(57)【要約】【課題】門型フレームを有する攪拌機を用いる地盤改良装置および地盤改良機において、比較的小型の作業機を用いて攪拌機の地盤への貫入を容易に行うことが可能になると共に、一度に大容積の攪拌が可能になるものを提供する。【解決手段】自走式作業機の作業用アームの先端に門型フレーム１３を取付ける。門型フレーム１３の上部の駆動モータ２４を取付ける。門型フレーム１３の下部に攪拌羽根２２を有する回転軸２０を取付ける。門型フレーム１３の上部の左右に取付けられた駆動スプロケット２５および前記回転軸２０の左右に取付けられた従動スプロケット２６にチェーン２７を掛けて駆動モータ２４により回転させる。【選択図】      図２
2004316155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走式作業機の作業用アームの先端に取付けられる門型フレームと、
前記門型フレームの上部の取付けられた駆動モータと、
前記門型フレームの下部に回転自在に支持された回転軸と、
該回転軸に取付けられた攪拌羽根と、
前記門型フレームの上部の左右に取付けられ、前記駆動モータにより駆動される駆動スプロケットおよび前記回転軸の左右に取付けられた従動スプロケットと、
前記左右の駆動スプロケットと従動スプロケットとの間にそれぞれ掛け回されて前記駆動モータの回転力を前記回転軸および攪拌羽根に伝達するチェーンとを備えたことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項２】
請求項１に記載の地盤改良装置において、
前記門型フレームの中間部に、前記チェーンに噛合して回転される従動スプロケットを左右に有し、かつ攪拌羽根を有する回転軸をさらに備えたことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の地盤改良装置において、
前記左右のチェーンをそれぞれ個別に駆動する駆動モータを門型フレームの上部の左右に設けたことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の地盤改良装置において、
前記チェーンに攪拌翼を設けたことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の地盤改良装置において、
前記門型フレームの左右の柱間に支持材を架設し、該支持材に、作業機本体から供給される改良材供給配管を支持させたことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項６】
走行体と、該走行体上に旋回装置を介して設置された旋回体と、該旋回体に取付けられた作業用アームと、該作業用アームに取付けられた請求項１から５までのいずれかに記載の地盤改良装置とからなることを特徴とする地盤改良機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軟弱な地盤を改良して地盤強化を行うため等に用いられる地盤改良装置および地盤改良機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
数ｍ程度の深さにわたって軟弱地盤を改良するための従来の地盤改良機として、自走式作業機の作業用アームに門型フレームを取付け、該門型フレームの下部に攪拌羽根を有する回転軸を取付け、該門型フレームの上部に配置した駆動モータにから１つのチェーン、スプロケット機構を介して攪拌羽根に回転力を付与するように構成したものがある（例えば特許文献１の図４参照）。
【０００３】
また、他の従来例として、トレンチャ式攪拌機を前記作業用アームに取付けたものがある（前記特許文献１の図１〜図３参照）。なおトレンチャ式攪拌機とは、作業用アームに取付けられる枠の上部に駆動スプロケット、下部に従動スプロケットを取付け、これらのスプロケット間にチェーンを掛け回し、そのチェーンに攪拌翼を取付けてなるものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１４４２６２号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような門型フレームを有する攪拌機を有する地盤改良機は、門型フレームの軟弱地盤への貫入抵抗が大きく、このため、油圧ショベル等の作業機（ベースマシン）として大型のものが必要になるという問題点がある。
【０００６】
一方、トレンチャ式攪拌機を有するものは、チェーンに取付けられた攪拌翼によって攪拌できる幅を大きくすると、重量が過大となり、作業機への負担が大きくなり、大型の作業機が必要となるので、チェーンによる攪拌幅は制限され、その結果、一度に大容積の攪拌を行うことが困難であるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、門型フレームを有する攪拌機を用いる地盤改良機において、比較的小型の作業機を用いて攪拌機の地盤への貫入を容易に行うことが可能になると共に、一度に大容積の攪拌が可能になる地盤改良装置および地盤改良機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の地盤改良装置は、自走式作業機の作業用アームの先端に取付けられる門型フレームと、
前記門型フレームの上部の取付けられた駆動モータと、
前記門型フレームの下部に回転自在に支持された回転軸と、
該回転軸に取付けられた攪拌羽根と、
前記門型フレームの上部の左右に取付けられ、前記駆動モータにより駆動される駆動スプロケットおよび前記回転軸の左右に取付けられた従動スプロケットと、
前記左右の駆動スプロケットと従動スプロケットとの間にそれぞれ掛け回されて前記駆動モータの回転力を前記回転軸および攪拌羽根に伝達うるチェーンとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
（２）また、本発明の地盤改良装置は、前記門型フレームの中間部に、前記チェーンに噛合して回転される従動スプロケットを左右に有し、かつ攪拌羽根を有する回転軸をさらに備えたことを特徴とする。
【００１０】
（３）また、本発明の地盤改良装置は、前記左右のチェーンをそれぞれ個別に駆動する駆動モータを門型フレームの上部の左右に設けたことを特徴とする。
【００１１】
（４）また、本発明の地盤改良装置は、前記チェーンに攪拌翼を設けたことを特徴とする。
【００１２】
（５）また、本発明の地盤改良装置は、前記門型フレームの左右の柱間に支持材を架設し、該支持材に、作業機本体から供給される改良材供給配管を支持させたことを特徴とする。
【００１３】
（６）また、本発明の地盤改良機は、走行体と、該走行体上に旋回装置を介して設置された旋回体と、該旋回体に取付けられた作業用アームと、該作業用アームに取付けられた前記（１）から（５）までのいずれかに記載の地盤改良装置とからなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の地盤改良機の一実施の形態を、作業用アームの姿勢を変えて示す側面図である。この地盤改良機は、ベースマシンである作業機として油圧ショベルを用いるもので、走行体１上に旋回装置２を介して旋回体３を設置し、旋回体３に多関節構造の作業用アーム４を取付け、その先端に地盤改良装置（攪拌機）５を取付けたものである。
【００１５】
前記作業用アーム４は、旋回体３にブームシリンダ６ａにより起伏自在に取付けられたブーム６と、該ブーム６の先端にアームシリンダ７ａにより回動自在に取付けられたアーム７と、前記地盤改良装置５をアーム７の先端のピン９を中心に回動させて地盤改良装置５を、ブーム６やアーム７の姿勢に係わらず垂直姿勢にする油圧シリンダ１０と、該油圧シリンダ１０の伸縮力を攪拌機５に回動力として伝達するためのリンク１１、１２とからなる。
【００１６】
図２、図３（Ａ）はそれぞれ前記地盤改良装置５の拡大背面図および側面図である。１３は門型フレームであり、その上部には前記作業用アーム４に地盤改良装置５を取付けるためのブラケット１４と、駆動モータ２４を取付けるための上部フレーム１６とを有する。ブラケット１４において、１７、１８はそれぞれ前記アーム７、リンク１２にピン付けするためのピン孔である。
【００１７】
２０は前記門型フレーム１３の下部に軸受２１により両端を回転自在に支持させて架設した回転軸である。該回転軸２０は攪拌羽根２２を有する。該攪拌羽根２２は、これを地盤中で回転させることにより、改良材供給配管２８から供給される改良材を地盤中の土砂に混合するものである。ここで、改良材は石灰等の粉体やコンクリートミルク等の液体からなり、作業機の旋回体３上に搭載される改良材タンク（図示せず）よりポンプ（図示せず）および改良材供給配管２８を介して攪拌羽根２２による攪拌部に供給される。前記改良材供給配管２８は、門型フレーム１３の左右の柱部１３ａ、１３ａ間に架設した支持材３０の中央部に結合金具３５により固定され、支持される。
【００１８】
前記門型フレーム１３の上部に設けたフレーム２３の左右にはそれぞれ駆動モータ２４と、各駆動モータ２４により回転駆動される駆動スプロケット２５が取付けられる。また、前記回転軸２０の左右両側には従動スプロケット２６が固定して取付けられる。そして駆動スプロケット２５と従動スプロケット２６には、駆動モータ２４の回転駆動力を回転軸２０および攪拌羽根２２に伝達するためのチェーン２７が掛け回される。門型フレーム１３の柱部１３ａの前後面にはチェーン２７の中間部を受けるローラ３６が取付けてある。
【００１９】
このように構成された地盤改良装置５を用いて地盤改良を行う場合は、作業機を所定の好適位置まで走行させた後、図１（Ａ）または（Ｂ）に示すように、作業用アーム４を作動させて駆動モータ２４によりチェーン２７を回転駆動し、これにより地盤改良装置５の攪拌羽根２２を回転させながら地盤改良装置５を地盤に貫入すると同時に、改良材供給配管２８より改良材を攪拌羽根２２による攪拌部の近傍に注入する。これにより、地盤に改良材が混合される。その後、攪拌羽根２２を回転させながら引き上げて、走行体１による走行、旋回装置２による旋回、作業用アーム４の作動の少なくとも１つの動作により地盤改良装置５の水平面上の位置を変えて前記と同様の隣接する場所において前述した改良材の混合を行う。
【００２０】
また、別の作業態様として、攪拌羽根２２が埋まる程度の浅い深度で作業用アーム４の作動により攪拌羽根２２を一定深さに維持しながら図１（Ａ）から図１（Ｂ）のように地盤改良装置５を前進させながら、あるいは図１（Ｂ）から図１（Ａ）のように地盤改良装置５を後退させながら改良材を混合し、その後地盤改良装置５を深くして同様の前進または後退しながら改良材を混合する態様も採用できる。
【００２１】
地盤への改良材の混合作業を行うにあたり、地盤改良装置５の貫入の際に、駆動モータ２４による回転力が左右両側のチェーン２７を介して回転軸２０および攪拌羽根２２に伝達されるため、動力伝達部が左右２カ所になり、これまでより大きな力でしかもバランス良く攪拌羽根２２を回転駆動することができると共に、チェーン２７が露出しているので、チェーン２７に地盤を破壊する作用を与えることができる。その結果、これらの相乗作用により、地盤改良装置５の地盤への貫入や水平移動が容易に行え、能率を向上させることができる。
【００２２】
また、チェーン２７を門型フレーム１３の柱部１３ａに収容する構造ではなく、外部に露出させる構造であり、チェーンケースが不要になって門型フレーム１３が小型軽量化されることと、地盤改良装置５の地盤への貫入が容易となることにより、ベースマシンとして使用する作業機に大型のものを採用する必要なく、地盤改良機を構成することができる。
【００２３】
また、門型フレーム１３はトレンチャ式撹拌機に比較して一度に広い範囲についての攪拌が可能となり、この面からも能率の向上が達成できる。
【００２４】
なお、１台の駆動モータ２４で左右のチェーン２７を動かすようにしてもよいが、本実施の形態のように、左右のチェーン２７をそれぞれ個別の駆動モータ２４で駆動することによってさらなる出力の増大が図れ、前記効果が助長される。
【００２５】
さらに、図３（Ｂ）に示すように、前記チェーン２７の各リンクにまたは数本のリンクの１本ずつ攪拌翼２９を設けることにより、攪拌効果が増大し、さらに一度に混合できる容積を大きくすることができる。
【００２６】
また、本実施の形態においては、前記門型フレーム１３の左右の柱部１３ａ、１３ａ間に支持材３０を架設し、該支持材３０に、作業機本体（旋回体３）から供給される改良材供給配管２８を支持させたので、回転軸２０内に改良材の通路を設ける場合に比較して簡単に改良材供給路を構成できる。
【００２７】
図４は本発明による地盤改良装置の他の実施の形態を示す背面図、図５はその側面図である。この実施の形態においては、前記門型フレーム１３の左右の柱部１３ａの中間部に、それぞれ軸受３１を設け、これらの軸受３１に回転軸３２の両端を支持させ、該回転軸３２に攪拌羽根３３を設ける。また、該回転軸３２に従動スプロケット３４を設けて該各従動スプロケット３４に左右の前記チェーン２７をそれぞれ噛合する。
【００２８】
本例の地盤改良装置によれば、門型フレーム１３の下部に取付けた攪拌羽根２２以外に門型フレーム１３の中間の高さの部分にも攪拌羽根３３が存在するため、混合容積をさらに大きくすることができる。また、地盤改良装置を前進または後退させながら改良材の混合を行う場合、上下の広い範囲にわたって同時に改良材の攪拌が行え、能率良く混合作業が行える。
【００２９】
なお、図４、図５の実施の形態において、中間の攪拌羽根３３を柱部１３ａの前後両側に設けてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、門型フレームを有する攪拌機を用いる地盤改良装置および地盤改良機において、左右のチェーン、スプロケットにより駆動モータの回転力を攪拌羽根に伝えて回転させるようにしたので、攪拌羽根による地盤の破壊、攪拌作用に２本のチェーンによる地盤の破壊、攪拌作用が加わり、これにより、比較的小型の作業機を用いた場合でも地盤改良装置の地盤への貫入を容易に行うことが可能になると共に、一度に大容積の攪拌が可能になり、地盤改良作業が能率良く行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明による地盤改良機の一実施の形態を作業用アームを縮めた状態と伸ばした状態について示す側面図である。
【図２】図１の地盤改良装置の拡大背面図である。
【図３】（Ａ）は図２の側面図、（Ｂ）は本発明において用いるチェーンの他の例を示す斜視図である。
【図４】本発明による地盤改良装置の他の例を示す背面図である。
【図５】図４の側面図である。
【符号の説明】
１：走行体、２：旋回装置、３：旋回体、４：作業用アーム、５：地盤改良装置、１３：門型フレーム、１３ａ：柱部、１４：ブラケット、２０：回転軸、２１：軸受、２２：攪拌羽根、２３：上部フレーム、２４：駆動モータ、２５：駆動スプロケット、２６：従動スプロケット、２７：チェーン、２８：改良材供給配管、２９：攪拌翼、３０：支持材、３１：軸受、３２：回転軸、３３：攪拌羽根、３４：従動スプロケット
【図１】
2004316155.tif 000003
【図２】
2004316155.tif 000004
【図３】
2004316155.tif 000005
【図４】
2004316155.tif 000006
【図５】
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