JP2886512B2 - 軟弱地盤の改良・補強工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軟弱地盤の改良・
補強工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に軟弱土と呼ばれる地盤の多
くは、締まっていない砂地盤を除いて、細粒土に分類さ
れるシルトや粘土や火山灰であり、これらの地盤改良方
法としては、石灰又はセメント系の地盤改良材をスラリ
ー状又は粉体状にして軟弱地盤に撹拌・混合させるよう
にしている。

【０００３】そして、軟弱地盤の強度が低い場合には、
地盤改良材の混入量を増大させるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した地
盤改良方法では、軟弱地盤の強度がある程度高い場合は
ともかく、強度が低い場合には、地盤改良材の混入量を
増大させても、一定の混入量を境にして改良強度が頭打
ちになり、所望の改良強度が得られないという不具合が
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、軟
弱地盤中に、粗骨材及び／又は剪断補強材を混入して軟
弱地盤の強度を向上させ、その後、同軟弱地盤を撹拌し
ながら地盤改良材を加えて混合することを特徴とする軟
弱地盤の改良・補強工法を提供せんとするものである。

【０００６】また、本発明は、軟弱地盤中に縦孔を削孔
して形成し、同縦孔中に粗骨材及び／又は剪断補強材を
充填し、その後、同軟弱地盤を撹拌しながら地盤改良材
を加て混合することにも特徴を有する。

【０００７】

【実施例】以下に本発明に係る実施例を図面を参照しな
がら説明する。

【０００８】図１は、本発明に係る軟弱地盤Ａの改良・
補強工法の施工手順を示しており、同施工手順を図１を
参照しながら説明する。

【０００９】 図１（イ）及び図２（イ）に示すよう
に、削孔装置Ｃのオーガ１により軟弱地盤Ａを削孔して
縦孔２を所定の地盤改良深さまで形成する。

【００１０】ここで、オーガ１は、先端側オーガ形成体
５と基端側オーガ形成体６とから形成しており、先端側
オーガ形成体５は、小径支軸5aの周面に削孔用の螺旋爪
5bを取付けて形成する一方、基端側オーガ形成体６は、
大径支軸6aの周面に孔壁形成用の螺旋爪6bを取付けて形
成し、小径支軸5aよりも大径支軸6aの外径を大径に形成
すると共に、両螺旋爪5b,6b の外径は略同一径に形成し
ている。

【００１１】このようにして、先端側オーガ形成体５に
より削孔しながら掘削土を螺旋爪5bにより上方へ搬送・
排出して、所定深さの縦孔２を形成することができる。

【００１２】この際、基端側オーガ形成体６は、先端側
オーガ形成体５の螺旋爪5bにより上方へ搬送・排出され
る掘削土を縦孔２の周壁に押し付けて孔壁を形成するこ
とができる。

【００１３】しかも、基端側オーガ形成体６を上下方向
に２〜３回移動させることにより、強固な孔壁を形成す
ることができる。

【００１４】また、掘削土の外部への排出量を少なくす
ることができ、排出された掘削土の排除作業の手間を削
減することができると共に、各種作業用の装置を縦孔２
の近傍位置まで楽に移動させることができる。

【００１５】 図１（ロ）に示すように、オーガ１を
引き抜く。

【００１６】 図１（ハ）及び図２（ロ）に示すよう
に、粗骨材充填装置Ｄにより縦孔２中に粗骨材３を充填
する。

【００１７】ここで、粗骨材３としては、例えば、砕
石、発生材、及び再生骨材等を使用することができる。

【００１８】また、粗骨材３に代えて剪断補強材を使用
することも、又、粗骨材３と剪断補強材とを一緒に混合
して使用することもでき、同剪断補強材としては、例え
ば、炭素繊維、アラミド繊維等を使用することができ
る。

【００１９】 図１（ニ）及び図２（ハ）に示すよう
に、撹拌装置Ｅの撹拌爪４により縦孔２中に充填した粗
骨材３と、その周囲の軟弱地盤Ａとを撹拌すると共に、
吐出孔より地盤改良材（図示せず）を吐出して、粗骨材
３と軟弱地盤Ａと地盤改良材とを混合する。

【００２０】ここで、地盤改良材としては、石灰又はセ
メント系の地盤改良材をスラリー状又は粉体状にして使
用することができ、本実施例ではセメント系スラリーを
使用している。

【００２１】 図１（ホ）に示すように、軟弱地盤Ａ
中にコンクリート支柱Ｂを形成する。

【００２２】このようにして、本実施例では、軟弱地盤
Ａ中にコンクリート支柱Ｂを形成することができるため
に、軟弱地盤Ａが軟弱である場合にも、高強度の改良地
盤を築造することができると共に、コンクリート支柱Ｂ
を支持杭として機能させることができる。

【００２３】また、削孔装置により縦孔２を形成する際
には、あらかじめ形成されるコンクリート支柱Ｂと同径
の筒状ケ−シングを軟弱地盤Ａ中に埋設しておき、同筒
状ケーシング内で削孔作業と撹拌・混合作業とを行なう
ようにすることもできる。

【００２４】次に、粗骨材を混入することによる地盤改
良効果の向上を確認するために、粗骨材が未混入である
場合と粗骨材を混入した場合との改良土の一軸圧縮強度
を比較した。

【００２５】ここで、対象とした地盤は日本統一土質分
類法の火山灰質粘性土Ｉ型｛ＶＨ₁｝である。

【００２６】

【表１】

【００２７】〔実験方法〕 (1) 地盤改良材の添加量 地盤改良材の添加量としては、対象土の単位体積に対し
て100kg/ｍ³ 、200kg/ｍ³ 、 300kg／ｍ³ の３パターン
について行った。

【００２８】(2) 地盤改良材スラリーの添加量 w/c （水，地盤改良材比）を一定にして試験配合を行っ
た場合は、地盤改良材の添加量の増加にともなって、加
える水の量も増加するため、地盤改良材の添加量が異な
ると、練り混ぜ後の土のコンシステンシーにばらつきが
生じる。

【００２９】本実験では、良好な練り混ぜ効果が期待で
きるコンシステンシーは、目視よりフロー値１８ｃｍと
判断した。このフロー値を目標として、対象土の単位体
積に対する地盤改良材スラリーの体積添加率(vol%)を変
化させた。

【００３０】(3) 粗骨材（砕石）の混入量 粗骨材は、粒径が２〜4.75ｍｍの細礫であり、ゆる詰め
状態の単位体積質量は、1.522t／ｍ³ である。粗骨材の
の混入量としては粗骨材と改良対象土の体積比率が１：
９（10％）と２：８（20％）の２パターンについて行っ
た。

【００３１】〔実験結果〕 (1) 地盤改良材の添加量とフロー値・体積添加率の関係
（図３〜図５を参照） 練り混ぜ後の土のコンシステンシー（フロー値）
は、添加する地盤改良材の添加量によって変化する。

【００３２】 スラリーの体積添加率が同じ場合、地
盤改良材の添加量が多くなると、フロー値が小さくな
る。良好な練り混ぜ状態と考えられるフロー値18ｃｍの
場合を考えると、各添加量に対するスラリーの体積添加
率は、次の表２の通りとなる。

【００３３】

【表２】

【００３４】(2) 砕石混入率と地盤改良強度quの関係
（図６〜図８を参照） 各添加量とも、砕石を未混入の場合と砕石を混入し
た場合を比較すると、混入による地盤改良強度の増大が
確認された。

【００３５】 砕石を混入することによる効果を、良
好な練り混ぜ状態が確保されると考えられるフロー値18
ｃｍの場合の一軸圧縮強度で比較すると、添加量100kg/
ｍ³では２倍強、添加量200kg/ｍ³ では1.5 倍強、添加
量300kg/ｍ³ では２〜３倍の一軸圧縮強度の増大が認め
られた。

【００３６】 砕石の混入率の違いによる差は、顕著
にはみられなかった。

【００３７】したがって、砕石を混入する際の目安とし
ては、混入率10％程度が良いものと判断され、これをφ
1.5 ｍの改良地盤で考えると、φ0.5 ｍ程度の粗骨材も
しくはせん断補強材の置き換え（混入）に相当する。

【００３８】〔まとめ〕地盤改良材のスラリーを加え、
撹拌混合する地盤改良工法においては、対象地盤に10％
程度粗骨材を混入することにより、1.5 倍〜３倍の改良
効果の改善（一軸圧縮強度の増大）が確認された。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。

【００４０】 請求項１記載の本発明では、あらかじ
め軟弱地盤中に、粗骨材及び／又は剪断補強材を混入し
て軟弱地盤の強度を向上させ、その後、同軟弱地盤を撹
拌しながら地盤改良材を加えて混合することにより、高
強度の改良地盤を築造することができる。

【００４１】この際、粗骨材及び／又は剪断補強材によ
り軟弱地盤の強度を向上させるようにしているために、
強度の弱い軟弱地盤でも、強度の高い軟弱地盤に改良す
ることができて、小量の地盤改良材により高強度の改良
地盤を築造することができ、確実な地盤改良と工費の削
減が図れる。

【００４２】 請求項２記載の本発明では、あらかじ
め軟弱地盤中に縦孔を削孔して形成し、同縦孔中に粗骨
材及び／又は剪断補強材を充填し、その後、同軟弱地盤
を撹拌しながら地盤改良材を加て混合することにより、
これらを均一に混合することができて、高強度の改良地
盤を築造することができる。

【００４３】この際、軟弱地盤中に、所望の地盤改良深
さまで縦孔を削孔して形成し、同縦孔中に粗骨材及び／
又は剪断補強材を充填するようにしているために、軟弱
地盤の深層まで、あらかじめ強度を向上させて、その
後、地盤改良材を撹拌・混合することにより、深層の改
良地盤を確実に、かつ、安価に築造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る軟弱地盤の改良・補強工法の施工
説明図。

【図２】削孔・撹拌作業の説明図。

【図３】地盤改良材の添加量とフロー値・体積添加率の
関係図（100kg/ｍ³ 添加）

【図４】地盤改良材の添加量とフロー値・体積添加率の
関係図（200kg/ｍ³ 添加）

【図５】地盤改良材の添加量とフロー値・体積添加率の
関係図（300kg/ｍ³ 添加）

【図６】砕石混入率と地盤改良強度の関係図（100kg/ｍ
³ 添加）

【図７】砕石混入率と地盤改良強度の関係図（200kg/ｍ
³ 添加）

【図８】砕石混入率と地盤改良強度の関係図（300kg/ｍ
³ 添加）

【符号の説明】

Ａ 軟弱地盤 Ｂ コンクリート支柱 １ オーガ ２ 縦孔 ３ 粗骨材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 光雄 大分県大分市舞鶴町１丁目７番１号 株 式会社佐藤組内 (72)発明者 後藤 秀明 大分県大分市松原町３丁目１番11号 東 洋建販株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−163312（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−202112（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−156111（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−185915（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−20714（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02D 3/12 102

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軟弱地盤中に、粗骨材及び／又は剪断補
   強材を混入して軟弱地盤の強度を向上させ、その後、同
   軟弱地盤を撹拌しながら地盤改良材を加えて混合するこ
   とを特徴とする軟弱地盤の改良・補強工法。
2. 【請求項２】 軟弱地盤中に縦孔を削孔して形成し、同
   縦孔中に粗骨材及び／又は剪断補強材を充填し、その
   後、同軟弱地盤を撹拌しながら地盤改良材を加て混合す
   ることを特徴とする軟弱地盤の改良・補強工法。