JP2016142037A - 地盤改良装置および地盤改良方法 - Google Patents

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）。

特開２００６−１４４５３６号公報 特開２０１３−２２２６号公報 特開２００５−１５５０３４号公報

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。

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。

地盤改良装置の側面図。 撹拌混合装置の正面図。 同側面図。 同一部拡大正面図。 同一部拡大側面図。 同一部平面図。 地盤改良作業状態の一例を示す側面図。 撹拌混合装置の他の実施形態の正面図。 同側面図。 同一部拡大正面図。 同一部平面図。 同地盤改良作業状態の一例を示す側面図。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。

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