JP3608119B2

JP3608119B2 - 地盤改良用の掘削撹拌装置

Info

Publication number: JP3608119B2
Application number: JP31367694A
Authority: JP
Inventors: 和夫田中; 好伸木谷
Original assignee: Mitani Sekisan Co Ltd
Current assignee: Mitani Sekisan Co Ltd
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2020-01-05
Also published as: AU4043695A; JPH08170326A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、軟弱地盤における地盤改良用の掘削撹拌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来地盤改良は、撹拌バー付きの掘削ロッドで掘進しながら、土砂内にセメントミルクなどの地盤改良剤を注入し、土砂と混合しながら地盤改良柱を築造していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の掘削ロッドでは、地盤改良剤を注入した部分とその周辺地盤との境目で薄められると共に、撹拌されるべき土砂が掘削ロッドと一緒に回転してしまい、土砂と地盤改良剤とが撹拌されない問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
然るにこの発明は、中空ロッドに、掛止手段付き鋼管内の支持腕を、回転可能でかつ上下動拘束状に取付けたので、前記問題点を解決した。
【０００５】
即ち、この発明は、外面に杭穴壁との掛止手段を有する所定長さＬの鋼管内に、下端に地盤改良剤の吐出口を有する中空ロッドを貫通させ、該中空ロッドに、前記鋼管内の支持腕を、回転可能でかつ上下動拘束状に取付け、前記中空ロッドの上端部に回転駆動装置との連結部を設け、前記中空ロッドの下端部で鋼管の下縁の下方に、掘削刃を有する掘削腕を突設し、前記中空ロッドの中間部に撹拌バーを突設し、前記中空ロッドの前記掘削腕の上方で、かつ前記鋼管内の下端部に、他の撹拌バーを配置し、前記中空ロッドで前記掘削腕のすぐ上に、地盤改良剤の他の吐出口を設け、たことを特徴とする地盤改良用の掘削撹拌装置である。
【０００６】
また、中空ロッドの中間部で、鋼管の上縁の直上に、案内兼用の練付板を固定した地盤改良用の掘削撹拌装置である。更に、鋼管の長さを掘削撹拌口径の１．０〜１．２倍程度とした地盤改良用の掘削撹拌装置である。
【０００７】
【作用】
掘削刃を突設した中空ロッドに、回転自在で上下動を拘束して鋼管を取り付けたので、中空ロッドを回転させることにより掘進でき、掘進に伴い中空ロッドと鋼管とは一体に降下できる。また、鋼管は掛止手段を設けたので、掛止手段が掘削穴壁に掛止し、中空ロッドが回転しても鋼管の回転は規制される。鋼管により、該部で掘削穴と周辺地盤とが遮断され、周辺地盤から掘削土への水分が混入することを防止できる。
【０００８】
【実施例１】
図面に基づきこの発明の実施例を説明する。
【０００９】
所定長さＬの鋼管内に、中空ロッド１を貫通し、該中空ロッド１の下端部２に前記鋼管３を位置させる。前記鋼管３の軸方向に配置した支持筒８に放射状の腕杆９、９を固定してなる２つの支持椀７、７の該支持筒８を、夫々中空ロッド１に嵌装し、前記腕杆９、９の端縁１０を鋼管３の内壁３ａに夫々固定する。前記支持椀７は鋼管３の直径位置に配置され、前記支持筒８は中空ロッド１に対して回転自在に取り付けられている。前記中空ロッド１上に、前記支持筒８、８の上下動を拘束するストッパー１１、１２を夫々固定する。
【００１０】
前記中空ロッド１の外壁で、前記鋼管３の下縁２の下方に、掘削腕１３を直径対称に突設し、該掘削腕１３の下面１４に掘削刃１５を、刃先を下方に向けて突設する。また、前記中空ロッド１の外壁で、前記掘削腕１３の上方に、撹拌バー１６、１６を放射状に突設する。前記撹拌バー１６は、前記鋼管３内で、下端部付近及び中間部付近に位置するように配置されている。
【００１１】
また、前記鋼管３の外壁３ｂに鋼管３の軸方向全長に亘る突条（掛止手段）５、５を直径対称な位置に突設し、また前記中空ロッド１の下端に中空ロッド１の中空部１ａと連通する吐出口（地盤改良剤吐出用）１７を設け、また前記中空ロッド１上で、掘削腕１３の直ぐ上に、中空ロッド１の中空部１ａと連通する吐出口（地盤改良剤吐出用）１８を設けて、掘削撹拌装置１９を構成する（図１、図２）。前記における鋼管の長さＬは掘削撹拌口径の１．０〜１．２倍程度としてある。また、前記中空ロッド１の上端部にはオーガマシンあるいは他のロッドと連結できる構造に形成されている（図示していない）。
【００１２】
次に、前記掘削撹拌装置１９の使用について説明する。
【００１３】
掘削撹拌装置１９の中空ロッド１をオーガマシン（回転駆動装置。図示していない）に連結し、改良予定の地盤の地面２１に中空ロッド１の下縁位置を合わせる。オーガマシンを作動させ掘削撹拌装置１９を矢示２０方向に回転させる。中空ロッド１の回転により掘削刃１５で地盤が掘削される。
【００１４】
また、掘削刃１５が所定深さ（１ｍ程度）に達したならば、中空ロッド１の吐出口１８から、水分量を調節した（例えば５０〜１５０％）セメントミルクを吐出しながら同様にゆっくりと掘進する。この際、鋼管３は、中空ロッド１の掘進下降に伴って下降すると共に、突条５、６が掘削穴壁２４に掛止するので、回転は規制されている。従って、掘削土は中空ロッド１と共回りすることなく、掘削土は、鋼管３内で、鋼管内壁３ａ、支持椀７の腕杆９、９と撹拌バー１６、１６により破砕されると共に、セメントミルクと撹拌される（図４）。
【００１５】
前記において、撹拌バー１６は矢示２０方向の回転時に、前方に位置する側１６ａが下側に、後方に位置する側１６ｂが上側となるように傾斜して設置されているので、掘削土の上方への流れにより回転して掘削土を撹拌する。また、前記において撹拌バー１６は上下に隣接する撹拌バー１６とは位相を違えて設置されているので、上下に重ならないので、撹拌効率が良い。
【００１６】
所定の深さまで掘削撹拌が完了したならば、オーガマシンを操作し、掘削撹拌装置１９を逆回転させ、吐出口１８からセメントミルクを吐出しながら掘削撹拌装置１９を引き上げる。引き上げながら掘削土はセメントミルクと撹拌混合される。引き上げ後に、掘削土は固化し、地盤改良柱２５が構築される。この際、鋼管３内は周辺地盤から水分等の影響を受け難いので形状が確定できる。従って、地盤改良柱の周縁部でもほぼ均質に構築される。
【００１７】
前記において、掘削撹拌装置１９の回転軸は１つであるので、どの様なオーガマシンにも取り付けることができるので、汎用性が高い。また、前記において、吐出口１８からのセメントミルクの吐出は所定深さに達してからとしたが、掘削開始と同時にセメントミルクを吐出することもでき、吐出開始時期は地盤の特性等による。
【００１８】
前記実施例において、セメントミルクの吐出口１７、１８は２か所に設けたので、掘削撹拌装置１９の掘削時及び引上げ時に使用する吐出口を使い分ければ、撹拌混合効率を良くできるが、いずれか一方とすることもできる（図示していない）。
【００１９】
また、前記実施例において、掘削腕１３、掘削刃１５の構造は他の構造でも可能である（図示していない）。また、撹拌バー１６の構造も、撹拌できれば、プロペラ状、板状等他の構造することもできる（図示していない）。
【００２０】
また、前記実施例における鋼管の長さＬは掘削撹拌口径の１．０〜１．２倍程度としたが、０．５〜３．０倍程度であれば可能であり、地盤の軟弱の程度や注入すべき地盤改良剤種類量などによって種々選択して決める。また、一般的に、鋼管３の長さＬが長ければ、より良質の地盤改良柱の形成を期待できるが、長さＬが長過ぎると、鋼管３の引き抜きに伴って地盤改良柱も引き抜かれるおそれがあり、また、掘削撹拌装置１９が扱い難くなる。
【００２１】
また、前記実施例において、中空ロッド１の中間部で、鋼管３の上縁４ａの直上に、中空ロッド１案内用の練付板２２、２２を直径対称な位置に固定することもできる（図３）。前記練付板２２は、掘削刃１５の掘削径（鋼管３の内壁３ａ）に沿った形状の練付部２３を有する。この場合、掘進に従い、練付板２２の練付部２３が掘削穴壁２４に当接するので、鋼管３と協働して、中空ロッド１を案内して、掘削撹拌装置１９の掘削刃１５のぶれを防止できる。
【００２２】
【発明の効果】
掘削刃を突設した中空ロッドに、回転自在で上下動を拘束した鋼管を取り付けたので、中空ロッドを回転させることにより鋼管内で、掘削土を破砕し、掘削土をセメントミルクと撹拌混合できる。従って均一な地盤改良柱を構築できる効果がある。また、中空ロッド下端部で、鋼管内において周辺地盤からの水分の混入を大幅に削減できるので、地盤改良柱の水分量を管理し易く良質の地盤改良柱を構築できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例で、鋼管を破切した正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】この発明の他の実施例で、鋼管を破切した正面図である。
【図４】この発明の使用状態で、鋼管を破切した縦断面図である
【符号の説明】
１中空ロッド
２中空ロッドの下端部
３鋼管
３ａ鋼管の内壁
３ｂ鋼管の外壁
４鋼管の下縁
５突条
７支持椀
１１、１２ストッパー
１３掘削椀
１５掘削刃
１７、１８吐出口
１９掘削撹拌装置

Claims

外面に杭穴壁との掛止手段を有する所定長さＬの鋼管内に、下端に地盤改良剤の吐出口を有する中空ロッドを貫通させ、
該中空ロッドに、前記鋼管内の支持腕を、回転可能でかつ上下動拘束状に取付け、
前記中空ロッドの上端部に回転駆動装置との連結部を設け、
前記中空ロッドの下端部で鋼管の下縁の下方に、掘削刃を有する掘削腕を突設し、前記中空ロッドの中間部に撹拌バーを突設し、
前記中空ロッドの前記掘削腕の上方で、かつ前記鋼管内の下端部に、他の撹拌バーを配置し、
前記中空ロッドで前記掘削腕のすぐ上に、地盤改良剤の他の吐出口を設け、
たことを特徴とする地盤改良用の掘削撹拌装置。
中空ロッドの中間部で、鋼管の上縁の直上に、案内兼用の練付板を固定した請求項１記載の地盤改良用の掘削撹拌装置。
鋼管の長さＬを掘削撹拌口径の１．０〜１．２倍程度としたことを特徴とする請求項１記載の地盤改良用の掘削撹拌装置。