JP3571643B2 - 地盤改良機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤に地盤改良剤を注入する地盤改良機に関し、特にスイベルジョイントを介して地盤改良剤を掘削した穴に注入する地盤改良機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、地盤改良機では、作業機の上部に旋回可能な操作部を備えており、この操作部の前部にリーダの下部を枢着し、そのリーダをバックステーにて起伏可能に支持している。そして、リーダに沿って昇降可能に設けたスクリュウ駆動装置により、地盤改良剤の注入孔を有するパイプ状のスクリュウシャフトを回転して、スクリュウシャフト下端の掘削具にて掘削作業を行っている。それとともに、スクリュウシャフトの上端にバッチャプラントから圧送される地盤改良剤の注入ホースをスイベルジョイントを介して接続し、掘削された穴内に掘削具の先端から地盤改良剤を注入しながら攪拌し、地盤改良剤を硬化させて作業を行っている。
【０００３】
この種の地盤改良機では、作業中に、スクリュウシャフトの回転によってスイベルジョイントがつれ回りするのを防止するために、スイベルジョイントを別に配したクレーンで吊るか、スイベルジョンイントにロープを結んで人間が持って支持していた。
【０００４】
ところが、これでは、装置が大がかりになったり、人手を必要とするという問題があるので、本願出願人は、先に、その問題点を解決する特許公報第２７３６００８号に記載の地盤改良機を発明した。
即ち、この地盤改良機は、図８に示すように、リーダに接続されたスクリュウ駆動装置１１からスクリュウシャフト１３に沿って上方に、伸縮自在な回り止め部材２３を立設し、回り止め部材２３のスクリュウ駆動装置１１とは反対側の端部に、スクリュウシャフト１３に向けてスクリュウシャフト１３とは垂直な方向にアーム１００を延設して、スイベルジョイント２１の上端をアーム１００に固定し、スイベルジョイント２１の下端をスクリュウシャフト１３に固定したものである。尚、図８は、従来の地盤改良機の上部の構成を表す説明図であり、概略側面図である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術に記載の地盤改良機は、図８に示すように、スイベルジョイント２１に、注入ホース１９を接続し、アーム１００の注入ホース１９とは反対側に回り止め部材２３を接続する構成であるため、注入ホース１９の重量及び回り止め部材２３の重量が、スイベルジョイント２１に加わってしまうことが問題となっていた。
【０００６】
つまり、スイベルジョイント２１には、注入ホース１９側に注入ホース１９の重量による力が加わる一方、回り止め部材２３側に回り止め部材２３の重量による力が加わるため、注入ホース１９と回り止め部材２３の重量が大きく異なると、アーム１００に接続されたスイベルジョイント２１の上端側が不安定になって、スイベルジョイント２１に、スクリュウシャフト１３の中心軸に対して左右方向のモーメントが働いてしまい、これによって、スイベルジョイント２１内部のパッキン２１１（図９参照）が摩耗して、地盤改良剤が外部に漏れ出しやすくなっていた。
【０００７】
詳述すると、このようにパッキン２１１が摩耗しやすいのは、通常のスイベルジョイント２１が、図９（ａ）に示すように、主に、注入ホース１９を接続するための注入ホース接続部２１２と、下端側でスクリュウシャフト１３と回転自在に連結されるハウジング２１３とを備え、ハウジング２１３内部に、注入ホース接続部２１２からスクリュウシャフト１３に至るまでのセメントミルク等の地盤改良剤の流路を確保するための円筒状の流路形成部２１４が注入ホース接続部と一体形成されて、ベアリング２１５を介してハウジング２１３の内側に固定されているためである。
【０００８】
尚、図９は、スイベルジョイント２１の構成を表す説明図であり、図９（ａ）は、Ａ−Ａ’鎖線左側においてスイベルジョイント２１の側面を示し、Ａ−Ａ’鎖線右側においてスイベルジョイント２１の断面を示す一部断面図であり、図９（ｂ）は、スイベルジョイント２１の下部の構成を表す断面図である。
【０００９】
このスイベルジョイント２１は、上端を螺子２１６でアーム１００に固定された注入ホース接続部２１２及びそれに一体成形された流路形成部２１４に対して、スクリュウシャフト１３に連結されるハウジング２１３が回転するため、通常、流路形成部２１４の表面には、ハウジング２１３との摺動による摩耗から保護するための保護部２１４ａが設けられている。そして更に、ハウジング２１３と流路形成部２１４（厳密には、保護部２１４ａ）と、の境界（即ち、回転面）には、グリース注入口２１７からグリースが注入され、更に、ハウジング２１３の内面の下方には、流路形成部２１４の下端から漏洩する地盤改良剤が回転面に流入しないようにするためのパッキン２１１が備え付けられている。
【００１０】
しかしながら、スイベルジョイント２１に上記の原因によるモーメントが働くと、スクリュウシャフト１３の中心軸に対して、アーム１００が左右に揺動するために、注入ホース接続部２１２を介してアーム１００に接続された流路形成部２１４、及び、スクリュウシャフト１３に連結されたハウジング２１３、がベアリング２１５を支点として左右に揺動する。
【００１１】
そして、この揺動の結果、その支点の下方に配置されたパッキン２１１は、該支点と離れているだけに、スクリュウシャフトの回転軸に対してより大きく偏心した状態で、流路形成部２１４（厳密には、保護部２１４ａ）に対して摺動する。すなわち、パッキン２１１は、揺動により歪み、流路形成部２１４（厳密には、保護部２１４ａ）との境界面に、流路形成部２１４との摺動による大きな負担が加わる。
【００１２】
そして、これにより、パッキン２１１は、短期間で摩耗して、本来の性能通りに地盤改良剤をシールできなくなり、図９（ｂ）で示す矢印方向に漏洩する地盤改良剤が、ハウジング２１３と保護部２１４ａとの間の隙間（回転面）に漏洩し、この結果、互いに対向するハウジング２１３の内面及び流路形成部２１４（厳密には、保護部２１４ａ）の摺動面が、短期間に摩耗して、損傷を被るのである。
【００１３】
そして、上記の理由から、使用者は、スイベルジョイント２１の保守管理に多大な手間がかかり、非常に不便であった。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、スイベルジョイントの回り止めが可能で、且つ、パッキンの損傷が少ない地盤改良機を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１に記載の地盤改良機は、作業機に立設したリーダに、スクリュウシャフトを回転駆動するスクリュウ駆動装置を昇降可能に設け、該スクリュウシャフトの上端に地盤改良剤の注入ホースをスイベルジョイントを介して接続した地盤改良機において、一端が前記スクリュウ駆動装置に固定され、該一端から前記スクリュウシャフトに沿って上方に立設された回り止め部材と、前記スイベルジョイントの下方に設けられ、スクリュウシャフトに対して回転自在に固定された固定具と、前記固定具と前記回り止め部材とを連結する第１アームと、前記固定具に連結され、前記注入ホースを支持し、固定するホース支持部材と、を備え、前記ホース支持部材を、前記固定具及び前記第１アームを介して前記回り止め部材に連結し、前記注入ホースを前記ホース支持部材に固定して、前記注入ホースの先端を前記スイベルジョイントに接続することにより、前記スイベルジョイントを、前記注入ホース、前記ホース支持部材、前記固定具及び前記第１アームを介して前記回り止め部材に固定し、前記スクリュウシャフトの回転に伴う前記スイベルジョイントの回転を抑止したことを特徴とする。
【００１５】
すなわち、請求項１に記載の地盤改良機では、第１アームを介して回り止め部材に連結された固定具を、スイベルジョイントより下方のスクリュウシャフトに回転自在に連結し、注入ホースを支持及び固定するホース支持部材を、固定具に連結することにより、ホース支持部材を固定具及び第１アームを介して回り止め部材に固定している。
【００１６】
このようにすると、注入ホースをホース支持部材に固定してスイベルジョイントに接続した際に、注入ホースでスイベルジョイントを固定することができ、スイベルジョイントに接続されたスクリュウシャフトの回転により生じるスイベルジョイントのつれ回りを防止することができる。
【００１７】
しかも、従来回り止め部材の重量と注入ホースの重量が不均衡になること等に起因してスイベルジョイントの上端に加わっていた左右方向のモーメントを、固定具に加えることができて、スクリュウシャフトの上部が不安定である場合においても、スイベルジョイントの上端が下端側に対して左右方向に揺動する影響を抑制できる。
【００１８】
そして、この結果、スイベルジョイントの流路形成部が異常に揺動するのを抑制することができて、パッキンが偏心して歪むのを抑制することができ、パッキンに摺動による異常な負担がかかるのを抑制できる。
したがって、セメントミルク等の地盤改良剤がスイベルジョイントの回転面に漏洩するのを防止するパッキンが短期間で摩耗するのを抑制することができ、これにより長期間に渡って、地盤改良剤が該回転面に漏洩するのを抑制することができる。
【００１９】
更に、上記構成とすることにより、スイベルジョイント上端をアーム等に固定するための特殊な加工を施すことなく、スクリュウシャフトの回転に伴うスイベルジョイントの回転を抑止することができるため、従来のように地盤改良機を構成するために特別なスイベルジョイントを製造する必要がなく、生産の無駄がない。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の地盤改良機において、前記固定具は、前記スクリュウシャフトと略同径の第１筒状体と、前記第１筒状体の周囲に回転自在に固定される大径の第２筒状体と、からなり、前記第１筒状体の下端は前記スクリュウシャフトの上端に連結され、前記第１筒状体の上端は前記スイベルジョイントの下端に連結され、且つ、前記第２筒状体は前記第１アーム及び前記ホース支持部材と連結されていることを特徴とする。
【００２１】
すなわち、請求項２に記載の地盤改良機では、前記固定具を、第１筒状体と、第１筒状体の周囲に回転自在に固定される第２筒状体から構成して、第２筒状体を第１アーム及びホース支持部材と連結することにより、固定具を第１アーム及びホース支持部材に連結している。
【００２２】
そして、第１筒状体の上端を、スイベルジョイントの下端と接続し、第１筒状体の下端を、スクリュウシャフトの上端と接続することにより、スイベルジョイントとスクリュウシャフトとを連結し、固定具をスクリュウシャフトに対して回転自在に固定している。
【００２３】
したがって、請求項２に記載の地盤改良機では、固定具を簡単にスクリュウシャフトに取り付けることができて、便利である。
つまり、通常のスクリュウシャフトの上端には、上端をスイベルジョイントに固定するための螺子孔を備えた鍔が形成されているから、鍔より下方に固定具を取り付けるためには、固定具をスクリュウシャフトの左右側面から挟み込む構成にしなければならず、固定具の構成が複雑化する。
【００２４】
しかしながら、本発明（請求項２）の地盤改良機のように、スクリュウシャフトの上端に固定具の下端を接続する構成とすれば、固定具をスクリュウシャフトの左右側面から挟み込み可能な構成に形成する必要がなく、一般的な円状のベアリング等を用いて、スクリュウシャフトに対して回転自在に固定可能な固定具を容易で安価に形成することができる。
【００２５】
また、固定具をスクリュウシャフトから着脱する作業も容易で、使用者にとって保守管理が簡単である。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の地盤改良機において、前記ホース支持部材は、前記固定具より延設され、前記固定具とは反対側の端部が前記スクリュウシャフトより所定間隔空けて配置される第２アームと、第２アームの前記固定具とは反対側の端部に設けられ、前記注入ホースを貫入して支持し、固定する支持具と、からなり、前記注入ホースは、前記ホース支持部材に、前記スクリュウシャフトより所定間隔空けて固定されることを特徴とする。
【００２６】
すなわち、請求項３に記載の地盤改良機では、ホース支持部材を第２アームと支持具とから構成したことにより、第２アームで、回転するスクリュウシャフトより所定間隔空けて支持具を配置することができる。そのため、注入ホースを支持具で、スクリュウシャフトより間隔を空けて固定することができて、注入ホースがスクリュウシャフトに巻き込まれて、損傷するのをを防止することができる。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の地盤改良機において、前記スイベルジョイントの上端を前記回り止め部材に連結して固定する第３アームが、前記回り止め部材の前記スクリュウ駆動装置とは反対側の端部に固定されていることを特徴とする。
【００２８】
すなわち、請求項４に記載の発明は、スイベルジョイントの上端を、第３アームを用いて、回り止め部材のスクリュウ駆動装置とは反対側の端部に連結し、固定することにより、スイベルジョイントの回転抵抗が大きい場合において、注入ホースでは抑止できないスイベルジョイントのつれ回りを抑止可能としている。
【００２９】
換言すると、請求項１の地盤改良機では、スイベルジョイントの回転抵抗が大きいと、それに伴ってスイベルジョイントのつれ回りによる回転力が大きくなり、スイベルジョイントとの接続側となる注入ホースの先端に過大な負荷がかかって、注入ホースが損傷し易くなる。
【００３０】
そのため、スイベルジョイントの回転抵抗が大きい場合において、請求項４に記載のように第３アームを備えることにより、注入ホースに過大な負荷がかかることなく、スイベルジョイントのつれ回りを防止することができる。
また、このようにすると、注入ホースを傷つけることなく、スイベルジョイントのつれ回りを抑止でき、更に、固定具を用いることによってパッキンの摩耗を抑制できるから、地盤改良機の保守管理に対する使用者の労力を大幅に減少させることができる。
【００３１】
尚、第３アームは、回り止め部材のスクリュウ駆動装置とは反対側の端部に連結されていればよく、例えば、回り止め部材の端部に直接連結してもよいし、回り止め部材の端部に配置された第１アーム及び第２アームに連結してよい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例について、図面とともに説明する。
図１は、本実施例の地盤改良機１の構成を表す説明図であり、側面図である。また、図２は、地盤改良機１の上部の構成を表す説明図であり、回り止め部材が伸張された態様を示す地盤改良機１の上部の側面図である。また、図３は、地盤改良機１の上部の構成を表す説明図であり、図３（ａ）は、回り止め部材が短縮れた態様を示す地盤改良機１の上部の側面図、図３（ｂ）は、回り止め部材、第１アーム、及び第３アームの分解側面図である。
【００３３】
図１に示すように、自走式地盤改良機１は、本体の作業機３として、走行部５の上部に旋回可能な操作部７を備えたものであって、操作部７の前部にリーダ９の下部を枢着し、そのリーダ９をバックステー１０にて起伏可能に支持している。
【００３４】
そして、この地盤改良機１は、リーダ９に沿って昇降可能に設けたスクリュウ駆動装置１１により、地盤改良剤の注入孔を有するパイプ状のスクリュウシャフト１３を回転して、スクリュウシャフト１３下端の掘削具１５にて掘削作業を行なう。それとともに、スクリュウシャフト１３の上端に（図示しない）バッチャプラントから圧送される地盤改良剤の注入ホース１９をスイベルジョイント２１を介して接続し、掘削された穴内に掘削具１５の先端から地盤改良剤を注入しながら攪拌し、地盤改良剤を硬化させて作業を行なう。
【００３５】
特に、本実施例では、リーダ９より長尺のスクリュウシャフト１３が、スクリュウ駆動装置１１及びリーダ９下端に設けられた下部ガイド９ａに、回転可能に取り付けられ、更に、このスクリュウシャフト１３に沿って、ロッド状の回り止め部材２３がスクリュウ駆動装置１１の側面から上方に向けて立設されている。尚、このスクリュウシャフト１３の中央部と上部には、スクリュウ駆動装置１１がスクリュウシャフト１３を保持した状態で回転駆動できる様に、（環状の溝を有し且つ）六角柱状にされた駆動部１３ａ，１３ｂが設けられている。
【００３６】
そして、上記回り止め部材２３は、図２に示すように、４段の円筒状の第１〜第４ロッド２３ａ〜２３ｄが上方のロッドほど小径に形成され、同軸に摺動可能に組み合わされており、これによって、伸縮自在に構成されている。そして、この回り止め部材２３は、下端がスクリュウ駆動装置１１の側面に固定されると共に、上端には、第１アーム２５が取り付けられている。
【００３７】
つまり、回り止め部材２３の先端には、図３（ｂ）に示すように、円柱状のアーム接続部２４が備えられ、第１アーム２５の一端には、アーム接続部２４に貫入される円筒状の第１アーム係合部２６が下方に向けて立設されており、第１アーム２５の第１アーム係合部２６が、アーム接続部２４に貫入されて、螺子で固定されることにより、第１アーム２５は回り止め部材２３に固定される。
【００３８】
そして、上記第１アーム２５は、図３（ａ）に示すように、回り止め部材２３とは反対側の端部に固定具３１を備えており、固定具３１の上端にはスイベルジョイント２１が接続され、下端にはスクリュウシャフト１３接続されている。
つまり、図４に示すように、固定具３１は、主に、本体３３と、第１接続材３５、第２接続材３７、及び、ベアリング３９から構成されている。尚、図４は、Ｂ−Ｂ’鎖線左側において固定具３１の側面を示し、Ｂ−Ｂ’鎖線右側において固定具３１の断面を示す固定具３１の一部断面図である。
【００３９】
そして、第１接続材３５は、略円筒部材の一端に、スイベルジョイント２１と連結される鍔３５ｂが形成され、他端側に、表面が螺刻された連結部３５ａ、が形成さており、連結部３５ａを後述の連結部３７ａに螺合することにより、第１接続材３５を第２接続材３７に連結している。
【００４０】
また、第２接続材３７は、略円筒部材の一端に、スクリュウシャフト１３と連結される鍔３７ｂが形成され、他端側に、表面が螺刻された連結部３７ａ、が形成されており、連結部３７ａを連結部３５ａに螺合することにより、第２接続材３７を第１接続材３５に連結している。
【００４１】
そして、この連結された第１接続材３５及び第２接続材３７は、略円筒状の本体３３の内側に設置されたベアリング３９を介して、本体３３の内側に対して回転自在に固定されており、第２接続材３７に連結されたスクリュウシャフト１３の回転に従動して、第１接続材３５に連結されたスイベルジョイント２１のハウジング２１３が回転する。
【００４２】
尚、上記のように第１接続材３５と第２接続材３７とを螺合して連結したものが、本発明の第１筒状体に相当し、本体３３が、本発明の第２筒状体に相当する。 また、上記のように、固定具３１を、略筒状の第１接続材３５と、略筒状の第１接続材３５に螺合して連結された第２接続材３７と、連結された第１接続材３５及び第２接続材３７の周囲に、ベアリング３９を介して回転自在に固定された略筒状の本体３３と、から構成とすると、第１接続材３５及び第２接続材３７を、本体３３から容易に取り外せて、固定具３１のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００４３】
しかも、スイベルジョイント２１に接続される第１接続材３５を、後述の第１接続材３５’等に変更すれば、第１接続材３５とは異なる接続形態で、スイベルジョイントを接続できる。つまり、固定具３１に接続されるスイベルジョイントの下端が、上記スイベルジョイント２１とは異なる形状であっても、そのスイベルジョイントの形状に合わせて第１接続材を形成して、第２接続材３７に螺合すれば、接続形態の異なるスイベルジョイントが接続可能な固定具３１、を容易に構成できて、便利である。
【００４４】
また、固定具３１には、回り止め部材２３とは反対側であり、作業機３の後部側に第２アーム４１が延設されており、第２アームの固定具３１とは反対側の先端には、図５に示すように、支持具本体４３ａと略コ字状に形成されたホース支持具４３ｂ，４３ｃとからなる支持具４３が設けられている。尚、図５は、支持具４３の構成を表す説明図であり、図５（ａ）は、支持具４３の上面図、図５（ｂ）は、支持具４３の側面図、図５（ｃ）は、支持具４３の正面図である。
【００４５】
詳述すると、固定具３１と第１アーム２５とを介して回り止め部材２３に連結された第２アーム４１の先端面には、板状の支持具本体４３ａが螺子で固定されており、更に、支持具本体４３ａの中央に、下方から上方に注入ホース１９を貫入可能な略コ字状のホース支持具４３ｂの開口側が接続されている。また、支持具本体４３ａのホース支持具４３ｂより上方側と下方側には、ホース支持具４３ｂよりも開口側が短く形成された略コ字状のホース支持具４３ｃの開口側、が接続され、固定されている。
【００４６】
つまり、地盤改良機１では、このホース支持具４３ｂの下方から上方に向けて注入ホース１９を貫入することにより、注入ホース１９をスクリュウシャフト１３に対して所定間隔空けて固定し、更に、ホース支持具４３ｃで支持して、注入ホース１９が支持具本体４３ａの端縁で摺動し、表面が損傷するのを防止している。
【００４７】
そして、支持具４３で固定された注入ホース１９の先端をスイベルジョイント２１の注入ホース接続部２１２に接続することにより、スイベルジョイント２１を、注入ホース１９、支持具４３、第２アーム４１、固定具３１、及び第１アーム２５を介して前記回り止め部材２３に固定している。
【００４８】
また、回り止め部材２３の端部には、第３アーム４５が、固定具３１より上方に設置されたスイベルジョイント２１の上端側に向けて延設されており、スイベルジョイント２１の上端は、第３アーム４５を介して回り止め部材２３に連結され、固定されている。
【００４９】
つまり、図３（ｂ）に示すように、第３アーム４５の一端には、回り止め部材２３のアーム接続部２４に係合される円筒状の第３アーム係合部４６が下方に向けて立設されており、第３アーム係合部４６がアーム接続部２４に係合されて、固定されることにより、第３アーム４５は回り止め部材２３に固定される。また、第３アーム４５の他端には、螺子孔が形成されており、スイベルジョイント２１上端と螺子で固定される。
【００５０】
以上が、地盤改良機１の構成に関する説明であるが、次に、この地盤改良機１の動作態様と、その作用、効果について図６を示しつつ、詳述する。尚、図６は、地盤改良機１の使用態様を表す説明図であり、図６（ａ）〜図６（ｄ）は、地盤改良機１の側面図である。
【００５１】
図６（ａ）に示すように、上記構成の地盤改良機１は、掘削前において、スクリュウ駆動装置１１がリーダ９の上端に配置され、スクリュウシャフト１３が地面の上方に持ち上げられている。この時、スクリュウシャフト１３は、スクリュウシャフト１３の中央に位置する駆動部１３ｂでスクリュウ駆動装置１１に保持されているので、スクリュウ駆動装置１１より上方に大きく持ち上げられ、回り止め部材２３はそれに応じて略最大まで延び、回り止め部材２３の重量が大きく第１アーム２５側に加わっている。
【００５２】
そして、この状態でスクリュウ駆動装置１１を稼働させてスクリュウシャフト１３を回転し、スクリュウ駆動装置１１及びスクリュウシャフト１３を徐々に下降させると、図６（ｂ）のように掘削具１５で地面が掘り下げられる。この後、スクリュウ駆動装置１１が、限界まで下降される（図６（ｂ）参照）と、スクリュウ駆動装置１１は、図６（ｃ）のように、スクリュウシャフト１３の保持位置を、駆動部１３ａに変更して、再びリーダ９の上端から下降し、掘削具１５で地面を掘削する。
【００５３】
つまり、スクリュウ駆動装置１１が駆動部１３ｂから駆動部１３ａに保持位置を変更した際に、回り止め部材２３は、略最少まで縮まり、この時、第１アーム２５側に加わる回り止め部材２３の重量が大きく変化することになる。
また、地盤改良機１では、図６（ａ）〜図６（ｄ）に示すように、スクリュウシャフト１３の降下に伴い第２アーム４１側にかかる注入ホース１９の重量も変化するため、この第１アーム２５にかかる回り止め部材２３の重量と第２アーム４１にかかる注入ホース１９の重量が不均衡になり易く、また、このように不均衡なった際には、固定具３１にモーメントがかかることになる。
【００５４】
しかしながら、モーメントは、スイベルジョイント２１の下端側に位置する固定具３１に生じるため、従来のようにスイベルジョイント２１の上端に左右方向のモーメントが加わることはなく、パッキン２１１が摩耗するのを抑制できるのである。
【００５５】
すなわち、本実施例の地盤改良機１では、固定具３１を介してスイベルジョイント２１をスクリュウシャフト１３に連結し、固定具３１から延設された第１アーム２５を回り止め部材２３に固定し、固定具３１から延設された第２アーム４１の先端に設置された支持具４３で注入ホース１９を固定して、回り止め部材２３と注入ホース１９の重量の不均衡により生じるモーメントを固定具３１に加わる構成にしており、これによって、固定具３１より上方に配置されたスイベルジョイント２１が、ハウジング２１３内部のベアリング２１５を支点として揺動するのを抑制することができ、パッキン２１１が摩耗して地盤改良剤がスイベルジョイント２１の回転面に漏洩するのを防止することができる。
【００５６】
また、注入ホース１９は、支持具４３、第２アーム４１、固定具３１、及び第１アーム２５、を介して回り止め部材２３に固定されているから、地盤改良機１は、注入ホース１９の先端に接続されているスイベルジョイント２１のつれ回りを注入ホース１９で抑止することができる。
【００５７】
また、本実施例の地盤改良機１では、既述のように、スイベルジョイント２１の上端を、第３アーム４５で回り止め部材２３に連結し、固定しているため、スイベルジョイント２１の回転抵抗が大きい場合において、注入ホース１９だけでは抑止することができないスイベルジョイント２１のつれ回りを、第３アーム４５で抑止できて、スイベルジョイント２１の注入ホース接続部２１２付近の注入ホース１９が損傷するのを防止することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施例のついて説明したが、本発明の地盤改良機は、主に、スイベルジョイントの下方で、回り止め部材を固定し、注入ホースを支持するようにして、スイベルジョイントの内部のパッキンが摩耗し、地盤改良剤が漏洩するのを防止したものであるから、この要旨に反しない限り上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
【００５９】
例えば、固定具３１は、スクリュウシャフト１３に対して回転自在に固定されていればよく、スクリュウシャフトの鍔１３ｃより下方に取り付けてもよい。また、既述のように回り止め部材２３及び注入ホース１９の重量により固定具３１には大きなモーメントが働くから、例えば、ベアリング３９には、モーメントに耐えられる十分な強度を持つものを使用したり、ベアリングの遊びにより固定具３１内部が揺動しないように、遊びの少ないベアリングを使用するのが良い。
【００６０】
また、上記実施例では、第３アーム４５を用いて、回り止め部材２３とスイベルジョイント２１上端を螺子で連結したが、図７に示すように上端に螺子孔を備えていないスイベルジョイント２１’を固定具３１に接続する場合には、第３アーム４５を上端に取り付けなくてもよい。尚、図７は、スイベルジョイント２１’を備えた地盤改良機の上部の構成を表す説明図であり、概略側面図である。
【００６１】
詳述すると、図７に示すスイベルジョイント２１’は、注入ホース接続部がハウジングに固定され、ハウジング内部で流路形成部がベアリングを介して回転自在に固定されている。そして、この流路形成部と嵌合する形状に形成された第１接続材３５’を介して、スイベルジョイント２１’は、固定具３１に連結されており、スクリュウシャフト１３に連結されたスイベルジョイント２１’の流路形成部が回転する際に、その回転抵抗で生じる注入ホース接続部の回転を、支持具４３に固定された注入ホース１９で抑止している。
【００６２】
尚、第３アームを用いない場合には、スイベルジョイント２１’の回転抵抗が大きいと、注入ホース１９に過大な負荷が加わってしまうため、回転抵抗の小さいスイベルジョイントを選択する必要がある。
また、スイベルジョイント２１’の回転抵抗が大きい場合には、第３アームの端部をスイベルジョイント２１’上端に係合する形状に形成して、第３アームとスイベルジョイント２１’上端を固定し連結してもよい。
【００６３】
また、第３アーム４５は、結果的に回り止め部材２３に固定されれば良いので、回り止め部材２３に固定された第１アーム２５に連結してもよいし、第２アーム４１に連結してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】地盤改良機１の構成を表す説明図であり、概略側面図である。
【図２】地盤改良機１の回り止め部材２３より上部の構成を表す説明図であり、概略側面図である。
【図３】地盤改良機１の上部の構成、及び、第１アーム２５及び第３アーム４５の接続態様、を示す説明図であり、概略図である。
【図４】固定具３１の構成を表す説明図であり、概略一部断面図である。
【図５】地盤改良機１の支持具４３の構成を表す説明図であり、概略図である。
【図６】地盤改良機１の使用態様に関する説明図であり、概略図である。
【図７】スイベルジョイント２１’を用いた地盤改良機１の構成を表す説明図であり、概略側面図である。
【図８】従来の地盤改良機の構成を表す説明図であり、概略側面図である。
【図９】スイベルジョイント２１の構成を表す説明図であり、概略一部断面図である。
【符号の説明】
１…地盤改良機 ３…作業機 ５…走行部 ７…操作部 ９…リーダ
９ａ…下部ガイド １０…バックステー １１…スクリュウ駆動装置
１３…スクリュウシャフト １３ａ，１３ｂ…駆動部
１３ｃ，３５ｂ，３７ｂ…鍔 １５…掘削具 １９…注入ホース
２１，２１’…スイベルジョイント ２３…回り止め部材
２４…アーム接続部 ２５…第１アーム ２６…第１アーム係合部
３１…固定具 ３３…本体 ３５，３５’…第１接続材
３５ａ，３７ａ…連結部 ３７…第２接続材 ３９，２１５…ベアリング
４１…第２アーム ４３…支持具 ４３ａ…支持具本体
４３ｂ，４３ｃ…ホース支持具 ４５…第３アーム
４６…第３アーム係合部 １００…アーム ２１１…パッキン
２１２…注入ホース接続部 ２１３…ハウジング ２１４…流路形成部
２１４ａ…保護部 ２１６…螺子 ２１７…グリース注入口
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤に地盤改良剤を注入する地盤改良機に関し、特にスイベルジョイントを介して地盤改良剤を掘削した穴に注入する地盤改良機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、地盤改良機では、作業機の上部に旋回可能な操作部を備えており、この操作部の前部にリーダの下部を枢着し、そのリーダをバックステーにて起伏可能に支持している。そして、リーダに沿って昇降可能に設けたスクリュウ駆動装置により、地盤改良剤の注入孔を有するパイプ状のスクリュウシャフトを回転して、スクリュウシャフト下端の掘削具にて掘削作業を行っている。それとともに、スクリュウシャフトの上端にバッチャプラントから圧送される地盤改良剤の注入ホースをスイベルジョイントを介して接続し、掘削された穴内に掘削具の先端から地盤改良剤を注入しながら攪拌し、地盤改良剤を硬化させて作業を行っている。
【０００３】
この種の地盤改良機では、作業中に、スクリュウシャフトの回転によってスイベルジョイントがつれ回りするのを防止するために、スイベルジョイントを別に配したクレーンで吊るか、スイベルジョンイントにロープを結んで人間が持って支持していた。
【０００４】
ところが、これでは、装置が大がかりになったり、人手を必要とするという問題があるので、本願出願人は、先に、その問題点を解決する特許公報第２７３６００８号に記載の地盤改良機を発明した。
即ち、この地盤改良機は、図８に示すように、リーダに接続されたスクリュウ駆動装置１１からスクリュウシャフト１３に沿って上方に、伸縮自在な回り止め部材２３を立設し、回り止め部材２３のスクリュウ駆動装置１１とは反対側の端部に、スクリュウシャフト１３に向けてスクリュウシャフト１３とは垂直な方向にアーム１００を延設して、スイベルジョイント２１の上端をアーム１００に固定し、スイベルジョイント２１の下端をスクリュウシャフト１３に固定したものである。尚、図８は、従来の地盤改良機の上部の構成を表す説明図であり、概略側面図である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術に記載の地盤改良機は、図８に示すように、スイベルジョイント２１に、注入ホース１９を接続し、アーム１００の注入ホース１９とは反対側に回り止め部材２３を接続する構成であるため、注入ホース１９の重量及び回り止め部材２３の重量が、スイベルジョイント２１に加わってしまうことが問題となっていた。
【０００６】
つまり、スイベルジョイント２１には、注入ホース１９側に注入ホース１９の重量による力が加わる一方、回り止め部材２３側に回り止め部材２３の重量による力が加わるため、注入ホース１９と回り止め部材２３の重量が大きく異なると、アーム１００に接続されたスイベルジョイント２１の上端側が不安定になって、スイベルジョイント２１に、スクリュウシャフト１３の中心軸に対して左右方向のモーメントが働いてしまい、これによって、スイベルジョイント２１内部のパッキン２１１（図９参照）が摩耗して、地盤改良剤が外部に漏れ出しやすくなっていた。
【０００７】
詳述すると、このようにパッキン２１１が摩耗しやすいのは、通常のスイベルジョイント２１が、図９（ａ）に示すように、主に、注入ホース１９を接続するための注入ホース接続部２１２と、下端側でスクリュウシャフト１３と回転自在に連結されるハウジング２１３とを備え、ハウジング２１３内部に、注入ホース接続部２１２からスクリュウシャフト１３に至るまでのセメントミルク等の地盤改良剤の流路を確保するための円筒状の流路形成部２１４が注入ホース接続部と一体形成されて、ベアリング２１５を介してハウジング２１３の内側に固定されているためである。
【０００８】
尚、図９は、スイベルジョイント２１の構成を表す説明図であり、図９（ａ）は、Ａ−Ａ’鎖線左側においてスイベルジョイント２１の側面を示し、Ａ−Ａ’鎖線右側においてスイベルジョイント２１の断面を示す一部断面図であり、図９（ｂ）は、スイベルジョイント２１の下部の構成を表す断面図である。
【０００９】
このスイベルジョイント２１は、上端を螺子２１６でアーム１００に固定された注入ホース接続部２１２及びそれに一体成形された流路形成部２１４に対して、スクリュウシャフト１３に連結されるハウジング２１３が回転するため、通常、流路形成部２１４の表面には、ハウジング２１３との摺動による摩耗から保護するための保護部２１４ａが設けられている。そして更に、ハウジング２１３と流路形成部２１４（厳密には、保護部２１４ａ）と、の境界（即ち、回転面）には、グリース注入口２１７からグリースが注入され、更に、ハウジング２１３の内面の下方には、流路形成部２１４の下端から漏洩する地盤改良剤が回転面に流入しないようにするためのパッキン２１１が備え付けられている。
【００１０】
しかしながら、スイベルジョイント２１に上記の原因によるモーメントが働くと、スクリュウシャフト１３の中心軸に対して、アーム１００が左右に揺動するために、注入ホース接続部２１２を介してアーム１００に接続された流路形成部２１４、及び、スクリュウシャフト１３に連結されたハウジング２１３、がベアリング２１５を支点として左右に揺動する。
【００１１】
そして、この揺動の結果、その支点の下方に配置されたパッキン２１１は、該支点と離れているだけに、スクリュウシャフトの回転軸に対してより大きく偏心した状態で、流路形成部２１４（厳密には、保護部２１４ａ）に対して摺動する。すなわち、パッキン２１１は、揺動により歪み、流路形成部２１４（厳密には、保護部２１４ａ）との境界面に、流路形成部２１４との摺動による大きな負担が加わる。
【００１２】
そして、これにより、パッキン２１１は、短期間で摩耗して、本来の性能通りに地盤改良剤をシールできなくなり、図９（ｂ）で示す矢印方向に漏洩する地盤改良剤が、ハウジング２１３と保護部２１４ａとの間の隙間（回転面）に漏洩し、この結果、互いに対向するハウジング２１３の内面及び流路形成部２１４（厳密には、保護部２１４ａ）の摺動面が、短期間に摩耗して、損傷を被るのである。
【００１３】
そして、上記の理由から、使用者は、スイベルジョイント２１の保守管理に多大な手間がかかり、非常に不便であった。
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、スイベルジョイントの回り止めが可能で、且つ、パッキンの損傷が少ない地盤改良機を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１に記載の地盤改良機は、作業機に立設したリーダに、スクリュウシャフトを回転駆動するスクリュウ駆動装置を昇降可能に設け、該スクリュウシャフトの上端に地盤改良剤の注入ホースをスイベルジョイントを介して接続した地盤改良機において、一端が前記スクリュウ駆動装置に固定され、該一端から前記スクリュウシャフトに沿って上方に立設された回り止め部材と、前記スイベルジョイントの下方に設けられ、スクリュウシャフトに対して回転自在に固定された固定具と、前記固定具と前記回り止め部材とを連結する第１アームと、前記固定具に連結され、前記注入ホースを支持し、固定するホース支持部材と、を備え、前記ホース支持部材を、前記固定具及び前記第１アームを介して前記回り止め部材に連結し、前記注入ホースを前記ホース支持部材に固定して、前記注入ホースの先端を前記スイベルジョイントに接続することにより、前記スイベルジョイントを、前記注入ホース、前記ホース支持部材、前記固定具及び前記第１アームを介して前記回り止め部材に固定し、前記スクリュウシャフトの回転に伴う前記スイベルジョイントの回転を抑止したことを特徴とする。
【００１５】
すなわち、請求項１に記載の地盤改良機では、第１アームを介して回り止め部材に連結された固定具を、スイベルジョイントより下方のスクリュウシャフトに回転自在に連結し、注入ホースを支持及び固定するホース支持部材を、固定具に連結することにより、ホース支持部材を固定具及び第１アームを介して回り止め部材に固定している。
【００１６】
このようにすると、注入ホースをホース支持部材に固定してスイベルジョイントに接続した際に、注入ホースでスイベルジョイントを固定することができ、スイベルジョイントに接続されたスクリュウシャフトの回転により生じるスイベルジョイントのつれ回りを防止することができる。
【００１７】
しかも、従来回り止め部材の重量と注入ホースの重量が不均衡になること等に起因してスイベルジョイントの上端に加わっていた左右方向のモーメントを、固定具に加えることができて、スクリュウシャフトの上部が不安定である場合においても、スイベルジョイントの上端が下端側に対して左右方向に揺動する影響を抑制できる。
【００１８】
そして、この結果、スイベルジョイントの流路形成部が異常に揺動するのを抑制することができて、パッキンが偏心して歪むのを抑制することができ、パッキンに摺動による異常な負担がかかるのを抑制できる。
したがって、セメントミルク等の地盤改良剤がスイベルジョイントの回転面に漏洩するのを防止するパッキンが短期間で摩耗するのを抑制することができ、これにより長期間に渡って、地盤改良剤が該回転面に漏洩するのを抑制することができる。
【００１９】
更に、上記構成とすることにより、スイベルジョイント上端をアーム等に固定するための特殊な加工を施すことなく、スクリュウシャフトの回転に伴うスイベルジョイントの回転を抑止することができるため、従来のように地盤改良機を構成するために特別なスイベルジョイントを製造する必要がなく、生産の無駄がない。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の地盤改良機において、前記固定具は、前記スクリュウシャフトと略同径の第１筒状体と、前記第１筒状体の周囲に回転自在に固定される大径の第２筒状体と、からなり、前記第１筒状体の下端は前記スクリュウシャフトの上端に連結され、前記第１筒状体の上端は前記スイベルジョイントの下端に連結され、且つ、前記第２筒状体は前記第１アーム及び前記ホース支持部材と連結されていることを特徴とする。
【００２１】
すなわち、請求項２に記載の地盤改良機では、前記固定具を、第１筒状体と、第１筒状体の周囲に回転自在に固定される第２筒状体から構成して、第２筒状体を第１アーム及びホース支持部材と連結することにより、固定具を第１アーム及びホース支持部材に連結している。
【００２２】
そして、第１筒状体の上端を、スイベルジョイントの下端と接続し、第１筒状体の下端を、スクリュウシャフトの上端と接続することにより、スイベルジョイントとスクリュウシャフトとを連結し、固定具をスクリュウシャフトに対して回転自在に固定している。
【００２３】
したがって、請求項２に記載の地盤改良機では、固定具を簡単にスクリュウシャフトに取り付けることができて、便利である。
つまり、通常のスクリュウシャフトの上端には、上端をスイベルジョイントに固定するための螺子孔を備えた鍔が形成されているから、鍔より下方に固定具を取り付けるためには、固定具をスクリュウシャフトの左右側面から挟み込む構成にしなければならず、固定具の構成が複雑化する。
【００２４】
しかしながら、本発明（請求項２）の地盤改良機のように、スクリュウシャフトの上端に固定具の下端を接続する構成とすれば、固定具をスクリュウシャフトの左右側面から挟み込み可能な構成に形成する必要がなく、一般的な円状のベアリング等を用いて、スクリュウシャフトに対して回転自在に固定可能な固定具を容易で安価に形成することができる。
【００２５】
また、固定具をスクリュウシャフトから着脱する作業も容易で、使用者にとって保守管理が簡単である。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の地盤改良機において、前記ホース支持部材は、前記固定具より延設され、前記固定具とは反対側の端部が前記スクリュウシャフトより所定間隔空けて配置される第２アームと、第２アームの前記固定具とは反対側の端部に設けられ、前記注入ホースを貫入して支持し、固定する支持具と、からなり、前記注入ホースは、前記ホース支持部材に、前記スクリュウシャフトより所定間隔空けて固定されることを特徴とする。
【００２６】
すなわち、請求項３に記載の地盤改良機では、ホース支持部材を第２アームと支持具とから構成したことにより、第２アームで、回転するスクリュウシャフトより所定間隔空けて支持具を配置することができる。そのため、注入ホースを支持具で、スクリュウシャフトより間隔を空けて固定することができて、注入ホースがスクリュウシャフトに巻き込まれて、損傷するのをを防止することができる。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の地盤改良機において、前記スイベルジョイントの上端を前記回り止め部材に連結して固定する第３アームが、前記回り止め部材の前記スクリュウ駆動装置とは反対側の端部に固定されていることを特徴とする。
【００２８】
すなわち、請求項４に記載の発明は、スイベルジョイントの上端を、第３アームを用いて、回り止め部材のスクリュウ駆動装置とは反対側の端部に連結し、固定することにより、スイベルジョイントの回転抵抗が大きい場合において、注入ホースでは抑止できないスイベルジョイントのつれ回りを抑止可能としている。
【００２９】
換言すると、請求項１の地盤改良機では、スイベルジョイントの回転抵抗が大きいと、それに伴ってスイベルジョイントのつれ回りによる回転力が大きくなり、スイベルジョイントとの接続側となる注入ホースの先端に過大な負荷がかかって、注入ホースが損傷し易くなる。
【００３０】
そのため、スイベルジョイントの回転抵抗が大きい場合において、請求項４に記載のように第３アームを備えることにより、注入ホースに過大な負荷がかかることなく、スイベルジョイントのつれ回りを防止することができる。
また、このようにすると、注入ホースを傷つけることなく、スイベルジョイントのつれ回りを抑止でき、更に、固定具を用いることによってパッキンの摩耗を抑制できるから、地盤改良機の保守管理に対する使用者の労力を大幅に減少させることができる。
【００３１】
尚、第３アームは、回り止め部材のスクリュウ駆動装置とは反対側の端部に連結されていればよく、例えば、回り止め部材の端部に直接連結してもよいし、回り止め部材の端部に配置された第１アーム及び第２アームに連結してよい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例について、図面とともに説明する。
図１は、本実施例の地盤改良機１の構成を表す説明図であり、側面図である。また、図２は、地盤改良機１の上部の構成を表す説明図であり、回り止め部材が伸張された態様を示す地盤改良機１の上部の側面図である。また、図３は、地盤改良機１の上部の構成を表す説明図であり、図３（ａ）は、回り止め部材が短縮れた態様を示す地盤改良機１の上部の側面図、図３（ｂ）は、回り止め部材、第１アーム、及び第３アームの分解側面図である。
【００３３】
図１に示すように、自走式地盤改良機１は、本体の作業機３として、走行部５の上部に旋回可能な操作部７を備えたものであって、操作部７の前部にリーダ９の下部を枢着し、そのリーダ９をバックステー１０にて起伏可能に支持している。
【００３４】
そして、この地盤改良機１は、リーダ９に沿って昇降可能に設けたスクリュウ駆動装置１１により、地盤改良剤の注入孔を有するパイプ状のスクリュウシャフト１３を回転して、スクリュウシャフト１３下端の掘削具１５にて掘削作業を行なう。それとともに、スクリュウシャフト１３の上端に（図示しない）バッチャプラントから圧送される地盤改良剤の注入ホース１９をスイベルジョイント２１を介して接続し、掘削された穴内に掘削具１５の先端から地盤改良剤を注入しながら攪拌し、地盤改良剤を硬化させて作業を行なう。
【００３５】
特に、本実施例では、リーダ９より長尺のスクリュウシャフト１３が、スクリュウ駆動装置１１及びリーダ９下端に設けられた下部ガイド９ａに、回転可能に取り付けられ、更に、このスクリュウシャフト１３に沿って、ロッド状の回り止め部材２３がスクリュウ駆動装置１１の側面から上方に向けて立設されている。尚、このスクリュウシャフト１３の中央部と上部には、スクリュウ駆動装置１１がスクリュウシャフト１３を保持した状態で回転駆動できる様に、（環状の溝を有し且つ）六角柱状にされた駆動部１３ａ，１３ｂが設けられている。
【００３６】
そして、上記回り止め部材２３は、図２に示すように、４段の円筒状の第１〜第４ロッド２３ａ〜２３ｄが上方のロッドほど小径に形成され、同軸に摺動可能に組み合わされており、これによって、伸縮自在に構成されている。そして、この回り止め部材２３は、下端がスクリュウ駆動装置１１の側面に固定されると共に、上端には、第１アーム２５が取り付けられている。
【００３７】
つまり、回り止め部材２３の先端には、図３（ｂ）に示すように、円柱状のアーム接続部２４が備えられ、第１アーム２５の一端には、アーム接続部２４に貫入される円筒状の第１アーム係合部２６が下方に向けて立設されており、第１アーム２５の第１アーム係合部２６が、アーム接続部２４に貫入されて、螺子で固定されることにより、第１アーム２５は回り止め部材２３に固定される。
【００３８】
そして、上記第１アーム２５は、図３（ａ）に示すように、回り止め部材２３とは反対側の端部に固定具３１を備えており、固定具３１の上端にはスイベルジョイント２１が接続され、下端にはスクリュウシャフト１３接続されている。
つまり、図４に示すように、固定具３１は、主に、本体３３と、第１接続材３５、第２接続材３７、及び、ベアリング３９から構成されている。尚、図４は、Ｂ−Ｂ’鎖線左側において固定具３１の側面を示し、Ｂ−Ｂ’鎖線右側において固定具３１の断面を示す固定具３１の一部断面図である。
【００３９】
そして、第１接続材３５は、略円筒部材の一端に、スイベルジョイント２１と連結される鍔３５ｂが形成され、他端側に、表面が螺刻された連結部３５ａ、が形成さており、連結部３５ａを後述の連結部３７ａに螺合することにより、第１接続材３５を第２接続材３７に連結している。
【００４０】
また、第２接続材３７は、略円筒部材の一端に、スクリュウシャフト１３と連結される鍔３７ｂが形成され、他端側に、表面が螺刻された連結部３７ａ、が形成されており、連結部３７ａを連結部３５ａに螺合することにより、第２接続材３７を第１接続材３５に連結している。
【００４１】
そして、この連結された第１接続材３５及び第２接続材３７は、略円筒状の本体３３の内側に設置されたベアリング３９を介して、本体３３の内側に対して回転自在に固定されており、第２接続材３７に連結されたスクリュウシャフト１３の回転に従動して、第１接続材３５に連結されたスイベルジョイント２１のハウジング２１３が回転する。
【００４２】
尚、上記のように第１接続材３５と第２接続材３７とを螺合して連結したものが、本発明の第１筒状体に相当し、本体３３が、本発明の第２筒状体に相当する。 また、上記のように、固定具３１を、略筒状の第１接続材３５と、略筒状の第１接続材３５に螺合して連結された第２接続材３７と、連結された第１接続材３５及び第２接続材３７の周囲に、ベアリング３９を介して回転自在に固定された略筒状の本体３３と、から構成とすると、第１接続材３５及び第２接続材３７を、本体３３から容易に取り外せて、固定具３１のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００４３】
しかも、スイベルジョイント２１に接続される第１接続材３５を、後述の第１接続材３５’等に変更すれば、第１接続材３５とは異なる接続形態で、スイベルジョイントを接続できる。つまり、固定具３１に接続されるスイベルジョイントの下端が、上記スイベルジョイント２１とは異なる形状であっても、そのスイベルジョイントの形状に合わせて第１接続材を形成して、第２接続材３７に螺合すれば、接続形態の異なるスイベルジョイントが接続可能な固定具３１、を容易に構成できて、便利である。
【００４４】
また、固定具３１には、回り止め部材２３とは反対側であり、作業機３の後部側に第２アーム４１が延設されており、第２アームの固定具３１とは反対側の先端には、図５に示すように、支持具本体４３ａと略コ字状に形成されたホース支持具４３ｂ，４３ｃとからなる支持具４３が設けられている。尚、図５は、支持具４３の構成を表す説明図であり、図５（ａ）は、支持具４３の上面図、図５（ｂ）は、支持具４３の側面図、図５（ｃ）は、支持具４３の正面図である。
【００４５】
詳述すると、固定具３１と第１アーム２５とを介して回り止め部材２３に連結された第２アーム４１の先端面には、板状の支持具本体４３ａが螺子で固定されており、更に、支持具本体４３ａの中央に、下方から上方に注入ホース１９を貫入可能な略コ字状のホース支持具４３ｂの開口側が接続されている。また、支持具本体４３ａのホース支持具４３ｂより上方側と下方側には、ホース支持具４３ｂよりも開口側が短く形成された略コ字状のホース支持具４３ｃの開口側、が接続され、固定されている。
【００４６】
つまり、地盤改良機１では、このホース支持具４３ｂの下方から上方に向けて注入ホース１９を貫入することにより、注入ホース１９をスクリュウシャフト１３に対して所定間隔空けて固定し、更に、ホース支持具４３ｃで支持して、注入ホース１９が支持具本体４３ａの端縁で摺動し、表面が損傷するのを防止している。
【００４７】
そして、支持具４３で固定された注入ホース１９の先端をスイベルジョイント２１の注入ホース接続部２１２に接続することにより、スイベルジョイント２１を、注入ホース１９、支持具４３、第２アーム４１、固定具３１、及び第１アーム２５を介して前記回り止め部材２３に固定している。
【００４８】
また、回り止め部材２３の端部には、第３アーム４５が、固定具３１より上方に設置されたスイベルジョイント２１の上端側に向けて延設されており、スイベルジョイント２１の上端は、第３アーム４５を介して回り止め部材２３に連結され、固定されている。
【００４９】
つまり、図３（ｂ）に示すように、第３アーム４５の一端には、回り止め部材２３のアーム接続部２４に係合される円筒状の第３アーム係合部４６が下方に向けて立設されており、第３アーム係合部４６がアーム接続部２４に係合されて、固定されることにより、第３アーム４５は回り止め部材２３に固定される。また、第３アーム４５の他端には、螺子孔が形成されており、スイベルジョイント２１上端と螺子で固定される。
【００５０】
以上が、地盤改良機１の構成に関する説明であるが、次に、この地盤改良機１の動作態様と、その作用、効果について図６を示しつつ、詳述する。尚、図６は、地盤改良機１の使用態様を表す説明図であり、図６（ａ）〜図６（ｄ）は、地盤改良機１の側面図である。
【００５１】
図６（ａ）に示すように、上記構成の地盤改良機１は、掘削前において、スクリュウ駆動装置１１がリーダ９の上端に配置され、スクリュウシャフト１３が地面の上方に持ち上げられている。この時、スクリュウシャフト１３は、スクリュウシャフト１３の中央に位置する駆動部１３ｂでスクリュウ駆動装置１１に保持されているので、スクリュウ駆動装置１１より上方に大きく持ち上げられ、回り止め部材２３はそれに応じて略最大まで延び、回り止め部材２３の重量が大きく第１アーム２５側に加わっている。
【００５２】
そして、この状態でスクリュウ駆動装置１１を稼働させてスクリュウシャフト１３を回転し、スクリュウ駆動装置１１及びスクリュウシャフト１３を徐々に下降させると、図６（ｂ）のように掘削具１５で地面が掘り下げられる。この後、スクリュウ駆動装置１１が、限界まで下降される（図６（ｂ）参照）と、スクリュウ駆動装置１１は、図６（ｃ）のように、スクリュウシャフト１３の保持位置を、駆動部１３ａに変更して、再びリーダ９の上端から下降し、掘削具１５で地面を掘削する。
【００５３】
つまり、スクリュウ駆動装置１１が駆動部１３ｂから駆動部１３ａに保持位置を変更した際に、回り止め部材２３は、略最少まで縮まり、この時、第１アーム２５側に加わる回り止め部材２３の重量が大きく変化することになる。
また、地盤改良機１では、図６（ａ）〜図６（ｄ）に示すように、スクリュウシャフト１３の降下に伴い第２アーム４１側にかかる注入ホース１９の重量も変化するため、この第１アーム２５にかかる回り止め部材２３の重量と第２アーム４１にかかる注入ホース１９の重量が不均衡になり易く、また、このように不均衡なった際には、固定具３１にモーメントがかかることになる。
【００５４】
しかしながら、モーメントは、スイベルジョイント２１の下端側に位置する固定具３１に生じるため、従来のようにスイベルジョイント２１の上端に左右方向のモーメントが加わることはなく、パッキン２１１が摩耗するのを抑制できるのである。
【００５５】
すなわち、本実施例の地盤改良機１では、固定具３１を介してスイベルジョイント２１をスクリュウシャフト１３に連結し、固定具３１から延設された第１アーム２５を回り止め部材２３に固定し、固定具３１から延設された第２アーム４１の先端に設置された支持具４３で注入ホース１９を固定して、回り止め部材２３と注入ホース１９の重量の不均衡により生じるモーメントを固定具３１に加わる構成にしており、これによって、固定具３１より上方に配置されたスイベルジョイント２１が、ハウジング２１３内部のベアリング２１５を支点として揺動するのを抑制することができ、パッキン２１１が摩耗して地盤改良剤がスイベルジョイント２１の回転面に漏洩するのを防止することができる。
【００５６】
また、注入ホース１９は、支持具４３、第２アーム４１、固定具３１、及び第１アーム２５、を介して回り止め部材２３に固定されているから、地盤改良機１は、注入ホース１９の先端に接続されているスイベルジョイント２１のつれ回りを注入ホース１９で抑止することができる。
【００５７】
また、本実施例の地盤改良機１では、既述のように、スイベルジョイント２１の上端を、第３アーム４５で回り止め部材２３に連結し、固定しているため、スイベルジョイント２１の回転抵抗が大きい場合において、注入ホース１９だけでは抑止することができないスイベルジョイント２１のつれ回りを、第３アーム４５で抑止できて、スイベルジョイント２１の注入ホース接続部２１２付近の注入ホース１９が損傷するのを防止することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施例のついて説明したが、本発明の地盤改良機は、主に、スイベルジョイントの下方で、回り止め部材を固定し、注入ホースを支持するようにして、スイベルジョイントの内部のパッキンが摩耗し、地盤改良剤が漏洩するのを防止したものであるから、この要旨に反しない限り上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
【００５９】
例えば、固定具３１は、スクリュウシャフト１３に対して回転自在に固定されていればよく、スクリュウシャフトの鍔１３ｃより下方に取り付けてもよい。また、既述のように回り止め部材２３及び注入ホース１９の重量により固定具３１には大きなモーメントが働くから、例えば、ベアリング３９には、モーメントに耐えられる十分な強度を持つものを使用したり、ベアリングの遊びにより固定具３１内部が揺動しないように、遊びの少ないベアリングを使用するのが良い。
【００６０】
また、上記実施例では、第３アーム４５を用いて、回り止め部材２３とスイベルジョイント２１上端を螺子で連結したが、図７に示すように上端に螺子孔を備えていないスイベルジョイント２１’を固定具３１に接続する場合には、第３アーム４５を上端に取り付けなくてもよい。尚、図７は、スイベルジョイント２１’を備えた地盤改良機の上部の構成を表す説明図であり、概略側面図である。
【００６１】
詳述すると、図７に示すスイベルジョイント２１’は、注入ホース接続部がハウジングに固定され、ハウジング内部で流路形成部がベアリングを介して回転自在に固定されている。そして、この流路形成部と嵌合する形状に形成された第１接続材３５’を介して、スイベルジョイント２１’は、固定具３１に連結されており、スクリュウシャフト１３に連結されたスイベルジョイント２１’の流路形成部が回転する際に、その回転抵抗で生じる注入ホース接続部の回転を、支持具４３に固定された注入ホース１９で抑止している。
【００６２】
尚、第３アームを用いない場合には、スイベルジョイント２１’の回転抵抗が大きいと、注入ホース１９に過大な負荷が加わってしまうため、回転抵抗の小さいスイベルジョイントを選択する必要がある。
また、スイベルジョイント２１’の回転抵抗が大きい場合には、第３アームの端部をスイベルジョイント２１’上端に係合する形状に形成して、第３アームとスイベルジョイント２１’上端を固定し連結してもよい。
【００６３】
また、第３アーム４５は、結果的に回り止め部材２３に固定されれば良いので、回り止め部材２３に固定された第１アーム２５に連結してもよいし、第２アーム４１に連結してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】地盤改良機１の構成を表す説明図であり、概略側面図である。
【図２】地盤改良機１の回り止め部材２３より上部の構成を表す説明図であり、概略側面図である。
【図３】地盤改良機１の上部の構成、及び、第１アーム２５及び第３アーム４５の接続態様、を示す説明図であり、概略図である。
【図４】固定具３１の構成を表す説明図であり、概略一部断面図である。
【図５】地盤改良機１の支持具４３の構成を表す説明図であり、概略図である。
【図６】地盤改良機１の使用態様に関する説明図であり、概略図である。
【図７】スイベルジョイント２１’を用いた地盤改良機１の構成を表す説明図であり、概略側面図である。
【図８】従来の地盤改良機の構成を表す説明図であり、概略側面図である。
【図９】スイベルジョイント２１の構成を表す説明図であり、概略一部断面図である。
【符号の説明】
１…地盤改良機 ３…作業機 ５…走行部 ７…操作部 ９…リーダ
９ａ…下部ガイド １０…バックステー １１…スクリュウ駆動装置
１３…スクリュウシャフト １３ａ，１３ｂ…駆動部
１３ｃ，３５ｂ，３７ｂ…鍔 １５…掘削具 １９…注入ホース
２１，２１’…スイベルジョイント ２３…回り止め部材
２４…アーム接続部 ２５…第１アーム ２６…第１アーム係合部
３１…固定具 ３３…本体 ３５，３５’…第１接続材
３５ａ，３７ａ…連結部 ３７…第２接続材 ３９，２１５…ベアリング
４１…第２アーム ４３…支持具 ４３ａ…支持具本体
４３ｂ，４３ｃ…ホース支持具 ４５…第３アーム
４６…第３アーム係合部 １００…アーム ２１１…パッキン
２１２…注入ホース接続部 ２１３…ハウジング ２１４…流路形成部
２１４ａ…保護部 ２１６…螺子 ２１７…グリース注入口
Claims (4)
- 作業機に立設したリーダに、スクリュウシャフトを回転駆動するスクリュウ駆動装置を昇降可能に設け、該スクリュウシャフトの上端に地盤改良剤の注入ホースをスイベルジョイントを介して接続した地盤改良機において、
一端が前記スクリュウ駆動装置に固定され、該一端から前記スクリュウシャフトに沿って上方に立設された回り止め部材と、
前記スイベルジョイントの下方に設けられ、スクリュウシャフトに対して回転自在に固定された固定具と、
前記固定具と前記回り止め部材とを連結する第１アームと、
前記固定具に連結され、前記注入ホースを支持し、固定するホース支持部材と、を備え、
前記ホース支持部材を、前記固定具及び前記第１アームを介して前記回り止め部材に連結し、前記注入ホースを前記ホース支持部材に固定して、前記注入ホースの先端を前記スイベルジョイントに接続することにより、前記スイベルジョイントを、前記注入ホース、前記ホース支持部材、前記固定具及び前記第１アームを介して前記回り止め部材に固定し、前記スクリュウシャフトの回転に伴う前記スイベルジョイントの回転を抑止したことを特徴とする地盤改良機。 - 前記固定具は、
前記スクリュウシャフトと略同径の第１筒状体と、
前記第１筒状体の周囲に回転自在に固定される大径の第２筒状体と、からなり、
前記第１筒状体の下端は前記スクリュウシャフトの上端に連結され、前記第１筒状体の上端は前記スイベルジョイントの下端に連結され、且つ、前記第２筒状体は前記第１アーム及び前記ホース支持部材と連結されていることを特徴とする請求項１に記載の地盤改良機。 - 前記ホース支持部材は、
前記固定具より延設され、前記固定具とは反対側の端部が前記スクリュウシャフトより所定間隔空けて配置される第２アームと、
第２アームの前記固定具とは反対側の端部に設けられ、前記注入ホースを貫入して支持し、固定する支持具と、からなり、
前記注入ホースは、前記ホース支持部材に、前記スクリュウシャフトより所定間隔空けて固定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の地盤改良機。 - 前記スイベルジョイントの上端を前記回り止め部材に連結して固定する第３アームが、前記回り止め部材の前記スクリュウ駆動装置とは反対側の端部に固定されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の地盤改良機。
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