JP2004160391A

JP2004160391A - 地質改良工法

Info

Publication number: JP2004160391A
Application number: JP2002330528A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Furukawa; 信彦古川; Hideko Kurosawa; 日出子黒澤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】地盤や土壌の一般の地盤改良作業や汚染土壌の改善作業等に際して、地盤や土壌中に噴出する地質改良材の輸送中におけるブリッジ現象やつまり現象をなくし、所定の設計通りの施工能率でていコストで確実に所望の施工ができ、かつ、小規模なプラントで行うことの出来る地盤改良工法を提供する。
【解決手段】所定の地盤や土壌２の部位に地質改良装置１を搬入してフレーム４に立設したリーダー７に沿う改良ロッド１５を内管内に計量装置１２を介して地質改良材を自然落下的に供給し、その側部のエアー通路において、低圧で静圧のエアーを供給して下部の攪拌翼１６の基部に設けた吐出口から一種の霧吹き作用により安定して引き出し的に供給して地盤や土壌２中に噴出する。
【効果】地質改良材が大比重の粉体であってもブリッジ現象や詰まり現象を生ずることなく、所定の地盤改良や汚染土壌の改善が成される。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
開示技術は、セメント等の粉体や鉄粉等の地質改良材を地盤や汚染土壌中への噴出による改良工事等に用いられる地盤改良工法や生産工場施設等から排泄される化学物質により汚染土壌された地盤や土壌の改善工事等の地質改良施工に用いられる工法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の如く、従来地盤や土壌改良工事や汚染土壌地盤の改善工事等の地質改良工事において、セメントや鉄粉等の地質改良材を空気等による流体輸送を介して当該地盤や土壌中の所定部位に噴出して所定の地盤や改良工事や汚染土壌改善工事等を行う地質改良工法等がよく知られてはいる。
【０００３】
而して、当該地質改良材の気体輸送による地盤や土壌中の所定部位への噴出に際しては二重管等の内管に上部のホッパーから所定の粉体や鉄粉等の地質改良材を流体輸送して所定部位に於いて、地盤や土壌中に改良ロッドの所定の先端部位に設けた攪拌翼の基部の吐出口から当該地盤や土壌中に噴出するようにされているために、外管内に遊嵌する当該内管内を流過する地質改良材の粉体等にはブリッジ現象や大比重の粉体の地質改良材を介しての詰まり現象が発生するネックが潜在的にあり、したがって、当該地質改良材を輸送する吐出口まで輸送する流体の圧力を大にして動圧によって押圧輸送するために当該流体の圧力を大きくし、又、輸送流体の容量も大容量にしなければならず、施工プラントが大がかりとなり、当該施工が繁雑になるネックがあり、結果的にコスト高になるというデメリットがあり、又、施工能率が低下し、設計通りの施工が出来にくいという難点があった。
【０００４】
これに対し実際には改良ロッド長が７〜８ｍ程度であり、ボーリングマシンも小規模のものでも良いものであるという要望があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これに応えるに、近時は地質改良工事においては、供給する地質改良材の輸送中とにおけるブリッジ現象や詰まり現象をなくすようにすると共に、輸送に供する流体等の流体圧力を小さくし、その容量も小さくするようにすることが望まれており、これに対処するにセラミック等のパイプを内管として用いるような技術が考えられてはいるが、必ずしも充分に要望に応えられないという不都合さがあった。
【０００６】
【特許文献１】
而して、従来、例えば、特開昭５７−１０７３２９号公報に示されるように地質改良材貯留ホッパーがロータリーフィーダーを直結して気体によりベンチュリー負圧を介して吸引輸送する技術が開発されてはいる。
【０００７】
【発明の目的】
この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく地盤改良工法や汚染土壌改善工法の粉体の地質改良材の流体輸送に伴って生ずる詰まり等の問題点を解決すべき技術的課題とし、所定の地質改良材に対し、輸送流体を静圧にして噴出するようにし、地質改良材は自然落下により改良ロッド下端の吐出口まで輸送し、又、その所定の地盤や土壌中への噴出に際しては静圧による霧吹き現象を利用して確実に地盤や土壌中に噴出して地盤や土壌と確実に混合攪拌し、又、噴出後はロッドに併設したスピル等のアングル材に生ずる回転に伴う背面部に形成される背圧により補助的に吸引して揚昇させるようにして、所定の設計通りの施工能率で低コストで確実に所望の施工が出来るようにし、プラントを小規模に出来るようにして建築産業における土木技術利用分野に益する優れた地質改良工法を提供せんとするものである。
【０００８】
【手段】
上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの発明の構成は、前述課題を解決するために、地盤中に地質改良材を噴出するに輸送流体により行う地質改良工法において、改良装置の上部ホッパーから該地質改良材を自然落下状態にし、次いで、計量し併せて、その側部を流過する輸送流体を静圧状態で噴出口に送給し、該地質改良材を介してその負圧により霧吹き状態で地盤中に噴出するようにすることを基幹とし、而して、上記流体の静圧による噴出を上記ホッパー等に併設する等、又は、予め、設置した定置式の小型のコンプレッサーにより吹送するようにし、又、上記吐出した地質改良材と流体が改良ロッドの側面に下端から上端まで形成したアングル材等により形成されるスピルによる回転背部に生じる背圧を用いて上部まで補助的に吸引揚昇するようにし、加えて、上記改良施工が地盤改良工事であるようにし、更に、加えて、上記改良施工が汚染土壌改善工事であるようにもした技術的手段を講じたものである。
【０００９】
【作用】
上述構成において、当該所定の地盤や土壌に対し、地盤改良工事、乃至汚染土壌改善工事を行うに際しては地質装置のリーダーの上部、又は、下部に設けた回転装置に連携された改良ロッドが作動され、該改良ロッドの先端部に設けた攪拌翼の基部等に設けた吐出口から小容量の静圧の気体を噴出させて内管の基端部から吐出口に噴出するに地質改良材に対しエジェクター作用により負圧を形成することにより一種のベンチュリー等の霧吹き現象を介して地質改良材を吐出口から均一状態で大比重の粉体等の地質改良材に対しても詰まりを生ずることなく所定の地盤や土壌部位に噴出し、噴出した気体と該地質改良材は用いられた改良ロッドの側面にスピル等のアングル材によって背部に形成される回転背圧により全工程を介して上部までプッシュプル裡に揚昇されて上部のバッグフィルター等の除塵装置により正常な流体のみが空気中に滲出されるようにし、改良ロッド内に地質改良材の詰まりやブリッジ現象等が生ぜずに、又、当該地質改良材を流体輸送を介して確実に地盤や土壌の所望部位に噴出することが出来、施工能率が良く、又、初期目的に沿い、設計通りの地質改良工事が行われるようにしたものである。
【００１０】
【発明が実施しようとする形態】
次にこの出願の実施しようとする形態を実施例の態様として図面に従って説明すれば以下の通りである。
【００１１】
図示実施形態は、例えば、機械生産工場等の生産工程において、排出される化学物質等によって汚染された地盤や土壌を改善再生する態様であり、図１，図２に示す実施形態において、１は小型のドウザー型のクローラータイプの地質改良装置としてのの台車であり、当該地盤や土壌２の所定位置に搬入されて削孔２１を介して所定の地質改良作業に供されるものである。
【００１２】
したがって、施工プラントは全体として小規模にすることが出来る。
【００１３】
そして、そのクローラー３の上のフレーム４の上には操縦席５と後部に小型の図示しないコンプレッサー等や所定の周公知の適宜の制御装置等の機械装置類６が搭載されており、又、該種コンプレッサー等は、予め、地盤２の所定部位に定置式に搬入セットされていてホースに対し接続自在にされていても良く、そのヘッド部分にはリーダー７がステー８によって所定傾斜垂立自在に設置されており、又、図示しないウィンチ等が搭載されており、又、フレーム４上の運転席５等は該フレーム４に対し、水平状に旋回動自在にされている。
【００１４】
そして、リーダー７の頂部には滑車を有するシーブ装置９が一般態様同様に設けられており、図示しないウィンチにワイヤーを介して、昇降自在にされたモーター１０と地質改良材２０のホッパー１１を所定に有しており、該ホッパー１１には汚染土壌改善用の地質改良材としての自然落下による鉄粉等の固化材２０を経時的な所望に対する小型のユンボを介して適宜に供給補給することが出来るようにされている。
【００１５】
該ホッパー１１の直下には該地質改良材２０に対する計量装置としてのロータリーフィーダー１２（又、スクリューフィーダーの場合も可能である。）が設けられており、該ロータリーフィーダー１２の下部にはエアースイーベル１３が設けられており、又、エアーホース１４を介して、機械装置類６内の図示しない小型のコンプレッサーに直接接続されており、該エアースイーベル１３からは下方の地盤土壌２に延在された二重管方式の改良ロッド１５が延設されており、その先端には径方向に攪拌翼１６が図５に示す様に、その底部に櫛歯状のビット１７を所定複数有して配設されており、又、当該図５に示す様に攪拌翼１６の該改良ロッド１５寄りにはホッパー１１から自然落下的に送給される地質改良材２０の吐出口１８が臨まされて形成されている。
【００１６】
而して、当該改良ロッド１５の内部には図５に示す様に、内管としての地質改良材２０の自然落下による輸送通路１９が設けられていると共に、吐出口１８に対しては内管１９の外側に設けられて上記エアースイーベル１３に接続されて所定低圧で送給されるエアーの送給通路１９´ が配設されている。
【００１７】
上記ホッパー１１から自然落下的に供給されて輸送されて改良ロッド１５からのエアーよりの噴出により作用を介しての上記特許文献１記載の在来態様同様に霧吹き状態によって所定の地盤や土壌中の削孔２１中に噴出されるようにされている。
【００１８】
そして、図６に示す様に、改良ロッド１５の側面の対称位置には当該攪拌翼１６より上端に至るまでにスピル等２４，２４が一種のアングル材として一対設けられてトルク伝達にもプラスするようにされており、改良ロッド１５に一体的に設けられており、したがって、該改良ロッド１５がモーター１０によって回転されると一緒に回転し、回転速度にもよるがその回転による裏面の背面部側の背部２５には背圧が形成され、該背圧の負圧と上記エアースイーベル１３の静圧の加圧力とのプッシュプル裡の共同作業によりエアー通路１９´ から噴出されるエアーと鉄粉等の大比重の地質改良材２０が従来の如く、大比重であってもブリッジ現象や詰まり等を生ずることなく経時的に均一状態に計量された量のまま地盤や土壌２の削孔２１を介して地盤や土壌１中に噴出され、攪拌翼１６により該地盤や土壌１と均一に攪拌されて所定の中和作用を施して汚染された地盤や土壌２の改善が小規模のプラントで経時的に設計通りに行われるようにされているものである。
【００１９】
而して、図３に示す様に、フレーム４のヘッドには上記改良ロッド１５に対する図３に示す様にホルダー２３が設けられて所定長さ改良ロッド１５を支持するようにされており、一種の揺れ止め作用をも成しているものである。
【００２０】
上述構成の地質改良装置１において、汚染された地盤や土壌２を削孔２１を介して改善作業を行うに際しては、当該所定の生産工場跡地等の汚染された地盤や土壌２の所望部位に当該地質改良装置１を搬入して在来一般態様同様にモーター１０を介して改良ロッド１５を一体的に回転させて、その攪拌翼１６のビット１７を介して削孔２１を形成すると共に上部のホッパー１１から所定の鉄粉の大比重の地質改良材２０の鉄粉は自然落下的に計量装置としてのロータリーフィーダー１２により自然落下されて該ロータリーフィーダー１２によりユニット量ずつ所定に計量され、自然落下的に改良ロッド１５の内管１９に供給されて下部の吐出口１８まで供給されるが、その時機械設備６内の（或いは、所定地盤１の部位に定置式にセットされた）小型のコンプレッサーによって所定の低圧の流体としてのエアーが該内管１９の外側にあるエアー輸送通路１９´ を通り、連続的に吐出口１８から側方に噴出するがこの時、一種のエジェクター作用によりベンチュリー負圧を形成して一種の霧吹き作用が成され、経時的に内管１９内における大比重の地質改良材２０のブリッジ現象や詰まり現象がなく、経時的に常にユニット計量された設定量ずつの安定した地盤や土壌中への噴出が行われるものであり、吐出口１８から噴出されるジェットは噴出圧とスピル２４の背面部２５の背圧によりプッシュプル裡に揚昇され、地上の図示しないバッグフィルターにより除塵されて正常な部分のみが大気中に放出されていく。
【００２１】
尚、上述施工の作業は小型の地質改良装置１群による小規模プラントでも確実に行われる。
【００２２】
【発明の効果】
以上、この出願の発明によれば、小型の施工プラントで初期目的の施工が設計通りに行われるという優れた効果が奏される。
【００２３】
又、地質改良材の流体輸送には静圧による霧吹き状態を介しての噴出により昇圧力で小容量ですむ優れた効果が奏される。
【００２４】
又、改良ロッドの外側面の対象位置には一対のスピル等のアングル材を下部の攪拌翼の基部より上端まで付設することにより該改良ロッドの回転動作中にはスピル２４の背面部２５に背圧が生じ、静圧による低圧の送風圧力と共同して確実に噴出ジェットを地上にバッグフィルター等にプッシュプル裡に揚昇して除塵することが出来るために大比重の地質改良材であっても、つまり現象が生ずることがないうえに、計量された地質改良材を確実に輸送することが出来るという優れた効果が奏される。
【００２５】
又、この出願の発明によれば、一般の地盤改良工事は勿論のこと、汚染土壌改善工事等にも確実に適用できるという優れた効果が奏される。
【００２６】
又、地質改良材が鉄粉等の大比重の地質改良材であっても輸送気体が動圧によらず、静圧によるものであるために、輸送中途における詰まり現象等も生じないという優れた効果が奏される。
【００２７】
尚、この出願の発明の実施態様は上述実施形態に限るものでないことは勿論であり
例えば、改良ロッド１５の掘削作用には回転作用ばかりでなく、振動作用等も与えるべく、バイブロ装置等が上設する等種々の態様が採用可能であることは勿論のことである。
【００２８】
又、施工の種類は汚染土壌の改善工事ばかりでなく、一般の地盤改良工事等にも適用可能であることは勿論のことである。
【００２９】
そして、適用対象は上述実施形態の如く、汚染土壌地盤や土壌等の、生産工場跡地等の改善作業ばかりでなく、一般の地盤改良作業等の施工にも適用出来ることは勿論のことである。
【００３０】
適用対象によっては地質改良材は粉体ばかりでなく、複数の気液等の流体に対し、一種の気液混合による気液混合作用を用いるようにする等も勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の要旨の一部をなす地質改良装置の側面図である。
【図２】同拡大側面図である。
【図３】ホルダー部分の図２のＡ−Ａの断面平面図である。
【図４】エアースイーベル部の断面図である。
【図５】攪拌翼部分の構造断面図である。
【図６】スピルの概略平断面図である。
【符号の説明】
２０地質改良材
２地盤や土壌
１８噴出部（吐出口）
１５改良ロッド
２４スピル
２１削孔

Claims

地盤中に地質改良材を噴出するに流体により噴出口まで輸送を行う地質改良工法において、地質改良装置の上部ホッパーから該地質改良材を自然落下状態にて送給計量し、その側部を流過する流体を介して静圧状態で噴出口に送給し、該地質改良材を該流体負圧により霧吹き状態で地盤中に噴出して改良施工を行うようにすることを特徴とする地質改良工法。
上記流体の静圧による噴出口からの噴出を上記ホッパーに対し付設した小型のコンプレッサーにより吸引吹送するようにすることを特徴とする請求項１記載の地質改良工法。
上記吐出した地質改良材と流体が改良ロッドの側面に下端から上端まで形成したアングル材のスピルによる回転背部の背面部に生じる背圧を用いて上部まで吸引して補助的に揚昇するようにすることを特徴とする請求項１記載の地質改良工法。
上記改良施工が地盤改良工事であることを特徴とする請求項１記載の地質改良工法。
上記改良施工が汚染土壌改善工事であることを特徴とする請求項１記載の地質改良工法。