JPH0449316A - 伸縮可能な撹拌羽根を有する混合処理機及びこれによる地盤改良工法 - 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】

産業上の利用分野 この発明は、混合処理機により実施される地盤改良工法
に使用される伸縮可能な撹拌羽根を有する混合処理機と
、この混合処理機により実施される地盤改良工法（及び
抗体の施工を含む、以下同し）に間する。 従来の技術 従来の混合処理機は、第１２図に示したように先端部に
地盤安定剤のスラリー１の吐出口２を有する管構造の回
転羽根軸３の下端部の直径線方向Ｌこ等長の突出長さて
棒状をなす固定撹拌羽根４゜４を略水平に設置した構成
であった。なお、第１４１！ｌのように固定撹拌羽根４
とほぼ同じ高さ位置に水平横向きのスラリー吐出口５．
５を設けた混合処理機も実施されている。 従って、上記従来の混合処理機を使用した地盤改良体７
（又は抗体）は、第１３図のように固定撹拌羽根４の全
長と同径りて地盤の深度方向に均等直径に形成されるに
すぎない。 本発明が解決しようとする！！ｕ 従来の上述した混合処理機による地盤改良工法は、地盤
の深度方向に改良断面形状が例えば第１１図Ａ−Ｆのよ
うに異なる地盤改良体又は抗体を造成することはできな
い。 仮に、地盤改良の施工能率を上げるため固定撹拌羽根の
突き出し・長さを大きくすると、地上での格納をコンパ
クトにてきないことは勿論、地盤の硬軟に合わせて撹拌
羽根の長さを調整することもできず、地盤改良又は抗体
の施工に甚た不便てあそこで本発明は、上記のＨ！！を
解決することを目的としてなされた。 課題を解決するための手段 上記従来技術の課題を解決するための手段として、この
発明に係る伸縮可能な撹拌羽根を有する混合処理機は、
図面の第１図〜第８図に実施例を示したとおり、 地盤２０を回転掘削すると共にその掘削土中に地盤安定
剤のスラリー１を注入して混合処理する混合処理機にお
いて、 スラリー１の吐出が可能な管構造の回転羽根軸３の下端
部の直径線方向略水平に貫通せしめ所定の突出長さＲと
した固定撹拌羽根４を設置すると共に、前記の固定撹拌
羽根４内にその軸線方向に出入りする拡大撹拌羽根部６
を設置したことを特徴とする。 また、第２の発明は、図面の第９図〜第１１図に実施例
を示しているとおり、 地盤２０を回転掘削すると共にその掘削土中に地盤安定
剤のスラリー１を注入し混合処理する地盤改良（又は抗
体の施工）において、 スラリー１の吐出が可能な管構造の回転羽根軸３の下端
部の直径線方向略水平に貫通され所定の突出長さＲとし
た固定撹拌羽根４及びその軸線方向に出入りする拡大撹
拌羽根６が設置された混合処理機により、基本的には固
定撹拌羽根４て地盤２０を回転掘削すると共に、必要に
応じて拡大撹拌羽根６を突き出させて断面直径を拡大し
た掘削を行い、スラリー１を注入して混合処理を行なう
ことを特徴とする。 作　　　　　用 拡大撹拌羽根６が引込んでしまフた状態で混合処理機を
運転すると、固定撹拌羽根４の突出長さＲに相当する直
径（２Ｒ）の地盤改良体７（又は抗体、以下間し）を造
成できる（第２図）。 拡大撹拌羽根６を突き出させると、その突出長ｒと前記
固定撹拌羽根４の突出長さＲとの合計に相当する直径　
２（Ｒ＋ｒ）　　の地盤改良体８を造成できる（第２図
）。 要するに拡大撹拌羽根６の突出量ｒの大きさを加ｆ＆Ｆ
Ａ整することにより、固定撹拌羽根４の突出長さＲを最
小とし、一方、前記突出長ざＲに拡大撹拌羽根部６の最
大突出量ｒを加算したものを最大とする範囲で、地盤の
深度方向に改良断面形状が種々に異なる改良地盤体３０
〜３５（又は抗体）（第１１図Ａ−Ｆ参照）を自由自在
に能率良く施工できる。 実　　施　　例 次に、図示した本発明の詳細な説明する。 まず第１図Ａ、　　Ｂは、この発明に係る混合処理機の
基本的な原理構造を示している。即ち、生石灰とかセメ
ント、モルタル、コンクリート等の地盤安定剤のスラリ
ー１の吐出口２を有する管構造の回転羽根軸３の下端部
の直径線方向略水平に管状の固定ｔｇｔ拌羽根４か貫通
され、左右対称に所定の突出長さＲて設置されている。 この管状の固定撹拌羽根４の中空部内に、棒状の拡大撹
拌羽根６が出入り自在に設置されている。 要するに、第１図Ａのように拡大撹拌羽根６が完全に引
込んでしまった状態では、第２図中に点線図示したよう
に、固定撹拌羽根４の突出長さＲの２倍の直径（２Ｒ）
の地盤改良体７を造成できる。また、第１図Ｂのように
拡大撹拌羽根６を突き出させると、その突出量ｒを前記
固定撹拌羽根４の突出長さＲに加算した長さ（Ｒ＋ｒ）
の２倍の４直径（２（Ｒ＋ｒ））の地盤改良体８を造成
することができる。 第３図Ａ、　　Ｂは、上記混合処理機を具体的に油圧駆
動式として構成した実施例を示している。回転羽根軸３
の外径は５０１位とされ、その中空部内に地上から引き
込まれたスラリー吐出管１０が配設され、スラリー吐出
管１０の先端はスラリー吐出口２に接続されている。回
転羽根軸３の下部に拡大撹拌羽根６の油圧シリンダを兼
ねる管状構造の固定撹拌羽根４が水平に設置されている
。この固定撹拌羽根４の突出長さＲは５０ｃｍ〜７５０
位である。従って、この固定撹拌羽根４だけ；ゴと、直
径］　００ｃｖａ＝　１５０ｃｍｌ１の地盤改良体７を
造成することができる。この固定撹拌羽根４の中空部内
に、左端部に油圧ピストン１１をもつ棒状の拡大撹拌羽
根６が出入り自由に設置されている。この拡大撹拌羽根
６の長さは、固定撹拌羽根４の全長とほぼ等しい（第３
図Ａ）。固定撹拌羽根４の右端部には、拡大撹拌羽根６
の右端部を密封する０リング及び泥除は用のスクレーバ
ー１２が設置されている。回転羽根軸３の中空部内に地
上から弓き込まれた油圧ホース１３．１４は、それぞれ
拡大撹拌羽根６の左端の油圧ピストン１１の前室と後室
に接続されている。 つまり第３図Ｂのように油圧ホース１３から油圧を送り
、油圧ホース１４から油圧を逃がす操作によって、拡大
撹拌羽根６は右方へ突き出される。 本実施例の場合、拡大撹拌羽根６の最大突出量ｒは、地
盤２０の回転掘削時に必要十分な抵抗モーメントを確保
する考えに基き、５０ｅ＋ｎ〜７５ｃｍぐらいに設計さ
れている。従って、拡大撹拌羽根６を最大突出ｊｌｒに
すると、最大直径にして３５０叩位の地盤改良体を造成
する二とが可能である。 逆に、第３図Ａのように油圧ホース１４から油圧を供給
し、油圧ホース１３から油圧を逃がす操作によって、拡
大撹拌羽根６は固定撹拌羽根４内に引込ませることがで
きる。 第４図は、上記油圧式の拡大撹拌羽根６の出・入りを制
御する油圧回路の一例を示している。即ち、油圧ポンプ
１５て発生した油圧は、流量制御弁１６を経て電磁切換
弁１７へと送られる。電磁切換弁１７は、２本の油圧ホ
ース１３．１４に油圧の供給を切り換え操作を行ない、
油圧ピストン１１の前室又は後室へ自在に供給する構成
とされている。流量制御弁１６の制御によって拡大拡散
羽根６の出入り速度をコントロールすることができる。 電磁切換弁１７の切り換え制御によって拡大撹拌羽根６
の出・入りを制御することができる。 従って、この油圧回路の制御により、地盤２０の深度方
向に改良断面形状が種々異なる地盤改良体を自在に造成
することができる。 第２の実施例 次に、第５図は機械的方法で駆動される混合処理機の実
施例を示している。回転羽根軸３の下端部に設置された
管状の固定撹拌羽根４の

【ゴ空部内に、棒状の拡大撹拌
羽根６が出入り自在に設置されている。拡大撹拌羽根６
の後半部にはラック】８が形成され、該ラック１８にビ
ニオン１９が噛み合わされている。ビニオン１９にはま
た、地上の機械で往復駆動される駆動ラック２０が噛み
合わされている。要するに、地上の機械て駆動ラック２
０を往復駆動することにより、ビニオン１９を介して拡
大撹拌羽根６が出入り操作されるのである。 但し、回転羽根軸３の中空部内にビニオン１９と直結さ
れた形で油圧モータ等の回転原動機を設置した構成で実
施することも可能である。 その他の実施態様 次に第６図〜第８図は、混合処理機における固定撹拌羽
根４及び拡大撹拌羽根６の様々な設置態様を示している
。 まず第６図Ａ、　　Ｂ、　　Ｃは、２本の固定撹拌羽根
４．４を上下２段に平行な配置で設置すると共に、各固
定撹拌羽根４には互いに反対向きに突き出る拡大撹拌羽
根６，６を出入り自在に設置した構成の実施例を示して
いる。 第７図Ａ、　　Ｂは、２本の固定撹拌羽根４，４を横並
びの配置で平行に設置すると共に、各固定撹拌羽根４．
４には互いに反対向きに突き出る拡大撹拌羽根６．６を
出入り自在に設置した構成の例を示している。 さらに第８図は、第７図Ａ、　　Ｂに示した形式の混合
処理機の構成に加えて、２本の固定撹拌羽根４．４及び
拡大撹拌羽根６，６のすぐ上の位置に向きが９０’異な
る１本の固定撹拌羽根４が設置された構成の例を示して
いる。 施工の実施例 次に、第９図と第１０図は、上述した構成の混合処理機
を使用し・た地盤改良工法又は抗体施工の施工手順を示
している。 まず第９図Ａ、　　Ｂ、　　Ｃは、地盤の深度方向にほ
ぼ均等直径の地盤改良体２１．２２（又ζＪ杭体、以下
同し）を施工する場合の実施例を示している。 第９図Ａは、固定撹拌羽根４のみによって地盤２０を垂
直下向きに回転掘削すると共に回転羽根軸３の先端から
生石灰、セメントミルク、モルタル、又はコンクリート
等の地盤安定剤のスラリー２３を吐出せしめ、掘削土と
の混合処理２１が同時に行なわれた段階を示している。 第９図Ｂは、所望深度までの回転掘削を行なフた後の引
き上げ時に、拡大撹拌羽根６を突出せしめ、スラリーの
吐出は停止し・、回転掘削と撹拌操作のみによって大径
の混合処理２２が行なわれる段階を示している。第９図
Ｃｉ、ｔ、前記の混合処理により造成された大径の地盤
改良体２２を示している。このような２段階の回転掘削
の手順によれは、硬い地盤の掘削でも、最初に固定撹拌
羽根４て小径の回転掘削を行なうことにより、あまり大
きな掘削抵抗を受けることなく容易に施工ができる。次
に拡大撹拌羽根６による回転掘削を進めるので、効率の
良い施工を進められる。勿論、地盤が軟らかい場合には
、当初から拡大撹拌羽根６を突き出させた状紗で大径の
回転掘削と混合処理を一気に行なうことも可能である。 場合によっては、′ＩＪ、９図Ａの固定撹拌羽根４によ
る掘削時に、スラリー吐出口２からはスラリーてはなく
て水を吐出させ、掘削土を泥ねい化（土が流動し・易い
状邸）する。そして、第９図Ｂのように拡大撹拌羽根６
による引き上げ詩の回転掘削の際にスラリー吐出口２か
ら地盤安定剤のスラリー１を吐出せしめて混合処理を行
なうか又は泥ねい化された土とスラリーｌとの置換を行
なう手順も実施できる。この場合、水の吐出は回転羽根
軸３の先端から行なうのが好ましいが、スラリー１の吐
出は、土との混合を目的とするので少なくとも固定撹拌
羽ｐＡ４と同し高さ位置く又はそれ以上の高さ位置）に
横向きに設けて吐出させるのが混合処理に好都合である
。但し・、土とスラリーの置換を行なう場合には、回転
羽根軸３の先端部からスラリーの吐出を行なうのが好ま
しい。 第１０図Ａ−Ｄは、拡底杭に似た形状で地盤の深度方向
に直径か変化する地盤改良体又は抗体を施工する場合の
実施例を示している。 施工の要領は、上記第９図Ａ−Ｃの実施例とほぼ同しで
ある。但し、本実施例の場合は、固定撹拌羽根４による
回転掘削を地中一定の深度まで先端からスラリー２３を
吐出させて混合処理２１を行ないつつ道める（第１０図
Ａ）。ある深度からは、第１０図Ｂ、　　Ｃのように、
拡大撹拌羽根６をゆっくりとし、た速度で突き出させて
相変わらず回転掘削を進め、円すい形状の混合処理２５
を施工する（第１０図Ｂ、Ｃ）、　　拡大撹拌羽根６が
最大突出１ｒとなった時点からもなお若干の深さ掘削を
進める二とここより、第１０図りのような拡底杭形状て
深度方向に断面形状が変化する地盤改良体２５を造成す
ることかできるのである。 本発明か抗体の造成に実施される場合でも、第９図Ａ−
Ｃ又は第１０図Ａ−Ｄのように地盤改良体を造成するの
と全く同し要領で施工を進める。 そして、混合処理機を引き上げた後に、必要に応じてコ
ンクリート既製杭とか鋼材を前記抗体中に落し込み又は
押し込む。 改良体の造成なとも容易に可能であり、深度方向に断面
形状が様々に変化する地盤改良体又は抗体を自在に能率
良く施工することができるのである。 種々な実施態様 本発明の混合処理機を使用した地盤改良工法（又は抗体
施工法、以下同じ）によれば、第１１図Ａのように固定
撹拌羽根４のみによる小径の地盤改良体３０（又は抗体
、以下同し）の造成、又は、固定撹拌羽根４と拡大撹拌
羽根６とを併用した大径の地盤改良体３１．（第１１図
Ｆ）の造成ができるほか、第１１図Ｂのように地面付近
に大径のキャップ部３２を有する地盤改良体の造成もて
きる。あるいは第１１図Ｃのように、地面の位置から深
度方向に直径が漸変（漸小）するキャップ部３３を有す
る地盤改良体の造成、又は第１１図りのように底部３４
の直径が深度方向に漸変（漸大）する拡底形状の地盤改
良体の造成もてきる。さらに第１１図Ｅのように、深度
方向の任意所望の位置に直径の大きい節部３５をいくつ
か有する地盤本発明が奏する効果 本発明に係る伸縮可能な撹拌羽根を有する混合処理機は
、硬い地盤と軟らかい地盤との場合に分けて回転掘削の
態様を使い分けることができ、処理のない、効率的な回
転掘削と混合処理を進めることができる。また、地上に
おいてはコンパクトに収納、保管でき、スペースをとら
ないし、使用時には一度に大量の地盤改良体を能率良く
施工することができる。 また、本発明に係る地盤改良工法によれば、地盤の深度
方向に断面形状が様々に興なる地盤改良体又は抗体を合
理的に能率よく高品質に施工１′ることができるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１［２１Ａ、Ｂは本発明りこ係る混合処理機の主要部
の構造原理を示した断面図、第２図は地盤改良体の平面
形状を示した平面図、第３図Ａ、　　Ｂは油圧駆動式の
混合処理機の主要部を示した断面図、第４図は油圧回路
図、第５図は機械式の混合処理機の主要部を示した断面
図、第６図Ａ、　　Ｂ、　　Ｃと第７図Ａ、　　Ｂ及び
第８図は混合処理機における固定撹拌羽根の設置態様の
異なる例を示した斜視図と側面図及び正面図である。第
９図Ａ−Ｃ及Ｕ第１０図Ａ−Ｄは地盤改良の異なる施工
要領図、第１１図Ａ−Ｆは地盤改良体の異なる断面形状
を示した断面図、第１２図は従来の混合処理機の原理図
、第１３図は従来機で施工された地盤改良体の平面図、
第１４図は従来の混合処理機の異なる原理図である。 第　　１　　図Ａ 第　１　図Ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】地盤を回転掘削すると共にその掘削土中に地盤安
   定剤のスラリーを注入して混合処理する混合処理機にお
   いて、 スラリーの吐出が可能な管構造の回転羽根軸の下端部の
   直径線方向略水平に貫通され所定の突出長さとした固定
   撹拌羽根が設置されていると共に前記の固定撹拌羽根内
   にその軸線方向に出入りする拡大撹拌羽根が設置されて
   いることを特徴とする伸縮可能な撹拌羽根を有する混合
   処理機。 【２】地盤を回転掘削すると共にその掘削土中に地盤安
   定剤のスラリーを注入して混合処理する地盤改良工法に
   おいて、 スラリーの吐出が可能な管構造の回転羽根軸の下端部の
   直径線方向略水平に貫通され所定の突出長さとした固定
   撹拌羽根、及びその軸線方向に出入りする拡大撹拌羽根
   が設置された混合処理機により、基本的には固定撹拌羽
   根で地盤を回転掘削すると共に必要に応じて拡大撹拌羽
   根を突き出させて断面直径を拡大した掘削をおこない、
   スラリーを注入して混合処理を行なうことを特徴とする
   地盤改良工法。