JP3844591B2

JP3844591B2 - Shallow ground improvement device

Info

Publication number: JP3844591B2
Application number: JP08341498A
Authority: JP
Inventors: 保良三東; 袋昌樹島; 田勝彦会; 崎一雄山
Original assignee: Onoda Chemico Co Ltd; Sanwa Kizai Co Ltd
Current assignee: Onoda Chemico Co Ltd; Sanwa Kizai Co Ltd
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2018-03-30
Also published as: JPH11280057A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、埋立地やヘドロ堆積地等の軟弱地盤を改良するための浅層地盤改良装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のような浅層地盤改良装置として、図４に示すように走行自在なベースマシン１に起伏自在に取付けられたアーム２，３を介して垂直に支持されるロッド４の下端に、図５に拡大して示すように水平板状をなす掘削兼撹拌翼５，５を複数段として有する掘削撹拌ヘッド６，６が垂直面内で回動自在に取付けられ、この掘削撹拌ヘッド６，６を軟弱地盤ａ内に掘進および上下動させて前記ロッド４内を通じその下端の吐出口７から吐出される地盤硬化剤と掘削土砂とを前記掘削撹拌ヘッド６，６の回転によるその掘削兼撹拌翼５，５により撹拌混合し、その地盤の軟弱土を固化させて安定した地盤に改良するようになされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに上記従来の装置では、ロッド４の下端領域には掘削兼撹拌翼５，５の回転が及ばないため図５にＬで示す未改良領域ができてしまい、撹拌が十分に行なわれず、良好な地盤改良が達成されないという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、未掘削撹拌領域が生じず、万遍なく軟弱地盤の改良を可能とする浅層地盤改良装置を提供することを課題としてなされたものである。
【０００５】
上記課題を解決する手段として本発明は、走行自在なベースマシンに昇降可能に垂下支持されるロッドの下端両側部に、水平板状をなす掘削兼撹拌翼を複数段として有し垂直面内で回転自在な掘削撹拌ヘッドを備えた浅層地盤の改良装置において、前記複数段の掘削兼撹拌翼のうち前記ロッドの下端下方位置を通過する軌道を有する掘削兼撹拌翼にバネ等の弾性体による付勢手段により前記ロッドの中心線方向に延長する姿勢を保持する補助翼を旋回可能に設けたことにある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【０００７】
図１は本発明の一実施形態の正面を示し、図２は図１のＡ矢視図を、図３は図１の一部の拡大断面を示している。
【０００８】
本発明の基本的構成部分は、従来と同様にベースマシン１に垂直に支持されるロッド４の下端両側部に本発明の構成に係る掘削撹拌ヘッド１０，１０が垂直面内で回転駆動自在に設けられ、この掘削撹拌ヘッド１０は図３にその一方を拡大断面図として示しているように、前記ロッド４の下端近くの両側部に固設の取付座１１にボルト１２により固着された油圧モータ１３により回転駆動され、前記取付座１１の円環状の軸受部１４にフローティングシール１５を介して液密に接合させる回転ドラム１６と、この回転ドラム１６の外周にキー１７，１７により一体回転するよう嵌合された翼取付座１８，１８の外周に放射状に固設された複数（図では等角配置の４本）の立上部１９Ａ，１９Ｂ…と、この立上部１９Ａ，１９Ｂ…の側部に複数段に水平方向に設けられる掘削兼撹拌翼２０₁，２０₂とを有し、前記回転ドラム１６と前記油圧モータ１３の回転フランジ２１とがボルト２２，２２で結合されていて、油圧モータ１３の駆動により回転ドラム１６を介し立上部１９Ａ，１９Ｂ…が掘削兼撹拌翼２０₁，２０₂と共に回転するようになっている。
【０００９】
上記立上部１９Ａ，１９Ｂ…は正面視において前記回転フランジ２１の回転中心を中心とする半径線上に垂直に立上がっているが、側面視においては前記回転ドラム１６の軸線に対し交互に反対方向に所要角度傾斜しており、その先端が前記ロッド４に近づく方向に傾斜する立上部１９Ａにはロッド４に対し反対側に掘削兼撹拌翼２０₁，２０₂が水平方向に固設され、また先端がロッド４から離間する方向に傾斜する立上部１９Ｂにはロッド４側に掘削兼撹拌翼２０₁，２０₂が水平方向に固設されている。
【００１０】
前記ロッド４の内部軸方向には、図示しない硬化剤供給源に連通する硬化剤通路２３があり、ロッド４の下端に開口する吐出口７，７からロッド４側に向く最外端の掘削兼撹拌翼２０₁の回転軌道近くに硬化剤が矢印方向に吐出されるようになっている。また前記油圧モータ１３には、前記ロッド４の内部を通じて導かれるホース２４が接続され、図示しない油圧ユニットから圧油を油圧モータ１３に導くようになされている。
【００１１】
本発明においては、前記ロッド４の中心に向く掘削兼撹拌翼２０₁，２０₂のうち最外端に位置する掘削兼撹拌翼２０₁の先端に補助翼２５の基部が軸２６により水平面内で旋回可能に取付けられ、前記軸２６に巻装されたバネ２７により補助翼２５の先端２５ａが常時ロッド４の中心方向に向くよう付勢保持されている。好ましくは上記先端２５ａがロッド４の下端より若干下位でかつロッド４の中心位置に至る長さとされる。なお上記付勢手段としては、バネに限らずゴム等の弾性体によるものであってもよく、また対象地盤の性状に合わせて弾発力を調整し、補助翼２５に掘削機能を与えるようにすることができる。
【００１２】
図１〜図３において符号２８は、掘削撹拌ヘッド１０，１０の回転時に上記補助翼２５が上方に位置したとき該補助翼２５の先端側部が図２に示すように当ってこれを逃がすための補助翼当接部であり、この補助翼２５の逃がしをスムーズにするため補助翼２５の先端側部が当る面をゆるやかな円弧面とされている。
【００１３】
次に上記実施形態の作用を説明する。
【００１４】
改良しようとする軟弱地盤に掘削撹拌ヘッド１０，１０を回転させつつロッド４を降下させるとともにセメントミルク等の硬化剤を硬化剤通路２３を通じてロッド４の下端の吐出口７から地盤内に注入する。
【００１５】
前記掘削撹拌ヘッド１０，１０の地盤内での回転によりその掘削兼撹拌翼２０₁，２０₂により地盤を掘削すると同時に土砂と硬化剤とが撹拌混合される。
【００１６】
こうして図４に示した従来例と同様にベースマシン１を移動させて順次上記掘削撹拌作業を行なうことにより所要範囲の地盤を改良することができる。
【００１７】
上記作用において本発明では、ロッド４の下端直下位置の地盤は補助翼２５が撹拌することになり、この補助翼２５が上方に回動してロッド４と交差するときは、図２に示すようにロッド４の補助翼当接部２８に補助翼２５の先端側部が当って軸２６を中心にバネ２７に抗し旋回して通過する。
【００１８】
これによりロッド４の下端位置の地盤も左右の掘削撹拌ヘッド１０，１０の各補助翼２５により掘削撹拌することができ、効率よく地盤の改良を行なうことができ、ロッド４の下端領域の良好な掘削撹拌ができる。
【００１９】
なお、掘削撹拌ヘッド１０の立上部の本数、掘削兼撹拌翼の設置数は使用対象地盤等の性状に応じ適宜増減することは任意である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、掘削撹拌ヘッドの掘削兼撹拌翼のうち最外周に位置する翼にバネ付勢により前記ロッドの中心線方向に延長する姿勢を保持する補助翼を旋回自在に設けたので、ロッドの下端直下に未掘削未撹拌の領域が生じることを防ぐことができ、均等な撹拌ができるので均質な改良地盤を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す正面図。
【図２】図１のＡ矢視における作用説明図。
【図３】図１の掘削撹拌ヘッドの一つを示す拡大断面図。
【図４】本発明の使用例を示す説明図。
【図５】従来の技術を示す正面図。
【符号の説明】
１ベースマシン
４ロッド
５，２０₁，２０₂ 掘削兼撹拌翼
６，１０掘削撹拌ヘッド
７硬化剤吐出口
１３油圧モータ
１６回転ドラム
１９Ａ，１９Ｂ立上部
２１回転フランジ
２３硬化剤通路
２５補助翼
２６軸
２７バネ
２８補助翼当接部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shallow ground improvement device for improving soft ground such as landfills and sludge deposits.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a shallow ground improvement device as described above, as shown in FIG. 4, the lower end of the rod 4 supported vertically via the arms 2, 3 attached to the base machine 1 that can run freely, As shown in an enlarged view in FIG. 5, excavation and agitation heads 6 and 6 each having a plurality of stages of excavation and agitation blades 5 and 5 having a horizontal plate shape are rotatably mounted in a vertical plane. 6 is excavated and moved up and down in the soft ground a, and the ground hardening agent and excavated earth and sand discharged from the discharge port 7 at the lower end through the rod 4 are excavated and stirred by the rotation of the excavating and stirring heads 6 and 6. The wings 5 and 5 are agitated and mixed, and the soft soil of the ground is solidified to improve the ground.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional apparatus, since the excavation and stirring blades 5 and 5 do not rotate in the lower end region of the rod 4, an unimproved region indicated by L in FIG. 5 is formed, and the stirring is not sufficiently performed. There was a problem that ground improvement was not achieved.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to provide a shallow ground improvement device that does not cause an unexcavated agitation region and can improve soft ground uniformly.
[0005]
As means for solving the above problems, the present invention has a plurality of horizontal excavation and stirring blades on both sides of a lower end of a rod supported to be able to be moved up and down by a freely movable base machine in a vertical plane. In the improvement device for shallow ground provided with a rotatable excavation and stirring head, the excavation and stirring blade having a trajectory passing through the position below the lower end of the rod among the plural stages of excavation and stirring blades is made of an elastic body such as a spring. Auxiliary wings that hold the posture of extending in the center line direction of the rod by the urging means are provided so as to be able to turn.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.
[0007]
FIG. 1 shows a front view of one embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a view taken in the direction of arrow A in FIG. 1, and FIG. 3 shows a partial enlarged cross section of FIG.
[0008]
The basic components of the present invention are such that the excavation and agitation heads 10 and 10 according to the configuration of the present invention can be driven to rotate within a vertical plane on both sides of the lower end of the rod 4 that is vertically supported by the base machine 1 as in the prior art. As shown in FIG. 3 as an enlarged cross-sectional view, one of the excavation and stirring heads 10 is a hydraulic motor fixed to a mounting seat 11 fixed on both sides near the lower end of the rod 4 with bolts 12. The rotary drum 16 is rotationally driven by 13 and is liquid-tightly joined to the annular bearing portion 14 of the mounting seat 11 via a floating seal 15, and the outer periphery of the rotary drum 16 is integrally rotated by keys 17 and 17. A plurality of (four in the figure, equiangular arrangement) standing upper portions 19A, 19B... Which are radially fixed to the outer periphery of the fitted blade mounting seats 18, 18, and the side portions of the standing upper portions 19A, 19B. Multiple A and a horizontal drilling and stirred provided blades 20 _1, 20 _2, the rotary drum 16 and the rotation flange 21 of the hydraulic motor 13 be attached by bolts 22 and 22, driving the hydraulic motor 13 , The upright portions 19A, 19B... Rotate together with the excavating and agitating blades 20 ₁ , 20 ₂ via the rotating drum 16.
[0009]
The upright portions 19A, 19B... Stand up perpendicularly on a radial line centering on the rotation center of the rotary flange 21 in a front view, but alternately in opposite directions with respect to the axis of the rotary drum 16 in a side view. Excavation and agitation blades 20 ₁ and 20 ₂ are fixed in the horizontal direction on the upside 19A inclined at a required angle, and the tip thereof is inclined in a direction approaching the rod 4, and the tip is also provided. Excavating and agitating blades 20 ₁ and 20 ₂ are fixed in the horizontal direction on the rod 4 side of the upright portion 19B inclined in a direction away from the rod 4.
[0010]
In the internal axial direction of the rod 4, there is a hardener passage 23 communicating with a hardener supply source (not shown), and the outermost end excavating from the discharge ports 7, 7 opening at the lower end of the rod 4 toward the rod 4. curing agent near the rotation trajectory of the stirring blade 20 ₁ is adapted to be discharged in the direction of the arrow. The hydraulic motor 13 is connected to a hose 24 guided through the inside of the rod 4 so that pressure oil is guided to the hydraulic motor 13 from a hydraulic unit (not shown).
[0011]
In the present invention, the base of the auxiliary wing 25 is placed in the horizontal plane by the shaft 26 at the tip of the digging and stirring blade 20 ₁ located at the outermost end of the digging and stirring blades 20 ₁ and 20 ₂ facing the center of the rod 4. The tip 27a of the auxiliary wing 25 is always biased and held by a spring 27 wound around the shaft 26 so as to be directed toward the center of the rod 4. Preferably, the length of the tip 25 a is slightly lower than the lower end of the rod 4 and reaches the center position of the rod 4. The urging means is not limited to a spring but may be an elastic body such as rubber, and the elastic force is adjusted in accordance with the properties of the target ground so that the auxiliary wing 25 is provided with a digging function. can do.
[0012]
In FIG. 1 to FIG. 3, reference numeral 28 indicates that when the auxiliary blade 25 is positioned upward when the excavating and stirring heads 10 and 10 are rotated, the tip side portion of the auxiliary blade 25 hits as shown in FIG. In order to make the escape of the auxiliary wing 25 smooth, the surface with which the tip side of the auxiliary wing 25 abuts is a gentle arc surface.
[0013]
Next, the operation of the above embodiment will be described.
[0014]
The rod 4 is lowered while rotating the excavation and agitation heads 10 and 10 to the soft ground to be improved, and a hardener such as cement milk is injected into the ground from the discharge port 7 at the lower end of the rod 4 through the hardener passage 23.
[0015]
As the excavation and agitation heads 10 and 10 rotate in the ground, the excavation and agitation blades 20 ₁ and 20 ₂ excavate the ground, and at the same time, the earth and sand and the hardener are agitated and mixed.
[0016]
In this way, the ground in the required range can be improved by moving the base machine 1 in the same manner as in the conventional example shown in FIG.
[0017]
In the present invention, in the present invention, the ground immediately below the lower end of the rod 4 is stirred by the auxiliary wing 25, and when the auxiliary wing 25 rotates upward and intersects the rod 4, as shown in FIG. The tip side portion of the auxiliary wing 25 hits the auxiliary wing contact portion 28 of the rod 4 and swivels around the shaft 26 against the spring 27.
[0018]
As a result, the ground at the lower end position of the rod 4 can also be excavated and stirred by the auxiliary blades 25 of the left and right excavating and stirring heads 10 and 10, the ground can be improved efficiently, and the lower end region of the rod 4 can be improved. Can excavate and stir.
[0019]
In addition, it is arbitrary to increase / decrease the number of the upper part of the excavation stirring head 10 and the number of the excavation / stirring blades appropriately according to the properties of the ground to be used.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the auxiliary blade that holds the posture extending in the direction of the center line of the rod by spring biasing the blade located on the outermost periphery of the drilling and stirring blades of the drilling and stirring head can be swung freely. Therefore, it is possible to prevent an unexcavated and unstirred region immediately below the lower end of the rod, and even stirring can be performed, so that a homogeneous improved ground can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an action as viewed from an arrow A in FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing one of the excavation stirring heads of FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a usage example of the present invention.
FIG. 5 is a front view showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1 base machine 4 rods 5,20 _1, 20 ₂ drilling and agitating blades 6,10 drilling stirring head 7 curing agent ejection port 13 a hydraulic motor 16 rotating drum 19A, 19B raised portion 21 rotating flange 23 curing agent passage 25 aileron 26 axis 27 Spring 28 Auxiliary wing contact part

Claims

Shallow layer with excavation and agitation heads that have horizontal plate-like excavation and agitation blades in multiple stages and can rotate in a vertical plane on both sides of the lower end of the rod that is supported so as to be able to move up and down by a movable base machine. In the ground improvement device, the excavating and stirring blade having a trajectory passing through the lower position of the lower end of the rod among the plurality of excavating and stirring blades is biased by an elastic body such as a spring in the center line direction of the rod. A shallow ground improvement device characterized in that an auxiliary wing that holds an extending posture is provided so as to be able to swivel.