JPS5953403B2 - 地盤改良装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は地盤改良装置、特に内外二重管軸による攪拌翼
回転軸を用いるものにおいて、その内外１管軸の各長手
方向における接続および内外管両者の連結支持構造を改
善して、製作組立の容易を企図したものに関する。

生石灰、セメント等の化学的改良剤を始めとする各種の
地盤改良剤と軟弱地盤における粘性土。

（ヘドロ）を強制攪拌混合させ、柱状の固結部分を地盤
中に造成することにより、軟弱地盤の改良を行う地盤改
良工法は周知の技術であり、この工法を行うための地盤
改良装置も既に幾多の型式が開発されているが、その最
も代表的な装置としては、地盤中に貫入、引抜自在な打
設管と攪拌翼を備えた回転軸とを併用し、打設管内に収
納した固体状の改良剤を打設管下端から地盤中に吐出し
、あるいはスラリー状の改良剤を配管を介して流体輸送
してこれを打設管から供給し、前記攪拌翼回転軸の回動
により攪拌翼によって改良剤と地盤粘性土を攪拌混合す
るようにしたものである。

このさい打設管は可成り大型でその貫入抵抗も大であり
、装置全体の大型化を招来するので、最近はこのような
大型打設管を用いることなく、攪拌翼回転軸を中空管軸
体として、該中空部を地盤改良剤の供給路として用い、
スラリー状改良剤を流体輸送し、あるいは固体状改良剤
を空気搬送によって供給し、これを攪拌翼近傍に吐出さ
せて、攪拌翼によって攪拌混合させる噴射攪拌タイプの
改良装置が提案され、かつ実用に供されている。

このさい改良剤の連続供給のための配管は、それがスラ
リー状のものでも粉粒体等の固形状のものでも、通常は
２インチ程度の配管であるため、かかる中空管軸による
攪拌翼を具備した回転軸は、その地中貫入、引抜動作の
ため、強度的にある程度太いものとする必要があり、外
管を回転軸本体とし、その中心に改良剤供給用の内管を
同心に設ける二重管軸形態を採用することになる。

またこのような攪拌翼回転軸は、軟弱地盤層の厚さ、貫
入深度の深浅によって、長尺に亘る施工内容の場合は、
複数本に分割してこれを軸方向に接続して所要長さのも
のを得ることになるが、この接続施工は現地において簡
単に操作できるものであることが必要である。

通常その軟弱地盤における改良深度は２０ｍ程度のもの
が最も頻度の多い工事状況であるが、この場合に使用さ
れる攪拌翼回転軸は１０〜２０ｃｍφ程度の管軸体が用
いられているのであり、これが内外二重管軸構造の場合
、両管軸体は接続後にその全長に亘って正しくセンター
が出ていなければならないが、外管と内管と同時に一度
でセンター出しを行うことはこのような長尺の製缶もの
ではきわめて難しく、したがって接続構造の高い加工精
度と組立精度が必要で、コストも高くなる。

本発明はこのような内外二重管を用いかつ地中貫入、引
抜自在な攪拌翼回転軸による地盤改良装置において、そ
の内外管体の軸方向における接続、また両管の連結支持
構造について、現地において簡単な操作の下に、シール
効果の高いかつ組立製作が正確容易である接続支持構造
の提案に関するもので、本発明の特徴とする処は、下端
に攪拌翼を具備した可回動かつ地中貫入、引抜自在に支
持される外管と、該外管内に同心状に内挿されて地盤改
良剤の圧送可能とされた内管との二重管軸による攪拌翼
回転軸から成る地盤改良装置であって、前記内外両管の
軸方向接続支持に当り、外管はその接続両端に互いに接
結可能な接続構造が具備され、内管はその接続両端にお
ける下端周側に前記外管における接続下端に設けられた
ストッパに上方向へのみ移動可能に係止される支持ブラ
ケットが設けられ、この接続下端とこれと対応する内管
の接続両端とがフレキシブルジヨイントを具備した接続
具によって接続可能に設けられた点にある。

以下図示の実施例に基いて本発明を詳述すると、第１図
は本発明の対象となる攪拌翼回転軸を主体とする地盤改
良装置１例の説明図、第２図は本発明の外管接続構造実
施例の横断面並び側断面図、第３図は同内管接続構造実
施例の横断面並び側断面図をそれぞれ示しているが、第
１図において（１）はその正面図、償）はその側面図を
示しており、第１図において、１は攪拌翼回転軸を可回
動かつ昇降自在に支持する架台であり、同架台１は例え
ば走行移動自在な機体７上に立設されるガイドリーダ８
等に昇降自在に架装され、攪拌翼回転軸４は図例では２
基を示しているが、この架台１に可回動に挿設支持され
、図示Ａの部分断面図で明かなように外管２と、これに
同心に内挿される内管３とから成る二重管軸構造であり
、内管３には既知のように架台１の上部に設置した供給
部９を介して、例えば粉粒体による改良剤の場合は、コ
ンプレッサよりの加圧空気と共に供給され、外管２は架
台１上に設置した駆動モータ１０減速機１１を具備した
歯車伝動機構部１２等を介して回転可能とされているの
であり、外管２の下端周側には上下多段に攪拌翼６が列
設され、内管３の下端より吐出される改良剤と地盤粘性
土との攪拌混合を行うのであり、５は下部軸受体で両回
転軸４の下部を可回動に支持すると共に、ガイドリーダ
８側に昇降自在に架装され、架台１には図示省略しであ
るが、クレン、ウィンチ等の吊持ワイヤに；よって吊持
される吊持部１３が設けられることによって、架台１の
昇降を介し攪拌翼回転軸４の地中貫入、引抜が行われる
のである。

図例は勿論既知の１例を示すに止まり、その詳細は省略
するが、このような攪拌翼回転軸４を内部中空の二重管
軸形態として、可回動兼昇降自在として軟弱地盤中に貫
入させ、所定深度地点到達と共に地盤改良剤の放出、攪
拌翼６の回動を介して引抜行程に移り、地盤中に粘性土
と改良剤の一体に固結された柱状体を逐次地表面に至る
まで造成していくも１のにおいて、外管２内管３はその
長手方向にそれぞれ複数本の分割管体を接続して所定長
さの１本形態のものとして、また内外両管２，３を相互
に連結支持することが必要とされるが、本発明はこのた
め第２．３図に例示するような接続支持構造を用いるの
である。

即ち第２図は外管２の接続構造を示しているが、単位長
さに分割された外管の上下両端には、互いに螺合可能で
あるように、一方はその嵌合外周面に、他方はその嵌合
内周面にそれぞれ雌雄ネジを形成したネジ筒２ａ、２ｂ
が形成されることによって、相対する外管２，２のネジ
筒２ａ、２ｂを螺合することにより接続し、このさいこ
れらネジ筒２ａ、２ｂの周側には複数個のネジ孔１４．
１５が等配状にかつ対応位置に穿設され、これらネジ孔
１４．１５には止ネジ１６を螺し込んで両ネジ筒２ａ、
２ｂを固定するのであり、これはスラスト方向の圧縮、
引張荷重はネジ筒２ａ。

２ｂのネジ部分で受け、止ネジ１６によって回転トルク
の伝達を行うためのものであり、図例では止ネジ１６の
数を上下２列、円周４等分位置として８本を用いたもの
を示し、また外側のネジ孔１５側は軸方向に楕円形の孔
としてもよく、これは外管２の互換性を持たせるためで
あり、図において１７は外管２の外周対称位置に長手方
向に亘つて突設された回転トルク伝達用の縦フィンを示
している。

但し図例の接続構造の他に、第１図に示した従来のフラ
ンジ接続構造を用いることもできる。

即ち第１図示のように相隣る外管２，２の接続端にフラ
ンジ１８．１８を形成し、両フランジ１８．１８をボル
ト接結するものである。

また本発明ではこのような外管２の単位長さの下端にお
けるネジ筒２ｂよりも若干上方の内周面に第３図のよう
に内筒３の支持用ストッパ１９をリング状に突出形成す
るのである。

これに対し内管３自身の接続と外管２に対する連結支持
は第３図示のような構造を用いるのである。

即ち単位長さの内管の上下両端付近の外周面には、前記
外管２のストッパ１９に係脱自在に係止される放射状の
支持ブラケット２０を設け、相対する内管３，３の接続
は、屈撓自在なホースその他を用いたフレキシブルジヨ
イント２１を具備した接続具２２を用いて行うのである
。

この接続具２２は主体とじてネジ込みユニオン２３を用
い、同ユニオン２３の両端にテーパネジリング２４．２
５を備え、上位のテーパネジリング２４は前記フレキシ
ブルジヨイント２１の下端に付設したテーパネジ筒２６
に螺合連結し、下位のテーパネジリング２５は下位の内
管２の上端に形成したテーパネジ筒部２７に螺合連結し
、前記フレキシブルジヨイント２１の上端に付設したテ
ーパネジリング２８を、上位の内管２の下端に形成した
テーパネジ筒部２７に螺合連結することによって、フレ
キシブルジヨイント２１を具備した接続具２２によって
上下の内管３，３の接続を行うのであり、従って内管３
の上下両端にはテーパネジ筒部２７．２７を予め形成し
ておくことになる。

またこの内管３の外管２に対する連結支持は、内管３の
下端周側に設けた支持ブラケット２０を図示のように外
管２の支持ストッパ１９に係止させることによって行わ
れるのである。

接続具２２の構造は、図示のネジ込みユニオン２３以外
のものでもよく、フレキシブルジヨイント２１を有する
こと、同ジヨイント２１の一端と接続具２２の他端とが
それぞれ上下の内管３，３の一端と螺合その他によって
連結可能である構造を持つものならば同効であり、シー
ル性のよいこと、またジヨイント２１を除く接続構造は
剛体構造のものとして強度上の弱点を生じないようにす
ることを注意すればよい。

本発明による内外管２，３の接続組立作業は以下のよう
にして行うことになる。

即ち接続しようとする各外管２，２内にそれぞれ内管３
，３をそ： のストッパ１９ブラケツト２０の係合を介
して内挿させるのであり、従って内管３，３は各外管２
．２内において上方向へは移動可能であるが、下方向に
は移動不可能な状態で係止保持されることになる。

次いで外管２，２をその接続下端と接２続上端とが作業
可能な間隔だけ引き放した状態で゛、このスペース内フ
レキシブルジヨイント２１を有する接続具２２を装入し
、下位の外管２側の内管３上端のテーパネジ筒部２７に
接続具２２のテーパネジリング２５を螺合連結し、次い
でこのテ内管３を上方へ移動させ、接続具２２のフレキ
シブルジヨイント２１をテーパネジリング２８を介して
上位の外管２側の内管３のテーパネジ筒部２７に螺合連
結させることにより、上下の各内管３．３の接続が得ら
れる。

かくして下位の外管２ノを上方に移動させて、そのネジ
筒２ａを上位の外管２のネジ筒２ｂに螺合連結し、止ネ
ジ１６の螺着によって接続が終了することになる。

このさい外管２，２の連結は第１図示のフランジ１８，
１８及びボルト締結によっても同効である。

ｉ 本発明の外管２内管３の接続支持構造によれば、外
管２に対し内管３が固定されることなく、外管２側の下
端に形成したストッパ１９に対し、内管３側の両端に形
成したブラケット２０を係止させるのみの支持構造とし
たので、先ず両管２゜１３における正しい芯出しが容易
であると共に、内管３の上方向への移動可能と外管２，
２の自由な移動可能により、その接続組立はきわめて容
易化されかつ迅速化できるのである。

かつ本発明ではその改良剤が供給されて流路となる内管
３，３の１接続に当っては、特にホース等を用いた屈撓
自在なフレキシブルジヨイント２１を具備した接続具２
２によって接続を行うため、接続具２２として実施例の
ようなネジ接続構造のものを用いることにより、高いシ
ール性が容易に得られ、しかもホ１−ス等の屈撓自在な
フレキシブルジヨイント２１の介在によって、接続部自
体に充分なりッションと寸法的な余裕も生じ、しかも前
述のように内管３がブラケット２０とストッパ１９の係
合支持による構造のために、内管３の荷重がジヨイント
２１に伝わり、フレキシブルジヨイント部に無理な力が
加わることはなく、従って破損も防止され、信頼性の高
いシール接続構造が組立てられるのである。

更にその組立接続は、内管３，３を内挿した上下外管２
，２を若干引き離して生じた作業スペースを介して、ユ
ニットタイプの接続具２２を入れて、容易に操作でき、
現場において特別の器具や困難を生じることなくきわめ
て容易であり、これによって改良対象地盤の所要貫入深
度に応じて適正な長さを持つ攪拌翼回転軸４の伸縮組立
が得られ、噴射攪拌工法タイプの回転軸４におけるその
内外二重管軸体の接続支持構造の改善策として優れたも
のである。

【図面の簡単な説明】 第１図は攪拌翼回転軸タイプの地盤改良装置１例の全体
説明図、第２図は本発明外管接続構造実施例の横断並び
に縦断面図、第３図は同内管接続及び内外管支持構造実
施例の横断並びに縦断面図である。 ２・・・外管、３・・・内管、４・・・攪拌翼回転軸、
６・・・攪拌翼、２ａ、２ｂ・・・ネジ筒、１４．１５
・・・ネジ□孔、１６・・・止ネジ、１８・・・フラン
ジ、１９・・・支持用ストッパ、２０・・・支持用ブラ
ケット、２１・・・フレキシブルジヨイント、２２・・
・接続具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下端に攪拌翼を具備して可回動かつ地中貫入、引抜
   自在に支持される外管と、該外管内に同心状に内挿され
   て地盤改良剤の圧送可能とされた内管との二重管軸によ
   る攪拌翼回転軸から成る地盤改良装置であって、前記内
   外両管の軸方向接続支持に当り、外管はその接続両端に
   互いに接結可能な接続構造が具備され、内管はその接続
   両端における下端周側に前記外管における接続下端に設
   けられたストッパに上方向へのみ移動可能に係止される
   支持ブラケットが設けられ、この接続下端とこれと対応
   する内管の接続上端とがフレキシブルジヨイントを具備
   した接続具によって接続可能に設けられたことを特徴と
   する地盤改良装置。