JP5015558B2 - Fiber reinforced cement ground improvement method - Google Patents
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Description
本発明は、繊維を用いて地盤を改良する繊維補強セメント系地盤改良工法に関する。 The present invention relates to a fiber-reinforced cement-based ground improvement method for improving ground using fibers.
従来、セメント系の固化材液に事前に繊維を混入させて靭性の高いセメント改良体を形成し、地盤の改良を行う繊維補強地盤改良工法がある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there is a fiber reinforced ground improvement method in which a fiber is mixed in advance with a cement-based solidifying material solution to form a cement tough body with high toughness and the ground is improved (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1の繊維補強地盤改良工法は、所要の圧縮強度を発揮する水セメント比の下限値で粘度の高い状態のセメントミルクに繊維を加えて分散させている。
In the fiber reinforced ground improvement method of
しかしながら、粘度の高い状態のセメントミルクは、固化剤液の流動性が確保できず、配管に繊維が詰まったり、固化剤液と繊維が分離して均等に攪拌することが困難であった。
本発明は、繊維とセメントミルクを均等に攪拌できて、必要な箇所だけ地盤を補強できる繊維補強セメント系地盤改良工法を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to obtain a fiber-reinforced cement-based ground improvement method that can uniformly stir fibers and cement milk and can reinforce the ground only at necessary locations.
本発明の請求項1に係る繊維補強セメント系地盤改良工法は、繊維、セメントミルク、地盤を攪拌混合して、地盤を改良する繊維補強セメント系地盤改良工法において、セメントミルクを吐出するロッド及び繊維を排出する中空管を備えたオーガ部のオーガで地盤改良範囲の改良深度に至るまで地盤を削孔しながら該ロッドからセメントミルクを吐出し、該セメントミルクと地盤を前記オーガ部の攪拌羽で攪拌混合する第1工程と、前記地盤改良範囲の改良深度から前記オーガ部を引き抜き、前記中空管の排出口が繊維で補強する改良深度まで到達すると、前記排出口から繊維を排出して、繊維、セメントミルク、地盤を前記攪拌羽で攪拌混合する第2工程と、を有することを特徴としている。
Fiber reinforced cement-based ground improvement method according to
上記構成によれば、オーガの配管からではなく、別途設けた中空管から繊維を排出することで、オーガの配管が繊維で詰まることがなくなる。そして、セメントミルクへ投入された繊維をオーガで攪拌することで、セメントミルクと繊維は均等に攪拌される。 According to the above-described configuration, the fibers of the auger are not clogged with the fibers by discharging the fibers from the separately provided hollow tube instead of the auger piping. And the cement milk and fiber are stirred uniformly by stirring the fiber thrown into cement milk with an auger.
また、繊維補強が必要な深度で、中空管から繊維を排出することで、必要な箇所だけ繊維で補強された地盤改良体を得ることができる。 Moreover, the ground improvement body reinforced with the fiber only in the required location can be obtained by discharging | emitting a fiber from a hollow tube at the depth which requires fiber reinforcement.
本発明の請求項2に係る繊維補強セメント系地盤改良工法は、前記第2工程において、繊維と砂を混合して前記中空管へ投入することを特徴としている。 The fiber-reinforced cement-based ground improvement method according to claim 2 of the present invention is characterized in that, in the second step, fibers and sand are mixed and introduced into the hollow tube.
上記構成によれば、砂の重量で繊維が中空管を通り易くなる。 According to the said structure, a fiber becomes easy to pass a hollow tube with the weight of sand.
本発明の請求項3に係る繊維補強セメント系地盤改良工法は、前記第2工程において、繊維と砂を混合して前記中空管へ投入し、該中空管に空気圧を掛けることを特徴としている。 The fiber-reinforced cement-based ground improvement method according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in the second step, fibers and sand are mixed and introduced into the hollow tube, and air pressure is applied to the hollow tube. Yes.
上記構成によれば、砂の重量と空気圧で繊維が中空管を通り易くなる。 According to the said structure, a fiber becomes easy to pass a hollow tube with the weight and air pressure of sand.
本発明は、上記構成としたので、繊維とセメントミルクを均等に攪拌できて、必要な箇所だけ地盤を補強できる。 Since this invention was set as the said structure, a fiber and cement milk can be stirred uniformly and the ground can be reinforced only in a required location.
本発明の繊維補強セメント系地盤改良工法の実施形態を図面に基づき説明する。 An embodiment of the fiber-reinforced cement-based ground improvement method of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、地盤21上に施工機10が配置されている。
As shown in FIG. 1, the
施工機10において、施工機本体としてのクレーン12の前方に支柱14が立設されている。支柱14には、支柱14の上端からワイヤ18を介して懸架され図示しない駆動手段により昇降されるモータ16が設けられている。
In the
モータ16は、接続部18が形成されており、接続部18に接続された中空円筒状の2本のロッド20を懸架している。ロッド20は、モータ16の駆動により旋回可能となっている。
The
2本のロッド20の間には、中空円筒状の中空管24が鉛直方向に配置されており、2本のロッド20及び中空管24がガイド部材22で位置決めされている。
A hollow cylindrical
ガイド部材22は、ロッド20及び中空管24を挟持しており、ロッド20の旋回中心位置がずれないようにしている。
The
ロッド22の下端側には、地盤21を掘削して縦穴を形成するとともに、セメントミルク等の吐出を行うオーガ部25が設けられている。
On the lower end side of the
一方、地盤21上で施工機10の近傍には、セメントミルクを生成するプラント23が構築されている。
On the other hand, a
プラント23は、水槽31と、セメントサイロ33と、水槽31から送出された水とセメントサイロ33から送出されたセメントとを混ぜてセメントミルクを生成するミキシング部35と、ミキシング部35内のセメントミルクをパイプ39に送出するポンプ37とで構成されている。
パイプ39の一端はポンプ37に接続されており、他端は前述のロッド20に接続され
ている。これにより、プラント23で生成されたセメントミルクが、ロッド20の内部に
送り込まれるようになっている。
One end of the
図2aに示すように、オーガ部25において、2本のロッド20の下端部には、ロッド20の内部を流下してきたセメントミルク等が吐出される吐出口30が形成されている。
As shown in FIG. 2 a, in the
2本のロッド20は、上下2箇所に配置されボルト及びナット等で締結された固定部材26、28(図2b、c参照)によって所定距離で離間するように固定されている。
The two
また、ロッド20の側壁から外方に向けて、傾斜面を有する複数の攪拌羽32と、複数のオーガ34が形成されている。
Further, a plurality of stirring
攪拌羽32及びオーガ34には、ロッド20の回転時に地盤21(図1参照)を掘削するための刃部を備えた掘削ビット36が設けられている。
The
一方、中空管24の上端部は、図示しないプラントに接続されており、砂と繊維の混合体が中空管24に供給されるようになっている。また、中空管24の下端部には、中空管24内部を流下してきた砂と繊維の混合体が排出される排出口27が形成されている。
On the other hand, the upper end portion of the
ここで、図4aに示すように、中空管24内部の繊維は、砂と繊維の混合体である繊維混じり砂60となって存在している。
Here, as shown in FIG. 4 a, the fibers in the
また、図4bに示すように、中空管24の上端には、中空のパイプ62の一端が連通可能に接続され、他端がコンプレッサ64に接続されている。これにより、コンプレッサ64が駆動されると、パイプ62内部に空気が送り込まれるようになっている。
Also, as shown in FIG. 4 b, one end of a
ここで、パイプ62に空気が送り込まれると、繊維混じり砂60に空気圧Pがかかり、砂の重量と空気圧Pによって繊維が中空管24を抜け易くなっている。
Here, when air is fed into the
次に、本発明の実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described.
図3は、地盤21を改良する場合の施工手順を示したものである。
FIG. 3 shows a construction procedure when the
施工手順の説明のため、地盤21を、建物等の基礎が構築される上層40と、繊維を用いた地盤改良が必要とされる軟弱層42と、繊維を用いずに主にセメントで地盤改良する下層44と、地盤改良が不要の硬質層46とに層別して表示している。
For the explanation of the construction procedure, the
なお、本実施形態では、上層40及び軟弱層42で構成される地盤改良層43について、繊維を用いた地盤改良を行う。
In the present embodiment, the
図3a示すように、まず、施工機10が地盤21上に配置される。
As shown in FIG. 3 a, first, the
続いて、図3bに示すように、施工機10のモータ16が駆動されロッド20が旋回するとともにモータ16及びオーガ部25が降下して、縦孔48の掘削が開始される。また、ポンプ37(図1参照)が駆動され、ロッド20の吐出口30(図2参照)からセメントミルクが吐出されて、セメントミルクと土砂の攪拌が行われる。
Subsequently, as shown in FIG. 3b, the
続いて、図3cに示すように、オーガ部25の吐出口30が下層44と硬質層46の界面に到達すると、モータ16が上昇を始め、オーガ部25の引き抜きが開始される。なお、ロッド20は継続回転している。
Subsequently, as shown in FIG. 3 c, when the
続いて、図3d及び図4に示すように、中空管24の吐出口27(図2参照)が軟弱層42と下層44の界面に到達すると、図示しないプラントから中空管24に繊維混じり砂60が供給され、さらに、コンプレッサ64によって繊維混じり砂60に空気圧が加えられる。これにより、中空管24の排出口27から繊維混じり砂60が排出される。
Subsequently, as shown in FIG. 3d and FIG. 4, when the discharge port 27 (see FIG. 2) of the
続いて、セメントミルク、土砂、及び繊維混じり砂60が攪拌混合される。
Subsequently, cement milk, earth and sand, and fiber-mixed
ここで、自重及び空気圧によって砂が流下し、中空管24内部の繊維が全て押し流されるので、中空管24内部で繊維が滞留して詰まることがない。また、繊維が滞留せずに随時供給されるので、繊維、土砂、及びセメントミルクが均等に攪拌される。
Here, sand flows down by its own weight and air pressure, and all the fibers inside the
続いて、図3eに示すように、オーガ部25が地盤21の地上面に完全に引き上げられるタイミングで、ロッド20が旋回を停止するとともに、セメントミルクの吐出及び繊維混じり砂60の排出が停止される。この後、施工機10を移動させて施工を終了する。
Subsequently, as shown in FIG. 3e, at the timing when the
以上の施工手順により、地盤改良層43の地盤改良が行われる。
The ground improvement of the
以上説明したように、本発明の実施形態では、オーガ部25のロッド20からではなく、別途設けた中空管24から繊維を排出することで、ロッド20が繊維で詰まることがなくなる。そして、セメントミルクへ投入された繊維をオーガ部25で攪拌することで、セメントミルクと繊維を均等に攪拌することができる
また、繊維補強が必要な深度(軟弱層42及び上層40)において、中空管24から繊維を排出することで、必要な箇所だけ繊維で補強された地盤改良体を得ることができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the
さらに、砂の重量と空気圧で繊維が中空管24を通り易くなっており、中空管24が詰まることがなくなる。
Furthermore, the fiber easily passes through the
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されない。 In addition, this invention is not limited to said embodiment.
ロッド20の軸数は、1本でもよく、3本以上であってもよい。
The number of axes of the
繊維を用いた地盤改良は、上層40では行わずに、軟弱層42のみで行ってもよい
繊維混じり砂60の砂の代わりに、砂礫、解体ガラ、再生砕石を使用してもよい。
The ground improvement using the fibers may be performed only in the
10 施工機
20 ロッド(配管)
21 地盤(地盤)
24 中空管(中空管)
25 オーガ部(オーガ)
43 地盤改良層(地盤改良範囲)
60 繊維混じり砂(繊維)
P 空気圧(空気圧)
10
21 Ground (Ground)
24 Hollow tube (hollow tube)
25 auger club
43 Ground improvement layer (Ground improvement range)
60 Fiber-mixed sand (fiber)
P Air pressure (pneumatic)
Claims (3)
セメントミルクを吐出するロッド及び繊維を排出する中空管を備えたオーガ部のオーガで地盤改良範囲の改良深度に至るまで地盤を削孔しながら該ロッドからセメントミルクを吐出し、該セメントミルクと地盤を前記オーガ部の攪拌羽で攪拌混合する第1工程と、
前記地盤改良範囲の改良深度から前記オーガ部を引き抜き、前記中空管の排出口が繊維で補強する改良深度まで到達すると、前記排出口から繊維を排出して、繊維、セメントミルク、地盤を前記攪拌羽で攪拌混合する第2工程と、
を有することを特徴とする繊維補強セメント系地盤改良工法。 In the fiber reinforced cement-based ground improvement method to improve the ground by stirring and mixing fiber, cement milk and ground,
While drilling the ground up to improve the depth of ground improvement range auger auger section having a hollow pipe for discharging the rod and the fiber ejecting the cement milk ejecting cement milk from the rod, and said cement milk A first step of stirring and mixing the ground with stirring blades of the auger part ;
Wherein the ground improvement range of improved depth pulling the auger portion, reaches an improved depth outlet of the hollow tube is reinforced with fibers Then, by discharging the fibers from the outlet, wherein the fibers, cement milk, the Soil A second step of stirring and mixing with stirring blades ;
A fiber-reinforced cement-based ground improvement method characterized by comprising:
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