JP2006037632A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、地盤撹拌装置に関するものである。特に、浅層に位置する地盤を改良するに好適な地盤撹拌装置に関するものである。
従来から、この種の地盤撹拌(改良)装置としては、図12に示すような、支持体101に回転する撹拌体104を回転自在に取り付けたものM’が知られている。この地盤撹拌装置M’を使用しての施工は、自走式車輌XのブームXbの先端から地盤撹拌装置M’を垂下させ、撹拌体104を回転させつつブームXbを下降させて地盤撹拌装置M’を地盤Gに挿入し、グラウト材等の改良材を注入しつつブームXbを車両X側に引き寄せることにより、地盤Gと改良材とを撹拌混合して地盤Gの所定領域の改良を行う。
また、従来の撹拌体104に関する形態としては、例えば、撹拌体104に駆動力を伝達する伝達手段等を土砂などから保護するために支持体101を箱型にしてその内部に伝達手段を配した形態(例えば、特許文献1参照。)や、例えば、左右の撹拌体104間に未改良区域が生じるのを防止するために支持体101に対して撹拌体104を斜めに取り付けた形態(例えば、特許文献2参照。)などがある。
しかしながら、前者の形態によると、左右の撹拌体104の間、つまり支持体101の下端部が地盤Gに対する抵抗となるため、地盤撹拌装置M’を円滑に地盤Gに挿入することができない。また、後者の形態によっても、斜めに取り付けられた撹拌体104が地盤Gに対する抵抗となってしまうため、地盤撹拌装置M’を円滑に地盤Gに挿入することができない。この点、支持体101の下端部に撹拌体104を取り付ける形態(特許文献1が従来例として挙げる形態)とすれば、地盤Gへの挿入は容易となるが、伝達手段等を土砂などから保護するといった問題が解決されなくなってしまい、この点で、支持体101の両側方に撹拌体が設けられた特許文献1や特許文献2のような形態が好ましいといえる。
実公平6−1622号公報
特開平10−227028号公報
本発明が解決しようとする主たる課題は、支持体の両側方に撹拌体が設けられていながら、地盤中に円滑に挿入することができる地盤撹拌装置を提供することにある。
上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
〔請求項1記載の発明〕
地盤中に挿入される支持体と、この支持体の両側方に設けられた水平方向を軸として回転する撹拌体と、が備わる地盤撹拌装置であって、
前記支持体の下端面が、曲面となっており、
掘削ビットの備わる無端ベルトが、前記曲面に沿って回転する、ことを特徴とする地盤撹拌装置。
〔請求項1記載の発明〕
地盤中に挿入される支持体と、この支持体の両側方に設けられた水平方向を軸として回転する撹拌体と、が備わる地盤撹拌装置であって、
前記支持体の下端面が、曲面となっており、
掘削ビットの備わる無端ベルトが、前記曲面に沿って回転する、ことを特徴とする地盤撹拌装置。
〔請求項2記載の発明〕
地盤中に挿入される支持体と、この支持体の両側方に設けられた水平方向を軸として回転する撹拌体と、が備わる地盤撹拌装置であって、
前記支持体は、支持体本体と、この支持体本体の下端部側面に、この側面から下方に延在するように取り付けられた補助体と、を有し、
この補助体の下端面が、前記撹拌体の回転軸と同じ方向を軸とする曲面となっており、
前記補助体の上方には、前記撹拌体の回転軸と同じ方向を軸として回転する円盤が備えられており、
前記円盤の回転にともなって、掘削ビットの備わる無端ベルトが、前記補助体の両側面及び前記曲面に沿って回転する、ことを特徴とする地盤撹拌装置。
地盤中に挿入される支持体と、この支持体の両側方に設けられた水平方向を軸として回転する撹拌体と、が備わる地盤撹拌装置であって、
前記支持体は、支持体本体と、この支持体本体の下端部側面に、この側面から下方に延在するように取り付けられた補助体と、を有し、
この補助体の下端面が、前記撹拌体の回転軸と同じ方向を軸とする曲面となっており、
前記補助体の上方には、前記撹拌体の回転軸と同じ方向を軸として回転する円盤が備えられており、
前記円盤の回転にともなって、掘削ビットの備わる無端ベルトが、前記補助体の両側面及び前記曲面に沿って回転する、ことを特徴とする地盤撹拌装置。
本発明の地盤撹拌装置は、支持体の両側方に撹拌体が設けられているが、地盤中に円滑に挿入することができる。
以下、本発明の実施の形態を説明する。
〔概説〕
本発明は、地盤中に挿入される支持体と、この支持体の両側方に設けられた水平方向を軸として回転する撹拌体と、が備わる地盤撹拌装置であって、前記支持体の下端面が、曲面となっており、掘削ビットの備わる無端ベルトが、前記曲面に沿って回転するものである。
そこで、以下では、まず、支持体及び撹拌体等(基本構成)について説明し、次いで、本発明の特徴部分である無端ベルト等(特徴的構成)について説明する。
〔概説〕
本発明は、地盤中に挿入される支持体と、この支持体の両側方に設けられた水平方向を軸として回転する撹拌体と、が備わる地盤撹拌装置であって、前記支持体の下端面が、曲面となっており、掘削ビットの備わる無端ベルトが、前記曲面に沿って回転するものである。
そこで、以下では、まず、支持体及び撹拌体等(基本構成)について説明し、次いで、本発明の特徴部分である無端ベルト等(特徴的構成)について説明する。
〔基本構成:第1の形態〕
本形態の地盤撹拌装置を図1〜3に示す。本形態の地盤撹拌装置は、縦長の支持体1の先端部(下端部)両側方に下側撹拌体4A,4Bが配置され、それよりも上側に上側撹拌体5A,5Bが配置され、それぞれが回転軸2,3を介して支持体1に連結されている。各撹拌体4A,4B,5A,5Bの構成は左右において同様である。
本形態の地盤撹拌装置を図1〜3に示す。本形態の地盤撹拌装置は、縦長の支持体1の先端部(下端部)両側方に下側撹拌体4A,4Bが配置され、それよりも上側に上側撹拌体5A,5Bが配置され、それぞれが回転軸2,3を介して支持体1に連結されている。各撹拌体4A,4B,5A,5Bの構成は左右において同様である。
支持体1は、内部が空間となっており、この空間に撹拌体4A,4B,5A,5Bの駆動源となる油圧モータ6Aの駆動力を回転軸2,3を介して撹拌体4A,4B,5A,5Bに伝達するための伝達手段63,23及び改良材の搬送手段Hが配されている。また、この空間は、伝達手段63,23等の保護のため土砂等が空間内に入り込まないように外部と液密とされている。
支持体1の上部には、撹拌体4A,4B,5A,5Bの駆動源となる油圧モータ6Aが配置され、図示しない駆動軸が支持体1の内部の空間に突出している。この駆動軸には、図示しない駆動スプロケットが嵌着されている。油圧モータ6Aの回転数の制御や油圧の供給は、送油経路66及び制御経路67を介して外部から操作される。
一方、各回転軸2,3は、撹拌に際して地盤G表面とほぼ平行(水平)となるよう、それぞれ支持体1を側部から貫通するように設けられている。各回転軸2,3の支持体内部に位置する部位にはスプロケット2Sb,3Sa,3Sbが嵌着され、これらのスプロケット2Sb,3Sa,3Sb及び図示しない駆動スプロケットに伝達手段たる無端チェーン63,23が掛けられ、油圧モータ6Aの駆動力が各回転軸2,3に伝達される。また、各回転軸2、3の支持体1外部に露出する部分において、その先端とそれよりも支持体1側の各部分に円盤状の撹拌体取付台座2a,2a’,2b,2b’,3a,3a’,3b,3b’が併設されて嵌着されている。この撹拌体取付台座2a,2a’,2b,2b’,3a,3a’,3b,3b’に対して撹拌体4A,4B,5A,5Bが取り付けられる。
撹拌体取付台座2a,2a’,2b,2b’,3a,3a’,3b,3b’に取り付けられる撹拌体4A,4B,5A,5Bは、各撹拌体取付台座2a,2a’,2b,2b’,3a,3a’,3b,3b’のそれぞれに併設しボルト固定される略十字形状の基板40c,40d,50c,50dと、併設される基板40c,40d,50c,50dの凸部先端間に架橋された撹拌爪取付台座40e,50e…と、この撹拌爪取付台座40e,50e…の回転方向と直交する方向に突出する複数の撹拌爪40f,50f…と、から主になる。図示例では、撹拌爪取付台座40e,50e…の進行(回転)方向に対して角度を持って(斜めに)撹拌爪40f,50f…が配設されており、撹拌性が高められている。
なお、基板40c,40d,50c,50dは、略十字形状に限られるものではなく、種々の形状に構成することができる。例えば、円盤状としてもよい。また、撹拌爪40f,50f…の形状も、適宜決定することができる。撹拌体4A,4B,5A,5Bは、地盤Gを主に撹拌する撹拌爪40f,50f…が回転軸2,3から離れた距離にあるので、撹拌範囲が広く、また、回転軸2,3と撹拌体取付台座40e,50e…との間が空間となっているので回転抵抗が少ないという利点を有する。
さらに、本形態の撹拌体4A,4B,5A,5Bは、分割可能となっており、支持体1正面視に対して右側に位置する下部撹拌体4Aを例にとって説明すれば、図4に示すように、基板40cが、撹拌体取付台座2a,2a’に対して着脱自在な複数の単位撹拌翼体(40c,40c…)で構成されており、この各単位撹拌翼体(40c,40c…)の基板部分を回転軸2の撹拌体取付台座2a,2a’にボルト孔Bh及びこれに螺合する図示しないボルトによって固定することにより1つの撹拌体4Aが形成されるようになっている。各図示例は、2つの単位撹拌翼体(分割部材)からなるものであるが、1つ又は3つ、4つ、5つ又はそれ以上の複数の単位撹拌翼体からなる撹拌体とすることもできる。撹拌体4A,4B,5A,5Bを分割可能としたことによって、現場に搬送しやすくなる、容易かつ迅速に地盤撹拌装置を組み上げることができる、施工時間を短縮することができる、との利点がある。
他方、支持体1内部は、図3に示すように、油圧モータ6Aの図示しない駆動軸に嵌着された図示しない駆動スプロケットと上側回転軸3に嵌着された第1スプロケット3Saとに無端チェーン63が掛けられ、上側回転軸3の第1スプロケット3Saとは別に併設された第2スプロケット3Sbと、下側回転軸2に嵌着された第3スプロケット2Sbとに第2無端チェーン23が掛けられており、油圧モータ6Aに油圧伝達路66を介して油圧を与えて図示しない駆動軸を回転させると、駆動力が各無端チェーン63,23により各スプロケット3Sa,3Sb,2Sbに伝達されて回転軸2,3が回転し、各撹拌体4A,4B,5A,5Bは、回転軸2,3を軸として回転する。
本地盤撹拌装置は、撹拌体4A,4B,5A,5Bを回転させながら地盤G中に挿入する。この挿入に際しては、押し込み抵抗を低減させるために、改良材を支持体1の先端から噴射するとよい。改良材の噴射手段は、搬送路Hと、吐出口71と、図示しない改良材の供給装置と、から主になり、吐出口71は、支持体1の先端(下端)から垂直下方向に向かって開口している。この吐出口71には、搬送路Hが接続されており、搬送路Hは、支持体1に沿って設けられ、支持体1の上方において、供給装置に接続されている。図示例では、吐出口71を支持体1の先端にのみ設けているが、改良材の吐出口は、上側撹拌体5A,5Bと下側撹拌体4A,4Bとの間にも設けてもよい。これによると、改良材と土壌との撹拌混合性がより高まることになる。
〔基本構成:第2の形態〕
本形態の地盤撹拌装置を図5及び6に示す。本地盤撹拌装置は、第1の形態と同様に、支持体1の先端部両側方に下側撹拌体4A,4Bが配置され、それよりも上側に上側撹拌体5A,5Bが配置されている。下側撹拌体4A,4B及び上側撹拌体5A,5Bのそれぞれは、回転軸2,3を介して支持体1に連結されており、各撹拌体4A,4B,5A,5Bの構成は、支持体1の左右において同様となっている。支持体1の内部は、外部と液密にされた空間とされ、この空間に油圧モータ6Aの駆動力を回転軸2,3に伝える伝達手段が配されている。改良材の搬送手段Hは、支持体1の外側、かつ支持体1の正面及び背面に上下方向に沿って配され、上端に改良材の供給装置に連結するための接続部71A,71Aが設けられ、下端に下向きに開口する吐出口71B,71Bが設けられている。
本形態の地盤撹拌装置を図5及び6に示す。本地盤撹拌装置は、第1の形態と同様に、支持体1の先端部両側方に下側撹拌体4A,4Bが配置され、それよりも上側に上側撹拌体5A,5Bが配置されている。下側撹拌体4A,4B及び上側撹拌体5A,5Bのそれぞれは、回転軸2,3を介して支持体1に連結されており、各撹拌体4A,4B,5A,5Bの構成は、支持体1の左右において同様となっている。支持体1の内部は、外部と液密にされた空間とされ、この空間に油圧モータ6Aの駆動力を回転軸2,3に伝える伝達手段が配されている。改良材の搬送手段Hは、支持体1の外側、かつ支持体1の正面及び背面に上下方向に沿って配され、上端に改良材の供給装置に連結するための接続部71A,71Aが設けられ、下端に下向きに開口する吐出口71B,71Bが設けられている。
撹拌体4A,4B,5A,5Bの駆動源となる油圧モータ6Aは、支持体1の上部に配置され、図示はしないがその駆動軸は、支持体1の内部空間に突出しており、この駆動軸に図示しない駆動スプロケットが嵌着されている。油圧モータ6Aの回転数の制御や油圧の供給は、送油経路66及び制御経路67を介して外部から操作する。
各回転軸2,3は、撹拌に際して地盤G表面とほぼ平行(水平)となるよう、それぞれ支持体1を側部から貫通するように設けられている。各回転軸2,3の支持体1内部に位置する部位にスプロケットが嵌着され、これらのスプロケット及び前記駆動スプロケットに伝達手段となる無端チェーンが掛けられて、油圧モータ6Aの駆動力が回転軸2,3に伝達される。別途図示はしないが、支持体1内部での無端チェーンによる回転軸2,3の駆動力伝達態様は、図3に示す第1の形態と、同様の構成となっている。
各回転軸2,3の支持体1外部に露出する部分の先端には、円盤状の撹拌体取付台座2a,2b,3a、3bが嵌着され、この撹拌体取付台座2a,2b,3a、3bに対して撹拌体4A,4B,5A,5Bが取り付けられている。この撹拌体4A,4B,5A,5Bは、それぞれ3枚の単位撹拌翼体40c,50c…で構成され、各単位撹拌翼体40c,50c…は、それぞれ撹拌体取付台座2a,2b,3a、3bにボルトB,B…で取り付けられている。単位撹拌翼体40c,50c…は、撹拌体取付台座2a,2b,3a、3bに併設してボルト固定される基板部(40c,50c…)と、撹拌爪40f,40f…を取り付けるための撹拌爪取付台座40e,50e…と、から主になる。図示例では、下側撹拌体4A,4Bの撹拌爪取付台座40e,40e…に、撹拌爪40f,40f…を設け、上側撹拌体5A,5Bの撹拌爪取付台座50e,50e…には撹拌爪を設けていない。上側撹拌体5A,5Bにおいては、撹拌爪取付台座50e,50e…により撹拌効果を得る構成としている。もちろん、上側撹拌体5A,5Bの撹拌爪取付台座50e,50e…にも撹拌爪を取り付けてもよい。
また、図示例では、撹拌体取付台座2a,2b,3a、3bと支持体1の側部との間に、この領域の撹拌性を高めるための撹拌補助凸片T,T…が、支持体1の側部から撹拌体取付台座2a,2b,3a、3bに向かって突出するように設けられている。
本形態においては、下側撹拌体4A,4Bの撹拌爪取付台座40e,40e…の長さL1を、上側撹拌体5A,5Bの撹拌爪取付台座50e,50e…の長さL2よりも、水平方向に長くするとともに、撹拌体4A,4B,5A,5Bの張り出し長さL3,L4、図示例では、支持体1の側面から撹拌爪取付台座40e,50e…の外側端縁(支持体から遠い方の端縁)までの距離を、上側撹拌体5A,5Bよりも下側撹拌体4A,4Bにおいて長く構成している。すなわち、L1>L2、L3>L4となるように形成している。さらに、回転軸2,3の中心軸から撹拌爪取付台座40e,50e…までの距離L5,L6を、上側撹拌体5A,5Bよりも下側撹拌体4A,4Bにおいて長く構成している。すなわちL6>L5としている。これらの構成をとることにより、下側撹拌体4A,4Bにより撹拌される領域が、上側撹拌体5A,5Bによる撹拌領域よりも広範となり、撹拌装置を垂下させて地盤Gに挿入する際に、下側撹拌体4A,4Bにより撹拌された領域内を上側撹拌体5A,5Bが撹拌することになる。上側撹拌体5A,5Bの張り出し長さL4よりも下側撹拌体4A,4Bの張り出し長さL3を長くするには、各回転軸2,3の支持体1からの突出長、撹拌爪取付台座40e,50e…の長さの設計によることができる。
〔基本構成:第3の形態〕
本形態の地盤撹拌装置を図7及び8に示す。本形態は、第1の形態の撹拌装置における撹拌体4A,4B,5A,5Bの形状を変更した例である。上下左右の各撹拌体取付台座2a,2b,3a,3bに取り付けられる単位撹拌翼体Muは4枚である。これら単位撹拌翼体Mu,Mu…を各撹拌体取付台座2a,2b,3a,3bに4枚ずつ取り付けて側面視において略十字形状となる撹拌体4A,4B,5A,5Bが構成されている。
本形態の地盤撹拌装置を図7及び8に示す。本形態は、第1の形態の撹拌装置における撹拌体4A,4B,5A,5Bの形状を変更した例である。上下左右の各撹拌体取付台座2a,2b,3a,3bに取り付けられる単位撹拌翼体Muは4枚である。これら単位撹拌翼体Mu,Mu…を各撹拌体取付台座2a,2b,3a,3bに4枚ずつ取り付けて側面視において略十字形状となる撹拌体4A,4B,5A,5Bが構成されている。
単位撹拌翼体Mu,Mu…は、第1の形態と形状が異なっており、基板が外側と内側とに併設された構造をとっていない。この単位撹拌翼体Mu,Mu…は、撹拌体取付台座2a,2b,3a,3bに併設する一枚板状の基板部40c,50c…と、この基板部40c,50c…の先端に基板部40c,50c…に対して直交するように設けられた撹拌爪取付台座40e,50e…とを備える構造である。このように撹拌体4A,4B,5A,5Bを構成すると、回転時における基板に起因する負荷が軽減される。
〔基本構成:第4の形態〕
以上各形態の地盤撹拌装置は、1つの油圧モータ6Aで全ての撹拌体4A,4B,5A,5Bを駆動する例であるが、複数の油圧モータを設けて、上側撹拌体と下側撹拌体とを別々に駆動するようにすることもできる。その例を図9及び図10に示す。
以上各形態の地盤撹拌装置は、1つの油圧モータ6Aで全ての撹拌体4A,4B,5A,5Bを駆動する例であるが、複数の油圧モータを設けて、上側撹拌体と下側撹拌体とを別々に駆動するようにすることもできる。その例を図9及び図10に示す。
この図9及び図10に示す地盤撹拌装置は、支持体1上部の左右両側に油圧モータ6A,6Bが配置されている。これらの油圧モータ6A,6Bは、別々の油圧を与えられるように油圧経路66A,66Bが配設されている。一方、支持体1内部においては、各油圧モータ6A,6Bの図示しない駆動軸及びこれに嵌着した駆動スプロケットがそれぞれ干渉しないように間隔を開けて設けられている。
他方、各回転軸2,3は、第1の形態と同様に、撹拌に際して地盤G表面とほぼ平行(水平)となるよう、それぞれ支持体1を側部から貫通するように設けられている。回転軸2,3への撹拌体4A,4B,5A,5Bの取り付けに関しても、第1の形態と同様である。
本形態においては、上側回転軸3に嵌着されている上側スプロケット3Saと駆動モータ6Aの駆動軸に嵌着された駆動スプロケットとが無端チェーン62で連結され、下側回転軸2に嵌着されている下側スプロケット2Sbと駆動モータ6Bの駆動軸に嵌着された駆動スプロケットが無端チェーン23で連結され、上側回転軸3と下側回転軸2とが別々のモータで駆動されるように構成されている。このように構成された本形態の地盤撹拌装置では、支持体1の上下において撹拌体4A,4B,5A,5Bの駆動力及び回転方向を適宜変更することができる。その他、公知の技術を用いて各種スプロケットの組合せや回転方向を変換するギア手段等を用いることにより支持体1の長手方向に沿う方向において隣接する撹拌体を正逆反対に回転するように構成してもよい。
以上の例では、撹拌体が、上下方向に関して異なる2箇所の位置に設けられているが、これに限定されず、3箇所、4箇所又はそれ以上の複数箇所に設けられていてもよい。
〔特徴的構成〕
本発明の地盤撹拌装置は、支持体の下端面が、曲面となっており、掘削ビットの備わる無端ベルトが、前記曲面に沿って回転するようになっている。本装置によると、無端ベルトに備わる掘削ビットによって、支持体の下方が撹拌されることになるので、地盤撹拌装置を、地盤中に円滑に挿入することができる。また、地盤撹拌装置を、地盤中に挿入するにあたっては、無端ベルトが、地盤の性状等によっては、突発的に上方へ大きな力を受けることがあるが、本装置では、無端ベルトが、支持体の下端面である曲面に沿っており、この曲面からの反力により、確実に支持(保持)されることになるので、上記円滑挿入の効果が、確実である。さらに、支持体挿入後の撹拌体による撹拌に際しても、無端ベルトを回転させておくと、この無端ベルトに備わる掘削ビットが撹拌翼としての作用を有することになるため、撹拌体間の地盤が未改良となるおそれも生じなくなる。
本発明の地盤撹拌装置は、支持体の下端面が、曲面となっており、掘削ビットの備わる無端ベルトが、前記曲面に沿って回転するようになっている。本装置によると、無端ベルトに備わる掘削ビットによって、支持体の下方が撹拌されることになるので、地盤撹拌装置を、地盤中に円滑に挿入することができる。また、地盤撹拌装置を、地盤中に挿入するにあたっては、無端ベルトが、地盤の性状等によっては、突発的に上方へ大きな力を受けることがあるが、本装置では、無端ベルトが、支持体の下端面である曲面に沿っており、この曲面からの反力により、確実に支持(保持)されることになるので、上記円滑挿入の効果が、確実である。さらに、支持体挿入後の撹拌体による撹拌に際しても、無端ベルトを回転させておくと、この無端ベルトに備わる掘削ビットが撹拌翼としての作用を有することになるため、撹拌体間の地盤が未改良となるおそれも生じなくなる。
もっとも、以上の特徴的構成を、先に第1〜第4の形態として示した基本構成と組み合わせるとすると、無端ベルトの上端部(曲面に沿う部位である下端部の反対側の部位)を、支持体1に貫通させる等しなければならなくなる。しかるに、無端ベルトの上端部を貫通させるとすると、この貫通部から支持体1内に土砂などが入り込んでしまうおそれがあり、また、この入り込みを防ぎ、伝達手段等を保護するには、貫通部の構造を複雑なものとしなければならない。
そこで、先の第2の形態を変形し、これに特徴的構成を備えた次に示す地盤撹拌装置を、推奨する。
すなわち、本地盤撹拌装置は、図13及び図14に示すように、支持体1が、支持体本体1Aと、この支持体本体1Aの下端部側面に、この側面から下方に延在するように取り付けられた補助体1Bと、に分けられている。補助体1Bの下端面83は、撹拌体4A,4B,5A,5Bの回転軸2,3と同じ方向を軸とする曲面となっている。また、補助体1B上方の支持体本体1Aの側面には、撹拌体4A,4B,5A,5Bの回転軸2,3と同じ方向を軸として回転する円盤、本形態ではスプロケット82が備えられている。このスプロケット82は、支持体本体1A内に貫通する回転軸86の先端部に取り付けられている。
すなわち、本地盤撹拌装置は、図13及び図14に示すように、支持体1が、支持体本体1Aと、この支持体本体1Aの下端部側面に、この側面から下方に延在するように取り付けられた補助体1Bと、に分けられている。補助体1Bの下端面83は、撹拌体4A,4B,5A,5Bの回転軸2,3と同じ方向を軸とする曲面となっている。また、補助体1B上方の支持体本体1Aの側面には、撹拌体4A,4B,5A,5Bの回転軸2,3と同じ方向を軸として回転する円盤、本形態ではスプロケット82が備えられている。このスプロケット82は、支持体本体1A内に貫通する回転軸86の先端部に取り付けられている。
本スプロケット82には、補助体1Bの両側面87,87及び曲面83に沿う軌道をもつ無端ベルトたる無端チェーン84の上端部が掛けられている。この無端チェーン84は、補助体1Bの両側面87,87及び曲面83に沿って回転するので、地盤からの大きな力にも耐え得るものとなる。また、本形態では、無端チェーン84上端部の軌道が、支持体本体1Aの側方、かつ、補助体1Bの上方となるので、支持体1内に無端チェーン84を貫通させる必要がなく、好ましいものとなる。
無端チェーン84の表面(外側面)には、その延在方向に適宜の間隔をおいて、地盤Gを撹拌するための掘削ビット85,85…が取り付けられている。この掘削ビット85,85…の取付位置、形状等は、特に限定されない。ただし、図13中に拡大して示すように、前後に隣接する掘削ビット85,85…を、無端チェーン84の一方側方(紙面左側方、85a)、無端チェーン84の他方側方(紙面右側方、85b)、無端チェーン84上(85c)というように、異なる軌跡を通るようにし、この掘削ビット85a,85b,85cが、無端チェーン84の延在方向に繰り返して設けられるようにするのが、好ましい。なお、本形態では、掘削ビット85,85…の尖った先端部が、回転方向(先の方)を向いている。
また、無端チェーン84の駆動方法も、特に限定されるものではない。本形態では、図15に示すように、駆動チェーン89aの回転を利用している。この駆動チェーン89aは、モータ6Aの駆動軸に取り付けられた図示しないスプロケットに一端が掛けられ、スプロケット82の回転軸86に支持体本体1A内において取り付けられたスプロケット88aに他端が掛けられている。これにより、モータ6Aの駆動軸の回転が、駆動チェーン89a、スプロケット88a及び回転軸86を介して、スプロケット82に伝達され、無端チェーン84が回転する。
さらに、本形態では、かかるモータ6Aの駆動軸の回転は、この駆動軸に支持体本体1A内において取り付けられた図示しないスプロケット、このスプロケットに一端が掛けられた駆動チェーン89b、この駆動チェーン89bの他端が掛けられた回転軸3に支持体本体1A内において取り付けられたスプロケット88b、回転軸3の順に伝達されて、撹拌体5A,5Bが回転する。また、かかる回転軸3の回転は、この回転軸3に補助体1B内において取り付けられたスプロケット88c、このスプロケット88cに一端が掛けられた駆動チェーン89c、この駆動チェーン89cの他端が掛けられた回転軸2に補助体1B内において取り付けられたスプロケット88d、回転軸2の順に伝達されて、撹拌体4A,4Bが回転する。この撹拌体4A,4Bの形状は、先の第2の形態とほぼ同様であるが、撹拌爪40f,40f…が、先端部の尖る撹拌爪40g,40g…に変えられている。
〔地盤改良工法〕
次に、地盤改良工法について図11を参照しながら説明する。
まず、(A)に示されるように移動体たる自走式車輌XのブームXbの先端に支持体上端の取付部を介して地盤撹拌装置Mを取り付け、ブームXb先端から地盤撹拌装置Mを垂下させる。その後、ブームXbを移動させて自走式車輌Xから遠い位置に地盤撹拌装置Mを保持する。この状態としたならば、次いで、(B)に示されるように撹拌体を回転させつつ、ブームXbを下降させて地盤撹拌装置Mを地盤Gに押し込み挿入する。このとき、無端チェーン84を回転させ、また、必要に応じて支持体1の先端から改良材を噴射する。これにより押し込み抵抗が低減される。支持体1に深度確認用の目盛りなどを付しておくと、挿入時に地盤撹拌装置Mの正確な挿入深度を確認することができる。
次に、地盤改良工法について図11を参照しながら説明する。
まず、(A)に示されるように移動体たる自走式車輌XのブームXbの先端に支持体上端の取付部を介して地盤撹拌装置Mを取り付け、ブームXb先端から地盤撹拌装置Mを垂下させる。その後、ブームXbを移動させて自走式車輌Xから遠い位置に地盤撹拌装置Mを保持する。この状態としたならば、次いで、(B)に示されるように撹拌体を回転させつつ、ブームXbを下降させて地盤撹拌装置Mを地盤Gに押し込み挿入する。このとき、無端チェーン84を回転させ、また、必要に応じて支持体1の先端から改良材を噴射する。これにより押し込み抵抗が低減される。支持体1に深度確認用の目盛りなどを付しておくと、挿入時に地盤撹拌装置Mの正確な挿入深度を確認することができる。
次いで、(C)に示すように、撹拌体が地盤Gに挿入されたならば、ブームXbを操作して地盤撹拌装置Mの垂直を保持したまま自走式車輌X側に引き寄せる。この過程で撹拌体が回転して地盤Gを撹拌しつつ図中の矢印の方向に移動し所定領域の地盤撹拌が行われる。この撹拌に際しては、無端チェーン84を回転させていても、停止させていてもよい。ただし、回転させておけば、支持体1下方の撹拌が確実なものとなる。
次いで、地盤撹拌装置Mが自走式車輌Xの近くまで引き寄せられたならば、ブームXbを操作して地盤撹拌装置Mを上方に引き上げるとともに、必要に応じて撹拌体の回転を停止させる。
以上の操作を繰り返して所望の範囲の地盤Gの改良を行う。
以上の操作を繰り返して所望の範囲の地盤Gの改良を行う。
ここで、左右の撹拌体を別々の油圧モータで駆動させる地盤撹拌装置Mの場合には、必要に応じて左右の撹拌体の回転力を変更させる。例えば、支持体の地盤Gへの挿入時や支持体を車輌側に引き寄せている撹拌時等に一方の撹拌体が硬い地盤や石などに当たったときにその当たっている撹拌体に高い回転力を与えるようにして施工する。また、上下の撹拌体を正逆が反対に回転できるよう構成した地盤撹拌装置Mの場合は、地盤の状態や撹拌具合等を考慮して、適宜、撹拌体を正逆反対に回転させて施工を行うことができる。
なお、本施工例では、支持体を自走式車両XのブームXbに取り付けた例を示したが、もちろん自走式車両XのブームXb以外の移動体に支持体を取り付けて施工することも可能である。
1…支持体、1A…支持体本体、1B…補助体、2,3…回転軸、4A,4B,5A,5B…撹拌体、84…無端チェーン、85…掘削ビット、G…地盤。
Claims (2)
- 地盤中に挿入される支持体と、この支持体の両側方に設けられた水平方向を軸として回転する撹拌体と、が備わる地盤撹拌装置であって、
前記支持体の下端面が、曲面となっており、
掘削ビットの備わる無端ベルトが、前記曲面に沿って回転する、ことを特徴とする地盤撹拌装置。 - 地盤中に挿入される支持体と、この支持体の両側方に設けられた水平方向を軸として回転する撹拌体と、が備わる地盤撹拌装置であって、
前記支持体は、支持体本体と、この支持体本体の下端部側面に、この側面から下方に延在するように取り付けられた補助体と、を有し、
この補助体の下端面が、前記撹拌体の回転軸と同じ方向を軸とする曲面となっており、
前記補助体の上方には、前記撹拌体の回転軸と同じ方向を軸として回転する円盤が備えられており、
前記円盤の回転にともなって、掘削ビットの備わる無端ベルトが、前記補助体の両側面及び前記曲面に沿って回転する、ことを特徴とする地盤撹拌装置。
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