(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部を貫通する掘削ロッドを回転自在に保持する外管が上下に貫通し、しかも外管の外周に上下に設けられたレールに沿って上下に強制移動可能な昇降箱を備えており、この昇降箱から外方へ突き出た撹拌軸に、攪拌軸まわりに強制回転可能であって、掘削される掘削孔の径内に納まる大きさの攪拌翼が取り付けられていることを特徴とする掘削・攪拌装置。
【請求項２】
昇降箱が、外管の上下部に取り付けられたスプロケット間に掛け渡されたチェーンの一側に連結されており、両スプロケット間でチェーンを回転させることで上下に強制移動されることを特徴とする請求項１の掘削・攪拌装置
【請求項３】
昇降箱が、昇降箱内に設けられた油圧モータにより上下に強制移動されることを特徴とする請求項１の掘削・攪拌装置。
【請求項４】
攪拌軸が、外管に設けられたラックと噛み合って、昇降箱の上下の強制移動に伴って回転される攪拌駆動歯車の回転によって強制回転されることを特徴とする請求項２または３の掘削・攪拌装置。
【請求項５】
攪拌軸が、昇降箱内に設けられた油圧モータにより強制回転されることを特徴とする請求項２または３の掘削・攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤を柱状に掘削すると共に、掘削土をセメントミルクと攪拌混合して、ソイルセメントを充填した状態の掘削孔を形成する、掘削・攪拌装置に関するもので、特に掘削土とセメントミルクの良好な混合状態が得られる掘削・攪拌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ソイルセメントを充填した状態の掘削孔を形成する掘削・攪拌装置としては、掘削翼と攪拌翼が取り付けられた掘削軸に、掘削翼と攪拌翼の間および／または攪拌翼と攪拌翼の間に位置し、掘削翼による掘削径より大きな径の共まわり防止翼を、ボスを介して回転自在に装着したものが知られている（特公昭５８−２９３７４号公報）。
【０００３】
上記従来の掘削・攪拌装置は、共まわり防止翼を掘削孔壁に食い込ませて係止することで、掘削軸を共まわり防止翼に対して空転させ、掘削軸と共に回転する攪拌翼と共まわりしようとする掘削土の塊を停止している共まわり防止翼で押さえ、掘削土の共まわりによるセメントミルクとの混合不良を防止しようとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の掘削・攪拌装置の場合、攪拌翼による攪拌領域が、攪拌翼が回転移動して掘削土を水平方向に剪断する円形領域に限られると共に、攪拌翼は単に経路に位置する掘削土を押し退けるだけのものであるので、広い範囲の掘削土を効果的に流動化させて攪拌することができない。つまり、攪拌翼が位置する領域の掘削土を輪切り状に剪断攪拌するにすぎないもので、高い攪拌効率が得にくい問題がある。また、共まわり防止翼が掘削孔壁に食い込んだ状態で掘削軸が上げ下げされることになるので、掘削孔壁が共まわり防止翼で掻き崩されやすいという問題もある。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点にかんがみてなされたもので、掘削・攪拌装置において、掘削孔壁の掻き崩しを防止しつつ、広い範囲の掘削土を効果的に流動化させて効率の良い攪拌ができるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このために本発明は、中心部を貫通する掘削ロッドを回転自在に保持する外管が上下に貫通し、しかも外管の外周に上下に設けられたレールに沿って上下に強制移動可能な昇降箱を備えており、この昇降箱から外方へ突き出た撹拌軸に、攪拌軸まわりに強制回転可能であって、掘削される掘削孔の径内に納まる大きさの攪拌翼が取り付けられていることを特徴とする掘削・攪拌装置を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１及び図２に基づいて、本発明に係る掘削・攪拌装置の一例を説明する。
【０００８】
図１は掘削状態にある本発明に係る掘削・攪拌装置の一例を示す図、図２は図１に示される掘削・攪拌装置における昇降箱１付近の拡大横断面図である。
【０００９】
図中２は掘削ロッドで、外管３の中心部を上下に貫通し、その先端には掘削刃４が設けられている。また、掘削ロッド２の中心部を軸方向に貫通して、掘削孔にセメントミルクを注入するための注入路１９（図２参照）が形成されている。
【００１０】
外管３は、掘削ロッド２を回転自在に保持しているもので、途中に位置する昇降箱１を上下に貫通している。外管３の上下部には、上下一対をなすスプロケット５，６が、外管３の外周方向に約１８０度ずらされて二対取り付けられており、それぞれチェーン７が掛け渡されている。各チェーン７の一側は、それぞれ昇降箱１の連結部８に連結されている。また、外管３の外周には、上下に伸びる４本のレール９が設けられており、このレール９に沿ってラック１０が形成されている。
【００１１】
昇降箱１内には各レール９上を走行する走行輪１１が取り付けられている。昇降箱１は、この走行輪１１がレール９を介して四方から外管３を挟み付けることで、外管３に対し上下に移動可能な状態で保持されているものである。また、上記のように、スプロケット５，６間に掛け渡されたチェーン７の一側が昇降箱１の連結部８に連結されていることから、例えば上部のスプロケット５を油圧モータ等によって回転させてチェーン７を回転させると、これに伴って昇降箱１を外管３に沿って上下に強制移動させることができる。例えば図１において、チェーン７を右回り回転させると昇降箱１は上昇し、逆に左回りに回転させると昇降箱１は下降することになる。
【００１２】
上記昇降箱１の両側部から外方へ攪拌軸１２が突き出しており、この攪拌軸１２には攪拌翼１３が取り付けられている。この攪拌翼１３は、前記掘削刃４によって掘削される掘削孔の径方向に納まる大きさとなっている。すなわち、攪拌翼１３の大きさは、少なくとも掘削孔壁１４に食い込むことのない大きさとなっている。
【００１３】
一方、攪拌軸１２の昇降箱１側端部にはかさ歯車１５が固定されており、このかさ歯車１５は、昇降箱１内に攪拌軸１２と直交する方向に保持された攪拌駆動軸１６上のかさ歯車１７と噛み合っている。また、攪拌駆動軸１６には攪拌駆動歯車１８が固定されており、この攪拌駆動歯車１８は、前述した外管３外周のラック１０と噛み合っている。従って、昇降箱１を上下に強制移動させると、これに伴って、ラック１０と噛み合っている攪拌駆動歯車１８が回転して攪拌駆動軸１６を回転させ、この回転が両かさ歯車１７，１５を介して攪拌軸１２を回転させて、攪拌翼１３を攪拌軸１２まわりに強制回転させることになる。
【００１４】
次に、図１および図２で説明した装置の作動状態について説明する。
【００１５】
まず、掘削ロッド２を回転させ、掘削刃４で掘削孔を形成する。この時、外管３は掘削ロッド２に対して回転自在であることから、外管３は回転せず、掘削ロッド２のみが回転する。また、攪拌翼１３は、図１に示されるように、垂直に立てた状態としておくことによって、掘削の進行に伴って掘削土中に押し込まれて前進することになる。
【００１６】
必要な深さの掘削孔を形成した後、掘削ロッド２の回転を止め、注入路１９からセメントミルクを掘削孔内に注入すると共に、チェーン７を回転させて、適宜の間隔で昇降箱１を上下に強制移動させる。これにより、攪拌翼１３が攪拌軸１２まわりに強制回転されながら上下に強制移動され、広い範囲に亙って掘削土を攪拌流動化させてセメントミルクと混合することができる。また、攪拌翼１３が掘削孔の径内に納まるものであることから、掘削孔壁１４を掻き崩す心配もない。
【００１７】
特に、停止している掘削ロッド２に対して外管３を回転させることができるようにしておき、外管３をゆっくり回転させながらこの攪拌を行うと、一層攪拌効率を高めることができる。
【００１８】
このようにして切削土を攪拌してセメントミルクと合わせてソイルセメント化しつつ、徐々に掘削ロッド２および外管３を引き上げれば、良好な混合状態のソイルセメントで満たされた掘削孔を形成することができる。
【００１９】
なお、ソイルセメントで満たされた掘削孔を形成した後は、そのままソイルセメントを硬化させて地盤強化を図る。さらに杭を沈設した後にソイルセメントを硬化させると、一層強固な地盤強化を図ることができる。
【００２０】
図示される例では、昇降箱１の上下強制移動をスプロケット５，６間に掛け渡したチェーン７で行うものとなっているが、昇降箱１内に油圧モータを設けておき、この油圧モータによって昇降箱１を上下に強制移動させることもできる。例えば油圧モータで攪拌駆動軸１６を回転駆動するようにすれば、１つの油圧モータで昇降箱１の上下強制移動と、攪拌翼１３の強制回転とを同時に行うことができる。また、昇降箱１の上下強制移動は図示されるチェーン７で行い、昇降箱１内の油圧モータで攪拌翼１３の強制回転を行うようにすることもできる。例えば攪拌駆動歯車１８を設けることなく攪拌駆動軸１６を油圧モータで回転させるようにすればよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明した通りのものであり、次の効果を奏するものである。
【００２２】
（１）上下に強制移動される攪拌翼１３を強制回転させながら掘削土を攪拌することができるので、広い範囲の掘削土を流動化させて、セメントミルクとの良好な混合状態を得ることができる。
【００２３】
（２）攪拌翼１３は、掘削刃４によって掘削される掘削孔の径方向に納まる大きさとなっているので、掘削孔壁１４を掻き崩す心配がない。従って、掘削孔壁１４の崩壊により、掘削土とセメントミルクの混合不良を生じたり、杭の沈設を行う場合に杭が挿入しにくくなったりすることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】掘削状態にある本発明に係る掘削・攪拌装置の一例を示す図である。
【図２】図１に示される掘削・攪拌装置における昇降箱付近の拡大横断面図である。
【符号の説明】
１    昇降箱
２    掘削ロッド
３    外管
４    掘削刃
５    スプロケット
６    スプロケット
７    チェーン
８    連結部
９    レール
１０  ラック
１１  走行輪
１２  攪拌軸
１３  攪拌翼
１４  掘削孔壁
１５  かさ歯車
１６  攪拌駆動軸
１７  かさ歯車
１８  攪拌駆動歯車
１９  注入路
【図１】
0003686252.tif 000002
【図２】
0003686252.tif 000003