JP2014221988A - 地盤改良方法および薬液注入用外管 - Google Patents

Abstract

【課題】薬液注入外管を有効利用できる地盤改良方法および薬液注入用外管を提供する。【解決手段】薬液注入用外管１を複数の連結管２を連結するとともに、長手方向中途に着脱連結部４を設けた構成にして、薬液注入用外管１を挿入孔ｈに残して地盤Ｓ中に設置した状態にして、地盤Ｓ上まで延設した薬液注入用外管１に、周壁に吐出口７ａが形成された内管７を挿入し、内管７を通じて供給した地盤改良薬液Ｇを、吐出口７ａから地盤Ｓ中に位置する注入口２ａを通じて地盤Ｓ中に注入した後、地盤Ｓ中に設置されている薬液注入用外管１を、着脱連結部４で連結解除することにより、着脱連結部４よりも上側部分を地盤Ｓ上に引き抜く。【選択図】図１３

Description

本発明は、地盤改良方法および薬液注入用外管に関し、さらに詳しくは、薬液注入外管を有効に利用することができる地盤改良方法および薬液注入用外管に関するものである。

地盤の液状化を防止するために、外管と内管とからなる二重管を用いて地盤中に地盤改良薬液を注入する地盤改良方法が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。この地盤改良方法では、ケーシングロッドを用いて地盤を削孔して挿入孔を形成した後、この挿入孔に外管を挿入する。次いで、ケーシングロッドのみを地盤上に引き抜いて外管を地盤中に残したままにする。次いで、地盤中に設置したこの外管に内管を挿入し、内管を通じて供給した地盤改良薬液を、内管に設けた吐出口および外管に設けた注入口を通じて地盤中に注入する。この注入した地盤改良薬液により、対象とする範囲が地盤改良される。

地盤改良薬液を地盤中に注入した後、内管は地盤上に引き上げる。一方、外管は地盤上に引き抜くことなく地盤に埋設されたままにされている。即ち、内管は繰り返し利用されるが、外管は一度使用すると再度使用されることがないという問題があった。

特開２０１１−３２８３１号公報

本発明の目的は、薬液注入外管を有効に利用することができる地盤改良方法および薬液注入用外管を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の地盤改良方法は、地盤に挿入孔を削孔したケーシングロッドに、周壁に注入口が形成された薬液注入用外管を挿入した後、ケーシングロッドを地盤から引き抜くことにより、この薬液注入用外管を前記挿入孔に残して地盤中に設置した状態にして地盤上まで延設し、この薬液注入用外管に、周壁に吐出口が形成された内管を挿入し、この内管を通じて供給した地盤改良薬液を、前記吐出口から地盤中に位置する前記注入口を通じて地盤中に注入する地盤改良方法において、前記薬液注入用外管を複数の連結管を連結するとともに、長手方向中途に着脱連結部を設けた構成にして、前記地盤改良薬液を地盤中に注入した後、地盤中に設置されている前記薬液注入用外管を、前記着脱連結部で連結解除することにより、この着脱連結部よりも上側部分を地盤上に引き抜くことを特徴とする。

本発明の薬液注入用外管は、地盤に挿入孔を削孔したケーシングロッドに挿入された後、このケーシングロッドが引き抜かれることにより、前記挿入孔に残されて地盤中に設置された状態で、地盤上まで延設された後に、周壁に吐出口が形成された内管が挿入されて、この内管を通じて前記吐出口から供給された地盤改良薬液を地盤中に注入する注入口が周壁に形成された薬液注入用外管において、
複数の連結管と、これら連結管を連結した際の長手方向中途に設けられる着脱連結部とを備え、前記複数の連結管が連結されて地盤中に設置された状態で前記着脱連結部により、この着脱連結部の上側部分と下側部分とが連結解除される構成にしたことを特徴とする。

本発明によれば、薬液注入用外管を複数の連結管を連結するとともに、長手方向中途に着脱連結部を設けた構成にすることにより、地盤改良薬液を地盤中に注入した後、地盤中に設置されている薬液注入用外管の着脱連結部の上側部分と下側部分とを連結解除させて分離できる。これにより、薬液注入用外管の着脱連結部よりも上側部分を地盤上に引き抜くことができる。それ故、外管のこの上側部分を繰り返し使用して有効に利用することができる。

本発明の地盤改良薬液注入用外管を例示する説明図である。 図１の着脱連結部の構造を例示する説明図である。 図２の着脱連結部を分離させた状態を例示する説明図である。 別の構造の着脱連結部を例示する斜視図である。 図４の着脱連結部を構成する係合突起および係合溝を例示する正面図である。 図５の着脱連結部を連結させた状態を正面視で例示する説明図である。 地盤に挿入孔を削孔する工程を例示する説明図である。 外管をケーシングロッドに挿入する工程を例示する説明図である。 地盤中に設置された外管を例示する説明図である。 外管に内管を挿入して地盤改良薬液を地盤中に注入している工程を例示する説明図である。 図１０の一部拡大図である。 地盤改良した後、地盤中に配置されている外管を例示する説明図である。 図１２の外管の着脱連結部よりも上側部分を地盤上に引き抜いた状態を例示する説明図である。 地盤改良した後、地盤中に配置されている外管の別の例を示す説明図である。 図１４の外管の着脱連結部よりも上側部分を地盤上に引き抜いた状態を例示する説明図である。

以下、本発明の地盤改良方法および薬液注入用外管を実施形態に基づいて説明する。

図１に例示するように本発明の地盤改良薬液用外管１（以下、外管１という）は、複数の連結管２が連結されることにより構成されている。外管１（すなわち、それぞれの連結管２）は、塩化ビニル等の樹脂により形成されている。外管１の周壁には、複数の注入口２ａが外管軸方向に離間して形成されている。注入口２ａは地盤改良薬液Ｇを地盤Ｓ中に注入する位置に配置されていればよいので、外管１は、注入口２ａが形成されている連結管と、注入口２ａが形成されていない連結管とを混在させて構成することもできる。

長手方向に隣り合う連結管２どうしは、ボルト等の固定連結部３により連結されている。固定連結部３は、治具を使用しなければ連結されている連結管２どうしの連結を解除することができない。即ち、地盤Ｓ中に埋設されている状態では、固定連結部３による連結管２どうしの連結を解除して互いの連結管２を分離させることができない。

ただし、これら複数の連結管２を連結した際の長手方向中途の１か所には、固定接続部３とは異なる着脱連結部４が備わっている。着脱連結部４は、これら複数の連結管２が連結されて地盤Ｓ中に設置された状態で、この着脱連結部４の上側部分と下側部分との連結を解除できるものである。

図２、図３に例示するように着脱連結部４は、一方の連結管２の下端部に設けられた係合突起５ａと、他方の連結管２の上端部に形成された係合溝５ｂとで構成されている。互いに係合するこの係合突起５ａと係合溝５ｂとの組みは、連結管２の周方向に間隔をあけて複数組み配置することが好ましい。

係合溝５ｂはＬ字状に形成されていて、係合突起５ａを連結管２の周方向に移動させた後に上方に移動させなければ、互いの係合が解除されない構造になっている。即ち、一方の連結管２を管軸中心を中心にして所定角度回転させた後にこの連結管２を上方移動させなければ、連結管２どうしの連結が解除されず、互いを分離できない構造になっている。尚、一方の連結管２の下端部に係合溝５ｂが形成され、他方の連結管２の上端部に係合突起５ａが設けられた構成でもよい。

この実施形態では、係合溝５ｂに管軸方向に延びる係止部５ｃが連接されている。この係止部５ｃに係合突起５ａが嵌ると係合突起５ａの不用意な周方向移動を抑制できる。即ち、着脱連結部４による連結管２どうしの連結が、意図することなく不用意に解除され難くなっている。

また、この実施形態では、さらに、着脱連結部４を覆う保護カバー６が設けられている。保護カバー６は例えばゴム製の薄膜筒状体であり、着脱連結部４が地盤Ｓ中に打設、埋設された際に、着脱連結部４への地盤Ｓ中の土砂の侵入を防止する。

尚、着脱連結部４の構造は、図２、図３に例示した構造に限定されるものではなく、種々の構造を採用することができる。最上段に位置する連結管２を地盤Ｓ上で操作（周方向移動および上下移動）することにより、地盤Ｓ中の着脱連結部４による連結管２どうしの連結を解除できる構造であればよい。

例えば、図４、図５に例示する着脱連結部４では、一方の連結管２の下端部に段差をつけて縮径させた外周面が形成され、この外周面に係合突起５ａが突設されている。他方の連結管２の上端部の内周面には係合溝５ｂが形成されている。この係合溝５ｂには連結管２の端面に開口する切欠部５ｄが連設されている。さらに、他方の連結管２の内周面にはＯリング５ｅが内嵌されている。

この着脱連結部４によって、互いの連結管２を連結するには、係合突起５ａを切欠部５ｄに位置合わせした後、互いの連結管２を近接させて係合突起５ａを切欠部５ｄで通過させて係合溝５ｂの位置まで押し込む。次いで、図６に例示するように、少なくとも一方の連結管２を、管軸方向を回転軸方向として回転させて、係合突起５ａを係合溝５ｂに嵌合させる。これにより、連結管２どうしが着脱連結部４によって連結される。Ｏリング５ｅは、一方の連結管２の段差をつけて縮径させた外周面に当接するので、互いの連結管２を水密に連結することができる。

互いの連結管２の連結を解除するには、連結する場合の逆の工程を行なう。即ち、この着脱連結部４を用いても、最上段に位置する連結管２を地盤Ｓ上で操作（周方向移動および上下移動）することにより、地盤Ｓ中の着脱連結部４による連結管２どうしの連結を解除できる。

地盤Ｓを改良するには、まず、図７に例示するように地盤Ｓ上に削孔装置１０を据え付ける。この削孔装置１０を用いてケーシングロッド９を地盤Ｓ中に進入させて削孔し、挿入孔ｈを形成する。

次いで、図８に例示するように、挿入孔ｈを削孔した地盤Ｓ中のケーシングロッド９に外管１を挿入する。外管１をケーシングロッド９に挿入した後、ケーシングロッド９のみを地盤Ｓ上に引き抜く。これにより、図９に例示するように、外管１は挿入孔ｈに挿入されたままで地盤Ｓ中に設置されて地盤Ｓ上まで延設された状態になる。

次いで、図１０に例示するように、この外管１に地上から内管７を挿入する。内管７は、例えばゴム等で形成されていて優れた可撓性を有し、周壁には吐出口７ａが形成されている。次いで、外管１に挿入した内管７を通じて薬液供給装置１１から地盤改良薬液Ｇを供給する。地盤改良薬液Ｇとしては、水ガラス系グラウト、セメント系グラウト等を例示できる。

供給された地盤改良薬液Ｇは、図１１に例示するように内管７の吐出口７ａから地盤Ｓ中にある外管１の注入口２ａを通じて地盤Ｓに注入される。内管７の外周面の吐出口７ａの上下には環状のパッカー８を設けておき、パッカー８を膨張させて内管７と外管１とのすき間をシールして地盤改良薬液Ｇの注入を行なう。必要であれば、外管１の外周面の注入口２ａの上下にも環状のパッカーを設けて外管１と挿入孔ｈとのすき間をシールする。

所定量の地盤改良薬液Ｇを注入した後は、内管７を上方移動させて吐出口７ａを別の注入口２ａに一致させるようにして、同様にその位置で所定量の地盤改良薬液Ｇを地盤Ｓに注入する。順次、同様に内管７を上方移動させて注入作業を行なう。

この外管１を用いた地盤改良薬液Ｇの注入作業が終了した後は、別に場所に新たに外管１を地盤Ｓに設置して同様の注入作業を行ない、地盤Ｓの必要な範囲の地盤改良を完了させる。

図１２に例示するように、地盤改良薬液Ｇを注入することにより地盤Ｇの対象範囲を地盤改良した後、その地盤Ｇ中に外管１は設置されたままの状態になる。図中の符号Ｍは、地盤改良された範囲の上端位置を示している。

ここで、本発明の外管１は長手中途に着脱連結部４を備えているので、最上段の連結管２を地盤Ｓ上で操作することにより、地盤Ｓ中の着脱連結部４による連結管２どうしの連結を解除する。これにより、着脱連結部４により連結されていた連結管２どうしが分離するので、図１３に例示するように、着脱連結部４よりも上側部分を地盤Ｓ上に引き抜くことができる。

即ち、注入作業を終えた外管１のうち、着脱連結部４よりも下側部分は地盤Ｓに埋設されたままになるが、上側部分は地盤Ｓ上に引き抜くことができる。それ故、外管１の着脱連結部４よりも上側部分を繰り返し使用することができ有効利用できる。これに伴って、地盤Ｓ中に埋設されたままになる外管１の長さを短くできるので、地盤環境の観点からも好適である。

この実施形態のように保護カバー６を設けると、着脱連結部４への地盤Ｓ中の土砂の侵入を防止できるので、係合溝５ｂが土砂で詰まることが回避できる。これにより、着脱連結部４による連結管２どうしの連結を解除する際に、解除できなくなる、或いは、解除し難くなるという不具合を防止するには有利になる。

地盤Ｓ中の着脱連結部４の配置位置は、図１２に例示したように、地盤改良薬液Ｓにより地盤改良される範囲の上端部または上端部よりも上方にするとよい。これにより、着脱連結部４および着脱連結部４よりも上側部分が、地盤改良薬液Ｇの固化作用によって動き難くなる不具合を回避し易くなる。

或いは、図１４に例示するように、着脱連結部４を、最上段の連結管２と、最上段の連結管２の下側に隣接する連結管２との連結に用いる構成にすることもできる。この場合、図１５に例示するように、最上段の連結管２だけを地盤Ｓ上に引き抜くので、最上段の連結管２を比較的容易に引き抜くことができる。

１ 薬液注入用外管
２ 連結管
２ａ 注入口
３ 固定連結部
４ 着脱連結部
５ａ 係合突起
５ｂ 係合溝
５ｃ 係止部
５ｄ 切欠部
５ｅ Ｏリング
６ 保護カバー
７ 内管
７ａ 吐出口
８ パッカー
９ ケーシングロッド
１０ 削孔装置
１１ 薬液供給装置
Ｇ 地盤改良薬液
ｈ 挿入孔
Ｓ 地盤

Claims (7)

1. 地盤に挿入孔を削孔したケーシングロッドに、周壁に注入口が形成された薬液注入用外管を挿入した後、ケーシングロッドを地盤から引き抜くことにより、この薬液注入用外管を前記挿入孔に残して地盤中に設置した状態にして地盤上まで延設し、この薬液注入用外管に、周壁に吐出口が形成された内管を挿入し、この内管を通じて供給した地盤改良薬液を、前記吐出口から地盤中に位置する前記注入口を通じて地盤中に注入する地盤改良方法において、
   前記薬液注入用外管を複数の連結管を連結するとともに、長手方向中途に着脱連結部を設けた構成にして、前記地盤改良薬液を地盤中に注入した後、地盤中に設置されている前記薬液注入用外管を、前記着脱連結部で連結解除することにより、この着脱連結部よりも上側部分を地盤上に引き抜くことを特徴とする地盤改良方法。
2. 前記着脱連結部を、地盤中で前記地盤改良薬液により地盤改良される範囲の上端部または上端部よりも上方に配置する請求項１に記載の地盤改良方法。
3. 前記着脱連結部を、最上段の連結管と、この最上段の連結管の下側に隣接する連結管との連結に用いた請求項１または２に記載の地盤改良方法。
4. 地盤に挿入孔を削孔したケーシングロッドに挿入された後、このケーシングロッドが引き抜かれることにより、前記挿入孔に残されて地盤中に設置された状態で、地盤上まで延設された後に、周壁に吐出口が形成された内管が挿入されて、この内管を通じて前記吐出口から供給された地盤改良薬液を地盤中に注入する注入口が周壁に形成された薬液注入用外管において、
   複数の連結管と、これら連結管を連結した際の長手方向中途に設けられる着脱連結部とを備え、前記複数の連結管が連結されて地盤中に設置された状態で前記着脱連結部により、この着脱連結部の上側部分と下側部分とが連結解除される構成にしたことを特徴とする薬液注入用外管。
5. 前記着脱連結部が、地盤中で前記地盤改良薬液により地盤改良される範囲の上端部または上端部よりも上方に配置される請求項４に記載の薬液注入用外管。
6. 前記着脱連結部が、最上段の連結管と、この最上段の連結管の下側に隣接する連結管とを連結する請求項４または５に記載の薬液注入用外管。
7. 前記着脱連結部への地盤中の土砂の侵入を防止する保護カバーが設けられている請求項４〜６のいずれかに記載の薬液注入用外管。

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