JP2015081408A - Soil improvement body construction method and soil improvement body construction tool - Google Patents
Soil improvement body construction method and soil improvement body construction tool Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015081408A JP2015081408A JP2013217971A JP2013217971A JP2015081408A JP 2015081408 A JP2015081408 A JP 2015081408A JP 2013217971 A JP2013217971 A JP 2013217971A JP 2013217971 A JP2013217971 A JP 2013217971A JP 2015081408 A JP2015081408 A JP 2015081408A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- soil improvement
- soil
- shaft body
- pipe
- improvement material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 146
- 230000006872 improvement Effects 0.000 title claims abstract description 133
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 66
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 52
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 239000003516 soil conditioner Substances 0.000 claims description 27
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 23
- 239000002364 soil amendment Substances 0.000 claims description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 8
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 17
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 9
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 9
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 9
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 241000052343 Dares Species 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011400 blast furnace cement Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
この発明は、地中に土壌改良材を注入して地中杭を造成し、地盤を強化するための工法およびそれに用いる工具に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a construction method for strengthening the ground by injecting a soil improvement material into the ground to create a ground pile and a tool used therefor.
軟弱地盤に地中杭を造成して強化する改良工法として、超高圧噴射による撹拌工法と大型クローラー杭打機によるオーガー撹拌工法及びビット撹拌工法が主体であった。 As the improved construction method to create and strengthen underground piles in soft ground, the agitation method using ultra-high pressure injection, the auger mixing method and the bit mixing method using a large crawler pile driver were mainly used.
さらに特許文献1や特許文献2には、先導管と、軸体と、軸体の周囲に設けられたらせん状羽根と、軸体の長さ方向に沿って軸体の内部に設けられた土壌改良材注入管と、土壌改良材注入管に垂直な横管と、横管の先端に設けられた土壌改良材吐出ノズルとを有する土壌改良体造成工具を使用し、らせん状羽根が下降する方向に軸体を回転させるとともに先導管から空気を吐出しながら土壌改良体造成工具を地中に下降させ、土壌改良体造成工具が所定の深さに達したら軸体を逆方向に回転させ、土壌改良体造成工具を引き上げながら地中に土壌改良材を吐出し、地中に土壌改良体を造成する土壌改良体造成工法が記載されている。特許文献1や特許文献2の土壌改良体造成工法では、セメント濃度が高い注入材を使用しており、しかも注入量を所定量以下に設定することにより、排泥を出すことなく地盤改良が行える。したがって、排泥の処理のための費用がかからなくなる。
Further, in
従来の大型クローラー杭打機によるオーガー撹拌工法においては、施工機械が大型であり、施工できる場所が限定されるという問題と、施工のため大型プラントの運搬、設置を必要とするため、広い場所を構えなければならず、その費用も高額であるという問題がある。 In the conventional auger agitation method using a large crawler pile driver, the construction machine is large, and the place where it can be constructed is limited. There is a problem that the cost is expensive.
超高圧噴射撹拌工法では比較的コンパクトな機械による工事が可能であるが、一回の施行で造成できる地中杭の大きさに限界があり、一定の範囲を地盤改良するためには、多数の地中杭しなければならず、施工時間が長い上に費用がかかる。また、多量の排泥(排出スライム)が発生する。 The ultra-high pressure jet agitation method allows construction with a relatively compact machine, but there is a limit to the size of underground piles that can be created in a single operation. It has to be piled underground, and the construction time is long and expensive. In addition, a large amount of mud (discharge slime) is generated.
一方、特許文献1や特許文献2の土壌改良体造成工法は、簡易な構成で小型の装置により実施できる。しかも、注入量を所定量以下に設定することにより、排泥を出すことなく地盤改良が行え、排泥の処理のための費用がかからなくなる。そして、造成された地中杭は十分な強度を有する。しかし、特許文献1や特許文献2の土壌改良体造成工法も一回の掘削によって造成できる地中杭の多きさに限界があり、超高圧噴射撹拌工法による地中杭と同程度である。
On the other hand, the soil improvement body construction method of
この発明は、大きな地中杭が形成でき、低い費用で実施できる土壌改良体造成工法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the soil improvement body construction method which can form a large underground pile and can be implemented at low cost.
上述の課題を解決するため、この発明の土壌改良体造成工法は、先導管と、軸体と、当該軸体の周囲に設けられたらせん状羽根と、軸体の長さ方向に沿って軸体の内部に設けられた土壌改良材注入管と、土壌改良材注入管に垂直な横管と、横管の先端に設けられた土壌改良材吐出ノズルとを有し、前記軸体でらせん状羽根が取り付けられる部分は軸方向に沿って中央部が太く両端部が細くなるように構成された土壌改良体造成工具を使用し、
らせん状羽根が下降する方向に軸体を回転させるとともに先導管から空気を吐出しながら土壌改良体造成工具を地中に下降させ、
土壌改良体造成工具が所定の深さに達したら軸体を逆方向に回転させ、土壌改良体造成工具を引き上げながら地上に排泥が排出される量の土壌改良材を土壌改良材注入管に供給して土壌改良材吐出ノズルより地中に土壌改良材を吐出し、地中に土壌改良体を造成する。土壌改良材として1m3当たりに700kg以上800kg以下のセメントを含むセメントミルクを使用し、土壌改良体造成工具を1m引き上げる間に1000リットル以上の土壌改良材を注入することが好ましく、土壌改良材注入管の下端に設けられた複数の縦管と、縦管に垂直な横管と、縦管と横管の間に設けられた曲線状管と、縦管の上端部に設けられたテーパ部とを有する土壌改良体造成工具を使用し、土壌改良体造成工具を1m引き上げる間に2000リットル以上2400リットル以下の土壌改良材を注入することが特に好ましい。
In order to solve the above-described problems, the soil improvement body construction method of the present invention includes a tip conduit, a shaft body, a spiral blade provided around the shaft body, and a shaft along the length direction of the shaft body. A soil improvement material injection pipe provided inside the body, a horizontal pipe perpendicular to the soil improvement material injection pipe, and a soil improvement material discharge nozzle provided at the tip of the horizontal pipe, the spiral body in the shaft The part where the blade is attached uses a soil improvement body creation tool configured so that the center part is thick and the both ends are thin along the axial direction,
Rotate the shaft body in the direction in which the spiral blade descends and lower the soil improvement body creation tool into the ground while discharging air from the tip conduit,
When the soil improvement material creation tool reaches a predetermined depth, the shaft is rotated in the reverse direction, and the soil improvement material is introduced into the soil improvement material injection pipe so that the soil improvement material is discharged to the ground while the soil improvement material creation tool is pulled up. The soil conditioner is supplied and discharged from the soil conditioner discharge nozzle into the ground to create a soil conditioner in the ground. It is preferable to use cement milk containing 700 kg or more and 800 kg or less of cement per 1 m 3 as the soil conditioner, and to inject 1000 liters or more of soil conditioner while pulling up the soil conditioner construction tool by 1 m. A plurality of vertical pipes provided at the lower end of the pipe, a horizontal pipe perpendicular to the vertical pipe, a curved pipe provided between the vertical pipe and the horizontal pipe, and a tapered portion provided at the upper end of the vertical pipe; It is particularly preferable to use a soil improvement material creation tool having a weight of 2000 to 2400 liters while the soil improvement material creation tool is pulled up by 1 m.
また、この発明の土壌改良体造成工具は、軸体と、当該軸体の周囲に設けられたらせん状羽根と、軸体の長さ方向に沿って軸体の内部に設けられた土壌改良材注入管と、土壌改良材注入管の下端に設けられた複数の縦管と、縦管に垂直な横管と、縦管と横管の間に設けられた曲線状管と、縦管の上端部に設けられたテーパ部と、横管の先端に設けられた土壌改良材吐出ノズルとを有し、前記軸体でらせん状羽根が取り付けられる部分は軸方向に沿って中央部が太く両端部が細くなるように構成されている。 Further, the soil improvement body creation tool of the present invention is a shaft body, a spiral blade provided around the shaft body, and a soil improvement material provided in the shaft body along the length direction of the shaft body. Injection pipe, a plurality of vertical pipes provided at the lower end of the soil amendment material injection pipe, a horizontal pipe perpendicular to the vertical pipe, a curved pipe provided between the vertical pipe and the horizontal pipe, and an upper end of the vertical pipe A taper part provided in the part and a soil improvement material discharge nozzle provided at the tip of the horizontal pipe, the part to which the spiral blade is attached in the shaft body is thick at the center part along the axial direction, and both end parts Is configured to be thin.
この発明の土壌改良体造成工法および土壌改良体造成工具によれば、一度に大きな径の地中杭を形成することができる。したがって、少ない費用で短期間に地盤改良工事を施工できる。 According to the soil improvement body construction method and the soil improvement body construction tool of this invention, a large-diameter underground pile can be formed at a time. Therefore, the ground improvement work can be performed in a short period of time at a low cost.
この発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。図1は土壌改良体造成工具を示す斜視図、図2は同一部断面正面図、図3は同底面図である。この土壌改良体造成工具は、特開2003−90189号に記載されたものと同様なものである。 EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing this invention is demonstrated based on drawing. FIG. 1 is a perspective view showing a soil improvement body creation tool, FIG. 2 is a front view of the same section, and FIG. 3 is a bottom view thereof. This soil improvement body creation tool is the same as that described in JP-A-2003-90189.
本発明に係る土壌改良体造成工具1は軸体のまわりにらせん状羽根を有するループ式ビットである。先端に先導管2を有し、切削チップ3が設けられている。切削チップ3により地盤を切削しながら、先導管2が地中に入っていく。先導管2に続いて軸体4が設けられ、その周囲にらせん状羽根5が設けられている。軸体4は中空となっているが、図2に示すようにらせん状羽根5が設けられている部分は、軸方向に沿って中央部が太く両端部が細くなるように構成されている。ここでは、図2に示すように円筒の両側に円錐を接続したような形状になっており、両端部から中央部へ向かって径が大きくなっている。そして、らせん状羽根5を含む全体の形状で見ても、両端部から中央部へ向かって全体として径が大きくなっている。らせん状羽根5の最大径は、400mm以上であることが好ましく、設備の規模を余り大きくしないためには2000mm以下であることが好ましい。本例においてらせん状羽根5の最大径は1100mmである。また、軸体4の中央部分は一定の太さとなっており、その上下において軸径は一定の割合で変化しており、そのテーパ角は22°程度である。後述するように軸体4のテーパ角はらせん状羽根5が地中を進行する場合にスムーズに土砂を後方に送るため有用な機能を有するが、かかる機能を十分に発揮するためには22°程度にするのが好ましい。らせん状羽根5は軸方向に160mm進むごとに一周するようなピッチになっており、軸体4の長さに沿って周回している。軸体4がテーパ状になっている範囲ではらせん状羽根5の外径は中央部に向かって一定の割合で大きくなっている。一方、軸体4の太さが一定である範囲では、らせん状羽根5の外径も一定となっている。本例においてはらせん状羽根5は外径が最大の状態で完全に一周しており、底面図で見れば外形は完全な円形を形成しているため、掘り進めていくときに軸はぶれることなく真直ぐに進んでいく。
The soil improvement
軸体4は中空となっているが、内部には内管が設けられており、内管は土壌改良材吐出ノズル7(注入剤排出口)へつながる土壌改良材注入管となっている。土壌改良材吐出ノズル7は軸体4の最も径が大きい位置において外へ向かって設けられている。本例では土壌改良材吐出ノズル7は複数本設けられている。軸体と内管の間の隙間は圧縮空気の通路となり、先導管2の先端より圧縮空気が噴出できるようになっている。
Although the shaft body 4 is hollow, an inner pipe is provided inside, and the inner pipe is a soil conditioner injection pipe connected to a soil conditioner discharge nozzle 7 (injectant discharge port). The soil improvement
らせん状羽根5の上下面にはそれぞれ板状の爪6が複数取り付けられている。爪6は軸体4を中心とする円周に接する方向に、すなわち、爪6の板厚の方向が半径方向になるように設けられている。掘り進めるときはらせん状羽根5の下面に設けられた爪6aが鋭く土壌にくい込みながら土壌を効果的に撹拌する。
A plurality of plate-
図4は土壌改良体造成工具の別の例を示す一部断面正面図である。特許文献2に記載の土壌改良体造成工具と同様のものである。この例では、らせん状羽根5の上下面の他に、らせん状羽根5の外周部にも爪6が設けられている。この外周部の爪により、さらに効果的に土砂を切削することができる。
FIG. 4 is a partial cross-sectional front view showing another example of the soil improvement body creation tool. It is the same as the soil improvement body creation tool described in
図5は土壌改良体造成工具の爪の例を示す平面図である。板状の金属で形成されており、中央部は幅が一定である。そして、その両側には、尖った先端部が設けられており、全体で六角柱の形状となっている。この尖った先端部によって、らせん状羽根5がどちらの方向に回転したときも、爪6は土砂を効果的に切削することができる。
FIG. 5 is a plan view showing an example of a nail of the soil improvement body creation tool. It is made of a plate-like metal, and the central portion has a constant width. And the pointed tip part is provided in the both sides, and it has the shape of a hexagonal column as a whole. With this sharp tip, the
図6は土壌改良材注入管の下端の例を示す平面図、図7は同断面図である。この土壌改良材注入管の下端部は本発明の土壌改良体造成工具に特徴的なものである。特許文献1や特許文献2では、土壌改良材注入管8の下端において、土壌改良材注入管8に対して直角に2本の横管10が接続され、T字の形状が形成されていた。そして、その横管10に土壌改良材吐出ノズル7が接続されている。一方、図6、図7の例では、土壌改良材注入管8の下端には複数の縦管12と、この縦管12に垂直な横管10が設けられ、さらに縦管12と横管10の間には曲線状管11が設けられている。ここでは、3本の縦管12が束状になって土壌改良材注入管8に接続されるが、その接続部分において、土壌改良材注入管8はテーパ状に径が狭くなっている。また、縦管の上端部にも下に向かって内径が狭くなるようなテーパ部が設けられている。
FIG. 6 is a plan view showing an example of the lower end of the soil amendment material injection pipe, and FIG. 7 is a sectional view of the same. The lower end portion of the soil conditioner injection pipe is characteristic of the soil conditioner building tool of the present invention. In
特許文献1や特許文献2の土壌改良体造成工具では、土壌改良材注入管8と横管10が直角に接続されているので、この直角な折れ曲がりにおいて流れる土壌改良材は大きな抵抗を受ける。したがって、高い流速を得ることが困難となる。一方、図6、図7の例では、土壌改良材注入管8の下端および縦管12の入口にテーパが設けられ、さらに縦管12と横管10が曲線状管11によって接続されているので、土壌改良材注入管8から横管10までの間に土壌改良材は大きな抵抗を受けることがなく、スムーズに流れる。したがって、高い流速を得ることができる。
In the soil improvement body formation tool of
図8は、土壌改良体造成工具を備えた建設機械を示す正面図である。作業台車23は無限軌道24を備えて自走可能であり、工事現場において装置全体を容易に移動させることができるものである。作業台車23には上下動可能なアーム25を介してリーダー26が取り付けられている。リーダー26はチャック27を上下に移動可能に取り付けるスライド式の取り付け装置である。この作業台車23にスィベルおよび中間ロッドを取り付け、その先端に土壌改良体造成工具1が取り付けられている。
FIG. 8 is a front view showing a construction machine provided with a soil improvement body creation tool. The work carriage 23 is self-propelled with an
中間ロッドは土壌改良体造成工具の軸体と同様に中空な管であり、内管と外管を備えた三重管構造になっている。6m、4m、2mなど複数の長さのものがあり、相互に接続・切離しができる。また、スィベルも同様に三重管構造であり、注入剤ホース28と空気ホース29を接続して、土壌改良材および圧縮空気を導入できる。
The intermediate rod is a hollow tube similar to the shaft body of the soil improvement body creation tool, and has a triple tube structure including an inner tube and an outer tube. There are several lengths such as 6m, 4m and 2m, and they can be connected and disconnected from each other. Similarly, the swivel has a triple-pipe structure, and the soil improvement material and compressed air can be introduced by connecting the injectant hose 28 and the
次に、土壌改良体造成工具を用いた土壌改良体造成工法について説明する。施工場所に作業台車23を移動させたら、アーム25の角度を調整してリーダー26を垂直に立てる。チャック27に最上段の中間ロッドを通し、チャック27で中間ロッドをつかむ。最上段の中間ロッドの上にスィベル9がつながれ、最下段の中間ロッドの下に土壌改良体造成工具1が接続される。チャック27は油圧駆動により中間ロッド22を正逆両方向に回転させることができる。すなわち、中間ロッド22はチャック27の回転を先端の土壌改良体造成工具1に伝達する駆動軸の働きをする。スィベル9に注入剤ホース28と空気ホース29とが接続され、それぞれのホースは図示しないプラントのグラウトポンプとコンプレッサーにつながれる。スィベル9、中間ロッド22および土壌改良体造成工具1は、それぞれ三重管構造であるが、接続された時には、空気および注入剤の通路がつながるようになっている。
Next, the soil improvement body construction method using a soil improvement body creation tool is demonstrated. When the work carriage 23 is moved to the construction site, the angle of the
土壌改良体造成工具1により掘り進めるときには、コンプレッサーで空気を送り土壌改良体造成工具1の先端より噴出するとともに、土壌改良体造成工具1のらせん状羽根が下向きに進行するよう回転させる。ある程度掘り進めたら、中間ロッド22を継ぎ足して、さらに深く掘り進める。切削した土砂を滑らかに後方に送るために、らせん状羽根のループは先端から中央部にむかって径が広がり、また上部へ向かって径が小さくなる形状になっている。ここで、らせん状羽根は大きい方が土砂を押さえる力は強く有利であるが、らせん状羽根には地中で抵抗がかかり、特に中央部のループの径の大きい部分での抵抗は大きくなる。軸体が一定の太さであると中央部において羽根は大きく突き出した形状になり、大きな力がかかるとともに、羽根は破損しやすい。また、軸体にかかる力も大きくなり破損しやすい。本発明の土壌改良体造成工具1では、前記軸体4でらせん状羽根5が取り付けられる部分は軸方向に沿って中央部が太く両端部が細くなる。そのため、中央部においてもらせん状羽根および軸体は強固であり、また掘り進みながらスムーズに土砂を後方に送るため、施工中に土壌改良体造成工具1が地中で破損しにくくなり、比較的硬い地盤や粘土質の場所でも施工ができる。
When digging with the soil improvement
最終深さまで掘り進めたら、チャック27の回転方向を逆にして、らせん状羽根が上向きに進行するよう回転させながら、土壌掘削工具1を引き上げる。この際、注入剤ホース28より注入剤を導入し、土壌改良体造成工具1の注入剤排出口より注入剤を地中に注入する。引き上げ時にはらせん状羽根の上面の爪が土砂を撹拌する。らせん状羽根の下面の爪は逆回転時における進行方向側が切りかかれているので、同様に土砂を滑らかに後方へ送る。そして、本発明に係る土壌改良体造成工法においては、土砂の機械的撹拌と注入剤の噴出による土砂の撹拌が同時に行われ、切削された土砂と注入剤は効率的に混合され、注入材は良好に地中に取り込まれ、切削された土砂と注入剤が排泥として地上に排出される量は極めて少なくなる。引き上げるときは、掘り進めるときとは逆に、中間ロッドを順次取り外しながら作業を進める。所定の高さまで引き上げたら注入剤の注入を停止して、土壌改良体造成工具1を引き上げる。このようにして一つの穴の施工が完了したら、作業台車23を次の位置に移動させ、同様の施工を繰り返す。
When digging to the final depth, the
ここで、この土壌改良体造成工法で土壌改良材として使用される注入剤について説明する。土壌改良材として1m3当たりに700kg以上800kg以下のセメントを含むセメントミルクを使用する。特許文献1や特許文献2の土壌改良体造成工法では、1m3当たりに1000kgのセメントが使用されるので、これに比較して、本例の土壌改良材ではセメントの使用量が著しく減少する。JSG工法やCJG工法と呼ばれる超高圧噴射撹拌工法で使用される1m3当たりに760kgのセメントを含むセメントミルクと同程度かそれより低いセメント濃度である。
特に、次の例の配合が適している。
高炉セメント700kg,水667kg,混和剤(商品名サンフローSW−2000S:日本製紙株式会社)5kg
この配合により、1m3当たりに700kgのセメントを含むセメントミルクが得られる。これは、超高圧噴射撹拌工法の場合よりもセメントの使用量が小さく、材料費を大幅に軽減できる。特に、特許文献1や特許文献2の工法に比べて、材料費を30%減少させることができる。
Here, the injection used as a soil improvement material in this soil improvement body construction method is demonstrated. Cement milk containing 700 kg or more and 800 kg or less of cement per 1 m 3 is used as a soil conditioner. In the soil improvement body construction method of
In particular, the following examples are suitable.
Blast furnace cement 700kg, water 667kg, admixture (trade name Sunflow SW-2000S: Nippon Paper Industries Co., Ltd.) 5kg
By this blending, cement milk containing 700 kg of cement per 1 m 3 is obtained. This is because the amount of cement used is smaller than in the case of the ultra-high pressure jet stirring method, and the material cost can be greatly reduced. In particular, the material cost can be reduced by 30% compared to the construction methods of
ここで、土壌改良材の注入量について説明する。特許文献1や特許文献2の発明では、土壌改良材の注入量を所定値以下にすることにより、地上に排泥が排出されない工法を実現した。ループ径が1100mm程度のらせん状羽根を使用した場合、1mの土壌改良材の引き上げるに対して800リットルまでの注入であれば、らせん状羽根の強力な撹拌および土砂取り込み作用により、排泥を全く排出することなく、地中杭を造成することができる。したがって、特許文献1や特許文献2の発明では、注入量はそれ以下に押さえていた。本発明の工法では、あえてこの所定値を超えて注入剤を注入し、排泥を地上に排出させることに特徴がある。1mの土壌改良材の引き上げるに対して800リットルまでの注入剤を地上に排出することなく土壌中に取り込むことができるとき、たとえば、1000リットル以上の注入剤を注入する。大きい地中杭を得るためには、土壌改良体造成工具を1m引き上げる間に2000リットル以上2400リットル以下の土壌改良材を注入することが好ましく、これを超えて注入しても杭径はさほど広がらなくなる。
Here, the injection amount of the soil improvement material will be described. In invention of
図9は地中杭を示す断面図である。右図は特許文献1や特許文献2の工法による地中杭を示し、左図はこの発明の工法による地中杭を示す。どちらも、外径1100mmのらせん状羽根を使用し、圧力180kg/m2で注入する。土壌改良体造成工具1は1m当たり7分(特許文献1や特許文献2)または11.5分(本発明)の速度で引き上げる。また、土質はN≦10の砂質土である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the underground pile. The right figure shows the underground pile by the method of
図9の内側の円は、らせん状羽根5の外径1100mmを示し、この部分をらせん状羽根5が通過する。そして、その外側の円が形成される地中杭の外形を示す。特許文献1や特許文献2の発明の工法では、土壌改良材として1m3当たりに1000kgのセメントを含む高濃度のセメントミルクを使用し、土壌改良体造成工具を1m引き上げる間に800リットルの土壌改良材を注入する。これにより、らせん状羽根5の先端から400mmの距離まで土壌改良材が浸透する。また、この土壌改良材はらせん状羽根5の回転によって中心部にも取り込まれ、土砂とともに均一に撹拌される。こうして、直径1900mmの地中杭が造成される。この地中杭は、30kg/m2以上の強度を有する。
The inner circle in FIG. 9 indicates the outer diameter of the
一方、この発明の工法である左図の例では、土壌改良材として1m3当たりに700kgのセメントを含むセメントミルクを使用し、土壌改良体造成工具を1m引き上げる間に2300リットルの土壌改良材を注入する。このとき、らせん状羽根5の先端から1000mmの距離まで土壌改良材が浸透し、直径3100mmの大きな地中杭が造成される。この地中杭も、30kg/m2以上の十分な強度を有する。
On the other hand, in the example of the left figure, which is the construction method of the present invention, cement milk containing 700 kg of cement per 1 m 3 is used as a soil improvement material, and 2300 liters of soil improvement material is added while the soil improvement body creation tool is pulled up by 1 m. inject. At this time, the soil improvement material penetrates from the tip of the
2300リットルの土壌改良材を注入することにより、地上に排泥が排出される。しかし、この工法においてもらせん状羽根5の回転による土砂の取込み作用により、800リットル分は地中に吸収されるので、それを超えた1500リットル分のみが土砂とセメントミルクの混合体として排出される。これは、後述の超高圧噴射撹拌工法による排泥と比べるとはるかに少ない量である。
By injecting 2300 liters of soil conditioner, mud is discharged on the ground. However, even in this construction method, 800 liters are absorbed into the ground by the action of taking up the sand and sand by the rotation of the
以上、本発明の土壌改良体造成工法では、らせん状羽根5を備えた土壌改良体造成工具を使用しながらも、あえて排泥を排出させるだけの土壌改良材を注入することにより、安価なセメントミルクを使用し、しかも、地中杭の大きさを飛躍的に向上させる。したがって、材料費が削減されるほかに、地中杭の造成回数も減少し、施工にかかる費用が大幅に減少する。本発明の工法では排泥が発生するので、廃棄物として処理する費用がかかるが、その分を超える費用の削減がある。また、造成回数が減少するため、工事に必要な時間も短縮される。1本当たりの地中杭の造成に必要な引き上げ時間は、本発明の方が1.6倍程度長いが、地中杭の造成回数の減少により、工事全体の時間は3.1分の1程度まで短縮される。たとえば、体積648mの改良体を造成するために、特許文献1や特許文献2の発明の工法では72日かかるのに対して、本発明では23日程度まで短縮される。
As mentioned above, in the soil improvement body construction method of this invention, while using the soil improvement body creation tool provided with the
さらに、従来の工法と比較して本発明の土壌改良体造成工法による施工例を説明する。図10は従来の土壌改良体造成工法による施工例を示す平面図、図11は本発明の土壌改良体造成工法による施工例を示す平面図である。縦10000mm、横18000mmの長方形の外周に沿ってシートパールを打ち込み、その内部に改良体を造成する。 Furthermore, the construction example by the soil improvement body construction method of this invention is demonstrated compared with the conventional construction method. FIG. 10 is a plan view showing a construction example by the conventional soil improvement body construction method, and FIG. 11 is a plan view showing a construction example by the soil improvement body construction method of the present invention. A sheet pearl is driven along the outer periphery of a rectangle having a length of 10000 mm and a width of 18000 mm, and an improved body is formed therein.
まず、従来の土壌改良体造成工法の例について説明する。JSG工法やCJG工法と呼ばれる超高圧噴射撹拌工法の例である。土壌改良材として1m3当たりに760kgのセメントを含むセメントミルクを使用する。N≦10の砂質土において、CJG工法では、装置を1m引き上げる間に3600リットルの土壌改良材を注入する。これにより、1777m3の排泥が産業廃棄物として発生する。JSG工法では、装置を1m引き上げる間に2280リットルの土壌改良材を注入し、1085m3の排泥が発生する。 First, the example of the conventional soil improvement body construction method is demonstrated. It is an example of an ultra-high pressure jet stirring method called a JSG method or a CJG method. Cement milk containing 760 kg of cement per m 3 is used as a soil conditioner. In sandy soil with N ≦ 10, the CJG method injects 3600 liters of soil conditioner while pulling up the device by 1 m. As a result, 1777 m 3 of waste mud is generated as industrial waste. In the JSG method, 2280 liters of soil conditioner is injected while the device is lifted by 1 m, and 1085 m 3 of waste mud is generated.
従来の土壌改良体造成工法では、1回で形成される地中杭の直径は2000mmである。縦10000mm、横18000mmの範囲において、74本の地中杭を形成する必要がある。それでも、周辺部において、改良体ができていないところがあり、ここまでも地盤強化をしようとすれば、さらに薬液注入などを施工する必要がある。なお、先述の特許文献1や特許文献2の発明の工法では、地中杭の径がさらに小さいため、同範囲では80本の地中杭が必要となる。
In the conventional soil improvement body construction method, the diameter of the underground pile formed at one time is 2000 mm. It is necessary to form 74 underground piles in the range of 10000 mm long and 18000 mm wide. Even so, there are places where the improved body has not been made in the peripheral area, and if it is going to strengthen the ground so far, it will be necessary to further inject chemicals. In addition, in the method of invention of the above-mentioned
この施工において、CJG工法では削孔に63日、改良材注入に26日の計99日の工期が必要であり、JSG工法では72日の工期となる。また、施工費総額は、CJG工法では66,800,000円、JSG工法では54,280,000円となる。 In this construction, the CJG method requires a total work period of 63 days for drilling and 26 days for improvement material injection, and a total of 99 days, and the JSG process requires 72 days. The total construction cost is 66,800,000 yen for the CJG method and 54,280,000 yen for the JSG method.
つぎに、本発明の施工例について説明する。使用する土壌改良体造成工具や土壌改良材の配合、注入量は先述の通りである。本例では、同じ範囲を造成するために、37本の地中杭で十分である。周辺部にも改良体のいきわたらない場所はほとんど発生しない。これに要する工期は23.13日である。 Below, the construction example of this invention is demonstrated. The composition of the soil improvement body construction tool and the soil improvement material to be used, and the injection amount are as described above. In this example, 37 underground piles are sufficient to create the same range. There are almost no places in the periphery where the improved body does not spread. The construction period required for this is 23.13 days.
以上、この発明の工法によれば、施工費を大幅に減少させることができる。これまでの工法のうち、もっとも安価であったJSG工法や先述の特許文献1や特許文献2の工法と比較しても、1800万円も軽減されている。
As mentioned above, according to the construction method of this invention, construction cost can be reduced significantly. Compared to the most inexpensive JSG method and the methods described in
施工期間も3分の1以下に短縮されている。工期の短縮は、費用の軽減につながるだけではなく、早期に施工結果を施工主に提供できるメリットなど計り知れない利点がある。 The construction period is also shortened to one-third or less. Shortening the construction period not only leads to a reduction in costs, but also has immeasurable advantages such as the merit of being able to provide construction results to the contractor early.
1.土壌掘削工具
2.先導管
3.切削チップ
4.軸体
5.らせん状羽根
6.爪
7.土壌改良材吐出ノズル(注入剤排出口)
8.空気噴出口
9.土壌改良材注入管(内管)
10.横管
11.曲線状管
12.縦管
21.建設機械
22.中間ロッド
23.作業台車
24.無限軌道
25.アーム
26.リーダー
27.チャック
28.注入剤ホース
29.空気ホース
1. Soil excavation tool2. Tip conduit3. Cutting tip 4. 4.
8).
10. Horizontal tube 11. 11. Curved tube Vertical tube 21.
Claims (4)
らせん状羽根が下降する方向に軸体を回転させるとともに先導管から空気を吐出しながら土壌改良体造成工具を地中に下降させ、
土壌改良体造成工具が所定の深さに達したら軸体を逆方向に回転させ、土壌改良体造成工具を引き上げながら地上に排泥が排出される量の土壌改良材を土壌改良材注入管に供給して土壌改良材吐出ノズルより地中に土壌改良材を吐出し、地中に土壌改良体を造成する土壌改良体造成工法。 A leading conduit, a shaft body, a spiral blade provided around the shaft body, a soil conditioner injection pipe provided inside the shaft body along the length direction of the shaft body, and a soil conditioner injection A horizontal pipe perpendicular to the pipe, and a soil improvement material discharge nozzle provided at the tip of the horizontal pipe, the portion of the shaft body to which the spiral blade is attached has a thick central part along the axial direction and both end parts Using a soil improvement body creation tool configured to become thin,
Rotate the shaft body in the direction in which the spiral blade descends and lower the soil improvement body creation tool into the ground while discharging air from the tip conduit,
When the soil improvement material creation tool reaches a predetermined depth, the shaft is rotated in the reverse direction, and the soil improvement material is introduced into the soil improvement material injection pipe so that the soil improvement material is discharged to the ground while the soil improvement material creation tool is pulled up. A soil improvement body construction method that supplies and discharges soil improvement material into the ground from the soil improvement material discharge nozzle to create a soil improvement body in the ground.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013217971A JP6245543B2 (en) | 2013-10-21 | 2013-10-21 | Soil improvement body construction method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013217971A JP6245543B2 (en) | 2013-10-21 | 2013-10-21 | Soil improvement body construction method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015081408A true JP2015081408A (en) | 2015-04-27 |
JP6245543B2 JP6245543B2 (en) | 2017-12-13 |
Family
ID=53012181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013217971A Active JP6245543B2 (en) | 2013-10-21 | 2013-10-21 | Soil improvement body construction method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6245543B2 (en) |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06185047A (en) * | 1992-12-18 | 1994-07-05 | Yuji Kaneko | Establishing method for underground pile and monitoring mechanism for establishment device |
US5417522A (en) * | 1993-09-23 | 1995-05-23 | S. M. W. Seiko | Soil fragmentation members and multiple lateral support structures for improved soil mixing and efficient boring for use on multi-shaft auger soil mixing apparatus |
JPH10195862A (en) * | 1997-01-09 | 1998-07-28 | Nitto Techno Group:Kk | Soil improving apparatus |
JP2000001847A (en) * | 1998-06-12 | 2000-01-07 | Yuji Kaneko | Formation method of underground pile and formation monitoring mechanism thereof |
JP2002069997A (en) * | 2000-09-04 | 2002-03-08 | Kyokado Eng Co Ltd | Injection device and method into ground |
JP2003090189A (en) * | 2001-07-13 | 2003-03-28 | Yamashin Kogyo Kk | Soil excavating tool, civil engineering machine for soil excavation and soil improving construction method |
JP2004027494A (en) * | 2002-06-21 | 2004-01-29 | Yamashin Kogyo Kk | Foundation improvement method and construction machinery |
JP2007016534A (en) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Nit:Kk | Ground hardening material injecting rod |
JP2007205144A (en) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Yamashin Kogyo Kk | Soil excavating tool and soil improving method |
JP2008121186A (en) * | 2006-11-08 | 2008-05-29 | Yamashin Kogyo Kk | Construction method of steel pipe soil cement pile and construction method of composite pile |
JP2011520050A (en) * | 2008-05-06 | 2011-07-14 | ソイルメック・ソシエタ・ペル・アチオニ | Injection head for performing the injection filling process |
JP2012117213A (en) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Daichi Yamashita | Ground improvement device for water bottom ground |
JP2013189853A (en) * | 2013-05-30 | 2013-09-26 | Maeda Corp | Underground consolidated body formation method |
-
2013
- 2013-10-21 JP JP2013217971A patent/JP6245543B2/en active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06185047A (en) * | 1992-12-18 | 1994-07-05 | Yuji Kaneko | Establishing method for underground pile and monitoring mechanism for establishment device |
US5417522A (en) * | 1993-09-23 | 1995-05-23 | S. M. W. Seiko | Soil fragmentation members and multiple lateral support structures for improved soil mixing and efficient boring for use on multi-shaft auger soil mixing apparatus |
JPH10195862A (en) * | 1997-01-09 | 1998-07-28 | Nitto Techno Group:Kk | Soil improving apparatus |
JP2000001847A (en) * | 1998-06-12 | 2000-01-07 | Yuji Kaneko | Formation method of underground pile and formation monitoring mechanism thereof |
JP2002069997A (en) * | 2000-09-04 | 2002-03-08 | Kyokado Eng Co Ltd | Injection device and method into ground |
JP2003090189A (en) * | 2001-07-13 | 2003-03-28 | Yamashin Kogyo Kk | Soil excavating tool, civil engineering machine for soil excavation and soil improving construction method |
JP2004027494A (en) * | 2002-06-21 | 2004-01-29 | Yamashin Kogyo Kk | Foundation improvement method and construction machinery |
JP2007016534A (en) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Nit:Kk | Ground hardening material injecting rod |
JP2007205144A (en) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Yamashin Kogyo Kk | Soil excavating tool and soil improving method |
JP2008121186A (en) * | 2006-11-08 | 2008-05-29 | Yamashin Kogyo Kk | Construction method of steel pipe soil cement pile and construction method of composite pile |
JP2011520050A (en) * | 2008-05-06 | 2011-07-14 | ソイルメック・ソシエタ・ペル・アチオニ | Injection head for performing the injection filling process |
JP2012117213A (en) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Daichi Yamashita | Ground improvement device for water bottom ground |
JP2013189853A (en) * | 2013-05-30 | 2013-09-26 | Maeda Corp | Underground consolidated body formation method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6245543B2 (en) | 2017-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4796477B2 (en) | Steel pipe soil cement pile construction method and composite pile construction method | |
JPH06341132A (en) | Improvement of all-directional ground and apparatus thereof | |
KR101545254B1 (en) | Medium Pressure Grouting device and it's using a columnar structure construction method | |
JP4679705B2 (en) | Equipment for constructing mechanically stirred air cement milk mixed pressure feeding method | |
JP3391781B2 (en) | Soil excavation tool, civil engineering machine for soil excavation, and soil improvement method | |
JP4072968B2 (en) | Columnar pile building device and columnar pile building method | |
JP6245543B2 (en) | Soil improvement body construction method | |
JP2007204983A (en) | Swivel for soil excavating tool, and soil improving method | |
JP3626972B1 (en) | Jet stirring method and jet stirring device | |
JP4695733B2 (en) | Soil excavation tool, soil improvement method and soil purification method | |
JP5875849B2 (en) | Injection stirring ground improvement method | |
JP2010242342A (en) | Excavation member and construction method for erecting earth retaining member | |
JP4695734B2 (en) | Soil excavation tool and soil improvement method | |
JP3974937B2 (en) | Ground improvement method | |
JP3974936B2 (en) | Soil drilling tool, construction machine with soil drilling tool, ground improvement method and soil purification method | |
CN206941575U (en) | A kind of cement mixing pile mixes sand device | |
JP2004278034A (en) | Soil excavating tool | |
CN218843073U (en) | High-pressure jet grouting pile machine with efficient stirring effect and jet grouting stirring head thereof | |
JP7231271B1 (en) | Ground improvement method and ground improvement device | |
CN115178580B (en) | Even-axis multi-stage high-pressure stirring liquid spraying device | |
JP2023066679A (en) | Method to fill joint of steel pipe sheet pile with grout material after discharging sediment from the inside of the joint | |
JP2003161093A (en) | Apparatus for connecting rotating shaft of civil engineering machine | |
JP3964904B2 (en) | Jet stirring method and jet stirring device | |
JP3104768U (en) | Soil drilling tools | |
CN115739961A (en) | Even-number-axis liquid-adding powder-spraying stirring device and soil remediation method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160624 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170515 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170525 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170710 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20170710 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171102 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171103 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6245543 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |