JPH07252823A - 固結杭造成における仕上がり杭径の制御方法 - Google Patents

固結杭造成における仕上がり杭径の制御方法

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JPH07252823A
JPH07252823A JP6039986A JP3998694A JPH07252823A JP H07252823 A JPH07252823 A JP H07252823A JP 6039986 A JP6039986 A JP 6039986A JP 3998694 A JP3998694 A JP 3998694A JP H07252823 A JPH07252823 A JP H07252823A
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JP
Japan
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jet
nozzles
pile
pressure
diameter
Prior art date
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Pending
Application number
JP6039986A
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English (en)
Inventor
Mitsuhiro Shibazaki
光弘 柴崎
Hiroshi Yoshida
宏 吉田
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Chemical Grouting Co Ltd
Original Assignee
Chemical Grouting Co Ltd
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Publication date
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  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械撹拌とジェット工法による固結杭造成に
おいて、ジェット噴流の到達距離を制御する。 【構成】 地中に挿入する管(6)に、その長手方向に
間隔をへだてて取付けた攪拌翼(7a、7b、7c)に
設けた噴射角度調整可能なノズル(10a、10b、1
0c)により交差噴流(S)を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧ジェット噴流と機
械攪拌の併用により地中に固結杭を造成するに際しての
仕上がり杭径の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高圧ジェット噴流と機械攪拌の併用によ
り地中に固結杭を造成し地盤を改良する工法は公知であ
る。
【0003】かかる工法においては、高圧ジェット噴流
を地中に挿入する管から直接に噴射させずに該管を中心
とする攪拌翼を数段設け、管の中心付近から低圧の硬化
材を吐出し、管から一定の距離の攪拌は機械攪拌によっ
て攪拌するとともに、さらに攪拌翼の先端または中間よ
り水または硬化材の高圧ジェットを噴射して地中に固結
杭すなわち円管状パイルを造成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述の工法では攪拌翼
で造成するパイルの外側に所定の厚みを持つ円管状の造
成パイルを付加することになるが、所定の厚みを状況に
応じて選択できることが望ましい。このためジェット噴
流の到達距離を制御することが必要になる。
【0005】ところで、高圧ジェット噴流を地中に注入
する場合、土質及び土性(強度、含水比、間隙比)によ
ってジェット噴流の到達距離が異なるため、従来は過大
なパワーによって水あるいは硬化材を注入し、造成パイ
ルの仕上がり径を大きめに確保することを優先する傾向
にあった。このため材料のロスや多量のスライムの流出
等の問題があった。
【0006】本発明は、ジェット噴流の到達距離を容易
に制御できるようにして、造成パイルの所定の厚みを状
況に応じて選択できるようにして、従来工法による場合
の材料のロス等の不都合を解決すべくなされたものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、高圧ジ
ェット噴流と機械撹拌との併用により地中に固結坑を造
成するに際し、地中に挿入する管の長手方向に間隔を設
けて取付けた攪拌翼に設けて硬化材又は水の高圧噴流及
び該高圧噴流の周りを覆う空気噴流を噴出する少なくと
も2個のノズルを用い、これらノズルは噴射角度調整自
在であり、到達距離に応じてノズルの噴射角度を調整し
て交差させることにより仕上がり杭径の制御を行うこと
を特徴としている。
【0008】更に本発明によれば、高圧噴流の交差角度
を30°ないし90°としたことを特徴としている。
【0009】更に本発明によれば、少くとも2個以上の
ノズルを少くとも2組以上用いたことを特徴としてい
る。
【0010】また本発明によれば、高圧ジェット噴流と
機械撹拌との併用により地中に固結杭を造成するに際
し、地中に挿入する管の長手方向に間隔を設けて取付け
た撹拌翼に設けて硬化材の高圧噴流及び該高圧噴流の周
りを覆う空気噴流を噴出する少なくとも2個の第1ノズ
ルと、該第1ノズルに対向する側の上方に管の長手方向
に間隔を設けて取付けた撹拌翼に設けて水の高圧噴流及
び該高圧噴流の周りを覆う空気噴流を噴出する少なくと
も2個の第2ノズルとを用い、前記第1、第2ノズルは
噴射角度調整自在であり、到達距離に応じてノズルの噴
射角度を調整して交差させることにより仕上がり杭径の
制御を行うことを特徴としている。
【0011】また本発明によれば、高圧ジェット噴流と
機械撹拌との併用により地中に固結杭を造成するに際
し、地中に挿入する管の長手方向に間隔を設けて取付け
た撹拌翼に設けて水の高圧噴流及び該高圧噴流の周りを
覆う空気噴流を噴出する少なくとも2個の第1ノズル
と、該第1ノズルに対向する側の下方に設けた硬化材の
中圧噴流を噴出する第2ノズルとを用い、前記第1ノズ
ルは噴射角度調整自在であり、到達距離に応じてノズル
の噴射角度を調整して交差させることにより仕上がり杭
径の制御を行うことを特徴としている。
【0012】このため本発明によれば、高圧ジェット噴
流と機械攪拌の併用により地中に固結杭を造成するに際
し水または硬化材を噴射するノズルとして、地中に挿入
される管にその長手方向に適宜の間隔を隔てて取付けた
攪拌翼に設けた少なくとも2個のノズルを用い、それ等
のノズルは噴射角度調整可能なものであり、到達距離に
応じてノズルの噴射角度を調整して交差噴流を成立さ
せ、もって仕上がり杭径の制御を行うようにする。
【0013】
【作用】2点以上の噴出口から噴射した流体が互いに出
会ったとき、合成された噴流のエネルギーはその交差角
度によって減少することが知られている。これを応用し
て合成された噴流の到達距離を制御し、所定の仕上がり
杭径を得る。
【0014】この際、空気噴流は硬化材又は水の高圧噴
流の周りを覆い、大気条件を充たした複層流体を形成
し、切削、撹拌能力を高める。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0016】図1には、本発明を実施する装置の一例が
示されている。
【0017】図において、1は発電機、2は発電機1に
よって駆動される高圧ポンプ、3は配管、4は配管3に
地中に挿入された管を連結しているスイベルジョイン
ト、5は攪拌処理機械、6は地中に挿入された管、7
a、7b、7cは管6にその長手方向に間隔を隔てて数
段設けた攪拌翼、10a、10b、10cは攪拌翼7
a、7b、7cに設けたノズルで、このノズル10a、
10b、10cは図2に示すように、硬化材又は水の高
圧噴流J1及びその高圧噴流J7の周りを覆う空気噴流
J2からなる高圧複層噴流Jを噴射し、噴射角度が調整
できるようになっている。図示の例でノズル10a、1
0bは図3に示すように相隣る交差する攪拌翼7a、7
bに設けることも、図4に示すようにノズル10a、1
0cを一つ置いた平行する攪拌翼7a、7cに設けるよ
うにすることもできる。以下図4のノズルを例に説明す
る。
【0018】高圧ポンプ2からスイベルジョイント4を
経由して攪拌翼7a、7cに設けたノズル10a、10
c、から水または硬化材を噴射する。ここでは硬化材を
噴射するものとし、硬化材としてはセメントミルク、モ
ルタル、薬剤などが挙げられる。ノズル10a、10
c、は角度調整可能なものであり、交差噴流Sが成立す
るように(出会うように)各々のノズル10a、10
c、の噴射角度をセットする。また、交差角度αは、到
達距離に応じた角度をあらかじめ定めておきその角度に
セットする。
【0019】噴流の噴出タイミングについてはその時の
施工の状況によって決められるもので、管6の貫入時に
噴出するか、管6の引抜き時に噴出する状況に応じてい
ずれでもよい。
【0020】攪拌翼7a、7cによる機械攪拌は、例え
ば、管6の先端付近から硬化材Mを低圧吐出して攪拌造
成し攪拌パイルB−1が造成される。また、同時にノズ
ル8a、8cから高圧複層噴流Jを噴射しながら管6が
回転し上下どちらかの方向に処理機械5の位置が移動す
ると、図に示すように交差噴流Sの出会った点Tを最外
縁Rとするコラム状の造成パイルB−2が地盤A中に一
体的に仕上がることになる。
【0021】また、交差角度αは、30°ないし90°
にとるのが好ましい。これは、90°以上では、噴流到
達距離が短かすぎ、30°以下では、噴流の衝突態様を
極めて高精度に制御する必要があって好ましいくない。
また、交差角度αを30°程度に小さくすることにより
図5に示すように、管6の下方まで地盤改良を行うこと
ができる。
【0022】図6は本発明の別の実施態様を実施する装
置を示し、撹拌翼7a、7cの他端にも、ノズル10a
1、10c1を設けた例である。この実施側では、交差
噴流Sに対向する側に交差噴流S1を噴射し、バランス
をとって管6にかかる水平方向の力をバランスすると共
に、掘削、撹拌能力を向上することができる。
【0023】図7も本発明の別の実施態様を実施する装
置を示し、管6の長手方向上方に間隔を設けて第2の撹
拌翼7a2、7c2を設け、ノズル10a、10cに対
向する側に第2のノズル10a2、10c2を設け、水
噴流の周りを空気噴流で覆った第2の交差噴流S2を噴
射するようにした例である。この実施態様では、管6を
回転しながら引き上げ、第2の交差噴流S2により掘削
することにより交差噴流Sによる硬化材の注入効果を向
上することができる。
【0024】図8も本発明の別の実施態様を実施する装
置を示し、図8の交差噴流Sに替えて第2のノズル11
から硬化材の中圧噴流j1を噴射するようにした例であ
る。この実施態様では、中圧噴流j1の圧力を、水の圧
力より低くして構造、施工費を低減することができる。
【0025】また、以上述べた工法は、ノズルから硬化
材を噴射するケミカル・チャーニング・パイル工法に限
ることなく、ノズルから水を噴射して地盤を切削し、そ
の空隙に硬化材を流入充填するジェット・グラウト工法
にも実施できるものである。
【0026】
【発明の効果】従来は、噴出流量、ノズルの噴出口断面
積等との固定的関係から杭の仕上がり径を制御する自由
度がなく材料の効率的使用が難しく、またスライム湧出
量の抑制も難しかった。本発明の交差噴流の使用によっ
て、設計に適応する造成パイルの仕上り径が硬化材の流
量と吐出口断面積の他にノズルの角度によって自由に選
択できる。また、交差噴流の本数は交差させるために複
数本の噴流が必要であるが、単位深さ当りの噴流が土を
切る回数は噴流の本数分だけ増加し、攪拌効率が大幅に
増大する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する装置の一例を示す側面図。
【図2】高圧複層噴流を説明する側面図。
【図3】撹拌翼の側面図。
【図4】撹拌翼の上面図。
【図5】本発明の別の実施態様を実施する装置の要部を
示す側面図。
【図6】本発明の別の実施態様を実施する装置の要部を
示す側面図。
【図7】本発明の別の実施態様を実施する装置の要部を
示す側面図。
【図8】本発明の別の実施態様を実施する装置の要部を
示す側面図。
【符号の説明】
A・・・地盤 B1・・撹拌パイル B2・・・造成パイル J・・・高圧交差噴流 J1・・・硬化材又は水の噴流 J2・・・空気噴流 j1・・・中圧噴流 M・・・硬化材 S、S1、S2・・・交差噴流 α・・・交差角度 1・・・発電機 2・・・高圧ポンプ 3・・・配管 4・・・スイベルジョイント 5・・・攪拌処理機械 6・・・管 7a、7b、7c、7a1、7c1、7a2、7c2・
・・攪拌翼 10a、10b、10c、10a1、10c1、10a
2、10c2、11・・・ノズル

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高圧ジェット噴流と機械撹拌との併用に
    より地中に固結坑を造成するに際し、地中に挿入する管
    の長手方向に間隔を設けて取付けた攪拌翼に設けて硬化
    材又は水の高圧噴流及び該高圧噴流の周りを覆う空気噴
    流を噴出する少なくとも2個のノズルを用い、これらノ
    ズルは噴射角度調整自在であり、到達距離に応じてノズ
    ルの噴射角度を調整して交差させることにより仕上がり
    杭径の制御を行うことを特徴とする固結坑造成における
    仕上がり杭径の制御方法。
  2. 【請求項2】 高圧噴流の交差角度を30°ないし90
    °としたことを特徴とする請求項1記載の固結杭造成に
    おける仕上がり杭径の制御方法。
  3. 【請求項3】 少くとも2個以上のノズルを少くとも2
    組以上用いたことを特徴とする請求項1記載の固結杭造
    成における仕上がり杭径の制御方法。
  4. 【請求項4】 高圧ジェット噴流と機械撹拌との併用に
    より地中に固結杭を造成するに際し、地中に挿入する管
    の長手方向に間隔を設けて取付けた撹拌翼に設けて硬化
    材の高圧噴流及び該高圧噴流の周りを覆う空気噴流を噴
    出する少なくとも2個の第1ノズルと、該第1ノズルに
    対向する側の上方に管の長手方向に間隔を設けて取付け
    た撹拌翼に設けて水の高圧噴流及び該高圧噴流の周りを
    覆う空気噴流を噴出する少なくとも2個の第2ノズルと
    を用い、前記第1、第2ノズルは噴射角度調整自在であ
    り、到達距離に応じてノズルの噴射角度を調整して交差
    させることにより仕上がり杭径の制御を行うことを特徴
    とする固結杭造成における仕上がり杭径の制御方法。
  5. 【請求項5】 高圧ジェット噴流と機械撹拌との併用に
    より地中に固結杭を造成するに際し、地中に挿入する管
    の長手方向に間隔を設けて取付けた撹拌翼に設けて水の
    高圧噴流及び該高圧噴流の周りを覆う空気噴流を噴出す
    る少なくとも2個の第1ノズルと、該第1ノズルに対向
    する側の下方に設けた硬化材の中圧噴流を噴出する第2
    ノズルとを用い、前記第1ノズルは噴射角度調整自在で
    あり、到達4離に応じてノズルの噴射角度を調整して交
    差させることにより仕上がり杭径の制御を行うことを特
    徴とする固結杭造成における仕上がり杭径の制御方法。
JP6039986A 1994-03-10 1994-03-10 固結杭造成における仕上がり杭径の制御方法 Pending JPH07252823A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100412775B1 (en) * 2003-05-22 2004-01-07 Yong Hyun Kim Flash-setting injection device making use of high-speed dividing body
JP2015187352A (ja) * 2014-03-27 2015-10-29 株式会社不動テトラ 高圧噴射攪拌工法による地盤改良方法及びこの地盤改良方法に用いる特殊ヘッド

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