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技術 地盤改良装置

出願人 エポコラム機工株式会社
発明者 原満生
出願日 2002年6月19日 (18年6ヶ月経過) 出願番号 2002-179114
公開日 2004年1月22日 (16年11ヶ月経過) 公開番号 2004-019371
状態 特許登録済
技術分野 地盤中に固結物質を施すことによる地盤強化
主要キーワード 同軸体 切欠底面 同筒状体 モータ支持体 軸芯廻り 撹拌空間 両支持片 二重軸構造
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年1月22日)のものです。
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図面 (10)

課題

掘削土壌中への改良材混練性を精度良く確保すること。

解決手段

上下方向に伸延する掘削軸体と、同掘削軸体下端部に設けた掘削刃体とを具備する地盤改良装置において、掘削刃体の最外側部の近傍位置から内方である掘削軸体の方向へ向けて改良材を吐出する改良材内方吐出部を設けた。このようにして、改良材内方吐出部により、掘削刃体により掘削される掘削面外周縁部より内方である掘削軸体の方向へ向けて改良材を吐出させることにより、掘削刃体により掘削された掘削土壌と改良材とを少なくとも掘削面の外周縁部において混練することができる。

概要

背景

従来、地盤を改良する地盤改良装置の一形態として、掘削軸体の下部周面に撹拌翼体を取り付けると共に、同掘削軸体下端部に掘削刃体を取り付け、掘削軸体の下端部である掘削刃体の中央部ないしは掘削軸体の下部外周面に改良材吐出部を設けたものがある。

概要

掘削土壌中への改良材の混練性を精度良く確保すること。上下方向に伸延する掘削軸体と、同掘削軸体の下端部に設けた掘削刃体とを具備する地盤改良装置において、掘削刃体の最外側部の近傍位置から内方である掘削軸体の方向へ向けて改良材を吐出する改良材内方吐出部を設けた。このようにして、改良材内方吐出部により、掘削刃体により掘削される掘削面外周縁部より内方である掘削軸体の方向へ向けて改良材を吐出させることにより、掘削刃体により掘削された掘削土壌と改良材とを少なくとも掘削面の外周縁部において混練することができる。     

目的

本発明では、上下方向に伸延する掘削軸体と、同掘削軸体の下端部に設けた掘削刃体とを具備する地盤改良装置において、掘削刃体の最外側部の近傍位置から内方である掘削軸体の方向へ向けて改良材を吐出する改良材内方吐出部を設けたことを特徴とする地盤改良装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

上下方向に伸延する掘削軸体と、同掘削軸体下端部に設けた掘削刃体とを具備する地盤改良装置において、掘削刃体の最外側部の近傍位置から内方である掘削軸体の方向へ向けて改良材吐出する改良材内方吐出部を設けたことを特徴とする地盤改良装置。

請求項2

掘削軸体の近傍位置から外方へ向けて改良材を吐出する改良材外方吐出部を設けたことを特徴とする請求項1記載の地盤改良装置。

請求項3

掘削軸体に、同掘削軸体の半径方向に伸延する攪拌翼体を設け、同撹拌翼体により各吐出部より吐出された改良材を撹拌するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の地盤改良装置。

技術分野

0001

本発明は、地盤改良装置に関する。

0002

従来、地盤を改良する地盤改良装置の一形態として、掘削軸体の下部周面に撹拌翼体を取り付けると共に、同掘削軸体下端部に掘削刃体を取り付け、掘削軸体の下端部である掘削刃体の中央部ないしは掘削軸体の下部外周面に改良材吐出部を設けたものがある。

0003

そして、かかる地盤改良装置では、掘削軸体を介して掘削刃体を回転させることにより、同掘削刃体により地盤を掘削しながら地盤中に掘進させると共に、上記掘削刃体と一体的に回転する撹拌翼体により掘削土攪拌し、かつ、改良材吐出部より改良材を吐出して、掘削土と改良材とを混練するようにしている。

背景技術

0004

ここで、改良材としては、汚染土壌を処理する処理材セメントペースト等の固化材を使用して、地盤を改良するようにしている。

0005

ところが、上記した地盤改良装置では、改良材吐出部を掘削軸体の下端部である掘削刃体の中央部ないしは掘削軸体の下部外周面に設けているために、かかる改良材吐出部から吐出された改良材が、撹拌翼体により撹拌されているにもかかわらず、掘削刃体により掘削された掘削面外周縁部まで改良材が行き届き難いという不具合がある。

発明が解決しようとする課題

0006

そのため、理想的には掘削土と改良材とが均質に混練されて柱状の地盤改良土が形成されるはずであるが、現実的には地盤改良土の周縁部に改良材が十分に混練されていないという不具合がある。

0007

そこで、本発明では、上下方向に伸延する掘削軸体と、同掘削軸体の下端部に設けた掘削刃体とを具備する地盤改良装置において、掘削刃体の最外側部の近傍位置から内方である掘削軸体の方向へ向けて改良材を吐出する改良材内方吐出部を設けたことを特徴とする地盤改良装置を提供するものである。

0008

また、本発明は、以下の構成にも特徴を有する。

0009

(1)掘削軸体の近傍位置から外方へ向けて改良材を吐出する改良材外方吐出部を設けたこと。

課題を解決するための手段

0010

(2)掘削軸体に、同掘削軸体の半径方向に伸延する攪拌翼体を設け、同撹拌翼体により各吐出部より吐出された改良材を撹拌するようにしたこと。

0011

以下に、本発明の実施の形態について説明する。

0012

すなわち、本発明に係る地盤改良装置は、基本的構造として、上下方向に伸延する掘削軸体と、同掘削軸体の下端部に設けた掘削刃体とを具備している。

0013

そして、特徴的構造として、掘削刃体の最外側部の近傍位置から内方である掘削軸体の方向へ向けて改良材を吐出する改良材内方吐出部を設けている。

0014

しかも、掘削軸体の近傍位置から外方へ向けて改良材を吐出する改良材外方吐出部を設けている。

0015

また、掘削軸体に、同掘削軸体の半径方向に伸延する攪拌翼体を設け、同撹拌翼体により各吐出部より吐出された改良材を撹拌するようにしている。

0016

【実施例】
以下に、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。

0017

〔第1実施例〕
図1に示すAは、第1実施例としての改良材吐出構造を具備する本発明に係る地盤改良装置であり、同地盤改良装置Aは、ベースマシン1と改良材供給部2とを装備している。

0018

ベースマシン1は、図1に示すように、自走可能なベースマシン本体3に上下方向に伸延するリーダ4を設け、同リーダ4にモータ支持体5を昇降自在に取り付け、同モータ支持体5に駆動用モータ6を搭載し、同駆動用モータ6に上下方向に伸延する掘削軸体7の上端部を二重反転歯車機構8を介して着脱自在に取り付け、同掘削軸体7の下端部に掘削刃体10を取り付けている。

0019

改良材供給部2は、図1及び図2に示すように、改良材収容タンクと改良材供給ポンプ(図示しない)とを具備し、同改良材供給ポンプに第1・第2改良材供給ホースh1,h2の基端部を接続し、各改良材供給ホースh1,h2の先端部をスイベルジョイント等の第1・第2ホース接続体j1,j2を介して前記掘削軸体7に接続している。ここで、改良材としては、汚染土壌を処理するための処理材やセメントペースト等の固化材を使用することができる。

0020

掘削軸体7は、図2及び図3にも示すように、上下方向に伸延させて形成した筒状の軸体11を二重反転歯車機構8を介して駆動用モータ6に連動連結して、同駆動用モータ6により軸体11をその軸芯廻りに回転させることができるようにしている。

0021

そして、軸体11中には上下方向に伸延させて形成した筒状体12を挿通して、同筒状体12中に第1改良材供給路r1を形成し、同筒状体12の外周面と軸体11の内周面との間に第2改良材供給路r2を形成している。

0022

しかも、筒状体12の上端部と、軸体11の上端部とに、それぞれ第1・第2ホース接続体j1,j2を設けて、各ホース接続体j1,j2と前記した改良材供給部2との間に、前記した第1・第2改良材供給ホースh1,h2を介設して、同改良材供給部2より各改良材供給ホースh1,h2→各ホース接続体j1,j2→各改良材供給路r1,r2に改良材を供給することができるようにしている。

0023

上記のような構成において、第1実施例としての改良材吐出構造は、軸体11の下端部に改良材外方吐出部13と掘削刃体10とを設けており、同改良材外方吐出部13は、軸体11の下端部の周壁に改良材外方吐出孔13a,13aを形成すると共に、筒状体12の下端部の周壁に前記改良材外方吐出孔13a,13aと連通する連通孔13b,13bを形成して、各改良材外方吐出孔13a,13aを連通孔13b,13bを介して第1改良材供給路r1に連通させている。

0024

このようにして、第1改良材供給路r1を通して供給される改良材を、改良材外方吐出孔13a,13aより軸体11の半径方向(外方向a)へ向けて吐出させるようにしている。

0025

掘削刃体10は、図2及び図3に示すように、軸体11の下端部より半径方向に伸延させて形成した左右一対支持片10a,10aと、両支持片10a,10aの先端部間に取り付けた筒状の掘削刃本片10bと、同掘削刃本片10bの下端縁部より下方へ突設した複数の掘削ビット10cを具備しており、軸体11と同軸的にかつ一体的に回転するようにしている。

0026

そして、左右一対の支持片10a,10a中には、その伸延方向に沿わせて改良材供給連通路14,14を形成し、各改良材供給連通路14,14の基端部を第2改良材供給路r2に連通させている。

0027

また、筒状の掘削刃本片10b中には、その軸線方向(上下方向)に沿わせて改良材吐出流路15,15を形成し、各改良材吐出流路15,15の基端部を前記改良材供給連通路14,14の先端部に連通させる一方、各改良材吐出流路15,15の先端部を掘削刃本片10bの内周壁に形成した改良材内方吐出部16,16の改良材内方吐出孔16a,16aに連通させている。

0028

このようにして、第2改良材供給路r2を通して供給される改良材を、改良材供給連通路14,14→改良材吐出流路15,15→改良材内方吐出孔16a,16aより軸体11側である内方向bへ吐出させるようにしている。

0029

上記のように構成した地盤改良装置Aにより地盤改良作業を行う際には、軸体11をその軸線廻りに回転させることにより、同軸体11の下端部に一体的に取り付けた掘削刃体10を同軸的に回転させて、地盤G中に掘進させる。

0030

この際、掘削刃体10の下端縁部に設けた掘削ビット10cにより地盤Gを掘削すると共に、改良材内方吐出孔16a,16aより改良材を内方向bへ向けて吐出させ、かつ、改良材外方吐出孔13a,13aより改良材を外方向aへ向けて吐出させて、掘削土壌中に改良材を均質に分散させて改良土壌gとなす。

0031

そして、筒状に形成した掘削刃本片10b内に掘削された掘削土壌には、改良材が内方と外方の両方向から吐出されると共に、掘削刃本片10bを支持する支持片10a,10aが掘削土壌と改良材とを撹拌する攪拌翼として機能するため、同掘削土壌中に改良材を均質に分散させることができて、地盤改良効果を良好に確保することができる。

0032

また、本実施例では、掘削軸体7の下端部に掘削刃体10を取り付けているだけであるため、地盤に水を供給して、同地盤を弛緩させることにより貫入抵抗を少なくするという作業を行う必要性がなく、特に、汚染土壌を改良材により改良する際に、掘削土壌の排出量を可及的に少なくすることができて、排出土壌の処理を行う必要性を少なくすることができ、その結果、排出土壌の処理コストを大幅に削減することができる。

0033

〔第2実施例〕
図4及び図5は、第2実施例としての改良材吐出構造を示しており、同改良材吐出構造は、前記した第1実施例としての改良材吐出構造と基本的構造を同じくしているが、筒状に形成した掘削刃本片10b内において、軸体11の下部に、同軸体11の半径方向に伸延する直状の撹拌翼体17,17を設けた点において異なる。

0034

そして、三本の支持片10a,10a,10aは、撹拌翼体17, 17の直上方位置において、外側下方下り傾斜状に配置して、これら撹拌翼体17,17との間に撹拌空間Sを形成している。

0035

また、撹拌翼体17,17は、改良材外方吐出孔13a,13a及び改良材内方吐出孔16a,16a,16aよりも上方位置に配置している。

0036

このようにして、掘削刃体10により掘削された掘削刃本片10b内の掘削土壌中に、改良材外方吐出孔13a,13a及び改良材内方吐出孔16a,16a,16aより改良材を吐出させ、その後に、撹拌翼体17,17により撹拌して、改良材を掘削土壌中に確実に均質分散させることができるようにしている。

0037

この際、撹拌翼体17,17と支持片10a,10a,10aとの間には撹拌空間Sを形成しているため、掘削土壌と改良材とを効率良く撹拌することができる。

0038

〔第3実施例〕
図6及び図7は、第3実施例としての改良材吐出構造を示しており、同改良材吐出構造は、前記した第2実施例としての改良材吐出構造と基本的構造を同じくしているが、掘削軸体7を内外側二重軸構造に構成して、内側軸20に改良材外方吐出部13と撹拌翼体17,17を設ける一方、外側軸21に掘削刃体10を設けると共に、同掘削刃体1 0に改良材内方吐出部16を設けた点において異なる。

0039

すなわち、掘削軸体7は、図6及び図7にも示すように、上下方向に伸延させて形成した筒状の内側軸20と、同内側軸20の外周を囲繞する状態に上下方向に伸延させて形成した筒状の外側軸21とから内外側二重軸構造に構成しており、内側軸20と外側軸21は、駆動用モータ6により二重反転歯車機構8を介して同一軸芯廻りに相互に反対方向に回転するようにしている。

0040

そして、内側軸20中に第1改良材供給路r1を形成し、同内側軸20の外周面と外側軸21の内周面との間に第2改良材供給路r2を形成している。

0041

しかも、内側軸20の上端部と、外側軸21の上端部とに、それぞれ第1・第2ホース接続体j1,j2を設けて、各ホース接続体j1,j2と前記した改良材供給部2との間に、前記した第1・第2改良材供給ホースh1,h2を介設して、同改良材供給部2より各改良材供給ホースh1,h2→各ホース接続体j1,j2→各改良材供給路r1,r2に改良材を供給することができるようにしている。

0042

このようにして、筒状に形成した掘削刃本片10b内に掘削された掘削土壌には、改良材が内方と外方の両方向から吐出されると共に、掘削刃本片10bを支持する支持片10a,10aが掘削土壌と改良材とを撹拌する攪拌翼として機能し、かつ、この撹拌翼体として機能する支持片10a,10aが攪拌翼体17,17と相互に反対方向に回転して、掘削土壌中に改良材をより一層均質に分散させることができて、地盤改良効果を向上させることができる。

0043

〔第4実施例〕
図8及び図9は、第4実施例としての改良材吐出構造を示しており、同改良材吐出構造は、前記した第3実施例としての改良材吐出構造と基本的構造を同じくしているが、内側軸20に改良材外方吐出部13と掘削刃体10を設けると共に、同掘削刃体10に改良材内方吐出部16を設ける一方、外側軸21に撹拌翼体17,17を設けた点において異なる。

0044

すなわち、掘削軸体7は、図8及び図9にも示すように、上下方向に伸延させて形成した筒状の内側軸20と、同内側軸20の外周を囲繞する状態に上下方向に伸延させて形成した筒状の外側軸21とから内外側二重軸構造に構成しており、内側軸20と外側軸21は、駆動用モータ6により二重反転歯車機構8を介して同一軸芯廻りに相互に反対方向に回転するようにしている。

0045

そして、内側軸20中には上下方向に伸延させて形成した筒状体12を挿通して、同筒状体12中に第1改良材供給路r1を形成し、同筒状体12の外周面と内側軸20の内周面との間に第2改良材供給路r2を形成している。

0046

しかも、筒状体12の上端部と、内側軸20の上端部とに、それぞれ第1・第2ホース接続体j1,j2を設けて、各ホース接続体j1,j2と前記した改良材供給部2との間に、前記した第1・第2改良材供給ホースh1,h2を介設して、同改良材供給部2より各改良材供給ホースh1,h2→各ホース接続体j1,j2→各改良材供給路r1,r2に改良材を供給することができるようにしている。

0047

また、撹拌翼体17,17は、筒状に形成した掘削刃本片10b内において、支持片10a,10aの直上方位置に配置している。

発明を実施するための最良の形態

0048

このようにして、この場合も、筒状に形成した掘削刃本片10b内に掘削された掘削土壌には、改良材が内方と外方の両方向から吐出されると共に、掘削刃本片10bを支持する支持片10a,10aが掘削土壌と改良材とを撹拌する攪拌翼として機能し、かつ、この撹拌翼体として機能する支持片10a,10aが攪拌翼体17,17と相互に反対方向に回転して、掘削土壌中に改良材をより一層均質に分散させることができて、地盤改良効果を向上させることができる。

0049

(1)請求項1記載の本発明では、上下方向に伸延する掘削軸体と、同掘削軸体の下端部に設けた掘削刃体とを具備する地盤改良装置において、掘削刃体の最外側部の近傍位置から内方である掘削軸体の方向へ向けて改良材を吐出する改良材内方吐出部を設けている。

0050

このようにして、改良材内方吐出部により、掘削刃体により掘削される掘削面の外周縁部より内方である掘削軸体の方向へ向けて改良材を吐出させることにより、掘削刃体により掘削された掘削土壌と改良材とを少なくとも掘削面の外周縁部において混練することができるため、少なくとも柱状に形成される地盤改良土の外周縁部においては、掘削土壌中への改良材の混練性を精度良く確保することができる。

0051

従って、特に、汚染土壌においては、少なくとも柱状に形成される地盤改良土の外周部においては、汚染処理を確実に行うことができて、この汚染処理された外周縁部により柱状の地盤改良土中に汚染土壌を封じ込めることができる。

0052

(2)請求項2記載の本発明では、掘削軸体の近傍位置から外方へ向けて改良材を吐出する改良材外方吐出部を設けている。

0053

このようにして、改良材内方吐出部により、掘削刃体により掘削される掘削面の外周縁部より内方である掘削軸体の方向へ向けて改良材を吐出させると共に、改良材外方吐出部により、掘削軸体の近傍位置からも外方へ向けて改良材を吐出させることができるため、掘削面の全面にわたって均質に改良材を分散させることができて、掘削土壌中に改良材を均質に混練することができる。

0054

従って、特に、汚染土壌においては、柱状に形成される地盤改良土の全体にわたって汚染処理を確実に行うことができて、地盤改良効果を良好に確保することができる。

発明の効果

0055

(3)請求項3記載の本発明では、掘削軸体に、同掘削軸体の半径方向に伸延する攪拌翼体を設け、同撹拌翼体により各吐出部より吐出された改良材を撹拌するようにしている。

図面の簡単な説明

0056

このようにして、撹拌翼体により掘削土壌と改良材とを撹拌するようにしているため、同掘削土壌中に改良材を均質に分散させることができて、地盤改良効果を向上させることができる。

図1
本発明に係る地盤改良装置の説明図。
図2
第1実施例としての改良材吐出構造を示す一部切欠側面図。
図3
同改良材吐出構造の一部切欠底面説明図。
図4
第2実施例としての改良材吐出構造を示す一部切欠側面図。
図5
同改良材吐出構造の一部切欠底面説明図。
図6
第3実施例としての改良材吐出構造を示す一部切欠側面図。
図7
同改良材吐出構造の一部切欠底面説明図。
図8
第4実施例としての改良材吐出構造を示す一部切欠側面図。
図9
同改良材吐出構造の一部切欠底面説明図。
【符号の説明】
A 地盤改良装置
1 ベースマシン
2 改良材供給部
3 ベースマシン本体
4 リーダ
5 モータ支持体
6 駆動用モータ
7 掘削軸体
8 二重反転歯車機構
10 掘削刃体

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