特許 7164378 地盤改良工法

(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】2022-10-24

(45)【発行日】2022-11-01

(54)【発明の名称】地盤改良工法

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/12 20060101AFI20221025BHJP

【ＦＩ】

E02D3/12 102

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018179933

(22)【出願日】2018-09-26

(65)【公開番号】P2020051081

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-08-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000236610

【氏名又は名称】株式会社不動テトラ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(72)【発明者】

【氏名】山下 祐司

(72)【発明者】

【氏名】田中 肇一

(72)【発明者】

【氏名】高山 英作

【審査官】小倉 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－１７８９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１１０８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０１６９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０２７０１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤内に注入管を所定深度まで貫入して引き抜く際に、前記注入管のノズルから前記地盤内に改良材を高圧噴射して所定断面形状の造成体を造成する地盤改良工法において、
前記注入管を徐々に回転させながら前記ノズルから一直線状に改良材を高圧噴射して断面形状が略三角形或いは略台形の第１の改良体を先行して造成し、
次に、前記第１の改良体の造成位置と異なる位置より、前記第１の改良体の斜辺の面に接するように前記注入管を徐々に回転させながら前記ノズルから一直線状に改良材を高圧噴射して断面形状が略三角形或いは略台形の第２の改良体を造成して、２組の相対向する２辺のうちの少なくとも１組の相対向する２辺が噴射軸線方向への噴射により造成された改良体の側面部で構成され、直線状となる断面形状が略四角形の造成体を造成することを特徴とする地盤改良工法。

【請求項2】

請求項１記載の地盤改良工法であって、
前記第１の改良体と前記第２の改良体は、異なる場所に設置された同一の前記注入管により造成されることを特徴とする地盤改良工法。

【請求項3】

請求項１または２記載の地盤改良工法であって、
前記注入管は、前記第２の改良体の造成時に、前記第１の改良体の斜辺の面に対して少なくともどこか１点で直角となって当たるように前記ノズルから前記改良材を高圧噴射することを特徴とする地盤改良工法。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の地盤改良工法であって、
前記ノズルからの改良材の高圧噴射の噴射時間を調節することにより、前記改良材の到達距離を変化させ、前記第１の改良体或いは前記第２の改良体を造成することを特徴とする地盤改良工法。

【請求項5】

請求項１記載の地盤改良工法であって、
前記断面形状が略四角形の造成体を複数連結して、両側の相対向する長辺がそれぞれ直線状となる帯状の造成体を造成することを特徴とする地盤改良工法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤内に改良材を高圧噴射して所定断面形状の造成体を造成する地盤改良工法に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の地盤改良工法として、例えば、特許文献１に開示された工法がある。この特許文献１に開示された地盤改良工法は、断面形状が小径の扇形と大形の扇形の少なくとも２種の組み合わせで、断面多扇形の改良体を造成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５９５４８１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前記従来の地盤改良工法では、断面形状が小径の扇形と大形の扇形の組み合わせにより、断面多扇形の改良体を造成するため、直線状に地盤改良することができず、例えば、地中既設構造物に当たったり、境界線より外に出るおそれがあった。

【0005】

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、直線状に地盤改良することができ、地中既設構造物等に影響を与えることがない地盤改良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】

【0006】

本発明は、地盤内に注入管を所定深度まで貫入して引き抜く際に、前記注入管のノズルから前記地盤内に改良材を高圧噴射して所定断面形状の造成体を造成する地盤改良工法において、前記注入管を徐々に回転させながら前記ノズルから一直線状に改良材を高圧噴射して断面形状が略三角形或いは略台形の第１の改良体を先行して造成し、次に、前記第１の改良体の造成位置と異なる位置より、前記第１の改良体の斜辺の面に接するように前記注入管を徐々に回転させながら前記ノズルから一直線状に改良材を高圧噴射して断面形状が略三角形或いは略台形の第２の改良体を造成して、２組の相対向する２辺のうちの少なくとも１組の相対向する２辺が噴射軸線方向への噴射により造成された改良体の側面部で構成され、直線状となる断面形状が略四角形の造成体を造成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、断面形状が略四角形の造成体の少なくとも１組の相対向する２辺を直線状に地盤改良することができ、地中既設構造物等に影響を与えることがない。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１実施形態の第１の改良体の説明図である。

【図2】上記第１の改良体に隣接する第２の改良体の説明図である。

【図3】上記第１の改良体と第２の改良体からなる造成体を複数連結した帯状の造成体の説明図である。

【図4】上記第１実施形態の地盤改良工法に用いられる施工機の概略を示す説明図である。

【図5】本発明の第２実施形態の第１の改良体の説明図である。

【図6】上記第２実施形態の第１の改良体に隣接する第２の改良体の説明図である。

【図7】上記第２実施形態の第１の改良体と第２の改良体からなる造成体を複数連結した帯状の造成体の説明図である。

【図8】本発明の第３実施形態の第１の改良体と第２の改良体及び第３の改良体からなる造成体の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0010】

図１は本発明の第１実施形態の第１の改良体の説明図、図２は同第１の改良体に隣接する第２の改良体の説明図、図３は第１の改良体と第２の改良体からなる造成体を複数連結した帯状の造成体の説明図、図４は第１実施形態の地盤改良工法に用いられる施工機の概略を示す説明図である。

【0011】

この第１実施形態の地盤改良工法は、図１～図４に示すように、地盤９内に注入管２０を所定深度まで貫入して引き抜く際に、注入管２０のノズル２３から地盤９内にセメントミルク等のスラリー状の硬化改良材（改良材）Ｋを高圧噴射して水平（横）断面形状（以下、単に断面形状という）が略四角形の造成体３を造成する工法であり、図４に示す施工機１０を用いる。

【0012】

この施工機１０は、先端部２１が円錐面状に閉塞された円筒状の注入管２０の基端部２２をジョイント１２を介して着雑自在に回転させる回転駆動装置１１を有している。この回転駆動装置１１の上部のジョイント１２に対向する位置には、スイベル１４を介して硬化改良材Ｋを注入管２０内に高圧で圧送する改良材圧送管１３を連結してある。この改良材圧送管１３は高圧ポンプ１５及び硬化改良材Ｋと水等を攪拌処理する攪拌機１６等に接続されている。また、回転駆動装置１１等は、図示しない強制昇降装置により昇降動するようになっていて、回転駆動装置１１により注入管２０は回転すると共に、上下方向に昇降動するようになっている。さらに、注入管２０の先端部２１の近傍には、ノズル２３を注入管２０の外周面に対して直角に取り付けてあり、このノズル２３よりスラリー状の硬化改良材Ｋが地盤改良する地盤９内に高圧ジェット噴射されるようになっている。

【0013】

次に、この施工機１０を用いた第１実施形態の地盤改良の手順を図１～図３に沿って説明する。

【0014】

まず、地盤改良する地盤９内に注入管２０を所定深度まで貫入して引き抜く際に、図１に示すように、注入管２０を鋭角の範囲内で、例えば７°毎回転する度に注入管２０のノズル２３からスラリー状の硬化改良材Ｋ（Ｋ１～Ｋ５）を地盤改良する地盤９内に一直線状に高圧ジェット噴射させることで、斜辺１ａの面を有する断面形状が略直角三角形（略三角形）の第１の改良体１を先行して造成する。この際、ノズル２３からのスラリー状の硬化改良材Ｋ１～Ｋ５の高圧噴射の噴射時間を調節することで、スラリー状の硬化改良材Ｋ１～Ｋ５の到達距離（ジェット射程長）を徐々に長くなるように変化させ、また、硬化改良材Ｋのジェット射程長が長くなるほど注入管２０の回転角度を狭めて（例えば７°毎よりも狭めて）、第１の改良体１を造成する。

【0015】

次に、第１の改良体１の硬化後に、この第１の改良体１とは相対向する異なる場所に施工機１０を設置して、注入管２０を所定深度まで貫入して引き抜く際に、図２に示すように、第１の改良体１の斜辺１ａの面に接するように、注入管２０を直角の範囲内で、例えば１０°毎回転する度に注入管２０のノズル２３からスラリー状の硬化改良材Ｋ（Ｋ１～Ｋ１１）を地盤改良する地盤９内に一直線状に高圧ジェット噴射させることで、底角の一つが直角で断面形状が略台形の第２の改良体２を造成して、２組の相対向する２辺のうちの１組の相対向する２辺が噴射軸線方向への噴射により造成された改良体の側面部で構成され、直線状となる断面形状が略四角形の造成体３を造成する。この際、ノズル２３からのスラリー状の硬化改良材Ｋ１～Ｋ１２の高圧噴射の噴射時間を調節することで、スラリー状の硬化改良材Ｋ１～Ｋ１１の到達距離（ジェット射程長）を可変させ、また、硬化改良材Ｋのジェット射程長が長くなるほど注入管２０の回転角度を狭めて（例えば１０°毎よりも狭めて）、第２の改良体２を造成する。さらに、この第２の改良体２の造成時に、硬化した第１の改良体１の斜辺１ａの面に対して少なくともどこか１点で直角となって当たるように注入管２０のノズル２３からスラリー状の硬化改良材Ｋを高圧噴射する。

【0016】

そして、図３に示すように、断面形状が略四角形の造成体３を複数連結して、両側の相対向する長辺がそれぞれ直線状となる帯状の造成体４を造成する。

【0017】

このように、先行して造成した断面形状が略三角形の第１の改良体１の斜辺１ａの面に接するように断面形状が略台形の第２の改良体２を造成して、１組の相対向する２辺が直線状となる断面形状が略四角形の造成体３を造成することにより、図３に示すように、一直線状に延びた帯状に地盤改良することができる。これにより、例えば、水道管等の地中既設構造物に当たることなく地盤改良をすることができ、また、例えば、境界線から外にはみ出すことなく地盤改良することができる。

【0018】

図５は本発明の第２実施形態の第１の改良体の説明図、図６は同第１の改良体に隣接する第２の改良体の説明図、図７は第１の改良体と第２の改良体からなる造成体を複数連結した帯状の造成体の説明図である。

【0019】

この第２実施形態の地盤改良工法でも図４に示す施工機１０を用いる。

【0020】

次に、この施工機１０を用いた第２実施形態の地盤改良の手順を図５～図７に沿って説明する。

【0021】

まず、地盤改良する地盤９内に注入管２０を所定深度まで貫入して引き抜く際に、図５に示すように、注入管２０を直角の範囲内で、例えば１０°毎回転する度に注入管２０のノズル２３からスラリー状の硬化改良材Ｋ１～Ｋ１１を地盤改良する地盤９内に一直線状に高圧ジェット噴射させることで、斜辺５ａの面を有する底角の一つが直角で断面形状が略台形の第１の改良体５を先行して造成する。この際、ノズル２３からのスラリー状の硬化改良材Ｋ１～Ｋ１２の高圧噴射の噴射時間を調節することで、スラリー状の硬化改良材Ｋ１～Ｋ１１の到達距離（ジェット射程長）を可変させ、また、硬化改良材Ｋのジェット射程長が長くなるほど注入管２０の回転角度を狭めて（例えば１０°毎よりも狭めて）、第１の改良体１を造成する。

【0022】

次に、第１の改良体５の硬化後に、この第１の改良体５とは相対向する異なる場所に施工機１０を設置して、注入管２０を所定深度まで貫入して引き抜く際に、図６に示すように、第１の改良体５の斜辺５ａの面に接するように、注入管２０を直角の範囲内で、例えば１０°毎回転する度に注入管２０のノズル２３からスラリー状の硬化改良材Ｋ１～Ｋ１２を地盤改良する地盤９内に一直線状に高圧ジェット噴射させることで、底角の一つが直角で断面形状が略台形の第２の改良体６を造成して、２組の相対向する２辺のうちの１組の相対向する２辺が噴射軸線方向への噴射により造成された改良体の側面部で構成され、直線状となる断面形状が略四角形の造成体７を造成する。この際、ノズル２３からのスラリー状の硬化改良材Ｋ１～Ｋ１１の高圧噴射の噴射時間を調節することで、スラリー状の硬化改良材Ｋ１～Ｋ１１の到達距離（ジェット射程長）を可変させ、また、硬化改良材Ｋのジェット射程長が長くなるほど注入管２０の回転角度を狭めて（例えば１０°毎よりも狭めて）、第２の改良体６を造成する。さらに、この第２の改良体６の造成時に、硬化した第１の改良体５の斜辺５ａの面に対して少なくともどこか１点で直角となって当たるように注入管２０のノズル２３からスラリー状の硬化改良材Ｋを高圧噴射する。

【0023】

そして、図７に示すように、断面形状が略四角形の造成体７を複数連結して、両側の相対向する長辺がそれぞれ直線状となる帯状の造成体８を造成する。

【0024】

このように、先行して造成した断面形状が略台形の第１の改良体５の斜辺５ａの面に接するように断面形状が略台形の第２の改良体６を造成して、１組の相対向する２辺が直線状となる断面形状が略四角形の造成体７を造成することにより、図７に示すように、一直線状に延びた帯状に地盤改良することができる。これにより、例えば、水道管等の地中既設構造物に当たることなく地盤改良をすることができ、また、例えば、境界線から外にはみ出すことなく地盤改良することができる。

【0025】

図８は本発明の第３実施形態の第１の改良体と第２の改良体及び第３の改良体からなる造成体の説明図である。

【0026】

この第３実施形態の地盤改良工法でも図４に示す施工機１０の注入管２０を用いて、
注入管２０を引き抜く際に、注入管２０のノズル２３から地盤９内にスラリー状の硬化改良材Ｋを高圧噴射して造成体３′を造成するが、各改良体１′，１″．２′の断面形状が前記第１及び第２実施形態の断面形状と異なる。

【0027】

即ち、この第３実施形態では、図８に示すように、断面形状が略２等辺三角形の第１の改良体１′と断面形状が略等脚台形の第２の改良体２′と断面形状が略２等辺三角形の第３の改良体１″とをそれぞれ造成して、断面形状が略等脚台形の造成体３を造成する。これにより、前記第１実施形態及び第２実施形態と略同様の作用・効果を奏する。

【0028】

尚、前記各実施形態によれば、断面形状が略三角形或いは略台形の改良体を造成して、断面形状が略矩形の造成体を造成するようにしたが、断面形状が扇形の改良体を複数造成し、それらを組み合わせて断面形状が略矩形の造成体を造成するようにしても良い。

【符号の説明】

【0029】

１，５ 第１の改良体
１ａ，５ａ 斜辺
２，６ 第２の改良体
３，７ 造成体
４，８ 帯状の造成体
９ 地盤
２０ 注入管
２３ ノズル
Ｋ，Ｋ１～Ｋ１１ スラリー状の硬化改良材（改良材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】