地盤改良における注入材注入構造及びそれを用いた注入材注入方法
【課題】地盤改良工事において、地盤に注入材を良好に注入して地盤中に所望の良好な固結改良体を造成するとともに、この注入材の注入時の注入圧力を抑制して注入材の地盤への注入速度を向上させることにより、工期の短縮及び工費の低減を図る。
【解決手段】削孔した孔内に、注入口３を所定の間隔で複数設けた注入外管２を挿入するとともに、注入外管２の注入口３の周囲に、対象地盤よりも透水性の良い孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６を設け、この孔壁崩壊防止構造１６の上に、孔壁崩壊防止材１５よりも透水性の良い注入材逸走防止材１１にシール材１２を注入してなる注入材逸走防止構造１３を設け、孔壁崩壊防止構造１６を通して注入材１８を地盤に注入することで、注入材１８の浸透断面を大きくした地盤改良における注入材注入構造である。
【解決手段】削孔した孔内に、注入口３を所定の間隔で複数設けた注入外管２を挿入するとともに、注入外管２の注入口３の周囲に、対象地盤よりも透水性の良い孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６を設け、この孔壁崩壊防止構造１６の上に、孔壁崩壊防止材１５よりも透水性の良い注入材逸走防止材１１にシール材１２を注入してなる注入材逸走防止構造１３を設け、孔壁崩壊防止構造１６を通して注入材１８を地盤に注入することで、注入材１８の浸透断面を大きくした地盤改良における注入材注入構造である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤に注入材を注入して地盤中に固結改良体を造成することにより、軟弱地盤の地盤強化を目的とする地盤改良における注入材注入構造及びそれを用いた注入材注入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤に注入材を注入して地盤中に固結改良体を造成する地盤改良における注入材注入方法として、二重管ダブルパッカー工法が知られていた。
【０００３】
この二重管ダブルパッカー工法は、図７（ａ）に示すように、地盤をケーシングパイプ２１にて削孔し、図７（ｂ）に示すように、削孔した孔内に充填材２２を充填し、図７（ｃ）に示すように、充填材２２を充填した孔内に、注入口２３を所定の間隔で複数設けた注入外管２４を挿入し、注入外管２４を設置するとともに、ケーシングパイプ２１を引抜く。そして、孔内に充填した充填材２２が固まったのち、図７（ｄ）に示すように、注入外管２４内に先端にダブルパッカー２５を装着した注入内管２６を挿入する。次に、図７（ｅ）に示すように、注入内管２６を注入外管２４の注入口２３に合わせる。そして、注入内管２６内に注入材２７を圧送し、注入外管２４の注入口２３から注入材２７を吐出し、固まった充填材２２を割り裂いてから、この割り裂いた隙間を介して注入材２７を地盤に注入する。地盤への注入材２７の注入が完了したのち、図７（ｆ）に示すように、注入外管２４における一段上方の注入口２３に注入内管２６を合わせて、先程と同様に注入材２７を地盤に注入する。これを繰り返し行うことにより、地盤中に多数の固結改良体２８を造成するようにしている。
【０００４】
また、従来の地盤改良における注入材注入方法の別の方法として、例えば、特許文献１である特許第３１０２７８６号公報に開示された工法も知られていた。
【０００５】
この工法は、地盤をケーシングパイプにて削孔し、削孔した孔内に注入外管を挿入する。この注入外管にはゴム等の可撓性の袋体パッカーを所定の間隔で複数装着しつつこの複数の袋体パッカー間それぞれに多数の注入口を設けている。そして、ケーシングパイプを引抜いたのち、注入外管内に注入内管を挿入する。そして、注入内管内に膨出流体を圧送し、注入外管に装着した複数の袋体パッカーを膨出させて孔内の孔壁に密着させる。次に、注入内管内に注入材を圧送し、注入外管の多数の注入口から注入材を吐出し、隣接する膨出した袋体パッカー間において地盤に注入材を注入する。この注入材の注入を隣接する膨出した袋体パッカー間毎に行うことにより、地盤中に多数の固結改良体を造成するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３１０２７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
かかる従来の地盤改良における注入材注入方法の前者である二重管ダブルパッカー工法にあっては、注入外管の周囲が充填材にて固まっており、このため、地盤に注入材を注入する際、注入材の吐出圧力を高めて固まっている充填材を割り裂いてから、この割り裂いた隙間を介して注入材を地盤に注入するようにしていた。このように割り裂いた隙間から注入材を注入するといった浸透断面の小さな状態での注入材の注入であったため、地盤への注入材の注入速度を速めると、注入時の注入圧力が高まり、地盤にも亀裂が生じ、注入材が地盤に脈状に注入されて、地盤中に所望の良好な固結改良体を造成することが困難となるおそれがあった。また、地盤への注入材の注入速度を速めることができないことから、地盤改良工事における工期が長くなるといったこともあった。
【０００８】
一方、従来の地盤改良における注入材注入方法の後者である特許文献１に開示された工法にあっては、前記の二重管ダブルパッカー工法のような浸透断面の小さな状態での注入材の注入ではなく、隣接する膨出した袋体パッカー間において地盤に注入材を注入することができることから、浸透断面の大きな状態での注入材の注入が可能となり、地盤への注入材の注入速度を速めることができる。しかしながら、この工法では、地盤よりケーシングパイプを引抜いたとき、孔内に充填材等がないことから、孔壁が崩れて孔内に挿入している注入外管の注入口を塞いでしまうおそれがあり、さらには、孔壁が大きく崩れてしまうと孔の径が大きくなって、注入外管に装着した袋体パッカーを膨出させても孔内の孔壁に密着させることができなくなり、地盤に注入材を注入する際、孔内の孔壁と膨出した袋体パッカーとの間にできた隙間から注入材が漏れ出してしまうことで、地盤中に所望の良好な固結改良体を造成することが困難となるおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第一の発明は、軟弱地盤を改良する注入材注入構造において、削孔した孔内に、注入口を所定の間隔で複数設けた注入外管を挿入するとともに、注入外管の注入口の周囲に、対象地盤よりも透水性の良い孔壁崩壊防止材よりなる孔壁崩壊防止構造を設け、この孔壁崩壊防止構造の上に、孔壁崩壊防止材よりも透水性の良い注入材逸走防止材にシール材を注入してなる注入材逸走防止構造を設け、孔壁崩壊防止構造を通して注入材を地盤に注入することで、注入材の浸透断面を大きくした地盤改良における注入材注入構造である。
【００１０】
第二の発明は、第一の発明にあって、前記注入材逸走防止構造は、対象地盤の性状に応じて当該注入材逸走防止構造の設置間隔を決定するとともに、この注入材逸走防止構造に用いるシール材は、前記孔壁崩壊防止構造における孔壁崩壊防止材に浸透することなく、注入材逸走防止材のみに浸透するようになるものを用いた地盤改良における注入材注入構造である。
【００１１】
第三の発明は、第一又は第二の発明にあって、前記孔壁崩壊防止構造及び前記注入材逸走防止構造を用いることで、注入材注入にかかる注入圧力を抑制しつつ、注入速度を向上させることが可能な注入材注入構造を用いた地盤改良における注入材注入方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、孔内において、孔壁崩壊防止構造における孔壁崩壊防止材を充填した箇所全体が地盤への注入材の注入箇所となることで、注入材の浸透断面を大きくすることができ、これにより、地盤に注入材を極めて良好に浸透するように注入させることができ、地盤中に所望の良好な固結改良体を造成することができる。しかも、注入材の浸透断面が大きいことから、注入時の注入材の注入圧力が高くなるのを抑えることができ、注入材の地盤への注入速度を向上させて、その作業時間を短くすることにより、地盤改良工事における工期の短縮及び工費の低減を図ることができる。
【００１３】
また、孔内に挿入した注入外管の周囲において、孔壁崩壊防止構造の上に、充填した注入材逸走防止材にシール材を注入してなる注入材逸走防止構造を設けて、削孔した孔内の孔壁がどのような凹凸形状や大きさのものであっても、注入材逸走防止構造を孔内の孔壁に隙間なく密着して密閉状態にて設けることで、この注入材逸走防止構造により、地盤に注入材を注入する際、注入材が孔内の孔壁に沿って漏れ出すといったことをなくすことができ、地盤中に所望の良好な固結改良体を造成することができる。
【００１４】
さらに、孔内に挿入した注入外管の周囲において、注入材逸走防止構造の下に孔壁崩壊防止構造における孔壁崩壊防止材を充填しているので、充填した孔壁崩壊防止材によって孔内の孔壁が崩れるのを防止することができ、これにより、地盤に注入材を注入する際、この孔壁崩壊防止材よりなる孔壁崩壊防止構造を通して注入材を良好に浸透するように注入することができ、地盤中に所望の良好な固結改良体を造成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の地盤改良における注入材注入構造及びそれを用いた注入材注入方法を示す説明図である。
【図２】本発明の地盤改良における注入材注入構造及びそれを用いた注入材注入方法を示す説明図である。
【図３】施工手順を示す説明図である。
【図４】施工手順を示す説明図である。
【図５】施工手順を示す説明図である。
【図６】施工手順を示す説明図である。
【図７】従来の二重管ダブルパッカー工法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明による地盤改良における注入材注入構造及びそれを用いた注入材注入方法の一実施形態について、図１から図６を用いて説明する。
地盤にケーシングパイプ１にて所定深度まで削孔した孔内に、注入外管２を挿入する。この注入外管２には注入口３を所定の間隔で複数設けており、この注入口３の間隔については任意であるが、対象地盤の性状に応じて決定するのが良い。
【００１７】
そして、この孔内に挿入した注入外管２の周囲に、対象地盤よりも透水性の良い孔壁崩壊防止材１５を充填してなる孔壁崩壊防止構造１６を設け、この孔壁崩壊防止構造１６の上に、注入材逸走防止構造１３を設ける。この注入材逸走防止構造１３にあっては、孔壁崩壊防止構造１６における孔壁崩壊防止材１５よりも透水性の良い注入材逸走防止材１１を充填し、この充填した注入材逸走防止材１１にセメントベントナイト等のシール材１２を注入して固めることにより密閉するもので、例えばケーシングパイプ１を引抜いたとき、削孔した孔内の孔壁がどのような凹凸形状や大きさのものになっても、充填した注入材逸走防止材１１が孔壁に隙間なく密着することで、ここに注入材逸走防止構造１３を密閉状態にて設けることができ、後述する地盤に注入材１８を注入する際に、この注入材逸走防止構造１３によって注入材１８が孔内の孔壁に沿って漏れ出すのをなくし、要するに注入時における注入材１８の逸走を防止する。なお、注入材逸走防止材１１としては、具体的には礫であるが、礫以外の人工ガラスビーズ等の粒状物でも良いし、それのみならず、孔壁崩壊防止材１５よりも透水性の良いもの、すなわち孔壁崩壊防止材１５よりも透水係数が大きなもので、孔壁に隙間なく密着するものであるなら他のものでも良い。また、シール材１２もセメントベントナイトに限定されるものではなく、同様の性質を有するものなら他のものでも良い。
【００１８】
また、孔壁崩壊防止構造１６にあっては、孔内に挿入した注入外管２の周囲において、注入材逸走防止構造１３の下に所定の量の孔壁崩壊防止材１５を充填したものである。この孔壁崩壊防止材１５としては、対象地盤よりも透水性の良いもの、すなわち対象地盤よりも透水係数が大きなもので、具体的には粗め砂である。そして、この孔壁崩壊防止構造１６は、例えばケーシングパイプ１を引抜いたときに孔壁に密着して孔壁の崩壊を防止するものである。なお、孔壁崩壊防止材１５としては粗め砂等の粒状物のみならず、対象地盤よりも透水係数が大きなものであるなら他のものでも良い。
【００１９】
なお、孔壁崩壊防止材１５について対象地盤よりも透水性の良いもの、また、注入材逸走防止材１１について孔壁崩壊防止材１５よりも透水性の良いものと述べているが、この透水性の良いとは、透水係数が大きいという意味である。この透水係数の求め方は、第一の方法として、実験による実測値より透水係数を求める方法、第二の方法として、粒度分布を用いて透水係数を推定して求める方法がある。そして、この第一の方法である実験による実測値より透水係数を求める方法については、対象地盤の透水係数を求める場合、地盤工学会基準の単孔を利用した透水試験方法（ＪＧＳ １３１４−２００３）にて実測して求める方法が挙げられる。また、注入材逸走防止材１１である礫や孔壁崩壊防止材１５である粗め砂の透水係数を求める場合、日本工業規格の土の透水試験方法（ＪＩＳ Ａ１２１８：１９９８）にて実測して求める方法が挙げられる。また、第二の方法である粒度分布を用いて透水係数を推定して求める方法については、日本工業規格の土の粒度試験方法（ＪＩＳ Ａ１２０４）にて粒度試験を行って粒度分布を求め、求めた粒度分布からＣｒｅａｇｅｒ（クレーガー）の方法やＨａｚｅｎの式を用いて、それぞれの透水係数を推定して求める方法が挙げられる。ただし、透水係数を求める方法はこれらに限定されるものではない。
【００２０】
そして、注入外管２内に注入内管４を挿入する。この注入内管４にはダブルパッカー５を取り付けており、ダブルパッカー５はエアー等により膨張することで注入内管４と注入外管２の隙間を塞いで、ここでの漏洩を防止するものである。この注入内管４は、注入外管２の周囲に充填した注入材逸走防止材１１に注入するシール材１２を供給する機能と、注入外管２の周囲に充填した孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６を通して地盤に注入させる注入材１８を供給する機能をそれぞれ持っている。
【００２１】
まず、注入材逸走防止材１１にシール材１２を注入する場合、図１に示すように、注入材逸走防止材１１を充填したところに位置する注入外管２の注入口３に注入内管４を合わせてから注入内管４内にシール材１２を圧送することで、注入外管２の注入口３からシール材１２を吐出し注入外管２の周囲に充填した注入材逸走防止材１１にシール材１２を所定量注入する。
【００２２】
また、地盤に注入材１８を注入する場合、図２に示すように、孔壁崩壊防止構造１６における孔壁崩壊防止材１５を充填したところに位置する注入外管２の注入口３に注入内管４を合わせてから注入内管４内に注入材１８を圧送することで、注入外管２の注入口３から注入材１８を吐出し注入外管２の周囲に充填した孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６全体に広がり、この孔壁崩壊防止構造１６を通して注入材１８を地盤に注入する。なお、注入材１８としてはセメントやベントナイト、スラグ等の懸濁粒子を含んだ懸濁液型注入材である。ただし、これに限定されるものではなく、溶液型注入材でも良い。
【００２３】
この注入外管２の注入口３から注入材１８を吐出し、注入外管２の周囲に充填した孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６を通して注入材１８を地盤に注入することにより、地盤中に所望の良好な固結改良体１９を造成することができる。なお、このとき、注入材１８にあっては、上に設けた注入材逸走防止構造１３によって、孔内の孔壁に沿って漏れ出すことがない。そして、この固結改良体１９の造成は、一段あるいは複数段、必要に応じた段数の固結改良体１９を造成するようにしている。
【００２４】
また、この地盤への注入材１８の注入にあっては、注入材逸走防止構造１３の上下方向の厚み寸法、及び上下に位置する注入材逸走防止構造１３の設置間隔を変更するとともに、これに合わせて注入外管２の注入口３の位置を変更することにより、対象地盤の性状に応じた注入材１８の注入を可能にし、これにより、地盤改良現場に応じた最適な固結改良体１９を造成することができる。
【００２５】
また、注入材逸走防止構造１３を設ける際に注入材逸走防止材１１に注入するシール材１２については、孔壁崩壊防止構造１６における孔壁崩壊防止材１５に浸透することなく、注入材逸走防止材１１のみに浸透するようになるものを用いるようにしている。これは、注入材逸走防止材１１において、孔壁崩壊防止材１５よりも透水性が良い、すなわち透水係数が大きいことを前提条件とし、注入材逸走防止材１１とシール材１２にあっては、グラウタビリティ比（Ｄ１５／Ｇ８５）が２４以上となり、また、孔壁崩壊防止材１５とシール材１２にあっては、グラウタビリティ比（Ｄ１５／Ｇ８５）が１１以下となるものを使用する。なお、このグラウタビリティ比（Ｄ１５／Ｇ８５）であるが、Ｄ１５とは孔壁崩壊防止材１５や注入材逸走防止材１１である地盤の１５％粒径を示し、Ｇ８５とはシール材１２である懸濁液粒子の８５％粒径を示すもので、Ｄ１５／Ｇ８５が１１以下だと浸透せず、Ｄ１５／Ｇ８５が２４以上だと浸透するという判定法である。これにより、シール材１２が孔壁崩壊防止材１５に浸透することなく、注入材逸走防止材１１のみに浸透させることができ、孔壁崩壊防止材１５が固まることなく、注入材逸走防止材１１のみが固まって注入材逸走防止構造１３を設けることができ、孔壁崩壊防止材１５には何らの影響も出ないようにする。これにより、地盤に注入材１８を注入する際、この孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６を通して良好に注入材１８を注入することができる。
【００２６】
このような地盤改良における注入材注入構造及びそれを用いた注入材注入方法にあっては、孔内において、孔壁崩壊防止構造１６における孔壁崩壊防止材１５を充填した箇所全体が地盤への注入材１８の注入箇所となることで、注入材１８の浸透断面を大きくすることができ、これにより、地盤に注入材１８を極めて良好に浸透するように注入させることができ、地盤中に所望の良好な固結改良体１９を造成することができる。しかも、注入材１８の浸透断面が大きいことから、注入時の注入材１８の注入圧力が高くなるのを抑えることができ、このように注入材１８注入にかかる注入圧力を抑制することが可能となることで、注入材１８の地盤への注入速度を向上させて、その作業時間を短くすることができる。
【００２７】
なお、地盤に注入材１８を注入する際の注入圧力について、以下のような実験を行ったので、これについて述べると、従来の二重管ダブルパッカー工法を採用した場合と本発明による注入材注入構造を用いた地盤改良における注入材注入方法を採用した場合とにおける注入材１８を注入する際の注入圧力について時間の経過に沿ってそれぞれ計測した。このときの注入材１８の注入量は２５０リットル、注入速度は８リットル／ｍｉｎで、同じ条件で行った。
【００２８】
【表１】
【００２９】
この表１から明らかなように、本発明による注入材注入構造を用いた地盤改良における注入材注入方法は、従来の二重管ダブルパッカー工法と比べて、注入時の注入材１８の注入圧力が略半分以下となっており、注入時の注入材１８の注入圧力を低くできることがわかる。このように本発明による注入材注入構造を用いた地盤改良における注入材注入方法では、注入材１８注入にかかる注入圧力を抑制することができる。
【００３０】
また、この地盤改良における注入材注入構造及びそれを用いた注入材注入方法にあっては、孔内に挿入した注入外管２の周囲において、孔壁崩壊防止構造１６の上に、充填した注入材逸走防止材１１にシール材１２を注入してなる注入材逸走防止構造１３を設けて、削孔した孔内の孔壁がどのような凹凸形状や大きさのものであっても、注入材逸走防止構造１３を孔内の孔壁に隙間なく密着して密閉状態にて設けることで、この注入材逸走防止構造１３により、地盤に注入材１８を注入する際、注入材１８が孔内の孔壁に沿って漏れ出すといったことをなくすことができ、地盤中に所望の良好な固結改良体１９を造成することができる。
【００３１】
さらに、孔内に挿入した注入外管２の周囲において、注入材逸走防止構造１３の下に孔壁崩壊防止構造１６における孔壁崩壊防止材１５を充填しているので、例えばケーシングパイプ１を引抜いても、充填した孔壁崩壊防止材１５によって孔内の孔壁が崩れるのを防止することができ、これにより、地盤に注入材１８を注入する際、この孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６を通して注入材１８を良好に浸透するように注入することができ、地盤中に所望の良好な固結改良体１９を造成することができる。
【００３２】
次に、地盤改良現場における施工手順について説明する。
図３（ａ）に示すように、図示していない施工機械により所定深度までケーシングパイプ１で地盤を削孔する。そして、図３（ｂ）に示すように、削孔した孔内に注入外管２を挿入する。この注入外管２を挿入したのち、図３（ｃ）に示すように、注入外管２の周囲に粗め砂である孔壁崩壊防止材１５を所定の位置まで充填することにより孔壁崩壊防止構造１６を設ける。そして、図３（ｄ）に示すように、注入外管２の周囲であって、充填した孔壁崩壊防止材１５の上に礫である注入材逸走防止材１１を所定の位置まで充填する。
【００３３】
図４（ｅ）に示すように、地盤の所定深度まで達しているケーシングパイプ１を充填した注入材逸走防止材１１の上部まで引抜く。そして、図４（ｆ）に示すように、再び、注入外管２の周囲に孔壁崩壊防止材１５を所定の位置まで充填することにより孔壁崩壊防止構造１６を設け、図４（ｇ）に示すように、再び、注入外管２の周囲であって、充填した孔壁崩壊防止材１５の上に注入材逸走防止材１１を所定の位置まで充填する。それから、ケーシングパイプ１を引抜くことで、注入外管２の設置作業が完了する。そして、図４（ｈ）に示すように、設置作業が完了した注入外管２内にダブルパッカー５を取り付けた注入内管４を挿入する。
【００３４】
図５（ｉ）に示すように、注入外管２内に挿入した注入内管４を注入材逸走防止材１１を充填したところに位置する注入外管２の注入口３に合わせる。それから、注入内管４のダブルパッカー５においてエアー等により膨張させて漏洩防止を行ったのち、注入内管４内にセメントベントナイト等のシール材１２を圧送し、注入内管４を経て注入外管２の注入口３からシール材１２を吐出し、注入外管２の周囲に充填した注入材逸走防止材１１にシール材１２を所定量注入する。そして、図５（ｊ）に示すように、注入内管４のダブルパッカー５を収縮させたのち、次の注入材逸走防止材１１を充填したところに位置する注入外管２の注入口３に合わせる。そして、先程と同様に、注入外管２の周囲に充填した注入材逸走防止材１１にシール材１２を所定量注入する。そして、図５（ｋ）に示すように、注入外管２内に挿入した注入内管４を引抜いて、注入材逸走防止材１１にシール材１２を注入した状態で養生させる。この養生の時間としては、例えば、１日から２日である。図５（ｌ）に示すように、注入材逸走防止材１１にシール材１２を注入することにより、注入材逸走防止材１１を充填した箇所が固まって、注入材逸走防止構造１３が設けられ、この注入材逸走防止構造１３が孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６それぞれの上に設けられる。これにより、注入材逸走防止構造１３の設置作業が完了する。
【００３５】
図６（ｍ）に示すように、複数の注入材逸走防止構造１３が設けられたのち、注入外管２内に注入内管４を再び挿入し、下端近傍まで挿入する。それから、注入内管４を孔壁崩壊防止構造１６における孔壁崩壊防止材１５を充填したところに位置する注入外管２の注入口３に合わせる。そして、注入内管４のダブルパッカー５においてエアー等により膨張させて漏洩防止を行ったのち、注入内管４内に注入材１８を圧送し、注入内管４を経て注入外管２の注入口３から注入材１８を吐出し、注入外管２の周囲に充填した孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６全体に広がり、この孔壁崩壊防止構造１６を通して注入材１８を地盤に注入させる。このように地盤に注入材１８を注入させることで、地盤中に所望の良好な固結改良体１９が造成される。なお、地盤に注入材１８を注入する際、上に設けられた注入材逸走防止構造１３によって、注入材１８が孔内の孔壁に沿って漏れ出すことが一切なく、また、孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６を通して注入材１８を地盤に注入するので、注入材１８の地盤への浸透断面を大きくすることができ、地盤に注入材１８を良好に浸透するように注入させることができる。
【００３６】
図６（ｎ）に示すように、注入内管４のダブルパッカー５を収縮させたのち、その上方の次の孔壁崩壊防止構造１６における孔壁崩壊防止材１５を充填したところに位置する注入外管２の注入口３に合わせる。そして、先程と同様に、注入外管２の注入口３から注入材１８を吐出し、注入外管２の周囲に充填した孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６全体に広がり、この孔壁崩壊防止構造１６を通して注入材１８を地盤に注入させる。このように地盤に注入材１８を注入させることで、地盤中に所望の良好な固結改良体１９が造成される。なお、このときも、地盤に注入材１８を注入する際、上と下とに設けられた注入材逸走防止構造１３によって、注入材１８が孔内の孔壁に沿って漏れ出すことが一切ない。
【００３７】
図６（ｏ）に示すように、注入外管２の注入口３から注入材１８を吐出して注入材逸走防止構造１３の下に充填した孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６を通して地盤に注入材１８を注入させて、地盤中に複数段の固結改良体１９を造成することで、ここでの全ての作業が完了する。そして、次の作業場所へと移るようになる。
【００３８】
なお、この施工手順の説明において、固結改良体１９の造成は、地盤中に固結改良体１９を二段造成するようにしていたが、これは例えであって、一段あるいは三段以上の複数段、必要な段数の固結改良体を造成するようになるものである。
【符号の説明】
【００３９】
１…ケーシングパイプ、２…注入外管、３…注入口、４…注入内管、５…ダブルパッカー、１１…注入材逸走防止材、１２…シール材、１３…注入材逸走防止構造、１５…孔壁崩壊防止材、１６…孔壁崩壊防止構造、１８…注入材、１９…固結改良体、２１…ケーシングパイプ、２２…充填材、２３…注入口、２４…注入外管、２５…ダブルパッカー、２６…注入内管、２７…注入材、２８…固結改良体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤に注入材を注入して地盤中に固結改良体を造成することにより、軟弱地盤の地盤強化を目的とする地盤改良における注入材注入構造及びそれを用いた注入材注入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤に注入材を注入して地盤中に固結改良体を造成する地盤改良における注入材注入方法として、二重管ダブルパッカー工法が知られていた。
【０００３】
この二重管ダブルパッカー工法は、図７（ａ）に示すように、地盤をケーシングパイプ２１にて削孔し、図７（ｂ）に示すように、削孔した孔内に充填材２２を充填し、図７（ｃ）に示すように、充填材２２を充填した孔内に、注入口２３を所定の間隔で複数設けた注入外管２４を挿入し、注入外管２４を設置するとともに、ケーシングパイプ２１を引抜く。そして、孔内に充填した充填材２２が固まったのち、図７（ｄ）に示すように、注入外管２４内に先端にダブルパッカー２５を装着した注入内管２６を挿入する。次に、図７（ｅ）に示すように、注入内管２６を注入外管２４の注入口２３に合わせる。そして、注入内管２６内に注入材２７を圧送し、注入外管２４の注入口２３から注入材２７を吐出し、固まった充填材２２を割り裂いてから、この割り裂いた隙間を介して注入材２７を地盤に注入する。地盤への注入材２７の注入が完了したのち、図７（ｆ）に示すように、注入外管２４における一段上方の注入口２３に注入内管２６を合わせて、先程と同様に注入材２７を地盤に注入する。これを繰り返し行うことにより、地盤中に多数の固結改良体２８を造成するようにしている。
【０００４】
また、従来の地盤改良における注入材注入方法の別の方法として、例えば、特許文献１である特許第３１０２７８６号公報に開示された工法も知られていた。
【０００５】
この工法は、地盤をケーシングパイプにて削孔し、削孔した孔内に注入外管を挿入する。この注入外管にはゴム等の可撓性の袋体パッカーを所定の間隔で複数装着しつつこの複数の袋体パッカー間それぞれに多数の注入口を設けている。そして、ケーシングパイプを引抜いたのち、注入外管内に注入内管を挿入する。そして、注入内管内に膨出流体を圧送し、注入外管に装着した複数の袋体パッカーを膨出させて孔内の孔壁に密着させる。次に、注入内管内に注入材を圧送し、注入外管の多数の注入口から注入材を吐出し、隣接する膨出した袋体パッカー間において地盤に注入材を注入する。この注入材の注入を隣接する膨出した袋体パッカー間毎に行うことにより、地盤中に多数の固結改良体を造成するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３１０２７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
かかる従来の地盤改良における注入材注入方法の前者である二重管ダブルパッカー工法にあっては、注入外管の周囲が充填材にて固まっており、このため、地盤に注入材を注入する際、注入材の吐出圧力を高めて固まっている充填材を割り裂いてから、この割り裂いた隙間を介して注入材を地盤に注入するようにしていた。このように割り裂いた隙間から注入材を注入するといった浸透断面の小さな状態での注入材の注入であったため、地盤への注入材の注入速度を速めると、注入時の注入圧力が高まり、地盤にも亀裂が生じ、注入材が地盤に脈状に注入されて、地盤中に所望の良好な固結改良体を造成することが困難となるおそれがあった。また、地盤への注入材の注入速度を速めることができないことから、地盤改良工事における工期が長くなるといったこともあった。
【０００８】
一方、従来の地盤改良における注入材注入方法の後者である特許文献１に開示された工法にあっては、前記の二重管ダブルパッカー工法のような浸透断面の小さな状態での注入材の注入ではなく、隣接する膨出した袋体パッカー間において地盤に注入材を注入することができることから、浸透断面の大きな状態での注入材の注入が可能となり、地盤への注入材の注入速度を速めることができる。しかしながら、この工法では、地盤よりケーシングパイプを引抜いたとき、孔内に充填材等がないことから、孔壁が崩れて孔内に挿入している注入外管の注入口を塞いでしまうおそれがあり、さらには、孔壁が大きく崩れてしまうと孔の径が大きくなって、注入外管に装着した袋体パッカーを膨出させても孔内の孔壁に密着させることができなくなり、地盤に注入材を注入する際、孔内の孔壁と膨出した袋体パッカーとの間にできた隙間から注入材が漏れ出してしまうことで、地盤中に所望の良好な固結改良体を造成することが困難となるおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第一の発明は、軟弱地盤を改良する注入材注入構造において、削孔した孔内に、注入口を所定の間隔で複数設けた注入外管を挿入するとともに、注入外管の注入口の周囲に、対象地盤よりも透水性の良い孔壁崩壊防止材よりなる孔壁崩壊防止構造を設け、この孔壁崩壊防止構造の上に、孔壁崩壊防止材よりも透水性の良い注入材逸走防止材にシール材を注入してなる注入材逸走防止構造を設け、孔壁崩壊防止構造を通して注入材を地盤に注入することで、注入材の浸透断面を大きくした地盤改良における注入材注入構造である。
【００１０】
第二の発明は、第一の発明にあって、前記注入材逸走防止構造は、対象地盤の性状に応じて当該注入材逸走防止構造の設置間隔を決定するとともに、この注入材逸走防止構造に用いるシール材は、前記孔壁崩壊防止構造における孔壁崩壊防止材に浸透することなく、注入材逸走防止材のみに浸透するようになるものを用いた地盤改良における注入材注入構造である。
【００１１】
第三の発明は、第一又は第二の発明にあって、前記孔壁崩壊防止構造及び前記注入材逸走防止構造を用いることで、注入材注入にかかる注入圧力を抑制しつつ、注入速度を向上させることが可能な注入材注入構造を用いた地盤改良における注入材注入方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、孔内において、孔壁崩壊防止構造における孔壁崩壊防止材を充填した箇所全体が地盤への注入材の注入箇所となることで、注入材の浸透断面を大きくすることができ、これにより、地盤に注入材を極めて良好に浸透するように注入させることができ、地盤中に所望の良好な固結改良体を造成することができる。しかも、注入材の浸透断面が大きいことから、注入時の注入材の注入圧力が高くなるのを抑えることができ、注入材の地盤への注入速度を向上させて、その作業時間を短くすることにより、地盤改良工事における工期の短縮及び工費の低減を図ることができる。
【００１３】
また、孔内に挿入した注入外管の周囲において、孔壁崩壊防止構造の上に、充填した注入材逸走防止材にシール材を注入してなる注入材逸走防止構造を設けて、削孔した孔内の孔壁がどのような凹凸形状や大きさのものであっても、注入材逸走防止構造を孔内の孔壁に隙間なく密着して密閉状態にて設けることで、この注入材逸走防止構造により、地盤に注入材を注入する際、注入材が孔内の孔壁に沿って漏れ出すといったことをなくすことができ、地盤中に所望の良好な固結改良体を造成することができる。
【００１４】
さらに、孔内に挿入した注入外管の周囲において、注入材逸走防止構造の下に孔壁崩壊防止構造における孔壁崩壊防止材を充填しているので、充填した孔壁崩壊防止材によって孔内の孔壁が崩れるのを防止することができ、これにより、地盤に注入材を注入する際、この孔壁崩壊防止材よりなる孔壁崩壊防止構造を通して注入材を良好に浸透するように注入することができ、地盤中に所望の良好な固結改良体を造成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の地盤改良における注入材注入構造及びそれを用いた注入材注入方法を示す説明図である。
【図２】本発明の地盤改良における注入材注入構造及びそれを用いた注入材注入方法を示す説明図である。
【図３】施工手順を示す説明図である。
【図４】施工手順を示す説明図である。
【図５】施工手順を示す説明図である。
【図６】施工手順を示す説明図である。
【図７】従来の二重管ダブルパッカー工法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明による地盤改良における注入材注入構造及びそれを用いた注入材注入方法の一実施形態について、図１から図６を用いて説明する。
地盤にケーシングパイプ１にて所定深度まで削孔した孔内に、注入外管２を挿入する。この注入外管２には注入口３を所定の間隔で複数設けており、この注入口３の間隔については任意であるが、対象地盤の性状に応じて決定するのが良い。
【００１７】
そして、この孔内に挿入した注入外管２の周囲に、対象地盤よりも透水性の良い孔壁崩壊防止材１５を充填してなる孔壁崩壊防止構造１６を設け、この孔壁崩壊防止構造１６の上に、注入材逸走防止構造１３を設ける。この注入材逸走防止構造１３にあっては、孔壁崩壊防止構造１６における孔壁崩壊防止材１５よりも透水性の良い注入材逸走防止材１１を充填し、この充填した注入材逸走防止材１１にセメントベントナイト等のシール材１２を注入して固めることにより密閉するもので、例えばケーシングパイプ１を引抜いたとき、削孔した孔内の孔壁がどのような凹凸形状や大きさのものになっても、充填した注入材逸走防止材１１が孔壁に隙間なく密着することで、ここに注入材逸走防止構造１３を密閉状態にて設けることができ、後述する地盤に注入材１８を注入する際に、この注入材逸走防止構造１３によって注入材１８が孔内の孔壁に沿って漏れ出すのをなくし、要するに注入時における注入材１８の逸走を防止する。なお、注入材逸走防止材１１としては、具体的には礫であるが、礫以外の人工ガラスビーズ等の粒状物でも良いし、それのみならず、孔壁崩壊防止材１５よりも透水性の良いもの、すなわち孔壁崩壊防止材１５よりも透水係数が大きなもので、孔壁に隙間なく密着するものであるなら他のものでも良い。また、シール材１２もセメントベントナイトに限定されるものではなく、同様の性質を有するものなら他のものでも良い。
【００１８】
また、孔壁崩壊防止構造１６にあっては、孔内に挿入した注入外管２の周囲において、注入材逸走防止構造１３の下に所定の量の孔壁崩壊防止材１５を充填したものである。この孔壁崩壊防止材１５としては、対象地盤よりも透水性の良いもの、すなわち対象地盤よりも透水係数が大きなもので、具体的には粗め砂である。そして、この孔壁崩壊防止構造１６は、例えばケーシングパイプ１を引抜いたときに孔壁に密着して孔壁の崩壊を防止するものである。なお、孔壁崩壊防止材１５としては粗め砂等の粒状物のみならず、対象地盤よりも透水係数が大きなものであるなら他のものでも良い。
【００１９】
なお、孔壁崩壊防止材１５について対象地盤よりも透水性の良いもの、また、注入材逸走防止材１１について孔壁崩壊防止材１５よりも透水性の良いものと述べているが、この透水性の良いとは、透水係数が大きいという意味である。この透水係数の求め方は、第一の方法として、実験による実測値より透水係数を求める方法、第二の方法として、粒度分布を用いて透水係数を推定して求める方法がある。そして、この第一の方法である実験による実測値より透水係数を求める方法については、対象地盤の透水係数を求める場合、地盤工学会基準の単孔を利用した透水試験方法（ＪＧＳ １３１４−２００３）にて実測して求める方法が挙げられる。また、注入材逸走防止材１１である礫や孔壁崩壊防止材１５である粗め砂の透水係数を求める場合、日本工業規格の土の透水試験方法（ＪＩＳ Ａ１２１８：１９９８）にて実測して求める方法が挙げられる。また、第二の方法である粒度分布を用いて透水係数を推定して求める方法については、日本工業規格の土の粒度試験方法（ＪＩＳ Ａ１２０４）にて粒度試験を行って粒度分布を求め、求めた粒度分布からＣｒｅａｇｅｒ（クレーガー）の方法やＨａｚｅｎの式を用いて、それぞれの透水係数を推定して求める方法が挙げられる。ただし、透水係数を求める方法はこれらに限定されるものではない。
【００２０】
そして、注入外管２内に注入内管４を挿入する。この注入内管４にはダブルパッカー５を取り付けており、ダブルパッカー５はエアー等により膨張することで注入内管４と注入外管２の隙間を塞いで、ここでの漏洩を防止するものである。この注入内管４は、注入外管２の周囲に充填した注入材逸走防止材１１に注入するシール材１２を供給する機能と、注入外管２の周囲に充填した孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６を通して地盤に注入させる注入材１８を供給する機能をそれぞれ持っている。
【００２１】
まず、注入材逸走防止材１１にシール材１２を注入する場合、図１に示すように、注入材逸走防止材１１を充填したところに位置する注入外管２の注入口３に注入内管４を合わせてから注入内管４内にシール材１２を圧送することで、注入外管２の注入口３からシール材１２を吐出し注入外管２の周囲に充填した注入材逸走防止材１１にシール材１２を所定量注入する。
【００２２】
また、地盤に注入材１８を注入する場合、図２に示すように、孔壁崩壊防止構造１６における孔壁崩壊防止材１５を充填したところに位置する注入外管２の注入口３に注入内管４を合わせてから注入内管４内に注入材１８を圧送することで、注入外管２の注入口３から注入材１８を吐出し注入外管２の周囲に充填した孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６全体に広がり、この孔壁崩壊防止構造１６を通して注入材１８を地盤に注入する。なお、注入材１８としてはセメントやベントナイト、スラグ等の懸濁粒子を含んだ懸濁液型注入材である。ただし、これに限定されるものではなく、溶液型注入材でも良い。
【００２３】
この注入外管２の注入口３から注入材１８を吐出し、注入外管２の周囲に充填した孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６を通して注入材１８を地盤に注入することにより、地盤中に所望の良好な固結改良体１９を造成することができる。なお、このとき、注入材１８にあっては、上に設けた注入材逸走防止構造１３によって、孔内の孔壁に沿って漏れ出すことがない。そして、この固結改良体１９の造成は、一段あるいは複数段、必要に応じた段数の固結改良体１９を造成するようにしている。
【００２４】
また、この地盤への注入材１８の注入にあっては、注入材逸走防止構造１３の上下方向の厚み寸法、及び上下に位置する注入材逸走防止構造１３の設置間隔を変更するとともに、これに合わせて注入外管２の注入口３の位置を変更することにより、対象地盤の性状に応じた注入材１８の注入を可能にし、これにより、地盤改良現場に応じた最適な固結改良体１９を造成することができる。
【００２５】
また、注入材逸走防止構造１３を設ける際に注入材逸走防止材１１に注入するシール材１２については、孔壁崩壊防止構造１６における孔壁崩壊防止材１５に浸透することなく、注入材逸走防止材１１のみに浸透するようになるものを用いるようにしている。これは、注入材逸走防止材１１において、孔壁崩壊防止材１５よりも透水性が良い、すなわち透水係数が大きいことを前提条件とし、注入材逸走防止材１１とシール材１２にあっては、グラウタビリティ比（Ｄ１５／Ｇ８５）が２４以上となり、また、孔壁崩壊防止材１５とシール材１２にあっては、グラウタビリティ比（Ｄ１５／Ｇ８５）が１１以下となるものを使用する。なお、このグラウタビリティ比（Ｄ１５／Ｇ８５）であるが、Ｄ１５とは孔壁崩壊防止材１５や注入材逸走防止材１１である地盤の１５％粒径を示し、Ｇ８５とはシール材１２である懸濁液粒子の８５％粒径を示すもので、Ｄ１５／Ｇ８５が１１以下だと浸透せず、Ｄ１５／Ｇ８５が２４以上だと浸透するという判定法である。これにより、シール材１２が孔壁崩壊防止材１５に浸透することなく、注入材逸走防止材１１のみに浸透させることができ、孔壁崩壊防止材１５が固まることなく、注入材逸走防止材１１のみが固まって注入材逸走防止構造１３を設けることができ、孔壁崩壊防止材１５には何らの影響も出ないようにする。これにより、地盤に注入材１８を注入する際、この孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６を通して良好に注入材１８を注入することができる。
【００２６】
このような地盤改良における注入材注入構造及びそれを用いた注入材注入方法にあっては、孔内において、孔壁崩壊防止構造１６における孔壁崩壊防止材１５を充填した箇所全体が地盤への注入材１８の注入箇所となることで、注入材１８の浸透断面を大きくすることができ、これにより、地盤に注入材１８を極めて良好に浸透するように注入させることができ、地盤中に所望の良好な固結改良体１９を造成することができる。しかも、注入材１８の浸透断面が大きいことから、注入時の注入材１８の注入圧力が高くなるのを抑えることができ、このように注入材１８注入にかかる注入圧力を抑制することが可能となることで、注入材１８の地盤への注入速度を向上させて、その作業時間を短くすることができる。
【００２７】
なお、地盤に注入材１８を注入する際の注入圧力について、以下のような実験を行ったので、これについて述べると、従来の二重管ダブルパッカー工法を採用した場合と本発明による注入材注入構造を用いた地盤改良における注入材注入方法を採用した場合とにおける注入材１８を注入する際の注入圧力について時間の経過に沿ってそれぞれ計測した。このときの注入材１８の注入量は２５０リットル、注入速度は８リットル／ｍｉｎで、同じ条件で行った。
【００２８】
【表１】
【００２９】
この表１から明らかなように、本発明による注入材注入構造を用いた地盤改良における注入材注入方法は、従来の二重管ダブルパッカー工法と比べて、注入時の注入材１８の注入圧力が略半分以下となっており、注入時の注入材１８の注入圧力を低くできることがわかる。このように本発明による注入材注入構造を用いた地盤改良における注入材注入方法では、注入材１８注入にかかる注入圧力を抑制することができる。
【００３０】
また、この地盤改良における注入材注入構造及びそれを用いた注入材注入方法にあっては、孔内に挿入した注入外管２の周囲において、孔壁崩壊防止構造１６の上に、充填した注入材逸走防止材１１にシール材１２を注入してなる注入材逸走防止構造１３を設けて、削孔した孔内の孔壁がどのような凹凸形状や大きさのものであっても、注入材逸走防止構造１３を孔内の孔壁に隙間なく密着して密閉状態にて設けることで、この注入材逸走防止構造１３により、地盤に注入材１８を注入する際、注入材１８が孔内の孔壁に沿って漏れ出すといったことをなくすことができ、地盤中に所望の良好な固結改良体１９を造成することができる。
【００３１】
さらに、孔内に挿入した注入外管２の周囲において、注入材逸走防止構造１３の下に孔壁崩壊防止構造１６における孔壁崩壊防止材１５を充填しているので、例えばケーシングパイプ１を引抜いても、充填した孔壁崩壊防止材１５によって孔内の孔壁が崩れるのを防止することができ、これにより、地盤に注入材１８を注入する際、この孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６を通して注入材１８を良好に浸透するように注入することができ、地盤中に所望の良好な固結改良体１９を造成することができる。
【００３２】
次に、地盤改良現場における施工手順について説明する。
図３（ａ）に示すように、図示していない施工機械により所定深度までケーシングパイプ１で地盤を削孔する。そして、図３（ｂ）に示すように、削孔した孔内に注入外管２を挿入する。この注入外管２を挿入したのち、図３（ｃ）に示すように、注入外管２の周囲に粗め砂である孔壁崩壊防止材１５を所定の位置まで充填することにより孔壁崩壊防止構造１６を設ける。そして、図３（ｄ）に示すように、注入外管２の周囲であって、充填した孔壁崩壊防止材１５の上に礫である注入材逸走防止材１１を所定の位置まで充填する。
【００３３】
図４（ｅ）に示すように、地盤の所定深度まで達しているケーシングパイプ１を充填した注入材逸走防止材１１の上部まで引抜く。そして、図４（ｆ）に示すように、再び、注入外管２の周囲に孔壁崩壊防止材１５を所定の位置まで充填することにより孔壁崩壊防止構造１６を設け、図４（ｇ）に示すように、再び、注入外管２の周囲であって、充填した孔壁崩壊防止材１５の上に注入材逸走防止材１１を所定の位置まで充填する。それから、ケーシングパイプ１を引抜くことで、注入外管２の設置作業が完了する。そして、図４（ｈ）に示すように、設置作業が完了した注入外管２内にダブルパッカー５を取り付けた注入内管４を挿入する。
【００３４】
図５（ｉ）に示すように、注入外管２内に挿入した注入内管４を注入材逸走防止材１１を充填したところに位置する注入外管２の注入口３に合わせる。それから、注入内管４のダブルパッカー５においてエアー等により膨張させて漏洩防止を行ったのち、注入内管４内にセメントベントナイト等のシール材１２を圧送し、注入内管４を経て注入外管２の注入口３からシール材１２を吐出し、注入外管２の周囲に充填した注入材逸走防止材１１にシール材１２を所定量注入する。そして、図５（ｊ）に示すように、注入内管４のダブルパッカー５を収縮させたのち、次の注入材逸走防止材１１を充填したところに位置する注入外管２の注入口３に合わせる。そして、先程と同様に、注入外管２の周囲に充填した注入材逸走防止材１１にシール材１２を所定量注入する。そして、図５（ｋ）に示すように、注入外管２内に挿入した注入内管４を引抜いて、注入材逸走防止材１１にシール材１２を注入した状態で養生させる。この養生の時間としては、例えば、１日から２日である。図５（ｌ）に示すように、注入材逸走防止材１１にシール材１２を注入することにより、注入材逸走防止材１１を充填した箇所が固まって、注入材逸走防止構造１３が設けられ、この注入材逸走防止構造１３が孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６それぞれの上に設けられる。これにより、注入材逸走防止構造１３の設置作業が完了する。
【００３５】
図６（ｍ）に示すように、複数の注入材逸走防止構造１３が設けられたのち、注入外管２内に注入内管４を再び挿入し、下端近傍まで挿入する。それから、注入内管４を孔壁崩壊防止構造１６における孔壁崩壊防止材１５を充填したところに位置する注入外管２の注入口３に合わせる。そして、注入内管４のダブルパッカー５においてエアー等により膨張させて漏洩防止を行ったのち、注入内管４内に注入材１８を圧送し、注入内管４を経て注入外管２の注入口３から注入材１８を吐出し、注入外管２の周囲に充填した孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６全体に広がり、この孔壁崩壊防止構造１６を通して注入材１８を地盤に注入させる。このように地盤に注入材１８を注入させることで、地盤中に所望の良好な固結改良体１９が造成される。なお、地盤に注入材１８を注入する際、上に設けられた注入材逸走防止構造１３によって、注入材１８が孔内の孔壁に沿って漏れ出すことが一切なく、また、孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６を通して注入材１８を地盤に注入するので、注入材１８の地盤への浸透断面を大きくすることができ、地盤に注入材１８を良好に浸透するように注入させることができる。
【００３６】
図６（ｎ）に示すように、注入内管４のダブルパッカー５を収縮させたのち、その上方の次の孔壁崩壊防止構造１６における孔壁崩壊防止材１５を充填したところに位置する注入外管２の注入口３に合わせる。そして、先程と同様に、注入外管２の注入口３から注入材１８を吐出し、注入外管２の周囲に充填した孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６全体に広がり、この孔壁崩壊防止構造１６を通して注入材１８を地盤に注入させる。このように地盤に注入材１８を注入させることで、地盤中に所望の良好な固結改良体１９が造成される。なお、このときも、地盤に注入材１８を注入する際、上と下とに設けられた注入材逸走防止構造１３によって、注入材１８が孔内の孔壁に沿って漏れ出すことが一切ない。
【００３７】
図６（ｏ）に示すように、注入外管２の注入口３から注入材１８を吐出して注入材逸走防止構造１３の下に充填した孔壁崩壊防止材１５よりなる孔壁崩壊防止構造１６を通して地盤に注入材１８を注入させて、地盤中に複数段の固結改良体１９を造成することで、ここでの全ての作業が完了する。そして、次の作業場所へと移るようになる。
【００３８】
なお、この施工手順の説明において、固結改良体１９の造成は、地盤中に固結改良体１９を二段造成するようにしていたが、これは例えであって、一段あるいは三段以上の複数段、必要な段数の固結改良体を造成するようになるものである。
【符号の説明】
【００３９】
１…ケーシングパイプ、２…注入外管、３…注入口、４…注入内管、５…ダブルパッカー、１１…注入材逸走防止材、１２…シール材、１３…注入材逸走防止構造、１５…孔壁崩壊防止材、１６…孔壁崩壊防止構造、１８…注入材、１９…固結改良体、２１…ケーシングパイプ、２２…充填材、２３…注入口、２４…注入外管、２５…ダブルパッカー、２６…注入内管、２７…注入材、２８…固結改良体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟弱地盤を改良する注入材注入構造において、
削孔した孔内に、注入口を所定の間隔で複数設けた注入外管を挿入するとともに、注入外管の注入口の周囲に、対象地盤よりも透水性の良い孔壁崩壊防止材よりなる孔壁崩壊防止構造を設け、この孔壁崩壊防止構造の上に、孔壁崩壊防止材よりも透水性の良い注入材逸走防止材にシール材を注入してなる注入材逸走防止構造を設け、孔壁崩壊防止構造を通して注入材を地盤に注入することで、注入材の浸透断面を大きくしたことを特徴とする地盤改良における注入材注入構造。
【請求項２】
前記注入材逸走防止構造は、対象地盤の性状に応じて当該注入材逸走防止構造の設置間隔を決定するとともに、この注入材逸走防止構造に用いるシール材は、前記孔壁崩壊防止構造における孔壁崩壊防止材に浸透することなく、注入材逸走防止材のみに浸透するようになるものを用いたことを特徴とする請求項１記載の地盤改良における注入材注入構造。
【請求項３】
前記孔壁崩壊防止構造及び前記注入材逸走防止構造を用いることで、注入材注入にかかる注入圧力を抑制しつつ、注入速度を向上させることが可能な請求項１又は２記載の注入材注入構造を用いた地盤改良における注入材注入方法。
【請求項１】
軟弱地盤を改良する注入材注入構造において、
削孔した孔内に、注入口を所定の間隔で複数設けた注入外管を挿入するとともに、注入外管の注入口の周囲に、対象地盤よりも透水性の良い孔壁崩壊防止材よりなる孔壁崩壊防止構造を設け、この孔壁崩壊防止構造の上に、孔壁崩壊防止材よりも透水性の良い注入材逸走防止材にシール材を注入してなる注入材逸走防止構造を設け、孔壁崩壊防止構造を通して注入材を地盤に注入することで、注入材の浸透断面を大きくしたことを特徴とする地盤改良における注入材注入構造。
【請求項２】
前記注入材逸走防止構造は、対象地盤の性状に応じて当該注入材逸走防止構造の設置間隔を決定するとともに、この注入材逸走防止構造に用いるシール材は、前記孔壁崩壊防止構造における孔壁崩壊防止材に浸透することなく、注入材逸走防止材のみに浸透するようになるものを用いたことを特徴とする請求項１記載の地盤改良における注入材注入構造。
【請求項３】
前記孔壁崩壊防止構造及び前記注入材逸走防止構造を用いることで、注入材注入にかかる注入圧力を抑制しつつ、注入速度を向上させることが可能な請求項１又は２記載の注入材注入構造を用いた地盤改良における注入材注入方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１１７２９０（Ｐ２０１２−１１７２９０Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６８１８１（Ｐ２０１０−２６８１８１）
【出願日】平成２２年１２月１日（２０１０．１２．１）
【出願人】（０００２３６６１０）株式会社不動テトラ (136)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１日（２０１０．１２．１）
【出願人】（０００２３６６１０）株式会社不動テトラ (136)
【Ｆターム（参考）】
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