JP5819563B1 - 地盤改良ユニット及び地盤改良機 - Google Patents

Abstract

【課題】長い杭を打つことを可能にする。【解決手段】地盤改良ユニット３は、地盤改良材を注入する穴を掘削する掘削具１４が下部に取り付けられ、地盤改良材の流路として鉛直に配置される管状のロッド１３と、ロッド１３よりも後方に立設されるリーダ９と、リーダ９と比較して単位長さ当たりの重さが軽く、リーダ９よりも上方で伸縮可能となるようにリーダ９の上端に立設される付属リーダ３０と、リーダ９から付属リーダ３０にわたって設けられるレール１１ａ，３１ｂ，３１ｃと、ロッド１３の上端に相対回転可能に取り付けられると共にレール１１ａ，３１ｂ，３１ｃに沿って昇降可能に設けられ、地盤改良材を供給するホースが接続されるスイベルジョイント１６と、レール１１ａに沿って昇降可能に設けられ、ロッド１３を保持又は解除すると共に保持したロッド１３を回転させるロッドチャック１２と、ロッドチャック１２を昇降させる昇降機構１７とを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、地盤改良ユニット及び地盤改良機に関する。

特許文献１には、作業機（ベースマシン）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、スクリュウシャフトの上端に地盤改良剤（地盤改良材）の注入ホース（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が記載されている。

この地盤改良機は、スクリュウシャフト駆動装置（ロッドチャック）に、伸縮可能である回り止め部材をスクリュウシャフト（ロッド）に沿って上方に立設するとともに、回り止め部材（サヤ管）の上端側をスイベルジョイントに連結している。

特許第２７３６００８号公報

上記の地盤改良機では、サヤ管によるロッドの支持に限界があり、１２ｍ〜１３ｍ程度を超えてロッドを長くしておいた場合、ロッドの上端が安定せず転倒の危険性がある。このため、ロッドの長さを、１２ｍ〜１３ｍ程度を超えて長くしておくことができず、結果として、長い杭を打つことができない。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、長い杭を打つことを可能にする地盤改良ユニット及び地盤改良機を提供することを目的とする。

（１）本発明は、地盤改良材を注入する穴を掘削する掘削具が下部に取り付けられており、地盤改良材の流路として鉛直に配置されている管状のロッドと、ロッドよりも後方に立設されているリーダと、リーダと比較して単位長さ当たりの重さが軽く、リーダよりも上方において伸縮可能となるようにリーダの上端に立設されている付属リーダと、ロッドと平行となるように、リーダから付属リーダにわたって設けられているレールと、ロッドの上端に相対回転可能に取り付けられていると共にレールに沿って昇降可能に設けられており、地盤改良材を供給するホースが接続されるスイベルジョイントと、スイベルジョイントよりも下方でレールに沿って昇降可能に設けられており、ロッドを保持又は解除すると共に保持したロッドを回転させるロッドチャックと、ロッドチャックを昇降させる昇降機構と、を備え、付属リーダは、互いに径が異なり摺動可能に一方が他方に緩挿されていることで上下に連接されている複数の管から構成されており、管の自重によって収縮すると共にスイベルジョイントに管が押し上げられて伸長するものであり、レールのうちの付属リーダに設けられている部分は、最下の管の下端から上端にわたって設けられていると共に、最下以外の管における上方に設けられていることを特徴とする地盤改良ユニットである。

本発明によれば、ロッドの上端は、スイベルジョイントを介して、リーダを延長している付属リーダに支持されているので、ロッドを長くしておいた場合であっても、ロッドの上端を安定させておくことができる。このため、ロッドを長くしておくことができ、ひいては、長い杭（例えば、２０ｍ程度の杭）を打つことができる。

また、地盤改良ユニットを使用していない場合又はロッドの上端が下降した場合に、付属リーダを縮めておくことができ、コンパクト化による取扱いの利便性や低重心による安定性を図っておくことが可能となる。

そして、自重によって収縮している付属リーダは、スイベルジョイントの上昇に伴って、スイベルジョイントに押し上げられて伸長する。また、スイベルジョイントに押し上げられて伸長している付属リーダは、スイベルジョイントの下降に伴って、自重によって収縮する。このように、簡単な構造でありながら、付属リーダの伸縮を行うことができる。

（２）本発明はまた、管は、角形管であることを特徴とする上記（１）に記載の地盤改良ユニットである。
（３）本発明はまた、上記（１）又は（２）に記載の地盤改良ユニットと、地盤改良ユニットが取り付けられている自走可能なベースマシンと、を備えていることを特徴とする地盤改良機である。

上記発明によれば、長い杭を打つための従来の地盤改良ユニットと比較して、地盤改良ユニットを軽量にしておくことが可能となる。このため、従来と比較して小型のベースマシンを採用している場合であっても、低重心による安定性を図っておくことが可能となる。結果、アウトリガの張出幅を小さくしている場合であっても地盤改良機が転倒する危険性は低く、狭い土地においても使用することができる。

本発明の上記（１）及び（２）に記載の地盤改良ユニット、並びに上記（３）に記載の地盤改良機によれば、長い杭を打つことが可能になる。

本発明の実施形態の前提となる態様に係る地盤改良機の側面図であり、地盤改良ユニットが起立している姿勢である場合を示す。 図１の地盤改良機におけるリーダ及び付属リーダの接続構造を示す断面図である。 図１の地盤改良機の動きを示す説明図である。 本発明の実施形態に係る地盤改良機における付属リーダの外観斜視図であり、（Ａ）は付属リーダの伸長時を示し、（Ｂ）は付属リーダの収縮時を示す。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る地盤改良機について詳細に説明する。図中の矢印ＦＲは地盤改良機の前方を示し、矢印ＵＲは上方を示す。また、以下の説明において、前後方向は地盤改良機の前後方向を意味し、左右方向は地盤改良機の前方を向いた状態での左右方向を意味する。

まず、図１及び図２を用いて、実施形態の前提となる態様に係る地盤改良機１の構成について説明する。図１は、地盤改良機１の側面図であり、地盤改良ユニット３が起立している姿勢である場合を示す。図２は、地盤改良機１におけるリーダ９及び付属リーダ１０の接続構造を示す断面図である。

図１及び図２に示す地盤改良機１は、ソイルセメントコラム工法（柱状改良工法）や鋼管ソイルセメント杭工法等に用いる建設機械、そのうちのくい打ち機である。ソイルセメントコラム工法とは、地盤に対して柱状に掘削した穴に、セメント系固化材を水と混ぜてスラリー状にした地盤改良材（セメントミルク等）を注入し、地盤改良材を掘削土と撹拌することで、化学的に固化させたソイルセメントコラムを造成する工法のことである。鋼管ソイルセメント杭工法とは、ソイルセメントコラム工法と鋼管杭を合体させた工法であり、化学的に固化する前のソイルセメントの芯部に鋼管杭を埋設させる工法のことである。

具体的に、地盤改良機１は、自走可能なベースマシン２と、ベースマシン２に取り付けられている地盤改良ユニット３等を備える。

ベースマシン２は、運転者が乗り込むキャビン４と、左右のキャタピラ５と、前後左右のアウトリガ６等を備えている。

地盤改良ユニット３は、土木業界等においてフロントと呼ばれるものであり、ブラケット７及びバックステー８によって、ベースマシン２における前方に起伏可能に取り付けられている。ブラケット７は、ベースマシン２における前方に設けられており、地盤改良ユニット３の下端を回転可能に支持している。バックステー８は、油圧シリンダーから構成されており、油圧によって伸縮可能である。バックステー８の基端は、ベースマシン２における前方において、ブラケット７よりも後方の位置に回転可能に支持されている。バックステー８の先端は、地盤改良ユニット３における下端よりも上方の位置を回転可能に支持している。

具体的に、地盤改良ユニット３は、リーダ９と、付属リーダ１０と、レール１１ａ，１１ｂと、ロッドチャック１２と、ロッド１３と、掘削具１４と、ロッドガイド１５と、スイベルジョイント１６と、昇降機構１７等を備えている。なお、説明を簡略化するために、以下において、地盤改良ユニット３は、起立している姿勢であることを前提に説明する。

リーダ９は、６．５ｍ程度の長さを有している角材（角形管）から構成されており、ベースマシン２よりも前方で且つロッド１３よりも後方に立設されている。このリーダ９は、後面の下端がブラケット７に回転可能に支持されていると共に、後面の下端よりも上方の位置がバックステー８に回転可能に支持されている。

リーダ９の前面の下端には、ロッド１３を回転可能に支持しているロッドガイド１５が固定されている。リーダ９の前面におけるロッドガイド１５よりも上方の位置には、ロッドチャック１２及びスイベルジョイント１６を昇降可能にするレール１１ａが、ロッド１３と平行となるように下方から上端にわたって設けられている。リーダ９及びレール１１ａは、一体に形成されていても、別体として構成されていてもよい。

また、リーダ９には、レール１１ａに沿ってロッドチャック１２を昇降させる昇降機構１７が設けられている。リーダ９の前面における上方には、昇降機構１７を構成しているエンドレスチェーン１９を通しておくための開口（符号省略）が形成されている。リーダ９の後面における上方には、昇降機構１７を構成しているフィードギヤケース２０を配置しておくための開口（符号省略）が形成されている。

リーダ９の上端には、付属リーダ１０を固定しておくための上端フランジ９ａが設けられている。リーダ９及び付属リーダ１０は、付属リーダ１０の下端に設けられている下端フランジ１０ａが、リーダ９の上端フランジ９ａに突き合わされており、ボルト１８で固定されていることで、互いに接続されている。なお、ボルト１８による固定は、異材質溶接が難しい場合、すなわち、リーダ９の上端フランジ９ａと、付属リーダ１０の下端フランジ１０ａとが異材質の場合に好適である。

付属リーダ１０は、リーダ９の約２倍の１３ｍ程度の長さを有している角材（角形管）から構成されており、リーダ９の上端に立設されている。すなわち、付属リーダ１０は、ベースマシン２よりも前方で、ロッド１３よりも後方で且つリーダ９よりも上方に立設されている。この付属リーダ１０は、リーダ９と比較して単位長さ当たりの重さが軽く、地盤改良ユニット３における重心の位置が高くなることを防止している。付属リーダ１０の下端には、リーダ９に固定しておくための下端フランジ１０ａが設けられている。

付属リーダ１０の前面には、スイベルジョイント１６を昇降可能にするレール１１ｂが、ロッド１３と平行となるように下端から上方にわたって設けられている。付属リーダ１０及びレール１１ｂは、一体に形成されていても、別体として構成されていてもよい。

付属リーダ１０の前面に設けられているレール１１ｂは、リーダ９の前面に設けられているレール１１ａに連続している。すなわち、レール１１ａ，１１ｂは、リーダ９の前面における下方から、付属リーダ１０の前面における上方にわたって設けられている。これにより、付属リーダ１０の前面に設けられているレール１１ｂに沿って昇降するスイベルジョイント１６は、引き続き、リーダ９の前面に設けられているレール１１ａに沿って昇降することが可能になっている。なお、リーダ９及びレール１１ａが別体として構成されており、且つ付属リーダ１０及びレール１１ｂが別体として構成されている場合には、レール１１ａ及びレール１１ｂは、一体に形成されていても、別体として構成されていてもよい。

ロッドチャック１２は、スイベルジョイント１６よりも下方でレール１１ａに沿って昇降可能に設けられている。このロッドチャック１２は、昇降機構１７を構成しているエンドレスチェーン１９に固定されており、エンドレスチェーン１９の走行に伴って、レール１１ａに沿って所定のストローク（例えば、５ｍ程度）で昇降する。

また、ロッドチャック１２は、チャック機構（図示省略）及び回転機構（図示省略）を内蔵している。チャック機構は、ロッド１３における中間の任意の一部分を保持又は解除する。回転機構は、モータ（図示省略）等から構成されており、チャック機構が保持したロッド１３を回転させる。

ロッド１３は、地盤改良材の流路（図示省略）となる円管状で、２０ｍ程度の長さを有しているものあり、リーダ９及び付属リーダ１０よりも前方に鉛直に配置されている。ロッド１３の下部には、地盤改良材を注入する穴を掘削する掘削具１４が取り付けられている。ロッド１３の上端には、地盤改良材を供給するホース（図示省略）の先端が接続されるスイベルジョイント１６の下端が、相対回転可能に取り付けられている。ロッド１３の上端は、地盤改良材を導入する口（図示省略）を構成している。ロッド１３の内部は、ホースから供給された地盤改良材の流路を構成している。ロッド１３の下端又はその周辺は、地盤改良材を吐出する口（図示省略）を構成している。

ロッド１３における中間の任意の一部分は、ロッドチャック１２が内蔵しているチャック機構（図示省略）によって保持又は解除される。チャック機構に保持されたロッド１３は、ロッドチャック１２が内蔵している回転機構（図示省略）によって回転させられると共に、ロッドチャック１２と一体となって所定のストローク（例えば、５ｍ）で昇降する。

掘削具１４は、ロッド１３の下部に取り付けられており、ロッド１３と一体となって回転すると共に昇降する。この掘削具１４は、地盤改良材を注入する穴を掘削すると共に、掘削した穴の中で地盤改良材を掘削土と撹拌する。なお、掘削具１４の具体的な構造等は、例えば、特許第５５９７２３２号公報を参照されたい。

ロッドガイド１５は、リーダ９の前面の下端に固定されており、ロッドチャック１２よりも下方でロッド１３を回転可能に支持している。

スイベルジョイント１６は、ロッドチャック１２よりも上方でレール１１ａ，１１ｂに沿って昇降可能に設けられている。スイベルジョイント１６の下端には、ロッド１３の上端が回転可能に取り付けられており、ロッド１３の昇降に伴って、レール１１ａ，１１ｂに沿って所定のストローク（例えば、５ｍ）で昇降する。スイベルジョイント１６における側方又は上方には、地盤改良材を供給するホース（図示省略）の先端が接続される。すなわち、スイベルジョイント１６は、ホースの先端を、回転するロッド１３における上端の口（図示省略）に接続する回り継手として機能している。

昇降機構１７は、付属リーダ１０よりも下方において、少なくとも一部分がリーダ９の内部に配置されているように、リーダ９の前面に設けられているレール１１ａに沿って設けられており、ロッドチャック１２に動力を付与することで、ロッドチャック１２を昇降させる。具体的に、昇降機構１７は、エンドレスチェーン１９と、フィードギヤケース２０と、駆動用スプロケット２１と、フィードモータ２２と、１対のテンションローラ２３，２４と、従動用スプロケット（図示省略）等を備えている。

エンドレスチェーン１９は、付属リーダ１０よりも下方で且つリーダ９に沿って設けられており、駆動用スプロケット２１の回転に伴って、所定のストローク（例えば、５ｍ程度）で往復走行する。

エンドレスチェーン１９とは、環状のチェーンのことである。具体的に、エンドレスチェーン１９は、リーダ９の前面に沿って下方から上方にわたって設けられていると共に、付属リーダ１０よりも下方で且つリーダ９における上方で駆動用スプロケット２１に引っ掛けられて折り返してから、リーダ９の内部で上方から下方にわたって設けられており、リーダ９における下方で従動用スプロケット（図示省略）に引っ掛けられて折り返している。

すなわち、エンドレスチェーン１９は、付属リーダ１０よりも下方で且つリーダ９における上方で駆動用スプロケット２１に引っ掛けられていることで、リーダ９に沿って吊るされている。そして、リーダ９に沿って吊るされているエンドレスチェーン１９は、リーダ９における下方で従動用スプロケット（図示省略）に引っ掛けられている。

このエンドレスチェーン１９は、駆動用スプロケット２１よりも下方に設けられている１対のテンションローラ２３，２４に引っ掛けられており、エンドレスチェーン１９のうちのリーダ９における上方に位置する部分が後方に斜めに屈曲させられている。エンドレスチェーン１９の屈曲角度は、３０度以上６０度以下が好ましく、４５度がより好ましい。

エンドレスチェーン１９のうちのリーダ９の前面に沿って設けられている部分の一部分には、ロッドチャック１２が固定されている。エンドレスチェーン１９は、走行することで、ロッドチャック１２を昇降させる。

フィードギヤケース２０は、付属リーダ１０よりも下方で且つリーダ９における上方において、リーダ９の後面における上方に形成されている開口（符号省略）からはみ出すように設けられており、エンドレスチェーン１９のうちのリーダ９における上方に位置する部分と、駆動用スプロケット２１と、フィードモータ２２と、１対のテンションローラ２３，２４等を内蔵している。フィードギヤケース２０における前方及び下方は、開口（符号省略）となっており、その開口には、エンドレスチェーン１９が通されている。

駆動用スプロケット２１は、付属リーダ１０よりも下方で且つリーダ９における上方の後側に設けられている。この駆動用スプロケット２１は、エンドレスチェーン１９のうちのリーダ９における上方において後方に屈曲させられている先に引っ掛けられている。このような駆動用スプロケット２１は、フィードモータ２２の回転軸２２ａと一体となって回転することで、エンドレスチェーン１９を走行させる。

フィードモータ２２は、付属リーダ１０よりも下方で且つリーダ９における上方の後側に設けられている。このフィードモータ２２の回転軸２２ａには、駆動用スプロケット２１が固定されている。フィードモータ２２は、駆動軸２２ａを回転させることで、駆動用スプロケット２１を回転させる。

１対のテンションローラ２３，２４は、駆動用スプロケット２１よりも下方に設けられている。一方のテンションローラ２３は、エンドレスチェーン１９のうちのリーダ９の前面における上方からわずかに下に位置する部分に引っ掛けられている。他方のテンションローラ２４は、エンドレスチェーン１９のうちのリーダ９の内部における上方からわずかに下に位置する部分に引っ掛けられている。１対のテンションローラ２３，２４は、エンドレスチェーン１９に引っ掛けられていることで、エンドレスチェーン１９に張力を付与している。

また、１対のテンションローラ２３，２４は、エンドレスチェーン１９に引っ掛けられていることで、エンドレスチェーン１９のうちのリーダ９における上方に位置する部分を後方に屈曲させている。これにより、駆動用スプロケット２１及びフィードモータ２２を、リーダ９の上端に配置させているのではなく、リーダ９の後側にずらして配置させていることとなり、リーダ９の上端に付属リーダ１０を立設させているスペースを確保していることになる。

なお、この明細書で言う１対のテンションローラ２３，２４とは、エンドレスチェーン１９が引っ掛かる溝等を有しているローラのみならず、エンドレスチェーン１９が引っ掛かる歯等を有しているスプロケットをも含む概念である。また、特許請求の範囲で言う１対のテンションローラには、エンドレスチェーンが引っ掛かる溝等を有しているローラのみならず、エンドレスチェーンが引っ掛かる歯等を有しているスプロケットをも含む。

次に、図３を用いて、地盤改良機１の動きを説明する。図３は、地盤改良機１の動きを示す説明図である。ただし、地盤改良材に関する説明は省略する。

まず、地盤改良機１は、ロッドチャック１２をレール１１ａにおける上端に配置させ、そのロッドチャック１２にロッド１３を保持させておく（図３（Ａ）参照）。この時、ロッド１３は、下端が地上に位置し、上端が付属リーダ１０の上端と略同じ高さに位置する。スイベルジョイント１６は、レール１１ｂにおける上端に位置する。

地盤改良機１は、ロッドチャック１２にロッド１３を保持させたまま、ロッドチャック１２がレール１１ａにおける下端に到達するまで、ロッド１３を回転させながらロッド１３を下降させる（図３（Ｂ）参照）。この動きによって、掘削具１４が穴を掘削することになる。ロッド１３は、ロッドチャック１２のストロークの分（例えば、５ｍ）だけ、下方の部分が地中に位置する。スイベルジョイント１６は、レール１１ｂにおける上端からロッドチャック１２のストロークの分（例えば、５ｍ）だけ下方に位置する。

ロッドチャック１２がレール１１ａにおける下端に到達すると、地盤改良機１は、ロッドチャック１２によるロッド１３の保持を解除してから、ロッドチャック１２を上昇させてレール１１ａにおける上端に復帰させ、そのロッドチャック１２によってロッド１３を再度保持させる（図３（Ｃ）参照）。その後、地盤改良機１は、上記の一連の動きと同様の動きを繰り返すことで、地盤改良の作業を完了させる（図４（Ｄ）参照）。

このように、実施形態の前提となる態様に係る地盤改良機１によれば、駆動用スプロケット２１がリーダ９における上方に配置されているので、エンドレスチェーン１９の自重によって、また、駆動用スプロケット２１よりも下方に１対のテンションローラ２３，２４が配置されているので、エンドレスチェーン１９がたわむことが防止され、駆動用スプロケット２１の空回りを無くすことができる。

また、１対のテンションローラ２３，２４が、エンドレスチェーン１９のうちのリーダ９における上方に位置する部分を後方に屈曲させていることで、駆動用スプロケット２１及びフィードモータ２２をリーダ９の後方にずらして配置させており、リーダ９の上端に付属リーダ１０を立設させているスペースを確保していることが可能となる。これにより、リーダ９の上端に付属リーダ１０を立設させていることが可能となる。さらに、リーダ９における上方において駆動用スプロケット２１及びフィードモータ２２をリーダ９の後方にずらして配置させていることで、リーダ９の前面における上方にレール１１ａを設けさせているスペースを確保していることが可能となり、結果、レール１１ａ，１１ｂをリーダ９から付属リーダ１０にわたって設けさせていることが可能となる。ロッド１３の上端は、スイベルジョイント１６を介して、リーダ９を上方に延長している付属リーダ１０に支持されているので、ロッド１３を長くしている場合であっても、ロッド１３の上端を安定させていることが可能となる。このため、ロッド１３を長くしておくことができ、ひいては、長い杭（例えば、２０ｍ程度の杭）を打つことができる。

さらに、突き合わされている上端フランジ９ａ及び下端フランジ１０ａがボルト１８で固定されていることで、リーダ９及び付属リーダ１０が互いに接続されているので、簡単な構造でありながら、付属リーダ１０をリーダ９の上端に接続していることが可能となる。

そして、長い杭を打つための従来の地盤改良ユニットと比較して、地盤改良ユニット３を軽量にしておくことが可能となる。このため、従来と比較して小型のベースマシン２を採用している場合であっても、低重心による安定性を図っておくことが可能となる。結果、アウトリガ６の張出幅を小さくしている場合であっても地盤改良機１が転倒する危険性は低く、狭い土地においても使用することができる。

次に、図４を用いて、実施形態に係る地盤改良機１の付属リーダ３０が伸縮する構造等について説明する。図４は、付属リーダ３０の外観斜視図である。図４（Ａ）は、付属リーダ３０の伸長時を示す。図４（Ｂ）は、付属リーダ３０の収縮時を示す。なお、ここでは、特徴部分である付属リーダ３０のみを説明し、前提となる態様と同様の構成及び作用等についての説明は適宜省略する。

図４に示す地盤改良機１の地盤改良ユニット３は、前提となる態様における付属リーダ１０に代えて付属リーダ３０を備えていると共に、前提となる態様におけるレール１１ｂに代えてレール３１ｂ，３１ｃを備えている。

付属リーダ３０の下端には、リーダ９（前提となる態様を示す図２参照）に固定しておくための下端フランジ（図示省略）が設けられている。付属リーダ３０は、下端に設けられている下端フランジが、リーダ９の上端フランジ９ａ（前提となる態様を示す図２参照）に突き合わされており、ボルト１８（前提となる態様を示す図２参照）で固定されていることで、互いに接続されている。

付属リーダ３０は、互いに径が異なり摺動可能に一方が他方に緩挿されていることで上下に連接されている複数の角材（角形管）３２，３３から構成されており、角材３３の自重によって収縮すると共にスイベルジョイント１６に角材３３が押し上げられて伸長するものであり、リーダ９（前提となる態様を示す図１参照）よりも上方において伸縮可能となるようにリーダ９の上端に立設されている。すなわち、付属リーダ３０は、相対的に径が小さく相対的に上方に位置する角材３３が、相対的に径が大きく相対的に下方に位置する角材３２に緩挿されていることで、上下に連接されており、ベースマシン２（前提となる態様を示す図１参照）よりも前方で、ロッド１３よりも後方で且つリーダ９よりも上方に立設されている。この付属リーダ３０は、リーダ９と比較して単位長さ当たりの重さが軽く、地盤改良ユニット３における重心の位置が高くなることを防止する。

付属リーダ３０の前面には、スイベルジョイント１６を昇降可能にするレール３１ｂ，３１ｃが、ロッド１３と平行となるように下端から上方にわたって、付属リーダ３０の伸長時には不連続に（図４（Ａ）参照）、且つ付属リーダ３０の収縮時には連続に（図４（Ｂ）参照）設けられている。具体的に、複数の角材３２，３３のうちの最下である下側の角材３２の前面には、その下端から上端にわたってレール３１ｂが設けられている。複数の角材３２，３３のうちの最下以外である上側の角材３３の前面には、その上方にレール３１ｃが設けられている。角材３２及びレール３１ｂは、一体に形成されていても、別体として構成されていてもよい。角材３３及びレール３１ｃは、一体に形成されていても、別体として構成されていてもよい。

複数の角材３２，３３のうちの最下である下側の角材３２の前面に設けられているレール３１ｂは、リーダ９（前提となる態様を示す図１参照）の前面に設けられているレール１１ａ（前提となる態様を示す図１参照）に連続している。すなわち、レール１１ａ，３１ｂ，３１ｃは、リーダ９の前面における下方から、付属リーダ３０の前面における上方にわたって、付属リーダ３０の伸長時に不連続に（図４（Ａ）参照）、且つ付属リーダ３０の収縮時に連続に（図４（Ｂ）参照）設けられている。

不連続に設けられているレール３１ｂ，３１ｃは、スイベルジョイント１６の下降に伴って付属リーダ３０が収縮することで連続することになる（図４（Ａ）→図４（Ｂ）参照）。このため、複数の角材３２，３３のうちの最下以外である上側の角材３３の前面に設けられているレール３１ｃに位置するスイベルジョイント１６は、下降する場合、必ず、レール３１ｂ，３１ｃが連続してから、複数の角材３２，３３のうちの最下である下側の角材３２の前面に設けられているレール３１ｂに移動することになる。

複数の角材３２，３３のうちの最下である下側の角材３２の前面に設けられているレール３１ｂに位置するスイベルジョイント１６は、上昇する場合、必ず、レール３１ｂ、３１ｃは連続しているので、複数の角材３２，３３のうちの最下以外である上側の角材３３の前面に設けられているレール３１ｃに移動することができ、その後、角材３３を押し上げることになる（図４（Ｂ）→図４（Ａ）参照）。

これにより、付属リーダ３０の前面に設けられているレール３１ｂ，３１ｃに沿って昇降するスイベルジョイント１６は、引き続き、リーダ９の前面に設けられているレール１１ａに沿って昇降することが可能になる。なお、リーダ９及びレール１１ａが別体として構成されており、且つ複数の角材３２，３３のうちの最下である下側の角材３２及びその前面に設けられているレール３１ｂが別体として構成されている場合には、レール１１ａ及びレール３１ｂは、一体に形成されていても、別体として構成されていてもよい。

このように、実施形態に係る地盤改良機１によれば、ロッド１３の上端は、スイベルジョイント１６を介して、リーダ９を延長している付属リーダ３０に支持されているので、ロッド１３を長くしておいた場合であっても、ロッド１３の上端を安定させておくことができる。このため、ロッド１３を長くしておくことができ、ひいては、長い杭（例えば、２０ｍ程度の杭）を打つことができる。

また、地盤改良ユニット３を使用していない場合又はロッド１３の上端が下降した場合に、付属リーダ３０を縮めておくことができ、コンパクト化による取扱いの利便性や低重心による安定性を図っておくことが可能となる。

さらに、自重によって収縮している付属リーダ３０は、スイベルジョイント１６の上昇に伴って、スイベルジョイント１６に押し上げられて伸長する。また、スイベルジョイント１６に押し上げられて伸長している付属リーダ３０は、スイベルジョイント１６の下降に伴って、自重によって収縮する。このように、簡単な構造でありながら、付属リーダ３０の伸縮を行うことができる。

そして、長い杭を打つための従来の地盤改良ユニットと比較して、地盤改良ユニット３を軽量にしておくことが可能となる。このため、従来と比較して小型のベースマシン２を採用している場合であっても、低重心による安定性を図っておくことが可能となる。結果、アウトリガ６の張出幅を小さくしている場合であっても地盤改良機１が転倒する危険性は低く、狭い土地においても使用することができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。すなわち、各構成の位置、大きさ、長さ、数量、形状、材質などは適宜変更できる。

すなわち、上記実施形態において、付属リーダ３０が２本の角材３２，３３から構成されている場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、付属リーダは、互いに径が異なり摺動可能に一方が他方に緩挿されていることで上下に連接されている複数の角材から構成されているものであればよく、３本以上の角材から構成されているものであってもよい。すなわち、付属リーダは、３本以上の角材から構成されており、相対的に径が小さく相対的に上方に位置する角材が、相対的に径が大きく相対的に下方に位置する角材に緩挿されていることで上下に連接されているものであってもよい。この場合、付属リーダに設けられているレールは、最下の角材の下端から上端にわたって設けられていると共に、最下以外の角材における上方にそれぞれ設けられていることになる。

あるいは、上記実施形態において、付属リーダ３０が角材３２、３３から構成されている場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、付属リーダは、互いに径が異なり摺動可能に一方が他方に緩挿されていることで上下に連接されている管から構成されているものであればよく、円形管から構成されているものであってもよい。この場合、円形管が回転してしまうことを防止する回り止め構造を備えていることが好ましい。

あるいは、上記実施形態において、リーダ９及び付属リーダ３０がボルト１８で固定されている場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、溶接等で固定されていてもよい。

また、上記実施形態の前提となる態様において、駆動用スプロケット２１がリーダ９における上方に配置されている場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、付属リーダ３０がリーダ９の上端に伸縮可能に立設されているものであればよく、駆動用スプロケットがリーダ９における下方に配置されているものであってもよい。

１ 地盤改良機
２ ベースマシン
３ 地盤改良ユニット
４ キャビン
５ キャタピラ
６ アウトリガ
７ ブラケット
８ バックステー
９ リーダ
９ａ 上端フランジ
１０ 付属リーダ
１０ａ 下端フランジ
１１ａ，１１ｂ レール
１２ ロッドチャック
１３ ロッド
１４ 掘削具
１５ ロッドガイド
１６ スイベルジョイント
１７ 昇降機構
１８ ボルト
１９ エンドレスチェーン
２０ フィードギヤケース
２１ 駆動用スプロケット
２２ フィードモータ
２２ａ 回転軸
２３，２４ １対のテンションローラ
３０ 付属リーダ
３１ｂ，３１ｃ レール
３２，３３ 角材（角形管）

Claims (3)

1. 地盤改良材を注入する穴を掘削する掘削具が下部に取り付けられており、前記地盤改良材の流路として鉛直に配置されている管状のロッドと、
   前記ロッドよりも後方に立設されているリーダと、
   前記リーダと比較して単位長さ当たりの重さが軽く、前記リーダよりも上方において伸縮可能となるように前記リーダの上端に立設されている付属リーダと、
   前記ロッドと平行となるように、前記リーダから前記付属リーダにわたって設けられているレールと、
   前記ロッドの上端に相対回転可能に取り付けられていると共に前記レールに沿って昇降可能に設けられており、前記地盤改良材を供給するホースが接続されるスイベルジョイントと、
   前記スイベルジョイントよりも下方で前記レールに沿って昇降可能に設けられており、前記ロッドを保持又は解除すると共に保持した前記ロッドを回転させるロッドチャックと、
   前記ロッドチャックを昇降させる昇降機構と、を備え、
   前記付属リーダは、互いに径が異なり摺動可能に一方が他方に緩挿されていることで上下に連接されている複数の管から構成されており、前記管の自重によって収縮すると共に前記スイベルジョイントに前記管が押し上げられて伸長するものであり、
   前記レールのうちの前記付属リーダに設けられている部分は、最下の前記管の下端から上端にわたって設けられていると共に、最下以外の前記管における上方に設けられていることを特徴とする
   地盤改良ユニット。
2. 前記管は、角形管であることを特徴とする
   請求項１に記載の地盤改良ユニット。
3. 請求項１又は２に記載の地盤改良ユニットと、
   前記地盤改良ユニットが取り付けられている自走可能なベースマシンと、を備えていることを特徴とする
   地盤改良機。

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