JPH10183603A - 連続地盤改良方法 - Google Patents

連続地盤改良方法

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JPH10183603A
JPH10183603A JP34846796A JP34846796A JPH10183603A JP H10183603 A JPH10183603 A JP H10183603A JP 34846796 A JP34846796 A JP 34846796A JP 34846796 A JP34846796 A JP 34846796A JP H10183603 A JPH10183603 A JP H10183603A
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Atsuo Fukuda
厚生 福田
Shigeru Yoshida
茂 吉田
Shuji Kami
上  周史
Hidemi Matsumoto
英美 松本
Kazuyoshi Ota
和善 太田
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  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強度発現しにくい地盤に対しても、砂質土地
盤に対して固化材との攪拌,混合を行う場合と同様の強
度を改良体に与え、深度方向に均一な強度を持つ地盤改
良体を構築する。 【解決手段】 改良対象地盤の土砂の一部を砂質土9に
置換した後に、カッターポスト2とその外周を循環する
無端チェイン3からなる掘溝装置1を、無端チェイン3
を循環させながら連続的に移動させ、前記砂質土9を含
む範囲の土層を無端チェイン3の切削攪拌爪4で切削し
ながらその切削土と固化材8を攪拌,混合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は深層混合処理によ
る地盤改良を実施する対象地盤が強度発現しにくい地盤
である場合にも、深度方向に均一な強度を持つ改良体に
地盤改良する連続地盤改良方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例えば
微粒子分が多く、且つ含水比が高い地盤や、有機質分の
含有量が多いために固化材の固結が阻害される地盤のよ
うに、深層混合処理による地盤改良を実施しても強度が
発現しにくい地盤に対しては従来、固化材の添加量を増
やすか、固化材スラリーの水セメント比を小さくする等
の対策が採られる。これらの対策は改良強度を高くする
必要がある場合にも行われる。
【0003】前者の方法によれば、添加量の増加により
コストの増大と、固化材を含んだ建設残土の大量発生の
問題を招き、後者の方法における固化材スラリーの施工
上、実用的な水セメント比の下限値は60%程度であるた
め、水セメント比を小さくする方法には限界がある。
【0004】固化材スラリーを使用せずに、固化材を粉
体のまま使用する方法もあるが、固化材の搬送手段とし
て圧縮空気が使用されるため、その影響が周辺環境に及
ぶ他、周辺地盤の変状や圧縮空気の噴出が発生する問題
がある。
【0005】固化材としてセメントスラリーではなく、
細骨材を含むモルタルを注入する方法も考えられるが、
ミキシングプラントでの計量,混練等の煩雑な作業を必
要とすることと、セメントを含んだ残土が大量発生する
等の問題を伴うことから、実用性に欠ける。
【0006】一方、従来の深層混合処理工法で用いられ
る、鉛直軸回りに回転する攪拌翼を持つ攪拌装置によれ
ば、攪拌翼が一定深度位置の土砂を原位置で固化材と攪
拌,混合するに過ぎないため、改良体の強度は元々の土
質に応じて分布し、深度方向に全長に亘って均一な強度
に改良することはできない。
【0007】この発明は上記背景より、強度発現しにく
い地盤に対しても、深度方向に均一な強度を持つ地盤改
良体を構築する方法を提案するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明では改良対象地盤
の土砂の一部を砂質土に置換した後に、カッターポスト
とその外周を循環する無端チェインからなる掘溝装置を
用いて地盤改良することにより、強度発現しにくい地盤
に対しても、砂質土地盤に対して固化材との攪拌,混合
を行う場合と同様の強度を改良体に与え、深度方向に均
一な強度を持つ地盤改良体を構築する。
【0009】深層混合処理工法により土砂と固化材を攪
拌,混合する方法では完成する改良体の強度が粘性土地
盤より砂質土地盤の方が高まる傾向があることから、強
度発現しにくい地盤の土砂の一部を砂質土に置換してお
くことにより、強度発現しにくい地盤に対しても、砂質
土地盤を深層混合処理することと同等の効果が得られ、
強度発現しにくい地盤をその状態のまま地盤改良する場
合より改良体の強度が高まり、置換量の設定により改良
体の強度も自由に設定可能になる。
【0010】またカッターポストの上端と下端間を循環
する無端チェインからなる掘溝装置を用い、無端チェイ
ンに突設される切削攪拌爪により砂質土を含む範囲の土
層を切削しながらその切削土と固化材を攪拌,混合する
ことにより、深度方向に全長に亘って均一な強度を持つ
改良体を構築することが可能になる。
【0011】砂質土との置換により発生する建設残土は
セメント分を含まない普通残土であり、処理が容易であ
るため、固化材の添加量を増やす方法に伴う残土処理の
問題は発生しない。また固化材の投入量は砂質土と置換
しない場合より少なくて済むため、セメント分を含んだ
残土の発生は最小に抑えられる。
【0012】原地盤の土砂は改良深度に対応した深度ま
で砂質土と置換され、掘溝装置のカッターポストを最も
下降させた状態でその下端が位置する深度まで改良する
場合には、請求項2に記載のように砂質土は深度方向に
長く柱状に置換される。表層部分のみを改良する場合に
は請求項3に記載のように砂質土は掘溝装置の進行方向
に長く梁状に置換される。いずれの場合も、砂質土は掘
溝装置の進行方向に連続的に、もしくは断続的に配置さ
れる。
【0013】請求項4では無端チェインの、カッターポ
ストを挟んで進行方向前方側に位置する区間が下降する
向きに無端チェインを循環させることにより、固化材を
掘溝装置に対して進行方向前方側の地上に散布しておく
だけで、固化材と切削土の攪拌,混合が行え、固化材の
供給が簡単になり、攪拌,混合の効率も上がる。
【0014】請求項4ではまた、下記の請求項5におい
て掘溝装置を引き上げた後に下降させるときに、無端チ
ェインの循環の向きが下降の向きと一致するため、無端
チェインの切削攪拌爪による切削の効率が上がる。
【0015】請求項5では掘溝装置をその移動の途中で
地表側へ引き上げる操作と、引き上げた状態から、カッ
ターポストの軸を掘溝装置の進行方向に直交する面内に
位置させた状態でその軸の方向に掘溝装置を下降させる
操作を繰り返しながら、切削攪拌爪による切削と、切削
土と固化材の攪拌,混合を行うことにより、改良深度が
大きい場合の施工能率の向上を図る。
【0016】改良深度が大きい場合にはカッターポスト
が受ける地盤からの抵抗により上端側が下端側に対して
相対的に先行し、カッターポストが傾斜する傾向が生ず
るため、掘溝装置を前進させることが困難になるが、掘
溝装置を引き上げる操作と、カッターポストの角度を修
正した後に下降させる操作を繰り返すことにより、カッ
ターポストの下端側の地盤の切削を、地盤からの抵抗を
低減しながら行えるため、カッターポストの傾斜に関係
なく、一定の速度で掘溝装置を前進させることが可能に
なり、施工能率が向上する。
【0017】
【発明の実施の形態】請求項1の発明は改良対象地盤の
土砂の一部を砂質土9に置換した後、掘溝装置1を用い
て前記砂質土9を含む範囲の土層を掘溝装置1の切削攪
拌爪4で切削しながらその切削土と固化材8を攪拌,混
合し、地盤改良体7を構築する方法である。改良対象地
盤は強度発現しにくい地盤に限らない。
【0018】掘溝装置1は図1に示すようにカッターポ
スト2とその外周に張架される、切削攪拌爪4が突設さ
れた無端チェイン3からなり、ベースマシン5に搭載さ
れた油圧シリンダによってカッターポスト2がフレーム
6に沿い、ベースマシン5を反力として水平方向に移動
させられ、循環する無端チェイン3の切削攪拌爪4が地
盤を溝状に切削しながら、カッターポスト2から吐出さ
れる,もしくは地上から供給される固化材8と切削土を
混合することにより地盤改良し、壁状に連続する地盤改
良体7を構築する。
【0019】固化材8はスラリー状の場合には地上から
無端チェイン3が地中に入り込む側から投入される、も
しくはカッターポスト2の下端部付近から吐出される
他、地上部付近から注入される。粉体,またはペレット
状の場合には地上部付近の、無端チェイン3が地中に入
り込む側から投入,あるいは散布される他、図3に示す
ように予め地上に所定量だけ散布される。
【0020】固化材8を事前に地上に散布しておく図3
の場合は、地上の固化材8をその位置から無端チェイン
3の循環と共に直接地中に引き込み、地中での砂質土9
を含んだ地盤との攪拌,混合を確実にするために、請求
項4の方法により無端チェイン3の、カッターポスト2
を挟んで進行方向前方側に位置する区間が下降する向き
(掻き下げ方向)に無端チェイン3を循環させる。この
場合は無端チェイン3の循環の向きと逆向きの、地盤か
らの抵抗により無端チェイン3を循環させるモータの負
荷が大きくなる傾向があるため、適宜、上記と逆向きの
掻き上げ方向の循環が加えられる。
【0021】図1は砂質土9を柱状に、掘溝装置1の進
行方向に断続的に置換した場合を示す。この場合、砂質
土9はバイブロフローテイション工法やサンドコンパク
ション工法による他、ケーシングを利用することにより
原地盤の土砂の一部が排出された孔内に充填され、土砂
と置換された砂質土9の柱が形成される。砂質土9の柱
は必ずしも地盤改良体7の下端までの高さを持つ必要は
ない。
【0022】砂質土9の粒度と置換量は固化材8との混
合による地盤改良体7の強度が目標とする強度となるよ
うに調整され、事前に室内試験等により決定される。具
体的には地盤改良体7の幅と深さの関係から、柱状の場
合の砂質土9の径と長さが決まる。
【0023】図2,図3は柱状に砂質土9を掘溝装置1
の進行方向に連続的に配置した場合を示す。
【0024】図4は砂質土9を掘溝装置1の進行方向に
長く梁状に、その方向に連続的に、もしくは断続的に置
換した場合を示す。この場合は油圧ショベル等により表
層側の地盤を掘削して排出した溝内に砂質土9が充填さ
れる。この場合も地盤改良体7の強度との対比から砂質
土9の粒度と置換量が決まる。
【0025】図5〜図7は請求項5の発明の施工要領を
示す。この発明では掘溝装置1は図示するようにワイヤ
ロープ10を用いることにより、または掘溝装置1の水平
移動用の油圧シリンダとは別に設置された油圧シリンダ
によってベースマシン5に対して昇降自在に支持され
る。
【0026】無端チェイン3の循環と共に掘溝装置1を
水平移動させている最中に図5に示すように掘溝装置1
が傾斜したときに、掘溝装置1を地表側へ引き上げる操
作と、引き上げた状態から、図6に示すようにカッター
ポスト2の軸を掘溝装置1の進行方向に直交する面内に
位置するよう、カッターポスト2の傾斜を修正した後、
その軸の方向に掘溝装置1を下降させる操作が繰り返さ
れる。掘溝装置1は上昇後、自重で下降させられる。
【0027】掘溝装置1は鉛直面をなす地盤改良体7に
限らず、鉛直面に対して傾斜した地盤改良体7を構築す
る場合もあるため、カッターポスト3の軸の修正は必ず
しも鉛直方向を向ける場合に限らない。
【0028】引き上げ後の掘溝装置1の下降時、無端チ
ェイン3による切削面はカッターポスト2の下端側から
上端側へかけて進行方向へ向かう向きに傾斜しているた
め、切削攪拌爪4による切削が効率的に行われるよう、
無端チェイン3は前記した掻き下げの向きに循環させら
れる。
【0029】図6の状態で掘溝装置1を目標深度まで下
降させた後、そのまま無端チェイン3を循環させなが
ら、水平に移動させることにより図7に示すように地盤
の切削面がカッターポスト2の軸に平行になる。
【0030】
【発明の効果】改良対象地盤の土砂の一部を砂質土に置
換した後に、カッターポストとその外周を循環する無端
チェインからなる掘溝装置を用いて地盤改良する方法で
あるため、強度発現しにくい地盤に対しても、砂質土地
盤に対して固化材との攪拌,混合を行う場合と同様の強
度を改良体に与えることができ、置換量の設定により改
良体の強度も自由に設定できる。
【0031】またカッターポストの上端と下端間を循環
する無端チェインにより地盤改良の切削と、攪拌,混合
を行うため、深度方向に均一な強度を持つ地盤改良体を
構築することができる。
【0032】砂質土との置換により発生する建設残土は
セメント分を含まない普通残土であるため、処理が容易
であり、また固化材の投入量は砂質土と置換しない場合
より少なくて済むため、セメント分を含んだ残土の発生
は最小に抑えられる。
【0033】固化材を粉体やペレット状で使用する場合
にも圧縮空気の使用を必要しないため、周辺環境に対し
て悪影響を与えることがない。
【0034】請求項4では無端チェインの、カッターポ
ストを挟んで進行方向前方側に位置する区間が下降する
向きに無端チェインを循環させるため、固化材を地上に
散布しておく場合の固化材と切削土の攪拌,混合の効率
が上がり、請求項5において掘溝装置を引き上げた後に
下降させるときにも無端チェインの切削攪拌爪による切
削の効率が上がる。
【0035】請求項5では掘溝装置をその移動の途中で
地表側へ引き上げる操作と、引き上げた状態から、カッ
ターポストの軸の向きを修正した状態でその軸の方向に
掘溝装置を下降させる操作を繰り返しながら、切削攪拌
爪による切削と、切削土と固化材の攪拌,混合を行うた
め、カッターポストが傾斜した場合にもカッターポスト
の傾斜に関係なく、一定の速度で掘溝装置を前進させる
ことが可能になり、施工能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】砂質土を柱状に置換した場合の、掘溝装置によ
る地盤改良の様子を示した立面図である。
【図2】砂質土の柱が掘溝装置の進行方向に連続的に配
置されている場合の掘溝装置との関係を示した横断面図
である。
【図3】砂質土の柱が掘溝装置の進行方向に連続的に配
置され、固化材を地上に散布しておく場合に、請求項4
の方法により切削と攪拌,混合を行う様子を示した立面
図である。
【図4】砂質土を梁状に置換した場合の、掘溝装置によ
る地盤改良の様子を示した立面図である。
【図5】掘溝装置が移動中に傾斜したときの様子を示し
た立面図である。
【図6】請求項5の方法により切削と攪拌,混合を行う
様子を示した立面図である。
【図7】図6の状態から掘溝装置を前進させたときの様
子を示した立面図である。
【符号の説明】
1……掘溝装置、2……カッターポスト、3……無端チ
ェイン、4……切削攪拌爪、5……ベースマシン、6…
…フレーム、7……地盤改良体、8……固化材、9……
砂質土、10……ワイヤロープ。
フロントページの続き (72)発明者 松本 英美 東京都港区赤坂6丁目13番7号 株式会社 テノックス内 (72)発明者 太田 和善 東京都港区赤坂6丁目13番7号 株式会社 テノックス内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 改良対象地盤の土砂の一部を砂質土に置
    換した後、カッターポストとその外周に張架される、切
    削攪拌爪が突設された無端チェインからなる掘溝装置
    を、無端チェインを循環させながら連続的に移動させ、
    前記砂質土を含む範囲の土層を切削攪拌爪で切削しなが
    らその切削土と固化材を攪拌,混合する連続地盤改良方
    法。
  2. 【請求項2】 砂質土は深度方向に長く、掘溝装置の進
    行方向に連続的に、もしくは断続的に置換されている請
    求項1記載の連続地盤改良方法。
  3. 【請求項3】 砂質土は掘溝装置の進行方向に長く、そ
    の方向に連続的に、もしくは断続的に置換されている請
    求項1記載の連続地盤改良方法。
  4. 【請求項4】 無端チェインの、カッターポストを挟ん
    で進行方向前方側に位置する区間が下降する向きに無端
    チェインを循環させる請求項1乃至請求項3のいずれか
    に記載の連続地盤改良方法。
  5. 【請求項5】 掘溝装置をその移動の途中で地表側へ引
    き上げる操作と、引き上げた状態から、カッターポスト
    の軸を掘溝装置の進行方向に直交する面内に位置させた
    状態でその軸の方向に掘溝装置を下降させる操作を繰り
    返しながら、切削攪拌爪による切削と、切削土と固化材
    の攪拌,混合を行う請求項1乃至請求項4のいずれかに
    記載の連続地盤改良方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003301451A (ja) * 2002-04-12 2003-10-24 Morihide Hashimoto 地盤改良方法
JP2007120302A (ja) * 2007-02-13 2007-05-17 Morihide Hashimoto 地盤改良方法
JP2009041365A (ja) * 2008-11-25 2009-02-26 Raito Kogyo Co Ltd 連続壁の構築方法

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