JPH06346433A - 軟弱地盤の地盤改良工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、軟弱地盤の地盤改良工法に関し、
地盤中に径の大きな柱状改良体を造成して地盤の改良を
行うに当たり、地上への排泥量を軽減して、硬化材を有
効に使用可能な軟弱地盤の地盤改良工法を提供すること
を目的とする。 【構成】 内管と外管とからなる二重管の先端側に、内
管と外管との間に配置した注入管から供給される水や硬
化材を地盤の削孔方向及び外管の外側方向と内管の内側
方向へ夫々噴射させるノズルを設けた削孔管を、各ノズ
ルから水を噴射させ乍ら回転又は揺動して対象地盤中に
押し込んだ後、各ノズルからの噴射を硬化材に切り換
え、回転又は揺動する削孔管を引き上げ乍ら硬化材で地
盤を切削して、切削した土砂と硬化材とで削孔管の内外
周に断面リング状の筒状注入帯を造成していくことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟弱地盤の地盤改良工
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、軟弱地盤の地盤改良工法として、
目的の地盤中に硬化材を圧力注入するジェットグラウト
工法が知られている。

【０００３】このジェットグラウト工法は、地盤中に埋
入した注入管を引き上げ乍ら、セメントミルク等の硬化
材を混入したジェット水を噴射して地盤を切削すると共
に、切削した土砂と硬化材とを攪拌して地盤中に柱状改
良体を造成していくものである。

【０００４】而して、従来、このジェットグラウト工法
では、径の大きな柱状改良体を造成するため、空気を併
用させてジェット水の圧力を高め地盤を切削している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、このジェッ
トグラウト工法は、上述したように空気を併用させてジ
ェット水の圧力を高めているため、注入管の引上げと共
に地盤中に噴射した硬化材の半分以上が土砂と混合して
地上に排出されてしまい、多くの硬化材が無駄になって
しまう欠点が指摘されていた。

【０００６】然も、この排泥は産業廃棄物として処理さ
れているが、従来、この処理のために多額の費用を必要
としており、通常、施工費の略半分がこの処理のために
費やされている。

【０００７】尚、従来、余り使用されていないが、地盤
改良工法の一つとしてＣＣＰ工法が知られている。この
ＣＣＰ工法は、空気を併用せずにセメントミルク等の硬
化材のみを注入管から噴射させるもので、ジェットグラ
ウト工法に比べ地上への排泥量が少なくてすむ利点があ
る。

【０００８】然し、その反面、空気を併用しないために
硬化材の飛距離が短く、而も、地盤中に圧力が溜まって
しまうために、例えばジェットグラウト工法によれば径
が約１〜２ｍの柱状改良体を造成できるのに対し、この
ＣＣＰ工法による柱状改良体の径はせいぜい４０〜５０
cmというように、柱状改良体の径が小さくなってしまう
欠点があった。

【０００９】本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもの
で、地盤中に径の大きな柱状改良体を造成して地盤の改
良を行うに当たり、従来のジェットグラウト工法に比し
地上への排泥量を軽減して、硬化材を有効に使用するこ
とのできる軟弱地盤の地盤改良工法を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、請求項１に係る軟弱地盤の地盤改良工法は、内管と
外管とからなる二重管の先端側に、内管と外管との間に
配置した注入管から供給される水や硬化材を地盤の削孔
方向及び外管の外側方向と内管の内側方向へ夫々噴射さ
せるノズルを設けた削孔管を、各ノズルから水を噴射さ
せ乍ら回転又は揺動して対象地盤中に押し込んだ後、各
ノズルからの噴射を硬化材に切り換え、回転又は揺動す
る削孔管を引き上げ乍ら硬化材で地盤を切削して、切削
した土砂と硬化材とで削孔管の内外周に断面リング状の
筒状注入帯を造成していくものである。

【００１１】そして、請求項２に係る軟弱地盤の地盤改
良工法は、内管と外管とで構成される二重管の先端側
に、内管と外管との間に配置した第一注入管から供給さ
れる水や硬化材を地盤の削孔方向及び外管の外側方向と
内管の内側方向へ夫々噴射させるノズルと、同様に内管
と外管との間に配置した第二注入管から供給される硬化
材を内管の内側方向へ噴射させるノズルとを設けた削孔
管を、第一注入管から供給される水を各ノズルから噴射
させ乍ら回転又は揺動して対象地盤中に押し込んだ後、
ノズルからの水の噴射を停止し、回転又は揺動する削孔
管の引上げ，押込みを繰り返して第二注入管から供給さ
れる硬化材をノズルから内管の内側方向へ噴射させるこ
とにより、内管内のコアの底部を切削して当該部位に硬
化材の注入帯を形成し、この後、当該ノズルによる硬化
材の噴射を停止し、回転又は揺動する削孔管を引き上げ
乍ら第一注入管から供給される硬化材を各ノズルから噴
射させて、当該硬化材で地盤を切削し乍ら切削した土砂
と硬化材とで削孔管の内外周に断面リング状の筒状注入
帯を造成して削孔管を引き上げ、比重差によって筒状注
入帯から浮き上がるコアの上部を取り除き、更に筒状注
入帯への硬化材の注入を行い、浮き上がるコアを順次取
り除いて地盤中に柱状注入帯を造成していくことを特徴
とする。

【００１２】

【作用】請求項１に係る発明によれば、削孔管先端のノ
ズルから水を噴射させ乍ら削孔管を回転又は揺動して地
盤中に押し込んだ後、ノズルからの噴射を硬化材に切り
換え、回転又は揺動する削孔管を引き上げ乍ら硬化材で
地盤を切削することによって、切削した土砂と硬化材と
で削孔管の内外周に断面リング状の筒状注入帯が造成さ
れることとなる。

【００１３】又、請求項２に係る発明によれば、削孔管
先端のノズルから水を噴射させ乍ら削孔管を回転又は揺
動して地盤中に押し込んだ後、ノズルからの水の噴射を
停止し、回転又は揺動する削孔管の引上げ，押込みを繰
り返して第二注入管から供給される硬化材をノズルから
内管の内側方向へ噴射させれば、内管内のコアの底部が
切削されて当該部位に硬化材の注入帯が形成される。

【００１４】そして、この後、上記ノズルによる硬化材
の噴射を停止し、回転又は揺動する削孔管を引き上げ乍
ら第一注入管から供給される硬化材をノズルから噴射さ
せて、切削した土砂と硬化材とで削孔管の内外周に断面
リング状の筒状注入帯を造成して削孔管を引き上げる。

【００１５】すると、比重差によって筒状注入帯からコ
アが浮き上がるので、コアの上部を取り除き、更に筒状
注入帯への硬化材の注入を行って浮き上がるコアを順次
取り除いていけば、地盤中に柱状注入帯が造成されるこ
ととなる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は請求項１に記載した地盤改良工法の一
実施例に用いる削孔管の要部断面図、図２は図１のII−
II線断面図を示し、各図に於て、１は内管３と外管５か
らなる二重管構造の削孔管で、当該削孔管１は、従来の
ジェットグラウト工法に用いる注入管に比し径が大きく
設定されている。そして、図３に示すようにその先端に
は複数のビット７が等間隔に装着されたリング状のキャ
ップ９が、内管３と外管５との隙間を覆って装着されて
いる。

【００１７】そして、内管３と外管５との間には、地上
から水や硬化材を供給する２本の注入管１１，１３が１
８０°の間隔をおいて削孔管１の軸方向に配置されてい
る。又、削孔管１の先端側には、上記注入管１１，１３
から供給された水や硬化材を削孔管１の削孔方向及び外
管５の外側方向と内管３の内側方向へ夫々噴射させる３
つのノズル１５，１７，１９が、各注入管１１，１３毎
に設けられており、内管３の内側方向へ水や硬化材を噴
射させるノズル１９は、水や硬化材を外管５の外側方向
に噴射させるノズル１７に比し小径とされて、ジェット
の地盤切削威力が小さくなるように設定されている。

【００１８】本実施例に用いる削孔管１はこのように構
成されており、本発明工法は上記削孔管１を用いて以下
の如く実施される。先ず、各ノズル１５，１７，１９か
ら水ジェットを噴射させつつ削孔管１を回転又は揺動し
て削孔管１の摩擦抵抗を軽減し乍ら、削孔管１を図４に
示す地盤２１の所定位置まで押し込む。

【００１９】そして、この状態で、地上からの操作で各
ノズル１５，１７，１９からの噴射を硬化材Ｇに切り換
えるが、本実施例では、従来のＣＣＰ工法と同様、空気
を併用せずに硬化材Ｇのみを噴射させて、地上への排泥
量の低減を図っている。そして、斯様に硬化材Ｇを噴射
させ乍ら、回転又は揺動する削孔管１を図４の如く引き
上げて硬化材Ｇで削孔管１の内外周と削孔方向の地盤２
１を切削していけば、切削した土砂と硬化材Ｇとによっ
て、中央にコア２３が存在する断面リング状の筒状注入
帯２５が削孔管１の内外周に造成されることとなる。

【００２０】従って、本発明工法によって地盤２１中に
１列注入を行えば、図５及び図６に示すように筒状注入
帯２５が地盤２１中に連なり、又、地盤２１中に２列注
入を行えば、図７の如く筒状注入帯２５がハニカム構造
に連なって強固な改良帯となる。

【００２１】このように、本実施例は、削孔管１の先端
に設けたノズル１５，１７，１９から水を噴射させ乍
ら、削孔管１を回転又は揺動して地盤２１中に押し込ん
だ後、ノズル１５，１７，１９からの噴射を硬化材Ｇに
切り換え、回転又は揺動する削孔管１を引き上げ乍ら硬
化材Ｇで地盤２１を切削して、切削した土砂と硬化材Ｇ
とで削孔管１の内外周に断面リング状の筒状注入帯２５
を造成していくものであり、本実施例によれば、従来の
ＣＣＰ工法と同様、空気を併用せずに硬化材Ｇのみを各
ノズル１５，１７，１９から地盤２１中に噴射させるも
のの、ジェットグラウト工法に用いる注入管に比し径の
大きな削孔管１を用いているので、ジェットグラウト工
法で造成される柱状改良体と同様な径を有する筒状注入
帯２５の造成が可能となった。

【００２２】而も、本実施例によって造成される筒状注
入帯２５は、中央にコア２３が介在する断面リング状で
あるから、ジェットグラウト工法による柱状改良体と同
様な径でありながら、硬化材Ｇの使用量が少なくてすむ
利点を有する。

【００２３】更に、本実施例では、従来のＣＣＰ工法と
同様、空気を併用せずに硬化材Ｇのみを噴射させて筒状
注入帯２５を造成していくものであるから、ジェットグ
ラウト工法に比し多量の硬化材Ｇが排泥として地上に流
出することがなく、地盤の種類によっては地上への流出
をなくすこともでき、その結果、施工費用の軽減が図れ
る利点を有する。

【００２４】図８は請求項２に係る地盤改良工法の一実
施例に用いる削孔管の要部断面図、そして、図９は図８
のIX−IX線断面図である。以下、本実施例を図面に基づ
き説明するが、上記実施例と同一のものは同一符号を以
って表示する。

【００２５】図８に於て、２７は削孔管で、上記削孔管
１と同様、当該削孔管２７は内管２９と外管５とからな
る二重管構造からなり、その先端には複数のビット７が
等間隔に装着されたリング状のキャップ９が内管２９と
外管５との隙間を覆って装着されている。そして、内管
２９と外管５との間には、２本の第一の注入管１１，１
３が１８０°の間隔を開けて削孔管２７の軸方向に配置
され、更に、硬化材のみを供給する２本の第二注入管３
１，３３が、図９に示すように注入管１１，１３と夫々
９０°の間隔を開けて削孔管２７の軸方向に配置されて
いる。

【００２６】そして、削孔管２７の先端側には、上記削
孔管１と同様、水や硬化材を削孔管２７の削孔方向及び
外管５の外側方向と内管２９の内側方向へ夫々噴射させ
る３つのノズル１５，１７，１９が各注入管１１，１３
毎に設けられているが、本実施例は斯かる構造に加え、
内管２９の内側方向へ硬化材を噴射させるノズル３５が
各注入管３１，３３毎に設けられており、後述するよう
に、当該ノズル３５から噴射される硬化材Ｇで内管２９
内のコア２３を切削できるようになっている。

【００２７】本実施例に用いる削孔管２７はこのように
構成されており、本発明工法は上記削孔管２７を用いて
以下の如く実施される。先ず、上記実施例と同様、各ノ
ズル１５，１７，１９から水ジェットを噴射させ乍ら、
削孔管２７を回転又は揺動して図１０に示す地盤２１の
所定位置まで押し込む。

【００２８】そして、水の噴射を停止した後、回転又は
揺動する削孔管２７の引上げ，押込みを繰り返し乍ら、
図１０に示すように第二注入管３１，３３から供給され
る硬化材Ｇをノズル３５から内管２９の内側方向へ噴射
させて、内管２９内のコア２３の底部を切削し、当該部
位に図１１の如く硬化材Ｇの注入帯３７を形成する。

【００２９】この後、ノズル３５からの硬化材Ｇの噴射
を停止し、そして、回転又は揺動する削孔管２７を引き
上げ乍ら、第一の注入管１１，１３から供給される硬化
材Ｇを図１２の如く各ノズル１５，１７，１９から噴射
させて、当該硬化材Ｇで削孔管２７の内外周と削孔方向
の地盤２１を切削していけば、図１３に示すように切削
した土砂と硬化材Ｇとによって、中央にコア２３が存在
する断面リング状の筒状注入帯２５が、上記注入帯３７
と連なって削孔管２７の内外周に造成されることとな
る。

【００３０】そして、図１４に示すように筒状注入帯２
５の造成を終えて削孔管２７を回収すればよいが、斯様
に地盤２１中に筒状注入帯２５が造成されると、筒状注
入帯２５の中央にはコア２３が残ることとなる。然し、
コア２３の底部には筒状注入帯２５と連なる注入帯３７
が造成されているから、恰も硬化材Ｇの中にコア２３が
浮遊した状態となる。

【００３１】従って、コア２３は、図１５に示すように
周囲の硬化材Ｇとの比重差で次第に浮き上がってその上
部２３ａが地表３９から突出すると共に、硬化材Ｇの水
位が地表３９より下がるので、図１６の如く地表３９か
ら突出したコア２３の上部２３ａを取り除く。そして、
図１７に示すように硬化材Ｇを筒状注入帯２５へ注入し
てその水位を地表３９まで上昇させると、更にコア２３
の上部２３ａ′が同じく地表３９から突出するので、突
出する当該コア２３の上部２３ａ′を取り除いて、以
下、硬化材Ｇの注入とコア２３の除去を繰り返していけ
ば、図１８に示すような柱状注入帯４１が地盤２１に造
成されることとなる。

【００３２】このように、本実施例は、請求項１に係る
地盤改良工法で造成される筒状注入帯２５に代えて、図
１８に示すような柱状注入帯４１を地盤２１に造成する
ようにしたので、注入帯自体の強度が向上し、より確実
に地盤２１の改良が行えることとなる。

【００３３】又、本実施例によっても、従来のＣＣＰ工
法と同様、空気を併用せずに硬化材Ｇのみを各ノズル１
５，１７，１９から地盤２１中に噴射させるものの、ジ
ェットグラウト工法に用いる注入管に比し径の大きな削
孔管２７を用いることによって、ジェットグラウト工法
で造成される柱状改良体と同様な径を有する柱状注入帯
４１の造成が可能となった。

【００３４】而も、従来のＣＣＰ工法と同様、空気を併
用せずに硬化材Ｇのみを噴射させて筒状注入帯２５を造
成していくものであるから、ジェットグラウト工法に比
し多量の硬化材Ｇが排泥として地上に流出することがな
く、地盤の種類によっては地上への流出をなくすことも
でき、その結果、施工費用の軽減が図れる利点を有す
る。

【００３５】更に、本実施例によれば、図１７の如く地
表３９から流し込む硬化材Ｇの配合状況によって、柱状
注入帯４１の強度を変えることが可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に係る地盤
改良工法によれば、ジェットグラウト工法で造成される
柱状改良体と同様な径の筒状注入帯の造成が可能である
と共に、地盤に造成される筒状注入帯は、中央にコアが
介在する断面リング状であるから、ジェットグラウト工
法による柱状改良体と同様な径でありながら、硬化材の
使用量が少なくてすむ利点を有する。

【００３７】更に、本発明に係る地盤改良工法では、ジ
ェットグラウト工法に比し多量の硬化材が排泥として地
上に流出することがなく、地盤の種類によっては地上へ
の流出をなくすこともでき、その結果、施工費用の軽減
が図れる利点を有する。

【００３８】一方、請求項２に係る地盤改良工法によれ
ば、ジェットグラウト工法で造成される柱状改良体と同
様な径を有する柱状注入帯の造成が可能であると共に、
本発明工法によっても、ジェットグラウト工法に比し多
量の硬化材が排泥として地上に流出することがなく、地
盤の種類によっては地上への流出をなくすこともでき
る。

【００３９】又、この地盤改良工法によれば、請求項１
に係る地盤改良工法に比し、強度の強い硬化材の注入帯
を地盤に造成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る地盤改良工法の一実施例に用い
る削孔管の要部断面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】削孔管先端の底面図である。

【図４】硬化材を削孔方向と削孔管の内外周に噴射させ
て、地盤中に筒状注入帯を造成していく状態を示す地盤
と削孔管の断面図である。

【図５】地盤に造成された筒状注入帯の断面図である。

【図６】図５のVI−VI線断面図である。

【図７】ハニカム構造に連なった筒状注入帯の断面図で
ある。

【図８】請求項２に係る地盤改良工法の一実施例に用い
る削孔管の要部断面図である。

【図９】図８のIX−IX線断面図である。

【図１０】ノズルから硬化材を削孔管の内側に噴射させ
て、コアの底部を削孔する状態を示す地盤と削孔管の断
面図である。

【図１１】コアの底部に硬化材の注入帯を造成した状態
を示す地盤と削孔管の断面図である。

【図１２】硬化材を削孔方向と削孔管の内外周に噴射さ
せて、地盤中に筒状注入帯を造成していく状態を示す地
盤と削孔管の断面図である。

【図１３】削孔管を引き上げ乍ら、地盤中に筒状注入帯
を造成していく状態を示す地盤と削孔管の断面図であ
る。

【図１４】地盤に筒状注入帯を造成して、削孔管を回収
した状態を示す地盤と削孔管の断面図である。

【図１５】地表からコアの上部が浮き上がった状態を示
す地盤の断面図である。

【図１６】コアの上部を取り除いた状態を示す地盤の断
面図である。

【図１７】筒状注入帯に硬化材を注入してコアを地表か
ら突出させた状態を示す地盤の断面図である。

【図１８】造成された柱状注入帯の断面図である。

【符号の説明】

１，２７ 削孔管 ３，２９ 内管 ５ 外管 １１，１３ 注入管 １５，１７，１９，３５ ノズル ２１ 地盤 ２３ コア ２５ 筒状注入帯 ３１，３３ 第二注入管 ３７ 注入帯 ４１ 柱状注入帯 Ｇ 硬化材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内管と外管とからなる二重管の先端側
   に、内管と外管との間に配置した注入管から供給される
   水や硬化材を地盤の削孔方向及び外管の外側方向と内管
   の内側方向へ夫々噴射させるノズルを設けた削孔管を、
   各ノズルから水を噴射させ乍ら回転又は揺動して対象地
   盤中に押し込んだ後、各ノズルからの噴射を硬化材に切
   り換え、回転又は揺動する削孔管を引き上げ乍ら硬化材
   で地盤を切削して、切削した土砂と硬化材とで削孔管の
   内外周に断面リング状の筒状注入帯を造成していくこと
   を特徴とする軟弱地盤の地盤改良工法。
2. 【請求項２】 内管と外管とで構成される二重管の先端
   側に、内管と外管との間に配置した第一注入管から供給
   される水や硬化材を地盤の削孔方向及び外管の外側方向
   と内管の内側方向へ夫々噴射させるノズルと、同様に内
   管と外管との間に配置した第二注入管から供給される硬
   化材を内管の内側方向へ噴射させるノズルとを設けた削
   孔管を、第一注入管から供給される水を各ノズルから噴
   射させ乍ら回転又は揺動して対象地盤中に押し込んだ
   後、ノズルからの水の噴射を停止し、回転又は揺動する
   削孔管の引上げ，押込みを繰り返して第二注入管から供
   給される硬化材をノズルから内管の内側方向へ噴射させ
   ることにより、内管内のコアの底部を切削して当該部位
   に硬化材の注入帯を形成し、この後、当該ノズルによる
   硬化材の噴射を停止し、回転又は揺動する削孔管を引き
   上げ乍ら第一注入管から供給される硬化材を各ノズルか
   ら噴射させて、当該硬化材で地盤を切削し乍ら切削した
   土砂と硬化材とで削孔管の内外周に断面リング状の筒状
   注入帯を造成して削孔管を引き上げ、比重差によって筒
   状注入帯から浮き上がるコアの上部を取り除き、更に筒
   状注入帯への硬化材の注入を行い、浮き上がるコアを順
   次取り除いて地盤中に柱状注入帯を造成していくことを
   特徴とする軟弱地盤の地盤改良工法。