空気圧で噴射させて該繊維と前記粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌とを前記オーガで攪拌混合するオーガ上昇時攪拌工程、
   を有する請求項２に記載の繊維補強セメント系地盤改良工法。
4. 粉体状のセメント系固化材、原地盤の土壌、及び繊維を攪拌混合して地盤を改良する繊維補強セメント系地盤改良工法において、
   オーガを下降させながら、前記オーガが地盤改良範囲の改良深度に到達するまで前記原地盤を前記オーガで削孔すると共に前記オーガに配置された中空管から前記地盤改良範囲へ前記粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させて該粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌とを前記オーガで攪拌混合するオーガ下降時攪拌工程と、
   前記オーガを上昇させながら、前記繊維で補強する繊維補強範囲へ前記中空管から前記粉体状のセメント系固化材と前記繊維とを空気圧で噴射させて前記粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌と前記繊維とを前記オーガで攪拌混合するオーガ上昇時攪拌工程と、
   を有する繊維補強セメント系地盤改良工法。
5. 粉体状のセメント系固化材、原地盤の土壌、及び繊維を攪拌混合して地盤を改良する繊維補強セメント系地盤改良工法において、
   オーガを下降させながら、前記オーガが地盤改良範囲の改良深度に到達するまで前記原地盤を前記オーガで削孔すると共に前記オーガに配置された中空管から前記地盤改良範囲へ前記粉体状のセメント系固化材を空気圧で噴射させて該粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌とを前記オーガで攪拌混合するオーガ下降時攪拌工程と、
   前記オーガを上昇させながら、前記繊維で補強する繊維補強範囲へ供給管から前記粉体状のセメント系固化材と前記繊維とを空気圧で噴射させて前記粉体状のセメント系固化材と前記原地盤の土壌と前記繊維とを前記オーガで攪拌混合するオーガ上昇時攪拌工程と、
   を有する繊維補強セメント系地盤改良工法。
6. 前記供給管又は前記中空管から噴射される前記繊維を計量する計量手段を有し、
   前記計量手段は、
   外周面に切断刃を備えたカッターローラと、
   前記切断刃が食い込む弾性層が外周面に形成され、連続した長繊維を前記カッターローラとで挟持する弾性ローラと、
   を備える請求項１〜５の何れか１項に記載の繊維補強セメント系地盤改良工法。
7. 前記供給管又は前記中空管から噴射される前記繊維を計量する計量手段を有し、
   前記計量手段は、
   バッチ式の計量装置である請求項１〜５の何れか１項に記載の繊維補強セメント系地盤改良工法。
8. 前記計量手段は、前記供給管又は前記中空管に設けられている請求項６に記載の繊維補強セメント系地盤改良工法。
9. 前記計量手段から前記供給管又は前記中空管へ前記繊維を空気搬送する請求項６又は７に記載の繊維補強セメント系地盤改良工法。

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