JP2012172373A - Ground excavator - Google Patents
Ground excavator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012172373A JP2012172373A JP2011034724A JP2011034724A JP2012172373A JP 2012172373 A JP2012172373 A JP 2012172373A JP 2011034724 A JP2011034724 A JP 2011034724A JP 2011034724 A JP2011034724 A JP 2011034724A JP 2012172373 A JP2012172373 A JP 2012172373A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ground
- excavation
- blade
- stirring
- planetary gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims abstract description 39
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 39
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 39
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 18
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 13
- 239000008267 milk Substances 0.000 claims description 6
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 claims description 6
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 7
- 238000013019 agitation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Description
本発明は、構造物の基礎等に使用するソイルセメント柱状体を地中に構築するために地盤を掘削する地盤掘削機械に関する。 The present invention relates to a ground excavating machine for excavating the ground in order to construct a soil cement columnar body used in a foundation or the like of a structure in the ground.
既製杭を使用することで十分な支持力を期待できない軟弱地盤等においては、地盤を掘削し、掘削土砂とセメントミルクとを攪拌して硬化させたソイルセメント柱状体を地中に構築するようにすることが一般的である。
地盤を掘削するには通常オーガマシン(アースオーガともいう)などの掘削機械を用いる。しかし掘削径の大きいとき、何回も位置を移動して掘削を行うのは工事コストが増大するので、1台のモータで複数本のオーガを駆動し、1回の段取りで大径の掘削を行うことがいろいろ試みられている。その際、複数本の掘削軸が同一方向に回転すると、掘削はともかく、掘削土砂とセメントミルクとの攪拌混合が不均一となるので、複数本の掘削軸を互いに逆方向に回転する工夫も必要である。
In soft ground, etc. where sufficient bearing capacity cannot be expected by using ready-made piles, a soil cement columnar body is constructed in the ground by excavating the ground and stirring and hardening the excavated soil and cement milk. It is common to do.
To excavate the ground, an excavating machine such as an auger machine (also called an earth auger) is usually used. However, if the excavation diameter is large, moving the position many times and excavating will increase the construction cost, so a single motor drives multiple augers and excavates a large diameter with one setup. Various attempts have been made to do it. At that time, if multiple excavation shafts rotate in the same direction, agitation and mixing of the excavated earth and cement milk become non-uniform regardless of excavation, so it is necessary to devise to rotate the multiple excavation shafts in opposite directions. It is.
特許文献1には、単一軸ではあるが、掘削ヘッドの近傍に設けた逆回り攪拌装置により、先端部とその上部とで攪拌羽根を逆回転する機構が記載されている。これを図面により簡単に説明する。図6において2は掘削機械の主軸、3はその先端の掘削用羽根、6は攪拌用羽根、7は逆回り攪拌装置、71はその外周に取り付けられた逆回り攪拌羽根である。詳細は省略するが、逆回り攪拌装置7の内部には遊星歯車を使用した逆回り機構が内蔵されており、逆回り攪拌羽根71は、主軸に取り付けられた攪拌用羽根6とは逆回転する。これにより掘削土砂とセメントミルクとが均質に混合される。特許文献1には掘削機械の1台のモータ部から直線上に並んだ3本のオーガ軸に動力を分岐し、互いにラップする3基の円筒状に地盤を掘削する例も記載されている。
地中壁を構築する場合のように、隣接する2本の柱状体を互いにラップして掘削するには、それぞれの掘削刃が干渉して損傷することを防止するため、オーガ軸の回転を同調させることが必要である。特許文献2には、それぞれ独自のモータによって駆動される2本のオーガ軸の回転を同調させる機構が記載されている。図面によりこれを簡単に説明する。
When excavating two adjacent columnar bodies by wrapping each other as in the case of constructing underground walls, the rotation of the auger shaft is synchronized to prevent the respective excavating blades from interfering and damaging. It is necessary to make it.
図7は特許文献2に記載の同調ユニット8の断面図で、2A、2Bは各オーガ軸、81は傘歯車、82はその従動軸、83は連結スリーブである。すなわち、それぞれのオーガ軸2A、2Bに取り付けられた傘歯車とかみ合う傘歯車81、81の従動軸82、82の端部にスプラインが切られており、これらを連結スリーブ83で連結することによりオーガ軸2A、2Bの回転を同調させるのである。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the
特許文献3には、地盤内に建て込んだ筒状のケーシング体の内部に吊り下げたバケツ状の可動底部形成体の底部に、それぞれが駆動モータを備えた掘削体を取り付けたものが記載されている。
さらに特許文献4には、水平方向の掘削ではあるが、自転しながら公転する破砕ビットを備えた地中掘削機が記載されている。図8はその公転機構を示す説明図で、9は遊星歯車機構、91は回転体、92はリングギア、93はピニオンギアである。リングギア92を何らかの手段で固定し、回転体91を回転させると、回転体91回転軸を支持された複数のピニオンギア93が自転しながら公転する。
Further,
このように複数軸を同調させながら逆回転させる機構はさまざまであるが、特許文献1に記載の逆回り攪拌装置は1本の軸に関する逆回転機構であり、地層の上下方向の均一化が目的で、同一高さ平面における複数軸の攪拌の均一化に直接役立つものではない。
特許文献2に記載の同調ユニットは、地中壁のような多連円柱には有効な技術であるが、単円大径のソイルセメント柱状体の場合にはあまり効果は認められない。
As described above, there are various mechanisms for rotating in reverse while synchronizing a plurality of axes. However, the counterclockwise stirring device described in
The tuning unit described in
特許文献3に記載のものは構成は簡単であるが軸の数と同じだけの多数のモータを必要とし、コストの点で好ましくない。
特許文献4に記載の遊星歯車機構は、リングギアを地山などに押しつけて固定できるトンネル掘削などの場合には有効であるが、適当なリングギアの固定手段がなく、また遊星歯車機構を掘削先端に設けなければならない点からも、軟弱地盤で縦方向の柱状体を掘削するような場合には応用できない。
Although the structure described in
The planetary gear mechanism described in
本発明は、このような問題点を解消し、複数軸で攪拌用羽根を回転させ、掘削、攪拌、混合を効率よく低コストで行うことのできる地盤掘削機械を実現することを目的とする。 An object of the present invention is to solve such problems and to realize a ground excavation machine capable of efficiently performing excavation, agitation, and mixing at low cost by rotating a stirring blade with a plurality of shafts.
請求項1に記載の本発明は、地盤を柱状に掘削し、掘削土砂とセメントミルクとを攪拌して形成したソイルセメントを硬化させてソイルセメント柱状体を構築する際に使用する地盤掘削機械であって、地上のモータにより駆動され、掘削用羽根の回転により掘削を行う主回転軸の先端部に、主回転軸とは異なる回転が可能な1個または複数個の攪拌用羽根を設けたことを特徴とする地盤掘削機械である。
The present invention according to
請求項2に記載の本発明は、前記の攪拌用羽根が、前記主回転軸により駆動される多軸回転機構を介して回転するようになっている請求項1に記載の地盤掘削機械である。
請求項3に記載の本発明は、前記の多軸回転機構が、主回転軸を把持、解放自在な把持手段と、主回転軸に取り付けられた太陽ギアと、これにかみ合う遊星ギアと、これら把持手段、太陽ギア、遊星ギアを収容する主回転軸に対して回転自在なケーシングとから構成され、前記遊星ギアの回転軸の先端側には攪拌用羽根が接続され、前記ケーシングの外周には掘削用羽根が取り付けられている請求項2に記載の地盤掘削機械である。
The present invention according to
According to a third aspect of the present invention, the multi-axis rotation mechanism includes a gripping means capable of gripping and releasing the main rotation shaft, a sun gear attached to the main rotation shaft, a planetary gear meshing with the sun gear, and these A casing that is rotatable with respect to a main rotating shaft that accommodates a gripping means, a sun gear, and a planetary gear, and a stirring blade is connected to a tip end side of the rotating shaft of the planetary gear, and an outer periphery of the casing The ground excavating machine according to
本発明によれば、複数軸で攪拌用羽根を主軸とは逆方向に回転させ、掘削、攪拌、混合を効率よく低コストで行うことのできる地盤掘削機械が実現し、1回の段取りで大きな径の掘削井内を均一に攪拌混合できるので、軟弱地盤等における基礎工事が効率化されるという、すぐれた効果を奏する。 According to the present invention, a ground excavation machine capable of performing excavation, agitation, and mixing efficiently and at low cost by rotating the agitating blades in a direction opposite to the main axis by a plurality of axes is realized. Since the inside of a well having a diameter can be stirred and mixed uniformly, the foundation work in soft ground and the like is made more efficient.
本発明の実施例を図面により説明する。図1は実施例の地盤掘削機械全体を示す正面図、Pは掘削井で、1は地上部分に設けられるモータ、2は主軸(主回転軸)、3は主軸2の先端および中間部に設けられた掘削用羽根、4は掘削土砂とセメントミルクとを攪拌混合したソイルセメント、5は主軸2の先端部に設けられた多軸回転機構、6は多軸回転機構5の底部に設けられた攪拌用羽根で、多軸回転機構5および攪拌用羽根6以外の構成は従来のオーガマシンと同様である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing the entire ground excavating machine of the embodiment, P is a drilling well, 1 is a motor provided on the ground portion, 2 is a main shaft (main rotating shaft), 3 is provided at the tip and intermediate portion of the
図2は実施例の地盤掘削機械の要部である多軸回転機構5の縦方向断面図で、51は主軸2に対する上下の軸受、52は把持機構、53は抜け止め部材、54は主軸2に取り付けられた太陽ギア、55はこれにかみ合う遊星ギア、56は下部(先端)に攪拌用羽根6が接続された遊星ギアの回転軸である。多軸回転機構5のケーシングの外面には水平方向、斜め下方向など所望の方向に掘削用羽根3が溶接等で固定されている。抜け止め部材53は主軸2に取り付けた円板等で、多軸回転機構5のケーシング側にこれを係止する部材が設けられる。図2では太陽ギア54を上下2段にした例を示したが、減速比如何により、遊星ギア55同士が干渉しなければ同一平面でもよい。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the
把持機構52は油圧方式、機械方式など任意であるが、多軸回転機構5が主軸2を把持したり解放したりする機構である。油圧方式であれば例えば油圧シリンダ装置を用いて主軸2を把持(クランプ)する。把持状態では多軸回転機構5は主軸2と一体となって回転し、解放状態ではフリーとなる。機械方式の例としては公知のラチェット機構などが挙げられる。ラチェットの向きにより、正回転では同調し、逆回転ではフリーとすることができる。モータの正逆変換は容易であるから、この方式は有効である。
The
図3は歯車部分の水平方向断面図である。前記の把持状態では多軸回転機構5は主軸2と一体となって回転するから、これら歯車は回転しないが、解放状態においては太陽ギア54に対して遊星ギア55はその周囲を公転するから、実際には、太陽ギア54の回転によって各遊星ギア55が同じ位置のまま自転する。つまり、図2において掘削用羽根3は周囲のソイルセメントの抵抗により回転せず、攪拌用羽根6のみが回転することになる。
FIG. 3 is a horizontal sectional view of the gear portion. Since the
図4は把持機構52が主軸を把持しているときの状況を示す説明図で、(a)は羽根部分、(b)は掘削井Pの内部を模式的に示した説明図である。すなわち、把持機構52が主軸を把持しているとき、多軸回転機構5は主軸2と一体となって回転するから、外側の掘削用羽根3によって所定の掘削が行われる。攪拌用羽根6は自転せず、同じ向きのままで掘削に加勢する。
4A and 4B are explanatory views showing a situation when the
把持機構52が主軸2を解放すると、主軸2を回転させても多軸回転機構5は周囲の抵抗によって回転しないので、攪拌用羽根6はそれぞれの位置で自転する。この状況を図5に示す。図4と同様、(a)は羽根部分、(b)は掘削井Pの内部を模式的に示した説明図である。円周方向のみでなく半径方向にも攪拌が行われるため、掘削井内全体のソイルセメントの均一な攪拌が実現する。
When the
攪拌用羽根6を大型化して、掘削用に兼用させることも可能である。また、解放時に攪拌用羽根6の位置が変わらないためソイルセメントの練混条件が一様になる可能性もあるが、把持→解放→把持とモードを頻繁に切り替えることで対処すれば解消できる。
太陽ギア54と遊星ギア55との歯車比は、攪拌に必要なトルク、回転数に応じて決定すればよい。太陽ギア54の歯車径が大きいほど、攪拌用羽根6の回転数は高くなるが、逆に小さければ回転数は低いが高トルクが実現できる。また、遊星歯車をチェーンやベルトを用いた無段変速機に置き換えることで、トルクや回転数の変更や自動制御が可能となる。
It is also possible to increase the size of the
The gear ratio between the
なお、攪拌用羽根6の回転軸が3本の場合を示したが、主軸と逆方向に回転する攪拌用羽根6は少なくとも1個必要であり、個数は任意である。
In addition, although the case where the rotating shaft of the
本発明によれば、複数軸で攪拌用羽根を主軸とは逆方向に回転させ、掘削、攪拌、混合を効率よく低コストで行うことのできる地盤掘削機械が実現し、1回の段取りで大きな径の掘削井内を均一に攪拌混合できるので、軟弱地盤等における基礎工事が効率化されるので、産業上格段の効果を奏する。 According to the present invention, a ground excavation machine capable of performing excavation, agitation, and mixing efficiently and at low cost by rotating the agitating blades in a direction opposite to the main axis by a plurality of axes is realized. Since the inside of a well having a diameter can be uniformly stirred and mixed, the foundation work on soft ground and the like is made more efficient, so that it has a remarkable industrial effect.
1 モータ
2 主軸(主回転軸)
3 掘削用羽根
4 ソイルセメント
5 多軸回転機構
6 攪拌用羽根
7 逆回り攪拌装置
8 同調ユニット
9 遊星歯車機構
51 軸受
52 把持機構
53 抜け止め部材
54 太陽ギア
55 遊星ギア
56 攪拌軸
71 逆回り攪拌羽根
81 傘歯車
82 従動軸
83 連結スリーブ
91 回転体
92 リングギア
93 ピニオンギア
P 掘削井
1
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011034724A JP5552687B2 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Ground excavation machinery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011034724A JP5552687B2 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Ground excavation machinery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012172373A true JP2012172373A (en) | 2012-09-10 |
JP5552687B2 JP5552687B2 (en) | 2014-07-16 |
Family
ID=46975551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011034724A Expired - Fee Related JP5552687B2 (en) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Ground excavation machinery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5552687B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220161659A (en) * | 2021-05-31 | 2022-12-07 | 전북대학교산학협력단 | Blade unit and electric hoe using thereof |
CN116686554A (en) * | 2023-07-20 | 2023-09-05 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | Machine for picking, crushing and collecting vegetable tails in field |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104372792B (en) * | 2014-11-05 | 2016-03-16 | 曹政 | A kind of positive and negative headstock of cement-soil mixing pile machine and mixing pile machine |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06137056A (en) * | 1992-10-27 | 1994-05-17 | Maruyasu Doboku Kk | Head for ground excavation |
JPH10195923A (en) * | 1997-01-07 | 1998-07-28 | Oohori:Kk | Earth auger with reversely turning stirring device |
JP2002371586A (en) * | 2001-06-13 | 2002-12-26 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | Construction equipment for underground continuous wall |
-
2011
- 2011-02-21 JP JP2011034724A patent/JP5552687B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06137056A (en) * | 1992-10-27 | 1994-05-17 | Maruyasu Doboku Kk | Head for ground excavation |
JPH10195923A (en) * | 1997-01-07 | 1998-07-28 | Oohori:Kk | Earth auger with reversely turning stirring device |
JP2002371586A (en) * | 2001-06-13 | 2002-12-26 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | Construction equipment for underground continuous wall |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220161659A (en) * | 2021-05-31 | 2022-12-07 | 전북대학교산학협력단 | Blade unit and electric hoe using thereof |
KR102632621B1 (en) * | 2021-05-31 | 2024-01-31 | 전북대학교산학협력단 | Blade unit and electric hoe using thereof |
CN116686554A (en) * | 2023-07-20 | 2023-09-05 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | Machine for picking, crushing and collecting vegetable tails in field |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5552687B2 (en) | 2014-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104863138A (en) | Hexagonal prism composite cement soil pile machine | |
JP2007211403A (en) | Eccentric rotary cutter type rectangular continuous hole excavating working machine | |
CN110118061B (en) | Double-layer reverse annular drill bit and construction method thereof | |
JP5552687B2 (en) | Ground excavation machinery | |
JP2018135682A (en) | Underground excavation head | |
CN105862847A (en) | Insert-combined T-shaped connecting pile | |
CN105951782A (en) | Mechanical device for manufacturing connection inverted Y-shaped piles | |
JP2007070931A (en) | Rotary-rod type rectangular pit excavation work machine and rectangular pit excavation working method | |
KR101269188B1 (en) | Low auger improved supporting structure of rotating shaft | |
KR100921176B1 (en) | Earth auger machine | |
JP3150680U (en) | Auger drive | |
JP4496484B2 (en) | Rotating mechanism and excavator | |
CN105696563A (en) | Insertion equipment for T-shaped piles and circular piles | |
CN105696562A (en) | Insertion equipment for H-shaped piles and circular piles | |
JP4448608B2 (en) | Rotary drive device for tool | |
JP5683328B2 (en) | Ground improvement device | |
JP6081336B2 (en) | Ground improvement device and its improvement method | |
JP5420788B1 (en) | Shield machine and shield method | |
CN105696585A (en) | Jointing device for octagonal piles and n-shaped piles | |
JP2017096071A (en) | Circular boring machine | |
CN105464104A (en) | Drilling and mixing machine for semicircular locking T-shaped piles | |
CN105649043A (en) | H-shaped single inserting and buckling drilling and stirring machine | |
KR20080006147U (en) | Earth auger machine | |
JP2007247208A (en) | Work machine for excavating wide rectangular continuous hole | |
JP2016098544A (en) | Cutter head for crushing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20130605 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20130621 |
|
A072 | Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073 Effective date: 20130730 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130823 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140107 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140221 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20140407 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140422 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140505 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5552687 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |