(57)【要約】【課題】地中に平面形状が矩形である混練区域を形成する。【解決手段】複数本のオーガー混練軸を鉛直に平行して配置し、オーガー混練軸は、中心の回転軸と、この回転軸の一部に取り付けた螺旋羽根とより構成する。隣接する複数の回転軸を、共通する連結装置で把持する。この連結装置に取り付ける取り付け板と、取り付け板と平行に配置した切削刃と、取り付け板と切削刃との間を連結する傾斜板とより構成する。傾斜板は、取り付け板側から、切削刃の側に向けて下り勾配で傾斜した板である。【選択図】図６
2007205060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のオーガー混練軸を鉛直に平行して配置し、地中に複数本の円柱を重ねた状態の柱列混練壁を形成するオーガー混練装置において、
オーガー混練軸は、中心の回転軸と、この回転軸の一部に取り付けた螺旋羽根とより構成し、
隣接する複数の回転軸を、共通する連結装置で把持し、
この連結装置は、回転軸の外周に嵌合するガイド筒と、ガイド筒の間を連結する連結板によって構成し、
この連結装置から突設する状態で、ひとつの回転軸の位置と、隣接する回転軸の位置との間に、傾斜板を介して下向きの切削刃を取り付け、
この切削刃の位置は、ひとつの螺旋羽根と隣接する螺旋羽根で形成する円柱と円柱の間に位置しているように構成した、
柱列混練装置。
【請求項２】
連結装置から突設した切削刃は、
柱列混練壁の壁面へ向けて下向きに傾斜して突設した傾斜板によって、連結装置に固定してある、
請求項１記載の、柱列混練装置。
【請求項３】
複数本のオーガー混練軸を鉛直に平行して配置し、
オーガー混練軸は、中心の回転軸と、この回転軸の一部に取り付けた螺旋羽根とより構成し、
隣接する複数の回転軸を、共通する連結装置で把持したオーガー混練装置に取り付ける切削具であって、
上記の連結装置に取り付ける取り付け板と、
取り付け板と平行に配置した切削刃と、
取り付け板と切削刃との間を連結する傾斜板とより構成し、
切削刃は先端を鋭角に形成した板体であり、  
傾斜板は、取り付け板側から、切削刃の側に向けて下り勾配で傾斜した板であることを特徴とする、
切削具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱列混練装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数本のオーガー混練軸を鉛直に平行して配置し、地中に複数本の円柱を重ねた状態の柱列混練壁を形成するオーガー混練装置が開発されて実用化されている。
これらの装置は、各オーガー混練軸の螺旋羽根の一部が平面的に重なっており、これらの螺旋羽根で地盤を撹拌しつつ、先端付近からセメントミルクなどを吐出して地中に改良された円柱体を、一部を重複させて連続して形成する装置である。
しかし従来の柱列混練装置にあっては、次のような問題点があった。
＜１＞  地中に、円柱の一部と隣接する円柱の一部とを重ねた状態でひとつの連続した柱列混練壁を形成する構造である。したがって平面的には円と円の一部が重なった形状となり、平面的に矩形の柱列混練壁を形成することはできない。
＜２＞  このように円柱の一部を重ねた柱列混練壁の内部にＨ鋼などの芯材を押し込む場合には、芯材は円柱の中心に挿入しなければならず、芯材のピッチは、円柱のピッチによって制限される。すなわち、円柱のピッチを無視して芯材のピッチを決定することができない。
＜３＞  もし、芯材のピッチを自由に選択することができれば、強度計算によって芯材の寸法、ピッチを選択することができる。しかし上記したように芯材は円柱の中心に挿入しなければならない制約があるために、経済的な設計の選択ができない。
＜４＞  一日の施工が終わり、次のユニットの施工を行う場合には、前回施工した最後の円柱と、新たな円柱とを重ねた状態、すなわち完全にラップした状態で施工を開始しなければならない。強度上、止水上からは前回のユニットと新たに施工するユニットとはその一部が重なっていれば問題はないはずであるが、上記したように円柱の完全ラップを求めることから自由な重ね代をとることができない。
＜５＞  その点を改良するものとして、図９に示すように、混練羽根ａを矩形のケーシングｂで囲い、このケーシングｂの下縁を刃ｃとして刃ｃが切削し残した部分の土砂を切削してゆくように工夫された装置も開発されている。（例：特開平６−１４６２６７号公報）
＜６＞  しかし実際に図９に示すような装置を使用して地中に柱列壁を構築し、その一面を開削してみたところ、混練羽根ａの回転軌跡とケーシングｂとの間には、三角形の土砂の柱が堀り残し部ｄとして残ることが分かった。それは掘り残し部ｄには、他の混練部分のような着色がなく、三角柱として土砂のまま地中に残っていることから明らかになった。
＜７＞  その原因は、混練羽根ａによって土砂は混練されるだけでその部分が空間になるわけではないから、掘り残し部ｄの土砂は三角柱として地中に残るだけで移動することがないからである。
【特許文献１】特開平６−１７３２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような問題を解決するために、図１１に示すような装置が開発されている。
この装置は、取付板４０に上側傾斜片４３と、下側傾斜片４４とを取り付け、この傾斜片によって土砂を排除しようとする装置である。
この装置の上側傾斜片４３は、下方に向かうにしたがって取付板４０から離れる方向に傾斜し、下側傾斜片４４は、下方に向かうにしたがって取付板４０に近づく方向に傾斜した板である。
ところが、図１１に示すような装置には次のような問題がある。
＜１＞  はみ出した土砂を、円周方向に崩す装置である。円周方向には継続して土砂が存在しているから、崩すつもりの土砂をスムーズに移動させることが困難である。
＜２＞  土砂を両側へ崩すために、傾斜板は取付板の両側に設ける必要がある。そのために崩す作用以前に、本来の掘削の際の抵抗が大きくなる可能性がある。
＜３＞  傾斜片で崩しが終わった地中の溝の面は、乱れたままであり、平滑な面を形成することはできない。壁面が平滑でないと、装置の引き上げの際の抵抗が大きくなり、機械の操作のために無駄なエネルギーを消費することになる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記のような従来の課題を解決した本発明の柱列混練装置は、複数本のオーガー混練軸を鉛直に平行して配置し、地中に複数本の円柱を重ねた状態の柱列混練壁を形成するオーガー混練装置において、オーガー混練軸は、中心の回転軸と、この回転軸の一部に取り付けた螺旋羽根とより構成し、隣接する複数の回転軸を、共通する連結装置で把持し、この連結装置は、回転軸の外周に嵌合するガイド筒と、ガイド筒の間を連結する連結板によって構成し、この連結装置から突設する状態で、ひとつの回転軸の位置と、隣接する回転軸の位置との間に、傾斜板を介して下向きの切削刃を取り付け、この切削刃の位置は、ひとつの螺旋羽根と隣接する螺旋羽根で形成する円柱と円柱の間に位置しているように構成した、柱列混練装置を特徴としたものである。
【０００５】
また本発明の切削具は、複数本のオーガー混練軸を鉛直に平行して配置し、オーガー混練軸は、中心の回転軸と、この回転軸の一部に取り付けた螺旋羽根とより構成し、隣接する複数の回転軸を、共通する連結装置で把持したオーガー混練装置に取り付ける切削具であって、上記の連結装置に取り付ける取り付け板と、取り付け板と平行に配置した切削刃と、取り付け板と切削刃との間を連結する傾斜板とより構成し、切削刃は先端を鋭角に形成した板体であり、傾斜板は、取り付け板側から、切削刃の側に向けて下り勾配で傾斜した板であることを特徴とする切削具を特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の柱列混練装置は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞  複数本の円柱を重ねた状態の柱列混練壁を形成するオーガー混練装置を利用して、地中に平面形状が矩形である混練区域を形成することができる。
＜２＞  混練区域を平面的に矩形に形成することができることから、芯材の設置位置が円柱の位置に制約されることがなくなる。その結果、芯材を挿入する位置を自由に選択することができ、芯材の量を不必要に多く配置する必要がなく、経済的な配置が可能となる。
＜３＞  芯材の挿入位置が円柱の位置に限定され、制約されることがなくなるから、芯材の挿入に精度が要求されることがなくなり、施工能率を向上させることができる。
＜４＞  平面的に矩形の混練区域を形成することができるから、前回の施工部の最後の円柱と、新たな施工部の新たな円柱とを完全にラップさせるというような施工が不要となる。その結果、新たな混練区域は、強度、止水性、施工性を考慮して配置することができ、ラップ代を少なくすることができる。
＜５＞  ラップ代を減少できる結果、使用するセメントなどの使用量を削減できる、かつ産業廃棄物である掘削汚泥の量も削減できる。
＜６＞  平面形状が矩形の混練区域を形成するために、特別な装置を必要とせず、単に掘削刃をオーガー混練軸の連結装置に取り付けるだけであり、かつ連結装置のボルト穴をそのまま利用することもできるから、きわめて経済的である。
＜７＞  図１１に示すような装置と比較して、土砂を崩す方向が中心方向に向かっているから抵抗が少なく、円滑に崩壊させて切り取ることができる。
＜８＞  さらに図１１の装置と比較して左右対称の配置が不要であるから、掘削時の抵抗が少なく、スムーズな掘削が可能である。
＜９＞  本発明の混練装置は、その引き上げ時に傾斜板３３が壁面に混練物を押し付ける傾向があり、壁面の仕上がりが平滑となり品質が向上するとともに引き上げ抵抗が低減される。したがって図１１に示すような従来の装置と比較して、混練装置の引き上げ時に、無駄なエネルギーを必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下図面を参照しながら本発明の柱列混練装置の実施例を説明する。
【実施例】
【０００８】
＜１＞前提条件。
本発明の柱列混練装置は、高いリーダー４１によって、上端に原動機４２を取り付けた複数本のオーガー混練軸１を鉛直に平行して配置し、地中に複数本の円柱を重ねた状態の柱列混練壁を形成するオーガー混練装置の一部を改良したものである。
このようなオーガー混練装置のオーガー混練軸１は、中心の回転軸１１と、この回転軸１１の一部に取り付けたらせん羽根１２とより構成する。
【０００９】
＜２＞連結装置２。
隣接する複数の回転軸１１を、共通する連結装置２で把持する。
この連結装置２は、ガイド筒２１と、ガイド筒２１の間を連結する連結板２２によって構成する。
ガイド筒２１は、回転軸１１の外周に嵌合して回転軸１１が自由に回転しうる状態で回転軸１１を保持する。
ガイド筒２１は、回転軸１１が鉛直に地中へ侵入するように、その進入方向を規制するための部材であるから、できるだけ回転軸１１の下端に近い位置に取り付けることがのぞましい。
実際には回転軸１１が地中へ進入するためには、その先端にらせん羽根１２を設ける必要があるから、そのらせん羽根１２のすぐ上の位置に連結装置２を位置させることになる。
【００１０】
＜３＞切削具３。
隣接する複数の回転軸１１を把持した連結装置２には、切削具３を取り付ける。
この切削具３は、連結装置２に取り付ける取り付け板３１と、取り付け板と平行に配置した切削刃３２と、取り付け板と切削刃３２との間を連結する傾斜板とより構成する。
この切削刃３２は先端を鋭角に形成した板体である。  
一方、傾斜板３３は、取り付け板側から切削刃３２の側、すなわち柱列混練壁の掘削面に向けて下り勾配で傾斜させ板である。
【００１１】
＜４＞切削具３の取り付け位置。
この切削具３は連結装置２の連結板２２から突設する状態で取り付ける。
その場合に、ひとつの回転軸１１の位置と、隣接する回転軸１１の位置との間に切削刃３２が位置するように取り付ける。
切削刃３２は、傾斜板３３を介して下向きに取り付けるが、切削刃３２の位置は、複数のらせん羽根１２の最外縁を結んだ線上に位置している。
その結果、切削刃３２の位置は、ひとつのらせん羽根１２と隣接するらせん羽根１２で形成する円柱と円柱の間で、かつ両側のらせん羽根１２によって混練されていない位置に位置するように取り付けられることになる。
【００１２】
＜５＞らせん羽根による混練。
次に上記の装置の作動について説明する。
従来のこの種の装置と同様に、高いリーダー１１によって、上端に原動機１２を取り付けた複数本の混練軸１を支持する。
そして混練軸１の回転軸１１を回転させると、回転軸１１の周囲に取付けたらせん羽根１２は地中に進入してゆく。
複数の回転軸１１、らせん羽根１２は平行して侵入し、平面的に一部が重複した複数の円柱状に地盤を撹拌する。
一定の深さまで撹拌したら、回転軸１１の先端付近からセメントミルクなどを吐出しながら、回転軸１１を回転させつつ引き上げる。
こうして地中に、混練した複数本の連続した柱列混練壁を形成する。
【００１３】
＜６＞切削具による切削と仕上げ。
前記したように、連結装置２は回転軸１１の先端付近に位置しているから、回転軸１１の地中への進入によって連結装置２も地中に侵入する。
すると、連結装置２に取り付けてある切削刃３２も地中に侵入し、その切削刃３２が地盤の一部を削り取る。
この切削刃３２の取り付け位置は、前記したように、切削刃３２の位置は、複数のらせん羽根１２の最外縁を結んだ線上に位置している。
したがって、平面的にひとつのらせん羽根１２と隣接するらせん羽根１２で形成する円柱と円柱の間の、混練されていない三角柱の部分を切削とり、混練部分に押し出すことになる。
特に、切削刃３２の上に位置する傾斜板３３が、柱列混練壁の壁面へ向けて下向きに傾斜した状態で張り出している。
そのために、傾斜板３３の下面によって、土砂は内側へ、すなわち、らせん羽根１２側へ押し出されて、らせん羽根１２によって十分に混練される。
このように傾斜板３は、装置の下降時には土砂を切り崩して内側へ誘導する機能を果たす。
一方、装置の引き上げ時には、傾斜板３は土砂を溝の壁面に押し付ける機能を果たす。
傾斜板３が混練物を壁面に押し付ければ、壁面は「鏝仕上げ」のような仕上がりとなるから、壁面の品質が向上する。
さらに傾斜板３によって円滑な平面が形成され、装置の引き上げの抵抗を軽減することができる。
【００１４】
＜７＞矩形の混練範囲の形成。
以上の工程によって、平面的には円形のらせん羽根を重ねた装置を利用して、矩形の混練範囲を形成することができる。
その場合に図１０に示したように、らせん羽根の周囲に設けた矩形のケーシングを侵入させる構成であると、らせん羽根による混練とは別に、ケーシングの板は独自に地中に侵入し、らせん羽根とケーシングの板との間には、混練されない三角柱がそのまま残るのが実情であった。
しかるに本発明の装置では、切削具３には混練壁の壁面へ向けて下向きに傾斜した傾斜板３３が設けてあり、その傾斜板３３が土砂を内側へ案内してらせん羽根の混練範囲に押し出す作用を行う。
したがって従来の装置のように混練がなされていない三角柱が地中に残ることがなく、完全に混練された矩形区域を形成することができる。（図７）
その結果、回転軸１１の間隔が例えば４５０ｍｍであっても、Ｈ鋼などの芯材の間隔を例えば５００ｍｍとして設定でき、従来のように回転軸１１の間隔によって規制されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】柱列壁の施工装置の実施例の説明図。
【図２】混練軸と連結装置の説明図。
【図３】連結装置に切削具を取付けた状態の側面図。
【図４】切削具の実施例の側面図。
【図５】切削具の実施例の斜視図。
【図６】切削具で土砂を内側へ押し出している状態の説明図。
【図７】本発明の装置によって構成した柱列混練柱の説明図。
【図８】従来の装置によって構成した柱列混練柱の説明図。
【図９】従来の混練装置の一例の側面図。
【図１０】従来の装置で混練した場合の掘り残し部の説明図。
【図１１】従来の他の装置の要部の説明図。
【符号の説明】
【００１６】
１：混練軸
１１：回転軸
１２：らせん羽根
２：連結装置
２１：ガイド筒
２２：連結板
３：切削具
３２：切削刃
３３：傾斜板
【図１】
2007205060.tif 000003
【図２】
2007205060.tif 000004
【図３】
2007205060.tif 000005
【図４】
2007205060.tif 000006
【図５】
2007205060.tif 000007
【図６】
2007205060.tif 000008
【図７】
2007205060.tif 000009
【図８】
2007205060.tif 000010
【図９】
2007205060.tif 000011
【図１０】
2007205060.tif 000012
【図１１】
2007205060.tif 000013