JPH0665808B2 - 安定化された圧縮土壌柱を形成する方法と装置 - Google Patents

安定化された圧縮土壌柱を形成する方法と装置

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JPH0665808B2
JPH0665808B2 JP60093923A JP9392385A JPH0665808B2 JP H0665808 B2 JPH0665808 B2 JP H0665808B2 JP 60093923 A JP60093923 A JP 60093923A JP 9392385 A JP9392385 A JP 9392385A JP H0665808 B2 JPH0665808 B2 JP H0665808B2
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    • E02D5/36—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making without use of mouldpipes or other moulds

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は安定化された緻密な土壤の柱(column)をその場
で形成する方法と装置に関する。
基礎、堰堤、斜面等を形成するために、安定化した土壤
柱をその場で形成することによつて、劣悪なゆるい地磐
の安定性即ち保持能力を改良することは知られている。
安定化された土壤柱は、所望の結果に従つて、壁、突出
部、格子状構造、ブロツク等を形成するように配列さ
れ、また組合せられる。しかし、基本構成要素の柱は一
般にその場に存在する土壤の円柱の形で、その土壤力学
的性質が添加材料によつて改良される。
簡単にいうと、一次柱が地磐に回転掘穿具（ドリル）で
進入することによつて形成される。ドリルは土壤をほぐ
し、中空の駆動シヤフトで乾式または湿式法によつて導
入される添加物と混合させる。所望の深さにドリルが到
達すると、ドリルは脱去される。
その場合の土壤と混合される添加材料は一般に凝固土壤
層の形成を導く硬化作用を起す結合剤であり、その強さ
は土壤の性質と、混入される結合剤の量と性質と、この
ようにして造り出された混合物の均質性と緻密性の程度
に依存する。
当面する結合剤と土壤に対して、得られる結果の質を決
定する二つの特徴的要因は、その混合物の均質性と緻密
性である。
希求するある程度の均質性を得るために従来技術の種々
の方法と装置を使用することは可能であるが、その場で
形成された混合物を再圧縮する問題はどのようにも解決
されていない。
結合剤が処理される土壤塊中に適切に分散されるために
は、土壤を形成する粒子間に存在する結合を可及的に破
壊し、土壤と混合結合剤の間の混合を完全に達成するた
めに、ほぐし工具で完全に再処理されねばならぬ。得ら
れた最終混合物の構造（組織）は一般に掘穿まえの土壌
（処女土壌）の構造よりも緩く、掘穿工具による処女土
壌の破壊が土壌の体積増加を引き起こす。処理された土
壤のこの緻密性の減少は結合剤の混合に由来する強化効
果を減少させる傾向を有する。
本発明の目的は、土壤と結合剤の混合物のより良好な均
質性を確保しながら、該混合物をその場で再圧縮し、そ
れによつて、そのようにして形成された安定化された土
壤柱の機械的性質を相当に改良することである。
本発明は、 １．安定化された圧縮土壌柱を形成するための、 添加剤源と連通した少なくとも２本の平行の中空シャフ
トからなり、該シャフトが、螺線状オーガーを有し、ま
たその先端にほぐしドリルヘッドを有し、該２本のオー
ガーの軸の間隔がオーガーの直径より小さく、シャフト
とオーガーのシャンクが中空腔を有し、またその先端近
くに少なくとも１個のオリフィスを有し、該２本のオー
ガーが同じピッチで互に逆向きの傾斜を有し、該オーガ
ーの回転の方向を逆転する手段を備えた掘削装置を使用
し、 該オーガーを互に逆向きに回転して、該オーガーのねじ
込み運動によって起こされる自然の下降速度より小さい
速度で、オーガーが所定の深さに達するまで下降させて
土壌をほぐし、その間に添加剤をオリフィスから放出し
てほぐされた土壌と混合する第１工程と； 各オーガーを第１工程と逆の方向に回転してオーガーの
ねじ戻し運動によって起こされる自然の上昇速度より小
さい上昇速度で上昇させてほぐされた土壌を圧縮する第
２工程からなる方法 を提供する。
本発明はまた、 安定化された圧縮土壌柱を形成するための、回転駆動さ
れ、それぞれ先端に土壌ほぐしドリルを有し、同じピッ
チで互に逆の傾斜のオーガーを有する２本の平行のシャ
フトからなり、該２本のオーガーの中心軸の間隔がオー
ガーの直径より小さく、オーガーのシャフトが少なくと
も１個の添加剤源と連通する中空腔とを有し、各オーガ
ーのシャフトがその先端近くに添加剤をほぐされた土壌
中に注入するための少なくとも１個のオリフィスを有
し、互に逆方向に回転可能であり、オーガーの回転方向
を逆転する手段を備えている装置 を提供する。
本発明の方法が上述の特別の装置を用いて実施される
時、次の効果が得られる。
第一の掘穿混合工程の間に、局部的に存在する土壤は、
ドリルヘツドによつてほぐされ、本発明による装置によ
つて上昇搬送され、それによつてドリルヘツドそれ自身
に負うほぐし効果が達成され、従つて乾式または湿式
で、土壤塊中に加えられる添加物ないし結合剤のよりよ
い分散が確保される。ほぐされた土壤は本発明の装置が
地磐中に進入するにつれてオーガーの全体に沿って上昇
する。ほぐし作用による体積の増加にかんがみ、膨脹効
果が生じ、それは添加物の増加によつて助長され、この
ようにして均一化され添加物と混合された土壤の多少と
も大量の部分が地表、即ち土柱の頂上へ運び出される。
必要ならば、第一工程は１回ないし数回繰り返される。
第二の圧縮工程の間、一旦目的の深さに到達すれば、オ
ーガー要素の回転方向は反転される。それによつて本発
明の装置が抜去される時に物質の運動を反転する。かく
て相補的な均質化作用に加えて、土壤と添加物の混合物
の連続再圧縮がこの地表への再上昇の全期間中に、この
装置によつて達成される。この圧縮工程中に、掘穿工程
中に抽出された土壤の一部が掘穿された柱腔のなかに再
導入される。再圧縮効果の結果として、通常、掘穿され
た柱腔を完全に埋めるために追加物を加える必要があ
る。
本発明の方法は固い地磐（礫土、粘度等）にもゆるい地
磐（砂、小石等）にも適用できる。
本発明は添付図面を参照した次の説明によつて一層明瞭
になるであろう。
上述の安定化された圧縮された土壤柱を形成するために
使用される第１，２図に示す装置は、次の要素からなつ
ている。
２本の平行シヤフト１は、各々中空腔１ａを備え、同じ
ピッチで互に反対の傾斜で互に反対の方向に回転する二
つの螺線（ヘリクス）のオーガー２を備えている。各オ
ーガーはその自由端に、地磐のタイプによつて選択され
るほぐしドリルヘツド３を有している。これは例えば図
示されるように、螺線（ヘリクス）形のヘツドでもよ
く、あるいはナイフでもよい。両オーガーの軸間距離Ｘ
はオーガーの直径より小さく、二つのオーガーの回転は
互に有効に係合し、二つのオーガーによつて、ほぐされ
た土壤４の強制された運動即ち流れを起す。各オーガー
のシヤンク５も中空腔５ａを有し、これは対応する駆動
シヤフトの中空腔に連通し、それによつて、添加物ない
し結合剤の搬送を可能にし、添加物ないし結合剤は各オ
ーガーのシヤンクに設けられたオリフイス６から放出さ
れてほぐされた土壤と完全に混合される。
オーガーの長さは形成されるべき柱の深さによつて選択
される。一般に柱の長さの1/4ないし1/2であるが、ある
場合には柱と同じ長さまで増加させられる。
オーガーは連続的螺線（ヘリクス）プロフイルの替り
に、不連続、即ち、間隔をおいた複数個のヘリクスが位
置していてもよい。
形成されるべき土壤柱の深さに従つて、いくつかの保持
具７が、２本のシヤフトとオーガーを平行に保つため
に、それにそつて間隔をおいて設けられる。
これらの保持具は、必要ならば、連続した中空ビームで
置き替えることができ、これは添加物ないし結合剤をオ
ーガーの先端まで搬送するのに使用される。
２本の駆動シヤフト１は減速／反転用ギヤー装置８に装
架され、後者はモーター９に連結され、これはシヤフト
ならびにオーガーを反対の方向に同じスピードで回転さ
せる。このギヤー／モーター組立体８，９は、形成され
るべき土壤柱と同一線上に地表に据えつけられる図示さ
れない掘穿機械に長さ方向に動くことのできるスライド
か、または中継手段によつて担持されてもよい。変法と
して、それはホイスト（クレーンまたは類似の装置）の
ジブから懸垂されてもよい。
安定化された土壤の圧縮された柱の形成操作は次の通り
である。
選定された位置に一致して据えつけられた担持器具によ
つて、シヤフトとオーガーは、オーガーを地磐中にねじ
込むのに相当する方向に回転させられる（第１，３
図）。侵入速度は土壤をほぐす効果を最良にするように
制御される。添加されるべき材料ないし結合剤は掘穿操
作中いつ導入してもよい。湿式法の場合、添加剤ないし
結合剤は地表に位置するポンプで駆動シャフトの先端に
装架された回転ヘッド10を経て注入される。乾燥法で
は、添加剤ないし結合剤は圧縮空気によって同じく回転
ヘッドを経て強制的に注入される。
一旦所望の深さに到達すれば、シヤフトとオーガーの回
転は反転され、本発明の装置は連続的に抜去される（第
２，４図）。オーガーの直接的機械作用が装置をそれ自
身上昇させようとする。この上昇運動を制限し、装置に
制御された圧力を加えることによつて、土壤と添加剤の
混合物を再圧縮することができる。添加剤の注入は、必
要ならば、この再圧縮の工程中継続してもよい。掘穿工
程の間に地表にもたらされた土壤はまた土壤柱中にもど
される。追加材の補充が穴を埋めるのに通常必要であ
る。
オーガーの中空腔は独立の導管であり、所望ならば、中
空腔の一つから、他の中空腔から供給する材料と別の材
料を供給し、その場で両者ならびに土壤が混合するよう
にしてもよいことに注目されるべきである。
本発明の結果として、別の再圧縮操作なしに、従来の方
法で得られた土壤柱よりはるかに優れた機械的性質を有
する安定化された圧縮された土壤柱を得ることができ
る。
本発明の方法と装置の特に興味がある応用は、鉄道床の
安定化である。
ここに記載された態様は単に実施例であつて、均等技術
による置換によつて、本発明の技術範囲を逸脱すること
なく改変できることは自明である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明方法の第１工程中における本発明の装
置の使用を示す図式的立面断面図である。 第２図は、本発明の第２工程中の第１図と同様の図であ
る。 第３，４図は、本発明の装置のオーガー要素の、本発明
方法のそれぞれ第１工程と第２工程中における回転の方
法を示す図式図である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】安定化された圧縮土壌柱を形成するため
    の、 添加剤源と連通した少なくとも２本の平行の中空シャフ
    トからなり、該シャフトが、螺線状オーガーを有し、ま
    たその先端にほぐしドリルヘッドを有し、該２本のオー
    ガーの軸の間隔がオーガーの直径より小さく、シャフト
    とオーガーのシャンクが中空腔を有し、その先端近くに
    少なくとも１個のオリフィスを有し、該２本のオーガー
    が同じピッチで互に逆向きの傾斜を有し、該オーガーの
    回転の方向を逆転する手段を備えた掘削装置を使用し、 該オーガーを互に逆向きに回転して、該オーガーのねじ
    込み運動によって起こされる自然の下降速度より小さい
    速度で、オーガーが所定の深さに達するまで下降させて
    土壌をほぐし、その間に添加剤をオリフィスから放出し
    てほぐされた土壌と混合する第１工程と； 各オーガーを第１工程と逆の方向に回転してオーガーの
    ねじ戻し運動によって起こされる自然の上昇速度より小
    さい上昇速度で上昇させてほぐされた土壌を圧縮する第
    ２工程からなる、 安定化された圧縮土壌柱を形成する方法。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項の記載の方法であっ
    て、該第１工程と第２工程を少なくとも１回行なう安定
    化された圧縮土壌柱を形成する方法。
  3. 【請求項３】安定化された圧縮土壌柱を形成するため
    の、回転駆動される、それぞれ先端に土壌ほぐしドリル
    を有し、同じピッチで互に逆方向の傾斜のオーガーを有
    する２本の平行のシャフトからなり、該２本のオーガー
    の中心軸の間隔がオーガーの直径より小さく、オーガー
    のシャフトが少なくとも１個の添加剤源と連絡する中空
    腔とを有し、各オーガーのシャフトが添加剤をほぐされ
    た土壌中に注入するために先端近く少なくとも１個のオ
    リフィスを有し、互に逆方向に回転可能であり、オーガ
    ーの回転方向を逆転する手段を備えている安定化された
    圧縮土壌柱を形成する装置。
  4. 【請求項４】特許請求の範囲第３項に記載の装置であっ
    て、シャフトとオーガーが支持手段によって平行に支持
    されている安定化された圧縮土壌柱を形成する装置。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第３項に記載の装置であっ
    て、オーガーのシャフトの中空腔がそれぞれ異なった添
    加剤源に連通している安定化された圧縮土壌柱を形成す
    る装置。
JP60093923A 1984-05-07 1985-05-02 安定化された圧縮土壌柱を形成する方法と装置 Expired - Lifetime JPH0665808B2 (ja)

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FR8407047A FR2563852B1 (fr) 1984-05-07 1984-05-07 Procede et dispositif pour la realisation en place de colonnes de sol stabilise et compacte.

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JPS6145022A JPS6145022A (ja) 1986-03-04
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KR (1) KR900006385B1 (ja)
AT (1) ATE44298T1 (ja)
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DE (1) DE3571259D1 (ja)
FR (1) FR2563852B1 (ja)
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