JPH06128954A - 引張り補強体施工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】大口径の引張り補強体を用いて、安全に切土斜
面を補強することのできる引張り補強体の施工装置を提
供することにある。 【構成】移動可能な台車と、台車に搭載した掘削攪拌装
置と、芯材３とより構成し、掘削攪拌装置は、内部を芯
材と固化材液などの通過が可能な中空回転軸６３と、そ
の回転軸の周囲に設けた掘削翼６１と攪拌翼とよりな
り、中空回転軸の先端には芯材の直径よりも大きい直径
の先端孔６４を開口し、芯材は、中空回転軸内に挿入さ
せた状態において、先端孔を外側から閉塞可能な係止板
３１を有する、引張り補強体施工装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、切土直後の地盤、ある
いは一般の地盤を補強するための引張り補強体施工装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】切り取ったばかりの法面の崩壊を防止す
るため、あるいは一般の地盤を補強するための引張り補
強体を施工する装置は各種開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】しかし従来の技術で
は、たとえば利用中の鉄道のすぐ近くで工事をするよう
な場合には次のような問題点がある。 ＜イ＞従来の装置では、周囲の地盤に影響を与えずに補
強工事を行うことは困難である。

【０００４】＜ロ＞特に大きな直径で土砂を改良する装
置であると、周囲の土砂の崩壊を招きやすく危険であ
る。

【０００５】＜ハ＞小さな直径で土砂を改良する装置で
あると、危険性は少なくなるが施工数量が膨大となり、
施工に手間と時間がかかる。

【０００６】＜ニ＞都市での工事のように、狭い用地や
高さが制限された用地において施工することのできる装
置は少ない。

【０００７】

【本発明の目的】本発明はこのような点を改善するため
になされたもので、大口径の引張り補強体を用いて、安
全に地盤を補強することのできる引張り補強体の施工装
置を提供することにある。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】すなわち本発明は、移
動可能な台車と、台車に搭載した掘削攪拌装置と、芯材
とより構成し、掘削攪拌装置は、内部を芯材と固化材液
などの通過が可能な中空回転軸と、その回転軸の周囲に
設けた掘削翼と攪拌翼とよりなり、中空回転軸の先端に
は芯材の直径よりも大きい直径の先端孔を開口し、芯材
は、中空回転軸内に挿入させた状態において、先端孔を
外側から閉塞可能な係止板を有する、引張り補強体施工
装置である。

【０００９】

【作用】そのために本発明は、 ＜イ＞地盤を掘削しながら掘削土と固化材液を地盤内で
攪拌混合するので、周囲の地盤の緩みや崩落がなく構築
できる引張り補強体施工装置である。

【００１０】＜ロ＞掘削攪拌中空ロッドにより引張り補
強体を築造する際、該ロッドの中空を通して芯材を引張
り補強体の先端部の地盤に挿入すると共に、芯材を中心
部に配置することができる引張り補強体施工装置であ
る。

【００１１】＜ハ＞攪拌中空ロッドの引き抜き時に生じ
る芯材周辺の空洞内に、該ロッドの先端部より固化材液
を吐出し、高品質の固化材液で芯材を包囲することによ
って、芯材と周囲の改良土砂とをより強固に密着させる
ことが出来る引張り補強体施工装置である。

【００１２】

【実施例１】以下図面を参照しながら本発明の施工装置
の実施例について説明する。 ＜イ＞全体の構成（図３） 本発明の施工装置は、移動可能な台車１と、台車１に搭
載した掘削攪拌中空ロッド６と、芯材３とより構成す
る。台車１は通常の履帯やタイヤによって走行自在の車
体であり、その上部には角度調整自在のガイドレール４
を搭載する。このガイドレール４には、レール上を移動
可能な回転駆動装置５を搭載し、この回転駆動装置５に
は掘削と攪拌を行う、掘削攪拌中空ロッド６を取り付け
る。

【００１３】＜ロ＞掘削攪拌中空ロッド（図２、３） 台車１に搭載した掘削攪拌中空ロッド６は、中空の回転
軸６３の先端の周囲に、掘削翼６１、攪拌翼６２を突設
した装置である。回転軸６３は中空の長いパイプ状の筒
体によって形成する。この回転軸６３の内部の空洞を通
して、回転軸６３の後端から固化材液としてセメントミ
ルクが供給されたり、先端から芯材３が挿入される。そ
のために回転軸６３の先端の周囲には、図２に示すよう
に、セメントミルクの吐出口６５を開設する。この吐出
口６５には逆止弁６６を取り付けておく。したがって回
転軸６３の空洞を通して供給されたセメントミルクはこ
の吐出口を通って掘削土に供給される。また、回転軸６
３の先端部には空洞と連通している先端孔６４を開口す
る。この先端孔６４の径は、後述する芯材３が通過でき
る程度の大きさに形成する。 回転軸６３の先端周辺部
には掘削翼６１を固定する。従って、回転軸６３の回転
にともなって地盤を掘削することができる。掘削翼６１
及び攪拌翼６２は、掘進方向に対して傾斜させて回転軸
６３の先端部周辺に固着する。掘削翼６１は掘削だけで
なく、また攪拌翼６２は掘削土とセメントミルクを攪拌
するだけでなく、掘削攪拌中空ロッド６を引き出す際、
掘削土とセメントミルクの混合物を先端方向に押し戻す
役割もしている。また、共回り防止翼６７は、掘削翼６
１と攪拌翼６２の中間に位置し、掘削攪拌中空ロッド６
に遊嵌されている部材であり、その外径は掘削径よりも
大きい。共回り防止翼６７は掘削範囲外周の地盤により
固定されるため、掘削土とセメントミルクを混合すると
きの邪魔板の作用をし、攪拌翼６２と掘削土との共回り
を防止する機能を果たすものである。

【００１４】＜ハ＞芯材（図１、２） 芯材３は、回転軸６３内に挿入させる部材である。この
芯材３は鉄筋、ＦＲＰ、カーボン、鋼管などを用いる。
引っ張り強度が強く、その強度を長く持続でき、腐食し
難いものが特に望まれる。芯材３の先端側には、回転軸
６３内に挿入させた状態において、先端孔６４を外側か
ら閉塞可能な係止板３１を設け、掘削土が先端孔６４か
ら侵入するのを防止する。この係止板３１は、先端孔６
４から外側へのみ移動可能であるため、掘進中には外れ
ることがない。また、先端孔６４を外側から閉塞できれ
ばよいため、材質、形状は特に規定しないが、芯材３よ
りもやや大径の孔を開設した円盤状の鋼板等が一般的で
ある。係止板３１を芯材３に固定する場合は、係止板３
１が芯材３の先端側にずれないようにする。芯材３が鋼
材の場合は、溶接などで固定する。また、芯材３がＦＲ
Ｐロッドの場合は、接着樹脂によるか、鋼製の定着コ−
ン３２に係止板３１を溶接する方法等が考えられる。次
に、係止板３１の先端部には、定着コ−ン３２を突設す
る。この定着コ−ン３２は、掘削攪拌中空ロッド３を引
き抜く時の周面摩擦抵抗により、芯材３の共抜けを防止
するためのものである。特に形状は限定しなが、例え
ば、図１に示すような筒状体等が考えられる。また、地
山への定着を確実なものにするため、周面に突起等を設
けても良い。

【００１５】

【使用方法】次に本発明の装置の使用方法について説明
する。 ＜イ＞装置の移動（図３） 台車１を移動することによって、補強体７を構築する位
置まで接近する。

【００１６】＜ロ＞掘削攪拌と吐出（図２、３） 台車１に搭載した回転駆動装置５を駆動する。すると掘
削攪拌両用の掘削攪拌中空ロッド６の回転軸６３が回転
し、掘削翼６１は地盤を掘削しながら前進する。 この
際、セメントミルクを回転軸６３の吐出口６５から吐出
する。吐出と同時に回転軸６３が回転しているから、掘
削した土とこのセメントミルクが掘削翼６１及び攪拌翼
６２で攪拌される。その結果、土砂と固化材液とが混じ
り合ったモルタル（ソイルセメント）によって構成した
直径の大きい補強体７ができあがる。なお、回転軸６３
内には、予め係止板３１により先端孔６４を閉塞させ
て、芯材３を挿入させておく。そのため、セメントミル
クは先端孔６４から吐出すること無く、周面の吐出口６
５から側方に吐出される。

【００１７】＜ハ＞攪拌ロッドの引き抜き（図４） 最深部まで掘削、攪拌が終了したら回転軸６３の回転を
とめる。次に回転軸６３に、掘進時とは反対方向の回転
を与える。すると掘削攪拌中空ロッド６は徐々に後退
し、芯材３を残した状態で外部に引き抜くことができ
る。このとき、定着コ−ン３２は、攪拌されていない固
い地山に圧入されているため、定着コ−ン３２の周面摩
擦抵抗により、芯材３の共抜けを防止できる。従って、
回転軸６３の中心に位置していた芯材３は、正確にその
中心に位置したまま掘削攪拌中空ロッド６を引抜くこと
ができ、芯材３の位置が中心から偏ることがない。ま
た、逆方向への回転速度と引抜き速度を適度に調整する
ことにより、改良された補強体７の土を先端に向けて締
固めた状態で掘削攪拌中空ロッド６を引抜くことができ
る。

【００１８】＜ニ＞セメントミルクの吐出（図４） 掘削攪拌中空ロッド６を引抜くとその体積分だけ土砂が
不足することになり、空洞が生じ周囲の地盤を緩めるこ
とになる。そこで掘削攪拌中空ロッド６の引抜きの際
に、先端孔６４から前方にセメントミルクを吐出する。
掘削攪拌中空ロッド６を引き抜くと、係止板３１がはず
れて先端孔６４が開放されるため、前方へのセメントミ
ルクの吐出が可能となる。これによって、セメントミル
クが不足分の体積を補うことになる。セメントミルクの
吐出した中心部分は攪拌されていないから、芯材３の周
囲は土砂があまり混じらない高品質のセメントミルクで
包囲される。

【００１９】＜ホ＞芯材の定着（図５） 掘削攪拌中空ロッド６を引抜くと、その周囲を補強され
た状態の芯材３の基端が孔外に露出する。その基端は、
図５に示すように、切土法面に設置するコンクリ−ト壁
体等に定着したり、あるいはナット等により軽く緊張
し、支圧板と土とを馴染ませたりして施工を終了する。

【００２０】

【発明の効果】本発明は上記したようになるから、次の
ような効果を達成することができる。 ＜イ＞係止板により掘削時に掘削攪拌中空ロッドの先端
孔を閉塞するため、固化材液を吐出口から側方に向けて
吐出することができる。また、掘削攪拌中空ロッドの引
き抜き時には、係止板がはずれて先端孔が開放されるた
め、前方への固化材液の吐出が可能となる。

【００２１】＜ロ＞中空のロッドを後退させるときに、
定着コ−ンが地山に定着して、引き抜き抵抗が発生する
ため、芯材がロッドと共抜けすることがなく、芯材のみ
が地山内に残留することになる。従って、芯材を常に改
良した土砂の中心に位置させることができ、緊張を与え
た場合にもその引っ張り力を確実に地盤に伝達すること
ができる。

【００２２】＜ハ＞従来の各種工法は、改良体の製造作
業と芯材の挿入作業を、別途に２工程で行っていたた
め、広範囲の施工等の場合には長時間を要していた。本
発明の装置を使用すれば、改良体の製造と芯材の挿入と
を同時に行うことができる。したがって、短時間で広い
範囲の地盤を改良することができる。

【００２３】＜ニ＞従来の各種工法では、作業の安全性
を確保するために、補強体の直径が小さく施工されてい
た。そのために周囲の摩擦抵抗を大きくとることができ
なかった。しかし本発明の装置を使用すれば、作業の安
全性を確保できると共に、直径の大きな、したがって周
囲の摩擦抵抗を大きくとれる補強体を構築することがで
きる。

【００２４】＜ホ＞従来の補強体に比較して直径の大き
い補強体を地中に構築することができる。したがって施
工の位置をひんぱんに移動して多数の補強体を施工する
従来の装置に比較して効率が良く、広範囲の地盤補強を
行うことができる。

【００２５】＜ヘ＞改良すべき土砂を外部に排土するこ
となく、原位置で攪拌混合作業を行うことができる。し
たがって鉄道や道路、建築物に接近したような場所での
作業のおいても周囲の地盤を緩めたり沈下させる危険が
なく、安全に作業を行うことができる。

【００２６】＜ト＞改良された補強体は、中心部は強度
の高い固化材液の中心補強体、周囲は土砂と固化材液と
の混合体、として構成することができる。したがって付
着力の大きな信頼性の高い、高品質の補強体を地中に構
築することができる。

【００２７】＜チ＞掘削攪拌中空ロッドの引抜きの際
に、掘削時と逆方向へ回転させ、回転速度と引抜き速度
を適度に調整することにより、改良土を先端に向けて締
固めた状態でロッドを引抜くことができる。したがって
引抜きによっても掘削攪拌土は緩むことがなく、反対に
圧縮され、強固な補強体を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 芯材の説明図

【図２】 掘削攪拌装置先端部の説明図

【図３】 掘削攪拌工程の説明図

【図４】 掘削攪拌中空ロッドの引き抜き工程の説明図

【図５】 施工完了状態の説明図

フロントページの続き (72)発明者 田村 幸彦 神奈川県横浜市緑区桂台２−22−15−106 (72)発明者 中村 和之 神奈川県川崎市麻生区細山４−24−16 (72)発明者 福田 厚生 東京都港区赤坂二丁目４番１号 株式会社 テノックス内 (72)発明者 吉田 茂 東京都港区赤坂二丁目４番１号 株式会社 テノックス内 (72)発明者 上 周史 東京都港区赤坂二丁目４番１号 株式会社 テノックス内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動可能な台車と、 台車に搭載した掘削攪拌装置と、 芯材とより構成し、 掘削攪拌装置は、内部を芯材と固化材液などの通過が可
   能な中空回転軸と、その回転軸の周囲に設けた掘削翼と
   攪拌翼とよりなり、 中空回転軸の先端には芯材の直径よりも大きい直径の先
   端孔を開口し、 芯材は、中空回転軸内に挿入させた状態において、先端
   孔を外側から閉塞可能な係止板を有する、 引張り補強体施工装置。
2. 【請求項２】回転中空軸の内部に挿入する芯材を、鋼製
   の棒材によって構成した、 請求項１記載の引張り補強体施工装置。
3. 【請求項３】回転中空軸の内部に挿入する芯材を、繊維
   補強プラスティックによって構成した請求項１記載の引
   張り補強体施工装置。
4. 【請求項４】回転中空軸の内部に挿入する芯材を、カー
   ボン繊維によって構成した、 請求項１記載の引張り補強体施工装置。
5. 【請求項５】回転中空軸の内部に挿入する芯材を、鋼管
   によって構成した、 請求項１記載の引張り補強体施工装置。