JPH0562169B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は地盤を改良補強するために、現地土及
び粉体固化材を利用して浅層中層地盤に柱状改良
体を造成する方法及びその装置に関する。

（従来技術） 従来の柱状改良体の造成方法では、削孔機のス
クリユーオーガーを利用したり手作業によつて排
出土と粉末固化材とを混合攪拌し、削孔孔に投入
しているが、従来方法では時間及び手間がかかる
と共に、土質の変化により全体に均一に混合する
のは難しく、混合度が不安定である。また攪拌作
業によりスクリユーオーガーの芯線ずれや傾斜が
生じることがあり、それにより柱状改良体が規定
の寸法及び規定の姿勢に造成できないこともあ
る。

排出土と固化材との混合攪拌を能率良く行うた
めに、本願出願人は特開昭62−946161においてマ
ツドブレンダー（撹拌機）をスクリユーオーガー
と組み合わせた装置を開発し、またそれによる造
成方法も開示している。この方法及び装置では、
攪拌機のスクレーパーのみにより混合攪拌し、ま
た混合攪拌する部屋と削孔孔に混合土を再投入す
る部屋（ホツパー）とを別にしている。

（発明の目的） 本発明の目的は、攪拌機を利用してスクリユー
オーガーの芯ずれ等を防止するのは勿論のこと、
攪拌方法及び装置等を工夫改良することにより、
混合攪拌性能の向上と、削孔、排出、混合攪拌、
再投入等の一連の作業能率の向上を図ることであ
る。

（目的を達成するための技術的手段） 上記目的を達成するために本発明による造成方
法は、次のような工程順で柱状改良体を造成する
ようにしている。即ち： 外周囲の回転胴筒と一体的に回転する攪拌翼及
びスクレーパーを有する攪拌機の中央部に、垂直
なガイド筒によりガイドされる削孔機のスクリユ
ーオーガーを挿通し、 スクリユーオーガーを正回転させて地盤を目標
深度まで推進削孔し、 スクリユーオーガーの正回転により排出土を撹
拌機内に運搬し、 撹拌機内に粉体固化材料を投入し、 スクリユーオーガーを正回転させながら、撹拌
機の攪拌翼及びスクレーパーを回転させて排出土
と粉末固化材とを混合攪拌し、 スクリユーオーガーを逆回転させると共にスク
レーパーを上記スクリユーオーガー回転方向と逆
方向に回転させることにより、撹拌機の下端開口
部分から削孔孔内に混合土を投入し、 スクリユオーガーの逆回転により混合土を締め
固めながらスクリユーオーガーを抜き上げる。

またその装置として、正逆回転変更自在なスク
リユーオーガーを有する削孔機と、撹拌機とを備
え、撹拌機は、地盤の表面に固定されるフレーム
と、該フレームに固着されたシユートホツパー
と、該シユートホツパーの中央部下端部に下方突
出状に形成されたスクリユーオーガーガイド筒
と、シユートホツパーの上端開口部に回転自在に
嵌合した胴筒とを有し、上記胴筒には内方側に突
出する攪拌翼及びスクレーパーを設け、上記胴筒
を正逆回転変更可能に駆動装置に連動連結し、ス
クリユーオーガーを、上記撹拌機の中央部に上下
方向移動自在に貫通挿入している。

（作用） 撹拌機内における攪拌時には、スクリユーオー
ガーを正回転させながら、攪拌翼及びスクレーパ
ーを回転させるので、排出土を均一に細かく砕く
ことができ、それにより混合度が安定し、品質の
良い柱状改良体用混合土を作成することができ
る。

混合土を再度投入して締め固める工程において
は、スクリユーオーガーを逆回転させると共に、
スクレーパーを上記スクリユー回転とは逆方向に
回転させるので、スクレーパーの押し込み作用に
より強制的に混合土は撹拌機中央部側へと押し込
まれる。従つて混合土の再投入作業が速やかにか
つ確実に行われる。

削孔、排出、混合攪拌、再投入及び締め固めの
一連の作業が、スクリユーの回転並びに攪拌翼及
びスクレーパーの回転を制御することにより、殆
んど手作業を必要とすることなく、連続して行わ
れるので、全体としての作業能率が一段と向上す
る。

（実施例） まず本発明よる造成装置を説明する。第１図に
おいて造成装置は撹拌機１と削孔機（トラツクオ
ーガー装置）２とからなつている。削孔機２は、
トラツクオーガー車７の作業用ビーム６にスクリ
ユーオーガー３を吊り下げた構造となつており、
オーガー車７から回転動力をスクリユーオーガー
３に伝達すると共に、ビーム６の上下揺動及び伸
縮動作によりスクリユーオーガー３を上下方向に
移動操作するようになつている。

撹拌機１は、例えば４本の支持脚１１を有する
フレーム１０と、該フレーム１０に固着されたシ
ユートホツパー１２と、該シユートホツパー１２
の上端部に回転自在に嵌合する回転胴筒１８と、
該回転胴筒１８を回転駆動する油圧ポンプ２６等
を備えており、フレーム１０の下端部には下方突
出状の複数のスパイク１６が一体的に設けられ、
またシユートホツパー１２の中央部下端には地面
より下方に突出するガイド筒１３が一体に形成さ
れている。３４は吊り環である。

第９図は撹拌機の右半分を断面で示す拡大正面
図であり、この第９図において、ホツパー１２は
その上端部が各脚１１に連結部材１５を介して固
着される共に、下端のガイド筒１３部分が例えば
フレーム１０のクロスメンバーに固着されてい
る。回転胴筒１８はホツパー１２の上端部の内側
にわずかな隙間を隔てて回転可能に嵌合してお
り、胴筒１８の上端部外周には外向のリングギヤ
１９が固着され、該リングギヤ１９は平面軸受け
２１に回転自在に支持されている。平面軸受２１
はフレーム上端部１０ａに固定されている。胴筒
１８の内周面には上段攪拌翼２７、下段攪拌翼２
８及びスクレーパー３３が設けられ、これらは回
転胴筒１８と一体に回転するようになつている。
各攪拌翼２７，２８はそれぞれ半径方向内方に略
水平に突出する支持杆３０と、該支持杆３０から
上方及び下方にそれぞれ突出する複数の爪部３１
とから構成されている。各攪拌翼２７，２８の上
向きの爪部３１は例えば２本備えられ、下向きの
爪部３１は３本又は２本備えられている。スクレ
ーパー３３は胴筒１８の下端部に備えられ、ホツ
パー１２の傾斜面に沿う形状になつている。

第９図の平面図を示す第１０図において、Ｘ１
はスクリユーオーガー３の正回転方向、Ｘ２はス
クリユーオーガー３の逆回転方向を示している。
両攪拌翼２７，２８は互いに180度の位相差を有
するように配置されており、先端部側（半径方向
内方側）に行くに従つて正回転方向（Ｘ１方向）
側に来るように傾斜している。スクレーパー３３
は上段攪拌翼２７よりもＸ１方向側に90度ずれた
位置に配置されており、攪拌翼２７の傾斜とは逆
に、先端部（半径方向内方側）に行くに従いＸ２
方向側に来るように傾斜している。またスクレー
パー３３はその下端部側が上端部側よりもＸ２方
向側に来るようにも傾斜している。

第１０図のXI−XI断面拡大部分図を示す第１１
図において、フレーム上端部１０ａには複数箇所
に下向きのブラケツト４０が固着され、該ブラケ
ツト４０には水平な軸を介して浮き上がり防止用
ローラ４１が回転自在に支承されている。該ロー
ラ４１は胴筒１８のガイドレール２３の上端面に
僅かの隙間を隔てて対向し、それにより胴筒１８
の浮き上がりを防止している。

第１０図のXII−XII断面拡大部分図を示す第１２
図において、フレーム上端部１０ａには前記浮き
上がり防止用ブラケツト４０とは別の複数箇所に
も複数の下向きブラケツト４４が固着され、該ブ
ラケツト４４には垂直な軸を介して回転振れ防止
用ローラ４５が回転自在に支承されている。該ロ
ーラ４５は胴筒１８のガイドレール２３の外周端
面に僅かの隙間を隔てて対向し、それにより胴筒
１８の回転振れを規制している。またシユートホ
ツパー１２の上端嵌合部分の内周面には環状真鍮
板４７が固着されている。

第１０の−断面拡大部分図を示す第１
３図において、前記胴筒１８の上端リングギヤ１
９は油圧モータ２６の出力ギヤ５０に噛合い、油
圧モーター２６の回転により回転するようになつ
ている。油圧モーター２６は回転方向切り替え自
在である。

本発明にしたがつた柱状改良体造成方法の一例
を示す。即ち下記の工程順序で柱状改良体を造成
する。

(1) 目的地盤の表層部に、第１図の削孔機２によ
り例えば50cm程度の深さまで芯出し削孔し、撹
拌機１を、吊り環３４を利用してトラツクオー
ガー車７で吊つて第２図のように攪拌機１を目
的位置に設置する。撹拌機１のスパイク１６は
地面に噛み込む。またガイド筒１３が芯出し削
孔孔に嵌まることにより、正確に位置決めされ
る。

(2) スクリユーオーガー３を上方から撹拌機１の
中央部に挿入し、ガイド筒１３を通過させて地
面に接地させる。

(3) 第３図において、スクリユーオーガー３を矢
印Ｘ１方向に正回転させると共に下方へ推進さ
せることにより、推進削孔し、それと同時にス
クリユーオーガー３の正回転により排出土は撹
拌機１内にためられる。

(4) 第４図において、安定地盤の目標深度まで削
孔すると、その後もスクリユーオーガー３の正
回転状態を保ち、それにより排出土を攪拌機１
内に排出する作業を続行する。さらにスクリユ
ーオーガー３を正回転させた状態で、スクリユ
ーオーガー３を削孔孔内で２，３回上下させる
ことにより、略完全に削孔孔の土を撹拌機１内
に排出する。

(5) 第５図において、スクリユーオーガー３の正
回転を保つことにより、孔壁が崩壊しないよう
に維持する。そして撹拌機１内にセメント系粉
末固化材を所定量投入し、スクリユーオーガー
３のＸ１方向の正回転を維持しながら、胴筒１
８の回転により攪拌翼２７，２８及びスクレー
パー３３を回転させ、それにより粉末固化材と
排出土とを混合攪拌する。上記混合攪拌作業に
おいて、胴筒１８は一定方向のみに回転させる
のではなく、最初は例えばＸ２方向に回転さ
せ、次にＸ１方向に回転させ、このような往復
の回転を繰り返す。それにより土の塊等を細か
く砕き、排出土を均一に揃えることができる。
混合攪拌が終了すると、スクリユーオーガー３
を再び目標深度迄挿入する。

(6) 第６図において、スクリユーオーガー３をＸ
２方向に逆回転させると同時に撹拌翼２７，２
８及びスクレーパー３３を上記スクリユーオー
ガー回転とは逆方向（Ｘ１方向）に回転させ
る。即ちスクレーパー３３をＸ１方向に回転さ
せることにより撹拌機内の混合土を中央部のス
クリユーオーガー側へと強制的に押し込み、こ
のように押し込まれる混合土をスクリユーオー
ガーのＸ２方向の逆回転により削孔孔内部の下
方へと送り、締め固める。

(7) スクリユーオーガーのＸ２方向の逆回転及び
スクレーパー３３のＸ１方向への回転を保ちな
がら、第７図のように徐々にスクリユーオーガ
ー３を引上げてゆき、下方から順次改良体を形
成して行く。

(8) 第８図において、スクリユーオーガー３が削
孔孔の上端縁まで至ると、柱状改良体は完成す
る。

（別の実施例） 上記実施例では、目標深度まで削孔完了後、撹
拌機内に粉末固化材を所定量投入しているが、目
標深度まで至る工程前の推進削孔工程において、
固化材を少しずつ投入し始め、かつスクレーパー
３３等で混合攪拌し始めても良い。

（別の実施例） (1) 削孔機としては図示のスクリユーオーガー車
等を備えるものの他に、リーダー付小形削孔機
を利用することもできる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の構成によると、次
のような利点がある。

(1) 撹拌機１の中央部を通過させたスクリユーオ
ーガー３により削孔し、攪拌機１内に排出土を
直接排出し、撹拌機１のスクレーパー３３、攪
拌翼２７，２８及びスクリユーオーガー３の回
転により、混合攪拌し、そしてスクレーパー３
３の回転による押し込み作用により混合土をス
クリユーオーガー側へと押し込むと共に、スク
リユーオーガー３の逆回転による混合土の再投
入及び締め固め作用により、混合土を締め固め
るようにしているので、削孔、排出、混合攪
拌、再投入及び締め固めの一連の作業を、殆ん
ど手作業を加えることなく能率良く連続して行
うことができ、作業能率が向上する。

(2) スクリユーオーガー３を正回転させると同時
にその外側の攪拌翼２７，２８及びスクレーパ
ー３３を回転させることにより混合攪拌してい
るので、排出土を細かく均一に粉砕できると共
に、混合にばらつきがなくなり、混合土が安定
する。即ち品質の良い柱状改良体を造成するこ
とができる。

(3) スクリユーオーガー３を逆回転させて埋め戻
す時に、スクレーパー３３をスクリユーオーガ
ー回転とは逆方向に回転させ、それにより撹拌
機１内の混合土を攪拌機中央部側へと押し込む
ので、手作業で混合土を投入する場合に比べ速
やかにかつ確実に削孔孔内に投入することがで
き、埋め戻しの作業能率も向上する。

(4) また地中に突入するガイド筒１３を備えてい
るので、撹拌機１の位置が安定し、スクリユー
オーガー３の芯ずれや傾斜を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される造成装置の全体斜
視図、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第
８図は本発明にしたがつた造成方法の各工程を、
造成開始時から終了時迄順次示す縦断面図、第９
図は撹拌機の右半分を断面で示す正面図（第１０
図の−断面相当図）、第１０図は撹拌機の平
面図、第１１、第１２、第１３図はそれぞれ第１
０図のXI−XI、XII−XII、−断面図であ
る。 １……撹拌機、２……削孔機、３……スクリユ
ーオーガー、１０……フレーム、１２……シユー
トホツパー、１３……ガイド筒、１８……回転胴
筒、２７，２８……攪拌翼、３３……スクレーパ
ー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外周囲の回転胴筒と一体的に回転する攪拌翼
   及びスクレーパーを有する攪拌機の中央部に、垂
   直なガイド筒によりガイドされる削孔機のスクリ
   ユーオーガーを挿通し、 スクリユーオーガーを正回転させて地盤を目標
   深度まで推進削孔し、かつスクリユーオーガーの
   正回転により排出土を攪拌機内に運搬し、 攪拌機内に粉体固化材を投入して、スクリユー
   オーガーを正回転させながら、攪拌機の攪拌翼及
   びスクレーパーを回転させて排出土と粉末固化材
   とを混合攪拌し、 スクリユオーガーを逆回転させると共にスクレ
   ーパーを上記スクリユーオーガー回転方向と逆方
   向に回転させることにより、撹拌機の下端開口部
   分から削孔孔内に混合土を投入し、 スクリユーオーガーの逆回転により混合土を締
   め固めながらスクリユーオーガーを抜き上げるこ
   とを特徴とする地盤の柱状改良体造成方法。 ２ 撹拌機と、正逆回転変更自在なスクリユーオ
   ーガーを有する削孔機とを備えた地盤の柱状改良
   体造成装置において、撹拌機は、地盤の表面に固
   定されるフレームと、該フレームに固着されたシ
   ユートホツパーと、該シユートホツパーの中央部
   下端部に下方突出状に形成されたスクリユーオー
   ガーガイド筒と、シユートホツパーの上端開口部
   に回転自在に嵌合した胴筒とを有し、上記胴筒に
   は半径方向内方側に突出する攪拌翼及びスクレー
   パーを設け、上記胴筒を駆動装置に連動連結して
   正逆回転自在とし、スクリユーオーガーを、上記
   撹拌機の中央部に上下方向移動自在に貫通挿入し
   たことを特徴とする地盤の柱状改良体造成装置。