JPS6253649B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、地盤を固結する工法及びその装置に
関するものである。

従来、撹拌翼を土中で回転させて土粒子と注入
液を混合させ、地盤を固結する装置が提供されて
いる。しかしながら従来のこの種装置は、撹拌翼
が上向きに収納され、且つ水平方向に突出するよ
うに支持され、装置を地盤中に掘進させる際には
撹拌翼を上向きに収納し、掘進後、撹拌翼を水平
方向に倒し、装置を回転させると共に撹拌翼の噴
射口より注入液を噴射させながら装置を上昇させ
て地盤を固結するようになつている。このように
撹拌翼を上向きに収納した状態より水平方向に倒
すようにすると、超軟弱地盤層のみの場合には装
置を支障なく上昇させて地盤を固結することがで
きる。しかしながら一般に地盤は軟弱地層のみか
ら構成されておらず、礫層を含んでいる場合が多
く、このような地盤にあつては、撹拌翼が礫等の
障害物に当接すると、装置全体を上昇させること
が不可能となり、撹拌翼をその支持部で切損させ
るか、若しくは装置全体を埋め殺しにしなければ
ならない。また地表をコンクリートやアスフアル
トにより舗装している個所では同様に撹拌翼を抜
くことができず、舗装面を破壊しなければなら
ず、修復作業に手間を要する。従つて前記従来の
装置は軟弱な地層のみからなる地盤の固結にしか
実施することができないのが実状である。また従
来の装置として撹拌翼を下向きに収納するように
したものもあるが、この撹拌翼は外筒に支持して
おり、外筒内のスプールを注入液の圧力により前
進させることによりその力を撹拌翼に伝達して撹
拌翼を水平方向に突出させるようになつている。
従つてこの方式によれば、撹拌翼が傷害物に当接
すると、収納方向へ回動させ、装置全体を上昇さ
せることができるが、撹拌翼を収納方向へ回動さ
せるとこれに連係されているスプールも後退する
ので、注入液を噴射させることができず、噴射が
中断するので、確実に地盤を固結することができ
ない。

本発明の目的は、軟弱層のみならず、礫層等の
障害物を有する地層であつても撹拌翼を損傷する
ことなく装置全体を円滑にしかも注入液の噴射を
停止させることなく上昇させ、従つて各種の地層
よりなる地盤であつてもこれを確実に固結するこ
とができ、また地表を舗装している個所であつて
も、舗装面を必要最少限度で孔明けすればよく、
舗装面の修復を簡単且つ経済的に行い得るように
した、地盤固結工法及びその装置を提供するにあ
る。

上記目的を達成するための本発明の工法は、中
空ロツドの先端に連結した筒体と、この筒体に進
退可能に支持され、撹拌翼を弾性体の弾性に抗し
て下向きに収納した撹拌翼保持体とを地盤中に掘
進させ、掘進後、中空ロツド及び筒体を少し引上
げると共に中空ロツド及び筒体の内部に形成した
流路より注入液を圧送して撹拌翼保持体を前進さ
せ、この前進により撹拌翼を弾性体の弾性により
水平方向に突出させ、これら中空ロツド、筒体、
撹拌翼保持体及び撹拌翼を一体に回転させ、且つ
撹拌翼保持体に形成した流路に注入液を圧送し、
この流路に連通された撹拌翼の噴射口より注入液
を噴射させながら上昇させ、この上昇に伴い礫層
等の障害物を有する層では撹拌翼を弾性体の弾性
に抗して収納方向に回動させ、撹拌翼の噴射口よ
り噴射した注入液を層内に浸透注入し、障害物層
の通過後は拌撹翼を弾性体の弾性により水平方向
に突出させて土粒子と注入液を混合させ、地盤を
固結することを特徴とするものである。

また、上記工法を実施するための本発明の装置
は、中空ロツドと、この中空ロツドの先端に連結
された筒体と、この筒体の内側に進退のみ可能に
支持された撹拌翼保持体と、この撹拌翼保持体に
その後退位置で下向きに収納可能に、且つ撹拌翼
保持体の前進位置で水平方向に突出可能に支持さ
れ、注入口の噴射口を有する撹拌翼と、この撹拌
翼を水平方向に突出させるように附勢する弾性体
と、中空ロツド及び筒体の内部に形成され、撹拌
翼を前進させるように注入液が圧送される流路
と、撹拌翼保持体に形成され、撹拌翼保持体の前
進により前記流路と撹拌翼の噴射口とを連通させ
る流路とを有することを特徴とするものである。

以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説
明する。

先ず装置について説明すると、第１図乃至第４
図に示すように中空ロツド１の先端に環体２が螺
着等の手段により連結され環体２に筒体３が螺着
等の手段により連結され、これら環体２と筒体３
の間にはパツキング４が介在されてシールされて
いる。筒体３の先端には複数個のチツプ５を備え
た筒体６が螺着等の手段により交換可能に取付け
られている。筒体３の内側には撹拌翼保持体７が
挿入され、撹拌翼保持体７は中間部が基部側より
やや小径に形成され、先方は中間部よりやや小径
に形成され、それら境界にはテーパー状部８，９
が形成されている。撹拌翼保持体７のテーパー状
部９の先方には軸心方向に案内溝１０が形成さ
れ、この案内溝１０が前記環体６の内側に突設さ
れた案内体１１に摺動可能に嵌合され、従つて撹
拌翼保持体７は筒体３に対し進退のみ可能に支持
され、両者は一体に回転することができる。撹拌
翼保持体７の前進限はそのテーパー状部８が筒体
６のテーパー状部１２に係合することにより規制
される。撹拌翼保持体７の基部と筒体３との間は
パツキング１３によりシールされ、撹拌翼保持体
７の前進時には更にその中間部外周に支持された
パツキング１４により筒体６ともシールされるよ
うになつている。撹拌翼保持体７の先端には円錐
体１５が交換可能に取付けられ、その円錐状部の
基部外周と斜面に複数個のチツプ１６，１７が取
付けられている。撹拌翼保持体７が後退してその
基端面が環体２に当接した状態で円錐体１５の円
維状部が筒体６より先方に突出されている。撹拌
翼保持体７の下部には切欠溝１８が形成され、こ
の切欠溝１８内の上部において撹拌翼２０の基部
が軸２１により回動可能に支持され、撹拌翼２０
は切欠溝１８内に下向きに収納された状態より水
平方向に突出した状態に回動することができる。
撹拌翼２０は弾性体により常に水平方向に突出し
得るように附勢されている。即ち撹拌翼保持体７
及び撹拌翼２０の基部とに跨がつて軸２１の外周
に溝孔２２が形成され、この溝孔２２にバネ２３
のコイル状部が挿入され、バネ２３の一端が溝孔
２２に接線方向に続く溝２４に係合され、バネ２
３の他端は撹拌翼２０にこれを水平方向に突出さ
せるべく係合されている。撹拌翼２０がバネ２３
の弾性により上方に回動する際、撹拌翼２０が切
欠溝１８の上部壁２５により規制されて水平方向
に保持される。中空ロツド１、環体２及び筒体３
の内側には注入液圧送用の流路２６を形成する中
空ロツド２７が同心的に挿入され、中空ロツド２
７の下側は撹拌翼保持体７の軸心に沿つて形成さ
れた凹入孔２８に挿入され、中空ロツド２７と凹
入孔２８の内周壁とにパツキング３０が介在され
てシールされている。撹拌翼保持体７の基部側は
凹入孔２８より大径の凹入孔２９が形成されて流
路３１が形成され、この流路３１は斜め方向の流
路３２により前記パツキング１３により形成され
た筒体３と撹拌翼保持体７との空隙による流路３
３に連通されている。前記中空ロツド１及び環体
２と中空ロツド２７との間には水若しくは注入液
流入用の流路３４が形成され、この流路３４は撹
拌翼保持体７が後退した状態でその流路３１と連
通されている。中空ロツド２７は撹拌翼保持体７
の前進限でその先端が凹入孔２９内に位置する長
さに設定されている。撹拌翼保持体７の外周部に
はその基端より軸心方向に流路３５が形成され、
この流路３５は軸２１に形成された流路３６に連
通され、流路３６は撹拌翼２０に軸心に沿つて形
成された流路３７に連通され、撹拌翼２０の先端
には噴射口３８が取付けられている。

次に本発明の方法を前記装置の動作に基いて説
明する。中空ロツド１、筒体３，６及び撹拌翼保
持体７等を一体に回転させ、対象地盤に垂直方向
に掘進させる。このとき撹拌翼保持体７は第１図
に示すように掘進抵抗により筒体３内に後退さ
れ、従つて撹拌翼２０はバネ２３の弾性に抗して
切欠溝１８内に収納されている。また流路３４，
３１，３２，３３を経て筒体６と撹拌翼保持体７
の円錐体１５の間より地盤中に通水を行い、掘進
抵抗を減少させる。所定の深度迄掘進した後、装
置全体を少し上昇させ、装置の先方に掘進孔を形
成する。次いで流路２６より注入液、例えばメラ
ミン系樹脂微粒子と硅酸ソーダ溶液とを水に溶解
混合した液を圧送し、流路３４より注入液、例え
ばセメント水溶液を圧送する。この注入圧により
撹拌翼保持体７の凹入孔２８の底部及びその基部
側の大径の凹入孔２９の底部を押圧し、撹拌翼保
持体７を第２図及び第３図に示すように前進させ
る。この前進により撹拌翼２０が筒体３の内壁よ
り解放され、バネ２３の弾性により水平方向に突
出する。撹拌翼保持体７はそのテーパー状部８が
環体６のテーパー状部１２に係合してその前進限
が規制され、パツキング１４が環体６の内周面に
圧接され、流路３３が遮断される。撹拌翼保持体
７が前進すると流路２６が撹拌翼保持体７の流路
３１に連通し、この流路３１は筒体３内の空間４
０により流路３４と合流する。而して、この空間
４０は撹拌翼保持体７の流路３５、軸２１の流路
３６及び撹拌翼２０の流路３７に順次連通する。
従つて流路２６と２４に圧送された注入液を筒体
３内の空間４０で混合し、撹拌翼２０の先端の噴
射口３８より噴射することができる。注入液の噴
射と同時にボーリングマシンにより中空ロツド
１、筒体３，６、撹拌翼保持体７及び撹拌翼２０
等を回転させながら徐々に上昇させる。この上層
に伴い礫層等の障害物を有する層では撹拌翼２０
をバネ２３の弾性に抗して収納方向に回動させ、
撹拌翼２０の噴射口３８より噴射した注入液を層
内に浸透注入する。障害物層の通過後、撹拌翼２
０はバネ２３の弾性により水平方向に突出し、撹
拌翼２０の撹拌と注入液の噴射により土粒子と注
入液を混合させ、従つて地盤を各層に亘つて連続
的に固結することができる。

尚、本発明に用いるボーリング用の機械は一般
に用いられている薬液注入用の機械で施工可能で
あり、注入用のポンプも特別な高圧を必要とせ
ず、在来のものをそのまま用いることができる。
このように小規模な機械で低圧力で注入できるの
で、家屋の密集した地域でも無公害工法として施
工でき、施工経費も安価となる。また前記実施例
では、注入液を二液として途中で混合して噴射す
るようにしているが、予め混合した注入液を用い
る場合には、流路３４，２６はいずれか一方のみ
を用いてもよい。この他、本発明はその基本的技
術思想を逸脱しない範囲で種々設計変更すること
ができる。

以上の説明より明らかなように本発明によれ
ば、筒体に進退可能に支持された撹拌翼保持体に
撹拌翼を下向きに収納し、且つ弾性体の弾性によ
り水平方向に突出するように支持しているので、
対象地盤中に礫層等の障害物層を有していてもこ
の障害物層では撹拌翼を収納方向へ回動させて通
過させることができ、しかも前記のように撹拌翼
を筒体に進退可能に支持された撹拌翼保持体に支
持し、両者の流路を常に一致させるようにしてい
るので、撹拌翼を収納方向へ回動させた際にも注
入液を停止させることなく噴射し続けることがで
きる。従つて対象地盤に障害物層を有していても
対象地盤の全体を連続的に確実に固結することが
できる。また作業能率の向上を図ることができる
ばかりでなく、装置の損傷や埋め殺しを防止する
ことができ、経済的である。更に地表に舗装面を
有していてもこの舗装面の損傷は必要最少限に止
めることができ、修復作業を簡単に行うことがで
きる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の地盤固結装置の一
実施例を示し、第１図は撹拌翼を収納した状態の
一部縦断側面図、第２図は撹拌翼を水平方向に突
出した状態の一部縦断側面図、第３図は撹拌翼を
水平方向に突出した状態の一部縦断正面図、第４
図は第２図の−矢視断面図である。 １……中空ロツド、３……筒体、７……撹拌翼
保持体、１０……案内溝、１１……案内体、１８
……切欠溝、２０……撹拌翼、２３……バネ、２
６……流路、２７……中空ロツド、３１，３２，
３３，３４，３５，３６，３７……流路、３８…
…噴射口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中空ロツドの先端に連結した筒体と、この筒
   体に進退可能に支持され、撹拌翼を弾性体の弾性
   に抗して下向きに収納した撹拌翼保持体とを地盤
   中に掘進させ、掘進後、中空ロツド及び筒体を少
   し引上げると共に中空ロツド及び筒体の内部に形
   成した流路より注入液を圧送して、撹拌翼保持体
   を前進させ、この前進により撹拌翼を弾性体の弾
   性により水平方向に突出させ、これら中空ロツ
   ド、筒体、撹拌翼保持体及び撹拌翼を一体に回転
   させ、且つ撹拌翼保持体に形成した流路に注入液
   を圧送し、この流路に連通された撹拌翼の噴射口
   より注入液を噴射させながら上昇させ、この上昇
   に伴い礫層等の障害物を有する層では撹拌翼を弾
   性体の弾性に抗して収納方向に回動させ、撹拌翼
   の噴射口より噴射した注入液を層内に浸透注入
   し、障害物層の通過後は撹拌翼を弾性体の弾性に
   より水平方向に突出させて土粒子と注入液を混合
   させ、地盤を固結することを特徴とする地盤固結
   工法。 ２ 中空ロツドと、この中空ロツドの先端に連結
   された筒体と、この筒体の内側に進退のみ可能に
   支持された撹拌翼保持体と、この撹拌翼保持体に
   その後退位置で下向きに収納可能に、且つ撹拌翼
   保持体の前進位置で水平方向に突出可能に支持さ
   れ、注入口の噴射口を有する撹拌翼と、この撹拌
   翼を水平方向に突出させるように附勢する弾性体
   と、中空ロツド及び筒体の内部に形成され、撹拌
   翼を前進させるように注入液が圧送される流路
   と、撹拌翼保持体に形成され、撹拌翼保持体の前
   進により前記流路と撹拌翼の噴射口とを連通させ
   る流路とを有することを特徴とする地盤固結装
   置。