(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外軸(72)と同外軸(72)中を挿通した内軸(71)とで二重軸に構成し、内軸(71)に内側撹拌翼(11)を連結し、外軸(72)に上記内側撹拌翼(11)の外周を囲繞した外側撹拌翼(12)を連結して、内外撹拌翼(11)(12)を互いに逆方向に回転させるように構成した掘削軸(7)を複数並列的に配置した地盤改良装置(A)において、
各外側撹拌翼(12)は、側面から見て、上下傾斜部(13,14)と、これらと連結した垂直部(15)とで略台形環状に形成し、同垂直部(15)に複数のラップ撹拌翼(20)を所定間隔を保持して外側方向に突設して、平面視において隣接する外側撹拌翼(12)のラップ撹拌翼(20)同志がオーバーラップ(R)し、側面視において隣接しあう外側撹拌翼(12)の一方の外側撹拌翼(12)のラップ撹拌翼(20)が、他方の外側撹拌翼(12)のラップ撹拌翼(20)間の間隔中に位置するように配設して、隣接する外側撹拌翼(12)のラップ撹拌翼(20)同士が縦方向に交互に位置すべく配置することにより、隣接する外側撹拌翼(12)のラップ撹拌翼(20)同志が干渉しないように構成したことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項２】
隣接した掘削軸(7)の軸間隔(d)を調節自在としたことを特徴とする請求項１記載の地盤改良装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤改良装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の掘削軸を装備して、地盤中に地中壁を築造する地盤改良装置があり、各掘削軸は、一方向に回転する外軸と、同外軸を挿通し外軸と逆方向に回転する内軸とで掘削軸を構成し、掘削軸の下端部に内軸に装着した内側撹拌翼の外周を囲繞した環状の外側撹拌翼を外軸に装着して、内外側撹拌翼の相対回転により共回り現象を防止して、掘削土と固化材とを効果的に混練するようにしており、かかる撹拌翼の回転範囲を互いにオーバーラップさせて、地中壁に掘削土と固化材との混練が行われていない部分が生じないようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、各掘削軸に環状の撹拌翼を装着した場合は、オーバーラップした撹拌翼同志の干渉を避けるために、特公平７−８４７５０号公報に記載されているように、隣接する掘削軸を同期させて互いに逆方向に回転させる必要があり、そのため、各掘削軸間に同期用の連動機構を要して、構造が複雑になり、装置の大型化や重量増加を招き、装置の製作費が高騰すると共に、上記連動機構に拘束されて各掘削軸間の間隔が変更不能であるため、汎用性に欠けるという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、外軸と同外軸中を挿通した内軸とで二重軸に構成し、内軸に内側撹拌翼を連結し、外軸に上記内側撹拌翼の外周を囲繞した外側撹拌翼を連結して、内外撹拌翼を互いに逆方向に回転させるように構成した掘削軸を複数並列的に配置した地盤改良装置において、各外側撹拌翼は、側面から見て、上下傾斜部と、これらと連結した垂直部とで略台形環状に形成し、同垂直部に複数のラップ撹拌翼を所定間隔を保持して外側方向に突設して、平面視において隣接する外側撹拌翼のラップ撹拌翼同志がオーバーラップし、側面視において隣接しあう外側撹拌翼の一方の外側撹拌翼のラップ撹拌翼が、他方の外側撹拌翼のラップ撹拌翼間の間隔中に位置するように配設して、隣接する外側撹拌翼のラップ撹拌翼同士が縦方向に交互に位置すべく配置することにより、隣接する外側撹拌翼のラップ撹拌翼同志が干渉しないように構成したことを特徴とする地盤改良装置を提供するものである。
【０００５】
また、隣接した掘削軸の軸間隔を調節自在としたことにも特徴を有する。
【０００６】
【実施例】
本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【０００７】
図１は、本発明に係る地盤改良装置Ａを示しており、同地盤改良装置Ａは、移動自在の重機１の前部にリーダー２を立設し、同リーダー２に左右方向に伸延したモータ支持体３を昇降自在に取付け、同モータ支持体３に列状に複数のモータ４を所定間隔を保持して、それぞれボルト５を介し位置調節自在に装着し、各モータ４にそれぞれ二重反転歯車機構６を介して掘削軸７の上端を連動連結し、各掘削軸７の下端にそれぞれ掘削刃８を装着し、各掘削刃８の上方の掘削軸７にそれぞれ撹拌翼10を装着して、各モータ４の回転により、掘削刃８で地盤Ｇを掘削し、掘削土と固化材ポンプＰから供給された固化材とを撹拌翼10で撹拌し、この撹拌物の固化により軟弱地盤中に地中壁を築造して地盤を改良するようにしている。
【０００８】
また、各掘削軸７の下端部を、撹拌翼10の直上方に外嵌した振れ止め９により相互に連結して、各掘削軸７の相対位置を一定に保持するようにしており、振れ止め９は、図２で示すように、各掘削軸７を軸支する複数の軸受部91を連結部材92を介して連結して形成した前後振れ止め93,94 をボルト95を介し結合して、各軸受部91でそれぞれ掘削軸７を軸支するようにしており、長さが異なる連結部材92の振れ止め９との交換と、これに合わせたモータ４の取付位置の変更とにより隣接する掘削軸７の軸間隔ｄを変更できるようにしている。
【０００９】
掘削軸７は、図３で示すように、二重軸、即ち管状の外軸72の内部に内軸71を挿通し、各軸71,72 の上端を二重反転歯車機構６に連動連結して、各軸71,72 を相互に逆方向に回転させるようにしている。そして、内軸71の下端に掘削刃８を連設し、更に、内軸71に固化材通路73を形成し、同固化材通路73の上端にホース74を介し固化材ポンプＰを連通連結して、固化材通路73の下端部に連通連結した固化材吐出口75から、撹拌翼10で混練中の掘削土に向かって固化材を吐出できるようにしている。
【００１０】
撹拌翼10は、図３で示すように、外側撹拌翼12と内側撹拌翼11とで構成されており、外側撹拌翼12は側面から見て、上下傾斜部13,14 と、これらと連結した垂直部15とで略台形環状に形成されており、外軸72を中心として放射状に複数配設され、前記上傾斜部13の基端を外軸72の外周面に固着し、下傾斜部14の基端はスリップリング16を介して内軸71の外周面に回動可能に遊嵌している。内側撹拌翼11は上記外側撹拌翼12を縮小した形状であり、外側撹拌翼12の内側にあって、内軸71を中心として放射状に複数個配設されており、内側撹拌翼11の下傾斜部17の基端を内軸71の外周面に固着し、上傾斜部18の基端部はスリップリング16を介して外軸72の外周面に遊嵌している。図３中、19は外軸72に取付けられて内側撹拌翼11とは反対方向に回転する小撹拌翼である。なお、本実施例では外側撹拌翼12の回転範囲の直径を約1,5 ｍとし、内側撹拌翼11の回転範囲の直径を約１ｍとしている。
【００１１】
かかる構成によって、内外側撹拌翼11,12 が相互に反対方向に回転するので、掘削土と撹拌翼とが一体になって回転する共回り現象が防止され、掘削土と固化材とを効果的に混練することができる。
【００１２】
かかる掘削軸７は、隣接しあった掘削軸７の外側撹拌翼12の回転範囲ｒ間に前述した軸間隔ｄを保持して列状に配設されており、各外側撹拌翼12の垂直部15の外側端縁に、複数のラップ撹拌翼20を所定間隔を設けて外側方向に突設しており、各ラップ撹拌翼20は、側面視略矩形状で外側方向への突出量が短く（本実施例では15cm〜20cm）、これらのラップ撹拌翼20は、平面視において隣接しあう外側撹拌翼12のラップ撹拌翼20の回転範囲ｒ同志をオーバーラップＲさせ、しかも、側面視において隣接しあう外側撹拌翼12の一方の外側撹拌翼12のラップ撹拌翼20が、他方の外側撹拌翼12のラップ撹拌翼20間の間隔中に位置するように配設して、隣接する外側撹拌翼12のラップ撹拌翼20が縦方向に交互に位置すべく配置することにより、隣接する外側撹拌翼12のラップ撹拌翼20同志が干渉しないようにしている。
【００１３】
かかる構成によって、各掘削軸７の撹拌翼10が形成する地盤改良部分G1が、上記オーバーラップＲによって接続されるので、連続した一体の地中壁を形成することができる。また、各外側撹拌翼12の回転方向を一致させておけば、上記オーバーラップＲ部分においてラップ撹拌翼20同志が反対方向に運動して、掘削土と固化材とを効果的に混練することができる。
【００１４】
また、ラップ撹拌翼20の外側方向への突出量が短いことから、ラップ撹拌翼20への土の付着が少ないので共回り現象が防止され、更に、上記突出量が短いので各外側撹拌翼12に多数のラップ撹拌翼20を突設することができるので、羽根切り回数、即ち、掘削軸７の回転数×ラップ撹拌翼20の数／掘削軸７の上下移動距離を大きくしてこの部分の撹拌効率を高めることができる。
【００１５】
更に、ラップ撹拌翼20の外側方向への突出量が短いことから、ラップ撹拌翼20が土中の岩石などの障害物による損傷を防止することができる。
【００１６】
特に、複数の掘削軸７を同期回転させなくてもラップ撹拌翼20が干渉しないので、各掘削軸７を同期回転させるための連動機構を要せず、構造が簡単になり装置の価格を低減することができ、また、連動機構を要しないことから装置上部が軽量化して安定性が向上し、更に、隣接した掘削軸７の軸間隔ｄを簡単に調節することができるので、上記オーバーラップＲを多様な土質に適合した量に調節することができる。
【００１７】
なお、本実施例では、２本の掘削軸７を具備する２軸の地盤改良装置Ａについて説明したが、複数の掘削軸７を一列に配置した多軸の地盤改良装置に本発明を適用することができ、更には、複数の掘削軸７を二列に配置した地盤改良装置にも本発明を適用することができる。
【００１８】
図４および図５は、掘削軸７の平面的な配置例を示しており、図４は複数の掘削軸７を一列に配置したもの、図５は複数の掘削軸７を二列に配置したものを示しており、いずれも、隣接した撹拌翼10による地盤改良部分G1を、前述したラップ撹拌翼20のオーバーラップＲにより連続させて、一体の地中壁Ｗを築造するようにしたものである。
【００１９】
図６に示す25は、形状を略三角形にして基部を太くすることにより変形を防止するようにした他実施例のラップ撹拌翼を示している。
【００２０】
図７及び図８は、各外側撹拌翼12の外側端縁に、外側撹拌翼12の回転範囲の外周を円形状に囲繞する干渉防止リング30を、一個又は複数個装着して、隣接する外側撹拌翼12の干渉防止リング30同志の当接により、外側撹拌翼12同志の干渉を防止するようにした他の実施例を示している。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば次のような効果を得ることができる。
【００２２】
請求項１記載の構成、即ち、外軸と同外軸中を挿通した内軸とで二重軸に構成し、内軸に内側撹拌翼を連結し、外軸に上記内側撹拌翼の外周を囲繞した外側撹拌翼を連結して、内外撹拌翼を互いに逆方向に回転させるように構成した掘削軸を複数並列的に配置したことによって、内外側撹拌翼が相互に反対方向に回転して、掘削土と撹拌翼とが一体になって回転する共回り現象が防止され、掘削土と固化材とを効果的に混練することができる。
【００２３】
しかも、各外側撹拌翼は、側面から見て、上下傾斜部と、これらと連結した垂直部とで略台形環状に形成し、同垂直部に複数のラップ撹拌翼を所定間隔を保持して外側方向に突設して、平面視において隣接する外側撹拌翼のラップ撹拌翼同志がオーバーラップし、側面視において隣接しあう外側撹拌翼の一方の外側撹拌翼のラップ撹拌翼が、他方の外側撹拌翼のラップ撹拌翼間の間隔中に位置するように配設して、隣接する外側撹拌翼のラップ撹拌翼同士が縦方向に交互に位置すべく配置することにより、隣接する外側撹拌翼のラップ撹拌翼同志が干渉しないように構成している。
このように、隣接する外側撹拌翼の垂直部に突設したラップ撹拌翼同士の回転範囲がオーバーラップしているので、内・外側撹拌翼が相互に反対方向に回転して形成される地盤改良部分が、オーバーラップによって接続されて、連続した一体の地中壁を形成することができる。
また、各外側撹拌翼の回転方向を一致させておけば、上記オーバーラップ部分においてラップ撹拌翼同志が反対方向に運動して、掘削土と固化材とを効果的に混練することができる。
【００２４】
特に、複数の掘削軸を同期回転させなくてもラップ撹拌翼が干渉しないので、各掘削軸を同期回転させるための連動機構を要せず、構造が簡単になり装置の価格を低減することができ、また、上記連動機構を要しないことから装置上部が軽量化して安定性が向上する。
【００２５】
請求項２記載の構成、即ち、上記掘削軸の間隔を調節自在としたことによって、ボルトの着脱によりスライダに対するモータの取付位置を変更できるので、振れ止めを交換すれば掘削軸の間隔を簡単に調節することができる。従って、上記オーバーラップを多様な土質に適合した量に調節することができ汎用性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る地盤改良装置の正面図。
【図２】振れ止めの平面図。
【図３】掘削軸の一部切欠正面図。
【図４】掘削軸の配置を示す平面図。
【図５】掘削軸の配置を示す平面図。
【図６】他実施例ラップ撹拌翼の正面図。
【図７】外側撹拌翼に装着したリングの平面図（他実施例）。
【図８】外側撹拌翼に装着したリングの正面図（他実施例）。
【符号の説明】
Ａ  地盤改良装置
ｄ  軸間隔
Ｒ  オーバーラップ
11  内側撹拌翼
12  外側撹拌翼
20  ラップ撹拌翼
71  内軸
72  外軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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