JP4632295B2 - Construction method of solidified pile by double streamline jet. - Google Patents
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Description
本発明は、施工速度を高めた複流線ジェットによる、特に固化処理杭を既設構造物に密着させて造成する密着施工に好適な固化処理杭の造成方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for creating a solidified pile that is suitable for coherent construction using a double stream line jet with increased construction speed, particularly for making a solidified pile in close contact with an existing structure.
地盤の改良工法のひとつに固化処理杭造成工法がある。この固化処理杭造成工法は、例えば、図7に示すように、機械式攪拌装置10の先端を、施工する柱体の芯に合わせて回転軸16を回転させ、回転軸16の下部に放射状に設けた1以上の攪拌翼12a、12bの回転域及びその周辺の地盤中に、回転軸16の所定の位置に付設された固化材吐出ノズル131又は141から固化材を吐出させ、原位置土と攪拌混合しながら貫入を行い、設計深度に達したところで吐出を停止し、回転軸16をそのまま回転又は逆転して、更に攪拌混合しながら地盤中に引き上げて柱状体を造成する工法である。図7中、符号121は掘削用ビットである。
One of the ground improvement methods is the solidification pile construction method. For example, as shown in FIG. 7, the solidification pile construction method rotates the
通常、固化材は貫入工程において吐出される場合、固化材吐出ノズル131から吐出され、引き上げ工程において吐出される場合、固化材吐出ノズル141から吐出される。また、地盤の土質によっては貫入工程においては翼又はプレジェットにより地盤を予め緩めておき、引き上げ工程において、固化材吐出ノズルから固化材をスパイラルジェット流を形成しつつ原位置土と攪拌混合しながら均質な固化杭を造成していた。
しかしながら、引き上げ工程において、1つの固化材吐出ノズルから固化材をスパイラルジェット流を形成しつつ原位置土と攪拌混合しながら固化杭を造成する方法(1線流ジェット工法)においては、施工速度を高めるため、引き上げ速度を高めると固化材吐出ノズルのスパイラルの軌跡のピッチが粗くなり、均質な固化処理杭を造成することができなかった。また、回転数を高めるとジェットの到達距離が低下するため固化処理杭径が小さくなるという問題があった。また、反対方向に向けた2個の固化材吐出ノズルから固化材を複線流ジェットを形成しつつ原位置土と攪拌混合しながら固化杭を造成する方法も提案されてはいるものの、回転軸の回転数や引き上げ速度は固化材吐出ノズルのスパイラル軌跡との関係で厳密に決定されていたものではなかった。このため、施工速度が遅くなったり、無駄な施工を行ったりするという問題があった。 However, in the pulling process, in the method (one-line flow jet method) in which the solidified pile is formed while stirring and mixing the solidified material with the original soil while forming the spiral jet flow from one solidified material discharge nozzle, the construction speed is In order to increase the pitch, the pitch of the spiral path of the solidification material discharge nozzle becomes coarse when the pulling speed is increased, and a uniform solidified pile cannot be formed. Moreover, since the reach | attainment distance of the jet will fall when the rotation speed is raised, there existed a problem that the solidification process pile diameter became small. In addition, although a method has been proposed in which a solidified pile is formed by mixing the solidified material from the two solidified material discharge nozzles facing in the opposite direction while mixing with the in-situ soil while forming a double-track flow jet, The rotation speed and pulling speed were not strictly determined in relation to the spiral trajectory of the solidifying material discharge nozzle. For this reason, there existed a problem that a construction speed became slow or a useless construction was performed.
従って、本発明の目的は、均質な固化処理杭を施工時間を短縮して施工することができる複流線ジェットによる固化処理杭の造成方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for forming a solidified pile by a double stream line jet capable of executing a homogeneous solidified pile with a shorter construction time.
かかる実情において、本発明者らは鋭意検討を行った結果、過去の膨大なデータから、固化材吐出ノズルのスパイラルの軌跡のピッチは2.0〜5.0cmが好適であるという知見を得たこと、1線流ジェット工法を2.0〜5.0cmの範囲から選ばれる一定値のピッチで行う場合、施工速度を上げるには限界があること、先行ジェットの隙間を、後行ジェットで埋めていけば、施工速度を上げることができること、従って、2以上の固化材吐出ノズルから固化材を吐出する複流数ジェットを形成し、且つ固化材吐出ノズルの軌跡のピッチが2.0〜5.0cmの範囲から選ばれる一定値Pとなるよう回転軸の回転数と引き上げ速度を決定して行えば、均質な固化処理杭を施工時間を短縮して施工することができ、特に固化処理杭を既設構造物に密着して造成する密着施工に好適な工法であること等を見出し、本発明を完成するに至った。 Under such circumstances, the present inventors conducted extensive studies, and as a result, obtained the knowledge that the pitch of the spiral locus of the solidifying material discharge nozzle is preferably 2.0 to 5.0 cm from a huge amount of past data. When the single-line jet method is performed at a constant pitch selected from the range of 2.0 to 5.0 cm, there is a limit to increasing the construction speed, and the gap between the preceding jets is filled with the following jets. Therefore, the construction speed can be increased, and therefore, a double flow number jet for discharging the solidified material from two or more solidified material discharge nozzles is formed, and the trajectory pitch of the solidified material discharge nozzle is 2.0-5. If the rotation speed of the rotating shaft and the pulling speed are determined so as to be a constant value P selected from the range of 0 cm, it is possible to construct a homogenized solidified pile with reduced construction time. Existing structure It found such that a suitable method to contact construction for Construction in close contact with the object, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は、回転軸の貫入工程は、吐出ノズルの固化材の吐出を停止し、回転軸の先端から水噴射を行いつつ貫入し、回転軸を回転させながら引き上げる際、回転軸の所定の位置に付設された3つ又は4つの固化材吐出ノズルから固化材を、複流数ジェットを形成しながら水平方向に吐出させ、原位置土と攪拌混合して固化処理杭を造成する方法であって、該固化材吐出ノズルで形成される軌跡のピッチが2.0〜5.0cmの範囲から選ばれる一定値Pとなるよう回転軸の回転数と引き上げ速度を決定して行うことを特徴とする複流線ジェットによる固化処理杭の造成方法を提供するものである。 That is, according to the present invention, in the step of penetrating the rotating shaft, when discharging the solidified material from the discharge nozzle, penetrating while performing water injection from the tip of the rotating shaft, and pulling up while rotating the rotating shaft, The solidification material is discharged from three or four solidification material discharge nozzles attached to the position of the solid material in the horizontal direction while forming a double-flow number jet, and mixed with the original soil to create a solidified pile. The rotation speed of the rotating shaft and the pulling speed are determined so that the pitch of the locus formed by the solidifying material discharge nozzle becomes a constant value P selected from the range of 2.0 to 5.0 cm. A method for creating a solidified pile by means of a double streamline jet is provided.
また、本発明は、回転軸の貫入工程は、吐出ノズルの固化材の吐出を停止し、回転軸の先端から水噴射を行いつつ貫入し、回転軸を回転させながら引き上げる際、回転軸の鉛直方向の異なる位置に付設された2つの固化材吐出ノズルから固化材を、複流数ジェットを形成しながら水平方向に吐出させ、原位置土と攪拌混合して固化処理杭を造成する方法であって、該固化材吐出ノズルで形成される軌跡のピッチが2.0〜5.0cmの範囲から選ばれる一定値Pとなるよう回転軸の回転数と引き上げ速度を決定して行うことを特徴とする複流線ジェットによる固化処理杭の造成方法を提供するものである。 Further, the present invention is the penetration process of the rotary shaft, stop the discharge of the solidified material of the discharge nozzle, it penetrates from the tip end of the rotating shaft while performing water injection, when pulled while rotating the rotation shaft, the vertical axis of rotation It is a method of creating a solidified pile by discharging solidified material from two solidified material discharge nozzles attached at different positions in the horizontal direction while forming a double flow number jet and stirring and mixing with the in situ soil. The rotation speed of the rotating shaft and the pulling speed are determined so that the pitch of the locus formed by the solidifying material discharge nozzle becomes a constant value P selected from the range of 2.0 to 5.0 cm. there is provided a reclamation method of solidification pile by the multi streamlined jet.
また、本発明は、前記固化材吐出ノズルが、垂直方向に2P離間して設置される2個であり、回転方向において180度離間しているものであることを特徴とする前記複流線ジェットによる固化処理杭の造成方法を提供するものである。 Further, the present invention, the solidifying material discharge nozzle is a two installed in 2P vertically spaced, the double-flow line jets, characterized in that the spaced apart 180 degrees in the rotational direction It provides a method for creating a solidified pile by means of
また、本発明は、前記固化処理杭を既設構造物に密着させて造成する密着施工であることを特徴とする前記複流線ジェットによる固化処理杭の造成方法を提供するものである。 Further, the present invention is to provide a reclamation method for solidification pile by the double flow lines jets, characterized in that the solidification pile a contact construction for Construction in close contact to the existing structures.
本発明の複流線ジェットによる固化処理杭の造成方法によれば、均質な固化処理杭を施工時間を短縮して施工することができる。また、回転軸の回転数と引き上げ速度は、固化材吐出ノズルの軌跡のピッチが2.0〜5.0cmの範囲から選ばれる一定値Pとなる範囲で適宜決定できるため、既設構造物間に固化処理杭を密着して造成する密着施工など造成杭径に制限がある場合に柔軟に対応できる。また、複数の固化材吐出ノズルの設置位置は幾通りにも選べるため、施工機械の設計の自由度を高めることができる。また、回転方向において180度離間する2個の固化材吐出ノズルにより、既設構造物間に固化処理杭を密着して造成する際、軸振れの無い寸法安定性の高い固化処理杭を造成することができる。 According to the solidification pile construction method using the double stream line jet of the present invention, it is possible to construct a homogeneous solidification pile with shortening the construction time. Moreover, since the rotation speed and pulling speed of a rotating shaft can be suitably determined in the range from which the pitch of the locus | trajectory of a solidification material discharge nozzle becomes the fixed value P chosen from the range of 2.0-5.0 cm, between existing structures It is possible to flexibly deal with cases where there is a limit to the diameter of the pile, such as close contact construction in which solidified piles are closely attached. Moreover, since the installation positions of the plurality of solidifying material discharge nozzles can be selected in various ways, the degree of freedom in designing the construction machine can be increased. In addition, when solidifying piles are formed in close contact with existing structures by two solidifying material discharge nozzles separated by 180 degrees in the rotation direction, solidified piles with high dimensional stability without shaft runout are created. Can do.
本発明の複流線ジェットによる固化処理杭の造成方法(以下、複流数ジェット工法とも言う)は、回転軸を回転させながら、引き上げる際、回転軸の所定の位置に付設された2以上の固化材吐出ノズル(以下、単に吐出ノズルとも言う)から固化材を、複流数ジェットを形成しながら吐出させ、原位置土と攪拌混合して固化処理杭を造成する方法であって、該吐出ノズルの軌跡のピッチが2.0〜5.0cmの範囲から選ばれる一定値Pとなるよう回転軸の回転数と引き上げ速度を決定して行うものである。吐出ノズルの軌跡のピッチが2.0cm未満であると、固化材の供給が過剰となると共に、施工速度が遅くなり施工コストを上昇させてしまい、また、軌跡のピッチが5.0cmを超えると、均質な固化処理杭を造成できない。なお、固化材吐出ノズルの軌跡のピッチPの好ましい範囲は、2.0〜4.0cm、更に好ましくは2.5cmである。 The solidification pile construction method (hereinafter also referred to as a double-flow number jet method) using the double-flow line jet according to the present invention includes two or more solidifications attached to predetermined positions of the rotary shaft when the rotary shaft is pulled up while rotating. A solidified material is discharged from a material discharge nozzle (hereinafter also simply referred to as a discharge nozzle) while forming a double-flow number jet, and is agitated and mixed with the in-situ soil to form a solidified pile. This is performed by determining the rotation speed and pulling speed of the rotary shaft so that the pitch of the locus becomes a constant value P selected from the range of 2.0 to 5.0 cm. If the pitch of the trajectory of the discharge nozzle is less than 2.0 cm, the supply of the solidified material becomes excessive, the construction speed is slowed and the construction cost is increased, and if the pitch of the trajectory exceeds 5.0 cm , Homogeneous solidified piles cannot be created. In addition, the preferable range of the pitch P of the locus | trajectory of the solidification material discharge nozzle is 2.0-4.0 cm, More preferably, it is 2.5 cm.
本発明の複流線ジェット工法で使用する施工装置としては、回転軸の所定の位置に2以上の吐出ノズルを備えるものであれば、特に制限されない。該吐出ノズルは、通常水平翼にジェット流が径方向の外側に吐出するように付設される。吐出ノズルの好ましい設置数は2〜4、特に好ましくは2〜3、更に好ましくは2である。吐出ノズルの鉛直方向の設置位置としては、全てが同一水平面内であってもよく、また異なった位置であってもよいが、後述するように回転方向における設置位置が特定される。 The construction apparatus used in the double stream line jet method of the present invention is not particularly limited as long as it has two or more discharge nozzles at a predetermined position of the rotating shaft. The discharge nozzle is usually attached to the horizontal blade so that the jet flow is discharged radially outward. A preferable number of the discharge nozzles is 2 to 4, particularly preferably 2 to 3, and more preferably 2. The installation positions in the vertical direction of the discharge nozzles may all be in the same horizontal plane or may be different positions, but the installation position in the rotational direction is specified as will be described later.
本発明において、2個の吐出ノズルの形態としては、特に制限されないが、例えば固化材吐出ノズル及び圧縮空気包囲固化材吐出ノズルが挙げられる。このうち、圧縮空気包囲固化材吐出ノズルを用いれば、飛躍的に切削距離(造成径)を向上させることができる。圧縮空気包囲固化材吐出ノズルは、中心の固化材吐出ノズルの回りに環状の圧縮空気噴射部が形成された2重吐出ノズルである。また、固化材吐出ノズルは、供給源の切替により水吐出ノズルとしてもよい。2重吐出ノズルの施工方法の一例としては、例えば、貫入時に2個の吐出ノズルから水と圧縮空気を吐出しつつ地盤を切削し、引き抜き時に同じ2個の吐出ノズルから固化材を吐出すれば、効率的に固化処理杭を造成することができる。 In the present invention, the form of the two discharge nozzles is not particularly limited, and examples thereof include a solidified material discharge nozzle and a compressed air-enclosed solidified material discharge nozzle. Among these, if the compressed air surrounding solidifying material discharge nozzle is used, the cutting distance (reconstructed diameter) can be dramatically improved. The compressed air-enclosed solidified material discharge nozzle is a double-discharge nozzle in which an annular compressed air injection section is formed around the central solidified material discharge nozzle. The solidifying material discharge nozzle may be a water discharge nozzle by switching the supply source. As an example of the construction method of the double discharge nozzle, for example, if the ground is cut while discharging water and compressed air from the two discharge nozzles at the time of penetration, and the solidified material is discharged from the same two discharge nozzles at the time of pulling out It is possible to efficiently create a solidified pile.
本発明において、2個の吐出ノズルを垂直方向に離間して設置される、いわゆる上下ノズルの場合、例えば上ノズルからは40MPaのような超高圧、小流量の固化材スラリーを吐出し、下ノズルからは4MPaのような低圧、大流量の固化材スラリーを吐出すれば、上ノズルで主に地盤を切削し、下ノズルで固化材を補い間詰めすることができ、施工速度を高めて高品質の固化処理杭を造成することができる。 In the present invention, in the case of a so-called upper and lower nozzles in which two discharge nozzles are set apart in the vertical direction, for example, the upper nozzle discharges an ultrahigh pressure, small flow rate solidified material slurry such as 40 MPa, and the lower nozzle If a solidified material slurry with a low pressure and a large flow rate, such as 4 MPa, is discharged, the ground can be cut mainly with the upper nozzle, and the solidified material can be supplemented and packed with the lower nozzle. Solidified piles can be created.
また、複数の吐出ノズルの場合、各吐出ノズルから吐出される流体の種類を変えることもできる。例えば3個の吐出ノズルを垂直方向に離間して設置される、いわゆる上中下ノズルを用いた場合、例えば、引き抜き時、上ノズルからは高圧の水と圧縮空気を吐出し、中ノズル及び下ノズルからは低圧の固化材スラリーを吐出すれば、効率的に固化処理杭を造成することができる。この場合、中ノズル及び下ノズルが本発明の2個の吐出ノズルに相当する。 In the case of a plurality of discharge nozzles, the type of fluid discharged from each discharge nozzle can be changed. For example, when using so-called upper, middle, and lower nozzles that are installed with three discharge nozzles spaced apart in the vertical direction, for example, when pulling out, high pressure water and compressed air are discharged from the upper nozzle, If a low-pressure solidified slurry is discharged from the nozzle, a solidified pile can be efficiently created. In this case, the middle nozzle and the lower nozzle correspond to the two discharge nozzles of the present invention.
また、上下ノズルの場合、例えば、上ノズルから水ガラスを吐出し、下ノズルからセメントミルクを吐出すれば、施工速度を高めて高品質の固化処理杭を造成することができると共に、セメントと水ガラスの混合によりゲル化して、セメントが排出泥水に混入し難くなるため、排出泥水にセメントが混入して生じるフィルタプレスの目詰まりの問題を解決することができる。 In the case of the upper and lower nozzles, for example, if water glass is discharged from the upper nozzle and cement milk is discharged from the lower nozzle, the construction speed can be increased and a high-quality solidified pile can be created, and cement and water can be formed. Since the gelation is caused by the mixing of the glass and the cement becomes difficult to be mixed into the discharged muddy water, the problem of clogging of the filter press caused by the mixing of the cement into the discharged muddy water can be solved.
また、上下ノズルの場合、貫入時と引き抜き時で、吐出流体の種類を変えることもできる。例えば貫入時、上ノズル及び下ノズルからは、共に高圧の水と圧縮空気を吐出し、引き抜き時、上ノズル及び下ノズルからは、共に固化材スラリーを吐出すれば、硬質粘性土地盤などにおいても、施工速度を高めて高品質の固化処理杭を造成することができる。 In the case of the upper and lower nozzles, the type of discharged fluid can be changed between penetration and withdrawal. For example, high pressure water and compressed air are discharged from the upper nozzle and the lower nozzle at the time of penetration, and solidified material slurry is discharged from the upper nozzle and the lower nozzle at the time of extraction. The construction speed can be increased and high-quality solidified piles can be created.
固化材としては、特に制限されず、セメントスラリー、水ガラス、シリカゾル及びこれらの混合物が挙げられる。これら液状固化材の供給手段は公知のものが使用できる。また、固化材として粉体を使用することもできる。この場合、粉体は圧縮空気と共に吐出される。 The solidifying material is not particularly limited, and examples thereof include cement slurry, water glass, silica sol, and a mixture thereof. As the means for supplying these liquid solidifying materials, known means can be used. Moreover, powder can also be used as a solidification material. In this case, the powder is discharged together with the compressed air.
本発明の複流線ジェット工法としては、回転軸の引き上げと共に、複流数ジェットを形成しながら吐出させ、原位置土と攪拌混合するものであれば特に制限されない。回転軸の貫入工程は、吐出ノズルの固化材の吐出を停止し、回転軸の先端から水噴射を行いつつ貫入させることが、固化杭の造成時に、水平翼周りに排泥が集まり易くなり、良質な固化杭が造成できる点で好ましい。 The double stream line jet method of the present invention is not particularly limited as long as it can be discharged while forming a double stream number jet while raising the rotating shaft and stirring and mixing with the in situ soil. The rotation shaft penetration process stops the discharge of the solidified material from the discharge nozzle and allows water to be injected from the tip of the rotation shaft, making it easier to collect mud around the horizontal wing when creating the solidified pile, It is preferable in that a high-quality solidified pile can be created.
本発明の複流線ジェット工法において、該吐出ノズルの軌跡のピッチが2.0〜5.0cmの範囲から選ばれる一定値となるよう回転軸の回転数と引き上げ速度を決定する。この回転軸の回転数と引き上げ速度の決定方法及び吐出ノズルの設置位置の一例を図1〜図5を参照して説明する。図1(A)は回転軸に付設された2個の吐出ノズルを備える水平翼を上から見た簡略図、図1(B)は回転軸の引き上げに伴う吐出ノズルから固化材が吐出する状況を説明する図、図2(B)は同一水平面内に2個の吐出ノズルを有し、左回りに回転する水平翼の概略平面図であり、図2(A)は水平翼の先端に付設された吐出ノズルの軌跡を正面から見た模式図、図3(A)は回転軸に付設された3個の吐出ノズルを備える水平翼を上から見た簡略図、図3(B)は回転軸の引き上げに伴う吐出ノズルから固化材が吐出する状況を説明する図、図4(B)は同一水平面内に3個の吐出ノズルを有し、左回りに回転する水平翼の簡略図であり、図4(A)は水平翼の先端に付設された吐出ノズルの軌跡を正面から見た模式図、図5(B)は同一水平面内に4個の吐出ノズルを有し、左回りに回転する水平翼の簡略平面図であり、図5(A)は水平翼の先端に付設された吐出ノズルの軌跡を正面から見た模式図である。なお、回転角度は図中、右端a1を起点とし左回り方向に対する角度である。また、図2(A)、図4(A)及び図5(A)は前面側180〜360度までを実線で示し、背面側0〜180度までを破線で示す。 In the double stream line jet method of the present invention, the rotational speed and pulling speed of the rotary shaft are determined so that the pitch of the trajectory of the discharge nozzle becomes a constant value selected from the range of 2.0 to 5.0 cm. An example of a method for determining the number of rotations of the rotation shaft and the pulling speed and an installation position of the discharge nozzle will be described with reference to FIGS. FIG. 1A is a simplified view of a horizontal wing provided with two discharge nozzles attached to a rotating shaft as viewed from above, and FIG. 1B is a situation in which solidified material is discharged from the discharge nozzles when the rotating shaft is pulled up. FIG. 2 (B) is a schematic plan view of a horizontal blade that has two discharge nozzles in the same horizontal plane and rotates counterclockwise, and FIG. 2 (A) is attached to the tip of the horizontal blade. FIG. 3A is a schematic view of the trajectory of the discharge nozzle as viewed from the front, FIG. 3A is a simplified view of the horizontal wing provided with three discharge nozzles attached to the rotating shaft, and FIG. 3B is a rotation. FIG. 4B is a simplified diagram of a horizontal wing that has three discharge nozzles in the same horizontal plane and rotates counterclockwise. FIG. 4A is a schematic view of the trajectory of the discharge nozzle attached to the tip of the horizontal blade as seen from the front, and FIG. 5B is the same. FIG. 5A is a simplified plan view of a horizontal blade that has four discharge nozzles in a horizontal plane and rotates counterclockwise, and FIG. 5A is a schematic view of the trajectory of the discharge nozzle attached to the tip of the horizontal blade as viewed from the front. FIG. The rotation angle in the figure, the angle with respect to the counterclockwise direction the right end a 1 as the starting point. 2 (A), 4 (A), and 5 (A), the front side 180 to 360 degrees is indicated by a solid line, and the back side 0 to 180 degrees is indicated by a broken line.
図1は回転軸3を中心に両側に延出する水平翼11、12の先端に吐出ノズル4a、4bを付設したもので、2個の吐出ノズル4a、4bは同一水平面内にあり、回転方向において180度離間している。図1(B)中、細い矢印2は水平翼12の先端4bから固化材が吐出し、太い矢印1は水平翼11の先端4aから固化材が吐出している。図1において、吐出ノズル4a、4bの軌跡のピッチ2.5cmは、引き抜き速度(X)÷回転数(Y)÷吐出ノズルの設置数で表されるから、回転軸の回転数を引き上げる速度は、例えば引き抜き速度0.5m/分、回転数10回/分(条件1)、引き抜き速度0.4m/分、回転数8回/分(条件2)又は引き抜き速度0.8m/分、回転数16回/分(条件3)と決定される。なお、吐出流量80リットル/分、吐出圧力20MPaの条件下、条件1、条件2、条件3下での良質な固化杭を造成できる径はそれぞれ1.50m、1.58m、1.38mである。従って、両側が既設構造物であり、この既設構造物の隙間1.55mに間詰め工事を行う場合、上記条件2が選択される。また、隙間が1.30mの間詰め工事を行う場合、上記条件3が選択される。条件1及び条件2では固化材が無駄となる点で好ましくない。なお、必要造成杭径と強度を共に満足させるためには、固化材の吐出流量と吐出圧力を予め適宜決定しておくことになる。
In FIG. 1,
上記条件1と対比するため、従来の1線流ジェット工法を図6を参照して説明する。図6(A)は回転軸に付設された1個の吐出ノズル4aを備える水平翼11を上から見た簡略図、(B)は回転軸3の引き上げに伴う吐出ノズル4aから固化材が吐出する状況を説明する図である。図6は回転軸3を中心に両側に延出する水平翼11、12中、水平翼11の先端に吐出ノズル4aを付設したものである。図6において、吐出ノズル4aの軌跡のピッチ(2.5cm)は引き抜き速度(X)÷回転数(Y)÷吐出ノズルの設置数で表されるから、例えば引き抜き速度0.25m/分、回転数10回/分(条件4)となる。本発明の条件1の場合、この条件4と対比すると、同じ品質の固化処理杭径のものを約2倍の速度で造成することができる。
For comparison with the
なお、図1の形態において、吐出ノズルは必ずしも、同一水平面内に設置する必要はなく、鉛直方向の特定位置に設置することができる。図2において、同一水平面内にある2個の吐出ノズル4a及び4bの中、吐出ノズル4aは回転軸の1回転毎にa2、a3及びa4と引き上げられる。この場合、吐出ノズルの軌跡のピッチa1からa2、a2からa3及びa3からa4は5cmである。同様に、吐出ノズル4bは回転軸の1回転毎にb2、b3及びb4と引き上げられる。吐出ノズル4bは軌跡のピッチがb1からb2、b2からb3及びb3からb4の5cmとなると共に、先行する吐出ノズル4aの軌跡の中間に位置することになる。2個の吐出ノズル4a及び吐出ノズル4bで形成される軌跡のピッチ、すなわち噴射密度が2.5cmとなるようにするには、2個の吐出ノズルがそれぞれa1→a12→a2→a23→a3→a34→a4・・・、及びb1→b12→b2→b23→b3→b34→b4・・・をトレースする位置に付設されればよい。従って、例えば吐出ノズル4bは図2中、三角マークで示すように、吐出ノズル4aの位置a1より鉛直方向に5cm、10cm、15cm・・・上方に取り付ければよいこととなる。
In the form of FIG. 1, the discharge nozzle is not necessarily installed in the same horizontal plane, and can be installed at a specific position in the vertical direction. 2, in the two
また、図2(B)では一文字の水平翼で示したが、吐出ノズル4bの翼を中心から90度折り曲げた平面視L字の水平翼とし、この先端に吐出ノズルを付設してもよい。この場合、屈曲された水平翼に付設された吐出ノズル(不図示)は、図2中、四角マークの符号c1からb2→b23→b3→b34→b4・・・と移動することになる。
In FIG. 2B, a single letter horizontal wing is shown, but the wing of the
図3は回転軸3を中心に両側に延出する水平翼11、12、13の先端に吐出ノズル4a、4b、4cを付設したもので、3個の吐出ノズル4a、4b、4cは同一水平面内にあり、回転方向においてそれぞれ120度離間している。図3(B)中、細い矢印1は水平翼11の先端4aから固化材が吐出する状況を示し、太い矢印2は水平翼12の先端4bから固化材が吐出する状況を示し、破線矢印2aは水平翼13の先端4cから固化材が吐出する状況を示す。図3において、吐出ノズル4a、4b、4cの軌跡のピッチ(2.5cm)は引き抜き速度(X)÷回転数(Y)÷吐出ノズルの設置数で表されるから、回転軸の回転数と引き上げ速度は、例えば引き抜き速度0.75m/分、回転数10回/分(条件5)となる。この条件5によれば、従来の1流線工法の条件4と対比すると、同じ品質の固化処理杭径のものを約3倍の速度で造成することができる。
FIG. 3 shows
なお、図3の形態において、吐出ノズルは必ずしも、同一水平面内に設置する必要はなく、鉛直方向の特定位置に設置することができる。図4において、同一水平面内にある3個の吐出ノズル4a、4b及び4cの中、吐出ノズル4a(基準吐出ノズル)は回転軸の1回転毎にa2及びa3と引き上げられる。この場合、吐出ノズルの軌跡のピッチa1からa2及びa2からa3は7.5cmである。同様に、吐出ノズル4bは軌跡のピッチがb12からb23の7.5cmとなると共に、先行する吐出ノズル4aの軌跡に対して、ピッチ2.5cm遅れた位置にあり、吐出ノズル4cは軌跡のピッチがc12からc23の7.5cmとなると共に、先行する吐出ノズル4bの軌跡に対して、ピッチ2.5cm遅れた位置にくる。3個の吐出ノズル4a、4b及び4cで形成される軌跡のピッチ、すなわち噴射密度が2.5cmとなるようにするには、3個の吐出ノズルはそれぞれa1→a12→a2→a23→a3・・・、b1→b12→b2→b23→b3・・・及びc1→c12→c2→c23→c3・・・をトレースする位置に付設される。
In the form of FIG. 3, the discharge nozzle is not necessarily installed in the same horizontal plane, and can be installed at a specific position in the vertical direction. 4, three
図5は回転軸を中心に四方に延出する水平翼11、12、13、14の先端に吐出ノズル4a、4b、4c、4dを付設したもので、4個の吐出ノズル4a、4b、4c、4dは同一水平面内にあり、回転方向においてそれぞれ90度離間している。この場合、吐出ノズルの軌跡のピッチa1からa2は10cmである。図5において、吐出ノズル4a、4b、4c、4dの軌跡のピッチ(2.5cm)は引き抜き速度(X)÷回転数(Y)÷吐出ノズルの設置数で表されるから、回転軸の回転数と引き上げ速度は、例えば引き抜き速度1.00m/分、回転数10回/分(条件6)となる。この条件6によれば、従来の1流線工法の条件4と対比すると、同じ品質の固化処理杭径のものを約4倍の速度で造成することができる。
FIG. 5 shows the
図5の形態において、吐出ノズルは必ずしも、同一水平面内に設置する必要はなく、鉛直方向の特定位置に設置することができる。図5において、同一水平面内にある4個の吐出ノズル4a、4b、4c及び4dの中、吐出ノズル4a(基準吐出ノズル)は回転軸の1回転毎にa1、a2と引き上げられる。この場合、吐出ノズルの軌跡のピッチa1からa2は10cmである。同様に、吐出ノズル4bは軌跡のピッチがb12からb23の10cmとなると共に、先行する吐出ノズル4aの軌跡に対して、ピッチ2.5cm遅れた位置にあり、吐出ノズル4cは軌跡のピッチがc12からc23の10cmとなると共に、先行する吐出ノズル4bの軌跡に対して、ピッチ2.5cm遅れた位置にあり、吐出ノズル4dは軌跡のピッチがd12からd23の10cmとなると共に、先行する吐出ノズル4cの軌跡に対して、ピッチ2.5cm遅れた位置にくる。3個の吐出ノズル4a、4b、4c及び4dで形成される軌跡のピッチ、すなわち噴射密度が2.5cmとなるようにするには、4個の吐出ノズルはそれぞれa1→a12→a2・・・、b1→b12→b2→b23・・・及びc1→c12→c2→c23・・・をトレースする位置に付設されればよい。
In the form of FIG. 5, the discharge nozzle does not necessarily have to be installed in the same horizontal plane, and can be installed at a specific position in the vertical direction. In FIG. 5, among the four
本発明において、吐出ノズルの設置位置は上記に例示したとおりであるが、下記(1)式からも求めることができる。すなわち、2以上の固化材吐出ノズルの垂直方向における設置位置が、基準固化材吐出ノズルから、次式(1);
P×A+(θ×n×P)/360±n×P×m (1)
(式中、Pは固化材吐出ノズルの軌跡のピッチを示し、Aはケース(設置形態)番号で1〜n−1までの数で各吐出口毎に重複しない任意の数をとり、θは基準固化材吐出ノズルからの回転方向における角度であって、該吐出ノズルの取り付け位置を示し、nは吐出ノズルの数を示し、mは吐出ノズルの軌跡のピッチ数で0又は任意の整数を示す。)で計算される値分(cm)、離間したものである。
In the present invention, the installation position of the discharge nozzle is as exemplified above, but can also be obtained from the following equation (1). That is, the installation position in the vertical direction of two or more solidifying material discharge nozzles is expressed by the following formula (1) from the reference solidifying material discharge nozzle:
P × A + (θ × n × P) / 360 ± n × P × m (1)
(In the formula, P indicates the pitch of the trajectory of the solidifying material discharge nozzle, A is a case (installation form) number, which is a number from 1 to n−1 and is an arbitrary number that does not overlap for each discharge port, and θ is The angle in the rotation direction from the reference solidifying material discharge nozzle, which indicates the mounting position of the discharge nozzle, n indicates the number of discharge nozzles, and m indicates the number of pitches of the discharge nozzle trajectory, which is 0 or an arbitrary integer .) Are separated by the value calculated in (cm).
例えば、回転方向において180度離間する2個の吐出ノズルの場合、5.0±5.0cmであり、m=0、1とすれば、0、5.0又は10.0cmとなり、基準吐出ノズルに対してこの寸法分、鉛直方向に離れて設置すればよい。また、回転方向において120度離間する3個の吐出ノズルの場合、例えばA=1、θ=120度で5.0±7.5cmであり、A=2、θ=240度で10±7.5cmである。この場合、θ=0の吐出ノズルに対して、θ=120度の位置の吐出ノズルが、m=0、1とすれば、−2.5、5.0、12.5cmであり、θ=240度の位置の吐出ノズルが2.5、10.0、17.5cmである。従って、θ=0の吐出ノズルに対してこの寸法分、鉛直方向に離れて設置すればよい。また、A=2、θ=120度で7.5+7.5cmであり、A=1、θ=240度で7.5+7.5cmである。この場合、m=0、1とすれば、θ=0の吐出ノズルに対して、θ=120度の位置の吐出ノズルが、0、7.5、15.0cm鉛直方向に離して設置し、θ=240度の位置の吐出ノズルが同様に鉛直方向に対して0、7.5、15.0cm離して設置すればよい。 For example, in the case of two discharge nozzles separated by 180 degrees in the rotation direction, it is 5.0 ± 5.0 cm , and if m = 0, 1, it becomes 0, 5.0 or 10.0 cm, and the reference discharge What is necessary is just to install apart in the vertical direction by this dimension with respect to the nozzle. Further, in the case of three discharge nozzles separated by 120 degrees in the rotation direction, for example, A = 1, θ = 120 degrees is 5.0 ± 7.5 cm , and A = 2, θ = 240 degrees is 10 ± 7. .5 cm . In this case, with respect to the discharge nozzle of θ = 0, if the discharge nozzle at the position of θ = 120 degrees is m = 0, 1, it is −2.5, 5.0, 12.5 cm, and θ = The discharge nozzles at a position of 240 degrees are 2.5, 10.0, and 17.5 cm. Therefore, it suffices to install this dimension apart from the discharge nozzle of θ = 0 in the vertical direction. Also, A = 2, a theta = 120 degrees 7.5 + 7.5 cm, A = 1 , a theta = 240 degrees 7.5 + 7.5 cm. In this case, if m = 0 and 1, with respect to the discharge nozzle of θ = 0, the discharge nozzle at the position of θ = 120 degrees is set apart in the vertical direction of 0, 7.5, 15.0 cm, Similarly, the discharge nozzles at the position of θ = 240 degrees may be set apart by 0, 7.5, 15.0 cm with respect to the vertical direction.
本発明の固化処理杭の造成方法は、固化処理杭を既設構造物に密着させて造成する密着施工に適用することができる。当該密着施工の場合、固化処理杭を既設構造物に必ず密着させる必要があるため、例えば間詰め寸法より大きめの設計処理杭径を選定する必要があるが、本発明の造成方法の場合、適切な吐出流量、圧力を設定し、設計固化処理杭径と固化材配合比率とを満足させるような回転軸の回転数と引き上げ速度を適宜に選定することになる。また、間詰めの場合、従来の一流線工法では片方の既存壁が反力となり、軸が反対方向に傾くことがあり、最悪の場合、噴射方向と逆側の既存壁に接触し、既存壁を損傷させることがあったが、本発明の複流線、特に2流線工法の場合、対向噴射があるため、軸振れが少ない。また各水平翼から固化材を吐出しているため、吐出ノズルと既存壁とが近づくと、反力が大きくなり、離れるため、水平翼と既存壁が接触することはない。 The formation method of the solidification processing pile of this invention can be applied to the adhesion | attachment construction which makes a solidification processing pile closely_contact | adhere to an existing structure. In the case of the close contact construction, it is necessary to make the solidified pile to be in close contact with the existing structure.For example, it is necessary to select a design treated pile diameter larger than the interim dimensions, but in the case of the creation method of the present invention, A proper discharge flow rate and pressure are set, and the number of rotations of the rotating shaft and the pulling-up speed are selected as appropriate so as to satisfy the design solidification processing pile diameter and the solidification material blending ratio. In addition, in the case of stuffing, the conventional one-line construction method has a reaction force on one existing wall, and the shaft may tilt in the opposite direction. In the worst case, the existing wall contacts the existing wall on the opposite side to the injection direction. However, in the case of the double stream line of the present invention, particularly the double stream line method, the axial runout is small because of the opposing injection. In addition, since the solidified material is discharged from each horizontal blade, the reaction force increases when the discharge nozzle approaches the existing wall, and the horizontal blade does not come into contact with the existing wall because the reaction force increases.
1、2、2a 吐出ジェット
3、16 回転軸
4a〜4d、131、141 吐出ノズル
11〜14、12a、12b 水平翼
1, 2,
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