JP2017166231A - Ground improvement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軟弱地盤に固化材を注入して掘削土と撹拌混合し、固化材を固化させて地盤を改良する工事において使用する地盤改良装置に関する。 The present invention relates to a ground improvement device for use in a construction in which a solidified material is injected into soft ground and mixed with excavated soil to solidify the solidified material to improve the ground.
軟弱地盤を掘削しながらセメントミルクなどの固化材を注入し、掘削土壌と固化材とを撹拌混合して固化させ、地中に改良杭を造成して地盤を強化する装置については、従来、様々なものが開発されているが、本発明に関連するものとして、例えば、特許文献1に記載された「地盤改良装置」がある。
Various types of equipment have been used in the past to inject solidified materials such as cement milk while excavating soft ground, stir and mix the excavated soil and solidified material, and create improved piles in the ground to strengthen the ground. However, as a thing relevant to this invention, there exists a "ground improvement apparatus" described in
この「地盤改良装置」は、内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、内側軸・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、この掘削軸体に、内側撹拌翼と外側撹拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体と、を具備している。また、この「地盤改良装置」においては、内側撹拌翼と外側撹拌翼の少なくともいずれか一方に、固化材を吐出するための固化材吐出部が設けられている。 This "ground improvement device" has an inner shaft and an outer shaft formed as inner and outer double shafts, and an excavation shaft body in which the inner shaft and the outer shaft can be rotated in reverse to each other. A relative agitation blade body attached so as to relatively reversely rotate the inner agitation blade and the outer agitation blade at the inner and outer positions. Further, in this “ground improvement device”, at least one of the inner stirring blade and the outer stirring blade is provided with a solidifying material discharge section for discharging the solidifying material.
図10は、特許文献1に記載された「地盤改良装置」を使用して軟弱地盤の改良工事を行っている途中の地盤表面を示す平面図である。図10中に示す複数の円形部R1のうちの1つで囲まれた領域は前記「地盤改良装置」を構成する掘削軸体を地盤に対して1回挿入することによって撹拌混合される領域(改良領域)を示している(以下、円形部R1を1本当たりの改良面積と称することがある。)
FIG. 10 is a plan view showing the ground surface during the soft ground improvement work using the “ground improvement device” described in
1本当たりの改良面積(円形部R1)の直径は、前記「地盤改良装置」を構成する掘削軸体の先端部に取り付けられた相対撹拌翼体の外径によって定まるので、一律に決まってはいないが、一般的には、円形部R1の直径は2,260mm程度である。 The diameter of the improvement area (circular portion R1) per one is determined by the outer diameter of the relative agitating blade attached to the tip of the excavation shaft constituting the “ground improvement device”. In general, however, the diameter of the circular portion R1 is about 2,260 mm.
また、前記「地盤改良装置」を使用して軟弱地盤の改良工事を行う場合、地盤中に撹拌混合(改良)されない領域が残存するのを回避するため、図10に示すように、隣り合う撹拌混合領域(円形部R1で囲まれた部分)の一部同士がラップするように施工されている。具体的には、隣り合う円形部R1の中心間距離Q1,Q2について、いずれも円形部R1の直径2,260mmよりも小さい値、例えば、Q1=1,958mm程度、Q2=1,695mm程度に設定して施工されている。 Further, when the soft ground is improved using the “ground improvement device”, adjacent agitation is performed as shown in FIG. 10 in order to avoid a region that is not stirred and mixed (improved) remaining in the ground. It is constructed so that parts of the mixed region (portion surrounded by the circular portion R1) wrap around each other. Specifically, the center-to-center distances Q1 and Q2 of the adjacent circular portions R1 are both smaller than the diameter of the circular portion R1, 2,260 mm, for example, about Q1 = 1,958 mm and Q2 = 1,695 mm. It is set and constructed.
前述したように、特許文献1に記載された「地盤改良装置」を使用して軟弱地盤の改良工事を行う場合、隣り合う改良領域R1(図10中の円形部R1で囲まれた部分)の一部が互いにラップし、隙間なく施工する必要がある。このため、図10中に示すラップ部分P1は工事(労力やエネルギなど)の無駄となっている。
As described above, when the soft ground improvement work is performed using the “ground improvement device” described in
例えば、広さが1000平方メートルの軟弱地盤に対し、特許文献1記載の「地盤改良装置」を使用し、1本当たりの改良面積が図10に示す状態となる作業条件で地盤改良工事を施工した場合、対象範囲を隙間なく改良するためには、300本程度を要しているのが実状である。このため、施工対象の土地の面積が広くなるほど、労力やエネルギの無駄が増大し、工期長期化の要因ともなっている。
For example, using the “ground improvement device” described in
そこで、本発明が解決しようとする課題は、1本の地盤改良作業の効率化により改良領域を拡大し、さらに、改良領域形態を見直すことでラップしない施工が可能となり、労力やエネルギの無駄を除き、地盤改良本数を縮少して、工期短縮を図ることができる地盤改良装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to enlarge the improvement area by improving the efficiency of one ground improvement work, and further, by reconsidering the improvement area form, it is possible to perform construction without wrapping, and waste of labor and energy. An object of the present invention is to provide a ground improvement device capable of shortening the work period by reducing the number of ground improvements.
本発明の地盤改良装置は、
動力源により基端側が回転駆動されることにより、筒状の内軸と外軸とが同一軸心周りに互いに逆方向に回転可能な同軸二重筒構造を有する主回転軸と、
前記主回転軸の先端部に、前記内軸と連結された状態で配置された主削孔ビットと、
前記主削孔ビットより基端側の前記主回転軸の外周に配置され互いに反対方向に回転する複数の相対撹拌翼と、
前記相対撹拌翼より基端側の前記主回転軸の周囲に前記主回転軸と略平行な姿勢で前記主回転軸を包囲するように配置された少なくとも4本の副回転軸と、
前記副回転軸の下端部に配置された副削孔ビットと、
複数の前記副回転軸の副削孔ビットが掘削する領域が、前記主回転軸と直交する仮想平面上にて前記主回転軸を中心とする多角形をなすように整形する整形手段と、
前記整形手段より基端側の前記主回転軸の外周及び前記副回転軸の外周に配置された複数の撹拌翼と、
前記主回転軸の回転を前記副回転軸に伝える回転伝達手段と、を備えたことを特徴とする。
The ground improvement device of the present invention is
A main rotary shaft having a coaxial double cylinder structure in which a cylindrical inner shaft and an outer shaft can rotate in opposite directions around the same axis by rotating the base end side by a power source;
A main drilling bit arranged in a state of being connected to the inner shaft at the tip of the main rotating shaft;
A plurality of relative stirring blades arranged on the outer periphery of the main rotation shaft on the base end side from the main drilling bit and rotating in opposite directions;
At least four sub-rotating shafts arranged to surround the main rotating shaft in a posture substantially parallel to the main rotating shaft around the main rotating shaft on the proximal side from the relative stirring blade;
A sub-drilling bit disposed at the lower end of the sub-rotating shaft;
A shaping means for shaping a region where a plurality of sub-drilling bits of the sub-rotation shafts form a polygon centered on the main rotation axis on a virtual plane orthogonal to the main rotation axis;
A plurality of stirring blades disposed on the outer periphery of the main rotating shaft and the outer periphery of the auxiliary rotating shaft closer to the base end side than the shaping means;
Rotation transmission means for transmitting the rotation of the main rotation shaft to the sub rotation shaft.
ここで、
前記相対撹拌翼が、
前記外軸の外周に放射状に配置された内側撹拌翼と、
前記内軸の外周に略コ字状をなすように配置され前記内側撹拌翼の回転領域の外側を前記内側撹拌翼と逆方向に回転する中間撹拌翼と、
前記外軸の外周に略コ字状をなすように配置され前記中間撹拌翼の回転領域の外側を前記中間撹拌翼と逆方向に回転する外側撹拌翼と、を備えたものであることが望ましい。
here,
The relative stirring blades
Inner stirring blades arranged radially on the outer periphery of the outer shaft;
An intermediate stirring blade that is arranged in a substantially U shape on the outer periphery of the inner shaft and rotates outside the rotation region of the inner stirring blade in a direction opposite to the inner stirring blade;
It is desirable to include an outer stirring blade that is arranged in a substantially U-shape on the outer periphery of the outer shaft and rotates outside the rotation region of the intermediate stirring blade in a direction opposite to the intermediate stirring blade. .
この場合、
前記内側撹拌翼が、前記外軸の外周から放射状に起立した平板状の部材であり、
前記中間撹拌翼が、前記内側撹拌翼を挟んで前記内軸の軸心方向に離れた二つの位置の当該内軸外周から起立した一対の横翼部と、前記横翼部の先端同士を繋ぐ縦翼部と、を有し、
前記外側撹拌翼が、前記中間撹拌翼を挟んで前記外軸の軸心方向に離れた二つの位置の当該外軸外周から起立した一対の横翼部と、前記横翼部の先端同士を繋ぐ縦翼部と、を有する、構成とすることができる。
in this case,
The inner stirring blade is a flat plate member erected radially from the outer periphery of the outer shaft,
The intermediate stirring blade connects a pair of horizontal blade portions standing from the outer periphery of the inner shaft at two positions separated in the axial direction of the inner shaft with the inner stirring blade interposed therebetween, and the tips of the horizontal blade portions. A longitudinal wing, and
The outer agitating blade connects a pair of horizontal wing portions standing from the outer periphery of the outer shaft at two positions separated in the axial direction of the outer shaft with the intermediate agitating blade interposed therebetween, and the tips of the horizontal wing portions. And a vertical wing portion.
一方、前記回転伝達手段が、前記外軸の外周に放射状に配置された複数の駆動部材と、複数の前記副回転軸の外周に放射状に配置された複数の被駆動部材と、を備え、
前記被駆動部材の一部が、常に前記駆動部材の回転領域内の当該駆動部材に接触可能な位置に存在するように配置された、構成とすることができる。
On the other hand, the rotation transmission means includes a plurality of driving members arranged radially on the outer periphery of the outer shaft, and a plurality of driven members arranged radially on the outer periphery of the plurality of auxiliary rotating shafts,
It can be set as the structure arrange | positioned so that a part of said to-be-driven member may always exist in the position which can contact the said driving member in the rotation area | region of the said driving member.
また、前記駆動部材が前記外軸の外周から放射状に起立した一対の脚部を有する門型の部材であり、
前記被駆動部材が前記副回転軸の外周から放射状に起立した棒状の部材である、構成とすることができる。
Further, the drive member is a gate-shaped member having a pair of legs standing radially from the outer periphery of the outer shaft,
The driven member can be configured as a rod-like member erected radially from the outer periphery of the auxiliary rotating shaft.
本発明により、1本の地盤改良作業の効率化により改良領域を拡大し、さらに、改良領域形態を見直すことでラップしない施工が可能となり、労力やエネルギの無駄を除き、地盤改良本数を縮少して、工期短縮を図ることができる地盤改良装置を提供することができる。 According to the present invention, the improvement area can be expanded by increasing the efficiency of one ground improvement work, and further, the construction without wrapping can be performed by reviewing the form of the improvement area, and the number of ground improvement works can be reduced except for waste of labor and energy. Thus, it is possible to provide a ground improvement device capable of shortening the work period.
以下、図1〜図9に基づいて、本発明の実施形態である地盤改良装置100について説明する。図1に示すように、地盤改良装置100は、無限軌道4により自走可能な杭打機10の機械本体1の前方に鉛直方向に立設されたリーダー2の下端部に設けられた固定ホルダ3に取り付けられている。リーダー2の前方には、リーダー2と平行をなす二重管ロッド5が設けられ、二重管ロッド5の上方に、駆動用モータ及び二重反転歯車機構(図示せず)が設けられている。二重管ロッド5の下方には、後述する主回転軸20が一体的に連設されている。なお、主回転軸20の鉛直上方側を基端側(若しくは上端側)と称し、鉛直下方側を先端側(若しくは下端側)と称する(以下、同様)。
Hereinafter, the
図1,図2に示すように、地盤改良装置100は、動力源(駆動用モータ)により基端側が回転駆動されることにより、円筒状の内軸21と外軸22とが同一軸心20c周りに互いに逆方向に回転可能な同軸二重筒構造を有する主回転軸20を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the
主回転軸20の先端部には、内軸21と連結された状態で主削孔ビット30がプロペラ状に配置されている。主削孔ビット30は櫛刃形状をなしている。主削孔ビット30より基端側の主回転軸20の外周には、互いに反対方向に回転する複数の相対撹拌翼(内側撹拌翼41,中間撹拌翼42,外側回転翼43)を配置することにより相対撹拌部40が形成されている。
A
相対撹拌部40より基端側の主回転軸20の周囲には、主回転軸20と略平行な姿勢で主回転軸20を包囲するように4本の副回転軸50が配置されている。副回転軸50の下端部には櫛刃状の副削孔ビット51がプロペラ状に配置されている。また、副回転軸50の副削孔ビット51より基端側の部分には、複数の副回転軸50の副削孔ビット51が掘削する領域が、主回転軸20と直交する仮想平面上にて主回転軸20を中心とする正四角形をなすように整形する整形手段60(改良面積確保プレート)が配置されている。
Four
前記整形手段60よりも基端側の主回転軸20の外周及び副回転軸50の外周にはそれぞれ複数の撹拌翼23,52が軸心20c方向に距離を隔てて配置されている。また、撹拌翼23,52よりも基端側の主回転軸20及び副回転軸50にはブレ止め部材80が取り付けられている。さらに、ブレ止め部材80よりも基端側の主回転軸20及び副回転軸50には回転伝達手段70が設けられている。
A plurality of stirring
図2,図3に示すように、相対撹拌部40は、複数の内側撹拌翼41、中間撹拌翼42及び外側撹拌翼43を備えている。複数の内側撹拌翼41は、主回転軸20の外軸22の外周に180度間隔で放射状に配置されている。複数の中間撹拌翼42は、内軸21の外周に略コ字状をなすように120度間隔で配置され、内側撹拌翼41の回転領域の外側を内側撹拌翼41と逆方向に回転する。複数の外側回転翼43は、外軸22の外周に略コ字状をなすように120度間隔で配置され、中間撹拌翼42の回転領域の外側を中間撹拌翼42と逆方向に(内側撹拌翼41と同方向に)回転する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
内側撹拌翼41は、外軸22の外周から放射状に起立した平板状の部材である。中間撹拌翼42は、内側撹拌翼41を挟んで内軸21の軸心20c方向に離れた二つの位置の当該内軸21外周から起立した一対の横翼部42aと、一対の横翼部42aの先端同士を繋ぐ縦翼部42bと、を有している。外側撹拌翼43は、中間撹拌翼42を挟んで外軸22の軸心方向20cに離れた二つの位置の当該外軸22外周から起立した一対の横翼部43aと、横翼部43aの先端同士を繋ぐ縦翼部43bと、を有している。
The
中間撹拌翼42を構成する一対の横翼部42aのうち下方に位置する横翼部42aは、上方の横翼部42aよりも軸心20c周りに中間撹拌翼42の回転方向に沿って45度前進した位置に設けられているため、一対の横翼部42aの先端同士を繋ぐ縦翼部42bは軸心20c周りに描かれる螺旋の一部をなしている。
Of the pair of
同様に、外側撹拌翼43を構成する一対の横翼部43aのうち下方に位置する横翼部43aは、上方の横翼部43aよりも軸心20c周りに外側撹拌翼43の回転方向に沿って45度前進した位置に設けられているため、一対の横翼部43aの先端同士を繋ぐ縦翼部43bは軸心20c周りに描かれる螺旋形の一部をなしている。
Similarly, of the pair of
図4に示すように、整形手段60は、内軸21を回転自在に保持する軸受部61と、軸受部61の外周から90度間隔で放射状に延設された4本の支持部材62と、副回転軸50を回転自在に保持するため支持部材62の先端部に設けられた軸受部63と、4つの軸受部63が正四角形の頂点に位置するように保持する正方形状の内側枠状部材64と、枠状部材64の周りを囲繞する正方形状の外側枠状部材65と、を備えている。内側枠状部材64と外側枠状部材65との間には、両者を連接する複数の補強部材66が、軸心20cから放射状に拡がる方向に設けられている。
As shown in FIG. 4, the shaping means 60 includes a bearing
図2,図4に示すように、整形手段60の外側枠状部材65の一辺の長さは、主削孔ビット30の回転直径(主削孔ビット30の削孔領域30xの直径)と同等である。また、4つの副削孔ビット51の削孔領域51xの外周の一部が外側枠状部材65の角隅部67よりも内側に位置し、且つ、前記外周の一部が外側枠状部材65の辺縁部68から突出するように配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the length of one side of the outer frame-shaped
図2,図5に示すように、副回転軸50の副削孔ビット51より基端側(整形手段60より基端側)の外周には複数の撹拌翼52がプロペラ状に配置されている。また、副回転軸50の撹拌翼52の近傍の主回転軸20の外軸22の外周には、副回転軸50の撹拌翼52の上下に位置する複数の撹拌翼23がプロペラ状に配置されている。主回転軸20及び副回転軸50の撹拌翼23,52よりも基端側の位置には、複数の副回転軸50を主回転軸20の周りで一定状態に保持するためのブレ止め部材80が配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 5, a plurality of stirring
図6に示すように、ブレ止め部材80は、内軸21を回転自在に保持する軸受部81と、軸受部81の外周から90度間隔で放射状に延設された4本の支持部材82と、副回転軸50を回転自在に保持するため支持部材82の先端部に設けられた軸受部83と、を備えている。
As shown in FIG. 6, the
図2に示すように、ブレ止め部材80よりも基端側の副回転軸50の外周には、主回転軸20の回転を4本の副回転軸50に伝えるための回転伝達手段70が設けられている。図2,図7に示すように、回転伝達手段70は、外軸22の外周に放射状に配置された複数の駆動部材24と、4本の副回転軸50の外周に放射状に配置された複数の被駆動部材53と、を備えている。
As shown in FIG. 2, rotation transmission means 70 for transmitting the rotation of the main
図2に示すように、駆動部材24は、外軸22の外周の軸心20c方向に離れた二つの位置から放射状に起立した一対の脚部24aと、一対の脚部24aの先端同士を軸心20方向に繋ぐ連接部24bと、を有する門型の部材である。被駆動部材53は副回転軸50の外周から放射状に起立した棒状の部材である。図7中に示すように、回転方向に隣り合う駆動部材24の間及び被駆動部材53の間にはそれぞれ補強部材24c,53aが設けられている(なお、図2中では、補強部材24c,53aを省略している)。
As shown in FIG. 2, the
図2,図7に示すように、回転伝達手段70においては、被駆動部材53の一部(先端部)が、常に駆動部材24の回転領域24x内の当該駆動部材24の連接部24bに接触可能な位置に存在するように配置されている。外軸22の回転により、複数の駆動部材24が軸心20c周りに回転すると、駆動部材24の連接部24bが、4本の副回転軸50の被駆動部材53の先端部に接触して、これを押圧することにより回転力が副回転軸50に伝達されるので、4本の副回転軸50が同じ方向に回転する。4本の副回転軸50が回転すると、それぞれの副回転軸50に設けられた複数の副削孔ビット51及び撹拌翼52が回転する。
As shown in FIGS. 2 and 7, in the rotation transmitting means 70, a part (tip portion) of the driven
次に、図1,図2,図8,図9に基づいて、地盤改良装置100を使用した地盤改良工事について説明する。図1に示すように、地盤改良装置100は、杭打機10の機械本体1の前方のリーダー2の下端部に取り付けて使用する。
Next, ground improvement work using the
地盤改良工事の現場に搬入した杭打機10の前方に取り付けられた地盤改良装置100の主回転軸20の内軸21及び外軸22を、杭打機10に設けられた駆動源(図示せず)によって互いに逆回転させながら、改良工事の対象である軟弱地盤中に向かって地盤改良装置100を下降させていくと、図1中の矢線方向に回転する、主削孔ビット30及び副削孔ビット51によって地盤が掘削されるとともに、相対撹拌翼41,42,43及び撹拌翼23,52によって掘削土が撹拌される。
An
なお、図2中において「40x」で示す部分は、相対撹拌部40による撹拌領域の垂直面形状を示している。図5中において、「23x」で示す部分は撹拌翼23による撹拌領域の水平面形状を示し、「52x」で示す部分は撹拌翼52による撹拌領域の水平面形状を示している。
In FIG. 2, the portion indicated by “40x” indicates the vertical surface shape of the stirring region by the
これと並行して、杭打機10側に配置された固化材供給部(図示せず)から二重管ロッド5の上端側へ固化材(例えば、セメントミルクなど)が供給され、供給された固化材は主回転軸20の内軸21の中空部内を経由して主回転軸20の先端部20aから地盤中に向かって吐出される。
In parallel with this, the solidification material (for example, cement milk etc.) was supplied and supplied to the upper end side of the
地盤改良装置100を軟弱地盤中に向かって下降させながら、前述した作業を行っていくと、主削孔ビット30及び副削孔ビット51によって地盤が掘削されながら、相対撹拌翼41,42,43及び撹拌翼23,52によって掘削土と固化材とが撹拌混合され、軟弱地盤中に土壌と固化材とが均一に混合された領域が形成されるので、固化材が固化した後は強固な地盤に改良される。
When the above-described operation is performed while lowering the
前述したように、地盤改良装置100は、地盤を掘削する機能を有する主削孔ビット30及び4つの副削孔ビット51と、改良面積を確保する機能を有する整形手段60(改良面積確保プレート)と、を備えている。このため、地盤改良装置100による1本の改良作業(地盤改良装置100を軟弱地盤中の所定深さまで下降させた後、引き上げる1回の作業)により、地盤中において、図8に示すような領域を地盤改良することができる。
As described above, the
図8は、図1に示す地盤改良装置100を使用した1回の改良作業によって改良された地盤表面を示す平面図であり、「30x」で示す部分は、地盤改良装置100の主削孔ビット30による削孔領域30xを示しており、「51x」で示す4つの部分は、それぞれ副削孔ビット51の削孔領域51xを示している。また、「60x」で示す部分は整形手段60を備えた地盤改良装置100によって確保(改良)された改良領域(撹拌混合領域)を示している。
FIG. 8 is a plan view showing the ground surface improved by one improvement operation using the
図1,図2に示すように、地盤改良装置100は、主削孔ビット30及び相対撹拌部40に加え、4つの副削孔ビット51、複数の撹拌翼23,52及び整形手段60を備えているので、軟弱地盤に対する1本の改良作業により、図8に示すように、水平面形状が正四角形をした地盤改良領域60xを構築することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
従って、面積の広い軟弱地盤の改良工事を行う場合、従来、図10に示すように、隣り合う撹拌混合領域(円形部R1で囲まれた部分)の一部をラップさせ隙間なく施工する必要があったが、本実施形態の地盤改良装置100を使用すれば、隣り合う改良領域60xの一部をラップさせる必要がない。このため、地盤改良作業に要する労力及びエネルギを削減し、工期短縮を図ることができる。
Therefore, when performing improvement work on a soft ground having a large area, conventionally, as shown in FIG. 10, it is necessary to wrap a part of the adjacent stirring and mixing region (portion surrounded by the circular portion R1) without gaps. However, if the
地盤改良装置100において、主削孔ビット30の回転直径は2000mmであり、副削孔ビット51及び撹拌翼52の回転直径は900mmであり、撹拌翼23の回転直径は1400mmである。また、整形手段60の外側枠状部材65の一つの辺縁部68の長さは2000mmである。さらに、正方形をした外側枠状部材65の辺縁部68長手方向に隣り合う副回転軸50の間隔は1200mmであり、外側枠状部材65の対角線方向に対向する副回転軸50の間隔は1700mmである。
In the
従って、地盤改良装置100を使用して地盤改良工事を行う場合、図9に示すように、主回転軸20の挿入地点20pを水平方向に2000mm間隔で移動させながら施工すると、隣り合う改良領域60xの一部がラップせず、隙間なく地盤改良することができる。
Accordingly, when performing ground improvement work using the
ここで、図9,図10を用いて、改良領域の平面形状が正方形となる地盤改良装置100を使用した場合と、改良領域の平面形状が円形となる従来の地盤改良装置を使用した場合との作業効率の違いについて説明する。
Here, with reference to FIGS. 9 and 10, when the
例えば、面積が1000平方メートルの軟弱地盤に対し、地盤改良装置100を使用して地盤改良工事を施工した場合、図9に示すような状態(隣り合う改良領域60xの一部がラップしない状態)で改良作業を進めることができるので、地盤改良装置100の地盤中への挿入本数は250本となる。
For example, when the ground improvement work is performed on the soft ground having an area of 1000 square meters using the
一方、前述と同面積の軟弱地盤に対し、従来の地盤改良装置を使用して地盤改良工事を施工した場合、前述したように、図10に示すような状態(隣り合う改良領域R1の一部がラップする状態)で改良作業を進める必要があるので、地盤改良装置の地盤中への挿入本数は300本となる。 On the other hand, when the ground improvement work is performed on the soft ground having the same area as described above by using the conventional ground improvement device, as described above, the state shown in FIG. 10 (part of the adjacent improvement region R1). Therefore, the number of insertions of the ground improvement device into the ground is 300.
このように、1000平方メートルの軟弱地盤に対して地盤改良装置100を使用して改良工事を行った場合、従来に比べ、地盤中への挿入本数を約17%近くまで減らすことができる。即ち、地盤改良装置100を使用することにより、地盤改良本数を縮少し、工期短縮を図ることができる。
As described above, when the
なお、図1〜図9に基づいて説明した地盤改良装置100は、本発明の一例を示すものであり、本発明の地盤改良装置は前述した地盤改良装置100に限定されない。
In addition, the
本発明の地盤改良装置は、軟弱地盤の強化や汚染土壌の処理などを目的として、土木建設業などの産業分野において広く利用することができる。 The ground improvement device of the present invention can be widely used in industrial fields such as civil engineering and construction for the purpose of strengthening soft ground and treating contaminated soil.
1 機械本体
2 リーダー
3 固定ホルダ
4 無限軌道
5 二重管ロッド
10 杭打機
20 主回転軸
20a 先端部
20c 軸心
20p 挿入地点
21 内軸
22 外軸
23,52 撹拌翼
23x,40x,52x 撹拌領域
24 駆動部材
24a 脚部
24b 連接部
24c,53a 補強部材
24x 回転領域
30 主削孔ビット
30x,51x 削孔領域
40 相対撹拌部
41,42,43 相対撹拌翼
42a,43a 横翼部
42b,43b 縦翼部
50 副回転軸
51 副削孔ビット
60 整形部材
60x 改良領域
61,63,81,83 軸受部
62,82 支持部材
64 内側枠状部材
65 外側枠状部材
66補強部材
67 角隅部
68 辺縁部
100 地盤改良装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記主回転軸の先端部に、前記内軸と連結された状態で配置された主削孔ビットと、
前記主削孔ビットより基端側の前記主回転軸の外周に配置され互いに反対方向に回転する複数の相対撹拌翼と、
前記相対撹拌翼より基端側の前記主回転軸の周囲に前記主回転軸と略平行な姿勢で前記主回転軸を包囲するように配置された少なくとも4本の副回転軸と、
前記副回転軸の下端部に配置された副削孔ビットと、
複数の前記副回転軸の副削孔ビットが掘削する領域が、前記主回転軸と直交する仮想平面上にて前記主回転軸を中心とする多角形をなすように整形する整形手段と、
前記整形手段より基端側の前記主回転軸の外周及び前記副回転軸の外周に配置された複数の撹拌翼と、
前記主回転軸の回転を前記副回転軸に伝える回転伝達手段と、を備えた地盤改良装置。 A main rotary shaft having a coaxial double cylinder structure in which a cylindrical inner shaft and an outer shaft can rotate in opposite directions around the same axis by rotating the base end side by a power source;
A main drilling bit arranged in a state of being connected to the inner shaft at the tip of the main rotating shaft;
A plurality of relative stirring blades arranged on the outer periphery of the main rotation shaft on the base end side from the main drilling bit and rotating in opposite directions;
At least four sub-rotating shafts arranged to surround the main rotating shaft in a posture substantially parallel to the main rotating shaft around the main rotating shaft on the proximal side from the relative stirring blade;
A sub-drilling bit disposed at the lower end of the sub-rotating shaft;
A shaping means for shaping a region where a plurality of sub-drilling bits of the sub-rotation shafts form a polygon centered on the main rotation axis on a virtual plane orthogonal to the main rotation axis;
A plurality of stirring blades disposed on the outer periphery of the main rotating shaft and the outer periphery of the auxiliary rotating shaft closer to the base end side than the shaping means;
A ground improvement device comprising: a rotation transmission means for transmitting rotation of the main rotation shaft to the sub rotation shaft.
前記外軸の外周に放射状に配置された内側撹拌翼と、
前記内軸の外周に略コ字状をなすように配置され前記内側撹拌翼の回転領域の外側を前記内側撹拌翼と逆方向に回転する中間撹拌翼と、
前記外軸の外周に略コ字状をなすように配置され前記中間撹拌翼の回転領域の外側を前記中間撹拌翼と逆方向に回転する外側撹拌翼と、を備えた請求項1記載の地盤改良装置。 The relative stirring blades
Inner stirring blades arranged radially on the outer periphery of the outer shaft;
An intermediate stirring blade that is arranged in a substantially U shape on the outer periphery of the inner shaft and rotates outside the rotation region of the inner stirring blade in a direction opposite to the inner stirring blade;
The ground according to claim 1, further comprising: an outer stirring blade that is disposed on the outer periphery of the outer shaft so as to have a substantially U-shape and rotates outside the rotation region of the intermediate stirring blade in a direction opposite to the intermediate stirring blade. Improved device.
前記中間撹拌翼が、前記内側撹拌翼を挟んで前記内軸の軸心方向に離れた二つの位置の当該内軸外周から起立した一対の横翼部と、前記横翼部の先端同士を繋ぐ縦翼部と、を有し、
前記外側撹拌翼が、前記中間撹拌翼を挟んで前記外軸の軸心方向に離れた二つの位置の当該外軸外周から起立した一対の横翼部と、前記横翼部の先端同士を繋ぐ縦翼部と、を有する、請求項2記載の地盤改良装置。 The inner stirring blade is a flat plate member erected radially from the outer periphery of the outer shaft,
The intermediate stirring blade connects a pair of horizontal blade portions standing from the outer periphery of the inner shaft at two positions separated in the axial direction of the inner shaft with the inner stirring blade interposed therebetween, and the tips of the horizontal blade portions. A longitudinal wing, and
The outer agitating blade connects a pair of horizontal wing portions standing from the outer periphery of the outer shaft at two positions separated in the axial direction of the outer shaft with the intermediate agitating blade interposed therebetween, and the tips of the horizontal wing portions. The ground improvement device according to claim 2, further comprising a vertical wing portion.
前記被駆動部材の一部が、常に前記駆動部材の回転領域内の当該駆動部材に接触可能な位置に存在するように配置された請求項1〜3のいずれかの項に記載の地盤改良装置。 The rotation transmission means includes a plurality of driving members arranged radially on the outer circumference of the outer shaft, and a plurality of driven members arranged radially on the outer circumference of the plurality of auxiliary rotating shafts,
The ground improvement device according to any one of claims 1 to 3, wherein a part of the driven member is arranged so as to always be in a position where it can contact the driving member in a rotation region of the driving member. .
前記被駆動部材が前記副回転軸の外周から放射状に起立した棒状の部材である、請求項4記載の地盤改良装置。 The driving member is a gate-shaped member having a pair of legs standing radially from the outer periphery of the outer shaft;
The ground improvement device according to claim 4, wherein the driven member is a rod-like member that rises radially from the outer periphery of the auxiliary rotating shaft.
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