JP3388673B2 - 連続地盤改良機及びそれを使用した連続地盤改良方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は軟弱地盤の地盤改
良による構造物基礎の構築に使用され、特に地中連続壁
が屈曲する部位の連続施工に対応でき、液状化対策を必
要とする地盤への応用が可能な連続地盤改良機とそれを
使用した連続地盤改良方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】切削攪
拌翼を有する無端チェインが張架されたカッターポスト
を持つ地盤改良機は、無端チェインを循環させたまま、
カッターポストをベースマシンに支持されたフレームに
沿って水平方向に摺動させる操作と、ベースマシンを進
行させる操作を繰り返すことにより連続的に地盤を改良
するが、基本的にカッターポストはフレームの横枠に沿
い、直線状にしか移動できないことから、平面上、曲線
状、特に円弧状に地盤改良することが不可能なため、直
線が直交する隅角部等、直線が屈曲する部位では連続し
て施工することができない。

【０００３】直線が屈曲する部位では、直進してきたカ
ッターポストを一旦引き抜き、屈曲する方向にカッター
ポストを挿入するための削孔を形成し、カッターポスト
と共にベースマシンの向きを変えた後にカッターポスト
を削孔に挿入し、カッターポストを進行させる、という
要領で施工することになるため、作業能率が低下し、工
期の長期化を招く。

【０００４】特開平6-158663号ではスライダ機構を利用
し、リーダを支持するスライドフレームを上部旋回体に
対して往復動自在に設置すると同時に、リーダを回動自
在に支持しながらフレームの横枠に沿って摺動自在にす
ることで、無端チェインを循環させたままカッターポス
トの方向を変えることを可能にしているが、カッターポ
ストが方向を変えるときのカッターポストの回転の中心
はリーダの中心であり、カッターポストはリーダの外周
に支持されているため、直線が屈曲する部位では、無端
チェインはリーダからカッターポストを支持するレール
までの距離以上の半径の円弧を描くことになる。

【０００５】屈曲部での連続施工が可能であるとして
も、隅角部での曲率半径が大きければ、隅角部で地盤改
良後の改良体が地上構造物を完全に支持する状態になら
ない場合があり、その場合には隅角部の外周側を改めて
地盤改良する必要が生ずることから、施工効率が飛躍的
に向上することにはならない。

【０００６】従って構造物の基礎となる改良体が地上構
造物を支持する上では、隅角部での曲率半径が小さい
程、効率的であるが、上記例のように無端チェインが全
幅に亘って円弧を描く以上、隅角部において無端チェイ
ンの軌跡が直交する直線から外れるため効率の低下は避
けられない。

【０００７】また特開平6-158663号では上記した方法と
は異なり、カッターポストの掘進（直線運動）をベース
マシン自身の走行により行うため、無端チェインによる
掘削時の地盤抵抗が大きければ蛇行する可能性がある。

【０００８】特公平8-6348号ではフレームとカッターポ
スト間に油圧シリンダを付けることで地盤抵抗の増加に
よるカッターポストの傾斜を防止しているが、フレーム
の油圧シリンダは地盤抵抗の変化に関係なくベースマシ
ンを直進させるために働き、カッターポストを小回りさ
せるようには働かないため、直線が屈曲する部位では従
来通り、一旦カッターポストを引き抜き、向きを変えた
後に改めて挿入する、という要領で施工することに変わ
りない。

【０００９】切削土と固化材を攪拌する地盤改良は図16
に示すように既設堤防に対する液状化対策のためにも実
施される。この固結工法の地盤改良は堤防の法尻付近
を、深層混合処理工法による杭状改良体を図17に示すよ
うに少なくとも１方向に連続的に構築することにより施
工され、対象地盤は図16に示すように杭状改良体が２方
向に連続し、集合したブロック状に、あるいは図19に示
すように杭状改良体が２方向に配列した格子状に改良さ
れる。

【００１０】地盤改良による液状化対策の目的は液状化
する可能性のある地盤を杭状改良体で包囲することによ
り地下水の移動を防止し、改良地盤全体のせん断剛性を
高めることにあるが、図17に示すように杭状改良体をラ
ップさせて構築する方法には施工精度上、杭状改良体の
ラップ部を全長に亘って重複させることの確実さに欠け
る難点があり、重複しているか否かを確認することもで
きない。

【００１１】特に液状化する可能性が高い砂質地盤では
改良地盤の強度発現が速いことから、休日を挟む場合の
ように杭状改良体が連続する部分で施工を中断し、時間
が経過した後に施工を開始することになれば、後から構
築される杭状改良体が硬化している既設の杭状改良体か
ら抵抗を受けることによって図18に示すようにラップ部
で肌別れが発生し易い。

【００１２】杭状改良体をラップさせながら連続させる
方法にはまた、ラップ部の付着（せん断）強度がラップ
部以外の本体部の付着強度より小さく、本体部の2/3 程
度しかないため、ラップ部が構造的に弱点になり易い問
題がある他、格子状に配列した杭状改良体は平面上、四
角形を形成するため全体の水平剛性が低く、水平力に対
して変形し易い問題もある。

【００１３】この発明は上記背景より、直線が屈曲する
部位においても効率的な連続施工が可能で、液状化対策
を必要とする地盤へも応用が可能な連続地盤改良機と、
それを使用した連続地盤改良方法を提案するものであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】地盤改良機はベースマシ
ンと、ベースマシンの上部旋回部に鉛直面に対して角度
調整自在に支持され、リーダを水平方向に摺動自在に支
持するフレームと、リーダに支持され、外周に切削攪拌
翼が突設された無端チェインが循環自在に張架されたカ
ッターポストから構成されるが、本発明の請求項１では
カッターポストをそのリーダ側の面を通る軸の回りに回
転させることにより、カッターポストを直線の屈曲部で
連続させて施工する場合に、屈曲部の曲率半径を小さく
し、施工効率を向上させる。

【００１５】リーダはフレームから張り出すアームと油
圧シリンダの双方に、フレームの縦枠に平行な軸の回り
に回転自在に支持され、油圧シリンダのピストンロッド
の伸縮に伴い、アームとの接続点を中心として回転す
る。リーダがフレームから張り出すアームとの接続点回
りに回転することによりカッターポストはそのリーダ側
の面を通る軸の回りに回転する。

【００１６】地盤改良機の方向転換は請求項６に記載の
通り、リーダに接続した油圧シリンダのピストンロッド
を伸長，あるいは収縮させてカッターポストをフレーム
に対して回転させる操作と、ベースマシンの下部走行部
をカッターポストの回転中心の回りに旋回させてベース
マシンをカッターポストの回転の向きと同一の向きに回
転させ、フレームをカッターポストの進行方向に平行に
する操作を行うことにより、あるいはカッターポストを
回転させる操作とベースマシンを回転させる操作を交互
に繰り返すことにより行われる。

【００１７】平面上、地盤は無端チェインの幅だけ帯状
に改良され、カッターポストを屈曲部で引き抜かずに連
続して施工するとすれば、理論上、屈曲部では無端チェ
インのリーダ側の端部と反対側の端部が二重円を描くこ
とになるが、本発明では地盤改良機が方向を転換すると
き、カッターポストがそのリーダ側の面を通る軸の回り
に回転することにより、無端チェインのリーダ側の端部
は円弧を描かないことに等しく、実質的にリーダの反対
側の端部のみが円弧を描くことになり、その円弧の半径
は無端チェインの幅に等しいため、無端チェインが連続
して改良することによる屈曲部の曲率半径は最小にな
る。

【００１８】この結果、隅角部においては無端チェイン
が直交する直線に沿った軌跡を描くことになり、隅角部
の外周側を改めて地盤改良する必要が生ずることはな
く、施工効率が向上する。

【００１９】カッターポストは無端チェインが屈曲部で
循環しながら方向を変えることから、カッターポストの
向きを変えるときに無端チェインはカッターポストから
外れようとする向きに地盤から力を受けるが、請求項２
に記載の通り、無端チェインをその幅方向にカッターポ
ストに係合させることにより無端チェインをカッターポ
ストからの外れ出しに対して安定させることが可能にな
る。

【００２０】また請求項３に記載の通り、切削攪拌翼を
無端チェインの進行方向とそれに交差する方向の２方向
に形成した場合には、無端チェインがカッターポストの
水平断面積より大きめの領域の地盤を切削するため、方
向転換時に無端チェインが地盤から受ける抵抗を小さく
できる。

【００２１】カッターポストをリーダに沿って昇降可能
に支持した場合、リーダに対するカッターポストの昇降
は通常、特開平6-158663号のように油圧シリンダ等の駆
動装置を用いてカッターポストを直接昇降させることに
より行われるが、機構が複雑な上、重量が大きいためフ
レームの負担を重くする不利がある。

【００２２】この問題に対しては請求項４に記載の通
り、軸をリーダの長さ方向に向けてウォームをリーダに
軸支させ、カッターポストにウォームが噛合するラック
をカッターポストの長さ方向に形成，あるいは敷設し、
カッターポストをウォームの回転に伴い、リーダに沿っ
て昇降させることにより機構を簡素化し、フレームの負
担を軽減する。

【００２３】またカッターポストはフレームに支持され
たまま施工開始時に降下し、施工終了後に上昇すること
から、カッターポストのフレームに対する上昇時、フレ
ームには無端チェインを含むカッターポストの重量に加
え、衝撃荷重や土の抵抗が作用するため、フレームがベ
ースマシン本体に対して沈み込もうとするが、請求項５
に記載の通り、フレームの下端に少なくとも２個の油圧
ジャッキを接続し、フレームが負担する鉛直下向きの力
を油圧ジャッキに負担させ、フレームの変位を拘束する
ことによりフレームの沈み込みや変形を防止できる。

【００２４】フレームにはまた、カッターポストをフレ
ームに沿って水平方向に摺動させるときの反力がかかる
が、フレームの下に接続した油圧ジャッキを接地させる
ことにより、カッターポストからの反力による、ベース
マシンに対するフレームの変位を油圧ジャッキが拘束
し、反力を地盤に伝達する働きをするため、油圧ジャッ
キによってフレームを地盤に固定した状態に保つことが
できる。このとき、油圧ジャッキの荷重を確実に支える
ために、地盤上に敷かれる敷鉄板等の上で反力を取るこ
とが望ましい。

【００２５】地盤改良機はフレームの向きを変えながら
連続して壁状に地盤改良するため、液状化対策の対象と
なる地盤に対して使用される場合には、杭状改良体のラ
ップ部における肌別れの発生やせん断強度の低下を解消
できる他、杭状改良体を構築する場合より施工能率が格
段に向上する。

【００２６】また従来の杭状改良体による液状化対策の
ように、対象地盤を包囲する目的で杭状改良体を格子状
に配列した形の改良体にはその平面形状から水平剛性が
低く、水平力によって変形を受け易い弱点があるが、本
発明の、カッターポストの向きを変えながら連続施工す
る地盤改良機によれば、平面上、改良体を１方向の水平
力に対する抵抗力の高い波形の他、水平剛性の高い三角
形を形成するように構築することが可能であるため、改
良体をせん断力に対して安定させることが可能になる。

【００２７】特に改良体を平面上、波形に構築する場合
には請求項７に記載のようにフレームとカッターポスト
をベースマシンの進行方向前方側，もしくは後方側に位
置させると共に、カッターポストをベースマシンの進行
方向に向け、カッターポストをベースマシンの進行と共
にフレームに沿って摺動自在にすれば、ベースマシンを
進行させながらカッターポストをフレームに沿って水平
方向に摺動させることにより、ベースマシンを単純に直
進させるのみで波形に連続する改良体を構築できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】請求項１乃至請求項５に記載の発
明は図１，図２に示すようにベースマシン１と、ベース
マシン１の上部旋回部２に支持され、リーダ５を支持す
るフレーム４と、リーダ５に支持されるカッターポスト
６からなり、主として軟弱地盤の地盤改良による構造物
基礎の構築に使用され、特に平面上、直線が屈曲する部
位、あるいは曲線部分の連続施工に対応する地盤改良機
である。

【００２９】上部旋回部２の下と、フレーム４の下には
施工時の動的荷重によるベースマシン１の沈み込みやフ
レーム４の変形を防止するために、油圧ジャッキ９が接
続される。

【００３０】フレーム４は横枠41と縦枠42から組み立て
られ、上部旋回部２から張り出す支持部材10と伸縮自在
なステイ11にヒンジ12を介して接続されることにより鉛
直面に対して角度調整自在に上部旋回部２に支持され
る。フレーム４が鉛直面に対して角度調整できることか
ら、カッターポスト６は鉛直方向の他、鉛直方向に対し
て傾斜した方向にも地盤改良する。フレーム４はリーダ
５を横枠41に沿って水平方向に摺動自在に支持する。

【００３１】リーダ５は横枠41の長さ方向に往復動自在
に取り付けられる摺動部材13に支持されることにより横
枠41に沿って移動する。摺動部材13はカッターポスト６
が直進する部位では図示しない油圧シリンダによってフ
レーム４を介してベースマシン１を反力として強制的に
移動させられ、直線が屈曲する部位では油圧シリンダの
圧力が解除されることにより、横枠41に沿って抵抗なく
自由に移動可能な状態に置かれる。

【００３２】リーダ５は摺動部材13から、フレーム４を
含む平面に垂直に張り出すアーム14と油圧シリンダ15の
双方に、フレーム４の縦枠42に平行な軸の回りに回転自
在にヒンジ12により支持される。油圧シリンダ15はその
ピストンロッドの伸縮によってリーダ５をカッターポス
ト６と共に回転させることから、摺動部材13にもヒンジ
12を介して接続される。

【００３３】リーダ５は油圧シリンダ15のピストンロッ
ドの伸縮に伴い、図３，図４に示すようにアーム14との
接続点であるヒンジ12を中心としていずれの向きにも回
転する。図示の場合、油圧シリンダ15のピストンロッド
が伸長したときにリーダ４が反時計回りに回転し、収縮
したときに時計回りに回転する。

【００３４】リーダ５は無端チェイン７が上下端間に循
環自在に張架されたカッターポスト６を昇降自在に支持
する。無端チェイン７の外周には地盤を切削し、切削土
と固化材を攪拌，混合する切削攪拌翼８が突設される。

【００３５】切削攪拌翼８は図１に示すように無端チェ
イン７を構成する複数の各チェインに、あるいはチェイ
ン間の連結部分に突設されるが、無端チェイン７が降下
する向き、あるいは上昇する向きに沿った位置にあり、
レベルの異なる各チェインの切削攪拌翼８の個々の翼は
効率的な地盤の切削と攪拌を行う上で、無端チェイン８
の外周側の地盤を周方向に万遍なく切削できるよう、図
14のａ〜ｄに示すようにカッターポスト６の横断面上、
それぞれ異なる点を通過するような位置に突設される。
図15は図14のａからｄまでの４通りの形の切削攪拌翼８
の、カッターポスト６の横断面への投影図であり、全切
削攪拌翼８を合成した形を示す。

【００３６】カッターポスト６は直線部では上記の通
り、リーダ５と共に摺動部材13によって横枠41に沿い、
図示しない油圧シリンダにより移動しながら、無端チェ
イン７が循環することにより地盤を改良し、屈曲部では
油圧シリンダの圧力が解除され、横枠41に拘束されない
状態で、アーム14との接続点の回りに回転しながら、無
端チェイン７が循環することにより地盤を改良する。

【００３７】図面では屈曲部での施工時に、カッターポ
スト６がアーム14との接続点回りに回転する最中に、無
端チェイン７が地盤から受ける抵抗によりカッターポス
ト６から離脱しないよう、カッターポスト６の外周に溝
61を形成し、この溝61内に無端チェイン７を飲み込ませ
る等により無端チェイン７をその幅方向にカッターポス
ト６に係合させている。

【００３８】またカッターポスト６の回転時に、無端チ
ェイン７がカッターポスト６の断面積より大きめの領域
の地盤を切削し、無端チェイン７が地盤から受ける抵抗
を小さくするために、図面では切削攪拌翼８を無端チェ
イン７の進行方向とそれに交差する方向の２方向に張り
出すように形成している。

【００３９】図11〜図13は無端チェイン７をカッターポ
スト６に係合させるパターンを示す。いずれもカッター
ポスト６に溝61を形成することで相対的に無端チェイン
７の幅方向両側に突起62，62を形成し、突起62，62に無
端チェイン７を幅方向に係合させている。図11は突起62
にテーパが付いた形、図13はテーパが付かない形、図12
は突起62を鉤状に形成した場合である。

【００４０】カッターポスト６は施工開始時に図６，図
７に示すようにリーダ５に沿って下降し、終了時に上昇
して引き抜かれるが、図１，図５ではウォーム16とそれ
に噛合するラック17の組み合わせを利用し、ウォーム16
の回転によりカッターポスト６を昇降させる機構にして
いる。

【００４１】ウォーム16はその軸がリーダ５の長さ方向
を向いてリーダ５に軸支され、ラック17はカッターポス
ト６の下端が地上に位置するときにウォーム16の位置よ
り上方へ、カッターポスト６の降下距離に相当する長さ
だけ形成，あるいは敷設される。カッターポスト６はウ
ォーム16がいずれかの向きに回転させられることにより
リーダ５に沿って下降し、ウォーム16が逆向きに回転さ
せられることにより上昇する。

【００４２】請求項６に記載の発明は上記の連続地盤改
良機を用い、カッターポスト６をフレーム４の横枠41に
沿って摺動させながら無端チェイン７を循環させ、切削
攪拌翼８で地盤を切削すると共に、切削土と固化材を攪
拌し、直線の屈曲部で地盤を連続的に改良する方法であ
る。固化材は粉体のまま、またはスラリー状態で使用さ
れ、図示しないが、カッターポスト６の長さ方向の任意
の位置に開けられる１箇所，あるいは複数箇所の吐出口
から吐出される他、地上から直接、無端チェイン７の降
下する側から投入される。

【００４３】屈曲部での地盤改良は無端チェイン７を循
環させたまま、リーダ５に接続した油圧シリンダ15のピ
ストンロッドを伸長，あるいは収縮させてカッターポス
ト６をフレーム４に対して回転させる操作と、ベースマ
シン１の下部走行部３をカッターポスト６の回転中心の
回りに旋回させてベースマシン１をカッターポスト６の
回転の向きと同一の向きに回転させ、フレーム４の横枠
41をカッターポスト６に平行にする操作を繰り返すこと
により行われる。

【００４４】下部走行部３をカッターポスト６の回転中
心の回りに旋回させる操作はカッターポスト６寄りのク
ローラ31と反対側のクローラ31が共にカッターポスト６
の回転中心を中心とする同心円を描くように両クローラ
31，31の走行速度を制御することにより行われる。

【００４５】図８はベースマシン１の進行方向に向かっ
て左回りに屈曲し、直交して進行する部位での地盤改良
機の動きを示すが、カッターポスト６はベースマシン１
に対していずれの向きにも回転でき、下部走行部３のク
ローラ31は前進と後退のいずれの向きにも走行できるこ
とから、ベースマシン１の進行方向に向かって右回りに
屈曲する部位でも同様に施工できる。

【００４６】図８の場合、直進部分から屈曲部分に差し
かかった(a) ところでまず、無端チェイン７を循環させ
たまま油圧シリンダ15のピストンロッドを伸長させてカ
ッターポスト６をフレーム４に対して左回りに回転させ
(b) 、無端チェイン７を循環させたまま上記の要領でク
ローラ31，31を操作し、下部走行部３をフレーム４の横
枠41がリーダ５に平行になるまで左回りに旋回させる
（c)。

【００４７】引き続き、カッターポスト６とベースマシ
ン１が進行してきた方向に直交する方向を向くまでｂの
操作とｃの操作を繰り返す(d〜g)ことによりカッターポ
スト６とベースマシン１の方向転換が終了する。

【００４８】ａのときのカッターポスト６とアーム14と
の接続点の位置と、ｇのときのカッターポスト６とアー
ム14との接続点の位置は同一であり、カッターポスト６
は方向転換前の位置に留まったまま、アーム14との接続
点を中心として任意の角度だけいずれの向きにも回転
し、方向転換できることになる。

【００４９】図１に示すようにベースマシン１の上部旋
回部２とフレーム４に油圧ジャッキ９を接続してある場
合には、この油圧ジャッキ９を利用してベースマシン１
の方向転換を行う、あるいはクローラ31，31の走行制御
によるベースマシン１の方向転換を補うこともできる。

【００５０】油圧ジャッキ９を用いる場合、フレーム４
に接続した油圧ジャッキ９でフレーム４を支持したま
ま、上部旋回部２に接続した油圧ジャッキ９のピストン
ロッドを伸長させてベースマシン１を地盤面から浮かせ
た状態で、ベースマシン１の下部走行部３のみをカッタ
ーポスト６の回転の向きと同一の向きに旋回させた後、
ベースマシン１の上部旋回部２をフレーム４と共に下部
走行部３の向きと同一の向きに旋回させ、フレーム４の
横枠41をカッターポスト６の進行方向に平行にする操作
を繰り返すことによりフレーム４の横枠41の向きが変え
られる。

【００５１】図20〜図24は図１に示す地盤改良機を用い
て液状化対策として地盤改良を実施した場合を示す。

【００５２】図20は地盤改良機を直進させる施工を２方
向に組み合わせて実施することで格子状の改良体を構築
した場合であるが、格子は直線で構成されるため、従来
の杭状改良体が２方向に配列した形の図19の場合より施
工速度が大幅に上昇する上、構造的な弱点も解消され
る。

【００５３】図21は改良体が三角形を形成するように直
進施工を３方向に実施した場合であり、図22〜図24はカ
ッターポスト６の向きを変えることにより改良体を波形
に形成した場合である。図21の形は図22に示すＶ字形の
施工と直進施工の組み合わせによっても行える。

【００５４】図21の形は完成する改良体が平面上、トラ
スを形成することにより図22の場合より水平荷重に対す
る抵抗力とせん断剛性が高まるため、主として重要な土
構造物や大地震に耐える必要性のある構造物に対して実
施される。Ｖ字形の改良体と直線の改良体の組み合わせ
からなる形は堤防の幅方向に並列するように、トラスが
多段に配列する形にする場合の他、図21において堤防に
平行な、並列する直線の一方を省略することもある。

【００５５】図22は直線と屈曲部分が交互に繰り返され
るため一定距離だけ直進施工する毎に地盤改良機の向き
を変えて屈曲施工される。図23は半円が連なった形であ
るためカッターポスト６が一定の曲率の円弧を描くよう
に下部走行部３のクローラ31，31を制御しながら施工さ
れ、半円を描いたところで円弧の向きを変えて施工され
る。

【００５６】図24は改良体がサインカーブを描く場合
で、図22のＶ字形の，あるいは図23の半円が連なる形の
変形例と言えるため、図22や図23の場合と同様に施工す
ることもできるが、図24の場合には図９，図10に示す、
サインカーブ形の改良体の構築に適した請求項７記載に
おける地盤改良機が使用される。

【００５７】図23，図24に示す形は改良体が曲線のみか
ら構成されることで水平荷重による応力の集中がないた
め図22に示す形より耐力が高く、また断面積が急激に変
化する部分がないため地震時の衝撃荷重に対する安定性
が高い利点がある。

【００５８】図９，図10に示す地盤改良機は図１に示す
地盤改良機と同様にベースマシン１と、ベースマシン１
の上部旋回部２に支持されるフレーム４と、フレーム４
の横枠41に沿って摺動自在にフレーム４に支持されるカ
ッターポスト６から構成されるが、図１の地盤改良機と
は異なり、フレーム４とカッターポスト６がベースマシ
ン１の進行方向前方側，もしくは後方側に位置し、カッ
ターポスト６がベースマシン１の進行方向を向いてお
り、カッターポスト６がベースマシン１の進行と共に進
行方向の前方側，もしくは後方側で地盤の掘削と地盤改
良を行う。

【００５９】この地盤改良機によればベースマシン１に
対するカッターポスト６の角度を変えなくとも、ベース
マシン１が直進しながらカッターポスト６を横枠41に沿
って摺動させるのみでカッターポスト６の軌跡が蛇行
し、サインカーブを描くため、カッターポスト６は基本
的にフレーム４から張り出す支持部材18，18に単純に支
持されれば足りるが、図23に示す形状の改良体を構築す
る場合や、サインカーブの曲線の曲率が大きくなるよう
な箇所に対応させるために、カッターポスト６を図１の
ようにアーム14と油圧シリンダ15で回転自在に支持する
こともある。

【００６０】また図９ではリーダ５が不在で、フレーム
４が直接カッターポスト６を支持する形になっている
が、摺動部材13にリーダ５を支持させると共に、図１，
図５のようにウォーム16とそれに噛合するラック17の組
み合わせを利用してカッターポスト６を昇降させる場合
もある。

【００６１】図９，図10の場合、支持部材18，18はフレ
ーム４に摺動自在に取り付けられた摺動部材13から張り
出し、カッターポスト６を固定した状態で支持する。カ
ッターポスト６を回転自在にフレーム４に支持させる場
合は支持部材18，18がアーム14と油圧シリンダ15に代わ
る。

【００６２】図９のようにカッターポスト６がフレーム
４に対して昇降しない場合は施工開始位置に削孔を形成
した後に、フレーム４から分離しているカッターポスト
６を削孔に建て入れながらフレーム４に接続することに
より施工が開始される。

【００６３】請求項７に記載の発明は図９，図10に示す
地盤改良機を用い、上記の通り、ベースマシン１を直進
させながら、カッターポスト６を横枠41に沿って摺動さ
せることにより図21のような平面形状の地盤改良体を構
築する方法である。

【００６４】

【発明の効果】請求項１〜請求項５ではフレームから張
り出すアームと油圧シリンダによってカッターポストを
フレームの縦枠に平行な軸の回りに回転自在に支持し、
油圧シリンダのピストンロッドの伸縮によってカッター
ポストをアームとの接続点を中心として回転させるた
め、カッターポストをそのリーダ側の面を通る軸の回り
に回転させることができ、屈曲部で無端チェインが連続
して改良することによる屈曲部の曲率半径を最小にでき
る。

【００６５】この結果、屈曲部において無端チェインが
直交する直線に沿った軌跡を描くことになり、屈曲部の
外周側を改めて地盤改良する必要が生ずることはなく、
施工効率が向上する。

【００６６】またカッターポストはフレームの横枠に沿
って摺動することで進行するため、ベースマシン自身の
走行により進行する場合の、地盤抵抗による蛇行の問題
は生じない。

【００６７】請求項２では無端チェインをカッターポス
トの外周に形成した溝内に飲み込ませているため、無端
チェインをカッターポストからの外れ出しに対して安定
させることができる。

【００６８】請求項３では切削攪拌翼を無端チェインの
進行方向とそれに交差する方向の２方向に形成すること
により、無端チェインがカッターポストの水平断面積よ
り大きめの領域の地盤を切削するため、方向転換時に無
端チェインが地盤から受ける抵抗を小さくできる。

【００６９】請求項４ではリーダに軸支させたウォーム
と、カッターポストに形成，あるいは敷設したラックの
組み合わせによりカッターポストをリーダに沿って昇降
させるため、カッターポストの昇降のための機構が簡素
化されると同時に、フレームの負担を軽減できる。

【００７０】請求項５ではフレームの下端に少なくとも
２個の油圧ジャッキを接続することで、フレームが負担
する鉛直下向きの力を油圧ジャッキに負担させるため、
ベースマシンに対するフレームの変位を拘束でき、フレ
ームの沈み込みや変形を防止できる他、カッターポスト
摺動時の反力に対してフレームを地盤に固定した状態に
保つことができる。

【００７１】地盤改良機はフレームの横枠の向きを変え
ながら連続して壁状に地盤改良するため、液状化対策の
対象となる地盤に対して使用される場合に、杭状改良体
のラップ部における肌別れの発生やせん断強度の低下を
解消できる他、杭状改良体を構築する場合より施工能率
が向上する。特に杭状改良体のようなラップ部がない、
あるいは少ないことにより止水性に優れる上、高い水平
剛性を有するため、耐液状化性能が高い。

【００７２】また請求項１〜請求項５の地盤改良機によ
りカッターポストの向きを変えながら連続施工すれば、
平面上、改良体を１方向の水平力に対する抵抗力の高い
波形の他、水平剛性の高い三角形を形成するように構築
することが可能であるため、改良体をせん断力に対して
安定させることが可能になる。

【００７３】特に請求項７ではフレームをベースマシン
の進行方向前方側，もしくは後方側に配置すると共に、
カッターポストをベースマシンの進行と共に横枠に沿っ
て摺動自在にした地盤改良機を使用しているため、カッ
ターポストを摺動させながら、ベースマシンを単純に直
進させるのみで波形に連続する改良体を構築できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１乃至請求項５記載の地盤改良機を示し
た立面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】カッターポストを反時計回りに回転させた様子
を示した平面図である。

【図４】カッターポストを時計回りに回転させた様子を
示した平面図である。

【図５】カッターポストとリーダ間にウォームとラック
を配置した様子を示した平面図である。

【図６】カッターポストを降下させているときの様子を
示した立面図である。

【図７】カッターポストを降下させきったときの様子を
示した立面図である。

【図８】地盤改良機の方向転換の様子を示した平面図で
ある。

【図９】請求項７記載における地盤改良機を示した立面
図である。

【図１０】図９の平面図である。

【図１１】無端チェインをカッターポストに係合させる
具体例を示したカッターポストの横断面図である。

【図１２】図11の変形例を示したカッターポストの横断
面図である。

【図１３】図11の変形例を示したカッターポストの横断
面図である。

【図１４】ａ〜ｄはレベルの異なる各切削攪拌翼の形を
示した横断面図である。

【図１５】図14の全切削攪拌翼を合成し、横断面に投影
させた様子を示した横断面図である。

【図１６】堤防の法尻付近を地盤改良した様子を示した
断面図である。

【図１７】従来の杭状改良体を連続的に構築した様子を
示した平面図である。

【図１８】図17の立面図である。

【図１９】杭状改良体により格子状に地盤改良した様子
を示した平面図である。

【図２０】請求項１乃至請求項５の地盤改良機により格
子状に地盤改良した様子を示した平面図である。

【図２１】請求項１乃至請求項５の地盤改良機によりト
ラス状に地盤改良した様子を示した平面図である。

【図２２】請求項１乃至請求項５の地盤改良機によりＶ
字状に地盤改良した様子を示した平面図である。

【図２３】請求項１乃至請求項５の地盤改良機により半
円が連続する形に地盤改良した様子を示した平面図であ
る。

【図２４】請求項１乃至請求項５記載の、もしくは請求
項７記載における地盤改良機により波形に地盤改良した
様子を示した平面図である。

【符号の説明】

１……ベースマシン、２……上部旋回部、３……下部走
行部、31……クローラ、４……フレーム、41……横枠、
42……縦枠、５……リーダ、６……カッターポスト、61
……溝、62……突起、７……無端チェイン、８……切削
攪拌翼、９……油圧ジャッキ、10……支持部材、11……
ステイ、12……ヒンジ、13……摺動部材、14……アー
ム、15……油圧シリンダ、16……ウォーム、17……ラッ
ク、18……支持部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−15136（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−181632（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02D 3/12 102 E02F 5/06

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースマシンと、ベースマシンの上部旋
   回部に鉛直面に対して角度調整自在に支持され、リーダ
   を水平方向に摺動自在に支持するフレームと、リーダに
   支持され、外周に切削攪拌翼が突設された無端チェイン
   が循環自在に張架されたカッターポストからなる地盤改
   良機であり、リーダはフレームから張り出すアームと油
   圧シリンダに、共にフレームの縦枠に平行な軸の回りに
   回転自在に支持され、油圧シリンダのピストンロッドの
   伸縮に伴い、アームとの接続点を中心として回転するこ
   とを特徴とする連続地盤改良機。
2. 【請求項２】 無端チェインはその幅方向にカッターポ
   ストに係合している請求項１記載の連続地盤改良機。
3. 【請求項３】 切削攪拌翼はカッターポストの横断面
   上、カッターポストの進行方向とそれに交差する方向の
   ２方向を向いて形成されている請求項１記載の連続地盤
   改良機。
4. 【請求項４】 カッターポストはリーダに沿って昇降可
   能にリーダに支持され、リーダには軸がリーダの長さ方
   向を向いてウォームが軸支され、カッターポストにはウ
   ォームが噛合するラックがカッターポストの長さ方向に
   形成，あるいは敷設されており、カッターポストはウォ
   ームの回転に伴い、リーダに沿って昇降する請求項１記
   載の連続地盤改良機。
5. 【請求項５】 フレームの下端には少なくとも２個の油
   圧ジャッキが接続されている請求項１乃至請求項４のい
   ずれかに記載の連続地盤改良機。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
   の連続地盤改良機を用い、カッターポストをフレームに
   沿って水平方向に摺動させながら無端チェインを循環さ
   せ、切削攪拌翼で地盤を切削すると共に、切削土と固化
   材を攪拌する地盤改良方法であり、無端チェインを循環
   させたまま、リーダに接続した油圧シリンダのピストン
   ロッドを伸長，あるいは収縮させてリーダに支持された
   カッターポストをフレームに対して回転させる操作と、
   ベースマシンの下部走行部をカッターポストの回転中心
   の回りに旋回させてベースマシンを前記したカッターポ
   ストの回転の向きと同一の向きに回転させ、フレームを
   カッターポストの進行方向に平行にする操作を行い、あ
   るいは前記２通りの操作を交互に繰り返して連続的に地
   盤改良を行う連続地盤改良方法。
7. 【請求項７】 ベースマシンと、ベースマシンの上部旋
   回部に鉛直面に対して角度調整自在に支持されるフレー
   ムと、フレームに沿って水平方向に摺動自在にフレーム
   に支持され、外周に切削攪拌翼が突設された無端チェイ
   ンが循環自在に張架されたカッターポストからなり、フ
   レームとカッターポストがベースマシンの進行方向前方
   側，もしくは後方側に位置し、カッターポストがベース
   マシンの進行方向を向いている連続地盤改良機を用い、
   ベースマシンを進行させながら無端チェインを循環さ
   せ、切削攪拌翼で地盤を切削すると共に、切削土と固化
   材を攪拌する地盤改良方法であり、ベースマシンを進行
   させ、無端チェインを循環させたまま、カッターポスト
   をフレームに沿って水平方向に摺動させる操作を行い、
   連続的に地盤改良を行う連続地盤改良方法。