JPS6389721A - 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１
：Ａ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ｌ￥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ら、撹拌翼による撹拌と
ともにｍ痒軸先端部よりセメントなどの改良材を噴射し
ながらに拌軸を引上げて、改良柱体を形成タるものが知
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十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箸しく大きくなり、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
直径を攪拌内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。

なお、攪拌軸のｎ人に伴って、その攪拌軸に対して延長
ロッドを順次継足すことにより攪拌軸を貫入させること
ができる深さを大きくすることが考えられるが、この構
成においては上記延長ロッドを正確に所定の連結位置ま
で容易かつ迅速に移動できる手段が必要となる。

（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ととも
に、攪拌軸延長用の延長ロッドが攪拌軸に対して容易か
つ迅速に連結でき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、下端に撹拌翼が設けられ
、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、上記昇降駆動手段
により昇降駆動可能に形成されたーまたは二以上の攪拌
軸出延長ロッドとを有づる地盤改良機であって、一対の
シリンダがベースマシンに対して水平軸回りに回転可能
に設けられ、これらのピストンロッドの先端部には延長
ロッドを掴む把持手段が設けられ、一対のシリンダのピ
ストンロッドの先端部が、互いに一定の間隔を保った状
態で、延長ロッドの貯蔵位置から、その延長ロッドと攪
拌軸とを同軸かつ直列に連結させることができる位置ま
で移動できるようにシリンダの取付は位置およびピスト
ンロッドのストロークが設定されているように構成した
ものである。

上記構成では、撹拌翼が設けられた攪拌軸の貫入に伴い
、改良柱体を形成したい深度に応じて上記Ｗ１袢軸に延
長ロッドを順次継足せば、軟弱地盤内の任意の深度まで
撹拌翼を貴人させることができるとともに、一対のシリ
ンダのピストンロッドに設けられた把持手段により貯蔵
位置にある延長ロッドが把持され、この延長ロッドがシ
リンダの作動により攪拌軸もしくは他の延長ロッドの上
端部の連結位置まで移動される。

また、延長ロッドの継足しによりｉ！痒翼の貫入深度を
調節することができるので、その撹拌翼を設けた撹拌軸
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するとともに機械全体の重潰も軽く
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Ｗ１拌軸用延長ロッド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とを協えたものである。

攪拌軸３は角型断面の管体で、その下端部には上下二段
の撹拌翼３１が設けられるとともに、上端部には攪拌軸
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
上端間口から下端部の吐出開口まで１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を移動さけることなく二本の攪
拌軸３の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、油圧チャック
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ｍ５６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をそれぞれ可動歯中５５および固定歯車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を伸長させた状態では油圧チャック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（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４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／υ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Ｕ゛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ｒＸ
人させることができる。

また、下部の油圧ホルダ５１をフリーにし、油圧チャッ
ク５２を作ＯＪさせて攪拌軸３をＩｔ！　／υだ状態に
それぞれ設定し、第３図（ロ）に承りように、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５４を伸長させていけば、攪拌＠３を地中から
引扱くことができる。一方、下部の油圧ホルダ５１を作
動させて攪拌＠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すれば、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。

ｆｆ１Ｊ￥軸用延長ロツド６は上記攪拌軸３と同じ角型
断面を有する角管で、一方の端部には、第１図および第
２図に示づように、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
の十喘部の凸部９１と上方の延長ロッド６の下端部の凹
部９２とが互いに嵌合されることにより、上下方の延長
ロンドロ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１茨合部分には
、双方をＵ１通さ１！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ッド６同±４【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図に示すように、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ヨイント１１が設
【ノられ、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
改良材圧送用ホース１０の位置固定が行われる。

上記延長ロッド６は、改良柱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は延長ロンド送り手段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［１ツド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ロッド組立て手段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、これにより上記組立て手段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・１す部の多段テレスコープシリンダ（一対のシリン
ダ）７１．７２と延長ロッド６を把持する把持部（把持
手段）７３とより構成されている。前・ｔａ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（」られている。

これら一対の多段テレスコープシリンダ７１゜７２の！
講喘部の取イ・１け位置はベースマシン１の前・後部ま
たは上・下部に離隔させて配置され、これにより一対の
多段テレスコープシリンダ７１゜７２、延長ロッド６お
よび上記一対のシリンダ７１．７２の基端部間により、
相対する一方の二辺が固定良さ、他方の二辺が可変長さ
を有する四辺形が形成されている。そして、上記一対の
シリンダのピストンロッドの伸縮長さを調節することに
より、ピストンロッドの先端部の把持部７３が、上記延
長ロッド法り手段８に貯蔵された延長ロッド６を把持て
きる位置から、その延長ロッド６を攪拌軸３の上端部ま
たは攪拌軸３に継足された伯の延長ロッド６の上端部の
連結位置まで移動できるように設定されている。

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のうち、一方が固定的に、
他方が軸体７４に沿って摺動可能に設けられているとと
６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が間開移動可能に設けられ、攪拌
軸３を悶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（を成による地盤改良機を用いた改良柱体
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
油圧チトツク５２を部下させて攪拌軸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ｖノおよび回転駆動を
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）に示すように、前・後
部の多段テレスコープシリンダ７１．７２を伸長させる
ことにより、延長ロンド送り手段８に位２１する延長ロ
ッド６を攪拌軸３の上方の所定位１ｄまで移動させて、
双方を連結手段９１，９２゜９３により連結する。つ８
゛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１ｆ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
隣下させて攪拌軸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が油圧ホルダ５１の位置
まで降下さける。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の継足しおよび貴
人作業を繰返す。

所定の計画深度に達すれば、改良月圧送用ホース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＋Ｉ１３の先端ｎｉの吐出間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
良材圧送用ホース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ホース１
０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の長さを短くすることができる。した
がって、地盤改良別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ｆｕ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［］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小間も軽
くすることができる。さらに、上記延長ロッドの組立て
手段は攪拌軸を保持している同じベースマシン内に取付
けられているために、延長ロッドの継足し位置合Ｕを正
確に行うことができ、攪拌軸に対する延長ロッドの継足
し作業を容易かつ迅速に行うことができる。

【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）Ｊ３よび第３
図（ロ）は昇隣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所面説明図
、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す簡略側面図である。 １・・・ベースマシン、２・・・リーダ、３・・・攪拌
軸、４・・・回転駆動手段、５・・・Ｒ時駆動手段、６
・・・延長ロッド、７・・・延長ロッド組立て手段、８
・・・延長ロンド送り手段、１０・・・改良材圧迄用ホ
ース、３１・・・撹拌翼、３２・・・改良材供給通路、
７１．７２・・・多段テレスコープシリンダ（シリンダ
）、７３・・・把持部（把持手段）。 特鵠出願人　　　　　　株式会ネ１神戸製鋼所代　理　
人　　　　　　弁理士　　小谷悦司同　　　　　　　　
弁理士　　長１）正向　　　　　　　　弁理上　　板谷
康夫第　　３　　図

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、下端に撹拌翼が設けられ、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、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
   長ロッドとを有する地盤改良機であって、一対のシリン
   ダがベースマシンに対して水平軸回りに回転可能に設け
   られ、これらのピストンロッドの先端部には延長ロッド
   を掴む把持手段が設けられ、一対のシリンダのピストン
   ロッドの先端部が、互いに一定の間隔を保った状態で、
   延長ロッドの貯蔵位置から、その延長ロッドと攪拌軸と
   を同軸かつ直列に連結させることができる位置まで移動
   できるようにシリンダの取付け位置およびピストンロッ
   ドのストロークが設定されていることを特徴とする地盤
   改良機。