JPH07310313A

JPH07310313A - 地盤改良工法及び装置

Info

Publication number: JPH07310313A
Application number: JP12712794A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kurosawa; 正之黒沢; Kazuhiro Watanabe; 一紘渡辺; Kyo Nishio; 経西尾
Original assignee: Onoda Chemico Co Ltd; Onoda Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Onoda Chemico Co Ltd; Onoda Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1994-05-18
Filing date: 1994-05-18
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【目的】半置換工法を用いての地盤改良に際し、改良材
の上下の吐出ノズルからの吐出をスムーズに切換え、且
つ、改良材の送給中の改良材のゲルタイム変化等を防止
し、設計通り施工が行えるようにする。【構成】掘削プロセスにあってはジャッキ６を介し上側
のケーシング７，７' をクラッチ１７，１７' の連結に
より行うと共にスリーブ２４のバイパス改良材送給通路
２７によりインナー通路２３に改良材を送給し、引き揚
げプロセスにあってはケーシング７，７' に対し切り離
し、改良材をアウター通路２２に送給するようにする。【効果】攪拌翼の回転径を大きくし、オーガー９による
排土を該オーガーの停止中により行うことにより半置換
工法が設計通りに行われ、操作が容易で管理制御がし易
くなり、安全でコストダウンが図れるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】開示技術は、軟弱地盤等に対しセ
メントミルクやモルタル等の改良材を吐出圧入して改良
するに際し、吐出した改良材とほぼ同量の土壌を地上に
排出して体積膨脹による横方向への地盤変形等を生じな
いようにする半置換工法を用いる地盤改良の技術分野に
属する。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、周囲を海洋に取り囲まれて
国土の狭隘な地勢条件にある我が国にあっては山岳林野
部が多く、しかも、複雑に入りくんだ海岸線に迫ってい
る形態であり、そのため、農耕牧畜は勿論のこと、住宅
地や各種産業に用いる施設等に有効利用し得る平野部の
面積は限られており、そのため、当該施設は勿論のこ
と、交通，通信等の手段に土地を有効利用することは国
土利用上極めて重大であり、旧くから、各種の土地有効
利用技術、就中、遠浅海岸や河川，湖沼の流域、更には
これらの干拓された土地の軟弱地盤等の改良技術は建設
技術、就中、土木技術としてさまざまな角度から研究，
改良がなされ、優れた技術として現実に応用され、猶更
なる改良，改善技術がなされており、中央政府は勿論の
こと、公共機関，民間企業にあっても各種の最新の理論
や技術を導入して研究がなされ、歴史的にもその優秀な
技術は海外への技術援助的膨出の一部を担って大きな貢
献をなしてきている。

【０００３】しかしながら、当該建設技術のみならず、
各種産業はその高度の発達の故に所謂公害問題や地球規
模での環境調和問題との連携が無視出来なくなり、単に
産業としての技術開発の側面からばかりでなく、かかる
公害問題や環境調和問題とのバランスを保つ技術的側面
の開発がクローズアップされてきている。

【０００４】したがって、本来的に国土建設的重要なテ
ーマを有する建設技術、就中、土木技術にあっても、か
かる公害問題等の新たな調和関係のもとでの研究，開発
が求められるようなってきており、かかる条件下での新
たな開発体制が不可欠になってこれに沿う各種のみるべ
き研究がなされつつある。

【０００５】かかる新たな研究開発体制での技術傾向の
１つとして、例えば、特開昭５７−１４６８１９号公報
発明や特開昭６３−３００１０９号公報発明がみられる
ような地盤改良技術が案出され、地盤中に所定の改良材
を吐出圧入して経時的に固化させて地盤改良を行うに際
し、所定の単位容積が固定されている地盤中への所定量
の改良材の圧入によって生ずる体積膨脹、乃至、容積増
加に伴う地盤の水平方向等の側方変形等による当該地盤
の変質や既設構造物の基礎に対する影響等を避けるべく
所謂半置換工法が実効上優れた地盤改良工法として各種
産業施設の基礎工事等として採用されるようなってきて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる半置
換工法による地盤改良技術にあっては、例えば、ロッド
の側面にオーガーとノズルを設け、先端のビットで所定
深度までの掘削を行うプロセスにおいて該ロッド内の改
良材通路を二重管方式にし、まず、掘削プロセスで下側
の吐出ノズルから所定の改良材を吐出し、攪拌翼により
土壌と混合攪拌し、所定深度から引き揚げプロセスにお
いて上側の吐出ノズルから改良材を吐出し、攪拌翼によ
り改良土と混合攪拌すると共に、オーガーにより吐出し
た改良材の量だけ、土壌や改良土を地上に排出し、地盤
中の容量収支をバランスさせ、地盤の側方変形や既設構
造物の基礎に対する影響を避けられるようにした実効性
のある施工が行われてはいる。

【０００７】しかしながら、かかる地盤改良工事を行う
ユニットプラントの装置にあっては単連装，複連装であ
れ、ロッド内の二重管方式の改良材通路が上側の吐出ノ
ズルまではアウター通路とインナー通路が同心的に設け
られ、該上側の吐出ノズルから下側の吐出ノズルまでは
インナー通路通路が無く、アウター通路のみが形成され
ていることから、上側の吐出ノズルまでのアウター通路
の断面積より、該上側の吐出ノズルから下側の吐出ノズ
ルまでのアウター通路の断面積が大きく、したがって、
該上側の吐出ノズルから下側の吐出ノズルまでのアウタ
ー通路にあっては送給されるセメントミルクやモルタル
等のスラリー状の改良材の流速が低下し、当該通路中で
の澱み等の停滞現象が生ずることが物理的に避けられ
ず、改良材のゲルタイムを予め当量的に設計はされてい
ても、地盤強度等の関係から所定深度までの掘削プロセ
スや引き揚げプロセスの期間は現実には設計通りとはな
らず、当該上側の吐出ノズルから下側の吐出ノズルに送
給される改良材にあって固化や変質が生ずる虞がある欠
点があった。

【０００８】又、所定深度までの掘削プロセス、及び、
引き揚げプロセスにおける上側と下側の吐出ノズルの切
換えを、例えば、地上に搬入セットされた施工台車の運
転席からの制御を介しメカニカルに制御することはロッ
ドの径を大きくし、装置の大サイズ化につながる難点が
あり、建設プラントにあって必ずしも好ましくない極め
て精巧な各種の電子制御装置等を装備することになり、
その保守，点検，整備を含めてイニシャルコスト的にも
ランニングコスト的にも見合わないというデリットがあ
る。

【０００９】これに対処するに、ロッドの所定部位に改
良土の共回り防止フインを設けて改良土の負圧抵抗を介
し切換バルブの操作制御を行う方式が上述特開昭５７−
１４６８１９公報発明等に開示されてはいるが、同じく
機構的に複雑であり、施工の度ごとに機構部を分解して
洗浄したり、機構点検をする等作業が極めて煩瑣であり
施工能率にも影響し、結果的にもコスト的にも不利にな
るデメリットがある。

【００１０】したがって、前述した如く、基本的に大き
な潜在的ニーズがある建設工事であって、前述の公害問
題，環境調和問題にも充分に対処し得る秀れた施工技術
としての半置換工法を用いる軟弱地盤等の改良技術にあ
っても、現実の施工では実効上解決することが望ましい
新たな障害が一般の技術発展の潜在的ネック同様に新た
に生じてきている。

【００１１】

【発明の目的】この出願の発明の目的は上述従来技術に
基づく半置換工法を用いる軟弱地盤等の地盤改良施工等
にあってオーガーと攪拌翼を有するロッドの所定深度ま
での掘削時の改良材の吐出や引き揚げプロセスにおける
改良材の吐出ノズルに対する送給における問題点を解決
すべき技術的課題とし、構造が極めて簡単でありなが
ら、当該ロッドの長さ方向のサイズの自由度をフルに生
かし、半置換工法のメリットを用いながら、施工能率が
良く、耐久性も良好で、結果的にコスト的にも充分見合
うようにして建設産業における土木技術利用分野に益す
る優れた地盤改良、及び、該工法に直接使用する装置を
提供せんとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段・作用】上述目的に沿い先
述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成
は、前述課題を解決するために、先端にビットを有し、
所定部位にオーガーと攪拌翼を所定段数ケーシングの外
側面に固設し、上側の吐出ノズルと下側の吐出ノズルを
装備し油圧ジャッキを介して長さ方向で分割されたケー
シングのクラッチを介しての係脱を図り、併せて、地上
より送給されるセメントミルクやモルタル等のスラリー
状の改良材やセメントや石灰、或いは、砂礫，砂鉄，廃
材等の粉粒体の改良材を送給するロッドを複連装、或い
は、単連装にして所定部位に搬入セットされた台車のリ
ーダーに沿って装備させ、ロッドの基端部に連結されて
いる回転駆動装置によりロッドを所定に回転させて所定
深度までビット、及び、オーガーを介し掘削し、その
間、下側の吐出ノズルから削孔水、又は、削孔エア、更
には該所定の改良材を吐出圧入させて攪拌翼により地盤
土壌と均一に混合攪拌し、所定深度からの引き揚げプロ
セスにあっては、油圧ジャッキの縮退によりロッドのジ
ョイントを介し分割されているケーシングをキーやスプ
ラインを介し分離し、回転トルクの伝達を遮断し、オー
ガー側を停止させ、攪拌翼を回転させ、上側の吐出ノズ
ルから所定の改良材を吐出し、改良土と共に攪拌翼によ
り全領域に亘り均一に混合攪拌すると共に回転停止して
いるオーガーにより該オーガーから上側の改良土を地上
に排出して吐出された改良材相当量分の排土を半置換的
に行い、地盤中に於ける体積や容量の増加を避け、側方
変形等を避け、既設構造物の基礎に対する悪影響も避け
られるようにし、この間、ロッドにラジアルベアリング
を介して設けたカラーに固定されたフインにより改良
土、乃至、土壌のロッドとの共回りを防止し、該フイン
の回転軌跡の内側にて該ロッドに固設された他の攪拌翼
と一般部の攪拌翼と協働により確実に吐出された改良材
と地盤土壌との均一混合攪拌を充分に行い、経時的な固
化による地盤改良が設計通りに行えるようにし、ケーシ
ングとケーシング内の二重管タイプの改良材に対するア
ウター通路とインナー通路とはカップリングやスラス
ト，ラジアルベアリングを介しスムーズに許容すること
が出来るようにされ、上側の吐出ノズル、及び、下側の
吐出ノズルとの切換えは上述ケーシングの油圧ジャッキ
によるクラッチの接続，切離しに際し、ジョイント通路
によりロッドの長さ方向スペースを介しスムーズに行わ
れ、又、下側の吐出ノズルも同様にして行え、アウター
通路とインナー通路は両者の断面積が吐出ノズルの上下
の領域に於て略同一にされて送給される改良材の流速変
化による澱み等が生ぜず、中途における固化等のトラブ
ルが避けられ、設定ゲルタイム通りの固化作用が経時的
に行われるように保証され、施工能率が良く、半置換工
法の優れた面が保証され得るようした技術的手段を講じ
たものである。

【００１３】

【実施例】次に、この出願の発明の実施例を図面を参照
して説明すれば以下の通りである。

【００１４】而して、当該図示実施例は遠浅海岸，河
川，湖沼等の流域の軟弱地盤に対する所定のセメントミ
ルクやモルタル等のスラリー状の改良材の吐出圧入を介
しての経時的固化による半置換工法を用いての施工態様
である。

【００１５】図１〜図６に示す実施例において、１はこ
の出願の発明の要旨の１つを成す地盤改良装置であり、
一連装、又は、二連装等の複連装の態様で用いられるも
のであり、所定の被改良地盤に搬入してセットされるク
ローラタイプ等の台車のリーダーに沿って昇降自在にセ
ットされるようにされており（当該施工台車は在来一般
的に用いらる施工台車同様で、実質的に変りはなくて良
いために図示は省略されている）、その全体は頂部に設
けたハンガー２によって該リーダーに沿い吊設状に配設
されるようにされており、適宜のバイブロ装置やスイー
ベルジョイントが収納されている機構部３の側部に回転
駆動装置としてのモーター４が固設されて変速機構部５
に接続されている。

【００１６】そして、減速装置５の下側にあってはブラ
ケット５' を介し一対の油圧式のジャッキ６，６が相対
向して下延され、上下のクラッチ１７，１７' を介し長
手方向上下に二分割されているケーシング７，７' の上
側のケーシング７に連結され、該両ケーシング７，７'
を相対スライド自在に、即ち、クラッチ１７，１７'を
して連結解離自在にされ、回転トルクの伝達，切り離し
が自在に行われるようにされている。

【００１７】尚、該クラッチ１７，１７' は第一義的に
は上下に分割されたケーシング７，７' の連結解離を行
うものではあるが、次述する如く、該ケーシング７，７
' の内側のロッド本体２０に対しては、図２に示す様
に、キーやスプライン１８を介して常に回転トルクが伝
達されるようにされ、したがって、該ロッド本体２０を
その外側のケーシング７，７' はラジアルベアリング１
９を介しロッド本体２０に相対的に回動が付与されるよ
うにされ、又、Ｏ−リング２１，２１…を介しシール状
態が保持され、スラスト方向の相対スライドも付与され
るようにされている。

【００１８】而して、各油圧ジャッキ６のロッド６' は
当該図２に示す様に、ブラケット５' を介し上側のケー
シング７に介設されて下側のケーシング７' に対しクラ
ッチ１７（上側），１７'(下側）の連結解離を行うこと
が自在になされるようにされ、又、上述の如く、内側の
ロッド本体２０に対しスラスト方向にスライド自在にさ
れている。

【００１９】而して、該ロッド本体２０の内側には頂部
の機構部３内に設けたスイーベルジョイントに接続する
連通する１本の改良材通路２８の先端部に上下に所定距
離を介し側方に分岐した改良材通路２６' ，２５' を有
する改良材通路２８が中心軸に沿って穿設され、又、そ
の先端からは所定距離離隔してインナー通路２３が下延
して設けられ、上述する如くロッド１０の先端の下側の
吐出ノズル１６に連通しており、該インナー通路２３に
同心的にアウター通路２２が下側の吐出ノズル１６の所
定距離上部に設けられた上側の吐出ノズル１５に連通さ
れている。

【００２０】かかるアウター通路２２とインナー通路２
３、及び、上側の吐出ノズル１５と下側の吐出ノズル１
６との取り合いは図６に示す通りであり、該アウター通
路２２とインナー通路２３の実質的断面積は略同一にさ
れ、したがって、両アウター通路２２とインナー通路２
３中に於ける所定の改良材の送給流速は変わらず、した
がって、単位時間当りの流量は変わらず、通路中でのゲ
ルタイム変化は避けられ、澱みや中途部分に於ける固化
は避けることが出来るようにされている。

【００２１】尚、図１，図５に示す様に、ケーシング７
' とロッド１０、及び、所定ユニット長のロッド１０相
互はジョイント８，８…によって、例えば、ねじ螺合式
等の連結解離を介して所定長さにすることが出来るよう
にされている。

【００２２】而して、下側のケーシング７' の外側面に
はオーガー９が一条式に固設されており、又、該下側の
ケーシング７' にジョイント８を介して連結されている
ロッド１０には図１に示されているように所定の攪拌翼
１１，１１…が付設され、更にその先端にあっては二条
式のオーガー１３が短い長さで連結され、その先端には
在来態様同様掘削用のビット１４が固設されている。

【００２３】そして、ロッド１０の該ビット１４の直上
にあっては下側の吐出ノズル１６が開口しており、その
所定長さ上部には上側の吐出ノズル１５が開口されてい
る。

【００２４】そして、掘削プロセスに於ける下側の吐出
ノズル１６に対するインナー通路２３を介しての、又、
引き揚げプロセスにおける上側の吐出ノズル１５に対す
るアウター通路２２を介しての所定の改良材の選択的送
給の切換えは図２（掘削プロセス）、図３（引き揚げプ
ロセス）に示す様に、上述ロッド本体２０内に設けた上
側の改良材通路２８とその下側のインナー通路２３に対
する分岐改良材通路２６' ，２６''、及び、改良材通路
２８と上側のアウター通路２２に対する分岐改良材通路
２５' ，２５''に上下にて位相を異ならしめて接続連通
するように上側のケーシング７の肉厚部分に設けたコの
字型のバイパス改良材通路２７，２７'が該上側のケー
シング７に対しスリーブ２４を当接を介して介装するプ
ロセスにて形成されている。

【００２５】尚、図１，図２に示す様に、該スリーブ２
４とジャッキ６のロッド６' のブラケット５' は一体的
に溶接連結されて該スリーブ２４ごと上側のケーシング
７のクラッチ１７と下側ケーシング７' のクラッチ１７
' を連結解離自在にし、接合状態では上側のケーシング
７の回転トルクが下側のケーシング７' に伝達され、ロ
ッド本体２０の回転トルク伝達と共に同一方向に正転、
又、逆転自在にされ、ジャッキ６の縮退姿勢では上側の
ケーシング７が下側のケーシング７' に対し、クラッチ
１７，１７' が解離されて回転トルクの伝達は行われ
ず、即ち、オーガー９は回転せず停止し、内側のロッド
本体２０のみが回転トルクを伝達されて回転し、両者は
ラジアルベアリング１９等を介し相対回動が許容される
ようにされている。

【００２６】そして、上述説明で明らかな如く掘削時、
即ち、ジャッキ６の伸長姿勢により上側のケーシング７
と下側のケーシング７' はクラッチ１７，１７' を介し
一体化されて攪拌翼１１、及び、オーガー９が共に回転
し、下側の吐出ノズル１６より改良材、又は、削孔水、
又は、削孔エアが吐出され、引き揚げプロセスにあって
はジャッキ６が図３に示す様に、縮退されて上側のケー
シング７が下側ケーシング７' に対し引き揚げられてク
ラッチ１７，１７' が離脱され、オーガー９は回転を停
止し、攪拌翼１１のみが回転し、又、上側の吐出ノズル
１５から所定の改良材が吐出され、掘削プロセスにあっ
ても引き揚げプロセスにあっても改良材と土壌、又は、
改良土が均一混合攪拌されるようにされている。

【００２７】上述構成において、図示しない施工台車の
リーダーに地盤改良装置１が所定姿勢にセットされ、ハ
ンガー２を介し吊設された該地盤改良装置１は頂部の機
構部３に設けられたバイブロ装置等により、所定の振動
を必要に応じて与えるられると共に回転駆動装置４のモ
ーターにより減速装置５を介し掘削回転力を付与され掘
削プロセスを開始する。

【００２８】この時、機構部３内の図示しないスイーベ
ルジョイントを介しセメントミルクやモルタルのスラリ
ー状の所定の改良材が送給され、上部のジャッキ６，６
は伸長状態にされてロッド６' を介しブラケット５' に
より上側のケーシング７のクラッチ１７は図２に示す様
に、下側のケーシング７' のクラッチ１７' と噛合って
回転トルクを伝達され、又、内側のロッド本体２２もキ
ーやスプライン１８を介し同じく回転トルクが伝達さ
れ、当該図２に示す様に、上側のケーシング７のスリー
ブ２４はそのバイパス改良材通路２７をして上側の改良
材通路２８と下側のインナー通路２３を分岐改良材通路
２６' ，２６''を介し送給し、下側の吐出ノズル１６か
ら掘削土壌中に吐出し上側から追従的に回転下降する攪
拌翼１１、及び、下側のオーガー１３により均一状態に
混合攪拌作用を付与し改良域を形成していく。

【００２９】この間、下側のアウター通路２２は当該図
２に示す様に、下側のスリーブ２４' が分岐改良材通路
２５' ，２５''を遮断しているために、改良材は下側の
アウター通路２２に送給されることはない。

【００３０】このようにして所定深度の改良域まで掘削
プロセスが進行し、吐出された改良材と土壌が均一状態
に混合攪拌されると、図示しない施工台車の運転席から
の制御により駆動装置のモーター４の回転、及び、バイ
ブロ装置等の運転は停止され同時にジャッキ６が図２の
状態から図３の状態に縮退して切り換り、この間、改良
材のスイーベルジョイントを介しての送給は一旦停止さ
れ、ジャッキ６の縮退によりそのロッド６' 、及び、ブ
ラケット５' を介し上側のケーシング７が下側のケーシ
ング７' に対し相対的にスライドアップされ、そのた
め、両クラッチ１７，１７' は当該図３に示す様に、切
り離されるが、上側のロッド本体２０はセットされてい
るキーやスプライン１８により回転トルクの伝達可能状
態に維持され、そこで、回転駆動装置としてのモーター
４を減速装置５を介し起動すると、上側のケーシング７
は回転するが、切り離されたクラッチ１７，１７' を介
し下側のケーシング７' は回転せず、したがって、オー
ガー９も回転せず、内側のロッド本体２０のみはベアリ
ング１９を介し外側のケーシング７，７' に対し、相対
回転を許容されて伝達される回転トルクにより回転を許
容され、攪拌翼１１が回転し、又、ジャッキ６の縮退に
より上側のスリーブ２４は改良材通路２８と上側のイン
ナー通路２３への分岐改良材通路２６' ，２６''を当該
図３に示す様に遮断し、上側のスリーブ２４' は上側の
改良材通路２８と下側のアウター通路２２とを分岐改良
材通路２５' ，２５''、及び、バイパス改良材通路２７
' により連通接続させて所定の改良材を上側の吐出ノズ
ル１５から噴出し、引き揚げプロセスにおける下側から
追従的に上昇して回転する攪拌翼１１、及び、下側のオ
ーガー１３により均一状態に混合攪拌し、又、回転を停
止されている上側のオーガー９は該オーガー９の上部に
在る改良土を地上に排土し、吐出された改良材と当量の
排土により前述した半置換工法による地盤中の体積，容
積増大を避け、該地盤の側方変形や近傍にある既設構造
物の基礎に対する悪影響を防止するようにされる。

【００３１】そして、上述掘削プロセス，引き揚げプロ
セスにおける下側の吐出ノズル１６と上側吐出ノズル１
５に対するタイミング的な改良材の吐出の選択的切換え
は上側のオーガーへの回転トルク付与，停止，切換えと
共にスリーブ２４，２４' の切換え、クラッチ１７，１
７' の係合離脱と全ての動作を１アクション的に行え、
スムーズな選択的切換えがマニュアル通りに行え、それ
だけ、操作がし易く、動力費も少くて済む。

【００３２】この間、インナー通路２３、及び、アウタ
ー通路２２の改良材送給の実断面積は前述した如く設計
的に略同一にされていることにより、該アウター通路２
２、インナー通路２３を送給される改良材の流速は変ら
ず、流量一定で、そのため、通路に於ける澱み等は生ぜ
ず、ゲルタイム変化もなく、ロッド本体２０内に於ける
詰り現象等は生ぜず、施工の都度通路の洗浄等は必要な
く、そのため、保守，点検，整備もほとんど不要とな
る。

【００３３】そして、ケーシング７，７' に対するロッ
ド本体２０の相対回転、及び、相対スライドはアウター
通路、及び、ラジアルベアリング１９やＯ−リング２１
等を介し、常にスムーズに許容される。

【００３４】尚、ロッド本体２０とアウター通路２２、
そして、該アウター通路２２とインナー通路２３との間
には適宜のシースが介装されて相互の耐蝕性を保持する
ようにされている。

【００３５】又、ロッド本体２０のジョイント部分に於
けるアウター通路２２とインナー通路２３との間に図
２，図３に示す様に、適宜のシール２３' が介装されて
シール性を保全するようにされている。

【００３６】尚、図６に示す様に、最下段の攪拌翼１１
と上側のオーガー１３との間に適宜の効率の良い攪拌翼
１１' をビット付設状態にして設ける等は設計変更の範
囲である。

【００３７】次に、図７〜図１０に示す実施例にあって
は、ロッド１０に下延して固設した各攪拌翼１１の地盤
土壌、乃至、改良土に対する混合攪拌作用が当該土壌や
改良土のロッド１０との共回りにより設計通りの均一状
態での混合攪拌が行われない虞がある場合に、設計通り
混合攪拌が行われるようにした態様であり、該ロッド１
０の所定部位に長手方向略コの字型の共回り防止フイン
２９をその上下端をしてロッドに対するラジアルベアリ
ングのカラー３０の外側に溶接等により固設して該ロッ
ド１０に相対回動自在にし（勿論、軸方向は変位しない
ように該ラジアルベアリングのカラー３０をして段差を
有するカラー等にすることにより軸方向移動は防止し、
且つ、該共回り防止フイン２９の回転軌跡の内側にロッ
ド１０に対し所定の攪拌翼１１''，１１''…を付設し、
共回り防止フイン２９により土壌や改良土のロッド１０
の周囲に於ける共回りを防止し、且つ、その内側で攪拌
翼１１''，１１''…による攪拌を行い、共回り防止フイ
ン２９の上下の各攪拌翼１１，１１…と協働して掘削プ
ロセスや引き揚げプロセスにおける均一混合攪拌を図
り、設計通りの改良域の形成を行うことが出来るように
した態様である。

【００３８】尚、当該実施例にあって各共回り防止フイ
ン２９は周方向３本ばかりでなく、４本、或いは、それ
以上、設計によって一対等することは自在である。

【００３９】そして、該共回り防止フイン２９の回転軌
跡内のロッド１０にあって適宜の改良材吐出ノズルを設
けることもまた設計的に自在である。

【００４０】勿論、かかる共回り防止フイン２９をロッ
ド１０の軸方向所定の複数段設けることも設計的に自在
である。

【００４１】尚、この出願の発明の実施態様は上述各実
施例に限るものでないことは勿論であり、例えば、オー
ガーによる排土については掘削プロセス時において、或
いは、引き揚げプロセス時において、適宜の回転を該オ
ーガーに与えて排土するようにすることも出来る等種々
の態様が採用可能である。

【００４２】そして、対象とする地盤改良はさまざまな
地中杭や遮水壁，連続地中壁等の施工に使用し得ること
も勿論であり、又、使用する改良材としてはセメントミ
ルクやモルタル等のスラリー状の改良材ばかりでなく、
セメントや石灰，砂，スラグ等の廃材等の粉粒体を用い
ることも出来るものであり、その吐出圧力や流量は先述
した如く、当該地盤改良にあって地盤の側方変形等が生
じない半置換工法に適用し得るものについては選択自在
であるものである。

【００４３】

【発明の効果】以上、この出願の発明によれば、基本的
に半置換工法を用いることによる軟弱地盤等の地盤改良
工法において、オーガーとビットを有するロッドにより
所定深度まで掘削しながら、当該掘削プロセスにおいて
所定の改良材を下側の吐出ノズルから吐出し、攪拌翼に
より土壌と均一混合状態で攪拌し、又、オーガーにより
掘削の直進性を保持し、所定深度からの引き揚げプロセ
スにおいては、上側の吐出ノズルから当該所定の改良材
を吐出しながら、下側から上昇する攪拌翼により、均一
混合攪拌を行い、併せてオーガーにより吐出する改良材
の量に相当する量の排土を行うことにより、確実に半置
換工法のメリットが充分に生かせ、当該地盤中の圧密現
象等による側方の地層変形や既設構造物の基礎に対する
悪影響を防止しながら、所定な地盤改良が行えるように
する優れた効果が奏される。

【００４４】而して、掘削プロセスにおける下側の吐出
ノズルからの改良材の吐出と引き揚げプロセスにおける
上側の吐出ノズルからの改良材の吐出を掘削プロセスか
ら引き揚げプロセスに移行する段階でのオーガーの回転
停止のタイミングと同時に併せて切換えが行え、それも
１つのジャッキ等によりロッドの軸方向長さスペースを
利用する改良材通路切換えによって出来るために、従来
の通路切換え弁等の複雑な構造を用いることなく、又、
煩瑣な切換え制御を行うことなく、それだけ、操作が容
易であり、スムーズ、且つ、正確な改良材の上下の吐出
ノズルからの吐出切換えを行うことが出来るという優れ
た効果が奏される。

【００４５】又、装置にあっては外側のオーガーを配設
したケーシングの内側のロッド本体内に改良材のアウタ
ー通路とインナー通路を有しながら、両者の改良材送給
断面積を実質的に同一にすることにより、上下の吐出ノ
ズルに通ずるアウター通路とインナー通路を有しなが
ら、定量の送給が変らず、流速が一定で、その限り、通
路に於ける改良材の澱みやゲルタイム変化等が生ぜず、
確実な地盤内に於ける改良材の経時的凝固が行われ、結
果的に設計通りの高精度の地盤改良が行えるという優れ
た効果が奏される。

【００４６】加えて、設計通り改良材の送給が行えるた
めに、施工のタイミングごとにロッドの分解を行って改
良材の通路内の残渣の洗浄等の煩瑣な手間を省けること
が出来、それだけ、装置の耐久性も向上し、メンテナン
スを省き、結果的にコストダウンを図ることが出来ると
いう効果があるのみならず、施工操作や作業がスムーズ
に行われることから、不測の事故等を防ぐ安全上のメリ
ットもある効果がある。

【００４７】そして、半置換工法が確実に行えるという
保証が可能であることから、オーガーの先部に於ける攪
拌翼の相対径を大きくとることが出来るために、相対的
にオーガーの径を小さく出来、それでも吐出する改良材
の量に見合う排土が行え、このことはオーガーの一条，
二条等の設計の選択の自由度につながり、又、ロッドの
オーガーをジャッキ等を介し連結離脱自在に出来ること
から、掘削プロセスにおいては連結し、引き揚げプロセ
スにあっては解離してオーガーに対する動力コストを削
減することが出来、しかも、排土を確実に保証すること
が出来るという効果がある。

【００４８】したがって、引き揚げプロセスにおける攪
拌翼の回転について正転，逆転の選択が許容され、施工
現場に最適な稼動条件を現出することが出来るというメ
リットがある。

【００４９】そして、オーガーの径よりも攪拌翼の径を
大きくしておくことにより、掘削プロセスにおける土壌
と改良材との混合攪拌を介しての改良域の径がオーガー
の径より大きいことから、該オーガーを介しての排土に
際し、所謂半置換工法の効果を確実に生かすことが出来
るという利点がある。

【００５０】更に、ロッドに対し相対回動自在な改良土
の共回り防止フインを設けたことにより、掘削プロセ
ス、或いは、引き揚げプロセスにおける攪拌翼の回転時
に改良土や土壌の共回りがロッドに対し防止出来るため
に、改良材と土壌の混合攪拌や改良土の均一混合状態が
高度に確実に保証出来るという効果がある。

【００５１】更に、該共回り防止フインの回転軌跡の内
側にロッドに対し他の攪拌翼を設けることにより、該共
回り防止フインにより停止状態にされる土壌や改良土に
対し共回り防止フインの内側にても確実に共回り防止フ
インの上下の別の攪拌翼と共に協働的に混合攪拌が行え
ることから、改良区域の均質性がより更に保証出来ると
いう優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の発明の地盤改良装置の１実施例の全
体概略部分切截正面図である。

【図２】同、掘削プロセスにおけるロッドの要部の部分
縦断拡大側面図である。

【図３】同、引き揚げプロセスにおけるロッドの要部の
部分縦断拡大側面図である。

【図４】掘削プロセスにおけるロッドのクラッチ連結状
態の部分概略側面図である。

【図５】同、引き揚げプロセスにおけるロッドの部分拡
大正面図である。

【図６】ロッドの先端ヘッド部に於ける部分拡大縦断面
図である。

【図７】ロッドの一般攪拌部に於ける共回り防止フイン
の攪拌翼に対する取り合い模式斜視図である。

【図８】同、フインの部分拡大斜視図である。

【図９】同、部分横断面図である。

【図１０】同、ベアリングの部分切截斜視図である。

【符号の説明】

９オーガー１１攪拌翼１４ビット１０ロッド１７，１７' クラッチ２９共回り防止フイン１６下側の吐出ノズル１５上側の吐出ノズル６切換え機構（ジャッキ）１地盤改良装置７，７' 外側ケーシング２８改良材送給通路２２アウター通路２３インナー通路１９ラジアルベアリング３０カラーベアリング１１'' 別の攪拌翼２５，２５' ，２６，２６' ，２７，２７' 改良材供
給通路６ジャッキ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被改良地盤に対しオーガー及び攪拌翼とビ
ットを側面に有するロッドを所定深度挿入し当該深度か
ら改良材を下側から吐出しながら更に掘削攪拌し、次い
で設計深度よりロッドを上昇させながら上側から改良材
を吐出して攪拌し、併せてオーガーを介して土壌を排土
する半置換工法を用いての地盤改良工法において、上記
引き揚げプロセスでオーガーの回転を停止して排土する
と共に攪拌翼を回転させ改良材の下側からの吐出を上側
からの吐出に切換えるようにすることを特徴とする地盤
改良工法。
【請求項２】上記オーガーの回転停止及び下側からと上
側からの改良材の吐出切換えをロッドの軸方向スライド
を介して行うようにすることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の地盤改良工法。
【請求項３】上記ロッドの回転による改良土の攪拌翼を
介しての攪拌に際して該改良土のロッドとの共回りを抑
制状態で行うようにすることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の地盤改良工法。
【請求項４】上記改良材の上側からと下側からの吐出切
換えを改良材通路の軸方向スライドにより行うようにす
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の地盤改
良工法。
【請求項５】上記ロッドを平行複連装状態で行うように
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の地盤
改良工法。
【請求項６】ロッドの基部に回転駆動装置を有し先部に
ビットを有し更に該ロッドの側面に攪拌翼とオーガーを
装備すると共に下側の吐出ノズルと上側の吐出ノズルと
を具備し該両吐出ノズルの切換機構を有している地盤改
良装置において、上記ロッドが外側ケーシング内に改良
材送給通路を有し、該改良材送給通路は上側の吐出ノズ
ルに連通するアウター通路と該アウター通路に挿通され
下側の吐出ノズルに延設されるインナー通路とで形成さ
れていることを特徴とする地盤改良装置。
【請求項７】上記アウター通路の断面積とインナー通路
の断面積が略同一にされていることを特徴とする特許請
求の範囲第６項記載の地盤改良装置。
【請求項８】上記両吐出ノズルの切換機構がロッド内に
上設された改良材通路及び上記アウター通路とインナー
通路のいずれか一方に連通自在なジャッキ通路が軸方向
に介装されていることを特徴とする特許請求の範囲第６
項記載の地盤改良装置。
【請求項９】上記ロッド外側ケーシングと回転駆動装置
との間に伸縮自在なジョイント通路が軸方向に介装され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の地
盤改良装置。
【請求項１０】上記ケーシングがクラッチを介して長さ
方向で分割されていることを特徴とする特許請求の範囲
第６項記載の地盤改良装置。
【請求項１１】上記外側ケーシングと改良材送給通路と
の間にラジアルベアリングが介装されていることを特徴
とする特許請求の範囲第６項記載の地盤改良装置。
【請求項１２】上記ロッドにカラーを介して改良土の共
回り防止フインが相対回動自在に外装されていることを
特徴とする特許請求の範囲第６項記載の地盤改良装置。
【請求項１３】上記共回り防止フインの回動軌跡内にて
攪拌翼がロッドの側面に固設されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１２項記載の地盤改良装置。