JP4072686B2 - 多軸高圧噴射撹拌地盤改良装置及び工法 - Google Patents
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Description
一方、数十MPaの超高圧で切削水を噴射しつつ、切削で造られた領域に固化材スラリーを充填、或いは超高圧で噴射し、ロッドを回転引き上げすることによって改良体を造成する高圧噴射撹拌工法が知られている。
すなわち、注入ロッドの軸身の先端部に掘削刃及び固化材噴射ノズルを備えた攪拌翼を設けた注入ロッドを、2以上の複数連に構成した多軸高圧噴射攪拌地盤改良装置の各攪拌翼を同一高さに設定し、注入ロッドの軸心から攪拌翼ノズル先端までの距離をr(m)、隣り合う2軸間の攪拌翼先端ノズル同士の距離をx(m)、地中における固化材スラリーの噴射到達距離をy(m)としたときに、改良体の接合長さが、
2√{(r+y)2−(r+x/2) 2}≧ 0.5m
となるように土質条件や噴射仕様によりr、x、yが変更でき、攪拌翼同士が離れていても高圧噴射のジェット噴流により地盤の切削・攪拌の効果で、改良体同士がラップし、改良体の下端がそろった改良体が造成できるように構成されている多軸高圧噴射攪拌地盤改良装置に構成したことである。
なお、ここで言う接合長とは、隣り合う改良体により形成されたラップ部の交点の幅、すなわち、後述する図3で示す改良体断面において「接合長さ」で表記されている寸法のことであり、この接合長さ0.5以上の数値は、本発明の工法における通常施工において、接合長さが最も変化しやすい改良径が2.0m、軸間距離1.9mのときにできる接合長さを、安全率として1.2で除去した場合の最小の接合長さを0.1m単位で丸めた値としたものである。
これによって、全ての改良体が支持層へ着底することが必要なときでも、攪拌翼に過大な負荷を掛けて痛めることが無くなり施工能率を良することができる。
精度が保ちにくいという問題に対しては、攪拌装置を備えた注入ロッドを連結部材で複数連、例えば3連に支持する構成することで、鉛直の削孔精度を保ちやすく、また、施工能率を向上させることができる。
図1は、本発明の多軸高圧噴射撹拌地盤改良装置の一例を示す全体図である。
図1に示すように、三点支持式杭打ち機をベースマシン1とし、トップシーブから減
速機2がリーダーに沿って取り付けられ、多軸駆動装置3を介してスクリューを備えた注入ロッド6が装備されている。そのスクリューを備えた注入ロッド6の先端部には、攪拌翼7、連結装置5、及び掘削ヘッド9が取り付けられ、攪拌翼7の一方の先端には高圧噴射用のノズル8が埋め込まれている。
ベースマシン1には、固化材スラリープラントから超高圧ポンプ(図示せず)にて圧力をかけられた固化材スラリーが、高圧ホースとスクリューを備えた注入ロッド6上端のスイベル部を介して攪拌翼7のノズル8部に送られ、このノズル8より固化材スラリーが側方に噴射され地盤を切削して切削土と固化材スラリーが混合撹拌され、その状態でスクリューを備えた注入ロッド6が回転・引き上げされることによって改良体12が造成される。
この相互軸間の距離は固化材スラリーの噴射到達距離y(m)が改良対象地盤の土質条件
と固化材スラリーの噴射仕様に左右されることから、その土質条件や噴射仕様に応じ軸間
距離を設定することができる。
射圧力39.2MPa、噴射量100リットル/分、水:固化材比1.5とし、改良対象地盤の粘着力35kN/m2の地盤で施工を行った。実績より、地中における固化材スラリーの噴射到達距離をy(m)は0.4mとなる。この実施例では、接合長さ0.8m確保するために、軸間距離を1.6mとした。施工結果は、接合長さが約0.8m以上確保されており、要求性能を満足した。
で、高圧噴射撹拌であるため、既設構造物に密着した改良体の造成が可能であり、確実に改良体同士がラップして一体となって機能する等の特徴を備えているので、種々の幅広い目的に対応できる工法である。
なお、厚さが5m以上であり、かつ、透水係数が毎秒100nm以下である地層又はこれと同等以上の遮水効果を有する地層に相当するものと考えられる。
2 アースオーガー駆動モータ
3 多軸駆動装置
4 振れ止め装置
5 連結装置
6 注入ロッド
7 攪拌翼
8 ノズル
9 掘削刃
10 排土
11 攪乱土壌部
12 改良体
Claims (2)
- 注入ロッドの軸身の先端部に掘削刃及び固化材噴射ノズルを備えた攪拌翼を設けた注入ロッドを、2以上の複数連に構成した多軸高圧噴射攪拌地盤改良装置の各攪拌翼を同一高さに設定し、注入ロッドの軸心から攪拌翼ノズル先端までの距離をr(m)、隣り合う2軸間の攪拌翼先端ノズル同士の距離をx(m)、地中における固化材スラリーの噴射到達距離をy(m)としたときに、改良体の接合長さが、
2√{(r+y)2−(r+x/2)2}≧0.5m
となるように土質条件や噴射仕様によりr、x、yが変更でき、攪拌翼同士が離れていても高圧噴射のジェット噴流により地盤の切削・攪拌の効果で、改良体同士がラップし、改良体の下端がそろった改良体が造成できるように構成されていることを特徴とする多軸高圧噴射攪拌地盤改良装置。 - 請求項1記載の多軸高圧噴射攪拌地盤改良装置を用いて改良予定地盤中に連続したブロック状の改良体を造成することを特徴とする地盤改良工法。
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