JPH01247611A - 撹拌翼と高圧噴射併用地盤改良工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は土木、建築工事における地盤改良のための攪拌
翼とゼット併用地盤改良工法及びその装置に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来、地盤改良のため攪拌翼により地盤の土壌と固化材
とを混合、攪拌して固化し、改良柱を形成する工法の一
例としては、第７図に示す如く中空のロッド１の先端付
近に１段の掘削翼２とその上方に３段（１〜５段が適宜
使用される）の攪拌翼３を固着し、ロッド１の先端付近
に吐出口４ａ及び最上段の攪拌翼付近のロッド１に吐出
口４ｂを設けた地盤改良装置を使用する工法が用いられ
ている。このロッド１の吐出口４ａ、４ｂはロッド内を
通じて地上の固化材注入ポンプと連結され、施工中前記
吐出口４ａ、４ｂの陶工必要な片方の吐出口はプラグで
盲される。ロッド１は図示しない地上の施工機械で回転
・給進されるようになっている。前記第７図に示すよう
な地盤改良装置を用いて施工するには■固化材を吐出口
４ａ、４ｂから地盤にてん充せずに、ロッド１を回転せ
しめつつ給進して掘削し、所定の深度まで掘削したら、
ロッド１を回転しつつ地上のポンプから圧送した固化材
を吐出口４ｂから吐出しながらロッド１を引き上げるこ
とにより、固化材を地盤の土壌に注入・攪拌・混合する
工法、■固化材を吐出口４ａから地盤にてん充しつつ、
ロッド１を回転させながらロッド１を給進し、所定の深
度まで掘削し攪拌・混合したら固化材のてん充をやめ、
ロッド１を回転しつつロッド１を引き上げることにより
固化材を地盤の土壌と攪拌・混合する工法、■固化材を
吐出口４ａから地盤にてん充しつつ、ロッド１を回転さ
せなからロッド１を給進し、所定の深度まで掘削し攪拌
・混合したら、更に固化材を吐出口４ｂから地盤にてん
充しつつ、ロッド１を回転させなからロッド１を引き上
げることにより固化材を地盤の土壌と攪拌・混合し、改
良柱１０ａを施工する工法がある。

また、他の例としては第８図に示すような中空のロッド
５の下端に高圧吐出口６を設けた地盤改良装置を用いる
工法で、ロッド５を回転せしめつつ、前記高圧吐出口６
から５０　ｋｇ／ｃｍ２〜３００　ｋｇ／ｃｍ２の高圧
で固化材を噴射６ａＬ、つつ前記ロッドを給進し、地盤
の土壌と固化材を攪拌・混合し、改良柱１０ａを施工す
る工法、さらに第９図に示すようなロッド７の下端に設
ける高圧吐出口８ａをバイブ８により所定の半径まで延
長した地盤改良装置を用いる工法で、前記高圧吐出口８
ａから５０ｋｇ／ｃｍ２〜３００ｋｇ／ｃｍ２の高圧で
固化材を噴射８ｂしつつロッド７を給進し、断面ドーナ
ツ状の柱状に土壌と固化材を攪拌・混合し、改良柱１０
ｂを施工する工法がある。

前記固化材としては液状のセメント系固化材または水ガ
ラス等が使用される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第７図に示す低圧吐出口４ａ、４ｂから
の低圧の固化材をてん充しつつ掘削・攪拌する装置及び
その工法又は第８図に示す装置及びその工法によれば、
第１２図に示すように改良柱１０ａ（土壌と固化材が攪
拌・混合された後固化した柱状のもの）のそれぞれを互
いに外接させて施工した場合は未改良部分１１が大きく
、さらに第１１図に示すように土壌固化柱１０ａそれぞ
れを実用の範囲で互いにラップさせて施工した場合も未
改良部分１１は残る。従って、第１０図に示すような場
合、未改良部分１１をなくしようとすると施工ピッチが
小さくなり実用的でなくなると共に、工事費が高くなり
能率低下はさけられなかった。従って、未改良部分１１
をなくし、改良地盤の下方からの水が未改良部分１１を
通って上昇することを防止することは困難であった。

また、第９図に示すような装置による工法は中央に未改
良部分１１が残り、また、ドーナツ状に固化材を土壌に
てん充するので固化材の混入割合が不均一であり、強度
がでない等の欠点があった。

また、第７図に示すよりな゛地盤改良装置による工法を
第１１図に示すように、鋼矢板、コンクリート壁等の地
中の構造物内側に適用すると、改良柱１０ａは掘削翼２
及び攪拌翼３の回転する先端が鋼矢板１２に接触しない
状態で施工しなければならないので、前記鋼矢板１２と
改良柱１０ａの列との間に未改良部分１１が残り、鋼矢
板１２と改良柱１０ａは密着せず未改良部分１１から湧
き出す水を止めることはできない。また第８図及び第９
図に示す地盤改良装置を用いると、鋼矢板１２と改良柱
１０ａとの密着が可能であるが、改良柱１０ａは工法原
理上固化材と土壌の混合・攪拌が均一でないので強度が
低く、そのため工事費が割高となる欠点があった６ 本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、中
心部を攪拌翼による攪拌により均一で強度のある柱とし
、外側部を高圧噴射による混合・攪拌により、地中の構
造物に接触させ、止水能力のあるドーナツ状の柱で取り
巻いた改良柱として施工できる、攪拌翼とゼット併用地
盤改良工法及びその装置を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するための手段は、下記第１〜第３の請
求項よりなる。

（＋）次の各工程の結合から成る、攪拌翼とゼット併用
地盤改良工法。

■　先端付近に１段の掘削翼とその上方に少なくとも１
段の攪拌翼を有するロッドを回転させながらロッド下端
付近に設けた低圧吐出口からポンプ吐出側における圧力
が１　ｋｇ／ｃｍ２〜１５　ｋｇ／ｃｍ”の固化材を吐
出しつつ地盤の下方へ所定深度までロッドを給進する工
程、■　前記ロッドな回転させながら、低圧吐出口から
固化材を吐出せずに、掘削翼先端付近の高圧吐出口から
ポンプ吐出側における圧力が５０　ｋｇ／ｃｍ”　〜３
００　ｋｇ／ｃｍ２の固化材を噴射しつつ前記ロッドを
引き上げる工程、 （２）次の各工程の結合から成る、攪拌翼とゼット併用
地盤改良工法。

■　先端付近に１段の掘削翼とその上方に少なくとも１
段の攪拌翼を有するロッドを回転させなからロッド下端
付近に設けた低圧吐出口からポンプ吐出側における圧力
が１　ｋｇ／ｃｍ２〜１５　ｋｇ／ｃｍ２の固化材を吐
出しつつ地盤の下方へ所定深度までロッドを給進する工
程、■　前記ロッドを回転させながら少なくとも最下段
の攪拌翼先端付近の高圧吐出口からポンプ吐出側におけ
る圧力が５０　ｋｇ／ｃｍ２〜３００ｋｇ／ｃ＋＋＋”
の固化材を噴射しつつ前記ロッドを引゛　　き上げる工
程、 ＠　さらに、ロッドを回転させながら前記高圧吐出口か
ら、ポンプ吐出側における圧力が５０　ｋｇ／ｃｍ２〜
３００　ｋｇ／ｃｍ”の固化材を噴射しつつ地盤の下方
へ所定進度まで前記ロッドを給進する工程、 ■　固化材を全く吐出せずに前記ロッドを回転させなが
ら攪拌して引き上げる工程、 （３）二重管であるロッドと、該二重管ロッドの先端付
近に固着した１段の掘削翼とその上方に位置して固着し
た少なくとも１段の攪拌翼と、前記ロッドの先端付近に
設けた低圧吐出口と、前記掘削翼の先端付近に設けた高
圧吐出口とを具備し、前記高圧吐出口及び低圧吐出口は
、それぞれ前記二重管ロッドの内管及び内・外管の間の
通路に連通したことを特徴とする攪拌翼とゼット併用地
盤改良装置。

［作　用コ 改良柱の中心部は攪拌翼の回転による攪拌により土壌と
固化材の混合が均一に良く行われるので強度が高い、そ
の外側部は高圧の固化材によるゼット作用により土壌と
固化材とが攪拌されるので、中心部に比べ若干混合状態
が悪く強度は幾分低くなるが、地中の鋼矢板、構造物等
に対する機械的接触がないので未改良部分がないように
接近して施工ができると共に、中心部と合わせて大径の
改良柱が施工可能である。

［実施例］ 以下、添付図に基づいて本発明の一実施例を詳細に説明
する。

第１図（ａ）〜（ｄ）、及び第２図（ａ）〜（ｈ）は、
それぞれ第１の請求項及び第２の請求項である攪拌翼と
ゼット併用地盤改良工法の施工順序を示す工法図である
。

この工法に使用する第３の請求項である地盤改良装置は
、第３図（ａ）に示すように二重管ロッド２１の先端付
近に掘削翼２２が固着され、その上方に３段（１段以上
で、土質及び施工条件に応じ適宜変更される）の攪拌翼
２３．２３゜２３が配設されてロット２１に固着されて
いる。

なお、出願人が権利を有する特許第１１９７２９５号及
び第１１９７２９６号の共廻り防止装置を装着すると攪
拌翼２３の攪拌効果が一層向上する。第３図（ｂ）は前
記共廻り防止装置の一例である共廻り防止翼２８を装着
した正面図で、この共廻り防止翼２８は掘削翼２２及び
攪拌翼２３より大径で、かつロッド２１に対し回転自在
となっているので、ロッド２１を給進・引き上げして掘
削・攪拌する際に、掘削翼２２及び攪拌翼２３は回転す
るが共廻り防止Ｒ２Ｂは掘削孔外周の掘削されない地盤
に食い込んで回転しないので、掘削翼で固化材と混合・
攪拌されて動く土壌がこの回転しない共廻り防止翼２８
に当り、混合・攪拌が良く行われる。

第３図（ａ）に示すように、前記ロッド２１の先端付近
には低圧吐出口２４が穿設されると共に、前記掘削翼２
４の先端には高圧吐出口２５が開口している。図示しな
いが、高圧吐出口２５は掘削翼２４の先端と付根の間に
先端方向に吐出口を向けて設けてもよい。前記低圧吐出
口２４及び高圧吐出口２５はそれぞれ二重管の外管と内
管との隙間及び内管と連通しており、前記二重管の上端
は地上の低圧ポンプ及び高圧ポンプに連結され、前記二
重管は図示しない地上の施工機械で回転・給進されるよ
うになっている。

本発明の工法は第１の請求項及び第２の請求項からなっ
ており、以下に順次その工法を説明する。

第１の請求項の工法を第１図（ａ）〜第１図（ｄ）に示
す。先ず、第１図（ａ）のようにロッド２１を回転させ
ながら低圧吐出口２４から低圧（ポンプ吐出側における
圧力で１　ｋｇ／ｃｍ２〜１５ｋｇ／ｃｍ２）の固化材
を吐出しつつ地盤中に給進させ、第１図（ｂ）に示すよ
うに地盤の下方所定深度までロッドを給進して掘削と同
時に固化材と土壌を攪拌・混合して中心改良柱２６ａを
施工する。次に低圧吐出口２４からの固化材の吐出を中
止し、第１図（ｃ）に示すように掘削翼先端の高圧吐出
口２５から高圧（ポンプ吐出口側における圧力で５０　
ｋｇ／ｃｍ”　〜３００　ｋｇ／ｃｍ”）の固化材を噴
射２５ａしつつロッドを回転しながら引き上げて外側改
良柱２６ｂを第１図（ｄ）に示すように施工して完了す
る。

第１図（ｅ）に第１図（ｄ）のＡ−Ａ線断面図を示すが
、中心改良柱２６ａは５〜３０　ｋｇ／ｃｍ２、外側改
良柱２６ｂは２〜１０　ｋｇ／ｃｍ”の強度となる。

第２の請求項の工法を第２図（ａ）〜第２図（ｈ）に示
す。第２図（ａ）〜第２図（ｄ）までの工程は第１図（
ａ）〜第１図（ｄ）と同じであるが、次に第２図（ｅ）
及び第２図（ｆ）に示すように、再び掘削翼先端付近の
高圧吐出口から高圧の固化材を噴射しつつ、前記所定の
深度までロッドを回転しながら給進し、外側改良柱２６
ｂを攪拌・混合しつつ外側改良柱２６ｂの外径を拡大し
、次に第２図（ｇ）及び第２図（ｈ）に示すように固化
材を出さずにロッド２１を回転させながら引き上げる。

第４図は本発明の工法による改良柱を未改良部分なくラ
ップさせた図で外側改良柱２６ｂをラップさせた図で外
側改良柱２６ｂをラップさせるので未改良部分が全くな
い。また、第６図は未改良部分１１を残し、外側改良柱
２６ｂを互いに少しずつラップさせた図である。

第５図は本発明の工法による改良柱２６の外側改良柱２
６ｂを鋼矢板１２内側でラップさせて未改良部分１１を
全くなくし、止水効果を高めたものである。

［発明の効果］ 以上詳細に説明した本発明の攪拌翼とゼット併用工法及
びその装置によれば次のような効果を奏する。

■　改良柱間の地盤改良できない部分がなくなり、止水
が完全な地盤改良が可能である。

■　鋼矢板、コンクリート壁等の地中の構造物゛　内側
に本発明の工法を適用すると、外側改良柱は固化材の高
圧噴射による施工であるから、攪拌翼等が構造物に当る
ことがないので、構造物と改良柱との間に未改良部分が
残らず、構造物に改良柱がラップして密着するので止水
が完全である。

■　従来の大径の掘削翼と攪拌翼〆よる改良柱の施工に
比べ、これと同じ外径の本発明の改良柱の施工は、外側
改良柱が高圧の固化材の噴射による攪拌・混合によるも
のであるから馬力が小さくてすむ。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は第１の請求項の施工順序を示す
工法図、第１図は（ｅ）は第１図（ｄ）のＡ−Ａ線断面
図、第２図（ａ）〜（ｈ）は第２の請求項の施工順序を
示す工法図、第３図（ａ）は第３の請求項である攪拌翼
とゼット併用地盤改良装置の正面図、第３図（ｂ）は本
発明の攪拌翼とゼット併用地盤改良装置に共廻り防止装
置を取り付けた正面図、第４図は本発明の工法による改
良柱を未改良部分なくラッ゛ブさせて施工した平面図、
第５図は本発明の工法による改良柱の外側改良柱を鋼矢
板内側にラップさせて施工した平面図、第６図は未改良
部分を残し外側改良柱を一部うツブさせた平面図、第７
図は従来の攪拌翼による地盤改良装置とその施工状態の
一例を示す正面図、第８図は従来あ固化材の高圧噴射に
よる地盤改良装置とその施工状態の一例を示す正面図、
第９図は従来の固化材の高圧噴射による地盤改良装置と
その施工状態の他の例を示す正面図、第１０図は従来の
工法による改良柱をラップさせて施工した平面図、第１
１図は従来の工法による改良柱を鋼矢板内側に近接して
施工した平面図、第１２図は従来の工法による改良柱を
互いに外接させて施工した平面図である。 １．５，７．２１・・・ロッド、 ２．２２・・・掘削翼、３．２３・・・攪拌翼、４．２
４・・・低圧吐出口、 ６．８ａ、２５・・・高圧吐出口、 １０ａ、１０ｂ、２６・・・改良柱、 ２６ａ・・・中心改良柱、２６ｂ・・・外側改良柱。 特許出願人　　株式会社　テノックス 代理人　弁理士　　佐　藤　英　昭 光り）目 （４）　　　　（６）　　　　（ｃ）　　　　　（ｄ）
（ｅ’）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）次の各工程の結合から成る、攪拌翼とゼット併用
   地盤改良工法。 ［１］先端付近に１段の掘削翼とその上方に少なくとも
   １段の攪拌翼を有するロッドを回転させながらロッド下
   端付近に設けた低圧吐出口からポンプ吐出側における圧
   力が１ｋｇ／ｃｍ＾２〜１５ｋｇ／ｃｍ＾２の固化材を
   吐出しつつ地盤の下方へ所定深度までロッドを給進する
   工程、 ［２］前記ロッドを回転させながら、低圧吐出口から固
   化材を吐出せずに、掘削翼先端付近の高圧吐出口からポ
   ンプ吐出側における圧力が５０ｋｇ／ｃｍ＾２〜３００
   ｋｇ／ｃｍ＾２の固化材を噴射しつつ前記ロッドを引き
   上げる工程、
2. （２）次の各工程の結合から成る、攪拌翼とゼット併用
   地盤改良工法。 ［ａ］先端付近に１段の掘削翼とその上方に少なくとも
   １段の攪拌翼を有するロッドを回転させながらロッド下
   端付近に設けた低圧吐出口からポンプ吐出側における圧
   力が１ｋｇ／ｃｍ＾２〜１５ｋｇ／ｃｍ＾２の固化材を
   吐出しつつ地盤の下方へ所定深度までロッドを給進する
   工程、 ［ｂ］前記ロッドを回転させながら少なくとも最下段の
   攪拌翼先端付近の高圧吐出口からポンプ吐出側における
   圧力が５０ｋｇ／ｃｍ＾２〜３００ｋｇ／ｃｍ＾２の固
   化材を噴射しつつ前記ロッドを引き上げる工程、 ［ｃ］さらに、ロッドを回転させながら前記高圧吐出口
   から、ポンプ吐出側における圧力が５０ｋｇ／ｃｍ＾２
   〜３００ｋｇ／ｃｍ＾２の固化材を噴射しつつ地盤の下
   方へ所定進度まで前記ロッドを給進する工程、 ［ｄ］固化材を全く吐出せずに前記ロッドを回転させな
   がら攪拌して引き上げる工程、
3. （３）二重管であるロッドと、該二重管ロッドの先端付
   近に固着した１段の掘削翼とその上方に位置して固着し
   た少なくとも１段の攪拌翼と、前記ロッドの先端付近に
   設けた低圧吐出口と、前記掘削翼の先端付近に設けた高
   圧吐出口とを具備し、前記高圧吐出口及び低圧吐出口は
   、それぞれ前記二重管ロッドの内管及び内・外管の間の
   通路に連通したことを特徴とする攪拌翼とゼット併用地
   盤改良装置。