TWI513878B - Site improvement equipment - Google Patents

Description

地盤改良設備

本發明涉及一種地盤改良設備，特別是指一種對地盤灌漿、攪拌，而進一步將地盤結構強化的地盤改良設備。

為了避免在施工時引發地面塌陷，並進而嚴重影響施工品質甚至發生工安事件，因此在營建工程初期，先要評估施工區域的地盤是否良好且足以負荷。

通常，地盤可能因地震產生液化現象造成破壞，或欲進行深開挖之地盤本身土質為軟弱黏土、砂土或回填土，通常多會採用地盤改良工法將原來之軟弱地層加以強化。

地盤改良作業，如高壓噴射成形樁(JSP)工法或雙重管灌漿工法(JSG)，通常是採用對地盤進行挖掘、灌漿、攪拌的工法，並搭配以如預拌水泥漿作為地盤土壤改良劑(硬化劑)，以及特殊的機具，對欲改良之地盤土壤進行強力攪拌，以達到地盤改良之目的。

惟，習知進行地盤改良的機具設備，其可以處理的深度及寬度絕大部分取決於設備的強度，並且，設備的強度是與攪拌刃的結構以及軸承的設置息息相關，若是地盤改良設備能在一次的挖掘作動能處理較深或較寬的範圍，則處理的效率必然大幅提昇。

本發明的主要目的在於提供一種有效率的地盤改良設備。

為達前述目的，以本發明提出一種地盤改良設備，其包括：一載具，其設有一工作臂，該工作臂一端連接於該載具，該工作臂另一端具有一被動輪；一驅動單元，其設於該工作臂一端，該驅動單元包括一馬達、連接該馬達的一驅動軸及連接該驅動軸的至少三軸承；一鍊帶，其設於該工作臂周圍且與該驅動軸及該被動輪連接；複數攪拌具，其分別間隔排列設於該鍊帶，該些攪拌具包括複數攪拌刃；以及一輸送單元，其與該載具連接，該輸送單元包括至少一噴口及與該噴口連接的至少一輸送管。

本發明的特點在於，習知因軸承設計而造成設備強度技術上的瓶頸，故藉由設置至少三軸承以及刃數可設為至少三個的攪拌刃，使驅動單元以及攪拌具得以更穩定地配合，達到更有效率改良地盤的功效。

1‧‧‧載具

11‧‧‧工作臂

12‧‧‧被動輪

2‧‧‧鍊帶

3‧‧‧攪拌具

31‧‧‧攪拌刃

4‧‧‧輸送單元

41‧‧‧噴口

42‧‧‧輸送管

5‧‧‧驅動單元

51‧‧‧馬達

52‧‧‧驅動軸

53‧‧‧軸承

B‧‧‧地盤

第1圖：本發明側視圖。

第2圖：本發明主要構件前視示意圖。

第3圖：本發明主要構件側視示意圖。

第4圖：本發明攪拌具立體圖。

第5圖：本發明驅動單元示意圖。

第6圖：本發明作動示意圖。

以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明的目的、技術內容、特點及其所達成的功效。

請參照第1圖所示，本發明地盤改良設備，包括一載具1、一 驅動單元5、一鍊帶2、複數攪拌具3以及一輸送單元4。

接續，請一併參照第2圖至第5圖所示，該載具1在本實施例中以如挖土機或堆土機之一般工程車體實施，該載具1一端連接設有一工作臂11，該工作臂11另一端具有一被動輪12；該驅動單元5設於該工作臂11且相對於被動輪12的另一端，該驅動單元5包括一馬達51、連接該馬達51的一驅動軸52及環設於該驅動軸52的複數軸承53，其中，本發明主要特徵在於該軸承53係採用三個雙重密封(Double-Seal)的滾珠軸承實施，以避免本發明在進行地盤改良作業時泥漿、水分滲入；進一步地，是在驅動軸52上與該鍊帶2連接處的兩側各設一個軸承53，並於該驅動軸52上靠近馬達51的一端再設置一個軸承53，藉此使挖掘過程不致產生過大的晃動，提高挖掘過程的穩定性；該鍊帶2環繞設於該工作臂11周圍且與該驅動軸52連接，該鍊帶2又與該被動輪12連接，藉由該驅動軸52及該被動輪12採相對位置設置以形成兩個回轉的端點，使該鍊帶2形成可循環的連續鍊，其中，該驅動軸52是以一齒輪軸實施，該驅動軸52上的齒輪可驅動該鍊帶2，使該鍊帶2被驅動，並且該鍊帶2會帶動被動輪12而持續地循環作動；該些攪拌具3分別間隔排列設於該鍊帶2，該些攪拌具3包括複數金屬材質之攪拌刃31，其中，由於本發明設置至少三個雙重密封的滾珠軸承，以致設備的穩定度及強度提昇，故該些攪拌刃31的刃數可分別設為至少三個為實施，因此，在該些攪拌刃31的齒數設置為三個甚至多個的情況下，則可提昇整體挖掘的效率；該輸送單元4與該載具1連接，該輸送單元4包括設於該工作臂11前端之被動輪12兩側的二噴口41及複數輸送管42，實際實施 時，該些輸送管42一端連接一儲存容器(圖未示出)，該儲存容器設於工地任一處，並儲存輸送管42供灌漿作業時的氣體或液體等工作液體來源，又，該些輸送管42沿著工作臂11設置，並整合為一端與該噴口41連接。

接續，將敘述本發明設備之作動，請參照第6圖及如下說明：

將載具1移動至需改良之軟弱地盤B，並操作工作臂11垂直於地盤B表面，使攪拌具3之攪拌刃31接觸地盤B表面，此時鍊帶2循環地帶動該些攪拌具3對地盤B進行刨土；隨著工作臂11越伸入地盤B，即進一步操作輸送單元4使如水或空氣或混凝土或水及混凝土混合後的液體自輸送管42輸送至噴口41，並由噴口41噴出進行灌漿，此時該些攪拌具3中一部分的攪拌具3則同時作為刨土及攪拌液體用，並重複作業，直到完成地盤B的改良作業。

此外，本發明更可在工作臂11前端設有一施工數值偵測裝置(圖未示出)、在載具1的操作室設有對應該施工數值偵測裝置的顯示幕以及在該噴口41兩側處設置一振動裝置(圖未示出)，該施工數值偵測裝置及該顯示幕，係供偵測並顯示本發明之地盤改良設備開挖中之開挖方向每單位距離的攪拌刃31切過次數，或偵測並顯示攪拌刃31切過次數除以之本發明之地盤改良設備之有效投影面積的值，使工程人員更可明確地監控施工狀態，實際實施時，該施工數值偵測裝置得以轉速計、流速計或垂直計實施；而該振動裝置則係藉由一振動馬達，以將施工過程中可能卡在噴口41附近或鍊帶2與被動輪12相接處之半固態泥漿，透過振動抖落而排除，使鍊帶2順利地循環作動，同時，亦有助於將逐漸成型之地基土質夯實。

本發明藉由設置至少三個雙重密封的滾珠軸承，保障挖掘過程不致因晃動而降低工作的穩定度，因此，攪拌刃31的刃數可進一步增設為至少三個，進而使地盤土壤在被刨除時可被切削地更碎，並且，習知的地盤改良設備可處理的寬度及深度分別僅為1公尺與13公尺，因著該些軸承具有較高的穩定度，使地盤改良設備可進一步將該鍊帶2的總長度增設為可處理至少16公尺深、攪拌具3的寬度增設為可處理至少1.2公尺寬，故達到提昇地盤整治效率的功效。

惟前述實施方式目的在於使熟習該項技藝者能夠瞭解本發明的內容而據以實施，並非用來限定本發明實施的範圍；故舉凡依本發明申請範圍所述的形狀、構造及特徵所為的均等變化或修飾，均應包括於本發明的申請專利範圍內。

1‧‧‧載具

11‧‧‧工作臂

12‧‧‧被動輪

2‧‧‧鍊帶

3‧‧‧攪拌具

4‧‧‧輸送單元

41‧‧‧噴口

42‧‧‧輸送管

5‧‧‧驅動單元

Claims (7)

1. 一種地盤改良設備，包括：一載具，該載具設有一工作臂及一連接該工作臂的施工數值偵測裝置，該工作臂一端連接於該載具，該工作臂另一端具有一被動輪；一驅動單元，該驅動單元設於該工作臂一端，該驅動單元包括一馬達、連接該馬達的一驅動軸及連接該驅動軸的至少三軸承；一鍊帶，該鍊帶設於該工作臂周圍且與該驅動軸及該被動輪連接；複數攪拌具，該些攪拌具分別間隔排列設於該鍊帶，該些攪拌具包括複數攪拌刃；以及一輸送單元，該輸送單元與該載具連接，該輸送單元包括至少一噴口及與該噴口連接的至少一輸送管。
2. 如申請專利範圍第1項所述之地盤改良設備，其中，該些攪拌刃的刃數分別為至少三個。
3. 如申請專利範圍第1項所述之地盤改良設備，其中，該攪拌具的寬度為至少1.2公尺。
4. 如申請專利範圍第1項所述之地盤改良設備，其中，該些軸承分別為雙重密封(Double-Seal)滾珠軸承。
5. 如申請專利範圍第1項所述之地盤改良設備，其中，該工作臂另一端更設有一振動裝置。
6. 如申請專利範圍第1項所述之地盤改良設備，其中，該施工數值偵測裝置設為轉速計、流速計或垂直計。
7. 如申請專利範圍第1項所述之地盤改良設備，其中，該載具設有一對應該施工數值偵測裝置的顯示幕。