JP3242373B2 - 噴射水回流硬化材注入工法とその装置 - Google Patents
噴射水回流硬化材注入工法とその装置Info
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- JP3242373B2 JP3242373B2 JP33091098A JP33091098A JP3242373B2 JP 3242373 B2 JP3242373 B2 JP 3242373B2 JP 33091098 A JP33091098 A JP 33091098A JP 33091098 A JP33091098 A JP 33091098A JP 3242373 B2 JP3242373 B2 JP 3242373B2
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主として粘性土地盤
を対象地盤とする軟弱地盤の改良、地中の支保層や止水
層の造成のための地盤硬化材注入工法に関し、産業廃棄
物となる泥水スライムの発生を極力減少させると共に、
発生する余剰排出液をエアリフトによりピットに集め、
汚泥除去処理して再び噴射水として注入ロッドに回流さ
せる硬化材注入工法とその装置に関するものである。
を対象地盤とする軟弱地盤の改良、地中の支保層や止水
層の造成のための地盤硬化材注入工法に関し、産業廃棄
物となる泥水スライムの発生を極力減少させると共に、
発生する余剰排出液をエアリフトによりピットに集め、
汚泥除去処理して再び噴射水として注入ロッドに回流さ
せる硬化材注入工法とその装置に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】従来、軟弱地盤の改
良、地中の支保層や止水層の造成のための地盤硬化材注
入は、噴流の到達距離を延ばして硬化層の大径化を図る
ことを中心目的に、硬化材噴射圧力の超高圧化などが進
められてきた。
良、地中の支保層や止水層の造成のための地盤硬化材注
入は、噴流の到達距離を延ばして硬化層の大径化を図る
ことを中心目的に、硬化材噴射圧力の超高圧化などが進
められてきた。
【０００３】これに伴い、硬化材噴射圧が対象地盤の地
内圧を高め、地盤隆起や大量の余剰スライムの発生が問
題となった。そこで、注入ロッドにスライム吸引孔を設
けて地内圧を調整することが行なわれるようになってき
た。
内圧を高め、地盤隆起や大量の余剰スライムの発生が問
題となった。そこで、注入ロッドにスライム吸引孔を設
けて地内圧を調整することが行なわれるようになってき
た。
【０００４】しかし、大量の余剰スライムは産業廃棄物
となってその処理に多大な費用が必要になると共に、産
業廃棄物の完全処理が困難な状況から余剰スライムの発
生自体が環境汚染にも繋がりかねない事態となってきて
いる。
となってその処理に多大な費用が必要になると共に、産
業廃棄物の完全処理が困難な状況から余剰スライムの発
生自体が環境汚染にも繋がりかねない事態となってきて
いる。
【０００５】そこで、本発明は余剰スライムの発生自体
を抑制すると共に、抑制効果を得るための噴射水と噴射
硬化材から発生する余剰排出液を地内圧或いはエアリフ
トによりピットに集め、汚泥除去処理して再び噴射水と
して注入ロッドに回流させて、環境に優しくしかも地盤
の改良効果、支保層や止水層の造成効果を充分に確保で
きる地盤硬化材注入工法とその装置に関するものであ
る。
を抑制すると共に、抑制効果を得るための噴射水と噴射
硬化材から発生する余剰排出液を地内圧或いはエアリフ
トによりピットに集め、汚泥除去処理して再び噴射水と
して注入ロッドに回流させて、環境に優しくしかも地盤
の改良効果、支保層や止水層の造成効果を充分に確保で
きる地盤硬化材注入工法とその装置に関するものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、比較的余剰ス
ライムの発生し易い粘性土地盤を対象とし、事前に硬化
材が注入される部分の土壌地盤を、エアー、清水など公
害性のない多様な噴射材を活用して事前に弛めて、硬化
材の注入圧が比較的低圧でも注入効果を挙げられるよう
にして地内圧を調整すると共に、硬化材注入時にその噴
射圧によるリフト効果により、或いは、別に上部噴射ノ
ズルからエアー噴射を行なうことによって、弛緩土壌の
余剰水分や粘土分による余剰排出液をリフトさせて排泥
ピットに集め、汚泥除去処理して再び噴射水として注入
ロッドに回流させ、硬化材の充填効果を高めると共に、
環境に影響する余剰排出液を同時処理して再利用するよ
うにしたものである。
ライムの発生し易い粘性土地盤を対象とし、事前に硬化
材が注入される部分の土壌地盤を、エアー、清水など公
害性のない多様な噴射材を活用して事前に弛めて、硬化
材の注入圧が比較的低圧でも注入効果を挙げられるよう
にして地内圧を調整すると共に、硬化材注入時にその噴
射圧によるリフト効果により、或いは、別に上部噴射ノ
ズルからエアー噴射を行なうことによって、弛緩土壌の
余剰水分や粘土分による余剰排出液をリフトさせて排泥
ピットに集め、汚泥除去処理して再び噴射水として注入
ロッドに回流させ、硬化材の充填効果を高めると共に、
環境に影響する余剰排出液を同時処理して再利用するよ
うにしたものである。
【０００７】すなわち、複数噴射材を噴射可能な下部噴
射ノズルによるバランス噴射と、その上部に所定間隔を
置いて複数噴射材を噴射可能な上部噴射ノズルにより、
従来は行なわれていなかった注入ロッドの対象地盤への
挿入下降時にも、エアー、清水など公害性のない噴射材
を噴射して事前に硬化材が注入される部分の土壌地盤を
弛めるようにする。
射ノズルによるバランス噴射と、その上部に所定間隔を
置いて複数噴射材を噴射可能な上部噴射ノズルにより、
従来は行なわれていなかった注入ロッドの対象地盤への
挿入下降時にも、エアー、清水など公害性のない噴射材
を噴射して事前に硬化材が注入される部分の土壌地盤を
弛めるようにする。
【０００８】ここでのバランス噴射は、例えば、下部噴
射ノズルが一対となって左右水平方向に開口し、或いは
上部噴射ノズルを前後左右という多方面の水平方向に開
口させて注入ロッドを囲周する土壌地盤に対して注入圧
のバランスを取りながら噴射することにより、地内圧の
偏寄りをなくして噴射材の噴射時や硬化材注入時の噴射
圧を吸収するものである。
射ノズルが一対となって左右水平方向に開口し、或いは
上部噴射ノズルを前後左右という多方面の水平方向に開
口させて注入ロッドを囲周する土壌地盤に対して注入圧
のバランスを取りながら噴射することにより、地内圧の
偏寄りをなくして噴射材の噴射時や硬化材注入時の噴射
圧を吸収するものである。
【０００９】更に、硬化材の注入対象となる粘性土地盤
は、様々に異なる注入環境を備えており、それぞれに対
応した噴射方法と噴射材の選択が必要となるので、本発
明では多様な噴射方法と噴射材の選択の余地を残してい
る。
は、様々に異なる注入環境を備えており、それぞれに対
応した噴射方法と噴射材の選択が必要となるので、本発
明では多様な噴射方法と噴射材の選択の余地を残してい
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下図面に従って本発明の実施例
を説明する。１は注入ロッドで、先端部側壁に、左右水
平方向に開口して硬化材を噴射する一対の下部噴射ノズ
ル２、その上部に所定間隔を置いて複数噴射材を噴射可
能な上部噴射ノズル３を設け、隔絶されて並列する噴射
材供給流路を各ノズルに連絡させた多孔もしくは多重の
注入ロッドとして構成されている。
を説明する。１は注入ロッドで、先端部側壁に、左右水
平方向に開口して硬化材を噴射する一対の下部噴射ノズ
ル２、その上部に所定間隔を置いて複数噴射材を噴射可
能な上部噴射ノズル３を設け、隔絶されて並列する噴射
材供給流路を各ノズルに連絡させた多孔もしくは多重の
注入ロッドとして構成されている。
【００１１】上部噴射ノズル３は図６に示すように、バ
ランス方向、例えば前後左右の水平方向に開口する単孔
ノズル、又は図７に示すように核ノズル31と環状ノズル
32が同心円状に重合する重合噴射ノズルを左右に開口し
て構成される。
ランス方向、例えば前後左右の水平方向に開口する単孔
ノズル、又は図７に示すように核ノズル31と環状ノズル
32が同心円状に重合する重合噴射ノズルを左右に開口し
て構成される。
【００１２】下部噴射ノズル２は、図２に示すように左
右の水平方向に開口する単孔ノズルに構成して硬化材注
入のみを行うようにし、リフト効果を高めるためにエア
ーを噴射する場合には上部噴射ノズル３から行い、地内
圧により上昇する排出液を積極的にリフトする一方、下
部噴射ノズル２から注入された硬化材にはリフト効果の
影響がないように構成される。
右の水平方向に開口する単孔ノズルに構成して硬化材注
入のみを行うようにし、リフト効果を高めるためにエア
ーを噴射する場合には上部噴射ノズル３から行い、地内
圧により上昇する排出液を積極的にリフトする一方、下
部噴射ノズル２から注入された硬化材にはリフト効果の
影響がないように構成される。
【００１３】注入ロッド１は、その後端がスイベル４と
なっており、圧送ポンプ装置61を介してセメントサイロ
62、水タンク63等からなる硬化材プラント６に連絡する
硬化材供給経路と、圧送ポンプ装置71を介して切削材料
供給部７に連絡する切削材料供給経路に連結すると共
に、バックホウ型の移動マシン５に装置された注入ロッ
ド作動機構51に支持される。
なっており、圧送ポンプ装置61を介してセメントサイロ
62、水タンク63等からなる硬化材プラント６に連絡する
硬化材供給経路と、圧送ポンプ装置71を介して切削材料
供給部７に連絡する切削材料供給経路に連結すると共
に、バックホウ型の移動マシン５に装置された注入ロッ
ド作動機構51に支持される。
【００１４】注入ロッド作動機構51は、注入ロッド１を
回動、進退、或いは斜降角度を変化させる操作駆動機構
52を備え、対象地盤に対して所定の角度をもって掘削推
進させ、回動後退させるようになっている。
回動、進退、或いは斜降角度を変化させる操作駆動機構
52を備え、対象地盤に対して所定の角度をもって掘削推
進させ、回動後退させるようになっている。
【００１５】更に、注入ロッド１の地盤挿入基部を囲む
位置に排泥ピット９が設けられ、サクションポンプ91に
よって排泥ピット９にリフトされた余剰排出液がデサン
ダ92（分級機) に圧送されて廃棄土砂Ｓとスラリー排水
に分離され、廃棄土砂Ｓは搬出されて建設汚泥（現場内
での埋め戻し）或いは建設発生土、建築材料等に再利用
される。
位置に排泥ピット９が設けられ、サクションポンプ91に
よって排泥ピット９にリフトされた余剰排出液がデサン
ダ92（分級機) に圧送されて廃棄土砂Ｓとスラリー排水
に分離され、廃棄土砂Ｓは搬出されて建設汚泥（現場内
での埋め戻し）或いは建設発生土、建築材料等に再利用
される。
【００１６】分離されたスラリー排水は、スラリーポン
プ94によりサイクロン95を経て、更にスクリューデカン
タ93に送られ廃棄汚泥と清水に振り分けられて廃棄汚泥
は無機性の汚泥として処理され、清水は切削材料供給部
７に供給されて切削材圧送ポンプ71によって再び噴射水
として注入ロッド１に圧送され、或いは硬化材混練水と
して硬化材プラント６に送られる。
プ94によりサイクロン95を経て、更にスクリューデカン
タ93に送られ廃棄汚泥と清水に振り分けられて廃棄汚泥
は無機性の汚泥として処理され、清水は切削材料供給部
７に供給されて切削材圧送ポンプ71によって再び噴射水
として注入ロッド１に圧送され、或いは硬化材混練水と
して硬化材プラント６に送られる。
【００１７】このように装置された注入ロッド１を対象
地盤Ｘに向けて先端下方噴出孔21から潤滑水を噴出し、
100 〜450kgf/cm2程度の高圧力で上部噴射ノズル３から
清水とエアーを噴射して対象地盤Ｘを切削しながら、回
動させつつ下降推進挿入して弛緩改良地盤Ｚを造成する
が、その際の噴射材は次のようになる。
地盤Ｘに向けて先端下方噴出孔21から潤滑水を噴出し、
100 〜450kgf/cm2程度の高圧力で上部噴射ノズル３から
清水とエアーを噴射して対象地盤Ｘを切削しながら、回
動させつつ下降推進挿入して弛緩改良地盤Ｚを造成する
が、その際の噴射材は次のようになる。
【００１８】下降時の上部噴射ノズル３には、ノズル３
が単孔ノズル33、34、35、36の複数ノズルに構成された
場合、その内の２つに清水、他の２つにエアーが供給噴
射され、同心円状に重合する重合噴射ノズルに構成され
た場合には、核ノズル31に清水、環状ノズル32にエアー
が供給噴射される。
が単孔ノズル33、34、35、36の複数ノズルに構成された
場合、その内の２つに清水、他の２つにエアーが供給噴
射され、同心円状に重合する重合噴射ノズルに構成され
た場合には、核ノズル31に清水、環状ノズル32にエアー
が供給噴射される。
【００１９】下降時の下部噴射ノズル２からは何も噴射
せずにそのまま下降する。所定の深度に達したところ
で、下部噴射ノズル２から25〜100kgf/cm2程度の圧力で
硬化材を噴射し、上部噴射ノズル３からは何も噴射せず
に上昇抜去するか、上部噴射ノズル３の一部もしくは全
部のノズルから７〜13kgf/cm2程度の圧力でエアーを噴
射しながら、ロッド１を回動させつつ上昇抜去すること
により硬化材注入を行なう。
せずにそのまま下降する。所定の深度に達したところ
で、下部噴射ノズル２から25〜100kgf/cm2程度の圧力で
硬化材を噴射し、上部噴射ノズル３からは何も噴射せず
に上昇抜去するか、上部噴射ノズル３の一部もしくは全
部のノズルから７〜13kgf/cm2程度の圧力でエアーを噴
射しながら、ロッド１を回動させつつ上昇抜去すること
により硬化材注入を行なう。
【００２０】上昇時の下部噴射ノズル２は、硬化材を普
通セメント又は高炉セメントから成るセメントミルクと
して、下部噴射ノズルの全部のノズルから同じセメント
ミルクがバランスを保ちながら噴射される。
通セメント又は高炉セメントから成るセメントミルクと
して、下部噴射ノズルの全部のノズルから同じセメント
ミルクがバランスを保ちながら噴射される。
【００２１】ロッド上昇時の硬化材噴射については、25
〜50kgf/cm2程度の圧力で圧送しても、ロッド下降時の
切削材噴射によって事前に硬化材が注入される部分の土
壌地盤が弛められていることと、硬化材噴射による地内
圧或いは同時に行なわれる上部噴射ノズル３からのエア
ー噴射によるリフト効果とが相まって、４min/ｍ程度の
引上げ時間で1100φ程度の径の硬化材層が造成されてい
た。
〜50kgf/cm2程度の圧力で圧送しても、ロッド下降時の
切削材噴射によって事前に硬化材が注入される部分の土
壌地盤が弛められていることと、硬化材噴射による地内
圧或いは同時に行なわれる上部噴射ノズル３からのエア
ー噴射によるリフト効果とが相まって、４min/ｍ程度の
引上げ時間で1100φ程度の径の硬化材層が造成されてい
た。
【００２２】本発明は以上のようにして、注入ロッド下
降時に硬化材の注入環境を整備する予備噴射を行い、上
昇時に補助噴射を併用して注入ロッドを回転させなが
ら、抜去方向に後退させて対象地盤中に硬化材を注入し
て発生する余剰排出液をリフト効果によって排泥ピット
９に集めると共に、排泥ピットに連絡させた汚泥除去処
理機構によって処理して注入ロッドの噴射水供給系路に
回流させながら、円筒状に地盤硬化材注入層Ｙを造成
し、必要に応じてこれを並列するものである。
降時に硬化材の注入環境を整備する予備噴射を行い、上
昇時に補助噴射を併用して注入ロッドを回転させなが
ら、抜去方向に後退させて対象地盤中に硬化材を注入し
て発生する余剰排出液をリフト効果によって排泥ピット
９に集めると共に、排泥ピットに連絡させた汚泥除去処
理機構によって処理して注入ロッドの噴射水供給系路に
回流させながら、円筒状に地盤硬化材注入層Ｙを造成
し、必要に応じてこれを並列するものである。
【００２３】本発明は以上のように構成したので、従来
に比して極めて低い注入圧で強度の高い均質な硬化材注
入層を造成でき、しかも、余剰排出液を再利用して公害
の元凶となるスライムの発生を抑制できる効果がある。
に比して極めて低い注入圧で強度の高い均質な硬化材注
入層を造成でき、しかも、余剰排出液を再利用して公害
の元凶となるスライムの発生を抑制できる効果がある。
【００２４】
【図１】本発明の実施例を示すもので、施工と噴射材料
の回流系路を示す装置プラント全体の斜視図
の回流系路を示す装置プラント全体の斜視図
【図２】同じく注入ロッドの実施例を示すもので、多重
管構造による注入ロッド先端部の要部構造を示す拡大縦
断側面図
管構造による注入ロッド先端部の要部構造を示す拡大縦
断側面図
【図３】同じく注入施工の工程を示す注入ロッド下降時
の対象地盤縦断側面図
の対象地盤縦断側面図
【図４】同じく注入施工の工程を示す注入ロッド下降完
了時の対象地盤縦断側面図
了時の対象地盤縦断側面図
【図５】同じく注入施工の工程を示す注入ロッド上昇時
の対象地盤縦断側面図
の対象地盤縦断側面図
【図６】同じく注入ロッドの上部噴射ノズルを複数単孔
ノズルとする実施例の要部構造を示す注入ロッドの拡大
横断平面図
ノズルとする実施例の要部構造を示す注入ロッドの拡大
横断平面図
【図７】同じく注入ロッドの上部噴射ノズルを複数重合
ノズルとする実施例の要部構造を示す注入ロッドの拡大
横断平面図
ノズルとする実施例の要部構造を示す注入ロッドの拡大
横断平面図
１ 注入ロッド ２ 下部噴射ノズル 21 先端下方噴出孔 ３ 上部噴射ノズル 31 上部噴射ノズルの核ノズル 32 上部噴射ノズルの環状ノズル 33 上部噴射ノズルの複数単孔ノズル 34 上部噴射ノズルの複数単孔ノズル 35 上部噴射ノズルの複数単孔ノズル 36 上部噴射ノズルの複数単孔ノズル ４ スイベル 41 排出液リフト経路 ５ 移動マシン 51 注入ロッド作動機構 52 注入ロッド操作駆動機構 ６ 硬化材プラント 61 硬化材圧送ポンプ装置 62 セメントサイロ 63 水タンク ７ 噴射材料供給部 71 噴射材料圧送ポンプ装置 ８ 硬化材混練機構 ９ 排泥ピット 91 サクションポンプ 92 デサンダ 93 スクリューデカンタ 94 スラリーポンプ 95 サイクロン Ｓ 廃棄土砂 Ｘ 対象地盤 Ｙ 地盤硬化材注入層 Ｚ 弛緩改良地盤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗林 正昭 東京都港区新橋５丁目11番３号 東興建 設株式会社内 (72)発明者 関根 健 東京都港区新橋５丁目11番３号 東興建 設株式会社内 (72)発明者 中西 康晴 東京都町田市三輪緑山１丁目26番地11 株式会社エヌ、アイ、テイ内 (56)参考文献 特開 平10−266773（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−286320（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−216867（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−3911（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−318616（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−107013（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−15014（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−315518（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02D 3/12 101 E02D 5/46
Claims (3)
- 【請求項１】注入ロッドの地盤挿入時に清水、エアー等
の噴射材を噴射して対象地盤を弛緩させ、所定深度にお
いてバランス方向に開口する複数の硬化材噴射ノズルか
ら硬化材を噴射しながらロッドを抜去方向に回動移動さ
せて硬化材注入行い、前記対象地盤を弛緩させる先行噴
射により構成された噴射材包含層から発生する余剰排出
液を硬化材噴射による硬化材充填と地内圧リフトによっ
て排泥ピットに集めると共に、排泥ピットに連絡させた
汚泥除去処理機構によって処理して注入ロッドの噴射水
供給系路に回流させることを特徴とする噴射水回流硬化
材注入工法 - 【請求項２】硬化材注入時に硬化材噴射ノズルの上部に
設けたノズルによってエアー噴射を行なうことにより、
その各噴射によって対象地盤を弛緩させる先行噴射によ
り構成された噴射材包含層から発生する余剰排出液をエ
アリフトによって排泥ピットに集めるようにした請求項
１記載の噴射水回流硬化材注入工法 - 【請求項３】先端部側壁に、バランス方向に開口して硬
化材を噴射する下部噴射ノズル、その上部に所定間隔を
置いて複数噴射材を噴射可能なバランス方向に開口する
上部噴射ノズルを設け、隔絶された各噴射材供給流路を
各ノズルに連通させた注入ロッドを回転進退機構によっ
て支持すると共に、ロッドを囲む余剰排出液排出部に排
泥ピットを設け、同排泥ピットを汚泥除去処理機構を介
して噴射水の供給系路に連絡させたことを特徴とする噴
射水回流硬化材注入装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33091098A JP3242373B2 (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 噴射水回流硬化材注入工法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33091098A JP3242373B2 (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 噴射水回流硬化材注入工法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000154528A JP2000154528A (ja) | 2000-06-06 |
| JP3242373B2 true JP3242373B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=18237857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33091098A Expired - Fee Related JP3242373B2 (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 噴射水回流硬化材注入工法とその装置 |
Country Status (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP4488403B2 (ja) * | 2003-08-06 | 2010-06-23 | ライト工業株式会社 | 地盤改良工法における排泥の再利用方法およびその装置 |
| JP5848939B2 (ja) * | 2011-10-12 | 2016-01-27 | 金子 裕治 | ジェットグラウト式地盤改良工法およびジェットグラウト式地盤改良装置 |
| CN114164852A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-11 | 中交第二航务工程局有限公司 | 一种用于磨蚀环境的钢管复合桩及施工方法 |
-
1998
- 1998-11-20 JP JP33091098A patent/JP3242373B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000154528A (ja) | 2000-06-06 |
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