JP3753912B2 - Ground improvement agitator with sampler - Google Patents

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JP3753912B2 JP2000041525A JP2000041525A JP3753912B2 JP 3753912 B2 JP3753912 B2 JP 3753912B2 JP 2000041525 A JP2000041525 A JP 2000041525A JP 2000041525 A JP2000041525 A JP 2000041525A JP 3753912 B2 JP3753912 B2 JP 3753912B2
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤の支持力を高めるための改良柱体を造設する際に作製される改良土のサンプラーを有する地盤改良撹拌機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、軟弱な地盤上に住宅等を建築する場合には、地盤中に図5(a)に示すような改良柱体6を複数造設して地盤の支持力を向上させる地盤改良工法が施工される。また、前記改良柱体6の一本当たりの支持力を向上させるために、図5(b)に示すように、改良柱体に複数の節部8を設けた節付き改良柱体7を造設する地盤改良工法もある。
前記節付き改良柱体7は、改良柱体の外径が拡大した節部8を有するので、通常の改良柱体6と比べて、地盤との摩擦力が増大する。このため、造設すべき改良柱体の本数を少なくしたり、改良柱体の長さを短くすることができ、地盤改良工法を簡略化することができる。
【0003】
以下、前記節付き改良柱体7を造設する地盤改良撹拌機について説明する。
図6に示すように、地盤改良撹拌機1は、建設機械2により固定される支柱3に昇降自在に設けられており、ミキサー4により、水と固化剤を混錬した固化剤スラリーが作製され、該固化剤スラリーがポンプ5により、前記地盤改良撹拌機1に圧送される。
【0004】
前記地盤改良撹拌機1は、図7に示すように、その先端に吐出口10aが形成された中空状の回転軸10と、その先端部分に堀削チップ110を有し、回転軸10の先端部分に前記吐出口10aを塞がないように設けられた削孔ヘッド11と、その一辺縁側に堀削チップ120を有し、回転軸10の先端近傍に、水平面に対して一定角度の傾斜を有するように相対向して設けられた一対の削孔撹拌翼12と、削孔撹拌翼12の上方の回転軸10に、水平面に対して一定角度の傾斜を有するように相対向して設けられた一対の抑制撹拌翼13と、削孔撹拌翼12と抑制撹拌翼13との間の回転軸10に設けられた拡大翼14とからなるものである。
前記削孔撹拌翼12、抑制撹拌翼13は、各々回転軸10に対して垂直となる方向に突出して設けられており、削孔撹拌翼12が突出する方向と、抑制撹拌翼13が突出する方向とは、回転軸10を中心として位相が90度異なるものとなっている。
【0005】
前記拡大翼14は、図7及び図8に示すように、上下方向に一定間隔をおいて回転軸10に固定された一対のブラケット40と、該ブラケット40を貫通する支持ピン41を支軸として、軸線回りに回動自在に設けられた一対の拡大アーム42とを備えたものである。また、ブラケット40には、拡大アーム42の回動を規制するための規制ピン43が、ブラケット40を貫通するように四本設けられている。
【0006】
前記拡大アーム42は板状のもので、その先端側であって反転時の回転方向側の側部に堀削チップ420が固定されたものである。また、拡大アーム42の基端部には、図8に示すように、拡大アーム42が支持ピン41を支軸として規制ピン43に当接することなく回動自在となるような円弧部42aと、所定の位置で規制ピン43に当接することにより拡大アーム42の回動を規制するような角部42bとが形成されている。
【0007】
さらに、図7(b)に示すように、一対の拡大アーム42各々には、堀削撹拌ピン44が三本設けられている。一対の拡大アーム42の一方(図右手側)に設けられた三本の堀削撹拌ピン44のうち、一本めは、該拡大アーム42の先端部に、回転軸10と平行な方向であって上側に突出するように設けられ、二本めは、一本めの堀削撹拌ピン44と回転軸10との半径距離より短い半径距離であって、削孔撹拌翼12の先端と回転軸10との半径距離より長い半径距離となる位置に、回転軸10と平行な方向であって下側に突出するように設けられ、三本めは、二本めの堀削撹拌ピン44と回転軸10との半径距離より短い半径距離であって、削孔撹拌翼12の先端と回転軸10との半径距離より長い半径距離となる位置に、回転軸10と平行な方向であって上側に突出するように設けられている。
【0008】
また、他方(図左手側)の拡大アーム42に設けられた三本の堀削撹拌ピン44のうち、一本めは、該拡大アーム42の先端部に、回転軸10と平行な方向であって下側に突出するように設けられ、二本めは、一本めの堀削撹拌ピン44と回転軸10との半径距離より短い半径距離であって、削孔撹拌翼12の先端と回転軸10との半径距離より長い半径距離となる位置に、回転軸10と平行な方向であって上側に突出するように設けられ、三本めは、二本めの堀削撹拌ピン44と回転軸10との半径距離より短い半径距離であって、削孔撹拌翼12の先端と回転軸10との半径距離より長い半径距離となる位置に、回転軸10と平行な方向であって下側に突出するように設けられている。
したがって、前記一対の拡大アーム42に設けられた各堀削撹拌ピン44は、拡大翼14の回転中心に対して点対象となっている。
【0009】
これにより、拡大アーム42は、図8(a)に示すように、回転軸10が反転(反時計回りに回転)する場合には、遠心力及び土砂等の抵抗により、拡大アーム42が開く方向に回動する。拡大アーム42は、その先端部が回転軸10から最も離れる位置で、角部42bが規制ピン43に当接して回動が規制され、拡大翼14の回転外径が削孔撹拌翼12又は抑制撹拌翼13の回転外径よりも大きくなる。一方、図8(b)に示すように、回転軸10が正転(時計回りに回転)する場合には、土砂等の抵抗により、拡大アーム42の側部が規制ピン43に当接するまで回動して、拡大翼14の回転外径が削孔撹拌翼12又は抑制撹拌翼13の回転外径と同等となる。
【0010】
つぎに、図9に基づき、前記地盤改良撹拌機1を用いて、地中に節付き改良柱体7を造設する方法について説明する。
まず、地盤改良撹拌機1の位置決めをした後、回転軸10を正転して、削孔ヘッド11及び削孔撹拌翼12により地盤を空掘りする(図9(a))。このとき、拡大翼14の拡大アーム42は、図8(b)に示すように、削孔撹拌翼12の外径内に納まるような状態となっている。そして、地盤改良撹拌機1の先端が設定した深さに到達した後、ポンプ5により固化剤スラリーを地盤改良撹拌機1の回転軸10内に圧送して、該固化剤スラリーを回転軸10の吐出口10aから吐出させながら、回転軸10を正転させたままで、地盤改良撹拌機1を引き上げる。これにより、削孔撹拌翼12及び抑制撹拌翼13が、土砂と固化剤スラリーとを混合撹拌する(図9(b))。
【0011】
土砂と固化剤スラリーの混合撹拌を終えた後、任意の深さにおいて、回転軸10を反転する。これにより、拡大翼14の拡大アーム42は、図8(a)に示すように、その先端部分が削孔撹拌翼12の回転外径を超え、先に空掘りしたときより大きな外径部分の土砂を堀削し、土砂と固化剤スラリーとを混合撹拌する。この状態のまま、地盤改良撹拌機1を形成すべき節部の幅分上下動させ、造設すべき改良柱体に節部を形成する(図9(c))。その後、回転軸10を正転させて拡大アーム42を削孔撹拌翼12の回転外径内に納まるような状態にまで回動させ、所定の深さまで引き上げた後、再び、回転軸10を反転させ、上述と同様に、造設すべき改良柱体に新たな節部を形成する(図9(d))。再び、回転軸10を正転させて拡大アーム42を削孔撹拌翼12の回転外径内に納まるような状態にまで回動させ、所定の深さまで引き上げる(図9(e))。
【0012】
これを繰り返して任意の個数の節部を形成し、回転軸10を正転させて拡大アーム42を削孔撹拌翼12の回転外径内に納まるような状態にまで回動させ、地盤改良撹拌機1を引き上げる(図9(f))。このような一連の作業を繰り返して、地盤に節付き改良柱体7を任意の本数作製し、一定時間が経過すれば固化剤スラリーが硬化して節付き改良柱体7が造設される。
なお、節部8を有さない改良柱体6を造設する場合には、前記拡大翼14を備えていない地盤改良撹拌機を用いて、図9(a)に示した空掘り、及び図9(b)に示した注入撹拌を行えばよい。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、改良柱体6又は節付き改良柱体7は、地盤中に造設されるものであるから、設計通りに施工が行われているか否かを、作業者が目視により確認することができない。また、地盤の状態等の作業環境によっては、固化剤スラリーと土砂との混合撹拌が不十分なものとなり、不均一な改良土が作製されるおそれがあるが、そのような場合であっても、作業者はその確認をすることができないため、不均一なまま改良土が硬化し、その結果、改良柱体6又は節付き改良柱体7が、設定された強度に達しないものとなり、本来の支持力を発揮できないという問題が生じる。
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、地盤の支持力を高めるための改良柱体を造設し、目的とする改良土が作製されているか否かを確認するための手段を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するためになされた本発明の請求項1に係るサンプラー付き地盤改良撹拌機は、中空状の回転軸と、該回転軸の先端近傍に設けられた削孔ヘッドと、該回転軸に一定の間隔で複数突設され、地盤を堀削又は撹拌の一方又は双方をする翼状体と、管状のサンプラーとを備えてなるサンプラー付き地盤改良撹拌機であって、前記サンプラーは、前記回転軸の所望の位置に、その開口が該回転軸の回転方向を向くように、着脱自在に設けられたものである。
【0015】
また、請求項2に係るサンプラー付き地盤改良撹拌機は、請求項1に記載のサンプラー付き地盤改良撹拌機において、前記サンプラーは、その両端の開口断面が、回転軸側を向くように斜めに形成されたものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき具体的に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るサンプラー付き地盤改良撹拌機の構成を説明するための図であり、サンプラー付き地盤改良撹拌機100の正面及び側面を示すものである。
図1に示すように、本サンプラー付き地盤改良撹拌機100は、回転軸10にサンプラー15が着脱自在に固定されているほかは、上述した地盤改良撹拌機1と同様の構成である。すなわち、本サンプラー付き地盤改良撹拌機100は、その先端に吐出口10aが形成された中空状の回転軸10と、その先端部分に堀削チップ110を有し、回転軸10の先端部分に前記吐出口10aを塞がないように設けられた削孔ヘッド11と、その一辺縁側に堀削チップ120を有し、回転軸10の先端近傍に、水平面に対して一定角度の傾斜を有するように相対向して設けられた一対の削孔撹拌翼(翼状体)12と、削孔撹拌翼12の上方の回転軸10に、水平面に対して一定角度の傾斜を有するように相対向して設けられた一対の抑制撹拌翼(翼状体)13と、削孔撹拌翼12と抑制撹拌翼13との間の回転軸10に設けられた拡大翼(翼状体)14と、拡大翼14の上方の回転軸10に、その開口が回転軸10の回転方向を向くように着脱自在に設けられた管状のサンプラー15とからなるものである。
【0017】
なお、図示しないが、本サンプラー付き地盤改良撹拌機100も、上述と同様に、建設機械2により固定される支柱3に昇降自在に設けられ、ミキサー4により、水と固化剤を混錬した固化剤スラリーが作製され、該固化剤スラリーがポンプ5により、サンプラー付き地盤改良撹拌機100に圧送されるものとなっている。
【0018】
サンプラー15は、図2に示すように、炭素鋼からなる管状のものであって、サンプラー15の両端の開口51は、その開口断面が、各々、回転軸10側を向くように斜めに形成されている。したがって、サンプラー15は、該開口51が回転軸10の回転方向を向き、かつ、該開口51の開口断面が回転軸10側を向くように、回転軸10に取り付けられる。また、サンプラー15は、図に示すように、番線52により、回転軸10に固定されるが、サンプラー15が回転軸10に着脱可能となるものであれば、番線52に限定されるものではなく、例えば、予めサンプラー15の形状に沿った適当な金具等を回転軸10に取り付けて、該金具にサンプラー15を嵌装するようにしてもよい。
【0019】
以下、本サンプラー付き地盤改良撹拌機100を用いた改良土のサンプリング方法を、図3及び図4を用いて説明する。なお、図3では、便宜上、削孔撹拌翼12、抑制撹拌翼13、拡大翼14等は省略している。
まず、サンプラー15を取り外した状態のサンプラー付き地盤改良撹拌機100を用いて、上述と同様の方法で節付き改良柱体7を造設し、その直後に、すなわち、改良土が硬化する前に、番線52を用いて、回転軸10にサンプラー15を取り付ける(図3(a))。
【0020】
つぎに、サンプラー付き地盤改良撹拌機100を、無回転の状態で、節付き改良柱体7の内部に押し込む(図3(b))。このとき、サンプラー15は、その開口51が水平、かつ、静止状態にあるため、改良土がサンプラー15の内部に侵入することは殆どない。
【0021】
そして、サンプラー付き地盤改良撹拌機100のサンプラー15が、サンプリング対象の層に到達するまで、サンプラー付き地盤改良撹拌機100を節付き改良柱体7の内部に押し込み、該サンプラー15がサンプリング対象の層に到達すれば、回転軸10を正転方向に数回転させる(図3(c))。これにより、図4に斜線で示した領域の改良土が、サンプラー15の開口51からサンプラー15の内部に充填される。
【0022】
なお、サンプラー15の内部に改良土を確実に充填させるため、回転軸10の回転はゆっくりと行うことが望ましい。また、図3(b)に示した押込みの際に、サンプラー付き地盤改良撹拌機100のサンプラー15の内部にサンプリング対象の層以外の改良土が侵入していたとしても、この操作、すなわち、回転軸10を正転方向に数回転することにより、該改良土はサンプラー15から排出されることとなる。
【0023】
その後、サンプラー付き地盤改良撹拌機100を、無回転の状態で、ゆっくりと引き上げる(図5(d))。これにより、サンプラー15は、その内部にサンプリング対象の層にある改良土が充填されたままの状態で引き上げられることとなる。そして、サンプラー付き地盤改良撹拌機100を完全に引き上げたなら、サンプラー15を回転軸10から取り外す。そして、サンプラー15の内部に充填された改良土をサンプラー15から取り出して、改良土の状態を確認する等、必要な試験を行う。このとき、サンプラー15の開口51周辺には、サンプラー付き地盤改良撹拌機100を引き上げる際に、サンプリング対象でない層の改良土が付着するため、該開口51周辺の改良土を除いてから、前記試験を行うことが望ましい。これにより、節付き改良柱体7の改良土が良質のものであるか否か、すなわち、固化剤スラリーと土砂との混合、撹拌が十分に行われたか否かを確認することができる。その結果、不均一な改良土が作製されているような場合には、再度、地盤改良工法を施工する。
【0024】
なお、サンプリング終了後、サンプリングで乱された節付き改良柱体7の改良土を、サンプラー付き地盤改良撹拌機100を用いて再度撹拌して補修する。
また、節部を有しない改良柱体6を造設した場合にも、前記と同様の方法でサンプリングを行なうことができる。
【0025】
このように、本実施の形態に係るサンプラー付き地盤改良撹拌機100によれば、回転軸10に、管状のサンプラー15を、その開口51が回転軸10の回転方向を向くように着脱自在に固定したので、地盤中に節付き改良柱体7を造設した後に、所望の層の改良土をサンプリングして、改良土が良質のものであるか否か、すなわち、固化剤スラリーと土砂との混合、撹拌が十分に行われたか否かを確認することができる。
【0026】
また、サンプラー15の両端の開口51を、その開口断面が、各々、回転軸10側を向くように斜めに形成し、サンプラー15を、該開口51が回転軸10の回転方向を向き、かつ、該開口51の開口断面が回転軸10側を向くように、回転軸10に取り付けたので、節付き改良柱体7の所望の層にある改良土のサンプリングを効率的に行うことができる。
【0027】
なお、本実施の形態では、サンプラー付き地盤改良撹拌機100は、拡大翼14を備えたものとしたが、節部8を有しない改良柱体6を造設する場合には、拡大翼14を備えない、すなわち、回転外径が拡大しないものを用いる。
また、本実施の形態では、サンプラー15は、真直ぐな管状体としたが、回転軸10の形状や回転方向にあわせて曲げられたもの、例えば、U字状の管状体としてもよい。
また、本実施の形態では、サンプラー15は、回転軸10の撹拌翼14の上方付近に取り付けられるものとしたが、サンプリングの対象となる層の深さや、着脱作業の便宜のため、サンプラー15の取付け位置を、例えば、撹拌翼14の下方等に変更してもよい。
【0028】
また、サンプラー15の開口51のうち、回転軸10を正転する場合の回転方向となる側の開口51に、外開きにのみ開閉自在の蓋を設けるものとすれば、改良土中で回転軸10を正転したとしても、該蓋によりサンプラー15の内部に改良土が充填されず、回転軸10を反転すれば、改良土の圧力により該蓋が外側に開いて、サンプラー15の内部に改良土が充填されることとなる。これにより、サンプラー付き地盤改良撹拌機100を正転させながら改良柱体6の内部に押し込み、所望の位置で回転軸10を反転して、サンプリングすべき改良土をサンプラー15の内部に充填することができ、サンプリングの際のサンプラー付き地盤改良撹拌機100の押込み及び引上げを容易に行うことができる。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るサンプラー付き地盤改良撹拌機によれば、中空状の回転軸と、該回転軸の先端近傍に設けられた削孔ヘッドと、該回転軸に一定の間隔で複数突設され、地盤を堀削又は撹拌の一方又は双方をする翼状体と、管状のサンプラーとを備えてなるサンプラー付き地盤改良撹拌機であって、前記サンプラーは、前記回転軸の所望の位置に、その開口が該回転軸の回転方向を向くように、着脱自在に設けられたものとしたので、地盤中に改良柱体又は節付き改良柱体を造設した後に、所望の層の改良土をサンプリングして、改良土が良質のものであるか否か、すなわち、固化剤スラリーと土砂との混合、撹拌が十分に行われたか否かを確認することができる。その結果、不均一な改良土が作製されたような場合には、再度、改良土の撹拌等をして補修を行うことにより、改良柱体が設定された強度に達っせず、本来の支持力を発揮できないものとなることを防止することができる。
【0030】
また、本発明によれば、前記サンプラーは、その両端の開口断面が、回転軸側を向くように斜めに形成されたものとしたので、改良柱体又は節付き改良柱体の所望の層にある改良土のサンプリングを効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るサンプラー付き地盤改良撹拌機100の構成を示す正面図及び側面図である。
【図2】サンプラー15の構成を示す概略斜視図である。
【図3】サンプラー付き地盤改良撹拌機100を用いたサンプリング方法を説明するための模式図である。
【図4】サンプラー15がサンプリングする改良土の領域を示す平面図である。
【図5】地盤の支持力を高めるための改良柱体6及び節付き改良柱体7を示す模式図である。
【図6】地盤改良工法に用いられる装置を示す模式図である。
【図7】従来の地盤改良撹拌機1の構成を示す正面図及び側面図である。
【図8】拡大翼14の正転時及び反転時の状態を示す平面図である。
【図9】従来の地盤改良撹拌機1を用いて、節付き改良柱体7を造設する方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
10 回転軸
100 地盤改良撹拌機
11削孔ヘッド
12 削孔撹拌翼(翼状体)
13 抑制撹拌翼(翼状体)
14 拡大翼(翼状体)
15 サンプラー
51 開口
6 改良柱体
7 節付き改良柱体
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ground improvement stirrer having an improved soil sampler that is produced when constructing an improved pillar for increasing the supporting force of the ground.
[0002]
[Prior art]
In general, when building a house on soft ground, a ground improvement method is implemented in which a plurality of improved pillars 6 as shown in FIG. Is done. Further, in order to improve the supporting force per one of the improved column bodies 6, as shown in FIG. 5 (b), an improved column body 7 with a node having a plurality of node portions 8 provided on the improved column body is formed. There is also a ground improvement method.
Since the improved columnar body 7 with the node has the node portion 8 in which the outer diameter of the improved columnar body is enlarged, the frictional force with the ground is increased as compared with the normal improved columnar body 6. For this reason, the number of the improvement pillars which should be constructed can be reduced, the length of the improvement pillars can be shortened, and the ground improvement construction method can be simplified.
[0003]
Hereinafter, the ground improvement stirrer for constructing the improved columnar body 7 with the nodes will be described.
As shown in FIG. 6, the ground improvement agitator 1 is provided on a column 3 fixed by a construction machine 2 so as to freely move up and down, and a mixer 4 produces a solidifying agent slurry in which water and a solidifying agent are kneaded. The solidifying agent slurry is pumped to the ground improvement stirrer 1 by the pump 5.
[0004]
As shown in FIG. 7, the ground improvement agitator 1 has a hollow rotary shaft 10 having a discharge port 10 a formed at the tip thereof, and a cutting tip 110 at the tip portion thereof, and the tip of the rotary shaft 10. It has a drilling head 11 provided so as not to block the discharge port 10a, a drilling tip 120 on one edge side thereof, and an inclination of a certain angle with respect to a horizontal plane near the tip of the rotary shaft 10. A pair of drilling stirring blades 12 provided opposite to each other and the rotary shaft 10 above the drilling stirring blades 12 are provided so as to face each other so as to have a certain angle of inclination with respect to the horizontal plane. The pair of suppression stirring blades 13 and the expansion blade 14 provided on the rotary shaft 10 between the drilling stirring blade 12 and the suppression stirring blade 13.
The drilling stirring blade 12 and the suppression stirring blade 13 are provided so as to protrude in a direction perpendicular to the rotating shaft 10, respectively, and the direction in which the drilling stirring blade 12 protrudes and the suppression stirring blade 13 protrudes. The direction is 90 degrees out of phase around the rotation axis 10.
[0005]
As shown in FIGS. 7 and 8, the enlarged wing 14 has a pair of brackets 40 fixed to the rotary shaft 10 at regular intervals in the vertical direction and a support pin 41 penetrating the bracket 40 as a support shaft. And a pair of enlarged arms 42 provided so as to be rotatable about an axis. The bracket 40 is provided with four restriction pins 43 for restricting the rotation of the enlargement arm 42 so as to penetrate the bracket 40.
[0006]
The expansion arm 42 is plate-shaped, and the excavation tip 420 is fixed to the tip side of the enlargement arm 42 at the side of the rotation direction at the time of reversal. Further, as shown in FIG. 8, the base end portion of the expansion arm 42 has an arcuate portion 42 a that allows the expansion arm 42 to turn without contacting the restriction pin 43 with the support pin 41 as a support shaft, A corner portion 42b that restricts the rotation of the expansion arm 42 by contacting the restriction pin 43 at a predetermined position is formed.
[0007]
Further, as shown in FIG. 7B, each of the pair of expansion arms 42 is provided with three excavation stirring pins 44. Of the three excavating agitation pins 44 provided on one of the pair of expansion arms 42 (the right hand side in the figure), the first is in the direction parallel to the rotary shaft 10 at the tip of the expansion arm 42. The second is a radial distance shorter than the radial distance between the first excavation stirring pin 44 and the rotary shaft 10, and the tip of the drilling stirring blade 12 and the rotary shaft 10 is provided at a position where the radial distance is longer than the radial distance from 10 so as to protrude downward in a direction parallel to the rotation shaft 10, and the third rotates with the second excavation stirring pin 44. A radial distance shorter than the radial distance from the shaft 10 and a radial distance longer than the radial distance between the tip of the drilling stirring blade 12 and the rotary shaft 10, in a direction parallel to the rotary shaft 10 and above. It is provided to protrude.
[0008]
Of the three excavation stirring pins 44 provided on the other (left hand side) enlargement arm 42, the first one has a direction parallel to the rotary shaft 10 at the tip of the enlargement arm 42. The second is a radial distance shorter than the radial distance between the first excavation stirring pin 44 and the rotary shaft 10, and rotates with the tip of the drilling stirring blade 12. It is provided at a position where the radial distance is longer than the radial distance from the shaft 10 so as to protrude upward in the direction parallel to the rotary shaft 10, and the third rotates with the second excavation stirring pin 44. At a position that is shorter than the radial distance from the shaft 10 and longer than the radial distance between the tip of the drilling stirring blade 12 and the rotating shaft 10, the lower side in the direction parallel to the rotating shaft 10 It is provided so as to protrude.
Accordingly, each excavation stirring pin 44 provided on the pair of expansion arms 42 is a point object with respect to the rotation center of the expansion blade 14.
[0009]
Thereby, as shown in FIG. 8 (a), when the rotary shaft 10 reverses (rotates counterclockwise), the expansion arm 42 opens in the direction in which the expansion arm 42 opens due to the resistance of centrifugal force and earth and sand. To turn. The enlargement arm 42 has its tip portion farthest from the rotary shaft 10 and the corner portion 42b abuts against the restriction pin 43 so that the rotation is restricted. It becomes larger than the rotating outer diameter of the stirring blade 13. On the other hand, as shown in FIG. 8B, when the rotary shaft 10 rotates in the forward direction (clockwise rotation), it rotates until the side portion of the expansion arm 42 abuts against the regulation pin 43 due to resistance of earth and sand. As a result, the rotating outer diameter of the expanding blade 14 becomes equal to the rotating outer diameter of the drilling stirring blade 12 or the suppression stirring blade 13.
[0010]
Next, a method for constructing the improved columnar body 7 with a node in the ground using the ground improvement stirrer 1 will be described with reference to FIG.
First, after positioning the ground improvement stirrer 1, the rotating shaft 10 is rotated forward, and the ground is dug by the drilling head 11 and the drilling stirring blade 12 (FIG. 9 (a)). At this time, the expansion arm 42 of the expansion blade 14 is in a state of being accommodated within the outer diameter of the drilling stirring blade 12 as shown in FIG. And after the front-end | tip of the ground improvement stirrer 1 reaches the set depth, the solidifying agent slurry is pumped into the rotating shaft 10 of the ground improving stirrer 1 by the pump 5, and the solidifying agent slurry is transferred to the rotating shaft 10. While discharging from the discharge port 10a, the ground improvement stirrer 1 is pulled up while the rotating shaft 10 is rotated forward. Thereby, the drilling stirring blade 12 and the suppression stirring blade 13 mix and stir the earth and sand and the solidifying agent slurry (FIG. 9B).
[0011]
After finishing the mixing and stirring of the earth and sand and the solidifying agent slurry, the rotating shaft 10 is reversed at an arbitrary depth. As a result, as shown in FIG. 8 (a), the enlarged arm 42 of the enlarged blade 14 has a tip portion that exceeds the rotational outer diameter of the drilling stirring blade 12 and has a larger outer diameter portion than when the hollow portion is dug first. The earth and sand are excavated, and the earth and sand and the solidifying agent slurry are mixed and stirred. In this state, the ground improvement stirrer 1 is moved up and down by the width of the node to be formed to form a node on the improved column to be constructed (FIG. 9 (c)). Thereafter, the rotating shaft 10 is rotated forward so that the expanding arm 42 is rotated to a state where it can be accommodated within the rotating outer diameter of the hole agitating blade 12 and pulled up to a predetermined depth, and then the rotating shaft 10 is reversed again. In the same manner as described above, a new node is formed in the improved pillar to be constructed (FIG. 9 (d)). Again, the rotating shaft 10 is rotated forward to rotate the expanding arm 42 so that it is within the rotating outer diameter of the drilling stirring blade 12, and then pulled up to a predetermined depth (FIG. 9 (e)).
[0012]
By repeating this, an arbitrary number of nodes are formed, the rotating shaft 10 is rotated forward, and the expansion arm 42 is rotated to a state that fits within the rotating outer diameter of the drilling stirring blade 12 to improve the ground improvement stirring. The machine 1 is pulled up (FIG. 9 (f)). By repeating such a series of operations, an arbitrary number of knotted improvement pillars 7 are produced on the ground, and after a certain period of time, the solidifying agent slurry is cured and the knotted improvement pillars 7 are built.
In addition, when constructing the improved column body 6 that does not have the node portion 8, the ground excavation shown in FIG. The injection stirring shown in 9 (b) may be performed.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the improved pillar body 6 or the improved pillar body 7 with a knot is constructed in the ground, the operator cannot confirm whether or not the construction is performed as designed. . In addition, depending on the working environment such as the ground condition, mixing and stirring of the solidifying agent slurry and earth and sand may be insufficient, and a non-uniform improved soil may be produced. Since the worker cannot confirm the improvement, the improved soil is hardened in a non-uniform state, and as a result, the improved pillar 6 or the improved pillar 7 with a knot does not reach the set strength. The problem of not being able to demonstrate the support power of.
The present invention has been made in view of the above points, and is a means for constructing an improved pillar for increasing the supporting force of the ground and confirming whether or not the intended improved soil has been produced. The purpose is to provide.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
A ground improvement stirrer with a sampler according to claim 1 of the present invention made to achieve the above object is a hollow rotating shaft, a drilling head provided near the tip of the rotating shaft, and the rotating shaft. A ground improvement agitator with a sampler, wherein the sampler includes a wing-like body that excavates or agitates the ground, or both, and a tubular sampler. The shaft is detachably provided at a desired position of the shaft so that the opening faces the rotation direction of the rotation shaft.
[0015]
Further, the ground improvement agitator with a sampler according to claim 2 is the ground improvement agitator with a sampler according to claim 1, wherein the sampler is formed obliquely so that the opening cross section at both ends thereof faces the rotating shaft side. It has been done.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view for explaining a configuration of a ground improvement stirrer with a sampler according to an embodiment of the present invention, and shows a front surface and a side surface of a ground improvement stirrer 100 with a sampler.
As shown in FIG. 1, the ground improvement stirrer 100 with the sampler has the same configuration as the ground improvement stirrer 1 described above except that the sampler 15 is detachably fixed to the rotating shaft 10. That is, the ground improvement stirrer 100 with the sampler has a hollow rotary shaft 10 having a discharge port 10a formed at the tip thereof, and a cutting tip 110 at the tip portion thereof. A drilling head 11 provided so as not to block the discharge port 10a, a drilling tip 120 on one edge side thereof, and an inclination at a certain angle with respect to a horizontal plane in the vicinity of the tip of the rotary shaft 10 A pair of drilling agitating blades (wing-like bodies) 12 provided opposite to each other, and a rotary shaft 10 above the drilling stirring agitating blade 12 so as to be opposed to each other so as to have a fixed angle with respect to the horizontal plane. A pair of restrained stirring blades (wings) 13, an enlarged blade (wings) 14 provided on the rotary shaft 10 between the drilling stirring blade 12 and the restraining stirring blade 13, The opening of the rotary shaft 10 faces the rotational direction of the rotary shaft 10. It is made of detachably provided tubular sampler 15. As.
[0017]
Although not shown, the ground improvement stirrer 100 with the sampler is also provided so as to be movable up and down on the column 3 fixed by the construction machine 2 and is solidified by kneading water and a solidifying agent by the mixer 4. The agent slurry is prepared, and the solidifying agent slurry is pumped by the pump 5 to the ground improvement agitator 100 with a sampler.
[0018]
As shown in FIG. 2, the sampler 15 has a tubular shape made of carbon steel, and the openings 51 at both ends of the sampler 15 are formed obliquely so that the opening cross-sections face the rotating shaft 10 side. ing. Therefore, the sampler 15 is attached to the rotating shaft 10 so that the opening 51 faces the rotating direction of the rotating shaft 10 and the opening cross section of the opening 51 faces the rotating shaft 10 side. Further, as shown in the figure, the sampler 15 is fixed to the rotating shaft 10 by a number line 52, but is not limited to the number line 52 as long as the sampler 15 can be attached to and detached from the rotating shaft 10. For example, an appropriate metal fitting or the like along the shape of the sampler 15 may be attached to the rotary shaft 10 in advance, and the sampler 15 may be fitted to the metal fitting.
[0019]
Hereinafter, the improved soil sampling method using the ground improved stirrer 100 with the sampler will be described with reference to FIGS. 3 and 4. In FIG. 3, for the sake of convenience, the drilling stirring blade 12, the suppression stirring blade 13, the expansion blade 14 and the like are omitted.
First, using the ground improvement agitator 100 with the sampler with the sampler 15 removed, the improved columnar body 7 with a node is constructed in the same manner as described above, and immediately after that, that is, before the improved soil is hardened. The sampler 15 is attached to the rotating shaft 10 using the wire 52 (FIG. 3 (a)).
[0020]
Next, the ground improvement stirrer 100 with a sampler is pushed into the improved columnar body 7 with a node in a non-rotating state (FIG. 3 (b)). At this time, since the opening 51 of the sampler 15 is horizontal and stationary, the improved soil hardly enters the sampler 15.
[0021]
Then, until the sampler 15 of the ground improvement agitator 100 with the sampler reaches the layer to be sampled, the ground improvement agitator 100 with the sampler is pushed into the improved columnar body 7 with the node, and the sampler 15 is the layer to be sampled. Is reached, the rotating shaft 10 is rotated several times in the forward rotation direction (FIG. 3 (c)). As a result, the improved soil in the shaded area in FIG. 4 is filled into the sampler 15 from the opening 51 of the sampler 15.
[0022]
Note that it is desirable to slowly rotate the rotary shaft 10 in order to reliably fill the improved soil in the sampler 15. Further, even when improved soil other than the layer to be sampled enters the sampler 15 of the ground improved stirrer 100 with the sampler during the indentation shown in FIG. The improved soil is discharged from the sampler 15 by rotating the shaft 10 several times in the forward rotation direction.
[0023]
Thereafter, the ground improvement stirrer 100 with the sampler is slowly pulled up in a non-rotating state (FIG. 5 (d)). As a result, the sampler 15 is pulled up with the improved soil in the layer to be sampled filled therein. And if the ground improvement stirrer 100 with a sampler is pulled up completely, the sampler 15 will be removed from the rotating shaft 10. Then, the necessary soil test is performed such as taking out the improved soil filled in the sampler 15 from the sampler 15 and confirming the state of the improved soil. At this time, when the ground improvement stirrer 100 with the sampler is pulled up around the opening 51 of the sampler 15, since the improved soil of the layer that is not the sampling target adheres, the test is performed after removing the improved soil around the opening 51. It is desirable to do. Thereby, it can be confirmed whether or not the improved soil of the knotted improved column 7 is of a good quality, that is, whether or not the mixing and stirring of the solidifying agent slurry and the earth and sand have been sufficiently performed. As a result, if a non-uniform improved soil is produced, the ground improvement method is applied again.
[0024]
In addition, after completion | finish of sampling, the improvement soil of the improvement pillar body 7 with a node disturbed by sampling will be repaired by stirring again using the ground improvement stirrer 100 with a sampler.
In addition, even when the improved column 6 having no node is constructed, sampling can be performed by the same method as described above.
[0025]
Thus, according to the ground improvement stirrer 100 with the sampler according to the present embodiment, the tubular sampler 15 is detachably fixed to the rotating shaft 10 so that the opening 51 faces the rotating direction of the rotating shaft 10. Therefore, after constructing the improved pillar body 7 with a node in the ground, the improved soil of a desired layer is sampled, and whether or not the improved soil is of high quality, that is, the solidifying agent slurry and the earth and sand It can be confirmed whether mixing and stirring are sufficiently performed.
[0026]
Further, the openings 51 at both ends of the sampler 15 are formed obliquely so that the opening cross section faces the rotating shaft 10 side, and the sampler 15 is arranged so that the opening 51 faces the rotation direction of the rotating shaft 10; Since the opening cross section of the opening 51 is attached to the rotating shaft 10 so as to face the rotating shaft 10 side, it is possible to efficiently sample the improved soil in a desired layer of the knotted improved column 7.
[0027]
In the present embodiment, the ground improvement stirrer 100 with the sampler is provided with the expansion blades 14. However, in the case of constructing the improved column body 6 without the node portion 8, the expansion blades 14 are provided. The one not provided, that is, the one whose rotation outer diameter is not enlarged is used.
In the present embodiment, the sampler 15 is a straight tubular body. However, the sampler 15 may be bent according to the shape of the rotating shaft 10 and the rotating direction, for example, a U-shaped tubular body.
In the present embodiment, the sampler 15 is attached near the upper part of the stirring blade 14 of the rotating shaft 10. However, for the convenience of the depth of the layer to be sampled and attachment / detachment work, the sampler 15 You may change an attachment position to the downward direction of the stirring blade 14, etc., for example.
[0028]
Further, if a cover that can be opened and closed only at the outer opening is provided in the opening 51 on the side in the rotation direction when the rotation shaft 10 is rotated forward among the openings 51 of the sampler 15, the rotation shaft in the improved soil is provided. Even if 10 is rotated forward, the inside of the sampler 15 is not filled with the improved soil by the lid, and if the rotating shaft 10 is reversed, the lid is opened to the outside by the pressure of the improved soil, and the interior of the sampler 15 is improved. The soil will be filled. Thus, the ground improvement agitator with a sampler 100 is pushed into the improved column 6 while rotating forward, the rotating shaft 10 is reversed at a desired position, and the improved soil to be sampled is filled into the sampler 15. Therefore, it is possible to easily push and pull up the ground improvement stirrer with sampler 100 during sampling.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the ground improvement agitator with a sampler according to the present invention, the hollow rotating shaft, the drilling head provided near the tip of the rotating shaft, and the rotating shaft at regular intervals. A ground improvement stirrer with a sampler comprising a plurality of projecting wings that excavate or stir the ground or both, and a tubular sampler, wherein the sampler is at a desired position of the rotating shaft. In addition, since the opening is provided so as to be detachable so as to face the rotation direction of the rotating shaft, improvement of a desired layer is made after constructing the improved column body or the improved column body with a node in the ground. By sampling the soil, it can be confirmed whether or not the improved soil is of good quality, that is, whether or not the mixing and stirring of the solidifying agent slurry and the earth and sand have been sufficiently performed. As a result, in the case where non-uniform improved soil is produced, the improved column body does not reach the set strength by repairing by stirring the improved soil again, etc. It can be prevented that the supporting force cannot be exhibited.
[0030]
Further, according to the present invention, the sampler is formed obliquely so that the opening cross-sections at both ends thereof face the rotating shaft side, so that the sampler can be formed in a desired layer of the improved column body or the improved column body with a node. Sampling of some improved soil can be performed efficiently.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are a front view and a side view showing a configuration of a ground improvement stirrer with a sampler according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a configuration of a sampler 15. FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a sampling method using a ground improvement stirrer with a sampler 100. FIG.
FIG. 4 is a plan view showing an area of improved soil sampled by a sampler 15;
FIG. 5 is a schematic view showing an improved column body 6 and a knotted improved column body 7 for increasing the supporting force of the ground.
FIG. 6 is a schematic view showing an apparatus used for the ground improvement method.
FIG. 7 is a front view and a side view showing a configuration of a conventional ground improvement stirrer 1.
FIG. 8 is a plan view showing a state of the expanding blade 14 at the time of normal rotation and reverse.
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a method for constructing a knotted improved column 7 using a conventional ground improved stirrer 1;
[Explanation of symbols]
10 Rotating shaft 100 Ground improvement stirrer 11 Drilling head 12 Drilling stirring blade (wing-shaped body)
13 Suppressing stirring blade (winged body)
14 Expanded wings (wings)
15 Sampler 51 Opening 6 Improved column 7 Improved column with knot

Claims (2)

中空状の回転軸と、該回転軸の先端近傍に設けられた削孔ヘッドと、該回転軸に一定の間隔で複数突設され、地盤を堀削又は撹拌の一方又は双方をする翼状体と、管状のサンプラーとを備えてなるサンプラー付き地盤改良撹拌機であって、
前記サンプラーは、前記回転軸の所望の位置に、その開口が該回転軸の回転方向を向くように、着脱自在に設けられたものであることを特徴とするサンプラー付き地盤改良撹拌機。
A hollow rotary shaft, a drilling head provided near the tip of the rotary shaft, and a plurality of wings that project from the rotary shaft at regular intervals and excavate or agitate the ground. A ground improvement stirrer with a sampler comprising a tubular sampler,
A ground improved agitator with a sampler, wherein the sampler is detachably provided at a desired position of the rotating shaft so that its opening faces the rotating direction of the rotating shaft.
前記サンプラーは、その両端の開口断面が、回転軸側を向くように斜めに形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載のサンプラー付き地盤改良撹拌機。The ground improvement stirrer with a sampler according to claim 1, wherein the sampler is formed obliquely so that opening cross sections at both ends thereof face the rotation axis side.
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