JPH10121461A - 底盤改良工法およびそれに使用される底盤改良機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業ロッドをもって一定深度下の地盤を広範
囲に改良する底盤改良において、作業ロッドの縦方向掘
進および引き抜き作業の回数を削減して作業能率の向上
をはかる。 【解決手段】 ロッドの外周面に多数の掘削ビットを突
設し、該ロッドの下端部に所要撹拌高さを有する撹拌体
を接続すると共に、最下端に掘削ヘッドを設けた作業ロ
ッドを使用し、上記作業ロッドを地盤に縦方向へ掘進さ
せて上記撹拌体を所定の深度に位置させ、次に、上記作
業ロッドを上記掘進位置から横方向へ掘進させて上記撹
拌体により上記所定深度の地盤を横方向へ掘削撹拌して
いくと共に上記掘削撹拌土砂に地盤改良薬液を供給し、
それにより所定深度の地盤を横方向へ改良していく、底
盤改良工法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、地下の一定深度
下の地盤を広範囲に改良するための底盤改良工法および
それに使用される底盤改良機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の底盤改良のため、マスト
に昇降自在に支持された回転駆動部に、中空ロッド下端
部に撹拌羽根を、最下端に掘削ヘッドを有する作業ロッ
ドを接続すると共に、上記撹拌羽根にセメントミルク噴
射口を設けた撹拌機を使用し、まず上記作業ロッドを所
定深度下まで掘進し、そこで地盤を掘削撹拌しつつセメ
ントミルクを噴射して地盤を改良した後該作業ロッドを
地上に引き抜き、次に上記改良ずみ地盤の隣りに同様に
作業ロッドを掘進してセメントミルク噴射による地盤改
良を行い、以下これを繰り返して広範囲の地盤改良を行
う工法が広く行われている。

【０００３】しかし、上記の従来工法では、作業ロッド
の掘進および引き抜きを数多く繰り返さなければなら
ず、作業能率が著しく低下する欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、作業ロッ
ドの掘進および引き抜きの作業回数を削減し、広範囲の
底盤改良を能率よく遂行することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題解決の手段とし
て、本願第１発明は、外周面に多数掘削ビットを有する
掘削ロッドと、該掘削ロッドの下端に接続された地盤改
良薬液吐出口を有する所要撹拌高さの撹拌体と、最下端
に接続された掘削ヘッドとからなる作業ロッドを使用
し、上記作業ロッドを地盤に縦方向へ掘進させて上記撹
拌体を所定の深度に位置させ、次に、上記作業ロッドを
上記掘進位置から横方向へ掘進させて上記撹拌体により
上記所定深度の地盤を横方向へ掘削撹拌していくと共に
上記掘削撹拌土砂に地盤改良薬液を供給し、それにより
所定深度の地盤を横方向へ改良していく、底盤改良工法
を提案し、

【０００６】本願第２発明は、本願第１発明の底盤改良
工法を有効に実施するための手段として、走行台車にレ
ールを有するレール枠台を取りつけ、該レール枠台に、
リーダマストを起立状態で該レールに沿って横方向へ移
動自在に支持させると共に横移動駆動手段を備え、上記
リーダマストに回転駆動部および反力受けアームを昇降
自在に支持させると共に、上記反力受けアームは垂下
し、上記回転駆動部に接続された作業ロッドを上記反力
受けアームと平行に垂下して該反力受けアームに回転自
在に保持させ、上記作業ロッドは、外周面に掘削ビット
を有する掘削ロッドと、該掘削ロッド下端に接続された
地盤改良薬液吐出口を有する所要撹拌高さの撹拌体と、
最下端に接続された掘削ヘッドとからなり、上記作業ロ
ッドによる横方向掘進時に受ける回転反力に抗して上記
レール枠台を所定位置に維持するための反力受け装置を
装備した、底盤改良機を提案する。以下図面を参照して
本願発明の実施例について説明する。

【０００７】

【実施例】まず、本願発明の底盤改良機の実施例につい
て説明する。図１、２、３を参照し、自走台車（１）に
おける旋回可能の上部機体（２）の一側部から支持アー
ム（３）をほぼ水平に突出し、該アーム（３）に支柱
（４）を、その中間部のブラケット（５）において、垂
直面上で揺動自在に軸支すると共に、上記上部機体
（２）に一端を連結された垂直調整用油圧シリンダ
（６）のラム（７）先端を支柱（４）上端部に連結し
て、該支柱（４）を起立状態に支持してある。

【０００８】上記支柱（４）の上下両端部前面にはブラ
ケット（８）、（８）を突設し、両ブラケットにレール
枠台（９）を、その上下両端部後面に突設されたアーム
（１０）、（１０）において、水平面上で揺動自在に軸
支すると共に、上記支柱（４）の中間部左右両側面にブ
ラケット（１１）、（１１）により揺動自在に支持され
た水平揺動用油圧シリンダ（１２）、（１２）のラム
（１３）、（１３）先端をレール枠台（９）後面の左右
両側部に連結してあり、上記レール枠台（９）は、上、
下横材（１４）、（１５）、左右縦材（１６）、（１
７）からなる枠形のもので、その上横材（１４）の下面
に上部レール（１８）を、下横材（１５）の上面に下部
レール（１９）をそれぞれ左右方向全長に敷設し、両レ
ールにリーダマスト（２０）を左右方向へ移動自在に支
持してある。

【０００９】上記リーダマスト（２０）は、図２、４に
示すように上記レール枠台（９）の上下横材（１４）、
（１５）に対応する後面位置に広幅の上、下補助板（２
１）、（２２）をそれぞれ板面を左右方向へ向けて固定
してあり、その上補助板（２１）の後面に、適宜左右幅
を有する横断面上向きコ字形の上部スライド金具（２
３）を突設し、該スライド金具（２３）を上記上部レー
ル（１８）に下から摺動自在に係合すると共に、下補助
板（２２）の後面に下向きコ字形の下部スライド金具
（２４）を突設し、該スライド金具（２４）を上記下部
レール（１９）に上から摺動自在に載置係合し、それに
より上記マスト（２０）を正姿勢を保って上、下レール
（１８）、（１９）に沿って横（左右）移動できるよう
に支持してある。

【００１０】上記リーダマスト（２０）の横移動駆動手
段として、上記レール枠台（９）の上横材（１４）上面
および下横材（１５）下面の各一端がわに横駆動用油圧
シリンダ（２５）、（２５）のラム（２６）、（２６）
先端をブラケット（２７）、（２７）を介してそれぞれ
連結すると共に、各シリンダ（２５）、（２５）の他端
を上記マスト（２０）の上、下補助板（２１）、（２
２）にピン（２８）、（２８）により連結し、それによ
り上記油圧シリンダ（２５）、（２５）の伸縮駆動によ
りマスト（２０）が上、下レール（１８）、（１９）に
沿って左右に往復移動することとなる。

【００１１】上記リーダマスト（２０）の前面がわには
ガイドレール（２９）、（２９）を長手方向全長に敷設
し、該レール（２９）、（２９）に、モータ（３０）お
よび減速機（３１）を搭載してなる回転駆動部（３２）
をスライド金具（３３）…を介して上下動自在に支持す
ると共にトップシーブブロック（３４）から垂下したワ
イヤ（３５）により昇降自在に吊支し、該駆動部（３
２）の出力軸に作業ロッド（３６）の上端を接続して垂
下してある。

【００１２】上記ワイヤ（３５）は上記トップシーブブ
ロック（３４）から上記支柱（４）の上端部に支持され
たガイドプーリ（５３）、（５３）を経て走行台車
（１）上のウインチ（５４）に巻きつけてある。

【００１３】上記作業ロッド（３６）は、長い掘削ロッ
ド（３７）と、その下端に同一軸線上で接続された上記
掘削ロッド（３７）より大径の撹拌体（３８）と、最下
端に同様に接続された掘削ヘッド（３９）とからなり、
上記掘削ロッド（３７）は、図２、図５（Ｂ）に示すよ
うに中空ロッド本体の外周面にらせんに沿って多数の掘
削ビット（４０）…を突設してあり、また上記撹拌体
（３８）は、図１、図２、図５（Ｃ）に示すように中空
軸の外周面に１段４枚構成のプロペラ状横羽根（４１）
…を２段、およびその上下両側にそれぞれ４枚構成の横
支持羽根（４２）…をそれぞれ十字状に突設すると共
に、上記４段の各横羽根（４１）…、（４２）…の先端
を４本の縦羽根（４３）…で連結し、各縦羽根（４３）
…の外側面に突起（４４）…をそれぞれ突設したもの
で、その中空軸にセメントミルク等の地盤改良薬液吐出
口（５０）…を設けてある。薬液は外部からポンプによ
りスイベル装置（５１）を介して上記掘削ロッド（３
７）の中空軸、ついで撹拌体（３８）の中空軸を通って
上記吐出口（５０）…から吐出される。

【００１４】上記リーダマスト（２０）のガイドレール
（２９）、（２９）には、さらに上記駆動部（３２）の
下位において上記掘削ロッド（３７）上部を囲むホルダ
（４５）をスライド金具（４６）、（４６）を介して上
下動自在に支持すると共に、上記駆動部（３２）の下面
に一端を連結された吊りリンク（４７）、（４７）によ
り吊支し、このホルダ（４５）に長い反力受けアーム
（４８）の上端部を固定して上記作業ロッド（３６）と
平行に垂下し、該反力受けアーム（４８）の上部および
下端部に突設された保持リング（４９）、（４９）に上
記掘削ロッド（３７）の上部および下端部を回転自在に
保持させてある。なお、この場合上記反力受けアーム
（４８）は、上記撹拌体（３８）の撹拌径の範囲内に位
置させてある。

【００１５】次に、横方向掘進時に回転反力に抗して上
記レール枠台（９）を所定位置に維持する反力受け装置
について説明する。図１、２において、走行台車（１）
の下部機体（２’）におけるスプロケット支持フレーム
（５５）の外側面前後両側部にブラケット（５６）、
（５６）を着脱自在に突設し、両ブラケットに、取りつ
け板（５８）、（５８）を有する係止バー（５７）を水
平状態で、その取りつけ板（５８）、（５８）において
着脱自在に取りつけ、該係止バー（５７）には、図３の
ようにその両端寄りの位置に一定間隔をあけて対をなす
２対の係止孔（５９）（５９）、（５９’）（５９’）
を設けてある。

【００１６】一方、上記レール枠台（９）の下端部に、
図３のように上記対をなす係止孔（５９）、（５９）ま
たは（５９’）、（５９’）の間隔と等しい間隔をあけ
て１対のロックピン（６０）、（６０）を設けてあり、
該ロックピン（６０）、（６０）は、本体の上部に突出
する操作ロッド（６１）の操作により本体下部から係止
ピン（６２）を進退させるものである。

【００１７】上例の底盤改良機を使用しての底盤改良工
法の一例について次に説明する。走行台車（１）の上部
機体（２）を旋回してレール枠台（９）を係止バー（５
７）の係止孔（５９）、（５９）がわに接近させ、そこ
で水平揺動用油圧シリンダ（１２）、（１２）の一方を
伸長、他方を縮小駆動させて該レール枠台（９）を係止
バー（５７）と平行に調整しつつ上部機体（２）の微動
旋回を行って、ロックピン（６０）、（６０）を係止バ
ー（５７）の一方の係止孔（５９）、（５９）上に位置
させ、ついでロックピンの操作により係止ピン（６
２）、（６２）を上記係止孔（５９）、（５９）内に差
しこみ、それによりレール枠台（９）を図６（Ａ）の位
置にロックする。

【００１８】上記の状態で、モータ（３０）の始動によ
り作業ロッド（３６）を回転させると共にワイヤ（３
５）を巻き戻して地盤に縦方向の掘進を開始する。上記
作業ロッドの撹拌体（３８）が所定深度に至ったら縦掘
進を停止する。

【００１９】次に、横駆動用油圧シリンダ（２５）、
（２５）の縮小駆動によりリーダマスト（２０）をレー
ル枠台（９）のレール（１８）、（１９）に沿って図６
（Ａ）の矢印方向へ移動させ、それに伴い回転する作業
ロッド（３６）を同方向へ横掘進させると共にセメント
ミルクを吐出口（５０）…から吐出させ、それと共にワ
イヤ（３５）を若干巻き上げ、巻き戻しを繰返すことに
より、上記作業ロッド（３６）を若干距離繰返し上下動
させ、かくして上記作業ロッドの撹拌体（３８）がその
縦羽根（４３）…により所定深度下の地盤を横方向へ掘
削しつつ、その横羽根（４１）…で掘削土砂を撹拌して
セメントミルクと十分に混合させ、また掘削ロッド（３
７）は、その掘削ビット（４０）…により上記撹拌体
（３８）から地上までの間の地盤を横方向へ掘削して横
方向へ移動していき、以下これを上記油圧シリンダ（２
５）の縮小終点まで継続して、図６（Ａ）に示すように
所定深度下に撹拌体（３８）により形成されたセメント
ミルク混合の１回目の横長改良底盤（Ｗ）を造成する。

【００２０】上記１ストローク分を造成したら、上記横
駆動用油圧シリンダ（２５）、（２５）を伸長駆動させ
ながら、走行台車（１）を上記油圧シリンダ（２５）の
１ストローク長に相当する距離だけ上記横掘進と同方向
へ前進させ、そこで前回と同じく横駆動用油圧シリンダ
（２５）、（２５）の縮小駆動によりリーダマスト（２
０）とともに回転する作業ロッド（３６）を横掘進させ
ると共にセメントミルクを吐出口（５０）…から吐出さ
せ、それにより１回目の改良底盤（Ｗ）と連続する２回
目の改良底盤（Ｗ）を造成し、このような１ストローク
分の改良底盤（Ｗ）の造成を間欠的に繰り返し広範囲に
及ぶ改良底盤を形成する。

【００２１】上記横掘進において回転する作業ロッド
（３６）が地盤から受ける回転反力は、反力受けアーム
（４８）、リーダマスト（２０）、レール枠台（９）、
ロックピン（６０）、（６０）および係止バー（５７）
を介して走行台車（１）の下部機体（２’）で受け止め
られ、それにより作業ロッド（３６）は反力に抗して直
線横掘進を継続する。

【００２２】上記図６（Ａ）のように組立てた底盤改良
機は、そのリーダマスト（２０）および作業ロッド（３
６）が走行台車（１）の斜め外側方へ突出した位置をと
るから、作業を行うべき敷地コーナー（Ｐ）や直線境界
線（Ｌ）に接近して底盤改良を行うことができる。

【００２３】上記図６（Ａ）のように組立てた底盤改良
機で横掘進を行いながら同図（Ｂ）に示すような次のコ
ーナー（Ｐ’）に至ったとき、その作業ロッド（３６）
をコーナー（Ｐ’）に深く接近させるには、走行台車
（１）の方向転換を行う必要があり、もし敷地が狹いと
きはそれが可能となる。そこでそのような場合は、ロッ
クピン（６０）、（６０）を係止孔（５９）、（５９）
から抜き、ついで同図（Ｂ）のように走行台車（１）の
上部機体（２）を時計方向へ旋回してレール枠台（９）
を係止バー（５７）の係止孔（５９’）、（５９’）が
わに接近させ、そこで水平揺動用油圧シリンダ（１
２）、（１２）の駆動および上記上部機体（２）の微動
旋回によりロックピン（６０）、（６０）を係止バー
（５７）の係止孔（５９’）、（５９’）上に移動させ
て係止ピン（６２）、（６２）を係止孔（５９’）、
（５９’）に差しこみ、それによりレール枠台（９）を
コーナー（Ｐ’）に深く接近した位置にロックし、その
状態で上記と同様の縦掘進および横掘進を行う。

【００２４】図７に示す他の実施例は、レール枠台（９
ａ）を走行台車（１ａ）に直接支持させ、また反力受け
装置は、走行台車（１ａ）の上部機体（２ａ）から突出
した支持アーム（３ａ）に、レール枠台（９ａ）の後面
に突設されたブラケット（５ａ）を垂直面上で揺動可能
であるが水平面上で揺動不能に軸支した構造と、上記上
部機体（２ａ）の旋回部に設けられた通常の旋回制動装
置または旋回ロック装置とからなるものとし、他の構造
は図１〜５と実質的に同一である。なお、垂直調整用油
圧シリンダ（６ａ）のラム（７ａ）をレール枠台（９
ａ）の上部に連結してある。

【００２５】

【発明の効果】本願第１発明の底盤改良工法によれば、
作業ロッドを縦方向に所定深度に掘進したら、そのまま
横方向へ掘進させると共に地盤改良薬液を供給して所定
深度下の地盤を横方向へ改良していくから、作業ロッド
の縦方向掘進および引き抜きの作業回数を削減すること
ができ、作業能率の向上を実現できるのである。

【００２６】本願第２発明の底盤改良機によれば、横移
動駆動手段により作業ロッドをレール枠台のレールに沿
って横掘進させることを間欠的に繰り返すことにより、
作業ロッドの縦方向掘進および引き抜きの作業回数を大
幅に削減して広範囲の底盤改良を能率的に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】底盤改良機の正面図である。

【図２】同上側面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図である。

【図４】図１のレール枠台部分の一部省略拡大図であ
る。

【図５】（Ａ）図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。 （Ｂ）図２のＢ−Ｂ線拡大断面図である。 （Ｃ）図２のＣ−Ｃ線拡大断面図である。

【図６】（Ａ）底盤改良機の使用状態の略線平面図であ
る。 （Ｂ）同上機の他の使用状態の略線平面図である。

【図７】底盤改良機の他の実施例の略線正面図である。

【符号の説明】

１、１ａ 走行台車 ９、９ａ レール枠台 １８、１８ａ 上部レール １９、１９ａ 下部レール ２０、２０ａ リーダマスト ２５、２５ａ 横駆動用油圧シリンダ ３２、３２ａ 回転駆動部 ３６、３６ａ 作業ロッド ３７ 掘削ロッド ３８、３８ａ 撹拌体 ３９、３９ａ 掘削ヘッド ５０、５０ａ 地盤改良薬液吐出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平川 悦雄 千葉県千葉市花見川区天戸町1293 三和機 材株式会社千葉工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に多数掘削ビットを有する掘削ロ
   ッドと、該掘削ロッドの下端に接続された地盤改良薬液
   吐出口を有する所要撹拌高さの撹拌体と、最下端に接続
   された掘削ヘッドとからなる作業ロッドを使用し、 上記作業ロッドを地盤に縦方向へ掘進させて上記撹拌体
   を所定の深度に位置させ、 次に、上記作業ロッドを上記掘進位置から横方向へ掘進
   させて上記撹拌体により上記所定深度の地盤を横方向へ
   掘削撹拌していくと共に上記掘削撹拌土砂に地盤改良薬
   液を供給し、それにより所定深度の地盤を横方向へ改良
   していく、底盤改良工法。
2. 【請求項２】 走行台車にレールを有するレール枠台を
   取りつけ、該レール枠台に、リーダマストを起立状態で
   該レールに沿って横方向へ移動自在に支持させると共に
   横移動駆動手段を備え、 上記リーダマストに回転駆動部および反力受けアームを
   昇降自在に支持させると共に、上記反力受けアームは垂
   下し、 上記回転駆動部に接続された作業ロッドを上記反力受け
   アームと平行に垂下して該反力受けアームに回転自在に
   保持させ、 上記作業ロッドは、外周面に掘削ビットを有する掘削ロ
   ッドと、該掘削ロッド下端に接続された地盤改良薬液吐
   出口を有する所要撹拌高さの撹拌体と、最下端に接続さ
   れた掘削ヘッドとからなり、 上記作業ロッドによる横方向掘進時に受ける回転反力に
   抗して上記レール枠台を所定位置に維持するための反力
   受け装置を装備した、底盤改良機。