(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の下部に放射状に設けた１以上の攪拌翼の回転域の地盤中に、空気と共に粉粒体の地盤改良材を吐出させ、原位置土と攪拌混合し、空気は地上にて回収してなる地盤改良工法において、前記回転軸の外周にスパイラル状のスクリューを設け、該回転軸の回転は貫入時及び引き抜き時共に正転方向で行うことにより、前記空気を前記回転軸外周に沿って排出して地上にて回収することを特徴とする地盤改良工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤中に粉粒体の地盤改良材を供給して、原位置土と強制的に攪拌混合し、土と地盤改良材とを反応させて土質性状を安定化し、且つ強度を高める地盤改良工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の地盤改良工法における空気抜きは、回転軸を角形にしたり、回転軸にフィンを設けて、回転軸外周と地盤とに隙間を形成し、この隙間を利用して用済みの空気を地上に導き、回転軸に嵌挿し地盤上に設置したフード内に回収するようにしている（特開昭５７−６１１０８号公報参照）。しかし、この従来例では回転軸が長尺の場合に隙間を維持するのが困難であり、また地盤の種類により空気の抜け具合が異なり、安定した地盤改良の施工が難しく、場合により地盤中に空気が残留するおそれがある。
【０００３】
このような状況から、確実な空気抜きを行うことのできる工法として、（１）  地盤改良材と空気の混合流体を、上面は閉じられ底面のみ開いた中空体の攪拌翼内に吐出させ、地盤改良材は攪拌翼内の原位置土に付着させ、空気は回転軸の内部を通り地上で回収するようにした地盤改良工法が開示されている（特公昭６１−１６８０８号公報参照）。また、（２）  攪拌翼より僅かに上方の回転軸に、内部空間が回転軸内の空気回収路に連通している空気回収フードを装着し、この空気回収フードの下方開口に回転軸の昇降に応じて自動的に開閉する蓋を設けた地盤改良装置が開示されている（特公平５−８２９５号公報参照）。更に、（３）  地盤改良材を空気で圧送し、水底の地盤中に噴出させ、原位置土と攪拌混合する一方、用済みの空気を水底に設置したフードを経て大気中に放出し、その際フード内に水圧に相当する空気圧をかける水底地盤改良工法が開示されている（特公昭６２−４９４０９号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した公報例の空気抜きを行うことのできる地盤改良工法等は、いずれも空気の抜け道が作られ、用済みの空気はその抜け道から地上で回収され、誠に都合がよい。しかしながら、従来法により形成された空気の抜け道では、用済み空気の抜けは必ずしも十分ではなかった。すなわち、（１）  の公報例では、何らかの事情で中空体の攪拌翼外に出た空気や更に攪拌翼上面に回り込んだ空気は回収し難く、（２）  及び（３）  の公報例でも空気回収フードから外れた空気は回収し難く、回収されない空気による他の構造物の変位や地盤改良材の吐出抑制などの弊害が生ずるという問題があった。
【０００５】
一方、軟弱地盤改良工法において、回転軸の外周に排土用スクリューを設け、装置の下降（貫入）時に排土用スクリューによって設計上決定される地盤改良材の混入量に対応する量の排土を行い、装置の上昇（引き抜き）時の攪拌翼により回転軸の内部を通して送られた地盤改良材と地盤土壌との攪拌混合を行う工法が知られている（特開昭６２−６８９１７号公報）。この工法では、例え下降時の回転軸の正転による作用で、回転軸外周に沿った空隙が形成されたとしても、装置の上昇（引き抜き）時の回転軸の回転は逆転方向で行われており、この場合、排土用スクリューの空隙部閉塞効果により、空気の抜け道は確実に形成されるものではなかった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、地盤改良の深さや地盤の種類に影響されず、回転軸周りに空気の抜け道を確実に形成して、用済み空気を地上に排出して、他の構造物の変位や地盤改良材の吐出抑制などの弊害を防止できる地盤改良工法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、回転軸の外周にスパイラル状のスクリューを設け、前記回転軸の回転を貫入時及び引き抜き時共に正転方向で行えば、引き抜き時に用済み空気を前記回転軸外周に沿って確実に地上に排出することができ、他の構造物の変位や地盤改良材の吐出抑制などの弊害を防止できることなどを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、回転軸の下部に放射状に設けた１以上の攪拌翼の回転域の地盤中に、空気と共に粉粒体の地盤改良材を吐出させ、原位置土と攪拌混合し、空気は地上にて回収してなる地盤改良工法において、前記回転軸の外周にスパイラル状のスクリューを設け、該回転軸の回転は貫入時及び引き抜き時共に正転方向で行うことにより、前記空気を前記回転軸外周に沿って排出して地上にて回収することを特徴とする地盤改良工法を提供するものである。かかる構成を採ることにより、回転軸の回転は引き抜き時も正転方向で行うため、回転軸外周に沿って地上に達する空気通路が確実に形成され、用済みの空気を該空気通路を通じて地上にて回収することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における地盤改良工法を図１〜図３に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態である地盤改良工法で使用する施工装置を模式的に示す部分図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿って見た図、図３は本発明の実施の形態の地盤改良工法の工程を説明する模式図である。本発明の地盤改良工法は、施工装置１０の回転軸１の下方部に放射状に設けた１以上の攪拌翼２の回転域の地盤中に、空気と共に粉粒体の地盤改良材を地盤改良材吐出口４から吐出させ、原位置土と攪拌混合し、空気は地上にて回収してなるものである。回転軸１の外周で、上側攪拌翼２ａの上方にはスパイラル状のスクリュー５が形成されている。スパイラル状のスクリュー５は貫入時には排出土用としての機能を有すると共に、引き抜き時には、貫入時と同じ正転で回転するため、前記用済み空気を排出するための空気の抜け道を形成する機能を有する。
【００１０】
施工装置１０において、回転軸１の外周に形成されるスパイラル状のスクリュー５は、引き抜き時に回転軸１の外周に空気の抜け道が形成されるものであればよく、回転軸１の全長に亘り形成されたものでも、また、回転軸１の全長の一部に形成されたものでもよい。また、攪拌翼２は、回転軸１の下方に複数翼設けられるが、その設置数については特に制限されない。
【００１１】
回転軸１は、施工設備の回転駆動機７に昇降自在、且つ回転自在に吊り下げられ、丸パイプ状をなし、パイプ内には地盤改良材や空気が流通する通路６が通されている。回転軸１の下部には複数の攪拌翼２が設けられ、それらの１の攪拌翼２ａにおける回転方向裏側のつけ根部分の回転軸１の外周に地盤改良材吐出口４が設けられている。また、回転軸の下方に位置する他の攪拌翼２ｂにおける回転方向裏側のつけ根部分の回転軸１の外周に空気吐出口３が設けられている。この地盤改良材吐出口４及び空気吐出口３はいずれも通路６に接続し、この通路６は地上１３の地盤改良材供給設備及び圧縮空気の吐出空気供給設備（不図示）に接続している。回転軸１は丸パイプ状以外に、例えば、角パイプ状であってもよい。施工装置１０は回転駆動機７に接続される回転軸が１本の単軸型であっても、回転軸が２本の２軸型であってもよい。尚、空気吐出口３は地盤改良材吐出口として使用してもよい。図１中、符号２１は掘削用ビットである。
【００１２】
次に、本発明の実施の形態における地盤改良工法を図３を参照して説明する。図３は模式図であり、攪拌翼は図面作成の便宜上回転軸１個当たり１段とし、２軸型施工装置１０を使用する例で説明する。回転駆動機７により回転軸１を正転方向に回転させながら地盤９に貫入させる際、地上１３の吐出空気供給設備から、例えば３〜１０ｋｇ／ｃｍ２  の圧縮空気を図３では省略する空気吐出口３から吐出させ、回転軸１の外周回りの地盤を予めほぐしておく（図３（Ａ））。回転軸１は正転方向に回転するため、スパイラル状のスクリュー５はスクリュー５の回転域にある土１１を地上に排出するように作用する。所定の深度まで到達すると、空気吐出口３からの空気の吐出を停止し、回転軸貫入工程は終了する（図３（Ｂ））。次に、回転軸１を貫入時と同じ正転方向に回転させながら地盤から引き抜く際、地上１３の地盤改良材供給設備から空気輸送さた地盤改良材を地盤改良材吐出口４から吐出し、地盤中に攪拌混合させて改良柱体１２を形成する。その際生じる用済みの空気は、スパイラル状のスクリュー５の正転により形成される回転軸１の外周回りの抜け道１１ａから図３中（Ｃ）の矢印の示す方向に排出され、地上１３にて回収される。なお、回転軸１を地盤に貫入させる際、あるいは貫入及び引き抜き双方の際、地盤改良材吐出口４から地盤改良材を吐出させ、地盤中で攪拌混合させてもよい。
【００１３】
本実施の形態例によれば、回転軸の外周にスパイラル状のスクリューを設けて、回転軸の回転を貫入時及び引き抜き時共に正転方向で行うため、引き抜き時において、回転軸周りに空気の抜け道が確実に形成される。このため、用済み空気をこの空気の抜け道を通って確実に地上に排出することができ、他の構造物の変位や地盤改良材の吐出抑制などの弊害を防止できる。
【００１４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、具体的な構成はこれに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での変更、追加は本発明の範囲内である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、回転軸の外周にスパイラル状のスクリューを設けて、回転軸の回転を貫入時及び引き抜き時共に正転方向で行うため、引き抜き時において、地盤改良の深さや地盤の種類に影響されることなく、空気の抜け道が確実に形成される。このため、用済み空気をこの空気の抜け道を通って確実に地上に排出することができ、他の構造物の変位や地盤改良材の吐出抑制などの弊害を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である地盤改良工法で使用する施工装置を模式的に示す部分図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って見た図である。
【図３】本発明の実施の形態の地盤改良工法の工程を説明する模式図である。
【符号の説明】
１                    回転軸
２                    攪拌翼
３                    空気吐出口（地盤改良材吐出口）
４                    地盤改良材吐出口
５                    スパイラル状スクリュー
６                    地盤改良材又は吐出空気の通路
７                    回転駆動機
８                    原位置土
９                    地盤
１０                    施工装置
１１                    スクリュー回転域にある土
１１ａ                  空気の抜け道
１２                    改良柱体
１３                    地上
【図１】
0003570675.tif 000002
【図２】
0003570675.tif 000003
【図３】
0003570675.tif 000004