(57)【要約】【課題】土中の大きな礫を喰い込むことなく、しかも充分な攪拌できる掘削攪拌機の攪拌ヘッドを提供する。【解決手段】掘削軸１と、掘削軸１の先端に固定された半径方向に延びる掘削翼２と、掘削軸１における掘削翼２の取付位置より上方に、掘削軸１まわりに回転自在に取付けられた半径方向に延びる共回り防止材３と、掘削軸１における共回り防止材３の取付位置より上方に固定された半径方向に延びる攪拌翼４と、共回り防止材３から上下に延びるように取付けられた補助翼６とからなり、補助翼６は可撓性を有する。掘削翼２や攪拌翼４と共回り防止材３との間に大きな礫が挟まれても補助翼６が撓むことによって通り抜けるので、共回り防止材３が掘削翼２や攪拌翼４と共回りすることが防止できる。このため、共回り防止材３の周囲の土と掘削翼３や攪拌翼５で押し回される土とがよく攪拌されるので、良品質の地盤改良体が得られる。【選択図】図１
2010180647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削軸と、
該掘削軸の先端に固定された半径方向に延びる掘削翼と、
前記掘削軸における前記掘削翼の取付位置より上方に、該掘削軸まわりに回転自在に取付けられた半径方向に延びる共回り防止材と、
前記掘削軸における前記共回り防止材の取付位置より上方に固定された半径方向に延びる攪拌翼と、
前記共回り防止材から上下に延びるように取付けられた補助翼とからなり、
該補助翼は可撓性を有する
ことを特徴とする掘削攪拌機の攪拌ヘッド。
【請求項２】
前記補助翼の上縁は前記攪拌翼の下縁近くまで延び、前記補助翼の下縁は前記掘削翼の上縁近くまで延びている
ことを特徴とする請求項１記載の掘削攪拌機の攪拌ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削攪拌機の攪拌ヘッドに関する。さらに詳しくは、汚染土壌や軟弱地盤等をセメント系固化材液と混合攪拌し硬化させて柱状の地盤改良体を得る工法などで用いられる掘削攪拌機の攪拌ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の地盤改良体を得る工法の実施要領を、図３に基づき説明する。
撹拌ヘッド100は、公知の駆動手段であるアースオーガＥＡなどの掘削ロッドＲの先端に取り付けられる。掘削ロッドＲはアースオーガＥＡのもつ駆動源で回転させられ、アースオーガＥＡに付設した固化材プラント（図示せず）からはセメント系固化材液が掘削ロッドＲの中空部を通して攪拌ヘッド100に供給されるようになっている。
掘削ロッドＲを回転させながら圧下すると、攪拌ヘッド100が土中に進入しながら土を掘削し、攪拌する。また、同時にセメント系固化材液を攪拌ヘッド100から土中に供給すると、掘削された土とセメント系固化材液が混じり合う。このため、一定の時間を経て硬化すると、円柱状に成形された硬い地盤が得られる。
【０００３】
上記の地盤改良工法に用いられる前記攪拌ヘッド100の従来例として特許文献１がある。
図４に示すように、この撹拌ヘッド100は、回転する堀削ロッドＲの先端に取り付けられる堀削軸102と、該堀削軸102の先端側に固着されて該掘削軸102から半径方向に延びる掘削翼本体103と、該掘削翼本体103に略等間隔で下向きに取り付けられた掘削刃群104と、上記掘削翼本体103の上方で掘削軸102に回転自在に取付けられた共回り防止材110と、該共回り防止材110の上方で掘削軸102に固着された撹拌翼108、109とからなっている。
この共回り防止材110は、その外端が掘削翼本体103の外側となるように当該掘削翼本体103より100mm程度長く設定されている。したがって、この共回り防止材110は、回転時に円筒状に掘削してきた土壁に喰い込んで、掘削翼103や攪拌翼108,109との共回りを防止する。
これにより、掘削翼本体103で掘削された土が静止している共回り防止材110に衝突し、更に攪拌翼108,109に衝突するので、土が細かく砕かれ固化材液と効率よく攪拌、混練することができる。
【０００４】
しかるに、上記従来例では、攪拌効果が不充分になるという問題がある。
すなわち、土中には塊状の大きな礫もあり、大きな礫が共回り防止材110と掘削翼103との間に挟まったり、あるいは共回り防止材110と攪拌翼109との間に挟まることがある。この場合、共回り防止材110は周囲の土により拘束されているだけなので拘束力は弱く、礫を挟むと共回り防止材110が掘削翼本体103や攪拌翼108.109と共回りして、土の攪拌ができなくなってしまう。また、いずれかの翼が変形したり破損することがある。
このような問題を防ぐため、共回り防止材110と掘削翼103との間の間隔ｄ１も、共回り防止材110と攪拌翼109との間の間隔ｄ２も、よくある礫が通り抜けるように、ある程度大きくしている。
ところが、自然の地層は礫の無い粘土層と礫層とが互層になっていることが多いので、上記のように翼間間隔ｄ１、ｄ２が大きいと、礫が無い場合には共回り防止材110の周囲の土と、その上下の土が混じり合わないので、翼による攪拌効果が薄れ、せっかく掘削した土がセメント系固化材液とよく混じり合わない、という問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３２５５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、土中の大きな礫を喰い込むことなく、しかも充分な攪拌できる掘削攪拌機の攪拌ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明の掘削攪拌機の攪拌ヘッドは、掘削軸と、該掘削軸の先端に固定された半径方向に延びる掘削翼と、前記掘削軸における前記掘削翼の取付位置より上方に、該掘削軸まわりに回転自在に取付けられた半径方向に延びる共回り防止材と、前記掘削軸における前記共回り防止材の取付位置より上方に固定された半径方向に延びる攪拌翼と、前記共回り防止材から上下に延びるように取付けられた補助翼とからなり、該補助翼は可撓性を有することを特徴とする。
第２発明の掘削攪拌機の攪拌ヘッドは、第１発明において、前記補助翼の上縁は前記攪拌翼の下縁近くまで延び、前記補助翼の下縁は前記掘削翼の上縁近くまで延びていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、掘削翼や攪拌翼と共回り防止材との間に大きな礫が挟まれても補助翼が撓むことによって通り抜けるので、共回り防止材が掘削翼や攪拌翼と共回りすることが防止できる。このため、共回り防止材の周囲の土と掘削翼や攪拌翼で押し回される土とがよく攪拌されるので、良品質の地盤改良体が得られる。
第２発明によれば、補助翼の上下縁と攪拌翼や掘削翼との間の隙間が小さいので、共回り防止材の周囲の土と掘削翼や攪拌翼で押し回される土とがよく攪拌されるので、良品質の地盤改良体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る攪拌ヘッドの正面図である。
【図２】図１の攪拌ヘッドの使用状態説明図である。
【図３】地盤改良工法の説明図である。
【図４】従来の攪拌ヘッドの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１に基づき、本発明の一実施形態に係る攪拌ヘッドＡを説明する。
１は掘削軸で、軸本体１１の上端に連結部１２が形成されている。連結部１２は、図２に示す掘削ロッドＲに連結するための角柱部分である。
なお、軸本体１１の下端には、切削エッジ１３が取付けられている。また、セメント固化材液の吐出口１４も軸本体１１の下端部で開口するように設けられている。
【００１１】
前記掘削軸１の下端部には、掘削翼２が半径方向の延びるように固定されている。この掘削翼２の下縁部には土を切削する刃２１が取付けられている。
前記掘削軸１の中間部、つまり、前記掘削翼２の上方位置には、共回り防止材３が半径方向に延びるようにボス３１を介して掘削軸１に対し回転自在に取付けられている。
この共回り防止材３の長さは、前記掘削翼２の長さより100mm程度長くなっている。つまり、共回り防止材３の外端部は掘り下げた土中の側壁に喰い込むようになっている。
【００１２】
前記掘削軸１の上端部には、攪拌翼４，５が固定されている。攪拌翼４，５は、いずれも掘削軸１から半径方向に延び、かつ互いに直角に交差している。
本実施形態において攪拌翼は２枚用いたが、１枚でもよく、３枚以上でもよい。
【００１３】
前記共回り防止材３には、補助翼６が取付けられている。この補助翼６は、ゴムなどの可撓性材料のシート６１を当て板６２を介してボルト６３等で共回り防止材３の側面に固定したものである。
この補助翼６は、掘削した土が押されてきても撓まないが、礫などが押されてくると撓んで、通過させる程度の可撓性を有するものであればよい。このような可撓性材料があれば、上記したゴム以外に、どのような材料を用いてもよい。
【００１４】
この補助翼６の下縁は掘削翼２の上縁近くまで下方に延びている。
また、この補助翼６の上縁は、攪拌翼４の下縁近くまで上方に延びている。
補助翼６の下縁と掘削翼２の上縁間の間隔Ｄ１は、たとえば５ｃｍ程で、従来例の隙間ｄ１の１５〜２０ｃｍよりも小さい。
また、補助翼６の上縁と攪拌翼４の下縁間の間隔Ｄ２は、たとえば５ｃｍ程で、従来例の隙間ｄ２の１５〜２０ｃｍよりも小さい。
【００１５】
つぎに、図２に基づき本実施形態の攪拌ヘッドＡの使用状態を説明する。
図２は掘削ヘッドＡで土を掘進し、掘り下げた土中の側壁に共回り防止材３の翼端を喰い込ませている状態である（図では共回り防止材３を側面から見ているので喰い込み状態は図示されていない）。
土中の点点は掘削され、攪拌されている土ｅを示している。
攪拌ヘッドＡが回転する間、掘削翼２と攪拌翼４，５は掘削軸１まわりに回転するが、共回り防止材３はボス３１内で掘削軸１の回転を許容しているので停止している。このため、共回り防止材３の周囲で回転方向の力が加わらない土ｅと掘削翼２や攪拌翼４，５で回転力加えられる土ｅとの間で、せん断作用が生ずることから、互いに攪拌され、吐出口１４から土中に供給されるセメント系固化材液とよく混和される。
【００１６】
そして、掘削した土中に礫５があったとき、掘削翼２や攪拌翼４で押されて共回り防止材３との間に押し込まれることがある。
こうしたとき、礫５が大きければ、補助翼６がめくれて礫５を逃すので、共回り防止材３が一緒に回転することはない。
また、礫５が小さいときは、隙間Ｄ１，Ｄ２を通り抜けるので、やはり共回り防止材３が回転することはない。
このように、礫５が土中に混在していても共回り防止材３の共回り防止機能が果されるので、土の攪拌が不充分となることはない。
【００１７】
さらに、礫５を逃がすことができるので、翼間隙間Ｄ１，Ｄ２を小さくできる。このため、共回り防止材３の周囲の回転力が加えられない土と、掘削翼２および攪拌翼４，５で回転力が加えられる土との間が分離することなく、一緒に掻き混ぜられることになる。この点からも攪拌効果が高くなる。
【符号の説明】
【００１８】
１    掘削軸
２    掘削翼
３    共回り防止材
４    攪拌翼
６    補助翼
【図１】
2010180647.tif 000003
【図２】
2010180647.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010180647.tif 000006