(57)【要約】  【課題】地盤改良時における排泥の発生を低減させる。  【解決手段】攪拌翼１２が先端付近に形成された外管７と、該外管７に内設されるとともに、前記外管７の先端よりも突出した部分に掘削刃１０が形成された内管６とを有する二重管構造の攪拌ロッド５を備え、外管７と内管６とを互いに逆回転させる構成とした地盤改良装置において、外管７の外周面に、該外管７の周辺にある掘削土砂等を、掘削穴１４の内部下方に向けて送り、掘削穴１４の入口表面１４ａにできる排泥による盛り上がりを無くす螺旋状の螺旋歯１３を、外管７と一体回転可能に設けた。【選択図】図２
2008057254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌翼が先端付近に形成された外管と、該外管に内設されるとともに、前記外管の先端よりも突出した部分に掘削刃が形成された内管とを有する二重管構造の攪拌ロッドを備え、前記外管と前記内管とを互いに逆回転させる構成とした地盤改良装置において、
前記外管の外周面に、該外管の周辺にある掘削土砂等を、掘削穴の内部下方に向けて送り、前記掘削穴の入口表面にできる排泥による盛り上がりを規制するための螺旋歯を、前記外管と一体回転可能に設けたことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項２】
上記螺旋歯を、上記外管の略全長にわたって連続して設けたことを特徴とする請求項１記載の地盤改良装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地盤改良装置に関するものであり、特に、固化材等と土砂とを現位置で攪拌・混合することにより地盤中に固化改良体を造成する地盤改良工法で使用される地盤改良装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、軟弱地盤の改良、基礎、山留め、遮水壁の造成等の際には種々のタイプの装置が用いられているが、固化材を軟弱地盤に注入し軟弱地盤とともに攪拌混合して固化する深層混合処理工法においては、例えばアスコラム工法が知られている。このアスコラム工法で用いられる、一般的な攪拌ロッドの構造は、内管・外管の二重構造として、内管の先端には掘孔を行う掘削刃を設け、外管の外周には攪拌をメインとした攪拌羽根を設けている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、アスコラム工法は、スラリー状のセメント系固化材を原位置に添加しながら、土と固化材を機械的に混合・撹拌し、所定の深度まで貫入した後、ロッドを引き抜きつつ再度、撹拌を繰り返すと共に、これら内管と外管を互いに正逆回転させることにより、掘削土の塊を強制的にせん断し、いわゆる土塊の「共回り現象」を解消して、固化材との均質な混合、撹拌を行い、高強度と高い均質性を有する改良体を形成するものである。
【特許文献１】特開２００６−３７７０８号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の発明のような、アスコラム工法を用いた地盤改良工法では、排泥発生量が多く、この排泥が掘削穴の入口表面に盛り上がった状態で排出される。通常、この排泥は、産業廃物として別の場所等に運ばれて廃棄処理されている。このため、産業廃物の処理費用が嵩み、施工コストを押し上げていた。
【０００５】
また、排泥の中には、汚染土壌等が含まれていることも少なくない。汚染土壌の場合には、安易に廃棄処理を施すことができないので、さらに処理費用が嵩むという問題があった。
【０００６】
そこで、地盤改良時における排泥の発生を低減させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、攪拌翼が先端付近に形成された外管と、該外管に内設されるとともに、前記外管の先端よりも突出した部分に掘削刃が形成された内管とを有する二重管構造の攪拌ロッドを備え、前記外管と前記内管とを互いに逆回転させる構成とした地盤改良装置において、前記外管の外周面に、該外管の周辺にある掘削土砂等を、掘削穴の内部下方に向けて送り、前記掘削穴の入口表面にできる排泥による盛り上がりを無くす螺旋歯を、前記外管と一体回転可能に設けた地盤改良装置を提供する。
【０００８】
この構成によれば、地盤改良時に掘削によって発生された掘削土砂等の排泥は、外管と一体に回転する螺旋歯により掘削穴の内部下方へ強制的に送り込まれて、掘削穴の内部に閉じ込められるので、掘削穴の入口表面に盛り上がる排泥が低減する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、上記螺旋歯を、上記外管の略全長にわたって連続して設けた地盤改良装置を提供する。
【００１０】
この構成によれば、螺旋歯を、外管の略全長にわたって連続して設けており、外管の先端から掘削穴の入口表面との間に、外管周辺の排泥を掘削穴内に閉じこめることができるので、入口表面に盛り上がる排泥がさらに低減する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明は、地盤改良時に掘削によって発生された掘削土砂等の排泥を、掘削穴内に閉じこめることができるので、産業廃物として処理しなければならない掘削穴の入口表面に盛り上がる排泥を少なくすることができる。これにより、産業廃物の処理費用を低減させて、施工コストを下げることができる。また、排泥を掘削穴の内部に閉じこめることができるので、排泥が汚染土壌のように処理しづらいものであっても、そのまま掘削穴内にてセメントミルク等の改良剤と混合することができ、処理が簡単になり、施工コストをさらに低減させることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、管の略全長にわたって設けられている螺旋歯により、外管の先端から掘削穴の入口表面にわたって、この外管の周辺にある排泥を、掘削穴の内部に閉じこめることができるので、入口表面に盛り上がる排泥をさらに減らすことができ、請求項１記載の発明の効果に加えて、さらに施工コストを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
地盤改良時における排泥の発生を低減させるという目的を達成するために、攪拌翼が先端付近に形成された外管と、該外管に内設されるとともに、前記外管の先端よりも突出した部分に掘削刃が形成された内管とを有する二重管構造の攪拌ロッドを備え、前記外管と前記内管とを互いに逆回転させる構成とした地盤改良装置であって、前記外管の外周面に、該外管の周辺にある掘削土砂等を、掘削穴の内部下方に向けて送り、前記掘削穴の入口表面にできる排泥による盛り上がりを無くす螺旋状の螺旋歯を、前記外管と一体回転可能に設けたことにより実現した。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の地盤改良装置について、好適な実施例をあげて説明する。
図１は、地盤改良装置を使用状態で示す全体側面図である。図１に示されるように、地盤改良装置１は、ベースマシン２に対して立設状態で固定されたリーダー３上に、このリーダー３に沿って移動可能とされるパワースイベル４が搭載され、このパワースイベル４に、減速機を介して攪拌ロッド５が連結されている。
【００１５】
図２は、攪拌ロッド５の先端部拡大図である。図２に示すように、攪拌ロッド５は、内管６と外管７とからなる二重管構造のロッド体であり、これら内管６と外管７とは、前記減速機の変速機構により、一方が右回り、他方が左回りというように、正逆方向にそれぞれ回転するようになっている。
【００１６】
また、攪拌ロッド５の先端部においては、内管６は外管７の先端よりも若干先方に突出して構成され、内管６の先端部に掘削刃８が設けられている。さらに、内管６の先端部には、スリラー吐出口９が形成されており、スリラー吐出口９からセメント系、石灰系の粉体または液体の固化材が吐出されるようになっている。
【００１７】
切削刃８は、最先端部に固定された先端掘削刃１０と、この先端掘削刃１０の上方側に配設された螺旋刃１１とから構成されている。
【００１８】
先端掘削刃１０は、内管６を中心として対称的に設けられた１対の左側掘削刃１０ａと右側掘削刃１０ｂとからなる。これら左側掘削刃１０ａと右側掘削刃１０ｂは、それぞれ所定角度だけ傾斜させて形成されており、刃先が地盤に対し所定の角度で進入するように取り付けてある。
【００１９】
螺旋刃１１は、下端辺が左側掘削刃１０ａと繋がって上方に延びる左側螺旋刃１１ａと、同じく下端辺が右側掘削刃１０ｂと繋がって上方に延びる左側螺旋刃１１ｂとからなり、先端掘削刃１０によって掘り起こされた土砂を上方、すなわち後述する攪拌翼１２に向かって移動させるようになっている。
【００２０】
一方、外管７の先端付近には、上記攪拌翼１２が設けられている。攪拌翼１２は、外管７を中心にして対称的に設けられた１対の攪拌羽根１２ａと攪拌羽根１２ｂとからなる。また、外管７の外周面には、螺旋歯１３が外管７と一体回転可能に設けられている。この螺旋歯１３は、攪拌ロッド５が継ぎ足される場合、その継ぎ足し側のロッドの外管７にも連続して設けられるもので、常に外管７の攪拌翼１２の上部付近から掘削穴１４の入口表面１４ａに至るまで、連続して設けられる。
【００２１】
次に、このように構成された攪拌ロッドを有する地盤改良装置１による改良手順について図３に基づいて説明する。
まず、図３(Ａ) に示すように、攪拌ロッド５の先端掘削刃１０を所定位置にセットした後、パワースイベル４の駆動により攪拌ロッド５を貫入させ、図３(Ｂ) に示すように、改良部の開始位置まで空掘りする。なお、ここまでの貫入は、先端のスリラー吐出口９からは固化材は吐出させずに貫入を行う。
【００２２】
次に、図３(Ｃ)に示すように、改良開始位置からセメント系または石灰系の液体または粉体の固化材等を内管６のスリラー吐出口９から吐出させながら、先端掘削刃１０で地盤掘削を行うとともに、攪拌翼１２により掘削土と固化材との攪拌・混合を行う。ここで、回転方向としては、図２に示すように、先端掘削刃１０を設けた内管６を右回りとし、攪拌翼１２および螺旋歯１３を設けた外管７を左回りとする。この場合、攪拌ロッド１の下降速度としては、毎分０．３〜１．０ｍ程度とし、ゆっくりと貫入させるのがよい。この際に、螺旋刃１１の回転は掘進方向に推進させる補助力になると共に、掘削土を上方に掻き上げ、掘進作業を容易化している。一方、外管７と一体に回転している螺旋歯１３の回転は、掘削土を掘削穴１４の内部下方に向けて押し込む補助力となり、掘削された土砂等の排泥が掘削穴１４の表面より吐出されて盛り上がるのを防ぎ、かつ、土砂を掘削穴１４の内部に閉じこめる。
【００２３】
図３(Ｄ)に示すように、攪拌ロッド１が支持地盤に達したならば、内管６および外管７の回転方向として、先端掘削刃１０を左回りとし、かつ攪拌翼１２および螺旋歯１３を右回りとする反転切換えをした後、図３（Ｅ）に示すように、攪拌ロッド１５を上方に引き上げる。引き上げる際にも、攪拌翼１２により掘削土と固化材とを攪拌・混合しながらゆっくりと引き上げる。攪拌翼１２および先端掘削刃１０の回転数は、改良する土の土質条件によって設定される。
【００２４】
ここで、引き上げの際には、この螺旋歯１３の回転は引き上げ方向に推進させる補助力になると共に、その推進力が攪拌ロッド１５の引き上げに伴う排泥の上昇を抑える反力として機能し、掘削穴１４の内部に閉じこめ、掘削穴１４の入口表面１４ａから地上へ盛り上がる排泥の発生を低減させる。
【００２５】
したがって、この実施例による地盤改良装置１によれば、地盤改良時に発生する、掘削穴１４の入口表面１４ａ側へ向かおうとする掘削土砂等の排泥を、外管７と一体に回転する螺旋歯１３で掘削穴１４の内部下方へ強制的に送り込み、掘削穴１４内に閉じ込めることができるので、掘削穴１４の入口表面１４ａに盛り上がる排泥が低減し、産業廃物として処理しなければならない入口表面１４ａに盛り上がる排泥を少なくすることができる。これにより、産業廃物の処理費用を低減させて、施工コストを下げることができる。また、排泥を掘削穴１４の内部に閉じこめることができるので、排泥が汚染土壌のように処理しづらいものであったとしても、そのまま掘削穴１４の内部に閉じこめておくことができるので、処理が簡単で、施工コストをさらに低減させることができることになる。  
【００２６】
以上、図示実施例について説明したが、本発明に係る螺旋歯を内管の外周面に一体回転可能に設けることにより、周辺にある掘削土砂等を掘削穴の内部下方に向けて送り、掘削穴の入口表面にできる排泥による盛り上がりを無くすように構成することもできる。
【００２７】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用した地盤改良装置を使用状態で示す全体側面図。
【図２】同上地盤改良装置における攪拌ロッドの先端部拡大図。
【図３】図（Ａ）〜（Ｅ）は夫々本発明の地盤改良装置を用いて地盤改良を行う各工程を説明するための概略図。
【符号の説明】
【００２９】
１      地盤改良装置
２      ベースマシン
３      リーダー
４      パワースイベル
５      攪拌ロッド
６      内管
７      外管
８      切削刃
９      スリラー吐出口
１０    先端掘削刃
１０ａ  左側掘削刃
１０ｂ  右側掘削刃
１１    螺旋刃
１１ａ  左側螺旋刃
１１ｂ  右側螺旋刃
１２    攪拌翼
１３    螺旋歯
１４    掘削穴
１４ａ  入口表面
【図１】
2008057254.tif 000003
【図２】
2008057254.tif 000004
【図３】
2008057254.tif 000005