JPH08120664A - 地盤改良用撹拌翼及びこれを用いた地盤改良方法 - Google Patents

地盤改良用撹拌翼及びこれを用いた地盤改良方法

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JPH08120664A
JPH08120664A JP28291794A JP28291794A JPH08120664A JP H08120664 A JPH08120664 A JP H08120664A JP 28291794 A JP28291794 A JP 28291794A JP 28291794 A JP28291794 A JP 28291794A JP H08120664 A JPH08120664 A JP H08120664A
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ground improvement
ground
stirring
blade
stirring shaft
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JP28291794A
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Norio Tanaka
法夫 田中
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YOSHIDA TEKKOSHO KK
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  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】撹拌効率・施工能率・地盤改良性能の上昇。 【構成】撹拌軸1、固定撹拌翼10、自在回転翼20
と、自在回転翼20及び固定撹拌翼10の両側に設けら
れ地盤改良剤を吐出させるノズル27とからなり、ノズ
ル27から噴射される地盤改良剤の吐出方向が撹拌軸1
に対して直交していない角度に設定され、吐出方向と吐
出圧力を変えて自在回転翼20の回転数を調整し、撹拌
効率を最大にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地盤改良用撹拌翼及び
これを用いた地盤改良方法に関する。さらに詳しくは、
地盤改良剤を噴射しながら撹拌翼で改良対象地盤を撹拌
して地盤を改良するための地盤改良用撹拌翼及びこれを
用いた地盤改良方法に関する。
【0002】
【従来の技術】撹拌軸で回転させられる撹拌翼を改良対
象地盤中で回転させて改良対象地盤を撹拌させながら撹
拌部に地盤改良剤たとえば硬化剤を注入し地盤を硬化さ
せる地盤改良方法が、知られている。
【0003】このような方法は、地盤改良剤を注入しな
がら地盤構成材と地盤改良剤とを混合させて地盤の改良
を行うので、工事の施工能率がよいことが知られてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような技
術的背景に基づいてなされたものであり、下記目的を達
成するものである。
【0005】本発明の目的は、施工能率を高くすること
ができる地盤改良用撹拌翼を提供することにある。
【0006】本発明の他の目的は、撹拌効率を高くする
ことができる地盤改良用撹拌翼を提供することにある。
【0007】本発明の他の目的は、地盤改良性能がよい
地盤改良用撹拌翼を提供することにある。
【0008】本発明の他の目的は、前記目的の地盤改良
用撹拌翼を用いて撹拌効率を高めることができる地盤改
良用撹拌翼を用いた地盤改良方法を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために次のような手段を採る。
【0010】本発明1の地盤改良用撹拌翼は、撹拌軸
(1)と、前記撹拌軸(1)に取り付けられる固定撹拌
翼(10)と軸方向に前記固定撹拌翼(10)と異なる
位置に取り付けられ前記撹拌軸(1)に対して回転自在
な自在回転翼(20)と、前記撹拌軸(1)の中に地盤
改良用圧力流体を通す流路(2)に連通し前記自在回転
翼(20)に設けられ前記地盤改良用圧力液体を吐出さ
せるための第1ノズル(27)とからなる。
【0011】本発明2の地盤改良用撹拌翼は、前記発明
1において、前記流路(2)に連通し前記固定撹拌翼
(10)に設けられ前記地盤改良用圧力液体を吐出させ
るための第2ノズル(2)とからなることを特徴として
いる。
【0012】本発明3の地盤改良用撹拌翼は、前記発明
1において、前記第1ノズル(27)から噴射される地
盤改良用圧力流体の噴射方向が前記撹拌軸(1)に対し
て直交していない角度に設定されていることを特徴とし
ている。
【0013】この発明4の地盤改良用撹拌翼を用いた地
盤改良方法は、撹拌軸(1)と、前記撹拌軸(1)に取
り付けられる固定撹拌翼(10)と、軸方向に前記固定
撹拌翼(10)と異なる位置に取り付けられ前記撹拌軸
(1)に対して回転自在な自在回転翼(20)と、前記
撹拌軸(1)の中に地盤改良用圧力流体を通す流路
(2)に連通し前記自在回転翼(20)に設けられ前記
地盤改良用圧力液体を吐出させるための第1ノズル(2
7)とからなる撹拌翼を地盤中で回転させて前記地盤を
撹拌しながら撹拌地盤中に前記地盤改良用圧力流体を噴
射する地盤改良用撹拌翼を用いた地盤改良方法であっ
て、前記地盤の性質に合わせて前記第1ノズル(27)
の噴射方向と前記地盤改良用圧力流体の吐出方向に対応
させて地盤改良用圧力流体の吐出圧力を調整する方法で
ある。
【0014】
【作用】本発明の地盤改良用撹拌翼は、自在回転翼から
地盤改良用流体が吐出される。自在回転翼は回転する撹
拌軸に対し相対的に回転する。地盤改良用流体が撹拌さ
れる地盤構成材に均質に混合される。
【0015】また、本発明の地盤改良用撹拌翼は、自在
回転翼から地盤改良用流体が吐出される。自在回転翼は
回転する撹拌軸に対し相対的に回転する。撹拌される地
盤構成材に均質に混合される。この混合のさせ方を変え
る。
【0016】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
1は、本発明の実施例1を示し正面断面図である。撹拌
軸1の中に軸方向流路2が軸方向に通されている。撹拌
軸1の上端部は、図示しない撹拌装置本体側回転部に結
合するための結合部3として形成されている。軸方向流
路2の下端4は閉じられている。
【0017】撹拌軸1の下方部は、掘進部5として形成
されている。掘進部5は、3枚の掘進板6,6,6から
構成されている。3枚の掘進板6,6,6は、撹拌軸1
の軸線のまわりに120度間隔で設けられている。各掘
進板6の下端に掘進用ビット7,7がそれぞれに取り付
けられている。掘進用ビット7,7の刃の向きは、周方
向にみる限り同一である。
【0018】掘進部5の上方で撹拌軸1に固定撹拌翼1
0が取り付けられている。図4に示すように、固定撹拌
翼10は3体の翼体11,11,11から構成されてい
る。翼体11,11,11は、撹拌軸1の軸線のまわり
に120度間隔で設けられている。各翼体11に掘削用
ビット12,12が取り付けられている。掘削用ビット
12,12の刃の向きは、周方向に見る限り同一であ
る。
【0019】固定撹拌翼10の上方で撹拌軸1に自在回
転翼20が取り付けられている。自在回転翼20は、撹
拌軸1に軸受21を介して回転自在に取り付けられてい
る。自在回転翼20は、図2に示すように、2体の自在
回転翼体22,22から構成されている。自在回転翼体
22,22は、撹拌軸1に対して直角方向に向いてい
る。軸方向流路2の下端部に接続して径方向に向く径方
向流路23が撹拌軸1中に設けられている。径方向流路
23は1直径上に設けられ、径方向流路23の両端は撹
拌軸1の外周面上で開放されている。
【0020】径方向流路23に接続するように、軸受2
1の内周面に輪溝24が設けられている。輪溝24に接
続するように直径線上に接続流路25,25が軸受21
に貫通して設けられている。各接続流路25に接続する
ように、噴射用通路26,26が自在回転翼体22中に
設けられている。噴射用通路26,26は、自在回転翼
体22中で撹拌軸1に対して直角方向即ち撹拌軸1の軸
線に対して放射方向に向いている。
【0021】噴射用通路26,26の外側端部に接続し
てノズル27,27(以下、第1ノズルという)が自在
回転翼体22中に設けられている。両第1ノズル27,
27の吐出方向は、円周方向に向けられている。即ち撹
拌軸1の軸線に平行な面(使用中は鉛直面)内にある。
各第1ノズル27の吐出方向は、下方に向けられてい
る。すなわち、固定撹拌翼10の方に向き付けられてい
る。両第1ノズル27,27は、周方向に見る限り同一
向きである。第1ノズル27,27は撹拌軸1の1直径
線の延長線上で、撹拌軸1の軸線から等距離に位置づけ
されている。
【0022】次に、前記実施例の動作を説明する。地盤
中で図示しない手段に撹拌軸1の結合部3を結合して、
撹拌軸1を地盤中で回転駆動させる。掘進部5により下
方に掘削し掘進することができる。掘進を止めた高さ位
置の地盤は、固定撹拌翼10の3枚の翼体11により撹
拌される。
【0023】撹拌軸1の軸方向流路2に圧力流体である
地盤改良剤が供給される。地盤改良剤としては、たとえ
ば公知の各種硬化剤が用いられる。軸方向流路2中の地
盤改良剤は、径方向流路23、輪溝24を介して自在回
転翼体22中の噴射用通路26に流入する。噴射用通路
26中の地盤改良剤は、両翼の第1ノズル27,27か
ら吐出される。
【0024】2つの第1ノズル27,27から吐出され
る吐出圧力は、等しい。また、第1ノズル27,27の
吐出方向は前記したように周方向に同一であり、撹拌軸
1から等距離にあるから、2つの第1ノズル27,27
の圧力流体の吐出は、同一向きに同じトルクで自在回転
翼20を回転させようとする。図5,6に示すように、
第1ノズル27の吐出方向により、自在回転翼20が受
けるトルクは正負の値をとる。図5は、撹拌軸1と同一
方向の回転力が自在回転翼20に作用する正のトルクを
示し、図6は逆方向の回転力が自在回転翼20に作用す
る負のトルクを示す。自在回転翼20は、撹拌軸1の回
転方向と同一の回転方向またはその逆方向に撹拌軸1に
対して回転させられる。
【0025】自在回転翼20は回転するが固定撹拌翼1
0とは一般に同期しない。自在回転翼20の位相と固定
撹拌翼10の翼体11の位相は一般に異なる。固定撹拌
翼10により撹拌される地盤構成材の撹拌位相に遅れ
て、地盤改良剤が斜め下向きに第1ノズル27,27か
ら噴射され、地盤構成材中に注入される。その位相遅れ
角度は一定でないので、地盤構成材と地盤改良剤との撹
拌混合が極めて均一に行われる。
【0026】このように均一な撹拌混合作用は、自在回
転翼20の回転方向によってほとんど影響を受けない。
固定撹拌翼10と自在回転翼20との回転位置のずれに
影響を受ける。このずれの量は、自在回転翼20の回転
速度に依存する。自在回転翼20の回転速度は、地盤改
良剤の吐出圧力により可変である。
【0027】自在回転翼20に作用させるトルクTは、
第1ノズル27と撹拌軸1との間の距離以外に、図7,
8に示す角度θ1 ,θ2 及び吐出圧力Pによっても調整
することができる。角度θ1 は噴流の中心線を含み撹拌
軸1の軸線と交わらない面(鉛直面)内で撹拌軸1の軸
線に対して直角な線(水平線)と噴流の中心線との間の
角度であり、角度θ2 は噴流の中心線を含み撹拌軸1の
軸線と交わらない面(鉛直面)と自在回転翼20の中心
線と撹拌軸1の軸線とを含む面ととの間の角度である。
第1ノズル27と撹拌軸1の軸線との間の距離をLで表
し、適当な常数をkとすると、 T=kcos(θ1 )sin(θ2 )・L・P で表される。
【0028】図9〜図13は、固定撹拌翼10と自在回
転翼20とにノズルを設ける関係及び撹拌軸1の下端部
の形状等の設計変更例をそれぞれに示す概念図としての
正面断面図である。図9のものは、先に述べた実施例の
概念図である。図10のものは、軸方向流路2を固定撹
拌翼10の高さ位置まで延長し、固定撹拌翼10中に流
路を設け固定撹拌翼10の両翼に第2ノズル30,30
を設けたものである。図11のものは、図10のものの
下端部が凹形に形成されているのに対して、下端部を先
鋭にした点で相違し、先鋭にした下端部31を設けた。
図12のものは、図10のものの下端部が凹形に形成さ
れているのに対して、下端部を先鋭にした点で相違し、
先鋭にした下端部31を設けた。図13のものは、図1
のものの自在回転翼20の上方にも固定撹拌翼10を追
加したものである。下端部の形状の変更により掘削性能
に変化を持たすことができる。
【0029】
【その他の実施例】この発明の地盤改良用撹拌翼の実施
例は、噴射流体として硬化剤を用いる例を示したが、撹
拌のみの目的で用いる場合等に、噴射流体として水のみ
を用いることがある。
【0030】
【発明の効果】この発明の地盤改良用撹拌翼は、撹拌効
率が向上する。自在回転翼の撹拌軸に対する回転速度を
変更できる。自在回転翼の共回りを防止できる。地盤改
良性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の地盤改良用撹拌翼の実施例1を
示す正面断面図である。
【図2】図2は図1のc−c線断面図である。
【図3】図3は図1の底面図である。
【図4】図4は図1のd−d線断面図である。
【図5】図5は本発明の動作を説明するための平面断面
図である。
【図6】図6は本発明の動作を説明するための平面断面
図である。
【図7】図7は本発明の動作を説明するための正面図で
ある。
【図8】図8は本発明の動作を説明するための平面図で
ある。
【図9】図9は本発明の地盤改良用撹拌翼の他の実施例
1を示す正面断面図である。
【図10】図10は本発明の地盤改良用撹拌翼の他の実
施例1を示す正面断面図である。
【図11】図11は本発明の地盤改良用撹拌翼の他の実
施例1を示す正面断面図である。
【図12】図12は本発明の地盤改良用撹拌翼の他の実
施例1を示す正面断面図である。
【図13】図13は本発明の地盤改良用撹拌翼の他の実
施例1を示す正面断面図である。
【符号の説明】
1…撹拌軸 2…軸方向流路 10…固定撹拌翼 20…自在回転翼 27…第1ノズル 30…第2ノズル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撹拌軸(1)と、 前記撹拌軸(1)に取り付けられる固定撹拌翼(10)
    と、 軸方向に前記固定撹拌翼(10)と異なる位置に取り付
    けられ前記撹拌軸(1)に対して回転自在な自在回転翼
    (20)と、 前記撹拌軸(1)の中に地盤改良用圧力流体を通す流路
    (2)に連通し前記自在回転翼(20)に設けられ前記
    地盤改良用圧力液体を吐出させるための第1ノズル(2
    7)とからなる地盤改良用撹拌翼。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記流路(2)に連通し前記固定撹拌翼(10)に設け
    られ前記地盤改良用圧力液体を吐出させるための第2ノ
    ズル(2)とからなることを特徴とする地盤改良用撹拌
    翼。
  3. 【請求項3】請求項1において、 前記第1ノズル(27)から噴射される地盤改良用圧力
    流体の噴射方向が前記撹拌軸(1)に対して直交してい
    ない角度に設定されていることを特徴とする地盤改良用
    撹拌翼。
  4. 【請求項4】撹拌軸(1)と、 前記撹拌軸(1)に取り付けられる固定撹拌翼(10)
    と、 軸方向に前記固定撹拌翼(10)と異なる位置に取り付
    けられ前記撹拌軸(1)に対して回転自在な自在回転翼
    (20)と、 前記撹拌軸(1)の中に地盤改良用圧力流体を通す流路
    (2)に連通し前記自在回転翼(20)に設けられ前記
    地盤改良用圧力液体を吐出させるための第1ノズル(2
    7)とからなる撹拌翼を地盤中で回転させて前記地盤を
    撹拌しながら撹拌地盤中に前記地盤改良用圧力流体を噴
    射する地盤改良用撹拌翼を用いた地盤改良方法であっ
    て、 前記地盤の性質に合わせて前記第1ノズル(27)の噴
    射方向と前記地盤改良用圧力流体の吐出方向に対応させ
    て地盤改良用圧力流体の吐出圧力を調整することを特徴
    とする地盤改良用撹拌翼を用いた地盤改良方法。
JP28291794A 1994-10-21 1994-10-21 地盤改良用撹拌翼及びこれを用いた地盤改良方法 Pending JPH08120664A (ja)

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