JP2014034859A - 地盤改良工法とそれに使用する圧送装置 - Google Patents
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
【解決手段】硬化材と、この硬化材の硬化時間を促進する反応材との二液からなるゲル化材を圧送ポンプ14の吸込口で吸い込んで一液専用の単一の超高圧ポンプ10に圧送し、該超高圧ポンプ10から噴射管ロッド1のジェット入口5に圧送する。
【選択図】図4
Description
また、上記のような地盤改良工法において、地盤中の地下水の流れがある場合、硬化材が硬化するまでに地下水によって希釈され、撹拌造成した杭が出来ていない部分が生じたり、流れのある水面下での施工においては地盤上に噴出した硬化材と地盤の混合物が希釈されて流されたりする。したがって、このような条件の場所では、硬化材の硬化時間を速める反応材(混合材)を併用する必要がある。この場合には、超高圧ポンプを2台使用し、その一つの超高圧ポンプで硬化材を、もう一つの超高圧ポンプで反応材をそれぞれ吸込み、その硬化材と反応材とを超高圧ポンプの吐出側で混合して噴射管ロッドに圧送していた(例えば、特許文献5,6参照。)。
据付工程では、図1(a)に示すように、地上にボーリングマシン(JSGマシン)Mを設置する。ボーリングマシンMは噴射管ロッド1と、その噴射管ロッド1を旋回・昇降駆動する装置2を備える。
噴射管ロッド1は二重管ロッドからなり、図1(a),(b)に示すように、その上端部には二重管スイベル3を、先端にはモニター機構4をそれぞれ装着している。二重管スイベル3は超高圧削孔水と超高圧硬化材との注入兼用のジェット入口5と、圧縮空気入口6を有する。モニター機構4は内部にジェット通路と圧縮空気通路を有する二重管構造であり、前記ジェット通路の上端部は二重管スイベル3のジェット入口5と、前記圧縮空気通路の上端部は二重管スイベル3の圧縮空気入口6とそれぞれ連通状態にあり、前記ジェット通路の下端部には削孔水噴射口7および硬化材噴射ノズル8が、前記圧縮空気通路の下端部には圧縮空気噴射ノズル9がそれぞれ設けられる。圧縮空気噴射ノズル9は硬化材噴射ノズル8の外周囲から圧縮空気を噴出するように形成されている。
削孔工程では、図1(b)に示すように、噴射管ロッド1のジェット入口5に超高圧削孔水21を注入し、削孔水噴射口7から下向きに噴出しながら、噴射管ロッド1を旋回させて下降させれば、目的の削孔深度まで縦穴22を削孔することができる。目的の削孔深度まで縦穴22が削孔され、噴射管ロッド1が地中の所定深さまで挿入されると、水による噴射テストが行われる。
この工程では、図2(a)に示すように、噴射管ロッド1のモニター機構4の硬化材噴射ノズル8から超高圧水23を噴射させながら噴射テストを行う。噴射テストでは、初期噴射により切削圧力・吐出量を確認する。また噴射管ロッド1の回転速度や噴射管ロッド1の引上げ時間の確認を行う。
水によるテスト噴射工程後には、圧送装置11の二方コック15の切換え操作により超高圧水23をセメントミルク等の硬化材と珪酸ソーダ等の反応材の二液を混合したゲル化材20に切り替えて、造成を行う。
造成に際しては、図2(b)、図4に示すように、圧送装置11の超高圧ポンプ10で噴射管ロッド1のジェット入口5に圧送注入されるゲル化材20をモニター機構4の硬化材噴射ノズル8から所定の吐出量および吐出圧で連続的に噴射管ロッド1の半径方向外方へ超高圧噴射させると同時に、圧縮空気入口6に注入される圧縮空気を圧縮空気噴射ノズル9から噴射させ、噴射管ロッド1を所定の引き上げ速度で旋回しながら引き上げることにより、前記圧縮空気を伴ったゲル化材20の超高圧噴流体Gで地盤を切削撹拌し、スライム24(図2(b)参照)を地表に排出させると同時に円柱状の改良体(固結体)25を造成する。
改良体25の造成が完了すると、図3に示すように、噴射管ロッド1を地上に引抜き、噴射管ロッド1内を清水で洗浄する。この後、次の造成地点(未改良領域)にボーリングマシンMを移動据え付けし、同様の手順で地中に改良体を造成する。この工程を繰り返すことによって複数本の改良体を造成することで対象地盤の改良を達成する。
5 ジェット入口
8 硬化材噴射ノズル
9 圧縮空気噴射ノズル
10 超高圧ポンプ
11 圧送装置
13 硬化材ミキサー
14 圧送ポンプ
15 二方コック
16 反応材ミキサー
17 送入ポンプ
18 調整バルブ
19 流量計
20 ゲル化材
25 改良体
Claims (2)
- 超高圧硬化材を地盤に挿入される噴射管ロッドの上端に設けられたジェット入口に圧送して該噴射管ロッドの先端に設けられた硬化材噴射ノズルから圧縮空気を添わせて噴射させ、その超高圧硬化材の超高圧噴流体で噴射管ロッドの周囲の地盤を切削撹拌して地盤改良する地盤改良工法において、
前記超高圧硬化材として、硬化材と、この硬化材の硬化時間を促進する反応材の二液を混合したゲル化材を使用し、このゲル化材を圧送ポンプの吸込口で吸い込んで一液専用の単一の超高圧ポンプに圧送し、該超高圧ポンプから前記噴射管ロッドのジェット入口に圧送することを特徴とする、地盤改良工法。 - 請求項1に記載の地盤改良工法に使用する圧送装置であって、
一液専用の単一の超高圧ポンプと、
硬化材を供給する硬化材ミキサーと、
前記超高圧ポンプと前記硬化材ミキサーとの間に配置された圧送ポンプと、
前記硬化材ミキサーの出口に設けられ、水と硬化材の切り替えを可能にする二方コックと、
前記硬化材の硬化時間を促進する反応材を供給する反応材ミキサーと、
前記反応材ミキサーから前記反応材を前記圧送ポンプの吸込口に送入する送入ポンプと、
前記送入ポンプと前記圧送ポンプの吸込口との間に配置され、前記反応材ミキサーから送入される反応材の送入量を制御する調整バルブおよび流量計と、を備えており、
前記圧送ポンプで前記超高圧ポンプの吸込口に前記硬化材と反応材の二液を混合したゲル化材を圧送するように構成してあることを特徴とする、圧送装置。
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