JPH07158052A - 地盤改良機械及びこれによる深層改良工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 公害の発生がなく、また施工上の無駄が省か
れ施工能率が良く、しかも工費が軽減できる地盤改良機
械及びこれによる深層改良工法を提供する。 【構成】 地盤中へ垂直に下降する一対の支持腕１，１
間に回転軸３を水平に軸支し、該回転軸３の外周面に複
数の攪拌翼６，６を突設して、回転軸３を回転させなが
ら地盤を攪拌混合するようにした地盤改良機械におい
て、前記回転軸３を中空状に形成すると共に、該回転軸
３の外周面に中空内部と連通し固化材の粉体又はミルク
を噴出する憤出口１０を設けて構成する。また、内部を
中空状に形成し、外周面には複数の攪拌翼６，６を突設
すると共に、中空内部と連通し固化材の粉体又はミルク
を噴出する憤出口１０を設けて回転軸３を形成し、噴出
口１０から固化材の粉体又はミルクを噴出させつつ、回
転軸３を地盤中へ垂直に下降させ、地盤を攪拌混合して
直方体のブロック形状からなる単位施工部位Ｂを形成
し、該施工を繰り返して同一の単位施工部位Ｂを連続し
て形成することにより所定範囲に亘り直方体の大ブロッ
ク形状からなる全施工部位Ａを形成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地盤を固化材の粉体又
はミルクと攪拌混合して改良する地盤改良機械及び該地
盤改良機械を使用した深層改良工法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、建物などの基礎地を形成するに
地盤改良機械が使用されている。該地盤改良機械は、地
盤中へ垂直に下降する一対の支持腕間に回転軸を軸支
し、該回転軸外周面に複数の攪拌翼を突設して構成され
る。そして、地表面に固化材の粉体又はミルクを散布し
ながら前記支持腕を下降させ、地盤を攪拌混合して改良
するようにしている。この場合、固化材の粉体又はミル
クを地表面に散布するため、通常施工深さは１．０〜
１．５ｍ位までとされている。

【０００３】一方、施工深さが長深度の場合は、深層用
の地盤改良機械が使用される。該地盤改良機械は、地盤
中へ垂直に下降する一本の中空状のロッド先端に逆円錐
形状の攪拌翼を取着してなり、ロッドの中空部内を通し
て固化材の粉体又はミルクを供給すると共に、ロッドの
下端口から該固化材の粉体又はミルクを噴出させつつロ
ッドを回転させ、回転する攪拌翼により地盤を攪拌混合
するようにしている。そして、深くなるにつれ逐次前記
ロッドの上端に順次ロッドを連結する。このようにし
て、その施工を繰り返すことにより略直方体の大ブロッ
ク形状からなる全施工部位を形成している。

【０００４】

【発明が解決すべき問題点】しかしながら、前者の地盤
改良機械では、特に地表面に固化材の粉体を散布するこ
とにより施工する場合は、粉塵が多大に発生し周囲に飛
散して公害問題を起していた。また、地表面に散布する
ことから、深度に限界があり、せいぜい１．０〜１．５
ｍ位までしか施工できないといった問題が有った。

【０００５】また、深層用の地盤改良機械では、長尺の
ロッドで施工してゆくので、長くなると剛性上ロッド軸
が傾き、施工精度が悪くなるという問題点が有った。し
かも、地盤に所要の直方体の大ブロック形状からなる全
施工部位を形成するに、逐次地盤中へ垂直にロッドを下
降させつつ、図８に示すように地表面に表示される方形
状の施工輪郭ａ内の攪拌混合を行いその改良をするよう
にしているが、ロッドを一度下降させて施工される施工
範囲ｂが平面円形状になるため、必然的に隣接する施工
範囲ｂ，ｂとの間に重なり部分ｃが生ずる。この部分ｃ
は２度施工が行われるので固化材の粉体又はミルクの量
が他の部所と比較して多く、その地盤との混合状態が不
均一となる。また、方形状の施工輪郭ａから外へ食み出
る部分ｄも生じ、本来不必要な部分まで施工することに
なるなど施工上の無駄が多いという問題点が有った。

【０００６】更に、例えば施工の途中で工事を中止し、
日を置いてから再開するとなると、前記の様に隣接する
施工範囲ｂ，ｂの重なり部分ｃを攪拌混合する関係上、
一度固まった施工範囲ｂを再び削ることとなり、結果、
固化材の粉体又はミルクの無駄な供給と共に余分な作業
も繰り返すこととなり、施工期間の遅れが生じ、更に工
費が高くなるといった問題が有った。そこで、本発明は
上記問題点を解決すべくなされたもので、公害がなくし
かも施工上の無駄も省け、施工能率も良くかつ工費が軽
減できる地盤改良機械及びこれによる深層改良工法を提
供することを目的とする。

【０００７】かかる目的を達成するため、本発明の地盤
改良機械は、地盤中へ垂直に下降する一対の支持腕間に
回転軸を水平に軸支し、該回転軸の外周面に複数の攪拌
翼を突設して、回転軸を回転させながら地盤を攪拌混合
するようにした地盤改良機械において、前記回転軸を中
空状に形成すると共に、該回転軸の外周面に中空内部と
連通し固化材の粉体又はミルクを噴出する憤出口を設け
た構成よりなる。

【０００８】または、内部を中空状に形成し、外周面に
は複数の攪拌翼を突設すると共に、中空内部と連通し固
化材の粉体又はミルクを噴出する憤出口を設けて回転軸
を形成し、地盤中へ垂直に下降する一対の支持腕間に前
記２つの回転軸を水平に軸支してなり、該各回転軸は平
行に配置されかつ互いに逆方向へ回転するようにした構
成からなる。

【０００９】また、深層改良工法は、内部を中空状に形
成し、外周面には複数の攪拌翼を突設すると共に、中空
内部と連通し固化材の粉体又はミルクを噴出する憤出口
を設けて回転軸を形成し、前記噴出口から固化材の粉体
又はミルクを噴出させつつ回転軸を地盤中へ垂直に下降
させ、地盤を攪拌混合して直方体のブロック形状からな
る単位施工部位を形成し、該施工を繰り返して同一の単
位施工部位を連続して形成することにより所定範囲に亘
り直方体の大ブロック形状からなる全施工部位を形成す
るようにした。

【００１０】

【作用】回転軸の回転に伴い攪拌翼を回転させつつ、一
対の支持腕を地盤中へ垂直に下降させ、地盤を攪拌混合
する。この際、固化材の粉体又はミルクは前記回転軸の
中空内部に供給され、噴出口から地盤中に噴出される。
また、一対の支持腕間に２つの回転軸を水平かつ平行に
軸支した地盤改良機械では、２つの回転軸をそれぞれ逆
方向へ回転し、その互いの回転反力を相殺しつつ施工を
行う。更に、前記地盤改良機械の一対の支持腕を地盤中
へ垂直に下降させ、地盤を攪拌混合して地盤に直方体の
ブロック形状からなる単位施工部位を形成し、該施工を
繰り返して同一単位施工部位を連続して形成すことによ
り所要範囲に亘り直方体の大ブロック形状からなる全施
工部位を形成する。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明に係る地盤改良機械及びこれ
による深層改良工法の一実施例を図面に基づき説明す
る。図１は地盤改良機械の要部の正面図、図２はその側
面図、図３はその正面断面図をそれぞれ示し、図中、
１，１は地盤中へ垂直に下降する一対の支持腕であり、
その両側下端部に軸孔２，２が開設されている。３は両
支持腕１，１間に水平に配置され、各軸孔２，２に回転
自在に軸支される回転軸である。

【００１２】該回転軸３は、その外周面にリブ４，４を
介して円筒状の保持筒５が固着され、該保持筒５の外周
面に複数の攪拌翼６，６…が等間隔に突設されている。
また、前記回転軸３は、図３に示すように一端が封止さ
れた中空状に形成され、他端に中空内部７へセメント又
は石灰などの固化材の粉体又はミルクを供給するロータ
リースイベル８が取着される。９は該ロータリースイベ
ル８へ固化材の粉体又はミルクを供給する供給管であ
る。更に、前記回転軸３の外周面には、適宜位置に中空
内部７と連通する噴出口１０が複数設けられ、該各噴出
口１０，１０…から突設させた導出管１１，１１…の先
端開口１２，１２…を前記保持筒５の外周面から外方へ
臨ませている。

【００１３】そして、前記一対の支持腕１，１を地中へ
垂直に下降させ、同時に図示は省略するが、別途に設け
られた駆動源により回転軸３を回転させ、供給管９を介
してロータリースイベル８から中空内部７へ固化材の粉
体又はミルクを供給し、各噴出口１０，１０…、更に開
口１２，１２…から外方へ固化材の粉体又はミルクを噴
出しつつ地盤を攪拌混合してその改良を行う。このよう
に、下降する回転軸３の外周面から固化材の粉体又はミ
ルクを地盤中に噴出するので、固化材の粒体が地表の周
囲へ飛散するようなことはない。なお、ミルクについて
も同様に、回転軸３から噴出させつつ地盤の攪拌混合が
行われる。

【００１４】次に、上記地盤改良機械を利用して施工深
さが長深度の深層改良工法について説明する。図４，図
５は施工される地表面の平面図を示し、また図６はその
縦断面図をそれぞれ示す。図中、Ａは所要範囲に亘り直
方体の大ブロック形状に形成される全施工部位を示し、
Ｂ，Ｂ…は該全施工部位Ａを細かく分割して形成される
直方体のブロック形状の単位施工部位であり、この単位
ごとに施工が順次行なわれる。

【００１５】そして、まず前記地盤改良機械の支持腕
１，１先端の回転軸３を回転させながら地盤中へ垂直に
下降させ、単位施工部位Ｂ₁ を攪拌混合する。次に、隣
接する単位施工部位Ｂ₂ を攪拌混合し、順次これら施工
を繰り返して同一の単位施工部位を形成することにより
全施工部位Ａの攪拌混合を終える。このように、直方体
のブロック形状ずつ攪拌混合するので、施工範囲に無駄
がなく、所望の直方体の大ブロック形状である全施工部
位Ａの改良が完了する。なお、図は省略するが、前記支
持腕１，１は施工深さにより上端に順次支持腕１，１が
連続して接続できるようになっている。

【００１６】また、例えば工事の都合上、図４のように
途中で工事を中止し、日を置いて工事を再開する場合で
も、施工後の単位施工部位Ｂ₂ に隣接する単位施工部位
Ｂ₃を続けて攪拌混合すれば良く、この場合固った施工
後の単位施工部位Ｂ₂ を一部崩すようなこともない。

【００１７】図７は前記回転軸３を２つ有する地盤改良
機械の要部断面図を示す。なお、各回転軸３，３の構成
は前記の通りであるので同一符号をつけ、その詳しい説
明は省略する。すなわち、一対の支持腕１，１間に２つ
の回転軸３，３が水平に軸支される。また、該各回転軸
３，３はそれぞれ平行に配置され、かつ互いに逆方向へ
回転するようになっている。これにより、回転反力が相
殺されるので、特に深い施工においても直進性が保持さ
れ、施工精度が極めて良くなる。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の地盤改良機
械によれば、回転軸を中空状に形成すると共に、該回転
軸の外周面に固化材の粉体又はミルクを噴出する噴出口
を設けたので、施工中に特に固化材の粉体が地表の周囲
に飛散するようなことはなく、これにより従来のような
公害が防止できる。また、２つの回転軸を平行に配置し
た地盤改良機械によれば、地盤内への直進性に優れ、施
工精度が向上する。

【００１９】更にまた、前記地盤改良機械によって、地
盤の深層改良をする場合、改良地盤を直方体のブロック
形状毎に形成することにより、直方体の大ブロック形状
からなる全施工部位の施工が、施工上及び固化材又はミ
ルクの供給上も全く無駄がなく能率良く行なえ、しかも
従来工法に比し施工期間及び工費も軽減できるなど有益
な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】地盤改良機械の要部の正面図。

【図２】同側面図。

【図３】同断面図。

【図４】施工される地表面の平面図。

【図５】施工される地表面の平面図。

【図６】同断面図。

【図７】２つの回転軸を有する地盤改良機械の要部の断
面図。

【図８】従来の施工法を示す地表面の平面図。

【符号の説明】

１，１ 支持腕 ３ 回転軸 ６，６ 攪拌翼 １０ 噴出口 Ａ 全施工部位 Ｂ，Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃ 単位施工部位

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤中へ垂直に下降する一対の支持腕間
   に回転軸を水平に軸支し、該回転軸の外周面に複数の攪
   拌翼を突設して、該回転軸を回転させながら地盤を攪拌
   混合するようにした地盤改良機械において、 前記回転軸を中空状に形成すると共に、該回転軸の外周
   面に中空内部と連通し固化材の粉体又はミルクを噴出す
   る憤出口を設けたことを特徴とする地盤改良機械。
2. 【請求項２】 内部を中空状に形成し、外周面には複数
   の攪拌翼を突設すると共に、中空内部と連通し固化材の
   粉体又はミルクを噴出する憤出口を設けて回転軸を形成
   し、 地盤中へ垂直に下降する一対の支持腕間に前記２つの回
   転軸を水平に軸支してなり、該各回転軸は平行に配置さ
   れかつ互いに逆方向へ回転するようにしたことを特徴と
   する地盤改良機械。
3. 【請求項３】 内部を中空状に形成し、外周面には複数
   の攪拌翼を突設すると共に、中空内部と連通し固化材の
   粉体又はミルクを噴出する憤出口を設けて回転軸を形成
   し、 噴出口から固化材の粉体又はミルクを噴出させつつ回転
   軸を地盤中へ垂直に下降させ、地盤を攪拌混合して直方
   体のブロック形状からなる単位施工部位を形成し、該施
   工を繰り返して同一の単位施工部位を連続して形成する
   ことにより所定範囲に亘り直方体の大ブロック形状から
   なる全施工部位を形成するようにしたことを特徴とする
   深層改良工法。