特許 7299138 地盤支持層の位置判断システムおよび地盤改良方法

(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】2023-06-19

(45)【発行日】2023-06-27

(54)【発明の名称】地盤支持層の位置判断システムおよび地盤改良方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 1/00 20060101AFI20230620BHJP

   E02D 3/12 20060101ALI20230620BHJP

【ＦＩ】

E02D1/00

E02D3/12 102

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019205779

(22)【出願日】2019-11-13

(65)【公開番号】P2021075974

(43)【公開日】2021-05-20

【審査請求日】2022-07-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000219406

【氏名又は名称】東亜建設工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】500038891

【氏名又は名称】信幸建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】三枝 弘幸

(72)【発明者】

【氏名】西田 浩太

(72)【発明者】

【氏名】藤山 映

(72)【発明者】

【氏名】小川 和樹

(72)【発明者】

【氏名】福田 哲広

(72)【発明者】

【氏名】小川 浩二

【審査官】石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１８３５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０５４７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０２８４１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ １／００－ ３／１１５

Ｅ０２Ｄ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象地盤を撹拌する撹拌翼を備えた複数本のシャフトを隣接させて立設状態で上下移動させる地盤改良装置に用いる地盤支持層の位置判断システムであって、
コーン貫入試験装置と、前記撹拌翼の平面視の位置を把握する撹拌翼モニタ部と、前記撹拌翼モニタ部による把握データが入力される制御部とを備えて、前記コーン貫入試験装置のプローブが複数本の前記シャフトのうちの少なくとも２本の対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼よりも上方の待機位置に配置されていて、
前記コーン貫入試験装置によるコーン貫入試験を行う時に、前記把握データに基づいて前記制御部によって、前記プローブがそれぞれの前記対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼に干渉せずに下方移動できる移動領域を形成するように、少なくとも１本の前記対象シャフトの回転角度位置が制御され、
前記待機位置の前記プローブをそれぞれの前記撹拌翼による前記対象地盤の撹拌範囲を通過させて下方移動させることにより前記コーン貫入試験が行われ、このコーン貫入試験の結果に基づいて前記対象地盤の支持層の深さ位置が把握される構成にして、それぞれの前記対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼よりも上方に配置されて前記撹拌範囲を上下移動するガイドパイプが備わり、前記待機位置の前記プローブが前記ガイドパイプの下端開口から出没可能に前記ガイドパイプに収容され、前記ガイドパイプの下端開口を塞ぐカバー材が備わり、前記コーン貫入試験を行う際に前記待機位置の前記プローブを下方移動させて前記カバー材を貫通して前記下端開口から下方に突出させることを特徴とする地盤支持層の位置判断システム。

【請求項2】

前記カバー材として樹脂膜またはゴム膜が使用されて、前記プローブが貫通する前記カバー材の貫通孔と前記プローブとの外周面とが前記カバー材によってシールされる構成にした請求項１に記載の地盤支持層の位置判断システム。

【請求項3】

請求項１または２に記載の地盤支持層の位置判断システムを用いて深さ位置把握した前記支持層の上に、前記地盤改良装置を用いて改良地盤を形成する地盤改良方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤支持層の位置判断システムおよび地盤改良方法に関し、さらに詳しくは、施工設備に対して複雑な加工をすることなく、より確実に対象地盤の支持層の深さ位置を把握できる地盤支持層の位置判断システムおよびこのシステムを用いた地盤改良方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

軟弱土と改良材とを撹拌混合して固化させることにより、軟弱地盤を堅固な地盤に改良するＣＤＭ（ＣｅｍｅｎｔＤｅｅｐＭｉｘｉｎｇ）工法が知られている。ＣＤＭ工法では、回転駆動される撹拌翼を備えた地盤改良装置が使用される（例えば、特許文献１参照）。この撹拌翼は、長いロッドに取り付けられて地盤中を上下移動する。施工工程としては、まず、撹拌翼を回転させつつ地盤中を下方移動させることにより、地盤を支持層の深さまで掘削する。その後、改良材を地盤中に供給しながら、撹拌翼を回転させつつ上方移動させる。これにより、改良材が地盤中に注入、混合されて地盤が改良される。

【0003】

従来、地盤を支持層の深さまで掘削する際には、撹拌翼の回転駆動に要するトルクと、撹拌翼を吊り下げている処理機に作用する荷重とに基づいて、支持層の深さ位置を間接的に推定している。それ故、支持層の深さ位置を正確に把握するには改善の余地がある。改良地盤は支持層に支持されることで安定するので、地盤改良施工をする際には支持層の深さ位置を精度よく把握することが重要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００７－２２４６４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、施工設備に対して複雑な加工をすることなく、より確実に対象地盤の支持層の深さ位置を把握できる地盤支持層の位置判断システムおよびこのシステムを用いた地盤改良方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため本発明の地盤支持層の位置判断システムは、対象地盤を撹拌する撹拌翼を備えた複数本のシャフトを隣接させて立設状態で上下移動させる地盤改良装置に用いる地盤支持層の位置判断システムであって、コーン貫入試験装置と、前記撹拌翼の平面視の位置を把握する撹拌翼モニタ部と、前記撹拌翼モニタ部による把握データが入力される制御部とを備えて、前記コーン貫入試験装置のプローブが複数本の前記シャフトのうちの少なくとも２本の対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼よりも上方の待機位置に配置されていて、前記コーン貫入試験装置によるコーン貫入試験を行う時に、前記把握データに基づいて前記制御部によって、前記プローブがそれぞれの前記対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼に干渉せずに下方移動できる移動領域を形成するように、少なくとも１本の前記対象シャフトの回転角度位置が制御され、前記待機位置の前記プローブをそれぞれの前記撹拌翼による前記対象地盤の撹拌範囲を通過させて下方移動させることにより前記コーン貫入試験が行われ、このコーン貫入試験の結果に基づいて前記対象地盤の支持層の深さ位置が把握される構成にして、それぞれの前記対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼よりも上方に配置されて前記撹拌範囲を上下移動するガイドパイプが備わり、前記待機位置の前記プローブが前記ガイドパイプの下端開口から出没可能に前記ガイドパイプに収容され、前記ガイドパイプの下端開口を塞ぐカバー材が備わり、前記コーン貫入試験を行う際に前記待機位置の前記プローブを下方移動させて前記カバー材を貫通して前記下端開口から下方に突出させることを特徴とする。

【0007】

本発明の地盤改良方法は、上記の地盤支持層の位置判断システムを用いて深さ位置を把握した前記支持層の上に、前記地盤改良装置を用いて改良地盤を形成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の地盤支持層の位置判断システムによれば、前記地盤改良装置に対して、少なくとも、コーン貫入試験装置と、前記撹拌翼の平面視の位置を把握する撹拌翼モニタ部と、前記撹拌翼モニタ部による把握データが入力される制御部とを備えればよい。そして、前記コーン貫入試験装置によるコーン貫入試験を行う時に、前記撹拌翼モニタ部による把握データを利用して、前記制御部によって、前記プローブがそれぞれの前記対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼に干渉せずに下方移動できる移動領域を形成するように、少なくとも１本の前記対象シャフトの回転角度位置が制御されるので、施工設備（地盤改良装置）に対して複雑な加工をする必要がない。そして、対象地盤の支持層の深さ位置は、前記プローブをそれぞれの前記撹拌翼による前記対象地盤の撹拌範囲を通過させて下方移動させて実際にコーン貫入試験を行った結果に基づいて、より確実に把握できる。

【0009】

本発明の地盤改良方法によれば、より確実に深さ位置を把握した対象地盤の支持層の上に改良地盤を形成することで、形成した改良地盤のより高い安定性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の地盤支持層の位置判断システムを例示する説明図である。

【図2】図１の撹拌翼の近傍を側面視で例示する説明図である。

【図3】図２のＡ－Ａ矢視図である。

【図4】ガイドパイプの先端部の構造を例示する組み立て図である。

【図5】支持層の深さ位置の予備検出工程を例示する説明図である。

【図6】図５の撹拌翼を上方移動させた状態を例示する説明図である。

【図7】対象シャフトの回転角度位置が制御された時のそれぞれの撹拌翼の平面視の位置を例示する説明図である。

【図8】コーン貫入試験を実施している工程を例示する説明図である。

【図9】カバー材を貫通するプローブを例示する説明図である。

【図10】コーン貫入試験の結果を例示するグラフ図である。

【図11】図８のプローブを上方移動させた状態を例示する説明図である。

【図12】地盤改良施工の工程を例示する説明図である。

【図13】対象地盤に改良材を吐出して混合する工程を例示する説明図である。

【図14】形成された改良地盤を例示する説明図である。

【図15】本発明の別の実施形態を例示する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の地盤支持層の位置判断システムおよび地盤改良方法を実施形態に基づいて説明する。

【0012】

図１～図３に例示する本発明の地盤支持層の位置判断システム１（以下、位置判断システム１という）は、深層混合処理等の地盤改良施工を行う地盤改良装置７に対して適用される。そして、本発明の地盤改良方法は、本発明の位置判断システム１を用いて対象地盤Ｂを改良する。

【0013】

地盤改良装置７は、対象地盤Ｂを撹拌する撹拌翼９を備えた複数本のシャフト８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄを有している。複数本のシャフト８Ａ～８Ｄは互いが隣接して接合されていて、上下に延在するマスト８Ｍによって支持されている。これらのシャフト８Ａ～８Ｄは、立設状態で櫓７ａに沿って一体的に上下移動する。それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄは、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄに取り付けられた駆動モータ８によって回転駆動される。これに伴い、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄに取り付けられた撹拌翼９は、取り付けられたシャフト８Ａ～８Ｄのシャフト軸芯を中心にして回転駆動される。

【0014】

それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄには、上下間隔をあけた複数位置に撹拌翼９が取り付けられている。１本のシャフト毎に複数の撹拌翼９がシャフト軸芯を中心にして周方向に間隔をあけて配置されている。この実施形態では、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄに撹拌翼９が上下間隔をあけた三箇所に取り付けられていて、その一箇所毎に２枚の撹拌翼９が周方向に等間隔をあけて配置されている。即ち、１本のシャフト毎に６枚の撹拌翼９が取り付けられている。撹拌翼９は、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄに上下間隔をあけた三箇所に限らず所望数の箇所に取り付けることができ、その一箇所毎に配置される撹拌翼９の数は２枚に限らず所望数にすることができる。また、その一箇所毎に配置される撹拌翼９の周方向の間隔も所望の間隔にすることができる。シャフト８Ａ～８Ｄは４本に限らず、例えば、２本、４本、８本など所望の複数本にすることができる。

【0015】

隣接配置されたシャフト８Ａ～８Ｄの撹拌翼９どうしは、それぞれのシャフトの軸芯を中心にした平面視の回転稼働範囲が重複している。撹拌翼９、シャフト８Ａ～８Ｄおよび駆動モータ８は、ウインチ１０によるワイヤの巻取りおよび繰出しによって一体的に昇降する。

【0016】

それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄでは、所定位置（この実施形態では最上位置および最下位置）の撹拌翼９には吐出口９ａが設置されている。吐出口９ａには、対象地盤Ｂ上に設置された供給タンクから地盤改良用の改良材Ｃが供給される。吐出口９ａは撹拌翼９に直接形成することも、撹拌翼９に取り付けた改良材Ｃの供給管の一端開口を吐出口９ａにすることもできる。改良材Ｃは公知のものが使用され、具体的にはセメントミルクを例示できる。

【0017】

位置判断システム１は、コーン貫入試験装置２と、それぞれの撹拌翼９の平面視の位置を把握する撹拌翼モニタ部３と、撹拌翼モニタ部３による把握データが入力される制御部６とを備えている。この実施形態では、さらに、それぞれの撹拌翼９よりも上方に配置されるガイドパイプ４とガイドパイプ４の下端開口を塞ぐカバー材５と、ディスプレイ６ａとが備わっている。

【0018】

コーン貫入試験装置２は、プローブ２ａと、プローブ２ａの上端部に接続されたロッド２ｂと、プローブ進退機構２ｃと、計測部２ｄとを有している。プローブ２ａはプローブ進退機構２ｃによって、測定対象の地盤に貫入される先端コーンである。プローブ進退機構２ｃには油圧シリンダなどが用いられる。計測部２ｄは地盤にプローブ２ａを貫入する際の抵抗力（Ｎ値）などのデータを測定する。コーン貫入試験装置２は公知のものであり、例えば電気式コーン貫入試験装置を用いる。この実施形態では、待機位置のプローブ２ａは、ガイドパイプ４の下端開口４ａから進退可能にガイドパイプ４に収容されている。

【0019】

プローブ２ａの平面視の位置は、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄのうちの少なくとも２本の対象シャフトに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の回転稼働範囲内に設定される。図３に例示するようにこの実施形態では、プローブ２ａの平面視の位置はシャフト８Ａおよび８Ｂに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の回転稼働範囲内に設定され、シャフト８Ｃおよび８Ｄに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の回転稼働範囲外に設定されている。したがって、この実施形態では、対象シャフトはシャフト８Ａおよび８Ｂとなる。

【0020】

この実施形態では、プローブ２ａはそれぞれシャフト８Ａ～８Ｄのそれぞれの撹拌翼９よりも上方の待機位置に配置されているが、プローブ２ａは少なくとも対象シャフト（シャフト８Ａおよび８Ｂ）に備わるそれぞれの撹拌翼９よりも上方の待機位置に配置されていればよい。したがって例えば、プローブ２ａの平面視の位置が、シャフト８Ａ、８Ｂ、８Ｃおよび８Ｄに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の回転稼働範囲内に設定されている場合は、プローブ２ａはそれぞれシャフト８Ａ～８Ｄのそれぞれの撹拌翼９よりも上方の待機位置に配置される。プローブ２ａの平面視の位置が、シャフト８Ｃおよび８Ｄに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の回転稼働範囲内、かつ、シャフト８Ａおよび８Ｂに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の回転稼働範囲外に設定されている場合は、プローブ２ａは、少なくともシャフト８Ｃおよび８Ｄのそれぞれの撹拌翼９よりも上方の待機位置に配置される。ガイドパイプ４も同様に、少なくとも対象シャフト（シャフト８Ａおよび８Ｂ）に備わるそれぞれの撹拌翼９よりも上方の待機位置に配置されていればよい。

【0021】

撹拌翼モニタ部３としては例えば、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄのシャフト軸芯を中心とした回転角度（回転角度位置）を検知する角度センサが用いられる。尚、この実施形態では、すべてのシャフト８Ａ～８Ｄに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の位置を把握する構成になっているが、平面視の位置を把握する撹拌翼９は、対象シャフト（この実施形態ではシャフト８Ａおよび８Ｂ）に備わるそれぞれの撹拌翼９だけでもよい。

【0022】

ガイドパイプ４は、マスト８Ｍに固定されていて、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄに沿って延在している。ガイドパイプ４は、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄと一体的に昇降する。

【0023】

図４に例示するようにガイドパイプ４の下端開口４ａには、カバー材５が環状のフランジ部材４ｂなどによって着脱自在に取り付けられている。カバー材５としては例えば、下方移動するプローブ２ａによって突き破られる樹脂膜またはゴム膜などが用いられる。

【0024】

制御部６とディスプレイ６ａとは有線または無線で通信可能に接続されている。ディスプレイ６ａには、制御部６に入力されたデータや制御部６により演算されたデータなどが表示される。

【0025】

制御部６には、撹拌翼モニタ部３により把握されたそれぞれの撹拌翼９の平面視の位置を示す把握データが逐次、入力される。それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄの平面視の位置は既知であり、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄにおけるそれぞれの撹拌翼９の取り付け位置、それぞれの撹拌翼９の平面視の大きさ・形状も既知である。プローブ２ａの平面視の位置および平面視の大きさ・形状も既知である。これら既知のデータは制御部６に記憶されている。制御部６は、撹拌翼モニタ部３により検知された入力データと記憶されているデータとに基づいて、それぞれの撹拌翼９の平面視の位置を算出する。制御部６はこれらデータに基づいて様々な演算処理をする。

【0026】

次に、この位置判断システム１によって、対象地盤Ｂの深さ位置を判断する手順の一例を説明する。

【0027】

図５に例示するように従来同様、ウインチ１０のワイヤを繰り出してそれぞれのシャフト８Ａ～８Ｄを回転駆動しながら下方移動させる。これにより、対象地盤Ｂをそれぞれの撹拌翼９によって撹拌して撹拌範囲Ｒｍ（二点鎖線の範囲）を形成する。この工程では、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄ（それぞれの撹拌翼９）の回転駆動に要するトルクと、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄを吊り下げているワイヤに作用する荷重を逐次検知する。これらの検知データに基づいて、シャフト８Ａ～８Ｄの先端が強固な支持層Ｂ１に到達したか否かを推定する。

【0028】

上述のトルクが過大になった時、或いは、上述の荷重が過小になった時に、シャフト８Ａ～８Ｄの先端が支持層Ｂ１に到達したと推定して、支持層Ｂ１の深さ位置を予備的に検出する。この支持層Ｂ１の深さ位置の推定は従来と同様である。

【0029】

次いで、図６に例示するように、ウインチ１０のワイヤを巻き取ってそれぞれのシャフト８Ａ～８Ｄを回転駆動しながら所定の位置まで上方移動させる。これにより、対象地盤Ｂをそれぞれの撹拌翼９によってさらに撹拌する。

【0030】

次いで、コーン貫入試験を実施する。この時に、撹拌翼モニタ部３により把握されている把握データに基づいて制御部６によって、対象シャフト８Ａ、８Ｂの少なくとも１本の回転角度位置を制御して、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄの回転駆動を停止する。

【0031】

詳述すると図７に例示するように、制御部６は、待機位置のプローブ２ａがそれぞれの対象シャフト８Ａ、８Ｂに備わるそれぞれの撹拌翼９に干渉せずに下方移動できる移動領域Ｚを形成するように、対象シャフト８Ａ、または、対象シャフト８Ｂ、或いは、対象シャフト８Ａおよび８Ｂの回転角度位置を制御して回転を停止した状態にする。対象シャフト８Ａ、８Ｂに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の位置を、ディスプレイ６ａに表示すると視覚的に把握できる。

【0032】

対象シャフト８Ａ、８Ｂに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の位置が、図３に例示する状態であると、待機位置にあるプローブ２ａは対象シャフト８Ａ、８Ｂに備わる撹拌翼９に干渉して下方移動できない。そこで、本願発明では、対象となる撹拌翼９の平面視の位置を把握する。移動領域Ｚの平面視の面積が最大になるように、対象シャフト８Ａ、８Ｂの少なくとも１本の回転角度位置を制御するとよい。

【0033】

次いで、図８に例示するように、待機位置のプローブ２ａを、それぞれの撹拌翼９（対象シャフト８Ａ、８Ｂのそれぞれの撹拌翼９）による撹拌範囲Ｒｍを通過させて下方移動させてコーン貫入試験を行う。詳述すると、プローブ進退機構２ｃによってロッド２ｂを下方に押圧することでプローブ２ａを下方移動させる。下方移動するプローブ２ａは、図９に例示するようにカバー材５を突き破ってカバー材５を貫通してガイドパイプ４の下端開口４ａから下方に突出する。これにより、カバー材５には貫通孔５ａが形成される。さらに下方移動するプローブ２ａは、それぞれの撹拌翼９（対象シャフト８Ａ、８Ｂのそれぞれの撹拌翼９）による撹拌範囲Ｒｍを通過してコーン貫入試験が行われる。

【0034】

コーン貫入試験では、図１０に例示するように、プローブ２ａに作用する先端抵抗ｑの試験データＤが計測部２ｄによって測定される。プローブ２ａがカバー材５を突き破る時（深さ位置ｄ１）には先端抵抗ｑが若干大きくなり、その後、プローブ２ａが支持層Ｂ１に到達すると、先端抵抗ｑが大きく上昇する。プローブ２ａの待機位置からの下方移動量は計測部２ｄによって把握されている。また、待機位置の深さは、ウインチ１０のワイヤの繰り出し長さなどに基づいて制御部６に入力されている。したがって、このコーン貫入試験の結果に基づいて、支持層Ｂ１の深さ位置ｄ２が把握される。コーン貫入試験を行った後は、図１１に例示するように、プローブ進退機構２ｃによってロッド２ｂを介してプローブ２ａを上方移動させて、ガイドパイプ４に収容する。

【0035】

上述したように、この位置判断システム１によれば、地盤改良装置７に対して、少なくとも、コーン貫入試験装置２と、撹拌翼モニタ部３と、撹拌翼モニタ部３による把握データが入力される制御部６とを備えればよい。コーン貫入試験を行う時には、撹拌翼モニタ部３による把握データを利用して、制御部６によって、上述した移動領域Ｚを形成するように、少なくともいずれかの対象シャフト８Ａ、８Ｂの回転角度位置を制御すればよいので、地盤改良装置７に対して複雑な加工をする必要がない。既存の地盤改良装置７にも大きな困難無く適用することができる。

【0036】

支持層Ｂ１の深さ位置ｄ２は、実際にコーン貫入試験を行った結果に基づいているので、より確実に把握できる。また、コーン貫入試験の際に、プローブ２ａを撹拌されて相対的に柔らかくなった撹拌範囲Ｒｍを通過させて下方移動させるので、プローブ２ａ（コーン貫入試験装置２）に対する負荷も軽減できる。

【0037】

さらに、図５に例示した工程で推定した支持層Ｂ１の深さ位置と、位置判断システム１により把握した深さ位置ｄ２とを比較することで、把握した深さ位置ｄ２の妥当性を判断できる。即ち、従来の方法により推定される支持層Ｂ１の深さ位置と、位置判断システム１により把握した支持層Ｂ１の深さ位置ｄ２とのダブルチェックによって、支持層Ｂ１の深さ位置を判断できる。

【0038】

この実施形態では、ガイドパイプ４を備えているので、プローブ２ａおよびロッド２ｂが保護される。そのため、プローブ２ａを破損させることなく、対象地盤Ｂの中で上下移動させ易くなっている。

【0039】

また、カバー材５を備えることで、対象地盤Ｂの中でガイドパイプ４を下方移動させる際に、プローブ２ａに土砂が直接接触しないので、プローブ２ａを保護するには益々有利になっている。さらに、ガイドパイプ４の内部に土砂が入り込まないので、プローブ２ａがガイドパイプ４の中で詰まることが回避される。そのため、プローブ２ａをガイドパイプ４から円滑に突出移動させることができる。

【0040】

カバー材５として樹脂膜またはゴム膜を使用することで、プローブ２ａが貫通することで形成されるカバー材５の貫通孔５ａとプローブ２ａとの外周面とをカバー材５によってシールすることができる。これにより、カバー材５に貫通孔５ａが形成された後も、対象地盤Ｂの中でガイドパイプ４を上下移動させても、ガイドパイプ４の内部に土砂が入り込むことを回避するには有利になる。

【0041】

支持層Ｂ１の深さ位置を把握した後は、地盤改良施工を本格的に行う。そこで図１２に例示するように、ウインチ１０のワイヤを繰り出してそれぞれのシャフト８Ａ～８Ｄを回転駆動しながら下方移動させる。それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄは、上記の把握した支持層Ｂ１の深さ位置ｄ２まで下方移動させる。これにより、対象地盤Ｂをそれぞれの撹拌翼９によってさらに撹拌して撹拌範囲Ｒｍを形成する。

【0042】

次いで、図１３に例示するように、ウインチ１０のワイヤを巻き取ってそれぞれのシャフト８Ａ～８Ｄを回転駆動しながら上方移動させつつ、吐出口９ａから改良材Ｃを吐出して撹拌範囲Ｒｍに改良材Ｃを注入する。これにより、撹拌範囲Ｒｍの土砂と改良材Ｃを撹拌混合する。尚、図１２に例示する工程においても吐出口９ａから改良材Ｃを吐出することもできる。

【0043】

この工程を経て、軟弱な対象地盤Ｂが図１４に例示する強固な改良地盤Ｒに改良される。この改良地盤Ｒは、支持層Ｂ１が存在している位置として、精度よく把握された深さ位置の上に形成されている。即ち、改良地盤Ｒは、強固な支持層Ｂ１の上に直接載置された状態で形成されているので高い安定性を確保できる。

【0044】

上記の実施形態では対象地盤Ｂを陸上地盤にしているが、対象地盤Ｂを海や河川湖沼の水底地盤にすることもできる。この場合は、図１５に例示するように、位置判断システム１および地盤改良装置７は、作業船１１などに搭載される。支持層Ｂ１の深さ位置を把握する手順、改良地盤Ｒを形成する施工手順は先の実施形態と同様である。

【符号の説明】

【0045】

１ 位置判断システム
２ コーン貫入試験装置
２ａ プローブ（先端コーン）
２ｂ ロッド
２ｃ プローブ進退機構
２ｄ 計測部
３ 撹拌翼モニタ部
４ ガイドパイプ
４ａ 下端開口
４ｂ フランジ部材
５ カバー材
５ａ 貫通孔
６ 制御部
６ａ ディスプレイ
７ 地盤改良装置
７ａ 櫓（リーダ）
８ 駆動モータ
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ シャフト
８Ｍ マスト
９ 撹拌翼
９ａ 吐出口
１０ ウインチ
１１ 作業船
Ｂ 対象地盤
Ｂ１ 支持層
Ｒｍ 撹拌範囲
Ｒ 改良地盤
Ｃ 改良材
Ｚ 移動領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】