JP6653092B2 - 掘削翼表面に鋳物製の掘削翼被覆耐摩耗部材が着脱自在に装着される地盤改良装置 - Google Patents
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Description
従って、現状、掘削翼の交換爪作成は困難であり、掘削翼には交換爪がないとするのが常識になっている。しかし、掘削翼の耐摩耗寿命の問題は、メンテナンス、ランニングコストを考える上で無視できない重要な要素である。掘削翼の構成材料には耐摩耗特性を考慮した材料を採用しているが、一般に耐摩耗特性に優れる硬質材料は機械加工困難であるため、耐摩耗性と機械加工性の両特性をバランスさせた材料しか選択できず、結果的に現状の掘削翼の耐摩耗寿命は極めて短く、メンテナンス上や、コスト上の大きな技術課題になっている。
これは、交換部品構造が簡単で、部品に負荷される力の方向が略一方向で、装着と脱着が容易なためである。しかし、掘削翼については、掘削翼被覆耐摩耗部材を装脱自在に消耗品として使用するとのコンセプトは、次の理由により、本発明以前には実現困難なものとして提案されなかった。
(2)掘削翼被覆耐摩耗部材は力を受ける面積が大きくしかも、全面に大きな力が作用す るので耐摩耗性を兼ね備えなければならない。
(3)掘削翼は正転で地盤を掘削し、逆転で砕石を押固めるので、掘削翼の回転方向の転 換に伴う切換時の回転トルクに起因して、掘削翼と掘削翼被覆耐摩耗部材との重ね 合わせ面に滑りが発生するが、滑り荷重はあらゆる方向の繰返し滑り荷重となるの で、これらに耐えられる構造は容易に思いつかない。
これにより、掘削翼被覆耐摩耗部材と掘削翼は異常摩耗を起こすことなく安定した掘削と、締め固め動作を円滑に進めることができる。
掘削翼の正方向の回転では、掘削爪部が地盤を掘削するため、掘削翼被覆耐摩耗部材と掘削翼は剥離方向の力を受けるが、溝と円柱状突出部の嵌合部の位置を掘削爪部に近接させているので、剥離モーメントは小さく、掘削動作に伴う剥離には十分耐えることができる。また、掘削翼と掘削翼被覆耐摩耗部材を結合するボルトに掛る剥離力(張力)もわずかである。なお、掘削翼の逆回転による砕石の締固め工程では、掘削翼被覆耐摩耗部材には掘削翼に押し付けられる方向の力が働くので、掘削翼と掘削翼被覆耐摩耗部材を一体化するボルトに引張方向の力が働くことはない。
従って、本発明による鋳物製の掘削翼被覆耐摩耗部材の採用により、消耗部品コストの低減と、消耗部材の交換頻度の低減よる人件費の節減を達成することができる。
まず、鋳物製の掘削翼被覆耐摩耗部材を装着した地盤改良装置全体の説明を行う。
図5はケーシングパイプを用いた地盤改良装置であり、図6はケーシングパイプを用いない地盤改良装置である。何れの装置も掘削翼の先端部に本発明による鋳物製の掘削翼被覆耐摩耗部材が装着される。図5、6の装置はケーシングパイプの有無を除けば、ほぼ類似の機能の装置になる。ここではまず、図5に示すケーシングパイプを用いた地盤改良装置について説明し、次いで図6のケーシングパイプを用いない地盤改良装置の説明を行う。
これらトルクセンサとエンコーダからの情報収集により、砕石杭形成施工工事の信頼性向上と、施工のトレイサビリティーが保証され、また、作業の安全性も確保される。
図2は掘削翼を斜め上方から見た図であり、図3は掘削翼を斜め下方から見た図である。掘削翼は一対の掘削翼22Rと掘削翼22Lがシャフト21を中心に回転対象に配置される。掘削翼22Rと,掘削翼22Lの構成部材には、補強25と、フィン24が含まれ、これらがホルダー26に溶接されて一体化される。図1は、鋳物製の掘削翼被覆耐摩耗部材30を掘削翼22Rにのみ装着させ、掘削翼22Lには装着させない状態を示す。実際に地盤改良装置を稼働させる場合、鋳物製の掘削翼被覆耐摩耗部材30は掘削翼22Rと,掘削翼22Lの両方に必ず装着されるので、図1の状態は、説明のためだけの図である。
なお、図4では、鋳物製の掘削翼被覆耐摩耗部材30にネジが形成されているが、掘削翼R又はLにネジを形成し、鋳物製の掘削翼被覆耐摩耗部材30はバカ穴としても良い。更には、掘削翼R又はLと、鋳物製の掘削翼被覆耐摩耗部材30には、共にボルト貫通用のバカ穴を形成し、ボルトをナットで締付け一体化させてもよい。
11 リーダー
12 砕石杭形成用アタッチメント
13 ゴムシート
14 ホッパー
15 駆動モータ
16 車体
20 掘削翼
21 シャフト
22R 掘削翼R
22L 掘削翼L
24 フィン
25 補強
26 ホルダー
30 鋳物製の掘削翼被覆耐摩耗部材
31A 溝
31B 円柱状突出部
32A 貫通ボルト用ネジ穴
32B 貫通ボルト挿入穴
33A 突起壁面(第1滑り停止手段)
33B 当接面(第2滑り停止手段)
34A 突起壁面(第1滑り停止手段)
34B 当接面(第2滑り停止手段)
35A 突起壁面(第1滑り停止手段)
35B 当接面(第2滑り停止手段)
37A 突起壁面(第1滑り停止手段)
37B 当接面(第2滑り停止手段)
39A 交換爪取付ホルダーへの取付面
39B 交換爪取付ホルダーへの取付面
40 ボルト
41 掘削爪部
42 掘削爪部
60 スクリュー式地盤改良装置
Claims (3)
- 正方向の回転で掘削し、逆方向への回転で砕右を締固める地盤改良装置であって、
該地盤改良装置の掘削部が2つの掘削翼と、該2つの掘削翼のそれぞれの表面を覆って着脱自在に装着される2つの鋳物製の掘削翼被覆耐摩耗部材とで構成され、
前記掘削翼被覆耐摩耗部材が上面の開放された略長方形の窪みを有し、該窪みの底面(39A)が前記掘削翼(22R、22L)の略長方形の当接面(39B)に面接触して勘合し、前記窪みの4方向の突起壁面(33A、34A、35A、37A)が前記掘削翼の対応する当接面(33B、34B、35B、37B)にそれぞれ当接し、前記掘削翼にボルトで一体化されるネジ穴(32A)を有しており、
前記2つの鋳物製の掘削翼被覆耐摩耗部材が夫々掘削爪部を有し、
前記掘削部の正回転と逆回転の夫々の回転動作時において、前記掘削翼被覆耐摩耗部材と前記掘削翼が重ね面で生じる滑りを停止させる第1滑り停止手段が前記掘削翼被覆耐摩耗部材に設けられ、第2滑り停止手段が前記掘削翼に設けられ、
前記第1滑り停止手段と前記第2滑り停止手段が係合して前記掘削翼被覆耐摩耗部材と、前記掘削翼の滑りを停止させ、
前記第1滑り停止手段が前記掘削翼被覆耐摩耗部材の前記窪みの4方向の突起壁面(33A、34A、35A、37A)であり、
前記第2滑り停止手段が前記第1滑り停止手段の前記突起壁面に面接触で当接する前記掘削翼の当接面(33B、34B、35B、37B)であり、
前記掘削部の正転と、逆転の両方向の滑りに対応して、滑りを停止する前記突起壁面と前記掘削翼の当接面との対が存在することを特徴とする地盤改良装置。 - 前記掘削翼被覆耐摩耗部材の前記掘削爪部側に位置する前記突起壁面(33A)の一部に溝(31A)が形成され、該溝(31A)に前記掘削翼に設けられる円柱状突出部が嵌合されて位置決めされ、
次いで、前記掘削翼に設けられた穴にボルトが貫通され、前記掘削翼被覆耐摩耗部材に設けられたネジ穴に前記ボルトがネジ止めされて、前記掘削翼被覆耐摩耗部材が前記掘削翼に固定されることを特徴とする請求項1に記載の地盤改良装置。 - 正方向の回転で掘削し、逆方向への回転で砕石を締固める地盤改良装置の掘削部の掘削翼の表面を覆って着脱自在に装着される鋳物製の掘削翼被覆耐摩耗部材であって、
掘削爪部と、
前記掘削翼の正回転と逆回転の夫々の回転動作時において、前記掘削翼に設けられる第2滑り停止手段に係合して、前記掘削翼との重ね面で生じる滑りを停止させる第1滑り停止手段とを有し、
前記第1滑り停止手段が前記掘削翼の前記掘削翼被覆耐摩耗部材との重ね面の外周を包囲して設けられた突起壁面であり、前記第2滑り停止手段が前記掘削翼の前記第1滑り停止手段の前記突起壁面に面接触で当接する当接面であり、
前記掘削部の正転と、逆転の両方向の滑りに対応して、滑りを停止させる前記突起壁面と前記当接面との対が存在し、
前記掘削翼にボルトで一体化されるネジ穴(32A)と、
上面の開放された略長方形の窪みを有し、該窪みの底面(39A)が前記掘削翼(22R、22L)の略長方形の当接面(39B)に面接触して勘合し、前記窪みの4方向の突起壁面(33A、34A、35A、37A)が前記掘削翼の対応する当接面(33B、34B35B、37B)にそれぞれ当接するものであり、
前記掘削爪部側に位置する前記突起壁面の一部に溝(31A)が形成され、該溝(31A)に前記掘削翼に設けられた円柱状突出部(31B)が挿入されて位置決めされ、前記掘削翼にボルトで装着・固定さることを特徴とする鋳物製の掘削翼被覆耐摩耗部材。
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