JP2012127125A - 地盤改良機の撹拌混合機における掘削撹拌翼 - Google Patents

Abstract

【課題】掘削刃の損耗により掘削撹拌翼全部の交換が必要になる。
【解決手段】横長矩形状の基板２と、該基板２の長辺部位の一方に着脱自在に装置した複数個の楔形状の掘削爪３、3a…と、基板２の長辺部位の他方に着脱自在に装置した複数個の楔形状の掘削爪４、4a…とを有し、一方の掘削爪３、3a…及び他方の掘削爪４、4a…の刃先を外向きにし、且つ一方の掘削爪３、3a…の刃先を縦向きに、他方の掘削爪４、4a…の刃先を横向きにした掘削撹拌翼１、1a…にすることによって、損耗し易い掘削爪３、3a…、４、4a…だけ交換することが可能になる。
【選択図】図５（ａ）

Description

本発明は、地盤の掘削及び土と固化材との撹拌混合を目的とした地盤改良機におけるトレンチャー式の撹拌混合機において、無端状のドライブチェーンに装着され、該ドライブチェーンと共に周回移動させる様にした掘削撹拌翼に関する。

従来、例えば基礎施工前に地盤を固める際に使用する地盤改良機にあっては、軸柱の一端の駆動スプロケットと軸柱の他端の従動スプロケットとの間に無端状のドライブチェーンを巻き掛け、該ドライブチェーンに所定のピッチで複数の掘削撹拌翼を装着し、上記掘削撹拌翼をチェーンと共に周回移動させる様にしたトレンチャー式撹拌混合機を、バックホウ等の建設機械のベースマシンのアーム先端に装着して構成されており、各掘削撹拌翼がドライブチェーンと共に周回移動させた状態で、ベースマシンの推力により撹拌混合機を押し下げることにより、該撹拌混合機の先端側で地盤を掘削するのと同時に、地盤に埋入状態の撹拌混合機における掘削撹拌翼により掘削土と軸柱先端より吐出された固化材とを掘削穴内で撹拌混合する様にしている（例えば、特許文献１参照）。

そして、上記掘削撹拌翼にあっては、ドライブチェーンに対し着脱自在で、幅寸法が異なるものをチェーン周回方向に沿ってその幅寸法が段階的に大きくなるかもしくは段階的に小さくなる様にドライブチェーンに等ピッチで装着し、各掘削撹拌翼に固設一体化された掘削刃が、常に同じ位置を通るのではなく、ドライブチェーンの幅方向で積極的に繰り返し蛇行移動するかたちとすることで撹拌混合性能の向上を図る様にしている。

特許第４３６５３９０号公報

しかし、上記従来技術にあっては、比較的短期間で損耗する掘削刃が耐用限界に達してしまうと、その他の部位が耐用限界前であっても、掘削撹拌翼自体を交換せねばならず、非経済的であるなど、解決せねばならない課題があった。

本発明は、上記従来技術に基づく、掘削撹拌翼全部の交換が必要な課題に鑑み、横長矩形状の基板と、該基板の長辺部位の一方に着脱自在に装置した複数個の楔形状の掘削爪と、基板の長辺部位の他方に着脱自在に装置した複数個の楔形状の掘削爪とを有し、一方の掘削爪及び他方の掘削爪の刃先を外向きにし、且つ一方の掘削爪の刃先を縦向きに、他方の掘削爪の刃先を横向きにした掘削撹拌翼にすることによって、損耗し易い掘削爪だけを交換可能にして、上記課題を解決する。

要するに本発明は、横長矩形状の基板と、該基板の長辺部位の一方に着脱自在に装置した複数個の楔形状の掘削爪と、基板の長辺部位の他方に着脱自在に装置した複数個の楔形状の掘削爪とを有しているので、損耗の激しい掘削爪だけを交換すれば、損耗の少ない部分を含む掘削撹拌翼の全交換が不要になるため、維持コストの低減化を図ることが出来、又一方の掘削爪及び他方の掘削爪の刃先を外向きにし、且つ一方の掘削爪の刃先を縦向きに、他方の掘削爪の刃先を横向きにしているので、一方の掘削爪であれば硬質地盤であっても食い込み易く、他方の掘削爪であれば軟質地盤であっても対応出来ることから、地盤の硬さに応じて掘削爪を選択し、それに応じ掘削方向を変更するだけで対処出来るため、掘削爪の耐用寿命の向上を図ることが出来る。

又、上記掘削爪を基板の長辺部に対し外方且つ前方に傾斜させたので、刃先の向きとは無関係に、地盤に対し食い込み易くなるため、より効率的に掘削することが出来る。

而も、一方の掘削爪及び他方の掘削爪は同一形状で、一方の掘削爪と他方の掘削爪の姿勢を、軸線を中心に９０度相違させているので、同一部品で対応出来るため、部品管理を容易化出来、例えば使用不可となった硬質地盤の掘削爪を軟質地盤用の掘削爪として使用することも可能になるため、部品点数削減と相俟って維持コストの低減化を図ることが出来る。
更に、掘削爪を左右対称形状にすれば、外方且つ前方に傾斜状態で使用された硬質地盤の掘削爪の角は、掘削側は損耗しても反対側は損耗しないため、１８０度回転させて装着すれば新品同様に使用することが出来る等その実用的効果甚だ大である。

本発明に係る地盤改良機の撹拌混合機における掘削撹拌翼（長寸タイプ）の正面図である。 本発明に係る地盤改良機の撹拌混合機における掘削撹拌翼（短寸タイプ）の正面図である。 図１の側面の拡大図である。 硬質地盤用掘削爪の拡大斜視図である。 軟質地盤用掘削爪の拡大斜視図である。 硬質地盤用掘削爪をホルダーから取り外した状態の斜視図である。 軟質地盤用掘削爪をホルダーから取り外した状態の斜視図である。 図１、２の掘削撹拌翼の配列状態を示す正面図である。 本発明に係る掘削撹拌翼を備えた撹拌混合機の側面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。
本発明に係る掘削撹拌翼１、1a…は、基本的に、後述するドライブチェーン31に対しボルト及びナットにより装着された横長矩形状の基板２と、該基板２の一方の長辺部位（図面上、下端）に沿って着脱自在に装置された複数個の楔形状の掘削爪３、3a…と、基板２の他方の長辺部位（図面上、上端）に沿って着脱自在に装置された複数個の楔形状の掘削爪４、4a…とを有し、これら掘削爪３、3a…及び４、4a…は基板２の長辺部に対し直角で、少なくとも先端部が長辺部より外報突出し、一方の掘削爪３、3a…及び他方の掘削爪４、4a…の刃先を外向きにし、且つ一方の掘削爪３、3a…は刃先が縦向きで、他方の掘削爪４、4a…は刃先が横向きとしている。
又、上記掘削爪３、3a…及び４、4a…は、基板２の前面に、両長辺部に沿って配列一体化されたホルダー５、5a…及び６、6a…に対し着脱自在に装置されている。
尚、上述の「縦向き」とは、基板２の長辺部に対し直角であることを示し、「横向き」とは、基板２の長辺部に対し平行であることを示す。
以下、具体的に説明する。

本発明に係る掘削撹拌翼１、1a…は、図１に示す長寸タイプの掘削撹拌翼１Ａと、図２に示す短寸タイプの掘削撹拌翼１Ｂの２種類が交互に配置され、両者共に上記基板２、掘削爪３、3a…及び４、4a…、ホルダー５、5a…及び６、6a…を有し、該ホルダー５、5a…及び６、6a…は、基板２の長手方向に並列配設された縦材７、7a…の両端部に形成されているが、基板２の長さが掘削撹拌翼１Ａの方が長く成っている。

各掘削爪３、3a…にあっては、図４（ａ）、図５（ａ）に示す様に、基端面に凹部８を形成し、左右方向に対向する一対の突片10、10a を基端面より後方へ一体突設し、各ホルダー５、5a…の先端に、上記凹部８への挿入凸部12を突設すると共に、上記突片10、10a に取付孔16、16a を、上記各ホルダー５、5a…の左右方向に取付孔18を貫設し、各掘削爪３、3a…の凹部８内に各ホルダー５、5a…の挿入凸部12を差し込んで、上記突片10、10a の取付孔16、16a と上記各ホルダー５、5a…の取付孔18を合せてピン20を抜脱可能に挿入して、各ホルダー５、5a…に対し各掘削爪３、3a…を着脱自在に装着している。

各掘削爪４、4a…にあっては、図４（ｂ）、図５（ｂ）に示す様に、上記掘削爪３、3a…と同様に、凹部９、取付孔17、17a を有する突片11、11a を有しているが、刃先の向きが９０度異なっていることから、突片11、11a は内外方向に対向しており、各ホルダー６、6a…も、上記各ホルダー５、5a…と同様に、挿入凸部13、取付孔19を有しているが、該取付孔19は各ホルダー６、6a…の内外方向に貫設されており、各掘削爪４、4a…の凹部９内に各ホルダー６、6a…の挿入凸部13を差し込んで、上記突片11、11a の取付孔17、17a と上記各ホルダー６、6a…の取付孔19を合せてピン21を抜脱可能に挿入して、各ホルダー６、6a…に対し各掘削爪４、4a…を着脱自在に装着している。

上記ホルダー５、5a…及び６、6a…にあっては、外方且つ前方に傾斜させることで、基板２に対し掘削爪３、3a…及び４、4a…を傾斜させて取り付けるのが好ましく、具体的には、縦材７、7a…の両端部を斜め前方に屈曲して、当該屈曲端部をホルダー５、5a…及び６、6a…としている。

基板２の後面の中央部位に取付手段を有し、両側部位の夫々に、基板２に対し直角で且つ長手方向の中心線に沿う様に撹拌板22を設けている。

尚、上記掘削爪３、3a…と上記掘削爪４、4a…は、図示する様に、同じものを軸線を中心に９０度相違させて使用するのが好ましいが、別構成のものであっても良い。

そして、図７に示す様に、地盤の掘削及び土と固化材との撹拌混合を目的とした地盤改良装置（図示せず）におけるベースマシンアームの先端に着脱可能に装着される撹拌混合機30のドライブチェーン31の外周に、上記掘削撹拌翼１、1a…を着脱可能に装着し、該掘削撹拌翼１、1a…は、図６に示す様に、長寸タイプの掘削撹拌翼１Ａと短寸タイプの掘削撹拌翼１Ｂを交互に配置する様にしている。

尚、上記実施例にあっては、掘削撹拌翼１、1a…は２種類の掘削撹拌翼１Ａ，１Ｂで構成されているが、１種又は３種類以上であっても良い。
又、図面上、掘削爪３、3a…、掘削爪４、4a…及び縦材７、7a…は、基板２に対し左右対称に配列されているが、非対称であっても良い。
又、掘削爪３、3a…及び４、4a…は、図３に示す様に、基板２の前面の直前に配置されているが、ある程度離間させて配置しても良い。

次に、本発明に係る地盤改良機の撹拌混合機における掘削撹拌翼の作用について説明する。
各掘削撹拌翼１、1a…がドライブチェーン31と共に周回移動した状態の撹拌混合機30を、ベースマシン（図示せず）により地盤Ｗ中に貫入させる過程で、地盤Ｗを掘削し、その掘削された土と固化材吐出装置（図示せず）から吐出された固化材とを、形成された掘削穴Ｘ内で各掘削撹拌翼１、1a…により撹拌混合する。
尚、硬い地盤の場合には、図７の実線矢印方向に回転させて、刃先が縦向きの掘削爪３、3a…で地盤を切り裂く様に掘削し、而も掘削爪３、3a…が傾いているので、地盤に対し刃先が徐々に食い込んでいって、より掘削し易く、柔らかい地盤の場合には図８に破線矢印方向に回転させて、刃先が横向きの掘削爪４、4a…で地盤を掻き取る様に掘削し、而も掘削爪４、4a…が傾いているので、地盤に対する刃先の当たりが良く、掻き取り易くなる。

２ 基板
３、3a… 掘削爪
４、4a… 掘削爪
５、5a… ホルダー
６、6a… ホルダー

Claims (3)

1. 横長矩形状の基板と、該基板の長辺部位の一方に着脱自在に装置した複数個の楔形状の掘削爪と、基板の長辺部位の他方に着脱自在に装置した複数個の楔形状の掘削爪とを有し、一方の掘削爪及び他方の掘削爪の刃先を外向きにし、且つ一方の掘削爪の刃先を縦向きに、他方の掘削爪の刃先を横向きにしたことを特徴とする地盤改良機の撹拌混合機における掘削撹拌翼。
2. 上記掘削爪を基板の長辺部に対し外方且つ前方に傾斜させたことを特徴とする請求項１記載の地盤改良機の撹拌混合機における掘削撹拌翼。
3. 一方の掘削爪及び他方の掘削爪は同一形状で、一方の掘削爪と他方の掘削爪の姿勢を、軸線を中心に９０度相違させたことを特徴とする請求項１又は２記載の地盤改良機の撹拌混合機における掘削撹拌翼。

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