JP2819025B2

JP2819025B2 - 軟弱地盤改良工法

Info

Publication number: JP2819025B2
Application number: JP63258593A
Authority: JP
Inventors: 信夫森
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1988-10-14
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1998-10-30
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: JPH02108722A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、軟弱地盤中に固結パイルを造成すること
によって地震時の液状化防止を図る軟弱地盤改良工法に
関するものである。

「従来の技術」従来、軟弱地盤改良工法としては、例えば、セメン
ト、石灰などの安定材を土中で混合撹拌処理して土を化
学的に固結させて柱状の固結パイルを多数造成する固結
パイル工法が知られており、この固結パイル工法の代表
的なものとして、デミック・エル工法がある。

このデミック・エル工法は、安定材としてセメント系
硬化材を用いた固結パイル工法であって、軟弱地盤中に
スラリー状のセメント系硬化材を圧入し、撹拌軸で連続
的に混合して、地盤の土粒子間の構造を水和反応および
ポラゾン反応で硬化させて改良するものである。

このデミック・エル工法で使用する施工機械は、上部
に回転駆動装置が設けられ、この回転駆動装置にシャフ
トが連結され、このシャフトの下端部に撹拌翼が取り付
けられていると共に、上記セメント系硬化材が上記シャ
フトの中を通じて撹拌翼から吐出する構造になってお
り、しかも、通常は、上記シャフトを二軸として混合性
能の増加と能率向上を図っている。そして、この施工機
械の撹拌翼は、通常、その直径が1mで、これが0.2mのラ
ップで連装備され、約1.5m²の面積が一度の施工で改良
されるようになっている。

「発明が解決しようとする課題」ところで、上記の固結パイル工法では、改良対象上
の土質に適した硬化材を添加することにより、所要強度
が確実に得られる、短時間で所要強度が得られ、工期
を大幅に短縮できる、低振動、低騒音工法であり、周
辺地域に影響を与えない、従来の工法のように大量の
砂を使用しないので、省資源に貢献する、施工管理に
必要なデータ（撹拌翼の昇降速度・回転数、スラリーの
注入量など）が自動記録される、などという優れた特徴
がある反面、地震時の液状化を防止する場合、多数の固
結パイルを密に造成する必要があるため、軟弱地盤の層
が厚く、固結パイルを地下深部まで打設しなければなら
ない場合には、工費が高くなるという難点がある。

ところが、地下深部では相対的に地震力が小さいた
め、層の厚い軟弱地盤であっても深層部では液状化の恐
れが少ないと考えられており、特にその地盤上に構築す
る構造物が低層の場合には、工費を極力低減化すること
が望まれていた。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、特に
低層の構造物の液状化対策として好適な低コストの軟弱
地盤改良工法を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」この発明の軟弱地盤改良工法は、軟弱地盤中に多数の
固結パイルを打設する際に、深い固結パイルと浅い固結
パイルとを交互にかつ互いに離間させて打設し、軟弱地
盤の浅層部では固結パイルを密に造成し、軟弱地盤の深
層部では固結パイルを疎に造成することを特徴とする。

「作用」この発明の軟弱地盤改良工法においては、軟弱地盤中
に多数の固結パイルを打設する際に、幾つかの固結パイ
ルを比較的深い層まで打設すると共に、これらの各固結
パイルの間に残りの固結パイルを上記固結パイルよりも
浅く打設することによって、地震力の大きな浅層部では
固結パイルが密に造成されて強固な複合地盤が構築され
ることとなり、かつ地震力の小さな深層部では固結パイ
ルが疎に造成されて工費の低減化が図られることとな
り、これによって、地震時における液状化防止効果を十
分に確保したまま工費の低減化を図られることとなる。
また、この工法は長さの異なる固結パイルを同一の施工
機械で打設することも可能であるので、さらに工費の低
減化が図られることになる。

「実施例」以下、この発明の一実施例を第１図ないし第３図を参
照して説明する。

この実施例の軟弱地盤改良工法では、第１図に示すよ
うに、軟弱地盤Ｇ上に縦横に所定の間隔で多数設定され
る施工位置にそれぞれ固結パイルＰを打設するが、その
際、任意の施工位置において固結パイルＰを比較的深い
層まで打設したとすると、この固結パイルＰの施工位置
と隣合う四つの施工位置には、固結パイルＰを上記固結
パイルＰよりも浅く打設する。そして、この固結パイル
Ｐの施工位置と隣合う施工位置には固結パイルＰを再び
深い層まで打設することによって、上記軟弱地盤Ｇの浅
層部では固結パイルＰを密に造成し、同軟弱地盤の深層
部では固結パイルＰを疎に造成するようにする。

上記固結パイルＰを造成する方法としては、例えばデ
ミック・エル工法がある。

このデミック・エル工法で使用する施工機械は、第２
図に示すように、その主要部がクローラ式ベースマシン
１として構成されているものであって、クローラ２、作
業部３、およびブーム４により支持された支柱５から概
略構成されたものである。上記支柱５には、撹拌軸駆動
装置６が図示しない上下動駆動装置により上下動自在に
支持され、この撹拌軸駆動装置６には、その下端に一対
の中空筒状の撹拌軸７が左右（第２図中の紙面に垂直な
方向）に並んで連結されている。なお、この撹拌軸７内
に中空部は、図示しない安定材供給手段によって、例え
ばセメントモルタル、セメントミルクなどのセメントス
ラリーが安定材として供給されるようになっている。

次に、この発明の軟弱地盤改良工法を上記施工機械を
用いて行なう場合について、第３図を参照して説明す
る。

最初に、一対の撹拌軸７、７を撹拌軸駆動装置６に連
結し（第３図（ａ）参照）、この撹拌軸駆動装置６によ
り撹拌軸７、７を回転下降させることによって、これら
撹拌軸７、７を軟弱地盤Ｇ中に貫入させる（第３図
（ｂ）参照）。次に、撹拌軸７、７が十分に貫入した状
態で、これら撹拌軸７、７上端にさらに一対の撹拌軸
７、７を連結し（第３図（ｃ）参照）、さらに、上述し
たような貫入工程を継続する。

そして、二つ連結された撹拌軸７、７の最下端部が、
第３図中の破線で示す地盤改良目標深さから所定距離だ
け手前の位置まで下降した時に（第３図（ｄ）参照）、
図示しない安定材供給手段によって撹拌軸７内の中空部
にセメントスラリー等の安定材を圧入、供給する。この
ようにすると、撹拌軸７内の中空部に供給された安定材
が下方へ流下して、その撹拌軸７の下端部に設けられた
図示しない吐出口から軟弱地盤Ｇ中に吐出される。そし
て、さらに撹拌軸７を回転下降させつつ安定材を吐出さ
せることによって地盤土壌と安定材とを撹拌混合する
（第３図（ｅ）参照）。

このようにして撹拌軸７の最下端部を地盤改良目標深
さまで到達させ、次に、撹拌軸７を回転上昇させる（第
３図（ｆ）参照）。なお、この状態でも、上述した安定
材供給手段からの撹拌軸７内への安定材の供給を継続し
ておく。そして、さらに撹拌軸７を回転上昇させつつ安
定材を吐出させることによって、地盤土壌と安定材とを
撹拌混合して地盤改良を行なう。この場合、安定材の注
入量に対応する量の地盤土壌は余剰になるが、撹拌軸７
が回転上昇しているため、余剰の土壌Ｓはスクリュー羽
根等の影響で地上に排出される（第３図（ｇ）参照）。

そして、このようにして撹拌軸７、７を上昇させ、二
本連結されている撹拌軸７、７のうち上方の撹拌軸７が
地上に完全に露出した後、上方の撹拌軸７を切り離し、
再度、駆動装置６を撹拌軸７に連結する（第３図（ｈ）
参照）。そして、さらに撹拌軸７下端部の吐出口から安
定材を軟弱地盤Ｇ中に吐出させつつその撹拌軸を回転上
昇させることによって、地盤土壌と安定材とを混合撹拌
しながら撹拌軸７、７を地上まで引き抜き、それによっ
て固結パイルＰを造成する。

なお、この実施例では、撹拌軸が二軸の施工機械によ
って固結パイルＰを造成したが、一軸または三軸以上の
撹拌軸を備えた施工機械を用いて固結パイルＰを造成し
ても良い。また、安定材としては、必ずしもセメントモ
ルタル、セメントミルクなどのセメントスラリーを使用
する必要はなく、水ガラス、セメントペーストなどを使
用しても良く、生石灰、セメントなどを粉粒体のまま使
用しても良く、あるいはこれらにCMCのような増粘材ま
たはベントナイト等を添加したものを使用しても差し支
えない。

「発明の効果」この発明の軟弱地盤改良工法は、軟弱地盤中に多数の
固結パイルを打設する際に、幾つかの固結パイルを比較
的深い層まで打設すると共に、これらの各固結パイルの
間に残りの固結パイルを上記固結パイルよりも浅く打設
するようにしたので、地震力の大きな浅層部では固結パ
イルを密に造成して強固な複合地盤を構築することがで
き、かつ地震力の小さな深層部では固結パイルを疎に造
成して工費の低減化を図ることができ、これによって、
地震時における液状化防止効果を十分に確保したまま工
費の低減化を図ることができる。また、この軟弱地盤改
良工法は同一の施工機械で造成することができるので、
さらに工費の低減化が図られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、この発明の一実施例を示す図で
あって、第１図は軟弱地盤改良工法を説明する説明図、
第２図はデミック・エル工法で使用する施工機械の概略
構成図、第３図はデミック・エル工法を説明する説明図
である。Ｇ……軟弱地盤、Ｐ……固結パイル、１……クローラ式
ベースマシン、２……クローラ、３……作業部、４……
ブーム、５……支柱、６……撹拌軸駆動装置、７……撹
拌軸、Ｓ……余剰の土壌。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】軟弱地盤中に多数の固結パイルを打設する
際に、深い固結パイルと浅い固結パイルとを交互にかつ
互いに離間させて打設し、軟弱地盤の浅層部では固結パ
イルを密に造成し、軟弱地盤の深層部では固結パイルを
疎に造成することを特徴とする軟弱地盤改良工法。