高圧噴射系地盤改良における排泥回収方法及びその排泥回収装置
【課題】既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良において、既設構造物の使用ができなくなるといった極めて重大な事態を招くのをなくすようにするため、孔より噴出する排泥を周囲に漏れることなく回収する装置を用いた排泥回収方法及びその排泥回収装置を提供する。
【解決手段】高圧噴射系地盤改良施工機械１を用い、既設構造物直下やその周囲の地盤に掘削した孔に管ロッド５を挿入して硬化材を充填し地盤中に円柱状の固結体を造成する地盤改良において、地盤に掘削した孔の上端にチューブ構造シール材１４によって密封するように接続する穴部１３を底板１１に形成した桶状の排泥受槽２を備えると共に、この排泥受槽２を前記施工機械１の下部に配置し、当該施工機械１にて排泥受槽２を上方より押さえ付け、地盤を切削する際、孔より噴出する排泥を周囲に漏れることなく排泥受槽２内に取り込む排泥回収装置を用いた排泥回収方法である。
【解決手段】高圧噴射系地盤改良施工機械１を用い、既設構造物直下やその周囲の地盤に掘削した孔に管ロッド５を挿入して硬化材を充填し地盤中に円柱状の固結体を造成する地盤改良において、地盤に掘削した孔の上端にチューブ構造シール材１４によって密封するように接続する穴部１３を底板１１に形成した桶状の排泥受槽２を備えると共に、この排泥受槽２を前記施工機械１の下部に配置し、当該施工機械１にて排泥受槽２を上方より押さえ付け、地盤を切削する際、孔より噴出する排泥を周囲に漏れることなく排泥受槽２内に取り込む排泥回収装置を用いた排泥回収方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空港における滑走路や誘導路、自動車の通る道路、あるいは貯油槽施設や港湾施設などの既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良において、地盤を切削する際、孔より噴出する排泥を周囲に漏れることなく排泥受槽内に取り込むようになる排泥回収装置を用いた高圧噴射系地盤改良における排泥回収方法及びその排泥回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空港における滑走路や誘導路などの既設構造物の直下やその周囲の地盤において、この既設構造物直下やその周囲の地盤における液状化現象を防止するための高圧噴射系地盤改良の一例であるクロスジェット式高圧噴射系地盤改良としては、高圧噴射系地盤改良施工機械４０を用いて、図８に示すように、ケーシングパイプにて掘削した孔に三重管構造の管ロッド４１を挿入し、挿入後、この管ロッド４１を回転させつつ管ロッド４１を徐々に上方に引き抜きながらその先端の上下二段となる箇所から高圧ジェット水ｗｊを交差するように噴射して、この交差する２本の高圧ジェット水ｗｊにより地盤を破壊するように切削して行く。また、この交差する２本の高圧ジェット水ｗｊにあっては交差すなわち衝突した後はその地盤破壊エネルギーが急激に減少することにより地盤の切削がなくなり、これによって所望の大きさでの切削が行われる。そして、この高圧ジェット水ｗｊによって切削された場所に、管ロッド４１の先端からセメントミルクなどの硬化材ｓを噴射して、ここに硬化材ｓを充填することにより地盤中に円柱状の固結体Ｋを造成する。このように地盤中に所望の大きさの円柱状の固結体Ｋを造成して、地盤を強固なものにすることで、既設構造物直下やその周囲の地盤における液状化現象を防止するようにしたものが知られていた。
【０００３】
また、このようなクロスジェット式高圧噴射系地盤改良としては、特開平８−４１８５９号公報にも同様のものが示されており、これも、地盤中に挿入した管ロッドから交差する２本の高圧ジェット水をｗｊ噴射して地盤を切削して行き、そこにセメントミルクなどの硬化材ｓを噴射して充填し、地盤中に円柱状の固結体Ｋを造成するものである。
【０００４】
そして、これらのクロスジェット式高圧噴射系地盤改良にあっては、交差する２本の高圧ジェット水ｗｊを噴射して地盤を切削して行くが、地盤を切削する際、切削した地盤がスラリー状の排泥ｍとなって孔より噴出していた。そこで、この噴出するスラリー状の排泥ｍが周囲に飛散しないようにするため、排泥回収管路４２を備えていた。
【０００５】
この排泥回収管路４２としては、図９に示すように、高圧噴射系地盤改良施工機械４０の下方において、孔に装着される縦向きのスタンドパイプ４３とその上部に接続するＬ字型パイプ４４とこのＬ字型パイプ４４に接続する横向きのドレーンパイプ４５とからなり、ドレーンパイプ４５は長く延びて遠方にてタンクに接続している。また、このドレーンパイプ４５内に圧縮空気を噴射させることによって、噴出する排泥をスタンドパイプ４３、Ｌ字型パイプ４４、ドレーンパイプ４５内に沿って流してタンクまで運ぶようにしている。なお、タンクに溜まった排泥は排泥回収車にて運び出すようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−４１８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
かかる従来の既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良において、地盤を切削する際、孔より噴出した排泥が排泥回収管路へと流れ込むようになっていたが、この排泥にあっては、軟らかい土質から硬い土質というように異なる土質が積層された地盤の場合、排泥の噴出量が土質により全く異なってしまい、大量の排泥がいきなり噴出することがあった。また、地盤中に埋められていたゴミや木屑などが混ざることも多々あった。このように大量の排泥の噴出や排泥内へのゴミや木屑などの混入により、排泥回収管路が詰まって、排泥回収管路における排泥の排出ができなくなるといったことが起こるおそれがあった。
【０００８】
そして、このように排泥回収管路において詰まりが生じると、孔より排泥が噴出しなくなり、孔内が密閉された状態になることで、管ロッドから高圧ジェット水を正常に噴射することができなくなり、延いては高圧ジェット水における地盤の切削ができなくなるという問題が発生する。また、排泥回収管路の詰まりによって、孔の上端では排泥が漏れ出して周囲に飛散することもあり、排泥が漏れ出すことで、特に、空港における滑走路や誘導路などの既設構造物の場合、少しの排泥の漏れ出しでも、滑走路や誘導路などが汚れて、この汚れをなかなか除去することができず、空港における飛行機の発着に支障を来すという問題が生じることもあった。
【０００９】
さらに、排泥回収管路がいったん詰まってしまうと、排泥回収管路におけるスタンドパイプやドレーンパイプなどの各部品すべてを分解してこれらを洗浄及び修復する作業が必要となり、容易に排泥回収管路において生じた詰まりを解消することができない。このため、空港における滑走路や誘導路などの既設構造物直下の地盤改良では、飛行機の発着に支障が来さないように、日中の飛行機の発着時間帯を避けて、深夜から早朝にかけての決められた時間内で作業を完了させることが絶対条件であったが、これができなくなり、空港における飛行機の発着を止めてしまうといった極めて重大な事態を招くおそれがあった。
【００１０】
本発明は、かかる従来の問題に鑑み、既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良において、決められた時間内での地盤改良を問題なく行えるようにして、既設構造物の使用に支障を来すのをなくし、さらには既設構造物の使用ができなくなるといった極めて重大な事態を招くのをなくすようにするため、孔より噴出する排泥を周囲に漏れることなく排泥受槽内に取り込むようになる排泥回収装置を用いた高圧噴射系地盤改良における排泥回収方法及びその排泥回収装置を提供することを、その課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第一の発明は、高圧噴射系地盤改良施工機械を用いて、既設構造物直下やその周囲の地盤に掘削した孔に管ロッドを挿入し、この管ロッドから高圧ジェット水を噴射して、この高圧ジェット水により地盤を切削して行くと共に、この高圧ジェット水によって切削された場所に管ロッドの先端から硬化材を噴射して、ここに硬化材を充填することにより地盤中に円柱状の固結体を造成して、既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良において、地盤に掘削した孔の上端にチューブ構造シール材によって密封するように接続する穴部を底板に形成した桶状の排泥受槽を備えると共に、この排泥受槽を高圧噴射系地盤改良施工機械の下部に配置して、高圧噴射系地盤改良施工機械にて排泥受槽を上方より押さえ付けるようにして、地盤を切削する際、孔より噴出する排泥を周囲に漏れることなく排泥受槽内に取り込むようになる排泥回収装置を用いた高圧噴射系地盤改良における排泥回収方法である。
【００１２】
第二の発明は、前述の第一の発明に記載した排泥回収装置にあっては、前記排泥受槽の上部に管ロッドが挿入可能な穴部を形成した蓋体を設けると共に、この蓋体の穴部において管ロッドとの間に隙間が生じないようにするためのロッド用特殊蓋を装着して、孔より噴出する排泥が蓋体及びロッド用特殊蓋によって周囲に飛散しないようにした高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置である。
【００１３】
第三の発明は、第二の発明において、前記ロッド用特殊蓋は、蓋体の下方に配置する柔軟性のあるプレートと、蓋体の上方に配置する複数枚の柔軟性のあるプレート及び鋼製押え蓋とを合わせた多層構造にすると共に、蓋体の上方に配置する複数枚のプレートにあっては、その中央に形成した管ロッドを挿入するための穴部から放射状に多数の切り込みを入れて、この放射状に入れる多数の切り込みが複数枚のプレートにおいて切り込み位置が重ならないようにした高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置である。
【発明の効果】
【００１４】
第一の発明によれば、地盤に掘削した孔の上に排泥回収装置の排泥受槽を備えて、この排泥受槽内に孔より噴出する排泥を取り込むようにしたことで、大量の排泥の噴出や排泥内へのゴミや木屑などの混入があっても、詰まるといったトラブルが一切なく、常に良好に排泥の排出を行うことができ、しかも、孔より噴出する排泥を排泥受槽によって簡単に観察することができ、その時の作業状況を容易に把握することができる。これらにより、既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良を極めて良好に行うことができる。
【００１５】
これは、地盤に掘削した孔より排泥の排出を良好に行えることから、孔内が密閉された状態になることがなく、管ロッドからの高圧ジェット水の噴射も正常に行うことができ、高圧ジェット水における地盤の切削を常に良好に行うことができる。また、チューブ構造シール材によって排泥受槽の底板と地盤表面とを隙間なく密着させることができ、ここから排泥が漏れ出すこともなく、その周囲が汚れるのを防止することができ、特に、空港における滑走路や誘導路などの既設構造物にあっては、少しの排泥が漏れ出しただけでも大問題となるが、このチューブ構造シール材により、少しの排泥の漏れ出しもなくすことで、空港における飛行機の発着に支障を来すといったこともなくすことができる。
【００１６】
また、孔より噴出する排泥の排出において、詰まるといったトラブルをなくすことで、たとえば、空港における滑走路や誘導路などの既設構造物直下やその周囲の高圧噴射系地盤改良にあっては、トラブルを極力なくすことにより、深夜から早朝にかけての決められた時間内で作業を確実に完了させることができ、空港における飛行機の発着を止めてしまうといった極めて重大な事態を招くのをなくすことができる。
【００１７】
さらに、高圧噴射系地盤改良施工機械にて排泥回収装置の排泥受槽を上方より押さえ付けるようにしたことで、孔より排泥が勢いよく噴出しても、排泥受槽が一切動くことがなく常に安定した状態で地盤表面に設置されることから、排泥受槽の下側での排泥の漏れ出しといったトラブルをなくすことができる。
【００１８】
また、第二の発明によれば、排泥回収装置にあって、排泥受槽の上部に蓋体を設けると共に、この蓋体にロッド用特殊蓋を装着して、孔より噴出する排泥が蓋体及びロッド用特殊蓋によって周囲に飛散しないようにしたことで、排泥受槽の上側での排泥の漏れ出しといったトラブルもなくすことができる。
【００１９】
また、第三の発明によれば、ロッド用特殊蓋を複数枚の柔軟性のあるプレートを含む多層構造にすると共に、その複数枚の柔軟性のあるプレートにおいて、多数の切り込みを入れることにより、管ロッドとの隙間をなくして排泥の漏れ出しを防ぎつつ、挿入した管ロッドの回転を邪魔しないようにすることができ、作業を極めて良好に行うことができる。
【００２０】
しかも、ロッド用特殊蓋における複数枚のプレートにおいて放射状に入れる多数の切り込み位置が重ならないようにしたことにより、ここからの排泥の漏れ出しを完全に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置と高圧噴射系地盤改良施工機械を説明する正面図である。
【図２】本発明の高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置と高圧噴射系地盤改良施工機械を説明する側面図である。
【図３】図１におけるＡ部の詳細図である。
【図４】本発明の高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置の排泥受槽を説明する側面図である。
【図５】本発明の高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置の排泥受槽を説明する平面図である。
【図６】本発明の高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置の排泥受槽の仕切り板を説明する正面図である。
【図７】本発明の高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置の排泥受槽のロッド用特殊蓋を説明する分解斜視図である。
【図８】従来のクロスジェット式高圧噴射系地盤改良を説明する概略図である。
【図９】従来の高圧噴射系地盤改良施工機械及び排泥回収管路を説明する正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明による高圧噴射系地盤改良における排泥回収方法及びその排泥回収装置の一実施形態について説明する。
既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良に用いる高圧噴射系地盤改良施工機械１及び排泥回収装置の排泥受槽について述べると、図１乃至図３に示すように、高圧噴射系地盤改良施工機械１にあっては、機械本体３と架台４とから構成し、この機械本体３は各種の動力源を備えていると共に、回転装置や推進装置なども備えており、機械本体３によってケーシングパイプや三重管構造の管ロッド５を地盤に挿入するようにしている。
【００２３】
また、架台４は機械本体３の下部に備えて、上部に機械本体３を載置するものであり、４本乃至複数本の脚体６と板体状の台座７とからなっている。
【００２４】
そして、排泥回収装置の排泥受槽にあっては、図１乃至図３と共に図４乃至図６に示すように、高圧噴射系地盤改良施工機械１における架台４の台座７の下部に備えるもので、この排泥受槽２は底板１１と周囲の側板１２とから長方形の桶状としたものであって、底板１２には穴部１３を形成している。また、この底板１２に形成した穴部１３にはケーシングパイプや管ロッド５が挿入可能となると共に、地盤に掘削した孔の上端の周囲にリング状のチューブ構造シール材１４を介して密封状態にて接続する。
【００２５】
このチューブ構造シール材１４は、ゴム材よりなる中空状の円筒管であって、内部に空気を充填することにより、地盤表面における数ｍｍの凹凸から数ｃｍの凹凸まで幅広い範囲の凹凸に対応することができ、これにより、排泥受槽２の底板１２と地盤表面とを隙間なく密着させることにより、ここでの排泥の漏れ出しを確実に防ぐようにしている。特に、空港における滑走路や誘導路などにあっては、その地盤表面に数ｃｍの凹凸が多数存在するものの、このチューブ構造シール材１４によって、排泥受槽２の底板１２と地盤表面とを確実に密着させることができ、排泥の漏れ出しをなくすことができる。
【００２６】
また、この排泥受槽２にはその略中間に仕切り板１５を設けて、集泥室１６と貯蔵室１７とに区別している。なお、仕切り板１５の上部には流入口１８を形成して、集泥室１６から貯蔵室１７へと流入口１８を介して孔より噴出した排泥が流れ込むようになっている。
【００２７】
そして、この排泥受槽２の上部には蓋体２１を備えており、この蓋体２１は二枚一組で、この二枚の蓋体２１によって排泥受槽２における集泥室１６の上部を塞ぐようにして、これにより、孔より噴出する排泥が周囲に飛散しないようにしている。また、この二枚のうちの一枚の蓋体２１には管ロッド５などが挿入可能な穴部２２を形成しており、この穴部２２にはロッド用特殊蓋２３を装着している。
【００２８】
このロッド用特殊蓋２３は、図７に示すように、排泥受槽２の上部に備える蓋体２１の下方に配置するゴム材よりなる柔軟性のあるプレート３１と、蓋体２１の上方に配置する二枚のゴム材よりなる柔軟性のあるプレート３２，３３、その上方に配置する鋼製押え蓋３４とを合わせた多層構造にしている。また、蓋体２１の上方に配置する二枚のプレート３２，３３及び鋼製押え蓋３４についてはボルトにて蓋体２１に固定している。そして、蓋体２１の上方に配置する二枚のプレート３２，３３にあっては、その中央に管ロッド５を挿入するための穴部３２ａ，３３ａを形成しつつ、この穴部３２ａ，３３ａから放射状に等間隔となる８本の切り込み３２ｂ，３３ｂを入れて、この放射状に入れた多数の切り込み３２ｂ，３３ｂが二枚のプレート３２，３３において切り込み位置が重ならないように、具体的には、プレート３２の切り込み３２ｂとプレート３３の切り込み３２ｂとが、互いの切り込み３２ｂ，３３ｂの間に位置するようにしている。また、鋼製押え蓋３４にあっては、その中央に大きな穴部３５ａを形成した蓋本体３５と、この蓋本体３５に設けたガイド板３５ｂに沿って横に移動する一対のスライド蓋３６とからなり、スライド蓋３６の先端には半円状の凹部３６ａを形成している。そして、所望時、蓋本体３５に一対のスライド蓋３６を横より挿入して取付けることにより、その下方に位置する二枚のプレート３２，３３を上方より強固に支持するようにしている。なお、二枚のプレート３２，３３に入れる切り込み３２ｂ，３３ｂについては、８本に限定させるものではなく、６本、あるいは１０本や１２本などの複数本にしても良い。また、蓋体２１の上方に配置するプレート３２，３３についても、二枚に限定されるものではなく、二枚以上の複数枚にしても良い。
【００２９】
このような構造となるロッド用特殊蓋２３にあっては、そこに挿入する管ロッド５と最適な状態での密着が可能となっている。これは、ロッド用特殊蓋２３における二枚の柔軟性のあるプレート３２，３３に多数の切り込み３２ａ，３３ａを入れることにより、挿入した管ロッド５の回転が邪魔されることなくスムーズな回転を可能にすると共に、管ロッド５との隙間をなくして、ここからの排泥の漏れ出しを防ぐこともできる。しかも、二枚の柔軟性のあるプレート３２，３３において放射状に入れる多数の切り込み３２ｂ，３３ｂの切り込み位置が重ならないようにしたことにより、排泥の漏れ出しを完全に防ぐことができ、特に、地盤の孔から噴出する排泥はエアリフト作用により管ロッド５の外周に沿って勢いよく噴出するようになるが、この噴出する排泥を二枚の柔軟性のあるプレート３２，３３を含むロッド用特殊蓋２３によって確実に抑え込むことができ、排泥の漏れ出しをなくすことができる。
【００３０】
このような排泥回収装置の排泥受槽２にあっては、その上部に備えた蓋体２１の縁を押し付け用鋼材２４を介して高圧噴射系地盤改良施工機械１の架台４における台座７によって上方より押さえ付けられ、要するに、高圧噴射系地盤改良施工機械１にて排泥受槽２を上方より押さえ付けるようにしており、これにより、排泥受槽２を地盤表面に一切動くことのない固定状態で設置することができる。しかも、排泥受槽２を高圧噴射系地盤改良施工機械１にて上方より押さえ付けることで、排泥受槽２の底板１１と地盤における孔の周囲との間に介在させたリング状のチューブ構造シール材１４が地盤表面における凹凸に対応し変形して排泥受槽２の底板１１と地盤表面とを密着させることができ、これにより、排泥受槽２の底板１１に形成した穴部１３と地盤に掘削した孔の上端とを密封状態にて接続することにより、噴出する排泥がここから漏れ出すのをなくすことができる。
【００３１】
次に、既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良及び高圧噴射系地盤改良における排泥回収方法について述べる。まず、高圧噴射系地盤改良にあっては、クロスジェット式高圧噴射系地盤改良であるが、これに限定されるものではなく、ジェットグラウト式高圧噴射系地盤改良などの他の高圧噴射系地盤改良でも良い。また、既設構造物としては空港における滑走路や誘導路であり、その具体的な施工場所としては滑走路や誘導路に存在するマンホールであるが、これらの場所に限定されるものではない。
【００３２】
施工場所の空港における滑走路や誘導路の地盤表面に高圧噴射系地盤改良施工機械１と排泥回収装置の排泥受槽２とを設置する。これは、まず、マンホールの孔に合わせて排泥受槽２を地盤表面に据え置く。このとき、マンホールの孔と排泥受槽２の底板１１に形成した穴部１３との位置を合わせ、そして、この排泥受槽２の穴部１３はマンホールの孔の上端に、リング状のチューブ構造シール材１４によって密封状態にて接続させる。なお、このようにリング状のチューブ構造シール材１４によって密封状態にて接続させることで、ここから排泥が漏れ出すのを防止する。
【００３３】
そして、マンホールの底に穴を開けて、ここに円筒状のスタンドパイプ２５を埋め込む。
【００３４】
一方、マンホールの孔の上部には高圧噴射系地盤改良施工機械１の機械本体２を据え付ける。これは、まず、高圧噴射系地盤改良施工機械１の架台４を据え付けるが、このとき、高圧噴射系地盤改良施工機械１の架台４における台座７が下部に位置する排泥回収装置の排泥受槽２の蓋体２１を押し付け用鋼材２４を介して上方より押さえ付ける。そして、据え付けた架台４における台座７の上に機械本体３を据え付ける。
【００３５】
このようにして、機械本体３と架台４からなる高圧噴射系地盤改良施工機械１と排泥回収装置の排泥受槽２とを施工場所の空港における滑走路や誘導路の地盤表面に設置する。
【００３６】
地盤表面に高圧噴射系地盤改良施工機械１及び排泥回収装置の排泥受槽２を設置した後、高圧噴射系地盤改良施工機械１における機械本体３にケーシングパイプを取り付けて、このケーシングパイプによって地盤に所定の深さの孔をせん孔する。
【００３７】
そして、地盤中に挿入されているケーシングパイプ内に三重管構造の管ロッド５を所定深度まで挿入して、挿入した後、ケーシングパイプを引き抜く。次に、排泥受槽２の上部に管ロッド５を貫通させたロッド用特殊蓋２３を取り付けて、排泥受槽２の上部を蓋体２１及びロッド用特殊蓋２３により塞ぐ。
【００３８】
そして、高圧噴射系地盤改良施工機械１の機械本体３によって管ロッド５を回転させつつ管ロッド５を徐々に上方に引き抜きながら交差する２本の高圧ジェット水を噴射して、この交差する２本の高圧ジェット水により地盤を破壊するように切削して行くことで、所望の大きさでの切削を行う。なお、この地盤の切削を行う高圧ジェット水は約４００ｋｇ／ｃｍ２という非常に高い圧である。
【００３９】
また、この高圧ジェット水による地盤の切削と同時に、管ロッド５の先端からセメントミルクなどの硬化材を噴射して、切削された場所に硬化材を充填することにより地盤中に円柱状の固結体を造成する。
【００４０】
このとき、切削した地盤がスラリー状の排泥となって孔より噴出するようになるが、この噴出する排泥は空港における滑走路や誘導路の地盤表面に設置した排泥回収装置の排泥受槽２内に取り込むようになっており、排泥受槽２と蓋体２１及びロッド用特殊蓋２３によって、孔より噴出した排泥が周囲に飛散しないようにしている。このように、孔より噴出する排泥を周囲に漏れることなく排泥回収装置の排泥受槽内に取り込むことで、排泥を回収するようにしている。
【００４１】
また、排泥受槽２内に取り込んだ排泥はバキュームホースにてタンクまで運ぶようにして、タンクに溜まった排泥を排泥回収車にて運び出すようにする。なお、排泥受槽２内の排泥を排泥回収車にて直接運び出すようにしても良い。
【００４２】
そして、管ロッド５を引き抜いた後、先端の噴射用ノズルを交換して、再度、管ロッド５を挿入し、この管ロッド５の先端から硬化を促進する短期硬化作用を有する特殊剤を噴射して、地盤中に造成した固結体を短時間で硬化させるようにする。
【００４３】
そして、管ロッド５を引き抜いた後、高圧噴射系地盤改良施工機械１の機械本体３と架台４をそれぞれ撤去し、排泥受槽２も撤去する。その後、掘削した孔の上部を埋めて、一連の作業が完了する。
【００４４】
このようにして、地盤中に所望の大きさの円柱状の固結体を造成して、地盤を強固なものにすることで、既設構造物直下やその周囲の地盤における液状化現象を防止するための高圧噴射系地盤改良を行って、地盤の液状化を防止して既設構造物に大きな損傷を及ぼすという問題をなくすようにする。
【００４５】
なお、これら一連の地盤改良は、およそ２時間にて行うことができ、しかも、地盤中に造成した固結体も短時間で硬化させることができることで、およそ３，４時間にて空港における滑走路や誘導路である既設構造物を利用することが可能となる。これにより、空港における滑走路や誘導路などの既設構造物直下やその周囲の地盤改良では、深夜から早朝にかけての決められた時間内で作業を確実に完了させることができ、空港における飛行機の発着を止めてしまうといった極めて重大な事態を招くのをなくすことができる。
【００４６】
また、孔より噴出する排泥の量については、排泥受槽２において計測することができる。これは、排泥受槽２に仕切り板１５を設けることで、排泥受槽２において集泥室１６と貯蔵室１７とに区別して、空となった貯蔵室１７内に集泥室１６から仕切り板１５の上部の流入口１８を介して流れ込む排泥の量を計測、具体的には貯蔵室１６内において所定量まで達する時間を計測することで、噴出する排泥の量を計測することができるものである。このように孔より噴出する排泥の量を計測したり、あるいは排泥に混入するゴミや木屑などの状況を観察することにより、地盤の状態を含む作業状況を容易に把握できるようにして、作業状況に応じて常に最適な状態での地盤改良を行うようにしている。
【符号の説明】
【００４７】
１…高圧噴射系地盤改良施工機械、２…排泥受槽、３…機械本体、４…架台、５…管ロッド、６…脚体、７…台座、１１…底板、１２…側板、１３…穴部、１４…チューブ構造シール材、１５…仕切り板、１６…集泥室、１７…貯蔵室、１８…流入口、２１…蓋体、２２…穴部、２３…ロッド用特殊蓋、２４…押し付け用鋼材、２５…スタンドパイプ、３１…プレート、３２…プレート、３２ａ…穴部、３２ｂ…切り込み、３３…プレート、３３ａ…穴部、３３ｂ…切り込み、３４…鋼製押え蓋、３５…蓋本体、３５ａ…穴部、３５ｂ…ガイド板、３６…スライド蓋、３６ａ…凹部、４０…施工機械、４１…管ロッド、４２…排泥回収管路、４３…スタンドパイプ、４４…Ｌ字型パイプ、４５…ドレーンパイプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空港における滑走路や誘導路、自動車の通る道路、あるいは貯油槽施設や港湾施設などの既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良において、地盤を切削する際、孔より噴出する排泥を周囲に漏れることなく排泥受槽内に取り込むようになる排泥回収装置を用いた高圧噴射系地盤改良における排泥回収方法及びその排泥回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空港における滑走路や誘導路などの既設構造物の直下やその周囲の地盤において、この既設構造物直下やその周囲の地盤における液状化現象を防止するための高圧噴射系地盤改良の一例であるクロスジェット式高圧噴射系地盤改良としては、高圧噴射系地盤改良施工機械４０を用いて、図８に示すように、ケーシングパイプにて掘削した孔に三重管構造の管ロッド４１を挿入し、挿入後、この管ロッド４１を回転させつつ管ロッド４１を徐々に上方に引き抜きながらその先端の上下二段となる箇所から高圧ジェット水ｗｊを交差するように噴射して、この交差する２本の高圧ジェット水ｗｊにより地盤を破壊するように切削して行く。また、この交差する２本の高圧ジェット水ｗｊにあっては交差すなわち衝突した後はその地盤破壊エネルギーが急激に減少することにより地盤の切削がなくなり、これによって所望の大きさでの切削が行われる。そして、この高圧ジェット水ｗｊによって切削された場所に、管ロッド４１の先端からセメントミルクなどの硬化材ｓを噴射して、ここに硬化材ｓを充填することにより地盤中に円柱状の固結体Ｋを造成する。このように地盤中に所望の大きさの円柱状の固結体Ｋを造成して、地盤を強固なものにすることで、既設構造物直下やその周囲の地盤における液状化現象を防止するようにしたものが知られていた。
【０００３】
また、このようなクロスジェット式高圧噴射系地盤改良としては、特開平８−４１８５９号公報にも同様のものが示されており、これも、地盤中に挿入した管ロッドから交差する２本の高圧ジェット水をｗｊ噴射して地盤を切削して行き、そこにセメントミルクなどの硬化材ｓを噴射して充填し、地盤中に円柱状の固結体Ｋを造成するものである。
【０００４】
そして、これらのクロスジェット式高圧噴射系地盤改良にあっては、交差する２本の高圧ジェット水ｗｊを噴射して地盤を切削して行くが、地盤を切削する際、切削した地盤がスラリー状の排泥ｍとなって孔より噴出していた。そこで、この噴出するスラリー状の排泥ｍが周囲に飛散しないようにするため、排泥回収管路４２を備えていた。
【０００５】
この排泥回収管路４２としては、図９に示すように、高圧噴射系地盤改良施工機械４０の下方において、孔に装着される縦向きのスタンドパイプ４３とその上部に接続するＬ字型パイプ４４とこのＬ字型パイプ４４に接続する横向きのドレーンパイプ４５とからなり、ドレーンパイプ４５は長く延びて遠方にてタンクに接続している。また、このドレーンパイプ４５内に圧縮空気を噴射させることによって、噴出する排泥をスタンドパイプ４３、Ｌ字型パイプ４４、ドレーンパイプ４５内に沿って流してタンクまで運ぶようにしている。なお、タンクに溜まった排泥は排泥回収車にて運び出すようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−４１８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
かかる従来の既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良において、地盤を切削する際、孔より噴出した排泥が排泥回収管路へと流れ込むようになっていたが、この排泥にあっては、軟らかい土質から硬い土質というように異なる土質が積層された地盤の場合、排泥の噴出量が土質により全く異なってしまい、大量の排泥がいきなり噴出することがあった。また、地盤中に埋められていたゴミや木屑などが混ざることも多々あった。このように大量の排泥の噴出や排泥内へのゴミや木屑などの混入により、排泥回収管路が詰まって、排泥回収管路における排泥の排出ができなくなるといったことが起こるおそれがあった。
【０００８】
そして、このように排泥回収管路において詰まりが生じると、孔より排泥が噴出しなくなり、孔内が密閉された状態になることで、管ロッドから高圧ジェット水を正常に噴射することができなくなり、延いては高圧ジェット水における地盤の切削ができなくなるという問題が発生する。また、排泥回収管路の詰まりによって、孔の上端では排泥が漏れ出して周囲に飛散することもあり、排泥が漏れ出すことで、特に、空港における滑走路や誘導路などの既設構造物の場合、少しの排泥の漏れ出しでも、滑走路や誘導路などが汚れて、この汚れをなかなか除去することができず、空港における飛行機の発着に支障を来すという問題が生じることもあった。
【０００９】
さらに、排泥回収管路がいったん詰まってしまうと、排泥回収管路におけるスタンドパイプやドレーンパイプなどの各部品すべてを分解してこれらを洗浄及び修復する作業が必要となり、容易に排泥回収管路において生じた詰まりを解消することができない。このため、空港における滑走路や誘導路などの既設構造物直下の地盤改良では、飛行機の発着に支障が来さないように、日中の飛行機の発着時間帯を避けて、深夜から早朝にかけての決められた時間内で作業を完了させることが絶対条件であったが、これができなくなり、空港における飛行機の発着を止めてしまうといった極めて重大な事態を招くおそれがあった。
【００１０】
本発明は、かかる従来の問題に鑑み、既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良において、決められた時間内での地盤改良を問題なく行えるようにして、既設構造物の使用に支障を来すのをなくし、さらには既設構造物の使用ができなくなるといった極めて重大な事態を招くのをなくすようにするため、孔より噴出する排泥を周囲に漏れることなく排泥受槽内に取り込むようになる排泥回収装置を用いた高圧噴射系地盤改良における排泥回収方法及びその排泥回収装置を提供することを、その課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第一の発明は、高圧噴射系地盤改良施工機械を用いて、既設構造物直下やその周囲の地盤に掘削した孔に管ロッドを挿入し、この管ロッドから高圧ジェット水を噴射して、この高圧ジェット水により地盤を切削して行くと共に、この高圧ジェット水によって切削された場所に管ロッドの先端から硬化材を噴射して、ここに硬化材を充填することにより地盤中に円柱状の固結体を造成して、既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良において、地盤に掘削した孔の上端にチューブ構造シール材によって密封するように接続する穴部を底板に形成した桶状の排泥受槽を備えると共に、この排泥受槽を高圧噴射系地盤改良施工機械の下部に配置して、高圧噴射系地盤改良施工機械にて排泥受槽を上方より押さえ付けるようにして、地盤を切削する際、孔より噴出する排泥を周囲に漏れることなく排泥受槽内に取り込むようになる排泥回収装置を用いた高圧噴射系地盤改良における排泥回収方法である。
【００１２】
第二の発明は、前述の第一の発明に記載した排泥回収装置にあっては、前記排泥受槽の上部に管ロッドが挿入可能な穴部を形成した蓋体を設けると共に、この蓋体の穴部において管ロッドとの間に隙間が生じないようにするためのロッド用特殊蓋を装着して、孔より噴出する排泥が蓋体及びロッド用特殊蓋によって周囲に飛散しないようにした高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置である。
【００１３】
第三の発明は、第二の発明において、前記ロッド用特殊蓋は、蓋体の下方に配置する柔軟性のあるプレートと、蓋体の上方に配置する複数枚の柔軟性のあるプレート及び鋼製押え蓋とを合わせた多層構造にすると共に、蓋体の上方に配置する複数枚のプレートにあっては、その中央に形成した管ロッドを挿入するための穴部から放射状に多数の切り込みを入れて、この放射状に入れる多数の切り込みが複数枚のプレートにおいて切り込み位置が重ならないようにした高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置である。
【発明の効果】
【００１４】
第一の発明によれば、地盤に掘削した孔の上に排泥回収装置の排泥受槽を備えて、この排泥受槽内に孔より噴出する排泥を取り込むようにしたことで、大量の排泥の噴出や排泥内へのゴミや木屑などの混入があっても、詰まるといったトラブルが一切なく、常に良好に排泥の排出を行うことができ、しかも、孔より噴出する排泥を排泥受槽によって簡単に観察することができ、その時の作業状況を容易に把握することができる。これらにより、既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良を極めて良好に行うことができる。
【００１５】
これは、地盤に掘削した孔より排泥の排出を良好に行えることから、孔内が密閉された状態になることがなく、管ロッドからの高圧ジェット水の噴射も正常に行うことができ、高圧ジェット水における地盤の切削を常に良好に行うことができる。また、チューブ構造シール材によって排泥受槽の底板と地盤表面とを隙間なく密着させることができ、ここから排泥が漏れ出すこともなく、その周囲が汚れるのを防止することができ、特に、空港における滑走路や誘導路などの既設構造物にあっては、少しの排泥が漏れ出しただけでも大問題となるが、このチューブ構造シール材により、少しの排泥の漏れ出しもなくすことで、空港における飛行機の発着に支障を来すといったこともなくすことができる。
【００１６】
また、孔より噴出する排泥の排出において、詰まるといったトラブルをなくすことで、たとえば、空港における滑走路や誘導路などの既設構造物直下やその周囲の高圧噴射系地盤改良にあっては、トラブルを極力なくすことにより、深夜から早朝にかけての決められた時間内で作業を確実に完了させることができ、空港における飛行機の発着を止めてしまうといった極めて重大な事態を招くのをなくすことができる。
【００１７】
さらに、高圧噴射系地盤改良施工機械にて排泥回収装置の排泥受槽を上方より押さえ付けるようにしたことで、孔より排泥が勢いよく噴出しても、排泥受槽が一切動くことがなく常に安定した状態で地盤表面に設置されることから、排泥受槽の下側での排泥の漏れ出しといったトラブルをなくすことができる。
【００１８】
また、第二の発明によれば、排泥回収装置にあって、排泥受槽の上部に蓋体を設けると共に、この蓋体にロッド用特殊蓋を装着して、孔より噴出する排泥が蓋体及びロッド用特殊蓋によって周囲に飛散しないようにしたことで、排泥受槽の上側での排泥の漏れ出しといったトラブルもなくすことができる。
【００１９】
また、第三の発明によれば、ロッド用特殊蓋を複数枚の柔軟性のあるプレートを含む多層構造にすると共に、その複数枚の柔軟性のあるプレートにおいて、多数の切り込みを入れることにより、管ロッドとの隙間をなくして排泥の漏れ出しを防ぎつつ、挿入した管ロッドの回転を邪魔しないようにすることができ、作業を極めて良好に行うことができる。
【００２０】
しかも、ロッド用特殊蓋における複数枚のプレートにおいて放射状に入れる多数の切り込み位置が重ならないようにしたことにより、ここからの排泥の漏れ出しを完全に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置と高圧噴射系地盤改良施工機械を説明する正面図である。
【図２】本発明の高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置と高圧噴射系地盤改良施工機械を説明する側面図である。
【図３】図１におけるＡ部の詳細図である。
【図４】本発明の高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置の排泥受槽を説明する側面図である。
【図５】本発明の高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置の排泥受槽を説明する平面図である。
【図６】本発明の高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置の排泥受槽の仕切り板を説明する正面図である。
【図７】本発明の高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置の排泥受槽のロッド用特殊蓋を説明する分解斜視図である。
【図８】従来のクロスジェット式高圧噴射系地盤改良を説明する概略図である。
【図９】従来の高圧噴射系地盤改良施工機械及び排泥回収管路を説明する正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明による高圧噴射系地盤改良における排泥回収方法及びその排泥回収装置の一実施形態について説明する。
既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良に用いる高圧噴射系地盤改良施工機械１及び排泥回収装置の排泥受槽について述べると、図１乃至図３に示すように、高圧噴射系地盤改良施工機械１にあっては、機械本体３と架台４とから構成し、この機械本体３は各種の動力源を備えていると共に、回転装置や推進装置なども備えており、機械本体３によってケーシングパイプや三重管構造の管ロッド５を地盤に挿入するようにしている。
【００２３】
また、架台４は機械本体３の下部に備えて、上部に機械本体３を載置するものであり、４本乃至複数本の脚体６と板体状の台座７とからなっている。
【００２４】
そして、排泥回収装置の排泥受槽にあっては、図１乃至図３と共に図４乃至図６に示すように、高圧噴射系地盤改良施工機械１における架台４の台座７の下部に備えるもので、この排泥受槽２は底板１１と周囲の側板１２とから長方形の桶状としたものであって、底板１２には穴部１３を形成している。また、この底板１２に形成した穴部１３にはケーシングパイプや管ロッド５が挿入可能となると共に、地盤に掘削した孔の上端の周囲にリング状のチューブ構造シール材１４を介して密封状態にて接続する。
【００２５】
このチューブ構造シール材１４は、ゴム材よりなる中空状の円筒管であって、内部に空気を充填することにより、地盤表面における数ｍｍの凹凸から数ｃｍの凹凸まで幅広い範囲の凹凸に対応することができ、これにより、排泥受槽２の底板１２と地盤表面とを隙間なく密着させることにより、ここでの排泥の漏れ出しを確実に防ぐようにしている。特に、空港における滑走路や誘導路などにあっては、その地盤表面に数ｃｍの凹凸が多数存在するものの、このチューブ構造シール材１４によって、排泥受槽２の底板１２と地盤表面とを確実に密着させることができ、排泥の漏れ出しをなくすことができる。
【００２６】
また、この排泥受槽２にはその略中間に仕切り板１５を設けて、集泥室１６と貯蔵室１７とに区別している。なお、仕切り板１５の上部には流入口１８を形成して、集泥室１６から貯蔵室１７へと流入口１８を介して孔より噴出した排泥が流れ込むようになっている。
【００２７】
そして、この排泥受槽２の上部には蓋体２１を備えており、この蓋体２１は二枚一組で、この二枚の蓋体２１によって排泥受槽２における集泥室１６の上部を塞ぐようにして、これにより、孔より噴出する排泥が周囲に飛散しないようにしている。また、この二枚のうちの一枚の蓋体２１には管ロッド５などが挿入可能な穴部２２を形成しており、この穴部２２にはロッド用特殊蓋２３を装着している。
【００２８】
このロッド用特殊蓋２３は、図７に示すように、排泥受槽２の上部に備える蓋体２１の下方に配置するゴム材よりなる柔軟性のあるプレート３１と、蓋体２１の上方に配置する二枚のゴム材よりなる柔軟性のあるプレート３２，３３、その上方に配置する鋼製押え蓋３４とを合わせた多層構造にしている。また、蓋体２１の上方に配置する二枚のプレート３２，３３及び鋼製押え蓋３４についてはボルトにて蓋体２１に固定している。そして、蓋体２１の上方に配置する二枚のプレート３２，３３にあっては、その中央に管ロッド５を挿入するための穴部３２ａ，３３ａを形成しつつ、この穴部３２ａ，３３ａから放射状に等間隔となる８本の切り込み３２ｂ，３３ｂを入れて、この放射状に入れた多数の切り込み３２ｂ，３３ｂが二枚のプレート３２，３３において切り込み位置が重ならないように、具体的には、プレート３２の切り込み３２ｂとプレート３３の切り込み３２ｂとが、互いの切り込み３２ｂ，３３ｂの間に位置するようにしている。また、鋼製押え蓋３４にあっては、その中央に大きな穴部３５ａを形成した蓋本体３５と、この蓋本体３５に設けたガイド板３５ｂに沿って横に移動する一対のスライド蓋３６とからなり、スライド蓋３６の先端には半円状の凹部３６ａを形成している。そして、所望時、蓋本体３５に一対のスライド蓋３６を横より挿入して取付けることにより、その下方に位置する二枚のプレート３２，３３を上方より強固に支持するようにしている。なお、二枚のプレート３２，３３に入れる切り込み３２ｂ，３３ｂについては、８本に限定させるものではなく、６本、あるいは１０本や１２本などの複数本にしても良い。また、蓋体２１の上方に配置するプレート３２，３３についても、二枚に限定されるものではなく、二枚以上の複数枚にしても良い。
【００２９】
このような構造となるロッド用特殊蓋２３にあっては、そこに挿入する管ロッド５と最適な状態での密着が可能となっている。これは、ロッド用特殊蓋２３における二枚の柔軟性のあるプレート３２，３３に多数の切り込み３２ａ，３３ａを入れることにより、挿入した管ロッド５の回転が邪魔されることなくスムーズな回転を可能にすると共に、管ロッド５との隙間をなくして、ここからの排泥の漏れ出しを防ぐこともできる。しかも、二枚の柔軟性のあるプレート３２，３３において放射状に入れる多数の切り込み３２ｂ，３３ｂの切り込み位置が重ならないようにしたことにより、排泥の漏れ出しを完全に防ぐことができ、特に、地盤の孔から噴出する排泥はエアリフト作用により管ロッド５の外周に沿って勢いよく噴出するようになるが、この噴出する排泥を二枚の柔軟性のあるプレート３２，３３を含むロッド用特殊蓋２３によって確実に抑え込むことができ、排泥の漏れ出しをなくすことができる。
【００３０】
このような排泥回収装置の排泥受槽２にあっては、その上部に備えた蓋体２１の縁を押し付け用鋼材２４を介して高圧噴射系地盤改良施工機械１の架台４における台座７によって上方より押さえ付けられ、要するに、高圧噴射系地盤改良施工機械１にて排泥受槽２を上方より押さえ付けるようにしており、これにより、排泥受槽２を地盤表面に一切動くことのない固定状態で設置することができる。しかも、排泥受槽２を高圧噴射系地盤改良施工機械１にて上方より押さえ付けることで、排泥受槽２の底板１１と地盤における孔の周囲との間に介在させたリング状のチューブ構造シール材１４が地盤表面における凹凸に対応し変形して排泥受槽２の底板１１と地盤表面とを密着させることができ、これにより、排泥受槽２の底板１１に形成した穴部１３と地盤に掘削した孔の上端とを密封状態にて接続することにより、噴出する排泥がここから漏れ出すのをなくすことができる。
【００３１】
次に、既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良及び高圧噴射系地盤改良における排泥回収方法について述べる。まず、高圧噴射系地盤改良にあっては、クロスジェット式高圧噴射系地盤改良であるが、これに限定されるものではなく、ジェットグラウト式高圧噴射系地盤改良などの他の高圧噴射系地盤改良でも良い。また、既設構造物としては空港における滑走路や誘導路であり、その具体的な施工場所としては滑走路や誘導路に存在するマンホールであるが、これらの場所に限定されるものではない。
【００３２】
施工場所の空港における滑走路や誘導路の地盤表面に高圧噴射系地盤改良施工機械１と排泥回収装置の排泥受槽２とを設置する。これは、まず、マンホールの孔に合わせて排泥受槽２を地盤表面に据え置く。このとき、マンホールの孔と排泥受槽２の底板１１に形成した穴部１３との位置を合わせ、そして、この排泥受槽２の穴部１３はマンホールの孔の上端に、リング状のチューブ構造シール材１４によって密封状態にて接続させる。なお、このようにリング状のチューブ構造シール材１４によって密封状態にて接続させることで、ここから排泥が漏れ出すのを防止する。
【００３３】
そして、マンホールの底に穴を開けて、ここに円筒状のスタンドパイプ２５を埋め込む。
【００３４】
一方、マンホールの孔の上部には高圧噴射系地盤改良施工機械１の機械本体２を据え付ける。これは、まず、高圧噴射系地盤改良施工機械１の架台４を据え付けるが、このとき、高圧噴射系地盤改良施工機械１の架台４における台座７が下部に位置する排泥回収装置の排泥受槽２の蓋体２１を押し付け用鋼材２４を介して上方より押さえ付ける。そして、据え付けた架台４における台座７の上に機械本体３を据え付ける。
【００３５】
このようにして、機械本体３と架台４からなる高圧噴射系地盤改良施工機械１と排泥回収装置の排泥受槽２とを施工場所の空港における滑走路や誘導路の地盤表面に設置する。
【００３６】
地盤表面に高圧噴射系地盤改良施工機械１及び排泥回収装置の排泥受槽２を設置した後、高圧噴射系地盤改良施工機械１における機械本体３にケーシングパイプを取り付けて、このケーシングパイプによって地盤に所定の深さの孔をせん孔する。
【００３７】
そして、地盤中に挿入されているケーシングパイプ内に三重管構造の管ロッド５を所定深度まで挿入して、挿入した後、ケーシングパイプを引き抜く。次に、排泥受槽２の上部に管ロッド５を貫通させたロッド用特殊蓋２３を取り付けて、排泥受槽２の上部を蓋体２１及びロッド用特殊蓋２３により塞ぐ。
【００３８】
そして、高圧噴射系地盤改良施工機械１の機械本体３によって管ロッド５を回転させつつ管ロッド５を徐々に上方に引き抜きながら交差する２本の高圧ジェット水を噴射して、この交差する２本の高圧ジェット水により地盤を破壊するように切削して行くことで、所望の大きさでの切削を行う。なお、この地盤の切削を行う高圧ジェット水は約４００ｋｇ／ｃｍ２という非常に高い圧である。
【００３９】
また、この高圧ジェット水による地盤の切削と同時に、管ロッド５の先端からセメントミルクなどの硬化材を噴射して、切削された場所に硬化材を充填することにより地盤中に円柱状の固結体を造成する。
【００４０】
このとき、切削した地盤がスラリー状の排泥となって孔より噴出するようになるが、この噴出する排泥は空港における滑走路や誘導路の地盤表面に設置した排泥回収装置の排泥受槽２内に取り込むようになっており、排泥受槽２と蓋体２１及びロッド用特殊蓋２３によって、孔より噴出した排泥が周囲に飛散しないようにしている。このように、孔より噴出する排泥を周囲に漏れることなく排泥回収装置の排泥受槽内に取り込むことで、排泥を回収するようにしている。
【００４１】
また、排泥受槽２内に取り込んだ排泥はバキュームホースにてタンクまで運ぶようにして、タンクに溜まった排泥を排泥回収車にて運び出すようにする。なお、排泥受槽２内の排泥を排泥回収車にて直接運び出すようにしても良い。
【００４２】
そして、管ロッド５を引き抜いた後、先端の噴射用ノズルを交換して、再度、管ロッド５を挿入し、この管ロッド５の先端から硬化を促進する短期硬化作用を有する特殊剤を噴射して、地盤中に造成した固結体を短時間で硬化させるようにする。
【００４３】
そして、管ロッド５を引き抜いた後、高圧噴射系地盤改良施工機械１の機械本体３と架台４をそれぞれ撤去し、排泥受槽２も撤去する。その後、掘削した孔の上部を埋めて、一連の作業が完了する。
【００４４】
このようにして、地盤中に所望の大きさの円柱状の固結体を造成して、地盤を強固なものにすることで、既設構造物直下やその周囲の地盤における液状化現象を防止するための高圧噴射系地盤改良を行って、地盤の液状化を防止して既設構造物に大きな損傷を及ぼすという問題をなくすようにする。
【００４５】
なお、これら一連の地盤改良は、およそ２時間にて行うことができ、しかも、地盤中に造成した固結体も短時間で硬化させることができることで、およそ３，４時間にて空港における滑走路や誘導路である既設構造物を利用することが可能となる。これにより、空港における滑走路や誘導路などの既設構造物直下やその周囲の地盤改良では、深夜から早朝にかけての決められた時間内で作業を確実に完了させることができ、空港における飛行機の発着を止めてしまうといった極めて重大な事態を招くのをなくすことができる。
【００４６】
また、孔より噴出する排泥の量については、排泥受槽２において計測することができる。これは、排泥受槽２に仕切り板１５を設けることで、排泥受槽２において集泥室１６と貯蔵室１７とに区別して、空となった貯蔵室１７内に集泥室１６から仕切り板１５の上部の流入口１８を介して流れ込む排泥の量を計測、具体的には貯蔵室１６内において所定量まで達する時間を計測することで、噴出する排泥の量を計測することができるものである。このように孔より噴出する排泥の量を計測したり、あるいは排泥に混入するゴミや木屑などの状況を観察することにより、地盤の状態を含む作業状況を容易に把握できるようにして、作業状況に応じて常に最適な状態での地盤改良を行うようにしている。
【符号の説明】
【００４７】
１…高圧噴射系地盤改良施工機械、２…排泥受槽、３…機械本体、４…架台、５…管ロッド、６…脚体、７…台座、１１…底板、１２…側板、１３…穴部、１４…チューブ構造シール材、１５…仕切り板、１６…集泥室、１７…貯蔵室、１８…流入口、２１…蓋体、２２…穴部、２３…ロッド用特殊蓋、２４…押し付け用鋼材、２５…スタンドパイプ、３１…プレート、３２…プレート、３２ａ…穴部、３２ｂ…切り込み、３３…プレート、３３ａ…穴部、３３ｂ…切り込み、３４…鋼製押え蓋、３５…蓋本体、３５ａ…穴部、３５ｂ…ガイド板、３６…スライド蓋、３６ａ…凹部、４０…施工機械、４１…管ロッド、４２…排泥回収管路、４３…スタンドパイプ、４４…Ｌ字型パイプ、４５…ドレーンパイプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧噴射系地盤改良施工機械を用いて、既設構造物直下やその周囲の地盤に掘削した孔に管ロッドを挿入し、この管ロッドから高圧ジェット水を噴射して、この高圧ジェット水により地盤を切削して行くと共に、この高圧ジェット水によって切削された場所に管ロッドの先端から硬化材を噴射して、ここに硬化材を充填することにより地盤中に円柱状の固結体を造成して、既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良において、
地盤に掘削した孔の上端にチューブ構造シール材によって密封するように接続する穴部を底板に形成した桶状の排泥受槽を備えると共に、この排泥受槽を高圧噴射系地盤改良施工機械の下部に配置して、高圧噴射系地盤改良施工機械にて排泥受槽を上方より押さえ付けるようにして、地盤を切削する際、孔より噴出する排泥を周囲に漏れることなく排泥受槽内に取り込むようになる排泥回収装置を用いたことを特徴とする高圧噴射系地盤改良における排泥回収方法。
【請求項２】
前述の請求項１に記載した排泥回収装置にあっては、前記排泥受槽の上部に管ロッドが挿入可能な穴部を形成した蓋体を設けると共に、この蓋体の穴部において管ロッドとの間に隙間が生じないようにするためのロッド用特殊蓋を装着して、孔より噴出する排泥が蓋体及びロッド用特殊蓋によって周囲に飛散しないようにしたことを特徴とする高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置。
【請求項３】
前記ロッド用特殊蓋は、蓋体の下方に配置する柔軟性のあるプレートと、蓋体の上方に配置する複数枚の柔軟性のあるプレート及び鋼製押え蓋とを合わせた多層構造にすると共に、蓋体の上方に配置する複数枚のプレートにあっては、その中央に形成した管ロッドを挿入するための穴部から放射状に多数の切り込みを入れて、この放射状に入れる多数の切り込みが複数枚のプレートにおいて切り込み位置が重ならないようにしたことを特徴とする請求項２記載の高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置。
【請求項１】
高圧噴射系地盤改良施工機械を用いて、既設構造物直下やその周囲の地盤に掘削した孔に管ロッドを挿入し、この管ロッドから高圧ジェット水を噴射して、この高圧ジェット水により地盤を切削して行くと共に、この高圧ジェット水によって切削された場所に管ロッドの先端から硬化材を噴射して、ここに硬化材を充填することにより地盤中に円柱状の固結体を造成して、既設構造物直下やその周囲の地盤における高圧噴射系地盤改良において、
地盤に掘削した孔の上端にチューブ構造シール材によって密封するように接続する穴部を底板に形成した桶状の排泥受槽を備えると共に、この排泥受槽を高圧噴射系地盤改良施工機械の下部に配置して、高圧噴射系地盤改良施工機械にて排泥受槽を上方より押さえ付けるようにして、地盤を切削する際、孔より噴出する排泥を周囲に漏れることなく排泥受槽内に取り込むようになる排泥回収装置を用いたことを特徴とする高圧噴射系地盤改良における排泥回収方法。
【請求項２】
前述の請求項１に記載した排泥回収装置にあっては、前記排泥受槽の上部に管ロッドが挿入可能な穴部を形成した蓋体を設けると共に、この蓋体の穴部において管ロッドとの間に隙間が生じないようにするためのロッド用特殊蓋を装着して、孔より噴出する排泥が蓋体及びロッド用特殊蓋によって周囲に飛散しないようにしたことを特徴とする高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置。
【請求項３】
前記ロッド用特殊蓋は、蓋体の下方に配置する柔軟性のあるプレートと、蓋体の上方に配置する複数枚の柔軟性のあるプレート及び鋼製押え蓋とを合わせた多層構造にすると共に、蓋体の上方に配置する複数枚のプレートにあっては、その中央に形成した管ロッドを挿入するための穴部から放射状に多数の切り込みを入れて、この放射状に入れる多数の切り込みが複数枚のプレートにおいて切り込み位置が重ならないようにしたことを特徴とする請求項２記載の高圧噴射系地盤改良における排泥回収装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２２９７２９（Ｐ２０１０−２２９７２９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７８８６３（Ｐ２００９−７８８６３）
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【特許番号】特許第４４１１６４３号（Ｐ４４１１６４３）
【特許公報発行日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（０００２３６６１０）株式会社不動テトラ (136)
【出願人】（３０６０３４６６４）三和地下工事株式会社 (4)
【出願人】（５０９０８８３１０）株式会社大喜工業 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【特許番号】特許第４４１１６４３号（Ｐ４４１１６４３）
【特許公報発行日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（０００２３６６１０）株式会社不動テトラ (136)
【出願人】（３０６０３４６６４）三和地下工事株式会社 (4)
【出願人】（５０９０８８３１０）株式会社大喜工業 (1)
【Ｆターム（参考）】
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