JPS5832246B2 - 軟弱土層に安定硬化処理地盤を構築する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軟紙地盤中の軟弱土をベトンセメント等の硬化
剤と共に混合攪拌して土木上必要な安定硬化処理地盤を
容易に軟弱土層に構築する方法に関する。

、従来、ヘドロ等が地底上に堆積した池、湖、河川、港
湾などに於て土木上必要な安定地盤を得るためには、地
底などの支持地盤から上方のヘドロを取除いて、砂や山
上などと置換する必要があり高度な技術や困難な作業及
び多数の日数を必要とし、またコスト高とならざるを得
なかった。

しかも大量のヘドロ積出しによる陸上における二次汚染
等の新たな公害を生じる問題もあった。

本発明は斯る現状に鑑み、極めて容易に土木上必要な安
定地盤の構築ができる新規な方法を提供せんとするもの
であり、その特徴は攪拌翼の下限位置が支持地盤の凹凸
に沿いながら作業されることによりこの支持地盤に立脚
した安定な硬化処理地盤の構築ができる作業方法にある
。

本発明実施の一例を添附図面の装置にもとづいて説明す
る。

第１図は施工の実施例を模式的に示すものであって、Ａ
は正面図、ＢはＡのＸ−Ｘ線切断側面図である。

該図に於て１は地底などの支持地盤であり、該支持地盤
１から上方の方向に存在する軟弱土層２の−部を、その
上部が平面を形成する夫々の高さｈまでベトンセメント
等の硬化剤を使用して支持地盤の凹凸に沿いながら中足
巾Ｗに渡り連続硬化処理し、硬化処理地盤３となす模式
図である。

上述硬化処理の実施にさいし、好適に使用される硬化処
理作業船を第２図に示す。

Ａは正面図、Ｂは側面図、ＣはＢ図に於ける攪拌翼ユニ
ットの一部拡大詳細図、Ｄは同じく攪拌翼先端部分の切
断詳細図である。

５は作業船のフロートを示し、本例の場合双胴船に構成
され上部には陸上から送給される硬化剤を受入れて再度
攪拌混合し、且つ後述の攪拌翼手段６に送給するための
アジ−タフ及びスラリーポンプ８が設備されている。

なお、９はこれらの動力発生装置、Ｙは作業船の操船用
ウィンチである。

攪拌翼手段６は後部舷側に設けた枠体Ｓ、Ｓに案内され
て昇降自在となされていると共にＣ図に示す如く単独に
昇降する攪拌翼ユニット１０の複数を箇並列状態に組合
せて設備されている。

こ工に攪拌翼ユニット１０はコ字状溝イを有する１対の
架台１１ 、１１’内を台板１２が昇降自在なるように
構成される。

即ち、口は台板１２の側面（図面では片方しか示してい
ない）に設けたガイドローラーで前記コ字状溝イ内を案
内されるようになし、且つ台板１２の前面にはモーター
１３が取付けられ、鎖車１４及び１５を介して昇降用の
回動軸１６を回転させるようになっている。

回動軸１６は軸受１７ 、１７’に軸支され且つ両端に
は歯車１８ 、１８’が取付けられると共に、該歯車１
８ 、１８’は架台１１ 、１１’の前面に取付けられ
ているラック１９ 、１９’と夫々噛合状態になされる
。

２０は台板１２の前面に設けた今１つのモーターテ、該
モーターは鎖車２１，２１’を介して台板１２内を貫通
してなる攪拌軸２２を回動させるためのものである。

一方、攪拌軸は内部が中空に構成され、且つ下方先端は
Ｄ図に示す如く前記中空の攪拌軸と連通ずるべく同様に
内部を中空にした攪拌翼２３が取付げられており、また
攪拌翼２３の周囲には硬化剤噴出用のスリット２４が多
数穿設されている。

しかして、硬化剤は前記スラリーポンプ８から適宜ホー
ス（図示せず）を経て、台板１２上に突出している攪拌
軸上端に送り込まれるようになっており、攪拌軸内を通
って攪拌翼の前記スリット２４から噴出せしめられる。

ヘドロ硬化剤は図示されていないが別に設けたパイプ等
により攪拌部へ供給しても良い。

なお、２５は攪拌翼先端に取付けた土圧検知装置である
。

攪拌翼ユニット１０は以上の如く構成され、モーター１
３の駆動により回動軸１６が回動せしめられるとき歯車
１８ 、１８’がラック１９ 、１９’上を回動して台
板１２自体を架台１１ 、１１’に沿って昇降させ、攪
拌軸２２先端に取付けた攪拌翼２３の軟弱地層内に於け
る位置が随時変えられるようになっている。

しかして、この昇降は土圧検知装置２５で土圧を検知し
ながら支持地盤から上方の方向に存在する軟弱土層の一
部を、その上部が平面を形成する夫々の高さまでの範囲
でモーター１３の駆動を変えることによって行われる。

本例では攪拌翼先端に土圧検知装置を設けた検知手段に
ついて説明したが、本例に限らずその他各種の検知手段
を採用することができる。

例えば攪拌軸が下降するさいに受ける抵抗の変化に伴い
、同様に変化する駆動系の受けるトルク変化を検出する
ことによっても行うことができる。

以上の如く、本装置の攪拌翼手段６は各ユニット毎に攪
拌翼を昇降させるものであって、例えば各ユニットの攪
拌翼ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・・・・・・・のそれぞれが支
持地盤１の凹凸いずれかの表面に到達すると、それを検
知しこの検知指令によって自動的に今１つのモーター２
０が駆動されて攪拌翼が回転せしめられるようになると
共に硬化剤を噴出せしめて地層内の硬化処理が行われる
。

このときモーター１３の駆動は逆転に変えられて攪拌翼
は順次上昇せしめられ、上部が平面を形成する夫々の高
さに到達すると再びモーター１３の駆動は逆転に変えら
れて順次下降する。

斯る操作を作業船の進行と共に繰返えすことによって、
支持地盤１から上方の方向に存在する軟弱土層２の一部
を、その上部が平面を形成する夫々の高さまで及び一定
巾を一定長さに渡って連続硬化処理するようになす。

こＳに昇降する各ユニットに於ける台板１２の下限は支
持地盤１の凹凸によって夫々れ異なるがその上限は硬化
処理地盤の上面を決定するものであるから、なるべく一
定になるようにすることが好ましい。

このためには、前述の場合と同様に土圧検知装置が示す
数値、その他トルクなどの変化によってモ・−ター１３
０回動方向を変えて行うこともできるが、この場合の簡
単な方法としては台板１２が昇降する架台１１ 、１１
’内の一定位置に制限スイッチを設け、合板が上昇して
きたときこれと接触することにより行われるようにする
と良い。

なお制限スイッチを各ユニットともども同じ位置に設定
しておけば、硬化処理地盤上面は全て同一平面に形成さ
れるが、必要に応じては内方及び外方に任意な高低差が
形成されるような硬化処理地盤も、単にその位置を適宜
変えることによって容易に形成させることができる。

しかして、斯る硬化処理地盤上に必要とする構造物や建
築物が直接的或は間接的に設置される。

以上の説明は多数の攪拌翼を並列に一段設けた攪拌翼手
段を作業船の移動と共に作動させる実施例であったが、
作業船を断続的に移動し、且つ作業船が停止している状
態で攪拌翼手段の各攪拌翼ユニットをそれぞれ作動せし
め、該動作を反復して実施することもできる。

或は作業船の停止時に攪拌翼を回転させながら昇降せし
めると共に、水平移動するようになした攪拌翼ユニット
に構成すれば多数の攪拌翼を設けたのと実質的に同じ作
用をなすのであるから一個の攪拌翼であっても前述同様
の硬化処理が実施できる。

いずれの実施例においても、攪拌翼の作動下限は、支持
地盤の凹凸状態を検知する検地手段からの指令により決
定されるのであるから、攪拌翼の作動を手動或は自動の
いずれで行うにしても的確に支持地盤の凹凸に沿いなが
らの作業が実施できるのである。

詳細な説明を省略したが、攪拌翼手段６は全体が枠体ｓ
、 ｓ’をガイドとしてウィンチＲの作動により更に
一定距離昇降できるように取付けられているから、上述
した硬化処理作業をより深い深層部まで実施できる。

上記実施例では作業船を双胴船に構威し且つ攪拌翼手段
６を支持してなる枠体ｓ、ｓ’は船尾に設けたものにつ
いて説明したが、枠体ｓ 、 ｓ’を例えば船体中央に
位置させてもよく、該枠体ｓ 、 ｓ’を船体の巾方向
に移動させるようになす場合には四胴船であっても良い
。

また作業船は運搬、組立等を考慮して適宜分割、組合せ
可能に構成されるようになしてもよい。

なお、攪拌ユニット１０は台板１２を巻上装置、例えば
ウィンチによって昇降自在に構成しても良い。

この場合は歯車１８ 、１８’及びラック１９゜１９′
などの機構は不要である。

第３図〜第５図は本発明による作業例を説明するもので
ある。

以下、これについて説明する。第３図は軟弱地盤内に水
路を構成する状態を示すものであって、先づＡ図の如く
支持地盤１上の軟弱土層２の中足巾を内を未処理部分を
残すことなく全面的に硬化処理して連続硬化処理地盤３
となす。

次に硬化処理された２４０部分を切削除去して硬化処理
地盤３０両側に盛積することにより水路壁を構成する。

第４図は海中に土木上必要とする安定硬化処理地盤を構
築する状態を示すものであって、支持地盤１から上方に
伸びる状態で軟弱土層２を中足巾Ｗ７．Ｗ２．Ｗ３・・
・・・・で且つ成る高さＨｌ だげ硬化処理することに
よって長さ方向に連続した硬化処理壁３Ｗ１．３Ｗ２．
３Ｗ３・・・・・・を構成し、かかる壁を軟弱土層内で
適当間隔毎に複数筒（図面では３箇）並設し、これら各
壁面上の軟弱土層を全面的に或は部分的に連続するよう
になして一定高さＨ２硬化処理し、安定した硬化処理地
盤３となす。

該構造物の形成は攪拌翼ａｙｂｙｃ・・・・・・を同じ
上限位置に停止するよう設定し、攪拌翼ａ、ｃ。

０２ｇ、・・・・・・はＨ２の範囲を、また攪拌翼す。

ｄ、ｆｔ・・・・・・は（Ｈ２＋Ｈ，）の範囲を連続硬
化処理するようになすことにより、攪拌翼ａ、Ｃ。

ｅ２ｇｔ・・・・・・に於げるＨ２の下品下にトンネル
状の未処理部分が残るようになって容易に得られる。

かくして得られを上面には必要とする構築物が該地盤を
基礎として適宜構築される。

該図面では築堤を示すものであって、ｐは基礎捨石を、
ｑは根固め捨石を示す。

第５図は硬化処理地盤３が井桁状に構成されたものを示
すものであって、該硬化処理地盤３上にネット、ロープ
、シートマット等を用いて被覆し基礎捨石等の基礎をな
して上述同様に堤防、道路、滑走路等を構築する。

該構築物の形成は攪拌翼ａｙｂ、ｃ、・・・・・・を同
じく上限位置に停止するように設定し、攪拌翼Ｃ２ｆ、
・・・・・・は経時的に継続して連続硬化処理を、また
攪拌翼ａ、ｂｔｄ、ｅ、・・・・・・は経時的に断続し
て連続硬化処理するようになすことにより、攪拌翼ａ、
ｂ、ｄ、ｅ、・・・・・・の部分に桝目状の未処理部分
が残るようになって容易に得られる。

前述の実施例に用いた軟弱地盤改良装置は攪拌翼手段６
を並列に一段設けたものについて説明したが、直列に二
段以上設けるようにしても良いしまた千鳥状に配置して
効果的な硬化処理を図ることもできる。

また、格子状その他の適宜形状に構成するも自由である
。

以上に説明したいずれの実施例に於いても重要なことは
硬化処理が支持地盤の凹凸に沿う底部から上方に伸びる
状態で行われることであり、また攪拌硬化処理部の相互
間が同一強度で結合された連続層に硬化処理されること
である。

本発明は攪拌翼が攪拌する範囲の相互間距離を軟弱土と
同硬化剤の混ざり合う位置関係になして硬化処理・せし
めると共に支持地盤の凹凸に沿う底部から上方を攪拌翼
が攪拌できるようなさしめるために多数の攪拌翼を単独
に連続昇降させる方法を用いたり、或は水平移動状態で
回転させながら連続昇降させる方法を用いたりして先行
する硬化処理の未硬化状態の時に後行する硬化処理を先
行する硬化処理に一部分が重合するよう喰込ませて硬化
処理し、同様の操作を反復実施せしめることにより連続
した硬化層に硬化処理できるよう装置を作動させてこの
問題を解決したので、従来の杭状に硬化処理したものを
出来るだけ近接し並列に並べて壁状とした連続壁とは根
本的に異る。

本発明による施工では以上の如く支持地盤の凹凸に沿う
底部から上方に至るまでの軟弱土層を夫夫の高さまでと
中足巾とに渡って所望の形状に連続硬化処理するもので
あって、このさいその夫々の処理高さと「↑］Ｗの寸法
は要求される安定硬化処理地盤の大きさと要求される強
度とによって適宜決定されるが、少なくとも土木上必要
な安定硬化処理地盤となすためにはＮ値で１０以上の数
値が示されるように設計するのがよい。

このような硬化処理地盤は、上部荷重による不等沈下が
防止でき、しかも載荷に伴う沈下発生のない優れたもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明施工の実施例を模式的に示すものであっ
て、Ａは正面図、ＢはＡのＸ−に線切断側面図、第２図
は硬化処理作業船を示すものであって、Ａは正面図、Ｂ
は側面図、ＣはＢ図に於ける攪拌翼ユニットの一部拡大
詳細図、Ｄは同じく攪拌翼先端部分の切断詳細図、第３
図〜第５図は作業例を示す概略説明図である。 １・・・・・・支持地盤、２・・・・・・軟弱土層、３
・・・・・・硬化処理地盤、４・・・・・・硬化処理作
業船、６・・・・・・攪拌翼手段、１０・・・・・・攪
拌翼ユニット、１１・・・・・・架台、１２・・・・・
・台板、Ｓ・・・・・・枠体、２５・・・・・・土圧検
知装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 軟弱地盤中の軟弱土と硬化剤を攪拌翼にて攪拌混合
   し、支持地盤から上方の方向に向けて硬化処理する作業
   において、攪拌翼の下限位置が支持地盤の凹凸状態を検
   知する、検知手段からの指令によって決定され、且つ該
   凹凸に沿いながらの作業となされていることを特徴にし
   た軟弱土層に安定硬化処理地盤を構築する方法。