JPH02164912A - 圧縮気体を利用した地盤改良工法とこれに用いる施工装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、軟弱地盤の強化及び透水性地盤の止水等の地
盤改良を目的とした薬液注入による地盤改良工法と施工
装置に関するものである。

［従来の技術と解決しようとする課題］従来より、軟弱
地盤等の地盤改良に使用され採用されている薬液注入工
法は、はとんど全て２重管構造のパイプケーシングによ
り給送される２液温合の注入剤を、水圧を利用して地盤
に噴出注入することにより、地盤改良を行なっている。

この工法は、水圧によって混合注入剤を噴出することに
より、地中内の空間にある地下水及び空隙を、注入剤と
強制的に置換させて地盤改良を行なうものである。

しかし、容積のある混合注入剤を強制的に注入する場合
、空隙ばかりの地層であれば、注入剤を地中内に充填で
き得るか、地下水のある地中内では地ド水と注入剤とで
２倍の容積になり、地下水の逃げ道がなりれば、地上で
は地盤隆起、地中内では地下埋設物・＼の流入となる。

又、土圧力の高い地層に注入すると、注入剤は地中内の
一番軟弱な個所に流入することとなり、１部分範囲内の
部分的な地層の固結改良しかできず、設旧された全体的
な固結改良か不可能となる。

この欠点を排除した工法に、超高水圧力注入工法（例え
ば、ｃｃｐ、ジェットグラウト工法）竹かある。この工
法は水圧力２５０ｋｇ／ｃＪで混合注入剤を噴出させて
、地盤中に注入するものであるか、地盤改良を要する地
中に埋設物が隣設していれば、超高圧力のために、埋設
物または構造物が破壊されることがあり、施工場所か限
定される場合が多々ある。又その施工のための機械装置
も高価であり、かつ高度の施工技術も必要で、施工業者
も限られる。

本発明は、」１記に鑑み、混合注入剤を改良地盤の全域
に確実にかつ容易に施工し得る地盤改良工法およびその
ための施工装置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 」１記の課題を解決する本発明の地盤改良工法において
は、内部を圧縮気体用通路と注入薬液用通路とに隔設す
るとともに、下端部外周に圧縮気体用通路からの気体噴
出孔と注入薬液用通路からの薬液噴出孔とを有してなる
多重管構造のバイブケーシングを用い、このパイプゲー
ジングを改良すべき地盤に対して所定深度まで進入させ
た後、前記圧縮気体通路に記圧縮気体通路に所定圧力の
圧縮気体を、また前記注入薬液用通路に注入薬液を給送
して、パイプケーシングを回転させながら、前記気体噴
出孔から圧縮気体を噴出させるとともに、前記薬液噴出
孔より注入剤を噴出させることにより、地盤改良を行な
うことを特徴とする。

また前記の工法に使用する施工装置としては、内部を圧
縮気体用通路と注入薬液用通路とに隔設する多重管構造
のパイプケーシングの」二端部に、圧縮気体の供給源と
注入薬液の供給源とに接続されて圧縮気体および注入薬
液を前記所定通路に給送できる分流機を備え、さらにパ
イプケーシングの下端部外周に圧縮気体用通路からの気
体噴出孔と注入薬液用通路からの薬液噴出孔とを有１７
、気体噴出孔か薬液噴出孔と略高さ位置もしくはやや上
部位置に設けられてなることを特徴とする。

し作　川］ −り、記の本発明の工法によれば、地中に進入させたバ
イブケーシングを回転させながら、前記気体噴出孔から
圧縮気体を噴出させるとともに、前記薬液噴出孔より注
入剤を噴出させるようにしたので、前記圧縮気体の噴出
によって、地中内の地下水は地中内他所の空隙部分へ逃
げるか、あるいはバイブケーシングの周囲の間隙から地
中へ押し出され、また地中内の空隙はさらに押し広げら
れることになる。そのためこれと同時にバイブケーシン
グの薬液噴出孔より噴出される注入剤は、前記のように
して地中内の空隙内に容易にして確実に注入されること
になり、バイブケーシング周辺地層の全域に確実に容易
に流入し得る。この流入範囲、つまり地盤改良範囲は圧
縮気体の噴出圧力を調整することにょって容易に設定す
ることかできる。また地ド水の押し出しにより、注入剤
が地下水によって希釈されることもない。

さらに上記の施工装置によれば、圧縮気体および注入薬
液をそれぞれ隔離状態で給送し１１７て、それぞれを地
中に噴射できるばかりか、特に気体噴出孔が薬液噴出孔
と略高さ位置もしくはやや」二部位置に設けられている
ために、パイプヶシンクを回転させながら上方へ徐々に
抜き出すことにより、圧縮気体によって地下水を押し出
し、あるいは押し広げた後の空隙に対して注入剤を確実
に噴射注入できることになる。

［実施例］ 次に本発明の実施例を使用装置とともに図面に基いて説
明する。

先ず、本発明において使用する施工装置の概略を示す第
１図〜第４図において、（１）は内部を一つの圧縮気体
用通路（１ａ）と二つの注入薬液用通路（１１））（Ｉ
Ｃ）とに隔設する３重管構造をなす最大直径例えば４〜
１０ｃｍ程度のパイプケーシングであり、通常最外側が
圧縮気体用通路（１ａ）、その内側か注入薬液用通路（
１１））（１ｃ）として形成される。このパイプケーシ
ング（１）は、深い地中にまで進入さぜる場合に同構成
のパイプケシングを上端に継ぎ足せるように形成される
。

（２）は前記のパイプケーシング（１）の上端部に配設
された分流機であり、この分流機（２）には圧縮機械あ
るいは圧縮充填ボンベ等の圧縮気体の供給源（３）が減
圧調整機（４）を介して接続されている。（５）は注入
薬液の供給源としての薬液混合ミキサーであって、注入
圧送ポンプ（６）を介して前記分流機（２）に接続され
ており、２液温合の注入薬液のＡ薬液とＢ薬液とを分離
状態て圧送できるようになっている。（７）は気体圧送
用ホース、（８）はＡ薬液圧送用ホース、（９）はＢ薬
液圧送用を示す。

前記分流機（２）内の気体流入口（７“）は圧縮気体用
通路（１ａ）に接続され、またＡ薬液及びＢ薬液の流入
口（８”）及び（９°）がそれぞれ注入薬液用通路（１
１））及び（１ｃ）に各々接続される。またこの分流機
（２）はパイプケーシング（１）に対し脱活可能に設け
られる。

上記のパイプケーシング（１，）の下端部（１０）にお
いては、第４図に示すように、上記の最外側の圧縮気体
用通路（１ａ）の下端が閉塞されるとともに、該通路（
１ａ）から外側方に開口する例えば］、　ｍｍ程度の気
体噴出孔（１１）が設けられている。

また下端部（１０）内における注入薬液用通路（１＋）
）（１ｃ）の下端位置にＡ、Ｂ２薬液の混合室（１２）
が設けられ、この混合室（１２）から外側方に向けて開
口する例えば３　ｍｍ程度の噴出孔（１３）が設けられ
、混合された注入剤（２１）を噴出できるようになって
いる。特に圧縮気体（２０）の噴出孔（１１）は前記注
入剤の噴出孔（１３）の相対向する側のやや」二部位置
に設けられている。

前記の混合室（Ｉ２）の底部（Ｉ４）は上図のように白
状に形成されるとともに、その中央部に注出孔（１５）
が設けられ、パイプケーシング（１）による掘孔進入時
に圧力水を下方に向けて噴射できるようになっている。

図の実施例の場合、前記底部（１４）は、上下動可能に
設けられるとともにバネ（１６）により支持されており
、前記掘孔進入時は注入剤の噴出孔（１３〉を閉塞し、
かつ注入剤の噴出時には上方から薬液ストッパー（１７
）を落し込んで注出孔（１５）を閉塞することにより、
バネに抗して噴出孔（１３）を開口するように設けられ
ている。

（１８）は下端に突設された掘削チップ、（１９）はパ
イプケーシング（１）を回転可能保持する周知のポーリ
ングマシーン等の削坑機であり、パイプケーシング（１
）に回転を与えて掘孔進入させるようになっている。そ
のためパイプケーシング（１）は分流機（２）に対して
回転自在に接続される。

なお前記下端部（１０）については、パイプケシング（
１）の本体と別形成しておいて接続構成することができ
る。

上記の施工装置を用いた地盤改良工法について説明する
。

先ず、従来同様に改良を要する地盤においてパイプケー
シング（１）を地中所定深度まで掘孔進入させる。その
後、薬液ストッパー（］Ｉ７を落し込んで注出孔（１５
）を閉塞した状態で、圧縮気体および注入薬液を圧送す
るもので、圧縮気体の供給源り３）より送出される圧縮
気体は、減圧調整機（４）を経て適当な圧力に調整され
てパイプケーシング（１）白圧縮気体用通路に給送され
る。この圧縮気体の圧力は、例えば−次側圧力１　ｋｇ
／　ｃｒｌ　〜３００　ｋｇ／　ｃｌ、二次側圧力１．
　ｋｇ　／　ｃ＋＃〜４９．９ｋｇ／ｃＪである。また
同時にセメントとけい酸ソーダ等のＡ、Ｂ２薬液が注入
圧送用ポンプ（６）により所定の圧力で圧送されて、パ
イプケーシング（１）内の注入薬剤用通路（１ｂ）（Ｉ
ｃ）に各々隔離状態で給送される。

こうしてパイプケーシング（１）を回転させながら、前
記圧縮気体用通路（１ａ）下端部の気体噴出孔（１１）
から圧縮気体（２ｏ）を噴出させ、同時に注入薬液用通
路（ｌｂ）　（ｌｃ）下端の混合室（１２）においてＡ
薬液とＢ薬液とを混合して、この混合した注入剤（２１
）を噴出孔（１３）より噴出させる。

しかして、前記の圧縮気体（２ｏ）の噴出によって、地
中内の地下水は地中的他所の空隙部分へ逃げるか、ある
いはパイプケーシング（１）周囲の間隙から地中へ押し
出される。また地中内の空隙はさらに押し広げられる。

そのため噴出孔（１３）から噴出された薬液混合の注入
剤（２１）は、地中内の空隙内に容品にして確実に注入
されることになり、パイプケーシングの周辺地層の全］
　１ 域に確実に容易に流入し得る。殊に気体噴出孔（１１）
と薬液噴出孔（１３）の位置の」二下差によって、パイ
プケーシング（１）を回転させながら上方へ徐々に抜き
出せば、圧縮気体によって地下水を押し出し、あるいは
押し広げた後の空隙に対して注入剤を確実に噴射注入で
きることになる。

従って、この地下水の押し出しにより、注入剤か地下水
によって希釈されることもなく、固結強度の変化も生じ
ない。しがも前記注入剤の流入範囲、つまり地盤改良範
囲を圧縮気体の噴出圧力を調整することによって容易に
設定することができ、設計通りの地盤改良が行なえる。

なお、上記の実施例においては、地盤への注入剤として
、２液性の薬液を使用する場合について説明したが、本
発明はＴ液性の注入剤を使用する場合にも実施可能であ
り、その場合、パイプケーシング（１）をそれぞれ一つ
の圧縮気体用通路と注入薬液用通路とに隔設した２重管
構造をなすものを用い、それぞれ下端部に気体噴出孔お
よび薬液噴出孔を上記同様に設けて実施する。

［発明の効果」 上記したように本発明によれば、混合注入剤を改良地盤
の全域に確実にかつ容易に噴出注入し得て、その薬液注
入地盤改良工法を容易にかつ能率よ〈実施施工できると
ともに、施工装置も構造簡単でコスト安価であることと
相俟って、その施工費用の大幅な低減を図ることかでき
る。

また圧縮気体の噴出圧力の調整により、各地層への注入
設計が容易となり、他種の注入工法を選ぶことなく、本
発明工法のみで地盤改良が可能となる。

さらに、地中内に噴出する圧縮気体が空気であれば、地
中内部の酸素欠乏防止にもなり、地」二部の植物への酸
素供給にもなり、全く無公害かつ有益な工法となる。

の拡大断面図、第３図は同横断面図、第４図は下端部の
拡大断面図である。

（１）・・パイプケーシング、（１ａ）・・・圧縮気体
用通路、（］、ｂ）（ｉｃ）・・・注入薬液用通路、（
２）・分流機、（３）・・・圧縮気体の供給源、（４）
・・・減圧調整機、（５）・・・薬液混合ミキサー　（
６）・・・注入圧送ポンプ、（１１）・・・薬液噴出孔
、（１２）・・混合室、（１３）・・・薬液噴出孔、（
１５）・・・注出孔、（１９）・・・削坑機、（２０）
・・・圧縮気体、（２１）・・・注入剤。

特許出願人　株式会社　は　リ　ば

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略説明図５、第２図は
パイプケーシング上端の分流機部分の第３図 第４図 手続補正書（ヵ、。 事件の表示 昭和６３年片持願第３２１７２１、 発明の名称 圧縮気体を利用した地盤改良工法とこれに用いる施工装
置 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部を圧縮気体用通路と注入薬液用通路とに隔設す
   るとともに、下端部外周に圧縮気体用通路からの気体噴
   出孔と注入薬液用通路からの薬液噴出孔とを有してなる
   多重管構造のパイプケーシングを用い、このパイプケー
   シングを改良すべき地盤に対して所定深度まで進入させ
   た後、前記圧縮気体通路に所定圧力の圧縮気体を、また
   前記注入薬液用通路に注入薬液を給送して、パイプケー
   シングを回転させながら、前記気体噴出孔から圧縮気体
   を噴出させるとともに、前記薬液噴出孔より注入剤を噴
   出させることにより、地盤改良を行なうことを特徴とす
   る圧縮気体を利用した地盤改良工法。 ２、内部を圧縮気体用通路と注入薬液用通路とに隔設す
   る多重管構造のパイプケーシングの上端部に、圧縮気体
   の供給源と注入薬液の供給源とに接続されて圧縮気体お
   よび注入薬液を前記所定通路に給送できる分流機を備え
   、さらにパイプケーシングの下端部外周に圧縮気体用通
   路からの気体噴出孔と注入薬液用通路からの薬液噴出孔
   とを有し、気体噴出孔が薬液噴出孔と略高さ位置もしく
   はやや上部位置に設けられてなることを特徴とする地盤
   改良工法の施工装置。