地盤改良工法
【課題】施工された領域において必要な有効厚さを確保しつつ、施工コストを低減することが出来る地盤改良工法の提供。
【解決手段】施工領域が大きいタイプの施工を行う工程（領域Ａ）と、施工領域が小さいタイプの施工を行う工程（領域ΔＡ）とを含み、施工領域が小さいタイプの施工を行う工程（領域ΔＡ）は有効厚さを増加する位置に施工されることを特徴としている。
【解決手段】施工領域が大きいタイプの施工を行う工程（領域Ａ）と、施工領域が小さいタイプの施工を行う工程（領域ΔＡ）とを含み、施工領域が小さいタイプの施工を行う工程（領域ΔＡ）は有効厚さを増加する位置に施工されることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、撹拌工法や液状化防止工法、その他の地盤改良工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば「機械撹拌」、「噴射撹拌」、「機械撹拌と噴射撹拌との組み合わせ」等の各種撹拌工法は公知である。例示したこれ等の撹拌工法は、撹拌される領域の面積、すなわち施工面積が比較的大きい。
図２において、施工面積が大きいタイプの施工された領域Ａ、Ａがオーバーラップした状態が示されている。そして、施工面積が大きいタイプの施工領域Ａ、Ａ間のピッチが符号Ｐで示されている。
【０００３】
図２で示す様に、施工面積が大きいタイプの施工を行う場合には、オーバーラップ部分Ｂの矢印Ｕ方向の長さ（＝ｔ０）が、施工領域Ａ、Ａにおける有効厚さとなる。
ここで、ピッチＰを長くすれば、施工本数を減少することが出来るので、施工コストは減少するが、図２におけるオーバーラップ部分Ｂの矢印Ｕ方向の長さ（＝ｔ０）、すなわち有効厚さが不充分となる可能性がある。
【０００４】
有効厚さを確保するために、ピッチＰを短くして、有効厚さ、すなわちオーバーラップ部分Ｂの矢印Ｕ方向の長さ（＝ｔ０）を長くすることが行われる。
しかし、ピッチＰが短くなると、その分だけ（施工面積が大きいタイプの）施工本数を増加しなければならなくなり、施工コストが増大してしまう。
それに加えて、オーバーラップ部分Ｂは同一箇所を２回にわたって固化材を噴射することになるので、無駄な施工が生じてしまう。オーバーラップ部Ｂの面積が増加することは、その分だけ無駄な施工が増加し、施工コストが増加してしまうことを意味する。
【０００５】
ここで、施工領域が小さいタイプの施工を用いることも考えられる。
しかし、施工面積が小さいタイプの施工は、固化材使用量は少ないものの、施工面積当りの施工コストが高い傾向がある。
従って、施工面積が小さいタイプの施工を数多く行うと、撹拌工法を施工した現場全体のコストが増大してしまう。
【０００６】
その他の従来技術としては、地盤を掘削しながら粘土鉱物やその懸濁液を吐出し、地盤中の土砂と混合撹拌する技術が存在する（特許文献１）。
しかし、係る技術はセメント系固化材を使用せずに、地盤と同程度の強度を有する地中構造体を造成することを目的としており、上述した様な問題を解消できるものではない。
【特許文献１】特開２００５−１６２９５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、施工された領域において必要な有効厚さを確保しつつ、施工コストを低減することが出来る地盤改良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】
本発明の地盤改良工法は、施工領域が大きいタイプの施工を行う工程（領域Ａ）と、施工領域が小さいタイプの施工を行う工程（領域ΔＡ）とを含み、施工領域が小さいタイプの施工を行う工程（領域ΔＡ）は有効厚さを増加する位置に施工されることを特徴としている（請求項１）。
【０００９】
本明細書において、「施工面積が大きいタイプの施工」なる文言は、機械式撹拌工法や機械噴射式撹拌工法の様に、施工面積が大きな場合に好適な地盤改良工法（例えば撹拌工法）の施工を意味している。
また、「施工面積が小さいタイプの施工」なる文言は、施工面積が小さい場合においても好適に実施することが出来る地盤改良工法（例えば撹拌工法）の施工を意味している。
さらに、「地盤改良工法」は、例えば、撹拌工法や、液状化防止方法等も含んでいる。
【００１０】
本発明において、施工領域が大きいタイプの施工を行う領域（Ａ）の間隔（ピッチＰ）を決定する工程（Ｓ２〜Ｓ８）を含み、該間隔を決定する工程（Ｓ２〜Ｓ８）では、施工領域が小さいタイプの施工と組み合わせた場合における有効厚さ（ｔｘ）が適正であるか否かを判定する工程（Ｓ３、Ｓ４）と、施工領域が小さいタイプの施工と組み合わせた場合のコストと施工領域が大きいタイプの施工のみを行う場合のコストとを比較する工程（Ｓ７、Ｓ８）、とを有しているのが好ましい（請求項２：図５、図６）。
【００１１】
ここで、「施工領域が小さいタイプの施工と組み合わせた場合における有効厚さ（ｔｘ）が適正であるか否かを判定する工程（Ｓ３、Ｓ４）」においては、施工領域が小さいタイプの施工と組み合わせた場合における有効厚さ（ｔｘ）を（シミュレーションにより）求める工程（ステップＳ３）と、（シミュレーションにより）求められた有効厚さ（ｔｘ）と設計有効厚さ（ｔｃ）とを比較する工程（Ｓ４）と、求められた有効厚さ（ｔｘ）と設計有効厚さ（ｔｃ）とが等しいとは言えない程度に異なっている場合（Ｓ４がＮＯの場合）に施工領域が大きいタイプの施工を行う領域（Ａ）の間隔（ピッチＰ）を変更する工程（Ｓ６）とを有しているのが好ましい。
【００１２】
ここで、「求められた有効厚さ（ｔｘ）と設計有効厚さ（ｔｃ）とが等しいとは言えない程度に異なっている場合」という文言は、「求められた有効厚さ（ｔｘ）が設計有効厚さ（ｔｃ）未満である場合」と、「求められた有効厚さ（ｔｘ）が設計有効厚さ（ｔｃ）よりも所定値を越えて大きい場合」との双方を包含する。そして「所定値」は、施工現場における各種条件、その他により、ケース・バイ・ケースで決定される数値である。
【００１３】
或いは本発明において、施工領域が大きいタイプの施工（領域Ａ）と施工領域が小さいタイプの施工（領域ΔＡ）との組合せを求める工程（Ｓ２１）と、当該組合せの中から設計有効厚さ（ｔｃ）を確保することが出来る組合せを選択する工程（Ｓ２３）と、設計有効厚さ（ｔｃ）を確保することが出来る組合せの中でコストが安い組合せを選択する工程（Ｓ２４）、とを有しているのが好ましい（請求項３：図７、図８）。
【発明の効果】
【００１４】
上述する構成を具備する本発明によれば、施工領域が小さいタイプの施工（領域ΔＡ）は、有効厚さを増加する位置、例えば、施工領域が大きいタイプの施工を行った領域（Ａ、Ａ）がオーバーラップしている領域（Ｂ）の近傍、に施工されるので（請求項１）、施工箇所における有効厚さを増加することが出来る。
その結果、施工領域が大きいタイプの施工を行った領域（Ａ、Ａ）の間隔（ピッチＰ）を減少させること無く、設計有効厚さ（ｔｃ）を確保することが出来る。
そして、施工領域が大きいタイプの施工を行った領域（Ａ、Ａ）の間隔（ピッチＰ）を減少させる必要が無いので、施工コストの高騰を防止することが出来る。
【００１５】
本発明において、設計有効厚さ（ｔｃ）を確保することが出来るか否かを判定し（Ｓ４）、且つ、施工領域が大きいタイプの施工のみを行う場合のコストと比較（Ｓ７、Ｓ８）すれば（請求項２）、必要な有効厚さ（設計有効厚さｔｃ）を確保しつつ、従来における工法（施工領域が大きいタイプの施工のみを行う工法）よりもコストを低減させることが出来る。
【００１６】
或いは、本発明において、施工領域が大きいタイプの施工（領域Ａ）と施工領域が小さいタイプの施工（領域ΔＡ）との組合せの中から、設計有効厚さ（ｔｃ）を確保する組合せを選択し（Ｓ２３）、且つ、その中でコストが安い組合せを選択（Ｓ２４）すれば（請求項３）、必要な有効厚さ（設計有効厚さｔｃ）を確保しつつ、地盤改良工法の施工コストを低く抑えることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。添付図面において、同様な部材については、同様な符号を付して説明している。
最初に、図１〜図４を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。
図１、図２は、第１実施形態の原理を概説している。より詳細には、図１は第１実施形態を施工した状態を模式的に示しており、図２は施工面積が大きいタイプの施工のみを実行した状態を模式的に示している。
【００１８】
図１において、施工領域が大きいタイプの施工を行った領域Ａ、Ａが、オーバーラップしている領域Ｂの近傍に、施工領域が小さいタイプの施工を行っている。図１において、施工領域が小さいタイプの施工を行った領域が、符号ΔＡ、ΔＡで示されている。
ここで、実際の施工においては、施工面積が大きいタイプの施工（領域Ａ、Ａ）を行った後に、または、施工面積が大きいタイプの施工（領域Ａ、Ａ）と同時に、施工面積が小さいタイプの施工（領域ΔＡ、ΔＡ）を行っている。
【００１９】
図１と図２とを比較すれば明らかな様に、施工領域が大きいタイプの施工のみを行った場合（図２）の有効厚さｔ０（オーバーラップしている領域Ｂの矢印Ｕ方向の長さ）が、施工面積が小さいタイプの施工（領域ΔＡ、ΔＡ）を行った結果、図１で示す様に、「ｔ１＝ｔ０＋２Δｔ」まで増加している。勿論、図１で示す有効厚さの方が、図２における有効厚さよりも大きい。
【００２０】
有効厚さ或いは有効断面がどの程度増加するのかについて、構造体の強度を論ずる場合のパラメータとして断面係数Ｚを用いて、図１及び図２を参照しつつ説明する。
図２で示す施工面積が大きいタイプの施工のみ行う場合の単位長さ当りの断面係数Ｚ０は、
Ｚ０＝ｔ０２／６
なる式で示される。
【００２１】
図１の場合、断面係数Ｚ１は、次式で示される。
Ｚ１＝ｔ１２／６
＝（ｔ０＋２Δｔ）２／６
＝（ｔ０２＋４ｔ０Δｔ＋４Δｔ２）／６
ここで、双方の断面係数Ｚ０、Ｚ１を比較すると、
Ｚ１／Ｚ０＝（ｔ０２＋４ｔ０Δｔ＋４Δｔ２）／ｔ０２
＝１＋（４Δｔ／ｔ０２）（ｔ０＋Δｔ）
すなわち、図１の場合は、図２の場合に比較して、（４Δｔ／ｔ０２）（ｔ０＋Δｔ）だけ断面係数が増加する。
【００２２】
図１において、有効厚さｔ１は、施工面積が小さいタイプの施工を行った領域ΔＡ、ΔＡにより、オーバーラップ部分Ｂの長さｔ０よりも長くなる。
換言すれば、施工面積が小さいタイプの施工は、オーバーラップ部分Ｂの長さを長くする様に、施工されるのである。
【００２３】
ここで、施工面積が小さいタイプの施工は、図１の符号ΔＡで示すような形状となる施工に限定されるものではない。
例えば、施工面積が小さいタイプの施工を、図９の符合ΔＡ１で示す様に半円形状となる様に施工することが可能である。図９では明示されていないが、領域ΔＡ１の形状は、扇形であっても良い。
或いは、施工面積が小さいタイプの施工を、図１０の符号ΔＡ２で示す様に、施工領域が大きいタイプの施工を行った領域Ａ、Ａの輪郭（外周縁部）と、領域Ａ、Ａの共通接線ｃｔ１、ｃｔ２で囲まれた形状に施工することも可能である。
図９、図１０におけるその他の構成については、図１で示すのと同様である。
【００２４】
図３、図４は、第１実施形態の施工を模式的に示している。
図３は、施工面積が大きいタイプの施工のみを実行した例を示している。そして、図４は、図３で示す施工現場に対して、第１実施形態を適用し、施工面積が小さいタイプの施工を行った状態を示している。
【００２５】
図３において、施工面積が大きいタイプの施工のみを実行した例では、有効厚さは、ハッチングを付した領域の厚さ寸法ｔ１、ｔ２、ｔ３で示されている。
施工面積が大きいタイプの施工（領域Ａ）を行った後に、施工面積が小さいタイプの施工（領域ΔＡ）を行った状態を示す図４においては、その有効厚さは、ハッチングを付した領域の厚さ寸法ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａで示される。
図３、図４を比較すれば明らかにように、第１実施形態を実施した場合における有効厚さ寸法ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａ（図４参照）は、施工面積が大きいタイプの施工のみを行った場合の有効厚さ寸法ｔ１、ｔ２、ｔ３（図３参照）よりも、明らかに大きい。
【００２６】
ここで、図４において、施工面積が小さいタイプの施工を行う領域ΔＡは、
施工面積に対して、有効断面が小さい領域、
土圧や水圧等の外力が作用し、変形する恐れの領域、
が選択される。換言すれば、有効断面が大きく、変形しない様な領域であれば、施工面積が小さいタイプの施工は行う必要は無い。
【００２７】
なお、施工面積が小さいタイプの施工は、出来る限り、小さい面積について、実行することが好ましい。
施工面積が小さいタイプの施工は、施工面積当りの工事コストが高い。従って、係る施工（施工面積が小さいタイプの施工）を行う面積をできる限り小さくして、工事コスト全体を出来る限り安価にすることが望ましい。
【００２８】
次に、図５、図６を参照して第２実施形態を説明する。
図５、図６の第２実施形態においても、施工面積が大きいタイプの施工と、施工面積が小さいタイプの施工とを行う。
ここで、施工面積が大きいタイプの施工を行うピッチ（図１、図２におけるピッチＰ）を設定する必要がある。
【００２９】
図５、図６は、係るピッチ（図１、図２におけるピッチＰ）を決定する実施形態である。
図５は、第２実施形態を施工するための制御システム１００の構成を示している。図６は、制御システム１００における制御、すなわち施工面積が大きいタイプの施工を行うピッチを決定する制御を示している。
なお、図５〜図７において、図面に記入する文字数を削減するために、「施工面積が大きいタイプの施工」を「大面積工法」と表示し、「施工面積が小さいタイプの施工」を「小面積工法」と表示している。
【００３０】
図５において、制御システム１００は、例えば、パソコン等の入力装置９と、制御システム本体（コンピュータ）１０と、表示装置２０とで構成されている。
制御システム本体（コンピュータ）１０は、インターフェース１１と、第１のシミュレーション部１２と、第２のシミュレーション部１３と、設計有効厚さ判定部（ｔｃ判定部）１４と、ピッチ変更部１５と、コスト演算部１６と比較部１７と、第２の判定部１８と、加算部１９とを備えている。
【００３１】
インターフェース１１は、図示では明確に示していないが、入力装置９と接続されている。また、インターフェース１１は、設計有効厚さ入力部（ｔｃ入力部）１１Ａと、ピッチ入力部（Ｐ入力部）１１Ｂとを有している。
入力装置９で入力された設計有効厚さｔｃは、ｔｃ入力部１１Ａを経由して、第１のシミュレーション部１２及びｔｃ判定部１４に伝送されるように構成されている。
入力装置９で入力されたピッチＰは、Ｐ入力部１１Ｂを経由して、第２のシミュレーション部１３に伝送されるように構成されている。
【００３２】
第１のシミュレーション部１２は、入力された設計有効厚さｔｃに基づいて、従来工法（施工面積が大きいタイプの施工）のシミュレーションを行い、その結果を第２のシミュレーション部１３及びコスト演算部１６に伝送するように構成されている。
ここで、従来工法は、施工面積が大きいタイプの施工のみを行う工法であり、例えば図３で示す様な工法である。そして、従来工法のシミュレーションとは、従来工法を施工する場合において使用される機械の種類、投入する材料の量、施工に要する各種労力、構造体の強度、工期等を求めるために行われる。
【００３３】
第２のシミュレーション部１３は、入力されたピッチＰに基づいて、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のシミュレーションを行い、シミュレーションの結果をｔｃ判定部１４（設計有効厚さ判定部）及びコスト演算部１６に伝送するように構成されている。
ここで、第２のシミュレーション部１３におけるシミュレーションは、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合における有効厚さ、使用される機械の種類、投入する材料の量、施工に要する各種労力、構造体の強度、工期等を求めるために行われる。
【００３４】
ｔｃ判定部１４は、第２のシミュレーション部１３で求められた有効厚さ（施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合における有効厚さ：シミュレーションにより決定される）ｔｘと、設計有効厚さｔｃとの関係を判定するように構成されている。より具体的には、ｔｃ判定部１４は、第２のシミュレーション部１３で求められた有効厚さｔｘが、設計有効厚さｔｃ以上であるか否かを判定する。
第２のシミュレーション部１３で求められた有効厚さｔｘが設計有効厚さｔｃ未満であれば、地盤改良された箇所の強度が不充分となる。そのため、第２のシミュレーション部１３で求められた有効厚さｔｘは、設計有効厚さｔｃ以上でなければならない。
【００３５】
ｔｃ判定部１４は、「有効厚さｔｘが、設計有効厚さｔｃ以上である」場合には、第２のシミュレーション部１３に対して、当該シミュレーションが適正である旨の信号を伝達するように構成されている。係る信号を伝達された第２のシミュレーション部１３は、適正なシミュレーションの結果をコスト演算部１６へ伝達する。
また、ｔｃ判定部１４は、有効厚さｔｘが設計有効厚さｔｃ未満である場合においては、その旨をピッチ変更部１５に伝達するように構成されている。
【００３６】
ピッチ変更部１５は、第２のシミュレーション部１３で求められた有効厚さｔｘが設計有効厚さｔｃ未満である場合に、ピッチＰを所定の幅ΔＰ１だけ減少するように構成されている。
そしてピッチ変更部１５は、減少したピッチＰｎ（＝Ｐ−ΔＰ１）を、第２のシミュレーション部１３へフィードバックするように構成されている。
【００３７】
第２のシミュレーション部１３は、減少したピッチＰｎ（＝Ｐ−ΔＰ１）を用いて、上述のシミュレーション（施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のシミュレーション）を行う。
ここで、ピッチＰは減少しているので、シミュレーションにより求められる有効厚さｔｘは増加する。
【００３８】
コスト演算部１６は、第１のシミュレーション部１２のシミュレーション結果から、従来工法におけるコストを演算する。そして、第２のシミュレーション部１３のシミュレーション結果から、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコストを演算する。
さらに、演算したコスト（従来工法におけるコスト、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコスト）を、比較部１７に送るように構成されている。
【００３９】
比較部１７では、従来工法によるコスト（第１のシミュレーション部１２のシミュレーション結果に基くコスト）と、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコスト（第２のシミュレーション部１３のシミュレーション結果に基くコスト）とを比較し、その比較結果を判定部１８に伝送するように構成されている。
ここで、比較されるコストとしては、単に、材料費や、投入させる労力や人件費のような直接コストの他に、施工が長期化した場合における利益の損失や、その他の間接的なコストをも含むのが望ましい。
【００４０】
判定部１８では、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコストが、従来工法のコスト以下となるか否かを判定し、判定結果を表示部２０に表示するように構成されている。
表示部２０で表示される内容は、単に、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコストと、従来工法のコストとの比較結果のみならず、在来工法のシミュレーション結果と、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のシミュレーション結果も、併せて表示されるのが好ましい。
【００４１】
判定部１８は、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコストが、従来工法のコストを上回ると判定された場合には、その旨の情報を加算部１９へ送信する様に構成されている。
「施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコストが、従来工法のコストを上回る」旨の判定結果が送信された加算部１９は、上述のシミュレーションで用いたピッチＰに対して所定幅ΔＰ２を加えた新たなピッチＰｍとし、その新たなピッチＰｍ（＝Ｐ＋ΔＰ２）を、第２のシミュレーション部１３へフィードバックする様に構成されている。第２のシミュレーション部１３では、新たなピッチＰｍ（＝Ｐ＋ΔＰ２）に基いて上述のシミュレーションを繰り返す。
ピッチＰ（Ｐｍ）が大きくなれば、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコストは減少する。
【００４２】
次に、図６のフローチャートに基づいて、第２実施形態において、ピッチＰ（施工面積が大きいタイプの施工におけるピッチ）を決定する制御について、説明する。
図６において、先ず、入力装置９によって設計有効厚さｔｃを入力する。すると、第１のシミュレーション部１２において、入力された設計有効厚さｔｃを確保するという条件下で従来工法（施工面積が大きいタイプの施工だけを行う工法）を行う場合におけるコストが演算される（ステップＳ１）。
ステップＳ２では、施工面積が大きいタイプを施工するに際して、任意のピッチＰを設定する（ステップＳ２）。
【００４３】
第２のシミュレーション部１３では、設定されたピッチＰに基いて、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合について、シミュレーションを行う（ステップＳ３）。すなわち、第２のシミュレーション部１３では、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合における有効厚さｔｘを演算する。そして、ステップＳ４に進む。
ステップＳ４では、ｔｃ判定部１４において、第２のシミュレーション部１３のシミュレーションで求められた有効厚さｔｘが設計有効厚さｔｃ以上であるか否かを判断する。
【００４４】
有効厚さｔｘが設計有効厚さｔｃ以上であれば（ステップＳ４がＹＥＳ）、当該シミュレーションは適正であると判断する。そして、コスト演算部１６により、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合における必要なコストを演算する（ステップＳ５）。そして、ステップＳ７に進む。
【００４５】
一方、有効厚さｔｘが設計有効厚さｔｃよりも小さければ（ステップＳ４がＮＯ）、ステップＳ６において、ピッチ変更部１５でそれまでのピッチＰから所定量ΔＰ１を減算して、新たなピッチＰｎを設定する（Ｐｎ＝Ｐ−ΔＰ１）。そしてステップＳ３に戻り、その新たに設定されたピッチＰｎ（＝Ｐ−ΔＰ１）により、ステップＳ３以降を繰り返す。
【００４６】
ステップＳ７では、比較部１７において、ステップＳ５で演算されたコストと、従来工法によるコスト（ステップＳ１）とを比較する。そして、ステップＳ５で演算したコスト（施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコスト）が、従来工法のコスト（ステップＳ１）を下回るか否かを判断する（ステップＳ８）。
【００４７】
ステップＳ３で演算したコストが従来工法のコストを下回れば（ステップＳ８がＹＥＳ）、ステップＳ９に進み、その時のピッチＰを、図示しない記憶手段に記憶する。
一方、ステップＳ３で演算したコストが、従来工法のコスト以上であれば（ステップＳ８がＮＯ）、加算部１９において、それまでのピッチＰに所定の幅ΔＰ２を加えて、新たなピッチＰｍを設定する（ステップＳ１０）。そしてステップＳ３に戻り、新たに設定されたピッチＰｍ（＝Ｐ＋ΔＰ２）により、ステップＳ３以降を繰り返す。
【００４８】
ステップＳ１１では、その他のピッチＰを求める必要があるかを判断する。その他のピッチＰを求める必要があれば（ステップＳ１１がＹＥＳ）、ステップＳ２以降を繰り返す。その他のピッチＰを求める必要がなければ（ステップＳ１１がＮＯ）、ピッチＰを決定（確定）して制御を終える。
【００４９】
図５、図６における第２実施形態によれば、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合に、必要な有効厚さ（設計有効厚さｔｃ）が確保できるか否かの判断を行うので、施工により築造された構造物は、常に必要な強度を確保することが出来る。
それと共に、従来工法による施工に対して、コスト的に有利な施工が可能となる様に、施工面積が大きいタイプの施工におけるピッチＰが決定されるので、コストの点でも有利である。
図５、図６の第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図４の第１実施形態と同様である。
【００５０】
次に、図７、図８を参照して第３実施形態を説明する。
図５、図６の第２実施形態は、従来工法（施工面積が大きいタイプの施工のみを行う工法：図２参照）に比較してコストが安価となる様に、施工面積が大きいタイプの施工におけるピッチＰを決定している。
それに対して、図７、図８の第３実施形態では、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた全ての施工方法の中から、未施工領域が発生することなく、必要な有効厚さ（設計有効厚さｔｃ）が確保出来て、しかも、コストが安価な施工を選択している。
【００５１】
図７は、第３実施形態を実施するための制御システム１０１の構成を示している。
図８は、コストが低く抑えられる施工を選択する制御をフローチャートで示している。
【００５２】
図７において、制御システム１０１は、制御装置本体（コンピュータ）１１０と、表示装置２０とを有している。
制御装置本体１１０は、全配置組合せ列挙ブロック２１と、第１のフィルター２２と、第２のフィルター２３と、第３のフィルター２４と、データベース２６とを有している。
【００５３】
全配置組合せ列挙ブロック２１は、施工現場における各種条件（初期条件）から選択可能な全ての組合せ、すなわち「施工面積が大きいタイプの施工」と「施工面積が小さいタイプの施工」との組合せの全てを列挙する様に構成されている。具体的には、データベース２６におけるデータから、初期条件に適合する全ての組合せ（施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工との組合せ）を取り込む（抽出する）様に構成されている。
係る取り込み或いは抽出については、従来、公知の情報処理技術を適用すれば良い。
【００５４】
第１のフィルター２２は、未施工領域が発生しないような条件を与えるように構成されている。すなわち、第１のフィルター２２は、全配置組合せ列挙ブロック２１で列挙された全ての組合せの中から、施工すべき領域中に、地盤改良工法（図示の実施形態では、例えば、撹拌工法）を施工しない領域（未施工領域）発生してしまう組合せ（例えば、撹拌工法を施工した領域が不連続となってしまう組合せ）を排除するように構成されている。
【００５５】
第２のフィルター２３は、必要な有効厚さ（設計有効厚さｔｃ）が確保できない組合せを排除するように構成されている。換言すれば、第２のフィルター２３は、撹拌工法を施工した領域の有効厚さが、設計有効厚さｔｃよりも小さい部分が発生してしまう組合せを排除するように構成されている。
【００５６】
第３のフィルター２４は、残存した組合せ（施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工との組合せ）を、コストが少ない順に優先順位をつけて、優先順位が高い組合せ（コストを低く抑えることが出来る組合せ、或いは、コストが少ない組合せ）を選択するように構成されている。
【００５７】
図８に基づいて、第３実施形態における制御を説明する。
図８において、先ず、ステップＳ２１では、全配置組合せ列挙ブロック２１において、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工の双方を実施する場合において、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工における組合せ（施工面積が大きいタイプの施工を行う領域と、施工面積が小さいタイプの施工を行う領域との組合せ）の全てを列挙する。
【００５８】
次のステップＳ２２では、第１のフィルター２２によって、ステップＳ２１で列挙された組合せの中から、撹拌工法を行うべき領域（施工予定領域）の中に、撹拌工法を施工していない部分（不連続部分、未施工部分）が発生してしまう組合せを排除して、未施工部分（不連続部分）ができない組合せ（施工予定領域の全てにおいて、撹拌工法が施工される組合せ）のみを選択する。
【００５９】
ステップＳ２３では、第２のフィルター２３によって、ステップＳ２２で選択された組合せから、撹拌工法を施工された領域の有効厚さが、必要な有効厚さ（設計有効厚さｔｃ）よりも小さい組合せ（設計有効厚さを確保できない組合せ）を排除し、撹拌工法を施工された領域の有効厚さが、必要な有効厚さ（設計有効厚さｔｃ）以上となる組合せ（設計有効厚さを確保できる組合せ）を選択する。
【００６０】
次のステップＳ２４では、第３のフィルター２４によって、ステップＳ２３で選択された組合せ（施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工との組合せであって、ステップＳ２１〜Ｓ２３の全てにおいて選択された組合せ）を、コストが少ない順に優先順位をつける。そして、安価な組合せを選択する。
【００６１】
ステップＳ２５では、ステップＳ２４で選択された組合せを表示装置２０によって表示する。
そして、ステップＳ２４で選択された組合せ（施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工との組合せ）の通りの施工を行って良いか否かを判断する（ステップＳ２６）。
【００６２】
ステップＳ２６は、上述した以外の各種判断基準、例えば、撹拌工法に連続して行われる工事（例えば、建造物の構築工事）の観点で判断することが出来る。或いは、環境に与える影響の多寡を基準にしても良い。
ステップＳ２６における判断は、システム１０１のオペレータが行う。ただし、制御装置２０Ａが行うことも不可能ではない。
【００６３】
ステップＳ２４で選択された組合せが、その他の判断基準に照らして問題が無ければ（ステップＳ２６がＹＥＳ）、ステップＳ２４で選択された組合せを実際に施工する旨が決定される（ステップＳ２７）。
ステップＳ２４で選択された組合せが、各種判断基準に照らして不都合であれば（ステップＳ２６がＮＯ）、ステップＳ２５で表示された組合せを「ステップＳ２３で選択した組合せ」から削除し（ステップＳ２８）、ステップＳ２２に戻る。そして、ステップＳ２２以降を繰り返す。
【００６４】
上述の図７、図８の第３実施形態によれば、第１のフィルター２２〜第３のフィルター２４によって、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工との組合せを順々に選択し（いわゆる「篩いにかける」処理を行い）、撹拌工法が施工されていない部分（未施工部分、不連続部分）が発生すること無く、設計有効厚さを確保でき、施工コストが安価な組合せが、極めて短時間の内に選択できる。
図７、図８の第３実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図６の各実施形態と同様である。
【００６５】
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旨を付記する。
例えば、明確には図示されていないが、第１実施形態〜第３実施形態において、既設構造物との干渉を避ける様に構成されているのが好ましい。すなわち、既設構造物の位置、形状、及び寸法は、事前に制御システム１００のコンピュータ１０、或いは、制御システム１０１のコンピュータ２０に入力する様に構成することが好ましい。そのように構成すれば、既設構造物との干渉を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態を模式的に説明する平面図
【図２】施工面積が大きいタイプの施工のみを行う従来工法を示す平面図。
【図３】第１実施形態の施工例を模式的に示す平面図
【図４】第１実施形態の施工例を模式的に示す平面図
【図５】本発明の第２実施形態のブロック図。
【図６】第２実施形態の制御を示すフローチャート。
【図７】本発明の第３実施形態のブロック図。
【図８】第３実施形態の制御を示すフローチャート。
【図９】第１実施形態の変形例を説明する平面図。
【図１０】第１実施形態における図９以外の変形例を説明する平面図。
【符号の説明】
【００６７】
Ａ・・・施工面積が大きいタイプの施工された領域
Ｂ・・・オーバーラップ部分
Ｊ・・・固化材噴流
Ｍ・・・噴射装置
ΔＡ・・・施工面積が小さいタイプの施工領域
Ｐ・・・ピッチ
ｔｃ・・・設計有効厚さ
ｔｏ・・・オーバーラップ部分の矢印Ｕ方向の長さ
９・・・入力装置
１０・・・制御システム本体／コンピュータ
１１・・・インターフェース
１２・・・第１のシミュレーション部
１３・・・第２のシミュレーション部
１４・・・ｔｃ判定部
１５・・・ピッチ変更部
１６・・・コスト演算部
１７・・・比較部
１８・・・判定部
１９・・・加算部
２０・・・制御装置本体／コンピュータ
２１・・・全配置組合せ列挙ブロック
２２・・・第１のフィルター
２３・・・第２のフィルター
２４・・・第３のフィルター
２６・・・データベース
２０・・・表示装置
１００・・・ピッチ決定システム
１０１・・・制御システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、撹拌工法や液状化防止工法、その他の地盤改良工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば「機械撹拌」、「噴射撹拌」、「機械撹拌と噴射撹拌との組み合わせ」等の各種撹拌工法は公知である。例示したこれ等の撹拌工法は、撹拌される領域の面積、すなわち施工面積が比較的大きい。
図２において、施工面積が大きいタイプの施工された領域Ａ、Ａがオーバーラップした状態が示されている。そして、施工面積が大きいタイプの施工領域Ａ、Ａ間のピッチが符号Ｐで示されている。
【０００３】
図２で示す様に、施工面積が大きいタイプの施工を行う場合には、オーバーラップ部分Ｂの矢印Ｕ方向の長さ（＝ｔ０）が、施工領域Ａ、Ａにおける有効厚さとなる。
ここで、ピッチＰを長くすれば、施工本数を減少することが出来るので、施工コストは減少するが、図２におけるオーバーラップ部分Ｂの矢印Ｕ方向の長さ（＝ｔ０）、すなわち有効厚さが不充分となる可能性がある。
【０００４】
有効厚さを確保するために、ピッチＰを短くして、有効厚さ、すなわちオーバーラップ部分Ｂの矢印Ｕ方向の長さ（＝ｔ０）を長くすることが行われる。
しかし、ピッチＰが短くなると、その分だけ（施工面積が大きいタイプの）施工本数を増加しなければならなくなり、施工コストが増大してしまう。
それに加えて、オーバーラップ部分Ｂは同一箇所を２回にわたって固化材を噴射することになるので、無駄な施工が生じてしまう。オーバーラップ部Ｂの面積が増加することは、その分だけ無駄な施工が増加し、施工コストが増加してしまうことを意味する。
【０００５】
ここで、施工領域が小さいタイプの施工を用いることも考えられる。
しかし、施工面積が小さいタイプの施工は、固化材使用量は少ないものの、施工面積当りの施工コストが高い傾向がある。
従って、施工面積が小さいタイプの施工を数多く行うと、撹拌工法を施工した現場全体のコストが増大してしまう。
【０００６】
その他の従来技術としては、地盤を掘削しながら粘土鉱物やその懸濁液を吐出し、地盤中の土砂と混合撹拌する技術が存在する（特許文献１）。
しかし、係る技術はセメント系固化材を使用せずに、地盤と同程度の強度を有する地中構造体を造成することを目的としており、上述した様な問題を解消できるものではない。
【特許文献１】特開２００５−１６２９５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、施工された領域において必要な有効厚さを確保しつつ、施工コストを低減することが出来る地盤改良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】
本発明の地盤改良工法は、施工領域が大きいタイプの施工を行う工程（領域Ａ）と、施工領域が小さいタイプの施工を行う工程（領域ΔＡ）とを含み、施工領域が小さいタイプの施工を行う工程（領域ΔＡ）は有効厚さを増加する位置に施工されることを特徴としている（請求項１）。
【０００９】
本明細書において、「施工面積が大きいタイプの施工」なる文言は、機械式撹拌工法や機械噴射式撹拌工法の様に、施工面積が大きな場合に好適な地盤改良工法（例えば撹拌工法）の施工を意味している。
また、「施工面積が小さいタイプの施工」なる文言は、施工面積が小さい場合においても好適に実施することが出来る地盤改良工法（例えば撹拌工法）の施工を意味している。
さらに、「地盤改良工法」は、例えば、撹拌工法や、液状化防止方法等も含んでいる。
【００１０】
本発明において、施工領域が大きいタイプの施工を行う領域（Ａ）の間隔（ピッチＰ）を決定する工程（Ｓ２〜Ｓ８）を含み、該間隔を決定する工程（Ｓ２〜Ｓ８）では、施工領域が小さいタイプの施工と組み合わせた場合における有効厚さ（ｔｘ）が適正であるか否かを判定する工程（Ｓ３、Ｓ４）と、施工領域が小さいタイプの施工と組み合わせた場合のコストと施工領域が大きいタイプの施工のみを行う場合のコストとを比較する工程（Ｓ７、Ｓ８）、とを有しているのが好ましい（請求項２：図５、図６）。
【００１１】
ここで、「施工領域が小さいタイプの施工と組み合わせた場合における有効厚さ（ｔｘ）が適正であるか否かを判定する工程（Ｓ３、Ｓ４）」においては、施工領域が小さいタイプの施工と組み合わせた場合における有効厚さ（ｔｘ）を（シミュレーションにより）求める工程（ステップＳ３）と、（シミュレーションにより）求められた有効厚さ（ｔｘ）と設計有効厚さ（ｔｃ）とを比較する工程（Ｓ４）と、求められた有効厚さ（ｔｘ）と設計有効厚さ（ｔｃ）とが等しいとは言えない程度に異なっている場合（Ｓ４がＮＯの場合）に施工領域が大きいタイプの施工を行う領域（Ａ）の間隔（ピッチＰ）を変更する工程（Ｓ６）とを有しているのが好ましい。
【００１２】
ここで、「求められた有効厚さ（ｔｘ）と設計有効厚さ（ｔｃ）とが等しいとは言えない程度に異なっている場合」という文言は、「求められた有効厚さ（ｔｘ）が設計有効厚さ（ｔｃ）未満である場合」と、「求められた有効厚さ（ｔｘ）が設計有効厚さ（ｔｃ）よりも所定値を越えて大きい場合」との双方を包含する。そして「所定値」は、施工現場における各種条件、その他により、ケース・バイ・ケースで決定される数値である。
【００１３】
或いは本発明において、施工領域が大きいタイプの施工（領域Ａ）と施工領域が小さいタイプの施工（領域ΔＡ）との組合せを求める工程（Ｓ２１）と、当該組合せの中から設計有効厚さ（ｔｃ）を確保することが出来る組合せを選択する工程（Ｓ２３）と、設計有効厚さ（ｔｃ）を確保することが出来る組合せの中でコストが安い組合せを選択する工程（Ｓ２４）、とを有しているのが好ましい（請求項３：図７、図８）。
【発明の効果】
【００１４】
上述する構成を具備する本発明によれば、施工領域が小さいタイプの施工（領域ΔＡ）は、有効厚さを増加する位置、例えば、施工領域が大きいタイプの施工を行った領域（Ａ、Ａ）がオーバーラップしている領域（Ｂ）の近傍、に施工されるので（請求項１）、施工箇所における有効厚さを増加することが出来る。
その結果、施工領域が大きいタイプの施工を行った領域（Ａ、Ａ）の間隔（ピッチＰ）を減少させること無く、設計有効厚さ（ｔｃ）を確保することが出来る。
そして、施工領域が大きいタイプの施工を行った領域（Ａ、Ａ）の間隔（ピッチＰ）を減少させる必要が無いので、施工コストの高騰を防止することが出来る。
【００１５】
本発明において、設計有効厚さ（ｔｃ）を確保することが出来るか否かを判定し（Ｓ４）、且つ、施工領域が大きいタイプの施工のみを行う場合のコストと比較（Ｓ７、Ｓ８）すれば（請求項２）、必要な有効厚さ（設計有効厚さｔｃ）を確保しつつ、従来における工法（施工領域が大きいタイプの施工のみを行う工法）よりもコストを低減させることが出来る。
【００１６】
或いは、本発明において、施工領域が大きいタイプの施工（領域Ａ）と施工領域が小さいタイプの施工（領域ΔＡ）との組合せの中から、設計有効厚さ（ｔｃ）を確保する組合せを選択し（Ｓ２３）、且つ、その中でコストが安い組合せを選択（Ｓ２４）すれば（請求項３）、必要な有効厚さ（設計有効厚さｔｃ）を確保しつつ、地盤改良工法の施工コストを低く抑えることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。添付図面において、同様な部材については、同様な符号を付して説明している。
最初に、図１〜図４を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。
図１、図２は、第１実施形態の原理を概説している。より詳細には、図１は第１実施形態を施工した状態を模式的に示しており、図２は施工面積が大きいタイプの施工のみを実行した状態を模式的に示している。
【００１８】
図１において、施工領域が大きいタイプの施工を行った領域Ａ、Ａが、オーバーラップしている領域Ｂの近傍に、施工領域が小さいタイプの施工を行っている。図１において、施工領域が小さいタイプの施工を行った領域が、符号ΔＡ、ΔＡで示されている。
ここで、実際の施工においては、施工面積が大きいタイプの施工（領域Ａ、Ａ）を行った後に、または、施工面積が大きいタイプの施工（領域Ａ、Ａ）と同時に、施工面積が小さいタイプの施工（領域ΔＡ、ΔＡ）を行っている。
【００１９】
図１と図２とを比較すれば明らかな様に、施工領域が大きいタイプの施工のみを行った場合（図２）の有効厚さｔ０（オーバーラップしている領域Ｂの矢印Ｕ方向の長さ）が、施工面積が小さいタイプの施工（領域ΔＡ、ΔＡ）を行った結果、図１で示す様に、「ｔ１＝ｔ０＋２Δｔ」まで増加している。勿論、図１で示す有効厚さの方が、図２における有効厚さよりも大きい。
【００２０】
有効厚さ或いは有効断面がどの程度増加するのかについて、構造体の強度を論ずる場合のパラメータとして断面係数Ｚを用いて、図１及び図２を参照しつつ説明する。
図２で示す施工面積が大きいタイプの施工のみ行う場合の単位長さ当りの断面係数Ｚ０は、
Ｚ０＝ｔ０２／６
なる式で示される。
【００２１】
図１の場合、断面係数Ｚ１は、次式で示される。
Ｚ１＝ｔ１２／６
＝（ｔ０＋２Δｔ）２／６
＝（ｔ０２＋４ｔ０Δｔ＋４Δｔ２）／６
ここで、双方の断面係数Ｚ０、Ｚ１を比較すると、
Ｚ１／Ｚ０＝（ｔ０２＋４ｔ０Δｔ＋４Δｔ２）／ｔ０２
＝１＋（４Δｔ／ｔ０２）（ｔ０＋Δｔ）
すなわち、図１の場合は、図２の場合に比較して、（４Δｔ／ｔ０２）（ｔ０＋Δｔ）だけ断面係数が増加する。
【００２２】
図１において、有効厚さｔ１は、施工面積が小さいタイプの施工を行った領域ΔＡ、ΔＡにより、オーバーラップ部分Ｂの長さｔ０よりも長くなる。
換言すれば、施工面積が小さいタイプの施工は、オーバーラップ部分Ｂの長さを長くする様に、施工されるのである。
【００２３】
ここで、施工面積が小さいタイプの施工は、図１の符号ΔＡで示すような形状となる施工に限定されるものではない。
例えば、施工面積が小さいタイプの施工を、図９の符合ΔＡ１で示す様に半円形状となる様に施工することが可能である。図９では明示されていないが、領域ΔＡ１の形状は、扇形であっても良い。
或いは、施工面積が小さいタイプの施工を、図１０の符号ΔＡ２で示す様に、施工領域が大きいタイプの施工を行った領域Ａ、Ａの輪郭（外周縁部）と、領域Ａ、Ａの共通接線ｃｔ１、ｃｔ２で囲まれた形状に施工することも可能である。
図９、図１０におけるその他の構成については、図１で示すのと同様である。
【００２４】
図３、図４は、第１実施形態の施工を模式的に示している。
図３は、施工面積が大きいタイプの施工のみを実行した例を示している。そして、図４は、図３で示す施工現場に対して、第１実施形態を適用し、施工面積が小さいタイプの施工を行った状態を示している。
【００２５】
図３において、施工面積が大きいタイプの施工のみを実行した例では、有効厚さは、ハッチングを付した領域の厚さ寸法ｔ１、ｔ２、ｔ３で示されている。
施工面積が大きいタイプの施工（領域Ａ）を行った後に、施工面積が小さいタイプの施工（領域ΔＡ）を行った状態を示す図４においては、その有効厚さは、ハッチングを付した領域の厚さ寸法ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａで示される。
図３、図４を比較すれば明らかにように、第１実施形態を実施した場合における有効厚さ寸法ｔ１ａ、ｔ２ａ、ｔ３ａ（図４参照）は、施工面積が大きいタイプの施工のみを行った場合の有効厚さ寸法ｔ１、ｔ２、ｔ３（図３参照）よりも、明らかに大きい。
【００２６】
ここで、図４において、施工面積が小さいタイプの施工を行う領域ΔＡは、
施工面積に対して、有効断面が小さい領域、
土圧や水圧等の外力が作用し、変形する恐れの領域、
が選択される。換言すれば、有効断面が大きく、変形しない様な領域であれば、施工面積が小さいタイプの施工は行う必要は無い。
【００２７】
なお、施工面積が小さいタイプの施工は、出来る限り、小さい面積について、実行することが好ましい。
施工面積が小さいタイプの施工は、施工面積当りの工事コストが高い。従って、係る施工（施工面積が小さいタイプの施工）を行う面積をできる限り小さくして、工事コスト全体を出来る限り安価にすることが望ましい。
【００２８】
次に、図５、図６を参照して第２実施形態を説明する。
図５、図６の第２実施形態においても、施工面積が大きいタイプの施工と、施工面積が小さいタイプの施工とを行う。
ここで、施工面積が大きいタイプの施工を行うピッチ（図１、図２におけるピッチＰ）を設定する必要がある。
【００２９】
図５、図６は、係るピッチ（図１、図２におけるピッチＰ）を決定する実施形態である。
図５は、第２実施形態を施工するための制御システム１００の構成を示している。図６は、制御システム１００における制御、すなわち施工面積が大きいタイプの施工を行うピッチを決定する制御を示している。
なお、図５〜図７において、図面に記入する文字数を削減するために、「施工面積が大きいタイプの施工」を「大面積工法」と表示し、「施工面積が小さいタイプの施工」を「小面積工法」と表示している。
【００３０】
図５において、制御システム１００は、例えば、パソコン等の入力装置９と、制御システム本体（コンピュータ）１０と、表示装置２０とで構成されている。
制御システム本体（コンピュータ）１０は、インターフェース１１と、第１のシミュレーション部１２と、第２のシミュレーション部１３と、設計有効厚さ判定部（ｔｃ判定部）１４と、ピッチ変更部１５と、コスト演算部１６と比較部１７と、第２の判定部１８と、加算部１９とを備えている。
【００３１】
インターフェース１１は、図示では明確に示していないが、入力装置９と接続されている。また、インターフェース１１は、設計有効厚さ入力部（ｔｃ入力部）１１Ａと、ピッチ入力部（Ｐ入力部）１１Ｂとを有している。
入力装置９で入力された設計有効厚さｔｃは、ｔｃ入力部１１Ａを経由して、第１のシミュレーション部１２及びｔｃ判定部１４に伝送されるように構成されている。
入力装置９で入力されたピッチＰは、Ｐ入力部１１Ｂを経由して、第２のシミュレーション部１３に伝送されるように構成されている。
【００３２】
第１のシミュレーション部１２は、入力された設計有効厚さｔｃに基づいて、従来工法（施工面積が大きいタイプの施工）のシミュレーションを行い、その結果を第２のシミュレーション部１３及びコスト演算部１６に伝送するように構成されている。
ここで、従来工法は、施工面積が大きいタイプの施工のみを行う工法であり、例えば図３で示す様な工法である。そして、従来工法のシミュレーションとは、従来工法を施工する場合において使用される機械の種類、投入する材料の量、施工に要する各種労力、構造体の強度、工期等を求めるために行われる。
【００３３】
第２のシミュレーション部１３は、入力されたピッチＰに基づいて、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のシミュレーションを行い、シミュレーションの結果をｔｃ判定部１４（設計有効厚さ判定部）及びコスト演算部１６に伝送するように構成されている。
ここで、第２のシミュレーション部１３におけるシミュレーションは、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合における有効厚さ、使用される機械の種類、投入する材料の量、施工に要する各種労力、構造体の強度、工期等を求めるために行われる。
【００３４】
ｔｃ判定部１４は、第２のシミュレーション部１３で求められた有効厚さ（施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合における有効厚さ：シミュレーションにより決定される）ｔｘと、設計有効厚さｔｃとの関係を判定するように構成されている。より具体的には、ｔｃ判定部１４は、第２のシミュレーション部１３で求められた有効厚さｔｘが、設計有効厚さｔｃ以上であるか否かを判定する。
第２のシミュレーション部１３で求められた有効厚さｔｘが設計有効厚さｔｃ未満であれば、地盤改良された箇所の強度が不充分となる。そのため、第２のシミュレーション部１３で求められた有効厚さｔｘは、設計有効厚さｔｃ以上でなければならない。
【００３５】
ｔｃ判定部１４は、「有効厚さｔｘが、設計有効厚さｔｃ以上である」場合には、第２のシミュレーション部１３に対して、当該シミュレーションが適正である旨の信号を伝達するように構成されている。係る信号を伝達された第２のシミュレーション部１３は、適正なシミュレーションの結果をコスト演算部１６へ伝達する。
また、ｔｃ判定部１４は、有効厚さｔｘが設計有効厚さｔｃ未満である場合においては、その旨をピッチ変更部１５に伝達するように構成されている。
【００３６】
ピッチ変更部１５は、第２のシミュレーション部１３で求められた有効厚さｔｘが設計有効厚さｔｃ未満である場合に、ピッチＰを所定の幅ΔＰ１だけ減少するように構成されている。
そしてピッチ変更部１５は、減少したピッチＰｎ（＝Ｐ−ΔＰ１）を、第２のシミュレーション部１３へフィードバックするように構成されている。
【００３７】
第２のシミュレーション部１３は、減少したピッチＰｎ（＝Ｐ−ΔＰ１）を用いて、上述のシミュレーション（施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のシミュレーション）を行う。
ここで、ピッチＰは減少しているので、シミュレーションにより求められる有効厚さｔｘは増加する。
【００３８】
コスト演算部１６は、第１のシミュレーション部１２のシミュレーション結果から、従来工法におけるコストを演算する。そして、第２のシミュレーション部１３のシミュレーション結果から、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコストを演算する。
さらに、演算したコスト（従来工法におけるコスト、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコスト）を、比較部１７に送るように構成されている。
【００３９】
比較部１７では、従来工法によるコスト（第１のシミュレーション部１２のシミュレーション結果に基くコスト）と、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコスト（第２のシミュレーション部１３のシミュレーション結果に基くコスト）とを比較し、その比較結果を判定部１８に伝送するように構成されている。
ここで、比較されるコストとしては、単に、材料費や、投入させる労力や人件費のような直接コストの他に、施工が長期化した場合における利益の損失や、その他の間接的なコストをも含むのが望ましい。
【００４０】
判定部１８では、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコストが、従来工法のコスト以下となるか否かを判定し、判定結果を表示部２０に表示するように構成されている。
表示部２０で表示される内容は、単に、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコストと、従来工法のコストとの比較結果のみならず、在来工法のシミュレーション結果と、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のシミュレーション結果も、併せて表示されるのが好ましい。
【００４１】
判定部１８は、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコストが、従来工法のコストを上回ると判定された場合には、その旨の情報を加算部１９へ送信する様に構成されている。
「施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコストが、従来工法のコストを上回る」旨の判定結果が送信された加算部１９は、上述のシミュレーションで用いたピッチＰに対して所定幅ΔＰ２を加えた新たなピッチＰｍとし、その新たなピッチＰｍ（＝Ｐ＋ΔＰ２）を、第２のシミュレーション部１３へフィードバックする様に構成されている。第２のシミュレーション部１３では、新たなピッチＰｍ（＝Ｐ＋ΔＰ２）に基いて上述のシミュレーションを繰り返す。
ピッチＰ（Ｐｍ）が大きくなれば、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコストは減少する。
【００４２】
次に、図６のフローチャートに基づいて、第２実施形態において、ピッチＰ（施工面積が大きいタイプの施工におけるピッチ）を決定する制御について、説明する。
図６において、先ず、入力装置９によって設計有効厚さｔｃを入力する。すると、第１のシミュレーション部１２において、入力された設計有効厚さｔｃを確保するという条件下で従来工法（施工面積が大きいタイプの施工だけを行う工法）を行う場合におけるコストが演算される（ステップＳ１）。
ステップＳ２では、施工面積が大きいタイプを施工するに際して、任意のピッチＰを設定する（ステップＳ２）。
【００４３】
第２のシミュレーション部１３では、設定されたピッチＰに基いて、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合について、シミュレーションを行う（ステップＳ３）。すなわち、第２のシミュレーション部１３では、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合における有効厚さｔｘを演算する。そして、ステップＳ４に進む。
ステップＳ４では、ｔｃ判定部１４において、第２のシミュレーション部１３のシミュレーションで求められた有効厚さｔｘが設計有効厚さｔｃ以上であるか否かを判断する。
【００４４】
有効厚さｔｘが設計有効厚さｔｃ以上であれば（ステップＳ４がＹＥＳ）、当該シミュレーションは適正であると判断する。そして、コスト演算部１６により、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合における必要なコストを演算する（ステップＳ５）。そして、ステップＳ７に進む。
【００４５】
一方、有効厚さｔｘが設計有効厚さｔｃよりも小さければ（ステップＳ４がＮＯ）、ステップＳ６において、ピッチ変更部１５でそれまでのピッチＰから所定量ΔＰ１を減算して、新たなピッチＰｎを設定する（Ｐｎ＝Ｐ−ΔＰ１）。そしてステップＳ３に戻り、その新たに設定されたピッチＰｎ（＝Ｐ−ΔＰ１）により、ステップＳ３以降を繰り返す。
【００４６】
ステップＳ７では、比較部１７において、ステップＳ５で演算されたコストと、従来工法によるコスト（ステップＳ１）とを比較する。そして、ステップＳ５で演算したコスト（施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合のコスト）が、従来工法のコスト（ステップＳ１）を下回るか否かを判断する（ステップＳ８）。
【００４７】
ステップＳ３で演算したコストが従来工法のコストを下回れば（ステップＳ８がＹＥＳ）、ステップＳ９に進み、その時のピッチＰを、図示しない記憶手段に記憶する。
一方、ステップＳ３で演算したコストが、従来工法のコスト以上であれば（ステップＳ８がＮＯ）、加算部１９において、それまでのピッチＰに所定の幅ΔＰ２を加えて、新たなピッチＰｍを設定する（ステップＳ１０）。そしてステップＳ３に戻り、新たに設定されたピッチＰｍ（＝Ｐ＋ΔＰ２）により、ステップＳ３以降を繰り返す。
【００４８】
ステップＳ１１では、その他のピッチＰを求める必要があるかを判断する。その他のピッチＰを求める必要があれば（ステップＳ１１がＹＥＳ）、ステップＳ２以降を繰り返す。その他のピッチＰを求める必要がなければ（ステップＳ１１がＮＯ）、ピッチＰを決定（確定）して制御を終える。
【００４９】
図５、図６における第２実施形態によれば、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた場合に、必要な有効厚さ（設計有効厚さｔｃ）が確保できるか否かの判断を行うので、施工により築造された構造物は、常に必要な強度を確保することが出来る。
それと共に、従来工法による施工に対して、コスト的に有利な施工が可能となる様に、施工面積が大きいタイプの施工におけるピッチＰが決定されるので、コストの点でも有利である。
図５、図６の第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図４の第１実施形態と同様である。
【００５０】
次に、図７、図８を参照して第３実施形態を説明する。
図５、図６の第２実施形態は、従来工法（施工面積が大きいタイプの施工のみを行う工法：図２参照）に比較してコストが安価となる様に、施工面積が大きいタイプの施工におけるピッチＰを決定している。
それに対して、図７、図８の第３実施形態では、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工とを組み合わせた全ての施工方法の中から、未施工領域が発生することなく、必要な有効厚さ（設計有効厚さｔｃ）が確保出来て、しかも、コストが安価な施工を選択している。
【００５１】
図７は、第３実施形態を実施するための制御システム１０１の構成を示している。
図８は、コストが低く抑えられる施工を選択する制御をフローチャートで示している。
【００５２】
図７において、制御システム１０１は、制御装置本体（コンピュータ）１１０と、表示装置２０とを有している。
制御装置本体１１０は、全配置組合せ列挙ブロック２１と、第１のフィルター２２と、第２のフィルター２３と、第３のフィルター２４と、データベース２６とを有している。
【００５３】
全配置組合せ列挙ブロック２１は、施工現場における各種条件（初期条件）から選択可能な全ての組合せ、すなわち「施工面積が大きいタイプの施工」と「施工面積が小さいタイプの施工」との組合せの全てを列挙する様に構成されている。具体的には、データベース２６におけるデータから、初期条件に適合する全ての組合せ（施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工との組合せ）を取り込む（抽出する）様に構成されている。
係る取り込み或いは抽出については、従来、公知の情報処理技術を適用すれば良い。
【００５４】
第１のフィルター２２は、未施工領域が発生しないような条件を与えるように構成されている。すなわち、第１のフィルター２２は、全配置組合せ列挙ブロック２１で列挙された全ての組合せの中から、施工すべき領域中に、地盤改良工法（図示の実施形態では、例えば、撹拌工法）を施工しない領域（未施工領域）発生してしまう組合せ（例えば、撹拌工法を施工した領域が不連続となってしまう組合せ）を排除するように構成されている。
【００５５】
第２のフィルター２３は、必要な有効厚さ（設計有効厚さｔｃ）が確保できない組合せを排除するように構成されている。換言すれば、第２のフィルター２３は、撹拌工法を施工した領域の有効厚さが、設計有効厚さｔｃよりも小さい部分が発生してしまう組合せを排除するように構成されている。
【００５６】
第３のフィルター２４は、残存した組合せ（施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工との組合せ）を、コストが少ない順に優先順位をつけて、優先順位が高い組合せ（コストを低く抑えることが出来る組合せ、或いは、コストが少ない組合せ）を選択するように構成されている。
【００５７】
図８に基づいて、第３実施形態における制御を説明する。
図８において、先ず、ステップＳ２１では、全配置組合せ列挙ブロック２１において、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工の双方を実施する場合において、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工における組合せ（施工面積が大きいタイプの施工を行う領域と、施工面積が小さいタイプの施工を行う領域との組合せ）の全てを列挙する。
【００５８】
次のステップＳ２２では、第１のフィルター２２によって、ステップＳ２１で列挙された組合せの中から、撹拌工法を行うべき領域（施工予定領域）の中に、撹拌工法を施工していない部分（不連続部分、未施工部分）が発生してしまう組合せを排除して、未施工部分（不連続部分）ができない組合せ（施工予定領域の全てにおいて、撹拌工法が施工される組合せ）のみを選択する。
【００５９】
ステップＳ２３では、第２のフィルター２３によって、ステップＳ２２で選択された組合せから、撹拌工法を施工された領域の有効厚さが、必要な有効厚さ（設計有効厚さｔｃ）よりも小さい組合せ（設計有効厚さを確保できない組合せ）を排除し、撹拌工法を施工された領域の有効厚さが、必要な有効厚さ（設計有効厚さｔｃ）以上となる組合せ（設計有効厚さを確保できる組合せ）を選択する。
【００６０】
次のステップＳ２４では、第３のフィルター２４によって、ステップＳ２３で選択された組合せ（施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工との組合せであって、ステップＳ２１〜Ｓ２３の全てにおいて選択された組合せ）を、コストが少ない順に優先順位をつける。そして、安価な組合せを選択する。
【００６１】
ステップＳ２５では、ステップＳ２４で選択された組合せを表示装置２０によって表示する。
そして、ステップＳ２４で選択された組合せ（施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工との組合せ）の通りの施工を行って良いか否かを判断する（ステップＳ２６）。
【００６２】
ステップＳ２６は、上述した以外の各種判断基準、例えば、撹拌工法に連続して行われる工事（例えば、建造物の構築工事）の観点で判断することが出来る。或いは、環境に与える影響の多寡を基準にしても良い。
ステップＳ２６における判断は、システム１０１のオペレータが行う。ただし、制御装置２０Ａが行うことも不可能ではない。
【００６３】
ステップＳ２４で選択された組合せが、その他の判断基準に照らして問題が無ければ（ステップＳ２６がＹＥＳ）、ステップＳ２４で選択された組合せを実際に施工する旨が決定される（ステップＳ２７）。
ステップＳ２４で選択された組合せが、各種判断基準に照らして不都合であれば（ステップＳ２６がＮＯ）、ステップＳ２５で表示された組合せを「ステップＳ２３で選択した組合せ」から削除し（ステップＳ２８）、ステップＳ２２に戻る。そして、ステップＳ２２以降を繰り返す。
【００６４】
上述の図７、図８の第３実施形態によれば、第１のフィルター２２〜第３のフィルター２４によって、施工面積が大きいタイプの施工と施工面積が小さいタイプの施工との組合せを順々に選択し（いわゆる「篩いにかける」処理を行い）、撹拌工法が施工されていない部分（未施工部分、不連続部分）が発生すること無く、設計有効厚さを確保でき、施工コストが安価な組合せが、極めて短時間の内に選択できる。
図７、図８の第３実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図６の各実施形態と同様である。
【００６５】
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旨を付記する。
例えば、明確には図示されていないが、第１実施形態〜第３実施形態において、既設構造物との干渉を避ける様に構成されているのが好ましい。すなわち、既設構造物の位置、形状、及び寸法は、事前に制御システム１００のコンピュータ１０、或いは、制御システム１０１のコンピュータ２０に入力する様に構成することが好ましい。そのように構成すれば、既設構造物との干渉を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態を模式的に説明する平面図
【図２】施工面積が大きいタイプの施工のみを行う従来工法を示す平面図。
【図３】第１実施形態の施工例を模式的に示す平面図
【図４】第１実施形態の施工例を模式的に示す平面図
【図５】本発明の第２実施形態のブロック図。
【図６】第２実施形態の制御を示すフローチャート。
【図７】本発明の第３実施形態のブロック図。
【図８】第３実施形態の制御を示すフローチャート。
【図９】第１実施形態の変形例を説明する平面図。
【図１０】第１実施形態における図９以外の変形例を説明する平面図。
【符号の説明】
【００６７】
Ａ・・・施工面積が大きいタイプの施工された領域
Ｂ・・・オーバーラップ部分
Ｊ・・・固化材噴流
Ｍ・・・噴射装置
ΔＡ・・・施工面積が小さいタイプの施工領域
Ｐ・・・ピッチ
ｔｃ・・・設計有効厚さ
ｔｏ・・・オーバーラップ部分の矢印Ｕ方向の長さ
９・・・入力装置
１０・・・制御システム本体／コンピュータ
１１・・・インターフェース
１２・・・第１のシミュレーション部
１３・・・第２のシミュレーション部
１４・・・ｔｃ判定部
１５・・・ピッチ変更部
１６・・・コスト演算部
１７・・・比較部
１８・・・判定部
１９・・・加算部
２０・・・制御装置本体／コンピュータ
２１・・・全配置組合せ列挙ブロック
２２・・・第１のフィルター
２３・・・第２のフィルター
２４・・・第３のフィルター
２６・・・データベース
２０・・・表示装置
１００・・・ピッチ決定システム
１０１・・・制御システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
施工領域が大きいタイプの施工を行う工程と、施工領域が小さいタイプの施工を行う工程とを含み、施工領域が小さいタイプの施工を行う工程は有効厚さを増加する位置に施工されることを特徴とする地盤改良工法。
【請求項２】
施工領域が大きいタイプの施工を行う領域の間隔を決定する工程を含み、該間隔を決定する工程では、施工領域が小さいタイプの施工と組み合わせた場合における有効厚さが適正であるか否かを判定する工程と、施工領域が小さいタイプの施工と組み合わせた場合のコストと施工領域が大きいタイプの施工のみを行う場合のコストとを比較する工程、とを有している請求項１の地盤改良工法。
【請求項３】
施工領域が大きいタイプの施工と施工領域が小さいタイプの施工との組合せを求める工程と、当該組合せの中から設計有効厚さを確保することが出来る組合せを選択する工程と、設計有効厚さを確保することが出来る組合せの中でコストが安い組合せを選択する工程、とを有している請求項１の地盤改良工法。
【請求項１】
施工領域が大きいタイプの施工を行う工程と、施工領域が小さいタイプの施工を行う工程とを含み、施工領域が小さいタイプの施工を行う工程は有効厚さを増加する位置に施工されることを特徴とする地盤改良工法。
【請求項２】
施工領域が大きいタイプの施工を行う領域の間隔を決定する工程を含み、該間隔を決定する工程では、施工領域が小さいタイプの施工と組み合わせた場合における有効厚さが適正であるか否かを判定する工程と、施工領域が小さいタイプの施工と組み合わせた場合のコストと施工領域が大きいタイプの施工のみを行う場合のコストとを比較する工程、とを有している請求項１の地盤改良工法。
【請求項３】
施工領域が大きいタイプの施工と施工領域が小さいタイプの施工との組合せを求める工程と、当該組合せの中から設計有効厚さを確保することが出来る組合せを選択する工程と、設計有効厚さを確保することが出来る組合せの中でコストが安い組合せを選択する工程、とを有している請求項１の地盤改良工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１５０８４１（Ｐ２００８−１５０８４１Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３９３２７（Ｐ２００６−３３９３２７）
【出願日】平成１８年１２月１８日（２００６．１２．１８）
【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７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１８日（２００６．１２．１８）
【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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