特開 2015-81408 土壌改良体造成工法および土壌改良体造成工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-81408(P2015-81408A)

(43)【公開日】2015年4月27日

(54)【発明の名称】土壌改良体造成工法および土壌改良体造成工具

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/12 20060101AFI20150331BHJP

   E21B 10/44 20060101ALN20150331BHJP

【ＦＩ】

   E02D3/12 102

   E21B10/44

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-217971(P2013-217971)

(22)【出願日】2013年10月21日

(71)【出願人】

【識別番号】504092563

【氏名又は名称】山下 大地

(74)【代理人】

【識別番号】100119367

【弁理士】

【氏名又は名称】松島 理

(74)【代理人】

【識別番号】100142217

【弁理士】

【氏名又は名称】小笠原 宜紀

(72)【発明者】

【氏名】山下 大地

【テーマコード（参考）】

2D040

2D129

【Ｆターム（参考）】

2D040AB05

2D040BA02

2D040BA06

2D040BC01

2D040BD05

2D040CA01

2D040CB03

2D040DA03

2D040DA11

2D040DA13

2D040EA11

2D040EA21

2D129AA00

2D129AB16

2D129AB21

2D129BA02

2D129DC01

2D129DC13

2D129EC23

2D129FA05

2D129FA06

2D129GA07

2D129GA27

2D129HB20

(57)【要約】      （修正有）

【課題】大きな地中杭が形成でき、低い費用で実施できる土壌改良体造成工法を提供する。
【解決手段】先導管２と、軸体４と、軸体４の周囲に設けられたらせん状羽根５と、軸体４の長さ方向に沿って軸体４の内部に設けられた土壌改良材注入管と、土壌改良材注入管に垂直な横管と、横管の先端に設けられた土壌改良材吐出ノズル７とを有し、軸体４でらせん状羽根５が取り付けられる部分は軸方向に沿って中央部が太く両端部が細くなった土壌改良体造成工具１を使用し、らせん状羽根５が下降する方向に軸体４を回転させるとともに先導管２から空気を吐出しながら土壌改良体造成工具１を地中に下降させ、土壌改良体造成工具１が所定の深さに達したら軸体４を逆方向に回転させ、土壌改良体造成工具１を引き上げながら地上に排泥が排出される量の土壌改良材を地中に土壌改良材を吐出し、地中に土壌改良体を造成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

先導管と、軸体と、当該軸体の周囲に設けられたらせん状羽根と、軸体の長さ方向に沿って軸体の内部に設けられた土壌改良材注入管と、土壌改良材注入管に垂直な横管と、横管の先端に設けられた土壌改良材吐出ノズルとを有し、前記軸体でらせん状羽根が取り付けられる部分は軸方向に沿って中央部が太く両端部が細くなるように構成された土壌改良体造成工具を使用し、
らせん状羽根が下降する方向に軸体を回転させるとともに先導管から空気を吐出しながら土壌改良体造成工具を地中に下降させ、
土壌改良体造成工具が所定の深さに達したら軸体を逆方向に回転させ、土壌改良体造成工具を引き上げながら地上に排泥が排出される量の土壌改良材を土壌改良材注入管に供給して土壌改良材吐出ノズルより地中に土壌改良材を吐出し、地中に土壌改良体を造成する土壌改良体造成工法。

【請求項2】

土壌改良材として１ｍ³当たりに７００ｋｇ以上８００ｋｇ以下のセメントを含むセメントミルクを使用し、土壌改良体造成工具を１ｍ引き上げる間に１０００リットル以上の土壌改良材を注入する請求項１に記載の土壌改良体造成工法。

【請求項3】

土壌改良材注入管の下端に設けられた複数の縦管と、縦管に垂直な横管と、縦管と横管の間に設けられた曲線状管と、縦管の上端部に設けられたテーパ部とを有する土壌改良体造成工具を使用し、土壌改良体造成工具を１ｍ引き上げる間に２０００リットル以上２４００リットル以下の土壌改良材を注入する請求項２に記載の土壌改良体造成工法。

【請求項4】

軸体と、当該軸体の周囲に設けられたらせん状羽根と、軸体の長さ方向に沿って軸体の内部に設けられた土壌改良材注入管と、土壌改良材注入管の下端に設けられた複数の縦管と、縦管に垂直な横管と、縦管と横管の間に設けられた曲線状管と、縦管の上端部に設けられたテーパ部と、横管の先端に設けられた土壌改良材吐出ノズルとを有し、前記軸体でらせん状羽根が取り付けられる部分は軸方向に沿って中央部が太く両端部が細くなるように構成された土壌改良体造成工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、地中に土壌改良材を注入して地中杭を造成し、地盤を強化するための工法およびそれに用いる工具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

軟弱地盤に地中杭を造成して強化する改良工法として、超高圧噴射による撹拌工法と大型クローラー杭打機によるオーガー撹拌工法及びビット撹拌工法が主体であった。

【0003】

さらに特許文献１や特許文献２には、先導管と、軸体と、軸体の周囲に設けられたらせん状羽根と、軸体の長さ方向に沿って軸体の内部に設けられた土壌改良材注入管と、土壌改良材注入管に垂直な横管と、横管の先端に設けられた土壌改良材吐出ノズルとを有する土壌改良体造成工具を使用し、らせん状羽根が下降する方向に軸体を回転させるとともに先導管から空気を吐出しながら土壌改良体造成工具を地中に下降させ、土壌改良体造成工具が所定の深さに達したら軸体を逆方向に回転させ、土壌改良体造成工具を引き上げながら地中に土壌改良材を吐出し、地中に土壌改良体を造成する土壌改良体造成工法が記載されている。特許文献１や特許文献２の土壌改良体造成工法では、セメント濃度が高い注入材を使用しており、しかも注入量を所定量以下に設定することにより、排泥を出すことなく地盤改良が行える。したがって、排泥の処理のための費用がかからなくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−９０１８９号

【特許文献2】特開２００７−２０５１４４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の大型クローラー杭打機によるオーガー撹拌工法においては、施工機械が大型であり、施工できる場所が限定されるという問題と、施工のため大型プラントの運搬、設置を必要とするため、広い場所を構えなければならず、その費用も高額であるという問題がある。

【0006】

超高圧噴射撹拌工法では比較的コンパクトな機械による工事が可能であるが、一回の施行で造成できる地中杭の大きさに限界があり、一定の範囲を地盤改良するためには、多数の地中杭しなければならず、施工時間が長い上に費用がかかる。また、多量の排泥（排出スライム）が発生する。

【0007】

一方、特許文献１や特許文献２の土壌改良体造成工法は、簡易な構成で小型の装置により実施できる。しかも、注入量を所定量以下に設定することにより、排泥を出すことなく地盤改良が行え、排泥の処理のための費用がかからなくなる。そして、造成された地中杭は十分な強度を有する。しかし、特許文献１や特許文献２の土壌改良体造成工法も一回の掘削によって造成できる地中杭の多きさに限界があり、超高圧噴射撹拌工法による地中杭と同程度である。

【0008】

この発明は、大きな地中杭が形成でき、低い費用で実施できる土壌改良体造成工法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述の課題を解決するため、この発明の土壌改良体造成工法は、先導管と、軸体と、当該軸体の周囲に設けられたらせん状羽根と、軸体の長さ方向に沿って軸体の内部に設けられた土壌改良材注入管と、土壌改良材注入管に垂直な横管と、横管の先端に設けられた土壌改良材吐出ノズルとを有し、前記軸体でらせん状羽根が取り付けられる部分は軸方向に沿って中央部が太く両端部が細くなるように構成された土壌改良体造成工具を使用し、
らせん状羽根が下降する方向に軸体を回転させるとともに先導管から空気を吐出しながら土壌改良体造成工具を地中に下降させ、
土壌改良体造成工具が所定の深さに達したら軸体を逆方向に回転させ、土壌改良体造成工具を引き上げながら地上に排泥が排出される量の土壌改良材を土壌改良材注入管に供給して土壌改良材吐出ノズルより地中に土壌改良材を吐出し、地中に土壌改良体を造成する。土壌改良材として１ｍ³当たりに７００ｋｇ以上８００ｋｇ以下のセメントを含むセメントミルクを使用し、土壌改良体造成工具を１ｍ引き上げる間に１０００リットル以上の土壌改良材を注入することが好ましく、土壌改良材注入管の下端に設けられた複数の縦管と、縦管に垂直な横管と、縦管と横管の間に設けられた曲線状管と、縦管の上端部に設けられたテーパ部とを有する土壌改良体造成工具を使用し、土壌改良体造成工具を１ｍ引き上げる間に２０００リットル以上２４００リットル以下の土壌改良材を注入することが特に好ましい。

【0010】

また、この発明の土壌改良体造成工具は、軸体と、当該軸体の周囲に設けられたらせん状羽根と、軸体の長さ方向に沿って軸体の内部に設けられた土壌改良材注入管と、土壌改良材注入管の下端に設けられた複数の縦管と、縦管に垂直な横管と、縦管と横管の間に設けられた曲線状管と、縦管の上端部に設けられたテーパ部と、横管の先端に設けられた土壌改良材吐出ノズルとを有し、前記軸体でらせん状羽根が取り付けられる部分は軸方向に沿って中央部が太く両端部が細くなるように構成されている。

【発明の効果】

【0011】

この発明の土壌改良体造成工法および土壌改良体造成工具によれば、一度に大きな径の地中杭を形成することができる。したがって、少ない費用で短期間に地盤改良工事を施工できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】土壌改良体造成工具を示す斜視図である。

【図2】同一部断面正面図である。

【図3】同底面図である。

【図4】土壌改良体造成工具の別の例を示す一部断面正面図である。

【図5】土壌改良体造成工具の爪の例を示す平面図である。

【図6】土壌改良材注入管の下端の例を示す一部断面正面図である。

【図7】Ａ−Ａ同断面図である。

【図8】土壌改良体造成工具を備えた建設機械を示す正面図である。

【図9】地中杭を示す断面図である。

【図10】従来の土壌改良体造成工法による施工例を示す平面図である。

【図11】本発明の土壌改良体造成工法による施工例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

この発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。図１は土壌改良体造成工具を示す斜視図、図２は同一部断面正面図、図３は同底面図である。この土壌改良体造成工具は、特開２００３−９０１８９号に記載されたものと同様なものである。

【0014】

本発明に係る土壌改良体造成工具１は軸体のまわりにらせん状羽根を有するループ式ビットである。先端に先導管２を有し、切削チップ３が設けられている。切削チップ３により地盤を切削しながら、先導管２が地中に入っていく。先導管２に続いて軸体４が設けられ、その周囲にらせん状羽根５が設けられている。軸体４は中空となっているが、図２に示すようにらせん状羽根５が設けられている部分は、軸方向に沿って中央部が太く両端部が細くなるように構成されている。ここでは、図２に示すように円筒の両側に円錐を接続したような形状になっており、両端部から中央部へ向かって径が大きくなっている。そして、らせん状羽根５を含む全体の形状で見ても、両端部から中央部へ向かって全体として径が大きくなっている。らせん状羽根５の最大径は、４００ｍｍ以上であることが好ましく、設備の規模を余り大きくしないためには２０００ｍｍ以下であることが好ましい。本例においてらせん状羽根５の最大径は１１００ｍｍである。また、軸体４の中央部分は一定の太さとなっており、その上下において軸径は一定の割合で変化しており、そのテーパ角は２２°程度である。後述するように軸体４のテーパ角はらせん状羽根５が地中を進行する場合にスムーズに土砂を後方に送るため有用な機能を有するが、かかる機能を十分に発揮するためには２２°程度にするのが好ましい。らせん状羽根５は軸方向に１６０ｍｍ進むごとに一周するようなピッチになっており、軸体４の長さに沿って周回している。軸体４がテーパ状になっている範囲ではらせん状羽根５の外径は中央部に向かって一定の割合で大きくなっている。一方、軸体４の太さが一定である範囲では、らせん状羽根５の外径も一定となっている。本例においてはらせん状羽根５は外径が最大の状態で完全に一周しており、底面図で見れば外形は完全な円形を形成しているため、掘り進めていくときに軸はぶれることなく真直ぐに進んでいく。

【0015】

軸体４は中空となっているが、内部には内管が設けられており、内管は土壌改良材吐出ノズル７（注入剤排出口）へつながる土壌改良材注入管となっている。土壌改良材吐出ノズル７は軸体４の最も径が大きい位置において外へ向かって設けられている。本例では土壌改良材吐出ノズル７は複数本設けられている。軸体と内管の間の隙間は圧縮空気の通路となり、先導管２の先端より圧縮空気が噴出できるようになっている。

【0016】

らせん状羽根５の上下面にはそれぞれ板状の爪６が複数取り付けられている。爪６は軸体４を中心とする円周に接する方向に、すなわち、爪６の板厚の方向が半径方向になるように設けられている。掘り進めるときはらせん状羽根５の下面に設けられた爪６ａが鋭く土壌にくい込みながら土壌を効果的に撹拌する。

【0017】

図４は土壌改良体造成工具の別の例を示す一部断面正面図である。特許文献２に記載の土壌改良体造成工具と同様のものである。この例では、らせん状羽根５の上下面の他に、らせん状羽根５の外周部にも爪６が設けられている。この外周部の爪により、さらに効果的に土砂を切削することができる。

【0018】

図５は土壌改良体造成工具の爪の例を示す平面図である。板状の金属で形成されており、中央部は幅が一定である。そして、その両側には、尖った先端部が設けられており、全体で六角柱の形状となっている。この尖った先端部によって、らせん状羽根５がどちらの方向に回転したときも、爪６は土砂を効果的に切削することができる。

【0019】

図６は土壌改良材注入管の下端の例を示す平面図、図７は同断面図である。この土壌改良材注入管の下端部は本発明の土壌改良体造成工具に特徴的なものである。特許文献１や特許文献２では、土壌改良材注入管８の下端において、土壌改良材注入管８に対して直角に２本の横管１０が接続され、Ｔ字の形状が形成されていた。そして、その横管１０に土壌改良材吐出ノズル７が接続されている。一方、図６、図７の例では、土壌改良材注入管８の下端には複数の縦管１２と、この縦管１２に垂直な横管１０が設けられ、さらに縦管１２と横管１０の間には曲線状管１１が設けられている。ここでは、３本の縦管１２が束状になって土壌改良材注入管８に接続されるが、その接続部分において、土壌改良材注入管８はテーパ状に径が狭くなっている。また、縦管の上端部にも下に向かって内径が狭くなるようなテーパ部が設けられている。

【0020】

特許文献１や特許文献２の土壌改良体造成工具では、土壌改良材注入管８と横管１０が直角に接続されているので、この直角な折れ曲がりにおいて流れる土壌改良材は大きな抵抗を受ける。したがって、高い流速を得ることが困難となる。一方、図６、図７の例では、土壌改良材注入管８の下端および縦管１２の入口にテーパが設けられ、さらに縦管１２と横管１０が曲線状管１１によって接続されているので、土壌改良材注入管８から横管１０までの間に土壌改良材は大きな抵抗を受けることがなく、スムーズに流れる。したがって、高い流速を得ることができる。

【0021】

図８は、土壌改良体造成工具を備えた建設機械を示す正面図である。作業台車２３は無限軌道２４を備えて自走可能であり、工事現場において装置全体を容易に移動させることができるものである。作業台車２３には上下動可能なアーム２５を介してリーダー２６が取り付けられている。リーダー２６はチャック２７を上下に移動可能に取り付けるスライド式の取り付け装置である。この作業台車２３にスィベルおよび中間ロッドを取り付け、その先端に土壌改良体造成工具１が取り付けられている。

【0022】

中間ロッドは土壌改良体造成工具の軸体と同様に中空な管であり、内管と外管を備えた三重管構造になっている。６ｍ、４ｍ、２ｍなど複数の長さのものがあり、相互に接続・切離しができる。また、スィベルも同様に三重管構造であり、注入剤ホース２８と空気ホース２９を接続して、土壌改良材および圧縮空気を導入できる。

【0023】

次に、土壌改良体造成工具を用いた土壌改良体造成工法について説明する。施工場所に作業台車２３を移動させたら、アーム２５の角度を調整してリーダー２６を垂直に立てる。チャック２７に最上段の中間ロッドを通し、チャック２７で中間ロッドをつかむ。最上段の中間ロッドの上にスィベル９がつながれ、最下段の中間ロッドの下に土壌改良体造成工具１が接続される。チャック２７は油圧駆動により中間ロッド２２を正逆両方向に回転させることができる。すなわち、中間ロッド２２はチャック２７の回転を先端の土壌改良体造成工具１に伝達する駆動軸の働きをする。スィベル９に注入剤ホース２８と空気ホース２９とが接続され、それぞれのホースは図示しないプラントのグラウトポンプとコンプレッサーにつながれる。スィベル９、中間ロッド２２および土壌改良体造成工具１は、それぞれ三重管構造であるが、接続された時には、空気および注入剤の通路がつながるようになっている。

【0024】

土壌改良体造成工具１により掘り進めるときには、コンプレッサーで空気を送り土壌改良体造成工具１の先端より噴出するとともに、土壌改良体造成工具１のらせん状羽根が下向きに進行するよう回転させる。ある程度掘り進めたら、中間ロッド２２を継ぎ足して、さらに深く掘り進める。切削した土砂を滑らかに後方に送るために、らせん状羽根のループは先端から中央部にむかって径が広がり、また上部へ向かって径が小さくなる形状になっている。ここで、らせん状羽根は大きい方が土砂を押さえる力は強く有利であるが、らせん状羽根には地中で抵抗がかかり、特に中央部のループの径の大きい部分での抵抗は大きくなる。軸体が一定の太さであると中央部において羽根は大きく突き出した形状になり、大きな力がかかるとともに、羽根は破損しやすい。また、軸体にかかる力も大きくなり破損しやすい。本発明の土壌改良体造成工具１では、前記軸体４でらせん状羽根５が取り付けられる部分は軸方向に沿って中央部が太く両端部が細くなる。そのため、中央部においてもらせん状羽根および軸体は強固であり、また掘り進みながらスムーズに土砂を後方に送るため、施工中に土壌改良体造成工具１が地中で破損しにくくなり、比較的硬い地盤や粘土質の場所でも施工ができる。

【0025】

最終深さまで掘り進めたら、チャック２７の回転方向を逆にして、らせん状羽根が上向きに進行するよう回転させながら、土壌掘削工具１を引き上げる。この際、注入剤ホース２８より注入剤を導入し、土壌改良体造成工具１の注入剤排出口より注入剤を地中に注入する。引き上げ時にはらせん状羽根の上面の爪が土砂を撹拌する。らせん状羽根の下面の爪は逆回転時における進行方向側が切りかかれているので、同様に土砂を滑らかに後方へ送る。そして、本発明に係る土壌改良体造成工法においては、土砂の機械的撹拌と注入剤の噴出による土砂の撹拌が同時に行われ、切削された土砂と注入剤は効率的に混合され、注入材は良好に地中に取り込まれ、切削された土砂と注入剤が排泥として地上に排出される量は極めて少なくなる。引き上げるときは、掘り進めるときとは逆に、中間ロッドを順次取り外しながら作業を進める。所定の高さまで引き上げたら注入剤の注入を停止して、土壌改良体造成工具１を引き上げる。このようにして一つの穴の施工が完了したら、作業台車２３を次の位置に移動させ、同様の施工を繰り返す。

【0026】

ここで、この土壌改良体造成工法で土壌改良材として使用される注入剤について説明する。土壌改良材として１ｍ³当たりに７００ｋｇ以上８００ｋｇ以下のセメントを含むセメントミルクを使用する。特許文献１や特許文献２の土壌改良体造成工法では、１ｍ³当たりに１０００ｋｇのセメントが使用されるので、これに比較して、本例の土壌改良材ではセメントの使用量が著しく減少する。ＪＳＧ工法やＣＪＧ工法と呼ばれる超高圧噴射撹拌工法で使用される１ｍ³当たりに７６０ｋｇのセメントを含むセメントミルクと同程度かそれより低いセメント濃度である。
特に、次の例の配合が適している。
高炉セメント７００ｋｇ，水６６７ｋｇ，混和剤（商品名サンフローＳＷ−２０００Ｓ：日本製紙株式会社）５ｋｇ
この配合により、１ｍ³当たりに７００ｋｇのセメントを含むセメントミルクが得られる。これは、超高圧噴射撹拌工法の場合よりもセメントの使用量が小さく、材料費を大幅に軽減できる。特に、特許文献１や特許文献２の工法に比べて、材料費を３０％減少させることができる。

【0027】

ここで、土壌改良材の注入量について説明する。特許文献１や特許文献２の発明では、土壌改良材の注入量を所定値以下にすることにより、地上に排泥が排出されない工法を実現した。ループ径が１１００ｍｍ程度のらせん状羽根を使用した場合、１ｍの土壌改良材の引き上げるに対して８００リットルまでの注入であれば、らせん状羽根の強力な撹拌および土砂取り込み作用により、排泥を全く排出することなく、地中杭を造成することができる。したがって、特許文献１や特許文献２の発明では、注入量はそれ以下に押さえていた。本発明の工法では、あえてこの所定値を超えて注入剤を注入し、排泥を地上に排出させることに特徴がある。１ｍの土壌改良材の引き上げるに対して８００リットルまでの注入剤を地上に排出することなく土壌中に取り込むことができるとき、たとえば、１０００リットル以上の注入剤を注入する。大きい地中杭を得るためには、土壌改良体造成工具を１ｍ引き上げる間に２０００リットル以上２４００リットル以下の土壌改良材を注入することが好ましく、これを超えて注入しても杭径はさほど広がらなくなる。

【0028】

図９は地中杭を示す断面図である。右図は特許文献１や特許文献２の工法による地中杭を示し、左図はこの発明の工法による地中杭を示す。どちらも、外径１１００ｍｍのらせん状羽根を使用し、圧力１８０ｋｇ／ｍ²で注入する。土壌改良体造成工具１は１ｍ当たり７分（特許文献１や特許文献２）または１１．５分（本発明）の速度で引き上げる。また、土質はＮ≦１０の砂質土である。

【0029】

図９の内側の円は、らせん状羽根５の外径１１００ｍｍを示し、この部分をらせん状羽根５が通過する。そして、その外側の円が形成される地中杭の外形を示す。特許文献１や特許文献２の発明の工法では、土壌改良材として１ｍ³当たりに１０００ｋｇのセメントを含む高濃度のセメントミルクを使用し、土壌改良体造成工具を１ｍ引き上げる間に８００リットルの土壌改良材を注入する。これにより、らせん状羽根５の先端から４００ｍｍの距離まで土壌改良材が浸透する。また、この土壌改良材はらせん状羽根５の回転によって中心部にも取り込まれ、土砂とともに均一に撹拌される。こうして、直径１９００ｍｍの地中杭が造成される。この地中杭は、３０ｋｇ／ｍ²以上の強度を有する。

【0030】

一方、この発明の工法である左図の例では、土壌改良材として１ｍ³当たりに７００ｋｇのセメントを含むセメントミルクを使用し、土壌改良体造成工具を１ｍ引き上げる間に２３００リットルの土壌改良材を注入する。このとき、らせん状羽根５の先端から１０００ｍｍの距離まで土壌改良材が浸透し、直径３１００ｍｍの大きな地中杭が造成される。この地中杭も、３０ｋｇ／ｍ²以上の十分な強度を有する。

【0031】

２３００リットルの土壌改良材を注入することにより、地上に排泥が排出される。しかし、この工法においてもらせん状羽根５の回転による土砂の取込み作用により、８００リットル分は地中に吸収されるので、それを超えた１５００リットル分のみが土砂とセメントミルクの混合体として排出される。これは、後述の超高圧噴射撹拌工法による排泥と比べるとはるかに少ない量である。

【0032】

以上、本発明の土壌改良体造成工法では、らせん状羽根５を備えた土壌改良体造成工具を使用しながらも、あえて排泥を排出させるだけの土壌改良材を注入することにより、安価なセメントミルクを使用し、しかも、地中杭の大きさを飛躍的に向上させる。したがって、材料費が削減されるほかに、地中杭の造成回数も減少し、施工にかかる費用が大幅に減少する。本発明の工法では排泥が発生するので、廃棄物として処理する費用がかかるが、その分を超える費用の削減がある。また、造成回数が減少するため、工事に必要な時間も短縮される。１本当たりの地中杭の造成に必要な引き上げ時間は、本発明の方が１．６倍程度長いが、地中杭の造成回数の減少により、工事全体の時間は３．１分の１程度まで短縮される。たとえば、体積６４８ｍの改良体を造成するために、特許文献１や特許文献２の発明の工法では７２日かかるのに対して、本発明では２３日程度まで短縮される。

【実施例1】

【0033】

さらに、従来の工法と比較して本発明の土壌改良体造成工法による施工例を説明する。図１０は従来の土壌改良体造成工法による施工例を示す平面図、図１１は本発明の土壌改良体造成工法による施工例を示す平面図である。縦１００００ｍｍ、横１８０００ｍｍの長方形の外周に沿ってシートパールを打ち込み、その内部に改良体を造成する。

【0034】

まず、従来の土壌改良体造成工法の例について説明する。ＪＳＧ工法やＣＪＧ工法と呼ばれる超高圧噴射撹拌工法の例である。土壌改良材として１ｍ³当たりに７６０ｋｇのセメントを含むセメントミルクを使用する。Ｎ≦１０の砂質土において、ＣＪＧ工法では、装置を１ｍ引き上げる間に３６００リットルの土壌改良材を注入する。これにより、１７７７ｍ³の排泥が産業廃棄物として発生する。ＪＳＧ工法では、装置を１ｍ引き上げる間に２２８０リットルの土壌改良材を注入し、１０８５ｍ³の排泥が発生する。

【0035】

従来の土壌改良体造成工法では、１回で形成される地中杭の直径は２０００ｍｍである。縦１００００ｍｍ、横１８０００ｍｍの範囲において、７４本の地中杭を形成する必要がある。それでも、周辺部において、改良体ができていないところがあり、ここまでも地盤強化をしようとすれば、さらに薬液注入などを施工する必要がある。なお、先述の特許文献１や特許文献２の発明の工法では、地中杭の径がさらに小さいため、同範囲では８０本の地中杭が必要となる。

【0036】

この施工において、ＣＪＧ工法では削孔に６３日、改良材注入に２６日の計９９日の工期が必要であり、ＪＳＧ工法では７２日の工期となる。また、施工費総額は、ＣＪＧ工法では６６，８００，０００円、ＪＳＧ工法では５４，２８０，０００円となる。

【0037】

つぎに、本発明の施工例について説明する。使用する土壌改良体造成工具や土壌改良材の配合、注入量は先述の通りである。本例では、同じ範囲を造成するために、３７本の地中杭で十分である。周辺部にも改良体のいきわたらない場所はほとんど発生しない。これに要する工期は２３．１３日である。

【0038】

以上、この発明の工法によれば、施工費を大幅に減少させることができる。これまでの工法のうち、もっとも安価であったＪＳＧ工法や先述の特許文献１や特許文献２の工法と比較しても、１８００万円も軽減されている。

【0039】

施工期間も３分の１以下に短縮されている。工期の短縮は、費用の軽減につながるだけではなく、早期に施工結果を施工主に提供できるメリットなど計り知れない利点がある。

【符号の説明】

【0040】

１．土壌掘削工具
２．先導管
３．切削チップ
４．軸体
５．らせん状羽根
６．爪
７．土壌改良材吐出ノズル（注入剤排出口）
８．空気噴出口
９．土壌改良材注入管（内管）
１０．横管
１１．曲線状管
１２．縦管
２１．建設機械
２２．中間ロッド
２３．作業台車
２４．無限軌道
２５．アーム
２６．リーダー
２７．チャック
２８．注入剤ホース
２９．空気ホース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】