JP3794913B2

JP3794913B2 - 地盤改良体の造成工法

Info

Publication number: JP3794913B2
Application number: JP2000353782A
Authority: JP
Inventors: 川正吉
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2020-11-21
Also published as: JP2002155528A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤中に管を挿入しその先端部から高圧のジェットで固化材を噴出しながら引抜いて柱状に地盤改良体を造成する地盤改良体の造成工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の地盤改良体は、一般に原位置土と固化材との混合体であるため、圧縮強度とせん断強度はあるが、未改良部分の存在あるいは強度のばらつきがあるので引張強度は期待できない。
【０００３】
地盤改良工法のうち、置換工法である高圧噴射置換工法（いわゆるジェット工法、例えばコラムジェット工法、ＪＳＧ工法、あるいはクロスジェット工法）は、比較的均質な改良体を造成することができ、設計上１〜２ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の引張強度を考慮することもあるが、実際的には、改良体を均質に造成することは困難であるため、改良体の引張強度が期待できない場合が多く、改良体に引張応力が生じない形状寸法としているのが現状である。
【０００４】
また、図５に示すように土砂に糸を混入して補強する技術が知られており、この他にも繊維材を混合した補強材に関する技術が、例えば特開平９−２８７１２６号工法、あるいは特公平３−７６３７２号公報等に開示されている。
【０００５】
しかし、補強用繊維として長さの短い、いわゆる短繊維のファイバーを混合撹拌する方法は深層混合処理工法などの機械撹拌工法では可能であるが、大きな引張強度は期待できない。また、長さの長い、いわゆる長繊維については、撹拌翼に巻きついたりして使用が困難である。そして、高圧噴射置換工法では微小径のノズルから高圧（数１００ｋｇ／ｃｍ^２）のエア混合の水あるいは下方のノズルからセメントミルクなどの固化材を噴射するため、それらのノズルを利用して糸状、あるいはファイバー状の補強材を固化材と混合した状態で地盤中に噴射することが困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、高強度の短繊維または長繊維を地盤改良体の造成段階に混合すること、特に長繊維を使用することによって改良体の引張り強度を向上させ、設計上で必要な改良体の厚みあるいは本数を減少させてコストの削減、工期の短縮を可能とする地盤改良体の造成工法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、固化材を地盤中に吐出して改良体を造成する地盤改良体の造成工法において、先端部に高圧ジェットを噴射するノズルを設けた噴出管１を準備し、その噴出管１に沿って繊維供給管３を固設してその繊維供給管３の先端部を前記ノズルの近傍の噴射時に負圧を生ずる位置に開口させ、その繊維供給管３を固定した噴出管１を削孔機２で所定深さまで挿入し、噴出管１を回転しながらひき抜いてノズルから固化材を噴射し、補強用繊維４が連続的に供給されて固化材と混合されるようになっている。
【０００８】
また本発明によれば、固化材を地盤中に吐出して改良体を造成する地盤改良体の造成工法において、下端部に攪拌翼１１を有し先端に交差噴流を噴出するノズルを有する攪拌軸１Ａを準備し、その攪拌軸１Ａに沿って繊維供給管３を設け、その繊維供給管３の先端部を前記ノズルの近傍の噴射時に負圧を生ずる位置に開口させ、攪拌軸１Ａを処理機で立設し、攪拌軸１Ａの下端部から固化材を吐出し原地盤土を攪拌しながら所定深さまで地盤中に挿入し、攪拌翼１１の先端から固化材を交差噴射し攪拌翼１１を回転しながら引抜き、その際繊維供給管３の先端部が負圧となり地上に配置した補強用繊維４が連続的に供給されて固化材と混合されるようになっている。
【００１１】
そして、混合する繊維の強度、太さ、長さ、及びその量を調節することで所定強度の地盤改良体を容易に造成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１において、エア、圧力水、固化材等を搬送する２重管、または３重管で構成された固化材噴出管１が立設され、削孔機２によって地盤中に挿入されている。その噴出管１の先端部には高圧のエア混合の水、あるいはセメントミルク等の固化材のジェットＪを噴射するノズル１ａが設けられている。そして、その噴出管１に沿って補強用繊維４を供給する繊維供給管３が固設され、その先端部は、前記ノズル１ａの近傍のジェットＪ噴出時に負圧を生じる位置に開口されている。また、地上部には、補強用繊維４がロール状、あるいは糸巻き状に巻かれた状態で配備され、前記繊維供給管３の地上側端部から挿入され、先端部からジェットＪ噴出時に生じる負圧によって吸引される、あるいは、流体圧によって圧送されるように構成されている。
【００１３】
地盤改良体Ｓの造成は、まず図１に示すように、削孔機２によって噴射管１を所定深さまで挿入する（挿入工程）。次に、図２に示すように、噴出管１を回転しながら引抜き、ノズル１Ａから固化材（混合水）を高圧で噴射する。その際に、繊維供給管３の先端部は負圧状態となって、連続的に補強用繊維４を供給すれば固化材と混合して地盤が撹拌（置換）され、図３に示す所定位置まで続けて改良体Ｓが造成される（引抜き造成工程）。
【００１４】
次に、図４には、ＪＡＣＳＭＡＮ工法と呼ばれている交差噴流式複合撹拌工法が示されている。この工法は、まず、図に（Ａ）で示す位置決め工程で、下端部の撹拌翼１１の先端に交差噴流を噴出するノズルを有する撹拌軸１Ａを２本、所定位置に図示しない処理機で立設する。そして、（Ｂ）に示す挿入工程では、撹拌軸１Ａの下端部から固化材（スラリー）を吐出し、原地盤土と撹拌しながら貫入する。次に、（Ｃ）で、所定深度に達したことを確認したら、先端処理として定位置撹拌を行う。そして、（Ｄ）では撹拌翼１１の先端からエアと超高圧の固化材を交差噴射し、引抜き工程を開始し、（Ｅ）に示すように、撹拌翼１１を回転しながら引抜き、改良体Ｓ１を造成する。また、（Ｆ）のように、任意の深さに噴射させて改良体Ｓ２の径を変化させることもできる。そして、（Ｇ）で造成を終了し、次の改良ポイントへ移動する。
【００１５】
この交差噴流式複合撹拌工法においても、本発明を適用して繊維供給管を設け、上記（Ｄ）〜（Ｇ）の引抜き工程にて、前記同様に超高圧の固化材の噴射に補強用繊維を混入することで、地盤改良体Ｓ１、Ｓ２の強度を増加させることができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成され、以下の効果を奏する。
（１）高強度の短繊維または長繊維を地盤改良体の造成段階に混合することで改良体の引張り強度を向上させることができる。
（２）地盤改良体の必要引張り強度に対して、繊維の強度、太さ、長さ（一定長、あるいは連続した糸）、量を調節することで対応することができ、地盤改良体の厚さ、改良範囲を減少あるいは調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の固化材噴射前の状態を示す断面図。
【図２】固化材噴射、繊維混入による引抜き中の状態を示す断面図。
【図３】固化材噴射・繊維混入終了、引抜き状態を示す断面図。
【図４】交差噴流式複合撹拌工法を説明する図。
【図５】従来の土砂に繊維を混入して補強する技術を説明する図。
【符号の説明】
１・・・固化材噴出管
１ａ・・・ノズル
２・・・削孔機
３・・・繊維供給管
４・・・補強用繊維

Claims

固化材を地盤中に吐出して改良体を造成する地盤改良体の造成工法において、先端部に高圧ジェットを噴射するノズルを設けた噴出管（１）を準備し、その噴出管（１）に沿って繊維供給管（３）を固設してその繊維供給管（３）の先端部を前記ノズルの近傍の噴射時に負圧を生ずる位置に開口させ、その繊維供給管（３）を固定した噴出管（１）を削孔機（２）で所定深さまで挿入し、噴出管（１）を回転しながらひき抜いてノズルから固化材を噴射し、補強用繊維（４）が連続的に供給されて固化材と混合されることを特徴とする地盤改良体の造成工法。
固化材を地盤中に吐出して改良体を造成する地盤改良体の造成工法において、下端部に攪拌翼（１１）を有し先端に交差噴流を噴出するノズルを有する攪拌軸（１Ａ）を準備し、その攪拌軸（１Ａ）に沿って繊維供給管（３）を設け、その繊維供給管（３）の先端部を前記ノズルの近傍の噴射時に負圧を生ずる位置に開口させ、攪拌軸（１Ａ）を処理機で立設し、攪拌軸（１Ａ）の下端部から固化材を吐出し原地盤土を攪拌しながら所定深さまで地盤中に挿入し、攪拌翼（１１）の先端から固化材を交差噴射し攪拌翼（１１）を回転しながら引抜き、その際繊維供給管（３）の先端部が負圧となり地上に配置した補強用繊維（４）が連続的に供給されて固化材と混合されることを特徴とする地盤改良体の造成工法。