(57)【要約】【課題】安定材のロスを可及的に減少させて全体の低コスト化を図ることができる改良柱体造成装置を提供する。【解決手段】地盤土壌５と安定材Ａとを攪拌混合させて改良柱体８を造成する改良柱体造成装置１０において、地盤土壌５と安定材Ａとを攪拌混合させる攪拌翼１３，１４を備え、この攪拌翼１３，１４を揺動自在に設けて断面略矩形の改良柱体８を造成するようにした。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌と安定材とを攪拌混合させて改良柱体を造成する工法において、
前記土壌と前記安定材とを攪拌混合させて断面略矩形の改良柱体を造成することを特徴とする改良柱体造成工法。
【請求項２】
土壌と安定材とを攪拌混合させて改良柱体を造成する装置において、
前記土壌と前記安定材とを攪拌混合させる攪拌翼を備え、この攪拌翼を揺動自在に設けて断面略矩形の改良柱体を造成するようにしたことを特徴とする改良柱体造成装置。
【請求項３】
土壌と安定材とを攪拌混合させて改良柱体を造成する装置において、
前記安定材を噴射させる少なくとも一対のノズルを備え、この少なくとも一対のノズルを揺動自在に設けて断面略矩形の改良柱体を造成するようにしたことを特徴とする改良柱体造成装置。
【請求項４】
土壌と安定材とを攪拌混合させて改良柱体を造成する装置において、
前記安定材を噴射させる少なくとも一対のノズルと、前記土壌と前記安定材とを攪拌混合させる攪拌翼とを備え、これら少なくとも一対のノズル及び攪拌翼をそれぞれ揺動自在に設けて断面略矩形の改良柱体を造成するようにしたことを特徴とする改良柱体造成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤土壌等の土壌と硬化材や固化材等の安定材とを攪拌混合して所定強度でパイル状の改良柱体を造成する深層混合処理等に用いて好適な改良柱体造成工法及び改良柱体造成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の深層混合処理工法に用いる改良柱体造成装置として、図９に示すものがある。この改良柱体造成装置１は、図９に示すように、回転軸２に左右対称に一対の攪拌翼３，３を取り付けてある。
【０００３】
そして、回転軸２を図９中矢印の方向に回転させることにより、一対の攪拌翼３，３を介して地盤土壌５とモルタルやセメントミルク等の安定材と攪拌混合させることにより、所定の強度で断面円形の改良柱体６を造成していた。尚、安定材の供給は回転軸２にスイベルジョイントを介して行われ、回転軸２等の先端部から地盤改良する地盤土壌５中に吐出されるようになっている。
【０００４】
また、図１０に示すように、この改良柱体造成装置１により柱列状の地中連続壁７を造成する場合には、有効厚Ｈを得るために複数の改良柱体６をオーバーラップＬさせながら順次造成していた。例えば、改良柱体６の直径Ｒを１００ｃｍとし、有効厚Ｈ≒６０ｃｍの柱列状の地中連続壁７を得るには、１ピッチＰが８０ｃｍ、即ち、オバーラップＬ分として２０ｃｍ必要であった。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３０５５８３５号明細書
【０００６】
【特許文献２】
特公平７−３０５５１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の改良柱体造成装置１では、一対の攪拌翼３，３を回転させて断面円形の改良柱体６を造成するようにしているため、柱列状の地中連続壁７を造成する場合に、隣接する改良柱体６，６をオーバラップさせる必要があり、このオーバラップＬの部分及び有効厚Ｈ以外の部分ｈに安定材のロスが発生し、全体として高コストになった。
【０００８】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、安定材のロスを可及的に減少させて全体の低コスト化を図ることができる改良柱体造成工法及び改良柱体造成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、土壌と安定材とを攪拌混合させて改良柱体を造成する工法において、前記土壌と前記安定材とを攪拌混合させて断面略矩形の改良柱体を造成することを特徴とする。
【００１０】
この改良柱体造成工法では、造成される改良柱体が断面略矩形であるため、例えば柱列状の地中連続壁を造成する場合に安定材のロスが可及的に減少し、その分全体の低コスト化が図られる。
【００１１】
また、この改良柱体造成工法では、例えば、土壌と安定材とを攪拌混合させる攪拌翼を揺動させたり、また、安定材を噴射させる少なくとも一対のノズルを揺動させたり、さらに、これら少なくとも一対のノズル及び攪拌翼を揺動させることにより断面略矩形の改良柱体を造成する。
【００１２】
請求項２の発明は、土壌と安定材とを攪拌混合させて改良柱体を造成する装置において、前記土壌と前記安定材とを攪拌混合させる攪拌翼を備え、この攪拌翼を揺動自在に設けて断面略矩形の改良柱体を造成するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
この改良柱体造成装置では、安定材を供給する際に従来の回転動作に必要なスイベルジョイントが不要となるため、その分装置全体の低コスト化が図られる。
【００１４】
請求項３の発明は、土壌と安定材とを攪拌混合させて改良柱体を造成する装置において、前記安定材を噴射させる少なくとも一対のノズルを備え、この少なくとも一対のノズルを揺動自在に設けて断面略矩形の改良柱体を造成するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
この改良柱体造成装置では、安定材を供給する際に従来の回転動作に必要なスイベルジョイントが不要となるため、その分装置全体の低コスト化が図られる。
【００１６】
請求項４の発明は、土壌と安定材とを攪拌混合させて改良柱体を造成する装置において、前記安定材を噴射させる少なくとも一対のノズルと、前記土壌と前記安定材とを攪拌混合させる攪拌翼とを備え、これら少なくとも一対のノズル及び攪拌翼をそれぞれ揺動自在に設けて断面略矩形の改良柱体を造成するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
この改良柱体造成装置では、安定材を供給する際に従来の回転動作に必要なスイベルジョイントが不要となるため、その分装置全体の低コスト化が図られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明の第１実施形態の改良柱体造成装置を示す平面図、図２は同装置による改良柱体の造成状態を示す説明図、図３（ａ）は同装置の揺動範囲を示す説明図、図３（ｂ）は同装置により柱列状の地中連続壁を造成する場合の説明図である。
【００２０】
図１，図３（ａ）に示すように、改良柱体造成装置１０は、管状の攪拌軸（揺動軸）１１にブラケット１２を介して長尺で一対の攪拌翼１３，１３と短尺で一対の攪拌翼１４，１４とを水平にかつ十字状に取り付けてある。
【００２１】
攪拌軸１１は図示しない強制昇降手段を介して地盤改良する地盤土壌（土壌）５中に貫入及び引抜き自在になっており、この貫入時又は引抜き時或いは貫入・引抜き時に攪拌軸１１の所定位置に設けられた図示しない安定材吐出口よりセメントミルク、モルタル、薬剤等の安定材Ａが吐出されるようになっている。また、攪拌軸１１は水圧シリンダ等からなる図示しない揺動手段を介して所定の範囲（例えば、全体として６０゜〜９０゜の範囲）で揺動するようになっている。
【００２２】
各攪拌翼１３，１４は四角柱状に形成してあり、その一つの角部が上側を向くようにブラケット１２を介して取り付けてある。そして、図２に示すように、攪拌軸１１はその中心点Ｏを中心として長尺で一対の攪拌翼１３，１３の基準位置Ｋから水平方向の左右に３０゜〜４５゜の範囲内で揺動するようになっている。
【００２３】
以上実施形態の改良柱体造成装置１０によれば、攪拌軸１１を地盤土壌５に貫入すると共に安定材Ａを吐出しながら、攪拌軸１１を図３（ａ）中矢印に示すように揺動させると、地盤土壌５と安定材Ａとが各攪拌翼１３，１４により攪拌混合される。これにより、図２及び図３（ａ）に示すような断面略矩形の改良柱体８が造成される。
【００２４】
また、改良柱体造成装置１０により柱列状の地中連続壁９を造成する場合には、図３（ｂ）に示すように、有効厚Ｈを得るために複数の改良柱体８をオーバーラップＬさせながら順次造成する。この場合、従来の場合と比べると、有効厚Ｈ以外の部分ｈの安定材Ａの供給が不要となる。
【００２５】
このように、造成される改良柱体８が断面略矩形であるため、柱列状の地中連続壁９を造成する場合に、安定材Ａのロスを可及的に減少させることができ、その分全体の低コスト化を図ることができる。
【００２６】
また、地盤土壌５と安定材Ａとを攪拌混合させる長短各一対の攪拌翼１３，１３及び１４，１４を備え、これら各攪拌翼１３，１４を揺動自在に設けて断面略矩形の改良柱体８を造成するようにしたので、安定材Ａを攪拌軸１１内に供給する際に、従来の回転動作に必要なスイベルジョイントが不要となり、その分、改良柱体造成装置１０の低コスト化を図ることができる。
【００２７】
図４は本発明の第２実施形態の改良柱体造成装置を示す平面図、図５は同装置による改良柱体の造成状態を示す説明図である。
【００２８】
図４に示すように、この第２実施形態の改良柱体造成装置１０′は、管状の攪拌軸（揺動軸）１１にブラケット１２を介して長尺で一対の攪拌翼１３，１３を取り付けてあると共に、該一対の攪拌翼１３，１３を中心に左右対称に短尺で各一対の攪拌翼１４，１４を十字状に取り付けてある。尚、他の構成は前記第１実施形態と同様であるので、同一構成部分に同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２９】
この改良柱体造成装置１０′では、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏し、図５に示すようなより断面略矩形に近い改良柱体８が低コストで造成される。
【００３０】
図６は本発明の第３実施形態の改良柱体造成装置を示す平面図、図７は同装置による改良柱体の造成状態を示す説明図、図８（ａ）は同装置の揺動範囲を示す説明図、（ｂ）は同装置により柱列状の地中連続壁を造成する場合の説明図である。
【００３１】
図６及び図８（ａ）に示すように、改良柱体造成装置１０″は、管状の攪拌軸（揺動軸）１１にブラケット１２を介して短尺で一対の攪拌翼１５，１５を水平かつ直線状に取り付けてある。
【００３２】
攪拌軸１１は図示しない強制昇降手段を介して地盤改良する地盤土壌（土壌）５中に貫入及び引抜き自在になっており、この貫入時又は引抜き時或いは貫入・引抜き時に、各攪拌軸１５の水平方向両側の各角部の両端にそれぞれ設けられた各一対のノズル１６，１６より水またはセメントミルク、モルタル、薬剤等の安定材Ａの高圧ジェット噴流が水平方向で交差するように噴射されるようになっている。この交差噴流が出合う点を図６及び図８（ａ）中符号Ｔで示す。また、攪拌軸１１は水圧シリンダ等からなる図示しない揺動手段を介して所定の範囲（例えば、全体として６０゜〜９０゜の範囲）で揺動するようになっている。
【００３３】
各攪拌翼１５は四角柱状に形成してあり、その一つの角部が上側を向くようにブラケット１２を介して取り付けてあり、各攪拌翼１５の水平方向両側に位置する各角部に各一対のノズル１６，１６をそれぞれ設けてある。そして、図７に示すように、攪拌軸１１はその中心点Ｏを中心として各一対のノズル１６，１６の安定材Ａ等の交差噴流が出合った点Ｔが水平方向の左右に３０゜〜４５゜の範囲内で揺動するようになっている。
【００３４】
この改良柱体造成装置１０″によれば、攪拌軸１１を地盤土壌５に貫入すると共に安定材Ａ等を各一対のノズル１６，１６より高圧噴射させながら、攪拌軸１１を図８（ａ）中矢印に示すように揺動させると、地盤土壌５と安定材Ａとが各攪拌翼１５，１５により攪拌混合される。これにより、図７及び図８（ａ）に示すような断面略矩形の改良柱体８が造成される。
【００３５】
また、改良柱体造成装置１０″により柱列状の地中連続壁９を造成する場合には、図８（ｂ）に示すように、有効厚Ｈを得るために複数の改良柱体８をオーバーラップＬさせながら順次造成する。この場合、従来の場合と比べると、有効厚Ｈ以外の部分ｈの安定材Ａの供給が不要となる。
【００３６】
このように、造成される改良柱体８が断面略矩形であるため、柱列状の地中連続壁９を造成する場合に、安定材Ａのロスを可及的に減少させることができ、その分全体の低コスト化を図ることができる。
【００３７】
また、安定材Ａ等を交差するように噴射させる各一対のノズル１６，１６と、地盤土壌５と安定材Ａとを攪拌混合させる一対の攪拌翼１５，１５とを備え、これら各一対のノズル１６，１６及び一対の攪拌翼１５，１５をそれぞれ揺動自在に設けて断面略矩形の改良柱体８を造成するようにしたので、安定材Ａを攪拌軸１１内に供給する際に、従来の回転動作に必要なスイベルジョイントが不要となり、その分、改良柱体造成装置１０″の低コスト化を図ることができる。
【００３８】
尚、前記各実施形態によれば、土壌として地盤土壌を改良する場合について説明したが、改良対象の土壌としてヘドロ等の粘性土や沈殿物等も含むことは勿論である。
【００３９】
また、前記第３実施形態によれば、攪拌軸を中心に水平方向に直線状に延びる一対の攪拌翼に各一対のノズルを水平方向で高圧ジェット噴流が交差するように設けたが、攪拌軸の上下方向に少なくとも一対のノズルを直接設けて垂直方向で高圧ジェット噴流が交差するように設けても良く、さらに、水平方向と垂直方向に高圧ジェット噴流を噴射させて交差するようにしても良く、さらにまた、少なくとも一対のノズルよりそれぞれ水平方向に交差させることなく高圧ジェット噴流を噴射させるようにしても良い。
【００４０】
さらに、前記各実施形態では、柱列状の地中連続壁を造成する場合について説明したが、前記各実施形態により平面四角環状や平面格子状の地中連続壁を造成することができることは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、造成される改良柱体が断面略矩形であるため、例えば柱列状の地中連続壁を造成する場合に安定材のロスを可及的に減少させることができ、その分全体の低コスト化を図ることができる。
【００４２】
請求項２の発明によれば、土壌と安定材とを攪拌混合させる攪拌翼を備え、この攪拌翼を揺動自在に設けて断面略矩形の改良柱体を造成するようにしたので、安定材を供給する際に、従来の回転動作に必要なスイベルジョイントが不要となり、その分装置全体の低コスト化を図ることができる。
【００４３】
請求項３の発明によれば、安定材を噴射させる少なくとも一対のノズルを備え、この少なくとも一対のノズルを揺動自在に設けて断面略矩形の改良柱体を造成するようにしたので、安定材を供給する際に、従来の回転動作に必要なスイベルジョイントが不要となり、その分装置全体の低コスト化を図ることができる。
【００４４】
請求項４の発明によれば、安定材を噴射させる少なくとも一対のノズルと、土壌と安定材とを攪拌混合させる攪拌翼とを備え、これら少なくとも一対のノズルと攪拌翼をそれぞれ揺動自在に設けて断面略矩形の改良柱体を造成するようにしたので、安定材を供給する際に、従来の回転動作に必要なスイベルジョイントが不要となり、その分装置全体の低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の改良柱体造成装置を示す平面図である。
【図２】上記第１実施形態の改良柱体造成装置による改良柱体の造成状態を示す説明図である。
【図３】（ａ）は上記第１実施形態の改良柱体造成装置の揺動範囲を示す説明図、（ｂ）は同装置により柱列状の地中連続壁を造成する場合の説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態の改良柱体造成装置を示す平面図である。
【図５】上記第２実施形態の改良柱体造成装置による改良柱体の造成状態を示す説明図である。
【図６】本発明の第３実施形態の改良柱体造成装置を示す平面図である。
【図７】上記第３実施形態の改良柱体造成装置による改良柱体の造成状態を示す説明図である。
【図８】（ａ）は上記第３実施形態の改良柱体造成装置の揺動範囲を示す説明図、（ｂ）は同装置により柱列状の地中連続壁を造成する場合の説明図である。
【図９】従来の改良柱体造成装置を示す平面図である。
【図１０】上記従来の改良柱体造成装置で地中連続壁を造成する場合の説明図である。
【符号の説明】
５  地盤土壌（土壌）
８  改良柱体
１０，１０′，１０″  改良柱体造成装置
１３，１４，１５  攪拌翼
１６，１６  一対のノズル
Ａ  安定材
【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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【図９】
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【図１０】
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