JP2534970B2

JP2534970B2 - 高圧噴射撹拌による地盤改良工法

Info

Publication number: JP2534970B2
Application number: JP5304217A
Authority: JP
Inventors: 六郎柴田; 信治五味; 和彦中川; 秀彦新井; 清次本村; 國男和田; 明海老澤; 照夫大山; 久一舟久保; 征文伊藤
Original assignee: Nissan Construction Co Ltd
Current assignee: Nissan Construction Co Ltd
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 1996-09-18
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JPH07158050A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟弱地盤或いは滞水地
盤を強化したり、止水性を向上させる地盤改良に関する
ものであり、特に推進工事やシールド工事での掘進機の
発進・到達作業を容易にするための地盤改良に有効に利
用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高圧噴射水と圧縮空気を組み合せ
て地盤を切削破砕して柱状固結体を造成する高圧噴射撹
拌杭工法は、その効果の確実性から広く普及実施されて
いる。この種の地盤改良工法としては、ＪＳＧ工法（Ju
mbo-Jet-Special Grout Method) 、及びコラムジエット
グラウト工法として知られるジエットグラウト工法があ
る。図６、図７、及び図８に示すものは従来のコラムジ
エットグラウト工法であり、該従来工法は、図に示す如
く、削孔及び注入を司る作業機１がロッドとしての三重
管３を支承しており、三重管３の上部には、高圧水供給
用の第１供給口２１、圧縮空気供給用の第２供給口２
２、及び硬化材液又は泥水供給用の第３供給口２３を備
えた三重管スイベル２が装着してある。また、三重管３
の先端にはノズル部材６０及びメタルビット６１から成
るモニター６が取付けてある。

【０００３】そして、該地盤改良工法は、図６（１）か
ら順次図８への工程で遂行される。即ち、図６（１）に
示す如く、まずガイド管７を地上に造成したスライム用
のピット９から打ち込み、次いで図６（２）に示す如
く、ガイド管７で案内しながら先端にモニター６を装着
した三重管３を作業機１の油圧装置８によって矢印Ａ₀
の如く所定深さまで圧入する。三重管３の構造は、中央
部が高圧水管、その外側が圧縮空気管、最外部が硬化材
液供給用の管となっている。図６（２）に示す工程で
は、三重管３をモータ（図示せず）で回転Ｒしながら油
圧装置８で押し込んでおり、三重管の先端のメタルビッ
ト６１で削孔しながら、同時に第３供給口２３から硬化
材液供給用の管を経た水Ｗをメタルビット先端から噴出
し、所定深度まで進行して削孔を完了する。

【０００４】次いで、図７（３），（４）の工程が実施
されるが、モニター６のノズル部材６０には上方と下方
とにノズル（図示せず）が穿設してあり、メタルビット
６１の先端からの流路を閉止すると共に、三重管スイベ
ル２への供給切換を行って、モニター６の上方のノズル
からは第１供給口２１からの超高圧水と第２供給口２２
からの圧縮空気との混合した水ジエットＪ₁ を、下方の
ノズルからは第３供給口２３からの硬化材液の造成ジエ
ットＪ₂ を噴射しながら回転Ｒし、上昇Ａ₃ する。ジエ
ットＪ₁ は削孔の周壁を切削破砕するものであり、ジエ
ットＪ₂ はジエットＪ₁ で形成された切削破砕域Ｚを固
化造成する。

【０００５】従って、三重管３が水ジエットＪ₁ 、造成
Ｊ₂ を噴射しながら回転Ｒして削孔底から所定高さＨだ
け作業することにより造成柱（造成杭）Ｃが形成され、
その後は三重管スイベル２への供給を止めてジエットＪ
₁ ，Ｊ₂ を止め、三重管３を抜き上げ、ガイド管７も抜
き取って一工程作業が終了する。なお、スライムピット
９は、削孔過程や切削破砕過程で利用する高圧水や圧縮
空気の作用で切削破砕されたスライムと硬化材液の混合
された排泥として上昇するため、該排泥を溜める場所で
ある。従って、工事中は、スライムピット９から排泥ポ
ンプを用いて取出した排泥を、大型コンテナ車等で廃棄
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のコラムジエット
グラウト工法にあっては、土質に応じた施工基準に基い
て施工されているが、地盤改良の対象となる地中では、
垂直方向（深度）によっても、また水平方向によっても
土質の変化があり、また同じＮ値であっても有機質の混
入度合によって土壌の分離性に差異があるので、実際に
は設計値どおりの造成径Ｄが必ずしも達成出来なかっ
た。即ち、地盤の切削破砕と硬化材の注入とが同一工程
で行われるため、使用する硬化材料は、切削破砕域Ｚの
改良土量に関係なく、水ジエットＪ₁ 、造成ジエットＪ
₂ の噴射時間により決定されており、硬い地盤で所定の
造成径Ｄを得るためには、長時間の噴射が必要となり、
したがって、改良土量に対する使用硬化材量が過大とな
る問題がある。従って、本発明は、上記従来の高圧噴射
撹拌杭工法の問題点を改善しようとするものであり、切
削破砕工程と硬化材注入を行う造成工程とを分離し、切
削破砕工程専用の新規な第１工程用モニターと造成工程
専用の新規な第２工程用モニターとを交換使用し、効率
良く地盤の切削破砕を行って大きな造成杭径を確保し、
必要最小限の硬化材使用量とすることを目的とする。な
お、本願明細書中で「第１工程用モニター」は切削破砕
工程用モニターを意味し、「第２工程用モニター」は造
成工程用モニターを意味するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、図１
（２）に示す如く、作業機１でロッド３により所定深度
を削孔し、次いで図２（３）の如く、側面には複数の高
圧ノズルＮ ₁ を、下端には泥水ノズルＮ ₂ を備えたロッ
ド先端の第１工程用モニター４から高圧水と圧縮空気と
から成る複数の水ジエットＪ₁ ，Ｊ₁ と、その下端から
の水Ｗ又は泥水Ｗ₁ とを噴出しながらロッド３を回転Ｒ
して削孔内を下方から所定高さＨ上昇させる切削破砕工
程を実施し、次いで図２（４）の如く、側面には１つの
高圧ノズルＮ ₁ とその下方に１つの硬化材ノズルＮ ₃ と
を備えたロッド３の先端の第２工程用モニター５から、
高圧水と圧縮空気とから成る水ジエットＪ₁ と、その下
方の硬化材液から成る造成ジエットＪ₂ とを噴出しなが
らロッド３を回転させて切削孔内を下方から所定高さＨ
上昇させる造成工程を行うものである。

【０００８】従って、削孔から造成径Ｄを作る切削破砕
工程と造成工程とを分離したため、切削破砕工程は、対
象土質の切削破砕にのみ適した第１工程用モニターで効
率的に実施し、造成工程は、硬化材液による造成にのみ
適した、即ち、対象土質には無関係な第２工程用モニタ
ーで実施することが出来、両工程の独立的な施工制御が
可能となり、どのような対象土質にあっても第１工程用
モニターの選定によって適切な切削破砕が可能となり、
従って、Ｎ値の高い土質で長時間の切削破砕作業の必要
な工事を遂行しても硬化材を余分に消費することはな
い。また、砂質又は砂礫土での切削破砕工程中は泥水を
下端から噴出するため、切削破砕域での上方のスライム
に対する泥水の置換が有効に達成出来、切削破砕孔壁に
自立性を付与して孔壁がくずれない。また、粘性土での
切削破砕工程にあっては、水を下端から噴出するため、
切削破砕域での上方のスライム濃度を切削破砕孔壁の自
立性を損なわない程度に有効にうすめて、次の造成工程
に於ける硬化材噴射を有効に実行できる。また、切削破
砕作業は複数の高圧ノズルを備えた第１工程用モニター
を用いて複数の水ジエットで行うため、どのような土質
に対しても第１工程用モニターの適切な選定により、切
削効率の向上と切削破砕時間の短縮が可能となる。ま
た、造成工程は切削破砕孔が形成された後に造成工程に
のみ適した第２工程用モニターを用いて行うため、硬い
地盤でも軟弱地盤でも関係なく、切削破砕域Ｚに応じた
造成ジエットの噴射時間のみに依存した硬化材の消費と
なり、硬化材の合理的使用が達成出来る。

【０００９】また粘性土質での施工にあっては、削孔中
も切削破砕工程中も泥水ノズルＮ₂から水Ｗを噴出する
ので、削孔工程から切削破砕工程への切換は、単に、第
１及び第２供給口への供給開始だけで良く、砂質又は砂
礫土質での施工にあっては第１工程用モニター下端の泥
水ノズルＮ₂ から、削孔中は水を、切削破砕工程中は泥
水を噴出するが、削孔工程から切削破砕工程への切換は
三重管スイベルの第３供給口２３への供給切換と、第１
及び第２供給口への供給開始だけで簡便に実施出来て能
率的である。そして、水又は泥水は第１工程用モニター
４の最下部から噴出するため、先行切削される切削破砕
域Ｚは効果的に泥水で充満され、造成孔壁の保護が合理
的に達成出来る。また、切削破砕工程中はロッドを定位
置で回転する間歇上昇運動を行うため、先端部で拡散す
る超高圧水が側壁に有効に作用すると共に、複数の水ジ
エットによる切削能力が複数倍になり、従ってロッドの
回転数を減じることも上昇ピッチを大きくすることも可
能となる。

【００１０】また、切削破砕工程では、上下２個の高圧
ノズル間の１／２のピッチでロッドを上昇させるため、
ロッドの各上昇停止位置は前後２回にわたって水ジエッ
トが反復作用して班のない強力な切削破砕力が作用す
る。また、上下２個の高圧ノズル間の２／３ピッチでロ
ッドを上昇させると、ロッドの上昇停止による各高圧ノ
ズルの停止位置がロッドの上昇ピッチの１／２毎にな
り、従って各高圧ノズルがロッド上昇ピッチの１／２ピ
ッチで切削破砕作用を行う。また、複数の高圧ノズルが
第１工程用モニターの同一レベルから、且つ下方に傾斜
して水ジエットを噴射するので、切削破砕形態が中心に
向かって傾斜上昇する形状となり、従って、空気がロッ
ドに沿って上昇し易くなって土砂の噴き上げが容易とな
り、モニター下端からの泥水と切削破砕されたスライム
との置換作用が充分達成出来る。また、第１工程用モニ
ターの同一縦軸上に上下２個の高圧ノズルを設けて各ノ
ズルから各水ジエットを所定切削破砕径上の同一点に集
中噴射すれば、水ジエットの切削能力が高まると共に土
砂の噴き上げ、即ち土砂の排土力も高まり、砂質又は砂
礫土質の施工では切削破砕されたスライムと泥水との置
換作用が高まる。

【００１１】また、第１工程用モニターが、上部モニタ
ー部材と中間モニター部材と削孔ビットの３部材の螺着
連結体であるため、砂質又は砂礫土の如き泥水置換に一
定の間隔が必要な場合には、適切な寸法の中間モニター
部材の使用が可能であると共に、分解出来て清掃作業が
容易となり、また各部材間の螺合も、部材上端は雄ね
じ、下端は雌ねじであるため、粘性土質での施工では高
濃度の切削スライムに水を付与して濃度をうすめるだけ
で必要泥水となるから、中間モニター部材を省略して高
圧ノズルを下端に近接し、切削破砕作用を削孔底近傍か
ら開始して理想造成柱を形成することも可能である。ま
た、第２工程用モニターも、高圧ノズルを備えた上部モ
ニター部材と、硬化材ノズルを側方に備えて中央に下端
まで開通する硬化材用の大径通路を備えた中間モニター
部材と、上端に閉止面を備えた先端ビットとの３部材の
螺着連結であるため、分解清掃が可能であり、大径通路
の下端が先端ビットの上端閉止面で閉じられているた
め、硬化材付着は大径通路周面、ノズル開口部周面及び
閉止面だけであるので、掃除の特に必要な硬化材ノズル
部は、先端ビットを取り外せば、側方のノズル開口部と
下方の大径通路から掃除作業が出来て作業が容易であ
る。

【００１２】

【実施例】〔例１〕従来慣用の三重管のロッド３の下端
に接続使用するための第１工程用モニター４は、図４
（１）に示す如く、同一レベルの背中合せに２個の高圧
ノズルＮ₁ ，Ｎ₁ を形成した上部モニター部材４０と、
中間モニター部材４２と、削孔ビット４１との３部材連
結形態とした。そして、上部モニター部材４０は三重管
３に対してねじ結合Ｓ₁ で、中間モニター部材４２は上
部モニター部材４０に対してねじ結合Ｓ₂ で、削孔ビッ
ト４１は中間モニター部材４２に対してねじ結合Ｓ₃ で
連結し、各ねじ結合部は、上方のねじが雌ねじ、下方の
ねじが雄ねじとした。また、高圧ノズルＮ₁ は、三重管
中央の超高圧水用管路Ｐ₁ と連通する中心オリフィスＯ
₁ とその周囲を取巻いて三重管の圧縮空気用管路Ｐ₂ に
連通する周囲のオリフィスＯ₂ とから成っている。ま
た、削孔ビット４１は、上部材に完全螺着した状態で、
上面に泥水用管路Ｐ₃₄が確保されるように上面Ｆ₄ が寸
法ｄだけ落ち込み、且つその中央には泥水ノズルＮ₂ が
開口しており、泥水ノズルＮ₂ の下方は大径の開口Ｏ₃
があり、削孔ビット４１の下端側方には削孔用のダイヤ
モンドビットｔ₄ が配設してある。

【００１３】また、第２工程用モニター５は、図４
（２）に示す如く、側方に開口する１個の高圧ノズルＮ
₁ を備えた上部モニター部材５０と、側方に開口する１
個の硬化材ノズルＮ₃ を備えた中間モニター部材５２
と、無孔で先端にダイヤモンドビットｔ₅ を備えた先端
ビットとの３部材連結形態であり、上部モニター部材５
０は三重管３に対してねじ結合Ｓ₁₀で、中間モニター部
材５２は上部モニター部材５０に対してねじ結合Ｓ
₂₀で、先端ビット５１は中間モニター部材５２に対して
ねじ結合Ｓ₃₀で連結し、各ねじ結合部は、上方のねじが
雌ねじ、下方のねじが雄ねじとなっている。また、第２
工程用モニター５に於ける高圧ノズルＮ₁ の構造は第１
工程モニターにおけるそれと同一であるが、その中間モ
ニター部材５２の中間側方には硬化材ノズルＮ₃ が１個
設けてあり、三重管の最外周の泥水用管路Ｐ₃ が上部モ
ニター部材５０内に伸びて中間モニター部材５２に至っ
て中央の大径通路Ｐ₃₅となり、該大径通路Ｐ₃₅は中間モ
ニター部材を下方に貫通すると共に側方の硬化材ノズル
Ｎ₃ に連通している。そして、先端ビット５１を中間モ
ニター部材５２の下端に完全螺着すればその上面Ｆ₅ が
大径通路Ｐ₃₅の下端を閉止する構造とした。

【００１４】次に、Ｎ値５０の土質に於ける造成径Ｄが
２５００mmの柱状固結体の造成を以下のとおり実施し
た。まず、図１の（１）に示す如く、地表面に形成した
スライムピット９から作業機１によってガイド管７を打
ち込んだ後、図１（２）に示す如く、三重管ロッド３に
油圧装置８によって押圧力を付与すると共にモータ（図
示せず）によって回転Ｒを付与し、三重管スイベル２の
第３供給口２３を介して圧送される水Ｗを第１工程モニ
ター４下端の泥水ノズルＮ₂ から３０kg／cm² 圧で噴出
しながら、削孔ビット４１で所定深度まで削孔（矢印Ａ
₀ ）した。次いで、三重管スイベル２の、第１供給口２
１へは超高圧水を、第２供給口へは圧縮空気を、第３供
給口へはベントナイト混入水を供給して、図２（３）に
示す如く、第１工程用モニターの２個の高圧ノズルＮ₁
からは、中心オリフィスＯ₁ からの４００kg／cm² の超
高圧水と周囲のオリフィスＯ₂ からの７kg／cm² の圧縮
空気とから成る水ジエットＪ₁ を噴射し、泥水ノズルＮ
₂ からはベントナイト混入の泥水Ｗ₁ を３０kg／cm² 圧
で噴出しながら三重管ロッド３を一揚程２５mmのピッチ
で、且つ各ステップでは４５秒停止して４回転の角速度
で回転させながら所定高さＨまで間歇的に上昇（矢印Ａ
₁ ）させて造成径Ｄ＝２５００mmの切削破砕域Ｚの所定
高さＨを形成した後、三重管スイベル２への全供給を停
止すると共に、三重管ロッド３を抜き上げて第１工程を
終了した。

【００１５】次いで、第１工程モニター４を外して第２
工程モニター５を装着した後、再度三重管ロッド３を第
１工程開始位置、即ち削孔底まで下ろし（矢印Ａ₂ ）、
スイベル２への供給を切換えて、第１供給口２１へは減
圧した超高圧水を、第２供給口２２へは圧縮空気を、第
３供給口２３へは水：セメント比が１：１重量比の硬化
材液を供給し、図２（４）及び図３（５）に示す如く、
高圧ノズルＮ₁ からは、中心オリフィスＯ₁ から出る３
００kg／cm² 圧の超高圧水と周囲のオリフィスＯ₂ から
出る７kg／cm² 圧の圧縮空気とから成る撹拌用の水ジエ
ットＪ₁ を、硬化材ノズルＮ₃ からは、水：セメント比
が１：１の硬化材液から成る３０kg／cm² 圧の造成ジエ
ットＪ₂ を噴射しながらロッド３を一揚程２５mm、３０
秒停止して４回の回転速度で回転Ｒし、造成ジエットＪ
₂ から硬化材を１８０リットル／min で噴出し、同時に
ロッド３を所定高さＨだけ上昇（矢印Ａ₃ ）した後、ス
イベル２の全供給口を停止して第２工程を終了した。次
いで、三重管ロッド３を抜き取り、ガイド管７も抜き取
り、１本の造成柱（造成杭）Ｃを地中に造成して一工程
施工を終了した。以下、同様の施工工程を繰返しながら
地中の所定範囲に造成柱Ｃの隣接集合体を造成した。

【００１６】以上の施工にあっては、最初の削孔工程と
引続く切削破砕工程とは、第１工程用モニター４を装着
したまゝ実施出来、且つ削孔時の水の噴出Ｗと切削破砕
時の泥水の噴出Ｗ₁ とが同一の泥水ノズルＮ₂ で実施出
来るため、従来の如く削孔工程終了後にノズルの切換え
を行う手間が省け、削孔工程から切削破砕工程への切換
えは、三重管スイベル２への供給切換えのみ、即ち、削
孔工程では第３供給口２３のみへ水を供給していたの
を、切削破砕工程では第３供給口２３へベントナイト混
入水（泥水）を供給すると共に、第１供給口２１へは超
高圧水を、第２供給口２２へは圧縮空気を供給するよう
に、三重管スイベル２への供給を切換えるのみで連続的
に実施出来、作業性が向上した。

【００１７】また、切削破砕工程は造成工程の前に分離
独立して行うために、地盤に応じて適切な施工が、しか
も２個の高圧ノズルＮ₁ による２本の超高圧の水ジエッ
トＪ₁ によって短時間に終了出来た。更に、比重の大な
泥水Ｗ₁ をモニターの最下端から噴出しながら施工上昇
するので、その上部での水ジエットＪ₁ による切削破砕
によって出来たスライムを上方に押し上げながらスライ
ムと泥水Ｗ₁ との置換が効率良く達成出来、泥水Ｗ₁ に
よって切削域側壁の自立性が保てた。また、硬化材によ
る造成は、第１工程、即ち切削破砕工程で切削破砕域Ｚ
が完全に形成され、且つ切削破砕域Ｚが泥水Ｗ₁ に置換
されている状態で実施するため、水ジエットＪ₁ による
撹拌とその下方からの造成ジエットＪ₂ との協同作用に
よって硬化材の泥水Ｗ₁ に対する置換も合理的に達成出
来た。なお、撹拌用の水ジエットＪ₁ は切削破砕時の水
ジエットＪ₁ よりも減圧噴射したため、切削破砕域Ｚの
側壁を崩すことなく、硬化材置換のための撹拌作用が好
適に実施出来た。

【００１８】また、第１工程用モニター４も第２工程用
モニター５も、共に３部材の螺着連結で構成されている
ため、ノズル部分及びそれに連通する通路部分のひんぱ
んに必要な清掃作業はこれら部材を分解することで容易
となった。特に第２工程用モニターでは硬化材（セメン
ト）が付着するが、先端ビット５１を外すことにより大
径通路Ｐ₃₅の開口側からと硬化材ノズルＮ₃ の開口側か
ら掃除作業が容易にできるようになった。また、各モニ
ターの各部材間の螺合は上方部材の下端に雌ねじを、下
方部材の上方に雄ねじを形成して行うので、部材間の交
換、例えば、第１工程用モニター４の上部モニター部材
４０と第２工程用モニター５の上部モニター部材５０と
の交換すら可能である。

【００１９】〔例２〕第１工程用モニター４の上部モニ
ター部材４０として図５（１）に示す如き高圧ノズルＮ
₁ を採用した、即ち、２個の高圧ノズルＮ₁ を上部モニ
ター部材４０の同一縦線上の上下に距離ｌ₁ ＝２００mm
で配置すると共に、両ノズルを傾斜させて切削破砕造成
径２５００mmの壁面で両ノズルからの２本の水ジエット
Ｊ₁ ，Ｊ₁ が合体するように配置した高圧ノズル構造を
採用した。そして第１工程用モニター４に於ける高圧ノ
ズル構造以外の事項の全ては例１と同一で実施した。

【００２０】本実施例にあっては、２本の水ジエットＪ
₁ ，Ｊ₁ が合体して集中作用するため、切削破砕力が高
まり、また上方の水ジエットＪ₁ が斜め下方に傾斜して
切削作用を行うため、削孔から外方への切削破砕上面も
傾斜し、従って、モニター最下端から噴出する泥水Ｗ₁
によって置換されるスライムの削孔への集中及び削孔を
経て地上のスライムピット９への上昇流出が極めて容易
となり、土砂の排出力が高まった。その他は例１と同様
の作用効果を奏した。

【００２１】〔例３〕第１工程用モニター４の高圧ノズ
ル構造を図５（２）の如く設け、即ち、高圧ノズルＮ₁
を上下に２個背中合せで上下にｌ₂ の距離で設け、ロッ
ド（モニター）の上昇ピッチ（ステップ）を１／２ｌ₂
で実施した以外は例１と同一に実施した。本実施例にあ
っては、ロッド即ちモニターの各停止位置で水ジエット
Ｊ₁ が前後２回づつ切削作用を行うため切削能力が高ま
り、ロッド３の各停止位置での停止時間の短縮化が計れ
ると共に、切削壁面も比較的平滑になった。その他は例
１と同様の作用効果を奏した。

【００２２】〔例４〕第１工程用モニター４の高圧ノズ
ル構造を図５（３）の如く設けた、即ち、高圧ノズルＮ
₁ の２個をモニター部材４０の同一縦線上の上下に距離
ｌ₃ で設けた。そして、ロッド（モニター）の間歇上昇
ピッチが２／３ｌ₃ となるようにｌ₃ を決めた。その他
の構造及び施工実施は例１と同一に実施した。本実施例
にあっては、水ジエットＪ₁ がロッドの各停止位置及び
停止位置の中間を１回噴射するため切削壁面に殆んど班
なく水ジエットＪ₁ が作用して孔壁を均一に仕上げるこ
とが出来た。その他は例１と同様の作用効果を奏した。

【００２３】〔例５〕第１工程用モニターを図５（４）
の構造に変更した以外は例１と同一に実施した。即ち、
第１工程用モニターは図５（４）に示す如く、上部モニ
ター部材４０には２個の高圧ノズルＮ₁ を同一レベルで
背中合せに配置すると共に、斜め下方に噴射するように
した。また、中間モニター部材４２を省いて削孔ビット
４１を上部モニター部材４０の下端に螺合して高圧ノズ
ルＮ₁ の位置を削孔ビット４１に近接し、高圧ノズルＮ
₁ による水ジエットＪ₁ が削孔底、即ち削孔ビット４１
の下端面上で、切削破砕域の有効径２５００mmに到達す
るように構成した。

【００２４】本実施例では、高圧ノズルＮ₁ が第１工程
用モニター下端に近接しており、且つ高圧ノズルＮ₁ が
下方に傾斜しているため、切削破砕域Ｚの形成が削孔底
のレベルから可能となり、従って、造成柱Ｃも削孔底か
らの設計どおりの形状が得られた。また、高圧ノズルＮ
₁ が下方に傾斜しているために、例２のノズル同様に、
スライムの削孔への集中及び引続く削孔を経ての地上の
スライムピット９への上昇流出が極めてスムーズとな
り、土砂排出作用が大きくなった。その外は例１と同様
の作用効果を奏した。

【００２５】〔例６〕Ｎ値４の粘性土質に例１の施工を
施した。但し、第１工程用モニター４は、中間モニター
部材４２を省略し、上部モニター部材４０に削孔ビット
４１を螺着した形態のものを使用し、削孔工程と引続く
切削破砕工程とは共に泥水ノズルＮ₂ から水Ｗを噴出施
工した。その他は例１と同様に実施した。従って、削孔
工程から切削破砕工程への切換時には、第３供給口２３
への供給はそのまゝで、単に第１、第２供給口２１，２
２への供給を付加するのみで達成出来、また、水ジエッ
トＪ₁ が削孔ビット４１に近接して削孔底の近くから切
削破砕作用を行うため、理想的な造成柱Ｃが形成出来
た。また、切削スライムは高濃度であるため泥水ノズル
Ｎ₂ からの水Ｗを付与して濃度をうすめるだけで造成工
程で必要な泥水域が出来た。その他は、例１同様の作用
効果を奏した。

【００２６】〔その他〕各実施例では高圧ノズルＮ₁ を
２個採用したが、高圧ノズルＮ₁ の個数は、三重管スイ
ベル２への超高圧水と圧縮空気との供給との関係で決ま
り、また、ロッド３の角回転速度やロッドの上昇ステッ
プ（ピッチ）長にも影響するので、高圧ノズルＮ₁ の個
数、ノズル間距離、ロッドの回転数、及びその上昇ピッ
チ、三重管スイベル２への供給条件等は、適宜に相関的
に設定すれば良い。従って、高圧ノズルＮ₁ の複数個を
適切に配置すれば、ロッド３を回転させながら連続的に
上昇運動させても所期の切削破砕効果が得られ、削孔工
程と切削破砕工程との切換えが三重管スイベル２への供
給切換のみで達成出来ることと相まって工程管理が容易
になり、作業性が向上する。

【００２７】また、第２工程用モニター５の高圧ノズル
Ｎ₁ からの水ジエットＪ₁ をスライムの撹拌作用と共に
側壁面の仕上げ切削作用に用いることも可能である。ま
た、切削破砕工程に使用する泥水Ｗ₁ は、スライムピッ
ト９に溜ったスライムを泥水処理プラント（図示せず）
で土砂を分離処理してベントナイトの溶け込んだ泥水Ｗ
₁ を採り出し、これを循環再利用すれば、コスト上も産
業廃棄物処理上も有利である。また、水ジエットＪ₁ に
供給する高圧水は対象土質に応じて適切な圧力を設定す
れば良い。また、削孔工程のみを専用のロッドで施工
し、別のロッドで切削破砕作業を行なうことも出来る。

【００２８】

【発明の効果】硬化材液を注入する造成工程の前に、水
ジエットと水又は泥水とによる切削破砕工程を遂行する
ため、造成工程は施工土質に関係なく設計どおりに実施
出来、したがって硬化材（セメント）の過剰使用が防げ
る。また、削孔工程と切削破砕工程とが第１工程用モニ
ターで連続的に実施出来るため施工上の工程管理が容易
になり、作業性が向上する。また、切削破砕工程は第１
工程用モニターを用い、造成工程は第２工程用モニター
を用いて施工するため、どのような土質にあっても、第
１工程用モニターの適切な選定により切削破砕工程が効
率良く実施出来、第２工程用モニターは土質に関係なく
汎用出来、従って、どのような土質に対しても効果的に
実施出来る。また、従来は、切削と硬化材の噴射とを同
一工程で行なっていたため、造成杭壁面を高圧ジエット
が１回しか切削しなくて壁面の仕上がりが粗くなってい
たが、当工法では造成杭の壁面が複数の高圧ノズルから
の高圧ジエットで同時に複数回切削するため、造成杭の
壁面が従来の１つの高圧ノズルからの高圧ジエットの切
削に比べてより均一となり、より円筒形の造成杭が形成
出来る。

【００２９】また、切削工程は第１工程用モニターを用
いて複数の超高圧の水ジエットの作用下で行うため、適
切な第１工程用モニターの選定によって、どのような土
質にも相応の時間で適切に施工出来、砂質又は砂礫土で
の切削破砕工程にあっては、モニター最下端から泥水を
噴き上げるため、切削スライムに対する泥水の置換、及
び切削スライムの地上のスライムピットへの排出が有効
に達成される。また、粘性土質の切削破砕工程にあって
は、モニター最下端から水を噴き上げるため、上方の高
濃度のスライムを適正にうすめ、次の造成工程での硬化
材の噴出置換が有効に達成出来る。また、造成工程は、
あらかじめ泥水に置換された造成域を、超高圧水ジエッ
トで撹拌しながら下方の造成ジエットによる硬化材を泥
水と置換して行くので、硬化材による置換が設計どおり
確実に実施出来、均質な造成柱の設計どおりの隣接造成
が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作用説明図であって、（１），（２）
は各工程の図である。

【図２】本発明の図１につづく作用説明図であって、
（３），（４）は各工程の図である。

【図３】本発明の図２につづく作用説明図であって、
（５），（６）は各工程の図である。

【図４】本発明のモニター図であり、（１）は第１工程
用モニターの、（２）は第２工程用モニターの断面図で
ある。

【図５】本発明の第１工程用モニターの部分断面図であ
って、（１）〜（４）はそれぞれ変形例図である。

【図６】従来のコラムジエットグラウト工法の作用説明
図であって、（１），（２）は各工程の説明図である。

【図７】従来の工法の図６につづく作用説明図であっ
て、（３），（４）は各工程の図である。

【図８】従来工法の図７につづく作用説明図である。

【符号の説明】

１…作業機２…三重管スイベル３…三重管４…第１工程用モニター５…第２工程用モニター６…モニター７…ガイド管８…油圧装置９…スライムピット２１…第１供給口２２…第２供給口２３…第３供給口４０，５０…上部モニター部材４１…削孔ビット４２，５２…中間モニター部材５１…先端ビットＮ₁ …高圧ノズルＮ₂ …泥水ノズルＮ₃ …硬化材ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者新井秀彦東京都港区南青山１丁目２番６号日産建設株式会社内 (72)発明者本村清次東京都港区南青山１丁目２番６号日産建設株式会社内 (72)発明者和田國男東京都港区南青山１丁目２番６号日産建設株式会社内 (72)発明者海老澤明東京都港区南青山１丁目２番６号日産建設株式会社内 (72)発明者大山照夫東京都港区南青山１丁目２番６号日産建設株式会社内 (72)発明者舟久保久一東京都港区南青山１丁目２番６号日産建設株式会社内 (72)発明者伊藤征文東京都港区南青山１丁目２番６号日産建設株式会社内 (56)参考文献特開平４−115014（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−133918（ＪＰ，Ａ) 特公平２−35090（ＪＰ，Ｂ２) 福岡正己編「最新の薬液注入工法の設計と施工例」（昭58年３月15日発行）近代図書株式会社Ｐ．243〜Ｐ．284

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】作業機（１）でロッドにより所定深度を
削孔し、次いで、側面には複数の高圧ノズル（Ｎ ₁ ）
を、下端には泥水ノズル（Ｎ ₂ ）を備えたロッド先端の
第１工程用モニター（４）から、高圧水と圧縮空気とか
ら成る複数の水ジエット（Ｊ₁ ）と、下端からの水
（Ｗ）又は泥水（Ｗ₁ ）とを噴出しながらロッドを回転
して削孔内を下方から所定高さ（Ｈ）上昇させる切削破
砕工程を実施し、次いで、側面には１つの高圧ノズル
（Ｎ ₁ ）とその下方に１つの硬化材ノズル（Ｎ ₃ ）とを
備えたロッド先端の第２工程用モニター（５）から、高
圧水と圧縮空気とから成る水ジエット（Ｊ₁ ）と、その
下方の硬化材液から成る造成ジエット（Ｊ₂ ）とを噴出
しながらロッドを回転させて切削孔内を下方から所定高
さ（Ｈ）上昇させる造成工程を行うことを特徴とする地
盤改良工法。
【請求項２】ロッド先端の第１工程用モニター（４）
の下端の泥水ノズル（Ｎ₂ ）から水（Ｗ）を噴出しなが
ら所定深度削孔し、次いで該泥水ノズル（Ｎ₂ ）から水
（Ｗ）又は泥水（Ｗ₁ ）を、該第１工程用モニター
（４）側面の複数の高圧ノズル（Ｎ₁ ）から水ジエット
（Ｊ₁ ）を噴射して切削破砕工程を行う請求項１記載の
方法。
【請求項３】切削破砕工程ではロッド（３）が定位置
で回転する間歇上昇運動を行う請求項１又は２記載の方
法。
【請求項４】高圧ノズル（Ｎ₁ ）が同一縦線上に上下
２個設けられ、且つ、上下のノズル（Ｎ₁ ）が各水ジエ
ット（Ｊ₁ ）を所定切削破砕径上の同一点に集中するよ
うに噴射する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方
法。
【請求項５】高圧ノズル（Ｎ₁ ）が上下に２個設けら
れ、且つロッドの間歇上昇ピッチが高圧ノズル（Ｎ₁ ）
間ピッチの１／２である請求項１乃至３のいずれか１項
に記載の方法。
【請求項６】ロッド（３）の間歇上昇ピッチが高圧ノ
ズル（Ｎ₁ ）の間隔の２／３である請求項４の方法。
【請求項７】複数の高圧ノズル（Ｎ₁ ）が第１工程用
モニター（４）上の同一レベルで、且つ同一下方傾斜角
に噴射する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方
法。