JP5250730B2 - Underground consolidated body construction method and underground solid body creation device for creating a solid body using the method - Google Patents
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本発明は、地盤の安定、地山支保、トンネル支保工、構築物の基礎、構築物の基礎補強、液状化防止、遮水用地中壁、地下水湧水防止などに用いるノズルから硬化材液を高圧噴射して固結体を造成する地中固結体造成工法およびその工法を用いて固結体を造成する地中固結体造成装置に関する。 The present invention is a high-pressure injection of a hardening material liquid from a nozzle used for ground stabilization, ground support, tunnel support, structure foundation, structure foundation reinforcement, liquefaction prevention, underground wall for water shielding, groundwater spring prevention, etc. The present invention relates to an underground solid body forming method for forming a solid body and an underground solid body forming apparatus for forming a solid body using the method.
従来、硬化材液を地中に噴射して固結体を造成する工法として、たとえば、改良するべき地盤にボーリング孔を切削し、先端にモニタを設けたロッドをボーリング孔内に挿入し、そのモニタに設けられたノズルから水平方向に地盤改良材(硬化材液)ジェットを噴射して、地盤の切削と改良材との混合を行い、地盤の切削・改良材との混合を行いつつロッドを回転しながら地上側へ引き上げるものがあった。これにより、地盤と地盤改良材との混合物からなり、ジェット到達距離と等しい半径方向寸法を有する円柱形の固結体(改良体)を造成することができる(たとえば、特許文献1)。 Conventionally, as a method of creating a solidified body by injecting a hardened material liquid into the ground, for example, a boring hole is cut in the ground to be improved, and a rod provided with a monitor at the tip is inserted into the boring hole. A ground improvement material (hardening material liquid) jet is jetted from the nozzle provided on the monitor in the horizontal direction to mix the ground with the improvement material, and then mix the ground with the improvement material. There was something that pulled up to the ground side while rotating. Thereby, it can consist of a mixture of a ground and a ground improvement material, and can form the cylindrical solid body (improvement body) which has a radial direction dimension equal to a jet reach | attainment distance (for example, patent document 1).
このように、硬化材液が地中に噴射されると、切削された地盤と余剰な硬化材液が排泥として、通常ロッドの周囲を伝って地上に排出されるが、地盤が粘度の大きい土質(粘土地盤など)である場合や、ロッド周囲の地山が崩壊することにより、排泥を地上に排出するのが困難な場合があった。このように、排泥を地上に排出することができない場合には、地中内の圧力が高まり、周囲の地盤の隆起を引き起こすという問題が生じた。 In this way, when the hardening material liquid is injected into the ground, the cut ground and the excess hardening material liquid are discharged as mud, usually along the periphery of the rod, but the ground has a high viscosity. In some cases, it was difficult to discharge the mud to the ground due to the soil (clay ground, etc.) or the ground around the rod collapsed. As described above, when the mud cannot be discharged to the ground, there is a problem that the pressure in the ground is increased and the surrounding ground is raised.
この問題を解決するために、排泥をロッドの周囲を伝って地上に排出するのでなく、ロッドの内部に排出用通路を設け、地中内の圧力が適正な圧力になるようロッドの先端に設けられた圧力センサにより計測しながら、その排出用通路から排泥を地上に排出する工法も存在する(全方位高圧噴射工法)。しかしながら、全方位高圧噴射工法では、複雑な機材を使用せざるを得ず、かつ高価であるため、施工コストが高くなるという問題があった。 In order to solve this problem, instead of discharging the sludge to the ground around the rod, a discharge passage is provided inside the rod so that the pressure inside the rod becomes the proper pressure at the tip of the rod. There is also a method of discharging waste mud from the discharge passage to the ground while measuring with a provided pressure sensor (omnidirectional high-pressure injection method). However, in the omnidirectional high-pressure injection method, complicated equipment must be used and is expensive, so that there is a problem that the construction cost increases.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、地中内での固結体の造成に際し、安価かつ確実に地中内の排泥を排出させることができる地中固結体造成工法およびその工法を用いて固結体を造成する地中固結体造成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in the formation of a solid body in the ground, an underground solid body construction method capable of discharging the waste mud in the ground inexpensively and reliably, and An object of the present invention is to provide an underground solid body forming apparatus for forming a solid body using the construction method.
上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明のうち第1の態様に係るものは、 噴射ノズルが設けられた注入ロッドを対象地盤の所定の深度まで挿入する挿入工程と、噴射ノズルから硬化材液を高圧噴射する噴射工程と、注入ロッドの側面に設けられたエアー噴射口から圧縮エアーを噴射するエアー噴射工程と、注入ロッドを対象地盤から引き上げる引上工程と、を有し、エアー噴射工程では、地上方向に圧縮エアーを噴射させ、該噴射力により土砂を地上方向に引き上げるともに、エアーリフト効果により土砂を地上に引き上げ、液状化した土砂が地上に引き上げられることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the above object, the first aspect of the present invention includes an insertion step of inserting an injection rod provided with an injection nozzle to a predetermined depth of the target ground, and an injection nozzle an ejection step for high-pressure injection of curable material liquid from an air injection step of injecting the compressed air from the air injection port provided in the side surface of the injection rod, and pull on the gel pulling step the injection rod from the target ground, the has, in the air ejection step, to inject compressed air in the ground direction, both raising the sand on the ground direction by the jet force, pulling the sediment on the ground by the air lift effect, liquefied sand is raised on the ground Rukoto the one in which the features.
注入ロッドの側面の地山が崩壊することなどにより、排泥を地上に排出することができなくなる場合があるが、本発明によれば、注入ロッドの端部のみでなく、または注入ロッドの端部でなく、注入ロッドの側面にエアー噴射口を設けることにより、注入ロッドの側面に存在する土砂が地上に引き上げられ、注入ロッドの側面に存在する排泥をスムーズに地上に排出できる。これにより、礫や玉石を含む地盤での施工や深度の深いところの施工でも、注入ロッド側面の地山崩壊等による詰まりがなく、注入ロッド側面に存在する排泥を、圧縮エアーのエアーリフト効果によりスムーズに地上に排出することができる。また、地上方向に圧縮エアーを噴射させることにより、注入ロッドの側面に存在する土砂が注入ロッド側面に沿って地上に引き上げられ、注入ロッド側面に存在する排泥を、圧縮エアーのエアーリフト効果によりスムーズに地上に排出することができる。
In some cases, it may become impossible to discharge the mud to the ground due to the collapse of the ground on the side of the injection rod, but according to the present invention, not only the end of the injection rod but also the end of the injection rod By providing the air injection port on the side surface of the injection rod instead of the section, the earth and sand present on the side surface of the injection rod can be lifted to the ground, and the mud present on the side surface of the injection rod can be discharged smoothly to the ground. As a result, even if the work is in the ground containing gravel or cobblestone or in a deep place, there is no clogging due to ground collapse on the side of the injection rod, and the mud that exists on the side of the injection rod is removed by the air lift effect of compressed air. Can be discharged to the ground more smoothly. In addition, by jetting compressed air in the ground direction, earth and sand present on the side surface of the injection rod are pulled up to the ground along the side surface of the injection rod, and the mud present on the side surface of the injection rod is removed by the air lift effect of the compressed air. It can be discharged smoothly on the ground.
本発明のうち第2の態様に係るものは、第1の態様に係る地中固結体造成工法であって、エアー噴射口は、注入ロッドの側面に複数設けられたことを特徴とするものである。
Those according to the second aspect of the present invention is a ground consolidation body Construction method according to the first embodiment, the air injection port is intended, characterized in that provided more on the side surface of the injection rod It is .
本発明によれば、注入ロッドの側面に複数設けられたエアー噴射口から噴射される圧縮エアーにより、エアー噴射口が設けられている箇所から上部の土砂が地上に引き上げられ、注入ロッド側面に存在する排泥を、圧縮エアーのエアーリフト効果によりスムーズに地上に排出できる。これにより、エアー噴射口が設けられている箇所から上部の土砂が地上に引き上げられるので、注入ロッドの先端付近においても、排泥が詰まることを防止することができる。 According to the present invention, the upper earth is lifted to the ground from the location where the air injection port is provided by the compressed air injected from the plurality of air injection ports provided on the side surface of the injection rod, and is present on the side surface of the injection rod. The discharged mud can be discharged smoothly to the ground by the air lift effect of compressed air. Thereby, since the upper earth and sand are pulled up to the ground from the place where the air injection port is provided, it is possible to prevent the mud from being clogged even near the tip of the injection rod.
本発明のうち第3の態様に係るものは、第1または第2の態様に係る地中固結体造成工法であって、エアー噴射工程では、注入ロッドを回転もしくは揺動させながら、エアー噴射口から圧縮エアーを噴射することを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an underground solid body construction method according to the first or second aspect, wherein in the air injection step, the air injection is performed while rotating or swinging the injection rod. it is characterized in that injects compressed air from the mouth.
本発明によれば、注入ロッドを回転もしくは揺動させながら、エアー噴射口から圧縮エアーが噴射されるので、注入ロッドが回転もしくは揺動する度に、エアー噴射口の位置が変化し、注入ロッドの側面の広い範囲に圧縮エアーを噴射することができ、注入ロッドの側面に存在する排泥を、圧縮エアーのエアーリフト効果によりスムーズに地上に排出することができる。 According to the present invention, since the compressed air is injected from the air injection port while rotating or swinging the injection rod, the position of the air injection port changes every time the injection rod rotates or swings. Compressed air can be sprayed over a wide range of the side surfaces of the nozzles, and the mud present on the side surfaces of the injection rod can be discharged smoothly to the ground due to the air lift effect of the compressed air.
本発明のうち第4の態様に係るものは、第1〜第3のいずれかの態様に係る地中固結体造成工法であって、エアー噴射口から噴射される圧縮エアーの噴射圧と噴射量の少なくとも一つを変えることができるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is an underground consolidated body construction method according to any one of the first to third aspects, wherein the injection pressure and injection of compressed air injected from an air injection port it is capable of changing at least one of the amount.
本発明によれば、地山の硬さや土質によりエアー噴射口から噴射される圧縮エアーの噴射力を変化させることにより、注入ロッドの側面に存在する排泥が詰まることを未然に防止することができる。また、注入ロッドの側面に存在する排泥が詰まりそうになる前、エアー噴射口から噴射される圧縮エアーの噴射圧と噴射量の少なくとも一つを大きくすることにより、注入ロッドの側面に存在する排泥が詰まることを未然に防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the waste mud existing on the side surface of the injection rod from being clogged by changing the injection force of the compressed air injected from the air injection port according to the hardness and soil quality of the natural ground. it can. Also, before the waste mud present on the side surface of the injection rod is likely to be clogged, it is present on the side surface of the injection rod by increasing at least one of the injection pressure and the injection amount of the compressed air injected from the air injection port. It is possible to prevent the mud from clogging.
本発明のうち第5の態様に係るものは、地中固結体造成装置であって、第1〜第4のいずれかの態様に係る地中固結体造成工法を用いて固結体を造成するものである。
According to the fifth aspect of the present invention, there is an underground solid body forming device, wherein the solid body is formed using the underground solid body forming method according to any one of the first to fourth aspects. It is to be created.
この構成によれば、上述した本発明の第1〜第5のいずれかの態様の効果と同様な効果を有する。 According to this structure, it has the same effect as the effect of any one of the first to fifth aspects of the present invention described above.
本発明のうち第6の態様に係るものは、第5の態様に係る地中固結体造成装置であって、噴射ノズルの上部近傍で注入ロッドの側面に設けられ、地中内の圧力を検出する圧力センサを有するものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a ground solid body forming apparatus according to the fifth aspect, provided on the side of the injection rod near the upper portion of the injection nozzle, the pressure in the ground It has a pressure sensor to detect.
以上のように本発明の地中固結体造成工法によれば、注入ロッドの端部でなく注入ロッドの側面にエアー噴射口を設けることにより、注入ロッドの側面に存在する土砂が地上に引き上げられ、注入ロッドの側面に存在する排泥をスムーズに地上に排出できる。これにより、安価かつ確実に地中内の排泥を排出させることができる As described above, according to the underground consolidated body construction method of the present invention, by providing the air injection port on the side surface of the injection rod instead of the end portion of the injection rod, the earth and sand existing on the side surface of the injection rod is pulled up to the ground. Therefore, the mud present on the side surface of the injection rod can be smoothly discharged to the ground. As a result, the underground mud can be discharged inexpensively and reliably.
以下、本発明の地中固結体造成工法の一実施形態について図面を参照にしながら説明する。図1は、本発明の一実施形態における地中固結体造成工法の施工状況を示す図である。 Hereinafter, an embodiment of the underground consolidated body construction method of the present invention will be described with reference to the drawings. Drawing 1 is a figure showing the construction situation of the underground solid body construction method in one embodiment of the present invention.
図1に示すように、注入ロッド1の先端に設けられた先端ノズル101〜104、空気噴射口105から注入ロッド1内を介して供給される水(液体)、空気が噴射され、また、注入ロッド1の側面に設けられた噴射ノズル13、エアー噴射口107、108からは注入ロッド1内を介して供給されるセメントミルク(硬化材液)、空気が噴射される。なお、本実施形態では、先端ノズル101〜104から水(液体)を噴射するようにしたが、これに限らず、セメントミルクを噴射させるようにしてもよい。
As shown in FIG. 1, water (liquid) and air supplied from the
作業機2は、注入ロッド1を支持するとともに、注入ロッド1を上下動、回転および揺動させる機械である。これにより、注入ロッド1は、作業機2により、上下動のみならず回転、揺動も可能となる。
The
注入ロッド1は、上述したように端部および側面にノズルが設けられ、また、後端部にはスイベル3が取り付けられている。そして、注入ロッド1内には、ノズルにセメントミルク、空気、および水(液体)を供給するためのセメントミルク流路10、空気流路11、および水流路12が設けられている。
As described above, the
スイベル3は、水の供給源4、空気の供給源5、およびセメントミルクの供給源6からそれぞれ供給される水、空気、およびセメントミルクの各供給管7、8、9(ホース)と連結されるとともに、水、空気、およびセメントミルクを注入ロッド1内に設けられた水流路12、空気流路11、およびセメントミルク流路10に供給するものである。このように、水の供給源4、空気の供給源5、およびセメントミルク(硬化材液)の供給源6からそれぞれ供給されるセメントミルク、空気、および水は、各供給管7、8、9→スイベル3→各流路を経て、ノズルなどから噴射される。なお、本実施形態では、説明の便宜上、先端ノズル101〜104、空気噴射口105、噴射ノズル13、エアー噴射口107、108の水、空気、およびセメントミルクの供給源をそれぞれ一つ有し、その供給源4、5、6から水、空気、およびセメントミルクが供給されるように説明したが、実際は、それぞれのノズル、噴射口に対応して供給源、供給管、流路を有している。
The
次に、図2〜図5を用いて、注入ロッドについて説明する。図2は、本発明の一実施形態における地中固結体造成工法に用いられる注入ロッドの側面図であり、図3は、該注入ロッドの斜視図である。また、図4は、該注入ロッドに設けられたエアー噴射口を示す図であり、図5は、該注入ロッドに設けられたエアー噴射口の断面図である。 Next, the injection rod will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a side view of an injection rod used in the underground consolidated body construction method in one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of the injection rod. 4 is a view showing an air injection port provided in the injection rod, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the air injection port provided in the injection rod.
図2に示すように、注入ロッド1には、側面にセメントミルクと空気を噴射させる噴射ノズル13と、空気を噴射させるエアー噴射口108が設けられ、また、先端部には、水(液体)を噴射させる先端ノズル101〜104と、空気を噴射させる空気噴射口105が設けられている。なお、上述したように、本実施形態では、先端ノズル101〜104から水(液体)を噴射させるものを用いて説明するが、これに限らず、その先端ノズル101〜104の一部もしくは全部からセメントミルクを噴射させるようなものであってもよい。また、本実施形態では、注入ロッド1の先端に先端ノズルを4個設けているが、4個に限るものではなく、1個〜3個でもよく、また5個以上設けてもよい。
As shown in FIG. 2, the
噴射ノズル13には、図2に示すように、セメントミルクを噴射させる材液噴射ノズル14と圧縮空気を噴射させる空気噴射ノズル17が備えられる。具体的には、噴射ノズル13の内側の管に材液噴射ノズル14が設けられ、外側の管に空気噴射ノズル17が設けられている。このように、噴射ノズル13からセメントミルクと圧縮空気が高圧噴射されると、噴射ノズル13の内側からセメントミルクが噴射され、その外側(外周部)から圧縮空気が噴射され、セメントミルクの噴流の周りに圧縮空気の気層被膜を作ることにより、圧縮空気の気層被膜がない場合に比べて噴射到達距離を増大させることができる。
As shown in FIG. 2, the
また、図3に示すように、注入ロッド1の上面には、上述したセメントミルク流路10、空気流路11、および水流路12のそれぞれの入口が設けられている。そして、これらの入口からセメントミルク、空気、および水が流入され、セメントミルク流路10、空気流路11、および水流路12を介し、ノズルなどから噴射される。
Further, as shown in FIG. 3, inlets of the cement
なお、上述したように、本実施形態では、説明の便宜上、先端ノズル101〜104、空気噴射口105、噴射ノズル13、エアー噴射口107、108の水、空気、およびセメントミルクの流路をそれぞれ一つとし、その流路10、11、12から水、空気、およびセメントミルクが供給されるように説明したが、実際は、それぞれのノズル、噴射口に対応して流路を有している。
As described above, in the present embodiment, for convenience of explanation, the water, air, and cement milk flow paths of the
本実施形態の注入ロッド1は、直径10cm〜20cm程度(たとえば、14.2cm)の円形断面を有し、内側にセメントミルク、圧縮空気、水、計測センサ用配線管、油圧管等の通路(流路)を設けた多孔管状のものが用いられている。そして、これらの注入ロッド1をそれぞれの通路の位置を合わせながら順次接続し、地中に挿入することとなる。なお、本実施形態では、直径10cm〜20cm程度の円形断面の注入ロッド1を用いたが、これに限らず、一辺が10cm〜18cm程度の四角形断面を有する注入ロッド1を用いてもよい。
The
図4に示すように、エアー噴射口107、108は、注入ロッド1の側面に設けられた凹部109に設けられ、その凹部109の一部分(エアー噴射口107、108が設けられている部分)は、後述するように、カバーゴム111を介してゴム押え110により覆われている。なお、このゴム押え110は、ボルトなどにより注入ロッド1に固定されている。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、エアー噴射口107、108は、空気流路11と連結されている。この空気流路11から供給された空気は、注入ロッド1の、例えば、横断面と約20度の傾きを持たした流路を通じてエアー噴射口107、108から上部へ噴射される(図5参照)。エアー噴射口107、108の入口には、カバーゴム111が取り付けられている。このカバーゴム111は、前述したゴム押え110により注入ロッド1の方向に押さえられ、エアー噴射口107、108から空気が噴射されていないときは、エアー噴射口107、108を塞ぐように作用し、エアー噴射口107、108から空気が噴射されると、上部側が空気の圧力により開口し、空気が注入ロッド1の凹部109に沿って噴出される。なお、カバーゴム111の下部は、ゴム押え110とともに注入ロッド1に固着されている。また、上述したように、本実施形態では、説明の便宜上、エアー噴射口107、108の空気の流路を一つ(空気流路11)とし、その流路11から空気が供給されるように説明したが、実際は、それぞれのエアー噴射口107、108に対応して流路を有している。
As shown in FIG. 5, the
次に、本発明の一実施形態における地中固結体造成工法による施工手順について図6を用いて説明する。図6は、本発明の一実施形態における地中固結体造成工法の施工手順を示すフローチャートである。 Next, the construction procedure by the underground consolidated body construction method in one Embodiment of this invention is demonstrated using FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a construction procedure of the underground consolidated body construction method in one embodiment of the present invention.
まず、S1において、注入ロッド1をこれから掘削する位置に位置決めする。具体的には、注入ロッド1をクレーンで吊り下げ、注入ロッド1をこれから掘削する位置のところに位置決めする。そして、注入ロッド1がこれから掘削する所定の位置に位置決めされると、S2に進む。
First, in S1, the
S2において、注入ロッド1の先端ノズル101〜104から水(液体)を高圧噴射させるとともに、空気噴射口105から空気を噴射させる。
In S <b> 2, water (liquid) is ejected from the
S3において、注入ロッド1の側面のエアー噴射口107(108)から空気が噴射される。このように、注入ロッド1の側面のエアー噴射口107(108)から空気が噴射されることにより、注入ロッド1の側面に存在する液状化した土砂が地上に引き上げられる。そして、水および空気を噴射させながら、注入ロッド1の端部が作業機2の把持部18(図1参照)付近まで来ると、注入ロッド1の端部が作業機2の把持部18により把持され、同種の注入ロッド1の端部(他の端部)を作業機2の把持部18に把持されている注入ロッド1の端部とボルトで結合し、そのボルトで結合した注入ロッド1も同様に、クレーンで吊り下げ、地中内に挿入される。これを繰り返して、削孔15の深度に応じた長さの注入ロッド1が地中内に挿入される。なお、エアー噴射口107(108)が設けられている注入ロッド1についても、同様に注入ロッド1の後端部に結合される(図2参照)。
In S3, air is injected from the air injection port 107 (108) on the side surface of the
S2により実行される先端ノズル101〜104からの水の噴射、空気噴射口105からの空気の噴射は、作業者により、液体噴射圧設定スイッチ(図示略)、空気噴射圧設定スイッチ(図示略)が操作されることにより開始する。具体的には、作業者により、液体噴射圧設定スイッチ(図示略)、空気噴射圧設定スイッチ(図示略)の噴射圧が「0」から所望の噴射圧になるように操作されることにより開始する。また同様に、S3により実行されるエアー噴射口107、108からの空気の噴射は、作業者により、エアー噴射圧設定スイッチ(図示略)が操作されることにより開始する。具体的には、作業者により、エアー噴射圧設定スイッチ(図示略)の噴射圧が「0」から所望の噴射圧になるように操作されることにより開始する。そして、S4により、注入ロッド1が所定の深度まで挿入されたかが判断され、所定の深度まで挿入されたと判断されると、S5に進む。
The water injection from the
このように、注入ロッド1の挿入工程において、注入ロッド1の側面に設けられたエアー噴射口107、108から圧縮エアーを地上方向に噴射させているので、注入ロッド1の側面の地山が崩壊することなどにより、排泥を地上に排出することが困難な場合でも、地上方向に噴射される空気の力により注入ロッド1の側面に存在する土砂が注入ロッド1の側面に沿って地上に引き上げられ、注入ロッド1の側面に存在する排泥を、圧縮エアーのエアーリフト効果によりスムーズに地上に引き上げることができる。
In this way, in the insertion step of the
S5において、先端ノズル101〜104からの水の噴射、および空気噴射口105からの空気の噴射を終了させ、S6に進む。なお、S2により実行された先端ノズル101〜104からの水の噴射、空気噴射口105からの空気の噴射は、作業者により、液体噴射圧設定スイッチ(図示略)、空気噴射圧設定スイッチ(図示略)が操作されることにより終了する。具体的には、作業者により、液体噴射圧設定スイッチ(図示略)、空気噴射圧設定スイッチ(図示略)の噴射圧が「0」になるように操作されることにより終了する。
In S5, the water injection from the
S6により、注入ロッド1を揺動させながら、噴射ノズル13からセメントミルクおよび圧縮空気が噴射される。具体的には、噴射ノズル13からセメントミルク(約40MPa程度の圧力)を圧縮空気(約1MPa程度の圧力)とともに噴射しながら、注入ロッド1を30度(所定の角度)回転させると、地中に扇形の固結体が形成される。なお、S6により実行された噴射ノズル13からのセメントミルクの噴射、空気の噴射は、作業者により、セメントミルク噴射圧設定スイッチ(図示略)、空気噴射圧設定スイッチ(図示略)が操作されることにより開始する。具体的には、作業者により、セメントミルク噴射圧設定スイッチ(図示略)、空気噴射圧設定スイッチ(図示略)の噴射圧が「0」から所望の噴射圧になるように操作されることにより開始する。なお、本実施形態では、注入ロッド1を揺動させたが、これに限らず、注入ロッド1を一方向(右回転、左回転可)に回転させてもよい。
By S6, cement milk and compressed air are injected from the
このように、セメントミルクおよび圧縮空気が噴射ノズル13から高圧噴射されるので、噴射ノズル13から噴射される噴流によって生じる渦流およびキャビテーションにより地盤中の噴流作用領域を増大させることができる。また、注入ロッド1を揺動させながら噴射ノズル13からセメントミルクを高圧噴射させて、扇形の固結体を造成する場合には、通常、噴射ノズル13付近の固結体の厚みが薄くなるが、本発明によれば、注入ロッド1の周辺の地盤も液状化しているので、噴射ノズル13から高圧噴射したセメントミルクが液状化した地盤と混合し、注入ロッド1周辺の固結体の幅厚を厚く造成することができる。この噴射ノズル13から噴射された噴流により破砕された地盤(土や石など)とセメントミルクが混合した排泥は、注入ロッド1と削孔15の間から常時排出されるので、その排泥はバキューム車により直接吸引し処理している。
Thus, cement milk and compressed air are jetted from the
なお、本実施形態では、噴射ノズル13から噴射されるセメントミルクの圧力を40MPaとしたが、これに限らず、20〜50MPa
の圧力で噴出させてもよい。また、注入ロッド1を30度揺動させて、地中に扇形の固結体を形成したが、これに限らず、注入ロッド1を回転させないで壁状回転体を形成してもよく、任意の角度回転させて扇形の固結体を形成してもよい。また、注入ロッド1を360度回転させて、地中に円形の固結体を形成させてもよい。
In the present embodiment, the pressure of the cement milk sprayed from the
You may make it eject with the pressure of. Further, the
S7において、S6により、注入ロッド1が30度揺動された状態で、注入ロッド1を所定の長さ(例えば、10cm以下(好ましくは、5cm))引き上げる。具合的には、注入ロッド1を把持した作業機2の把持部18(上方側の把持部18)を上方に移動させることにより、注入ロッド1を所定の長さ引き上げることができる。そして、注入ロッド1が所定の長さ引き上げられるとS8に進む。ここで、S6とS7のそれぞれ1回の処理を合わせて「1ステップ」を構成する。
In S7, the
S8において、噴射が終了したかが判断される。具体的には、所定ステップ実行され、噴射ノズル13からセメントミルクおよび圧縮空気が噴射しなくなったかが判断される。S8で「NO」と判断された場合はS6に進む。そして、S6において、注入ロッド1が引き上げられた状態(前回のS7の状態)から、注入ロッド1を反時計回り方向に揺動させながら、噴射ノズル13からセメントミルクおよび圧縮空気が噴射される。そして、注入ロッド1が反時計回りに30度揺動することによりS7に進む。このように、噴射ノズル13からの噴射が終了するまで、S6(時計回りの揺動噴射)→S7(注入ロッド引上げ)→S6(反時計回りの揺動噴射)→S7(注入ロッド引上げ)→S6(時計回りの揺動噴射)→S7(注入ロッド引上げ)が繰り返される。そして、S8により、所定ステップ実行され、噴射が終了したと判断されるとS9に進む。なお、S6により実行された噴射ノズル13からのセメントミルクの噴射、空気の噴射は、作業者により、セメントミルク噴射圧設定スイッチ(図示略)、空気噴射圧設定スイッチ(図示略)が操作されることにより終了する。具体的には、作業者により、セメントミルク噴射圧設定スイッチ(図示略)、空気噴射圧設定スイッチ(図示略)の噴射圧が「0」になるように操作されることにより終了する。なお、本実施形態では、説明の便宜上、空気噴射口105、噴射ノズル13、およびエアー噴射口107、108の空気の噴射圧を一つの空気噴射圧スイッチで調整するように説明したが、実際は、それぞれのノズル、噴射口に対応して空気噴射圧スイッチを有している。また、水の噴射圧についても同様である。
In S8, it is determined whether the injection has been completed. Specifically, a predetermined step is executed, and it is determined whether cement milk and compressed air are no longer sprayed from the
S9において、エアー噴射口107(108)からの空気の噴射を終了させ、S10に進む。このように、S6およびS7の処理を実行している際にも、注入ロッド1の側面に設けられたエアー噴射口107(108)から圧縮エアーを地上方向に噴射させているので、注入ロッド1の側面の地山が崩壊することなどにより、排泥を地上に排出することが困難な場合でも、地上方向に噴射される空気の力により注入ロッド1の側面に存在する土砂が注入ロッド1の側面に沿って地上に引き上げられ、注入ロッド1の側面に存在する排泥を、圧縮エアーのエアーリフト効果によりスムーズに地上に排出することができる。さらに、注入ロッド1の側面にエアー噴射口を複数107、108設けているので、それらエアー噴射口107、108から噴射される圧縮エアーにより、エアー噴射口107、108が設けられている箇所から上部の土砂が地上に引き上げられ、注入ロッド1の側面に存在する排泥を、圧縮エアーのエアーリフト効果によりスムーズに地上に排出できる。
In S9, the injection of air from the air injection port 107 (108) is terminated, and the process proceeds to S10. As described above, even when the processes of S6 and S7 are being performed, the compressed air is injected in the ground direction from the air injection port 107 (108) provided on the side surface of the
S10において、クレーン(図示略)により注入ロッド1が削孔15から引き上げられる。具体的には、削孔15に挿入されている注入ロッド1がクレーンで引き上げられ、削孔15内から抜き出される。このようにすることにより、図7に示すような固結体が造成される。
In S10, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
以下、本発明の変形例について説明する。
(1) 本実施形態では、噴射ノズル13からセメントミルクおよび圧縮空気を高圧噴射させたが、これに限らず、噴射ノズル13から圧縮空気を噴射させず、セメントミルクのみを高圧噴射するものであってもよい。
Hereinafter, modifications of the present invention will be described.
(1) In this embodiment, cement milk and compressed air are injected from the
(2) 本実施形態で、注入ロッド1にエアー噴射口を2個設けているが、これに限らず、エアー噴射口を3個設けてもいいし、4個以上設けてもよい。
(2) In the present embodiment, the
(3) 本実施形態では、エアー噴射口107、108から一定の噴射圧で圧縮エアーを噴射するようにしたが、これに限らず、エアー噴射口107、108から噴射される圧縮エアーの噴射圧を変更できるようにしてもよい。これにより、地山の硬さや土質により、圧縮エアーの噴射力を変化させることができ、注入ロッド1の側面に存在する排泥が詰まることを未然に防止することができる。また、注入ロッド1の側面に存在する排泥が詰まりそうになる前に、エアー噴射口107、108から噴射される圧縮エアーの噴射圧を強くすることにより、注入ロッド1の側面に存在する排泥が詰まることを未然に防止することができる。また、エアー噴射口107、108から噴射される圧縮エアーの噴射量を変更できるようにしてもよい。これによっても、上記と同様の効果を有する。
(3) In the present embodiment, the compressed air is injected at a constant injection pressure from the
(4) 本実施形態では、注入ロッド1を揺動させる際に、まず注入ロッド1を時計回りに揺動させ、次に、反時計回りに揺動させたが、これに限らず、まず注入ロッド1を反時計回りに揺動させ、次に、時計回りに回転させてもよい。
(4) In this embodiment, when the
(5) 本実施形態では、S6とS7のそれぞれ一回の処理を合わせて「1ステップ」としたが、これに限らず、S6とS7のそれぞれの処理を複数回実行させたものを合わせて「1ステップ」としてもよく、また、注入ロッド1を回転させた場合は、1回転を「1ステップ」としてもよいし、また、複数回転を「1ステップ」としてもよい。
(5) In the present embodiment, each process of S6 and S7 is combined to be “one step”. However, the present invention is not limited to this, and a combination of processes executed each time S6 and S7 is combined. It may be “one step”, and when the
(6) 本実施形態では、地内圧を測定するための圧力センサを設けない態様について説明したが、これに限らず、図8に示すような圧力センサ100を噴射ノズル13の上部近傍で注入ロッド1の側面に設けて、注入ロッド1周辺の地内圧を検出できるような構成にしてもよい。これにより、排泥を地上に排出することができないなどの理由により地内圧が上昇しても圧力センサ100がこれを検知し、注入ロッド1の側面に存在する排泥が詰まることを未然に防止することができるとともに、周囲の地盤の隆起が引き起こされることを未然に防止することができる。なお、この圧力センサ100により検知された検知信号は、多孔管(図3参照)に挿入された圧力検出用ケーブルを介し、地上の管理装置のモニタ(図示略)に表示される。また、この圧力センサ100により検出された圧力を用いて、制御手段(図示略)によりエアー噴射口107、108から噴射されるエアーの噴射圧を変更するようにしてもよいし、またエアー噴射口107、108から噴射される圧縮エアーの噴射量を変更できるようにしてもよい。
(6) In this embodiment, although the aspect which does not provide the pressure sensor for measuring a ground pressure was demonstrated, not only this but the
1 注入ロッド
2 作業機
3 スイベル
13 噴射ノズル
15 削孔
14 材液噴射ノズル
17 空気噴射ノズル
100 圧力センサ
101〜104 先端ノズル
107、108 エアー噴射口
DESCRIPTION OF
Claims (6)
噴射ノズルが設けられた注入ロッドを対象地盤の所定の深度まで挿入する挿入工程と、
前記噴射ノズルから硬化材液を高圧噴射する噴射工程と、
前記注入ロッドの側面に設けられたエアー噴射口から圧縮エアーを噴射するエアー噴射工程と、
前記注入ロッドを対象地盤から引き上げる引上工程と、を有し、
前記エアー噴射工程では、地上方向に圧縮エアーを噴射させ、該噴射力により土砂を地上方向に引き上げるともに、エアーリフト効果により土砂を地上に引き上げ、液状化した土砂が地上に引き上げられることを特徴とする地中固結体造成工法。 It is an underground solid body construction method of creating a solid body by high-pressure jetting of a curing material liquid from a spray nozzle provided on a side surface of an injection rod,
An insertion step of inserting the injection rod provided with the injection nozzle to a predetermined depth of the target ground;
An injection step of high-pressure injection of the curing material liquid from the injection nozzle;
An air injection step of injecting compressed air from an air injection port provided on a side surface of the injection rod;
Anda pull on the gel pulling step the injection rod from the target ground,
In the air injection step, to inject compressed air in the ground direction, both raising the sand on the ground direction by the jet force, pulling the sediment on the ground by the air lift effect, characterized Rukoto liquefied sand is raised on the ground Underground consolidated body construction method.
The underground solid body forming apparatus according to claim 5, further comprising a pressure sensor that is provided on a side surface of the injection rod in the vicinity of the upper portion of the injection nozzle and detects a pressure in the ground.
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