JP4107337B2 - 多軸複合攪拌工法 - Google Patents
多軸複合攪拌工法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4107337B2 JP4107337B2 JP2006271912A JP2006271912A JP4107337B2 JP 4107337 B2 JP4107337 B2 JP 4107337B2 JP 2006271912 A JP2006271912 A JP 2006271912A JP 2006271912 A JP2006271912 A JP 2006271912A JP 4107337 B2 JP4107337 B2 JP 4107337B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating shaft
- shaft
- stirring
- sub
- main
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Description
さらに、特許文献3には、上記のスクリューオーガー状のロッドを3軸並設した構成の多軸高圧噴射攪拌地盤改良装置を用いて、改良体ブロックを一体にラップさせて施工するという工法についての開示がある。
しかも、特許文献1に示されるものは改良材を単に地盤中に多量に高圧噴射することから、周辺地盤の変位や膨張等の悪影響を無視できない。
特許文献3に示されるものは3軸のスクリューロッドを備えるので特許文献1〜2のものに比べて施工性は改善されて大規模施工に適用することも可能ではあるものの、3軸のスクリューロッドを単にそのまま並設してそれらを単純に同期運転する構成であるので、装置全体が不合理に大がかりであるばかりでなく、改良材の供給量の設定やそれに応じた排土量の制御も必ずしも合理的に行い得ず、特に大規模施工に適用する場合には経済性や施工性の点で難があって実用に至っていない。
特に、各回転軸が上部攪拌翼と下部攪拌翼とを備えている場合には、主回転軸および副回転軸を地盤中に貫入した後、それら主回転軸および副回転軸を地盤中から引き上げる際に、主回転軸および副回転軸がそれぞれ備える上部攪拌翼および下部攪拌翼によって機械攪拌しつつ、副回転軸が備えるスパイラルによって排土を行いながら、主回転軸が備える高圧噴射口から改良材を高圧噴射して噴射攪拌を行って改良体を形成すれば良い。
また、本発明の多軸複合攪拌工法においては、副回転軸の回転数を主回転軸とは独立に制御して該副回転軸に設けたスパイラルによる排土量を制御することにより、主回転軸および副回転軸の周囲に一体に形成される機械攪拌改良部において主回転軸側から副回転軸側に向かう改良土の流れを促進せしめることが好ましい。
また、交互に配列している主回転軸と副回転軸を交互に逆方向に回転させることにより、主回転軸および副回転軸の周囲に一体に形成される機械攪拌改良部において改良土が連続して流れる一連の攪拌流を形成することが好ましい。
さらに、多数の改良体を密に施工するに際しては、主回転軸と副回転軸との並び方向が直線上になっている先行施工した改良体と、前記先行施工した改良体の並び方向に平面視ほぼ直交する方向においてそれに隣接して後行施工する改良体とは主回転軸と副回転軸の並び方向を同じとし、かつ千鳥配置することにより、双方の改良体の機械攪拌改良部と噴射攪拌改良部どうし相互に接触ないしラップさせることが好ましい。
特に、主回転軸と副回転軸とをそれぞれの機能に応じた構成としたので、装置全体を合理的に簡略化、コンパクト化、低価格化することができ、操作性や制御性にも優れて高精度の施工が可能であり、充分に経済的で合理的な施工が可能であり、特に大規模施工に適用するものとして好適である。
図1に示すように、本実施形態の多軸複合攪拌装置は3軸の回転軸1を並設して連結具2により一体に連結したものであるが、両側の2軸の回転軸1と中央の1軸の回転軸1とはそれらの構成と機能が異なるものとされている。
すなわち、両側の2軸の回転軸1は主回転軸1Aとされ、その最先端部には地盤掘削と地盤攪拌を兼用する螺旋状の下部攪拌翼3が設けられ、その上段には1段の上部攪拌翼5が設けられた構成とされている。下部攪拌翼3の外周部には改良材(たとえばセメント等の固化材)を高圧(たとえば30〜60MPa程度)で噴射する高圧噴射口4が、下部攪拌翼3の先端に取り付けられている掘削用ビットより若干上方に位置して設けられている
一方、中央の1軸の回転軸1は副回転軸1Bとされ、その最先端部には小径の地盤掘削用の下部攪拌翼6が設けられ、この下部攪拌翼6は両側の主回転軸1Aにおける下部攪拌翼3の間において回転するものとされている。その上段には下部攪拌翼6よりも大径の2段の上部攪拌翼7が主回転軸1Aにおける上部攪拌翼5とは上下方向の位置がずらされて設けられていて、それらは相互干渉することなく平面視において回転軌跡をラップさせつつ回転するようにされている。さらに、この副回転軸1Bの上部攪拌翼7よりも上部の軸部には周囲の土を押し上げて排土するためのスパイラル8が設けられている。
そして、中央の副回転軸1Bの回転方向は常に排土方向(つまり、スパイラル8により周囲の土を上方に押し上げるような回転方向)に設定され、これにより装置全体を地盤に貫入する際、および高圧噴射口4から改良材を地盤中に高圧噴射して噴射攪拌混合する際には、副回転軸1Bによって機械攪拌改良部10aの中央付近から積極的に排土がなされてそこでの土圧の過度の上昇が抑制され、それに伴い機械攪拌改良部10aの両側から中央側に向かうような(つまり主回転軸1A側から副回転軸1B側に向かうような)改良土の流れが促進されて、機械攪拌改良部10aの全体にわたって優れた攪拌混合効果が得られる。
なお、副回転軸1Bに設ける低圧吐出口11は図1に示すように副回転軸1Bの先端部に2箇所に設けることが好ましく、その場合、下段側の低圧吐出口11aは高圧噴射口4の位置よりもさらに下方となるように副回転軸1Bの最先端付近に設け、上段側の低圧吐出口11bは高圧噴射口4の位置よりも上方となるように副回転軸1Bの2段の上部攪拌翼7の間に設ければ良い。但し、低圧吐出口11は必ずしも2箇所に設けることはなくいずれか一方のみを設けることでも良いし、不要であれば双方とも省略して良い。
各回転軸1を上述した回転方向に回転させつつ(a)〜(c)に示すように装置全体を地盤に貫入していく。その際、貫入速度を考慮して副回転軸1Bの回転量を適正に制御して、そのスパイラル8により装置体積相当分の排土を行う。
なお、その後の引き抜き時の改良材の高圧噴射による噴射攪拌改良部10bの形成をより確実にするため、この時に、高圧噴射口4から水だけを噴射して地盤を緩めておくことが良い。
(c)に示すように装置先端が所定の深度に達したら、各軸の回転方向をそのまま維持して、主回転軸1Aに設けた高圧噴射口4から改良材を高圧噴射しつつ、(d)〜(e)に示すように装置全体を引き上げていく。
つまり、高圧噴射口4から高圧噴射された改良材は主回転軸1Aの下部攪拌翼3と上部攪拌翼5のみならず、副回転軸1Bの下部攪拌翼6と上部攪拌翼7によっても機械攪拌されてそれらの周囲に機械攪拌改良部10aが一体に形成され、かつそれと同時に機械攪拌改良部10aの両外側には高圧噴射による噴射攪拌改良部10bが外側に拡大する状態で形成されていき、それにより図1(b)に示したような眼鏡型ないし瓢箪型の形状の改良体10が施工されていく。
なお、改良材の高圧噴射にエアーを併用すると排土が泥土状となってその処理が必要となるので、エアーを併用せずに改良材のみを噴射することが好ましい。
また、上述したように、必要に応じて副回転軸1Bに設けた低圧吐出口11(11a、11b)から改良材を低圧で吐出して副回転軸1Bの周囲への改良材の不足を補うようにしても良い。その場合、貫入時に下段側の低圧吐出口11aから低圧吐出するようにすれば、副回転軸1Bの上部攪拌翼7による機械攪拌効果が同時に得られるので好ましく、かつ地盤改良部下端付近への改良を確実に行うことができる。逆に引き抜き時に低圧吐出する場合には上段側の低圧吐出口11bを用いる方が好ましい。勿論、可能であれば、貫入工程や引き抜き工程に対応させて上下の低圧吐出口11a、11bのいずれかを選択して適宜切り替ながら低圧吐出を行っても良い。
たとえば図3に具体的な数値例を記入しているように、機械攪拌改良部10aの径寸法(つまり下部攪拌翼3や上部攪拌翼5,7の径寸法)を1200mmφ、軸間寸法を1000mm、噴射攪拌領域10bまでの径寸法を2000mmφ(つまり高圧噴射口からの噴射距離を400mm)とした場合を例にとると、(a)に示すように個々の改良体10の平面積は6.43m2であるが、(b)に示すようにそれを隙間なく密に配置した場合には重ね合わせロスを除いた有効平面積は5.55m2となり、したがって有効率は86.3%にもなる。特許文献1〜2に示したような従来一般の単軸複合攪拌工法による場合には同様の条件において有効率はせいぜい80%程度であることからして、上記のような眼鏡型ないし瓢箪型の改良体10を千鳥配置することで有効率を充分に改善できる効果が得られることがわかる。
特に、両側2軸の主回転軸1Aからのみ改良材を高圧噴射しつつ、中央1軸の副回転軸1Bのスパイラル8により積極的に排土を行うようにして、それら主回転軸1Aと副回転軸1Bとをそれぞれの機能に応じた構成としたので、装置全体を合理的に簡略化、コンパクト化、低価格化することができるし、操作性や制御性にも優れて高精度の施工が可能であり、充分に経済的で合理的な施工が可能である。
したがって、これによれば、軟弱地盤の改良を目的とする本来の地盤改良を行う場合はもとより、液状化地盤に対する液状化防止対策、各種構造物の基礎地盤の強化、山留め壁や止水壁に対する安定性確保等を目的とする様々な地盤改良手法として広く適用できるものであり、特に大規模施工に適用するものとして好適である。
たとえば、上記実施形態では図3に改良体10の形状・寸法や配置の一例をあげるに留めたが、改良体10は眼鏡型ないし瓢箪型とする限りにおいて、その形状・寸法は下部攪拌翼3や上部攪拌翼5,7の径寸法や高圧噴射口4からの改良材の噴射距離、軸間距離等を適宜変更することで様々に変更できることはいうまでもないし、改良体10の配置も千鳥配置が好ましいもののそれに限定すべきものでもなく、施工するべき改良体10の用途や目的、改良率、施工規模等の諸条件を考慮して最適設計すれば良い。
また、本発明において使用する多軸複合攪拌装置の各部の具体的な構成、特に各回転軸1に設ける攪拌翼は上記実施形態のように下部攪拌翼と上部攪拌翼とにより構成することが好ましいものの、それに限るものでもなく、それらの形状や位置や段数は任意(1段でも3段以上とすることでも勿論良い)である。また、高圧噴射口4の位置や仕様、副回転軸1Bに設けるスパイラル8のピッチや形成位置、低圧吐出口11a、11bの有無やその設置位置等も適宜変更して良い。
たとえば、副回転軸1Bの下部攪拌翼6の位置の具体的変形例として図4(a)に示すものが考えられる。これは、副回転軸1Bの下部攪拌翼6を上部攪拌翼7とほぼ同径として、その下部攪拌翼6を主回転軸1Aの下部攪拌翼3の上方に位置させ、副回転軸1Bの軸部に設ける低圧吐出口11bを上部攪拌翼7の若干下方に位置させるようにしたものである。あるいは、さらに他の変形例として、図4(b)に示すように、主回転軸1Aの下部攪拌翼3の下方に副回転軸1Bの下部攪拌翼6(上部攪拌翼7とほぼ同径)を位置させ、低圧吐出口11bを2段の上部攪拌翼7の間に位置させるようにしてもよい。このような場合にも、工程は上述したとおりである。
また、本発明においては主回転軸1Aと副回転軸1Bとをそれぞれ独立に回転制御可能としておいて、基本的にはそれらを交互に逆方向に回転させることが好ましいものの、それに限るものでもなく、各回転軸の回転方向や回転速度は適宜の制御を行えば良い。たとえば、通常は常にスパイラルによって排土を促進するべく貫入時と引き抜き時とで回転方向を変えないことが現実的であるが、地盤状況によって排土量が過多となるような場合にはスパイラルを一時的に逆回転させたり回転を緩めるように制御すれば良く、逆に排土量が不足する場合にはスパイラルの回転を早めるように制御すれば良い。
さらに、上記実施形態では両側2軸の主回転軸1Aと中央1軸の副回転軸1Bとによる3軸構成としたが、主回転軸1Aを少なくとも2軸以上とするとともに副回転軸を少なくとも1軸以上として全体の軸数を少なくとも3以上の奇数とし、かつ主回転軸1Aを両側に配置した状態で主回転軸1Aと副回転軸1Bとを交互に配列する限りにおいて、例えば図5に5軸構成とした場合の例を示すようにさらに多軸に構成することもできる。
さらになお、本発明は単なる地盤改良を行う場合に適用するのみならず、たとえば止水壁や山留壁などの連続地中壁体を構築する場合にも適用できることは言うまでもない。
1A 主回転軸
1B 副回転軸
2 連結具
3,6 下部攪拌翼(攪拌翼)
4 高圧噴射口
5,7 上部攪拌翼(攪拌翼)
8 スパイラル
10 改良体
10a 機械攪拌改良部
10b 噴射攪拌改良部
11(11a,11b) 低圧吐出口
12 回転駆動源
Claims (5)
- 先端部にそれぞれ攪拌翼を備えた3軸以上の奇数軸の回転軸を具備し、それら回転軸を少なくとも2軸の主回転軸と少なくとも1軸の副回転軸とから構成して、主回転軸を両側に配置した状態で主回転軸と副回転軸とを交互に配列して並設し、前記主回転軸の先端部に備えた攪拌翼には改良材を地盤中に高圧で噴射する高圧噴射口を設け、前記副回転軸の軸部には周囲の土を押し上げて排土するスパイラルを設けて、改良材を地盤中に高圧で噴射することによる噴射攪拌を行いつつ攪拌翼による機械攪拌を行って改良体を施工する多軸複合攪拌装置により地盤改良を行う多軸複合攪拌工法であって、
主回転軸および副回転軸が備える攪拌翼によって機械攪拌しつつ、副回転軸が備えるスパイラルによって排土を行いながら、主回転軸が備える高圧噴射口からのみ改良材を高圧噴射して噴射攪拌を行って改良体を形成することにより、
該改良体を、主回転軸および副回転軸の周囲に一体に形成される機械攪拌改良部と、前記副回転軸の両側にある主回転軸の周囲に副回転軸の機械攪拌部よりも大径になるように機械攪拌改良部を外側に拡大した状態で形成される噴射攪拌改良部とで眼鏡型ないし瓢箪型を有する形状に施工することを特徴とする多軸複合攪拌工法。 - 請求項1記載の多軸複合攪拌工法であって、
主回転軸および副回転軸を地盤中に貫入した後、それら主回転軸および副回転軸を地盤中から引き上げる際に、主回転軸および副回転軸がそれぞれ備える上部攪拌翼および下部攪拌翼によって機械攪拌しつつ、副回転軸が備えるスパイラルによって排土を行いながら、主回転軸が備える高圧噴射口から改良材を高圧噴射して噴射攪拌を行って改良体を形成することにより、
該改良体を、主回転軸および副回転軸の周囲に一体に形成される機械攪拌改良部と、前記副回転軸の両側にある主回転軸の周囲に副回転軸の機械攪拌部よりも大径になるように機械攪拌改良部を外側に拡大した状態で形成される噴射攪拌改良部とで眼鏡型ないし瓢箪型を有する形状に施工することを特徴とする多軸複合攪拌工法。 - 請求項1または2記載の多軸複合攪拌工法であって、
副回転軸の回転数を主回転軸とは独立に制御して該副回転軸に設けたスパイラルによる排土量を制御することにより、主回転軸および副回転軸の周囲に一体に形成される機械攪拌改良部において主回転軸側から副回転軸側に向かう改良土の流れを促進せしめることを特徴とする多軸複合攪拌工法。 - 請求項1,2または3記載の多軸複合攪拌工法であって、
交互に配列している主回転軸と副回転軸を交互に逆方向に回転させることにより、主回転軸および副回転軸の周囲に一体に形成される機械攪拌改良部において改良土が連続して流れる一連の攪拌流を形成することを特徴とする多軸複合攪拌工法。 - 請求項1,2,3または4記載の多軸複合攪拌工法であって、
多数の改良体を密に施工するに際しては、主回転軸と副回転軸との並び方向が直線上になっている先行施工した改良体と、前記先行施工した改良体の並び方向に平面視ほぼ直交する方向においてそれに隣接して後行施工する改良体とは主回転軸と副回転軸の並び方向を同じとし、かつ千鳥配置することにより、双方の改良体の機械攪拌改良部と噴射攪拌改良部どうし相互に接触ないしラップさせることを特徴とする多軸複合攪拌工法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006271912A JP4107337B2 (ja) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | 多軸複合攪拌工法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006271912A JP4107337B2 (ja) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | 多軸複合攪拌工法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008088730A JP2008088730A (ja) | 2008-04-17 |
JP4107337B2 true JP4107337B2 (ja) | 2008-06-25 |
Family
ID=39373158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006271912A Active JP4107337B2 (ja) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | 多軸複合攪拌工法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4107337B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013136916A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Asahi Kasei Construction Materials Co Ltd | 地盤改良装置及び地盤改良方法 |
JP6290282B2 (ja) * | 2016-03-16 | 2018-03-07 | 新技術工営株式会社 | 地盤改良装置 |
-
2006
- 2006-10-03 JP JP2006271912A patent/JP4107337B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008088730A (ja) | 2008-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4107337B2 (ja) | 多軸複合攪拌工法 | |
JP5043731B2 (ja) | 遮水壁の構築工法 | |
KR101098659B1 (ko) | 확장 그라우팅 장치 및 이를 이용한 지반 강도 보강 시공 방법 | |
JP5015558B2 (ja) | 繊維補強セメント系地盤改良工法 | |
JP4684142B2 (ja) | 噴射混合処理工法 | |
JP4107338B2 (ja) | 多軸複合攪拌工法 | |
JP4550792B2 (ja) | 地中壁の施工法 | |
JP2008274746A (ja) | 地下構造物の解体撤去工法 | |
JP3626972B1 (ja) | 噴射攪拌工法および噴射攪拌装置 | |
JP6378652B2 (ja) | 地中連続壁構築方法 | |
JP2008208620A (ja) | 地盤改良工法および地盤改良装置 | |
JP2012117336A (ja) | 多軸混練オーガ機及びソイルセメント柱列山留め壁構築工法 | |
JP5985417B2 (ja) | 高圧噴射攪拌工法による地盤改良方法 | |
JP5573235B2 (ja) | 噴射攪拌装置及び地盤改良方法 | |
JP4072686B2 (ja) | 多軸高圧噴射撹拌地盤改良装置及び工法 | |
JP4342539B2 (ja) | 噴射撹拌工法 | |
JP2004239063A (ja) | 硬岩地層への鋼矢板連続打設工法 | |
JP3140770U (ja) | オーガ軸 | |
JP2007205144A (ja) | 土壌掘削工具および土壌改良工法 | |
JPH0565790A (ja) | ケーシングヘツド | |
JP2001241063A (ja) | 掘削装置およびこれを用いた地中柱列連続壁の造成工法 | |
JP2009270326A (ja) | ソイルセメント柱の構築装置と構築方法 | |
JPH06100080B2 (ja) | 大断面トンネルの施工方法及び地盤固化柱造成装置 | |
CN105714791A (zh) | T桩与矩形桩圆弧插扣设备 | |
JP2005344314A (ja) | 略三角形断面の固化杭造成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080311 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080324 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110411 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120411 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120411 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130411 Year of fee payment: 5 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140411 Year of fee payment: 6 |