JPH06272238A - 軟弱地盤改良工法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固化剤と地盤土壌とを効率良く均質に攪拌混
合でき、それにより高強度の良質の改良地盤を形成でき
る軟弱地盤改良工法を提供する。 【構成】 回転ケーシング２と、回転ケーシング２に突
設された攪拌翼４，５と、回転ケーシング２と平行に配
設され、所定ストローク上下動する支持杆６と、支持杆
６の下端部で支持され、且つ支持杆６の上下動に伴って
上下動すると共にケーシング側攪拌翼５の回転に伴って
回転するように回転ケーシング２に遊嵌された攪拌翼取
付枠８と、この取付枠８に突設された攪拌翼９とを備
え、軟弱地盤中に回転ケーシング２を支持杆６と共に貫
入して、回転ケーシング２内より固化剤を地盤中に注入
しながら、ケーシング側攪拌翼４，５を回転させると共
に、取付杆側攪拌翼９を回転させつつ上下動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟弱地盤中にセメント
ミルクや消石灰等の固化剤を注入し攪拌して、軟弱地盤
を改良する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の軟弱地盤改良方法とし
て、特公昭５８−２６４５１号公報等に記載されたよう
なものがある。これは、軟弱地盤中にケーシングを貫入
して、固化剤を地盤中に注入しながら、回転ケーシング
側に設けた攪拌翼と回転ケーシングとは別の支持杆側に
設けた攪拌翼との２種類の攪拌翼、即ち回転しつつ上下
動する回転ケーシング側攪拌翼と回転もせず上下動もし
ない支持杆側攪拌翼、あるいは回転するだけの回転ケー
シング側攪拌翼と上下動するだけの支持杆側攪拌翼によ
って、固化剤と地盤土壌とを十分に攪拌混合するように
したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
回転ケーシング側と支持杆側との２種類の攪拌翼のう
ち、支持杆側の攪拌翼は全く回転しないため、実際問題
として固化剤と地盤土壌とを効率良く均質に攪拌混合す
ることが困難であった。

【０００４】本発明は、上記のような２種類の攪拌翼、
即ち回転ケーシングに設けた攪拌翼、及び支持杆側に設
けた攪拌翼のいずれの攪拌翼をも回転させるようにする
ことによって、固化剤と地盤土壌とを効率良く均質に攪
拌混合でき、それにより高強度の良質の改良地盤を形成
できる軟弱地盤改良工法及びその装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による請求項１の
方法は、１つまたは複数の回転ケーシング２と、このケ
ーシング２の下端部に突設された攪拌翼４，５と、回転
ケーシング２と平行に配設され、所定ストローク上下動
する支持杆６と、この支持杆６の下端部で支持され、且
つ支持杆６の上下動に伴って所定ストローク上下動する
と共に回転ケーシング２の回転によるケーシング側攪拌
翼５の回転に伴って回転するように回転ケーシング２の
下端部に遊嵌された攪拌翼取付枠８と、この取付枠８に
突設された攪拌翼９とを備え、軟弱地盤中に回転ケーシ
ング２を支持杆６と共に貫入して、この回転ケーシング
２の下部より固化剤を地盤中に注入しながら、ケーシン
グ側攪拌翼４，５を回転させると共に、取付杆側攪拌翼
９を回転させつつ上下動させることによって、固化剤と
地盤土壌とを攪拌混合することを特徴とする。

【０００６】上記請求項１の方法においては、支持杆６
の下端と攪拌翼取付枠８との間に介設したバイブロフロ
ット１９により、攪拌翼取付枠８、取付枠側攪拌翼９及
びケーシング側攪拌翼５を振動させながら、固化剤と地
盤土壌とを攪拌混合するようにすることが好ましい。

【０００７】本発明による請求項３の装置は、リーダに
沿って昇降する機枠１と、機枠１から垂下されて回転駆
動手段３により回転する１つまたは複数の回転ケーシン
グ２と、回転ケーシング２の下端部に突設されたケーシ
ング側攪拌翼４，５と、機枠１側から回転ケーシング２
内に垂下挿入されたセメントミルク等のスラリー状固化
剤供給管１２と、機枠１から垂下されて上下駆動手段７
により所定ストローク上下動する支持杆６と、この支持
杆６の下端部で支持され、且つ支持杆１の上下動に伴っ
て所定ストローク上下動すると共に回転ケーシング２の
回転による攪拌翼５の回転に伴って回転するように回転
ケーシング２の下端部に遊嵌された攪拌翼取付枠８と、
この取付枠８に突設された取付枠側攪拌翼９と、からな
るものである。

【０００８】上記請求項３の装置においては、支持杆の
下端にバイブロフロット１９を設け、このバイブロフロ
ット１９を介して支持杆６に攪拌翼取付枠８を取付ける
ことが好ましい。また、請求項３の装置では、回転ケー
シング２とこのケーシング２内に垂下挿入された前記ス
ラリー状固化剤供給管１２との間からセメントや消石灰
等の粉体状固化剤を供給するように構成するとよい。

【０００９】

【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１は本発明に係る軟弱地盤改良装置の全体図を示して
おり、この図において１は、クローラクレーン等に立設
されたリーダ（図示省略）に昇降自在に支持される機枠
で、この機枠１の下部からは２本の回転ケーシング２，
２が垂下されており、各回転ケーシング２は、機枠１内
に設けられた回転駆動手段３によりそれぞれ回転駆動さ
れ、各回転ケーシング２の下端部には、複数本の棒状攪
拌翼４，５が突設されている（図２参照）。６は、機枠
１側から垂下されて上下駆動手段７により所定ストロー
ク上下動する支持杆、８は攪拌翼取付枠で、前記支持杆
６の下端部で支持されていて、支持杆６の上下動に伴っ
て上下動すると共に回転ケーシング２の回転による攪拌
翼５の回転に伴って回転するように各回転ケーシング２
の下端部に遊嵌されており、この攪拌翼取付枠８に複数
本の棒状攪拌翼９が突設されている。

【００１０】上記構造について更に詳細に説明すると、
各回転駆動手段３は、モーター１０と減速機１１からな
るもので、減速機１１側に回転ケーシング２の上端部が
連動連結される。各回転ケーシング２内には、セメント
ミルクやモルタル等のスラリー状固化剤を供給する供給
管１２が垂下挿入されている。この供給管１２へのスラ
リー状固化剤の供給は、減速機１１の上部に設けられた
配管ブロック１３から延出している圧送パイプ１４より
行う。また、このブロック１３には粉体状固化剤圧送パ
イプ１５が設けられ、この圧送パイプ１５から回転ケー
シング２と前記供給管１２との間にセメントや消石灰等
の粉体状固化剤を加圧供給することができるようにして
いる。

【００１１】前記上下駆動手段７は、機枠１と、この機
枠１上の四隅に立設された支柱１６によってガイドされ
る昇降板１７との間に両側一対のエアばね１８，１８を
介装し、昇降板１７に、機枠１を上下に貫通する支持杆
６の上端を連結してなるもので、両エアばね１８，１８
に対しエアの供給と排出とを交互に行わせて、両エアば
ね１８，１８を図１に示すように伸縮作動させることに
より、昇降板１７を介して支持杆６を所定ストローク上
下動させるようになっている。この支持杆６の下端には
バイブロフロット１９が連設されており、このバイブロ
フロット１９は、図示は省略するが、電動モーターの回
転による偏心軸体の偏心回転によってフロット本体に水
平振動を生ぜしめる周知のもので、モーターの電線は支
持杆６の内部に挿通させている。

【００１２】前記各攪拌翼取付枠８は、図１及び図２に
示すように、各回転ケーシング２の下端部に遊嵌される
上下一対のリング部材２０，２１と、両リング部材２
０，２１を連結する例えば４本の連結棒２２とからな
り、下側リング部材２１の外周には複数本、例えば４本
の攪拌翼９が互いに９０度の間隔で突設されている。ま
た、上側のリング部材２０は断面外向きコ字形に形成さ
れていて、この断面コ字形リング部材２０に環状支持部
材２３が相対回転自在に嵌合される。そして、両攪拌翼
取付枠８，８の両環状支持部材２３，２３が支持杆６下
端のバイブロフロット１９の両側面部に連結部材２４を
介して連結される。

【００１３】各攪拌翼取付枠８は、各回転ケーシング２
下端部に突設されている上下２段の攪拌翼４，５のうち
下段側の攪拌翼５に連係するように遊嵌されて、環状支
持部材２３、連結部材２４及びバイブロフロット１９を
介し支持杆６に支持される。斯かる状態で、各攪拌翼取
付枠８は、支持杆６の上下動に伴って図１の実線図示位
置（下動限位置）と仮想線図示位置（上動限位置）との
間を上下往復すると共に、回転ケーシング２の回転によ
るケーシング側攪拌翼５の回転に伴って回転することが
できる。尚、両回転ケーシング２，２にそれぞれ突設さ
れている攪拌翼４，５及び両攪拌翼取付枠８，８にそれ
ぞれ突設されている攪拌翼９は、両回転ケーシング２，
２間において相対向する攪拌翼どうしが干渉し合わない
よう上下に段違い状に配設されている。また、各攪拌翼
取付枠８は、上下往復動時に、この取付枠８が回転ケー
シング２側の攪拌翼４，５に衝当することのないように
配設されている。

【００１４】各回転ケーシング２の下端にはオーガヘッ
ド２５が設けてある。また、支持杆６は、両側の回転ケ
ーシング２，２にスライド自在に外嵌支持されるリング
２６ａとこれらを保持する保持部材２６ｂとからなるガ
イド部材２６を有し、このガイド部材２６により支持杆
６は回転ケーシング２と平行状態を保って上下動するこ
とができる。

【００１５】次に、上述したような装置の使用による軟
弱地盤改良工法について説明する。まず、本装置をリー
ダに昇降自在に装着し、軟弱地盤の所定位置にセットす
る。それから、両回転駆動手段３，３を駆動させて２本
の回転ケーシング２，２を互いに反対方向に回転させな
がら、両回転ケーシング２，２先端のオーガヘッド２
５，２５により掘進しつつ軟弱地盤中に所定深さまで貫
入させる。

【００１６】この掘進中において、各回転ケーシング２
の回転によってケーシング側攪拌翼４，５が回転し、こ
のケーシング側攪拌翼４，５の回転に伴って攪拌翼取付
枠８が回転し、この攪拌翼取付枠８の回転により取付枠
側攪拌翼９が回転する。またこのとき、上下駆動手段７
は停止していて、支持杆６は例えば図１の実線図示位置
に停止した状態で両回転ケーシング２と共に軟弱地盤中
に貫入される。尚、各回転ケーシング２の下端には、当
該回転ケーシング２の掘進時、つまり貫入時には土圧等
で閉じ、引き上げ時に自重等で開放するような周知の開
閉弁２７（図１に仮想線で概略示す）を設けることもで
き、それにより回転ケーシング２の貫入時における回転
ケーシング２内への土砂等の侵入を阻止し、ケーシング
下端部の詰まり更には固化剤供給杆１２の詰まりを防止
することができる。

【００１７】こうして、両回転ケーシング２，２を軟弱
地盤中の所定深さまで貫入させた後、両回転ケーシング
２，２を引続き回転させながら、上下駆動手段７を駆動
させて支持杆６を上下動させ、この状態において各回転
ケーシング２内のスラリー状固化剤供給管１２下端より
掘削地盤中にセメントミルクやモルタル等のスラリー状
固化剤を注入すると、このスラリー固化剤と地盤土壌と
は、各回転ケーシング２の回転により回転するケーシン
グ側攪拌翼４，５と、支持杆６の上下動に伴って上下動
しながら尚且つケーシング側攪拌翼５の回転に伴う攪拌
翼取付枠８の回転によって回転する取付枠側攪拌翼９と
によって、極めて効率良く均質に攪拌混合される。

【００１８】この場合、支持杆６下端のバイブロフロッ
ト１９を作動させると、このバイブロフロット１９の水
平振動が、各攪拌翼取付枠８、取付枠側攪拌翼９及びケ
ーシング側攪拌翼５に伝わって、これらを振動させ、そ
れによって固化剤と地盤土壌とをより密に攪拌混合する
ことができる。

【００１９】そして、上述のようにケーシング側攪拌翼
４，５を回転させると共に、取付枠側攪拌翼９を回転さ
せつつ上下動させ、更にはバイブロフロット１９によっ
て攪拌翼取付枠８、取付枠側攪拌翼９及びケーシング側
攪拌翼５を水平振動させて、スラリー固化剤と地盤土壌
とを攪拌混合させながら、本装置を上昇させ、両回転ケ
ーシング２，２、支持杆６及び両攪拌翼取付枠８を地盤
中より引き抜くことにより、軟弱地盤中には固化剤によ
り固化された均質且つ高強度の柱状体が形成される。

【００２０】また、地盤土壌が泥土状で極めて軟弱な地
盤の場合には、前記スラリー状固化剤供給管１２からス
ラリー状固化剤を供給する代わりに、粉体状固化剤圧送
パイプ１５よりセメントや消石灰を各回転ケーシング２
とこの内部の前記供給管１２との間に加圧供給して、各
回転ケーシング２下端より地盤中に注入するようにする
ことが望ましい。

【００２１】以上説明した実施例では、２本の回転ケー
シング２，２を並設して使用したが、回転ケーシング２
は１本でもよいし、３本以上使用してもよい。また、支
持杆６を上下動させる上下駆動手段としては、エアばね
の他に流体圧シリンダ等を使用することができる。

【００２２】

【発明の作用及び効果】本発明の請求項１に係る方法に
おいては、回転ケーシングを回転させながら、支持杆と
共に軟弱地盤中に所定深さまで貫入させて、この軟弱地
盤中に回転ケーシングの下部より固化剤を注入しなが
ら、ケーシング側攪拌翼を回転させると共に、取付杆側
攪拌翼を回転させつつ上下動させることにより、固化剤
と地盤土壌とを極めて効率良く均質に攪拌混合すること
ができて、高強度の改良地盤を形成することができる。

【００２３】請求項２によれば、支持杆下端のバイブロ
フロットを作動させることにより、このバイブロフロッ
トの水平振動が、攪拌翼取付枠を介して取付枠側攪拌翼
更にはケーシング側攪拌翼に伝わって、これらを振動さ
せ、それによって固化剤と地盤土壌とをより密に攪拌混
合することができる。

【００２４】請求項３に係る装置においては、本装置を
リーダに昇降自在に装着し、軟弱地盤の所定位置にセッ
トし、回転駆動手段を駆動させて回転ケーシング回転さ
せながら、回転ケーシングを支持杆と共に軟弱地盤中に
所定深さまで貫入させる。この貫入中において、回転ケ
ーシングの回転によるケーシング側攪拌翼の回転に伴っ
て攪拌翼取付枠が回転し、この攪拌翼取付枠の回転によ
り取付枠側攪拌翼が回転する。しかして、回転ケーシン
グを軟弱地盤中の所定深さまで貫入させた後、回転ケー
シング回転させながら、上下駆動手段を駆動させて支持
杆を上下動させ、この状態で回転ケーシング内のスラリ
ー状固化剤供給管より軟弱地盤中にセメントミルクやモ
ルタル等のスラリー状固化剤を注入すると、このスラリ
ー固化剤と地盤土壌とを、回転ケーシングの回転により
回転するケーシング側攪拌翼と、支持杆の上下動に伴っ
て上下動しながら尚且つケーシング側攪拌翼の回転に伴
う攪拌翼取付枠の回転によって回転する取付枠側攪拌翼
とにより、極めて効率良く均質に攪拌混合して、高強度
の改良地盤を形成することができる。

【００２５】特に、この装置によれば、支持杆側の攪拌
翼を回転させるのに、支持杆の下端部で支持され、且つ
支持杆の上下動に伴って所定ストローク上下動すると共
に回転ケーシングの回転による攪拌翼の回転に伴って回
転するように回転ケーシングの下端部に遊嵌された攪拌
翼取付枠を設けていることから、この攪拌翼には特別な
回転駆動手段を必要とせず、構造簡単で製作容易となっ
て、装置のコストダウン化を図ることができる。

【００２６】請求項４によれば、支持杆下端のバイブロ
フロットを作動させることにより、このバイブロフロッ
トの水平振動が、攪拌翼取付枠を介して取付枠側攪拌翼
更にはケーシング側攪拌翼に伝わって、これらを振動さ
せ、それによって固化剤と地盤土壌とをより密に攪拌混
合することができる。

【００２７】請求項５によれば、地盤土壌が泥土状で極
めて軟弱な地盤の場合に、スラリー状固化剤供給管から
スラリー状固化剤を供給する代わりに、セメントや消石
灰等の粉体状固化剤を回転ケーシングとこの内部の前記
供給管との間から地盤中に供給することによって、上記
のように極めて軟弱な地盤の改良を効果的に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る軟弱地盤改良装置の一実施例を示
す一部断面正面図である。

【図２】同上の装置の一部拡大斜視図である。

【符号の説明】 １ 機枠 ２ 回転ケーシング ３ 回転駆動手段 ４ 攪拌翼 ５ 攪拌翼 ６ 支持杆 ７ 上下駆動手段 ８ 攪拌翼取付枠 ９ 取付枠側攪拌翼 １２ スラリー状固化剤供給管 １４ スラリー状固化剤圧送パイプ １５ 粉体状固化剤圧送パイプ １８ エアばね １９ バイブロフロット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１つまたは複数の回転ケーシングと、この
   ケーシングの下端部に突設された攪拌翼と、回転ケーシ
   ングと平行に配設され、所定ストローク上下動する支持
   杆と、この支持杆の下端部で支持され、且つ支持杆の上
   下動に伴って所定ストローク上下動すると共に回転ケー
   シングの回転によるケーシング側攪拌翼の回転に伴って
   回転するように回転ケーシングの下端部に遊嵌された攪
   拌翼取付枠と、この取付枠に突設された攪拌翼とを備
   え、軟弱地盤中に回転ケーシングを支持杆と共に貫入し
   て、この回転ケーシングの下部より固化剤を地盤中に注
   入しながら、ケーシング側攪拌翼を回転させると共に、
   取付杆側攪拌翼を回転させつつ上下動させることによっ
   て、固化剤と地盤土壌とを攪拌混合することを特徴とす
   る軟弱地盤改良工法。
2. 【請求項２】前記支持杆の下端と攪拌翼取付枠との間に
   介設したバイブロフロットにより、攪拌翼取付枠、取付
   枠側攪拌翼及びケーシング側攪拌翼を振動させながら、
   固化剤と地盤土壌とを攪拌混合するようにしてなる請求
   項１に記載の軟弱地盤改良工法。
3. 【請求項３】リーダに沿って昇降する機枠と、機枠から
   垂下されて回転駆動手段により回転する１つまたは複数
   の回転ケーシングと、回転ケーシングの下端部に突設さ
   れたケーシング側攪拌翼と、機枠側から回転ケーシング
   内に垂下挿入されたセメントミルク等のスラリー状固化
   剤供給管と、機枠側から垂下されて上下駆動手段により
   所定ストローク上下動する支持杆と、この支持杆の下端
   部で支持され、且つ支持杆の上下動に伴って所定ストロ
   ーク上下動すると共に回転ケーシングの回転による攪拌
   翼の回転に伴って回転するように回転ケーシングの下端
   部に遊嵌された攪拌翼取付枠と、この取付枠に突設され
   た取付枠側攪拌翼と、からなる軟弱地盤改良装置。
4. 【請求項４】前記支持杆の下端にバイブロフロットが設
   けられ、このバイブロフロットに、攪拌翼取付枠が、当
   該取付枠の回転が可能なように取付けられている請求項
   ３に記載の軟弱地盤改良装置。
5. 【請求項５】前記回転ケーシングとこのケーシング内に
   垂下挿入された前記スラリー状固化剤供給管との間から
   セメントや消石灰等の粉体状固化剤を供給するように構
   成してなる請求項３に記載の軟弱地盤改良装置。