JPS62148714A - 海底軟弱地盤改良方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、海底の）軟弱地盤の改良方法に関し、特に軟
弱地盤中に打ち込まれた杭回りにソイルセノソｔか庇Ｉ
胡十７．１寺白す辻は閑十ス〔従来の技術〕 従来の軟弱地盤の改良は、第３図に示すように行なわれ
ている。

まず、改良すべき軟弱地盤上の海域における所定の海面
１５上に作業船８を配置させる。なお、作業船８は、ア
ンカー２０を海底面５下に把駐させて係留用ワイヤー１
９を介しながら海面上に係止させる。

次に、作業船８上のウィンチ９を回動させながら、攪拌
用モータ６′と同モータ下方に装着された攪拌用シャフ
ト２１および攪拌ブレード１７を降下させて、攪拌ブレ
ード１７の先端を、海底面５下の軟弱地盤４内に嵌入さ
せる。

つまり、作業船８の一端部に立設された攪拌モータ支持
架構７には、モータ昇降用ガイド部７ｂが形成されてい
て、さらにモータ昇降用ガイド部７ｂには、同ガイド部
７ｂに係合するモータ用がイドローラ１０′を介して攪
拌モータ６′が上下方向に昇降可能に装着されている。

そして、この攪拌モータ６′を降下させる際には、攪拌
モータ６′に一端が連結されて攪拌モータ支持架構７上
端の定滑車７ａに案内されながら他端が船上のウィンチ
９に巻回されたモータ昇降用ワイヤ９ａを、ウィンチ９
の逆転によって送り出すようにして行なう。これにより
、攪拌モータ６′、攪拌用シャフト２１．攪拌ブレード
１７は、その自重でモータ昇降用ガイド部７ｂに案内さ
れながら降下していき、攪拌ブレード１７の先端が軟弱
地盤４内に進入する。

次に、攪拌モータ６′を正転作動して、攪拌用シャフト
２１を介しながら攪拌ブレード１７を回転駆動させる。

この回動に伴い攪拌ブレード１７は、軟弱地盤４内を下
方に向かって前進していく。

そして、攪拌ブレード１７が、軟弱地ｆｉ４内の所定の
深さまで進んだところで、攪拌モータ６′の回動を停止
する。

次に、船上のセメントミルク圧送用ポンプ１２を作動さ
せて、船上のセメントミキサー１１内につ（られなセメ
ントミルクを駆動して、同セメントミルクをセメントミ
ルク圧送用パイプ１３を介しながら攪拌ブレード１７内
に送り込んで攪拌ブレード１７の先端に設けられたセメ
ン）ミルク噴出用７７：ル１６から軟弱地盤４中に噴出
させる。

これと同時に、攪拌モータ６′を逆転させながら攪拌ブ
レード１７を軟弱地盤４内上方に徐々に後退させていく
。

そして、攪拌ブレード１７が海底面５まで」１昇したと
ころで、セメントミルク圧送用ポンプ１２および攪拌モ
ータ６′の各作動を停止する。

この結果、軟弱地盤４中には、固化したセメントと土と
の混合した柱状のソイルセメン）１８ａが形成されて地
盤が改良される。このようなソイルセメン）１８ａを軟
弱地盤４内の所要とする箇所にそれぞれ必要な数だけ形
成する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらＳ上述のような従来の軟弱地盤改良手段で
は、水深の大きな場所では、攪拌用シャフト２１もこれ
に伴い長いものが必要となり、長い攪拌用シャフト２１
は、回転時の振れ回りを防止するためにより剛性の高い
もの、つまりある程度の径の大きさのものにしなければ
ならない。

このため、攪拌用シャフト２１の重量はかなり大きなも
のになり、この攪拌用シャフト２１および攪拌ブレード
１７を駆動する攪拌モータ６′も容量の大きなものにす
る必要があり、さらに、これらの攪拌用シャ７）２１．
攪拌モータ６′を支持する攪拌モータ支持架構７やモー
タ昇降用ガイド部７ｂ、そして作業船８自体もより大き
なものにしなくてはならず、コスト面で大きな問題とな
っている。

また、攪拌用シャフト２１の剛性を高めても、軟弱地盤
４の攪拌時に、攪拌用シャフト２１の振れ回りが防止で
きない場合には、その振れ回りにより、所要の地盤改良
箇所のみに必要最小限だけソイルセメンＨ８ａを形成す
ることが困・難となっている。このため、作業時間およ
び作業コストの増加を招いている。

さらに、固化したセメントと土との混合体であるソイル
セメント１８ａは、土およびコンクリートの特性から圧
縮強度はそなえているが、引張強度が極めて小さいだめ
、改良された軟弱地盤に引張力が作用した際には、その
ソイルセメント１８ａでは、はとんど補強作用がないと
いう問題点もある。

本発明は、上述の問題点の解決をはかろうとするもので
、より軽量で簡素な装置により、大深度海底でも必要箇
所を適切に改良し、しかも改良された地盤に引張力が作
用しても十分に耐えうるような地盤に改良できる海底軟
弱地盤改良方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明の海底軟弱地盤改良方法は、海底軟弱
地盤を改良するに際して、上記海底軟弱地盤にガイド兼
補強材としての杭を打ち込み、回航に攪拌機を嵌入させ
てから、同攪拌機の攪拌ブレードを回転させながら、上
記杭に沿い上記攪拌機を降下させ、同攪拌機が上記杭の
下部の所要位置に到達したのち、同攪拌機を」二記杭に
沿い上昇させながら、上記攪拌ブレードを回転させると
ともに、同攪拌ブレードにおけるノズルからセメントミ
ルクを噴出させて固化させ、上記杭の周囲にソイルセメ
ントを形成することを特徴としている。

〔作　用〕

上述の本発明の海底軟弱地盤改良方法では、海底軟弱地
盤を改良するに際して、まず改良が必要とされる軟弱地
盤箇所に杭を打ち込み、回航に攪拌機を装着して、同攪
拌磯が上記杭に案内されながら軟弱地盤の攪拌およびソ
イルセメントの形成を行なうため、必要とする改良箇所
のみを改良でき、上記杭により攪拌時の回転軸の振れ回
りが防止される。

また、上記フィルセメントは、上記杭の周囲に形成され
、回航が補強材として働いて、特に、上記ソイルセメン
トに引張力が加わった場合には上記杭が上記ソイルセメ
ント、そらにその周囲の軟弱地盤を支持する。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例としての海底軟弱地
盤改良方法について説明すると、第１図は本発明の方法
を直接実施するための装置を示す模式的な構成図、第２
図は同方法により改良された地盤の模式的な断面図であ
る。

第１図に示すように、改良すべき軟弱地盤上の海域にお
ける所定の海面１５上に作業船８を配置させる。なお、
作業船８は、アンカー２０を海底面５下に把駐させて係
留用ワイヤー１９を介しながら海面上に係止させる。

次に、改良すべき軟弱地盤の必要筒所に、杭１を埋設す
る。この杭１は、鋼等の金属製や、その他の材料でも十
分な軸方向引張強度をもったものを用いる。この杭１の
埋設には、作業船８にそなえられた図示しない杭打装置
により行なう。作業船８が杭打装置をそなえていない場
合には、杭打船等を用いて予め杭を埋設しておくように
する。

また、杭１の埋設の際には、杭１の上端部のみは、海底
面５上に突出させるようにする。

そして、杭１の上端に一端を接続された攪拌様装着用ガ
イドワイヤ１ａの他端を攪拌機２の中央穴２ａに通しな
がら、回松伝達架＄３の上端内部の図示しないワイヤ巻
き取り装置に装着する。

なお、攪拌機２は回転伝達架構３を介して攪拌モータ６
に装着され、攪拌モータ６に駆動されて回転するように
なっている。また、攪拌モータ６は、作業船８の一端部
に立設された攪拌モータ支持架構７に支持されていて、
攪拌モータ支持架構７に形成された攪拌機昇降用ガイド
部７ｂに沿って、同ガイド部７ｂに係合した攪拌槻昇降
用ローラ１０を介しながら上下方向に昇降できるように
なっている。この時、攪拌様装着用ガイドワイヤ１ａは
、常に一定の張力が保たれながら、巻かれたり送り出さ
れたりする。

次に、作業船８上のウィンチ９を回動させながら、攪拌
モータ６とともに、攪拌機２を撹拌機装着用ガイドワイ
ヤ１ａに沿って降下させて、攪拌機２の中央穴２ａに杭
１を嵌入させる。

なお、この攪拌モータ６を降下させる際には、攪拌モー
タ６に一端が連結されて攪拌モータ支持架溝７上端の定
滑ｌ１１７　ａに案内されながら他端が船上のウィンチ
９に巻回された攪拌機昇降用ワイヤ９ａを、ウィンチ９
の逆転によって送り出すようにして行なう。

そして、攪拌機２の攪拌ブレード１７の先端が、海底軟
弱地盤４内に進入したら、攪拌モータ６を正転作動じて
、攪拌ブレード１７を回転駆動させる。この回動に伴い
攪拌ブレード１７は、杭１に沿って軟弱地盤４内を下方
に向かって前進していく。

さらに、攪拌ブレード１７が軟弱地盤４内の所定の深さ
まで進んだところで、攪拌モータ６の回動を停止する。

次に、船上のセメントミルク圧送用ポンプ１２を作動さ
せて、船上のセメントミキサー１１内につくられたセメ
ントミルクを駆動して、同セメントミルクをセメントミ
ルク圧送用バイブ１３を介しながら攪拌ブレード１７内
に送り込んで攪拌ブレード１７の先端に設けられたセメ
ントミルク噴出用ノズル１６から軟弱地盤４中に噴出さ
せる。

これと同時に、攪拌モータ６を逆転させながら攪拌ブレ
ード１７を軟弱地ｇ１４内上方に徐々に後退させていく
。

そして、攪拌プレー１−１７が海底面５まで上昇しｒこ
ところで、セメントミルク圧送用ポンプ１２および攪拌
モータ６の各作動を停止する。

この結果、軟弱地盤４中には、第２図に示すように、杭
１の周囲に固化したセメントと土との混合した柱状のソ
イルセメント１８ａが形成される。

このような、杭１を中心としたフィルセメント１８ａを
軟弱地盤４内の所要とする箇所にそれぞれ必要な数だけ
形成する。

上述のように本発明の一実施例としての海底軟弱地盤改
良方法を用いることにより、攪拌８！２による海底軟弱
地盤４の攪拌の際に、杭１が攪拌様２の振れ回Ｉ）を防
止する。このため、攪拌８！２による地盤改良は、大深
度海底においても、必要とする箇所（予め杭１の埋設さ
れた箇所）において確実に行なわれ、作業時間、作業コ
ストの低減化に寄与する。

また、攪拌時に、杭１が攪拌モータ６、回転伝達架構３
．攪拌様２の回転系の一支持点となるため、回転伝達架
構３および上記の回転系を支持する攪拌モータ支持架惜
７が必要とする強度や剛性は小さくなり、これらの架構
３，７を小型化および軽量化て゛きる。このため、地盤
改良装置としてのコストが低減化でき、また攪拌モータ
６や攪拌（幾昇降用ウィンチ９もより１氏出力なものに
することもできる。

さらに、改良された地盤１８は、杭１とその周囲に形成
されたソイルセメン）１８ａとから構成されるため、上
下方向の圧縮力に対しては、主にソイルセメン）１８ａ
が軟弱地盤４を支持し補強し、上下方向の引張力に対し
ては、主に杭１が海底軟弱地盤４を支持し補強する。こ
のようにして、海底軟弱地盤４が確実に補強改良される
のである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の海底軟弱地盤改良方法に
よれば、海底軟弱地盤を改良するに際して、上記海底軟
弱地盤にガイド兼補強材としての杭を打ち込み、同抗に
攪拌様を嵌入させてから、同攪拌磯の攪拌ブレードを回
転させながら、上記杭に沿い上記攪拌様を降下させ、同
攪拌磯が上記杭の下部の所要位置に到達したのち、同攪
＋！ｌ！磯を上記杭に沿い上昇させながら、上記攪拌ブ
レードを回転させるとともに、同攪拌ブレードにおける
ノズルからセメントミルクを噴出させて固化させ、上記
杭の周囲にフィルセメントを形成するという簡素な構成
により、地盤改良にかかる各装置を小型化できるととも
に、海底軟弱地盤内の所要とする箇所のみを確実に改良
できるため、地盤改良のための作業時間を短縮でき、各
装置コストや作業コストも低減化できる利息がある。

さらに、改良された地盤は、ソイルセメント内の杭が、
特に引張力に対して地盤を補強して、海底軟弱地盤を極
めて確実に強化改良できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本発明の一実施例としての海底軟弱地盤改
良方法を示すもので、第１図は同方法を直接実施するだ
めの装置を示す模式的な構成図、第２図は同方法により
改良された地盤の模式的な断面図であり、第３図は従来
の海底軟弱地盤改良方法を説明するための模式的な構成
図である。 １・・杭、１ａ・・撹拌機装着用ガイドワイヤ、２・・
攪拌様、３・・回転伝達架構、４・・海底軟弱地盤、５
・・海底面、６・・攪拌モータ、７・・攪拌モータ支持
架構、７ａ・・定滑車、７１】・・攪拌機昇降用ガイド
部、８・・作業船、９・・攪拌磯昇降用ウィンチ、９ａ
・・攪拌磯昇降用ワイヤ、１０・・攪拌磯昇降用ローラ
、１１・・セメントミキサー、１２・・セメントミルク
圧送用ポンプ、１３・・セメントミルク圧送用パイプ、
１４・・海水、１５・・海面、１６・・セメントミルク
噴出用７ズノ呟１７・・攪拌ブレード、１８・・改良さ
れた地盤、１８ａ・・ソイルセメント、１つ・・係留用
ワイヤー、２０・・アンカー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 海底軟弱地盤を改良するに際して、上記海底軟弱地盤に
   ガイド兼補強材としての杭を打ち込み、同杭に攪拌機を
   嵌入させてから、同攪拌機の攪拌ブレードを回転させな
   がら、上記杭に沿い上記攪拌機を降下させ、同攪拌機が
   上記杭の下部の所要位置に到達したのち、同攪拌機を上
   記杭に沿い上昇させながら、上記攪拌ブレードを回転さ
   せるとともに、同攪拌ブレードにおけるノズルからセメ
   ントミルクを噴出させて固化させ、上記杭の周囲にソイ
   ルセメントを形成することを特徴とする、海底軟弱地盤
   改良方法。