JP2017133235A - Soil improvement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地盤改良工法に関するものであり、特に、狭隘地において機械撹拌装置を用いて行う地盤改良工法に関するものである。 The present invention relates to a ground improvement method, and more particularly, to a ground improvement method performed using a mechanical stirring device in a narrow area.
近年、地震による液状化被害が発生しており、このような軟弱地盤に対しては、地盤改良を行う必要がある。このような地盤改良工法として、例えば、高圧噴射撹拌工法や機械撹拌工法が知られている。しかし、個人住宅が密集した地域では、大型の地盤改良装置を用いて地盤改良を行うことができず、狭隘地に適した地盤改良装置を用いて地盤改良を行わなければならない。 In recent years, liquefaction damage due to earthquakes has occurred, and it is necessary to improve the ground for such soft ground. As such a ground improvement method, for example, a high-pressure jet stirring method and a mechanical stirring method are known. However, in areas where private houses are concentrated, ground improvement cannot be performed using a large ground improvement device, and ground improvement must be performed using a ground improvement device suitable for narrow areas.
このため、狭隘地に適した地盤改良装置及び地盤改良工法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された技術は、施工空間に種々な制約を受ける狭隘な住宅地などで液状化防止の地盤改良工事を行う際に使用する地盤改良装置に関するものである。この地盤改良装置は、昇降駆動部により回転駆動部及び回転動力装置を一定のストロークだけ上昇させる。また、回転駆動部により駆動軸を固定・支持して回転駆動させながら回転駆動部を下降動作させ、地盤の掘削と固化材スラリー注入による機械攪拌方式の地盤改良工程を下向きに進める。 For this reason, a ground improvement device and a ground improvement method suitable for narrow areas have been proposed (see, for example, Patent Document 1). The technique described in Patent Document 1 relates to a ground improvement device used when performing ground improvement work for preventing liquefaction in a narrow residential area where various restrictions are imposed on the construction space. This ground improvement apparatus raises a rotational drive part and a rotational power apparatus only by a fixed stroke by a raising / lowering drive part. In addition, the rotary drive unit is moved downward while fixing and supporting the drive shaft by the rotary drive unit, and the ground improvement process of the mechanical stirring method by excavating the ground and injecting the solidified slurry is advanced downward.
そして、昇降駆動部が下限位置まで下降すると、回転駆動部による駆動軸の固定・支持を一旦解放して、回転駆動部を一定ストローク上昇させ、上昇位置で再び回転駆動部により駆動軸を固定・支持して、回転駆動しながら回転駆動部を下降動作させる地盤改良工程ステップを目標深度まで繰り返し進めるようになっている。 Then, when the elevating drive unit is lowered to the lower limit position, the fixing / supporting of the drive shaft by the rotation drive unit is once released, the rotation drive unit is lifted by a fixed stroke, and the drive shaft is fixed again by the rotation drive unit at the raised position. The ground improvement process step of supporting and rotating the rotary drive unit while rotating is repeatedly advanced to the target depth.
上述したように、住宅が密集した住宅地において、既存の建造物を撤去せずに地盤改良工事を行う必要がある場合には、大型の地盤改良装置を導入することができない。大型の地盤改良装置は自重が大きく、地盤掘削等を行う際に自重を反力として工事を行うことができるが、小型の地盤改良装置は自重が小さいため、自重を反力として工事を行うことができず、反力を取るための工夫が必要となる。 As described above, when it is necessary to perform ground improvement work without removing existing buildings in a residential area where houses are densely packed, a large ground improvement device cannot be introduced. The large ground improvement device has a large weight and can be constructed with its own weight as a reaction force when performing ground excavation, etc., but the small ground improvement device has its own weight as a small force. It is not possible to devise, and it is necessary to devise measures to take the reaction force.
この点、特許文献1に記載された技術は、地表部に敷設したレール上に移動台を載置し、この移動台上に地盤改良装置を設置したものである。そして、レールは地中へ打ち込まれた杭または地中へねじ込まれたねじ杭などの固定具により、掘削貫入時の反力及び転倒防止に必要な反力を得るようになっている。 In this regard, the technique described in Patent Document 1 is a technique in which a moving table is placed on a rail laid on the ground surface, and a ground improvement device is installed on the moving table. The rail is configured to obtain a reaction force required for preventing excavation and a falling force by a fixture such as a pile driven into the ground or a screw pile screwed into the ground.
しかし、特許文献1に記載された地盤改良装置では、施工場所の地表部に接してレールを敷設しなければならないため、レールを敷設した分だけ施工場所の地表部が狭くなってしまう。このため、掘削翼や撹拌翼の径が制限されてしまい、特に、狭隘地で地盤改良を行う場合に、必要十分な径の地盤改良体を形成することができない場合がある。 However, in the ground improvement device described in Patent Document 1, since the rail must be laid in contact with the ground surface portion of the construction site, the ground surface portion of the construction site is narrowed by the amount of laying the rail. For this reason, the diameters of the excavation blades and the stirring blades are limited. In particular, when performing ground improvement in a narrow area, a ground improvement body having a necessary and sufficient diameter may not be formed.
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、狭隘地においても必要十分な径の地盤改良体を形成することが可能な地盤改良工法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a ground improvement method capable of forming a ground improvement body having a necessary and sufficient diameter even in a narrow area.
本発明の地盤改良工法は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。すなわち、本発明の地盤改良工法は、ロッドの先端部に掘削翼及び撹拌翼を備え、掘削翼により改良対象地盤を掘削し、改良対象地盤中に挿入した撹拌翼により原位置土と地盤改良材を混合撹拌して、地中に地盤改良体を造成するための機械撹拌装置を用いた地盤改良工法に関するものである。 The ground improvement method of the present invention has the following features in order to achieve the above-described object. That is, the ground improvement method of the present invention is provided with a drilling blade and a stirring blade at the tip of the rod, excavating the ground to be improved by the drilling blade, and the in-situ soil and the ground improvement material by the stirring blade inserted into the ground to be improved It is related with the ground improvement construction method using the mechanical stirring apparatus for mixing and stirring these, and creating a ground improvement body in the ground.
この地盤改良工法は、所定幅を有して対となる複数組の支持杭を、その上部が改良対象地盤から突出するようにして改良対象地盤中に打ち込む工程と、対となった支持杭の上部間に桁受を掛け渡すとともに、地盤改良体の形成方向に沿って、桁受上に一対のレールを敷設する工程と、レール上に機械撹拌装置を載置して、所定間隔毎に設定した地盤改良位置でそれぞれ地盤改良を行う工程と、改良対象地盤の全域に亘って地盤改良が終了すると、レール上から機械撹拌装置を撤去する工程と、レール、桁受、支持杭を解体して撤去する工程とを含むことを特徴とする。 In this ground improvement method, a plurality of pairs of supporting piles having a predetermined width are driven into the ground to be improved so that the upper part protrudes from the ground to be improved, and the pair of supporting piles Crossing the girder between the upper parts, laying a pair of rails on the girder along the direction of formation of the ground improvement body, and placing a mechanical stirrer on the rails, set at predetermined intervals The process of ground improvement at each improved ground position, and when the ground improvement is completed over the entire area of the ground to be improved, the process of removing the mechanical agitation device from the rail, and dismantling the rails, girders and support piles And a step of removing.
前記地盤改良工法において、対となる支持杭の杭中心基準における対向間隔と、機械撹拌装置による掘削撹拌径とを0.5〜1.5mの範囲で同径とするとともに、隣り合う地盤改良体の一部を重複させて連続した壁状改良体を構築することが好ましい。 In the said ground improvement construction method, while making the opposing space | interval in the pile center reference | standard of a support pile used as a pair, and the excavation stirring diameter by a mechanical stirring apparatus into the same diameter in the range of 0.5-1.5m, adjacent ground improvement body It is preferable to construct a continuous wall-like improvement body by overlapping a part of the above.
前記地盤改良工法において、支持杭の地上部に沿って、地盤改良体の形成方向に連続するとともに、その端部が地盤改良体の形成方向に対して角度を有する土留めプレートを設置することが好ましい。 In the ground improvement method, along the ground portion of the support pile, the earth retaining plate may be installed in the direction in which the ground improvement body is formed, and the end of which is angled with respect to the formation direction of the ground improvement body. preferable.
前記地盤改良工法において、掘削翼による改良対象地盤の掘削と、撹拌翼による原位置土及び地盤改良材の混合撹拌とを、改良対象地盤に対する掘削翼及び撹拌翼の挿入及び抜去の往復工程で実施することが好ましい。 In the ground improvement construction method, excavation of the ground to be improved by the excavating blade and mixing and mixing of the in-situ soil and ground improvement material by the agitating blade are performed in a reciprocating process of inserting and removing the excavating blade and the stirring blade from the ground to be improved. It is preferable to do.
前記地盤改良工法において、各支持杭の上端部に、筒状であって上部に鍔部を有する杭頭キャップを被せ、鍔部と桁受とを固定具により連結して固定し、桁受とレールとを固定具により連結して固定することが好ましい。 In the ground improvement method, the upper end portion of each support pile is covered with a pile head cap that is tubular and has a heel portion at the top, and the heel portion and the girder are connected and fixed by a fixture. It is preferable to connect and fix a rail with a fixing tool.
前記地盤改良工法において、機械撹拌装置のロッドは、支持柱に沿って昇降するロッド支持装置に支持されたロッド回転装置に着脱可能に取り付けてあり、掘削翼及び撹拌翼は、ロッドの下端部に着脱可能に取り付けてあり、ロッドの下端部に改良材吐出口を設けた構成とすることが可能である。 In the ground improvement method, the rod of the mechanical stirring device is detachably attached to the rod rotating device supported by the rod supporting device that moves up and down along the support column, and the excavation blade and the stirring blade are attached to the lower end portion of the rod. It is possible to adopt a configuration in which the improvement material discharge port is provided at the lower end portion of the rod.
前記地盤改良工法において、機械撹拌装置は、レールに沿って走行させるための走行駆動装置を備えていることが好ましい。 In the ground improvement method, the mechanical stirring device preferably includes a travel drive device for traveling along the rail.
本発明の地盤改良工法によれば、機械撹拌装置の基台を地表部から離隔して設置することができるため、地表部に直接、レール等を敷設して機械撹拌装置の基台と地表部とが近接している場合と比較して、改良可能な地盤の範囲(幅)を確保することが可能となる。 According to the ground improvement method of the present invention, since the base of the mechanical stirring device can be installed separately from the surface portion, the base and the surface portion of the mechanical stirring device are laid directly on the ground portion by laying rails or the like. It is possible to secure a range (width) of the ground that can be improved as compared with the case where and are close to each other.
以下、図面を参照して、本発明に係る地盤改良工法の実施形態を説明する。図1〜図10は本発明の実施形態に係る地盤改良工法を説明するもので、図1は機械撹拌装置の側面図、図2は機械撹拌装置の平面図、背面図及び正面図、図3は支持杭の打ち込み装置の側面図、図4は離隔設備の正面図、図5は離隔設備の平面図及び側面図、図6は支持杭へ桁受を固定する状態を示す側面図、図7は支持杭へ土留めプレートを固定する状態を示す横断面図、図8は地盤掘削工程(掘削開始時)の説明図、図9は地盤掘削工程(掘削途中から掘削終了時)の説明図、図10は地盤改良体形成工程の説明図である。 Hereinafter, an embodiment of a ground improvement method according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 10 illustrate a ground improvement method according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view of a mechanical stirring device, FIG. 2 is a plan view, a rear view, and a front view of the mechanical stirring device. Is a side view of the driving device for the support pile, FIG. 4 is a front view of the separation facility, FIG. 5 is a plan view and a side view of the separation facility, and FIG. 6 is a side view showing a state where the girder is fixed to the support pile. Is a cross-sectional view showing a state in which the retaining plate is fixed to the support pile, FIG. 8 is an explanatory view of the ground excavation process (at the start of excavation), FIG. 9 is an explanatory view of the ground excavation process (at the end of excavation from the middle of excavation), FIG. 10 is an explanatory diagram of the ground improvement body forming step.
<地盤改良工法の概要>
本発明の実施形態に係る地盤改良工法は、改良対象地盤の地表部から離隔して設置したレール上に機械撹拌装置を載置し、改良対象地盤中に連続した地盤改良体を形成するようにした工法である。基本的な工程として、地表部から機械撹拌装置を離隔させるために、地盤中に支持杭を打ち込み、支持杭の上部に桁受を掛け渡し、桁受上にレールを敷設し、レール上に機械撹拌装置を載置し、連続した地盤改良体を形成し、改良対象地盤の全域に亘って地盤改良が終了すると、使用した機械撹拌装置、レール、桁受、支持杭を撤去する。
<Outline of ground improvement method>
In the ground improvement method according to the embodiment of the present invention, a mechanical agitation device is placed on a rail installed separately from the ground surface portion of the improvement target ground so as to form a continuous ground improvement body in the improvement target ground. This is a construction method. As a basic process, in order to separate the mechanical stirrer from the ground surface, a support pile is driven into the ground, a girder is placed over the support pile, a rail is laid on the girder, and the machine is placed on the rail. A stirrer is placed, a continuous ground improvement body is formed, and when the ground improvement is completed over the entire ground to be improved, the mechanical stirrer, rail, girder, and support pile used are removed.
<機械撹拌装置>
本発明の地盤改良工法に用いる機械撹拌装置10は、図1及び図2に示すように、ロッド20の先端部に掘削翼30及び撹拌翼40を備えており、掘削翼30により改良対象地盤を掘削し、改良対象地盤中に挿入した撹拌翼40により原位置土と地盤改良材を混合撹拌して、地中に地盤改良体を造成するようになっている。本実施形態では、狭隘地においての使用を考慮して、掘削撹拌径が0.5〜1.5mである小型なものとなっている。
<Mechanical stirring device>
As shown in FIGS. 1 and 2, the
この機械撹拌装置10は、レール50上に載置する基台11と、基台11に設けた支持柱12に設置したロッド支持装置13と、ロッド支持装置13に支持されたロッド回転装置14とを基本的な構成要素とする。また、ロッド20には地盤改良材をロッド20の先端部に送出するための改良材送出管21を設けてあり、改良材送出管21の先端は改良材吐出口22に連通接続している。このロッド20は、支持柱12に沿って昇降するロッド支持装置13に支持されたロッド回転装置14に着脱可能に取り付けてある。また掘削翼30及び撹拌翼40は、ロッド20の下端部に着脱可能に取り付けてある。
The
基台11上には、傾倒可能な支持柱12と、基台11に対して支持柱12を前後方向に起伏させるための起伏シリンダ15と、基台11に対する支持柱12の左右方向に傾きを調整するための左右調整シリンダ16と、レール50上で機械撹拌装置10を走行させるための走行駆動装置17と、油圧ユニット18とを搭載してある。起伏シリンダ15、左右調整シリンダ16、走行駆動装置17には、油圧ユニット18から動力を供給するが、駆動力の種類に対応させて、油圧ユニット18の代わりに他の動力源(例えば、エアーポンプや発電機等)を搭載してもよい。本実施形態では、油圧ユニット18がバランスウエイトの役目を果たす。なお、油圧ユニット18を機械撹拌装置10とは別個に設けた場合(例えば、パワーショベルから動力を供給する場合)には、油圧ユニット18に替えてバランスウエイトを搭載すればよい。
On the
基台11下には、複数の車輪19aと、走行駆動装置17から動力が供給される走行車輪19bとを取り付けてある。走行車輪19bは、レール50に対する摩擦力を増大させるため、合成樹脂やゴム製であることが好ましい。また、基台11とレール50との間に、機械撹拌装置10の走行を阻止するブレーキ装置(図示せず)を設けることが好ましい。ブレーキ装置は、基台11とレール50の間に掛け渡したボルト及びナットであってもよいし、車輪19aの回転を阻止する装置であってもよい。
Below the
<支持杭>
また、改良対象地盤には、図1及び図5に示すように、所定幅を有して対となる複数組の支持杭60が打ち込まれている。この支持杭60は、その上部が改良対象地盤から突出している。さらに、対となった支持杭60の上部間には桁受70が掛け渡されており、地盤改良体の形成方向に沿って、桁受70上に一対のレール50を敷設して、レール50上に機械撹拌装置10を載置することにより、機械撹拌装置10を地表部から離隔させている。地表部と基台11との間隔は、改良対象地盤の幅程度(例えば、1.5m)とする。
<Support pile>
Further, as shown in FIGS. 1 and 5, a plurality of sets of support piles 60 having a predetermined width are driven into the improvement target ground. As for this
支持杭60は、地表部から機械撹拌装置10の基台11を離隔させるための部材であり、本実施形態ではスクリュー杭を使用している。詳細には図示しないが、スクリュー杭は筒状の杭本体の外周面に螺旋状の突条を設けたものである。この螺旋状の突条は杭本体の下端部から中間部にかけて設けてある。また、螺旋状の突条の下端部には、改良対象地盤へ回転圧入する際に地盤を切削するための切削刃を設けてある。また、機械撹拌装置10による掘削撹拌径は、対となる支持杭60の杭中心基準における対向間隔と同径である0.5〜1.5mの範囲とすることが好ましい。機械撹拌装置10による掘削撹拌径と、対となる支持杭60の杭中心基準における対向間隔とを同径とすることにより、狭隘地において適切な地盤改良を行うことができる。
The
<支持杭の打ち込み装置>
本実施形態では、支持杭60を打ち込むための装置としてクローラ走行式ミニアースオーガ80を用いる。この、クローラ走行式ミニアースオーガ80は、図3に示すように、クローラ81を備えた車両本体から上方へ向かって屈伸アーム82を設け、屈伸アーム82の先端部に支持杭60を軸回りに回転させるための回転装置83を設けてある。回転装置83には、支持杭60を保持するための下向きに開口部を有する筒状の保持部84を設けてあり、保持部内に支持杭60の上端部を挿入してボルト止めすることにより、屈伸アーム82の先端部に支持杭60を回転可能に保持することができる。
<Support pile driving device>
In this embodiment, a crawler traveling type
<地盤改良の手順>
次に、上述した機械撹拌装置10を用いて地盤改良を行う手順について説明する。本発明の地盤改良工法は、支持杭60の打ち込み工程と、レール50の敷設工程と、機械撹拌装置10の設置及び地盤改良工程と、機械撹拌装置10の撤去工程と、離隔設備の撤去工程を含んでいる。なお、離隔設備とは、レール50、桁受70、支持杭60及びこれらの付帯装置のことであり、機械撹拌装置10を改良対象地盤の地表部から離隔させるための設備である。
<Procedure for ground improvement>
Next, a procedure for performing ground improvement using the
<支持柱の打ち込み工程>
支持杭60の打ち込み工程は、当該工程に続くレール50の敷設工程とともに離隔設備を設置するための工程である。この支持杭60の打ち込み工程では、所定幅を有して対となる複数組の支持杭60を、その上部が改良対象地盤から突出するようにして改良対象地盤中に打ち込む。
<Support pillar driving process>
The drive-in process of the
支持杭60を打ち込むには、まず初めに、クローラ走行式ミニアースオーガ80の回転装置83に設けた保持部84内に、支持杭60の上端部を挿入してボルト止めする。そして、回転装置83により支持杭60を回転させながら屈伸アーム82を駆動して改良対象地盤に対して支持杭60を打ち込む。支持杭60は、例えば、全長が2m程度であり、上部の0.3〜0.7m程度を地表部から突出させる。また、対となる支持杭60の対向間隔は、杭中心基準で0.5〜1.5mとすることにより、狭隘地において適切な地盤改良を行うことができる。
In order to drive the
なお、支持杭60の対向間隔が狭すぎると、地盤改良域が狭くなって効果的な液状化防止を行うことができない。さらに、支持杭60の対向間隔が狭くなると、レール50の間隔も狭くなってしまい、レール50上に載置する機械撹拌装置を超小型化せざるを得ないが、このような超小型の機械撹拌装置10では、地盤の掘削撹拌をおこなう際に大きな回転負荷反力を離隔設備で受け止めることができない。一方、支持杭60の対向間隔が広すぎると、改良対象地盤に近接する構造物による空間的な制約により地盤改良を行うことができなくなったり、近接する構造物に対して地中からの振動や側圧等が悪影響を与えたりする。
In addition, when the opposing space | interval of the
<レールの敷設工程>
レール50の敷設工程は、対となった支持杭60の上部間に桁受70を掛け渡すとともに、地盤改良体の形成方向に沿って、桁受70上に一対のレール50を敷設する工程である。具体的には、図1、図4及び図5に示すように、所定幅を有して対となる複数の支持杭60を改良対象地盤中に打ち込んだ後、各対となる支持杭60の上部間に、H型鋼からなる桁受70を掛け渡す。そして、桁受70の上部に一対のレール50を等間隔で敷設して、離隔設備を構築する。
<Rail laying process>
The laying process of the
レール50は、例えば、H型鋼からなるレール桁51の上部にアングル材を溶接して山形のレール突条としたものであり、地盤改良体の形成方向に沿って隣り合う各支持柱12の間隔に応じた長さを有している。そして、複数のレール50を長さ方向に連続させることにより軌条を構成する。なお、軌条は直線状に限られず、改良対象地盤の形状に合わせて屈曲していてもよい。
The
各支持杭60の上端部には、図1、図4及び図5に示すように、筒状であって上部に鍔部62を有する杭頭キャップ61を被せてある。そして、鍔部62と桁受70とを固定具であるクランプ部材63により連結して固定する。すなわち、図6に示すように、支持杭60の頭部に被せた杭頭キャップ61の鍔部62と、桁受70の両端部に溶接した受け板71とを一対のクランプ部材63により挟み込んで、クランプ部材63に固定ネジ64をねじ込み、固定ネジ64の先端部を鍔部62と受け板71とにそれぞれ押し付けることにより、支持杭60の上端部に桁受70を固定する。
As shown in FIGS. 1, 4, and 5, a
また、桁受70上にレール50を固定するには、図4に示すように、桁受70とレール桁51とを固定具であるクランプ部材72により挟み込んで、クランプ部材72に固定ネジ(図示せず)をねじ込み、固定ネジの先端部を桁受70とレール桁51とにそれぞれ押し付ければよい。支持杭60に桁受70を固定するクランプ部材63及び桁受70にレール桁51を固定するクランプ部材72は、例えば、小型のC型クランプを使用する。なお、固定具はクランプ部材63、72に限られず、ボルト等を用いてもよい。
Further, in order to fix the
<土留めプレート>
土留めプレート100は、支持杭60の地上部に沿って、地盤改良体の形成方向に連続して設置することにより、地盤改良工程において地表部に吐出した土砂が、離隔設備よりも外側へ漏れ出すことを防止する。また、土留めプレートの端部を、地盤改良体の形成方向に対して角度を有するよう(例えば、地盤改良体の形成方向に対して直角方向)に設置することにより、地上部に吐出する土砂を一方向に限定して流すことができる。この土留めプレート100は、図1及び図5に示すように、矩形状の鋼板からなり、地盤改良体の形成方向に隣り合う支持杭60の間隔よりも大きい長さを有している。また、長さ方向の上部中央には、土留めプレート100を設置又は撤去する際に作業員が手を差し入れるための開口部101を設けてある。
<Soil retaining plate>
The
土留めプレート100は、図1及び図5に示すように、土留めプレート100の下側縁が地表部に接するようにして、隣り合う支持杭60の間に配置する。そして図7に示すように、長さ方向の両端部を隣接する土留めプレート100の端部と重ね合わせ、ボルト挿通孔102にU字状のボルト103を一連に挿通し、ボルト103の端部に取り付けたナット104を締め付けることにより、支持杭60に対して隣接する土留めプレート100を取り付ける。この作業を繰り返すことにより、一連となった土留めプレート100を設置することができる。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
<機械撹拌装置の設置及び地盤改良工程>
土留めプレート100を設置したら、図8に示すように、レール50上に機械撹拌装置10を設置する。機械撹拌装置10の支持柱12は前後方向に起伏可能となっている。施工現場までの移動時には支持柱12を寝かせた状態としておき、レール50上に機械撹拌装置10を設置した後に、起伏シリンダ15を駆動して支持柱12を起こして鉛直状とする。また、左右調整シリンダ16を駆動して、左右方向の傾きを調整する。
<Installation of mechanical stirring device and ground improvement process>
When the
そして、機械撹拌装置10を地盤改良位置に移動させ、ブレーキ装置(図示せず)によりレール50上に機械撹拌装置10を固定し、地盤改良を開始する。地盤改良工程では、図5(a)に示すように、一対のレール50と、前後に隣り合う桁受70とで囲まれた領域(仮想円で示す)において、掘削翼30を回転させながら地盤を掘削するとともに、地盤中に改良材を吐出しながら撹拌翼40で撹拌し地盤改良体を形成する。そして、隣り合う地盤改良体の一部が重複するようにして機械撹拌装置10を移動させ、連続した地盤改良体を形成する。
And the
機械撹拌装置10による掘削撹拌径は、0.5m〜1.5m程度の範囲とすることが好ましい。掘削撹拌径が小さすぎると効果的な液状化対策を行うことができず、掘削撹拌径が大きすぎると改良対象地盤に隣接して構築されている既存建造物に悪影響を与えるおそれがある。なお、掘削翼30及び撹拌翼40の最大径がレール50及び桁受70の幅より大きい場合であっても、地表部と基台11とが離隔しているため、改良可能な地盤の範囲(幅)を確保することができる。
The excavation stirring diameter by the
地盤改良を行うには、まず初めに、図8(a)に示すように、ロッド支持装置13を駆動して掘削翼30及び撹拌翼40を下降させ、掘削翼30を地表部に接触させる。続いて、図8(b)に示すように、ロッド回転装置14を駆動してロッド20を回転させながら、ロッド支持装置13を駆動してロッド20を下降させ、所定深さ(例えば、地表から50cm程度)まで地盤を掘削する。続いて、図8(c)に示すように、改良材吐出口22から改良材(セメントスラリー)を吐出させながら掘削を続行する。このような工程を行うことにより、図9及び図10に示すように、所定深さ(例えば、地表から50cm程度)までは掘削土層200とし、それより深い位置では掘削土に改良材が撹拌混合された混合層210とする。
In order to improve the ground, first, as shown in FIG. 8A, the
また、1本のロッド20では掘削深度まで到達しない場合には、複数のロッド20を継ぎ足して掘削撹拌を行う。すなわち、図9(a)に示すように、1本のロッド20で掘削撹拌を行った状態で、ロッド20とロッド支持装置13との接続を解除し、ロッド支持装置13を上昇させる。そして、図9(b)に示すように、ウインチを用いて新たなロッド20を既に掘削撹拌を行ったロッド20の上部に吊り込み、一組のロッド20を上下に連結する。
Further, when the
続いて、図9(c)に示すように、ロッド回転装置14を駆動してロッド20を回転させながら、ロッド支持装置13を駆動してロッド20を下降させ、図9(d)に示すように、所定深さ(例えば、地表から100cm程度)まで地盤を掘削する。このような動作を繰り返すことにより、設計深度に達するまでロッド20を継ぎ足しながら掘削撹拌を行う。
Subsequently, as shown in FIG. 9 (c), the
設計深度まで掘削撹拌を行ったら、図10(a)に示すように、ロッド回転装置14を駆動してロッド20を回転させながら、改良材吐出口22から改良材(セメントスラリー)を吐出し、ロッド支持装置13によりロッド20を引き上げる。これにより、混合層210において、さらに改良材(セメントスラリー)を追加して撹拌されるので、土壌に対して改良材(セメントスラリー)が十分に混合され、地盤改良体の品質を向上させることができる。
After excavating and stirring to the design depth, as shown in FIG. 10 (a), the
続いて、1本のロッド20の長さに相当する引き上げ撹拌が終了すると、図10(b)に示すように、ロッド20を切り離すとともにロッド支持装置13を上昇させる。そして、ウインチを用いてロッド20を移動させた後、図10(c)に示すように、ロッド支持装置13を再び下降させて、残ったロッド20の上部にロッド支持装置13を接続し、ロッド回転装置14を駆動してロッド20を回転させながら、改良材吐出口22から改良材(セメントスラリー)を吐出し、ロッド支持装置13によりロッド20を引き上げる。このような動作を繰り返すことにより、図10(d)に示すように、ロッド20及びその先端に接続した掘削翼30及び撹拌翼40をレール50よりも上方へ引き上げる。そして、掘削翼30による改良対象地盤の掘削と、撹拌翼40による原位置土及び地盤改良材の混合撹拌とを、改良対象地盤に対する掘削翼30及び撹拌翼40の挿入及び抜去の往復工程で実施して、1箇所の地盤改良を終了する。
Subsequently, when the pulling and stirring corresponding to the length of one
その後、機械撹拌装置10とレール50との固定を解除して、走行駆動装置17の駆動により次の地盤改良位置に機械撹拌装置10を移動させ、上述した掘削、撹拌、引き抜き撹拌の各工程を行う。この際、隣り合う地盤改良体の一部を重複させることにより、連続した壁状改良体を構築することができる。
Thereafter, the
<機械撹拌装置の撤去工程/離隔設備撤去工程>
改良対象地盤の全体に亘って地盤改良が終了すると、レール50上から機械撹拌装置10を撤去する。そして、レール50、桁受70、土留めプレート100を取り外し、クローラ走行式ミニアースオーガ80を用いて支持杭60を地盤から引き抜くことにより、機械撹拌装置10及び離隔設備を撤去する。その後、改良対象地盤の地均しを行って、地盤改良工程のすべてを終了する。
<Mechanical stirring device removal process / separation equipment removal process>
When the ground improvement is completed over the entire ground to be improved, the
<従来技術と比較した有利な効果>
本発明の地盤改良工法によれば、改良対象地盤が隣り合う敷地間や既存建築物間に存在し、その幅が2m未満である狭隘地であっても、レール50上に載置した機械撹拌装置10を移動させながら地盤改良を行うことができるため、機械撹拌装置10と既存建築物とが接触するおそれがない。また、支持杭60、桁受70、レール50等からなる離隔設備により、機械撹拌装置10を支持しているため、大きな掘削反力を確保することができるので、確実かつ適切に地盤改良体を形成することができる。この際、ブレーキ装置により、レール50上に基台11を固定することにより、より一層大きな掘削反力を確保することができる。さらに、基台11と地表とが離隔しているため、狭隘地であっても十分な幅を有する地盤改良体を形成することができる。
<Advantageous effects compared to the prior art>
According to the ground improvement method of the present invention, the mechanical agitation placed on the
また、地盤改良体を一部重複して形成することにより、一連に一体となった壁状の地盤改良体を形成することができ、十分な液状化防止作用を発揮することができる。特に、敷地や既存建築物を取り囲む壁状の地盤改良体を形成することにより、より一層十分な液状化防止作用を発揮することができる。 In addition, by forming the ground improvement body partly overlapping, it is possible to form a wall-like ground improvement body integrated into a series, and to exhibit a sufficient anti-liquefaction effect. In particular, by forming a wall-shaped ground improvement body that surrounds a site or an existing building, an even more sufficient liquefaction prevention effect can be exhibited.
また、支持杭60、桁受70、レール50等からなる離隔設備は、簡単な構造であるため、容易に設置及び解体することができ、施工が容易になるとともに、施工時間を短縮することができ、さらに施工費用を低減することができる。
Moreover, since the separation equipment comprising the
10 機械撹拌装置
11 基台
12 支持柱
13 ロッド支持装置
14 ロッド回転装置
15 起伏シリンダ
16 左右調整シリンダ
17 走行駆動装置
18 油圧ユニット
19a 車輪
19b 走行車輪
20 ロッド
21 改良材送出管
22 改良材吐出口
30 掘削翼
40 撹拌翼
50 レール
51 レール桁
60 支持杭
61 杭頭キャップ
62 鍔部
63 クランプ部材(固定具)
64 固定ネジ
70 桁受
71 受け板
72 クランプ部材(固定具)
80 クローラ走行式ミニアースオーガ
81 クローラ
82 屈伸アーム
83 回転装置
84 保持部
90 固定具
100 土留めプレート
101 開口部
102 ボルト挿通孔
103 ボルト
104 ナット
200 掘削土層
210 混合層
DESCRIPTION OF
64
80 Crawler traveling type
Claims (7)
所定幅を有して対となる複数組の支持杭を、その上部が前記改良対象地盤から突出するようにして前記改良対象地盤中に打ち込む工程と、
前記対となった支持杭の上部間に桁受を掛け渡すとともに、前記地盤改良体の形成方向に沿って、前記桁受上に一対のレールを敷設する工程と、
前記レール上に前記機械撹拌装置を載置して、所定間隔毎に設定した地盤改良位置でそれぞれ地盤改良を行う工程と、
前記改良対象地盤の全域に亘って地盤改良が終了すると、前記レール上から前記機械撹拌装置を撤去する工程と、
前記レール、前記桁受、前記支持杭を解体して撤去する工程と、
を含むことを特徴とする地盤改良工法。 An excavation blade and an agitation blade are provided at the tip of the rod, the ground to be improved is excavated by the excavation blade, and the in-situ soil and the ground improvement material are mixed and agitated by the agitation blade inserted into the improvement target ground. A ground improvement method using a mechanical stirrer for creating a ground improvement body inside,
Driving a plurality of pairs of support piles having a predetermined width into the improvement target ground such that the upper part protrudes from the improvement target ground;
A step of laying a pair of rails on the girder along the formation direction of the ground improvement body, while spanning a girder between the upper parts of the paired support piles;
Placing the mechanical agitation device on the rail and performing ground improvement at the ground improvement positions set at predetermined intervals;
When the ground improvement is completed over the entire area of the improvement target ground, the step of removing the mechanical stirring device from the rail,
Dismantling and removing the rail, the girder, and the support pile;
The ground improvement construction method characterized by including.
隣り合う前記地盤改良体の一部を重複させて連続した壁状改良体を構築する、
ことを特徴とする請求項1に記載の地盤改良工法。 While making the opposing space | interval in the pile center reference | standard of the said support pile used as said pair, and the excavation stirring diameter by the said mechanical stirring apparatus in the range of 0.5-1.5m,
Constructing a continuous wall-like improvement body by overlapping a part of the adjacent ground improvement bodies,
The ground improvement construction method according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の地盤改良工法。 Along with the ground part of the support pile, it is continuous with the formation direction of the ground improvement body, and the earth retaining plate having an angle with respect to the formation direction of the ground improvement body is installed.
The ground improvement construction method according to claim 1 or 2, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の地盤改良工法。 Excavation of the ground to be improved by the excavating blade and mixed stirring of the in-situ soil and ground improvement material by the stirring blade are performed in a reciprocating process of inserting and removing the excavating blade and the stirring blade from the ground to be improved. To
The ground improvement construction method of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
前記鍔部と前記桁受と固定具により連結して固定し、
前記桁受と前記レールとを固定具により連結して固定する、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の地盤改良工法。 Cover the upper end of each support pile with a pile head cap that is tubular and has a heel at the top,
It is connected and fixed by the collar, the girder and the fixture,
The girder and the rail are connected and fixed by a fixture.
The ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
前記掘削翼及び前記撹拌翼は、前記ロッドの下端部に着脱可能に取り付けてあり、
前記ロッドの下端部に改良材吐出口を設けてある、
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の地盤改良工法。 The rod of the mechanical stirring device is detachably attached to a rod rotating device supported by a rod support device that moves up and down along a support column,
The excavation blade and the stirring blade are detachably attached to a lower end portion of the rod,
An improvement material discharge port is provided at the lower end of the rod,
The ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 5, wherein:
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の地盤改良工法。 The mechanical stirring device includes a travel drive device for traveling along the rail.
The ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that.
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