JP2004027492A - Foundation improvement device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤改良装置に関し、詳しくは、土木、建設の基礎工事などにおいて、地盤を掘削しながら石灰系やセメント系のスラリー状の固化剤(以下、単に固化剤ともいう)を吐出して、この固化剤と掘削土とを混合、攪拌して固結させることにより、地盤を固結、成形して改良するための地盤改良装置(掘削土の混合攪拌装置ともいわれる)に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の地盤改良装置としては、回転する掘削軸の先端(下端)部近傍に掘削翼(下部掘削翼)を備えてなるものがある。このものは、その掘削翼の上方であって掘削軸の適所に、掘削軸の軸線方向から見て横方向に延びる、掘削翼より小径の攪拌翼が設けられているのが普通であり、掘削した掘削土を攪拌、混合するように構成されている。そして、掘削軸の例えば先端等には、スラリー状の固化剤を吐出する吐出口が設けられており、掘削過程で固化剤を掘削土中に吐出して、混合、攪拌し、その後で固化(硬化)させるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の装置においては、平面視(上から見て)において移動せずに同一部位にある掘削軸を回転させ、それを下動することで掘削翼で地盤を掘削し、掘削土と固化剤とを混合、攪拌して、その部位を固化させることで柱状に地盤改良が行われる。このため、このような従来の装置で、例えば掘削径の寸法分の幅で、平面視、直線状(帯状)に地盤改良しようとする場合、或いは平面視における縦、横辺が掘削径の例えば5〜10倍程度で方形に、地盤を平板状に改良しようとする場合には極めて施工効率が悪いと言った問題があった。
【0004】
というのは、上記従来の装置においては、掘削軸を下動する場合においてのみ、掘削できるものであるため、掘削径を幅とし、平面視、直線状に所望とする長さにわたって地盤改良しようとする場合には、次のような工程となる。すなわち、地盤改良(以下、単に改良ともいう)の予定部位における出発位置において、掘削軸を回転させながら下動し、まず、第1回目の掘削及び固化剤との混合、攪拌を行う。なお、以下、掘削して掘削土及び固化剤との混合、攪拌を行うことを単に掘削ともいう。すなわち、掘削というときには、単に掘削するだけでなく、固化剤と掘削土とを混合、攪拌することを意味する場合もある。そして、第1回目の掘削部位から掘削軸を引き上げた後、次ぎに、第2回目の掘削を掘削軸を回転させながら下動することによって実施する。このとき、平面視、第1回目の掘削部位と第2回目の掘削部位とが一部重なるように、掘削軸を、直線状に一定距離(例えば掘削径の2/3程度)横方向に移動し、その移動した部位で掘削する。
【0005】
そして、その掘削後は、掘削軸を引き上げ、同様にして掘削軸を一定距離移動して掘削を繰り返し、所定の範囲(距離)にわたって次々と掘削する。こうした掘削軸の回転下動、引き上げ、横方向への移動、そして回転下動、引き上げ、横方向への移動を繰り返すことで、平面視において概ね帯状になるように地盤改良を行っていた。ここで、概ね帯状というのは、平面視において、円が前後の掘削位置で一部重なった状態で地盤改良されるためである。すなわち、掘削軸を引き上げてから、次の部位で掘削軸を下動して掘削しなければならないため、施工の作業性が悪いといった問題があった。その上に、平面視において、前記の例でいえば、掘削径の1/3程度、掘削径(掘削部位)を重ねて掘削していたため掘削効率が悪いといった問題があった。このように、重ねて掘削するのは、改良部位を連続させるためである。
【0006】
しかもこのような掘削部位の重なりは、単に掘削効率の低下にとまらず、既に一度掘削した部位と、掘削してない部位とに跨って掘削することによる、掘削抵抗のアンバランスを招くことになる。このため、このような掘削では、掘削軸が、掘削抵抗の少ない部位、つまり掘削済みの部位側(地盤側)に逃げようとするため、掘削軸を正しく鉛直に保持して下動しにくいといった問題もあった。しかも、先に改良された柱体に隣接して掘削することになるため、改良未攪拌土が、先に改良(掘削)したその改良済み柱体に混入するという不具合も起こす。さらに、掘削翼による掘削は、平面視円形になることから、上記のように掘削軸の位置をずらして掘削する場合には、平面視において、一定幅を地盤改良したことにはならない。
【0007】
こうした問題は、平面視、直線状に地盤改良する場合に限られず、平板状に地盤改良する場合においても同様にある。すなわち、この場合には、前記した直線状の地盤改良を、その長手方向における平面視、一側の一部を重ねるようにして掘削することになるためである。
【0008】
本発明は、従来の前記地盤改良装置における、こうした問題点に鑑みて案出したものであって、平面視における直線状の地盤改良や平板状の地盤改良を効率的にできる地盤改良装置を提供することをその目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための請求項1記載の発明の構成は、回転する掘削軸の下端部近傍に、該掘削軸を回転して下動した際に地盤を掘削可能に形成された下部掘削翼を備えてなる地盤改良装置において、
前記下部掘削翼は、その先端から上に向って延びる側部掘削用縦翼を備えており、地盤中において前記掘削軸を回転させて横方向に移動した際に側方の地盤が掘削可能に形成されていることを特徴とする地盤改良装置地盤改良装置である。
【0010】
本発明では、側部掘削用縦翼を備えているため、まず、掘削軸を回転、下動して下部掘削翼で、側部掘削用縦翼の上端が地面から沈まない深さまで掘削して、混合、攪拌した後で、掘削軸を回転させながら、その掘削軸を平面視、横方向に直線状に移動する。こうすることで、平面視、下部掘削翼の径を幅とする直線状の地盤改良ができる。また、曲線状に移動すれば、下部掘削翼の径を幅とする曲線状の地盤改良ができる。さらに、平面視、このような線状の地盤改良を、間隔をあけないで平行状に実施すれば、平板改良ができる。このように本発明の装置によれば、側部掘削用縦翼があることから、従来のように、掘削軸を引き上げてから、次の部位で掘削軸を下動して掘削しないでもよく、掘削軸を回転させながらそれを横方向に移動すればよいため、施工効率及び施工性能が極めてよい。
【0011】
そして、掘削軸を回転して下部掘削翼で縦に掘削する際、側部掘削用縦翼の深さ(高さ)以上に深く掘削して混合、攪拌した後、掘削軸を回転させながら、それを平面視、横方向に掘削径の1/2から掘削軸の半径を差し引いた範囲(以下、掘削径の1/2という)内で移動(以下、横移動という)する。こうすることで、その側部掘削用縦翼による掘削、混合、攪拌作用により地盤中の深い部位において拡径状に地盤改良ができる。続いて、掘削軸を自転させながら、掘削軸を平面視、掘削径の1/2以下の範囲で、最初に掘削した時の掘削軸の位置を中心として公転させることで、深部において同心状にて大径をなす縦断面凸形の地盤改良ができる。
【0012】
請求項2記載の発明の構成は前記側部掘削用縦翼は、その上端から前記掘削軸側に横方向に延びる上部掘削用横翼を備えており、地盤中において前記掘削軸を回転させて上動した際に上方の地盤が掘削可能に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の地盤改良装置である。
【0013】
請求項2記載の発明の地盤改良装置によれば、請求項1に記載の地盤改良装置の作用効果に加えて次のような作用効果が得られる。つまり、このものでは、上部掘削用横翼があるため、縦に、つまり下部掘削翼で下向きに、側部掘削用縦翼の縦寸法より深く掘削した後において、掘削軸を回転させながら、それを平面視、横方向に掘削径の1/2から掘削軸の半径を差し引いた範囲(以下、掘削径の1/2という)内で横移動し、それから掘削軸を上動する。本装置においては、上部掘削用横翼があるため、このように上動することで、横移動した部位において地盤面まで、掘削、混合攪拌ができる。そして、横移動した部位において地盤面まで、掘削した後、掘削軸を回転させながら横方向に掘削径の1/2内で横移動し、さらに所定深さまで下動する。かくして、その後は、こうした工程を繰り返すことで、平面視、下部掘削翼の径を幅とする直線状の地盤改良が、深度のある深さにおいて効率的に実施できる。
【0014】
なお、請求項2に記載の地盤改良装置において、前記上部掘削用横翼は、請求項3に記載のように、その掘削軸寄り先端が前記掘削軸に固定されているとよい。このように固定されていれば、上部掘削用横翼の強度アップが図られるためである。
【0015】
そして、請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の地盤改良装置において、その掘削軸は、該掘削軸回りに回転又は停止可能の駆動手段に連結された外管内に内挿されていると共に、該外管の下端部は、前記下部掘削翼と前記上部掘削用横翼との上下間に存在し、該上下間における該外管の下端部寄り部位に、横方向に突出する突出部を備えており、該突出部は、前記掘削軸が回転されて該外管の回転が停止された際に、前記側部掘削用縦翼に干渉しない突出長さとされており、前記上部掘削用横翼の掘削軸寄り先端が前記外管に回転自在に嵌合されていることを特徴とする地盤改良装置である。
【0016】
このものでは、掘削軸を回転させて掘削する際に、前記外管を回転させない場合、或いは前記外管に掘削軸とは異なる回転を与える場合には、前記突出部があるため、掘削軸回りに共回りしようとする掘削土の回転を止める作用がある。したがって、効率的な混合、攪拌ができる。突出部の数は1又は複数とすることができる。そして、突出部は単純な形状であってもよいし、三次元的な混合、攪拌ができるものとしてもよい。
【0017】
さらに、請求項1〜4のいずれか1項に記載の地盤改良装置においても、前記側部掘削用縦翼が、前記掘削軸と略平行となるように延びているとよい。このように側部掘削用縦翼が平行であれば、掘削軸を下動して、掘削、混合攪拌する際において、側部掘削用縦翼による掘削抵抗を低減できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明に係る地盤改良装置の第1の実施形態について、図1及び図2を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態については、鉄鋼製の各構成部材を溶接などで結合することにより構成されている。図中、101は、地盤改良装置であって、1はその掘削軸(回転駆動軸)である。掘削軸1は、略円筒状(中空円柱状)をなし、図示しない移動車(例えばバックホウ)の屈曲自在のアーム105の先端に取付けられた掘削軸回転駆動用の油圧モーター(以下油圧モーターという)109の回転軸に連結され、掘削軸1を例えば鉛直に保持して、所望とする回転数で右又は左に回転したり、停止したり、その制御が自在にできるように構成されている。そして、掘削軸1を回転させながら、アーム1の駆動により、掘削軸1を上下動や、横方向など、任意方向に移動できるように構成されている。
【0019】
掘削軸1の下端部近傍には、地盤を掘削する所定の径(長さ)D1をもつ下部掘削翼2が、溶接によりその掘削軸1に対してほぼ直角方向で突出状に設けられている。下部掘削翼2はその下縁に沿って掘削爪4が設けられている。なお、掘削軸1の先端部には、図示しないが、スラリー状の固化剤の吐き出し口が設けられており、固化剤が圧送源から掘削軸1の内側を通って掘削土中に吐出されるように構成されている。
【0020】
このような掘削軸1における下部掘削翼2の両端には、掘削軸1と略平行で上向きに延びる側部掘削用縦翼12が形成されている。そして、この側部掘削用縦翼12の外側(掘削軸1と反対側)には掘削爪14が設けられている。掘削爪14は複数であり、一定間隔をおいて設けられている。なお、側部掘削用縦翼12の上下高さの中間部位において、掘削軸1には、横方に突出状に攪拌翼6が固定されている。攪拌翼6の先端と側部掘削用縦翼12の内側との間には若干の間隙が設けられている。しかし、このように間隔を設けることなく、両者を接合、固定してももちろんよい。
【0021】
しかして、本形態の装置で平坦地を地盤改良する場合には次のようである。掘削軸1を鉛直に保持し、回転させて地盤面(地表)Gから地盤中に押し込む(下動する)。すると、一体となって回転する下部掘削翼2により、その長さDを直径として円柱状に掘削される。このとき同時に回転する攪拌翼6にて、掘削土は混合攪拌される。このような本形態の装置において、例えば直線状に地盤改良する際には、円柱状の掘削を側部掘削用縦翼12の上端12aより深くならない範囲の深さまで掘削し、固化剤を吐出しつつ混合攪拌し、その深さ位置に下部掘削翼2を保持する。
【0022】
そして、掘削軸1を回転させた状態の下で、その掘削軸1を鉛直を保持したまま横に移動する。この移動は、移動車を移動することでもよいし、掘削軸1のみ移動するようにアーム105を制御することによってもよいし、両者の移動、制御によってもよい。このように横移動することで、側部掘削用縦翼12にて横方向に地盤が掘削される。この掘削において、固化剤を吐出しながら、所定の位置まで、平面視、掘削軸1を移動することで、その移動範囲において、下部掘削翼2の径Dを幅として、直線状に地盤改良がなされる。かくして、本装置によれば、側部掘削用縦翼12の高さ分以下の深さであれば、最初にその深さまで縦に掘削することで、以後は掘削軸1を平面視、横方向に直線的に移動するだけで、直線状の掘削ができるため、そのような地盤改良が効率的に行える。なお、側部掘削用縦翼12の高さ(上下方向の長さ)は、一般的な地盤改良深さ以上に設定しておくとよい。なお、平板改良する場合には、このような直線状の掘削を間隔なしで平行して実施すればよい。
【0023】
また、このような装置では、縦断面視、凸字形に地盤改良することもできる。すなわち、掘削軸1を回転、下動して下部掘削翼2で縦に、側部掘削用縦翼12の深さ以上に深く掘進して、掘削、混合、攪拌する。その後で、掘削軸1を回転させながら、それを平面視、横方向に掘削径Dの1/2から掘削軸1の半径を差し引いた範囲(以下、掘削径の1/2という)内で横移動し、最初の円柱掘削における平面視、中心位置、つまり掘削軸1のあった位置の周りに、回転(自転)する掘削軸1を公転させるように移動する。こうすることで、その側部掘削用縦翼12の掘削、混合、攪拌作用により、深部において拡径状をなす縦断面視、凸字形の地盤改良をすることができる。
【0024】
さて次ぎに、図3及び図4を参照して、地盤改良装置の第2の実施形態について詳細に説明する。ただし、この地盤改良装置201は、前記形態に対し、その側部掘削用縦翼12の上端12aから、掘削軸1に向けて水平方向に延びる上部掘削用横翼22が設けられている点のみが相違するだけであるので、相違点のみ説明し、同一部位には同一の符号を付してその説明を省略する。すなわち、本形態では、側部掘削用縦翼12の上端12aから掘削軸1に向けて上部掘削用横翼22が延びており、その上部掘削用横翼22の先端は、掘削軸1と離れていてもよいが、本例では強度保持のために掘削軸1と固定されている。そして、上部掘削用横翼22には、その外側つまり上縁に沿って掘削爪24が設けられている。
【0025】
本形態の装置では、上部掘削用横翼22があるため、縦に、側部掘削用縦翼12の縦寸法(高さ)より深く掘削して混合攪拌した後において、掘削軸1を回転させながら、それを平面視、横方向に掘削径Dの1/2から掘削軸1の半径を差し引いた範囲(以下、掘削径の1/2という)内で横移動し、それから掘削軸1を上動することで、横移動した部位において地盤面まで、掘削、混合攪拌ができる。そして、次ぎに、掘削軸1を回転させながらそれを横方向に例えば掘削径分、移動し、その位置において、前の深度分、縦に下動して側部掘削用縦翼12の縦寸法より深く掘削する。かくして、その後は、こうした工程を繰り返すことで、平面視、下部掘削翼2の径を幅とする直線状の地盤改良が、深度のある深さにおいて効率的に実施できる。すなわち、本形態では、掘削軸1を上動する場合でも、上部掘削用横翼22によって掘削できるため、極めて効率的な掘削ができる。
【0026】
さて次ぎに、図5及び図6を参照して、請求項4に記載の地盤改良装置301の実施形態(第3の実施形態)について説明する。ただし、この地盤改良装置301は、前記形態に対し、掘削軸1が、該掘削軸1回りに回転(正転、又は逆転)又は停止可能の外管31内に内挿されており、その外管31の下端部寄り部位に、横方向に突出する突出部41が固定されている点が相違するだけであるので、相違点を中心に説明し、同一部位には同一の符号を付して適宜その説明を省略する。すなわち、本形態では、その下部掘削翼2は掘削軸1の先端に横向きに延びており、側部掘削用縦翼12は下部掘削翼2の先端において上向きに掘削軸1と略平行に延びている。そして、側部掘削用縦翼12の上端12aから掘削軸1及び外管31に向けて水平に上部掘削用横翼22が延びている。上部掘削用横翼22の先端は、外管31に回転自在に外嵌されたリング32に固定されている。側部掘削用縦翼12の外側と上部掘削用横翼22の上縁には、前記形態と同様に掘削爪14、24が設けられている。
【0027】
一方、外管31の下端部は、下部掘削翼2と上部掘削用横翼22との上下の中間位置に存在するように構成されている。そして、外管31の下端部寄り部位であって、下部掘削翼2と上部掘削用横翼22との上下の中間位置には横方向に突出する突出部41が外管31に固定されている。この突出部41は、掘削軸1が回転され、外管31の回転が停止された際に側部掘削用縦翼12に干渉しない突出長さの帯板とされ、掘削土の共回り防止作用をなすように構成されている。なお、外管31の上端は、これを駆動軸1とは別に回転、停止の制御ができるように、図示しない回転駆動源に連結されている。
【0028】
しかして、このような地盤改良装置301による場合いには、外管31を停止させたままで、或いは、掘削軸1と逆方向に回転させながら、掘削軸1を回転させて掘削する際には、外管31に固定された突出部41があるため、掘削軸1回りに共回りしようとする掘削土があっても、その共回りは、突出部41によって止められる。したがって、掘削土と固化剤との均質な混合撹拌が得られるとともに、効率的な混合、攪拌ができる。なお、突出部41の数は1又は複数とすることができるし、上部掘削用横翼22より上にも設けてよい。
【0029】
上記においては、下部掘削翼2を上から見て両側に延びる直線状のものとしたが、これに代えて、平面視、掘削軸1を中心として交差する+状のものとしてもよい。その場合、側部掘削用縦翼は、各下部掘削翼の各先端において上向きに延ばす形で設けてもよいが、そのうちの対向する端部にのみ設けてもよいなど、適宜に設定すればよい。そして、上部掘削用横翼についても、全側部掘削用縦翼の上端に設けてもよいし、そのうちの対向する側部掘削用縦翼にのみ設けてもよいなど、適宜に設定すればよい。
【0030】
【発明の効果】
本発明によれば、下部掘削翼に加えて、側部掘削用縦翼を設けたため、側部掘削用縦翼の上端が地盤中に沈み込まない深さまで掘削して、混合、攪拌した後で、掘削軸を回転させながら、それを平面視、横方向に直線状に移動することで、平面視、下部掘削翼の径を幅とする直線状の地盤改良ができる。また、平面視、このような線状の地盤改良を、間隔をあけないで平行状に実施すれば、平板改良ができる。このように本発明の装置によれば、側部掘削用縦翼があることから、従来のように掘削軸を引き上げてから、次の部位で掘削軸を下動して掘削するといった面倒な作業手順によらないで、掘削軸を回転させながらそれを横方向に移動することで平面視、直線状の地盤改良ができる。したがって、施工効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の正面図。
【図2】図1のA−A線平面図。
【図3】本発明の第2実施形態の正面図。
【図4】図3の平面図。
【図5】本発明の第3実施形態の正面図。
【図6】図5の平面図。
【符号の説明】
1 掘削軸
2 下部掘削翼
4、14、24 掘削爪
12 側部掘削用縦翼
22 上部掘削用横翼
31 外管
41 突出部
101、201、301 地盤改良装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a soil improvement device, and in particular, discharges a lime-based or cement-based slurry-type solidifying agent (hereinafter, also simply referred to as a solidifying agent) while excavating the ground in civil engineering and construction foundation work. Also, the present invention relates to a ground improvement device (also referred to as a mixing and stirring device for excavated soil) for solidifying, shaping, and improving the ground by mixing, stirring, and solidifying the solidifying agent and excavated soil.
[0002]
[Prior art]
As this type of ground improvement apparatus, there is an apparatus provided with a digging wing (lower digging wing) near a tip (lower end) of a rotating digging shaft. This is generally provided with a stirring blade having a smaller diameter than the drilling wing, which is provided at an appropriate position on the drilling shaft above the drilling wing and extends laterally when viewed from the axial direction of the drilling shaft. The excavated soil is configured to be stirred and mixed. A discharge port for discharging a solidifying agent in the form of a slurry is provided at, for example, the tip of the excavating shaft. During the excavation process, the solidifying agent is discharged into excavated soil, mixed, stirred, and then solidified ( Curing).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional device, the excavation axis at the same site is rotated without moving in a plan view (as viewed from above), and the ground is excavated by the excavation wing by moving the excavation shaft downward, so that the excavated soil is removed. By mixing and stirring with a solidifying agent to solidify the portion, the ground improvement is performed in a columnar shape. For this reason, in such a conventional device, for example, when the ground is to be improved in a plan view, in a straight line (band shape) with a width corresponding to the size of the excavation diameter, or when the vertical and horizontal sides in the plan view are the excavation diameters, for example, There is a problem that the construction efficiency is extremely low when the ground is to be improved to a square of about 5 to 10 times and the ground is flat.
[0004]
This is because, in the above-described conventional apparatus, since the excavation can be performed only when the excavation axis is moved downward, the excavation diameter is set to be a width, and the ground is to be improved over a desired length in a plan view, in a straight line. If so, the following steps are performed. That is, at the starting position at the scheduled portion of the ground improvement (hereinafter, also simply referred to as improvement), the excavation shaft is moved down while rotating, and first, the first excavation, mixing with the solidifying agent, and stirring are performed. Hereinafter, excavation and mixing and stirring with excavated soil and a solidifying agent are also simply referred to as excavation. That is, excavation may mean not only excavation but also mixing and stirring of a solidifying agent and excavated soil. Then, after raising the excavation axis from the first excavation site, the second excavation is performed by lowering the rotation while rotating the excavation axis. At this time, in a plan view, the excavation axis is moved in a lateral direction in a straight line at a constant distance (for example, about 2/3 of the excavation diameter) so that the first excavation site and the second excavation site partially overlap. And excavate at the moved part.
[0005]
Then, after the excavation, the excavation axis is pulled up, the excavation axis is similarly moved by a fixed distance, and excavation is repeated, and excavation is continuously performed over a predetermined range (distance). The ground improvement was carried out by rotating the excavating shaft in a rotating, pulling, and lateral direction, and repeating the rotating lowering, pulling, and a lateral movement, so that the ground became substantially band-shaped in plan view. Here, the reason why the shape is substantially band-shaped is that the ground is improved in a state where the circles partially overlap at the front and rear excavation positions in plan view. That is, since the excavating shaft must be raised and then excavated by moving the excavating shaft downward at the next portion, there is a problem that workability of construction is poor. In addition, there is a problem that the excavation efficiency is poor because the excavation is performed with the excavation diameter (excavation site) overlapped by about 1/3 of the excavation diameter in plan view in the above example. The reason why the excavation is performed in this manner is to make the improved portion continuous.
[0006]
Moreover, such overlapping of the excavated parts does not merely reduce the excavation efficiency, but also causes an imbalance in excavation resistance due to excavating over a part that has already been excavated and a part that has not been excavated. . For this reason, in such excavation, the excavation axis tends to escape to a part with less excavation resistance, that is, to the excavated part side (ground side), so that the excavation axis is correctly held vertically and is difficult to move down. There were also problems. In addition, since the excavation is performed adjacent to the previously improved column, there is a problem that the improved unstirred soil is mixed with the improved (excavated) previously improved column. Furthermore, since the excavation by the excavation wing becomes circular in a plan view, if the excavation is performed by shifting the position of the excavation axis as described above, it does not mean that the ground has been improved by a certain width in the plan view.
[0007]
Such a problem is not limited to the case where the ground is improved linearly in a plan view, and the same applies to the case where the ground is improved in a flat shape. That is, in this case, the linear ground improvement described above is excavated such that a part of one side is overlapped in plan view in the longitudinal direction.
[0008]
The present invention has been devised in view of such problems in the conventional ground improvement device, and provides a ground improvement device capable of efficiently performing a straight ground improvement or a flat ground improvement in plan view. Its purpose is to:
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a lower excavation formed near the lower end of a rotating excavation shaft so that the ground can be excavated when the excavation shaft is rotated and moved down. In a ground improvement device equipped with wings,
The lower excavation wing has side excavation vertical wings extending upward from the tip thereof, and when the excavation axis is rotated in the ground and moved laterally, the side ground can be excavated. A ground improvement device characterized by being formed.
[0010]
In the present invention, since the vertical wing for side excavation is provided, first, the excavation shaft is rotated and moved down, and the lower excavation wing excavates to a depth at which the upper end of the vertical wing for side excavation does not sink from the ground. After mixing and stirring, the excavation axis is moved in a horizontal direction in a plan view while rotating the excavation axis. By doing so, it is possible to improve the ground in a straight line with the width of the lower excavation wing in plan view. Further, by moving in a curved shape, it is possible to improve the ground in a curved shape in which the diameter of the lower excavation wing is a width. Further, if such a linear ground improvement in a plan view is performed in parallel with no space between them, the flat plate can be improved. Thus, according to the apparatus of the present invention, since there is a vertical wing for side excavation, it is not necessary to raise the excavation axis and move down the excavation axis at the next part to excavate, as in the related art, Since it is sufficient to move the excavation shaft while rotating it, the construction efficiency and construction performance are extremely good.
[0011]
Then, when rotating the excavation shaft and excavating vertically with the lower excavation wing, after digging deeper than the depth (height) of the side excavation vertical wing and mixing and stirring, while rotating the excavation shaft, It is moved (hereinafter, referred to as lateral movement) within a range obtained by subtracting the radius of the excavation axis from half of the excavation diameter in a horizontal direction in plan view (hereinafter, referred to as 1/2 of the excavation diameter). By doing so, the ground can be expanded in a deep part in the ground by the excavation, mixing, and agitation by the side excavation vertical blades. Then, while rotating the digging axis, the digging axis revolves around the position of the digging axis at the time of the first digging within a range of 1/2 or less of the digging diameter in plan view, so that it is concentric in the deep part. The ground can be improved with a large vertical cross section.
[0012]
The configuration of the invention according to
[0013]
According to the ground improvement device of the second aspect of the invention, the following operation and effect can be obtained in addition to the operation and effect of the ground improvement device of the first aspect. In other words, in this case, since there is an upper excavation horizontal blade, after excavating vertically, that is, downward with the lower excavation blade, deeper than the vertical dimension of the side excavation vertical blade, while rotating the excavation shaft, In the horizontal direction within a range obtained by subtracting the radius of the digging axis from の of the digging diameter (hereinafter referred to as 掘 削 of the digging diameter), and then move up the digging axis. In the present apparatus, since there is an upper excavation horizontal blade, such upward movement enables excavation and mixing and agitation up to the ground surface at the laterally moved portion. Then, after excavation to the ground surface at the laterally moved portion, the excavator moves laterally within 1/2 of the excavation diameter while rotating the excavation axis, and further descends to a predetermined depth. Thus, thereafter, by repeating such a process, a straight ground improvement in plan view, with the width of the lower excavation wing as a width, can be efficiently performed at a deep depth.
[0014]
In the ground improvement device according to the second aspect, it is preferable that the upper excavation lateral blade has a tip near the excavation axis fixed to the excavation axis as described in the third aspect. This is because, if fixed in this way, the strength of the upper excavation lateral wing can be increased.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the ground improvement apparatus according to the second aspect, the excavation axis is inserted into an outer pipe connected to a driving unit that can rotate or stop around the excavation axis. And a lower end of the outer pipe exists between the lower excavation wing and the upper excavation horizontal wing, and a projecting portion that projects laterally at a position between the upper and lower parts near the lower end of the outer pipe. The projecting portion has a projecting length that does not interfere with the side excavating vertical blade when the excavating shaft is rotated and the rotation of the outer tube is stopped, and A ground improvement device characterized in that a tip of the horizontal wing for an excavation axis is rotatably fitted to the outer pipe.
[0016]
In this apparatus, when excavating by rotating the excavation axis, when the outer pipe is not rotated, or when the outer pipe is given a different rotation from the excavation axis, the extruded portion is provided. Has the effect of stopping the rotation of the excavated soil that is about to rotate. Therefore, efficient mixing and stirring can be performed. The number of protrusions can be one or more. The projection may have a simple shape, or may be capable of three-dimensional mixing and stirring.
[0017]
Furthermore, in the ground improvement device according to any one of
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A first embodiment of a ground improvement device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. However, the following embodiments are configured by joining steel components to each other by welding or the like. In the figure, 101 is a ground improvement device, and 1 is its excavation axis (rotary drive axis). The excavating
[0019]
In the vicinity of the lower end portion of the
[0020]
On both ends of the
[0021]
When the ground of a flat ground is improved by the apparatus of the present embodiment, the following is performed. The excavating
[0022]
Then, while the excavating
[0023]
Further, in such an apparatus, the ground can be improved to have a convex shape in a longitudinal sectional view. That is, the excavating
[0024]
Next, a second embodiment of the ground improvement device will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. However, this
[0025]
In the apparatus of this embodiment, since the upper
[0026]
Next, an embodiment (third embodiment) of the
[0027]
On the other hand, the lower end of the
[0028]
However, in the case of such a
[0029]
In the above description, the
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, in addition to the lower excavation wing, the side digging vertical wing is provided, so that the upper end of the side digging vertical wing is excavated to a depth that does not sink into the ground, mixed and stirred. By rotating the excavation shaft while moving it linearly in a plan view and in the lateral direction, it is possible to improve the ground in a straight line with a width of the diameter of the lower excavation wing in plan view. In addition, when such linear ground improvement is performed in parallel with no space in plan view, the flat plate can be improved. As described above, according to the apparatus of the present invention, since there are the vertical wings for side excavation, it is troublesome work to raise the excavation axis and move down the excavation axis at the next part to perform excavation as in the conventional case. Regardless of the procedure, by rotating the excavation axis and moving it in the lateral direction, the ground can be improved in a plan view and in a straight line. Therefore, construction efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view taken along line AA of FIG. 1;
FIG. 3 is a front view of a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of FIG. 3;
FIG. 5 is a front view of a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view of FIG. 5;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記下部掘削翼は、その先端から上に向って延びる側部掘削用縦翼を備えており、地盤中において前記掘削軸を回転させて横方向に移動した際に側方の地盤が掘削可能に形成されていることを特徴とする地盤改良装置。In the ground improvement device including a lower excavation wing formed near the lower end of the rotating excavation shaft so that the ground can be excavated when the excavation shaft is rotated and moved down,
The lower excavation wing is provided with a side excavation vertical wing extending upward from a tip of the lower excavation wing, so that when the excavation axis is rotated in the ground and moved laterally, the side ground can be excavated. A ground improvement device characterized by being formed.
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