地盤圧密工法と地盤沈下修正工法
【課題】本発明は、地盤沈下修正工法に関し、周囲の地盤に悪影響を与えないで補強対象の地盤のみを補強できるようにすることが課題である。
【解決手段】建物の基礎を補強する工法であり、改良すべき地盤１中にパイプ２を挿入し、そのパイプの先端部分から高圧水流の水３を噴射させ、その周囲の地盤を粉砕して前記高圧水流の水３の回収とともに粉砕した地盤の粉砕土砂４を回収し、この地盤に形成された空間５の体積を事前に計測し、前記空間５に固化時間と強度と粘度との管理が可能な充填材を圧力ポンプで充填するようにした地盤沈下修正工法とする。
【解決手段】建物の基礎を補強する工法であり、改良すべき地盤１中にパイプ２を挿入し、そのパイプの先端部分から高圧水流の水３を噴射させ、その周囲の地盤を粉砕して前記高圧水流の水３の回収とともに粉砕した地盤の粉砕土砂４を回収し、この地盤に形成された空間５の体積を事前に計測し、前記空間５に固化時間と強度と粘度との管理が可能な充填材を圧力ポンプで充填するようにした地盤沈下修正工法とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、重量が比較的軽量な木造や鉄骨系の住宅において、軟弱地盤に建物を構築した場合に、その後の経年変化により地盤が沈下して建物が傾斜するおそれがある場合に、建物の基礎補強するためや地盤沈下を停止させるための地盤圧密工法と地盤沈下修正工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤が軟弱な場合に、経年変化で建物が傾いたり、地盤が沈下したりする。また、隣接するビル工事現場の水汲みや地盤の崩壊によって建物が傾く現象が見られる。このような場合には、注入地盤改良工法により、杭状の形体を作成する場合と、地盤中の空隙に注入材を圧入して地盤を強化する場合とがある。また、沈下した建物を復旧する場合には、その建物を一時移動させて、強固な地盤まで杭を打ち込み、新しい基礎を構築して元に建物を戻す工法がある。
【０００３】
前記建物を移動させる工法は、費用が嵩むので、近年は、建物を移動させることなく、建物の基礎下部を掘って、ジャッキで建物荷重を反力として杭を設置、建物を基礎から修正することが多い。この場合にも、建物周囲に多数の穴が空き大掛かりな工事となっている。これに対して、地盤の掘削量の少ない工法として、地盤注入による沈下地盤の復旧工法がある。この工法は、基礎作成場所若しくは修正建物の基礎付近に、適宜に深さを規定して、地盤柱に注入パイプを挿入し、その挿入パイプにより高圧薬液を噴出させ、地盤を押し広げ、地盤を隆起させ、地盤上の建物の不同沈下を修正したり、杭を作成したりする工法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２７３１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の地盤注入工法では、地盤の拡充量と地盤上の建物の不同沈下量とが一致せず、地盤が確実に膨らまない、更に、注入材が流れて思わぬ箇所が隆起し、建物を壊したり、地盤の弱い方向に高圧薬液が流れ込むので膨張管理が不可能であったり、注入した薬液の固化した個体の強度を十分に得ることができない、隣家の庭が隆起したり等の悪影響を与えたりするなどの課題がある。本発明に係る地盤沈下修正工法は、このような課題を解決するために提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る地盤沈下修正工法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、建物の基礎を補強する工法であり、改良すべき地盤中にパイプを挿入し、そのパイプの先端部分から水を高圧水流にして噴射させ、その周囲の地盤を粉砕して前記水の回収とともに粉砕した地盤の粉砕土砂を回収し、この地盤に形成された空間の体積を事前に計測し、前記空間に固化時間と強度と粘度との管理が可能な充填材を圧力ポンプで充填することである。
【０００６】
前記地盤に形成された空間において、当該空間の表面から地盤中に浸透する亀裂が存在する場合には、粉砕土砂若しくはベントナイト溶液を前記空間に充填させて前記亀裂を塞ぎ、その後、密閉した前記空間に固形化する流体を圧入することも含むものである。
本発明に係る地盤圧密工法の要旨は、地盤中にパイプを挿入し、そのパイプの先端部分から水を高圧水流にして噴射させ、その周囲の地盤を粉砕して前記水の回収とともに粉砕した地盤の粉砕土砂を回収し、この地盤に形成された空間の体積を事前に計測し、前記空間に固化時間と強度と粘度との管理が可能な充填材を圧力ポンプで充填することである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の地盤圧密工法と地盤沈下修正工法とによれば、地盤の中の空間の作成を管理しながら形成して底に流体を充填させるので、周囲の地盤に悪影響を与えることなく、二次災害を確実に防止できる。そして、事前に地中空間部を作成し、圧力溜を作ることにより、低圧力で高拡充力が発揮されるものである。
また、空間に充填した流体の管理が可能となるので、地盤の隆起量、補強場所の確保が容易となり、不同沈下状態の建物の地盤膨張による復元が容易となる。
更に、多様な空間を地盤中に形成できるので、多種・多形状の杭を構築することができ、補強対象の地盤にあった杭を形成することができる。
空間に充填する流体が周囲に流失しないので、環境対策が向上し、周囲の隣接地に対する悪影響が無く、石膏が容易でコストも低減させることができる。この工法に用いる施工機も小型軽量であるので、狭い場所での移動が容易であり、人による運搬が可能で設置も簡単であって、工期短縮となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に係る地盤圧密工法と地盤沈下修正工法は、図１に示すように、まず、軟弱地盤の上に構築された建物が、経年変化等で傾斜するおそれがある場合に、その建物の下の改良すべき地盤１中にパイプ２を挿入する。そのパイプ２の先端部２ａ分から水３を高圧水流にして噴射させる。これにより、その先端部２ａの周囲の地盤を粉砕して、前記水３の回収とともに粉砕されて地上に出た地盤の粉砕土砂４を、地上の土砂回収装置（図示せず）で回収する。
【０００９】
前記パイプ２は、２重管にする場合があり、その場合には、内側の管が水３用の噴射管であり、外側の管との間が、回収水と粉砕土砂の回収管となる。また、粉砕土砂４は、単に回収されるのではなく、前記土砂回収装置により、当該粉砕土砂４の体積が計測される。
【００１０】
それにより、この地盤１に形成された空間５の体積が事前に計測される。次に、図２に示すように、前記空間５に固化時間と強度と粘度との管理が可能な、薬液等の充填材６を圧力ポンプで充填する。その充填量は、前記計測した空間５の体積となる。
【００１１】
なお、前記地盤１に形成された空間５において、図１（Ｂ）に示すように、当該空間５の表面から地盤中に浸透する亀裂７が存在する場合には、粉砕土砂若しくはベントナイト溶液を前記空間５に充填させて前記亀裂７を塞ぐ。その後、密閉した前記空間５に固形化する充填材６を圧入して充填する。これにより、前記密閉された空間５が図２に示すように地盤１内で拡充され、沈下しないように補強されるものである。
【００１２】
次に、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、パイプ２から高圧水流の水３を噴射させながら、徐々に上に引き上げていくことで、空間５が連続的に形成される。
【００１３】
そして、図４（Ａ）に示すように、前記連続した空間５に充填材６を充填して、空間５の底部から拡充していく。そして、図４（Ｂ）に示すように、前記空間５の上部まで拡充する。これにより、地盤１が補強され、強化されたので建物や地盤の沈下を防ぐことができる。
【００１４】
本発明の他の実施例として、図５（Ａ）に示すように、地盤１に斜めにパイプ２を挿入して、水３を高圧に噴射させ、空間５を形成して、その後、充填材６を圧入して、拡充する工法である。これにより、沈下した基礎８等が持ち上げられ、修正される。同図（Ｂ）も、地盤１に斜めにパイプ２を挿入して、空間５を拡充するものである。
【００１５】
また、図６（Ａ）に示すように、パイプ２から水３を１方向に高圧噴出させて、空間５を形成する工法であり、その空間５に充填材６を圧入して拡充するものである。図６（Ｂ）に示すように、地盤１に斜めに挿入した前記パイプ２で、多段的に高圧水流の水３を噴射させて空間５を形成する。そして、多段に形成した前記空間５，５，…に充填材６を圧入して拡充させたものであり、拡充圧力を低下させて施工することができる。図６（Ｃ）に示すように、これも、多段的に空間５を形成して、各空間５への充填材６の圧入力を押さえて、拡充圧力を低下させることができ、確実に地盤１を拡充する工法である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る地盤圧密工法と地盤沈下修正工法の手順を示す説明図（Ａ）、地盤中に空間５ができた様子を示す説明図（Ｂ）である。
【図２】空間５に充填材６を圧入して充填し、空間５を拡充させている説明図である。
【図３】地盤１に空間５を連続的に上部まで形成していく様子を示す説明図（Ａ）と、空間５ができた状態の説明図（Ｂ）である。
【図４】空間５に充填材６を圧入して、空間５の底部分から拡充していく様子を示す説明図（Ａ）と、上部まで拡充した状態の説明図（Ｂ）とである。
【図５】地盤１に斜めにパイプ２を挿入して空間５を形成し、充填材６を圧入して地盤１を拡充させる様子を示す説明図（Ａ）と、同他の実施例を示す説明図（Ｂ）である。
【図６】本発明に係る地盤圧密工法と地盤沈下修正工法における他の実施例を示すものであり、任意の一方向にパイプ２から水３を噴射させて、空間５を形成しそこに充填材６を圧入し充填して拡充させる様子を示す説明図（Ａ）、同じく空間５を上下方向に多段に形成して、充填材６の拡充圧力を低くして地盤を確実に拡充させる様子を示す説明図（Ｂ），（Ｃ）である。
【符号の説明】
【００１７】
１ 地盤、
２ パイプ、
３ 水、
４ 粉砕土砂、
５ 空間、
６ 充填材、
７ 亀裂、
８ 基礎。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、重量が比較的軽量な木造や鉄骨系の住宅において、軟弱地盤に建物を構築した場合に、その後の経年変化により地盤が沈下して建物が傾斜するおそれがある場合に、建物の基礎補強するためや地盤沈下を停止させるための地盤圧密工法と地盤沈下修正工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤が軟弱な場合に、経年変化で建物が傾いたり、地盤が沈下したりする。また、隣接するビル工事現場の水汲みや地盤の崩壊によって建物が傾く現象が見られる。このような場合には、注入地盤改良工法により、杭状の形体を作成する場合と、地盤中の空隙に注入材を圧入して地盤を強化する場合とがある。また、沈下した建物を復旧する場合には、その建物を一時移動させて、強固な地盤まで杭を打ち込み、新しい基礎を構築して元に建物を戻す工法がある。
【０００３】
前記建物を移動させる工法は、費用が嵩むので、近年は、建物を移動させることなく、建物の基礎下部を掘って、ジャッキで建物荷重を反力として杭を設置、建物を基礎から修正することが多い。この場合にも、建物周囲に多数の穴が空き大掛かりな工事となっている。これに対して、地盤の掘削量の少ない工法として、地盤注入による沈下地盤の復旧工法がある。この工法は、基礎作成場所若しくは修正建物の基礎付近に、適宜に深さを規定して、地盤柱に注入パイプを挿入し、その挿入パイプにより高圧薬液を噴出させ、地盤を押し広げ、地盤を隆起させ、地盤上の建物の不同沈下を修正したり、杭を作成したりする工法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２７３１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の地盤注入工法では、地盤の拡充量と地盤上の建物の不同沈下量とが一致せず、地盤が確実に膨らまない、更に、注入材が流れて思わぬ箇所が隆起し、建物を壊したり、地盤の弱い方向に高圧薬液が流れ込むので膨張管理が不可能であったり、注入した薬液の固化した個体の強度を十分に得ることができない、隣家の庭が隆起したり等の悪影響を与えたりするなどの課題がある。本発明に係る地盤沈下修正工法は、このような課題を解決するために提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る地盤沈下修正工法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、建物の基礎を補強する工法であり、改良すべき地盤中にパイプを挿入し、そのパイプの先端部分から水を高圧水流にして噴射させ、その周囲の地盤を粉砕して前記水の回収とともに粉砕した地盤の粉砕土砂を回収し、この地盤に形成された空間の体積を事前に計測し、前記空間に固化時間と強度と粘度との管理が可能な充填材を圧力ポンプで充填することである。
【０００６】
前記地盤に形成された空間において、当該空間の表面から地盤中に浸透する亀裂が存在する場合には、粉砕土砂若しくはベントナイト溶液を前記空間に充填させて前記亀裂を塞ぎ、その後、密閉した前記空間に固形化する流体を圧入することも含むものである。
本発明に係る地盤圧密工法の要旨は、地盤中にパイプを挿入し、そのパイプの先端部分から水を高圧水流にして噴射させ、その周囲の地盤を粉砕して前記水の回収とともに粉砕した地盤の粉砕土砂を回収し、この地盤に形成された空間の体積を事前に計測し、前記空間に固化時間と強度と粘度との管理が可能な充填材を圧力ポンプで充填することである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の地盤圧密工法と地盤沈下修正工法とによれば、地盤の中の空間の作成を管理しながら形成して底に流体を充填させるので、周囲の地盤に悪影響を与えることなく、二次災害を確実に防止できる。そして、事前に地中空間部を作成し、圧力溜を作ることにより、低圧力で高拡充力が発揮されるものである。
また、空間に充填した流体の管理が可能となるので、地盤の隆起量、補強場所の確保が容易となり、不同沈下状態の建物の地盤膨張による復元が容易となる。
更に、多様な空間を地盤中に形成できるので、多種・多形状の杭を構築することができ、補強対象の地盤にあった杭を形成することができる。
空間に充填する流体が周囲に流失しないので、環境対策が向上し、周囲の隣接地に対する悪影響が無く、石膏が容易でコストも低減させることができる。この工法に用いる施工機も小型軽量であるので、狭い場所での移動が容易であり、人による運搬が可能で設置も簡単であって、工期短縮となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に係る地盤圧密工法と地盤沈下修正工法は、図１に示すように、まず、軟弱地盤の上に構築された建物が、経年変化等で傾斜するおそれがある場合に、その建物の下の改良すべき地盤１中にパイプ２を挿入する。そのパイプ２の先端部２ａ分から水３を高圧水流にして噴射させる。これにより、その先端部２ａの周囲の地盤を粉砕して、前記水３の回収とともに粉砕されて地上に出た地盤の粉砕土砂４を、地上の土砂回収装置（図示せず）で回収する。
【０００９】
前記パイプ２は、２重管にする場合があり、その場合には、内側の管が水３用の噴射管であり、外側の管との間が、回収水と粉砕土砂の回収管となる。また、粉砕土砂４は、単に回収されるのではなく、前記土砂回収装置により、当該粉砕土砂４の体積が計測される。
【００１０】
それにより、この地盤１に形成された空間５の体積が事前に計測される。次に、図２に示すように、前記空間５に固化時間と強度と粘度との管理が可能な、薬液等の充填材６を圧力ポンプで充填する。その充填量は、前記計測した空間５の体積となる。
【００１１】
なお、前記地盤１に形成された空間５において、図１（Ｂ）に示すように、当該空間５の表面から地盤中に浸透する亀裂７が存在する場合には、粉砕土砂若しくはベントナイト溶液を前記空間５に充填させて前記亀裂７を塞ぐ。その後、密閉した前記空間５に固形化する充填材６を圧入して充填する。これにより、前記密閉された空間５が図２に示すように地盤１内で拡充され、沈下しないように補強されるものである。
【００１２】
次に、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、パイプ２から高圧水流の水３を噴射させながら、徐々に上に引き上げていくことで、空間５が連続的に形成される。
【００１３】
そして、図４（Ａ）に示すように、前記連続した空間５に充填材６を充填して、空間５の底部から拡充していく。そして、図４（Ｂ）に示すように、前記空間５の上部まで拡充する。これにより、地盤１が補強され、強化されたので建物や地盤の沈下を防ぐことができる。
【００１４】
本発明の他の実施例として、図５（Ａ）に示すように、地盤１に斜めにパイプ２を挿入して、水３を高圧に噴射させ、空間５を形成して、その後、充填材６を圧入して、拡充する工法である。これにより、沈下した基礎８等が持ち上げられ、修正される。同図（Ｂ）も、地盤１に斜めにパイプ２を挿入して、空間５を拡充するものである。
【００１５】
また、図６（Ａ）に示すように、パイプ２から水３を１方向に高圧噴出させて、空間５を形成する工法であり、その空間５に充填材６を圧入して拡充するものである。図６（Ｂ）に示すように、地盤１に斜めに挿入した前記パイプ２で、多段的に高圧水流の水３を噴射させて空間５を形成する。そして、多段に形成した前記空間５，５，…に充填材６を圧入して拡充させたものであり、拡充圧力を低下させて施工することができる。図６（Ｃ）に示すように、これも、多段的に空間５を形成して、各空間５への充填材６の圧入力を押さえて、拡充圧力を低下させることができ、確実に地盤１を拡充する工法である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る地盤圧密工法と地盤沈下修正工法の手順を示す説明図（Ａ）、地盤中に空間５ができた様子を示す説明図（Ｂ）である。
【図２】空間５に充填材６を圧入して充填し、空間５を拡充させている説明図である。
【図３】地盤１に空間５を連続的に上部まで形成していく様子を示す説明図（Ａ）と、空間５ができた状態の説明図（Ｂ）である。
【図４】空間５に充填材６を圧入して、空間５の底部分から拡充していく様子を示す説明図（Ａ）と、上部まで拡充した状態の説明図（Ｂ）とである。
【図５】地盤１に斜めにパイプ２を挿入して空間５を形成し、充填材６を圧入して地盤１を拡充させる様子を示す説明図（Ａ）と、同他の実施例を示す説明図（Ｂ）である。
【図６】本発明に係る地盤圧密工法と地盤沈下修正工法における他の実施例を示すものであり、任意の一方向にパイプ２から水３を噴射させて、空間５を形成しそこに充填材６を圧入し充填して拡充させる様子を示す説明図（Ａ）、同じく空間５を上下方向に多段に形成して、充填材６の拡充圧力を低くして地盤を確実に拡充させる様子を示す説明図（Ｂ），（Ｃ）である。
【符号の説明】
【００１７】
１ 地盤、
２ パイプ、
３ 水、
４ 粉砕土砂、
５ 空間、
６ 充填材、
７ 亀裂、
８ 基礎。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の基礎を補強する工法であり、改良すべき地盤中にパイプを挿入し、そのパイプの先端部分から水を高圧水流にして噴射させ、その周囲の地盤を粉砕して前記水の回収とともに粉砕した地盤の粉砕土砂を回収し、この地盤に形成された空間の体積を事前に計測し、前記空間に固化時間と強度と粘度との管理が可能な充填材を圧力ポンプで充填すること、
を特徴とする地盤沈下修正工法。
【請求項２】
地盤に形成された空間において、当該空間の表面から地盤中に浸透する亀裂が存在する場合には、粉砕土砂若しくはベントナイト溶液を前記空間に充填させて前記亀裂を塞ぎ、その後、密閉した前記空間に固形化する充填材を圧入すること、
を特徴とする請求項１に記載の地盤沈下修正工法。
【請求項３】
地盤中にパイプを挿入し、そのパイプの先端部分から水を高圧水流にして噴射させ、その周囲の地盤を粉砕して前記水の回収とともに粉砕した地盤の粉砕土砂を回収し、この地盤に形成された空間の体積を事前に計測し、前記空間に固化時間と強度と粘度との管理が可能な充填材を圧力ポンプで充填すること、
を特徴とする地盤圧密工法。
【請求項１】
建物の基礎を補強する工法であり、改良すべき地盤中にパイプを挿入し、そのパイプの先端部分から水を高圧水流にして噴射させ、その周囲の地盤を粉砕して前記水の回収とともに粉砕した地盤の粉砕土砂を回収し、この地盤に形成された空間の体積を事前に計測し、前記空間に固化時間と強度と粘度との管理が可能な充填材を圧力ポンプで充填すること、
を特徴とする地盤沈下修正工法。
【請求項２】
地盤に形成された空間において、当該空間の表面から地盤中に浸透する亀裂が存在する場合には、粉砕土砂若しくはベントナイト溶液を前記空間に充填させて前記亀裂を塞ぎ、その後、密閉した前記空間に固形化する充填材を圧入すること、
を特徴とする請求項１に記載の地盤沈下修正工法。
【請求項３】
地盤中にパイプを挿入し、そのパイプの先端部分から水を高圧水流にして噴射させ、その周囲の地盤を粉砕して前記水の回収とともに粉砕した地盤の粉砕土砂を回収し、この地盤に形成された空間の体積を事前に計測し、前記空間に固化時間と強度と粘度との管理が可能な充填材を圧力ポンプで充填すること、
を特徴とする地盤圧密工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−４５３６７（Ｐ２００８−４５３６７Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２４０３４（Ｐ２００６−２２４０３４）
【出願日】平成１８年８月２１日（２００６．８．２１）
【出願人】（３９９０２５２０６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２１日（２００６．８．２１）
【出願人】（３９９０２５２０６）
【Ｆターム（参考）】
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