JPH0523621Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は軟弱地盤の改良や農地の改良・開墾
等に使用されるロータリ式の地盤改良装置に関
し、とくにシヨベル式掘削機を駆動本機とするも
のを対象とする。

〔従来の技術〕

軟弱地盤に石灰やセメント等の地盤強化剤を散
布し、地盤を破砕しなが地盤強化剤を混合して地
盤の改良を行う装置がある。例えば、実公昭56−
51089号公報には、バツクホーのアーム先端に装
着して使用され、地盤を破砕しながら地盤強化剤
を混合するフオーク構造の装置が認められる。

地盤強化剤の攪拌混合をより効率的に行うため
に、農業用のロータリ耕うん機と同様の基本構造
とする装置もある（文献不詳）。第６図はそうし
たロータリ式の地盤改良装置の一例を示してい
る。この装置は、断面門形の本体の左右に油圧モ
ータ４０，４０とチエーン伝動機構４１，４１と
からなるドライブ機構４２を有し、左右のチエー
ン伝動機構４１，４１の下端間に駆動軸４３を配
置し、この軸４３に多数の砕土爪４４を装着して
なる。４５は土砂の飛散を防ぐカバー、４６はバ
ツクホーのアームである。砕土爪４４は農業用の
耕うん機における耕うん爪と同様に形成してあ
り、爪用のブラケツトを兼ねる切分板４７の左右
に２本を一組として固定してある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記のように砕土爪４４を回転駆動しながら土
壌の攪拌を行うロータリ式の地盤改良装置では、
砕土爪４４が地面にくい込むときの反力の作用
で、装置全体が地面から浮き上がる傾向がある。
そのため装置全体のくい込み初期における土中へ
の入り込みが悪く、入り込み角度が小さくなりや
すい。入り込み角度が小さいと、作業軌跡を前後
に大きく重複させねばならず処理能率が低下す
る。

また、土中においても砕土爪４４の打ち込み反
力によつて浮き上がりを生じ、砕土深さがバラつ
いて処理地盤にムラが生じ、場合によつては路面
に部分的な陥没を生じることがあつた。砕土爪４
４の強度が不十分で、頻繁に切損事故を生じやす
い点でも問題があつた。

因みに、路盤改良機としてブルドーザ等を駆動
本機とするソイルスタビライザが周知であるが、
これは軟弱地盤での使用が困難で、用途が既存道
路や駐車場等に限定される点で異質のものと言わ
ざるを得ない。

この考案はロータリ式の地盤改良装置におい
て、地中へのくい込みを良くして地盤改良作業の
処理能率を向上すること、砕土処理深さのバラつ
きを抑止して改良地盤の仕上がりを均質化するこ
とを主たる目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は大要、第１図に示すごとくロータリ本
体３のサイドフレーム８，８の下端部間に砕土深
さを安定化するための翼板３０を設け、この翼板
３０の前端に砕土爪５に先行して土中にくい込む
パイロツト爪３２を固定することにより所期の目
的を達成するものである。

〔作用〕

地盤改良装置は例えば第３図のようにバツクホ
ー１を駆動本機として、そのアーム２２の先端に
装着して使用する。アーム２２の下降に伴つて、
まずパイロツト爪３２が土中にくい込み、次いで
砕土爪５が地面に打ち込まれる。このときロータ
リ本体３に対して打ち込み反力が作用するが、既
に土中にあるパイロツト爪３２が泥土を捕捉し、
前記反力に抗してロータリ本体３の姿勢を保持す
るので、ロータリ本体３は初期浮き上がりを生じ
ることなく、大きなくい込み角度でスムーズに土
中にくい込む。

ロータリ本体３が土中に入り込んだ状態におい
ても、砕土爪５の打ち込み反力等によつて装置全
体が浮き上がろうとするが、土中にある翼板３０
およびパイロツト爪３２が土圧を受けて浮き上が
り抵抗となるので、少なくとも砕土深さが小さく
なることを防止できる。

〔考案の効果〕

以上のようにした本考案の地盤改良装置２によ
れば、大きなくい込み角度でロータリ本体３を土
中にくい込ませることができるので、地盤改良装
置２の作業軌跡の重なり量を極力小さなものとし
て、地盤処理作業の能率を向上できる。また、砕
土爪５の打ち込み反力によるロータリ本体３の浮
き上がりを翼板３０およびパイロツト爪３２で抑
えて、砕土深さのバラつきを解消し、改良地盤の
仕上がりを均質なものとすることができる。これ
により路盤や駐車場等において、処理後の路面品
質を向上して部分的な路面陥没などを解消でき
る。

〔実施例〕

第１図ないし第５図は本考案をバツクホー１用
の地盤改良装置２に適用した実施例を示す。

第１図および第２図において、本案装置２はロ
ータリ本体３と、ドライブ機構４と、多数の砕土
爪５および攪拌子６を支持する爪軸７などからな
る。ロータリ本体３は左右一対のサイドフレーム
８，８と、両フレーム８，８の上部どうしを結合
する上フレーム９とで基本的には門形に構成され
ている。上フレーム９は土砂の飛散を防止するカ
バーを兼ねている。

一方のサイドフレーム８の外面にドライブ機構
４が配設される。このドライブ機構４は油圧モー
タ１１を駆動源して、その出力軸に並列固定され
る原動スプロケツト１２と、爪軸７に並列固定さ
れる従動スプロケツト１３と、両スプロケツト１
２，１３に巻掛けられるチエーン１４、およびチ
エーンケース１５などからなる。油圧モータ１１
は正逆両方向に切り換え駆動可能である。

爪軸７は両サイドフレーム８，８の上下方向中
途部に、軸受１６を介して回転自在に支持してあ
り、その軸心方向に沿う等間隔おきに爪ブラケツ
ト１７が固定される。第１図に示すように、爪ブ
ラケツト１７は２個を一組としてブラケツト基体
１８を挟む線対称位置に固定する。これは砕土爪
５を反転装着して使用できるようにするためであ
る。各爪ブラケツト１７の一側に板状の攪拌子６
を溶接により固定する。この攪拌子６は爪軸７の
回転方向に対して所定角だけ傾斜した姿勢で、し
かも第２図のように爪軸７の長手方向中央を境に
して、左右の群の傾斜方向が逆向きとなるよう固
定する。

砕土爪５は棒状の鋼材を側面視く字形に折り曲
げ、その一端をくさび状に尖らせて掘削刃２０と
した鍛造成形品からなる。第１図において砕土爪
５を爪ブラケツト１７に装着固定した状態におい
て、その掘削刃２０は爪軸７の回転駆動方向Ａに
対して所定の傾き角を持つ。作業内容によつて
は、第５図のように前記爪ブラケツト１７と対称
関係にある爪ブラケツト１７に砕土爪５を付け換
えて、掘削刃２０の傾き方向を逆にする。この場
合、爪軸７の回転駆動方向Ａも第１図に図示した
方向と逆にする。

ロータリ本体３の上面中央にアームブラケツト
２１を固定し、バツクホー１のアーム２２を連結
可能とする。第３図において、ロータリ本体３は
アームブラケツト２１を介してアーム２２で揺動
可能に支持されるとともに、アームブラケツト２
１に連結されるバケツトリンク２３を介してバケ
ツトシリンダ２４と連結され、このシリンダ２４
の伸縮によつてロータリ本体３の姿勢が変更操作
される。第３図において符号２５はブーム、２６
はアームシリンダ、２７はブームシリンダであ
る。

第１図において、両サイドフレーム８，８は砕
土爪５の回転軌跡の下端よりさらに下方にまで延
出してある。そして、この延出下端部間に帯鋼状
の翼板３０を固定した。この翼板３０は砕土爪５
の回転半径が550mmであるのに対して、厚みが約
35mm、前後幅が約300mmに設定され、ドライブ機
構４の両スプロケツト１２，１３の中心を結ぶ線
とほぼ直交する姿勢で固定する。つまり、砕土時
の砕土深さは主としてチエーンケース１５によつ
て制約を受けるので、ロータリ本体３が最大の砕
土深さ姿勢をとるとき、翼板３０がほぼ水平姿勢
となるように設定する。翼板３０の前縁には切刃
３１を形成する。

翼板３０の前縁に他に先行して地面にくい込む
パイロツト爪３２を固定する。パイロツト爪３２
はくさび形の鍛造成形品からなり、翼板３０の長
手方向中心部を基準にして、等間隔おきに４個を
配設する。固定状態においてパイロツト爪３２の
先端は翼板３０の幅方向に沿つて前方に突出して
おり、第４図のようにロータリ本体３が土中にく
い込む初期状態において、砕土爪５より先に土中
にくい込んでロータリ本体３の姿勢を保持する。

第１図において、上フレーム９の後縁にはゴム
製シートからなるエンドカバー３４が、また翼板
３０の後縁に連続してサイドフレーム８，８間に
土砂案内板３５がそれぞれ固定してある。

次に、本案地盤改良装置２の作用を説明しよ
う。バツクホー１のアーム２２に本案装置２を装
着してブーム２５およびアーム２２を操作するこ
とにより、バツクホー１側に引き寄せる状態で使
用する。爪軸７を駆動する油圧モータ１１はバツ
クホー１から供給される加圧オイルで駆動され、
制御バルブの切り換え装置によつて回転方向が切
り換わる。

ブーム２５およびアーム２２を伸ばしてロータ
リ本体３を地面にくい込ませた初期姿勢が第４図
の右方に示されている。この状態では砕土爪５は
接地しておらず、パイロツト爪３２のみが土中に
突き刺さつている。バケツトシリンダ２４でロー
タリ本体３を時計回り方向に揺動させながらアー
ム２を押し下げ操作することにより、徐々に砕土
爪５が地中にくい込んで行く。このとき、砕土爪
５の打ち込み反力によつてロータリ本体３を浮き
上がらせるような力が作用するが、既に土中にあ
るパイロツト爪３２が泥土を捕捉し反力に抗して
ロータリ本体３の浮き上がりを防ぐので、ロータ
リ本体３はバケツトシリンダ２４およびアーム２
２で規定される軌跡に沿つて、大きな入り込み角
度で土中に入り込む。従つて、このときの土中へ
の入り込み軌跡と前回の作業軌跡との重なり量を
小さくして、地盤処理作業の能率を向上すること
ができる。

第４図の左方に示すようにロータリ本体３が所
定の砕土深さに沈み込んだ状態でも、浮き上がり
方向の反力が作用し、とくに地盤状態が部分的に
急変して硬度や密度が増加するような場合には、
ロータリ本体３に浮き上がり方向の力が大きく作
用する。しかし、ロータリ本体３が所定深さに沈
んだ状態では、翼板３０がほぼ水平姿勢となつて
おり、前後方向への移動には左程の抵抗がないも
のの、上下方向への移動時には大きな抵抗力を発
生する状態にある。このため、上記のような浮き
上がり方向の反力が作用しても、翼板３０の抵抗
力によつてロータリ本体３の浮き上がりが阻止さ
れ、砕土深さが浅くなるのを防止できる。これに
より、本案装置２が振り子運動状に継続的に砕土
を繰り返すものでありながら、砕土深さのバラつ
きを解消して、均質な地盤改良を行える。パイロ
ツト爪３２および土砂案内板３５も、翼板３０を
補助して浮き上がり力と逆向きの抵抗力を生じ
る。

土中において、砕土爪５は主として土砂を掘削
して破砕して反転する機能を果たし、攪拌子６は
土砂を砕土しながら攪拌し、地表面に散布された
地盤強化材と土砂を混合する機能を果たす。

以上は地盤改良装置２が路盤の改良に適用され
る場合を想定したが、その用途は路盤の改良に限
定されるものではなく、農地の土壌改良や開墾、
あるいは駐車場や運動場等の地盤整備等にも幅広
く適用できる。こうした用途の違いに応じて、第
５図のように砕土爪５は反時計回転向きに付け換
えて使用する。

〔別実施例〕

上記の実施例では、翼板３０をサイドフレーム
８，８間に直接横架する構造としたが必ずしもそ
の必要はなく、例えば翼板３０をコ字枠状に形成
して、その両端の立ち上がり枠部をサイドフレー
ム８，８の対向壁に固定してもよい。この場合
は、サイドフレーム８，８の下端をチエーンケー
ス１５の下端位置に一致させて、軽量化を図るこ
とが可能となる。また、翼板３０のサイドフレー
ム８，８に対する取付け姿勢を変更可能として、
砕土深さの調節を行えるものとしてもよい。

翼板３０を長手方向中央部が前方に突出する犂
形状にして、翼板３０の地面へのくい込み動作を
よりスムーズなものとすることもできる。

ドライブ機構４は第６図のようにロータリ本体
３の両側に設けてもよく、ロータリ本体３の中央
一個所に設けてもよい。

攪拌子６は、爪ブラケツト１７に対して、必ず
しも傾斜させる必要はなく、例えば爪ブラケツト
１７の突出方向と直交する状態で多層状に配設し
てもよく、要は土砂の混合・攪拌を行えるもので
あれば、棒状体にするなどその構造は限定しな
い。

本案装置がバツクホー以外のシヨベル式掘削機
にも同様に適用できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本考案に係る地盤改良装
置の実施例を示しており、第１図は中央縦断側面
図、第２図は正面図、第３図は使用状態を示す斜
視図、第４図は動作状態を説明する縦断側面図、
第５図は砕土爪を付け換えた状態を示す縦断側面
図である。第６図は従来装置を示す縦断側面図で
ある。 １……バツクホー、２……地盤改良装置、３…
…ロータリ本体、４……ドライブ機構、５……砕
土爪、６……攪拌子、７……爪軸、８……サイド
フレーム、３０……翼板、３２……パイロツト
爪。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 門形のロータリ本体３のサイドフレーム８，８
   間に軸架される爪軸７と、 爪軸７を回転駆動するドライブ機構４と、 爪軸７に装着される多数の砕土爪５および攪拌
   子６を備えており、 砕土爪５の回転領域外におけるサイドフレーム
   ８，８の下端部間に、砕土深さを安定化する翼板
   ３０を固定し、 翼板３０の両端に砕土爪５に先行して土中にく
   い込むパイロツト爪３２を固定してなるロータリ
   式地盤改良装置。