JPS58135222A - 地盤改良方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は地盤改良方法及びその装置、特に軟弱地盤の改
良に適用して有用な地盤改良方法及びその装置に関する
。

本願人は先に先端ピットの案内により地盤内へカイドケ
ーシシクを挿入すると共に、挿入が所定深度に達した時
点で、該ケージジグに収納、張出し自在に備えられてい
るチェインカッター付のアームをチェインカッターの回
転下に、挿入時の収納状態から地盤内へ張出し、次いで
カッターの回転を継続し地盤を攪乱しつつケージジグを
地盤内より徐々に引上げると同時にアーム及び先端ピッ
トに形成された噴孔より攪乱地盤内に液剤（グラウト剤
）を噴射充填し地盤改良を行うようにした装置を提案し
た（例えば特公昭５４−３２５３１号公報参照）。この
地盤改良装ｆは、地□盤を土質に影響されることなく一
定幅に亘って安定確実に改良でき、ジェットシラウド法
などのように地盤内に直接液剤を噴入充填する従来工法
よりも土質に影響されることなく常に一定幅に亘って安
定確実に地盤改良をできるという点で優れている。とこ
ろがとの穫装置は一回の施工幅がチェインカッターの幅
に相当し狭いために、これを軟弱地盤のように広い幅に
亘る地盤改良や広い面積範囲に亘る地盤改良に適用する
と、施工中の狭さのためにどうしても作業能率面に問題
を生じ、このような用途には不向きであった。

本発明はこのような問題を解決することを目的とし７て
なされたもので、即ち本発明は、先端ピットの回転並び
に張出しアームカッターの自転回転の案内によシ、之尋
先端ピット及び張出しアームカッターを具備するガイド
０ツドを、改良を目的どする地盤内に挿入し、次いで挿
入が所定深度に達した時点で、張出しアームカッターを
自転回転に加え公転回転して公転半径内の地盤を攪乱し
つつＥ記アーム及び先端ピットの噴孔を通じて攪乱地盤
内に液剤を噴入しながらガイド０ツドを地盤内より徐々
に引上げて行くことを特徴とする地盤改良］工法及びそ
の装置に係る。

本発明地盤改良方法及びその装置によれば、張出しアー
ムカッターの公転半径内の地盤を攪乱しつつ攪乱地盤内
に液剤を噴出して行く方式であるので、一度の施工によ
って、アームカッターの張出し巾を半径とするような広
い面積範囲に亘る地盤改良を達成でき、施工能率の向上
に著るしく寄与できる。

以下に本発明の地盤改良工法を実施するに適した地盤改
良装置及び該装置を用いて、本発明工法を実施した場合
につき説明すると次の通りである。

第１図に示された地盤改良装置は、ガイド０ツド（１）
が地上操作をして個別に回転可能な内外２重管（１ｇ）
（ＩＡ）から構成され、該ガイドロッド（１）の内管（
１α）の下端に先端ピット２）がまた下部に張出しアー
ムカッター（３）が、それぞれ中心軸線周りの回転伝達
機構（４）を介して備えられ、上記張出しアームカッタ
ー（３）は、外管（１ｂ）を貫通して外方へ延出されて
いる。また張出しアームカッター（３）及び先端ピット
２）には、それぞれ液剤（グラウト剤）の噴孔（８α）
及び（２α）が設けられ、之尋噴孔（３α）及び（２α
）は２尋アームカッター（３）及び先端じット２）に形
成された通路（８ｃＬ□）（２α、）、之尋通路（８ａ
□）（２ａ□）に連通ずるように外管（１ｂ）に形成さ
れた通路Ｃ１ｈ□）及び該通路（１，６□）に連通する
内管口ａ）内の通路（Ｉα□）を通じて、地上設置７１
の液剤圧送部（５＋に連絡されている。尚回転伝達機構
１４）として、内管（１α）の下端に嵌装された傘歯車
（４α）、該傘歯車（４α）と噛合うようにアームカッ
ター（３）の軸部（３ｂ）に嵌装された傘歯車（４ｂ）
及び該傘歯車（４ｂ）と噛合うように、先端ピット２）
の軸部（２ｈ）に嵌装された傘歯車（４Ｃ）の組合せか
らなるものが示されている。その地図中、（６）は内管
（ＩＪを外管（１ｈ）に対し回転自在に支持するための
軸受け、（７）は先端ピット２）の細部（２ｂ）を、外
管（１ｂ）に対し回転自在に支持するための軸受け、（
８）はアームカ゛ンター（３）に備えられた軸受けでめ
る。本発明に於て張出しアームカッター（３）は図示の
ように必ずしも２本備えられている必要はなく、少なく
とも一本あればよい。

第１図に示された地盤改良装置番用いて、本発明による
地盤改良工法を実施するに際しては、ガイドロッド（１
）を地盤に挿入するために、例えば第２図及び第３図に
示すようなボーリシタマシシ（Ａ）が用いられる。この
ボーリンジマシシ（，４）は、ガイド０ツド（１）の内
外管（１α）（Ｉｈ）を個別に把持した状態で回転を与
える第１及び第２の回転駆動機構（α、）（α２）を具
備し、２等回転駆動機構（α□）（α２）は、昇降装置
（Ａ）によりガイドレール（Ｃ）に浴って昇降される昇
降部材（ｄ）ヒに備えられている。

第２図は施工開始時の状況を示し、この第２図に示す状
態で第１回転駆動機構（α、）により内管（１α）に回
転を与えると、この回転は、回転伝達機構（４）を介し
て、張出しアームカッター（３）及び先端ピット２）に
伝達され、之等は中心軸線周り（自転回転）に回転され
る。尚この第２図に示す状態では第２回転駆動機構（α
２）は非駆動状態にあり、外筒（１ｈ）は回転されず、
従ってアームカ゛ンター（３）は自転回転のみを行う。

而してこの第２同に示す状態で、昇降装置ＩＡ）を介し
て昇降部材（ｄ）をガイドレール（Ｃ）に浴い降下して
行くと、この降下につれ、先端ピット（２）及び張出し
アームカッター（３）が地盤を垂直方向に削孔し、ガイ
ド０ツド（１）を地盤内に挿入案内して行く。

第３図に示すように、地盤内への挿入が所定深度に達し
た時点で、内管（１α）の回転を継続しつつ、もう一方
の駆動装置（α２）を駆動して外管（１ｂ）に回転を与
えると、これに貫通されている張出しアームカッター（
３）が外管（ｍＡ）と−緒に外管（ＩＡ）の周りを回転
し公転回転を開始し、公転半径内の地盤を撹乱する。よ
ってこの公転半径内の撹乱地盤内に、先端ピット（２）
及びアームカッター（３）の噴孔（２ａ）及び（３α）
より液剤を噴出しつつガイド０ツド（ｊ）を徐々に上方
へ引上げて行くことにより、公転半径内の地盤を一挙に
地盤改良できる。尚乃イド０ツド（ｉ）の引上げ操作時
に於て、Ｐ−ムカツタ−（３）の公転回転を妨げるよう
な障害物が地盤内に埋設されているような場合には、こ
の障害物を通過するまでの間、外管（１ｂ）の回転を止
め、アームカッター（３）の公転回転を中止し、自転回
転のみを継続させるようにしてもよい。

第４図は、本発明工法の実施に適用される地盤改良装置
の他の一例を示している。

本装置は、第４図に詳細が示されているように、がイド
０ツド（川が固定外管（ｌ１ｇ）と、外部操作をして回
転される回転内管（１１Ａ）から構成されると共に、固
定外管（１’ｌα）の下ｆ４に上部ガイドレーシンク霞
が一体に、また回転内管（１ｔＡ）の下端に下部ケーシ
ンク帥が、地上操作をして適宜係脱されるクラッチ機構
０７１及び第１回転伝達機構（国を介して、それぞれ連
設されている。図中α→は下部ケーシシＪＱＩの軸受け
である。

図示された第１回転伝達機構Ｈは、回転内管（ＩｍＡ）
に嵌装された状態で上部・ガイドレーシンジ（國に軸受
輪を介して支持された外歯歯車（１６α）、上部ガイド
レーシンタ（１舊の内周面に形成された内歯歯車（１６
Ａ）、及び下部ガイドケージジグ（１′４に植設された
軸（１６Ｃ’）上に嵌装された状態で上記内外の歯ｉ１
［（１６α）（１６Ａ）と噛合う小歯車（１６Ｃ）から
構成され、小歯車（１６Ｃ）は例えば第５図に示すよう
に１２０°の間隔で３個所に備えることができる。

この小歯車（１６Ｃ）の数は特に限定されない。一方ク
ラッチ機構０１は、回転内管（ＩＩＡ）上に形成された
スプライン（１７α）と、該スプライン（１７α）と係
脱されるように外歯歯車（１６α）の内周面に形成され
た溝（１７ｂ）から構成され、第４図に示す脱離された
状態では回転の伝達は行なわれず、第４図より回転内管
（１１Ｍ）を引上げスづライン（１７α）を外歯歯車（
１６α）の溝（１７Ａ）に係合することにより、回転内
管（ＩｍＡ）の回転が第１回転伝達機構Ｈを介して下部
ガイドケーシシＪＨに伝達されるようになっている。図
中Ｑｌは回転内管（ｌｌａ）に設けた位置規制のための
ストッパーで、該ストッパー−は回転内管（Ｈｂ）の引
上げ位置（クラッチ係合）及び押下げ位置（クラッチ脱
離）で、それぞれ上部ようになっている。

′このように回転内管（ｚ−ｔＡ）から適宜回転力を受
ける下部ガイドケーシンク（Ｉｎには、第２回転伝達機
構＠幻を介して上記回転内管（ｊＩｈ）よシ回転力を受
けて自転回転すると共に、下部カイトケージジグ０１の
回転時には、自転回転を態続しつつ核ケーシシク（ＩＩ
の周シを公転回転する、外方へ張出された少なくとも一
本のアームカッター（２）と、第３回転伝達機構瞥を介
、して同回転内管（Ｉｌｂ）より回転力を受けて回転す
る先端ビット（財）がそれぞれ備えられている。

図に示された実施例に於ては、アームカッター−は下部
月イドケーシンジ６ｍに対′Ｌ１８０°の間隔で２本漬
えられ、２等カッターを連結するアーム軸（２２α）は
、下部ガイドケーシンクＨを横切るように貫通している
。よって之尋アームカッター勾は下部ガイドケーシシク
Ｉが回転すると、これと−緒にその周夛を公転回転する
。また上記アーム軸（２２ｇ）は、回転内管（ＩＩＡ）
に対し、回転伝動機構（財）を構成する一対の傘歯車（
ｚＩｇ）（ｚＩＡ）を介して連結され、よって骸軸＜！
ｔａ＞によって連結されたアームカッター四は回転内管
（１１ｂ）によシ自転回転される。尚回転内管（ＩＩＡ
）上の傘−車（２１α）は下部ガイドケーシンＩｊｌ場
内に軸受け（２）を介して支持され、この支持状態のも
とにスプライン機構−を介して、回転内管（１１ｂ）と
連結されている。

このスづライン機構−は、回転内管（ＩｍＡ）を前記ク
ラッチ横構自η係脱のために上下に進退操作するために
必要であり、このスづうイン機構＠け内管（ＩＩＡ）の
上下進退動作に拘わらず常時係合状態を保持するような
寸法に設定されている。−刃先端ピット（財）はその軸
（２４ｇ）上の傘−車（２３α）及びこれと連係する一
記傘歯車（２１αＸ２１Ａ）を介して回転内管（ＩＩＡ
）より回転を受け、之等が先端ビット（財）のための第
３回転伝達機構−を構成している。

上記アームカッター圀及び先端ビット（財）は、液剤（
クラウド材）の通路＠（財）とその噴孔−，−を有し、
之等通路（財）及び（ハ）はそれぞれ、上下のガイドグ
ーシンク０匈及びＨに設けられ良液剤通路ｅ１す及び−
と、更に回転内管（ＩＬＡ）の中心軸線に８って形成さ
れた通路−を経て、地上設置の液剤給送部−に連絡され
ている。尚本考案に於て、固定外管（■）及び回転内管
（ｎＡ）は、適宜接手できるような構造になっておυ、
図中、（１５５Ｅ）（１６Ａ）は、それぞれその接手部
を示す。

本装置を用いて、地盤改良を実施するに際しては、固定
外管（１１）を固定した状態で回転内管（１１ｂ）に回
転を与えるために１例えば第６図及び第７図に示すよう
なボーリシクマシシ（Ａ′）が用いられる。

このマシン０′）は固定外管（１１）を把持するり５シ
づ機構（α′）と回転内管（ＩｍＡ）　Ｋ回転を与える
回転駆動機−１１１（Ａ’）を具備し、之等機構ｃａ’
）＜ｂ’＞は、昇降装置（図示せず）Ｋより固定ガイド
（〆）に沿って昇降される可動部材（ｄ′）上に備えら
れている。

第６図は施工開始時の状況を示し、この開始時には第４
図に示すようにクラッチ機構６Ｍは脱離されておシ、よ
ってこの状態では回転内管（１１ｈ）ニ対し回転伝達機
構（財）を介して連結されているアームカッター（２）
の自転回転と、同回転伝達機構−を介して連結されてい
る先端ビット（財）の回転のみが行なわれ、下部ガイド
ケーシンク霞の回転ひいてはアームカッター翰の公転回
転は行なわれない。

而［７てこの第６図に示す状態で可動部材（ｄ′）を介
して本装置を降下して行くと、この降下につれアームカ
ッター翰及び先端ビット（財）が地盤を垂直方向に削孔
し装置を地盤内へ挿入案内して行く。

このような可動部材（ｄ′）の昇降を繰返し、繰返しご
とに固定外管０１α）及び回転内管（ＩＩＡ）を接ぎ足
して行くことにより、第７図に示す通り、本装置を地盤
内の所定深度まで挿入できる。

次に第７図に示す状態（クラッチ機構Ｉは離脱されてい
る）で、いったん固定外管（川をクランづ機構（−’）
から開放し、次に可動部材（ｄ′）を上昇して回転内管
（１１ｂ）を引上げると、クラッチ機構６ηが係合する
ので、このクラッチ機構６′６の保合の後、再び固定外
管（１１α）をクランづ機構Ｃｄ’）によりクラシブし
、この係合状態を保持する。

このクラッチ機構６ηの保合状態のもとに回転内管（Ｉ
ＩＡ）を回動すると、先端ビット（財）及びアームカッ
ター−の自転回転に加え下部ガイドヶーシシク饋が回転
伝達機構Ｈを介して回転内管（１１ｊ）より回−転力を
受は回転するので、これより張出されているアームカッ
ター（２）が下部ガイドケーシシク（１ｍの周りを公転
回転する。この公転回転の状況が第７図に仮想線で示さ
れている。

而してこの状態で本装置を徐々に上方へ引き上げて行く
と、アームカッター−の張出し巾を半径とする広い面積
範囲に亘って、このアームカッター園の自転及び公転回
転につれ地盤が攪乱されて行くので、この撹乱地盤に対
し該アームカッタ−（２）及び先端ビット（財）の噴孔
＠−より液剤を地盤の攪乱と平行して噴入充填して行く
ことによう公転半径内の地盤を一挙に改良できる。

このように本発明によれば、先端ビット及びアームカッ
ターの自転回転に基づく削孔案内により装置を地盤内の
所定深度まで容易に挿入できると共に、所定深度まで挿
入した後は、アームカッターの自転及び公転回転によシ
該ガツタ一の張出し巾を半径とするような広い面積範囲
に亘る地盤改良を達成でき、例えば第８図に示すように
、このような地盤改良部をシリーズに連続させれば厚み
の大きい地中連続壁を形成でき、また第９図に示−すよ
うに複数列を牛ピッチづつずらして組合せれば広い面積
範囲に亘る地盤改良の目的を達成でき、特に軟弱地盤の
ように厚みの大きい地中連続壁の形成や広い面積範囲に
亘る地盤改良の望まれる用途に適用して極めて有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明工法を実施するに適し喪装置の一例を示
す要部縦断面図、第２図及び第３図は、第１−に示され
た装置を用いて本発明工法を実施している状況を示す説
明図、第４図社本発明工法を実施するに適した装置の更
に他の一例を示す要部縦断面図、第５図は第４図に於け
る第１回転伝達機構の部分の横断平面図、第６図及び第
７図は、第４図に示きれた装置を用いて、本発明工法を
実施している状況を示す説明図、第８図及び第９図は、
本発明工法より得られた地盤改良部の状況を示す平面図
である。 図に於て、ｉｔ）　（Ｈ）はガイド０ツド、（り、−は
先端ビット、ｆ３）、１２２はアームカッターである。 （以　上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端ピットの回転並びに張出しアームカッターの
   自転回転の案内により、２等先端じット及び張出しアー
   ムカッターを１３備するガイド０ツ１ ドを、改良を目的とする地−内に挿入し、次いで挿入が
   所定深度に達した時点で、張出しアームカッターを自転
   回転に加え公転回転して公転半径内の地盤を撹乱しつつ
   上記アーム及び先端ピットの噴孔を通じて撹乱地盤内に
   液剤を噴出しながら、カイト０ツドを地盤内より徐々に
   引トげて行くことを特徴とする地盤改良方法。 Ｑ）−下端に先端ピットを有するガイド０ツドの下部に
   、地盤内への挿入時に自転回転が、また地盤内よりの引
   上げ時に自転及び公転回転が与えられる張出しアームカ
   ッターが備えられ、２等先端ビット及び張出しアームカ
   ッターには、ガイド０ツド内に形成された液剤通路を経
   て地上設置の液剤圧送部に連絡される噴孔遊設けられて
   いることを特徴とする地盤改良装置。 ■　ガイド０ツドが外部操作をして個別に回転可能な内
   外２重管から構成され、該ガイド０ツドの内管の下端に
   先端セットがまた下部に張出しアームカッターが、それ
   ぞれ中心軸線周夛の回転を伝える回転伝達機構を介して
   備えられ、上記張出しアーム力うターはカイト０ツドの
   外管を貫通して外方へ延出されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の地盤改良装置。 ■　ガイド０ツドが、固定外管と、外部操作をし−て適
   宜回転される回転内管から構成されると共に、固定外管
   の下端に上部ガイドケーシンクが一体に、また回転内管
   の下端に、下部ケーシシクが、地上操作をして適宜係脱
   されるクラッチ機構及び第１回転伝達機構を介して、そ
   れぞれ連設され、下部ガイドケージジグには、第２回転
   伝達機構を介して上記回転軸より回転力を受けて自転回
   転すると共に下部ガイドケージジグの回転時には、自転
   回転を継続しつつ該ケージジグの周りを公転回転する、
   外方へ張出された少なくとも一本のアームカッターと、
   第３回転伝達機構を介して同回転軸より回転力を受けて
   回転する先端ピットが備えられていることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の地盤改良装置。