JP2985914B2 - 地盤改良工法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、軟弱な地盤中に砂柱
や砂利柱を形成して地盤を改良する地盤改良工法と装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、軟弱な地盤を改良する地盤改良工
法としては、一般的な工法としてバイブロハンマによっ
てパイプを地盤に打ち込むものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、バイブロハ
ンマによる工法は、騒音や振動が発生するため、最近の
ように既存の民家や構造物の近接地における施工が多い
現状では公害問題を引き起こし、その施工が不可能な状
況になっている。

【０００４】そこで、この発明の目的は、施工時に騒音
や振動の発生がない地盤改良工法とその装置を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に記
載の地盤改良工法は、例えば以下の図示実施例のよう
に、ベ−スマシ−ン１０で角パイプ２２を吊り下げ、砂
柱Ｓや砂利柱をつくる地点上にその角パイプ２２を立
て、重力でまたはそれにワイヤやチエ−ンなどによる引
張力を加えてその角パイプ２２の下端を地中に入れ、そ
してモ−タ３０で前記角パイプ２２外面の外チエ−ン３
３を回転駆動し、その外チエ−ン３３に取り付ける例え
ばカッタ状の切削具３５のような切削部材で前記角パイ
プ２２外面とその周りの土との密着を断ち切りながら更
に前記角パイプ２２を重力でまたはそれにワイヤによる
引張力を加えて地中に入れていき、その角パイプ２２を
所定深さまで地中内に入れたところで、その角パイプ２
２内に上から砂や砂利を投入し、その後その角パイプ２
２内のシャフト２４を引き上げてその角パイプ２２先端
の開閉蓋２６を開きながら、その開閉蓋２６が、投入し
た砂や砂利の上に位置するまで持ち上げ、しかる後再び
前記シャフト２４を押し込んで前記開閉蓋２６を閉じ、
その閉じた開閉蓋２６で前記角パイプ２２内の砂や砂利
を突き出しながら前記角パイプ２２を砂や砂利の高さま
で持ち上げ、次いで再び前記角パイプ２２内に上から砂
や砂利を投入し、同様に、前記角パイプ２２内の前記シ
ャフト２４を引き上げて前記角パイプ２２先端の前記開
閉蓋２６を開きながら、その開閉蓋２６が、投入した砂
や砂利の上に位置するまで持ち上げ、しかる後再び前記
シャフト２４を押し込んで前記開閉蓋２６を閉じ、その
閉じた開閉蓋２６で前記角パイプ２２内の砂や砂利を突
き出しながら前記角パイプ２２を砂や砂利の高さまで持
ち上げ、これを数回繰り返して地中に砂柱Ｓや砂利柱を
形成し、改良したい地盤に同様にいくつかの砂柱Ｓや砂
利柱を形成してなる、ことを特徴とする。

【０００６】請求項２に記載の地盤改良装置２０は、例
えば以下の図示実施例のように、立てた状態でベ−スマ
シ−ン１０で吊り下げる角パイプ２２と、その角パイプ
２２に取り付けるモ−タ３０と、そのモ−タ３０で回転
駆動自在に前記角パイプ２２の外面に取り付ける外チエ
−ン３３と、その外チエ−ン３３に一定間隔おきに設け
て該外チエ−ン３３の回転駆動とともに前記角パイプ２
２の外面に沿って移動する切削部材と、前記角パイプ２
２内を貫通して上下動自在に設けるシャフト２４と、そ
のシャフト２４の下端に取り付けて前記角パイプ２２内
で開閉自在に設ける開閉蓋２６と、からなることを特徴
とする。

【０００７】請求項３に記載のものは、例えば以下の図
示実施例のように、請求項２に記載の地盤改良装置２０
において、前記モ−タ３０で回転駆動自在に前記角パイ
プ２２の内面に取り付ける内チエ−ン３８と、その内チ
エ−ン３８に一定間隔おきに設けて該内チエ−ン３８の
回転駆動とともに前記角パイプ２２の内面に沿って移動
する掻き落し具４０と、を備えてなる、ことを特徴とす
る。

【０００８】請求項４に記載のものは、例えば以下の図
示実施例のように、請求項２に記載の地盤改良装置２０
において、前記角パイプ２２の上から投入した砂や砂利
を落し込む送風装置を備えてなる、ことを特徴とする。

【０００９】また、請求項５に記載のものは、例えば以
下の図示実施例のように、請求項２に記載の地盤改良装
置２０において、前記角パイプ２２の上端を拡張してホ
ッパ２７を設け、そこに砂や砂利の投入口２７ａを形成
してなる、ことを特徴とする。

【００１０】

【作用】そして、（１）ベ−スマシ−ン１０で角パイプ
２２を吊り下げ、砂柱Ｓや砂利柱をつくる地点上にその
角パイプ２２を立てる。（２）重力でまたはそれに引張
力を加えてその角パイプ２２の下端を地中に入れる。
（３）モ−タ３０で前記角パイプ２２外面の外チエ−ン
３３を回転駆動する。（４）その外チエ−ン３３に取り
付ける切削部材で前記角パイプ２２外面とその周りの土
との密着を断ち切りながら更に前記角パイプ２２を重力
でまたはそれに引張力を加えて地中に入れていく。
（５）その角パイプ２２を所定深さまで地中内に入れた
ところで、その角パイプ２２内に上から砂や砂利を投入
する。（６）その角パイプ２２内のシャフト２４を引き
上げてその角パイプ２２先端の開閉蓋２６を開きなが
ら、その開閉蓋２６が、投入した砂や砂利の上に位置す
るまで持ち上げる。（７）しかる後、再び前記シャフト
２４を押し込んで前記開閉蓋２６を閉じ、その閉じた開
閉蓋２６で前記角パイプ２２内の砂や砂利を突き出しな
がら前記角パイプ２２を砂や砂利の高さまで持ち上げ
る。（８）再び前記角パイプ２２内に上から砂や砂利を
投入する。（９）同様に、前記角パイプ２２内の前記シ
ャフト２４を引き上げて前記角パイプ２２先端の前記開
閉蓋２６を開きながら、その開閉蓋２６が、投入した砂
や砂利の上に位置するまで持ち上げる。（１０）しかる
後、再び前記シャフト２４を押し込んで前記開閉蓋２６
を閉じる。（１１）その閉じた開閉蓋２６で前記角パイ
プ２２内の砂や砂利を突き出しながら前記角パイプ２２
を砂や砂利の高さまで持ち上げる。（１２）この（８）
から（１１）を数回繰り返して地中に砂柱Ｓや砂利柱を
形成する。（１３）そして、改良したい地盤に同様に
（１）から（１２）を繰返していくつかの砂柱Ｓや砂利
柱を形成する。

【００１１】請求項３に記載のものでは、モ−タ３０で
内チエ−ン３８を駆動して掻き落し具４０を角パイプ２
２の内面に沿って移動し、角パイプ２２内に砂や砂利を
投入したとき、その角パイプ２２内に付着して詰まった
砂や砂利を掻き落す。

【００１２】請求項４に記載のものでは、角パイプ２２
内に砂や砂利を投入したとき、送風装置でそれらを落し
込む。

【００１３】また、請求項５に記載のものでは、角パイ
プ２２内に砂や砂利を投入するとき、投入口２７ａより
入れる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照しつつ、この発明の実施例
について説明する。図１３は、ベ−スマシ−ン１０に装
着した地盤改良装置２０を示す。地盤改良装置２０は、
ベ−スマシ−ン１０のリ−ダ１１の上端からワイヤ１３
で吊り下げ、その上部に設けたホルダ２１でベ−スマシ
−ン１０の上下方向に設けたガイドシャフト１２と係合
させて砂柱や砂利柱をつくる地点上に立てる。

【００１５】地盤改良装置２０は、図１２に示すよう
に、角パイプ２２の上端に油圧シリンダ２３を設け、そ
の作動杆に連結したシャフト２４を角パイプ２２内を貫
通して設け、油圧シリンダ２３の作動により上下動自在
に設け、そのストロ−ク分だけ角パイプ２２内に引込み
自在とする。そのシャフト２４の下端には、図１１に示
すように、支軸２５をシャフト２４と直交方向に設け、
これに左右一対の開閉蓋２６を角パイプ２２内で開閉自
在に設ける。図１１は、開閉蓋２６を閉じた状態を示す
ものであるが、通常はその自重でそれぞれが図１２に示
すように略６０度の角度まで開くように取り付ける。

【００１６】更に、角パイプ２２の上端を拡張してホッ
パ２７を設け、そのホッパ２７に砂や砂利の投入口２７
ａを形成する。その投入口２７ａには、投入口２７ａを
密閉可能なシャッタ２８を設け、角パイプ２２の上端に
は、図示しない送風装置から角パイプ２２内にエアを送
り込む送風口を設ける。

【００１７】また、角パイプ２２のホッパ２７位置より
下側に、図１０に示すように、その対向する周壁面間を
貫通して直交する２本の回転軸２９を設けて、それぞれ
の回転軸２９を角パイプ２２の外面に設けたモ−タ３０
の軸に直結するとともに、その回転軸２９の角パイプ２
２より外側へ突き出した部分に駆動用スプロケット３１
を取り付ける。また、その内の何れか一方の回転軸２９
には、角パイプ２２の内面に近接した位置に駆動用スプ
ロケット３６を設ける。それらの回転軸２９とシャフト
２４との交差部は、図９に示すように、回転軸２９をシ
ャフト２４に設けた長穴２４ａ内へ通して交差させる。

【００１８】一方、角パイプ２２の下端には、図８に示
すように、その外側の各面に、上述した前記外側の駆動
用スプロケット３１と対応する従動用スプロケット３２
を設ける。また、内側の駆動用スプロケット３６と対応
する従動用スプロケット３７を前記シャフト２４の引込
み限度より僅か上方の内面に設ける。そして、外側の駆
動用スプロケット３１と従動用スプロケット３２間に外
チエ−ン３３を掛け廻し、内側の駆動用スプロケット３
６と従動用スプロケット３７間に外チエ−ン３８を掛け
廻す。符号３４・３９は、それぞれ外チエ−ン３３及び
内チエ−ン３８のガイドスプロケットを示す。そして、
この外チエ−ン３３を構成するリンクに、図５乃至図７
に示すような長短２種類の細長板状のカッタ状の切削具
３５を形成して外チエ−ン３３に一定間隔おきに取り付
け、角パイプ２２の外面に沿わせる。また、内チエ−ン
３８を構成するリンクにも一定間隔おきに、図２乃至図
４に示すような細長板状の掻き落し具４０を形成し、内
チエ−ン３８に一定間隔おきに取り付け、角パイプ２２
の内面に沿わせる。

【００１９】そして、図１３に示すように、ベ−スマシ
−ン１０で地盤改良装置２０を吊り下げ、砂柱や砂利柱
をつくる地点上に角パイプ２２を立ててその自重で角パ
イプ２２の下端を地中に入れるとともに、モ−タ３０を
駆動して外チエ−ン３３と内チエ−ン３８を回転駆動す
る。すると、その外チエ−ン３３に取り付けたカッタ状
の切削具３５が外チエ−ン３３の回転とともに角パイプ
２２とその周りの土との密着を断ち切りながら角パイプ
２２がその自重で地中に入る。このとき、リ−ダ１１の
下端に滑車を設け、角パイプ２２の上端にワイヤやチエ
−ンなどを取り付けてこのワイヤやチエ−ンなどを滑車
を介して引っ張って角パイプ２２に引張力を加えてもよ
い。尚、この時点では、シャフト２４先端の開閉蓋２６
は、角パイプ２２の先端位置にあってその下側の土に押
し当たって閉じている。

【００２０】そして、図１（Ａ）に示すように、角パイ
プ２２を所定深さまで入れたところでシャッタ２８を開
けてホッパ２７の投入口２７ａから砂や砂利を角パイプ
２２内に投入し、送風装置からのエアによってシャッタ
２８を閉じるとともに、角パイプ２２内にエアを送りこ
んでその空気圧を上げ、砂や砂利に圧力を掛けて下部へ
落し込む。一方、内チエ−ン３８は回転しており、その
チエ−ン３８に取り付けた掻き落し具４０が内チエ−ン
３８の回転とともに移動し、角パイプ２２の内面に付着
しようとする砂や砂利を掻き落す。

【００２１】次ぎに、同図（Ｂ）に示すように、油圧シ
リンダ２３を作動してシャフト２４を引き上げる。する
と、開閉蓋２６がその自重と砂や砂利の重さによって開
き、開閉蓋２６のみが引き上げられる。

【００２２】そこで、同図（Ｃ）に示すように、更に開
閉蓋２６がその砂や砂利の上に位置するまでシャフト２
４を持ち上げて再び油圧シリンダ２３でシャフト２４を
押し込む。すると、開いていた開閉蓋２６が角パイプ２
２内下方の砂や砂利に押し当たって閉じるとともに、同
図（Ｄ）に示すように、その閉じた開閉蓋２６でそれら
の砂や砂利を外へ突き出しながら角パイプ２２を吊り上
げてそれらの砂や砂利の高さまで持ち上げる。

【００２３】そして、同図（Ｅ）に示すように、再びシ
ャッタ２８を開いて角パイプ２２内にホッパ２７から砂
や砂利を投入し、同図（Ｆ）に示すように、前記と同様
に角パイプ２２内のシャフト２４を引き上げて角パイプ
２２先端の位置にある開閉蓋２６を開きながら、その開
閉蓋２６が、投入した砂や砂利の上に位置するまで持ち
上げ、しかる後、再びシャフト２４を押し込んで開閉蓋
を２６閉じ、その閉じた開閉蓋２６で角パイプ２２内の
砂や砂利を突き出しながら角パイプ２２を砂や砂利の高
さまで持ち上げる。同図（Ｄ）に示す操作から同図
（Ｆ）に示す操作を数回繰り返して同図（Ｇ）に示すよ
うに、地中に砂柱Ｓや砂利柱を形成し、改良したい地盤
に同様に同図（Ａ）から（Ｇ）に示す操作を繰り返して
いくつかの圧密された砂柱Ｓや砂利柱を形成して地盤を
改良する。

【００２４】尚前記実施例においては外チエ−ン３３と
内チエ−ン３８の駆動用スプロケット３１と３６を同一
の回転軸２９に設けて同時に回転駆動するようにした
が、それぞれを別の回転軸に設けて別個に駆動するよう
にしてもよい。また、外チエ−ン３３を駆動用スプロケ
ット３１から複数のスプロケットに掛け廻して走行する
ようにしたが、その一部または全部をガイド板で案内し
て走行するようにしてもよい。更に各スプロケット間に
金属枠状のものを入れてスプロケットとチエ−ン間に石
などの異物が噛み込まれることを防止するようにしても
よい。

【００２５】

【発明の効果】従って、この発明によれば、角パイプを
吊り下げてモ−タを駆動して外チエ−ンを回転駆動し、
切削部材で角パイプ外面とその周りの土との密着を断ち
切りながら重力またはそれにワイヤによる引張力を加え
て地中に入れるので、容易に地中に入り込み、施工時の
振動や騒音の発生を防止することができる。

【００２６】請求項３に記載のものによれば、内チエ−
ンの回転駆動により掻き落し具が角パイプの内面に沿っ
て移動するので、角パイプ内の砂や砂利による詰まりを
なくすることができ、施工効率が向上する。

【００２７】請求項４に記載のものによれば、角パイプ
内に砂や砂利を投入したとき、送風装置でそれらを落し
込むので、施工効率が向上する。

【００２８】また、請求項５に記載のものによれば、角
パイプ内に砂や砂利を投入するとき、投入口より入れる
ので、砂や砂利が容易に投入できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である地盤改良工法による
施工状態を段階的に示す説明図である。

【図２】地盤改良装置の内チエ−ンの正面図である。

【図３】その平面図である。

【図４】その側面図である。

【図５】地盤改良装置における外チエ−ンの正面図であ
る。

【図６】その平面図である。

【図７】その側面図である。

【図８】地盤改良装置における内チエ−ンの掛け廻し状
態を、角パイプを一部切り欠いて示す正面図である。

【図９】地盤改良装置におけるシャフトと回転軸の交差
部分を示す斜視図である。

【図１０】地盤改良装置における角パイプの横断面図で
ある。

【図１１】地盤改良装置の底面図である。

【図１２】地盤改良装置の正面図である。

【図１３】地盤改良装置の設置状態図である。

【符号の説明】

１０ ベ−スマシ−ン ２０ 地盤改良装置 ２２ 角パイプ ２４ シャフト ２６ 開閉蓋 ２７ ホッパ ２７ａ 投入口 ３０ モ−タ ３３ 外チエ−ン ３５ 切削具（切削部材） ３８ 内チエ−ン ４０ 掻き落し具 Ｓ 砂柱

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベ−スマシ−ンで角パイプを吊り下げ、
   砂柱や砂利柱をつくる地点上にその角パイプを立て、重
   力でまたはそれに引張力を加えてその角パイプの下端を
   地中に入れ、そしてモ−タで前記角パイプ外面の外チエ
   −ンを回転駆動し、その外チエ−ンに取り付ける切削部
   材で前記角パイプ外面とその周りの土との密着を断ち切
   りながら更に前記角パイプを重力でまたはそれにワイヤ
   による引張力を加えて地中に入れていき、その角パイプ
   を所定深さまで地中内に入れたところで、その角パイプ
   内に上から砂や砂利を投入し、その後その角パイプ内の
   シャフトを引き上げてその角パイプ先端の開閉蓋を開き
   ながら、その開閉蓋が、投入した砂や砂利の上に位置す
   るまで持ち上げ、しかる後再び前記シャフトを押し込ん
   で前記開閉蓋を閉じ、その閉じた開閉蓋で前記角パイプ
   内の砂や砂利を突き出しながら前記角パイプを砂や砂利
   の高さまで持ち上げ、次いで再び前記角パイプ内に上か
   ら砂や砂利を投入し、同様に、前記角パイプ内の前記シ
   ャフトを引き上げて前記角パイプ先端の前記開閉蓋を開
   きながら、その開閉蓋が、投入した砂や砂利の上に位置
   するまで持ち上げ、しかる後再び前記シャフトを押し込
   んで前記開閉蓋を閉じ、その閉じた開閉蓋で前記角パイ
   プ内の砂や砂利を突き出しながら前記角パイプを砂や砂
   利の高さまで持ち上げ、これを数回繰り返して地中に砂
   柱や砂利柱を形成し、改良したい地盤に同様にいくつか
   の圧密された砂柱や砂利柱を形成してなる、地盤改良工
   法。
2. 【請求項２】 立てた状態でベ−スマシ−ンで吊り下げ
   る角パイプと、その角パイプに取り付けるモ−タと、そ
   のモ−タで回転駆動自在に前記角パイプの外面に取り付
   ける外チエ−ンと、その外チエ−ンに一定間隔おきに設
   けて該外チエ−ンの回転駆動とともに前記角パイプの外
   面に沿って移動する切削部材と、前記角パイプ内を貫通
   して上下動自在に設けるシャフトと、そのシャフトの下
   端に取り付けて前記角パイプ内で開閉自在に設ける開閉
   蓋と、からなる、地盤改良装置。
3. 【請求項３】 前記モ−タで回転駆動自在に前記角パイ
   プの内面に取り付ける内チエ−ンと、その内チエ−ンに
   一定間隔おきに設けて該内チエ−ンの回転駆動とともに
   前記角パイプの内面に沿って移動する掻き落し具と、を
   備えてなる、前記請求項２に記載の地盤改良装置。
4. 【請求項４】 前記角パイプの上から投入した砂や砂利
   を落し込む送風装置を備えてなる、前記請求項２に記載
   の地盤改良装置。
5. 【請求項５】 前記角パイプの上端を拡張してホッパを
   設け、そこに砂や砂利の投入口を形成してなる、前記請
   求項２に記載の地盤改良装置。