(57)【要約】  【課題】パイプを土中に貫入するための装置を、小型で可搬式の装置とし、且つ、動力源装置を小型化することによって、隣接ビルの基礎補強、家屋基礎注入工事などの狭い場所での施工を可能とすること。  【解決手段】本体ケースに、モータ、減速伝動装置を内装し、前記モータにより減速伝動装置を介してモータ駆動される駆動ドラムを設けて、土壌改良用薬剤が供給される薬剤供給用パイプを回転昇降させるための回転駆動機構を構成し、本体ケースに、可搬式とするための支持アームが付設したことを特徴とする土壌改良装置。前記の土壌改良装置を、薬剤供給用パイプと駆動ドラムと固定したセット状態で、作業者は、支持アームを把持し、モータを起動することにより、薬剤供給用パイプを昇降操作することを特徴とする土壌改良施工方法。【選択図】図９
2009046823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースに、モータ、減速伝動装置を内装し、前記モータにより減速伝動装置を介してモータ駆動される駆動ドラムを設けて、土壌改良用薬剤が供給される薬剤供給用パイプを回転昇降させるための回転駆動機構を構成し、
本体ケースに、可搬式とするための支持アームが付設したことを特徴とする土壌改良装置。
【請求項２】
本体ケースに、モータ、減速伝動装置を内装し、前記モータにより減速伝動装置を介してモータ駆動される駆動ドラムを設けて、土壌改良用薬剤が供給される薬剤供給用パイプを回転昇降させるための回転駆動機構を構成し、
本体ケースに、可搬式とするための支持アームが付設したことを特徴とする土壌改良装置を使用した土壌改良施工方法であって、
薬剤供給用パイプと駆動ドラムと固定したセット状態で、作業者は、支持アームを把持し、モータを起動することにより、薬剤供給用パイプを昇降操作することを特徴とする土壌改良施工方法。
【請求項３】
本体ケースに、モータ、減速伝動装置を内装し、前記モータにより減速伝動装置を介してモータ駆動される駆動ドラムを設けて、土壌改良用薬剤が供給される薬剤供給用パイプを回転昇降させるための回転駆動機構を構成し、
本体ケースに、可搬式とするための支持アームが付設したことを特徴とする土壌改良装置を使用した土壌改良施工方法であって、
薬剤供給用パイプと駆動ドラムと固定したセット状態で、作業者は、支持アームを把持し、モータを起動することにより、薬剤供給用パイプを昇降操作するとともに、
支持アームの支持台が接地することで、降下ストロークを規制することを特徴とする土壌改良施工方法。
【請求項４】
本体ケースに、モータ、減速伝動装置を内装し、前記モータにより減速伝動装置を介してモータ駆動される駆動ドラムを設けて、土壌改良用薬剤が供給される薬剤供給用パイプを回転昇降させるための回転駆動機構を構成し、
本体ケースに、可搬式とするための支持アームが付設したことを特徴とする土壌改良装置を使用した土壌改良施工方法であって、
薬剤供給用パイプと駆動ドラムと固定したセット状態で、作業者は、支持アームを把持し、モータを起動することにより、薬剤供給用パイプを昇降操作するとともに、
支持アームの支持台が接地することで、降下ストロークを規制し、
さらに、支持アームの支持台が接地する毎に、セット状態を解除して、土壌改良装置を上昇させたのち、セット状態として、再び薬剤供給用パイプを降下させ、所定数の降下ストロークの達成により、降下を終了することを特徴とする土壌改良施工方法。
【請求項５】
所定数の降下ストロークの達成により、降下を終了したのち、薬剤供給用パイプに薬剤等を供給しつつ薬剤供給用パイプを引上げることを特徴とする請求項2、3、または4に記載する土壌改良施工方法。
【請求項６】
薬剤供給用パイプを二重管で構成し、降下時にはパイプ先端への削孔水の供給とパイプ先端よりの回収を行い、上昇時には薬剤Aと薬剤Bと区別してパイプ先端に供給することを特徴とする請求項5に記載する土壌改良施工方法。
【請求項７】
パイプ径を直径40.5mmとする薬剤供給用パイプを使用することを特徴とする請求項5に記載する土壌改良施工方法。
【請求項８】
削孔および薬剤等の供給操作を、所定間隔で隣接施工することにより、地中隔壁構造物を施工することを特徴とする請求項2、3、または4に記載する土壌改良施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、家屋基礎改善、圃場改善等のための、土壌改良用薬剤を土中に供給するところのための土壌改良施工に関するものである。また、土盛高架道路側面、傾斜面等の補強対策としての地中構造物の施工、工場跡地等の化学汚染物質の除去にあたり近隣宅地と隔離するための、その他地下室施工に際して近隣建造物の宅地と隔離するための、地中隔壁構造物の施工に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の土壌改良施工に際し、貫入装置(杭打ち機)により土中に貫入したパイプを介して、薬剤供給装置から供給された薬剤を土中に注入している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６-１３０４１１０号
【特許文献２】特開２００４-２６１８１１号
【特許文献３】特開平６-９４５９０５号
【特許文献４】特開平９-２４２０５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記公知技術は、土中にパイプを貫入するにあたり、杭打ち機で杭(パイプ)を地中に回転圧入している。
前記の杭打ち機は、大型機械であるため、隣接ビルの基礎補強、家屋基礎注入工事などの狭い場所での使用が困難である問題点がある。
【０００５】
よって、本考案は、パイプを土中に貫入すめための装置を、小型で可搬式の装置とし、且つ、動力源装置を小型化することによって、隣接ビルの基礎補強、家屋基礎注入工事などの狭い場所での施工を可能とすることを課題とする。
【０００６】
また、傾斜面その他大型土木機械の搬入の困難な施工環境、騒音・振動等の施工公害を回避する必要のある施工環境でのパイプの土中貫入作業を可能とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、本体ケースに、モータ、減速伝動装置を内装し、前記モータにより減速伝動装置を介してモータ駆動される駆動ドラムを設けて、土壌改良用薬剤が供給される薬剤供給用パイプを回転昇降させるための回転駆動機構を構成し、
本体ケースに、可搬式とするための支持アームが付設したことを特徴とする土壌改良装置を提供する。
【０００８】
請求項２の発明は、前記第１発明の土壌改良装置を用いて土壌改良施工を行うものであり、薬剤供給用パイプを駆動ドラムに固定したセット状態で、作業者は、支持アームを把持し、モータを起動することにより、薬剤供給用パイプを昇降操作する。
【０００９】
請求項３の発明は、前記請求項２の発明に加えて、支持アームの支持台が接地することで、降下ストロークを規制する。
【００１０】
請求項４の発明は、前記請求項３の発明に加えて、支持アームの支持台が接地する毎に、セット状態を解除して、土壌改良装置を上昇させたのち、セット状態として、再び薬剤供給用パイプを降下させ、上記動作の繰返しによる複数回の降下ストロークの達成により、所定深さのパイプ降下を終了する。
【００１１】
請求項5の発明は、前記請求項5の発明に加えて、所定数の降下ストロークの達成により、降下を終了したのち、薬剤供給用パイプに薬剤等を供給しつつ薬剤供給用パイプを引上げる。
【００１２】
請求項６の発明は、前記請求項５の発明に加えて、薬剤供給用パイプを二重管で構成し、降下時にはパイプ先端への削孔水の供給とパイプ先端よりの回収を行い、上昇時には薬剤Aと薬剤Bと区別してパイプ先端に供給する。
【００１３】
請求項７の発明は、前記請求項1ないし６の発明において、パイプ径を直径40.5mmとする薬剤供給用パイプを使用する。
【００１４】
請求項８の発明は、前記請求項5の発明による薬剤等の供給操作を、所定間隔で隣接施工することにより、地中隔壁構造物を施工する。
【００１５】
(発明の作用)
本願発明は、回転駆動ドラムに、薬剤供給用パイプを挿入し、回転ドラムの内周面の爪を前記薬剤供給用パイプの外周面に接当させてセツトを完了する。
本体ケースを水平状態に維持して、施工箇所の地面に前記薬剤供給用パイプの先端部を挿入することで、前記薬剤供給用パイプを垂直状態に保持する。
モータを起動させ、前記モータの回転を、減速伝動装置、駆動ギヤを介して回転駆動ドラムに伝動することで、前記薬剤供給用パイプは回転する。
薬剤供給用パイプの回転させるとともに、本体ケースを押下げることで、薬剤供給用パイプは昇降する。
所定深さに降下した薬剤供給用パイプに土壌改良用薬剤を供給する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、土壌改良用薬剤の供給パイプの支持・回転駆動機構と小型化した動力源装置を装備した本体ケースを可搬式とするとともに、低振動、低騒音とするものであるから、隣接ビルの基礎補強、家屋基礎注入工事などの狭い場所での施工を可能とする効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面に示す実施例にもとづいて、本発明を詳細に説明する。
図１ないし図５を参照して、モータ２、減速伝動装置３を内装した本体ケース1を設ける。
【００１８】
前記モータ２について、実施例においては、家庭用電源である交流１００Ｖで使用できるＡＣ100Ｖモータとしたが、動力用200Ｖ電源を使用するＡＣ２００Ｖモータを使用することもできる。更に、移動電源装置によるＡＣ１００Ｖ、ＡＣ２００Ｖ、ＤＣ１００Ｖ、ＤＣ２００Ｖとすることもできる。更に、油圧装置を動力源とする油圧モータ、コンプレッサー装置を動力源とする空圧モータとすることもできる。  
【００１９】
本体ケース1に支持フレーム７を固定して一体化し、作業者は支持フレーム７を介して土壌改良装置を支持して、土壌改良装置の移動。操作等を自在とする。
【００２０】
支持フレーム７には、垂直フレーム７Ａと水平フレーム７Ｂと支持台フレーム７Ｃとを形成する。
【００２１】
本体ケース1の側部に、軸支部４を形成し、該軸支部４に、駆動ドラム６の下端部を回転自在に装備する。
【００２２】
駆動ドラム６の下部に角柱部を形成し、該角柱部と嵌合する角孔を有する駆動ギヤ５を、駆動ドラム６の下部に装備して、駆動ギヤ５と駆動ドラム６とを回転方向に一体化する。
【００２３】
駆動ギヤ５を、減速伝動装置３の出力ギヤ３Ａと伝導させる。
【００２４】
駆動ドラム６を、減速伝動装置３および駆動ギヤ５を介して、前記モータにより高トルク(超低速)で回転駆動すべく構成する。
【００２５】
図６および図７を参照して、駆動ドラム６の上部に爪付き回転体１０を装備する。
【００２６】
駆動ドラム６の上部に角穴を形成し、爪付き回転体１０の外周面を角柱形状として、駆動ドラム６の上部と爪付き回転体１０とを、角穴嵌合により、回転方向に一体化する。
【００２７】
爪付き回転体１０は、図７に示すごとく、薬剤供給用パイプＰの外周面と対接する多数の爪１２を内周面に配置した一対の半円筒体10Ａ、10Ｂで構成する。
【００２８】
半円筒体10Ａ、10Ｂは、実施例ではセラミック製品としたが、アルミダイキャスト製品その他の金属製品としてもよいことは勿論である。
【００２９】
ボルト９およびリング円板９Ａにより半円筒体10Ａ、10Ｂの上方離脱を阻止する。
【００３０】
締付けボルト８により、前記爪付き回転体１０の爪１２を薬剤供給用パイプＰに圧接自在とする。
【００３１】
ボルト８を締め付けることで、薬剤供給用パイプＰのセット状態とし、前記駆動ギヤ５よりの回転動力を薬剤供給用パイプＰに伝達して、薬剤供給用パイプＰを回転させるべく構成する。
【００３２】
ボルト８を緩めることで、薬剤供給用パイプＰの非セット状態とし、前記爪付き回転体１０の爪１２を薬剤供給用パイプＰの外周面より離脱させ、駆動ドラム６と薬剤供給用パイプＰとのロック状態を解除する。その結果、薬剤供給用パイプＰに対し駆動ドラム６を含む装置を昇降自在とする。
【００３３】
前記爪付き回転体１０は、図７に示すごとく、薬剤供給用パイプの外周面に接当する多数の爪１２を内周面に配置した一対の半円筒体10Ａ、10Ｂで構成する。
【００３４】
半円筒体10Ａ、10Ｂは、実施例ではセラミック製品としたが、アルミダイキャスト製品その他の金属製品としてもよいことは勿論である。
【００３５】
薬剤供給用パイプのセット状態では、爪付き回転体１０を放射方向(横方向)に貫通するボルト１３により、爪１２を薬剤供給用パイプＰの外周面に圧接させる構造とするとともに、回転方向には、爪付き回転体１０(半円筒体10Ａ、10Ｂ)と駆動ドラム本体６Ａとを一体化している。
【００３６】
以下図８ないし図１６を参照して、本発明の土壌改良方法を説明する。
【００３７】
本体ケース1を横方向に倒して  駆動ドラムの中心貫通孔を土表面と間隔をおいて平行(横方向)とする。
【００３８】
駆動ドラムの  中心貫通孔に薬剤供給用パイプＰを挿入して、図８の状態とする。
【００３９】
この状態で、ボルト９を締め付けることにより、回転ドラムの内周面の爪を前記薬剤供給用パイプＰの外周面に接当させることで、前記薬剤供給用パイプＰの回転ドラムへのセツトを完了する。
【００４０】
つぎに、図９を参照して、本体ケースを水平状態に維持して、施工箇所の地面に前記薬剤供給用パイプの先端部を挿入することで、前記薬剤供給用パイプを垂直状態に保持することで、作業準備が完了する。
【００４１】
モータを起動させ、前記モータの回転を、減速伝動装置、駆動ギヤを介して駆動ドラムに伝動することで、前記薬剤供給用パイプを回転させる。
【００４２】
薬剤供給用パイプＰを回転させつつ、作業者は、装置の重量と作業者の重量とを支持フレーム７の水平フレーム７Ｂを介して薬剤供給用パイプＰに加えつつ、支持フレーム７の水平フレーム７Ｂを押下げ操作することにより、イの位置より薬剤供給用パイプＰは降下する。この際、スイベル(接続部)１３を介して削孔水Ｗの供給源に接続して、薬剤供給用パイプＰに削孔水Ｗの供給して薬剤供給用パイプＰの先端より削孔水Ｗを吐出することにより薬剤供給用パイプＰは降下を容易とする。
【００４３】
ロの位置まで、薬剤供給用パイプＰが降下すると、支持フレーム７の支持台フレーム７Ｃが接地することで、薬剤供給用パイプＰの降下は阻止される。
【００４４】
この間に、Ｒの長さだけ、薬剤供給用パイプＰは降下する。
【００４５】
ロの位置で、ボルト９を緩めて、回転ドラムの内周面の爪と前記薬剤供給用パイプＰの外周面とのロック状態を解除することで、装置は前記薬剤供給用パイプＰに対して昇降自由とし、作業者は装置をイの位置へ引上げたのち、ボルト９を締めることで、最初のセット状態となる。
【００４６】
上記作業の繰り返して、薬剤供給用パイプＰは「Ｒ」の長さの降下を繰り返すこととなる。
【００４７】
回転ドラムの内周面の爪を前記薬剤供給用パイプＰの外周面に接当させることで、前記薬剤供給用パイプＰの回転ドラムへのセツトを完了する。
【００４８】
かくして、図１０に示すごとく、削孔工程においては、上記の図９の作業の繰り返しで、図１０のａ、ｂ、ｃ、と、「Ｒ」の長さの降下を繰り返して、ｄ図の所定深さの削孔が完了する。
【００４９】
つぎに、図１１を参照して、所定深さに降下した薬剤供給用パイプＰに土壌改良用薬剤(Ａ剤、Ｂ剤)を供給する。この際、モータ２を逆転させることで、図９の動作と逆となり、一工程毎に「Ｑ」の長さの上昇を繰り返す。よって、図１０のａ、ｂ、ｃ、と、の長さの上昇の繰り返しで、所定薬剤注入範囲へ薬剤等の供給を完了する。
【００５０】
なお、薬剤供給用パイプＰの先端部に、オーガー装置を装備してもよいものである。
【００５１】
粘土・砂地等の既存宅地基礎の補強・強化のためには、パイプＰを人力で押下げることができるので、低振動、低騒音の作業環境を提供するためには、オーガー装置を省くことがのぞましいものである。
【００５２】
図１0ないし図１２に示す実施例において、本発明は、小型搬送式で小出力のモータを使用するものであるから、直径約５０ｍｍ以下に限定され、供給能力を確保するためには直径約３０ｍｍ以上とすることがのぞましい。
【００５３】
請求項７の発明においては、薬剤供給用パイプＰについて、外管の直径を４０．５ｍｍとする二重管ロッドの規格品を使用することを特徴とする。内管は直径13ｍｍまたは直径16ｍｍを使用する。
【００５４】
削孔時(降下時)には、内側に高圧削孔水を高圧削孔水供給装置(図示省略)より供給し、内側に回収水を通して、パイプ先端より高圧削孔水の吐出によりパイプ先端の土壌を無くしてパイプ降下を促進した。
上昇時には、内側にＡ液、外側にＢ液を供給した。
【００５５】
また、図10の削孔時(降下時)について、降下ストロークＲを４００mmとし、図１２の薬剤注入工程においては、上昇ストロークＱを５００mmとした。図１１の(ｃ)に示す注入完了時の薬剤注入深さは１ｍ５０ｃｍである。上昇ストロークＱの値、ステップアップ回数の選択により、薬剤注入深さは適宜設定できるものである。
【００５６】
実施例の土壌改良装置について、具体的な数値例を以下に示す。
モータ：  100Ｖ交流電動機、７５０Ｗ
重  量：  ７．５ｋｇ
装置寸法：  ５３０×１００×１４０ｍｍ
回転ドラム回転数：  24ｒ.ｐ.ｍ
削孔能力：  ６ｍ(砂・粘性土)
【００５７】
つぎに、請求項８の発明における地中隔壁構造物Ｄを説明する。
薬剤供給用パイプを使用して土壌改良施工することにより地中隔壁構造物Ｄが形成される。地中隔壁構造物Ｄとして、土壌改良薬剤の供給により、土壌の一部が地盤改良されて柱状構造物、薬剤供給用パイプにより供給された第１薬剤Ａと第２薬剤Ｂとに形成された柱状構造物(たとえば、第１薬剤Ａとしてセメント、モルタル等、第２薬剤Ｂとセメント硬化促進剤を薬剤供給用パイプＰにより地中に供給しパイプ先端による削孔で生じた砂と、前記セメント等、セメント硬化促進剤とによって土中に形成されたコンクリート構造物)ｄを横方向に連続して形成される地中隔壁である。
【００５８】
図１３は土盛高架道路Ｅの側部Ｅ１に形成された場合を示す。
【００５９】
図１４は、工場跡地等Ｆの汚染物質除去作業にあたり、隣接住宅地等Ｆ１との境界部分に形成された場合を示す。
【００６０】
上記実施例においては、薬剤供給用パイプＰを外管Ｐ1と内管Ｐ2との二重管構造とし、削孔時(降下時)には、内側に高圧削孔水Ｗ1を、内側に回収水Ｗ2を通し、上昇時には、内側にＡ液、外側にＢ液を供給したが、内管Ｐ2を省いて単一管の通常パイプ構造とし、削孔時(降下時)には、削孔水の供給を無くすか、回収水の無くし削孔水のみを供給し、上昇時には、２液式に代えて単液式土壌改良剤を供給することでも、請求項２ないし５の本願発明を実施できるものである。
【００６１】
また、図１２ないし図１４に示す実施例において、本願発明による地中隔壁構造物Ｄの上方に、地上よりのコンクリート流込み等の適宜の施工方法で、上方延長隔壁構造物(図示省略)を設けて、請求項８の本願発明の地中隔壁構造物Ｄを、上方延長隔壁構造物に対する基礎として利用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本願発明は、家屋基礎改善、圃場改善等のための、土壌改良用薬剤を土中に供給するための装置を製造するための製造業の発展に寄与するものである。また、土壌改良用薬剤を土中に供給するための施工作業を行う土木建築業の発展に寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本願発明の実施例を示す土壌改良装置の平面視の斜視図である。
【図２】同じく背面視の斜視図である
【図３】同じく正面図である。
【図４】同じく平面図である。
【図５】同じく右側面図である。
【図６】回転駆動機構を示し、ａ図は縦面図、ｂ図はａ図Ｓ１−Ｓ１線による横断面図、ｃ図はａ図Ｓ２−Ｓ２線による横断面図である。
【図７】爪付き回転体を示し、ａ図は斜視図、ｂ図は平面図である。
【図８】作業状態を説明する正面図である。
【図９】本願考案装置のセット作業状態を示し、ａ図は平面図、ｂ図は側面図である。
【図１０】削孔作業の説明図である。
【図１１】薬剤供給作業の説明図である。
【図１２】薬剤供給パイプＰによる作業の説明図で、ａ図は薬剤供給パイプＰの説明、ｂ図は薬剤供給パイプＰの削孔作業時の説明、ｃ図は薬剤供給作業時の説明である。
【図１３】土盛高架道路の側部等の傾斜面に形成された地中隔壁構造物Ｄを示し、ａ図は地中隔壁構造物Ｄの平面図(土盛高架道路は横断面)、ｂ図は同じく正面図(同縦断面)である。
【図１４】隣接住宅地等との境界部分に形成された地中隔壁構造物Ｄを示し、ａ図は地中隔壁構造物Ｄの平面図(宅地等は横断面)、ｂ図は同じく正面図(同縦断面)である。
【符号の説明】
【００６４】
１    本体ケース
２    モータ(ＡＣ100Ｖモータ)
３    減速伝動装置
５    駆動ギヤ
６    駆動ドラム
７    支持フレーム
７Ａ  垂直フレーム
７Ｂ  水平フレーム
７Ｃ  支持台フレーム
８    締付けボルト
１０  爪付き回転体
Ｐ    薬剤供給用パイプ
Ｄ    地中隔壁構造物
【図１】
2009046823.tif 000003
【図２】
2009046823.tif 000004
【図３】
2009046823.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2009046823.tif 000012
【図１１】
2009046823.tif 000013
【図１２】
2009046823.tif 000014
【図１３】
2009046823.tif 000015
【図１４】
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