JPH07317054A - 地盤改良用の多軸混合処理機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の地盤改良柱が一定の距離をあけて分離
独立して形成される分離型の施工に使用される多軸混合
処理機を提供する。 【構成】 １本の攪拌掘削軸１につき１台の電動機２及
び１台の減速機３から成る回転駆動部１２が複数並列に
設けられ、１台の電動機及び１台の減速機から成る中堀
り軸用の第二回転駆動部１２’が前記攪拌掘削軸１の回
転駆動部１２とは独立して設けられ、前記複数の攪拌掘
削軸１の略中間位置に平行に配置された中掘り軸７の上
端部が出力軸８’と接続され、下部は前記複数の攪拌掘
削軸１を相互に拘束し保持する連結金具９の略中央部に
支持され、同連結金具９を貫通した中掘り軸７の下端部
には中堀り用カッター１０が取り付けられている。 【効果】 土質の硬軟等の状態に応じて掘削（貫入）速
度を各々最適に制御することができ、効率よく高品質の
地盤改良ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、軟弱地盤を掘削した
原位置土へ地盤安定材（地盤硬化材）を注入し攪拌混合
して地盤改良することに使用される多軸混合処理機、特
に、複数の地盤改良柱が一定の距離をあけて分離独立し
て形成される分離型（非ラップ型）の施工に使用される
多軸混合処理機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の攪拌掘削軸の軸間距離が各
攪拌掘削軸に取り付けられた各攪拌翼の径より大きい、
いわゆる分離型の地盤改良を多軸混合処理機で施工する
場合、通常の掘削方法では各攪拌掘削軸を拘束保持する
連結金具が攪拌掘削軸間の非掘削土による抵抗を受けて
掘進が不可能である。そこで、一般的には攪拌掘削軸を
単軸として地盤改良柱を１本ずつ施工するほかなかっ
た。しかし、単軸の施工では多大な時間と人件費を要す
る。

【０００３】そこで例えば、特開昭６３−１６１２１４
号公報には、前記の問題を解決した分離型の多軸（２
軸）混合処理機が開示されている。同処理機は、図２に
示したように攪拌翼２と掘削カッター３を取り付けた２
本の垂直な攪拌掘削軸１，１を相互に拘束し保持する連
結金具を兼ねる水平同期軸５を設けたことを主な特徴と
する。この水平同期軸５は、傘歯車４ａ，４ｂを介して
前記２本の攪拌掘削軸１，１間の下部に水平に取り付け
られている。この多軸混合処理機は、各攪拌掘削軸１を
回転させることにより、共通な動力で前記傘歯車４ａ，
４ｂを介して前記水平同期軸５に回転を伝え、同水平同
期軸５に設けられている掘削翼６を回転させて２本の攪
拌掘削軸１，１間の非掘削土部分を掘削する。従って、
いわゆる連結金具が非掘削土による抵抗を受ける問題は
解消され、効率の良い多軸の分離型改良施工が可能とな
る。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】上述したように、図
２に示した従来の分離型の地盤改良用混合処理機は、攪
拌翼をラップさせない分離型の地盤改良を多軸で施工す
ることが可能となり、およそ軸数に反比例した施工時間
の短縮、及び省力化、省人化を図れる。しかしながら上
記の多軸混合処理機は、攪拌掘削軸１と水平同期軸５と
を共通な動力で回転させて掘削する構成なので、両軸を
個別に駆動制御できない。従って、掘削カッター３及び
掘削翼６について、原位置土の硬軟等の条件に最適に対
処して掘削することができない。

【０００５】また、攪拌掘削軸１に傘歯車４ａを設け、
これに水平同期軸５の傘歯車４ｂを噛み合わせるほか、
前記歯車装置部分は攪拌掘削軸１及び水平同期軸５の回
転を許容する水密的なケーシングで完全密閉するなど、
構造が非常に複雑で組立が面倒であることから、各部品
の整備、維持等のいわゆるメンテナンスが大変困難であ
る。

【０００６】したがって、本発明の目的は、構造が単純
で組立が容易であり、しかも独自の駆動制御で多軸攪拌
掘削軸間の非掘削土部分の掘削が可能であり、更に分離
型の特長である攪拌掘削軸間のピッチ変更なども容易に
行える地盤改良用の多軸混合処理機を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の課題
を解決するための手段として、この発明に係る地盤改良
用の多軸混合処理機は、攪拌翼５と掘削カッター４を取
り付けた複数の垂直な攪拌掘削軸１が電動機２により回
転され下向きに推進されて軟弱地盤を掘削すると共に原
位置土中に地盤安定材を注入し攪拌混合して安定化する
地盤改良用の多軸混合処理機において、１本の攪拌掘削
軸１につき１台の電動機２及び１台の減速機３から成る
回転駆動部１２が複数並列に設けられ、同回転駆動部１
２の出力軸８に１本ずつ攪拌掘削軸１が垂直下向きに取
り付けられていること、１台の電動機及び１台の減速機
から成る中堀り軸用の第二回転駆動部１２’が前記攪拌
掘削軸１の回転駆動部１２とは独立して設けられ、前記
複数の攪拌掘削軸１の略中間位置に平行に配置された中
掘り軸７の上端部が前記第二回転駆動部１２’の出力軸
８’と接続され、同中掘り軸７の下部は前記複数の攪拌
掘削軸１を相互に拘束し保持する連結金具９の略中央部
に支持され、同連結金具９を貫通した中掘り軸７の下端
部には非掘削土部分を掘削する中堀り用カッター１０が
取り付けられていることを特徴とする。

【０００８】本発明はまた、中掘り軸７の先端部及び引
抜き用カッター１０’の近傍位置に、原位置土中に地盤
安定材を注入する注入孔１１を設けていることも特徴と
する。

【０００９】

【作用】中掘り軸７の下端部の中掘り用カッター１０が
連結金具９に先行して非掘削土部分を掘削するから、連
結金具９が攪拌掘削軸間の非掘削土部分による抵抗を受
ける問題は解消される。１本の攪拌掘削軸１につき１台
ずつの回転駆動部１２が複数並列に設けられた分離型の
構成で、中堀り軸７専用の第二回転駆動部１２’が攪拌
掘削軸１の回転駆動部１２とは独立して設けられている
から、攪拌掘削軸１と中掘り軸７は各々個別に駆動制御
することができ、原位置土の硬軟等の条件に最適に対処
して掘削することができる。ラップ型の地盤改良を行う
場合には、前記第二回転駆動部１２’と共に中掘り軸７
及び連結金具９を取り外し、連結金具の長さを変更（又
は交換）するだけで施工することができる。

【００１０】中掘り軸７の先端部等に原位置土中に地盤
安定材を注入する注入孔１１を設けているから、例えば
掘進時と引抜き時の回転方向を変える方法により中堀り
用カッター１０で掘削した部分にも地盤安定材を注入し
て改良することができる。

【００１１】

【実施例】次に、図示した本発明の実施例を説明する。
図１は、地盤改良装置の全体構成を示している。主たる
回転駆動部１２の出力軸８に接続された攪拌掘削軸１
と、第二回転駆動部１２’の出力軸８’に接続された中
掘り軸７とが主要な構成要素となっている。図示例では
２軸（但し、本数はこの限りでなく３軸以上であっても
よい。）の攪拌掘削軸１，１の各回転駆動部１２は、１
台の電動機２及び１台の減速機３を組み合わせて１本の
攪拌掘削軸１につき１台ずつ合計２台が分離独立して設
けられ分離型として構成されている。中掘り軸７の第二
回転駆動部１２’も同様に１台の電動機及び１台の減速
機で構成され、前記主たる回転駆動部１２とは独立して
設けられている。

【００１２】攪拌掘削軸１は、その下部に軟弱地盤を掘
削する掘削カッター４が取り付けられ、上部に掘削土を
攪拌し安定材を混合する攪拌翼５が水平配置に複数取り
付けられている。前記攪拌掘削軸１の先端及び攪拌翼５
の近傍位置に地盤安定材を噴出する注入孔１１が設けら
れている。前記２本の攪拌掘削軸１，１は垂直下向きに
平行な配置とされ、各軸の上端は回転駆動部１２の出力
軸８に接続され、同回転駆動部１２によって回転可能に
構成されている。２本の攪拌掘削軸１，１の下部は連結
金具９により相互に拘束され垂直姿勢を高精度に保持し
て回転可能に支持されている。

【００１３】中掘り軸７は、前記２本の攪拌掘削軸１，
１の中間位置に平行に設けられている。中掘り軸７の全
長は、前記攪拌掘削軸１に取り付けられた掘削カッター
４には届かないが、最下位の連結金具９を貫通する長さ
とされ、前記２本の攪拌掘削軸１を相互に拘束し保持し
た連結金具９の略中央部に回転可能に支持されている。
同中堀り軸７の上端部は第二回転駆動部１２’の出力軸
８’と接続され、連結金具を貫通した下端部には非掘削
部分（軟弱地盤）を掘削する中掘り用カッター１０が設
けられている。中掘り軸７には、その先端部及び引抜き
カッター１０’の近傍（上方）位置に、原位置土中に地
盤安定材を注入する注入孔１１が設けられている。よっ
て、地盤安定材の注入により非掘削土部分の掘削及び安
定化をスムーズに行うことができる。

【００１４】従って、この２軸混合処理機によれば、垂
直下向きに推進力を付与しつつ攪拌掘削軸１，１による
地盤改良を進めるとき、同時に回転される中掘り軸７の
中掘り用カッター１０が適正な回転速度の制御により攪
拌掘削軸１，１間の非掘削土部分を掘削するので、連結
金具９が同非掘削土部分の抵抗を受けることなく原位置
土の硬軟等の条件に最適に対処して施工することができ
る。よって、多軸化された分だけ高効率に地盤改良を行
うことができる。

【００１５】

【本発明が奏する効果】本発明に係る地盤改良用の多軸
混合処理機によれば、攪拌掘削軸と中掘り軸は各々個別
に回転速度を制御できるから、土質の硬軟等の状態に応
じて（貫入）速度を各々最適に制御することができ、効
率よく高品質の地盤改良ができる。複数の攪拌掘削軸は
連結金具でのみ拘束保持する構成であり、ラップ型又は
非ラップ型の地盤改良を、中掘り軸が接続された第二回
転駆動部を連結金具に取り付けた状態又は同連結金具か
ら撤去した状態に改変することより施工可能となるか
ら、構造が非常に単純化されて、したがって機械的にド
ラブルが少なくメンテナンスフリーとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａ，Ｂは地盤改良装置の全体図とＩ−Ｉ線矢視
断面図である。

【図２】従来の地盤改良装置の主要部を示した正面図で
ある。

【符号の説明】

５ 攪拌翼 ４ 掘削カッター １ 攪拌掘削軸 ２ 電動機 ３ 減速機 １２ 回転駆動部 ８ 出力軸 １２’ 第二回転駆動部 ７ 中掘り軸 ８’ 出力軸 ９ 連結金具 １０ 中掘り用カッター １０’ 引抜き用カッター １１ 注入孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】攪拌翼と掘削カッターを取り付けた複数の
   垂直な攪拌掘削軸が電動機により回転され下向きに推進
   されて軟弱地盤を掘削すると共に原位置土中に地盤安定
   材を注入し攪拌混合して安定化する地盤改良用の多軸混
   合処理機において、 １本の攪拌掘削軸につき１台の電動機及び１台の減速機
   から成る回転駆動部が複数並列に設けられ、同回転駆動
   部の出力軸に１本ずつ攪拌掘削軸が垂直下向きに取り付
   けられていること、１台の電動機及び１台の減速機から
   成る中堀り軸用の第二回転駆動部が前記攪拌掘削軸の回
   転駆動部とは独立して設けられ、前記複数の攪拌掘削軸
   の略中間位置に平行に配置された中掘り軸の上端部が前
   記第二回転駆動部の出力軸と接続され、同中掘り軸の下
   部は前記複数の攪拌掘削軸を相互に拘束し保持する連結
   金具の略中央部に支持され、同連結金具を貫通した中掘
   り軸の下端部には非掘削土部分を掘削する中堀り用カッ
   ターが取り付けられていることを特徴とする地盤改良用
   の多軸混合処理機。
2. 【請求項２】請求項１に記載した中掘り軸の先端部及び
   引抜き用カッターの近傍位置に、原位置土中に地盤安定
   材を注入する注入孔を設けていることを特徴とする地盤
   改良用の多軸混合処理機。