JP3042002U - 共回り防止付地中地盤の改良装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 改良材を地中に注入し土砂と混練する場合
に、地盤の状態により回転翼の周りに改良材と土砂の付
着が起き、共回りや偏りにより混練不良現象を防止す
る。 【解決手段】 回転軸５Ａ，５Ｂ，５Ｃの先端に取付け
た回転翼の大きさを、中央の回転軸５Ｂ用に大形回転翼
６Ｂを配置し、その上方に小形回転翼６Ａ，６Ｃを近接
して配置し、且つ小形と大形の回転翼では回転方向を逆
とすることにより、共回りや偏りの発生を抑え塊状に成
長することを防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、地中地盤の改良装置に於いて、地中に改良剤を加える際に土壌の質 や含水率または地下水位の違いに対応して、地盤を必要な強度に高めるために、 土砂と改良剤の良好な混練を得るための共回り防止付回転翼に関する。

【０００２】

【従来の技術】

土木工事により地盤を強化する工法は、構造物の荷重を直接支える場合には、 必要長さのコンクリート製または鋼管製の杭を打ち込み、構造物の基礎のすべり 破壊を防止する場合には、改良剤を地盤に注入して土壌に固化した柱体状を形成 し、或いはコンクリート製または鋼管製の杭と改良剤による柱体形成とを併用と することにより水平抵抗を増加し対処する。

【０００３】 地面を掘り下げた時に生ずる掘削壁の崩壊防止には、支保工と呼ばれる手間の かかる構造物が用いられるが、現在では優れた土木機械の出現や材料の改善や土 壌改良剤による技術の進歩により、支保工もやや簡単になり鋼矢板を並べて地面 に垂直に打ち込んだり、間隔を置いてＨ鋼を打ち込み掘削作業の進行と共に土留 板を間に充足して強化する工法が多く見られるが、それでも掘削に先立ち対象区 域を強化する作業量は全体の工事量のかなりの割合を占める。

【０００４】 広い敷地や商工業地域での掘削作業は、地盤の強化に必要な工法が自由に選択 できる外に、施工を助ける土木機械の選択も楽であるが、住宅地域で上下水道管 やガス管等の埋設のための深いトレンチ等を必要とするときには、騒音防止や地 盤の緩みに対する極細かい安全対策が必要であり、特に狭い道路では掘削のため の鋼矢板による強化手段の選択が制限されるために、土壌改良剤を使用して地盤 を強化する。

【０００５】 地盤改良に係わる工法には、ボーリングマシーンと呼ばれる掘削装置を使用す る高圧噴射攪拌工法と、ベースマシーンと呼ばれる掘削装置を使用する機械攪拌 工法に大別でき、前者はボーリングにより開けた孔にスラリを注入するかもしく は高圧スラリにより地盤を切削しながらスライムを排出し、後者はスラリー状の 改良剤のまま直接もしくは粉体に空気を併用して注入後に地中で攪拌し地中に柱 状を形成する。

【０００６】 こうした土壌改良に伴う掘削作業には、何れも自走装置に設置した昇降駆動装 置に、複数の長い中空回転軸を取り付け先端に回転翼を装着して使用し、該回転 翼を回転しながら地盤を柱状に掘削し、回転翼を引き上げる際に中空回転軸を使 用して、掘削した土砂にスラリ状の改良剤を直接注入するか、スラリ状か粉体の 改良剤を空気と共に注入し、回転翼の働きにより土砂と改良剤を混練し、該混練 効果を高めるために、上下二段に回転翼を備えたり、隣接する回転翼の回転方向 を逆にしたり、回転翼の上側に固定の細幅の邪魔板を設けたりする。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

土壌改良作業の結果が良好であるための条件は、対象土壌に適合した配合の改 良剤を使用することは勿論ではあるが、それ以外には地中で土砂と改良剤が如何 に能率良く混練されるかであり、粘土状の土質や土壌の含水率または地中の水位 等により回転翼を動かしても、該回転翼に土砂と改良剤が付着して十分な混練が なされない所謂共回転や偏り現象が発生し、回転翼に団子状となった塊が次々に 発生して望ましい結果が得られない。

【０００８】 このような問題に対して、改良装置に上下二段の回転翼を備えたり、隣接する 回転翼の回転方向を逆にしたり、また回転翼の上側に両側の回転軸に渡すように 配置固定した細幅の邪魔板を設けたりする対策を講じても、共回転や偏り現象の 発生を避ける事は極めて難しく、しかも同現象は目視不能な場所での出来事のた めに、土壌改良作業の終了後のサンプリングか別の土木作業が実施されて、初め て不良箇所が見つけ出されると言う問題が残される。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、長い回転軸の先端に掘削用の回転翼を持ち、他端を回転軸を上下方 向に移動可能に支持する駆動装置に連結すると共に、該回転軸を利用して土壌改 良剤を注入する掘削装置にあって、 少なくとも三本の掘削用の回転軸の軸心を平行に配置して、一本の回転軸先端 に大形回転翼を配置し、残りの回転軸先端に大形回転翼の直径よりも小形の回転 翼を大形回転翼の上方に近接して取付け、且つ回転翼の回転方向を大形と小形で は逆としたことを特徴とする共回り防止付地中地盤の改良装置である。

【００１０】

【考案の実施の形態】

本考案は、少なくとも三本の各軸心を平行に配置した回転軸を備えた地中地盤 の改良装置において、一本の回転軸先端に範囲５００〜１０００ｍｍから選択し た直径の大形回転翼を配置し、残りの回転軸先端を大形回転翼の上方に位置する 長さとして、大形回転翼直径の１／１０〜４／１０の範囲から選択し直径とした 小形回転翼を装着し、大形回転翼に近接して組合せ配置した構造である。

【００１１】 この構造において、大形回転翼と小形回転翼の回転方向を夫々逆とすると、土 壌の質や含水率または地下水位により土砂と改良剤とが大型回転翼に付着し、混 練不足や改良剤の偏りの原因となる塊状化の成長に、小形回転翼の逆回転がブレ ーキを掛けるので、塊自体を最小の大きさに止め土砂と改良剤との混練に好まし い結果が得られる。

【００１２】

【作用】

本考案による共回り防止付地中地盤の改良装置は、大形回転翼を下に小形回転 翼を上に近接配置して組合せ、各々の回転方向を変えることで、土砂と改良剤の 塊状化による共回転や改良剤の偏りを防止し好ましい混練状態を実現する。

【００１３】

【実施例】

図１は共回り防止付地中地盤の改良装置１の全体図で、改良装置１は自走装置 ２と回転軸の昇降装置３と回転軸の駆動装置４と回転軸５ならびに回転翼６を主 構成とし、原材料供給装置７からセメント等の主粉体が供給管８により、他の材 料が供給管９により各々移送され、自走装置２の運転者により昇降装置３を動か すと、回転軸の駆動装置４と共に回転軸５と回転翼６も移動し、当然駆動装置４ と原材料供給装置７の運転調整も自走装置２の運転者により操作する。

【００１４】 図２は回転軸の駆動装置４周辺の設備構成を示したもので、駆動装置４は可変 速原動機４Ｅにより歯車４Ｄを経て回転力を、歯車４Ａから回転軸５Ａに、歯車 ４Ｂから回転軸５Ｂに、歯車４Ｃから回転軸５Ｃに各々伝え、回転軸５Ｂ先端に は直径が１０００ｍｍの大形回転翼６Ｂを取付け、大形回転翼６Ｂの上側に余り 間隔を開けずに、直径が３００ｍｍの小回転翼６Ａ，６Ｃを回転軸５Ａ，５Ｃ先 端に装着し、大形と小形回転翼では回転方向を逆とする駆動装置を使用する。

【００１５】 この様な構成の大小の各形回転翼が回転の際に翼面に発生する力が、翼の回転 方向が掘削時に下方に働くように翼の傾きを定めると、改良剤注入時は逆回転す るために上方に作用するので、大小の翼の傾きの角度と方向と回転の各方向の組 合せにより、大形回転翼の働きを小形回転翼が阻害または助長するので、阻害の 場合は粘土質の様な土壌で特に発生しやすい改良剤との共回転や偏り現象を防止 出来る。

【００１６】 また各回転軸５Ａ，５Ｂ，５Ｃの中空内部を利用して改良剤の供給路として使 用する際に、改良剤をセメントか石灰の何れか粉体からなる主材料と、水かアル ミニュウム塩等の中和剤を含む液体材料と石灰や鉱滓スラッグまたはフライアッ シュ等の固形材料による副材料に分け、各々の専用供給路として回転軸を割当て 、該軸先端に原材料供給装置７からの主副材料供給管８，９（図１参照）を連結 し、粉体や固形材料の供給路である回転軸内に、駆動螺旋式コンベヤ（図なし） 等の粉体推進機構を付加し該軸下端から放出すると、より好ましい結果が得られ る。

【００１７】 また大型回転翼６Ｂの回転軸を二重管（図なし）として、内側管に螺旋式コン ベヤ等の粉体推進機構を備えて主材料の供給専用路とし、外側管を副材料の供給 専用路とし下端出口から放出してもよく、このように改良剤を主材料と副材料に 分離し土砂に最も近い場所で放出することにより大小の各形回転翼の混練効果を 一層向上することが出来る。

【００１８】

【考案の効果】

本考案の共回り防止付地中地盤の改良装置の使用により次の効果を得た。 地中において土砂と改良剤の均一に近い混練が可能になった。 従来形改良装置の回転軸を改造することにより、本考案の回転翼を装着するこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案になる地中地盤の改良装置の全体図で
ある。

【図２】 回転軸を中心とする構造図である。

【図３】 図２のａ−ａ線に沿いみた回転翼の配置を示
す上面図である。

【符号の説明】

１ 改良装置 ４ 駆動装置 ４Ｅ 可変速原動機 ５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 回転軸 ６，６Ａ，６Ｂ，５Ｃ 回転翼

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 長い回転軸の先端に掘削用の回転翼を持
   ち、他端を回転軸を上下方向に移動可能に支持する駆動
   装置に連結すると共に、該回転軸を利用して土壌改良剤
   を注入する掘削装置にあって、 少なくとも三本の掘削用の回転軸（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）
   の軸心を平行に配置して、一本の回転軸（５Ｂ）先端に
   大形回転翼（６Ｂ）を配置し、残りの回転軸先端に大形
   回転翼（６Ｂ）の直径よりも小形の回転翼（６Ａ，６
   Ｃ）を大形回転翼の上方に近接して取付け、且つ回転翼
   の回転方向を大形と小形では逆としたことを特徴とする
   共回り防止付地中地盤の改良装置。
2. 【請求項２】 大形回転翼（６Ｂ）の直径を範囲５００
   〜１０００ｍｍから選択し、小形回転翼（６Ａ，６Ｃ）
   の直径を大形回転翼（６Ｂ）直径の１／１０〜４／１０
   の範囲から選択して、組合せ構成したことを特徴とする
   請求項１に記載の共回り防止付地中地盤の改良装置。
3. 【請求項３】 大小の各形回転翼を構成する翼が、回転
   軸と直交する平面ととなす角度を同一となるように配置
   したことを特徴とする請求項１か２に記載の共回り防止
   付地中地盤の改良装置。