JPS6389720A - 地盤改良機 - 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） 本発明は、軟弱地盤内に改良柱体を形成するために使用
されるものであって、特に深い所まで改良柱体を形成す
ることができる地盤改良機に関するものである。

（従来技術） 従来、軟弱地盤内に改良柱体を形成するために使用され
る地盤改良機として、ベースマシンにより鉛直に支持さ
れたリーダと、リーダに沿って配置され、下端に攪拌翼
が設けられ、内部に改良材供給通路が形成された攪拌軸
と、リーダに沿って攪拌軸を昇降駆動させる昇降駆動手
段と、攪拌軸を回転駆動させる回転駆動手段とを有し、
攪拌軸を回転駆動させるとともに降下させていき、所定
深度まで攪拌貴人したのち、攪拌翼による撹拌とともに
攪拌軸先端部よりセメントなどの改良材を噴射しながら
攪拌軸を引上げて、改良柱体を形成するものが知られて
いる。

この地盤改良機による地盤改良においては、改良柱体を
形成できる深度が攪拌軸の長さにより決まることから、
大深度の改良柱体を形成する場合には長い攪拌軸を有す
る地盤改良機が必要となる。

ところが、攪拌軸を長くすると攪拌軸を支持するリーダ
も長くなり、このため地盤改良機としての重Ｍが増大し
、軟弱地盤上への接地圧が増大して機械の移動が困難に
なるおそれがあるとともに、地盤改良作業時の安定性に
欠ける傾向にあった。

このため、例えば特開昭５６−８１７１３号公報に開示
されているように、攪拌軸を多段伸縮可能な多重軸にす
ることにより、リーダを長くすることなく攪拌軸を長く
することができるようにした地盤改良機が提供されてい
る。

ところが、上記公報に開示されている地盤改良機の攪拌
軸では、その多段伸縮可能な多重軸の構造が複雑となり
、高い加工精度を必要とする。また、多重軸の構成上、
段数を多くすると攪拌軸の直径が著しく大きくなり、回
転駆動手段や昇降駆動手段を特殊な構成のものにする必
要がある。さらに、この多重軸は実用上の観点から余り
大きな段数にはできず、また理論上からも攪拌軸の最大
直径を攪拌翼の直径より大きくなるような段数にするこ
とはできず、攪拌軸の長さについては限界がある。従っ
て改良柱体を形成できる深度は限られ、さらに大深度ま
で改良柱体を形成することはできなかった。

（発明の目的） 本発明は、上記の状況に鑑み、特殊な構成の攪拌軸を必
要とせずに大深度まで改良柱体の形成が行え、しかも作
業時の安定性が高く、機械全体の軽量化が図れる地盤改
良機を提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明は、ベースマシンにより鉛直に支持されたリーダ
と、リーダに沿って配置され、下端に攪拌翼が設けられ
、内部に改良材供給通路が形成された攪拌軸と、リーダ
に沿って攪拌軸を昇降駆動させる昇降駆動手段と、攪拌
軸を回転駆動させる回転駆動手段とを有する地盤改良機
において、上記昇降駆動手段により昇降駆動可能に形成
された一または二以上の撹拌軸用延長ロッドを有し、そ
れぞれの延長ロッドの内部軸方向には可撓性を有する改
良材圧送用ホースが連続して挿通され、そのホースの先
端は攪拌軸の上端部に対して上記改良材供給通路と連通
ずる位置に攪拌軸回りに回転可能に取付けられ、攪拌軸
の上端部および延長ロッドのそれぞれの端部には互いに
ＶＪ接する端部同士が着脱可能に連結できる連結半没が
設けられ、この連結手段は攪拌軸と延長ロッド、および
延長ロッド同士が同軸かつ直列配置に連結できるように
構成したものである。

上記構成では、攪拌翼が設けられた攪拌軸の直入に伴い
、改良柱体を形成したい深度に応じて上記＠痒軸に延長
ロッドを順次継足せば、軟弱地盤内の任意の深度まで攪
拌翼を直入させることができ、これら延長ロッドや攪拌
軸の内部のホースや通路を通じて改良材を供給すること
により改良柱体を任意の深度まで形成することができる
。

また、延長ロッドの継足しにより攪拌翼の貫入深度を調
節することができるので、その攪拌翼を設けた攪拌軸自
体は短くでき、これによりリーダも短くできるので作業
時の安定性が向上覆るとともに機械全体の重量も軽くす
ることができる。

（実施例） 本発明による実施例を図面に基いて説明する。

第１図に示される地盤改良機は、走行体１１などを有す
るベースマシン１と、このベースマシン１の前端部に鉛
直に支持されたリーダ２と、このリーダ２により鉛直に
保持された攪拌軸３と、この攪拌軸３を回転駆動させる
回転駆動手段４と、攪拌軸３を昇降駆動させる昇降駆動
手段５と、複数の攪拌軸周延長ロッド６と、この延長ロ
ッド６を攪拌軸３に継足すための延長ロッド組立て手段
７と、この組立て手段７に延長ロッド６を順次供給する
延長ロンド送り手段８とを備えたものである。

攪拌軸３は角型断面の管体で、その下端部には上下二段
の攪拌翼３１が設けられるとともに、上端部には撹拌軸
用延長ロッド６との連結用凸部（連結手段）９１が形成
され、軸方向内部には改良材供給通路３２が攪拌軸３の
上端開口から下端部の吐出開口まで貫通して形成されて
いる。

この攪拌軸３はリーダ２の下端部に設けられた回転駆動
手段４により回転駆動され、この回転駆動手段４は電動
モータ４１による回転力がユニバーサルジヨイント４２
を介して伝達されるように構成されている。このユニバ
ーサルジヨイント４２により、第２図に二点鎖線で示す
ように、電動モータ４１を移動させることなく二本の攪
拌軸３０間隔を変化させることができるようにしている
。

昇降駆動手段５は、油圧ホルダ５１と、油圧チャック５
２と、昇降シリンダ５３とより構成されている。油圧ホ
ルダ５１はリーダ２の下端部に設けられ、油圧ヂャツク
５２は油圧ホルダ５１より上位で、リーダ２により昇降
可能に保持されている。

この油圧チャック５２は、第３図に示すように、昇降シ
リンダ５３により昇降可能に設けられている。この昇降
シリンダ５３はリーダ２の上下方向に配置され、ピスト
ンロッド５４の先端部には一定の間隔を保つ・ように連
結された二つの可動歯車５５の一方が取付けられ、リー
ダ２の上下端部にはそれぞれ固定歯車５６が取付けられ
ている。そして、一端部をリーダ２に固定させた二本の
チェーン５７をそれぞれ可＃Ｊ歯車５５および固定歯中
５６を通して他端部を油圧チャック５２の上下部に連結
させることにより、油圧チャック５２を支持するように
構成されている。

そして、第３図（イ）に示すように、ピストンロッド５
４を仲良さＶた状態では油圧ヂャック５２がリーダ２の
上部に位置し、ピストンロッド５４を縮めた状態では、
第３図（口〉に示すように、油圧チャック５２がリーダ
２の下部に位置するように、それぞれ昇降シリンダ５３
により油圧チャック５２の昇降がなされる。

したがって、下部の油圧ホルダ５１をフリーにし、油圧
チャック５２を作動させて攪拌軸３を掴んだ状態にそれ
ぞれ設定し、第３図（イ）に示すように、油圧チャック
５２をリーダ２の上部に位置させた状態から、ピストン
ロッド５４を縮めていけば、攪拌軸３を地中に貫入させ
ることができる。

また、下部の油圧ボルダ５１をフリーにし、油圧チャッ
ク５２を作動させて攪拌軸３を掴んだ状態にそれぞれ設
定し、第３図（ロ）に示すように、油圧チャック５２が
リーダ２の下部に位置した状態から、ピストンロッド５
４を伸長させていけば、攪拌軸３を地中から引抜くこと
ができる。一方、下部の油圧ホルダ５１を作動させて攪
拌軸３を位置固定し、油圧チャック５２をフリーにそれ
ぞれ設定づれば、攪拌軸３を位置固定したまま油圧チャ
ック５２をリーダ２の上部に上昇させることができる。

ｌｕｉ’ｆ軸用延長日用延長ロッド６拌軸３と同じ角型
断面を有する角管で、一方の端部には、第１図ａ３よび
第２図に示すように、連結用凹部（連結手段）９２、他
方の端部には連結用凸部（連結手段）９１がそれぞれ形
成されている。この連結用凸部９１と凹部９２とは、第
４図に示すように、下方の延長ロッド６もしくは攪拌軸
３の上端部の凸部９１と上方の延長ロッド６の下端部の
四部９２とが互いに嵌合されることにより、上下方の延
長ロッド６同士または延長ロッド６と攪拌軸３とが直列
かつ同軸に接続されるように構成されている。

そして、これら凹部９２と凸部９１との嵌合部分には、
双方を貫通させて固定ボルト９３（連結手段）が設けら
れ、これにより上下の延長ロンドロ同士などが引扱き力
にも絶えるように強固に連結されている。第４図中９４
はパツキンを示している。

そして、この延長ロッド６の内空には、第１図、第２図
および第４図に示Ｊように、改良材圧送用ホース１０が
連続して挿通されている。この改良材圧送用ホース１０
は複数の所定長さのホースが連結されて構成され、この
改良材圧送用ホース１０の先端は攪拌軸３の改良材供給
用通路３２の上端に対し軸回りに回転可能に接続されて
いる。

上記ホースの連結部分にはスイベルジコイント１１が設
けられ、このスイベルジヨイント１１はは、第４図に示
すように、上方の改良材圧送用ホース１０に連結された
上部筒体と、下方の改良材圧送用ホース１０に連結され
た下部筒体と、これらの上部筒体と下部筒体との間に介
装されたボールベアリング１１１とより構成されている
。そして、このスイベルジヨイント１１の周囲には鍔状
の係止縁１１２が形成され、この係止縁１１２が上記連
結用凹部９２と凸部９１との間に挟まれることにより改
良材圧送用ボース１０の位置固定が行われる。

上記延長ロッド６は、改良（１体を形成する深度に応じ
て、所要の本数がベースマシン１の上に配置され、これ
ら延長ロッド６は延長ロッド送り手段８により保持され
ている。この延長ロッド送り手段８は、第１図、第２図
および第５図に示されるように、コンベア８１をベース
マシン１の左右側部から外方に張出して設けることによ
り構成されている。このコンベア８１の駆動帯８２の幅
方向には延長ロッド６を保持する突条８３が所定間隔毎
に多数形成され、この突条８３により上記駆動帯８２の
上面に延長ロッド６が所定間隔毎に保持されている。

この駆動帯８２が、第５図に示されるように、外方から
内方へ回転駆動されることにより、この延長ロンド送り
手段８の内側に設けられた延長［］ッラド立て手段７に
対して延長ロッド６が順次送られる。上記延長ロッド６
は、第２図に示されるように、それぞれ連結用凹部９２
がベースマシン１に対して前方に、連結用凸部９１が後
方に向くように配置され、これにより上記１１立て手段
７に対して同一方向に配置された延長ロッド６が送られ
るようにしている。

延長ロッド組立て手段７は、第１図に示されるように、
前・後部の多段テレスコープシリンダ７１．７２と延長
ロッド６を把持する把持部７３とより構成されている。

前・後部の多段テレスコープシリンダ７１．７２はそれ
ぞれ二本−組に構成され、それぞれ基端部がベースマシ
ン１に対して水平軸回りに回転可能に設けられ、そのピ
ストンロッドの先端部にはそれぞれ把持部７３が回転可
能かつ開閉可能に設けられている。

この把持部７３は、第６図および第７図に示されるよう
に、二本−組の多段テレスコープシリンダ７１．７２の
ピストンロッドの先端部に対して軸体７４が取付けられ
、この軸体７４に対して二つの把持具７５が相対して配
置されている。これら把持具７５のうら、一方が固定的
に、他方が軸体７４に沿って層勅可能に設けられている
とともに、これら二つの把持具７５の間に油圧ジヤツキ
７６が介装されている。これにより、一方の把持具７５
に対して他方の把持具７５が開閉移動可能に設けられ、
攪拌＋ｈ３を閥むことができるようになっている。

なお、第１図中１０１はホースハンガー、２１はステー
を示し、このホースハンガー１０１により改良材圧送用
ホース１０が案内され、ステー２１によりリーダ２が前
後・左右に傾倒可能に支持されている。

つぎに、上記構成による地盤改良弐を用いた改良打体の
形成手順について説明する。

まず、第８図（イ）に示すように、攪拌軸３の貫入の位
置決めを行う。ついで、攪拌軸３を回転駆動させながら
油圧チャック５２を降下させて攪拌軸３を貫入させてい
く。第８図（ロ）に示すように、攪拌軸３の貫入に伴っ
て、油圧チャック５２が油圧ホルダ５１の位置まで降下
すれば、−旦、攪拌軸３の昇降駆動および回転駆動を停
止し、油圧ホルダ５１により攪拌軸３の位置固定をした
後、攪拌軸３の上端へ延長ロッド６の継足し作業を行う
。

この継足し作業は、第８図（ハ）に示づ−ように、前・
後部の多段テレスコープシリンダ７１．７２を伸長させ
て攪拌軸３の上方に延長ロッド６を位置させ、双方を連
結手段９１．９２．９３により連結する。つぎに、第８
図（ニ）に示すように、多段テレスコープシリンダ７１
．７２を縮め、延長ロッド送り手段８により送られた次
順の延長ロッド６を把持させて延長ロッド組立て手段７
をリセット状態にするとともに、油圧チャック５２を上
昇させる。

そして、ふたたび延長ロッド６と一体となった攪拌軸３
を回転駆動させるとともに、同時に油圧チャック５２を
降下させてｉ拌軸３を貫入させていき、第８図（ホ）に
示すように、油圧チャック５２が油圧ボルダ５１の位置
まで降下させる。以下、同様の操作により、改良柱体形
成の計画深度に応じて、延長ロッド６の継足しおよび貫
入作業を繰返す。

所定の計画深度に達すれば、改良材圧送用ボース１０お
よび改良材供給通路３２を通じて改良材を供給し、攪拌
軸３の吐出開口から改良材を吐出させながら、攪拌軸３
を油圧チャック５２により引抜いて改良柱体を形成して
いく。攪拌軸３の引抜きに伴って、上記とは逆の操作に
より延長ロッド６を取り外していけばよい。

ここで、上記作業において、改良材圧送用ホース１０が
連続しているので、延長ロッド６の継足し作業の間にも
、攪拌軸３の先端部の吐出開口から空気もしくは改良材
の供給を連続して行うことができる。さらに、改良月圧
送用ホース１０と攪拌軸３とは軸回りに回転可能である
ので、攪拌軸３が回転駆動されても上記ボース１０が捩
れることはなく、さらに上記ホース１０には互いに回転
可能なスイベルジヨイント１１が介在されているので、
延長ロッド６の継足し作業に伴いホース１０が不測に捩
れるおそれもない。また、延長ロッド６を継足すことに
より所要の深度まで攪拌軸３を貫入させることができる
ので、攪拌軸３の長さを短くすることができ、これによ
りリーダ２の艮ざを短くすることができる。したがって
、地盤改良機の作業時の安定性を向上させることができ
るとともに、大深度用地盤改良機として軽量化が図れる
。

（発明の効果） 本発明の地盤改良機によれば、攪拌軸に延長ロッドを順
次継足すことにより、特殊な構成の攪拌軸を必要とする
ことなく、通常の攪拌軸を使用して任意の深度まで改良
柱体の形成が容易かつ確実に行え、しかも機械の作業時
の安定性の向上が図れるとともに機械全体のｍｍも軽く
することができる。また、大深度まで改良柱体の形成を
目的とした地盤改良機であっても、機械の組立て・解体
に際しても大型のクレーンを必要とせず、機械の輸送や
自走による移動が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の簡略側面図、第２図は第１図の実施例
を一部省略した簡略平面図、第３図（イ）および第３図
（０）は昇降駆動手段の原理説明図、第４図は延長ロッ
ドおよび改良材圧送用ホースの連結部分の断面説明図、
第５図は延長ロンド送り手段の正面説明図、第６図は延
長ロッド組立て手段の把持部分の断面説明図、第７図は
第６図の平面説明図、第８図（イ）〜第８図（ホ）は地
盤改良作業の手順を示づ簡略側面図である。 １・・・ベースマシン、２・・・リーダ、３・・・攪拌
軸、４・・・回転駆動手段、５・・・昇降駆動手段、６
・・・延長ロッド、７・・・延長ロッド組立て手段、８
・・・延長ロッド送り手段、１０・・・改良材圧送用ホ
ース、３１・・・攪拌舅、３２・・・改良材供給通路、
９１・・・連結用凸部（連結手段）、９２・・・連結用
凹部（連結手段）、９３・・・固定ボルト（連結手段）
。 特許出願人　　　　　　株式会社神戸製鋼所代　理　人
　　　　　　弁理士　　小谷悦司同　　　　　　　　弁
理士　　長１）１同　　　　　　　　弁理士　　板谷康
夫第　　３　　図 （イ）　　　　　　　　　　　　　　　　（ロ）第　　
４　　区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ベースマシンにより鉛直に支持されたリーダと、リ
   ーダに沿って配置され、下端に攪拌翼が設けられ、内部
   に改良材供給通路が形成された攪拌軸と、リーダに沿っ
   て攪拌軸を昇降駆動させる昇降駆動手段と、攪拌軸を回
   転駆動させる回転駆動手段とを有する地盤改良機におい
   て、上記昇降駆動手段により昇降駆動可能に形成された
   一または二以上の攪拌軸用延長ロッドを有し、それぞれ
   の延長ロッドの内部軸方向には可撓性を有する改良材圧
   送用ホースが連続して挿通され、そのホースの先端は攪
   拌軸の上端部に対して上記改良材供給通路と連通する位
   置に攪拌軸回りに回転可能に取付けられ、攪拌軸の上端
   部および延長ロッドのそれぞれの端部には互いに隣接す
   る端部同士が着脱可能に連結できる連結手段が設けられ
   、この連結手段は攪拌軸と延長ロッド、および延長ロッ
   ド同士が同軸かつ直列配置に連結できるように構成され
   ていることを特徴とする地盤改良機。