JPH018587Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、地盤改良柱等の造成装置、即ち地盤
を掘孔、撹拌しつつセメントミルク、生石灰、消
石灰等の硬化剤や土質安定剤等を注入して地盤土
砂と混合、撹拌し、地中にソイルモルタル等によ
る地盤改良柱、壁、ブロツク等を造成する地盤改
良工法において、前記地盤改良柱等を造成するの
に用いる装置に関する。

従来より、地盤改良工法の施工において、地中
に地盤改良柱を造成する場合、第１図のように撹
拌翼付きオーガー等の掘孔撹拌装置１′を用いて
おり、これをクローラークレーン等の施工機に装
架して地盤を掘孔、撹拌しつつセメントミルク等
を注入し、地中にソイルモルタル柱等の改良柱を
造成している。しかしこの場合、造成される改良
柱２０′は第２図のように地盤の深さ方向に一様
な径のものとなり、そのため例えば 第３図のように、地盤中の改良を要する地層
Ａが地表より数メートル下方に存する場合、上
部の改良を要しない地層Ｂをも改良を要する地
層Ａと同等の横断面積で掘孔せねばならず、 また、第４図のように地盤に改良を要する地
層Ａと、ある程度改良を要する地層A′，A′と
が存する等、地盤を構成する土砂の性状、強度
の変化に応じ改良度合、改良柱径（改良範囲）
を変えたい場合も、深さ方向全長にわたつて一
様の柱径でしか施工でき得ない、 といつた無駄および欠点があつた。

本考案は、上記に鑑みて、深度によつて土質、
強度等の異なる地盤を、該地盤に対応して能率
的、経済的かつ均一に改良でき得る地盤改良柱等
を容易かつ確実に造成すべくなしたものであり、
その特徴とするところは、内孔をセメントミルク
等の硬化剤その他の注入剤の送圧孔とするオーガ
ー軸の下部に、回転の正逆により軸方向に対し直
角方向に開閉する拡大刃を備えてなる拡大刃式撹
拌装置を軸方向所要間隔毎に複数設けるととも
に、この撹拌装置とは別な撹拌翼、スクリユー羽
根等の撹拌部片をの一種または複数種を、前記オ
ーガー軸の少なくとも上下の撹拌装置間に突設し
てなる地盤改良柱等の造成装置にある。

次に本考案の実施例を図面に基いて説明する。
第５図〜第１２図において、１は内孔をセメント
ミルク、生石灰等の硬化剤や土質安定剤その他の
注入剤の送圧孔２とするオーガー軸であつて、駆
動モータおよび減速機構を備えた上方の駆動部３
に連接され、さらに内孔が硬化剤等送圧用のポン
プと接続されており、該オーガー軸１の先端（下
端）には前記硬化剤等の吐出口４および掘削ヘツ
ド５が設けられている。６は前記オーガー軸１の
少なくとも掘削ヘツド５に近い下部においてその
軸方向つまり上下方向所要間隔毎に複数配設した
拡大刃式撹拌装置であつて、これらの各撹拌装置
６は、第７図および第８図に拡大して示すよう
に、回転の正逆により支持ピン７を支点に回動し
て開閉する拡大刃、すなわち正転または逆転によ
り拡開（拡径）し逆転または正転により縮径（図
中鎖線）する拡大刃８を180度相対向位置に備え
てなるもので、９は前記拡大刃８の支持台部、１
０は拡大刃８の拡開時のストツパーである。前記
拡大刃８は縮径時にも支持台部９より先端部分が
突出して撹拌できるよう設定しておくもので、拡
大刃８の大きさによつて拡径時および縮径時の突
出長さが異なる。また前記拡大刃式撹拌装置６は
上下に相隣る撹拌装置６，６毎にそれぞれの拡大
刃８の拡開時の方向を互に円周方向に所要角度変
位させて設けておくのが撹拌効果上望ましく、そ
の変位角度は、例えば図示するように、上下に相
隣る撹拌装置６，６の拡大刃８，８が拡開状態に
おいて直交方向となるよう90゜（角）に設定するほ
か、90゜〜30゜（角）程度の範囲において適宜設定
して実施でき、掘削ヘツド５近傍の最下部の撹拌
装置６から上方へ順に適当な角度づつ変位させて
設けることもできる。

さらに、上記のオーガー軸１には上記拡大刃式
撹拌装置６とは別な撹拌翼１１，１２、スクリユ
ー羽根１３等の撹拌部片の一種もしくは複数種
を、少なくとも前記上下の撹拌装置６，６間に突
設してなるもので、第５図（第６図）および第９
図〜第１１図のように上下の撹拌装置６，６間と
撹拌装置群の上方位置との双方に前記の撹拌部片
を配設して実施するのがよい。この撹拌部片とし
ては、棒状撹拌翼１１や円弧状撹拌翼１２あるい
はスクリユー羽根１３等の一種または複数種を適
宜組合せて配設実施でき、第５図および第９図は
棒状撹拌翼１１とスクリユー羽根１３とを配設し
た場合を、第１０図は棒状撹拌翼１１のみを配設
した場合を、第１１図は棒状撹拌翼１１と円弧状
撹拌翼１２とを配設した場合を示している。これ
ら何れの場合にも、前記撹拌部片の回転径は撹拌
装置６の拡大刃８を閉じた縮径時と略同等になる
ように設定しておくのがよい。

本考案の装置は上記のように構成されており、
この装置用いて第３図に示すごとき地盤に地盤改
良柱を造成施工する場合について説明すると、先
ず第５図のように、オーガー軸１の下部に備えた
拡大刃式撹拌装置６の拡大刃８を縮径状態にして
おいて改良を要しない地層Ｂを掘孔する。そして
前記撹拌装置６の部分が改良を要する地層Ａに達
すれば、オーガー軸１を前記とは反対方向に回転
させて、第６図のごとく撹拌装置６の拡大刃８を
拡開させ、その回転径を拡径せしめるとともに、
オーガー軸１内を圧送されるセメントミルク、消
石灰等の硬化剤や土質安定剤その他の注入剤を先
端部より吐出し、これを地盤土砂と混合撹拌しな
がら掘進する。こうして所定長（深度）の掘孔お
よび混合撹拌が終れば、本考案装置を引き上げる
が、この場合、改良を要する地層Ａでは撹拌装置
６を拡径状態にして、つまり拡大刃８を拡開した
状態で混合撹拌を続けながら引き上げ、また改良
を要しない地層Ｂでは撹拌装置６を縮径状態にし
て引き上げればよく、これによつて地盤中には改
良を要する地層Ａでの径つまりは横断面積が大き
くかつ改良を要しない地層Ｂでの径が小なる第１
２図あるいは第１３図のごときソイルモルタル柱
等の地盤改良柱２０が造成されることになる。ま
た撹拌装置の間隔によつては、オーガー軸をそれ
ほど上下動させずとも、第１３図のように拡径部
分と径小部分とを交互に有する改良柱を造成する
こともできる。なお、オーガー軸１には撹拌装置
６とは別な撹拌翼１１，１２、スクリユー羽根１
３等の撹拌部片が設けられているため、上記混合
撹拌が一層助成され効果的に行なわれる。

上記において、拡大刃式撹拌装置６を縮径状態
にしたままで、改良を要する地層Ａの所定深度ま
で掘孔して、本考案装置の引き上げの際、改良を
要する地層Ａの部分で前記撹拌装置６を拡径状態
にして孔径を拡げつつ混合撹拌してもよく、上記
同様の地盤改良柱を造成できる。

また、第４図のごときある程度改良を要する地
層A′と改良を要する地層Ａとを含む地盤におい
て施工する場合、改良を要する地層Ａでは上記同
様に拡大刃式撹拌装置６の拡大刃８を拡開させて
混合撹拌し、ある程度改良を要する地層では前記
撹拌装置６を縮径させて混合撹拌すればよく、こ
れによつて、第１４図に示すように、改良を要す
る地層Ａでは径が大きく、ある程度改良を要する
地層A′では前記よりもやや径が小さいソイルモ
ルタル等による地盤改良柱２０を造成できる。前
記拡大刃８の縮径による柱径の変化度合は、撹拌
装置６の拡大刃８の大小による縮径度、すなわち
撹拌装置６の拡大刃８の縮径時における突出長さ
によつて、容易に定めることができ、特に上下に
相隣る撹拌装置６の拡大刃８の縮径時における突
出長さを異にすることもできる。こうして造成さ
れる地盤改良柱は改良を要する地層Ａでは径が大
きく、ある程度改良を要する地層A′ではやや小
径となる。

上記のようにして、１単位の地盤改良柱２０の
造成施工が終れば、次の１単位の地盤改良柱を上
記同様に施工するが、この場合、各地盤改良柱
は、散在状に離して施工するほか、第１２図のよ
うに若干の間隔で並列状に施工したり、または一
部をラツプさせて施工することができ、こうして
地盤改良柱、壁、ブロツク等を任意に造成するこ
とができる。

以上のように、本考案の造成装置は、オーガー
軸の下部に複数の拡大刃式撹拌装置を上下に所要
間隔をおいて複数配設してなるものであるから、
地盤を構成する土の性状や強度等の地層構造に対
応して、地盤改良柱の柱径つまり改良範囲を深度
方向に変化させ得て最適形状の改良柱を容易に造
成できる。特に前記拡大刃式撹拌装置が複数段に
設けられ、広い範囲に渡つて同時に撹拌でき、拡
大刃による撹拌効果に優れるばかりか、この撹拌
装置とは別な撹拌翼、スクリユー羽根等の撹拌部
片の一種もしくは複数種が少なくとも前記撹拌装
置間の個所に設けられているためにその撹拌効果
が一層高められ、硬化剤や土質安定剤と地盤土砂
とを万遍に均一に混合でき、質のよいソイルモル
タル等による地盤改良柱を得ることができ、前記
地層に応じた形状とも相俟ち、非常に優れた地盤
改良効果を発揮できる。その上、改良を要する地
層を１工程の掘孔、撹拌で他より大きく改良でき
るから、経済的かつ能率的であり、地盤改良柱を
ラツプさせる等して複数造成する場合にも、地盤
改良面積が大きく、大幅に工期の短縮ができる。
また改良を要しない地層では拡大刃式撹拌装置を
縮径して掘孔、撹拌するから、その掘孔、撹拌作
用に無駄がなく、施工作業性を高めることができ
る。

殊に、複数の拡大刃式撹拌装置を軸方向に間隔
を存して配した場合、拡大刃を縮径して掘孔時に
は、オーガー軸の下端に掘削刃を備えていても、
縮刑した撹拌装置による撹拌作用が拡径時に比べ
て低いために、かえつて掘孔、掘進作用の抵抗と
なつて掘り進み難くなるが、本考案の場合は、複
数の撹拌装置間に配した１〜数種の撹拌部片によ
る撹拌作用により、複数の撹拌装置を備えている
にも拘らず、前記の拡大刃を縮径しての掘孔掘進
作用も良好になる。

さらに、拡大刃の大きさによつては、撹拌装置
を縮径しても撹拌できるから、拡径時および縮径
時２様の柱径の改良柱を得ることが可能となり、
また撹拌装置はオーガー軸の回転の正逆により容
易に拡径、縮径変換できるので、機構が簡単でか
つ操作も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を例示する正面図、第２図は
従来装置により造成される地盤改良柱を示す断面
図、第３図および第４図は地盤の地層構造を例示
する断面図、第５図〜第１２図は本考案の実施例
を示すもので、第５図および第６図は拡大刃式撹
拌装置を縮径および拡径させた施工時の正面図、
第７図は拡大刃式撹拌装置部分の拡大正面図、第
８図は前図−線の断面図、第９図〜第１１図
はそれぞれ他の実施例を示す正面図、第１２図〜
第１４図はそれぞれ本考案装置により造成された
地盤改良柱を示す断面図である。 １……オーガー軸、２……送圧孔、６……拡大
刃式撹拌装置、８……拡大刃、１１，１２……撹
拌翼、１３……スクリユー羽根、Ａ……改良を要
する地層、A′……ある程度改良を要する地層、
Ｂ……改良を要しない地層、２０……地盤改良
柱。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 内孔をセメントミルク等の硬化剤その他の注
   入剤の送圧孔とするオーガー軸の下部に、回転
   の正逆により軸方向に対し直角方向に開閉する
   拡大刃を備えてなる拡大刃式撹拌装置を軸方向
   所要間隔毎に複数設けるとともに、この撹拌装
   置とは別な撹拌翼、スクリユー羽根等の撹拌部
   片の一種または複数種を、前記オーガー軸の少
   なくとも上下の撹拌装置間に突設してなること
   を特徴とする地盤改良柱等の造成装置。 ２ 複数の拡大刃式撹拌装置は、上下に相隣る撹
   拌装置毎に拡大刃の拡開時の方向を互いに周方
   向に所要の角度変位させて設けられている実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の地盤改良柱等
   の造成装置。