JPH038920A - 孔壁を転圧する放射状攪拌板を備えた掘削攪拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、地耐力の小さい地盤を改良すべく、同化材と
土壌の混合物を圧着、充填して多数の凸部を突設せしめ
た転圧壁固化柱を形成することができる、孔壁を転圧す
る放射状攪拌板を備えた掘削撹拌装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来、同化材と土壌とを共回りを防止して掘削撹拌する
装置としては、特公昭５８−２９３７４号に開示された
ものが知られていた。

また、従来円柱状の固化柱が一般的であって、外周壁面
に多数の凸部を形成した固化柱は、知られていなかった
。

［発明が解決しようとする課題］ 前記特公昭５８−２９３７４号に開示された装置は、共
回り防止翼の両端が孔壁を削りながら降下することで、
攪拌翼と同化材を含んだ土壌の共回りを防止して、その
目的を達するように構成されているが、この装置では孔
壁に縦割りの脆弱部を刻み、小さな障害物があれば大き
く孔壁を乱し、そしてそのために共回り防止翼の翼端の
片方の孔壁面支持が崩れると、掘削軸が偏り、不正円穿
孔を誘発し、更に大きく孔壁を乱すという問題点があっ
た。

また、従来の固化柱は円柱状をなしているために、孔壁
との効果的な摩１寮面かなく、地盤と一体化した固化柱
が得られないという問題点があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、固化材を圧送するための貫通孔を備えた掘削
軸の下方部に複数個の掘削翼を固定し、更に１段または
複数段に亘って掘削軸の上方部に攪拌翼を固定し、且つ
該攪拌翼を囲繞する柱体を備えた、前記掘削翼と略同一
長さの井目り防止翼を３個以上掘削軸に回動自在に軸支
すると共に、該各井目り防止翼の下面に、複数枚の方形
状の攪拌片を水平放射状に配設して形成された放射状攪
拌板を固定する一方、少なくとも前記放射状攪拌板を構
成する攪拌片のうち、孔壁寄りに位置した攪拌片の外方
端を、前記掘削翼の’１１’ＪＲより稍外方へ突出させ
るという手段を採用することにより、上記の問題点を解
決した。

［作用］ 上記構成より成る本発明によれば、掘削軸に対して自由
回転する井目り防止翼によって、同化材と土壌の混合物
の流速が減じられて、前記混合物と攪拌翼との井目りが
防止される。

また、掘削翼の翼端より、その翼端が外方へ突出した攪
拌翼車により孔壁に転圧凹部を形成すると共に、該凹部
に前記混合物を圧着、充填し、外周に多数の凸部を有す
る固化柱が形成される。

［実施例］ 本発明の実施の一例を図に就いて詳細に説明する。

第１図は、本発明装置を土壌中に掘進じた状態を示す断
面図であり、軸芯に貫通孔１を有する掘削軸２の上端に
は、駆動装置３が連結固定されている。

前記駆動装置３は、図示してないリーダーに取付けられ
ていて、前記掘削軸２を回転・降下および上昇させる機
能と、例えばポルトランドセメント、あるいは地盤安定
材等の粉末固化材と水との混合液である同化材を計量し
て送出する、図示していない計量送出装置と、ホースで
継続される前記固化材受は入れのための固化（Δ注入口
４と、回転継手とにより構成されている。

前記掘削軸２の下端部は、施工地盤の掘削に適するよう
尖鋭な錐先刃５に形成され、且つ錐先刃５の梢上方の掘
削軸２の周側には一定間隔を置いて複数個の掘削翼６が
、掘削し易いように掘削軸２の回転方向に対して、施工
地盤面を鋤くうよう、鋤い角θを有して傾斜して取付け
られている。また、この各掘削翼６の下端縁には土砂に
爪を立てて掘削するよう複数個の掘削爪７が下方へ突設
されている。そして、前記各掘削翼６の取付部である掘
削軸２の、特に限定することようはないが、好ましくは
各掘削翼６の背面部の近くに、同化材の噴出口８を複数
個、前記掘削軸２の貫通孔１に連通して開口する。

前記噴出口８が掘削翼６の背面部の近くに配設されるこ
とにより、掘削翼６で土砂を掘削すると、その背面部は
ほとんど土砂で埋まることはなく、空間部が形成される
ので、噴出口８が土砂によって閉鎖される虞れがなく、
従って固化材は各噴出口８より掘削された土壌に向って
勢いよく噴射されるのである。

掘削軸２の上方部には、掘削翼６により掘削された土壌
と、噴出口８から噴出した同化材とが、後述の攪拌翼１
４と井目りして、それらの混合撹拌が効率よくできない
のを防止するため、所定の上下間隔を置いて配設された
、前記掘削翼６と略同一長さの上、中、下部水平柱体９
ａ、９ｂ、９Ｃの各外側に、垂直柱体１０を一体に連結
固定して、方形状の上部空隙部１１ａと下部空隙部１１
ｂを夫々備えて形成された、略コ字状の井目り防止翼１
２が、複数個一定間隔を置いて、前記名士。

中、下部水平柱体９ａ、９ｂ、９ｃの各基部が、掘削軸
２に夫々固設された上、中、下部軸受１３ａ、１３ｂ、
１３ｃに軸支されて、各井目り防止翼１２が掘削軸２と
は独立して自由回動できるように装置されている。

前記井目り防止翼１２は掘削軸２に対して求心性を維持
するためには、最低３個の共回り防止翼１２が必要であ
って、実施例では３個の共回り防止翼１２が装置されて
いる。また、前記掘削翼６の数も前記と同様の理由によ
り３個以上必要であるが、実施例では掘削効率の点から
４個の掘削翼６が装置されている。

また、前記共回り防止翼１２の上、中、下部水平柱体９
ａ、９ｂ、９Ｇと垂直柱体１０に囲繞された上、下部空
隙部１１８．１１ｂに対面する掘削＠２には、１８０度
の間隔を有して各２個の攪拌翼１４が、夫々上下２段に
亘って９０度位相を異にして垂直に固着されている。

前記各攪拌翼１４は、上、下部空隙部１１ａ。

１１ｂ内を回動するため、その長さは、上、中。

下部水平柱体９ａ、９ｂ、９ｃより梢短く構成する必要
かある。

前記８共回り防止翼１２の下部水平柱体９Ｃの下面外方
寄りには、固化材と土壌とを撹拌すると共に、孔壁に転
圧して孔壁に凹部を形成する長方形状の攪拌片１５を、
複数枚水平状態で放射状に配設した放射状攪拌板１６が
固定されており、前記放射状攪拌板１６を構成する攪拌
片１５のうち、少なくとも孔壁寄りに延在する攪拌片１
５の外方端１５ａは、掘削翼６の翼端６ａより梢外方に
突出し、掘削翼６によって削孔された孔１−１の孔壁に
、前記外方端１５ａが接触して孔壁を転圧して、転圧凹
部１７を形成するように構成されている。

前記放射状攪拌板１６も前記共回り防止翼」２と同様に
、掘削翼６によって掘削された孔ト１の孔壁に接して求
心性を維持するためには、最低３個以上の放射状攪拌板
１６が必要で、実施例では３個の各共回り防止翼１２に
夫々１個ずつ、放射状攪拌板１６が配設されている。

前記各放射状攪拌板１６を構成する孔壁寄りに一延在す
る攪拌片１５の外方端１５ａは、掘削翼６の翼端６ａよ
り梢外方に突出しているので、掘削翼６によって削孔さ
れた孔Ｈの孔壁に、各放射状攪拌板１６の前記攪拌片１
５の外方端１５ａが転圧して転圧凹部１７を形成して、
その転圧凹部１７に固化材と土壌の混合物を圧着、充填
するという転圧輪としての作用をなしている。

次に、本発明の実施例の作用に就いて説明する。

駆動装置３を作動させて掘削軸２を回転させて、施工地
盤面に錐先刃５を先端にして掘進して行くと、掘削軸２
に鋤い角Ｏを有して傾斜して取イ削づられている複数個
の掘削翼６によって施工地盤が鋤くわれて、掘削まき立
てて削孔して孔Ｈを形成して行くと共に、前記駆動装置
３から掘削軸２の貫通孔１を通して圧送された、ポルト
ランドセメント、あるいは地盤安定材等の粉末固化材と
水との混合液である同化材を各噴出口８より噴則し、前
記掘削翼６によって掘削まき立てられた土壌と撹拌によ
って混練する。

そして、同化材と土壌の混合物の撹拌を促進するため、
本実施例では上下２段に亘って２個ずつの攪拌翼１４が
、夫々９０度位相を異にして設置されていて、これら攪
拌翼１４が掘削軸２に従動して回動することにより前記
混合物を更に撹拌する。この際、前記各攪拌翼１４と前
記混合物が共回りして、同化材と土壌の撹拌ができない
のを防止する共回り防止翼１２が、掘削軸２に対して自
由回動できるようにして備えられているために、前記各
攪拌翼１４によって孔Ｈ内に於いて流動している混合物
の流体圧力により、共回り防止翼１２も同一方向へ回動
するが、各共回り防止翼１２の上、中、下部水平柱体９
ａ、９ｂ、９ｃおよび垂直柱体１０、並びに各放射状攪
拌板１６によって混合物が抵抗を受けるため、各共回り
防止翼１２は混合物に比して速度を減じ５回動じ、それ
によって混合物の速度を減じて前記混合物と各攪拌翼１
４の共回りを防止して、同化材と土壌の撹拌を更に促進
する。

そして、前記撹拌されている混合物の流動に従って、共
回り防止翼１２が低速で回動することにより、各放射状
攪拌板１６を構成する攪拌片１５のうち、孔壁寄りに位
置している攪拌片１５の外方端１５ａが、孔Ｈの孔壁に
激突して多数の転圧凹部１７が形成されると共に、該多
数の転圧凹部１７に前記固化材と土壌の混合物が圧着、
充填される。

０ 前記転圧がなされる孔Ｈの孔壁の形状は土質や、障害物
等の関係および掘削軸２の降下速度等によって影響を与
えられて、必ずしも規則的な転圧刻設が行なわれること
はほとんどなく、各放射状攪拌板１６を構成する攪拌片
１５のうち、孔壁帯りに位置している攪拌片１５の外方
端１５ａが、各掘削翼６の翼端６ａより外方へ突出して
いるので、少しずつずれた不規則刻みの転圧によって、
孔壁に均一、且つ充分に、固化材と土壌の混合物が充填
され、第１図に示すように、略螺旋形状に転圧がなされ
て転圧凹部１７が形成されて行くのである。

そして、計画深度に達した後に、掘削軸２を逆回転させ
ると、同化材と土壌とが充分に混練された混合物を、各
掘削翼６の傾斜した背面部によって圧密に働くことで、
下方向へ押圧しながら掘削軸２を引き上げることにより
、第４図に示すような外周に多数の凸部１８を有する固
化柱１９が形成されて一施工を完了するのである。

前記外周に多数の凸部１８を突設した固化柱１１ ９を形成することにより、多数の凸部１Ｂが孔壁との効
果的な摩擦面となり、地盤と一体化した固化柱が得られ
るのである。

なお、本発明装置をリーダーに、施工地盤に対して垂直
に保存して施工すれば直柱状の、また傾斜して保持ずれ
ば傾柱状の固化柱が形成される。

前記本発明装置の他の実施例として、施工地盤面に応じ
て共回り防止翼１２の方形状の空隙部が１個であるヨ字
状をなした共回り防止翼１２を用い、且つ攪拌翼１４を
１段にして掘削軸２に固定してもよいし、また共回り防
止翼１２の方形状の空隙部が３個以上で、且つ攪拌翼１
４を３段以上に亘って設けてもよい。

［発明の効果］ 本発明は上述のようであるから、共回り防止翼が流動す
る混合物に押圧されて、混合物より低速で順方向へ回動
するので、混合物の流速も減速され、混合物と各攪拌翼
の共回りを防止できると共に、共回り防止翼は掘削翼と
略同一長さであるので、共回り防止翼が孔壁を削ること
がなく、また２ 孔壁を乱すことなく、正円穿孔ができると共に、掘削軸
が偏ることもない。

更に、外周に多数の凸部を有して形成された固化柱は、
転圧によって形成された転圧凹部に前記凸部がよく圧着
して効率のよい摩擦面を形成すると共に、凸部の部分だ
け孔壁に対する接触面積が広がるので、地盤の固化柱と
しては極めて優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例での施工状態を示し、固
化材と土壌の混合物を省略した一部切欠斜視図、第２図
は同要部の一部切欠拡大正面図、第３図は底面図、第４
図は施工完了後の状態を示す一部切欠斜視図である。 図中において１は貫通孔、２は掘削軸、３は駆動装置、
６は掘削翼、６ａは掘削翼の翼端、９ａ。 ９ｂ、９Ｃ，１０は柱体、１２は共回り防止翼、１４は
攪拌翼、１５は攪拌片、１５ａは攪拌片の外方端、１６
は放射状攪拌板、１７は転圧凹部、１８は凸部、１９は
固化柱で必る。 ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　固化材を圧送するための貫通孔を備えた掘削軸の下
   方部に複数個の掘削翼を固定し、更に１段または複数段
   に亘って掘削軸の上方部に攪拌翼を固定し、且つ該攪拌
   翼を囲繞する柱体を備えた、前記掘削翼と略同一長さの
   共回り防止翼を３個以上掘削軸に回動自在に軸支すると
   共に、該各共回り防止翼の下面に、複数枚の方形状の攪
   拌片を水平放射状に配設して形成された放射状攪拌板を
   固定する一方、少なくとも前記放射状撹拌板を構成する
   攪拌片のうち、孔壁寄りに位置した攪拌片の外方端を、
   前記掘削翼の翼端より稍外方へ突出させたことを特徴と
   する孔壁を転圧する放射状攪拌板を備えた掘削撹拌装置
   。