JP4185966B2

JP4185966B2 - 高圧噴射攪拌工法。

Info

Publication number: JP4185966B2
Application number: JP2007189037A
Authority: JP
Inventors: 嘉住真壁; 元康後藤
Original assignee: 株式会社ステージオブ三條; 元康後藤; 有限会社ニューテック研究▲しゃ▼
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2022-04-05
Also published as: JP2007262894A

Description

本発明は、多重管等を３０度〜６０度で揺動することにより、多重管の高圧水用管に形成されているメーンノズル及びサブノズル等で、従来の高圧噴射攪拌工法に比較して排泥の容積を減少させて経済性を大幅に向上させる等の高圧噴射攪拌工法の改良に関するものである。

従来の地盤改良工法として噴射攪拌の造成形状を矩形状等にすることが提案されている。
この工法は、無駄なく目的に添った造成体を、計画の形状通りに地中に造成することが出来るので、地上から地下の土を必要な寸法分だけを固化して有効に利用する地下遠隔加工技術として、土留・留水、地盤液状化対策、軟弱地盤改良等に適用されている。

本発明は、地盤改良工法として提案されている上記従来の高圧噴射攪拌工法を改良した新工法である。この本発明は、多重管の高圧水用管に取付けられているノズルを揺転（本発明では３０度〜６０度）に改良すること等により、排泥の容積を大幅に減少させる経済的効果等の向上を図ることを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決する手段として、硬化材を噴射して所定範囲の地盤を固定する高圧噴攪拌工法において、ボーリング孔に挿入した多重管の高圧水用管に、２個のメーンノズル及び１個〜４個のサブノズルを取付け、該２個のメーンノズルから２０〜６０Ｍｐa・５０〜２００リットル／分の硬化材を噴射すると共に、該１個〜４個のサブノズルから２０〜６０Ｍｐa・３０〜１００リットル／分の硬化材を噴射し、該２個のメーンノズル及び該１個〜４個のサブノズルを３０度〜６０度で揺動する工程と、前記多重管に形成されているエアーノズルから前記硬化材の噴射と同時に空気を送出する工程と、前記多重管を引き上げる工程等を有し、前記1個〜4個サブノズルを、前記2個のメーンノズルの間に取付け、メーンノズル及びサブノズルの揺動により発生した排泥を取り出しこと等により、所望な形状の切削造成を行うことにより、地上から地下の土を必要な寸法分だけを固定して有効に利用する地下遠隔加工技術として、土留・留水、地盤液状化対策、軟弱地盤改良等に適用することが出来る。

メーンノズル１３Ａ、１３Ａ及びサブノズル１４Ａが所定量の硬化材を噴射しながら任意の角度だけ揺動するように設定することにより、切削土砂の容積を従来工法に比較して約１／２に減少することが出来るので、産業廃棄物等になる切削土砂を大幅に減少することができ経済的効果等が顕著である。

本発明は、上記の従来から提案されていた地盤改良に関する高圧噴射攪拌工法を改良した新工法である。この改良した新工法の主要部は、ボーリング孔に挿入した多重管の高圧水用管に取付けられているメーンノズル及びサブノズルから所定量の硬化材を、土質に適応した噴射圧力・噴射量で噴射しながら３０度〜６０度で揺動する工程と、前記多重管に取付けられているエアーノズルから前記硬化材の噴射と同時に空気を送出する工程等を有し、サブノズルをメーンノズルの間に取付ける。

本発明を添付図面と共に説明する。
第１実施例は揺動角が６０度の実施例であり、第１実施例の図１は、要部の概略構成図、図２は図１のA−A線説明図、図３は図１のB−B線説明図を示す。これらの図１〜図３において、多重管１１の中央には、削孔水用管１２が形成され、多重管１１及び削孔水用管１２の近傍には、高圧水用管１３、１３、高圧水用管１４及び空気用孔１５形成されている。
前記高圧水用管１３、１３には、２個のメーンノズル１３A、１３Aが取付けられ、前記高圧水用管１４には、１個のサブノズル１４A及びエアーノズル１４Bが取付けられている。前記２個のメーンノズル１３A、１３Aの揺動角が６０度であるので、第３図に示すように、前記1個のサブノズル１４Aは、前記2個のメーンノズル１３A、１３Aの間に取付けられている。このように、前記２個のメーンノズル１３A、１３Aと、前記１個のサブノズル１４Aとを、前記遥動する６０度の角度に対応した位置に設定する。

第２実施例は揺動角が４５度の実施例であり、第２実施例の図４は、要部の説明図を示し前記図１〜図２と同一部分は同一符号で示しその説明は省略する。図４において、削孔水用管１２の近傍には、高圧水用管１３、１３、高圧水用管１４及び空気用孔１５形成されている。前記高圧水用管１３、１３には、２個のメーンノズル１３A、１３Aが取付けられ、前記高圧水用管１４には、２個のサブノズル１４A、１４A及びエアーノズル１４Bが取付けられている。前記２個のメーンノズル１３A、１３Aの揺動角が４５度であるので、第４図に示すように、前記２個のメーンノズル１３A、１３Aの間に、前記２個のサブノズル１４A、１４Aを取付ける。このように、前記２個のメーンノズル１３A、１３Aと、前記２個のサブノズル１４A、１４Aとを、前記遥動する４５度の角度に対応した位置にと取付ける。

第３実施例は揺動角が３０度の実施例であり、第３実施例の図５は、要部の説明図を示し前記図１〜図２と同一部分は同一符号で示しその説明は省略する。図５において、削孔水用管１２の近傍には、高圧水用管１３、１３、高圧水用管１４及び空気用孔１５形成されている。前記高圧水用管１３、１３には、２個のメーンノズル１３A、１３Aが取付けられ、前記高圧水用管１４には、４個のサブノズル１４A、１４A、１４A、１４A及びエアーノズル１４Bが取付ける。前記２個のメーンノズル１３A、１３Aの揺動角が３０度であるので、第５図に示すように、前記２個のメーンノズル１３A、１３Aの間に、前記４個のサブノズル１４A、１４A、１４A、１４Aを取付ける。このように、前記２個のメーンノズル１３A、１３Aと、前記４個のサブノズル１４A、１４A、１４A、１４Aとを、前記遥動する３０度の角度に対応した位置に取付ける。

図６は、図５の第３実施例である２個のメーンノズル１３A、１３A及び４個のサブノズル１４A、１４A、１４A、１４Aが３０度の揺動により、造成体１００、２００が形成されることを示す説明図であり、前記図１〜図３及び前記図５と同一部分は同一符号で示しその説明は省略する。
図７は前記図６に示した造成体１００、２００を平面から概略を示す説明図である。

従来の高圧噴射攪拌工法においては、操作管理装置（図示省略）により、多重管等が３６０度で回転するように構成されている。これに対して上記のような構成の本発明に係わる高圧噴射攪拌工法においては、モニター（図示省略）に固定している前記多重管１１は、操作管理装置（図示省略）により、予め設定されている３０度〜６０度で揺動するように構成されている。高圧水用管１３、１３に取付かれているメーンノズル１３Ａ、１３Ａから、２０〜６０Ｍｐa・５０〜２００リットル／分の硬化材が、エアーノズル１４Ｂからの空気と共に噴射されるように設定されている。また、前記高圧水用管１４に取付かれているサブノズル１４Ａから、２０〜６０Ｍｐa・３０〜１００リットル／分の噴射されるように設定されている。

ところで、本発明の第３実施例においては、高圧水用管１３、１３、１４が、３０度だけ揺動するように予め設定しているので、高圧水用管１３、１３、１４に取付かれている２個のメーンノズル１３Ａ、１３Ａ及び４個のサブノズル１４A、１４A、１４A、１４Aも３０度だけ揺動する。このように、本発明の第３実施例においては、メーンノズル１３Ａ、１３Ａが３０度だけ揺動するのに対して、従来のメーンノズルが３６０度回転するように構成されているので、切削土砂の容量は、３０（本発明の第３実施例においては、メーンノズル１３Ａの揺動が３０度）／３６０（従来のメーンノズルが回転する３６０度）×２（本発明の第３実施例のメーンノズルの個数が２個）＝１／６（従来工法と比較）である。また、前記高圧水用管１４に取付かれているサブノズル１４Ａ、１４A、１４A、１４Aは、図５に示すようにメーンノズル１３Ａ、１３Ａの中間点で土砂を切削するように設定されているサブノズル１４Ａ、１４A、１４A、１４Aが、３０度だけ揺動するように設定されているので、従来のメーンノズルが３６０度回転するように構成されているのに比較して切削土砂の容量は、３０（本発明の第３実施例のサブノズル１４Ａの揺動が３０度）／３６０（従来のメーンノズルが回転する３６０度）×４（本発明の第３実施例のサブノズルの個数が４個）＝１／３（従来との比較）である。

このように、切削土砂の容量を従来工法と比較すると、３０（本発明の第３実施例においては、メーンノズル１３Ａの揺動が３０度）／３６０（従来のメーンノズルが回転する３６０度）×２（本発明の第３実施例のメーンノズルの個数が２個）＝１／６（従来工法と比較）と、３０（本発明の第３実施例のサブノズル１４Ａの揺動が３０度）／３６０（従来のメーンノズルが回転する３６０度）×４（本発明の第３実施例のサブノズルの個数が４個）＝１／３（従来との比較）との合計である。
このため、切削土砂の容量は、メーンノズル１３Ａ、１３Ａの１／６（従来と比較）と、サブノズル１４Ａの１／３（従来と比較）との合計であるので、１／２となる。

上記のように、高圧水用管１３、１３、１４が、３０度だけ揺動するように予め設定しているので、高圧水用管１３、１３、１４に取付けられている２個のメーンノズル１３Ａ、１３Ａ及び４個のサブノズル１４Ａ、１４Ａ、１４Ａ、１４Ａも３０度だけ揺動する。このため、図6及び図７に示す造成体１００、２００は、図7に示すように一部（下部）がほぼ長方形に近くなる。

上記の図7に示すように、前記メーンノズル１３Ａ、１３Ａ及びサブノズル１４Ａ、１４Ａ、１４Ａ、１４Ａの３０度だけ揺動により、一部（下部）が長方形に近い造成体１００、２００が形成されるので、前記多重管１１を引き上げて本装置全体（図示省略）を移動して、再度、図7に示す形状の造成体１００、２００を連続して形成する。このようにして、本装置全体（図示省略）を移動して、図7に示す形状の造成体１００、２００を連続して形成することが出来る。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の応用例及び変形例があり、たとえば、高圧水用管の本数は、上記の実施例に限定されるものではなく、また、土質等に対応して、本装置全体（図示省略）の性能範囲内の数値に任意設定することも出来る。

本発明は、以上説明したように、多重管１１は、操作管理操作（図示省略）により、予め設定されている所定範囲（０〜１８０度）で揺動するように構成されている。そして、高圧水用管１３、１３に形成されているメーンノズル１３Ａ、１３Ａから２０〜６０Ｍｐa・５０〜２００リットル／分の硬化材が、噴射されるように設定されている。また、高圧水用管１３、１３に形成されているサブノズル１４Ａから、２０〜６０Ｍｐa・３０〜１００リットル／分の硬化材が、噴射されるように設定されている。このように、メーンノズル１３Ａ、１３Ａから、２０〜６０Ｍｐa・５０〜２００リットル／分の硬化材が、サブノズル１４Ａから、２０〜６０Ｍｐa・３０〜１００リットル／分の硬化材が、噴射されるように設定されている本発明の第３実施例においては、メーンノズル１３Ａ、１３Ａ及
びサブノズル１４Ａは３０度だけ揺動するように設定されるので、従来工法のメーンノズルが３６０度も回転するように設定されているのと比較すると、前記において説明したように、切削土砂の容積が約１／２となる

本発明に係る高圧噴射攪拌工法における要部の概略構成図である。図１のAーA線断面図である。揺動角が６０度の第1実施例を示す図１のBーB線説明図である。揺動角が４５度の第２実施例を示す図１のBーB線説明図である。揺動角が３０度の第３実施例を示す図１のBーB線説明図である。図5の第３実施例である３０度の揺動により造成体１００、２００が造成されることを示す説明図である。図６に示す造営体１００、２００を平面から概略を示す説明である。

符号の説明

１１・・・多重管
１２・・・削孔水用管
１３・・・高圧水用管
１３A・・・メーンノズル
１４・・・高圧水用管
１４A・・・サブノズル
１５・・・空気用孔
１００・・・造成体
２００・・・造成体

Claims

硬化材を噴射して所定範囲の地盤を固定する高圧噴攪拌工法において、
ボーリング孔に挿入した多重管の高圧水用管に、２個のメーンノズル及び１個〜４個のサブノズルを取付け、該２個のメーンノズルから２０〜６０Ｍｐa・５０〜２００リットル／分の硬化材を噴射すると共に、該１個〜４個のサブノズルから２０〜６０Ｍｐa・３０〜１００リットル／分の硬化材を噴射し、該２個のメーンノズル及び該１個〜４個のサブノズルを３０度〜６０度で揺動する工程と、
前記多重管に形成されているエアーノズルから前記硬化材の噴射と同時に空気を送出する工程と、
前記多重管を引き上げる工程と、
を有し、
前記サブノズルを、前記メーンノズルの間に取付けた、
ことをすることを特徴とする高圧噴射攪拌工法。