JPH03208911A - ２重管削孔混練機と２重管削孔混練機を用いた地盤の改良方法 - 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】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、地盤を掘削して掘削土砂と液体とを混練する
ための２重管削孔混練機と２重混練機を用いた地盤の改
良方法に関する発明である。

［従来の技術］ 従来から軟弱な土砂にて組成されている地盤（以下軟弱
地盤と称する）を改良する場合、その下部のＩＩ＊った
固い土砂の地盤又は岩盤（以下硬質地盤と称する）の上
層部の一部にわたり同様な改良を施さねば地層が斜めに
構成されている場合、軟弱地盤と硬質地盤との境から地
滑り現象が生、することが多々ある。一般に軟弱地盤改
良の時は回転軸の先端から土砂と固結用液を混合させつ
つ噴射液圧にて、土砂と固結用液を混合させる場合があ
る。この場合噴射圧のみのため、攪拌混合が不十分とな
る。また、回転輪の先端から固結用液を吐出させつつ削
孔し、回転軸に取り付けられである攪拌混練翼にて土砂
と固結用液を混練するものがあるが、この場合、回転軸
の回転を高速回転せしめなければ固結用液と土砂との混
練は十分に行われない。しかるに回転軸を高速回転させ
ると削孔能力が低下すると同時に硬質地盤の上層部の一
部等は削孔不能となるものである。一方、削孔能力を増
大させると回転が低回転となって攪拌混練が不十分とな
るものである。

このため攪拌混練が十分に行え、しかも削孔能力が低下
しない削孔掘削機として特公昭５８−５０２１７号公報
に示されるものが従来から公知である。この特公昭５８
−５０２１７号公報に示されたものは、相互別々に回転
する２重管軸において、外管軸は高速回転をなし且つ下
部外面にのみ攪拌部を設け、内軸は低速回転をなし且つ
先端にビットを有すると共に内軸にのみ液を吐出する孔
を設けた２重管削孔混練槻である。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、従来の２重管削孔混練機は、内袖にのみ液を
吐出する孔を設けて液を吐出していたので、外管軸部分
に設けた攪拌混練手段による掘削土砂と固結用液との攪
拌混練が十分であるとは言えなかった。

本発明は上記した従来例の問題点に鑑みて発明したもの
であって、その目的とするところは、軟弱地盤と硬質地
盤とを一体として改良するにあたり、攪拌混練が十分に
行え、且つ削孔能力が低下せずに地盤改良ができて断層
滑りを防止できる２重管削孔機と２重管削孔混練機を用
いた地盤を改良する方法を提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の２重管削孔混練機は、相互別々に回転する２重
管軸１において、外管軸２は高速回転をなＬ且つ外面に
攪拌混練手段３を設け且つ液体を吐出する上孔６ａを設
け、内軸４は畠トルク回転をなし且つ先端に削孔用ビッ
ト５を有し且つ液体を吐出する孔６ｂを有して成ること
を特徴とするものである。

ここで、２重管軸１を複数本配置してもよい。

また、この場合、隣り合う２重管軸１の攪拌混練手段３
の描く回転軌跡の一部同士が平面視で一部が互いに重複
するように設定してもよい。

また、本発明の２重管削孔混練機を用いた地盤を改良す
る方法は、相互別々に回転する２重管軸１において、外
管軸２は高速回転をなし且つ外面に攪拌混練手段３を設
け且つ液体を吐出する上孔６ａを設け、内軸４は高トル
ク回転をなし且つ先端に削孔用ピッ）５を設け且つ液体
を吐出する孔６ｂを設けて２重管削孔混練機を形成し、
この２重管削孔混練機にて内軸４に設けた下孔６ｂ及び
外管軸２に設けた上孔６ａからセメントミルクその他の
固結用液８を圧噴出しつつ地盤を削孔し、地盤中にセメ
ントミルクその他の固結用液８を注入して攪４？混練手
段３によりセメントミルクその他の固結用［８と土砂と
を混合することを特徴とするものである。

１作用１ しかして、外管軸２は高速回転をなし且つ外面に攪拌混
練手段３を設け、内軸４は高トルク回転をなし且つ先端
に削孔用ビット５を有すると共に液体を吐出する孔６を
設けであるので、内軸４は高トルク回転して軟弱地盤は
もとより硬質地盤も削孔できるものであり、また、外管
軸２が高速回転することで、固結用液８と掘削土砂との
攪拌混練を良好に行うことができるものであり、しかも
、この攪拌混練に当たって、外管軸２の上孔６ａと内軸
４の下孔６ｂとから固結用液を吐出するので掘削土砂と
固結用液との攪拌混練が効率的にできて硬質地盤と軟弱
地盤とを連続して均一に攪！Ｐ混練できて一体として改
良ができるようになった。

、［実施例］ 以下発明を添付図面に示す実施例に基づいて詳述する。

第１図乃至第３図には本発明に係る２重管削孔混練機の
一例が示しである。内軸４の外周には外管軸２が外嵌し
てあって２重管軸１が形成してあり、内軸４と外管軸２
とは相互に別々に回転するようになっている。外管軸２
は外面の上下方向の全長又は上下方向に部分的に攪拌混
練手段３が設けである。内軸４の先端部には削孔用とッ
ト５が設けである。そして、内軸４の下部には液体を吐
出する下孔６ｂが設けてあり、外管軸２の側部には液体
を吐出する上孔６ａが設けである。上記の構造の２重管
軸１を複数本並設して２重管削孔混練機が構成しである
。各２重管軸１の上部は多軸装置１０に取り付けられて
おり、原動機のような駆動装置２３の回転が多軸装置１
０に伝えられ、多軸装置１０部分で変速ａｍを各２重管
軸１の外管軸２を高速回転すると共に内軸４を高トルク
回転するようになっている。ここで２重管軸１につき更
に説明すると、内軸４の下部は外管軸２と同径の大径部
１１となっており、この大径ＷＳ１１が外管軸２より下
方に突出していて大径部１１に削孔用ビット５が設けで
ある。内軸４には係合突部１２が設けてあり、係合突部
１２は外管軸２の内周面に設けた凹溝１３に回転自在に
係合しである。

図中１４は外管軸２同士又は内軸４同士を連結する連結
共であって、２重管軸１間が拡がったり、せばまったり
するのを防止しており、軸受は部１５を外管軸２又は内
軸４に回転自在に遊嵌しである。図中１６はクローラク
レーンであり、１７はクローラクレーン１６のレール１
８の下部に配設された振れ止め装置であり、この振れ止
め装置１７内を複数本の２重管軸１が上下するようにな
っている。上記のような構成の２重管削孔混練機におい
て本発明にあっては、一定時間経過後に相互別々に回転
する２重管軸１が逆方向に回転するように制御する回転
方向変換制御部７を設けである。

第４図は上記回転方向変換制御部７による駆動装置２３
の回転方向を制御する手段の構成を示すブロック図であ
り、回転開始スイッチ、回転終了スイッチ、非常停止ス
イッチ、タイマー設定スイッチなどの操作スイッチより
なる操作部２０と、自動反転時間を設定するタイマ一部
２１と、操作部２０出力およびタイマ一部２１出力に基
づいて回転方向制御信号■を出力する回転制御部２２と
、回転方向制御信号■に基づいて駆動装置２３の回転方
向を切り換えるリレーよりなる回転方向切り換え部２４
とで構成されており、駆動装置２３の回転方向を、タイ
マ一部２１にて設定される一定時間毎に切り換えて各２
重管軸１の回転方向を変換して回転させるようになって
いる。そして、上記ブロック図においてタイマ一部２１
と、回転制御部２２と、回転方向切り換え部２４とで回
転方向変換制御１’５７が構成しである。この実施例に
おいては同一の２重管軸１においては外管軸２′と内軸
４とは同方向に回転し、駆動装置２３の回転を一定時閏
経過後に自動的に逆方向に回転させると上記外管軸２と
内軸４とは揃って逆方向に回転するようになっている。

もちろん、同一の２重管軸１において、外管軸２と内軸
４とを互いに逆方向に回転するように設定しておき、一
定時間経過後に自動的に駆動装置２３の回転を逆方向に
回転させることにより外管軸２と内軸４とをそれぞれ上
記と逆方向に回転するようにしてもよいものである。

上記の構成の２重管削孔混練機は振れ止め装置１７に上
下移動自在に貫挿した複数本の２重管軸１を下降させな
がら内軸４を高トルク回転させると共に外管軸２を商運
回転させるものである。内軸４は高トルク回転させなが
ら内軸４の下孔６ｂからセメン）ミルクその他の固結用
液８を噴出しながら削孔用ビット５により地盤を削孔し
てν１（。

この場合、先端に噴出する固結用液８は削孔用ビット５
の下方の地盤を崩すものである。そして掘削土砂と固結
用液８とは高速で回転する外管軸２の攪拌混練手段３に
より高速で攪拌混練されるものであるが、この場合、内
軸４の下孔６ｂから固結用液８が吐出されるだけでなく
、外管軸２の上孔６ａからも固結用［８が吐出されるの
で掘削土砂と固結用液８との攪拌混合がより効率的に行
え、特に、下孔６ｂから吐出された固結用液が掘−土砂
に一次的に混合したものに更に上孔６ａから固結用液を
二次的に吐出することで掘削土砂と固結用液との攪拌混
練がよりよく行なわれる共に下孔６ｂから吐出された固
結用液が掘削土砂に一次的に混合したものを攪拌混練手
段３により攪拌混練している箇所に更に二次的に上孔６
ａから固結用液を吐出することで二次的に吐出した固結
用液の吐出圧によってより攪拌混練が促進されるもので
ある。ところで、内軸４は亮トルク回転させるので削孔
能力が増大し軟弱地盤はもとより硬質地盤であっても確
実に削孔ができるものである。ところで、本発明の２重
管削孔機にあっては、一定時間経過後に相互別々に回転
する２重管軸１が逆方向に回転するように制御する回転
方向変換制御部７を設けであるので、セメントミルクそ
の他の固結用液８と土砂との混合中において一定時Ｗ！
Ｉ経過毎に相互別々に回転する２重管軸１を逆方向に回
転させるものである。このように回転方向変換制御部７
により２重管軸１を一定時間経過毎に逆方向に回転させ
ることで、硬質地盤と軟弱地盤とを連続して均一に攪拌
混練できるものである。″上記のようにして、地盤中に
横断面路長方形状の壁体を形成して地盤改良を行うので
あるが、これを連続して行うことで山留壁を形成するこ
ともできるものである。

上記実施例では各２重管軸１の上部を多軸装置１０に取
り付け、多紬装ｆｉｌＯ部分で変速機構を介して２重管
軸１の外管軸２を高速回転すると共に内軸４を高トルク
回転するようになっている実施例を示したが、２重管軸
を各々別々の駆動装置２３によって変速機構を用いて外
管軸２を高速回転すると共に内軸４を高トルク回転する
ようにしてもよい。第５図にこの実施例における回転駆
動手段の構成を示すブロック図が示しである。この実施
例にあっては３つの２重管軸１を並設した実施例が示し
てあり、操作部２０出力およびタイマ一部２１出力に基
づいて回転制御部２２から回転方向制御信号Ｖａ　、Ｖ
ｂ　、Ｖｃを出力し、回転方向制御信号Ｖａ　、Ｖｂ　
、Ｖｃに基づいて各々の回転方向切り換え部２４ａ、２
４ｂ＝２４ｃを切り換えて・、各駆動装置２３の回転方
向を切り換えるようになっている。

上記実施例では２重管軸１を複数本並設して２重管削孔
混練機を構成した実施例を示したが、第６図のように１
本の２重管軸１により２重管削孔混練機を構成してもよ
い。

第７図、第８図には本発明の他の実施例が示しである。

この実施例では内軸４にも攪拌混練手段３′を設けであ
る。このように、内軸４にも攪拌混練手段３′を設けて
おくと、掘削土砂と固結用液とを攪拌混練するに当たり
、高速回転する外管軸２に設けた攪拌混練手Ｆｉ３’　
と高トルク回転する（Ｘ）ルク回転するには通常は低速
回転となる）内軸４に設けた攪拌混練手段３とによる攪
拌混練つとなり、より効率的な攪拌混練りが行えるもの
である。この場合、高速で回転する攪拌混練手段３と低
速で回転する攪拌混練手段３′とを逆方向に回転するこ
とでより効率的な攪拌ができるものである。

そして、上記のように内軸４に攪拌混練手段３′を設け
た場合には攪拌混練手段３′によって攪拌する掘削土砂
に下孔６ｂから直接固結用［８を吐出して攪拌混合する
ようにでき、また、外管軸２の攪拌混練手段３によって
攪拌する掘削土砂に外管軸２に設けた上孔６ａから直接
固結用［８を吐出して攪拌混合ができるものであって、
掘削土砂と固結用液８との攪拌混合がより効率的に行え
るものである。

また、上記実施例では回転方向変換制御部７を設けた実
施例を示したが、必ずしもこれにのみ限定されず、回転
方向変換制御部７を設けないものであってもよい。

なお、攪拌混練手段３′としては、翼、スクリュー等種
々のものが考えられる。

そして、外管軸を複数本並設して２重管削孔混練機を構
成したものにおいては、隣り合う２重管軸１の攪拌混練
手段３，３′の描く回転軌跡の、−部同士が平面視で一
部が互いに重複するように設定しであるのが好ましく、
このようにすると、掘削土砂と固結用液との攪拌混練が
より効率的に行えるものである。

なお、上記各実施例では２重管軸１の外管軸２と内軸４
とは同一駆動装置２３により変速装置を介して駆動する
ようにしている実施例につき説明したが、上記各実施例
において２重管軸１の外管軸２と内軸４とは別々の駆動
装置２３ｍ、２３ｂによりそれぞれ駆動するようにして
もよく、この場合には、第９図に示すように操作部２０
の出力及びタイマ一部２１出力に基づいて回転側＠９２
２から回転方向制御信号Ｖ　ｄ、　Ｖ　ｅを出力し、回
転方向制御信号Ｖｄ、Ｖｅに基づいて各々の回転方向切
り換え部２４ｄ、２４ｅを切り換えて、各駆動装置２３
ａ、２３ｂの回転方向を切り換えるようになっている。

［発明の効果１ 本発明にあっては、叙述のように相互別々に回転する２
重管軸において、外管軸は高速回転をなし且つ外面に攪
拌混練手段を設け且つ液体を吐出する上孔を設け、内軸
は商トルク回転をなし且つ先端に削孔用ビットを有し且
つ液体を吐出する孔を有しているので、内軸は高トルク
回転して軟弱地盤はもとより硬質地盤も削孔できると共
に外管軸が高速回転することで固結用液と掘削土砂との
攪拌混練を良好に行うことができるのは勿論のこと、こ
の掘削、攪拌混練に当たって、内軸に設けた下孔と外管
軸に設けた上孔とからそれぞれ固結用液を吐出するので
掘削土砂と固結用液との攪拌混練が効率的に行え、硬質
地盤と軟弱地盤とを連続して均一に攪拌混練できて一体
として改良がで終るものである。

また、２重管軸を複数本配置することで、上記のように
硬質地盤と軟弱地盤とが連続して均一に攪拌混練された
大面積の地盤改良が一度にできるものであ曳る。また、
この場合、隣り合う２重管軸の攪拌混練手段の描く回転
軌跡の一部同士が平面視で一部が互いに重複するように
設定しである二とで、より均一な攪拌混練ができるもの
である。

更に、本発明の方法の発明においては、上記のような特
徴を有する地盤改良が簡単に行えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の一部切欠正面図、第２図は
同上の側面図、第３図は同上の振れ止め装置部分の平面
図、第４図は同上の回転方向変換制御部による駆動装置
の回転方向を制御する手段の構成を示すブロック図、第
５図は同上の回転方向変換制御部による駆動装置の回転
方向を制御する手段の他の実施例の構成を示すブロック
図、第６図は本発明の他の実施例の断面図、第７図は本
発明の更に他の実施例を示す一部切欠正面図、第８図は
本発明の更に他の実施例を示す断面図、第９図は本発明
の更に他の実施例の回転方向変換制御部による駆動装置
の回転方向を制御する手段の構成を示すブロック図であ
って、１は２重管軸、２は外管軸、３は攪拌混練手段、
４は内軸、５は削孔用ビット、６ａは上孔、６ｂは下孔
、８は固結用液である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）相互別々に回転する２重管軸において、外管軸は
   高速回転をなし且つ外面に攪拌混練手段を設け且つ液体
   を吐出する上孔を設け、内軸は高トルク回転をなし且つ
   先端に削孔用ビットを有し且つ液体を吐出する孔を有し
   て成ることを特徴とする２重管削孔混練機。（２）請求
   項１記載の２重管軸を複数本配置して成ることを特徴と
   する２重管削孔混練機。 （３）隣り合う２重管軸の攪拌混練手段の描く回転軌跡
   の一部同士が平面視で一部が互いに重複するように設定
   して成ることを特徴とする請求項２記載の２重管削孔混
   練機。 （４）相互別々に回転する２重管軸において、外管軸は
   高速回転をなし且つ外面に攪拌混練手段を設け且つ液体
   を吐出する上孔を設け、内軸は高トルク回転をなし且つ
   先端に削孔用ビットを設け且つ液体を吐出する下孔を設
   けて２重管削孔混練機を形成し、この２重管削孔混練機
   にて内軸に設けた下孔及び外軸に設けた上孔からセメン
   トミルクその他の固結用液を圧噴出しつつ地盤を削孔し
   、地盤中にセメントミルクその他の固結用液を注入して
   攪拌混練手段によりセメントミルクその他の固結用液と
   土砂とを混合することを特徴とする２重管削孔混練機を
   用いた地盤の改良方法。