JP6861412B2

JP6861412B2 - 地盤改良方法

Info

Publication number: JP6861412B2
Application number: JP2017024600A
Authority: JP
Inventors: 久深田; 浩史矢部; 義文山内; 昌成三成
Original assignee: Kinjo Rubber Co Ltd; Fudo Tetra Corp
Current assignee: Kinjo Rubber Co Ltd; Fudo Tetra Corp
Priority date: 2017-02-14
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2021-04-21
Anticipated expiration: 2037-02-14
Also published as: JP2018131756A

Description

本発明は、地盤に打設した注入具を介して薬液等の注入材を注入して地盤改良する地盤改良方法に関する。

この種の地盤改良方法では、薬液注入工法が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。この薬液注入工法では、注入管（注入具）より薬液を地盤中に吐出させ、地盤の空隙（土粒子間の間隙）に薬液を充填して固化改良体を造成する。

特開２０１５−１３５０３０号公報

しかしながら、前記従来の地盤改良方法では、注入管の付近に空洞や砂礫層等の透水性の良い箇所、または、地下水流の影響があると、薬液はその方向（目的とする位置とは別の方向）に流れてしまい、設計等で計画された地盤の所定の箇所での固化改良体の造成が困難であった。

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、地盤に依存していた注入材の注入方向の制御が可能となり、地盤の所定の位置に固化改良体を簡単かつ確実に造成することができる地盤改良方法を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、地盤に注入材を注入する注入具を打設し、前記注入具の吐出口より前記注入材を前記地盤の土粒子間の間隙に吐出させて固化改良体を造成する地盤改良方法において、前記地盤中の過剰水を排出する排水用ボードを該地盤の平面多角形の頂部に相当する位置にそれぞれ配置して打設する共に、前記平面多角形の少なくとも中心位置に前記注入具を配置して打設し、前記排水用ボードから排出される前記過剰水の流出量を計測し、選択的に前記排水用ボードの通水経路を開閉して、前記注入具の吐出口から吐出される前記注入材の注入方向の制御を行いながら前記注入具の吐出口より前記注入材を吐出させて前記地盤中に固化改良体を造成することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の地盤改良方法であって、前記注入具として板幅方向に凹凸状になっているプラスチック製の芯体と該芯体の凹凸状の部分を覆う不透水性のフィルタから成る注入ボードを用いることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載の地盤改良方法であって、前記地盤に前記排水用ボードを打設する際に打設ケーシングの内部に前記排水用ボードを挿入した状態で前記打設ケーシングを所定深度まで打ち込むと共に、前記地盤に前記注入ボードを打設する際に別の打設ケーシングの内部に前記注入ボードを挿入した状態で前記別の打設ケーシングを所定深度まで打ち込むことを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、地盤中の過剰水を排出する排水用ボードを地盤の平面多角形の頂部に相当する位置にそれぞれ配置して打設する共に、平面多角形の少なくとも中心位置に注入材を吐出する注入具を配置して打設し、排水用ボードの過剰水の流出量を計測しながら注入具の吐出口より注入材を吐出させて地盤中に固化改良体を造成することにより、地盤に依存していた注入材の注入方向の制御が可能となり、設計等で計画された地盤の所定の位置に固化改良体を簡単かつ確実に造成することができる。特に、排水用ボードから排出される過剰水の流出量を計測し、選択的に排水用ボードの通水経路を開閉して、注入具の吐出口から吐出される注入材の注入方向の制御を行うことにより、注入材を地盤の土粒子間の間隙に簡単かつ確実に注入させることができて、注入具の周りに固化改良体を簡単かつ確実に造成することができる。

請求項２の発明によれば、注入具として板幅方向に凹凸状になっているプラスチック製の芯体と該芯体の凹凸状の部分を覆う不透水性のフィルタから成る注入ボードを用いることにより、複数の排水用ボードの間に注入ボードを簡単かつ確実に打設することができ、排水用ボードによる過剰水の排出により地下水の流れが可及的に抑えられた状態で注入ボードの吐出口から注入材を地盤の土粒子間の間隙に確実に吐出させることができる。また、注入ボードの地盤への打設は、従来の二重管ダブルパッカーによる施工法（注入管設置位置を削孔して注入管を建て込み、削孔壁と注入管との隙間を充填する方法）に対して、ケーシングの圧入のみによる施工で簡単に打設できる。さらに、注入ボードは両面の吐出口から注入材を吐出可能であり、任意の深度で多段で吐出位置を設定可能である。

請求項３の発明によれば、打設ケーシングの内部に排水用ボードを挿入し、かつ、別の打設ケーシングの内部に注入ボードを挿入した状態で各打設ケーシングを地盤に打ち込むことにより、複数の排水用ボードの間に注入ボードを簡単かつ確実に打設することができる。

（ａ）は本発明の各実施形態の地盤改良方法に用いられる注入ボードを地盤に打設した状態を示す側面図、（ｂ）は同注入ボードの正面図、（ｃ）は同注入ボードの部分断面図である。（ａ）は本発明の各実施形態の地盤改良方法に用いられる排水用ボードを地盤に打設した状態を示す側面図、（ｂ）は同排水用ボードの正面図、（ｃ）は同排水用ボードの部分断面図である。（ａ）は本発明の第１実施形態の地盤改良方法を模式的に示す概略平面図、（ｂ）は施工時に地盤中の過剰水を排水しない地盤改良方法を模式的に示す概略平面図である。上記第１実施形態の地盤改良方法を模式的に示す概略側面図である。（ａ）は本発明の第２実施形態の地盤改良方法を模式的に示す概略平面図、（ｂ）は施工時に地盤中の過剰水を排水しない地盤改良方法を模式的に示す概略平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１（ａ）は本発明の第１、第２実施形態の地盤改良方法に用いられる注入ボードを地盤に打設した状態を示す側面図、図１（ｂ）は同注入ボードの正面図、図１（ｃ）は同注入ボードの部分断面図、図２（ａ）は第１、第２実施形態の地盤改良方法に用いられる排水用ボードを地盤に打設した状態を示す側面図、図２（ｂ）は同排水用ボードの正面図、図２（ｃ）は同排水用ボードの部分断面図である。

図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、地盤１０に薬液等の注入材１１を注入する注入ボード（注入具）２０は、板幅方向に凹凸状になっているプラスチック製の芯体２１と、この芯体２１の凹凸状の部分の表面及び裏面側を覆う不透水性のフィルタ２２とで構成されており、可撓性の細長い板状に形成されている。

芯体２１の凹凸状の部分の複数の凹部２１ａと不透水性のフィルタ２２とで区画形成された空間は注入材１１の流路２３となっており、各流路２３の上側から下側にかけて注入材１１を吐出する吐出口２４をそれぞれ設けてある。

また、芯体２１の上端側には、注入材導入部２５を装着してあり、この注入材導入部２５に連結された供給用ホース２６で薬液等の注入材１１を供給するようになっている。さらに、芯体２１の下端側にはアンカー２７を取り付けてある。このアンカー２７は、地盤１０中に打設された打設ケーシング１６を引き抜くときに打設ケーシング１６内の注入ボード２０が打設ケーシング１６の引き抜きに連動して上がる共上がり現象を防止する部材である。

図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、地盤１０中の地下水等の過剰水１３を排出する排水用ボード３０は、幅方向に凹凸状になっているプラスチック製の芯体３１と、この芯体３１の凹凸状の部分の表面及び裏面側を覆う透水性のフィルタ３２とで構成されており、可撓性の細長い板状に形成されている。

芯体３１の凹凸状の部分の複数の凹部３１ａと透水性のフィルタ３２とで区画形成された空間は、過剰水１３の流路（通水経路）３３となっており、各流路３３内には透水性のフィルタ３２を通して過剰水１３が芯体３１の上端側の排出管３６により地上に排出されるようになっている。さらに、芯体３１の下端側にはアンカー３７を取り付けてある。このアンカー３７は、地盤１０中に打設された打設ケーシング１５を引き抜くときに打設ケーシング１５内の排水用ボード３０が打設ケーシング１５の引き抜きに連動して上がる共上がり現象を防止する部材である。

次に、上記構成の注入ボード２０と排水用ボード３０を用いて、本発明の第１、第２実施形態の地盤改良方法を説明する。

図３（ａ）は本発明の第１実施形態の地盤改良方法を模式的に示す概略平面図、図３（ｂ）は施工時に地盤中の過剰水を排水しない地盤改良方法を模式的に示す概略平面図、図４は同地盤改良方法を模式的に示す概略側面図である。

図３（ａ）に示すように、内部に排水用ボード３０を挿入した打設ケーシング１５を地盤１０の平面四角形（多角形）の頂部に相当する位置にそれぞれ配置して所定深度まで打ち込むと共に、内部に注入ボード２０を挿入した打設ケーシング１６を平面四角形の中心位置に配置して所定深度まで打ち込む。

次に、各打設ケーシング１５内に挿入された排水用ボード３０を地中に残置した状態で打設ケーシング１５を引き抜いて、排水用ボード３０の上端側を地表側に露出させると共に、打設ケーシング１６内に挿入された注入ボード２０を地中に残置した状態で打設ケーシング１６を引き抜いて、注入ボード２０の上端側を地表側に露出させる。

次に、図４に示すように、各排水用ボード３０で地盤１０中の過剰水１３を地上に排出しながら注入ボード２０の吐出口２４より注入材１１を地盤１０の土粒子間の間隙に吐出・充填させて、図３（ａ）に示すように、地盤１０中の１つの注入ボード２０の周りに固化改良体１２を造成する。

この際、注入ボード２０の吐出口２４から注入材１１を吐出させ、排水用ボード３０の排出管３６からの過剰水１３の流出量を計測し、過剰水１３の流出量を確認し、選択的に各排水用ボード３０の流路３３或いは排出管３６を図示しないバルブを介して開閉する（例えば、過剰水１３の流出量が多い場合は、バルブを閉じて過剰水１３の流出量を減らし、また、過剰水１３の流出量が少ない場合は、バルブを開いて過剰水１３の流出量を増やす）ことで、注入ボード２０の吐出口２４から吐出される注入材１１の注入方向の制御を行う。即ち、注入ボード２０の周囲の地盤１０の土粒子間の間隙に注入材１１が均一かつ充分に注入されるようにする。これにより、第１実施形態の地盤改良方法では、４つの排水用ボード３０の間に注入ボード２０を打設し、注入ボード２０の吐出口２４の周りの地盤１０中の過剰水１３の流れを可及的に抑えることができるため、従来地盤１０に依存していた薬液等の注入材１１の注入方向を制御することができ、設計等で計画された地盤の所定の位置に固化改良体１２を簡単かつ確実に造成することができる。

即ち、図３（ｂ）に示すように、注入ボード２０の吐出口２４から注入材１１を吐出する際に、排水用ボード３０で地盤１０中の過剰水１３を排出しながら施工しないと、注入ボード２０の付近に空洞や砂礫層等の透水性の高い箇所があると、地下水の流れにより薬液等の注入材１１が設計等で計画された地盤の所定の位置とは別の方向に流れてしまい、設計等で計画された地盤の所定の箇所に固化改良体を造成することが困難であったが、図３（ａ）に示すように、この第１実施形態では、排水用ボード３０で地盤１０中の過剰水１３を排出しながら、注入ボード２０の吐出口２４より注入材１１を吐出させて地盤１０中に固化改良体１２を所造成することにより、地盤１０に依存していた注入材１１の注入方向の制御が可能となり、設計等で計画された地盤の所定の位置に固化改良体１２を簡単かつ確実に造成することができる。

また、注入ボード２０の地盤１０への打設は、従来の二重管ダブルパッカーによる施工法（注入管設置位置を削孔して注入管を建て込み、削孔壁と注入管との隙間を充填する方法）に対して、打設ケーシング１６の圧入のみによる施工で簡単に打設できる。さらに、注入ボード２０は両面の吐出口２４から注入材１１を吐出可能であり、任意の深度で多段で吐出位置を設定可能である。

図５（ａ）は本発明の第２実施形態の地盤改良方法を模式的に示す概略平面図、図５（ｂ）は施工時に地盤中の過剰水を排水しない地盤改良方法を模式的に示す概略平面図である。

この第２実施形態では、内部に排水用ボード３０を挿入した打設ケーシング１５を地盤１０の平面三角形（多角形）の頂部に相当する位置にそれぞれ配置して所定深度まで打ち込むと共に、内部に注入ボード２０を挿入した打設ケーシング１６を平面三角形の中心位置に配置して所定深度まで打ち込む。

次に、排水用ボード３０で地盤１０中の過剰水１３を地上に排出しながら注入ボード２０の吐出口２４より注入材１１を地盤１０の土粒子間の間隙に吐出・充填させて、図５（ａ）に示すように、地盤１０中の１つの注入ボード２０の周りに固化改良体１２を造成する。

この際、注入ボード２０の吐出口２４から注入材１１を吐出させ、排水用ボード３０の排出管３６からの過剰水１３の流出量を計測し、過剰水１３の流出量を確認し、選択的に各排水用ボード３０の流路３３或いは排出管３６を図示しないバルブを介して開閉する（例えば、過剰水１３の流出量が多い場合は、バルブを閉じて過剰水１３の流出量を減らし、また、過剰水１３の流出量が少ない場合は、バルブを開いて過剰水１３の流出量を増やす）ことで、注入ボード２０の吐出口２４から吐出される注入材１１の注入方向の制御を行う。即ち、注入ボード２０の周囲の地盤１０の土粒子間の間隙に注入材１１が均一かつ充分に注入されるようにする。これにより、第２実施形態の地盤改良方法では、３つの排水用ボード３０の間に注入ボード２０を打設し、注入ボード２０の吐出口２４の周りの地盤１０中の過剰水１３の流れを可及的に抑えることができるため、従来地盤１０に依存していた薬液等の注入材１１の注入方向を制御することができ、設計等で計画された地盤の所定の位置に固化改良体１２を簡単かつ確実に造成することができる。

即ち、図５（ｂ）に示すように、注入ボード２０の吐出口２４から注入材１１を吐出する際に、排水用ボード３０で地盤１０中の過剰水１３を排出しながら施工しないと、注入ボード２０の付近に空洞や砂礫層等の透水性の高い箇所があると、地下水の流れにより薬液等の注入材１１が設計等で計画された地盤の所定の位置とは別の方向に流れてしまい、設計等で計画された地盤の所定の箇所に固化改良体を造成することが困難であったが、図５（ａ）に示すように、この第２実施形態では、排水用ボード３０で地盤１０中の過剰水１３を排出しながら注入ボード２０の吐出口２４より注入材１１を吐出させて地盤１０中に固化改良体１２を所造成することにより、地盤１０に依存していた注入材１１の注入方向の制御が可能となり、設計等で計画された地盤の所定の位置に固化改良体１２を簡単かつ確実に造成することができる。

尚、前記各実施形態によれば、注入具として注入ボードを用いたが、注入具として注入材を吐出する吐出口を備えた円筒状の注入管を用いても良い。また、地盤中の過剰水を排出する排水具として排水用ボードを用いたが、地盤中の過剰水を排出する排出口を備えた円筒状の排水管を用いても良い。

１０地盤
１１注入材
１２固化改良体
１３地盤中の過剰水
１５排水用ボード挿入用の打設ケーシング
１６注入ボード挿入用の打設ケーシング（別の打設ケーシング）
２０注入ボード（注入具）
２１プラスチック製の芯体
２２不透水性のフィルタ
２４吐出口
３０排水用ボード
３３流路（通水経路）

Claims

地盤に注入材を注入する注入具を打設し、前記注入具の吐出口より前記注入材を前記地盤の土粒子間の間隙に吐出させて固化改良体を造成する地盤改良方法において、
前記地盤中の過剰水を排出する排水用ボードを該地盤の平面多角形の頂部に相当する位置にそれぞれ配置して打設する共に、前記平面多角形の少なくとも中心位置に前記注入具を配置して打設し、前記排水用ボードから排出される前記過剰水の流出量を計測し、選択的に前記排水用ボードの通水経路を開閉して、前記注入具の吐出口から吐出される前記注入材の注入方向の制御を行いながら前記注入具の吐出口より前記注入材を吐出させて前記地盤中に固化改良体を造成することを特徴とする地盤改良方法。
請求項１記載の地盤改良方法であって、
前記注入具として板幅方向に凹凸状になっているプラスチック製の芯体と該芯体の凹凸状の部分を覆う不透水性のフィルタから成る注入ボードを用いることを特徴とする地盤改良方法。
請求項２記載の地盤改良方法であって、
前記地盤に前記排水用ボードを打設する際に打設ケーシングの内部に前記排水用ボードを挿入した状態で前記打設ケーシングを所定深度まで打ち込むと共に、前記地盤に前記注入ボードを打設する際に別の打設ケーシングの内部に前記注入ボードを挿入した状態で前記別の打設ケーシングを所定深度まで打ち込むことを特徴とする地盤改良方法。