JP2018028218A - ソイルセメント連続壁の施工法 - Google Patents

Abstract

【課題】ソイルセメントの柱状壁体とするソイルセメント連続壁の施工法において、後行掘削で曲りの生じない垂直な施工を行なうことができるソイルセメント連続壁の施工法を提供する。【解決手段】単軸ケーシングオーガー機で原地盤を削孔し、その先端よりセメントミルクを吐出して削孔混練を行いソイルセメントの柱状体を間隔を存して先行掘削で造り、この先行掘削による柱状体相互に重なるように間にソイルセメントの柱状体を後行掘削で造り、ソイルセメントの柱状壁体とするソイルセメント連続壁の施工法において、後行掘削でのソイルセメントの柱状体の造成は、先行掘削でのソイルセメントの柱状体の硬化を待って、この先行掘削でのソイルセメントの柱状体をガイドとして掘削で造る。【選択図】図１

Description

本発明は、ソイルセメント連続壁の施工法に関するものである。

柱列杭形式の地中連続壁を施工する方法として、従来、多軸オーガ掘削機を使用するものが知られており、多軸オーガ掘削機は、図７に示すように、油圧モータおよび減速機からなる駆動機構４は複数本の駆動軸を突出して、この駆動軸にオーガ軸５をそれぞれ複数本（図示の例では３本）並列させた状態で下方に向けて連結したもので、該オーガ軸５は先端にオーガヘッド５ａを設け、途中にスクリュー羽根５ｂや攪拌翼５ｃを設けた。

このオーガ軸５は、図示は省略するが、中空軸で内部にセメントミルク等の固結合材を流通させ、これをオーガヘッド５ａの吐出口より注出するように構成してある。

前記駆動機構４はオーガ軸５を連結した状態で、クローラ等のベースマシン１に起立するリーダーマスト２のトップシーブ３からワイヤー１０で吊支されるとともに、背面に設けた湾曲ブラケット６がリーダーマスト２に沿設したリーダー７に係合される。図中８はリーダーマスト２の下端に設けた首かせ状の振れ止めで、オーガ軸５が上下に貫通する。

かかる多軸オーガ掘削機を使用して掘削孔を掘削するには、駆動機構４によりオーガ軸５を回転駆動してオーガヘッド５ａで錐揉み状に掘削するが、かかる掘削時にオーガヘッド５ａよりセメントミルク等の固結合材を吐出させて、土中において原位置土と混合して１エレメントのソイルモルタル１１による壁体を造成する。

そして、柱列杭形式の地中連続壁を施工するには、従来、図８に示すように前記のようにして多軸オーガ掘削機で横長のソイルモルタル１１による１エレメントを形成するが、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間を間隔を存して施工し、その後、これら第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間を同じ多軸オーガ掘削機で掘削して第３のエレメント９ｃを施工する。

この第３のエレメント９ｃの施工は、多軸オーガ掘削機の両端のオーガ軸５を、先行する第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂのそれぞれの孔壁端部にラップ（重合）させ、この両端のオーガ軸５をガイドとして第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂの間に掘削する。

このように第３のエレメント９ｃを第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間に施工するのは、多軸オーガ掘削機の場合、第１のエレメント９ａ、第２のエレメント９ｂ、第３のエレメント９ｃと順次並べて施工するには、その軸心を一直線に揃えるのが困難であり、曲がりを生じやすいためである。曲がりを生じると地中連続壁の連続性がなくなり、止水機能も損なわれる。

下記特許文献は、第１のエレメントと第２のエレメントとの間に第３のエレメントを施工して柱列杭形式の地中連続壁を施工する場合、第３のエレメント造成にともなう産業廃棄物扱いとなる土の量を削減できる地中連続壁の施工法として提案されたものである。
特開２００２−３３９３４５号公報

この特許文献１は、図９に示すように、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間に第３のエレメント９ｃを施工して柱列杭形式の地中連続壁を施工するものであるが、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとは多軸オーガ掘削機を使用して掘削孔を掘削し、オーガヘッド５ａよりセメントミルク等の固結合材を吐出させて、土中において原位置土と混合して１エレメントのソイルモルタル１１による壁体を造成する。

この場合、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間隔は、オーガ軸の１軸分よりも少し狭い程度に形成する。

そして、先行する第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの造成が完了したならば、この第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間に第３のエレメント９ｃを造成することになるが、この第３のエレメント９ｃの掘削孔の掘削は、単軸オーガ掘削機を使用して行う。

単軸オーガ掘削機で第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間に造成する第３のエレメント９ｃの掘削孔を掘削すれば、単軸オーガ掘削機のオーガ軸５が先行する第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂのそれぞれの孔壁端部に多少ラップすることになり、先行する第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂのソイルモルタル１１による壁体の端部をラップ分だけ掘削することになる。

そして、掘削されたソイルモルタル１１と、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間の掘削土とが混合し、その全部が産業廃棄物となることもあるが、かかる場合であっても、産業廃棄物の量は、単軸オーガ掘削機によるものであるから、１軸分以下ですむ。

このようにして、先行して多軸オーガ掘削機で掘削し、ソイルモルタル１１による壁体で１エレメントを造成した後、単軸オーガ掘削機で、先行するエレメント間を掘削し、この後行の掘削孔にもオーガヘッド５ａよりセメントミルク等の固結合材を吐出させて、土中において原位置土と混合してソイルモルタル１１による壁体を造成して後行の１エレメントを造成し、先行のエレメントと連続させて地中連続壁を施工する。

このように、先行する第１と第２のエレメントの掘削孔は多軸オーガ掘削機で掘削し、掘削孔にセメントミルク等の固結合材と掘削土砂の攪拌でソイルモルタルを掘削孔内に充填して第１と第２のエレメントを造成し、この第１と第２のエレメントの間に造成する第３のエレメントの掘削孔は単軸オーガ掘削機で掘削孔を掘削するから、第３の掘削孔を掘削する際に、先行する第１と第２のエレメントのソイルセメント壁体の端部も掘削することで、第３のエレメント造成のための掘削による掘削土に、先行の第１と第２のエレメントのソイルモルタルが混入しても、産業廃棄物扱いとなる土は単軸分以下であり、産業廃棄物の量を削減できる。

しかも第３のエレメントの掘削孔は単軸オーガ掘削機での掘削であるから、多軸オーガ掘削機よりも鉛直制度のよい施工ができ、ラップ幅も少ないものが得られる。

前記ソイルセメント連続壁の施工法は多軸オーガ掘削機を使用してのものであり、単軸のオーガ掘削機を使用のみによるものではない。

また、後行エレメントの施工は、先行エレメントのソイルセメントが未硬化の段階でラップさせることを行っていた。

一方、補助工法無しで硬質地盤に対応するには単軸のオーガ掘削機である二軸同軸式アースオーガにより単軸でソイルセメント柱列壁を造成することが望まれる。

単軸施工のため機械設置方向の制約がなく、打設ラインをまたいでの施工も可能で、ケーシングを装着した二軸同軸式であり、削孔時の慎重な精度確保により削孔精度が１/４００程度となり、高精度の杭造成が可能である。

しかし、前記多軸オーガ掘削機の使用の場合と同じく後行エレメント（杭）の施工を先行エレメント（杭）のソイルセメントが未硬化の段階でラップさせると、図６に示すように曲りを生じてしまうおそれがある。

その理由は後行エレメント（杭）の施工ではケーシングが未硬化の先行エレメント（杭）の孔の方に寄って行ってしまうことによる。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で原地盤を削孔し、その先端よりセメントミルクを吐出して削孔混練を行いソイルセメントの柱状体を間隔を存して先行掘削で造り、この先行掘削による柱状体相互に重なるように間にソイルセメントの柱状体を後行掘削で造り、ソイルセメントの柱状壁体とするソイルセメント連続壁の施工法において、後行掘削で曲りの生じない垂直な施工を行なうことができるソイルセメント連続壁の施工法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するため、二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で原地盤を削孔し、その先端よりセメントミルクを吐出して削孔混練を行いソイルセメントの柱状体である先行杭を間隔を存して先行掘削で造り、この先行掘削による柱状体相互に重なるように間にソイルセメントの柱状体である後行杭を後行掘削で造り、ソイルセメントの柱状壁体とするソイルセメント連続壁の施工法において、後行掘削での後行杭の造成は、先行掘削での先行杭のソイルセメントの柱状体の硬化を待って、この先行掘削でのソイルセメントの柱状体をガイドとして掘削で造ることを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、後行掘削でのソイルセメントの柱状体の造成は、先行掘削でのソイルセメントの柱状体の硬化を待って、この先行掘削でのソイルセメントの柱状体をガイドとして掘削で造るので、先行掘削でのソイルセメントの柱状体が未硬化で後行掘削でのソイルセメントの柱状体の造成が先行掘削でのソイルセメント側によってしまい、杭が傾いて施工されてしまうことがなくなる。

特に後行掘削も二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機での掘削であり、ケーシングでの掘削で、先行掘削での先行杭のソイルセメントの柱状体の硬化した状態でも掘削が可能である。

以上述べたように本発明のソイルセメント連続壁の施工法は、二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で原地盤を削孔し、その先端よりセメントミルクを吐出して削孔混練を行いソイルセメントの柱状体を間隔を存して先行掘削で造り、この先行掘削による柱状体相互に重なるように間にソイルセメントの柱状体を後行掘削で造り、ソイルセメントの柱状壁体とするソイルセメント連続壁の施工法において、後行掘削で曲りの生じない垂直な施工を行なうことができるものである。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のソイルセメント連続壁の施工法の１実施形態を示す斜視図、図２は同上平面図、図３は同上説明図で、図中１２は先行杭、１３は後行杭を示す。

先に使用するオーガー機を図４、図５に示すと、二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で、アースオーガー１５はクローラ等のベースマシン１に起立するリーダーマスト２のトップシーブ３からワイヤーで吊支される。図中４はアースオーガー１５の駆動機構で、オーガ軸であるスクリュー１９とその外側に套嵌するケーシング１６を同時にかつ反対方向に回転させる二軸同軸式のものである。

図中１７は振止装置であり、ケーシング１６は先端にケーシングヘッド１８を有し、スクリュー１９は先端にスクリューヘッド２０を有する。

ケーシングヘッド１８はその先端周囲に掘削刃（図示せず）を有するものであることが望ましい。

二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で原地盤を削孔し、スクリュー１９の先端よりセメントミルクを吐出して削孔混練を行いソイルセメントの柱状体を間隔を存して先行掘削で先行杭１２を造る。

この先行掘削による先行杭１２の柱状体の端部に端部が重なるように先行杭１２の柱状体同士の間にソイルセメントの柱状体である後行杭１３を後行掘削で造り、ソイルセメントの柱状壁体とする。

かかる後行掘削でのソイルセメントの柱状体である後行杭１３の造成は、先行掘削でのソイルセメントの柱状体の先行杭１２の硬化を待って、この先行掘削でのソイルセメントの柱状体をガイドとして掘削で造る。

本発明での掘削は二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機での掘削であり、回転するケーシングにより硬質地盤も掘削可能なものであり、多軸掘削機を使用する場合とことなり、硬化したソイルセメントの柱状体の先行杭１２を削りながら後行掘削が可能である。

ここで硬化とはソイルセメントの強度をもってその状態をいうものであり、ソイルセメントは時間の経過と共に強度が増加していく。

本発明の場合、先行掘削でのソイルセメントの柱状体の打設後、２日〜３日経過後、一軸圧縮強度（Ｎ／ｍｍ^２）が３．００Ｎ／ｍｍ^２〜５．００Ｎ／ｍｍ^２の幅であれば満足できる。なお、５．００Ｎ／ｍｍ^２以上でもよい。

図中１４はＨ形鋼による芯材であり、後行杭１３の造成を後行掘削で行う場合に、先行杭１２に挿入した芯材１４に当たらないようにする。

本発明のソイルセメント連続壁の施工法の１実施形態を示す斜視図である。 本発明のソイルセメント連続壁の施工法の１実施形態を示す平面図である。 本発明のソイルセメント連続壁の施工法の１実施形態を示す説明図である。 二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機の正面図である。 二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機の側面図である。 曲りを生じる説明図である。 多軸オーガ掘削機の側面図である。 従来の地中連続壁の施工法の説明図である。 他の従来の地中連続壁の施工法の説明図である。

１…ベースマシン ２…リーダーマスト
３…トップシーブ ４…駆動機構
５…オーガ軸 ５ａ…オーガヘッド
５ｂ…スクリュー羽根 ５ｃ…攪拌翼
６…湾曲ブラケット ７…リーダー
８…振れ止め ９ａ…第１のエレメント
９ｂ…第２のエレメント ９ｃ…第３のエレメント
１０…ワイヤー １１…ソイルモルタル
１２…先行杭 １３…後行杭
１４…芯材 １５…アースオーガー
１６…ケーシング １７…振止装置
１８…ケーシングヘッド １９…スクリュー
２０…スクリューヘッド

本発明は、ソイルセメント連続壁の施工法に関するものである。

柱列杭形式の地中連続壁を施工する方法として、従来、多軸オーガ掘削機を使用するものが知られており、多軸オーガ掘削機は、図７に示すように、油圧モータおよび減速機からなる駆動機構４は複数本の駆動軸を突出して、この駆動軸にオーガ軸５をそれぞれ複数本（図示の例では３本）並列させた状態で下方に向けて連結したもので、該オーガ軸５は先端にオーガヘッド５ａを設け、途中にスクリュー羽根５ｂや攪拌翼５ｃを設けた。

このオーガ軸５は、図示は省略するが、中空軸で内部にセメントミルク等の固結合材を流通させ、これをオーガヘッド５ａの吐出口より注出するように構成してある。

前記駆動機構４はオーガ軸５を連結した状態で、クローラ等のベースマシン１に起立するリーダーマスト２のトップシーブ３からワイヤー１０で吊支されるとともに、背面に設けた湾曲ブラケット６がリーダーマスト２に沿設したリーダー７に係合される。図中８はリーダーマスト２の下端に設けた首かせ状の振れ止めで、オーガ軸５が上下に貫通する。

かかる多軸オーガ掘削機を使用して掘削孔を掘削するには、駆動機構４によりオーガ軸５を回転駆動してオーガヘッド５ａで錐揉み状に掘削するが、かかる掘削時にオーガヘッド５ａよりセメントミルク等の固結合材を吐出させて、土中において原位置土と混合して１エレメントのソイルモルタル１１による壁体を造成する。

そして、柱列杭形式の地中連続壁を施工するには、従来、図８に示すように前記のようにして多軸オーガ掘削機で横長のソイルモルタル１１による１エレメントを形成するが、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間を間隔を存して施工し、その後、これら第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間を同じ多軸オーガ掘削機で掘削して第３のエレメント９ｃを施工する。

この第３のエレメント９ｃの施工は、多軸オーガ掘削機の両端のオーガ軸５を、先行する第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂのそれぞれの孔壁端部にラップ（重合）させ、この両端のオーガ軸５をガイドとして第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂの間に掘削する。

このように第３のエレメント９ｃを第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間に施工するのは、多軸オーガ掘削機の場合、第１のエレメント９ａ、第２のエレメント９ｂ、第３のエレメント９ｃと順次並べて施工するには、その軸心を一直線に揃えるのが困難であり、曲がりを生じやすいためである。曲がりを生じると地中連続壁の連続性がなくなり、止水機能も損なわれる。

下記特許文献は、第１のエレメントと第２のエレメントとの間に第３のエレメントを施工して柱列杭形式の地中連続壁を施工する場合、第３のエレメント造成にともなう産業廃棄物扱いとなる土の量を削減できる地中連続壁の施工法として提案されたものである。
特開２００２−３３９３４５号公報

この特許文献１は、図９に示すように、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間に第３のエレメント９ｃを施工して柱列杭形式の地中連続壁を施工するものであるが、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとは多軸オーガ掘削機を使用して掘削孔を掘削し、オーガヘッド５ａよりセメントミルク等の固結合材を吐出させて、土中において原位置土と混合して１エレメントのソイルモルタル１１による壁体を造成する。

この場合、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間隔は、オーガ軸の１軸分よりも少し狭い程度に形成する。

そして、先行する第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの造成が完了したならば、この第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間に第３のエレメント９ｃを造成することになるが、この第３のエレメント９ｃの掘削孔の掘削は、単軸オーガ掘削機を使用して行う。

単軸オーガ掘削機で第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間に造成する第３のエレメント９ｃの掘削孔を掘削すれば、単軸オーガ掘削機のオーガ軸５が先行する第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂのそれぞれの孔壁端部に多少ラップすることになり、先行する第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂのソイルモルタル１１による壁体の端部をラップ分だけ掘削することになる。

そして、掘削されたソイルモルタル１１と、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間の掘削土とが混合し、その全部が産業廃棄物となることもあるが、かかる場合であっても、産業廃棄物の量は、単軸オーガ掘削機によるものであるから、１軸分以下ですむ。

このようにして、先行して多軸オーガ掘削機で掘削し、ソイルモルタル１１による壁体で１エレメントを造成した後、単軸オーガ掘削機で、先行するエレメント間を掘削し、この後行の掘削孔にもオーガヘッド５ａよりセメントミルク等の固結合材を吐出させて、土中において原位置土と混合してソイルモルタル１１による壁体を造成して後行の１エレメントを造成し、先行のエレメントと連続させて地中連続壁を施工する。

このように、先行する第１と第２のエレメントの掘削孔は多軸オーガ掘削機で掘削し、掘削孔にセメントミルク等の固結合材と掘削土砂の攪拌でソイルモルタルを掘削孔内に充填して第１と第２のエレメントを造成し、この第１と第２のエレメントの間に造成する第３のエレメントの掘削孔は単軸オーガ掘削機で掘削孔を掘削するから、第３の掘削孔を掘削する際に、先行する第１と第２のエレメントのソイルセメント壁体の端部も掘削することで、第３のエレメント造成のための掘削による掘削土に、先行の第１と第２のエレメントのソイルモルタルが混入しても、産業廃棄物扱いとなる土は単軸分以下であり、産業廃棄物の量を削減できる。

しかも第３のエレメントの掘削孔は単軸オーガ掘削機での掘削であるから、多軸オーガ掘削機よりも鉛直制度のよい施工ができ、ラップ幅も少ないものが得られる。

前記ソイルセメント連続壁の施工法は多軸オーガ掘削機を使用してのものであり、単軸のオーガ掘削機を使用のみによるものではない。

また、後行エレメントの施工は、先行エレメントのソイルセメントが未硬化の段階でラップさせることを行っていた。

一方、補助工法無しで硬質地盤に対応するには単軸のオーガ掘削機である二軸同軸式アースオーガにより単軸でソイルセメント柱列壁を造成することが望まれる。

単軸施工のため機械設置方向の制約がなく、打設ラインをまたいでの施工も可能で、ケーシングを装着した二軸同軸式であり、削孔時の慎重な精度確保により削孔精度が１/４００程度となり、高精度の杭造成が可能である。

しかし、前記多軸オーガ掘削機の使用の場合と同じく後行エレメント（杭）の施工を先行エレメント（杭）のソイルセメントが未硬化の段階でラップさせると、図６に示すように曲りを生じてしまうおそれがある。

その理由は後行エレメント（杭）の施工ではケーシングが未硬化の先行エレメント（杭）の孔の方に寄って行ってしまうことによる。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で原地盤を削孔し、その先端よりセメントミルクを吐出して削孔混練を行いソイルセメントの柱状体を間隔を存して先行掘削で造り、この先行掘削による柱状体相互に重なるように間にソイルセメントの柱状体を後行掘削で造り、ソイルセメントの柱状壁体とするソイルセメント連続壁の施工法において、後行掘削で曲りの生じない垂直な施工を行なうことができるソイルセメント連続壁の施工法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するため、二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で原地盤を削孔し、その先端よりセメントミルクを吐出して削孔混練を行いソイルセメントの柱状体である先行杭を間隔を存して先行掘削で造り、この先行掘削による柱状体相互に重なるように間にソイルセメントの柱状体である後行杭を後行掘削で造り、ソイルセメントの柱状壁体とするソイルセメント連続壁の施工法において、後行掘削での後行杭の造成は、先行掘削での先行杭のソイルセメントの柱状体の硬化として、先行掘削でのソイルセメントの柱状体の打設後、２日〜３日経過後、一軸圧縮強度（Ｎ／ｍｍ ^２ ）が３．００Ｎ／ｍｍ ^２ 〜５．００Ｎ／ｍｍ ^２ の幅、を待ってこの先行掘削でのソイルセメントの柱状体をガイドとして掘削で造ることを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、後行掘削でのソイルセメントの柱状体の造成は、先行掘削でのソイルセメントの柱状体の硬化を待って、この先行掘削でのソイルセメントの柱状体をガイドとして掘削で造るので、先行掘削でのソイルセメントの柱状体が未硬化で後行掘削でのソイルセメントの柱状体の造成が先行掘削でのソイルセメント側によってしまい、杭が傾いて施工されてしまうことがなくなる。

特に後行掘削も二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機での掘削であり、ケーシングでの掘削で、先行掘削での先行杭のソイルセメントの柱状体の硬化した状態でも掘削が可能である。

以上述べたように本発明のソイルセメント連続壁の施工法は、二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で原地盤を削孔し、その先端よりセメントミルクを吐出して削孔混練を行いソイルセメントの柱状体を間隔を存して先行掘削で造り、この先行掘削による柱状体相互に重なるように間にソイルセメントの柱状体を後行掘削で造り、ソイルセメントの柱状壁体とするソイルセメント連続壁の施工法において、後行掘削で曲りの生じない垂直な施工を行なうことができるものである。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のソイルセメント連続壁の施工法の１実施形態を示す斜視図、図２は同上平面図、図３は同上説明図で、図中１２は先行杭、１３は後行杭を示す。

先に使用するオーガー機を図４、図５に示すと、二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で、アースオーガー１５はクローラ等のベースマシン１に起立するリーダーマスト２のトップシーブ３からワイヤーで吊支される。図中４はアースオーガー１５の駆動機構で、オーガ軸であるスクリュー１９とその外側に套嵌するケーシング１６を同時にかつ反対方向に回転させる二軸同軸式のものである。

図中１７は振止装置であり、ケーシング１６は先端にケーシングヘッド１８を有し、スクリュー１９は先端にスクリューヘッド２０を有する。

ケーシングヘッド１８はその先端周囲に掘削刃（図示せず）を有するものであることが望ましい。

二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で原地盤を削孔し、スクリュー１９の先端よりセメントミルクを吐出して削孔混練を行いソイルセメントの柱状体を間隔を存して先行掘削で先行杭１２を造る。

この先行掘削による先行杭１２の柱状体の端部に端部が重なるように先行杭１２の柱状体同士の間にソイルセメントの柱状体である後行杭１３を後行掘削で造り、ソイルセメントの柱状壁体とする。

かかる後行掘削でのソイルセメントの柱状体である後行杭１３の造成は、先行掘削でのソイルセメントの柱状体の先行杭１２の硬化を待って、この先行掘削でのソイルセメントの柱状体をガイドとして掘削で造る。

本発明での掘削は二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機での掘削であり、回転するケーシングにより硬質地盤も掘削可能なものであり、多軸掘削機を使用する場合とことなり、硬化したソイルセメントの柱状体の先行杭１２を削りながら後行掘削が可能である。

ここで硬化とはソイルセメントの強度をもってその状態をいうものであり、ソイルセメントは時間の経過と共に強度が増加していく。

本発明の場合、先行掘削でのソイルセメントの柱状体の打設後、２日〜３日経過後、一軸圧縮強度（Ｎ／ｍｍ^２）が３．００Ｎ／ｍｍ^２〜５．００Ｎ／ｍｍ^２の幅であれば満足できる。なお、５．００Ｎ／ｍｍ^２以上でもよい。

図中１４はＨ形鋼による芯材であり、後行杭１３の造成を後行掘削で行う場合に、先行杭１２に挿入した芯材１４に当たらないようにする。

本発明のソイルセメント連続壁の施工法の１実施形態を示す斜視図である。 本発明のソイルセメント連続壁の施工法の１実施形態を示す平面図である。 本発明のソイルセメント連続壁の施工法の１実施形態を示す説明図である。 二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機の正面図である。 二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機の側面図である。 曲りを生じる説明図である。 多軸オーガ掘削機の側面図である。 従来の地中連続壁の施工法の説明図である。 他の従来の地中連続壁の施工法の説明図である。

１…ベースマシン ２…リーダーマスト
３…トップシーブ ４…駆動機構
５…オーガ軸 ５ａ…オーガヘッド
５ｂ…スクリュー羽根 ５ｃ…攪拌翼
６…湾曲ブラケット ７…リーダー
８…振れ止め ９ａ…第１のエレメント
９ｂ…第２のエレメント ９ｃ…第３のエレメント
１０…ワイヤー １１…ソイルモルタル
１２…先行杭 １３…後行杭
１４…芯材 １５…アースオーガー
１６…ケーシング １７…振止装置
１８…ケーシングヘッド １９…スクリュー
２０…スクリューヘッド

本発明は、ソイルセメント連続壁の施工法に関するものである。

柱列杭形式の地中連続壁を施工する方法として、従来、多軸オーガ掘削機を使用するものが知られており、多軸オーガ掘削機は、図７に示すように、油圧モータおよび減速機からなる駆動機構４は複数本の駆動軸を突出して、この駆動軸にオーガ軸５をそれぞれ複数本（図示の例では３本）並列させた状態で下方に向けて連結したもので、該オーガ軸５は先端にオーガヘッド５ａを設け、途中にスクリュー羽根５ｂや攪拌翼５ｃを設けた。

このオーガ軸５は、図示は省略するが、中空軸で内部にセメントミルク等の固結合材を流通させ、これをオーガヘッド５ａの吐出口より注出するように構成してある。

前記駆動機構４はオーガ軸５を連結した状態で、クローラ等のベースマシン１に起立するリーダーマスト２のトップシーブ３からワイヤー１０で吊支されるとともに、背面に設けた湾曲ブラケット６がリーダーマスト２に沿設したリーダー７に係合される。図中８はリーダーマスト２の下端に設けた首かせ状の振れ止めで、オーガ軸５が上下に貫通する。

かかる多軸オーガ掘削機を使用して掘削孔を掘削するには、駆動機構４によりオーガ軸５を回転駆動してオーガヘッド５ａで錐揉み状に掘削するが、かかる掘削時にオーガヘッド５ａよりセメントミルク等の固結合材を吐出させて、土中において原位置土と混合して１エレメントのソイルモルタル１１による壁体を造成する。

そして、柱列杭形式の地中連続壁を施工するには、従来、図８に示すように前記のようにして多軸オーガ掘削機で横長のソイルモルタル１１による１エレメントを形成するが、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間を間隔を存して施工し、その後、これら第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間を同じ多軸オーガ掘削機で掘削して第３のエレメント９ｃを施工する。

この第３のエレメント９ｃの施工は、多軸オーガ掘削機の両端のオーガ軸５を、先行する第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂのそれぞれの孔壁端部にラップ（重合）させ、この両端のオーガ軸５をガイドとして第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂの間に掘削する。

このように第３のエレメント９ｃを第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間に施工するのは、多軸オーガ掘削機の場合、第１のエレメント９ａ、第２のエレメント９ｂ、第３のエレメント９ｃと順次並べて施工するには、その軸心を一直線に揃えるのが困難であり、曲がりを生じやすいためである。曲がりを生じると地中連続壁の連続性がなくなり、止水機能も損なわれる。

下記特許文献は、第１のエレメントと第２のエレメントとの間に第３のエレメントを施工して柱列杭形式の地中連続壁を施工する場合、第３のエレメント造成にともなう産業廃棄物扱いとなる土の量を削減できる地中連続壁の施工法として提案されたものである。
特開２００２−３３９３４５号公報

この特許文献１は、図９に示すように、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間に第３のエレメント９ｃを施工して柱列杭形式の地中連続壁を施工するものであるが、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとは多軸オーガ掘削機を使用して掘削孔を掘削し、オーガヘッド５ａよりセメントミルク等の固結合材を吐出させて、土中において原位置土と混合して１エレメントのソイルモルタル１１による壁体を造成する。

この場合、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間隔は、オーガ軸の１軸分よりも少し狭い程度に形成する。

そして、先行する第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの造成が完了したならば、この第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間に第３のエレメント９ｃを造成することになるが、この第３のエレメント９ｃの掘削孔の掘削は、単軸オーガ掘削機を使用して行う。

単軸オーガ掘削機で第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間に造成する第３のエレメント９ｃの掘削孔を掘削すれば、単軸オーガ掘削機のオーガ軸５が先行する第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂのそれぞれの孔壁端部に多少ラップすることになり、先行する第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂのソイルモルタル１１による壁体の端部をラップ分だけ掘削することになる。

そして、掘削されたソイルモルタル１１と、第１のエレメント９ａと第２のエレメント９ｂとの間の掘削土とが混合し、その全部が産業廃棄物となることもあるが、かかる場合であっても、産業廃棄物の量は、単軸オーガ掘削機によるものであるから、１軸分以下ですむ。

このようにして、先行して多軸オーガ掘削機で掘削し、ソイルモルタル１１による壁体で１エレメントを造成した後、単軸オーガ掘削機で、先行するエレメント間を掘削し、この後行の掘削孔にもオーガヘッド５ａよりセメントミルク等の固結合材を吐出させて、土中において原位置土と混合してソイルモルタル１１による壁体を造成して後行の１エレメントを造成し、先行のエレメントと連続させて地中連続壁を施工する。

このように、先行する第１と第２のエレメントの掘削孔は多軸オーガ掘削機で掘削し、掘削孔にセメントミルク等の固結合材と掘削土砂の攪拌でソイルモルタルを掘削孔内に充填して第１と第２のエレメントを造成し、この第１と第２のエレメントの間に造成する第３のエレメントの掘削孔は単軸オーガ掘削機で掘削孔を掘削するから、第３の掘削孔を掘削する際に、先行する第１と第２のエレメントのソイルセメント壁体の端部も掘削することで、第３のエレメント造成のための掘削による掘削土に、先行の第１と第２のエレメントのソイルモルタルが混入しても、産業廃棄物扱いとなる土は単軸分以下であり、産業廃棄物の量を削減できる。

しかも第３のエレメントの掘削孔は単軸オーガ掘削機での掘削であるから、多軸オーガ掘削機よりも鉛直制度のよい施工ができ、ラップ幅も少ないものが得られる。

前記ソイルセメント連続壁の施工法は多軸オーガ掘削機を使用してのものであり、単軸のオーガ掘削機を使用のみによるものではない。

また、後行エレメントの施工は、先行エレメントのソイルセメントが未硬化の段階でラップさせることを行っていた。

一方、補助工法無しで硬質地盤に対応するには単軸のオーガ掘削機である二軸同軸式アースオーガにより単軸でソイルセメント柱列壁を造成することが望まれる。

単軸施工のため機械設置方向の制約がなく、打設ラインをまたいでの施工も可能で、ケーシングを装着した二軸同軸式であり、削孔時の慎重な精度確保により削孔精度が１/４００程度となり、高精度の杭造成が可能である。

しかし、前記多軸オーガ掘削機の使用の場合と同じく後行エレメント（杭）の施工を先行エレメント（杭）のソイルセメントが未硬化の段階でラップさせると、図６に示すように曲りを生じてしまうおそれがある。

その理由は後行エレメント（杭）の施工ではケーシングが未硬化の先行エレメント（杭）の孔の方に寄って行ってしまうことによる。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で原地盤を削孔し、その先端よりセメントミルクを吐出して削孔混練を行いソイルセメントの柱状体を間隔を存して先行掘削で造り、この先行掘削による柱状体相互に重なるように間にソイルセメントの柱状体を後行掘削で造り、ソイルセメントの柱状壁体とするソイルセメント連続壁の施工法において、後行掘削で曲りの生じない垂直な施工を行なうことができるソイルセメント連続壁の施工法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するため、二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で原地盤を削孔し、その先端よりセメントミルクを吐出して削孔混練を行いソイルセメントの柱状体である先行杭を間隔を存して先行掘削で造り、この先行掘削による柱状体相互に重なるように間にソイルセメントの柱状体である後行杭を後行掘削で造り、ソイルセメントの柱状壁体とするソイルセメント連続壁の施工法において、後行掘削での後行杭の造成は、先行掘削での先行杭のソイルセメントの柱状体の硬化として、先行掘削でのソイルセメントの柱状体の打設後、２日〜３日経過後、一軸圧縮強度（Ｎ／ｍｍ^２）が３．００Ｎ／ｍｍ^２〜５．００Ｎ／ｍｍ^２の幅、を待ってこの先行掘削でのソイルセメントの柱状体をガイドとして、かつ、先行杭に挿入した芯材に当たらないように掘削で造ることを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、後行掘削でのソイルセメントの柱状体の造成は、先行掘削でのソイルセメントの柱状体の硬化を待って、この先行掘削でのソイルセメントの柱状体をガイドとして掘削で造るので、先行掘削でのソイルセメントの柱状体が未硬化で後行掘削でのソイルセメントの柱状体の造成が先行掘削でのソイルセメント側によってしまい、杭が傾いて施工されてしまうことがなくなる。

特に後行掘削も二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機での掘削であり、ケーシングでの掘削で、先行掘削での先行杭のソイルセメントの柱状体の硬化した状態でも掘削が可能である。

以上述べたように本発明のソイルセメント連続壁の施工法は、二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で原地盤を削孔し、その先端よりセメントミルクを吐出して削孔混練を行いソイルセメントの柱状体を間隔を存して先行掘削で造り、この先行掘削による柱状体相互に重なるように間にソイルセメントの柱状体を後行掘削で造り、ソイルセメントの柱状壁体とするソイルセメント連続壁の施工法において、後行掘削で曲りの生じない垂直な施工を行なうことができるものである。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のソイルセメント連続壁の施工法の１実施形態を示す斜視図、図２は同上平面図、図３は同上説明図で、図中１２は先行杭、１３は後行杭を示す。

先に使用するオーガー機を図４、図５に示すと、二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で、アースオーガー１５はクローラ等のベースマシン１に起立するリーダーマスト２のトップシーブ３からワイヤーで吊支される。図中４はアースオーガー１５の駆動機構で、オーガ軸であるスクリュー１９とその外側に套嵌するケーシング１６を同時にかつ反対方向に回転させる二軸同軸式のものである。

図中１７は振止装置であり、ケーシング１６は先端にケーシングヘッド１８を有し、スクリュー１９は先端にスクリューヘッド２０を有する。

ケーシングヘッド１８はその先端周囲に掘削刃（図示せず）を有するものであることが望ましい。

二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で原地盤を削孔し、スクリュー１９の先端よりセメントミルクを吐出して削孔混練を行いソイルセメントの柱状体を間隔を存して先行掘削で先行杭１２を造る。

この先行掘削による先行杭１２の柱状体の端部に端部が重なるように先行杭１２の柱状体同士の間にソイルセメントの柱状体である後行杭１３を後行掘削で造り、ソイルセメントの柱状壁体とする。

かかる後行掘削でのソイルセメントの柱状体である後行杭１３の造成は、先行掘削でのソイルセメントの柱状体の先行杭１２の硬化を待って、この先行掘削でのソイルセメントの柱状体をガイドとして掘削で造る。

本発明での掘削は二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機での掘削であり、回転するケーシングにより硬質地盤も掘削可能なものであり、多軸掘削機を使用する場合とことなり、硬化したソイルセメントの柱状体の先行杭１２を削りながら後行掘削が可能である。

ここで硬化とはソイルセメントの強度をもってその状態をいうものであり、ソイルセメントは時間の経過と共に強度が増加していく。

本発明の場合、先行掘削でのソイルセメントの柱状体の打設後、２日〜３日経過後、一軸圧縮強度（Ｎ／ｍｍ^２）が３．００Ｎ／ｍｍ^２〜５．００Ｎ／ｍｍ^２の幅であれば満足できる。なお、５．００Ｎ／ｍｍ^２以上でもよい。

図中１４はＨ形鋼による芯材であり、後行杭１３の造成を後行掘削で行う場合に、先行杭１２に挿入した芯材１４に当たらないようにする。

本発明のソイルセメント連続壁の施工法の１実施形態を示す斜視図である。 本発明のソイルセメント連続壁の施工法の１実施形態を示す平面図である。 本発明のソイルセメント連続壁の施工法の１実施形態を示す説明図である。 二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機の正面図である。 二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機の側面図である。 曲りを生じる説明図である。 多軸オーガ掘削機の側面図である。 従来の地中連続壁の施工法の説明図である。 他の従来の地中連続壁の施工法の説明図である。

１…ベースマシン ２…リーダーマスト
３…トップシーブ ４…駆動機構
５…オーガ軸 ５ａ…オーガヘッド
５ｂ…スクリュー羽根 ５ｃ…攪拌翼
６…湾曲ブラケット ７…リーダー
８…振れ止め ９ａ…第１のエレメント
９ｂ…第２のエレメント ９ｃ…第３のエレメント
１０…ワイヤー １１…ソイルモルタル
１２…先行杭 １３…後行杭
１４…芯材 １５…アースオーガー
１６…ケーシング １７…振止装置
１８…ケーシングヘッド １９…スクリュー
２０…スクリューヘッド

Claims (1)

1. 二軸同軸式単軸ケーシングオーガー機で原地盤を削孔し、その先端よりセメントミルクを吐出して削孔混練を行いソイルセメントの柱状体である先行杭を間隔を存して先行掘削で造り、この先行掘削による柱状体相互に重なるように間にソイルセメントの柱状体である後行杭を後行掘削で造り、ソイルセメントの柱状壁体とするソイルセメント連続壁の施工法において、後行掘削での後行杭の造成は、先行掘削での先行杭のソイルセメントの柱状体の硬化を待って、この先行掘削でのソイルセメントの柱状体をガイドとして掘削で造ることを特徴としたソイルセメント連続壁の施工法。