JPH05295723A - 軟弱地盤改良方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】軟弱地盤改良用の粉体改良材を気体輸送させ
ず、地盤の表層部に散布して目詰り等を無くし、装置の
メンテナンス等を必要なくし、均一に土壌と粉体改良材
とを撹拌混合させ確実に地盤改良を行う。 【構成】所定の上にポンツーンタイプのクローラ３，３
を有する軟弱地盤改良装置１を搬入セットし油圧シリン
ダ１０によりリーダー９を立設させ、単に、他の油圧シ
リンダ１１' によりスライドブラケット１３の昇降を介
し撹拌装置１５を昇降させて地盤２の所定深さ内にセッ
トし、散布チューブ２４のノズル２５，２５…から粉体
改良材を散布させ、直ちに、撹拌装置１５により土壌と
撹拌混合させ、その際、該撹拌装置を進行方向と直角方
向、即ち、横方向に所定ストローク進退動させ進行方向
に散布された粉体改良材を横方向進退動させながら土壌
と撹拌混合させ可及的に均一精度で地盤土壌を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】開示技術は、軟弱地盤のセメント
や生石灰等の粉体による改良を行う技術の分野に属す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、国土の狭隘な我が国にあっ
ては、土地の有効利用は著しく重要なものであり、旧来
より各種の地盤有効利用技術が研究開発され実用化され
てきている。

【０００３】而して、海岸線が入りくんで山岳地帯の多
い地勢条件の我が国にあっては、海岸，河川，湖沼の流
域等の所謂軟弱地盤の改良による土地の有効利用は国家
的見地からも極めて重要であり、そのため、当該軟弱地
盤中に所定の改良材を送入して経時的に固化させて地盤
強度のアップを図る技術が研究され、所謂薬液注入工法
等が広く用いられている。

【０００４】ところで、建設産業を含め各種の産業は近
時所謂産業公害問題を生ずるようになり、更に、地球規
模での環境との調和がクローズアップされ、そのため、
地盤中に薬液を注入することは地盤中の地下水の汚染や
生体系の破壊につながる虞があるものとして、近時セメ
ントや生石灰等の粉体の改良材を所定深度まで地盤中に
噴射して土壌と混合撹拌し、経時的に固化するような軟
弱地盤改良技術が開発実用化され、単に、セメントや生
石灰のみならず、スラグ等の改良材を用いて産業廃棄物
等の再利用等をも併せて図ることが出来るようになって
きている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる地盤
中への粉体の噴射による地盤改良は当該粉体を空気等の
気体により中空パイプ内を送給して該中空パイプの先端
に固設した掘削撹拌翼に併設さられたノズルから地盤中
に噴射されるようにされていることにより、地上ではと
もかく、地盤中でのノズルの目詰り等が不測にして生じ
た場合には、これに対処することが出来ないという欠点
があった。

【０００６】これに対処するに、例えば、実開昭５１−
４４２２１号公報考案に示す様に、当該軟弱地盤上にポ
ンツーンタイプのクローラ式の走行台車を搬入セット
し、セメントや生石灰の所定の粉体を地盤上に散布して
経時的に固化させるような技術が開発されているが、土
壌との撹拌混合が不充分であることから、設計通りの効
率的な改良が出来ないという欠点があった。

【０００７】又、これに対処するに、実開昭５０−１５
５００５号公報考案の如く、走行台車に撹拌翼を設けて
地盤上に散布された粉体と土壌を撹拌して改良効率を高
めるようにする技術も考えられるが、ポンツーンタイプ
の走行台車は一般に幅サイズが大であることから、撹拌
翼も幅広に設計せざるを得ず、当該幅サイズの領域に可
及的に均一に散布された粉体を土壌と混合して撹拌する
には撹拌翼が著しく大サイズになって重量増大を招き、
軟弱地盤上にジクザク状に走行され難いという不具合が
あり、又、旋回性能等も低下するという不都合さがあっ
た。

【０００８】

【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づく粉体散布による軟弱地盤改良の問題点を解決すべ
き技術的課題とし、粉体の軟弱地盤上への散布の利点を
充分を生かしながら、軟弱地盤上にポンツーンタイプの
走行装置の接地圧が小さく、簡単な撹拌翼構造でありな
がら、走行台車の幅サイズに充分可及的均一に散布され
た粉体を土壌と混合撹拌し、設計通りの経時的固化が行
われるようにして建設産業における土木技術利用分野に
益する優れた軟弱地盤改良方法、及び、該方法に直接使
用する装置を提供せんとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段・作用】上述目的に沿い先
述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成
は、前述課題を解決するために、遠浅海岸や河川，湖沼
等の軟弱地盤をセメントや生石灰の粉体の地盤内部への
噴射により改良するに際し、当該軟弱地盤上にポンツー
ンタイプのクローラ式等の走行台車を搬入セットし、搭
載した粉体改良材タンクからホース等を介し該走行台車
の進行方向所定幅で軟弱地盤の表層に散布し、そこで、
該走行台車のフレームに設けたリーダーの昇降装置を介
し撹拌装置が地盤に対し所定高さに設置され、フレーム
に対し進行方向に直交する方向にスライドするスライド
フレームに沿って所定サイクルで幅方向に進退動し、そ
の進行方向に沿う少くとも１つの撹拌軸に設けた所定数
複数の撹拌翼が回転して走行台車の進行方向に対し横方
向で土壌と確実に撹拌混合して所定均一厚さの改良領域
を形成し、設計通りの軟弱地盤改良が行われるようにし
た技術的手段を講じたものである。

【００１０】

【実施例】次に、この出願の発明の実施例を図面を参照
して説明すれば以下の通りである。

【００１１】図１、乃至、図４に示す実施例において１
はこの出願の発明の１つの要旨の中心を成す軟弱地盤改
良装置であり、河川の流域の軟弱地盤２のセメント、或
いは、生石灰の改良材としての粉体による地盤改良に供
される態様であり、所定の幅広のポンツーンタイプのク
ローラ３，３により設置圧を可及的に小さくされて搬入
セットされるようにされており、そのフレーム４の前部
寄りには横設されたガイドレール５，５を介しスライド
フレーム６が進行方向に直交して油圧シリンダ７，７に
より所定ストローク進退スライド自在にされており、該
スライドフレーム６からはブラケット８が一体的に前延
され、該ブラケット８には予め上向に油圧シリンダ１０
が設けられてリーダー９を起伏自在に設けており、該リ
ーダー９の後部には他の油圧シリンダ１１を介しガイド
レール１２が伸縮自在に設けられており、該ガイドレー
ル１２にはスライドブラケット１３が設けられて該ガイ
ドレール１２の下端部に設けられたサブフレーム１４を
介して撹拌装置１５を昇降自在、且つ、位置固定自在に
されている。

【００１２】そして、該撹拌装置１５には進行前後にミ
ッションケース１６、及び、サポートケース１６' が一
体的に下延して設けられ、撹拌翼１７，１７…を進行方
向に所定数固設した撹拌軸１８を被動裡に枢支してい
る。

【００１３】そして、図３，図４に示す様に、ミッショ
ンケース１６内にはサブフレーム１４に固設した油圧モ
ータ２０に連結された駆動スプロケット２１と下部の従
動スプロケット２１' との間にチェーン２２を張設して
ミッションケース１６とサポートケース１６' のベアリ
ング１９，１９' に支承された撹拌軸１８に回転力を付
与するようにされている。

【００１４】又、ミッションケース１６、及び、サポー
トケース１６' はサブフレーム１４に一体的に固設され
ていることから、該サブフレーム１４を油圧シリンダ１
１'によりガイドレール１２に沿ってスライドブラケッ
ト１３を介して所定ストローク昇降するに伴い、撹拌翼
１７の地盤２内に於ける撹拌深さを調節することが出来
るようにされている。

【００１５】又、フレーム４上に所定に設置された図示
しない適宜の粉体改良材タンクに接続されたホース２３
はミッションケース１６、及び、サポートケース１６間
に渡設された散布チューブ２４の基端部に接続されが該
散布チューブ２４の長さ方向に於いて撹拌翼１７，１７
…の上部に開口する多数のノズル２５，２５…から粉体
改良材としてのセメント、或いは、生石灰を進行方向に
て均一分布状態に散布するようにされている。

【００１６】尚、これらの各機構部の操作制御はフレー
ム４の後部上方に設けられた操縦席２６に於いて所定に
行われる。

【００１７】上述構成の軟弱地盤改良装置１によって地
盤改良を行うに際しては、土手等から自走により、或い
は、クレーン等により該軟弱地盤改良装置１を軟弱地盤
２の所定部位に搬入セットし、ポンツーンタイプのクロ
ーラ３，３を作動させて所定に進行させると共にホース
２３より粉体改良材のセメント、或いは、生石灰を圧送
し、散布チューブ２４のノズル２５，２５…から進行方
向に沿って地盤上に散布し、併せて、油圧モータ２０を
作動させて駆動スプロケット２１，従動スプロケット２
１' 、チェーン２２により撹拌軸１８を回転させ撹拌翼
１７，１７…を地盤２の所定深さで回転させて散布され
る粉体改良材と土壌を撹拌し、均一分布状態に混合する そして、設計計画に従い油圧シリンダ１０を介しリーダ
ー９を地盤２に対し直立状態にセットし、油圧シリンダ
１１' を介しガイトレール１２に沿ってスライドブラケ
ット１３を介し撹拌装置１５を所定ストローク昇降させ
て撹拌翼１７，１７…の地盤２中の撹拌深さを調整す
る。

【００１８】そのため、クローラ３，３を介して進行す
る軟弱地盤改良装置１の前部にて進行方向に沿って散布
される粉体改良材は撹拌装置１５の撹拌翼１７，１７…
により土壌と均一に撹拌混合される。

【００１９】この際、操縦席２６により油圧シリンダ７
を作動させることにより、スライドフレーム６はガイド
レール５，５に沿って所定速さで設定ストローク進行方
向に直角、即ち、横方向に進退スライドし撹拌装置１５
を横方向に進退動させ、散布されたセメント、或いは、
生石灰の粉体改良材と土壌をその進行方向の走行とによ
り一体的に所定深さで均一に撹拌混合する。

【００２０】この間、ポンツーンタイプのクローラ３，
３が幅広で地盤２に対する設置圧が小さいために、相当
な軟弱の地盤２に対し軟弱地盤改良装置１は沈降せず、
走行可能状態を維持し、所定の地盤改良が設計通りに行
われ、進行に伴い散布撹拌された粉体改良材と土壌は経
時的に固化してゆき、地盤２の強度は設計通りに増加さ
れる。

【００２１】勿論、同一改良領域に対する改良施工工事
を反復して行うことは何ら困難性はないものである。

【００２２】そして、施工中に油圧シリンダ１１' によ
り撹拌装置１５の昇降を行って改良深さを調節すること
が出来るものである。

【００２３】そして、施工中に粉体改良材の種類や量を
適宜に変えることは設計変更の範囲である。

【００２４】このようにして散布チューブ２４がフレー
ムの前部にて進行方向に所定長さ設けられ、そして、下
部の撹拌装置が進行方向に直交する横方向に所定ストロ
ーク進退動することにより、当該撹拌装置１５自身は小
型であっても、走行速度との関係で充分に所定領域をカ
バーし設定の深さで改良工事が行われて充分に設計エリ
アの地盤改良が可能となる。

【００２５】而して、上述実施例は撹拌装置１５に撹拌
軸１８が１本である態様であるが、図５，図６に示す実
施例では撹拌装置１５' が撹拌軸１８，１８' を上下二
段（設計によっては傾斜位置配置も可能である）にされ
て撹拌翼１７，１７' の回転ゾーンが進行方向に沿って
図６に示す様に、オーバーラップし、しかも、相互の回
転方向か逆であるようにすることにより、より確実に土
壌と散布された粉体改良材が均一に撹拌混合されるよう
にされる態様である。

【００２６】勿論、各撹拌軸１８，１８' の回転を成す
油圧モータ２０，２０' の回転制御は操縦席２６によっ
て行われるものである。

【００２７】尚、この出願の発明の実施態様は上述各実
施例に限るものでないことは勿論であり、例えば、撹拌
装置については軟弱地盤改良装置のフレームに対し旋回
作用を与えるようにする等種々の態様が採用可能であ
る。

【００２８】又、設計変更的には撹拌装置軟弱地盤改良
装置の後部にも、或いは、前後双方に設ける等可能であ
ることは勿論のことである。

【００２９】

【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、基本的
に国土の狭隘な我が国の海岸，河川，湖沼等の流域等の
軟弱地盤の改良を行うに際し、セメントや生石灰等の粉
体改良材を用いることにより、所謂薬液注入等と異な
り、地下水汚染等の環境破壊や公害問題を引き起こすこ
となく所定の地盤改良を行うことが出来るという効果が
あり、又、粉体改良材による地盤内への噴射と地盤内へ
の気体輸送による噴射と異なり、地盤表層部に対する散
布を行うことから目詰りを生ずるような虞もなく、又、
これに対処する煩瑣なメンテナンス等も不要であり、施
工能率を向上出来るという優れた効果が奏される。

【００３０】又、粉体改良材を輸送する気体の散気の問
題も避けられ、又、地盤上に粉体改良材を散布すること
から、観察がし易く、その改良状況が目視出来、最適改
良工事を行うことも出来るという効果もある。

【００３１】そして、軟弱地盤改良装置の進行方向によ
って粉体改良材の散布を行いながらも散布された粉体改
良材に対する土壌との撹拌混合を行う撹拌装置が進行方
向に直交して、即ち、横方向に所定ストローク進退動す
ることが出来るために、進行方向に沿って散布された粉
体改良材が直ちに横方向に撹拌されることから、又、撹
拌装置を昇降自在にして地盤中の深さを調整することか
らも設定深さで設定領域全てに亘り、確実に設計通りの
地盤改良が行えるという効果がある。

【００３２】したがって、撹拌装置が小型コンパクトで
あっても、設計改良領域を確実にカバーして土壌と粉体
改良材の撹拌混合を行い、しかも、当該領域そのままの
改良が行え、連続地中壁等の施工作業をしなくても済む
地盤の強度増加を図ることが出来る効果がある。

【００３３】そして、撹拌装置を小型コンパク化に出来
るために、軟弱地盤改良装置の走行に伴い曲折進行等も
何ら支障なく行われ、作業の自由度が高くなるという効
果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の発明の１実施例の全体概略側面図で
ある。

【図２】同、正面図である。

【図３】撹拌装置の部分断面側面図である。

【図４】同、正面図である。

【図５】別の実施例の撹拌装置の側面図である。

【図６】同、正面図である。

【符号の説明】

１ 軟弱地盤改良装置（台車） ２ 地盤 ４ フレーム ６ スライドフレーム ９ リーダー １１，１１' 昇降装置 １５ 撹拌装置 ２４ 散布装置 １７ 撹拌翼 ２０，２０' 駆動装置 １８ 撹拌軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】台車を地盤上に走行させながら粉体改良材
   を地盤表層部に散布し地盤土壌と該粉体改良材を均一に
   撹拌混合させるようにした軟弱地盤改良方法において、
   該粉体改良材を散布すると共に撹拌軸を進行方向に沿っ
   て回転させながら該進行方向に直角方向に往復動させて
   粉体改良材と地盤土壌を地盤表層部の所定深度域にて均
   一に撹拌混合させるようにすることを特徴とする軟弱地
   盤改良方法。
2. 【請求項２】台車を地盤上に走行させながら粉体改良材
   を地盤表層部に散布し地盤土壌と該粉体改良材を均一に
   撹拌混合させるようにした軟弱地盤改良装置において、
   走行台車フレームに進行方向に直交する方向にスライド
   フレームが往復動自在に装架され、該スライドフレーム
   にリーダーが立設され、該リーダーに昇降装置を介して
   撹拌装置が昇降自在に設けられ、該撹拌装置には走行台
   車に沿って粉体改良材の散布装置が設けられると共に各
   々撹拌翼を有する撹拌軸が上下複段に横設されて駆動装
   置に連係されていることを特徴とする軟弱地盤改良装
   置。