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図面 (9)

課題

高さ調整が自在で、地盤改良装置強制昇降する強制昇降装置及びこれを備える地盤改良施工装置を提供すること。

解決手段

(A)単位リンク部材の複数個を、連結部材を用いて回転可能に順次連結して形成された第1及び第2単位リンク部材連結体と、該第1及び第2単位リンク部材連結体のそれぞれの先端を結合する先端結合部と、該第1及び第2単位リンク部材連結体をそれぞれ巻き取り又は送り出す第1及び第2回転体と、該回転体を駆動する回転体駆動手段を備え、該第1及び第2単位リンク部材連結体には該連結部材が形成されている連結面と、該連結面の反対側である連結部材が形成されていない非連結面をそれぞれ有し、該回転体から送り出された該第1及び第2単位リンク部材連結体のそれぞれの該非連結面同士が互いに当接して柱状のリーダーを形成する強制昇降装置と、(B)リーダーと連結する地盤改良装置と、を備える地盤改良施工装置。

概要

背景

軟弱地盤の改良に用いる地盤改良装置としては、例えば地盤撹拌混合処理装置(深層混合処理装置)(特開2002−235321号公報)、砂杭造成装置(特開平8−284146号公報)又はプレファブケイテッドバーチカルドレーン造成装置(特開2000−160544号公報)等が知られている。地盤撹拌混合処理装置は、例えばロッドの先端部分に撹拌翼を備え、ロッドの上方端部がリーダーに固定されたものが知られている。この地盤撹拌混合処理装置は、リーダーが強制昇降装置となり、リーダーの縮小に同期して地盤に貫入され、リーダーの伸長に同期して地盤から引き抜かれることになる。

一方、空港周辺高さ制限のある場所で地盤改良を行い、またそこから離れ高さ制限が緩和されている場所で同一の地盤改良施工装置を使用して地盤改良を行う場合がある。この場合、施工用リーダーの高さを制限高さ以下にする必要があるため、リーダー高さは低くせざるを得ない。その際、リーダー長で施工できる施工長は短くなってしまう。このため、施工用ロッドを継ぎ足して施工したり、ロッドを伸縮させたりして必要改良長まで施工するため、施工効率が悪いという問題があった。

また、特開平9−41355号公報には、ピンローラジャッキアップ装置を備え、且つ上方内管の先端にワイヤーを架ける滑車を備えるトップシーブ付設された内外二重構造の伸縮自在リーダーが開示されている。このリーダーであれば、長尺のリーダーを簡単に短くでき、高さ制限のある場所においても使用できる。

概要

高さ調整が自在で、地盤改良装置を強制昇降する強制昇降装置及びこれを備える地盤改良施工装置を提供すること。(A)単位リンク部材の複数個を、連結部材を用いて回転可能に順次連結して形成された第1及び第2単位リンク部材連結体と、該第1及び第2単位リンク部材連結体のそれぞれの先端を結合する先端結合部と、該第1及び第2単位リンク部材連結体をそれぞれ巻き取り又は送り出す第1及び第2回転体と、該回転体を駆動する回転体駆動手段を備え、該第1及び第2単位リンク部材連結体には該連結部材が形成されている連結面と、該連結面の反対側である連結部材が形成されていない非連結面をそれぞれ有し、該回転体から送り出された該第1及び第2単位リンク部材連結体のそれぞれの該非連結面同士が互いに当接して柱状のリーダーを形成する強制昇降装置と、(B)リーダーと連結する地盤改良装置と、を備える地盤改良施工装置。

目的

本発明の目的は、高さ調整が自在で、地盤改良装置を強制昇降する強制昇降装置及びこれを備える地盤改良施工装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

単位リンク部材の複数個を、連結部材を用いて回転可能に順次連結して形成された第1及び第2単位リンク部材連結体と、該第1及び第2単位リンク部材連結体のそれぞれの先端を結合する先端結合部と、該第1及び第2単位リンク部材連結体又は該先端結合部に付設される地盤改良装置と連結するリーダー側連結部と、該第1及び第2単位リンク部材連結体をそれぞれ巻き取り又は送り出す第1及び第2回転体と、該回転体を駆動する回転体駆動手段を備え、該第1及び第2単位リンク部材連結体には該連結部材が形成されている連結面と、該連結面の反対側である連結部材が形成されていない非連結面をそれぞれ有し、該回転体から送り出された該第1及び第2単位リンク部材連結体のそれぞれの該非連結面同士が互いに当接して柱状のリーダーを形成するものであり、該複数の単位リンク部材は、該連結部材を軸として連結面側に回転可能に連結される伸縮リーダーであることを特徴とする強制昇降装置

請求項2

前記単位リンク部材は、互いの内側の開口部を突き合わせると短尺中空管を形成するものであり、前記リーダーは中空管であることを特徴とする請求項1に記載の強制昇降装置。

請求項3

前記回転体は、該回転体から送り出された前記単位リンク部材連結体の前記非連結面が互いに当接するように配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の強制昇降装置。

請求項4

前記回転体から送り出された前記単位リンク部材連結体の前記非連結面が互いに当接するように押圧する圧着手段を、更に備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の強制昇降装置。

請求項5

前記単位リンク部材は、該連結面を側面とする第1側板と、該第1側板の両端から直角に屈曲する巻き取り又は送り出す方向に平行な側面を有する第2及び第3側板とからなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の強制昇降装置。

請求項6

前記単位リンク部材連結体の一方の単位リンク部材の非連結面には、第1係合部が形成され、前記単位リンク部材連結体の他方の単位リンク部材の非連結面には、該第1係合部に係合する第2係合部が形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の強制昇降装置。

請求項7

前記回転体には第3係合部が形成され、前記連結面には該第3係合部に嵌合する第4係合部が形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の強制昇降装置。

請求項8

請求項1〜7のいずれか1項に記載の強制昇降装置と、前記リーダー側連結部と連結する地盤改良装置と、を備えることを特徴とする地盤改良施工装置。

請求項9

前記地盤改良装置は、前記リーダーの縮小に同期して下降し、前記リーダーの伸長に同期して上昇するものであることを特徴とする請求項8記載の地盤改良施工装置。

請求項10

前記地盤改良装置は、地盤撹拌混合処理装置、砂杭造成装置高圧噴射撹拌装置又はプレファブケイテッドバーチカルドレーン造成装置であることを特徴とする請求項8又は9記載の地盤改良施工装置。

技術分野

0001

本発明は、地盤撹拌混合処理装置などの地盤改良装置強制昇降する伸縮リーダーである強制昇降装置及びこれを備える地盤改良施工装置に関するものである。

背景技術

0002

軟弱地盤の改良に用いる地盤改良装置としては、例えば地盤撹拌混合処理装置(深層混合処理装置)(特開2002−235321号公報)、砂杭造成装置(特開平8−284146号公報)又はプレファブケイテッドバーチカルドレーン造成装置(特開2000−160544号公報)等が知られている。地盤撹拌混合処理装置は、例えばロッドの先端部分に撹拌翼を備え、ロッドの上方端部がリーダーに固定されたものが知られている。この地盤撹拌混合処理装置は、リーダーが強制昇降装置となり、リーダーの縮小に同期して地盤に貫入され、リーダーの伸長に同期して地盤から引き抜かれることになる。

0003

一方、空港周辺高さ制限のある場所で地盤改良を行い、またそこから離れ高さ制限が緩和されている場所で同一の地盤改良施工装置を使用して地盤改良を行う場合がある。この場合、施工用リーダーの高さを制限高さ以下にする必要があるため、リーダー高さは低くせざるを得ない。その際、リーダー長で施工できる施工長は短くなってしまう。このため、施工用ロッドを継ぎ足して施工したり、ロッドを伸縮させたりして必要改良長まで施工するため、施工効率が悪いという問題があった。

0004

また、特開平9−41355号公報には、ピンローラジャッキアップ装置を備え、且つ上方内管の先端にワイヤーを架ける滑車を備えるトップシーブ付設された内外二重構造の伸縮自在リーダーが開示されている。このリーダーであれば、長尺のリーダーを簡単に短くでき、高さ制限のある場所においても使用できる。

先行技術

0005

特開2005−177886号公報(請求項1、段落0001)
特開平9−41355号公報(請求項1)

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特開平9−41355号公報記載の二重管構造の伸縮自在リーダーは、上方内管が下方の外管内に嵌合する二重構造であり、地盤改良装置を固定しようとしても、固定位置が下方の外管に限定されるため、地盤改良装置の強制昇降装置にはなり得ないものであった。

0007

一方、特開2005−177886号公報には、連結部材で回転可能に順次結合された複数の単位ブロックから成る複数のブロック連結体と、該ブロック連結体のそれぞれの先端を結合する先端結合ブロックと、前記ブロック連結体をそれぞれ巻き取る巻き取りドラムと、該巻き取りドラムを駆動するドラム駆動手段とを備え、上記ブロック連結体にはそれぞれ上記連結部材が設けられている連結面LFと該連結面の裏面である連結部材が設けられていない非連結面NLFがあり、上記巻き取りドラムからそれぞれ上記ブロック連結体が繰り出されるときブロック連結体の上記非連結面NLFが互いに当接するように上記巻き取りドラムが配置されていることを特徴とする伸縮機構が開示されている。この伸縮機構は、ロボット用の脚として好適なものである。

0008

しかし、特開2005−177886号公報記載の伸縮機構において、ブロック連結体の繰り出しは下方向であり、上方への繰り出しは想定外のものであり、地盤改良装置を強制昇降するリーダーへの適用はできないものであった。

0009

従って、本発明の目的は、高さ調整が自在で、地盤改良装置を強制昇降する強制昇降装置及びこれを備える地盤改良施工装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0010

すなわち、本発明は、上記従来の課題を解決したものであって、単位リンク部材の複数個を、連結部材を用いて回転可能に順次連結して形成された第1及び第2単位リンク部材連結体と、該第1及び第2単位リンク部材連結体のそれぞれの先端を結合する先端結合部と、該第1及び第2単位リンク部材連結体又は該先端結合部に付設される地盤改良装置と連結するリーダー側連結部と、該第1及び第2単位リンク部材連結体をそれぞれ巻き取り又は送り出す第1及び第2回転体と、該回転体を駆動する回転体駆動手段を備え、該第1及び第2単位リンク部材連結体には該連結部材が形成されている連結面と、該連結面の反対側である連結部材が形成されていない非連結面をそれぞれ有し、該回転体から送り出された該第1及び第2単位リンク部材連結体のそれぞれの該非連結面同士が互いに当接して柱状のリーダーを形成するものであり、該複数の単位リンク部材は、該連結部材を軸として連結面側に回転可能に連結される伸縮リーダーであることを特徴とする強制昇降装置を提供するものである。

0011

また、本発明は、前記強制昇降装置と、前記リーダー側連結部と連結する地盤改良装置と、を備えることを特徴とする地盤改良施工装置を提供するものである。

発明の効果

0012

本発明の強制昇降装置によれば、回転体を回転させることで、リーダー高さの調整が自在である。また、本発明の地盤改良施工装置は、リーダーと地盤改良装置が一体となっているため、リーダーが強制昇降装置として機能する。このため、制限高さが変わる場合、リーダー高さを変更し、そのリーダー高さに地盤改良装置の装置高さを随時合わせることで、高さ制限域あるいは高さ制限緩和域でも効率よく施工できる。地盤改良装置は装置高さが異なるものを準備し取り換える必要はあるものの、ロッドの継ぎ足しやロッドの伸縮と比べると簡単である。

図面の簡単な説明

0013

本発明の実施の形態における地盤改良施工装置の概略図である。
図1の地盤改良施工装置で使用する強制昇降装置(伸縮リーダー)の正面図である。
図2の強制昇降装置の斜視図である。
図2の強制昇降装置を構成する単位リンク及び単位リンク部材連結体を説明する図である。
他の強制昇降装置の正面図である。
他の強制昇降装置の正面図である。
(A)は強制昇降装置の部分斜視図であり、(B)は(A)のX方向から見た一部の単位リンク部材連結体である。
図1の地盤改良施工装置を用いた施工方法を説明する図であり、(A)、(B)及び(C)は貫入工程であり、(A)、(B)及び(C)の順で貫入が進行する。

実施例

0014

次に、本発明の実施の形態における地盤改良施工装置(以下、単に「施工装置」とも言う。)及びこれを用いた地盤改良工法図1図8を参照して説明する。施工装置10は、伸縮リーダーである強制昇降装置1と地盤改良装置2を備えるものである。強制昇降装置1は新規な構造を有し、リーダー7に連結固定された地盤改良装置2を強制昇降する。

0015

先ず、施工装置10を構成する強制昇降装置1について説明する。強制昇降装置1は、第1単位リンク部材連結体1A及び第2単位リンク部材連結体1B(以下、単に「単位リンク部材連結体」とも言う。)と、該第1及び第2単位リンク部材連結体1A、1Bのそれぞれの先端を結合する先端結合部72と、単位リンク部材連結体1A、1Bをそれぞれ巻き取り又は送り出す第1回転体3a及び第2回転体3bと、地盤改良装置2と連結するリーダー側連結部71と、第1及び第2回転体3a、3bを駆動する回転体駆動手段40とを備えるものである。

0016

第1単位リンク部材連結体1Aは、複数の単位リンク部材11a、11a・・・を用いて回転可能に順次連結して形成されたものである。本例の単位リンク部材11aは、互いの内側の開口部を突き合わせると短尺中空管を形成するものであり、本例では、連結面6を側面とする矩形状の第1側板111aと、第1側板111aの両端から直角に屈曲する巻き取り又は送り出す方向に平行な側面を有する矩形状の第2側板112aと第3側板113aとからなるコ字断面形状である。すなわち、互いの内側の開口部とは第1側板111aの反対側(対峙する側)の開口であり、巻き取り又は送り出す方向の開口部を指すものではない。なお、短尺の中空管とは、単位リンク部材連結体1A、1Bで形成される長尺の中空管からなるリーダー7と区別するものであり、長尺の中空管に比べて短尺であることを言う。

0017

複数の単位リンク部材11aは、第1側板111a側で連結され、第1側板111aの反対側(対峙する側)の開口側では連結されない。すなわち、複数の単位リンク部材11aは、連結部材12aを軸として連結面6側に回転可能に連結され、回転体3a、3bに巻き取り可能としている。単位リンク部材11aにおいて、連結面6の反対側の面である連結部材12aが形成されていない非連結面5側には屈曲しない。

0018

単位リンク部材11aの非連結面5は、本例では第2側板112aと第3側板113aの反第1側板111a側の端面であり、第2側板112a及び第3側板113aの厚みと、巻き取り又は送り出す方向における長さを縦横とする面であり、面積対比において連結面6より小さい。

0019

連結部材12aはヒンジ部材であり、例えば、蝶番及びピン等が挙げられる。連結部材12aは、複数の単位リンク部材11aを連結した際、その連結部が連結面6から突出することのない内連結とすることが、回転体3aに巻き取りした際、第1単位リンク部材連結体1Aと回転体3aとの接触が面接触となり、駆動突起である第3係合部32aと駆動凹部である第4係合部115aとの係合が確実となる点で好ましい。

0020

単位リンク部材11aの非連結面5には、任意の構成要素である凸状の第1係合部114aが形成されている。これにより、第1係合部114aは、他方の単位リンク部材11bの非連結面5に形成された凹状の第2係合部114bと係合することで、柱状のリーダー7を確実に形成することができる。

0021

また、単位リンク部材11aの連結面6には、回転体3aの第3係合部32aと係合する凹状の第4係合部115aが形成されている。連結面6における第4係合部115aの形成位置は、巻き取り又は送り出す方向の直交方向における端部、すなわち、第2側板112a及び第3側板113aに対応する位置とすることが、深い孔を形成できる点で好ましい。第4係合部115aが深い孔であれば、回転体3aの突状の第3係合部32aとの係合が確実となり且つ安定する。なお、単位リンク部材11aが中実ブロック体であれば、凹状の第4係合部115aは、連結面6の中央部であっても深い孔が形成できる。

0022

他方の単位リンク部材11b及び第2単位リンク部材連結体1Bは、単位リンク部材11a及び第1単位リンク部材連結体1Aと実質的に同じものであり異なる点について説明する。すなわち、本例の単位リンク部材11b及び第2単位リンク部材連結体1Bにおいて、単位リンク部材11a及び第1単位リンク部材連結体1Aと異なる点は、リーダー軸を中心にして左右対称となる点、単位リンク部材11aの非連結面5における凸状の第1係合部114aに対峙する位置に、第1係合部114aに係合する凹状の第2係合部114bを形成した点である。これにより、回転体3a、3bから、それぞれ同期して等速で送り出された単位リンク部材11aと単位リンク部材11bは互いに係合し、第1単位リンク部材連結体1Aと第2単位リンク部材連結体1Bの非連結面5が当接して柱状のリーダー7を形成することになる。リーダー7は送り出されて上方に延びていく。

0023

強制昇降装置1の単位リンク部材11a、11bは、上記のコ字断面形状であり、形成された中空管が四角形のものに限定されず、例えば、互いの内側の開口部を突き合わせた中空管形状として、断面形状が多角形楕円形円形等のものであってもよい。この場合、回転体3a、3bの単位リンク部材11a、11bの当接面を、面−面接触となるような形状にすればよい。また、単位リンク部材11a、11bは、中空管を形成するものに限定されず、中実のブロック体であってもよい。また、強制昇降装置1の単位リンク部材11a、11bにおいて、第1係合部114a及び第2係合部114bは、上記凹凸の係合に限定されず、凹凸以外の種々の係合が適用できる。また、第1係合部114a及び第2係合部114bは無くてもよい。

0024

強制昇降装置1は、単位リンク部材連結体1A、1Bのそれぞれの先端を結合する先端結合部72を有する。先端結合部72を有することで、巻き出された単位リンク部材連結体1A、1Bは互いに離れることなく柱状のリーダー7を形成できる。

0025

強制昇降装置1は、単位リンク部材連結体1A、1Bをそれぞれ巻き取り又は送り出す第1及び第2回転体3a、3bを有する。第1及び第2回転体3a、3bは、それぞれ同じものであり、本例では、一辺長さが単位リンク部材11aの第1側板111aの長さに相当する辺部を有する多角形のドラムである。第1及び第2回転体3a、3bの表面には、単位リンク部材11a、11bの連結面6に形成されている凹状の第4係合部115a、115bと係合する突状の第3係合部32a、32bが形成されており、突状の第3係合部32a、32bに、単位リンク部材11a、11bを引っ掛けて、単位リンク部材連結体1A、1Bの巻き取りや送り出しを行う。第1及び第2回転体3a、3bには、巻き取り又は送り出す単位リンク部材11a、11bのそれぞれと係合する第3係合部32a、32bを有する。本例では、多角形を構成するひとつの面の両側端近傍に2箇所形成されている。また、単位リンク部材連結体1A、1Bにおいて、回転体側の先端の単位リンク部材11a、11bは、第1及び第2回転体3a、3bに固定されている。これにより、回転体側の先端の単位リンク部材11a、11bが第1及び第2回転体3a、3bの真下に位置しても回転体から外れ垂れることはない。なお、第1及び第2回転体3a、3bの形状は、上記多角形に限定されず、単位リンク部材11a、11bの形状に応じた種々の形状を採り得る。なお、第1及び第2回転体3a、3bはそれぞれ同期して等速で巻き取りや送り出しが行われる。

0026

強制昇降装置1において、第1及び第2回転体3a、3bは、それらから送り出された単位リンク部材連結体1A、1Bの非連結面が概ね当接するように配置されている。本例では、第1及び第2回転体3a、3bから送り出された単位リンク部材連結体1A、1Bの非連結面5が互いに当接するように両側から挟む圧着手段8a、8bを、更に備える。これにより、第1及び第2回転体3a、3bから送り出された単位リンク部材連結体1A、1Bの非連結面は確実に当接する。圧着手段8a、8bとしては、例えばローラが挙げられる。すなわち、単位リンク部材連結体1A、1Bを両側から挟み込み、自ら回転するものが、摩擦熱を発生させず、異音もない点で好ましい。

0027

強制昇降装置1において、第1及び第2回転体3a、3b及び圧着手段8a、8bは、支持基台19に付設される。支持基台19は前後側板底板とを有し、前後側板には、第1及び第2回転体3a、3bの回転軸33a、33b及び圧着手段8a、8bの回転軸81a、81bが支持される。支持基台19の上方は、開口となっており、単位リンク部材連結体1A、1Bの送り出しや巻き取りが自在である。支持基台19は、例えばクレーン等に設置される(図1参照)。

0028

強制昇降装置1において、単位リンク部材連結体1A、1B又は先端結合部72に付設される地盤改良装置と連結するリーダー側連結部71を有する。リーダー側連結部71としては、ボルト孔固定ボルト、嵌合突起、嵌合凹部など公知のものが挙げられ、本例ではボルト孔である。リーダー7と地盤改良装置2との連結とは、リーダー7が強制昇降装置として機能することから、リーダー7の縮小に同期して下降し、リーダー7の伸長に同期して上昇するように固定されていることを意味する。また、リーダー側連結部71が、単位リンク部材連結体1A、1Bに付設される場合、リーダー側連結部71は、単位リンク部材連結体1A及び単位リンク部材連結体1Bの双方に対称位置に一対付設される。これにより、地盤改良装置2を地盤中に強制貫入する際、回転体3a、3bに均等に負荷がかかる点で好ましい。また、単位リンク部材連結体1A及び単位リンク部材連結体1Bにおけるリーダー側連結部7の形成位置は、連結面6と直交し且つ反回転体駆動手段側の面であることが、地盤改良装置2が反回転体駆動手段側の位置となり、且つリーダー7の昇降に障害とならない点で好ましい。ボルト孔71には、リーダー7と地盤改良装置2の駆動手段21を固定するボルトが嵌ることになる。また、強制昇降装置1のリーダー7の上部には、ワイヤー連結部73が付設されている。ワイヤー46は他端がクレーン13に固定されており、リーダー7を安定に保つ。

0029

強制昇降装置1は、第1及び第2回転体3a、3bを駆動する回転体駆動手段40を備える。回転体駆動手段40は、第1及び第2回転体3a、3bを同期して互いに逆回転の始動及び停止する機能、互いに等速で回転させる機能を有する公知のものでよく、例えば、図1に示すようなクレーン13に付設された油圧モータ40およびそれを制御する公知の手段が使用できる。

0030

次に、強制昇降装置1の変形の強制昇降装置1aについて、図5を参照して説明する。強制昇降装置1aにおいて、強制昇降装置1と同一構成要素には同一符号を付して、その説明を省略し、異なる点について、主に説明する。すなわち、強制昇降装置1aにおいて、強制昇降装置1と異なる点は、第1及び第2回転体3a、3bを、それらから送り出された単位リンク部材連結体1A、1Bの非連結面が当接するように配置すると共に、圧着装置8の設置を省略した点である。すなわち、強制昇降装置1aは圧着装置を兼用する。このような強制昇降装置1aは、第1及び第2回転体3a、3bの回転軸33a、33b間を、回転体の直径と第1及び第2単位リンク部材連結体1A、1Bで形成される中空管の外径加算寸法とすることで得られる。強制昇降装置1aにおいても、第1及び第2回転体3a、3bの送り出しにより、確実に柱状のリーダー7を形成できる。

0031

次に、強制昇降装置1の他の変形例である強制昇降装置1bについて、図6を参照して説明する。強制昇降装置1bにおいて、強制昇降装置1と同一構成要素には同一符号を付して、その説明を省略し、異なる点について、主に説明する。すなわち、強制昇降装置1bにおいて、強制昇降装置1と異なる点は、単位リンク部材連結体1A、1Bの全部を巻き取ることなく、第1及び第2回転体3a、3bで巻き取りした後は、横方向(外方向)に移動するようにしたものである。すなわち、第1及び第2回転体3a、3bの反送り出し側に、外側の横方向に延びる支持部材9a、9bを形成したものである。支持部材9a、9bは、単位リンク部材連結体1A、1Bを支持するのに充分な幅寸法を有する載置面91を有する。また、支持部材9a、9bの長さは、単位リンク部材連結体1A、1Bの長さや横領域の空き具合により適宜決定される。また、支持部材9a、9bの載置面は、摩擦を低減するため、ローラ面としてもよい。強制昇降装置1bにおいて、巻き取られた単位リンク部材連結体1A、1Bは、第1及び第2回転体3a、3bに約1/4巻き取られた後、支持部材9a、9bの載置面91上を滑りながら移動する。なお、単位リンク部材連結体1Aは、単位リンク部材11aに形成される第1係合部114aが支持部材9a、9bの載置面91側に位置するが、大きな荷重や負荷はかからず問題はない。強制昇降装置1bは、横領域に制限がない場合に有効である。

0032

次に、強制昇降装置1cについて、図7を参照して説明する。強制昇降装置1cにおいて、強制昇降装置1と同一構成要素には同一符号を付して、その説明を省略し、異なる点について主に説明する。すなわち、強制昇降装置1cにおいて、強制昇降装置1と異なる点は、単位リンク部材連結体1A、1Bは、第1及び第2回転体3a、3bに螺旋状に巻き取られる点である。すなわち、第1及び第2回転体3a、3bは、螺旋巻きが可能な奥行き幅を有すると共に、回転体3a、3bの表面には、螺旋状に対応する箇所に突状の第3係合部32a、32bが形成されている。また、単位リンク部材11a、11bは、単位リンク部材連結体1A、1Bが螺旋巻きされるよう、連結する2つの単位リンク部材11aと11a及び連結する2つの単位リンク部材11bと11bがそれぞれ傾斜角度αで結合されている。なお、リーダー側連結部71が、嵌合突起の場合、巻きピッチを大とすることで、螺旋巻きによる障害の問題を解決することができる。

0033

連結する2つの単位リンク部材を傾斜角度αで結合する方法としては、例えば、図7(B)に示すように、第1単位リンク部材連結体1Aにおいて、非連結面5から見て単位リンク部材11aを、連結する単位リンク部材11aの当接面116aが螺旋巻きされる方向(図7(B)において右上がり傾斜)に角度αで傾斜するようにすればよい。これにより、第1単位リンク部材連結体1Aは、第1回転体3aに傾斜αで巻き込まれる。強制昇降装置1cによれば、横領域に制限がある場合に有効である。

0034

次に、地盤改良装置2について説明する。地盤改良装置2は、強制昇降装置1の単位リンク部材連結体1A、1B又は先端結合部72のリーダー側連結部71に連結される。すなわち、リーダー側連結部71に地盤改良装置側連結部が連結する。地盤改良装置側連結部としては、リーダー側連結部71と連結するものであり、ボルト締め板、ボルト孔、嵌合突起、嵌合凹部など公知のものが挙げられる。これにより、地盤改良装置2は、リーダー7の縮小に同期して下降し、リーダー7の伸長に同期して上昇する。地盤改良装置2は、本例では、地盤撹拌混合処理装置(深層混合処理杭装置)であり、回転軸22と、回転軸22の下部に放射状に付設される単段又は多段の撹拌翼23と、回転軸の所定位置に付設された固化材吐出管口25とを有する。符号21は駆動モータ部、符号24は共回り防止板である。

0035

地盤改良装置2としては、上記地盤撹拌混合処理装置に限定されず、公知の高圧噴射撹拌装置、プレファブリケイテッドバーチカルドレーン造成装置、砂杭造成装置など公知のものが挙げられる。高圧噴射撹拌装置としては、駆動モータ部、先端に高圧固化材噴射口を有する高圧固化材供給管と、圧縮空気噴射口を有する圧縮空気供給管とを内蔵する中空管を備えるものが挙げられる。この場合、中空管の上端部がリーダー7に固定される。本発明の地盤改良装置は、リーダー7に固定され、リーダー7の昇降(伸縮)と連動するものである。また、本発明の地盤改良装置は、リーダー7の昇降と連動する動きの他、別途に、独自に回転、伸縮、上下運動などしてもよい。

0036

次に、本発明の施工装置10を使用した地盤改良工法について図8を参照して説明する。施工装置10は、高さ制限の緩い場所で使用されるものでリーダー7高さは高い。強制昇降装置1は、クレーン13に搭載され、単位リンク部材連結体1A、1Bの回転体3a、3bへの巻き取りは少なく、リーダー7高さが高い状態のものである。施工装置10において、地盤撹拌混合処理装置2の駆動モータ部21は、リーダー7の上方であって、単位リンク部材連結体1A及び単位リンク部材連結体1Bの連結面6と直交し且つ反回転体駆動手段側の面に固定されている(図8(A))。

0037

次いで、図8(A)の状態から地盤撹拌混合処理装置2を地中に貫入する。この際、強制昇降装置1の回転体駆動手段を稼働させ、地盤撹拌混合処理装置2の駆動モータ部21を駆動させる。すなわち、単位リンク部材連結体1A、1Bは、回転体3a、3bに巻き取られ、単位リンク部材連結体1A、1Bで形成されるリーダー7は漸次縮小する。地盤撹拌混合処理装置2はリーダー7の下降に連動して下降し、回転軸22は回転するため、撹拌翼23により地盤を掘削しつつ地中に貫入される(図8(B)及び(C))。すなわち、強制昇降装置1は、地盤撹拌混合処理装置2を強制的に地中に貫入する。この際、地上のセメントミルク供給設備からセメントミルクを固化材吐出口25から吐出し、地盤中に撹拌混合させて固化処理杭を造成する(不図示)。単位リンク部材連結体1A、1Bを、回転体3a、3bに巻き取る方法としては、回転体3a、3b回りが場所的に制限される場合、螺旋巻きでよく、回転体3a、3b回りが場所的に制限されない場合、図6のような第1及び第2回転体3a、3bの反送り出し側であって、外側の横方向に延びる支持部材9a、9bに支持させる方法でよい。所定の深度まで到達すると、回転軸貫入工程は終了する。

0038

次いで、強制昇降装置1のリーダー7を伸長する。すなわち、単位リンク部材連結体1A、1Bを、回転体3a、3bから送り出し、単位リンク部材連結体1A、1Bで形成されるリーダー7を上方へ漸次伸長する。地盤撹拌混合処理装置2はリーダー7の上昇に連動して上昇する。また、地盤撹拌混合処理装置2の駆動モータ部21により回転軸22を正転方向又は逆転方向に回転させながら地盤中を引き抜く。なお、固化材の吐出は、貫入工程に限定されず、回転軸22を地盤から引き抜く際、あるいは貫入及び引き抜き双方において、固化材吐出管口25から固化材を吐出させ、地盤中で撹拌混合させてもよい。このように、強制昇降装置1は、回転体3a、3bの回転方向を変えるのみで、地盤撹拌混合処理装置2を強制貫入又は強制引き抜きをすることができる。また、施工装置10は、高さ制限の緩い場所で使用される場合、そのリーダー7高さに相当する施工長が長い地盤改良装置が使用できる。

0039

次に、施工装置10を、高さ制限のある場所で使用する場合、図8の施工装置10において、施工長さが大の地盤撹拌混合処理装置(地盤改良装置)2を取り外し、リーダー7高さを低くする。リーダー7高さは、単位リンク部材連結体1A、1Bを、回転体3a、3bに巻き取ることで、低くすることができる。このような、低いリーダー長の強制昇降装置1に対して、リーダー長さに相当する地盤撹拌混合処理装置(地盤改良装置)2を取り付ければよい。このように、本発明の施工装置によれば、制限高さが変わる場合、リーダー高さに地盤改良装置の装置高さを随時合わせることで、高さ制限域あるいは高さ制限緩和域でも効率よく施工できる。

0040

本発明の施工装置10において、地盤改良装置2には、先端が先細りの中空管を備えるドレーン施工用装置が使用できる。先端が先細りの中空管は、上方部が強制昇降装置1のリーダー7に固定され地盤に貫入及び引き抜きされる。先細り中空管には、プレファブリケイテッドバーチカルドレーンが通され、先細りの中空管より先において、プレファブリケイテッドバーチカルドレーンの先端部とアンカー係止する。プレファブリケイテッドバーチカルドレーンとしては、ペーパードレーンプラスティック天然繊維材を用いた人工製品等が挙げられる。これらのバーチカルドレーンを粘性土地盤中に設置して、これを排水柱とするものである。

0041

次に、施工装置10を用いたプレファブリケイテッドバーチカルドレーン工法について説明する。先ず、第1及び第2回転体3a、3bを回転させ、単位リンク部材連結体1A、1Bを巻き取り、単位リンク部材連結体1A、1Bで形成されるリーダー7を漸次縮小させる。これにより、プレファブリケイテッドバーチカルドレーンは中空管7の貫入と同期して、地中に導入される。アンカーが所定深度まで到達すると、第1及び第2回転体3a、3bの回転を停止させる。次に、引く抜き工程を行う。引き抜き工程は、第1及び第2回転体3a、3bの回転を逆回転することで、単位リンク部材連結体1A、1Bを上方に送り出し、中空管を引き抜く。先端の先細りケーシングとアンカーは結合されていないため、アンカーと共にプレファブリケイテッドバーチカルドレーンは地中に置き去りにされる。

0042

本発明の施工装置において、地盤改良装置2としては、砂杭造成用中空管が使用できる。砂杭造成用中空管の上方部は強制昇降装置1に固定される。砂杭造成用中空管の上部には、ホッパーが設置される。砂杭材料は、リーダー7の横面に昇降自在に取付けられた昇降バスケットからホッパーへ投入され、砂杭造成用中空管内部まで供給される。砂杭造成用中空管には、砂杭材料を排出補助する内ジェット配管、貫入補助の外ジェット配管が付設され、先端には開閉弁が取り付けられたものが使用できる。砂杭材料としては、従来の砂杭造成工法で使用されてきた公知の材料でよく、砂、シルトを含む砂、砕石及びスラグ等が挙げられる。砂としては、例えば粒径が0.074〜2.0mm程度のものが使用できる。

0043

次に、施工装置10を用いた砂杭造成工法の一例について説明する。貫入工程は、前記同様に、第1及び第2回転体3a、3bを回転させ、単位リンク部材連結体1A、1Bを巻き取り、単位リンク部材連結体1A、1Bで形成されるリーダー7を漸次縮小させる。中空管はこれに連動して下降する。そして、中空管を地中の所定深度まで貫入した後、中空管を適宜長引き抜く工程と、中空管を再貫入する工程とを、順次地表に至るまで繰り返し、この間、引き抜き工程で中空管内の砂杭材料を排出し、再貫入工程でこの砂杭材料に圧縮力を加える、という従来の方法で行なえばよい。中空管内への砂杭材料の投入は、貫入工程の前に行ってもよく、中空管の先端が所定の深度まで貫入した後に行ってもよい。なお、中空管の引き抜きは、前記同様に、第1及び第2回転体3a、3bを回転させ、単位リンク部材連結体1A、1Bを上方へ送り出し、単位リンク部材連結体1A、1Bで形成されるリーダー7を伸長させることで行う。

0044

本発明の強制昇降装置は、上記実施の形態例に限定されず、種々の変形例を採ることができる。単位リンク部材の連結面に形成される第4係合部の形成位置は、左右両側端部に限定されず、連結面のいずれの箇所に形成されていてもよい。その際、回転体に形成される第3係合部は、第4係合部に対応する位置である。なお、突状の第3係合部及び凹状の第4係合部の係合は、単位リンク部材11a、11bが連結部材12a、12bを中心に回動しながら係合するため、巻き取り及び送り出し方向における突起側面を円弧状にするのがよい。また、本発明において、地盤改良装置は、上記実施の形態例に限定されず、地盤に貫入する工程と地盤から引き抜かれる工程を実施する全ての装置が使用できる。

0045

本発明の施工装置によれば、伸縮リーダーと地盤改良装置が一体となっているため、リーダーが強制昇降装置として機能する。このため、空港周辺等で制限高さが変わる場合、リーダー高さに地盤改良装置の装置高さを随時合わせることで、高さ制限域あるいは高さ制限緩和域でも効率よく施工できる。

0046

1強制昇降装置
1A 第1単位リンク部材連結体
1B 第2単位リンク部材連結体
2地盤改良装置
3a 第1回転体
3b 第2回転体
4、4a〜4d係合ガイド
5 非連結面
6 連結面
7リーダー
8a、8b圧着装置
9a、9b支持部材
10、10a、10b地盤改良施工装置
11a、11b 単位リンク部材
12a、12b連結部材
13クレーン
40回転体駆動手段
50、50a〜50c地盤改良機械
60a、60b 地盤改良装置
72 先端結合部

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