JP2013119733A - Soil improvement device and soil improvement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、土壌と改良材とが混合されてなる改良体を地盤中に形成するための、地盤改良装置および地盤改良工法に関する。 The present invention relates to a ground improvement device and a ground improvement method for forming an improved body in which soil and improvement materials are mixed in the ground.
この種の地盤改良装置として、下記特許文献1が提案されている。図6は下記特許文献1の地盤改良装置における要部の概略構成を示す。同図に示すように、地盤改良装置100は、中空断面に形成され先端部に先端ビットを備えたオーガロッド(注入ロッド)101と、オーガロッド101の軸線101a方向に直交する径方向外方に突出するようオーガロッド101の途中に取付けられた掘削翼102と、掘削翼102に、その下方に向けて突出するよう取付けられた複数個の掘削ビット103と、掘削ビット103よりもオーガロッド101の先端寄りに取付けられた固化材吐出ノズル104とを備えている。そして、固化材吐出ノズル104は、オーガロッド101の軸線101a方向および掘削翼102の突出方向の双方に対して傾斜する方向(斜め下方)に沿うよう、オーガロッド101に取付けられている。
The following
上記構成によれば、固化材吐出ノズル104の先端から固化材吐出ノズル104の傾斜方向である斜め下方に向けて固化材(例えば、セメント系等のスラリー状固化材)105が吐出されると、その吐出圧によって、地盤(土壌)106はある程度軟化される。そして、オーガロッド101をその軸線101a回りに回転させることで掘削翼102(掘削ビット103)を回転させ、オーガロッド101を下動することで地盤106が掘削される。地盤106は、固化材105の吐出によりある程度軟化されているから、軟化された分だけオーガロッド101に付与する回転トルクは少なくてすむ。
According to the above configuration, when the solidifying material (for example, a cement-like slurry-like solidifying material) 105 is discharged from the tip of the solidifying
上記従来の地盤改良装置100では、オーガロッド101に付与する回転トルクは、固化材吐出ノズル104から固化材105が吐出されることで地盤106が軟化された分だけ、少なくてすむ。しかしながら、固化材吐出ノズル104は、掘削ビット103よりオーガロッド101の先端寄りに取付けられている。このため、固化材吐出ノズル104がまだ地盤106に至らない状態では、固化材105は地盤106の表面に向けて吐出され、固化材105によって、掘削翼102に先行して地盤106が軟化される。しかしながら、固化材吐出ノズル104が地盤106に入り込むまでオーガロッド101が地盤106に貫入(下動)されると、同図の仮想線で示すように、オーガロッド101の先端部に取付けられた先端ビットで形成された穿孔107の周面107aに対して、固化材105が吐出される。
In the conventional
このように、先端ビットにより形成された穿孔107の周面107aに対して固化材105が吐出されるようになると、固化材105が斜め下方に吐出されていても、オーガロッド101を中心とした固化材105の到達範囲が狭くなり、これから掘削翼102によって掘削される地盤106において、予め軟化される範囲が狭くなる。換言すれば軟化されていない範囲が広くなるから、その分だけオーガロッド101に付与する回転トルクを大きくして掘削翼102を回転させる必要がある。
Thus, when the solidifying
そうなると、オーガロッド101を軸線101a回りに駆動させるための駆動装置を大型化させなければならず、その分だけコスト(製造コストおよびランニングコスト)が上昇する。
In this case, the drive device for driving the
そこで本発明は、上記課題に鑑み、コストの上昇を抑えることのできる地盤改良装置および地盤改良工法の提供を目的とする。 Then, in view of the said subject, this invention aims at provision of the ground improvement apparatus and ground improvement construction method which can suppress a raise of cost.
本発明の地盤改良装置は、中空断面に形成されたオーガロッドと、該オーガロッドの軸線方向に交差する径方向外方に突出するようオーガロッドの先端部側に取付けられた掘削翼と、該掘削翼に取付けられた複数個の掘削ビットと、オーガロッドに設けられてオーガロッドの内部に送られてくる固化材をオーガロッドの外方へ吐出させる吐出手段とを備え、前記掘削ビットは、その先端を下方に向けて掘削翼から突出するとともに、前記径方向外方に沿う長手方向に所定間隔を置いて配置され、前記吐出手段は前記固化材の通路を備え、該通路はオーガロッドの軸線方向および掘削翼の突出方向の双方に対して傾斜されるとともに、該通路におけるオーガロッドの径方向外方端部が固化材の吐出口とされ、該吐出口は、掘削翼に比べてその下方にあって、しかも掘削ビットの先端に比べて上方に配置されていることを特徴としている。 The ground improvement device of the present invention includes an auger rod formed in a hollow cross section, an excavation blade attached to the tip end side of the auger rod so as to protrude radially outward intersecting the axial direction of the auger rod, A plurality of excavation bits attached to the excavation blade, and a discharge means for discharging the solidified material provided to the auger rod and sent to the inside of the auger rod to the outside of the auger rod, The tip protrudes downward from the excavating blade, and is disposed at a predetermined interval in the longitudinal direction along the radially outer side. The discharge means includes a passage for the solidified material, and the passage is provided with an auger rod. Inclined with respect to both the axial direction and the projecting direction of the excavating blade, and the radially outer end of the auger rod in the passage is used as a discharge port for the solidified material. under It is characterized in matching, yet it is located upward than the tip of the drill bit.
上記構成において、オーガロッドがその軸線回りに回転することで、オーガロッドに取付けられた掘削翼、掘削翼に取付けられた掘削ビット、および吐出手段が軸線回りに回転し、固化材はオーガロッドの内部から吐出手段の通路へ至り、その吐出口から斜め下方に吐出され、オーガロッドがその軸線回りに回転しつつ下動すると、オーガロッドは地盤に順次貫入されるとともに、掘削翼が軸線回りに回転することで、掘削ビットにより地盤が掘削される。 In the above configuration, when the auger rod rotates around its axis, the excavation blade attached to the auger rod, the excavation bit attached to the excavation blade, and the discharge means rotate around the axis, and the solidified material is the auger rod. From the inside to the passage of the discharge means, it is discharged obliquely downward from its discharge port, and when the auger rod moves downward while rotating around its axis, the auger rod is sequentially penetrated into the ground and the excavating blades are moved around the axis By rotating, the ground is excavated by the excavation bit.
そして固化材の通路は、オーガロッドの軸線方向および掘削翼の突出方向の双方に対して傾斜されるとともに、固化材の吐出口は掘削翼に比べてその下方にあって、しかも掘削ビットの先端に比べて上方に配置されているから、固化材は、これから掘削ビットの回転接触により掘削される地盤に対して直接的に吐出され、地盤が軟化される。 The passage of the solidified material is inclined with respect to both the axial direction of the auger rod and the protruding direction of the excavating blade, and the discharge port of the solidified material is below the excavating blade, and the tip of the excavating bit Therefore, the solidified material is directly discharged to the ground to be excavated by the rotational contact of the excavation bit, and the ground is softened.
本発明の地盤改良装置では、吐出手段はオーガロッドの周壁に形成された取付孔に取付けられるノズルであり、通路は前記ノズルの径方向中心に、ノズルの長手方向全域に形成されている構成を採用できる。この構成によれば、固化材は、オーガロッドの内部からノズルの通路を通り、吐出口から斜め下方に吐出される。 In the ground improvement device of the present invention, the discharge means is a nozzle attached to an attachment hole formed in the peripheral wall of the auger rod, and the passage is formed at the center in the radial direction of the nozzle and in the entire longitudinal direction of the nozzle. Can be adopted. According to this configuration, the solidified material passes through the passage of the nozzle from the inside of the auger rod and is discharged obliquely downward from the discharge port.
本発明は、上記何れかに記載の地盤改良装置を用いて地盤を改良する地盤改良工法であって、吐出手段の吐出口から固化材を吐出して該地盤を軟化させた状態で、軸線回りに回転する掘削ビットにより地盤を掘削することを特徴としている。 The present invention is a ground improvement method for improving the ground using any of the ground improvement devices described above, in the state of softening the ground by discharging the solidification material from the discharge port of the discharge means, around the axis It is characterized by excavating the ground with an excavating bit that rotates in a straight line.
上記地盤改良工法によれば、これから掘削ビットの回転接触により掘削する地盤に対して固化材を直接的に吐出して地盤を軟化させるから、その分だけ掘削翼に付与する回転トルクを小さくしても地盤を掘削することができ、回転トルクを小さく設定できる分だけ、製品コストやランニングコストの上昇を抑えることができる。 According to the above ground improvement method, since the solidified material is discharged directly to the ground to be excavated by the rotational contact of the excavation bit and the ground is softened, the rotational torque applied to the excavating blade is reduced accordingly. In addition, the ground can be excavated, and the increase in product cost and running cost can be suppressed by the amount that the rotational torque can be set small.
本発明の地盤改良装置では、固化材の通路を、オーガロッドの軸線方向および掘削翼の突出方向の双方に対して傾斜させるとともに、固化材の吐出口を掘削翼に比べてその下方に配置して、しかも掘削ビットの先端に比べて上方に配置していることで、固化材は、これから掘削ビットの回転接触により掘削される地盤に対して直接的に吐出されて地盤を軟化させるから、その分だけ掘削翼に付与する回転トルクを小さくしても地盤を掘削することができ、回転トルクを小さく設定できる分だけ、製品コストやランニングコストの上昇を抑えることができる。 In the ground improvement device of the present invention, the solidifying material passage is inclined with respect to both the axial direction of the auger rod and the protruding direction of the excavating blade, and the discharge port of the solidifying material is disposed below the excavating blade. In addition, since the solidified material is disposed directly above the tip of the excavation bit, the solidified material is discharged directly to the ground to be excavated by the rotating contact of the excavation bit and softens the ground. The ground can be excavated even if the rotational torque applied to the excavating blades is reduced by the amount, and the increase in product cost and running cost can be suppressed by the amount that the rotational torque can be set small.
また、本発明の地盤改良装置を用いた地盤改良工法によれば、固化材は、これから掘削ビットの回転接触により掘削される地盤に対して直接的に吐出されて地盤を軟化させるから、その分だけ掘削翼に付与する回転トルクを小さくしても地盤を掘削することができ、回転トルクを小さく設定できる分だけ、製品コストやランニングコストの上昇を抑えることができる。 Further, according to the ground improvement method using the ground improvement device of the present invention, the solidified material is discharged directly to the ground to be excavated by the rotating contact of the excavation bit and softens the ground. The ground can be excavated even if the rotational torque applied to the excavating blade is reduced, and the increase in product cost and running cost can be suppressed by the amount that the rotational torque can be set small.
以下、本発明の一実施形態に係る地盤改良装置を、図面に基づいて説明する。図1および図2に示すように、地盤改良装置1は、地盤Gを掘削して、固化材Sと土壌を攪拌混合することで、地盤G中に、所定の強度を有する円柱状の改良体G1を施工するためのものである。
Hereinafter, a ground improvement device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
本実施形態に係る地盤改良装置1は、軸線2a回りに回転しながら上下動させうるように構成されたオーガロッド2と、オーガロッド2の先端部側に装着された掘削翼3と、掘削翼3の掘削面となる先端縁部に沿って装着された複数の掘削ビット4と、掘削翼3の上方でオーガロッド2の途中に配置された共回り防止翼5と、共回り防止翼5のさらに上方に配置された攪拌翼6とを備えている。
The
オーガロッド2はその内部に、固化材(例えば、セメント系等のスラリー状固化材)Sを挿通するための流路20を備えた、軸線2a方向を長手方向とした筒状に形成されている。流路20は、オーガロッド2の上端から下端に亘って形成されている。
The
掘削翼3は板状に形成され、オーガロッド2の軸線2a方向に対して直交する径方向外方に向けて延長されている。掘削翼3は、オーガロッド2を介して互いに反対後方に向けて延長されることで、一対で設けられている。これら掘削翼3は、オーガロッド2の外周面に一体的に形成されている。また、図3に示すように、各掘削翼3は、その先端側が回転方向に向けてせり出すように傾斜している。具体的には、掘削翼3は、水平面に対して30〜45°の俯角をもって傾斜している。そしてその先端側縁部3aに、長手方向に所定間隔置きに、掘削ビット4が装着されている。掘削ビット4は、掘削翼3の傾斜面と平行で且つ掘削翼3の回転方向に向かうように一体的に形成されている。
The
共回り防止翼5は板状に形成され、オーガロッド2と同軸で且つオーガロッド2に対して自在に回転(相対回転)しうるように備えられ、しかも共回り防止翼5は、掘削翼3よりも大径に(長く)形成されている。この構成により、共回り防止翼5は、掘削翼3で掘削された土壌に対してその径方向外方の土壌に上方から食い込むから、掘削翼3や攪拌翼6が回転しても回転せずに静止状態を保つ。したがって、掘削翼3により掘削された土壌と、共回り防止翼5の上方で攪拌翼6によって攪拌される土壌との共回りが防止される。なお、攪拌翼6は板状に形成され、掘削翼3と略同一の径に設定され、攪拌翼6と同一方向に傾斜した形態で、オーガロッド2に複数本取付けられている。
The
オーガロッド2の先端部には、固化材Sの流路20と連通した固化材吐出部7が着脱自在に取付けられている。図4に示すように、固化材吐出部7は、有底円筒状の吐出部本体8と、吐出部本体8の先端に固定された尖端状の先端ビット9と、吐出手段である吐出ノズル10とを備える。吐出部本体8には、その上部の外周面に雄ねじ11が形成され、オーガロッド2の先端部内周面に形成された不図示の雌ねじに着脱自在に螺合する。図5に示すように、吐出部本体8の外周壁には、周方向に所定間隔置き(本実施形態では、45°置き)にノズル装着孔12が形成されている。また、各ノズル装着孔12は、吐出部本体8を平面視して、その外周壁に、掘削翼3に対応する位置を回避した位置(掘削翼3に位置ずれした位置に)形成されている。これらノズル装着孔12は、固化材吐出部7の平面視投影状態において、軸線2aを中心とした放射方向に沿って形成されている。
A solidified
本実施形態では、ノズル装着孔12は、周方向に離間して4箇所形成されている。そして各ノズル装着孔12は、吐出部本体8の外周壁の厚み方向(径方向)に対して、径方向外方ほど下側に傾斜して形成されている。さらに、各ノズル装着孔12の内周面には、吐出ノズル10を装着するための雌ねじが形成されている。
In the present embodiment, the
吐出ノズル10は、各ノズル装着孔12に装着され、その長手方向に沿う内部に、流路20に連通する固化材Sの通路13を備えた円筒状に形成されている。吐出ノズル10の基端側外周面には、ノズル装着孔12の内周面に形成された雌ねじに螺合する雄ねじ10aが形成されている。通路13の先端(傾斜下端)が固化材Sの吐出口14とされている。吐出ノズル10において、通路13の入口13aを含めた基端面は、吐出部本体8の内周面から流路20側に突出しないように、ノズル装着孔12に装着されている。吐出ノズル10において、吐出口14を含めた先端面は、吐出部本体8の外周面から吐出部本体8の径方向外方に突出しないように、ノズル装着孔12に装着されている。また、吐出ノズル10がオーガロッド2(吐出部本体8)の軸線2a方向に対して傾斜することで、通路13はオーガロッド2の軸線2a方向、および掘削翼3の突出方向の双方に対して傾斜されている。
The
本実施形態では、吐出ノズル10の通路13の径は、4.0〜7.0mmの間に設定されている。また、吐出ノズル10からの固化材Sの吐出圧力は、0.5〜1.5MPa(高圧よりも低く低圧よりも高い「中圧」とも称する)に設定されている。さらに、吐出ノズル10(通路13)の傾斜角度は、軸線2aに対して25°〜65°且つ軸線2aと直交する掘削翼3の延長方向に対して25°〜65°に設定されている。換言すれば、軸線2aと掘削翼3の延長方向の間にあって、軸線2aに対して45°±20°の傾斜に設定されている。
In the present embodiment, the diameter of the
オーガロッド2の先端部に固化材吐出部7が取付けられた状態で、吐出ノズル10の吐出口14は、掘削翼3に比べてその下方にあって、しかも掘削ビット4の先端(下端)4aに比べて上方に配置されている。なお、先端ビット9は側面視して三角形状に形成され、先端ビット9の下端部に形成された尖端部90は、掘削ビット4の先端4aに比べて下側に位置付けられている(図1参照)。
With the solidified
本実施形態の地盤改良装置1を用いた地盤改良工法として、固化材Sを吐出ノズル10の吐出口14から吐出させながら所定深さまで地盤Gを掘削することにより掘削と同時に、地盤Gを形成する土壌と固化材Sとの混合を行った後、オーガロッド2を逆回転させて引き抜き、改良体G1を形成する方法が例示される。
As a ground improvement method using the
本実施形態の地盤改良工法は、上記のような工法において、地盤Gを掘削する際に、吐出ノズル10から固化材Sを連続的に吐出させながら行うものである。さらに、具体的には、上記構成の地盤改良装置1において、オーガロッド2をその軸線2aが垂直になるように立てて、吐出ノズル10の吐出口14から固化材Sを吐出させつつオーガロッド2をその軸線2a回りに回転させ、また、オーガロッド2を地盤Gに貫入させ、オーガロッド2の回転に伴って回転する掘削翼3の掘削ビット4を地盤Gに接触させる。このようにして、地盤Gを掘削し、固化材Sが攪拌翼6の回転により土壌と混合攪拌されることで、改良体G1が地盤G中に形成される。
The ground improvement method according to the present embodiment is performed by continuously discharging the solidified material S from the
本実施形態の地盤改良工法によれば、固化材Sを吐出ノズル10から中圧で吐出させることにより、固化材Sが吐出された地盤Gは、あらかじめ軟化されている。そして、攪拌翼6が回転することにより、軟化された地盤Gの土壌と固化材Sとが混合されるように攪拌される。このため、土壌と固化材Sの撹拌性(混合性)が向上する。土壌と固化材Sの撹拌性が向上すれば、形成される改良体G1の品質を向上させることができる。しかも地盤Gがあらかじめ軟化されていることにより、攪拌効率も向上する。
According to the ground improvement method of the present embodiment, the ground G on which the solidified material S is discharged is softened in advance by discharging the solidified material S from the
ところで、本実施形態では、吐出ノズル10は、その長手方向に沿う内部に、固化材Sの通路13を備え、吐出ノズル10の通路13は、オーガロッド2の軸線2a方向、および掘削翼3の突出方向の双方に対して傾斜され、吐出ノズル10の吐出口14は、掘削翼3に比べてその下方にあって、しかも掘削ビット4の先端4aに比べて上方に配置されている。
By the way, in this embodiment, the
このため、固化材Sを、これから掘削ビット4で掘削しようとする平面視円形の予定領域にある地盤Gの上面G2側に吐出することが可能になる。換言すれば、地盤Gにおいて、先端ビット9で先行して掘削されて形成された穿孔70の内周面70aの外側の領域(これから掘削ビット4が接触する面)に固化材Sを吐出させることができる(図1参照)。
For this reason, it becomes possible to discharge the solidification material S to the upper surface G2 side of the ground G in the planned area in a circular plan view to be excavated by the excavation bit 4. In other words, in the ground G, the solidified material S is discharged to a region outside the inner peripheral surface 70a of the
そうなると、固化材Sが吐出された分だけその圧力によって、前記領域の地盤Gが軟化される。そしてこの領域は、これから掘削ビット4が接触して掘削される部分、すなわち予定領域を含んでいる。このため、軟化された分だけオーガロッド2に付与する回転トルクが小さくてすむ。また、固化材Sが吐出されて地盤Gが軟化された分だけ、オーガロッド2の貫入力も少なくてすむ。そうなると、オーガロッド2を軸線2a回りに回転させるための駆動装置や、オーガロッド2を地盤Gに貫入させるための駆動装置を大型にする必要がない。
If it becomes so, the ground G of the said area | region will be softened with the pressure by the part for which the solidification material S was discharged. This region includes a portion to be excavated from the excavation bit 4 from now on, that is, a predetermined region. For this reason, the rotational torque provided to the
すなわち、固化材Sを吐出ノズル10に圧送するポンプ等の機材を特別な仕様とする必要がない。このため、地盤改良装置1の製造コストが嵩むことがない。また、前記駆動装置(ポンプ等の機材)に過大な力が働くのを防止できるから故障も抑えられ、したがってこれら駆動装置のためのメンテナンスが容易である。
That is, it is not necessary to make the equipment such as a pump for pumping the solidified material S to the
また、掘削翼3に取付けられた掘削ビット4そのものへの負荷が低減される。そうなると、掘削ビット4の磨耗量が軽減されるから、掘削ビット4の交換頻度が少なくてすみ、したがってその分だけ作業性を向上することができる。
Further, the load on the excavation bit 4 itself attached to the
さらに、これから掘削ビット4が接触して掘削される予定領域が固化材Sの吐出により軟化されることから、地盤Gの掘削そのものが容易になり、したがって地盤Gの掘削を円滑に行うことができる。そして、地盤Gの掘削が円滑になれば、必要な場所に必要なだけの改良体G1を形成するための作業を、短時間で行うことができ、出来高を向上させることができる。 In addition, since the planned area to be excavated by the excavation bit 4 is softened by the discharge of the solidified material S, excavation of the ground G itself becomes easy, and therefore the excavation of the ground G can be performed smoothly. . And if excavation of the ground G becomes smooth, the operation | work for forming only the required improvement body G1 in a required place can be performed in a short time, and a yield can be improved.
吐出ノズル10の吐出口14は、掘削翼3に比べてその下方にあって、しかも掘削ビット4の先端4aに比べて上方に配置されている。このように、吐出ノズル10の吐出口14を、できるだけ上方に配置している分だけ、吐出口14から吐出される固化材Sは、改良体G1の形成に不必要な位置(掘削ビット4に対して下方側)には届きにくいことになる。つまり、その分だけ固化材Sの量に無駄が生じるのを抑制できる。
The
地盤Gには地中障害物(コンクリートやレンガ、礫等)が埋まっている場合がある。しかしながら、吐出ノズル10の吐出口14は、掘削翼3に比べてその下方にあって、しかも掘削ビット4の先端4aに比べて上方に配置されている。そして先端ビット9よりも上方にある。このため、掘削ビット4や先端ビット9が回転して地中障害物を破砕したり除去したりすることにより、吐出ノズル10が地中障害物から損傷を受けるのを回避でき、吐出ノズル10を保護することができる。吐出ノズル10を保護できれば、その分だけ吐出ノズル10の交換の頻度が減り、あるいはメンテナンスが楽になる。
The ground G may be buried with underground obstacles (concrete, brick, gravel, etc.). However, the
ところで、固化材Sが吐出される前記領域の範囲は、吐出ノズル10からの固化材Sの吐出圧力、吐出ノズル10(通路13)の傾斜角度、吐出部本体8への吐出ノズル10の取付け位置、吐出ノズル10からの吐出圧力によって決められる。すなわち、吐出ノズル10の、軸線2aからの傾斜角度が大きく(掘削翼3からの傾斜角度が小さく)、吐出部本体8への取付け位置が高い位置にあれば、その分だけ固化材Sは、穿孔70の内周面70aから遠い位置にまで到達させられる。
By the way, the range of the region where the solidification material S is discharged includes the discharge pressure of the solidification material S from the
そして本実施形態では、吐出ノズル10から吐出される固化材Sが、形成しようとする改良体G1の径におおむね一致する位置まで到達できるように、吐出ノズル10からの固化材Sの吐出圧力、吐出ノズル10の傾斜角度、吐出部本体8への吐出ノズル10の取付け位置を決めている。そして、吐出ノズル10から吐出される固化材Sを、形成しようとする改良体G1の径におおむね一致する位置まで到達させることで、固化材Sが不要な範囲にまで到達させない(固化材Sが、形成しようとする改良体G1の径の領域内におさめられる)から、必要な径を有して、しかも必要な強度を備えた改良体G1を形成することができる。
In the present embodiment, the discharge pressure of the solidification material S from the
本実施形態では、具体的に、各吐出ノズル10からの固化材Sの吐出圧力を、0.5〜1.5MPaに設定して、固化材Sを地盤Gに対して吐出する。また、吐出ノズル10の傾斜角度は、軸線2aに対して25°〜65°且つ軸線2aと直交する掘削翼3の延長方向に対して25°〜65°に設定している。吐出ノズル10は、その吐出口14が、掘削翼3に比べてその下方にあって、しかも掘削ビット4の先端4aに比べて上方に配置されている。このようにすることで、形成しようとする改良体G1の径におおむね一致する位置まで固化材Sを到達させるようにしており、固化材Sが不要な範囲にまで到達しない(形成しようとする改良体G1の径の領域内におさめられる)ようにしている。したがって、必要な径を有して、しかも必要な強度を備えた改良体G1を形成することができる。
In the present embodiment, specifically, the discharge pressure of the solidified material S from each
このように、本実施形態によれば、各吐出ノズル10からの固化材Sの吐出圧力を、0.5〜1.5MPaに設定して、固化材Sを地盤Gに対して吐出するから、ポンプの容量を大きくすることなく、しかもこれから掘削しようとする地盤Gを軟化させることができ、結果、製造コストおよびランニングコストの上昇を抑えることができる。
Thus, according to the present embodiment, the discharge pressure of the solidified material S from each
なお、本実施形態では固化材Sを流路20に圧送して、吐出ノズル10から吐出させるためのポンプ(図示せず)の吐出量能力を、最大で400L/minに設定している。したがって、この吐出量能力を超えないように、固化材Sの水セメント比や、オーガロッド2の貫入速度(施工速度)が調整される。
In this embodiment, the discharge capacity of a pump (not shown) for pumping the solidified material S to the
本発明に係る地盤改良装置1は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の態様を取り得るものである。例えば、上記実施形態では、吐出ノズル10は吐出部本体8の周方向に4箇所配置された例を示した。しかしながら、吐出ノズル10は、吐出部本体8の周方向に、等間隔に3箇所、あるいは2箇所配置する構成であってもよい。
The
上記実施形態では、吐出手段として吐出ノズル10を用いた。しかしながら、ノズル装着孔12を形成した位置に、ノズル装着孔12と同傾斜で、通路13と同径の固化材吐出孔を形成して、吐出ノズル10を用いず、該固化材吐出孔を吐出手段として用いることもできる。この場合では、固化材吐出孔の内周面に雌ねじは形成しない。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、吐出部本体8の上部の外周面に雄ねじ11が形成され、オーガロッド2の先端部内周面に形成した雌ねじに着脱自在に螺合される例を示した。しかしながら、オーガロッド2は軸線2a回りに回転するものであるから、オーガロッド2の回転により、オーガロッド2と固化材吐出部7(吐出部本体8)との螺合が緩む懸念がある場合は、ねじどうしの螺合に加えて、抜止杆をオーガロッド2および固化材吐出部7に挿通させることで、固化材吐出部7をオーガロッド2に確実に固定することも考えられる。
Moreover, in the said embodiment, the
あるいは、オーガロッド2に対する吐出部本体8の取付け方法は、ねじ同士の螺合による装着に限定されない。例えば、オーガロッド2および固化材吐出部7の一方にキーを形成し、他方にキー溝を形成して、キーとキー溝の嵌合によりオーガロッド2に固化材吐出部7を装着し、あるいはキーとキー溝に加えて抜止杆をオーガロッド2および固化材吐出部7に挿通させることで、固化材吐出部7をオーガロッド2に確実に固定することも考えられる。
Or the attachment method of the discharge part
上記実施形態では、オーガロッド2の先端部に取付けた固化材吐出部7は、有底円筒状の吐出部本体8と、吐出部本体8の先端に固定された尖端状の先端ビット9と、吐出手段である吐出ノズル10とを備えた構成とした。しかしながら、吐出部本体8を筒状に形成して、その先端部に形成された孔(図示せず)に、従来のように、特別に圧力をかけることなく開口する部材(例えば逆止弁)を装着して、該部材の開口から固化材Sを土壌に吐出さることもできる。そして、該部材を使用する場合では、吐出ノズル10は取外しておき、ノズル装着孔12は閉塞しておく。このようにすることで、固化材Sを垂直方向(下方)に吐出するようにした地盤改良装置1として用いることができる。
In the above embodiment, the solidified
掘削ビット4は、本実施形態に限定されず、例えば円錐状の刃であってもよいし、角錐状での刃であってもよい。また掘削ビット4は、取り外し自在とする種々の構成を採用することができる。さらに、掘削翼3は、上記実施形態のように板状のものに限定されず、螺旋状に湾曲したものであってもよい。
The excavation bit 4 is not limited to the present embodiment, and may be, for example, a conical blade or a pyramid-shaped blade. Moreover, the excavation bit 4 can employ | adopt various structures which can be removed freely. Further, the
本発明の地盤改良工法についても、上記のような態様に限定されるものではなく、例えば、掘削時における固化材Sの吐出を間欠としたり、また、地盤Gの硬さに応じて吐出を作動および停止したりすることも考えられる。 The ground improvement method of the present invention is not limited to the above-described mode. For example, the solidified material S is discharged intermittently during excavation, or the discharge is activated according to the hardness of the ground G. It is also possible to stop.
1…地盤改良装置、2…オーガロッド、2a…軸線、3…掘削翼、3a…先端側縁部、4…掘削ビット、4a…先端、5…共回り防止翼、6…攪拌翼、7…固化材吐出部、8…吐出部本体、9…先端ビット、10…吐出ノズル、12…ノズル装着孔、13…通路、13a…入口、14…吐出口、20…流路、70…穿孔、70a…内周面、90…尖端部、G…地盤、G1…改良体、G2…上面、S…固化材
DESCRIPTION OF
本発明の地盤改良装置は、中空断面に形成されたオーガロッドと、該オーガロッドの軸線方向に交差する径方向外方に突出するようオーガロッドの先端部側に取付けられた掘削翼と、該掘削翼に取付けられた複数個の掘削ビットと、オーガロッドに設けられてオーガロッドの内部に送られてくる固化材をオーガロッドの外方へ吐出させる吐出手段と、オーガロッドの先端部に配置され掘削ビットに先行して地盤を掘削する先端ビットとを備え、前記掘削ビットは、その先端を下方に向けて掘削翼から突出するとともに、前記径方向外方に沿う長手方向に所定間隔を置いて配置され、前記吐出手段は前記固化材の通路を備え、該通路はオーガロッドの軸線方向および掘削翼の突出方向の双方に対して傾斜されるとともに、該通路におけるオーガロッドの径方向外方端部が固化材の吐出口とされ、該吐出口は、掘削翼に比べてその下方にあって、しかも掘削ビットの先端に比べて上方に配置されて、前記先端ビットで先行して掘削される穿孔の内周面に固化材を吐出させることを特徴としている。
The ground improvement device of the present invention includes an auger rod formed in a hollow cross section, an excavation blade attached to the tip end side of the auger rod so as to protrude radially outward intersecting the axial direction of the auger rod, Arranged at the tip of the auger rod, a plurality of excavating bits attached to the excavating blade, discharge means for discharging the solidified material provided to the auger rod and sent to the inside of the auger rod to the outside of the auger rod And a tip bit for excavating the ground prior to the excavation bit, and the excavation bit protrudes from the excavation blade with its tip downward and at a predetermined interval in the longitudinal direction along the radially outward direction. The discharge means includes a passage for the solidified material, the passage being inclined with respect to both the axial direction of the auger rod and the protruding direction of the excavating blade, and the auger in the passage. Tsu radially outer end portion of the de is the outlet of the solidifying material, the discharge port is a thereunder compared to drilling blade, yet is disposed upward than the tip of the drill bit, the tip It is characterized in that the solidified material is discharged onto the inner peripheral surface of a drilling drilled in advance with a bit .
Claims (3)
前記掘削ビットは、その先端を下方に向けて掘削翼から突出するとともに、前記径方向外方に沿う長手方向に所定間隔を置いて配置され、
前記吐出手段は前記固化材の通路を備え、該通路はオーガロッドの軸線方向および掘削翼の突出方向の双方に対して傾斜されるとともに、該通路におけるオーガロッドの径方向外方端部が固化材の吐出口とされ、該吐出口は、掘削翼に比べてその下方にあって、しかも掘削ビットの先端に比べて上方に配置されていることを特徴とする地盤改良装置。 An auger rod formed in a hollow section, a drilling blade attached to the tip end side of the auger rod so as to protrude radially outward intersecting the axial direction of the auger rod, and a plurality of attached to the drilling blade A drilling bit, and a discharge means that is provided on the auger rod and discharges the solidified material sent to the inside of the auger rod to the outside of the auger rod,
The excavation bit protrudes from the excavation blade with its tip facing downward, and is disposed at a predetermined interval in the longitudinal direction along the radially outer side,
The discharge means includes a passage for the solidified material, and the passage is inclined with respect to both the axial direction of the auger rod and the protruding direction of the excavating blade, and the radially outer end of the auger rod in the passage is solidified. A ground improvement device, characterized in that the discharge port is disposed below the excavation blade and above the tip of the excavation bit.
吐出手段の吐出口から固化材を吐出して該地盤を軟化させた状態で、軸線回りに回転する掘削ビットにより地盤を掘削することを特徴とする地盤改良工法。 A ground improvement method for improving the ground using the ground improvement device according to claim 1 or 2,
A ground improvement method characterized in that the ground is excavated by a drilling bit that rotates around an axis in a state where the solidified material is discharged from the discharge port of the discharge means and the ground is softened.
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