JPH06146264A - 共回り防止強制攪拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 固化材と原地盤土とを入念にかつ確実に攪拌
することができ、軟弱地盤を硬質のソイルセメント地盤
に改良することきができる共回り防止強制攪拌装置を提
供する。 【構成】 互いに反対方向に回転する内側ケーシング１
０と外側ケーシング１１とからなるオーガーロッド２
と、前記内側ケーシングの下端部に内側ケーシングとと
もに回転するように取りつけられた掘削ビット及び複数
枚の攪拌翼４と、前記外側ケーシングとともに前記掘削
ビット及び攪拌翼の反対方向に回転するように取り付け
られた複数枚の共回り防止翼５と、前記掘削ビットによ
って掘削された原地盤土の中にセメントミルクを射出す
るセメントミルク射出ノズル１２とを備え、かつ、前記
攪拌翼と共回り防止翼を上下方向に交互に突設して構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、軟弱地盤の地盤改良
で使用される共回り防止強制攪拌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近では、土地不足が深刻化し、今まで
避けられてきた軟弱地盤も住宅用地等の建設用地として
利用されるようになってきているが、このような軟弱地
盤を建設用地として使用するには、既製杭や場所打ち杭
を用いる代わりに土質に見合ったセメント系の固化材を
ミルク状にして注入攪拌することによって硬質のソイル
セメント地盤に改良することが行われることがある。

【０００３】従来、この種の地盤改良には、例えば、図
18（a)に示すような攪拌装置が使用されることがある
が、この種の攪拌装置は、油圧モータ等によって回転可
能なオーガーロッドの先端部に掘削翼と固化材注出口を
設け、その上側のオーガーロッドの側面に複数枚の攪拌
翼を複数段に突設することにより構成されている。

【０００４】そして、掘削翼で原地盤を掘削するととも
に、オーガーロッド先端の射出口よりミルク状の固化材
を周辺の軟弱地盤中に射出しつつ、攪拌翼を上下動させ
つつ回転することによって固化材と周辺の原地盤土とを
攪拌して、軟弱地盤全体を硬質のソイルセメント地盤に
改良するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成の攪拌装置では、攪拌翼周辺部の原地盤土が攪拌翼と
一緒に回ってしまう、いわゆる「共回り現象」が生じ、
このため、原地盤土と固化材との攪拌が充分になされ
ず、硬質のソイルセメント地盤を造成しにくいという課
題があった。

【０００６】このため、、オーガーロッドの先端部に周
辺の原地盤の土の共回りを防止するための共回り防止翼
（ジャマ板）を取り付けた攪拌装置が開発され、特許に
もなっており（図18(b) 参照）、当出願人も既に出願し
ている。

【０００７】しかし、この種の攪拌装置においても、ロ
ッド先端部より地盤中に共回り防止翼を突設しただけで
あるため、共回り防止翼の近くにおいては、攪拌がある
程度可能であるものの、これより離れた部分において
は、共回りを防止できず、固化材と原地盤土の攪拌を充
分に出来ない課題があった。

【０００８】さらに、一度に広範囲の攪拌を行えるよ
に、図18(c) に示すような２軸式の攪拌装置も開発され
ているが、従来の２軸式攪拌装置では、攪拌翼を互いに
干渉しあわないで回転するように上下にずらして取り付
ける必要があり、その結果として、オーガーロッドの先
端部部分に攪拌されない部分Ａができてしまうという課
題があった。

【０００９】この発明は、以上の課題を解決するために
なされたもので、固化材と原地盤土とを入念にかつ確実
に攪拌し、軟弱地盤を硬質のソイルセメント地盤に改良
することきができる共回り防止強制攪拌装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項第
１項記載の共回り防止強制攪拌装置は、互いに反対方向
に回転する内側ケーシングと外側ケーシングとからなる
オーガーロッドと、前記内側ケーシングの下端部に内側
ケーシングとともに回転するように取りつけられた掘削
ビット及び複数枚の攪拌翼と、前記外側ケーシングとと
もに前記掘削ビット及び攪拌翼の反対方向に回転するよ
うに取り付けられた複数枚の共回り防止翼と、前記掘削
ビットによって掘削された原地盤土の中にセメントミル
クを射出するセメントミルク射出ノズルとを備え、か
つ、前記攪拌翼と共回り防止翼を上下方向に交互に設け
て構成されている。

【００１１】この発明に係る請求項第２項記載の共回り
防止強制攪拌装置は、互いに反対方向に回転する内側ケ
ーシングと外側ケーシングとからなるオーガーロッド
と、前記内側ケーシングの下端部に内側ケーシングとと
もに回転するように取りつけられた掘削ビット及び複数
枚の攪拌翼と、前記外側ケーシングとともに前記掘削ビ
ット及び攪拌翼の反対方向に回転するように取り付けら
れた複数枚の共回り防止翼と、前記掘削ビットによって
掘削された原地盤土の中にセメントミルクを射出するセ
メントミルク射出ノズルとを備えて構成された共回り防
止強制攪拌装置を複数台併設し、かつ、これらの共回り
防止強制攪拌装置のオーガーロッドを、掘削ビット、攪
拌翼及び共回り防止翼が干渉しあわないよにう所定回転
量ずつ遅れて回転するように取り付けて構成されてい
る。

【００１２】

【実施例】

実施例１．図１〜図12は、この発明に係る請求項第１項
記載の共回り防止強制攪拌装置の一実施例を示し、図に
おいて、共回り防止強制攪拌装置は、電力若しくは油圧
によって作動する動力用モータ１と、この動力用モータ
１によって回転するオーガーロッド２と、このオーガー
ロッド２の内側ケーシングと共に回転して原地盤を掘削
する掘削翼３と、掘削翼３とともに回転してこの掘削翼
３によって掘削された原地盤土とこの地盤中に注入され
たセメントミルクとを攪拌する攪拌翼４と、前記オーガ
ーロッド２の外側ケーシングとともに攪拌翼４の反対方
向に回転して原地盤土の共回りを防止する共回り防止翼
５等を備えて構成され、かつ、三点式クローラクレーン
６のリーダ7,7 及び吊りワイヤー８によって鉛直に支持
されている。

【００１３】動力用モータ1 は、吊りワイヤー８に吊り
下げられ、かつ、ガイド部材9,9 によってリーダ7,7 に
横揺れしないようにガイドされている。

【００１４】そして、地上において、動力用モータ１の
回転速度、回転トルク及び回転方向を自由に遠隔操作で
き、また、吊りワイヤー８を長さを代えることで動力用
モータ１を自由に昇降できるようになっている。

【００１５】オーガーロッド２は円形断面の内側ケーシ
ング10と、この内側ケーシング10より短い円形断面の外
側ケーシング11とから二重管に構成されている。

【００１６】内側ケーシング10は、動力用モータ１の下
側に鉛直に取り付けられている。また、内側ケーシング
10は動力用モータ１に連動し、この動力用モータ１によ
って自由に回転することができ、また、回転速度、回転
トルク及び回転方向を自由に変えられるようになってい
る。

【００１７】掘削翼３は内側ケーシング10の先端部にボ
ルト止め等によって着脱自在に取り付けられ、この掘削
翼３より上方向の少し離れた位置にセメントミルク射出
ノズル12が水平に突設されている。

【００１８】掘削翼３はその先端部に形成されたビット
3aによって回転しながら原地盤を掘削するもので、軟弱
地盤の地質に応じた形式のものが使用され、必ずしも図
示するような形状の掘削翼に限られるものではない。

【００１９】セメントミルク射出ノズル12は、内側ケー
シグ10の中空部13を介して地上の固化材製造プラント
（図省略）に接続されている。そして、地上の固化材製
造プラントよりミルク状の固化材を固化材射出ノズル12
より攪拌中の原地盤土の中に連続的に射出できるように
なっている。

【００２０】攪拌翼４は、内側ケーシング10の掘削翼３
の上側部分に上下方向に所定間隔おきに取り付けられて
いる。攪拌翼４は、地盤中において回転し、掘削翼３に
よって掘削された原地盤土を攪拌するもので、横長の細
長い板状に形成され、かつ、内側ケーシング10の両側に
水平に突設されている。なお、攪拌翼４は攪拌効果を高
めるために斜めに取り付けられ、また、取付強度を高め
るために補強リブ4aによって補強されている。

【００２１】外側ケーシング11は、動力用モータ１の下
側にガイド部材14,14 によってリーダ7,7 に横揺れしな
いように鉛直に支持されている。

【００２２】また、外側ケーシング11は、動力用モータ
１に連動し、この動力用モータ１によって自由に回転す
ることができ、また、回転速度、回転トルク及び回転方
向を自由に変えられるようになっている。

【００２３】なお、外側ケーシング11の上下両端部の内
側には、内側ケーシング10をガイドし、内側ケーシング
10をスムーズに回転させる目的でライナー15が取り付け
られている（図5,7 参照）。

【００２４】共回り防止翼５は、地盤中において攪拌翼
4,4 によって原地盤土を攪拌する際に周辺の原地盤土も
一緒に回ってしまう、いわゆる共回り現象を防止する目
的で使用されるものである。

【００２５】共回り防止翼５は、攪拌翼４と同様に横方
向に細長い板状に形成され、かつ、上下攪拌翼4,4 間に
一枚ずつ取り付けられ、したがって、攪拌翼４と共回り
防止翼５は上下方向に交互に突設されている。

【００２６】また、共回り防止翼５の基端部は共回り防
止翼取付金具5aによって内側ケーシング10に、この内側
ケーシング10の回転を拘束しないように支持され、ま
た、共回り防止翼５の先端部は連結部材16によって互い
に連結され、かつ、連結部材16は外側ケーシング11の下
端部に共回り防止翼固定金具5bによって回転しないよう
に支持されている。

【００２７】なお、共回り防止翼取付金具5aと内ケーシ
ング10との間には、内側ケーシング10と外側ケーシング
11が互いにスムーズに回転するようにライナー15が介在
されている。

【００２８】図13は、この発明に係る共回り防止強制攪
拌装置の他の実施例を示し、主に、硬質地盤の施工に使
用されるもので、攪拌翼４と共回り防止翼５が短めに形
成され、かつ、一番下の攪拌翼４にも掘削ビット4aが設
けられている。

【００２９】その他の構成は実施例１と略同じである。

【００３０】実施例２．図14及び図15は、この発明に係
る請求項第２項記載の共回り防止強制攪拌装置の一実施
例を示し、図において、実施例１と同一部分及び相当す
る部分には同一符号を付す。

【００３１】共回り防止強制攪拌装置は、実施例１のも
のとほぼ同様に構成され、２台の共回り防止強制攪拌装
置が三点式クローラクレーンのリーダ7,7 及び吊りワイ
ヤー８によって並列に支持されている。また、左右共回
り防止強制攪拌装置のオーガーロッド2,2 は双方の掘削
ビット３、攪拌翼４及び共回り防止翼５が回転中、互い
に干渉しあわないように一定回転量ずつ（例えば90°ず
つ) 遅れて回転するように取り付けられ、また、双方の
オーガーロッド2,2 が所定の回転速度を維持しつつ、協
同して回転するように、オーガーロッド2,2 間にチェー
ン16が掛け渡されている。

【００３２】図16は、この発明に係る共回り防止強制攪
拌装置の他の実施例を示したもので、１台の動力用モー
タ１によって左右オーガーロッド2,2 、すなわち、左右
オーガーロッド2,2 の先端部に取り付けられた掘削ビッ
ト、攪拌翼及び共回り防止翼を同時に回転できるように
したものである。

【００３３】係る場合の左右オーガーロッド2,2 の回転
速度及び回転方向はギヤ17の組み合わせによって調整さ
れるようになっている。

【００３４】なお、前記いずれの実施例においても、左
右オーガーロッド2,2 の内側ケーシング10及び外側ケー
シング11、すなわち、掘削ビット３、攪拌翼４及び共回
り防止翼５は、同じ方向に回転するようにしてもよい。

【００３５】また、掘削ビット３、攪拌翼４及び共回り
防止翼５は２枚である必要はなく、３枚であってもよい
（図17参照) 。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る請
求項第１項記載の共回り防止強制攪拌装置によれば、内
側ケーシングの先端部に取り付けられた掘削ビットによ
って原地盤を掘削しつつ、内側ケーシングに取り付けら
れた複数枚の攪拌翼と外側ケーシングに取り付けられた
共回り防止翼とで原地盤土とセメントミルクとを確実
に、かつ入念に攪拌することができ、しかも、攪拌翼と
共回り防止翼は、上下方向に交互に設けられ、かつ、互
いに反対方向に回転するので、攪拌効率がきわめて高
く、原地盤土とセメントミルトとを確実に攪拌すること
ができ、したがって、建設用地に適した硬質のソイルセ
メント地盤を容易に造成することができる。

【００３７】また、この発明に係る請求項第２項記載の
共回り防止強制攪拌装置によれば、請求項第１項記載の
共回り防止強制攪拌装置を２台備え、２軸でソイルセメ
ント地盤の造成を行うので、一度に広範囲の施工が可能
になって作業性がきわめて高い。また、オーガーロッド
は、それぞれのオーガーロッドに取り付けられた掘削ビ
ット、攪拌翼及び共回り防止翼が回転中、互いに干渉し
あわないように一定回転量ずつ遅れて回転するように構
成されているので、攪拌翼及び共回り防止翼を上下にず
らして取り付ける必要がない。したがって、オーガーロ
ッドの先端部まで入念に攪拌することができる。

【００３８】さらに、請求項第１項及び第２項記載の共
回り防止強制攪拌装置のいずれにおいても、装置として
特別な部品は一切使用しておらず、しかも、構成も単純
なため、組立、分解、修理、操作等を簡単に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る請求項第１項記載の共回り防止
強制攪拌装置の一実施例の側面図である。

【図２】図１に示す共回り防止強制攪拌装置のオーガー
ロッドの一部正面図である。

【図３】図１に示す共回り防止強制攪拌装置のオーガー
ロッドのオーガーロッドの一部側面図である。

【図４】図１に示す共回り防止強制攪拌装置のオーガー
ロッド先端部の拡大側面図である。

【図５】図４の縦断面図である。

【図６】図５におけるａ−ａ線断面図である。

【図７】図５におけるｂ−ｂ線断面図である。

【図８】図５におけるｃ−ｃ線断面図である。

【図９】図５における内側ケーシングの一部側面図であ
る。

【図１０】図５におけるｄ−ｄ線断面図である。

【図１１】図５における内側ケーシングの一部側面図で
ある。

【図１２】図５における掘削ビットの側面図である。

【図１３】他の共回り防止強制攪拌装置のオーガーロッ
ド先端部の側面図である。

【図１４】この発明に係る請求項第２項記載の共回り防
止強制攪拌装置の一実施例の正面図である。

【図１５】図14に示す共回り防止強制攪拌装置の側面図
である。

【図１６】この発明に係る請求項第２項記載の共回り防
止強制攪拌装置の他の実施例の一部正面図である。

【図１７】この発明に係る請求項第２項記載の共回り防
止強制攪拌装置の他の実施例のオーガーロッド先端部の
平面図である。

【図１８】図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、従来の共回り
防止強制攪拌装置の一例を示す側面図である。

【符号の説明】

１〜動力用モータ、２〜オーガーロッド、３〜掘削翼、
４〜攪拌翼、５〜共回り防止翼、６〜クローラクレー
ン、７〜リーダ、８〜吊りワイヤー、９…ガイド部材、
10…内側ケーシング、11…外側ケーシング、12…セメン
トミルク射出ノズル、13…中空部、14…ガイド部材、15
…ライナー、16…チェーン、17…ギヤ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに反対方向に回転する内側ケーシン
   グと外側ケーシングとからなるオーガーロッドと、前記
   内側ケーシングの下端部に内側ケーシングとともに回転
   するように取りつけられた掘削ビット及び複数枚の攪拌
   翼と、前記外側ケーシングとともに前記掘削ビット及び
   攪拌翼の反対方向に回転するように取り付けられた複数
   枚の共回り防止翼と、前記掘削ビットによって掘削され
   た原地盤土の中にセメントミルクを射出するセメントミ
   ルク射出ノズルとを備え、かつ、前記攪拌翼と共回り防
   止翼を上下方向に交互に設けて構成されていることを特
   徴とする共回り防止強制攪拌装置。
2. 【請求項２】 互いに反対方向に回転する内側ケーシン
   グと外側ケーシングとからなるオーガーロッドと、前記
   内側ケーシングの下端部に内側ケーシングとともに回転
   するように取りつけられた掘削ビット及び複数枚の攪拌
   翼と、前記外側ケーシングとともに前記掘削ビット及び
   攪拌翼の反対方向に回転するように取り付けられた複数
   枚の共回り防止翼と、前記掘削ビットによって掘削され
   た原地盤土の中にセメントミルクを射出するセメントミ
   ルク射出ノズルとを備えて構成された共回り防止強制攪
   拌装置を複数台併設し、かつ、これらの共回り防止強制
   攪拌装置のオーガーロッドを、掘削ビット、攪拌翼及び
   共回り防止翼が干渉しあわないよにう所定回転量ずつ遅
   れて回転するように取り付けてなることを特徴とする共
   回り防止強制攪拌装置。