專利名稱：水泥土樁的施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用柱狀列樁形成水泥土連續(xù)壁等的水泥土樁的施工方法。
背景技術：
在用地螺鉆挖掘時，將挖掘土和水泥漿等的硬化材料攪拌而在地中制造水泥土樁體，水泥土連續(xù)地中壁是將這種樁體重疊結合后的柱狀列樁壁加以施工而形成的。
圖10表示的是對這種水泥土連續(xù)壁進行施工的現有挖掘方法。圖中的1是地螺鉆，眾所周知，它將由油壓馬達等驅動裝置2驅動轉動的螺旋狀鉆軸3的先端用作鉆頭4，可將通過鉆軸3內部的水泥漿等硬化材料從鉆頭4注入。雖然圖中作了省略，驅動裝置2被升降自如地吊在主體機器桅桿上，而且鉆軸3可適當地接續(xù)加長。鉆軸3的螺旋也可以不連續(xù)。另外，可以不用螺旋狀鉆軸而使用突設有水平攪拌翼的鉆軸。
(A)將地螺鉆1定位，使地螺鉆1的鉆軸3的鉆頭4正轉，開始鉆孔。(B)這時，水泥漿等硬化材料5和空氣從鉆頭4注入孔內，硬化材料5和掘出的土砂混合成混合材料(水泥土)填充進去。
(C)這樣一邊正轉一邊繼續(xù)注入、鉆孔，直到達到規(guī)定深度后，(D)開始提升，這時還要注入硬化材料5。(E)提升是通過反復交替進行正轉/反轉而實現的。
(F)當提升到某個程度后，再次正轉/反轉進行挖掘攪拌，(G)最后，一邊反轉一邊提升。
上述用水泥土柱狀列樁制成連續(xù)地中壁的施工方法是在原土中注入作為硬化材料5的水泥漿(水泥+膨潤土+水)并攪拌成混合材料，構筑成壁體的施工方法。
地螺鉆1挖掘的同時注入水泥漿，到規(guī)定深度為止邊鉆孔邊注入，而且，在地螺鉆1提升時還要注入一些，一邊進行旋轉(正轉/反轉)一邊施工。
可是，水泥漿注入量多出的部分(水泥土和原土混合在一起)會形成工業(yè)廢土。也就是說，上述圖10現有的施工方法(A)到(G)的全過程中會產生相關工業(yè)廢土。而且，處理廢土需要龐大的費用。因此，發(fā)明者提供了以下方法，已經以特愿平7-235223號申請了專利，現已取得第270081號專利權，內容如下作為先行挖掘，將與注入水泥漿等硬化材料的量相應量的挖掘土排出于地上，之后，在進一步挖掘的同時注入水泥漿等硬化材料，將后來挖掘過程中的挖掘土和硬化材料混合，并且，先行挖掘與后來挖掘使用不同的挖掘裝置進行，后來挖掘是用水泥土樁制造機進行的。
由此，先行掘出過程中排到地上的土是可作為原土的一般殘土，所以可以不作為工業(yè)廢土處理。而且，由于水泥漿等硬化材料與挖掘土的混合是將硬化材料填充到被排土的部分中，挖掘土是利用先行挖掘之后的后來挖掘掘出的土，用硬化材料和挖掘土混合構成水泥土樁體，所以施工可以在不產生工業(yè)廢土的情況進行。再者，水泥漿等硬化材料不會同排出的土一起廢棄，因此可有效地利用而沒有浪費。
還有，由于先行挖掘與后來挖掘采取不同的挖掘裝置進行，因此可以先行進行實際需要量的排土。
但是，先行挖掘與后來挖掘采用不同挖掘裝置，需要費事地置換重型機械等。而且，地螺鉆1在不是單軸而是多軸的情況下由于挖掘形狀的限制，事實上不可能采用不同挖掘裝置進行先行挖掘與后來挖掘。
在上述第270081號專利中，記述了先行挖掘與后來挖掘使用同一挖掘裝置，在不注入水泥漿等硬化材料的情形下進行，在連續(xù)的工序中能夠從先行挖掘過度到后來挖掘。如圖11所示，首先，作為第一工序如A、B所示，設置作為水泥土樁制造機的地螺鉆1，鉆出先行挖掘孔6，將該挖掘土幾乎全部排在地上，進而如C所示將先行挖掘孔6鉆至規(guī)定深度。這些挖掘土可以不必100％地排出。而且，這些挖掘土是一般殘土，可以不作為工業(yè)廢土處理而再次利用。
接下去，作為第二工序如D所示，一邊注入水泥漿等硬化材料5一邊正轉提起地螺鉆1，提至E所示鉆頭4接近地表的位置。
作為第三工序如F、G所示，進行正轉挖掘，攪拌挖掘孔壁內未排出的土沙和硬化材料5。在H的提升過程中，正轉反轉交互重復進行。
就這樣在不注入硬化材料5的情況下挖掘，達到規(guī)定深度后，注入硬化材料5、再提起。
在上述方法中，挖掘土的大部分排到地上的先行挖掘孔6，要如C所示挖掘至規(guī)定深度，所以挖掘時間長，而且排土量也多。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服上述現有施工方法的不便，提供一種用水泥土制造連續(xù)地中壁等的方法，使得普通殘土和工業(yè)廢土的產生能夠大幅度減少，硬化材料的注入量也少，施工費用低，省工而且施工速度快，精度高。
為了達到以上的目的，本發(fā)明采取如下方法。第一，將地螺鉆定位，第一階段是進行素挖，挖到應施工的水泥土樁的規(guī)定深度的一部分，接下去第二階段挖掘是對其下方的剩余深度，邊注入硬化材料邊攪拌硬化材料和土，以混合材料填充其間而進行挖掘攪拌，其后的第三階段挖掘，在注入硬化材料的同時將上述第一階段挖掘的場所進行挖掘攪拌，另外，第一階段用地螺鉆素挖時，在將士留在地螺鉆周圍的狀態(tài)下插入地螺鉆。
第二，第三階段的挖掘攪拌是從第一階段挖掘的場所的下端向上方進行，或者，第三階段的挖掘攪拌是從第一階段挖掘的場所的上端向下方進行。
第三，第一階段挖掘，或進行挖掘的同時噴出空氣，或進行挖掘的同時噴出水，或進行挖掘的同時注入空氣和注入比在第二階段挖掘的硬化材料的注入量(對每1立方米對象土的注入量)少的硬化材料的注入量，或進行挖掘的同時噴出空氣和水。
根據本發(fā)明的第一、第二方面，在第一階段的挖掘中在將土留在周圍的狀態(tài)下將地螺鉆插入到規(guī)定深度，接著作為第二階段挖掘是在注入硬化材料的同時攪拌挖掘其下方，上述周圍留下的土形成所謂的栓，防止硬化材料漏出到地上。即便地螺鉆周圍多少滲出一些，量也是極少的。再者，在上方被土阻塞的狀態(tài)下，第二階段挖掘向土里所注出的硬化材料由于注入壓的作用，也會滲透到孔壁等的裂縫里，使壁孔緊密。
以此方式用地螺鉆掘土時，土幾乎不被排出到地上，即便多少被排出，也只是相當于地螺鉆體積部分的極少量，而且是一般殘土。同樣，硬化材料也幾乎不排出到地上。
其后作為第三階段，邊注入硬化材料邊攪拌挖掘，使得對沒有混練的第一階段的規(guī)定深度場所充填混合材料。
根據本發(fā)明的第三方面，在上述作用之外，為了對未注入硬化材料部分進行注入攪拌，第三階段的攪拌挖掘，無需從第二階段挖掘工序將地螺鉆提升到地上即可原樣過渡過去。
根據本發(fā)明的第四方面，為了對未注入硬化材料的部分進行注入攪拌，而一度將地螺鉆提到地上然后再度插入，所以可以在確認深度的同時進行。
根據本發(fā)明的第五方面，由于第一階段挖掘是邊噴出空氣邊進行的，可高效地將地螺鉆插入地的同時，用地螺鉆挖掘時相當于地螺鉆體積的土會和空氣一起排出到地上，堆積成土丘形成可以所謂的栓，故具有在第二階段挖掘中防止硬化材料溢出地上的密封效果。
本發(fā)明的第六～第八方面中，同發(fā)明第五方面一樣。另外，根據發(fā)明第六方面，在第一階段中，挖掘要注入空氣以及注入量比第二階段的硬化材料的注入量(每1立方米對象土的注入量)少的硬化材料，這樣少量注入硬化材料可以防止硬化材料溢出到地上，所以經濟合算。


圖1是表示本發(fā)明水泥土樁的施工方法的一種實施方式的第一工序說明圖。
圖2是表示本發(fā)明水泥土樁的施工方法的一種實施方式的第二工序說明圖。
圖3是表示本發(fā)明水泥土樁的施工方法的一種實施方式的第三工序說明圖。
圖4是表示本發(fā)明水泥土樁的施工方法的一種實施方式的第四工序說明圖。
圖5是表示本發(fā)明水泥土樁的施工方法的一種實施方式的第五工序說明圖。
圖6是表示本發(fā)明水泥土樁的施工方法的一種實施方式的第六工序說明圖。
圖7是表示本發(fā)明水泥土樁的施工方法的一種實施方式的第七工序說明圖。
圖8是本發(fā)明水泥土樁的施工方法的模式圖。
圖9是使用多軸地螺鉆的側視圖。
圖10是現有示例的說明圖。
圖11是現有其他示例的說明圖。
符號說明1地螺鉆；2驅動裝置；3鉆軸；4鉆頭；5硬化材料；6先行挖掘孔；7主桅桿；8主體機器；9混合材料；10土；11a、11b硬化材料浸透部分；12空氣。
具體實施例方式
以下根據附圖就本發(fā)明的實施方式詳細進行說明。圖1到圖7表示水泥土樁施工方法的一種實施方式的工序說明圖，圖8是本發(fā)明的模式圖。
圖中1是作為水泥土樁制造機的地螺鉆，本實施方式的情況為5個軸的多軸地螺鉆。眾所周知，地螺鉆1是將用油壓馬達等驅動裝置2回轉驅動的帶螺旋或攪拌翼的鉆軸3的前端作為鉆頭4，相關的螺旋鉆軸3有5根，其中幾根設置成可以將通過鉆軸3內部的水泥漿等硬化材料從鉆頭4注入。并且，圖9所示驅動裝置2是升降自如地吊在主體機器8的桅桿7上，而且鉆軸3可以適當地接續(xù)加長。鉆軸3可以不連續(xù)。
首先，如圖1所示調整地螺鉆1的位置，作為第一階段的挖掘工序將地螺鉆插入至規(guī)定長的深度(排土區(qū)間A)，土10原樣留在周圍。這時的挖掘是從鉆頭4一邊噴出空氣12一邊進行素挖。在這種情況下，只有相當于插入鉆軸3的體積量的土10被排出到地上，堆積在地上(原位置土上升D)。圖8中的α是規(guī)定的挖掘深度。
如圖2所示，從排土區(qū)間A下端開始除了空氣12還要注入水泥漿等硬化材料5，作為第二階段的挖掘工序，如圖3所示繼續(xù)一邊注入硬化材料5一邊進行規(guī)定長度α(排土區(qū)間A+注入區(qū)間B)的攪拌挖掘，使下方剩余深度被水泥漿等硬化材料5和挖掘土的混合材料(水泥土)9所填充。
在第二階段中，上述留在周圍的土10形成所謂的栓，防止硬化材料5溢出到地上。即便在地螺鉆1周圍多少滲出一些，量也是極少的。尤其是，由于有如上述排出于地上堆積成丘的土10，作為栓的效果極佳，起到了防止硬化材料5溢出到地上的作用。
再者，在上方被土10阻塞的狀態(tài)下，第二階段挖掘向土里所注出的硬化材料5由于注入壓的作用，也會滲透到孔壁等的裂縫里，使壁孔緊密。
另外，圖8的(II)所示在上述土10的部分里，在第二階段挖掘工序中注入的硬化材料5從下側向上擠壓并浸透，形成硬化材料浸透部分11a。
如圖3所示地螺鉆1鉆到全長(規(guī)定長度α)的深度后，如圖4所示進行反復攪拌。如圖5所示一邊注入硬化材料5一邊反轉攪拌著提升。這個階段中注入的硬化材料5也從上述土10以及硬化材料浸透部分11a的下側向上擠壓，形成硬化材料浸透部分11b。在圖3到圖6中的e是超出注入區(qū)間B占據排土區(qū)間A的水泥土上升部分。
接下去，如圖6所示作為其后的第三階段的挖掘工序是對上述第一階段挖掘的部位，即，土10、硬化材料浸透部分11a、11b的部分一邊注入硬化材料5一邊攪拌挖掘。而且，該攪拌挖掘是上下移動地螺鉆1的轉動。
在第三階段的挖掘工序中的挖掘有如下兩種情況，一是從第一階段挖掘部位的下端開始向上方進行，另一個是從第一階段挖掘部位的上端開始向下方進行，前者是對作為硬化材料5未注入部分的第一階段挖掘的部位進行注入攪拌，但第三階段的攪拌挖掘，無需從第二階段挖掘工序將地螺鉆1提升到地上即可原樣過渡過去。
后者中，雖然對硬化材料5未注入的部分進行注入攪拌，但地螺鉆1要提升到地上然后再度插入。
在以上本發(fā)明的工序中，關于排土量以及硬化材料的注入量有如下說明。在圖8的(I)的第一階段挖掘中地螺鉆1的插入是全長α的大約30％，對所剩70％深度，在第二階段挖掘中，第一階段挖掘的埋在地螺鉆1周圍的土10，約40％被擠壓到地上，留下60％。
進而，硬化材料浸透部分11a、11b兩部分形成之后，第三階段挖掘中注入的硬化材料5可以是對應于孔內殘留土沙量的少量。
這樣，一般殘土栓狀般地留在挖掘孔的上端部分，其下方在挖掘過程中填充硬化材料5，由于其下方挖掘時的挖掘土全部與硬化材料5混合，作為水泥土利用，因此可以在幾乎不產生工業(yè)廢土的情況下施工。
上述的實施方式中，作為第一階段的挖掘工序是一邊利用鉆頭4噴出空氣12一邊進行挖掘的，而在第二種實施方式中，只是單獨注入水，作為第三種實施方式，是在第一階段挖掘中注入空氣以及比第二階段挖掘的硬化材料的注入量(每1立方米對象土的注入量)少的硬化材料，作為第四種實施方式，第一階段挖掘是邊吐出水和空氣邊進行挖掘。
與圖1～圖7的每1立方米注入區(qū)間對象土的注入量Qt相比，第二種實施方式的水，第三種實施方式的硬化材料，第四種實施方式的水的注入量均比該注入量Qt少。
以上所述的本發(fā)明的水泥土樁的施工方法，作為用水泥土制成連續(xù)地中壁等的施工方法，可以在幾乎不產生工業(yè)廢土的情況下施工，殘土處理的費用低、省工，而且，施工速度快、精度高。
此外，由于水泥漿等的硬化材料不會在排土的同時被廢棄，因此可有效地利用而沒有浪費。
權利要求
1.一種水泥土樁施工法，其特征在于，將地螺鉆定位，作為第一階段挖掘，對應施工的水泥土樁的規(guī)定長度的其中一部分深度進行素挖，而不注入硬化材料；接下去作為第二階段挖掘，對其下方的剩余深度，一邊注入硬化材料，一邊對土和硬化材料加以攪拌，進行填充混合材料的攪拌挖掘；其后進行第三階段挖掘，即對第一階段挖掘的位置在注入硬化材料的同時進行攪拌挖掘。
2.如權力要求1所述的水泥土樁施工法，其特征在于，作為第一階段挖掘用地螺鉆素挖時，在將土留在其周圍的狀態(tài)下插入地螺鉆。
3.如權力要求1或2所述的水泥土樁施工法，其特征在于，第三階段挖掘的攪拌挖掘是從第一階段挖掘的場所的下端位置開始向上方進行。
4.如權力要求1或2所述的水泥土樁施工法，其特征在于，第三階段挖掘的攪拌挖掘是從第一階段挖掘的場所的上端位置開始向下方進行。
5.如權力要求1至4中任一項所述的水泥土樁施工法，其特征在于，第一階段挖掘是邊噴出空氣邊進行。
6.如權力要求1至4中任一項所述的水泥土樁施工法，其特征在于，第一階段挖掘是邊噴出水邊進行。
7.如權力要求1至3中任一項所述的水泥土樁施工法，其特征在于，在第一階段挖掘中，注入空氣以及注入量比第二階段挖掘的硬化材料注入量少的硬化材料。
8.如權力要求1至4中任一項所述的水泥土樁施工法，其特征在于，第一階段挖掘是邊噴出空氣和水邊進行。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用水泥土制造連續(xù)地中壁等的施工方法，施工可在幾乎不產生工業(yè)廢土的情況進行，殘土處理的費用低廉、省工，而且，施工速度快，精度高。方法如下將地螺鉆(1)定位，作為第一階段挖掘，對應施工的水泥土樁的規(guī)定長度的其中一部分深度進行素挖，而不注入硬化材料；接下去作為第二階段挖掘，對其下方的剩余深度，一邊注入硬化材料(5)，一邊對土和硬化材料加以攪拌，進行填充混合材料(9)的攪拌挖掘；其后進行第三階段挖掘，即對第一階段挖掘的位置在注入硬化材料(5)的同時進行攪拌挖掘。
文檔編號E02D5/34GK1621624SQ20031011548
公開日2005年6月1日 申請日期2003年11月26日 優(yōu)先權日2003年11月26日
發(fā)明者小野寺秀隆 申請人:株式會社丸德基業(yè)