JP2007077649A - Soil improving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固化材液を吐出しながら地盤を溝状に掘削し、固化材液と掘削土が攪拌混合されたソイルセメント等の地中連続壁状の地盤改良体を造成するためのチェーンカッター式の地盤改良装置に関するものであり、特に中小規模の建物の基礎あるいは止水壁・遮水壁・土留壁などに有効に適用され、さらに平面視で直角等に壁角度が変わる地中連続壁にも有効に適用される。 The present invention is a chain cutter for excavating the ground into a groove shape while discharging the solidified material liquid, and creating an underground continuous wall-shaped ground improvement body such as soil cement in which the solidified material liquid and the excavated soil are agitated and mixed. In particular, it is applied to foundations for small and medium-sized buildings or water barrier walls, impermeable walls, retaining walls, etc. It also applies effectively.
この種の地盤改良工法として溝掘削機を用いたTRD工法が知られており、ベースマシンにリーダー等を介してカッターポストと掘削刃付きの無端チェーンからなるチェーンカッターを上下移動可能に設け、地中に貫入したチェーンカッターを水平方向に横行させ、セメントミルク等の固化材液を吐出しながら掘削し、ソイルセメント地中連続壁を造成するものである。このようなTRD工法は、多くの長所を有しているものの、設備が大型となり、コストも高く、中小規模の地盤改良には適用が難しく、小型軽量の地盤改良機が望まれている。 A TRD method using a groove excavator is known as this type of ground improvement method. A chain cutter consisting of a cutter post and an endless chain with a drilling blade is provided on the base machine via a leader or the like so as to be movable up and down. A chain cutter penetrating inside is horizontally traversed and excavated while discharging a solidified liquid such as cement milk to form a soil cement underground continuous wall. Although such a TRD method has many advantages, the equipment is large, the cost is high, it is difficult to apply to medium- and small-scale ground improvement, and a small and light ground improvement machine is desired.
本発明に関連する先行技術文献としては、特許文献1〜4がある。特許文献1の発明は、地上構造物の基礎となる軟弱地盤の改良や液状化現象の防止を目的として地盤改良構造体を構築する地盤改良機械であり、ショベル系掘削機械であるバックホー等をベースマシンとしてそのアームの先端に旋回機構を介して攪拌混合ヘッド(フレームの周囲に攪拌翼付きの無端チェーンを巻き掛けたもの)を装着し、旋回機構により攪拌混合ヘッドを鉛直姿勢のまま横行の方向を変更できるようにしたものである。 Prior art documents related to the present invention include Patent Documents 1 to 4. The invention of Patent Document 1 is a ground improvement machine for constructing a ground improvement structure for the purpose of improving the soft ground that serves as the foundation of the ground structure and preventing liquefaction, and is based on a backhoe that is an excavator excavation machine. As a machine, a stirring / mixing head (with an endless chain with stirring blades wrapped around the frame) is attached to the end of its arm via a turning mechanism. Can be changed.
特許文献2の発明は、地盤改良機械のロータリー式固化材吐出装置に関するものであり、バックホーのアームの先端に掘削装置を取り付け、この掘削装置は左右一対の駆動スプロケット・支持枠・従動スプロケットにそれぞれ無端チェーンを巻き掛けて構成し、各無端チェーンにはそれぞれ攪拌翼を取り付け、左右一対の無端チェーン下部間にロータリー式固化材吐出装置を配置したものである。
The invention of
特許文献3の発明は、TRD工法の溝掘削機によるコーナー部をもつ溝の連続掘削方法及び装置であり、クローラ式ベースマシンの上部旋回体にリーダーを介して溝掘削装置を上下移動可能に設け、溝掘削装置は上下にスプロケットを有する上下分割式のユニット(カッターポスト)に掘削刃付きの無端チェーンを巻き掛けて構成し、ベースマシンを直線走行させることにより直線状の溝を掘削し、コーナー部では上部旋回体の旋回、溝掘削装置の旋回などにより溝を連続的に掘削するものである。
The invention of
特許文献4の発明は、TRD工法の溝掘削機による曲線溝の掘削方法及び装置であり、特許文献3の発明と同様の溝掘削装置により地中に貫入したまま旋回させて曲線溝を掘削するに当たり、事前に、溝掘削装置の掘削刃以外の部分が直接当たる地盤を穴掘削手段により穴を掘削して予め崩しておくものである。
特許文献1の地盤改良機械は、その無端チェーンがフレーム(ポスト)から横方向に張り出すガイドローラによって案内され、さらにフレーム側のリーフスプリングで支持されたテンションローラにより無端チェーンに所定のテンションが与えられる構造となっている。従って、掘削刃が設けられたプレート部分(攪拌翼)を中央の無端チェーンから左右に大きく張り出した構造として所望の掘削幅を確保しなければならない。しかも、攪拌翼のプレート部分の左右の広がり幅に比べると、フレームの幅が小さく、剛性が低いため、掘削速度を高くすることには限界があった。また、旋回させようとするときには、リーフスプリングで支持されたテンションローラの部分で一番チェーンが張り出しているため、旋回の際にこの部分に負担がかかり、無端チェーンが損傷する恐れがある。 In the ground improvement machine disclosed in Patent Document 1, the endless chain is guided by a guide roller extending laterally from a frame (post), and a predetermined tension is applied to the endless chain by a tension roller supported by a leaf spring on the frame side. It has a structure. Therefore, it is necessary to secure a desired excavation width as a structure in which the plate portion (stirring blade) provided with the excavating blade is greatly extended from the center endless chain to the left and right. In addition, since the width of the frame is small and the rigidity is low compared to the left and right spreading width of the plate portion of the stirring blade, there is a limit to increasing the excavation speed. Further, when trying to turn, since the chain protrudes most at the portion of the tension roller supported by the leaf spring, this portion is burdened during turning, and the endless chain may be damaged.
特許文献2の発明は、掘削装置のヘッド部に旋回機構を有する装置ではないが、ヘッド部に門型フレームが設けられ、この門型フレームから掘削装置が垂れ下がった構造であり、しかも無端チェーンが周囲を循環する支持枠(側板)が左右別々に配置される構造である。従って、上記の特許文献1の場合よりもカッターポストとして側板の剛性が高くはなっているものの、やはり無端チェーンの左右の広がり幅に比べると、側板の幅が小さく剛性が低いため、掘削速度を高くすることには限界があつた。
The invention of
特許文献3の発明は、大型の溝掘削機であり、その溝掘削装置は断面が長四角のユニット(カッターポスト)の短辺側の周囲で無端チェーンを循環させる構造であり、直線状の掘削性は良好であるが、溝掘削装置をリーダー部分で回転させようとすると、特許文献4に従来技術の欠点として記載されているように、断面が長四角のユニット(カッターポスト)の長辺側が地盤に強引に押し付けられる。この部分は掘削刃を有しないため、その部分が地盤に当たることによる掘削抵抗の増大は著しく、地盤が硬い場合は旋回不能即ち掘削不能となる恐れがある。
The invention of
特許文献4の発明も、大型の溝掘削機であり、その溝掘削装置は断面が長四角のユニット(カッターポスト)の短辺側の周囲で無端チェーンを循環させる構造であり、コーナー部に予め穴を掘削する穴掘削装置を別に装備することで、断面が長四角のユニット(カッターポスト)の掘削刃のない長辺側が地盤に当たることがなく、コーナー部を良好に連続掘削することができる。しかし、このような溝掘削機はベースマシンの前面に溝掘削装置を水平方向にスライド自在に支持する大掛かりな支持フレームが必要であり、さらにコーナー部に予め穴を掘削する穴掘削装置を別に装着するため、ますます単純な構造のものでなくなっている。 The invention of Patent Document 4 is also a large groove excavator, and the groove excavator has a structure in which an endless chain is circulated around a short side of a unit (cutter post) having a long square cross section. By separately installing a hole drilling device for drilling a hole, the long side without a drilling blade of a unit having a long square cross section (cutter post) does not hit the ground, and the corner portion can be continuously excavated well. However, such a groove excavator requires a large support frame for slidably supporting the groove excavator in the horizontal direction on the front surface of the base machine, and a hole excavator for excavating holes in advance is attached to the corner portion. In order to do so, it is no longer of a simple structure.
本発明は、上記のような課題を解消すべくなされたものであり、ショベル系掘削機械であるバックホー等をベースマシンとしてそのアーム先端に回転装置を介して装着される地盤改良装置において、小型軽量で剛性の高い掘削装置により直線掘削部における掘削速度を向上させることができ、かつ、掘削装置をトラブルなく水平回転させて掘進方向を変えることができ、角部のある地中連続壁を連続して造成することができる地盤改良装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. In a ground improvement device mounted on the end of an arm via a rotating device using a backhoe or the like as an excavator excavation machine as a base machine, the present invention is small and light. The excavator can improve the excavation speed in a straight excavation section with a rigid excavator, and can change the direction of excavation by rotating the excavator horizontally without any troubles. It is an object of the present invention to provide a ground improvement device that can be constructed.
本発明の請求項1の発明は、ショベル系掘削機械をベースマシンとしてそのアームの先端に回転装置を介して吊下げられ、前記回転装置により鉛直軸を回転中心軸として水平回転可能な地盤改良装置であり、前記回転装置の下部から垂下するカッターポストの上下に設けられた駆動輪と従動輪にエンドレスに巻き掛けられた掘削刃付きの無端チェーンを上下方向に周回(循環)移動させ、水平方向に掘進して、地中連続壁状地盤改良体を掘削形成(造成)する地盤改良装置において、所定の間隔をおいて平行に配設される一対の無端チェーンを案内できるように所定の間隔をおいて平行に配置される一対の鋼製側板と、この一対の鋼製側板を一体的に連結する鋼製中間板とからカッターポストが構成され、前記各鋼製側板の両側部には無端チェーンの凹溝が嵌合して無端チェーンを案内するガイドレールが設けられ、一対の鋼製側板の周囲を周回(循環)する一対の無端チェーンには、一対の無端チェーンを連結する水平のビットプレートが無端チェーンの周回方向に所定の間隔をおいて設けられ、このビットプレートの表面には掘削刃が設けられていることを特徴とする地盤改良装置である。 According to the first aspect of the present invention, an excavator excavating machine is used as a base machine, and is suspended from a tip of an arm via a rotating device. The rotating device can horizontally rotate the vertical axis as a rotation center axis. An endless chain with an excavating blade wound endlessly around a driving wheel and a driven wheel provided on the upper and lower sides of a cutter post hanging from the lower part of the rotating device is rotated (circulated) in the vertical direction and moved horizontally. In the ground improvement device that excavates and forms (creates) the underground continuous wall-like ground improvement body, a predetermined interval is provided so that a pair of endless chains arranged in parallel with a predetermined interval can be guided. A cutter post is composed of a pair of steel side plates arranged in parallel with each other and a steel intermediate plate integrally connecting the pair of steel side plates. A guide rail for guiding the endless chain is provided by fitting the groove in the groove, and the pair of endless chains that circulate (circulate) around the pair of steel side plates are connected to the horizontal end of the pair of endless chains. The ground improvement device is characterized in that the bit plate is provided at a predetermined interval in the circumferential direction of the endless chain, and a drilling blade is provided on the surface of the bit plate.
本発明は、中小規模の地盤改良に対応できるようにショベル系掘削機械のバックホー等をベースマシンとする小型軽量の地盤改良装置であり、かつ、アーム先端の簡易な構造の回転装置により水平掘進方向を容易に変えることができる地盤改良装置において、カッターポストを左右一対の鋼製側板と鋼製中間板とから断面H形等とすることにより、更なる小型軽量化と同時に剛性の高いカッターポストが得られるようにしたものである。小型軽量で剛性の高い左右一対の鋼製側板の周囲に左右一対の無端チェーンを循環させることにより、地盤を直線的に溝掘削する場合、無端チェーンの循環速度、即ち装置を地盤中で横行させる際の掘削速度を速くすることができる。また、左右一対の鋼製側板にガイドレールを設けることにより無端チェーンを左右一対で配置できると共に、このガイドレールに無端チェーンの凹溝を嵌合させて案内することにより、無端チェーンの循環速度・掘削速度を速くすることが可能となる。さらに、左右一対の無端チェーンを掘削刃付きのビットプレートで連結することにより広い掘削溝幅を得ることができる。 The present invention is a small and light ground improvement device using a backhoe or the like of a shovel excavation machine as a base machine so that it can cope with medium and small-scale ground improvement, and a horizontal excavation direction by a rotating device with a simple structure at the tip of an arm. In the ground improvement device that can easily change the shape of the cutter post, by making the cutter post into a H-shaped cross section from a pair of left and right steel side plates and a steel intermediate plate, a cutter post that is more compact and lightweight and at the same time has high rigidity. It is intended to be obtained. When a pair of left and right endless chains are circulated around a pair of left and right steel side plates that are small, light and highly rigid, when excavating the ground in a straight groove, the circulation speed of the endless chain, that is, the device traverses in the ground The excavation speed can be increased. In addition, by providing guide rails on the pair of left and right steel side plates, the endless chain can be arranged in a pair of left and right, and by guiding the guide rail by fitting a groove in the endless chain, the circulation speed of the endless chain The excavation speed can be increased. Furthermore, a wide excavation groove width can be obtained by connecting a pair of left and right endless chains with a bit plate with an excavation blade.
本発明の請求項2の発明は、請求項1に記載の地盤改良装置において、無端チェーンのチェーン部材には、ガイドレールを両側から挟む左右一対のガイド板が設けられていることを特徴とする地盤改良装置である。 According to a second aspect of the present invention, in the ground improvement device according to the first aspect, the chain member of the endless chain is provided with a pair of left and right guide plates that sandwich the guide rail from both sides. It is a ground improvement device.
無端チェーンのチェーン部材の左右一対のプレートに袴状のガイド板を一体的に突設し、左右一対のガイド板で無端チェーンの凹溝ガイドを形成するものであり、この左右一対のガイド板がガイドレールや駆動輪・従動輪を挟んで循環移動することにより、チェーンとガイドレールの間などに掘削土を噛み込む恐れが少なくなり、循環速度・掘削速度を上げる際の支障とならないばかりでなく、無端チェーンの脱輪も防止することができる。 A pair of left and right plates of the chain member of the endless chain is integrally provided with a bowl-shaped guide plate, and a pair of left and right guide plates forms a groove guide for the endless chain. Circulating movement between the guide rail, drive wheel and driven wheel reduces the risk of biting excavated soil between the chain and the guide rail, and not only does not hinder the increase in circulation speed and excavation speed. Further, it is possible to prevent the endless chain from being removed.
本発明の請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載の地盤改良装置において、カッターポストの鋼製中間板には、上下方向に所定の間隔をおいて開口による窓部が形成されていることを特徴とする地盤改良装置である。 According to a third aspect of the present invention, in the ground improvement device according to the first or second aspect, the steel post of the cutter post is formed with a window portion by an opening at a predetermined interval in the vertical direction. It is the ground improvement apparatus characterized by being made.
本発明の請求項4の発明は、請求項3に記載の地盤改良装置において、窓部と窓部の間の鋼製中間板には、掘進方向に山形に突出し、掘削土を窓部に導く掘進促進部材が設けられていることを特徴とする地盤改良装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the ground improvement device according to the third aspect, the steel intermediate plate between the window portions protrudes in a mountain shape in the digging direction and guides the excavated soil to the window portion. A ground improvement device characterized in that an excavation promoting member is provided.
カッターポストの鋼製中間板に窓部あるいは窓部と掘進促進部材を設けることにより、掘削された土砂を窓部から後方の掘削済みの側へ円滑に移動排出させることができ、地盤中を横行する掘削速度をより速くすることができる。 By installing a window part or window part and a digging promotion member on the steel intermediate plate of the cutter post, the excavated earth and sand can be smoothly moved and discharged from the window part to the rear excavated side, traversing the ground. The excavation speed to be made can be made faster.
本発明の請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか一つに記載の地盤改良装置において、ビットプレートは無端チェーンのチェーン部材にテーパー部材を介して取り付けられ、無端チェーンの上下移動方向に対して傾斜していることを特徴とする地盤改良装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the ground improvement device according to any one of the first to fourth aspects, the bit plate is attached to the chain member of the endless chain via a taper member. It is the ground improvement apparatus characterized by inclining with respect to the up-and-down movement direction.
ビットプレートをテーパー座金等のテーパー部材を介して無端チェーンに取り付け、無端チェーンの下降掘削方向に対してビットプレートの前部が開くように傾けて取り付けることにより、掘削速度を速くすることができると共に、地盤改良装置をアーム等で移動させることなく自動的に前進させることができ、また下部が後ろへ移動する後傾姿勢を自動的に修正して鉛直姿勢に戻すことができる。 By attaching the bit plate to the endless chain via a taper member such as a taper washer, and tilting the front end of the bit plate so that the front end of the bit plate opens with respect to the descending excavation direction of the endless chain, the excavation speed can be increased. The ground improvement device can be automatically advanced without being moved by an arm or the like, and the backward tilting posture in which the lower part moves backward can be automatically corrected to return to the vertical posture.
本発明の請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか一つに記載の地盤改良装置において、ビットプレートの両端部は一対の無端チェーンから外側に突出していることを特徴とする地盤改良装置である。 A sixth aspect of the present invention is the ground improvement device according to any one of the first to fifth aspects, wherein both end portions of the bit plate protrude outward from a pair of endless chains. It is a ground improvement device.
掘進方向に直交して配置されるビットプレートを左右一対の無端チェーンの外側に大きく突出させ、このビットプレートの長さよりも鋼製側板のガイドレールを含めた幅が小さくなるように構成すれば、掘削溝幅が大きくなり、地盤改良装置を鉛直な装置中心軸を回転軸として円滑に水平回転させ、掘進方向の方向転換を円滑に行うことができる。 If the bit plate arranged orthogonal to the direction of digging is protruded greatly outside the pair of left and right endless chains, and the width including the guide rail of the steel side plate is smaller than the length of this bit plate, The excavation groove width is increased, and the ground improvement device can be smoothly rotated horizontally around the vertical device central axis as a rotation axis, so that the direction of excavation can be changed smoothly.
本発明の請求候7に係る発明は、請求項1から請求項6までのいずれか一つに記載の地盤改良装置において、ビットプレートの表面に掘削刃が所定の間隔をおいて配置され、この掘削刃の位置は隣り合うビットプレートで異なっていることを特徴とする地盤改良装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, in the ground improvement device according to any one of the first to sixth aspects, the excavation blades are arranged on the surface of the bit plate at a predetermined interval. The ground improvement device is characterized in that the position of the excavation blade is different between adjacent bit plates.
隣り合うビットプレートで掘削刃(チップ爪など)の位置をずらし、全体では掘削溝の全幅において均等な掘削が行えるように配置することで、硬い地盤でも小トルクで掘削を行うことができる。 By exchanging the position of excavation blades (chip claws, etc.) with adjacent bit plates and arranging them so that the entire excavation groove can be evenly excavated, excavation can be performed with a small torque even on hard ground.
本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果が得られる。 Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
(1) 小型軽量で剛性の高い掘削装置により直線掘削部における掘削速度を向上させることができ、ソイルセメント等による地中連続壁状の地盤改良体を容易に低コストで造成することができ、中小規模の地盤改良に最適な地盤改良装置が得られる。 (1) A small, lightweight and highly rigid excavator can improve the excavation speed in a straight excavation part, and can easily create an underground continuous wall-shaped ground improvement body made of soil cement etc. at low cost. An optimal ground improvement device for medium and small scale ground improvement can be obtained.
(2) 掘削装置をトラブルなく水平回転させて掘進方向を変えることができ、角部のある地中連続壁を連続して造成することができ、様々な平面形状の地中連続壁状の地盤改良体を低コストで構築することができる。 (2) The excavator can be rotated horizontally without trouble to change the direction of excavation, and the underground continuous wall with corners can be continuously created. An improved body can be constructed at low cost.
以下、本発明を図示する一実施形態に基づいて説明する。この実施形態は、中小規模のソイルセメント地中連続壁を構築する場合に適用した例である。図1は、本発明の地盤改良装置を装備した地盤改良機械の全体の一例を示す側面図である。 Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings. This embodiment is an example applied in the case of constructing a medium- and small-scale soil cement underground continuous wall. FIG. 1 is a side view showing an example of the entire ground improvement machine equipped with the ground improvement device of the present invention.
図1において、ショベル系掘削機械であるバックホー1をベースマシンとし、そのブーム2・アーム3の先端に本発明のチェーンカッター式掘削装置からなる地盤改良装置10のヘッド部が着脱可能に装着される。ヘッド部の上部には、後に詳述する回転装置11が設けられており、この回転装置11の上部をアーム3の先端にワンタッチで取り付けることができ、また地盤改良装置10を鉛直に吊下げることができる。回転装置11は地盤改良装置10をその鉛直な装置中心軸を回転中心軸とし水平回転させることができ、地盤改良装置10の水平掘進方向をあらゆる方向に向けることができる。
In FIG. 1, a backhoe 1 that is an excavator excavating machine is used as a base machine, and a head portion of a
図2は本発明の地盤改良装置の一例を示す正面図、側面図であり、地盤改良装置10は、主として、門型のヘッドフレーム12と、カッターポスト13と、左右一対の無端チェーン14、14と、多数のビットプレート15から構成される。無端チェーン14は上部の駆動スプロケット(駆動輪)16と下部の従動スプロケット(従動輪)17に巻き掛けられ、モーター18により駆動スプロケット16が駆動され、カッターポスト13に案内されて上下方向に周回(循環)する。無端チェーン14の循環速度は例えば秒速1.5m〜2mである。ビットプレート15の表面には掘削刃19が突設されている。ヘッド部からカッターポスト13の下部まで固化材液の供給パイプ20が配設されている。地上に突出するヘッド部にはカバー21が設けられている。
FIG. 2 is a front view and a side view showing an example of the ground improvement device of the present invention. The
図3は、本発明に係るカッターポスト13の一例を示す平面図・側面図・正面図であり、本発明では、カッターポスト13を断面H型とし、所定の間隔をおいて平行に配設され、一対の無端チェーンが周囲を循環する剛性の高い一対の鋼製側板30と、この一対の鋼製側板30,30を一体的に連結する剛性の高い鋼製中間板31とから構成する。両側の鋼製側板30と鋼製中間板31により軽量で強剛な構造のカッターポスト13が得られる。各鋼製側板30の両側面には所定長さで突出するガイドレール32を突設する。このガイドレール32を含めたカッターポスト13の断面寸法は例えば400mm×400mmとされている。
FIG. 3 is a plan view, a side view, and a front view showing an example of the
鋼製中間板31は、単なる平板状のものでもよいが、図示例のような構造とするのが更に好ましい。即ち、開口による窓部33と、掘進方向に突出する密閉山形突起による掘進(横行)促進部材34を設け、掘削された土が窓部33から掘削済みの後方へ円滑に移動して排出されるようにする。これにより、地盤中で横行しての掘削速度をより速くすることができる。窓部33と掘進促進部材34は上下方向に交互に設ける。掘進促進部材34の山形突起は、鋼製中間板の両面に設けられており、また窓部33に向かって傾斜する傾斜面とするのが好ましい。
The steel
固化材液の供給パイプ20は、上部のモーターカバー35、中間部と下部の掘進促進部材34を貫通し、鋼製中間板31の表面に沿って配置されている。左右一対の鋼製側板30、30の下部には従動スプロケット17がそれぞれ配置されており、鋼製中間板31の下部に軸支されている。この左右一対の従動スプロケット17、17の間に位置する供給パイプ20の下部に二股の吐出口36が設けられ、両側の無端チェーンに向かって固化材液が吐出されるようになっている。
The solidifying material
以上のようなカッターポスト13は、図2に示すように、上部が門型のヘッドフレーム12に固定される。即ち、左右一対の鋼製側板30の上部外面に門型のヘッドフレーム12の下部が支持ブラケットを介して取付けられている。この門型のヘッドフレーム12内には左右一対の駆動スプロケット16、16が配置されており、下部のモーター18により傘歯車ボックス22を介して回転駆動される。モーター18は油圧モーターであるが、電動モーターなどでもよい。しかし、駆動力の面では油圧モーターが好ましい。
As shown in FIG. 2, the
図4は、本発明に係る無端チェーン14の一例を示す平面図・側面図・断面図であり、本発明ではローラチェーンを構成する2種類のチェーン部材40、41のうち幅の狭い方のチェーン部材40の左右一対のプレート40aの中間部を下方に大きく突出させ、ガイドレール32を両側から挟む袴状のガイド板42を形成する。この左右一対のガイド板42、42でガイドレール32あるいは駆動輪・従動輪を挟みながら無端チェーン14が循環移動することにより、無端チェーン14の脱輪が防止され、またチェーンとガイドレール間などに掘削土を噛み込む恐れも少なくなり、掘削速度を上げることが可能となる。ガイド板42には砂抜き穴43が形成されている。なお、この穴43にグリスや持続時間の長い特殊オイルを充填しておけば、摩擦抵抗を低減することができる。
FIG. 4 is a plan view, a side view, and a cross-sectional view showing an example of the
幅の広い方のチェーン部材41の左右一対のプレート41aには、上部から横方向に突出する取付板44が設けられており、この取付板44にビットプレートがボルトで取付けられる。この取付板44のあるチェーン部材41は所定の間隔をおいて配置されており、ビットプレートが所望の間隔で取付けられることになる。
A pair of left and
図5は、本発明に係るビットプレート15の構成の一例を示す正面図・断面図・側面図であり、本発明においては、ビットプレート15の表面に掘削刃(図示例ではチップ爪)19をプレート長手方向に所定の間隔をおいて複数突設している。
FIG. 5 is a front view, a cross-sectional view, and a side view showing an example of the configuration of the
さらに、ビットプレート15は、その両端部が左右一対の無端チェーン14、14の外側に張り出している。それと共に、このビットプレート15の長さ(例えば、600 mm)よりも鋼製側板30のガイドレール32を含めた幅(例えば、400 mm)が小さくなるように構成されている。このように構成することで、掘削溝幅が大きくなり、地盤改良装置10を鉛直な装置中心軸を回転軸として円滑に水平回転させ、掘進方向の方向転換を円滑に行うことができる。
Further, both end portions of the
また、図2に示すように、ビットプレート15の表面に取り付けた掘削刃19の位置は、各ビットプレート15で異なる。例えば、隣り合うビットプレート15で掘削刃19の位置をずらし、全体では掘削溝の全幅において均等な掘削が行えるように配置することで、硬い地盤でも小トルクで掘削を行うことができる。
In addition, as shown in FIG. 2, the position of the
図6は、本発明に係るビットプレート15の別の取付け方法の一例を示す側面図・斜視図であり、施工現場の地盤状態によっては、ビットプレート15とチェーンの取付板44との間にテーパー座金45を挟み込むことにより、ビットプレート15を傾けて取り付ける。この傾ける角度は、施工現場の地盤状態によっては、更に角度のあるテーパー座金45を用いて大きくする(例えば、5°〜15°)。なお、図6に示すように、ビットプレート15の下降掘削方向の前側の端部に面取りによる傾斜面15aを形成し、鋭利な先端部を設けることにより、掘削土により受ける抵抗が少なくなるので、掘削速度をより速くすることができる。
FIG. 6 is a side view / perspective view showing an example of another method of attaching the
このようにビットプレート15を、図2(b)に示すように、下降掘削方向の前部が開くように傾けて取り付けることにより、掘削速度を速くすることができると共に、地盤改良装置10をアーム等で移動させることなく自動的に前進させることができ、また下部が後ろへ移動する後傾姿勢を自動的に修正して鉛直姿勢に戻すことができる。
As shown in FIG. 2 (b), the
図7は、駆動スプロケット16と従動スプロケット17の詳細を示す正面図・側面図であり、駆動スプロケット16の歯溝を広くしローラチェーンのローラが土を噛まないようにしている。従動スプロケット17は、歯のない円盤とし、土を噛まないようにしている。さらに、ガイドレール32の端部は円弧として従動スプロケット17に連続するようにし、土を噛まないようにしている。
FIG. 7 is a front view and a side view showing details of the
図8は、無端チェーン14の緊張装置の一例を示したものであり、テンションボルト50を用いて無端チェーン14を緊張して緩まないようにするものである。カッターポスト13の上端が固定されるヘッドフレーム12の水平板12aにテンションボルト50の下部が固定され、モーター18が取り付けられる固定板51にテンションボルト50の上部が貫通し、上下の固定ナット52により固定される。固定ナット52を回転させ、固定板51を上下に位置調整することにより、無端チェーン14の緊張力を調整することができる。
FIG. 8 shows an example of a tensioning device for the
図9は、水流による無端チェーン14の洗浄装置の一例を示す正面図であり、ジェット水の供給パイプ60を門型のヘッドフレーム12の上部に配置し、左右一対の無端チェーンに向けたノズル61からジェット水を噴射し、無端チェーンに付いた掘削土を洗浄し、掘削速度を更に高めるように工夫したものである。
FIG. 9 is a front view showing an example of a cleaning device for the
図10は、図2に示したカバー21の詳細を示した側面図であり、モーター部や駆動輪を含む部分を安全性のためカバー21で覆い、さらに無端チェーンにより引き上げられた掘削土が周囲に飛び散らないように覆うものである。そして、テンションボルトによる緊張作業や無端チェーンの取替え作業などを行う際には、カバー21を外す作業が必要であり、このためカバー21は脱着自在とされている。カバー21の上部にはヒンジ70が設けられ、その突出片71をヘッドフレーム12の上部梁の挿入孔に挿入し、下部に設けた突出片72をヘッドフレーム12の脚部の係合片73に係止させて固定する。カバー21を取り外す場合には、図に示した手順で、カバー21を若干引き上げ、上に引き上げ、下に引き下げて取り外す。
FIG. 10 is a side view showing the details of the
図11は、図1に示した回転装置11の詳細を示す正面図・部分拡大断面図であり、バックホーのアーム先端に着脱自在に取り付けられる吊り部材80の下部に固定歯車81が固定され、この固定歯車81内にヘッドフレーム12の上部回転軸82が挿入され、ラジアルとスラストのベアリングにより回転自在に吊り下げ支持される。ヘッドフレーム12の基板83には減速機付きのギヤードモーター(油圧モーターや電動モーター)84とこれにより回転駆動される遊星歯車85が設けられ、遊星歯車85を回転させることにより遊星歯車85が固定歯車81の周りを公転し、ヘッドフレーム12すなわち地盤改良装置10が鉛直の装置中心軸の中心軸として水平回転する。
FIG. 11 is a front view and a partial enlarged cross-sectional view showing details of the
以上のような構成のベースマシン及び地盤改良装置を用いて、地中において下部から固化材液を吐出しながら無端チェーンを循環移動させて地盤を溝状に掘削することにより、固化材液と掘削土が攪拌混合されたソイルセメントによる地中連続壁状の地盤改良体が構築される。ベースマシンは移動させずに静止させておくことを基本とし、また地盤改良体を自動的に掘進させるのを基本とする。ベースマシンを移動させてもよいし、アームの作動により掘進することもできる。 Using the base machine and ground improvement device configured as described above, the solidified material liquid and the excavation are excavated by circulating and moving the endless chain in the ground while discharging the solidified material liquid from the lower part in the ground. An underground continuous wall-like ground improvement body is constructed by soil cement mixed with soil. Basically, the base machine should be kept stationary without moving, and the ground improvement body should be automatically excavated. The base machine may be moved, or can be dug by operating the arm.
図12は、本発明の装置を用いて、直線状にソイルセメント地中連続壁を構築している状況を示している。地盤改良装置が自動的に直進し、あるいはアームの作動により直進し、また掘進に伴い鉛直姿勢の地盤改良装置を回転装置により水平回転させてビットプレートが前面に位置するように調整する。 FIG. 12 shows a situation where a soil cement underground continuous wall is constructed linearly using the apparatus of the present invention. The ground improvement device automatically goes straight, or goes straight by the operation of the arm, and with the excavation, the ground improvement device in the vertical posture is horizontally rotated by the rotating device so that the bit plate is positioned at the front.
図13は、地盤改良装置を回転装置により回転させて、先に築造した直線部から異なる方向にソイルセメント壁を構築している状況を示している。例えば、戸建住宅、軽量鉄骨アパート、スーパー・倉庫などの建物の基礎などを構築することができる。 FIG. 13 shows a situation in which a soil cement wall is constructed in a different direction from the previously constructed straight portion by rotating the ground improvement device with a rotating device. For example, foundations of buildings such as detached houses, lightweight steel apartments, supermarkets and warehouses can be constructed.
1…バックホー(ベースマシン)
2…ブーム
3…アーム
10…地盤改良装置
11…回転装置
12…ヘッドフレーム
13…カッターポスト
14…無端チェーン
15…ビットプレート
16…駆動スプロケット
17…従動スプロケット
18…モーター
19…掘削刃
20…固化材液の供給パイプ
21…カバー
22…傘歯車ボックス
30…鋼製側板
31…鋼製中間板
32…ガイドレール
33…窓部
34…掘進促進部材
40…チェーン部材
41…チェーン部材
42…ガイド板
43…穴
44…取付板
45…テーパー座金
50…テンションボルト
51…固定板
52…固定ナット
60…ジェット水の供給パイプ
61…ノズル
70…ヒンジ
71…上部の突出片
72…下部の突出片
73…係合片
80…吊り部材
81…固定歯車
82…上部回転軸
83…基板
84…ギヤードモーター
85…遊星歯車
1 ... Backhoe (base machine)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
所定の間隔をおいて平行に配設される一対の無端チェーンを案内できるように所定の間隔をおいて平行に配置される一対の鋼製側板と、この一対の鋼製側板を一体的に連結する鋼製中間板とからカッターポストが構成され、前記各鋼製側板の両側部には無端チェーンの凹溝が嵌合して無端チェーンを案内するガイドレールが設けられ、一対の鋼製側板の周囲を周回する一対の無端チェーンには、一対の無端チェーンを連結する水平のビットプレートが無端チェーンの周回方向に所定の間隔をおいて設けられ、このビットプレートの表面には掘削刃が設けられていることを特徴とする地盤改良装置。 An excavator excavating machine as a base machine is a ground improvement device that is suspended from the end of its arm via a rotating device and can be rotated horizontally around the vertical axis by the rotating device. An endless chain with an excavating blade wound endlessly around the drive wheels and driven wheels provided on the top and bottom of the cutter post to be moved around in the vertical direction and digging in the horizontal direction to improve the underground continuous wall-like ground improvement body In the ground improvement device that excavates and forms,
A pair of steel side plates arranged in parallel at a predetermined interval and a pair of steel side plates are integrally connected so that a pair of endless chains arranged in parallel at a predetermined interval can be guided. Cutter posts are formed from steel intermediate plates to be provided, and guide rails for guiding the endless chains are provided on both side portions of the steel side plates by fitting recessed grooves of the endless chains. A pair of endless chains that circulate around the periphery is provided with a horizontal bit plate that connects the pair of endless chains at a predetermined interval in the circumferential direction of the endless chain, and a drilling blade is provided on the surface of the bit plate. A ground improvement device characterized by that.
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