JP2704703B2 - 地盤改良工法 - Google Patents

地盤改良工法

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JP2704703B2
JP2704703B2 JP6077994A JP7799494A JP2704703B2 JP 2704703 B2 JP2704703 B2 JP 2704703B2 JP 6077994 A JP6077994 A JP 6077994A JP 7799494 A JP7799494 A JP 7799494A JP 2704703 B2 JP2704703 B2 JP 2704703B2
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儀助 海老根
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ソイル工業株式会社
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、グラウトを地盤中に注
入して軟弱地盤を改良する地盤改良工法に係り、特にグ
ラウトを高圧で地盤中に注入する高圧注入式の地盤改良
工法に関する。
【0002】
【従来の技術】高圧注入式の地盤改良工法としては、下
端部にグラウト噴射孔を有する中空ロッドを地中に回転
させながら打込み、この中空ロッドに圧送したグラウト
を前記グラウト噴射孔から噴射させて地盤中へ注入する
工法がある(例えば、特開昭62−20328号公報参
照)。かゝる工法によれば、高圧噴射によりグラウトが
中空ロッドから遠く離れた場所まで浸透し、中空ロッド
の一回の打込みで広範囲の地盤が改良されるようにな
る。
【0003】ところで、都市部の地下には、水道管を始
め、ガス管や電設管などの多くの管が埋設されており、
一旦、地盤沈下が起こると、大きな被害が発生すること
になる。このため、地盤沈下の前兆があった場合、ある
いは地盤沈下が予想される場合は、速やかに地盤の補強
を行なう必要がある。この場合、上記高圧注入方式の地
盤改良工法を採用すれば、周辺地盤を掘り起こすことな
く既埋設管の下側にグラウトを注入することができ、埋
設管の支持地盤を簡便に補強できることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記高
圧噴射方式の地盤改良工法によれば、中空ロッドの周り
の広い範囲にグラウトが浸透するため、周辺の地下構造
物に損害を与える危険があるばかりか、地盤改良をした
くない区域にも影響を及ぼし、その適用は大きな制限を
受けるという問題があった。
【0005】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、危険区域や不
必要区域に影響を及ぼすことなく簡便に地盤を補強でき
る、高圧注入方式の地盤改良工法を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】 本発明は、上記目的を
達成するため、周面に軸方向に延びる開口部を設けた中
空マンドレルを地中に打込んだ後、先端部にグラウト噴
射孔を有する中空ロッドを前記中空マンドレルに挿入
し、該中空マンドレル内で中空ロッドを回転および上下
移動させながら、その中にグラウトを圧送し、前記グラ
ウト噴射孔から噴射するグラウトを前記マンドレルの開
口部から扇形状に吐出させて硬化層を造成し、しかる
後、前記マンドレルを地中から引抜くようにしたことを
特徴とする。本発明は、既埋設管の支持地盤の改良に用
いて有用となるもので、この場合は、中空マンドレルの
開口部を、既埋設管の下側区域に指向させるようにす
る。
【0007】
【作用】上記のように構成した地盤改良工法によれば、
中空ロッドのグラウト噴射孔から噴射されたグラウト
は、中空マンドレルの開口部を通して吐出されるので、
該中空マンドレルの開口部の向け先を特定することによ
り、危険区域や不必要区域へのグラウトの浸透を規制で
きる。また、中空マンドレルの開口部を既埋設管の下側
区域に指向させた場合は、既埋設管の支持地盤を集中的
に補強できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基いて説
明する。
【0009】図1乃至図3において、1は、水道管、ガ
ス管、電設管等の管で、道路2下の地盤3中に埋設され
ている。道路2の脇にはビルディング4が構築されてお
り、その立壁4aが、前記管(以下、これを既埋設管と
いう)1に近接する位置を地下方向へ延ばされている。
本実施例は、この既埋設管1の下側の支持地盤を補強し
ようとするもので、この補強に際しては、先ず既埋設管
1とビルディング4の立壁4aとの間の地盤中に中空マ
ンドレル(鋼管)5を打込む。中空マンドレル5の周面
には、所定の幅で軸方行に延びる開口部6が設けられて
おり、中空マンドレル5は、その開口部6を既埋設管1
の下側領域に向けて打込まれている。この開口部6の長
さは、改良すべき地盤の厚さTと同じかそれより大きく
設定され、また、その開口部6の開口角度θは、こゝで
は140度程度とされている。なお、中空マンドレル5
の打込み方法は任意であり、例えば重錘やバイブロハン
マーを用いて強制的に打込む方法を採用しても、あるい
は別途掘削機で穿孔した孔に後に嵌入させる方法を採用
しても良い。
【0010】次に、上記中空マンドレル5内に中空ロッ
ド7を挿入する。この中空ロッド7は、その後端部が駆
動機構(図示略)に支持されており、該駆動機構の作動
により回転および昇降動するようになっている。中空ロ
ッド7の先端部にはグラウト8を噴射するグラウト噴射
孔9が設けられ、一方、その後端部には中空内部にグラ
ウト8を圧送する高圧ポンプ(図示略)に結ぶ配管がス
イベル継手(図示略)を介して接続されている。グラウ
ト8は、セメントに混和剤と水とを配合してミルクとし
たもので、前記ポンプの作動により中空ロッド7内に圧
送され、グラウト噴射孔9から放射方向へ噴射されるよ
うになる。なお、この噴射圧力は、一例として 0.196〜
0.392 Pa ( 200〜400kgf/cm2)に設定される。また、
中空ロッド7の先端部には、複数の掘削用羽根10が取
付けられている。
【0011】本実施例においては、上記中空ロッド7
を、図示を略す駆動機構により回転させながら中空マン
ドレル5内に挿入する。この時、中空マンドレル5が強
制的に打込まれたものであれば、その中に土砂が詰まっ
ているので、中空ロッド7と一体に回転する羽根10に
よりこの土砂が掘削され、中空ロッド7の下降が可能に
なる。このようにして、中空ロッド7を下降させ、その
先端が中空マンドレル5の底部付近に達したらその下降
を停止させる。
【0012】 次に、中空ロッド7の回転を継続しなが
らこれを一定速度で引上げ、これと同時に図示を略す高
圧ポンプを作動させて、中空ロッド7内にグラウト8を
圧送する。このグラウト8は、グラウト噴射孔9から放
射方向へ噴射され、グラント噴射孔9が中空マンドレル
5の開口部6に臨む位置では、該開口部6から吐出し
て、既埋設管1の下方領域へ奥深くかつ扇形の拡がりを
もって浸透する。また、グラウト噴射孔9が開口部6と
反対側へ向いた場合は、グラウト8は中空マンドレル5
の内壁に衝突して跳ね返り、前記同様に開口部6から外
部へと吐出される。ただし、この時のグラウトは、前記
跳ね返りにより減勢されているので、その地盤中への浸
透深さは、前記開口部6から直接吐出する場合に比して
小さくなる。
【0013】 このようにして、中空ロッド7の引上げ
に応じて、既埋設管1の下側には、下方から順に硬化層
(地盤改良層)11が積層形成され、グラウト噴射孔9
が中空マンドレル5の開口部6の上縁を通過する際に
は、該硬化層11が既埋設管1の下面に接するまで嵩上
げされて、所定厚さTの硬化層11が造成される。そし
て、中空ロッド7のグラウト噴射孔9が中空マンドレル
5の開口部6の上縁を通過すると同時に高圧ポンプが停
止され、中空ロッド7は、そのまゝ回転のみを継続しな
がら上昇して、中空マンドレル5から完全に引抜かれ
る。その後、中空マンドレル5が地盤3中から引抜か
れ、その場での地盤改良作業は終了する。しかして、こ
ん地盤改良中、中空マンドレル5によりビルディング4
の立壁4a方向へのグラウト8の吐出が規制されている
ので、該立壁4aにグラウト8が衝突することはなく、
その損傷は未然に防止される。
【0014】なお、上記実施例において、中空ロッド7
を中空マンドレル5から引上げながらグラウト8を噴射
させるようにしたが、これに代えて、中空ロッド7を中
空マンドレル5に挿入しながらグラウトを噴射させるよ
うにしても、あるいは挿入と引上げとの双方でグラウト
を噴射させるようにしても良い。また、上記実施例にお
いて、中空マンドレル5の開口部6の開口角度θを14
0度程度に設定したが、この開口角度θは、後方の地下
構造物(立壁4a)に影響を与えない範囲であれば、任
意の大きさに設定することができる。また、この種の高
圧注入式の地盤改良工法としては、グラウトと高圧水ま
たは高圧空気とを併用して、これらを一緒にまたは個別
に噴射させて改良能力を高める工法があるが、本発明
は、このような工法にも適用可能であることはもちろん
である。
【0015】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝる地盤改良工法によれば、中空ロッドのグラウト噴
射孔から噴射されたグラウトを中空マンドレルの開口部
を通して吐出させるので、該開口部の向け先を特定する
ことにより、危険区域または不必要区域へのグラウトの
浸透を規制することができ、地下構造物が建て混んでい
る市街地においても、安全に地盤の改良をなし得る。ま
た、中空マンドレルの開口部を既埋設管の下側区域に指
向させた場合は、既埋設管の支持地盤を集中的に補強で
き、利用価値は高まる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に地盤改良工法の実施に用いる装置およ
び実施態様を示す断面図である。
【図2】図1のA−A矢視線に沿う断面図である。
【図3】本発明で用いる中空マンドレルと中空ロッドと
の関係を示す断面図である。
【符号の説明】
1 既埋設管 3 地盤 5 中空マンドレル 6 開口部 7 中空ロッド 8 グラウト 9 噴射孔 11 地盤改良層

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周面に軸方向に延びる開口部を設けた中
    空マンドレルを地中に打込んだ後、先端部にグラウト噴
    射孔を有する中空ロッドを前記中空マンドレルに挿入
    し、該中空マンドレル内で中空ロッドを回転および上下
    移動させながら、その中にグラウトを圧送し、前記グラ
    ウト噴射孔から噴射するグラウトを前記マンドレルの開
    口部から扇形状に吐出させて硬化層を造成し、しかる
    後、前記マンドレルを地中から引抜くことを特徴とする
    地盤改良工法。
  2. 【請求項2】 中空マンドレルの開口部を、既埋設管の
    下側区域に指向させることを特徴とする請求項1に記載
    の地盤改良工法。
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