JPH04247115A - 地盤改良用攪拌装置及びそれを使用した地盤改良工法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は掘削土砂と固化材を混
合することにより地中に固結体を造成する地盤改良工法
に使用される攪拌装置，及びそれを使用した地盤改良工
法に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び発明が解決しようとする課題】地盤を掘
削ロッドにより目標の深度まで掘進し、掘削終了後、掘
削土砂と掘削ロッドの先端から土中に吐出される固化材
を攪拌し、両者を混合してそのまま硬化させることによ
り地中に造成杭等の固結体を造成する方法は従来、例え
ば掘進時にロッドを正回転させることにより先端のビッ
トで掘削を、また引き抜き時に逆回転させることにより
ロッドに突設される攪拌翼で土砂と固化材との攪拌，混
合を行う、という要領で行われるが、完成する固結体の
品質は土砂と固化材の混合状態で決まるため攪拌，混合
は入念に行う必要がある。

【０００３】特に従来の掘削ロッドは先端に吐出孔を持
ち、攪拌翼は吐出孔の上方に位置することから、ロッド
の引き抜き時、すなわち上昇時には吐出された固化材は
実質的に攪拌されないため、固化材を削孔の全長に亘っ
て十分に送り込むためには掘削ロッドの往復動を複数回
繰り返す必要があり、この複数回の往復動操作を要する
点が従来方法の、施工効率の向上を図る上での障害とな
っている。

【０００４】この発明はこうした背景を踏まえてなされ
たもので、効率的な攪拌と混合を行う装置とそれを使用
した施工方法を新たに提案しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では固化材の吐出
孔を掘削ロッドの軸方向に距離を隔てて上下２箇所に配
置すると同時に、各吐出孔の位置に攪拌翼を突設し、掘
進時は主として下側の下部吐出孔から固化材を吐出して
上側の上部攪拌翼で攪拌を行い、逆に引き抜き時は主と
して上側の上部吐出孔から固化材を吐出して下側の下部
攪拌翼で攪拌を行い、降下時と上昇時のいずれのときも
掘削ロッドの進行方向に対して吐出孔より後退した攪拌
翼で攪拌を行うことにより、少ない往復動数で効率的に
固化材の混合を行うことを可能にする。

【０００６】固化材と掘削土を攪拌し、両者の混合を行
う攪拌装置は掘削ロッドの先端側に接続されるロッド本
体と、その周面に、軸方向に距離を隔てて突設される上
部攪拌翼，及び下部攪拌翼とからなり、上部吐出孔と下
部吐出孔はロッド周面の、それぞれ上部攪拌翼と下部攪
拌翼の各突設位置に形成される。

【０００７】地盤の掘削時は上記の通り、主として下部
吐出孔から固化材の吐出が行われ、その固化材は吐出孔
の上方に位置し、掘進とともに降下する上部攪拌翼によ
り攪拌される。一方、引き抜き時は逆に主として上部吐
出孔から吐出が行われ、その固化材は吐出孔の下方に位
置し、引き抜きとともに上昇する下部攪拌翼により攪拌
される。すなわち固化材の攪拌は掘進時と引き抜き時の
いずれのときもその吐出後にその位置を通過して攪拌す
る攪拌翼によって効果的に行われ、従来より少ない往復
動の回数で混合が完了する。

【０００８】施工は掘削ロッドを回転させ、上記要領で
掘削土と固化材を攪拌，混合しながら掘進し、所定深度
に到達した後、引き続いて掘削土と固化材を攪拌，混合
しながら掘削ロッドを引き抜く、という要領で行われ、
そのまま固化材を硬化させて固結体が造成される。

【０００９】

【実施例】以下本発明を一実施例を示す図面に基づいて
説明する。

【００１０】まず請求項１記載の発明を説明する。

【００１１】この発明の攪拌装置Ａは図１に示すように
掘削ロッド（図示せず）の先端側に接続されるロッド本
体１と、ロッド本体１の周面に、その軸方向に互いに距
離を隔てて突設される上部攪拌翼２，及び下部攪拌翼３
とからなり、ロッド本体１の周面の、上部攪拌翼２と下
部攪拌翼３の各突設位置に掘削ロッドの内部を通じて固
化材を吐出する上部吐出孔１ａと下部吐出孔１ｂを設け
たもので、掘削ロッドによる地盤の掘削時と、その引き
抜き時に掘削土と固化材の攪拌と混合を行うものである
。

【００１２】ロッド本体１は図２に示すように管状をし
、その内周が固化材を送り、これを上下部吐出孔１ａ，
１ｂから吐出するための注入管１ｃとなり、この注入管
１ｃに連続して上下端位置に上部吐出孔１ａと下部吐出
孔１ｂが明けられる。

【００１３】ロッド本体１の外周には図３，図４に示す
ような、それぞれ上部攪拌翼２と下部攪拌翼３が突設さ
れる上部ハウジング４と下部ハウジング５が被せられる
。この上部ハウジング４と下部ハウジング５の、上部吐
出孔１ａと下部吐出孔１ｂに対応する位置にはこれらに
連続して同じく上部吐出孔４ａ及び下部吐出孔５ｂが明
けられる。実施例では上部吐出孔１ａと下部吐出孔１ｂ
、及び上部吐出孔４ａと下部吐出孔５ｂを共にロッド本
体１の軸に垂直に穿設し、固化材が孔壁に向かって吐出
される方向に配置している。

【００１４】上部攪拌翼２と下部攪拌翼３は上部ハウジ
ング４と下部ハウジング５のそれぞれ上部吐出孔４ａと
下部吐出孔５ｂの位置に突設されるが、図示するように
この上部吐出孔４ａと下部吐出孔５ｂの穿設方向に上部
攪拌翼２と下部攪拌翼３を向けることによって上部攪拌
翼２や下部攪拌翼３はそれぞれの側から吐出された固化
材を削孔内に分散させる働きも兼ねることになる。

【００１５】本発明の攪拌装置Ａでは、距離を隔てた上
部攪拌翼２と下部攪拌翼３とによる効果的な攪拌を行う
目的から、下部吐出孔１ｂ，または上部吐出孔１ａより
掘削ロッドの進行方向に対して後退した位置にある、そ
れぞれ上部攪拌翼２，または下部攪拌翼３により固化材
の攪拌が行われる。すなわち、掘削ロッドの降下時は主
に下部吐出孔１ｂから、また上昇時は主に上部吐出孔１
ａから固化材の吐出が行われ、下部吐出孔１ｂから吐出
された固化材は、主として吐出後に吐出位置を通過する
上部攪拌翼２により、また上部吐出孔１ａから吐出され
た固化材は同じく吐出後に通過する下部攪拌翼３により
攪拌される。

【００１６】この結果、固化材は掘削ロッドの進行と同
時に攪拌されるため降下時と上昇時のいずれのときも効
率的に掘削土と混合されることになる。

【００１７】実施例ではこの、上部吐出孔１ａと下部吐
出孔１ｂからの吐出を完全に分離し、降下時は下部吐出
孔１ｂからのみ、上昇時は上部吐出孔１ａからのみの吐
出を行うために、上部ハウジング４と下部ハウジング５
をロッド本体１に対して、あるストロークだけ相対的に
上下動自在に外接させると同時に、上部吐出孔１ａと下
部吐出孔１ｂ間の距離より上部吐出孔４ａと下部吐出孔
５ｂ間の距離を大きくし、掘削ロッドの降下時は上部吐
出孔１ａを上部ハウジング４で閉鎖し、上昇時は下部吐
出孔１ｂを下部ハウジング５で閉鎖する構造としている
。

【００１８】上部ハウジング４と下部ハウジング５は図
１に示すように互いに連結されてロッド本体１に外接す
るが、実施例では一体化した上部ハウジング４と下部ハ
ウジング５をロッド本体１に対して軸方向に相対移動自
在とするために、図１，図４に示すように連結された上
部ハウジング４と下部ハウジング５の内周面に摺動溝６
を形成する一方、ロッド本体１の外周面に摺動溝６の長
さより短く、その両端を係止させるストッパ７を突設し
ている。摺動溝６とストッパ７の長さの差が上部ハウジ
ング４と下部ハウジング５のロッド本体１に対する相対
移動量、ストロークとなる。

【００１９】図１は掘削ロッド上昇時の、上下部ハウジ
ング４，５の位置を示すが、掘削ロッドの上昇時は上下
部ハウジング４，５がロッド本体１に対して相対的に降
下し、摺動溝６の上端がストッパ７の上端に係止してロ
ッド本体１に対して固定された状態となる。このとき、
図示するように上部吐出孔４ａは上部吐出孔１ａに一致
するが、下部吐出孔５ｂは下部吐出孔１ｂより下に位置
し、下部吐出孔１ｂは下部ハウジング５によって閉塞さ
れ、固化材は上部吐出孔１ａからのみ吐出可能となる。

【００２０】逆に掘削ロッドの降下時は上下部ハウジン
グ４，５がロッド本体１に対して相対的に上昇し、摺動
溝６の下端がストッパ７の下端に係止し、同時に上部ハ
ウジング４が上部吐出孔１ａを閉塞し、固化材を下部吐
出孔１ｂからのみ吐出させることになる。図１中、ロッ
ド本体１の上部側の鎖線が掘削ロッド降下時の上部ハウ
ジング４の位置を示す。

【００２１】なお、本攪拌装置Ａは掘削ロッド単位で接
続されるため多軸型の掘削機にも適用される。

【００２２】次に請求項２記載の発明を説明する。

【００２３】この発明は請求項１記載の攪拌装置Ａを用
いて掘削ロッドを回転させながら上下動させることによ
り掘削土と固化材とを混合し、固結体の造成を施工する
方法である。固化材にはソイルセメント，モルタル、ま
たはセメントミルク等のスラリー等が使用される。

【００２４】掘削土砂と固化材との混合は上記発明中で
説明したように、攪拌装置Ａが付属した掘削ロッドを回
転させ、攪拌装置Ａの少なくとも下部吐出孔１ｂから固
化材を吐出し、上部攪拌翼２及び下部攪拌翼３で掘削土
と固化材を攪拌，混合しながら掘進し、掘削ロッド、す
なわち攪拌装置Ａが所定深度に到達した後は、改めて少
なくとも上部吐出孔１ａから固化材を吐出し、再度上部
攪拌翼２及び下部攪拌翼３で固化材と掘削土を攪拌，混
合しながら掘削ロッドを引き抜く、という要領で行われ
る。

【００２５】地盤の掘削は通常通り攪拌装置Ａの先端に
取り付けられるビットにより、主に下部吐出孔１ｂ，５
ｂから固化材を吐出しながら行われ、同時に上部攪拌翼
２と下部攪拌翼３とによる掘削土との攪拌が行われる。

【００２６】掘削ロッドの掘進時、固化材は下部吐出孔
５ｂから主に削孔中に吐出されるが、吐出直後に降下し
てくる上部攪拌翼２がこの固化材を攪拌するため掘進時
から効率的に固化材の攪拌が行われることになる。

【００２７】掘削ロッドの上昇時は、上部吐出孔４ａか
ら固化材が吐出されるが、同じく吐出直後に吐出位置に
上昇してくる下部攪拌翼３によって攪拌が行われる。

【００２８】以上の通り、掘削ロッドの降下時と上昇時
のいずれのときも固化材の吐出後にその位置を通過する
攪拌翼によって吐出位置に存在する固化材と掘削土を有
効に攪拌，混合することになるため、例えば一定の混合
状態を得るのに、従来掘削ロッドの上下動を２往復要す
る場合に、本発明によれば１往復で済ませることが可能
であり、従来より少ない往復動の回数で混合を完了させ
ることができる。

【００２９】

【発明の効果】この発明は以上の通りであり、掘削ロッ
ドの降下時と上昇時のいずれのときも、固化材の吐出後
にその位置を通過する攪拌翼によって削孔内に存在する
固化材と掘削土を攪拌，混合するものであるため、掘削
ロッドの掘進と引き抜きの１往復操作のみによって完全
な混合状態を得ることができ、上記の通り、従来より効
率的に施工を完了させることが可能である。

【００３０】この結果、固結体に高い品質を与えながら
、施工能率の大幅な向上が図られることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】攪拌装置の製作例を示した一部断面立面図であ
る。

【図２】攪拌装置を構成するロッド本体を示した立面図
である。

【図３】上部ハウジングを示した立面図である。

【図４】下部ハウジングを示した立面図である。

【符号の説明】

Ａ……攪拌装置、１……ロッド本体、１ａ……上部吐出
孔、１ｂ……下部吐出孔、１ｃ……注入管、２……上部
攪拌翼、３……下部攪拌翼、４……上部ハウジング、４
ａ……上部吐出孔、５……下部ハウジング、５ｂ……下
部吐出孔、６……摺動溝、７……ストッパ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　掘削ロッドによる地盤の掘削時と、そ
   の引き抜き時に掘削土と固化材を攪拌し、混合する装置
   であり、掘削ロッドの先端側に接続されるロッド本体と
   、ロッド本体の周面に、その軸方向に互いに距離を隔て
   て突設される上部攪拌翼，及び下部攪拌翼とからなり、
   ロッド本体の周面の、上部攪拌翼と下部攪拌翼の各突設
   位置には掘削ロッドの内部を通じて固化材を吐出する上
   部吐出孔と下部吐出孔が形成されていることを特徴とす
   る地盤改良用攪拌装置。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の攪拌装置が付属した掘
   削ロッドを回転させ、攪拌装置の少なくとも下部吐出孔
   から固化材を吐出し、上部攪拌翼及び下部攪拌翼で掘削
   土と固化材を攪拌，混合しながら掘進し、掘削ロッドが
   所定深度に到達した後、少なくとも上部吐出孔から固化
   材を吐出し、再度上部攪拌翼及び下部攪拌翼で固化材と
   掘削土を攪拌，混合しながら掘削ロッドを引き抜き、固
   結体を造成する地盤改良工法。