JP2004183368A

JP2004183368A - Soil improvement device having dust scattering prevention function

Info

Publication number: JP2004183368A
Application number: JP2002353031A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Nakamura; 信一中村
Original assignee: Onoda Chemico Co Ltd
Current assignee: Onoda Chemico Co Ltd
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2004-07-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low cost soil improvement device with a simple structure, provided with a dust scattering prevention means capable of always effectively preventing scattering of dust even under a strong wind condition. <P>SOLUTION: The soil improvement device 1 is provided with a soil excavation means 4 for excavating earth constructing the ground 5 and mixing and stirring the soil and a soil improving material 7, and a water spraying instrument 8 capable of forming a water mist curtain at the periphery of the soil excavation means 4 in order to prevent scattering of dust generated when the soil excavation means 4 operates. The water spraying instrument 8 has an injection water course changing means including a vertically extending planar body arranged in the vicinity of a nozzle 13 to reach the water mist injected from the nozzle 13 to arrive only a specified zone of the periphery of the soil excavation means 4. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤を掘削して、地盤改良材と混合撹拌するための地盤改良機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軟弱地盤等の表層部分を強固なものに改質するために、地盤の表面にセメント系固化材や石灰系固化材等の粉体からなる地盤改良材を撒布した後、トレンチャー等の掘削手段を装着した作業用車両を用いて、地盤を所定の深さだけ掘り起こしつつ、この掘削土と前述の地盤改良材とを混合撹拌することが行なわれている。
しかしながら、この掘削作業の際に、主に地盤改良材からなる粉塵が飛散して、地盤改良工事区域外の周囲の環境を悪化させることがあった。
そのため、このような粉塵の飛散を抑制するために、従来から、種々の方策が採られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、軟弱地盤の土砂を、セメント系又は石灰系の少なくとも一方の微粉末と混合しながら撹拌して強固な地盤に改質するに際し、この撹拌部分に水を主体とする膜からなる気泡を覆うか又は混合することを特徴とする地盤改良における発塵抑制工法が、記載されている。
なお、特許文献１の工法で用いられる気泡は、水と、水に添加する界面活性剤を主剤とする化学品により生成されるものである。また、気泡は、軟弱地盤の土砂を撹拌する前に、セメント系等の微粉末層の表面に散布して用いられる。
【０００４】
また、従来からの周知の方法として、地盤改良機の近くで作業員が散水して、粉塵の飛散を抑制する方法や、地盤改良工事区域と周囲との境界に、所定の高さを有するシート材を設けて、粉塵の拡散を遮断する方法が知られている。
さらに、近年においては、主原料であるセメント等に対し、発塵を抑制するための特定の物質を添加し混合して、発塵の生じ難いセメント系固化材を得る技術が開発されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１８０４５１号公報（第２頁の特許請求の範囲の請求項１、第３頁の段落番号０００４〜０００６、第４頁の段落番号００１２、第５〜６頁の段落番号００１８〜００２５、第８〜９頁の図１〜図７）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来の技術のうち、特許文献１に記載されている方法は、水と界面活性剤とを含む混合液を発泡させて得られる気泡を用いて、発塵を抑制するものである。
しかし、この方法は、界面活性剤およびその収容タンクを用意しなければならないことに加えて、水と界面活性剤とを混合して発泡化させるための発泡器等の複雑な装置を必要とする。この点、界面活性剤等の特殊な薬剤や、発泡器等の複雑な装置を用いずに、効果的に発塵を抑制することができる他の簡易な方法があれば、好都合である。
【０００７】
一方、地盤改良機の近くで作業員が粉塵に向けて散水する方法は、▲１▼地盤改良機の運転員以外に作業員を要すること、▲２▼地盤改良機の周囲に飛散する粉塵を十分に抑制することが困難であること、▲３▼地盤改良機の近くで作業することから、作業員は、安全確保のために、地盤改良機の進行方向やトレンチャー等の地盤掘削手段の動作状況を終始監視していなければならないこと、等の種々の欠点がある。
また、地盤改良工事区域と周囲との境界に、所定の高さを有するシート材を設ける方法は、特に強風がある場合には、粉塵がシート材の上方を通過して、工事区域外にまで拡散してしまうので、常に有効な方策とは言えない。また、地盤改良工事区域内で作業する作業員が、粉塵を受けるという問題がある。
【０００８】
さらに、地盤改良材として、発塵の生じ難いセメント系固化材を用いる方法は、高価格であるため、経済性の観点から採用が難しいことがある。また、在庫がある等の理由で、汎用のセメント系固化材を使用する必要がある場合には、当然ながら、この方法を採用することができない。
したがって、本発明は、複雑な装置や特殊な薬剤等を用いる必要がなく、簡易な構造を有し、低コストであり、強風等の条件下においても粉塵の飛散を常に効果的に抑制することのできる地盤改良機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】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、霧状の水を噴射することのできる水噴射用器具を装着することによって、粉塵の飛散を効果的に抑制することができること、および、当該水噴射用器具の構造等を特定のものとすることによって、粉塵飛散抑制効果を一層高めることができることに想到し、本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、本発明（請求項１）の粉塵飛散抑制機能を有する地盤改良機は、地盤を構成する土を掘削して、地盤改良材（例えば、セメント系固化材や石灰系固化材等の粉体系固化材）と混合撹拌するための地盤掘削手段（例えば、トレンチャー等）を備えた地盤改良機であって、前記地盤掘削手段の動作時に発生する粉塵の飛散を抑制するために、霧状の水を噴射することのできる水噴射用器具を備えていることを特徴とする。
このように構成すれば、水噴射用器具から噴射される霧状の水によって、地盤改良材であるセメント系固化材の粉体等からなる粉塵が舞い上がって周囲に飛散するのを効果的に抑制することができる。
【００１１】
上述の地盤改良機において、前記水噴射用器具は、前記地盤掘削手段の周囲に、霧状の水を下方に噴射するための１つ又は複数のノズルを有するものとして構成することができる（請求項２）。
このように構成すれば、地盤掘削手段による掘削によって舞い上がった粉塵を、地盤掘削手段の近傍において霧状の水によって直ちに捕捉し、当該霧状の水と共に落下させることができる。
上述の地盤改良機において、前記ノズルは、少なくとも、前記地盤掘削手段の進行方向（すなわち、地盤掘削手段が地盤を掘り進んでいく方向）における前記地盤掘削手段の前後の各々の位置に、配設することが好ましい（請求項３）。
このように構成すれば、粉塵が舞い上がり易い空間領域である地盤掘削手段の進行方向の前後の空間領域において、粉塵の飛散をより効果的に抑制することができる。
【００１２】
上述の地盤改良機において、前記水噴射用器具は、前記ノズルから噴射された霧状の水の進路方向を変更するための、前記ノズルの近傍に配設された噴射水進路変更手段を有するものとして構成することができる（請求項４）。
このように構成すれば、地盤掘削手段の周囲の特定領域（換言すれば、地盤掘削手段が存在する領域を除く周辺の特定領域）のみに、霧状の水からなる幕を形成させることができる。
【００１３】
上述の地盤改良機において、前記噴射水進路変更手段は、前記ノズルから噴射された霧状の水を当てるための略鉛直方向に延びる面を有するものとして構成することができる（請求項５）。
このように構成すれば、ノズルから噴射された霧状の水は、噴射水進路変更手段の構成部分である略鉛直方向に延びる面に当たった後、当該面の下方に落下する。そのため、地盤掘削手段の周囲の特定領域に、霧状の水からなる幕を形成させることができる。
上述の地盤改良機において、前記地盤掘削手段としては、例えば、トレンチャー、回転ミキシング装置、スタビライザ、スケルトン式バックホウおよび一般汎用バックホウの中から選ばれるものを用いることができる（請求項６）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の地盤改良機の一例を説明する。図１は、本発明の地盤改良機を用いて地盤改良工事を行なっている状態を示す正面図、図２は、図１に示す地盤改良機中のトレンチャーおよび水噴射用器具を含む部分を示す一部断面部分を含む正面図、図３は、図２に示すトレンチャーおよび水噴射用器具を含む部分を示す右側面図、図４は、図２に示す水噴射用器具のノズルから噴射される霧状の水の進路を説明するための正面図、図５は、図４中の矢印Ａの方向から見た図、図６は、図５中のＢ−Ｂ線で水平方向に切断した霧状の水の存在する領域を示す断面図である。
【００１５】
本発明の地盤改良機１は、図１等に示すように、作業用車両本体（母機）２から延びるブーム３の先端に、地盤掘削手段であるトレンチャー４を装着しているとともに、水貯留タンクおよび高圧水送出装置（図示せず）から導いた送水ホース１０を、作業用車両本体（母機）２およびブーム３に沿って取り付け、さらに、送水ホース１０の端部に分岐管１１を介して、２つの補助ホース１２を取り付け、これら補助ホース１２の各々の端部に、霧状の水を下方に噴射するためのノズル１３、および噴射水進路変更用部材１４を装着させてなるものである。ここで、送水ホース１０からノズル１３までの一連の部材を含む器具は、本明細書中において水噴射用器具８と称される。
【００１６】
なお、地盤改良機１において、地盤掘削手段としては、トレンチャー４の代わりに、回転ミキシング装置、スタビライザ、スケルトン式バックホウ、一般汎用バックホウ等を用いることもできる。
なお、回転ミキシング装置とは、作業用車両本体のブームの先端に取り付けられ、水平方向に延びる回転軸の周囲に形成された放射状の複数の爪によって地盤を掘削するものである。
【００１７】
地盤改良機１を用いて地盤改良工事を行なうには、まず、地盤改良工事の対象となる区域内の地盤５の表面に、バックホウ等の撒布手段を用いて、地盤改良材７（具体的には、セメント系固化材や石灰系固化材等の粉体）を撒布する。次いで、工事対象区域内で地盤改良機１を移動させながら、地盤改良機１のトレンチャー４によって地盤を掘削し、かつ掘削土と地盤改良材７とを混合撹拌して、大きな強度を有する改良土６に改質する。
【００１８】
この際、掘削土と地盤改良材７の混合撹拌に伴って、地盤改良材７等の微粒子が、粉塵として舞い上がろうとする。しかしながら、トレンチャー４の上部の枠体２０の周囲に配設されたノズル１３から、霧状の水９が噴射され、この霧状の水９が、トレンチャー４の周囲に霧状の水９からなる幕を形成するため、舞い上がろうとする粉塵は、霧状の水９からなる幕を通過して外部の環境中に飛散していくことができずに、霧状の水９に捕捉されて、霧状の水９と共に下方に落下する。
このようにして、本発明においては、地盤５の改良工事に伴って発生する粉塵が、飛散して、工事区域外の周辺地域にまで拡散していくことが防止される。
【００１９】
次に、地盤改良機１の水噴射用器具８およびその周辺構造を説明する。
水噴射用器具８は、トレンチャー４による掘削および混合撹拌で発生する粉塵の飛散を抑制するために配設されるものであり、トレンチャー４に対して所定の位置に配置することが望ましい。
トレンチャー４は、図２および図３に示すように、駆動スプロケット２１と、従動スプロケット２２と、駆動スプロケット２１と従動スプロケット２２の間に架設される地盤掘削用チェーン２３と、駆動スプロケット２１および従動スプロケット２２を支持するための枠体２０（駆動スプロケット２１を収納するための上部構造部分を含む。）とを備えている。なお、駆動スプロケット２１は、１つの回転軸に対して２つ並設されており、それに対応して、従動スプロケット２２および地盤掘削用チェーン２３も２つずつ配設されている。
【００２０】
地盤掘削用チェーン２３は、図３に示すように、２本の平行に延びるチェーン材２３ａに対し、その進行方向における所定の間隔毎に多数の撹拌翼２３ｂを固着させることによって構成されている。撹拌翼２３ｂは、矩形の板状体の表面に、互いに平行に延びる３つの突起部、あるいはハの字状に延びる２つの突起部を有するものとして構成されており、これらの突起部によって地盤を効率的に掘削し、かつ掘削土と地盤改良材とを均一に混合撹拌することができるようになっている。
【００２１】
以上のように構成されたトレンチャー４に対し、水噴射用器具８のノズル１３は、トレンチャー４の駆動スプロケット２１よりも高い位置であって、駆動モーター（図示せず）を収容した枠体２０の上部構造部分の外壁の外表面の近傍に配設されている。このようにノズル１３の配設位置を定めれば、トレンチャー４の動作に伴って舞い上がろうとする粉塵を、当該ノズル１３から噴射される霧状の水によって、狭い空間領域内で確実に捕捉し、落下させることができる。
【００２２】
ノズル１３は、トレンチャー４の進行方向の前後（すなわち、図２中の右方および左方）の各々の位置に配設されている。これら２つのノズル１３から噴射される霧状の水は、粉塵が舞い上がり易いトレンチャー４の掘削用チェーンの回動面を挟み込む形になるので、粉塵の飛散を効果的に抑制することができる。
なお、図３中、ノズル１３は、トレンチャー４の前後の各々に１つずつ配設されているが、２つずつ配設して、粉塵の飛散の抑制効果を高めてもよい。例えば、図３中の枠体２０の上部構造部分の外表面（図中の手前）上に、左方のノズル１３に加えて、右方にもノズル１３を配設し、左右対称にすることができる。
また、図３中の枠体２０の上部構造部分の右側の外表面および左側の外表面にも、ノズル１３を配設することができる。この場合、トレンチャー４の周囲の全領域に、霧状の水の幕を形成させることができる。それによって、粉塵の飛散をより確実に抑制することができる。
【００２３】
ノズル１３を枠体２０上の所定の位置に配置させるには、補助ホース１２のノズル１３近傍の箇所を、固定具１５（例えば、半円状の金具およびボルト等からなるもの）を用いて枠体２０上に固定すればよい。
ノズル１３としては、高圧水送出装置から供給される高い水圧を有する水を、霧状の水として勢い良く噴射することのできる構造を有するものであれば、任意のものを用いることができる。
ノズル１３から噴射される霧状の水は、通常、円錐状の形状を形成するように噴射される。霧状の水の噴射角度（例えば、円錐状に噴射される場合は頂角の角度）も、任意であり、所望の値に定めることができる。ただし、噴射角度が小さい場合には、霧状の水からなる幕を幅広く形成させるために、ノズル１３を数多く配設させる必要がある。
【００２４】
ノズル１３と固定具１５との間の補助ホース１２の部分には、噴射水進路変更用部材１４が取り付けられている。
噴射水進路変更用部材１４は、補助ホース１２に取り付けるための、ノズル１３の上方に位置する取付部１４ａと、取付部１４ａのトレンチャー４側の縁辺から下方に折曲して、ノズル１３の側方を通過して垂下する板状部１４ｂとからなる。
【００２５】
板状部１４ｂは、取付部１４ａの縁辺から下方に鉛直に延びる垂直面部と、該垂直面部の下端からノズル１３側に若干折曲して下方に延びる斜面部とから構成されている。これら垂直面部および斜面部のノズル１３側の面は、全体として、略鉛直方向に延びる面として形成されており、ノズル１３から噴射された霧状の水の全部または一部が当たると、当該霧状の水の進路方向を変え、地盤掘削手段が存在する領域（すなわち、地盤掘削用チェーン２３等が動作している実際の掘削箇所）に霧状の水を到達させないようにしている。これによって、霧状の水を無駄なく用い、粉塵の飛散を効率的に抑制することができる。
【００２６】
すなわち、図４〜図６に示すように、ノズル１３から噴射された霧状の水は、例えば、その一部が噴射水進路変更用部材１４の板状部１４ｂに当たって、進路を変更された状態で板状部１４ｂの下方に落下する。具体的には、図５中のＢ−Ｂ線で切断した霧状の水の存在する領域は、図６に示すように、板状部１４ｂの存在する側で略直線状になり、板状部１４ｂとは反対側で弧状（略半円状）になる。
図６に示す霧状の水の存在する領域中、特に、板状部１４ｂに近い領域（略直線状およびその近傍の領域）は、板状部１４ｂを伝って落下するか、あるいは板状部１４ｂに撥ね返って落下する霧状の水を含むため、霧状の水の密度が高くなっており、粉塵を多量に捕捉することができる。
このように、噴射水進路変更用部材１４を用いれば、地盤掘削手段の周囲の特定の領域に、霧状の水の幕を形成させて、粉塵の飛散を十分に抑制することができる。
【００２７】
【実施例】
［実施例１］
０．７ｍ^３クラス（ホウバケットの容量）の作業用車両（ベースマシン）を母機として、そのブームの先端にトレンチャーを装着し、かつ、図１〜図５に示すように、送水ホース、分岐管、補助ホース、ノズルおよび噴射水進路変更用部材からなる水噴射用器具を取り付けて、地盤改良機を作製した。
その後、所定の領域内において、バックホウを用いてセメント系固化材を地盤の表面に撒布した。
【００２８】
また、地盤改良機の送水ホースを高圧水送出装置に接続し、該高圧水送出装置を水貯留タンクに接続して、高圧水を水噴射用器具に供給できるようにした。なお、水噴射用器具に高圧の水を供給するための高圧水送出装置としては、出力５．０ＰＳ、吐出圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ^２、吐出量３０リットル／分のエンジンワッシャを用いた。
こうして準備を完了した後、地盤改良機を適宜移動させながら、トレンチャーを用いて、地盤を掘削し、地盤改良材との混合撹拌を行なった。この作業中、水噴射用器具のノズルから霧状の水を噴射して、トレンチャーの進行方向の前後の各々に、霧状の水からなる幕を形成させるようにした。
【００２９】
［比較例１］
水噴射用器具のノズルから霧状の水を噴射させない他は、実施例１と同様にして地盤改良工事を行なった。
その結果、実施例１における粉塵の飛散量は、比較例１における粉塵の飛散量と比べて、目視観察で３０〜１０％程度（減少量として７０〜９０％程度）であった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の地盤改良機は、地盤の掘削の際に発生する粉塵の飛散を防止するための霧状の水の幕を形成させることのできる水噴射用器具を備えているため、複雑な装置や特殊な薬剤等を用いることなく、強風等の条件下においても粉塵の飛散を常に効果的に抑制することができる。
また、本発明で用いられる水噴射用器具は、簡易な構造を有し、取り扱いが容易であり、しかも低コストであるため、従来の粉塵飛散防止手段と比べて、極めて有用性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地盤改良機を用いて地盤改良工事を行なっている状態を示す正面図である。
【図２】図１に示す地盤改良機中のトレンチャーおよび水噴射用器具を含む部分を示す一部断面部分を含む正面図である。
【図３】図２に示すトレンチャーおよび水噴射用器具を含む部分を示す右側面図である。
【図４】図２に示す水噴射用器具のノズルから噴射される霧状の水の進路を説明するための正面図である。
【図５】図４中の矢印Ａの方向から見た図である。
【図６】図５中のＢ−Ｂ線で水平方向に切断した霧状の水の存在する領域を示す断面図である。
【符号の説明】
１地盤改良機
２作業用車両本体（母機）
３ブーム
４トレンチャー（地盤掘削手段）
５地盤
６改良土
７セメント系固化材（地盤改良材）
８水噴射用器具
９霧状の水
１０送水ホース
１１分岐管
１２補助ホース
１３ノズル
１４噴射水進路変更用部材（噴射水進路変更手段）
１４ａ取付部
１４ｂ板状部
１５固定具
２０枠体
２１駆動スプロケット
２２従動スプロケット
２３地盤掘削用チェーン
２３ａチェーン材
２３ｂ撹拌翼[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a ground improvement machine for excavating the ground and mixing and agitating the ground with a ground improvement material.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to improve the surface layer of soft ground, etc., to a solid surface, a ground improvement material consisting of powder such as cement-based hardening material or lime-based hardening material was sprayed on the surface of the ground, and then excavation of trenchers, etc. The excavated soil and the above-mentioned ground improvement material are mixed and stirred while excavating the ground to a predetermined depth using a working vehicle equipped with the means.
However, during this excavation work, dust mainly composed of the ground improvement material may be scattered, and the surrounding environment outside the ground improvement work area may be deteriorated.
Therefore, various measures have conventionally been taken to suppress such scattering of dust.
[0003]
For example, in Patent Document 1, when the soil of soft ground is reformed into a strong ground by stirring while mixing with at least one of cement-based or lime-based fine powder, water is mainly used in the stirring portion. A method for suppressing dust generation in ground improvement characterized by covering or mixing air bubbles made of a membrane is described.
The air bubbles used in the method of Patent Document 1 are generated by water and a chemical mainly composed of a surfactant added to water. In addition, the bubbles are used by being scattered on the surface of a fine powder layer of cement or the like before stirring the soil on the soft ground.
[0004]
Further, as a conventionally known method, a method in which workers spray water near the ground improvement machine to suppress scattering of dust, or a sheet having a predetermined height at a boundary between the ground improvement work area and the surroundings. It is known to provide a material to block the diffusion of dust.
Further, in recent years, a technique has been developed in which a specific substance for suppressing dust generation is added to and mixed with cement or the like, which is a main raw material, to obtain a cement-based solidified material that hardly generates dust.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-180451 (Claim 1 of the claims on page 2, paragraphs 0004 to 0006 on page 3, paragraph 0012 on page 4, paragraph 0018 to 0025 on pages 5 to 6) 1 to 7 on pages 8 to 9)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Among the above-mentioned conventional techniques, the method described in Patent Literature 1 suppresses dust generation by using bubbles obtained by foaming a mixed solution containing water and a surfactant.
However, this method requires a complicated apparatus such as a foaming device for mixing and foaming water and the surfactant in addition to having to prepare a surfactant and a storage tank for the surfactant. . In this regard, it would be advantageous if there was another simple method capable of effectively suppressing dust generation without using a special agent such as a surfactant or a complicated device such as a foaming device.
[0007]
On the other hand, the method of spraying water toward the dust near the soil improvement machine is as follows: (1) It requires workers other than the operator of the soil improvement machine, and (2) The dust scattered around the soil improvement machine is reduced. Since it is difficult to sufficiently control the situation, and (3) working near the ground improvement machine, the worker must operate the ground improvement machine and operate the ground excavation means such as a trencher to ensure safety. There are various drawbacks, such as having to monitor the situation all the time.
In addition, a method of providing a sheet material having a predetermined height at the boundary between the ground improvement work area and the surroundings, particularly when there is a strong wind, dust passes above the sheet material and reaches the outside of the work area. It is not always an effective measure because it spreads. Further, there is a problem that workers working in the ground improvement work area receive dust.
[0008]
Further, a method using a cement-based solidifying material that is unlikely to generate dust as a ground improvement material is expensive in some cases, so that it may be difficult to employ it from the viewpoint of economy. In addition, if it is necessary to use a general-purpose cement-based solidifying material because of a stock or the like, it is a matter of course that this method cannot be adopted.
Therefore, the present invention does not require the use of complicated devices or special chemicals, has a simple structure, is low in cost, and always effectively suppresses the scattering of dust even under conditions such as strong winds. It is an object of the present invention to provide a ground improvement machine capable of performing the following.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has conducted intensive studies to solve the above-described problems, and as a result of installing a water-jetting device capable of jetting atomized water, it is possible to effectively suppress the scattering of dust, Further, the present inventors have conceived that the dust scattering control effect can be further enhanced by making the structure and the like of the water jetting device specific, and completed the present invention.
[0010]
That is, the ground improvement machine having the dust scattering suppression function of the present invention (claim 1) excavates the soil constituting the ground and uses the ground improvement material (for example, a powder-based material such as a cement-based hardening material or a lime-based hardening material). A ground excavating means (for example, a trencher or the like) for mixing and agitating with the solidified material). It is characterized by having a water jetting device capable of jetting water.
With this configuration, it is possible to effectively suppress the dust composed of the powder of the cement-based solidifying material, which is a ground improvement material, from flying up and scattering to the surroundings by the atomized water injected from the water injection device. can do.
[0011]
In the above-described ground improvement machine, the water injection device may be configured as having one or a plurality of nozzles for injecting mist-like water downward around the ground excavation means. Item 2).
According to this structure, the dust soared by the excavation by the ground excavation unit can be immediately captured by the mist water near the ground excavation unit and dropped together with the mist water.
In the above-described ground improvement machine, the nozzles are provided at least at respective positions before and after the ground excavation means in a traveling direction of the ground excavation means (that is, a direction in which the ground excavation means excavates the ground). (Claim 3).
According to this structure, scattering of dust can be more effectively suppressed in a space region in front of and in the traveling direction of the ground excavation means, which is a space region where dust easily rises.
[0012]
In the above-described ground improvement machine, the water-jetting device has a jet-water path changing unit disposed near the nozzle for changing the direction of the atomized water jetted from the nozzle. (Claim 4).
According to this structure, the curtain made of mist water can be formed only in the specific area around the ground excavation means (in other words, the specific area around the excavation area excluding the area where the ground excavation means exists). .
[0013]
In the above-described ground improvement machine, the jetting water course changing means may be configured to have a surface extending in a substantially vertical direction for applying mist-like water jetted from the nozzle (claim 5).
According to this structure, the mist-like water jetted from the nozzle hits a surface extending in a substantially vertical direction, which is a component of the jetted water course changing means, and then falls below the surface. Therefore, it is possible to form a curtain made of mist water in a specific area around the ground excavation means.
In the above-mentioned ground improvement machine, as the ground excavation means, for example, one selected from a trencher, a rotary mixing device, a stabilizer, a skeleton type backhoe, and a general-purpose backhoe can be used (claim 6).
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an example of the ground improvement machine of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing a state in which ground improvement work is being performed using the ground improvement machine of the present invention, and FIG. 2 shows a portion including a trencher and a water injection device in the ground improvement machine shown in FIG. FIG. 3 is a right side view showing a portion including the trencher and the water spraying device shown in FIG. 2, and FIG. 4 is jetted from a nozzle of the water jetting device shown in FIG. 2. FIG. 5 is a front view for explaining the course of the mist water, FIG. 5 is a view seen from the direction of arrow A in FIG. 4, and FIG. 6 is a mist cut in the horizontal direction along line BB in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a region where water in the shape of a circle exists.
[0015]
As shown in FIG. 1 and the like, a soil improvement machine 1 of the present invention has a trencher 4 as a ground excavation means attached to a tip of a boom 3 extending from a working vehicle body (base machine) 2 and a water storage tank. And a water supply hose 10 guided from a high-pressure water delivery device (not shown) is attached along the work vehicle main body (base machine) 2 and the boom 3, and further, a branch pipe 11 is attached to an end of the water supply hose 10 through a branch pipe 11. Two auxiliary hoses 12 are attached, and a nozzle 13 for spraying mist water downward and a member 14 for changing the direction of spray water are attached to each end of the auxiliary hoses 12. Here, a device including a series of members from the water supply hose 10 to the nozzle 13 is referred to as a water jetting device 8 in this specification.
[0016]
In the ground improvement machine 1, as the ground excavation means, a rotary mixing device, a stabilizer, a skeleton type backhoe, a general-purpose backhoe, or the like may be used instead of the trencher 4.
The rotary mixing device is a device that is attached to a tip of a boom of a working vehicle body and excavates the ground with a plurality of radial claws formed around a rotation shaft extending in a horizontal direction.
[0017]
In order to perform the ground improvement work using the ground improvement machine 1, first, the ground improvement material 7 (specifically, using a backhoe or the like) is spread on the surface of the ground 5 in the area targeted for the ground improvement work. Is a powder of cement-based solidifying material, lime-based solidifying material, or the like. Next, while moving the ground improvement machine 1 in the construction target area, the ground is excavated by the trencher 4 of the ground improvement machine 1, and the excavated soil and the ground improvement material 7 are mixed and stirred, so that the improved soil having a large strength is obtained. Reform to 6.
[0018]
At this time, with the mixing and stirring of the excavated soil and the ground improvement material 7, fine particles of the ground improvement material 7 and the like tend to fly up as dust. However, the mist-like water 9 is sprayed from the nozzle 13 provided around the frame 20 on the upper part of the trencher 4, and the mist-like water 9 is composed of the mist-like water 9 around the trencher 4. In order to form the curtain, the dust that is going to soar cannot pass through the curtain composed of the mist of water 9 and scatter into the outside environment. It falls down with the water 9 of the shape.
Thus, in the present invention, the dust generated due to the improvement work of the ground 5 is prevented from scattering and spreading to the surrounding area outside the construction area.
[0019]
Next, the water injection device 8 of the ground improvement machine 1 and its peripheral structure will be described.
The water injection device 8 is provided to suppress scattering of dust generated by excavation and mixing and stirring by the trencher 4, and is desirably disposed at a predetermined position with respect to the trencher 4.
As shown in FIGS. 2 and 3, the trencher 4 includes a driving sprocket 21, a driven sprocket 22, a ground excavation chain 23 installed between the driving sprocket 21 and the driven sprocket 22, the driving sprocket 21 and the driven sprocket 22 (including an upper structure portion for accommodating the driving sprocket 21). Note that two drive sprockets 21 are arranged side by side with respect to one rotation shaft, and two driven sprockets 22 and two ground excavation chains 23 are arranged correspondingly.
[0020]
As shown in FIG. 3, the ground excavation chain 23 is configured by fixing a number of stirring blades 23b to two parallel extending chain members 23a at predetermined intervals in the traveling direction. The stirring blade 23b is configured to have three protrusions extending in parallel with each other or two protrusions extending in a C-shape on the surface of a rectangular plate-like body. Excavation can be performed efficiently, and the excavated soil and the ground improvement material can be uniformly mixed and stirred.
[0021]
With respect to the trencher 4 configured as described above, the nozzle 13 of the water injection device 8 is located at a position higher than the driving sprocket 21 of the trencher 4, and the nozzle 13 of the frame 20 that accommodates the driving motor (not shown). The upper structure is disposed near the outer surface of the outer wall. If the arrangement position of the nozzle 13 is determined in this manner, dust that is going to fly up with the operation of the trencher 4 is reliably captured in the narrow space region by the mist water sprayed from the nozzle 13, Can be dropped.
[0022]
The nozzles 13 are disposed at respective positions before and after in the traveling direction of the trencher 4 (that is, rightward and leftward in FIG. 2). The atomized water sprayed from these two nozzles 13 sandwiches the turning surface of the excavation chain of the trencher 4 where the dust easily rises, so that the scattering of the dust can be effectively suppressed.
In FIG. 3, one nozzle 13 is provided before and after each of the trenchers 4. However, two nozzles 13 may be provided to enhance the effect of suppressing the scattering of dust. For example, on the outer surface (front side in the figure) of the upper structure portion of the frame 20 in FIG. 3, in addition to the nozzle 13 on the left side, the nozzle 13 is also arranged on the right side to be symmetrical. Can be.
Further, the nozzles 13 can be provided on the right outer surface and the left outer surface of the upper structure portion of the frame 20 in FIG. In this case, a curtain of mist-like water can be formed in the entire area around the trencher 4. Thereby, scattering of dust can be suppressed more reliably.
[0023]
In order to dispose the nozzle 13 at a predetermined position on the frame body 20, a portion of the auxiliary hose 12 near the nozzle 13 is fixed to the frame using a fixing member 15 (for example, a member formed of a semicircular metal fitting and a bolt). What is necessary is just to fix on the body 20.
Any nozzle can be used as the nozzle 13 as long as it has a structure capable of jetting water having a high water pressure supplied from a high-pressure water delivery device as mist-like water.
The atomized water sprayed from the nozzle 13 is usually sprayed so as to form a conical shape. The spray angle of the mist-like water (for example, the angle of the apex angle when the spray is in a conical shape) is also arbitrary and can be set to a desired value. However, when the spray angle is small, it is necessary to arrange a number of nozzles 13 in order to form a wide curtain of mist water.
[0024]
At the part of the auxiliary hose 12 between the nozzle 13 and the fixture 15, a member 14 for changing the direction of spray water is attached.
The jetting water course changing member 14 is attached to the auxiliary hose 12 by an attachment portion 14 a located above the nozzle 13, and is bent downward from an edge of the attachment portion 14 a on the trencher 4 side, so that the side of the nozzle 13 is And a plate-like portion 14b that passes through the first portion and hangs down.
[0025]
The plate-like portion 14b includes a vertical surface portion extending vertically downward from the edge of the mounting portion 14a, and a slope portion extending slightly downward from the lower end of the vertical surface portion toward the nozzle 13 side. The surfaces of the vertical surface and the inclined surface on the side of the nozzle 13 are generally formed as surfaces extending in a substantially vertical direction, and when all or a part of the mist water sprayed from the nozzle 13 hits, the mist is generated. The course direction of the water is changed so that the mist water does not reach the area where the ground excavation means is present (that is, the actual excavation point where the ground excavation chain 23 and the like are operating). As a result, it is possible to efficiently use the atomized water and effectively suppress scattering of the dust.
[0026]
That is, as shown in FIG. 4 to FIG. 6, the mist-like water sprayed from the nozzle 13 is in a state where the course is changed, for example, when a part of the water hits the plate-shaped portion 14 b of the sprayed water course changing member 14. , And falls below the plate-like portion 14b. Specifically, as shown in FIG. 6, the region where the water in the form of mist cut along the line BB in FIG. 5 is substantially linear on the side where the plate-like portion 14b exists, and An arc (substantially semicircular) is formed on the side opposite to the portion 14b.
In the region where the water in the form of mist shown in FIG. 6 is present, in particular, the region close to the plate-like portion 14b (substantially linear and the region near the plate-like portion) falls along the plate-like portion 14b, Since the water containing the mist that rebounds and falls on the 14b is included, the density of the mist water is high, and a large amount of dust can be captured.
As described above, the use of the spray water course changing member 14 can form a curtain of water in the form of mist in a specific area around the ground excavation means, and can sufficiently suppress the scattering of dust.
[0027]
【Example】
[Example 1]
0.7 m ³ working vehicle class (volume of boric bucket) (base machine) as a base machine, equipped with a trencher to the tip of the boom, and, as shown in FIGS. 1 to 5, water supply hose, branch pipe A ground improvement machine was prepared by attaching a water injection device comprising an auxiliary hose, a nozzle, and a member for changing a jet water course.
Thereafter, in a predetermined area, a cement-based solidifying material was sprayed on the surface of the ground using a backhoe.
[0028]
Further, the water supply hose of the ground improvement machine was connected to a high-pressure water delivery device, and the high-pressure water delivery device was connected to a water storage tank, so that high-pressure water could be supplied to the water injection device. As a high-pressure water delivery device for supplying high-pressure water to the water injection device, an engine washer having an output of 5.0 PS, a discharge pressure of 50 kgf / cm ² , and a discharge amount of 30 liter / min was used.
After the preparation was completed in this way, the ground was excavated using a trencher while appropriately moving the ground improvement machine, and mixed with the ground improvement material and agitated. During this operation, mist water was sprayed from the nozzle of the water spray device to form curtains of mist water before and after each in the traveling direction of the trencher.
[0029]
[Comparative Example 1]
Ground improvement work was performed in the same manner as in Example 1 except that mist-like water was not injected from the nozzle of the water injection device.
As a result, the amount of dust scattered in Example 1 was about 30 to 10% (approximately 70 to 90% as a reduced amount) as compared with the amount of dust scattered in Comparative Example 1.
[0030]
【The invention's effect】
The ground improvement machine of the present invention is provided with a water injection device capable of forming a mist-like water curtain for preventing scattering of dust generated during excavation of the ground. Without using a special agent or the like, scattering of dust can always be effectively suppressed even under conditions such as strong wind.
Further, the water-jetting device used in the present invention has a simple structure, is easy to handle, and has a low cost, and therefore has extremely high utility as compared with conventional dust scattering prevention means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a state in which ground improvement work is being performed using a ground improvement machine of the present invention.
FIG. 2 is a front view including a partial cross section showing a portion including a trencher and a water injection device in the soil improvement machine shown in FIG.
FIG. 3 is a right side view showing a portion including the trencher and the water spraying device shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a front view for explaining a course of atomized water jetted from a nozzle of the water jetting device shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a view as seen from the direction of arrow A in FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a region where mist-like water is present, which is cut in the horizontal direction along line BB in FIG. 5;
[Explanation of symbols]
1 ground improvement machine 2 work vehicle body (base machine)
3 boom 4 trencher (ground excavation means)
5 Ground 6 Improved soil 7 Cement solidification material (Soil improvement material)
Reference Signs List 8 water jetting equipment 9 atomized water 10 water supply hose 11 branch pipe 12 auxiliary hose 13 nozzle 14 member for changing jetting water course (spraying water course changing means)
14a Mounting part 14b Plate part 15 Fixture 20 Frame 21 Drive sprocket 22 Driven sprocket 23 Ground excavation chain 23a Chain material 23b Stirrer blade

Claims

In a ground improvement machine provided with ground excavation means for excavating soil constituting the ground and mixing and stirring with a ground improvement material, a mist-like A ground improvement machine having a dust scattering suppression function, comprising a water jetting device capable of jetting water.

The ground improvement machine having a dust scattering suppression function according to claim 1, wherein the water injection device has one or a plurality of nozzles for injecting mist water downward around the ground excavation means.

The ground improvement machine having a dust scattering suppression function according to claim 2, wherein the nozzles are provided at least at respective positions before and after the ground excavation unit in a traveling direction of the ground excavation unit.

4. The dust according to claim 2, wherein the water spray device has a spray water course changing unit disposed near the nozzle for changing a course direction of the atomized water sprayed from the nozzle. 5. Ground improvement machine with scattering control function.

The ground improvement machine having a dust scattering suppression function according to claim 4, wherein the jetted water course changing means has a surface extending in a substantially vertical direction for applying mist water jetted from the nozzle.

The ground improvement machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the ground excavation means is selected from a trencher, a rotary mixing device, a stabilizer, a skeleton backhoe, and a general-purpose backhoe.