(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転して地盤を攪拌改良する攪拌軸或いは砂杭造成用のケーシングパイプにセンサと制御機器を設け、このセンサからの地中のデータと施工機本体からの地上のデータを送受信して前記制御機器を介して前記攪拌軸或いは砂杭造成用のケーシングパイプにより地盤改良を行う地盤改良施工機において、
前記施工機本体側と前記攪拌軸或いは砂杭造成用のケーシングパイプの空気供給用配管の下側に前記地中と地上のデータを電波で送受信する無線送受信器をそれぞれ設け、前記空気供給用配管内で前記地中と地上のデータを電波にて送受信自在にしたことを特徴とする地盤改良施工機。
【請求項２】
回転して地盤を攪拌改良する攪拌軸にセンサと制御機器を設け、このセンサからの地中のデータと施工機本体からの地上のデータを送受信して前記制御機器を介して前記攪拌軸により地盤改良を行う地盤改良施工機において、
前記施工機本体側と前記攪拌軸の先端に取り付けられた回転軸の下側に前記無線送受信器をそれぞれ設け、前記回転軸に備えられた掘削ビットにより掘削される掘削穴内で前記地中と地上のデータを電波にて送受信自在にしたことを特徴とする地盤改良施工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転するアタッチメント部で地盤改良する地盤改良施工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の地盤改良施工機の回転して地盤改良するアタッチメント部として、地盤を攪拌改良する攪拌軸（例えば特許文献１参照）や砂杭造成用のケーシングパイプ（例えば特許文献２参照）がある。
【０００３】
このアタッチメント部による地盤改良施工において地中のデータを得ようとした場合、地上で得られるデータから推測を行う。例えば、地中の硬さを予測する場合、アタッチメント部を貫入する際の駆動源のモータ電流値、油圧値等から推測していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５８０５６号公報
【特許文献２】特開平８−２８４１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記推測したデータは、実際に地中で測定したデータではないため、不確かな要素が多かった。貫入するアタッチメント部にセンサを配置できればよいが、アタッチメント部は回転するため、有線では断線してしまい、有線による信号の送信は難しかった。また、回転するアタッチメント部に有線で接続できても配線作業による組立時間・解体時間の増加や、接続部からの漏電の危険性の増加等の問題が発生する。同様の理由で、アタッチメント部への制御機器の設置も困難である。
【０００６】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、無線で信号（電波）を送受信することで、断線することなく地中でのアタッチメント部のデータ収集及び制御が可能となる地盤改良施工機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】
請求項１の発明は、回転して地盤を攪拌改良する攪拌軸或いは砂杭造成用のケーシングパイプにセンサと制御機器を設け、このセンサからの地中のデータと施工機本体からの地上のデータを送受信して前記制御機器を介して前記攪拌軸或いは砂杭造成用のケーシングパイプにより地盤改良を行う地盤改良施工機において、前記施工機本体側と前記攪拌軸或いは砂杭造成用のケーシングパイプの空気供給用配管の下側に前記地中と地上のデータを電波で送受信する無線送受信器をそれぞれ設け、前記空気供給用配管内で前記地中と地上のデータを電波にて送受信自在にしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、回転して地盤を攪拌改良する攪拌軸にセンサと制御機器を設け、このセンサからの地中のデータと施工機本体からの地上のデータを送受信して前記制御機器を介して前記攪拌軸により地盤改良を行う地盤改良施工機において、前記施工機本体側と前記攪拌軸の先端に取り付けられた回転軸の下側に前記無線送受信器をそれぞれ設け、前記回転軸に備えられた掘削ビットにより掘削される掘削穴内で前記地中と地上のデータを電波にて送受信自在にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、施工機本体側と攪拌軸或いは砂杭造成用のケーシングパイプの空気供給用配管の下側に地中と地上のデータを電波にて送受信する無線送受信器をそれぞれ設けたことにより、センサからの地中の信憑性の高いデータを収集することができ、信憑性の高い施工効果の確認ができる。また、地中のデータを分析して、地上のデータを攪拌軸或いは砂杭造成用のケーシングパイプ側に送信することで、地中で制御機器を作動させて無駄の少ない効率的な施工を行うことができる。さらに、従来のような煩雑な有線による配線作業が不要となり、その分、低コスト化を図ることができる。特に、攪拌軸或いは砂杭造成用のケーシングパイプの空気供給用配管内で地中と地上のデータを電波で送受信自在にしたことにより、空気供給用配管内の空間を無線通信のための通路として用いることができ、新たに通路を新設しなくてもよい分、低コスト化をより一段と図ることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、施工機本体側と攪拌軸の先端に取り付けられた回転軸の下側に無線送受信器をそれぞれ設け、回転軸に備えられた掘削ビットにより掘削される掘削穴内で地中と地上のデータを電波で送受信自在にしたことにより、掘削穴内の空間を無線通信のための通路として用いることができ、新たに通路を新設しなくてもよい分、低コスト化をより一段と図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態の地盤改良施工機を示す側面図である。
【図２】上記第１実施形態の地盤改良施工機に用いる攪拌軸の先端部分の正面図である。
【図３】無線送受信器を設けた上記攪拌軸の先端部分の拡大断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の攪拌軸の先端部分の説明図である。
【図５】本発明の第３実施形態の地盤改良施工機を示す側面図である。
【図６】上記第３実施形態の無線送受信器を設けたケーシングパイプの先端部分の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１実施形態の地盤改良施工機を示す側面図、図２は同地盤改良施工機に用いる攪拌軸の先端部分の正面図、図３は無線送受信器を設けた攪拌軸の先端部分の拡大断面図である。
【００１６】
図１〜図３に示すように、地盤改良施工機１０は、圧縮空気Ａとスラリー改良材Ｓにより地盤５０を攪拌改良する２軸タイプで回転圧入式のものであり、回転して地盤改良する攪拌軸（アタッチメント部）２０に後述する無線送受信器４８が設けられている。
【００１７】
即ち、地盤改良施工機１０は、前側にリーダー１２を立設した施工機本体１１を備えている。このリーダー１２には、昇降機１３とスイーベル機構付き回動機１４を介して２本の攪拌軸２０を回動及び昇降動自在に支持してある。施工機本体１１のスイーベル機構付き回動機１４の上側には、攪拌軸２０の無線送受信器４８との間で地中と地上のデータを送受信する無線送受信器１８が設けられている。尚、地中と地上のデータは、施工機本体１１の運転席に設けられた計器盤（モニタ）に制御部（いずれも図示省略）を介して表示されるようになっており、この各データに基づいて運転席の操作部により攪拌軸２０が操作できるようになっている。
【００１８】
攪拌軸２０は、リーダー１２の下側に設けられた振れ止め部１６により該リーダー１２のガイド部１２ａに沿って鉛直方向に昇降動自在に支持されている。また、攪拌軸２０の下端（先端）には、複数の攪拌翼３１，３２，３３と掘削ビット３４を備えた回転軸３０を連結してある。尚、各攪拌軸２０の下部間には、傾斜角を制御することにより、攪拌軸２０の降下姿勢が鉛直になるように制御するブレード３５が取り付けられている。また、各回転軸３０間には、一対の共回り防止板３６，３６がそれぞれ取り付けられている。
【００１９】
図３に示すように、攪拌軸２０の内部には、圧縮空気Ａを供給する空気供給用配管２１と、セメントミルク等のスラリー改良材Ｓを供給する改良材供給用配管２２とが設けられている。そして、少なくとも一方の攪拌軸２０の空気供給用配管２１の下端側には、施工機本体１１側の無線送受信器１８との間で地中と地上のデータを信号（電波）Ｈで送受信する無線送受信器４８が設けられている。
【００２０】
また、図２に示すように、攪拌軸２０には、該攪拌軸２０の貫入の傾斜を計る傾斜計（センサ）３７と、圧縮空気Ａやスラリー改良材Ｓの供給量を制御する電磁弁（制御機器）３８等がそれぞれ取り付けられている。即ち、傾斜計３７からの地中のデータと施工機本体１１からの地上のデータを無線送受信器１８，４８間で電波にて送受信して、電磁弁３８を開閉させて圧縮空気Ａやスラリー改良材Ｓの供給量を制御しながら攪拌軸２０により地盤改良を行うようになっている。
【００２１】
以上実施形態の地盤改良施工機１０によれば、攪拌軸２０の回転圧入により地盤５０にスラリー改良材Ｓの固化杭５１を施工する際に、攪拌軸２０に取り付けられた傾斜計３７からの地中のデータを無線送受信器１８，４８間で電波Ｈにて送受信して、攪拌軸２０が傾斜して地中に貫入されている時は、ブレード３５を制御して攪拌軸２０の降下姿勢が鉛直になるようにし、また、施工機本体１１からの地上のデータを無線送受信器１８，４８間で電波Ｈにて送受信することで、電磁弁３８を開閉させて圧縮空気Ａやスラリー改良材Ｓの供給量を制御して適切な量の圧縮空気Ａやスラリー改良材Ｓで固化杭５１を施工することができる。
【００２２】
このように、地盤改良施工機１０の施工機本体１１側と回転して地盤改良する攪拌軸２０側に、地中と地上のデータを電波にて送受信する無線送受信器１８，４８をそれぞれ設けたことにより、例えば、傾斜計３７からの地中の信憑性の高いデータを収集することができ、信憑性の高い施工効果の確認ができる。また、地中のデータを分析して、地上のデータを攪拌軸２０側に送信することで、地中で、例えば、電磁弁３８を作動させて無駄の少ない効率的な施工を行うことができる。さらに、従来のような煩雑な有線による配線作業が不要となり、その分、低コスト化を図ることができる。
【００２３】
また、施工機本体１１側とアタッチメント部として地盤を攪拌改良する攪拌軸２０の空気供給用配管２１の下端側に無線送受信器１８，４８をそれぞれ設け、空気供給用配管２１内で地中と地上のデータを電波Ｈで送受信自在にしたことにより、空気供給用配管２１内の空間を無線通信のための通路として用いることができ、新たに通路を新設しなくてもよい分、低コスト化をより一段と図ることができる。
【００２４】
図４は本発明の第２実施形態の攪拌軸の先端部分の説明図である。
【００２５】
この第２実施形態では、図４に示すように、攪拌軸２０の先端（下端）に取り付けられた回転軸（アタッチメント部）３０の最下段の攪拌翼３１に無線送受信器４９が設けられており、この回転軸３０により掘削される掘削穴５３内において、地中と地上のデータを施工機本体１１側の無線送受信器１８との間で電波Ｈにて送受信するように構成されている。これにより、前記第１実施形態と同様の作用・効果を奏する。
【００２６】
図５は本発明の第３実施形態の地盤改良施工機を示す側面図、図６は無線送受信器を設けたケーシングパイプの先端部分の拡大断面図である。
【００２７】
この第３実施形態の地盤改良施工機１０′は、図５及び図６に示すように、砂杭造成用のケーシングパイプ（アタッチメント部）４０内に、掘削用の圧縮空気Ａを供給する長尺の空気供給用配管４１と、ケーシングパイプ４０内に供給された砂Ｓ′を排出するための短尺の空気供給用配管４２を備え、そのリーダー１２のガイド部１２ａに沿って鉛直方向に昇降動自在に支持されたケーシングパイプ４０の上端にホッパー１５から砂Ｓ′が供給され、ケーシングパイプ４０の短尺の空気供給用配管４２内に供給される砂排出用の圧縮空気Ａの風力により砂Ｓ′が排出されるようになっている。
【００２８】
そして、ケーシングパイプ４０の少なくとも一方の空気供給用配管４１の下端側には、施工機本体１１側の無線送受信器１８′との間で地中と地上のデータを電波Ｈにて送受信する無線送受信器４８′が設けられている。
【００２９】
これにより、地盤改良施工機１０′のケーシングパイプ４０の回転圧入により地盤５０に砂Ｓ′による砂杭５２を施工する際に、施工機本体１１側の無線送受信器１８′とケーシングパイプ４０側の無線送受信器４８′との間で、地中と地上のデータを電波Ｈで送受信することができるため、前記第１実施形態と同様の作用・効果を奏する。
【００３０】
尚、前記実施形態によれば、センサとして攪拌軸の貫入の傾斜を計る傾斜計を用いた場合について説明したが、その他に、貫入圧力を計る圧入計等があり、また、制御機器として圧縮空気やスラリー改良材の供給量を制御する電磁弁について説明したが、その他に、シリンダ等がある。
【符号の説明】
【００３１】
１０，１０′  地盤改良施工機
１１  施工機本体
１８，１８′  無線送受信器
２０  攪拌軸
２１  空気供給用配管
３０  回転軸
３４  掘削ビット
３７  傾斜計（センサ）
３８  電磁弁（制御機器）
４０  ケーシングパイプ（アタッチメント部）
４１，４２  空気供給用配管
４８，４８′  無線送受信器
４９  無線送受信器
５３  掘削穴
Ｈ  信号（電波）
【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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