JP2003074049A

JP2003074049A - 固化処理杭の造成装置及び造成方法

Info

Publication number: JP2003074049A
Application number: JP2001270155A
Authority: JP
Inventors: Eiji Watanabe; 英次渡辺; Makoto Otsuka; 誠大塚; Shuji Isotani; 修二磯谷
Original assignee: Fudo Construction Co Ltd
Current assignee: Fudo Tetra Corp
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2003-03-12
Anticipated expiration: 2021-09-06
Also published as: JP4702821B2

Abstract

(57)【要約】【課題】施工装置を大掛かりにすることなく、施工コ
ストの上昇を抑制できる攪拌翼径の外側をも混合処理が
可能な固化処理杭造成装置及び造成方法を提供するこ
と。【解決手段】回転駆動手段により回転される中空の回
転軸１と、回転軸１の下方に放射状に設けた１以上の攪
拌翼２と、回転軸１の中空部に配設され、地上の供給手
段に接続される第１圧縮空気供給管３及び液状物供給管
４と、液状物供給管４から導入される液状物を、第１圧
縮空気供給管３から導入される圧縮空気に同伴させる、
攪拌翼２の外側端近傍に付設され吐出口５０３を外側に
向けた第１混合エジェクター５とを備える固化処理杭の
造成装置１０ａ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特定位置に設けら
れた混合エジェクターから流動化固化材を軟弱地盤中に
吐出して、原位置土と攪拌混合する攪拌翼径より大きな
径を有する固化処理杭の造成装置及び方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】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
６に示すように、機械式攪拌装置１００の先端を、施工
する柱体の芯に合わせて回転軸１０１を回転させ、回転
軸１０１の下部に放射状に設けた１以上の攪拌翼１０２
ａ、１０２ｂの回転域の地盤中に、回転軸１０１の所定
の位置に付設された固化材吐出管口１０３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１０１を
そのまま回転又は逆転して、更に攪拌混合しながら引き
抜いて柱状体を造成する工法である。図６中、符号１２
１は掘削用ビットである。

【０００３】また、上記固化処理杭造成装置において、
回転軸の所定の位置に付設された固化材吐出管１３１を
長くし、固化材吐出管口１０３の位置を攪拌翼の外側近
傍とし、攪拌翼の回動域のみならず、その外側域をも同
時に処理するようにしたものも知られている。このよう
な固化処理杭造成装置によれば、該既設の固化処理杭の
外面から若干離れた位置で攪拌翼を回転させつつ、固化
材吐出管口から流動化固化材を吐出させて、攪拌翼の外
側域も同時に処理するため、外側域の一部を既設固化処
理杭とオーバーラップさせることができる。このため、
固化処理杭の圧縮強度のばらつきがない高品質の列状処
理杭を得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
攪拌翼径の外側までも処理する方法では、セメントミル
クをグラウトポンプで圧送するため、吐出圧力が数百 k
g/cm² 程度の高性能のポンプを使用することとなる。こ
の場合、高圧圧送に伴う各種装備が必要となり、施工コ
ストも上昇してしまうという問題がある。従って、本発
明の目的は、施工装置を大掛かりにすることなく、施工
コストの上昇を抑制できる攪拌翼径の外側をも混合処理
が可能な固化処理杭造成装置及び造成方法を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】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、液状物供給管から導
入される液状物を圧縮空気供給管から導入される圧縮空
気に同伴させる混合エジェクターを攪拌翼の外側端近傍
で、且つ吐出口を外側に向けて付設すれば、施工装置を
大掛かりにすることなく、簡易な構造の装置とすること
ができること、更に、該施工装置を使用し、回転軸の地
中への貫入過程では該混合エジェクターの吐出口から水
と圧縮空気の噴流を吐出させ、攪拌翼の回転径よりも大
きな領域の地盤を予め緩めておき、次いで、回転軸の地
中からの引き抜き過程で該混合エジェクターの吐出口か
ら流動化固化材と圧縮空気の噴流を吐出させ、攪拌混合
を行えば、簡易で且つ確実に該攪拌翼の回転径よりも大
きな径の高品質固化処理杭を造成することができること
などを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明（１）は、回転軸駆動手
段により回転される中空の回転軸と、該回転軸の下方に
放射状に設けた１以上の攪拌翼と、前記回転軸の中空部
に配設され、地上の供給手段に接続される第１圧縮空気
供給管及び液状物供給管と、前記液状物供給管から導入
される液状物を、前記第１圧縮空気供給管から導入され
る圧縮空気に同伴させる、前記攪拌翼の外側端近傍に付
設され吐出口を外側に向けた第１混合エジェクターとを
備えることを特徴とする固化処理杭の造成装置を提供す
るものである。

【０００７】また、本発明（２）は、回転軸駆動手段に
より回転される中空の回転軸と、該回転軸の下方に放射
状に設けた１以上の攪拌翼と、前記回転軸の中空部に配
設され、地上の供給手段に接続される第１圧縮空気供給
管及び液状物供給管と、前記液状物供給管から導入され
る液状物を、前記第１圧縮空気供給管から導入される圧
縮空気に同伴させる、前記攪拌翼の外側端近傍に付設さ
れ吐出口を外側に向けた第１混合エジェクターとを備
え、前記第１混合エジェクターから流動化固化材を吐出
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、前記回転軸の地中への貫入過程で前記混合
エジェクターの吐出口から水と圧縮空気の噴流を吐出さ
せ、前記攪拌翼の回転径よりも大きな領域の地盤を緩め
る工程と、前記回転軸の地中からの引き抜き過程で前記
第１混合エジェクターの吐出口から流動化固化材と圧縮
空気の噴流を吐出させ、原位置土と攪拌混合して前記攪
拌翼の回転径よりも大きな径の固化処理杭を造成する工
程と、を有することを特徴とする固化処理杭の造成方法
を提供するものである。

【０００８】本発明によれば、液状物を圧縮空気に乗せ
て霧状に吐出するため、圧縮空気の吐出圧及び液状物の
供給量を制御することにより吐出圧を増大させることが
できる。このため、回転軸の貫入過程においては、第１
混合エジェクターから吐出される水と圧縮空気の噴流物
が原位置土の側面壁に高速でぶつかり、土の塊等を粉砕
し、且つ粉砕した土や土粒子の流動性を高める。従っ
て、攪拌翼の径より半径長さで、約１０〜２０ｃｍ大き
い径の緩い地盤を容易に形成することができる。次いで
行われる回転軸の引き抜き過程においては、第１混合エ
ジェクターからの吐出により、セメントミルク等の流動
化固化材が圧縮空気に乗せられて同伴し、分散又は細分
化された状態で原位置土に高速でぶつかり、緩められた
地盤中に効率よく攪拌混合されるため攪拌地盤が高度に
均一化される。均一化の程度が高まると流動化固化材の
使用量が低減でき、また、流動化固化材の使用量を維持
すれば固化後の処理杭の圧縮強度を高めることができ
る。また、本発明においては、攪拌翼内に流動化固化材
吐出口か、又は第２の混合エジェクターを更に設置すれ
ば、攪拌地盤中において、流動化固化材と原位置土の均
一化をより一層高めることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態におけ
る固化処理杭の造成装置を図１〜図３を参照して説明す
る。図１は本例の固化処理杭造成装置の模式図、図２は
他の例における固化処理杭造成装置の攪拌翼近傍の拡大
図、図３は図２の混合エジェクターの詳細図をそれぞれ
示す。本例の固化処理杭造成装置１０ａは中空の回転軸
１と、回転軸１の下方に放射状に設けた攪拌翼２と、回
転軸１の中空部に配設され、一端が地上の第１圧縮空気
供給手段８ａと接続される第１圧縮空気供給管３と、一
端が地上の液状物供給手段６Ａに接続される液状物供給
管４と、液状物供給管４から導入される液状物を、第１
圧縮空気供給管３から導入される圧縮空気に同伴させ
る、攪拌翼２の外側端２０１近傍に付設され吐出口５０
３を外側に向けた第１混合エジェクター５とを備える。
液状物供給手段６Ａは水供給手段６と、流動化固化材供
給手段７とからなり、切替弁１１により、いずれかの供
給手段が液状物供給管４に接続するようになっている。
また、固化処理杭造成装置１０ａは、更に、回転軸１の
中空部に配設され、一端が地上の流動化固化材供給手段
９に接続される流動化固化材供給管１４から導入される
流動化固化材（以下、セメントミルクとも言う) を、一
端が地上の第２圧縮空気供給手段８ｂに接続される第２
圧縮空気供給管１３から導入される圧縮空気に同伴させ
る、攪拌翼２の中央部に付設され吐出口１５１を下側に
向けた第２混合エジェクター１５を備えている。なお、
図１中、符号１２はスイベル管であり、１６は回転軸１
の外周に設けられた一対の地中空気回収用リブ材であ
る。地中空気回収用リブ材１６は回転軸１が回転すると
きに軸外周と原位置土との間に隙間を形成し、その隙間
を介して混合エジェクター５、１５から噴出される圧縮
空気を軸下から地表側へ放出し易くしている。

【００１０】回転軸１の上端側には図では省略する回転
駆動手段が設置され、これにより回転軸１は回転され
る。すなわち、施工時には、回転軸１が図では省略する
ベースマシン側の支持リーダー及びウインチ等を介して
移動可能に支持されて、地盤中へ貫入されたり、地表に
引き抜かれたりする。回転駆動手段では、回転軸１を電
動モーター及び減速ギヤー機構等を介して正転、逆転す
るもので、全体が回転軸１と共に、リーダーに沿って昇
降される。

【００１１】第１混合エジェクター５は、攪拌翼２の径
ｄよりも約２０〜４０ｃｍ程度長い径Ｄの緩い地盤又は
固化処理杭を形成する過程で使用されるものであり、攪
拌翼２の外側端２０１近傍で、吐出口５０３を外側に向
けて付設されている。攪拌翼２の外側端２０１近傍と
は、攪拌翼２の外側端２０１と第１混合エジェクター５
の吐出口先端がほぼ一致するような位置であり、多少の
前後はあってもよい。第１混合エジェクター５の吐出口
先端が内側過ぎると、攪拌翼２の径ｄよりも長い径の固
化処理杭を形成するには、吐出圧力を過度に高める必要
があり合理的でない。また、第１混合エジェクター５の
吐出口先端が外側過ぎると、攪拌翼２から突出する部分
が攪拌抵抗により損傷する恐れがでてくる。

【００１２】第１混合エジェクター５としては、液状物
を圧縮空気に同伴させる構造のものであれば、特に制限
されないが、例えば、図２及び図３に示すように、吐出
部５１と、取付部５２と、導入筒部５３とからなるエジ
ェクター５が使用できる。導入筒部５３内は、後側の圧
縮空気供給部５３２と、前側の液状物供給部５３１とが
弁機構により区画されており、各供給部には圧縮空気入
口５０２と、液状物入口５０１が設けられている。弁機
構は圧縮空気供給部５３２に導入される圧縮空気を内部
に導入可能な弁蓋５０５と、弁蓋５０５内と液状物供給
部５３１側とを開閉する弁部材５０４を有している。ま
た、圧縮空気入口５０２には第１圧縮空気供給管３が、
液状物入口５０１には液状物供給管４が接続されてい
る。弁部材５０４は、通常、バネ部材５０６により閉状
態になっており、両供給部５３１、５３２の間を遮断し
ている。圧縮空気供給部５３２内が所定の圧力になると
バネ部材５０６の付勢力に対抗して開状態となり、圧縮
空気は圧縮空気供給部５３２側から液状物供給部５３１
側へと導入される。これにより、液状物供給部５３１に
導入された液状物は、圧縮空気供給部５３２から導入さ
れる圧縮空気に乗せられて吐出部５１側へ導出される。
吐出部５１は、後方が液状物供給部５３１に接合され、
前方にいくに従って横幅が増大する平面視が台形状のも
のである。また、端部は扁平な開口を有する吐出口５０
３を有している。なお、図１中、第１混合エジェクター
５の吐出部５１は説明の都合上、扁平開口が縦長となっ
ているが、実際は横長の扁平状物である(図２参照)。し
かし、吐出部５１の形状は特に制限されず、円錐形状、
円筒形状なども使用できる。

【００１３】図１中、第２混合エジェクター１５は、攪
拌翼２内であって、吐出口１５１を攪拌翼２のほぼ中央
部で、下向きに設置した以外は、第１混合エジェクター
５と同様の構成を採る。また、第１混合エジェクター５
が液状物として水又はセメントミルクのいずれかを吐出
するのに対して、第２混合エジェクター１５は液状物と
してセメントミルクのみを吐出する点で両混合エジェク
ターは役割が異なる。すなわち、第２混合エジェクター
１５は、回転軸１の貫入過程では圧縮空気の吐出はあっ
たとしても、液状物の吐出は行わない。第２混合エジェ
クター１５の設置により、引き抜き過程では攪拌翼２内
の回転軸近傍から攪拌翼径の外側部分に至る攪拌領域全
体に原位置土と流動化固化材をより一層均一に混合攪拌
することができる。なお、図１中、第２混合エジェクタ
ー１５は吐出口１５１を下側向きに設置されているが、
これに限定されず、扁平開口を横置きとし、その吐出口
を回転軸の回転方向とすることもできる。

【００１４】本発明の固化処理杭造成装置において、攪
拌翼に配置される混合エジェクター等の設置形態は、次
の３形態である。第１の形態は、第１混合エジェクター
５のみの設置、第２の形態は、第１混合エジェクター５
と第２混合エジェクター１５の併用設置（図１）、第３
の形態は、第１混合エジェクター５と流動化固化材吐出
口１４１を有する流動化固化材供給管１４の併用設置
（図２）である。図２中、流動化固化材供給管１４は回
転軸１の所定の位置で屈曲され、水平方向に延出される
配管１４２を形成し、先端開口を吐出口１４１とするも
のである。第１混合エジェクター５のみの設置である第
１の形態においても、引き抜き過程の処理杭造成工程に
おいて、吐出されたセメントミルクなどの側面壁からの
跳ね返り効果や緩んだ地盤との混合攪拌効果を共に利用
でき、処理杭径が比較的小さいものであれば、ほぼ均一
な処理杭を造成することができる。第２の形態は、原位
置土と流動化固化材の混合攪拌が最も激しく行われる点
で、大径の高品質固化処理杭を造成する場合に好適であ
る。また、第３の形態は、従来のセメントミルクをグラ
ウトポンプで圧送し、流動化固化材供給管１４を通じて
攪拌翼内の吐出口１４１から吐出させるもので、原位置
土とセメントミルクの攪拌混合程度で言うと、第１の形
態と第２の形態の中間にあたる。これらいずれの形態を
採るかは、地盤の土質、処理杭の径及び攪拌翼の数など
の攪拌条件等により、適宜決定される。

【００１５】本例の固化処理杭造成装置においては、更
に、前記第１圧縮空気供給管又は前記第２圧縮空気供給
管から送られる圧縮空気の圧力を、前記回転軸１の深度
方向に沿って調整する制御手段を備えることが、貫入深
さが増しても、均一径の緩められた地盤や混合攪拌効率
を深さ方向で同等に与えることができ、高品質の固化処
理杭が得られる点で好適である。圧縮空気の圧力を、前
記回転軸１の深度方向に沿って調整する制御手段として
は、例えば、前記圧縮空気供給手段８ａから送られる圧
縮空気の圧力Ｐを、次式（１）；Ｐ＝（γ×ｚ＋ΔＰ）＋α×ｑｃ（１）（式中、γ×ｚは処理対象である軟弱土の土水圧（ｋｇ
ｆ／ｃｍ² ）、ΔＰは配管固有の圧送損失（ｋｇｆ／ｃ
ｍ² ）、αは土質係数、ｑｃはコーン指数を示す。）に
基づいて前記回転軸１の深度ｚ方向に沿って調整する方
法が挙げられる。

【００１６】前記圧縮空気の圧力調整方法は、深度ｚに
沿って圧縮空気供給手段８ａから圧送する空気圧力Ｐを
どのように調整したら、均一に緩められた地盤や混合攪
拌効率を深さ方向各部で等しく作用させることができる
か、検証結果に基づき決定されたものである。すなわ
ち、噴流を吐出させる際に受ける土水圧γ×ｚは地中深
さに比例して増大し、施工対象の深さが定まることによ
り算出される。また、配管系に発生する圧送損失ΔＰ
は、固化処理杭造成装置が処理対象域に設置されて前記
配管の長さ等が決まることにより算出される。通常は
０．５〜２ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲となる。液状物を地中
へ排出するには、少なくとも土水圧及び圧送損失よりも
高い圧力、つまり前記（１）式中の（γ×ｚ＋ΔＰ）の
値以上にしなければならない。

【００１７】（α×ｑｃ）は、土のせん断力に相当す
る。該せん断力は、噴流が地中へ吐出されて原位置土を
流動化、細分化するに要する力である。この土のせん断
力は、土質係数とコーン指数との積として求められる。
土質係数αは、施工対象の土質又は地盤性状を示す係数
である。貫入過程終了後の緩められた地盤では０．１〜
０．５、粘性土では０．２〜１．０の範囲であり、砂質
土では０．４〜１．０となる。コーン指数ｑｃは、施工
対象地盤強度であり、オランダ式コーン貫入値に限られ
ず、粘性土等で使用される一軸圧縮強度（ｑｕ）から推
定算出される値であってもよく、更にＮ値等から推定算
出される値であってもよい。

【００１８】本発明で使用される制御手段を図４を参照
して説明する。図４は制御手段のブロック図である。制
御手段２０は圧縮空気演算処理部２１と、液状物演算処
理部２２と、体積混合率演算部２３とから構成される。
このうち、圧縮空気演算処理部２１は、体積混合率演算
部２３からの指示信号に基づき、圧縮空気供給手段８ａ
から圧送される圧縮空気の流量を空気流量調整弁８３を
介して調整したり、圧送される圧縮空気の空気圧Ｐを回
転軸１の深度ｚ方向に沿って調整するものであり、前記
（１）式に準拠したプログラムが組み込まれている。圧
縮空気演算処理部２１には、回転軸１を地中へ貫入した
り引き抜く過程における軸下端の深さデータ又は検出値
（深度ｚ）が送信されると共に、配管経路に圧送される
圧縮空気について、空気圧力計８１で検出される圧力検
出値と、空気流量計８２で検出される流量検出値とが送
信される。一方、液状物演算処理部２２は体積混合率演
算部２３からの指示信号に基づき、液状物供給手段６Ａ
から圧送される液状物の流量を低圧ポンプ６１を介し調
整する。液状物演算処理部２２には、回転軸１を地中に
貫入したり引き抜く過程における軸下端の深さデータ又
は検出値が送信されると共に、配管経路に圧送される液
状物について、液状物圧力計６２で検出される圧力検出
値と、液状物流量計６３で検出される流量検出値とが送
信される。

【００１９】体積混合率演算部２３は、液状物と圧縮空
気との最適混合率に関するプログラムが組み込まれ、圧
縮空気演算処理部２１を介し受信した空気流量計８２の
流量検出値と、液状物演算処理部２２を介し受信した液
状物流量計６３の流量検出値とが設計上の最適混合率か
らずれているか否かを判断し、最適混合率からずれてい
るときに、圧縮空気演算処理部２１を介し空気流量調整
弁８３を調整したり、液状物演算処理部２２を介し低圧
ポンプ６１を調整する。最適混合比率とは吐出部から地
中へ吐出されるときの空気と液状物との単位体積当たり
の混合割合をいい、通常、液状物：圧縮空気＝１：５〜
３０の比率が好ましい。

【００２０】次に、混合エジェクターなどの設置形態が
第１の形態である固化処理杭造成装置を使用して、固化
処理杭を造成する方法について、図５を参照して説明す
る。図５は本例の固化処理杭を造成する工程を説明する
図である。施工に際し、固化処理杭造成装置１０ｃは施
工場所に移動されて位置決めされた後、回転軸１は回転
されながら貫入操作される。回転軸１は回転駆動手段に
より回転されて、所定の深さまで貫入される。この貫入
過程では、第１混合エジェクター５の吐出口５０３から
水と圧縮空気の噴流を吐出させ、攪拌翼２の回転径ｄよ
りも大きな径Ｄの領域の地盤を緩める。すなわち、切替
弁１１を操作して、水供給手段６と液状物供給管４を連
通状態としておく。この状態で水供給ポンプなどを備え
る水供給手段６から送られる圧力水は第１混合エジェク
ター５まで圧送され、同時に、コンプレッサーなどを備
える圧縮空気供給手段８ａで生成された圧縮空気は第１
圧縮空気供給管３を通って第１混合エジェクター５に圧
送される。そして、第１混合エジェクター５では、前述
の如く圧縮空気供給部５３２が所定の圧力になるとバネ
部材５０６の付勢力に抗して弁部材５０４が開状態とな
り、圧縮空気が圧縮空気供給部５３２側から液状物供給
部５３１側へと導入される。これにより、液状物供給部
５３１に導入された水がその圧縮空気に乗せられて吐出
部５１の吐出口５０３から、地中の原位置土の側面壁に
高速でぶつかる。この際、高速噴流は土の塊等を粉砕
し、且つ粉砕した土や土粒子の流動性を高める。従っ
て、圧縮空気の圧力を適宜設定すれば、攪拌翼２の径ｄ
より半径長さで、約１０〜２０ｃｍ大きい径Ｄの緩い地
盤１８を容易に形成することができる（図５（Ａ））。

【００２１】貫入過程終了後、引き抜き過程に移る。回
転軸１は回転されながら引き抜き操作される。この引き
抜き過程では、第１混合エジェクター５の吐出口５０３
からセメントミルクと圧縮空気の噴流を緩められた地盤
１８中に吐出させ、攪拌翼２の回転径ｄよりも大きな径
Ｄの領域の固化処理杭を造成する。すなわち、切替弁１
１を操作して、流動化固化材供給手段７と液状物供給管
４とを連通状態とする。この状態で流動化固化材製造プ
ラントなどを備える流動化固化材供給手段７から送られ
るセメントミルクは第１混合エジェクター５まで圧送さ
れ、同時に、コンプレッサーなどを備える圧縮空気供給
手段８ａで生成された圧縮空気は第１圧縮空気供給管３
を通って第１混合エジェクター５に圧送される。そし
て、第１混合エジェクター５では、前述の如く圧縮空気
供給部５３２が所定の圧力になるとバネ部材５０６の付
勢力に抗して弁部材５０４が開状態となり、圧縮空気が
圧縮空気供給部５３２側から液状物供給部５３１側へと
導入される。これにより、液状物供給部５３１に導入さ
れたセメントミルクがその圧縮空気に乗せられて吐出部
５１の吐出口５０３から、地中の原位置土の側面壁に高
速でぶつかる。この際、高速噴流は側面壁からの跳ね返
りなどもあり、緩められた地盤中の粉砕した土や土粒子
の流動性を高める。従って、セメントミルクと原位置土
は極めて効率的に混合攪拌され、予め緩められた地盤
中、すなわち、攪拌翼２の径ｄより半径長さで、約１０
〜２０ｃｍ大きい径Ｄの均一圧縮強度を有する固化処理
杭１７を造成することができる。（図５（Ｂ）、
（Ｃ））。

【００２２】本発明の固化処理杭造成方法は、例えば、
既設の固化処理杭の外面から若干離れた位置で攪拌翼が
該外面に近接するように回転させつつ、固化材吐出管口
から流動化固化材を吐出させて、攪拌翼の外側域も同時
に処理すれば、外側域の一部が既設固化処理杭とオーバ
ーラップする。このため、固化処理杭の圧縮強度のばら
つきがない高品質の列状処理杭を得ることができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、回転軸の貫入過程にお
いては、第１混合エジェクターから吐出される水と圧縮
空気の噴流物が原位置土の側面壁に高速でぶつかり、土
の塊等を粉砕し、且つ粉砕した土や土粒子の流動性を高
める。従って、攪拌翼の径より半径長さで、約１０〜２
０ｃｍ大きい径の緩い地盤を容易に形成することができ
る。次いで行われる回転軸の引き抜き過程においては、
第１混合エジェクターからの吐出により、セメントミル
ク等の流動化固化材が圧縮空気に乗せられて同伴し、分
散又は細分化された状態で原位置土に高速でぶつかり、
緩められた地盤中に効率よく攪拌混合されるため攪拌地
盤が高度に均一化される。均一化の程度が高まると流動
化固化材の使用量が低減でき、また、流動化固化材の使
用量を増量すれば固化後の処理杭の圧縮強度を高めるこ
とができる。また、本発明においては、攪拌翼内に流動
化固化材吐出口か、又は第２の混合エジェクターを更に
設置すれば、攪拌地盤の均一化をより一層高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本例の固化処理杭造成装置の模式図である。

【図２】他の例における固化処理杭造成装置の攪拌翼近
傍の拡大図である。

【図３】図２の混合エジェクターの詳細図である。

【図４】本例で使用する圧縮空気の空気圧を制御する制
御手段のブロック図である。

【図５】本例の固化処理杭を造成する工程を説明する図
である。

【図６】従来の固化処理杭造成装置の概略図である。

【符号の説明】

１回転軸２攪拌翼３第１圧縮空気供給管４液状物供給管５第１混合エジェクター６水供給手段６Ａ液状物供給手段７流動化固化材供給手段８ａ第１圧縮空気供給手段８ｂ第２圧縮空気供給手段９流動化固化材供給手段１０ａ〜１０ｃ固化処理杭造成装置１１切替弁１２スイベル管１３第２圧縮空気供給管１４流動化固化材供給管１５第２混合エジェクター１６地中空気回収用リブ材２０圧力制御手段２１圧縮空気演算処理部２２液状物演算処理部２３体積混合率演算部５１吐出部５２取付部５３導入筒部５０３吐出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者磯谷修二東京都台東区台東１丁目２番１号不動建設株式会社内Ｆターム(参考） 2D040 AB03 AC05 BA01 BA02 BA08 BC01 BD05 CA01 CB03 DA01 DA02 DB07 FA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転駆動手段により回転される中空の回
転軸と、該回転軸の下方に放射状に設けた１以上の攪拌
翼と、前記回転軸の中空部に配設され、地上の供給手段
に接続される第１圧縮空気供給管及び液状物供給管と、
前記液状物供給管から導入される液状物を、前記第１圧
縮空気供給管から導入される圧縮空気に同伴させる、前
記攪拌翼の外側端近傍に付設され吐出口を外側に向けた
第１混合エジェクターとを備えることを特徴とする固化
処理杭の造成装置。
【請求項２】前記回転軸の中空部に配設され、一端が
地上の供給手段に接続され、他端の供給管吐出口を前記
攪拌翼内に設ける流動化固化材供給管を、更に備えるこ
とを特徴とする請求項１記載の固化処理杭の造成装置。
【請求項３】前記回転軸の中空部に配設され、一端が
地上の供給手段に接続される流動化固化材供給管から導
入される流動化固化材を、一端が地上の供給手段に接続
される第２圧縮空気供給管から導入される圧縮空気に同
伴させる第２混合エジェクターを更に、前記攪拌翼内に
付設することを特徴とする請求項１記載の固化処理杭の
造成装置。
【請求項４】更に、前記第１圧縮空気供給管又は前記
第２圧縮空気供給管から送られる圧縮空気の圧力を、前
記回転軸の深度方向に沿って調整する制御手段を備える
ことを特徴とする請求項１又は３記載の固化処理杭の造
成装置。
【請求項５】回転駆動手段により回転される中空の回
転軸と、該回転軸の下方に放射状に設けた１以上の攪拌
翼と、前記回転軸の中空部に配設され、地上の供給手段
に接続される第１圧縮空気供給管及び液状物供給管と、
前記液状物供給管から導入される液状物を、前記第１圧
縮空気供給管から導入される圧縮空気に同伴させる、前
記攪拌翼の外側端近傍に付設され吐出口を外側に向けた
第１混合エジェクターとを備え、前記第１混合エジェク
ターから流動化固化材を吐出させ、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、前記回転軸の
地中への貫入過程で前記混合エジェクターの吐出口から
水と圧縮空気の噴流を吐出させ、前記攪拌翼の回転径よ
りも大きな領域の地盤を緩める工程と、前記回転軸の地
中からの引き抜き過程で前記第１混合エジェクターの吐
出口から流動化固化材と圧縮空気の噴流を吐出させ、原
位置土と攪拌混合して前記攪拌翼の回転径よりも大きな
径の固化処理杭を造成する工程と、を有することを特徴
とする固化処理杭の造成方法。