JPS5827364B2 - 地盤改良工法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軟弱地盤の安定をはかるために地盤硬化剤を地
中に噴射注入するいわゆるグラウトによる地盤改良工法
と装置に。

関するものである従来グラウト工事はポーリングを行っ
て地中に注入管を挿入し、注入管からいきなり硬化剤を
噴射注入することにより行なわれているが、自然注入の
場合には地盤の疎密関係から硬化剤の注入範囲を予測す
ることが困難なため、所期する固結層を造成することが
できなかったり、余分の硬化剤を注入したりした。

また高圧による強制圧入の場合には硬化剤の量が地盤の
空隙率に対してどうしても過多となるため、後に地表面
の隆起現象を起す結果となっている。

またシルト層、砂層、砂まじりの礫層には粘性土が多く
含まれており、これが硬化剤を弱める結果を招いている
。

従来、硬化剤注入によって地中に大径の円柱状硬化層を
造成するために硬化剤噴流そのものを空気で包囲して噴
射する方法がとられてきたが硬化剤自体をエアーで包む
と硬化剤自体にエアーリフト効果を生じてしまうため、
硬化剤に無駄を生じる一方、粘性土の排出洗出しの効果
までは期待し得なかった。

本発明は硬化剤ではなく清水に上ってエアー包囲による
飛距離の延長と、エアーリフト効果による粘性土排出の
両効果を得ると共に、硬化剤の無駄を防ぎ、清水によっ
て改良された地層に最も効果的に且つ広範囲に硬化剤の
注入を行なうものである。

更に本発明は上下二段の噴射孔による清水噴射と清水の
エアー包合噴射による地盤の掘削洗い出しとエアーリフ
トによる粘性土排除を行なうと共に、超音波モニターに
よる空隙域の測定、注入量の算定、硬化剤注入切替時期
の決定を行なって固結効果が良く、確実な注入を行なう
と共に、硬化剤の過多注入を防止して無１駄と施工後の
地盤隆起等の不都合な現象を防止しようとするのである
。

以下図面に従って本発明の詳細な説明する。

１は内管ａと中管す及び外管Ｃからなる三流路注入ロッ
ドで、先端にはヘッド２が装着し、ヘッド２の先端側壁
に第一噴射孔３を設けて第一流路４に連通させ、その上
部に位置する先端側壁には内管ａによって構成される第
二流路に通じた第二噴射孔５が開口し、この噴射孔５を
包囲して環状に開口する第三噴射孔６が内管ａと中管す
によって構成される第三流路に連通ずる更にロッド１の
先端には超音波エコーの発信によって清水充填域を測定
し、そのデータを地上に送る超音波モニターが設置され
ている。

また注入ロッド１は夫々スイベル７ 、７’ 、 ？”
を介して硬化剤、清水、空気の供給機構に連絡している
。

ロッド１は、ポーリング機Ａにより昇降及び回転があた
えられる。

ポーリング機Ａは、昇降部材９を嵌めた案内レール１０
を有する帯状枠１１を傾倒できるように基枠８上に支持
部材を備えた昇降部材９に軸により支持されて設け、帯
状枠１１には上下にスプロケット１２．１３を設けて前
記昇降部材９に端部を結着したチェーン１４を掛架して
昇降部材９を上下動するようにする。

前記スプロケットのうち最下部のスプロケット１３の軸
１３／にはスプロケット１４を設けて駆動側とチェーン
１５を介して連絡させる。

前記駆動側はモーター１６、減速機１７を設は減速機１
７からの出力を前記チェーン１５に連絡させる。

昇降部材９ににはチャック装置を設けると共にモーター
を搭載して、モーターの回転で注入管１に回転をあたえ
ている。

上記の構成から明らかなように帯状枠１１に設けた昇降
部材９のチャック装置で注入ロッド１を挾持してモータ
ーの駆動で回転をあたえ、更に昇降部材９はモーター１
６の駆動で昇降できるようにして、注入管１に清水と空
気を高圧で供給し、更に注入管１を回転しながら下降さ
せると注入管１の先端側に設けた各噴射孔から高圧水等
が噴射するようになっている。

このように構成されたロッド１の第一流路と第二流路に
清水、第三流路にエアーを圧送しながら、対象地盤に回
転下降させると、第一噴射孔３からの清水噴流がロッド
１の下降掘削に潤滑性を与えると共に噴射された水が周
辺土壌中に充填されて泥臭域を造る。

第二噴射孔５からの清水噴流は第三噴射孔６からのエア
ー噴流に包囲されて衝撃力を増加して周辺土壌を粉砕切
削しながら、第一噴射孔からの清水噴流による泥臭化に
よって溶出された粘性土を更に掘削洗出して、噴射孔６
からのエアーによって発生するエアリフト効果によって
地上に排出する。

下降掘削が進捗するとロッド先端の超音波モニターが作
動し、噴流水によって充填された空隙部を超音波エコー
が充填水を辿って測定して地上に送信するので地上にお
いてロッド１の下降に伴なって行なわれる噴流による切
削とキャビティの状況を把握し、深度と硬化剤注入量を
決定する。

所定深度に達したところで、第一流路４への清水圧送に
硬化剤圧送に切替えると共にロッド１を回転上昇させる
と、噴射孔５，６からのエアー包囲清水噴流が粘性土を
浮上させてリフトし地上に排出する一方、第一噴射孔３
はエアー包囲噴流から所定間隔をおいた下方に位置して
いるので、硬化剤噴流はエアーリフト効果の影響を受け
ることなく適切な圧力によって確実に注入充填される。

また硬化剤の充填状況は超音波モニターによって把握さ
れて行くので、過多注入のおそれもなく、注入施工後の
地盤変化を防ぎ、確実な地盤改良効果をあげることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明地盤
改良装置の断面図、第２図は注入管の一部先端の断面図
である。 １・・・・・・注入管、２・・・・・・ヘッド、３・・
・・・・ノズル、４・・・・・・硬化剤通路、５・・・
・・・高圧水噴射口、６・・・・・・空気噴射口、７・
・・・・・スイベル、８・・・・・・基枠、９・・・・
・・昇降部材、１０・・・・・・案内レール、１１・・
・・・・帯状枠、１２，１３・・・・・・スプロケット
、１３′・・・・・・スプロケット軸、１４・・・・・
・スプロケット、１５・・・・・・チェーン、１６・・
・・・・モーター、１７・・・・・・減速機、Ａ・・・
・・・ポーリング機、Ｓ・・・・・・硬化剤、Ｒ・・・
・・・空気、Ｈ・・・・・・清水、ａ・・・・・・内管
、ｂ・・・・・・中管、Ｃ・・・・・・外管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 三流路を有する注入ロッドの下部側壁に、第一流路
   から連通ずる第一噴射孔、第一噴射孔から所定の間隔を
   おいた上部に第二流路から連通ずる第二噴射孔、第二噴
   射孔を環状に包囲して第三流路から連通ずる第三噴射孔
   を各開口し、第一流路と第二流路に清水、第三流路にエ
   アーを圧送しながら注入ロッドを対象地盤中に回転下降
   させ、第一噴射孔からの噴流水により潤滑と泥臭域の造
   成をし、第二噴射孔力；らの噴流水は第三噴射孔からの
   エアー噴流に包囲されて地盤を粉砕しつつ第一噴射孔の
   噴流水と共に泥臭域を造成し第三噴射孔カラのエアーに
   よって発生するエアリフト効果によって粘性土を含んだ
   泥臭を地上に排出する一方、注入ロッド先端に設けた超
   音波モニターによって洗い出し域の範囲と深度を測定し
   、所定深度において第一噴射孔の噴射を清水から硬化剤
   の噴射に切替え、第二第三噴射孔からのエアー包囲清水
   噴流を継続しながら、ロッドを回転上昇させて硬化剤を
   注入して地盤の改良を行なうことを特徴とした地盤改良
   方法。 ２ 下端側壁に設けられた第一噴射孔に連通ずる第一流
   路と第一噴射孔から所定の間隔をおいた上部に設けた第
   二噴射孔に連通ずる第二流路と第二噴射孔を環状に包囲
   して開口する第三噴射孔に連通ずる第三流路の三流路を
   有する注入ロッドを回転上下動機構に連繋支持させると
   共に注入ロッドの先端に超音波モニターを設置して成る
   地盤改良装置。