JPS5825128B2 - 二段のサイクロイド噴流を用いた地盤改良方法とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二段若しくは複数のサイクロイド噴流を用いた
地盤改良方法で、更に詳しくは、地盤中にロッドを所定
深度に挿入し、ロッドの先端に装着した先端装置の上下
に地質に応じた間隔をおいて配した噴射ノズルを有する
回転盤のうち上側の回転盤ノズルから高圧水及びエアー
を回転をあたえて噴流し、地盤の切削攪拌とエアーリフ
トによる排泥作用を行い、他方では下方側回転盤ノズル
から硬化材を噴射し、この噴射流の軌跡をサイクロイド
状にして上方回転盤ノズルの噴射によって粘土を排出し
た地盤上と噴流する硬化材の攪拌混合を行って固結体を
造成する地盤改良を提供する。

従来、高速噴流を用いて地盤の改良を行うものとして知
られているものは、ロッドの先端部に取り付けた特殊装
置から横方向に高速で硬化材を直線状に噴射し、この噴
射流で地盤を切削し、地盤と硬化材を撹拌混合しなから
ロッドを回転したり上下動して改良固結体を造成する方
法があった。

しかし、噴射軌跡は互いに交叉するということが全くな
く直線上で平行に噴射されるため十分な地盤の攪拌と、
硬化材と地盤の混合は行なわれなかった。

また、地質は粘土性の多いものやシルト質等と種々と異
っており、粘性土の地盤では粘性が硬化材の浸透を妨げ
るため改良体内に原地盤上の塊が残ったり、切削した部
分が粘性のある流動化のため切削面が漬されたりするこ
とがある。

また、砂質土のものでは、円柱状の改良体を造成するた
めロッドを回転しながら引抜いたはずののに円盤状の改
良体が層状となって重なっていることが見られた。

更に硬化材はエアリフト作用によらなくても噴流圧によ
って上昇し、地上に浴出する無駄もあった。

本発明は斯様な欠点を鑑み、この問題に対処しむもので
、上下二段或いは必要に応じて更に多段に回転盤ノズル
を配し、高圧水とエアーを上方側回転盤に穿った噴射ノ
ズルからサイクロイド状に噴射し、噴射による充分な切
削と切削地盤中の粘性土、シルト性をエアーリフトによ
り排泥して洗浄し、同時に下方側回転盤の噴射ノズルよ
り硬化材をサイクロイド状に噴流し、上方噴流により下
方噴流の上昇を押えつつ洗浄上と硬化材の完全な攪拌混
合をさせるものでそのエネルギーにより噴流到達距離の
延長と硬化材の効率を高め、更に硬化材噴流がサイクロ
イド状の噴射軌跡により交叉結合して完全な固結体を造
成できるものである。

以下本発明に係る多段のサイクロイド噴流を用いた地盤
改良方法の一実施例を具体的に説明する。

１は注入ロッドで、硬化材及び水、エアーを送る通路を
設けた三重管と々っており、駆動装置２により回転及び
上下動できるようにしである。

ロッド１の先端には先端装置３を、まだ、上端にはスイ
ベル４，５．６を設けた夫々高圧ポンプにホース７．８
．９を介して連繋し、硬化材、高圧水、高圧エアーをロ
ッド１内に圧送している。

前記先端装置は内部を２つの室１４，１５に仕切り、夫
々には側壁に地質に合った間隔ｌをおいて上下に凹部１
０．１１を設けて、この凹部１０１１には、回転盤の回
転軸をはずれた位置に噴射ノズル１２．１２を穿った回
転盤１３．１３を位置させ、この回転盤は夫々回転でき
るように軸支され、しかも前記噴射ノズル１２，１２は
室１４１５内に連絡している。

なお実施例図ではノズル１２を２つとしたが、これを１
つにすれば回転力の面では更に良好である。

前記室１４，１５の一方の上部の１４は、ロッド１内の
エアー通路に水通路を連絡させ、下部の室１５は硬化材
通路に連絡させる。

また回転盤１３の、駆動は高速流によるか或いは内部に
装着したモーター等によるか適宜手段で回転を与えてい
る。

従って前記ロッド１に駆動装置２により回転を与えなが
ら掘削し、その後高圧ポンプから高圧水とエアーを夫々
ホース７８を介してロッド１内に圧送し、更に回転盤１
３を回転して高圧水とエアーを回転盤１３の噴射ノズル
１２から噴射し、この噴射軌跡をサイクロイド状として
噴射して、地盤の切削撹拌を行いと共にエアーリフトに
より切削土を洗浄し、泥土を排出しながら下降させ、所
定深度に達すると高圧水とエアーの圧送を停め、更に下
方回転盤′ズル６の圧送材を硬化材に切替え、上方回転
盤ノズルからの高圧水、エアーの噴射と同時に高圧ポン
プにより硬化材をホース９を介してロッド１に圧送し更
に回転盤１３を回転して回転盤１３の噴射ノズル１２か
ら硬化材を噴射し、この噴流軌跡はサイクロイド状とな
って交叉結合させ、前記エアリフト作用で洗浄された地
盤上内に圧送し、この地盤上と硬化材を攪拌混合しロッ
ド１を回転しながら上昇して改良固結体を造成するので
強靭な造成体が得られる。

なおロッド挿入時の水、エアー噴射は必らずしも行なう
必要はなく適宜な手段によってロッドを所定深度まで挿
入すれば良い。

また、ロッドを嘔純に上昇させれば壁状の造成体が得ら
れる。

次に本発明による改良装置について説明する。

本発明による改良装置はロッド１の先端側壁部に前記構
成の回転盤１３を上下方向に複数個配夕１ルで成るもの
で、材料供給部からホース７．８．９を介して高圧圧送
される硬化材、高圧水等を回転盤１３に設けたノズル１
２によって周辺地盤に噴射するようにしたものである。

予じめ掘削した挿入孔に建込んでも使用できるが、回転
機構と上下動機構を備えた駆動装置２と連繋して設けれ
ば、挿入孔を自づからポーリングできると共に、注入形
態も自由に変化させることができるものである。

また、先端装置３の上下に配した回転盤１３゜１３０間
隔について地質即ち砂質、粘土質シルト質等により適宜
地質に適した間隔のものを使用することにより作業能率
は向上する。

更に回転盤を用いてサイクロイド状の軌跡で交叉して撹
拌するため従来のような直線状の噴射と異なり互いに噴
流が連繋し合うことにより完全な攪拌混合がなされるた
め、円盤を積重ねた状態の固結体とはならない等の効果
がある。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明に係る高速噴流を用いた地盤改良方法の一
実施例を示すもので、第１図は側面図、第２図は注入ロ
ッド先端装置の拡大側面図、第３図は第２図の正面図、
第４図、第５図は作用説明図で、Ａはエアーリフトを行
ないながら掘削する側面図、Ｂは硬化材を噴流しながら
上昇し固結体を造成する側面図である。 １・・・注入ロッド、２・・・駆動装置、３・・・先端
装置４．５，６・・・スイベル、７，８．９・・・ホー
ス、１０．１１・・・凹部、１２・・・噴射ノズル、１
３・・・回転盤、１４．１５・・・室、！・・・間隔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下部先端の上下に地質に適した間隔をおいて回転軸
   の中心をはずれた所定位置に噴射ノズルを穿った複数の
   回転盤を回転可能に設け、上端部は高圧水、高圧エアー
   、硬化材を圧送する高圧ポンプとホースを介して連繋し
   たスイベルに連結する注入ロッドを、対象地盤の所定深
   度まで下降させて、高圧水と高圧エアーを上方回転盤の
   噴射ノズルから回転盤に回転をあたえながら噴射するこ
   とによりサイクロイド状に地盤を切削攪拌しながらエア
   ーリフト作用をあたえ、他方では下方回転盤の噴射ノズ
   ルから地盤硬化材を回転盤に回転をあだえ々がら噴射す
   ることによりサイクロイド状に噴射し、この硬化材を上
   方回転盤ノズルの噴射によって洗浄した地盤上と攪拌混
   合して対象地盤中に固結体を造成することを特徴とした
   多段のサイクロイド噴流を用いた地盤改良方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の地盤改良方法において
   、注入ロッドは各回転盤からの噴射を行左いつつ、上昇
   させて壁状の固結体を造成するようにしたこと。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の地盤改良方法において
   、注入ロッドは各回転盤からの噴射を行ないつつ、回転
   上昇させて円柱状の固結体を造成するよってしたこと。 ４ 回転可能に軸支した回転盤の回転軸の中心をはずれ
   た位置に噴射ノズルを設けた回転盤ノズルを、ロッドの
   先端側壁部に上下方向に複数配列した注入ロッドの上端
   をスイベルを介して硬化材等の材料槽に連絡する圧送ホ
   ースに連結できるようにして成る地盤改良装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の地盤改良装置において
   、回転盤に設ける噴射ノズルの数を複数にしたこと。 ６ 特許請求の範囲第４項記載の地盤改良装置において
   、注入ロッドは回転機構と上下動機構を備えた駆動装置
   で支持して設けたこと。