JP3500415B2 - 地盤改良装置 - Google Patents
地盤改良装置Info
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- JP3500415B2 JP3500415B2 JP08282094A JP8282094A JP3500415B2 JP 3500415 B2 JP3500415 B2 JP 3500415B2 JP 08282094 A JP08282094 A JP 08282094A JP 8282094 A JP8282094 A JP 8282094A JP 3500415 B2 JP3500415 B2 JP 3500415B2
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- Japan
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- discharging
- shaft
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- soil
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、原位置土中に地盤安
定材を攪拌混合して軟弱地盤を改良処理する地盤改良装
置に関する。
定材を攪拌混合して軟弱地盤を改良処理する地盤改良装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地盤安定材を原位置土中に注入して軟弱
地盤を改良する場合、注入された地盤安定材によって土
中の体積が増加し、水平方向への地盤変位が発生して地
下構造物等へ悪影響が及ぶ。そのため、地盤安定材の注
入量に相当する量の原位置の土を排土して土中の体積増
加を防ぐ手段が提案されている。
地盤を改良する場合、注入された地盤安定材によって土
中の体積が増加し、水平方向への地盤変位が発生して地
下構造物等へ悪影響が及ぶ。そのため、地盤安定材の注
入量に相当する量の原位置の土を排土して土中の体積増
加を防ぐ手段が提案されている。
【０００３】例えば、特公平５−６２１６７号公報に
は、先端に攪拌ヘッドを有するスクリューロッドを軟弱
地盤に回転貫入し、攪拌と共に排土を行い、当該スクリ
ューロッドの先端より地盤安定材を噴出して原位置土中
に注入し、地盤を改良する方法・装置が記載されてい
る。また、特公平４−５７８０５号公報には、図５に
示したように、先端に攪拌翼ｂを各々取付けた２本の回
転軸ａ，ａの中間に配置された地盤硬化材供給管ｃの外
周に排土用スクリューｄが設けられ、同排土用スクリュ
ーｄは前記回転軸ａを回転させる駆動部ｅに接続して成
る地盤改良装置が記載されている。
は、先端に攪拌ヘッドを有するスクリューロッドを軟弱
地盤に回転貫入し、攪拌と共に排土を行い、当該スクリ
ューロッドの先端より地盤安定材を噴出して原位置土中
に注入し、地盤を改良する方法・装置が記載されてい
る。また、特公平４−５７８０５号公報には、図５に
示したように、先端に攪拌翼ｂを各々取付けた２本の回
転軸ａ，ａの中間に配置された地盤硬化材供給管ｃの外
周に排土用スクリューｄが設けられ、同排土用スクリュ
ーｄは前記回転軸ａを回転させる駆動部ｅに接続して成
る地盤改良装置が記載されている。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】一般に、排土量は、
スクリューの排土面積とスクリューのピッチと単位時間
当たりの回転数と作業時間によって変化するといわれて
いる。しかし、改良する地盤の土質状態は深さ、場所等
によって硬軟様々であり、その様々な土質状態に応じて
回転軸の貫入速度は早くなったり遅くなったりして変化
し一定しない。
スクリューの排土面積とスクリューのピッチと単位時間
当たりの回転数と作業時間によって変化するといわれて
いる。しかし、改良する地盤の土質状態は深さ、場所等
によって硬軟様々であり、その様々な土質状態に応じて
回転軸の貫入速度は早くなったり遅くなったりして変化
し一定しない。
【０００５】前記の装置は、攪拌掘削と排土を同時に
行う構成なので、排土量は、スクリューロッドの貫入速
度に直接影響され制御することができない。また、前記
の装置は、掘削攪拌用の回転軸ａとは別個に排土用ス
クリューｄが設けられているものの、当該排土用スクリ
ューｄは回転軸ａと同じ駆動部ｅに接続されている。し
たがって、両者に相関関係はなく両者は同時に作動し、
回転軸ａの貫入速度に関係なく排土用スクリューｄは回
転するので、土を過剰に排土したり僅かしか排土しなか
ったりして排土量を制御できない。よって上記従来の
，の装置では、回転軸（スクリューロッド）から噴
出された地盤安定材の注入量に見合った適量の土を排土
することができず、結局地盤変位が生じてしまう問題が
ある。
行う構成なので、排土量は、スクリューロッドの貫入速
度に直接影響され制御することができない。また、前記
の装置は、掘削攪拌用の回転軸ａとは別個に排土用ス
クリューｄが設けられているものの、当該排土用スクリ
ューｄは回転軸ａと同じ駆動部ｅに接続されている。し
たがって、両者に相関関係はなく両者は同時に作動し、
回転軸ａの貫入速度に関係なく排土用スクリューｄは回
転するので、土を過剰に排土したり僅かしか排土しなか
ったりして排土量を制御できない。よって上記従来の
，の装置では、回転軸（スクリューロッド）から噴
出された地盤安定材の注入量に見合った適量の土を排土
することができず、結局地盤変位が生じてしまう問題が
ある。
【０００６】したがって、本発明の目的は、地盤安定材
を注入、攪拌混合して軟弱地盤を改良処理するに際し、
地盤安定材の注入量に相当する量の土を正確に排土し、
地盤変位を確実に防止する地盤改良装置を提供すること
にある。
を注入、攪拌混合して軟弱地盤を改良処理するに際し、
地盤安定材の注入量に相当する量の土を正確に排土し、
地盤変位を確実に防止する地盤改良装置を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するための手段として、この発明に係る地盤改良装置
は、下部に攪拌翼１０と掘削カッター１１を取付けた攪
拌掘削軸１を垂直下向きの配置で回転駆動部２に接続
し、前記攪拌掘削軸１の回転により掘削攪拌した原位置
土中に地盤安定材を注入し攪拌混合して安定化する地盤
改良装置において、攪拌排土翼３０を備えた攪拌排土軸
３を前記攪拌掘削軸１と平行に下向きに配置し、前記攪
拌排土軸３は前記回転駆動部２とは独立して構成された
電動機減速機一体型の回転機４に接続し、前記攪拌掘削
軸１の貫入速度の検出値に基づいて攪拌排土軸３の回転
速度を制御する構成であることを特徴とする。前記攪拌
排土軸３の回転速度は、インバータ制御によって精緻に
制御される。
決するための手段として、この発明に係る地盤改良装置
は、下部に攪拌翼１０と掘削カッター１１を取付けた攪
拌掘削軸１を垂直下向きの配置で回転駆動部２に接続
し、前記攪拌掘削軸１の回転により掘削攪拌した原位置
土中に地盤安定材を注入し攪拌混合して安定化する地盤
改良装置において、攪拌排土翼３０を備えた攪拌排土軸
３を前記攪拌掘削軸１と平行に下向きに配置し、前記攪
拌排土軸３は前記回転駆動部２とは独立して構成された
電動機減速機一体型の回転機４に接続し、前記攪拌掘削
軸１の貫入速度の検出値に基づいて攪拌排土軸３の回転
速度を制御する構成であることを特徴とする。前記攪拌
排土軸３の回転速度は、インバータ制御によって精緻に
制御される。
【０００８】また、攪拌排土軸３の攪拌排土翼３０は、
切欠き部３１を設けた螺旋状部材として構成したり、攪
拌排土軸３の外周に攪拌排土ピース３２を螺旋状に設置
したことも特徴とする。なお、前記攪拌排土軸３は、複
数本の攪拌掘削軸１…を連結する連結部材５に回転可能
に支持したことも特徴とする。
切欠き部３１を設けた螺旋状部材として構成したり、攪
拌排土軸３の外周に攪拌排土ピース３２を螺旋状に設置
したことも特徴とする。なお、前記攪拌排土軸３は、複
数本の攪拌掘削軸１…を連結する連結部材５に回転可能
に支持したことも特徴とする。
【０００９】
【作用】攪拌掘削軸１とは別個に独自に回転する攪拌排
土軸３が設けられ（図１）、軟弱地盤の土質状態に応じ
て刻々変化する攪拌掘削軸１の貫入速度の検出値に基づ
いて前記攪拌排土軸３の回転速度が制御されるので、注
入された地盤安定材の量に相当する適量の土を排土し、
改良地盤の体積膨張を回避して地盤変位を防ぐことがで
きる。とりわけ、攪拌排土軸３の回転速度はインバータ
制御によって精緻に制御されるから（図２）、地盤安定
材の注入量に相当する土を精密に過不足なく排土するこ
とができる。
土軸３が設けられ（図１）、軟弱地盤の土質状態に応じ
て刻々変化する攪拌掘削軸１の貫入速度の検出値に基づ
いて前記攪拌排土軸３の回転速度が制御されるので、注
入された地盤安定材の量に相当する適量の土を排土し、
改良地盤の体積膨張を回避して地盤変位を防ぐことがで
きる。とりわけ、攪拌排土軸３の回転速度はインバータ
制御によって精緻に制御されるから（図２）、地盤安定
材の注入量に相当する土を精密に過不足なく排土するこ
とができる。
【００１０】攪拌排土軸３の攪拌排土翼３０は、切欠き
部３１が設けられた螺旋状部材や攪拌排土ピース３２を
螺旋状に設置した構成とされているので、攪拌と排土を
効果的に行うことができる（図３）。
部３１が設けられた螺旋状部材や攪拌排土ピース３２を
螺旋状に設置した構成とされているので、攪拌と排土を
効果的に行うことができる（図３）。
【００１１】
【実施例】次に、図示した本発明の実施例を説明する。
図１は、地盤改良装置の全体構成を示している。回転駆
動部２に接続されて回転される攪拌掘削軸１と、別の回
転機４に接続されて回転される攪拌排土軸３とを主要な
構成要素としている。
図１は、地盤改良装置の全体構成を示している。回転駆
動部２に接続されて回転される攪拌掘削軸１と、別の回
転機４に接続されて回転される攪拌排土軸３とを主要な
構成要素としている。
【００１２】攪拌掘削軸１は、下部先端に軟弱地盤を掘
削する掘削カッター１１が取付けられ、その上部に軟弱
地盤を攪拌する攪拌翼１０が水平配置に複数取付けら
れ、下端から地盤安定材が噴出する構成とされている。
前記構成の攪拌掘削軸１が２本（但し、本数はこの限り
でなく３本以上であってもよい）垂直下向きの平行配置
とされ、各上端が回転駆動部２に接続され同回転駆動部
２によって回転可能な構成とされている。２本の攪拌掘
削軸１，１は連結部材５により相互に拘束され垂直姿勢
を保持して回転可能に支持されている。
削する掘削カッター１１が取付けられ、その上部に軟弱
地盤を攪拌する攪拌翼１０が水平配置に複数取付けら
れ、下端から地盤安定材が噴出する構成とされている。
前記構成の攪拌掘削軸１が２本（但し、本数はこの限り
でなく３本以上であってもよい）垂直下向きの平行配置
とされ、各上端が回転駆動部２に接続され同回転駆動部
２によって回転可能な構成とされている。２本の攪拌掘
削軸１，１は連結部材５により相互に拘束され垂直姿勢
を保持して回転可能に支持されている。
【００１３】攪拌排土軸３は、前記２本の攪拌掘削軸
１，１の間を埋める配置で中間位置に設けられている。
攪拌排土軸３の全長は、前記攪拌掘削軸１に取付けられ
た最上位の攪拌翼１０に接触しない長さとされ、その外
周には軟弱地盤を攪拌及び排土するための螺旋状の攪拌
排土翼３０が設けられている。攪拌排土翼３０として
は、具体的には、図３に示したような切欠き部３１が複
数設けられた螺旋状部材や、図４に示したような各種の
大きさ、形状の単体の攪拌排土ピース３２を攪拌排土軸
３の外周に螺旋状に所定間隔をあけて複数設置したもの
が好適である。特に図３の攪拌排土翼３０は、螺旋状部
材が部分的に上向きに成形されているため排土効率が高
く、図４Ａの攪拌排土翼３０は一般土用として広く利用
に供され、図４Ｃの攪拌排土翼３０は砂・礫用に適して
おり、図４Ｄの攪拌排土翼３０は粘性土・シルト用とし
て優れている。前記構成の攪拌排土軸３の上端は、前記
攪拌掘削軸１の回転駆動部２とは独立して設けられた、
電動機と減速機とが一体化された回転機４に接続され、
当該回転機４は回転駆動部２の下部に支持されている。
当該攪拌排土軸３は、前記攪拌掘削軸１に対して平行に
下向きに配置され、前記連結部材５の軸受５０で回転可
能に支持されている（図２参照）。
１，１の間を埋める配置で中間位置に設けられている。
攪拌排土軸３の全長は、前記攪拌掘削軸１に取付けられ
た最上位の攪拌翼１０に接触しない長さとされ、その外
周には軟弱地盤を攪拌及び排土するための螺旋状の攪拌
排土翼３０が設けられている。攪拌排土翼３０として
は、具体的には、図３に示したような切欠き部３１が複
数設けられた螺旋状部材や、図４に示したような各種の
大きさ、形状の単体の攪拌排土ピース３２を攪拌排土軸
３の外周に螺旋状に所定間隔をあけて複数設置したもの
が好適である。特に図３の攪拌排土翼３０は、螺旋状部
材が部分的に上向きに成形されているため排土効率が高
く、図４Ａの攪拌排土翼３０は一般土用として広く利用
に供され、図４Ｃの攪拌排土翼３０は砂・礫用に適して
おり、図４Ｄの攪拌排土翼３０は粘性土・シルト用とし
て優れている。前記構成の攪拌排土軸３の上端は、前記
攪拌掘削軸１の回転駆動部２とは独立して設けられた、
電動機と減速機とが一体化された回転機４に接続され、
当該回転機４は回転駆動部２の下部に支持されている。
当該攪拌排土軸３は、前記攪拌掘削軸１に対して平行に
下向きに配置され、前記連結部材５の軸受５０で回転可
能に支持されている（図２参照）。
【００１４】上記攪拌排土軸３の回転速度は、前記攪拌
掘削軸１の貫入速度の検出値に基づいて自動的に、しか
もインバータ制御によって精密に制御可能な構成とされ
ている。即ち、図２に模式的に示したように、攪拌掘削
軸１の貫入速度が電気的信号として検出され、その検出
値はシーケンス制御盤７を介して自動制御に供され、更
にインバータ制御盤６によって回転機４の電動機を精緻
にインバータ制御することにも供され、攪拌排土軸３の
回転が制御される。つまり、攪拌掘削軸１を回転しなが
ら掘削攪拌した原位置土中に地盤安定材を注入して攪拌
混合する一方、土質の硬軟等の状態に応じて変化する前
記攪拌掘削軸１の貫入速度が常に回転機４に伝えられ、
貫入速度との密接な相関関係に基づいて攪拌排土軸３の
回転速度が精密に制御され、注入した地盤安定材に相当
する量の土が過不足なく正確に排土される。なお、周辺
地盤が十分に攪拌されているので、攪拌掘削軸１と攪拌
排土軸３は容易に引抜かれる。
掘削軸１の貫入速度の検出値に基づいて自動的に、しか
もインバータ制御によって精密に制御可能な構成とされ
ている。即ち、図２に模式的に示したように、攪拌掘削
軸１の貫入速度が電気的信号として検出され、その検出
値はシーケンス制御盤７を介して自動制御に供され、更
にインバータ制御盤６によって回転機４の電動機を精緻
にインバータ制御することにも供され、攪拌排土軸３の
回転が制御される。つまり、攪拌掘削軸１を回転しなが
ら掘削攪拌した原位置土中に地盤安定材を注入して攪拌
混合する一方、土質の硬軟等の状態に応じて変化する前
記攪拌掘削軸１の貫入速度が常に回転機４に伝えられ、
貫入速度との密接な相関関係に基づいて攪拌排土軸３の
回転速度が精密に制御され、注入した地盤安定材に相当
する量の土が過不足なく正確に排土される。なお、周辺
地盤が十分に攪拌されているので、攪拌掘削軸１と攪拌
排土軸３は容易に引抜かれる。
【００１５】
【本発明が奏する効果】本発明に係る地盤改良装置によ
れば、地盤安定材の注入量に相当する量の土を正確に排
土して地盤変位が確実に防止されるため、地下構造物等
へ悪影響を及ぼすことなく、高品質な地盤改良が達成さ
れる。
れば、地盤安定材の注入量に相当する量の土を正確に排
土して地盤変位が確実に防止されるため、地下構造物等
へ悪影響を及ぼすことなく、高品質な地盤改良が達成さ
れる。
【図１】地盤改良装置の全体図である。
【図２】攪拌排土軸の制御過程を示す模式図である。
【図３】Ａ，Ｂは、攪拌排土軸の正面図とＩ−Ｉ線矢視
断面図である。
断面図である。
【図４】Ａ，Ｂは異なる攪拌排土軸の正面図とII−II線
矢視断面図であり、Ｃ、Ｄは異なる攪拌排土軸を示した
正面図である。
矢視断面図であり、Ｃ、Ｄは異なる攪拌排土軸を示した
正面図である。
【図５】従来の地盤改良装置を示した全体図である。
１ 攪拌掘削軸
１０ 攪拌翼
１１ 掘削カッター
２ 回転駆動部
３ 攪拌排土軸
３０ 攪拌排土翼
３１ 切欠き部
３２ 攪拌排土ピース
４ 回転機
５ 連結部材
Claims (5)
- 【請求項１】下部に攪拌翼と掘削カッターを取付けた攪
拌掘削軸が垂直下向きの配置で回転駆動部に接続され、
前記攪拌掘削軸の回転により掘削攪拌した原位置土中に
地盤安定材を注入し攪拌混合して安定化する地盤改良装
置において、 攪拌排土翼を備えた攪拌排土軸が前記攪拌掘削軸と平行
に下向きに配置され、前記攪拌排土軸は前記回転駆動部
とは独立して構成された電動機減速機一体型の回転機に
接続されており、前記攪拌掘削軸の貫入速度の検出値に
基づいて攪拌排土軸の回転速度が制御される構成である
ことを特徴とする、地盤改良装置。 - 【請求項２】請求項１に記載した攪拌排土軸の回転速度
は、インバータ制御によって制御される構成であること
を特徴とする、地盤改良装置。 - 【請求項３】請求項１に記載した攪拌排土軸の攪拌排土
翼は、切欠き部が設けられた螺旋状部材として構成され
ていることを特徴とする、地盤改良装置。 - 【請求項４】請求項１に記載した攪拌排土翼は、攪拌排
土軸の外周に攪拌排土ピースが螺旋状に設置された構成
であることを特徴とする、地盤改良装置。 - 【請求項５】請求項１に記載した攪拌排土軸は、複数本
の攪拌掘削軸を連結する連結部材に回転可能に支持され
ていることを特徴とする、地盤改良装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08282094A JP3500415B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 地盤改良装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08282094A JP3500415B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 地盤改良装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07292653A JPH07292653A (ja) | 1995-11-07 |
| JP3500415B2 true JP3500415B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=13785048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08282094A Expired - Fee Related JP3500415B2 (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 地盤改良装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3500415B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4885325B1 (ja) * | 2011-05-26 | 2012-02-29 | 清水建設株式会社 | 地盤改良工法における施工管理システム |
-
1994
- 1994-04-21 JP JP08282094A patent/JP3500415B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07292653A (ja) | 1995-11-07 |
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