JPH03888B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、比較的小径の場所打ち杭を施工する
ための装置に関し、特に、軟弱な地盤の土にセメ
ントミルク等の地盤改良剤を混合撹拌して、その
地盤の土により短い場所打ち杭を多数形成し、そ
の杭により安定した地盤を形成するための地盤安
定処理機に関する。

（従来の技術） 従来から、軟弱地盤の上に建物を作る場合に
は、コンクリートや木製の杭を打設したりする杭
打ち工法や、アースドリルで穴を掘削して、その
穴にコンクリート等を充填する場合打ち杭工法等
が用いられ、その杭等によつて建造物の重量を支
持するようにする工法が用いられている。また、
その他に、セメントや、他の薬剤よりなる地盤安
定剤を掘削した土とともに混合して、地盤を強化
する工法が用いられている。

しかしながら、最近は公害問題の発生を防止す
るために、既成の杭を直接地盤に打ち込む工法は
用いることができず、専ら場所打ち杭工法のよう
な振動や騒音を発生させることの少ない工法を採
用していることが多い。

ところが、一般の住宅や小さなコンクリート構
造物等の施工に際しては、その施工現場が非常に
狭い場所で行なわれることが多く、さらに、掘削
した土を他の場所に運搬して処理する場所が、廃
棄物処理等の関係で得難い現状では、余分な土を
排出することを防止する必要がある。

また、前記したような狭い現場では、大型の装
置を持込むことが出来ないために、アースドリル
に類似したようなスクリユー装置、または、回転
軸にフライト等を形成した掘削装置を用い、その
軸の先端部からセメントミルク等の地盤改良剤を
噴出させながら土とともに撹拌を行い、その混合
物を固結させることによつて地盤を硬化させるよ
うにしているものが多い。

前述したような工法に用いられる地盤改良剤と
しては、生石灰、セメント等の粉粒系地盤改良剤
や、セメントミルク等のスラリー系地盤改良剤が
用いられる。そして、前記地盤改良剤を前述した
ような掘削装置を用いて軟弱地盤中の土壌と撹拌
混合させ、それによつて地盤の硬化を図るように
する地盤改良工法が、従来より一般に用いられて
いる。

例えば、従来より用いられている装置として
は、特開昭56−153012号公報に示されているよう
なものがある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の工法においては、スクリ
ユーまたは、羽根による土壌と地盤改良剤との混
合が完全に行なわれることが少ないという問題が
ある。それに対して、掘削装置の羽根の形状を改
良したり、複雑な機構の駆動装置を用い、羽根の
回転方向を孔の掘削の途中で切り換えたりするこ
とによつて、土と地盤改良剤とを良く混合しよう
としているものの、地盤中に掘削した孔の中で土
とセメントとが混合されない部分がかなり多く残
ることがある。

前記問題を解決するために、建物の設計荷重に
対して杭の直径を必要以上の大きさに形成する手
段を用いることが要求される等、資材と作業能率
に無駄が発生する等の欠点が多くあつた。

（発明の目的） 本発明は、上記したような従来より用いられて
いる装置の持つ欠点を解消しようとするもので、
場所打ち杭を迅速に、しかも、強度の大きいもの
として容易に施工することを可能にするととも
に、地盤中の土と、地盤改良剤との混合を完全に
行い得るような装置を提供することを目的とし、
特に、場所打ち杭の施工に際して騒音等を発生さ
せることがなく、さらに、価格の安い地盤安定処
理機を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段および作用） 本発明の地盤安定処理機は、クレーン車等の台
車に支持され、移動が自由に出来るようになつて
いるもので、振動装置の下に所定の長さのロツド
を介して膨大部を設けており、その膨大部の下部
にガイドロツドを設けるとともに、前記膨大部の
周囲に放射状方向に羽根を複数本固定して突出さ
せている。

そして、その膨大部に振動装置によつて横方向
および上下方向の振動を加えることにより、羽根
に微小な振幅の乱振動を発生させ、膨大部の周囲
に形成されたノズルから噴出される地盤改良剤
と、土とを十分に混合させるようにしているもの
である。

従つて、本発明の装置においては、従来の工法
や装置とは異なり、振動により地盤中の孔の掘削
と、混合および地盤の圧密とを同時に行い得るよ
うになつているために、装置の構成が簡素化さ
れ、しかも、杭の施工のスピードを向上させるこ
とが可能になる。

さらに、本発明の装置によつて場所打ち杭を施
工する際には、クレーン車等によつて吊り下げた
状態で工事を行うことも可能であるために、建物
の基礎を掘削した後で杭の施工を行つたり、また
は、狭い現場での工事を容易に行うことが出来
る。さらに、本発明の装置は、ヒナ壇と呼ばれる
住宅造成地等でも、装置をクレーン車等に吊り下
げて、地盤の締め固めや、基礎の施工を行うこと
が出来るので、従来の装置では基礎の施工が困難
であつた場所でも、容易に工事を行うことが出来
る。

（実施例） 図に従つて本発明を説明すると、第１図に示す
ように、本発明の地盤安定処理機は、クレーン車
のような台車１に装備されるもので、その台車１
にブーム２等を介して支持されたガイド柱３に沿
つて上下に移動可能に設けられている。ワイヤー
６は、ウインチ５によつて巻き取り等が行われ、
トツプシーブ７と、下シーブ８とに巻き掛けられ
地盤安定処理機の上下動を行わせる。

そして、下シーブ８には、吊具１９を介して振
動装置１０が支持されていて、この振動装置１０
の下に、ロツド２０の上端部が固定部材２１を介
して取付けられている。

また、吊具１９は、スプリング１９ａや、ワイ
ヤー等で構成されていて、下シーブ８と、箱体１
４を接続するようになつており、その吊具１９の
途中にスプリング１９ａを設けているために、振
動装置１０の振動が緩和され、台車１のブーム２
等に影響を与えないようになつている。

振動装置１０は、第２図および第３図に示すよ
うに、モータ１１と、このモータ１１の軸１２に
接続される振動発生機１３とから構成される。本
発明の装置に用いられる振動発生機１３は、箱体
１４の中に収容される回転体１６によつて形成さ
れており、この回転体１６は、一対の反対方向に
回転する偏心体１６ａ，１６ｂとから構成され、
その軸１７ａ，１７ｂに固定された傘歯車１５
ａ，１５ｂは、軸１２に設けられた傘歯車１５に
噛合うようになつている。

また、上記した軸１７ａ，１７ｂは、箱体１４
の側板と、中央部に支持部材１８を介して形成し
た軸受１８ａ，１８ｂにそれぞれ支持されている
もので、回転体１６の回転による振動を箱体１４
に確実に伝達するようにしている。

そして、この２つの偏心体１６ａ，１６ｂを反
対方向に回転させ、それによつて発生される回転
力を合成し、ロツド２０を介して、膨大部２５に
円周方向および上下方向の微小な振動を与えるよ
うにしているものである。

本発明の振動装置１０は、通常用いられている
振動発生装置と同様に、その回転体１６の形状
や、軸との取付け関係、および、モータの回転数
等を適当に選定することにより、振幅と振動数ま
たは振動の方向等を、任意に設定することが出来
るようになつている。

したがつて、ロツド２０の下端部に設けられる
膨大部２５には、円周方向および上下方向の微小
な振動が付加されることになる。

ロツド２０の下端部に形成される膨大部２５
は、第４図ないし第６図に示されるように、横断
面が円形で、略ラグビーボール状に形成されてお
り、その外周面に、接線方向に直角な方向に向け
て、羽根２６…が放射状に多数突出した状態で形
成されている。

この羽根２６は、真直ぐなものか、あるいは、
捩れた状態のものでもよく、膨大部２５の表面の
接線方向に直角に突出されるもので、該羽根を溶
接や、その他の固着方法によつて形成された接続
部２７を介して固定されている。

膨大部２５には、その内部を中空に形成する
か、または、中央部を上下に貫通する孔２９を、
中空なロツド２０の孔２２に接続している。さら
に、前記中空部または孔２９を、膨大部２５の周
囲に多数突出して設けたノズル２８に接続してい
る。そして、ミキサーおよびポンプ等によつて構
成される供給装置９から、ホース２３を介して供
給されるセメントミルク等の地盤改良剤を、ロツ
ドを介して送り込み、ノズル２８の先端から噴出
させるようにしている。

また、膨大部２５の下部には、ガイドロツド２
４を突出させて設けており、地盤中に杭孔３１を
施工する際に、前記ロツドによりガイドの役目を
行わせるようにする。

本発明の装置を用いて場所打ち杭を施工する際
には、第７図イ，ロに示すように、まず、ガイド
ロツド２４を振動により地盤中に打ちこみ、膨大
部２５に水平方向および上下方向の回転振動を付
加しながら、その膨大部２５を地盤中に貫入させ
る。その際に、羽根２６は、先端部に至るほど振
幅の大きい乱振動を行うので、土とセメントミル
クとを良く混合させる。

そして、第７図ハに示すように膨大部２５を所
定の深さまで貫入させて、場所打ち杭３２を形成
し、その後で、膨大部２５を引き上げるときに
も、振動の付加と、セメントミルクの供給を継続
するが、この膨大部の貫入の動作を複数回繰り返
して作業を行うことが出来る。

従つて、本発明においては、地盤改良剤と土と
の混合は、一本の杭に対して複数回行なわれるこ
とになり、杭孔３１の中の土は、液体状の地盤改
良剤と十分に混合され、圧密が完全に行われるこ
とになる。

本発明の装置は、振動によつて地盤中に場所打
ち杭を施工するものであるが、その施工速度は、
従来のスクリユー等を用いる装置に比較して、高
速度で行なわれる事が可能なものであり、特に、
比較的短い場所打ち杭の施工に威力を発揮するこ
とが出来る。

また、本発明においては、形成される杭の直径
に対して膨大部２５が比較的大きいものとして形
成されているものであるから、杭孔３１の中で、
杭壁との間の間隔が小さくなつており、ノズル２
８から噴出されるセメントミルク等の地盤改良剤
が膨大部２５の周囲およびロツド２０に沿つて上
昇して逃げることを防止出来る、という効果をも
発揮することが出来る。

さらに、第１図に示す実施例に於いては、地盤
安定処理機を台車１に固定したガイド柱に沿つて
移動させるものとして示しているが、本発明にお
いては、第７図に示すように、クレーン車のブー
ムに直線吊下げた状態で用いることも可能であ
る。

そして、上記したように構成することによつ
て、本発明の装置は、台車が入れないような高い
場所や、低い現場、または、水路を隔てた反対側
の現場での杭打ち作業にも用いることが出来る。

また、本発明の装置は、その振動発生装置によ
つて発生される振動が、小さな振幅の振動である
から、その周囲の地盤に振動を伝達することがな
く、大きな振動を付与する装置を用いる場合のよ
うに、地中の水分を地上にしみ出させたりするこ
ともない。

そして、本発明の装置は、前述したように、土
とセメントミルクとを良く混合することが出来る
ために、地盤中の土に地盤改良剤と混合されてい
ない部分が形成されることを防止し、強い地盤を
形成することを可能にするものであり、さらに、
その工事の施工に際して、公害問題を発生させる
ことを防止出来ることになる。

さらに、本発明の装置の実施例においては、そ
の振動発生装置として、モータ１１の駆動軸１２
に歯車１５を設け、回転体１６を直線回転させる
ようにしているものを示しているが、これらの駆
動力の伝達には歯車の噛み合せによらずに、ベル
ト等の他の部を用いることが出来る。

そして、ベルトを用いることによつて、振動発
生部に過負荷が発生したときにベルトにすべりを
生じさせて、モータ１１にオーバーロードが掛か
らないようにすることも出来ることになる。

これに加えて、本発明の地盤安定処理機におい
ては、その振動装置として縦軸に偏心した回転体
を設けた振動発生装置や、電磁振動発生装置等の
他の構造の装置を用いること等も可能であり、さ
らに、施工される地盤の土の性質に応じて、膨大
部から突出される羽根の形状を変更することによ
り、場所打ち杭の施工を能率良く行うことも可能
である。

（発明の効果） 本発明の装置は、上記したような構成を有する
ものであるから、狭い施工現場での工事にも十分
に効果を発揮させることが可能であり、さらに、
施工速度を従来のものに比較して速くすることが
できる。

また、本発明の地盤安定処理機は、従来より用
いられているものに比較して、装置の価格を低下
させることが可能であり、そのランニングコスト
を引き下げることを可能にするものである。

さらに、本発明は、地盤の土と地盤改良剤との
混合が良好に行なわれるものであるから、それに
よつて形成された杭は、十分に強度を有するもの
となり、従つて、杭の施工に際しての安全率を小
さく取ることを可能にし、建造物の基礎のコスト
を引き下げることが出来るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置の概略の構成を示す説
明図、第２図は、振動装置の側面図、第３図は、
振動装置の断面図、第４図は、膨大部の側面図、
第５〜６図は、膨大部の説明図であり、第７図イ
〜ハは、場所打ち杭の施工状態を示す説明図であ
る。 図中の符号、１……台車、２……ブーム、３…
…ガイド柱、４……ガイド、５……ウインチ、６
……ワイヤー、７……トツプシーブ、８……下シ
ーブ、９……供給装置、１０……振動装置、１１
……モータ、１２……軸、１３……振動発生機、
１４……箱体、１５……歯車、１６……偏心体、
１７……軸、１８……軸受、１９……吊具、２０
……ロツド、２１……固定部、２２……孔、２３
……ホース、２４……ガイドロツド、２５……膨
大部、１６……羽根、２７……接続部、２８……
ノズル、２９……孔、３０……地盤、３１……杭
孔、３２……場所打ち杭。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クレーン車等の移動可能な台車に支持され、
   上下動可能な振動装置の下部にロツドを介して膨
   大部を設け、前記ロツドと膨大部とに貫通する孔
   を設け、 前記膨大部を下部にガイドロツドを設けたラグ
   ビーボール状または球状に構成し、前記膨大部の
   周囲の接線に直角な方向に、多数の羽根を突出さ
   せて設けるとともに、 前記膨大部の下部および周囲の所定の位置に、
   液体状の地盤改良剤を噴出させるノズルを複数設
   けたことを特徴とする地盤安定処理機。 ２ 振動装置として、２つの偏心回転体を同期し
   て反対方向に回転させるように構成した振動発生
   装置を用い、膨大部にロツドを介して振幅の小さ
   い横方向および上下方向の振動を付加するように
   し、前記膨大部に加えられる振動によつて、膨大
   部から突出される羽根が乱振動を行うように構成
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の地盤安定処理機。