JP2016142037A - 地盤改良装置および地盤改良方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ベースマシンのアームに取付ける撹拌混合装置の構成を工夫し、撹拌混合装置を横移動させて行う横方向の撹拌および撹拌混合装置の複数の掘削撹拌軸の公転を実現して、掘削および土壌改良の作業効率を向上させる地盤改良装置を提供する。【解決手段】ベースマシンのアームに取付ける回転駆動部5と該回転駆動部5により駆動する掘削撹拌作動部6により撹拌混合装置4を構成し、前記掘削撹拌作動部6は、縦の軸心方向に対して放射方向に突出する複数の撹拌体7A群と、螺旋翼9Aとを、軸心方向に交互に夫々複数並設した掘削撹拌軸Hを横方向に複数並設して構成し、該各掘削撹拌軸Hは、地盤の地盤改良予定地の深さに相当する所定の縦長さを有し、前記回転駆動部5の駆動軸10の駆動を受けて自転回転すると共に、何れかの任意部位を中心に公転するように構成した地盤改良装置。【選択図】図2
Description
本発明は、地盤改良装置および地盤改良方法に係るものである。
従来、昇降可能なロッドの下部に回転駆動部を設け、回転駆動部の下方に横軸回転の掘削撹拌ヘッドを左右一対設けた撹拌装置を有する地盤改良装置の構成は、公知である(特許文献1参照)。
また、ベースマシンのリーダに昇降自在に回転駆動部を設け、回転駆動部に複数の螺旋翼を有するアースオーガーを設けた構成は、公知である(特許文献2参照)。
また、ベースマシンのリーダに昇降自在に回転駆動部を設け、回転駆動部に複数の撹拌体を有する撹拌軸を設けた多軸地盤改良機の構成は、公知である(特許文献3参照)。
また、ベースマシンのリーダに昇降自在に回転駆動部を設け、回転駆動部に複数の螺旋翼を有するアースオーガーを設けた構成は、公知である(特許文献2参照)。
また、ベースマシンのリーダに昇降自在に回転駆動部を設け、回転駆動部に複数の撹拌体を有する撹拌軸を設けた多軸地盤改良機の構成は、公知である(特許文献3参照)。
前記特許文献1記載の構成では、昇降可能なロッドの下部に設けた回転駆動部により掘削撹拌ヘッドを駆動するので、回転駆動部が地中に挿入されることになり、掘削撹拌抵抗が大きくなるという課題がある。
また、横軸回転の掘削撹拌ヘッドにより土壌と地盤改良材とを撹拌混合させる構成のため、公知例の掘削撹拌ヘッドでは、地盤改良予定深さに対してある深さの所定部分のみしか撹拌混合できず、地盤改良予定深さの地盤全体(地盤の全断面)を、一度に撹拌混合できないという課題がある。
このことは、掘削撹拌ヘッドの上下に掘削引き抜きを繰り返すことになり、上下方向における均一な地盤改良が困難であるという課題も生じる。
前記特許文献2および特許文献3記載の多軸アースオーガーと多軸地盤改良機は、地盤の改良は行えるが、ベースマシンのリーダに取付ける構成のため、装置が大がかりとなる課題がある。
そのため、アースオーガーを地中に挿入して行う「縦方向の撹拌」は行えるが、アースオーガーを地中に挿入した状態で横方向にアースオーガーを移動させることはできないので、「横方向の撹拌」は行えないという課題がある。
また、アースオーガーは自転のみによる撹拌なので、撹拌効率が低いという課題がある。
本願は、ベースマシンのアームに取付ける撹拌混合装置の構成を工夫し、撹拌混合装置を横移動させて行う横方向の撹拌および撹拌混合装置の複数の掘削撹拌軸の公転を実現して、掘削および土壌改良の作業効率を向上させるものである。
また、横軸回転の掘削撹拌ヘッドにより土壌と地盤改良材とを撹拌混合させる構成のため、公知例の掘削撹拌ヘッドでは、地盤改良予定深さに対してある深さの所定部分のみしか撹拌混合できず、地盤改良予定深さの地盤全体(地盤の全断面)を、一度に撹拌混合できないという課題がある。
このことは、掘削撹拌ヘッドの上下に掘削引き抜きを繰り返すことになり、上下方向における均一な地盤改良が困難であるという課題も生じる。
前記特許文献2および特許文献3記載の多軸アースオーガーと多軸地盤改良機は、地盤の改良は行えるが、ベースマシンのリーダに取付ける構成のため、装置が大がかりとなる課題がある。
そのため、アースオーガーを地中に挿入して行う「縦方向の撹拌」は行えるが、アースオーガーを地中に挿入した状態で横方向にアースオーガーを移動させることはできないので、「横方向の撹拌」は行えないという課題がある。
また、アースオーガーは自転のみによる撹拌なので、撹拌効率が低いという課題がある。
本願は、ベースマシンのアームに取付ける撹拌混合装置の構成を工夫し、撹拌混合装置を横移動させて行う横方向の撹拌および撹拌混合装置の複数の掘削撹拌軸の公転を実現して、掘削および土壌改良の作業効率を向上させるものである。
請求項1の発明は、ベースマシン1のアーム2に取付ける回転駆動部5と該回転駆動部5により駆動する掘削撹拌作動部6により撹拌混合装置4を構成し、前記掘削撹拌作動部6は、縦の軸心方向に対して放射方向に突出する複数の撹拌体7A群と、螺旋翼9Aとを、軸心方向に交互に夫々複数並設した掘削撹拌軸Hを横方向に複数並設して構成し、該各掘削撹拌軸Hは、地盤Gの地盤改良予定地Kの深さに相当する所定の縦長さを有し、前記回転駆動部5の駆動軸10の駆動を受けて自転回転すると共に、何れかの任意部位を中心に公転するように構成した地盤改良装置としたものである。
請求項2の発明は、前記各掘削撹拌軸Hは、その上部を前記回転駆動部5の下方に設けた回転伝達部15のケース16に軸装して取付けて前記駆動軸10の駆動の伝達を受けて自転回転する構成とし、前記回転伝達部15のケース16は、前記回転駆動部5の前記駆動軸10の外周に同心上に設けた外側回転フランジ12により回転する構成とし、もって、前記各掘削撹拌軸Hを公転させる構成とした地盤改良装置としたものである。
請求項3の発明は、前記掘削撹拌作動部6は、前記掘削撹拌軸Hを、内軸11と該内軸11の公転軌跡の外側を公転する外軸17により夫々構成した地盤改良装置としたものである。
請求項4の発明は、前記内軸11の下端には土壌改良材を吐出する吐出口24を設け、前記回転伝達部15のケース16に、前記掘削撹拌軸Hとなる内軸11と該内軸11の外側に複数設けた外軸17により前記掘削撹拌作動部6を構成し、回転伝達部15のケース16に軸装した内軸11に設けた出力歯車18に各外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせ、内軸11と複数の各外軸17とは互いに逆回転する構成とした地盤改良装置としたものである。
請求項5の発明は、前記回転駆動部5には、前記駆動軸10の外周に外側回転フランジ12を同心上に設け、外側回転フランジ12の下部に前記回転伝達部15のケース16を固定状態に取付け、前記駆動軸10と外側回転フランジ12とは互いに反対方向に駆動回転する構成とし、もって、前記内軸11と各外軸17は自転すると共に、各外軸17を内軸11中心に公転する構成とした地盤改良装置としたものである。
請求項6の発明は、前記回転伝達部15のケース16に、前記掘削撹拌軸Hとなる内軸11と該内軸11の外側に外軸17により前記掘削撹拌作動部6を構成し、回転伝達部15のケース16に、前記回転駆動部5の駆動軸10により駆動回転する伝達軸25を設け、該伝達軸25に設けた出力歯車18に前記掘削撹拌軸Hとなる内軸11に設けた従動歯車19を噛み合わせると共に、伝達中間歯車26を介して前記掘削撹拌軸Hとなる外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせ、内軸11と外軸17とは互いに逆回転する構成とし、前記回転駆動部5には、前記駆動軸10の外周に外側回転フランジ12を同心上に設け、外側回転フランジ12の下部に前記回転伝達部15のケース16を固定状態に取付け、前記駆動軸10と外側回転フランジ12とは互いに反対方向に駆動回転する構成とし、もって、前記内軸11と外軸17は自転すると共に、内軸11と外軸17とを前記伝達軸25中心に公転する構成とした地盤改良装置としたものである。
請求項7の発明は、前記外側回転フランジ12内の駆動軸10の外周には外軸17に液状の土壌改良材を供給するスイベル装置30を設け、スイベル装置30と外軸17とを接続管31により接続し、接続管31を外側回転フランジ12側に取り付けた地盤改良装置としたものである。
請求項8の発明は、複数の掘削撹拌軸Hの夫々に、軸心方向に対して放射方向に突出する複数の撹拌体7A群と、螺旋翼9Aとを、軸心方向に交互に夫々複数並設し、各掘削撹拌軸Hを互いに正逆回転の自転回転させると共に、任意箇所を中心に互いに公転する構成とし、かつ、地盤Gの地盤改良予定地Kの深さに相当する所定の縦長さを有して撹拌混合装置4の掘削撹拌作動部6を構成し、この掘削撹拌作動部6を、ベースマシン1のアーム2に取付けて地盤Gに挿入し、土壌と地盤改良材とを撹拌し、前記アーム2の回動により撹拌混合装置4の下降と上昇の縦移動と、前後左右の横移動とを適宜選択組合せて、土壌と土壌改良材との撹拌混合を行う地盤改良方法としたものである。
請求項2の発明は、前記各掘削撹拌軸Hは、その上部を前記回転駆動部5の下方に設けた回転伝達部15のケース16に軸装して取付けて前記駆動軸10の駆動の伝達を受けて自転回転する構成とし、前記回転伝達部15のケース16は、前記回転駆動部5の前記駆動軸10の外周に同心上に設けた外側回転フランジ12により回転する構成とし、もって、前記各掘削撹拌軸Hを公転させる構成とした地盤改良装置としたものである。
請求項3の発明は、前記掘削撹拌作動部6は、前記掘削撹拌軸Hを、内軸11と該内軸11の公転軌跡の外側を公転する外軸17により夫々構成した地盤改良装置としたものである。
請求項4の発明は、前記内軸11の下端には土壌改良材を吐出する吐出口24を設け、前記回転伝達部15のケース16に、前記掘削撹拌軸Hとなる内軸11と該内軸11の外側に複数設けた外軸17により前記掘削撹拌作動部6を構成し、回転伝達部15のケース16に軸装した内軸11に設けた出力歯車18に各外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせ、内軸11と複数の各外軸17とは互いに逆回転する構成とした地盤改良装置としたものである。
請求項5の発明は、前記回転駆動部5には、前記駆動軸10の外周に外側回転フランジ12を同心上に設け、外側回転フランジ12の下部に前記回転伝達部15のケース16を固定状態に取付け、前記駆動軸10と外側回転フランジ12とは互いに反対方向に駆動回転する構成とし、もって、前記内軸11と各外軸17は自転すると共に、各外軸17を内軸11中心に公転する構成とした地盤改良装置としたものである。
請求項6の発明は、前記回転伝達部15のケース16に、前記掘削撹拌軸Hとなる内軸11と該内軸11の外側に外軸17により前記掘削撹拌作動部6を構成し、回転伝達部15のケース16に、前記回転駆動部5の駆動軸10により駆動回転する伝達軸25を設け、該伝達軸25に設けた出力歯車18に前記掘削撹拌軸Hとなる内軸11に設けた従動歯車19を噛み合わせると共に、伝達中間歯車26を介して前記掘削撹拌軸Hとなる外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせ、内軸11と外軸17とは互いに逆回転する構成とし、前記回転駆動部5には、前記駆動軸10の外周に外側回転フランジ12を同心上に設け、外側回転フランジ12の下部に前記回転伝達部15のケース16を固定状態に取付け、前記駆動軸10と外側回転フランジ12とは互いに反対方向に駆動回転する構成とし、もって、前記内軸11と外軸17は自転すると共に、内軸11と外軸17とを前記伝達軸25中心に公転する構成とした地盤改良装置としたものである。
請求項7の発明は、前記外側回転フランジ12内の駆動軸10の外周には外軸17に液状の土壌改良材を供給するスイベル装置30を設け、スイベル装置30と外軸17とを接続管31により接続し、接続管31を外側回転フランジ12側に取り付けた地盤改良装置としたものである。
請求項8の発明は、複数の掘削撹拌軸Hの夫々に、軸心方向に対して放射方向に突出する複数の撹拌体7A群と、螺旋翼9Aとを、軸心方向に交互に夫々複数並設し、各掘削撹拌軸Hを互いに正逆回転の自転回転させると共に、任意箇所を中心に互いに公転する構成とし、かつ、地盤Gの地盤改良予定地Kの深さに相当する所定の縦長さを有して撹拌混合装置4の掘削撹拌作動部6を構成し、この掘削撹拌作動部6を、ベースマシン1のアーム2に取付けて地盤Gに挿入し、土壌と地盤改良材とを撹拌し、前記アーム2の回動により撹拌混合装置4の下降と上昇の縦移動と、前後左右の横移動とを適宜選択組合せて、土壌と土壌改良材との撹拌混合を行う地盤改良方法としたものである。
請求項1の発明では、複数の撹拌体7A群と螺旋翼9Aとを有する掘削撹拌軸Hにより構成する掘削撹拌作動部6を、地盤Gの地盤改良予定地Kの深さに相当する縦長さを有しているので、地盤改良予定地Kの深さの全断面を同時に撹拌混合することができ、そのため、撹拌混合の作業効率を向上させることができ、また、同時に撹拌混合できる範囲が広いので、上下方向における均一な地盤改良を容易に行うことができる。
また、掘削撹拌作動部6の上方に回転駆動部5を設けることができ、回転駆動部5が地中に挿入されることはなく、掘削撹拌抵抗を小さくできて、この点でも、撹拌混合の作業効率を向上させることができる。
また、複数の撹拌体7A群と螺旋翼9Aとを有する掘削撹拌軸Hにより構成する掘削撹拌作動部6を、ベースマシン1のアーム2に取付けて作業を行えるので、横方向の掘削撹拌作業をすることができ、地盤改良作業を簡易に行うことができる。
請求項2の発明では、各掘削撹拌軸Hを自転および公転させて掘削撹拌作業をすることができ、撹拌混合の作業効率を向上させることができる。
請求項3の発明では、掘削撹拌軸Hとなる内軸11の公転軌跡の外側を公転する外軸17を有して構成しているので、内軸11の公転軌跡と外軸17の公転軌跡が平面視において重ならず、広い範囲で掘削撹拌作業をすることができ、撹拌混合の作業効率を向上させることができる。
請求項4の発明では、掘削撹拌軸Hとなる内軸11と各外軸17とを互いに逆回転させるので、掘削撹拌作業の作業効率を向上させることができる。
請求項5の発明では、内軸11と外軸17とが自転のみならず、外軸17を内軸11中心に公転させるので、一層、掘削撹拌作業の作業効率を向上させることができる。
請求項6の発明では、掘削撹拌軸Hを内軸11と外軸17との2軸により構成しているので、掘削撹拌作動部6の軽量化が図れ、一層、横方向の掘削撹拌作業の容易化を図ることができ、地盤改良作業を簡易に行うことができ、また、駆動軸10により駆動回転する伝達軸25により掘削撹拌軸Hとなる内軸11と外軸17を自転させ、駆動軸10の外周に同心上に設けた外側回転フランジ12により内軸11と外軸17を公転させるので、自転および公転させる構成を簡易に構成できる。
請求項7の発明では、内軸11と外軸17への回転伝達機構の構成に影響せずに、外軸17とスイベル装置30との接続を合理的かつ容易にできる。
請求項8の発明では、掘削撹拌軸Hとなる内軸11と外軸17とが自転のみならず、外軸17を公転させて土壌改良を行うことができ、また、撹拌混合装置4の下降と上昇の縦作業と、前後左右の横作業を最適な状態で適宜選択組合せることができ、地盤改良予定地Kの地盤改良作業の作業効率を向上させることができると共に、地盤Gの性状によって、種々の最適な作業形態を選択でき、作業適用範囲を広げることができる。
また、掘削撹拌作動部6の上方に回転駆動部5を設けることができ、回転駆動部5が地中に挿入されることはなく、掘削撹拌抵抗を小さくできて、この点でも、撹拌混合の作業効率を向上させることができる。
また、複数の撹拌体7A群と螺旋翼9Aとを有する掘削撹拌軸Hにより構成する掘削撹拌作動部6を、ベースマシン1のアーム2に取付けて作業を行えるので、横方向の掘削撹拌作業をすることができ、地盤改良作業を簡易に行うことができる。
請求項2の発明では、各掘削撹拌軸Hを自転および公転させて掘削撹拌作業をすることができ、撹拌混合の作業効率を向上させることができる。
請求項3の発明では、掘削撹拌軸Hとなる内軸11の公転軌跡の外側を公転する外軸17を有して構成しているので、内軸11の公転軌跡と外軸17の公転軌跡が平面視において重ならず、広い範囲で掘削撹拌作業をすることができ、撹拌混合の作業効率を向上させることができる。
請求項4の発明では、掘削撹拌軸Hとなる内軸11と各外軸17とを互いに逆回転させるので、掘削撹拌作業の作業効率を向上させることができる。
請求項5の発明では、内軸11と外軸17とが自転のみならず、外軸17を内軸11中心に公転させるので、一層、掘削撹拌作業の作業効率を向上させることができる。
請求項6の発明では、掘削撹拌軸Hを内軸11と外軸17との2軸により構成しているので、掘削撹拌作動部6の軽量化が図れ、一層、横方向の掘削撹拌作業の容易化を図ることができ、地盤改良作業を簡易に行うことができ、また、駆動軸10により駆動回転する伝達軸25により掘削撹拌軸Hとなる内軸11と外軸17を自転させ、駆動軸10の外周に同心上に設けた外側回転フランジ12により内軸11と外軸17を公転させるので、自転および公転させる構成を簡易に構成できる。
請求項7の発明では、内軸11と外軸17への回転伝達機構の構成に影響せずに、外軸17とスイベル装置30との接続を合理的かつ容易にできる。
請求項8の発明では、掘削撹拌軸Hとなる内軸11と外軸17とが自転のみならず、外軸17を公転させて土壌改良を行うことができ、また、撹拌混合装置4の下降と上昇の縦作業と、前後左右の横作業を最適な状態で適宜選択組合せることができ、地盤改良予定地Kの地盤改良作業の作業効率を向上させることができると共に、地盤Gの性状によって、種々の最適な作業形態を選択でき、作業適用範囲を広げることができる。
本発明の一実施形態図により説明する。図1に示したように、1はベースマシンであり、ベースマシン1のアーム2にブラケット3を介して掘削撹拌混合装置4の回転駆動部5を着脱自在に取付ける。
なお、本願の要件ではないので、詳細は省略するが、アーム2はリンクにより構成して撹拌混合装置4を地盤Gに垂直状態で挿入可能に構成し、また、撹拌混合装置4を垂直状態で前後左右に移動可能にしている。
撹拌混合装置4は、図2のように、上部に回転駆動部5を設け、回転駆動部5の下方に多軸式の掘削撹拌作動部6を設けて構成する。掘削撹拌作動部6は、縦の軸心方向に対して放射方向に突出する撹拌体7Aを有する撹拌部7と、螺旋翼9Aを有する掘削部9とを、上下方向に交互に夫々複数並設した掘削撹拌軸Hを横方向に複数並設して構成する。
なお、本願の要件ではないので、詳細は省略するが、アーム2はリンクにより構成して撹拌混合装置4を地盤Gに垂直状態で挿入可能に構成し、また、撹拌混合装置4を垂直状態で前後左右に移動可能にしている。
撹拌混合装置4は、図2のように、上部に回転駆動部5を設け、回転駆動部5の下方に多軸式の掘削撹拌作動部6を設けて構成する。掘削撹拌作動部6は、縦の軸心方向に対して放射方向に突出する撹拌体7Aを有する撹拌部7と、螺旋翼9Aを有する掘削部9とを、上下方向に交互に夫々複数並設した掘削撹拌軸Hを横方向に複数並設して構成する。
掘削撹拌作動部6の各掘削撹拌軸Hは、地盤Gの地盤改良予定地Kの深さに相当する所定の縦長さを有して構成すると共に、回転駆動部5の駆動によって自転回転と所定任意部位を中心として公転するように構成する。
掘削撹拌作動部6および各掘削撹拌軸Hの構成は任意であるが、一例として、以下示す。
図1〜図7に示したように、回転駆動部5に設けた駆動軸10の下部には掘削撹拌作動部6の前記掘削撹拌軸Hを構成する内軸(掘削撹拌軸H)11の上部を着脱自在に接続する。
掘削撹拌作動部6および各掘削撹拌軸Hの構成は任意であるが、一例として、以下示す。
図1〜図7に示したように、回転駆動部5に設けた駆動軸10の下部には掘削撹拌作動部6の前記掘削撹拌軸Hを構成する内軸(掘削撹拌軸H)11の上部を着脱自在に接続する。
駆動軸10の外周の回転駆動部5には外側回転フランジ12を設け、外側回転フランジ12の下部には回転伝達部15のケース16を固定状態に取付ける。
回転伝達部15には内軸11の上部を軸装する。回転伝達部15には掘削撹拌作動部6の前記掘削撹拌軸Hを構成する外軸(掘削撹拌軸H)17を複数設ける。本例では、図2に示したように、中央の内軸11に対して左右に2本の外軸17を設けて、3本の多軸式の掘削撹拌作動部6に構成している。
前記回転伝達部15の構成は、任意であるが、回転伝達部15内の内軸11に出力歯車18を設け、出力歯車18に各外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせて、回転を伝達する。
回転伝達部15には内軸11の上部を軸装する。回転伝達部15には掘削撹拌作動部6の前記掘削撹拌軸Hを構成する外軸(掘削撹拌軸H)17を複数設ける。本例では、図2に示したように、中央の内軸11に対して左右に2本の外軸17を設けて、3本の多軸式の掘削撹拌作動部6に構成している。
前記回転伝達部15の構成は、任意であるが、回転伝達部15内の内軸11に出力歯車18を設け、出力歯車18に各外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせて、回転を伝達する。
内軸11と各外軸17の外周には、前記撹拌部7と前記掘削部9とを、上下方向に交互に複数並設する。
掘削撹拌作動部6の撹拌部7は、内軸11と各外軸17の軸心に対して放射方向に突出する棒または板部材の撹拌体7Aを、上下方向および回転方向に並設して構成する。
掘削撹拌作動部6の掘削部9は、内軸11と各外軸17に螺旋翼(スパイラル翼)9Aを設けて構成する。本例の掘削部9は、一条螺旋により形成しているが多条螺旋により構成してもよい。
掘削撹拌作動部6の撹拌部7は、内軸11と各外軸17の軸心に対して放射方向に突出する棒または板部材の撹拌体7Aを、上下方向および回転方向に並設して構成する。
掘削撹拌作動部6の掘削部9は、内軸11と各外軸17に螺旋翼(スパイラル翼)9Aを設けて構成する。本例の掘削部9は、一条螺旋により形成しているが多条螺旋により構成してもよい。
内軸11には、図示は省略するが、土壌改良材を送出する注入管を内蔵し、内軸11の下端および/または中間部には土壌改良材の吐出口24を設ける。
回転駆動部5の駆動軸10と外側回転フランジ12とは互いに反対方向に駆動回転すると共に、正転と逆転とに切替自在に構成する。
そのため、掘削撹拌作動部6は、内軸11と各外軸17は自転して土壌と土壌改良材とを撹拌混合すると共に、内軸11中心に各外軸17が公転して撹拌混合も行う。
回転駆動部5の駆動軸10と外側回転フランジ12とは互いに反対方向に駆動回転すると共に、正転と逆転とに切替自在に構成する。
そのため、掘削撹拌作動部6は、内軸11と各外軸17は自転して土壌と土壌改良材とを撹拌混合すると共に、内軸11中心に各外軸17が公転して撹拌混合も行う。
図8〜図12は、前記撹拌混合装置4の他の例であり、掘削撹拌作動部6の前記掘削撹拌軸Hを構成する内軸11と外軸17との2軸による2本の多軸式構成とし、内軸11の公転軌跡の外側を外軸17が公転する構成にしている。
回転駆動部5に設けた駆動軸10の下部には伝達軸25の上部を着脱自在に接続し、伝達軸25は回転伝達部15のケース16に軸装し、ケース16内の伝達軸25には出力歯車18を設け、出力歯車18に内軸11に設けた従動歯車19を噛み合わせると共に、伝達中間歯車26を介して外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせて、回転を伝達する。
回転駆動部5に設けた駆動軸10の下部には伝達軸25の上部を着脱自在に接続し、伝達軸25は回転伝達部15のケース16に軸装し、ケース16内の伝達軸25には出力歯車18を設け、出力歯車18に内軸11に設けた従動歯車19を噛み合わせると共に、伝達中間歯車26を介して外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせて、回転を伝達する。
即ち、内軸11と外軸17とは、駆動軸10に対して夫々偏心させて配置し、内軸11に対して外軸17は更に偏心させて配置して、内軸11の公転軌跡の外側を外軸17が公転するように構成する。
そのため、内軸11は駆動軸10とは直接接続せず、内軸11に設けた従動歯車19を駆動軸10の出力歯車18に噛み合わせている。
そして、内軸11に対して外軸17を逆転させるために、伝達中間歯車26を介在させている。伝達中間歯車26は中間軸27によりケース16に軸装する。
また、外側回転フランジ12内の駆動軸10の外周には内軸11または外軸17の何れかにセメントミルク等の液状の土壌改良材を供給するスイベル装置30を設け、スイベル装置30と内軸11または外軸17内の注入管(図示省略)とを接続管31により接続する。
そのため、内軸11は駆動軸10とは直接接続せず、内軸11に設けた従動歯車19を駆動軸10の出力歯車18に噛み合わせている。
そして、内軸11に対して外軸17を逆転させるために、伝達中間歯車26を介在させている。伝達中間歯車26は中間軸27によりケース16に軸装する。
また、外側回転フランジ12内の駆動軸10の外周には内軸11または外軸17の何れかにセメントミルク等の液状の土壌改良材を供給するスイベル装置30を設け、スイベル装置30と内軸11または外軸17内の注入管(図示省略)とを接続管31により接続する。
本例では、スイベル装置30を駆動軸10に回転自在に軸装し、接続管31を外側回転フランジ12側に取り付けることによりケース16と一体回転する構成とし、接続管31を外軸17に接続しているが、内軸11に接続してもよい。
図8〜図12の例に関し、その他の構成は、図1〜図7の例の構成と同様である。
図8〜図12の例に関し、その他の構成は、図1〜図7の例の構成と同様である。
(実施形態の作用)
本発明は、上記構成であり、撹拌混合装置4は、図2のように、上部に回転駆動部5を設け、回転駆動部5の下方に多軸式の掘削撹拌作動部6を設けて構成し、掘削撹拌作動部6は、縦の軸心方向に対して放射方向に突出する撹拌体7Aを有する撹拌部7と、螺旋翼9Aを有する掘削部9とを、上下方向に交互に夫々複数並設して形成した掘削撹拌軸Hを横方向に複数並設して構成し、掘削撹拌作動部6の各掘削撹拌軸Hは、地盤Gの地盤改良予定地Kの深さに相当する所定の縦長さを有して構成すると共に、回転駆動部5の駆動によって自転回転と所定任意部位を中心として公転するように構成しているので、ベースマシン1のアーム2に回転駆動部5の上部を取付け、アーム2に撹拌混合装置4を装着し、回転駆動部5を駆動させ、掘削撹拌作動部6の掘削撹拌軸Hを地盤に挿入し、掘削撹拌作動部6の掘削撹拌軸Hの吐出口から所定量の土壌改良材を適宜吐出させ、土壌と土壌改良材とを撹拌混合させる。
本発明は、上記構成であり、撹拌混合装置4は、図2のように、上部に回転駆動部5を設け、回転駆動部5の下方に多軸式の掘削撹拌作動部6を設けて構成し、掘削撹拌作動部6は、縦の軸心方向に対して放射方向に突出する撹拌体7Aを有する撹拌部7と、螺旋翼9Aを有する掘削部9とを、上下方向に交互に夫々複数並設して形成した掘削撹拌軸Hを横方向に複数並設して構成し、掘削撹拌作動部6の各掘削撹拌軸Hは、地盤Gの地盤改良予定地Kの深さに相当する所定の縦長さを有して構成すると共に、回転駆動部5の駆動によって自転回転と所定任意部位を中心として公転するように構成しているので、ベースマシン1のアーム2に回転駆動部5の上部を取付け、アーム2に撹拌混合装置4を装着し、回転駆動部5を駆動させ、掘削撹拌作動部6の掘削撹拌軸Hを地盤に挿入し、掘削撹拌作動部6の掘削撹拌軸Hの吐出口から所定量の土壌改良材を適宜吐出させ、土壌と土壌改良材とを撹拌混合させる。
撹拌混合装置4は、上部に回転駆動部5を設け、回転駆動部5の下方に多軸式の掘削撹拌軸Hを有する掘削撹拌作動部6を設けて構成しているので、掘削撹拌作動部6の掘削撹拌軸Hを地盤Gに挿入して、掘削および土壌と土壌改良材との撹拌混合を行う。
撹拌混合装置4は、上部に設けた回転駆動部5の下方に掘削撹拌作動部6を設けているので、掘削撹拌作業を行う際に、回転駆動部5を地盤G上に残したままで、掘削撹拌作動部6を地盤Gに挿入して作業を行える。
そのため、回転駆動部5を地盤Gに挿入しないので、掘削撹拌抵抗を小さくできて、この点でも、撹拌混合の作業効率を向上させることができる。
そのため、回転駆動部5を地盤Gに挿入しないので、掘削撹拌抵抗を小さくできて、この点でも、撹拌混合の作業効率を向上させることができる。
撹拌混合装置4による土壌と土壌改良材との撹拌混合方法(作業順序)は、任意であり、例えば、撹拌混合装置4を地盤改良予定地Kの深さに達するまで、撹拌混合させながら一度に下降させる場合と、地盤Gの性状によっては、一旦、途中部分まで下降させた撹拌混合装置4を駆動させたまま上昇させる引き抜き作業することも可能であり、作業状況に応じて撹拌混合装置4の下降と上昇の縦移動作業を適宜選択して、撹拌混合作業を行う。
また、撹拌混合装置4は、掘削撹拌作動部6を地盤Gに縦に挿入して下降と上昇を行う所謂「縦方向の、掘削および撹拌」の他に、撹拌混合装置4を地盤Gに挿入した状態で、アーム2によりベースマシン1に対して撹拌混合装置4を前後左右に移動させて、「横方向の、掘削および撹拌」作業を行うことも可能であり、地盤改良予定地Kの地盤改良作業の作業効率を向上させられる。
上記の場合、地盤Gの地盤改良予定地Kの深さに相当する所定の縦長さを有して構成した撹拌混合装置4を、ベースマシン1のアーム2に取付けて地盤Gに挿入し、土壌と地盤改良材とを撹拌し、撹拌した土壌成分(サンプル)を、適時、任意の手段により採取して地盤改良状態を把握できるので、撹拌混合装置4の下降と上昇、あるいは、前後左右の移動を最適な状態で適宜選択組合せることができ、地盤改良予定地Kの地盤改良作業の作業効率を向上させられる。
したがって、地盤Gの性状によって、種々の作業形態を選択でき、作業適用範囲を広げることができる。
図1〜図7の撹拌混合装置4では、回転駆動部5に設けた駆動軸10の下部には掘削撹拌作動部6の前記掘削撹拌軸Hを構成する内軸(掘削撹拌軸H)11の上部を着脱自在に接続し、回転駆動部5に設けた外側回転フランジ12には回転伝達部15のケース16を固定状態に取付け、回転伝達部15には内軸11の上部を軸装する。回転伝達部15には掘削撹拌作動部6の前記掘削撹拌軸Hとなる外軸(掘削撹拌軸H)17を、中央の内軸11に対して左右に2本の外軸17を設けて、3本の多軸式の掘削撹拌作動部6に構成しているので、内軸11と外軸17とにより掘削撹拌作業を行う。
図1〜図7の撹拌混合装置4では、回転駆動部5に設けた駆動軸10の下部には掘削撹拌作動部6の前記掘削撹拌軸Hを構成する内軸(掘削撹拌軸H)11の上部を着脱自在に接続し、回転駆動部5に設けた外側回転フランジ12には回転伝達部15のケース16を固定状態に取付け、回転伝達部15には内軸11の上部を軸装する。回転伝達部15には掘削撹拌作動部6の前記掘削撹拌軸Hとなる外軸(掘削撹拌軸H)17を、中央の内軸11に対して左右に2本の外軸17を設けて、3本の多軸式の掘削撹拌作動部6に構成しているので、内軸11と外軸17とにより掘削撹拌作業を行う。
掘削撹拌作動部6には、中央の内軸11に対して左右に2本の外軸17を設けて、3本の多軸式に構成しているので、掘削撹拌効率を向上させられる。
回転伝達部15は、回転伝達部15内の内軸11に出力歯車18を設け、出力歯車18に各外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせて、回転を伝達するので、内軸11と外軸17は互いに反対回転しながら掘削撹拌を行う。
掘削撹拌作動部6の内軸11と各外軸17の外周には、内軸11と各外軸17の軸心に対して放射方向に突出する棒または板部材の撹拌体7Aを、上下方向および回転方向に並設した撹拌部7と、螺旋翼(スパイラル翼)9Aを設けた掘削部9とを、上下方向に交互に複数並設して構成しているので、内軸11と各外軸17は共に、螺旋翼9Aの部分で地盤Gを掘削しつつ撹拌しながら、撹拌部7の部分で土壌と土壌改良材との撹拌混合を行う。
回転伝達部15は、回転伝達部15内の内軸11に出力歯車18を設け、出力歯車18に各外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせて、回転を伝達するので、内軸11と外軸17は互いに反対回転しながら掘削撹拌を行う。
掘削撹拌作動部6の内軸11と各外軸17の外周には、内軸11と各外軸17の軸心に対して放射方向に突出する棒または板部材の撹拌体7Aを、上下方向および回転方向に並設した撹拌部7と、螺旋翼(スパイラル翼)9Aを設けた掘削部9とを、上下方向に交互に複数並設して構成しているので、内軸11と各外軸17は共に、螺旋翼9Aの部分で地盤Gを掘削しつつ撹拌しながら、撹拌部7の部分で土壌と土壌改良材との撹拌混合を行う。
そのため、ベースマシン1のアーム2に取付ける簡易な撹拌混合装置4でありながら、多軸式とすることで、掘削のみならず土壌と土壌改良材との撹拌混合も行え、作業効率を向上させられる。
掘削撹拌軸Hとなる内軸11の出力歯車18に各外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせて、回転を伝達するので、掘削撹拌軸Hとなる内軸11と外軸17とは互いに逆回転して、回転させている土壌を剪断するように崩し、土壌全体の撹乱混合を均一化させられる。
掘削撹拌軸Hとなる内軸11の出力歯車18に各外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせて、回転を伝達するので、掘削撹拌軸Hとなる内軸11と外軸17とは互いに逆回転して、回転させている土壌を剪断するように崩し、土壌全体の撹乱混合を均一化させられる。
回転駆動部5の駆動軸10と外側回転フランジ12とは互いに反対方向に駆動回転する構成としているので、掘削撹拌作動部6の掘削撹拌軸Hとなる内軸11と各外軸17は自転して掘削および土壌と土壌改良材との撹拌混合すると共に、内軸11中心に各外軸17が公転して掘削および土壌と土壌改良材との撹拌混合を行え、作業効率を向上させられる。
撹拌混合装置4は、掘削撹拌軸Hとなる内軸11と各外軸17の下端から上部まで所定間隔をおいて撹拌部7と掘削部9を設けているので、掘削開始から撹拌混合装置4が地盤改良予定地Kの底部までの間で掘削・撹拌混合を行える(図1)。
したがって、地盤G上面より地盤改良予定地Kの所定深さまで均一な地盤改良を行える。
撹拌混合装置4は、掘削撹拌作動部6の掘削撹拌軸Hの長さの相違するものを数種類用意し、選択使用することにより、地盤上面から地盤改良予定地Kの改良予定深さまで掘削挿入させられるので、地盤G上面から改良予定深さまでの地盤(地盤改良予定地)全体を撹拌混合装置4により同時に撹拌混合でき、この点でも、上面より改良予定深さまで均一な地盤改良を行える。
したがって、地盤G上面より地盤改良予定地Kの所定深さまで均一な地盤改良を行える。
撹拌混合装置4は、掘削撹拌作動部6の掘削撹拌軸Hの長さの相違するものを数種類用意し、選択使用することにより、地盤上面から地盤改良予定地Kの改良予定深さまで掘削挿入させられるので、地盤G上面から改良予定深さまでの地盤(地盤改良予定地)全体を撹拌混合装置4により同時に撹拌混合でき、この点でも、上面より改良予定深さまで均一な地盤改良を行える。
また、回転駆動部5は駆動軸10と外側回転フランジ12の回転方向を正逆切替自在としているので、撹拌混合装置4の上昇と下降の作業状態によって、適宜、内軸11と外軸17の回転方向を変更でき、作業形態の選択範囲を広げられて、一層、土壌全体の撹乱混合を均一化させられる。
即ち、内軸11と外軸17の回転方向を変更すると、撹拌部7の撹拌体7Aと掘削部9の螺旋翼9Aの土壌の送り方向が上下反対になり、良好な撹拌効果が得られる。
即ち、内軸11と外軸17の回転方向を変更すると、撹拌部7の撹拌体7Aと掘削部9の螺旋翼9Aの土壌の送り方向が上下反対になり、良好な撹拌効果が得られる。
図8〜図12は、撹拌混合装置4の他の例であり、内軸11の外側を公転する外軸17の2本の多軸式の掘削撹拌軸Hにより掘削撹拌作動部6を構成しているので、図1〜図7の例に比し掘削撹拌作動部6の構成を軽量にできる。
そのため、撹拌混合装置4を地盤Gに挿入した状態で、アーム2によりベースマシン1に対して撹拌混合装置4を前後左右に移動させて行う、所謂、「横方向の、掘削および撹拌」作業を、一層容易に行え、地盤改良予定地Kの地盤改良作業の作業効率を向上させられる。
そのため、撹拌混合装置4を地盤Gに挿入した状態で、アーム2によりベースマシン1に対して撹拌混合装置4を前後左右に移動させて行う、所謂、「横方向の、掘削および撹拌」作業を、一層容易に行え、地盤改良予定地Kの地盤改良作業の作業効率を向上させられる。
回転駆動部5に設けた駆動軸10の下部には伝達軸25の上部を着脱自在に接続し、伝達軸25は回転伝達部15のケース16に軸装し、ケース16内の伝達軸25には出力歯車18を設け、出力歯車18に掘削撹拌軸Hとなる内軸11に設けた従動歯車19を噛み合わせると共に、伝達中間歯車26を介して掘削撹拌軸Hとなる外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせているので、内軸11と外軸17は互いに反対回転しながら掘削撹拌を行う。
即ち、掘削撹拌軸Hとなる内軸11と外軸17とは、駆動軸10に対して夫々偏心させて配置し、内軸11に対して外軸17は更に偏心させて配置して、内軸11の外側を外軸17が公転する構成としているので、内軸11の撹拌部7と掘削部9が公転して掘削撹拌した土壌の外側を、外軸17が自転しながら公転するので、内軸11の公転軌跡の土壌と外軸17の公転軌跡の土壌とが放射方向において衝突し、掘削撹拌効果の向上が期待できる。
また、外側回転フランジ12内の駆動軸10の外周には内軸11または外軸17の何れかにセメントミルク等の液状の土壌改良材を供給するスイベル装置30を設けているので、土壌改良材を地盤改良予定地Kに供給して地盤改良を行う。
また、外側回転フランジ12内の駆動軸10の外周には内軸11または外軸17の何れかにセメントミルク等の液状の土壌改良材を供給するスイベル装置30を設けているので、土壌改良材を地盤改良予定地Kに供給して地盤改良を行う。
スイベル装置30は駆動軸10に回転自在に軸装し、スイベル装置30に接続した接続管31を外側回転フランジ12側に取付け、接続管31を外軸17に接続しているので、スイベル装置30と接続管31は外側回転フランジ12および回転伝達部15のケース16と一体回転しながら、外軸17に土壌改良材を供給する。
そのため、内軸11と外軸17とを、駆動軸10に対して夫々偏心させて配置した構成でありながら、外軸17から地盤改良予定地Kへの土壌改良材の供給構成を容易に実現する。
そのため、内軸11と外軸17とを、駆動軸10に対して夫々偏心させて配置した構成でありながら、外軸17から地盤改良予定地Kへの土壌改良材の供給構成を容易に実現する。
1…ベースマシン、2…アーム、3…ブラケット、4…撹拌混合装置、5…回転駆動部、6…掘削撹拌作動部、7…撹拌部、7A…撹拌体、9…掘削部、9A…螺旋翼、10…駆動軸、11…内軸、12…外側回転フランジ、15…回転伝達部、16…ケース、17…外軸、18…出力歯車、19…従動歯車、24…吐出口、25…伝達軸、26…伝達中間歯車、27…中間軸、30…スイベル装置、31…接続管。
Claims (8)
- ベースマシン1のアーム2に取付ける回転駆動部5と該回転駆動部5により駆動する掘削撹拌作動部6により撹拌混合装置4を構成し、前記掘削撹拌作動部6は、縦の軸心方向に対して放射方向に突出する複数の撹拌体7A群と、螺旋翼9Aとを、軸心方向に交互に夫々複数並設した掘削撹拌軸Hを横方向に複数並設して構成し、該各掘削撹拌軸Hは、地盤Gの地盤改良予定地Kの深さに相当する所定の縦長さを有し、前記回転駆動部5の駆動軸10の駆動を受けて自転回転すると共に、何れかの任意部位を中心に公転するように構成した地盤改良装置。
- 請求項1において、前記各掘削撹拌軸Hは、その上部を前記回転駆動部5の下方に設けた回転伝達部15のケース16に軸装して取付けて前記駆動軸10の駆動の伝達を受けて自転回転する構成とし、前記回転伝達部15のケース16は、前記回転駆動部5の前記駆動軸10の外周に同心上に設けた外側回転フランジ12により回転する構成とし、もって、前記各掘削撹拌軸Hを公転させる構成とした地盤改良装置。
- 請求項2において、前記掘削撹拌作動部6は、前記掘削撹拌軸Hを、内軸11と該内軸11の公転軌跡の外側を公転する外軸17により夫々構成した地盤改良装置。
- 請求項3において、前記内軸11の下端には土壌改良材を吐出する吐出口24を設け、前記回転伝達部15のケース16に、前記掘削撹拌軸Hとなる内軸11と該内軸11の外側に複数設けた外軸17により前記掘削撹拌作動部6を構成し、回転伝達部15のケース16に軸装した内軸11に設けた出力歯車18に各外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせ、内軸11と複数の各外軸17とは互いに逆回転する構成とした地盤改良装置。
- 請求項4において、前記回転駆動部5には、前記駆動軸10の外周に外側回転フランジ12を同心上に設け、外側回転フランジ12の下部に前記回転伝達部15のケース16を固定状態に取付け、前記駆動軸10と外側回転フランジ12とは互いに反対方向に駆動回転する構成とし、もって、前記内軸11と各外軸17は自転すると共に、各外軸17を内軸11中心に公転する構成とした地盤改良装置。
- 請求項3において、前記回転伝達部15のケース16に、前記掘削撹拌軸Hとなる内軸11と該内軸11の外側に外軸17により前記掘削撹拌作動部6を構成し、回転伝達部15のケース16に、前記回転駆動部5の駆動軸10により駆動回転する伝達軸25を設け、該伝達軸25に設けた出力歯車18に前記掘削撹拌軸Hとなる内軸11に設けた従動歯車19を噛み合わせると共に、伝達中間歯車26を介して前記掘削撹拌軸Hとなる外軸17に設けた従動歯車19を噛み合わせ、内軸11と外軸17とは互いに逆回転する構成とし、前記回転駆動部5には、前記駆動軸10の外周に外側回転フランジ12を同心上に設け、外側回転フランジ12の下部に前記回転伝達部15のケース16を固定状態に取付け、前記駆動軸10と外側回転フランジ12とは互いに反対方向に駆動回転する構成とし、もって、前記内軸11と外軸17は自転すると共に、内軸11と外軸17とを前記伝達軸25中心に公転する構成とした地盤改良装置。
- 請求項6において、前記外側回転フランジ12内の駆動軸10の外周には外軸17に液状の土壌改良材を供給するスイベル装置30を設け、スイベル装置30と外軸17とを接続管31により接続し、接続管31を外側回転フランジ12側に取り付けた地盤改良装置。
- 複数の掘削撹拌軸Hの夫々に、軸心方向に対して放射方向に突出する複数の撹拌体7A群と、螺旋翼9Aとを、軸心方向に交互に夫々複数並設し、各掘削撹拌軸Hを互いに正逆回転の自転回転させると共に、任意箇所を中心に互いに公転する構成とし、かつ、地盤Gの地盤改良予定地Kの深さに相当する所定の縦長さを有して撹拌混合装置4の掘削撹拌作動部6を構成し、この掘削撹拌作動部6を、ベースマシン1のアーム2に取付けて地盤Gに挿入し、土壌と地盤改良材とを撹拌し、前記アーム2の回動により撹拌混合装置4の下降と上昇の縦移動と、前後左右の横移動とを適宜選択組合せて、土壌と土壌改良材との撹拌混合を行う地盤改良方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2015018347A JP2016142037A (ja) | 2015-02-02 | 2015-02-02 | 地盤改良装置および地盤改良方法 |
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JP (1) | JP2016142037A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107413258A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-12-01 | 国信利纾(惠州)生化科技有限公司 | 一种搅拌装置以及使用该搅拌装置的灭火剂生产*** |
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2015
- 2015-02-02 JP JP2015018347A patent/JP2016142037A/ja active Pending
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