ジェットグラウト式地盤改良工法およびジェットグラウト式地盤改良装置
【課題】歩止まりが良くて無駄な部分が無く、また造成時間、工期の短縮化を図れるジェットグラウト式地盤改良工法を提供する。
【解決手段】ジェットグラウト式地盤改良工法において、先ず、横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁１５を造成し、次いで、横断面形状が同じプレート状の超高圧噴射壁１６を前記超高圧噴射壁１５の厚み方向に積層するように造成する。
【解決手段】ジェットグラウト式地盤改良工法において、先ず、横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁１５を造成し、次いで、横断面形状が同じプレート状の超高圧噴射壁１６を前記超高圧噴射壁１５の厚み方向に積層するように造成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、止水壁や補強擁壁等の造成工事において、地盤の不均一性や土層の境界条件等に左右されにくい高圧噴流のエネルギーを利用して、硬化材を地盤中に高圧噴射混合・撹拌させることで地盤改良するジェットグラウト式の地盤改良工法および地盤改良装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ジェットグラウト式地盤改良工法として、例えば、掘削ケーシングを地中の目標深さまで挿入して先行削孔を行い、その掘削ケーシングの中に噴射管ロッドを建て込み、その後前記掘削ケーシングを引き抜いて、前記噴射管ロッドの上部に組み付けたスイベルの超高圧硬化材入口から超高圧硬化材を、スイベルの圧縮空気入口から圧縮空気をそれぞれ圧入し、前記噴射管ロッドの下部に組み付けたモニター機構の硬化材噴射ノズルから前記超高圧硬化材を、前記硬化材噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから前記圧縮空気をそれぞれ管半径方向外向きへ連続的に噴射させ、前記噴射管ロッドを３６０度あるいは１８０度回転ないし旋回駆動しながら引上げることにより、図９（ａ），（ｂ）に示すように、地中に円柱状あるいは半円柱状の改良柱体２１を造成し、そして複数の改良柱体２１を次々に横に連続させて形成することにより、止水壁や補強擁壁等に利用できる超高圧噴射壁２２を造成するという地盤改良工法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平４−４８８９４号公報（第４図、第５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、円柱状や半円柱状の改良柱体２１を連続して造成する上記ジェットグラウト式地盤改良工法では、図９（ａ），（ｂ）に示すような止水壁や補強擁壁等の超高圧噴射壁２２において、構造的な耐力を期待することのできるのは、符号Ａで示した幅部分のみであり、斜線部分Ｂで示したように円弧状に張り出した部分には構造耐力を期待できないので、材料が無駄になるという欠点がある。
また、噴射管ロッドを３６０度あるいは１８０度大きく回転ないし旋回駆動しながら引上げるので、造成時間が長くかかり、また噴流液体の飛距離にも限界があるといった問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、上記のような、連続的に噴射する超高圧硬化材と圧縮空気の超高圧噴流で、その周囲の地盤を切削撹拌して造成するというジェットグラウト式地盤改良工法において、超高圧噴射壁の横断面形状をプレート状に、つまり超高圧噴射壁の厚み方向両側の壁面を平らに形成することにより歩止まりが良くて無駄な部分が無く、また噴射管ロッドを全く旋回させないか、旋回するにしても僅かに旋回させるだけで足りて引き上げられることにより造成時間、工期の短縮化、噴流液体の飛距離の延長化を図れるジェットグラウト式の地盤改良工法および地盤改良装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のジェットグラウト式地盤改良工法は、請求項１に記載のように、少なくとも２本の掘削ケーシングと、頭部に超高圧硬化材入口及び圧縮空気入口を有するスイベルを組み付け、先端部にモニター管の外周にモニター管の管軸芯を対称の中心とする点対称の配置関係にある２個の硬化材噴射ノズルを設けてあるモニター機構を組み付けてある少なくとも２本の噴射管ロッドとを用意し、
先ず、１本目の前記掘削ケーシングを地中の目標深さまで挿入して一つ目の先行削孔を形成し、前記１本目の掘削ケーシングの中に１本目の前記噴射管ロッドを建て込み、次いで、２本目の前記掘削ケーシングを１本目の掘削ケーシングにガイド装置を介して沿わせながら地中の目標深さまで挿入して二つ目の先行削孔を一つ目の先行削孔に隣接し並べて平行に形成し、２本目の掘削ケーシングの中に２本目の前記噴射管ロッドを建て込み、次いで、２本目の掘削ケーシングを引き抜いた後、２本目の噴射管ロッドをこのモニター管の前記２個の硬化材噴射ノズルから超高圧硬化材を、各硬化材噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから圧縮空気をそれぞれ前記一つ目の先行削孔と二つ目の先行削孔の並び方向に対し交差する方向に連続的に噴射させながら引上げることにより、連続的に噴射する前記超高圧硬化材と前記圧縮空気の高圧噴流で地盤を切削攪拌して横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を造成し、次いで、１本目の掘削ケーシングを引き抜いた後、１本目の噴射管ロッドをこのモニター管の前記２個の硬化材噴射ノズルから超高圧硬化材を、各硬化材噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから圧縮空気をそれぞれ前記２本目の噴射管ロッドのモニター管からの超高圧硬化材および圧縮空気の噴射方向と平行な方向に連続的に噴射させながら引上げることにより、連続的に噴射する前記超高圧硬化材と前記圧縮空気の高圧噴流で地盤を切削攪拌して横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を前記超高圧噴射壁の厚み方向に積層するように造成することに特徴を有するものである。
【０００７】
上記ジェットグラウト式地盤改良工法の構成によれば、先ず１枚目の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を造成し、次いで２枚目の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を１枚目の超高圧噴射壁の厚み方向に積層することで少なくとも２枚の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を厚み方向に一体的に積層するものであるから、この積層一体化した超高圧噴射壁は所定の壁厚を確保し得ながら、超高圧噴射壁の厚み方向両側の壁面を平らに形成することができ、これにより超高圧噴射壁の横断面形状全体が土圧や水圧の外力に抵抗することができる構造的な耐力として使えることができて無駄な部分が無くなる。
また、このような横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁の造成に際しては噴射管ロッドを非旋回状態で、又は旋回させるにしてもわずかな揺動旋回角で揺動旋回しながら引上げることで足り、それだけ、噴射管ロッドを３６０度あるいは１８０度大きく回転ないし旋回駆動させながら引き上げるのに要する従来の造成時間に比べて著しく短時間で造成でき、また超高圧硬化材の飛距離を延ばすことができることになる。
【０００８】
本発明のジェットグラウト式地盤改良装置は、請求項２に記載のように、地中の目標深さまで挿入して一つ目の先行削孔を形成する１本目の掘削ケーシングと、頭部に超高圧硬化材入口及び圧縮空気入口を有するスイベルを組み付け、先端部にモニター管の外周にモニター管の管軸芯を対称の中心とする点対称の配置関係にある２個の硬化材噴射ノズルを設けてあるモニター機構を組み付けてあって、前記１本目の掘削ケーシングの中に建て込まれる１本目の噴射管ロッドと、地中の目標深さまで挿入して二つ目の先行削孔を一つ目の先行削孔に隣接して平行に形成する２本目の掘削ケーシングと、２本目の掘削ケーシングを１本目の掘削ケーシングに平行に沿わせて挿入ガイドするように１本目の掘削ケーシングと２本目の掘削ケーシングとの間に設けたガイド装置と、前記１本目の噴射管ロッドと同一構成に構成されて前記２本目の掘削ケーシングの中に建て込まれる２本目の噴射管ロッドと、を備えていることに特徴を有するものである。
【０００９】
上記ジェットグラウト式地盤改良装置の構成によれば、先ず、２本目の掘削ケーシングを引き抜いた後、２本目の噴射管ロッドをこのモニター管の２個の硬化材噴射ノズルから超高圧硬化材を、各硬化材噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから圧縮空気をそれぞれ一つ目の先行削孔と二つ目の先行削孔の並び方向に対し交差する方向に連続的に噴射させながら引上げることにより、１枚目の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を造成することができ、次いで、１本目の掘削ケーシングを引き抜いた後、１本目の噴射管ロッドをこのモニター管の２個の硬化材噴射ノズルから超高圧硬化材を、各硬化材噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから圧縮空気をそれぞれ前記２本目の噴射管ロッドのモニター管からの超高圧硬化材および圧縮空気の噴射方向と平行な方向に引上げることにより、２枚目の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を１枚目の超高圧噴射壁の厚み方向に積層することができて少なくとも２枚の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を厚み方向に一体的に積層することができるものである。したがって、この積層一体化した超高圧噴射壁は所定の壁厚を確保し得ながら、超高圧噴射壁の厚み方向両側の壁面を平らに形成することができるため、横断面形状全体が構造的な耐力を期待することができて無駄な部分が無くなる。
また、このような横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁の造成に際しては噴射管ロッドを非旋回状態で、又は旋回させるにしてもわずかな揺動旋回角で揺動旋回駆動しながら引上げることで足り、それだけ、噴射管ロッドを３６０度あるいは１８０度大きく回転ないし旋回させながら引き上げるのに要する従来の造成時間に比べて著しく短時間で造成でき、また超高圧硬化材の飛距離を延ばすことができることになる。
【００１０】
請求項２記載のジェットグラウト式地盤改良装置は、請求項３に記載のように、前記ガイド装置が、１本目の掘削ケーシングおよび２本目の掘削ケーシングにそれぞれ摺動自在に外嵌できる二つの短円筒を眼鏡状に並べて繋ぎ部材で連結してなるという構成を採用することができる。これによると、２本目の掘削ケーシングを地中へ挿入するに際し１本目の掘削ケーシングに沿って平行に安定よく確実に摺動させることができ、一つ目の先行削孔と二つ目の先行削孔を平行に形成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のジェットグラウト式の地盤改良工法および地盤改良装置によれば、歩止まりが良くて無駄な部分が無く、また造成時間、工期の短縮化、超高圧硬化材の飛距離の長大化を図れるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は本発明のジェットグラウト式地盤改良工法による作業工程における一つ目の先行削孔の工程図、（ｂ）は１本目の噴射管ロッドの建て込み工程図である。
【図２】（ａ）は本発明のジェットグラウト式地盤改良工法による作業工程における二つ目の先行削孔の工程図、（ｂ）は２本目の噴射管ロッドの建て込み工程図である。
【図３】（ａ）は、図２（ｂ）における矢印Ｅから見て示す、１枚目の超高圧噴射壁の造成工程図、（ｂ）は、図２（ｂ）における矢印Ｅから見て示す、２本目の噴射管ロッドの引き抜き工程図である。
【図４】（ａ）は本発明のジェットグラウト式地盤改良工法に使用する噴射管ロッドのモニター機構の縦断面図、（ｂ）は図４（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図、(ｃ)は変形実施例を図４（ｂ）に相応して示す断面図である。
【図５】（ａ）は本発明のジェットグラウト式地盤改良工法に使用するガイド装置の平面図、（ｂ）は図５（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】本発明のジェットグラウト式地盤改良工法による作業工程における二つ目の先行削孔工程の削孔状況を示す縦断面図である。
【図７】（ａ）は本発明のジェットグラウト式地盤改良工法に使用する噴射管ロッドの概略横断面図、（ｂ）は噴射管ロッドの振れ止め部材の平面図である。
【図８】本発明のジェットグラウト式地盤改良工法による作業工程における一枚目の超高圧噴射壁および二枚目の超高圧噴射壁の噴射造成状況を示す横断面図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は従来例のジェットグラウト式地盤改良工法により得られる止水壁や補強擁壁の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。
【００１４】
本発明のジェットグラウト式地盤改良工法の一実施例を図１〜図８を参照して、以下に工程順に説明する。
【００１５】
（１）１本目の掘削ケーシングによる先行削孔工程
図１（ａ）に示すように、地上にボーリングマシンＭを設置し、１本目の掘削ケーシング１による一つ目の先行削孔Ｈ１を水又はベントナイト泥水を噴出しながら目的の削孔深度まで行う。即ち、掘削ケーシング１の上端部に接続されたスイベル２の入口２ａに水又はベントナイト泥水を供給し、掘削ケーシング１のメタルクラウン３を装着した下部先導管１ａから前記水又はベントナイト泥水を吐出させ、掘削ケーシング１を旋回させながら下降させてメタルクラウン３で削孔することにより掘削ケーシング１を地中の所定の深さまで挿入する。
【００１６】
（２）１本目の噴射管ロッドの建て込み工程
次いで、図１（ｂ）に示すように、１本目の掘削ケーシング１内に１本目の噴射管ロッド４を所定の深さまで建て込む。
ここで使用される噴射管ロッド４は二重管ロッドからなり、図１（ｂ）に示すように、その上端部には超高圧硬化材入口５ａ、圧縮空気入口５ｂを有するスイベル５が接続され、下端部には図４（ａ），（ｂ）又は（ｃ）に示すようなモニター機構７が接続される。モニター機構７はジェット通路７ａ及び圧縮空気通路７ｂを有する二重管構造であり、そのジェット通路７ａの上端部は前記スイベル５の超高圧硬化材入口５ａと、圧縮空気通路７ｂの上端部は前記スイベル５の圧縮空気入口５ｂとそれぞれ連通状態にあり、ジェット通路７ａの下端部には２個の硬化材噴射ノズル７ｃが、圧縮空気通路７ｂの下端部には圧縮空気噴射ノズル７ｄがそれぞれ設けられる。２個の硬化材噴射ノズル７ｃは、モニター機構７のモニター管８の外周にモニター管８の管軸芯Ｏを対称の中心とする点対称の配置関係にあるように設けてある。圧縮空気噴射ノズル７ｄは硬化材噴射ノズル７ｃの周囲から圧縮空気を噴出するように形成されている。
【００１７】
図７（ａ）に示すように１本目の噴射管ロッド４は外周面の相対向部位に平坦面４ｆを形成する等して横断面非円形に形成し、２個の硬化材噴射ノズル７ｃは平坦面４ｆ上に対応するように配設することにより、２個の硬化材噴射ノズル７ｃが地中にあってもその２個の硬化材噴射ノズル７ｃからの超高圧硬化材の噴射方向が地上からでも一見して容易に確認できるようにしている。噴射管ロッド４をそのように横断面非円形状に形成すると振れを起こしやすいため、その振れ止めを講じる対策として、ボーリングマシンＭの下側位置において図７（ｂ）に示すような四角形枠状に組み立てた振れ止め部材９を設置し、この振れ止め部材９の四角形孔部９ａに噴射管ロッド４を挿通させて該ロッド４の振れ止めを図っている。
なお、１本目の噴射管ロッド４の挿入後は、図２（ａ）に示すように１本目の掘削ケーシング１の開口上端をケーシング蓋１０で塞ぐ。
【００１８】
（３）２本目の掘削ケーシングによる先行削孔工程
一つ目の先行削孔Ｈ１の終了後は、ボーリングマシンＭを移動し、図２（ａ）、図６に示すように、２本目の掘削ケーシング１１で二つ目の先行削孔Ｈ２を水又はベントナイト泥水を噴出しながら目的の削孔深度まで一つ目の先行削孔Ｈ１と同じように行う。このとき、注目すべきは、２本目の掘削ケーシング１１を１本目掘削ケーシング１に沿って平行に地中に挿入できるように、図６に示すように、１本目の掘削ケーシング１と２本目の掘削ケーシング１１間にガイド装置１２を設け、該ガイド装置１２を介して２本目の掘削ケーシング１１を１本目の掘削ケーシング１と平行に地中の所定深さまで挿入することで二つ目の先行削孔Ｈ２を一つ目の先行削孔Ｈ１と平行に隣接して施工する点である。
【００１９】
ガイド装置１２としては、例えば、図５(ａ)，(ｂ)に示すように、１本目の掘削ケーシング１および２本目の掘削ケーシング１１にそれぞれ摺動自在に外嵌できる二つの短円筒１２ｂ、１２ａを眼鏡状に並べて繋ぎ部材１２ｃで連結してなるものを採用する。使用に際しては、図６に示すように、予め一方の短円筒１２ａを２本目の掘削ケーシング１１の先端のメタルクラウン３とこの上方に挿通固定したガイド装置押え１３との間に遊動自在に挿通しておき、この２本目の掘削ケーシング１１を地中に挿入するときに他方の短円筒１２ｂを１本目の掘削ケーシング１に差し込み、２本目の掘削ケーシング１１を地中へ挿入するに伴い他方の短円筒１２ｂが１本目の掘削ケーシング１に沿って摺動するようにしたものである。ガイド装置１２としては、上記のように１本目の掘削ケーシング１および２本目の掘削ケーシング１１にそれぞれ摺動自在に外嵌できる二つの短円筒１２ｂ，１２ａを眼鏡状に並べて繋ぎ部材１２ｃで連結してなるものとすることにより、２本目の掘削ケーシング１１を地中へ挿入するに際し１本目の掘削ケーシング１に沿って平行に安定よく確実に摺動させることができるため、一つ目の先行削孔Ｈ１と二つ目の先行削孔Ｈ２を平行に形成することができる。しかし、ガイド装置１２としては、必ずしもそのような構造に限定されるものではなく、その他に、図示省略するが、例えば、１本目の掘削ケーシング１または２本目の掘削ケーシング１１の一方にガイド溝を設け、他方の２本目の掘削ケーシング１１または１本目の掘削ケーシング１に前記ガイド溝に摺動自在なスライド突起又はスライド凸条を設けるものであってもよい。
【００２０】
（４）２本目の噴射管ロッドの建て込み工程
二つ目の先行削孔Ｈ２の終了後は、図２（ｂ）に示すように、２本目の掘削ケーシング１１内に１本目の掘削ケーシング１と同じ構造の２本目の噴射管ロッド１４を所定の深さまで建て込む。
【００２１】
（５）２本目の掘削ケーシングの引き抜き工程
次いで、２本目の掘削ケーシング１１を地上に引き抜く。この引き抜きに伴いガイド装置１２が１本目の掘削ケーシング１から抜き出される。
【００２２】
（６）水による噴射テスト工程
２本目の掘削ケーシング１１の引き抜き後は、この二つ目の先行削孔Ｈ２内の噴射管ロッド１４のモニター機構７の硬化材噴射ノズル７ｃから超高圧水を一つ目の先行削孔Ｈ１と二つ目の先行削孔Ｈ２の並び方向Ｘに対し交差する方向へ噴射させながら噴射テストを行う。噴射テストに異常がなければ、超高圧水をセメント系の超高圧硬化材に切り替えて超高圧噴射壁の造成を開始する。
【００２３】
（７）１枚目の超高圧噴射壁の造成工程
１枚目の超高圧噴射壁１５の造成に際しては、図３（ａ）に示すように、先ず、二つ目の先行削孔Ｈ２内の噴射管ロッド１４を所定の引き上げ速度で、非旋回状態で又はわずかな揺動旋回角で揺動旋回しながら引き上げて行くと同時に、図８に示すように、超高圧硬化材を硬化材噴射ノズル７ｃから所定の吐出量および吐出圧で連続的に一つ目の先行削孔Ｈ１と二つ目の先行削孔Ｈ２の並び方向Ｘに対し交差する方向へ噴射させるとともに、圧縮空気を各圧縮空気噴射ノズル７ｄから噴射させ、その噴流Ｇで地盤を切削撹拌すると同時にその切削域に超高圧硬化材を充填して１枚目の横断面形状がプレート状（板状）の超高圧噴射壁１５を造成する。造成後は、超高圧硬化材、圧縮空気の供給を停止して、２本目の噴射管ロッド１４を地上に引き抜く。
【００２４】
（８）１本目の掘削ケーシングの引き抜き工程
１枚目の超高圧噴射壁１５の造成後には、図示省略するが、１本目の掘削ケーシング１を地上に引き抜く。
【００２５】
（９）２枚目の超高圧噴射壁の造成工程
１本目の掘削ケーシング１の引き抜いた後は、この一つ目の先行削孔Ｈ１内の噴射管ロッド４を所定の引き上げ速度で、非旋回状態で又はわずかな揺動旋回角で揺動旋回しながら引き上げて行くと同時に、図８に示すように、超高圧硬化材を硬化材噴射ノズル７ｃから所定の吐出量および吐出圧で連続的に一つ目の先行削孔Ｈ１と二つ目の先行削孔Ｈ２の並び方向Ｘに対し交差する方向に噴射させるとともに、圧縮空気を圧縮空気噴射ノズル７ｄから噴射させ、その噴流Ｇで地盤を切削撹拌すると同時にその切削域に超高圧硬化材を充填して前記超高圧噴射壁１５の壁厚方向に２枚目の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁１６を積層状に造成して、造成を完了する（図８参照）。造成完了後は、超高圧硬化材、圧縮空気の供給を停止して、図３（ｂ）に示すように、１本目の噴射管ロッド４を地上に引き抜く。
【００２６】
（１０）噴射管ロッドの洗浄・穴埋め工程
１本目および２本目の各噴射管ロッド４、１４の引き抜き後は、各ロッド４、１４内を清水で洗浄し、次の造成地点に移動させる。噴射管ロッド４、１４の引き抜きにより超高圧噴射壁の上方に生じる穴１７（図３（ｂ）参照）は、排泥やモルタル等で穴埋めを行う。
【００２７】
上記実施例では、止水壁や補強擁壁等に有効に利用できるように２枚の超高圧噴射壁１５，１６を壁厚方向に積層一体化するが、壁厚をより増厚させるために超高圧噴射壁を壁厚方向に３枚以上積層一体化するように造成するもよい。
【００２８】
以上のような地盤改良工法は、上記のように、少なくとも、一つ目の先行削孔Ｈ１および二つ目の先行削孔Ｈ２をそれぞれ形成する２本の掘削ケーシング１，１１と、頭部に超高圧硬化材入口５ａ及び圧縮空気入口５ｂを有するスイベル５を組み付け、先端部にモニター管８の外周にモニター管８の管軸芯Ｏを対称の中心とする点対称の配置関係にある２個の硬化材噴射ノズル７ｃを設けてあるモニター機構７を組み付けてあって、１本目の掘削ケーシング１の中に建て込まれる１本目の噴射管ロッド４、および１本目の噴射管ロッド４と同一構成に構成されて２本目の掘削ケーシング１１の中に建て込まれる２本目の噴射管ロッド１４と、２本目の掘削ケーシング１１を１本目の掘削ケーシング１に平行に沿わせて挿入ガイドするガイド装置１２と、を備えてなるジェットグラウト式地盤改良装置を使用することにより容易に実施することができる。
【００２９】
１枚目の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁１５に、少なくとも２枚目の同じく横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁１６を壁厚方向に積層一体化してなるものは、図８にみられるように、所定の壁厚を確保し得ながら、その厚み方向両側の壁面Ｗ１，Ｗ２を平らに形成することができ、これにより超高圧噴射壁１５，１６の横断面形状全体が土圧や水圧の外力に抵抗することができる構造的な耐力として使えることができて歩止まり良好で材料の無駄が無く経済的である。
【００３０】
また、このような横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁１５，１６の造成に際しては噴射管ロッド４，１４を非旋回状態で、又は旋回させるにしてもわずかな揺動旋回角で揺動旋回しながら引上げることで足りるため、従来の造成時間に比べて著しく短時間で造成でき、また超高圧硬化材の飛距離を延ばすことができる。
【符号の説明】
【００３１】
１ １本目の掘削ケーシング
４ １本目の噴射管ロッド
５ スイベル
５ａ 超高圧硬化材入口
５ｂ 圧縮空気入口
７ モニター機構
７ｃ 硬化材噴射ノズル
７ｄ 圧縮空気噴射ノズル
８ モニター管
１１ ２本目の掘削ケーシング
１２ ガイド装置
１２ａ、１２ｂ 短円筒
１２ｃ 繋ぎ部材
１４ ２本目の噴射管ロッド
１５ １枚目の超高圧噴射壁
１６ ２枚目の超高圧噴射壁
Ｈ１ 一つ目の先行削孔
Ｈ２ 二つ目の先行削孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、止水壁や補強擁壁等の造成工事において、地盤の不均一性や土層の境界条件等に左右されにくい高圧噴流のエネルギーを利用して、硬化材を地盤中に高圧噴射混合・撹拌させることで地盤改良するジェットグラウト式の地盤改良工法および地盤改良装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ジェットグラウト式地盤改良工法として、例えば、掘削ケーシングを地中の目標深さまで挿入して先行削孔を行い、その掘削ケーシングの中に噴射管ロッドを建て込み、その後前記掘削ケーシングを引き抜いて、前記噴射管ロッドの上部に組み付けたスイベルの超高圧硬化材入口から超高圧硬化材を、スイベルの圧縮空気入口から圧縮空気をそれぞれ圧入し、前記噴射管ロッドの下部に組み付けたモニター機構の硬化材噴射ノズルから前記超高圧硬化材を、前記硬化材噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから前記圧縮空気をそれぞれ管半径方向外向きへ連続的に噴射させ、前記噴射管ロッドを３６０度あるいは１８０度回転ないし旋回駆動しながら引上げることにより、図９（ａ），（ｂ）に示すように、地中に円柱状あるいは半円柱状の改良柱体２１を造成し、そして複数の改良柱体２１を次々に横に連続させて形成することにより、止水壁や補強擁壁等に利用できる超高圧噴射壁２２を造成するという地盤改良工法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平４−４８８９４号公報（第４図、第５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、円柱状や半円柱状の改良柱体２１を連続して造成する上記ジェットグラウト式地盤改良工法では、図９（ａ），（ｂ）に示すような止水壁や補強擁壁等の超高圧噴射壁２２において、構造的な耐力を期待することのできるのは、符号Ａで示した幅部分のみであり、斜線部分Ｂで示したように円弧状に張り出した部分には構造耐力を期待できないので、材料が無駄になるという欠点がある。
また、噴射管ロッドを３６０度あるいは１８０度大きく回転ないし旋回駆動しながら引上げるので、造成時間が長くかかり、また噴流液体の飛距離にも限界があるといった問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、上記のような、連続的に噴射する超高圧硬化材と圧縮空気の超高圧噴流で、その周囲の地盤を切削撹拌して造成するというジェットグラウト式地盤改良工法において、超高圧噴射壁の横断面形状をプレート状に、つまり超高圧噴射壁の厚み方向両側の壁面を平らに形成することにより歩止まりが良くて無駄な部分が無く、また噴射管ロッドを全く旋回させないか、旋回するにしても僅かに旋回させるだけで足りて引き上げられることにより造成時間、工期の短縮化、噴流液体の飛距離の延長化を図れるジェットグラウト式の地盤改良工法および地盤改良装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のジェットグラウト式地盤改良工法は、請求項１に記載のように、少なくとも２本の掘削ケーシングと、頭部に超高圧硬化材入口及び圧縮空気入口を有するスイベルを組み付け、先端部にモニター管の外周にモニター管の管軸芯を対称の中心とする点対称の配置関係にある２個の硬化材噴射ノズルを設けてあるモニター機構を組み付けてある少なくとも２本の噴射管ロッドとを用意し、
先ず、１本目の前記掘削ケーシングを地中の目標深さまで挿入して一つ目の先行削孔を形成し、前記１本目の掘削ケーシングの中に１本目の前記噴射管ロッドを建て込み、次いで、２本目の前記掘削ケーシングを１本目の掘削ケーシングにガイド装置を介して沿わせながら地中の目標深さまで挿入して二つ目の先行削孔を一つ目の先行削孔に隣接し並べて平行に形成し、２本目の掘削ケーシングの中に２本目の前記噴射管ロッドを建て込み、次いで、２本目の掘削ケーシングを引き抜いた後、２本目の噴射管ロッドをこのモニター管の前記２個の硬化材噴射ノズルから超高圧硬化材を、各硬化材噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから圧縮空気をそれぞれ前記一つ目の先行削孔と二つ目の先行削孔の並び方向に対し交差する方向に連続的に噴射させながら引上げることにより、連続的に噴射する前記超高圧硬化材と前記圧縮空気の高圧噴流で地盤を切削攪拌して横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を造成し、次いで、１本目の掘削ケーシングを引き抜いた後、１本目の噴射管ロッドをこのモニター管の前記２個の硬化材噴射ノズルから超高圧硬化材を、各硬化材噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから圧縮空気をそれぞれ前記２本目の噴射管ロッドのモニター管からの超高圧硬化材および圧縮空気の噴射方向と平行な方向に連続的に噴射させながら引上げることにより、連続的に噴射する前記超高圧硬化材と前記圧縮空気の高圧噴流で地盤を切削攪拌して横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を前記超高圧噴射壁の厚み方向に積層するように造成することに特徴を有するものである。
【０００７】
上記ジェットグラウト式地盤改良工法の構成によれば、先ず１枚目の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を造成し、次いで２枚目の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を１枚目の超高圧噴射壁の厚み方向に積層することで少なくとも２枚の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を厚み方向に一体的に積層するものであるから、この積層一体化した超高圧噴射壁は所定の壁厚を確保し得ながら、超高圧噴射壁の厚み方向両側の壁面を平らに形成することができ、これにより超高圧噴射壁の横断面形状全体が土圧や水圧の外力に抵抗することができる構造的な耐力として使えることができて無駄な部分が無くなる。
また、このような横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁の造成に際しては噴射管ロッドを非旋回状態で、又は旋回させるにしてもわずかな揺動旋回角で揺動旋回しながら引上げることで足り、それだけ、噴射管ロッドを３６０度あるいは１８０度大きく回転ないし旋回駆動させながら引き上げるのに要する従来の造成時間に比べて著しく短時間で造成でき、また超高圧硬化材の飛距離を延ばすことができることになる。
【０００８】
本発明のジェットグラウト式地盤改良装置は、請求項２に記載のように、地中の目標深さまで挿入して一つ目の先行削孔を形成する１本目の掘削ケーシングと、頭部に超高圧硬化材入口及び圧縮空気入口を有するスイベルを組み付け、先端部にモニター管の外周にモニター管の管軸芯を対称の中心とする点対称の配置関係にある２個の硬化材噴射ノズルを設けてあるモニター機構を組み付けてあって、前記１本目の掘削ケーシングの中に建て込まれる１本目の噴射管ロッドと、地中の目標深さまで挿入して二つ目の先行削孔を一つ目の先行削孔に隣接して平行に形成する２本目の掘削ケーシングと、２本目の掘削ケーシングを１本目の掘削ケーシングに平行に沿わせて挿入ガイドするように１本目の掘削ケーシングと２本目の掘削ケーシングとの間に設けたガイド装置と、前記１本目の噴射管ロッドと同一構成に構成されて前記２本目の掘削ケーシングの中に建て込まれる２本目の噴射管ロッドと、を備えていることに特徴を有するものである。
【０００９】
上記ジェットグラウト式地盤改良装置の構成によれば、先ず、２本目の掘削ケーシングを引き抜いた後、２本目の噴射管ロッドをこのモニター管の２個の硬化材噴射ノズルから超高圧硬化材を、各硬化材噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから圧縮空気をそれぞれ一つ目の先行削孔と二つ目の先行削孔の並び方向に対し交差する方向に連続的に噴射させながら引上げることにより、１枚目の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を造成することができ、次いで、１本目の掘削ケーシングを引き抜いた後、１本目の噴射管ロッドをこのモニター管の２個の硬化材噴射ノズルから超高圧硬化材を、各硬化材噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから圧縮空気をそれぞれ前記２本目の噴射管ロッドのモニター管からの超高圧硬化材および圧縮空気の噴射方向と平行な方向に引上げることにより、２枚目の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を１枚目の超高圧噴射壁の厚み方向に積層することができて少なくとも２枚の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を厚み方向に一体的に積層することができるものである。したがって、この積層一体化した超高圧噴射壁は所定の壁厚を確保し得ながら、超高圧噴射壁の厚み方向両側の壁面を平らに形成することができるため、横断面形状全体が構造的な耐力を期待することができて無駄な部分が無くなる。
また、このような横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁の造成に際しては噴射管ロッドを非旋回状態で、又は旋回させるにしてもわずかな揺動旋回角で揺動旋回駆動しながら引上げることで足り、それだけ、噴射管ロッドを３６０度あるいは１８０度大きく回転ないし旋回させながら引き上げるのに要する従来の造成時間に比べて著しく短時間で造成でき、また超高圧硬化材の飛距離を延ばすことができることになる。
【００１０】
請求項２記載のジェットグラウト式地盤改良装置は、請求項３に記載のように、前記ガイド装置が、１本目の掘削ケーシングおよび２本目の掘削ケーシングにそれぞれ摺動自在に外嵌できる二つの短円筒を眼鏡状に並べて繋ぎ部材で連結してなるという構成を採用することができる。これによると、２本目の掘削ケーシングを地中へ挿入するに際し１本目の掘削ケーシングに沿って平行に安定よく確実に摺動させることができ、一つ目の先行削孔と二つ目の先行削孔を平行に形成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のジェットグラウト式の地盤改良工法および地盤改良装置によれば、歩止まりが良くて無駄な部分が無く、また造成時間、工期の短縮化、超高圧硬化材の飛距離の長大化を図れるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は本発明のジェットグラウト式地盤改良工法による作業工程における一つ目の先行削孔の工程図、（ｂ）は１本目の噴射管ロッドの建て込み工程図である。
【図２】（ａ）は本発明のジェットグラウト式地盤改良工法による作業工程における二つ目の先行削孔の工程図、（ｂ）は２本目の噴射管ロッドの建て込み工程図である。
【図３】（ａ）は、図２（ｂ）における矢印Ｅから見て示す、１枚目の超高圧噴射壁の造成工程図、（ｂ）は、図２（ｂ）における矢印Ｅから見て示す、２本目の噴射管ロッドの引き抜き工程図である。
【図４】（ａ）は本発明のジェットグラウト式地盤改良工法に使用する噴射管ロッドのモニター機構の縦断面図、（ｂ）は図４（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図、(ｃ)は変形実施例を図４（ｂ）に相応して示す断面図である。
【図５】（ａ）は本発明のジェットグラウト式地盤改良工法に使用するガイド装置の平面図、（ｂ）は図５（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】本発明のジェットグラウト式地盤改良工法による作業工程における二つ目の先行削孔工程の削孔状況を示す縦断面図である。
【図７】（ａ）は本発明のジェットグラウト式地盤改良工法に使用する噴射管ロッドの概略横断面図、（ｂ）は噴射管ロッドの振れ止め部材の平面図である。
【図８】本発明のジェットグラウト式地盤改良工法による作業工程における一枚目の超高圧噴射壁および二枚目の超高圧噴射壁の噴射造成状況を示す横断面図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は従来例のジェットグラウト式地盤改良工法により得られる止水壁や補強擁壁の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。
【００１４】
本発明のジェットグラウト式地盤改良工法の一実施例を図１〜図８を参照して、以下に工程順に説明する。
【００１５】
（１）１本目の掘削ケーシングによる先行削孔工程
図１（ａ）に示すように、地上にボーリングマシンＭを設置し、１本目の掘削ケーシング１による一つ目の先行削孔Ｈ１を水又はベントナイト泥水を噴出しながら目的の削孔深度まで行う。即ち、掘削ケーシング１の上端部に接続されたスイベル２の入口２ａに水又はベントナイト泥水を供給し、掘削ケーシング１のメタルクラウン３を装着した下部先導管１ａから前記水又はベントナイト泥水を吐出させ、掘削ケーシング１を旋回させながら下降させてメタルクラウン３で削孔することにより掘削ケーシング１を地中の所定の深さまで挿入する。
【００１６】
（２）１本目の噴射管ロッドの建て込み工程
次いで、図１（ｂ）に示すように、１本目の掘削ケーシング１内に１本目の噴射管ロッド４を所定の深さまで建て込む。
ここで使用される噴射管ロッド４は二重管ロッドからなり、図１（ｂ）に示すように、その上端部には超高圧硬化材入口５ａ、圧縮空気入口５ｂを有するスイベル５が接続され、下端部には図４（ａ），（ｂ）又は（ｃ）に示すようなモニター機構７が接続される。モニター機構７はジェット通路７ａ及び圧縮空気通路７ｂを有する二重管構造であり、そのジェット通路７ａの上端部は前記スイベル５の超高圧硬化材入口５ａと、圧縮空気通路７ｂの上端部は前記スイベル５の圧縮空気入口５ｂとそれぞれ連通状態にあり、ジェット通路７ａの下端部には２個の硬化材噴射ノズル７ｃが、圧縮空気通路７ｂの下端部には圧縮空気噴射ノズル７ｄがそれぞれ設けられる。２個の硬化材噴射ノズル７ｃは、モニター機構７のモニター管８の外周にモニター管８の管軸芯Ｏを対称の中心とする点対称の配置関係にあるように設けてある。圧縮空気噴射ノズル７ｄは硬化材噴射ノズル７ｃの周囲から圧縮空気を噴出するように形成されている。
【００１７】
図７（ａ）に示すように１本目の噴射管ロッド４は外周面の相対向部位に平坦面４ｆを形成する等して横断面非円形に形成し、２個の硬化材噴射ノズル７ｃは平坦面４ｆ上に対応するように配設することにより、２個の硬化材噴射ノズル７ｃが地中にあってもその２個の硬化材噴射ノズル７ｃからの超高圧硬化材の噴射方向が地上からでも一見して容易に確認できるようにしている。噴射管ロッド４をそのように横断面非円形状に形成すると振れを起こしやすいため、その振れ止めを講じる対策として、ボーリングマシンＭの下側位置において図７（ｂ）に示すような四角形枠状に組み立てた振れ止め部材９を設置し、この振れ止め部材９の四角形孔部９ａに噴射管ロッド４を挿通させて該ロッド４の振れ止めを図っている。
なお、１本目の噴射管ロッド４の挿入後は、図２（ａ）に示すように１本目の掘削ケーシング１の開口上端をケーシング蓋１０で塞ぐ。
【００１８】
（３）２本目の掘削ケーシングによる先行削孔工程
一つ目の先行削孔Ｈ１の終了後は、ボーリングマシンＭを移動し、図２（ａ）、図６に示すように、２本目の掘削ケーシング１１で二つ目の先行削孔Ｈ２を水又はベントナイト泥水を噴出しながら目的の削孔深度まで一つ目の先行削孔Ｈ１と同じように行う。このとき、注目すべきは、２本目の掘削ケーシング１１を１本目掘削ケーシング１に沿って平行に地中に挿入できるように、図６に示すように、１本目の掘削ケーシング１と２本目の掘削ケーシング１１間にガイド装置１２を設け、該ガイド装置１２を介して２本目の掘削ケーシング１１を１本目の掘削ケーシング１と平行に地中の所定深さまで挿入することで二つ目の先行削孔Ｈ２を一つ目の先行削孔Ｈ１と平行に隣接して施工する点である。
【００１９】
ガイド装置１２としては、例えば、図５(ａ)，(ｂ)に示すように、１本目の掘削ケーシング１および２本目の掘削ケーシング１１にそれぞれ摺動自在に外嵌できる二つの短円筒１２ｂ、１２ａを眼鏡状に並べて繋ぎ部材１２ｃで連結してなるものを採用する。使用に際しては、図６に示すように、予め一方の短円筒１２ａを２本目の掘削ケーシング１１の先端のメタルクラウン３とこの上方に挿通固定したガイド装置押え１３との間に遊動自在に挿通しておき、この２本目の掘削ケーシング１１を地中に挿入するときに他方の短円筒１２ｂを１本目の掘削ケーシング１に差し込み、２本目の掘削ケーシング１１を地中へ挿入するに伴い他方の短円筒１２ｂが１本目の掘削ケーシング１に沿って摺動するようにしたものである。ガイド装置１２としては、上記のように１本目の掘削ケーシング１および２本目の掘削ケーシング１１にそれぞれ摺動自在に外嵌できる二つの短円筒１２ｂ，１２ａを眼鏡状に並べて繋ぎ部材１２ｃで連結してなるものとすることにより、２本目の掘削ケーシング１１を地中へ挿入するに際し１本目の掘削ケーシング１に沿って平行に安定よく確実に摺動させることができるため、一つ目の先行削孔Ｈ１と二つ目の先行削孔Ｈ２を平行に形成することができる。しかし、ガイド装置１２としては、必ずしもそのような構造に限定されるものではなく、その他に、図示省略するが、例えば、１本目の掘削ケーシング１または２本目の掘削ケーシング１１の一方にガイド溝を設け、他方の２本目の掘削ケーシング１１または１本目の掘削ケーシング１に前記ガイド溝に摺動自在なスライド突起又はスライド凸条を設けるものであってもよい。
【００２０】
（４）２本目の噴射管ロッドの建て込み工程
二つ目の先行削孔Ｈ２の終了後は、図２（ｂ）に示すように、２本目の掘削ケーシング１１内に１本目の掘削ケーシング１と同じ構造の２本目の噴射管ロッド１４を所定の深さまで建て込む。
【００２１】
（５）２本目の掘削ケーシングの引き抜き工程
次いで、２本目の掘削ケーシング１１を地上に引き抜く。この引き抜きに伴いガイド装置１２が１本目の掘削ケーシング１から抜き出される。
【００２２】
（６）水による噴射テスト工程
２本目の掘削ケーシング１１の引き抜き後は、この二つ目の先行削孔Ｈ２内の噴射管ロッド１４のモニター機構７の硬化材噴射ノズル７ｃから超高圧水を一つ目の先行削孔Ｈ１と二つ目の先行削孔Ｈ２の並び方向Ｘに対し交差する方向へ噴射させながら噴射テストを行う。噴射テストに異常がなければ、超高圧水をセメント系の超高圧硬化材に切り替えて超高圧噴射壁の造成を開始する。
【００２３】
（７）１枚目の超高圧噴射壁の造成工程
１枚目の超高圧噴射壁１５の造成に際しては、図３（ａ）に示すように、先ず、二つ目の先行削孔Ｈ２内の噴射管ロッド１４を所定の引き上げ速度で、非旋回状態で又はわずかな揺動旋回角で揺動旋回しながら引き上げて行くと同時に、図８に示すように、超高圧硬化材を硬化材噴射ノズル７ｃから所定の吐出量および吐出圧で連続的に一つ目の先行削孔Ｈ１と二つ目の先行削孔Ｈ２の並び方向Ｘに対し交差する方向へ噴射させるとともに、圧縮空気を各圧縮空気噴射ノズル７ｄから噴射させ、その噴流Ｇで地盤を切削撹拌すると同時にその切削域に超高圧硬化材を充填して１枚目の横断面形状がプレート状（板状）の超高圧噴射壁１５を造成する。造成後は、超高圧硬化材、圧縮空気の供給を停止して、２本目の噴射管ロッド１４を地上に引き抜く。
【００２４】
（８）１本目の掘削ケーシングの引き抜き工程
１枚目の超高圧噴射壁１５の造成後には、図示省略するが、１本目の掘削ケーシング１を地上に引き抜く。
【００２５】
（９）２枚目の超高圧噴射壁の造成工程
１本目の掘削ケーシング１の引き抜いた後は、この一つ目の先行削孔Ｈ１内の噴射管ロッド４を所定の引き上げ速度で、非旋回状態で又はわずかな揺動旋回角で揺動旋回しながら引き上げて行くと同時に、図８に示すように、超高圧硬化材を硬化材噴射ノズル７ｃから所定の吐出量および吐出圧で連続的に一つ目の先行削孔Ｈ１と二つ目の先行削孔Ｈ２の並び方向Ｘに対し交差する方向に噴射させるとともに、圧縮空気を圧縮空気噴射ノズル７ｄから噴射させ、その噴流Ｇで地盤を切削撹拌すると同時にその切削域に超高圧硬化材を充填して前記超高圧噴射壁１５の壁厚方向に２枚目の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁１６を積層状に造成して、造成を完了する（図８参照）。造成完了後は、超高圧硬化材、圧縮空気の供給を停止して、図３（ｂ）に示すように、１本目の噴射管ロッド４を地上に引き抜く。
【００２６】
（１０）噴射管ロッドの洗浄・穴埋め工程
１本目および２本目の各噴射管ロッド４、１４の引き抜き後は、各ロッド４、１４内を清水で洗浄し、次の造成地点に移動させる。噴射管ロッド４、１４の引き抜きにより超高圧噴射壁の上方に生じる穴１７（図３（ｂ）参照）は、排泥やモルタル等で穴埋めを行う。
【００２７】
上記実施例では、止水壁や補強擁壁等に有効に利用できるように２枚の超高圧噴射壁１５，１６を壁厚方向に積層一体化するが、壁厚をより増厚させるために超高圧噴射壁を壁厚方向に３枚以上積層一体化するように造成するもよい。
【００２８】
以上のような地盤改良工法は、上記のように、少なくとも、一つ目の先行削孔Ｈ１および二つ目の先行削孔Ｈ２をそれぞれ形成する２本の掘削ケーシング１，１１と、頭部に超高圧硬化材入口５ａ及び圧縮空気入口５ｂを有するスイベル５を組み付け、先端部にモニター管８の外周にモニター管８の管軸芯Ｏを対称の中心とする点対称の配置関係にある２個の硬化材噴射ノズル７ｃを設けてあるモニター機構７を組み付けてあって、１本目の掘削ケーシング１の中に建て込まれる１本目の噴射管ロッド４、および１本目の噴射管ロッド４と同一構成に構成されて２本目の掘削ケーシング１１の中に建て込まれる２本目の噴射管ロッド１４と、２本目の掘削ケーシング１１を１本目の掘削ケーシング１に平行に沿わせて挿入ガイドするガイド装置１２と、を備えてなるジェットグラウト式地盤改良装置を使用することにより容易に実施することができる。
【００２９】
１枚目の横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁１５に、少なくとも２枚目の同じく横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁１６を壁厚方向に積層一体化してなるものは、図８にみられるように、所定の壁厚を確保し得ながら、その厚み方向両側の壁面Ｗ１，Ｗ２を平らに形成することができ、これにより超高圧噴射壁１５，１６の横断面形状全体が土圧や水圧の外力に抵抗することができる構造的な耐力として使えることができて歩止まり良好で材料の無駄が無く経済的である。
【００３０】
また、このような横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁１５，１６の造成に際しては噴射管ロッド４，１４を非旋回状態で、又は旋回させるにしてもわずかな揺動旋回角で揺動旋回しながら引上げることで足りるため、従来の造成時間に比べて著しく短時間で造成でき、また超高圧硬化材の飛距離を延ばすことができる。
【符号の説明】
【００３１】
１ １本目の掘削ケーシング
４ １本目の噴射管ロッド
５ スイベル
５ａ 超高圧硬化材入口
５ｂ 圧縮空気入口
７ モニター機構
７ｃ 硬化材噴射ノズル
７ｄ 圧縮空気噴射ノズル
８ モニター管
１１ ２本目の掘削ケーシング
１２ ガイド装置
１２ａ、１２ｂ 短円筒
１２ｃ 繋ぎ部材
１４ ２本目の噴射管ロッド
１５ １枚目の超高圧噴射壁
１６ ２枚目の超高圧噴射壁
Ｈ１ 一つ目の先行削孔
Ｈ２ 二つ目の先行削孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２本の掘削ケーシングと、頭部に超高圧硬化材入口及び圧縮空気入口を有するスイベルを組み付け、先端部にモニター管の外周にモニター管の管軸芯を対称の中心とする点対称の配置関係にある２個の硬化材噴射ノズルを設けてあるモニター機構を組み付けてある少なくとも２本の噴射管ロッドとを用意し、
先ず、１本目の前記掘削ケーシングを地中の目標深さまで挿入して一つ目の先行削孔Ｈ１を形成し、前記１本目の掘削ケーシングの中に１本目の前記噴射管ロッドを建て込み、次いで、２本目の前記掘削ケーシングを１本目の掘削ケーシングにガイド装置を介して沿わせながら地中の目標深さまで挿入して二つ目の先行削孔を一つ目の先行削孔に隣接し並べて平行に形成し、２本目の掘削ケーシングの中に２本目の前記噴射管ロッドを建て込み、次いで、２本目の掘削ケーシングを引き抜いた後、２本目の噴射管ロッドをこのモニター管の前記２個の硬化材噴射ノズルから超高圧硬化材を、各硬化材噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから圧縮空気をそれぞれ前記一つ目の先行削孔と二つ目の先行削孔の並び方向に対し交差する方向に連続的に噴射させながら引上げることにより、連続的に噴射する前記超高圧硬化材と前記圧縮空気の高圧噴流で地盤を切削攪拌して横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を造成し、次いで、１本目の掘削ケーシングを引き抜いた後、１本目の噴射管ロッドをこのモニター管の前記２個の硬化材噴射ノズルから超高圧硬化材を、各硬化材噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから圧縮空気をそれぞれ前記２本目の噴射管ロッドのモニター管からの超高圧硬化材および圧縮空気の噴射方向と平行な方向に連続的に噴射させながら引上げることにより、連続的に噴射する前記超高圧硬化材と前記圧縮空気の高圧噴流で地盤を切削攪拌して横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を前記超高圧噴射壁の厚み方向に積層するように造成することを特徴とする、ジェットグラウト式地盤改良工法。
【請求項２】
地中の目標深さまで挿入して一つ目の先行削孔を形成する１本目の掘削ケーシングと、
頭部に超高圧硬化材入口及び圧縮空気入口を有するスイベルを組み付け、先端部にモニター管の外周にモニター管の管軸芯を対称の中心とする点対称の配置関係にある２個の硬化材噴射ノズルを設けてあるモニター機構を組み付けてあって、前記１本目の掘削ケーシングの中に建て込まれる１本目の噴射管ロッドと、
地中の目標深さまで挿入して二つ目の先行削孔を一つ目の先行削孔に隣接して平行に形成する２本目の掘削ケーシングと、
２本目の掘削ケーシングを１本目の掘削ケーシングに平行に沿わせて挿入ガイドするように１本目の掘削ケーシングと２本目の掘削ケーシングとの間に設けたガイド装置と、
前記１本目の噴射管ロッドと同一構成に構成されて前記２本目の掘削ケーシングの中に建て込まれる２本目の噴射管ロッドと、
を備えていることを特徴とする、ジェットグラウト式地盤改良装置。
【請求項３】
前記ガイド装置が、１本目の掘削ケーシングおよび２本目の掘削ケーシングにそれぞれ摺動自在に外嵌できる二つの短円筒を眼鏡状に並べて繋ぎ部材で連結してなる、請求項２記載のジェットグラウト式地盤改良装置。
【請求項１】
少なくとも２本の掘削ケーシングと、頭部に超高圧硬化材入口及び圧縮空気入口を有するスイベルを組み付け、先端部にモニター管の外周にモニター管の管軸芯を対称の中心とする点対称の配置関係にある２個の硬化材噴射ノズルを設けてあるモニター機構を組み付けてある少なくとも２本の噴射管ロッドとを用意し、
先ず、１本目の前記掘削ケーシングを地中の目標深さまで挿入して一つ目の先行削孔Ｈ１を形成し、前記１本目の掘削ケーシングの中に１本目の前記噴射管ロッドを建て込み、次いで、２本目の前記掘削ケーシングを１本目の掘削ケーシングにガイド装置を介して沿わせながら地中の目標深さまで挿入して二つ目の先行削孔を一つ目の先行削孔に隣接し並べて平行に形成し、２本目の掘削ケーシングの中に２本目の前記噴射管ロッドを建て込み、次いで、２本目の掘削ケーシングを引き抜いた後、２本目の噴射管ロッドをこのモニター管の前記２個の硬化材噴射ノズルから超高圧硬化材を、各硬化材噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから圧縮空気をそれぞれ前記一つ目の先行削孔と二つ目の先行削孔の並び方向に対し交差する方向に連続的に噴射させながら引上げることにより、連続的に噴射する前記超高圧硬化材と前記圧縮空気の高圧噴流で地盤を切削攪拌して横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を造成し、次いで、１本目の掘削ケーシングを引き抜いた後、１本目の噴射管ロッドをこのモニター管の前記２個の硬化材噴射ノズルから超高圧硬化材を、各硬化材噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから圧縮空気をそれぞれ前記２本目の噴射管ロッドのモニター管からの超高圧硬化材および圧縮空気の噴射方向と平行な方向に連続的に噴射させながら引上げることにより、連続的に噴射する前記超高圧硬化材と前記圧縮空気の高圧噴流で地盤を切削攪拌して横断面形状がプレート状の超高圧噴射壁を前記超高圧噴射壁の厚み方向に積層するように造成することを特徴とする、ジェットグラウト式地盤改良工法。
【請求項２】
地中の目標深さまで挿入して一つ目の先行削孔を形成する１本目の掘削ケーシングと、
頭部に超高圧硬化材入口及び圧縮空気入口を有するスイベルを組み付け、先端部にモニター管の外周にモニター管の管軸芯を対称の中心とする点対称の配置関係にある２個の硬化材噴射ノズルを設けてあるモニター機構を組み付けてあって、前記１本目の掘削ケーシングの中に建て込まれる１本目の噴射管ロッドと、
地中の目標深さまで挿入して二つ目の先行削孔を一つ目の先行削孔に隣接して平行に形成する２本目の掘削ケーシングと、
２本目の掘削ケーシングを１本目の掘削ケーシングに平行に沿わせて挿入ガイドするように１本目の掘削ケーシングと２本目の掘削ケーシングとの間に設けたガイド装置と、
前記１本目の噴射管ロッドと同一構成に構成されて前記２本目の掘削ケーシングの中に建て込まれる２本目の噴射管ロッドと、
を備えていることを特徴とする、ジェットグラウト式地盤改良装置。
【請求項３】
前記ガイド装置が、１本目の掘削ケーシングおよび２本目の掘削ケーシングにそれぞれ摺動自在に外嵌できる二つの短円筒を眼鏡状に並べて繋ぎ部材で連結してなる、請求項２記載のジェットグラウト式地盤改良装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−８３１２５（Ｐ２０１３−８３１２５Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２５１９７（Ｐ２０１１−２２５１９７）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（５９１１４１４２９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【出願人】（５９１１４１４２９）
【Ｆターム（参考）】
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