JP3370454B2

JP3370454B2 - 改良地盤および地盤改良工法

Info

Publication number: JP3370454B2
Application number: JP27410394A
Authority: JP
Inventors: 正治中村; 寿一伊勢; 純二田中; 澄雄伊藤
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1994-11-08
Publication date: 2003-01-27
Anticipated expiration: 2018-01-27
Also published as: JPH08134885A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地盤内の土砂を攪拌し
つつ固化材を混合して土砂を固化させることによって、
軟弱地盤を改良するのに好適な改良地盤および地盤改良
工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、石灰、セメント等の固化
材をスラリー状に調製し、これらのスラリーを地盤内の
土と攪拌・混合することにより、固化材スラリーの水和
反応，この水和反応による水和生成物と粘土鉱物とのイ
オン交換作用，あるいはポゾラン反応等を主体とする化
学的固結反応を利用して土を化学的に固化させて、地盤
内に改良杭を造成し地盤改良を行う深層混合処理工法が
ある。

【０００３】従来、この深層混合処理工法では、図１０
に示すような、杭打ち機をベースとした地盤改良装置１
が用いられている。地盤改良装置１は、本体２に設けら
れた支持柱３に、削孔ロッド４がその軸周りに回転自在
に支持され、この削孔ロッド４の下端部４ａに、地盤Ｇ
内の土の攪拌を行う攪拌翼５と、地盤Ｇ内の土を掻き進
むためのアースオーガ６と、図示しない固化材供給手段
から固化材スラリーを地盤Ｇ中に供給するための吐出口
７とが設けられた概略構成となっている。

【０００４】そして、このような地盤改良装置１を用い
て地盤を改良するには、まず、地盤Ｇに削孔ロッド４を
回転させながら貫入し、アースオーガ６で地盤Ｇ内を所
定の深さまで掻き進む。次に、固化材供給手段によっ
て、固化材スラリーを削孔ロッド４の下端部４ａの吐出
口７から噴出させる。そして、削孔ロッド４を引き上げ
ながら、噴出させた固化材スラリーと地盤Ｇの土とをア
ースオーガ６および攪拌翼５で攪拌することによって、
土を固化させて地盤Ｇ内に円柱状の改良杭を造成する。

【０００５】そして、地盤上に構築する構造物あるいは
地盤の利用目的にあわせて、このような改良杭を、単
独、あるいはブロック状，格子状，連壁状等に造成して
改良地盤を構築していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の改良地盤および地盤改良工法には、以下
のような問題が存在する。すなわち、地盤Ｇ内を掻き進
むアースオーガ６が、削孔ロッド４の下端部４ａにのみ
設けられているので、地盤Ｇ内に造成される改良杭は、
その外形形状が、アースオーガ６の回転径に等しい直径
を有した円筒状とならざるを得なかった。したがって、
広範囲にわたって地盤の改良を望む場合には、改良杭を
多数造成するか、あるいは適当な間隔で改良杭を造成
し、これらの改良杭の杭頭間の表層部のみを別途地盤改
良する等しなければならず、工期の長期化や施工コスト
の増大を招くといった問題があった。本発明は、以上の
ような点を考慮してなされたもので、低コストかつ短工
期で地盤を改良することのできる改良地盤および地盤改
良工法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
地盤の土砂に固化材を混合することによって地盤中に構
築された一以上の改良杭から構成された改良地盤であっ
て、前記改良杭が、水平面内に位置する一定厚さの水平
部と、該水平部の下面から鉛直下方に向けて一定寸法延
在する鉛直部とが上下に交互に形成された構成とされ、
前記水平部および前記鉛直部は、削孔翼から土中に噴出
させた固化材を削孔翼によって地盤の土砂と攪拌・混合
させることで地盤を固化させて形成されていることを特
徴としている。

【０００８】請求項２に係る発明は、下端部に第一の削
孔翼を備え、その上方に前記第一の削孔翼よりも回転半
径の大きな第二の削孔翼を備えた構成の削孔ロッドを回
転させつつ地盤に貫入させていき、第一の削孔翼と第二
の削孔翼のそれぞれから前記地盤内に固化材を供給する
とともに、前記削孔翼で前記固化材と前記地盤内の土砂
とを混合することにより地盤を固化させて改良するとき
に、前記第二の削孔翼からの固化材の供給を定められた
深さにおいてのみ行うことを特徴としている。

【０００９】請求項３に係る発明は、下端部に第一の削
孔翼を備え、その上方に前記第一の削孔翼よりも回転半
径の大きな第二の削孔翼を備えた構成の削孔ロッドを回
転させつつ地盤に貫入させていき、第一の削孔翼と第二
の削孔翼のそれぞれから前記地盤内に固化材を供給する
とともに、前記削孔翼で前記固化材と前記地盤内の土砂
とを混合することにより地盤を固化させて改良するとき
に、前記第二の削孔翼から供給する固化材の配合比を、
定められた深さ毎に変えることを特徴としている。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明では、改良地盤を、水平面
内に位置する一定厚さの水平部と、鉛直下方に向けて一
定寸法延在する鉛直部とを上下に交互に形成してなる改
良杭から構成するようにした。これにより、複数の改良
杭を、前記水平部どうしが隣接するように配置すれば、
改良地盤が、上下方向に連続する鉛直部から形成される
柱と、隣接することによって一方向に連続する水平部か
ら形成される梁とからなる、いわばラーメン構造とな
り、強固な構造となる。また、複数の改良杭を、平面視
したときに、水平部どうしが密に重なるように配置すれ
ば、前記水平部どうしが水平面内で連続して、スラブが
形成されることになる。

【００１１】請求項２記載の発明では、削孔ロッドを回
転させつつ地盤に貫入させていき、第一の削孔翼と第二
の削孔翼のそれぞれから前記地盤内に固化材を供給し、
これを地盤内の土砂に混合させることにより地盤を固化
させて改良するときに、第二の削孔翼からの固化材の供
給を、定められた深さにおいてのみ行う構成とした。こ
れにより、第一の削孔翼から固化材を供給した部分にお
いては、その回転半径の範囲の土砂が上下方向に連続す
る杭状に固化される。また、第二の削孔翼から固化材を
供給した部分においては、その回転半径の範囲の土砂が
一定厚さに亘って固化される。したがって、地盤中に
は、第一の削孔翼で固化された小径の鉛直部と、第二の
削孔翼で固化された一定厚さの大径の水平部とから構成
される改良杭が造成されることになる。また、大径の水
平部以外の部分については、第二の削孔翼からの固化材
の供給は、ゼロから貧配合の任意とすることも可能であ
る。

【００１２】請求項３記載の発明では、削孔ロッドを回
転させつつ地盤に貫入させていき、第一の削孔翼と第二
の削孔翼のそれぞれから前記地盤内に固化材を供給し、
これを地盤内の土砂に混合させることにより地盤を固化
させて改良するときに、第二の削孔翼から供給する固化
材の配合比を定められた深さ毎に変えるようにした。こ
れにより、第一の削孔翼から固化材を供給した部分にお
いては、その回転半径の範囲の土砂が上下方向に連続す
る杭状に固化される。また、第二の削孔翼から固化材を
供給した部分においては、その回転半径の範囲の土砂
が、供給した固化材の配合比に応じた硬さ（強度）で固
化される。したがって、地盤中に、第一の削孔翼からの
固化材で固化された小径の鉛直部と、第二の削孔翼から
の固化材で固化されて一定厚さ毎に硬さの異なる大径の
水平部とから構成される改良杭を造成することができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明にかかる改良地盤および地盤改
良工法を図１ないし図９に示す第一ないし第四実施例を
参照して説明する。

【００１４】［第一実施例］図１および図２は、本発明
にかかる地盤改良工法に用いる地盤改良装置の一例を示
すものである。図１に示すように、地盤改良装置１０
は、移動用の無端キャタピラー１１ａを備えた本体１１
と、本体１１の前方に垂設された支持柱１２と、この支
持柱１２にその軸周りに回転自在に支持された削孔ロッ
ド１３，１３（一方のみを図示）と、本体１１に設けら
れて、地盤Ｇに固化材を供給する固化材供給ポンプ（固
化材供給手段：図示せず）とを備えた概略構成となって
いる。

【００１５】図２に示すように、各削孔ロッド１３は、
内軸１３ａと外筒１３ｂとからなる二重構造とされてい
る。各内軸１３ａの上端は、それぞれ、これらをその軸
回りに回転駆動させるための駆動モータ１４の回転軸に
接続されて支持されている。そして、この駆動モータ１
４は、支持柱１２（図１参照）に上下動自在に設けられ
ており、これによって、削孔ロッド１３，１３は、駆動
モータ１４と一体に、支持柱１２（図１参照）に沿って
上下動自在な構成となっている。

【００１６】一方、外筒１３ｂ，１３ｂは、支持柱１２
（図１参照）に沿って上下動自在に設けられた振れ止め
１５ａ，１５ｂによって、その軸回りに回転自在に支持
されている。また、外筒１３ｂ，１３ｂの内側には、内
軸１３ａ，１３ａに設けた係合凹部（図示せず）に出没
自在に係合する凸部（図示せず）が設けられている。こ
れら係合凹部と凸部とを必要に応じて係合させることに
よって、駆動モータ１４の回転駆動力が内軸１３ａ，１
３ａを介して伝達されて、外筒１３ｂ，１３ｂが回転駆
動されるようになっている。

【００１７】内軸１３ａ，１３ａの下端には、地盤Ｇ内
の土を掻き回すための第一アースオーガ１６，１６（第
一の削孔翼）が設けられている。また、外筒１３ｂ，１
３ｂの下端には、第一アースオーガ１６，１６よりも回
転半径が大きな、第二アースオーガ１７，１７（第二の
削孔翼）が設けられている。これらの第一アースオーガ
１６，１６、第二アースオーガ１７，１７の先端には、
それぞれ、効率よく地盤Ｇを掻き回すためのビット１
８，１８，…が設けられている。

【００１８】図１に示したように、本体１１の後方に
は、引抜きウインチ２０と引込みウインチ２１が設けら
れている。引抜きウインチ２０には、二本のワイヤー２
２，２３の一端がそれぞれ固定されている。そして、一
方のワイヤー２２の他端は、支持柱１２の上端部に設け
られた支持部材２４に回転自在に軸支されたシーブ２
５，２６、および駆動モータ１４の上面に回転自在に軸
支されたシーブ２７を介して、支持部材２４の下面に固
定されている。これにより、ワイヤー２２を引抜きウイ
ンチ２０で巻き取ると、駆動モータ１４すなわち内筒１
３ａが支持柱１２に沿って上昇するようになっている。
他方のワイヤー２３の他端は、支持部材２４に回転自在
に軸支されたシーブ２５，２８、および振れ止め１５ａ
の上面に回転自在に軸支されたシーブ２９を介して、支
持部材２４の下面に固定されている。これにより、ワイ
ヤー２３を引抜きウインチ２０で巻き取ると、振れ止め
１５ａ，すなわち外筒１３ｂが支持柱１２に沿って上昇
するようになっている。

【００１９】また、引込みウインチ２１には、ワイヤー
３０の一端が固定されており、このワイヤー３０の他端
は、本体１１に回転自在に軸支されたシーブ３１を介し
て、振れ止め１５ａに固定されている。これにより、ワ
イヤー３０を引込みウインチ２１で巻き取ると、振れ止
め１５ａ，すなわち外筒１３ｂが支持柱１２に沿って下
降するようになっている。

【００２０】図１および図２に示したように、内軸１３
ａ，１３ａの上端部にはスイーベル継ぎ手（図示せず）
が設けられている。このスイーベル継ぎ手は、本体１１
（図１参照）に設けられた第一固化材供給ポンプにスラ
リーホース（図示せず）を通して接続されている。第一
アースオーガ１６，１６の翼元には、吐出口１６ａ，１
６ａが設けられている。そして、第一固化材供給ポンプ
（図示なし）によってスラリーホース，スイーベル継ぎ
手を通じて供給される固化材スラリーが、この吐出口１
６ａ，１６ａから噴出される構成となっている。

【００２１】振れ止め１５ａの上部には、内軸１３ａ，
１３ａを囲繞するようにスイーベル継ぎ手３２，３２が
設けられている。このスイーベル継ぎ手３２，３２には
スラリーホース３３，３３（図２参照）の一端が接続さ
れており、このスラリーホース３３，３３の他端は、固
化材を送給するために本体１１（図１参照）に設けられ
た図示しない第二固化材供給ポンプに接続されている。
第二アースオーガ１７，１７の翼元には吐出口１７ａ，
１７ａが設けられている。そして、第二固化材供給ポン
プによってスラリーホース３３，３３、スイーベル継ぎ
手３２，３２を通じて供給される固化材スラリーが、こ
の吐出口１７ａ，１７ａから噴出される構成となってい
る。

【００２２】次に、上記構成の地盤改良装置１０を用い
た地盤改良工法について詳細に説明する。まず、地盤Ｇ
の所定の箇所に、第一アースオーガ１６，１６を位置決
めする。次に、駆動モータ１４で内軸１３ａ，１３ａを
回転駆動させることによって、第一アースオーガ１６，
１６を回転させつつ地盤Ｇに貫入させていき、地盤Ｇを
所定深さまで削孔する。

【００２３】第一アースオーガ１６，１６により所定の
深さまで削孔を終えた後、引込みウインチ２１でワイヤ
ー３０を巻き取り、振れ止め１５ａを下降させる。する
と、内軸１３ａ，１３ａに設けた係合凹部と外筒１３
ｂ，１３ｂに設けた凸部とが係合して、外筒１３ｂ，１
３ｂに駆動モータ１４の駆動力が伝達される。そして、
さらにワイヤー３０を巻き取って外筒１３ｂ，１３ｂを
下降させていくことにより、第二アースオーガ１７，１
７を回転させつつ地盤Ｇに貫入させていき、第二アース
オーガ１７，１７による地盤Ｇの削孔を開始する。

【００２４】このようにして、第一アースオーガ１６，
１６および第二アースオーガ１７，１７によって、地盤
Ｇをそれぞれ所定の深さまで削孔した後に、第一アース
オーガ１６，１６の先端において改良杭の先端処理を行
う。

【００２５】次に、第一アースオーガ１６，１６の吐出
口１６ａ，１６ａから、第一固化材供給ポンプにより固
化材スラリーを噴出させる。これとともに、第二アース
オーガ１７，１７の吐出口１７ａ，１７ａから、第二固
化材供給ポンプ（図示なし）により固化材スラリーを噴
出させる。

【００２６】そして、固化材スラリーを噴出させつつ第
一アースオーガ１６，１６、第二アースオーガ１７，１
７を回転させながら、引抜きウインチ２０でワイヤー２
２，２３を巻き取り、内軸１３ａ，１３ａおよび外筒１
３ｂ，１３ｂを引き上げていく。ただし、このとき、図
３に示すように、第二固化材供給ポンプ（図示なし）で
は、第二アースオーガ１７，１７が、地盤Ｇ中、符号
（イ）に示す範囲に位置しているときのみ、固化材スラ
リーを噴出させるようにする。また、第二固化材供給ポ
ンプから供給する固化材スラリーは、第一固化材供給ポ
ンプから供給する固化材スラリーに比較して、その濃度
あるいは単位時間当りの吐出量を多くすることにより配
合比を高くする。

【００２７】すると、第一アースオーガ１６，１６の吐
出口１６ａ，１６ａ、第二アースオーガ１７，１７の吐
出口１７ａ，１７ａから、それぞれ吐出された固化材ス
ラリーは、第一アースオーガ１６，１６、第二アースオ
ーガ１７，１７によって、土と攪拌・混合される。そし
て、土に混合された固化材スラリーの水和反応，この水
和反応による水和生成物と粘土鉱物とのイオン交換作
用，あるいはポゾラン反応等を主体とする化学的固結反
応によって、土が化学的に固化し、改良杭Ａが造成され
る。

【００２８】このようにして造成された改良杭Ａは、第
一アースオーガ１６から噴出された固化材スラリーによ
って形成された円筒状の鉛直部４０と、第二アースオー
ガ１７から噴出された固化材スラリーによって形成され
た一定厚さの円板状の水平部４１とが、上下方向に交互
に連続して位置する複層構造をなしている。なお、前記
したように、第二固化材供給ポンプから供給する固化材
スラリーの配合比を、第一固化材供給ポンプからのもの
よりも高くしたので、水平部４１は、単位体積あたりの
固化材スラリーの混合量が鉛直部４０よりも多くなって
いる。

【００２９】そして、第二アースオーガ１７，１７によ
る削孔が最低限重なり合うようにして第一アースオーガ
１６，１６の位置決めを行い、上記の工程を繰り返して
いく。すると、図４および図５に示すように、改良杭
Ａ，Ａ，…の各水平部４１どうしが、互いに接した形態
の改良地盤Ｂ₁が形成される。このようにして形成され
た改良地盤Ｂ₁は、各改良杭Ａの鉛直部４０，４０，…
によって上下方向に連続する柱が形成され、互いに隣接
する水平部４１，４１，…によって梁が形成された形態
となり、これによって、改良地盤Ｂ₁は、いわばラーメ
ン構造をなした形態となる。

【００３０】上述した改良地盤Ｂ₁では、この改良地盤
Ｂ₁が、水平面内に位置する一定厚さの水平部４１と、
鉛直下方に向けて一定寸法延在する鉛直部４０とを上下
に交互に形成してなる改良杭Ａから形成され、これら複
数の改良杭Ａの水平部４１どうしが隣接するように配置
された構成とされている。これにより、改良地盤Ｂ
₁を、ラーメン構造とすることができ、高い強度を有し
たものとすることができる。したがって、従来の改良杭
を多数造成することによって構築していた改良地盤に比
較して、少ない本数の改良杭Ａから同等の性能を有した
改良地盤Ｂ₁を形成することが可能となり、改良地盤Ｂ₁
を経済的なものとして、短工期かつ低コストで構築する
ことが可能となる。

【００３１】また、上述した地盤改良工法では、地盤改
良装置１０の削孔ロッド１３を回転させつつ地盤Ｇに貫
入させていき、第一アースオーガ１６，第二アースオー
ガ１７のそれぞれから地盤Ｇ内に固化材スラリーを供給
するときに、第二アースオーガ１７からの固化材スラリ
ーの供給を、定められた深さ（図３および図４において
符号（イ）に示した範囲）においてのみ行う構成とし
た。これにより、地盤Ｇ中には、鉛直部４０と水平部４
１とが上下方向に交互に形成された構成からなる改良杭
Ａを造成することができる。このようにして、第二アー
スオーガ１７に何ら拡径機構等を備えることなく、地盤
Ｇ中任意の位置に、鉛直部４０よりも大径の水平部４１
を形成することができるので、地盤改良装置１０の設備
コストを上昇させることなく、改良杭Ａを低コストで形
成することが可能となる。したがって、上記効果を一層
効果的なものとすることができる。

【００３２】［第二実施例］次に、本発明にかかる地盤
改良工法の第二実施例について説明する。なお、第二実
施例では、地盤改良装置１０を用いて改良杭Ａを地盤Ｇ
中に造成する構成については、前記第一実施例と全く同
様であるので、異なる点についてのみ説明する。図３に
示したように、まず、地盤改良装置１０で、改良杭Ａを
地盤Ｇ中に造成する。

【００３３】次いで、造成した改良杭Ａに隣接する位置
に、第二アースオーガ１７，１７による削孔が、先に造
成した改良杭Ａの水平部４１と互いに重なり合うように
第一アースオーガ１６，１６の位置決めを行い、新たに
改良杭Ａを造成する。この後、上記の工程を繰り返して
いく。すると、図６に示すように、改良杭Ａ，Ａ，…の
各水平部４１どうしが、密に重なり合った形態の改良地
盤Ｂ₂が形成される。

【００３４】このようにして形成された改良地盤Ｂ
₂は、各改良杭Ａの鉛直部４０，４０，…によって上下
方向に連続する柱が形成され、互いに密に重なり合った
水平部４１，４１，…によってスラブが形成された形態
となっている。

【００３５】上述した改良地盤Ｂ₂および地盤改良方法
では、上記第一実施例と同様の効果を奏することができ
る。これに加えて、上述した改良地盤Ｂ₂では、この改
良地盤Ｂ₂を形成する複数の改良杭Ａの水平部４１どう
しが密に重なり合うように配置された構成とされてい
る。これにより、改良地盤Ｂ₂の、互いに密に重なり合
った水平部４１，４１，…からスラブを形成することが
できる。このスラブによってその上下の地盤Ｇが隔てら
れるので、地盤Ｇが例えばＮ値１５未満の砂地盤等であ
る場合にも、地震発生時の地盤Ｇの液状化を防止するこ
とが可能となる。

【００３６】［第三実施例］次に、本発明にかかる地盤
改良工法の第三実施例について説明する。なお、この第
三実施例では、地盤改良装置１０を用いる点について
は、前記第一実施例と全く同様であり、以下、異なる点
についてのみ説明する。図１および図２に示した地盤改
良装置１０は、第二アースオーガ１７，１７の吐出口１
７ａ，１７ａから噴出する固化材スラリーの配合比、す
なわちその濃度，あるいは単位時間当りの吐出量が調整
できるようになっている。

【００３７】そして、このような地盤改良装置１０を用
いて、以下のようにして地盤Ｇ中に改良杭Ａ’を造成す
る。まず、上記第一実施例と同様に、第一アースオーガ
１６，１６および第二アースオーガ１７，１７によっ
て、地盤Ｇを所定の深さまで削孔した後に、第一アース
オーガ１６，１６の先端において改良杭の先端処理を行
う。

【００３８】次に、第一アースオーガ１６，１６の吐出
口１６ａ，１６ａ、および第二アースオーガ１７，１７
の吐出口１７ａ，１７ａから、それぞれ、固化材スラリ
ーを噴出させつつ、第一アースオーガ１６，１６、第二
アースオーガ１７，１７を回転させながら引き上げてい
く。このとき、図３に示したように、第二アースオーガ
１７，１７が、符号（イ）に示す範囲に位置していると
きには、第二固化材供給ポンプ（図示なし）では、第一
アースオーガ１６，１６から噴出する固化材スラリーよ
りも高い配合比となるように、固化材スラリーを供給す
るようにする。また、第二アースオーガ１７，１７が、
符号（ロ）に示す範囲に位置しているときには、第一ア
ースオーガ１６，１６から噴出する固化材スラリーより
も低い配合比（ゼロでもよい）となるように、固化材ス
ラリーを供給するようにする。

【００３９】このようにして土に混合された固化材スラ
リーによって、土が化学的に固化し、改良杭Ａ’が造成
される。

【００４０】造成された改良杭Ａ’は、第一アースオー
ガ１６から噴出された固化材スラリーによって形成され
た円柱状の鉛直部４０と、第二アースオーガ１７から噴
出された固化材スラリーによって形成された一定厚さの
円板状の水平部４１とが、上下方向に交互に連続して位
置する複層構造をなしている。さらに、鉛直部４０の周
囲には、水平部４１と同径の筒状部４２が形成されてい
る。なお、水平部４１は、第二固化材供給ポンプから供
給する固化材スラリーの配合比を、第一固化材供給ポン
プからのものよりも高くしたので、単位体積あたりの固
化材スラリーの混合量が鉛直部４０よりも多くなってい
る。また、筒状部４２は、第二固化材供給ポンプから供
給する固化材スラリーの配合比を、第一固化材供給ポン
プからのものよりも低くしたので、単位体積あたりの固
化材スラリーの混合量が鉛直部４０よりも少なくなって
いる。

【００４１】この後、上記と同様にして、図７および図
８に示すように、改良杭Ａ’，Ａ’，…の各水平部４１
どうしが、互いに接するように、順次改良杭Ａ’を造成
していくことにより、改良地盤Ｂ₃が形成される。この
ようにして形成された改良地盤Ｂ₃は、各改良杭Ａ’の
鉛直部４０，４０，…によって上下方向に連続する柱が
形成され、互いに隣接する水平部４１，４１，…によっ
て梁が形成された形態となり、これによって、改良地盤
Ｂ₃は、いわばラーメン構造をなした形態となる。そし
てさらに、鉛直部４０の周囲には筒状部４２が形成され
ており、互いに隣接する筒状部４２によって、いわば連
壁が形成された形態となっている。

【００４２】上述した改良地盤Ｂ3は、円柱状の鉛直部
４０と、一定厚さの円板状の水平部４１とが、鉛直部４
０の周囲に形成された筒状部４２とからなる複数の改良
杭Ａ’から構成され、これら複数の改良杭Ａ’の水平部
４１どうしが隣接するように配置された構成とされてい
る。これにより、改良地盤Ｂ₃が、各改良杭Ａ’の鉛直
部４０からなる柱と、互いに隣接する水平部４１，４
１，…からなる梁とを備えたラーメン構造をなし、さら
に、互いに隣接する筒状部４２，４２，…によって連壁
が形成された形態となっている。したがって、従来の、
改良杭を連壁状に造成することによって構築していた改
良地盤に比較して、少ない本数の改良杭Ａ’から改良地
盤Ｂ₃を形成することが可能となり、改良地盤Ｂ₃を経済
的なものとして、短工期かつ低コストで構築することが
可能となる。

【００４３】しかも、改良杭Ａ’を、地盤改良装置１０
によって造成するときに、第二アースオーガ１７から供
給する固化材スラリーの配合比を、定められた深さ毎
（図３および図７において符号（イ）に示した範囲と符
号（ロ）に示した範囲）に変化させる構成とした。これ
により、上下に連続する同径の水平部４１と筒状部４２
とでその強度を変化させることができる。したがって、
固化材スラリーを効率的な配合比で地盤Ｇ中に混合させ
ることにより、その使用量を削減することができる。

【００４４】［第四実施例］次に、本発明にかかる地盤
改良工法の第四実施例について説明する。なお、本第四
実施例では、地盤改良装置１０を用いて改良杭Ａ’を地
盤Ｇ中に造成する構成については、前記第三実施例と全
く同様であるので、異なる点についてのみ説明する。ま
ず、図３に示したように、地盤改良装置１０で、改良杭
Ａ’を地盤Ｇ中に造成する。

【００４５】そして、造成した改良杭Ａ’に隣接する位
置に、第二アースオーガ１７，１７による削孔が、先に
造成した改良杭Ａ’の水平部４１と互いに重なり合うよ
うにして第一アースオーガ１６，１６の位置決めを行
い、新たに改良杭Ａ’を造成する。

【００４６】この後、上記の工程を繰り返していく。す
ると、図９に示すように、改良杭Ａ’，Ａ’，…の各水
平部４１どうしが、密に重なり合った形態の改良地盤Ｂ
₄が形成される。

【００４７】このようにして形成された改良地盤Ｂ
₄は、各改良杭Ａ’の鉛直部４０，４０，…によって上
下方向に連続する柱が形成され、互いに密に重なり合っ
た水平部４１，４１，…によってスラブが形成されると
ともに、互いに密に重なり合った筒状部４２，４２，…
によって上下の水平部４１，４１間についても完全に地
盤改良された形態となっている。

【００４８】上述した改良地盤Ｂ4および地盤改良方法
では、上記第三実施例と同様の効果を奏することができ
る。これに加えて、上述した改良地盤Ｂ₄では、この改
良地盤Ｂ₄を形成する複数の改良杭Ａ’の水平部４１ど
うしが密に重なり合うように配置された構成とされてい
る。これにより、改良地盤Ｂ₄を、鉛直部４０と、互い
に密に重なり合った水平部４１および水平部４２とから
なる、ブロック状の構成とすることができる。これによ
り、地盤Ｇを完全に地盤改良することができる。

【００４９】なお、第一ないし第四実施例において、改
良地盤Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，Ｂ₄を構築するのであれば、第二
アースオーガ１７に拡径機能を有した地盤改良装置を用
いてもよい。この場合においても、上記した改良地盤Ｂ
₁，Ｂ₂，Ｂ₃，Ｂ₄による効果は奏することが可能であ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る改
良地盤によれば、改良地盤を、水平面内に位置する一定
厚さの水平部と、鉛直下方に向けて一定寸法延在する鉛
直部とを上下に交互に形成してなる改良杭から構成する
ようにし、それら水平部および鉛直部を、削孔翼から土
中に噴出させた固化材を削孔翼によって地盤の土砂と攪
拌・混合させることで地盤を固化させて形成するように
した。このとき、複数の改良杭を、前記水平部どうしが
隣接するように配置すれば、改良地盤が、上下方向に連
続する鉛直部すなわち柱と、柱どうしを接続する水平部
すなわち梁とからなる、いわばラーメン構造となり、強
固な構造となる。これにより、従来に比較して、少ない
本数の改良杭で同等の性能を有した改良地盤を形成する
ことが可能となり、改良地盤を経済的なものとして、こ
れを短工期かつ低コストで構築することが可能となる。
また、複数の改良杭を、前記水平部どうしが平面視した
ときに、前記水平部どうしが密に重なるように配置すれ
ば、前記水平部どうしが水平方向に連続して、スラブが
形成されることになる。このスラブによって、上下の地
盤が隔てられ、地盤が例えばＮ値１５未満の砂地盤であ
る場合等に、地震発生時の地盤の液状化を防止すること
が可能となる。

【００５１】請求項２に係る地盤改良工法によれば、削
孔ロッドを回転させつつ地盤に貫入させていき、第一の
削孔翼と第二の削孔翼のそれぞれから固化材を供給する
ときに、第二の削孔翼からの固化材の供給を、定められ
た深さにおいてのみ行う構成とした。これにより、地盤
中に、第一の削孔翼からの固化材で固化された小径の鉛
直部と、第二の削孔翼からの固化材で固化された一定厚
さの大径の水平部とが形成されることになり、請求項１
に記載した改良杭を造成することができる。このとき、
第二の削孔翼に何らの拡径機構を備えることなく地盤中
の任意の位置に前記水平部を形成することができるの
で、低コストで前記改良杭を造成することが可能とな
る。

【００５２】請求項３に係る地盤改良工法によれば、削
孔ロッドを回転させつつ地盤に貫入させていき、第一の
削孔翼と第二の削孔翼のそれぞれから固化材を供給する
ときに、第二の削孔翼から供給する固化材の配合比を、
定められた深さ毎に変えるようにした。これにより、地
盤中に、第一の削孔翼からの固化材で固化された小径の
鉛直部と、第二の削孔翼からの固化材で固化されて一定
厚さ毎に硬さの異なる大径の水平部とを有した改良杭を
造成することができる。このようにして、固化材を効率
的な配合比で地盤中に混合させることにより、その使用
量を削減することができる。そして、このような改良杭
を、前記水平部どうしが接するように造成すれば、地盤
中に連壁を有した改良地盤を構築することができる。ま
た、このような改良杭を、前記水平部どうしが密に重な
るように造成すれば、地盤中にブロック状の改良地盤を
造成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る地盤改良工法に用いる地盤改良装
置を示す側面図である。

【図２】前記地盤改良装置の要部を示す正面図である。

【図３】本発明に係る改良地盤の一部を示す立断面図で
ある。

【図４】前記改良地盤の一例を示す斜視断面図である。

【図５】図４に示した改良地盤の立断面図である。

【図６】前記改良地盤の他の一例を示す斜視断面図であ
る。

【図７】前記改良地盤のさらに一例を示す斜視断面図で
ある。

【図８】図７に示した改良地盤の立断面図である。

【図９】前記改良地盤の一例を示す斜視断面図である。

【図１０】従来の地盤改良工法に用いる地盤改良装置を
示す側面図である。

【符号の説明】

１３削孔ロッド１６第一アースオーガ（第一の削孔翼）１７第二アースオーガ（第二の削孔翼）４０鉛直部４１水平部Ａ，Ａ’ 改良杭Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃，Ｂ₄ 改良地盤Ｇ地盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中純二福岡県福岡市東区香椎台一丁目13ー23 (72)発明者伊藤澄雄福岡県春日市松ヶ丘４ー76 (56)参考文献特開平２−311614（ＪＰ，Ａ) 特開平１−190818（ＪＰ，Ａ) 特開平６−158639（ＪＰ，Ａ) 特開平６−158642（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−118926（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−26005（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02D 3/12 102

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】地盤の土砂に固化材を混合することによ
って地盤中に構築された一以上の改良杭から構成された
改良地盤であって、前記改良杭が、水平面内に位置する
一定厚さの水平部と、該水平部の下面から鉛直下方に向
けて一定寸法延在する鉛直部とが上下に交互に形成され
た構成とされ、前記水平部および前記鉛直部は、削孔翼
から土中に噴出させた固化材を削孔翼によって地盤の土
砂と攪拌・混合させることで地盤を固化させて形成され
ていることを特徴とする改良地盤。
【請求項２】下端部に第一の削孔翼を備え、その上方
に前記第一の削孔翼よりも回転半径の大きな第二の削孔
翼を備えた構成の削孔ロッドを回転させつつ地盤に貫入
させていき、第一の削孔翼と第二の削孔翼のそれぞれか
ら前記地盤内に固化材を供給するとともに、前記削孔翼
で前記固化材と前記地盤内の土砂とを混合することによ
り地盤を固化させて改良するときに、前記第二の削孔翼
からの固化材の供給を、定められた深さにおいてのみ行
うことを特徴とする地盤改良工法。
【請求項３】下端部に第一の削孔翼を備え、その上方
に前記第一の削孔翼よりも回転半径の大きな第二の削孔
翼を備えた構成の削孔ロッドを回転させつつ地盤に貫入
させていき、第一の削孔翼と第二の削孔翼のそれぞれか
ら前記地盤内に固化材を供給するとともに、前記削孔翼
で前記固化材と前記地盤内の土砂とを混合することによ
り地盤を固化させて改良するときに、前記第二の削孔翼
から供給する固化材の配合比を、定められた深さ毎に変
えることを特徴とする地盤改良工法。