JPH1161801A - 地盤改良方法および地盤改良装置 - Google Patents
地盤改良方法および地盤改良装置Info
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
材を改良すべき地盤中に均質に散乱させて、充分な圧縮
強度を有する均質な改良柱体を造成することができる地
盤改良方法および地盤改良装置を提供する。 【解決手段】 放射状に配置された上側撹拌翼１７を備
えた掘削軸１１を垂直方向に地盤中に貫入し、上側撹拌
翼１７の近傍から地盤改良材を圧縮空気とともに地盤中
に噴射しながら上側撹拌翼１７を回転させつつ上方また
は下方に移動させる、これによって、地盤土壌と地盤改
良材を撹拌混合して改良柱体を造成する。地盤改良材と
圧縮空気とは、上側撹拌翼１７の先端近傍に設けられた
噴射口１８ｅから下方に向けて噴射される。
Description
どの地盤改良材を圧縮空気とともに地盤中に噴射し、地
盤土壌と撹拌混合して改良柱体を造成する地盤改良方法
および地盤改良装置に関する。
スマシーンの前面に立設されたリーダに沿って、撹拌翼
を有する掘削軸を回転させながら下降させて、掘削軸を
地盤中に貫入させる。この状態で、地上に配置されたタ
ンクに収納されたセメントや石灰などの地盤改良材を、
圧縮空気とともに掘削軸の中を通して地中に搬送し、撹
拌翼の近傍から地盤中に噴出させるとともに撹拌翼を回
転させることによって、地盤土壌と地盤改良材を撹拌混
合し、柱状の改良地盤を造成する。
された従来の地盤改良装置の撹拌翼を示す一部切欠正面
図である。
該掘削軸８１の先端部近傍には、多数の掘削用ビットを
備えた撹拌翼８２が設けられている。前記掘削軸８１の
撹拌翼８２の反対側には、噴出口８３が設けられてお
り、地上から搬送されてきた地盤改良材を圧縮空気とと
もに、掘削軸８１から径方向外側に向けて（矢印８４の
方向）噴出する。
号に開示された他の従来の地盤改良装置の撹拌翼を示す
上面断面図である。
る。該掘削軸９１を中心として放射状に３対の撹拌翼９
２が設けられている。前記掘削軸９１は中空とされ、こ
の中空部９４を通して地盤改良材と圧縮空気が地上より
搬送される。また、前記撹拌翼９２の先端部は１８０°
屈曲されており、内側（矢印９５の方向）に向けて地盤
改良材を噴出する噴出口９３が設けられている。
においては、地盤改良材を掘削軸から径方向外側に向け
て噴出している。このため、地盤改良材が改良すべき地
盤中に散乱するが、圧縮空気が地上に戻ってくる経路に
乱流が生じて、散乱された地盤改良材の一様性に欠ける
という傾向があった。このため、地盤改良された改良柱
の強度が一様とならず、結果として所望の地盤強度を得
ることができないという問題があった。
は、図９に掲げた従来技術とは反対に、地盤改良材を撹
拌翼の先端から掘削軸に向けて噴出している。この従来
技術においては、圧縮空気の地上への帰還はスムーズに
行われるが、掘削軸の周辺に地盤改良材が圧縮空気に乗
って吹き付けられて蓄積し、この掘削軸の周辺部分に地
盤改良材が集中するという傾向があった。これにより、
地盤改良された改良柱のうち掘削軸の周辺以外の部分の
強度が低下し、結果として、この従来技術においても所
望の地盤強度を得ることができないという問題があっ
た。
気をスムーズに地上に抜き、地盤改良材を改良すべき地
盤中に均質に散乱させて、充分な圧縮強度を有する均質
な改良柱体を造成することができる地盤改良方法および
地盤改良装置を提供することを目的とするものである。
明は、上述の課題を解決した地盤改良方法であって、放
射状に配置された撹拌翼を備えた掘削軸を垂直方向に地
盤中に貫入し、撹拌翼の近傍から地盤改良材を圧縮空気
とともに地盤中に噴射しながら撹拌翼を回転させつつ上
方または下方に移動し、地盤土壌と地盤改良材を撹拌混
合して改良柱体を造成する地盤改良方法において、地盤
改良材と圧縮空気とを、撹拌翼の先端近傍から下方に向
けて噴射するものである。
記載された発明において、前記地盤改良材と圧縮空気の
噴射方向が掘削軸側に傾斜している。
を解決した地盤改良装置であって、放射状に配置された
撹拌翼を備えた掘削軸を垂直方向に地盤中に貫入し、撹
拌翼の近傍から地盤改良材を圧縮空気とともに地盤中に
噴射しながら撹拌翼を回転させつつ上方または下方に移
動し、地盤土壌と地盤改良材を撹拌混合して改良柱体を
造成する地盤改良装置において、地盤改良材と圧縮空気
とを下方に向けて噴射する噴射口が、撹拌翼の先端近傍
に設けられたものである。
記載された発明において、前記地盤改良材と圧縮空気の
噴射方向を掘削軸側に傾斜させる傾斜板が、前記噴射口
の近傍に設けられたものである。
では、地盤改良材と圧縮空気とが撹拌翼の先端近傍から
下方に向けて噴射されるため、スムーズに圧縮空気が地
上に抜けることができ、地盤改良材が改良すべき地盤中
に均質に散乱させることができる。これにより、充分な
圧縮強度を有する均質な改良柱体を造成することができ
る。
では、さらにスムーズに圧縮空気が地上に抜けることが
できるので、より均質な改良柱体を造成することができ
る。
記載された発明において、前記撹拌翼が、回転面に水平
な水平部と、該水平部より回転方向後方に位置して下向
きに傾斜する後方下向傾斜部とを有し、該後方下向傾斜
部の掘削軸近傍に、前記噴射口から噴射された圧縮空気
が前記掘削軸に沿って上昇する経路となる空気抜孔を設
けたものである。
ら噴射された圧縮空気が掘削軸に沿って上昇する経路と
なる空気抜孔を有するので、掘削軸近傍における圧縮空
気の乱流を防止することができ、より一層スムーズに圧
縮空気が地上に抜けることができる。このため、より均
質な改良柱体を造成することができる。
記載された発明において、撹拌翼の上方の掘削軸部分の
周面に、掘削軸の長手方向に延びる複数のフィンを螺旋
状に配置したものである。
配置された複数のフィンを有するので、フィンが掘削軸
の近傍に付着する土砂や地盤改良材を撹拌し、圧縮空気
が地上に抜ける経路を確保することができる。これによ
り、よりスムーズに圧縮空気が地上に抜けることがで
き、より均質な改良柱体を造成することができる。
参照しつつ説明する。図１は本発明に係る地盤改良装置
の全体構成を示す概略図、図２は図１の撹拌翼部の拡大
図、図３は本発明に係る地盤改良装置の動作を説明する
模式図、図４は本発明に係る地盤改良装置の撹拌翼の側
面図、図５は本発明のフィン部の他の実施形態を示す模
式図、図６は本発明のフィン部のまた他の実施形態を示
す模式図、図７は本発明のフィン部のさらにまた他の実
施形態を示す模式図、図８は本発明に係る地盤改良方法
の効果を示すグラフである。
あって、この掘削軸１１は回転駆動部１３によって矢印
１２の方向に回転駆動される。また、この掘削軸１１の
先端部には、先端掘削部１９が設けられ、この先端掘削
部１９の上方には複数の下側撹拌翼１５と上側撹拌翼１
７とが設けられている。
転面と平行な平行部１６ｃと、該平行部１６ｃより回転
方向前方に設けられて下側に傾斜した傾斜面を有する前
方下向傾斜部１６ｂと、前記平行部１６ｃの上面に設け
られた改良材搬送管１６ａとからなる。この下側撹拌翼
１５は、この下側撹拌翼１５が矢印３０ｂ方向に回転す
る掘削時に、地盤改良材を圧縮空気とともに、改良材搬
送管１６ａの先端部の噴出口１６ｅから下方に向けて地
盤中に噴出する。
７の回転面と平行な平行部１８ｃと、該平行部１８ｃよ
り回転方向前面に設けられて下側に傾斜した傾斜面を有
する前方下向傾斜部１８ｄと、前記平行部１８ｃより回
転方向後方に設けられて下側に傾斜した傾斜面を有する
後方下向傾斜部１８ｂと、前記平行部１８ｃの上面に設
けられた改良材搬送管１８ａとからなる。この上側撹拌
翼１７は、この上側撹拌翼１７が矢印３０ａ方向に回転
する引き抜き時に、地盤改良材を圧縮空気とともに、改
良材搬送管１８ａの先端部の噴出口１８ｅから下方に向
けて地盤中に噴出する。
１８ｅを撹拌翼の先端に設けたが、掘削軸１１の方向に
多少ずらして配置してもかまわない。また、この実施形
態では、噴射口１６ｅ、１８ｅからの噴射方向を下向き
垂直にしたが、撹拌翼の回転方向の正逆いずれかの方向
に傾斜させてもよい。また、噴射口１６ｅ、１８ｅから
の噴射方向を掘削軸の方向に傾けてもよい。さらに、噴
射口を２以上設けてもかまわない。
された圧縮空気が前記掘削軸１１に沿って上昇する経路
となる空気抜孔３７が設けられている。
傍には、地盤改良材と圧縮空気の噴射方向を、垂直方向
と噴射方向のなす角度θだけ掘削軸側に傾斜させる傾斜
板３５が設けられている（図２参照）。この角度θは、
実験によると３０°から４５°の間の角度が望ましい。
また、上述したように、傾斜板を設ける代わりに、噴射
口からの噴射方向を傾けてもよい。
には、掘削軸１１の長手方向に延びる下フィン２１が放
射状に設けられている。この下フィン２１は、掘削軸１
１の周面上に等ピッチで複数個設けられている。また、
この下フィン２１の上方には、掘削軸１１の長手方向に
延びる上フィン２３ａ〜２３ｄが設けられている。この
上フィン２３ａ〜２３ｄは、掘削軸１１の周面上に９０
°間隔で螺旋状に配置されている。このフィンの個数お
よび形状については、地盤の土質によって適宜変更する
ことができる。
には、圧縮空気を排出する排出口２７を有する噴出防止
カバー２５が設けられている。
装置の動作について説明する。まず、掘削軸１１を回転
させながら地盤中に貫入させる。この貫入を行った後
に、上側撹拌翼１７に設けられた噴出口１８ｅから地盤
改良材を圧縮空気とを地盤中に噴出させる。具体的に
は、地盤改良材と圧縮空気とを、矢印２９ａおよび２９
ｂに沿って地上から搬送し、改良材搬送管１８ａの先端
部の噴出口１８ｅから矢印２９ｃに沿って地盤中に噴出
する。噴出された地盤改良材は地盤中に拡散し、圧縮空
気は矢印２９ｄおよび２９ｅに沿って掘削軸１１の周辺
を通って地上に戻される。地上に戻された圧縮空気は、
矢印２９ｆに示されるように溢出して噴出防止カバー２
５にて捕集され、排出口２７から排出される。この掘削
軸１１の引抜きにともなって、地盤土壌３３と地盤改良
材とが撹拌混合され改良柱体３１が造成される。
１６ｅから地盤改良材を圧縮空気とを地盤中に噴出させ
て地盤改良を行うこともできる。この場合は、掘削軸１
１を回転させながら地盤中に貫入させる際に地盤改良材
を圧縮空気とを地盤中に噴出させる。なお、掘削軸１１
を地盤に貫入させる際と引き抜く際の両方で地盤改良を
行うこともできる。
な圧縮強度を有する均質な改良柱体を造成することがで
きる。このことを図８を用いて説明する。図８は、横軸
に一軸圧縮強度をとり、縦軸にその一軸圧縮強度を有す
る地盤の発生する頻度率をとったグラフである。図８に
おいて、Ｘが図１０に示す従来技術のように地盤改良材
を内側に向けて噴出した場合の曲線であり、Ｚが図９に
示す従来技術のように地盤改良材を外側に向けて噴出し
た場合の曲線であり、Ｙが本発明のように地盤改良材を
下側に向けて噴出した場合の曲線である。図８から分か
るように、Ｚに示される従来技術では改良地盤の品質が
一様でなく、Ｘに示される従来技術では改良地盤の一軸
圧縮強度が低い。
掘削軸の具体的な形態について説明する。
掘削軸は断面が正方形の角柱状であり、その先端部に
は、複数の先端掘削用ビット５３を有する先端掘削部５
４が設けられている。また、この先端掘削部５４の上方
には、複数の下側掘削用ビット５５を有する複数の下側
撹拌翼５６が設けられている。この下側撹拌翼５６の一
つの上面には、改良材搬送管５７が設けられている。ま
た、この下側撹拌翼１５の上方には、複数の上側掘削用
ビット５９を有する複数の上側撹拌翼６０が設けられて
いる。この上側撹拌翼６０の一つの上面にも、改良材搬
送管６１が設けられている。
には、フィン６３ａ〜６３ｄが設けられている。このフ
ィン６３ａ〜６３ｄは、角柱状の掘削軸５１の４つの角
の各々に設けられている。互いに隣のフィンとの間の間
隔は９０°間隔であり、フィン６３ａ〜６３ｄは全体と
して螺旋状に配置されている。
５である。図５において、７１が掘削軸であり、この掘
削軸７１にフィン７１ａ〜７１ｄが設けられている。
いて説明する。図６において、７３は掘削軸であり、こ
の掘削軸７３の一辺に沿って上下一対のアタッチメント
７４ａと７４ｂが配置されている。この両アタッチメン
ト７４ａと７４ｂの間には、ワイヤ７５が張り渡されて
いる。この実施形態の場合、ワイヤ７５が回転すること
によって地盤を撹拌し、圧縮空気の戻り経路を確保す
る。
を用いて説明する。図７（ａ）は、ブレード状のフィン
の例を示している。また、図７（ｂ）は、上下に連続す
るブレード状のフィンの例を示している。
に記載された発明では、地盤改良材と圧縮空気とが撹拌
翼の先端近傍から下方に向けて噴射されるため、スムー
ズに圧縮空気が地上に抜けることができ、地盤改良材が
改良すべき地盤中に均質に散乱させることができる。こ
れにより、充分な圧縮強度を有する均質な改良柱体を造
成することができる。
た発明では、さらにスムーズに圧縮空気が地上に抜ける
ことができるので、より均質な改良柱体を造成すること
ができる。
傍における圧縮空気の乱流を防止して一層スムーズに圧
縮空気が地上に抜けることができるので、より均質な改
良柱体を造成することができる。
掘削軸の近傍に付着する土砂や地盤改良材を撹拌して圧
縮空気が地上に抜ける経路を確保することができるの
で、よりスムーズに圧縮空気が地上に抜けることがで
き、より均質な改良柱体を造成することができる。
略図である。
式図である。
ある。
である。
式図である。
示す模式図である。
である。
Claims (6)
- 【請求項１】 放射状に配置された撹拌翼を備えた掘削
軸を垂直方向に地盤中に貫入し、該撹拌翼の近傍から地
盤改良材を圧縮空気とともに地盤中に噴射しながら前記
撹拌翼を回転させつつ上方または下方に移動し、地盤土
壌と地盤改良材を撹拌混合して改良柱体を造成する地盤
改良方法において、 前記地盤改良材と圧縮空気とを、前記撹拌翼の先端近傍
から下方に向けて噴射することを特徴とする地盤改良方
法。 - 【請求項２】 前記地盤改良材と圧縮空気の噴射方向
を、掘削軸側に傾斜させたことを特徴とする請求項１記
載の地盤改良方法。 - 【請求項３】 放射状に配置された撹拌翼を備えた掘削
軸を垂直方向に地盤中に貫入し、該撹拌翼の近傍から地
盤改良材を圧縮空気とともに地盤中に噴射しながら前記
撹拌翼を回転させつつ上方または下方に移動し、地盤土
壌と地盤改良材を撹拌混合して改良柱体を造成する地盤
改良装置において、 前記地盤改良材と圧縮空気とを下方に向けて噴射する噴
射口が、前記撹拌翼の先端近傍に設けられたことを特徴
とする地盤改良装置。 - 【請求項４】 前記地盤改良材と圧縮空気の噴射方向を
掘削軸側に傾斜させる傾斜板が、前記噴射口の近傍に設
けられたことを特徴とする請求項３記載の地盤改良装
置。 - 【請求項５】 前記撹拌翼が、回転面に水平な水平部
と、該水平部より回転方向後方に位置して下向きに傾斜
する後方下向傾斜部とを有し、該後方下向傾斜部の掘削
軸近傍に、前記噴射口から噴射された圧縮空気が前記掘
削軸に沿って上昇する経路となる空気抜孔を設けたこと
を特徴とする請求項３記載の地盤改良装置。 - 【請求項６】 前記撹拌翼の上方の掘削軸部分の周面
に、掘削軸の長手方向に延びる複数のフィンを螺旋状に
配置したことを特徴とする請求項３記載の地盤改良装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22793497A JP4187077B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 地盤改良方法および地盤改良装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22793497A JP4187077B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 地盤改良方法および地盤改良装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1161801A true JPH1161801A (ja) | 1999-03-05 |
| JP4187077B2 JP4187077B2 (ja) | 2008-11-26 |
Family
ID=16868581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22793497A Expired - Lifetime JP4187077B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 地盤改良方法および地盤改良装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4187077B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012202170A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Geo Kankyo Research Center Ltd | 地中杭の形成装置 |
-
1997
- 1997-08-25 JP JP22793497A patent/JP4187077B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012202170A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Geo Kankyo Research Center Ltd | 地中杭の形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4187077B2 (ja) | 2008-11-26 |
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