JP3825550B2 - Ground improvement and solidified wall construction equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、地盤改良及び固化壁構築のために使用する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
地盤改良のため、対象箇所にセメント調合物や薬剤を注入する従来工法が複数提案されており、その一工法として噴射式撹拌工法がある。この噴射式撹拌工法では、下端部に撹拌翼を備えて垂直下方に掘進する撹拌軸と、水平方向または斜め方向を指向するように撹拌翼に設けられた高圧噴射ノズルと、該ノズルにセメント液等の固化材を供給する大容量超高圧ポンプ等を備えた地盤改良装置を用いて、円筒状の改良体を複数構築して地盤改良を行っている。そして、この噴射式撹拌工法では、地盤改良の対象箇所に既設構造物が存在する場合であっても、既設構造物を破損すること無くこれに密着した改良体の造成が可能であり、さらに、改良体を連設する場合にも良好な一体性で施工可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の噴射式撹拌工法に用いる地盤改良装置では、撹拌軸自体を回転しながら垂直下方に掘進するため、鉛直精度を確保するのが困難である。また、高圧噴射ノズルも2〜3箇所の撹拌翼に設けられているだけであり、撹拌軸の回転速度も限られ、したがって、所定以上の品質の改良体を得るためには、地盤と固化材の混合撹拌に多大な時間を要するという問題点が有った。さらに、円筒状の改良体を連設して固化壁を造成する場合、その外形線が波形になり、設計上の耐力を期待できない余分な部分が生じるという問題点も有る。
【0004】
そこで、本発明は上記問題点を解決せんとしたものであって、その課題は、地盤改良または固化壁構築の際に、改良体の鉛直精度を容易に確保することができて、また地盤と固化材の混合撹拌時間の短縮化が可能で、さらに、改良体を連設して固化壁を造成する場合に、設計上の耐力を期待できない余分な部分を削減することができる地盤改良及び固化壁構築装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、駆動モーターにより水平軸の周りで回転するカッタードラムと、該カッタードラムを支持して地盤中に昇降される支持枠と、前記カッタードラムの外周に設けられた複数の掘削用ティースと、前記カッタードラムの側面に設けられた複数のノズルと、該ノズルにスラリー状の固化材を高圧で供給する固化材供給手段とを備えた地盤改良及び固化壁構築装置を提供する。
本発明の装置では、土砂切削ドラムを水平軸の周りで回転させながら地盤改良を行ったり、固化壁を構築するので、従来の垂直軸の回転により掘進する装置と比較すると、鉛直方向のずれが減少して鉛直精度が向上する。さらに、水平軸周りで回転する土砂切削ドラムの投影平面は矩形になり、矩形の改良体や固化壁を構築することが可能になるため、設計上の耐力を期待できない余分な部分は減少する。
【0006】
ここで、前記ノズルは土砂切削ドラムの側面に設け、地盤の切削部分に対向するように配置する。またノズルを複数設ける場合にはそれぞれをドラムの異なる円周上に配置する。このように複数のノズルを配置して、土砂切削ドラムを回転駆動させながらスラリー状固化材を高圧噴射すれば、地盤を均等に切削することができると共に、この高圧の固化材により、近接する既存構造物を破損すること無く、既存構造物との密着性が良好な改良体を構築することができて、さらに、固化材と土砂とを効率良く混合することができる。
【0007】
また前記スラリー状の固化材とは、土砂と混合した後に固化して改良体や固化壁を形成することができるものであれば良く、例えば、セメント液や、セメント系固化材をスラリー状とした液体を使用することができる。
【0008】
従来の噴射式撹拌工法では、一般的に排泥量が改良容量の100%以上発生するのに対して、本発明では、高圧で噴射される固化材と土砂切削ドラムとの両方により地盤を切削するので、切削用の噴射が少なくてすみ、従来の噴射式撹拌工法よりも大幅に排泥量を削減することができて、且つ、固化材の所要噴射圧力も従来より減少するので設備の簡略化が可能になった。
【0009】
【実施例】
以下に、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図1は本発明の地盤改良及び固化壁構築装置の概略図であり、図2は図1の装置における土砂切削ドラム周辺を拡大して示した拡大側面図であり、図3は土砂切削ドラムの平面配置を簡略に示した平面図であり、図4(a)は図2の一点鎖線IVa−IVaに沿って簡略に示した断面図であり、図4(b)は図4(a)の一点鎖線IVb−IVbに沿って簡略に示した断面図である。本発明の地盤改良及び固化壁構築装置10(以下、単に「地盤改良装置10」という)は図1〜図3に示したように、油圧モーター11によって一対の水平回転軸16,16の周りを回転する左右各二個ずつのカッタードラム12a,12bと、カッタードラム12a,12bの外周に取付けられ、複数の掘削用ティース13を保持するティースホルダー14及びティースドラム14′と、これらを一体として支持する支持枠17と、該支持枠17を吊上げて昇降するベースマシン18と、油圧モーター等に高圧の油圧を供給するパワーユニットとを備える。さらに、前記カッタードラム12a,12bの側面には、その直径上に点在するように複数の高圧噴射用ノズル15を設け、この各高圧噴射用ノズル15は連通管(図示せず)により高圧ポンプ(図示せず)と接続し、この高圧ポンプによりセメント液の供給装置、例えば、セメント液撹拌槽あるいはセメント液のタンク車等(図示せず)から高圧噴射用ノズル15までセメント液の圧送を可能に構成する。
【0010】
ここで、前記一対の水平回転軸16,16の周りを回転する左右各二個ずつのカッタードラム12a,12bは、矢印Xで示したように、互いに異なる方向に回転する。これにより、カッタードラム12a,12bは相互に反力を取り合って、水平方向に移動しようする力が打ち消される。また、カッタードラム12a,12bの水平回転軸16,16は軸心が水平であるため、従来の垂直軸の回転により掘進する装置と比較すると、垂直の掘進方向のずれは抑制される。すなわち、従来の装置では、回転軸の軸心と掘進方向とが同じであるため、一旦、掘進方向に誤差が生じると、その掘進誤差が拡大するという欠点が有るが、本発明の地盤改良装置10ではそれが防止可能である。
【0011】
次に、本発明の地盤改良装置10の作用について説明する。図4(b)に示したように、既存構造物20に隣接して改良体22を構築する場合、最初に、既存構造物20から所定長離隔した箇所に支持枠17を吊り下ろし、高圧噴射用ノズル15からセメント液を噴出させないで、油圧モーター11でカッタードラム12a,12bを回転させて垂直下方に掘進させる。
そして、カッタードラム12a,12bが地盤改良の予定深さに達したら、支持枠17を上昇させながらカッタードラム12a,12bを回転し、同時に、セメント液を供給装置から高圧噴射用ノズル15まで圧送してカッタードラム12a,12bから噴射する。この高圧で噴射されたセメント液21は周りの地盤を掘削すると共に、切削土砂とセメント液21とが混合されて改良体22(固化壁)が形成される。
【0012】
なお、改良体(固化壁)の形成方法としては、上述した方法以外に、カッタードラム12a,12bを回転させて垂直下方に掘進する時に、同時にセメント液21を供給装置から高圧噴射用ノズル15まで圧送してカッタードラム12a,12bから噴射し、予定深さに達したら支持枠17を上昇させることにより、改良体(固化壁)を形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の地盤改良及び固化壁構築装置の概略図である。
【図2】図1の装置における土砂切削ドラム周辺の拡大側面図である。
【図3】土砂切削ドラムを簡略に示した平面図である。
【図4】 (a)は図2の一点鎖線IVa−IVaに沿った断面図であり、(b)は(a)の一点鎖線IVb−IVbに沿った断面図である。
【符号の説明】
10 地盤改良装置(地盤改良及び固化壁構築装置)
11 油圧モーター(駆動モーター)
12a,12b カッタードラム(土砂切削ドラム)
15 ノズル
16 水平軸[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an apparatus used for ground improvement and solidification wall construction.
[0002]
[Prior art]
In order to improve the ground, a plurality of conventional methods for injecting cement preparations and chemicals into the target location have been proposed, and one such method is a jet-type agitation method. In this jet type stirring method, a stirring shaft having a stirring blade at the lower end and digging vertically downward, a high-pressure spray nozzle provided on the stirring blade so as to be oriented in a horizontal direction or an oblique direction, and a cement liquid in the nozzle Using a ground improvement device equipped with a large-capacity ultra-high pressure pump that supplies solidified materials such as the same, a plurality of cylindrical improvement bodies are constructed to improve the ground. And in this jet type agitation method, even if there is an existing structure in the target site for ground improvement, it is possible to create an improved body that is in close contact with it without damaging the existing structure, Even when the improved bodies are connected in series, it can be constructed with good integrity.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the ground improvement device used in the above-described conventional jet type stirring method, it is difficult to ensure the vertical accuracy because it digs vertically downward while rotating the stirring shaft itself. Further, the high-pressure spray nozzles are also provided only in two or three stirring blades, and the rotational speed of the stirring shaft is limited. Therefore, in order to obtain an improved body of a quality of a predetermined level or higher, the ground and the solidified material are used. There was a problem that much time was required for mixing and stirring. Furthermore, when a solidified wall is formed by connecting cylindrical improvement bodies continuously, there is a problem in that the outer shape of the solid wall becomes a waveform, and an extra portion in which design strength cannot be expected is generated.
[0004]
Therefore, the present invention is intended to solve the above problems, and the problem is that the vertical accuracy of the improved body can be easily secured when the ground is improved or the solidified wall is constructed. It is possible to shorten the mixing and agitation time of the solidified material, and further improve the ground and solidify that can reduce the extra part that cannot be expected in design strength when the solidified wall is formed by connecting the improved bodies. The object is to provide a wall construction device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a cutter drum that rotates around a horizontal axis by a drive motor , a support frame that supports the cutter drum and is raised and lowered in the ground, and an outer periphery of the cutter drum. Ground improvement and solidification wall construction comprising a plurality of excavated teeth, a plurality of nozzles provided on the side surface of the cutter drum , and a solidification material supply means for supplying a slurry-like solidification material to the nozzles at high pressure Providing equipment.
In the apparatus of the present invention, the ground improvement is performed while the earth and sand cutting drum is rotated around the horizontal axis, or the solidified wall is constructed. Therefore, compared with the conventional apparatus that excavates by the rotation of the vertical axis, the vertical deviation is smaller. Decrease and improve vertical accuracy. Further, the projection plane of the earth and sand cutting drum rotating around the horizontal axis becomes rectangular, and it becomes possible to construct a rectangular improvement body and a solidified wall, so that the excess portion where the design strength cannot be expected is reduced.
[0006]
Here, the nozzle is provided on the side surface of the earth and sand cutting drum, and is arranged so as to oppose the ground cutting portion. Further, when a plurality of nozzles are provided, each is arranged on a different circumference of the drum. By arranging a plurality of nozzles in this way and rotating the earth and sand cutting drum while rotating the slurry-like solidified material at a high pressure, the ground can be cut evenly, and this high-pressure solidified material can be used to close existing ground. An improved body having good adhesion to an existing structure can be constructed without damaging the structure, and the solidified material and earth and sand can be mixed efficiently.
[0007]
The slurry-like solidifying material may be any material that can be solidified after being mixed with earth and sand to form an improved body or a solidified wall. For example, cement liquid or cement-based solidifying material is made into a slurry. Liquid can be used.
[0008]
In the conventional injection type agitation method, the amount of discharged mud is generally 100% or more of the improved capacity, whereas in the present invention, the ground is cut by both the solidified material injected at a high pressure and the earth and sand cutting drum. Therefore, less spraying for cutting is required, the amount of waste mud can be greatly reduced compared with the conventional jetting agitation method, and the required spraying pressure of the solidified material is also reduced compared to the conventional system, thus simplifying the equipment. It became possible.
[0009]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of the ground improvement and solidified wall construction apparatus of the present invention, FIG. 2 is an enlarged side view showing the periphery of the earth and sand cutting drum in the apparatus of FIG. 1, and FIG. FIG. 4A is a plan view schematically showing a planar arrangement, FIG. 4A is a cross-sectional view schematically shown along the alternate long and short dash line IVa-IVa in FIG. 2, and FIG. 4B is a diagram of FIG. It is sectional drawing shown simply along the dashed-dotted line IVb-IVb. As shown in FIGS. 1 to 3, the ground improvement and solidified wall construction apparatus 10 (hereinafter simply referred to as “
[0010]
Here, as shown by the arrow X, the two left and
[0011]
Next, the operation of the
When the
[0012]
As a method for forming the improved body (solidified wall), in addition to the method described above, when the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a ground improvement and solidified wall construction apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged side view around the earth and sand cutting drum in the apparatus of FIG.
FIG. 3 is a plan view schematically showing the earth and sand cutting drum.
4A is a cross-sectional view taken along one-dot chain line IVa-IVa in FIG. 2, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along one-dot chain line IVb-IVb in FIG.
[Explanation of symbols]
10 Ground improvement device (Ground improvement and solidified wall construction device)
11 Hydraulic motor (drive motor)
12a, 12b Cutter drum (sediment cutting drum)
15
Claims (2)
Priority Applications (1)
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