JPH08333741A - 高圧噴射攪拌法による地盤改良工法とその装置 - Google Patents

高圧噴射攪拌法による地盤改良工法とその装置

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JPH08333741A
JPH08333741A JP17265795A JP17265795A JPH08333741A JP H08333741 A JPH08333741 A JP H08333741A JP 17265795 A JP17265795 A JP 17265795A JP 17265795 A JP17265795 A JP 17265795A JP H08333741 A JPH08333741 A JP H08333741A
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JP
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slime
nozzle
ground
pressure
injection pipe
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JP17265795A
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English (en)
Inventor
Tomokazu Sugimoto
智和 杉本
Shigehiko Takada
滋彦 高田
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KYOWA KAIHATSU KK
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KYOWA KAIHATSU KK
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  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】大口径固結体の形成でき、スライムを再利用し
て公害問題を解決でき、しかも、ノズルが目詰りしない
地盤改良工法及び装置を開発する。 【構成】多重注入管の少なくとも1つの通路を介して第
1ノズルから地盤改良材を高圧で噴射して周囲の地盤を
崩しながら注入し、穴から地表に噴き出してくるスライ
ムを再生スライムとして別の通路を介して第2ノズルか
ら噴射させる地盤改良工法において、地表に噴き出して
くるスライムを再生スライムとして利用する際、地表に
噴き出してくるスライムに含まれる土砂などの固形物の
粒子の粒径を数百ミクロン以下に砕き、そのまま又は成
分調整を行ってから多重注入管の少なくとももう1つの
通路に圧入すると共に、第1ノズルの噴出圧と第2ノズ
ルの噴出圧とがほぼ等しくなるように圧力調整されてい
る高圧噴射攪拌法による地盤改良工法とこの方法を実施
するために、スライム再生装置にミルを備え、地盤改良
材供給装置及びスライム再生装置に圧力調整装置を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、土木・建築産業分野の
うちの地盤改良材を地盤中に注入する方法及び装置につ
いてのものであり、さらに詳しくは超高圧噴射方式によ
りセメントミルク等の地盤改良材を注入して大口径固結
体を地中に形成する地盤改良工法及び装置に関するもの
である。
【0002】
【従来技術】セメントミルク等の地盤改良材を注入して
大口径固結体を地中に形成することにより地盤を改良す
る 方法の地盤改良工法及び装置はすでに公知であり、
その代表的なものとして、ジェット・クラウト工法とケ
ミカル・チューニング・パイル工法とがある。ジェット
・クラウト工法は、超高圧噴射水とそれを取り囲むエア
ーとにより地盤を切削し、その空隙に地盤改良材を注入
充填する工法であり、この工法によれば噴射水の到達距
離が伸び、広い範囲に渡って地盤切削を行える利点があ
るが、エアーのリフト作用により切削スライムが地上に
噴き上げるため、地上に噴き上げられた切削スライムの
処理の問題が生じ、また地盤改良材としてセメントミル
クを用いる場合には、その一部が地上に吹き上げられ、
スライムのアルカリ性により公害を生じるなどの問題が
ある。
【0003】また、ケミカル・チューニング・パイル工
法は、地盤改良材を地盤中に高圧で噴射してその破壊力
で地盤を切削し、地盤中に地盤改良材の固結体を造成す
る工法であり、エアーを用いていないためエアーのリフ
ト作用により切削スライムが地上に吹き上げないので、
切削スライムの処理の問題は生じないが、地盤隆起が生
じるとともに、地盤改良材の到達距離が延びず、広い範
囲に亙る地盤改良が行えないという問題がある。
【0004】この問題を解決する方法として、高圧で噴
射されるセメントミルクあるいはセメントパチルスなど
の地盤改良材をそれよりも低い圧力で噴射される水など
の液体で囲むことにより地盤改良材と土砂との摩擦抵抗
を小さくし、これにより地盤改良材の到達距離を増大さ
せるようにしたものが特公昭57−38728号公報に
記載されている。しかし、この工法は大口径の固結体を
形成できるが、スライムが地上に噴出しこれを投棄する
必要があった。
【0005】そのため、大口径の地盤改良が可能で、し
かも、スライムを再利用できる方法として特公平7−9
088号公報に記載の方法が開発された。しかしこの方
法は、二重管の一方の通路を介して第1のノズルから高
圧で地盤改良材を噴射させ、他方の通路を介して第2の
ノズルから地盤改良材よりも低い圧力で再生スライムを
噴射させるものであるため、圧力の低い再生スライムを
噴射させる第2のノズルが外圧により逆流が生じて詰ま
ったり、再生スライムに含まれる土砂の粒子によって目
詰りするといった事故が発生するという問題点がある。
【0006】
【解決すべき課題】そこで、本発明では、地盤中に大口
径固結体の形成にによる地盤改良が可能であり、スライ
ムを再利用することによってスライムの投棄問題を解決
でき、しかも、地盤改良材や再生スライムのノズルが外
圧により詰まったり、再生スライムに含まれる土砂の粒
子によって目詰りするといった事故が発生しないような
地盤改良工法及びそれに用いる装置を開発することが解
決すべき課題である。
【0007】
【解決するための手段】本発明では、上記課題を解決す
るために、地盤に予め堀られた穴に多重注入管を入れ、
この多重注入管の少なくとも1つの通路を介して第1ノ
ズルから地盤改良材を高圧で噴射して周囲の地盤を崩し
ながら注入し、穴を通して地表に噴き出してくるスライ
ムを再生スライムとして第2ノズルから噴射させる地盤
改良工法において、地表に噴き出してくるスライムを再
生スライムとして利用する際、地表に噴き出してくるス
ライムに含まれる土砂などの固形物の粒子の粒径を数百
ミクロン以下に砕き、そのまま又は成分調整を行ってか
ら多重注入管に圧入すると共に、上記第1ノズルの噴出
圧と第2ノズルの噴出圧とがほぼ等しくなるように圧力
調整されている高圧噴射攪拌法による地盤改良工法を開
発した。
【0008】さらに、本発明では、上記地表に噴き出し
てくるスライムの量は地盤改良材の注入量の約2倍にも
達し、再生スライムの量もそれに近い量となるので、こ
の再生スライムの有効利用を図るため、再生スライムの
量が増えてきたら第1ノズルからの地盤改良材の噴射を
止め、地盤改良材を送っていた通路にも再生スライムを
送り、第1ノズルから噴出するようにした高圧噴射攪拌
法による地盤改良工法を開発した。
【0009】また、これらの工法を実施するために、少
なくとも2以上の通路とそれらに連通する2以上のノズ
ルとを持つ多重注入管と、該多重注入管を上下動及び回
転可能に支持する作業機と、前記多重注入管の一方の通
路に地盤改良材を送り込む地盤改良材供給装置と、地表
に噴き出してくるスライムに含まれる土砂などの固形物
の粒子の粒径を数百ミクロン以下に砕くためのミルや成
分調整手段を有するスライム再生装置と、上記2以上の
ノズルの噴出圧が互いにほぼ等しくなるように圧力調整
可能な圧力調整手段などを有する高圧噴射攪拌法による
地盤改良工法用注入装置を開発した。
【0010】
【実施例】図1、図2および図3は、本願発明のスライ
ムを再利用した高圧噴射攪拌法による地盤改良工法及び
その装置を説明するためのもので、図1における1が地
盤改良材及び再生スライムを噴射するための多重注入
管、10が圧力調整装置を備えた地盤改良材供給装置、
20がスライム再生装置である。このスライム再生装置
は、地表に噴出してくる切削スライムに含まれる土砂の
粒子を数百ミクロン以下、望ましくは30ミクロン程度
に砕くミル21、成分調整装置及び圧力調整装置を備え
ている。また、図1におけるAは地盤、Bはあらかじめ
掘削された穴、Cは改良固結体である。多重注入管1
は、作業機2により回転及び上下動可能に支持されてい
る。
【0011】図2は、多重注入管1として二重管を用い
た実施例における要部断面図で、管の中心には地盤改良
材を導入するための内通路3があり、それを取り囲むよ
うに再生スライムを導入するための外通路4がある。内
通路3に連通して地盤改良材を噴出する第1ノズル5が
設けられている。一方、外通路4にもそれに連通して再
生スライムを噴出する第2ノズル6が設けられている。
そして、内通路3には地盤改良材供給装置10から地盤
改良材が圧力調整装置によって設定圧になるように調整
されて供給され、外通路4にはスライム再生装置20か
ら再生スライムが圧力調整装置によって設定圧になるよ
うに調整されて供給される。
【0012】これにより、第1ノズルからの地盤改良材
の噴射圧力と第2ノズルからの再生スライムの噴射圧力
とはほぼ等しくなり、例えば400kg/cm程度で
噴射される。2つのノズルの圧力調整は、両ノズルの断
面積が同じであれば再生スライムの送り量を等しくする
だけでほぼ等しい噴射圧が得られる。この様に、両ノズ
ルの噴射圧力を等しくすることによって、いずれか一方
のノズルが外圧によって噴射が阻害されたり、逆流が生
じることがなくなる。また、スライム再生装置20は、
再利用する切削スライムに含まれる土砂の粒子を数百ミ
クロン以下、より好適には50ミクロン〜5ミクロンに
砕くミル21を備えているので、高圧にするためノズル
口径を絞っても、含まれる土砂などの固形物の粒子によ
る目詰まりを起こさない。
【0013】つぎに、多重注入管1として三重管を用い
た別の実施例を図3により説明する。図3は、三重管の
要部断面図で、管には3つの通路が同心円状に又は並列
的に設けられている。そのうちの内通路3と中通路7に
は地盤改良材供給装置10、11よりそれぞれ異なる種
類の地盤改良材を導入し、これら2種類の地盤改良材を
噴射直前(又は直後)に混ぜ合わせ、第1ノズル5より
噴射する。一方、中通路7の外側に設けられている外通
路4にはスライム再生装置20より再生スライムが導入
され、第2ノズル6から噴射される。この場合も両ノズ
ル5、6から噴射される液体の圧力は等しくなるように
設定されている。
【0014】さらに、この例においても、スライム再生
装置には再利用する切削スライムに含まれる土砂の粒子
を数百ミクロン以下に砕くミル21が備えてられている
ので、含まれる土砂などの固形物の粒子による目詰まり
を起こさない。なお、上記実施例2においては、内通路
3と中通路7には地盤改良材供給装置よりそれぞれ異な
る種類の地盤改良材を導入した例を示したが、そのうち
の一方には注入・噴射のために空気などを導入しても良
い。
【0015】本発明で用いられる多重注入管1は公知の
ものであり、上記実施例で示したもののほか、種々のタ
イプのものが用いられる。また、圧力調整装置を備えた
地盤改良材供給装置10、多重注入管1を支えている作
業機2及びミル21は、いずれも公知であり、成分調整
装置は、成分を均質にするたの攪拌混合、スライムに含
まれる水分の調整、セメントの追加、粒径の大きい石や
土砂以外のものの排除、さらには砂成分、粘土成分など
が多すぎる場合にはそれらの一部排除や他成分の追加、
のうちの少なくとも1つが行えるものである。
【0016】
【効果】請求項1の発明によれば、次のような効果が得
られる。 1、スライムを再生して利用するので地盤改良材の有効
利用が図れるし、スライム廃棄の費用や廃棄による公害
問題も軽減される。 2、地表に噴き上げてくるスライムに含まれる土砂の粒
径をミルにより数百ミクロン以下に砕いて再生スライム
として利用しているので、噴射口での目詰まりがなく工
事がスムースに行える 3、地盤改良材と再生スライムの噴出圧が同じであるか
ら、いずれか一方の噴射口への逆流がなく、注入中のト
ラブルがない。
【0017】請求項2の発明によれば、次のような効果
が得られる。 1、スライムを再生して完全利用するので地盤改良材に
無駄がなく、スライム廃棄の費用や廃棄による公害問題
も解消される。 2、上記請求項1の発明についての効果2及び効果3に
記載した効果と同様の効果がえられる。
【0018】請求項3の発明によれば、次のような効果
が得られる。 1、ミルを備えているので、再生スライムの粒径を数百
ミクロンにすることができ、目詰まりしない再生スライ
ムを得ることができる。 2、圧力調整装置を備えているので、複数の噴射口の圧
力を互いに等しく一定に保つことができ、いずれのノズ
ルからも逆流が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本願発明の全体構成を示す概念図である。
【図2】は、本願発明で用いる二重管構造の注入管の要
部断面図である。
【図3】は、本願発明で用いる三重管構造の注入管の要
部断面図である。
【符号の説明】
1・・・多重注入管 2・・・作業機 3・・・内通路 4・・・外通路 5・・・第1ノズル 6・・・第2ノズル 7・・・中通路 10・・・地盤改良材供給装置 20・・・スライム再生装置 21・・・ミル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多重注入管の少なくとも1つの通路を介
    して第1ノズルから地盤改良材を高圧で噴射して周囲の
    地盤を崩しながら注入し、前記穴から地表に噴き出して
    くるスライムを再生スライムとして別の通路を介して第
    2ノズルから噴射させる地盤改良工法において、地表に
    噴き出してくるスライムを再生スライムとして利用する
    際、地表に噴き出してくるスライムに含まれる土砂など
    の固形物の粒子の粒径を数百ミクロン以下に砕き、その
    まま又は成分調整を行ってから多重注入管の少なくとも
    もう1つの通路に圧入すると共に、上記第1ノズルの噴
    出圧と第2ノズルの噴出圧とがほぼ等しくなるように圧
    力調整されている高圧噴射攪拌法による地盤改良工法。
  2. 【請求項2】 多重注入管の少なくとも1つの通路を介
    して第1ノズルから地盤改良材を高圧で噴射して周囲の
    地盤を崩しながら注入し、前記穴から地表に噴き出して
    くるスライムに含まれる土砂などの固形物の粒径を数百
    ミクロン以下に砕き、そのまま又は成分調整を行ってか
    ら再生スライムとしてを別の通路を介して第2ノズルか
    ら噴射さることを所定の時間続け、再生スライムの量が
    増えてきたら第1ノズルからの地盤改良材の噴射を止
    め、地盤改良材を送っていた通路にも再生スライムを送
    り第1ノズルから噴出するようにした地盤改良工法であ
    って、上記第1ノズルの噴出圧と第2ノズルの噴出圧と
    がほぼ等しくなるように圧力調整されている高圧噴射攪
    拌法による地盤改良工法。
  3. 【請求項3】 少なくとも2つ以上の通路とそれらに連
    通する2以上のノズルとを持つ多重注入管と、該多重注
    入管を上下動及び回転可能に支持する作業機と、前記多
    重注入管の一方の通路に地盤改良材を送り込む地盤改良
    材供給装置と、地表に噴き出してくるスライムに含まれ
    る土砂などの固形物の粒子の粒径を数百ミクロン以下に
    砕くためのミルのみ又はミルに加えて成分調整手段を少
    なくとも有するスライム再生装置と、上記2以上のノズ
    ルの噴出圧が互いにほぼ等しくなるようにする圧力調整
    手段とを有する高圧噴射攪拌法による地盤改良工法用注
    入装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005054492A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Raito Kogyo Co Ltd 地盤改良工法における排泥の再利用方法およびその装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4488403B2 (ja) * 2003-08-06 2010-06-23 ライト工業株式会社 地盤改良工法における排泥の再利用方法およびその装置

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