(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力によって回転する回転軸に、外周方向に向って突出する攪拌翼が配されたソイルセメント柱構築装置であって、
単数若しくは複数の攪拌翼のうち、少なくとも一つの攪拌翼は、回転軸と一体には回転せず、前記回転軸の回転の開始と開始時がズレて回転することを特徴とするソイルセメント柱構築装置。
【請求項２】
動力によって回転する回転軸に、外周方向に向って突出する攪拌翼が配されたソイルセメント柱構築装置であって、
複数の攪拌翼を備え、
少なくとも一つの攪拌翼は、回転軸と一体には回転せず、前記回転軸の回転の開始と開始時がズレて回転し、
前記回転軸と一体に回転する攪拌翼と、他の攪拌翼との間には、スペーサーが配置されていることを特徴とする
ソイルセメント柱構築装置。
【請求項３】
前記スペーサーがコイルスプリングであることを特徴とする
請求項２記載のソイルセメント柱構築装置。
【請求項４】
回転軸と一体に回転しない攪拌翼は、回転軸に突設した突出部、若しくはスペーサー又は攪拌翼の円筒回転体に設けた突起部によって回転方向に押されて回転することを特徴とする
請求項２乃至３のいずれか１項に記載のソイルセメント柱構築装置。
【請求項５】
回転軸と一体に回転しない攪拌翼は、前記回転軸或いは他の攪拌翼と、連結材によって連結されていることを特徴とする
請求項２乃至３のいずれか１項に記載のソイルセメント柱構築装置。
【請求項６】
前記連結材が、僅かに弛みを持たせたワイヤロープであることを特徴とする
請求項５記載のソイルセメント柱構築装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に削孔を形成し、掘削土と凝固材とを攪拌してソイルセメント柱を構築する構築装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、攪拌翼によって地盤を攪拌し、かつ引き上げながら、地盤中にセメントミルクなどの固化材を吐出して、地盤中にセメントミルクと土との攪拌状態のソイルセメント柱を形成する工法が知られている。
そのためのソイルセメント柱の構築装置としては、例えば特開２０００−２８２５３号公報に記載されたような装置が一般的に使用されている。
このような装置を図７に示す。
すなわち、モーターなどの動力によって回転する回転軸ａの周りに、外周方向に突出する攪拌翼ｂが取り付けられているもので、回転軸ａの先端から削孔ｃ底部に向けて固化材を注入し、一緒に回転する攪拌翼ｂで固化材と土砂を攪拌して固化材を掘削土砂全体に行き渡らせてソイルセメント柱として構築するものである。
【０００３】
このような回転軸ａと常に一緒に回転する攪拌翼ｂにあっては、粘土のような粘性の高い土ｄなどの場合、図７に示すように、攪拌翼ｂの周りに土ｄが団子状にまとわりついて攪拌効率が非常に低下することがある。
【特許文献１】特開２０００−２８２４５３号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、攪拌翼周囲にまとわりついた土を振るい落として、攪拌効率を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかるソイルセメント柱構築装置は、動力によって回転する回転軸に、外周方向に向って突出する攪拌翼が配されたソイルセメント柱構築装置であって、
複数段の攪拌翼のうち、少なくとも一段の攪拌翼は回転軸と一体には回転せず、前記回転軸の回転の開始と開始時がズレて回転するものである。
本発明にかかる他のソイルセメント柱構築装置は、動力によって回転する回転軸に、外周方向に向って突出する攪拌翼が配されたソイルセメント柱構築装置であって、複数の攪拌翼を備え、少なくとも一つの攪拌翼は、回転軸と一体には回転せず、前記回転軸の回転の開始と開始時がズレて回転し、前記回転軸と一体に回転する攪拌翼と、他の攪拌翼との間には、スペーサーが配置されている。
本発明にかかる他のソイルセメント柱構築装置は、前記スペーサーがコイルスプリングである。
本発明にかかる他のソイルセメント柱構築装置は、 回転軸と一体に回転しない攪拌翼は、回転軸に突設した突出部、若しくはスペーサー又は攪拌翼の円筒回転体に設けた突起部によって回転方向に押されて回転する。
本発明にかかる他のソイルセメント柱構築装置は、回転軸と一体に回転しない攪拌翼は、前記回転軸或いは他の攪拌翼と、連結材によって連結されている。
更に、本発明にかかる他のソイルセメント柱構築装置は、 前記連結材が、僅かに弛みを持たせたワイヤロープである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は以上のような構成を有し、以下の効果のうち少なくともいずれか一つを達成する。
＜イ＞攪拌翼のうち、少なくとも一つの攪拌翼は回転軸と一体には回転しない。したがってその攪拌翼は、回転軸とはズレて回転するため、回転軸を正逆回転をするだけで、攪拌翼の周りにまとわりついた土が崩されてバラけて振りほどかれる。
＜ロ＞攪拌翼の周りにまとわりついた土が振りほどかれ、再度回転軸を回転することで、塊が細かく砕かれて、固化材と良好に混ぜることができ、良好な攪拌効率を得ることができる。
＜ハ＞回転軸と一体に回転しない攪拌翼が複数ある場合は、複数段階にズレて回転を始めるため、土塊がより良好に砕かれることになる。
＜ニ＞連結材として僅かに弛みを持たせたワイヤロープを使用することで、攪拌翼の回転開始時をズラすことが容易に行える。
＜ホ＞スペーサーとしてコイルスプリングを使用することで、回転軸が回転して連結材が、回転軸と一体でない攪拌翼を上下に引き寄せ、その攪拌翼が上下することになる。
この上下移動が伴うことによって、攪拌翼にまとわりついた土の塊がより崩されて、より良好に土塊を振りほどくことが可能である。
【実施例１】
【０００７】
＜１＞  回転軸
図１において１は回転軸であって、モーター（図示せず）によって回転駆動する。
回転軸１は円柱形状であるが、先端に開口した固化材注入口２まで達する固化材注入路が内部の上下方向に貫通している。
【０００８】
＜２＞  掘削翼
回転軸１の外周に、掘削翼３とその上の攪拌翼４・５が上下に離隔して三段に配置されている。
一番下の掘削翼３は、回転軸１と一体に回転する掘削部材であって、左右に突出した翼３の下には、ビット６が複数個づつ固定されている。
【０００９】
＜３＞下段の攪拌翼
下段の攪拌翼４は、回転軸１の外周に挿嵌された円筒回転体７の外周に、攪拌棒８が四方に向って突出するよう取付けられている。
各攪拌棒８は、円筒回転体７の外周に突設した筒状の取付部に着脱可能となっている。
円筒回転体７は回転軸１とは縁切れており、回転軸１とは一体に回転しない。
攪拌翼４と一番下に位置する攪拌翼３との間には、円筒形状のスペーサー２４が挿嵌されている。
円筒回転体４と回転軸１の下端近傍にはピン９がそれぞれ突設されており、そのピン９・９に無端状に繋いだワイヤロープ１０がかけられている。
ワイヤロープ１０は、ピン９・９にかけたとき、若干たるむように掛けられている。
【００１０】
＜４＞上段の攪拌翼
上段の攪拌翼５も、円筒回転体１１の外周に、四方に突出する攪拌棒１２が突設され、回転軸１とは一体に回転しない。
各攪拌棒１２は、円筒回転体１１の外周方向に突設した取付部に着脱自在である。
円筒回転体１１に突設されたピン１３と、下段の攪拌翼４の攪拌棒８との間には、無端状の輪っかとなったワイヤロープ１４が掛けられている。
円筒回転体１１と、その下段の攪拌翼４の円筒回転体７との間にもスペーサー２５が挿嵌されている。
【００１１】
＜５＞操作方法
回転軸１を回転して下端の掘削翼３により、地盤を掘削して削孔１５を掘削する。
回転軸１下端の固化材注入口２から、セメントミルク１６などの固化材を削孔１５内に注入する。
回転軸１の回転に伴い、ワイヤロープ１４・１０に引張られて攪拌翼５・４も回転して、掘削土砂と固化材１６を混ぜ合わせる。
【００１２】
＜６＞土塊崩し作業
構築装置を操作するオペレーターが、回転軸１の回転が重いと感じたとき、攪拌翼４・５の周りに土がまとわりついている可能性が高い。
このとき、回転軸１を反対方向に１８０度ほど回転し、正逆回転を数回行う。
回転軸１の回転とは同時に回転しないが、ワイヤロープ１０が引張られることで、攪拌翼４が回転を開始し、続いてワイヤロープ１４が引張られることで攪拌翼５が回転を開始する。
各攪拌翼４・５の回転の開始は、僅かに弛みがあるワイヤロープ１０・１４が伸びきった時点であり、その回転開始時にタイムラグが生じる。
つまりは、最初に掘削翼３、続いて攪拌翼４、最後に攪拌翼５が回転を開始することになり、そのタイムラグによって土塊が、まず下側部分、次に上側部分と別個に押されることになる。
従って、土塊が上半分と下半分に分けられるように砕かれて、細かくなる。
その後、再び攪拌・掘削を続ければよい。
【実施例２】
【００１３】
図３に示すのは、ワイヤロープ１０・１４として一本物のワイヤロープを使用した例である。
【実施例３】
【００１４】
図４に示すのは、スペーサー２４・２５の代わりに、コイルスプリング１９を使用して、スペーサーの役目を兼用させた例である。
回転軸１が回転すると、ワイヤロープ１０が引張られ、攪拌翼４の円筒回転体７を引張って廻すとともに、下方へ引き下げる力が作用する。
このとき、コイルスプリング１９を縮め、攪拌翼４が下降する。
その上下の位置の変位が、回転のタイムラグと相まって、攪拌翼４の周りの土塊を砕くように作用する。
その上の攪拌翼５も、同じくワイヤロープ１４が引張られて、回転開始が遅れるとともに、下降して、周りの土塊を砕くように作用する。
【実施例４】
【００１５】
図５に示すのは、円筒回転体７・１１の一部に切り欠き２０・２１を形成したものである。
それら切り欠き２０・２１には、それぞれ回転軸１の外周に突設した突出部であるキー２２・２３が位置している。
前記切り欠き２０・２１は、下段の攪拌翼４の切り欠き２０の幅ｗ１よりも、上端の攪拌翼５の切り欠き２１の横幅ｗ２の方が大きくなっている。
回転軸１を回転すると、掘削翼３は回転するが、攪拌翼４・５は、キー２２・２３がそれぞれ切り欠き２０・２１の端に当たらなければ回転しない。
正逆回転を数回繰り返せば、掘削翼３、攪拌翼４、攪拌翼５の順で回転開始にタイムラグが生じながら回転する。
【実施例５】
【００１６】
図６に示すのは、下段の攪拌翼４の円筒回転体７の上下端に、円周方向の一部が上方或いは下方に突出する突起部２６・２７が設けられている。
回転軸１の掘削翼３近傍には、突出部であるキー２８が設けられている。
その上のスペーサー２９の上下端にも、円周方向の一部が上方或いは下方に突出する突起部３０・３１が設けられている。
スペーサー２９は、回転軸１と一体ではなく、回転軸１とは別個に回転可能である。
その上の上段の攪拌翼５の円筒回転体１１の下端にも円周方向の一部が下方に突出する突起部３２が設けられている。
攪拌翼５の円筒回転体１１の上に位置するのは、回転軸１と一体になったリング３３である。
回転軸１が回転して、キー２８も一体に回転し、下段の円筒回転体７の下端の突起部２６に当たって、回転方向に押し、攪拌翼４も回転を開始する。
攪拌翼４が回転し、上端の突起部２７がスペーサー２９の下方の突起部３０に当たると、スペーサー２９も回転を開始する。
次にスペーサー２９の上方の突起部３１が、上段の攪拌翼５の円筒回転体１１の下方の突起部３２に当たって、攪拌翼５が回転を開始する。
リング３３は、攪拌翼５らが回転軸１に対して相対的に上下するのを止めている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】構築装置の下端部の側面図
【図２】回転軸と攪拌翼の断面図
【図３】構築装置の他の実施例の一部側面図
【図４】構築装置の他の実施例の一部側面図
【図５】構築装置の他の実施例の一部斜視図
【図６】構築装置の他の実施例の一部斜視図
【図７】従来の構築装置による施工状態の一部側面図
【符号の説明】
【００１８】
１：回転軸
２：固化材注入口
３：掘削翼
４：攪拌翼
５：攪拌翼
６：ビット
７：円筒回転体
８：攪拌棒
９：ピン
１０：ワイヤロープ
１１：円筒回転体
１２：攪拌棒
１３：ピン
１４：ワイヤロープ
１５：削孔
１６：セメントミルク
１９：コイルスプリング
２０：切り欠き
２１：切り欠き
２２：キー
２３：キー
２４：スペーサー
２５：スペーサー
２６：突起部
２７：突起部
２８：キー
２９：スペーサー
３０：突起部
３１：突起部
３２：突起部
３３：リング
【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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【図７】
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