JP4349522B2 - 地盤改良工法 - Google Patents
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また、発進立孔及び到達立孔を掘削して行う上述の従来技術では、曲線施工が出来なく、任意の経路に沿って掘削及び固化材を充填する経路を設定することが困難である。
換言すれば、可撓性のある掘削ロッドを用いて所定の曲線経路を削孔したとしても、いわゆる「盲孔」の状態では、削孔された曲線経路を拡径して地中固結体を造成することは出来なかった。
しかし、係る技術では、湾曲した経路に沿って掘削及び固化材の充填を行うことが不可能である。
なお、本明細書において、「水平方向」なる文言は、「略水平な方向」をも含む文言として使用されている。
この場合、可撓性を有する掘削ロッド(いわゆる「曲がりボーリング」で用いられる掘削ロッド2)を用いて削孔されたボーリング孔(h)が、可撓性を有する掘削ロッド(2)を収容しつつ当該掘削ロッドの周辺の地盤(G)を掘削しながら環状のケーシング(鞘管、特殊ケーシング4)がボーリング(h)孔に沿って挿入されるのに対して、僅かに先行している。
但し、その場合(時計方向或いは反時計方向の何れか一方の側へ回転させる場合)は、固化材充填手段(5)を先端に設けたロッド(50)、固化材(セメントミルク)供給用配管(例えばホース6)、切削用流体(例えば泥水、エア)供給用配管(例えばホース7)が捻れない様に、当該ロッド(50)及びホース(6,7)に捻れ防止手段(例えば、ユニバーサルジョイント等の各種継手)を設ける必要がある。
さらに、施工の往路の過程で、環状のケーシング(4)で保護されたボーリング孔(h)を拡径して、固化材を充填するので、水平方向に延在する地中固結体であって、且つ、先端が地表側に開口しておらず、いわゆる「盲」状態の地中固結体を造成することが出来る。
さらに、水平方向に延在する領域が長くても、施工可能である。
しかし、本発明において、スラリー排出用流体を地上側に向けて噴射する様に構成すれば(請求項4)、水平方向に延在する領域が長距離に亘っても、スラリーが確実に排出されるので、水平方向へ延在する地中固結体を造成することが可能である。
図1〜図6は、実施形態の地盤改良工法の施工工程を説明する工程図である。同図に基づいて、施工に要する設備・機械の構成及び工程を、順を追って説明する。
地上側Eには掘削機1が配置されている。図1で示す状態は、所定の角度で掘削機1から繰り出される可撓性のロッド(曲がりボーリングで用いられる掘削ロッド)2で、所定の深さまで斜め前方に堀り進み、以降、当該の施工地盤領域Gを水平に掘り進み、到達点まで掘削孔(ボーリング孔)hを掘り進んだ状態を示している。ここで、可撓性のロッド(曲がりボーリングで用いられる掘削ロッド)2による掘削孔(ボーリング孔)hの削孔は、所望の経路に沿って行うことが可能である。
また、環状のケーシング4は、引っ張りとトルクは伝達出来るように構成されている。尚、ここで言う環状のケーシングに代えて、より柔軟な素材、例えば樹脂製のスリーブ状ケーシングを用いることも可能である。
前記切削流体噴射ノズル44aは、切削流体供給ホース45によって図示しない地上側の切削流体供給手段と接続されている。また、排泥用流体噴射ノズル44bは、地上側の図示しない例えば、コンプレッサとエアホース46を介して接続されており、高圧エアが供給されるように構成されている。
仮に可撓性ロッド2の先端で大きい径のボーリング孔を削孔しても、環状のケーシング4先端の切削用流体噴射ノズル(ジェットノズル)44a、排泥用流体噴射ノズル44b及び削孔用泥水供給ホース45、排泥用流体(例えば高圧エア)供給用ホース46は必要である。
可撓性ロッド2で削孔された孔hが、崩落等により環状のケーシング4を挿入出来る状態ではなくなっている可能性がある。そのため、環状のケーシング4先端で環状のケーシング4の断面形状に合わせて掘削して、崩落等が生じても環状のケーシング4を挿入出来る様にしている。
そして、環状のケーシング4を挿入すれば、後述する固化材充填手段(モニタ5)を当該環状のケーシング4内に挿入して、切羽側まで移動させることが可能となる。
ここで、可撓性ロッド2を引抜く際には、環状のケーシング4が既に挿入されているので、崩落等により可撓性ロッド2が削孔したボーリング孔hが閉塞してしまう恐れは無い。
なお、図4において、図示の明確化のため、環状のケーシング4は符号のみを示し、環状のケーシング4内の可撓性ロッド2を実線で表示している。
モニタ5は、図9の詳細図に示すように、モニタ操作用ロッド50の先端に取り付けられ、そのモニタ5先端から固化材(セメントミルク)Cを吐出し、側面で且つ軸中心と平行な一直線上に形成された1対の噴射孔N、Nから噴射された切削用流体(泥水、エア)の噴射ジェットJwが一点で交差する、いわゆる交差噴流Jcwを成す様に構成されている(後述の図11及び図12参照)。
或いは、モニタ5の側面に形成したノズルNsから、ジェットJが噴射されるように構成されている(図13)。
そして、モニタ5には、固化材(セメントミルク)供給用のホース52と、切削用流体(例えば、泥水、或いは泥水とエア)供給用ホース54とが接続されている。
なお、地盤Gの状態如何によっては、図示しないツールを用いて、さらに削孔或いは掘削する場合もある。
モニタ5或いは操作用ロッド50を回転しないのは、モニタ5或いは操作用ロッド50を回転すると、前記切削水又は固化材(セメントミルク)供給用のホース6と、切削用流体供給用ホース7及び操作用ロッド50が捻れてしまうからである。
しかし、切削水又は固化材(セメントミルク)供給用のホース6、切削用流体供給用ホース7、操作用ロッド50にスイベルジョイントをつけて捻れないように構成するか、モニタ5の後端(地上側端部)にスイベルジョイントをつけて、モニタ5或いは操作用ロッド50を回転する様に構成することも可能である。
図10は、地上側へスラリーを排出するためのスラリー排出用流体(図10では高圧エア)Jaを排泥用流体噴射ノズル44bから噴射している状態を示している。
スラリーは、環状のケーシング4の先端部から当該排出用流体(高圧エア)Jaに連行されて地上側へ排出される。
なお、スラリー排出用流体を地上側に向けて噴射するための噴出機構は、ケーシング4の途中に(例えば複数箇所)設けても良い。また、水でも良い。
図12の実施例では、図11と構成は同じであるが、1対のノズルN、Nのみがモニタ側面に形成されているので、円筒状の地中固結体造成のために、モニタ揺動(回動)は360°で反転するように構成されている。
なお、図11及び図12は、掘削範囲を正確に限定する必要がある場合(掘削孔の直径を精度良くする場合)の実施例である。
これは、地中に形成される掘削孔が水平であるため、噴射された固化材Cが、孔の断面の下方に傾れてしまい、上方部に、空隙が出来ないように、予め、固化材Cの噴射向きを考慮した結果である。
また、貫通孔を削孔出来ない様な現場でも施工が可能である。
さらに、水平方向に延在する領域が長くても、施工可能である。
そして、地中固結体の造成に際して、モニタ5を先端に設けたロッド50、固化材(セメントミルク)供給用配管(例えばホース6)、切削用流体(例えば泥水、エア)供給用配管(例えばホース7)が捻れてしまうこともない。
それに加えて、ボーリング孔h(或いは、造成する予定の地中固結体)の水平方向に延在する領域が長くても、スラリーが確実に排出される。
2・・・可撓性のロッド(曲がりボーリング用のロッド)
3・・・リール
4・・・鞘管/特殊ケーシング
5・・・固化材充填手段/モニタ
6・・・切削水又は固化材供給用のホース
7・・・切削用流体供給用ホース
41・・・接手部材
43・・・ノズル部材
45・・・切削流体供給ホース
46・・・エアホース
N・・・ノズル
Jc・・・交差噴流
Claims (5)
- 可撓性を有する掘削ロッドを用いてボーリング孔を削孔する工程と、環状のケーシングが可撓性を有する掘削ロッドを収容しつつ当該掘削ロッドの周辺の地盤を掘削しながらボーリング孔に沿って挿入される工程と、可撓性を有する掘削ロッドを引抜く工程と、環状のケーシング内に固化材充填手段を挿入する工程と、切削用流体を噴射し固化材を注入しつつ固化材充填手段を地上側に移動する工程、とを有していることを特徴とする地盤改良工法。
- 可撓性を有する掘削ロッドを用いてボーリング孔を削孔し、且つ、環状のケーシングが可撓性を有する掘削ロッドを収容しつつ当該掘削ロッドの周辺の地盤を掘削しながらボーリング孔に沿って挿入される工程と、可撓性を有する掘削ロッドを引抜く工程と、環状のケーシング内に固化材充填手段を挿入する工程と、切削用流体を噴射し固化材を注入しつつ固化材充填手段を地上側に移動する工程、とを有していることを特徴とする地盤改良工法。
- 固化材充填手段を地上側に移動する前記工程では、固化材充填手段を所定の角度ずつ回転と逆回転を繰り返す請求項1、2の何れかの地盤改良工法。
- 環状のケーシングが可撓性を有する掘削ロッドを収容しつつ当該掘削ロッドの周辺の地盤を掘削しながらボーリング孔に沿って挿入される前記工程では、環状のケーシングの先端から切削用流体が噴射されて、当該環状のケーシングの横断面に相当する領域を掘削する請求項1〜3の何れか1項の地盤改良工法。
- 固化材充填手段から切削用流体が噴射する際に、環状のケーシングの所定箇所からスラリー排出用流体が地上側へ向って噴出する様に構成される請求項1〜4の何れか1項の地盤改良工法。
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