JP3955860B2 - 撹拌装置 - Google Patents

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本発明は、撹拌装置に関する。
従来、撹拌装置の一形態として、内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、両内・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、同掘削軸体の下部に、円弧状に形成した内側撹拌翼と外側攪拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体と、同相対撹拌翼体の下方に位置させて上記掘削軸体の下端部に取り付けた掘削刃体とを具備するものがある(例えば、特許文献1参照)。
このようにして、軟弱地盤の地盤改良を行う際には、軟弱地盤を掘削刃体により掘削しながら、同軟弱地盤中に掘削軸体を掘進させると共に、掘削軸体の下端より固化材を吐出させ、内側撹拌翼と外側攪拌翼とを相対撹拌させながら掘削土と固化材とを撹拌・混練して、軟弱地盤の改良を行うようにしている。
特開平3−63312号公報
ところが、上記した撹拌装置では、内側撹拌翼と外側攪拌翼との相対撹拌により、平面的(二次元的)な撹拌・混練は行えるものの、掘進方向(下方向)を含めた立体的(三次元的)な撹拌・混練は行われていないために、地盤改良域の全体にわたって均一な撹拌・混練が十分になされているとはいえなかった。
そこで、本発明では、内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、両内・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、同掘削軸体に、内側撹拌翼と外側攪拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体とを具備する撹拌装置において、内側撹拌翼と外側撹拌翼は、上下方向に伸延させて形成して上・下端部をそれぞれ掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方へ膨出させた相似形に形成し、各中途部に垂直分力生起部を設けると共に、各垂直分力生起部は、掘削軸体の円周方向に対して傾斜状となして、相互に逆回転する内側撹拌翼の垂直分力生起部と外側撹拌翼の垂直分力生起部とにより、各撹拌翼の撹拌力から掘削土に対して垂直上方向ないしは垂直下方向の同一方向の垂直分力が生起されるようにしたことを特徴とする撹拌装置を提供するものである。
また、本発明は、以下の構成にも特徴を有する。
(1)内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、両内・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、同掘削軸体に、内側撹拌翼と外側攪拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体とを具備する撹拌装置において、内側撹拌翼と外側撹拌翼は、上下方向に伸延させて形成して上・下端部をそれぞれ掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方へ膨出させた相似形に形成し、各中途部に垂直分力生起部を設けて、各垂直分力生起部により各撹拌翼の撹拌力から掘削土に対して垂直上方向ないしは垂直下方向の垂直分力が生起されるようにし、かつ、中途部を上下方向に伸延する縦翼片となすと共に、同縦翼片は、上端部を掘削軸体の近傍に配置する一方、下端部を掘削軸体から離隔させた位置に配置することにより、同掘削軸体の軸線方向に対して傾斜状の垂直分力生起部となしたこと。
(2)内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、両内・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、同掘削軸体に、内側撹拌翼と外側攪拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体とを具備する撹拌装置において、内側撹拌翼と外側撹拌翼は、上下方向に伸延させて形成して上・下端部をそれぞれ掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方へ膨出させた相似形に形成し、各中途部に垂直分力生起部を設けて、各垂直分力生起部により各撹拌翼の撹拌力から掘削土に対して垂直上方向ないしは垂直下方向の垂直分力が生起されるようにし、かつ、中途部を上下方向に伸延する縦翼片となすと共に、同縦翼片は、上端部を掘削軸体から離隔させた位置に配置する一方、下端部を掘削軸体の近傍に配置することにより、同掘削軸体の軸線方向に対して傾斜状の垂直分力生起部となしたこと。
(3)上記(1)の攪拌装置と上記(2)の攪拌装置とを左右方向に隣接させて配置すると共に、外側攪拌翼の縦翼片同士が上下方向に重合すべく近接させて配置したこと。
(4)外側撹拌翼に掘削刃体を設けたこと。
(1)請求項1記載の本発明では、内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、両内・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、同掘削軸体に、内側撹拌翼と外側攪拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体とを具備する撹拌装置において、内側撹拌翼と外側撹拌翼は、上下方向に伸延させて形成して上・下端部をそれぞれ掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方へ膨出させた相似形に形成し、各中途部に垂直分力生起部を設けると共に、各垂直分力生起部は、掘削軸体の円周方向に対して傾斜状となして、相互に逆回転する内側撹拌翼の垂直分力生起部と外側撹拌翼の垂直分力生起部とにより、各撹拌翼の撹拌力から掘削土に対して垂直上方向ないしは垂直下方向の同一方向の垂直分力が生起されるようにしている。
このようにして、内側撹拌翼と外側撹拌翼との内外側相対撹拌により、外側撹拌翼の内方に位置する掘削土の平面的(二次元的)な撹拌と、供給された固化材との混練とを行うことができると共に、各撹拌翼本体の中途部に設けた各垂直分力生起部により、各撹拌翼の撹拌力から掘削土に対して垂直上方向ないしは垂直下方向の垂直分力が生起されるようにしているため、両内・外側撹拌翼の各垂直分力生起部により、上下方向にも撹拌・混練力を作用させることができて、立体的(三次元的)な撹拌・混練を行うことができる。
すなわち、内外側の各垂直分力生起部は、掘削軸体の円周方向に対して傾斜状となして、相互に逆回転する内側撹拌翼の垂直分力生起部と外側撹拌翼の垂直分力生起部とにより、各撹拌翼の撹拌力から掘削土に対して垂直上方向ないしは垂直下方向の同一方向の垂直分力が生起されるようにしているため、改良地盤の土質等に応じて、例えば、掘削軸体を正回転させながら掘進させた場合に、各垂直分力生起部により掘削土に対して上方(下方)に押し上げる(押し下げる)作用力を同一方向の垂直分力として生起させることができる一方、掘削軸体を逆回転させながら引き上げた場合に、各垂直分力生起部により掘削土に対して下方(上方)へ押し下げる(押し上げる)作用力を同一方向の垂直分力として生起させることができる。
その結果、地盤改良域の全体にわたって均一な撹拌・混練を十分に行うことができる。
(2)請求項2記載の本発明では、内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、両内・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、同掘削軸体に、内側撹拌翼と外側攪拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体とを具備する撹拌装置において、内側撹拌翼と外側撹拌翼は、上下方向に伸延させて形成して上・下端部をそれぞれ掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方へ膨出させた相似形に形成し、各中途部に垂直分力生起部を設けて、各垂直分力生起部により各撹拌翼の撹拌力から掘削土に対して垂直上方向ないしは垂直下方向の垂直分力が生起されるようにし、かつ、中途部を上下方向に伸延する縦翼片となすと共に、同縦翼片は、上端部を掘削軸体の近傍に配置する一方、下端部を掘削軸体から離隔させた位置に配置することにより、同掘削軸体の軸線方向に対して傾斜状の垂直分力生起部となしている。
このようにして、縦翼片を掘削軸体の軸線方向に対して傾斜状の垂直分力生起部となしているため、内側撹拌翼と外側撹拌翼との内外側相対撹拌により、外側撹拌翼の内方に位置する掘削土の平面的(二次元的)な撹拌・混練を、掘削軸体の半径方向における垂直分力生起部の幅の全域にわたって幅広く行うことができる。
例えば、外側撹拌翼の垂直分力生起部は掘削土に対して垂直下方向への垂直分力を作用させるようにする一方、内側撹拌翼の垂直分力生起部は掘削土に対して垂直上方向への垂直分力を作用させるようにすることにより、掘削軸体の半径方向において、内外側の垂直分力生起部の垂直分力生起幅にわたって幅広く立体的(三次元的)な撹拌・混練を行うことができる。
その結果、地盤改良域の全体にわたって均一な撹拌・混練を十分にかつ効率良く行うことができる。
(3)請求項3記載の本発明では、内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、両内・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、同掘削軸体に、内側撹拌翼と外側攪拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体とを具備する撹拌装置において、内側撹拌翼と外側撹拌翼は、上下方向に伸延させて形成して上・下端部をそれぞれ掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方へ膨出させた相似形に形成し、各中途部に垂直分力生起部を設けて、各垂直分力生起部により各撹拌翼の撹拌力から掘削土に対して垂直上方向ないしは垂直下方向の垂直分力が生起されるようにし、かつ、中途部を上下方向に伸延する縦翼片となすと共に、同縦翼片は、上端部を掘削軸体から離隔させた位置に配置する一方、下端部を掘削軸体の近傍に配置することにより、同掘削軸体の軸線方向に対して傾斜状の垂直分力生起部となしている。
このようにして、縦翼片を掘削軸体の軸線方向に対して傾斜状の垂直分力生起部となしているため、内側撹拌翼と外側撹拌翼との内外側相対撹拌により、外側撹拌翼の内方に位置する掘削土の平面的(二次元的)な撹拌・混練を、掘削軸体の半径方向における垂直分力生起部の幅の全域にわたって幅広く行うことができる。
例えば、外側撹拌翼の垂直分力生起部は掘削土に対して垂直上方向への垂直分力を作用させるようにする一方、内側撹拌翼の垂直分力生起部は掘削土に対して垂直下方向への垂直分力を作用させるようにすることにより、掘削軸体の半径方向において、内外側の垂直分力生起部の垂直分力生起幅にわたって幅広く立体的(三次元的)な撹拌・混練を行うことができる。
その結果、地盤改良域の全体にわたって均一な撹拌・混練を十分にかつ効率良く行うことができる。
(4)請求項4記載の本発明では、上記(2)の攪拌装置と上記(3)の攪拌装置とを左右方向に隣接させて配置すると共に、外側攪拌翼の縦翼片同士が上下方向に重合すべく近接させて配置している。
このようにして、掘削軸体の軸線方向に対して傾斜状の垂直分力生起部となしている縦翼片同士を、上下方向に重合すべく近接させて配置しているため、前記した内・外側撹拌翼間の相対撹拌はもとより、両縦翼片同士の間においても、相対的な撹拌・混練を、掘削軸体の半径方向における垂直分力生起幅の全域にわたって幅広く行うことができる。
その結果、掘削軸体の半径方向に立体的(三次元的)な撹拌・混練を、隣接する撹拌装置間においても行うことができて、地盤改良域の全体にわたって均一な撹拌・混練を迅速かつ十分に効率良く行うことができる。
(5)請求項5記載の本発明では、外側撹拌翼に掘削刃体を設けている。
このようにして、外側撹拌翼に掘削刃体を設けているため、掘削軸体に別途に掘削刃体を取り付ける必要性がなくなり、掘削装置の組立作業能率を向上させることができる。
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図1に示すAは、本発明に係る地盤改良作業機であり、同地盤改良作業機Aは、ベースマシン1と固化材供給部2とを装備している。
ベースマシン1は、自走可能なベースマシン本体3に上下方向に伸延するリーダ4を設け、同リーダ4にモータ支持体5を昇降自在に取り付け、同モータ支持体5に駆動用モータ6を搭載し、同駆動用モータ6に二重反転歯車機構8を介して第1実施形態としての撹拌装置Kを着脱自在に取り付けている。
〔第1実施形態としての撹拌装置〕
第1実施形態としての撹拌装置Kは、上記二重反転歯車機構8に上下方向に伸延する掘削軸体7の上端部を着脱自在に取り付け、同掘削軸体7の下部周面に相対撹拌翼体9を取り付けると共に、同掘削軸体7の下端部に掘削刃体10を取り付けている。12は、掘削軸体7を掘削方向に案内・支持する案内・支持体である。
固化材供給部2は、固化材収容タンクと固化材供給ポンプ(図示せず)とを具備し、同固化材供給ポンプに固化材供給ホース11の基端部を接続し、同固化材供給ホース11の先端部を前記掘削軸体7にスイベルジョイント(図示せず)を介して接続している。
掘削軸体7は、図2及び図3にも示すように、上下方向に伸延させて形成した筒状の内側軸20と、同内側軸20の外周を囲繞する状態に上下方向に伸延させて形成した筒状の外側軸21とから内外側二重軸構造に構成しており、内側軸20と外側軸21は、駆動用モータ6により二重反転歯車機構8を介して同一軸芯廻りに相互に反対方向に回転するようにしている。
そして、内側軸20中には上下方向に伸延する固化材供給路23を形成している。
ここで、内側軸20の下端部には刃体取付体13を介して掘削刃体10を取り付けており、同刃体取付体13に固化材吐出部29を設けて、同固化材吐出孔29を前記固化材供給路23に接続して、同固化材供給路23を通して供給される固化材を、固化材吐出孔29より外部に吐出するようにしている。
相対撹拌翼体9は、図2〜図4にも示すように、最内側撹拌翼26と、同最内側撹拌翼26の外周を相対的に反対方向に回転する内側撹拌翼27と、同内側撹拌翼27の外周を相対的に反対方向に回転する外側撹拌翼28とを具備しており、内側撹拌翼27と外側撹拌翼28は、略相似形に形成して、両撹拌翼27,28間に形成される間隙を、両撹拌翼27,28のほぼ全域にわたってほぼ等しい幅員となすことにより、掘削土壌の共回り現象を防止することができると共に、緻密な撹拌機能を発揮させることができるようにしている。
最内側撹拌翼26は、図2及び図3に示すように、外側軸21の下端部より放射状に突出させて形成しており、外側軸21の下端部の線対称位置に一対設けて、外側軸21と一体的にa方向に回転するようにしている。
内側撹拌翼27は、図2〜図4に示すように、掘削軸体7の半径方向に張り出し状に伸延する上下一対の上・下部横翼片27a,27bと、両上・下部横翼片27a,27bの外側端部間に上下方向に伸延させて介設した縦翼片27cとから上下方向に伸延する弧状に形成しており、外側軸21の外周面に回転自在に遊嵌したリング状の翼片支持体30に上部横翼片27aの先端部を取り付ける一方、内側軸20の下端部に下部横翼片27bの先端部を取り付けて、内側軸20と一体的にb方向に回転するようにしている。
また、上記した内側撹拌翼27は、内側軸20の下部の線対称位置に一対設けている。31は、縦翼片27cの中途部より外方へ突出させて形成した小翼片である。
外側撹拌翼28は、図2〜図4に示すように、掘削軸体7の半径方向に張り出し状に伸延する上下一対の上・下部横翼片28a,28bと、両上・下部横翼片28a,28bの外側端部間に上下方向に伸延させて介設した縦翼片28cとから上下方向に伸延する弧状に形成しており、外側軸21の下端部に上部横翼片28aの先端部を取り付ける一方、内側軸20の外周面に回転自在に遊嵌したリング状の翼片支持体34に下部横翼片28bの先端部を取り付けて、外側軸21と一体的にa方向に回転するようにしている。
そして、外側撹拌翼28は、掘削軸体7の下部の円周方向に一定の間隔を開けて三個設けている。35は、縦翼片28cの上部と下部にそれぞれ外方へ突出させて形成した小翼片であり、これら小翼片35,35の回転軌跡は、内側撹拌翼27に設けた小翼片31の回転軌跡と上下方向にオーバーラップするように配置して、相対的に逆回転する内・外側撹拌翼27,28間において、掘削土壌の撹拌が確実に行えるようにしている。
このようにして、軟弱な地盤Gを改良する際には、地盤改良現場にベースマシン1を移動させることにより、リーダ4を建て込み、同リーダ4に沿わせて掘削軸体7を回転させながら下降させることにより、地盤Gを掘削刃体10により掘削すると共に、相対撹拌翼体9により掘削土壌を撹拌する。
この際、固化材供給部2より固化材を固化材供給ホース11→スイベルジョイント→掘削軸体7→固化材吐出部29に供給して、同固化材吐出部29より固化材を吐出させるようにしており、かかる固化材は掘削土壌中に均一に撹拌して、掘削土壌を固化させることにより、軟弱な地盤G中に柱状の地盤改良体を築造して、同地盤Gを改良することができる。
従って、かかる状態にて、互いに内外側に重複状態の内・外側撹拌翼27,28を相互に反対方向に回転させることにより、両撹拌翼27,28間の掘削土壌が反対方向の流動を強制されて、必然的に掘削土壌が両撹拌翼27,28間で交錯してもみ合い、掘削土壌を均一に混練させることができ、かかる均一混練位置に上記した固化材を吐出させることができることから、掘削土壌と固化材とを効率良く均一に混練させることができる。
上記のような構成において、本発明の要旨は、内側撹拌翼27と外側撹拌翼28の各中途部に垂直分力生起部を設けて、各垂直分力生起部により各撹拌翼27,28の撹拌力から掘削土に対して垂直上方向ないしは垂直下方向の垂直分力が生起されるようにしたことにある。
すなわち、内側撹拌翼27と外側撹拌翼28は、図2〜図5に示すように、上下方向に伸延する弧状の相似形に形成すると共に、中途部を上下方向に伸延する縦翼片27c,28cとなしており、両縦翼片27c,28cは、上端部と下端部とを相互に掘削軸体7の円周方向に位置ずれさせて、同円周方向に対して一定の角度θ1,θ2(例えば、θ1=45°〜85°、好ましくは70°、θ2=135°〜175°、好ましくは160°)だけ傾斜した垂直分力生起部となしている。
そして、本実施の形態では、掘削刃体10を正回転(図4の平面説明図において時計廻りに回転)であるa方向に回転させながら掘進させた場合に、図5(b)(c)に示すように、各縦翼片27c,28cから掘削土への作用力F1,F2の上方に押し上げる同一方向の垂直分力F1v,F2vとして生起させることができる一方、掘削刃体10を逆回転のb方向に回転させながら引き上げた場合に、各縦翼片27c,28cから掘削土への作用力F3,F4の下方に押し下げる同一方向の垂直分力F3v,F4vとして生起させることができる。F1h,F2h,F3h,F4hは、それぞれ回転方向と平行する水平分力である。
従って、内側撹拌翼27と外側撹拌翼28との内外側相対撹拌により、同外側撹拌翼28の内方に位置する掘削土の平面的(二次元的)な撹拌・混練を行うことができると共に、両内・外側撹拌翼27,28の縦翼片27c,28cにより、上下方向にも撹拌・混練力を作用させることができるため、立体的(三次元的)な撹拌・混練を行うことができて、地盤改良域の全体にわたって均一な撹拌・混練を十分に行うことができる。
また、縦翼片27c,28cを上記とは線対称に傾斜状となすこともできる。
すなわち、縦翼片27c,28cを円周方向に対して一定の角度θ1,θ2(例えば、θ1=135°〜175°、好ましくは160°、θ2=45°〜85°、好ましくは70°)だけ傾斜状となすことができる。
このようにして、掘削刃体10を正回転させながら掘進させた場合に、図5(b)(c)に示すように、縦翼片27c,28cにより掘削土への作用力F3,F4を下方に押し下げる同一方向の垂直分力F3v,F4vとして生起させることができる一方、掘削刃体10を逆回転させながら引き上げた場合に、縦翼片27c,28cにより掘削土への作用力F1,F2を上方に押し上げる同一方向の垂直分力F1v,F2vとして生起させることができる。

従って、この場合も、内側撹拌翼27と外側撹拌翼28との内外側相対撹拌により、同外側撹拌翼28の内方に位置する掘削土の平面的(二次元的)な撹拌・混練を行うことができると共に、両内・外側撹拌翼の縦翼片により、上下方向にも撹拌・混練力を作用させることができるため、立体的(三次元的)な撹拌・混練を行うことができて、地盤改良域の全体にわたって均一な撹拌・混練を十分に行うことができる。
次に、第2実施形態としての撹拌装置Kについて、図6〜図9を参照しながら説明する。
〔第2実施形態としての撹拌装置〕
第2実施形態としての撹拌装置Kは、図6〜図9に示すように、基本的構造を前記した第1実施形態としての撹拌装置Kと同じくしているが、内・外側撹拌翼27,28に設けた垂直分力生起部が、掘削軸体7の半径方向に一定の垂直分力生起幅Wを有している点において異なる。
すなわち、内・外側撹拌翼27,28は、上部横翼片27a,28aを短幅に形成して、各上部横翼片27a,28aの先端部に各縦翼片27c,28cの上端部を接続して、各上端部を掘削軸体7の近傍に配置する一方、下部横翼片27b,28bを長幅に形成して、各下部横翼片27a,28aの先端部に各縦翼片27c,28cの下端部を接続して、各下端部を掘削軸体7から離隔させた位置に配置して、各縦翼片27c,28cを掘削軸体7の軸線方向に対しても傾斜状の垂直分力生起部となしている。
このようにして、縦翼片27c,28cを掘削軸体7の円周方向に対して傾斜状となしているため、同縦翼片27c,28cにより、上下方向にも撹拌・混練力を作用させることができて、立体的(三次元的)な撹拌・混練も行うことができる。
しかも、縦翼片27c,28cは、掘削軸体7の軸線方向に対しても傾斜状となしているため、内側撹拌翼27と外側撹拌翼28との内外側相対撹拌により、同外側撹拌翼28の内方に位置する掘削土の立体的(三次元的)な撹拌・混練を、掘削軸体7の半径方向における縦翼片27c,28cの垂直分力生起幅Wの全域にわたって幅広く行うことができる。
従って、外側撹拌翼28の縦翼片28cは、垂直分力生起部として掘削土に対して垂直下方向への垂直分力を作用させるようにする一方、内側撹拌翼27の縦翼片27cは、垂直分力生起部として掘削土に対して垂直上方向への垂直分力を作用させるようにすることにより、掘削軸体7の半径方向において、内外側の垂直分力生起部の垂直分力生起幅Wにわたって幅広く立体的(三次元的)な撹拌・混練を行うことができる。
その結果、地盤改良域の全体にわたって均一な撹拌・混練を十分にかつ効率良く行うことができる。
次に、第3実施形態としての撹拌装置Kについて、図10〜図13を参照しながら説明する。
〔第3実施形態としての撹拌装置〕
第3実施形態としての撹拌装置Kは、図10〜図13に示すように、基本的構造を前記した第2実施形態としての撹拌装置Kと同じくしているが、内・外側撹拌翼27,28の形状において異なる。
すなわち、内・外側撹拌翼27,28は、上部横翼片27a,28aを長幅に形成して、各上部横翼片27a,28aの先端部に各縦翼片27c,28cの上端部を接続して、各上端部を掘削軸体7から離隔させた位置に配置する一方、下部横翼片27b,28bを短幅に形成して、各下部横翼片27b,28bの先端部に各縦翼片27c,28cの下端部を接続して、各下端部を掘削軸体7の近傍に配置して、各縦翼片27c,28cを掘削軸体7の軸線方向に対しても傾斜状の垂直分力生起部となしている。
このようにして、縦翼片27c,28cを掘削軸体7の円周方向に対して傾斜状となしているため、同縦翼片27c,28cにより、上下方向にも撹拌・混練力を作用させることができて、立体的(三次元的)な撹拌・混練も行うことができる。
しかも、縦翼片27c,28cは、掘削軸体7の軸線方向に対しても傾斜状となしているため、内側撹拌翼27と外側撹拌翼28との内外側相対撹拌により、同外側撹拌翼28の内方に位置する掘削土の立体的(三次元的)な撹拌・混練を、掘削軸体7の半径方向における縦翼片27c,28cの垂直分力生起幅Wの全域にわたって幅広く行うことができる。
従って、外側撹拌翼28の縦翼片28cは、垂直分力生起部として掘削土に対して垂直上方向への垂直分力を作用させるようにする一方、内側撹拌翼27の縦翼片27cは、垂直分力生起部として掘削土に対して垂直下方向への垂直分力を作用させるようにすることにより、掘削軸体7の半径方向において、内外側の垂直分力生起部の垂直分力生起幅Wにわたって幅広く立体的(三次元的)な撹拌・混練を行うことができる。
その結果、地盤改良域の全体にわたって均一な撹拌・混練を十分にかつ効率良く行うことができる。
次に、第2実施形態の変容例としての撹拌装置Kについて、図14を参照しながら説明する。
〔第2実施形態の変容例としての撹拌装置〕
第2実施形態としての撹拌装置Kの変容例は、図14に示すように、基本的構造を前記した第2実施形態としての撹拌装置Kと同じくしているが、外側撹拌翼28の下部横翼片28bに多数の掘削刃片13を半径方向に一定の間隔を開けて取り付けると共に、掘削軸体7の下端部にも取り付けることにより、掘削刃体10となしている点で異なる。
このようにして、外側撹拌翼28に掘削刃体10を設けているため、掘削軸体7に別途に掘削刃体10を取り付ける必要性がなくなり、掘削装置Kの組立作業能率を向上させることができる。
次に、第3実施形態の変容例としての撹拌装置Kについて、図15を参照しながら説明する。
〔第3実施形態の変容例としての撹拌装置〕
第3実施形態としての撹拌装置Kの変容例は、図15に示すように、基本的構造を前記した第3実施形態としての撹拌装置Kと同じくしているが、外側撹拌翼28の縦翼片28cに多数の掘削刃片13を伸延方向に一定の間隔を開けて取り付けると共に、掘削軸体7の下端部にも取り付けることにより、掘削刃体10となしている点で異なる。
このようにして、外側撹拌翼28に掘削刃体10を設けているため、掘削軸体7に別途に掘削刃体10を取り付ける必要性がなくなり、掘削装置Kの組立作業能率を向上させることができる。
次に、第4実施形態としての撹拌装置Kについて、図16を参照しながら説明する。
〔第4実施形態としての撹拌装置〕
第4実施形態としての撹拌装置Kは、図16(a)の平面説明図及び図16(b)の正面説明図に示すように、第3実施形態の撹拌装置Kの左右側方位置に、第2実施形態の撹拌装置K,Kを隣接させて配置すると共に、外側攪拌翼28,28,28の縦翼片28c,28c,28c同士が上下方向に重合すべく近接させて配置して構成している。
このようにして、掘削軸体7の軸線方向に対して傾斜状の垂直分力生起部となしている縦翼片28c,28c,28c同士を、上下方向に重合すべく近接させて配置しているため、前記した内・外側撹拌翼27,28間の相対撹拌はもとより、両縦翼片28c,28c,28c同士の間においても、相対的な撹拌・混練を、掘削軸体7の半径方向における垂直分力生起幅Wの全域にわたって幅広く行うことができる。
その結果、掘削軸体7の半径方向に立体的(三次元的)な撹拌・混練を、隣接する撹拌装置K,K,K間においても行うことができて、地盤改良域の全体にわたって均一な撹拌・混練を迅速かつ十分に効率良く行うことができる。
次に、第4実施形態の変容例としての撹拌装置Kについて、図17を参照しながら説明する。
〔第4実施形態の変容例としての撹拌装置〕
第4実施形態の変容例としての撹拌装置Kは、図17(a)の平面説明図及び図17(b)の正面説明図に示すように、第3実施形態の撹拌装置Kの左右側方位置に、第2実施形態の変容例としての撹拌装置K,Kを隣接させて配置すると共に、外側攪拌翼28,28,28の縦翼片28c,28c,28c同士が上下方向に重合すべく近接させて配置して構成している。
このようにして、前記した第4実施形態としての掘削装置Kの効果を有すると共に、同掘削装置Kの組立作業能率を向上させることができる。
本発明に係る第1実施形態としての撹拌装置を装着した地盤改良作業機の説明図。 同撹拌装置の正面図。 同撹拌装置の側面説明図。 同撹拌装置の平面説明図。 内・外側撹拌翼による掘削土への作用力の説明図。 第2実施形態としての撹拌装置の正面図。 同撹拌装置の側面説明図。 同撹拌装置の平面説明図。 内・外側撹拌翼による掘削土への作用力の説明図。 第3実施形態としての撹拌装置の正面図。 同撹拌装置の側面説明図。 同撹拌装置の平面説明図。 内・外側撹拌翼による掘削土への作用力の説明図。 第2実施形態の変容例としての撹拌装置の正面図。 第3実施形態の変容例としての撹拌装置の正面図。 第4実施形態としての撹拌装置の説明図。 第4実施形態の変容例としての撹拌装置の説明図。
符号の説明
A 地盤改良作業機
K 撹拌装置
1 ベースマシン
2 固化材供給部
3 ベースマシン本体
4 リーダ
5 モータ支持体
6 駆動用モータ
7 掘削軸体
8 二重反転歯車機構
9 相対撹拌翼体
10 掘削刃体

Claims (5)

  1. 内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、両内・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、同掘削軸体に、内側撹拌翼と外側攪拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体とを具備する撹拌装置において、
    内側撹拌翼と外側撹拌翼は、上下方向に伸延させて形成して上・下端部をそれぞれ掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方へ膨出させた相似形に形成し、
    各中途部に垂直分力生起部を設けると共に、各垂直分力生起部は、掘削軸体の円周方向に対して傾斜状となして、
    相互に逆回転する内側撹拌翼の垂直分力生起部と外側撹拌翼の垂直分力生起部とにより、各撹拌翼の撹拌力から掘削土に対して垂直上方向ないしは垂直下方向の同一方向の垂直分力が生起されるようにしたことを特徴とする撹拌装置。
  2. 内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、両内・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、同掘削軸体に、内側撹拌翼と外側攪拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体とを具備する撹拌装置において、
    内側撹拌翼と外側撹拌翼は、上下方向に伸延させて形成して上・下端部をそれぞれ掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方へ膨出させた相似形に形成し、各中途部に垂直分力生起部を設けて、各垂直分力生起部により各撹拌翼の撹拌力から掘削土に対して垂直上方向ないしは垂直下方向の垂直分力が生起されるようにし、かつ、
    中途部を上下方向に伸延する縦翼片となすと共に、同縦翼片は、上端部を掘削軸体の近傍に配置する一方、下端部を掘削軸体から離隔させた位置に配置することにより、同掘削軸体の軸線方向に対して傾斜状の垂直分力生起部となしたことを特徴とする拌装置。
  3. 内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、両内・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、同掘削軸体に、内側撹拌翼と外側攪拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体とを具備する撹拌装置において、
    内側撹拌翼と外側撹拌翼は、上下方向に伸延させて形成して上・下端部をそれぞれ掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方へ膨出させた相似形に形成し、各中途部に垂直分力生起部を設けて、各垂直分力生起部により各撹拌翼の撹拌力から掘削土に対して垂直上方向ないしは垂直下方向の垂直分力が生起されるようにし、かつ、
    中途部を上下方向に伸延する縦翼片となすと共に、同縦翼片は、上端部を掘削軸体から離隔させた位置に配置する一方、下端部を掘削軸体の近傍に配置することにより、同掘削軸体の軸線方向に対して傾斜状の垂直分力生起部となしたことを特徴とする拌装置。
  4. 請求項記載の攪拌装置と請求項記載の攪拌装置とを左右方向に隣接させて配置すると共に、外側攪拌翼の縦翼片同士が上下方向に重合すべく近接させて配置したことを特徴とする攪拌装置。
  5. 外側撹拌翼に掘削刃体を設けたことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の撹拌装置。
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