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公開番号2023167916
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-11-24
出願番号2022079460
出願日2022-05-13
発明の名称掘削撹拌装置及び掘削撹拌方法
出願人株式会社テノックス九州
代理人個人
主分類E02D 3/12 20060101AFI20231116BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】 地盤改良体の撹拌混合状況を、撹拌混合と並行してリアルタイムで正確に確認できる掘削撹拌装置を提供する。
【解決手段】 本装置は、所定濃度の水溶性蛍光染料を添加したセメントスラリーを地中に吐出する掘削撹拌装置であって、地中において鉛直軸を中心として回転する回転軸3と、回転軸3に軸着され土砂を掘削する掘削翼5と、地中において地盤改良体にブラックライトを照射する光源6と、光源6によりブラックライトを照射される地盤改良体を計測する計測器7とを備え、光源6と計測器7は、掘削翼5と一体的に昇降し、計測器7が出力するデータと所定閾値とを比較し、セメントスラリーの混合状態の可否を判定し、混合状態が可であるとき、掘削翼5を歩進させる制御部20を備える。
【選択図】 図7
特許請求の範囲【請求項1】
所定濃度の水溶性蛍光染料を添加したセメントスラリーを地中に吐出する掘削撹拌装置であって、
地中において鉛直軸を中心として回転する回転軸と、
前記回転軸に軸着され土砂を掘削する掘削翼と、
地中において地盤改良体にブラックライトを照射する光源と、
前記光源によりブラックライトを照射される地盤改良体を計測する計測器とを備え、
前記光源と前記計測器は、前記掘削翼と一体的に昇降し、
前記計測器が出力するデータと所定閾値とを比較し、前記セメントスラリーの混合状態の可否を判定し、混合状態が可であるとき、前記掘削翼を歩進させる制御部を備えることを特徴とする掘削撹拌装置。
続きを表示(約 600 文字)【請求項2】
前記計測器は、前記地盤改良体からの反射光を捉えるセンサである請求項1記載の掘削撹拌装置。
【請求項3】
前記計測器は、前記地盤改良体の画像を撮影するカメラである請求項1記載の掘削撹拌装置。
【請求項4】
前記ブラックライトの波長は、365乃至405ナノメートルである請求項1から4のいずれかに記載の掘削撹拌装置。
【請求項5】
請求項1に記載の掘削撹拌装置を用いる掘削撹拌方法であって、
セメントスラリーに所定濃度の水溶性蛍光染料を添加する第1工程と、
地中において前記掘削翼の深さにより定義される現位置において歩進して良いかどうかを示す歩進条件を満たすかどうか検討する第2工程と、
前記第2工程において、前記歩進条件が満たされる場合、前記掘削翼を歩進させ前記掘削翼を目的位置まで進める第3工程とを備え、
前記第2工程において、前記光源を点灯して前記地盤改良体を前記計測器により計測し、
前記計測器が出力するデータと所定閾値とを比較して、前記セメントスラリーの混合状態の可否を判定し、混合状態が可であるとき、前記歩進状態を満たすと判定することを特徴とする掘削撹拌方法。
【請求項6】
前記第2工程と前記第3工程とは、前記掘削翼の引き上げ時に行われる請求項5記載の掘削撹拌方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、地盤中に地盤改良体を造成する際に地盤改良体の撹拌混合状況を、撹拌混合と並行してリアルタイムで正確に確認できる掘削撹拌装置及びその関連技術に関するものである。
続きを表示(約 1,200 文字)【背景技術】
【0002】
地盤改良工法として、地盤中にセメントスラリーを吐出して機械撹拌にて撹拌混合し、地盤中に地盤改良体を造成する深層混合処理工法などが知られている。地盤改良工法は、地盤を構成する土砂とセメントスラリーとを撹拌混合することで、地盤中に縦向き円柱状の地盤改良体を造成する。
【0003】
地盤改良工法では、地盤改良体の造成後に、改良材が正しく撹拌混合しているかどうか(特に、セメントスラリーの半径方向における分布状態)、造成した地盤改良体が設計通りの径になっているかどうかが問題となる。地盤改良体は、地中に存在するため、地上からその状態を確認するのは、容易ではない。
【0004】
通常は、造成した地盤改良体においてセメントスラリーが硬化した後、ボーリングマシンを使用して地上から地盤改良体のサンプルを採取するチェックボーリングで行い、地盤改良体の状態の確認が行われる。
【0005】
しかしながら、このようにすると、ボーリングマシンとともにその他多数の装置が必要になり、装置が大掛かりとなる。したがって、作業コストが高くなり、非常に手間がかかり、多大な時間を要する。
【0006】
このような状態に鑑み、特許文献1(特開2009-102892号公報)は、地盤中に地盤改良体を造成した後、改良材が硬化する前に、管ロッドに地盤中を撮影するカメラを取り付けたカメラ付きロッドを挿入し、カメラで撮影した地盤中の様子を地上のモニターに表示し、作業者がモニターを見て改良材があるか否かを目視で確認することで、地盤改良体を確認する方法を提案する。
【0007】
地中は暗く、モニターに表示される画像は、不鮮明となりやすく、作業者の判断が、正しく行えない場合が多い。
【0008】
一方、特許文献2(特許第6944605号公報)は、(1)改良前の地盤に改良前に撮影した映像と改良後に撮影した画像明度を比較する、もしくは、(2)過去に撮影した地盤の様子の既知の画像と比較することで、地盤改良体の状態を確認する方法を提案する。
【0009】
この方法によると、2つ以上の画像群を比較処理する必要があり、撮影後直ちに地盤改良体の状態を確認することができず、土の色(暗色)や照明の度合いにより、正確な判断が困難となりやすい。特に、(2)では、比較位置の違いにより、明るさや色味が変化しやすく、比較の精度が問題となる。
【0010】
更には、非特許文献1(日本建築センター「2018年版建築物のための改良地盤の設計及び品質管理指針」)には、撹拌状況検査においてフェノールフタレイン溶液を噴霧することでアルカリ反応(赤紫色)を観察する手法が記載されている。
(【0011】以降は省略されています)

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