噴射撹拌工法
【課題】無駄な施工を必要最低限まで減少させることが出来て、しかも、必要な有効断面の厚さ寸法を確保することが出来る噴射撹拌工法の提供。
【解決手段】第１の噴射撹拌手段（４０）により複数の面積が比較的大きい領域（Ｌ１）に固化材を噴射して撹拌し（大面積の噴射工法）と、第２の噴射撹拌手段（１０）により前記面積が比較的大きい領域（Ｌ１）と、面積が比較的大きい領域の共通接線（Ｔ１、Ｔ２）とで包囲された領域（ＬＢ）に固化材を噴射して撹拌する（大面積の噴射工法）。後者の領域（ＬＢ）における固化材の噴射、撹拌は、前者の領域（Ｌ１）における固化材の噴射、撹拌よりも後に行われるのが好ましい。
【解決手段】第１の噴射撹拌手段（４０）により複数の面積が比較的大きい領域（Ｌ１）に固化材を噴射して撹拌し（大面積の噴射工法）と、第２の噴射撹拌手段（１０）により前記面積が比較的大きい領域（Ｌ１）と、面積が比較的大きい領域の共通接線（Ｔ１、Ｔ２）とで包囲された領域（ＬＢ）に固化材を噴射して撹拌する（大面積の噴射工法）。後者の領域（ＬＢ）における固化材の噴射、撹拌は、前者の領域（Ｌ１）における固化材の噴射、撹拌よりも後に行われるのが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良や液状化防止工法等で用いられる工法であって、地中固結体を造成しようとする領域、或いは、液状化を防止しようとする領域に、固化材を噴射して当該領域の土壌と撹拌する噴射撹拌工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
係る噴射撹拌工法としては、例えば、噴射装置に設けた撹拌翼先端のノズルから切削流体を噴射して、上下の撹拌翼先端から噴射された噴流を半径方向外方の所定位置で衝突させて交差噴流を構成し、撹拌軸下方の注入口から固化材を噴射し、撹拌軸を回転しながら引き上げることにより、原位置土を切削して、固化材と混合、撹拌する工法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
施工期間の短縮や施工コスト削減のため、このような噴射撹拌工法を隣接する複数の領域（図１９〜図２１では２箇所）で行う場合が多い。図１９、図２０において、噴射撹拌工法を行った領域Ｌ１Ｐは２箇所ずつ施工されている。
そして、噴射撹拌工法を行った２箇所の領域Ｌ１Ｐ、Ｌ１Ｐは、重複して施工される領域Ｌｓを設けており、強度的な観点から有効断面或いはその厚さ寸法が決定される。図１９では有効断面の厚さ寸法は符号Ｄ１で示されており、図２０では有効断面の厚さ寸法は符号Ｄ２で示されている。
【０００４】
重複して施工される領域Ｌｓが小さい方が、無駄な施工をする必要がなくなり、固化材の消費量やその他のコストを軽減することが出来る。しかし、図１９及び図２０を参照すれば明らかな様に、重複して施工される領域Ｌｓが小さいと、有効断面の厚さ寸法が小さくなってしまう。
具体的には、重複して施工される領域Ｌｓは、図１９で示す従来技術の方が図２０で示す従来技術よりも小さく、コスト節約の点からは良好である。しかし、図１９における有効断面の厚さ寸法Ｄ１は、明らかに、図２０における有効断面の厚さ寸法Ｄ２よりも小さい。
すなわち、有効断面の厚さ寸法（Ｄ１、Ｄ２）を大きくしようとすれば、重複して施工される領域Ｌｓを大きくしなければならず、コスト削減の観点からは好ましくないという問題が存在する。
【０００５】
係る問題に対して、例えば図２１で示す様に、噴射撹拌工法を行った２箇所の領域Ｌ１Ｐ、Ｌ１Ｐにおける重複して施工される領域Ｌｓを小さくして、重複して施工される領域Ｌｓの両側の部分において、比較的小面積の領域について、別途、噴射撹拌工法を施工することが考えられる。
図２１において、別途、噴射撹拌工法を施工した比較的小面積の領域を符号Ｌ３Ｐで示すと、領域Ｌ３Ｐを施工しない場合の有効断面の厚さ寸法Ｄ３に比較して、領域Ｌ３Ｐを施工した場合の有効断面の厚さ寸法Ｄ４は、明らかに増加する。
【０００６】
しかし、領域Ｌ３Ｐにおいて、ハッチングを付して示す部分は有効断面の増加に全く寄与していない。従って、有効断面の増加という目的に対して、当該ハッチングを付した部分は無駄である。
さらに、領域Ｌ３Ｐと領域Ｌ１Ｐとが重複する部分が存在してしまうので、無駄な施工が増加してしまう。
【特許文献１】特開２００１−１１５４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、無駄な施工を必要最低限まで減少させることが出来て、しかも、必要な有効断面の厚さ寸法を確保することが出来る噴射撹拌工法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の噴射撹拌工法は、面積が比較的大きい領域（大面積の噴射工法を施工した領域：Ｌ１、Ｌ１Ａ）に第１の噴射撹拌手段（モニタ４０）により固化材を噴射して撹拌する第１の工程（大面積の噴射工法）と、第２の噴射撹拌手段（モニタ１０）により前記面積が比較的大きい領域（Ｌ１）とその（面積が比較的大きい領域Ｌ１の）共通接線（Ｔ１、Ｔ２）とで包囲された領域（縊れた領域：ＬＢ）に固化材を噴射して撹拌する第２の工程（小面積の噴射工法）、とを備えることを特徴としている（請求項１）。
【０００９】
ここで、上述した第１の工程（大面積の噴射工法）及び第２の工程（小面積の噴射工法）では、共に、第１及び第２の噴射撹拌手段（モニタ４０、モニタ１０）を所定の深度まで貫入し、その後、地上側に引き上げ、該引き上げる段階で固化材を噴射して撹拌しているのが好ましい。
【００１０】
本発明において、第２の噴射撹拌手段（モニタ１０）は第１の噴射撹拌手段（モニタ４０）に対して所定距離（δ）だけ下方に配置されており、前記第１の工程から前記所定距離（δ）に相当する時間が経過した後に前記第２の工程が行われるのが好ましい（請求項２）。
【００１１】
ここで本発明において、前記第２の工程では、第２の噴射撹拌手段（モニタ１０）に設けられた複数の固化材噴射手段（ノズルＮ、Ｎ１〜Ｎ５）から、面積が比較的大きい領域（Ｌ１）とその（面積が比較的大きい領域Ｌ１の）共通接線（Ｔ１、Ｔ２）とで包囲された領域（縊れた領域：ＬＢ）に対して、複数本の固化材噴流（Ｊｓ）が噴射されるのが好ましい（請求項３）。
【００１２】
或いは、第２の噴射撹拌手段（モニタ１０）は回転或いは揺動自在に構成されており、前記第２の工程では、面積が比較的大きい領域（Ｌ１）とその（面積が比較的大きい領域Ｌ１の）共通接線（Ｔ１、Ｔ２）とで包囲された領域（縊れた領域：ＬＢ）に対して、固化材噴流（Ｊｓ）を噴射するのが好ましい（請求項４）。
【発明の効果】
【００１３】
上述する構成を具備する本発明の噴射撹拌工法によれば、大面積の噴射工法を施工した領域（Ｌ１、Ｌ１）は、重複する部分が殆ど存在しないように設定することが可能であり、無駄な施工を出来る限り排除することが出来る。そして、大面積の噴射工法を施工した領域（Ｌ１、Ｌ１）間の縊れた領域（ＬＢ）で残存している原位置土は、第２の工程（施工面積が小さい噴射工法）で固化材が噴射されることにより、固化材と混合、撹拌されるので、必要な有効断面の厚さ寸法（Ｄ）が確保される。
【００１４】
ここで、有効断面の厚さ寸法（Ｄ）は、共通接線（Ｔ１、Ｔ２）の間隔以下であり、第２の工程（施工面積が小さい噴射工法）で固化材が噴射されるのは、前記比較的大きい領域（Ｌ１）とその（面積が比較的大きい領域Ｌ１の）共通接線（Ｔ１、Ｔ２）とで包囲された領域（縊れた領域ＬＢ）に限定して、固化材噴流（Ｊｓ）を噴射する方が、有効断面に無関係な領域（図２１の領域Ｌ３Ｐにおけるハッチングした部分）に対して固化材を噴射して、施工するという無駄を節約することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図中、同様な部材には同様な符号が付されている。
図１は、本発明の第１実施形態に係る噴射撹拌工法の施工手順を示している。
先ず、施工面積が大きい噴射工法（大面積の噴射工法）、例えば機械式の撹拌と、いわゆる「交差噴流」を用いた撹拌とを組み合わせた工法（図１３〜図１８において、後述）を、符号Ｌ１で示す隣接した複数の領域（図示の実施形態では隣接する二つの領域）について施工する（図１参照）。
【００１６】
図１で示す様に、図示の実施形態では、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１は、重複する部分が殆ど存在しないように設定されており、無駄な施工を出来る限り排除している。
その結果、図１において符号ＬＢで示す領域、すなわち大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１間の「縊れた領域」では、施工されずに、原位置土が残存してしまう。
図１では、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１は点接触している様に表現されているが、実際の施工に際しては、図３で示す様に、多少の重複部分が存在する様に施工する。施工されないで原位置土が残存してしまう部分、いわゆる「巣」が形成されてしまうことを、防止するためである。
【００１７】
縊れた領域ＬＢ、ＬＢには、施工面積が小さい噴射工法（小面積の噴射工法：例えばモニタ１０から噴射されるセメントミルク、モルタル等の固化材噴流の到達距離を短くして行われる地盤改良や、液状化防止のための噴射工法）を施工するためのボーリング孔（図１では明確には図示せず）が掘削されている。図１で示されていないボーリング孔には、固化材噴射用装置（モニタ）１０が挿入されている。
そして、図１で示す様に、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１間の縊れた領域ＬＢ、ＬＢに対して、モニタ１０から、固化材の噴流Ｊｓが噴射され、縊れた領域ＬＢ、ＬＢの土壌と固化材とが混合される。
【００１８】
図１で示す様に、縊れた領域ＬＢ、ＬＢに固化材の噴流Ｊｓが噴射され、縊れた領域ＬＢ、ＬＢの土壌と固化材とが混合されることにより、撹拌噴射工法が施工された領域における有効断面の厚さ寸法Ｄは、図２０で示す有効断面の厚さ寸法Ｄ２以上が確保される。
しかも、図２０で示す従来技術とは異なり、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１の重なり合った領域は殆ど無く、無駄な施工が極限まで省略されている。
【００１９】
縊れた領域ＬＢについて、図２を参照して説明する。
図２において、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１の双方に接する２本の接線（仮想線）、すなわち共通接線Ｔ１、Ｔ２が、２点鎖線で示されている。また、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１の中心を結ぶ中心線ＣＬが、１点鎖線で示されている。
大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１間の縊れた領域ＬＢ、ＬＢは、共通接線Ｔ１、Ｔ２に対して、中心線ＣＬ側の領域であり、図２においてはハッチングを付して表現されている。
換言すると、図２において、領域ＬＢ、ＬＢは、共通接線Ｔ１、Ｔ２と、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１とにより包囲された領域である。
【００２０】
再び図１において、モニタ１０は縊れた領域ＬＢ内に配置され、モニタ１０から固化材噴流Ｊｓが噴射されるのは縊れた領域ＬＢ内に限定される。
図１及び図２を参照すれば明らかな様に、実施形態に係る噴射撹拌工法が施工される領域の有効断面の厚さ寸法Ｄ（図１）は、共通接線Ｔ１、Ｔ２間の寸法以下であり、モニタ１０から固化材噴流Ｊｓが噴射される領域は共通接線Ｔ１、Ｔ２よりも内側（図２の矢印Ｉ１、Ｉ２側）に限られる。従って、図示の実施形態によれば、有効断面以外の領域（図１における寸法Ｄで示す範囲よりも外側の領域）には、モニタ１０から固化材噴流Ｊｓを噴射しない。
従って、図２１で示す様に、有効断面に無関係な領域（図２１の領域Ｌ３Ｐにおけるハッチングした部分）を施工してしまうことがない。
【００２１】
図１〜図９では、モニタ１０は回動することなく、複数の固化材の噴流Ｊｓを噴射する様に構成されている。
これに対して、モニタ１０を回転可能或いは揺動可能に構成し、単一の固化材噴流Ｊｓを流線を回動或いは揺動しながら噴射することも可能である。詳細は、図１１、図１２を参照して、後述する。
【００２２】
ここで、縊れた領域ＬＢ、ＬＢに対してモニタ１０から固化材噴流Ｊｓを噴射する工程（小面積の噴射工法：図１）は、大面積の噴射工法が領域Ｌ１、Ｌ１に対して施工された後に行われる。詳細については、図１３、図１４を参照して後述する。
但し、施工の条件如何によっては、領域Ｌ１、Ｌ１に対する大面積の噴射工法と、縊れた領域ＬＢ、ＬＢに対する小面積の噴射工法とを、同時に行うことも可能である。
【００２３】
縊れた領域ＬＢ、ＬＢに対する小面積の噴射工法について、図３〜図８を参照して説明する。
図３は、図１で示す工程を簡略化して記載している。
図３において、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１間の縊れた領域ＬＢ、ＬＢに対して、モニタ１０から、固化材の噴流Ｊｓが噴射される。図示を簡略化するために、図３においては、固化材の噴流Ｊｓは、モニタ１０からそれぞれ５本ずつ噴射されて示されている。
【００２４】
モニタ１０から噴射される固化材噴流Ｊｓにより、縊れた領域ＬＢの原位置土を切削する態様を説明するために、図３において、点線で囲まれた領域Ｆ４（縊れた領域ＬＢを含む）を設定し、図４〜図８では、係る領域Ｆ４についてのみ示す。
図４において、縊れた領域ＬＢの原位置土はハッチングを付して示されている。そして、簡略化のため、モニタ１０から噴射される固化材噴流Ｊｓは３本のみ示されており、符号Ｊｓ１〜Ｊｓ３が付されている。中央の固化材噴流Ｊｓ２は、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１の重複部分に向って噴射されており、固化材噴流Ｊｓ１、Ｊｓ３は、固化材噴流Ｊｓ２の左右に噴射されている。
図４で示す様に、縊れた領域ＬＢの原位置土は、固化材噴流Ｊｓ１〜Ｊｓ３により切削される。換言すれば、図４で示す段階では、図４では図示しないモニタ１０と、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１とを結んだ直線における原位置土が、固化材噴流Ｊｓ１〜Ｊｓ３により切削、撹拌される。
【００２５】
図５において、左右の固化材噴流Ｊｓ１、Ｊｓ３は、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１と衝突した後、それぞれが２本の噴流（矢印Ｊｓ１−１、Ｊｓ１−２、Ｊｓ３−１、Ｊｓ３−２参照）に分流する。そして、固化材噴流Ｊｓ１〜Ｊｓ３及び分流のエネルギーにより、図６の符号α１、α２で示す領域は細断され、塊となること無く、固化材と良好に混合され、縊れた領域ＬＢにおいて、原位置土の「巣」が出来てしまうことが防止される。
【００２６】
図示はされていないが、縊れた領域ＬＢにおける領域α１、α２以外の領域も、固化材噴流Ｊｓ及びその分流（図５及び図６における矢印Ｊｓ１−１、Ｊｓ１−２、Ｊｓ３−１、Ｊｓ３−２参照）が保有する運動エネルギーにより、原位置土が切削、撹拌され、固化材と良好に混合される。
図７は、縊れた領域ＬＢにおける原位置土が切削され、撹拌された後の状態を示している。
【００２７】
図３〜図７において、固化材噴流Ｊｓは、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１に衝突した後、図５〜図７で示す様に、領域Ｌ１、Ｌ１の境界に沿って分流する様に噴射されている。
換言すれば、固化材噴流Ｊｓは、図８で示す噴流Ｊｓｗ−１の様に、領域Ｌ１に衝突しない方向へ噴射されることが無い様に、噴射方向が設定される。或いは、固化材噴流Ｊｓの噴射方向は、図９で示す噴流Ｊｓｗ−２の様に、領域Ｌ１に衝突した後に、縊れた領域ＬＢから離隔する方向へ向ってしまうことが無い様に、設定されている。
【００２８】
図１〜図８では、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１は、重複する部分が小さくなる様に設定されている。これに対して、図９で示す様に、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１の重複部分が大きくなる様に、隣接する領域Ｌ１、Ｌ１を施工すると、領域Ｌ１、Ｌ１間の縊れた部分ＬＢＡは極めて小さくなり、有効厚さは領域Ｌ１とさほど変わらなくなる。
その様な場合は、縊れた部分ＬＢＡについて、図３〜図７で説明した小面積の噴射工法を実行する必然性は乏しい。
【００２９】
領域Ｌ１について、有効厚さが大きい場合においても、図９において符号Ｌ１Ａで示す領域、即ち、重複部分が大きくなる様に施工された２つの領域Ｌ１、Ｌ１から成る「ひょうたん」形の領域を隣接して形成し、ひょうたん形の領域Ｌ１Ａ、Ｌ１Ａ同士の重なり合う領域が小さい場合には、その間の縊れた領域ＬＢの存在により、有効厚さが小さくなってしまう。
このような場合には、ひょうたん形の領域Ｌ１Ａ、Ｌ１Ａ間における縊れた領域ＬＢで、図３〜図７で説明した小面積の噴射工法を実行することになる。
【００３０】
図１０は、図３〜図７で示す様に、５本の固化材噴流Ｊｓを噴射するための機構を、模式的に示している。
図１０において、モニタ１０内には、地上側の設備から供給される固化材の流路Ｌ１０と、固化材を噴射する噴射ノズルＮ１〜Ｎ５が設けられている。図１０において、図示の簡略化のため、噴射ノズルＮ１〜Ｎ５は、単なる貫通孔として表現されている。
係る構成により、モニタ１０は回動はしないが、複数本（図１０では５本）の固化材噴流Ｊｓを噴射するのである。
【００３１】
図３〜図９では、モニタ１０は回動せず、複数の固化材の噴流Ｊｓを噴射しているが、モニタ１０は公知、既存の技術により、回転可能或いは揺動可能に構成することが出来る。
その様な場合においては、固化材の噴流Ｊｓを１本のみ噴射して、モニタ１０自体を回動或いは搖動しても、縊れた領域ＬＢの原位置土を切削して、崩落させることが可能である。
図１１、図１２は、その様な場合を示している。
【００３２】
先ず、図１１では、揺動するモニタを符号１０Ａで示している。
モニタ１０Ａは、図示しないロッドを介して、地上側の機器に接続されている。係る地上側の機器は、従来、公知の技術を用いて、モニタ１０Ａを、矢印Ｒ１１で示す様に、時計方向、反時計方向へ、連続して、或いは間欠的に、揺動する。
図１１のモニタ１０Ａは、単一のノズルＮのみを備えているが、モニタ１０Ａが揺動することにより、固化材噴流Ｊｓは、例えば実線で示す位置と点線で示す位置とを移動するので、図３〜図９において、縊れた領域ＬＢ全体を固化材噴流Ｊｓで切削して、細断し、縊れた領域ＬＢの原位置土は塊となること無く、固化材と良好に混合される。
【００３３】
図１２で示すモニタ１０Ｂは、図１１で示すモニタ１０Ａと概略同様な構成となっているが、図示しない地上側の機器により、矢印Ｒ１２で示す様に、位置方向へ回転している。図１２では、モニタ１０Ｂが時計方向へ回転しているが、反時計方向（矢印Ｒ１２の反対側）に回転させても良い。
モニタ１０Ｂは、半円の円弧状をしているカバー１２とセットになっている。
図１２では明確に図示されていないが、縊れた領域ＬＢが、図１２において下方に存在する場合、カバー１２はモニタ１０Ｂの上半分を覆う様に取り付けられる。
【００３４】
図１２において、モニタ１０Ｂが回転している間に、ノズルＮが下方（縊れた領域ＬＢ側）を向いていれば、固化材噴流Ｊｓは、縊れた領域ＬＢへ噴射される（図１２の実線の矢印）。
それに対して、ノズルＮが縊れた領域ＬＢに向いておらず、カバー１２へ向いている場合には、ノズルＮから噴射された固化材噴流Ｊｓ（図１２の点線の矢印）は、カバー１２により遮断される。
このように構成することにより、固化材噴流Ｊｓは、縊れた領域ＬＢ（図１２の下方の領域：図１２では図示せず）にのみ噴射される。
【００３５】
図１３、図１４は、図１〜図１２の第１実施形態に係る噴射撹拌工法を施工するための装置を示している。
図１３は全体的な構成を示しており、図１４は地中で土壌に作用する部分を模式的に示している。
【００３６】
図１３において、全体を符号２０で示す地上側の施工マシンは、施工マシン２０を移動し且つ操作するための車両部２２と、所定深度まで部材を立て込むための立て込み部２４とを有している。
立て込み部２４には、ロッド２６、２８が、例えば２本ずつ設けられている。ロッド２６は、その下端部に、大面積の噴射工法を施工する機器が備えられている。ロッド２８の下端部には、小面積の噴射工法を施工する機器が備えられている。
ロッド２６及びロッド２８の下端部における符号δについては、図１４を参照して説明する。
【００３７】
図１３において、ロッド２６及びロッド２８の上端は、駆動及び減速装置３０に接続されている。図示はされていないが、駆動及び減速装置３０は、駆動源であるモータ（伝動モータ或いは油圧モータ）と、減速機と、スイベルジョイントが設けられており、モータはインバータ制御されている。
駆動及び減速装置３０により、ロッド２８に設けられたモニタ１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、回動しないようにすることも可能であれば（モニタ１０：図１０）、揺動させたり（モニタ１０Ａ：図１１）、回転させる（モニタ１０Ｂ、図１２）ことも出来る。
なお、駆動及び減速装置３０は、チェーン３２により、立て込み部２４を図１３の上下方向について移動可能に構成されている。
【００３８】
図１４において、大面積の噴射工法を施工する機器を有するロッド２６と、小面積の噴射工法を施工する機器を有するロッド２８は、２本ずつ設けられている。
図１４で、ロッド２８は１本のみ示されているが、もう１本のロッド２８は、紙面に垂直な方向の奥側に位置しており、手前側のロッド２８により隠れている。
ロッド２６とロッド２８とは、連接ロッド３４、３４により接続されている。
【００３９】
ロッド２６下端部には、大面積の噴射工法を施工する機器、すなわちモニタ４０が設けられている。
モニタ４０は、水平方向（図１４では左右方向）へ延在する撹拌翼４２、４４と、撹拌翼４２、４４の端部に設けられた固化材噴射用のノズル（図示せず）とを有している。
撹拌翼４２、４４は鉛直方向（図１４の上下方向）に間隔を隔てて設けられているので、その端部に設けられた図示しないノズルも、上下方向へ一定の間隔を隔てている。そして、そのノズルから噴射された大面積の噴射工法用の固化材噴流Ｊｃは、図１４で示す様に、上下方向へ間隔を空けて設けられたノズルから噴射する固化材噴流Ｊｃ同士が、交差点Ｃで、衝突して、いわゆる「交差噴流」を構成する様に構成されている。
【００４０】
固化材噴流Ｊｃ同士が交差点Ｃで衝突する結果、固化材噴流Ｊｃによる原位置土の掘削は、ロッド２６と交差点Ｃとの間の領域（半径方向内方の領域）に限定される。
そして、ロッド２６を駆動及び減速装置３０（図１３）で回転させれば、回転翼４２、４４で原位置土を直接撹拌できるとともに、固化材噴流Ｊｃで原位置土を切削しつつ、撹拌することが出来るのである。
【００４１】
ロッド２８の下方には、上述したモニタ１０（１０Ａ、１０Ｂ）が取り付けられている。
ここで、モニタ１０のノズルＮの鉛直方向（図１４の上下方向）位置は、モニタ４０からの交差噴流Ｊｃ、Ｊｃが衝突する交差点Ｃに対して、符号δで示す距離だけ、下方に位置している。
これは、モニタ１０により行われる小面積の噴射工法（図３〜図９の縊れた領域ＬＢにおける施工）を、モニタ４０によって行われる大面積の噴射工法（図１〜図９の領域Ｌ１における施工）よりも後に実施するためである。
【００４２】
図３〜図９を参照して説明した通り、モニタ１０により縊れた領域ＬＢにおける原位置土を切削、撹拌する施工は、大面積の噴射工法が施工された領域Ｌ１の存在を前提としている。従って、モニタ１０による施工は、モニタ４０による施工から、所定時間だけ遅らせる必要がある。
ここで、モニタ４０から固結材噴流Ｊｃを噴射する施工も、モニタ１０から固結材噴流Ｊｓを噴射する施工も、施工領域の最深部まで、モニタが到達した後、モニタを引き上げることにより行われる。
モニタ１０をモニタ４０よりも下方に位置せしめれば、同一の鉛直方向位置については、モニタ４０が引き上げられた後にモニタ１０が引き上げられる。すなわち、モニタ１０により、領域Ｌ１について、大面積の噴射工法が施工された後に、モニタ４０が縊れた領域ＬＢにおいて、図３〜図９の施工（小面積の噴射工法）を行うことになる。
【００４３】
ここで、モニタ１０から噴射される固化材も、モニタ４０から噴射される固化材も、同一である。
図１３において、固化材は、地上側の固化材供給装置（図示せず）から、ロッド２６内の流路Ｌ１４−１、Ｌ１４−２を流れる。
右側のロッド２６内の流路Ｌ１４−１は、連接ロッド３４内の流路Ｌ１４−１Ｓと、右側のロッド２６内の流路Ｌ１４−１Ｌとに分岐する。流路Ｌ１４−１Ｌを流れる固化材は、モニタ４０の撹拌翼４２、４４内の流路Ｌ４２、Ｌ４４を流れ、交差噴流Ｊｃとして噴出される。そして、流路Ｌ１４−１Ｓを流れる固化材は、ロッド２８内の流路Ｌ２８を流れて、モニタ１０から噴射される。
左側のロッド２６内の流路Ｌ１４−２も、連接ロッド３４内の流路Ｌ１４−２Ｓと、左側のロッド２６内の流路Ｌ１４−１Ｌとに分岐し、流路Ｌ１４−１Ｌを流れる固化材はモニタ４０から噴射され、流路Ｌ１４−１Ｓを流れる固化材はモニタ１０から噴射される。
【００４４】
図１４において、流路Ｌ１４−１Ｓと流路Ｌ１４−２Ｓとが合流して、ロッド２８内の流路Ｌ２８を流れるように見える。しかし、上述した様に、図１４におけるロッド２８は、紙面に垂直な方向に２本存在し、流路Ｌ１４−１Ｓと流路Ｌ１４−２Ｓの各々は、当該２本のロッド２８の何れかを流れている。
【００４５】
図１４では、ロッド２８内を流れる固化材は、ロッド２６内の流路Ｌ１４−１、Ｌ１４−２と、連接ロッド３４内の流路Ｌ１４−１Ｓ、Ｌ１４−２Ｓとを経由して供給されている。これに代えて、連接ロッド３４内の流路Ｌ１４−１Ｓ、Ｌ１４−２Ｓを省略して、ロッド２８内に、別途、固化材供給用の流路を形成することが望ましい。
モニタ４０からの固化材噴射を停止した後、モニタ１０からの固化材噴射を継続する場合に対処するためである。すなわち、その様な場合には、モニタ１０の固化材供給経路と、モニタ４０の固化材供給経路は、相互に独立していることが好ましく、ロッド２６、２８の各々において、固化材供給用の流路が形成されている必要がある。
【００４６】
図１５〜図１８は、本発明の第２実施形態を示している。
図１で示すような第１実施形態に係る噴射撹拌工法は、２個のモニタ１０により小面積の噴射工法を２箇所の縊れた領域ＬＢに施工することにより、実施することが出来る。
ここで、例えば地中連壁の様に、長手方向へ連続する領域について噴射撹拌工法を施工して、且つ、有効厚さを確保するのであれば、大面積の噴射工法と小面積の噴射工法を施工するに際して、２箇所の縊れた領域ＬＢにのみモニタ１０で小面積の噴射工法を行ったのでは、不充分である。大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１間に、縊れた領域ＬＢであって、モニタ１０で小面積の噴射工法が行われない領域が出来てしまうからである。
そのため、長手方向へ連続する領域について噴射撹拌工法を施工して、且つ、有効厚さを確保する場合には、図１５、図１６で示す様に、４個のモニタ１０を用いて小面積の噴射工法を４箇所の縊れた領域ＬＢに施工する必要がある。
【００４７】
図１５は噴射撹拌工法を施工する土壌側を示しており、図１６は施工マシン２０におけるロッド２６、２８の配置を示している。
図１〜図８では、大面積の噴射工法が施工された領域Ｌ１、Ｌ１間の縊れた領域ＬＢについてのみ、モニタ１０を用いて小面積の噴射工法を施工している。これに対して第２実施形態では、図１５で示す様に、連壁の様に（図１５の左右方向へ）連続する領域について噴射撹拌工法を施工し、且つ、固化材が噴射される領域の有効厚さを確保するために、縊れた領域ＬＢ−１、ＬＢ−１のみならず、その左側の縊れた領域ＬＢ−２、ＬＢ−２についても、モニタ１０を用いて小面積の噴射工法を行い、原位置土と固化材とを混合している。
【００４８】
図１５で示す様に、縊れた領域ＬＢ−１、ＬＢ−１、ＬＢ−２、ＬＢ−２について小面積の噴射工法を施工するためには、図１６で示す様に、下端部にモニタ１０を設けたロッド２６を、施工マシン２０（図１６では連接ロッド３４と、ロッド２６、２８のみ示す）に設ける必要がある。
図１６で示す施工マシン２０により、噴射撹拌工法を施工すれば、大面積の噴射工法が施工される領域Ｌ１、Ｌ１の間に存在する全ての縊れた領域ＬＢ（ＬＢ−１、ＬＢ−２）において、ロッド２６の下端部に設けられたモニタ１０による小面積の噴射工法が施工される。
したがって、領域Ｌ１、Ｌ１とが重なる領域を小さくして無駄な施工を少なくするという要請と、有効厚さＤを出来る限り大きくするという要請を、同時に充足することが可能となる。
【００４９】
図１７、図１８は、第２実施形態を施工する施工マシンの様部を示している。モニタ１０を下端部に有するロッド２６が４本設けられている点を除き、図１３、図１４で示す施工マシン２０と同様である。
そして、第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果も、第１実施形態と同様である。
【００５０】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、図示の実施形態では、一度の施工で、大面積の噴射工法が２箇所の領域Ｌ１、Ｌ１で行われるが、１箇所のみに行われても良いし、３箇所以上同時に行うことも可能である。
また、大面積の噴射工法が施工された後に小面積の噴射工法が施工されるが、両者を同時に施工することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施形態の施工を説明するための平面図。
【図２】縊れた領域を説明するための平面図。
【図３】縊れた領域における施工を説明するための平面図。
【図４】図３の部分拡大図。
【図５】縊れた領域における図４に続く段階を説明する部分拡大図。
【図６】図５に続く段階を説明する部分拡大図。
【図７】図６に続く段階を説明する部分拡大図。
【図８】縊れた領域における不適当な固化材の噴射状態を示す部分拡大図。
【図９】第１実施形態の変形例を説明するための平面図。
【図１０】縊れた領域の施工で用いられる装置を模式的に示す断面図。
【図１１】図１０の装置の変形例を示す断面図。
【図１２】図１０の装置のさらに別の変形例を示す断面図。
【図１３】第１実施形態を実施する装置の全体図。
【図１４】図１３の装置において、地中で作業を行う部材を示す部分正面図。
【図１５】本発明の第２実施形態の施工を説明するための平面図。
【図１６】第２実施形態を施工する装置におけるロッドの配置を示す平面図。
【図１７】第２実施形態を施工する装置の要部の正面図。
【図１８】図１７で示す装置の要部の平面図。
【図１９】従来技術を説明する平面図。
【図２０】図１９とは異なる従来技術を施工した状態を説明する平面図。
【図２１】図１９、図１０とは異なる従来技術を説明する平面図。
【符号の説明】
【００５２】
Ｌ１・・・施工面積が大きい噴射工法（大面積の噴射工法）を施工した領域
Ｌ１Ｐ、Ｌ３Ｐ・・・従来技術に係る噴射撹拌工法を施工した領域
Ｌ１Ｃ・・・キリ孔
ＬＢ・・・大面積の噴射工法を施工した領域間の縊れた領域
１０、１０Ａ、１０Ｂ、４０・・・モニタ
Ｊｓ、Ｊｓ−１〜Ｊｓ−５・・・固化材噴流
Ｊｃ・・・交差噴流を構成する固化材噴流
Ｌ１Ａ・・・噴射撹拌工法が施工されたひょうたん形の領域
２０・・・施工マシン
２２・・・車両部
２４・・・立て込み部
２６、２８・・・ロッド
３０・・・駆動及び減速装置
３４・・・連接ロッド
Ｃ・・・交差点
Ｎ・・・ノズル
Ｌ１０、Ｌ１４−１、Ｌ１４−２、Ｌ１４−１Ｌ、Ｌ１４−１Ｓ、Ｌ１４−２Ｌ、Ｌ１４−２Ｓ、Ｌ４２・・・固化材流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良や液状化防止工法等で用いられる工法であって、地中固結体を造成しようとする領域、或いは、液状化を防止しようとする領域に、固化材を噴射して当該領域の土壌と撹拌する噴射撹拌工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
係る噴射撹拌工法としては、例えば、噴射装置に設けた撹拌翼先端のノズルから切削流体を噴射して、上下の撹拌翼先端から噴射された噴流を半径方向外方の所定位置で衝突させて交差噴流を構成し、撹拌軸下方の注入口から固化材を噴射し、撹拌軸を回転しながら引き上げることにより、原位置土を切削して、固化材と混合、撹拌する工法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
施工期間の短縮や施工コスト削減のため、このような噴射撹拌工法を隣接する複数の領域（図１９〜図２１では２箇所）で行う場合が多い。図１９、図２０において、噴射撹拌工法を行った領域Ｌ１Ｐは２箇所ずつ施工されている。
そして、噴射撹拌工法を行った２箇所の領域Ｌ１Ｐ、Ｌ１Ｐは、重複して施工される領域Ｌｓを設けており、強度的な観点から有効断面或いはその厚さ寸法が決定される。図１９では有効断面の厚さ寸法は符号Ｄ１で示されており、図２０では有効断面の厚さ寸法は符号Ｄ２で示されている。
【０００４】
重複して施工される領域Ｌｓが小さい方が、無駄な施工をする必要がなくなり、固化材の消費量やその他のコストを軽減することが出来る。しかし、図１９及び図２０を参照すれば明らかな様に、重複して施工される領域Ｌｓが小さいと、有効断面の厚さ寸法が小さくなってしまう。
具体的には、重複して施工される領域Ｌｓは、図１９で示す従来技術の方が図２０で示す従来技術よりも小さく、コスト節約の点からは良好である。しかし、図１９における有効断面の厚さ寸法Ｄ１は、明らかに、図２０における有効断面の厚さ寸法Ｄ２よりも小さい。
すなわち、有効断面の厚さ寸法（Ｄ１、Ｄ２）を大きくしようとすれば、重複して施工される領域Ｌｓを大きくしなければならず、コスト削減の観点からは好ましくないという問題が存在する。
【０００５】
係る問題に対して、例えば図２１で示す様に、噴射撹拌工法を行った２箇所の領域Ｌ１Ｐ、Ｌ１Ｐにおける重複して施工される領域Ｌｓを小さくして、重複して施工される領域Ｌｓの両側の部分において、比較的小面積の領域について、別途、噴射撹拌工法を施工することが考えられる。
図２１において、別途、噴射撹拌工法を施工した比較的小面積の領域を符号Ｌ３Ｐで示すと、領域Ｌ３Ｐを施工しない場合の有効断面の厚さ寸法Ｄ３に比較して、領域Ｌ３Ｐを施工した場合の有効断面の厚さ寸法Ｄ４は、明らかに増加する。
【０００６】
しかし、領域Ｌ３Ｐにおいて、ハッチングを付して示す部分は有効断面の増加に全く寄与していない。従って、有効断面の増加という目的に対して、当該ハッチングを付した部分は無駄である。
さらに、領域Ｌ３Ｐと領域Ｌ１Ｐとが重複する部分が存在してしまうので、無駄な施工が増加してしまう。
【特許文献１】特開２００１−１１５４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、無駄な施工を必要最低限まで減少させることが出来て、しかも、必要な有効断面の厚さ寸法を確保することが出来る噴射撹拌工法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の噴射撹拌工法は、面積が比較的大きい領域（大面積の噴射工法を施工した領域：Ｌ１、Ｌ１Ａ）に第１の噴射撹拌手段（モニタ４０）により固化材を噴射して撹拌する第１の工程（大面積の噴射工法）と、第２の噴射撹拌手段（モニタ１０）により前記面積が比較的大きい領域（Ｌ１）とその（面積が比較的大きい領域Ｌ１の）共通接線（Ｔ１、Ｔ２）とで包囲された領域（縊れた領域：ＬＢ）に固化材を噴射して撹拌する第２の工程（小面積の噴射工法）、とを備えることを特徴としている（請求項１）。
【０００９】
ここで、上述した第１の工程（大面積の噴射工法）及び第２の工程（小面積の噴射工法）では、共に、第１及び第２の噴射撹拌手段（モニタ４０、モニタ１０）を所定の深度まで貫入し、その後、地上側に引き上げ、該引き上げる段階で固化材を噴射して撹拌しているのが好ましい。
【００１０】
本発明において、第２の噴射撹拌手段（モニタ１０）は第１の噴射撹拌手段（モニタ４０）に対して所定距離（δ）だけ下方に配置されており、前記第１の工程から前記所定距離（δ）に相当する時間が経過した後に前記第２の工程が行われるのが好ましい（請求項２）。
【００１１】
ここで本発明において、前記第２の工程では、第２の噴射撹拌手段（モニタ１０）に設けられた複数の固化材噴射手段（ノズルＮ、Ｎ１〜Ｎ５）から、面積が比較的大きい領域（Ｌ１）とその（面積が比較的大きい領域Ｌ１の）共通接線（Ｔ１、Ｔ２）とで包囲された領域（縊れた領域：ＬＢ）に対して、複数本の固化材噴流（Ｊｓ）が噴射されるのが好ましい（請求項３）。
【００１２】
或いは、第２の噴射撹拌手段（モニタ１０）は回転或いは揺動自在に構成されており、前記第２の工程では、面積が比較的大きい領域（Ｌ１）とその（面積が比較的大きい領域Ｌ１の）共通接線（Ｔ１、Ｔ２）とで包囲された領域（縊れた領域：ＬＢ）に対して、固化材噴流（Ｊｓ）を噴射するのが好ましい（請求項４）。
【発明の効果】
【００１３】
上述する構成を具備する本発明の噴射撹拌工法によれば、大面積の噴射工法を施工した領域（Ｌ１、Ｌ１）は、重複する部分が殆ど存在しないように設定することが可能であり、無駄な施工を出来る限り排除することが出来る。そして、大面積の噴射工法を施工した領域（Ｌ１、Ｌ１）間の縊れた領域（ＬＢ）で残存している原位置土は、第２の工程（施工面積が小さい噴射工法）で固化材が噴射されることにより、固化材と混合、撹拌されるので、必要な有効断面の厚さ寸法（Ｄ）が確保される。
【００１４】
ここで、有効断面の厚さ寸法（Ｄ）は、共通接線（Ｔ１、Ｔ２）の間隔以下であり、第２の工程（施工面積が小さい噴射工法）で固化材が噴射されるのは、前記比較的大きい領域（Ｌ１）とその（面積が比較的大きい領域Ｌ１の）共通接線（Ｔ１、Ｔ２）とで包囲された領域（縊れた領域ＬＢ）に限定して、固化材噴流（Ｊｓ）を噴射する方が、有効断面に無関係な領域（図２１の領域Ｌ３Ｐにおけるハッチングした部分）に対して固化材を噴射して、施工するという無駄を節約することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図中、同様な部材には同様な符号が付されている。
図１は、本発明の第１実施形態に係る噴射撹拌工法の施工手順を示している。
先ず、施工面積が大きい噴射工法（大面積の噴射工法）、例えば機械式の撹拌と、いわゆる「交差噴流」を用いた撹拌とを組み合わせた工法（図１３〜図１８において、後述）を、符号Ｌ１で示す隣接した複数の領域（図示の実施形態では隣接する二つの領域）について施工する（図１参照）。
【００１６】
図１で示す様に、図示の実施形態では、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１は、重複する部分が殆ど存在しないように設定されており、無駄な施工を出来る限り排除している。
その結果、図１において符号ＬＢで示す領域、すなわち大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１間の「縊れた領域」では、施工されずに、原位置土が残存してしまう。
図１では、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１は点接触している様に表現されているが、実際の施工に際しては、図３で示す様に、多少の重複部分が存在する様に施工する。施工されないで原位置土が残存してしまう部分、いわゆる「巣」が形成されてしまうことを、防止するためである。
【００１７】
縊れた領域ＬＢ、ＬＢには、施工面積が小さい噴射工法（小面積の噴射工法：例えばモニタ１０から噴射されるセメントミルク、モルタル等の固化材噴流の到達距離を短くして行われる地盤改良や、液状化防止のための噴射工法）を施工するためのボーリング孔（図１では明確には図示せず）が掘削されている。図１で示されていないボーリング孔には、固化材噴射用装置（モニタ）１０が挿入されている。
そして、図１で示す様に、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１間の縊れた領域ＬＢ、ＬＢに対して、モニタ１０から、固化材の噴流Ｊｓが噴射され、縊れた領域ＬＢ、ＬＢの土壌と固化材とが混合される。
【００１８】
図１で示す様に、縊れた領域ＬＢ、ＬＢに固化材の噴流Ｊｓが噴射され、縊れた領域ＬＢ、ＬＢの土壌と固化材とが混合されることにより、撹拌噴射工法が施工された領域における有効断面の厚さ寸法Ｄは、図２０で示す有効断面の厚さ寸法Ｄ２以上が確保される。
しかも、図２０で示す従来技術とは異なり、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１の重なり合った領域は殆ど無く、無駄な施工が極限まで省略されている。
【００１９】
縊れた領域ＬＢについて、図２を参照して説明する。
図２において、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１の双方に接する２本の接線（仮想線）、すなわち共通接線Ｔ１、Ｔ２が、２点鎖線で示されている。また、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１の中心を結ぶ中心線ＣＬが、１点鎖線で示されている。
大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１間の縊れた領域ＬＢ、ＬＢは、共通接線Ｔ１、Ｔ２に対して、中心線ＣＬ側の領域であり、図２においてはハッチングを付して表現されている。
換言すると、図２において、領域ＬＢ、ＬＢは、共通接線Ｔ１、Ｔ２と、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１とにより包囲された領域である。
【００２０】
再び図１において、モニタ１０は縊れた領域ＬＢ内に配置され、モニタ１０から固化材噴流Ｊｓが噴射されるのは縊れた領域ＬＢ内に限定される。
図１及び図２を参照すれば明らかな様に、実施形態に係る噴射撹拌工法が施工される領域の有効断面の厚さ寸法Ｄ（図１）は、共通接線Ｔ１、Ｔ２間の寸法以下であり、モニタ１０から固化材噴流Ｊｓが噴射される領域は共通接線Ｔ１、Ｔ２よりも内側（図２の矢印Ｉ１、Ｉ２側）に限られる。従って、図示の実施形態によれば、有効断面以外の領域（図１における寸法Ｄで示す範囲よりも外側の領域）には、モニタ１０から固化材噴流Ｊｓを噴射しない。
従って、図２１で示す様に、有効断面に無関係な領域（図２１の領域Ｌ３Ｐにおけるハッチングした部分）を施工してしまうことがない。
【００２１】
図１〜図９では、モニタ１０は回動することなく、複数の固化材の噴流Ｊｓを噴射する様に構成されている。
これに対して、モニタ１０を回転可能或いは揺動可能に構成し、単一の固化材噴流Ｊｓを流線を回動或いは揺動しながら噴射することも可能である。詳細は、図１１、図１２を参照して、後述する。
【００２２】
ここで、縊れた領域ＬＢ、ＬＢに対してモニタ１０から固化材噴流Ｊｓを噴射する工程（小面積の噴射工法：図１）は、大面積の噴射工法が領域Ｌ１、Ｌ１に対して施工された後に行われる。詳細については、図１３、図１４を参照して後述する。
但し、施工の条件如何によっては、領域Ｌ１、Ｌ１に対する大面積の噴射工法と、縊れた領域ＬＢ、ＬＢに対する小面積の噴射工法とを、同時に行うことも可能である。
【００２３】
縊れた領域ＬＢ、ＬＢに対する小面積の噴射工法について、図３〜図８を参照して説明する。
図３は、図１で示す工程を簡略化して記載している。
図３において、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１間の縊れた領域ＬＢ、ＬＢに対して、モニタ１０から、固化材の噴流Ｊｓが噴射される。図示を簡略化するために、図３においては、固化材の噴流Ｊｓは、モニタ１０からそれぞれ５本ずつ噴射されて示されている。
【００２４】
モニタ１０から噴射される固化材噴流Ｊｓにより、縊れた領域ＬＢの原位置土を切削する態様を説明するために、図３において、点線で囲まれた領域Ｆ４（縊れた領域ＬＢを含む）を設定し、図４〜図８では、係る領域Ｆ４についてのみ示す。
図４において、縊れた領域ＬＢの原位置土はハッチングを付して示されている。そして、簡略化のため、モニタ１０から噴射される固化材噴流Ｊｓは３本のみ示されており、符号Ｊｓ１〜Ｊｓ３が付されている。中央の固化材噴流Ｊｓ２は、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１の重複部分に向って噴射されており、固化材噴流Ｊｓ１、Ｊｓ３は、固化材噴流Ｊｓ２の左右に噴射されている。
図４で示す様に、縊れた領域ＬＢの原位置土は、固化材噴流Ｊｓ１〜Ｊｓ３により切削される。換言すれば、図４で示す段階では、図４では図示しないモニタ１０と、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１とを結んだ直線における原位置土が、固化材噴流Ｊｓ１〜Ｊｓ３により切削、撹拌される。
【００２５】
図５において、左右の固化材噴流Ｊｓ１、Ｊｓ３は、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１と衝突した後、それぞれが２本の噴流（矢印Ｊｓ１−１、Ｊｓ１−２、Ｊｓ３−１、Ｊｓ３−２参照）に分流する。そして、固化材噴流Ｊｓ１〜Ｊｓ３及び分流のエネルギーにより、図６の符号α１、α２で示す領域は細断され、塊となること無く、固化材と良好に混合され、縊れた領域ＬＢにおいて、原位置土の「巣」が出来てしまうことが防止される。
【００２６】
図示はされていないが、縊れた領域ＬＢにおける領域α１、α２以外の領域も、固化材噴流Ｊｓ及びその分流（図５及び図６における矢印Ｊｓ１−１、Ｊｓ１−２、Ｊｓ３−１、Ｊｓ３−２参照）が保有する運動エネルギーにより、原位置土が切削、撹拌され、固化材と良好に混合される。
図７は、縊れた領域ＬＢにおける原位置土が切削され、撹拌された後の状態を示している。
【００２７】
図３〜図７において、固化材噴流Ｊｓは、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１に衝突した後、図５〜図７で示す様に、領域Ｌ１、Ｌ１の境界に沿って分流する様に噴射されている。
換言すれば、固化材噴流Ｊｓは、図８で示す噴流Ｊｓｗ−１の様に、領域Ｌ１に衝突しない方向へ噴射されることが無い様に、噴射方向が設定される。或いは、固化材噴流Ｊｓの噴射方向は、図９で示す噴流Ｊｓｗ−２の様に、領域Ｌ１に衝突した後に、縊れた領域ＬＢから離隔する方向へ向ってしまうことが無い様に、設定されている。
【００２８】
図１〜図８では、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１は、重複する部分が小さくなる様に設定されている。これに対して、図９で示す様に、大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１の重複部分が大きくなる様に、隣接する領域Ｌ１、Ｌ１を施工すると、領域Ｌ１、Ｌ１間の縊れた部分ＬＢＡは極めて小さくなり、有効厚さは領域Ｌ１とさほど変わらなくなる。
その様な場合は、縊れた部分ＬＢＡについて、図３〜図７で説明した小面積の噴射工法を実行する必然性は乏しい。
【００２９】
領域Ｌ１について、有効厚さが大きい場合においても、図９において符号Ｌ１Ａで示す領域、即ち、重複部分が大きくなる様に施工された２つの領域Ｌ１、Ｌ１から成る「ひょうたん」形の領域を隣接して形成し、ひょうたん形の領域Ｌ１Ａ、Ｌ１Ａ同士の重なり合う領域が小さい場合には、その間の縊れた領域ＬＢの存在により、有効厚さが小さくなってしまう。
このような場合には、ひょうたん形の領域Ｌ１Ａ、Ｌ１Ａ間における縊れた領域ＬＢで、図３〜図７で説明した小面積の噴射工法を実行することになる。
【００３０】
図１０は、図３〜図７で示す様に、５本の固化材噴流Ｊｓを噴射するための機構を、模式的に示している。
図１０において、モニタ１０内には、地上側の設備から供給される固化材の流路Ｌ１０と、固化材を噴射する噴射ノズルＮ１〜Ｎ５が設けられている。図１０において、図示の簡略化のため、噴射ノズルＮ１〜Ｎ５は、単なる貫通孔として表現されている。
係る構成により、モニタ１０は回動はしないが、複数本（図１０では５本）の固化材噴流Ｊｓを噴射するのである。
【００３１】
図３〜図９では、モニタ１０は回動せず、複数の固化材の噴流Ｊｓを噴射しているが、モニタ１０は公知、既存の技術により、回転可能或いは揺動可能に構成することが出来る。
その様な場合においては、固化材の噴流Ｊｓを１本のみ噴射して、モニタ１０自体を回動或いは搖動しても、縊れた領域ＬＢの原位置土を切削して、崩落させることが可能である。
図１１、図１２は、その様な場合を示している。
【００３２】
先ず、図１１では、揺動するモニタを符号１０Ａで示している。
モニタ１０Ａは、図示しないロッドを介して、地上側の機器に接続されている。係る地上側の機器は、従来、公知の技術を用いて、モニタ１０Ａを、矢印Ｒ１１で示す様に、時計方向、反時計方向へ、連続して、或いは間欠的に、揺動する。
図１１のモニタ１０Ａは、単一のノズルＮのみを備えているが、モニタ１０Ａが揺動することにより、固化材噴流Ｊｓは、例えば実線で示す位置と点線で示す位置とを移動するので、図３〜図９において、縊れた領域ＬＢ全体を固化材噴流Ｊｓで切削して、細断し、縊れた領域ＬＢの原位置土は塊となること無く、固化材と良好に混合される。
【００３３】
図１２で示すモニタ１０Ｂは、図１１で示すモニタ１０Ａと概略同様な構成となっているが、図示しない地上側の機器により、矢印Ｒ１２で示す様に、位置方向へ回転している。図１２では、モニタ１０Ｂが時計方向へ回転しているが、反時計方向（矢印Ｒ１２の反対側）に回転させても良い。
モニタ１０Ｂは、半円の円弧状をしているカバー１２とセットになっている。
図１２では明確に図示されていないが、縊れた領域ＬＢが、図１２において下方に存在する場合、カバー１２はモニタ１０Ｂの上半分を覆う様に取り付けられる。
【００３４】
図１２において、モニタ１０Ｂが回転している間に、ノズルＮが下方（縊れた領域ＬＢ側）を向いていれば、固化材噴流Ｊｓは、縊れた領域ＬＢへ噴射される（図１２の実線の矢印）。
それに対して、ノズルＮが縊れた領域ＬＢに向いておらず、カバー１２へ向いている場合には、ノズルＮから噴射された固化材噴流Ｊｓ（図１２の点線の矢印）は、カバー１２により遮断される。
このように構成することにより、固化材噴流Ｊｓは、縊れた領域ＬＢ（図１２の下方の領域：図１２では図示せず）にのみ噴射される。
【００３５】
図１３、図１４は、図１〜図１２の第１実施形態に係る噴射撹拌工法を施工するための装置を示している。
図１３は全体的な構成を示しており、図１４は地中で土壌に作用する部分を模式的に示している。
【００３６】
図１３において、全体を符号２０で示す地上側の施工マシンは、施工マシン２０を移動し且つ操作するための車両部２２と、所定深度まで部材を立て込むための立て込み部２４とを有している。
立て込み部２４には、ロッド２６、２８が、例えば２本ずつ設けられている。ロッド２６は、その下端部に、大面積の噴射工法を施工する機器が備えられている。ロッド２８の下端部には、小面積の噴射工法を施工する機器が備えられている。
ロッド２６及びロッド２８の下端部における符号δについては、図１４を参照して説明する。
【００３７】
図１３において、ロッド２６及びロッド２８の上端は、駆動及び減速装置３０に接続されている。図示はされていないが、駆動及び減速装置３０は、駆動源であるモータ（伝動モータ或いは油圧モータ）と、減速機と、スイベルジョイントが設けられており、モータはインバータ制御されている。
駆動及び減速装置３０により、ロッド２８に設けられたモニタ１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、回動しないようにすることも可能であれば（モニタ１０：図１０）、揺動させたり（モニタ１０Ａ：図１１）、回転させる（モニタ１０Ｂ、図１２）ことも出来る。
なお、駆動及び減速装置３０は、チェーン３２により、立て込み部２４を図１３の上下方向について移動可能に構成されている。
【００３８】
図１４において、大面積の噴射工法を施工する機器を有するロッド２６と、小面積の噴射工法を施工する機器を有するロッド２８は、２本ずつ設けられている。
図１４で、ロッド２８は１本のみ示されているが、もう１本のロッド２８は、紙面に垂直な方向の奥側に位置しており、手前側のロッド２８により隠れている。
ロッド２６とロッド２８とは、連接ロッド３４、３４により接続されている。
【００３９】
ロッド２６下端部には、大面積の噴射工法を施工する機器、すなわちモニタ４０が設けられている。
モニタ４０は、水平方向（図１４では左右方向）へ延在する撹拌翼４２、４４と、撹拌翼４２、４４の端部に設けられた固化材噴射用のノズル（図示せず）とを有している。
撹拌翼４２、４４は鉛直方向（図１４の上下方向）に間隔を隔てて設けられているので、その端部に設けられた図示しないノズルも、上下方向へ一定の間隔を隔てている。そして、そのノズルから噴射された大面積の噴射工法用の固化材噴流Ｊｃは、図１４で示す様に、上下方向へ間隔を空けて設けられたノズルから噴射する固化材噴流Ｊｃ同士が、交差点Ｃで、衝突して、いわゆる「交差噴流」を構成する様に構成されている。
【００４０】
固化材噴流Ｊｃ同士が交差点Ｃで衝突する結果、固化材噴流Ｊｃによる原位置土の掘削は、ロッド２６と交差点Ｃとの間の領域（半径方向内方の領域）に限定される。
そして、ロッド２６を駆動及び減速装置３０（図１３）で回転させれば、回転翼４２、４４で原位置土を直接撹拌できるとともに、固化材噴流Ｊｃで原位置土を切削しつつ、撹拌することが出来るのである。
【００４１】
ロッド２８の下方には、上述したモニタ１０（１０Ａ、１０Ｂ）が取り付けられている。
ここで、モニタ１０のノズルＮの鉛直方向（図１４の上下方向）位置は、モニタ４０からの交差噴流Ｊｃ、Ｊｃが衝突する交差点Ｃに対して、符号δで示す距離だけ、下方に位置している。
これは、モニタ１０により行われる小面積の噴射工法（図３〜図９の縊れた領域ＬＢにおける施工）を、モニタ４０によって行われる大面積の噴射工法（図１〜図９の領域Ｌ１における施工）よりも後に実施するためである。
【００４２】
図３〜図９を参照して説明した通り、モニタ１０により縊れた領域ＬＢにおける原位置土を切削、撹拌する施工は、大面積の噴射工法が施工された領域Ｌ１の存在を前提としている。従って、モニタ１０による施工は、モニタ４０による施工から、所定時間だけ遅らせる必要がある。
ここで、モニタ４０から固結材噴流Ｊｃを噴射する施工も、モニタ１０から固結材噴流Ｊｓを噴射する施工も、施工領域の最深部まで、モニタが到達した後、モニタを引き上げることにより行われる。
モニタ１０をモニタ４０よりも下方に位置せしめれば、同一の鉛直方向位置については、モニタ４０が引き上げられた後にモニタ１０が引き上げられる。すなわち、モニタ１０により、領域Ｌ１について、大面積の噴射工法が施工された後に、モニタ４０が縊れた領域ＬＢにおいて、図３〜図９の施工（小面積の噴射工法）を行うことになる。
【００４３】
ここで、モニタ１０から噴射される固化材も、モニタ４０から噴射される固化材も、同一である。
図１３において、固化材は、地上側の固化材供給装置（図示せず）から、ロッド２６内の流路Ｌ１４−１、Ｌ１４−２を流れる。
右側のロッド２６内の流路Ｌ１４−１は、連接ロッド３４内の流路Ｌ１４−１Ｓと、右側のロッド２６内の流路Ｌ１４−１Ｌとに分岐する。流路Ｌ１４−１Ｌを流れる固化材は、モニタ４０の撹拌翼４２、４４内の流路Ｌ４２、Ｌ４４を流れ、交差噴流Ｊｃとして噴出される。そして、流路Ｌ１４−１Ｓを流れる固化材は、ロッド２８内の流路Ｌ２８を流れて、モニタ１０から噴射される。
左側のロッド２６内の流路Ｌ１４−２も、連接ロッド３４内の流路Ｌ１４−２Ｓと、左側のロッド２６内の流路Ｌ１４−１Ｌとに分岐し、流路Ｌ１４−１Ｌを流れる固化材はモニタ４０から噴射され、流路Ｌ１４−１Ｓを流れる固化材はモニタ１０から噴射される。
【００４４】
図１４において、流路Ｌ１４−１Ｓと流路Ｌ１４−２Ｓとが合流して、ロッド２８内の流路Ｌ２８を流れるように見える。しかし、上述した様に、図１４におけるロッド２８は、紙面に垂直な方向に２本存在し、流路Ｌ１４−１Ｓと流路Ｌ１４−２Ｓの各々は、当該２本のロッド２８の何れかを流れている。
【００４５】
図１４では、ロッド２８内を流れる固化材は、ロッド２６内の流路Ｌ１４−１、Ｌ１４−２と、連接ロッド３４内の流路Ｌ１４−１Ｓ、Ｌ１４−２Ｓとを経由して供給されている。これに代えて、連接ロッド３４内の流路Ｌ１４−１Ｓ、Ｌ１４−２Ｓを省略して、ロッド２８内に、別途、固化材供給用の流路を形成することが望ましい。
モニタ４０からの固化材噴射を停止した後、モニタ１０からの固化材噴射を継続する場合に対処するためである。すなわち、その様な場合には、モニタ１０の固化材供給経路と、モニタ４０の固化材供給経路は、相互に独立していることが好ましく、ロッド２６、２８の各々において、固化材供給用の流路が形成されている必要がある。
【００４６】
図１５〜図１８は、本発明の第２実施形態を示している。
図１で示すような第１実施形態に係る噴射撹拌工法は、２個のモニタ１０により小面積の噴射工法を２箇所の縊れた領域ＬＢに施工することにより、実施することが出来る。
ここで、例えば地中連壁の様に、長手方向へ連続する領域について噴射撹拌工法を施工して、且つ、有効厚さを確保するのであれば、大面積の噴射工法と小面積の噴射工法を施工するに際して、２箇所の縊れた領域ＬＢにのみモニタ１０で小面積の噴射工法を行ったのでは、不充分である。大面積の噴射工法を施工した領域Ｌ１、Ｌ１間に、縊れた領域ＬＢであって、モニタ１０で小面積の噴射工法が行われない領域が出来てしまうからである。
そのため、長手方向へ連続する領域について噴射撹拌工法を施工して、且つ、有効厚さを確保する場合には、図１５、図１６で示す様に、４個のモニタ１０を用いて小面積の噴射工法を４箇所の縊れた領域ＬＢに施工する必要がある。
【００４７】
図１５は噴射撹拌工法を施工する土壌側を示しており、図１６は施工マシン２０におけるロッド２６、２８の配置を示している。
図１〜図８では、大面積の噴射工法が施工された領域Ｌ１、Ｌ１間の縊れた領域ＬＢについてのみ、モニタ１０を用いて小面積の噴射工法を施工している。これに対して第２実施形態では、図１５で示す様に、連壁の様に（図１５の左右方向へ）連続する領域について噴射撹拌工法を施工し、且つ、固化材が噴射される領域の有効厚さを確保するために、縊れた領域ＬＢ−１、ＬＢ−１のみならず、その左側の縊れた領域ＬＢ−２、ＬＢ−２についても、モニタ１０を用いて小面積の噴射工法を行い、原位置土と固化材とを混合している。
【００４８】
図１５で示す様に、縊れた領域ＬＢ−１、ＬＢ−１、ＬＢ−２、ＬＢ−２について小面積の噴射工法を施工するためには、図１６で示す様に、下端部にモニタ１０を設けたロッド２６を、施工マシン２０（図１６では連接ロッド３４と、ロッド２６、２８のみ示す）に設ける必要がある。
図１６で示す施工マシン２０により、噴射撹拌工法を施工すれば、大面積の噴射工法が施工される領域Ｌ１、Ｌ１の間に存在する全ての縊れた領域ＬＢ（ＬＢ−１、ＬＢ−２）において、ロッド２６の下端部に設けられたモニタ１０による小面積の噴射工法が施工される。
したがって、領域Ｌ１、Ｌ１とが重なる領域を小さくして無駄な施工を少なくするという要請と、有効厚さＤを出来る限り大きくするという要請を、同時に充足することが可能となる。
【００４９】
図１７、図１８は、第２実施形態を施工する施工マシンの様部を示している。モニタ１０を下端部に有するロッド２６が４本設けられている点を除き、図１３、図１４で示す施工マシン２０と同様である。
そして、第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果も、第１実施形態と同様である。
【００５０】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、図示の実施形態では、一度の施工で、大面積の噴射工法が２箇所の領域Ｌ１、Ｌ１で行われるが、１箇所のみに行われても良いし、３箇所以上同時に行うことも可能である。
また、大面積の噴射工法が施工された後に小面積の噴射工法が施工されるが、両者を同時に施工することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施形態の施工を説明するための平面図。
【図２】縊れた領域を説明するための平面図。
【図３】縊れた領域における施工を説明するための平面図。
【図４】図３の部分拡大図。
【図５】縊れた領域における図４に続く段階を説明する部分拡大図。
【図６】図５に続く段階を説明する部分拡大図。
【図７】図６に続く段階を説明する部分拡大図。
【図８】縊れた領域における不適当な固化材の噴射状態を示す部分拡大図。
【図９】第１実施形態の変形例を説明するための平面図。
【図１０】縊れた領域の施工で用いられる装置を模式的に示す断面図。
【図１１】図１０の装置の変形例を示す断面図。
【図１２】図１０の装置のさらに別の変形例を示す断面図。
【図１３】第１実施形態を実施する装置の全体図。
【図１４】図１３の装置において、地中で作業を行う部材を示す部分正面図。
【図１５】本発明の第２実施形態の施工を説明するための平面図。
【図１６】第２実施形態を施工する装置におけるロッドの配置を示す平面図。
【図１７】第２実施形態を施工する装置の要部の正面図。
【図１８】図１７で示す装置の要部の平面図。
【図１９】従来技術を説明する平面図。
【図２０】図１９とは異なる従来技術を施工した状態を説明する平面図。
【図２１】図１９、図１０とは異なる従来技術を説明する平面図。
【符号の説明】
【００５２】
Ｌ１・・・施工面積が大きい噴射工法（大面積の噴射工法）を施工した領域
Ｌ１Ｐ、Ｌ３Ｐ・・・従来技術に係る噴射撹拌工法を施工した領域
Ｌ１Ｃ・・・キリ孔
ＬＢ・・・大面積の噴射工法を施工した領域間の縊れた領域
１０、１０Ａ、１０Ｂ、４０・・・モニタ
Ｊｓ、Ｊｓ−１〜Ｊｓ−５・・・固化材噴流
Ｊｃ・・・交差噴流を構成する固化材噴流
Ｌ１Ａ・・・噴射撹拌工法が施工されたひょうたん形の領域
２０・・・施工マシン
２２・・・車両部
２４・・・立て込み部
２６、２８・・・ロッド
３０・・・駆動及び減速装置
３４・・・連接ロッド
Ｃ・・・交差点
Ｎ・・・ノズル
Ｌ１０、Ｌ１４−１、Ｌ１４−２、Ｌ１４−１Ｌ、Ｌ１４−１Ｓ、Ｌ１４−２Ｌ、Ｌ１４−２Ｓ、Ｌ４２・・・固化材流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面積が比較的大きい領域に第１の噴射撹拌手段により固化材を噴射して撹拌する第１の工程と、第２の噴射撹拌手段により前記面積が比較的大きい領域とその共通接線とで包囲された領域に固化材を噴射して撹拌する第２の工程、とを備えることを特徴とする噴射撹拌工法。
【請求項２】
第２の噴射撹拌手段は第１の噴射撹拌手段に対して所定距離だけ下方に配置されており、前記第１の工程から前記所定距離に相当する時間が経過した後に前記第２の工程が行われる請求項１の噴射撹拌工法。
【請求項３】
前記第２の工程では、第２の噴射撹拌手段に設けられた複数の固化材噴射手段から、面積が比較的大きい領域とその共通接線とで包囲された領域に対して、複数本の固化材噴流が噴射される請求項１、２の何れかの噴射撹拌工法。
【請求項４】
第２の噴射撹拌手段は回転或いは揺動自在に構成されており、前記第２の工程では、面積が比較的大きい領域とその共通接線とで包囲された領域に対して、固化材噴流を噴射する請求項１、２の何れかの噴射撹拌工法。
【請求項１】
面積が比較的大きい領域に第１の噴射撹拌手段により固化材を噴射して撹拌する第１の工程と、第２の噴射撹拌手段により前記面積が比較的大きい領域とその共通接線とで包囲された領域に固化材を噴射して撹拌する第２の工程、とを備えることを特徴とする噴射撹拌工法。
【請求項２】
第２の噴射撹拌手段は第１の噴射撹拌手段に対して所定距離だけ下方に配置されており、前記第１の工程から前記所定距離に相当する時間が経過した後に前記第２の工程が行われる請求項１の噴射撹拌工法。
【請求項３】
前記第２の工程では、第２の噴射撹拌手段に設けられた複数の固化材噴射手段から、面積が比較的大きい領域とその共通接線とで包囲された領域に対して、複数本の固化材噴流が噴射される請求項１、２の何れかの噴射撹拌工法。
【請求項４】
第２の噴射撹拌手段は回転或いは揺動自在に構成されており、前記第２の工程では、面積が比較的大きい領域とその共通接線とで包囲された領域に対して、固化材噴流を噴射する請求項１、２の何れかの噴射撹拌工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００８−３８４６８（Ｐ２００８−３８４６８Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１４２２８（Ｐ２００６−２１４２２８）
【出願日】平成１８年８月７日（２００６．８．７）
【出願人】（３９０００２２３３）ケミカルグラウト株式会社 (79)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月７日（２００６．８．７）
【出願人】（３９０００２２３３）ケミカルグラウト株式会社 (79)
【Ｆターム（参考）】
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