JPH0410525B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は地盤改良装置、特に軟弱地盤の改良に
用いて有利な地盤改良装置に関する。

従来、軟弱地盤等の改良に用いられる装置とし
て、下端ビツトと側部に張出したカツターとを備
え、これらビツトとカツターとで被改良地盤を所
定深度まで攪乱すると共に、該攪乱地盤にセメン
トミルク等の地盤改良剤を注入する装置が知られ
ている。

しかしながら、この種の地盤改良装置は、該装
置を地盤中の所定深度まで案内下降させ、再び引
上げるために、地上のベースマシン（例えば、キ
ヤタピラー式自走車）に立設した案内柱、或は、
水底地盤の改良にあつては台船に立設した案内柱
に沿つて昇降自在のロツドに支持案内されるよう
になつており、更に、該改良装置の回転部分は、
地上の、或は台船上の駆動装置から駆動軸等を介
して運転されるようになつているので、被改良地
盤の深度が大であるとか、水底地盤の改良にあつ
ては水深が大であるというような場合には、前記
支持案内ロツドが長いものとなり、従つて、ベー
スマシンや台船上の案内柱も長くなると共に前記
駆動軸等も長くなり、その結果、全体が大がかり
で重量も増し、不安定となりがちで、使用するに
不便をきたすと共に、支持案内ロツド、案内柱等
の製作費が増すなどにより地盤改良工費が嵩ん
だ。

また従来、ロープより吊下げて遠隔操作的に昇
降せしめるような構成の地盤改良装置が知られて
いる（例えば実開昭56−73748号公報の第１図参
照）。ところがこの公知のロープ吊下げ方式にお
いては、駆動装置はその平面輪郭寸法が、堀削翼
などの回転で形成される攪乱地盤の平面輪郭寸法
よりも大きいために攪乱地盤内に侵入し得ず、地
上に止まらざるを得ない。従つて被改良地盤の深
度が大きい場合には、駆動装置と先端回転部分
（例えば堀削翼）とを連結する駆動軸がかなり長
くなり、このロープ吊下げ式もまた、先の従来装
置と同様の問題点を抱えている。

そこで本発明の目的は、斯かる従来地盤改良装
置における問題点を一掃した地盤改良装置を提供
することにある。

本発明の上記目的は、ロープより吊下げられた
状態で遠隔操作的に昇降せしめられる地盤改良装
置において、地盤改良剤吐出路を有する先端ビツ
トをそのビツト軸を中心に回転可能にケース下端
に支承すると共に地盤改良剤吐出路を有する張出
しアームカツターをそのカツター軸を中心に回転
可能にケース側部に支承する１対の下部ケース
と、該各下部ケースを前記ビツト軸の中心線まわ
りに回転可能に支承する上部ケースと、前記先端
ビツト及び張出しアームカツターをそれらの軸を
中心に回転させるための前記上部ケースに配設さ
れた第１駆動装置と、該第１駆動装置の動力を前
記先端ビツト及び張出しアームカツターに伝える
ための前記下部ケースに配設された伝動装置と、
前記下部ケースを回転させるための前記上部ケー
スに配設された第２駆動装置とを備え、前記上部
及び下部ケースの平面輪郭寸法は、前記ビツト及
びアームカツターのビツオ軸及びカツター軸まわ
りの回転で形成される攪乱地盤の平面輪郭寸法内
に収るような寸法範囲に設定されていることを特
徴とする地盤改良装置により達成される。なお、
本明細書においてロープとは、通常の意味のロー
プのほかチエーン等をも指す。

本発明装置によれば、被改良地盤内への貫入操
作時には、先端ビツト及びアームカツターが第１
駆動装置の作動をしてビツト軸及びカツター軸ま
わりに回転され、この回転で地盤が攪乱される。
本発明によれば、上記及び下部ケースの平面輪郭
寸法は、先端ビツト及びアームカツターのビツト
軸及びカツター軸まわりの回転で形成される攪乱
地盤の平面輪郭寸法内に収るような寸法範囲に設
定されているので、之等上部及び下部ケースは内
部収納の第１、２駆動装置などと共に、上記先端
ビツト及びアームカツターの地盤攪乱につれ之等
ビツト及びアームカツターに追随して乱攪地盤内
に自重で沈降しつつ、進入していくことができ
る。このように駆動装置を含めて装置全体が攪乱
地盤内に進入できるので、駆動装置と先端回転部
とを連結する駆動軸の長さは、少なくとも装置設
計上これら両者を連結し得る長さがあれば足り、
被改良地盤の深度の大小に影響されることがなく
なる。而して本発明装置をロープより吊り下げて
遠隔操作的に昇降せしめるような構成にすること
により、被改良地盤の深度の大きい場合にロープ
を繰り出すだけでこれに対処でき、簡便、安全確
実、安価に地盤改良を行うことが可能になる。

以下に本発明の実施例を添付図面にもとづき説
明する。

第１図から第４図に示す１実施例装置１は、左
右１対の下部ケース２と、前後左右対称な、上部
ケース３にして１対の下部ケース２を支承するも
のとを備えている。各下部ケース２は、先端ビツ
ト１１をケース下端に支承すると共に上下に平行
な２本の張出しアームカツター１２をケース側部
に支承している。左右の下部ケース２において、
張出しアームカツター１２が互いに衝突しないよ
うに、該アームカツター位置は、左右間で上下に
ずらされている。そのため、下部ケース２は、左
右において若干外形上の差がある。

なお、必要に応じ、左右の下端ケース２におい
て、カツター位置に上下にずらさずに同高さと
し、代わりにカツター長さを図示のものよりされ
ぞれ短かくして互いに衝突しないようにする等、
適当な形態を採用できる。

各下部ケース２において、先端ビツト１１は、
その縦方向のビツト軸１１１が上下の軸受１１２
を介して下部ケース２に支承されていて、該ビツ
ト軸を中心に回転可能となつている。ビツト軸１
１１には、地盤改良液剤吐出路１１３が形成され
ている。

各張出しアームカツター１２は、そのカツター
軸１２１が下部ケース２の側部を十字形に貫通し
て左右の軸受１２２を介して該ケース２に支承さ
れており、該カツター軸を中心に回転可能となつ
ている。

カツター軸１２１には、ピンの形態のカツター
刃１２３が突設されており、地盤改良液剤吐出路
１２４が形成されている。

なお、カツター軸上のカツター刃は地盤に応じ
て各種形状のものを採用できる。

各下部ケース２内には、伝動装置２１が設けら
れており、この伝動装置２１は、下部ケース２の
上部空間に、配置された駆動軸２１１と、この軸
の回転を上段カツター軸１２１、下段カツター軸
１２１及びビツト軸１１１に順次伝達する傘歯車
伝動装置２１２とからなつている。なお、この傘
歯車伝動装置に代え、傘歯車と平歯車の組合せに
よるもの等、必要に応じ適当な伝動手段を採用で
きる。駆動軸２１１は、上下の軸受２１３及び２
１４を介して下部ケース２に回転可能に支承され
ている。

下部ケース２の上部は、上部ケース３内へ挿入
され、ケース３内の上下の軸受３１及び３２を介
してケース３に回転可能に支承されている。ケー
ス２とビツト１１との回転中心線は一致してい
る。

ケース３内には第１駆動装置３３が設けられて
おり、該装置３３は各下部ケース２内の駆動軸２
１１に連結された合計２つの電動機３３Ｍ（１つ
のみ図示）から成つている。各電動機３３Ｍは、
図外電源からケース３内へ引き込まれた電気供給
線３４に接続されていて、遠隔運転されるように
なつている。

また、ケース３内には、第２駆動装置３５が設
けられており、該装置３５は、各下部ケース２に
対して準備した合計２つの電動機３５Ｍ（１つの
み図示）と該各電動機から下部ケース２へ回転力
を伝達する２組の歯車伝動装置３５１（１つのみ
図示）から成つており、下部ケース２の回転によ
り上部ケース３に加わる力を左右で打消し合うた
めに、左右の下部ケース２を互いに反対方向に回
転させるようになつている。

各電動機３５Ｍは、図外電源からケース３内へ
引き込まれた電気供給線３４に接続されていて、
遠隔運転されるようになつている。

なお、第１駆動装置としては、上記の例のほ
か、１個の電動機と、その回転力を各駆動軸２１
１へ伝達する伝動装置とから成るもの等を適宜採
用できる。

また、第２駆動装置としては、上記の例のほ
か、１個の電動機と、その回転力を各下部ケース
２へ伝達する伝動装置とから成るもの等を適宜採
用できる。

下部ケース２には、液剤通路Ｌが形成されてお
り、これら通路は、各カツター軸１２１を囲繞す
る環状通路l₁及び及びビツト軸を囲繞する環状通
路l₂を介して、各カツター軸の液剤通路１２４及
びビツト軸の液剤通路１１３に連通している。

上部ケース３内には、下部ケース２を囲繞する
リング３６が設置されており、このリング３６は
下部ケース内通路Ｌの上端に連通する環状通路l₃
を備えている。

この環状通路l₃には、図外の地盤改良液剤供給
装置から延びた可撓性パイプＰが継がれ、それに
よつて、遠隔操作によつて、各張出しアームカツ
ター１２の液剤吐出口１２４ｍ及び先端ビツト１
１の液剤吐出口１１３ｍから地盤改良液剤を吐出
できるようになつている。

前述の各環状通路l₁，l₂及びl₃の両側には、オ
ーリングの如きシール材OR₁，OR₂及びOR₃が嵌
装されており、下部ケース２が貫通する上部ケー
ス３壁部分にもオーリングその他適当なシール材
３７が嵌装されている。

これらシール材OR₁，OR₂及び３７は、土砂や
水がケース２及び３内へ侵入することも防止す
る。各電気供給線３４及び各パイプＰのケース３
壁貫通部分もシールされている。上部ケース３の
上端中央部は、ロープＲで吊り下げられるように
なつている。

なお、上部ケース中の３８は、適当な傾斜検知
装置で、この装置からの信号は図外のラインを介
してケース外へ送られるようになつている。

第３図から分かるように、上部ケース３のうち
先端ビツト１１上方にあたる電動機等収容のため
の膨出した部分３０の最大厚さＴは、ビツト１１
の回転直径と略同一、又はそれより若干小さくな
つており、また、上部ケース３の他の部分の厚さ
は、張出しアームカツター１２の回転直径と略同
一、又はそれより若干小さくなつている。また、
ケース３の左右長さＷは、左側のカツター１２の
先端から、右側カツター１２の先端までの長さよ
り短かくなつている。すなわち、上部及び下部ケ
ースの平面視における輪郭寸法は、ビツト１１及
びカツター１２のビツト軸及びカツター軸まわり
の回転で攪乱される地盤平面輪郭寸法と略同一、
又はそれより小さくなつている。このような各部
の寸法設定は、ビツト及びアームカツターのビツ
ト軸及びカツター軸まわりの回転で地盤で攪乱し
つつ、この攪乱地盤内に上部及び下部ケース３，
２など装置全体を沈降侵入させるために必要であ
る。

また、装置１全体は、ロープＲで吊り下げたと
き、前後左右に重量バランスがとれるように、形
成されている。

従つて、上記地盤改良装置１を、例えば図外の
キヤタピラー式自走車等のベースマシンに搭載し
たウインチや、水上の台船に搭載したウインチ等
からロープＲで昇降自在に吊り下げ、第３図に示
す姿勢を維持した状態で電気供給線３４を介して
遠隔操作により左右の電動機３３Ｍを回し、これ
によつて左右の先端ビツト１１と張出しアームカ
ツター１２をその軸まわりに回転させ、斯かる状
態で、ロープＲを繰り出して地盤改良装置全体を
被改良軟弱地盤Ｇに向け下降させれば、ビツト１
１とカツター１２とが地盤Ｇを攪乱し、同時に装
置全体がその攪乱された地盤内へ自重で沈降して
行く。このように駆動装置を含めて装置全体が攪
乱地盤内を自重降下できるので、被改良地盤の深
度に対しては、ロープの繰り出し量を制御するだ
けで対処できる。

改良装置１が地盤内の所定深度に達すると、ビ
ツト１１とカツター１２の回転はそのまま続けさ
せておいて、左右のパイプＰからセメントミルク
等の地盤改良液剤を供給し、これをビツト１１の
吐出口１１３ｍ及びカツター１２の吐出口１２４
ｍから地盤Ｇ中へ吐出しつつ、且つ、左右のモー
タ３５Ｍを回し、それによつて左右の下部ケース
２を張出しアームカツター１２ごと互いに反対方
向に回転させつつ、装置１全体を吊り上げてゆく
と、ビツト１１及びカツター１２に攪乱され、改
良性を注入された部分が簡単に改良される。かく
して、地盤Ｇに対し、次々と前記作業を実施すれ
ば、所望範囲の地盤改良を行える。

なお、第５図には、地盤改良装置における第１
駆動装置と第２駆動装置の他の例３３′及び３
５′が原理的に示されている。これら駆動装置が
採用されるときには、必要に応じ、上部ケース及
び下部ケースの形状等も適宜変更される。

この第１駆動装置３３′は、各下部ケース中の
駆動軸２１１′に対し準備した電動機３３Ｍを、
第１スプライン軸継手３５２、中間軸３５３及び
第２スプライン軸継手３５４を介して駆動軸２１
１′に連結してなる。駆動軸２１１′の回転は、前
述の実施例同様、歯車伝動装置２１２を介してカ
ツター１２及びビツト１１に伝えられる。

第２駆動装置３５′は、中間軸３５３に外嵌さ
れ、軸受３５５を介して上部ケース３′に回転可
能に支承された太陽歯車３５６、上部ケース３′
に固定された内歯リングギヤ３５７、歯車３５６
及び３５７間に嵌装され、下部ケース２′に回転
自在に支承された遊星ギヤ３５８、第５図に示す
位置から中間軸３５３を上昇させることにより中
間軸３５３が太陽歯車３５６に連結されるための
スプライン継手式のクラツチ３５９及び中間軸３
５３をスプリングオフセツトタイプの電磁石駆動
装置３４１にて回動レバー３４２を介し昇降させ
うる軸駆動部３４０を備えている。

従つて、軸駆動部３４０により中間軸３５３を
上昇させると、クラツチ３５９が太陽歯車に係合
し、モータ３３Ｍの回転力が遊星歯車３５８にも
伝わりこれら歯車３５８は自転しつつ太陽歯車３
５６のまわりを公転するので、歯車３５８を支承
した下部ケース２′は回転する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本発明の１実施例を示すも
ので、第１図は上部ケースは１部切り欠いて示し
た正面図、第２図は側面図、第３図は平面図、第
４図は使用状態説明図であり、第５図は、第１及
び第２駆動装置の他の例の原理的説明図である。 １は地盤改良装置、１１は先端ビツト、１１１
はビツト軸、１１３は地盤改良液剤吐出路、１２
は張出しアームカツター、１２１はカツター軸、
１２４は改良剤吐出路、２，２′は下部ケース、
３，３′は上部ケース、３３，３３′は第１駆動装
置、３５，３５′は第２駆動装置、２１１，２１
１′は駆動軸、２１２は歯車伝動装置、Ｒはロー
プ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロープより吊り下げた状態で遠隔操作的に昇
   降せしめられる地盤改良装置において、地盤改良
   剤吐出路を有する先端ビツトをそのビツト軸を中
   心に回転可能にケース下端に支承すると共に地盤
   改良剤吐出路を有する張出しアームカツターをそ
   のカツター軸を中心に回転可能にケース側部に支
   承する１対の下部ケースと、該各下部ケースを前
   記ビツト軸の中心線まわりに回転可能に支承する
   上部ケースと、前記先端ビツトおよび張出しアー
   ムカツターをそれらの軸を中心に回転させるため
   の前記上部ケースに配設された第１駆動装置と、
   該第１駆動装置の動力を前記先端ビツト及び張出
   しアームカツターに伝えるための前記下部ケース
   に配設された伝動装置と、前記下部ケースを回転
   させるための前記上部ケースに配設された第２駆
   動装置とを備え、前記上部ケース及び下部ケース
   の平面輪郭寸法は、前記ビツト及びアームカツタ
   ーのビツト軸及びカツター軸まわりの回転で形成
   される攪乱地盤の平面輪郭寸法内に収まるような
   寸法範囲に設定されていることを特徴とする地盤
   改良装置。