JP2011179283A - 噴射攪拌装置及び地盤改良方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外管3と、該外管3内に該外管3の軸線を中心として回転自在に支持される内管11と、前記内管11の先端に設けられて前記内管11と一体に回転可能な削孔ヘッド30とからなる削孔ロッド2と、該削孔ロッド2の前記削孔ヘッド30先端に設けられる削孔液を吐出させる吐出孔34と、前記削孔ヘッド30の前記吐出孔34よりも後方側に設けられる固化材を噴射させる噴射孔35と、前記吐出孔34に削孔液を供給する第1供給路25と、前記噴射孔35に固化材を供給する第2供給路26とを備えている噴射攪拌装置。
【選択図】図1
Description
特許文献1に記載の地盤改良工法は、可撓性を有する掘削ロッドを用い、この掘削ロッドを地上に設置した掘削機から繰り出すことにより、地盤を所定の深さまで斜め下方に削孔し、掘削ロッドの向きを施工対象領域に向かう方向に変えながら更に削孔し、掘削ロッドの先端を所定の位置に到達させる。
さらに、上述したような多数の工程を経るため、既設構造物の直下の地盤改良に時間と手間と費用がかかる。
すなわち、本発明は、外管と、該外管内に該外管の軸線を中心として回転自在に支持される内管と、前記内管の先端に設けられて前記内管と一体に回転可能な削孔ヘッドとからなる削孔ロッドと、該削孔ロッドの前記削孔ヘッドの先端に設けられる削孔液を吐出させる吐出孔と、前記削孔ヘッドの前記吐出孔よりも後方側に設けられる固化材を噴射させる噴射孔と、前記吐出孔に削孔液を供給する第1供給路と、前記噴射孔に固化材を供給する第2供給路とを備えていることを特徴とする。
また、内管を外管の内側に外管の軸線を中心として回転自在に支持しているので、削孔ロッドを湾曲させた状態としても、外管と内管とが局所的に干渉するようなことはなく、内管及び削孔ヘッドを円滑に回転させることができるとともに、内管に摩耗が生じるのを防止できる。
従って、既設構造物の直下の地盤に障害物が存在する場合や、既設構造物の面積が大きい場合であっても、既設構造物の直下の地盤の改良対象領域に削孔ロッドの先端を到達させて、改良対象領域の地盤と固化材とを攪拌混合し、改良対象領域の地盤に固化材を注入し、強化することができる。
従って、噴射孔から噴射された固化材と周辺地盤との摩擦を低減させることができるので、固化材をより広範囲に噴射し、改良対象領域の地盤の広範囲を固化材と攪拌混合し、改良対象領域の広範囲の地盤に固化材を注入し、強化することができる。
図1〜図10には、本発明による噴射攪拌装置の第1の実施の形態が示されている。本実施の形態の噴射攪拌装置1は、図20、図22、及び図23に示すように、既設構造物40の直下の地盤41を改良するのに有効なものである。
なお、この際、地盤41を削孔することによって産出された余剰の泥土は、削孔した孔43と削孔ロッド2の間の間隙を通じて発進側の地上に排出される。
本実施の形態の噴射攪拌装置1は、ヘッドユニット3及び延長ユニット4の単内管21を、第1単内管27と第1単内管27の内側に設けられる第2単内管28との二重管構造に構成し、第1単内管27と第2単内管28との間の円状状の空間31によって第3供給路34を構成するとともに、ヘッドユニット3の基部9の噴射孔13の周囲に、図16に示すように、噴射孔13を包囲するように筒状の補助噴射孔14を設け、この補助噴射孔14に第3供給路34を連通させ、第3供給路34を介して補強噴射孔14に流体(空気等の気体、水等の液体)を供給するように構成したものであって、その他の構成は前記実施の形態に示すものと同様である。
1a 地上機
2 削孔ロッド
3 ヘッドユニット
4 延長ユニット
5 削孔ヘッド
6 筒状部
7 空間
8 先端ビット
9 基部
10 軸受支持部
11 開口
12 吐出孔
13 噴射孔
14 補助噴射孔
15 外管
16 単外管
17 雄ねじ部
18 雌ねじ部
19 軸受支持部
19´ 軸受支持部
20 内管
21 単内管
22 空間(内管の内側)
23 凹状嵌合部
24 凸状嵌合部
25 軸受支持部
26 開口
27 第1単内管
28 第2単内管
30 空間(外管と内管との間)
31 空間(第1内管と第2内管との間)
32 第1供給路
33 第2供給路
34 第3供給路
35 軸受
40 既設構造物
41 地盤
42 改良対象領域
43 孔
45 ケーシング
46 モニタ
Claims (9)
- 外管と、該外管内に該外管の軸線を中心として回転自在に支持される内管と、前記内管の先端に設けられて前記内管と一体に回転可能な削孔ヘッドとからなる削孔ロッドと、該削孔ロッドの前記削孔ヘッドの先端に設けられる削孔液を吐出させる吐出孔と、前記削孔ヘッドの前記吐出孔よりも後方側に設けられる固化材を噴射させる噴射孔と、前記吐出孔に削孔液を供給する第1供給路と、前記噴射孔に固化材を供給する第2供給路とを備えていることを特徴とする噴射攪拌装置。
- 前記外管及び前記内管は、可撓性を有する材料から形成されるとともに、前記削孔ヘッドの先端には、前記内管の軸線に対して所定の角度で傾斜する先端ビットが一体に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の噴射攪拌装置。
- 前記外管と前記内管との間に前記第1供給路が設けられ、前記内管の内側に前記第2供給路が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の噴射攪拌装置。
- 前記内管は、第1内管と、該第1内管の内側に設けられる第2内管とからなり、前記第1内管と前記外管との間に前記第1供給路が設けられ、前記第2内管の内側に前記噴射孔に固化材を供給する前記第2供給路が設けられ、前記第1内管と前記第2内管との間に、前記噴射孔の周囲に前記噴射孔を包囲するように設けられた補助噴射孔に流体を供給する第3供給路が設けられていることを特徴とする請求項3記載の噴射攪拌装置。
- 前記削孔ロッドは、単外管と、該単外管の内側に軸受を介して回転自在に支持される単内管と、前記単外管及び前記単内管の両端部に設けられる連結手段とからなる延長ユニットと、
単外管と、該単外管の内側に軸受を介して回転自在に支持される単内管と、前記単外管及び前記単内管の一端部に設けられる前記削孔ヘッドと、前記単外管及び前記単内管の他端部に設けられる連結手段とからなるヘッドユニットとを備え、
前記ヘッドユニットに、少なくとも一つの前記延長ユニットを前記連結手段を介して一連に連結してなることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の噴射攪拌装置。 - 前記連結手段は、前記単外管の端部に設けられるねじ部と、前記単内管の端部に設けられる嵌合部との組合せからなることを特徴とする請求項5に記載の噴射攪拌装置。
- 請求項1〜6の何れかに記載の噴射攪拌装置を用いて既設構造物の直下の地盤を改良する地盤改良方法であって、
既設構造物の側方の地上から、前記削孔ロッドにより地盤を斜め下向きに削孔して、前記削孔ロッドの先端を既設構造物の直下の地盤の改良対象領域に対応する深さに到達させ、前記削孔ロッドの向きを前記改良対象領域に向けて変えながら、前記削孔ロッドの先端を前記改良対象領域を貫通する位置に到達させる削孔工程と、
前記削孔ロッドを引き抜きながら、前記噴射孔から固化材を噴射させ、必要に応じて、前記補助噴射孔から流体を噴射させることにより、前記改良対象領域に固化材を噴射させる固化材噴射工程とを備えていることを特徴とする地盤改良方法。 - 請求項1〜6の何れかに記載の噴射攪拌装置を用いて既設構造物の直下の地盤を改良する地盤改良方法であって、
既設構造物の側方の地上から、前記削孔ロッドにより地盤を斜め下向きに削孔して、前記削孔ロッドの先端を既設構造物の直下の地盤の改良対象領域に対応する深さに到達させ、前記削孔ロッドの向きを前記改良対象領域に向けて変えながら、前記削孔ロッドの先端を前記改良対象領域に到達させる削孔工程と、
前記吐出孔から削孔液を吐出させるとともに、前記噴射孔から固化材を噴射させ、必要に応じて、前記補助噴射孔から流体を噴射させながら、前記削孔ロッドを更に進行させ、前記改良対象領域に固化材を噴射させる固化材噴射工程とを備えていることを特徴とする地盤改良方法。 - 請求項1〜6の何れかに記載の噴射攪拌装置を用いて既設構造物の直下の地盤を改良する地盤改良方法であって、
既設構造物の側方の地上から、前記削孔ロッドにより地盤を斜め下向きに削孔して、前記削孔ロッドの先端を既設構造物の直下の地盤の改良対象領域に対応する深さに到達させ、前記削孔ロッドの向きを前記改良対象領域に向けて変えながら、前記削孔ロッドの先端を前記改良対象領域を貫通する位置に到達させ、前記削孔ロッドの向きを斜め上方に向けて変えながら、前記削孔ロッドの先端を地上に到達させる削孔工程と、
前記削孔ロッドを引き抜きながら、前記噴射孔から固化材を噴射させ、必要に応じて、前記補助噴射孔から流体を噴射させることにより、前記改良対象領域に固化材を噴射させる固化材噴射工程とを備えていることを特徴とする地盤改良方法。
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