JP2008291618A - Ground improving agitating device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は地盤改良攪拌装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a ground improvement stirring device.
軟弱な地盤上に住宅等を建築する場合において、その地盤を強化する方法の一つとして、地盤を掘削し縦穴を形成し、その掘削土と地盤固化材(セメントミルク)とを混合して縦穴に柱状体を造成して、地盤の支持力を高める地盤改良工法がある。この工法は、例えば図8(a)に示す地盤改良攪拌装置100により行われる。まず、昇降回転可能に設けられた回転軸101を回転しながら地盤に貫入し、その先端の掘削部材102により地盤を掘削する(図8(b)及び(c)を参照)。所定の深さまで掘削した後、回転軸101の先端に設けられた吐出口105から地盤固化材を吐出するとともに回転軸101を回転しながら引き上げる。これにより、回転軸101に横方向へ突設された掘削部材102、攪拌翼103、104が回転して掘削土と地盤固化材とを混合攪拌する。このとき、共回り防止部材106が掘削土と地盤固化材が掘削部材102、攪拌翼103、104と共回りすることを防止することにより、混合攪拌作用が高まる。このようにして地盤中に柱状体を造成して地盤を改良する。
この工法では強度の高い柱状体を造成することにより、より高い地盤改良効果が得られる。強度の高い柱状体を造成するためには掘削土と地盤固化材とをより均一に混合攪拌する必要があるが、上記構成の棒状又は板状の掘削部材102、攪拌翼103、104では掘削土と地盤固化材とを均一に混合することは困難であった。そこで、棒状又は板状の攪拌翼に上下方向に突出するピンを設ける構成が特許文献1に開示されている。特許文献1に開示される地盤改良攪拌装置では、攪拌翼に金属製のピンを複数設けて、攪拌翼が掘削土と地盤固化材の混合体に接する面積を増加させて混合攪拌作用を高めている。
When building houses on soft ground, one way to strengthen the ground is to excavate the ground to form vertical holes, and then mix the excavated soil and ground solidification material (cement milk) to create vertical holes. There is a ground improvement method that builds a columnar body to increase the support capacity of the ground. This construction method is performed by, for example, the ground
In this construction method, a higher ground improvement effect can be obtained by creating a columnar body with high strength. In order to create a high-strength columnar body, it is necessary to mix and stir the excavated soil and the ground solidifying material more uniformly. However, the rod-shaped or plate-shaped
攪拌翼にピンを備える上記地盤改良攪拌装置では、掘削土中の礫や石が攪拌翼の隣接するピンの間に挟まるなどして、礫や石とピンとが干渉することにより、混合攪拌作用が低下していた。加えて、礫や石がピンへ干渉することにより攪拌翼の劣化が早期に起こっていた。
一方、強度の高い柱状体を造成するために、回転軸101を引き上げる際に回転軸101を繰り返し昇降回転させて、掘削土と地盤固化材とを混合攪拌する必要があるが、繰り返し昇降回転させることは作業性を低下させていた。このような作業性の低下を防止するために、攪拌翼の数を増やして混合攪拌作用を高めることが考えられる。確かに攪拌翼の数を増やせば混合攪拌作用が高まるが、一方で、攪拌翼同士の間隔が狭くなり、隣接する攪拌翼との間に掘削土中の礫や石が挟まるなどの攪拌翼への干渉が生じるため、全体として攪拌混合作用は向上しない。さらに、攪拌翼の数を増やせば、その分回転軸のトルクが増加するため回転駆動系への負担が増す。特に地盤が粘性土を含む場合はこのトルクが著しく増加するため回転駆動系に大きな負担を強いることになる。
そこで、本発明は高い混合攪拌作用を提供する地盤改良攪拌装置を提供することを課題の一つとする。また、掘削土中の礫や石による攪拌翼の劣化を低減することを課題の一つとする。さらに、回転駆動系への負担の少ない地盤改良攪拌装置を提供することを課題の一つとする。
In the ground improvement stirrer provided with pins on the stirring blades, the gravel and stones in the excavated soil are sandwiched between the adjacent pins of the stirring blades and the gravels and stones and the pins interfere with each other. It was falling. In addition, the blades deteriorated early due to the gravel and stones interfering with the pins.
On the other hand, in order to create a high-strength columnar body, when the
Then, this invention makes it one subject to provide the ground improvement stirring apparatus which provides a high mixing stirring action. Another issue is to reduce the deterioration of the impeller caused by gravel and stone in the excavated soil. It is another object of the present invention to provide a ground improvement agitation apparatus with less burden on the rotational drive system.
本発明は以上の課題を少なくとも一つを解決するためになされたものであり、以下の構成からなる。即ち、
回転軸と、
前記回転軸の先端に設けられる掘削部材と、
前記回転軸の外周に設けられる攪拌部材と、
前記回転軸の外周に、前記回転軸の回転が伝播しないように枢設される共回り防止部材と、
を備え、前記掘削部材が回転して地盤を掘削し、前記攪拌部材が回転して掘削土と地盤固化材とを混合攪拌して地盤中に柱状体を形成する地盤改良攪拌装置であって、
前記攪拌部材は前記混合攪拌時において、前記掘削土又は前記掘削土と前記地盤固化材との混合体の抵抗に応じて変形する、ことを特徴とする地盤改良攪拌装置である。
The present invention has been made to solve at least one of the above problems, and has the following configuration. That is,
A rotation axis;
A drilling member provided at the tip of the rotating shaft;
A stirring member provided on an outer periphery of the rotating shaft;
A co-rotation preventing member pivoted on the outer periphery of the rotating shaft so as not to propagate the rotation of the rotating shaft;
The ground excavation member rotates to excavate the ground, the stirring member rotates to mix and stir the excavated soil and the ground solidifying material to form a columnar body in the ground,
In the ground improvement stirring device, the stirring member is deformed in accordance with a resistance of the excavated soil or a mixture of the excavated soil and the ground solidifying material during the mixing and stirring.
このように構成された地盤改良攪拌装置によれば、攪拌部材が掘削土又は掘削土と地盤固化材との混合体の抵抗に応じて変形するため、掘削土中の礫、石や粘性土が攪拌部材に干渉しても攪拌部材が変形してその干渉による影響が最小限に抑えられる。その結果、混合攪拌作用の低下が防止される。さらに掘削土中の礫、石や粘性土と攪拌部材との干渉が最小限となるため、掘削土中の礫、石や粘性土による攪拌部材の劣化が低減される。特に、掘削土が粘性土である場合には、掘削土をすり潰す効果を発する。加えて、攪拌部材が掘削土又は掘削土と地盤固化材との混合体の抵抗に応じて変形することにより、回転軸のトルクが過剰に増加することが防止され、装置の回転駆動系への負担が低減される。 According to the ground improvement stirrer configured as described above, the stirring member is deformed according to the resistance of the excavated soil or the mixture of the excavated soil and the ground solidifying material, so that the gravel, stones and clay soil in the excavated soil Even if it interferes with the stirring member, the stirring member is deformed and the influence of the interference is minimized. As a result, a decrease in the mixing and stirring action is prevented. Furthermore, since the interference between the gravel, the stone and the viscous soil in the excavated soil and the stirring member is minimized, the deterioration of the stirring member due to the gravel, the stone and the viscous soil in the excavated soil is reduced. In particular, when the excavated soil is a viscous soil, the excavated soil is crushed. In addition, the stirring member is deformed according to the resistance of the excavated soil or the mixture of excavated soil and ground solidification material, so that the torque of the rotating shaft is prevented from excessively increasing, and the rotation drive system of the apparatus is The burden is reduced.
以下、本発明の地盤改良攪拌装置における構成要素について詳細に説明する。
回転軸は中空であって昇降回転駆動機によりガイドに沿って回転昇降可能なように立設される。回転軸の先端には掘削部材が設けられる。掘削部材は、回転軸の回転に伴って回転して地盤を掘削可能であれば、その形態は特に限定されない。通常、掘削部材は下方に突出する複数の掘削爪を備え、回転軸の回転に伴って複数の掘削爪が地盤を掘削する。掘削部材の大きさは作製する柱状体の大きさを考慮して決定される。
さらに回転軸の先端近傍には吐出口が形成される。回転軸には地盤固化材注入機に接続されており、地盤固化材注入機から注入された地盤固化材が回転軸の中空部を経て吐出口から吐出される。なお、ここで使用する地盤固化材は特に限定されず、地盤の組成、作製する柱状体の大きさなどを考慮して、公知の地盤固化材の中から適宜選択することができる。
Hereafter, the component in the ground improvement stirring apparatus of this invention is demonstrated in detail.
The rotating shaft is hollow and is erected so that it can be rotated up and down along a guide by an elevating and rotating drive. A drilling member is provided at the tip of the rotating shaft. The form of the excavation member is not particularly limited as long as the excavation member can be excavated by rotating with the rotation of the rotation shaft. Usually, the excavation member includes a plurality of excavation claws protruding downward, and the plural excavation claws excavate the ground as the rotary shaft rotates. The size of the excavating member is determined in consideration of the size of the columnar body to be produced.
Further, a discharge port is formed near the tip of the rotating shaft. The rotating shaft is connected to a ground solidifying material injector, and the ground solidified material injected from the ground solidifying material injector is discharged from the discharge port through the hollow portion of the rotating shaft. In addition, the ground solidification material used here is not particularly limited, and can be appropriately selected from known ground solidification materials in consideration of the composition of the ground, the size of the columnar body to be produced, and the like.
回転軸の外周に攪拌部材が設けられる。撹拌部材は回転軸の回転に伴って回転軸の周方向に回転して、後述の共回り防止部材と協調して掘削土又は掘削土と地盤固化材の混合体を混合撹拌する。撹拌部材は混合撹拌時において、掘削土又は掘削土と地盤固化材との混合体の抵抗に応じて変形する。撹拌部材の形状は特に限定されず、板状、棒状などの形状とすることができる。撹拌部材の長さは、形成する柱状体の大きさを考慮して決定することができる。回転軸の外周に複数の撹拌部材を設けてもよい。例えば、回転軸の上下方向において異なる位置(即ち、高さが異なる位置)に撹拌部材を複数設けてもよい。 A stirring member is provided on the outer periphery of the rotating shaft. The stirring member rotates in the circumferential direction of the rotating shaft as the rotating shaft rotates, and mixes and stirs excavated soil or a mixture of excavated soil and ground solidifying material in cooperation with a co-rotation preventing member described later. The agitating member is deformed according to the resistance of the excavated soil or the mixture of excavated soil and the ground solidifying material during mixing and agitation. The shape of the stirring member is not particularly limited, and may be a plate shape, a rod shape, or the like. The length of the stirring member can be determined in consideration of the size of the columnar body to be formed. You may provide a some stirring member in the outer periphery of a rotating shaft. For example, a plurality of stirring members may be provided at different positions in the vertical direction of the rotating shaft (that is, positions having different heights).
撹拌部材は可撓性を有することが好ましい。このようにすれば、掘削土中の礫、石や粘性土による干渉の低減とともに、掘削土又は掘削土と地盤固化材との混合体に対する反発力が撹拌部材に生じる。この反発力により、撹拌部材が掘削土をすり潰して細粒化する。その結果、掘削土と地盤固化材との混合撹拌作用が一層向上することとなる。特に掘削土が粘性土からなる場合に、撹拌部材に発生する反発力により、粘性土をすり潰して細粒化し、掘削土と地盤固化材の混合撹拌作用が一層向上する。可撓性を有する撹拌部材を構成する材料としては、天然ゴム、合成ゴム等のエラストマー、プラスティックなどを挙げることができる。撹拌部材を構成する材料としてエラストマーを採用すれば、撹拌部材が高い可撓性を有することとなるため、掘削土中の礫、石や粘性土による干渉が一層低減され、掘削土(特に粘性土)のすり潰し効果が増す。
また、金属材料を板ばね状、コイルばね状に成形したものを撹拌部材として利用することもできる。金属材料であってもこのような形状とすれば、高い可撓性(弾性)を呈するため、上記反発力が得られ、混合撹拌作用の向上が図られる。なお、撹拌部材の形状を鎖状又はワイヤ状とすることにより、上記材料に限らず種々の金属材料、繊維材料等を撹拌部材の材料として採用することができる。撹拌部材は以上の材料を組み合わせて形成しても良い。例えば、エラストマー内に金属製のワイヤーを含ませた複合体から撹拌部材を形成してもよい。このようにすれば、エラストマーによる可撓性と金属製ワイヤーによる剛性とを併せ持つ撹拌部材とすることができる。
The stirring member is preferably flexible. If it does in this way, the repulsive force with respect to the excavation soil or the mixture of excavation soil and ground solidification material will arise in an agitating member with the reduction of the interference by the gravel, stones, and clay soil in excavated soil. Due to this repulsive force, the stirring member crushes the excavated soil and makes it fine. As a result, the mixing and stirring action of the excavated soil and the ground solidifying material is further improved. In particular, when excavated soil is made of viscous soil, the repulsive force generated in the agitating member pulverizes the viscous soil to make it finer, thereby further improving the mixing and agitating action of the excavated soil and the ground solidifying material. Examples of the material constituting the flexible stirring member include elastomers such as natural rubber and synthetic rubber, and plastics. If an elastomer is used as the material constituting the stirring member, the stirring member will have high flexibility. Therefore, interference due to gravel, stones and clay soil in the excavated soil is further reduced, and excavated soil (especially viscous soil) ) Crushing effect increases.
Moreover, what shape | molded the metal material in the shape of a leaf | plate spring and the shape of a coil spring can also be utilized as a stirring member. Even if it is a metal material, since it will show high flexibility (elasticity) if it is such a shape, the said repulsive force will be obtained and the improvement of a mixing stirring action will be aimed at. In addition, by making the shape of the stirring member into a chain shape or a wire shape, not only the above materials but also various metal materials, fiber materials, and the like can be adopted as the material of the stirring member. The stirring member may be formed by combining the above materials. For example, the stirring member may be formed from a composite in which a metal wire is included in the elastomer. If it does in this way, it can be set as the stirring member which has both the flexibility by an elastomer, and the rigidity by metal wires.
本発明の一態様では、撹拌部材は回転軸の外周に突設する撹拌翼と、撹拌翼に取り付けられる、可撓性を有する補助撹拌部とからなる。可撓性の補助撹拌部を設けることにより、掘削土又は掘削土と地盤固化材との混合体への接触面積が増加するとともに、掘削土又は掘削土と地盤固化材に対する反発力が補助撹拌部に生じて掘削土(特に粘性土)のすり潰し効果が増す。補助撹拌部は撹拌翼に複数個形成しても良い。例えば、ピン状の補助撹拌部を撹拌翼に等間隔に複数個配列させても良い。使用する補助撹拌部の数や配置する間隔は、地盤に含まれる礫、石や粘性土の割合や、形成する柱状体の強度などを考慮して適宜決定することができる。補助撹拌部材を複数個使用する場合は、その材料や形状が全て同一であっても良いことはもちろん、地盤に含まれる礫、石や粘性土の割合や形成する柱状体の強度などを考慮して一部の材料や形状が他と異なるようにしてもよい。 In one aspect of the present invention, the stirring member includes a stirring blade protruding from the outer periphery of the rotating shaft and a flexible auxiliary stirring portion attached to the stirring blade. By providing a flexible auxiliary stirring unit, the contact area to the excavated soil or the mixture of excavated soil and ground solidifying material increases, and the repulsive force against the excavated soil or excavated soil and ground solidifying material increases the auxiliary stirring unit. This increases the effect of grinding excavated soil (especially cohesive soil). A plurality of auxiliary stirring portions may be formed on the stirring blade. For example, a plurality of pin-shaped auxiliary stirring portions may be arranged on the stirring blade at equal intervals. The number of auxiliary stirrers to be used and the interval between them can be appropriately determined in consideration of the ratio of gravel, stones and clay soil contained in the ground, the strength of the columnar bodies to be formed, and the like. When using multiple auxiliary stirrers, the material and shape may all be the same, as well as the proportion of gravel, stones and clay soil contained in the ground, and the strength of the columnar body to be formed. Some materials and shapes may be different from others.
共回り防止部材は、回転軸の回転が伝播しないように回転軸の外周に枢設される。共回り防止部材により、混合撹拌時において、撹拌部材が回動するのに伴って掘削土又は掘削土と地盤固化材との混合体とが回動することが防止され、混合撹拌作用が向上する。共回り防止部材は可撓性を有することが好ましい。上述の可撓性を有する撹拌部材と同様に、掘削土又は掘削土と地盤固化材との混合体に対する反発力が共回り防止部材に生じ、共回り防止部材が掘削土をすり潰して細粒化し、掘削土と地盤固化材との混合撹拌作用が一層向上することとなる。特に掘削土が粘性土からなる場合には、この反発力により、粘性土をすり潰して細粒化し、掘削土と地盤固化材の混合撹拌作用が一層向上する。可撓性を有する共回り防止部材を構成する材料としては、上述の可撓性を有する撹拌部材と同様に、天然ゴム、合成ゴム等のエラストマー、プラスティックなどを挙げることができる。撹拌部材を構成する材料としてエラストマーを採用すれば、撹拌部材が高い可撓性を有することとなるため、掘削土中の礫、石や粘性土による干渉が一層低減され、掘削土(特に粘性土)のすり潰し効果が増す。上記可撓性を有する撹拌部材を使用するとともに、可撓性を有する共回り防止部材を使用することが好ましい。掘削土中の礫、石や粘性土による干渉が一層低減され、掘削土(特に粘性土)のすり潰し効果がより一層増すからである。共回り防止部材の形状は特に限定されないが、例えば、回転軸に対して横方向に突出する棒状又は板状とすることができる。 The co-rotation preventing member is pivotally provided on the outer periphery of the rotation shaft so that the rotation of the rotation shaft does not propagate. The co-rotation prevention member prevents the excavated soil or the mixture of excavated soil and ground solidification material from rotating as the agitating member rotates during mixing and agitation, thereby improving the mixing and agitation function. . The co-rotation preventing member preferably has flexibility. Similar to the above-described flexible agitating member, a repulsive force against the excavated soil or the mixture of excavated soil and ground solidification material is generated in the co-rotation preventing member, and the co-rotation preventing member crushes the excavated soil and pulverizes it. In addition, the mixing and stirring action of the excavated soil and the ground solidifying material is further improved. In particular, when excavated soil is made of cohesive soil, this repulsive force pulverizes the cohesive soil to make it finer, thereby further improving the mixing and stirring action of the excavated soil and the ground solidifying material. Examples of the material constituting the flexible co-rotation preventing member include elastomers such as natural rubber and synthetic rubber, plastics, and the like, similar to the above-described flexible stirring member. If an elastomer is used as the material constituting the stirring member, the stirring member will have high flexibility. Therefore, interference due to gravel, stones and clay soil in the excavated soil is further reduced, and excavated soil (especially viscous soil) ) Crushing effect increases. While using the said stirring member which has flexibility, it is preferable to use the co-rotation prevention member which has flexibility. This is because interference due to gravel, stones and cohesive soil in the excavated soil is further reduced, and the excavating soil (particularly, cohesive soil) is further crushed. Although the shape of a co-rotation prevention member is not specifically limited, For example, it can be set as the rod shape or plate shape which protrudes in a horizontal direction with respect to a rotating shaft.
本発明の他の態様では、共回り防止部材は枠状であって、回転軸に垂直な横枠部と、回転軸に平行な縦枠部と、縦枠部に対して回転軸側に突設される、可撓性を有する補助撹拌部とからなる。可撓性の補助撹拌部を設けることにより、掘削土又は掘削土と地盤固化材との混合体への接触面積が増加するとともに、掘削土又は掘削土と地盤固化材に対する反発力が補助撹拌部に生じて掘削土(特に粘性土)のすり潰し効果が増す。 In another aspect of the present invention, the co-rotation preventing member has a frame shape, and protrudes toward the rotation axis with respect to the vertical frame, a horizontal frame perpendicular to the rotation axis, a vertical frame parallel to the rotation axis, and the vertical frame. The auxiliary stirrer having flexibility is provided. By providing a flexible auxiliary stirring unit, the contact area to the excavated soil or the mixture of excavated soil and ground solidifying material increases, and the repulsive force against the excavated soil or excavated soil and ground solidifying material increases the auxiliary stirring unit. This increases the effect of grinding excavated soil (especially cohesive soil).
以下この発明の実施例について説明をする。
本発明の実施例である地盤改良撹拌装置1の側面図を図1に示す。図1に示すように、地盤改良撹拌装置1は操作部2と、操作部2に連結されたガイド21と、ガイド21に沿って立設された回転軸3とを備える。回転軸3の下方の先端には掘削部材4が取り付けられている。さらに回転軸3の下方側には撹拌部材5、6及び共回り防止部材7を設けられている。また地盤改良撹拌装置1はミキサー8とパイプ81を介して連結しており、ミキサー8から地盤固化材(セメントミルク)が供給される。
図2に回転軸3の下方先端付近の一部拡大斜視図を示す。図2に示すように、撹拌部材5は撹拌翼50と補助撹拌部53とからなる。撹拌翼50は棒状であって、回転軸3の側面に回転軸3に対して左右一対に突設されている。撹拌翼50の下縁には鉄製の固定板51とボルト52により補助撹拌部53が取り付けられている。補助撹拌部53はエラストマー製であって、その形状は横長の矩形の平板状である。撹拌部材6は撹拌翼60と補助撹拌部63、64とからなる。撹拌翼60は棒状であって、回転軸3の側面に回転軸に対して左右一対に突設されている。撹拌翼60の上縁には固定板61とボルト62により補助撹拌部63が取り付けられている。撹拌翼60の下縁には固定板61とボルト62により補助撹拌部64が取り付けられている。補助撹拌部63、64はエラストマー製であって、補助撹拌部53と同一の形状を有する。撹拌部材5と撹拌部材6は回転軸3の軸心方向からみて直交するように配置されている。
共回り防止部材7は平板部70、補助撹拌部73、74とからなる。平板部70は回転軸3の側面に対して、回転軸の回転が伝播しないように左右一対に枢設されている。平板部70の下縁には鉄製の固定板71とボルト72により補助撹拌部73が取り付けられている。平板部70の上縁には鉄製の固定板71とボルト72により補助撹拌部74が取り付けられている。掘削部材4は回転軸3に対して横方向に突出して下方向に向いた爪部41と、回転軸3の軸心上に鋭角に形成された先端部42を備える。掘削部材4の上縁には補助撹拌部43が取り付けられている。補助撹拌翼43はエラストマー製であって、補助撹拌部53と同一の形状を有する。回転軸3の先端近傍には吐出口31が形成されている。吐出口31はミキサー8から供給されたセメントミルクを吐出する。
Examples of the present invention will be described below.
The side view of the ground
FIG. 2 shows a partially enlarged perspective view near the lower end of the
The
地盤改良撹拌装置1の使用態様の概要を図3(a)〜(d)に示す。まず所定位置に地盤改良撹拌装置1を設置し、回転軸3を回転降下する(図3(a))。これに伴って、掘削部材4が回転して地盤に押圧されて地盤を掘削しながら地盤中に貫入していく(図3(b))。所定の深さまで掘削した後、吐出口31からセメントミルクを吐出しながら回転軸3を逆回転させて回転上昇する(図3(c))。その後、地盤改良撹拌装置1を地盤から引き上げる(図3(d))。
ここで、図3(b)に示すように回転軸3が回転降下することにより、攪拌部材5、6が回転軸3の周方向に回転する。これにより、掘削部材4が掘削した掘削土9を攪拌する。攪拌部材6が掘削土9を攪拌する際の縦断面の模式図を図4(a)に示す。図4(a)に示すように、攪拌部材6は補助攪拌部63、64を備えるため、攪拌翼60である場合に比べて掘削土9と接する面積が多い。一方、共回り防止部材7は回転軸3の回転が伝播しないように枢設されているため、撹拌部材6に伴って共回り防止部材7が回転することはない。これにより、撹拌部材6と共回り防止部材7との間に位置する掘削土9や掘削土9が撹拌部材6とともに回転して撹拌作用が低下することが防止される。また、共回り防止部材7も補助攪拌部73、74を備えるため平板部70単独の場合に比べて掘削土9と接する面積が多い。これにより、掘削土9への攪拌作用が高まる。
さらに、図4(b)に示すように、掘削土9に含まれる礫90が補助攪拌部63に接触しても、エラストマー製の補助攪拌部63は礫90から抵抗力を受けて、礫90を避けるように変形する。同様に補助攪拌部73も礫90から抵抗力を受けて、礫90を避けるように変形する。その結果、礫90が補助攪拌部63、73に対して過剰に干渉することが防止され、掘削土9に対する攪拌作用が低下しない。さらに、補助攪拌部63、73に対して過剰に力が加わることが防止されるため、攪拌部材6が早期に劣化することが防止される。これに加え、回転軸9のトルクが過剰に増加することが防止され、装置の回転駆動系への負担が低減される。攪拌部材5においても攪拌部材6と同様の攪拌作用を発揮する。
さらに図3(c)及び(d)に示すように、回転軸3を逆回転させて回転上昇するのに伴って攪拌部材5、6も回転軸3の周方向に逆回転する。これにより、掘削土9と吐出口31から吐出されたセメントミルクを混合攪拌する。攪拌部材6が掘削土9とセメントミルク91を混合攪拌する際の縦断面の模式図を図5(a)に示す。掘削土9の攪拌時と同様に攪拌部材6は補助攪拌部63、64を備えるため、掘削土9及びセメントミルク91と接する面積が多く、高い混合攪拌作用を発揮する。これにより掘削土9とセメントミルク91との混合体92が形成される。さらに、図5(b)及び(c)に示すように、補助攪拌部63、64はエラストマー製であるため、掘削土9とセメントミルク91との混合体から抵抗力を受けるとこれに応じて変形する。そのため、補助攪拌部63に対して過剰に力が加わることが防止され、攪拌部材6が早期に劣化することが防止される。これに加え、回転軸9のトルクが過剰に増加することが防止され、装置の回転駆動系への負担が低減される。その一方で、変形した補助攪拌部63、73には元に戻ろうする力が生じる。即ち、図5(b)に白抜きの矢印Fで示すように掘削土9とセメントミルク91との混合体に対して反発力が生じる。その結果、掘削土9とセメントミルク91との混合体を押し固めるという作用が得られる。さらに、図5(c)に示すように掘削土9とセメントミルク91との混合体からより強い抵抗力を受けると、補助攪拌部63、73はより大きく変形する。これに応じて、補助攪拌部63、73にはより大きい反発力F’が生じ、掘削土9とセメントミルク91との混合体を押し付けることとなる。特に、図5(c)に示すように、掘削土9の粘性土の塊93が存在する場合には、この反発力F’により、補助攪拌部63、73が塊93に押し付けられ、粘性土の塊93をすり潰し、セメントミルク91との混合撹拌を促進することとなる。その結果、混合攪拌作用がより一層高まる。攪拌部材5においても攪拌部材6と同様の作用を発揮する。これらにより、地盤改良撹拌装置1を引き抜いた後に固化して形成される柱状体の強度が高まることとなる。なお、地盤改良撹拌装置1では、掘削部材4の上縁にも補助撹拌部43を設けた。これにより、補助撹拌部43と補助撹拌部74との間においても上述の補助攪拌部63、73によってもたらされる効果、即ち混合撹拌作用の向上、すり潰し効果の発揮、トルクの過剰発生の防止による回転駆動系への負担軽減等が提供される。
The outline | summary of the usage condition of the ground
Here, as shown in FIG. 3B, the
Furthermore, as shown in FIG. 4B, even if the
Further, as shown in FIGS. 3C and 3D, the agitating
地盤改良撹拌装置1では、エラストマー製の横長矩形の補助攪拌部43、53、63、64、73、74を使用したが、補助攪拌部の形態はこれに限定されない。補助攪拌部の他の形態の例を図6(a)〜(d)に示す。なお、地盤改良撹拌装置1の構成と実質的に同一の部材については同一の符号を付してその説明を省略する。図6(a)に示す他の形態では、攪拌翼50の下縁に沿って取り付けられる補助攪拌部53aはエラストマー製の中間部54aと中間部54aの下端に取り付けられた鋼製板55aとからなる。図6(b)に示す他の形態では、攪拌翼50の下縁に沿って等間隔に取り付けられた4個の金属製のワイヤー53bが補助攪拌部となる。図6(c)に示す他の形態では、攪拌翼50の下縁に沿って等間隔に取り付けた4個の金属製のワイヤー54cのそれぞれの下端に平面視で正方形の鋼板55cを取り付けたものが補助攪拌部53cとなる。図6(c)に示す他の形態では、攪拌翼50の下縁に沿って等間隔に取り付けた4個の金属製のワイヤー54dの下端に一個の鋼製の下端部55dが取り付けられ補助攪拌部53dが形成される。以上の補助攪拌部53a〜53dによっても地盤改良撹拌装置1と同等の効果を奏する。
In the ground
本発明の他の実施例である地盤改良撹拌装置500の回転軸3の先端近傍の一部拡大斜視図を図7に示す。地盤改良撹拌装置1の構成と実質的に同一の部材については同一の符号を付してその説明を省略する。地盤改良撹拌装置500の回転軸3の先端には掘削部材4が取り付けられている。回転軸3の外周には回転軸3の回転が伝播しないように共回り防止部材700が枢設されている。共回り防止部材700は3個の枠状部710、720、730を備える。3個の枠状部710、720、730は回転軸3の軸芯方向から見て、なす角が約120°となるように等間隔に配置されている。枠状部710は、平面視で略矩形の枠状であって、回転軸3に垂直な横枠部712、713と縦枠部714からなる。縦枠部714は回転軸3に略平行であって、回転軸3側の側面に回転軸3に向かって補助撹拌部711が突設されている。補助撹拌部711はエラストマー製であって、その形状は平面視で略矩形の平板状である。下方の横枠部713の下縁にはエラストマー製の補助撹拌部715が取り付けられている。枠状部710と同様に枠状部720、730も平面視で略矩形の枠状であって、回転軸3側に向かって突設される補助撹拌部721、731がそれぞれに設けれている。下方の横枠部の下縁には補助撹拌部725、735が取り付けられている。一方、回転軸3の外周には3個の撹拌部材601、602、603が突設されている。撹拌部材601、602、603はいずれも、エラストマー製で、平面視で略矩形の平板状である。撹拌部材601、602、603は回転軸3の軸芯方向から見て、なす角が約120°となるように等間隔に配置されている。
FIG. 7 shows a partially enlarged perspective view of the vicinity of the tip of the
地盤改良撹拌装置500によれば、掘削土又は掘削土と地盤固化材との混合体の混合撹拌時において、回転軸3の回転に伴って3個の撹拌部材601,602,603が回転軸3の周方向に回転する。一方、共回り防止部材700は回転軸3に対して枢設されているため回転軸3の回転に伴って回転しない。これにより、掘削土又は掘削土と地盤固化材との混合体の共回りが防止され、高い混合撹拌作用を呈する。3個の撹拌部材601、602、603及び3個の補助撹拌部711、721、731はいずれもエラストマー製であり、掘削土又は掘削土と地盤固化材との混合体の抵抗に応じて変形し、反発力を生じるため、地盤改良撹拌装置1と同等の効果、即ち混合撹拌作用の向上、すり潰し効果の向上、トルクの過剰発生の防止による回転駆動系への負担軽減等を奏する。さらに、地盤改良撹拌装置1の撹拌部材5、6、共回り防止部材7と比して、3個の撹拌部材601、602、603及び3個の補助撹拌部711、721、731と掘削土又は掘削土と地盤固化材との混合体へ接する面積をより多く確保できるため、地盤改良撹拌装置1と同等以上の効果を奏する。
According to the ground
地盤改良撹拌装置500では、3個の撹拌部材601、602、603及び3個の補助撹拌部711、721、731はいずれもエラストマー製であるが、これに限定されない。例えば、地盤における礫、石や粘性土の割合や、形成する柱状体の強度等を考慮して、各撹拌部材の一部を金属ワイヤーや合成繊維等と組み合わせて形成しても良い。また、地盤改良撹拌装置500では、共回り防止部材700を3個の枠状部710、720、730からなることとしたが、これに限定されず、地盤における礫、石や粘性土の割合や、形成する柱状体の強度等を考慮して、枠状部の個数は適宜変更することができる。
In the ground
この発明は、上記発明の実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。 The present invention is not limited to the description of the embodiments of the invention. Various modifications may be included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the description of the scope of claims.
1、100、500 地盤改良撹拌装置
2 操作部
3、101 回転軸
4 掘削部材
41 掘削爪
42 先端部
5、6 攪拌部材
50、60 撹拌翼
51、61 固定板
52、62 ボルト
43、63、64、73、74、53、53a〜d、601、602、603、711、721、731、715、725、735 補助攪拌部
7、700 共回り防止部材
710、720、730 枠状部
8 ミキサー
81 パイプ
9 掘削土
90 礫
91 セメントミルク
92 混合体
93 粘性土の塊
1, 100, 500 Ground
Claims (6)
前記回転軸の先端に設けられる掘削部材と、
前記回転軸の外周に設けられる攪拌部材と、
前記回転軸の外周に、前記回転軸の回転が伝播しないように枢設される共回り防止部材と、
を備え、前記掘削部材が回転して地盤を掘削し、前記攪拌部材が回転して掘削土と地盤固化材とを混合攪拌して地盤中に柱状体を形成する地盤改良攪拌装置であって、
前記攪拌部材は前記混合攪拌時において、前記掘削土又は前記掘削土と前記地盤固化材との混合体の抵抗に応じて変形する、ことを特徴とする地盤改良攪拌装置。 A rotation axis;
A drilling member provided at the tip of the rotating shaft;
A stirring member provided on an outer periphery of the rotating shaft;
A co-rotation preventing member pivoted on the outer periphery of the rotating shaft so as not to propagate the rotation of the rotating shaft;
The ground excavation member rotates to excavate the ground, the stirring member rotates to mix and stir the excavated soil and the ground solidifying material to form a columnar body in the ground,
The ground improvement stirring device according to claim 1, wherein the stirring member is deformed in accordance with a resistance of the excavated soil or a mixture of the excavated soil and the ground solidifying material during the mixing and stirring.
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