JPS62178620A - 角形地盤改良体の造成方法 - 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、地盤中に土留（山留）壁を造成する土留（山
留）工法として、又は軟弱な深層地盤を改良する深層地
盤改良工法として利用される角形地盤改良体の造成方法
に関するものである。

［従来の技術〕 比較的深い軟弱地盤を改良する工法に、アースオーガー
若しくは攪拌翼でその先端から固化材を吐き出しながら
掘進し、掘削若しくは乱した現地盤の土と混合して硬化
させ地盤改良体を造成して行く方法がある。また、最近
ではアースオーガーで掘削して一旦地上に排出した土に
、固化材を供給してから掘削孔に埋め戻し改良体を造成
する方法も確立されている。

従来、この種の工法には、スクリューオーガーを弔独又
は円形のケーシング内に装着して用いる場合、攪拌翼を
有する混合処理機による場合、あるいはこれらスクリュ
ー又は攪拌翼を複数本通らねたものを用いる場合などが
ある。そして、これらの工法で造成される改良体を連続
した壁状に造成し、必要に応じて鋼材等の芯材を挿入し
て土留（山留）壁として用いたり、一定間隔に配置して
構造物の基礎地盤あるいは盛土・斜面等の安定のために
用いたりしている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来のアースオーガー等により掘進・混合して
形成される改良体は、いずれも断面円形の柱体もしくは
断面ひょうたん型の壁体をなすものであるため、土留壁
として利用する場合も基礎地盤として利用する場合も効
率などの面で必ずしも有利でなかった。

すなわち、土留（山留）工法として利用する場合には、
各円形断面の改良体Ｐ。を第５図のようにｉ４接するも
の同士を一定寸法分αだけラップして打設しなければな
らないため、その分動率が悪くなり、壁体Ｗ。の有効断
面も小さくなる。また、地下構造物の構築にさいし、土
留壁Ｗ。を打設コンクリートの外型枠として使用する場
合は、平滑に仕上げるために、また支保工として切ぼり
、腹起こしを設置するためのブラケットは芯材に溶接す
ることが多く、芯材（Ｈ型鋼）０面までのはつり手間が
必要となる面倒がある。

また、深層地盤改良工法として利用する場合では、改良
体Ｐ。の断面が円形であるため改良率（改良されている
部分の面積／全体の面積Ｘ１００％）が低くなり、特に
第６図に示すような全面改良を実施する場合には、複雑
なラップ施工が必要とされる効率の悪いものとなる。

本発明は、このような従来技術における問題点を解決す
ることができる角形地盤改良体のｉ告成方法を提供する
ものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の方７ノ；は、ケーシング内に装着されたスクリ
ューオーガー若しくは攪拌翼式混合処理機で掘進し、現
地盤の土に固化材を混合して硬化させ地盤改良体を造成
する方法において、前記ケーシングの先端部の外形を角
形に形成したことを特徴としている。

以下、施工機械としてスクリューオーガーを単軸で用い
る場合を例に、本発明を詳述する。この場合、本発明の
方法によると、第１図に示すように、スクリューオーガ
ー１の外周に取り付けられる固定式若しくは脱着式のケ
ーシング２に、その先端所要長の部分２ａの外形を角形
（内形円形）に形成したものを用いる。そして、地盤条
件によっては、その角形先端部２ａの隅角部の内面にス
クリューオーガー１の中心に向けて傾斜する円錐状の傾
斜面４を形成する刃先状の尖出部３を設け、地盤中に角
形断面の改良体Ｐを造成するようにする。ここに、ケー
シング２の角形に形成する先端部２ａの長さは、掘進時
のフリクションが過度にならない限度で地盤に正しく対
応する断面角形の改良体Ｐを造成するのに十分な長さに
調整され、通常は０．５〜３ｍ以上の範囲で選定される
ことになる。

以下に、上記ケーシング２を用いた本発明による施工手
順の一例を第２図に図示して、具体的に説明する。

（１）先端０．５〜３ｍ以上の部分に別体の外枠を取り
付けてその部分２ａを角形（正方形）に形成したケーシ
ング２内にスクリューオーガー１を挿入し、該オーガー
１先端がケーシング２先端より０．５〜１．５ｍ程度下
方に突出するようにセットする。このざい、スクリュー
オーガー１はモータにより回転されるものとし、他方ケ
ーシング２は削孔機５の非回転部分に固定し、自由に脱
着できる構造で取り付けられる。

（２）しかして、スクリューオーガー１が施工計画位置
の鉛直上にくるように削孔機５を位置決めする（第２図
（ａ））。なお１図中６は掘進位置決め用のガイドを示
す。

（３）次いで、固化材粉末又はスラリーを空気圧送１機
械的圧送あるいはスラリーポンプ圧送などの圧送手段に
よりその上端側に接続した注入ホース７等より供給し、
スクリューオーガー１の先端に設けた吐出口（図示省略
）から吐出させながら該スクリューオーガー１を回転さ
せ掘進して行く。このさい、スクリューオーガー１の掘
進する力と、削孔機５の重量による下向きの力で掘進を
促進させるが、地盤条件によって掘進しにくい場合には
ケーシング２先端から突出するスクリューオーガー１の
突出長を大きくして掘進力を増強したり、オーガーヘッ
ド又は羽根の形状を大きくして掘進を容易ならしめる。

そして、この掘進においては、円柱状にスクリューオー
ガー１が掘進して行く後を角形のケーシング先端部２ａ
が追従して降下して行くので、円柱状に削孔された部分
が更にその４隅を削られて強制的に断面角形の孔に拡大
される。このさい、ケーシング２の先端四隅の隅角部に
刃先状の尖出部３が設けられておれば、その内側にオー
ガー中心に向けて傾斜する円錐状の傾斜面４が形成され
ているため、その隅角部で刃先状の尖出部３により削り
取られた士は傾斜面４に案内されてケーシング２内のス
クリュー位置にまで押し込められ、その先端から吐き出
された固化材と混合される（第２図（ｂ））。

（４）こうして所定の計画深度工に到達したならば、士
と固化材粉末又はスラリーとを均一に混合するためケー
シング２と共にスクリューオーガー１を上下動する運動
を繰り返す（第２図（Ｃ））。但し、この段階では、ケ
ーシング２を最下部に位置させた状態のまま削孔機５か
らケーシング２を離脱し、スクリューオーガー１のみを
回転させながら上下動させて混合精度を高める工法を採
用することもできる。

（５）そして、最終的にケーシング２と共にスクリュー
オーガー１を引き抜くときは、スクリューオーガー１を
逆転させ、掘進孔８内のスラリー状の混合±９があふれ
ない程度に固化材スラリーを吐出しながら引抜く。ある
いは粉体状固化材を使用する場合は、スクリューオーガ
ー１の逆転により締固めながら引抜く。なお、既にケー
シング２を削孔機５から取外している場合には、引抜き
作業直前に再装着する。

以上、本発明を適用した造成方法の一例について詳述し
たが、本発明はこの工法以外にも、次のようにして実施
することができる。すなわち、上記工法ではその（３）
〜（５）の工程で、スクリューオーガー１の先端から固
化材を吐き出しながら現地上と混合するようにしている
が、これに代え、地上に排出された掘削土に固化材を供
給し一次混合した後削孔部に埋め戻し、スクリューオー
ガー１で二次混合し締め固めながらケーシング２と共に
スクリューオーガー１を引き抜く、という操作を行なう
工法も利用できる。

［作用］ 以上の如くして、スクリューオーガー１と共に先端部分
０．５〜３ｍ以上の部分２ａが外形角形に形成され、さ
らに地盤条件によっては先端４隅に刃先状の尖出部３を
有するケーシング２を用いて掘進・混合すれば、地盤中
に角形断面を有する掘進孔８を形成するこヒができる。

そして、その掘進孔８に固化材スラリー等を混合した±
９を充填するかあるいは粉体状固化材を混合した土をス
クリューオーガー１で埋め戻しながら転圧することによ
り角柱状の改良杭Ｐを造成することが可能となる。

しかして、この角柱状の改良杭Ｐを隣接させて連続的に
造成すれば壁状となり、必要に応じＨ型鋼等の芯材Ｃを
挿入又は圧入することにより、第３図（ａ）に示すよう
な土留壁Ｗとすることができる。この際、図示のように
、Ｈ型鋼等の芯材Ｃを掘削側に挿入又は圧入することに
より掘削後の切梁の架設時におけるはつり作業は大幅に
削減できる。また、掘削後の土留壁Ｗの面はほぼ平らに
仕上るため、外側型枠として利用する際にもはつり等の
作業の大幅な削減が可能となる。そして、このように施
工すれば、勿論改良杭Ｐを余分にランプして打設する場
合の効率低下を蒙らず、しかも壁Ｗのラップ部における
厚さはケーシング外径に等しくなるため有効幅を大きく
取れ、経済的な設計が可能となる。加えて、有効幅が大
きいと止水性も向上される。なお、第３図（ｂ）に従来
方法による土留壁Ｗ。を対比して示す。

また、構造物の基礎地盤の改良等で、特に全面改良を施
すような場合では、円形断面の改良杭Ｐｏを第５図のよ
うに複雑ラップさせなければならない従来の工法に比較
すると、本発明の工法では角形断面として得られる改良
杭Ｐを隣接させるだけで、非常に効率よく高い改良率を
実現することができる。第４図（ａ）、（ｂ）に定間隔
配置の場合における双方の改良度合の差異を対比して示
す。

以上、−例としてケーシング内に装着されたスクリュー
オーガーを用いる場合について詳述したが１本発明は施
工機械として攪拌質を有する混合処理機を用いる場合に
ついても、そのケーシングを角形に形成して適用するこ
とができ、かくすれば同様に角形地盤改良体を造成する
ことができる。なお、この攪拌翼式混合処理機では、ス
クリューオーカーのように現地盤の地を掘削して孔外に
排出して行く機能はなく、現地上を乱しながら固化材を
混合して硬化させるものである。

次いで、本発明による施工例を掲げて、より具体的に従
来工法との差異を明らかにする。

く施工例１〉 フーチング基礎の改良を目的として２ｍ四方の範囲の地
盤を改良する場合において、直径５００）のスクリュー
オーガーを用い、前記に詳述した本発明方法により、互
いに隣接する形態で角柱状の改良体Ｐを４Ｘ４＝　１６
本打設した（第４図（ａ）参照）。この場合、木工法に
よると、改良率１００％が達成される。これに対し、従
来工法であると、第４図（ｂ）の形態を呈して、その改
良率は７８．５％にとどまる。したがって、改良体Ｐ、
Ｐｏの硬化体強度が同一であるとすれば、支持できる荷
重は従来工法の１．２７倍となる。

く施工例２〉 土留壁を目的として、直径５００ｍｍのスクリュー型攪
拌機を用い、本発明の工法と従来工法とにより、う、プ
幅がｌｏｃｍとして連続した壁体を造成した。この場合
、従来工法では隣接する改良体を１０ｃｍラップして打
設した結果、その有効厚さが３０ＣＩ１１であるに対し
、木工法では５０ｃｍの厚さが得られ、１．７倍の有効
断面が確保できた。また、断面係数は２，８８倍となっ
た。さらに、Ｈ型鋼等の芯材を挿入する場合において、
切梁を架設するため芯材を露出させるために従来工法に
よる壁体では１０ｃｍ以上のはつり作業が必要であった
が、本工法によると、芯材を掘削側に寄せて配置してお
くことによりはつり作業を大幅に削減することができた
。

し発明の効果コ 以上のように、本発明の角形地盤改良体の造成方法は、
土留（山留）工法としても深層地盤改良工法としても利
用でき、それぞれ以下の効果を奏するものである。

すなわち、土留工法として利用する場合は、腹起こしの
ためのはつり作業が大幅に削減されること、作業効率よ
く有効断面の大きい壁体を造成できること、更に外型枠
として使い易いことなどがある。

また、深層地盤改良工法として利用するは、改良率　１
００％に近い基礎地盤の全面改良を極めて効率よく施工
できることなどがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用するアースオーガーの先端要部の
構造を示し、（ａ）は立面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）
はそのケーシング先端部の斜視図である。第２図（ａ）
（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、本発明の施工手順の一例を段階
的に示す各説明図である。第３図は土留壁の造成例を示
す斜視図で、（ａ）は本発明の実施例に係るもの、（ｂ
）は従来工法によるものを示す。第４図は深層地盤の全
面的改良例を示す斜視図で、（ａ）は本発明の実施例に
係るもの、（ｂ）は従来工法によるものを示す。第５図
は、従来の土留壁構造を示す平面図である。第６図は従
来の全面地盤改良例を示す平面図である。 １目・スクリューオーガー ２・ψ・ケーシング ２ａ−拳・ケーシング先端部（外枠） ３・・・尖出部 ４Φφ・傾斜面 ５・・拳削孔機 ６・・・ガイド ７・・・注入ホース ８・・Φ掘進孔 ９・拳・固化材混合土 Ｐ・・・改良体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケーシング内に装着されたスクリューオーガー若しくは
   攪拌翼式混合処理機で掘進し、現地盤の土に固化材を混
   合して硬化させ地盤改良体を造成する方法において、前
   記ケーシングの先端部の外形を角形に形成したことを特
   徴とする角形地盤改良体の造成方法。