JPH0341636B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 産業上の利用分野 本発明はリバースサーキユレーシヨンドリルを
用いて人工地盤を構築する際に用いるに好適な、
密閉形リバースサーキユレーシヨンドリルを用い
た人工地盤の構築方法に関する。

(b) 従来の技術 人工地盤の構築に際しては、地中に空洞を堀削
して、その部分をセメント等の固化材で置換し、
結果的に地中に板状の強固な人工地盤を構築する
工法が提案されている（特開昭57−133918、特開
昭58−24020、特開昭58−26115、特開昭58−
20819等）。

このように、地中に空洞を堀削する場合で、堀
削土砂を堀削管を介して地上に排出する、いわゆ
るリバースサーキユレーシヨン工法を用いる際に
は、堀削地盤の地下水位に対して空洞及びパイロ
ツト穴に満たす泥水の水位を所定高さだけ上位に
保持し（通常２ｍ程度）、パイロツト穴及び空洞
内の泥水に圧力をかけ、地山の崩壊を防ぐ必要が
ある。

第２図乃至第４図は各種地盤における地下水位
とパイロツト穴内の水位差の状態を示す断面図、
第５図は従来の人工地盤の構築方法の一例を示す
正面図である。

従来、パイロツト穴２及び空洞９の堀削に使用
されるリバースサーキユレーシヨンドリル７は、
第５図に示すように、パイロツト穴２を堀削する
際に地面に打ち込まれるスタツドパイプ５、従つ
てドリルによつて堀削されるパイロツト穴２は外
気に開放された構造であつたために、パイロツト
穴２内等の地山の崩壊を防ぐためには、第２図乃
至第４図に示すように、堀削地盤の地下水位１に
対してパイロツト穴２の水位３を所定の高さHD
だけ上位に保持する必要が有つた。

(c) 発明が解決しようとする問題点 しかし、これでは、第２図のように地下水位１
が比較的低い場合は良いが、第３図に示すよう
に、地下水位１が高い場合、又は第４図に示すよ
うに、水面又は海面から水底又は海底の地盤１７
に向けてパイロツト穴２を堀削する場合には、パ
イロツト穴の水位３を高さHDだけ上位に保持す
るために、スタツドパイプ５の地盤面６からの高
さＨが高くなる。すると、スタツドパイプ５内に
挿入されて堀削動作を行う堀削管１０の吊り込み
作業に手間がかかるばかりか、ドリルの駆動装置
１１等がスタツドパイプ５の更に上方に設置され
ることから、その設置作業が高所作業とならざる
を得ず、安全上問題が有つた。また、駆動装置１
１を上方に設置するには、当然該駆動装置１１を
支持する櫓等の支持手段１２もそれだけ大掛かり
なものとならざるを得ず、地盤改造装置１３自体
が大型化し、構造物の下等で地盤面６からの高さ
が十分に取れない場合には施工が不可能となる不
都合が有つた。

更に、従来のリバースサーキユレーシヨンドリ
ル７では、地盤の土質に変化が生じ、地下水位１
に対するパイロツト穴２内の水位３を増加させる
必要が生じた場合には、スタツドパイプ５の継ぎ
足し、それに伴う駆動装置１１及び支持手段１２
のより上方への移設作業等の繁雑な追加工事が必
要となり、機敏な対応が出来ず、工期の長大化等
重大な支障が生じる欠点が有つた。

本発明は、前述の欠点を解消すべく、スタツド
パイプを地下水位の位置に係わりなく低く維持す
ることの可能な、従つて、堀削管の吊り込みや堀
削管の駆動装置の設置を容易かつ安全に行うこと
の出来るリバースサーキユレーシヨンドリルを提
供することを第１の目的とし、更に小型で土質の
変化にも機敏に対応することが出来るリバースサ
ーキユレーシヨンドリルを提供することを第２の
目的とするものである。

(d) 問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、地盤面６に穿設されたパイロ
ツト穴２及び該地盤面に立設された支持手段１２
を有し、該パイロツト穴に、先端にビツト１５及
び超高圧堀削水の噴射手段１６の設けられた堀削
管１０を、前記支持手段１２上に設けられた駆動
手段１１を介して回転駆動自在に設け、前記堀削
管１０と前記パイロツト穴に設けられたスタツド
パイプ５との間にシール機構１９を設け、前記パ
イロツト穴に泥水２５を供給する、泥水供給手段
２１，２２を接続し、該泥水供給手段に、パイロ
ツト穴に供給する泥水の圧力を調整する圧力調整
手段２０を設け、前記圧力調整手段により、供給
すべき泥水の圧力を、前記支持手段の設置場所の
地盤面からの高さ及び地盤の地下水位に応じて、
前記支持手段が所定の高さ以内に設置可能なるよ
うに調整し、その状態で、前記圧力の調整された
泥水をパイロツト穴に供給し、前記堀削管の超高
圧堀削水の噴射手段から、超高圧堀削水を周囲の
地盤１７に対して噴出させて、該堀削水により周
囲の地盤を堀削して空洞９を形成し、該堀削水の
噴出により高圧化したパイロツト穴内の泥水を、
前記シール機構により外部に対して封止して、パ
イロツト穴周囲の地盤の崩壊を防止し、前記超高
圧水による周囲地盤の堀削が完了したところで、
該堀削が完了した空洞及びパイロツト穴内に固化
材を充填して人工地盤を構築するようにして構成
される。

(e) 作用 上記した構成により、本発明は、圧力調整手段
２０及びシール機構１９により、支持手段１２の
地盤面６からの高さは一定に抑えられ、また、パ
イロツト穴２の崩壊は、噴出される超高圧堀削水
２６の圧力及び圧力調整手段２０により調圧され
た泥水２５の圧力により防止されるように作用す
る。

(f) 実施例 以下、図面に基づき、本発明の実施例を、具体
的に説明する。

第１図は本発明による人工地盤の構築方法の実
施に用いられる地盤改造装置の一例を示す正面図
である。

地盤改造装置１３は、第１図に示すように、地
盤面６上に立設された櫓状の支持手段１２を有し
ており、支持手段１２には堀削管１０の駆動装置
１１が設置されている。駆動装置１１には、後述
のスタツドパイプ５と共に本発明によるリバース
サーキユレーシヨンドリル７を構成する堀削管１
０が、駆動装置１１により回転駆動自在に設けら
れており、堀削管１０の図中下端にはビツト１５
及びノズル１６が設置されている。堀削管１０に
よつて堀削されるパイロツド穴２の上端部には、
スタツドパイプ５が地盤１７に圧入され、かつ堀
削管１０の周囲を被覆する形で設置されており、
スタツドパイプ５と堀削管１０の間にはパツカー
等のシール機構１９が設けられている。スタツド
パイプ５には自動圧力調整弁２０が接続してお
り、自動圧力調整弁２０にはポンプ２１を介して
ノツチタンク２２が接続している。なお、ノツチ
タンク２２にはポンプ２３を介して堀削管１０が
接続している。

地盤改造装置１３は以上のような構成を有する
ので、地盤改造装置１３により地盤１７中に人工
地盤を構築する際には、自動圧力調整弁２０の圧
力調整値を当該堀削地盤１７の地下水位１に対し
て２ｍ程度高い圧力水頭値に設定して、駆動装置
１１により堀削管１０を回転させてビツト１５に
よりパイロツト穴２を第１図下方に向けて堀削し
てゆく。ビツト１５による堀削はパイロツト穴２
の深さがDPに達するまで行われ、その後はノズ
ルから超高圧水２６を周囲の地盤に噴射してパイ
ロツト穴２の周囲に円筒状の空洞９を形成する
が、堀削に際して発生した堀削土砂はパイロツト
穴２内部に充填された泥水２５と共にスラリー化
した形で、ポンプ２３により、堀削管１０下部か
ら堀削管１０内部を通つてノツチタンク２２に排
出される。ノツチタンク２２では泥水２５中に含
まれた堀削土砂を分離して、再度ポンプ２１によ
り泥水２５をパイロツト穴２内に戻すが、ポンプ
２１から吐出された泥水２５は自動圧力調整弁２
０により所定の圧力に調整された形でスタツドパ
イプ５内、即ちパイロツト穴２内に供給される。
従つて、パイロツト穴２内の泥水２５は自動圧力
調整弁２０により常に周囲の地盤１７の地下水位
１に対して、第２図乃至第４図に示す、所定の高
さHDに相当する圧力が付与されるので、パイロ
ツト穴２と接する地山が崩壊するようなことは無
い。また、スタツドパイプ５と堀削管１０の間は
シール機構１９により外部に対して密閉された状
態となつているので、与圧されたパイロツト穴２
内の泥水２５がスタツドパイプ５上部から外部に
漏れ出ることは無く、パイロツト穴２内の泥水２
５の与圧状態は適正な状態に保持される。

また、堀削中に土質が変化し、より高い圧力を
パイロツト穴２内の泥水２５に付与する必要が生
じた場合には、自動圧力調整弁２０を調整してポ
ンプ２１からスタツドパイプ５内に供給される泥
水２５の圧力を上げることにより容易に対応する
ことが出来る。

こうして地盤１７内の空洞９が形成されたとこ
ろで空洞９及びパイロツト穴２内にコンクリート
等の固化材を充填して人工地盤を構築する。

(g) 発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、地盤
面６に穿設されたパイロツト穴２及び該地盤面に
立設された支持手段１２を有し、該パイロツト穴
に、先端にビツト１５及びノズル１６等の超高圧
堀削水の噴射手段の設けられた堀削管１０を、前
記支持手段１２上に設けられた駆動装置１１等の
駆動手段を介して回転駆動自在に設け、前記堀削
管１０と前記パイロツト穴に設けられたスタツド
パイプ５との間にシール機構１９を設け、前記パ
イロツト穴に泥水２５を供給する、ポンプ２１、
ノツチタンク２２等の泥水供給手段を接続し、該
泥水供給手段に、パイロツト穴に供給する泥水の
圧力を調整する、自動圧力調整弁２０等の圧力調
整手段を設け、前記圧力調整手段により、供給す
べき泥水の圧力を、前記支持手段の設置場所の地
盤面からの高さ及び地盤の地下水位に応じて、前
記支持手段が所定の高さ以内に設置可能なるよう
に調整し、その状態で、前記圧力の調整された泥
水をパイロツト穴に供給し、前記堀削管の超高圧
堀削水の噴射手段から、超高圧堀削水を周囲の地
盤１７に対して噴出させて、該堀削水により周囲
の地盤を堀削して空洞９を形成し、該堀削水の噴
出により高圧化したパイロツト穴内の泥水を、前
記シール機構により外部に対して封止して、パイ
ロツト穴周囲の地盤の崩壊を防止し、前記超高圧
水による周囲地盤の堀削が完了したところで、該
堀削が完了した空洞及びパイロツト穴内に固化材
を充填して人工地盤を構築するようにして構成し
たので、パイロツト穴２内の泥水２５を圧力調整
手段及びシール機構１９により地下水位１に対応
した形で強制的に与圧することが可能となり、ス
タツドパイプ５を地下水位１に対して所定の高さ
だけ高くした形で設ける必要が無くなる。従つ
て、スタツドパイプ５の高さを、従来の外部に対
して開放されていたものに比してはるかに低くす
ることが可能となる。これにより、堀削管１０の
スタツドパイプ５内への吊り込み作業を容易に行
うことが出来るばかりか、駆動装置１１の設置作
業が高所作業となることを防止することが出来、
安全性が高い。

更に、圧力調整手段により、パイロツト穴内に
供給すべき泥水の圧力を適宜調整することによ
り、支持手段の地盤面からの高さを、施工現場の
状況を考慮した形で、所定の高さ以内に押さえる
ことが可能となり、櫓等の支持手段１２も小型の
もので済む。これにより、地盤改造装置１３が大
型化することを防止することが出来、構造物の下
等で地盤面６からの高さを十分に取れない場合で
も施工が可能となる。

また、圧力調整手段によりパイロツト穴２内の
泥水２５の圧力を容易に調整することが出来るの
で、土質の変化に直ちに対応することが可能とな
り、従来のように繁雑な追加工事等を行わなくと
も工事の適正な施工が可能となり、信頼性の高い
人工地盤の構築方法を提供することが可能とな
る。

更に、シール機構が、パイロツト穴内の泥水を
外部に対して効果的に封止するので、パイロツト
穴内で噴出される超高圧堀削水の圧力を、外に逃
がすこと無く、パイロツト穴内に封じ込めること
が可能となる。これにより、パイロツト穴周囲の
地盤の崩壊を、堀削に用いられる超高圧水の圧力
を有効に利用した形で防止することが可能とな
り、泥水供給手段により供給される泥水の圧力を
その分、低めることが可能となり、エネルギーの
浪費を防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による人工地盤の構築方法の実
施に用いられる地盤改造装置の一例を示す正面
図、第２図乃至第４図は各種地盤における地下水
位とパイロツト穴内の水位差の状態を示す断面
図、第５図は従来の人工地盤の構築方法の一例を
示す正面図である。 １……地下水位、２……パイロツト穴、５……
スタツドパイプ、６……地盤面、７……リバース
サーキユレーシヨンドリル、９……空洞、１０…
…堀削管、１２……支持手段、１５……ビツト、
１６……噴射手段（ノズル）、１７……地盤、１
９……シール機構、２０……圧力調整手段（圧力
調整弁）、２１……泥水供給手段（ポンプ）、２２
……泥水供給手段（ノツチタンク）、２５……泥
水、２６……超高圧堀削水（超高圧水）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地盤面に穿設されたパイロツト穴及び該地盤
   面に立設された支持手段を有し、 該パイロツト穴に、先端にビツト及び超高圧堀
   削水の噴射手段の設けられた堀削管を、前記支持
   手段上に設けられた駆動手段を介して回動駆動自
   在に設け、 前記堀削管と前記パイロツト穴に設けられたス
   タツドパイプとの間にシール機構を設け、 前記パイロツト穴に泥水を供給する、泥水供給
   手段を接続し、 該泥水供給手段に、パイロツト穴に供給する泥
   水の圧力を調整する圧力調整手段を設け、 前記圧力調整手段により、供給すべき泥水の圧
   力を、前記支持手段の設置場所の地盤面からの高
   さ及び地盤の地下水位に応じて前記支持手段が所
   定の高さ以内に設置可能なるように調整し、 その状態で、前記圧力の調整された泥水をパイ
   ロツト穴に供給し、 前記堀削管の超高圧堀削水の噴射手段から、超
   高圧堀削水を周囲の地盤に対して噴出させて、該
   堀削水により周囲の地盤を堀削して空洞を形成
   し、 該堀削水の噴出により高圧化したパイロツト穴
   内の泥水を、前記シール機構により外部に対して
   封止して、パイロツト穴周囲の地盤の崩壊を防止
   し、 前記超高圧水による周囲地盤の堀削が完了した
   ところで、該堀削が完了した空洞及びパイロツト
   穴内に固化材を充填して人工地盤を構築するよう
   にして構成した密閉形リバースサーキユレーシヨ
   ンドリルを用いた人工地盤の構築方法。