JPH079098B2 - 地盤安定化処理工法における地盤安定化材の混入方法及びこれに使用するバケット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、軟弱地盤を安定化する工法に関連し、特に地
盤安定化材を軟弱地盤に混入する方法、及びこれに使用
するバケットに関するものである。

（従来の技術） 地盤、特に軟弱地盤（以下、特に断わらない限り、この
軟弱地盤を単に地盤という）は、これを整地等してその
上に建物を建てる場合等に、その安定化、すなわち固く
する必要がある。この地盤を安定化するための工法とし
ては、パイルを打ち込んだり、土壌中に地盤安定化材を
混合したりする各種の方法が提案されてきている。中で
も、地盤安定化材を土壌中に混合して地盤を安定化させ
る方法は、簡単でしかも低コストで行なうことができる
ことから、非常に有望視されているものである。

この地盤安定化材を使用する一般的な安定化工法は、第
９図の図示右側から順に示すように、散布装置等によっ
て地盤安定化材10をあら整地した地盤11上に散布し、こ
れをスタビライザーによって土壌と混合する。そして、
この地盤安定化材10と混合した土壌をモーターグレーダ
ーによって整地した後、タイヤローラー等のローラーで
展圧して仕上げるものである。

このような方法において使用される地盤安定化材10とし
ては、粉状の生石灰、セメント、石膏、スラグあるいは
これらを適宜混合したものが知られている。これらの粉
状の地盤安定化材10は、製造が容易なため低コストのも
のであること、容易に地盤11上に散布し易く作業性が良
い等の利点はあるものの、散布時あるいは散布後土壌と
混合するまでの間に、作業機械の動きや風によって相当
量空気中に飛散して、散布作業者の健康によくないだけ
でなく、施工現場付近の物を汚く等の問題があるもので
ある。

そこで、近年においては、この地盤安定化材10を粉状あ
るいは小片状のものとして形成することにより、その散
布時あるいは散布後の飛散を防止しようとする試みがな
されている。しかしながら、元来粉状のものとして製造
される地盤安定化材10を粒状あるいは小片状のものに形
成することはそれだけ費用も時間もかかるものであり、
地盤11の安定化のために使用する材料としては高くなり
すぎるものとなって好ましくないものである。また、こ
の地盤安定化材10は、土壌と均等に混合するものとして
おかなければならないため、完全に固化した粒状または
小片状のものとすることはできず、これを散布する時等
の空気中に飛散することを完全に防止することは事実上
不可能である。

このため、粉状のものとして製造される地盤安定化材10
を粒状あるいは小片状にしないでそのまま利用できるよ
うにするために、例えば特開昭54−146415号公報にて
「地盤安定処理材料の添加方法」が提案されている。

この従来の添加方法は、上記公報の特許請求の範囲の記
載からすると、 「材料供給装置を備え、その供給口部がリッパのチップ
後方で開口して地盤リッピング時の前記リッパに追随し
てリッピング地層中に喰い込まれされる構成のリッパ作
業機により地盤をリッピングしながら、そのリッピング
地層中に前記供給口部から地盤安定処理材料を自動機械
的に送給するようにした」 ものであり、これにより、 「各種路床、路盤等地盤の安定処理に際して木片、瓦れ
き等不純物を除去するための通常のリッパ作業を行ない
ながら、その作業によってリッピングされた地層中に地
盤安定処理材料を自動機械的手段により供給添加するよ
うにしたので、その地盤安定処理材料を路床、路盤等の
地盤上に単に散布していた従来の添加手段と異なって地
盤安定処理材料が強風により飛散したり、予期しなかっ
た降雨によって流出するような危ぐは一切なく、従っ
て、この発明方法によれば、この種の施工上はもとより
環境保全上において好ましい状態で地盤安定処理材料の
添加を自動機械的に効率よく行うことができ、種々公害
問題の発生を未然に防止することができる」 ものである。

しかしながら、この従来の添加方法は、地盤安定処理材
料をリッパ作業に関連して添加しようとするものである
から、非常に複雑な構造の「リッパ装置２」を必須の構
成要件としているものである。そして、この従来の添加
方法では、上記公報の第２頁上欄に記載されているよう
に、 「材料供給装置３は、リッパ保持機構８に保持されてリ
ッパ９の後方に位置されたホッパ10と、このホッパ10に
装備させたスクリューフィーダ11とを具有してなるもの
で、このスクリューフィーダ11は、第２図に明示したご
とくその供給口部12がリッパ９の後部近傍に向う適当角
度の傾斜状に保持され、その保持状態において前記供給
口部12はリッパ９の後部近傍におけるリッパチップ先端
部よりも適当上位にて開口させてある。

か様なスクリューフィーダ11は、油圧モータ13と連動状
態に保持されその起動により回転駆動されてホッパ10内
の地盤安定処理材料をリッパ９側に向けて自動機械的に
移送し供給口部12から送出する。

また、前記ホッパ10は、後述するリッパ作業時にリッパ
９およびスクリューフィーダ11の後部近傍にて下端開口
部が接地する飛散防止用の所謂防塵カバー14を備えてい
る」 ものであり、地盤安定処理材料を自動機械的に送出する
ための「スクリューフィーダ11」を必須構成要素として
いるものであって、この点からも全体の構成が非常に複
雑なものとなっているのである。

そこで、発明者は地盤安定化材10を粉状またはこれに近
い粒状のまま使用でき、しかもこの地盤安定化材10の散
布時等において地盤安定化材10が空気中に飛散しないよ
うにするとともに、構造的に簡略化するためにはどうし
たらよいかについて鋭意研究してきた結果、本発明を完
成したのである。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は以上の経緯に基づいてなされたもので、その解
決しようとする課題は、地盤安定化材10を散布する時及
び散布後における地盤安定化材10の空気中への飛散であ
る。

そして、本発明の目的とするところは、地盤安定化材10
として粒状のものを使用する場合は勿論のこと、この地
盤安定化材10が粉状のものであっても、施工時あるいは
施工後においてこの地盤安定化材10の空気中への飛散を
確実に防止することのできる混入方法及びこれに使用す
るバケットを簡単な構成により提供することにある。

（課題を解決するための手段及び作用） 以上の課題を解決するために、まず、第一請求項に係る
混入方法の採った手段は、実施例において使用する符号
を付して説明すると、 「粉状または粒状の地盤安定化材10を土壌に対して混合
して敷き均し、これを展圧することにより地盤11の安定
化を図る工法において、 地盤安定化材10を土壌に混合する前に、下部に少なくと
も一つ備えた排出筒23と連通するバケット20中に地盤安
定化材10を入れておき、 このバケット20を強制的に移動させるに際して、その各
排出筒23の排出口24を後流側に開口させるとともに、こ
れら各排出筒23の縦方向に設けた突部25を進行方向側に
設け、これら各排出筒23を地盤11中に差し込んだ状態に
して、バケット20を地表にて強制的に移動させることに
より、このバケット20中の地盤安定化材10を各排出筒23
の排出口24から地盤11中に順次自重排出させて混入する
ようにしたことを特徴とする地盤安定化材10の地盤11に
対する混入方法」 である。

すなわち、この混入方法は、粉状または粒状の地盤安定
化材10を、地盤11中に差し込まれて移動している各排出
筒23の排出口24からの土壌中に順次排出するものであ
る。

また、上述した課題を解決するために、第二請求項に係
る発明の採った手段は、 「地盤安定化工法における地盤安定化材10の地盤11に対
する混入を行うためのバケット20であって、 地盤安定化材10が収納されてブルドーザー等の移動装置
30に接続されるバケット本体21と、 このバケット本体21の下部に垂下状態で一体的に形成さ
れて上端にてバケット本体21内に連通するとともに下端
が閉塞された少なくとも一つの排出筒23と、 この排出筒23の後流側となる一側下部に形成されてバケ
ット本体21内の地盤安定化材10を自重排出する排出口24
と、 この排出口24とは反対側に位置する排出筒23の縦方向に
形成されて進行方向に進むとき地盤を押し分ける突部25
とを備えたことを特徴とするバケット」である。

すなわち、このバケット20は、前述した第一請求項に係
る混入方法を直接実施するのに適したものであり、地盤
安定化材10が排出される排出口24を有した排出筒23を少
なくとも一つ備えたものである。

次に、この第二請求項に係るバケット20を実際に使用し
て施工する場合を説明することにより、第一請求項及び
第二請求項に係る各発明の作用を説明する。

まず、このバケット20は、第２図にて示すように、その
バケット本体21の側面に形成した接続部27を利用して、
ブルドーザー等の移動装置30に接続する。そして、バケ
ット本体21の各挿入口28から地盤安定化材10を供給し
て、バケット本体21内に十分な量の地盤安定化材10を収
納しておく。勿論、この場合、各排出筒23とバケット本
体21間とは図示しないシャッター等によってその連通を
遮断しておくものであり、地盤安定化材10として粉状の
ものを採用する場合には空気とともにこの地盤安定化材
10をバケット本体21内に送り込み、余剰空気はバックフ
ィルタ等から排出するものである。

このように地盤安定化材10を収納したバケット20を施工
地に移動して、これをそのまま地盤11上に下ろす。この
とき、安定化が必要な地盤11は軟弱なものであるから、
バケット本体21の下部に垂下状に一体化してある排出筒
23は地盤11中に差し込まれるのである。勿論、後述の実
施例にて示すように、各排出筒23の下端にこれを地盤11
中に差し込み易くする下端突部26を形成しておけば、上
述した作業はより確実に行なえるものである。以上のよ
うにすれば、各排出筒23に設けた排出口24は地盤11中に
開口することになる。

そして、各排出筒23とバケット本体21内とを連通させる
ことにより、バケット本体21内の地盤安定化材10を各排
出筒23に排出口24からその自重によって排出し得る状態
とし、バケット20を移動装置30によって第１図の矢印に
て示すように強制的に移動するのである。

このとき、バケット20の各排出筒23においては、その進
行方向側の面に、第７図及び第８図に示すような突部25
が形成してあるから、この突部25が地盤11を押し分ける
ため、各排出筒23は地盤11中に溝を形成しながら前進す
るものである。この各排出筒23の突部25による溝の形成
は、安定化しようとする地盤11がもともと軟弱なもので
あるから、バケット20を移動装置30によって移動させる
ことにより容易かつ確実に行われる。

そして、各排出筒23が移動することにより形成された溝
内には、第１図に示したように各排出筒23の排出口24か
ら地盤安定化材10が、その自重と、移動装置30によって
バケット20に与えられ、あるいは各排出筒23が軟弱な地
盤11中を堀り進む際に生じる振動とによって、順次自重
排出されるとともに、各排出筒23の突部25によって押し
分けられた土壌の一部が地盤安定化材10が排出された溝
内に落下してこの地盤安定化材10を覆うのである。従っ
て、このバケット20による地盤安定化材10の混入時にお
いて、この地盤安定化材10が空気中に飛散することは全
くないのである。

この排出筒23の排出口24から排出される地盤安定化材10
の量は、その排出が地盤安定化材10の自重によるもので
あって強制的に行われるものではないから、各排出筒23
の移動により形成される溝の空間の量に応じて決まり、
常に一定量が排出されるのである。勿論、この地盤安定
化材10の排出量は各排出口24の大きさに依存するが、こ
の排出口24の大きさは適宜調整すればよい。すなわち、
後述する実施例における各排出口24は、排出筒23の背面
に覆い蓋29を取付けることにより形成されるが、この覆
い蓋29の大きさを施工前に変えることにより、地盤安定
化材10の排出量が調整されるのである。

また、この地盤安定化材10の排出・混入時においては、
この地盤安定化材10は、地盤11中を移動する排出筒23に
よって形成される溝の下部にまでこの排出筒23に案内さ
れながら落下して排出されるのであるから、この地盤安
定化材10の地盤11に対する混入作業時に、移動装置30や
バケット20の移動によって地盤安定化材10が空気中に飛
散することはないのである。

以上のようにして、安定化した地盤11上にてバケット20
を移動装置30により所定の速度で移動させれば、このバ
ケット20の移動後の地盤11中には、第１図に示したよう
な所定幅の地盤安定化材10の帯が地表に露出しない状態
で形成されるのである。すなわち、帯状に排出された地
盤安定化材10は、排出筒23の移動直後に溝内に落下する
土によって覆われ、また土に覆われなくともこの帯状の
地盤安定化材10の幅は小さくかつ溝の下部に位置してい
るから、地盤安定化材10の帯は地表に露出しないのであ
る。従って、この状態においては、地盤安定化材10が風
等によって舞い上がることは全くなく、環境を汚すこと
もないのである。この状態の地盤11を第９図に示したよ
うなスタビライザー等によって混合すれば、地盤安定化
材10は土壌中に混合されるのである。

そして、以上のような本発明に係る混入方法及びこれに
使用するバケット20においては、バケット本体21の下面
に一体化した各排出筒23の突部25により地盤を押し分け
てその中を移動し得るものとして、かつバケット本体21
内の地盤安定化材10を各排出筒23の排出口24から自重に
よって自然に排出し得るようにしたから、特にバケット
20の構成が簡略化されており、このバケット20を使用す
る混入方法それ自体をも簡単なものとなっているのであ
る。

（実施例） 次に、各請求項に係る発明の実施例について説明する
が、第一請求項に係る混入方法については、第二請求項
に係るバケット20及びその作動に化体されている部分が
多く、かつバケット20の説明中に混入方法も説明される
から、第一及び第二請求項に係る各発明はバケット20を
実施例として同時に説明する。

第１図には、各排出筒23が地盤11中に差し込まれた状態
で地盤11上を移動装置30によってある程度移動したとき
のバケット20が示してある。このバケット20は、地盤安
定化材10が収納されてブルドーザー等の移動装置30に接
続されるバケット本体21と、このバケット本体21の下部
に垂下状態で一体的に形成されて上端にて前記バケット
本体21内に連通するとともに下端が閉塞された少なくと
も一つの排出筒23と、この排出筒23の一側下部に形成さ
れてバケット本体21内の地盤安定化材10を排出する排出
口24と、この排出口24とは反対に位置する排出筒23に形
成した突部25とを備えたものである。

バケット本体21は、粉状または粒状の地盤安定化材10を
収納するためのものであり、例えば別と供給装置から空
気とともに給送される地盤安定化材10を側部に形成した
挿入口28から入れるようになっており、その給送のため
に使用された空気は図示しないバックフィルター等から
排出されるようにしてある。また、このバケット本体21
の側部には、第２図及び第３図に示すように、このバケ
ット本体21をブルドーザー等の移動装置30に接続するた
めの接続部27が形成してある。そして、このバケット本
体21の下端には、第３図に示すように複数（本実施例に
おいては４本）の排出筒23が一体的に垂下状に設けられ
るのであるが、このバケット本体21内には各排出筒23に
地盤安定化材10を案内するためのホッパー部22が形成し
てある。

各排出筒23は、バケット本体21内に連通するホッパー部
22に一体的に接続したものであり、第４図〜第８図に示
すように、横断面が略五角形状のものである。各排出筒
23の背面（バケット20の進行方向とは反対側の面）上部
には覆い蓋29が取付けてあり、この覆い蓋29がない部分
が地盤安定化材10を排出するための排出口24となってい
る。排出筒23は、これを複数形成する場合にはその間隔
が問題となるが、発明者の実験によると、各排出筒23間
の間隔は、概略20cm〜90cmが適しているものである。な
お、この排出口24の大きさを変えて地盤安定化材10の排
出量を調整したい場合には、覆い蓋29として他の大きさ
のものを採用してこれを排出筒23に取付ければよい。

また、図示はしていないが、本実施例における各排出筒
23の上端とバケット本体21のホッパー部22間にはシャッ
ターが配設してあり、このシャッターによって各排出筒
23とバケット本体21との連通またはその遮断を行えるよ
うにしてある。すなわちこのシャッターを操作すること
により、バケット本体21内の地盤安定化材10を必要時に
のみ各排出筒23の排出口24から排出し得るように構成し
ている。

さらに、各排出筒23は地盤11中に差し込まれ、その後移
動装置30によって地盤11中を移動するものであるから、
その下端に下端突部26が形成してあるとともに、各排出
口24の反対側に位置する排出筒23に突部25が形成してあ
る。

この突部25は、第６図及び第７図に示したように、中央
が突出する山形状のものであり、各排出筒23の上下方向
（縦方向）の略全体にわたって形成してある。この突部
25は、バケット20が移動装置30により強制的に移動され
たとき、地盤11を押し分け易くするものであり、各排出
筒23の後側に地盤安定化材10を排出するに適した溝を形
成するものである。

また、本実施例における各排出筒23においては、第３図
及び第５図に示したように下端突部26が形成してある
が、これら各下端突部26は中央下端が突出する逆山形状
のものであり、これにより各排出筒23の地盤11中への差
し込みを容易にするものである。なお、安定化処理が必
要な地盤11はもともと軟弱なものであり、しかも各排出
筒23はそれ程太くはないものであるから、バケット20自
体の重量により各排出筒23を地盤中に差し込めるもので
あり、従ってこの下端突部26は必ずしも必要なものでは
ない。

また、本実施例においては、第６図にて示したように、
各排出筒23の下部に傾斜板（24a）が配置してあり、こ
の傾斜板（24a）は排出筒23の下端を閉塞するととも
に、排出口24に向けて傾斜している。すなわち、この傾
斜板（24a）は排出筒23の上部から落下してきた地盤安
定化材10を排出口24から確実に排出されるために、粉状
または粒状の地盤安定化材10を案内するものである。

以上のように構成したバケット20は、その接続部27を利
用して移動装置30に接続され、各排出筒23を地盤11中に
差し込んだ状態で強制的に移動されるのである。このと
き、バケット20のバケット本体21内に収納しておいた地
盤安定化材10を各排出筒23の排出口24から排出すること
により、このバケット20は地盤安定化材10を地盤11中に
混入するものである。

以上の各発明を実施するにあたって、地盤11の軟弱性及
び施工速度が問題になる。土の軟弱性は、一般にはコー
ン指数（qc）あるいは一軸圧縮値等によって表される
が、本発明の実施が可能な対象土質は、コーン指数qcで
表すと、0.1〜８程度までのものであり、最も好ましい
のはqc＝１〜４程度のものである。また、実施可能な施
工速度（バケット20を接続した移動装置30の走行スピー
ド）は、1m/分〜80m/分程度までであり、最も好ましい
のは5m/分〜20m/分程度である。さらに、本発明に係る
方法及びバケット20によって安定化可能な地盤11の深さ
は0.2m〜3m程度である。

そして、バケット20における各排出筒23間の距離を40cm
としたとき、地盤11の安定化を図るために帯状に排出さ
れた地盤安定化材10と形状としては、その幅が0.05〜0.
5m程度、その高さが0.2〜1m程度が最も適しているもの
であり、そのように各排出筒23の排出口24の大きさを決
定するものである。

（発明の効果） 以上説明した通り、第一請求項に係る発明においては、 「粉状または粒状の地盤安定化材10を土壌に対して混合
して敷き均し、これを展圧することにより地盤11の安定
化を図る工法において、 地盤安定化10を土壌に混合する前に、下部に少なくとも
一つ備えた排出筒23と連通するバケット20中に地盤安定
化材10を入れておき、 このバケット20を強制的に移動させるに際して、その各
排出筒23の排出口24を後流側に開口させるとともに、こ
れら各排出筒23の縦方向に設けた突部25を進行方向側に
設け、これら各排出筒23を地盤11中に差し込んだ状態に
して、バケット20を地表にて強制的に移動させることに
より、このバケット20中の地盤安定化材10を各排出筒23
の排出口24から地盤11中に順次自重排出させて混入する
ようにしたことを特徴とする地盤安定化材10の地盤11に
対する混入方法」 にその特徴があり、これにより、粉状または粒状の地盤
安定化材10を空気中に飛散させることになく地盤11中に
混入することができるとともに、その作業を簡単に行う
ことができるのである。

すなわち、この第一請求項に係る混入方法によれば、地
盤安定化材10は、地盤11中を移動する排出筒23によって
形成される溝の下部にまでこの排出筒23に案内されなが
ら自然落下して排出されるのであるから、この地盤安定
化材10の地盤11に対する混入作業時に、移動装置30やバ
ケット20の移動によって地盤安定化材10が空気中に飛散
することはないのである。また、帯状に排出された地盤
安定化材10は、排出筒23の移動直後に溝内に落下する土
によって覆われ、また土に覆われなくともこの帯状の地
盤安定化材10の幅は小さくかつ溝の下部に位置している
から、風によって空気中に飛散することはないのであ
る。従って、この方法によれば、その混入時及び混入後
において地盤安定化材10の空気中への飛散を確実に防止
することができるのである。

また、第二請求項に係る発明においては、上記実施例に
て例示した如く、 「地盤安定化工法における地盤安定化材10の地盤11に対
する混入を行うためのバケット20であって、 地盤安定化材10が収納されてブルドーザー等の移動装置
30に接続されるバケット本体21と、 このバケット本体21の下部に垂下状態で一体的に形成さ
れて上端にてバケット本体21内に連通するとともに下端
が閉塞された少なくとも一つの排出筒23と、 この排出筒23の後流側となる一側下部に形成されてバケ
ット本体21内の地盤安定化材10を自重排出する排出口24
と、 この排出口24とは反対側に位置する排出筒23の縦方向に
形成されて進行方向に進むとき地盤を押し分ける突部25
とを備えたことを特徴とするバケット」にその構成上の
特徴があり、これにより、地盤安定化材10として粒状の
ものを使用する場合は勿論のこと、この地盤安定化材10
が粉状のものであっても、施工時あるいは施工後におい
てこの地盤安定化材10の空気中への飛散を確実に防止す
ることのできる混入方法及びこれに使用するバケットを
提供することができるのであり、またそのような施工を
行なうものとして構造の簡単なものとすることができる
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一請求項に係る発明を説明するためのバケッ
ト及び地盤安定化材10が混入された地盤11の斜視図、第
２図はバケットを移動装置に接続して各排出筒を地盤中
に差し込んだ状態の側面図、第３図は第二請求項に係る
バケットの背面図、第４図はバケットに一体化される排
出筒の拡大背面図、第５図は同正面図、第６図は同側面
図、第７図は第４図のＩ−Ｉ線に沿ってみた横断面図、
第８図は第４図のII−II線に沿ってみた横断面図、第９
図は従来の安定化処理工法を示す断面図である。 符号の説明 10……地盤安定化材、11……地盤、20……バケット、21
……バケット本体、23……排出筒、24……排出口、25…
…突部、27……接続部、30……移動装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉状または粒状の地盤安定化材を土壌に対
   して混合して敷き均し、これを展圧することにより地盤
   の安定化を図る工法において、 前記地盤安定化材を土壌に混合する前に、下部に少なく
   とも一つ備えた排出筒と連通するバケット中に前記地盤
   安定化材を入れておき、 このバケットを強制的に移動させるに際して、その前記
   各排出筒の排出口を後流側に開口させるとともに、これ
   ら各排出筒の縦方向に設けた突部を進行方向側に設け、
   これら各排出筒を地盤中に差し込んだ状態にして、前記
   バケットを地表にて強制的に移動させることにより、こ
   のバケット中の前記地盤安定化材を前記各排出筒の排出
   口から地盤中に順次自重排出させて混入するようにした
   ことを特徴とする地盤安定化材の地盤に対する混入方
   法。
2. 【請求項２】地盤安定化工法における地盤安定化材の地
   盤に対する混入を行うためのバケットであって、 前記地盤安定化材が収納されてブルドーザー等の移動装
   置に接続されるバケット本体と、 このバケット本体の下部に垂下状態で一体的に形成され
   て上端にて前記バケット本体内に連通するとともに下端
   が閉塞された少なくとも一つの排出筒と、 この排出筒の後流側となる一側下部に形成されて前記バ
   ケット本体内の地盤安定化材を自重排出する排出口と、 この排出口とは反対側に位置する前記排出筒の縦方向に
   形成されて進行方向に進むとき地盤を押し分ける突部と
   を備えたことを特徴とするバケット。