(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-06-08
(45)【発行日】2022-06-16
(54)【発明の名称】地盤改良工法
(51)【国際特許分類】
E02D 3/12 20060101AFI20220609BHJP
【FI】
E02D3/12 102
(21)【出願番号】P 2018166951
(22)【出願日】2018-09-06
【審査請求日】2021-08-06
(73)【特許権者】
【識別番号】390002233
【氏名又は名称】ケミカルグラウト株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000431
【氏名又は名称】特許業務法人高橋特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】立和田 裕一
(72)【発明者】
【氏名】和田 忠輔
【審査官】小倉 宏之
(56)【参考文献】
【文献】特開昭62-033922(JP,A)
【文献】特開平09-049225(JP,A)
【文献】特開平10-054026(JP,A)
【文献】特開2014-234660(JP,A)
【文献】特開2017-122355(JP,A)
【文献】特開2007-247389(JP,A)
【文献】特開平09-078564(JP,A)
【文献】特開2014-091910(JP,A)
【文献】特開2017-179904(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E02D 3/12
J-STAGE
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転している噴射ロッドに設けられたノズルから流体物を噴射して原位置土を切削し、撹拌して、回転体状の改良体を造成する地盤改良工法において、
流体物の供給系統にはポンプが介装されており、
前記ポンプの脈動に起因して改良体の外周縁部には凹部及び凸部が形成され、先行して形成される凹部に、後行して形成される凸部が重畳し、改良体の有効径を拡大することを特徴とする地盤改良工法。
【請求項2】
前記噴射ロッドに1対のノズルが設けられ、一方のノズルは他方のノズルの噴射ロッドの中心軸に対して対称な位置から偏奇した位置に配置され、その偏奇量は前記凹部及び凸部の間隔に対応して決定される請求項1の地盤改良工法。
【請求項3】
前記噴射ロッドの回転速度が変動し、回転速度が変動した後の各ノズルの位置は回転速度が変動しない場合に各ノズルが存在した位置に対して所定の中心角だけ変位し、当該中心角が前記凹部及び凸部の間隔に対応する様に、回転速度が制御される請求項1、2の何れかの地盤改良工法。
【請求項4】
前記噴射ロッドには複数のノズルが設けられ、噴射ロッドに流体物を供給する供給系統が複数設けられており、複数の供給系統の各々は複数のノズルの何れかに接続されており、
複数の供給系統の何れかを経由して何れかのノズルからの流体物噴流毎に、前記凹部及び凸部の間隔が変動している請求項1に記載の地盤改良工法。
【請求項5】
前記凹部及び凸部の間隔は、改良体造成の施工仕様と、ポンプの特性値に基づいて決定される請求項1~4の何れか1項に記載の地盤改良工法。
【請求項6】
前記凹部及び凸部の間隔は、凸部と凹部の幅の比率に基づいて決定される請求項5に記載の地盤改良工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回転している噴射ロッド(例えば先端のノズル)から流体物(例えば、セメントミルク等の固化材、高圧エア)を噴射して原位置土を切削し、撹拌して、回転体状の改良体を造成する地盤改良工法に関する。
【背景技術】
【0002】
図8で示す様に、地盤改良工法により地中に造成された改良体10の外周縁部(外周面)には、凹凸(いわゆる「角」)が形成されてしまう。図示の便宜のため、添付図面において、前記凹凸は実際よりも大きく表現されている。
図8における領域αは、拡大して
図9で示されている。
図9において、改良体10(
図8)の外周縁部に係る凸部は符号A1で示されており、凹部は符号A2で示されている。ここで、改良体10の有効径D1は、相互に点対称な凹部A2、A2間の距離(直径)を基準にして設定される。
図9を、改良体10(
図8)の円周方向(
図8における円周方向と同じ)に展開した状態が
図10で示されている。
図10において、凸部A1と凹部A2の円周方向寸法(
図10の左右方向寸法:凸部A1と凹部A2の幅寸法)は同一である。すなわち、
図9、
図10では、同一幅寸法の凸部A1と凹部A2が円周方向(
図10の左右方向)に交互に連続して配置されており、隣接する凹部A2同士は凸部A1の幅寸法と等しい間隔を隔てて配置されており、隣接する凸部A1同士は凹部A2幅寸法と等しい間隔を隔てて配置されている。そして
図10において、凸部A1と凹部A2の幅寸法を符号1PTで表示している。
【0003】
ここで、改良体10の外周縁部に凸部A1、凹部A2が形成されてしまうことにより、改良体外周縁部は平滑にならず、
上述した通り有効径D1は凹部A2を基準に設定するので、凸部A1は地中で固化しているにも拘らず、改良体10の有効径D1には寄与せず、無駄に固化された部分となってしまう。
【0004】
その他の従来技術として、特定の周波数を持つ脈動圧力を重畳的に付加する岩盤グラウトの施工方法(特許文献1)と、長波の注入圧力の周期的変動と短波の注入圧力の周期的変動を重畳した砂質地盤のグラウト方法(特許文献2)が提案されている。しかし、これ等の従来技術(特許文献1、特許文献2)は何れも注入工法に係る技術であり、回転している噴射ロッドに設けられたノズルから流体物を噴射して原位置土を切削し撹拌して回転体状の改良体を造成する地盤改良工法には該当せず、上述した問題を解決することは出来ない。
また、ポンプの脈動を防止することが出来る液体加圧装置(特許文献3)も提案されているが、回転している噴射ロッドに設けられたノズルから流体物を噴射して原位置土を切削し撹拌して回転体状の改良体を造成する地盤改良工法に適用する旨は開示されておらず、上述した問題を解決することを意図するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第3096244号公報
【文献】特許第5089430号公報
【文献】特許第3508378号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
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、改良体外周面における上記凹凸(いわゆる「角」)の形成を抑制し、改良体の有効径を拡大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】
【0007】
発明者は種々の研究および実験の結果、改良体の外周縁部が円滑な表面とはならずに、凸部A1と凹部A2(
図9、
図10)が形成されてしまうのは、地上側から噴射ロッド(例えば先端のノズル)に流体物(例えば、セメントミルク等の固化材、高圧エア)を供給する供給系統におけるポンプの脈動に起因することを見出した。
ポンプの脈動により、ポンプの吐出流量、吐出圧が低下すると改良体外周縁部に凹部が形成され、ポンプの吐出流量、吐出圧が増加すると改良体外周縁部に凸部が形成される。
そして発明者は、その様なポンプの脈動により形成される改良体外周縁部の凹凸について、凹部に凸部を重畳させれば、改良体外周縁部は凸部の外端に漸近し、改良体の有効径を拡大出来ることを見出した。
【0008】
係る知見から創作された本発明の地盤改良工法は、
回転している噴射ロッド(1)に設けられたノズル(N)から流体物(例えば、セメントミルク等の固化材、高圧エア)を噴射して原位置土を切削し、撹拌して、回転体状の改良体を造成する地盤改良工法において、
流体物の供給系統(2)にはポンプ(P)が介装されており、
前記ポンプ(P)の脈動に起因して改良体の外周縁部には凹部(A2)及び凸部(A1)が形成され、先行して形成される凹部(A2)に、後行して形成される凸部(A1)が重畳し、改良体の有効径を拡大することを特徴としている。
ここで、改良体(10)の円周方向において隣接する凸部(A1)同士の間隔或いは隣接する凹部(A2)同士の間隔、幅寸法或いは位置関係を、本明細書では「位相」と表現する場合がある。
【0009】
本発明において、
図3で示す様に前記噴射ロッド(1)に1対のノズル(N1、N2)が設けられ、一方のノズル(N2)は他方のノズル(N1)の噴射ロッド(1)の中心軸に対して対称な位置(Nn1)から(所定量δ1或いは中心角δ1だけ)偏奇した位置に配置され、その偏奇量は前記凹部及び凸部の間隔に対応して決定されるのが好ましい。
【0010】
また本発明において、
図4で示す様に前記噴射ロッド(1)の回転速度が変動し、回転速度が変動した後の各ノズル(Nn3、Nn4)の位置は回転速度が変動しない場合に各ノズル(Nn3、Nn4)が存在した位置に対して所定の中心角(δ2)だけ変位し、当該中心角(δ2)が前記凹部(A2)及び凸部(A1)の間隔に対応する様に、回転速度が制御されるのが好ましい。
【0011】
さらに本発明において、
図5で示す様に前記噴射ロッド(1)には複数のノズル(例えば、1対のノズルN5、N6:3個以上のノズルでも良い)が設けられ、噴射ロッド(1)に流体物(例えば、セメントミルク等の固化材、高圧エア)を供給する供給系統(2)が複数設けられており、複数の供給系統(例えば2系統:2-1、2-2)の各々は複数のノズル(例えば2個のノズル:N5、N6)の何れかに接続されており、
複数の供給系統(例えば2系統:2-1、2-2)の何れか(例えば供給系統2-1)を経由して何れかのノズル(例えばN5)からの流体物噴流毎に、前記凹部(A2)及び凸部(A1)の間隔が変動している(位相がずれている)のが好ましい。
【0012】
これに加えて、本発明において、前記凹部(A2)及び凸部(A1)の間隔は、改良体造成の施工仕様と、ポンプ(P:固化材供給系統2に介装されるポンプ:例えばP1、P2)の特性値に基づいて決定されるのが好ましい。
或いは、改良体造成の施工仕様と、ポンプ(P)の特性値に加えて、前記凹部(A2)及び凸部(A1)の間隔は、凸部(A1)と凹部(A2)の幅(改良体周方向寸法)の比率に基づいて決定されるのが好ましい。
ここで、改良体造成の施工仕様としては、噴射用ロッド(1)の引上げ速度、繰り返し回数、引上げピッチが選択されるのが好ましい。またポンプ特性値としては、ポンプ(P)の回転数が選択されるのが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
上述の構成を具備する本発明によれば、
図1で示す様に先行して形成される凹部に、後行して形成される凸部を重畳させることにより、凹部(A2:A21、A22)には凸部(A1:A11、A12)が
図2で示す様に重なって、半径方向内方に凹んだ凹部、或いは所謂「角」の形成が抑制される。
上記方法で凹凸或いは角の形成が抑制出来れば、改良体外周面は平坦(平滑)に漸近し、改良体の有効径が拡大する。
【0014】
つまり、凹部に凸部を重畳することにより、造成された改良体(10)の有効径は、
図2で示す様に、凸部(A1:A11、A12)の外周端面に漸近した部分を基準とする数値となり、符号D2で示す距離として決定される。
そのため、本発明により造成された改良体(10)の有効径(D2)は、
図9で示す従来技術における凹部A2の「谷」を基準とする有効径D1に比較して大きくなる。前記の重畳を複数回行うことで、本発明による有効径(D2)はさらに凸部(A1:A11、A12)の外周端面に漸近していき、本発明による有効径はさらに拡大する。
【0015】
ここで、実際の施工においては、凸部(A1)と凹部(A2)の幅寸法及び間隔は同一或いは一方が多数の整数倍(例えば2倍)となることは少なく、凸部(A1)或いは凹部(A2)の幅寸法及び間隔は同一ではなく、整数倍でもない場合が多い。
その様な場合においても、先行して形成される凹部(A2)に後行して形成される凸部(A1)が重畳される様になれば、改良体(10)の外周面は平坦(平滑)に漸近する。そして、改良体(10)の有効径は、凹部(A2)の「谷」に相当する箇所を基準とせずに、凸部(A1)の「山」(外周端面)方向に移行して決定されることになる。そのため、改良体(10)の有効径は、従来技術における凹部(凹部A2の「谷」)を基準とする有効径に比較して大きくなる。このような場合にも、本発明における前記の重畳を複数回行うことで、有効径(D2)はさらに凸部(A1:A11、A12)の外周端面に漸近していき、有効径がさらに拡大する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】本発明の実施態様における原理を模式的に示す説明図である。
【
図2】
図10で示す様に施工された領域を模式的に示す説明図である。
【
図3】本発明の第1実施形態を示す説明断面図である。
【
図4】本発明の第2実施形態を示す説明断面図である。
【
図5】本発明の第3実施形態を示す説明断面図である。
【
図8】地盤改良工法により造成された地中固結体の断面形状を示す説明図である。
【
図9】
図8の符号αで示す領域を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【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。
最初に、
図1、
図2を参照して、本発明の実施形態の原理を説明する。
ここで、図示の実施形態に係る地盤改良工法では、回転している噴射ロッド1(
図3~6参照)のノズルN(
図3~
図6参照)から流体物(例えば、セメントミルク等の固化材、高圧エア)を噴射して原位置土を切削し、撹拌して、回転体状の改良体10(
図8参照)を造成している。前記流体物は供給系統(例えば、
図6の供給系統2-1或いは2-2)を介して噴射ロッド1に供給され、前記供給系統にはポンプ(例えば
図6のポンプP1或いはP2)が介装されている。
図1、
図2では、上述の様に回転体状の改良体を造成する際に、改良体の外周縁部に形成される凸部と凹部を重畳する原理を模式的に示している。
【0018】
図10と同様に、図示しない改良体の外周縁部を円周方向(
図8における円周方向と同じ)に展開した
図1において、
図1の上方において実線で表示されている凸部A11と凹部A21(或いはその位相)と、
図1の下方において点線で表示されている凸部A12と凹部A22(或いはその位相)は、凸部A11或いは凹部A21の幅方向(隣接する凸部A11或いは凹部A21の間隔)の分だけ矢印C方向に偏奇している。ここで、凸部A1(A11、A12)或いは凹部A2(A21、A22)の
図1における幅寸法は、
図1では符号PTにより表示されている。
図1において、符号「プラス(+)」は、
図1上方の実線で示す位相と、
図1下方の点線で示す位相を重畳し、凹部A2に凸部A1を重畳することを意味している。
図1、
図2では簡略化のため、凸部A1(A11、A12)或いは凹部A2(A21、A22)の幅寸法及び間隔は、全く同一になっている。しかし、実際の施工においては、凸部A1(A11、A12)或いは凹部A2(A21、A22)の幅寸法及び間隔は同一ではなく、異なっている場合が多い。
【0019】
図1上方の実線で示す位相と
図1下方の点線で示す位相とを重畳するための具体的な手法については、
図3~
図7を参照して後述する。
図1上方の実線で示す位相と、
図1下方の点線で示す位相を重畳した状態が、
図2で模式的に示されている。
図2において実線で示す凸部A11の領域は、
図1において実線で示すA11と点線で示す凹部A22とが重畳しており、
図2において点線で示す凸部A12の領域は、
図1において実線で示す凹部A21と点線で示す凸部A12とが重畳している。
同一の脈動(供給系統におけるポンプの脈動)に起因して形成された凹凸(凸部A11、A12、凹部A21、A22)の位相は同一であるため、
図2で示す様に、凹部A21、A22(
図1)は、凸部A12、A11と重畳する。そのため、改良体の外周面(
図2における上端縁部)の凹凸が抑制され、凸部A12、A11の半径方向最外方(
図2の上縁部)を連結した平坦(平滑)な面(仮想面:図示せず)に漸近する。
【0020】
凹部A21、A22(
図1)が凸部A12、A11と重畳して、改良体の外周面(
図2における上端縁部)が平坦(平滑)面に漸近すると、造成された改良体の有効径は、凸部A11、A12の
図2における上端面により構成される平坦面(平滑面:図示しない仮想面)方向(
図2の上方)に移行した矢印D2にて決定される。
図2から明らかな様に、
図2における凸部A11、A12の上端面方向に移行して決定される有効径D2は、
図9で示す従来技術における凹部A2を基準とする有効径D1に比較して大きい。すなわち、凹部A21、A22(
図1)と凸部A12、A11を重畳して造成された改良体は、従来技術で造成された改良体に比較して有効径が大きくなる(D2>D1)。前記の重畳を複数回行うことで、有効径D2はさらに凸部(A1:A11、A12)の外周端面に漸近していき、有効径はさらに拡大する。
【0021】
本発明の第1実施形態の説明図である
図3は、
図1上方の実線で示す位相と、
図1下方の点線で示す位相とを重畳するための具体的な手法の一例を示している。上述した様に、
図1上方の実線で示す位相と
図1下方の点線で示す位相は、凸部A1或いは凹部A2の幅寸法だけ、矢印C方向(
図1)について偏奇している。
そして上述した様に、凸部A1(A11、A12)、凹部A2(A21、A22)が形成されるのは、供給系統におけるポンプの脈動に起因している。
図3で示す様に、噴射用ロッド1の外周における2箇所の位置(直径方向両端近傍の位置)には、固化材噴射用の一対のノズルN1、N2が設けられている。ノズルN2の位置は、ノズルN1のロッド中心点Oに対して点対称な位置Nn1(
図3において、点線で示す位置)から、噴射用ロッド1の回転方向(矢印CW方向)とは反対方向(反時計方向CCW方向)に、中心角δ1で示す分だけ偏奇している。
【0022】
ここで、中心角δ1は、単一の凹凸A1、A2の幅寸法(隣接する凸部A1同士或いは隣接する凹部A2同士の間隔)に相当する角度に設定されている。
そのため、ノズルN2を中心角δ1だけ偏奇させることによって、ノズルN2から噴射される固化材噴流で切削、撹拌、混合される領域に造成される改良体の外周縁部の凸部A1、凹部A2(
図1、
図2)の位相は、ノズルN1から噴射される固化材噴流で切削、撹拌、混合される領域に造成される改良体の外周縁部の凸部A1、凹部A2の位相に対して、凸部A1或いは凹部A2の幅寸法(隣接する凸部A1同士或いは隣接する凹部A2同士の間隔)の分だけ位相が遅れる(偏奇する)ことになる。
【0023】
その結果、噴射用ロッド1を、固化材噴流を噴射しつつ、回転して引き上げる際に、ノズルN2から噴射される固化材噴流で切削、撹拌、混合される領域の凸部A1、凹部A2の位相は、先行するノズルN1から噴射される固化材噴流で切削、撹拌、混合される領域の凸部A1、凹部A2の位相に対しては、
図1における実線の位相(
図3におけるノズルN1から噴射される噴流で形成される凹凸の位相)と点線の位相(
図3におけるノズルN2から噴射される噴流で形成される凹凸の位相)と同様に、凸部A1或いは凹部A2の幅寸法(隣接する凸部A1同士或いは隣接する凹部A2同士の間隔)の分だけ位相が遅れる(偏奇する)。
凸部A1或いは凹部A2の幅寸法(隣接する凸部A1同士或いは隣接する凹部A2同士の間隔)の分だけ位相が遅れる(偏奇する)ため、ノズルN1から噴射される噴流で形成される凹凸の位相と、ノズルN2から噴射される噴流で形成される凹凸の位相は、
図2に示す様に重ね合わせられて凹凸の形成が抑制される。そして改良体の外周面(
図2における上端縁部)が平坦(平滑)面に漸近すると、造成された改良体の有効径は、凸部A11、A12の上端方向に移行して決定され、造成される改良体の有効径D2(
図2)が大きくなる。
【0024】
図3において、噴射用ロッド1の回転方向が時計方向(矢印CW方向)である場合、
図3の右側半分では、ノズルN1から固化材噴流を噴射した領域をノズルN2から噴射した固化材噴流で切削、撹拌、混合する。そして、ノズルN2からの噴流で形成された凹凸の位相が、先行するノズルN1からの噴流で形成された凹凸の位相に比較して、凸部A1或いは凹部A2の幅寸法(隣接する凸部A1同士或いは隣接する凹部A2同士の間隔)の分だけ遅くなる。
一方、
図3の左側半分では、ノズルN2から固化材噴流を噴射した領域をノズルN1から噴射した固化材噴流で切削、撹拌、混合することになり、ノズルN1からの噴流で形成された凹凸の位相が、先行するノズルN2からの噴流で形成された凹凸の位相に比較して、凸部A1或いは凹部A2の幅寸法(隣接する凸部A1同士或いは隣接する凹部A2同士の間隔)の分だけ速くなる。
そのため、
図3における右半分の領域においても、左半分の領域においても、凸部A1或いは凹部A2の幅寸法(隣接する凸部A1同士或いは隣接する凹部A2同士の間隔)の分だけ、ノズルN1、N2から噴射される噴流で形成される凹凸が偏奇し、当該偏奇した二つの凹凸の位相が重畳され、改良体の外周面(
図2における上端縁部)に形成される凹凸は抑制される。
【0025】
図4は第2実施形態を示している。
図4で示す様に、第2実施形態で用いられる噴射用ロッド1には、その直径方向両端の2箇所であって、噴射ロッド1の中心Oに対して相互に点対称な位置に、一対の固化材噴射用のノズルN3、N4が設けられている。
図4の第2実施形態においては、噴射用ロッド1が半回転する度毎に当該回転を一時的に(1瞬間だけ)停止して、再度(同方向に)回転する。噴射用ロッド1の回転(矢印CW)を停止する時間は、回転を停止しない場合に各ノズルが存在した位置Nn3、Nn4(
図4では点線で示す)に対して、中心角δ2だけに位相が遅れるのに相当する時間であり、中心角δ2は凸部A1、凹部A2(
図1、
図2参照)の位相における凸部A1或いは凹部A2の幅寸法(隣接する凸部A1同士或いは隣接する凹部A2同士の間隔)に相当する角度である。
噴射用ロッド1が半回転する度毎に当該回転を一時的に(1瞬間だけ)停止することにより、
図4で示す様に中心角δ2に相当する遅れが発生し、停止前にノズルN3、N4から噴射される固化材噴流で切削、撹拌、混合される領域の凹凸の位相と、停止後に回転を再開してノズルN3、N4から噴射される固化材噴流で切削、撹拌、混合される領域の凹凸の位相は、凸部A1或いは凹部A2の幅寸法(隣接する凸部A1同士或いは隣接する凹部A2同士の間隔)の分だけ偏奇する(位相が遅れる)。
【0026】
その結果、停止前の凹凸の位相と停止後再回転して形成された凹凸の位相とは、
図1における実線の位相(
図4における停止前のノズルN3、N4から噴射される噴流で形成される凹凸の位相に対応)と
図1における点線の位相(
図4における停止後再回転したノズルN3、N4から噴射される噴流で形成される凹凸の位相に対応)と同様な関係となる。
そのため、
図4の第2実施形態においても、ノズルN3、N4から噴射される噴流で形成される凹凸が重畳され、改良体の外周面(
図2における上端縁部)に形成される凹凸は抑制され、有効径D2(
図2)が大きくなる。前記の重畳を複数回行うことで、D2はさらに凸部(A1:A11、A12)の外周端面に漸近していき、有効径はさらに拡大する。
第2実施形態におけるその他の構成、作用効果は、
図3の第1実施形態と同様である。
【0027】
図5、
図6は、本発明の第3実施形態を示している。
図5において、噴射用ロッド1は当該ロッド1の中心Oに対して点対称に配置された2つのノズルN5、N6を備えている。
第3実施形態では2系統の固化材供給系統2を有しており、第1のノズルN5には第1の固化材供給系統2-1が連通しており、第2のノズルN6には第2の固化材供給系統2-2が連通している。
【0028】
図6で示す様に、第1の固化材供給系統2-1は、第1の固化材供給源3-1、第1のポンプP1を備えており、噴射ロッド1を回転駆動する回転掘削機構4を介して、噴射ロッド1に接続されている。明確には図示されないが、第1の固化材供給系統2-1は、ロッド1に配置された第1のノズルN5(
図5)に接続されている。
一方、第2の固化材供給系統2-2は、第2の固化材供給源3-2、第2のポンプP2を備えており、噴射ロッド1を駆動する回転掘削機構4を介して、噴射ロッド1に接続されている。そして第2の固化材供給系統2-2は、ロッド1に配置された第2のノズルN6に接続されている。
ここで、第1及び第2のポンプP1、P2の脈動の相違等に起因して、第1の固化材供給系統2-1を経由して第1のノズルN5から噴射される固化材噴流により切削、撹拌、混合される領域の凹凸の位相と、第2の固化材供給系統2-2を経由して第2のノズルN6から噴射される固化材噴流により切削、撹拌、混合される領域の凹凸の位相は、単一の凸部A1或いは凹部A2の幅寸法(隣接する凸部A1同士或いは隣接する凹部A2同士の間隔)の分だけ偏奇して設定されている。
【0029】
そのため、第1のノズルN5から噴射される噴流が形成した凹凸の位相と、第2のノズルN6から噴射される噴流が形成した凹凸の位相とは、
図1における実線の位相(
図5における第1のノズルN5から噴射される噴流で形成される凹凸の位相に対応)と点線の位相(
図5における第2のノズルN6から噴射される噴流で形成される凹凸の位相に対応)と同様な関係となる。
そして、
図5、
図6の第3実施形態においても、第1のノズルN5、第2のノズルN6から噴射される噴流で形成される凹凸は重ね合わせられ(重畳され)、改良体の外周面(
図2における上端縁部)に形成される凹凸は抑制され、有効径D2(
図2)が大きくなる。前記の重畳を複数回行うことで、D2はさらに凸部(A1:A11、A12)の外周端面に漸近していき、有効径はさらに拡大する。
第3実施形態におけるその他の構成、作用効果は、
図3、
図4の実施形態と同様である。
【0030】
ここで、
図3~
図6の実施形態では、改良体外周面の凹部と凸部の幅寸法(改良体外周面の周方向寸法)が同一である場合を説明している。
しかし、改良体外周面の凹部と凸部の幅寸法が同一ではない場合も存在する。
図7は、
図3~
図6の各実施形態の変形例に相当し、凸部A1の幅寸法B(
図7の上下方向寸法)に対して、凹部A2Aの幅寸法(
図7の上下方向寸法)が2倍(寸法2B)である場合を示している。
この様な場合は、第1実施形態と第2実施形態を組み合わせて対応することが出来る。
具体的には、
図3の第1実施形態に係る噴射用ロッドを、
図4の第2実施形態で示す様に、半回転ごとに一定時間停止して、再回転する。それにより、噴射ロッドが回転する度毎に、二つの凸部A1が凹部A2Aに重畳して、幅寸法「B×2=2B」の凹部A2Aが二つの凸部A1で充填される。
その結果、2つのノズルから噴射される噴流で形成される凹凸は重ね合わせられ、改良体の外周面(
図2における上端縁部)に形成される凹凸は抑制され、有効径D2(
図2)が大きくなる。前記の重畳を複数回行うことで、D2はさらに凸部(A1:A11、A12)の外周端面に漸近していき、有効径はさらに拡大する。
【0031】
或いは、
図5、
図6の第3実施形態において、第1の固化材供給系統2-1が連通する第1のノズルN5から噴射される噴流が
図7で示す様な位相の凹凸(凸部A1の幅寸法に対して、凹部A2Aの幅寸法が2倍である凹凸)を形成するのであれば、第2の固化材供給系統2-2を適宜調整して、第2のノズルN6から噴射される噴流が
図7で示す様な位相と相補的な位相の凹凸を形成する様にせしめる。
その様に構成すれば、第1のノズルN5から噴射される噴流がどの様な凹凸の位相であっても、それと相補的な凹凸の位相が第2のノズルN6から噴射される噴流で構成されるので、
図1における実線の位相と点線の位相と同様な関係となり、両者が重畳されることにより、改良体の外周面(
図2における上端縁部)に形成される凹凸は抑制され、有効径D2(
図2)が大きくなる。前記の重畳を複数回行うことで、D2はさらに凸部(A1:A11、A12)の外周端面に漸近していき、有効径はさらに拡大する。
図7に示す変形例におけるその他の構成、作用効果は、
図3~
図6の実施形態と同様である。
【0032】
図3~
図7で示す各実施形態において、制御量(制御パラメータ)は、改良体造成の施工仕様と、ポンプP(固化材供給系統2に介装されるポンプ:例えばP1、P2)の特性値に基づいて決定される。
或いは、改良体造成の施工仕様と、ポンプPの特性値に加えて、凸部A1と凹部A2の幅(改良体周方向寸法)の比率に基づいて決定される。
ここで、改良体造成の施工仕様としては、噴射用ロッド1の引上げ速度、繰り返し回数、引上げピッチがある。またポンプ特性値としては、ポンプPの回転数がある。
【0033】
図示の実施形態では、簡略化のため、凸部A1と凹部A2の幅寸法及び間隔を同一に表示し或いは整数倍(例えば2倍:
図7参照)に表示している。しかし、実際の施工においては、凸部A1或いは凹部A2の幅寸法及び間隔は同一ではなく、整数倍でもない場合が多い。
その様な場合においても、先行して形成される凹部A2に、後行して形成される凸部A1が重畳されて、凸部A1が凹部A2と重なり合えば、改良体10の外周面は平坦(平滑)に漸近する。そして、改良体10の有効径は、凹部A2の「谷」に相当する箇所を基準にするのではなく、凸部A1の「山」(外周端面)方向に移行して決定されることになり、改良体10の有効径は、従来技術における凹部(凹部A2の「谷」)を基準とする有効径に比較して大きくなる。
【0034】
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ことを付記する。
【符号の説明】
【0035】
1・・・噴射ロッド
2、2-1、2-2・・・固化材供給系統(流体物供給系統)
10・・・改良体
A1・・・凸部
A2・・・凹部
N、N1、N2、N3、N4、N5、N6・・・ノズル
P、P1、P2・・・ポンプ