(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッターポストとその外周に張架される、切削攪拌爪が突設された無端チェインからなる掘溝装置を一施工区間に対し、少なくとも一往復の複数回移動させて切削土と固化材を攪拌，混合し、連続地盤改良体を構築する方法において、掘溝装置の移動時に無端チェインを、カッターポストを挟んで進行方向前方側に位置する区間が下降する向きに循環させ、掘溝装置の複数回目の移動時にカッターポストの下端を前回の移動時のカッターポストの下端より下の、乱されていない地盤に位置させると共に、無端チェインを進行方向前方側に位置する区間が下降する向きに循環させ、切削攪拌爪がカッターポストの下端を通過するときに常に切削攪拌爪が地盤を進行の向きと逆向きに掻く状態にする連続地盤改良体の施工方法。
【請求項２】
切削攪拌爪が突設される少なくとも１枚の切削攪拌板は実質的に掘溝の全幅に亘って切削攪拌爪を有し、切削攪拌爪は切削攪拌板の中心線に関して対称な形に形成されている請求項１記載の連続地盤改良体の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は掘溝装置を一施工区間に対し、複数回移動させて連続地盤改良体を構築する場合に実施される施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
カッターポストの外周に無端チェインが張架された掘溝装置を用いて連続地盤改良体を構築する方法において、一施工区間の中途で施工を中止せざるを得ないような場合に備え、あるいは一区間の施工終了後に、退避掘削をする場合には、例えば一区間の一往復時に固結しない掘削液のみを地盤中に供給しながら地盤を掘削し、３度目の移動時に固化材液を供給しながら再度掘削し、攪拌，混合する方法が行われる。
【０００３】
掘溝装置の移動は地上に位置するベースマシンのフレームに反力を取りながら、カッターポストの上端部に進行方向に推力を加えることで行われるが、改良深度が大きい場合にはカッターポストの撓みが大きくなり、推力がカッターポストの下端部まで伝達されなくなるため、カッターポストの上端部が施工開始時の状態から先行し、下端部が後退する傾向が生じ、施工不能に陥ることがある。
【０００４】
無端チェインはカッターポストを挟んで進行方向前方側に位置する区間で地盤を切削するが、進行方向前方側に位置する区間が下降する向きに無端チェインを循環させれば、カッターポストの下端に位置するアイドラーにその回転の向きと逆向きの力を加え、モータの負荷が大きくなる不利があるため、無端チェインは従来、進行方向前方側に位置する区間が上昇する向きに循環させられる。
【０００５】
しかしながらこの向きに無端チェインを循環させれば、カッターポストの下端部の、無端チェインが下降から上昇へ向きを変える位置で切削攪拌爪が掘溝装置の進行の向きに地盤を掻くことでカッターポストの下端部を後退させる働きをするため、カッターポストの上端部が先行し、下端部が後退する傾向が顕著になり、施工能率が極端に低下し、施工不能に陥る可能性が高まる。
【０００６】
無端チェインを進行方向前方側に位置する区間が下降する向きに循環させれば、モータの負荷が増大するものの、切削攪拌爪がカッターポストの下端を通過するときに地盤を進行の向きと逆向きに掻くことでカッターポストの下端部を前進させる働きをするため、カッターポストが傾斜する事態を回避することはできるが、その効果は１度目の移動時限りであり、２度目以降の移動時には孔底部分の地盤が乱されているため、切削攪拌爪が地盤を掻いても地盤反力を期待することができず、最終的にカッターポストの傾斜を回避することは難しい。
【０００７】
この発明は上記背景より、掘溝装置を一施工区間に対し、複数回移動させて連続地盤改良体を構築する場合に、一区間の施工終了までカッターポストが傾斜する事態を回避する施工方法を提案するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では掘溝装置の移動時に無端チェインの、カッターポストを挟んで進行方向前方側に位置する区間が下降する向きに無端チェインを循環させると共に、掘溝装置の複数回目の移動時にカッターポストの下端を前回の移動時のカッターポストの下端より下の、乱されていない地盤に位置させると共に、無端チェインを進行方向前方側に位置する区間が下降する向きに循環させることにより、２度目以降の移動時にも切削攪拌爪が地盤を進行の向きと逆向きに掻く状態にし、一区間の施工が終了するまで、カッターポスト下端部が後退することによるカッターポストの傾斜を回避する。
【０００９】
無端チェインの、カッターポストを挟んで進行方向前方側に位置する区間が下降する向きに無端チェインを循環させることで、前記のように切削攪拌爪がカッターポストの下端を通過するときに地盤を掘溝装置の進行の向きと逆向きに掻くため、無端チェインを循環させればカッターポストの下端部が上端部の移動と共に進行の向きに移動する。
【００１０】
また掘溝装置の複数回目の移動時にカッターポストの下端をその前の移動時のカッターポストの下端より下に位置させることで、カッターポストの下端を通過するときの切削攪拌爪は常に乱されていない地盤を掻くことになり、乱されている地盤を掻くことによる反力不足はなく、確実に地盤から反力を取ることが可能になる。
【００１１】
切削攪拌爪が孔底部分の地盤から確実に反力を取ることで、無端チェインが循環していればカッターポストの下端を通過するときの切削攪拌爪の速度に応じてカッターポストの下端部が前進しようとするため、カッターポストの上端部を進行の向きに移動させるのみで全長に亘って一定の速度でカッターポストを移動させることができ、カッターポストの上端部が進行方向前方側へ先行し、下端部が後退する事態は回避される。この結果、施工不能の事態は防止され、施工能率が向上する。
【００１２】
カッターポストの下端を通過するときの切削攪拌爪による地盤からの反力の確保は請求項２に記載のように、切削攪拌爪が突設される少なくとも１枚の切削攪拌板が実質的に掘溝の全幅に亘って切削攪拌爪を有することで確実になる。また切削攪拌爪が切削攪拌板の中心線に関して対称な形に形成されることで掘溝装置の移動の向きの変化に対応する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
請求項１の発明はカッターポスト２とその外周に張架される、切削攪拌爪４が突設された無端チェイン３からなる掘溝装置１を一施工区間に対し、図１〜図３に示すように複数回移動させて切削土と固化材11を攪拌，混合し、連続地盤改良体12を構築する方法である。
【００１４】
図１〜図３は掘溝装置１を一往復半の３度移動させる場合を示しているが、一往復の２度の移動で施工を完了させる場合や、３度より多く移動させる場合もある。
【００１５】
図１〜図３では一区間の一往復時、すなわち１度目の移動時と２度目の移動時に固結しない掘削液10のみを地盤中に供給しながら地盤を掘削し、３度目の移動時に固化材11を吐出，または供給しながら再度掘削し、攪拌，混合する場合を示しているが、１度目の移動時から固化材11を供給しながら掘削し、攪拌，混合する場合もある。図１〜図３では１度目の移動と２度目の移動による掘削部分をそれぞれ１パス部、２パス部、３度目の移動による攪拌部分を３パス部で示す。
【００１６】
掘溝装置１はベースマシン５に搭載された油圧シリンダによってカッターポスト２がフレーム６に沿い、ベースマシン５を反力として水平方向に移動させられ、循環する無端チェイン３の切削攪拌爪４が地盤を溝状に切削し、またカッターポスト２から吐出される、もしくは地上から供給される固化材11と切削土を混合することにより地盤改良体12を構築する。
【００１７】
掘溝装置１はベースマシン５に対し、リーダ７に沿って昇降自在に支持され、図示するようなワイヤロープ８や前記水平移動用の油圧シリンダとは別に設置される油圧シリンダその他の昇降手段によりリーダ７に沿って昇降する。掘溝装置１が鉛直面をなす地盤改良体12を構築する場合は、カッターポスト２の軸が鉛直方向を向いた状態でリーダ７に保持され、鉛直面に対して傾斜した地盤改良体12を構築する場合には鉛直方向に対して傾斜した状態でリーダ７に保持される。
【００１８】
掘溝装置１の各移動時には無端チェイン３の、カッターポスト２を挟み、矢印で示す進行方向前方側に位置する区間が下降する向き（掻き下げ方向）に無端チェイン３が循環させられ、図５に示すように掘溝装置１の進行の向きと、切削攪拌爪４がカッターポスト２の下端部のアイドラー９を通過するときに地盤から受ける反力の向きが一致する。これによりカッターポスト２の下端部は循環する切削攪拌爪４によって掘溝装置１の進行の向きに移動しようとするため、ベースマシン５の油圧シリンダによる掘溝装置１の移動はアイドラー９を通過する切削攪拌爪４によって補われることになる。
【００１９】
図６〜図８は切削攪拌爪４がアイドラー９を通過するときに地盤を掻くことによる地盤からの反力を受け易い形に切削攪拌爪４を形成し、切削攪拌爪４が地盤からの反力を確実に確保できる形にした場合を示す。
【００２０】
切削攪拌爪４は、無端チェイン３に固定され、カッターポスト２の幅より大きい長さを持つ切削攪拌板４’に突設されるが、切削攪拌爪４が突設される少なくとも１枚の切削攪拌板４’には実質的に掘溝（地盤改良体12）の全幅に亘って切削攪拌爪４が突設される。図６〜図８のいずれの場合も掘溝装置１は１度目と２度目で移動の向きを変えるため、切削攪拌爪４は切削攪拌板４’の中心線に関して対称な形に形成される。
【００２１】
掘溝装置１の２度目の移動時の様子を示す図２に示すように、アイドラー９を通過する切削攪拌爪４が１度目の移動によって乱されている地盤中を移動することがないよう、掘溝装置１の２度目の移動時には掘溝装置１が上記のワイヤロープ８等の調整によりリーダ７に対して降下させられ、カッターポスト２の下端が１度目の移動時のカッターポスト２の下端より下に位置させられる。
【００２２】
同様に掘溝装置１の３度目の移動時の様子を示す図３に示すように３度目の移動時のカッターポスト２の下端は２度目の移動時のカッターポスト２の下端より下に位置させられる。図４は１度目から３度目までのカッターポスト２の下端のレベルを示す。
【００２３】
【発明の効果】
掘溝装置を一施工区間に対し、複数回移動させて連続地盤改良体を構築する場合において、請求項１では掘溝装置の移動時に無端チェインの、カッターポストを挟んで進行方向前方側に位置する区間が下降する向きに無端チェインを循環させると共に、掘溝装置の複数回目の移動時にカッターポストの下端を前回の移動時のカッターポストの下端より下の、乱されていない地盤に位置させると共に、無端チェインを進行方向前方側に位置する区間が下降する向きに循環させるため、カッターポストの下端を通過する切削攪拌爪が確実に掘溝装置の進行の向きと逆向きに地盤を掻くことができる。
【００２４】
この結果、切削攪拌爪の速度に応じてカッターポストの下端部が前進しようとするため、カッターポストの上端部を進行の向きに移動させるのみで全長に亘って一定の速度でカッターポストを移動させることができ、カッターポストが施工開始時の状態から傾斜する事態を回避でき、施工能率が向上する。
【００２５】
請求項２では切削攪拌爪が突設される少なくとも１枚の切削攪拌板に切削攪拌爪を実質的に掘溝の全幅に亘って形成するため、切削攪拌爪による反力の確保が確実になる。また切削攪拌爪を切削攪拌板の中心線に関して対称な形に形成するため、掘溝装置が移動の向きを変えても対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】掘溝装置の１度目の移動時の様子を示した立面図である。
【図２】掘溝装置の２度目の移動時の様子を示した立面図である。
【図３】掘溝装置の３度目の移動時の様子を示した立面図である。
【図４】１度目の移動時のカッターポストの下端のレベルと、２度目と３度目の移動時のカッターポストの下端のレベルの関係を示した立面図である。
【図５】掘溝装置の移動の向きと切削攪拌爪に作用する地盤からの反力の関係を示した図１，もしくは図３の拡大図である。
【図６】切削攪拌爪の形成例を示した斜視図である。
【図７】切削攪拌爪の形成例を示した斜視図である。
【図８】切削攪拌爪の形成例を示した斜視図である。
【符号の説明】
１……掘溝装置、２……カッターポスト、３……無端チェイン、４……切削攪拌爪、４’……切削攪拌板、５……ベースマシン、６……フレーム、７……リーダ、８……ワイヤロープ、９……アイドラー、10……掘削液、11……固化材、12……地盤改良体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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