地盤改良体及びその解体工法
【課題】地盤改良体を含む基礎の上に建築物を建築して使用した後、老朽化した建築物の建て替えや定期借地権付きの土地を返却する際等において、比較的短時間で地盤改良体の解体処理を行うことができるとともにコストを低減することができる地盤改良体の解体工法を提供する。
【解決手段】上端を開口した、上下方向の略全長にわたる縦パイプ４を保持した地盤改良体２に対し、水平方向に高圧水Ｈを噴出するウォータージェットノズル１２，１２を有するとともに垂直軸Ｖまわりに回転可能に支持された破砕ヘッド１１を吊り下げて縦パイプ４内の下部まで挿入する工程と、ウォータージェットノズル１２，１２に高圧水Ｈを供給するとともに破砕ヘッド１１を垂直軸Ｖまわりに回転させながら引き上げることにより縦パイプ４及び地盤改良体２を破砕する工程とを備えた。
【解決手段】上端を開口した、上下方向の略全長にわたる縦パイプ４を保持した地盤改良体２に対し、水平方向に高圧水Ｈを噴出するウォータージェットノズル１２，１２を有するとともに垂直軸Ｖまわりに回転可能に支持された破砕ヘッド１１を吊り下げて縦パイプ４内の下部まで挿入する工程と、ウォータージェットノズル１２，１２に高圧水Ｈを供給するとともに破砕ヘッド１１を垂直軸Ｖまわりに回転させながら引き上げることにより縦パイプ４及び地盤改良体２を破砕する工程とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の基礎に用いられる地盤改良体に関わり、さらに詳しくは、解体作業の容易化に好適な地盤改良体及びその解体工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
浅層地盤改良体の下側に例えば２ｍ〜１０ｍ程度の深さにわたる柱状地盤改良体を配設することにより不同沈下を抑制するとともに基礎全体の支持力を向上した、中層程度の建築物に好適である経済性及び施工性に優れた建築物の基礎構造がある（例えば、特許文献１及び２参照。）。
このような基礎における柱状地盤改良体は、バックホー等の建設機械をベースマシンとしてそのアームにより混合攪拌装置を支持して垂下させ、攪拌翼を回転させながらベースマシンにより混合攪拌装置を地盤に挿入し、改良材を注入しながら地盤と改良材とを混合攪拌することにより形成されるのが一般的である（例えば、特許文献３〜５参照。）。
そして、前記基礎の上に建築物を建築して使用した後、老朽化した建築物の建て替えや定期借地権付きの土地を返却する際等においては、所定深さまで垂下している柱状地盤改良体の周囲を掘削して柱状地盤改良体を除去した後に埋め戻しを行う必要がある。
【０００３】
このような柱状地盤改良体等の地中障害物の除去を比較的容易に行うことができる地中障害物の除去装置として、ケーシング圧入機によりケーシングパイプを地中障害物まわりの地盤に圧入し、アースドリルにより支持したバケット状の除去装置をケーシングパイプ内に降下させて地中障害物を切断した後に保持し、上昇させて地表側に投下する一連の作業を繰り返すもの（特許文献６参照。）、ガイドフレーム、チャッキング装置及びケーシング等を備え、ケーシングの内腔に掘削用高圧水ジェットノズル及び障害物切断用高圧水ジェットノズルを有するノズルブロックを収装して昇降自在に構成し、ケーシングを所定深さまで打ち込んで地中障害物にほぼ平行に密着させ、掘削用高圧水ジェットノズルから超高圧水を噴射させながら下降させ、障害物切断用高圧水ジェットノズルから超高圧水を地中障害物に向けて噴射させて地中障害物を切断し、ケーシングを引き抜き、切断した地中障害物の除去及び地盤の埋め戻しを行うもの（特許文献７参照。）等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８０８２８号公報
【特許文献２】特開２００２−１３８４８７号公報
【特許文献３】特開２００７−２７７８６２号公報
【特許文献４】特開２００３−０４１５７１号公報
【特許文献５】特開２００３−３４２９４７号公報
【特許文献６】特開２００５−３１４８７１号公報
【特許文献７】特開２０１０−０４８０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような従来における柱状地盤改良体の除去方法では、例えば２ｍ〜１０ｍ程度の深さにわたって垂下している柱状地盤改良体を地表側へ取り出して撤去する作業を行った後に地盤を埋め戻す作業を行う必要があることから、特許文献６及び７のような専用の地中障害物の除去装置を用いたとしても、前記作業を行う装置が大掛かりになるため、手間が掛かるとともに費用が嵩むという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、柱状地盤改良体等の地盤改良体を含む基礎の上に建築物を建築して使用した後、老朽化した建築物の建て替えや定期借地権付きの土地を返却する際等において、比較的短時間で地盤改良体の解体処理を行うことができるとともにコストを低減することができる地盤改良体及びその解体工法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の発明者は、上述のような柱状地盤改良体の撤去作業及び地盤の埋め戻し作業を行うにあたり、地盤改良体には鉄筋がなく、元々あった土壌にセメント系固化材等の固化材と水を注入しながら攪拌して形成したものであることから、地中で柱状地盤改良体を破砕することができれば、周囲の土壌と混ざった状態となった破砕片をそのまま地中に留めておいても建築物の建て替え等のために土地を使用する際に問題が生じないという着想を得、地中における柱状地盤改良体の破砕の容易化の検討及び試作等による具体化を進めることにより本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明に係る地盤改良体は、前記課題解決のために、建築物の基礎構造の一部として地盤中に形成される柱状又は壁状の地盤改良体であって、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルが挿入可能な、上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦穴又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦穴を形成してなることを特徴とする。
また、本発明に係る地盤改良体は、前記課題解決のために、建築物の基礎構造の一部として地盤中に形成される柱状又は壁状の地盤改良体であって、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルが挿入可能なように上端を開口した、上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦パイプ又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦パイプを保持してなることを特徴とする。
【０００９】
これらのような地盤改良体の構成によれば、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを有するとともに垂直軸まわりに回転可能に支持された破砕ヘッドを吊り下げて前記縦穴又は縦パイプ内の下部まで挿入し、前記ウォータージェットノズルに高圧水を供給するとともに前記破砕ヘッドを垂直軸まわりに回転させながら引き上げることにより、前記地盤改良体又は前記縦パイプ及び地盤改良体を地中で破砕することができる。
このようにして地中で破砕された前記地盤改良体の破砕片又は前記縦パイプ及び地盤改良体の破砕片は、周囲の土壌と混ざった状態となり、剛性が小さくなって杭の打設や地盤改良等を行う際に邪魔になることがないため、前記破砕片を地中に留めておいても建築物の建て替え等のために土地を使用する際に問題が生じることがない。
よって、地盤改良体の地表側への取り出し及び撤去作業並びに地盤の埋め戻し作業が不要になる。
【００１０】
本発明に係る地盤改良体の解体工法は、前記課題解決のために、上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦穴又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦穴が形成された地盤改良体に対し、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを有するとともに垂直軸まわりに回転可能に支持された破砕ヘッドを吊り下げて前記縦穴内の下部まで挿入する工程と、前記ウォータージェットノズルに高圧水を供給するとともに前記破砕ヘッドを垂直軸まわりに回転させながら引き上げることにより前記地盤改良体を破砕する工程とを備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る地盤改良体の解体工法は、前記課題解決のために、上端を開口した、上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦パイプ又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦パイプを保持した地盤改良体に対し、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを有するとともに垂直軸まわりに回転可能に支持された破砕ヘッドを吊り下げて前記縦パイプ内の下部まで挿入する工程と、前記ウォータージェットノズルに高圧水を供給するとともに前記破砕ヘッドを垂直軸まわりに回転させながら引き上げることにより前記縦パイプ及び地盤改良体を破砕する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
これらのような地盤改良体の解体工法の構成によれば、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを有するとともに垂直軸まわりに回転可能に支持された破砕ヘッドを吊り下げて前記縦穴又は縦パイプ内の下部まで挿入する工程の後に、前記ウォータージェットノズルに高圧水を供給するとともに前記破砕ヘッドを垂直軸まわりに回転させながら引き上げることにより、前記地盤改良体又は前記縦パイプ及び地盤改良体を破砕する工程とを備えたので、前記地盤改良体又は前記縦パイプ及び地盤改良体を地中で破砕することができる。
このようにして地中で破砕された前記地盤改良体の破砕片又は前記縦パイプ及び地盤改良体の破砕片は、周囲の土壌と混ざった状態となり、剛性が小さくなって杭の打設や地盤改良等を行う際に邪魔になることがないため、前記破砕片を地中に留めておいても建築物の建て替え等のために土地を使用する際に問題が生じることがない。
よって、地盤改良体の地表側への取り出し及び撤去作業並びに地盤の埋め戻し作業が不要になる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明に係る地盤改良体及びその解体工法によれば、地盤改良体を含む基礎の上に建築物を建築して使用した後、老朽化した建築物の建て替えや定期借地権付きの土地を返却する際等において、地盤改良体に形成した縦穴又は縦パイプを利用してウォータージェットノズルから噴出される高圧水により地盤改良体又は縦パイプ及び地盤改良体を地中で破砕することができることから、地盤改良体の地表側への取り出し及び撤去作業並びに地盤の埋め戻し作業が不要になるため、比較的短時間で地盤改良体を破砕して解体する処理を行うことができるとともにコストを大幅に削減することができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る地盤改良体の例を示しており、（ａ）は柱状地盤改良体に縦パイプを保持させて構成される地盤改良体の平面図、（ｂ）は同縦断正面図である。
【図２】柱状地盤改良体に縦パイプを保持させる作業が完了した状態を示す縦断正面図である。
【図３】（ａ）は縦パイプ及び該縦パイプに着脱可能に取り付けられた押し込み芯金の例を示す正面図、（ｂ）は縦パイプ挿入ガイド体の例を示す平面図、（ｃ）は同正面図である。
【図４】地盤改良体を形成する作業とともに縦パイプを保持させる施工方法の例を示す正面図及び縦断正面図であり、（ａ）はベースマシンに混合攪拌装置を取り付けた状態を、（ｂ）はベースマシンのアームを押し下げながら混合攪拌装置により地盤改良を行っている状態を、（ｃ）は所定深さに到達して地盤改良が完了した状態を、（ｄ）は保持していた縦パイプを離脱させて柱状地盤改良体内に留めたまま混合攪拌装置を引き上げている状態を、（ｅ）は混合攪拌装置を地表側まで引き上げた状態を示している。
【図５】混合攪拌装置の構成例を示す概略斜視図である。
【図６】同構成例を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図７】高圧水による破砕装置の構成例を示す縦断正面図である。
【図８】水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを垂直軸まわりに回転させながら引き上げて縦パイプ及び地盤改良体を破砕している状態を示しており、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る地盤改良体は、建築物の基礎構造の一部として例えば浅層地盤改良体の下側に、軟弱地盤又は液状化発生が予測される地盤等を改良して形成されるものである。
また、以下の実施の形態においては、地盤改良体が矩形柱状である場合を例として説明するが、円柱状等の他の形態であってもよく、壁状のものであってもよい。
【００１５】
本発明に係る柱状又は壁状の地盤改良体１の例である図１に示す矩形柱状地盤改良体２（以下、単に「柱状地盤改良体２」という。）は、例えば軟弱地盤である地盤Ｅの表層部をバックホーによる鋤取り等により掘り下げ、このように掘り下げた地表面ＧＬからベースマシンにより支持された混合攪拌装置を地盤Ｅに挿入し、改良材である固化材及び水を注入しながら攪拌翼を回転することにより、例えば２ｍ〜１０ｍ程度の深さにわたって形成される。
また、柱状地盤改良体２の上面２Ａから下面２Ｂまで貫通する丸穴である縦穴３内には、後述する水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを挿入することができる、上端を開口して下端を閉じた円管状の縦パイプ４が保持されている。
ここで、縦パイプ４は、その内径が例えば１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度である塩化ビニル製円管部の下端に下方を頂点とした円錐状の鋼製先端金具４Ａが接着等により取り付けられたものである。
なお、縦パイプ４の円管部は、取り扱いが容易で水密性に優れた塩化ビニル管が好ましいが、例えば樹脂にケナフ等の天然繊維を混合してなる環境に優しい複合材の管又は紙管等の他の材質からなる管であってもよい。
【００１６】
次に、柱状地盤改良体２の上下方向の略全長にわたって縦パイプ４を保持させる構成として、地盤改良を行った後に改良体の流動性がある状態で縦パイプ４を保持させる構成例について説明する。
図３（ａ）に示すように、上下方向に延びる鋼製の押し込み芯金５が縦パイプ４の上端から挿入され、押し込み芯金５の下端部が縦パイプ４下端の先端金具４Ａに対して着脱可能に連結されており、押し込み芯金５の上端部は縦パイプ４の上端よりも上側に突出している。
ここで、押し込み芯金５を先端金具４Ａに対して着脱可能にする構造は、例えば押し込み芯金５の下端部を先端金具４Ａに螺着する構造や、押し込み芯金５を垂直軸まわりに９０度程度回動することにより取り付けを行い、逆方向へ回動することにより取り外しを行う構造等を適宜採用することができる。
また、図３（ｂ）及び（ｃ）に示す鋼製の縦パイプ挿入ガイド体６は、平面視略三角形状の水平な支持板６Ａ、支持板６Ａの中央に形成された上下方向に延びる円筒状のガイド部材６Ｂ、支持板６Ａの三角形の頂点近傍から垂下する３個の位置決め杭６Ｃ，６Ｃ，６Ｃからなる。なお、支持板６Ａの形状は平面視略三角形状に限定されるものではなく、平面視矩形状等の他の形状であってもよい。さらに、位置決め杭についても３個に限定されるものではなく、４個以上であってもよい。
【００１７】
図２に示すように、縦パイプ挿入ガイド体６のガイド部材６Ｂを柱状地盤改良体２の中央に位置させた状態で、ガイド部材６Ｂ及び位置決め杭６Ｃ，６Ｃ，６Ｃを、柱状地盤改良体２の上面から打ち込んでセットする。
この状態で、例えばバックホーのアーム先端に取り付けたチャッキンク装置により押し込み芯金５の上端部を把持して縦パイプ４を垂下させ、縦パイプ挿入ガイド体６のガイド部材６Ｂ内に下端の先端金具４Ａから縦パイプ４を挿入する。
このようにしてガイド部材６Ｂによりガイドされて鉛直を保った縦パイプ４を、前記バックホーのアームを押し下げながら、挿入抵抗を低減するために円錐状とした下端の先端金具４Ａを先導させて柱状地盤改良体２の平面視中央に圧入する。
【００１８】
そして、例えば図２のように柱状地盤改良体２にその上面２Ａから下面２Ｂまで貫通する縦穴３が形成されるまで縦パイプ４を貫入し、この状態では、縦パイプ４は縦穴３に内嵌されて保持された状態となっており、押し込み芯金５を縦パイプ４下端の先端金具４Ａから取り外して抜き取り、縦パイプ挿入ガイド体６を柱状地盤改良体２から取り外すことにより、上端を開口して下端を閉じた縦パイプ４が柱状地盤改良体２に貫入され、縦パイプ４が柱状地盤改良体２の上下方向の略全長にわたって保持された図１に示す状態となる。
【００１９】
次に、柱状地盤改良体２の上下方向の略全長にわたって縦パイプ４を保持させる別の構成として、地盤改良と同時に縦パイプ４を保持させる構成例について説明する。
図５及び図６に示すように、先端カバー４Ｂが下端開口を塞ぐように接着等により取り付けられて上端を開口した縦パイプ４は、油圧等により駆動する図示しないチャッキング装置により把持されるとともに、この把持状態を解除することにより解放されるものであり、縦パイプ４がチャッキング装置により把持された状態では、縦パイプ４は基体７と一体となって混合攪拌装置Ｄとともに移動する。
混合攪拌装置Ｄは、油圧モータ等からなる駆動部８の動力がスプロケット８Ａ，８Ｂ及び駆動チェーン８Ｃ並びに歯車伝達機構８Ｄにより伝達されて攪拌翼９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂが回転するとともに、地盤Ｅ内で攪拌翼９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂを回転させながら、例えばセメント系固化材等の固化材及び水からなる改良材を注入することができる。
【００２０】
このように構成された混合攪拌装置Ｄは、図４（ａ）に示すように例えばバックホーであるベースマシンＡのアームＢの先端から垂下するフレームＣの下端に取り付けられる。
そして、図４（ｂ）のようにベースマシンＡのアームＢを押し下げ、混合攪拌装置Ｄにより攪拌翼９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂを回転させながら改良材を注入して混合攪拌することにより地盤改良を行う。
なお、混合攪拌装置ＤをフレームＣに対して垂直軸まわりに回転可能に構成してもよく、このような構成にすれば、攪拌翼１０Ａ，１０Ｂをなくして攪拌翼９Ａ，９Ｂのみとすることができるとともに、地盤改良体をより均一に形成することができる。
【００２１】
図４（ｃ）のように所定深さまで地盤改良を行って所定深さの柱状地盤改良体２が形成された状態では、柱状地盤改良体２内に、その上下方向の略全長にわたって縦パイプ４が位置しており、縦パイプ４を把持しているチャッキング装置を解放して縦パイプ４を離脱させた後、ベースマシンＡのアームＢを引き上げることにより、図４（ｄ）のように縦パイプ４を柱状地盤改良体２内に位置させたまま混合攪拌装置Ｄのみを上昇させる。なお、混合攪拌装置Ｄを上昇させる際には、必要に応じて図示しない縦パイプ押し下げ装置を用いることにより、混合攪拌装置Ｄの上昇に伴って縦ハイプ４を下側へ押し下げるようにして縦ハイプ４の上昇を防止することができる。
このようにして図４（ｅ）のように混合攪拌装置Ｄの地表側への引き上げ作業が完了した状態では、柱状地盤改良体２の上面から下面近傍まで延びる縦穴３が形成されるとともに、縦穴３内に位置する縦パイプ４が柱状地盤改良体２の上下方向の略全長にわたって保持され、縦パイプ４は柱状地盤改良体２の硬化とともに強固に固定された状態となる。
【００２２】
以上のようにして、例えば図１又は図４（ｅ）のように柱状地盤改良体２の上下方向の略全長にわたって縦パイプ４を保持させた後、該縦パイプ４上端の開口部を必要に応じてカバー等により塞ぎ、柱状地盤改良体２，２，…の上に例えば浅層地盤改良体を構築し、さらにその上にべた基礎等の基礎及び建築物を構築する。
なお、縦パイプ４は柱状地盤改良体２の上下方向の略全長にわたって地中に延びていることから、縦パイプ４上端の開口部を塞がずに建築物内からの配管を挿入して熱交換をすることにより、外気に影響されずに安定した温度を保持している地中熱を有効活用することができるため、冷暖房費の節約等の省エネルギ化を容易に実現することができる。
【００２３】
次に、柱状地盤改良体２，２，…を含む基礎の上に上述のように建築物を建築して使用した後、老朽化した建築物の建て替えや定期借地権付きの土地を返却する際等において、高圧水による破砕装置Ｆを用いて柱状地盤改良体２を地盤Ｅ中で破砕する構成例について説明する。
先ず柱状地盤改良体２の上側の建築物及び基礎を撤去し、次に高圧水による破砕装置Ｆをセットする。
すなわち、柱状地盤改良体２は、その上下方向の略全長にわたって上端を開口した縦パイプ４を保持しており、該縦パイプ４の内径は水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルが挿入可能な大きさであるため、例えば図７に示すような水平方向に高圧水Ｈを噴出するウォータージェットノズル１２，１２を有するとともに垂直軸Ｖまわりに回転可能に支持された破砕ヘッド１１を吊り下げて縦パイプ４内に挿入する。ここで、破砕ヘッド１１は、回転昇降装置１７により駆動されて垂直軸Ｖまわりに回転するとともに上下方向へ昇降する。
【００２４】
破砕ヘッド１１にはその平面視中央に鉛直に延びるウォータージェット高圧配管１３が接続され、その外側のエアー圧送パイプ１４との間に介在するセンタリングガイド１４Ａによりガイドされ、ウォータージェット高圧配管１３にはウォータージェット超高圧ポンプ１５から高圧水Ｈが供給される。
このような高圧水による破砕装置Ｆの構成により、例えば図７に示すように、破砕ヘッド１１を縦パイプ４内の下部に位置させた状態において、ウォータージェット超高圧ポンプ１５からウォータージェット高圧配管１３内に高圧水Ｈを供給することにより、反力を相殺するように高圧水Ｈを噴出する水平方向を反対方向とした２個のウォータージェットノズル１２，１２からそれぞれ水平方向に高圧水Ｈが噴出される。なお、ウォータージェットノズル１２，１２の個数は２個に限定されるものではなく、１個又は３個以上であってもよい。
このようにウォータージェットノズル１２，１２から水平方向に高圧水Ｈを噴出させ、回転昇降装置１７により破砕ヘッド１１を垂直軸Ｖまわりに回転させながら引き上げることにより、図８に示すように縦パイプ４及び柱状地盤改良体２がこれらの下側から高圧水Ｈにより順次破砕されて多数の破砕体Ｇ，Ｇ，…となる。
ここで、ウォータージェットノズル１２，１２から噴出する高圧水Ｈに重過リン酸石灰等の中和剤を添加することにより改良体の中和を行うことができる。
【００２５】
なお、図７に示すコンプッサ１６により圧縮空気がエアー圧送パイプ１４内に供給され、エアー圧送パイプ１４の下端から圧縮空気が噴出するため、その圧力により、ウォータージェットノズル１２，１２から噴出して縦パイプ４及び柱状地盤改良体２の破砕に使用した排水の多くを、地上側に設置した排水回収装置１８により回収することができる。
ここで、柱状地盤改良体２のような柱状又は壁状の地盤改良体１に設ける縦パイプ４の数は、地盤改良体１の形状、大きさ及び硬さ、ウォータージェットノズル１２から噴出する高圧水Ｈの圧力及び水量並びに破砕ヘッド１１の回転速度及び上昇速度等に応じて適宜決定することができる。
【００２６】
以上のような柱状地盤改良体２の構成によれば、その上下方向の略全長にわたって上端を開口した縦パイプ４を備えていることから、該縦パイプ内には水平方向に高圧水Ｈを噴出するウォータージェットノズル１２，１２を有するとともに垂直軸Ｖまわりに回転可能に支持された破砕ヘッド１１を縦パイプ４内の下部まで挿入することができるため、破砕ヘッド１１を縦パイプ４内の下部まで挿入する工程の後に、ウォータージェットノズル１２，１２に高圧水Ｈを供給するとともに破砕ヘッド１１を垂直軸Ｖまわりに回転させながら引き上げることにより、縦パイプ４及び柱状地盤改良体２を破砕する工程とを備えたので、縦パイプ４及び柱状地盤改良体２を地中で破砕することができる。
このようにして地中で破砕された破砕片Ｇ，Ｇ，…は、周囲の土壌と混ざった状態となり、剛性が小さくなって杭の打設や地盤改良等を行う際に邪魔になることがないことから、破砕片Ｇ，Ｇ，…を地中に留めておいても建築物の建て替え等のために土地を使用する際に問題が生じることがないため、地盤改良体の地表側への取り出し及び撤去作業並びに地盤の埋め戻し作業が不要になる。
よって、比較的短時間で地盤改良体を破砕して解体する処理を行うことができるとともにコストを大幅に削減することができる。
【００２７】
以上の説明においては、柱状又は壁状の地盤改良体１の上下方向の略全長にわたって縦パイプ４を保持させる構成として、地盤改良を行った後に縦パイプ４を保持させる構成例及び地盤改良と同時に縦パイプ４を保持させる構成例を示したが、地盤改良体１が半硬化の状態でアースオーガ等により縦穴３を形成してもよい。
また、以上の説明においては、地盤改良体１の上下方向の略全長にわたって縦パイプ４を保持させる構成を示したが、地盤の状態によっては、縦パイプ４をなくして地盤改良体１の上下方向の略全長にわたって縦穴３のみを形成し、該縦穴３の径を、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズル１２，１２（破砕ヘッド１１）が挿入可能な大きさにしてもよい。
さらに、以上の説明においては、縦パイプ４がその上端を開口して下端を閉じたものである場合を示したが、地盤の状態によっては、縦パイプがその上下端を開口したものであってもよい。
【符号の説明】
【００２８】
Ａ ベースマシン
Ｂ アーム
Ｃ フレーム
Ｄ 混合攪拌装置
Ｅ 地盤
Ｆ 高圧水による破砕装置
Ｇ 破砕体
ＧＬ 地表面
Ｈ 高圧水
Ｖ 垂直軸
１ 地盤改良体
２ 柱状地盤改良体
２Ａ 上面
２Ｂ 下面
３ 縦穴
４ 縦パイプ
４Ａ 先端金具
４Ｂ 先端カバー
５ 押し込み芯金
６ 縦パイプ挿入ガイド体
６Ａ 支持板
６Ｂ ガイド部材
６Ｃ 位置決め杭
７ 基体
８ 駆動部
８Ａ，８Ｂ スプロケット
８Ｃ 駆動チェーン
８Ｄ 歯車伝達機構
９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂ 攪拌翼
１１ 破砕ヘッド
１２ ウォータージェットノズル
１３ ウォータージェット高圧配管
１４ エアー圧送パイプ
１４Ａ センタリングガイド
１５ ウォータージェット超高圧ポンプ
１６ コンプッサ
１７ 回転昇降装置
１８ 排水回収装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の基礎に用いられる地盤改良体に関わり、さらに詳しくは、解体作業の容易化に好適な地盤改良体及びその解体工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
浅層地盤改良体の下側に例えば２ｍ〜１０ｍ程度の深さにわたる柱状地盤改良体を配設することにより不同沈下を抑制するとともに基礎全体の支持力を向上した、中層程度の建築物に好適である経済性及び施工性に優れた建築物の基礎構造がある（例えば、特許文献１及び２参照。）。
このような基礎における柱状地盤改良体は、バックホー等の建設機械をベースマシンとしてそのアームにより混合攪拌装置を支持して垂下させ、攪拌翼を回転させながらベースマシンにより混合攪拌装置を地盤に挿入し、改良材を注入しながら地盤と改良材とを混合攪拌することにより形成されるのが一般的である（例えば、特許文献３〜５参照。）。
そして、前記基礎の上に建築物を建築して使用した後、老朽化した建築物の建て替えや定期借地権付きの土地を返却する際等においては、所定深さまで垂下している柱状地盤改良体の周囲を掘削して柱状地盤改良体を除去した後に埋め戻しを行う必要がある。
【０００３】
このような柱状地盤改良体等の地中障害物の除去を比較的容易に行うことができる地中障害物の除去装置として、ケーシング圧入機によりケーシングパイプを地中障害物まわりの地盤に圧入し、アースドリルにより支持したバケット状の除去装置をケーシングパイプ内に降下させて地中障害物を切断した後に保持し、上昇させて地表側に投下する一連の作業を繰り返すもの（特許文献６参照。）、ガイドフレーム、チャッキング装置及びケーシング等を備え、ケーシングの内腔に掘削用高圧水ジェットノズル及び障害物切断用高圧水ジェットノズルを有するノズルブロックを収装して昇降自在に構成し、ケーシングを所定深さまで打ち込んで地中障害物にほぼ平行に密着させ、掘削用高圧水ジェットノズルから超高圧水を噴射させながら下降させ、障害物切断用高圧水ジェットノズルから超高圧水を地中障害物に向けて噴射させて地中障害物を切断し、ケーシングを引き抜き、切断した地中障害物の除去及び地盤の埋め戻しを行うもの（特許文献７参照。）等がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８０８２８号公報
【特許文献２】特開２００２−１３８４８７号公報
【特許文献３】特開２００７−２７７８６２号公報
【特許文献４】特開２００３−０４１５７１号公報
【特許文献５】特開２００３−３４２９４７号公報
【特許文献６】特開２００５−３１４８７１号公報
【特許文献７】特開２０１０−０４８０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような従来における柱状地盤改良体の除去方法では、例えば２ｍ〜１０ｍ程度の深さにわたって垂下している柱状地盤改良体を地表側へ取り出して撤去する作業を行った後に地盤を埋め戻す作業を行う必要があることから、特許文献６及び７のような専用の地中障害物の除去装置を用いたとしても、前記作業を行う装置が大掛かりになるため、手間が掛かるとともに費用が嵩むという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、柱状地盤改良体等の地盤改良体を含む基礎の上に建築物を建築して使用した後、老朽化した建築物の建て替えや定期借地権付きの土地を返却する際等において、比較的短時間で地盤改良体の解体処理を行うことができるとともにコストを低減することができる地盤改良体及びその解体工法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の発明者は、上述のような柱状地盤改良体の撤去作業及び地盤の埋め戻し作業を行うにあたり、地盤改良体には鉄筋がなく、元々あった土壌にセメント系固化材等の固化材と水を注入しながら攪拌して形成したものであることから、地中で柱状地盤改良体を破砕することができれば、周囲の土壌と混ざった状態となった破砕片をそのまま地中に留めておいても建築物の建て替え等のために土地を使用する際に問題が生じないという着想を得、地中における柱状地盤改良体の破砕の容易化の検討及び試作等による具体化を進めることにより本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明に係る地盤改良体は、前記課題解決のために、建築物の基礎構造の一部として地盤中に形成される柱状又は壁状の地盤改良体であって、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルが挿入可能な、上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦穴又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦穴を形成してなることを特徴とする。
また、本発明に係る地盤改良体は、前記課題解決のために、建築物の基礎構造の一部として地盤中に形成される柱状又は壁状の地盤改良体であって、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルが挿入可能なように上端を開口した、上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦パイプ又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦パイプを保持してなることを特徴とする。
【０００９】
これらのような地盤改良体の構成によれば、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを有するとともに垂直軸まわりに回転可能に支持された破砕ヘッドを吊り下げて前記縦穴又は縦パイプ内の下部まで挿入し、前記ウォータージェットノズルに高圧水を供給するとともに前記破砕ヘッドを垂直軸まわりに回転させながら引き上げることにより、前記地盤改良体又は前記縦パイプ及び地盤改良体を地中で破砕することができる。
このようにして地中で破砕された前記地盤改良体の破砕片又は前記縦パイプ及び地盤改良体の破砕片は、周囲の土壌と混ざった状態となり、剛性が小さくなって杭の打設や地盤改良等を行う際に邪魔になることがないため、前記破砕片を地中に留めておいても建築物の建て替え等のために土地を使用する際に問題が生じることがない。
よって、地盤改良体の地表側への取り出し及び撤去作業並びに地盤の埋め戻し作業が不要になる。
【００１０】
本発明に係る地盤改良体の解体工法は、前記課題解決のために、上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦穴又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦穴が形成された地盤改良体に対し、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを有するとともに垂直軸まわりに回転可能に支持された破砕ヘッドを吊り下げて前記縦穴内の下部まで挿入する工程と、前記ウォータージェットノズルに高圧水を供給するとともに前記破砕ヘッドを垂直軸まわりに回転させながら引き上げることにより前記地盤改良体を破砕する工程とを備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る地盤改良体の解体工法は、前記課題解決のために、上端を開口した、上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦パイプ又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦パイプを保持した地盤改良体に対し、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを有するとともに垂直軸まわりに回転可能に支持された破砕ヘッドを吊り下げて前記縦パイプ内の下部まで挿入する工程と、前記ウォータージェットノズルに高圧水を供給するとともに前記破砕ヘッドを垂直軸まわりに回転させながら引き上げることにより前記縦パイプ及び地盤改良体を破砕する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
これらのような地盤改良体の解体工法の構成によれば、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを有するとともに垂直軸まわりに回転可能に支持された破砕ヘッドを吊り下げて前記縦穴又は縦パイプ内の下部まで挿入する工程の後に、前記ウォータージェットノズルに高圧水を供給するとともに前記破砕ヘッドを垂直軸まわりに回転させながら引き上げることにより、前記地盤改良体又は前記縦パイプ及び地盤改良体を破砕する工程とを備えたので、前記地盤改良体又は前記縦パイプ及び地盤改良体を地中で破砕することができる。
このようにして地中で破砕された前記地盤改良体の破砕片又は前記縦パイプ及び地盤改良体の破砕片は、周囲の土壌と混ざった状態となり、剛性が小さくなって杭の打設や地盤改良等を行う際に邪魔になることがないため、前記破砕片を地中に留めておいても建築物の建て替え等のために土地を使用する際に問題が生じることがない。
よって、地盤改良体の地表側への取り出し及び撤去作業並びに地盤の埋め戻し作業が不要になる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明に係る地盤改良体及びその解体工法によれば、地盤改良体を含む基礎の上に建築物を建築して使用した後、老朽化した建築物の建て替えや定期借地権付きの土地を返却する際等において、地盤改良体に形成した縦穴又は縦パイプを利用してウォータージェットノズルから噴出される高圧水により地盤改良体又は縦パイプ及び地盤改良体を地中で破砕することができることから、地盤改良体の地表側への取り出し及び撤去作業並びに地盤の埋め戻し作業が不要になるため、比較的短時間で地盤改良体を破砕して解体する処理を行うことができるとともにコストを大幅に削減することができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る地盤改良体の例を示しており、（ａ）は柱状地盤改良体に縦パイプを保持させて構成される地盤改良体の平面図、（ｂ）は同縦断正面図である。
【図２】柱状地盤改良体に縦パイプを保持させる作業が完了した状態を示す縦断正面図である。
【図３】（ａ）は縦パイプ及び該縦パイプに着脱可能に取り付けられた押し込み芯金の例を示す正面図、（ｂ）は縦パイプ挿入ガイド体の例を示す平面図、（ｃ）は同正面図である。
【図４】地盤改良体を形成する作業とともに縦パイプを保持させる施工方法の例を示す正面図及び縦断正面図であり、（ａ）はベースマシンに混合攪拌装置を取り付けた状態を、（ｂ）はベースマシンのアームを押し下げながら混合攪拌装置により地盤改良を行っている状態を、（ｃ）は所定深さに到達して地盤改良が完了した状態を、（ｄ）は保持していた縦パイプを離脱させて柱状地盤改良体内に留めたまま混合攪拌装置を引き上げている状態を、（ｅ）は混合攪拌装置を地表側まで引き上げた状態を示している。
【図５】混合攪拌装置の構成例を示す概略斜視図である。
【図６】同構成例を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図７】高圧水による破砕装置の構成例を示す縦断正面図である。
【図８】水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを垂直軸まわりに回転させながら引き上げて縦パイプ及び地盤改良体を破砕している状態を示しており、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る地盤改良体は、建築物の基礎構造の一部として例えば浅層地盤改良体の下側に、軟弱地盤又は液状化発生が予測される地盤等を改良して形成されるものである。
また、以下の実施の形態においては、地盤改良体が矩形柱状である場合を例として説明するが、円柱状等の他の形態であってもよく、壁状のものであってもよい。
【００１５】
本発明に係る柱状又は壁状の地盤改良体１の例である図１に示す矩形柱状地盤改良体２（以下、単に「柱状地盤改良体２」という。）は、例えば軟弱地盤である地盤Ｅの表層部をバックホーによる鋤取り等により掘り下げ、このように掘り下げた地表面ＧＬからベースマシンにより支持された混合攪拌装置を地盤Ｅに挿入し、改良材である固化材及び水を注入しながら攪拌翼を回転することにより、例えば２ｍ〜１０ｍ程度の深さにわたって形成される。
また、柱状地盤改良体２の上面２Ａから下面２Ｂまで貫通する丸穴である縦穴３内には、後述する水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを挿入することができる、上端を開口して下端を閉じた円管状の縦パイプ４が保持されている。
ここで、縦パイプ４は、その内径が例えば１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度である塩化ビニル製円管部の下端に下方を頂点とした円錐状の鋼製先端金具４Ａが接着等により取り付けられたものである。
なお、縦パイプ４の円管部は、取り扱いが容易で水密性に優れた塩化ビニル管が好ましいが、例えば樹脂にケナフ等の天然繊維を混合してなる環境に優しい複合材の管又は紙管等の他の材質からなる管であってもよい。
【００１６】
次に、柱状地盤改良体２の上下方向の略全長にわたって縦パイプ４を保持させる構成として、地盤改良を行った後に改良体の流動性がある状態で縦パイプ４を保持させる構成例について説明する。
図３（ａ）に示すように、上下方向に延びる鋼製の押し込み芯金５が縦パイプ４の上端から挿入され、押し込み芯金５の下端部が縦パイプ４下端の先端金具４Ａに対して着脱可能に連結されており、押し込み芯金５の上端部は縦パイプ４の上端よりも上側に突出している。
ここで、押し込み芯金５を先端金具４Ａに対して着脱可能にする構造は、例えば押し込み芯金５の下端部を先端金具４Ａに螺着する構造や、押し込み芯金５を垂直軸まわりに９０度程度回動することにより取り付けを行い、逆方向へ回動することにより取り外しを行う構造等を適宜採用することができる。
また、図３（ｂ）及び（ｃ）に示す鋼製の縦パイプ挿入ガイド体６は、平面視略三角形状の水平な支持板６Ａ、支持板６Ａの中央に形成された上下方向に延びる円筒状のガイド部材６Ｂ、支持板６Ａの三角形の頂点近傍から垂下する３個の位置決め杭６Ｃ，６Ｃ，６Ｃからなる。なお、支持板６Ａの形状は平面視略三角形状に限定されるものではなく、平面視矩形状等の他の形状であってもよい。さらに、位置決め杭についても３個に限定されるものではなく、４個以上であってもよい。
【００１７】
図２に示すように、縦パイプ挿入ガイド体６のガイド部材６Ｂを柱状地盤改良体２の中央に位置させた状態で、ガイド部材６Ｂ及び位置決め杭６Ｃ，６Ｃ，６Ｃを、柱状地盤改良体２の上面から打ち込んでセットする。
この状態で、例えばバックホーのアーム先端に取り付けたチャッキンク装置により押し込み芯金５の上端部を把持して縦パイプ４を垂下させ、縦パイプ挿入ガイド体６のガイド部材６Ｂ内に下端の先端金具４Ａから縦パイプ４を挿入する。
このようにしてガイド部材６Ｂによりガイドされて鉛直を保った縦パイプ４を、前記バックホーのアームを押し下げながら、挿入抵抗を低減するために円錐状とした下端の先端金具４Ａを先導させて柱状地盤改良体２の平面視中央に圧入する。
【００１８】
そして、例えば図２のように柱状地盤改良体２にその上面２Ａから下面２Ｂまで貫通する縦穴３が形成されるまで縦パイプ４を貫入し、この状態では、縦パイプ４は縦穴３に内嵌されて保持された状態となっており、押し込み芯金５を縦パイプ４下端の先端金具４Ａから取り外して抜き取り、縦パイプ挿入ガイド体６を柱状地盤改良体２から取り外すことにより、上端を開口して下端を閉じた縦パイプ４が柱状地盤改良体２に貫入され、縦パイプ４が柱状地盤改良体２の上下方向の略全長にわたって保持された図１に示す状態となる。
【００１９】
次に、柱状地盤改良体２の上下方向の略全長にわたって縦パイプ４を保持させる別の構成として、地盤改良と同時に縦パイプ４を保持させる構成例について説明する。
図５及び図６に示すように、先端カバー４Ｂが下端開口を塞ぐように接着等により取り付けられて上端を開口した縦パイプ４は、油圧等により駆動する図示しないチャッキング装置により把持されるとともに、この把持状態を解除することにより解放されるものであり、縦パイプ４がチャッキング装置により把持された状態では、縦パイプ４は基体７と一体となって混合攪拌装置Ｄとともに移動する。
混合攪拌装置Ｄは、油圧モータ等からなる駆動部８の動力がスプロケット８Ａ，８Ｂ及び駆動チェーン８Ｃ並びに歯車伝達機構８Ｄにより伝達されて攪拌翼９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂが回転するとともに、地盤Ｅ内で攪拌翼９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂを回転させながら、例えばセメント系固化材等の固化材及び水からなる改良材を注入することができる。
【００２０】
このように構成された混合攪拌装置Ｄは、図４（ａ）に示すように例えばバックホーであるベースマシンＡのアームＢの先端から垂下するフレームＣの下端に取り付けられる。
そして、図４（ｂ）のようにベースマシンＡのアームＢを押し下げ、混合攪拌装置Ｄにより攪拌翼９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂを回転させながら改良材を注入して混合攪拌することにより地盤改良を行う。
なお、混合攪拌装置ＤをフレームＣに対して垂直軸まわりに回転可能に構成してもよく、このような構成にすれば、攪拌翼１０Ａ，１０Ｂをなくして攪拌翼９Ａ，９Ｂのみとすることができるとともに、地盤改良体をより均一に形成することができる。
【００２１】
図４（ｃ）のように所定深さまで地盤改良を行って所定深さの柱状地盤改良体２が形成された状態では、柱状地盤改良体２内に、その上下方向の略全長にわたって縦パイプ４が位置しており、縦パイプ４を把持しているチャッキング装置を解放して縦パイプ４を離脱させた後、ベースマシンＡのアームＢを引き上げることにより、図４（ｄ）のように縦パイプ４を柱状地盤改良体２内に位置させたまま混合攪拌装置Ｄのみを上昇させる。なお、混合攪拌装置Ｄを上昇させる際には、必要に応じて図示しない縦パイプ押し下げ装置を用いることにより、混合攪拌装置Ｄの上昇に伴って縦ハイプ４を下側へ押し下げるようにして縦ハイプ４の上昇を防止することができる。
このようにして図４（ｅ）のように混合攪拌装置Ｄの地表側への引き上げ作業が完了した状態では、柱状地盤改良体２の上面から下面近傍まで延びる縦穴３が形成されるとともに、縦穴３内に位置する縦パイプ４が柱状地盤改良体２の上下方向の略全長にわたって保持され、縦パイプ４は柱状地盤改良体２の硬化とともに強固に固定された状態となる。
【００２２】
以上のようにして、例えば図１又は図４（ｅ）のように柱状地盤改良体２の上下方向の略全長にわたって縦パイプ４を保持させた後、該縦パイプ４上端の開口部を必要に応じてカバー等により塞ぎ、柱状地盤改良体２，２，…の上に例えば浅層地盤改良体を構築し、さらにその上にべた基礎等の基礎及び建築物を構築する。
なお、縦パイプ４は柱状地盤改良体２の上下方向の略全長にわたって地中に延びていることから、縦パイプ４上端の開口部を塞がずに建築物内からの配管を挿入して熱交換をすることにより、外気に影響されずに安定した温度を保持している地中熱を有効活用することができるため、冷暖房費の節約等の省エネルギ化を容易に実現することができる。
【００２３】
次に、柱状地盤改良体２，２，…を含む基礎の上に上述のように建築物を建築して使用した後、老朽化した建築物の建て替えや定期借地権付きの土地を返却する際等において、高圧水による破砕装置Ｆを用いて柱状地盤改良体２を地盤Ｅ中で破砕する構成例について説明する。
先ず柱状地盤改良体２の上側の建築物及び基礎を撤去し、次に高圧水による破砕装置Ｆをセットする。
すなわち、柱状地盤改良体２は、その上下方向の略全長にわたって上端を開口した縦パイプ４を保持しており、該縦パイプ４の内径は水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルが挿入可能な大きさであるため、例えば図７に示すような水平方向に高圧水Ｈを噴出するウォータージェットノズル１２，１２を有するとともに垂直軸Ｖまわりに回転可能に支持された破砕ヘッド１１を吊り下げて縦パイプ４内に挿入する。ここで、破砕ヘッド１１は、回転昇降装置１７により駆動されて垂直軸Ｖまわりに回転するとともに上下方向へ昇降する。
【００２４】
破砕ヘッド１１にはその平面視中央に鉛直に延びるウォータージェット高圧配管１３が接続され、その外側のエアー圧送パイプ１４との間に介在するセンタリングガイド１４Ａによりガイドされ、ウォータージェット高圧配管１３にはウォータージェット超高圧ポンプ１５から高圧水Ｈが供給される。
このような高圧水による破砕装置Ｆの構成により、例えば図７に示すように、破砕ヘッド１１を縦パイプ４内の下部に位置させた状態において、ウォータージェット超高圧ポンプ１５からウォータージェット高圧配管１３内に高圧水Ｈを供給することにより、反力を相殺するように高圧水Ｈを噴出する水平方向を反対方向とした２個のウォータージェットノズル１２，１２からそれぞれ水平方向に高圧水Ｈが噴出される。なお、ウォータージェットノズル１２，１２の個数は２個に限定されるものではなく、１個又は３個以上であってもよい。
このようにウォータージェットノズル１２，１２から水平方向に高圧水Ｈを噴出させ、回転昇降装置１７により破砕ヘッド１１を垂直軸Ｖまわりに回転させながら引き上げることにより、図８に示すように縦パイプ４及び柱状地盤改良体２がこれらの下側から高圧水Ｈにより順次破砕されて多数の破砕体Ｇ，Ｇ，…となる。
ここで、ウォータージェットノズル１２，１２から噴出する高圧水Ｈに重過リン酸石灰等の中和剤を添加することにより改良体の中和を行うことができる。
【００２５】
なお、図７に示すコンプッサ１６により圧縮空気がエアー圧送パイプ１４内に供給され、エアー圧送パイプ１４の下端から圧縮空気が噴出するため、その圧力により、ウォータージェットノズル１２，１２から噴出して縦パイプ４及び柱状地盤改良体２の破砕に使用した排水の多くを、地上側に設置した排水回収装置１８により回収することができる。
ここで、柱状地盤改良体２のような柱状又は壁状の地盤改良体１に設ける縦パイプ４の数は、地盤改良体１の形状、大きさ及び硬さ、ウォータージェットノズル１２から噴出する高圧水Ｈの圧力及び水量並びに破砕ヘッド１１の回転速度及び上昇速度等に応じて適宜決定することができる。
【００２６】
以上のような柱状地盤改良体２の構成によれば、その上下方向の略全長にわたって上端を開口した縦パイプ４を備えていることから、該縦パイプ内には水平方向に高圧水Ｈを噴出するウォータージェットノズル１２，１２を有するとともに垂直軸Ｖまわりに回転可能に支持された破砕ヘッド１１を縦パイプ４内の下部まで挿入することができるため、破砕ヘッド１１を縦パイプ４内の下部まで挿入する工程の後に、ウォータージェットノズル１２，１２に高圧水Ｈを供給するとともに破砕ヘッド１１を垂直軸Ｖまわりに回転させながら引き上げることにより、縦パイプ４及び柱状地盤改良体２を破砕する工程とを備えたので、縦パイプ４及び柱状地盤改良体２を地中で破砕することができる。
このようにして地中で破砕された破砕片Ｇ，Ｇ，…は、周囲の土壌と混ざった状態となり、剛性が小さくなって杭の打設や地盤改良等を行う際に邪魔になることがないことから、破砕片Ｇ，Ｇ，…を地中に留めておいても建築物の建て替え等のために土地を使用する際に問題が生じることがないため、地盤改良体の地表側への取り出し及び撤去作業並びに地盤の埋め戻し作業が不要になる。
よって、比較的短時間で地盤改良体を破砕して解体する処理を行うことができるとともにコストを大幅に削減することができる。
【００２７】
以上の説明においては、柱状又は壁状の地盤改良体１の上下方向の略全長にわたって縦パイプ４を保持させる構成として、地盤改良を行った後に縦パイプ４を保持させる構成例及び地盤改良と同時に縦パイプ４を保持させる構成例を示したが、地盤改良体１が半硬化の状態でアースオーガ等により縦穴３を形成してもよい。
また、以上の説明においては、地盤改良体１の上下方向の略全長にわたって縦パイプ４を保持させる構成を示したが、地盤の状態によっては、縦パイプ４をなくして地盤改良体１の上下方向の略全長にわたって縦穴３のみを形成し、該縦穴３の径を、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズル１２，１２（破砕ヘッド１１）が挿入可能な大きさにしてもよい。
さらに、以上の説明においては、縦パイプ４がその上端を開口して下端を閉じたものである場合を示したが、地盤の状態によっては、縦パイプがその上下端を開口したものであってもよい。
【符号の説明】
【００２８】
Ａ ベースマシン
Ｂ アーム
Ｃ フレーム
Ｄ 混合攪拌装置
Ｅ 地盤
Ｆ 高圧水による破砕装置
Ｇ 破砕体
ＧＬ 地表面
Ｈ 高圧水
Ｖ 垂直軸
１ 地盤改良体
２ 柱状地盤改良体
２Ａ 上面
２Ｂ 下面
３ 縦穴
４ 縦パイプ
４Ａ 先端金具
４Ｂ 先端カバー
５ 押し込み芯金
６ 縦パイプ挿入ガイド体
６Ａ 支持板
６Ｂ ガイド部材
６Ｃ 位置決め杭
７ 基体
８ 駆動部
８Ａ，８Ｂ スプロケット
８Ｃ 駆動チェーン
８Ｄ 歯車伝達機構
９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂ 攪拌翼
１１ 破砕ヘッド
１２ ウォータージェットノズル
１３ ウォータージェット高圧配管
１４ エアー圧送パイプ
１４Ａ センタリングガイド
１５ ウォータージェット超高圧ポンプ
１６ コンプッサ
１７ 回転昇降装置
１８ 排水回収装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の基礎構造の一部として地盤中に形成される柱状又は壁状の地盤改良体であって、
水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルが挿入可能な、上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦穴又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦穴を形成してなることを特徴とする地盤改良体。
【請求項２】
建築物の基礎構造の一部として地盤中に形成される柱状又は壁状の地盤改良体であって、
水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルが挿入可能なように上端を開口した、上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦パイプ又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦パイプを保持してなることを特徴とする地盤改良体。
【請求項３】
上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦穴又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦穴が形成された地盤改良体に対し、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを有するとともに垂直軸まわりに回転可能に支持された破砕ヘッドを吊り下げて前記縦穴内の下部まで挿入する工程と、
前記ウォータージェットノズルに高圧水を供給するとともに前記破砕ヘッドを垂直軸まわりに回転させながら引き上げることにより前記地盤改良体を破砕する工程と、
を備えたことを特徴とする地盤改良体の解体工法。
【請求項４】
上端を開口した、上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦パイプ又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦パイプを保持した地盤改良体に対し、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを有するとともに垂直軸まわりに回転可能に支持された破砕ヘッドを吊り下げて前記縦パイプ内の下部まで挿入する工程と、
前記ウォータージェットノズルに高圧水を供給するとともに前記破砕ヘッドを垂直軸まわりに回転させながら引き上げることにより前記縦パイプ及び地盤改良体を破砕する工程と、
を備えたことを特徴とする地盤改良体の解体工法。
【請求項１】
建築物の基礎構造の一部として地盤中に形成される柱状又は壁状の地盤改良体であって、
水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルが挿入可能な、上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦穴又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦穴を形成してなることを特徴とする地盤改良体。
【請求項２】
建築物の基礎構造の一部として地盤中に形成される柱状又は壁状の地盤改良体であって、
水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルが挿入可能なように上端を開口した、上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦パイプ又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦パイプを保持してなることを特徴とする地盤改良体。
【請求項３】
上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦穴又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦穴が形成された地盤改良体に対し、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを有するとともに垂直軸まわりに回転可能に支持された破砕ヘッドを吊り下げて前記縦穴内の下部まで挿入する工程と、
前記ウォータージェットノズルに高圧水を供給するとともに前記破砕ヘッドを垂直軸まわりに回転させながら引き上げることにより前記地盤改良体を破砕する工程と、
を備えたことを特徴とする地盤改良体の解体工法。
【請求項４】
上端を開口した、上面から下面近傍まで延びる単若しくは複数の縦パイプ又は上面から下面まで貫通する単若しくは複数の縦パイプを保持した地盤改良体に対し、水平方向に高圧水を噴出するウォータージェットノズルを有するとともに垂直軸まわりに回転可能に支持された破砕ヘッドを吊り下げて前記縦パイプ内の下部まで挿入する工程と、
前記ウォータージェットノズルに高圧水を供給するとともに前記破砕ヘッドを垂直軸まわりに回転させながら引き上げることにより前記縦パイプ及び地盤改良体を破砕する工程と、
を備えたことを特徴とする地盤改良体の解体工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−３６６７３（Ｐ２０１２−３６６７３Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７９３８５（Ｐ２０１０−１７９３８５）
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【特許番号】特許第４７３０４７７号（Ｐ４７３０４７７）
【特許公報発行日】平成２３年７月２０日（２０１１．７．２０）
【出願人】（５０３４１６５０４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【特許番号】特許第４７３０４７７号（Ｐ４７３０４７７）
【特許公報発行日】平成２３年７月２０日（２０１１．７．２０）
【出願人】（５０３４１６５０４）
【Ｆターム（参考）】
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