(57)【要約】【課題】攪拌翼と攪拌兼掘削刃体との距離を短縮し、攪拌効果を高める。【解決手段】雌継手１２に設けられた２つの孔３０、３２のうち低い位置にある孔３２より高い位置で攪拌兼掘削刃母材１４を雌継手１２取り付ける。攪拌兼掘削刃母材１４と孔３０、３２が干渉しないように、攪拌兼掘削刃母材１４の取り付け角度を、回転中心軸に垂直な平面に対して回転方向側に３０°前傾した従来の態様から１５°前傾した態様に変更する。攪拌兼掘削刃母材１４の取り付け角度を変更したことで鉛直方向における投影面積が増大し、貫入抵抗が増大することから、雌継手１２の攪拌兼掘削刃母材１４より下方の外周面にスクリュー刃体１６を取り付けて貫入力を向上させる。【選択図】図１
0003170770.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の下端に設けられた雄継手と嵌合する雌継手と、
前記雌継手に鉛直方向に距離をおいて設けられた少なくとも２つの孔と、
前記雌継手の外周面に取り付けられた攪拌兼掘削刃母材と、
攪拌兼掘削刃母材に取り付けられた掘削刃を備え、
前記攪拌兼掘削刃母材が、前記孔のうち最も低い位置に設けられている孔より高い位置で前記雌継手に取り付けられていることを特徴とする、攪拌兼掘削刃体。
【請求項２】
前記攪拌兼掘削刃母材が、回転中心軸に垂直な平面に対して回転方向側に１５°前傾した姿勢で前記雌継手に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の攪拌兼掘削刃体。
【請求項３】
前記雌継手の前記攪拌兼掘削刃母材より下方の外周面にスクリュー形状の刃体を取り付けたことを特徴とする、請求項２に記載の攪拌兼掘削刃体。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、地盤の掘削と土壌および地盤硬化剤の攪拌混合を兼務する攪拌兼掘削刃体の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤改良工事等において、地盤の掘削と、掘削した土壌と地盤硬化剤の攪拌・混合を同時に行う攪拌兼掘削刃体は、未掘削地盤に最初に接触するため、土壌の摩擦抵抗や土壌に含まれる礫等との接触抵抗によって磨耗の進行が早い。したがって攪拌兼掘削刃体は非常に交換頻度の高い部品であるため、現場で速やかに交換できるように回転軸に対して簡単に着脱できる構造になっている（特許文献１参照）。
【０００３】
攪拌兼掘削刃体と回転軸との着脱部は継手構造であり、従来、図４に示すように、回転軸１００の下端に雄継手１０２が設けられ、攪拌兼掘削刃体１０４の回転中心部の上方に雌継手１０６が設けられていた。雄継手１０２には２箇所に窪み１０８が設けられており、これに対応する孔１１０が雌継手１０６に設けられている。雄継手１０２と雌継手１０６を嵌合させた後、孔１１０と窪み１０８にピンを挿すことで両継手１０２、１０６が固定され、回転軸１００の駆動力が攪拌兼掘削刃体１０４に伝達される。攪拌兼掘削刃体１０４を取り外すときには、ピンを抜き取り、両継手１０２、１０６を分離させるだけでよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３９７８８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
攪拌兼掘削刃体１０４は地盤硬化剤を吐出しながら地盤を掘削し、さらには掘削した土壌と地盤硬化剤を攪拌混合する。攪拌兼掘削刃体１０４によって攪拌混合された土壌は、攪拌兼掘削刃体１０４が掘削深度を深めたときに、回転軸１００に取り付けられた攪拌翼１１２によってさらに攪拌混合される。しかし、従来の攪拌兼掘削刃体１０４は雌継手１０６が上方に延び出した構造となっているため、攪拌翼１１２と攪拌兼掘削刃体１０４との間には雌継手１０６の全長の分だけ間隙が存在していた。この間隙部分には攪拌作用がないため、攪拌兼掘削刃体１０４が計画深度に到達し、掘削を停止したときには、間隙部分に存在する土壌は十分に攪拌混合されないままとなり、この部分だけ所期の強度が達成できないという問題があった。
【０００６】
この問題の解決策もしくは緩和策の一つとして間隙部分をできるだけ少なくすることが挙げられ、そのためには攪拌翼１１２と攪拌兼掘削刃体１０４との距離を縮めることが有効である。この場合、回転軸１００を有する重機側に設けられている雄継手１０２の構造を改変するより、消耗品である攪拌兼掘削刃体１０４の構造を改変する方が経済的にも時間的にも地盤改良施工者の負担が小さい。
【０００７】
本考案の目的は、攪拌兼掘削刃体の形状を改変することにより、攪拌翼と攪拌兼掘削刃体との距離を短縮し、攪拌効果を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案の攪拌兼掘削刃体は、回転軸の下端に設けられた雄継手と嵌合する雌継手と、前記雌継手に鉛直方向に距離をおいて設けられた少なくとも２つの孔と、前記雌継手の外周面に取り付けられた攪拌兼掘削刃母材と、攪拌兼掘削刃母材に取り付けられた掘削刃を備えた攪拌兼掘削刃体であって、前記攪拌兼掘削刃母材が、前記孔のうち最も低い位置に設けられている孔より高い位置で前記雌継手に取り付けられていることを特徴とする。
【０００９】
本考案の攪拌兼掘削刃体は、従来のものに比べて、雌継手に対する攪拌兼掘削刃母材の取り付け位置が孔に対して相対的に高くなっているため、回転軸の下端近くに取り付けられた攪拌翼との距離が短縮される。
【００１０】
攪拌兼掘削刃母材の取り付け位置を高くすると孔と干渉することがある。そのような場合には、攪拌兼掘削刃母材の取り付け角度を、回転中心軸に垂直な平面に対して回転方向側に３０°前傾した従来の態様から１５°前傾した態様に変更するとよい。
【００１１】
攪拌兼掘削刃母材の取り付け角度を変更して前傾の度合いを緩めると、鉛直方向における投影面積が増大することから、土壌に対する攪拌兼掘削刃体の貫入抵抗が増大し、掘削効率が低下することになる。この場合、雌継手の攪拌兼掘削刃母材より下方の外周面にスクリュー形状の刃体を取り付けることで貫入力を増大させることができる。このスクリュー形状の刃体は雌継手と土壌の摩擦を軽減させ、雌継手を磨耗や損耗から保護する機能も併せ持っている。
【考案の効果】
【００１２】
攪拌翼と攪拌兼掘削刃体との距離が短縮されることで攪拌効果が高まることから、地盤改良工事等における地耐力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】回転軸と攪拌兼掘削刃体の着脱構造を示す図
【図２】攪拌兼掘削刃体の側面図（ａ）正面図（ｂ）底面図（ｃ）
【図３】雌継手にリングを装着した状態を示す図
【図４】従来の攪拌兼掘削刃体の着脱構造を示す図
【考案を実施するための形態】
【００１４】
本考案を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら説明する。最初に攪拌兼掘削刃体の構造について、図１と図２を参照しながら説明する。図１（ａ）は回転軸の先端（下端）に攪拌兼掘削刃体を装着した状態を示し、図１（ｂ）は攪拌兼掘削刃体を取り外した状態を示している。
【００１５】
攪拌兼掘削刃体１０は、円筒形の雌継手１２の外周面に攪拌兼掘削刃母材１４とスクリュー刃体１６を備え、雌継手１２の下端に貫入刃１８を備えた構成となっている。雌継手１２の内径は回転軸２０の下端に設けられた雄継手２２の外径と略同一であり、雄継手２２を雌継手１２に挿入したときに両継手１２、２２は隙間なく嵌合する。雄継手２２には２箇所に円形の窪み２４、２６が形成されている。一方の窪み２４は雄継手２２の上端寄りに配置されている。他方の窪み２６は回転中心軸２８に対して窪み２４の反対側の下端寄りに配置されている。
【００１６】
雌継手１２には２箇所に内外に貫通する孔３０、３２が形成されている。これらの孔３０、３２は、雌継手１２を雄継手２２と嵌合させたときに、それぞれ窪み２４、２６と重なるように配置されている。重なり合った孔３０、３２と窪み２４、２６にピン３４、３６を挿通させることで雌継手１２と雄継手２２は固定され、回転軸２０から攪拌兼掘削刃体１０にトルクが伝達される。
【００１７】
攪拌兼掘削刃母材１４は、雌継手１２の外周面の回転中心軸２８を挟んだ両側にそれぞれ配置されている。攪拌兼掘削刃母材１４は雌継手１２の外周面の法線方向に長く延びた形状をなしており、回転方向に面する側には掘削刃３８が法線方向に横一列に略等間隔で取り付けられている。一方の攪拌兼掘削刃母材１４は孔３０の下方に孔３０と干渉しないように配置されており、他方の攪拌兼掘削刃母材１４は孔３２の上方に孔３２と干渉しないように配置されている。何れの攪拌兼掘削刃母材１４とも回転中心軸２８に垂直な平面に対して回転方向側に１５°前傾した姿勢で取り付けられている。また掘削刃３８は同平面に対して３５°前傾した姿勢で取り付けられている。
【００１８】
攪拌兼掘削刃母材１４の下方にはスクリュー刃体１６が取り付けられている。スクリュー刃体１６は、雌継手１２の下端から攪拌兼掘削刃母材１４の真下まで延びる右上がりの螺旋形状をなしており、下端（先端）には土壌に食い込ませるための掘削刃４０が取り付けられている。スクリュー刃体１６は回転力を地中への推進力に変換する機能を有し、攪拌兼掘削刃体１０の土壌に対する貫入力を増大させることができる。またスクリュー刃体１６は、雌継手１２と土壌の摩擦を軽減させ、雌継手１２を磨耗や損耗から保護する機能も併せ持っている。
【００１９】
攪拌兼掘削刃体１０は、従来の攪拌兼掘削刃体においては下の孔３２より低い位置で雌継手１２に取り付けられていた攪拌兼掘削刃母材１４を孔３２より高い位置で取り付けるように変更したことで、雌継手１２を雄継手２２と嵌合させたときの攪拌兼掘削刃母材１４の位置が、回転軸２０の最も先端側に位置する攪拌翼４２に非常に近くなっている。これにより、攪拌兼掘削刃体１０と攪拌翼４２との間に存在する攪拌作用のない間隙部分が大幅に減少するため、攪拌兼掘削刃体１０を用いて地盤改良工事等を施工する際の土壌と地盤硬化剤との攪拌混合効果を高めることができる。
【００２０】
ここで攪拌兼掘削刃体１０の製造上の問題点について簡単に説明しておく。攪拌兼掘削刃母材１４を雌継手１２の外周面に熔着する場合、熔接時の高熱によって雌継手１２に変形が生じる可能性がある。この変形を抑える方法としてまず考えられるのは、雄継手２２と雌継手１２を嵌合させた状態で熔接を行う方法であるが、雌継手１２の変形の度合いによっては雄継手２２が抜き出せなくなる可能性がある。そこで、図３に示すように、熔接前の雌継手１２に雄継手２２の上端部および下端部とそれぞれ同一の外径を有する２つのリング部材４４、４６を雌継手１２の内側に嵌合させる。特に変形が生じやすい開口部を含む上下両端部をリング部材４４、４６で補強することで雌継手１２の熱変形を効果的に抑制することができる。またリング状であるので、抜き出せなくなった場合にも簡単に切断して取り出すことも可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１０        攪拌兼掘削刃体
１２        雌継手
１４        攪拌兼掘削刃母材
１６        スクリュー刃体
２０        回転軸
２２        雄継手
２８        回転中心軸
３０、３２  孔
３８、４０  掘削刃
４２        攪拌翼
４４、４６  リング部材
【図１】
0003170770.tif 000003
【図２】
0003170770.tif 000004
【図３】
0003170770.tif 000005
【図４】
0003170770.tif 000006