地盤改良方法および地盤改良装置
【課題】安価かつ容易に、余剰泥水の効率的な排泥を行うことを可能とした、地盤改良方法および地盤改良装置を提案する。
【解決手段】地盤改良をすべき改良領域Ａを貫通するように排泥管１０を地盤Ｇに配置する工程と、改良領域Ａに改良材Ｃを供給するための供給管３０を排泥管１０の一端に接続する工程と、排泥管１０を他端側から引き出すことで供給管３０を地盤Ｇ中に引き込みつつ、供給管３０を介して改良領域Ａに改良材Ｃを高圧噴射する工程と、を備え、改良材Ｃの高圧噴射とともに発生する余剰泥水を排泥管１０内に取り込み、取り込んだ余剰泥水を排泥管１０の他端側から排出する地盤改良方法とこれに使用する地盤改良装置。
【解決手段】地盤改良をすべき改良領域Ａを貫通するように排泥管１０を地盤Ｇに配置する工程と、改良領域Ａに改良材Ｃを供給するための供給管３０を排泥管１０の一端に接続する工程と、排泥管１０を他端側から引き出すことで供給管３０を地盤Ｇ中に引き込みつつ、供給管３０を介して改良領域Ａに改良材Ｃを高圧噴射する工程と、を備え、改良材Ｃの高圧噴射とともに発生する余剰泥水を排泥管１０内に取り込み、取り込んだ余剰泥水を排泥管１０の他端側から排出する地盤改良方法とこれに使用する地盤改良装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良方法およびこれに好適に使用される地盤改良装置、より詳しくは、既存の構造物等の下方の地盤の改良に好適に用いられる地盤改良方法および地盤改良装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧噴射を採用した地盤改良工法は、従来、鉛直下向き、水平横向き、あるいは、斜め方向にボーリングを行った後、水、空気、固化材などからなる注入材を、削孔管の先端部に取り付けられたモニタから高圧噴射しながら、モニタを引き抜く方法により行われている。
【０００３】
ところが、前記従来の鉛直下向きに施工を行なう地盤改良工法は、既設構造物の下方の地盤を改良する場合には採用することが出来なかった。また、改良の対象地盤が比較的深い場合や、平面的に広範囲の場合には、改良対象地盤に達するまでの削孔距離が多くなり、非効率であった。
また、前記従来の水平横方向または斜め方向に施工を行う地盤改良工法は、既設構造物の下方の地盤の改良に適しているものの、改良対象地盤と同程度の深さに達する立坑が必要となるため、立坑の施工に手間と費用がかかることや、この立坑を形成するために比較的広い用地を確保する必要があるという問題点を有していた。
【０００４】
このような問題点を回避するため、例えば、特許文献１および特許文献２には、自在ボーリングを適用することにより、既設構造物の下方の地盤を改良する改良工法が記載されている。
【０００５】
かかる地盤改良工法は、下記に示す手順で行う。
まず、構造物の近傍の地表から、構造物の下方に向かって斜め下方向に削孔を開始し、構造物下方の所定区間を水平方向に削孔した後、斜め上方向に削孔して既存構造物の下方の地盤を貫通するボーリング孔を形成する。次に、このボーリング孔に注入管を配管して、この注入管を介して周辺地盤に改良材を高圧噴射することにより、既存構造物下方の地盤の改良を行っている。
【０００６】
このような従来の高圧噴射を採用した地盤改良工法では、高圧の改良材Ｃ等が地中Ｇに蓄積されると、地上への噴発を誘発する危険性がある。このため、図４（ａ）に示すように、余剰泥水Ｄを、削孔管（注入管）１１０に沿って排出させる方法や、図４（ｂ）に示すように、余剰泥水Ｄの排出用の管路１２０を別途配置することにより、余剰泥水Ｄを排出させる方法を採用し、地中の圧力の低下を図っている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１９３０５０号公報
【特許文献２】特開２００６−２８３２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、削孔管（注入管）１１０に沿って余剰泥水Ｄを排出させる方法は、ボーリング孔１０１の孔壁の安定性を確保することが出来ない場合がある。そして、ボーリング孔１０１の孔壁に損傷が生じると、安定した排泥機能を確保することができなくなる虞がある。
また、余剰泥水Ｄの排出用の管路１２０を配置する場合は、管路１２０の配管に要する費用や手間が嵩むという問題点を有していた。
【０００９】
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、安価かつ容易に、余剰泥水の効率的な排泥を行うことを可能とした、地盤改良方法および地盤改良装置を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するために、本発明の地盤改良方法は、地盤改良をすべき改良領域を貫通するように形成された掘削孔に排泥管を地中に配置する工程と、前記改良領域に改良材を供給するための供給管を前記排泥管の一端に接続する工程と、前記排泥管を他端側から引き出すことで前記供給管を地中に引き込みつつ、前記供給管を介して前記改良領域に前記改良材を高圧噴射する工程と、を備え、前記改良材の高圧噴射とともに発生する余剰泥水を前記排泥管内に取り込み、取り込んだ余剰泥水を該排泥管の他端側から排出することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の他の地盤改良方法は、地盤改良をすべき改良領域を貫通するように形成された掘削孔に改良材を供給するための供給管を地中に配置する工程と、排泥管の先端を前記供給管の一端に接続する工程と、前記供給管を他端側から引き出すことで前記排泥管を地中に引き込みつつ、前記供給管を介して前記改良領域に前記改良材を高圧噴射する工程と、を備え、前記改良材の高圧噴射とともに発生する余剰泥水を前記排泥管内に取り込み、取り込んだ余剰泥水を該排泥管の後端側から排出することを特徴としている。
【００１２】
かかる地盤改良方法によれば、改良材の高圧噴射に伴い発生する余剰泥水を、排泥管を利用して排出するため、高圧材料が地中に蓄積することにより地上への噴発が生じることを防止する。また、余剰泥水の排出に排泥管を利用することにより、安定した余剰泥水の排出が可能となる。また、余剰泥水排出用の管路を配管するために新たに削孔を行う必要が無いため、施工性に優れている。
【００１３】
前記地盤改良方法において、前記排泥管と前記供給管とが、噴射モニタを介して接続されていてもよい。かかる噴射モニタは、前記余剰泥水を取り込むための排出孔が形成されて前記排泥管と連通する排泥部と、噴射孔が形成されて前記供給管と連結される噴射部と、を備え、前記排泥部と前記噴射部とは、中壁を介して分断されている。排泥部と噴射部とは、中壁を介して分断されているため、余剰泥水が供給管側に流入することで改良材の供給を阻害することがなく、改良材の高圧噴射と余剰泥水の排出を好適に行うことを可能としている。
【００１４】
また、前記地盤改良方法において、前記掘削孔は、地上から下方向に削孔し、所定の深さにおいて水平方向に削孔することで前記改良領域を貫通した後、上方向に削孔することにより形成されていてもよい。かかる地盤改良方法は、前記排泥管の他端側が前記改良領域よりも高い位置に配置されることで、排泥制御装置を使用することなく、該改良領域に高圧噴射される改良材の量と前記改良材の高圧噴射とともに排出される余剰泥水の量とが均等となることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の地盤改良装置は、地盤改良をすべき改良領域を貫通するように地中に形成された掘削孔内に配置された排泥管と、一端が前記排泥管の先端に取り付けられた状態で前記掘削孔内に配置された噴射モニタと、前記噴射モニタの他端に接続された状態で前記掘削孔に配置されるとともに該噴射モニタに改良材を供給する供給管と、を備えており、前記噴射モニタは、前記余剰泥水を取り込むための排出孔が形成されて前記排泥管と連通する排泥部と、噴射孔が形成されて前記供給管と連結される噴射部と、を備え、前記排泥部と前記噴射部とは、中壁を介して分断されていることを特徴としている。
【００１６】
かかる地盤改良装置によれば、噴射モニタを利用して地盤に改良材を高圧噴射するとともに発生する余剰泥水について、噴射モニタに連結された排泥管を介して排出するため、改良材の圧力による地盤変形が防止される。また、余剰泥水は、排泥管を介して排出されるため、掘削孔の孔壁が乱させることがなく、安定した施工が可能となる。
【００１７】
また、前記地盤改良装置について、前記供給管が、可撓性の管材からなり改良材を圧送する内管と、前記噴射モニタに接続されて、前記内管を内装する外管と、により構成されていれば、曲線部を有した掘削孔であっても、供給管が追従することができる。また、内管は、外管に内装されているため、孔壁に接触するなどして破損が生じることがない。
【００１８】
また、余剰泥水の排出の促進を目的として、前記排泥管の後端部（地上側端部）に、吸引装置を連結してもよい。
【００１９】
なお、掘削孔の削孔について、既存の構造物の近傍から、該既存の構造物の下方に向かって所定の深さまで斜め下方向に削孔し、次に該所定の深さにおいて横方向に削孔した後、地表に到達するまで斜め上方向に削孔することで形成すれば、既存の構造物の直下において、地盤改良を行うことが可能となるため、好適である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の地盤改良方法とこれに使用される地盤改良装置により、安価かつ容易に、余剰泥水の効率的な排泥を行うことが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
ここで、図１は、本実施形態に係る地盤改良装置の概要を示す側面図である。また、図２は、図１に示す地盤改良装置の供給管を示す斜視図である。また、図３（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係る地盤改良方法の各施工段階を示す側面図である。
【００２２】
本実施形態に係る地盤改良装置１は、図１に示すように、地盤中（地中）に形成されたパイロット孔（掘削孔）２内に配置された排泥管１０と、一端が排泥管１０の先端に取り付けられた状態でパイロット孔２内に配置された噴射モニタ２０と、この噴射モニタ２０の他端に接続された状態でパイロット孔２に配置されるとともに噴射モニタ２０に改良材Ｃを供給する供給管３０と、を備えて構成されている。
【００２３】
排泥管１０は、図２に示すように、自在ボーリングによるパイロット孔２の削孔とともに、パイロット孔２に配置される金属製の管材である。排泥管１０を構成する材料は、曲線を有した状態で形成されたパイロット孔２の形状に追従可能な材質であって、ボーリングマシンＢＭ（図３参照）により付与される押し込み力や引き抜き力に対して十分な耐力を有するものであれば限定されるものではなく、適宜公知の材料から選定して使用すればよい。また、排泥管１０の内径や肉厚についても、地盤Ｇの強度や土質、想定される余剰泥水の圧力や量に応じて適宜設定すればよく、限定されるものではない。
【００２４】
なお、本実施形態では、排泥管１０の後端部に、余剰泥水Ｄを吸引するための吸引装置（図示省略）が連結するものとするが、吸引装置の設置は必要に応じて行えばよい。
【００２５】
噴射モニタ２０は、図２に示すように、自在ボーリングにより形成されたパイロット孔２に挿入されて、このパイロット孔２の内部において、周辺地盤Ｇに向かって改良材Ｃを高圧噴射する部材である。
【００２６】
この噴射モニタ２０の一端は、排泥管１０に固定されている。また、噴射モニタ２０の他端にはロータリージョイント４０を介して供給管３０が接続されている。
【００２７】
噴射モニタ２０は、図２に示すように、筒状の金属製の部材であって、余剰泥水Ｄを取り込むための排出孔２１，２１が形成されて排泥管１０と連通する排泥部２０ａと、噴射孔２２，２２，２２が形成されて供給管３０と連結される噴射部２０ｂと、を備え、これらの排泥部２０ａと噴射部２０ｂとは、中壁２３を介して分断されている。
【００２８】
噴射モニタ２０の噴射部２０ｂは、後記する外管３１と同等の内径および外径を有しており、排泥部２０ａは、先端の外径が、排泥管１０の外径と同等となるように、テーパが形成されている。なお、排泥管１０と供給管３０との外径が同等である場合は、テーパが形成されないことはいうまでもない。また、噴射モニタ２０を構成する材料も限定されるものではなく、適宜公知の材料から選定して使用すればよい。
【００２９】
本実施形態に係る噴射モニタ２０には、余剰泥水Ｄを内部に取り込むための排出孔２１が排泥部２０ａの互いに対向する位置に２箇所形成されている。余剰泥水Ｄは、この排出孔２１から噴射モニタ２０（排泥部２０ａ）の内部に流入した後、排泥管１０へと流出する。噴射モニタ２０の排泥部２０ａと噴射部２０ｂとは、中壁２３により分断されているため、排泥部２０ａ内に流入した余剰泥水Ｄが、供給管３０側に流出することはない。
【００３０】
なお、本実施形態では、排出孔２１を２箇所形成するものとしたが、排出孔２１の数は限定されるものではなく、想定される余剰泥水Ｄの量や排出孔２１の形状等に応じて、余剰泥水を効率的に排出することが可能となるように、適宜設定すればよい。また、本実施形態では、排出孔２１を円形に形成するものとしたが、排出孔２１の形状は、楕円形や矩形状やその他の多角形形状でもよいことは言うまでもない。さらに、排出孔２１の内径（内幅）も限定されるものではなく、余剰泥水Ｄを効率的に排出することが可能となるように、適宜設定すればよい。
【００３１】
噴射モニタ２０の噴射部２０ｂには、供給管３０から供給された改良材Ｃを周辺地盤Ｇに向けて高圧噴射するための噴射孔２２，２２，２２が３箇所、並設した状態で形成されている。噴射孔２２，２２，２２には、供給管３０の内管３２ａ，３２ｂ，３２ｃにそれぞれ連結する内管２２ａ，２２ｂ，２２ｃが接続されており、供給管３０から圧送された改良材Ｃの高圧噴射が可能となるように構成されている。
【００３２】
なお、本実施形態では、噴射孔２２を、３箇所形成されるものとしたが、噴射孔２２の数はこれに限定されるものではなく、改良材Ｃの種類や噴射方式などに応じて、適宜設定すればよい。また、各噴射孔２２をそれぞれ角度を有した状態で形成することで、多方向に高圧噴射する構成としてもよい。また、噴射孔２２の配置も限定されないことはいうまでもない。
【００３３】
供給管３０は、噴射モニタ２０に改良材Ｃを供給するための管路であって、本実施形態では、外殻としての外管３１と、外管３１の内部に配管されて改良材Ｃを圧送する３本の内管３２ａ，３２ｂ，３２ｃとにより構成されている。
供給管３０は、噴射モニタ２０の排泥管１０と反対側の端部に接続されている。本実施形態では、改良材Ｃとして、セメント系改良材のような水硬性材料を使用するものとし、各内管３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、それぞれセメント、水、混和剤を圧送する。なお、改良材Ｃを構成する材料は限定されるものではなく、地盤状況や要求される改良強度等に応じて適宜公知の材料から選定して使用すればよい。
【００３４】
外管３１を構成する材料は、曲線を有した状態で形成されたパイロット孔２の形状に追従可能な材質であれば限定されるものではなく、適宜公知の材料から選定して使用すればよい。
【００３５】
また、内管３２は、可撓性の管材（フレキシブル管）により構成されており、パイロット孔２の線形に追従可能に構成されている。
【００３６】
噴射モニタ２０と供給管３０とは、ロータリージョイント４０を介して接続されている。これにより、噴射モニタ２０は、排泥管１０の回転とともに回転するのに対し、供給管３０は、回転しないため、供給管３０には回転時の応力が作用することがなく、可撓性の管材により構成することが可能となる。
【００３７】
ロータリージョイント４０は、固定配管である供給管３０から圧送された改良材Ｃを漏洩することなく、回転体である噴射モニタ２０に供給する。ロータリージョイント４０としては、公知のものの中から適宜選定して使用すればよく、その構成等は限定されるものではない。また、ロータリージョイント４０は、必要に応じて使用すればよく、噴射モニタ２０と供給管３０との接続について、必ずしもロータリージョイント４０を使用する必要はない。
【００３８】
なお、本実施形態では、供給管３０として、外管３１の内部に複数の内管３２が配管されたものを使用するものとしたが、供給管３０の構成は限定されるものではなく、例えば、多孔管や多重管を使用してもよい。また、改良材Ｃの種類に応じて、内管３２の本数は適宜変更可能であることはいうまでもない。さらに、改良材Ｃとして、地盤に高圧噴射される材料が予め混合された材料や１種類の材料からなる場合には、単管を使用してもよい。また、内管３２を構成する材料も限定されるものではなく、適宜公知の材料から選定して使用すればよい。
【００３９】
次に図３を参照して本実施形態の地盤改良方法について説明する。
図３に示すように、本実施形態では、既存の構造物Ｋの基礎地盤の強度増加を目的として、構造物Ｋ直下の改良範囲について、本発明の地盤改良方法により、地盤改良を行う場合について説明する。なお、構造物Ｋの形状や用途等は限定されるものではない。
【００４０】
本実施形態にかかる地盤改良方法は、地盤改良をすべき改良領域Ａを貫通するように排泥管１０を地盤Ｇ中に配置する削孔工程と、改良領域Ａに改良材を供給する供給管３０を排泥管１０の先端（一端）に接続する接続工程と、排泥管１０を後端側から引き出すことで供給管３０を地中に引き込みつつ、供給管３０を介して改良領域Ａに改良材Ｃを高圧噴射する噴射工程とを備えている。
【００４１】
削孔工程は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、ボーリングマシンＢＭを利用して、パイロット孔２を削孔する工程である。パイロット孔２は、既存の構造物Ｋの下方に設定された改良範囲Ａを通過するように形成される。
【００４２】
パイロット孔２は、既存の構造物Ｋの近傍に配置された発進坑Ｓから、構造物Ｋの下方に向かって所定の深さまで斜め下方向に削孔し、所定の深さにおいて水平方向に削孔した後、構造物Ｋの反対側に設けられた到達坑Ｔに到達するまで斜め上方向に削孔することにより、構造物Ｋの下方の改良範囲Ａを通過させた状態で形成される。
【００４３】
パイロット孔２は、先端に掘削ビット１１を備えた排泥管１０を、ボーリングマシンＢＭを介して地中（地盤Ｇ内）に回転させつつ押し込むことにより形成される。このとき、掘削ビット１１による掘進に伴い、排泥管１０を随時接続させる。なお、パイロット孔２の形成方法や形状等は限定されるものではなく、適宜公知の手段の中から選定して採用すればよい。
【００４４】
接続工程は、削孔工程により改良領域Ａを貫通するように配置された排泥管１０の到達坑Ｔ側先端に、噴射モニタ２０を介して供給管３０を接続する工程である。
【００４５】
削孔工程によりパイロット孔２の削孔が終了し、掘削ビット１１が到達坑Ｔに到達したら、図３（ｂ）に示すように、排泥管１０の先端に取り付けられた掘削ビット１１を回収し、この排泥管１０の先端に、噴射モニタ２０を装着する。この時、噴射モニタ２０の排泥管１０の接続端と反対側には、供給管３０が接続されている。
【００４６】
噴射工程は、削孔工程により形成されたパイロット孔２の内部に噴射モニタ２０を挿入して、改良範囲Ａにおいて、改良材Ｃを高圧噴射することにより、地盤Ｇ中の所定個所（改良範囲Ａ）に、改良体３を形成する工程である。
このとき、改良材Ｃの高圧噴射とともに発生する余剰泥水Ｄを噴射モニタ２０を介して排泥管１０内に取り込み、取り込んだ余剰泥水Ｄを排泥管１０の発進坑Ｓ側から排出する。
【００４７】
接続工程において、排泥管１０の先端に噴射モニタ２０を介して供給管３０を接続したら、図３（ｃ）に示すように、排泥管１０を発進坑Ｓから引き抜くことにより、噴射モニタ２０および供給管３０を、パイロット孔２に引き込む。
【００４８】
そして、図３（ｄ）に示すように、噴射モニタ２０が、改良範囲Ａに到達したら、地盤Ｇに向けて、改良材Ｃの高圧噴射を行う。この時、改良材Ｃの高圧噴射に伴い発生する余剰泥水Ｄは、排泥管１０を介して、発進坑Ｓから排出する。
【００４９】
なお、噴射モニタ２０には、図１に示すように、排泥管１０と連通する排出孔２１，２１が形成されているため、余剰泥水Ｄは、この排出孔２１，２１から排泥管１０の内部へと取り込まれる。
【００５０】
本実施形態では、余剰泥水Ｄの排泥について、吸引装置により発進坑Ｓ側から減圧吸引を行うことで、排泥を促進させる。なお、余剰泥水Ｄの排泥は、改良材Ｃの高圧噴射の圧力により自然排泥が可能であれば、減圧吸引を行う必要はない。
【００５１】
以上、本実施形態の地盤改良方法および地盤改良装置によれば、自在ボーリングにより形成された曲がり孔に対応して高圧噴射材料の供給が可能となるとともに、余剰泥水Ｄの効率的な排泥を行うことが可能となった。
【００５２】
つまり、改良材Ｃの高圧噴射に伴い発生する余剰泥水Ｄについて、排泥管１０を利用して排出するため、高圧材料が地中に蓄積することにより地上への噴発が生じることを防止し、安全な施工を行うことが可能である。
【００５３】
また、余剰泥水Ｄの排泥について、パイロット孔２の削孔に伴い配設された排泥管１０を利用しているため、新たに排出管を配管するための手間を省略することや、排泥管１０に沿って余剰泥水Ｄをパイロット孔２により排出させることにより孔壁に損傷を与えることがない。
【００５４】
予め削孔された、噴射モニタ２０および供給管３０の地盤への挿入は、噴射モニタ２０に接続された排泥管１０を引き抜くことにより行うため、供給管３０には推進力等の応力に対する耐力が要求されることがない。そのため、可撓性の管材により構成することが可能である。故に、比較的曲率が大きい曲線部を有したパイロット孔２の線形に追従することが可能である。
【００５５】
また、噴射モニタ２０に、排泥管１０と連通する排出孔２１が形成されているため、余剰泥水Ｄの排出を好適に行うことが可能である。
【００５６】
パイロット孔２の施工について、既存の構造物Ｋの近傍に設けられた発進坑Ｓから、構造物Ｋの下方に向かって所定の深さまで斜め下方向に削孔し、所定の深さにおいて水平方向に削孔した後、地表の到達坑Ｔに到達するまで斜め上方向に削孔することにより形成するため、既存の構造物Ｋ直下の地盤Ｇについて、構造物Ｋに影響を及ぼすことなく地盤改良を行うことが可能となる。
【００５７】
また、本実施形態に係る地盤改良方法は、パイロット孔２が、地上から下方向に削孔し、所定の深さにおいて水平方向に削孔することで改良範囲Ａを貫通した後、上方向に削孔することにより形成されているため、排泥管１０の余剰泥水の排出口（排泥管１０の他端）が改良範囲Ａよりも高い位置に配置されており、排泥制御装置を配置する必要がない。つまり、従来の水平ジェットグラウト工法は、地盤改良に伴い地盤の隆起や沈下が発生することを防止するために、排泥制御装置を介して排出される余剰泥水Ｄの量と注入される改良材Ｃの量とが均等になるように制御していたのに対し、本実施形態の地盤改良方法は、余剰泥水の排出口が改良範囲Ａよりも高い位置に配置されていることで、排泥制御装置を使用することなく、改良領域に高圧噴射される改良材の量と前記改良材の高圧噴射とともに排出される余剰泥水の量とが均等となる。
【００５８】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記実施形態で示した地盤改良方法は、排泥管を介してパイロット孔の形成を行ったが、地盤改良をすべき改良領域を貫通するように改良材を供給するための供給管を地中に配置することでパイロット孔を形成し、排泥管の先端をこの供給管の一端に接続した後、供給管を他端側から引き出すことで排泥管を地中に引き込みつつ、供給管を介して改良領域に改良材を高圧噴射する構成としてもよい。
【００５９】
また、前記実施形態では、排泥管の到達坑側端部に噴射モニタを連結し、発進坑側から排泥管を引き抜きつつ噴射モニタをパイロット孔に引き込む構成としたが、排泥管の発進坑側端部に噴射モニタを連結し、到達坑側から引き込む構成としてもよい。
【００６０】
また、前記実施形態では、パイロット孔の削孔とともに排泥管を配置する構成としたが、削孔されたパイロット孔に後施工で排泥管を挿入する方法により排泥管を地盤改良をすべき改良領域を貫通するように配置してもよい。
【００６１】
前記実施形態では、噴射モニタに排出孔を設ける構成としたが、排出孔の形成箇所は限定されるものではなく、例えば、排泥管の先端部に形成されていてもよい。
【００６２】
また、前記実施形態では、地表面に発進坑および到達坑を設けて、曲線部を有したパイロット孔を形成する構成としたが、例えば、立坑等を利用して、曲線部を有しない横方向ボーリングによりパイロット孔を削孔してもよく、パイロット孔の線形は限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る地盤改良装置の概要を示す側面図である。
【図２】本発明の好適な実施の形態に係る地盤改良装置の供給管を示す斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の好適な実施の形態に係る地盤改良方法の各施工段階を示す側面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、従来の地盤改良装置の一部を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 地盤改良装置
２ パイロット孔（掘削孔）
３ 改良体
１０ 排泥管
２０ 噴射モニタ
２０ａ 排泥部
２０ｂ 噴射部
２１ 排出孔
２２ 噴射孔
２３ 中壁
３０ 供給管
３１ 外管
３２ 内管（可撓性の管材）
Ａ 改良範囲
Ｃ 改良材
Ｄ 余剰泥水
Ｇ 地盤
Ｋ 既存構造物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良方法およびこれに好適に使用される地盤改良装置、より詳しくは、既存の構造物等の下方の地盤の改良に好適に用いられる地盤改良方法および地盤改良装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧噴射を採用した地盤改良工法は、従来、鉛直下向き、水平横向き、あるいは、斜め方向にボーリングを行った後、水、空気、固化材などからなる注入材を、削孔管の先端部に取り付けられたモニタから高圧噴射しながら、モニタを引き抜く方法により行われている。
【０００３】
ところが、前記従来の鉛直下向きに施工を行なう地盤改良工法は、既設構造物の下方の地盤を改良する場合には採用することが出来なかった。また、改良の対象地盤が比較的深い場合や、平面的に広範囲の場合には、改良対象地盤に達するまでの削孔距離が多くなり、非効率であった。
また、前記従来の水平横方向または斜め方向に施工を行う地盤改良工法は、既設構造物の下方の地盤の改良に適しているものの、改良対象地盤と同程度の深さに達する立坑が必要となるため、立坑の施工に手間と費用がかかることや、この立坑を形成するために比較的広い用地を確保する必要があるという問題点を有していた。
【０００４】
このような問題点を回避するため、例えば、特許文献１および特許文献２には、自在ボーリングを適用することにより、既設構造物の下方の地盤を改良する改良工法が記載されている。
【０００５】
かかる地盤改良工法は、下記に示す手順で行う。
まず、構造物の近傍の地表から、構造物の下方に向かって斜め下方向に削孔を開始し、構造物下方の所定区間を水平方向に削孔した後、斜め上方向に削孔して既存構造物の下方の地盤を貫通するボーリング孔を形成する。次に、このボーリング孔に注入管を配管して、この注入管を介して周辺地盤に改良材を高圧噴射することにより、既存構造物下方の地盤の改良を行っている。
【０００６】
このような従来の高圧噴射を採用した地盤改良工法では、高圧の改良材Ｃ等が地中Ｇに蓄積されると、地上への噴発を誘発する危険性がある。このため、図４（ａ）に示すように、余剰泥水Ｄを、削孔管（注入管）１１０に沿って排出させる方法や、図４（ｂ）に示すように、余剰泥水Ｄの排出用の管路１２０を別途配置することにより、余剰泥水Ｄを排出させる方法を採用し、地中の圧力の低下を図っている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１９３０５０号公報
【特許文献２】特開２００６−２８３２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、削孔管（注入管）１１０に沿って余剰泥水Ｄを排出させる方法は、ボーリング孔１０１の孔壁の安定性を確保することが出来ない場合がある。そして、ボーリング孔１０１の孔壁に損傷が生じると、安定した排泥機能を確保することができなくなる虞がある。
また、余剰泥水Ｄの排出用の管路１２０を配置する場合は、管路１２０の配管に要する費用や手間が嵩むという問題点を有していた。
【０００９】
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、安価かつ容易に、余剰泥水の効率的な排泥を行うことを可能とした、地盤改良方法および地盤改良装置を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決するために、本発明の地盤改良方法は、地盤改良をすべき改良領域を貫通するように形成された掘削孔に排泥管を地中に配置する工程と、前記改良領域に改良材を供給するための供給管を前記排泥管の一端に接続する工程と、前記排泥管を他端側から引き出すことで前記供給管を地中に引き込みつつ、前記供給管を介して前記改良領域に前記改良材を高圧噴射する工程と、を備え、前記改良材の高圧噴射とともに発生する余剰泥水を前記排泥管内に取り込み、取り込んだ余剰泥水を該排泥管の他端側から排出することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の他の地盤改良方法は、地盤改良をすべき改良領域を貫通するように形成された掘削孔に改良材を供給するための供給管を地中に配置する工程と、排泥管の先端を前記供給管の一端に接続する工程と、前記供給管を他端側から引き出すことで前記排泥管を地中に引き込みつつ、前記供給管を介して前記改良領域に前記改良材を高圧噴射する工程と、を備え、前記改良材の高圧噴射とともに発生する余剰泥水を前記排泥管内に取り込み、取り込んだ余剰泥水を該排泥管の後端側から排出することを特徴としている。
【００１２】
かかる地盤改良方法によれば、改良材の高圧噴射に伴い発生する余剰泥水を、排泥管を利用して排出するため、高圧材料が地中に蓄積することにより地上への噴発が生じることを防止する。また、余剰泥水の排出に排泥管を利用することにより、安定した余剰泥水の排出が可能となる。また、余剰泥水排出用の管路を配管するために新たに削孔を行う必要が無いため、施工性に優れている。
【００１３】
前記地盤改良方法において、前記排泥管と前記供給管とが、噴射モニタを介して接続されていてもよい。かかる噴射モニタは、前記余剰泥水を取り込むための排出孔が形成されて前記排泥管と連通する排泥部と、噴射孔が形成されて前記供給管と連結される噴射部と、を備え、前記排泥部と前記噴射部とは、中壁を介して分断されている。排泥部と噴射部とは、中壁を介して分断されているため、余剰泥水が供給管側に流入することで改良材の供給を阻害することがなく、改良材の高圧噴射と余剰泥水の排出を好適に行うことを可能としている。
【００１４】
また、前記地盤改良方法において、前記掘削孔は、地上から下方向に削孔し、所定の深さにおいて水平方向に削孔することで前記改良領域を貫通した後、上方向に削孔することにより形成されていてもよい。かかる地盤改良方法は、前記排泥管の他端側が前記改良領域よりも高い位置に配置されることで、排泥制御装置を使用することなく、該改良領域に高圧噴射される改良材の量と前記改良材の高圧噴射とともに排出される余剰泥水の量とが均等となることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の地盤改良装置は、地盤改良をすべき改良領域を貫通するように地中に形成された掘削孔内に配置された排泥管と、一端が前記排泥管の先端に取り付けられた状態で前記掘削孔内に配置された噴射モニタと、前記噴射モニタの他端に接続された状態で前記掘削孔に配置されるとともに該噴射モニタに改良材を供給する供給管と、を備えており、前記噴射モニタは、前記余剰泥水を取り込むための排出孔が形成されて前記排泥管と連通する排泥部と、噴射孔が形成されて前記供給管と連結される噴射部と、を備え、前記排泥部と前記噴射部とは、中壁を介して分断されていることを特徴としている。
【００１６】
かかる地盤改良装置によれば、噴射モニタを利用して地盤に改良材を高圧噴射するとともに発生する余剰泥水について、噴射モニタに連結された排泥管を介して排出するため、改良材の圧力による地盤変形が防止される。また、余剰泥水は、排泥管を介して排出されるため、掘削孔の孔壁が乱させることがなく、安定した施工が可能となる。
【００１７】
また、前記地盤改良装置について、前記供給管が、可撓性の管材からなり改良材を圧送する内管と、前記噴射モニタに接続されて、前記内管を内装する外管と、により構成されていれば、曲線部を有した掘削孔であっても、供給管が追従することができる。また、内管は、外管に内装されているため、孔壁に接触するなどして破損が生じることがない。
【００１８】
また、余剰泥水の排出の促進を目的として、前記排泥管の後端部（地上側端部）に、吸引装置を連結してもよい。
【００１９】
なお、掘削孔の削孔について、既存の構造物の近傍から、該既存の構造物の下方に向かって所定の深さまで斜め下方向に削孔し、次に該所定の深さにおいて横方向に削孔した後、地表に到達するまで斜め上方向に削孔することで形成すれば、既存の構造物の直下において、地盤改良を行うことが可能となるため、好適である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の地盤改良方法とこれに使用される地盤改良装置により、安価かつ容易に、余剰泥水の効率的な排泥を行うことが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
ここで、図１は、本実施形態に係る地盤改良装置の概要を示す側面図である。また、図２は、図１に示す地盤改良装置の供給管を示す斜視図である。また、図３（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態に係る地盤改良方法の各施工段階を示す側面図である。
【００２２】
本実施形態に係る地盤改良装置１は、図１に示すように、地盤中（地中）に形成されたパイロット孔（掘削孔）２内に配置された排泥管１０と、一端が排泥管１０の先端に取り付けられた状態でパイロット孔２内に配置された噴射モニタ２０と、この噴射モニタ２０の他端に接続された状態でパイロット孔２に配置されるとともに噴射モニタ２０に改良材Ｃを供給する供給管３０と、を備えて構成されている。
【００２３】
排泥管１０は、図２に示すように、自在ボーリングによるパイロット孔２の削孔とともに、パイロット孔２に配置される金属製の管材である。排泥管１０を構成する材料は、曲線を有した状態で形成されたパイロット孔２の形状に追従可能な材質であって、ボーリングマシンＢＭ（図３参照）により付与される押し込み力や引き抜き力に対して十分な耐力を有するものであれば限定されるものではなく、適宜公知の材料から選定して使用すればよい。また、排泥管１０の内径や肉厚についても、地盤Ｇの強度や土質、想定される余剰泥水の圧力や量に応じて適宜設定すればよく、限定されるものではない。
【００２４】
なお、本実施形態では、排泥管１０の後端部に、余剰泥水Ｄを吸引するための吸引装置（図示省略）が連結するものとするが、吸引装置の設置は必要に応じて行えばよい。
【００２５】
噴射モニタ２０は、図２に示すように、自在ボーリングにより形成されたパイロット孔２に挿入されて、このパイロット孔２の内部において、周辺地盤Ｇに向かって改良材Ｃを高圧噴射する部材である。
【００２６】
この噴射モニタ２０の一端は、排泥管１０に固定されている。また、噴射モニタ２０の他端にはロータリージョイント４０を介して供給管３０が接続されている。
【００２７】
噴射モニタ２０は、図２に示すように、筒状の金属製の部材であって、余剰泥水Ｄを取り込むための排出孔２１，２１が形成されて排泥管１０と連通する排泥部２０ａと、噴射孔２２，２２，２２が形成されて供給管３０と連結される噴射部２０ｂと、を備え、これらの排泥部２０ａと噴射部２０ｂとは、中壁２３を介して分断されている。
【００２８】
噴射モニタ２０の噴射部２０ｂは、後記する外管３１と同等の内径および外径を有しており、排泥部２０ａは、先端の外径が、排泥管１０の外径と同等となるように、テーパが形成されている。なお、排泥管１０と供給管３０との外径が同等である場合は、テーパが形成されないことはいうまでもない。また、噴射モニタ２０を構成する材料も限定されるものではなく、適宜公知の材料から選定して使用すればよい。
【００２９】
本実施形態に係る噴射モニタ２０には、余剰泥水Ｄを内部に取り込むための排出孔２１が排泥部２０ａの互いに対向する位置に２箇所形成されている。余剰泥水Ｄは、この排出孔２１から噴射モニタ２０（排泥部２０ａ）の内部に流入した後、排泥管１０へと流出する。噴射モニタ２０の排泥部２０ａと噴射部２０ｂとは、中壁２３により分断されているため、排泥部２０ａ内に流入した余剰泥水Ｄが、供給管３０側に流出することはない。
【００３０】
なお、本実施形態では、排出孔２１を２箇所形成するものとしたが、排出孔２１の数は限定されるものではなく、想定される余剰泥水Ｄの量や排出孔２１の形状等に応じて、余剰泥水を効率的に排出することが可能となるように、適宜設定すればよい。また、本実施形態では、排出孔２１を円形に形成するものとしたが、排出孔２１の形状は、楕円形や矩形状やその他の多角形形状でもよいことは言うまでもない。さらに、排出孔２１の内径（内幅）も限定されるものではなく、余剰泥水Ｄを効率的に排出することが可能となるように、適宜設定すればよい。
【００３１】
噴射モニタ２０の噴射部２０ｂには、供給管３０から供給された改良材Ｃを周辺地盤Ｇに向けて高圧噴射するための噴射孔２２，２２，２２が３箇所、並設した状態で形成されている。噴射孔２２，２２，２２には、供給管３０の内管３２ａ，３２ｂ，３２ｃにそれぞれ連結する内管２２ａ，２２ｂ，２２ｃが接続されており、供給管３０から圧送された改良材Ｃの高圧噴射が可能となるように構成されている。
【００３２】
なお、本実施形態では、噴射孔２２を、３箇所形成されるものとしたが、噴射孔２２の数はこれに限定されるものではなく、改良材Ｃの種類や噴射方式などに応じて、適宜設定すればよい。また、各噴射孔２２をそれぞれ角度を有した状態で形成することで、多方向に高圧噴射する構成としてもよい。また、噴射孔２２の配置も限定されないことはいうまでもない。
【００３３】
供給管３０は、噴射モニタ２０に改良材Ｃを供給するための管路であって、本実施形態では、外殻としての外管３１と、外管３１の内部に配管されて改良材Ｃを圧送する３本の内管３２ａ，３２ｂ，３２ｃとにより構成されている。
供給管３０は、噴射モニタ２０の排泥管１０と反対側の端部に接続されている。本実施形態では、改良材Ｃとして、セメント系改良材のような水硬性材料を使用するものとし、各内管３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、それぞれセメント、水、混和剤を圧送する。なお、改良材Ｃを構成する材料は限定されるものではなく、地盤状況や要求される改良強度等に応じて適宜公知の材料から選定して使用すればよい。
【００３４】
外管３１を構成する材料は、曲線を有した状態で形成されたパイロット孔２の形状に追従可能な材質であれば限定されるものではなく、適宜公知の材料から選定して使用すればよい。
【００３５】
また、内管３２は、可撓性の管材（フレキシブル管）により構成されており、パイロット孔２の線形に追従可能に構成されている。
【００３６】
噴射モニタ２０と供給管３０とは、ロータリージョイント４０を介して接続されている。これにより、噴射モニタ２０は、排泥管１０の回転とともに回転するのに対し、供給管３０は、回転しないため、供給管３０には回転時の応力が作用することがなく、可撓性の管材により構成することが可能となる。
【００３７】
ロータリージョイント４０は、固定配管である供給管３０から圧送された改良材Ｃを漏洩することなく、回転体である噴射モニタ２０に供給する。ロータリージョイント４０としては、公知のものの中から適宜選定して使用すればよく、その構成等は限定されるものではない。また、ロータリージョイント４０は、必要に応じて使用すればよく、噴射モニタ２０と供給管３０との接続について、必ずしもロータリージョイント４０を使用する必要はない。
【００３８】
なお、本実施形態では、供給管３０として、外管３１の内部に複数の内管３２が配管されたものを使用するものとしたが、供給管３０の構成は限定されるものではなく、例えば、多孔管や多重管を使用してもよい。また、改良材Ｃの種類に応じて、内管３２の本数は適宜変更可能であることはいうまでもない。さらに、改良材Ｃとして、地盤に高圧噴射される材料が予め混合された材料や１種類の材料からなる場合には、単管を使用してもよい。また、内管３２を構成する材料も限定されるものではなく、適宜公知の材料から選定して使用すればよい。
【００３９】
次に図３を参照して本実施形態の地盤改良方法について説明する。
図３に示すように、本実施形態では、既存の構造物Ｋの基礎地盤の強度増加を目的として、構造物Ｋ直下の改良範囲について、本発明の地盤改良方法により、地盤改良を行う場合について説明する。なお、構造物Ｋの形状や用途等は限定されるものではない。
【００４０】
本実施形態にかかる地盤改良方法は、地盤改良をすべき改良領域Ａを貫通するように排泥管１０を地盤Ｇ中に配置する削孔工程と、改良領域Ａに改良材を供給する供給管３０を排泥管１０の先端（一端）に接続する接続工程と、排泥管１０を後端側から引き出すことで供給管３０を地中に引き込みつつ、供給管３０を介して改良領域Ａに改良材Ｃを高圧噴射する噴射工程とを備えている。
【００４１】
削孔工程は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、ボーリングマシンＢＭを利用して、パイロット孔２を削孔する工程である。パイロット孔２は、既存の構造物Ｋの下方に設定された改良範囲Ａを通過するように形成される。
【００４２】
パイロット孔２は、既存の構造物Ｋの近傍に配置された発進坑Ｓから、構造物Ｋの下方に向かって所定の深さまで斜め下方向に削孔し、所定の深さにおいて水平方向に削孔した後、構造物Ｋの反対側に設けられた到達坑Ｔに到達するまで斜め上方向に削孔することにより、構造物Ｋの下方の改良範囲Ａを通過させた状態で形成される。
【００４３】
パイロット孔２は、先端に掘削ビット１１を備えた排泥管１０を、ボーリングマシンＢＭを介して地中（地盤Ｇ内）に回転させつつ押し込むことにより形成される。このとき、掘削ビット１１による掘進に伴い、排泥管１０を随時接続させる。なお、パイロット孔２の形成方法や形状等は限定されるものではなく、適宜公知の手段の中から選定して採用すればよい。
【００４４】
接続工程は、削孔工程により改良領域Ａを貫通するように配置された排泥管１０の到達坑Ｔ側先端に、噴射モニタ２０を介して供給管３０を接続する工程である。
【００４５】
削孔工程によりパイロット孔２の削孔が終了し、掘削ビット１１が到達坑Ｔに到達したら、図３（ｂ）に示すように、排泥管１０の先端に取り付けられた掘削ビット１１を回収し、この排泥管１０の先端に、噴射モニタ２０を装着する。この時、噴射モニタ２０の排泥管１０の接続端と反対側には、供給管３０が接続されている。
【００４６】
噴射工程は、削孔工程により形成されたパイロット孔２の内部に噴射モニタ２０を挿入して、改良範囲Ａにおいて、改良材Ｃを高圧噴射することにより、地盤Ｇ中の所定個所（改良範囲Ａ）に、改良体３を形成する工程である。
このとき、改良材Ｃの高圧噴射とともに発生する余剰泥水Ｄを噴射モニタ２０を介して排泥管１０内に取り込み、取り込んだ余剰泥水Ｄを排泥管１０の発進坑Ｓ側から排出する。
【００４７】
接続工程において、排泥管１０の先端に噴射モニタ２０を介して供給管３０を接続したら、図３（ｃ）に示すように、排泥管１０を発進坑Ｓから引き抜くことにより、噴射モニタ２０および供給管３０を、パイロット孔２に引き込む。
【００４８】
そして、図３（ｄ）に示すように、噴射モニタ２０が、改良範囲Ａに到達したら、地盤Ｇに向けて、改良材Ｃの高圧噴射を行う。この時、改良材Ｃの高圧噴射に伴い発生する余剰泥水Ｄは、排泥管１０を介して、発進坑Ｓから排出する。
【００４９】
なお、噴射モニタ２０には、図１に示すように、排泥管１０と連通する排出孔２１，２１が形成されているため、余剰泥水Ｄは、この排出孔２１，２１から排泥管１０の内部へと取り込まれる。
【００５０】
本実施形態では、余剰泥水Ｄの排泥について、吸引装置により発進坑Ｓ側から減圧吸引を行うことで、排泥を促進させる。なお、余剰泥水Ｄの排泥は、改良材Ｃの高圧噴射の圧力により自然排泥が可能であれば、減圧吸引を行う必要はない。
【００５１】
以上、本実施形態の地盤改良方法および地盤改良装置によれば、自在ボーリングにより形成された曲がり孔に対応して高圧噴射材料の供給が可能となるとともに、余剰泥水Ｄの効率的な排泥を行うことが可能となった。
【００５２】
つまり、改良材Ｃの高圧噴射に伴い発生する余剰泥水Ｄについて、排泥管１０を利用して排出するため、高圧材料が地中に蓄積することにより地上への噴発が生じることを防止し、安全な施工を行うことが可能である。
【００５３】
また、余剰泥水Ｄの排泥について、パイロット孔２の削孔に伴い配設された排泥管１０を利用しているため、新たに排出管を配管するための手間を省略することや、排泥管１０に沿って余剰泥水Ｄをパイロット孔２により排出させることにより孔壁に損傷を与えることがない。
【００５４】
予め削孔された、噴射モニタ２０および供給管３０の地盤への挿入は、噴射モニタ２０に接続された排泥管１０を引き抜くことにより行うため、供給管３０には推進力等の応力に対する耐力が要求されることがない。そのため、可撓性の管材により構成することが可能である。故に、比較的曲率が大きい曲線部を有したパイロット孔２の線形に追従することが可能である。
【００５５】
また、噴射モニタ２０に、排泥管１０と連通する排出孔２１が形成されているため、余剰泥水Ｄの排出を好適に行うことが可能である。
【００５６】
パイロット孔２の施工について、既存の構造物Ｋの近傍に設けられた発進坑Ｓから、構造物Ｋの下方に向かって所定の深さまで斜め下方向に削孔し、所定の深さにおいて水平方向に削孔した後、地表の到達坑Ｔに到達するまで斜め上方向に削孔することにより形成するため、既存の構造物Ｋ直下の地盤Ｇについて、構造物Ｋに影響を及ぼすことなく地盤改良を行うことが可能となる。
【００５７】
また、本実施形態に係る地盤改良方法は、パイロット孔２が、地上から下方向に削孔し、所定の深さにおいて水平方向に削孔することで改良範囲Ａを貫通した後、上方向に削孔することにより形成されているため、排泥管１０の余剰泥水の排出口（排泥管１０の他端）が改良範囲Ａよりも高い位置に配置されており、排泥制御装置を配置する必要がない。つまり、従来の水平ジェットグラウト工法は、地盤改良に伴い地盤の隆起や沈下が発生することを防止するために、排泥制御装置を介して排出される余剰泥水Ｄの量と注入される改良材Ｃの量とが均等になるように制御していたのに対し、本実施形態の地盤改良方法は、余剰泥水の排出口が改良範囲Ａよりも高い位置に配置されていることで、排泥制御装置を使用することなく、改良領域に高圧噴射される改良材の量と前記改良材の高圧噴射とともに排出される余剰泥水の量とが均等となる。
【００５８】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記実施形態で示した地盤改良方法は、排泥管を介してパイロット孔の形成を行ったが、地盤改良をすべき改良領域を貫通するように改良材を供給するための供給管を地中に配置することでパイロット孔を形成し、排泥管の先端をこの供給管の一端に接続した後、供給管を他端側から引き出すことで排泥管を地中に引き込みつつ、供給管を介して改良領域に改良材を高圧噴射する構成としてもよい。
【００５９】
また、前記実施形態では、排泥管の到達坑側端部に噴射モニタを連結し、発進坑側から排泥管を引き抜きつつ噴射モニタをパイロット孔に引き込む構成としたが、排泥管の発進坑側端部に噴射モニタを連結し、到達坑側から引き込む構成としてもよい。
【００６０】
また、前記実施形態では、パイロット孔の削孔とともに排泥管を配置する構成としたが、削孔されたパイロット孔に後施工で排泥管を挿入する方法により排泥管を地盤改良をすべき改良領域を貫通するように配置してもよい。
【００６１】
前記実施形態では、噴射モニタに排出孔を設ける構成としたが、排出孔の形成箇所は限定されるものではなく、例えば、排泥管の先端部に形成されていてもよい。
【００６２】
また、前記実施形態では、地表面に発進坑および到達坑を設けて、曲線部を有したパイロット孔を形成する構成としたが、例えば、立坑等を利用して、曲線部を有しない横方向ボーリングによりパイロット孔を削孔してもよく、パイロット孔の線形は限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る地盤改良装置の概要を示す側面図である。
【図２】本発明の好適な実施の形態に係る地盤改良装置の供給管を示す斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の好適な実施の形態に係る地盤改良方法の各施工段階を示す側面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、従来の地盤改良装置の一部を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 地盤改良装置
２ パイロット孔（掘削孔）
３ 改良体
１０ 排泥管
２０ 噴射モニタ
２０ａ 排泥部
２０ｂ 噴射部
２１ 排出孔
２２ 噴射孔
２３ 中壁
３０ 供給管
３１ 外管
３２ 内管（可撓性の管材）
Ａ 改良範囲
Ｃ 改良材
Ｄ 余剰泥水
Ｇ 地盤
Ｋ 既存構造物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤改良をすべき改良領域を貫通するように形成された掘削孔に排泥管を地中に配置する工程と、
前記改良領域に改良材を供給するための供給管を前記排泥管の一端に接続する工程と、
前記排泥管を他端側から引き出すことで前記供給管を地中に引き込みつつ、前記供給管を介して前記改良領域に前記改良材を高圧噴射する工程と、を備える地盤改良方法であって、
前記改良材の高圧噴射とともに発生する余剰泥水を前記排泥管内に取り込み、取り込んだ余剰泥水を該排泥管の他端側から排出することを特徴とする、
地盤改良方法。
【請求項２】
地盤改良をすべき改良領域を貫通するように形成された掘削孔に改良材を供給するための供給管を地中に配置する工程と、
排泥管の先端を前記供給管の一端に接続する工程と、
前記供給管を他端側から引き出すことで前記排泥管を地中に引き込みつつ、前記供給管を介して前記改良領域に前記改良材を高圧噴射する工程と、を備える地盤改良方法であって、
前記改良材の高圧噴射とともに発生する余剰泥水を前記排泥管内に取り込み、取り込んだ余剰泥水を該排泥管の後端側から排出することを特徴とする、
地盤改良方法。
【請求項３】
前記排泥管と前記供給管とは、噴射モニタを介して接続されており、
前記噴射モニタは、前記余剰泥水を取り込むための排出孔が形成されて前記排泥管と連通する排泥部と、噴射孔が形成されて前記供給管と連結される噴射部と、を備え、
前記排泥部と前記噴射部とは、中壁を介して分断されていることを特徴とする、
請求項１または請求項２に記載の地盤改良方法。
【請求項４】
前記掘削孔は、地上から下方向に削孔し、所定の深さにおいて水平方向に削孔することで前記改良領域を貫通した後、上方向に削孔することにより形成されており、
前記排泥管の他端側が前記改良領域よりも高い位置に配置されることで、排泥制御装置を使用することなく、該改良領域に高圧噴射される改良材の量と前記改良材の高圧噴射とともに排出される余剰泥水の量とが均等となることを特徴とする、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の地盤改良方法。
【請求項５】
地盤改良をすべき改良領域を貫通するように地中に形成された掘削孔内に配置された排泥管と、
一端が前記排泥管の先端に取り付けられた状態で前記掘削孔内に配置された噴射モニタと、
前記噴射モニタの他端に接続された状態で前記掘削孔に配置されるとともに該噴射モニタに改良材を供給する供給管と、を備える地盤改良装置であって、
前記噴射モニタは、前記余剰泥水を取り込むための排出孔が形成されて前記排泥管と連通する排泥部と、噴射孔が形成されて前記供給管と連結される噴射部と、を備え、
前記排泥部と前記噴射部とは、中壁を介して分断されていることを特徴とする、
地盤改良装置。
【請求項６】
前記供給管が、可撓性の管材からなり改良材を圧送する内管と、前記噴射モニタに接続されて、前記内管を内装する外管と、により構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の地盤改良装置。
【請求項７】
前記排泥管の後端部に、吸引装置が連結されていることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の地盤改良装置。
【請求項１】
地盤改良をすべき改良領域を貫通するように形成された掘削孔に排泥管を地中に配置する工程と、
前記改良領域に改良材を供給するための供給管を前記排泥管の一端に接続する工程と、
前記排泥管を他端側から引き出すことで前記供給管を地中に引き込みつつ、前記供給管を介して前記改良領域に前記改良材を高圧噴射する工程と、を備える地盤改良方法であって、
前記改良材の高圧噴射とともに発生する余剰泥水を前記排泥管内に取り込み、取り込んだ余剰泥水を該排泥管の他端側から排出することを特徴とする、
地盤改良方法。
【請求項２】
地盤改良をすべき改良領域を貫通するように形成された掘削孔に改良材を供給するための供給管を地中に配置する工程と、
排泥管の先端を前記供給管の一端に接続する工程と、
前記供給管を他端側から引き出すことで前記排泥管を地中に引き込みつつ、前記供給管を介して前記改良領域に前記改良材を高圧噴射する工程と、を備える地盤改良方法であって、
前記改良材の高圧噴射とともに発生する余剰泥水を前記排泥管内に取り込み、取り込んだ余剰泥水を該排泥管の後端側から排出することを特徴とする、
地盤改良方法。
【請求項３】
前記排泥管と前記供給管とは、噴射モニタを介して接続されており、
前記噴射モニタは、前記余剰泥水を取り込むための排出孔が形成されて前記排泥管と連通する排泥部と、噴射孔が形成されて前記供給管と連結される噴射部と、を備え、
前記排泥部と前記噴射部とは、中壁を介して分断されていることを特徴とする、
請求項１または請求項２に記載の地盤改良方法。
【請求項４】
前記掘削孔は、地上から下方向に削孔し、所定の深さにおいて水平方向に削孔することで前記改良領域を貫通した後、上方向に削孔することにより形成されており、
前記排泥管の他端側が前記改良領域よりも高い位置に配置されることで、排泥制御装置を使用することなく、該改良領域に高圧噴射される改良材の量と前記改良材の高圧噴射とともに排出される余剰泥水の量とが均等となることを特徴とする、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の地盤改良方法。
【請求項５】
地盤改良をすべき改良領域を貫通するように地中に形成された掘削孔内に配置された排泥管と、
一端が前記排泥管の先端に取り付けられた状態で前記掘削孔内に配置された噴射モニタと、
前記噴射モニタの他端に接続された状態で前記掘削孔に配置されるとともに該噴射モニタに改良材を供給する供給管と、を備える地盤改良装置であって、
前記噴射モニタは、前記余剰泥水を取り込むための排出孔が形成されて前記排泥管と連通する排泥部と、噴射孔が形成されて前記供給管と連結される噴射部と、を備え、
前記排泥部と前記噴射部とは、中壁を介して分断されていることを特徴とする、
地盤改良装置。
【請求項６】
前記供給管が、可撓性の管材からなり改良材を圧送する内管と、前記噴射モニタに接続されて、前記内管を内装する外管と、により構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の地盤改良装置。
【請求項７】
前記排泥管の後端部に、吸引装置が連結されていることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の地盤改良装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２０２３６９（Ｐ２００８−２０２３６９Ａ）
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４２４８９（Ｐ２００７−４２４８９）
【出願日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（０００１４１０８２）株式会社キャプティ (22)
【出願人】（３９１０１９７４０）三信建設工業株式会社 (59)
【出願人】（０００１９４７５６）成和リニューアルワークス株式会社 (32)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（０００１４１０８２）株式会社キャプティ (22)
【出願人】（３９１０１９７４０）三信建設工業株式会社 (59)
【出願人】（０００１９４７５６）成和リニューアルワークス株式会社 (32)
【Ｆターム（参考）】
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