JP7395168B1 - 地盤改良材用ホースの巻取器及び地盤改良機 - Google Patents

Abstract

【課題】地盤改良材用ホースの取扱いの煩雑さを解消した地盤改良材用ホースの巻取器及び地盤改良機を提供する。【解決手段】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の前方に鉛直に設けられているリーダ４と、地盤改良材の流路として鉛直に且つリーダ４に昇降可能に設けられている管状のロッド７と、ロッド７の上端に設けられているスイベルジョイント１０と、スイベルジョイント１０を介してロッド７に接続されている地盤改良材用ホース１１と、昇降したロッド７の状態に応じて地盤改良材用ホースを１列に巻き取り、又は繰り出すリール１３と、リール１３を回転させる油圧モータ１４と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、地盤改良材用ホースの巻取器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）の前方に設けられているリーダにスクリュウシャフト（ロッド）を昇降可能に設け、スクリュウシャフトの上端にスイベルジョイントを介して地盤改良剤（地盤改良材）の注入ホース（地盤改良材用ホース）を接続した地盤改良機が記載されている。

この地盤改良機において、注入ホース（地盤改良材用ホース）は、リーダに対して上昇させた状態のスクリュウシャフト（ロッド）の上端から作業機（ベースマシン）に届く長さを有している。

特許第２７３６００８号公報

上記の地盤改良機において、地盤改良材用ホースは、ロッドの上端に位置するスイベルジョイントから吊り下げられているため、ロッドを下降させた場合に地面に接触し、引き摺られることになる。このため、地盤改良機において、地盤改良材用ホースの取扱いが煩雑であった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、地盤改良材用ホースの取扱いの煩雑さを解消した地盤改良材用ホースの巻取器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、地盤改良材の流路として鉛直に且つ地盤改良機（例えば、後述する地盤改良機１）に昇降可能に設けられている管状のロッド（例えば、後述するロッド７）の上端に、スイベルジョイント（例えば、後述するスイベルジョイント１０）を介して接続されている地盤改良材用ホース（例えば、後述する地盤改良材用ホース１１）を、昇降した前記ロッドの状態に応じて１列に巻き取り、又は繰り出すリール（例えば、後述するリール１３）と、前記リールを回転させる油圧モータ（例えば、後述する油圧モータ１４）と、を備え、前記リールは、該リールの回転軸が左右方向に向くように前記ロッドの後方に設けられ、該リールの前方側が下方に移動する方向に該リールが回転することで前記地盤改良材用ホースを巻き取ることを特徴とする地盤改良材用ホースの巻取器（例えば、後述するホース巻取器１２）である。

（２）本発明はまた、自走可能なベースマシン（例えば、後述するベースマシン２）と、前記ベースマシンの前方に鉛直に設けられているリーダ（例えば、後述するリーダ４）と、地盤改良材の流路として鉛直に且つ前記リーダに昇降可能に設けられている管状のロッド（例えば、後述するロッド７）と、前記ロッドの上端に設けられているスイベルジョイント（例えば、後述するスイベルジョイント１０）と、前記スイベルジョイントを介して前記ロッドに接続されている地盤改良材用ホース（例えば、後述する地盤改良材用ホース１１）と、昇降した前記ロッドの状態に応じて前記地盤改良材用ホースを１列に巻き取り、又は繰り出すリール（例えば、後述するリール１３）と、前記リールを回転させる油圧モータ（例えば、後述する油圧モータ１４）と、を備え、前記リールは、該リールの回転軸が左右方向に向くように前記ロッドの後方に設けられ、該リールの前方側が下方に移動する方向に該リールが回転することで前記地盤改良材用ホースを巻き取ることを特徴とする地盤改良機（例えば、後述する地盤改良機１）である。

本発明の上記（１）に記載の地盤改良材用ホースの巻取器、及び上記（２）に記載の地盤改良機によれば、地盤改良材用ホースの取扱いの煩雑さを解消することができる。

本発明の第１実施形態に係る地盤改良機の側面図である。 ホース巻取器の正面図である。 本発明の第２実施形態に係る地盤改良機の側面図である。

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。

［第１実施形態］まず、図１及び図２を用いて、本発明の第１実施形態に係る地盤改良機１の構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る地盤改良機１の側面図である。図２は、ホース巻取器１２の正面図である。

図１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と、を備える。

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、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。具体的に、地盤改良ユニット３は、リーダ４と、レール５と、ロッドチャック６と、ロッド７と、掘削具８と、ロッドガイド９と、スイベルジョイント１０と、地盤改良材用ホース１１と、ホース巻取器（地盤改良材用ホースの巻取器）１２と、連結ホース１５と、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４は、所定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７よりも後方に鉛直に設けられている。

リーダ４の前面の下端には、ロッド７を回転可能に支持しているロッドガイド９が固定されている。リーダ４の前面におけるロッドガイド９よりも上方の位置には、ロッドチャック６を昇降可能にするレール５が、ロッド７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４及びレール５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６は、レール５に沿って昇降可能に設けられていて、レール５に沿って所定のストロークで昇降する。このロッドチャック６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７における中間の任意の一部分を保持し又は解除する。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７を回転させる。

ロッド７は、地盤改良材の流路となる管状であり、鉛直に且つリーダ４に昇降可能に設けられている。ロッド７の下部には、地盤改良材を注入する穴を掘削する掘削具８が取り付けられている。ロッド７の上端には、地盤改良材を供給する地盤改良材用ホース１１の先端が接続されるスイベルジョイント１０の下端が、相対回転可能に取り付けられている。ロッド７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７の内部は、地盤改良材用ホース１１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７の下端及びその周辺は、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７における中間の任意の一部分は、ロッドチャック６が内蔵しているチャック機構（図示省略）によって保持され又は解除される。チャック機構に保持されたロッド７は、ロッドチャック６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６と一体となって所定のストロークで昇降する。

掘削具８は、ロッド７の下部に取り付けられており、ロッド７と一体となって回転すると共に昇降する。この掘削具８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。

ロッドガイド９は、リーダ４の前面の下端に固定されており、ロッドチャック６よりも下方でロッド７を回転可能に支持している。

スイベルジョイント１０は、ロッド７の上端に設けられている。スイベルジョイント１０の下端には、ロッド７の上端が回転可能に取り付けられており、ロッド７と一体に昇降する。スイベルジョイント１０の側方には、地盤改良材用ホース１１の先端が接続される。すなわち、スイベルジョイント１０は、地盤改良材用ホース１１の先端を、回転するロッド７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。

図１及び図２に示す地盤改良材用ホース１１は、その先端が、スイベルジョイント１０を介してロッド７の上端に接続されている。この地盤改良材用ホース１１は、ホース巻取器１２及び連結ホース１５を経由して、地盤改良材を共有するポンプ（図示省略）に繋がっている。また、地盤改良材用ホース１１は、ロッド７の昇降、及びホース巻取器１２を構成するリール１３の回転によって、弛まない状態が維持されている。すなわち、地盤改良材用ホース１１は、ロッド７の昇降、及びホース巻取器１２を構成するリール１３の回転によって、張力が付与された状態が維持されている。

ホース巻取器１２は、リーダ４の後方に設けられている。具体的に、ホース巻取器１２は、リール１３と、油圧モータ１４と、を備えている。

リール１３は、昇降したロッド７の状態に応じて地盤改良材用ホース１１を１列に巻き取り、又は繰り出す。このリール１３は、当該リール１３の回転軸が左右に向くようにロッド７の後方に設けられ、当該リール１３の前方側（図１における左側）が上方に移動する方向（図１における右回りの方向）に当該リール１３が回転することで地盤改良材用ホース１１を巻き取り、当該リール１３の前方側（図１における左側）が下方に移動する方向（図１における左回りの方向）に当該リール１３が回転することで地盤改良材用ホース１１を繰り出す。具体的に、リール１３は、回転軸１３１と、左右一対のガイド１３２と、を備えている。

回転軸１３１は、油圧モータ１４の回転軸を兼ねている。

左右一対のガイド１３２は、地盤改良材用ホース１１をガイドする。これら左右一対のガイド１３２の間隔Ｗは、地盤改良材用ホース１１の太さＤよりも若干大きく設定されている。左右一対のガイド１３２の間隔Ｗ、及び地盤改良材用ホース１１の太さＤの関係は、Ｄ＜Ｗ＜１．５Ｄであることが好ましく、Ｄ＜Ｗ＜１．２Ｄであることがより好ましい。

油圧モータ１４は、リール１３を回転させる動力源である。この油圧モータ１４は、地盤改良材用ホース１１が弛まない状態を維持するように、すなわち、地盤改良材用ホース１１に張力が付与された状態を維持するように、リール１３を回転させる。

次に、図１を用いて、地盤改良機１のホース巻取器１２の動作について説明する。

ホース巻取器１２は、ロッド７が下降する際、地盤改良材用ホース１１が弛まない状態を維持するように、すなわち、地盤改良材用ホース１１に張力が付与された状態を維持するように、リール１３を回転させて地盤改良材用ホース１１を１列に巻き取る。

また、ホース巻取器１２は、ロッド７が上昇する際、地盤改良材用ホース１１が弛まない状態を維持するように、すなわち、地盤改良材用ホース１１に張力が付与された状態を維持するように、リール１３を回転させて地盤改良材用ホース１１を繰り出す。

［第２実施形態］次に、図３を用いて、本発明の第２実施形態に係る地盤改良機１の構成について説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係る地盤改良機１の側面図である。第２実施形態は、第１実施形態と比較して、リール１３による地盤改良材用ホース１１の巻取り・繰出し方向が異なるが、他の構成は同一である。なお、ここでは、第１実施形態と同様の構成及び作用等についての説明は省略する。

リール１３は、当該リール１３の前方側（図３における左側）が下方に移動する方向（図３における左回りの方向）に当該リール１３が回転することで地盤改良材用ホース１１を巻き取り、当該リール１３の前方側（図３における左側）が上方に移動する方向（図３における右回りの方向）に当該リール１３が回転することで地盤改良材用ホース１１を繰り出す。なお、地盤改良材用ホース１１が弛んでしまった場合を仮想して、図３には、弛んだ地盤改良材用ホース１１を破線で示す。

このような地盤改良機１及びホース巻取器１２によれば、地盤改良材用ホース１１の取扱いの煩雑さを解消することができる。また、地盤改良機１及びホース巻取器１２によれば、リール１３が地盤改良材用ホース１１を１列に巻き取るので、乱巻きを防止できる。

また、第２実施形態に係る地盤改良機１及びホース巻取器１２によれば、仮に地盤改良材用ホース１１が弛んでしまった場合であっても、地盤改良材用ホース１１は、列を乱すことなくリール１３の下方にＵ字状に垂れ下がるので、当該地盤改良材用ホース１１が左右一対のガイド１３２から逸脱してしまうことがない。なお、第１実施形態に係る地盤改良機１及びホース巻取器１２の場合、仮に地盤改良材用ホース１１が弛んでしまうと、当該地盤改良材用ホース１１が左右一対のガイド１３２から逸脱してしまう可能性がある。

本発明は、上記各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。

１ 地盤改良機
２ ベースマシン
３ 地盤改良ユニット
４ リーダ
５ レール
６ ロッドチャック
７ ロッド
８ 掘削具
９ ロッドガイド
１０ スイベルジョイント
１１ 地盤改良材用ホース
１２ ホース巻取器（地盤改良材用ホースの巻取器）
１３ リール
１３１ 回転軸
１３２ ガイド
１４ 油圧モータ
１５ 連結ホース
Ｗ 間隔
Ｄ 太さ

Claims (2)

1. 地盤改良材の流路として鉛直に且つ地盤改良機に昇降可能に設けられている管状のロッドの上端に、スイベルジョイントを介して接続されている地盤改良材用ホースを、昇降した前記ロッドの状態に応じて１列に巻き取り、又は繰り出すリールと、
   前記リールを回転させる油圧モータと、を備え、
   前記リールは、該リールの回転軸が左右に向くように前記ロッドの後方に設けられ、該リールの前方側が下方に移動する方向に該リールが回転することで前記地盤改良材用ホースを巻き取ることを特徴とする
   地盤改良材用ホースの巻取器。
2. 自走可能なベースマシンと、
   前記ベースマシンの前方に鉛直に設けられているリーダと、
   地盤改良材の流路として鉛直に且つ前記リーダに昇降可能に設けられている管状のロッドと、
   前記ロッドの上端に設けられているスイベルジョイントと、
   前記スイベルジョイントを介して前記ロッドに接続されている地盤改良材用ホースと、
   昇降した前記ロッドの状態に応じて前記地盤改良材用ホースを１列に巻き取り、又は繰り出すリールと、
   前記リールを回転させる油圧モータと、を備え、
   前記リールは、該リールの回転軸が左右方向に向くように前記ロッドの後方に設けられ、該リールの前方側が下方に移動する方向に該リールが回転することで前記地盤改良材用ホースを巻き取ることを特徴とする
   地盤改良機。

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