JP2776495B2 - 分割移動型薬液注入マシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薬液注入用マシンに関
する。更に詳しくは、狭い宅地等の地盤改良用として簡
便に用いるために駆動源部と薬液注入ロッド駆動部とを
分離結合自在にした分割移動型薬液注入マシンに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】昇降する回転部に薬液注入ロッドを把持
して回転駆動し、薬液注入ロッドを地盤中に進入させて
ロッド先頭部から硬化剤を含む地盤改良剤を地盤中に撹
拌混合しながら注入する薬液注入用マシンは、地盤改良
のため多用されている公知慣用の機械である。地盤改良
技術の急速な発達により、大深度地盤改良に限られず、
小規模で軟弱な地盤である宅地造成地、既存宅地の小深
度地盤改良が頻繁に行われるようになっている。

【０００３】しかし、従来型の地盤改良マシンは、これ
を狭い道路を通って改良対象地まで運搬するのに不適切
であり、また、なんとか宅地近辺の空き地まで持ち込む
ことができたとしても宅地内で機械全体を移動させたり
回転させたりすることが困難であり、騒音問題も発生し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような技
術的背景に基づいてなされたものであり、下記目的を達
成する。

【０００５】本発明は、狭い場所でも地盤改良工事を施
工できる分割移動型薬液注入マシンを提供することを目
的とする。

【０００６】本発明は、小深度地盤改良にふさわしい分
割移動型薬液注入マシンを提供することを目的とする。

【０００７】本発明は、操作及び制御を簡便に行うこと
ができる小型高性能な分割移動型薬液注入マシンを提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に次のような手段を採る。

【０００９】この発明１の分割移動型薬液注入マシン
は、駆動源と操作用機器を含む駆動源側ユニット（１）
と、前記駆動源側ユニット（１）から分割され薬液を供
給するためのスイベルヘッドを含む薬液注入側ユニット
（２）と、前記駆動源側ユニット（１）と前記薬液注入
側ユニット（２）との間で圧油の循環を行わせるための
フレキシブルな油圧ホース（４）と、前記駆動源側ユニ
ット（１）と薬液注入側ユニット（２）とを分割可能に
結合するための結合手段（３）とからなり、前記駆動源
側ユニット（１）は、第１ユニット本体（５）と、前記
第１ユニット本体に設けられている電動機（８，９ａ）
と、前記第１ユニット本体（５）に設けられ前記電動機
（８，９ａ）により駆動される油圧ポンプ（９ｂ，３
０）と、第１ユニット本体（５）に設けられ前記圧油の
循環を制御するための操作用機器とからなり、前記薬液
注入側ユニット（２）は、第２ユニット本体（６）と、
前記第２ユニット本体（６）に設けられた昇降用油圧シ
リンダ（１７）と、前記昇降用油圧シリンダ（１７）に
より昇降駆動され薬液注入用ロッドを把持するための油
圧チャック（２１）と、前記昇降用油圧シリンダ（１
７）により昇降駆動され前記油圧チャック（２１）によ
り把持された前記薬液注入用ロッドを回転駆動させるた
めの油圧モータ（２０）と、前記昇降用油圧シリンダ
（１７）により昇降駆動され回転する前記薬液注入用ロ
ッドに薬液を供給するためのスイベルヘッドユニット
（１９）とからなる。

【００１０】この発明２の分割移動型薬液注入マシン
は、前記発明１において、前記操作用機器は、前記昇降
用油圧シリンダ（１７）による昇降制御を行うための第
１操作レバー（１４ｃ）と、前記油圧モータ（２０）の
駆動制御を行うための第２操作レバー（１４ｄ）と、前
記油圧チャックの把持動作を制御するための第３操作レ
バー（１４ａ）とからなり、前記油圧ホース（４）は、
前記駆動源側ユニット（１）と前記昇降用油圧シリンダ
（１７）との間を接続する第１油圧ホース（４ａ）と、
前記駆動源側ユニット（１）と前記油圧モータ（２０）
との間を接続する第２油圧ホース（４ｂ）と、前記駆動
源側ユニット（１）と前記油圧チャックとの間を接続す
る第３油圧ホース（４ｃ）とからなることを特徴として
いる。

【００１１】この発明３の分割移動型薬液注入マシン
は、前記発明２において、前記油圧ポンプ（９ｂ，３
０）は、ギアポンプ（９ｂ）と可変容量ピストンポンプ
（３０）と、からなり、前記第１油圧ホース（４ａ）は
前記ギアポンプ（９ｂ）と前記昇降用油圧シリンダ（１
７）との間を接続し、前記第２油圧ホース（４ｂ）は前
記可変容量ピストンポンプ（３０）と前記油圧モータ
（２０）との間を接続することを特徴としている。

【００１２】

【作用】本発明の分割移動型薬液注入マシンは、駆動源
側ユニットと薬液注入側ユニットとが分離分割可能であ
る。薬液注入のために必要な駆動部のみが薬液注入側ユ
ニットに設けられている。移動させる必要がない駆動部
のみが駆動源側ユニットに設けられている。両ユニット
は、運搬する際に結合したり工事中は分離したり自由で
ある。両ユニットの可動部は、複数の油圧ホースで接続
される。薬液注入側ユニットは、単独で移動させる。操
作は、駆動源側ユニットの操作機器により遠隔操作す
る。主要被駆動部を油圧駆動により無段階に駆動制御す
る。また本発明の分割移動型薬液注入マシンは、薬液注
入側ユニットの主要被駆動部を駆動源側ユニットの操作
用レバーで遠隔制御する。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例１について説明する。
図１は、本発明の実施例１を示し正面断面図である。本
発明の分割移動型薬液注入マシンは、駆動源と操作用機
器を含む駆動源側ユニット１と薬液を供給するための下
記スイベルヘッドを含む薬液注入側ユニット２とから構
成されている。

【００１４】駆動源側ユニット１に対して薬液注入側ユ
ニット２を移動させることができるように、駆動源側ユ
ニット１と薬液注入側ユニット２とは分離分割すること
ができる。駆動源側ユニット１と薬液注入側ユニット２
との間には、後記する機械的結合手段３が介在する。

【００１５】駆動源側ユニット１と薬液注入側ユニット
２との間で圧油の循環を行わせるために、後記するフレ
キシブルな複数の油圧ホース４が介在する。各第１油圧
ホース４ａ，第２油圧ホース４ｂ，第３油圧ホース４ｃ
については後述する。

【００１６】駆動源側ユニット１は、第１ユニット本体
５を備えている。薬液注入側ユニット２は、第２ユニッ
ト本体６を備えている。第１ユニット本体５と第２ユニ
ット本体６とは、ボルト・ナットからなる機械的結合手
段３により、結合用円板５ａを介し突き合わされて１体
化されている。

【００１７】電動機８が、第１ユニット本体５の基底部
７上に固定され設けられている。可変容量ピストンポン
プ３０が、軸継手（３１）を介して電動機８に結合され
ている。可変容量ピストンポンプ９は、吐出容量が可変
で圧油がピストンにより吐出される型式のポンプであ
る。

【００１８】多様な操作用機器が第１ユニット本体５の
上部壁に設けられている。操作用機器は、駆動源のオン
オフ用ボタン１１、操作用レバー操作盤１３を備えてい
る。操作用レバー操作盤１３は、両ユニット間で圧油の
循環を制御するための複数の操作用レバー１４を突出さ
せている。各操作用レバー１４ａ，１４ｃ，１４ｄにつ
いては後述する。

【００１９】図１，２に示すように、薬液注入側ユニッ
ト２の第２ユニット本体６の基底部１５上に、ピストン
ロッド１６の下端取付部１６ａが固定されている。ピス
トンロッド１６に対して油圧シリンダ１７が昇降する。
油圧シリンダ１７に結合部１８を介して把持回転ユニッ
ト１９ａが固定されている。

【００２０】把持回転ユニット１９ａは、中心に薬液注
入ロッド（図示せず）が貫通する被駆動回転体（図示せ
ず）とこの被駆動回転体と同期回転しながら薬液注入ロ
ッドを同軸に把持する油圧チャック２１とからなる公知
慣用の回転駆動手段である。把持回転ユニット１９ａ
に、把持回転ユニット１９ａ内の前記被駆動回転体を回
転駆動するための油圧モータ２０が取り付けられてい
る。

【００２１】油圧チャックに把持される薬液注入ロッド
の上端部を受け入れる挿入孔を備えるスイベルヘッドユ
ニット１９が把持回転ユニット１９ａと同体に結合部１
８に取り付けられ支持されている。スイベルヘッドユニ
ット１９は、中心部で回転する薬液注入ロッドの管内に
圧力流体を導入することができる公知慣用の流体導入手
段である。

【００２２】図１，２に示すように、油圧シリンダ１７
により昇降駆動される把持回転ユニット１９は、左右の
案内用ロッド２５，２５により案内される。把持回転ユ
ニット１９は、案内用ロッド２５，２５を抱き込む抱込
部２６，２６を備えている。

【００２３】第１ユニット本体５に、電動機９ａにより
駆動されるポンプであるギアポンプ９ｂが設けられてい
る。油圧ホース４は、駆動源側ユニット１と昇降用油圧
シリンダ１７との間を接続する第１油圧ホース４ａと、
駆動源側ユニット１と油圧モータ２０との間を接続する
第２油圧ホース４ｂと、駆動源側ユニット１と油圧チャ
ック２１との間を接続する第３油圧ホース４ｃとから構
成されている。

【００２４】第１油圧ホース４ａは、油圧シリンダ１７
とギアポンプ９ｂとの間の圧油の循環を行う循環手段で
ある。第２油圧ホース４ｂは、油圧モータ２０と可変容
量ピストンポンプ３０との間の圧油の循環を行う循環手
段である。第３油圧ホース４ｃは、油圧チャックとギア
ポンプ９ｂから供給される圧油の正負圧を切り換える切
換用媒介手段である。

【００２５】操作用レバー操作盤１３には、油圧シリン
ダ１７への圧油の供給を制御するための第１操作用レバ
ー１４ｃと、油圧モータ２０への圧油の供給を制御する
ための第２操作用レバー１４ｄと、油圧チャックへの圧
油供給の正負を切換制御するための第３操作用レバー１
４ａとが設けられている。

【００２６】薬液注入側ユニット２は、駆動源側ユニッ
ト１に対する回転位置が変更される。結合手段３を緩め
て、結合用円板５ａの中心軸線のまわりに第２ユニット
本体６を回転させ、結合手段３を締める。この実施例で
は、この回転位置の変更により、把持回転ユニット１９
ａにより把持回転させられる薬液注入ロッドの軸心線の
角度を、水平から鉛直の間で任意に選択できる。

【００２７】図３は、油圧回路を示している。電動機９
ａにより駆動されるギアポンプ９ｂの吐出側は、第１油
圧ホース４ａ及び第３油圧ホース４ｃにより、それぞれ
に油圧シリンダ１７及び油圧チャック２１に接続されて
いる。第１油圧ホース４ａ及び第３油圧ホース４ｃに
は、第１操作用レバー１４ｃ及び第３操作用レバー１４
ａで切換操作される切換弁４０が介設されている。

【００２８】同様に、電動機８により駆動されるピスト
ンポンプ３０の吐出側は、第２油圧ホース４ｂにより油
圧モータ２０に接続されている。ピストンポンプ３０は
第２操作用レバー１４ｄで切換操作される。

【００２９】次に、実施例１の作用・動作・使用形態を
説明する。駆動源側ユニット１と薬液注入側ユニット２
とは、別々に又は結合させて、トラック等で現地に輸送
する。現地でトラッククレーン等で狭い空き地に駆動源
側ユニット１と薬液注入側ユニット２とをおろす。結合
手段３を緩め駆動源側ユニット１から分離して、図４に
示すように、薬液注入側ユニット２を宅地内の地盤改良
対象域に設置する。別に用意した据付台５０上に第２ユ
ニット本体６を据付ける。据え付け位置には、既に掘削
孔５１が掘削されている。

【００３０】第１油圧ホース４ａと第２油圧ホース４ｂ
と第３油圧ホース４ｃとで駆動源側ユニット１と薬液注
入側ユニット２の各機器を接続する。オンオフ用ボタン
１１をオンにして、電動機８，９ａを始動する。第１操
作用レバー１４ｃを操作して、図４に点線で示すよう
に、油圧シリンダ１７を上限まで上昇させる。

【００３１】下方から把持回転ユニット１９ａ及びスイ
ベルヘッドユニット１９に薬液注入ロッド５２を挿入す
る。第３操作用レバー１４ａを操作して、油圧チャック
で薬液注入ロッドを把持する。第２操作用レバー１４ｄ
を操作して、油圧モータ２０を回転させて薬液注入ロッ
ドを回転させる。

【００３２】薬液注入ロッドには、各種タイプのものが
知られている。第１番目の注入ロッドは先頭ロッドとい
われ、先端部に薬液注入用ノズル５３を備えている。撹
拌翼、掘削用回転刃を備えているものもある。掘削用回
転刃を備えている場合は、掘削したり、すでに形成され
ている掘削孔の拡径を行うことができる。第１操作用レ
バー１４ｃを操作し油圧シリンダ１７を降下させ、回転
している薬液注入ロッド５２を掘削孔に進入させる。

【００３３】スイベルヘッドユニット１９を介して薬液
注入ロッドへ図示しない慣用手段により地盤改良剤であ
る薬液を導入する。薬液の主成分は、水ガラスである。
先頭ロッドのノズルから薬液が噴射され地盤構成材とと
もに撹拌され混合される。

【００３４】深度が大きい場合は、後続ロッドを先頭ロ
ッドに連結接続し後続ロッドを油圧チャックで把持す
る。薬液注入ロッドの回転速度は、第２操作用レバー１
４ｄの操作角度により調整制御する。薬液注入ロッドの
進入速度は、可変絞り４１（図示せず）により調整制御
することができる。このようにして地盤改良柱を碁盤の
目状に形成する。薬液注入ロッド５２の回転方向の切換
は、第２操作用レバー１４ｄで行う。

【００３５】（その他の実施例）この発明の分割移動型
薬液注入マシンの実施例は、実施例１に限られない。た
とえば、駆動源側ユニット１に対する薬液注入側ユニッ
ト２の角度位置を不連続的に変更するように改変でき
る。駆動源側ユニット１の上方に薬液注入側ユニット２
を搭載することがある。

【００３６】

【発明の効果】この発明の分割移動型薬液注入マシン
は、狭い場所でも地盤改良工事を施工でき、小深度地盤
改良にふさわしく、狭い場所で移動させたり回転させた
りすることができる。また本発明は、操作及び制御を簡
便に行うことができ、小型で高性能である。また、本発
明は、操作盤及び操作手段を移動させない駆動源側ユニ
ットに集中させて設けており、薬液注入側ユニットには
必要最小限のものしか装備させていないので、移動させ
る方の薬液注入側ユニットがもっとも小型軽量化され、
しかも、薬液注入側ユニットは独自の本体６を有するの
で、簡便軽便に任意の場所に移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の分割移動型薬液注入マシンの
実施例１を示す正面断面図である。

【図２】図２は、図１の動作過程を示す正面断面図であ
る。

【図３】図３は、油圧回路図である。

【図４】図４は、実施例１の薬液注入側ユニットによる
施工状態を示す側面断面図である。

【符号の説明】

１…駆動源側ユニット ２…薬液注入側ユニット ３…結合手段 ４…油圧ホース ４ａ…第１油圧ホース ４ｂ…第２油圧ホース ４ｃ…第３油圧ホース ５…第１ユニット本体 ６…第２ユニット本体 ８９ａ…電動機 ９ｂ…ギアポンプ １４ｃ…第１操作用レバー １４ｄ…第２操作用レバー １４ａ…第３操作用レバー １６…ピストンロッド １７…油圧シリンダ １９…スイベルヘッド １９ａ…把持回転ユニット ２０…油圧モータ ２１…油圧チャック ３０…可変容量ピストンポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02D 3/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動源と操作用機器を含む駆動源側ユニッ
   ト（１）と、 前記駆動源側ユニット（１）から分割され薬液を供給す
   るためのスイベルヘッドを含む薬液注入側ユニット
   （２）と、 前記駆動源側ユニット（１）と前記薬液注入側ユニット
   （２）との間で圧油の循環を行わせるためのフレキシブ
   ルな油圧ホース（４）と、 前記駆動源側ユニット（１）と薬液注入側ユニット
   （２）とを分割可能に結合するための結合手段（３）と
   からなり、 前記駆動源側ユニット（１）は、 第１ユニット本体（５）と、 前記第１ユニット本体（５）に設けられている電動機
   （８，９ａ）と、 前記第１ユニット本体（５）に設けられ前記電動機
   （８，９ａ）により駆動される油圧ポンプ（９ｂ，３
   ０）と、 第１ユニット本体（５）に設けられ前記圧油の循環を制
   御するための操作用機器とからなり、 前記薬液注入側ユニット（２）は、 第２ユニット本体（６）と、 前記第２ユニット本体（６）に設けられた昇降用油圧シ
   リンダ（１７）と、 前記昇降用油圧シリンダ（１７）により昇降駆動され薬
   液注入用ロッドを把持するための油圧チャック（２１）
   と、 前記昇降用油圧シリンダ（１７）により昇降駆動され前
   記油圧チャック（２１）により把持された前記薬液注入
   用ロッドを回転駆動させるための油圧モータ（２０）
   と、 前記昇降用油圧シリンダ（１７）により昇降駆動され回
   転する前記薬液注入用ロッドに薬液を供給するためのス
   イベルヘッドユニット（１９）とからなる分割移動型薬
   液注入マシン。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記操作用機器は、 前記昇降用油圧シリンダ（１７）による昇降制御を行う
   ための第１操作レバー（１４ｃ）と、 前記油圧モータ（２０）の駆動制御を行うための第２操
   作レバー（１４ｄ）と、 前記油圧チャックの把持動作を制御するための第３操作
   レバー（１４ａ）とからなり、 前記油圧ホース（４）は、 前記駆動源側ユニット（１）と前記昇降用油圧シリンダ
   （１７）との間を接続する第１油圧ホース（４ａ）と、 前記駆動源側ユニット（１）と前記油圧モータ（２０）
   との間を接続する第２油圧ホース（４ｂ）と、 前記駆動源側ユニット（１）と前記油圧チャックとの間
   を接続する第３油圧ホース（４ｃ）とからなることを特
   徴とする分割移動型薬液注入マシン。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記油圧ポンプ（９ｂ，３０）は、 ギアポンプ（９ｂ）と可変容量ピストンポンプ（３０）
   と、 からなり、 前記第１油圧ホース（４ａ）は前記ギアポンプ（９ｂ）
   と前記昇降用油圧シリンダ（１７）との間を接続し、 前記第２油圧ホース（４ｂ）は前記可変容量ピストンポ
   ンプ（３０）と前記油圧モータ（２０）との間を接続す
   ることを特徴とする分割移動型薬液注入マシン。