JP7502747B2 - 地盤改良攪拌装置 - Google Patents
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Description
本発明は、供回り防止翼の回転を確認できる新規な構造の地盤改良攪拌装置を提供することを目的とするものである。
この発明の第1の局面の地盤改良攪拌装置は次のように規定される。即ち、
回転軸と、
前記回転軸の先端に設けられる掘削部材と、
前記回転軸の外周に突設される攪拌翼と、
前記回転軸の外周に、前記回転軸の回転が伝播しないように枢設される供回り防止翼と、
前記撹拌翼および前記供回り防止翼にそれぞれ設置される加速度計と、
を備える
第1の局面で規定の地盤改良攪拌装置において、前記加速度計を、前記攪拌翼および前記供回り防止翼のそれぞれの片側の最外端と前記回転軸を水平方向に結ぶ線分の中点よりも外側に備える。
第1~第3のいずれかの局面で規定の地盤改良攪拌装置において、前記攪拌翼および/または前記供回り防止翼にpH測定器、比抵抗器。温度計及びひずみ計から選ばれる少なくとも一つを備える。
回転軸と、
前記回転軸の先端に設けられる掘削部材と、
前記回転軸の外周に突設される攪拌翼と、
前記回転軸の外周に、前記回転軸の回転が伝播しないように枢設される供回り防止翼と、
前記供回り防止翼に設置される加速度計と、
を備える地盤改良攪拌装置であって、
前記加速度計を、前記供回り防止翼の片側の最外端と前記回転軸を水平方向に結ぶ線分の中点よりも外側に備える。
第5の局面で規定の地盤改良攪拌装置において、前記供回り防止翼の前記中点よりも内側に、更に前記加速度計を備える。
図1は本発明の一実施形態の地盤改良攪拌装置を用いた地盤改良機の構成を示した図である。地盤改良機1は、図1に記載されているように、重機2の前端部に支柱3を立設し、この支柱3に掘削機構4を昇降自在に取付けている。
この掘削機構4では図示を省略する地盤固化材供給装置からスイベルジョイント15を介して地盤固化材が回転軸13に供給される。
回転軸13の下端部には径方向外向きに延び出した掘削翼23が周方向略180°に間隔を空けて二つ設けられている。掘削翼23は、図3で示すように、回転方向に対して下側に傾斜した板状に形成されている。前記複数の掘削爪21bは、回転軸13の回転方向の前方下側に向けて突出するように掘削翼23に設けられている。
共回り防止翼を2段に設けることもできる。撹拌翼に対する位置の上下関係も任意に選択できる。
回転軸に対して多段に枢着された共回り防止翼であって、その先端側が連結されているものの場合、この連結部に加速度計を配置可能である。
即ち、本実施形態によれば、攪拌翼24と供回り防止翼26との回転速度に差が生じ、攪拌翼24の回転により攪拌される掘削土および地盤固化材の混合体が攪拌翼24とともに供回りするのを防止し得て、掘削土と地盤固化材との混合攪拌効果を高めることとなる。
図4(A)は供回り防止翼26に取り付けられる加速度計40の位置を示した図である。同図では片側の供回り防止翼26の最外端と回転軸13を水平方向に結ぶ線分(長さL1)の中点がP11で表され、前記最外端と回転軸13を水平方向に結ぶ線分を最外端から1/3の長さで分割する点がP12で表されており、加速度計40は供回り防止翼26の点P12よりも外側に取り付けられている。
また本実施形態では、供回り防止翼26が周辺地盤の抵抗によって静止し続けることで掘削土の供回りが抑えられ、掘削土と地盤固化材との混合攪拌が促進される。
そして、掘削作業完了後(回転軸13が引き上げられた後)に各翼に取り付けられた加速度計40の記録部に記録されたデータを、図示を省略する管理装置に読み込むことで、掘削作業中における攪拌翼24および供回り防止翼26の挙動(例えば回転速度、回転方向および移動量など)を算出することができる。また攪拌翼24および供回り防止翼26の挙動に基づいて、供回り防止翼26の、攪拌翼24に対する相対的な回転速度を算出することができる。
なお、管理装置としては、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等の汎用の電子計算機を利用することができる。
(1)攪拌翼24および/または供回り防止翼26には、加速度計40に加えて、選択的にpH測定器、比抵抗器、温度計、ひずみ計を設けることが可能である。pH測定器は掘削土のpHを測定し、比抵抗器は掘削土の比抵抗を測定し、温度計は掘削土の温度を測定する。このように、掘削土のpH、比抵抗、温度を測定することにより、掘削土の混合攪拌状態を高精度に把握できる。また、ひずみ計は翼の変形の程度を推定することができる。
この場合、加速度の変化がより明確に計測できるように、供回り防止翼26に取り付ける加速度計の位置は、供回り防止翼26の最外端と回転軸13を水平方向に結ぶ線分の中点P11(図4(A)参照)よりも外側とすることが望ましい。
また場合によっては中点P11よりも内側に、更に別の加速度計を備えることも可能である。
20…地盤改良攪拌装置
21…掘削部材
21a…掘削ビット
21b…掘削爪
23…掘削翼
24…攪拌翼
26…供回り防止翼
40…加速度計
G…地盤
Claims (5)
- 回転軸と、
前記回転軸の先端に設けられる掘削部材と、
前記回転軸の外周に突設される攪拌翼と、
前記回転軸の外周に、前記回転軸の回転が伝播しないように枢設される供回り防止翼であって、その先端が前記撹拌翼の先端より径方向外側に突出する供回り防止翼と、
前記撹拌翼および前記供回り防止翼にそれぞれ設置される加速度計と、
を備える地盤改良攪拌装置。 - 前記加速度計には、測定された加速度データを記録するための記録部が設けられ、
前記記録部に記録された加速度データは、掘削作業完了後に外部の管理装置に読み込まれ、掘削作業中における前記撹拌翼及び前記供回り防止翼の挙動を前記管理装置が算出する際に用いられることを特徴とする請求項1に記載の地盤改良攪拌装置。 - 前記加速度計を、前記攪拌翼および前記供回り防止翼のそれぞれの片側の最外端と前記回転軸を水平方向に結ぶ線分の中点よりも外側に備えることを特徴とする請求項1に記載の地盤改良攪拌装置。
- 前記撹拌翼に設置される加速度計より前記供回り防止翼に設置される加速度計が、前記回転軸より外側に離れている、請求項1に記載の地盤改良攪拌装置。
- 前記攪拌翼および/または前記供回り防止翼にpH測定器、比抵抗器、温度計およびひずみ計から選ばれる少なくとも一つを備えることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の地盤改良攪拌装置。
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