JP2011226254A - Soil improvement device, and soil improvement method, earthquake resistant construction method and construction foundation practice using the same - Google Patents
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Description
本発明は、地盤を掘削し、その掘削部分に地盤改良材を添加して掘削土と混合し、攪拌することにより地盤改良を行う地盤改良装置、およびこれを用いた地盤改良方法、耐震工法、建築基礎工法に関する。 The present invention excavates the ground, adds a ground improvement material to the excavated portion, mixes with the excavated soil, and improves the ground by stirring, a ground improvement method using the ground improvement method, seismic resistance method, It relates to the building foundation method.
従来、地盤改良施工として、地盤をブロック状あるいは壁状に掘削し、地盤をほぐした状態で、例えば地盤改良材を添加し、ほぐされた地盤とともに混合し、攪拌することにより地盤改良壁等を施工する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1には、先端(下端)に掘削翼を設けたロッドを、隣り合う掘削翼同士が接触しないように複数のロッドを配列するとともに、各ロッドの掘削翼の上方位置に攪拌翼を設け、その攪拌翼がロッドの回転方向と異なる方向に回転させるようにした構成であって、ロッドとともに掘削翼を回転させて地盤中を下方に移動させつつ、攪拌翼によって混合し、攪拌する地盤改良装置について開示されている。
Conventionally, as ground improvement work, excavating the ground into blocks or walls and loosening the ground, for example, adding ground improvement material, mixing with the loosened ground, stirring, etc. A construction method is known (see, for example, Patent Document 1).
In Patent Document 1, a plurality of rods are arranged so that adjacent excavation blades do not contact each other, and a stirring blade is provided above the excavation blade of each rod. The ground improvement is such that the stirring blade is rotated in a direction different from the rotation direction of the rod, and the excavation blade is rotated together with the rod to move downward in the ground while mixing and stirring by the stirring blade. An apparatus is disclosed.
また、一般的な地盤改良装置として、3軸のロッドを地盤中に下方へ移動させるもので、それらロッドにはプロペラ状の混練翼と螺旋状の移動翼とが配置されており、それら混練翼と移動翼とが隣り合うロッド間で干渉しないように交互に配置された装置がある。この場合、図25に示すように各ロッドで造成される地盤改良領域M11(二点鎖線)同士がオーバーラップしており、例えば仮設土留壁として利用する地盤改良壁を施工する場合にあっては、壁面を形成できる領域(図25で符号M10の領域)がその仮設土留壁の有効断面となっている。 Further, as a general ground improvement device, a triaxial rod is moved downward in the ground, and a propeller-like kneading blade and a spiral moving blade are arranged on the rod, and these kneading blades There is a device in which the moving blades and the moving blades are alternately arranged so as not to interfere between adjacent rods. In this case, as shown in FIG. 25, the ground improvement regions M11 (two-dot chain lines) created by the respective rods overlap each other, for example, when constructing a ground improvement wall used as a temporary earth retaining wall. An area where the wall surface can be formed (area M10 in FIG. 25) is an effective cross section of the temporary retaining wall.
しかしながら、従来の地盤改良装置では、図25に示すように隣り合う地盤改良領域M11、M11どうしをオーバーラップさせて掘削する構造であり、地盤改良壁の壁面より外側の部分が有効断面とならず、すなわち改良径に対して有効断面が小さくなる問題があった。そのため、掘削翼で掘削して改良される円形の一部が有効断面として機能しない余掘り部に相当し、地盤改良部に無駄があることからコストの低減が求められていた。
また、近年では、都市部で狭いスペースでの地盤改良施工の要求が増加しており、簡単且つ小型化した構造のものが必要とされており、その点で改良の余地があった。
However, in the conventional ground improvement device, as shown in FIG. 25, the adjacent ground improvement regions M11 and M11 are excavated by overlapping each other, and the portion outside the wall surface of the ground improvement wall does not have an effective cross section. That is, there is a problem that the effective cross section becomes smaller with respect to the improved diameter. Therefore, a part of the circular shape improved by excavation with the excavating blade corresponds to an extra excavation portion that does not function as an effective cross section, and the ground improvement portion is wasteful, so that cost reduction has been demanded.
In recent years, there has been an increasing demand for ground improvement work in narrow spaces in urban areas, and there has been a need for a simple and downsized structure, and there is room for improvement in that respect.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、地盤改良部の無駄を無くすことでコストの低減が図れるうえ、簡単且つ小型化した構造を実現することができる地盤改良装置、およびこれを用いた地盤改良方法、耐震工法、建築基礎工法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. A ground improvement device capable of reducing the cost by eliminating waste of the ground improvement part and realizing a simple and downsized structure, and the same The purpose is to provide ground improvement methods, seismic construction methods, and basic building construction methods.
上記目的を達成するため、本発明に係る地盤改良装置では、地盤中を移動させて地盤改良を行う地盤改良装置であって、鉛直軸回りに回転し、互いに平行に設けられた複数の第1回転軸と、第1回転軸の下端に固定されて水平回転する第1掘削翼と、隣り合う第1回転軸同士の中間で第1回転軸に平行に配置され、第1回転軸の回転が伝達されて鉛直軸回りに回転する第2回転軸と、第2回転軸の下端に固定されて水平方向に回転する駆動翼と、複数の第1回転軸同士を水平方向に連結するとともに、各第1回転軸を回転自在に支持する連結軸と、連結軸の軸線方向に直交する水平軸回りに回転するとともに、連結軸に対して回転自在に挿通支持された第3回転軸と、第3回転軸の両端に固定され、その第3回転軸を中心にして回転する第2掘削翼と、第3回転軸から径方向外側に向けて延びる従動翼とを備え、駆動翼の回転軌跡内に従動翼が配置され、駆動翼の回転を従動翼に伝達する構成とされ、第2掘削翼は、第1回転軸の軸方向から見て、隣り合う第1掘削翼のそれぞれの回転軌跡をなす一次掘削領域と、隣り合う一次掘削領域の円の共通外接線との間に形成される二次掘削領域内に位置することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the ground improvement device according to the present invention is a ground improvement device that performs ground improvement by moving in the ground, and is rotated around a vertical axis and provided in parallel with each other. A rotating shaft, a first excavating blade fixed to the lower end of the first rotating shaft and rotating horizontally, and arranged between the adjacent first rotating shafts in parallel to the first rotating shaft, the rotation of the first rotating shaft is A second rotating shaft that is transmitted and rotated about the vertical axis, a driving blade that is fixed to the lower end of the second rotating shaft and rotates in the horizontal direction, and a plurality of the first rotating shafts are coupled in the horizontal direction, A connection shaft that rotatably supports the first rotation shaft, a third rotation shaft that rotates about a horizontal axis that is orthogonal to the axial direction of the connection shaft, and that is rotatably inserted and supported with respect to the connection shaft; A second shaft fixed to both ends of the rotation shaft and rotating about the third rotation shaft; A cutting blade and a driven blade extending radially outward from the third rotating shaft, wherein the driven blade is disposed in the rotation locus of the driving blade, and the rotation of the driving blade is transmitted to the driven blade. The two excavating blades are formed between a primary excavation region that forms a rotation trajectory of each adjacent first excavation blade and a common outer tangent of a circle of the adjacent primary excavation region when viewed from the axial direction of the first rotation shaft. It is located in the secondary excavation area.
また、本発明に係る地盤改良方法では、上述した地盤改良装置を用いた地盤改良方法であって、地盤改良装置を改良対象地盤上に設置し、第1回転軸とともに複数の第1掘削翼を回転させて一次掘削領域の地盤を掘削する工程と、第2回転軸の回転を駆動翼から従動翼に伝達させ、第3回転軸に固定されている第2掘削翼によって二次掘削領域の地盤を掘削する工程と、一次掘削領域および二次掘削領域の掘削した地盤に地盤改良材を混合させて攪拌する工程とを有することを特徴としている。 The ground improvement method according to the present invention is a ground improvement method using the ground improvement device described above, wherein the ground improvement device is installed on the ground to be improved, and a plurality of first excavating blades are provided together with the first rotating shaft. Rotating and excavating the ground in the primary excavation area, and transmitting the rotation of the second rotating shaft from the driving blade to the driven blade, and the ground in the secondary excavating area by the second excavating blade fixed to the third rotating shaft And excavating the ground in the primary excavation region and the secondary excavation region, and mixing and agitation the ground improvement material.
また、本発明に係る耐震工法では、上述した地盤改良装置を用いて構造物の周囲を地盤改良する耐震工法であって、構造物下の地盤を囲う改良対象地盤中に地盤改良装置を投入する工程と、第1掘削翼および第2掘削翼により一次掘削領域および二次掘削領域を掘削するとともに、その掘削した地盤に地盤改良材を混合させて攪拌することで外周改良部を形成する工程とを有し、外周改良部によって囲繞された構造物下の地盤の変動を規制するようにしたことを特徴としている。 Moreover, the seismic construction method according to the present invention is a seismic construction method for improving the ground around the structure using the above-described ground improvement device, and the ground improvement device is put into the ground to be improved surrounding the ground under the structure. And a step of excavating the primary excavation region and the secondary excavation region with the first excavation blade and the second excavation blade, and mixing the ground improvement material into the excavated ground and stirring to form an outer peripheral improvement portion; And is characterized in that the fluctuation of the ground under the structure surrounded by the outer peripheral improvement portion is regulated.
本発明では、複数の第1掘削翼の掘削による一次掘削領域と、第2掘削翼の掘削による隣り合う一次掘削領域の円の共通外接線との間に形成される二次掘削領域とからなる地盤改良領域を形成することで、その掘削断面全体を地盤改良壁としての有効断面とすることができる。つまり、一次掘削領域全体が有効断面となるので、従来のように一次掘削領域の一部が地盤改良壁として機能せずに余掘りになることがなくなる。そのため、第1掘削翼の外径寸法を従来の掘削翼よりも小径にすることが可能なうえ、余掘りに相当する部分に対応する地盤改良材の添加量を少なくすることができるので、施工費の低減が図れ、しかも装置の小型化を図ることができる。 In the present invention, a primary excavation region formed by excavation of a plurality of first excavation blades and a secondary excavation region formed between a common circumscribed line of adjacent primary excavation regions by excavation of the second excavation blades. By forming the ground improvement region, the entire excavation cross section can be an effective cross section as a ground improvement wall. In other words, since the entire primary excavation area has an effective cross section, a part of the primary excavation area does not function as a ground improvement wall as in the conventional case, so that no excessive excavation occurs. Therefore, the outer diameter of the first excavating blade can be made smaller than that of the conventional excavating blade, and the amount of ground improvement material corresponding to the portion corresponding to the excessive excavation can be reduced. Costs can be reduced and the apparatus can be downsized.
また、第1回転軸の回転が第2回転軸に伝達され、その第2回転軸の下端に固定された駆動翼から従動翼に回転力が伝達され、従動翼とともに第3回転軸が回転して第2掘削翼が回転する構成、すなわち第2掘削翼は第1回転軸の回転力を利用して駆動するので、第2回転軸用の駆動手段を省略することができ、コストの低減が図れ、装置の構造を簡単にすることができる。 Further, the rotation of the first rotating shaft is transmitted to the second rotating shaft, the rotational force is transmitted from the driving blade fixed to the lower end of the second rotating shaft to the driven blade, and the third rotating shaft rotates together with the driven blade. Therefore, the second excavating blade rotates, that is, the second excavating blade is driven by using the rotational force of the first rotating shaft, so that the driving means for the second rotating shaft can be omitted, and the cost can be reduced. As a result, the structure of the apparatus can be simplified.
また、本発明では、地盤改良装置を簡単な構造とし、小型化させることができるので、バックホウなどの作業機のアタッチメントとして使用することが可能である。そのため、狭い空間であっても本地盤改良装置を導入して、地盤改良壁を形成することができる。この場合、既設の構造物下の地盤を囲うようにして外周改良部を形成することで、外周改良部によって囲繞された構造物下の地盤の水平方向の移動が規制され、変動が抑えられることから、その地盤の破壊を防止することができる。したがって、地震時おける構造物の振動を小さくすることができ、構造物の破壊を防ぐことができる。 Moreover, in this invention, since a ground improvement apparatus is made into a simple structure and can be reduced in size, it can be used as an attachment of working machines, such as a backhoe. Therefore, even in a narrow space, the ground improvement device can be introduced to form a ground improvement wall. In this case, by forming the outer periphery improvement portion so as to surround the ground under the existing structure, the horizontal movement of the ground under the structure surrounded by the outer periphery improvement portion is restricted, and fluctuations are suppressed. Therefore, the destruction of the ground can be prevented. Therefore, the vibration of the structure during an earthquake can be reduced and the structure can be prevented from being destroyed.
また、本発明に係る地盤改良装置では、第1回転軸の軸方向から見て、第2掘削翼の回転軌跡を含む平面が共通外接線の内側に沿って配置されていることが好ましい。 Further, in the ground improvement device according to the present invention, it is preferable that a plane including the rotation trajectory of the second excavating blade is arranged along the inner side of the common circumscribing line when viewed from the axial direction of the first rotation shaft.
本発明では、二次掘削領域より広い範囲を第2掘削翼によって掘削することがなく、一次掘削領域と二次掘削領域とで形成される有効断面を確実に掘削することができる。 In the present invention, an effective section formed by the primary excavation region and the secondary excavation region can be reliably excavated without excavating a range wider than the secondary excavation region by the second excavation blade.
また、本発明に係る地盤改良装置では、連結軸は、その両端が全ての第1掘削翼で掘削した内壁面に当接する長さ寸法をなしていることが好ましい。 Moreover, in the ground improvement apparatus which concerns on this invention, it is preferable that the connection shaft has the length dimension which contact | abuts the inner wall surface excavated with all the 1st excavation blades.
本発明では、連結軸の両端面が第1掘削翼で掘削した内壁面に当接して突っ張った姿勢となり、水平方向にずれ難い状態となっているので、第1掘削翼を回転させて掘削するときの第1回転軸に対する連結軸の共回りを防止することができる。 In the present invention, since both end surfaces of the connecting shaft are in contact with the inner wall surface excavated by the first excavating blade and are in a state of being hardly displaced in the horizontal direction, the first excavating blade is rotated for excavation. It is possible to prevent the joint shaft from rotating together with the first rotation shaft.
また、本発明に係る地盤改良装置では、第1回転軸には、その中心軸線から径方向外側に向けて延びる第1伝達翼が設けられるとともに、第2回転軸には、その中心軸線から径方向外側に向けて延びる第2伝達翼が設けられ、第1伝達翼の回転軌跡内に第2伝達翼が配置されていることがより好ましい。 In the ground improvement device according to the present invention, the first rotating shaft is provided with a first transmission blade extending radially outward from the central axis, and the second rotating shaft has a diameter from the central axis. More preferably, a second transmission blade extending outward in the direction is provided, and the second transmission blade is disposed in the rotation locus of the first transmission blade.
この発明によれば、第1伝達翼と第2伝達翼との中心軸線が平行で、且つ第1伝達翼の回転軌跡内に第2伝達翼が配置されているので、第1回転軸とともに回転する第1伝達翼が第2伝達翼に当接することで、第2伝達翼は第2回転軸の中心軸線回りに回転し、第2伝達翼を介して第2回転軸が回転することになる。つまり、第2回転軸は、独自の回転駆動手段を備えずに、第1回転軸より伝達された回転力のみで回転することができることから、装置の簡略化を図ることができる。 According to the present invention, since the central axes of the first transmission blade and the second transmission blade are parallel and the second transmission blade is disposed within the rotation locus of the first transmission blade, the first transmission blade rotates together with the first rotation shaft. The first transmission blade that makes contact with the second transmission blade rotates the second transmission blade around the central axis of the second rotation shaft, and the second rotation shaft rotates through the second transmission blade. . That is, since the second rotating shaft can be rotated only by the rotational force transmitted from the first rotating shaft without providing an original rotation driving means, the apparatus can be simplified.
また、本発明に係る地盤改良装置では、第1回転軸および第2回転軸のうち少なくとも一方には、これら回転軸と共に回転する攪拌翼が設けられていることが好ましい。 In the ground improvement device according to the present invention, it is preferable that at least one of the first rotating shaft and the second rotating shaft is provided with a stirring blade that rotates together with the rotating shaft.
本発明では、第1回転軸および第2回転軸のうち少なくとも一方に設けられた攪拌翼が第1掘削翼および第2掘削翼の回転とともに回転し、掘削土を均一に且つ効果的に混合し、攪拌することができる。そして、攪拌翼が回転軸の軸方向の所定位置に固定されているので、地盤改良装置を掘削とともに下方に移動させたときでも、その掘削位置に対する攪拌翼の位置が変化しないことから、安定した攪拌を行うことができる。 In the present invention, the stirring blade provided on at least one of the first rotating shaft and the second rotating shaft rotates with the rotation of the first excavating blade and the second excavating blade, and the excavated soil is mixed uniformly and effectively. Can be stirred. And since the stirring blade is fixed at a predetermined position in the axial direction of the rotating shaft, the position of the stirring blade with respect to the excavation position does not change even when the ground improvement device is moved downward together with excavation, so that the stable Stirring can be performed.
また、本発明に係る地盤改良装置では 従動翼は、第3回転軸の連結軸を挟んで一端側に設けられ、第3回転軸の他端側には、第3回転軸と共に回転する攪拌翼が設けられ、攪拌翼は、駆動翼の回転軌跡の外側に位置することが好ましい。 Further, in the ground improvement device according to the present invention, the driven blade is provided on one end side across the connecting shaft of the third rotating shaft, and the stirring blade rotating together with the third rotating shaft is disposed on the other end side of the third rotating shaft. And the stirring blade is preferably located outside the rotation trajectory of the driving blade.
本発明では、第2掘削翼で掘削された二次掘削領域内の掘削土を、第3回転軸と共に回転する攪拌翼によって混合し、攪拌することができる。 In the present invention, the excavated soil in the secondary excavation region excavated by the second excavating blade can be mixed and stirred by the agitating blade rotating with the third rotating shaft.
また、本発明に係る地盤改良装置を用いた耐震工法では、構造物と外周改良部との間の地表面側の地盤を地盤改良装置によって改良し、表面改良部を形成するようにしてもよい。 Further, in the seismic construction method using the ground improvement device according to the present invention, the ground surface side ground between the structure and the outer periphery improvement portion may be improved by the ground improvement device to form the surface improvement portion. .
本発明では、表面改良部によって構造物と外周改良部とが接続され、一体化が図れる構造となり、外周改良部が地盤から受ける水平力に対する耐力が高められるので、耐震性能をさらに向上させることができる。 In the present invention, the structure and the outer peripheral improvement portion are connected by the surface improvement portion, and the structure can be integrated, and the resistance to the horizontal force that the outer peripheral improvement portion receives from the ground is increased, so that the seismic performance can be further improved. it can.
また、本発明に係る地盤改良装置を用いた耐震工法では、上述した地盤改良装置を用いて構造物を直接支持する地盤を地盤改良する耐震工法であって、構造物直下の改良対象地盤中に地盤改良装置を投入する工程と、第1掘削翼および第2掘削翼により一次掘削領域および二次掘削領域を掘削するとともに、その掘削した地盤に地盤改良材を混合させて攪拌することで外周改良部を形成する工程とを有し、外周改良部によって構造物直下の地盤の変動を規制するようにしたことを特徴としている。 Further, the seismic construction method using the ground improvement device according to the present invention is a seismic construction method for ground improvement of the ground directly supporting the structure using the ground improvement device described above, and in the ground to be improved directly under the structure. Improve the outer circumference by adding the ground improvement device and excavating the primary and secondary excavation areas with the first and second excavating blades and mixing the excavated ground with the ground improvement material and stirring. And a step of forming a portion, and the outer peripheral improvement portion regulates the fluctuation of the ground directly under the structure.
また、本発明に係る地盤改良装置を用いた建築基礎工法では、上述した地盤改良装置を用いて構造物を直接支持する地盤を地盤改良する建築基礎工法であって、構造物直下の改良対象地盤中に地盤改良装置を投入する工程と、第1掘削翼および第2掘削翼により一次掘削領域および二次掘削領域を掘削するとともに、その掘削した地盤に地盤改良材を混合させて攪拌することで外周改良部を形成する工程とを有し、外周改良部によって構造物直下の地盤の変動を規制するようにしたことを特徴としている。
この場合、外周改良部の上端に構造物の基礎が設けられていてもよい。
Further, in the building foundation method using the ground improvement device according to the present invention, the building foundation method for improving the ground directly supporting the structure using the above-described ground improvement device, the ground to be improved directly under the structure. A step of introducing a ground improvement device, and excavating the primary excavation region and the secondary excavation region with the first excavation blade and the second excavation blade, and mixing the ground improvement material into the excavated ground and stirring And a step of forming an outer periphery improvement portion, and the outer periphery improvement portion regulates the fluctuation of the ground directly under the structure.
In this case, the base of the structure may be provided at the upper end of the outer periphery improving portion.
本発明では、予め構造物直下に外周改良部を施工しておき、その外周改良部上に構造物を直接支持させることができる。つまり、施工する外周改良部の位置が平面視で構造物より外側に設けずに済むことから、敷地が狭く、作業スペースが小さな施工条件となる住宅などの構造物にも適用することができる。そのため、上述した施工費の低減や装置の小型化という効果に加え、狭小な場所での適用が可能となる効果を奏する。 In the present invention, it is possible to construct an outer periphery improving portion directly under the structure in advance and directly support the structure on the outer periphery improving portion. That is, since the position of the outer peripheral improvement portion to be constructed does not have to be provided outside the structure in plan view, it can be applied to a structure such as a house where the site is narrow and the work space is small. Therefore, in addition to the effects of reducing the construction cost and reducing the size of the apparatus described above, there is an effect that it can be applied in a narrow place.
また、本発明に係る地盤改良装置を用いた建築基礎工法では、上述した地盤改良装置を用いて構造物の周囲を地盤改良する建築基礎工法であって、構造物下の地盤を囲う改良対象地盤中に地盤改良装置を投入する工程と、第1掘削翼および第2掘削翼により一次掘削領域および二次掘削領域を掘削するとともに、その掘削した地盤に地盤改良材を混合させて攪拌することで外周改良部を形成する工程とを有し、外周改良部によって囲繞された構造物下の地盤の変動を規制するようにしたことを特徴としている。
この場合、外周改良部の上端には、地表面側の地盤を地盤改良装置によって改良した表面改良部、又はコンクリートからなる構造物の基礎が設けられていてもよい。
また、基礎の平面視中央部に開口が設けられ、この開口縁上に構造物が載置されていてもよい。
Further, in the building foundation construction method using the ground improvement device according to the present invention, the foundation foundation construction method for improving the ground around the structure using the above-described ground improvement device, the improvement target ground surrounding the ground under the structure A step of introducing a ground improvement device, and excavating the primary excavation region and the secondary excavation region with the first excavation blade and the second excavation blade, and mixing the ground improvement material into the excavated ground and stirring And a step of forming an outer periphery improvement portion, and the variation of the ground under the structure surrounded by the outer periphery improvement portion is regulated.
In this case, the upper end of the outer periphery improving portion may be provided with a surface improving portion obtained by improving the ground on the ground surface side with a ground improving device or a foundation of a structure made of concrete.
Further, an opening may be provided in the center of the foundation in plan view, and a structure may be placed on the opening edge.
本発明では、予め構造物下の地盤を囲う改良対象地盤中に外周改良部を施工しておき、その外周改良部上に構造物を支持させることができる。そして、外周改良部の上端に表面改良部、又はコンクリートの基礎を設け、この基礎を介して構造物を外周改良部によって支持することも可能である。また、基礎の中央部に開口を設ける場合には、基礎の施工量を少なくすることができ、施工費を低減することが可能となる。 In this invention, the outer periphery improvement part is previously constructed in the improvement object ground surrounding the ground under the structure, and the structure can be supported on the outer periphery improvement part. And it is also possible to provide a surface improvement part or a concrete foundation at the upper end of the outer periphery improvement part, and to support the structure by the outer periphery improvement part via this foundation. Moreover, when providing an opening in the center part of a foundation, the construction amount of a foundation can be decreased and it becomes possible to reduce construction cost.
本発明の地盤改良装置、およびこれを用いた地盤改良方法、耐震工法、建築基礎工法によれば、第1掘削翼と第2掘削翼とで掘削される全領域を地盤改良壁としての有効断面とすることができるので、従来のように余掘り部に添加する分の地盤改良材を無くすことが可能となるので、コストの低減を図ることができる。
また、第2掘削翼は第2回転軸を介して第1回転軸の回転力を利用して駆動するため、第2回転軸用の駆動手段を省略することができることから、コストの低減が図れるうえ、簡単且つ小型化した構造を実現することができる。
According to the ground improvement device of the present invention, and the ground improvement method, seismic resistance method, and building foundation method using the same, the entire cross section excavated by the first excavation blade and the second excavation blade is used as the ground improvement wall. Therefore, it is possible to eliminate the ground improvement material added to the overexcavation portion as in the prior art, so that the cost can be reduced.
In addition, since the second excavating blade is driven using the rotational force of the first rotating shaft via the second rotating shaft, the driving means for the second rotating shaft can be omitted, so that the cost can be reduced. In addition, a simple and downsized structure can be realized.
以下、本発明の実施の形態による地盤改良装置、およびこれを用いた地盤改良方法、耐震工法、建築基礎工法について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a ground improvement device according to an embodiment of the present invention, a ground improvement method using the ground improvement method, an earthquake resistant construction method, and a building foundation construction method will be described with reference to the drawings.
図1乃至図3の符号1は、本実施の形態による地盤改良装置1を示している。この地盤改良装置1は、壁状あるいはブロック状での地盤改良部を形成するための装置であって、バックホウ等の図示しない作業機のアーム先端にアタッチメントとして装着して使用され、3軸のロッドの各下端に備えた掘削翼を回転させながら地盤中を鉛直方向下方に移動させて掘削し、その掘削土に地盤改良材を添加して混合し、攪拌することにより前記地盤改良部を施工するものである。 The code | symbol 1 of FIG. 1 thru | or FIG. 3 has shown the ground improvement apparatus 1 by this Embodiment. The ground improvement device 1 is a device for forming a ground or block-like ground improvement portion, and is used as an attachment attached to the tip of an arm of a working machine (not shown) such as a backhoe. The ground improvement part is constructed by moving the ground in the vertical direction while rotating the excavating blades provided at the lower ends of each of the earth, adding the ground improvement material to the excavated soil, mixing, and stirring. Is.
ここで、掘削土に添加される地盤改良材は、地盤改良の目的に応じて、例えばセメントミルク等の液状の材料や、粉体状の材料などの適宜な薬剤を採用することができる。
なお、以下の説明で「掘削土」とは、地盤改良装置1によって掘削された地盤と地盤改良材とが混合されたものをいう場合もある。
また、本地盤改良装置1をアタッチメントとして装着する作業機については、上述したように一般に用いられる自走式のバックホウ等が対象となるため、ここでは詳細な説明は省略する。
さらにまた、地盤改良装置1の「幅方向」とは図1において紙面に向かって左右方向の長さ寸法をいう。
Here, as the ground improvement material added to the excavated soil, an appropriate agent such as a liquid material such as cement milk or a powdered material can be employed depending on the purpose of the ground improvement.
In the following description, “excavated soil” may refer to a mixture of the ground excavated by the ground improvement device 1 and the ground improvement material.
Moreover, since the working machine to which the ground improvement device 1 is attached as an attachment is a self-propelled backhoe or the like that is generally used as described above, detailed description thereof is omitted here.
Furthermore, the “width direction” of the ground improvement device 1 refers to a length dimension in the left-right direction toward the paper surface in FIG.
地盤改良装置1は、鉛直軸をなす中心軸線O1回りに回転し、互いに平行に設けられた複数(本実施の形態では3軸)の主掘削回転軸2(2A、2B、2C)(第1回転軸)と、これら主掘削回転軸2の下端に固定されて水平回転する主掘削カッタ20(20A、20B、20C)(第1掘削翼)と、隣り合う主掘削回転軸2、2同士の中間で主掘削回転軸2に平行に配置された副掘削回転軸3(第2回転軸)と、副掘削回転軸3の下端3aに固定されて水平方向に回転する駆動翼30と、主掘削回転軸2、2同士を水平方向に連結するとともに、各主掘削回転軸2を回転自在に支持する連結軸4(4A)と、連結軸4Aの軸線方向C1に直交する水平軸(中心軸線C2)回りに回転するとともに、連結軸4Aに対して回転自在に挿通支持された伝達回転軸31(第3回転軸)と、伝達回転軸31の両端に固定され、その伝達回転軸31を中心にして回転する副掘削カッタ32(第2掘削翼)と、伝達回転軸31から径方向外側に向けて延びる従動翼33とを備えて概略構成されている。
The ground improvement device 1 rotates around a central axis O1 forming a vertical axis, and a plurality of (three axes in the present embodiment) main excavation rotary shafts 2 (2A, 2B, 2C) (first axis) provided in parallel to each other. Rotation shaft), the main excavation cutter 20 (20A, 20B, 20C) (first excavation blade) fixed to the lower end of the main
3軸の主掘削回転軸2A、2B、2Cは、それぞれ軸方向に同じ長さ寸法をなし、上端2bが支持フレーム5(後述)に対して回転可能に支持されている。主掘削回転軸2の先端には、下方に向けて尖った先端刃21が設けられている。
The three main
そして、3軸の主掘削回転軸2および2軸の副掘削回転軸3は、それぞれが軸方向の複数個所で連結軸4(4A〜4E)によって互いに平行に且つ一定間隔をもって支持されている。
ここで、これら連結軸4は、主掘削カッタ20の直上に位置する符号4Aの第1連結軸が本発明の「連結軸」に相当し、その第1連結軸4Aより上方に向かう順に第2連結軸4B、第3連結軸4C、第4連結軸4Eが配置されている。
The three main
Here, these
図4に示すように、主掘削カッタ20(20A、20B、20C)は、それぞれ主掘削回転軸2の下端2aから径方向外側に向けて棒状の翼本体20aが延び、その翼本体20aの周面に複数の切削ビット20bが配置された構成となっており、主掘削回転軸2とともに中心軸線O1回りに回転し、図5に示す一次掘削領域M1(二点鎖線の主掘削カッタ20による回転軌跡に相当)を掘削する。
ここで、主掘削カッタ20において、必要に応じて符号20Aを第1主掘削カッタとし、符号20Bを第2主掘削カッタとし、符号20Cを第3主掘削カッタとして以下説明する。
As shown in FIG. 4, in the main excavation cutter 20 (20A, 20B, 20C), a rod-shaped
Here, in the
主掘削回転軸2は、内部に軸方向全体にわたって流路が設けられており、上端2bに供給された地盤改良材が下端2aへ流通するようになっている。そして、主掘削回転軸2の下端2aの周面には地盤改良材を噴射させるための噴出口7が内部の流路に連通した状態で設けられ、この噴出口7から地盤改良材を主掘削カッタ20の回転とともに径方向外方へ向けて噴射させ、掘削土に混合させるようになっている。
The main
図1に示すように、主掘削回転軸2および副掘削回転軸3には、これら回転軸2、3と共に回転する攪拌翼23A、23B、36A、36Bがそれぞれの軸方向の所定位置に設けられている。これら攪拌翼23A、23B、36A、36Bは、それぞれ径方向外側に向けて複数の翼が延びた形状をなしている。
具体的には、主掘削カッタ20寄りの位置(正確には第1連結軸4Aと第2連結軸4Bとの間の位置)において、主掘削回転軸2の第1攪拌翼23Aと、副掘削回転軸3の第2攪拌翼36Aとがずれた位置で互いに干渉しないように配置されている。また、各回転軸2、3の軸方向中間部において、第3連結軸4Cを挟んで上下方向下側の位置で主掘削回転軸2の第3攪拌翼23Bのみが設けられ、上下方向上側の位置で副掘削回転軸3の第4攪拌翼36Bのみが設けられている。このように、地盤改良装置1の主掘削カッタ20寄りの位置には攪拌翼23A、36Aを密に配置することで、掘削土の攪拌が良好に行えるようにしている。
As shown in FIG. 1, the main
Specifically, at the position close to the main excavation cutter 20 (more precisely, the position between the
次に、主掘削回転軸2と副掘削回転軸3とを回転させるための駆動機構について説明する。
図1に示すように、主掘削回転軸2の上端2bを回転可能に支持する支持フレーム5は、上述した作業機のアーム等に連結するための連結部51を備えるとともに、内部には主掘削回転軸2に回転動力を与える駆動モータ6が設けられている。連結部51は、作業機のアーム先端と係合ピン52(図2、図3参照)を介して着脱自在に取り付けるための係合孔51aを有している。
Next, a drive mechanism for rotating the main
As shown in FIG. 1, the
駆動モータ6の駆動軸61は、第2主掘削回転軸2Bの上端2bに同軸線上に固定されている。そして、その駆動軸61には、第1歯車62が同軸に設けられ、この第1歯車62が第2歯車63および第3歯車64にそれぞれ噛合している。第2歯車63と第3歯車64は、それぞれの回転軸63a、64aが第3主掘削回転軸2Cと第1主掘削回転軸2Aの上端2bに同軸線上に固定されている。つまり、駆動モータ6の回転により、第2主掘削回転軸2Bが回転するとともに、各歯車62、63、64を介して第1、第3主掘削回転軸2A、2Cも回転する構成となっている。
なお、主掘削回転軸2および主掘削回転軸20の回転方向としては、図6に示すように、3軸のうち駆動モータ6の駆動軸61に直結されている第2主掘削回転軸2Bの第2主掘削カッタ20Bが一方の回転方向(矢印E2方向、図6で反時計回りの回転方向)で回転するとき、その両側に位置する第1主掘削カッタ20Aおよび第3主掘削カッタ20Cは反対の回転方向(矢印E1方向、図6で時計回りの回転方向)で回転することになる。
The
As the rotation direction of the main
さらに、図1に示すように、第1主掘削回転軸2Aおよび第3主掘削回転軸2Cのそれぞれの上端2bには、中心軸線O1から径方向外側に向けて延びる第1伝達翼22が設けられている。一方、2軸の副掘削回転軸3には、それぞれ中心軸線O2から径方向外側に向けて延びる第2伝達翼35が設けられている。
そして、第1伝達翼22の回転軌跡内に第2伝達翼35が配置された構成、すなわち第1伝達翼22の回転によって第2伝達翼35が回転する構成となっており、これにより副掘削回転軸3が中心軸線O2を中心に回転する構造となっている。
Further, as shown in FIG. 1,
The
次に、主掘削回転軸2と副掘削回転軸3とを互いに平行で且つ間隔を一定に保持するための連結軸4(4A〜4E)の構成について、図面に基づいて説明する。
図7および図8に示すように、連結軸4は、回転軸2、3を回転可能に挿通させる筒状支持部41と、隣り合う筒状支持部41、41同士を水平方向に連結する水平バー42とからなる。そして、回転軸2、3の周面で筒状支持部41の上下位置には、その筒状支持部41の上下移動を規制する係止突起44が周方向の一部、或いは全周にわたって設けられている。
Next, the configuration of the connecting shaft 4 (4A to 4E) for keeping the main
As shown in FIGS. 7 and 8, the connecting
また、図8に示すように、第1連結軸4Aは、他の第2〜第5連結軸4B〜4Eとは異なり、両端が全ての主掘削カッタ20A、20B、20Cで掘削したときの内壁面G0(図8に示す二点鎖線)に当接する長さ寸法(図4に示す地盤改良装置1の幅寸法L)となっている。具体的に第1連結軸4Aは、3軸のうち両側に位置する第1掘削回転軸2Aと第3掘削回転軸2Cに係止する筒状支持部41、41のそれぞれから連結軸4の中心軸線C1方向で外側に向けて突出する張出バー43、43が水平バー42と同軸線上に設けられている。この張出バー43の端面4aは、上述した内壁面G0に当接している。つまり、地盤改良装置1が掘削とともに下方に移動するときに、第1連結部4Aの両端面4a、4aが常に内壁面G0に接触した状態となる。
Further, as shown in FIG. 8, the first connecting
次に、副掘削回転軸3より回転動力が伝達されて回転する副掘削カッタ32の構成と、その駆動構造について説明する。
図8乃至図11に示すように、第1連結部4Aには、筒状支持部41、41同士の間で、その中心軸線方向C1に直交する水平方向に中心軸線C2を配置させた伝達回転軸31が回転支持部45によって回転可能に支持されている。つまり、伝達回転軸31は、その中心軸線C2を中心にして回転可能となっている。そして、伝達回転軸31の両端には翼支持部材38が設けられ、この翼支持部材38から伝達回転軸31の中心軸線C2を中心とした径方向外側に向けて延びる副掘削カッタ32が設けられている。
Next, the configuration of the
As shown in FIGS. 8 to 11, the first connecting
従動翼33は、伝達回転軸31の軸方向中心(回転支持部45)を挟んで一端側に設けられ、駆動翼30の回転軌跡内に配置されている。つまり、従動翼33と駆動翼30とが回転に伴って干渉する位置関係に配置あれており、駆動翼30の回転動力が従動翼33に伝達される構成となっている。
The driven
また、伝達回転軸31の他端側には、伝達回転軸31と共に回転する第5攪拌翼34が設けられている。この第5攪拌翼34は、伝達回転軸31より径方向外方に突出し、駆動翼30の回転軌跡の外側に位置する長さ寸法をなし、駆動翼30に対して干渉することなく伝達回転軸31と共に回転する構成となっている。この第5攪拌翼34において、伝達回転軸31と共に回転することによって、副掘削カッタ32で掘削された二次掘削領域M2(図6参照))内の掘削土を混合し、攪拌することができる。
Further, on the other end side of the
また、図9に示すように、副掘削カッタ32は、主掘削カッタ20に干渉しない寸法、位置に設けられている。
さらに、図6に示すように、副掘削カッタ32は、主掘削回転軸2の中心軸線方向O1から見て、隣り合う主掘削カッタ20のそれぞれの回転軌跡をなす一次掘削領域M1と、双方の一次掘削領域M1の円の共通外接線Tとの間に形成される二次掘削領域M2内に位置している。しかも、図5に示すように、副掘削カッタ32の回転軌跡を含む平面が共通外接線Tの内側に沿って配置されている。
Further, as shown in FIG. 9, the
Further, as shown in FIG. 6, the
次に、上述した地盤改良装置1を用いた地盤改良方法について説明する。
図1に示すように、本実施の形態では、地盤改良装置1をバックホウ(図示省略)のアタッチメントとして使用し、支持フレーム5の連結部51をバックホウのアーム先端に取り付けておく。そして、地盤改良装置1を改良対象地盤上に設置した後、バックホウにより地盤改良装置1に鉛直方向で下向きの力を与え、掘削反力を取り、3軸の主掘削回転軸2A、2B、2Cとともに主掘削カッタ20A、20B、20Cを回転させて一次掘削領域M1(図6)の地盤を掘削する。このとき、副掘削回転軸3の回転を駆動翼30を介して従動翼33に伝達させ、伝達回転軸31に固定されている副掘削カッタ32によって二次掘削領域M2(図6)の地盤を掘削する。
このようにして地盤改良を行うことにより、図12に示すように、一次掘削領域M1と二次掘削領域M2とからなる地盤改良部Mが形成されることになる
Next, the ground improvement method using the ground improvement apparatus 1 mentioned above is demonstrated.
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the ground improvement device 1 is used as an attachment for a backhoe (not shown), and the connecting
By performing the ground improvement in this way, as shown in FIG. 12, a ground improvement portion M composed of a primary excavation region M1 and a secondary excavation region M2 is formed.
なお、一次掘削領域M1および二次掘削領域M2で掘削した掘削土には地盤改良材を混合させ、主掘削回転軸2および副掘削回転軸3に設けられる攪拌翼23A、23B、36A、36Bと伝達回転軸31に設けられる攪拌翼34によって掘削土を均一に且つ効果的に混合し、攪拌する。そして、これら攪拌翼23A、23B、36A、36Bが回転軸2、3の軸方向の所定位置に固定されているので、地盤改良装置1を掘削とともに下方に移動させても、その主掘削カッタ20に対して攪拌翼の位置が変化しないことから、安定した攪拌を行うことができる。
また、掘削土に添加される地盤改良材は、主掘削回転軸2の下端2aに設けられる図4に示す噴出口7から地盤に向けて噴射される。
In addition, the ground excavation soil excavated in the primary excavation area M1 and the secondary excavation area M2 is mixed with the ground improvement material, and the
Moreover, the ground improvement material added to excavation soil is injected toward the ground from the jet nozzle 7 shown in FIG. 4 provided in the
次に、地盤改良装置1の作用について、上述した図1乃至図12に基づいてさらに具体的に説明する。
本地盤改良装置1では、複数の主掘削カッタ20A、20B、20Cの掘削による一次掘削領域M1と、副掘削カッタ32の掘削による隣り合う一次掘削領域M1の円の共通外接線Tとの間に形成される二次掘削領域M2とからなる地盤改良部Mを形成することで、その掘削断面全体を地盤改良壁としての有効断面とすることができる。
つまり、一次掘削領域M1全体が有効断面となるので、従来のように一次掘削領域の一部が地盤改良壁として機能せずに余掘りになることがなくなる。そのため、主掘削カッタ20の外径寸法を従来の掘削翼よりも小径にすることが可能なうえ、余掘りに相当する部分に対応する地盤改良材の添加量を少なくすることができるので、施工費の低減が図れ、しかも装置の小型化を図ることができる。
Next, the action of the ground improvement device 1 will be described more specifically based on the above-described FIG. 1 to FIG.
In the ground improvement device 1, between the primary excavation region M1 by excavation of the plurality of
In other words, since the entire primary excavation area M1 has an effective cross section, a part of the primary excavation area does not function as a ground improvement wall as in the conventional case, and is not dug. Therefore, the outer diameter dimension of the
また、主掘削回転軸2の回転が副掘削回転軸3に伝達され、その副掘削回転軸3の下端3aに固定された駆動翼30から従動翼33に回転力が伝達され、従動翼33とともに伝達回転軸31が回転して副掘削カッタ32が回転する構成、すなわち副掘削カッタ32は主掘削回転軸2の回転力を利用して駆動するので、副掘削回転軸3用の駆動手段を省略することができ、コストの低減が図れ、装置の構造を簡単にすることができる。
Further, the rotation of the main
また、本地盤改良装置1では、主掘削回転軸2の軸方向から見て、副掘削カッタ32の回転軌跡を含む平面が共通外接線Tの内側に沿って配置されているので、二次掘削領域M2より広い範囲を副掘削カッタ32によって掘削することがなく、一次掘削領域M1と二次掘削領域M2とで形成される有効断面を確実に掘削することができる。
Further, in the ground improvement device 1, the plane including the rotation trajectory of the
また、第1連結軸4Aの両端面4a、4aが主掘削カッタ20で掘削した内壁面G0に当接して突っ張った姿勢となり、水平方向にずれ難い状態となっているので、主掘削カッタ20を回転させて掘削するときの主掘削回転軸2に対する第1連結軸4Aの共回りを防止することができる。
In addition, since both
また、本地盤改良装置1では、主掘削回転軸2の第1伝達翼22と副掘削回転軸3の第2伝達翼35との中心軸線O1、O2が互いに平行で、且つ第1伝達翼22の回転軌跡内に第2伝達翼35が配置されているので、主掘削回転軸2とともに回転する第1伝達翼22が第2伝達翼35に当接することで、第2伝達翼35は副掘削回転軸3の中心軸線O2回りに回転し、第2伝達翼35を介して副掘削回転軸3が回転することになる。
つまり、副掘削回転軸3は、独自の回転駆動手段を備えずに、主掘削回転軸2より伝達された回転力のみで回転することができることから、装置の簡略化を図ることができる。
Further, in the ground improvement device 1, the central axes O 1 and
That is, the auxiliary
次に、上述した地盤改良装置1を用いた耐震工法について図面に基づいて説明する。
図13(a)および(b)に示すように、本実施の形態による耐震工法は、上述した地盤改良装置1を用いて構造物Kの周囲を地盤改良することによるものである。
すなわち、構造物K下の地盤周囲を囲う領域の改良対象地盤中に図1に示す地盤改良装置1を投入し、主掘削カッタ20および副掘削カッタ32により一次掘削領域M1および二次掘削領域M2を掘削するとともに、その掘削した地盤に地盤改良材を混合させて攪拌することで地盤改良部10Aを形成する。
Next, the earthquake-proof method using the ground improvement apparatus 1 mentioned above is demonstrated based on drawing.
As shown in FIGS. 13A and 13B, the earthquake-resistant method according to the present embodiment is based on the ground improvement around the structure K using the ground improvement device 1 described above.
That is, the ground improvement device 1 shown in FIG. 1 is put into the improvement target ground in the area surrounding the ground under the structure K, and the primary excavation area M1 and the secondary excavation area M2 are performed by the
本実施の形態による地盤改良装置1では、上述したように簡単な構造であり、小型化させることができるので、バックホウなどの作業機のアタッチメントとして使用することが可能である。そのため、狭い空間であっても地盤改良装置1を導入して、地盤改良部10Aを形成することができる。この場合、既設の構造物K下の地盤を囲うようにして外周改良部11を形成することで、外周改良部11によって囲繞された構造物K下の地盤の水平方向の移動が規制され、変動が抑えられることから、その地盤の破壊を防止することができる。したがって、地震時おける構造物Kの振動を小さくすることができ、構造物Kの破壊を防ぐことができる。
The ground improvement device 1 according to the present embodiment has a simple structure as described above, and can be miniaturized, so that it can be used as an attachment for a work machine such as a backhoe. Therefore, even in a narrow space, the ground improvement device 1 can be introduced to form the
上述のように本実施の形態による地盤改良装置、およびこれを用いた地盤改良方法、耐震工法、建築基礎工法では、主掘削カッタ20と副掘削カッタ32とで掘削される全領域(一次掘削領域M1と二次掘削領域M2)を地盤改良壁としての有効断面とすることができるので、従来のように余掘り部に添加する分の地盤改良材を無くすことが可能となるので、コストの低減を図ることができる。
また、副掘削カッタ32は副掘削回転軸3を介して主掘削回転軸2の回転力を利用して駆動するため、副掘削回転軸3用の駆動手段を省略することができることから、コストの低減が図れるうえ、簡単且つ小型化した構造を実現することができる。
As described above, in the ground improvement device according to the present embodiment, and the ground improvement method, seismic resistance method, and building foundation method using the same, the entire area excavated by the
In addition, since the
次に、本実施の形態の変形例について、添付図面に基づいて説明するが、上述の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施の形態と異なる構成について説明する。 Next, modifications of the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. However, the same or similar members and parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. A configuration different from the above will be described.
図14〜図18に示す第1〜第5変形例は、上述した実施の形態による耐震工法の他の例であり、上記実施の形態と同様に地盤改良装置1(図1参照)を用いて施工している。
図14(a)、(b)に示す第1変形例による耐震工法では、平面視四角形状の外周改良部11の四隅の内角部のそれぞれに角部改良部12を配置させた地盤改良部10Bを設けている。角部改良部12は、外周改良部11の各辺に対して斜め45度の位置に設けられている。
The first to fifth modifications shown in FIGS. 14 to 18 are other examples of the seismic construction method according to the above-described embodiment, and the ground improvement device 1 (see FIG. 1) is used similarly to the above-described embodiment. We are constructing.
In the seismic construction method according to the first modification shown in FIGS. 14A and 14B, the ground improvement portion 10 </ b> B in which the
図15(a)、(b)に示す第2変形例の耐震工法による地盤改良部10Cは、構造物Kと平面視四角形状の外周改良部11との間の地表面側の地盤で、その外周改良部11の四隅の内角部のそれぞれを地盤改良装置1(図1参照)によって改良し、平面視で三角形状の角部表面改良部13(表面改良部)を形成させている。
The
図16(a)、(b)に示す第3変形例の耐震工法による地盤改良部10Dは、平面視四角形状の外周改良部11の内側全面にわたって地盤改良装置1(図1参照)によって改良した全面表面改良部14(表面改良部)を形成させている。
The
図17(a)、(b)に示す第4変形例の耐震工法による地盤改良部10Eは、平面視四角形状の外周改良部11の外側に張出改良部15を設けている。すなわち、本第4変形例の構造物Kは平面視で縦長形状(図17(b)で紙面に向って上下方向に長い長方形状)をなし、構造物Kに対して一定間隔をもって配置される外周改良部11も同様に平面視で縦長形状をなしている。そして、張出改良部15は、外周改良部11の両長辺部中央11a、11aに直交する方向に延びて形成され、その両辺部を補強する機能を有している。
The
図18(a)、(b)に示す第5変形例による地盤改良部10Fは、構造物を構築する前の造成時において、区画を仕切るようにして平面視で田の字状をなす区画改良部16を前記地盤改良装置1(図1参照)によって形成させている。
The
これら第1〜第5変形例の地盤改良部10A〜10Fでは、上述した実施の形態と同様に構造物K下の地盤を囲うようにして外周改良部11(区画改良部16)を形成することで、構造物K下の地盤の水平方向の移動が規制され、変動が抑えられることから、その地盤の破壊を防止することができる。
また、第2変形例と第3変形例では、それぞれ角部表面改良部13、全面表面改良部14によって構造物Kと外周改良部11とが接続され、一体化が図れる構造となり、外周改良部11が地盤から受ける水平力に対する耐力が高められるので、耐震性能をさらに向上させることができる効果を奏する。
In the
In the second modification and the third modification, the structure K and the outer
次に、図19および図24に示す第6〜第11変形例は、上述した実施の形態による耐震工法の他の例であって、構造物Kを対象とした建築基礎工法であり、上記実施の形態と同様に地盤改良装置1(図1参照)を用いて施工したものである。 Next, the sixth to eleventh modifications shown in FIGS. 19 and 24 are other examples of the seismic construction method according to the above-described embodiment, and are the building foundation construction method for the structure K. It is constructed using the ground improvement device 1 (see FIG. 1) in the same manner as the above.
図19(a)、(b)に示す第6変形例による地盤改良部10Gは、住宅などの構造物Kを直接支持する地盤を地盤改良する耐震工法であって、構造物Kの直下に地盤改良装置1(図1参照)を投入して所定領域を掘削するとともに、その掘削した地盤に地盤改良材を混合させて攪拌することで外周改良部11を形成したものである。この外周改良部11は、平面視で構造物Kの外周部に沿って配置されており、構造物Kの直下の地盤の変動を規制している。
そして、外周改良部11の上端には、構造物Kの断面視で逆T型の布基礎16が設けられており、その布基礎16上に基礎梁17を介して構造物Kが構築されている。
A
Further, an inverted T-shaped
第6変形例では、予め構造物Kの直下に外周改良部11を施工しておき、その外周改良部11上に構造物Kを直接支持させることができる。つまり、施工する外周改良部11の位置が平面視で構造物Kより外側に設けずに済むことから、敷地が狭く、作業スペースが小さな施工条件となる住宅などの構造物Kにも適用することができる。そのため、上述した実施の形態と同様に施工費の低減や装置の小型化という効果に加え、狭小な場所での適用が可能となる効果を奏する。
In the sixth modification, it is possible to construct the outer
図20(a)、(b)に示す第7変形例は、上述した第6変形例の地盤改良部10Gにおいて、布基礎16(図19参照)に代えてベタ基礎18を外周改良部11の上端に設け、外周支持部11がベタ基礎18を介してその上の構造物Kを直接支持する構成となっている。
20 (a) and 20 (b), the seventh modification shown in FIGS. 20 (a) and 20 (b) uses a
図21〜図24に示す第8〜第11変形例は、上述した実施の形態と同様に構造物K下の地盤を囲うようにして設けた外周改良部11上に構造物Kを支持させる建築基礎工法である。
図21に示す第8変形例による地盤改良部10Hは、外周改良部11の上端11bに表面改良部14からなる基礎の外周部を載置し、この表面改良部14を介して構造物Kを外周改良部11によって支持する構成となっている。なお、表層改良部14に代えて、コンクリートのベタ基礎としても良い。
In the eighth to eleventh modifications shown in FIGS. 21 to 24, the structure K is supported on the outer
The
図22に示す第9変形例では、上述した図21の第8変形例の地盤改良部10Hにおいて、表面改良部14の外周下縁部に切欠凹部14aを設け、この切欠凹部14aを外周改良部11上に載置させ、表面改良部14を介して構造物Kを外周改良部11によって支持する構成となっている。なお、表層改良部14に代えて、コンクリートのベタ基礎としても良い。
In the ninth modification shown in FIG. 22, in the
図23に示す第10変形例による地盤改良部10Iは、上述した図21の第8変形例において、表層改良部からなる基礎の平面視中央部に開口を形成した外周基礎19が設けられ、この開口縁19a上に構造物Kが載置された構成となっている。なお、外周基礎19は、表層改良部に代えて、コンクリートとしても良い。
The ground improvement part 10I according to the tenth modification shown in FIG. 23 is provided with an outer
図24に示す第11変形例は、上述した図23の第10変形例において、外周基礎19の外周下縁部に切欠凹部19bを設け、この切欠凹部19bを外周改良部11上に載置させ、表面改良部14を介して構造物Kを外周改良部11によって支持する構成となっている。なお、本変形例でも、外周基礎19は、表層改良部に代えて、コンクリートとすることができる。
The eleventh modification shown in FIG. 24 is the same as the tenth modification shown in FIG. 23 described above, except that a
以上、本発明による地盤改良装置、およびこれを用いた地盤改良方法、耐震工法、建築基礎工法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では1台の駆動モータ6によって、歯車62、63、64や第1伝達翼22、第2伝達翼35を介して3軸の主掘削回転軸2と2軸の副掘削回転軸3とを回転させる回転駆動構造としているが、このような構造に限定されることはない。歯車のみで全ての回転軸を回転させるような構造であってもかまわない。
As mentioned above, although the ground improvement apparatus by this invention, and the ground improvement method using this, the earthquake-resistant construction method, and the embodiment of the building foundation construction method were demonstrated, this invention is not limited to said embodiment, The Changes can be made as appropriate without departing from the spirit of the invention.
For example, in the present embodiment, a
また、主掘削カッタ20、福掘削カッタ32の外径寸法、配置、形状、数量などの構成は、任意に設定することができる。さらに主掘削回転軸2、副掘削回転軸3の本数、長さ寸法なども装置の仕様条件に合わせて任意に設定することができる。
さらにまた、攪拌翼23A、23B、26A、36B、34の大きさ、配置、形状、数量などの構成は、改良対象地盤の地質、掘削速度などに応じて適宜設定することができる。
また、連結軸4の上下方向の設置位置、設置数量についても、本実施の形態に限定されることはなく、任意に設定することができる。
Further, the configuration of the outer diameter size, arrangement, shape, quantity, and the like of the
Furthermore, the configuration of the
Further, the installation position and the installation quantity of the connecting
また、本実施の形態による地盤改良装置1はバックホウ等の作業機に取り付けられるアタッチメントとしての使用としているが、このような使用形態であることに制限されることはなく、例えば専用の架台に設置して用いることも可能である。
さらにまた、耐震工法による地盤改良部10A〜10Fの位置、深さ、構造物Kと外周改良部11の間隔、表面改良部の厚さ寸法等も特に制限されることはない。
Moreover, although the ground improvement apparatus 1 by this Embodiment is used as an attachment attached to working machines, such as a backhoe, it is not restrict | limited to such a usage form, For example, it installs in a special stand It can also be used.
Furthermore, the position and depth of the
1 地盤改良装置
2 主掘削回転軸(第1回転軸)
3 副掘削回転軸(第2回転軸)
4 連結軸
4a 端面
5 支持フレーム
6 駆動モータ
10A〜10I 地盤改良部
11 外周改良部
13 角部表面改良部(表面改良部)
14 全面表面改良部(表面改良部)
15 張出改良部
16 布基礎
18 ベタ基礎
19 外周基礎
20 主掘削カッタ(第1掘削翼)
22 第1伝達翼
23A、23B 攪拌翼
30 駆動翼
31 伝達回転軸(第3回転軸)
32 副掘削カッタ(第2掘削翼)
33 従動翼
34 攪拌翼
35 第2伝達翼
36A、36B 攪拌翼
43 張出バー
K 構造物
M1 一次掘削領域
M2 二次掘削領域
T 共通外接線
1
3 Sub-excavation rotation axis (second rotation axis)
4 connecting
14 Whole surface improvement part (surface improvement part)
15
22
32 Secondary drilling cutter (second drilling blade)
33 driven
Claims (15)
鉛直軸回りに回転し、互いに平行に設けられた複数の第1回転軸と、
該第1回転軸の下端に固定されて水平回転する第1掘削翼と、
隣り合う前記第1回転軸同士の中間で前記第1回転軸に平行に配置され、前記第1回転軸の回転が伝達されて鉛直軸回りに回転する第2回転軸と、
該第2回転軸の下端に固定されて水平方向に回転する駆動翼と、
複数の前記第1回転軸同士を水平方向に連結するとともに、各第1回転軸を回転自在に支持する連結軸と、
該連結軸の軸線方向に直交する水平軸回りに回転するとともに、前記連結軸に対して回転自在に挿通支持された第3回転軸と、
該第3回転軸の両端に固定され、その第3回転軸を中心にして回転する第2掘削翼と、
該第3回転軸から径方向外側に向けて延びる従動翼と、
を備え、
前記駆動翼の回転軌跡内に前記従動翼が配置され、前記駆動翼の回転を前記従動翼に伝達する構成とされ、
前記第2掘削翼は、前記第1回転軸の軸方向から見て、隣り合う前記第1掘削翼のそれぞれの回転軌跡をなす一次掘削領域と、隣り合う一次掘削領域の円の共通外接線との間に形成される二次掘削領域内に位置することを特徴とする地盤改良装置。 A ground improvement device that moves the ground and improves the ground,
A plurality of first rotating shafts rotating around a vertical axis and provided in parallel with each other;
A first excavating blade fixed to the lower end of the first rotating shaft and rotating horizontally;
A second rotating shaft that is arranged in parallel with the first rotating shaft in the middle between the adjacent first rotating shafts, and that rotates around the vertical axis by transmitting the rotation of the first rotating shaft;
A driving blade fixed to the lower end of the second rotating shaft and rotating in a horizontal direction;
A plurality of first rotating shafts connected in the horizontal direction, and a connecting shaft that rotatably supports each first rotating shaft;
A third rotating shaft that rotates about a horizontal axis orthogonal to the axial direction of the connecting shaft and is rotatably inserted and supported with respect to the connecting shaft;
A second excavating blade fixed to both ends of the third rotating shaft and rotating around the third rotating shaft;
A driven blade extending radially outward from the third rotating shaft;
With
The driven blade is disposed in a rotation locus of the driving blade, and the rotation of the driving blade is transmitted to the driven blade.
The second excavation blade includes a primary excavation region that forms a rotation trajectory of each of the adjacent first excavation blades and a common outer tangent of a circle of the adjacent primary excavation region when viewed from the axial direction of the first rotation shaft. A ground improvement device, which is located in a secondary excavation region formed between the two.
前記第2回転軸には、その中心軸線から径方向外側に向けて延びる第2伝達翼が設けられ、
前記第1伝達翼の回転軌跡内に前記第2伝達翼が配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の地盤改良装置。 The first rotating shaft is provided with a first transmission vane extending radially outward from a central axis thereof,
The second rotating shaft is provided with a second transmission blade extending radially outward from the central axis thereof,
The ground improvement device according to any one of claims 1 to 3, wherein the second transmission blade is disposed in a rotation locus of the first transmission blade.
前記第3回転軸の他端側には、該第3回転軸と共に回転する攪拌翼が設けられ、
該攪拌翼は、前記駆動翼の回転軌跡の外側に位置することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の地盤改良装置。 The driven blade is provided on one end side with the connecting shaft of the third rotating shaft interposed therebetween,
On the other end side of the third rotating shaft, a stirring blade that rotates together with the third rotating shaft is provided,
The ground improvement device according to any one of claims 1 to 5, wherein the stirring blade is located outside a rotation locus of the driving blade.
前記地盤改良装置を改良対象地盤上に設置し、前記第1回転軸とともに複数の前記第1掘削翼を回転させて前記一次掘削領域の地盤を掘削する工程と、
前記第2回転軸の回転を前記駆動翼から前記従動翼に伝達させ、前記第3回転軸に固定されている前記第2掘削翼によって前記二次掘削領域の地盤を掘削する工程と、
前記一次掘削領域および前記二次掘削領域の掘削した地盤に地盤改良材を混合させて攪拌する工程と、
を有することを特徴とする地盤改良装置を用いた地盤改良方法。 A ground improvement method using the ground improvement device according to any one of claims 1 to 6,
Installing the ground improvement device on the ground to be improved, and rotating the plurality of first excavating blades together with the first rotating shaft to excavate the ground in the primary excavation region;
Transmitting the rotation of the second rotating shaft from the driving blade to the driven blade, and excavating the ground in the secondary excavation region by the second excavating blade fixed to the third rotating shaft;
Mixing and stirring a ground improvement material in the ground excavated in the primary excavation area and the secondary excavation area;
The ground improvement method using the ground improvement apparatus characterized by having.
前記構造物下の地盤を囲う改良対象地盤中に前記地盤改良装置を投入する工程と、
前記第1掘削翼および前記第2掘削翼により前記一次掘削領域および前記二次掘削領域を掘削するとともに、その掘削した地盤に地盤改良材を混合させて攪拌することで外周改良部を形成する工程と、
を有し、
前記外周改良部によって囲繞された前記構造物下の地盤の変動を規制するようにしたことを特徴とする地盤改良装置を用いた耐震工法。 An earthquake-resistant construction method for improving the ground around a structure using the ground improvement device according to any one of claims 1 to 6,
Introducing the ground improvement device into the ground to be improved surrounding the ground under the structure;
The step of excavating the primary excavation region and the secondary excavation region with the first excavation blade and the second excavation blade, and mixing the ground improvement material with the excavated ground to form an outer peripheral improvement portion When,
Have
A seismic construction method using a ground improvement device characterized in that fluctuation of the ground under the structure surrounded by the outer periphery improvement portion is regulated.
前記構造物直下の改良対象地盤中に前記地盤改良装置を投入する工程と、
前記第1掘削翼および前記第2掘削翼により前記一次掘削領域および前記二次掘削領域を掘削するとともに、その掘削した地盤に地盤改良材を混合させて攪拌することで外周改良部を形成する工程と、
を有し、
前記外周改良部によって前記構造物直下の地盤の変動を規制するようにしたことを特徴とする地盤改良装置を用いた耐震工法。 An earthquake-resistant construction method for improving the ground directly supporting a structure using the ground improvement device according to any one of claims 1 to 6,
Introducing the ground improvement device into the ground to be improved directly under the structure;
The step of excavating the primary excavation region and the secondary excavation region with the first excavation blade and the second excavation blade, and mixing the ground improvement material with the excavated ground to form an outer peripheral improvement portion When,
Have
A seismic construction method using a ground improvement device, characterized in that fluctuation of the ground directly under the structure is restricted by the outer periphery improvement portion.
前記構造物直下の改良対象地盤中に前記地盤改良装置を投入する工程と、
前記第1掘削翼および前記第2掘削翼により前記一次掘削領域および前記二次掘削領域を掘削するとともに、その掘削した地盤に地盤改良材を混合させて攪拌することで外周改良部を形成する工程と、
を有し、
前記外周改良部によって前記構造物直下の地盤の変動を規制するようにしたことを特徴とする地盤改良装置を用いた建築基礎工法。 A foundation construction method for ground improvement of the ground directly supporting the structure using the ground improvement device according to any one of claims 1 to 6,
Introducing the ground improvement device into the ground to be improved directly under the structure;
The step of excavating the primary excavation region and the secondary excavation region with the first excavation blade and the second excavation blade, and mixing the ground improvement material with the excavated ground to form an outer peripheral improvement portion When,
Have
A foundation construction method using a ground improvement device, characterized in that fluctuations in the ground directly under the structure are regulated by the outer peripheral improvement portion.
前記構造物下の地盤を囲う改良対象地盤中に前記地盤改良装置を投入する工程と、
前記第1掘削翼および前記第2掘削翼により前記一次掘削領域および前記二次掘削領域を掘削するとともに、その掘削した地盤に地盤改良材を混合させて攪拌することで外周改良部を形成する工程と、
を有し、
前記外周改良部によって囲繞された前記構造物下の地盤の変動を規制するようにしたことを特徴とする地盤改良装置を用いた建築基礎工法。 A construction foundation method for improving the ground around a structure using the ground improvement device according to claim 1,
Introducing the ground improvement device into the ground to be improved surrounding the ground under the structure;
The step of excavating the primary excavation region and the secondary excavation region with the first excavation blade and the second excavation blade, and mixing the ground improvement material with the excavated ground to form an outer peripheral improvement portion When,
Have
A building foundation construction method using a ground improvement device characterized in that fluctuation of the ground under the structure surrounded by the outer periphery improvement portion is regulated.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5124697B1 (en) * | 2012-06-05 | 2013-01-23 | 株式会社竹中土木 | Liquefaction prevention structure and liquefaction prevention method |
JP2014062393A (en) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Maeda Corp | Soil improvement body for liquefaction countermeasure and formation method thereof |
JP2015140581A (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | 大福工業株式会社 | Ground improvement device |
JP2017166231A (en) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 新技術工営株式会社 | Ground improvement device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59228519A (en) * | 1983-06-07 | 1984-12-21 | Kazuharu Fujito | Stirrer for ground improvement |
JPH06136741A (en) * | 1992-10-26 | 1994-05-17 | Shohei Senda | Ground improving method and its device |
JP2007247165A (en) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Takenaka Komuten Co Ltd | Base isolation structure and base isolation device |
JP2008095352A (en) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | Skc Co Ltd | Small-scale building provided with countermeasures against liquefaction |
JP2008150872A (en) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Kokudo Sogo Kensetsu Kk | Deep layer mixing apparatus and deep layer mixing method |
-
2011
- 2011-03-29 JP JP2011071802A patent/JP2011226254A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59228519A (en) * | 1983-06-07 | 1984-12-21 | Kazuharu Fujito | Stirrer for ground improvement |
JPH06136741A (en) * | 1992-10-26 | 1994-05-17 | Shohei Senda | Ground improving method and its device |
JP2007247165A (en) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Takenaka Komuten Co Ltd | Base isolation structure and base isolation device |
JP2008095352A (en) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | Skc Co Ltd | Small-scale building provided with countermeasures against liquefaction |
JP2008150872A (en) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Kokudo Sogo Kensetsu Kk | Deep layer mixing apparatus and deep layer mixing method |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5124697B1 (en) * | 2012-06-05 | 2013-01-23 | 株式会社竹中土木 | Liquefaction prevention structure and liquefaction prevention method |
JP2014062393A (en) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Maeda Corp | Soil improvement body for liquefaction countermeasure and formation method thereof |
JP2015140581A (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | 大福工業株式会社 | Ground improvement device |
JP2017166231A (en) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 新技術工営株式会社 | Ground improvement device |
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