JPH03122316A - 地盤改良法およびそれに用いる装置 - 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、地盤改良法およびそれに用いる装置に関する
。詳しくは、地盤の下層部に不透水層を造成し、かつ、
該不透水層の上層部の領域の土壌に吸水性樹脂を混入さ
せる地盤改良法およびそれに用いる装置に関する。

（従来の技術〕 砂漠地帯などの乾燥地域では、水分が不足し植物の生育
が困難な環境となっている。

更に、乾燥地域においては土壌から溶出した塩類の地下
水中での濃度が高まる傾向がある。地表水に限らず、毛
管現象で地表面に移行した地下水も水分が蒸散し、含有
されていた塩類が地表面に残留する現象が起こる。地表
面の塩類の一部は降水によって溶解し地下水に再溶出し
ても、毛管現象によって移行する地下水に伴われて地表
面への移行が繰り返され、地表面での水分の蒸散量が多
いため塩類が地表面に残留蓄積し、いわゆる塩害によっ
て植物の生育を不能としている。

また、海岸砂丘その他の乾燥した砂質土地帯においては
、風力によって容易に砂塵が発生し、地形が変化し、植
物の生育を阻害し、生活に不便さをもたらしている。

従来、砂塵を防止するために砂防林・砂防堤を設けるな
どの手段が採られてきた。しかし、これらの手段は、多
大の労力・費用・時間を必要とするにもかかわらず、効
果が限定されている。

一方、吸水性樹脂の保水性を利用して植物の生育を促進
しようとする技術は、数多く提案されている　（たとえ
ば、特開昭５６−１７４９３５号、同５７−３３５０８
号、同５７−７９８０２号、同５８−１４９６月号１　
同昭５８１５５００５号、同５９−３４８２２号、同５
９−４８００７号、同昭６０１８８００３号、同６２−
２０１５２３号等の各公報）しかし、これらの技術はい
づれも、植物の根の及ぶ範囲の土壌に吸水性樹脂を混合
して水分の補給を助けようとするものである。

地盤の下層部に不透水層を造成して塩類濃度の高い地下
水が地表面へ移行することを遮り塩害の発生を防止した
上で、吸水性樹脂を用いて植物の生育を図るという技術
は見あたらない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、乾燥地域において塩類濃度の高い地下水が地
表面へ移行することを遮り塩害の発生を防止しながら植
物の生育に必要な水分の補給を助け、砂塵の発生を防止
し、植物の生育を促進する地盤改良法およびそれに用い
るに好適な装置を堤供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、地盤の下層部に不透水層を造成し、その
上層部の領域の土壌に吸水性樹脂を混入させる地盤改良
法を先に提案したが、この地盤改良法を実施するにあた
り一１後記する装置を用いることによって、地盤内の所
望の深さのＭに地盤内でゲル化する材料を注入して不透
水石を造成し、該不透水層の上層部の領域の土壌中に粉
体状の吸水性樹脂を注入して吸水性樹脂混入土壌層を造
成することを、同時並行的に、しかも上層部領域の土壌
を取り除くことなく行うことができ、作業能率を同上し
効率的に施工することができることを見出した。

本発明における第一の発明は「地盤の下層部に不透水層
を造成し、かつ、該不透水層の上層部の領域の土壌に吸
水性樹脂を混入させる地盤改良法において、地盤内で回
転かつ上下動できる注入管の先端に、筒体であってその
先端部には筒体の軸線方向に開口する噴射孔を、また、
その側壁には先端側寄りの位置と基端側寄りの位置との
軸線上の距離として０．７ｍ以上離れた少なくとも二つ
の位置にそれぞれ側方向に開口する噴射孔を有し、それ
ぞれの噴射孔に通ずる少なくとも二つの独立した流路を
内蔵し、かつ基端側寄りの位置に設けられた噴射孔に近
接する位置の側壁に撹拌翼を有する注入管先端装置を取
りつけた削孔可能な注入装置を用い、該注入管先端装置
を地盤内の所皐の位置に挿入し回転させて撹拌翼によっ
て先端装置周辺の土壌を撹拌しながら、先端側寄りの位
置に設けられた噴射孔からは不透水層を形成させる材料
を、また基端側寄りの位置に設けられた噴射孔からは吸
水性樹脂を、それぞれ地盤内に噴射させつつ注入管を適
宜の距離引き上げることにより、地盤内の注入管周辺の
ほぼ円柱状の領域に対してその下層部分には土砂の固結
体を形成させ、上層部分の土壌中には吸水性樹脂を混入
せしめることを、施工対象とする地盤の隣接する個所に
順次繰返すことによって、地盤の下層部に不透水層を、
またその上層部の領域には吸水性樹脂混入土壌層を同時
並行的に、連続して造成することを特徴とする地盤改良
法。」を、また第二の発明は「地盤内で回転かつ上下動
できる注入管の先端に、筒体であってその先端部には筒
体の軸線方向に開口する噴射孔を、またその側壁には先
端側寄りの位置と基端側寄りの位置との軸線上の距離と
して０，７ｍ以上離れた少なくとも二つの位置にそれぞ
れ側′方向に開口する噴射孔を有し、それぞれの噴射孔
に通ずる少なくとも二つの独立した流路を内蔵し、かつ
基端側寄りの位置に設けられた噴射孔に近接する位置の
側壁に撹拌翼を有する注入管先端装置を取りつけた削孔
可能な注入装置であって、地盤の下層部に不透水層を造
成し、かつ、該不透水層の上層部の領域の土壌に吸水性
樹脂を混入させるために用いられる地盤改良装置。」を
、それぞれ要旨とする。

以下、本発明について詳述する。

地盤の下層部に不透水層を造成して塩類濃度の高い地下
水の地表面への移行を遮断し、造成した不透水層の上層
部に降雨水を保持して人工的に地下水層を形成させ、人
工地下水層の上層部の地層厚を少なくすることによって
土壌からの塩類の溶解量を低減させ、人工地下水中の塩
類濃度を低く抑えることができる。

本発明の方法において、不透水層は地表から２〜１０ｍ
の適宜の深さの位置に造成することが好ましい。

本発明の方法において、不透水層を造成するために用い
られる材料としては、土壌中でゲル化して遮水性を発現
するもの（以下、単に遮水材料という）で注入法に適す
るものであれば特に限定されない。このようなものとし
ては、ポルトランドセメント、高炉セメント、コロイド
セメント、アルミナセメント、ジェットセメント、ポリ
マーセメントなど各種のセメント類、カオリナイト系粘
土、モンモリロナイト系粘土、アロフヱン系粘土などの
粘土類、水ガラス系、アクリルアミド系尿素−ホルムア
ルデヒド系縮合物などの地盤安定化に用いられる各種薬
液を挙げることができる。

これらは、懸濁液、溶液などの状態で地盤内に注入する
。

地盤安定化に用いられる薬液の場合、砂質土への浸透性
をよくするためそのゲル化時間は長めに調節し、主剤と
硬化剤とを混合したー液型で注入する。ゲル化時間は５
〜６０分程度に調節するのがよい。

また、本発明の方法において用いられる吸水性樹脂とし
ては、ポリアクリル酸系、カルボキシメチルセルロース
系、イソブチレン−マレイン酸共重合体系、デンプン−
アクリル酸グラフト共重合体系、酢酸ビニル−アクリル
酸エステル共重合体ケン化物、ポリエチレンオキサイド
系、酢酸ビニル−不飽和ジカルボン酸系モノマー共重合
体ケン化物、デンプン−アクリロニトリルグラフト共重
合体ケン化物、アルギネート系など各種の粉体状の吸水
性樹脂を挙げることができる。

吸水性樹脂の使用量は、植物の根の及ぶ範囲の土壌に混
入させる場合には、土壌１００重量部に対して０．０１
〜０．５重量部、好ましくは０．１〜０．２重量部の範
囲がよい、また、地表から１ｍを超える深さの層の土壌
に混入させる場合には、土壌１００重量部に対して０．
５重量部を超える量比とするのがよい。

次に本発明の方法を実施するにあたって用いられる、前
記目的を達成するのに好適な地盤改良装置について述べ
る。

本装置は、地盤内で回転、かつ、上下動できる注入管を
用いる削孔可能な注入装置であって、その先端部には下
記の構造を有する注入管先端装置（以下、単に先端装置
という）が用いられる。

先端装置は筒体であって、その先端部には筒体の軸線方
向に開口する噴射孔（以下、先端噴射孔という）を有し
、その側壁には先端側寄りの位置（下部）と基端側寄り
の位置（上部）との軸方向に異なる少なくとも二つの位
置にそれぞれ側方向に開口する噴射孔（以下、それぞれ
下部噴射孔、上部噴射孔という）を有し、それぞれの噴
射孔に通ずる少なくとも二つの独立した流路を内蔵し、
上部噴射孔に近接する位置の側壁に撹拌翼を有する。先
端装置の最先端部および撹拌翼にはそれぞれ切削刃が取
りつけられている。

本発明の先端装置に設けられる下部噴射孔または上部噴
射孔の個数は、それぞれ１個に限られるものではなく、
複数個設けることもできる。複数個設ける場合、軸方向
に同一の位置に設けることも、また、軸方向に異なる位
置に設けることもできる。いづれにしても、本発明の先
端装置における下部噴射孔と上部噴射孔とは、それぞれ
が設けられているレベル間（軸線上の）距離として０．
７ｍ以上離れた位置に設けることが好ましい。

本発明の方法では地盤内に造成する不透水層の厚みを少
なくとも０．７ｍとするために、遣水材料を注入しなが
ら注入管を上昇させる距■を少なくとも０．７ｍとする
ことが好ましいからである。

本発明の方法により、このような構造を存する先端装置
を取りつけた注入管を地盤内の所望の位置に挿入し、回
転させて撹拌翼によって先端装置周辺の土壌を撹拌しな
がら、下部噴射孔からは遮水材料を、また上部噴射孔か
らは吸水性樹脂を、それぞれ地盤内に噴射させながら、
注入管を適宜の距離引き上げることにより、地盤内の注
入管周辺のほぼ円柱状の領域に対して、その下層部分に
は遣水材料を注入し、上層部分の土壌中には吸水性樹脂
を混入せしめることができる。

注入された遮水材料はそのゲル化時間に応して固化し、
遮水林料が浸透した領域内の土砂と共に固結体を形成し
、不透水層を造成する。

施工対象とする地盤の隣接する個所に順次、前記操作を
繰返すことによって、地盤の下層部に不透水層を、また
その上層部の領域には吸水性樹脂混入土壌層を同時並行
的に連続して造成することができる。

不透水層の造成に関しては、−ａに乾燥地帯では砂質土
層が多く地盤の粗密の差が大きいため、遮水材料を注入
したときに注入された遮水材料は注入管周囲の空隙部分
のみに入り込み、周辺の地盤内には注入され難い傾向が
あって、目的とする領域に対する不透水層の造成が困難
である。

本発明の方法では、遣水材料を地盤内に注入するに際し
て高圧ジェット噴流を用いる。高圧ジェット噴流は、液
だけでもよいし、また、高圧空気を伴った気液混合流で
もよい。地盤内の所望の領域に対して、できるだけ均一
に効率よく遮水材料を注入するには、遣水材料を含む液
を高圧空気と共に噴射させることが好ましい。

粉体状吸水性樹脂は、高圧空気によって地盤内に噴出さ
せる。これにより、吸水性樹脂と共番こ植物の生育に必
要な空気を土壌中に補給することができる。

地盤内に造成される不透水層や吸水性樹脂混入土壌層の
径は、遮水材料や吸水性樹脂すなわち注入材料の噴射圧
力によって調整することができ、噴射圧力を高めること
により、大規模な造成も効率的に可能である。

注入材料の噴射圧力は、通常１００−１０００　ｋｇ　
／　ｃａの範囲で行われ、１００〜５００　ｋｇ　／　
ｃｒＭの範囲が好ましい。

一般に、高圧空気を用いた高圧噴流による注入方式では
、噴流自体によって注入管周辺の土壌を切削撹拌するた
め、注入管に撹拌翼を設けることは特に必要としない。

しかしながら、乾燥地帯における砂質土層では、撹拌翼
を有しない通常の注入管を用いても本発明が目的とする
結果が得られない。

本発明の方法によれば、撹拌翼を有する注入管を用いて
周辺の土壌を撹拌崩壊させながら、高圧空気を用いて吸
水性樹脂を噴射注入することによって、吸水性樹脂をよ
り遠くへ、かつ分散させて土壌中に混入させることがで
きる。

このように本発明の方法によれば、砂質土層においても
高圧空気を使用しないとき、および撹拌翼を有しない装
置を用いたときに比較して、地盤内での注入材料の飛距
離を７１躍的に増大させることができる。

（実施例〕 以下、本発明の方法およびそれに用いる装置の実施態様
について第１図ないし第６図を参照しながら説明する。

第１図は本発明の方法の一実施態様を示す説明図であり
、第２図は本発明の方法を実施した地盤内の状態を示す
説明図である。

第１図に示されるように、本発明の方法で用いられる注
入装置の主要部は、先端装置（１）、スイベル（２）、
連結管（３）、注入管設置装置（４）などから構成され
る装置 （３）を用いて連結され注入管として組み立てて使用さ
れる。

連結管（３）は、先端装置（１）およびスイベル（２）
に内蔵される流路に対応ずる独立した流路を有する。

注入管設置装置（４）は、注入管を支持し、かつ、回転
ならびに上下動させる動力機構を有する。

先端装置（１）は、先端噴射孔（５）、下部噴射孔（６
）。

上部噴射孔（７）および撹拌翼（８）、それぞれの噴射
孔に通ずる流路を有する。先端装置（１）は、その最先
端部および撹拌翼（８）にそれぞれ切削刃が取りつけら
れ、削孔と噴射注入の機能を有する。

スイベル（２）の各入口には、それぞれ削孔用潤滑剤ま
たは遣水材料送給管（２−ａ）、吸水性樹脂送給管（２
−ｂ）　、高圧空気送給管（２−ｃ）が接続され、削孔
用潤滑剤または遮水材料，吸水性樹脂および高圧空気は
それぞれ、スイベル（２）内の各流路から連結管（３）
内の各々対応する流路を経て、先端装置（１）に送給さ
れる。

削孔用潤滑剤としては、高圧水および／または高圧空気
が用いられる。

第１図（ａ）に示すように、注入管を地盤内の所望の深
さの位置に挿入するための孔を掘削する工程では、先端
装置（１）の先端噴射孔（５）力〜ら削孔用潤滑剤を噴
射しながら注入管を回転上下させ、前記切削刃によって
地盤を切削して所望の深さまで削孔する。

地盤内の所定深度まで削孔したところで、先端噴射孔（
５）からの削孔用潤滑剤の噴射を中止し、第１図（１）
）に示すように、下部噴射孔（６）から遮水材料を、ま
た上部噴射孔（７）から粉体状吸水性樹脂を、それぞれ
Ｉ１！！盤内に噴射させる。

１主入管を回転上昇させると、下部および上部噴射孔か
ら噴射される注入材料の噴出する方向と位置（レベル）
とが移動し、下部噴射孔（６）から地盤内６こ噴射され
た遣水材料は先端装置（１）周辺のほぼ円柱状の領域の
土壌を崩壊撹拌しつつ注入され、一方、先端装置（１）
に取付けられている撹拌翼（８）により削孔時に切削・
撹拌された地盤内において、先端装置（１）の回転上昇
に伴い先端装置（１）周辺のほぼ円柱状の領域の土壌が
撹拌翼（８）によって更に撹拌されるので、上部噴射孔
（７）から噴射された吸水性樹脂を注入管周辺のより遠
くのほぼ円柱状領域の上第中に分散・混入させることが
できる。

遮水材料を噴射させながら、噴射を開始した位置から注
入管を０．７〜ｌｍ上昇させ、遮水材料を注入した層の
厚みが０．７〜１ｍに達したとき遣水材料の噴射を停止
する。一方、吸水性樹脂を混入させた層の厚みが所望の
厚みに達するまで必要によって吸水性樹脂の噴射と注入
管の回転上昇とをｍ続し、適宜の距離を上昇させたとき
吸水性樹脂の噴射を停止し、注入管を引き上げる。

このような操作を行うことにより、第１図（Ｃｌに示す
ように、注入管を挿入した個所を中心としてその周辺の
注入管の径の数倍の径のほぼ円柱状の領域の、下層の０
．７〜１ｍの｝７みの部分には遮水材料と共に土壌が固
結して形成された不透水層（９）が、また、上層部分に
は吸水性樹脂混入土壌層（１０）がそれぞれ造成される
。

下部噴射孔（６）から地盤内に遮水材料を注入する際に
、遮水材料を含む液を高圧空気と共に噴射させると、よ
り広い範囲に注入することができ、より大きな不透水層
を造成することができる。

施工対象とする地盤の隣接する個所に順次、前記操作を
繰り返し、Ｉ地点づつもしくは２以上の複数の地点を同
時に施工することにより、第２図に示すように、地盤内
の下層部分においては互いに隣接して形成された土壌固
結体が密着した連続壁体として不透水層（９）が造成さ
れ、また、上層部分においては吸水性樹脂混入土壌層０
ωが連続して造成された。

第３図は本発明の装置で使用される注入スイベルの、ま
た、第４図は先端装置のそれぞれの構造の例を示ず鑓断
面説明図である。

第３図に示すように、スイベル（２）は外筒ＱＯおよび
この外筒１２Ｉに対してヘアリング（２１）を介して回
転自在に取付けられた外管（２２）を組み合わせてなる
。外筒１２Ｉおよび外管（２２）の内部には、少なくと
も三つの独立した流路（２３）　、　（２４）および（
２５）が設けられ、これらの各流路は、それぞれ人口（
２６）（２７）　、　（２８）に連通している。これら
の入口は、前記送給管（２−ａ）　、　（２−ｂ）およ
び（２−ｃ）を介してそれぞれ、図示していない削孔用
潤滑剤供給装置または遮水林料供給装置、吸水性樹脂供
給装置、高圧空気供給装置に接続される。

高圧空気供給装置から供給される高圧空気は、削孔時に
は削孔用潤滑剤として、また、注入時には吸水性樹脂の
送給に用いられる。

第４図に示す先端ｇ　Ｒ（１）は外筒（３０）を有し、
この外筒（３０）の内部には少なくとも三つの独立した
流路（３１）、　（３２）および（３３）が設けられて
いる。

外筒（３０）の先端には、ブロンキングナツト（３４）
が螺着され、このブロンキングナツト（３４）にボルト
（３５ａ）によって遣水材料供給筒（３５）が連結固定
される。遮水材料供給筒（３５）は、ブロッキングナン
ド（３４）に設けられている流路（３４ａ）を経て外筒
（３０）内の流路（３３）に連通している。

遮水林料供給筒（３５）の先端には、千ノブ（３６）が
螺着され、チップ（３６）には切削刃（３６ａ）が取り
つけられる。チップ（３６）には先端噴射孔（５）が設
けられ、先端噴射孔（５）の入口部には同噴射孔からの
噴出を制御する制御弁（３７）が設けられている。

制御弁（３７）は、削孔用潤滑剤の送給圧力では作動し
ないバネ（３７ａ）によって基端側に付勢されて先端噴
射孔（５）を開放し削孔用潤滑剤の下方への噴射を妨げ
ないが、遮水材料がバネ（３７ａ）の作動圧力よりも高
い圧力で送給されると制御弁（３７）は下方に押されて
先端噴射孔（５）を閉塞し、遮水材料が先端噴射孔（５
）から噴射されることを防ぐ。

外筒（３０）の側壁には、基端側寄りの位置に上部噴射
孔（７）が設置、１られ、高圧空気“が送給される流路
（３１）に通している。また、吸水性樹脂が送給される
流路（３２）は吸水性樹脂供給孔（３２ａ）を介して上
部噴射孔（７）に連通し、該供給孔（３２ａ）から供給
される粉体状吸水性樹脂は流路（３１）で送給される高
圧空気によってエゼクタ−機構で吸引され、エアージエ
ントで噴射されるよう構成されている。

遮水林料供給筒（３５）の側壁には、遮水材料を噴射す
るための下部噴射孔（６）が設けられる。

なお、上部噴射孔（７）および下部噴射孔（６）の各レ
ヘル間の距、４　Ｌは０．７ｍ以上とし、不透水層（９
）の」二部の領域に造成する吸水性樹脂混入土壌Ｎ００
）の位置に応して定める。距Ｅａｔ　Ｌの調節は、軸線
方向の長さの異なるブロッキングナツトを用意し、適宜
に交換することによって行うことができる。

なお、遣水材料供給筒（３５）を取外すには、チップ（
３６）の螺着を解きボルト（３５ａ）を抜き取ればよい
。

各噴射孔には、噴射させる材料に対応するノズルチップ
（３８）ないしく３９）が取りつけられる。ノズルチッ
プの材質は鉄を用いることができ、耐蝕性が要求される
ときはステンレス鋼、弗素系樹脂ゼラミックなどの耐蝕
性材料で製作されたものを選び必要に応じて適宜交換す
ることができる。

高圧噴流の噴出方向が同方向であると一方向の大きなモ
ーメントを生じ、注入管を回転させながら上下動させる
とき不都合である。

そのため、下部および上部噴射孔の数が全体で２個であ
るときは、先端装置（１）の周方向におのおの１８０°
ずらした位置に、また、噴射孔の数が全体で３個である
ときは、同じ＜１２０°づつずらして設けることが好ま
しい。また、下部噴射孔および上部噴射孔をそれぞれ複
数設け、同種の噴射孔同士でバランスを保つようにして
もよい、いずれにしても、バランスが保たれるように噴
射孔の位置を定めればよい。

また、外筒（３０）の側壁には、上部噴射孔（７）の上
方近傍の位置に２個ないしそれ以上の攪ｆｆ　Ｈ（８）
が設けられ、撹拌翼（８）の下面には適当な間隔をおい
て、適宜の数の切削刃（８ａ）が設けられている。これ
により、地盤内で注入管が回転したとき、先端装置（１
）周辺の土壌を切削・撹拌し、上部噴射孔（７）から噴
射された吸水性樹脂が土壌に分散・混入することを容易
にすることができる。

前記スイベル（２）と先端装置（１）とが、対応する数
の独立した流路を有する連結管（３）を用いて連結され
注入管として組み立てられたとき、スイベル（２）内の
各流路は連結管で３）内の各流路を介して、先端装置（
１）の各対応する流路に接続される。

削孔時には、削孔用潤滑剤送給管（２−ａ）がスイベル
（２）の入口（２６）に連結され（第１図（ａ）参照）
削孔用潤滑剤はスイベル（２）の入口（２６）　、流路
（２３）から、連結管（３）内の対応する流路を通って
先端装置（１）に送られ、先端装置（１）の流路（３３
）　、　（３４ａ）を経て遮水材料供給筒（３５）に入
る。制御弁（３７）を作動させない圧力で送給された削
孔用潤滑剤は、先端噴射孔（５）および下部噴射孔（６
）から噴射される。

削孔が終了し注入段階に移行するときは、スイベル（２
）の入口（２６）に接続しである送給管（２−ａ）への
供給を削孔用潤滑剤から遮水材料に切り替え、入口（２
７）には吸水性樹脂送給管（２ｂ）を、また、入口（２
８）には高圧空気送給管（２−ｃ）を、それぞれ接続す
る　（第１図０））参照） 遮水材料は、送給管（２−ａ）からスイベル（２）の入
口（２６）　、流路（２３）、連結管（３）内の対応す
る流路を通って先端装置（＋１に送られ、先端装置（１
）内の流路（３３）　、　（３４ａ）を経て遮水材料供
給筒（３５）に入る。

制御弁（３７）の作動圧力を超える圧力で送給された遣
水材料は、制御弁（３７）を押して先端噴射孔（５）を
閉塞させ、下部噴射孔（６）から噴射される。

吸水性樹脂は、送給管（２−ｂ）からスイベル（２）の
入口（２７）、流路（２４）を通り、連結管（３）内の
対応する流路を介して先端装置（１）に送られ、先端装
置（＋１の流路（３２）　、　（３２ａンを経て上部噴
射孔（７）から噴射される。送給管（２−ｂ）で送る吸
水性樹脂は、高圧空気と共に送給するのが好ましい。

高圧空気は、送給管（２−ｃ）からスイベル（２）の入
口（２Ｂ）、　流路（２５）を通り、連結管（３）内の
対応する流路を介して先端装置（１）に送られ、先端装
置（１）の流路（３１）を経て上部噴射孔（７）に送給
される。

次に、別の態様の実施例を説明する。

本実施例で用いられる注入装置は、管内に少なくとも二
つの独立した流路を有する先端装置を用いる。第５図で
は二重前型の例を示しであるが、二重前型に限られるも
のではない。

第５図に示すように、先端装置（１）は外管（４０）を
有し、その内部に少なくとも二つの独立した流路（４１
）および（４２）が設けられている。

流路（４１）の先端側は、外管（４０）に内袋されてい
るスプルー弁筒体（４３）に接続され、このスプルー弁
筒体（４３）の側壁の先端側寄りの位置に流路（４２）
に連通ずる流路（４３ａ）が設けられている。

スプルー弁筒体（４３）には、バネ（４５）で先端装置
（１）の基端側（上方）に付勢されているスプルー弁（
４４）が内装され、このスプルー弁（４４）の弁体には
スプルー弁（４４）が下方く先端側）に移動したとき流
路（４３ａ）に連通ずる位置に、連通孔（４４ａ）が設
けられている。

スプルー弁筒体（４３）の外方に通ずる側壁の先端側寄
りの位置には連通孔（４４ａ）に連通ずる下部噴射孔（
６）が設けられ、基端側寄りの位置には上部噴射孔（７
）が設けられている。上部噴射孔（７）および下部噴射
孔（６）の各レベル間の距離りは０．７ｍ以上とするこ
とが好ましい。

下部噴射孔（６１および上部噴射孔（７）には、材料の
噴射杖況をよくするため、第４図に示すような高圧噴射
用ノズルチップ（３８）を取付けることが好ましい。

外管（４０）の側壁には、上部噴射孔（７）の近傍の基
端側寄りの位置に２個ないしそれ以上の撹拌翼（８）が
設けられ、撹拌翼（８）の下面には適当な間隔をおいて
適宜の数の切削刃（８ａ）が設けられている。

外管（４０）の先端には逆止弁体（５０）が螺着され、
逆止弁体（５０）の基端側には外管（４０）内の流路（
４２）に連通ずる流路（５１）が、また、逆止弁体（５
０）内には流路（５２）が設けられている。

逆止弁体（５０）内には、複数の流路（５３）を有し逆
止弁（５４）を支える支持体（５５）が螺着されている
。

支持体（５５）内の流路（５３）は流路（５２）に通ず
る。

逆止弁（５４）は、ハネ（５６）で逆止弁体（５ｏ）の
基端側　（上方）に付勢されている。

逆止弁体（５０）の先端側には、硬質合金（６０ａ）を
溶着したピント（６０）が螺着される。

ピッ）　（６０）の先端側が先端噴射孔（５）となる。

第５図に示すような先端装置（１）を用いた注入管を地
盤内の所望の深さの位置に挿入するための孔を掘削する
工程（第１図（ａｌ参照）では、先端装置（１）の先端
噴射孔（５）から削孔用潤滑剤を噴射しながら注入管を
回転上下させ、前記ビットによって地盤を切削して所望
の深さまで削孔する。

削孔用潤滑剤は、二流路用スイベル（図示していない）
の第一の入口に接続された第一の送給管から、連結管（
３）内の対応する流路を通って先端装置（１）に送られ
る。

二流路用スイヘルとしては、実開昭５５−１５０８３５
号公報に開示されたものなどでもよい。

この工程では、先端装置（１）の流路（４２）に削孔用
潤滑剤を送給し、流路（４１）には加圧しない。

流路（４１）が加圧されていないときは、第５図（ａ）
に示すように、バネ（４５）の付勢力によってスプルー
弁（４４）は先端装置（１）の基端側に押され、同弁体
の基端例の面によって流路（４１）を、また、同弁体の
側面によって流路（４３ａ）　を、それぞれ閉塞する位
置に移動する。これにより、下部噴射孔（６）および上
部噴射孔（７）は、スプルー弁（４４）の弁体の側面に
よって閉塞されると共に、それぞれ流路（４２）、（４
１）と遮断される。

この状態において、逆止弁（５４）を（ＫＪ勢している
バネ（５６）の付勢力を超える圧力で削孔用潤滑剤を流
路（４２）に送給すると、逆止弁（５４）が先端側に押
されて流路（５１）が開き、削孔用潤滑剤は流路（５２
）（５３）を経て先端噴射孔（５）から噴射され、ビッ
トによる地盤の切削を容易にする。

削孔が終了し注入段階に移行するときは、スイベルの第
一の入口に接続しである第一の送給管への供給を削孔用
潤滑剤から遮水材料に切り替え、また、スイベルの第二
の入口には第二の送給管から高圧空気と共に吸水性樹脂
を、それぞれ送給する。

スプルー弁（４４）を付勢しているバネ（４５）の付勢
力を超える圧力で吸水性樹脂を高圧空気と共に流路（４
１）に送給すると、第５図（ｂ）に示されるようにスプ
ルー弁（４４）が先端側に押され、同弁体の先端面（４
４ｃ）が流路（５１）を閉塞し、かつ、上部噴射孔（７
）を開放する位置に移動する。吸水性樹脂は、開放され
た上部噴射孔（７）から噴射される。

この状態では、流路（５１）はスプール弁（４４）の先
端面（４４ｃ）によって基端側から閉塞され流路（４２
）は遮断されている。よって、流路（４２）に送給され
た遣水材料は流路（５１）には流出せず、スプール弁（
４４）の移動によって連通した流路（４３ａ）、　（４
４ａ）を通って下部噴射孔（６）から噴射される。

一方、逆止弁（５４）によって流路（５１）は先端側か
ら閉塞され、流路（５３）　、　（５２）　　と流路（
４２）とは遮断されているので、注入管外から水や土砂
等が流路（４２）内へ逆流することは防止される。

先端装置（＋）に設けられる撹拌Ｒ（８）は、その大き
さは任意であり、その形状は第４図または第５図に示さ
れるような棒状に限らず第６図に示されるように各種の
形態のものとすることができる。

第６図（ａ）は、先端装置（１）の外周部に三角形の撹
拌翼（８）を設けた例である。翼の端部には切削刃が取
りつけられ、翼の径は上部（上部噴射孔（７）の近傍部
）では大きく、一方、下部（先端装置の先端部寄り）で
は小さくすることにより、先端装置を回転させたとき逆
三角錐状に切削し、砂質土層における掘削と撹拌を容易
にすることができる。

第６図（ｂ）は、先端装置（１）の外周部に螺旋状の切
削刃を取りつけ、また、丸棒を用いて逆三角錐状に骨組
みしたｉ１状の撹拌翼（８）を設けた例である。

先端装置を回転させたとき、螺旋状の切削刃によって地
盤内での掘削を促進し、薄状のＰＡ拌翼によって砂質土
の撹拌を行い、土壌と注入材料との混合をよくすること
ができる。

このほか、地盤の掘削時には羽根が先端装置の外周部に
たたまれ、注入時に羽根を開くようにした特公昭４８−
２５７６８号公報に開示されたもの（第６１；！Ｊ（Ｃ
）　）　　　あるいは、実開昭５（，１６６００５号、
特上ｎ　Ｆｌ’５５６−２８９２４号、特開昭５９−１
６１５１３号などの各公報に開示された撹拌翼を用いる
こともできる。

〔発明の効果〕

本発明の方法ならびに装置によって、地盤内の所望の深
さの層に地盤内でゲル化する材料を注入して不透水層を
造成し、該不透水層の上層部の領域の土壌中に粉体状の
吸水性樹脂を注入して吸水性樹脂混入±ＦＲ層を造成す
ることを、同時並行的に、しかも上層部領域の土壌を取
り除くことなく行うことができ、作業能率を向上し効率
的に施工することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の実施Ｂ様−施工順序を示す説明
図、第２図は本発明によって施工した地盤内の状態を示
す説明図、第３図は本発明で用いられるスイベルの一例
を示す縦断面説明図、第４図は本発明で用いられる注入
管先端装置の一例を示す縦断面説明図、第４−ａ図はＡ
−Ａ線種断面説明図、第４−ｂ図はＢ−Ｂ線種断面説明
図、第４−ｃ図はＣ−Ｃ線種断面説明図、第５図は本発
明で用いられる注入管先端装置の別の例を示す縦断面説
明図、第６図は本発明で用いられる先端装置に設けられ
る撹拌翼の形態の例を示す説明図である。 工・・・注入管先端装置、２・・・スイベル３・・・連
結管、４・・・注入管支持装置５・・・先端噴射孔、６
・・・下部噴射孔７・・・上部噴射孔、８・・・撹拌翼
。 ９・・・不透水層、１０・・・吸水性樹脂混入土壌層。 １１・・・地表面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）地盤の下層部に不透水層を造成し、かつ、該不透水
   層の上層部の領域の土壌に吸水性樹脂を混入させる地盤
   改良法において、地盤内で回転かつ上下動できる注入管
   の先端に、筒体であってその先端部には筒体の軸線方向
   に開口する噴射孔を、また、その側壁には先端側寄りの
   位置と基端側寄りの位置との軸線上の距離として０．７
   ｍ以上離れた少なくとも二つの位置にそれぞれ側方向に
   開口する噴射孔を有し、それぞれの噴射孔に通ずる少な
   くとも二つの独立した流路を内蔵し、かつ基端側寄りの
   位置に設けられた噴射孔に近接する位置の側壁に撹拌翼
   を有する注入管先端装置を取りつけた削孔可能な注入装
   置を用い、該注入管先端装置を地盤内の所望の位置に挿
   入し回転させて撹拌翼によって先端装置周辺の土壌を撹
   拌しながら、先端側寄りの位置に設けられた噴射孔から
   は不透水層を形成させる材料を、また基端側寄りの位置
   に設けられた噴射孔からは吸水性樹脂を、それぞれ地盤
   内に噴射させつつ注入管を適宜の距離引き上げることに
   より、地盤内の注入管周辺のほぼ円柱状の領域に対して
   その下層部分には土砂の固結体を形成させ、上層部分の
   土壌中には吸水性樹脂を混入せしめることを、施工対象
   とする地盤の隣接する個所に順次繰返すことによって、
   地盤の下層部に不透水層を、またその上層部の領域には
   吸水性樹脂混入土壌層を同時並行的に、連続して造成す
   ることを特徴とする地盤改良法。 ２）地盤内で回転かつ上下動できる注入管の先端に、筒
   体であってその先端部には筒体の軸線方向に開口する噴
   射孔を、またその側壁には先端側寄りの位置と基端側寄
   りの位置との軸線上の距離として０．７ｍ以上離れた少
   なくとも二つの位置にそれぞれ側方向に開口する噴射孔
   を有し、それぞれの噴射孔に通ずる少なくとも二つの独
   立した流路を内蔵し、かつ基端側寄りの位置に設けられ
   た噴射孔に近接する位置の側壁に撹拌翼を有する注入管
   先端装置を取りつけた削孔可能な注入装置であって、地
   盤の下層部に不透水層を造成し、かつ、該不透水層の上
   層部の領域の土壌に吸水性樹脂を混入させるために用い
   られる地盤改良装置。