JP2019112892A - Ground improvement apparatus and ground improvement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超軟弱地盤を改良する地盤改良装置及び地盤改良方法に関する。 The present invention relates to a ground improvement device and a ground improvement method for improving ultra soft ground.
従来、軟弱地盤の土にセメント等の固化体を混ぜて改良土を構築する地盤改良技術には、機械攪拌によるものと、ジェットグラウトによるものとが採用されていた(例えば、特許文献1、2参照)。
Conventionally, as ground improvement technology of mixing soil with soft ground with solidified material such as cement to construct improved soil, those by mechanical agitation and those by jet grout have been adopted (for example,
機械攪拌による地盤改良は、ロッドを地盤に挿入し、ロッドの先端に取り付けた攪拌翼を、固化材を噴出しながら回転させることで、改良地盤を造成する。また、ジェットグラウト地盤改良は、ロッドを地盤に挿入し、ロッドの先端から固化材を水平方向に高圧噴射することで改良地盤を造成する Ground improvement by mechanical agitation inserts a rod into the ground, and creates an improved ground by rotating a stirring blade attached to the tip of the rod while ejecting a solidifying material. In addition, jet grout ground improvement creates an improved ground by inserting a rod into the ground and injecting high pressure from the tip of the rod in the horizontal direction.
しかしながら、従来技術では、ロッドを地盤に挿入し、回転させるためのアースオーガー等の大型重機を地盤上に設置しなければならない。従って、浚渫土をポンプ圧送して埋め立て造成した超軟弱地盤を地盤改良する場合、大型重機をそのまま超軟弱地盤に載せることができず、超軟弱地盤上に載せる前に、表層に仮設の地盤改良を施して地耐力を上げる必要があるという問題点があった。仮に、大型重機を超軟弱地盤に載せた場合には、支持力が得られず重機が傾斜し転倒する、あるいは沈下で動けなくなるなどのトラブルを生じ、施工がストップしてしまう。 However, in the prior art, it is necessary to insert a rod into the ground and install a large heavy machine such as an earth auger on the ground to rotate the rod. Therefore, when the ground improvement of the ultra-soft ground constructed by pumping under pressure soil is to be improved, large heavy equipment can not be placed directly on the ultra-soft ground, and temporary ground improvement is provided on the surface before being placed on the ultra-soft ground. It is necessary to improve the bearing capacity by If a large heavy machine is placed on an extremely soft ground, the bearing capacity is not obtained, and the heavy machine is inclined and falls, or problems such as being unable to move due to settlement occur, and the construction is stopped.
また、機械攪拌は、ジェットグラウトに比べて、改良体の出来形が明確で、均質な改良体が得られると共に、施工に伴う廃棄物が比較的少なくなるというメリットがある。しかし、機械攪拌用の重機は、ロッドと攪拌翼の重量が大きく、且つロッドを回転させるためのトルクが必要なため、ジェットグラウト用の重機に比べて大型で重くなる。従って、機械攪拌による地盤改良では、ジェットグラウトに比べて、地盤改良する表層の表層改良厚を厚くしなければならない。 In addition, mechanical stirring has a merit that a finished product of the improved body is clear and a homogeneous improved body is obtained as compared with the jet grout, and the waste associated with the construction is relatively small. However, heavy machines for mechanical stirring are large in size and heavy as compared to heavy machines for jet grout because the weight of the rod and the stirring blade is large and torque for rotating the rod is required. Therefore, in the ground improvement by mechanical agitation, it is necessary to make the surface improvement thickness of the surface to be ground improved, as compared with the jet grout.
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、地盤上に設置する施工機械を大型化することなく、機械攪拌による地盤改良を行うことができる地盤改良装置及び地盤改良方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and provides a ground improvement device and a ground improvement method capable of performing ground improvement by mechanical agitation without increasing the size of a construction machine installed on the ground. The purpose is
上記目的を達成するため、本発明は、ロッド部と、前記ロッド部に回転可能に支持され、供給された固化材を地盤中に噴出させる噴出口を有する攪拌部と、前記ロッド部に取り付けられ、供給された動力によって前記攪拌部を回転駆動させる攪拌動力部と、前記ロッド部に取り付けられ、前記攪拌部の回転に対する反力を確保する反力部と、を具備することを特徴とする。
さらに、本発明において、前記反力部は、前記攪拌部を覆う円筒状の画定枠と、前記画定枠の外側に取付けられた板状の反力翼とを備えていても良い。ることを特徴とする請求項1記載の地盤改良装置。
さらに、本発明において、前記攪拌部は、前記ロッド部に回転可能に支持された軸部と、
前記軸部から放射状に延びる複数の攪拌翼と、を具備し、前記噴出口は、前記攪拌翼に形成されていても良い。
さらに、本発明において、前記ロッド部の中心軸から距離が異なる複数の前記噴出口が形成されていても良い。
さらに、本発明において、前記噴出口は、前記攪拌翼の回転方向後方側に形成されていても良い。
さらに、本発明において、前記攪拌動力部は、前記攪拌部を回転駆動させる複数個の動力源を備え、複数個の動力源は、前記ロッド部の軸周りの質量分布が回転対称になるように前記ロッド部に取り付けられていても良い。
さらに、本発明において、回転により下方向もしくは上方向に進む推進力を発生させる螺旋翼と、前記ロッド部に取り付けられ、供給された動力によって前記螺旋翼を回転駆動させる推進動力部とを備えていても良い。
また、上述の地盤改良装置を用いて対象地盤を改良する地盤改良方法であって、前記ロッド部の一端に取り付けた吊り索体によって前記地盤改良装置を吊り下げる揚重機と、前記攪拌部に固化材を供給する固化材供給装置と、前記攪拌動力部に動力を供給する動力供給装置とを対象地盤上に設置し、前記揚重機によって前記吊り索体を送り出し、前記地盤改良装置を対象地盤に沈下させた状態で、前記固化材供給装置から固化材を前記攪拌部に供給すると共に、前記動力供給装置から動力を前記攪拌動力部に供給して、前記噴出口から固化材を噴出させながら前記攪拌部を回転駆動させ、固化材と土との混合によって改良体を形成させても良い。
さらに、本発明は、対象地盤に沈下させた前記地盤改良装置を前記揚重機によって引き上げながら前記改良体を形成させても良い。
さらに、本発明において、前記地盤改良装置の沈下中には、前記固化材供給装置から固化材を前記攪拌部に供給することなく、前記動力供給装置から動力を前記攪拌動力部に供給して、前記攪拌部を回転駆動させても良い。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a rod portion, a stirring portion rotatably supported by the rod portion, and a stirring portion having a jet port for spouting the supplied solidified material into the ground; A stirring power unit that rotationally drives the stirring unit by the supplied power, and a reaction force unit that is attached to the rod unit and that secures a reaction force against the rotation of the stirring unit.
Furthermore, in the present invention, the reaction force portion may include a cylindrical demarcated frame covering the stirring portion, and a plate-like reaction force wing attached to the outside of the demarcated frame. The ground improvement device according to
Furthermore, in the present invention, the stirring portion is a shaft portion rotatably supported by the rod portion;
A plurality of stirring blades extending radially from the shaft portion may be provided, and the jet nozzle may be formed in the stirring blades.
Furthermore, in the present invention, a plurality of the jet outlets different in distance from the central axis of the rod portion may be formed.
Furthermore, in the present invention, the jet nozzle may be formed on the rear side in the rotational direction of the stirring blade.
Furthermore, in the present invention, the stirring power unit includes a plurality of power sources for rotationally driving the stirring unit, and the plurality of power sources have a mass distribution around the axis of the rod portion so as to be rotationally symmetric. You may be attached to the said rod part.
Furthermore, in the present invention, a helical wing that generates a propulsive force that moves downward or upward by rotation, and a propulsion power unit that is attached to the rod portion and that rotationally drives the helical wing by the supplied power are provided. It is good.
A ground improvement method for improving a target ground using the above ground improvement device, comprising: a lifting machine for suspending the ground improvement device by a hanging rope attached to one end of the rod portion; and solidifying the stirring portion A solidifying material supply unit for supplying the material and a power supply unit for supplying power to the stirring power unit on the target ground, and the lifting rope is fed by the lifting machine to make the ground improvement device the target ground While being solidified, the solidifying material is supplied from the solidifying material supply device to the stirring unit, and power is supplied from the power supply device to the stirring power unit, and the solidifying material is jetted from the jet port. The stirring unit may be driven to rotate, and the improved body may be formed by mixing the solidified material and the soil.
Furthermore, in the present invention, the improved body may be formed while the ground improvement device sunk to the target ground is pulled up by the lifting machine.
Furthermore, in the present invention, during the settlement of the ground improvement device, power is supplied from the power supply device to the stirring power unit without supplying the solidifying material from the solidifying material supply device to the stirring unit. The stirring unit may be rotationally driven.
本発明によれば、地盤上に設置する施工機械から攪拌部3に回転駆動力を伝達させる必要がないため、地盤上に設置する施工機械を大型化することなく、機械攪拌による地盤改良を行うことができるという効果を奏する。
According to the present invention, since it is not necessary to transmit the rotational driving force from the construction machine installed on the ground to the stirring
以下、本発明に係る地盤改良装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、同様の機能を示す構成には、同一の符号を付してある。 Hereinafter, an embodiment of a ground improvement device concerning the present invention is described with reference to an accompanying drawing. In the following embodiments, the same reference numerals are given to the configurations showing the same functions.
(第1実施形態)
第1実施形態の地盤改良装置1は、地盤上に設置した重機からの回転トルクを用いることなく、浚渫土をポンプ圧送して埋め立て造成したような超軟弱地盤を機械攪拌によって地盤改良する装置である。
First Embodiment
The
地盤改良装置1は、図1を参照すると、所定長のロッド部2と、ロッド部2に回転可能に支持された攪拌部3と、攪拌部3を回転駆動させる攪拌動力部4と、攪拌部3の回転に対する反力を確保する反力部5とを備えている。なお、図1において、(a)は上面図であり、(b)は反力部5の一部を省略した側面図である。
Referring to FIG. 1, the
ロッド部2は、攪拌部を回転可能に支持すると共に、攪拌動力部4及び反力部5を少なくとも周方向の移動を規制もしくは固定した状態で支持する基体21と、基体21の上部に形成され、ワイヤーやロッド等の吊り索体6が取付けられる取付部22とを備えている。なお、吊り索体6と基体21とを溶接等で直接固定するようにしても良い。本実施の形態おいて、基体21は、円柱状もしくは円筒状で構成され、攪拌部3を周面に回転可能に支持する。なお、攪拌動力部4及び反力部5の取付け箇所では、基体21の断面形状は円形に限られることなく、軸周りの質量分布が回転対称であれば、多角形であっても良い。
The
攪拌部3は、ロッド部2に回転可能に支持された軸部31と、軸部31から等間隔に放射状に延びる複数の攪拌翼32とを備えている。攪拌部3は、回転によって、固化材供給ホース7によって地盤上から供給される固化材と、土とを混合して改良体を形成する。なお、固化材は、セメントミルク、モルタル、合成樹脂等のグラウト(スラリー)である。固化材供給ホース7は、図1(b)に示すように、ロッド部2の基体21上部から基体21の内空部に導入され、攪拌翼32に固化材を供給する。そして、攪拌翼32は、地盤中に固化材を噴出させる固化材噴出部としても機能する。
The
軸部31は、円筒状体であり、内周にロッド部2の基体21が貫装されている。そして、軸部31は、図示しない軸受機構によって基体21に回転可能に支持されている。
The
攪拌翼32は、攪拌部3の回転駆動に伴って固化材と土とを混合できるのであれば、本数及び形状に制限はない。本実施形態において、攪拌翼32は、図2に示すように、円筒状の棒状体で構成されている。そして、下段、中段、上段の3段に軸部31から等間隔に放射状(法線方向)に延びる複数の攪拌翼32がそれぞれ設けられている。攪拌翼32の法線方向の長さは、下段が最も短く、上段に向かうほど徐々に長くなるように設定されている。
The number and shape of the
攪拌部3は、攪拌動力部4によって図1(a)及び図2に矢印Xで示す方向に回転駆動される。攪拌翼32には、地盤中に固化材を噴出する噴出口33が回転方向後方側に形成されている。これにより、攪拌翼32によって攪拌された土中に固化材を噴出することができるため、固化材と土との混合が促進される。さらに、固化材の噴出によって攪拌部3の回転駆動力を補完することができる。また、ロッド部2の中心軸から噴出口33までの距離は、下段が最も短く、上段に向かうほど徐々に長くなるように設定されている。これにより、固化材を地盤中に万遍なく噴出させることができる。なお、噴出口33は、全ての攪拌翼32に形成する必要はなく、一部の攪拌翼32のみに形成するようにしても良い。
The stirring
図3を参照すると、攪拌翼32の内部には、噴出口33に連通する固化材の流路34が形成されている。また、ロッド部2において、基体21の中空部には、地盤上から固化材が供給される固化材供給ホース7が配置され、基体21には、固化材供給ホース7と連通された吐出口23が形成されている。そして、軸部31の内周面には、流路34と吐出口23とを連通する連通溝35が全周に亘って形成されている。これにより、固化材供給ホース7によって地盤上から供給される固化材は、吐出口23、連通溝35及び流路34を介して噴出口33から噴出される。
Referring to FIG. 3, a
攪拌動力部4は、図4のA−A断面図を参照すると、動力源41と、動力源41をロッド部2の基体21に固定する動力源固定部42とからなる。動力源41は、回転軸43を回転駆動させるモーターであり、ロッド部2の軸周りの質量分布が回転対称になるように、複数個が動力源固定部42によって基体21に固定されている。動力源41としては、油圧モーターや電動モーターを用いることができる。動力源41の動力は、超軟弱地盤上から供給し、動力源41として油圧モーターを採用する場合は、油圧ホース8を通して超軟弱地盤上から油圧エネルギーを供給する。なお、油圧ホース8は、ロッド部2の基体21内を通して動力源41と接続するように構成すると、図1(b)に示すように、油圧ホース8を固化材供給ホース7と同じようにロッド部2の基体21上部から基体21の内空部に導入させ、ホース処理を簡略化できるため、好適である。
The stirring
攪拌動力部4側の攪拌部3の軸部31には、図4にB−B断面図で示すように、内周面に内歯車36が形成された中空部37が設けられている。そして、動力源41における回転軸43の中空部37まで延出された端部には、内歯車36と噛合する平歯車44が取付けられている。これにより、動力源41により回転駆動力は、攪拌部3の軸部31に伝達され、攪拌部3が回転駆動される。
The
反力部5は、攪拌部3を覆い、改良体の出来形を画定させる円筒状の画定枠51と、画定枠51を基体21に固定する枠固定部52と、画定枠51の外周に取付けられ、攪拌翼32が回転して土と固化材を混合する際の反力を確保する反力翼53とを備えている。
The
画定枠51は、枠固定部52によって軸心が基体21と同軸になるように固定されている。そして、画定枠51の内周は、攪拌翼32の回転軌跡よりも大きく、画定枠51の上下長は、少なくとも攪拌部3をカバーする長さに設定されている。これにより、攪拌部3によって固化材と土とが混合される範囲が画定枠51の内周に限定され、改良体の出来形が画定される。
The
反力翼53は、画定枠51の外周に取付けられた板状体であり、板面が攪拌部3の回転方向に対して略垂直になるように配置されている。反力翼53は、ロッド部2の軸周りの質量分布が回転対称になるように、複数枚(本実施形態では、4枚)が設けられる。そして、反力翼53は、攪拌部3が回転する際に、地盤改良装置1の全体が回転しないよう十分な反力が得られる面積に設定されている。
The
次に、本実施形態の地盤改良装置1を用いた地盤改良方法について図5及び図6を参照して詳細に説明する。
まず、図5(a)に示すように、地盤改良装置1を吊り下げる揚重機9と、地盤改良装置1の攪拌部3に固化材を供給する固化材供給装置10と、地盤改良装置1の攪拌動力部4に動力を供給する動力供給装置11とを超軟弱地盤上に施工機械として設置する。なお、図5及び図6において、固化材供給ホース7及び油圧ホース8の図示は省略している。
Next, the ground improvement method using the
First, as shown in FIG. 5A, a lifting
揚重機9、固化材供給装置10及び動力供給装置11は、分散配置することができる。また、揚重機9には、地盤改良装置1を回転させる動力を必要としていないため、揚重機能のみを有する通常のクレーンを使用することができる。従って、超軟弱地盤上に設置する施工機械が軽量になるため、超軟弱地盤上に平面積の大きな板を敷設するだけで施工機械を設置可能となり、表層改良が不要となる。また、浚渫土による埋め立ての途中で、船の吃水深が得られるようであれば、船上に施工機械を積んで施工することも可能である。
The lifting
次に、揚重機9によって吊り索体6を送り出し、図5(b)に示すように、地盤改良装置1を自重によって超軟弱地盤中を支持層である海底地盤まで沈下させる。なお、地盤改良装置1の沈下は、固化材供給装置10から固化材を攪拌部3に供給することなく、動力供給装置11から油圧エネルギーを攪拌動力部4に供給することで、攪拌部3を回転駆動させ、超軟弱地盤を攪拌しながら行うと好適である。この場合、攪拌によって土の抵抗が軽減されるため、地盤改良装置1をスムーズに沈下させることができる。また、吊り索体6をロッドにした場合には、揚重機9によって地盤改良装置1を超軟弱地盤中に押し込むこともできる。
Next, the hanging
次に、揚重機9によって吊り索体6を迎え入れ、図6(a)に示すように、地盤改良装置1を引き上げながら、固化材供給装置10から固化材を攪拌部3に供給すると共に、動力供給装置11から油圧エネルギーを攪拌動力部4に供給する。これにより、攪拌部3は、固化材を噴出させながら回転駆動され、固化材と土との混合によって改良体12が形成される。改良体12は、地盤改良装置1を引き上げに伴って形成されるため、海底地盤から上方に向けて延びるように形成される。
Next, the hanging
また、改良体12は、反力部5の画定枠51によって画定された状態で形成される。従って、地盤改良装置1を引き上げ速度と、固化材の供給量とによって、固化材の配合量を正確に設定することができ、所望の強度を有する改良体を形成することができる。
Further, the improvement body 12 is formed in a state of being defined by the
図6(b)は、地盤改良装置1を超軟弱地盤上まで引き上げ、改良体12が完成した状態が示されている。このように、超軟弱地盤上には、施工機械として、アースオーガー等の大型重機ではなく、揚重機9、固化材供給装置10及び動力供給装置11を設置するだけで、超軟弱地盤中に改良体12を構築することができる。
FIG. 6 (b) shows a state in which the
なお、地盤改良装置1の沈下中にも改良体12を形成させることもできる。しかし、地盤改良装置1を引き上げる際に、形成させた改良体12が抵抗となるため、地盤改良装置1を沈下時と同じ軌道で引き上げることが難しくなると共に、揚重機9の大型化が必要になる。従って、上述したように、沈下中は改良体12を形成させることなく、引き上げ時のみに改良体12を形成させると良い。
The improved body 12 can also be formed during the settlement of the
(第2実施形態)
第2実施形態の地盤改良装置1aは、図7を参照すると、第1実施形態の地盤改良装置1の構成に加え、ロッド部2における基体21の下端部に回転可能に支持された下側推進部13と、下側推進部13を回転駆動させる下側推進動力部14と、ロッド部2における基体21の上端部に回転可能に支持された上側推進部15と、上側推進部15を回転駆動させる上側推進動力部16とを備えている。
Second Embodiment
With reference to FIG. 7, in addition to the configuration of the
下側推進部13は、ロッド部2の基体21に環装された円筒状の下側軸部131と、下側軸部131の外周に取り付けられた螺旋翼132とを備えている。下側軸部131は、基体21と下側軸部131との間に設けられたベアリング等の軸受機構によって回転可能に支持されている。また、下側軸部131は、基体21から脱落しないように、軸方向の移動が規制されている。
The
螺旋翼132は、下側推進部13が回転駆動されると、その回転方向に応じて地盤改良装置1aが下方向もしくは上方向に進む推進力を発生させる。
When the
下側推進動力部14は、図8のC−C断面図を参照すると、動力源141と、動力源141をロッド部2の基体21に固定する動力源固定部142とからなる。動力源141は、回転軸143を回転駆動させるモーターであり、ロッド部2の軸周りの質量分布が回転対称になるように、複数個が動力源固定部142によって基体21に固定されている。動力源141としては、油圧モーターや電動モーターを用いることができる。動力源141の動力は、超軟弱地盤上から供給し、動力源141として油圧モーターを採用する場合は、図示しない油圧ホースを通して超軟弱地盤上から油圧エネルギーを供給する。
The lower
下側推進部13の下側軸部131は、下側推進動力部14に延出しており、その端部には、図8に示すように、平歯車133が形成されている。動力源141における回転軸143には、平歯車133と噛合する平歯車144が取付けられている。これにより、動力源141の回転駆動力は、下側推進部13の下側軸部131に伝達され、下側推進部13が回転駆動される。
The
上側推進部15は、ロッド部2の基体21に環装された円筒状の上側軸部151と、上側軸部151の外周に取り付けられた螺旋翼152とを備えている。上側軸部151は、基体21と上側軸部151との間に設けられたベアリング等の軸受機構によって回転可能に支持されている。また、上側軸部151は、基体21から脱落しないように、軸方向の移動が規制されている。
The
螺旋翼152は、上側推進部15が回転駆動されると、その回転方向に応じて地盤改良装置1aが下方向もしくは上方向に進む推進力を発生させる。
When the
上側推進動力部16は、図8のD−D断面図を参照すると、動力源161と、動力源161をロッド部2の基体21に固定する動力源固定部162とからなる。動力源161は、回転軸163を回転駆動させるモーターであり、ロッド部2の軸周りの質量分布が回転対称になるように、複数個が動力源固定部162によって基体21に固定されている。動力源161としては、油圧モーターや電動モーターを用いることができる。動力源161の動力は、超軟弱地盤上から供給し、動力源161として油圧モーターを採用する場合は、図示しない油圧ホースを通して超軟弱地盤上から油圧エネルギーを供給する。
The upper
上側推進部15の上側軸部151は、上側推進動力部16に延出しており、その端部には、図8に示すように、平歯車153が形成されている。動力源161における回転軸163には、平歯車153と噛合する平歯車164が取付けられている。これにより、動力源161の回転駆動力は、上側推進部15の上側軸部151に伝達され、上側推進部15が回転駆動される。
The
これにより、地盤改良装置1aの沈下時には、下側推進部13及び上側推進部15の回転によって、下方向に進む推進力を発生させ、引き上げ時には、下側推進部13及び上側推進部15の逆回転によって、上方向に進む推進力を発生させることができる。従って、地盤改良装置1aの沈下をスムーズに行うことができると共に、より小型の揚重機9を採用することができる。
As a result, when the
なお、地盤改良装置1aでは、下側推進部13及び上側推進部15を設けたが、下側推進部13と上側推進部15とのいずれかを設けるようにしても良い。また、動力源161は、攪拌部3を回転駆動する攪拌動力部4の動力源固定部42を用いてロッド部2の基体21に固定しても良い。
Although the
以上説明したように、本実施形態は、ロッド部2と、ロッド部2に回転可能に支持され、供給された固化材を地盤中に噴出させる噴出口33を有する攪拌部3と、ロッド部2に取り付けられ、供給された動力によって攪拌部3を回転駆動させる攪拌動力部4と、ロッド部2に取り付けられ、攪拌部3の回転に対する反力を確保する反力部5とを備えている。
この構成により、地盤上に設置する施工機械から攪拌部3に回転駆動力を伝達させる必要がないため、地盤上に設置する施工機械を大型化することなく、機械攪拌による地盤改良を行うことができる。地盤上に設置する施工機械が軽量になるため、地盤上に平面積の大きな板を敷設するだけで施工機械を設置可能となり、表層改良が不要となる。また、浚渫土による埋め立ての途中で、船の吃水深が得られるようであれば、船上に施工機械を積んで施工することも可能になる。
As described above, in the present embodiment, the
With this configuration, there is no need to transmit the rotational driving force from the construction machine installed on the ground to the stirring
さらに、本実施形態は、反力部5は、攪拌部3を覆う円筒状の画定枠51と、画定枠51の外側に取付けられた板状の反力翼53とを備えている。
この構成により、
Furthermore, in the present embodiment, the
With this configuration,
さらに、本実施形態は、攪拌部3は、ロッド部2に回転可能に支持された軸部31と、軸部31から放射状に延びる複数の攪拌翼32とを備え、噴出口33は、攪拌翼32に形成されている。
この構成により、攪拌部3によって固化材と土とが混合される範囲が画定枠51の内周に限定され、改良体の出来形が画定される。
Furthermore, in the present embodiment, the stirring
By this configuration, the range in which the solidifying material and the soil are mixed by the stirring
さらに、本実施形態は、ロッド部2の中心軸から距離が異なる複数の噴出口33が形成されている。
この構成により、固化材を地盤中に万遍なく噴出させることができる。
Furthermore, in the present embodiment, a plurality of
By this configuration, the solidifying material can be ejected uniformly into the ground.
さらに、本実施形態は、噴出口33は、攪拌翼32の回転方向後方側に形成されている。
この構成により、攪拌翼32によって攪拌された土中に固化材を噴出することができるため、固化材と土との混合が促進される。さらに、固化材の噴出によって攪拌部3の回転駆動力を補完することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
By this configuration, since the solidifying material can be jetted into the soil stirred by the stirring
さらに、本実施形態は、攪拌動力部4は、攪拌部3を回転駆動させる複数個の動力源41を備え、複数個の動力源41は、ロッド部2の軸周りの質量分布が回転対称になるようにロッド部2に取り付けられている。
この構成により、攪拌部3をむらなく回転させることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the stirring
With this configuration, the stirring
さらに、本実施形態は、回転により下方向もしくは上方向に進む推進力を発生させる螺旋翼132、152と、ロッド部2に取り付けられ、供給された動力によって螺旋翼132、152を回転駆動させる推進動力部(下側推進動力部14、上側推進動力部16)とを備えている。
この構成により、地盤改良装置1aの沈下をスムーズに行うことができると共に、より小型の揚重機9を採用することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
While being able to perform settlement of the
さらに、本実施形態の地盤改良方法は、ロッド部2の一端に取り付けた吊り索体6によって地盤改良装置1を吊り下げる揚重機9と、攪拌部3に固化材を供給する固化材供給装置10と、攪拌動力部4に動力(油圧エネルギー)を供給する動力供給装置11とを対象地盤上に設置し、揚重機9によって吊り索体6を送り出し、地盤改良装置1を対象地盤に沈下させた状態で、固化材供給装置10から固化材を攪拌部3に供給すると共に、動力供給装置11から動力を攪拌動力部4に供給して、噴出口33から固化材を噴出させながら攪拌部3を回転駆動させ、固化材と土との混合によって改良体12を形成させる。
この構成により、揚重機9による地盤改良装置1を吊り下げるだけで、地盤上に設置する施工機械から攪拌部3に回転駆動力を伝達させる必要がないため、地盤上に設置する施工機械を大型化することなく、機械攪拌による地盤改良を行うことができる。地盤上に設置する施工機械が軽量になるため、地盤上に平面積の大きな板を敷設するだけで施工機械を設置可能となり、表層改良が不要となる。また、浚渫土による埋め立ての途中で、船の吃水深が得られるようであれば、船上に施工機械を積んで施工することも可能になる。
Furthermore, according to the ground improvement method of the present embodiment, the lifting and lowering
With this configuration, only by suspending the
さらに、本実施形態は、対象地盤に沈下させた地盤改良装置1を揚重機9によって引き上げながら改良体12を形成させる。
さらに、本実施形態は、地盤改良装置1の沈下中には、固化材供給装置10から固化材を攪拌部3に供給することなく、動力供給装置11から動力を攪拌動力部4に供給して、攪拌部3を回転駆動させる。
この構成により、地盤改良装置1を引き上げる際に、形成させた改良体12が抵抗となることなく、地盤改良装置1を沈下時と同じ軌道でスムーズに引き上げることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the improved body 12 is formed while the
Furthermore, in the present embodiment, during the settlement of the
With this configuration, when the
なお、本発明が上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変更され得ることは明らかである。 The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent that each embodiment can be appropriately modified within the scope of the technical idea of the present invention.
1、1a 地盤改良装置
2 ロッド部
3 攪拌部
4 攪拌動力部
5 反力部
6 吊り索体
7 固化材供給ホース
8 油圧ホース
9 揚重機
10 固化材供給装置
11 動力供給装置
12 改良体
13 下側推進部
14 下側推進動力部
15 上側推進部
16 上側推進動力部
21 基体
22 取付部
23 吐出口
31 軸部
32 攪拌翼
33 噴出口
34 流路
35 連通溝
36 内歯車
37 中空部
41 動力源
42 動力源固定部
43 回転軸
44 平歯車
51 画定枠
52 枠固定
53 反力翼
131 下側軸部
132 螺旋翼
133 平歯車
141 動力源
142 動力源固定部
143 回転軸
144 平歯車
151 上側軸部
152 螺旋翼
153 平歯車
161 動力源
162 動力源固定部
163 回転軸
164 平歯車
1, 1a
Claims (10)
前記ロッド部に回転可能に支持され、供給された固化材を地盤中に噴出させる噴出口を有する攪拌部と、
前記ロッド部に取り付けられ、供給された動力によって前記攪拌部を回転駆動させる攪拌動力部と、
前記ロッド部に取り付けられ、前記攪拌部の回転に対する反力を確保する反力部と、を具備することを特徴とする地盤改良装置。 Rod part,
A stirring portion rotatably supported by the rod portion and having a jet port for jetting out the supplied solidified material into the ground;
A stirring power unit attached to the rod unit and rotationally driving the stirring unit by the supplied power;
A ground improvement device comprising: a reaction force portion attached to the rod portion and securing a reaction force against rotation of the stirring portion.
前記画定枠の外側に取付けられた板状の反力翼と、を備えていることを特徴とする請求項1記載の地盤改良装置。 The reaction force portion is a cylindrical demarcated frame covering the stirring portion;
The ground improvement device according to claim 1, further comprising: a plate-like reaction blade attached to the outside of the frame.
前記軸部から放射状に延びる複数の攪拌翼と、を具備し、
前記噴出口は、前記攪拌翼に形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の地盤改良装置。 The stirring unit is a shaft portion rotatably supported by the rod portion.
And a plurality of stirring blades extending radially from the shaft portion;
The ground improvement device according to claim 1 or 2, wherein said jet nozzle is formed in said stirring blade.
複数個の動力源は、前記ロッド部の軸周りの質量分布が回転対称になるように前記ロッド部に取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の地盤改良装置。 The stirring power unit includes a plurality of power sources for rotationally driving the stirring unit,
The ground improvement device according to any one of claims 1 to 5, wherein a plurality of power sources are attached to the rod portion such that mass distribution around the axis of the rod portion is rotationally symmetric. .
前記ロッド部に取り付けられ、供給された動力によって前記螺旋翼を回転駆動させる推進動力部と、を具備することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の地盤改良装置。 A helical wing that generates a downward or upward propulsive force by rotation;
The ground improvement device according to any one of claims 1 to 6, further comprising: a propulsion power unit attached to the rod portion and configured to rotationally drive the spiral wing by the supplied power.
前記ロッド部の一端に取り付けた吊り索体によって前記地盤改良装置を吊り下げる揚重機と、前記攪拌部に固化材を供給する固化材供給装置と、前記攪拌動力部に動力を供給する動力供給装置とを対象地盤上に設置し、
前記揚重機によって前記吊り索体を送り出し、前記地盤改良装置を対象地盤に沈下させた状態で、前記固化材供給装置から固化材を前記攪拌部に供給すると共に、前記動力供給装置から動力を前記攪拌動力部に供給して、前記噴出口から固化材を噴出させながら前記攪拌部を回転駆動させ、固化材と土との混合によって改良体を形成させることを特徴とする地盤改良方法。 A ground improvement method for improving a target ground using the ground improvement device according to any one of claims 1 to 7,
A lifting machine for suspending the ground improvement device by a hanging rope attached to one end of the rod portion, a solidifying material supply device for supplying a solidifying material to the stirring portion, and a power supply device for supplying power to the stirring power portion And on the target ground,
The solidifying material is supplied from the solidifying material supply device to the agitating unit in a state where the hanging rope body is sent out by the lifting machine and the ground improvement device is sunk to the target ground, and the power is supplied from the power supply device. A ground improvement method comprising: supplying an agitation power unit; rotating the agitation unit while ejecting the solidified material from the jet port; and forming an improved body by mixing the solidified material and soil.
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- 2017-12-26 JP JP2017249010A patent/JP7035518B2/en active Active
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