(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部に連結されて回転自在に垂下されるロッドの下端に複数段の撹拌翼が取付けられた地盤改良用撹拌ヘッドにおいて、前記複数段に設けられる撹拌翼間のロッドの外周に泥排除板を旋回動可能に取付け、前記撹拌翼の外端部にロッドの逆転により土砂の抵抗を受けて拡開自在な作動爪を設け、この作動爪と前記泥排除板とを連動機構により連結してなり、前記作動爪が拡開したとき前記連動機構を介して前記泥排除板がロッドから離間する方向に旋回動するようにしたことを特徴とする地盤改良用撹拌ヘッド。
【請求項２】
前記連動機構は、前記作動爪の枢軸に対し偏心した位置と前記泥排除板の枢軸に対し離間した位置とをリンクで連結した構成とされている請求項１記載の地盤改良用撹拌ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は掘削した地盤を改良するための地盤改良用撹拌ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業機械のタワーにそって昇降可能に支持される駆動部の出力軸に連結されて回転駆動自在に垂下されるロッドの下端部に上下方向複数段の撹拌翼が取付けられ、掘削土砂と地盤改良剤（薬液）とを撹拌混練して地盤の強化を図る地盤改良用撹拌ヘッドが従来から一般に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかして上記従来の撹拌ヘッドでは、粘性土が多く含まれる地盤で使用した場合、図４に示すように掘削ロッドａの撹拌翼ｂ，ｂに土砂ｃが付着し、この付着土砂ｃが次第に成長して撹拌翼ｂ，ｂ間を埋めつくし、遂には団子状となってしまい、そのため掘削土砂と薬液との混合撹拌機能を失ってしまうという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数段の撹拌翼間のロッドの周囲に掘削土砂が付着しても、地中において適時にこれを排除し、付着土砂が撹拌翼間で団子状に成長することを未然に防ぎ、撹拌機能を継続して維持させることができる地盤改良用撹拌ヘッドを提供することを課題としてなされたものである。
【０００５】
上記課題を解決する手段として本発明は、駆動部に連結されて回転自在に垂下されるロッドの下端に複数段の撹拌翼が取付けられた地盤改良用撹拌ヘッドにおいて、前記複数段に設けられる撹拌翼間のロッドの外周に泥排除板を旋回動可能に取付け、前記撹拌翼の外端部にロッドの逆転により土砂の抵抗を受けて拡開自在な作動爪を設け、この作動爪と前記泥排除板とを連動機構により連結してなり、前記作動爪が拡開したとき前記連動機構を介して前記泥排除板がロッドから離間する方向に旋回動するようにしたことにある。
【０００６】
前記連動機構は、前記作動爪の枢軸に対し偏心した位置と前記泥排除板の枢軸に対し離間した位置とをリンクで連結した構成とすることが簡単な構成で確実な作動をなさしめ得るので好ましい形態である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
図１は本発明による撹拌ヘッドの一実施形態の正面図を示し、図２は図１のＡ−Ａ矢視の断面図を示しており、ロッド１の下端に掘削ヘッド２を有する場合を示している。
【０００８】
前記ロッド１はその上端が図示しない駆動部に連結されて掘削時には矢印イ方向への回転（正転）が与えられて竪穴を掘削するもので、その内部には地盤改良剤（セメントミルク）等の薬液を供給する薬液供給路３が設けられており、この薬液供給路３は前記掘削ヘッド２の中央部先端に開口されていて、掘削土砂中に薬液を吐出させるようになっている。
【０００９】
前記掘削ヘッド２の上方のロッド１には、上下方向に所要の間隔をおいて複数段の撹拌翼４Ａ，４Ｂ…が互いに９０°位相を異にして半径方向に突設されている。この撹拌翼４Ａ，４Ｂは、図２に見られるように平面形状が細長矩形状をなすブレード状のもので、その長さは前記掘削ヘッド２による掘削穴の直径（掘削径Ｄ）と略等しくされている。
【００１０】
前記撹拌翼４Ａ，４Ｂ…のうち、同位相の撹拌翼（符号４Ａ，４Ａで示す）の間のロッド１の外周面に一対の泥排除板５，５が設けられている。
【００１１】
この泥排除板５，５は、前記ロッド１の外周面に接する側が該ロッド１の外周の半径に等しい円弧面に形成されたもので、その一端が前記ロッド１の撹拌翼４Ａ，４Ａと対応する位置の両側に突設された軸受部６，６に軸７，７により枢支され、この軸７，７を中心に各泥排除板５，５がロッド１から離反する方向に旋回動可能に取付けられている。
【００１２】
一方、前記撹拌翼４Ａ，４Ａの先端には作動爪８，８の基部が軸９，９によりその先端８ａ，８ａがロッド１の正転時の回転方向に対し後部側となる方向に水平面内で回動自在に取付けられている。この作動爪８，８は撹拌翼４Ａ，４Ａの長手方向に対し直角姿勢に回動したとき前記掘削ヘッド２による掘削穴の掘削径Ｄより内側に退去した位置（退去位置という）をとり、撹拌翼４Ａ，４Ａの長手方向にそう姿勢に回動したとき前記掘削径Ｄより外方に突出した位置（突出位置という）となるように形成されており、したがって前記ロッド１を逆転させたとき作動爪８，８の先端８ａ，８ａが周囲の地盤に接触してその抵抗により突出状態に回動することができる。
【００１３】
前記泥排除板５，５と前記作動爪８，８とは上下の撹拌翼４Ａ，４Ａの位置において連動機構１０，１０を介して連結され、前記作動爪８，８が地盤との抵抗を受けて突出方向に回動したとき前記泥排除板５，５がロッド１の外周面から離間する方向に旋回動するようになっている。
【００１４】
図示の例では、前記作動爪８，８が退去位置（図２示の位置）におかれるときロッド１側となる位置に突設された軸受１１，１１と、前記泥排除板５，５の自由端５ａ，５ａの外側面に突設された軸受１２，１２とにリンク１３，１３がピン１４，１５により回動自在に連結され、作動爪８，８が突出位置（図３示の位置）へ回動するにつれて泥排除板５，５が軸７，７を支点としてロッド１から離間する方向へ旋回されるように構成されている。
【００１５】
なお図示の実施形態では、前記撹拌翼４Ａ，４Ａの間に位相が９０°異なる撹拌翼４Ｂが存在しているため、前記泥排除板５，５の自由端５ａ，５ａ側から上記中間の撹拌翼４Ｂを避けるための切欠５ｂ（図１示）が形成されている。
【００１６】
次に作業手順について説明する。
【００１７】
図示しない駆動部によりロッド１を正転駆動させ、その下端の掘削ヘッド２により地盤を削孔して行く。このときロッド１内の薬液供給路３を通じて薬液を供給し、掘削ヘッド２の下端から薬液を吐出させて撹拌翼４Ａ，４Ｂ…により掘削土砂と薬液との混合撹拌を行なう。
【００１８】
地盤が粘性土である場合、掘削された土砂の粘性により外方に突出している部材（撹拌翼）に付着して次第に成長し、究極において撹拌翼４Ａ，４Ｂ…を包含した団子状（図４示）の状態になって掘削土砂と薬液との撹拌混合が不能になることがあるが、このような事態が生じないようにするため、適時に掘削作業を中断し、ロッド１の逆転駆動を行なう。
【００１９】
ロッド１が逆転すると、撹拌翼４ａ，４ａの先端の作動爪８，８はその先端８ａ，８ａが周囲の地盤に当る際の抵抗を受けて図３の矢印ロ方向に回動し、この回動によりリンク１３，１３が引かれて泥排除板５，５が軸７，７を支点にロッド１から離間する方向に強制的に旋回動し、その動きによりロッド１をとり巻いていた土砂がずり動かされ、これがきっかけとなって団子状となった土砂が分割細分化されて撹拌翼４Ａ，４Ａ，４Ｂが再び露出し、本来の撹拌混合機能を復活する。このように粘性地盤の掘削時には上記作業を断続的に数回行なうことによって良好な地盤改良を行なうことができる。
【００２０】
ロッド１を再び正転に戻して掘削作業を再開すれば、作業爪８，８は掘削ヘッド２により掘削された周囲の地盤に先端８ａ，８ａが接触して退去位置に強制的に戻されるので、リンク１３，１３を介し泥排除板５，５は図２示のようにロッド１の外周にそう位置に戻される。
【００２１】
なお前記泥排除板５，５は板状のものに限らず、櫛歯状のものとしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、粘性地質の地盤の改良時に撹拌翼およびその周辺に付着する土砂を適時にロッドを逆転させるだけで排除することができるので、常に掘削土砂と薬液との撹拌混合作用を良好に行なわせることができ、地盤の改良精度を著しく高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による撹拌ヘッドの一実施形態を示す要部の正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図。
【図３】図２の状態からロッドを逆転したときの作動説明図。
【図４】従来の不具合いを示す説明図。
【符号の説明】
１  ロッド
２  掘削ヘッド
３  薬液供給路
４Ａ，４Ｂ  撹拌翼
５  泥排除板
８  作動爪
１０  連動機構
１３  リンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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