JPH0227015A - ジェットグラウト工法 - 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】 く産業上の利用分野〉 開示技術は軟弱地盤改良等に用いる地盤内へのグラウ］
〜の注入によって地盤内に所定の造成体を形成する工事
の技術分野に屈する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明（′Ａ、所定金属製のケーシン
グパイプを所定の地盤内に貫入させて設定深度から十冒
させるプロセスで該ケーシングパイプに所定速度の回転
をイ」チし、該り一−シングパイプ側面に形成したノズ
ルからレタン１〜ミルクＡｂ士ルタルや水力ラス等のグ
ラウトを地盤中に噴射注入して所定断面形状の造成体を
形成するようにしたジェットグラウト工法に関する発明
であり、特に、所定のＭＵ　旧プログラムによる人力で
コンピュータを作動させ、経時的にケーシングパイプの
回転速度を所定に変化させ、或は、更にグラ「り１へ圧
送用のポンプの吐出圧を変化させて地盤内に於（プるジ
土ツ（〜剣程艮をケーシングパイプの回転角に応じて調
整するようにしたジェノ１〜グラウトＴ法に係る発明で
ある。

〈従来技術〉 周知の如く、国土の狭隘な我か国に於いては土地の有効
利用は極めて重要な問題であり、したがって、遠浅海岸
、湖沼、河川の埋立地等の軟弱地盤の改良技術はその重
要度を大きくしてｄ３す、したかって、従来より種々の
地盤改良技術か研究改良実用化されてきている。

これらのうち、地盤内にセメン１〜ミルク、モルタル、
水ガラス等の改良材を噴射注入して改良（ｙし等の造成
体を形成させる、所謂ジエン１〜グラウト工法か広く採
用されるようになっできている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 而して、所謂場所打ち杭等の造成体を形成させるジェッ
トグラウトにおいては、一般に鋼製のゲージングパイプ
を所定に地盤中に打設ｕ人させて設定深度から回転さ−
けなから引き上げつつ、その先端部等の側面に設けたノ
ズルから地盤中にグラウｌへを噴射注入させ地ＩＨ中に
造成体を形成さけるようにするが、一般にはケーシング
パイプの回転速度が一定であるため、又、グラｒり］〜
圧送用のポンプの吐出圧の能力内で行っているために、
第１３図に示す様に横軸にケーシングパイプの回転角度
θを、縦軸にゲージングパイプの回転角速度ωをとると
、経時的にケーシングパイプの回転角度θに対しゲージ
ングパイプの回転角速度ωは一定であるために、第１２
図に示す様に、地盤内に形成される造成体１は断面形状
か真円状に形成される場合かはとんどであり、したかっ
で、１つの場所で最少のグラウト量で良好な造成体１を
形成する際には材料費や動力費等の点からロス１〜ダウ
ンを図れ、一定の効率で工事を完了させるメリットかあ
るものの、隣接する造成体１．１相互のオバーラップや
地盤中に既存の＠漬物がおる場合の造成体との取合い等
で必ずしも断面形状が真円状でない場合か望ましいこと
もあるにもががわらす、これに対処出来ないという不都
合さがおった。

これに対処するに、ケーシングパイプ中に送給するグラ
ウトの圧送用のポンプの吐出圧をケーシングパイプの回
転角度により変化するように制御することも理論的には
可能であるか、当該グラウｉ〜の当該圧送用のポンプの
最大能力を発揮出来難い難点かあり、又、一般の建設機
械装置同様に圧送用のポンプの吐出圧を経時的に変化制
御することはその制御精度管理等の点から実用化され得
ない欠点があった。

これらの地盤中に形成する造成体は上述の如く１本当た
りの構築コス］〜か署しく高く、したがって、施工に際
し高精度の場合と悪い精度の施二［では著しい］ス１〜
差につながり、又、施工後の構造物構築に際しての信頼
度か低下するような不具合もめった。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく地盤改良
や構造物基礎等に用いる地盤中の造成体形成に広く用い
られているジェットグラウトの問題点を解決すべき技術
的課題とし、地盤内に於りるケーシングパイプの側面ノ
ズルからのグラウトの剣程長を設計によりゲージングパ
イプの回転角度により変化制御することにより、所望断
面形状の造成体を地盤中に形成させることか出来るよう
にして建設産業におりる土木技術利用分野に益する優れ
たジェットグラウトＴ法を提供せ／Ｖとするものである
。

〈発明の背景〉 而して、ケーシングパイプのノス゛ルからプラウ１〜圧
送用のポンプにより地盤中に噴射注入するグラウトの剣
程長は、当然のことなから、地盤抵抗により回転速度か
迭りればその剣程長は短くなり、逆に回転速度か遅Ｃブ
ればその射程長は長くなり、したがつで、ゲージングパ
イプの回転速度を変化調整することによりノズルからの
グラウトの剣程長を変化調整することか出来、その場合
、−船釣に（ｊ、住込用のポンプの吐出圧を変化調整す
るよりもケーシングパイプの回転速度を変化調整制御す
る方か剣程長のコン１〜ロールが実施下ではし易いこと
になる。

この出願の発明は上述原理を用いるものでおる。

〈問題点を解決づ−るだめの手段・作用〉上述目的に沿
い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構
成は前述問題点を解決するために、軟弱地盤内に地盤改
良に苅する造成体を地盤内にグラウトを噴射注入して所
望断面形状に形成させるに際し、鋼製等の断面円形のケ
ーシングパイプを重機等により所定深度まで貴人打設さ
せ、これまでの工程において、或は、所定深度からの引
き上げに際し、該ケーシングパイプに回転を（ｑ与しな
がら該ケーシングパイプ内にプラウ１−圧送用のポンプ
により圧送されるグラ「り１〜をケーシングパイプの所
定部位側面に設けたノズルより高圧で地盤内に噴射注入
し凝固させて経時的に造成体を形成させるに際し、クー
ーシングパイプの回転速度を予め決められたプログラム
に従いコンピュータ等によりその回転角に対して調整制
御さゼてケーシングパイプの回転角度により射程長を変
化調整させ、更には、グラウト圧送用のポンプの吐出圧
を同様に予め設定されたプログラムによりコンピュータ
を介し調整制御することにより所望断面形状の造成体を
地盤中に形成させることが出来るようにした技術的手段
を講じたものである。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の実施例を第１・〜１１図に従っ
て説明すれば以下の通りである。尚、第１２．１３図と
同一態様部分は同一符号を用いて説明するものとする。

第２〜１１図に於いて、横軸θは第１３図同様にケーシ
ングパイプの回転角度であり、縦軸ωはケーシングパイ
プの回転速度としての角速度である、３ 第１〜３図に示す実施例において、所定の改良領域の軟
弱地盤２に対し、図示しない重機により鋼製の断面円形
のケーシングパイプ３を付設して所定深度まで適宜に貫
入させ、その底部所定位置側面に設Ｃブたノズル４から
グラウトを地盤２中に噴射注入させながら回転上背させ
、地盤２中に所定の断面形状の造成体５を形成させるよ
うにした態様であり、該ケーシングパイプ３内部には上
部のスイーベルジョイン１〜６を介しグラウト７をプラ
ウ１〜圧送用のポンプ８により所定圧にて圧送し、ノズ
ル４から所定の［ル出圧で地盤２中にグラウト７を噴射
注入するようにされている点は在来態様同様でおる。

そし−Ｃ１ケーシングパイプ３の上部には回転駆動装置
９か在来態様同様に設けられており、その駆動−し−夕
１０により回転イ」与するようにされている。

又、ウィンチ等により引き上げ装置１１．１２．１３を
介してケーシングパイプ３、駆動装置９等をモタ１４に
より引き上げさせることか出来るようにされており、こ
れらは所定の制御装置１５により］シトロールするよう
にされている。

而して、この出願の発明においては該制御装置１５には
コンピュータ１６が装備されて、所定のプログラム１７
により次述する如く駆動装置９の−し一タ１０、及び、
グラウト圧送用のポンプ８の吐出圧を経時的に所定に変
化調整制御することが出来るようにされている。

尚、１８はケーシングパイプ３の地盤２内への所定深度
までの打設貫入を行うバイブロハンマー等の在来態様同
様に周知のｄ人打設装置でおる。

而しで、当該実施例においては第１図に示す様に地盤２
中に於りる造成体５を第１図に示す断面形状か略方形の
、即ち、第１２図に示す在来一般態様の断面形状か真円
状の造成体１でない態様であり、まず、地盤２中に貫入
打設装置１８を介しケシングバイプ３を所定深度まで削
孔水送給等により０人打設し、そして、所定深度まで打
設した後制御装置１５を介しモータ１４を作動リ−ると
共にモタ１０を作動させ、ケーシングバイブ３を引き上
げなから所定回転速度て回転をイ」勺する、１そして、
この時のケーシングバイブ３に対する回転速度は予め、
第２図に示η様に、横軸にケシングパイブ３の回転角ｊ
哀θを、縦軸にその回転角速度ωを経時的にイ」勺する
プログラム１７をコンピュータ１６に人力することに１
−リ、制御装置１５を介しモータ１０が経時的に変化調
整制御され、したかつて、ケーシングバイブ３はその回
転角磨Ｏに対するその回転角速度ωを第２図に示す様に
変化調整制御され、したかって、先述した如く、ケシン
グパイプ３のノズル４から噴射注入されるグラウト７は
その回転速度か低い場合にはその噴射の躬程長は長く、
又、回転速度か高いはど噴ｑ］剣程長は短いように制御
され、そのため、グラウト圧送用のポンプ８により高圧
裡に圧送されるグラウト７はスイーベルジョイン１〜６
を介しケーシングパイブ３内に圧送されて、その上部所
定部位側面に設（プられたノズル４から地盤２内（こ横
１う向に噴射注入される剣稈長（、Ｊ、経時的に第２図
に示す様に変化調整制御され、したがって、第１図に示
り一様に、造成体５の断面形状は造成体１１１に示覆様
に略方形に制御され、しかも、七−夕１／ｌ、引きトげ
゛装置１１．１２．１３（こよりケーシングバイブ３が
弓ぎ」■げられるプロセスで同一断面形状に噴射注入の
剣程長にされて造成体１１１か形成され、経時的に凝固
固化していく。

したがって、このような制御により造成体１１１（は第
１２図に示す造成体１と安なり、この断面形状か真円形
状でなく全ての断面か方形状に地盤？内に形成される。

次に、第４．５図に示す実施例（３１、ケーシングバイ
ブ３の地盤２内に対する組人打設は上述実施例同様であ
り、又、その回転、及び、引き上げよ臂機構もまた上述
実施例同様であり、制御装置１ｊ）を制御覆−る］ンピ
ュータ１６に対するプログラム１７に第５図に示覆−様
なゲージングバイブ３の回転角に対する回転角速度ωを
人力することにより、造成体１１２は半断面が矩形でこ
れと一体の他の半断面が真円形状の断面形状にされた前
方後円断面形状の造成体１１２か形成されることになり
、勿論、その下部から上部に於りる断面形状は同一前方
後円形状でおる。

次に、第６．７図に示す実施例は造成体１１３をして断
面略三角形状の断面形状に形成する態様であり、第７図
に示す回転角θと回転角速度ωのプログラム１７をコン
ピュータ１６に人力することにより行うことが出来、而
して、上）ホ各実施例は第１．４．６図に示す様に造成
体１１１．１１２．１１３をケシングパイプ３と間怠的
に形成する態様であるが、地下構造物や地勢の条件によ
りケーシングバイブ３の周囲に間怠的に造成体を形成し
得ない場合には、第８．９図に示ず様にしてケーシング
バイブ３の一方側寄りに断面形状方形の造成体１１４を
第９図に示す様なプログラム１７のコンピュータ１６に
＠する人力により形成させることが出来、更には、第１
１図に示す様なプログラムを］ンピュり１６に入力する
ことにより、ケーシングバイブ′３に対する方形の造成
体１１５を形成することか出来る。

尚、この出願の発明の実施態様は上）ホ各実施例に限る
ものでないことは勿論であり、例えば、地盤中に形成す
る造成体は五角形以上の多角形の断面形状にしたり、花
形断面形状にしたり、又、相隣る造成体や地盤内の既設
構造物に対する取合いに応じて種々の断面形状の造成体
を形成することか出来、又、グラウト圧送用のポンプの
作動能力の範囲内であれば制御装置に対するコンピュー
タに人力するプログラムによってプラウ１−圧送用のポ
ンプの吐出圧をも経時的に変化調整制御することにより
ノズルから地盤内に噴射注入するグラ９１〜の射程長を
コントロールし、ケーシングバイブの回転速度変化調整
制御と相俟って効果的にその剣程長を調整することが出
来る管種々の態様か採用可能である。

又、適用対象は軟弱地盤の改良の他にも場所打ら杭等や
遮水壁の形成管種々のグラ１り１〜の地盤内１／１ イ１Ｑ］汗人「事に適用出来ることは勿論のことで必る
。

そして、応用例とじては図示しない重機に監視用の７−
レビを設りて、り七−１〜］ン１−Ｉｌｌ−ル式に施工
進行方向ヤ）ケーシングパイプのじツ１への方向等を遠
隔操作式に制御りることか出来る等は勿論のこと一℃必
る。

尚、グラウトの地盤内ｌ〈のノズルからの噴Ｑ・１注入
はケーシングパイプの地盤内ｌ＼の８人１］設プ「−１
Ｌ＝スにａ３いて行えるよう（こりること（、Ｌ当業者
にとり困難・［；１の７よい設計変更の範囲内である。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明にＪ、れは、基本的に軟弱地盤改
良や場所４−１ら杭や遮水壁等の地盤自進成体をジ■ツ
１ヘクラウ１へによって行う方法において、地盤内に所
定深度超人打設したり一−シングパイプを回転させなが
ら引き上げるブ［二１セスにおいて、その所定部位側面
に設けたノズルからグラウトを圧送用のポンプにより噴
ｑ」注入するに際し、該ケシングパイプの回転速度を予
め」ンビコーータに人力したプ［１グラムにより経時的
にその回転角度（Ｊ応じて変化調整制御することにより
、地盤中への噴射注入による剣程長を調整して所望の設
泪断面形状の造成体を形成することか出来るという優れ
た効果が奏される。

したかつて、地盤の性状や地盤内既設椙漬物との取合い
において造成体の断面形状は円形状ばかりでなく方形は
勿論、前方後円形状にしたり、三角形状の形状にしたり
、花形形状に覆る等様々の所望の断面形状の造成体形状
か直接口祝し賀％　ＵＮ地盤内に於いて自由に設計し得
るという優れた効果か奏される。。

又、貫入打設するケーシングパイプと間怠的に造成体を
形成するばかりでなく、ゲージングパイプにとりその一
側方向等に偏倚した部位に所望の断面形状の造成体を形
成Ｊることが出来るという設計の柔軟性をもとり得ると
いう効果かおる。

このようにして、地盤の改良か地下＠進物との取合い等
において自由に出来、しかも、設ｈ］通りに形成するこ
とか出来るために仕上かり精度か良く、能率良く極めて
低」ス）へ裡に形成出来るという利点もおる３゜

【図面の簡単な説明】

第１・〜１２図（Ｊｌこの出願の発明の詳細な説明図で
あり、第１図は１実施例の造成体の断面図、第２図（よ
ケーシングパイプの回転角と回転速度のグラフ図、第３
図は同施工態様の模式図、第４．５図は第１．２図相当
の他の実施例の断面、及び、グラフ図、第６．７図は同
じく他の実施例の第１．２図４！、１当の断面、及び、
グラフ図、第８．９図、及び、第１０．１１図は第１．
２図相当の別の実施例の各断面グラフ図、第１２図は在
来態様の造成体の断面図、第１３図は同ケーシングパイ
プの回転角と回転速度のグラフ図である。 ８・・・プラウ１〜圧送用のポンプ ４不Ｊ＼４ミｊリ−１ブンノ　Ｚ；レーア。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシングパイプを所定地盤内に貫入して上昇さ
   せるプロセスで該ケーシングパイプに回転を付与して該
   ケーシングパイプの側部のノズルから地盤内にグラウト
   を噴射注入するようにしたジェットグラウト工法におい
   て、設計プログラムに従つて該ケーシングパイプの回転
   速度を変化させてジェット射程長をケーシングパイプの
   回転角により調整するようにしたことを特徴とするジェ
   ットグラウト工法。
2. （２）上記ケーシングパイプの回転速度の変化を形成さ
   れる造成体の断面形状を形成するジェット射程長にする
   ように制御するようにしたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のジェットグラウト工法。
3. （３）上記ケーシングパイプの回転速度を中途から一定
   高速にするようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のジェットグラウト工法。
4. （４）上記ケーシングパイプの回転速度を設計プログラ
   ムに従うコンピュータにより制御するようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のジェットグラウ
   ト工法。
5. （５）ケーシングパイプを所定地盤内に貫入して上昇さ
   せるプロセスで該ケーシングパイプに回転を付与して該
   ケーシングパイプの側部のノズルから地盤内にグラウト
   を噴射注入するようにしたジェットグラウト工法におい
   て、設計プログラムに従って該ケーシングパイプの回転
   速度を変化させると共にグラウト圧送用のポンプの吐出
   圧を経時的に変化させてジェット射程長をケーシングパ
   イプの回転角により調整するようにしたことを特徴とす
   るジェットグラウト工法。