(57)【要約】【課題】  掘削撹拌ヘッドロッドを地中に掘進した後さらに深く掘削撹拌することができる地盤改良装置を提供する。【解決手段】  下端部に掘削作業翼を軸支すると共に該掘削作業翼を回転させるモータを備えてなる掘削作業ヘッドロッドの上端に、長軸ロッドを同一軸線上に接続して長い掘削作業ロッドを形成し、  上記掘削作業ロッドを、ベースマシンに突設された支持部材にホルダーを介して昇降自在に保持させ、  上記ホルダーに、駆動輪及び該駆動輪を回転させる正逆回転モータを設けると共に、上記長軸ロッドに、上記駆動輪とかみ合って長軸ロッド上端部からほぼ下端部まで延長する従動帯を敷設し、上記駆動輪の回転により上記従動帯を介して上記掘削作業ロッドを昇降させる、地盤改良作業装置。【選択図】    図１
2010144332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部に掘削作業翼を軸支すると共に該掘削作業翼を回転させるモータを備えてなる掘削作業ヘッドロッドの上端に、長軸ロッドを同一軸線上に接続して長い掘削作業ロッドを形成し、
上記掘削作業ロッドを、ベースマシンに突設された支持部材にホルダーを介して昇降自在に保持させ、
上記ホルダーに、駆動輪及び該駆動輪を回転させる正逆回転モータを設けると共に、上記長軸ロッドに、上記駆動輪とかみ合って長軸ロッド上端部からほぼ下端部まで延長する従動帯を敷設し、上記駆動輪の回転により上記従動帯を介して上記掘削作業ロッドを昇降させる、
地盤改良作業装置。
【請求項２】
下端部に掘削撹拌翼を軸支すると共に該掘削撹拌翼を回転させるモータを備えた掘削撹拌ヘッドロッドの上端に、長軸ロッドを同一軸線上に接続してなる掘削撹拌ロッドを備える請求項１の地盤改良装置を使用し、
上記掘削撹拌翼の回転により軟弱地盤へ掘削を行うと共に、固化液を注入して該固化液と掘削土砂との撹拌混合を行いつつ掘進していき、
上記掘削撹拌ヘッドロッド全長を地中に掘進したら、上記ホルダーを保持した状態で、上記駆動輪の回転により上記従動帯を下方へ引張って上記長軸ロッドを降下させ、それにより上記掘削撹拌ヘッドロッドを地中に押しこんで、さらなる掘削、撹拌を継続し、
所望深さまで掘削、撹拌を行ったら、上記駆動輪の逆回転により上記従動帯を上方へ引張って上記長軸ロッドを上昇させ、それに伴って上記掘削撹拌ヘッドロッドを地上に引き抜く、
地盤改良工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟弱地盤に掘進して地盤を改良する地盤改良作業装置及び地盤改良工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば地盤改良装置として、一般に使用されているパワーショベル機のアーム先端に取りつけられているショベルを取り外し、代って、短小のヘッドロッドの下端部に掘削撹拌翼を回転自在に軸支すると共に、ヘッドロッド内に上記掘削撹拌翼に回転を伝達すべき油圧モータを内蔵してなる掘削撹拌ヘッドロッドを取りつけた構造のもので、使用においては、上記掘削撹拌翼の回転により、地盤に縦孔を掘削し、該縦孔内にヘッドロッドを装入しつつセメントミルクを注入して、縦孔内の掘削土砂とセメントミルクを撹拌混合していくものが広く知られている。
【０００３】
しかし、上記のような従来の地盤改良装置では、アームの屈伸降下操作により掘削撹拌ヘッドロッドの全長を地中に押しこんだ後は、それ以上深く押しこむことができず、従って、さらに深く地盤を掘削、撹拌したい場合に、それに応えることができない欠点があり、その点の改良が切望されていた。
【特許文献１】特開２００６−１４４５３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願第１発明は、掘削作業ヘッドロッドを地中に押しこんだ後、さらに深く押しこむことができる地盤改良作業装置を提供することを課題とし、本願第２発明は、上記第１発明の装置を使用した地盤改良工法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題解決の手段として、本願第１発明は、
下端部に掘削作業翼を軸支すると共に該掘削作業翼を回転させるモータを備えてなる掘削作業ヘッドロッドの上端に、長軸ロッドを同一軸線上に接続して長い掘削作業ロッドを形成し、
上記掘削作業ロッドを、ベースマシンに突設された支持部材にホルダーを介して昇降自在に保持させ、
上記ホルダーに、駆動輪及び該駆動輪を回転させる正逆回転モータを設けると共に、上記長軸ロッドに、上記駆動輪とかみ合って長軸ロッド上端部からほぼ下端部まで延長する従動帯を敷設し、上記駆動輪の回転により上記従動帯を介して上記掘削作業ロッドを昇降させる、
地盤改良作業装置を提案する。
【０００６】
本願第２発明は、
下端部に掘削撹拌翼を軸支すると共に該掘削撹拌翼を回転させるモータを備えた掘削撹拌ヘッドロッドの上端に、長軸ロッドを同一軸線上に接続してなる掘削撹拌ロッドを備える請求項１の地盤改良装置を使用し、
上記掘削撹拌翼の回転により軟弱地盤へ掘削を行うと共に、固化液を注入して該固化液と掘削土砂との撹拌混合を行いつつ掘進していき、
上記掘削撹拌ヘッドロッド全長を地中に掘進したら、上記ホルダーを保持した状態で、上記駆動輪の回転により上記従動帯を下方へ引張って上記長軸ロッドを降下させ、それにより上記掘削撹拌ヘッドロッドを地中に押しこんで、さらなる掘削、撹拌を継続し、
所望深さまで掘削、撹拌を行ったら、上記駆動輪の逆回転により上記従動帯を上方へ引張って上記長軸ロッドを上昇させ、それに伴って上記掘削撹拌ヘッドロッドを地上に引き抜く、
地盤改良工法を提案する。
【発明の効果】
【０００７】
本願第１発明の地盤改良作業装置によれば、掘削作業ヘッドロッドの上端に長軸ロッドを接続してあるから、掘削作業ヘッドロッドを地中に掘進した後、長軸ロッドの長さ分をさらに深く地中に掘進させることができるようになり、それにより従来の要望に十分に応えることができるのである。
【０００８】
又、本願第２発明の地盤改良工法によれば、掘削撹拌ヘッドロッドにより掘削、及び固化液と掘削土砂の撹拌混合を行いつつ掘進し、掘削撹拌ヘッドロッド全長が地中に掘進したら、次は駆動輪の回転により長軸ロッドを降下させて、上記掘削撹拌ヘッドロッドをさらに地中に掘進させてさらに深く掘削、撹拌を継続させて、より深い地盤改良を行うことができ、所望深さの掘削撹拌後は、駆動輪の逆回転により長軸ロッドを上昇させて掘削撹拌ロッドを地上に引抜くことができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明における掘削作業ヘッドロッド下端の「掘削作業翼」には、ヘッドロッドの軸心線上に支持された軸に取りつけた各種の掘削翼、掘削撹拌翼、又はヘッドロッドの軸心線と直角に支持された軸に取りつけた各種の掘削撹拌翼がある。
【００１０】
又、掘削作業ロッドを昇降自在に保持するための「ベースマシンに突設された支持部材」には、パワーショベル機を利用した場合の屈伸、昇降自在のアーム、ベースマシンの前端部に突設した固定式アームもしくはブラケット、その他種々のものが使用される。
【００１１】
さらに、「駆動輪とそれにかみ合う従動帯」には、スプロケットとチェン、ピニオンとラック、巻きつけプーリーとワイヤロープ等が含まれる。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明を、パワーショベル機のアームを利用した地盤改良装置に実施した例について、図面を参照して詳述する。
図１において、キャタピラ式走行台車（２）の上に機械体（３）を旋回自在に設置してなるベースマシン（１）において、上記機械体（３）から屈伸式アーム（４）を延出し、該アーム（４）は、基端部を軸支され、油圧シリンダ（５’）により上下揺動される第１アーム（５）と、基端部を第１アーム先端部に軸支され、油圧シリンダ（６’）により上下揺動される第２アーム（６）とからなり、該第２アーム（６）の先端部にブラケット（７）の基端部を軸支すると共に油圧シリンダ（７’）にて上下揺動自在に支持し、このブラケット（７）の先端部にホルダー（９）を固定し、該ホルダー（９）に、短小の掘削撹拌ヘッドロッド（１１）と、その上端に同一軸線上に接続された長軸ロッド（１２）とからなる長い掘削撹拌ロッド（１０）を、上記長軸ロッド（１２）において、長手方向に摺動自在に保持させてある。
【００１３】
上記掘削撹拌ヘッドロッド（１１）は、横断面矩形の短小ロッド本体（１３）の下端部に、軸（１４）を、該ロッド本体（１３）の軸心線に対し直角に向けて、回転自在に支承し、該軸（１４）の左右突出端部に、先端に複数本の爪を有する十字形掘削撹拌翼（１５）、（１５）を固定し、その適宜上位において、上記ロッド本体（１３）に固定された油圧モータ（１６）、（１６）からチェンを介して掘削撹拌翼（１５）、（１５）に回転が伝達される。
【００１４】
上記長軸ロッド（１２）は、同じく横断面矩形の長尺ロッド本体（１７）の左右両側面に、該ロッド本体（１７）の上端から下端近くに及ぶ長さの従動ローラーチェン（１８）、（１８）を、ロッド本体長手方向に延長した状態で、ローラーチェン上、下端をロッド本体（１７）に固定してある。
【００１５】
（１９）は、固化液供給管で、上記長軸ロッド（１２）の上端から掘削撹拌ヘッドロッド（１１）下端まで、各ロッド（１２）、（１１）の前側面に添設され、下端に固化液放出口を開口している。
【００１６】
上記ホルダー（９）は次のような構造である。特に図２（ハ）に示すように、ホルダー（９）は、上記長軸ロッド本体（１７）に対応する横断面ほぼ矩形の四角筒状摺動ケース（２０）を有し、その左右両側面に、上記ローラーチェン（１８）、（１８）が侵入走行可能の幅をもつ四角筒状のギヤケース（２１）、（２１）を、上記ケース（２０）と全開通状態で、それぞれ突設してあり、この摺動ケース（２０）を上記長軸ロッド（１２）に長手方向に摺動自在に被嵌すると共に、該摺動ケース（２０）の背面を上記ブラケット（７）の先端部に固定してある。
【００１７】
このように取りつけられたホルダー（９）のギヤケース（２１）、（２１）内には、同図（ロ）のように、駆動スプロケット（２２）及びその上下両側に案内スプロケット（２３）、（２３）を、上記ローラーチェン（１８）、（１８）の延長方向に沿って、それぞれ軸支すると共に、上記駆動スプロケット（２２）、（２２）の各軸は、上記ギヤケース（２１）、（２１）の外側面に設置された正逆回転式油圧モータ（２４）、（２４）の出力軸にそれぞれ接続し、又、上記案内スプロケット（２３）（２３）、（２３）（２３）の各軸は、同じくギヤケース（２１）、(２１)に固定された軸受（２５）（２５）、（２５）（２５）にそれぞれ支承してある。
【００１８】
それら上下一列に支承された案内スプロケット（２３）、駆動スプロケット（２２）及び案内スプロケット（２３）の２組に対し、上記２本の従動ローラーチェン（１８）、（１８）をギヤケース（２１）、（２１）へ導いて、案内スプロケット（２３）、（２３）から駆動スプロケット（２２）に山形にかみ合わせてある。
【００１９】
従って、今、上記第１、第２アーム（５）、（６）により上記ホルダー（９）を昇降不能に保持した状態で、上記油圧モータ（２４）、（２４）の一方の正回転、他方の逆回転により、同図（ロ）における左側の駆動スプロケット（２２）を反時計方向へ、右側の駆動スプロケット（２２）を時計方向へそれぞれ回転させると、両駆動スプロケット（２２）、（２２）が上記従動ローラーチェン（１８）、（１８）を下方へ引張り、それにより掘削撹拌ロッド（１０）を降下させることとなる。
【００２０】
上例の作用を操作とともに説明する。図１の地盤改良装置において、油圧モータ（１６）、（１６）の回転により掘削撹拌翼（１５）、（１５）を回転させ、その状態で、第１アーム（５）、第２アーム（６）の屈伸操作により掘削撹拌ロッド（１０）を垂直に保ちつつ撹拌翼（１５）、(１５）により軟弱地盤への掘削を行うと共に、固化液を供給管（１９）を経て、下端の放出口から放出して掘削土砂と固化液の撹拌混合を開始する。
【００２１】
図３（イ）のように、下端部の掘削撹拌ヘッドロッド（１１）部分が地中に掘進し、上記アーム（４）の屈伸のみによっては、これ以上掘進不能の深さに至ったときは、その位置でホルダー（９）を保持した状態で、ホルダー（９）の油圧モータ（２４）、（２４）の始動により、図２（ロ）における左側の駆動スプロケット（２２）を反時計方向へ、右側の駆動スプロケット（２２）を時計方向へそれぞれ回転させ、それにより従動ローラーチェン（１８）、（１８）を下方へ引張って掘削撹拌ロッド（１０）をホルダー（９）の摺動ケース（２０）内を摺動して降下させ、さらなる掘削撹拌混合を再開する。同図（ロ）のように、長軸ロッド（１２）全長が地中に掘進する最深位置まで掘進が可能である。
【００２２】
所望深さまでの掘削、撹拌混合が完了したら、上記油圧モータ（２４）、（２４）の上記と反対方向への回転により同図（ロ）における左側駆動スプロケット（２２）を反時計方向へ、右側駆動スプロケット（２２）を時計方向へそれぞれ回転させ、それにより従動チェン（１８）、（１８）を上方へ引張って掘削撹拌ロッド（１０）を上昇させ、地上に引き抜く。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例の全体側面図である。
【図２】（イ）同上一部省略拡大正面図である。                                        （ロ）ホルダー部分の拡大縦断正面図である。                                  （ハ）ホルダーのギヤケースつき摺動ケースの拡大斜視図である。
【図３】（イ）地盤改良工程を示す略線断面図である。                                  （ロ）地盤改良工程を示す略線断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  ベースマシン
４  屈伸式アーム
９  ホルダー
１０  掘削撹拌ロッド
１１  掘削撹拌ヘッドロッド
１２  長軸ロッド
１５  掘削撹拌翼
１６  油圧モータ
１８  従動ローラーチェン
２２  駆動スプロケット
２４  正逆回転式油圧モータ
【図１】
2010144332.tif 000003
【図２】
2010144332.tif 000004
【図３】
2010144332.tif 000005