JPH0742146A - 地盤改良装置の撹拌翼構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 掘削土壌の共回り現象を防止して、掘削土壌
と硬化剤との均一な混練を行なうことのできる地盤改良
装置の撹拌翼構造を提供すること。 【構成】 地盤改良のための撹拌用の掘削軸を、相互に
逆方向に回転する外軸及び内軸の二重軸に形成し、内外
軸の下端部にそれぞれ半円弧状の大小撹拌翼体を連設す
ると共に、小撹拌翼体を大撹拌翼体の内側に位置させ、
しかも、大撹拌翼体の一端を内外軸のいずれか一方に固
設し、かつ、大撹拌翼体の他端を内外軸のいずれか他方
に軸支して、大撹拌翼体と小撹拌翼体とを互いに内外側
で反対方向に回転させるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地盤改良装置の撹拌翼
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、軟弱地盤を改良する一工法とし
て、ベースマシン等で地盤に垂直孔を穿設し、同垂直孔
中で掘削土と硬化剤とを撹拌混練し、掘削土を硬化剤に
より硬化して地盤を改良するという工法が採用されてお
り、掘削土と硬化剤との撹拌混練には、掘削軸に突設し
た撹拌棒等が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した撹
拌棒等はすべて掘削軸と一体に回転するものであるか
ら、掘削土が掘削軸と一体に回転する、いわゆる共回り
現象を起して充分な撹拌混練が行えず、特に、潟地等の
水分含量が多い地盤に粉状の硬化剤を用いた場合は、掘
削土が撹拌棒等を包み込む形の団子状になり、撹拌混練
が全く行えないという欠点があった。

【０００４】そこで、掘削軸を互いに反対方向に回転す
る内軸及び外軸よりなる二重軸に構成し、各軸に撹拌翼
体を連結して掘削土中において各撹拌翼体を互いに反対
方向に回転させることにより、共回り現象や掘削土が団
子状になるのを防止する発明が本考案出願人らによって
出願されている（特願昭60-6477 号）。

【０００５】ところが、上記発明でも、ピート層の地盤
改良では、上記ピート層には植物等が腐蝕してできた繊
維質が多く含まれているため、これらの繊維質が多数の
毛玉状になって、いくら撹拌してもこれらの毛玉のため
に未撹拌の土塊が多数残存することになり、地盤改良剤
と掘削土との撹拌混練も充分に行われれず、そのため、
改良地盤の支持力の低下や支持力のバラツキが生じ、地
盤改良工事の信頼性を損なうという問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、地盤改良装
置の掘削軸を相互に逆方向に回転する外軸及び内軸の二
重軸に形成し、同掘削軸の下端に環状の撹拌翼体を多重
に連設して、隣接する各撹拌翼体が相互に反対方向に回
転すべく構成し、各撹拌翼体に適宜間隔を保持して多数
の撹拌棒を突設し、隣接した撹拌翼体間において、一方
の撹拌翼体に突設した撹拌棒が他方の撹拌翼体に突設し
た撹拌棒間の上記間隔中に介入すべく構成したことを特
徴とする地盤改良装置の撹拌翼構造を提供せんとするも
のである。 また、大撹拌翼体の下端を内軸の下端部に
固着し、同大撹拌翼体の上端部を外軸に回動自在に外嵌
し、同大撹拌翼体の回転圏の内部において、中撹拌翼体
の上端部を外軸に固着し、同中撹拌翼体の下端部を内軸
に回動自在に外嵌し、中撹拌翼体の回転圏の内部におい
て小撹拌翼体の下端部を内軸の下端部に固着し、同上端
部を外軸下端部に回動自在に外嵌して、交互に反転する
大中小撹拌翼体を構成し、大撹拌翼体の内側面に適宜間
隔を保持して多数の撹拌棒を突設し、中撹拌翼体の外側
面に上記間隔中に介入可能の撹拌棒を突設し、中撹拌翼
体の内側面に適宜間隔を保持して多数の撹拌棒を突設
し、小撹拌翼体の外側面に上記間隔中に介入可能の撹拌
棒を突設し、小撹拌翼体の内側面に適宜間隔を保持して
多数の撹拌棒を突設し、外軸(7) の外周面に上記間隔中
に介入可能の撹拌棒を突設したことにも特徴を有する。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例を図面にもとづいて説明す
る。

【０００８】図１は地盤改良装置Ａの全体的構成を示
し、移動自在のベースマシン１と硬化剤ポンプ２とから
構成されており、ベースマシン１はリーダー３により掘
削軸４を垂直に支持し、リーダー３と掘削軸４との間に
介設した油圧モーター５により掘削軸４と同軸４下端に
連設した掘削刃先６とを回転させつつリーダー３に沿っ
て同軸４を降下せしめることにより、地盤Ｇに垂直な掘
削孔Ｈを穿設するように構成している。

【０００９】掘削軸４は、二重軸、すなわち管状の外軸
７内部に内軸８を挿通し、同軸７，８の上端と油圧モー
タ５との間に介設した二重反転歯車機構９により、相互
に反対方向に回転するように構成されており、内軸８は
外軸７の下端よりも更に下方向に延出しており、内軸８
の下端には掘削用の掘削刃先６が連設されている。

【００１０】掘削軸４の掘削刃先６の上方位置には、相
互に反対方向に回動する大中小撹拌翼体10,11,12よりな
る撹拌翼Ｂが連動連結している。

【００１１】各撹拌翼体10,11,12はそれぞれ略半円弧環
状に形成されており、大撹拌翼体10の回転圏の内部で中
撹拌翼体11が、中撹拌翼体11の回転圏の内部で小撹拌翼
体12が、それぞれ、隣接する撹拌翼体とは反対方向に回
動するものである。

【００１２】すなわち、最も外側の大撹拌翼体10の下端
を内軸８の下端部の掘削掘削刃先６の上方位置に固着10
a し、同大撹拌翼体10の上端部を軸受10b を介して外軸
７の外周に回動自在に外嵌10c し、中撹拌翼体11の上端
ぶを外軸７に固着11a し同下端部を軸受11b を介して内
軸８に回動自在に外嵌11c し、小撹拌翼体12の下端部を
内軸８の下端部に固着12a し、同上端部12b を外軸下端
部に軸受12b を介して回動自在に外嵌12c している。

【００１３】そして、大撹拌翼体10の内側面に適宜間隔
d1を保持して多数の撹拌棒10d を突設し、中撹拌翼体11
の外側面に上記間隔d1中に介入可能の撹拌棒11d を突設
している。

【００１４】また、中撹拌翼体11の内側面に適宜間隔d2
を保持して多数の撹拌棒11e を突設し、小撹拌翼体12の
外側面に上記間隔d2中に介入可能の撹拌棒12d を突設し
ている。

【００１５】更に、小撹拌翼体12の内側面に適宜間隔d3
を保持して多数の撹拌棒12e を突設し、外軸の外周面に
上記間隔中に介入可能の撹拌棒7aを突設している。

【００１６】図中、7bは内外軸8,7 間に設けた軸受部で
ある。

【００１７】上記構成によって、掘削軸４の内外軸8,7
を互いに反対方向に回動させると、大撹拌翼体10と小撹
拌翼体12とは内軸８と一体に、中撹拌翼体11は内軸８と
は反対方向に回動する外軸７と一体に回動する、このよ
うに隣接した撹拌翼体が互いに反対方向に回動するので
あるから、大撹拌翼体10内側面に突設した撹拌棒10dと
中撹拌翼体11外側面に突設した撹拌棒11d とは、それぞ
れ狭い間隔ですれちがうことになる。

【００１８】また、上記と同様に、中撹拌翼体11内側面
に突設した撹拌棒11d と小撹拌翼体12の外側面に突設し
た撹拌棒12d 及び小撹拌翼体12の内側面に突設した撹拌
棒12e と外軸７の外周面に突設した7aとは、それぞれ狭
い間隔ですれちがうことになる。

【００１９】また、内軸８の下端部で前小撹拌翼体12の
回転圏内には、硬化剤噴射のための硬化剤ノズル13が噴
射方向を水平にして配設されており、同ノズル13は内軸
８中に設けた通路14及び、同内軸８の上端に連設したス
イベルジョイント15及びホース16を介して硬化剤ポンプ
２と連通連結している。

【００２０】本発明の実施例は上記のように構成されて
おり、地盤改良作業に際しては、まず、油圧モーター５
の作動により掘削軸４及び掘削刃先６を回転させつつ降
下させて、地盤に円形柱状の掘削孔Ｈを穿設するのであ
るが、この際、掘削孔Ｈ中の排土は行わず、掘削刃先６
及び大小撹拌翼体10,11 は掘削土中に埋没した状態とな
っている。

【００２１】掘削刃先６が所定深度に達すると、掘削軸
４の降下を停止し、硬化剤ポンプ２からの硬化剤を硬化
剤ノズル13から噴射して、掘削土と硬化剤とを撹拌混練
しつつ掘削軸４を上昇せしめて、掘削孔Ｈ中に地盤改良
部分を形成する。

【００２２】そして、大中小撹拌翼体10,11,12は相互に
反転しているので、各撹拌翼体10,11,12間に介入した掘
削土に剪断力が作用して土塊が細分化され、掘削土の共
回り現象や団子化が防止され、また、大中小撹拌翼体1
0,11,12の相互に反転によって、複雑な撹拌作用が働き
掘削土と硬化剤との混合をより均一かつ確実なものとす
ることができる。

【００２３】特に、各撹拌翼体10,11,12に多数突設した
撹拌棒10d,11d,11e,12d,12e,7aがそれぞれ狭い間隔です
れちがうことで、ピート層の地盤改良作業に際し、ピー
ト層に含まれる繊維質が寸断されて毛玉が発生しないの
で、未撹拌の土塊や硬化剤が混入していない土塊などが
なく、掘削土と硬化剤とが均一に混合した地盤改良部分
を形成することができる。

【００２４】また、ピート層のように水分含量が多い地
盤では、粉状の硬化剤使用が望ましいが、かかる地盤で
粉状硬化剤を使用すると、掘削孔Ｈの内周壁の地盤より
も、硬化剤の噴射を受けた掘削土の方が剪断力が大き
く、更に繊維質のために掘削土が団子化しやすく、従来
の撹拌翼では、同翼体が団子状に包み込まれて充分な撹
拌混練が行えないものであったが、本発明の撹拌翼で
は、それぞれ撹拌棒を突設した大中小撹拌翼体10,11,12
が相互に反転しており、更に、大中小撹拌翼体10,11,12
にはそれぞれ撹拌棒を突設しており、これらの撹拌棒が
狭い間隔ですれちがうのであるから、上記繊維質が寸断
され上記の団子化が防止されて、充分な撹拌混練がなさ
れるものである。

【００２５】なお、粉状硬化剤は、いわゆる空気粉体輸
送法により、空気流中に粉状硬化剤を浮遊させ、略流体
と同様に管路内を流して噴射ノズルから空気と共に噴射
することができる。

【００２６】図３は、大中小撹拌翼体20,21,22を角形と
したものであり、大中小撹拌翼体20,21,22及び外軸７に
は撹拌棒20a,21a,21b,22a,22b,23a を突設している。

【００２７】図４は、多重撹拌翼体Ｂを、大小２個の撹
拌翼体30,31 で構成したものであり、大小２個の撹拌翼
体30,31 及び外軸７には撹拌棒30a,31a,31b,32a を突設
している。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、地盤改良装置の掘削軸
を相互に逆方向に回転する外軸及び内軸の二重軸に形成
し、同掘削軸の下端に環状の撹拌翼体を多重に連設し
て、隣接する各撹拌翼体が相互に反対方向に回転すべく
構成し、各撹拌翼体に適宜間隔を保持して多数の撹拌棒
を突設し、隣接した撹拌翼体間において、一方の撹拌翼
体に突設した撹拌棒が他方の撹拌翼体に突設した撹拌棒
間の上記間隔中に介入すべく構成したことによって、掘
削土は互いに反対方向に回動する撹拌棒によって細分化
され、同時にピート層中の繊維質も鋤き分けられて毛玉
が発生せず、そのため、未撹拌の土塊が残存するという
不具合がなく、また、掘削土と地盤改良剤との混練も緻
密に行われることから、ピート層における改良地盤の支
持力を高め、支持力のバラツキを防止して地盤改良工事
の信頼性を向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による撹拌翼構造を有する地盤改良装置
の構成を示す説明図。

【図２】同撹拌翼構造の側面図。

【図３】他実施例としての撹拌翼構造の説明図。

【図４】他実施例としての撹拌翼構造の説明図。

【符号の説明】

(4) ：掘削軸 (7) ：外軸 (8) ：内側 (10)：大撹拌翼体 (11)：小撹拌翼体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤改良装置の掘削軸を相互に逆方向に
   回転する外軸及び内軸の二重軸に形成し、同掘削軸の下
   端に環状の撹拌翼体を多重に連設して、隣接する各撹拌
   翼体が相互に反対方向に回転すべく構成し、各撹拌翼体
   に適宜間隔を保持して多数の撹拌棒を突設し、隣接した
   撹拌翼体間において、一方の撹拌翼体に突設した撹拌棒
   が他方の撹拌翼体に突設した撹拌棒間の上記間隔中に介
   入すべく構成したことを特徴とする地盤改良装置の撹拌
   翼構造。
2. 【請求項２】 大撹拌翼体(10)の下端を内軸(8) の下端
   部に固着(10a) し、同大撹拌翼体(10)の上端部を外軸
   (7) に回動自在に外嵌(10c) し、同大撹拌翼体(10)の回
   転圏の内部において、中撹拌翼体(11)の上端部を外軸
   (7) に固着(11a)し、同中撹拌翼体(11)の下端部を内軸
   (8) に回動自在に外嵌(11b) し、中撹拌翼体(11)の回転
   圏の内部において小撹拌翼体(12)の下端部を内軸(8) の
   下端部に固着(12a) し、同上端部を外軸(7) 下端部に回
   動自在に外嵌(12b) して、交互に反転する大中小撹拌翼
   体(10)(11)(12)を構成し、大撹拌翼体(10)の内側面に適
   宜間隔(d1)を保持して多数の撹拌棒(10d) を突設し、中
   撹拌翼体(11)の外側面に上記間隔(d1)中に介入可能の撹
   拌棒(11d) を突設し、中撹拌翼体(11)の内側面に適宜間
   隔(d2)を保持して多数の撹拌棒(12e) を突設し、小撹拌
   翼体(12)の外側面に上記間隔中(d2)に介入可能の撹拌棒
   (12d) を突設し、小撹拌翼体(12)の内側面に適宜間隔を
   (d3)保持して多数の撹拌棒(12e) を突設し、外軸(7) の
   外周面に上記間隔(d3)中に介入可能の撹拌棒(7a)を突設
   したことを特徴とする請求項１記載の地盤改良装置の撹
   拌翼構造。