JP2013249682A - Ground agitation device and manufacturing method of ground improvement square column body - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ground agitation device capable of forming a ground improvement square column body underground, in simple configuration, and a manufacturing method of the ground improvement square column body employing the ground agitation device.SOLUTION: A ground agitation device 10 comprises a tubular main body 11, a first blade 18, a pipe member 12, arms 13, 14, second blades 19a, 19b and a drive transmission section. The main body 11 is rotated while supporting the upper end portion thereof. The first blade 18 protrudes in a direction crossing a vertical direction 5 and is rotated together with the main body 11. The pipe member 12 is externally fitted to the main body 11 in a rotatable manner higher than the first blade 18. The arms 13, 14 protrude from the pipe member 12 oppositely in a horizontal direction 6. The second blades 19a, 19b protrude in a direction crossing a length direction of the arms 13, 14, respectively, and are rotated around the length direction of the arms 13, 14. The drive transmission section transmits the rotation of the main body 11 to the second blades 19a, 19b. At least a part of the shape formed by projecting the second blades on a virtual plane orthogonal with the length direction of the main body 11 is located outside of a circle formed by a rotation locus of the first blade 18.

Description

本発明は、地盤に貫入されて使用される地盤撹拌装置、及び当該地盤撹拌装置を用いた地盤改良角柱体の製造方法に関する。   The present invention relates to a ground agitating device that is used by being penetrated into the ground, and a method for manufacturing a ground-improved prismatic body using the ground agitating device.

構造物の基礎となる地盤が、支持力や強度の不足している軟弱地盤の場合、地盤補強工事が必要となる。地盤補強工事として、混合処理工法が知られている。混合処理工法は、
セメント系固化材スラリーを地中へ流し込んだ後に撹拌・混合し、杭状の地盤改良体(コラム)を地中に形成する工法である。固化材を地中へ流し込み、撹拌する方法として、棒状の地盤撹拌装置を重機などによって地中へ貫入する方法が知られている。
If the ground that is the foundation of the structure is soft ground that lacks support and strength, ground reinforcement work is required. A mixed treatment method is known as ground reinforcement work. The mixed treatment method is
This is a construction method in which a cement-based solidifying material slurry is poured into the ground and then stirred and mixed to form a pile-shaped ground improvement body (column) in the ground. As a method of pouring the solidified material into the ground and stirring it, a method of penetrating a bar-shaped ground stirring device into the ground with a heavy machine or the like is known.

たとえば、特許文献1には、撹拌軸10(地盤撹拌装置)を、軸心周りに回転させつつ地盤の改良対象部位に掘削貫入するとともに、その過程で撹拌軸10の先端部材に設けた第2噴射口16から流動性向上剤(固化剤)を噴射する方法が開示されている。   For example, in Patent Document 1, a stirring shaft 10 (ground stirring device) is drilled and penetrated into an improvement target portion of the ground while rotating around an axis, and a second member provided on a tip member of the stirring shaft 10 in the process. A method of injecting a fluidity improver (solidifying agent) from the injection port 16 is disclosed.

また、特許文献2には、支持体1と、支持体1に対して水平回転軸周りに回転自在に取り付けられた撹拌体4A,4B,5A,5Bと、撹拌体に回転力を与える駆動源6Aとを備える地盤撹拌装置を使用した方法が開示されている。   Patent Document 2 discloses a support 1, stirring bodies 4A, 4B, 5A, and 5B that are rotatably attached to the support 1 around a horizontal rotation axis, and a drive source that applies a rotational force to the stirring body. A method using a ground agitator comprising 6A is disclosed.

特開2011−256541号公報JP 2011-256541 A 特開2003−342947号公報JP 2003-342947 A

地盤撹拌装置を用いた混合処理工法において、形成される地盤改良体の形状及び大きさは、地盤撹拌装置に依存する。たとえば、特許文献1に記載された発明では、撹拌軸10が鉛直方向に沿った回転軸周りに回転されて撹拌が行われるため、形成される地盤改良体の形状は、平面視において概ね円形となる。   In the mixing treatment method using the ground stirring device, the shape and size of the ground improvement body to be formed depend on the ground stirring device. For example, in the invention described in Patent Document 1, since the stirring shaft 10 is rotated around the rotation axis along the vertical direction and stirring is performed, the shape of the ground improvement body formed is approximately circular in plan view. Become.

より広い区画に亘って地盤改良体を形成するため、一度の貫入で地盤改良体が形成される目標区画をずらしながら、上述された一連の工程を複数回施工することがある。たとえば、「接円配置」では、円形の目標区画が互いに隣接するように設定される。しかしながら、同じ直径の円が隣接された場合には必ず隙間が介在されるため、形成された地盤改良体は、目標区画の境界に相当する部位が十分に撹拌されていない状態となる。この問題を解決するため、「ラップ配置」では、目標区画の一部を重複させることが行われる。しかしながら、この場合、重複された区画に対して複数回の施工が行われるため、作業効率が低下する。   In order to form the ground improvement body over a wider section, the above-described series of steps may be performed a plurality of times while shifting the target section where the ground improvement body is formed by one penetration. For example, in the “tangent circle arrangement”, the circular target sections are set adjacent to each other. However, when circles having the same diameter are adjacent to each other, a gap is always interposed, so that the formed ground improvement body is in a state where the portion corresponding to the boundary of the target section is not sufficiently stirred. In order to solve this problem, in the “wrap arrangement”, a part of the target section is overlapped. However, in this case, since the construction is performed a plurality of times for the overlapping sections, the work efficiency is lowered.

また、特許文献2に記載された発明では、撹拌体4A,4B,5A,5Bが水平回転軸周りに回転することで撹拌が行われるため、形成される地盤改良体の形状は、平面視で概ね矩形の形状になると予想される。以下、平面視で概ね矩形の地盤改良体が地盤改良角柱体と称される。   Moreover, in the invention described in Patent Document 2, since the stirring bodies 4A, 4B, 5A, and 5B are rotated by rotating around the horizontal rotation axis, the shape of the ground improvement body to be formed is in a plan view. Expected to be roughly rectangular. Hereinafter, a substantially rectangular ground improvement body in plan view is referred to as a ground improvement prism.

このような方法では、隣接する目標区画を隙間なく撹拌することができる。しかしながら、特許文献2の地盤撹拌装置では、駆動源6Aの駆動力を撹拌体4A,4B,5A,5Bに伝達する無端チェーン63及び第2無端チェーン23が地盤撹拌装置の内部に設けられているため、地盤撹拌装置の構造が複雑になる。   In such a method, adjacent target sections can be agitated without gaps. However, in the ground stirring device of Patent Document 2, an endless chain 63 and a second endless chain 23 that transmit the driving force of the driving source 6A to the stirring bodies 4A, 4B, 5A, and 5B are provided inside the ground stirring device. Therefore, the structure of the ground stirring device becomes complicated.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成によって、地中に地盤改良角柱体を形成することが可能な地盤撹拌装置、及び当該地盤撹拌装置を用いた地盤改良角柱体の製造方法を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said situation, The objective used the ground stirring apparatus which can form a ground improvement prismatic body in the ground by simple structure, and the said ground stirring apparatus. It is providing the manufacturing method of a ground improvement prismatic body.

(1) 本発明に係る地盤撹拌装置は、上端部が支持されて回転される筒状の本体と、上記本体の長手方向と交差する方向へ突出され、上記本体と一体に回転する第1翼と、上記第1翼よりも上方において上記本体に対して相対的に回転可能に外嵌されており、上記本体の長手方向と直交する方向の相反する向きへアームがそれぞれ突出された接続部材と、上記アームの長手方向と交差する方向へそれぞれ突出されており、上記アームの長手方向を中心として回転する第2翼と、上記本体の回転を上記第2翼へ伝達する駆動伝達部と、を備えている。上記第2翼を上記本体の長手方向と直交する仮想平面へ射影してなる形状の少なくとも一部が、上記第1翼の回転軌跡がなす円の外側にある。   (1) A ground agitating device according to the present invention includes a cylindrical main body that is rotated with its upper end supported, and a first blade that projects in a direction intersecting the longitudinal direction of the main body and rotates integrally with the main body. And a connecting member that is rotatably fitted relative to the main body above the first wing, and in which the arms protrude in opposite directions in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the main body. A second wing projecting in a direction intersecting with the longitudinal direction of the arm, and rotating around the longitudinal direction of the arm; and a drive transmission unit for transmitting the rotation of the main body to the second wing. I have. At least a part of the shape obtained by projecting the second wing onto a virtual plane orthogonal to the longitudinal direction of the main body is outside the circle formed by the rotation locus of the first wing.

地盤撹拌装置の下端側が地中に貫入された状態で本体が回転された場合、第1翼が本体と一体に回転し、地盤を撹拌する。また、本体の回転は駆動伝達部を介して、第2翼へと伝達され、第2翼が、概ね水平方向に沿った軸線周りに回転される。第2翼を本体の長手方向と直交する仮想平面へ射影してなる形状の一部が、第1翼の回転軌跡がなす円の外側にあるため、2つの第2翼は、平面視において第1翼が撹拌可能な円形の領域の両外側を撹拌する。その結果、第1翼と2つの第2翼とによって撹拌される区画は、平面視において概ね矩形となる。すなわち、地中に地盤改良角柱体を形成できる。   When the main body is rotated in a state where the lower end side of the ground agitating device is inserted into the ground, the first wing rotates integrally with the main body to stir the ground. Further, the rotation of the main body is transmitted to the second wing via the drive transmission unit, and the second wing is rotated around an axis substantially along the horizontal direction. Since a part of the shape formed by projecting the second wing onto a virtual plane perpendicular to the longitudinal direction of the main body is outside the circle formed by the rotation trajectory of the first wing, the two second wings are Stir both sides of a circular area where one blade can stir. As a result, the section stirred by the first wing and the two second wings is substantially rectangular in plan view. That is, a ground improvement prismatic body can be formed in the ground.

(2) 上記接続部材は、上記本体の長手方向に対して位置決めされて上記本体に外嵌された筒材を有しており、上記アームは、上記筒材の外側へ突出されたものであってもよい。   (2) The connection member includes a cylindrical member that is positioned with respect to the longitudinal direction of the main body and is externally fitted to the main body, and the arm protrudes to the outside of the cylindrical material. May be.

本構成では、第2翼を回転させるための構造が容易に実現される。   In this configuration, a structure for rotating the second blade is easily realized.

(3) 上記本体は、下端に開口を有する筒状の第1部材と、上記第1翼が設けられており、上記第1部材の開口に挿入される筒状の第2部材と、を有しており、上記筒材は、上記第1部材と上記第2部材との接続箇所に配置されていてもよい。   (3) The main body includes a cylindrical first member having an opening at a lower end, and a cylindrical second member provided with the first wing and inserted into the opening of the first member. And the said cylinder material may be arrange | positioned in the connection location of the said 1st member and the said 2nd member.

本構成では、本体が第1部材と第2部材とから構成されることによって、地盤撹拌装置の組み立てが容易となる。また、本体が分離された状態で地盤撹拌装置を移送し、施工の直前に組み立てることが可能となる。   In this configuration, the main body is composed of the first member and the second member, whereby assembly of the ground agitating device is facilitated. Moreover, it becomes possible to transfer the ground agitating device in a state where the main body is separated, and to assemble immediately before construction.

(4) 上記アームの長手方向に沿った2つの上記第2翼の先端の間の距離、及び上記第2翼の最大径が、それぞれ上記第1翼の最大径以上であってもよい。   (4) The distance between the tips of the two second wings along the longitudinal direction of the arm and the maximum diameter of the second wing may be greater than or equal to the maximum diameter of the first wing.

(5) 上記本体の長手方向に沿って、地盤に注入される固化剤が流通されて吐出される流路を有していてもよい。   (5) You may have the flow path through which the solidification agent inject | poured into the ground is distribute | circulated and discharged along the longitudinal direction of the said main body.

本構成では、固化剤を本体の長手方向に沿って流通させることができる。   In this configuration, the solidifying agent can be distributed along the longitudinal direction of the main body.

(6) 本発明は、上述された地盤撹拌装置と、当該地盤撹拌装置を地盤へ回転圧入可能な貫入装置と、を用いて地中に地盤改良角柱体を形成する地盤改良角柱体の製造方法として捉えることもできる。本発明に係る地盤改良角柱体の製造方法は、上記本体を上記貫入装置に支持させて回転させながら、上記地盤撹拌装置を地盤へ圧入する貫入工程と、地盤へ貫入されている上記第1翼又は上記第2翼の近傍に固化剤を吐出しながら、上記第1翼及び上記第2翼を回転する固化剤混入工程と、を含み、上記貫入工程及び上記固化剤混入工程を、地盤改良角柱体を形成すべき目標区画に対して隣接して複数回施工するものである。   (6) The present invention provides a method for producing a ground-improved prismatic body that forms a ground-improved prismatic body in the ground using the above-described ground agitating device and a penetration device capable of rotationally press-fitting the ground agitating device into the ground. Can also be taken as. The manufacturing method of the ground improved prismatic body according to the present invention includes a penetration step of press-fitting the ground stirring device into the ground while the main body is supported by the penetration device and rotating, and the first blade that is penetrated into the ground. Or a solidifying agent mixing step of rotating the first blade and the second blade while discharging the solidifying agent in the vicinity of the second blade, and the penetration step and the solidifying agent mixing step are It is constructed several times adjacent to the target section where the body is to be formed.

このような方法で製造された地盤改良角柱体は、目標区画の境界に相当する部分が十分に撹拌されるため、支持力が向上する。   Since the ground improvement prismatic body manufactured by such a method sufficiently stirs the portion corresponding to the boundary of the target section, the supporting force is improved.

本発明に係る地盤撹拌装置、及び地盤改良角柱体の製造方法によると、簡単な構成の地盤撹拌装置によって、地中に地盤改良角柱体を形成できる。   According to the ground stirring device and the method for producing a ground improved prism according to the present invention, the ground improved prism can be formed in the ground by the ground stirring device having a simple configuration.

図1は、本発明の実施形態に係る地盤撹拌装置10を示している。(A)が正面図、(B)が右側面図である。FIG. 1 shows a ground stirring device 10 according to an embodiment of the present invention. (A) is a front view, (B) is a right side view. 図2は、地盤撹拌装置10を分解して示した正面図である。FIG. 2 is an exploded front view of the ground stirring device 10. 図3は、アーム13、べベルギア16、及び第2翼19aの結合体を示した図である。(A)が平面図、(B)が正面図、(C)が左側面図である。FIG. 3 is a view showing a combined body of the arm 13, the bevel gear 16, and the second blade 19a. (A) is a plan view, (B) is a front view, and (C) is a left side view. 図4は、貫入装置38によって地盤撹拌装置10が地盤42へ貫入される様子を示した模式図である。(A)が貫入直前の状態、(B)が貫入が完了した状態を示している。(C)は、貫入が完了した後、管体47が継合されて、地盤撹拌装置10が地盤42のさらに深部へと貫入された状態を示している(変形例2を参照)。FIG. 4 is a schematic diagram showing how the ground stirring device 10 is penetrated into the ground 42 by the penetration device 38. (A) shows a state immediately before penetration, and (B) shows a state where penetration has been completed. (C) has shown the state by which the pipe body 47 was joined after penetration was completed and the ground stirring apparatus 10 penetrated to the deep part of the ground 42 further (refer modification 2). 図5(A)は、従来の地盤撹拌装置を使用して、「接円配置」によって隣接する区画に施工が行われた状態を示している。図5(B)は、地盤撹拌装置10を使用して、隣接する区画に施工が行われた状態を示している。撹拌領域E1は、撹拌が十分に行われた領域、非撹拌領域E2は、撹拌が不十分な領域である。FIG. 5 (A) shows a state in which construction is performed on an adjacent section by “circular contact arrangement” using a conventional ground stirring device. FIG. 5 (B) shows a state in which construction has been performed on adjacent sections using the ground stirring device 10. The stirring region E1 is a region where stirring is sufficiently performed, and the non-stirring region E2 is a region where stirring is insufficient. 図6は、実施形態の変形例1に係る地盤撹拌装置10を示している。FIG. 6 shows a ground stirring device 10 according to Modification 1 of the embodiment.

以下に、適宜図面が参照されて、本発明の好ましい実施形態が説明される。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態が適宜変更できることは言うまでもない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. Note that the embodiment described below is merely an example of the present invention, and it is needless to say that the embodiment of the present invention can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention.

[地盤撹拌装置10の概略]
図1に示される地盤撹拌装置10は、専用の貫入装置38(図4)を用いて地盤へ回転圧入(以下、単に貫入とする。)されて使用されるものである。地盤撹拌装置10は、本体11、筒材12、アーム13,14、ベベルギヤ15,16,17、第1翼18、第2翼19a,19b、及び補助翼37a,37bなどから構成される。第1翼18は、地盤撹拌装置10が地盤へ貫入される際に、地盤を掘削する役割を果たす。地中において、地盤撹拌装置10に形成された複数の吐出孔(不図示)から、固化材が地中へ吐出される。第1翼18及び第2翼19a,19bによって、固化材と、地盤を構成する土や砂とが撹拌・混合される。固化材が地中で固化して、地盤改良角柱体が形成される。以下、地盤撹拌装置10を構成する各部が、より詳細に説明される。なお、各図において、上下を基準として上下方向5が定義され、上下方向5と直交する第1水平方向6が定義され、上下方向5及び第1水平方向6と直交する第2水平方向7が定義されている。
[Outline of ground stirring device 10]
The ground agitation device 10 shown in FIG. 1 is used by being rotationally press-fitted into the ground (hereinafter simply referred to as penetration) using a dedicated penetration device 38 (FIG. 4). The ground agitating device 10 includes a main body 11, a cylindrical member 12, arms 13, 14, bevel gears 15, 16, 17, a first blade 18, second blades 19a, 19b, auxiliary blades 37a, 37b, and the like. The 1st wing | blade 18 plays the role which excavates a ground, when the ground stirring apparatus 10 penetrates into the ground. In the ground, the solidified material is discharged into the ground from a plurality of discharge holes (not shown) formed in the ground stirring device 10. The first wing 18 and the second wings 19a and 19b stir and mix the solidified material and the soil and sand constituting the ground. The solidified material is solidified in the ground, and a ground improved prism is formed. Hereinafter, each part which comprises the ground stirring apparatus 10 is demonstrated in detail. In each figure, a vertical direction 5 is defined with reference to the vertical direction, a first horizontal direction 6 orthogonal to the vertical direction 5 is defined, and a second horizontal direction 7 orthogonal to the vertical direction 5 and the first horizontal direction 6 is defined. Is defined.

[本体11]
図1,2に示される本体11は、概ね円筒状の円筒部材21(本発明の第1部材の一例)と、円筒部材21(本発明の第2部材の一例)の下側に継合されて円筒部材21と一体とされた円筒状の先端部材22とから構成される。円筒部材21は、上下方向5と直交する断面が円形の鋼管である。図には示されないが、円筒部材21は、内部空間を有して中空に構成されている。長手方向(上下方向5)の両端に内部空間と連通する開口23,24(図2)が形成されている。円筒部材21の全長は、地盤撹拌装置10が貫入される深度に応じて適宜決定される。
[Main unit 11]
The main body 11 shown in FIGS. 1 and 2 is joined to a substantially cylindrical cylindrical member 21 (an example of the first member of the present invention) and a lower side of the cylindrical member 21 (an example of the second member of the present invention). And a cylindrical tip member 22 integrated with the cylindrical member 21. The cylindrical member 21 is a steel pipe having a circular cross section perpendicular to the vertical direction 5. Although not shown in the drawing, the cylindrical member 21 is hollow with an internal space. Openings 23 and 24 (FIG. 2) communicating with the internal space are formed at both ends in the longitudinal direction (up and down direction 5). The total length of the cylindrical member 21 is appropriately determined according to the depth at which the ground stirring device 10 is penetrated.

円筒部材21の下端部周辺にベベルギヤ15(本発明の駆動伝達部の一例)が外嵌されて円筒部材21と一体とされている。ベベルギヤ15は、下端側ほど外径の小さなテーパー形状である。詳細は後述されるが、ベベルギヤ15は、ベベルギヤ16,17と噛合することで、筒材12に対する本体11の回転駆動力を、アーム13,14へと伝達するものである。   A bevel gear 15 (an example of a drive transmission unit of the present invention) is fitted around the lower end of the cylindrical member 21 so as to be integrated with the cylindrical member 21. The bevel gear 15 has a tapered shape with a smaller outer diameter toward the lower end side. Although the details will be described later, the bevel gear 15 is engaged with the bevel gears 16 and 17 to transmit the rotational driving force of the main body 11 to the tubular material 12 to the arms 13 and 14.

先端部材22は、円筒部材21と同様に、上下方向5と直交する断面が円形の鋼管であり、内部空間を有している。先端部材22の下端部に円錐形状の穿孔部43が形成されている。穿孔部43は、地盤撹拌装置10の貫入時に先行して地盤へ突刺され、地盤撹拌装置10が地盤から受ける抵抗を小さくするものである。上下方向5における先端部材22の概ね中央には、径方向へ突出された係止板32が設けられている。係止板32よりも上方側が挿入部25(図2)と称される。   Similar to the cylindrical member 21, the tip member 22 is a steel pipe having a circular cross section perpendicular to the vertical direction 5, and has an internal space. A conical perforated portion 43 is formed at the lower end of the tip member 22. The perforating part 43 is pierced into the ground prior to the penetration of the ground agitating device 10 and reduces the resistance received by the ground agitating device 10 from the ground. A locking plate 32 that protrudes in the radial direction is provided substantially at the center of the tip member 22 in the vertical direction 5. The upper side of the locking plate 32 is referred to as the insertion portion 25 (FIG. 2).

挿入部25の外径は、開口24よりも僅かに小さい。挿入部25は、後述される筒材12下側の開口26(図2)へ挿入されて筒材12を貫通している。上側の開口27(図2)から出た挿入部25は、円筒部材21の開口24へ挿入されている。円筒部材21と挿入部25とがボルトなどによって固定され一体とされて、本体11が構成されている。この状態において、円筒部材21及び先端部材22は、筒材12に対して相対的に回転可能である。つまり、筒材12は、円筒部材21と先端部材22との接続箇所において、本体11に対して回転可能に外嵌されている。一方、本体11に対する筒材12の上下方向5への移動は阻止されている。詳細には、下方への移動が、係止板32によって阻止され、上方への移動がベベルギヤ15によって阻止されている。   The outer diameter of the insertion portion 25 is slightly smaller than the opening 24. The insertion portion 25 is inserted into an opening 26 (FIG. 2) below the tubular material 12 described later and penetrates the tubular material 12. The insertion portion 25 that has come out from the upper opening 27 (FIG. 2) is inserted into the opening 24 of the cylindrical member 21. The cylindrical member 21 and the insertion portion 25 are fixed and integrated with a bolt or the like to constitute the main body 11. In this state, the cylindrical member 21 and the tip member 22 are rotatable relative to the tubular material 12. That is, the tubular member 12 is rotatably fitted to the main body 11 at a connection portion between the cylindrical member 21 and the tip member 22. On the other hand, the cylinder member 12 is prevented from moving in the vertical direction 5 with respect to the main body 11. Specifically, the downward movement is blocked by the locking plate 32, and the upward movement is blocked by the bevel gear 15.

本体11、筒材12、及びアーム13,14の内部空間は互いに連通されている。この内部空間に、本体11の開口23から流入された固化剤を各吐出孔へ供給する流路(不図示)が地盤撹拌装置10が形成されている。本体11の内部空間を筒材12の内部空間と連通させるために、円筒部材21の側面にスリット46(図2)が形成されている。   The internal space of the main body 11, the cylinder member 12, and the arms 13 and 14 are in communication with each other. In this internal space, the ground agitating device 10 is formed with a flow path (not shown) for supplying the solidifying agent introduced from the opening 23 of the main body 11 to each discharge hole. A slit 46 (FIG. 2) is formed on the side surface of the cylindrical member 21 so that the internal space of the main body 11 communicates with the internal space of the cylindrical member 12.

[筒材12]
図1,2に示される筒材12は、内部空間を有しており、この内部空間と連通する開口26,27,44,45が形成されている。上述されたように、開口26,27を介して筒材12に挿入部25が挿通される。開口26,27の内径は、挿入部25を回転可能に支持するように、挿入部25の外径よりも僅かに大きい。また、開口26,27の周縁には、挿入部25の回転抵抗を少なくするボールベアリングなどが設けられていてもよい。筒材12の外観は、開口26,27を有して、挿入部25を回転可能に支持するものであれば、適宜変更可能である。たとえば、筒材12は概ね箱型であってもよいし、円柱形状であってもよい。
[Cylinder 12]
1 and 2 has an internal space, and openings 26, 27, 44, and 45 communicating with the internal space are formed. As described above, the insertion portion 25 is inserted into the cylindrical member 12 through the openings 26 and 27. The inner diameters of the openings 26 and 27 are slightly larger than the outer diameter of the insertion portion 25 so as to rotatably support the insertion portion 25. Further, ball bearings or the like that reduce the rotational resistance of the insertion portion 25 may be provided on the periphery of the openings 26 and 27. The external appearance of the cylindrical member 12 can be appropriately changed as long as it has openings 26 and 27 and supports the insertion portion 25 in a rotatable manner. For example, the tubular member 12 may be generally box-shaped or cylindrical.

筒材12から、第1水平方向6の対向する向きへ、円柱形状の固定軸28,29(図2)がそれぞれ突出されている。固定軸28,29は、アーム13,14の開口30,31(図2)にそれぞれ挿入されてアーム13,14を回転可能に支持するものである。固定軸28,29の先端には、上述された開口44,45がそれぞれ形成されている。開口44,45は、筒材12の内部空間とアーム13,14の内部空間とを連通するものである。   Cylindrical fixed shafts 28 and 29 (FIG. 2) protrude from the cylindrical member 12 in the first horizontal direction 6 in the facing direction. The fixed shafts 28 and 29 are inserted into the openings 30 and 31 (FIG. 2) of the arms 13 and 14, respectively, and rotatably support the arms 13 and 14. The openings 44 and 45 described above are formed at the tips of the fixed shafts 28 and 29, respectively. The openings 44 and 45 communicate the internal space of the tubular member 12 with the internal spaces of the arms 13 and 14.

[アーム13,14]
図1,2に示されるアーム13,14は、一端側に開口30,31が形成された概ね筒状の外観を呈している。開口30,31の内径は、固定軸28,29を回転可能に支持するように、固定軸28,29の外径よりも僅かに大きい。また、開口30,31の周縁には、固定軸28,29の回転抵抗を少なくするボールベアリングなどが設けられていてもよい。アーム13の開口30に固定軸28が挿入され、アーム14の開口31に固定軸29が挿入される。固定軸28,29は、中心軸線が互いに一致するように配置されている。
[Arms 13, 14]
The arms 13 and 14 shown in FIGS. 1 and 2 have a generally cylindrical appearance in which openings 30 and 31 are formed on one end side. The inner diameters of the openings 30 and 31 are slightly larger than the outer diameters of the fixed shafts 28 and 29 so as to rotatably support the fixed shafts 28 and 29. Further, ball bearings or the like for reducing the rotational resistance of the fixed shafts 28 and 29 may be provided at the peripheral edges of the openings 30 and 31. The fixed shaft 28 is inserted into the opening 30 of the arm 13, and the fixed shaft 29 is inserted into the opening 31 of the arm 14. The fixed shafts 28 and 29 are arranged so that the central axes coincide with each other.

開口30,31へ挿入された後、固定軸28,29の先端に抜け止め用の係止部材(不図示)が取り付けられる。この係止部材が、アーム13,14の内側で第1水平方向6に係止され、固定軸28,29が開口30,31から抜け出ることが防止される。係止部材は任意の形状の物が使用されるが、一例としてリング形状である。ただし、固定軸28,29には、これとは異なる抜け防止手段が講じられてもよい。   After being inserted into the openings 30 and 31, a retaining member (not shown) for retaining is attached to the tips of the fixed shafts 28 and 29. This locking member is locked in the first horizontal direction 6 inside the arms 13 and 14, and the fixed shafts 28 and 29 are prevented from coming out of the openings 30 and 31. Although the thing of arbitrary shapes is used for a locking member, it is a ring shape as an example. However, the fixing shafts 28 and 29 may be provided with a means for preventing the slippage different from this.

アーム13,14における筒材12側の端部周辺に、ベベルギヤ16,17がそれぞれ外嵌されている。ベベルギヤ16,17は、ベベルギヤ15と同様のテーパー形状である。ベベルギヤ16,17は、ベベルギヤ15とそれぞれ噛合している。アーム13,14の他端側には、後述される第2翼19a,19bがそれぞれ形成されている。   Bevel gears 16 and 17 are fitted around the ends of the arms 13 and 14 on the cylindrical member 12 side. The bevel gears 16 and 17 have the same tapered shape as the bevel gear 15. The bevel gears 16 and 17 mesh with the bevel gear 15, respectively. Second wings 19a and 19b, which will be described later, are formed on the other ends of the arms 13 and 14, respectively.

[第1翼18]
図1,2に示される第1翼18は、本体11の下端部周辺、詳細には、先端部材22における穿孔部43の上側に設けられている。第1翼18は、上下方向5と直交する互いに相反する向きへそれぞれ突出された2枚の細長な鋼板によって構成されている。鋼板は、外周側から見て、互いに同じ向きへ傾斜・湾曲されている。
[First wing 18]
The first wing 18 shown in FIGS. 1 and 2 is provided around the lower end portion of the main body 11, specifically, above the perforated portion 43 in the tip member 22. The first blade 18 is composed of two elongated steel plates that protrude in opposite directions perpendicular to the vertical direction 5. The steel plates are inclined and curved in the same direction as viewed from the outer peripheral side.

第1翼18が地面と接触した状態で、本体11が下方へ押圧されながら、所定の方向(本実施形態では上方から見て時計回り)へ回転されると、第1翼18が地盤表面を掘削し、地盤撹拌装置10が地盤へ貫入される。また、第1翼18が地中に埋没した後では、第1翼18はスクリューとして機能し、地盤撹拌装置10を地中へと貫入する下向きの推進力を生じさせる。また、吐出孔から固化材が吐出された後では、第1翼18の回転によって、固化材と地盤を構成する土や砂とが撹拌・混合される。   When the first wing 18 is in contact with the ground and rotated in a predetermined direction (clockwise as viewed from above in the present embodiment) while the main body 11 is pressed downward, the first wing 18 moves over the ground surface. After excavation, the ground stirring device 10 is penetrated into the ground. In addition, after the first blade 18 is buried in the ground, the first blade 18 functions as a screw, and generates a downward propulsive force that penetrates the ground stirring device 10 into the ground. Further, after the solidified material is discharged from the discharge hole, the solidified material and the soil and sand constituting the ground are agitated and mixed by the rotation of the first blade 18.

第1翼18は、任意の方法で先端部材22に取り付けられるが、たとえば、先端部材22の側面に形成されたスリット(不図示)に挿入されたのち、溶接などによって固定されてもよい。   Although the 1st wing | blade 18 is attached to the front-end | tip member 22 by arbitrary methods, for example, after inserting in the slit (not shown) formed in the side surface of the front-end | tip member 22, you may be fixed by welding etc.

ただし、上述された第1翼18の形状は一例に過ぎない。第1翼18は、地盤を掘削し、固化材と地盤を構成する土や砂とを撹拌・混合するものであれば、本実施形態のものとは異なる形状に構成されていてもよい。   However, the shape of the first blade 18 described above is merely an example. If the 1st wing | blade 18 excavates the ground and stirs and mixes the solidification material and the soil and sand which comprise the ground, you may be comprised in the shape different from the thing of this embodiment.

[第2翼19a,19b]
図1,2,3に示される第2翼19a,19bは、アーム13,14のうち、開口30,31とは反対側の端部にそれぞれ形成されている。なお、図3には、第2翼19aのみが示されてるが、第2翼19a,19bは、同一の形状に構成されている。
[Second wing 19a, 19b]
Second wings 19a and 19b shown in FIGS. 1, 2 and 3 are formed at the ends of arms 13 and 14 opposite to the openings 30 and 31, respectively. FIG. 3 shows only the second wing 19a, but the second wings 19a and 19b are configured in the same shape.

第2翼19a,19bは、それぞれアーム13,14から第1水平方向6と直交する互いに相反する向きへ突出された2枚の略T字状の鋼板によって構成されている。つまり、第2翼19a,19bは、合計4枚の鋼板によって構成されている。この鋼板のうち、アルファベット「T」の縦線に相当する部位が突出部34、横線に相当する部位が展開部35とそれぞれ称される。突出部34の先端が、アーム13,14とそれぞれ連結されている。図3(A)に示されるように、アーム13,14を介して対向する突出部34が、互いに反対の向きへ捩じられている。そのため、図3(C)に示されるように、2つの展開部35は、突出部34の長手方向から見て、互いに交差されている。この形状は、第2翼19a,19bが地盤の撹拌・混合を効率的に行うためのものである。   The second wings 19a and 19b are constituted by two substantially T-shaped steel plates that protrude from the arms 13 and 14 in opposite directions perpendicular to the first horizontal direction 6, respectively. That is, the second blades 19a and 19b are configured by a total of four steel plates. In this steel plate, a portion corresponding to a vertical line of the alphabet “T” is referred to as a protruding portion 34, and a portion corresponding to a horizontal line is referred to as a developed portion 35. The tips of the protrusions 34 are connected to the arms 13 and 14, respectively. As shown in FIG. 3A, the projecting portions 34 facing each other via the arms 13 and 14 are twisted in directions opposite to each other. Therefore, as shown in FIG. 3C, the two expanded portions 35 intersect each other when viewed from the longitudinal direction of the protruding portion 34. This shape is for the second blades 19a and 19b to efficiently agitate and mix the ground.

展開部35の外周面は、曲面状に形成されている。展開部35の外周面に沿って、複数の棘部36が突出されている。棘部36の先端は尖っており、地盤を構成する硬い土などを粉砕しやすい形状とされている。   The outer peripheral surface of the development part 35 is formed in a curved surface shape. A plurality of barbs 36 are projected along the outer peripheral surface of the deployment part 35. The tip of the spine 36 is pointed and has a shape that makes it easy to pulverize the hard soil that constitutes the ground.

第1翼18の最大径L1(図1(B))よりも、2つの第2翼19a,19bの先端の間の距離L2(図1(A))の方が長い。また、第2翼19a,19bの最大径L3(図1(B))は、L1よりも長い。すなわち、上下方向5から見た場合、第2翼19a,19bの一部は、第1翼18の回転軌跡が為す円の外側にある。   The distance L2 (FIG. 1A) between the tips of the two second blades 19a and 19b is longer than the maximum diameter L1 of the first blade 18 (FIG. 1B). Further, the maximum diameter L3 (FIG. 1B) of the second blades 19a and 19b is longer than L1. That is, when viewed from the vertical direction 5, a part of the second wings 19 a and 19 b is outside the circle formed by the rotation trajectory of the first wing 18.

このような構成では、第2翼19a,19bは、第1翼18が地盤を撹拌可能な領域よりも、第1水平方向6及び第1水平方向7のさらに外側の領域までを撹拌・混合可能である。第1翼18及び第2翼19a,19bによって撹拌・混合される区画は、上下方向5から見て、L2×L3の概ね長方形となる。ただし、L2,L3は、最短でL1と同じ長さであればよい。   In such a configuration, the second blades 19a and 19b can stir and mix up to regions outside the first horizontal direction 6 and the first horizontal direction 7 from the region where the first blade 18 can stir the ground. It is. The section agitated and mixed by the first blade 18 and the second blades 19a and 19b has a generally rectangular shape of L2 × L3 when viewed from the vertical direction 5. However, L2 and L3 may be the same length as L1 at the shortest.

[補助翼37a,37b]
また、円筒部材21及び先端部材22の側面には、地盤の撹拌・混合を補助する補助翼37a,37bがそれぞれ設けられている。円筒部材21の補助翼37aは、ベベルギヤ15の上側に設けられており、先端部材22の補助翼37bは、係止板32の下側に設けられている。補助翼37a,37bは、円筒部材21及び先端部材22の側面からそれぞれ突出された細長の板状である、補助翼37a,37bは、周方向に90°ずつ位相がずらされて、円筒部材21及び先端部材22ごとに4本ずつ配置されている。補助翼37a,37bは、それぞれが外側から見て第1翼18と同じ向きへ傾斜されている。補助翼37の径方向(長手方向)の長さは、第1翼18よりも短く、第2翼19a,19bに干渉しない程度の長さとなっている。
[Auxiliary wings 37a, 37b]
Further, auxiliary wings 37a and 37b for assisting the stirring and mixing of the ground are provided on the side surfaces of the cylindrical member 21 and the tip member 22, respectively. The auxiliary wing 37 a of the cylindrical member 21 is provided on the upper side of the bevel gear 15, and the auxiliary wing 37 b of the tip member 22 is provided on the lower side of the locking plate 32. The auxiliary wings 37a and 37b are elongated plates that protrude from the side surfaces of the cylindrical member 21 and the tip member 22, respectively. The auxiliary wings 37a and 37b are 90 ° out of phase in the circumferential direction, and the cylindrical member 21 And four pieces are arranged for each tip member 22. The auxiliary blades 37a and 37b are inclined in the same direction as the first blade 18 as viewed from the outside. The length of the auxiliary blade 37 in the radial direction (longitudinal direction) is shorter than that of the first blade 18 and is long enough not to interfere with the second blades 19a and 19b.

[貫入装置38]
図4に示される貫入装置38は、地盤撹拌装置10を地盤へ貫入するために使用される。貫入装置38は公知なものであるため、その構成の一例が簡単に説明される。本実施形態に係る貫入装置38は、支柱39と、支柱39に取り付けられたオーガ40と、車体41などを備えている。
[Penetration device 38]
The penetration device 38 shown in FIG. 4 is used to penetrate the ground stirring device 10 into the ground. Since the penetration device 38 is known, an example of its configuration will be briefly described. The penetration device 38 according to the present embodiment includes a support column 39, an auger 40 attached to the support column 39, a vehicle body 41, and the like.

オーガ40は、本体11の上端部を支持して、回転させるためのトルクを発生させるものである。また、本体11にトルクを印加した状態において、オーガ40は、支柱39に沿って上下方向5へ移動可能である。本体11の回転、及びオーガ40の上下動のために、互いに異なるモータ(不図示)から駆動力が伝達される。本体11を支持した状態でオーガ40が下方へ移動すると、地盤撹拌装置10が地盤へ押圧される。この状態において,本体11が回転されることで、地盤撹拌装置10が地盤へ貫入される。   The auger 40 supports the upper end of the main body 11 and generates torque for rotation. In addition, the auger 40 can move in the vertical direction 5 along the support column 39 in a state where torque is applied to the main body 11. Driving force is transmitted from different motors (not shown) for rotation of the main body 11 and vertical movement of the auger 40. When the auger 40 moves downward with the main body 11 supported, the ground stirring device 10 is pressed against the ground. In this state, the ground stirring device 10 penetrates into the ground by rotating the main body 11.

支柱39は、任意の方法で支持されるが、本実施形態では、車体41に取り付けられて、支持されている。車体41は重機であり、操縦室からオーガ40の操作を行うことが可能である。   The support column 39 is supported by an arbitrary method, but is attached to and supported by the vehicle body 41 in the present embodiment. The vehicle body 41 is a heavy machine, and the auger 40 can be operated from the cockpit.

ただし、貫入装置38は、地盤撹拌装置10を地盤へ貫入するものであれば、異なる構成の物が使用されてもよい。たとえば、貫入装置38は、必ずしも車体41と一体とされたものでなくともよい。   However, as long as the penetration device 38 penetrates the ground agitating device 10 into the ground, a different structure may be used. For example, the penetrating device 38 is not necessarily integrated with the vehicle body 41.

[地盤改良角柱体の形成]
以下、上述した地盤撹拌装置10及び貫入装置38を使用して、地中に地盤改良角柱体を形成する方法が説明される。図4(A)に示されるように、地盤撹拌装置10は、目標区画の地盤42へ載置される。穿孔部43が地盤42へ突刺されて、地盤撹拌装置10が自立する。その状態で、オーガ40によって本体11の上端部が支持される。
[Formation of ground improved prisms]
Hereinafter, a method of forming the ground improved prismatic body in the ground using the ground stirring device 10 and the penetration device 38 described above will be described. As shown in FIG. 4A, the ground stirring device 10 is placed on the ground 42 of the target section. The perforated part 43 is pierced into the ground 42 and the ground stirring device 10 is self-supporting. In this state, the upper end portion of the main body 11 is supported by the auger 40.

下方へ移動する力がオーガ40に作用し、同時に本体11にトルクが印加される。トルクの向きは、第1翼18が下向きの推進力を生みだす向き(本実施形態では上方から見て時計回り)である。   A force that moves downward acts on the auger 40, and at the same time, torque is applied to the main body 11. The direction of the torque is the direction in which the first blade 18 produces a downward driving force (clockwise as viewed from above in the present embodiment).

地盤撹拌装置10の下端部が地盤42に埋没した状態では、アーム13,14が地盤42から抵抗を受ける。これにより、筒材12が本体11と一体に回転することはなく、本体11が、筒材12に対して相対的に回転する。本体11の回転は、ベベルギヤ15,16,17を介してアーム13,14へと伝達される。これにより第2翼19a,19bがアーム13,14と一体に回転する。   In a state where the lower end portion of the ground stirring device 10 is buried in the ground 42, the arms 13 and 14 receive resistance from the ground 42. Thereby, the cylinder 12 does not rotate integrally with the main body 11, and the main body 11 rotates relative to the cylinder 12. The rotation of the main body 11 is transmitted to the arms 13 and 14 via the bevel gears 15, 16 and 17. As a result, the second blades 19a and 19b rotate integrally with the arms 13 and 14.

地盤撹拌装置10が貫入される過程において、第1翼18が先行して地盤42を掘削し、第2翼19a,19b及び補助翼37a,37bは、第1翼18が掘削した領域をさらに撹拌する。同時に、第2翼19a,19bは、第1翼18によって掘削された領域のさらに外側の領域を掘削する。地盤撹拌装置10を地盤42へ貫入する工程が本発明の貫入工程の一例である。   In the process in which the ground agitating device 10 is inserted, the first blade 18 excavates the ground 42 in advance, and the second blades 19a and 19b and the auxiliary blades 37a and 37b further agitate the region excavated by the first blade 18. To do. At the same time, the second wings 19 a and 19 b excavate a region further outside the region excavated by the first wing 18. The process of penetrating the ground stirring device 10 into the ground 42 is an example of the penetrating process of the present invention.

地盤撹拌装置10が目標深度まで貫入された後(図4(B)の状態)、本体11に印加されたトルクの向きが逆向きとされる。これにより、本体11の回転が逆転し、第1翼18が上向きの推進力を生じさせる。同時にオーガ40に上向きの力が印加されて、地盤撹拌装置10が上昇する。   After the ground agitation device 10 has penetrated to the target depth (the state in FIG. 4B), the direction of the torque applied to the main body 11 is reversed. As a result, the rotation of the main body 11 is reversed, and the first blade 18 generates an upward driving force. At the same time, an upward force is applied to the auger 40, and the ground agitating device 10 is raised.

地盤撹拌装置10の上昇と下降を繰り返しながら、地盤撹拌装置10内部の流路へ固化剤が流し込まれる。固化剤として、一般にセメント系のものが使用される。固化剤は、流路を通った後、各吐出孔から地中へ吐出される。固化剤は、貫入装置38から地盤撹拌装置10へ供給されてもよいし、異なる機材からチューブなどを介して地盤撹拌装置10へ供給されてもよい。第1翼18、第2翼19a,19b、及び補助翼37a,37bは、地盤42を構成する土や砂と、固化剤とを撹拌・混合する。この工程が本発明の固化剤混入工程の一例である。   The solidifying agent is poured into the flow path inside the ground agitator 10 while repeating the ascent and descent of the ground agitator 10. As the solidifying agent, a cement-based one is generally used. After passing through the flow path, the solidifying agent is discharged into the ground from each discharge hole. The solidifying agent may be supplied from the penetration device 38 to the ground agitation device 10 or may be supplied from different equipment to the ground agitation device 10 via a tube or the like. The first wing 18, the second wings 19a and 19b, and the auxiliary wings 37a and 37b stir and mix the soil and sand constituting the ground 42 and the solidifying agent. This step is an example of the solidifying agent mixing step of the present invention.

撹拌・混合が十分に行われた後、地盤撹拌装置10が上昇されて、地盤42から脱抜される。その後、地中に残された固化剤が固化することで、概ね直方体の地盤改良角柱体が地中に形成される。この地盤改良角柱体は、上下方向5から見て、L2×L3の概ね長方形である。また、地盤改良角柱体は、地表から、第1翼18が貫入された最深部に亘って形成される。   After the agitation and mixing are sufficiently performed, the ground agitating device 10 is raised and removed from the ground 42. Thereafter, the solidifying agent remaining in the ground is solidified, so that a substantially rectangular parallelepiped ground improved prism is formed in the ground. This ground improvement prismatic body is substantially rectangular of L2 × L3 when viewed from the vertical direction 5. Moreover, the ground improvement prismatic body is formed from the ground surface to the deepest part where the 1st wing | blade 18 penetrated.

必要に応じて、地盤撹拌装置10を貫入する目標区画をずらしながら上述した一連の工程を複数回実行することで、より広い区画に地盤改良角柱体を形成することができる。   If necessary, the ground-improved prismatic body can be formed in a wider section by executing the above-described series of steps a plurality of times while shifting the target section that penetrates the ground stirring device 10.

[本実施形態の作用効果]
本実施形態に係る地盤撹拌装置10では、平面視でL2×L3の概ね長方形の区画に地盤改良角柱体を形成することができる。これにより、矩形の隣接した区画に隙間なく地盤改良角柱体を形成することができる。
[Operational effects of this embodiment]
In the ground stirring device 10 according to the present embodiment, the ground improved prismatic body can be formed in a generally rectangular section of L2 × L3 in plan view. Thereby, a ground improvement prismatic body can be formed in a rectangular adjacent section without a gap.

以下、詳細に説明する。第2翼19a,19bを備えない従来の構成では、一度の施工で概ね円形の区画に地盤改良体が形成される。そのため、「接円配置」によって複数回の施工を行った場合、図5(A)に示されるように、撹拌が行われた撹拌領域E1の隙間に、撹拌が不十分な非撹拌領域E2が形成される。   Details will be described below. In the conventional configuration not including the second wings 19a and 19b, the ground improvement body is formed in a substantially circular section by a single construction. Therefore, when the construction is performed a plurality of times by the “circular contact arrangement”, as shown in FIG. 5A, the non-stirring region E2 with insufficient stirring is formed in the gap between the stirring regions E1 where stirring is performed. It is formed.

一方、本実施形態に係る地盤撹拌装置10では、一度の施工でL2×L3の区画に地盤改良角柱体が形成されるため、図5(B)に示されるように、4つの象限に撹拌領域E1を隙間なく隣接させて配置することができる。これにより、全体として形成された地盤改良角柱体の支持力が、従来の地盤改良体よりも向上する。なお、図5(B)では、L2=L3の例が示されている。   On the other hand, in the ground agitation device 10 according to the present embodiment, since the ground improvement prismatic body is formed in the L2 × L3 section by one construction, as shown in FIG. E1 can be arranged adjacent to each other without a gap. Thereby, the supporting force of the ground improvement prism body formed as a whole improves rather than the conventional ground improvement body. In FIG. 5B, an example of L2 = L3 is shown.

また、本実施形態に係る地盤撹拌装置10では、本体11の回転がベベルギヤ15,16,17を介して第2翼19a,19bに伝達されるため、第2翼19a,19bを回転させるための構成が容易に実現され、また、貫入装置38の構成が簡略化される。すなわち、貫入装置38には、単に地盤撹拌装置10を地盤へ貫入する公知なものが使用可能である。   Further, in the ground agitation device 10 according to the present embodiment, the rotation of the main body 11 is transmitted to the second blades 19a and 19b via the bevel gears 15, 16, and 17, so that the second blades 19a and 19b are rotated. The configuration is easily realized and the configuration of the penetrating device 38 is simplified. That is, as the penetration device 38, a known device that simply penetrates the ground stirring device 10 into the ground can be used.

また、本体11が円筒部材21と先端部材22とから構成されているため、地盤撹拌装置10の組み立てが容易である。特に、分解された状態の地盤撹拌装置10を移送して、施工前に即座に組み立てることが可能である。   Moreover, since the main body 11 is comprised from the cylindrical member 21 and the front-end | tip member 22, the assembly of the ground stirring apparatus 10 is easy. In particular, it is possible to transfer the ground stirring device 10 in a disassembled state and immediately assemble it before construction.

また、ベベルギヤ15及び係止板32によって、筒材12の上下方向5への移動が阻止される。   Further, the bevel gear 15 and the locking plate 32 prevent the cylindrical member 12 from moving in the vertical direction 5.

[変形例1]
図6に示されるように、筒材12に代わって、ベベルギヤ15,16,17を内側に収容するハウジング48が用いられてもよい。ハウジング48が本体11に対して回転可能に外嵌されている点、及びハウジング48がアーム13,14を回転可能に支持している点は、上述された筒材12と同様である。なお、図6では、ハウジング48は、立方体の形状に示されているが、その形状は適宜変更可能なものである。
[Modification 1]
As shown in FIG. 6, a housing 48 that accommodates the bevel gears 15, 16, and 17 may be used instead of the tubular member 12. The point that the housing 48 is rotatably fitted to the main body 11 and the point that the housing 48 rotatably supports the arms 13 and 14 are the same as those of the cylindrical member 12 described above. In FIG. 6, the housing 48 is shown in a cubic shape, but the shape can be changed as appropriate.

[変形例2]
また、第1翼18、第2翼19a,19bを目標深度まで到達させるために地盤撹拌装置10の長さが不足している場合、本体11に管体47が継合されてもよい。
[Modification 2]
Moreover, when the length of the ground stirring apparatus 10 is insufficient to reach the first wing 18 and the second wings 19 a and 19 b to the target depth, the pipe body 47 may be joined to the main body 11.

詳細には、本体11の上端が地表付近に位置するまで地盤撹拌装置10を貫入した後(図4(B)の状態)、本体11の上端に管体47が継合される。管体47は、円筒部材21と同様の形状の筒状である。管体47の継合には、溶接などの手法が用いられてもよいし、専用のジョイントが用いられてもよい。続けて、管体47の上端にオーガ40が接続されて、管体47と一体とされた地盤撹拌装置10が、地盤42のさらに深部へと貫入される(図4(C)の状態)。   In detail, after penetrating the ground agitating device 10 until the upper end of the main body 11 is located near the ground surface (state of FIG. 4B), the pipe body 47 is joined to the upper end of the main body 11. The tubular body 47 has a cylindrical shape similar to that of the cylindrical member 21. For joining the pipe bodies 47, a technique such as welding may be used, or a dedicated joint may be used. Subsequently, the auger 40 is connected to the upper end of the tubular body 47, and the ground agitating device 10 integrated with the tubular body 47 is penetrated into the deeper portion of the ground 42 (state shown in FIG. 4C).

[変形例3]
上述された第1翼18及び第2翼19a,19bの枚数や形状は一例にすぎず、当業者によって適宜変更される。例えば、第1翼18及び第2翼19a,19bは、周方向に90°ずつ位相をずらして計4枚が突出されていてもよい。また、第1翼18は、たとえば螺旋形状に構成されていてもよい。
[Modification 3]
The number and shape of the first wing 18 and the second wings 19a and 19b described above are merely examples, and can be appropriately changed by those skilled in the art. For example, a total of four first blades 18 and second blades 19a and 19b may be projected with a phase shift of 90 ° in the circumferential direction. Moreover, the 1st blade | wing 18 may be comprised, for example in the spiral shape.

[変形例4]
本体11の回転を第2翼19a,19bへ伝達するために、上述された実施形態と異なる方法が用いられてもよい。例えば、アーム13,14は第2翼19a,19bと一体に回転する必要はなく、第2翼19a,19bを回転可能に支持していてもよい。第2翼19a,19bに対する回転駆動力は、たとえばアーム13,14の内側に設けられた回転軸などを介して第2翼19a,19bへ伝達されてもよい。
[Modification 4]
In order to transmit the rotation of the main body 11 to the second wings 19a and 19b, a method different from the above-described embodiment may be used. For example, the arms 13 and 14 do not need to rotate integrally with the second wings 19a and 19b, and may support the second wings 19a and 19b rotatably. The rotational driving force for the second wings 19a and 19b may be transmitted to the second wings 19a and 19b via, for example, a rotation shaft provided inside the arms 13 and 14.

[変形例5]
上述された実施形態では、固化剤を地盤へと流し込むために、地盤撹拌装置10に形成された流路及び吐出孔が使用されたが、固化剤は、異なる方法で地盤へと供給されてもよい。例えば、流路は、本体11の外側に設けられたチューブやスリットなどであってもよい。あるいは、地盤撹拌装置10とは独立した装置によって、地盤へ固化剤が流し込まれてもよい。
[Modification 5]
In the above-described embodiment, the flow path and the discharge hole formed in the ground stirring device 10 are used to flow the solidifying agent into the ground, but the solidifying agent may be supplied to the ground in a different manner. Good. For example, the flow path may be a tube or a slit provided outside the main body 11. Alternatively, the solidifying agent may be poured into the ground by a device independent of the ground stirring device 10.

10・・・地盤撹拌装置
11・・・本体
15,16,17・・・べベルギア(駆動伝達部)
18・・・第1翼
19a,19b・・・第2翼
12・・・筒材(接続部材)
13,14・・・アーム(接続部材)
21・・・円筒部材(第1部材)
22・・・先端部材(第2部材)
38・・・貫入装置
42・・・地盤
47・・・管体
10 ... Ground stirring device 11 ... Body 15, 16, 17 ... Bevel gear (drive transmission unit)
18 ... 1st wing | blade 19a, 19b ... 2nd wing | blade 12 ... cylinder material (connection member)
13, 14 ... Arm (connection member)
21 ... Cylindrical member (first member)
22 ... Tip member (second member)
38 ... Penetration device 42 ... Ground 47 ... Tube

本発明は、地盤に貫入されて使用される地盤撹拌装置、及び当該地盤撹拌装置を用いた地盤改良角柱体の製造方法に関する。   The present invention relates to a ground agitating device that is used by being penetrated into the ground, and a method for manufacturing a ground-improved prismatic body using the ground agitating device.

構造物の基礎となる地盤が、支持力や強度の不足している軟弱地盤の場合、地盤補強工事が必要となる。地盤補強工事として、混合処理工法が知られている。混合処理工法は、
セメント系固化材スラリーを地中へ流し込んだ後に撹拌・混合し、杭状の地盤改良体(コラム)を地中に形成する工法である。固化材を地中へ流し込み、撹拌する方法として、棒状の地盤撹拌装置を重機などによって地中へ貫入する方法が知られている。
If the ground that is the foundation of the structure is soft ground that lacks support and strength, ground reinforcement work is required. A mixed treatment method is known as ground reinforcement work. The mixed processing method is
This is a construction method in which a cement-based solidifying material slurry is poured into the ground and then stirred and mixed to form a pile-shaped ground improvement body (column) in the ground. As a method of pouring the solidified material into the ground and stirring it, a method of penetrating a bar-shaped ground stirring device into the ground with a heavy machine or the like is known.

たとえば、特許文献1には、撹拌軸10(地盤撹拌装置)を、軸心周りに回転させつつ地盤の改良対象部位に掘削貫入するとともに、その過程で撹拌軸10の先端部材に設けた第2噴射口16から流動性向上剤(固化剤)を噴射する方法が開示されている。   For example, in Patent Document 1, a stirring shaft 10 (ground stirring device) is drilled and penetrated into an improvement target portion of the ground while rotating around an axis, and a second member provided on a tip member of the stirring shaft 10 in the process. A method of injecting a fluidity improver (solidifying agent) from the injection port 16 is disclosed.

また、特許文献2には、支持体1と、支持体1に対して水平回転軸周りに回転自在に取り付けられた撹拌体4A,4B,5A,5Bと、撹拌体に回転力を与える駆動源6Aとを備える地盤撹拌装置を使用した方法が開示されている。   Patent Document 2 discloses a support 1, stirring bodies 4A, 4B, 5A, and 5B that are rotatably attached to the support 1 around a horizontal rotation axis, and a drive source that applies a rotational force to the stirring body. A method using a ground agitator comprising 6A is disclosed.

特開2011−256541号公報JP 2011-256541 A 特開2003−342947号公報JP 2003-342947 A

地盤撹拌装置を用いた混合処理工法において、形成される地盤改良体の形状及び大きさは、地盤撹拌装置に依存する。たとえば、特許文献1に記載された発明では、撹拌軸10が鉛直方向に沿った回転軸周りに回転されて撹拌が行われるため、形成される地盤改良体の形状は、平面視において概ね円形となる。   In the mixing treatment method using the ground stirring device, the shape and size of the ground improvement body to be formed depend on the ground stirring device. For example, in the invention described in Patent Document 1, since the stirring shaft 10 is rotated around the rotation axis along the vertical direction and stirring is performed, the shape of the ground improvement body formed is approximately circular in plan view. Become.

より広い区画に亘って地盤改良体を形成するため、一度の貫入で地盤改良体が形成される目標区画をずらしながら、上述された一連の工程を複数回施工することがある。たとえば、「接円配置」では、円形の目標区画が互いに隣接するように設定される。しかしながら、同じ直径の円が隣接された場合には必ず隙間が介在されるため、形成された地盤改良体は、目標区画の境界に相当する部位が十分に撹拌されていない状態となる。この問題を解決するため、「ラップ配置」では、目標区画の一部を重複させることが行われる。しかしながら、この場合、重複された区画に対して複数回の施工が行われるため、作業効率が低下する。   In order to form the ground improvement body over a wider section, the above-described series of steps may be performed a plurality of times while shifting the target section where the ground improvement body is formed by one penetration. For example, in the “tangent circle arrangement”, the circular target sections are set adjacent to each other. However, when circles having the same diameter are adjacent to each other, a gap is always interposed, so that the formed ground improvement body is in a state where the portion corresponding to the boundary of the target section is not sufficiently stirred. In order to solve this problem, in the “wrap arrangement”, a part of the target section is overlapped. However, in this case, since the construction is performed a plurality of times for the overlapping sections, the work efficiency is lowered.

また、特許文献2に記載された発明では、撹拌体4A,4B,5A,5Bが水平回転軸周りに回転することで撹拌が行われるため、形成される地盤改良体の形状は、平面視で概ね矩形の形状になると予想される。以下、平面視で概ね矩形の地盤改良体が地盤改良角柱体と称される。   Moreover, in the invention described in Patent Document 2, since the stirring bodies 4A, 4B, 5A, and 5B are rotated by rotating around the horizontal rotation axis, the shape of the ground improvement body to be formed is in a plan view. Expected to be roughly rectangular. Hereinafter, a substantially rectangular ground improvement body in plan view is referred to as a ground improvement prism.

このような方法では、隣接する目標区画を隙間なく撹拌することができる。しかしながら、特許文献2の地盤撹拌装置では、駆動源6Aの駆動力を撹拌体4A,4B,5A,5Bに伝達する無端チェーン63及び第2無端チェーン23が地盤撹拌装置の内部に設けられているため、地盤撹拌装置の構造が複雑になる。   In such a method, adjacent target sections can be agitated without gaps. However, in the ground stirring device of Patent Document 2, an endless chain 63 and a second endless chain 23 that transmit the driving force of the driving source 6A to the stirring bodies 4A, 4B, 5A, and 5B are provided inside the ground stirring device. Therefore, the structure of the ground stirring device becomes complicated.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成によって、地中に地盤改良角柱体を形成することが可能な地盤撹拌装置、及び当該地盤撹拌装置を用いた地盤改良角柱体の製造方法を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said situation, The objective used the ground stirring apparatus which can form a ground improvement prismatic body in the ground by simple structure, and the said ground stirring apparatus. It is providing the manufacturing method of a ground improvement prismatic body.

(1) 本発明に係る地盤撹拌装置は、上端部が支持されて回転される筒状の本体と、上記本体の長手方向と交差する方向へ突出され、上記本体と一体に回転する第1翼と、上記第1翼よりも上方において上記本体に対して相対的に回転可能に外嵌されており、上記本体の長手方向と直交する方向の相反する向きへアームがそれぞれ突出された接続部材と、上記アームの長手方向と交差する方向へそれぞれ突出されており、上記アームの長手方向を中心として回転する第2翼と、上記本体の回転を上記第2翼へ伝達する駆動伝達部と、を備えている。上記第2翼を上記本体の長手方向と直交する仮想平面へ射影してなる形状の少なくとも一部が、上記第1翼の回転軌跡がなす円の外側にある。上記本体及び上記アームは、地盤に注入される固化剤が長手方向に沿って流通されて吐出される流路をそれぞれ有し、各流路が上記接続部材の内部空間において連通されている。 (1) A ground agitating device according to the present invention includes a cylindrical main body that is rotated with its upper end supported, and a first blade that projects in a direction intersecting the longitudinal direction of the main body and rotates integrally with the main body. And a connecting member that is rotatably fitted relative to the main body above the first wing, and in which the arms protrude in opposite directions in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the main body. A second wing projecting in a direction intersecting with the longitudinal direction of the arm, and rotating around the longitudinal direction of the arm; and a drive transmission unit for transmitting the rotation of the main body to the second wing. I have. At least a part of the shape obtained by projecting the second wing onto a virtual plane orthogonal to the longitudinal direction of the main body is outside the circle formed by the rotation locus of the first wing. The main body and the arm each have a flow path through which a solidifying agent injected into the ground is circulated and discharged along the longitudinal direction, and each flow path is communicated in the internal space of the connection member.

地盤撹拌装置の下端側が地中に貫入された状態で本体が回転された場合、第1翼が本体と一体に回転し、地盤を撹拌する。また、本体の回転は駆動伝達部を介して、第2翼へと伝達され、第2翼が、概ね水平方向に沿った軸線周りに回転される。第2翼を本体の長手方向と直交する仮想平面へ射影してなる形状の一部が、第1翼の回転軌跡がなす円の外側にあるため、2つの第2翼は、平面視において第1翼が撹拌可能な円形の領域の両外側を撹拌する。その結果、第1翼と2つの第2翼とによって撹拌される区画は、平面視において概ね矩形となる。すなわち、地中に地盤改良角柱体を形成できる。また、必要な固化剤を流路に沿って流通させることができる。 When the main body is rotated in a state where the lower end side of the ground agitating device is inserted into the ground, the first wing rotates integrally with the main body to stir the ground. Further, the rotation of the main body is transmitted to the second wing via the drive transmission unit, and the second wing is rotated around an axis substantially along the horizontal direction. Since a part of the shape formed by projecting the second wing onto a virtual plane perpendicular to the longitudinal direction of the main body is outside the circle formed by the rotation trajectory of the first wing, the two second wings are Stir both sides of a circular area where one blade can stir. As a result, the section stirred by the first wing and the two second wings is substantially rectangular in plan view. That is, a ground improvement prismatic body can be formed in the ground. Moreover, a necessary solidifying agent can be distributed along the flow path.

(2) 上記接続部材は、上記本体の長手方向に対して位置決めされて上記本体に外嵌された筒材を有しており、上記アームは、上記筒材の外側へ突出されたものであってもよい。   (2) The connection member includes a cylindrical member that is positioned with respect to the longitudinal direction of the main body and is externally fitted to the main body, and the arm protrudes to the outside of the cylindrical material. May be.

本構成では、第2翼を回転させるための構造が容易に実現される。   In this configuration, a structure for rotating the second blade is easily realized.

(3) 上記本体は、下端に開口を有する筒状の第1部材と、上記第1翼が設けられており、上記第1部材の開口に挿入される筒状の第2部材と、を有しており、上記筒材は、上記第1部材と上記第2部材との接続箇所に配置されていてもよい。   (3) The main body includes a cylindrical first member having an opening at a lower end, and a cylindrical second member provided with the first wing and inserted into the opening of the first member. And the said cylinder material may be arrange | positioned in the connection location of the said 1st member and the said 2nd member.

本構成では、本体が第1部材と第2部材とから構成されることによって、地盤撹拌装置の組み立てが容易となる。また、本体が分離された状態で地盤撹拌装置を移送し、施工の直前に組み立てることが可能となる。   In this configuration, the main body is composed of the first member and the second member, whereby assembly of the ground agitating device is facilitated. Moreover, it becomes possible to transfer the ground agitating device in a state where the main body is separated, and to assemble immediately before construction.

(4) 上記アームの長手方向に沿った2つの上記第2翼の先端の間の距離、及び上記第2翼の最大径が、それぞれ上記第1翼の最大径以上であってもよい。   (4) The distance between the tips of the two second wings along the longitudinal direction of the arm and the maximum diameter of the second wing may be greater than or equal to the maximum diameter of the first wing.

(5) 本発明は、上述された地盤撹拌装置と、当該地盤撹拌装置を地盤へ回転圧入可能な貫入装置と、を用いて地中に地盤改良角柱体を形成する地盤改良角柱体の製造方法として捉えることもできる。本発明に係る地盤改良角柱体の製造方法は、上記本体を上記貫入装置に支持させて回転させながら、上記地盤撹拌装置を地盤へ圧入する貫入工程と、地盤へ貫入されている上記第1翼又は上記第2翼の近傍に、上記流路を介して固化剤を吐出しながら、上記第1翼及び上記第2翼を回転する固化剤混入工程と、を含み、上記貫入工程及び上記固化剤混入工程を、地盤改良角柱体を形成すべき目標区画に対して隣接して複数回施工するものである。 (5) The present invention provides a method for producing a ground-improved prismatic body that forms a ground-improved prismatic body in the ground using the above-described ground agitating device and a penetration device capable of rotationally press-fitting the ground agitating device into the ground. Can also be taken as. The manufacturing method of the ground improved prismatic body according to the present invention includes a penetration step of press-fitting the ground stirring device into the ground while the main body is supported by the penetration device and rotating, and the first blade that is penetrated into the ground. Or a solidifying agent mixing step of rotating the first blade and the second blade while discharging the solidifying agent through the flow path in the vicinity of the second blade, and the penetration step and the solidifying agent The mixing process is performed a plurality of times adjacent to the target section where the ground improvement prismatic body is to be formed.

このような方法で製造された地盤改良角柱体は、目標区画の境界に相当する部分が十分に撹拌されるため、支持力が向上する。   Since the ground improvement prismatic body manufactured by such a method sufficiently stirs the portion corresponding to the boundary of the target section, the supporting force is improved.

本発明に係る地盤撹拌装置、及び地盤改良角柱体の製造方法によると、簡単な構成の地盤撹拌装置によって、地中に地盤改良角柱体を形成できる。   According to the ground stirring device and the method for producing a ground improved prism according to the present invention, the ground improved prism can be formed in the ground by the ground stirring device having a simple configuration.

図1は、本発明の実施形態に係る地盤撹拌装置10を示している。(A)が正面図、(B)が右側面図である。FIG. 1 shows a ground stirring device 10 according to an embodiment of the present invention. (A) is a front view, (B) is a right side view. 図2は、地盤撹拌装置10を分解して示した正面図である。FIG. 2 is an exploded front view of the ground stirring device 10. 図3は、アーム13、べベルギア16、及び第2翼19aの結合体を示した図である。(A)が平面図、(B)が正面図、(C)が左側面図である。FIG. 3 is a view showing a combined body of the arm 13, the bevel gear 16, and the second blade 19a. (A) is a plan view, (B) is a front view, and (C) is a left side view. 図4は、貫入装置38によって地盤撹拌装置10が地盤42へ貫入される様子を示した模式図である。(A)が貫入直前の状態、(B)が貫入が完了した状態を示している。(C)は、貫入が完了した後、管体47が継合されて、地盤撹拌装置10が地盤42のさらに深部へと貫入された状態を示している(変形例2を参照)。FIG. 4 is a schematic diagram showing how the ground stirring device 10 is penetrated into the ground 42 by the penetration device 38. (A) shows a state immediately before penetration, and (B) shows a state where penetration has been completed. (C) has shown the state by which the pipe body 47 was joined after penetration was completed and the ground stirring apparatus 10 penetrated to the deep part of the ground 42 further (refer modification 2). 図5(A)は、従来の地盤撹拌装置を使用して、「接円配置」によって隣接する区画に施工が行われた状態を示している。図5(B)は、地盤撹拌装置10を使用して、隣接する区画に施工が行われた状態を示している。撹拌領域E1は、撹拌が十分に行われた領域、非撹拌領域E2は、撹拌が不十分な領域である。FIG. 5 (A) shows a state in which construction is performed on an adjacent section by “circular contact arrangement” using a conventional ground stirring device. FIG. 5 (B) shows a state in which construction has been performed on adjacent sections using the ground stirring device 10. The stirring region E1 is a region where stirring is sufficiently performed, and the non-stirring region E2 is a region where stirring is insufficient. 図6は、実施形態の変形例1に係る地盤撹拌装置10を示している。FIG. 6 shows a ground stirring device 10 according to Modification 1 of the embodiment.

以下に、適宜図面が参照されて、本発明の好ましい実施形態が説明される。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態が適宜変更できることは言うまでもない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. Note that the embodiment described below is merely an example of the present invention, and it is needless to say that the embodiment of the present invention can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention.

[地盤撹拌装置10の概略]
図1に示される地盤撹拌装置10は、専用の貫入装置38(図4)を用いて地盤へ回転圧入(以下、単に貫入とする。)されて使用されるものである。地盤撹拌装置10は、本体11、筒材12、アーム13,14、ベベルギヤ15,16,17、第1翼18、第2翼19a,19b、及び補助翼37a,37bなどから構成される。第1翼18は、地盤撹拌装置10が地盤へ貫入される際に、地盤を掘削する役割を果たす。地中において、地盤撹拌装置10に形成された複数の吐出孔(不図示)から、固化材が地中へ吐出される。第1翼18及び第2翼19a,19bによって、固化材と、地盤を構成する土や砂とが撹拌・混合される。固化材が地中で固化して、地盤改良角柱体が形成される。以下、地盤撹拌装置10を構成する各部が、より詳細に説明される。なお、各図において、上下を基準として上下方向5が定義され、上下方向5と直交する第1水平方向6が定義され、上下方向5及び第1水平方向6と直交する第2水平方向7が定義されている。
[Outline of ground stirring device 10]
The ground agitation device 10 shown in FIG. 1 is used by being rotationally press-fitted into the ground (hereinafter simply referred to as penetration) using a dedicated penetration device 38 (FIG. 4). The ground agitating device 10 includes a main body 11, a cylindrical member 12, arms 13, 14, bevel gears 15, 16, 17, a first blade 18, second blades 19a, 19b, auxiliary blades 37a, 37b, and the like. The 1st wing | blade 18 plays the role which excavates a ground, when the ground stirring apparatus 10 penetrates into the ground. In the ground, the solidified material is discharged into the ground from a plurality of discharge holes (not shown) formed in the ground stirring device 10. The first wing 18 and the second wings 19a and 19b stir and mix the solidified material and the soil and sand constituting the ground. The solidified material is solidified in the ground, and a ground improved prism is formed. Hereinafter, each part which comprises the ground stirring apparatus 10 is demonstrated in detail. In each figure, a vertical direction 5 is defined with reference to the vertical direction, a first horizontal direction 6 orthogonal to the vertical direction 5 is defined, and a second horizontal direction 7 orthogonal to the vertical direction 5 and the first horizontal direction 6 is defined. Is defined.

[本体11]
図1,2に示される本体11は、概ね円筒状の円筒部材21(本発明の第1部材の一例)と、円筒部材21(本発明の第2部材の一例)の下側に継合されて円筒部材21と一体とされた円筒状の先端部材22とから構成される。円筒部材21は、上下方向5と直交する断面が円形の鋼管である。図には示されないが、円筒部材21は、内部空間を有して中空に構成されている。長手方向(上下方向5)の両端に内部空間と連通する開口23,24(図2)が形成されている。円筒部材21の全長は、地盤撹拌装置10が貫入される深度に応じて適宜決定される。
[Main unit 11]
The main body 11 shown in FIGS. 1 and 2 is joined to a substantially cylindrical cylindrical member 21 (an example of the first member of the present invention) and a lower side of the cylindrical member 21 (an example of the second member of the present invention). And a cylindrical tip member 22 integrated with the cylindrical member 21. The cylindrical member 21 is a steel pipe having a circular cross section perpendicular to the vertical direction 5. Although not shown in the drawing, the cylindrical member 21 is hollow with an internal space. Openings 23 and 24 (FIG. 2) communicating with the internal space are formed at both ends in the longitudinal direction (up and down direction 5). The total length of the cylindrical member 21 is appropriately determined according to the depth at which the ground stirring device 10 is penetrated.

円筒部材21の下端部周辺にベベルギヤ15(本発明の駆動伝達部の一例)が外嵌されて円筒部材21と一体とされている。ベベルギヤ15は、下端側ほど外径の小さなテーパー形状である。詳細は後述されるが、ベベルギヤ15は、ベベルギヤ16,17と噛合することで、筒材12に対する本体11の回転駆動力を、アーム13,14へと伝達するものである。   A bevel gear 15 (an example of a drive transmission unit of the present invention) is fitted around the lower end of the cylindrical member 21 so as to be integrated with the cylindrical member 21. The bevel gear 15 has a tapered shape with a smaller outer diameter toward the lower end side. Although the details will be described later, the bevel gear 15 is engaged with the bevel gears 16 and 17 to transmit the rotational driving force of the main body 11 to the tubular material 12 to the arms 13 and 14.

先端部材22は、円筒部材21と同様に、上下方向5と直交する断面が円形の鋼管であり、内部空間を有している。先端部材22の下端部に円錐形状の穿孔部43が形成されている。穿孔部43は、地盤撹拌装置10の貫入時に先行して地盤へ突刺され、地盤撹拌装置10が地盤から受ける抵抗を小さくするものである。上下方向5における先端部材22の概ね中央には、径方向へ突出された係止板32が設けられている。係止板32よりも上方側が挿入部25(図2)と称される。   Similar to the cylindrical member 21, the tip member 22 is a steel pipe having a circular cross section perpendicular to the vertical direction 5, and has an internal space. A conical perforated portion 43 is formed at the lower end of the tip member 22. The perforating part 43 is pierced into the ground prior to the penetration of the ground agitating device 10 and reduces the resistance received by the ground agitating device 10 from the ground. A locking plate 32 that protrudes in the radial direction is provided substantially at the center of the tip member 22 in the vertical direction 5. The upper side of the locking plate 32 is referred to as the insertion portion 25 (FIG. 2).

挿入部25の外径は、開口24よりも僅かに小さい。挿入部25は、後述される筒材12下側の開口26(図2)へ挿入されて筒材12を貫通している。上側の開口27(図2)から出た挿入部25は、円筒部材21の開口24へ挿入されている。円筒部材21と挿入部25とがボルトなどによって固定され一体とされて、本体11が構成されている。この状態において、円筒部材21及び先端部材22は、筒材12に対して相対的に回転可能である。つまり、筒材12は、円筒部材21と先端部材22との接続箇所において、本体11に対して回転可能に外嵌されている。一方、本体11に対する筒材12の上下方向5への移動は阻止されている。詳細には、下方への移動が、係止板32によって阻止され、上方への移動がベベルギヤ15によって阻止されている。   The outer diameter of the insertion portion 25 is slightly smaller than the opening 24. The insertion portion 25 is inserted into an opening 26 (FIG. 2) below the tubular material 12 described later and penetrates the tubular material 12. The insertion portion 25 that has come out from the upper opening 27 (FIG. 2) is inserted into the opening 24 of the cylindrical member 21. The cylindrical member 21 and the insertion portion 25 are fixed and integrated with a bolt or the like to constitute the main body 11. In this state, the cylindrical member 21 and the tip member 22 are rotatable relative to the tubular material 12. That is, the tubular member 12 is rotatably fitted to the main body 11 at a connection portion between the cylindrical member 21 and the tip member 22. On the other hand, the cylinder member 12 is prevented from moving in the vertical direction 5 with respect to the main body 11. Specifically, the downward movement is blocked by the locking plate 32, and the upward movement is blocked by the bevel gear 15.

本体11、筒材12、及びアーム13,14の内部空間は互いに連通されている。この内部空間に、本体11の開口23から流入された固化剤を各吐出孔へ供給する流路(不図示)が地盤撹拌装置10が形成されている。本体11の内部空間を筒材12の内部空間と連通させるために、円筒部材21の側面にスリット46(図2)が形成されている。   The internal space of the main body 11, the cylinder member 12, and the arms 13 and 14 are in communication with each other. In this internal space, the ground agitating device 10 is formed with a flow path (not shown) for supplying the solidifying agent introduced from the opening 23 of the main body 11 to each discharge hole. A slit 46 (FIG. 2) is formed on the side surface of the cylindrical member 21 so that the internal space of the main body 11 communicates with the internal space of the cylindrical member 12.

[筒材12]
図1,2に示される筒材12は、内部空間を有しており、この内部空間と連通する開口26,27,44,45が形成されている。上述されたように、開口26,27を介して筒材12に挿入部25が挿通される。開口26,27の内径は、挿入部25を回転可能に支持するように、挿入部25の外径よりも僅かに大きい。また、開口26,27の周縁には、挿入部25の回転抵抗を少なくするボールベアリングなどが設けられていてもよい。筒材12の外観は、開口26,27を有して、挿入部25を回転可能に支持するものであれば、適宜変更可能である。たとえば、筒材12は概ね箱型であってもよいし、円柱形状であってもよい。
[Cylinder 12]
1 and 2 has an internal space, and openings 26, 27, 44, and 45 communicating with the internal space are formed. As described above, the insertion portion 25 is inserted into the cylindrical member 12 through the openings 26 and 27. The inner diameters of the openings 26 and 27 are slightly larger than the outer diameter of the insertion portion 25 so as to rotatably support the insertion portion 25. Further, ball bearings or the like that reduce the rotational resistance of the insertion portion 25 may be provided on the periphery of the openings 26 and 27. The external appearance of the cylindrical member 12 can be appropriately changed as long as it has openings 26 and 27 and supports the insertion portion 25 in a rotatable manner. For example, the tubular member 12 may be generally box-shaped or cylindrical.

筒材12から、第1水平方向6の対向する向きへ、円柱形状の固定軸28,29(図2)がそれぞれ突出されている。固定軸28,29は、アーム13,14の開口30,31(図2)にそれぞれ挿入されてアーム13,14を回転可能に支持するものである。固定軸28,29の先端には、上述された開口44,45がそれぞれ形成されている。開口44,45は、筒材12の内部空間とアーム13,14の内部空間とを連通するものである。   Cylindrical fixed shafts 28 and 29 (FIG. 2) protrude from the cylindrical member 12 in the first horizontal direction 6 in the facing direction. The fixed shafts 28 and 29 are inserted into the openings 30 and 31 (FIG. 2) of the arms 13 and 14, respectively, and rotatably support the arms 13 and 14. The openings 44 and 45 described above are formed at the tips of the fixed shafts 28 and 29, respectively. The openings 44 and 45 communicate the internal space of the tubular member 12 with the internal spaces of the arms 13 and 14.

[アーム13,14]
図1,2に示されるアーム13,14は、一端側に開口30,31が形成された概ね筒状の外観を呈している。開口30,31の内径は、固定軸28,29を回転可能に支持するように、固定軸28,29の外径よりも僅かに大きい。また、開口30,31の周縁には、固定軸28,29の回転抵抗を少なくするボールベアリングなどが設けられていてもよい。アーム13の開口30に固定軸28が挿入され、アーム14の開口31に固定軸29が挿入される。固定軸28,29は、中心軸線が互いに一致するように配置されている。
[Arms 13, 14]
The arms 13 and 14 shown in FIGS. 1 and 2 have a generally cylindrical appearance in which openings 30 and 31 are formed on one end side. The inner diameters of the openings 30 and 31 are slightly larger than the outer diameters of the fixed shafts 28 and 29 so as to rotatably support the fixed shafts 28 and 29. Further, ball bearings or the like for reducing the rotational resistance of the fixed shafts 28 and 29 may be provided at the peripheral edges of the openings 30 and 31. The fixed shaft 28 is inserted into the opening 30 of the arm 13, and the fixed shaft 29 is inserted into the opening 31 of the arm 14. The fixed shafts 28 and 29 are arranged so that the central axes coincide with each other.

開口30,31へ挿入された後、固定軸28,29の先端に抜け止め用の係止部材(不図示)が取り付けられる。この係止部材が、アーム13,14の内側で第1水平方向6に係止され、固定軸28,29が開口30,31から抜け出ることが防止される。係止部材は任意の形状の物が使用されるが、一例としてリング形状である。ただし、固定軸28,29には、これとは異なる抜け防止手段が講じられてもよい。   After being inserted into the openings 30 and 31, a retaining member (not shown) for retaining is attached to the tips of the fixed shafts 28 and 29. This locking member is locked in the first horizontal direction 6 inside the arms 13 and 14, and the fixed shafts 28 and 29 are prevented from coming out of the openings 30 and 31. Although the thing of arbitrary shapes is used for a locking member, it is a ring shape as an example. However, the fixing shafts 28 and 29 may be provided with a means for preventing the slippage different from this.

アーム13,14における筒材12側の端部周辺に、ベベルギヤ16,17がそれぞれ外嵌されている。ベベルギヤ16,17は、ベベルギヤ15と同様のテーパー形状である。ベベルギヤ16,17は、ベベルギヤ15とそれぞれ噛合している。アーム13,14の他端側には、後述される第2翼19a,19bがそれぞれ形成されている。   Bevel gears 16 and 17 are fitted around the ends of the arms 13 and 14 on the cylindrical member 12 side. The bevel gears 16 and 17 have the same tapered shape as the bevel gear 15. The bevel gears 16 and 17 mesh with the bevel gear 15, respectively. Second wings 19a and 19b, which will be described later, are formed on the other ends of the arms 13 and 14, respectively.

[第1翼18]
図1,2に示される第1翼18は、本体11の下端部周辺、詳細には、先端部材22における穿孔部43の上側に設けられている。第1翼18は、上下方向5と直交する互いに相反する向きへそれぞれ突出された2枚の細長な鋼板によって構成されている。鋼板は、外周側から見て、互いに同じ向きへ傾斜・湾曲されている。
[First wing 18]
The first wing 18 shown in FIGS. 1 and 2 is provided around the lower end portion of the main body 11, specifically, above the perforated portion 43 in the tip member 22. The first blade 18 is composed of two elongated steel plates that protrude in opposite directions perpendicular to the vertical direction 5. The steel plates are inclined and curved in the same direction as viewed from the outer peripheral side.

第1翼18が地面と接触した状態で、本体11が下方へ押圧されながら、所定の方向(本実施形態では上方から見て時計回り)へ回転されると、第1翼18が地盤表面を掘削し、地盤撹拌装置10が地盤へ貫入される。また、第1翼18が地中に埋没した後では、第1翼18はスクリューとして機能し、地盤撹拌装置10を地中へと貫入する下向きの推進力を生じさせる。また、吐出孔から固化材が吐出された後では、第1翼18の回転によって、固化材と地盤を構成する土や砂とが撹拌・混合される。   When the first wing 18 is in contact with the ground and rotated in a predetermined direction (clockwise as viewed from above in the present embodiment) while the main body 11 is pressed downward, the first wing 18 moves over the ground surface. After excavation, the ground stirring device 10 is penetrated into the ground. In addition, after the first blade 18 is buried in the ground, the first blade 18 functions as a screw, and generates a downward propulsive force that penetrates the ground stirring device 10 into the ground. Further, after the solidified material is discharged from the discharge hole, the solidified material and the soil and sand constituting the ground are agitated and mixed by the rotation of the first blade 18.

第1翼18は、任意の方法で先端部材22に取り付けられるが、たとえば、先端部材22の側面に形成されたスリット(不図示)に挿入されたのち、溶接などによって固定されてもよい。   Although the 1st wing | blade 18 is attached to the front-end | tip member 22 by arbitrary methods, for example, after inserting in the slit (not shown) formed in the side surface of the front-end | tip member 22, you may be fixed by welding etc.

ただし、上述された第1翼18の形状は一例に過ぎない。第1翼18は、地盤を掘削し、固化材と地盤を構成する土や砂とを撹拌・混合するものであれば、本実施形態のものとは異なる形状に構成されていてもよい。   However, the shape of the first blade 18 described above is merely an example. If the 1st wing | blade 18 excavates the ground and stirs and mixes the solidification material and the soil and sand which comprise the ground, you may be comprised in the shape different from the thing of this embodiment.

[第2翼19a,19b]
図1,2,3に示される第2翼19a,19bは、アーム13,14のうち、開口30,31とは反対側の端部にそれぞれ形成されている。なお、図3には、第2翼19aのみが示されてるが、第2翼19a,19bは、同一の形状に構成されている。
[Second wing 19a, 19b]
Second wings 19a and 19b shown in FIGS. 1, 2 and 3 are formed at the ends of arms 13 and 14 opposite to the openings 30 and 31, respectively. FIG. 3 shows only the second wing 19a, but the second wings 19a and 19b are configured in the same shape.

第2翼19a,19bは、それぞれアーム13,14から第1水平方向6と直交する互いに相反する向きへ突出された2枚の略T字状の鋼板によって構成されている。つまり、第2翼19a,19bは、合計4枚の鋼板によって構成されている。この鋼板のうち、アルファベット「T」の縦線に相当する部位が突出部34、横線に相当する部位が展開部35とそれぞれ称される。突出部34の先端が、アーム13,14とそれぞれ連結されている。図3(A)に示されるように、アーム13,14を介して対向する突出部34が、互いに反対の向きへ捩じられている。そのため、図3(C)に示されるように、2つの展開部35は、突出部34の長手方向から見て、互いに交差されている。この形状は、第2翼19a,19bが地盤の撹拌・混合を効率的に行うためのものである。   The second wings 19a and 19b are constituted by two substantially T-shaped steel plates that protrude from the arms 13 and 14 in opposite directions perpendicular to the first horizontal direction 6, respectively. That is, the second blades 19a and 19b are configured by a total of four steel plates. In this steel plate, a portion corresponding to a vertical line of the alphabet “T” is referred to as a protruding portion 34, and a portion corresponding to a horizontal line is referred to as a developed portion 35. The tips of the protrusions 34 are connected to the arms 13 and 14, respectively. As shown in FIG. 3A, the projecting portions 34 facing each other via the arms 13 and 14 are twisted in directions opposite to each other. Therefore, as shown in FIG. 3C, the two expanded portions 35 intersect each other when viewed from the longitudinal direction of the protruding portion 34. This shape is for the second blades 19a and 19b to efficiently agitate and mix the ground.

展開部35の外周面は、曲面状に形成されている。展開部35の外周面に沿って、複数の棘部36が突出されている。棘部36の先端は尖っており、地盤を構成する硬い土などを粉砕しやすい形状とされている。   The outer peripheral surface of the development part 35 is formed in a curved surface shape. A plurality of barbs 36 are projected along the outer peripheral surface of the deployment part 35. The tip of the spine 36 is pointed and has a shape that makes it easy to pulverize the hard soil that constitutes the ground.

第1翼18の最大径L1(図1(B))よりも、2つの第2翼19a,19bの先端の間の距離L2(図1(A))の方が長い。また、第2翼19a,19bの最大径L3(図1(B))は、L1よりも長い。すなわち、上下方向5から見た場合、第2翼19a,19bの一部は、第1翼18の回転軌跡が為す円の外側にある。   The distance L2 (FIG. 1A) between the tips of the two second blades 19a and 19b is longer than the maximum diameter L1 of the first blade 18 (FIG. 1B). Further, the maximum diameter L3 (FIG. 1B) of the second blades 19a and 19b is longer than L1. That is, when viewed from the vertical direction 5, a part of the second wings 19 a and 19 b is outside the circle formed by the rotation trajectory of the first wing 18.

このような構成では、第2翼19a,19bは、第1翼18が地盤を撹拌可能な領域よりも、第1水平方向6及び第1水平方向7のさらに外側の領域までを撹拌・混合可能である。第1翼18及び第2翼19a,19bによって撹拌・混合される区画は、上下方向5から見て、L2×L3の概ね長方形となる。ただし、L2,L3は、最短でL1と同じ長さであればよい。   In such a configuration, the second blades 19a and 19b can stir and mix up to regions outside the first horizontal direction 6 and the first horizontal direction 7 from the region where the first blade 18 can stir the ground. It is. The section agitated and mixed by the first blade 18 and the second blades 19a and 19b has a generally rectangular shape of L2 × L3 when viewed from the vertical direction 5. However, L2 and L3 may be the same length as L1 at the shortest.

[補助翼37a,37b]
また、円筒部材21及び先端部材22の側面には、地盤の撹拌・混合を補助する補助翼37a,37bがそれぞれ設けられている。円筒部材21の補助翼37aは、ベベルギヤ15の上側に設けられており、先端部材22の補助翼37bは、係止板32の下側に設けられている。補助翼37a,37bは、円筒部材21及び先端部材22の側面からそれぞれ突出された細長の板状である、補助翼37a,37bは、周方向に90°ずつ位相がずらされて、円筒部材21及び先端部材22ごとに4本ずつ配置されている。補助翼37a,37bは、それぞれが外側から見て第1翼18と同じ向きへ傾斜されている。補助翼37の径方向(長手方向)の長さは、第1翼18よりも短く、第2翼19a,19bに干渉しない程度の長さとなっている。
[Auxiliary wings 37a, 37b]
Further, auxiliary wings 37a and 37b for assisting the stirring and mixing of the ground are provided on the side surfaces of the cylindrical member 21 and the tip member 22, respectively. The auxiliary wing 37 a of the cylindrical member 21 is provided on the upper side of the bevel gear 15, and the auxiliary wing 37 b of the tip member 22 is provided on the lower side of the locking plate 32. The auxiliary wings 37a and 37b are elongated plates that protrude from the side surfaces of the cylindrical member 21 and the tip member 22, respectively. The auxiliary wings 37a and 37b are 90 ° out of phase in the circumferential direction, and the cylindrical member 21 And four pieces are arranged for each tip member 22. The auxiliary blades 37a and 37b are inclined in the same direction as the first blade 18 as viewed from the outside. The length of the auxiliary blade 37 in the radial direction (longitudinal direction) is shorter than that of the first blade 18 and is long enough not to interfere with the second blades 19a and 19b.

[貫入装置38]
図4に示される貫入装置38は、地盤撹拌装置10を地盤へ貫入するために使用される。貫入装置38は公知なものであるため、その構成の一例が簡単に説明される。本実施形態に係る貫入装置38は、支柱39と、支柱39に取り付けられたオーガ40と、車体41などを備えている。
[Penetration device 38]
The penetration device 38 shown in FIG. 4 is used to penetrate the ground stirring device 10 into the ground. Since the penetration device 38 is known, an example of its configuration will be briefly described. The penetration device 38 according to the present embodiment includes a support column 39, an auger 40 attached to the support column 39, a vehicle body 41, and the like.

オーガ40は、本体11の上端部を支持して、回転させるためのトルクを発生させるものである。また、本体11にトルクを印加した状態において、オーガ40は、支柱39に沿って上下方向5へ移動可能である。本体11の回転、及びオーガ40の上下動のために、互いに異なるモータ(不図示)から駆動力が伝達される。本体11を支持した状態でオーガ40が下方へ移動すると、地盤撹拌装置10が地盤へ押圧される。この状態において,本体11が回転されることで、地盤撹拌装置10が地盤へ貫入される。   The auger 40 supports the upper end of the main body 11 and generates torque for rotation. In addition, the auger 40 can move in the vertical direction 5 along the support column 39 in a state where torque is applied to the main body 11. Driving force is transmitted from different motors (not shown) for rotation of the main body 11 and vertical movement of the auger 40. When the auger 40 moves downward with the main body 11 supported, the ground stirring device 10 is pressed against the ground. In this state, the ground stirring device 10 penetrates into the ground by rotating the main body 11.

支柱39は、任意の方法で支持されるが、本実施形態では、車体41に取り付けられて、支持されている。車体41は重機であり、操縦室からオーガ40の操作を行うことが可能である。   The support column 39 is supported by an arbitrary method, but is attached to and supported by the vehicle body 41 in the present embodiment. The vehicle body 41 is a heavy machine, and the auger 40 can be operated from the cockpit.

ただし、貫入装置38は、地盤撹拌装置10を地盤へ貫入するものであれば、異なる構成の物が使用されてもよい。たとえば、貫入装置38は、必ずしも車体41と一体とされたものでなくともよい。   However, as long as the penetration device 38 penetrates the ground agitating device 10 into the ground, a different structure may be used. For example, the penetrating device 38 is not necessarily integrated with the vehicle body 41.

[地盤改良角柱体の形成]
以下、上述した地盤撹拌装置10及び貫入装置38を使用して、地中に地盤改良角柱体を形成する方法が説明される。図4(A)に示されるように、地盤撹拌装置10は、目標区画の地盤42へ載置される。穿孔部43が地盤42へ突刺されて、地盤撹拌装置10が自立する。その状態で、オーガ40によって本体11の上端部が支持される。
[Formation of ground improved prisms]
Hereinafter, a method of forming the ground improved prismatic body in the ground using the ground stirring device 10 and the penetration device 38 described above will be described. As shown in FIG. 4A, the ground stirring device 10 is placed on the ground 42 of the target section. The perforated part 43 is pierced into the ground 42 and the ground stirring device 10 is self-supporting. In this state, the upper end portion of the main body 11 is supported by the auger 40.

下方へ移動する力がオーガ40に作用し、同時に本体11にトルクが印加される。トルクの向きは、第1翼18が下向きの推進力を生みだす向き(本実施形態では上方から見て時計回り)である。   A force that moves downward acts on the auger 40, and at the same time, torque is applied to the main body 11. The direction of the torque is the direction in which the first blade 18 produces a downward driving force (clockwise as viewed from above in the present embodiment).

地盤撹拌装置10の下端部が地盤42に埋没した状態では、アーム13,14が地盤42から抵抗を受ける。これにより、筒材12が本体11と一体に回転することはなく、本体11が、筒材12に対して相対的に回転する。本体11の回転は、ベベルギヤ15,16,17を介してアーム13,14へと伝達される。これにより第2翼19a,19bがアーム13,14と一体に回転する。   In a state where the lower end portion of the ground stirring device 10 is buried in the ground 42, the arms 13 and 14 receive resistance from the ground 42. Thereby, the cylinder 12 does not rotate integrally with the main body 11, and the main body 11 rotates relative to the cylinder 12. The rotation of the main body 11 is transmitted to the arms 13 and 14 via the bevel gears 15, 16 and 17. As a result, the second blades 19a and 19b rotate integrally with the arms 13 and 14.

地盤撹拌装置10が貫入される過程において、第1翼18が先行して地盤42を掘削し、第2翼19a,19b及び補助翼37a,37bは、第1翼18が掘削した領域をさらに撹拌する。同時に、第2翼19a,19bは、第1翼18によって掘削された領域のさらに外側の領域を掘削する。地盤撹拌装置10を地盤42へ貫入する工程が本発明の貫入工程の一例である。   In the process in which the ground agitating device 10 is inserted, the first blade 18 excavates the ground 42 in advance, and the second blades 19a and 19b and the auxiliary blades 37a and 37b further agitate the region excavated by the first blade 18. To do. At the same time, the second wings 19 a and 19 b excavate a region further outside the region excavated by the first wing 18. The process of penetrating the ground stirring device 10 into the ground 42 is an example of the penetrating process of the present invention.

地盤撹拌装置10が目標深度まで貫入された後(図4(B)の状態)、本体11に印加されたトルクの向きが逆向きとされる。これにより、本体11の回転が逆転し、第1翼18が上向きの推進力を生じさせる。同時にオーガ40に上向きの力が印加されて、地盤撹拌装置10が上昇する。   After the ground agitation device 10 has penetrated to the target depth (the state in FIG. 4B), the direction of the torque applied to the main body 11 is reversed. As a result, the rotation of the main body 11 is reversed, and the first blade 18 generates an upward driving force. At the same time, an upward force is applied to the auger 40, and the ground agitating device 10 is raised.

地盤撹拌装置10の上昇と下降を繰り返しながら、地盤撹拌装置10内部の流路へ固化剤が流し込まれる。固化剤として、一般にセメント系のものが使用される。固化剤は、流路を通った後、各吐出孔から地中へ吐出される。固化剤は、貫入装置38から地盤撹拌装置10へ供給されてもよいし、異なる機材からチューブなどを介して地盤撹拌装置10へ供給されてもよい。第1翼18、第2翼19a,19b、及び補助翼37a,37bは、地盤42を構成する土や砂と、固化剤とを撹拌・混合する。この工程が本発明の固化剤混入工程の一例である。   The solidifying agent is poured into the flow path inside the ground agitator 10 while repeating the ascent and descent of the ground agitator 10. As the solidifying agent, a cement-based one is generally used. After passing through the flow path, the solidifying agent is discharged into the ground from each discharge hole. The solidifying agent may be supplied from the penetration device 38 to the ground agitation device 10 or may be supplied from different equipment to the ground agitation device 10 via a tube or the like. The first wing 18, the second wings 19a and 19b, and the auxiliary wings 37a and 37b stir and mix the soil and sand constituting the ground 42 and the solidifying agent. This step is an example of the solidifying agent mixing step of the present invention.

撹拌・混合が十分に行われた後、地盤撹拌装置10が上昇されて、地盤42から脱抜される。その後、地中に残された固化剤が固化することで、概ね直方体の地盤改良角柱体が地中に形成される。この地盤改良角柱体は、上下方向5から見て、L2×L3の概ね長方形である。また、地盤改良角柱体は、地表から、第1翼18が貫入された最深部に亘って形成される。   After the agitation and mixing are sufficiently performed, the ground agitating device 10 is raised and removed from the ground 42. Thereafter, the solidifying agent remaining in the ground is solidified, so that a substantially rectangular parallelepiped ground improved prism is formed in the ground. This ground improvement prismatic body is substantially rectangular of L2 × L3 when viewed from the vertical direction 5. Moreover, the ground improvement prismatic body is formed from the ground surface to the deepest part where the 1st wing | blade 18 penetrated.

必要に応じて、地盤撹拌装置10を貫入する目標区画をずらしながら上述した一連の工程を複数回実行することで、より広い区画に地盤改良角柱体を形成することができる。   If necessary, the ground-improved prismatic body can be formed in a wider section by executing the above-described series of steps a plurality of times while shifting the target section that penetrates the ground stirring device 10.

[本実施形態の作用効果]
本実施形態に係る地盤撹拌装置10では、平面視でL2×L3の概ね長方形の区画に地盤改良角柱体を形成することができる。これにより、矩形の隣接した区画に隙間なく地盤改良角柱体を形成することができる。
[Operational effects of this embodiment]
In the ground stirring device 10 according to the present embodiment, the ground improved prismatic body can be formed in a generally rectangular section of L2 × L3 in plan view. Thereby, a ground improvement prismatic body can be formed in a rectangular adjacent section without a gap.

以下、詳細に説明する。第2翼19a,19bを備えない従来の構成では、一度の施工で概ね円形の区画に地盤改良体が形成される。そのため、「接円配置」によって複数回の施工を行った場合、図5(A)に示されるように、撹拌が行われた撹拌領域E1の隙間に、撹拌が不十分な非撹拌領域E2が形成される。   Details will be described below. In the conventional configuration not including the second wings 19a and 19b, the ground improvement body is formed in a substantially circular section by a single construction. Therefore, when the construction is performed a plurality of times by the “circular contact arrangement”, as shown in FIG. 5A, the non-stirring region E2 with insufficient stirring is formed in the gap between the stirring regions E1 where stirring is performed. It is formed.

一方、本実施形態に係る地盤撹拌装置10では、一度の施工でL2×L3の区画に地盤改良角柱体が形成されるため、図5(B)に示されるように、4つの象限に撹拌領域E1を隙間なく隣接させて配置することができる。これにより、全体として形成された地盤改良角柱体の支持力が、従来の地盤改良体よりも向上する。なお、図5(B)では、L2=L3の例が示されている。   On the other hand, in the ground agitation device 10 according to the present embodiment, since the ground improvement prismatic body is formed in the L2 × L3 section by one construction, as shown in FIG. E1 can be arranged adjacent to each other without a gap. Thereby, the supporting force of the ground improvement prism body formed as a whole improves rather than the conventional ground improvement body. In FIG. 5B, an example of L2 = L3 is shown.

また、本実施形態に係る地盤撹拌装置10では、本体11の回転がベベルギヤ15,16,17を介して第2翼19a,19bに伝達されるため、第2翼19a,19bを回転させるための構成が容易に実現され、また、貫入装置38の構成が簡略化される。すなわち、貫入装置38には、単に地盤撹拌装置10を地盤へ貫入する公知なものが使用可能である。   Further, in the ground agitation device 10 according to the present embodiment, the rotation of the main body 11 is transmitted to the second blades 19a and 19b via the bevel gears 15, 16, and 17, so that the second blades 19a and 19b are rotated. The configuration is easily realized and the configuration of the penetrating device 38 is simplified. That is, as the penetration device 38, a known device that simply penetrates the ground stirring device 10 into the ground can be used.

また、本体11が円筒部材21と先端部材22とから構成されているため、地盤撹拌装置10の組み立てが容易である。特に、分解された状態の地盤撹拌装置10を移送して、施工前に即座に組み立てることが可能である。   Moreover, since the main body 11 is comprised from the cylindrical member 21 and the front-end | tip member 22, the assembly of the ground stirring apparatus 10 is easy. In particular, it is possible to transfer the ground stirring device 10 in a disassembled state and immediately assemble it before construction.

また、ベベルギヤ15及び係止板32によって、筒材12の上下方向5への移動が阻止される。   Further, the bevel gear 15 and the locking plate 32 prevent the cylindrical member 12 from moving in the vertical direction 5.

[変形例1]
図6に示されるように、筒材12に代わって、ベベルギヤ15,16,17を内側に収容するハウジング48が用いられてもよい。ハウジング48が本体11に対して回転可能に外嵌されている点、及びハウジング48がアーム13,14を回転可能に支持している点は、上述された筒材12と同様である。なお、図6では、ハウジング48は、立方体の形状に示されているが、その形状は適宜変更可能なものである。
[Modification 1]
As shown in FIG. 6, a housing 48 that accommodates the bevel gears 15, 16, and 17 may be used instead of the tubular member 12. The point that the housing 48 is rotatably fitted to the main body 11 and the point that the housing 48 rotatably supports the arms 13 and 14 are the same as those of the cylindrical member 12 described above. In FIG. 6, the housing 48 is shown in a cubic shape, but the shape can be changed as appropriate.

[変形例2]
また、第1翼18、第2翼19a,19bを目標深度まで到達させるために地盤撹拌装置10の長さが不足している場合、本体11に管体47が継合されてもよい。
[Modification 2]
Moreover, when the length of the ground stirring apparatus 10 is insufficient to reach the first wing 18 and the second wings 19 a and 19 b to the target depth, the pipe body 47 may be joined to the main body 11.

詳細には、本体11の上端が地表付近に位置するまで地盤撹拌装置10を貫入した後(図4(B)の状態)、本体11の上端に管体47が継合される。管体47は、円筒部材21と同様の形状の筒状である。管体47の継合には、溶接などの手法が用いられてもよいし、専用のジョイントが用いられてもよい。続けて、管体47の上端にオーガ40が接続されて、管体47と一体とされた地盤撹拌装置10が、地盤42のさらに深部へと貫入される(図4(C)の状態)。   In detail, after penetrating the ground agitating device 10 until the upper end of the main body 11 is located near the ground surface (state of FIG. 4B), the pipe body 47 is joined to the upper end of the main body 11. The tubular body 47 has a cylindrical shape similar to that of the cylindrical member 21. For joining the pipe bodies 47, a technique such as welding may be used, or a dedicated joint may be used. Subsequently, the auger 40 is connected to the upper end of the tubular body 47, and the ground agitating device 10 integrated with the tubular body 47 is penetrated into the deeper portion of the ground 42 (state shown in FIG. 4C).

[変形例3]
上述された第1翼18及び第2翼19a,19bの枚数や形状は一例にすぎず、当業者によって適宜変更される。例えば、第1翼18及び第2翼19a,19bは、周方向に90°ずつ位相をずらして計4枚が突出されていてもよい。また、第1翼18は、たとえば螺旋形状に構成されていてもよい。
[Modification 3]
The number and shape of the first wing 18 and the second wings 19a and 19b described above are merely examples, and can be appropriately changed by those skilled in the art. For example, a total of four first blades 18 and second blades 19a and 19b may be projected with a phase shift of 90 ° in the circumferential direction. Moreover, the 1st blade | wing 18 may be comprised, for example in the spiral shape.

[変形例4]
本体11の回転を第2翼19a,19bへ伝達するために、上述された実施形態と異なる方法が用いられてもよい。例えば、アーム13,14は第2翼19a,19bと一体に回転する必要はなく、第2翼19a,19bを回転可能に支持していてもよい。第2翼19a,19bに対する回転駆動力は、たとえばアーム13,14の内側に設けられた回転軸などを介して第2翼19a,19bへ伝達されてもよい。
[Modification 4]
In order to transmit the rotation of the main body 11 to the second wings 19a and 19b, a method different from the above-described embodiment may be used. For example, the arms 13 and 14 do not need to rotate integrally with the second wings 19a and 19b, and may support the second wings 19a and 19b rotatably. The rotational driving force for the second wings 19a and 19b may be transmitted to the second wings 19a and 19b via, for example, a rotation shaft provided inside the arms 13 and 14.

[変形例5]
上述された実施形態では、固化剤を地盤へと流し込むために、地盤撹拌装置10に形成された流路及び吐出孔が使用されたが、固化剤は、異なる方法で地盤へと供給されてもよい。例えば、流路は、本体11の外側に設けられたチューブやスリットなどであってもよい。あるいは、地盤撹拌装置10とは独立した装置によって、地盤へ固化剤が流し込まれてもよい。
[Modification 5]
In the above-described embodiment, the flow path and the discharge hole formed in the ground stirring device 10 are used to flow the solidifying agent into the ground, but the solidifying agent may be supplied to the ground in a different manner. Good. For example, the flow path may be a tube or a slit provided outside the main body 11. Alternatively, the solidifying agent may be poured into the ground by a device independent of the ground stirring device 10.

10・・・地盤撹拌装置
11・・・本体
15,16,17・・・べベルギア(駆動伝達部)
18・・・第1翼
19a,19b・・・第2翼
12・・・筒材(接続部材)
13,14・・・アーム(接続部材)
21・・・円筒部材(第1部材)
22・・・先端部材(第2部材)
38・・・貫入装置
42・・・地盤
47・・・管体
10 ... Ground stirring device 11 ... Body 15, 16, 17 ... Bevel gear (drive transmission unit)
18 ... 1st wing | blade 19a, 19b ... 2nd wing | blade 12 ... cylinder material (connection member)
13, 14 ... Arm (connection member)
21 ... Cylindrical member (first member)
22 ... Tip member (second member)
38 ... Penetration device 42 ... Ground 47 ... Tube

Claims (6)

上端部が支持されて回転される筒状の本体と、
上記本体の長手方向と交差する方向へ突出され、上記本体と一体に回転する第1翼と、
上記第1翼よりも上方において上記本体に対して相対的に回転可能に外嵌されており、上記本体の長手方向と直交する方向の相反する向きへアームがそれぞれ突出された接続部材と、
上記アームの長手方向と交差する方向へそれぞれ突出されており、上記アームの長手方向を中心として回転する第2翼と、
上記本体の回転を上記第2翼へ伝達する駆動伝達部と、を備え、
上記第2翼を上記本体の長手方向と直交する仮想平面へ射影してなる形状の少なくとも一部が、上記第1翼の回転軌跡がなす円の外側にある地盤撹拌装置。
A cylindrical body that is supported and rotated at its upper end;
A first wing projecting in a direction intersecting the longitudinal direction of the main body and rotating integrally with the main body;
A connecting member that is rotatably fitted relative to the main body above the first wing, and in which arms protrude in opposite directions in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the main body,
A second wing projecting in a direction intersecting the longitudinal direction of the arm and rotating about the longitudinal direction of the arm;
A drive transmission unit that transmits the rotation of the main body to the second wing,
A ground agitation device in which at least a part of a shape formed by projecting the second wing onto a virtual plane orthogonal to the longitudinal direction of the main body is outside a circle formed by a rotation locus of the first wing.
上記接続部材は、上記本体の長手方向に対して位置決めされて上記本体に外嵌された筒材を有しており、
上記アームは、上記筒材の外側へ突出されたものである請求項1に記載の地盤撹拌装置。
The connecting member has a cylindrical member that is positioned with respect to the longitudinal direction of the main body and is externally fitted to the main body,
The ground agitating device according to claim 1, wherein the arm protrudes to the outside of the cylindrical member.
上記本体は、下端に開口を有する筒状の第1部材と、上記第1翼が設けられており、上記第1部材の開口に挿入される筒状の第2部材と、を有しており
上記筒材は、上記第1部材と上記第2部材との接続箇所に配置されている請求項1または2に記載の地盤撹拌装置。
The main body includes a cylindrical first member having an opening at a lower end, and a cylindrical second member provided with the first wing and inserted into the opening of the first member. The ground agitating device according to claim 1 or 2, wherein the cylindrical member is disposed at a connection portion between the first member and the second member.
上記アームの長手方向に沿った2つの上記第2翼の先端の間の距離、及び上記第2翼の最大径が、それぞれ上記第1翼の最大径以上である請求項1から3のいずれかに記載の地盤撹拌装置。   The distance between the tips of the two second wings along the longitudinal direction of the arm and the maximum diameter of the second wing are each greater than or equal to the maximum diameter of the first wing. The ground agitation device described in 1. 上記本体の長手方向に沿って、地盤に注入される固化剤が流通されて吐出される流路を有する請求項1から4のいずれかに記載の地盤撹拌装置。   The ground stirring device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a flow path through which a solidifying agent injected into the ground is circulated and discharged along the longitudinal direction of the main body. 請求項1から5のいずれかに記載の地盤撹拌装置と、当該地盤撹拌装置を地盤へ回転圧入可能な貫入装置と、を用いて地中に地盤改良角柱体を形成する地盤改良角柱体の製造方法であって、
上記本体を上記貫入装置に支持させて回転させながら、上記地盤撹拌装置を地盤へ圧入する貫入工程と、
地盤へ貫入されている上記第1翼又は上記第2翼の近傍に固化剤を吐出しながら、上記第1翼及び上記第2翼を回転する固化剤混入工程と、を含み、
上記貫入工程及び上記固化剤混入工程を、地盤改良角柱体を形成すべき目標区画に対して隣接して複数回施工する地盤改良角柱体の製造方法。
A ground improved prismatic body that forms a ground improved prismatic body in the ground using the ground agitating device according to any one of claims 1 to 5 and a penetrating device capable of rotationally press-fitting the ground agitating device into the ground. A method,
While the main body is supported by the penetration device and rotated, a penetration step of press-fitting the ground stirring device into the ground,
A solidifying agent mixing step of rotating the first wing and the second wing while discharging the solidifying agent to the vicinity of the first wing or the second wing penetrating into the ground,
A method for producing a ground-improved prismatic body, wherein the penetration step and the solidifying agent mixing step are performed a plurality of times adjacent to a target section where a ground-improved prismatic body is to be formed.
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