JPH0460011A - 地盤改良用撹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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は掘削土砂と固化材との混合により地中に固結
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。

〔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注入される固化材
を攪拌し、両者を混合す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、掘進時にロッドを正回転
させることによりその先端の掘削ビットで掘削を、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、このロッドに攪拌翼を突設した形の
掘削ロッドによる方法では地盤の掘削終了後の、攪拌翼
による固化材との混合時に、掘削土がロッドの軸方向に
ある長さだけ一塊となって攪拌翼の回りに付着し、これ
と−緒に回転することにより比較的大きな土塊が生ずる
可能性が高い。

この掘削時に生ずる土塊が攪拌時にそのままの形で固化
材と混合された場合、土砂と固化材との混合状態は不完
全なままであるため、でき上がる固結体は不均質となり
、その圧縮強度を低下させる恐れがあることから、この
土塊を発生させないことが常に施工上の課題となってい
る。

この問題に対し、掘削口・ンドにこれに対して回転自在
で、削孔径より長い翼を突設し、ロッドの回転時に、先
端が土中に差し込まれることにより翼が回転しないこと
を利用し、土が攪拌翼に付着して同時に回転する事態を
防止する装置か提案されている（特公昭５８−２９３７
４〜５号）。

この装置は翼等の回転を削孔の回りの土の抵抗により阻
止し、この翼と攪拌翼とにより攪拌時に掘削土をある程
度の大きさに切り、土塊の発生を防止するものであるが
、攪拌翼と回転しない翼との間には間隔が保たれるため
土の粉砕の効果は期待できない。

この発明はこうした背景を踏まえてなされたもので、掘
削土を攪拌時に細か（粉砕し、良好な混合状態を得る装
置、及びその施工方法を新たに提案しようとするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では掘削ロッドの撹拌翼の上下に、粉砕翼とこれ
を連結する連結材からなる粉砕フレームを掘削ロッドに
対して回転自在、且つ上下動自在に取り付け、攪拌時に
掘削ロッドに対して相対的に上下動する粉砕翼と攪拌翼
とにより掘削土を細かく粉砕することにより掘削土が塊
状前で攪拌翼に付着して掘削ロッドとともに回転するこ
とを防止し、均質で、良好な土と固化材との混合状態を
得る。

粉砕フレームは掘削ロッドに対して回転自在で、且つ軸
方向に往復動自在に、上下に並列して掘削ロッドの外周
に突設される粉砕翼と、この上下の粉砕翼を互いに接続
する連結材とからなり、攪拌翼は粉砕フレームの上下の
粉砕翼の中間位置に掘削ロッドに突設されている。

攪拌時、粉砕フレームは掘削土による抵抗と慣性とによ
り掘削ロッドに対して遅れて回転し、また掘削ロッドの
、混合を促進させるために行われる上下動時には粉砕フ
レームは同じく抵抗と慣性で、上下の粉砕翼とその中間
に位置する攪拌翼との間に範囲内で上下動し、それによ
りその上下の粉砕翼と攪拌翼との間で土砂の粉砕が行わ
れる。

施工は掘削ロッドを回転させ、その粉砕フレームと攪拌
翼とで掘削土を切削しながら地盤を掘進し、所定深度に
到達した後、掘削ロッドの先端より固化材を吐出しなが
ら掘削ロッドを回転させ、更に掘削土を粉砕フレームの
上下の粉砕翼と攪拌翼とで粉砕すると同時に、この粉砕
された土と固化材とを攪拌、混合する、という要領で行
われ、固結体が造成される。固化材の吐出は掘削ロッド
による掘進時からも行われる。

〔実施例〕

以下本発明を一実施例を示す図面に基づい７説明する。

まず第１請求項記載の発明を説明する。

この発明の攪拌装置Ａは第１図−１に示すように掘削ロ
ッド１に、これに対して回転自在且つ上下動自在に取り
付けられる粉砕フレーム２と、その中間位置に突設され
る攪拌翼３とから構成され、掘削ロッド１の掘進による
掘削土を細かく粉砕し、固化材との混合の度合いを高め
るものである。第１図−■はＩの平面図であるが、中心
線の左側は底面を、右側が平面を表している。

粉砕フレーム２は上下に距離をおいて並列する粉砕翼２
ａ、　２ａとこれを接続する連結材２ｂ、　２ｂとから
なり、粉砕翼２ａ、　２ａは掘削ロッド１の外周にこれ
に対して摺動自在に差し込まれる外管２ｃ、　２ｃに突
設される。

この粉砕フレーム２の平面上の両端間距離は削孔径と同
程度の大きさであり、またその外管２ｃが掘削ロッド１
から切り離されることによりこれに対して相対的に回転
可能で、上下動自在な状態にある。

攪拌翼３は粉砕フレーム２に取り囲まれるように、上下
の粉砕翼２ａ、　２ａの中間位置の掘削ロッド１に突設
され、その長さは粉砕翼２ａのそれより短くなっている
。

この撹拌翼３の上下には図示するように粉砕フレーム２
の外管２ｃ、　２ｃを係止させ、その移動の範囲を制限
するリブ４．４が突設されており、このリブ４と外管２
ｃとの間の範囲で粉砕フレーム２は移動自在となってい
る。

地盤の掘削後、掘削ロッドｌは上下動しながら回転し、
掘削土と固化材の攪拌が行われるが、このとき、粉砕フ
レーム２は掘削土、すなわち切削、粉砕された土による
抵抗等により静止。

あるいは低速で回転するため、粉砕翼２ａ、　２ａと攪
拌翼３とに相対的な回転、すなわち角速度差が生じ、そ
の間で土の切削、粉砕が行われることになる。

また第１図−■に示すように掘削ロッド１の上昇時、粉
砕フレーム２は同じく抵抗等によりこれに対して相対的
に降下し、逆に掘削ロッド１の降下時は第２図に示すよ
うに上昇し、それぞれ上側の粉砕翼２ａと攪拌翼３との
間と、下側の粉砕翼２ａと攪拌翼３との間の距離が短縮
され、このとき相対的に回転しながら間隔が狭まる粉砕
翼２ａと攪拌翼３との間で土砂はより細かく粉砕される
ことになる。

この粉砕翼２ａと攪拌翼３とによる土砂の粉砕は粉砕フ
レーム２の掘削ロッド１に対する上昇時に、粉砕フレー
ム２の上方に位置する攪拌翼３との間においても期待で
き、この粉砕フレーム２上の攪拌翼３は上昇する土砂を
押し下げ、繰り返して土砂を粉砕する効果を持っている
。

なお、土砂の粉砕は後述するように地盤の掘削時にもあ
る程度行われる。

また、粉砕フレーム２に減速機を接続することによって
これを強制的に掘削ロッド１に対して逆回転させること
もできる。

次に第２請求項記載の発明を説明する。

この発明は第１請求項記載発明の攪拌装置Ａを用いて掘
削土を粉砕しながらこれと固化材を攪拌し、混合するこ
とにより地中に固結体を造成する方法である。

まず、掘削ロッドｌの回転により先端の掘削ビット５で
削孔が行われる。このとき、掘削ロッド１に対して遅れ
て回転する粉砕フレーム２と攪拌翼３とにより掘削土は
ある程度の大きさに切削される。後述する固化材の吐出
は、この削孔開始時から行うことが効果的であり、削孔
から攪拌まで連続的に、あるいは断続的に固化材を注入
する場合もある。

この掘削ロッド１の回転時、上昇する掘削土は傾斜が付
いた攪拌翼３により下方へ抑え付けられ、粉砕フレーム
２の粉砕翼２ａとの間で切削が行われる。

掘削ロッド１が所定深度に到達した後、その先端よりフ
ィルセメントモルタル、またはセメントミルク等のスラ
リーである固化材を吐出しながら、これを回転させ、掘
削土と固化材との攪拌、混合を行う。これは掘削ロッド
１を上下動させながら行われる。

掘削ロッド１の上昇時、攪拌装置Ａの発明で説明した通
り、粉砕フレーム２は掘削ロッド１に対して相対的に降
下すると同時に、遅れて回転するため、その上側の粉砕
翼２ａと攪拌翼３との間で土砂が切削、粉砕される。逆
に掘削口・ンドｌの降下時には粉砕フレーム２が上昇し
、その下側の粉砕翼２ａと攪拌翼３との間で切削、粉砕
が行われる。

この土砂の粉砕と同時に、土砂と固化材とが攪拌、混合
され、固結体が造成される。

なお、上記した通り、土砂の固結化を早める必要がある
場合には、固化材の吐出と撹拌、混合を掘削ロッドｌの
掘進時から開始することが有効である。

〔発明の効果〕

この発明は以上の通りであり、掘削ロッドに取り付けら
れる粉砕フレームとその中間に突設される攪拌翼とによ
り掘削土の切削、粉砕を行い、特に掘削ロッドに対して
上下動し、速度差を生じて回転する粉砕フレームと攪拌
翼との間の距離が小さくなるため土砂を細かく粉砕する
ことができ、これと固化材との混合を均質に行うことが
可能であり、良好で、高品質の固結体を造成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図−１，Ｉｔは掘削ロッドの上昇時の様子を示した
それぞれ立面図、平面図、第２図は掘削ロッドの降下時
の様子を示した立面図である。 Ａ・・・・・・攪拌装置、１・・・・・・掘削ロッド、
２・・・・・・粉砕フレーム、２ａ・・・・・・粉砕翼
、２ｂ・・・・・・連結材、２ｃ・・・・・・外管、３
・・・・・・攪拌翼、４・・・・・・リブ、５・・・・
・・掘削ピント。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）掘削ロッドによる地盤の掘削後に掘削土と固化材
   を撹拌、混合する装置であり、掘削ロッドの周面に突設
   される攪拌翼と、この攪拌翼の上下に高さ方向に距離を
   おいて掘削ロッドに取り付けられ、掘削土を粉砕する粉
   砕フレームとから構成され、粉砕フレームは攪拌翼の上
   下に並列する粉砕翼と、この上下の粉砕翼を互いに接続
   する連結材とからなり、掘削ロッドに対して回転自在で
   、且つ軸方向に往復動自在にこれに接続されていること
   を特徴とする地盤改良用攪拌装置。
2. （２）第１請求項記載の撹拌装置が付属した掘削ロッド
   を回転させ、その粉砕フレームの粉砕翼と攪拌翼とで掘
   削土を切削しながら地盤を掘進し、所定深度に到達した
   後、掘削ロッドの先端より固化材を吐出しながら掘削ロ
   ッドを回転させ、更に掘削土を粉砕フレームの上下の粉
   砕翼と攪拌翼とで粉砕すると同時に、この粉砕された土
   と固化材とを撹拌、混合して固結体を造成する地盤改良
   工法。
3. （３）固化材の吐出を地盤の掘進時から行うことを特徴
   とする第２請求項記載の地盤改良工法。