JP2503045B2 - 混合撹拌翼及びその使用方法 - Google Patents

混合撹拌翼及びその使用方法

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JP2503045B2 JP63108252A JP10825288A JP2503045B2 JP 2503045 B2 JP2503045 B2 JP 2503045B2 JP 63108252 A JP63108252 A JP 63108252A JP 10825288 A JP10825288 A JP 10825288A JP 2503045 B2 JP2503045 B2 JP 2503045B2
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  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、軟弱な地盤の改良、特には硬化剤を含む
スラリーが注入された軟弱な地盤を混合、攪拌するのに
供される混合攪拌翼に関するものである。
(従来の技術) 従来、軟弱な地盤の土質を改良するには、硬化剤を含
むスラリーを土壌に注入し、所定深さに挿入され放射状
に攪拌翼が装着された中空ロッドを駆動手段、例えばオ
ーガを用いてその軸線周りに回転させながら上方に引き
上げることにて、当該スラリーと土壌とを混合攪拌して
硬化させ、造成杭を形成していた。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来の攪拌装置にあっては、攪拌翼を
中空ロッドの外周に単に放射状に配置した構造であり、
また、市販の駆動手段にあっては、通常その回転数が供
給電源の周波数に依存するため、充分に効率よく、しか
も安定して土壌を攪拌することができないと言う問題が
あった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、硬化剤を含む土質安定剤及び土壌をむ
らなく混合攪拌することのできる混合攪拌翼を提供する
ことにある。
(課題を達成するための手段) この問題を達成するため本発明混合攪拌翼は、外周に
放射状に少なくとも一段に配設された攪拌翼を有し硬化
剤を含むスラリーを移送可能な中空ロッドと、中空ロッ
ドの先端部に配設されその径方向に延在させた攪拌ヘッ
ドと、中空ロッドに連通し攪拌ヘッド側に位置する攪拌
翼の下方に設けられスラリーを吐出する吐出部とを具
え、ロッド回転数をα(r.p.m.)、ロッドの挿入速度を
β(cm/min)、攪拌翼の段における翼の数をγ、そして
ロッドの進行方向における翼の幅をt(cm)とすると
き、t>β/(αγ)なる関係を満足する。
更には、18〜23r.p.m.の回転数で回転させながら、10
0〜150cm/minの速度で挿入する。
(作用) ロッドがα(r.p.m.)で回転しつつ、β(cm/min)の
速度でその軸線方向に移動すると、ロッドが一回転する
間に、各翼も一回転しその軸線方向にβ/αだけ進むこ
ととなる。ところで、ロッド軸線方向における翼の寸
法、つまり幅がt((cm)であるので、一段にγ枚の翼
が設けられた混合攪拌翼にあっては、t>β/(αγ)
なる関係を満足するよう選択することにより、ロッド一
回転の間に当該段に関連した翼が確実に土壌を攪拌する
こととなる。
(実施例) 以下図面を参照して本発明の好適な実施例について詳
述する。
第1図は、本発明混合攪拌翼の第1の実施例を示す図
であり、同図(A)は攪拌翼を正面より見た図であり、
符号10で示すロッドは、硬化剤が混入されたスラリーを
移送可能な、軸線方向に延在する空間10aを有してお
り、その外周には、放射状に半径方向外方に突出させて
攪拌翼12が設けられている。このように攪拌翼12を中空
のロッド10の軸線に対してほぼ直交させて(翼12の翼面
がロッド10の軸線方向に沿って延在するように)配置す
ることにより、攪拌に際して土壌が翼の回転方向に交差
する方向に分離して流動することとなり、軸線に対して
斜めに配置した場合のように、その傾斜に沿って一様に
流動することがなく、従ってより良く土壌を攪拌するこ
とができる。
本実施例にあっては三個で一組とした攪拌翼12を二
組、中空ロッド10の軸線方向に平行に離間して配設す
る。この攪拌翼は第1図(B)に示したように、中空ロ
ッドの軸線に実質的に直交する面内で屈曲しその軸線方
向の寸法、つまりロッドの進行方向における翼の幅がt
(cm)の翼本体14と、翼面にほぼ直交して固着された補
強リブ16とを具える。このように屈曲させた形状とする
ことにより、攪拌翼を中空ロッドの軸線周りに回転させ
る場合に、土壌から受ける抵抗が増大し、そのため、中
空ロッドを回転させるのに必要な駆動トルクの増大は避
けられないが、その回転に対応して土壌が軸線に向かう
方向に移動させられることとなるので、スラリーと土壌
との良好な攪拌を行うことができると言う利点がある。
なお、好ましくは、攪拌翼の一段当りの個数は2〜3と
する。
さらに、中空ロッド10は、その下端部に軸線に交差し
て径方向に延在させた攪拌ヘッド18を具える。攪拌ヘッ
ド18は、第1図(A)〜(D)から明らかなように、土
壌に対向する端縁に相互に離間して突起部20が設けられ
ており、それら突起部の先端部には、耐摩耗性並びに硬
度に優れた、例えば超硬金属製のビット22が固着されて
いる。このビットは、中空ロッドを土壌中に挿入する際
に、当該土壌を粉砕する為のものである。
また、中空ロッド12は、その内部を移送されるスラリ
ーを土壌中に吐出する吐出部24を具える。この吐出部24
は、本実施例にあっては、攪拌翼12より下側で攪拌ヘッ
ド18とほぼ同一面内に配置され、攪拌ヘッド18の延在方
向に交差させて突出する。従って、吐出部24から吐出さ
れ土壌中に流れ込んだスラリーは、土壌とともに中空ロ
ッドの回転に対応して、攪拌ヘッド18及び攪拌翼12によ
り攪拌されることとなる。
そして、好ましくは、中空ロッド12の軸線から吐出部
24の開口部までの距離rと、その軸線から混合攪拌翼の
先端部までの距離Rとが、r=(0.2〜0.5)Rの範囲内
に位置するようにする。このような構成とすることによ
り、吐出部24の開口部を中空ロッド10の近傍に配置した
従来の装置にあっては、攪拌翼の外周部に硬化剤を含む
スラリーが混合されない領域ができやすいと言う問題を
解決するとともに、当該開口部を攪拌翼の外周に配置し
た場合に、攪拌翼の内周部にスラリーが混合されない領
域ができやすいと言う問題を解決するものである。
なお、土壌を改良することにより形成される造成杭を
互いに隣接して造成する際に、相隣合う攪拌翼のヘッド
18が当たることがないよう、攪拌翼の直径に比べて、攪
拌ヘッド18の直径を若干小さくすることが好ましい。
このようにして構成された混合攪拌翼を用いて土壌の
改良を行うには、市販されている駆動手段としての、例
えばオーガにこの攪拌翼を連結するとともに、中空ロッ
ド10に硬化剤を含むスラリーを供給する供給管を接続し
て駆動する良く、従来の工法と何等変ることがない。
ちなみに、攪拌翼12の各段の間隔が50cmとしたとき
に、翼の数γが2、中空ロッド回転数αが18r.p.m.、そ
してロッドの挿入速度βが150cm/minの苛酷な操作条件
の下においても、攪拌翼の幅tを、t=50mm(>β/
(αγ))とすることにより、単一の攪拌翼のロッド軸
線方向における移動量が攪拌翼の幅tを越えることがな
いので、硬化剤を含め土質安定剤と土壌とを確実にむら
なく混合することができる。しかも、従来の装置にあっ
て、中空ロッドの土壌への挿入速度は30〜100cm/minで
あるのに対し、100〜150cm/minとすることができるので
造成作業を効率よく行うことができる。もちろん、この
ような場合にあっても、攪拌翼の段数を増やすことによ
り、更に攪拌効率を向上させることが可能である。
第2図は、本発明の他の攪拌翼の実施例を示す図であ
りその、翼部分の形状が異なる点を除き、第1図に示し
た実施例と同様な構成をしており、またその機能も実質
的に何等異なることがないので詳しい説明は省略し、そ
の相違点についてのみ説明することとする。
本実施例にあっては、翼本体14を、同図(B)に明示
したように、中空ロッド10の軸線に対して半径方向外方
に直線状に延在させ、補強リブ16にて補強する。
このような形状の攪拌翼とすることにより、第1図に
示したように、それを屈曲させた翼に比べて、翼本体が
土壌と接触する面積が小さくなるので、若干土壌の攪拌
効率は低下することとなるが、それに併せて土壌から受
ける抵抗も低減することとなる。したがって、攪拌翼を
回転駆動するに必要なトルクが小さくなると言う利点が
ある。
なお、本発明装置は上述した実施例に限定されるもの
ではなく、それが適用される土壌の質にあわせて翼の数
を増減できることは勿論のこと、その段数、更には段と
段との間隔、そして翼の長さを適宜に選択することがで
き、特許請求の範囲内で種々の変更が可能である。
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明混合攪拌翼によれば、そ
れぞれの攪拌翼が1回転し、中空ロッドの軸線方向に進
行する間に、攪拌翼はその幅方向における土壌を確実に
攪拌することとなるので、土質安定剤と土壌との均一
な、むらのない攪拌を提供することができる。
しかも、市販の駆動手段を用いた場合であっても、従
来は30〜100cm/minの挿入速度であったのに対し100〜15
0cm/minの速度で攪拌翼を挿入することができるので造
成に要する時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)及び(B)は、本発明攪拌翼を示す正面
図、及びその線A−Aに沿う断面図、 第1図(C)は、第1図(A)に示した図をその軸線周
りに回転させて示す図、 第1図(D)は、第1図(C)に示した図の線B−Bに
沿う断面図、 第2図(A)及び(B)は、本発明攪拌翼の他の実施例
を示す正面図、及びその線C−Cに沿う断面図である。 10……中空ロッド、12……攪拌翼 14……翼本体、16……補強リブ 18……攪拌ヘッド、20……突起 22……ビット、24……吐出部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外周に放射状に少なくとも一段に配設され
    た攪拌翼を有し硬化剤を含むスラリーを移送可能な中空
    ロッドと、中空ロッドの先端部に配設されその径方向に
    延在する攪拌ヘッドと、中空ロッドに連通し攪拌ヘッド
    側に位置する攪拌翼の下方に設けられスラリーを吐出す
    る吐出部とを具え、ロッド回転数をα(r.p.m.)、ロッ
    ドの挿入速度をβ(cm/min)、攪拌翼の段における翼の
    数をγ、そしてロッドの進行方向における翼の幅をt
    (cm)とするとき、t>β/(αγ)なる関係を満足す
    ることを特徴とする混合攪拌翼。
  2. 【請求項2】請求項1記載の混合攪拌翼において、中空
    ロッドの軸線から翼の先端部までの長さをRとすると
    き、吐出部を、中空ロッドの軸線から半径方向外方に
    (0.2〜0.5)Rの位置に開口させたことを特徴とする混
    合攪拌翼。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載の混合攪拌翼を、18〜
    23r.p.m.の回転数で回転させながら、100〜150cm/minの
    速度で挿入することを特徴とする混合攪拌翼の使用方
    法。
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