JP4885830B2 - Excavation and stirring tool for ground improvement equipment - Google Patents
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Description
本発明は、地盤改良装置の掘削・撹拌具に関する。 The present invention relates to a drilling / stirring tool for a ground improvement device.
免震構造建築物の場合は、免震装置を収容した建築物とそれを支持する杭基礎とを一体とせず、建築物の敷地地盤の地耐力増加を地盤改良施工により行うことで、建築物を上載することが可能となる。この際、地震時の震動伝播が地盤の土質によって異なる為に、免震構造建築物の構造設計上、着底地盤を震動伝播が一定する地盤層に限定をする必要がある。 In the case of a seismic isolation structure building, the building containing the seismic isolation device and the pile foundation that supports it are not integrated, but the ground strength of the site ground of the building is increased by ground improvement construction. Can be listed. At this time, since the vibration propagation during an earthquake varies depending on the soil quality, it is necessary to limit the bottom ground to a ground layer with constant vibration propagation in the structural design of the base-isolated structure building.
そこで、震動伝播が一定する安定地盤として選定されるのは、敷地地盤に同一して存在する砂礫層が多い。しかし、その砂礫層より地中深度として浅い深度に固結状または、準固結状等の強粘性土層が存在する場合、強粘性土層は実質不透水層と呼称され、超微細な土粒子が密に集合をして構成されているが、同一敷地地盤においても粘性分布が不均質である場合が多く、その為に震動の同一伝播性に難点がある。 Therefore, there are many gravel layers that are the same as the site ground that are selected as stable ground with constant vibration propagation. However, when a highly viscous or semi-consolidated highly viscous soil layer exists at a shallower depth than the gravel layer, the highly viscous soil layer is called a substantially impervious layer. Although the particles are densely assembled, the viscosity distribution is often inhomogeneous even on the same site ground, which makes it difficult to transmit the same vibration.
そのために、免震構造建築物の基礎部を地盤改良で構築するのに、その着底地盤より地中深度として浅い深度に強粘性土層が存在する場合、固結または準固結粘性土層を撹拌・混合して良好な改良柱体を構築する必要がある。 Therefore, when the foundation of a base-isolated structure building is constructed by ground improvement, if there is a highly viscous soil layer at a depth shallower than the bottom ground, a consolidated or semi-consolidated viscous soil layer It is necessary to construct a good improved column by stirring and mixing.
ところで、軟弱地盤の固化改良を施工目的とした地盤改良装置としては、撹拌羽根に複数の縦剪断用補助翼を設けた地盤改良装置がある(例えば、特許文献1参照)。 By the way, as a ground improvement apparatus for the purpose of improving solidification of soft ground, there is a ground improvement apparatus in which a plurality of auxiliary blades for longitudinal shearing are provided on a stirring blade (for example, see Patent Document 1).
すなわち、地盤改良装置は、水平方向に伸延する板状翼を回転させて、改良土壌を水平方向に剪断して撹拌混合を行わせ、さらに、撹拌効果をより増す目的で、縦方向にも土壌を剪断する作動を発生させる為に外軸に装着した最下段の水平板状翼に板状の縦方向剪断翼を垂設し、同縦方向剪断翼の端面を刃状として、平面的配向方向を接線方向とすることで、剪断抵抗を少なくしている。
ところが、上記した地盤改良装置は、あくまでも軟弱地盤や普通地盤を固化改良することを想定してなされているために、固結状又は準固結状の強粘性土層の土質性状に起因して地盤改良施工を行う上で、技術的に厄介な難点が存在することをしりながら、対処する方法の確立化に対して、積極性に乏しかった。 However, the above-described ground improvement device is supposed to solidify and improve soft ground or ordinary ground, and therefore, due to the soil properties of the consolidated or quasi-consolidated highly viscous soil layer. In conducting ground improvement construction, there was a lack of aggressiveness in establishing a method to cope with the technical difficulties.
ここで、粘性土層は、極微粒な土粒子が緻密に密集して構成された土層で、含水させて撹拌混合を行うと粘着力が発生する。又、実質不透水層と呼称され、密集した土粒子の粘着によって、自立性に富んでいる。その土層が固結状又は準固結状となった地盤は特に自立性に富み、且つ不透水性が強くなる。 Here, the viscous soil layer is a soil layer composed of extremely fine soil particles that are densely packed. Adhesive strength is generated when water is mixed and stirred. Moreover, it is called a substantially water-impermeable layer and is highly self-supporting due to the adhesion of dense soil particles. The ground in which the soil layer is consolidated or semi-consolidated is particularly self-supporting and has a strong imperviousness.
かかる土質性状を保持する土壌中にセメントミルクを吐出しながら掘削、撹拌を行いつつある範囲内において、富んだ自立性を保持したままの凝固状の土塊が残存すれば、その残存土塊の体積量に反比例して撹拌をしつつある土壌中にセメントミルクが滞留できる間隙が減少する。且つ、掘削、撹拌を行うことで生じる円筒柱状穴の外周壁部や先端部の土壌も不透水性が強い為、穴中に滞留したセメントミルク中の水分が穴外の土壌に滲出することもなく穴中の土壌の間隙に収容されきれずに、余剰となったセメントミルクが吐出流速圧も影響し瞬時に掘削、撹拌混合を行いつつある土壌外に逸散する懸念が大きい。この場合には、固化改良に必要とする所定のセメントミルク量が不足することで、固化強度の発現が不足する要因となる。 If solidified soil blocks that retain rich self-sustainability remain within a range where excavation and stirring are performed while discharging cement milk into the soil that retains such soil properties, the volume of the remaining soil blocks The gap in which cement milk can stay in the soil that is being stirred in inverse proportion to the amount of water decreases. In addition, since the soil at the outer peripheral wall and the tip of the cylindrical columnar hole produced by excavation and agitation is also highly impervious, moisture in the cement milk that has accumulated in the hole may exude to the soil outside the hole. There is a great concern that the excess cement milk will not be accommodated in the soil gap in the hole, and the excess cement milk will be affected by the discharge flow rate pressure and will be instantaneously excavated and mixed with stirring. In this case, a predetermined amount of cement milk necessary for solidification improvement is insufficient, which becomes a factor of insufficient expression of solidification strength.
このような地盤を上記した地盤改良装置の縦方向剪断翼でもって撹拌・混合を行う場合、外翼に装着した最下段の水平板状翼の下方面に鉛垂させ並列した配置で装着した板状翼、即ち、縦方向剪断翼の各々が並列する間隔は強粘性土壌が付着する「地盤の共廻り現象」の発生を阻止する為の適宜な間隔を保持する必要がある。並列した間隔が適宜でない場合には、各翼に付着した強粘性土壌が掘削深度を深くする毎に増量され、翼と翼との間隔部を埋めるかたちで一体化し、翼の回転につれられて共廻りを行うからである。 When mixing and mixing such a ground with the longitudinal shear blade of the ground improvement device described above, a plate mounted in a parallel arrangement with lead suspended on the lower surface of the lowermost horizontal plate blade mounted on the outer blade It is necessary to maintain an appropriate interval for preventing the occurrence of the “co-rotation phenomenon of the ground” to which the highly viscous soil adheres as the interval between the parallel wings, that is, the longitudinal shear blades. If the parallel spacing is not appropriate, the viscous soil adhering to each wing is increased each time the depth of excavation is increased, and the wing-to-blade spacing is integrated and integrated as the wing rotates. It is because it goes around.
この場合には、縦方向剪断翼の垂直長が共廻りを行う付着土によって減少されるので、翼による土壌の剪断深度も浅くなり、又、引き抜き時等に付着土壌の一部がはく離離脱すれば未改良土塊が改良柱体中に残有する懸念もある。 In this case, since the vertical length of the longitudinal shear blade is reduced by the cohesive soil that co-rotates, the shear depth of the soil by the wing also becomes shallow, and part of the adhered soil peels and separates during pulling out. For example, there is a concern that the unmodified soil block remains in the improved column.
そのために、翼の並列間隔を適宜に保持すれば回転軸を中心として、左右対角でトンボ羽根状に放射した水平板状翼の左右各々の翼長範囲内における縦方向剪断翼の装着数は限定される。 Therefore, if the parallel spacing of the blades is appropriately maintained, the number of installed longitudinal shear blades in the left and right blade length ranges of the horizontal plate blades radiating in the shape of a dragonfly blade from the left and right diagonals around the rotation axis is Limited.
しかも、その縦方向剪断翼の端面は刃状となっており、平面的配向方向を接線方向に回転を行うことで固結状又は準固結状等の自立性に富んだ強粘性地盤を剪断しても、縦方向剪断翼を装着した位置の同心円線上をその翼の肉厚長の幅の範囲で溝をつける状態となり、しかも前記したように縦方向剪断翼の装着数が限定されるために、縦方向剪断翼が地盤を同心円線に剪断して形成される溝状と溝状の間隔部に位置する地盤は、自立性を持ったまま残存し、その残存量は到底、無視できる量ではなく、吐出されたセメントミルクを地盤中に収容、滞留させるのに必要とする間隙を発生させるための作動効果性に優れているとはいえない。 In addition, the end face of the longitudinal shear blade has a blade shape, and shears the highly viscous ground with high self-supporting properties such as consolidated or quasi-consolidated by rotating the planar orientation direction in the tangential direction. Even so, the concentric circles at the positions where the longitudinal shear blades are installed are grooved within the width of the thickness of the blade, and the number of longitudinal shear blades is limited as described above. In addition, the grooves formed by the longitudinal shear blades shearing the ground into concentric circles and the ground located in the groove-like spacing remain self-supporting, and the remaining amount is negligible However, it cannot be said that the operation effect for generating the gap required for storing and retaining the discharged cement milk in the ground is excellent.
また、その自立性に富んだ地盤の残存量を減少させるべく、仮に、縦方向剪断翼による剪断作業時間を多く費やしても、地盤の剪断を目的とする翼の肉厚長はさほど厚くなく、その肉厚長で剪断された溝状の軌跡に存在する土壌に対し重複して剪断を行っても残存量の減少化に対する効果性が乏しく、その作業に費やされた時間中に吐出されているセメントミルクの大半量を土壌中に収容、滞留させることは困難といえる。 In addition, even if a lot of shear work time is spent with the longitudinal shear wing in order to reduce the remaining amount of the ground with its independence, the wall thickness of the wing intended to shear the ground is not so thick, Even if the soil existing in the groove-like trajectory sheared by the wall thickness is overlapped, the effect of reducing the remaining amount is poor, and it is discharged during the time spent for the work. It can be said that it is difficult to store and retain most of the cement milk in the soil.
そこで、本発明では、地盤を掘削・撹拌しながら改良材を吐出して、同改良材と掘削土とを混練することにより地盤改良を行うようにした地盤改良装置において、上下方向に伸延する掘削・撹拌軸の外周面に、その半径方向に伸延する半径方向伸延部を具備する撹拌翼を取り付け、同撹拌翼の半径方向伸延部に拡散翼を取り付けると共に、拡散翼は、撹拌翼の回転方向に伸延する一対の拡散翼片を対向状態に配置し、両拡散翼片間を通過する掘削土が拡散されるように両拡散翼片相互の対面間隔を回転方向の下流側から上流側に漸次広幅に形成していることを特徴とする地盤改良装置の掘削・撹拌具を提供するものである。 Therefore, in the present invention, excavation extending in the vertical direction is performed in a ground improvement device in which ground improvement is performed by discharging the improvement material while excavating and stirring the ground and kneading the improvement material and the excavated soil.・ Agitator blade with a radially extending portion extending in the radial direction is attached to the outer peripheral surface of the agitator shaft, and a diffusion blade is attached to the radially extending portion of the agitator blade. A pair of diffuser blades extending in the opposite direction are arranged opposite to each other, and the facing distance between the diffuser blades is gradually increased from the downstream side to the upstream side in the rotational direction so that the excavated soil passing between both diffused blade pieces is diffused. An object of the present invention is to provide an excavation / stirring tool for a ground improvement device characterized by being formed wide.
また、以下の構成にも特徴を有する。 Further, the following configuration is also characterized.
(1)掘削・撹拌軸の外周面に複数の撹拌翼を設けて、各撹拌翼の半径方向伸延部を略同一平面上に配置し、各半径方向伸延部に設けた拡散翼は、他の半径方向伸延部に設けた拡散翼とは半径方向に位置ずれさせて配置すると共に、隣接する半径方向伸延部に設けた拡散翼の回転軌跡は一部が重複するように配置していること。 (1) A plurality of stirring blades are provided on the outer peripheral surface of the excavation / stirring shaft, the radially extending portions of each stirring blade are arranged on substantially the same plane, and the diffusion blades provided on each radially extending portion are The diffuser blades provided in the radially extending portions are arranged so as to be displaced in the radial direction, and the rotational trajectories of the diffuser blades provided in the adjacent radially extending portions are arranged so as to partially overlap.
(2)地盤を掘削・撹拌しながら改良材を吐出して、同改良材と掘削土とを混練することにより地盤改良を行うようにした地盤改良装置において、上下方向に伸延する掘削・撹拌軸を、相互に反対方向に回転する内軸と外軸とからなる内外側二重軸構造となして、内軸の下端部に、掘削刃を有する掘削翼を設け、同掘削翼の上方に位置させて外軸の外周面に、その半径方向に伸延する半径方向伸延部を具備する撹拌翼を取り付け、同撹拌翼の半径方向伸延部及び/又は掘削翼に拡散翼を取り付けて、同拡散翼を撹拌翼と掘削翼との間に介在させると共に、拡散翼は、撹拌翼の回転方向に伸延する一対の拡散翼片を対向状態に配置し、両拡散翼片間を通過する掘削土が拡散されるように両拡散翼片相互の対面間隔を回転方向の下流側から上流側に漸次広幅に形成していること。 (2) Excavation / stirring shaft extending in the vertical direction in a ground improvement device that discharges the improved material while excavating and stirring the ground and kneads the improved material and the excavated soil. Has an inner / outer double shaft structure consisting of an inner shaft and an outer shaft rotating in opposite directions, and a drilling blade having a drilling blade is provided at the lower end of the inner shaft, and is positioned above the drilling blade. The stirring blade having a radially extending portion extending in the radial direction is attached to the outer peripheral surface of the outer shaft, and the diffusion blade is attached to the radially extending portion of the stirring blade and / or the excavating blade. Is interposed between the agitating blade and the excavating blade, and the diffusion blade disposes a pair of diffusion blade pieces extending in the rotation direction of the agitating blade in an opposing state so that the excavated soil passing between the two diffusion blade pieces diffuses. As shown, the distance between the two diffusion blades facing each other is changed from the downstream side to the upstream side in the rotational direction. Gradually that it is formed in the wide.
(3)撹拌翼の半径方向伸延部及び/又は掘削翼は、略同一平面上に複数配置し、各半径方向伸延部及び/又は掘削翼に設けた拡散翼は、他の半径方向伸延部及び/又は掘削翼に設けた拡散翼とは半径方向に位置ずれさせて配置すると共に、隣接する半径方向伸延部及び/又は掘削翼に設けた拡散翼の回転軌跡は一部が重複するように配置していることを特徴とする請求項3記載の地盤改良装置の掘削・撹拌具。
(3) A plurality of the radially extending portions and / or excavating blades of the stirring blades are arranged on substantially the same plane, and each of the radially extending portions and / or the diffusion blades provided on the excavating blades may include other radial extending portions and Arranged so that the diffused blades provided on the excavating blades are displaced in the radial direction and the rotation trajectories of the adjacent radial extending portions and / or diffused blades provided on the excavating blades are partially overlapped. The excavation / stirring tool for the ground improvement device according to
(4)地盤を掘削・撹拌しながら改良材を吐出して、同改良材と掘削土とを混練することにより地盤改良を行うようにした地盤改良装置において、上下方向に伸延する掘削・撹拌軸を、相互に反対方向に回転する内軸と外軸とからなる内外側二重軸構造となして、内軸の下端部に、掘削刃を有する掘削翼を設け、同掘削翼の上方に位置させて外軸の外周面に、その半径方向に伸延する半径方向伸延部を具備する撹拌翼を取り付けて、同撹拌翼と掘削翼との間に拡散翼を介在させると共に、拡散翼は、一対の拡散翼片相互の対面間隔が、相対反転する撹拌翼と掘削翼の回転に連動して回転移動方向の下流側から上流側に漸次広幅となるように姿勢変更して、両拡散翼片間を通過する掘削土が拡散されるようにしていること。 (4) Excavation / stirring shaft extending in the vertical direction in the ground improvement device that discharges the improvement material while excavating / stirring the ground and kneading the improved material and the excavated soil. Has an inner / outer double shaft structure consisting of an inner shaft and an outer shaft rotating in opposite directions, and a drilling blade having a drilling blade is provided at the lower end of the inner shaft, and is positioned above the drilling blade. Then, a stirring blade having a radially extending portion extending in the radial direction is attached to the outer peripheral surface of the outer shaft, and a diffusion blade is interposed between the stirring blade and the excavation blade. Change the posture so that the spacing between the two diffusion blades gradually increases from the downstream side to the upstream side in the rotational movement direction in conjunction with the rotation of the reversing stirring blade and excavation blade. The excavated soil that passes through is to be diffused.
(1)請求項1記載の本発明では、地盤を掘削・撹拌しながら改良材を吐出して、同改良材と掘削土とを混練することにより地盤改良を行うようにした地盤改良装置において、上下方向に伸延する掘削・撹拌軸の外周面に、その半径方向に伸延する半径方向伸延部を具備する撹拌翼を取り付け、同撹拌翼の半径方向伸延部に拡散翼を取り付けると共に、拡散翼は、撹拌翼の回転方向に伸延する一対の拡散翼片を対向状態に配置し、両拡散翼片間を通過する掘削土が拡散されるように両拡散翼片相互の対面間隔を回転方向の下流側から上流側に漸次広幅に形成している。
(1) In the present invention described in
従って、撹拌翼の半径方向伸延部に取り付けた拡散翼は、撹拌翼と一体にその回転方向に移動して、同拡散翼を形成する一対の拡散翼片間に掘削土を通過させる。この際、一対の拡散翼片相互の対面間隔は回転方向の下流側から上流側に漸次広幅に形成しているため、掘削土の土壌は、両拡散翼片間で拡散されながら通過する。そして、かかる拡散状態の土壌と改良材、例えば、セメントミルクが撹拌翼により撹拌されて、掘削土は堅実に流動化される。その結果、改良柱体の品質を良好に確保することができる。 Accordingly, the diffusion blade attached to the radially extending portion of the stirring blade moves in the rotation direction integrally with the stirring blade, and passes the excavated soil between the pair of diffusion blade pieces forming the diffusion blade. At this time, since the facing distance between the pair of diffusion blade pieces is gradually increased from the downstream side to the upstream side in the rotation direction, the soil of the excavated soil passes while being diffused between the two diffusion blade pieces. Then, the soil in the diffusion state and the improving material such as cement milk are stirred by the stirring blade, and the excavated soil is fluidized firmly. As a result, the quality of the improved column can be ensured satisfactorily.
特に、掘削土が強粘性土壌の場合でも、掘削した全土量をいち早く流動化させることができる。強粘性土壌、すなわち、自立性に富んだ実質不透水性土壌が流動化されるということは、セメントミルクが土壌中、即ち、密着、集結した土粒子間に含浸した証左であり、一旦、密結が弛んで流動化を発生した土壌中にセメントミルクを吐出することで、撹拌機能を有する撹拌翼と拡散機能を有する拡散翼との相乗効果によって、土粒子間の密結が弛んで土粒子間の間隙が増し、その間隙部にセメントミルクが含浸されるという相乗効果が連鎖して繰り返されて、土壌の流動化が促進される。また、拡散翼片の外側面は、船舶の舷側部のように機能して、拡散翼の回転軌跡に沿って、土壌が船舶の航跡のように外部拡散方向に拡散され、セメントミルクとの混合が促進される。 In particular, even when excavated soil is highly viscous soil, the entire excavated soil volume can be fluidized quickly. The fluidization of highly viscous soils, that is, substantially impervious soils that are highly self-supporting, is evidence that cement milk has been impregnated in the soil, that is, between the adhered and concentrated soil particles. By discharging cement milk into the soil that has loosened and fluidized, the synergistic effect of the stirring blade having the stirring function and the diffusion blade having the diffusion function loosens the soil particles and loosens the soil particles. The synergistic effect of increasing the gap between them and impregnating the gap with the cement milk is repeated in a chain, thereby promoting fluidization of the soil. Also, the outer surface of the diffusion wing piece functions like the side of the ship, and the soil is diffused in the outward diffusion direction like the ship wake along the rotation trajectory of the diffusion wing, and mixed with cement milk. Is promoted.
その結果、土壌中に浸透、滞留するセメントミルクの均一化と増量化を招来することとなり、セメントミルクが流動している土壌外に逸散するのを防止することができる。そのため、土壌中に添加する改良材の所定量を満足することとなり、良好な品質を保持した改良柱体の構築が可能となる。 As a result, the cement milk that permeates and stays in the soil is homogenized and increased in volume, and the cement milk can be prevented from escaping outside the flowing soil. Therefore, the predetermined amount of the improving material added to the soil is satisfied, and it becomes possible to construct an improved column body that maintains good quality.
(2)請求項2記載の本発明では、掘削・撹拌軸の外周面に複数の撹拌翼を設けて、各撹拌翼の半径方向伸延部を略同一平面上に配置し、各半径方向伸延部に設けた拡散翼は、他の半径方向伸延部に設けた拡散翼とは半径方向に位置ずれさせて配置すると共に、隣接する半径方向伸延部に設けた拡散翼の回転軌跡は一部が重複するように配置している。
(2) In the present invention described in
このようにして、複数の拡散翼を、略同一水平面上にて掘削・撹拌軸を中心に円軌道を描くように移動させることにより、相互の間隔が回転方向の下流側から上流側に漸次幅広となるように配置した一対の拡散翼片間に掘削土が通過する際、土壌間の結合が分散され、その間隙に改良材、例えば、セメントミルクが混合して、改良土壌として流動化が促進され、混練性を一層向上させることができる。 In this way, the plurality of diffusion blades are moved on a substantially identical horizontal plane so as to draw a circular orbit around the excavation / stirring shaft, so that the mutual distance gradually increases from the downstream side to the upstream side in the rotation direction. When excavated soil passes between a pair of diffused blades arranged so as to become, the bond between the soils is dispersed, and the improvement material, for example, cement milk is mixed in the gap to promote fluidization as improved soil Thus, the kneadability can be further improved.
しかも、複数の撹拌翼の各半径方向伸延部に設けた拡散翼は、他の半径方向伸延部に設けた拡散翼とは半径方向に位置ずれさせて配置すると共に、隣接する半径方向伸延部に設けた拡散翼の回転軌跡は一部が重複するように配置しているため、撹拌翼の各半径方向伸延部全域の土壌を満遍なく、拡散・流動化させることができる。 In addition, the diffusion blades provided in the radial extension portions of the plurality of stirring blades are arranged so as to be displaced in the radial direction from the diffusion blades provided in the other radial extension portions, and are disposed in the adjacent radial extension portions. Since the rotation trajectories of the provided diffusion blades are arranged so as to partially overlap, the soil in the entire radial extension portion of the stirring blade can be evenly diffused and fluidized.
さらには、拡散翼体を介して各撹拌翼には略均等な負荷を作用させることができる。その結果、一部の撹拌翼に過負荷が作用するのを回避することができて、一部の撹拌翼が過負荷により通常よりも短時間に損傷されるという不具合を防止することができる。従って、混練性を向上させることができると共に、各撹拌翼の寿命を均一化せることができて、結果的に各撹拌翼を延命させることができる。 Furthermore, a substantially uniform load can be applied to each stirring blade via the diffusion blade body. As a result, it is possible to avoid an overload from acting on some of the stirring blades, and to prevent a problem that some of the stirring blades are damaged in a shorter time than usual due to the overload. Therefore, kneadability can be improved, the life of each stirring blade can be made uniform, and as a result, the life of each stirring blade can be extended.
(3)請求項3記載の本発明では、地盤を掘削・撹拌しながら改良材を吐出して、同改良材と掘削土とを混練することにより地盤改良を行うようにした地盤改良装置において、上下方向に伸延する掘削・撹拌軸を、相互に反対方向に回転する内軸と外軸とからなる内外側二重軸構造となして、内軸の下端部に、掘削刃を有する掘削翼を設け、同掘削翼の上方に位置させて外軸の外周面に、その半径方向に伸延する半径方向伸延部を具備する撹拌翼を取り付け、同撹拌翼の半径方向伸延部及び/又は掘削翼に拡散翼を取り付けて、同拡散翼を撹拌翼と掘削翼との間に介在させると共に、拡散翼は、撹拌翼の回転方向に伸延する一対の拡散翼片を対向状態に配置し、両拡散翼片間を通過する掘削土が拡散されるように両拡散翼片相互の対面間隔を回転方向の下流側から上流側に漸次広幅に形成している。
(3) In the present invention described in
このようにして、相互に反対方向に回転する撹拌翼と掘削翼との間に拡散翼を介在させているため、掘削翼により掘削した掘削土が強粘性土壌であっても、この強粘性土壌を拡散翼により堅実に拡散して拡散土壌となすことができ、同拡散土壌に改良材、例えば、セメントミルクを混合して、改良土壌として流動化させた後に撹拌翼により撹拌することができると共に流動化を促進することができる。その結果、掘削土と改良材との混練性を一層向上させることができる。 In this way, since the diffusion blade is interposed between the agitating blade and the excavating blade rotating in opposite directions, even if the excavated soil excavated by the excavating blade is highly viscous soil, Can be diffused steadily with a diffusion blade to form a diffusion soil, and an improved material such as cement milk can be mixed with the diffusion soil and fluidized as improved soil, and then stirred with a stirring blade. Fluidization can be promoted. As a result, the kneadability between the excavated soil and the improved material can be further improved.
(4)請求項4記載の本発明では、撹拌翼の半径方向伸延部及び/又は掘削翼は、略同一平面上に複数配置し、各半径方向伸延部及び/又は掘削翼に設けた拡散翼は、他の半径方向伸延部及び/又は掘削翼に設けた拡散翼とは半径方向に位置ずれさせて配置すると共に、隣接する半径方向伸延部及び/又は掘削翼に設けた拡散翼の回転軌跡は一部が重複するように配置している。
(4) In the present invention described in
このようにして、前記請求項2に記載の拡散翼と同様の効果を得ることができるが、特に、相互に反対方向に回転する撹拌翼の半径方向伸延部と掘削翼にそれぞれ拡散翼を設けた場合には、相互に反対方向に移動される拡散翼により掘削土壌である強粘性土壌を効率よく拡散させることができて、改良材であるセメントミルクとの混練性・流動性を一層向上させることができる。
In this way, the same effect as that of the diffusion blade according to
(5)請求項5記載の本発明では、地盤を掘削・撹拌しながら改良材を吐出して、同改良材と掘削土とを混練することにより地盤改良を行うようにした地盤改良装置において、上下方向に伸延する掘削・撹拌軸を、相互に反対方向に回転する内軸と外軸とからなる内外側二重軸構造となして、内軸の下端部に、掘削刃を有する掘削翼を設け、同掘削翼の上方に位置させて外軸の外周面に、その半径方向に伸延する半径方向伸延部を具備する撹拌翼を取り付けて、同撹拌翼と掘削翼との間に拡散翼を介在させると共に、拡散翼は、一対の拡散翼片相互の対面間隔が、相対反転する撹拌翼と掘削翼の回転に連動して回転移動方向の下流側から上流側に漸次広幅となるように姿勢変更して、両拡散翼片間を通過する掘削土が拡散されるようにしている。
(5) In the present invention described in
このようにして、相対反転する撹拌翼と掘削翼の回転に連動して一対の拡散翼片の相互の対面間隔が回転移動方向の下流側から上流側に漸次広幅となるように姿勢変更して、両拡散翼片間を通過する掘削土が拡散されるようにしているため、前記した請求項3と同様の効果を得ることができると共に、それに加えて、撹拌翼ないしは掘削翼の回転に連動して姿勢が変更される可動型の一対の拡散翼片により、強粘性土壌の拡散性さらにはセメントミルクとの混合性を向上させることができる。 In this way, the posture of the pair of diffusion blade pieces is changed so as to gradually widen from the downstream side to the upstream side in the rotational movement direction in conjunction with the rotation of the agitating blade and the excavating blade that are relatively reversed. In addition, since the excavated soil passing between the two diffusion blade pieces is diffused, the same effect as in the third aspect can be obtained, and in addition, the stirring blade or the excavation blade is linked with the rotation. Thus, the diffusibility of the highly viscous soil and the mixing with the cement milk can be improved by the pair of movable diffusion blades whose postures are changed.
以下に、本発明に係る地盤改良装置の掘削・撹拌具の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an embodiment of an excavation / stirring tool of a ground improvement device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1(a)は、第1実施形態としての掘削・撹拌具Aの側面図、図1(b)は、同掘削・撹拌具Aの断面平面説明図である。
[First Embodiment]
1A is a side view of the digging / stirring tool A as the first embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional plan view of the digging / stirring tool A. FIG.
ここで、地盤改良装置(図示せず)は、掘削・撹拌具Aと、同掘削・撹拌具Aを昇降可能かつ正・逆回転駆動可能に支持するベースマシン等の昇降回転駆動支持部(図示せず)と、同掘削・撹拌具Aに改良材を供給する改良材供給部(図示せず)とを具備して、地盤を掘削・撹拌しながら改良材を吐出して、同改良材と掘削土とを混練することにより地盤改良を行うようにしている。なお、改良材としては、セメントミルク等の固化材に限らず、有害物質に汚染された地盤や地下水を、中和・消滅・浄化させて無公害化する化学剤ないしは薬剤、例えば、塩化第一鉄や塩化第二鉄を使用することができる。 Here, the ground improvement device (not shown) includes an excavation / stirring tool A and a lifting / lowering drive support unit (such as a base machine) that supports the excavation / stirring tool A so that it can be moved up and down and forward / reversely driven. And an improvement material supply section (not shown) for supplying the improvement material to the excavation / stirring tool A, and discharging the improvement material while excavating / stirring the ground. The ground is improved by kneading the excavated soil. The improvement material is not limited to solidified material such as cement milk, but is a chemical agent or agent that neutralizes, extinguishes, or purifies the ground or groundwater contaminated with harmful substances to make it pollution-free, for example, first chloride Iron or ferric chloride can be used.
掘削・撹拌具Aは、図1に示すように、掘削・撹拌軸1の下端部に、撹拌翼2と練り込み作用翼3と掘削翼4とを設けている。掘削・撹拌軸1は、上下方向に伸延する中空管状に形成して、その外周面下部に撹拌翼2と練り込み作用翼3と掘削翼4とを取り付ける一方、管状内部の空間を改良材供給路となすと共に、下端に改良材吐出部(図示せず)を設けて、改良材を前記した改良材供給部→改良材供給路→改良材吐出部に供給して吐出するようにしている。
As shown in FIG. 1, the excavation / stirring tool A is provided with a
撹拌翼2は、中途部2cを外方へ膨出させて弧状に形成して、掘削・撹拌軸1の外周面下端部にその基端2aを固設する一方、同掘削・撹拌軸1の周面廻りに回転自在に嵌合したボス部5の外周面に先端2bを遊嵌している。かかる撹拌翼2を複数(本実施形態では3個)、掘削・撹拌軸1の周方向に均等に間隔を開けて設けている。
The agitating
練り込み作用翼3は、図1に示すように、前記したボス部5と、同ボス部5の半径方向に伸延させて形成した複数組(本実施形態では2組)の練り込み作用体6,7を具備している。
As shown in FIG. 1, the kneading
そして、ボス部5は、筒状に形成して、掘削・撹拌軸1の外周面廻りに回転自在に嵌合し、外周面の中途部に撹拌翼2の先端2bを遊嵌している。8,9は、ボス部5が掘削・撹拌軸1の軸線方向に摺動するのを規制するストッパー体である。
And the boss |
また、練り込み作用体6は、撹拌翼2の外方である先端2bの直上方に位置するボス部5の周面上部に基端を取り付けて、同ボス部5の半径方向に直状に伸延させ、同練り込み作用体6の先端部に、回転支軸10を介して、円板状に形成した案内回転体11を未掘削地盤G(図3及び図4参照)に沿って転動自在、かつ、練り込み作用体6の伸延方向に進退自在に取り付けている。回転支軸10と練り込み作用体6との間には、弾性付勢体としての押圧スプリング12を介設して、案内回転体11を進出方向(未掘削地盤Gを押圧する方向)に弾性付勢している。
Further, the kneading
しかも、練り込み作用体6の先端である案内回転体11の外側周端部は、撹拌翼2の膨出端よりも外方位置に配置して、同案内回転体11が、常時、未掘削地盤G(図3及び図4参照)に沿って転動するようにしている。さらには、図2の端面図に示すように、練り込み作用体6の両側面6a,6aは、上下方向に対して前低後高(掘削回転方向の下流側を前として)に傾斜する傾斜面となしている。かかる練り込み作用体6を複数(本実施形態では2個)、掘削・撹拌軸1にその軸線対称位置に配置して設けている。
In addition, the outer peripheral end portion of the
練り込み作用体7は、撹拌翼2の内方であるボス部5の周面下部に基端を取り付けて、先端を撹拌翼2の膨出端近傍位置までボス部5の半径方向に直状に伸延させて形成している。かかる練り込み作用体7を複数(本実施形態では2個)、掘削・撹拌軸1にその軸線対称位置に配置して設けている。
The kneading action body 7 has a base end attached to the lower part of the peripheral surface of the
掘削翼4は、掘削・撹拌軸1の半径方向に伸延する一対の撹拌翼体13,13を、掘削・撹拌軸1の軸線対称位置に配置して一体成形し、両撹拌翼体13,13に複数の掘削刃14を固接して形成している。そして、掘削翼4の直上方位置に練り込み作用翼3を配設し、同練り込み作用翼3の直上方位置に撹拌翼2を配設している。なお、図示しない改良材吐出部は、掘削・撹拌軸1の下端であって、掘削翼4の下端中央部に限らず、撹拌翼2の内方に位置する掘削・撹拌軸1の部分に設けることもできる。
The
このようにして、同一方向に回転する掘削翼4と撹拌翼2との間に、これらとは反対方向ないしは回転速度を異ならせて同一方向に回転する練り込み作用体6を配置することにより、掘削土の練り込みが堅実になされるようにすることができる。
In this way, by arranging the kneading
掘削翼4の直上方位置に配置している撹拌翼2の下部を形成する半径方向伸延部2dには、拡散翼体15を設けている。
A
すなわち、図3及び図4に示すように、掘削・撹拌軸1の外周面に3個の撹拌翼2を同掘削・撹拌軸1の円周方向に等間隔を開けて配設し、各撹拌翼2の半径方向伸延部2dの下面に拡散翼体15を垂設して、各拡散翼体15を掘削翼4の直上方位置に配置している。
That is, as shown in FIGS. 3 and 4, three stirring
そして、底面説明図である図3に示すように、拡散翼体15は、半径方向伸延部2dの下面に回転方向に伸延する板状の拡散翼片16,16を一対として、相互の間隔が回転方向の下流側から上流側に漸次幅広となるように、底面視「ハ」の字状に配置して形成している。なお、本実施の形態では、拡散翼片16,16を平板状に形成しているが、同拡散翼片16,16の側面形状は、掘削土をスムーズに拡散・案内することができる形状であればこれに限られるものではなく、湾曲させた弧状に形成することもできる。
As shown in FIG. 3 which is a bottom explanatory view, the
しかも、半径方向伸延部2dの最外側に配置した拡散翼体15を基準にして、その回転方向下流側に隣接する半径方向伸延部2dには、拡散翼体15を掘削・撹拌軸1側に偏倚させて配設し、その回転方向下流側に隣接する半径方向伸延部2dには、拡散翼体15をさらに掘削・撹拌軸1側に偏倚させて配設して、基準にした拡散翼体15の内外側の拡散翼片16,16によって略同一水平面上に形成される回転軌跡内に、その回転方向下流側に隣接する拡散翼体15の外側の拡散翼片16が位置し、同拡散翼体15の内外側の拡散翼片16,16によって略同一水平面上に形成される回転軌跡内に、その回転方向下流側に隣接する拡散翼体15の外側の拡散翼片16が位置するようにしている。
In addition, with the
本第1実施形態は、上記のように構成しているものであり、図5に示すように、掘削・撹拌軸1を平面視時計廻り方向aに回転させながら掘削・撹拌具Aを下方へ掘進させると、案内回転体11が未掘削地盤Gに沿って転動・移動し、それに連動して練り込み作用体6が掘削・撹拌軸1を中心に平面視反時計廻り方向bに回転するようにしている。P1は掘進方向、K1は案内回転体11の転動・移動軌跡である。
The first embodiment is configured as described above. As shown in FIG. 5, the excavation / stirring tool A is moved downward while rotating the excavation / stirring
従って、掘削・撹拌軸1に連動連設して回転駆動される撹拌翼2と、上記のように回転作動される練り込み作用翼3とは相対的に反対方向に回転して、掘削土と改良材を相対撹拌する。この際、撹拌翼2が内方に撹拌した掘削土と改良材の混練土を練り込み作用翼3の練り込み作用体6,7が緻密に練り込んで、混練性を良好となすことができる。
Therefore, the agitating
また、図6に示すように、掘削・撹拌軸1を平面視反時計廻り方向bに回転させながら掘削・撹拌具Aを上方へ引き抜くと、案内回転体11が未掘削地盤Gに沿って転動・移動し、それに連動して練り込み作用体6が掘削・撹拌軸1を中心に平面視時計廻り方向aに回転するようにしている。P2は引き抜き方向、K2は案内回転体11の転動・移動軌跡である。
As shown in FIG. 6, when the excavating / stirring tool A is pulled upward while rotating the excavating / stirring
従って、掘削・撹拌軸1に連動連設して回転駆動される撹拌翼2と、上記のように回転作動される練り込み作用翼3とは相互に反対方向に回転して、掘削土と改良材を相対撹拌する。この際、撹拌翼2が内方に撹拌した掘削土と改良材の混練土を練り込み作用翼3の練り込み作用体6,7が練り込んで、掘削・撹拌具Aの上方への引き抜き時の混練性も良好となすことができる。
Therefore, the
なお、練り込み作用体7の直下方に位置する掘削・撹拌軸1の部分に、前記した改良材吐出部(図示せず)を設けて、同改良材吐出部から改良材を吐出させることにより、同改良材と掘削土とが相対撹拌する撹拌翼2と練り込み作用体7とにより緻密に混練されるようにすることができる。
In addition, by providing the above-mentioned improvement material discharge part (not shown) in the part of the excavation / stirring
また、本実施形態では、練り込み作用体6の両側面6a,6aの設定(傾斜面の形成)を、練り込み作用翼3が撹拌翼2とは回転方向が反対となるようにして、相対撹拌がなされるようにしているが、練り込み作用翼3が回転しないようにすることも、また、撹拌翼2と同一方向に異なる回転速度で回転するようにすることもできる。
Further, in the present embodiment, the setting of the both
この際、掘削翼4の直上方位置で3組の拡散翼体15,15,15を、略同一水平面上にて掘削・撹拌軸1を中心に円軌道を描くように移動させて、図4に示すように、相互の間隔が回転方向の下流側から上流側に漸次幅広となるように、底面視「ハ」の字状に配置した一対の拡散翼片16,16間に掘削土が通過する際に、土壌g間の結合が分散されるようにしているため、その間隙に改良材、例えば、セメントミルクが混合して、改良土壌として流動化が促進され、混練性を一層向上させることができる。d1は拡散翼片16,16間の内部拡散方向である。また、底面視「ハ」の字状に配置した拡散翼片16,16の外側面は、船舶の舷側部のように機能して、拡散翼体15の回転軌跡に沿って、土壌が船舶の航跡のように外部拡散方向d2に拡散され、セメントミルクとの混合が促進される。
At this time, the three sets of
ここで、改良材やエアーを吐出する吐出部(図示せず)は、掘削・撹拌軸1の下端に設けることができるが、撹拌翼2と掘削翼4との間に位置する掘削・撹拌軸1の部分に設けて、拡散翼15の近傍に吐出させることができる。このようにして、かかる吐出部から改良材やエアーを吐出することにより、これらの吐出圧で、土壌が分散・拡散されるようにすることができる。その結果、改良材と土壌との撹拌・混練性を向上させることができると共に、分散・流動化された掘削土の近傍に吐出部(図示せず)から改良材を吐出させることにより、同改良材と掘削土とを相対撹拌する撹拌翼2と練り込み作用体7とにより緻密に混練させ易くなる。
Here, a discharge section (not shown) for discharging the improved material and air can be provided at the lower end of the excavation / stirring
しかも、掘削・撹拌軸1の円周方向に等間隔に配置した3個の撹拌翼2にそれぞれ1個ずつ拡散翼体15を半径方向に位置ずれさせて配設しているため、拡散翼体15を介して各撹拌翼2には略均等な負荷を作用させることができる。その結果、一部の撹拌翼2に過負荷が作用するのを回避することができて、一部の撹拌翼2が過負荷により通常よりも短時間に損傷されるという不具合を防止することができる。従って、混練性を向上させることができると共に、各撹拌翼2の寿命を均一化せることができて、結果的に各撹拌翼2を延命させることができる。
In addition, the
さらには、拡散翼体15の内外側の拡散翼片16,16によって略同一水平面上に形成される回転軌跡内に、その回転方向下流側に隣接する拡散翼体15の外側の拡散翼片16を位置させているため、略同一水平面上の土壌を満遍なく分散・拡散させることができる。
Further, the
図7は、上記した第1実施形態の第1変容例を示しており、拡散翼片16,16間に上下方向分流形成翼片17を介設して、前記したように拡散翼片16,16による左右方向への土壌の分流・拡散に加えて、上下方向分流形成翼片17により上下方向の土壌の分流・拡散がなされるようにしている。d3は上部拡散方向、d4は下部拡散方向である。
FIG. 7 shows a first modification of the above-described first embodiment, in which the vertical
図8は、上記した第1実施形態の第2変容例を示しており、各拡散翼片16,16にそれぞれ上下方向分流形成翼片17,17を左右側方に張り出し状に設けて、拡散翼片16,16による左右方向への土壌の分流・拡散に加えて、上下方向分流形成翼片17,17により上下方向の土壌の分流・拡散がなされるようにしている。
FIG. 8 shows a second modification example of the first embodiment described above, wherein the
なお、上記した第1実施形態及びその第1・第2変容例においては、半径方向伸延部2dに拡散翼体15を設けている場合について説明しているが、掘削翼4に拡散翼体15を設けて、同拡散翼体15を半径方向伸延部2dと掘削翼4との間に配置することもでき、この場合も同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment and the first and second modification examples described above, the case where the
[第2実施形態]
図9(a)は、第2実施形態としての掘削・撹拌具Aの側面図、図9(b)は、同掘削・撹拌具Aの断面平面説明図である。
[Second Embodiment]
9A is a side view of the digging / stirring tool A as the second embodiment, and FIG. 9B is a cross-sectional plan view of the digging / stirring tool A. FIG.
前記した第1実施形態としての掘削・撹拌具Aの掘削・撹拌軸1は一軸構造であるが、第2実施形態としての掘削・撹拌具Aの掘削・撹拌軸1は、内・外側二軸構造としている。
The excavation / stirring
すなわち、前記した地盤改良装置(図示せず)のベースマシンには二重反転歯車機構を設け、同二重反転歯車機構に上下方向に伸延する掘削・撹拌軸1の上端部を着脱自在に取り付けている。そして、掘削・撹拌軸1は、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、駆動用モータにより二重反転歯車機構を介して同一軸芯廻りに相対的に反対方向に回転させるようにしている。
That is, the base machine of the ground improvement device (not shown) is provided with a counter rotating gear mechanism, and the upper end portion of the excavating / stirring
内側軸20には内側撹拌翼22を取り付ける一方、外側軸21には最内側撹拌翼23と外側撹拌翼24とを取り付けている。内側軸20の下端には、外側撹拌翼24の直下方に位置させて、掘削翼4を取り付けている。筒状の内側軸20の内部の空間は、改良材供給路となすと共に、内側軸20の下端に改良材吐出部(図示せず)を設けて、改良材を前記した第1実施形態と同様に改良材供給部→改良材供給路→改良材吐出部に供給して吐出するようにしている。
An
内側撹拌翼22は、中途部22cを外方へ膨出させて弧状に形成して、内側軸20の外周面下端部にその基端22aを固設すると共に、外側軸21の外周面に先端22bを遊嵌している。かかる内側撹拌翼22は内側軸20に複数(本実施形態では2個)、同内側軸20の軸線対称位置に配置して設けている。最内側撹拌翼23は、内側撹拌翼22の内方において、外側軸21の外周面下端に基端を固設すると共に、先端を半径方向に直状に伸延させて、内側撹拌翼22の近傍に配置している。かかる最内側撹拌翼23は外側軸21に複数(本実施形態では3個)、同外側軸21の周方向に均等に間隔を開けて設けている。外側撹拌翼24は、内側撹拌翼22の外方において、中途部24cを外方へ膨出させて弧状に形成して、外側軸21の外周面下部にその基端24aを固設すると共に、同内側軸20の外周面に先端24bを遊嵌している。かかる外側撹拌翼24は外側軸21に複数(本実施形態では3個)、同外側軸21の周方向に均等に間隔を開けて設けている。
The
各外側撹拌翼24の半径方向伸延部24dの下面には、前記第1実施形態と同様に、拡散翼体15を垂設して、各拡散翼体15を掘削翼4の直上方位置に配置している。
As in the first embodiment, the
このようにして、前記第1実施形態の場合と同様に拡散翼体15による土壌・改良材拡散効果を得ることができると共に、内・最内・外側撹拌翼22,23,24による相対反転撹拌効果が得られるようにしている。
Thus, the soil / improving material diffusing effect by the
なお、改良材やエアーを吐出する吐出部(図示せず)は、内側軸20の下端に設けることができるが、外側撹拌翼24と掘削翼4との間に位置する掘削・撹拌軸1の部分に設けて、拡散翼15の近傍に吐出させることができる。このようにして、かかる吐出部から改良材やエアーを吐出することにより、これらの吐出圧で、土壌が分散・拡散されるようにすることができる。その結果、改良材と土壌との撹拌・混練性を向上させることができる。
A discharge part (not shown) for discharging the improved material and air can be provided at the lower end of the
[第3実施形態]
図10(a)は、第3実施形態としての掘削・撹拌具Aの側面図、図10(b)は、同掘削・撹拌具Aの断面平面説明図である。
[Third Embodiment]
FIG. 10A is a side view of the digging / stirring tool A as the third embodiment, and FIG. 10B is a sectional plan view of the digging / stirring tool A.
第3実施形態としての掘削・撹拌具Aは、基本的構造を、前記した第2実施形態としての掘削・撹拌具Aと同様に構成しているが、外側撹拌翼24の半径方向伸延部24dの下面に代えて、掘削翼4の撹拌翼体13,13の上面に、拡散翼体15を半径方向伸延部24dの下面に向けて突設しており、同拡散翼体15は、内側軸20の軸芯を中心に線対称の位置に配置した一対の撹拌翼体13,13の上面にそれぞれ1個ずつを半径方向に位置ずれさせて配設している点で異なる。
The excavation / stirring tool A as the third embodiment has a basic structure similar to that of the excavation / stirring tool A as the second embodiment described above, but the
このようにして、前記第1実施形態の場合と同様に拡散翼体15による土壌・改良材拡散効果を得ることができると共に、内・最内・外側撹拌翼22,23,24による相対反転撹拌効果が得られるようにしている。
Thus, the soil / improving material diffusing effect by the
[第4実施形態]
図11(a)は、第4実施形態としての掘削・撹拌具Aの側面図、図11(b)は、同掘削・撹拌具Aの断面平面説明図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 11A is a side view of the excavation / stirring tool A as the fourth embodiment, and FIG. 11B is a cross-sectional plan view of the excavation / stirring tool A.
第4実施形態としての掘削・撹拌具Aは、前記第2実施形態と第3実施形態とを合成した形態である。そして、図12の底面説明図に示すように、外側撹拌翼24の半径方向伸延部24dの下面に垂設した拡散翼体15と、掘削翼4の撹拌翼体13,13の上面に突設した拡散翼体15は、内側軸20の半径方向に相互に位置ずれさせて配置して、相互に反対方向に回転移動する際に干渉しないようにしている。cは底面視時計廻り方向、dは底面視時計廻り方向である。
The excavation / stirring tool A as the fourth embodiment is a combination of the second embodiment and the third embodiment. Then, as shown in the bottom explanatory view of FIG. 12, the
このようにして、略同一平面内で相対反転移動する各拡散翼体15により、改良材と掘削土とを緻密に混練させ易くなって、土壌・改良材拡散効果が相乗効果となり、拡散・流動化効率の向上を図ることができる。
In this way, the
[第5実施形態]
図13(a)は、第5実施形態としての掘削・撹拌具Aの側面図、図13(b)は、同掘削・撹拌具Aの断面平面説明図である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 13A is a side view of the excavation / stirring tool A as the fifth embodiment, and FIG. 13B is a cross-sectional plan view of the excavation / stirring tool A.
第5実施形態としての掘削・撹拌具Aは、前記第2実施形態と第3実施形態とを合成した形態である。そして、外側撹拌翼24の半径方向伸延部24dの下面に垂設した拡散翼体15と、掘削翼4の撹拌翼体13,13の上面に突設した拡散翼体15は、内側軸20の軸芯方向に相互に対向させて配置すると共に、相互に反対方向に回転移動する際に干渉しないようにしている。
The excavation / stirring tool A as the fifth embodiment is a combination of the second embodiment and the third embodiment. The
このようにして、略同一平面近傍で相対反転移動する各拡散翼体15による土壌・改良材拡散効果が相乗効果となって、拡散・流動化効率の向上を図ることができる。
In this way, the soil / improving material diffusing effect by each
図14は、上記した第5実施形態の変容例を示しており、拡散翼片16,16間に上下方向分流形成翼片17を介設して、前記したように拡散翼片16,16による左右方向への土壌の分流・拡散に加えて、上下方向分流形成翼片17により上下方向の土壌の分流・拡散がなされるようにしている。そして、外側撹拌翼24の半径方向伸延部24dの下面に垂設した拡散翼体15には、拡散翼片16,16間に板状の上下方向分流形成翼片17を介設すると共に、同上下方向分流形成翼片17を回転移動方向の下流側から上流側に上り傾斜状となしている。また、掘削翼4の撹拌翼体13,13の上面に突設した拡散翼体15には、拡散翼片16,16間に板状の上下方向分流形成翼片17を介設すると共に、同上下方向分流形成翼片17を回転移動方向の下流側から上流側に下り傾斜状となしている。d3は上部拡散方向、d4は下部拡散方向である。
FIG. 14 shows a modified example of the fifth embodiment described above. The vertical
このようにして、相対反転移動する各上下方向分流形成翼片17による上下方向分流効果が良好に確保されるようにしている。
In this way, the vertical diversion effect is ensured satisfactorily by the
[第6実施形態]
図15(a)は、第6実施形態としての掘削・撹拌具Aの側面図、図15(b)は、同掘削・撹拌具Aの断面平面説明図である。
[Sixth Embodiment]
FIG. 15A is a side view of the excavation / stirring tool A as the sixth embodiment, and FIG. 15B is a cross-sectional plan view of the excavation / stirring tool A.
第6実施形態としての掘削・撹拌具Aは、第2〜第5実施形態と同様に、相対反転する外側撹拌翼24と掘削翼4との間に拡散翼15を介在させているが、拡散翼15は、一対の拡散翼片16,16相互の対面間隔wが、相対反転する外側撹拌翼24と掘削翼4の回転に連動して回転移動方向の下流側から上流側に漸次広幅となるように姿勢変更して、両拡散翼片16,16間を通過する掘削土が拡散されるようにしている点で異なる。
As in the second to fifth embodiments, the excavation / stirring tool A as the sixth embodiment has the
すなわち、外側撹拌翼24の半径方向伸延部24dの下面に、複数組(本実施の形態では2組)の拡散翼15を設けており、各拡散翼15は、上下方向に伸延する複数(本実施の形態では2本)の拡散翼片支軸30を垂設し、各拡散翼片支軸30に筒状ボス部31を遊嵌して、各筒状ボス部31にその半径方向に伸延する支持アーム32を介して複数(本実施の形態では対向位置に2本)の拡散翼片16を対向させて取り付け、各拡散翼片16を各拡散翼片支軸30の軸芯廻りに回転自在に支持している。
That is, a plurality of sets (two sets in this embodiment) of
そして、各拡散翼片16は、上下方向に伸延する細幅板状に形成すると共に、外側面を平面視で拡散翼片支軸30を中心とする略円弧面に形成している。しかも、半径方向伸延部24dの下面に拡散翼片支軸30,30を介して支持させた拡散翼片16,16同士は、半径方向伸延部24dの伸延方向上において最接近して対面するようにしている。
Each
しかも、拡散翼片支軸30と支持アーム32との間には、姿勢復元用の弾性手段としての引っ張りスプリング33を介設して、同引っ張りスプリング33により姿勢変更した拡散翼片16を図16に示す初期姿勢(イ)(ヘ)に復元させるようにしている。ここで、図16に示すように、初期姿勢(イ)(ヘ)は、拡散翼片16,16同士が、半径方向伸延部24dの伸延方向上において最接近して対面した姿勢であり、変更姿勢(ロ)(ハ)は、対面している両拡散翼片16,16が後述する作用片34により押圧されて、それぞれ拡散翼片支軸30,30を中心に相互に反対方向に回動され、相互の対面間隔wが広がって「ハ」の字状に変更された姿勢である。なお、変更姿勢(ニ)(ホ)は、初期姿勢(イ)(ヘ)への復元途中の姿勢である。
In addition, a
また、掘削翼4の撹拌翼体13の上面には、平面視先細り三角形柱状の作用片34を突設して、同作用片34が対面している拡散翼片16,16に作用して、それぞれ拡散翼片支軸30,30を中心に相互に反対方向に回動させ、拡散翼片16,16相互の対面間隔wを漸次拡大させるようにしている。すなわち、相対反転する外側撹拌翼24と掘削翼4の回転に連動して、作用片34が拡散翼片16,16相互の姿勢を、対面間隔wが外側撹拌翼24の回転移動方向の下流側から上流側に漸次広幅となるように変更させて、上記作用片34の通過により作用が解除されたところで、両拡散翼片16,16は、引っ張りスプリング33,33により初期姿勢に復元されるようにしている。
Further, on the upper surface of the
図16の平面説明図を参照しながら具体的に説明すると、外側撹拌翼24の半径方向伸延部24dは反時計廻りに回転するのに対して、掘削翼4の撹拌翼体13は時計廻りに回転する。従って、変更姿勢(ロ)(ハ)に示すように、作用片34も時計廻りに回転移動して、対面している両拡散翼片16,16の外側面に押し開き状に作用し、半径方向伸延部24dと一体的に外側軸21中心に公転する外側の拡散翼片16を拡散翼片支軸30中心に反時計廻りに自転させると共に、内側の拡散翼片16を拡散翼片支軸30中心に時計廻りに自転させる。この際、拡散翼片16,16の対面間隔wが、外側撹拌翼24の回転移動方向の下流側から上流側に漸次広幅となるように変更される。
Specifically, referring to the plan view of FIG. 16, the
このように、相対反転する外側撹拌翼24と掘削翼4の回転に連動して一対の拡散翼片16,16相互の対面間隔wが回転移動方向の下流側から上流側に漸次広幅となるように姿勢変更して、特に、図17に示す最大変更姿勢(ハ)にて、両拡散翼片16,16間を通過する掘削土が最大に拡散されるようにしているため、前記した第2〜第5実施形態の固定型の一対の拡散翼片16,16と同様の効果を得ることができると共に、それに加えて、相対反転する外側撹拌翼24と掘削翼4の回転に連動して姿勢が変更される可動型の一対の拡散翼片16,16により、強粘性土壌の拡散性さらにはセメントミルクとの混合性を向上させることができる。
As described above, the facing distance w between the pair of
なお、本実施形態とは反対、すなわち、外側撹拌翼24の半径方向伸延部24dの下面に作用片33を垂設する一方、掘削翼4の撹拌翼体13の上面に、拡散翼片16,16を回転自在に支持させた場合も、同様の効果を得ることができる。
Note that, contrary to the present embodiment, that is, the
A 掘削・撹拌具
G 未掘削地盤
1 掘削・撹拌軸
2 撹拌翼
3 練り込み作用翼
4 掘削翼
15 拡散翼体
16 拡散翼片
A Excavation / stirring tool
Claims (5)
上下方向に伸延する掘削・撹拌軸の外周面に、その半径方向に伸延する半径方向伸延部を具備する撹拌翼を取り付け、同撹拌翼の半径方向伸延部に拡散翼を取り付けると共に、
拡散翼は、撹拌翼の回転方向に伸延する一対の拡散翼片を対向状態に配置し、両拡散翼片間を通過する掘削土が拡散されるように両拡散翼片相互の対面間隔を回転方向の下流側から上流側に漸次広幅に形成していることを特徴とする地盤改良装置の掘削・撹拌具。 In the ground improvement device that improves the ground by discharging the improved material while excavating and stirring the ground, and kneading the improved material and the excavated soil,
Agitating blades equipped with a radially extending portion extending in the radial direction are attached to the outer peripheral surface of the excavation / stirring shaft extending vertically, and a diffusion blade is attached to the radially extending portion of the stirring blade,
In the diffusion blade, a pair of diffusion blade pieces extending in the rotation direction of the stirring blade are arranged in an opposing state, and the facing distance between the two diffusion blade pieces is rotated so that the excavated soil passing between the two diffusion blade pieces is diffused. An excavation / stirring tool for a ground improvement device, characterized in that the width is gradually increased from the downstream side to the upstream side in the direction.
上下方向に伸延する掘削・撹拌軸を、相互に反対方向に回転する内軸と外軸とからなる内外側二重軸構造となして、内軸の下端部に、掘削刃を有する掘削翼を設け、同掘削翼の上方に位置させて外軸の外周面に、その半径方向に伸延する半径方向伸延部を具備する撹拌翼を取り付け、同撹拌翼の半径方向伸延部及び/又は掘削翼に拡散翼を取り付けて、同拡散翼を撹拌翼と掘削翼との間に介在させると共に、
拡散翼は、撹拌翼の回転方向に伸延する一対の拡散翼片を対向状態に配置し、両拡散翼片間を通過する掘削土が拡散されるように両拡散翼片相互の対面間隔を回転方向の下流側から上流側に漸次広幅に形成していることを特徴とする地盤改良装置の掘削・撹拌具。 In the ground improvement device that improves the ground by discharging the improved material while excavating and stirring the ground, and kneading the improved material and the excavated soil,
The excavating / stirring shaft extending in the vertical direction has an inner / outer double shaft structure consisting of an inner shaft and an outer shaft rotating in opposite directions, and a drilling blade having a drilling blade is provided at the lower end of the inner shaft. A stirring blade having a radially extending portion extending in the radial direction is attached to the outer peripheral surface of the outer shaft so as to be positioned above the drilling blade, and attached to the radially extending portion and / or the drilling blade of the stirring blade. Install the diffusion blade, interpose the diffusion blade between the stirring blade and the excavation blade,
In the diffusion blade, a pair of diffusion blade pieces extending in the rotation direction of the stirring blade are arranged in an opposing state, and the facing distance between the two diffusion blade pieces is rotated so that the excavated soil passing between the two diffusion blade pieces is diffused. An excavation / stirring tool for a ground improvement device, characterized in that the width is gradually increased from the downstream side to the upstream side in the direction.
上下方向に伸延する掘削・撹拌軸を、相互に反対方向に回転する内軸と外軸とからなる内外側二重軸構造となして、内軸の下端部に、掘削刃を有する掘削翼を設け、同掘削翼の上方に位置させて外軸の外周面に、その半径方向に伸延する半径方向伸延部を具備する撹拌翼を取り付けて、同撹拌翼と掘削翼との間に拡散翼を介在させると共に、
拡散翼は、一対の拡散翼片相互の対面間隔が、相対反転する撹拌翼と掘削翼の回転に連動して回転移動方向の下流側から上流側に漸次広幅となるように姿勢変更して、両拡散翼片間を通過する掘削土が拡散されるようにしていることを特徴とする地盤改良装置の掘削・撹拌具。 In the ground improvement device that improves the ground by discharging the improved material while excavating and stirring the ground, and kneading the improved material and the excavated soil,
The excavating / stirring shaft extending in the vertical direction has an inner / outer double shaft structure consisting of an inner shaft and an outer shaft rotating in opposite directions, and a drilling blade having a drilling blade is provided at the lower end of the inner shaft. A stirrer blade having a radially extending portion extending in the radial direction is attached to the outer peripheral surface of the outer shaft so as to be positioned above the excavator blade, and a diffusion blade is provided between the agitator blade and the excavator blade. With intervening,
The diffusion blade is changed in posture so that the facing distance between the pair of diffusion blade pieces gradually becomes wider from the downstream side to the upstream side in the rotational movement direction in conjunction with the rotation of the agitating blade and the excavating blade that are relatively reversed. An excavation and agitation tool for a ground improvement device, wherein the excavated soil passing between both diffusion blade pieces is diffused.
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