JP6710807B2 - Method of manufacturing improved body - Google Patents
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本発明は、軟弱地盤や低強度等の地盤に建物や構造物を建設するに際し、その建物等を支える地盤の強度アップを図るために、地盤を掘削しながら固化剤を吐出し、その固化剤と掘削された土砂とを混合攪拌して、地盤中にそれらが固結された改良体を設ける地盤改良工事に関する。 The present invention discharges a solidifying agent while excavating the ground in order to increase the strength of the ground supporting the building or the like when constructing a building or a structure on the ground such as soft ground or low strength, and the solidifying agent The present invention relates to ground improvement work in which an excavated earth and sand are mixed and stirred to provide an improved body in which they are solidified.
従来、地盤改良工事においては、掘削軸、及びその少なくとも先端近傍に掘削翼を有する地盤改良装置を用い、地面(地盤面)を掘削開始面として該掘削軸を回転させながらその先端(下端)を地盤中に押し込み、下降させ、その地盤を柱状に掘削して、例えばその先端近傍等からセメントミルク等のスラリー状等の固化剤(固結剤)を吐出しつつ、固化剤と掘削土との混合攪拌を行い、適宜、或いは適数回、掘削軸を上下動させて所定の深さにわたり固化剤と掘削土の混合攪拌を行い、その後、その掘削土を柱状(円柱状)に固化(固結)させることによって地盤中に柱状の改良体を形成することが行われている(特開平8−120665号公報)。すなわち、このような地盤改良工事では、その地盤上に建設する建物や構造物の重量等に応じて、必要な地盤強度が得られるように、所定の直径で、地盤中に所定の高さ(深さ)の改良体(柱状固結体)が設けられる。このような地盤改良工事においては、最も単純な1つの改良体からなる杭形式、複数の改良体を平面視、適度の間隔をつけ、或いは、平面視、一部が接する(接円する)配置や一部が重なる配置で、例えば直列配置となる壁形式、又は、縦横に格子状配置で群をなすブロック形式など、設計に応じた改良体が設けられる。 Conventionally, in the ground improvement work, a ground improvement device having an excavation shaft and an excavation blade at least near the tip thereof is used, and the tip (lower end) of the excavation shaft is rotated while the excavation shaft is rotated with the ground (ground surface) as the excavation start surface. While pushing into the ground and lowering it, the ground is excavated in a columnar shape, and while the solidifying agent (solidifying agent) in the form of slurry such as cement milk is discharged from the vicinity of its tip, for example, Mixing and stirring are performed, and the excavating shaft is moved up and down appropriately or a suitable number of times to mix and stir the solidifying agent and the excavated soil over a predetermined depth, and then the excavated soil is solidified (solidified) into a columnar shape (cylinder). It is known that a columnar improved body is formed in the ground by binding (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-120665). That is, in such ground improvement work, in order to obtain the necessary ground strength according to the weight of the building or structure to be constructed on the ground, etc., with a predetermined diameter and a predetermined height in the ground ( A depth improvement body (columnar solidified body) is provided. In such ground improvement work, the simplest pile type consisting of one improved body, a plurality of improved bodies in plan view, with appropriate intervals, or in plan view, part of which is in contact (circle contact) Further, an improved body according to the design is provided such as a wall type in which parts are partially overlapped with each other, for example, a wall type in which they are arranged in series, or a block type in which groups are arranged vertically and horizontally in a grid pattern.
このような地盤改良工事で、地盤中(地中)に形成された上記したような一つの改良体、又は複数の改良体の群(以下、単に改良体ともいう)等の上端(以下、床付け面ともいう)には、建物や構造物の柱や壁を支える基礎が形成される。一方、このような改良体の上端である床付け面は、地面から下に所定深さ掘り下げられる位置に設定されることがある。図4は、地盤100中に設けられた改良体201を模式的に示した説明図であり、改良体201は、地盤100中に所定高さ(H2)で形成され、その上端である床付け面205を地面101から所定寸法(H1)下として、基礎Kがその床付け面205の上に形成されている状態を示している。なお、図4では、平面視(図4−B)、縦横に格子状配置で、3×3の改良体201からなるブロック形式の改良体(9の改良体群)を例示している。
In such ground improvement work, the above-mentioned one improved body or a group of a plurality of improved bodies (hereinafter, also simply referred to as an improved body) formed in the ground (under the ground), etc. (hereinafter, floor) (Also called attachment surface), the foundation that supports the columns and walls of buildings and structures is formed. On the other hand, the flooring surface, which is the upper end of such an improved body, may be set at a position where it can be dug down to a predetermined depth below the ground. FIG. 4 is an explanatory view schematically showing the
こうした床付け面205の形成(仕上、形成)を伴う改良体201の形成は、従来、次のようにして行われていた。すなわち、従来は、図5−Aに示したように、地面101から地盤100中に、改良体(柱状体)の下端面(改良底)202となる深さH(H1+H2)まで、所定位置(平面視、9箇所)において上記したような地盤改良装置300で、上記したような掘削、混合攪拌を行って、一応の改良体(以下、中間改良体という)を形成する。一方、この中間改良体の形成工程では、図5−Bに示したように、地盤の掘削、土砂の混合攪拌に起因して、その上端203は掘削前の地面101より隆起するものとなる。このため、このような上端部位も含め、中間改良体200は、その後の仕上工事により、地面101から所定(設計)深さ(H1)下に位置する床付け面205のレベルまで、その上端部位が除去されると共に掘り下げられる。これにより、図5−Cに示したように改良体201が形成される。結果、改良体201は、地面101から所定深さ(H1)下の基礎形成用の床付け面205を上端として、地盤100中に所定高さ(H2)のものとして設けられる。かくして仕上げられた改良体201の上端面である床付け面205の上に、その後、図4に示したような基礎Kを形成する床付け工事が行われ、その基礎Kの上に建物や構造体が建設される。
The formation of the improved
前記地盤改良工事による改良体の形成においては、上記したように改良体として仕上げられる前の中間改良体200の形成のための地盤の掘削、土砂の混合攪拌に起因して、図5−Bに示したように、その掘削箇所では地面101に対し、中間改良体200の上端203が隆起する。すなわち、このような地盤改良工事では、土砂の混合攪拌に加えて固化剤が投入されることから、その土砂を主体とする中間改良体(柱状体)200はその形成過程で嵩が増大することから、中間改良体200の上方は、工事前の地面101よりも盛り上がるように隆起する。このため、図5−Cに示したように、上端をなす基礎形成用の床付け面205が、地面101より所定深さ下に位置することになる改良体201を形成するには、地面101上に隆起している部位の土砂に加え、地面101より下の中間改良体200の上方部位の土砂、すなわち、設計上の床付け面205より上に位置する土砂も除去する必要がある。
In the formation of the improved body by the soil improvement work, as shown above, due to the excavation of the ground for forming the intermediate improved
一方、上記したような地盤改良工事において形成される改良体は、セメントミルク等のスラリー状等の固化剤による固結作用によって、混合攪拌された土砂が固化されたものであるから、改良体及びその上端をなす床付け面を形成する仕上工事で、その中間改良体において除去すべき対象の土砂(除去対象土砂)である、地面上に隆起し、盛り上がっている部位の土砂も、地面から掘り下げられる部位の土砂も、セメントミルク等の固化剤によって固化状態にある塊が含まれ、或いはそれが混在するものであるから、産業廃棄物(以下、産廃ともいう)として処理されるべきものである。このため、上記した仕上げ工事では、このような除去対象土砂の除去や掘り下げ(掘り起し)工事だけでなく、それらが産廃であることから破砕して処理する必要がある等に基づき、地盤改良工事(改良体製造)のコストアップを招いているといった課題があった。 On the other hand, the improved body formed in the ground improvement work as described above, by the solidifying action by the solidifying agent in the form of slurry such as cement milk, because the mixed sand is solidified, the improved body and In the finishing work that forms the flooring surface that forms the upper end, the earth and sand that is the target earth and sand to be removed in the intermediate improved body (earth and sand to be removed), which is raised above the ground and is raised, is also dug down from the ground. The soil in the area to be treated also contains lumps in a solidified state by a solidifying agent such as cement milk, or they are mixed, so they should be treated as industrial waste (hereinafter also referred to as industrial waste). .. For this reason, in the above-mentioned finishing work, not only the work for removing and excavating (digging up) the soil to be removed, but also because it is industrial waste, it is necessary to crush and process the ground. There was a problem that the cost of construction (manufacturing of the improved body) was increased.
本発明は、このような課題の解決のためになされたものであり、床付け面となる上端が、地面から所定深さ下に位置する改良体を地盤中に設ける地盤改良工事において、産業廃棄物となる除去対象土砂の発生を低減させ、その処理コストの低減を図り、改良体の製造コストの低減に有効な新規、有用な改良体の製造方法を提供することをその目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an industrial waste is disposed in a ground improvement work in which an improvement body whose upper end serving as a flooring surface is located at a predetermined depth below the ground is provided in the ground. It is an object of the present invention to provide a new and useful method for producing an improved body, which is effective in reducing the production cost of the improved body by reducing the generation of the soil to be removed as an object and the treatment cost thereof.
請求項1に記載の発明は、地盤を掘削しながら固化剤を吐出し、該固化剤と掘削された土砂とを混合攪拌して地盤中に固結された中間改良体を形成し、該中間改良体のうち、設計上の床付け面となる位置より上方にある除去対象部位を除去して、床付け面となる上端が、地面から所定深さ下に位置する改良体を地盤中に設ける、改良体の製造方法において、
地盤を掘削する前に、設計上の床付け面深度より深くならない範囲で、工事予定部位において地面を掘り下げて凹部を設けておき、
該凹部を設けた後、前記中間改良体の形成にあたり、該凹部の底面を掘削開始面として掘削を開始して、掘削しながら固化剤を吐出し、該固化剤と掘削された土砂とを混合攪拌して地盤中に固結された中間改良体を、前記凹部内において、該中間改良体の上端が、設計上の床付け面となる位置より上方であり、しかも、該凹部の掘り下げ前の地面より下に位置するように形成し、
該中間改良体の形成後、該中間改良体のうち、設計上の床付け面となる位置より上方にある除去対象部位を除去して、床付け面となる上端が、地面から所定深さ下に位置する改良体を地盤中に設ける、ことを特徴とする。
In the invention according to claim 1, the solidifying agent is discharged while excavating the ground, and the solidifying agent and the excavated earth and sand are mixed and stirred to form an intermediate improved body which is solidified in the ground. Of the improved body, the removal target site above the design flooring surface is removed, and the improved body is provided in the ground such that the upper end of the flooring surface is located at a predetermined depth below the ground. In the manufacturing method of the improved body,
Before excavating the ground, in the area where it will not be deeper than the floor depth of the design, the ground is dug down at the planned construction site to provide a recess,
After forming the recessed portion, when forming the intermediate improved body, the excavation is started with the bottom surface of the recessed portion as an excavation start surface, the solidifying agent is discharged while excavating, and the solidifying agent and the excavated earth and sand are mixed. In the recess, the upper end of the intermediate improver, which is agitated and solidified in the ground, is located above the position where the upper surface of the intermediate improver is the designed flooring surface, and moreover, before the recess is dug down. Formed so that it is located below the ground,
After the formation of the intermediate improved body, the part to be removed of the intermediate improved body, which is above the designed flooring surface, is removed, and the upper end of the flooring surface is at a predetermined depth below the ground. It is characterized in that the improved body located at is provided in the ground .
請求項2に記載の発明は、請求項1において、設計上の床付け面深度より深くならない範囲で、工事予定部位において地面を掘り下げて凹部を設けておく、ことに代え、
設計上の床付け面深度まで、工事予定部位において地面を掘り下げて凹部を設けておく、ことを特徴とする、改良体の製造方法である。
The invention according to claim 2 is the same as that according to claim 1, in which a recess is provided by digging down the ground at a planned construction site in a range that does not become deeper than the designed flooring surface depth,
It is a method for manufacturing an improved body, characterized in that a recess is formed by digging down the ground at a planned site to a designed flooring depth.
請求項1及び2に記載の発明とは別の発明(以下、「参考発明」という)としては、地盤を掘削しながら固化剤を吐出し、該固化剤と掘削された土砂とを混合攪拌して地盤中に固結された中間改良体を形成し、該中間改良体のうち、設計上の床付け面となる位置より上方にある除去対象部位を除去して、床付け面となる上端が、地面から所定深さ下に位置する改良体を地盤中に設ける、改良体の製造方法において、
地盤を掘削する前に、設計上の床付け面深度より深く、かつ、前記中間改良体の形成工程で生じる該中間改良体の嵩の増大に起因し、該中間改良体の上端が、該設計上の床付け面より上方となる深さの範囲で、工事予定部位において地面を掘り下げて凹部を設けておき、前記中間改良体の形成にあたり、該凹部の底面を掘削開始面として掘削を開始することを特徴とする、ものがある。
As another invention (hereinafter, referred to as “reference invention”) different from the inventions described in claims 1 and 2, a solidifying agent is discharged while excavating the ground, and the solidifying agent and the excavated earth and sand are mixed and stirred. Form an intermediate improved body that is solidified in the ground, and remove the part to be removed of the intermediate improved body that is above the design flooring surface so that the upper end that becomes the flooring surface is In the method for manufacturing the improved body, the improved body located at a predetermined depth below the ground is provided in the ground.
Before the ground is excavated, the depth is deeper than the designed flooring surface depth, and due to the increase in the bulk of the intermediate improver caused in the step of forming the intermediate improver, the upper end of the intermediate improver is In the depth range above the flooring surface, the ground is dug down at the planned construction site to provide a recess, and when forming the intermediate improvement body, excavation is started with the bottom surface of the recess as the excavation start surface. There are things that are characterized by that.
地面から所定深さ下の、基礎形成用の設計上の床付け面の高さを上端とする所定高さの改良体を地盤中に製造する請求項1に記載の本発明では、従来のように、工事開始前の地面(地盤面)から掘削を開始して中間改良体を形成するのではなく、本工事前、すなわち、地盤を掘削する前に、設計上の床付け面深度(深さ)より深くならない範囲で地盤を掘り下げて工事予定部位に凹部を設けておき、前記中間改良体の形成にあたり、該凹部の底面を掘削開始面として掘削を開始することとしている。このため、該中間改良体のうち、設計上の床付け面となる位置(高さ位置)より上方にある除去対象部位を除去する仕上工事により、床付け面となる上端が、地面から所定深さ下に位置する改良体を地盤中に設ける際、従来のように地面から掘削して中間改良体を形成していた場合に比べ、除去すべき中間改良体の上端を含む産廃処理対象となる土砂(産廃処理対象土砂)の量を低減することができる。 The present invention according to claim 1, wherein an improved body having a predetermined height whose upper end is a designed flooring surface for forming a foundation, which is a predetermined depth below the ground, is produced in the ground. Instead of starting the excavation from the ground (ground surface) before the start of construction to form the intermediate improvement body, before the main work, that is, before excavating the ground, ) The ground is dug down within a range that does not become deeper, and a recess is provided in the planned construction site. When the intermediate improvement body is formed, the bottom of the recess is used as an excavation start surface to start excavation. For this reason, in the intermediate improvement body, by the finishing work for removing the removal target portion above the position (height position) that becomes the designed floor attachment surface, the upper end that becomes the floor attachment surface has a predetermined depth from the ground. When an improved body located below is installed in the ground, it is subject to industrial waste treatment including the upper end of the intermediate improved body to be removed, as compared to the case where the intermediate improved body was formed by excavating from the ground as in the past. The amount of earth and sand (earth and sand for industrial waste treatment) can be reduced.
すなわち、本発明の改良体の製造方法では、地盤の掘削を開始する前に、前記凹部を設け、その底面を掘削開始面としている分、このような凹部を設けることなく地面を掘削開始面として、中間改良体を形成していた場合に比べ、嵩の増大があるとしても、除去すべき産廃処理対象土砂の量を低減することができる。よって、その処理コストの低減が図られるため、改良体の製造コスト(工事コスト)を低減できる。なお、凹部の形成工程において発生する土砂は、産廃ではないから、通常の残土処理とすることもできるし、後工程での基礎の埋戻し等に使用すればよい。 That is, in the method for manufacturing the improved body of the present invention, before starting the excavation of the ground, the recess is provided, and the bottom surface thereof serves as the excavation start surface, so that the ground is used as the excavation start surface without providing such a recess. As compared with the case where the intermediate improved body is formed, the amount of the earth and sand subject to industrial waste treatment to be removed can be reduced even if the bulk is increased. Therefore, since the processing cost can be reduced, the manufacturing cost (construction cost) of the improved body can be reduced. Since the earth and sand generated in the step of forming the recess is not industrial waste, it can be treated as usual residual soil, or can be used for backfilling the foundation in the subsequent step.
前記凹部の形成においては、産廃処理対象土砂の量の低減化のため、その底面が設計上の床付け面の位置(高さ)の近傍となるようにするのが好ましいが、請求項2に記載のように、底面が設計上の床付け面深度となるまで掘り下げて凹部を設けるのが、より好ましい。設計上の床付け面深度まで掘り下げたとしても、その底面を掘削開始面として掘削して中間改良体を形成した後では、中間改良体の形成工程において発生する上記したような嵩の増大により、中間改良体の上端が設計上の床付け面より低位となることはなく、しかも、このようにすれば確実に除去対象土砂を減らすことができる上、凹部の掘り下げにおけるその深さの設定上のミスもないので、工事の円滑、迅速な進行が図られるためである。 In the formation of the concave portion, it is preferable that the bottom surface of the concave portion is close to the designed position (height) of the flooring surface in order to reduce the amount of industrial waste to be treated. As described above, it is more preferable to dig into the recessed portion until the bottom surface reaches the designed flooring surface depth. Even if it is dug down to the floor depth of the design, after forming the intermediate improved body by excavating the bottom surface as the excavation start surface, due to the increase in the above-described bulk that occurs in the step of forming the intermediate improved body, The upper end of the intermediate improvement body does not become lower than the designed flooring surface, and in this way it is possible to reliably reduce the amount of earth and sand to be removed, and also to set the depth of the recess when digging. This is because there are no mistakes and the construction can be carried out smoothly and quickly.
なお、上記した「参考発明」のように、地盤を掘削する前に、設計上の床付け面深度より深く、かつ、前記中間改良体の形成工程で生じる該中間改良体の嵩の増大に起因し、該中間改良体の上端が、該設計上の床付け面より上方となる深さの範囲で、工事予定部位において地面を掘り下げて凹部を設けておき、前記中間改良体の形成にあたり、該凹部の底面を掘削開始面として掘削を開始することにより、中間改良体の形成後の上記仕上工事における除去対象土砂を一層、効率的に減らすことができる。 Note that, as in the above-mentioned “reference invention” , due to the increase in the bulk of the intermediate improved body, which is deeper than the designed flooring surface depth before the ground is excavated and occurs in the step of forming the intermediate improved body. Then, the upper end of the intermediate improved body is dug into the ground at a planned construction site to provide a recess in a depth range above the designed flooring surface, and in forming the intermediate improved body, By starting the excavation with the bottom surface of the concave portion as the excavation start surface, it is possible to more efficiently reduce the earth and sand to be removed in the finishing work after the intermediate improvement body is formed.
すなわち、前記凹部を設ける場合において、設計上の床付け面深度より深くまで掘り下げたとしても、その掘り下げ深さが設計上の床付け面から一定範囲内であれば、中間改良体の形成工程におけるその嵩の増大に起因して、形成される中間改良体の上端を、設計上の床付け面より上に位置させることができる。よって、上記した「参考発明」のように、前記凹部を設ける場合には、請求項2における場合よりも、上記仕上工事における除去対象の産廃処理対象土砂の量をより効率的に減らすことができる等より、コストを大きく低減できる。また、本参考発明によれば、掘削開始面である前記凹部の底面の掘削開始時から、固化剤の吐出(投入)を始めるとしても、凹部の底面が設計上の床付け面深度より浅い場合に比べ、確実に固化剤の使用量を低減できるから、固化剤の使用コストの増大を招くこともなく、しかも、高度の品質(高強度)の改良体が得られる。なお、設計上の床付け面深度よりどれだけ深く掘り下げるか、ということについては、例えば次のようにして求め、設定すればよい。 That is, in the case of providing the recess, even if the depth is deeper than the designed flooring surface depth, if the depth is within a certain range from the designed flooring surface Due to its increased bulk, the upper end of the intermediate improvement formed can be located above the designed flooring surface. Therefore, when the concave portion is provided as in the above-mentioned “reference invention” , the amount of the industrial waste processing target earth and sand to be removed in the finishing work can be reduced more efficiently than in the case of claim 2. Therefore, the cost can be greatly reduced. Further, according to this reference invention, the excavation start of the bottom surface of the recess is a drilling start surface, even begin discharging solidifying agent (on), when the bottom surface of the concave portion is shallower than the floor with surface depth of design Compared with the above, since the amount of the solidifying agent used can be reliably reduced, the use cost of the solidifying agent is not increased, and an improved product of high quality (high strength) can be obtained. It should be noted that the depth to which the depth of the floor surface to be designed is to be dug may be obtained and set as follows, for example.
まず、試験的な前記中間改良体の形成(試験掘削)を行い、その形成後の中間改良体において、嵩が増大する確実な割合である嵩の増大倍率α(ただし、α>1)を調べ、地面から設計上の床付け面までの深さ(H1)と、床付け面を上端として形成されるべき改良体の設計上の地中高さ(H2)とから、地面からの凹部の掘り下げ深さFは、F≦(H1+H2)−H2/αに基づき、(H1)より深くなる範囲で、嵩の増大のバラツキ等も考慮して、中間改良体の上端が、その嵩の増大により、該設計上の床付け面より確実に上方に位置するよう、設定すればよい。 First, a trial formation of the intermediate improved body (test drilling) is performed, and in the intermediate improved body after the formation, the growth rate α (where α>1) for increasing the volume, which is a certain rate of increase in bulk, is investigated. From the depth from the ground to the designed flooring surface (H1) and the designed underground height (H2) of the improved body to be formed with the flooring surface as the upper end, the depth of the recess recessed from the ground The height F is based on F≦(H1+H2)−H2/α, and in the range of deeper than (H1), the upper end of the intermediate improved body is It may be set so as to be surely located above the designed floor mounting surface.
すなわち、設計上の床付け面までの深さ(H1)と、床付け面を上端として形成されるべき改良体の設計上の地中高さ(H2)の各数値(寸法)は、工事開始前(設計上)、明示されている。他方、計算上、この地中高さ(H2)を、この増大倍率αで、割って得られる数値分の地中高さ(H3)を掘削対象として中間改良体として形成すれば、嵩の増大により、設計上の所望とする地中高さ(H2)の改良体と同高さの中間改良体が得られるのである。ここで、改良体と同高さの中間改良体が得られるというのは、増大倍率α通りで、嵩が増大するとした場合である。よって、設計上の床付け面の深さ(H1)に、改良体の設計上の地中高さ(H2)を足した数値(H1+H2)から、得られた計算上の数値分の地中高さ(H3)を引いた数値分の深さを、前記凹部の深さとして掘り下げ、その底面を掘削開始面として、その底面から、前記のようにして得られた(H3)分の深さ、掘削し、混合攪拌することで得られる中間改良体は、計算上、上端が設計上の床付け面の深さ(H1)に位置する地中高さ(H2)の改良体と同高さの中間改良体となる。すなわち、式 (H1+H2)−H2/α より求められる数値分の深さ(F1)で凹部を掘り下げ、中間改良体を形成するとき、除去対象土砂が、計算上、0(無)となるのであるから、掘り下げ深さFは、(H1)より深くなる範囲で、F1=(H1+H2)−H2/α より求められる数値に基づき、嵩の増大のバラツキ等も考慮して、形成される中間改良体の上端が、設計上の床付け面より、確実に上に位置することになるよう、(F1)より、適当に小さく設定すればよい。 That is, the numerical values (dimensions) of the design depth (H1) to the floor mounting surface and the design ground height (H2) of the improved body to be formed with the floor mounting surface as the upper end are (By design) On the other hand, in calculation, if this underground height (H2) is divided by this increase rate α, and the underground height (H3) corresponding to the numerical value obtained is formed as an intermediate improvement body as an excavation target, the increase in bulk results in Thus, an intermediate improved body having the same height as the designed underground height (H2) can be obtained. Here, the intermediate improved product having the same height as that of the improved product is obtained when the increase rate is α and the bulk is increased. Therefore, from the numerical value (H1+H2) obtained by adding the designed depth (H1) of the flooring surface to the designed underground height (H2) of the improved body, the calculated underground height (H1+H2) The depth of the numerical value obtained by subtracting (H3) is dug down as the depth of the recess, and the bottom surface thereof is used as the excavation start surface, and the depth of (H3) obtained as described above is excavated from the bottom surface. The intermediate improved body obtained by mixing and stirring is an intermediate improved body of the same height as the improved body of the underground height (H2) whose upper end is located at the designed floor depth (H1) in calculation. Becomes That is, when the recess is dug down at the depth (F1) obtained by the formula (H1+H2)-H2/α to form the intermediate improvement body, the sediment to be removed becomes 0 (none) in the calculation. From the above, the digging depth F is in a range deeper than (H1), and is based on the numerical value obtained from F1=(H1+H2)−H2/α, in consideration of variations in increase in bulk, etc. The upper limit of (F1) may be set appropriately smaller than (F1) so that it is surely positioned above the designed flooring surface.
請求項1の改良体の製造方法を具体化した実施の形態例について、図1を参照しながら説明する。ただし、本例では、図4に示したのと同じ改良体201を地盤100中に形成する場合とし、地面(基準地面)101から所定の深さ(H1)、例えば、地面下、1.2mに設定された基礎形成用の設計上の床付け面205を上端として、所定高さ(H2)(例えば、4.0m)の改良体201を地盤100中に形成する場合とする。また、改良体201は、直径1mの横断面円形の円柱状のものが、平面視、格子状配置で縦横に、1mピッチで3箇所の、合計9箇所、接円状態でブロック形式で施工されるものとする(図4−B参照)。なお、以下の他の実施の形態例においても、これと同条件での地盤改良とする。
An example of an embodiment embodying the method for manufacturing the improved body of claim 1 will be described with reference to FIG. However, in this example, when the
このような地盤改良にあたっては、その本工事前(地盤を掘削する前)の凹部の形成工程として、図1−Aに示したように、設計上の床付け面205の深度(H1)より深くならない範囲の深さ(F)で、例えば、地面101からの深さが、1.0mで、平面視、3m角の範囲で、その地面101を掘り下げて工事予定部位に凹部120を設ける。この凹部120の底面123は適度に均し、平坦にしておき、次工程である本工事(掘削、混合攪拌)にかかる。なお、本地盤改良工事において中間改良体を形成する場合の嵩の増大率は、例えば、15%が見込まれるものとする。また、以下の説明も含め、この嵩の増大率や、設計上の床付け面205の深度(H1)、凹部120の掘り下げ深さ等の数値、これらに基づく数式は、中間改良体の形成におけるその嵩の増大や、除去対象土砂の高さ等の理解を容易とするために記しただけであり、単位はm(メートル)であるが、適宜、省略している。
In such ground improvement, as a step of forming a recess before the main construction (before excavation of the ground), as shown in FIG. 1-A, deeper than the depth (H1) of the designed
上記したように凹部120を設けた後、中間改良体の形成のため、図1−Aに示したように、例えば、掘削軸、及びその少なくとも先端近傍に掘削翼を有する適当な地盤改良装置300を用い、凹部120の底面123を掘削開始面として、形成すべき改良体201の設計上の下端である改良底(下端面)202まで、すなわち、深さFが1mの凹部120の底面123から下に、4.2m(H1+H2−F)、掘削軸を回転させて地盤を柱状に掘削しながら掘削軸の先端から、地盤中にスラリー状の固化剤を吐出し、固化剤と掘削土とを混合攪拌する。この掘削工程においては、その掘削軸を適宜上下動させ、その混合攪拌を行った後、装置300を引き上げる。これを、上記9か所において実施する。
After providing the
その実施後の時間経過により、それぞれ柱状に掘削して混合攪拌した掘削土(固化剤との混合攪拌土砂)を固化させることにより、図1−Bに示したように、地盤100中に、その下端面202が地面101から所定の深さ(H1+H2)に位置する中間改良体(群)200が形成される。このようにして形成された中間改良体200は、その形成工程での掘削土と固化剤との混合攪拌によって生じるその嵩の増大、すなわち、本例では、嵩の増大率が、15%のため、その増大に起因して、中間改良体200の設計上の下端である改良底(下端面)202までの高さ(地中高さ)は、4.2×1.15より、計算上、4.83mとなる。これにより、中間改良体200の上端203は、4.83−4.2より、掘削開始面から、0.63m盛り上がり、1−0.63より、地面101下、0.37mのレベル(高さ位置)となる。一方、本例では、床付け面205は、地面101下に、1.2mである。よって、その床付け面205レベルより上方の、中間改良体200の上端203から下方に向かう部位の除去対象土砂の高さ(H5)は、計算上、1.2−0.37より、0.83mの部分である。
As the time elapses after the implementation, the excavated soil (mixed agitated earth and sand with the solidifying agent) excavated in a columnar shape and mixed and agitated is solidified, so that as shown in FIG. The intermediate improvement body (group) 200 is formed in which the
このように本例では、この中間改良体200から、地面下1.2mに、床付け面205が位置する図1−Cに示した改良体201を得るには、図1−Bに示したところの、中間改良体200の上端203部位を含む高さ(H5)部分である、0.83mの高さ部位の固化剤を含む土砂を除去対象として除去することでよい。結果、本例では、このような凹部120を設けた分、凹部120を設けない場合に除去対象となる固化剤を含む土砂である産廃処理量より、それを確実に減らすことができる。因みに、従来のように、凹部120を設けることなく、地面下1.2mに、床付け面205が位置する図1−Cに示した改良体201を形成する場合には、地面を掘削開始面として設計上の改良底を下端として中間改良体を形成することになるため、その中間改良体は嵩の増大により、計算上の高さが、(1.2+4)×1.15=5.98mとなり、地面上には、5.98−5.2より、0.78mの固化剤を含む土砂が盛り上がることになる。もちろん実際には、盛り上がる土砂が周囲に流れるため、このようにはならないが、そのような流れが無いと仮定した場合である。結果、従来は、このような盛り上がる土砂(固化剤を含む土砂)の除去に加え、地面から設計上の床付け面までの深さ(H1)分である、1.2mの固化剤を含む土砂、すなわち、周囲への流れが無いと仮定した場合、0.78+1.2より、高さ1.98mを除去対象として除去する必要がある。これに対し本例では、高さ0.83mを除去対象として除去すればよいのであるから、従来に比べ、除去対象土砂である産廃処理量を大きく減らすことができる。
Thus, in this example, in order to obtain the
次に、請求項2の改良体の製造方法を具体化した実施の形態例について、図2を参照しながら説明するが、前例とは工事内容(工程)についての本質的な違いはなく、相違は次の点のみである。すなわち、前例における凹部120の形成工程においては、凹部120の底面(掘削開始面)123が設計上の床付け面205の深度(H1)より深くならない範囲の深さ(1.0m)で地面101を掘り下げて凹部120を設けたのに対し、本例では、その底面123が、設計上の床付け面205深度((H1)=1.2m)に位置する深さF、すなわち、F=H1で、地面101を掘り下げて凹部120を設けた、という点のみ相違する。よって、図2において、図1と同一部位には、同一の符号を付すに止め、その詳細な説明は省略する。次の形態例においても同様とする。なお、このような本例では、その掘り下げ深さを前例より深めた分、さらに産廃処理量を減らすことができることは明らかである。
Next, an example of an embodiment embodying the method for manufacturing an improved body according to claim 2 will be described with reference to FIG. 2. However, there is no essential difference in the work content (process) from the previous example, and there is a difference. Is only the following points. That is, in the step of forming the recessed
すなわち、このような本例でも、中間改良体の形成工程ではその嵩の増大があるが、前例よりも凹部120の底面123を下げた分、設計上の床付け面205より上に位置することになる、中間改良体200の上端203を含む部位の高さH5を小さくできる(図2−A,B参照)。よって、改良体201を得るに当たり、除去すべき中間改良体200の上端203部位を含む高さH5部分の固化剤を含む産廃処理対象の土砂の量を、前例より低減できる(図2−B,C参照)。因みに、これを数値で示すと、本例で形成された中間改良体200は、その形成工程で生じるその嵩の増大に起因して、中間改良体200の設計上の下端である改良底(下端面)202までの地中高さは、4×1.15より、4.6mとなり、中間改良体200の上端203は、5.2−4.6より、地面101下に、0.6mのレベルとなる。一方、床付け面205は、地面101下、1.2mであるから、中間改良体200における除去対象の産廃土砂(高さH5)は、1.2−0.6より、0.6mとなり、前例の0.83mより、さらに減らすことができる。
That is, even in this example as described above, although the bulk is increased in the step of forming the intermediate improved body, it is located above the designed
さて次に、参考発明の改良体の製造方法を具体化した実施の形態例について、図3に基づいて説明する。本例では、図3−Aに示したように、凹部の形成工程における凹部120の底面(掘削開始面)123が、設計上の床付け面205深度(H1)より深く、かつ、中間改良体の形成工程で生じるその嵩の増大に起因し、その中間改良体の形成工程において形成される中間改良体200の上端203が、設計上の床付け面205より上方に位置すると見込まれる深さの範囲で地面101を掘り下げて凹部120を設ける。その後、中間改良体の形成工程として、その底面123を掘削開始面として、上記したのと同様にして掘削、混合攪拌等を行い、図3−Bに示したような中間改良体200を形成する。これにより、この中間改良体200においても、その上端部位に、その嵩の増大に起因して設計上の床付け面205レベルより上方となる、除去対象の高さH5の部位が形成されるが、その高さは上記各例に比べ、さらに小さいものとなる。結果、このような本例でも、中間改良体200の形成後に、その除去対象の土砂(高さH5の部位)を除去することで、図3−Cに示したよう、上端が床付け面205をなす改良体201を得ることになるが、その高さH5の低さから、上記各例より、さらに産廃処理量を減らすことができる。
Now, an example of an embodiment embodying the method for manufacturing the improved body of the reference invention will be described with reference to FIG. In this example, as shown in FIG. 3-A, the bottom surface (excavation start surface) 123 of the
なお、地面からの凹部の掘り下げ深さFは、上記もしたとおり、F≦(H1+H2)−H2/αに基づき、(H1)より深くなる範囲で、嵩の増大のバラツキ等も考慮して、中間改良体の上端が、その嵩の増大により、該設計上の床付け面より確実に上方に位置するよう、設定すればよい。すなわち、式 (H1+H2)−H2/α より求められる数値分の深さ(F1)で凹部を掘り下げ、中間改良体を形成するとき、除去対象土砂が、計算上、0(無)となるのであるから、掘り下げ深さFは、(H1)より深くなる範囲で、F1=(H1+H2)−H2/α より求められる数値に基づき、嵩の増大のバラツキ等も考慮し、形成される中間改良体の上端が、設計上の床付け面より、確実に上に位置することになるよう、そのF1より適当に小さく設定すればよい。なお、凹部の掘り下げ深さFは、それが大きいほど、除去対象の土砂(高さH5の部位)を減らすことができるが、具体的には次のようにして、設定すればよい。 The depth F of the recessed portion from the ground is based on F≦(H1+H2)−H2/α, as described above, and in a range deeper than (H1), in consideration of variations in bulk increase, It suffices to set the upper end of the intermediate improvement body to be surely positioned above the designed flooring surface due to the increase in the bulk. That is, when the recess is dug down at the depth (F1) obtained by the formula (H1+H2)-H2/α to form the intermediate improvement body, the sediment to be removed becomes 0 (none) in the calculation. Therefore, the digging depth F is in a range deeper than (H1), based on the numerical value obtained from F1=(H1+H2)−H2/α, in consideration of variations in increase in bulk, etc. The upper end may be set appropriately smaller than F1 so that it is surely located above the designed flooring surface. Note that the deeper the digging depth F of the recessed portion, the smaller the amount of earth and sand to be removed (the portion having the height H5) can be reduced, but specifically, it may be set as follows.
例えば、試験的な中間改良体の形成(試験掘削)を行い、その形成後の中間改良体の嵩が増大する割合を調べ、確実に増大すると認められる嵩の増大倍率α(ただし、α>1)を求める。この増大倍率αは、同径円柱改良体では、掘削深さ(高さ)の増大の割合から求められる。上記各例で例示した嵩の増大率15パーセントが、嵩の増大のバラツキ等を見込んでも、確実であり、中間改良体の形成において、その増大倍率(α=1.15)通りで中間改良体が形成されるとすると、中間改良体200の上端203が設計上の床付け面205と同位置(高さ)になる凹部120の掘り下げ深さ(F1)は、F1=(H1+H2)−(H2)/αより、上記例では、F1=(1.2+4)−4/1.15≒1.72となる。よって、凹部120は、地面から深さが、1.2m〜1.7mの範囲内で掘り下げればよい。例えば、凹部120を、地面101からの深さFが、1.5mで掘り下げたとすると、地面101から改良体201の下端面(改良底)202までは、5.2mであるから、凹部120の底面123から下への掘削深さは、計算上、5.2−1.5より、3.7mとなり、その場合に形成される中間改良体の高さは、その下端面(改良底)202から上に、3.7×1.15=4.255となる。一方、改良体201の改良底202から高さ(H2)は、4mであるから、中間改良体200の上端203は、設計上の床付け面205より、0.255m上に位置するだけとなり、これが改良体の製造において除去対象土砂とすべきものとなるから、その除去対象土砂を上記各例よりも大きく低減できる。なお、本例では、凹部120の底面123までの深さを、1.7mに近づけるほど、除去対象土砂を大きく低減できることは明らかである。
For example, a test intermediate improvement is formed (test drilling), and the rate of increase in the bulk of the intermediate improvement after the formation is investigated, and the increase rate α of the volume which is recognized to be surely increased (where α>1 ). This increase rate α is obtained from the rate of increase of the excavation depth (height) in the improved cylinder of the same diameter. The rate of increase in bulk of 15% exemplified in each of the above-mentioned examples is certain even if the variation in increase in bulk is taken into consideration, and in the formation of the intermediate improved body, the intermediate improved body has the same increase ratio (α=1.15). Is formed, the digging depth (F1) of the
このように本例では、凹部120を、地面101から設計上の基礎の床付け面205までの深さ(H1)よりも深く掘り下げ、その底面123を掘削開始面として掘削して中間改良体200を形成するとしているものの、形成される中間改良体200の上端205は嵩の増大により、設計上の基礎の床付け面205より下に位置することなく上に位置するから、設計上の基礎の床付け面205を上端とする所望とする高さH2を有する改良体が得られる上に、除去対象をなす産廃も上記各例よりも確実に低減できるから、改良体の製造コストを大きく低減できる。
As described above, in this example, the
以上、詳述したことから明らかなように、本発明の改良体の製造方法によれば、地面から所定深さ下に位置する改良体を地盤中に設ける地盤改良工事において、従来の工法による場合に比べ、産廃となる除去対象土砂の発生を確実に減らすことができるので、改良体の製造コストを低減できる。そして、製造されるべき改良体も、上記例におけるような平面視、縦横に格子状配置で群をなすブロック形式のものに限られず、単純な1つの改良体からなる杭形式、複数の改良体を平面視、適度の間隔をつけ、或いは、平面視、一部が接する(接円する)配置や一部が重なる配置の直列配置となる壁形式のものなど、各種の形式の改良体の製造に広く適用できる。 As is clear from the above description, according to the method for manufacturing an improved body of the present invention, in the ground improvement work in which the improved body located below the predetermined depth from the ground is provided in the ground, the conventional method is used. Compared with the above, since it is possible to surely reduce the generation of the sand to be removed that becomes industrial waste, it is possible to reduce the manufacturing cost of the improved body. Further, the improved body to be manufactured is not limited to the block type in which the planar view as in the above example and the grid arrangement are arranged in the vertical and horizontal directions, and is a pile type consisting of one simple improved body, a plurality of improved bodies. In plan view, with appropriate spacing, or in plan view, manufacture of various types of improved bodies such as a wall type that is a series arrangement of partially contacting (circulating) or partially overlapping arrangements Widely applicable to.
100 地盤
101 地面
120 凹部
123 凹部の底面(掘削開始面)
200 中間改良体
201 改良体
203 中間改良体の上端
205 床付け面
300 地盤改良装置
H1 設計上の床付け面深度
100
200
Claims (2)
地盤を掘削する前に、設計上の床付け面深度より深くならない範囲で、工事予定部位において地面を掘り下げて凹部を設けておき、
該凹部を設けた後、前記中間改良体の形成にあたり、該凹部の底面を掘削開始面として掘削を開始して、掘削しながら固化剤を吐出し、該固化剤と掘削された土砂とを混合攪拌して地盤中に固結された中間改良体を、前記凹部内において、該中間改良体の上端が、設計上の床付け面となる位置より上方であり、しかも、該凹部の掘り下げ前の地面より下に位置するように形成し、
該中間改良体の形成後、該中間改良体のうち、設計上の床付け面となる位置より上方にある除去対象部位を除去して、床付け面となる上端が、地面から所定深さ下に位置する改良体を地盤中に設ける、ことを特徴とする、改良体の製造方法。 The solidifying agent is discharged while excavating the ground, and the solidifying agent and the excavated earth and sand are mixed and stirred to form an intermediate improved body which is solidified in the ground. By removing the removal target site above the position to be the attachment surface, the upper end to be the floor attachment surface, to provide an improved body located a predetermined depth below the ground in the ground, in the method of manufacturing an improved body,
Before excavating the ground, make a recess by digging down the ground in the planned construction site within a range that does not become deeper than the designed floor depth,
After forming the recess, in forming the intermediate improved body, the bottom of the recess is used as an excavation start surface to start excavation, and the solidifying agent is discharged while excavating to mix the solidifying agent with the excavated earth and sand. In the recess, the upper end of the intermediate improver, which is agitated and solidified in the ground, is located above the position where the upper surface of the intermediate improver is the designed flooring surface, and moreover, before the recess is dug down. Formed so that it is located below the ground,
After the formation of the intermediate improved body, the part to be removed of the intermediate improved body, which is above the designed flooring surface, is removed, and the upper end of the flooring surface is at a predetermined depth below the ground. A method for producing an improved body, characterized in that the improved body located in the ground is provided in the ground .
設計上の床付け面深度まで、工事予定部位において地面を掘り下げて凹部を設けておく、ことを特徴とする、改良体の製造方法。 In claim 1, instead of digging the ground in the planned construction site to provide a recess within a range that does not become deeper than the designed flooring depth,
A method for manufacturing an improved body, characterized in that a recess is formed by digging down the ground at a planned construction site to a designed flooring depth.
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