JPH03137315A - 多軸掘削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ この発明は、フィルセメント連続壁を施工する為の多軸
掘削機に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の多軸掘削機としては、例えば、第７図に示すよ
うなものがある。

このものは、三軸式の掘削機であり、同図に示すように
、削孔用の回転軸（１）の外周部に、螺旋羽根（１３）
と−群の攪拌棒（１４）とを、それぞれ交互に具備させ
てあり、その下端部に、地盤を掘り起こす為のビット部
（Ｂ）を配設しである。又、この回転軸（１）の内部に
は、ビット部（Ｂ）近傍に設けた噴射口に通じる導入管
が収容されており、この導入管を介してセメントミルク
が噴射口から噴射されるようにしである（噴射口及び導
入管は図示せず）。

尚、このものでは、第８図に示すように、隣合う回転軸
（１）における、ビット部（Ｂ）（Ｂ）の外周部相互及
び螺旋羽根（１３）（１３）の外周部相互が、それぞれ
上下において重なるようにしてあり、これにより、第９
図に示すような数珠繋ぎ状の群孔（Ｈ）が形成できるよ
うにしである上記回転軸（１）を回転状態にすると共に
、セメントミルクを噴射させた状態で、掘削作業を行う
と、地盤はビット部（Ｂ）によって掘り起こされると共
にセメントミルクによって砕かれ、セメントミルクと土
砂は、ビット部（Ｂ）近傍において、仮混合（以下、１
次混合という）状態となる。そして、この１次混合状態
のセメントミルクと土砂は、螺旋羽根（１３）により」
二部に移送され、この移送途中において、多群の撹拌棒
（１４）により攪拌混合され、フィルセメントとなる。

上記のようにして形成された三木の液体状のセメントソ
イル柱のうち端部に位置するものに、回転軸（１）のう
ち端部に位置するものを挿入する態様で、上記削孔作業
を繰返して行うと、連続した液体状のソイルセメント柱
ができる。そして、この液体状のフィルセメント柱が固
化すると数珠繋ぎ状となったフィルセメントの連続壁が
形成されることとなる。

しかしながら、この掘削機によって形成されたフィルセ
メントの連続壁では、部分的に孔ができることがあり、
土砂や地下水の侵入を阻止する為の土留めとしての完全
な機能を発揮しない場合がある。

これは、上記多軸掘削機における、土砂とセメントミル
クの攪拌は、螺旋羽根（１３）による水平剪断によるも
ののみであることから、土砂とセメントミルクとの攪拌
度合があまり高くなく、又、均一なものとならないから
である。

尚、土砂とセメントとの混合については、シャヘルでコ
ネ返すような態様で行われるのが、最も効率的といえる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで、この発明は、土砂や地下水の侵入を阻止する為
の土留めとしての完全な機能を発揮するソイルセメント
の連続壁が施工できるようにする為に、土砂とセメン）
・ミルクとの混合度合が十分なソイルセメンＩ・が確保
できる多軸掘削機を提供することを課題とする。

〔課題を解決する為の手段〕

そこで、この発明では、多軸掘削機に関して、？！数本
の掘削用の回転軸（１）を相互に平行に配設すると共に
、前記回転軸（１）の下端の掘削用のピッＩ・部（Ｂ）
を設け、更に、回転軸（１）における、下部域に螺施羽
ＩＩ（７０）を設けると共に、」二部域に攪拌移送羽根
（６０）を設け、隣合う回転軸（１）において、前記ビ
ット部（Ｂ）（Ｂ）相互、螺旋羽根（７０）（７’０）
相互及び攪拌移送羽根（６０）（６０）相互が、それぞ
れ衝突しないように上下方向の位置を設定すると共に、
螺旋羽根（７０）（７０）の外周部相互及び攪拌移送羽
根（６０）（６０）の外周部相互が、それぞれ上下にお
いて重なるようにし、上記した攪拌移送羽根（６０）が
、回転軸（１）の外周面に固着された螺旋状部（６０ａ
）と、この螺旋状部（６０ａ）と回転軸（１）の軸方向
に一定間隔をおいて配設され、且つ、回転軸（１）の外
周面に固着された螺旋状部（６０ｂ）とからなるものと
し、前記螺旋状部（６０ｂ）の終端と螺旋状部（６０ａ
）の始端とのうち少なくとも一方を折返して折返部（６
０ｄ）を形成すると共に、これら端部相互を、前記折返
部及びその近傍の内面と前記回転軸（１）の外周面との
間に空隙（６０ｃ）を形成する態様で、繋いでいる。

〔作用〕 この発明は次のような作用を有する。

この多軸掘削機では、従来の技術の欄に記載したものと
同様に、１次混合状態のソイルセメントは、螺旋羽根（
７０）により上方に移送され、回転軸（１）における、
前記螺旋羽根（７０）よりも上部域に設けた攪拌移送部
１（６０）に移送される。

そして、攪拌移送羽根（６０）の螺旋状部（６０ａ）の
下端部に移送されてきたフィルセメントは前記螺旋状部
（６０ａ）の板面によって、螺旋状部（６０ａ）の下端
から上端まで押圧移送される。前記螺旋状部（６０ａ）
の終端まで移送されてきたソイルセメントは、続いて、
折返部（６０ｄ）の下端状面Ｑ空隙（６０ｃ）→螺旋状
部（６０ａ）の下部側の経路で移動する。即ち、上記フ
ィルセメントは、上記経路で循環することとなる。

掘削作業が進み、上記螺旋状部（６０ａ）の下端部への
ソイルセメン）−の移送量が増加して、螺旋状部（６０
ａ）と螺旋状部（６０ｂ）　との間に位置するソイルセ
メントの充填率が増加していくと、それに伴って、フィ
ルセメントは、螺旋状部（６０ａ）の下端時折返部（６
０ｄ）の下端の上面悼空隙（６０Ｃ）→螺旋状部（６０
ａ）の下部側の経路で移動するものと、螺旋状部（６０
ａ）の」二端→折返部（６０ｄ＞を構成する上壁土面→
螺旋状部（６０ｂ）の下端上面→螺旋状部（６０ｂ）の
上端の経路で移動するものとに、折返部（６０ｄ）の上
壁を介して、分前移動する。即ち、ソイルセメン；・は
、折返部（６０ｄ）を構成する土壁の下面によってコネ
返される態様で、攪拌され、この攪拌されたフィルセメ
ントは上方に押圧移送される。

他方、この発明のものでは、隣合う回転軸（１）におい
て、上記攪拌移送羽根（６０）の外周部相互が、上下に
おいて重なるようにしであるから、螺旋状部（６０ａ）
　（６０ｂ）の外周部に位置するフィルセメントは各螺
旋状部（６０ａ）　（６０ｂ）の外周部により水平剪断
され、又、折返部（６０ｄ）の最外周部近傍に位置する
ソイルセメントは、折返部（６０ｄ）　ノミ外周部によ
り、垂直剪断されることとなる。

〔実施例〕

以下、この発明の構成を一実施例として示した図面に従
って説明する。

この実施例のものは、多軸式の削孔機であり、第１図（
ａ）（ｂ）に示すように、パイルドライバー（Ｐ）の前
方部に立設したリーグ（Ｒ）の上部に軸回転駆動装置（
４）を取付け、この軸回転駆動装置（４）に三木の削孔
軸となる回転軸（１）を取付けて構成されている。

前記回転軸（１）は、同図に示すように、ロッド部（１
０）、攪拌移送部（６）、削孔部（７）から構成してあ
り、上記リーダ（Ｒ）の中央部に固定配設した中間振止
め装置（Ｒ１）によりロッド部（１０）を、リーダ（Ｒ
）の下部に固定配設した下部振止め装置（Ｒ２）により
攪拌移送部（６）と削孔部（７）との中間部分を、それ
ぞれ回動自在に支持することにより、前記リーグ（Ｒ）
と平行に設けである。

他方、この回転軸（１）内には、第２図（ａ）（ｂ）に
示すように、これと同軸線上に、水溶液路（２）となる
水溶液用配管（２０）が配設されていると共に、前記水
溶液用配管（２０）を外挿する態様で、空気路（３）と
なる空気用配管（３０）が配設しである。尚、上記水溶
液用配管（２０）の上端は、同図に示すように、軸回転
駆動装置（４）内に装備させたスイベル等の回転自在継
手（４０）を介して、ポンプ（４２）の吐出側に接続さ
れた固定配管（４１）の端部と接続されており、他方、
空気用配管（３０）は、大気開放されている。

上記削孔部（７）は、第１図及び第３図に示すように、
下端部に螺旋羽根（７０）（７０）を設けると共にこれ
の下縁に複数のビン）（７１）（７１）からなるビット
部（Ｂ）を設けである。そして、隣合う回転軸（１）（
１）において、前記ビット部（Ｂ）（Ｂ）相互、螺旋羽
根（７０）（７０）相互を、それぞれ衝突しないように
、上下方向に互い違いに位置させると共に、螺旋羽根（
７０）（７０）の外周縁相互及び攪拌移送羽根（６０）
（６０）の外周縁相互が、それぞれ」１下において重な
るようにしである。又、回転軸（１）における上記螺旋
羽根（７０）（７０）の切欠（７２）部分に、セメント
ミルク噴射用の噴射管（Ｆ）を、回転軸（１）の半径方
向に９０°間隔で突設している。

前記噴射管（Ｆ）は、同図に示すように、上記水溶液用
配管（２０）と連通接続された水溶液用噴射管（２１）
と、前記水溶液用噴射管（２１）に外挿され、且つ、上
記空気用配管（３０）と連通接続された空気用供給管（
３１）とから構成されている。そして、この噴射管（Ｆ
）には、第３図及び第４図（ａ）（ｂ）に示すように、
上記水溶液用噴射管（２１）に突設され、且つ、噴出孔
（２３）を有するノズル（２２）と、上記空気用供給管
（３１）に形成され、且つ、前記ノズル（２２）の先端
径よりも僅かに大きい径の開孔（３２）と、から構成さ
れた噴射口（ｆ）を設けてあり、この噴射口（ｆ）は、
各噴射管（Ｆ）の軸方向に一定間隔で、且つ、これの半
径方向に９０゜間隔で、配設しである。又、回転軸（１
）の下端部にも、上記噴射口（［）と同様のものが設け
である。尚、この実施例では、上記したノズル（２２）
の先端部分と開孔（３２）との間隙部分が吸出口（３３
）となっている。

」１記構成としたことから、噴射口（ｆ）から噴射され
るセメントミルク内には、微小な空洞（キャビティ）が
できることとなり、この空洞のバースト（圧壊）によっ
て発生する超音波の振動力により、１次混合状態にある
セメントミルクと土砂とが２次混合されることとなる（
以下、２次混合されたセメントミルクと土砂を、単に、
２次混合物という）。

尚、上記した噴射管（Ｆ）の長さは、第３図に示すよう
に、その端部の回転軌跡が、螺旋羽根（７０）の外周端
の回転軌跡と略一致するように設定してあり、この為、
２次混合による混合域は、ビット部（Ｂ）によって掘削
される直径の全範囲に及ぶものとなる。

他方、上記噴射管（Ｆ）にかえて、第６図（ａ）（ｂ）
に示すようなものを採用できる。このものは、同図に示
すように、噴射棒（Ｐａ）内に水溶液用噴射路（２１ａ
）を形成すると共にこれの下流端部をノズル（２２）と
し、そのノズル（２２）の噴出路（２５）に、空気用供
給路（３１ａ）の吸出口（３３）を連通させたものであ
る。即ち、このも２ のと、上記実施例のものとでは、噴射棒（Ｐａ）と噴出
管（Ｆ）、水溶液用噴射路（２１ａ）と水溶液用噴射管
（２１）、空気用供給路（３１ａ）と空気用供給管（３
１）とが、それぞれ対応する。

したがって、このものを採用した場合、セメントミルク
と土砂の混合物は吸出口（３３）から侵入しないものと
なる。

攪拌移送部（６）は、第１図及び第５図に示すように、
複数の攪拌移送羽根（６０）を一定間隔で設けており、
この攪拌移送羽根（６０）が、回転軸（１）の外周面に
固着された螺旋状部（６０ａ）と、この螺旋状部（６０
ａ）と回転軸（１）の軸方向に一定間隔をおいて配設さ
れ、且つ、回転軸（１）の外周面に固着された螺旋状部
（６０ｂ）とからなるものとし、前記螺旋状部（６０ｂ
）の終端と螺旋状部（６０ａ）の始端とのうち少なくと
も一方を折返して折返部（６０ｄ）を形成すると共に、
これら端部相互を、前記折返部（６０ｄ）及びその近傍
の内面と前記回転軸（１）の外周面との間に空隙（６０
ｃ）を形成する態様で、繋いでいる。そして、前記折返
部（６０ｄ）に於ける外方突出端の回転軌跡を、上記螺
旋状部（６０ａ）　（６０ｂ）に於ける外周縁の回転軌
跡と略一致させである。

上記した攪拌移送羽根（６０）は、第１図（ａ）に示す
ように、隣合う回転軸（１）（１）において、これの軸
方向に互い違いに設けてあり、又、上下において、攪拌
移送羽根（６０）（６０）の外周部相互が重なり合うよ
うに設けである。

したがって、削孔部（７）の螺旋羽根（７０）によって
、攪拌移送部（６）に移送されてきた土砂とセメン１〜
ミルクの２次混合物は、回転軸（１）の第５図（ａ）〜
（ｄ）に示す回転に伴い、同図（ａ）の実線及び破線に
示すように、折返部（６０ｄ）を構成する上壁によりコ
ネ返されながら循環することとなる（以下、この攪拌移
送羽根（６０）部分での前記循環による混合を、単に、
３次混合という）。

そして、２次混合物の充填率の増加に伴い、２次混合物
は、同図の実線及び破線、並びに、二点鎖線に示すよう
に、二つの経路を移動することとなる。即ち、この攪拌
移送部（６）において、２次混合物は、上方への移送と
３次混合とが同時に行われることとなる。

この実施例のものでは、隣合う回転軸（１）（１）にお
いて、攪拌移送羽根（６０）（６０）の外周部相互が、
上下において重なり合うように設けであるから、折返部
（６０ｄ）の最外周部により、各回転軸（１）の攪拌移
送羽根（６０）の外周縁近傍に位置する２次混合物は垂
直剪断されることとなり、攪拌機能は優れたものとなる
。

このように、この実施例のものでは、セメントミルクと
土砂は、上記のように１次〜３次混合されることとなり
、混合度合が非常に優れたソイルセメントが確保できる
こととなる。

したがって、土砂や１１！！下水の侵入を確実に防止で
きるフィルセメントの連続壁の施工が可能となる。

尚、上記実施例のものでは、回転軸（１）を三軸とした
が、これに限定されることなく、三軸等それ以上の奇数
軸としてもよい。

又、」二側のものでは、回転軸（１）に攪拌捧を具備さ
せたものとしなかったが、これに限定されることなく、
攪拌移送部ｍ（６０）（６０）相互間に攪拌捧を具備さ
せるようにしてもよい。この場合、ソイルセメントの混
合度合は更に優れたものとなる。

〔発明の効果〕

この出願の発明は、上述のような構成を有するものであ
るから、次の効果を有する。

この多軸掘削機により削孔作業を行うと、螺旋状部（６
０ａ）の下端悼折返部（６０ｄ）の下端の上面→空隙（
６０ｃ）→螺旋状部（６０ａ）の下部側の経路でコネ返
されながら循環したソイルセメントが、螺旋状部（６０
ａ）の上端に）折返部（６０ｄ）を構成する上壁土面→
螺旋状部（６０ｂ）の下端上面→螺旋状部（６０ｂ）の
上端の経路で上方に移送されることとなり１、他方、螺
旋状部（６０ａ）　（６０ｂ）の外周部に位置するソイ
ルセメントは各螺旋状部（６０ａ）　（６０ｂ）の外周
部により水平剪断され、又、折返部（６０ｄ）の最外周
部近傍に位置するフィルセメントは、折返部（６０ｄ５ ）の最外周部により、垂直剪断されることとなるから、
セメントミルクと土砂との混合度合の優れたソイルセメ
ントが確保できることとなり、その結果、土砂や地下水
の侵入を阻止する為の土留めとしての完全な機能を発揮
するフィルセメントの連続壁が施工できることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図の（ａ）はこの発明の掘削機の正面図であり、（
ｂ）は前記掘削機の側面図。第２図（ａ）はセメントソ
イルや空気の通路となる配管系統の説明図であり、（ｂ
）は前記配管部の要部詳細回。第３図は回転軸の削孔部
の説明図。第４図（ａ）（ｂ）は噴射管の要部説明図。 第５図（ａ）〜（ｄ）は回転軸の攪拌移送部の説明図で
あり、且つ、２次混合物の移動経路及び回転軸の回転に
伴う攪拌移送羽根の状態を示す図。第６図（ａ）は他の
実施例である、噴射管と対応する噴射棒の長手方向の断
面図であり、（ｂ）は前記噴射棒のＡ−Ａ断面図。第７
図は従来例の説明図。第８図はビット部及び螺旋羽根相
互の位置関係を示す図６ ゜第９図は削孔された孔の上面図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数本の掘削用の回転軸（１）を相互に平行に配設
   すると共に、前記回転軸（１）の下端の掘削用のビット
   部（Ｂ）を設け、更に、回転軸（１）における、下部域
   に螺旋羽根（７０）を設けると共に、上部域に攪拌移送
   羽根（６０）を設け、隣合う回転軸（１）において、前
   記ビット部（Ｂ）（Ｂ）相互、螺旋羽根（７０）（７０
   ）相互及び攪拌移送羽根（６０）（６０）相互が、それ
   ぞれ衝突しないように上下方向の位置を設定すると共に
   、螺旋羽根（７０）（７０）の外周部相互及び攪拌移送
   羽根（６０）（６０）の外周部相互が、それぞれ上下に
   おいて重なるようにし、上記した攪拌移送羽根（６０）
   が、回転軸（１）の外周面に固着された螺旋状部（６０
   ａ）と、この螺旋状部（６０ａ）と回転軸（１）の軸方
   向に一定間隔をおいて配設され、且つ、回転軸（１）の
   外周面に固着された螺旋状部（６０ｂ）とからなるもの
   とし、前記螺旋状部（６０ｂ）の終端と螺旋状部（６０
   ａ）の始端とのうち少なくとも一方を折返して折返部（
   ６０ｄ）を形成すると共に、これら端部相互を、前記折
   返部（６０ｄ）及びその近傍の内面と前記回転軸（１）
   の外周面との間に空隙（６０ｃ）を形成する態様で、繋
   いだことを特徴とした多軸掘削機。