JPH07197443A - 地盤改良用の掘削攪拌方法およびその掘削攪拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軟弱地盤と硬化材を三次元的に混合攪拌で
き、全体に均一的な強度特性の地盤改良体を築造できる
地盤改良用の掘削攪拌装置を提供する。 【構成】 この発明の掘削攪拌装置によれば、攪拌翼３
を回転させる掘削軸４に設けた第二攪拌翼５が攪拌翼３
と伴に回転する時に、この第二攪拌翼５へ回動自在に設
けた複数の鉛直羽根６を、共回り防止翼８および疑似歯
９によって強制的に回動させて、攪拌翼３と第二攪拌翼
５の各鉛直羽根６とで混合攪拌を三次元に行い、きわめ
て均一な攪拌混合を可能とする。また、共回り防止翼８
と鉛直羽根６付きの第二攪拌翼の組合せで、きわめて均
一な攪拌混合を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、地盤の削孔内にセメ
ント系等の固化材を注入すると共に、掘削した原位置の
土砂と固化材とを混合して、軟弱な深層の地盤を改良す
る、所謂、深層混合地盤改良工法で使用する掘削攪拌装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の、原位置の土砂と固化材とを攪
拌混合して、軟弱地盤を改良する深層混合地盤改良工法
では、粘性土が掘削攪拌装置に付着して、改良すべき地
盤と掘削攪拌装置とが共に回転する、所謂、共回り現象
を起こすことがあり、攪拌混合が充分に行えるとは言え
ないものであった。

【０００３】そこで、この共回り現象を防止する対策と
して、従来では、(1) 掘削攪拌時に回転しない翼「共回
り防止翼」を装着した掘削攪拌装置（特公昭58-29374
号，地盤改良機における切削土の混合攪拌装置）や、
(2) 二重管軸により混合攪拌翼が互いに正逆回転する掘
削攪拌装置（特公昭59−3603号，軟弱地盤改良工法）等
の装置が提案されている。

【０００４】

【この発明が解決しようとする課題】しかし、前述した
従来の共回り防止が可能な各装置には、次に述べる改良
すべき点があった。即ち、前記(1) および(2) の両装置
では、攪拌翼の動きが掘削軸に直角な平面上のみであ
り、三次元的な混合攪拌を行うことができないものとな
っている。そのため、従来の各装置は、軟弱地盤と硬化
材との混合攪拌の程度が向上せずに、水平方向の剪断強
度が比較的小さいという欠点があった。

【０００５】このように、前述した従来の各掘削攪拌装
置では、攪拌混合を確実に行えるようにすべく、共回り
現象を防止しているにもかかわらず、三次元的な混合攪
拌を行えず、改良すべき地盤の土砂と固化材との混合が
充分に行えるとはまだ言えないものであった。

【０００６】この発明は前述した事情に鑑みて創案され
たもので、その目的は軟弱地盤と硬化材とを三次元的に
確実に混合攪拌できるようにして、全体に均一的な強度
特性となる地盤改良体を築造できるようにした地盤改良
用の掘削攪拌装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の掘削攪拌装置
は、その掘削軸における攪拌翼取付け位置の近傍位置
に、攪拌翼と同様な掘削軸に対して直角な平面上を回動
する、略円筒状に形成された攪拌促進用の第二攪拌翼を
設けてなる。そして、この第二攪拌翼の外周面には、攪
拌翼の回動平面と直角な平面を一体に回動する、複数の
鉛直羽根を設けることとする。

【０００８】また、掘削軸における攪拌翼取付け位置の
近傍位置に、第二攪拌翼と共に、掘削翼よりも大きい回
動平面径の共回り防止翼を設けると共に、第二攪拌翼に
設けた複数の鉛直羽根における一部の鉛直羽根を、その
回動平面が共回り防止翼部分と交差するようにする。そ
して、この一部の鉛直羽根は、第二攪拌翼の回動時に、
掘削範囲外の地盤により係止されている共回り防止翼に
当接して、回動させられるように構成する。

【０００９】このような構成からなる、この発明の掘削
攪拌装置によれば、攪拌翼を回転させる掘削軸に設けた
第二攪拌翼が攪拌翼と伴に回転する時に、この第二攪拌
翼へ回動自在に設けた複数の鉛直羽根を、共回り防止翼
によって回動させて、攪拌翼と第二攪拌翼の各鉛直羽根
とで混合攪拌を三次元に行い、きわめて均一な攪拌混合
を可能とする。

【００１０】また、共回り防止翼と鉛直羽根付きの第二
攪拌翼の組合せで、きわめて均一な攪拌混合を可能とす
る。しかも、第二攪拌翼の各鉛直羽根を、共回り防止翼
によって強制的に回転させることで、強制的な三次元の
攪拌混合を実現し、きわめて均一な攪拌混合を可能とす
る。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の地盤改良用の掘削攪拌装置
を、図示する実施例に基づいて説明する。

【００１２】掘削翼２と攪拌翼３とを備えた掘削軸４
を、改良すべき地盤内に回転しつつ掘進および引抜き
し、地盤内に注入した固化材と土壌とを攪拌混合する地
盤改良用の掘削攪拌装置１は（図１参照）、掘削軸４に
おける攪拌翼３取付け位置の近傍位置に、攪拌翼３と同
様な掘削軸４に対して直角な平面上を回動する、略円筒
状に形成された攪拌促進用の第二攪拌翼５を設けてなっ
ている。そして、この第二攪拌翼５の外周面には、攪拌
翼３の回動平面と直角な平面を一体に回動する、複数の
鉛直羽根６が設けられている。

【００１３】なお、この実施例での掘削攪拌装置１は、
掘削軸４における攪拌翼取付け位置の近傍位置に、第二
攪拌翼５と共に、掘削軸４に対してボス７（図３参照）
を介して遊嵌させており、掘削翼２および攪拌翼３より
も大きい回動平面径の共回り防止翼８を設けてなってい
る。

【００１４】また、第二攪拌翼５に設けた複数の鉛直羽
根６における一部の鉛直羽根6aは（図１および図２参
照）、他の鉛直羽根６よりも長くして、その回動平面が
共回り防止翼８部分と交差するようにしてなっている。
そして、この長い鉛直羽根6aは、第二攪拌翼５の回動時
に、共回り防止翼８および疑似歯９に当接して回動させ
られるように構成されている。

【００１５】さらに、このこの実施例での掘削攪拌装置
１を詳述すると、図１に示すように、掘削軸４の先端に
軸の両側放射方向に一直線に並んだ掘削翼２と、その上
方位置に掘削翼２と同径以下であり、掘削軸４の両側放
射方向に一直線に並んだ攪拌翼３を備えている。この各
翼は、掘削軸４に装着してある駆動装置（図示せず）に
駆動されて掘削軸４を中心に回転し、掘進，引抜きおよ
び、注入した固化材と土壌との攪拌，混合を可能として
ある。

【００１６】また、この掘削攪拌装置１には、掘削翼２
と下段の攪拌翼３との間、および上段の攪拌翼３の上部
の、二つの攪拌翼近傍位置に共回り防止翼８が取付けて
ある。この共回り防止翼８は、疑似歯９を有し、掘削軸
４の両側放射方向に長く、軸と平行な平面を有し、その
径は掘削翼２および攪拌翼３よりも大径をなし、ボス７
を介し掘削軸４に回動自在に枢着してある。

【００１７】このような構成からなる、この発明の地盤
改良用掘削攪拌装置を用いて、地盤改良を実施するに
は、次に述べるようにして行われる。

【００１８】即ち、掘削翼２を回転して掘削軸４を、改
良すべき地盤中（図示せず）に、掘削軸４の先端部から
セメント系等の固化材を削孔内に注入しつつ掘進し、所
定の深度に達したならば攪拌翼３および第二攪拌翼５を
回転しつつ軸４を引き抜き、土壌と固化材とからなる改
良土を攪拌混合する。

【００１９】この際、第二攪拌翼５が回動した時に、そ
の複数の鉛直羽根６における一部の鉛直羽根6aは、共回
り防止翼８部分と交差して共回り防止翼８へ当接するこ
とにより、回動させられる。このことにより、複数の鉛
直羽根６が攪拌翼３の回動平面と直角な平面を一体に回
動することとなる。

【００２０】そして、この第二攪拌翼５に設けた複数の
鉛直羽根６が攪拌翼３の回動平面と直角な平面を一体に
回動することにより、攪拌翼３および共回り防止翼８の
攪拌効果と相まって、土壌と固化材とからなる改良土の
混合攪拌を三次元に行え、きわめて均一な攪拌混合を可
能とする。

【００２１】図４は、この発明の別態様を示すもので、
正逆回転方式の掘削攪拌装置を示すものである。ここで
は、掘削攪拌装置１の外軸10に第二攪拌翼５を設けると
共に、内軸11と伴に回転する疑似歯９を内軸11に固設
し、第二攪拌翼５に設けた複数の鉛直羽根６の一部の回
動平面が、疑似歯９と交差するようにしてなっている。

【００２２】そして、第二攪拌翼５における各鉛直羽根
６は、その一部の回動平面が第二攪拌翼５の回動時に疑
似歯９と交差して当接することにより、回動させられる
ように構成されている。

【００２３】図５は、この発明のさらに別態様を示すも
ので、正逆回転方式の掘削攪拌装置を示すものである。
ここでは、掘削攪拌装置１の内軸11に固設した掘削翼２
と、疑似歯９を固設したボス７を介して外軸10に対して
回動自在に枢着した枢着攪拌翼12とを連結材13により連
結する。また、枢着攪拌翼12の外軸近傍に第二攪拌翼５
を設けると共に、この第二攪拌翼５に設けた複数の鉛直
羽根６の一部の回動平面が枢着攪拌翼12および疑似歯９
と交差するようにしてなる。そして、第二攪拌翼５にお
ける各鉛直羽根６は、その一部の回動平面が第二攪拌翼
５の回動時に枢着攪拌翼12および疑似歯９と交差して当
接することにより、回動させられるように構成されてい
る。

【００２４】

【発明の効果】この発明は以上の通りであり、この掘削
攪拌装置は次の効果を奏する。

【００２５】(1) 攪拌翼を回転させる掘削軸に設けた第
二攪拌翼が攪拌翼と共に回転する時に、この第二攪拌翼
へ回動自在に設けた複数の鉛直羽根を、共回り防止翼に
よって回動させることができる。そのため、攪拌翼と第
二攪拌翼の各鉛直羽根とで混合攪拌を三次元に行うこき
ができるようになり、きわめて均一な攪拌混合が可能と
なる。

【００２６】(2) 共回り防止翼と鉛直羽根付きの第二攪
拌翼の組合せで、きわめて均一な攪拌混合が可能とな
る。しかも、第二攪拌翼の長い鉛直羽根を、共回り防止
翼によって強制的に回転させることができるので、強制
的な三次元の攪拌混合が実現でき、きわめて均一な攪拌
混合が可能となる。

【００２７】このように、本発明による掘削攪拌装置に
よれば、均一な攪拌混合効果により、等方的な強度特性
を有する地盤改良体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の地盤改良用の掘削攪拌装置を示す正
面図である。

【図２】(a) は図１のＡ−Ａ線概略断面図で、(b) は
(a) のＣ−Ｃ線矢視図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線概略断面図である。

【図４】この発明の別態様を示すものであり、正逆回転
方式の掘削攪拌装置を示す正面図である。

【図５】この発明のさらに別態様を示すものであり、正
逆回転方式の掘削攪拌装置を示す正面図である。

【符号の説明】

１…掘削攪拌装置、２…掘削翼、３…攪拌翼、４…掘進
軸、５…第二攪拌翼、６…鉛直羽根、6a…長い鉛直羽
根、７…ボス、８…共回り防止翼、９…疑似歯、10…外
軸、11…内軸、12…枢着攪拌翼、13…連結材。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤内に注入した固化材と土壌とを攪拌
   混合する地盤改良用の掘削攪拌方法であり、 掘削攪拌装置の掘削軸に第二攪拌翼を設けると共に、こ
   の第二攪拌翼で、攪拌翼と同様な掘削軸に対して直角な
   平面上部分と、前記攪拌翼の回動平面と直角な平面上部
   分とを攪拌して、全体として三次元的に攪拌することを
   特徴とする地盤改良用の掘削攪拌方法。
2. 【請求項２】 地盤内に注入した固化材と土壌とを攪拌
   混合する地盤改良用の掘削攪拌装置において、 前記掘削攪拌装置の掘削軸には、その軸に対して直角な
   平面上を回動する、略円筒状に形成された攪拌促進用の
   第二攪拌翼を設けてなると共に、この第二攪拌翼の外周
   面には、その回動平面と直角な平面上を一体に回動す
   る、複数の鉛直羽根が設けられていることを特徴とする
   地盤改良用の掘削攪拌装置。
3. 【請求項３】 掘削軸に、攪拌促進用の第二攪拌翼と伴
   に、軸に対してボスを介して遊嵌させた、掘削翼よりも
   回動した時の平面径が大きい共回り防止翼を設けてなる
   と共に、前記第二攪拌翼に設けた複数の鉛直羽根におけ
   る一部の鉛直羽根の回動平面が前記共回り防止翼部分と
   交差するようにしてなり、 前記第二攪拌翼における各鉛直羽根は、その一部の鉛直
   羽根が共回り防止翼部分との交差時に前記共回り防止翼
   へ当接することにより、回動させられるように構成され
   ていることを特徴とする請求項２記載の地盤改良用の掘
   削攪拌装置。
4. 【請求項４】 地盤内に注入した固化材と土壌とを攪拌
   混合して地盤改良を行う正逆回転方式の掘削攪拌装置に
   おいて、外軸に第二攪拌翼を設けると共に、内軸と伴に
   回転する疑似歯を内軸に固設し、前記第二攪拌翼に設け
   た複数の鉛直羽根の一部の回動平面が、前記疑似歯と交
   差するようにしてなり、 前記第二攪拌翼における各鉛直羽根は、その一部の回動
   平面が第二攪拌翼の回動時に前記疑似歯と交差して当接
   することにより、回動させられるように構成されている
   ことを特徴とする正逆回転方式の地盤改良用掘削攪拌装
   置。
5. 【請求項５】 内軸に固設した掘削翼と、疑似歯を固設
   したボスを介して外軸に対して回動自在に枢着した枢着
   攪拌翼とを連結材により連結し、枢着攪拌翼の外軸近傍
   に第二攪拌翼を設けると共に、この第二攪拌翼に設けた
   複数の鉛直羽根の一部の回動平面が前記枢着攪拌翼およ
   び前記疑似歯と交差するようにしてなり、 前記第二攪拌翼における各鉛直羽根は、その一部の回動
   平面が第二攪拌翼の回動時に前記枢着攪拌翼および疑似
   歯と交差して当接することにより、回動させられるよう
   に構成されていることを特徴とする正逆回転方式の地盤
   改良用掘削攪拌装置。