JPH108487A - 地中構造物の補修工法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】比較的限られたスペースで、大がかりな掘削を
伴わずに損傷箇所付近の地盤改良を局部的に行うことが
できる地中構造物の補修方法を提供する。 【解決手段】地中構造物としての基礎杭２の予め推定し
た損傷箇所２ａを補修する地中構造物の補修工法におい
て、掘削用カッタ６によって基礎杭２の近傍の地盤を鉛
直方向に損傷箇所２ａの推定深さまでボーリングした
後、損傷箇所２ａの近傍の地盤を水平方向にボーリング
して損傷箇所２ａにアクセスし、前記掘削用カッタ６に
装備された地盤改良材噴出ノズル１１を回転させつつ、
この地盤改良材噴出ノズル１１から地盤改良材を注入撹
拌させ、前記損傷箇所周辺を地盤改良することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基礎杭等の地中構
造物に発生した損傷を補修する地中構造物の補修工法及
びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】基礎杭等の地中構造物における損傷にお
いて、洗掘、河床低下、地盤沈下によって発生した損傷
に対しては、一般に捨石、砂、軽量コンクリート等によ
る埋め戻しが行われ、また、荷重の増加、材料の風化、
老化、地震等による損傷に対しては、増杭、アンダピニ
ング、場合によっては他の連壁基礎等による補強などの
方法が従来工法として行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の工法によって、損傷した地中構造物、例えば基
礎杭を補修する場合、基礎杭の周辺の地盤を損傷箇所ま
で深く掘削する必要があり、地盤を大量の掘削し、埋め
戻しを伴う大がかりな補修工事となるため、莫大な施工
時間及びコストがかかっていた。また、基礎杭の周辺の
地盤を掘削するにしても、近くに他の地中構造物や地上
構造物が存在している場合には掘削作業が困難であると
ともに、他の構造物に悪影響を及ぼすことになり、場所
的な制約もあることから、補修対象部分も限定されるた
め、仮に損傷箇所が把握できたとしても容易に補修でき
ないという事情がある。

【０００４】本発明は、前記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、比較的限られたスペー
スであっても、大がかりな掘削を伴わずに損傷箇所にア
クセスできると共に、その損傷箇所の近傍の地盤を改良
して補修でき、効率的に低コストで行うことができる地
中構造物の補修方法及びその装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、請求項１は、地中構造物の予め推定した
損傷箇所を補修する地中構造物の補修工法において、掘
削用カッタによって前記地中構造物の近傍の地盤を鉛直
方向に損傷箇所の推定深さまでボーリングした後、損傷
箇所の近傍の地盤を水平方向にボーリングして損傷箇所
にアクセスし、前記掘削用カッタに装備された地盤改良
材噴出ノズルを回転させつつ、この地盤改良材噴出ノズ
ルから地盤改良材を注入撹拌させ、前記損傷箇所周辺を
地盤改良することを特徴とする。

【０００６】請求項２は、請求項１において、地中構造
物の損傷箇所近傍全周を地盤改良することを特徴とす
る。請求項３は、請求項１または２において、掘削用カ
ッタに撮像装置を設け、地中構造物の損傷箇所における
損傷度を観察しながら地盤改良することを特徴とする。

【０００７】請求項４は、地中構造物の予め推定した損
傷箇所を補修する地中構造物の補修装置において、フレ
キシブルチューブと、このフレキシブルチューブの先端
部に設けられ地盤を鉛直方向及び水平方向にボーリング
する掘削用カッタと、前記フレキシブルチューブの先端
部に設けられ掘削した地盤に地盤改良材を噴射する地盤
改良材噴射ノズルとを具備したことを特徴とする。

【０００８】請求項５は、請求項４の掘削用カッタは、
地中構造物の損傷箇所における損傷度を観察する撮像装
置を備えていることを特徴とする。本発明は、あらかじ
め打撃法等により損傷箇所を推定し、損傷箇所周辺の地
盤改良を行なって、局部的に損傷箇所を補修し、構造物
の耐力を増大させることを特徴とするものである。

【０００９】そのため、補修装置は、補修装置自体が鉛
直方向及び水平方向のボーリングに対応し得るフレキシ
ブルケーブルの先端部に掘削用カッタを有した掘削機構
を備えると共に、掘削用カッタに損傷度を確認するため
の撮像装置を内蔵し、さらに、掘削用カッタには地盤改
良材を注入撹拌させる地盤改良材噴出ノズルを設けたこ
とにある。

【００１０】したがって、鉛直・水平ボーリングによ
り、あらかじめ推定した地中構造物の損傷箇所へのアク
セスができ、また、損傷箇所へのアクセスした後、撮像
装置によって損傷箇度を確認することができ、適切な補
修方法が逐次できる。さらに、損傷箇所周辺の掘削を行
い、掘削領域から局部的に地盤改良を行ない損傷箇所を
補修できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は地中構造物としてのフーチ
ング１、基礎杭２を示し、この基礎杭２の一部に発生し
た損傷箇所２ａを補修する場合について説明する。フー
チング１の下部に位置する基礎杭２の損傷箇所２ａがあ
らかじめ打撃法等で推定された場合、補修対象の基礎杭
２の近傍の地盤を掘削装置によって鉛直方向にボーリン
グ孔３を掘削する。ボーリング孔３が損傷箇所２ａの推
定深さ付近まで到達すると、損傷箇所２ａへ水平方向に
アクセスするボーリング孔４を掘削する状態を示す。

【００１２】掘削装置は、図２に示すように、フレキシ
ブルケーブルとしてのケーシングチューブ５の先端部に
掘削用カッタ６を備え、鉛直方向のボーリング孔３と水
平方向のボーリング孔４が連通した急曲ボーリングがで
きるようになっている。

【００１３】すなわち、ケーシングチューブ５の先端部
に設けられた回転駆動される掘削用カッタ６は、円板状
のカッタ本体６ａと、このカッタ本体６ａの下面（前端
面）に設けられた多数のカッタ刃６ｂとから構成されて
いる。前記カッター本体６ａの一部にはモニター用開口
部７が穿設されており、このモニター用開口部７に対向
する前記カッタ本体６ａの上面（後端面）にはチューブ
状のカイド８に囲繞された撮像装置、例えば固体撮像素
子（以下、ＣＣＤカメラ９という）が設けられている。
このＣＣＤカメラ９はフレキシブルなケーブル１０を介
して地上に設置された補修装置（図示しない）に接続さ
れている。さらに、前記掘削用カッタ６の上面には地盤
改良材噴出ノズル１１が設けられている。この地盤改良
材噴出ノズル１１は外周面に放射方向に複数の噴出口１
１ａを有しており、前記ケーシングチューブ５を介して
地上から注入された地盤改良効果のある注入材（地盤改
良材）１２を撹拌しながら噴出できるようになってい
る。

【００１４】次に、基礎杭２の一部に発生した損傷箇所
２ａを補修する工法について説明する。掘削用カッタ６
によって基礎杭２の一部に発生した損傷箇所２ａの近傍
の地盤を掘削後、掘削用カッタ６の回転を停止する。次
に、ガイド８を案内としてＣＣＤカメラ９をスライドさ
せ、モニター用開口部７からＣＣＤカメラ９を送り出
し、ＣＣＤカメラ９を掘削用カッタ６の外部に突出す
る。そして、ＣＣＤカメラ９によって基礎杭２の損傷箇
所２ａを撮像して損傷度の詳細な確認を行う。

【００１５】損傷箇所２ａを確認した後、ＣＣＤカメラ
９を引き込んで元に戻し、モニター用開口部７を閉孔
し、再度掘削用カッタ６を回転させて損傷箇所２ａ周辺
を図４のように基礎杭２の外周の半分程度を掘削する。

【００１６】次に、掘削用カッタ６を回転させると同時
に、図３に示すように、掘削用カッタ６に装備された地
盤改良材噴射ノズル１１の噴出口１１ａから止水、地盤
改良効果のある注入材（地盤改良材）１２を噴出して撹
拌しながら、図５に示すように地盤改良部１３を形成す
る。地盤改良部１３の形成は損傷箇所２ａの程度に応じ
てなされるが、基礎杭２が折損している場合は、図５と
同様にしてもう一方の側の掘削・地盤改良を行ない、損
傷箇所２ａのある基礎杭２の全周に地盤改良部１３を形
成し、基礎杭２を補強する。なお、掘削方法としてウオ
ータジェットを用いたり、地盤改良材１２を撹拌翼から
圧入して撹拌混合することも可能である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項
１，２によれば、地中構造物の近傍の地盤を鉛直方向に
損傷箇所の推定深さまでボーリングした後、水平方向に
ボーリングして損傷箇所にアクセスし、地盤改良材噴出
ノズルから地盤改良材を注入して損傷箇所周辺を地盤改
良することにより、比較的限られたスペースで、大がか
りな掘削を伴わずに損傷箇所付近の地盤改良を局部的に
行うことができるため、効率よく、低コストで構造物の
耐力を増大する工法を提供できる。

【００１８】請求項３によれば、損傷箇所を撮像装置で
撮像することにより損傷度をモニターで確認でき、損傷
度に応じて確実に補修できる。請求項４によれば、フレ
キシブルチューブの先端部に地盤を鉛直方向及び水平方
向にボーリングする掘削用カッタを設けると共に、掘削
した地盤に地盤改良材を噴射する地盤改良材噴射ノズル
を設けることにより、比較的限られたスペースで、大が
かりな掘削を伴わずに損傷箇所付近の地盤改良を局部的
に行うことができるため、効率よく、低コストで構造物
の耐力を増大する補修装置を提供できる。

【００１９】請求項５によれば、フレキシブルチューブ
の先端部に地中構造物の損傷箇所における損傷度を観察
する撮像装置を備えることにより、損傷度をモニターで
確認でき、損傷度に応じて確実に補修できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示し、地中構造物の
補修工法の説明図。

【図２】同実施形態の掘削装置の先端部の側面図。

【図３】同実施形態の掘削装置の先端部の正面図。

【図４】同実施形態の地盤掘削状態を示す平面図。

【図５】同実施形態の地盤改良材の噴出状態を示す平面
図。

【符号の説明】

５…ケーシングチューブ ６…掘削用カッタ ９…ＣＣＤカメラ １１…地盤改良材噴射ノズル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地中構造物の予め推定した損傷箇所を補
   修する地中構造物の補修工法において、 掘削用カッタによって前記地中構造物の近傍の地盤を鉛
   直方向に損傷箇所の推定深さまでボーリングした後、損
   傷箇所の近傍の地盤を水平方向にボーリングして損傷箇
   所にアクセスし、前記掘削用カッタに装備された地盤改
   良材噴出ノズルを回転させつつ、この地盤改良材噴出ノ
   ズルから地盤改良材を注入撹拌させ、前記損傷箇所周辺
   を地盤改良することを特徴とする地中構造物の補修工
   法。
2. 【請求項２】 地中構造物の損傷箇所近傍全周を地盤改
   良することを特徴とする請求項１記載の地中構造物の補
   修工法。
3. 【請求項３】 掘削用カッタに撮像装置を設け、地中構
   造物の損傷箇所における損傷度を観察しながら地盤改良
   することを特徴とする請求項１または２記載の地中構造
   物の補修工法。
4. 【請求項４】 地中構造物の予め推定した損傷箇所を補
   修する地中構造物の補修装置において、 フレキシブルチューブと、このフレキシブルチューブの
   先端部に設けられ地盤を鉛直方向及び水平方向にボーリ
   ングする掘削用カッタと、前記フレキシブルチューブの
   先端部に設けられ掘削した地盤に地盤改良材を噴射する
   地盤改良材噴射ノズルとを具備したことを特徴とする地
   中構造物の補修装置。
5. 【請求項５】 掘削用カッタは、地中構造物の損傷箇所
   における損傷度を観察する撮像装置を備えていることを
   特徴とする請求項４記載の地中構造物の補修装置。