JPH1068124A - 軟弱地盤改良機と撹拌機と軟弱地盤改良方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地中に改良剤を均一にまんべんなく供給できる
軟弱地盤改良機とこれに用いる攪拌機と軟弱地盤改良方
法を提供する。 【解決手段】下部走行体１上に旋回装置４を介して上部
旋回体３を設置してなる作業機本体に、フロント６を介
して攪拌機７を取付ける。攪拌機７は、フロント６に取
付けられ、水平旋回可能な旋回モータ付きの旋回装置１
３を有する。攪拌機７は縦長の支持体１５の下端に横軸
式両軸式モータを有する。攪拌機７の押し込み、引き上
げにより改良剤注入を行った後、攪拌機７を旋回させて
直角に向きを変え、再度同じ場所で攪拌機７の押し込
み、引き上げを行いながら改良剤注入を行う。あるいは
攪拌機を下限まで押し込んで改良剤注入を行った後、攪
拌機７を直角に旋回させ、改良剤注入を行いながら引き
上げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地中に撹拌体を押
し込みながら改良剤を注入することにより地盤を硬化あ
るいは無害化する等の改良を行う軟弱地盤改良機とこれ
に使用する撹拌機と軟弱地盤改良方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】軟弱地盤改良機は、撹拌機により汚泥層
等の軟弱地盤を撹拌しながら生コンクリートミルクや粉
等の改良剤を注入することにより、掘削排土に耐えうる
程度に軟弱地盤を硬化させ、その硬化させた土壌を掘削
排土したり、硬化させた地盤上に盛土をして住宅地等の
用地としたり、硬化させた地盤上に覆土をして有害物質
を含む汚泥を無害化して使用可能な土地に変化させたり
する等の用途に使用される。

【０００３】このような軟弱地盤改良機において、撹拌
体の回転軸が横向きとなる横軸式の撹拌機として、実公
平６−１６２２号公報に開示されかつ図７（Ａ）に示す
ように、中央部に縦長の支持体１３０を有し、その下端
から両側に突設され、かつ支持体１３０の上端のモータ
によりチェーン、スプロケットを介して回転される回転
軸１３１に撹拌体１３２を取付けた撹拌機を使用するも
のがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような横軸式撹拌
機を使用して地盤改良を行う場合、図７（Ｂ）の平面図
に示すように、左右の撹拌体１３２により撹拌される部
分ａと、中央部の支持体１３０に対応する部分に対応し
た土壌を撹拌できない部分ｂとが生じ、また、改良土壌
の下限部分を側面から見た場合、図７（Ｃ）に示すよう
に、改良部の底面においては、撹拌体１３２の回転軌跡
が円形であるため、仮りに撹拌体１３２の下端が予め設
定されている下限深さに達していても、両側部分ｃにつ
いては改良剤の供給がなされない、すなわち均一にまん
べんなく改良剤を供給できないという問題点があり、ま
た、このために、必要以上に深く改良剤を注入する必要
があり、改良剤に無駄を生じやすいという問題点があ
る。

【０００５】本発明は、上記した問題点に鑑み、地中に
改良剤を均一にまんべんなく供給できる軟弱地盤改良機
とこれに用いる撹拌機と軟弱地盤改良方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の軟弱地盤改良機
は、下部走行体上に旋回装置を介して上部旋回体を設置
してなる作業機本体に、フロントを介して撹拌機を取付
けてなり、該撹拌機は、前記フロントに取付けられ、水
平旋回可能な旋回装置と、該旋回装置の下方に縦長の支
持体を介して取付けられる横軸式の撹拌体と、該支持体
に取付けられて該撹拌体を駆動するモータとからなるこ
とを特徴とする（請求項１）。

【０００７】また、本発明の軟弱地盤改良機は、下部走
行体上に旋回装置を介して上部旋回体を設置してなる作
業機本体に、多関節アームを介して撹拌機を取付けてな
り、多関節アームに取付けられる撹拌機を垂直に上下動
させる垂直制御装置を有し、該撹拌機は、前記多関節ア
ームの先端部に取付けられ、水平旋回可能な旋回モータ
付きの旋回装置と、該旋回装置の下方に縦長の支持体を
介して取付けられる横軸式の撹拌体と、該支持体に取付
けられて該撹拌体を駆動するモータとからなることを特
徴とする（請求項２）。

【０００８】また、請求項２の軟弱地盤改良機におい
て、前記垂直制御装置に、多関節アームの先端部に取付
けられる前記撹拌機を一定速度で上下動させる速度制御
装置を有することを特徴とする（請求項３）。

【０００９】また、請求項２または３の軟弱地盤改良機
において、自動運転制御装置を有し、該自動運転制御装
置は、自動運転を指令する手段と、改良深さ設定手段
と、前記自動運転を指令する手段からの自動運転指令に
より多関節アームに下降動作をさせながら撹拌機に撹
拌、注入動作を行わせ、前記改良深さ設定手段により設
定された深さまで撹拌機を下降させた後、上昇動作を行
ないながら撹拌機に撹拌、注入動作を行わせ、地上にお
いて撹拌機の旋回装置を直角に水平旋回させ、再度撹拌
機を下降後、上昇させながら撹拌、注入動作を行わせる
工程順序設定手段とを有することを特徴とする（請求項
４）。

【００１０】また、請求項４の代わりに、該自動運転制
御装置は、自動運転を指令する手段と、改良深さ設定手
段と、前記自動運転を指令する手段からの自動運転指令
により多関節アームに下降動作をさせながら撹拌機に撹
拌、注入動作を行わせ、前記改良深さ設定手段により設
定された深さまで撹拌機を下降させた後、撹拌機の旋回
装置を直角に水平旋回させ、上昇動作を行ないながら撹
拌機に撹拌、注入動作を行わせる工程順序設定手段とを
有するものも採用できる（請求項５）。

【００１１】また、前記各軟弱地盤改良機において、運
転室に地盤改良領域を表示する表示装置を有し、該表示
装置の表示面は、走行体を止めた状態において改良可能
な地盤の領域を、実際の改良領域に対応させた四角形に
表示し、かつ撹拌機の上下動による１サイクル分の細分
化された個々の改良領域にマトリクス状に区分して前記
改良可能な領域を表示すると共に、前記表示面は、撹拌
機の位置を個々の改良領域に対して表示するマークを表
示するものでなることを特徴とする（請求項６）。

【００１２】また、自動運転制御装置を有し、該自動運
転制御装置は、作業機本体に対応する座標として複数の
個別改良領域が記憶されたテーブルを有すると共に、撹
拌機の上下動による１サイクル分の改良動作毎に、前記
テーブルの座標を読み出して多関節アーム制御と上部旋
回体の旋回により改良領域の位置設定を行う位置制御手
段を有することを特徴とする（請求項７）。

【００１３】また、請求項６、７の軟弱地盤改良機にお
いて、前記表示面に、１サイクル分の改良領域ごとの作
業の終了を表示する手段を設けたことを特徴とする（請
求項８）。

【００１４】また、軟弱地盤改良機に用いる撹拌機が、
前記支持体として設けられた縦長の支持アームの下端に
撹拌体駆動用の両軸式油圧モータを取付け、該油圧モー
タの左右の出力軸に撹拌体を取付けてなることを特徴と
する（請求項９）。

【００１５】また、請求項９の撹拌機が、その上端に、
軟弱地盤改良機に対する取付け部となるブラケットを有
すると共に、該ブラケットと支持体との間に旋回モータ
付きの旋回装置を有することを特徴とする（請求項１
０）。

【００１６】また、本発明の軟弱地盤改良方法は、横軸
式撹拌機を垂直に押し込みながら前記撹拌体の回転と改
良剤の地中への注入を行い、改良下限まで撹拌機を下降
させた後、撹拌機を引き上げながら前記撹拌体の回転と
改良剤の地中への注入を行い、地上まで撹拌機を引き上
げた後、撹拌機を直角に水平旋回させて前記撹拌機の押
し込み、さらにその後の引き上げによる改良剤注入を行
うことを特徴とする（請求項１１）。

【００１７】また、本発明の軟弱地盤改良方法は、横軸
式撹拌機を垂直に押し込みながら前記撹拌体の回転と改
良剤の地中への注入を行い、改良下限まで撹拌機を下降
させたら、撹拌機を直角に水平旋回させて撹拌機を引き
上げながら前記撹拌体の回転と改良剤の地中への注入を
行うことを特徴とする（請求項１２）。

【００１８】また、本発明の軟弱地盤改良方法は、下部
走行体上に旋回装置を介して上部旋回体を設置してなる
作業機本体にフロントを介して撹拌機を取付けて地盤改
良を行う場合、撹拌体の回転と改良剤の地中への注入を
行いながら、撹拌機の地中への押し込みと引き上げを１
回以上行うことにより、１サイクルの改良剤注入を行
い、その後、上部旋回体を旋回させて隣接する１サイク
ル分の改良領域に撹拌機の位置を設定すると同時に、上
部旋回体の旋回分だけ撹拌機を水平旋回させて各サイク
ル開始時の撹拌機の向きを一定とすることを特徴とする
（請求項１３）。

【００１９】また、本発明の軟弱地盤改良方法は、請求
項１３において、１サイクル分の改良剤注入作業を行っ
た後、撹拌機を隣接位置に位置変えする場合、上部旋回
体の旋回と撹拌機の旋回により撹拌機の向きを一定とす
るのみならず、作業半径を変更することにより、個々の
サイクルの改良領域の集合が四角形をなすように撹拌機
の位置変更を行うことを特徴とする（請求項１４）。

【００２０】さらに、請求項１３または１４の方法を実
施する場合、作業機本体に対する改良領域の位置を、個
々の改良領域の集合でなるマトリクス状に設定してお
き、１サイクルの改良剤注入ごとに、予め定められた順
序で撹拌機を自動的に移動させて改良剤注入を行うこと
を特徴とする（請求項１５）。

【００２１】

【作用】請求項１においては、フロントの作動により、
撹拌機により改良剤を地中へ注入しながら同時に撹拌体
を回転させつつ、撹拌機を地中に押し込み、引き上げて
改良剤の地中への注入を行う。撹拌体は、旋回モータ付
きの旋回装置と支持体を介してフロントに取付けられる
ので、一例として、地中への押し込み、引き上げ後、地
上において撹拌機の旋回装置を９０度旋回させ、撹拌体
の向きを９０度変え、再度撹拌機を地中に押し込んで改
良剤の注入を行うことにより、前回の注入において改良
剤が注入されなかった左右の撹拌体間にも改良剤が注入
される。また、底部の円形の注入し残し部の発生を防止
できる。

【００２２】請求項２においては、作業機は、多関節ア
ームの先端を垂直に上下動させる垂直制御装置を有する
ので、オペレータが撹拌機の垂直押し込みについて注意
する必要がなく、かつ、撹拌機が垂直に自動制御される
ので、深部において、撹拌機の非垂直移動により個々の
サイクルごとの隣接する改良領域間に改良剤の注入され
ない部分が生じるおそれがない。

【００２３】請求項３においては、多関節アームの先端
を一定速度で上下動させる速度制御装置を有するため、
撹拌機の押し込み引き上げが一定速度で行われるため、
オペレータによる多関節アーム操作に比較し、深さ方向
についても改良剤の注入が均一に行える。

【００２４】請求項４においては、自動運転装置を備え
たため、改良剤を注入しながら撹拌機を押し込み、引き
上げ、旋回させる作業が自動的に行われるので、操作が
容易となる。

【００２５】請求項５においては、自動運転装置によ
り、撹拌機を下降させた後、撹拌機の旋回装置を直角に
水平旋回させ、上昇動作を行ないながら撹拌機に撹拌、
注入動作を行わせる。

【００２６】請求項６においては、表示装置の表示面
は、走行体を止めた状態において改良可能な地盤の領域
を四角形に表示し、かつ撹拌機の上下動による１サイク
ル分の細分化された個々の改良領域にマトリクス状に区
分して前記改良可能な領域を表示し、オペレータは、表
示面に表示された撹拌機の位置を表すマークをマトリク
ス上の対応する改良領域に合わせることにより、撹拌機
を実際の改良すべき領域に位置設定してから撹拌機の押
し込みを行う。マトリクス上の１つの改良領域が終了し
たら、隣接する改良領域に、前記マーク合わせにより撹
拌機を移動させて位置設定する。

【００２７】請求項７においては、テーブルに記憶され
た座標に沿って撹拌機の位置設定が各サイクル終了ごと
に行われるので、オペレータは各サイクル間で撹拌機を
移動する操作を行う必要がない。

【００２８】請求項８においては、請求項６、７の軟弱
地盤改良機において、前記表示面に、１サイクル分の改
良領域ごとの作業の終了を表示することにより、改良の
し残しの発生を防止することができる。

【００２９】請求項９においては、軟弱地盤改良機に用
いる撹拌機が、前記支持体として設けられた縦長の支持
アームの下端に撹拌体駆動用の両軸式油圧モータを取付
け、該油圧モータの左右の出力軸に撹拌体を取付けてな
るため、支持体上部に取付けたモータによりチェーンを
介して撹拌体を回転させるものに比較し、支持体を軽量
化でき、撹拌機を長くすることができる。

【００３０】請求項１０においては、撹拌機を旋回装置
付きのものとしたので、個別の改良領域において、撹拌
体の向きを直角に変化させて改良剤の注入を行うことに
より、均一にかつまんべんなく改良剤を注入することが
できる。

【００３１】請求項１１は、改良剤注入の１サイクル内
において、撹拌機を９０度水平旋回させるので、支持体
を中央に配した横軸式撹拌機によって改良剤注入を行う
場合においても、左右の撹拌体間をの改良剤の注入し残
しや底部の円形の注入し残し部の発生を防止できる。

【００３２】請求項１２は、地上で撹拌機を水平旋回さ
せるのではなく、地中で水平旋回させる方法であり、請
求項８よりも能率よく改良剤注入を行える。

【００３３】請求項１３は、１サイクルの改良剤注入が
終了すると、上部旋回体を旋回させて隣接する１サイク
ル分の改良領域に撹拌機の位置を設定すると同時に、上
部旋回体の旋回分だけ撹拌機を水平旋回させて各サイク
ル開始時の撹拌機の向きを一定とするため、上部旋回体
の旋回角の如何に係らず、撹拌機の向きを一定に保持す
ることができ、隣接する個々の改良領域間の改良剤注入
のムラが無くなる。

【００３４】請求項１４においては、請求項１１と同様
に撹拌機の向きを一定にすることができるのみならず、
個々のサイクルの改良領域の集合が四角形をなすように
撹拌機の位置変更を行うので、地形の実情に適した形に
改良剤注入を行うことができる。

【００３５】請求項１５においては、各サイクル間の撹
拌機の移動が予め定められた順序に従って行われるの
で、オペレータは各サイクル間で撹拌機を移動する操作
を行う必要がない。

【００３６】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）は本発明による軟弱地
盤改良機の一実施例を示す側面図、図１（Ｂ）はその作
業状態の概略を示す平面図であり、１はフロート１ａの
周囲に履帯２を回したフロート式走行体、３は該走行体
１上に旋回装置４を介して設置した上部旋回体、５は該
上部旋回体３上に設置した運転室、６は該上部旋回体３
に取付けたフロントとしての多関節アーム、７は撹拌機
である。

【００３７】多関節アーム６は、互いに回動自在にピン
結合される第１アーム６ａ、第２アーム６ｂ、第３アー
ム６ｃからなり、第１アーム６ａは上部旋回体３に回動
自在にピン結合される。８ａ、８ｂ、８ｃはそれぞれ第
１、第２、第３アーム６ａ、６ｂ、６ｃを回動させる油
圧シリンダである。

【００３８】図２は撹拌機７の側面図、図３はその正面
図、図４は撹拌機７の上部構造体の側面図、図５、図６
はそれぞれ撹拌機の下部構造体の側面図、正面図であ
る。図１ないし図３に示すように、第３アーム６ｃの先
端には、撹拌機７の取付け用ブラケット９が回動自在に
ピン付けされ、第３アーム６ｃとブラケット９との間に
は撹拌機７を回動させる油圧シリンダ８ｄが取付けられ
る。

【００３９】図４に示すように、ブラケット９の下面に
は、油圧モータでなる旋回モータ１１により旋回輪１２
を旋回させる旋回装置１３が取付けられる。旋回装置１
３には、旋回角を検出する例えばポテンショメータやロ
ータリエンコーダ等からなる撹拌機の旋回角度検出器１
４が取付けられる。

【００４０】旋回輪１２には、縦長の中空ロッド状の支
持体１５の上端が結合される。旋回装置１３の中央に
は、支持体１５の下端部に取付けられる撹拌機７の撹拌
用油圧モータ１６に作動油を供給するためのセンタージ
ョイント１７が設けられる。油圧モータ１６への作動油
配管１８は支持体１５の内部を通す。

【００４１】ブラケット９に沿って取付ける改良剤供給
配管２０と、支持体１５に沿って取付ける改良剤供給配
管２１とは、ホース２２を介して接続される。旋回装置
１３は、旋回によってホース２２に無理な力が加わらな
いように、全旋回式とするのではなく、ストッパ（図示
せず）により旋回角度を２７０度程度に制限している。

【００４２】図５、図６に示すように、支持体１５の下
端部に取付ける油圧モータ１６は両端から出力軸２４が
突出した両軸型の油圧モータであり、各出力軸２４に撹
拌体２５が取付けられる。支持体の下端には改良剤供給
配管２１を通して供給される改良剤を左右の撹拌体２５
に向けて流出させる流出口２６が設けられる。

【００４３】本実施例のように、支持体１５の下端に両
軸式油圧モータ１６を取付けて撹拌体２５を回転させる
構成とすれば、支持体１５の上端に油圧モータを設けて
スプロケットやチェーンによって動力を伝達する構成と
した実公平６−１６２２号公報に記載のものに比較し、
動力伝達機構が不要となることにより、大幅な軽量化が
達成でき、一般的な規模の作業機本体を用いた場合、該
公報に記載の撹拌機が約３ｍ程度の深度の改良しかでき
ないものが、この実施例の構造によれば、５ｍ程度の深
度まで改良可能となる。

【００４４】このように、撹拌機７の上部に旋回装置１
３を設けることによって撹拌機７を水平旋回可能とした
ことにより、ある方向に出力軸２４を向け、多関節アー
ム６の油圧シリンダ８ａ〜８ｄを手動操作または後述の
垂直制御により作動させて撹拌機７を垂直姿勢に保持し
ながら地中に押し込み、改良剤を流出口２６から流出さ
せながら油圧モータ１６を作動させて改良剤を地中に注
入した後、引き上げながら同様に改良剤の注入を行い、
次に旋回装置１３により撹拌機７を直角に水平旋回さ
せ、前記同様に多関節アーム６を作動させて地中に撹拌
機７を押し込み、その後引き上げながら改良剤の注入を
行えば、図７（Ｄ）の平面図に示すように、まず、初回
の押し込み、引き上げにおいて供給できる領域ａに対
し、次回の押し込み、引き上げによって供給できる領域
ｄが重なり、まんべんなくかつ均一に改良剤を供給でき
る。

【００４５】また、図７（Ｅ）に示すように、改良する
領域の底部を側面から見た場合、直角に旋回しない場合
に供給不可能であった領域ｃにも改良剤を供給すること
ができ、底部においてもまんべんなく改良剤を供給する
ことができる。

【００４６】なお、このように、２回の押し込み、引き
上げによって改良剤を供給する場合、改良剤の時間当た
りの供給量は従来の半分とする。また、初回の撹拌機７
の押し込みにより予め設定された下限深さまで到達した
ら、例えば５秒程度撹拌機７を停止した状態で改良剤を
供給することにより、底部における改良剤の供給量を増
大させて底部の強度を高めることができる。

【００４７】また、横軸式撹拌機を垂直に押し込みなが
ら前記撹拌体２５の回転と改良剤の地中への注入を行
い、改良下限まで撹拌機７を下降させたら、旋回装置１
３を直角に水平旋回させて撹拌機７の撹拌体２５の向き
を９０度変更し、その後撹拌機７の引き上げながら前記
撹拌体２５の回転と改良剤の地中への注入を行うように
しても、同様にまんべんなくかつ均一にしかも地上で旋
回させる場合よりも能率良く改良剤を注入できる。

【００４８】垂直に撹拌機７を押し込むことは、通常の
ブーム、アーム式の油圧ショベルの多関節アームの先端
に撹拌機７を取付け、オペレータがブーム、アームを操
作しながら行うことも可能であるが、図１に示すような
３本のアーム６ａ〜６ｃを有するものを用い、図８、図
９に示すような機能ブロック図で表示される回路や演算
装置を用いて自動的な垂直制御を行うことにより、オペ
レータの負担が軽減され、かつオペレータの熟練を要す
ることなく、均一な改良剤注が行える。

【００４９】この垂直制御の説明を、例えば第２アーム
６ｂ、第３アーム６ｃの回動によって第３アーム６ｃの
先端すなわち撹拌機７を垂直に上下動させる場合につい
て行うと、図９（Ａ）に示すように各アーム６ａ、６
ｂ、６ｃの角度α、β、γを、各アーム６ａ、６ｂ、６
ｃの関節部にそれぞれ取付けた角度検出器３１、３２、
３３により検出し、図８のブロック図に示すように、角
度検出器３１、３２、３３の出力信号を、運転室５等に
搭載した演算装置により実現されるアームの回動速度演
算手段３５および座標Ｈの演算手段４０に入力する。

【００５０】一方、速度指示手段３４からの速度指令信
号ｅを前記演算装置により実現される補正演算手段４１
により補正した速度指令信号ｆに基づいて、前記角度
α、β、γと各アーム長Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とから、撹拌
機７を垂直に上下動させるためのそれぞれ第２アーム６
ｂ、第３アーム６ｃの目標回動速度ｇ、ｈを、前記回動
速度演算手段３５により演算し、その目標回動速度ｇ、
ｈに対応する弁開度信号ｉ、ｊを、油圧シリンダ８ｂ、
８ｃの駆動制御部３６に設けられた流量演算手段３７に
よって算出し、その開度信号ｉ、ｊにより各油圧シリン
ダ８ｂ、８ｃの制御弁３８、３９を制御し、これにより
目標とする流量Ｑｂ、Ｑｃで各油圧シリンダ８ｂ、８ｃ
を作動させることにより、オペレータの操作を要せずに
垂直に撹拌機７を上下動させることができる。

【００５１】ここで、補正演算手段４１は、軟弱地盤改
良機のように、低速で撹拌機７を上下動させる場合であ
っても、多関節アーム６の先端が一定の移動速度で上下
動するように、演算により速度指令信号ｅを補正する速
度制御装置を構成するものである。この補正は、角度検
出器３１〜３３の出力信号から座標演算手段４０により
求められる座標信号Ｈを参照して行う。

【００５２】図９（Ｂ）はこのような上下動の定速制御
を行うための補正演算手段４１の一例を示すもので、前
記速度指定信号ｅを積分して目標座標変化量を算出する
目標座標変化量算出手段４２と、制御起動時の座標演算
手段４０の演算結果を格納する座標記憶手段４３と、座
標演算手段４０の演算結果と座標記憶手段４３の記憶値
との差を第３アーム６ｃの先端の座標変化として求める
加算手段４４ａと、目標座標変化量算出手段４２で算出
された目標座標変化量と加算手段４４ａで算出された第
３アーム６ｃの先端の座標変化との差を座標偏差として
求める加算手段４４ｂと、この加算結果に基づいて速度
補正係数Ｋ１を演算する速度補正演算手段４５と、この
速度補正係数を速度指示手段３４からの速度指令信号ｅ
に乗算して制御速度指令信号ｆを算出する制御速度演算
手段４６とからなる。

【００５３】前記速度補正係数Ｋ１は、図９（Ｂ）の速
度補正演算手段４５に示すように、座標偏差が０付近で
１、座標偏差が正すなわち座標進みになるにつれ１より
減少し、座標偏差が負すなわち座標遅れになるにつれて
１より増加するように設定されている。

【００５４】図８および図９（Ｂ）のような速度制御装
置における演算を行いながら流量指示手段３４からの速
度指令信号ｅを、座標演算手段４０により求められる実
際の座標Ｈで補正して補正した制御速度指令信号ｆによ
り回動速度演算手段３５に加え、該制御速度指令信号ｆ
に基づいて回動速度演算手段３５により目標回動速度
ｇ、ｈを算出し、これらの速度ｇ、ｈに対応する開度信
号ｉ、ｊを各油圧シリンダ８ｂ、８ｃの制御弁３８、３
９に加え、目標とする流量Ｑｂ、Ｑｃで各油圧シリンダ
８ｂ、８ｃを作動させることにより、撹拌機７を垂直
に、しかも一定速度で上下動させることができる。

【００５５】なお、撹拌機７の姿勢を垂直に保持するに
は、図８に示すように、第３アーム６ｃに対する撹拌機
７の角度δ（図９（Ａ）参照）を検出する角度検出器４
７を設け、一方前記検出角度α、β、γから、角度演算
手段４８により、撹拌機７を垂直に保持するための角度
δo を求め、該角度δo と検出角度δとの偏差Δδを比
較手段４９により求め、その偏差Δδがゼロとなるよう
に、油圧シリンダ８ｄの制御弁５０を制御して油圧シリ
ンダ８ｄを伸縮させることにより、撹拌機７の姿勢を常
に垂直に保持することができる。

【００５６】図１０は上述のような撹拌機７により改良
剤の注入に好適となるように構成された操作装置の一例
を示す図であり、図１の運転室５内に備えられるもので
ある。この操作装置は、手動操作パネル７０以外に、自
動運転のための操作パネル７１を有し、これらから発す
る操作信号のいずれかがコントローラ７２に伝達され、
電磁弁等からなるコントローラ７２から作業機の各アク
チュエータに伝達される。

【００５７】手動操作パネル７０には、スイッチ付き操
作レバー７３を備え、スイッチを押して前後に操作すれ
ば、多関節アーム６の先端が水平に前後し、スイッチを
オフとした状態で操作レバー７３を前後に操作すれば多
関節アーム６の先端が上下に動く。また、該操作レバー
７３を左右に操作すれば、多関節アーム６の先端が水平
面上を前後に動く。７４は撹拌機７の下限深さ設定用の
ダイヤル、７５は撹拌機７の上下速度設定用のダイヤ
ル、７６は手動操作を優先させる場合にオンとするスイ
ッチ、７７、７８はそれぞれ、撹拌機７の右旋回スイッ
チ、左旋回スイッチである。また、７９は撹拌機７の垂
直セットスイッチであり、このスイッチをオンとするこ
とにより、撹拌機７の姿勢が自動的に垂直状態になり、
この状態でなければ、自動運転がオンしない。８０は撹
拌機７を回動させる油圧シリンダ８ｄの手動操作スイッ
チであり、自動運転装置を構成するマイクロコンピュー
タが故障した際に、撹拌機７の姿勢を手動で操作するも
のである。８１は撹拌機７の回転圧力表示モータ、８２
はコントローラ７２を構成するマイクロコンピュータ用
モニタランプであり、前記撹拌機７の垂直セットスイッ
チ７９をオンとすることにより、垂直状態がセットされ
ると点灯するものである。

【００５８】自動式操作パネル７１には、前記撹拌機７
の旋回角度検出器１４からの旋回角信号ｋ、上部旋回体
３の旋回角度検出器（図示せず）からの旋回角信号ｍ、
改良剤の流量信号ｎ、前記撹拌機７の旋回装置１３の右
旋回限界、左旋回限界をそれぞれ表示するストッパ信号
ｐ、ｑが入力され、旋回装置１３の旋回モータ１１の右
旋回信号ｒ、左旋回信号ｓが出力される。他の出力信号
は、信号線８５を介してコントローラ７２に送られる。

【００５９】自動運転のための操作パネル７１は、自動
運転の際にオンとする自動運転指令手段としての自動ス
イッチ８６を有する。また、運転室において地盤改良領
域を表示するための表示装置８４を有し、該表示装置８
４の表示面８７は、走行体１を止めた状態において改良
可能な地盤の領域を四角形に表示する改良領域表示部８
８を有し、該改良領域表示部８８は、撹拌機７の上下動
による１サイクル分の細分化された個別改良領域表示部
Ｓ１〜Ｓｎにマトリクス状に区分して前記改良可能な領
域を表示する。また、この表示面８７には、速度と撹拌
機７の深さを表示する領域８９を有する。また、必要に
応じて撹拌機７の上下動速度や深さを印刷する。

【００６０】また、該自動操作用パネル７１には、表示
面８７の前端の左右Ａ、Ｂまたは後端の左右Ｃ、Ｄのい
ずれかを作業開始点として選択するためのダイヤルスイ
ッチ９０を有し、作業開始点の場所（位置、高さ）をセ
ットするための原点セットスイッチ９１を有する。ま
た、該自動操作用パネル７１には、改良深さ設定手段と
してのダイヤル９２と、上下動の速度設定手段としての
ダイヤル９３と、旋回装置１３の旋回動作を、上部旋回
体３の旋回に同期させて自動的に行うか否かを選択する
スイッチ９４と、手動で旋回装置１３に旋回動作をさせ
るためのそれぞれ右旋回、左旋回用スイッチ９５、９６
を有する。

【００６１】前記表示面８７の改良領域表示部８８と１
サイクル（１つの個別改良領域において、撹拌機７の押
し込み、引き上げを１回または２回行うことによって改
良剤の注入を行う工程）において改良剤を注入する個別
改良領域表示部Ｓ１〜Ｓｎは、図１（Ｂ）に示すよう
に、実際に撹拌機７によって改良剤を注入する領域９７
と実際に１サイクルにおいて改良剤を注入する個別改良
領域Ｓ１〜Ｓｎにそれぞれ対応している。

【００６２】下部走行体１が停止した状態で一度に改良
剤を注入する改良領域９７は、土地形状等の実際に適合
するように、四角形であることが好ましいが、個別改良
領域Ｓ１〜Ｓｎの中心と撹拌機７の中心とが一致してい
なければ、改良剤の注入されない箇所が生じてしまう。

【００６３】そこで、表示面８７には、まず各改良領域
Ｓ１〜Ｓｎの中心に撹拌機７の位置が容易に設定できる
ように、撹拌機７の位置を示すマーク９９を表示する。
即ち図９（Ａ）に示した多関節アーム６の延出方向の位
置Ｘ１と、図１（Ｂ）に示す上部旋回体３の旋回角θ１
とから、図１１（Ａ）に拡大して示すように、改良領域
表示部８８に、撹拌機７の中心と向きを表示する例えば
十字形のマーク９９を表示すると共に、表示面８７中の
個別改良領域表示部Ｓ１〜Ｓｎにも中心を表示するマー
ク１００を付す。なお、十字形のマーク９９としは、横
縦の長さが異なる十字形とするかあるいは縦横の線の色
が異なることによって撹拌機７の向きをに方向を合わせ
て表示することにより、個別改良領域表示部Ｓ１〜Ｓｎ
のそれぞれに合わせる意味で好ましい。

【００６４】また、撹拌機７の位置を１サイクルごとの
個別改良領域Ｓ１〜Ｓｎに合わせて設定する場合、１サ
イクル毎に上部旋回体３を旋回させるか、あるいは撹拌
機７を前後の列を移動させると、これにより撹拌機７の
撹拌体２５の向きも個別改良領域Ｓ１〜Ｓｎに対して傾
斜してしまい、隣接する個別改良領域Ｓ１〜Ｓｎごとに
隙間なく改良剤を注入を行うことができなくなる。

【００６５】そこで、上部旋回体３を旋回させた分だけ
旋回装置１３を逆方向に旋回させて上部旋回体３の旋回
動作に係りなく撹拌機７の向きを一定とするため、図１
２に示す機能ブロック図に示すような演算手段を設け
る。

【００６６】すなわち、図１２において、旋回角度検出
器１４は、撹拌機７の旋回装置１３の旋回角度θ２を検
出し、上部旋回体３の旋回角度θ１を旋回角度検出器５
１により検出し、加算手段５３により角度θ１とθ２を
加算し、目標値記憶手段５４は、掘削開始位置でのその
加算結果θ１＋θ２の初期値θ３を記憶する。

【００６７】加算手段５５は、この初期加算値θ３と、
現在の加算値θ４との偏差Δθを求め、関数発生手段５
６はその偏差Δθを予め設定した関数ｆ（Δθ）に変換
する。この関数ｆ（Δθ）は、撹拌機７の旋回速度指令
値である。

【００６８】一方前記上部旋回体３の旋回用操作レバー
の操作により、旋回速度信号を発生させる旋回速度設定
手段５９からの旋回速度指令値ＳＰを反転手段６０によ
り反転させて加算手段５７において該ＳＰの反転値を前
記撹拌機７の旋回速度指令値ｆ（Δθ）に加算し、係数
手段５８はその加算値に係数ｋ２を乗算して制御弁６１
を駆動し、旋回モータ１１は制御弁６１により制御され
た方向、流量で回転駆動される。

【００６９】一方、上部旋回体３の旋回速度指令値ＳＰ
に係数手段６２により係数Ｋ３を乗じて制御弁６３を制
御し、上部旋回体３の旋回モータ４ａを該制御弁６３に
より制御された方向、流量で回転駆動する。これによ
り、撹拌機７の旋回モータ１１は、上部旋回体３の旋回
にかかわらず、撹拌機７の向きを一定とすることができ
る。

【００７０】図１３は前記運転室５に備えた演算装置等
により実現される自動運転制御装置の一例を示す機能ブ
ロック図であり、この自動運転制御装置は、１サイクル
についての個別改良領域Ｓ１〜Ｓｎごとに自動運転を行
い、改良剤注入を行うためのものである。図１３におい
て、８６は前記自動運転を指令する手段である自動スイ
ッチ、１０２は工程順序設定手段であり、該工程順序設
定手段１０２は、図１０に示した操作レバー７３を操作
して撹拌機７の下降指令または上昇指令と等価の信号を
発生させる下降指令手段１０４および上昇指令手段１０
５と、１サイクル中の自動スイッチ８６のオン回数を計
数してその回数が初回であれば下降指令手段１０４を起
動し、２回であれば自動スイッチ８６のオン前の作動
（下降または上昇）を継続する計数制御手段１０３と、
改良深さ設定手段であるダイヤル９２に設定された改良
深さと、前記座標演算手段４０により算出された撹拌機
７の深さを対応する座標Ｈとを比較する比較手段１０７
と、自動スイッチ８６を最初に操作した時の座標Ｈ１と
現在の座標Ｈとを比較する比較手段１０８と、比較手段
１０７により撹拌機７の下限深さが判定されてから所定
時間（例えば５秒）そのままの位置を保持するためのタ
イマ１０９と、旋回モータ１１の制御弁６１に対し、直
角に水平旋回させるための指令信号を発生させる正旋回
指令手段１１１と、撹拌機７をもとの旋回位置まで戻す
ための逆旋回指令手段１１２と、撹拌機７が初期座標Ｈ
１まで上昇した回数を計数し、初回であれば前記正旋回
指令手段１１１を起動し、２回目であれば逆旋回指令手
段１１２を起動する計数制御手段１１０とからなる。

【００７１】図１４は図１０に示した自動操作パネル７
１を使用し、図１３に示した自動運転制御装置により改
良剤注入を行う場合の作業の工程を示す流れ図であり、
まず初期条件設定ＳＴ１として、ダイヤル９２、９３を
操作してそれぞれ改良深さと撹拌機７の下降、上昇速度
を設定する。また、図１（Ｂ）の改良領域９７におい
て、前方左Ａ、前方右Ｂ、後方左Ｃ、後方右Ｄのいずれ
の個別改良領域から作業を開始するかを決め、図１０に
示したダイヤルスイッチ９０を該当する符号Ａ〜Ｄのい
ずれかに合わせると共に、撹拌機７の自動旋回を行うか
否かを選択するスイッチ９１を自動側に操作する。ま
た、操作レバー７３で撹拌機７の撹拌体２５の位置を作
業を開始する場所（位置と高さ）を設定し、原点セット
スイッチ９１をオンとする。すると、その位置と高さが
自動運転制御装置に記憶され、その位置が設定された原
点位置（（Ａ〜Ｄ）および高さ）として設定される。な
お、高さは通常、撹拌体２５が地面に載る程度の高さに
設定される（ＳＴ２）。

【００７２】次に、自動スイッチ８６を操作する（ＳＴ
３）と、図１３において、計数制御手段１０３は初回で
あることを判別して下降指令手段１０４を起動し、図８
に構成を示した垂直制御装置１１３により、制御弁３
８、３９、５０を制御して油圧シリンダ８ｂ〜８ｄを作
動させることにより、撹拌機７を一定の速度で垂直に下
降させながら、改良剤を注入しかつ油圧モータ１６の作
動により撹拌体２５を回転させる（ＳＴ４）。

【００７３】この下降中において、座標演算手段４０に
より算出される深さＨが、ダイヤル９２に設定された改
良深さに達したことが比較手段１０７により判定される
と、下降指令手段１０４による下降指令を停止し、ま
た、タイマ１０９で設定された時間だけ底部に撹拌機を
とどめておいて撹拌、注入のみを行い（ＳＴ５）、次に
タイマ１０９の設定時間後、上昇指令手段１０５を起動
し（ＳＴ６）、上昇中において、座標演算手段４０によ
り算出される深さＨが、初期値記憶手段１０６に記憶さ
れた高さＨ１に撹拌機７が達したことが比較手段１０８
により判定されると、計数制御手段１１０はこれが１回
目であることを判定し、上昇指令手段１０５の信号発生
を停止させ（ＳＴ７）、正旋回指令手段１１１を起動
し、スイッチ旋回を自動的に行わせる旋回モータ１１に
直角の水平旋回を行わせる（ＳＴ８）。

【００７４】次に、ルートＲ１を経て、前記ＳＴ３〜Ｓ
Ｔ７の工程を繰り返し、再度撹拌機７が地上に上昇した
状態で比較手段１０８が作動すると、計数制御手段１１
２は２回目の上昇であることを判定し、今度は逆旋回指
令手段１１２を起動して旋回モータ１１を前回とは逆方
向に旋回させることにより（ＳＴ８）、もとの旋回位置
に戻す。また、この計数制御手段１１０の出力により計
数制御手段１０３の計数内容をリセットする。

【００７５】なお、各個別改良領域Ｓｉにおける改良剤
注入作業の進行状況を表示するため、図１１（Ｂ）に示
すように、１回目の撹拌機７の下降、上昇の間は個別改
良領域Ｓｉに（イ）のような撹拌機７の向きあるいは特
定の色等の表示を行い、２回目の撹拌機７の下降、上昇
の間は個別改良領域Ｓｉに（ロ）のように撹拌機７の向
きを表示するかあるいは色変え等を行い、２回目が終了
すると、（ハ）に示すように、その領域の往復が終了し
た旨の色変えあるいは終了を示すマークを付す。これに
より、改良剤注入のし残しを防止できる。

【００７６】その後、ルートＲ２を経て、手動により次
の個別改良領域に旋回または前後動させる（ＳＴ９）。
この時、図１２に示した旋回モータ１１の自動旋回制御
装置が作動して撹拌機７１の向きを不変とする。そして
再度図１４に示した手順で作業を行う。

【００７７】上記撹拌機７の押し込みの途中で岩石等の
障害物に撹拌体２５が衝突したような場合、自動スイッ
チ８６を再度押すとそのスイッチ信号がオフとなるよう
に構成されており、その状態で各動作が一時停止する。
再度自動スイッチ８６を押して自動運転を行わせると、
この時、自動スイッチ８６がオンとなった回数が２回目
以上となるので、自動スイッチ８６をオフとする前の動
作が続行される。

【００７８】図１５は、地中にて撹拌機７に水平旋回を
行わせる場合の機能ブロックであり、この場合、タイマ
１０９の出力により、またはタイマ１０９を無くした場
合には比較手段１０７の出力により正旋回指令手段１１
１を起動して旋回モータ１１に正旋回させ、地上に出た
ことを比較手段１０８が検出すると、その出力で逆旋回
指令手段１１２を起動する。

【００７９】上記実施例においては、個別改良領域の変
更を手動操作で行うこととしたが、図１６に示すよう
に、改良領域テーブルとして、個別改良領域Ｓ１〜Ｓｎ
の座標をＳｉ＝（θ１ｉ，ｘ１ｉ）の形すなわち個々の
旋回角θ１と図９（Ａ）に示した多関節アーム６の前後
方向の座標ｘ１の形で記憶させておき、ダイヤルスイッ
チ９０と原点セットスイッチ９１により、Ａ〜Ｄのうち
のどこを原点とするかについてオペレータにより選択さ
れたとき、現在の原点の旋回方向の座標のテーブル１１
４からテーブルの並び変えを行って新たなテーブル１１
５を作製する。具体的には、Ａが原点に選ばれたときに
は、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…Ｓｎの順序で座標を並べ、Ｂが
選択されたときには、Ｓ５、Ｓ４…Ｓ１、Ｓ１０〜Ｓ
６、Ｓｎ…という順序に並び変える。なお、原改良領域
テーブル１１４は改良領域９７が下部走行体１の正面に
あるときの座標であるから、あらたにテーブル１１５を
作るとき、図１のΔθに示すように、現場における上部
旋回体３の下部走行体１の向きのずれに合わせて、各個
別改良領域の座標は旋回角θ１ｉ±Δθの補正演算を行
って補正する。

【００８０】１回目のサイクルの作業終了信号１１７
（この信号は、図１３における計数制御手段１１０によ
る２回目の計数信号等により得られる）により２回目の
新たな個別改良領域の座標を読み出し、その読み出した
座標（θ１ｉ、ｘ１ｉ）のうち、多関節アーム６の先端
位置、すなわち撹拌体７の前後方向の位置を表示するｘ
１ｉについては前後位置制御手段１１８を起動し、前記
角度α、β、γから求められる現在の撹拌体７の位置
と、目標となる座標位置との差に応じて油圧モータ８
ａ、８ｂ、８ｄの制御、または８ａ、８ｃ、８ｄの制御
弁組１１９の制御を行うことにより、作業半径の制御を
行い、上部旋回体３の旋回角を表示するθ１ｉについて
は上部旋回体位置制御手段１２０により、制御弁６３を
制御して現在の旋回角と次に移動しようとする座標の旋
回角の差だけ旋回させ、旋回モータ４ａを動かすように
する。このような制御を行うことにより、一たん自動ス
イッチ８６を押せば、１つの改良領域９７の全体につい
てオペレータの操作を要することなく、改良剤の注入を
行うことが可能となる。

【００８１】以上本発明を実施例により説明したが、本
発明は下部走行体１がフロート１ａを有する場合のみな
らず、フロートを有しないものにも適用できる。また、
フロントとしては多関節アームのみならず、伸縮式起伏
アームを用いる場合にも適用できる。

【００８２】

【発明の効果】請求項１によれば、撹拌機に旋回装置を
備えたので、撹拌、改良剤注入を行いながら１回の押し
込み、引き上げを行った後に撹拌機を水平に直角に旋回
させることにより、左右の撹拌体間への改良剤注入も行
え、かつ底部の円形の注入し残し部の発生を防止でき、
まんべんなくかつ均一な改良剤注入が行える。また、過
度に深く改良剤注入を行う必要がないので改良剤の無駄
もなくなる。

【００８３】請求項２によれば、多関節アームの先端を
垂直に上下動させる垂直制御装置を有するので、オペレ
ータが撹拌機の垂直押し込みについて注意する必要がな
く、オペレータの負担が軽減され、かつ、オペレータの
熟練を要することもない。また、撹拌機が垂直に自動制
御されるので、深部において、撹拌機の非垂直移動によ
り個々のサイクルごとの隣接する改良領域間に改良剤の
注入されない部分が生じるおそれがない。また、リーダ
を有する大がかりな装置も必要とせずに小回りのきく機
械により垂直な撹拌機の押し込みが行える。

【００８４】また、垂直制御装置の機能上、撹拌機の高
さが分かるため、施工深さを把握することができ、目標
とする深さまで確実に達することができる。また、従来
の多関節アーム使用の軟弱地盤改良機では不可能であっ
た速度、深度の記録、管理も行える。

【００８５】請求項３によれば、多関節アームの先端を
一定速度で上下動させる速度制御装置を有するため、撹
拌機の押し込み引き上げが一定速度で行われるため、オ
ペレータによる多関節アーム操作に比較し、深さ方向に
ついても改良剤の注入が均一に行える。

【００８６】請求項４によれば、自動運転制御装置を備
えたため、改良剤を注入しながら撹拌機を押し込み、引
き上げ、ならびに撹拌機を旋回させる作業が自動的に行
え、オペレータの負担が軽減される。

【００８７】請求項５によれば、請求項４に比較し、地
中で撹拌機の旋回が行われるので、能率良く改良剤注入
作業が行える。

【００８８】請求項６によれば、表示装置の表示面に表
示された撹拌機の位置を表すマークをマトリクス上の対
応する改良領域に合わせることにより、撹拌機を実際の
改良すべき領域に位置設定してから撹拌機の押し込みを
行うため、一定の改良領域において、し残しなく改良剤
注入を行える。

【００８９】請求項７によれば、テーブルに記憶された
座標に沿って撹拌機の位置設定が各サイクル終了ごとに
行われるので、オペレータは各サイクル間で撹拌機を移
動する操作を行う必要がなく、オペレータの負担がさら
に軽減されると共に、さらに正確に撹拌機の位置設定を
行うことができる。

【００９０】請求項８によれば、表示装置の表示面に、
１サイクル分の改良領域ごとの作業の終了を表示するた
め、改良剤注入のし残しの発生を防止することができ
る。

【００９１】請求項９によれば、軟弱地盤改良機に用い
る撹拌機が、支持体として設けられた縦長の支持アーム
の下端に撹拌体駆動用の両軸式油圧モータを取付け、該
油圧モータの左右の出力軸に撹拌体を取付けてなるた
め、支持体上部に取付けたモータによりチェーンを介し
て撹拌体を回転させるものに比較し、支持体を軽量化で
き、撹拌機を長くすることができ、深い箇所まで改良剤
注入を行うことができる。

【００９２】請求項１０によれば、撹拌機を旋回装置付
きのものとしたので、個別の改良領域において、撹拌体
の向きを直角に変化させて改良剤の注入を行うことによ
り、均一にかつまんべんなく改良剤を注入することがで
きる。

【００９３】請求項１１によれば、改良剤注入の１サイ
クル内において、撹拌機を９０度水平旋回させるので、
支持体を中央に配した横軸式撹拌機によって改良剤注入
を行う場合においても、左右の撹拌体間の改良剤の注入
し残しや底部の円形の注入し残し部の発生を防止でき
る。

【００９４】請求項１２によれば、地上で撹拌機を水平
旋回させるのではなく、地中で水平旋回させる方法であ
り、請求項１０よりも能率よく改良剤注入が行える。

【００９５】請求項１３によれば、１サイクルの改良剤
注入の終了後、撹拌機の位置変更を行うとき、上部旋回
体の旋回分だけ撹拌機を水平旋回させて各サイクル開始
時の撹拌機の向きを一定とするため、上部旋回体の旋回
角の如何に係らず、撹拌機の向きを一定に保持すること
ができ、隣接する個々の改良領域間の改良剤注入のムラ
が無くすることができる。

【００９６】請求項１４によれば、請求項１２と同様に
撹拌機の向きを一定にすることができるのみならず、個
々のサイクルの改良領域の集合が四角形をなすように撹
拌機の位置変更を行うので、地形の実情に適した形に改
良剤注入を行うことができる。

【００９７】請求項１５によれば、各サイクル間の撹拌
機の移動が予め定められた順序に従って行われるので、
オペレータは各サイクル間で撹拌機を移動する操作を行
う必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明による軟弱地盤改良機の一実施
例を示す側面図、（Ｂ）はその作業状態を示す概略平面
図である。

【図２】本実施例の撹拌機の側面図である。

【図３】本実施例の撹拌機の正面図である。

【図４】本実施例の撹拌機の上部構造を示す一部破断側
面図である。

【図５】本実施例の撹拌機の下部構造を示す一部破断側
面図である。

【図６】本実施例の撹拌機の下部構造を示す正面図であ
る。

【図７】（Ａ）は従来の撹拌機の下部構造を示す正面
図、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれその改良剤注入の問題点
を説明する平面図および改良土壌底部の側面図、
（Ｄ）、（Ｅ）はそれそれ本実施例による場合の改良剤
注入状態を示す平面図および改良土壌底部の側面図であ
る。

【図８】本実施例の軟弱地盤改良機の垂直制御装置の機
能ブロック図である。

【図９】（Ａ）は多関節アームの垂直制御のための説明
図、（Ｂ）は一定速度で上下動するための速度制御装置
の機能ブロック図である。

【図１０】本実施例の軟弱地盤改良機の操作パネルの構
成図である。

【図１１】（Ａ）本実施例の軟弱地盤改良機において、
撹拌機の位置合わせを行うための表示面の一部を拡大し
て示す図、（Ｂ）は個別改良領域における作業進行に伴
う表示の変化を示す図である。

【図１２】本実施例の軟弱地盤改良機において、上部旋
回体の旋回と同時に撹拌機の旋回を行うための制御装置
の機能ブロック図である。

【図１３】本実施例の軟弱地盤改良機において、自動運
転制御装置の一例を示す機能ブロック図である。

【図１４】図１３の装置の動作、操作を説明する流れ図
である。

【図１５】本実施例の軟弱地盤改良機において、自動運
転制御装置の他の例を示す機能ブロック図である。

【図１６】本実施例の軟弱地盤改良機において、撹拌機
の位置変更を行うための自動運転制御装置の一例を示す
機能ブロック図である。

【符号の説明】

１：下部走行体、１ａ：フロート、２：履帯、３：上部
旋回体、４：旋回装置、５：運転室、６：多関節アー
ム、７：撹拌機、８ａ〜８ｄ：油圧シリンダ、９：ブラ
ケット、１１：旋回モータ、１３：旋回装置、１４：旋
回角度検出器、１５：支持体、１６：モータ、１７：セ
ンタージョイント、１８：作動油配管、２１：改良剤供
給配管、２２：ホース、７０：手動操作用パネル、７
１：自動操作用パネル、７２：コントローラ、７３、８
０：操作レバー、８４：表示装置、９６：自動スイッ
チ、８７：表示面、８８：改良領域表示部、９０：改良
領域原点選択用スイッチ、９１：原点セットスイッチ、
９２：改良深さ設定用ダイヤル、９３：速度設定用ダイ
ヤル、９４：撹拌機旋回装置の自動手動選択用スイッ
チ、９５：撹拌機旋回装置の右回転用スイッチ、９６：
撹拌機旋回装置の左回転用スイッチ、９９：撹拌機を表
示するマーク、１００：個別改良領域表示部の中心を示
すマーク、ａ：初回改良領域、ｄ：旋回後改良領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 二三夫 東京都文京区本郷１丁目28番23号 日本ソ イルエンジニアリング株式会社内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下部走行体上に旋回装置を介して上部旋回
   体を設置してなる作業機本体に、フロントを介して撹拌
   機を取付けてなり、 該撹拌機は、前記フロントに取付けられ、水平旋回可能
   な旋回モータ付きの旋回装置と、該旋回装置の下方に縦
   長の支持体を介して取付けられる横軸式の撹拌体と、該
   支持体に取付けられて該撹拌体を駆動するモータとから
   なることを特徴とする軟弱地盤改良機。
2. 【請求項２】下部走行体上に旋回装置を介して上部旋回
   体を設置してなる作業機本体に、多関節アームを介して
   撹拌機を取付けてなり、 多関節アームに取付けられる撹拌機を垂直に上下動させ
   る垂直制御装置を有し、 該撹拌機は、前記多関節アームの先端部に取付けられ、
   水平旋回可能な旋回モータ付きの旋回装置と、該旋回装
   置の下方に縦長の支持体を介して取付けられる横軸式の
   撹拌体と、該支持体に取付けられて該撹拌体を駆動する
   モータとからなることを特徴とする軟弱地盤改良機。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記垂直制御装置に、多関節アームの先端部に取付けら
   れる前記撹拌機を一定速度で上下動させる速度制御装置
   を有することを特徴とする軟弱地盤改良機。
4. 【請求項４】請求項２または３において、 自動運転制御装置を有し、 該自動運転制御装置は、自動運転を指令する手段と、改
   良深さ設定手段と、前記自動運転を指令する手段からの
   自動運転指令により多関節アームに下降動作をさせなが
   ら撹拌機に撹拌、注入動作を行わせ、前記改良深さ設定
   手段により設定された深さまで撹拌機を下降させた後、
   上昇動作を行ないながら撹拌機に撹拌、注入動作を行わ
   せ、地上において撹拌機の旋回装置を直角に水平旋回さ
   せ、再度撹拌機を下降後、上昇させながら撹拌、注入動
   作を行わせる工程順序設定手段とを有することを特徴と
   する軟弱地盤改良機。
5. 【請求項５】請求項２または３において、 自動運転制御装置を有し、 該自動運転制御装置は、自動運転を指令する手段と、改
   良深さ設定手段と、前記自動運転を指令する手段からの
   自動運転指令により多関節アームに下降動作をさせなが
   ら撹拌機に撹拌、注入動作を行わせ、前記改良深さ設定
   手段により設定された深さまで撹拌機を下降させた後、
   撹拌機の旋回装置を直角に水平旋回させ、上昇動作を行
   ないながら撹拌機に撹拌、注入動作を行わせる工程順序
   設定手段とを有することを特徴とする軟弱地盤改良機。
6. 【請求項６】請求項１から５までのいずれかにおいて、 運転室に地盤改良領域を表示する表示装置を有し、 該表示装置の表示面は、下部走行体を止めた状態におい
   て改良可能な地盤の領域を、実際の改良領域に対応させ
   て四角形に表示し、かつ撹拌機の上下動による１サイク
   ル分の細分化された個々の改良領域表示部にマトリクス
   状に区分して前記改良可能な領域を表示すると共に、 前記表示面は、撹拌機の位置を個々の改良領域に対して
   表示するマークを表示するものでなることを特徴とする
   軟弱地盤改良機。
7. 【請求項７】請求項２から６までのいずれかにおいて、 自動運転制御装置を有し、 該自動運転制御装置は、作業機本体に対応する座標とし
   て複数の個別改良領域が記憶されたテーブルを有すると
   共に、 撹拌機の上下動による１サイクル分の改良動作毎に、前
   記テーブルの座標を読み出して多関節アーム制御と上部
   旋回体の旋回により改良領域の位置設定を行う位置制御
   手段を有することを特徴とする軟弱地盤改良機。
8. 【請求項８】請求項６または７において、 前記表示面に、１サイクル分の改良領域ごとの作業の終
   了を表示する手段を設けたことを特徴とする軟弱地盤改
   良機。
9. 【請求項９】軟弱地盤改良機に用いる撹拌機であって、 該撹拌機が、前記支持体として設けられた縦長の支持ア
   ームの下端に撹拌体駆動用の両軸式油圧モータを取付
   け、該油圧モータの左右の出力軸に撹拌体を取付けてな
   ることを特徴とする撹拌機。
10. 【請求項１０】請求項９において、 撹拌機の上端に、軟弱地盤改良機に対する取付け部とな
    るブラケットを有すると共に、該ブラケットと支持体と
    の間に旋回モータ付きの旋回装置を有することを特徴と
    する撹拌機。
11. 【請求項１１】横軸式撹拌機を垂直に押し込みながら前
    記撹拌体の回転と改良剤の地中への注入を行い、 改良下限まで撹拌機を下降させた後、撹拌機を引き上げ
    ながら前記撹拌体の回転と改良剤の地中への注入を行
    い、 地上まで撹拌機を引き上げた後、撹拌機を直角に水平旋
    回させて前記撹拌機の押し込み、さらにその後の引き上
    げによる改良剤注入を行うことを特徴とする軟弱地盤改
    良方法。
12. 【請求項１２】横軸式撹拌機を垂直に押し込みながら前
    記撹拌体の回転と改良剤の地中への注入を行い、 改良下限まで撹拌機を下降させたら、撹拌機を直角に水
    平旋回させ、 その後、撹拌機を引き上げながら前記撹拌体の回転と改
    良剤の地中への注入を行うことを特徴とする軟弱地盤改
    良方法。
13. 【請求項１３】下部走行体上に旋回装置を介して上部旋
    回体を設置してなる作業機本体にフロントを介して撹拌
    機を取付けて地盤改良を行う場合、 撹拌体の回転と改良剤の地中への注入を行いながら、撹
    拌機の地中への押し込みと引き上げを１回以上行うこと
    により、１サイクルの改良剤注入を行い、 その後、上部旋回体を旋回させて隣接する１サイクル分
    の改良領域に撹拌機の位置を設定すると同時に、上部旋
    回体の旋回分だけ撹拌機を逆方向に水平旋回させて各サ
    イクル開始時の撹拌機の向きを一定とすることを特徴と
    する軟弱地盤改良方法。
14. 【請求項１４】請求項１３において、 １サイクル分の改良剤注入作業を行った後、撹拌機を隣
    接位置に位置変えする場合、上部旋回体の旋回と撹拌機
    の旋回により撹拌機の向きを一定とするのみならず、作
    業半径を変更することにより、個々のサイクルの改良領
    域の集合が四角形をなすように撹拌機の位置変更を行う
    ことを特徴とする軟弱地盤改良方法。
15. 【請求項１５】請求項１３または１４において、 作業機本体に対する改良領域の位置を、個々の改良領域
    の集合でなるマトリクス状に設定しておき、 １サイクルの改良剤注入ごとに、予め定められた順序で
    撹拌機を自動的に移動させて改良剤注入を行うことを特
    徴とする軟弱地盤改良方法。