(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に掘削ヘッドおよび攪拌翼を複数段備えた攪拌軸を回転上下動させて攪拌軸の先端部の吐出口より吐出した固化材と土壌とを攪拌混合して地盤を改良する地盤改良工法において、
攪拌軸を地盤中の改良予定範囲の所定深度まで貫入し、さらに、攪拌軸の先端部の攪拌翼の上下部に設けた吐出口から、同時に固化材を吐出しながら改良範囲の先端より深く攪拌軸を貫入して改良予定範囲の先端部中に、先端部改良硬化体を造成後、下部吐出口からの固化材の吐出を停止し、上部吐出口のみから固化材を吐出しながら攪拌軸を回転して攪拌軸で土壌と固化材とを攪拌混合しながら攪拌軸を引き上げ改良硬化体を造成することを特徴とする地盤改良工法。
【請求項２】
請求項１記載の地盤改良工法に用いる装置において、固化材供給路を有する攪拌軸の先端部に設置した攪拌翼の上下部に、上部吐出口および下部吐出口を設けるとともに、攪拌軸の外周に棒状または板状の攪拌補助部材を所定の間隔で放射状に前記攪拌軸の上部まで多段に取付け、また、周辺地盤に与える変位を低減させるための円板状の攪拌補助部材を当該攪拌軸に併設したことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項３】
前記攪拌軸に併設した円盤状の攪拌補助部材が１枚以上併設されていることを特徴とする請求項２記載の地盤改良装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は地盤改良工法のうち深層混合処理工法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地盤中に土壌と固化材とを混合して該地盤中に硬化体を造成して地盤を改良する地盤改良工法として、改良予定地盤まで攪拌軸を貫入した後に、攪拌軸の軸身に設けた攪拌翼による攪拌によって土壌とスラリー状あるいは粉末状の固化材を混合処理し、地盤中に硬固体を造成する深層混合処理工法が広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この工法には以下の問題点がある。
▲１▼  改良範囲の先端部に未改良部が生じること
▲２▼  混合むらによる改良強度の不均一
▲３▼  攪拌翼と土壌との共回りによる混合不良
▲４▼  地盤の体積増による周辺地盤の変位
これらの問題点を解決するためにいろいろな対策が実施されている。
【０００４】
上記対策のうち代表的な例を挙げれば、
▲１▼  改良範囲の先端部に未改良部が生じることの対策として、攪拌軸の先端部に上下の固化材吐出口を設け、該吐出口を切替えて改良範囲の先端部を改良する
方法がある。
▲２▼  混合むらによる改良強度の不均一を解消するために、攪拌翼の形状を変化さ
せて混合むらをなくす方法。
▲３▼  攪拌翼と土壌との共回りによる混合不良の対策として共回り防止板を設けて
防止する方法。
▲４▼  地盤の体積増による周辺地盤の変位についてはスクリューオーガで排土して
変位を抑制する方法。
などである。
しかし、これらの方法では、装置が大型化したり、機構が複雑化したりして費用もかさみ、また、土質によっては効果を発揮しない場合があり、問題を解決したとはいえない。
この発明はこれらの問題を簡易で経済的な方法で解決する地盤改良工法とその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】
上記目的を達成するため、この発明は攪拌軸を地盤中の改良予定範囲の所定深度まで貫入し、さらに、攪拌軸の先端部の攪拌翼の上下部に設けた吐出口から、同時に固化材を吐出しながら改良範囲の先端までまで攪拌軸を貫入して改良予定範囲の先端部の改良を行った後、下部吐出口からの固化材の吐出を停止し、上部吐出口のみから固化材を吐出しながら攪拌軸を回転して攪拌翼で土壌と固化材を攪拌混合しながら攪拌軸を引き上げる地盤改良工法としことである。
【０００６】
また、上記地盤改良工法に用いる装置として、固化材供給路を有する攪拌軸の先端部に設置した攪拌翼の上下部に、上部吐出口および下部吐出口をそれぞれ設けるとともに、攪拌軸の外周に棒状または板状の攪拌補助部材を、所定の間隔で放射状に、当該攪拌軸の上部まで多段に取付け、また、周辺地盤に与える変位を低減させるための円板状の攪拌補助部材を、当該攪拌軸に併設した地盤改良装置に構成したことである。
【０００７】
また、前記攪拌軸に併設した円盤状の攪拌補助部材が１枚以上併設されている地盤改良装置としたことである。
【０００８】
【作用】
この発明による工法は攪拌軸を地盤中の改良予定範囲の所定深度まで貫入し、さらに、攪拌軸の先端部の攪拌翼の上下部に設けた吐出口から、同時に固化材を吐出しながら改良範囲の先端を改良するので、固化材が十分に行きわたり、より確実な改良ができ、引上時には、ストップバルブあるいは差圧弁などの作用により下部吐出口からの吐出を停止させるので、非常に簡易な機構で先端部の改良を行うことができる。
【０００９】
また、この発明の装置は攪半軸の上部まで棒状または板状の攪半補助部材を多段に設けた構成としたので、地盤をルーズな状態とし、固化材の行きわたりがよくなり、混合むらが減少し、攪半翼と土壌との共回り現象が抑制でき、さらに、排土も行われ周辺地盤の変位を抑制できる。
また円盤状攪拌補助部材によって排土が容易となる。
【００１０】
【実施例】
以下この発明の地盤改良工法の一実施例を図面に基づいて説明する。
図２はこの発明の地盤改良工法に用いる請求項２記載の地盤改良装置であり、この地盤改良装置を、ベースマシーン１のリーダー２により案内される駆動装置３によって上下動および回転可能に連結フランジ４を介して支持された攪拌軸５の先端に掘削ヘッド６を設け、該掘削ヘッド６の上方に攪拌翼７を設けるとともに該攪拌翼７の上下部に前記攪拌軸５の固化材供給路（図示せず）からの固化材を吐出する上部吐出口８および下部吐出口９をそれぞれ設け、該上下吐出口８、９から固化材を同時にまたは何れか一方のみから吐出可能に構成する。
【００１１】
また前記攪拌軸５の外周に棒状の攪拌補助部材１０を所定の間隔で放射状に、かつ攪拌軸の軸身の上部まで多数に取付ける。
なお棒状の攪拌補助部材１０の攪拌軸５への取付けを図３（Ａ）の様に千鳥状に配設してもよく、また図３（Ｂ）および図３（Ｃ）の様に円盤状の攪拌補助部材１１を１個以上設ける。
上記攪拌軸５の棒状または細板状の攪拌補助部材１０および円盤状攪拌補助部
材１１の板付位置および間隔は土質性状などの施工条件で決定する。
【００１２】
図２〜図３に示す地盤改良装置は攪拌軸５を単軸としてあるが、図４に示す様に攪拌軸５を２本併設した多軸に構成したものを用いてもよい。
この場合攪拌軸５、５に共回り防止板１３を遊嵌状態で取り付け連結する。
なお図２中１２は中間振れ止め装置である。
【００１３】
上述の様に構成したこの発明の地盤改良装置を用いたこの発明の地盤改良工法について図１に基づいて説明する。
図１の（イ）に示す様にベースマシーン１を改良予定地盤Ａ上に移動して攪拌軸５を改良位置にセットし、その状態で駆動装置３を駆動し、攪拌軸５を改良範囲の所定深度まで排土Ｂしながら貫入Ｈする（図１（ロ））。
【００１４】
さらに攪拌軸５を改良範囲の所定深度まで貫入Ｈ後、固化材注入圧送ポンプ（図示せず）により、攪拌翼の上下部に設けた吐出口８および９から固化材を同時に吐出しながら前記改良範囲よりより深く回転貫入Ｉし、改良範囲の先端部Ｃに先端改良硬化体Ｄを形成する（図１（ハ）、（ニ））。
【００１５】
次にストップバルブ（図示せず）あるいは差圧弁（図示せず）などを作動させ、下部吐出口９からの固化材の吐出を防止し、上部吐出口８からのみ固化材を土壌中に吐出しながら攪拌軸５を回転引上げ、改良硬化杭Ｋを造成する（図１（ニ））。
【００１６】
以上の工程を繰返し、順次硬化体を造成し軟弱地盤の改良を行なう。
【００１７】
【発明の効果】
この発明の装置を使用した、この発明の工法では改良範囲の予定深度まで攪拌軸を貫入後さらに撹拌翼の上下に設けた固化材吐出口より固化材を同時に吐出しながら貫入するので、改良範囲先端部も確実に改良できる。
すなわち、上部及び下部の吐出口８、９は、図１の（イ）に示すように先端部の攪拌翼７の上下位置に設けてあり、改良範囲の予定深度まで攪拌軸を貫入後、さらに攪拌翼の上下に設けた固化材吐出口８、９より固化材を同時に吐出しながら深く貫入するのであるが、図１の（ハ）に示すように上部固化材吐出口８からの上部吐出流Ｅを先端部Ｃの攪拌翼７の方向に吐出させ、下部吐出口９からの下部吐出流Ｆと併せて固化材が改良範囲先端部まで均一に供給され、図１の（ニ）に示すよう改良範囲先端部中に、先端部硬化体Ｄを造成することにより、先端部の強度も確実に確保される。
【００１８】
また攪拌軸に攪拌補助部材を突設したことにより、地盤をルーズにすることで固化材と土壌との混合むらが減少し、共回り現象も抑制することができ、しかも貫入時および引上げ時にも排土が行われるから、周辺地盤の変位も抑制できる。
【００１９】
しかも、この発明の工法および装置は、簡易な機構で構成されており、有効な工法および装置を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の工法の施工手順の説明図である。
【図２】この発明の地盤改良工法に用いるこの発明の地盤改良装置を装備した地盤改良機の全体図である。
【図３】この発明の装置の全体図である。
【図４】攪拌軸を二軸とした要部の拡大図である。
【符号の説明】
１        ベースマシーン
２        リーダー
３        駆動装置
４        連結フランジ
５        攪拌軸
６        掘削ヘッド
７        攪拌翼
８        上部吐出口
９        下部吐出口
１０      攪拌補助部材
１１      円盤状攪拌補助部材
１２      中間振れ止装置
１３      共回り防止板
Ａ        改良予定地盤
Ｂ        排土
Ｃ        改良範囲先端部
Ｄ        先端部改良硬化体
Ｅ        上部吐出流
Ｆ        下部吐出流
Ｈ        貫入
Ｉ        貫入注入攪拌方向
Ｊ        引上げ注入攪拌方向
Ｋ        改良硬化杭
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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