JP2010248770A - 高粘着力粘性土層における地盤改良方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 超高圧ジェット水を用いた地山の切削と改良材の充填を同時ではなく、二段階に分けて地盤改良を行うことにより、改良対象である土質が高粘着力粘性であっても、所定の改良体造成を確実にすることができる、高粘着力粘性土層における地盤改良方法を得る。
【解決手段】 高粘着力粘性土層における地盤改良方法であって、超高圧噴射ノズルから超高圧ジェット水を噴射して高粘着力粘性土層の地山を切削する切削工程と、前記切削工程において高粘着力粘性土層の地山が切削された切削部分に改良材噴射ノズルから改良材を噴射して改良体想定領域に改良材を充填する充填工程とを備え、前記切削工程と前記充填工程とを二段階に分けて地盤改良を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高粘着力粘性土層における地盤改良方法に関するものである。

従来において、ＤＯ−Ｊｅｔ工法が知られている。このＤＯ−Ｊｅｔ工法は、超高圧ジェットシステムを用いて、地盤改良、障害物切断・除去等を可能にした工法である（例えば、非特許文献１参照。）。

インターネット＜ＵＲＬ：http://www.do-jet-kouhou.com/features/index.html＞ 上記ＤＯ−Ｊｅｔ工法における超高圧地盤改良は、掘進機前面に装備した超高圧噴射ノズルから地盤改良材を噴射して地盤改良を行っている。その従来における地盤改良は、掘進機による掘進によって地盤改良地点に到達した後、掘進機前面に装備した超高圧噴射ノズルを地盤改良位置に合わせ、超高圧噴射ノズルから超高圧ジェット水を噴射して改良範囲の地山を切削しながら、同時に、掘進機に装備した改良材噴射ノズルから改良材を噴射させて地盤改良を行ってきた。すなわち、超高圧ジェット水を噴射して地山を切削し、同時に、改良材をその切削部分に充填することによって、改良対象である切削部分を改良材に置き換えて地盤改良を行っている。しかしながら高粘着力粘性土の場合は切削用のジェット水と改良材の混合、混在状態が大きく、両者の同伴による改良材の流失が避けられないだけでなく、所望の改良体の形成そのものが不完全になり易かった。

対象土層は、例えば、粘着力が４０〜５０ｋＮ／ｍ２で、鋭敏比が１５〜７０程度あり、粘着力粘性が高い土層である場合がある。このように、改良対象である土質が高粘着力粘性である場合には、上述のような地山の切削と改良材の充填とを同時に行う地盤改良方法では、土質の高粘着力粘性の影響により、地山の切削が難しいために改良材が逸散する可能性が高く、また切削も部分的にしか進まず、その結果、所定の改良体造成を確保することができないという問題があった。

本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、超高圧ジェット水を用いた地山の切削と改良材の充填を同時ではなく、二段階に分けて地盤改良を行うことにより、改良対象である土質が高粘着力粘性であっても、所定の改良体造成を確実にすることができ、高粘着力粘性土層においても有効な地盤改良方法を提供することを目的とする。

本発明は、高粘着力粘性土層における地盤改良方法であって、超高圧噴射ノズルから超高圧ジェット水を噴射して高粘着力粘性土層の地山を切削するスライド切削または回転切削による切削工程と、前記切削工程において高粘着力粘性土層の地山が切削された切削部分に改良材噴射ノズルから改良材を噴射して改良体想定領域に改良材を充填する充填工程とを備え、前記切削工程と前記充填工程とを二段階に分けて地盤改良を行う地盤改良方法を提供する。

また、前記切削工程は、前記超高圧噴射ノズルを地盤改良位置に合わせる超高圧噴射ノズル位置合わせ工程を含む方が好ましい。
また、前記切削工程の前記超高圧噴射ノズルからの超高圧ジェット水の噴射は、超高圧噴射ノズルを固定した定点噴射で行うことができる。また、前記切削工程の前記超高圧噴射ノズルからの超高圧ジェット水の噴射は、超高圧噴射ノズルを移動させながら噴射する移動噴射で行うことができる。また、前記切削工程の前記超高圧噴射ノズルからの超高圧ジェット水の噴射は、超高圧噴射ノズルを固定した定点噴射と、噴射ノズルを移動させながら噴射する移動噴射の双方で行うことができる。
また、前記超高圧ジェット水は、清水または有機質または無機質の溶液型注入材にすることができる。
また、前記充填工程は、前記改良材噴射ノズルを地盤改良位置に合わせる改良材噴射ノズル位置合わせ工程を含む方が好ましい。また、前記充填工程の前記改良材噴射ノズルからの改良材の噴射は、改良材噴射ノズルを固定した定点噴射で行うことができる。
さらに、前記超高圧噴射ノズルと前記改良材噴射ノズルは、供給流体の切換手段を用いて同一のノズルにすることができる。

本発明によれば、超高圧噴射ノズルから超高圧ジェット水を噴射して高粘着力粘性土層の地山を切削する切削工程と、前記切削工程において高粘着力粘性土層の地山が切削された切削部分に改良材噴射ノズルから改良材を噴射して改良材を充填する充填工程とを備え、前記切削工程と前記充填工程とを二段階に分けている。この切削工程において、地山を切削し、高粘着力粘性土を排泥すると同時に、その切削された領域内を超高圧ジェット水で置換えることによって高粘着力粘性土層の高粘着力粘性を予め低下させる。その後、所定の改良体領域内に改良材を充填し、超高圧ジェット水を排泥すると同時に、改良材で置換えることにより改良体を造成する。また、前記排泥の方法として、通常推進時の排泥管および排泥バイパス管などにより排泥を行うことで、改良体造成時の置換効率を向上させる。これにより、改良対象である土質が高粘着力粘性であっても、所定の改良体造成を確実にすることができる。

図１は、本発明にかかる地盤改良方法の実施の形態を示すフロー図である。 図２は、上記地盤改良方法の切削工程における超高圧ジェット水の移動噴射形態の一例を示す概略図である。 図３は、上記地盤改良方法の充填工程における改良材の噴射形態を示す概略図である。

以下、本発明にかかる高粘着力粘性土層における地盤改良方法を実施するための最良の形態について図面を参照しながら述べる。図１に示すように、本発明の地盤改良方法は、超高圧噴射ノズルから超高圧ジェット水を噴射して高粘着力粘性土層の地山を切削する切削工程と、切削工程において高粘着力粘性土層の地山が切削された切削部分に改良材噴射ノズルから改良材を噴射して改良材を充填する充填工程とを備えており、地盤改良工程を切削工程と充填工程との二段階に分けて高粘着力粘性土層の地盤改良を行うことを特徴とするものである。
超高圧噴射ノズルは、例えば、掘進機などの装置の前面部等に装備することができ、また、改良材噴射ノズルは、超高圧噴射ノズルと同様に掘進機などの装置の前面部等に装備することができるが、これに限定されない。例えば、掘進機などの装置に、供給流体の切換手段、すなわち、超高圧噴射ノズルに供給されて超高圧噴射ノズルから噴射される超高圧ジェット水と、改良材噴射ノズルに供給されて改良材噴射ノズルから噴射される改良材の二つの供給流体を切り換える切り換え手段を設けることにより、超高圧噴射ノズルと改良材噴射ノズルを同一のノズルで併用することが可能である。
図１に示すように、掘進機が地盤改良地点に到達した後、切削工程において、まず、超高圧噴射ノズルを地盤改良位置に合わせる超高圧噴射ノズル位置合わせ工程が行われる。そして、この超高圧噴射ノズル位置合わせ工程後に、超高圧噴射ノズルから超高圧ジェット水を例えば２４５ＭＰａで噴射して高粘着力粘性土層の地山を切削する。超高圧ジェット水は、清水または溶液型注入材にすることができる。
また、切削工程の超高圧噴射ノズルからの超高圧ジェット水の噴射は、改良体想定領域１に対して超高圧噴射ノズルを固定した定点噴射で行うことができるし、超高圧噴射ノズルを移動させながら噴射する移動噴射で行うことができるが、超高圧噴射ノズルを固定した定点噴射と、噴射ノズルを移動させながら噴射する移動噴射の双方、例えば、超高圧噴射ノズルを固定した定点噴射後に噴射ノズルを移動させながら噴射する移動噴射を１回もしくは複数回行うのが好ましい。図２には、超高圧噴射ノズルを固定した各定点位置１０、１１、１２、１３において定点噴射後に噴射ノズルを矢印で示すように各定点位置１０、１１、１２、１３から上へそれぞれ移動させながら噴射する移動噴射を４回繰り返して、所定の改良体想定領域１の造成のための切削を行った場合を概略的に示している。
上述のように、切削工程において、地山を切削し、その切削領域を超高圧ジェット水で満たすことによって高粘着力粘性土層の高粘着力粘性を下げる。この切削工程後、充填工程が行われる。図１に示すように、充填工程では、まず、改良材噴射ノズルを地盤改良位置に合わせる改良材噴射ノズル位置合わせ工程が行われる。そして、この改良材噴射ノズル位置合わせ工程後に、改良材噴射ノズルから改良材を例えば１５０ＭＰａで噴射し、所定の改良体領域内に改良材を充填することにより改良体想定領域１に改良体を造成し地盤改良を行う。充填工程の改良材噴射ノズルからの改良材の噴射は、図３に示すように改良材噴射ノズルを定点位置１４で固定した定点噴射で行うことができる。
従来においては、高粘着力粘性土層における地盤改良を地山の切削と改良材の充填とを同時に行っていたため、土質の高粘着力粘性の影響により改良材が逸散する可能性が高く、その結果、所定の改良体造成を確保することができなかったが、上述のように、本発明の高粘着力粘性土層における地盤改良方法は、地盤改良工程を切削工程と充填工程との二段階に分け、切削工程において、地山を切削し、その切削領域を超高圧ジェット水で満たすことによって高粘着力粘性土層の高粘着力粘性を予め下げ、その後、充填工程において、切削領域である所定の改良体造成領域内に改良材を充填することにより改良体を造成し地盤改良を行うため、改良対象である土質が高粘着力粘性の土層であっても、所定の改良体造成を確実にすることができる。

１ 改良体想定領域
２ シールド機
１０ 定点位置
１１ 定点位置
１２ 定点位置
１３ 定点位置
１４ 定点位置

Claims (10)

1. 高粘着力粘性土層における地盤改良方法であって、
   超高圧噴射ノズルから超高圧ジェット水を噴射して高粘着力粘性土層の地山を切削する切削工程と、
   前記切削工程において高粘着力粘性土層の地山が切削された切削部分に改良材噴射ノズルから改良材を噴射して改良体想定領域に改良材を充填する充填工程とを備え、
   前記切削工程と前記充填工程とを二段階に分けて地盤改良を行うことを特徴とする地盤改良方法。
2. 前記切削工程は、前記超高圧噴射ノズルを地盤改良位置に合わせる超高圧噴射ノズル位置合わせ工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の地盤改良方法。
3. 前記切削工程の前記超高圧噴射ノズルからの超高圧ジェット水の噴射は、超高圧噴射ノズルを固定した定点噴射で行われることを特徴とする請求項１叉は２に記載の地盤改良方法。
4. 前記切削工程の前記超高圧噴射ノズルからの超高圧ジェット水の噴射は、超高圧噴射ノズルを移動させながら噴射する移動噴射で行われることを特徴とする請求項１叉は２に記載の地盤改良方法。
5. 前記切削工程の前記超高圧噴射ノズルからの超高圧ジェット水の噴射は、超高圧噴射ノズルを固定した定点噴射と、噴射ノズルを移動させながら噴射する移動噴射の双方で行われることを特徴とする請求項１叉は２に記載の地盤改良方法。
6. 前記超高圧ジェット水は、清水または溶液型注入材であることを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか一つに記載の地盤改良方法。
7. 前記溶液型注入材は、有機質または無機質の溶液型注入材であることを特徴とする請求項６に記載の地盤改良方法。
8. 前記充填工程は、前記改良材噴射ノズルを地盤改良位置に合わせる改良材噴射ノズル位置合わせ工程を含むことを特徴とする請求項１乃至７のうちのいずれか一つに記載の地盤改良方法。
9. 前記充填工程の前記改良材噴射ノズルからの改良材の噴射は、改良材噴射ノズルを固定した定点噴射で行われることを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか一つに記載の地盤改良方法。
10. 前記超高圧噴射ノズルと前記改良材噴射ノズルは、供給流体の切換手段を用いて同一のノズルにすることができることを特徴とする請求項１乃至９のうちのいずれか一つに記載の地盤改良方法。

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