JP2004183278A

JP2004183278A - Excavating agitating device and soil improvement method

Info

Publication number: JP2004183278A
Application number: JP2002349774A
Authority: JP
Inventors: Kurao Suzuki; 庫雄鈴木; Yoshiyuki Takase; 義行高瀬; Masao Arai; 政男荒井; Toshimi Fujitani; 俊実藤谷; Kenichi Kaneko; 研一金子; Satoshi Hashimoto; 聡橋本; Junichi Akita; 順一秋田; Seishi Hayashi; 清史林; Hideharu Tamura; 英春田村; Toshio Ito; 俊夫伊藤
Original assignee: Taisei Corp; Seiko Kogyo Co Ltd; Seiwa Kiko KK
Current assignee: Taisei Corp; Seiko Kogyo Co Ltd; Seiwa Kiko KK
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2004-07-02
Anticipated expiration: 2022-12-02
Also published as: JP4028792B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excavating agitating device, by which the connecting interval of rotating shafts can be enlarged when the rotating shaft with an excavating edge and an agitating blade is extended and the constitution of the device can be simplified by improving operating efficiency while enhancing the safety of the device. <P>SOLUTION: In the excavating agitating device 1 having a base machine 3 with a rise and fall rail 2 and a rotary means 10 lifted and lowered along the rail 2 and excavating and agitating the inside of an excavated ditch, the rotary means 10 is composed of a fixed shaft 11, a hydraulic motor 12, in which the fixed shaft 11 is inserted and in which an output section can be rotated around the fixed shaft 11, and the rotating shaft 13 turned around a concentric shaft to the fixed shaft 11. In the excavating agitating device, a feed oil pipe 8b to the motor 12 and a supply pipe 8a for a solidifying agent are connected to the through-hole of the fixed shaft 11. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削溝を掘削するとともに、その掘削溝内を撹拌する掘削撹拌装置及び地盤改良方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、掘削溝を掘削するとともに、掘削溝内で土砂と固化剤を撹拌して混合する掘削撹拌装置としては、内挿された軸を回転させる出力部を備えた油圧モータ（以下、「インナーモータ」という）を用いた掘削撹拌装置がある。このインナーモータを用いた掘削撹拌装置では、インナーモータをベースマシンのリーダに接続し、掘削刃と撹拌翼とを周囲に備えた回転軸をインナーモータに内挿して回転させることにより、掘削及び撹拌を行うとともに、回転軸に設けた貫通孔から固化剤を掘削溝内に注入する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
なお、本出願人は、先に特願２００２−２０４７７５号に示すように、内挿された軸周りに回転可能な出力部を備えた外周駆動型の油圧モータ（以下、「アウターモータ」という）を用いた掘削撹拌装置を出願している。このアウターモータを用いた掘削撹拌装置は、ベースマシンに支持された固定軸をアウターモータに貫通させ、さらに、固定軸が内挿されるようにして、掘削刃と撹拌翼とを周囲に備えた中空の回転軸をアウターモータの出力部に接続し、回転軸を固定軸と同心軸周りに回転させることにより、掘削溝内で掘削及び撹拌を行うとともに、固定軸に設けた貫通孔から固化剤を掘削溝内に注入する装置である。なお、この掘削撹拌装置では、作業時にアウターモータが掘削溝内に配置されるように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】
登録実用新案公報第３０２０６６３号公報（第１−１７頁、第１−４図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の掘削撹拌装置では、以下の問題がある。
まず、インナーモータを用いた掘削撹拌装置では、掘削時に回転軸の貫通孔と固化剤の供給管とを連通させ、回転軸内の貫通孔に固化剤を供給する必要があり、供給管と回転軸の接続部にスイベルジョイントを設置しているため、回転軸を回転させるための駆動機構の高さが大きくなり、装置全体において回転軸側の重量が増加している。
また、掘削撹拌装置を用いて掘削溝を掘削する際には、回転軸を継ぎ足して掘削刃を所定深度まで下降させる場合がある。このとき、回転軸の連結箇所が多いと、回転軸の強度が低くなるとともに、継ぎ足し回数が多くなり、作業効率が低くなるため、連結間隔を大きく確保することが好ましい。なお、回転軸を継ぎ足すには、インナーモータをリーダの上端部に配置し、インナーモータと地上面との間隔に新たな回転軸を挿入して継ぎ足す。すなわち、１本の回転軸の長さは、リーダの上端部に配置したインナーモータから地上面までの間隔で決定される。
したがって、従来の掘削撹拌装置では、回転軸を回転させるための駆動機構の高さが大きくなっているため、インナーモータと地上面との間隔を大きく確保することができない。
【０００６】
さらに、アウターモータを用いた掘削撹拌装置では、アウターモータを掘削溝内に配置するため、固定軸の下方にアウターモータが設置される。これにより、固定軸を継ぎ足して掘削刃を所定深度まで下降させる場合に、アウターモータと固定軸の重量を支持する必要があるため、固定軸を継ぎ足す作業が煩雑になり、作業効率が低くなってしまう。
なお、アウターモータを用いた掘削撹拌装置では、アウターモータを掘削溝内に配置することにより、装置の重心を低くして安定性を高めているが、高さが制限された施工条件に対応させて、全体の高さを低く構成した装置（例えば、高さ５．０ｍ）では、地上面よりも上方にアウターモータを配置した場合であっても、掘削撹拌装置の安定性が確保されるため、アウターモータを掘削溝内に配置することによる有効性は非常に低い。
【０００７】
したがって、従来の掘削撹拌装置では、装置の高さが制限される施工条件において、回転軸や固定軸を継ぎ足す場合に、連結間隔を大きく確保することが困難であるため、作業効率が低くなってしまうとともに、装置全体において回転軸側の重量が増加して安定性が低くなるため、ベースマシンにカウンターウェイト等を設置して補強する必要があり、装置の構成が複雑になってしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、掘削刃と撹拌翼を備えた回転軸を継ぎ足す際に、回転軸の連結間隔を大きく確保することができ、作業効率を高めることができるとともに、装置の安定性を高めることにより、装置の構成を簡易化することができる掘削撹拌装置及び地盤改良方法を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決すべく構成されるものであり、請求項１に記載の発明は、昇降レールを備えたベースマシンと、昇降レールに沿って昇降可能な回転手段とを備え、回転手段により掘削溝を掘削するとともに、掘削溝内を撹拌する掘削撹拌装置であって、回転手段は、固定軸と、固定軸が内挿され、固定軸周りに出力部が回転可能な油圧モータと、頂部が油圧モータの出力部に接続されることにより、固定軸と同心軸周りに回転可能であり、掘削溝を掘削するための掘削刃と、掘削溝内を撹拌するための撹拌翼とを周囲に備えた回転軸と、から構成され、固定軸は貫通孔を有しており、貫通孔には、油圧モータへの給油管及び掘削溝内への液剤の供給管の少なくとも一方が接続されていることを特徴としている。
【００１０】
ここで、ベースマシンは、回転手段を確実に支持して昇降させることができる装置であれば自走式や固定式など、その構成は限定されるものではない。
また、内挿された軸周りに出力部が回転可能な油圧モータは、ラジアルピストンモータやアキシャルピストンモータなど既存の油圧モータである。
さらに、回転軸は、複数の回転軸を継ぎ足して延長することができる。また、掘削刃及び撹拌翼の形状や構成は限定されるものではなく、掘削溝を効率良く掘削し、掘削溝内を確実に撹拌することができる形状や構成であればよい。
【００１１】
この発明によれば、油圧モータに内挿された固定軸は掘削時に回転しないため、固定軸の貫通孔と、給油管及び供給管との接続部にスイベルジョイント等の特殊な機構を設置する必要がなくなり、回転手段の駆動機構が小型化されるため、装置の高さが同一である従来の掘削撹拌装置と比較して、駆動機構と地上面との間隔を大きく確保することができる。これは、装置の高さが制限されている施工条件において、回転軸を継ぎ足す場合に有効であり、１本の回転軸の長さを大きくすることができる。
また、スイベルジョイント等の特殊な機構や歯車機構などを駆動機構に設置する必要がなく、回転手段が軽量化されるため、ベースマシンを補強する必要がなくなり、装置の構成を簡易化することができる。
さらに、回転軸は、油圧モータに内挿された固定軸周りに回転する出力部に接続されており、回転軸の径を簡易に大きくすることができるため、油圧モータに回転軸を内挿する構成と比較してトルクを大きく確保することができる。
また、固定軸が掘削時に回転しないため、固定軸を掘削溝内まで延長し、各種の計測装置を固定軸に簡易に設置することができ、掘削溝内の掘削状態をリアルタイムで把握して、正確に施工を管理することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の掘削撹拌装置であって、回転手段は、油圧モータの出力部を回転可能な状態で昇降レールに接続する接続手段を備えていることを特徴としている。
【００１３】
ここで、接続手段の構成は限定されるものではなく、例えば、油圧モータの出力部をベアリングに内挿し、このベアリングをベースマシンの昇降レールに接続することにより、油圧モータの出力部を回転可能な状態で昇降レールに接続するように構成してもよい。
【００１４】
この発明によれば、油圧モータの出力部が昇降レールに接続されるため、油圧モータの回転時に発生する振動が低減され、出力部に接続された回転軸を安定した状態で回転させることができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の掘削撹拌装置であって、回転手段は、ベースマシンに対して複数並設されていることを特徴としている。
【００１６】
この発明によれば、各回転手段の回転軸は、油圧モータの出力部に接続されており、本発明では、回転手段に歯車機構等を設ける必要がなく、各回転手段の幅が小さく形成されているため、各種の掘削溝の形状に対応させて各回転手段を配置することができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の掘削撹拌装置であって、回転手段は、隣接する回転手段同士の回転軸の回転方向が異なることを特徴としている。
【００１８】
この発明によれば、回転方向が異なる回転手段同士の間が確実に撹拌されるため、掘削溝内を効率良く撹拌することができる。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明は、地盤改良方法であって、（１）掘削する所定位置の脇に請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の掘削撹拌装置のベースマシンを移動させ、各回転手段を下降させることにより、回転軸に設置された掘削刃を地上面に当接させる第１工程と、（２）各回転手段の回転軸を回転させ、掘削刃で地盤を掘削するとともに、ベースマシンにより各回転手段を順次に下降させて所定深さの掘削溝を構築する第２工程と、（３）回転手段で地盤を掘削しながら、供給管を通じて固定軸の貫通孔に固化剤を供給することにより、固定軸から掘削溝内に固化剤を注入し、撹拌翼で掘削土砂と固化剤を撹拌混合する第３工程と、（４）掘削土砂と固化剤を撹拌混合しながら、各回転手段を上昇させて掘削溝から離脱させ、掘削溝内の掘削土砂を硬化させる第４工程とを含むことを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、掘削刃を所定深度に到達させるために、回転軸を継ぎ足して鉛直方向に延長させる場合に、本発明の掘削撹拌装置は、駆動機構が小型化されており、回転軸の連結間隔を大きく確保することができ、回転軸の連結箇所を少なくすることができるため、作業効率を高めることができる。
【００２１】
したがって、本発明の掘削撹拌装置及び地盤改良方法では、回転手段の駆動機構が小型化され、１本の回転軸の長さを大きくすることができるため、回転軸の連結間隔を大きく確保することができ、作業効率を高めることができるとともに、装置の安定性が高まるため、装置の構成を簡易化することができる。さらに、油圧モータの出力部を支持する構成では、出力部に接続された回転軸を安定した状態で回転させることができるため、効率良く掘削及び撹拌を行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２３】
本実施形態では、本発明の掘削撹拌装置を用いて鉛直方向の掘削溝を掘削するとともに、その掘削溝内に固化剤を注入し、掘削土砂と固化剤を撹拌混合することにより、地盤を改良して硬化させる場合を例として説明する。なお、本実施形態では、構造物の直下で掘削溝を構築する場合を例としており、掘削撹拌装置の高さが制限されている。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態に係る掘削撹拌装置を示した正面図である。図２は、本発明の実施形態に係る掘削撹拌装置の回転手段を示した図で、（ａ）は回転手段の側面図、（ｂ）は回転手段の平面図である。図３は、本発明の実施形態に係る掘削撹拌装置の回転手段における他の構成を示した側面図である。
【００２５】
まず、本発明の実施形態に係る掘削撹拌装置の構成について説明する。
掘削撹拌装置１は、図１に示すように、昇降レール２を支持するベースマシン３と、昇降レール２に沿って昇降可能な３基の回転手段１０とから構成され、各回転手段１０により掘削溝を掘削するとともに、掘削溝内に固化剤を注入し、掘削土砂と固化剤を撹拌混合して地盤を改良する。
【００２６】
続いて、ベースマシン３の構成について説明する。
ベースマシン３は、図１に示すように、鉛直方向の昇降レール２と、昇降レール２を水平方向に旋回させるための旋回台座４と、昇降レール２を縦方向に回動させるための可倒手段５と、回転手段１０に固化剤を供給するための供給管８ａと、回転手段１０に駆動用油を供給するための給油管８ｂと、回転手段１０から駆動用油を排出するための排油管８ｃと、ベースマシン３の移動手段６とから構成され、施工現場に設置された２本のレールＲ，Ｒ上を移動する。
【００２７】
旋回台座４は、歯車機構により連結された上部台座４ａと下部台座４ｂとから構成され、上部台座４ａには昇降レール２が接続されており、上部台座４ａに設けられた電動モータ４ｃによって上部台座４ａを水平方向に回動させることにより、昇降レール２を水平方向に旋回させることができる。
昇降レール２の可倒手段５は、伸縮可能な油圧シリンダであり、下端部が上部台座４ａに接続され、上端部が昇降レール２の上端部に接続されており、可倒手段５を伸縮させることにより、昇降レール２の下端部に設けられた回転支持部７を中心として、昇降レール２を縦方向に回動させる。
【００２８】
移動手段６は、２本のレールＲ，Ｒ上に配置される複数の車輪６ａと、各車輪６ａを回転させる電動モータ６ｂとから構成され，レールＲに沿って掘削撹拌装置１を移動させる。
供給管８ａは、施工現場に設置された貯蔵タンク（図示せず）に接続されており、供給管８ａを通じて、貯蔵タンクから回転手段１０に固化剤を供給する。
給油管８ｂ及び排油管８ｃは、施工現場に設置されたオイルタンク（図示せず）に接続されており、給油管８ｂ及び排油管８ｃを通じて、オイルタンクから回転手段１０に駆動用油を供給するとともに、回転手段１０から排出された駆動用油をオイルタンクに回収する。
【００２９】
さらに、回転手段１０の構成について説明する。
回転手段１０は、図１及び図２に示すように、固定軸１１と、固定軸１１が内挿され、固定軸１１周りに出力部が回転する油圧モータ１２と、油圧モータ１２の出力部に頂部が接続されることにより、固定軸１１と同心軸周りに回転する中空管である回転軸１３と、油圧モータ１２の出力部を回転可能な状態で昇降レール２に接続する接続手段１４とから構成される。本実施形態では、３基の回転手段１０がレールＲの延長方向（図１の紙面に対して垂直方向）に並設されており、昇降レール２に沿って鉛直方向に昇降可能である。
【００３０】
油圧モータ１２は、内挿された固定軸１１周りに出力部が回転する外周駆動型のラジアルピストンモータである。なお、各回転手段１０における油圧モータ１２の回転方向は、任意に切り替え可能であり、本実施形態では、隣接する回転手段１０の油圧モータ１２同士を異なる方向に回転させている。
【００３１】
固定軸１１は、中央部に鉛直方向の貫通孔である供給孔１５を有しており、この供給孔１５には供給管８ａが接続されている。また、供給孔１５の周囲には、油圧モータ１２に駆動用油を供給するための給油孔１６ａと、油圧モータ１２からの駆動用油を排出するための排油孔１６ｂと、油圧モータ１２に駆動用油が過剰に供給され、オーバーフローした際のドレン孔１６ｃと、予備孔１６ｄとからなる４個の貫通孔１６が等間隔で配置されている。そして、給油孔１６ａには給油管８ｂが接続されるとともに、排出孔１６ｂには排油管８ｃが接続され、さらに、ドレン孔１６ｃにはドレン管８ｄが接続されている。なお、固定軸１１の各孔１５，１６と、各管８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄとの接続において、固定軸１１は回転しないため、固定軸１１にスイベルジョイント等の特殊な機構を設置する必要がない。
【００３２】
接続手段１４は、油圧モータ１２の出力部を回転可能な状態で昇降自在に支持する手段であり、中空部を有する支持枠１８と、支持枠１８に内挿された３個のベアリング１７とから構成され、油圧モータ１２の出力部が支持枠１８の中空部にベアリング１７を介して軸支されており、支持枠１８は昇降レール２に接続され、油圧モータ１２を支持した状態で昇降レール２に沿って鉛直方向に昇降可能である。この支持枠１８を昇降させるための機構は限定されるものではなく、例えば、旋回台座４上に電動ウィンチを設置し、この電動ウィンチのワイヤを昇降レール２の頂部に設けられた滑車を介して支持枠１８に接続させ、ワイヤの繰り出し又は巻き取りによって支持枠１８を昇降させてもよい。
【００３３】
回転軸１３は、掘削溝を掘削するための掘削刃２０と、掘削溝内を撹拌するための撹拌翼２１とを周囲に備えた中空管であり、頂部が油圧モータの出力部に接続されることにより、固定軸１１と同心軸周りに回転する。なお、回転軸１３は、掘削溝の深度に対応して複数の回転軸１３を鉛直方向に継ぎ足して延長することができる。また、回転軸１３の内部１９は、固化剤の流通経路となっており、頂部から流入された固化剤が回転軸１３の内部１９を通過して、下端部から掘削溝内に排出される。
掘削刃２０は、回転軸１３の下端部に設置され、回転することにより掘削溝の底面を掘削する。また、撹拌翼２１は、回転軸１３の外周面に設置された螺旋状の部材であり、回転することにより掘削溝内の掘削土砂と固化剤を撹拌混合する。なお、掘削刃２０及び撹拌翼２１の構成は限定されるものではなく、効率良く掘削及び撹拌を行うことができる形状及び材質であればよい。
【００３４】
次に、本発明の実施形態に係る掘削撹拌装置１を用いた地盤改良方法について説明する。
まず、図１に示すように、掘削する所定位置の脇にベースマシン３を移動させ、旋回台座４及び可倒手段５を調整して各回転手段１０を所定位置に鉛直状態で設置する。そして、各回転手段１０を下降させ、回転軸１３の底部に設置された掘削刃２０を地上面に当接させる。
【００３５】
続いて、各回転手段１０の油圧モータ１２を駆動して回転軸１３を回転させ、掘削刃２０で地盤を掘削し、ベースマシン３により各回転手段１０を順次に下降させて所定深さの掘削溝を構築する。このとき、各回転手段１０の起動停止及び回転方向を各々設定することにより、３基の回転手段１０全体を回動させることができる。例えば、３基の回転手段１０において、中央の回転手段１０の回転軸１３のみを回転させることにより、３基の回転手段１０全体を回動させ、掘削溝内で各回転手段１０の位置を微調整することができる。また、接続手段１４を昇降レール２の下端部まで下降させたとしても、掘削刃２０が所定深度に到達しない場合には、回転軸１３を継ぎ足して鉛直方向に延長させる。
【００３６】
なお、回転軸１３を継ぎ足すには、油圧モータ１２を昇降レール２の上端部に配置し、油圧モータ１２と地上面との間隔に回転軸１３を挿入する。すなわち、１本の回転軸１３の長さは、回転軸１３の駆動機構から地上面までの間隔で決定される。そして、本実施形態では、油圧モータ１２に歯車機構やスイベルジョイントを設置する必要がないため、駆動機構が小型化されており、例えば、電動モータに減速機及びスイベルジョイントを設置した構成では、通常、装置の高さが３．０ｍの場合には、駆動機構の高さが１．５ｍ程度になり、５．０ｍの場合には、駆動機構の高さが２．８５ｍ程度になってしまうが、本発明の掘削撹拌装置１の構成では、装置の高さが３．０ｍの場合には、駆動機構の高さを１．０ｍ程度にすることができ、５．０ｍの場合には、駆動機構の高さを１．５ｍ程度とすることができる。したがって、本実施形態では、回転軸１３の連結間隔を大きく確保することができ、回転軸１３の連結箇所を少なくすることができるため、回転軸１３の強度の低下を防止するとともに、作業効率を高めることができる。
【００３７】
一方、回転手段１０で地盤を掘削しながら、貯蔵タンクから供給管８ａを通じて固定軸１１の供給孔１５に固化剤を供給し、固定軸１１及び回転軸１３を通過させて掘削溝内に固化剤を注入する。
【００３８】
また、掘削刃２０の上方では、撹拌翼２１が回転しており、隣接する回転軸１３の回転方向が異なるため、撹拌翼２１同士の間で掘削土砂と固化剤が効率良く撹拌混合される。
【００３９】
なお、油圧モータ１２の出力部は、接続手段１４によって回転可能な状態で昇降レール２に接続されており、出力部の回転により発生する振動が低減され、回転軸１３が安定した状態で回転するため、効率良く掘削及び撹拌が行われる。
また、回転軸１３は、油圧モータ１２に内挿された固定軸１１周りに回転するため、回転軸１３の径を簡易に大きくし、トルクを大きく確保することができる。例えば、回転軸１３が油圧モータ１２に内挿される構成では、φ６００ｍｍ以上の掘削溝を掘削することが困難であるが、本発明の掘削撹拌装置１では、φ８５０〜９００ｍｍの掘削溝を構築することができる。
【００４０】
最後に、掘削土砂と固化剤を撹拌混合しながら、各回転手段１０を上昇させて掘削溝から引き上げる。このとき、撹拌翼２１によって掘削溝の上方は常に撹拌され、掘削溝の上方で掘削土砂と固化剤が硬化してしまうことがないため、各回転手段１０を掘削溝から容易に引き上げることができる。そして、各回転手段１０の離脱後に掘削溝内の掘削土砂が硬化して地盤が改良される。
【００４１】
したがって、本発明の掘削撹拌装置１では、回転手段１０の駆動機構が小型化されるため、回転軸１３の連結間隔を大きく確保することができ、作業効率を高めることができるとともに、掘削撹拌装置１の安定性が高まるため、掘削撹拌装置１の構成を簡易化することができる。さらに、油圧モータ１２の出力部が支持されるため、出力部に接続された回転軸１３を安定した状態で回転させ、効率良く掘削及び撹拌を行うことができる。
【００４２】
以上、本発明の好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、固定軸１１を回転軸１３の内部１９に延長させ、掘削溝内における回転軸の位置や深度を計測する計測装置を固定軸１１の下端部に設置することにより、掘削溝内の掘削状態をリアルタイムで把握して正確に施工を管理し、精度良く掘削溝を構築するように構成してもよい。このとき、固定軸１１は掘削時に回転することなく、掘削溝の下方まで下降するため、計測装置の電源ケーブルや通信ケーブル等を固定軸１１の予備孔１６ｄ（図２（ｂ）参照）に挿入して配線することができ、回転手段１０に計測装置を簡易に設置することができる。
また、回転手段１０の他の構成としては、図３に示すように、固定軸１１の頂部を支持する接続手段１４ａを用いた構成がある。接続手段１４ａは、昇降レール２に接続された支持枠であり、この接続手段１４ａに設けられた貫通孔内に固定軸１１の頂部が挿入されて固定されることにより、各回転手段１０が支持されている。この構成では、油圧モータ１２の周囲にベアリングを設置する必要がないため、回転手段１０の構成を簡易化することができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の掘削撹拌装置及び地盤改良方法によれば、回転手段の駆動機構が小型化されているため、装置の高さが同一である従来の掘削撹拌装置と比較して、駆動機構と地上面との間隔を大きく確保することができる。これにより、装置の高さが制限されている施工条件において、回転軸を継ぎ足す場合に、１本の回転軸の長さを大きくすることができ、回転軸の連結間隔を大きくすることができるため、作業効率を高めることができる。
また、回転手段が軽量化されるため、ベースマシンを補強する必要がなくなり、装置の構成を簡易化することができる。
さらに、回転軸は、油圧モータに内挿された固定軸周りに回転する出力部に接続されるため、回転軸の径を簡易に大きくすることができ、油圧モータに回転軸を内挿する構成と比較してトルクを大きく確保することができる。
また、掘削撹拌装置は小型化されており、各回転手段の幅が小さいため、回転手段を複数並設した構成では、各種の掘削溝の形状に対応させて各回転手段を配置することができる。
また、油圧モータの出力部を支持する構成では、出力部に接続された回転軸を安定した状態で回転させることができるため、効率良く掘削及び撹拌を行うことができる。
また、隣接する回転手段同士の回転軸の回転方向が異なるように構成した場合には、回転手段同士の間が確実に撹拌されるため、掘削溝内を効率良く撹拌することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る掘削撹拌装置を示した正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る掘削撹拌装置の回転手段を示した図で、（ａ）は回転手段の側面図、（ｂ）は回転手段の平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る掘削撹拌装置の回転手段における他の構成を示した側面図である。
【符号の説明】
１・・・・掘削撹拌装置
２・・・・昇降レール
３・・・・ベースマシン
８ａ・・・・供給管
８ｂ・・・・給油管
８ｃ・・・・排油管
８ｄ・・・・ドレン管
１０・・・・回転手段
１１・・・・固定軸
１２・・・・油圧モータ
１３・・・・回転軸
１４・・・・接続手段
１５・・・・供給孔
１６ａ・・・・給油孔
１６ｂ・・・・排油孔
１６ｃ・・・・ドレン孔
１６ｄ・・・・予備孔
２０・・・・掘削刃
２１・・・・撹拌翼[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a digging / stirring apparatus for digging a digging trench and agitating the inside of the digging trench, and a ground improvement method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a digging and stirring device for digging a digging groove and stirring and mixing earth and sand and a solidifying agent in the digging groove, a hydraulic motor (hereinafter, referred to as an “inner motor”) having an output portion for rotating an inserted shaft is used. )). In the excavating and stirring apparatus using the inner motor, the inner motor is connected to a reader of the base machine, and a rotating shaft provided around the excavating blade and the stirring blade is inserted into the inner motor and rotated to excavate and stir. And a solidifying agent is injected into the excavation groove from a through hole provided in the rotating shaft (for example, see Patent Document 1).
[0003]
In addition, as shown in Japanese Patent Application No. 2002-204775, the present applicant has previously described an outer peripheral drive type hydraulic motor (hereinafter, referred to as an “outer motor”) having an output portion rotatable around an inserted axis. Has applied for a drilling and agitation device using. The excavating and stirring apparatus using the outer motor has a fixed shaft supported by the base machine penetrated through the outer motor, and furthermore, the fixed shaft is interpolated, and a hollow having a cutting blade and a stirring blade around it. By connecting the rotating shaft of the outer motor to the output portion of the outer motor and rotating the rotating shaft around a concentric axis with the fixed shaft, excavation and agitation are performed in the digging groove, and the solidifying agent is removed from a through hole provided in the fixed shaft. This is a device for injecting into a digging trench. In this excavation stirring device, the outer motor is arranged in the excavation groove during operation.
[0004]
[Patent Document 1]
Registered Utility Model Publication No. 3020663 (pages 1-17, FIG. 1-4)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional excavating and stirring apparatus has the following problems.
First, in a drilling and stirring device using an inner motor, it is necessary to connect the through hole of the rotating shaft with the supply pipe of the solidifying agent during excavation and supply the solidifying agent to the through hole in the rotating shaft. Since the swivel joint is installed at the joint of the shaft, the height of the drive mechanism for rotating the rotating shaft is increased, and the weight of the rotating shaft side in the entire apparatus is increased.
Further, when excavating a digging trench using the digging and stirring device, there is a case where the rotating shaft is added to lower the digging blade to a predetermined depth. At this time, if the number of connecting portions of the rotating shaft is large, the strength of the rotating shaft is reduced, and the number of refills is increased, and the working efficiency is reduced. Therefore, it is preferable to secure a large connecting interval. To add the rotation shaft, the inner motor is disposed at the upper end of the reader, and a new rotation shaft is inserted and added to the space between the inner motor and the ground surface. That is, the length of one rotation shaft is determined by the distance from the inner motor disposed at the upper end of the reader to the ground surface.
Therefore, in the conventional excavating and stirring apparatus, since the height of the drive mechanism for rotating the rotating shaft is large, it is not possible to secure a large space between the inner motor and the ground surface.
[0006]
Further, in a digging and stirring device using an outer motor, the outer motor is installed below the fixed shaft in order to arrange the outer motor in the digging groove. This makes it necessary to support the weight of the outer motor and the fixed shaft when the fixed shaft is extended and the excavating blade is lowered to a predetermined depth, so that the operation of extending the fixed shaft becomes complicated and the work efficiency is reduced. Would.
In addition, in the excavating and stirring device using the outer motor, the outer motor is placed in the excavation groove to lower the center of gravity of the device and increase stability, but the height is limited to meet the construction conditions. Therefore, in a device having a low overall height (for example, a height of 5.0 m), the stability of the excavating and stirring device is ensured even when the outer motor is disposed above the ground surface. The effectiveness of arranging the outer motor in the digging trench is very low.
[0007]
Therefore, in the conventional excavating and stirring device, it is difficult to secure a large connection interval when adding a rotating shaft or a fixed shaft under construction conditions where the height of the device is limited, so that the working efficiency is reduced. At the same time, the weight of the rotating shaft side increases in the entire device, and the stability decreases. Therefore, it is necessary to reinforce the base machine by installing a counterweight or the like, which complicates the configuration of the device. There is.
[0008]
The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and when a rotating shaft having a cutting blade and a stirring blade is added, a large connection interval between the rotating shafts can be secured, and work efficiency is improved. It is an object of the present invention to provide a drilling and stirring device and a ground improvement method that can simplify the configuration of the device by improving the stability of the device while improving the stability of the device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is configured to solve the above-mentioned problem, and the invention according to claim 1 includes a base machine having a lifting rail, and a rotating unit that can move up and down along the lifting rail, and A digging and stirring device for digging the digging groove by the means, and stirring the inside of the digging groove, wherein the rotating means includes a fixed shaft, a fixed shaft interpolated, and a hydraulic motor capable of rotating the output section around the fixed shaft. The top portion is connected to the output portion of the hydraulic motor, so that it can rotate around a fixed axis and a concentric axis, and has a digging blade for digging a digging groove and a stirring blade for stirring the inside of the digging groove. A fixed shaft has a through-hole, and the through-hole is connected to at least one of an oil supply pipe to the hydraulic motor and a liquid supply pipe into the drilling groove. It is characterized by having.
[0010]
Here, the configuration of the base machine is not limited, such as a self-propelled type or a fixed type, as long as the device can surely support the rotating means and can move up and down.
The hydraulic motor whose output unit can rotate around the interpolated shaft is an existing hydraulic motor such as a radial piston motor or an axial piston motor.
Further, the rotation axis can be extended by adding a plurality of rotation axes. Further, the shapes and configurations of the excavation blade and the stirring blade are not limited, and may be any shapes and configurations that can efficiently excavate the excavation groove and stir the inside of the excavation groove reliably.
[0011]
According to the present invention, since the fixed shaft inserted into the hydraulic motor does not rotate during excavation, it is necessary to install a special mechanism such as a swivel joint in the through hole of the fixed shaft and the connection between the oil supply pipe and the supply pipe. Is eliminated, and the drive mechanism of the rotating means is reduced in size, so that a larger gap between the drive mechanism and the ground surface can be ensured as compared with a conventional excavating and stirring apparatus having the same device height. This is effective when the rotation shafts are added under construction conditions where the height of the device is limited, and the length of one rotation shaft can be increased.
Also, there is no need to install a special mechanism such as a swivel joint or a gear mechanism in the drive mechanism, and the weight of the rotating means is reduced, so that there is no need to reinforce the base machine, and the configuration of the apparatus can be simplified. it can.
Further, the rotating shaft is connected to an output unit that rotates around a fixed shaft inserted into the hydraulic motor, and the diameter of the rotating shaft can be easily increased, so that the rotating shaft is inserted into the hydraulic motor. Large torque can be ensured as compared with the configuration.
In addition, since the fixed shaft does not rotate during excavation, the fixed shaft can be extended into the excavation groove, various measuring devices can be easily installed on the fixed shaft, and the excavation state in the excavation groove can be grasped in real time, Construction can be managed accurately.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the excavating and stirring apparatus according to the first aspect, the rotating unit includes a connecting unit that connects the output unit of the hydraulic motor to the lifting rail in a rotatable state. It is characterized by:
[0013]
Here, the configuration of the connection means is not limited. For example, the output part of the hydraulic motor can be rotated by inserting the output part of the hydraulic motor into a bearing and connecting this bearing to the lifting rail of the base machine. It may be configured to be connected to the lifting rail in a proper state.
[0014]
According to the present invention, since the output portion of the hydraulic motor is connected to the lifting rail, vibration generated when the hydraulic motor rotates is reduced, and the rotating shaft connected to the output portion can be rotated in a stable state. .
[0015]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the excavating and stirring apparatus according to the first or second aspect, wherein a plurality of rotating units are provided in parallel with the base machine.
[0016]
According to the present invention, the rotating shaft of each rotating means is connected to the output portion of the hydraulic motor. In the present invention, there is no need to provide a gear mechanism or the like in the rotating means, and the width of each rotating means is reduced. Therefore, each rotating means can be arranged in accordance with the shape of various excavation grooves.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the excavating and stirring apparatus according to the third aspect, wherein the rotating units have different rotation directions of the rotating shafts of the adjacent rotating units.
[0018]
According to the present invention, since the rotating means having different rotation directions are surely stirred, the inside of the excavation groove can be efficiently stirred.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a ground improvement method, wherein (1) the base machine of the excavation and stirring device according to any one of the first to fourth aspects is provided beside a predetermined position to be excavated. Moving, and lowering each rotating means, a first step in which an excavating blade installed on a rotating shaft is brought into contact with the ground surface; and (2) rotating a rotating shaft of each rotating means, and excavating the ground with the excavating blade. A second step of digging and sequentially lowering each rotating means by a base machine to construct a digging groove of a predetermined depth; and (3) a through hole of a fixed shaft through a supply pipe while excavating the ground by the rotating means. A third step of injecting the solidifying agent into the excavation groove from the fixed shaft by supplying the solidifying agent to the excavated earth and stirring and mixing the excavated earth and sand with the solidifying agent with the stirring blade; and (4) stirring and mixing the excavated earth and sand with the solidifying agent. While raising, each rotating means is lifted and separated from the excavation trench, It is characterized in that it comprises a fourth step of hardening the excavation soil in Kezumizo.
[0020]
According to the present invention, in order to extend the excavation blade to a predetermined depth and extend the rotation axis in the vertical direction, the excavation stirring device of the present invention has a miniaturized drive mechanism, A large connection interval can be ensured, and the number of connection points of the rotating shaft can be reduced, so that work efficiency can be improved.
[0021]
Therefore, in the excavating and stirring apparatus and the ground improvement method of the present invention, the drive mechanism of the rotating means can be downsized and the length of one rotating shaft can be increased, so that a large connection interval between the rotating shafts can be ensured. In addition, the working efficiency can be improved, and the stability of the device is increased, so that the configuration of the device can be simplified. Furthermore, in the configuration that supports the output portion of the hydraulic motor, the rotating shaft connected to the output portion can be rotated in a stable state, so that excavation and stirring can be performed efficiently.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0023]
In the present embodiment, the ground is improved by excavating a vertical excavation groove using the excavation stirring device of the present invention, injecting a solidifying agent into the excavation groove, and stirring and mixing the excavated earth and sand with the solidifying agent. The following describes an example in which the curing is performed. In the present embodiment, a case where the excavation groove is constructed immediately below the structure is taken as an example, and the height of the excavation stirring device is limited.
[0024]
FIG. 1 is a front view showing a digging and stirring device according to an embodiment of the present invention. FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a rotating unit of the excavating and stirring device according to the embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a side view of the rotating unit, and FIG. 2B is a plan view of the rotating unit. FIG. 3 is a side view showing another configuration of the rotating means of the excavating and stirring device according to the embodiment of the present invention.
[0025]
First, a configuration of a drilling and stirring device according to an embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, the excavating and stirring device 1 includes a base machine 3 that supports an elevating rail 2 and three rotating units 10 that can move up and down along the elevating rail 2. While excavating the trench, the solidifying agent is injected into the excavated trench, and the excavated earth and sand and the solidifying agent are stirred and mixed to improve the ground.
[0026]
Next, the configuration of the base machine 3 will be described.
As shown in FIG. 1, the base machine 3 includes a vertical lift rail 2, a swivel base 4 for rotating the lift rail 2 in the horizontal direction, and a tiltable base for rotating the lift rail 2 in the vertical direction. Means 5, a supply pipe 8 a for supplying a solidifying agent to the rotating means 10, an oil supply pipe 8 b for supplying driving oil to the rotating means 10, and a discharge pipe for discharging driving oil from the rotating means 10. It comprises an oil pipe 8c and a moving means 6 of the base machine 3, and moves on two rails R, R installed at the construction site.
[0027]
The revolving pedestal 4 includes an upper pedestal 4a and a lower pedestal 4b connected by a gear mechanism. The upper pedestal 4a is connected to the elevating rail 2, and the upper pedestal 4c is driven by an electric motor 4c provided on the upper pedestal 4a. By rotating the rail 4a in the horizontal direction, the lifting rail 2 can be turned in the horizontal direction.
The tilting means 5 of the lifting rail 2 is an extendable hydraulic cylinder, and a lower end is connected to the upper pedestal 4a, and an upper end is connected to an upper end of the lifting rail 2 to extend and retract the tilting means 5. Thus, the lifting rail 2 is rotated in the vertical direction around the rotation support portion 7 provided at the lower end of the lifting rail 2.
[0028]
The moving means 6 is composed of a plurality of wheels 6a arranged on the two rails R, R, and an electric motor 6b for rotating each wheel 6a, and moves the excavating and stirring device 1 along the rail R.
The supply pipe 8a is connected to a storage tank (not shown) installed at the construction site, and supplies the solidifying agent from the storage tank to the rotating unit 10 through the supply pipe 8a.
The oil supply pipe 8b and the oil drain pipe 8c are connected to an oil tank (not shown) installed at the construction site, and supply driving oil from the oil tank to the rotating means 10 through the oil supply pipe 8b and the oil drain pipe 8c. At the same time, the driving oil discharged from the rotating means 10 is collected in the oil tank.
[0029]
Further, the configuration of the rotating means 10 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotating means 10 includes a fixed shaft 11, a hydraulic motor 12 in which the fixed shaft 11 is inserted, and an output unit rotating around the fixed shaft 11, and an output unit of the hydraulic motor 12. By connecting the top, a rotating shaft 13 which is a hollow tube which rotates around a concentric axis with the fixed shaft 11, and a connecting means 14 which connects the output part of the hydraulic motor 12 to the lifting rail 2 in a rotatable state. Consists of In the present embodiment, three rotating means 10 are arranged side by side in the extension direction of the rail R (the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1), and can move up and down along the elevating rail 2.
[0030]
The hydraulic motor 12 is an outer peripheral drive type radial piston motor in which an output unit rotates around the fixed shaft 11 inserted therein. Note that the rotation direction of the hydraulic motors 12 in the respective rotation units 10 can be arbitrarily switched, and in the present embodiment, the hydraulic motors 12 of the adjacent rotation units 10 are rotated in different directions.
[0031]
The fixed shaft 11 has a supply hole 15 which is a through hole in the vertical direction at a central portion, and a supply pipe 8a is connected to the supply hole 15. Further, around the supply hole 15, an oil supply hole 16 a for supplying drive oil to the hydraulic motor 12, an oil discharge hole 16 b for discharging drive oil from the hydraulic motor 12, Four through-holes 16 including a drain hole 16c when the driving oil is excessively supplied and overflowing, and a preliminary hole 16d are arranged at equal intervals. The oil supply pipe 8b is connected to the oil supply hole 16a, the oil discharge pipe 8c is connected to the discharge hole 16b, and the drain pipe 8d is connected to the drain hole 16c. In connection between the holes 15 and 16 of the fixed shaft 11 and the pipes 8a, 8b, 8c and 8d, the fixed shaft 11 does not rotate. Therefore, it is necessary to install a special mechanism such as a swivel joint on the fixed shaft 11. There is no.
[0032]
The connecting means 14 is a means for rotatably supporting the output portion of the hydraulic motor 12 in a rotatable state and includes a support frame 18 having a hollow portion and three bearings 17 inserted in the support frame 18. The output portion of the hydraulic motor 12 is rotatably supported by a hollow portion of a support frame 18 via a bearing 17. The support frame 18 is connected to the lift rail 2, and supports the lift rail 2 while supporting the hydraulic motor 12. Can be raised and lowered in the vertical direction. The mechanism for raising and lowering the support frame 18 is not limited. For example, an electric winch is installed on the swivel pedestal 4, and the wire of the electric winch is connected via a pulley provided on the top of the elevating rail 2. The support frame 18 may be connected to the support frame 18, and the support frame 18 may be moved up and down by feeding or winding the wire.
[0033]
The rotating shaft 13 is a hollow tube around which a cutting blade 20 for digging the digging groove and a stirring blade 21 for stirring the inside of the digging groove are provided, and a top portion is connected to an output portion of the hydraulic motor. As a result, it rotates around a concentric axis with the fixed shaft 11. The rotating shaft 13 can be extended by adding a plurality of rotating shafts 13 in the vertical direction corresponding to the depth of the excavation groove. The inside 19 of the rotating shaft 13 is a flow path of the solidifying agent, and the solidifying agent flowing from the top passes through the inside 19 of the rotating shaft 13 and is discharged from the lower end into the excavation groove.
The excavation blade 20 is installed at the lower end of the rotating shaft 13 and excavates the bottom of the excavation groove by rotating. The stirring blade 21 is a spiral member installed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 13, and rotates to mix and mix the excavated earth and sand in the excavation groove with the solidifying agent. The configurations of the excavating blade 20 and the stirring blade 21 are not limited, and may be any shapes and materials that can efficiently excavate and stir.
[0034]
Next, a ground improvement method using the excavating and stirring device 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
First, as shown in FIG. 1, the base machine 3 is moved to the side of a predetermined position to be excavated, the turning base 4 and the tilting means 5 are adjusted, and each rotating means 10 is installed at a predetermined position in a vertical state. Then, each rotating means 10 is lowered, and the excavating blade 20 installed at the bottom of the rotating shaft 13 is brought into contact with the ground surface.
[0035]
Subsequently, the hydraulic motor 12 of each rotating means 10 is driven to rotate the rotating shaft 13, the ground is excavated by the excavating blade 20, and each rotating means 10 is sequentially lowered by the base machine 3 to excavate the ground to a predetermined depth. Build a groove. At this time, by setting the start and stop and the rotation direction of each rotating means 10, the entire three rotating means 10 can be rotated. For example, by rotating only the rotating shaft 13 of the central rotating means 10 in the three rotating means 10, the entire three rotating means 10 are rotated, and the position of each rotating means 10 is finely adjusted in the excavation groove. Can be adjusted. Even if the connecting means 14 is lowered to the lower end of the elevating rail 2, if the excavating blade 20 does not reach the predetermined depth, the rotating shaft 13 is extended to extend in the vertical direction.
[0036]
To add the rotating shaft 13, the hydraulic motor 12 is disposed at the upper end of the lifting rail 2, and the rotating shaft 13 is inserted between the hydraulic motor 12 and the ground surface. That is, the length of one rotating shaft 13 is determined by the distance from the driving mechanism of the rotating shaft 13 to the ground surface. In the present embodiment, since it is not necessary to install a gear mechanism or a swivel joint in the hydraulic motor 12, the drive mechanism is downsized. For example, in a configuration in which a reduction gear and a swivel joint are installed in an electric motor, When the height of the device is 3.0 m, the height of the drive mechanism is about 1.5 m, and when the height is 5.0 m, the height of the drive mechanism is about 2.85 m. According to the configuration of the excavating and stirring device 1 of the present invention, when the height of the device is 3.0 m, the height of the driving mechanism can be set to about 1.0 m, and when the height is 5.0 m, the driving mechanism can be driven. The height of the mechanism can be about 1.5 m. Therefore, in the present embodiment, a large connection interval between the rotating shafts 13 can be ensured, and the number of connecting portions of the rotating shaft 13 can be reduced, so that a reduction in strength of the rotating shaft 13 is prevented and work efficiency is improved. Can be enhanced.
[0037]
On the other hand, while excavating the ground by the rotating means 10, the solidifying agent is supplied from the storage tank to the supply hole 15 of the fixed shaft 11 through the supply pipe 8a, and the solidifying agent is passed through the fixed shaft 11 and the rotating shaft 13 into the excavation groove. Inject.
[0038]
In addition, the stirring blade 21 is rotating above the excavation blade 20, and the rotation directions of the adjacent rotary shafts 13 are different, so that the excavated earth and sand and the solidifying agent are efficiently stirred and mixed between the stirring blades 21.
[0039]
The output portion of the hydraulic motor 12 is rotatably connected to the lifting rail 2 by the connecting means 14 so that vibration generated by rotation of the output portion is reduced, and the rotating shaft 13 rotates in a stable state. Therefore, excavation and stirring are efficiently performed.
Further, since the rotating shaft 13 rotates around the fixed shaft 11 inserted in the hydraulic motor 12, the diameter of the rotating shaft 13 can be easily increased, and a large torque can be secured. For example, in a configuration in which the rotating shaft 13 is inserted into the hydraulic motor 12, it is difficult to excavate a digging groove of φ600 mm or more, but in the digging and stirring device 1 of the present invention, a digging groove of φ850 to 900 mm is constructed. Can be.
[0040]
Finally, while stirring and mixing the excavated earth and sand and the solidifying agent, each rotating means 10 is raised and pulled up from the excavation groove. At this time, the upper part of the excavation groove is always agitated by the stirring blades 21 and the excavated earth and the solidifying agent do not harden above the excavation groove, so that each rotating means 10 can be easily pulled up from the excavation groove. . The excavated earth and sand in the excavation groove is hardened after each rotating means 10 is detached, and the ground is improved.
[0041]
Therefore, in the excavating and stirring apparatus 1 of the present invention, since the driving mechanism of the rotating means 10 is downsized, a large connection interval between the rotating shafts 13 can be ensured, the working efficiency can be improved, and the excavating and stirring apparatus can be improved. Since the stability of 1 is improved, the configuration of the excavating and stirring device 1 can be simplified. Further, since the output portion of the hydraulic motor 12 is supported, the rotating shaft 13 connected to the output portion can be rotated in a stable state, and excavation and stirring can be performed efficiently.
[0042]
As described above, an example of a preferred embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and a design can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
For example, by extending the fixed shaft 11 into the inside 19 of the rotating shaft 13 and installing a measuring device for measuring the position and depth of the rotating shaft in the digging groove at the lower end of the fixed shaft 11, the state of digging in the digging groove is improved. The construction may be configured so that the construction is accurately managed by grasping in real time and the excavation trench is constructed with high accuracy. At this time, since the fixed shaft 11 does not rotate during excavation but descends below the excavation groove, a power cable or a communication cable of the measuring device is inserted into the preliminary hole 16d of the fixed shaft 11 (see FIG. 2B). Thus, the measuring device can be easily installed on the rotating means 10.
As another configuration of the rotating unit 10, there is a configuration using a connecting unit 14a that supports the top of the fixed shaft 11, as shown in FIG. The connecting means 14a is a support frame connected to the elevating rail 2, and each of the rotating means 10 is supported by inserting and fixing the top of the fixed shaft 11 into a through hole provided in the connecting means 14a. Have been. In this configuration, since there is no need to install bearings around the hydraulic motor 12, the configuration of the rotating means 10 can be simplified.
[0043]
【The invention's effect】
According to the excavating and stirring apparatus and the ground improvement method of the present invention, since the driving mechanism of the rotating means is downsized, the driving mechanism and the ground surface are compared with the conventional excavating and stirring apparatus having the same height. Large interval can be secured. Thereby, in the case where the height of the apparatus is limited, when adding the rotating shafts, the length of one rotating shaft can be increased, and the connection interval of the rotating shafts can be increased. Therefore, work efficiency can be improved.
Further, since the weight of the rotating means is reduced, it is not necessary to reinforce the base machine, and the configuration of the apparatus can be simplified.
Furthermore, since the rotating shaft is connected to an output unit that rotates around a fixed shaft inserted into the hydraulic motor, the diameter of the rotating shaft can be easily increased, and the rotating shaft is inserted into the hydraulic motor. Thus, a large torque can be ensured as compared with the case of FIG.
In addition, since the excavation stirring device is miniaturized and the width of each rotating means is small, in a configuration in which a plurality of rotating means are juxtaposed, each rotating means can be arranged corresponding to the shape of various excavation grooves. .
Further, in the configuration that supports the output section of the hydraulic motor, the rotating shaft connected to the output section can be rotated in a stable state, so that excavation and stirring can be performed efficiently.
In addition, when the rotation directions of the rotating shafts of the adjacent rotation units are different from each other, the space between the rotation units is surely stirred, so that the inside of the excavation groove can be efficiently stirred.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a digging and stirring device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a rotating unit of the excavating and stirring device according to the embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a side view of the rotating unit and FIG. 2B is a plan view of the rotating unit.
FIG. 3 is a side view showing another configuration of the rotating means of the excavating and stirring device according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 excavation stirring device 2 elevating rail 3 base machine 8a supply pipe 8b oil supply pipe 8c oil drain pipe 8d drain pipe 10, rotating means 11, fixed shaft 12, hydraulic motor 13, rotating shaft 14, connecting means 15, supply hole 16a, oil supply hole 16b ····· Drain hole 16c ··· Drain hole 16d ··· Reserve hole 20 ··· Drilling blade 21 ··· Stirrer blade

Claims

A base machine with a lifting rail,
A rotating means capable of moving up and down along the lifting rail, and excavating a digging groove by the rotating means, a digging and stirring device for stirring inside the digging groove,
The rotating means,
A fixed axis,
The fixed shaft is interpolated, and a hydraulic motor whose output part is rotatable around the fixed shaft, and a top portion is connected to the output portion of the hydraulic motor, so that the fixed shaft is rotatable around a concentric axis. There is a rotary shaft having a cutting blade for digging the digging groove and a stirring blade for stirring the inside of the digging groove around,
The fixed shaft has a through hole, and the through hole is connected to at least one of an oil supply pipe to the hydraulic motor and a liquid supply pipe into the excavation groove. Stirrer.

2. The excavating and stirring apparatus according to claim 1, wherein the rotating unit includes a connecting unit that connects the output unit of the hydraulic motor to the lifting rail in a rotatable state. 3.

The excavating and stirring apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the rotating units are provided in parallel with the base machine.

The excavating and stirring apparatus according to claim 3, wherein the rotating unit has a different rotation direction of the rotating shaft between the adjacent rotating units.

A ground improvement method comprising the following first to fourth steps.
(1) The base machine of the excavation and stirring device according to any one of claims 1 to 4 is moved to a side of a predetermined position to be excavated, and each of the rotating means is lowered, whereby A first step of bringing the installed cutting edge into contact with the ground surface;
(2) rotating the rotating shafts of the respective rotating means, excavating the ground with the excavation blade, and sequentially lowering the respective rotating means by the base machine to construct the excavation groove of a predetermined depth; Two steps.
(3) While excavating the ground with the rotating means, a solidifying agent is supplied to the through hole of the fixed shaft through the supply pipe, whereby the solidifying agent is injected into the excavation groove from the fixed shaft, and the stirring is performed. A third step of stirring and mixing the excavated earth and sand and the solidifying agent with the wings;
(4) a fourth step of raising the respective rotating means to separate from the excavation groove while stirring and mixing the excavation soil and the solidifying agent, and hardening the excavation soil in the excavation groove.