JP2008127812A - Ground improvement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、掘削土と固化材とを掘削孔内で機械的に撹拌することで、地盤に改良体を造成するための地盤改良装置に関する。 The present invention relates to a ground improvement device for creating an improved body on the ground by mechanically stirring excavated soil and solidified material in a borehole.
従来、先端に固化材の吐出口を設けた中空ロッドと、前記中空ロッドの先端近傍に取り付けられて前記中空ロッドとともに回転する掘削翼と、該掘削翼の上方に取り付けられて前記中空ロッドとともに回転する撹拌翼と、前記掘削翼と前記撹拌翼との間の共回り防止翼とを備える地盤改良装置が知られている。
しかしながら、従来の地盤改良装置では、共回り防止翼が装備されているにも関わらず、掘削土が撹拌翼と共に回転してしまい、掘削土と固化材とが十分に撹拌されないという問題があった。
Conventionally, a hollow rod provided with a discharge port for a solidified material at the tip, a drilling blade attached near the tip of the hollow rod and rotating together with the hollow rod, and a rotary rod attached above the drilling blade and rotated together with the hollow rod There is known a ground improvement device including a stirring blade that performs rotation, and a co-rotation prevention blade between the excavation blade and the stirring blade.
However, the conventional ground improvement device has a problem that the excavated soil rotates with the agitating blades and the excavated soil and the solidified material are not sufficiently agitated although the anti-rotation blade is equipped. .
この問題を解決する方法として、例えば特許文献1に示す地盤改良装置が知られている。
この地盤改良装置は、掘削翼や撹拌翼とは別に、掘削径と同じ径の鋼管を備えており、この鋼管が支持腕を介して中空ロッドに回転可能でかつ上下拘束状に取り付けられるとともに、鋼管の外側に原地盤に対する掛止手段が設けられることを特徴としている。
このように地盤改良装置を構成することで、掛止手段が原地盤に掛止し、中空ロッドが回転しても鋼管は回転しないため、掘削土と固化材とを撹拌することができる。
This ground improvement device is provided with a steel pipe having the same diameter as the excavation diameter, separately from the excavation blade and the stirring blade, and this steel pipe can be attached to the hollow rod via a support arm and attached in a vertically constrained manner, It is characterized in that a hooking means for the original ground is provided on the outside of the steel pipe.
By configuring the ground improvement device in this way, the hooking means is hooked on the original ground, and even if the hollow rod rotates, the steel pipe does not rotate, so that the excavated soil and the solidified material can be agitated.
しかしながら、前記の鋼管を備えた地盤改良装置では、鋼管の上端近傍および下端近傍に支持腕を設けて、中空ロッドに固定することが必要であった。 However, in the ground improvement device provided with the steel pipe, it is necessary to provide support arms near the upper end and the lower end of the steel pipe and fix them to the hollow rod.
したがって、通常の地盤改良装置に対して、撹拌翼の位置を変更するなどの改造が必要であった。 Therefore, a modification such as changing the position of the agitating blade is necessary for a normal ground improvement device.
そこで本発明は、単純な構造によって共回りを防止し、掘削土と固化材とを効率よく撹拌できる地盤改良装置を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a ground improvement device capable of preventing co-rotation with a simple structure and efficiently stirring excavated soil and solidified material.
前記目的を達成するために、本発明の地盤改良装置は、先端に固化材の吐出口を設けた中空ロッドと、該中空ロッドの先端近傍に取り付けられて前記中空ロッドとともに回転する掘削翼と、該掘削翼の上方に取り付けられて前記中空ロッドとともに回転する撹拌翼と、前記掘削翼と前記撹拌翼との間に前記中空ロッドに対して回転自在に取り付けられる共回り防止翼とを備える地盤改良装置であって、前記共回り防止翼は、前記掘削翼より翼長が長い突出翼と、前記掘削翼より翼長が短い中間翼とによって構成されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the ground improvement device of the present invention comprises a hollow rod provided with a discharge port for a solidified material at the tip, a drilling blade attached near the tip of the hollow rod and rotating together with the hollow rod, A ground improvement provided with a stirring blade attached above the excavating blade and rotating together with the hollow rod, and a co-rotation preventing blade rotatably attached to the hollow rod between the excavating blade and the stirring blade. In the apparatus, the co-rotation preventing wing includes a protruding wing having a longer blade length than the excavating blade and an intermediate blade having a shorter blade length than the excavating blade.
ここで、前記共回り防止翼は、前記中空ロッドを対称軸として対向する一対の前記突出翼と、該突出翼に略直交する一対の前記中間翼とによって構成することができる。 Here, the co-rotation preventing wing can be constituted by a pair of the protruding wings facing each other with the hollow rod as an axis of symmetry, and a pair of the intermediate wings substantially orthogonal to the protruding wings.
また、前記共回り防止翼は、前記突出翼または前記中間翼の少なくともいずれか一方の中途部に枝状の小翼を取り付けることができる。 Further, the co-rotation preventing wing can be attached with a branch-shaped wing in the middle of at least one of the protruding wing and the intermediate wing.
このように、本発明の地盤改良装置は、掘削翼より翼長が長い突出翼と、掘削翼より翼長が短い中間翼とによって構成される共回り防止翼を備えている。 As described above, the ground improvement device of the present invention includes the co-rotation preventing wing configured by the protruding wing having a longer blade length than the excavating wing and the intermediate wing having a shorter blade length than the excavating wing.
この突出翼は、掘削翼より翼長を長くしたことで、原地盤に貫入して共回り防止翼が掘削土とともに回転することを抑制することができる。 By making the blade length longer than that of the excavating blade, the projecting blade can be prevented from penetrating into the ground and rotating together with the excavating soil.
また、中間翼は、掘削翼より翼長を短くしたことで、掘削翼で掘削されていない原地盤に接触することがないため、挿入時の抵抗を小さくすることができる。 Further, since the blade length of the intermediate blade is shorter than that of the excavating blade, the intermediate blade does not come into contact with the original ground that has not been excavated by the excavating blade, so that the resistance during insertion can be reduced.
さらに、突出翼および中間翼の両方によって掘削土を細かく分割することで、固化材を掘削土全体に均等に拡散できるため、効率よく撹拌できる。 Furthermore, since the excavated soil is finely divided by both the projecting blade and the intermediate blade, the solidified material can be evenly diffused throughout the excavated soil, so that it can be efficiently stirred.
また、中空ロッドを対称軸として対向する一対の突出翼と、この突出翼に略直交する一対の中間翼とを設置することで、突出翼および中間翼を掘削孔内において等間隔に設置できるため、効率よく撹拌することができる。 In addition, by installing a pair of projecting wings facing each other with the hollow rod as the axis of symmetry and a pair of intermediate wings substantially orthogonal to the projecting wings, the projecting wings and the intermediate wings can be installed at equal intervals in the excavation hole. , Can be stirred efficiently.
そして、突出翼または中間翼の少なくともいずれか一方の中途部に枝状の小翼を取り付けることで、掘削土をさらに細かく分割することができる。 And excavation soil can be divided | segmented further finely by attaching a branch-like small blade | wing to the middle part of at least one of a protrusion blade | wing or an intermediate blade.
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、図1および図2を用いて地盤改良装置の構成を説明する。 First, the configuration of the ground improvement device will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
この地盤改良装置は、中空ロッド1と、中空ロッド1の先端に取り付けられる先端ビット2と、中空ロッド1の先端近傍に突設される掘削翼3と、この掘削翼3の上方に突設されて中空ロッド1とともに回転する下部撹拌翼5と、下部撹拌翼の上方に突設されて中空ロッド1とともに回転する上部撹拌翼6と、この掘削翼3と下部撹拌翼5との間に中空ロッド1に対して回転自在に取り付けられる共回り防止翼4とを備えている。
The ground improvement device includes a
この中空ロッド1は、複数の中空ロッド1,・・・を軸方向に連結させることで、地盤改良に必要な長さとすることができる。
This
そして、連結された中空ロッド1,・・・の上端近傍には、回転駆動装置(図示せず)が接続されている。この回転駆動装置によって、中空ロッド1は回転するとともに地盤に圧入される。
And the rotation drive device (not shown) is connected to the upper end vicinity of the connected
なお、この連結させた中空ロッド1,・・・は、上端がプラント(図示せず)と接続されており、プラントで製造された固化材Cを中空ロッド1の中空部に送り込むことができる。
The connected
さらに、この連結された中空ロッド1,・・・は、下端近傍に固化材Cの吐出口7を備えており、プラントから中空部に送り込まれた固化材Cをこの吐出口7から吐出することができる。
Further, the connected
また、先端ビット2は、先端が尖形になるように形成され、中空ロッド1の下端に尖形部が下を向くように取り付けられる。
The tip bit 2 is formed so that the tip has a pointed shape, and is attached to the lower end of the
そして、この先端ビット2は、下端の中空ロッド1に固定されているため、中空ロッド1の回転・圧入とともに回転・圧入されて地盤を掘削する。
And since this front-end | tip bit 2 is being fixed to the
また、掘削翼3は2枚の翼31,31によって構成され、この翼31,31は中空ロッド1を対称軸として向かい合うように、中空ロッド1の下端近傍でかつ先端ビット2の上方に、中空ロッド1の軸方向に対して略直角に突設されている。
The
この翼31は、中空ロッド1に突設された本体部31aと、本体部31aに突設された下向きの掘削刃31b,・・・とから形成される。
The
この下向きの掘削刃31b,・・・は、板状部材の先端部の厚みが薄くなるように形成され、本体部31aに複数突設されている。
These downward digging
そして、この2枚の翼31,31は、中空ロッド1に固定されているため、中空ロッド1の回転・圧入とともに回転・圧入されて、下向きに突設された掘削刃31b,・・・によって地盤を掘削する。
And since these two
したがって、図2に示すように、この翼31の翼長によって掘削線Dが決まり、この掘削線Dの内側の土が掘削土Sとなり、この掘削土Sが固化材Cと混合されることで地盤改良体となる。
Therefore, as shown in FIG. 2, the excavation line D is determined by the blade length of the
また、下部撹拌翼5は、掘削翼3の翼長と同等の長さの2枚の矩形板状の翼5a,5aから形成され、この2枚の翼5a,5aは、中空ロッド1を対称軸として向かい合うように、掘削翼3の上方に中空ロッド1の軸方向に対して略直角に突設されている。
The lower
なお、この翼5a,5aは板面が水平面から傾斜して設置されているため、中空ロッド1とともに回転することで、掘削土Sを撹拌することができる。
Since the blade surfaces of the
また、上部撹拌翼6は、円筒部6dと、円筒部6dに突設された2枚の矩形板状の翼6a,6aと、円筒部6dの下側のストッパ6bと、円筒部6dの上側にあり回転を制御するクラッチ6cとによって構成され、下部撹拌翼5の上方に設置されている。
The upper
この2枚の翼6a,6aは中空ロッド1を対称軸として向かい合うように、円筒部6dに略直角に突設されている。
The two
なお、この翼6a,6aは板面が水平面から傾斜して取り付けられているため、中空ロッド1とともに回転することで、掘削土Sを撹拌することができる。
Since the
さらに、この翼6a,6aは掘削翼3の翼長と同等の長さに形成されるため、挿入時の抵抗を小さくすることができる。
Furthermore, since the
また、円筒部6dは、中空ロッド1の外径より内径が大きく、その内面が中空ロッド1の外面に接するように形成されるので、中空ロッド1に対して回転自在に構成されるが、円筒部6dの上側に設けられるクラッチ6cによって回転が制御されている。
The
そして、円筒部6dは、上側にクラッチ6cと下側にストッパ6bとを設けることで、中空ロッド1の軸方向に移動しないように構成されている。
The
また、クラッチ6cは、中空ロッド1に対して固定されており、クラッチ6cの凸部と円筒部6dの凹部とがかみ合うことによって、円筒部6dおよび翼6a,6aに中空ロッド1の回転を伝達することができる。
The
そして、このクラッチ6cの凸部より、円筒部6dの凹部の幅を広くすることで、正回転時と逆回転時のかみ合わせ位置を変化させることができるため、正回転時における翼6a,6aの回転軌道と、逆回転時における翼6a,6aの回転軌道を変化させることができる。
And since the engagement position at the time of forward rotation and reverse rotation can be changed by making the width of the concave portion of the
また、下部撹拌翼5と上部撹拌翼6は、中空ロッド1を回転軸として約90度回転させた位置となるように取り付けられることで、効率よく撹拌することができる。
Further, the lower
そして、本実施の形態の地盤改良装置は、掘削翼3と下部撹拌翼5との間に、共回り防止翼4を備えている。
And the ground improvement apparatus of this Embodiment is provided with the
この共回り防止翼4は、図3の断面図に示したように、中空ロッド1に対して回転自在の円筒部4cと、円筒部4cに突設された突出翼4a,4aと、同様に円筒部4cに突設された中間翼4b,4bと、円筒部4cの上下に設けられたストッパ4d,4dとから構成されている(図1参照)。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the
この円筒部4cは、中空ロッド1の外径より内径が大きく、その内面が中空ロッド1の外面に接するように形成されるので、中空ロッド1に対して回転自在となっている。
The
また、図1に示したように、円筒部4cの上側および下側にはストッパ4d,4dが設けられて、中空ロッド1の軸方向には移動しないように構成されている。
Further, as shown in FIG. 1,
また、突出翼4a,4aは、矩形板状に形成されて、中空ロッド1を対称軸として向かい合うように、基端部が円筒部4cに取り付けられる。
Further, the protruding
この突出翼4a,4aは、翼長を掘削翼3より長くすることで、先端部が掘削線Dより外側に突出し、掘削の際には原地盤に貫入する。
The projecting
さらに、突出翼4a,4aは板面が貫入方向と平行になるように取り付けられることで、貫入方向の断面積が小さくなり原地盤に容易に貫入することができるとともに、貫入部の回転方向の断面積が大きくなり抵抗が大きくなるため回転しづらくなる。
Furthermore, the projecting
同様に、中間翼4b,4bは、矩形板状に形成され、中空ロッド1を対称軸として向かい合うように、基端部が円筒部4cに取り付けられる。
Similarly, the
この中間翼4b,4bは、翼長を掘削翼3より短くすることで、掘削線Dより外側に突出しないようにする。
The
そして、この対となる突出翼4a,4aと対となる中間翼4b,4bは、互いに略直交するように円筒部4cに取り付けられることで、4枚の翼4a,4b,4a,4bが掘削孔内において等間隔に設置されている。
The pair of protruding
なお、中間翼4b,4bは、矩形板状の部材に限られるものではなく、例えば矩形の角を丸くした板状の部材や、棒状の部材など、ある程度の剛性があれば材質及び形状は自由に選定できる。
The
次に、本実施の形態の地盤改良装置の作用について、図2および図4を参照しながら説明する。 Next, the effect | action of the ground improvement apparatus of this Embodiment is demonstrated, referring FIG. 2 and FIG.
本実施の形態の地盤改良装置は、掘削翼3と撹拌翼5との間に、中空ロッド1に対して回転自在に取り付けられる共回り防止翼4を備えている。
The ground improvement device of the present embodiment includes a
そして、共回り防止翼4は、円筒部4cと、掘削翼3より翼長が長い一対の突出翼4a,4aと、掘削翼3より翼長が短い一対の中間翼4b,4bとによって構成される。
The
このため、掘削の際に、共回り防止翼4が掘削土Sとともに回転することを防止できる。
For this reason, it is possible to prevent the
すなわち、粘着力の大きい粘性土を掘削するような場合には、下部撹拌翼5及び上部撹拌翼6の回転にともなって掘削土Sも回転し、掘削土Sとともに共回り防止翼4も回転しようとする。
That is, when excavating viscous soil having a large adhesive force, the excavated soil S also rotates with the rotation of the lower agitating
しかし、突出翼4a,4aは掘削線Dより外側に突出して原地盤に貫入していることで、原地盤から反力を得ることができるため、共回り防止翼4の回転が抑制される。
However, since the projecting
また、中間翼4b,4bは、掘削翼3より翼長が短いため、貫入の際の抵抗が少ない。
Further, since the
すなわち、中間翼4b,4bは、掘削翼3より翼長が短く、掘削線Dより外側には突出しないことで、既に掘削した範囲を通過するだけであるため、掘削の際の抵抗が少ない。
That is, the
そして、本実施の形態の地盤改良装置は、突出翼4a,4aおよび中間翼4b,4bによって、掘削土Sと固化材Cを効率よく撹拌できる。
And the ground improvement apparatus of this Embodiment can stir the excavated soil S and the solidification material C efficiently by the protruding
すなわち、図4に示したように、まず、掘削翼3によって原地盤が掘削されて掘削土S1が発生する。
That is, as shown in FIG. 4, first, the ground is excavated by the
この発生した掘削土S1は、地盤改良装置が原地盤に回転・圧入されることによって、地盤改良装置に対して相対的に上方に移動し、以下に示すように、共回り防止翼4、下部撹拌翼5及び上部撹拌翼6を通過することとなる。
The generated excavated soil S1 is moved upward relative to the ground improvement device by the ground improvement device being rotated and press-fitted into the original ground. It will pass through the
この際、吐出口7から固化材Cが噴出されて掘削土S1と混合される。
At this time, the solidified material C is ejected from the
この掘削土S1は、共回り防止翼4を通過する際に、4枚の翼4a,4b,4a,4bによって4分割されて掘削土S2となる。
When the excavated soil S1 passes through the
そして掘削土S2は、下部撹拌翼5a,5a及び上部撹拌翼6a,6aによって撹拌されて掘削土S3となる。
Then, the excavated soil S2 is agitated by the lower agitating
このように、共回り防止翼4を通過することで、掘削土S2,S3は従来と比べて細かく分割される。
In this way, the excavated soils S2 and S3 are finely divided as compared with the conventional one by passing through the
したがって、粘着力の大きい粘性土を掘削するような場合でも、粘性土の大きな土塊を残すことがなく、固化材Cを掘削土S全体に均等に拡散できるため、地盤を効率よく改良することができる。 Therefore, even when excavating viscous soil with high adhesive strength, the solidified material C can be evenly diffused throughout the excavated soil S without leaving a large clump of viscous soil, so that the ground can be improved efficiently. it can.
この場合、突出翼4a,4aと、この突出翼4a,4aに直交するように中間翼4b,4bを設置することで、掘削孔内において4枚の翼が等間隔に設置され、掘削土Sを略均等に4分割することができる。このため、固化材Cを均等に拡散し、掘削土Sと効率よく撹拌することができる。
In this case, by installing the projecting
以上のように、共回り防止翼4が掘削土Sとともに回転しないことと、共回り防止翼4を用いて固化材Cを掘削土S全体に均等に拡散させることによって、共回りの発生を防止し、掘削土Sと固化材Cとを効率よく撹拌することができる。
As described above, the
以下、図5を用いて、前記実施の形態とは別の形態の地盤改良装置について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。 Hereinafter, a ground improvement device of a form different from the above embodiment will be described with reference to FIG. The description of the same or equivalent parts as those described in the above embodiment will be given the same reference numerals.
前記実施の形態では、突出翼4a,4aおよび中間翼4b,4bによって構成される共回り防止翼4を備える地盤改良装置について説明したが、本実施例では、前記実施の形態に加えて、小翼8を設けた共回り防止翼40を備える地盤改良装置について説明する。
In the above-described embodiment, the ground improvement device including the
この共回り防止翼40は、図5に示したように、掘削翼3より翼長が長い突出翼4a,4aと、掘削翼3より翼長が短い中間翼4b,4bと、突出翼4a,4aおよび中間翼4b,4bの中途部に取り付けられた小翼8,・・・とによって構成され、中空ロッド1に対して回転自在の円筒部4cに取り付けられている。
As shown in FIG. 5, the
この小翼8,・・・は、矩形板状に形成され、突出翼4a,4aおよび中間翼4b,4bの中途部の両側に一枚ずつ突設されている。
The
このように小翼8,・・・を設けることで、突出翼4a,4aおよび中間翼4b,4bとによって掘削土S1を分割する場合と比べて、さらに細かく掘削土S1を分割することができる。
In this way, by providing the
したがって、固化材Cを掘削土S全体により均等に拡散させることができ、粘着力の大きい粘性土を掘削するような場合でも、粘性土の大きな団塊を残すことがなく、地盤を効率よく改良することができる。 Accordingly, the solidified material C can be evenly diffused throughout the excavated soil S, and even when excavating viscous soil with a large adhesive force, the ground is efficiently improved without leaving a large nodule of viscous soil. be able to.
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。 Other configurations and functions and effects are substantially the same as those in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted.
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態および実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態又は実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 The preferred embodiments and examples of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to the embodiments or examples and does not depart from the gist of the present invention. A degree of design change is included in the present invention.
例えば、前記実施の形態および実施例では、対向する一対の中間翼4b,4bを取り付けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、二対の中間翼4b,4b,4b,4bを取り付けてもよいし、奇数枚の中間翼4b,・・・を取り付けてもよい。
For example, in the above-described embodiments and examples, the case where the pair of opposed
また、前記実施の形態および実施例では、中間翼4b,4bの長さが等しい場合を示したが、これに限定されるものではなく、中間翼4b,4bはそれぞれ長さが異なってもよい。
Moreover, in the said embodiment and Example, although the case where the length of
さらに、前記実施の形態および実施例では、対向する一対の突出翼4a,4aを取り付けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、1枚の突出翼4aでもよいし、対向する複数対の突出翼4a,・・・でもよいし、奇数枚の突出翼4a,・・・を取り付けるものでもよい。
Furthermore, in the said embodiment and Example, although the case where a pair of opposing protrusion wing |
そして、前記実施例では、小翼8,・・・を突出翼4a,4aおよび中間翼4b,4bの中途部の両側に1枚ずつ取り付けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、突出翼4a,4aまたは中間翼4b,4bの中途部の片側に1枚取り付けるものであってもよい。
And in the said Example, although the
さらに、前記実施例では、小翼8,・・・を突出翼4a,4aおよび中間翼4b,4bの中途部の1箇所に取り付けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、突出翼4a,4aまたは中間翼4b,4bの中途部の複数箇所に取り付けてもよい。
Furthermore, in the said Example, although the
1 中空ロッド
3 掘削翼
4,40 共回り防止翼
4a 突出翼
4b 中間翼
5 下部撹拌翼
6 上部撹拌翼
7 吐出口
8 小翼
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記共回り防止翼は、前記掘削翼より翼長が長い突出翼と、前記掘削翼より翼長が短い中間翼とによって構成されることを特徴とする地盤改良装置。 A hollow rod provided with a discharge port for a solidified material at the tip, a drilling blade attached near the tip of the hollow rod and rotating together with the hollow rod, and a stirring attached above the drilling blade and rotated together with the hollow rod A ground improvement device comprising a blade, and a co-rotation preventing blade rotatably attached to the hollow rod between the excavating blade and the stirring blade,
The ground rotation prevention device is constituted by a projecting wing having a blade length longer than that of the excavation blade and an intermediate blade having a blade length shorter than that of the excavation blade.
3. The ground improvement device according to claim 1, wherein the co-rotation preventing wing has a branch-shaped wing attached to a middle portion of at least one of the protruding wing and the intermediate wing. 4. .
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