JP4376763B2 - 水平多軸地盤改良装置 - Google Patents

Description

この発明は、水平多軸地盤改良装置に関し、対向するドラム面に配設した撹拌掘削歯による土砂の掘削撹拌が満遍なくおこなわれるようにし、地盤中の土砂と固結材の撹拌混合が十分におこなわれるようにした水平多軸地盤改良装置に関する。

水平多軸地盤改良装置は、図５及び図６に示すように、移動型クレーン等に設置したリーダに吊り下げられた地盤改良装置の本体１に複数の掘削撹拌ドラム２が並列に配置され、ドラムの外周面には掘削撹拌歯３が取り付けてある。
ドラムは、内部に配置した油圧モータ等で駆動回転され、ドラムの外周に設けてある掘削撹拌歯が土砂を掘り起こして緩めると共に本体１の両脇に設けた固結材吐出口から掘削撹拌歯近傍に供給されるセメントミルクなどの固結材と土砂を撹拌混合して改良地盤を形成する。

しかしながら、対向するドラムに設けてある掘削撹拌歯は、互いの回転に干渉しないように間隔が設けてあるため、ドラムとドラムの間に位置する部分の土壌と固結材の混合が十分でなく、均一な強度の改良地盤が得られないことがあった。
特公平６−６０５０１号公報

そこで、本発明は、ドラム間においても土壌と固結材の撹拌混合が十分におこなわれ均一な強度の改良地盤が得られるようにするものである。

水平多軸地盤改良装置の対向するドラムの掘削撹拌歯の配設位置を駆動軸方向において相互にずらして互い違いとし、掘削撹拌歯の回転軌跡がオーバーラップするようにしたものである。
また、掘削撹拌歯と適当な位置に他に長さの短い副掘削撹拌歯を設け、土壌と固結材の撹拌混合をより完全におこなわれるようにしたものである。

実施例
図１及び図２に示すように、地盤改良装置の本体１の下部にドラム２０、２５が平行に配置してあり、ドラム２０、２５の表面には、駆動軸方向と周方向に掘削撹拌歯３０、３５とそれより突出長の短い副掘削撹拌歯３１が適宜の間隔の配列で設置してある。本体１の上部は、上側に向って絞った形状としてあって斜面１１が形成してあり、固化前の粘性の大きな改良地盤から地盤改良装置を地上に引き上げる際の抵抗を軽減し、引き上げを容易にしている。

また、図３の側面図に示すように、ドラム２０は、本体１の中心部にドラムの駆動装置に作動油を供給するための作動油の供給路７が設けてある。
ドラム２０は、左右に分割されていると共に、本体１の外側に主ドラム２１が設けてあり、中心側に副ドラム２２が設けてある。主ドラム２１と副ドラム２２は、連結されて一体となっており一緒に回転する。
ドラム２０の中心にはケース４５の内部に油圧モータ４が設置され、油圧モータ４の駆動軸４１はフランジ４２を介して主ドラム２１に連結されており、主ドラム２１の回転軸となっている。副ドラム２２のカラー２３が、主ドラム２１にボルト２４で連結されており、主ドラム２１とカラー２３は、一体となって回転する。

主ドラム２１には外周面が円曲面に形成されたカラー２３がボルト２４で連結されており、このカラー２３に内面がカラー２３の外周面と同一の形状の内面を有する副ドラム２２がカラー２３に対して摺動可能に設けてある。副ドラム２２の内面の摺動面には、軸方向に横長の溝が形成してあり、この溝にカラー２３の外周面に設けた連結ピンが収容してある。溝の大きさは、副ドラム２２の回転方向に対してはほぼ連結ピンの直径と同じであり、この連結ピンによってカラー２３の回転力が副ドラム２２に伝達される。駆動軸方向には溝がピンの直径より大きくしてあって余裕があるので、副ドラム２２はカラー２３の曲面に沿って横移動が可能である。

また、掘削機本体の中央部の作動油供給路７の両側には、案内板が固定してある。案内板は、円形の板体であり、上半分の外周縁にガイドフレーム５１が表面に突出しないようにした固定ボルトで取り付けてある。ガイドフレーム５１は、その厚みが駆動軸に近い部分が最も薄く、徐々に厚くなっていき、駆動軸から最も遠い最上部で厚さを最大にしてある。

したがって、カラー２３に対して摺動可能な副ドラム２２は、ガイドフレーム５１によって、駆動軸４１に対して傾斜した状態で取り付けられることになり、油圧供給路を設けるのに必要な空間をドラム上部に形成すると共に、ドラムの下部では、隣接する副ドラムとの間隔を回転に必要な間隙とすることができるので、副ドラムの中心側の掘削撹拌歯が駆動軸方向においてオーバーラップすることになり、未掘削領域の発生を防止することができる。

ドラム２０に対向配置されたドラム２５の表面には掘削撹拌歯３５が、ドラム２０の掘削撹拌歯３０の取付位置に対して軸方向にずらして互い違いに配置してあり、掘削撹拌歯３０、３５の回転軌跡がオーバーラップするようにしてある。
ドラム２０とドラム２５は互いに逆回転して改良すべき土壌を掘り起こして緩め、本体１の中心側にかき集め、本体１の固結材吐出口４から供給されるセメントミルクを緩めた土壌と均一に混合する。対向するドラム２０、２５の掘削撹拌歯３０、３５の回転軌跡がオーバーラップするため、掘削撹拌されない領域がほとんどなくなり、固結材と土壌が十分に撹拌混合され均一な強度の改良地盤が形成される。

本体１の側面にブラケット１２が取り付けてあり、着脱自在のワイヤブラシ１５が、その先端が掘削撹拌歯３０、３５、及び副掘削撹拌歯３１に当たるように設置してある。ドラムの回転に伴ってワイヤブラシ１５が掘削撹拌歯に付着した土壌をクリーニングし、ドラムの回転及び地盤の掘削撹拌がスムースにおこなわれ、均一な改良地盤が得られると共に、掘削撹拌歯の地上におけるクリーニングや掘削撹拌歯から除去された固結材が混合された土壌の処分の労力を軽減する。

油圧モータが回転するとその駆動軸の出力は両端部に連結されている外側の主ドラム２１に伝達される。主ドラム２１の回転は、カラー２３に伝達され、カラー２３を回転させる。カラー２３の回転は、カラーの表面に設けてある接続ピンによって副ドラム２２に伝達され、副ドラムを回転させる。
副ドラム２２の掘削機本体１の中心側の側面は、ガイドフレーム５１に接しており、副ドラム２２は駆動軸に対して傾斜した状態で回転するのでドラムの間に未掘削撹拌部が発生しない。

また、掘削撹拌歯３０、３５の回転軌跡がオーバーラップするため、土壌と固結材が均一に混合され、改良地盤の強度を均一なものとすることができる。
本発明は、地盤改良装置だけでなく、地下連続壁などの溝を掘削する垂直掘削歯３６を有する水平多軸掘削機等にも適用することができる。水平多軸掘削機の場合、土壌と固結材の撹拌混合を必要としないため、図４に示すように長さの短い副掘削歯を設けなくてもよく、掘削歯３０、３５の回転軌跡がオーバーラップするように配置するだけでよい。

対向するドラムに設けた掘削撹拌歯の回転軌跡がオーバーラップするため、土壌と固結材が均一に混合され、強度が均一な改良地盤が得られる。
また、副ドラムの掘削機本体の中心側の側面は、ガイドフレームに接しており、副ドラムが駆動軸に対して傾斜した状態で回転するので、副ドラムの下部の間隔は実用的には無視できる間隔であり、未掘削撹拌部が発生しないので、この点からも均一な強度の改良地盤が得られる。
更に、本発明を水平多軸掘削機に適用することによって、本体の中央部の未掘削部分を小さくすることができる。

本発明の実施例の正面図。 本発明の実施例の側面図。 本発明の実施例の断面図。 本発明を掘削機に適用した実施例の正面図。 従来の水平多軸地盤改良装置の正面図・側面図。 水平多軸地盤改良装置の施工状態図。

符号の説明

１ 地盤改良装置本体
２０、２５ ドラム
２１ 主ドラム
２２ 副ドラム
２３ カラー
２４ ボルト
３０、３５ 掘削撹拌歯
３１ 副掘削撹拌歯
４１ 駆動軸
５１ ガイドフレーム

Claims (1)

1. 掘削撹拌歯をドラム面に配設した水平多軸地盤改良装置において、対向するドラムの掘削撹拌歯がドラムの駆動軸方向にずらして互い違いに配設してあると共に掘削撹拌歯の回転軌跡がオーバーラップさせてあり、かつ、ドラム面に回転軌跡がオーバーラップしない短い副掘削撹拌歯が設けてある水平多軸地盤改良装置。

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