特開 2016-211251 地盤改良施工機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-211251(P2016-211251A)

(43)【公開日】2016年12月15日

(54)【発明の名称】地盤改良施工機

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/10 20060101AFI20161118BHJP

   E02D 3/08 20060101ALI20161118BHJP

   B65D 88/64 20060101ALI20161118BHJP

【ＦＩ】

   E02D3/10 104

   E02D3/08

   B65D88/64 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-96363(P2015-96363)

(22)【出願日】2015年5月11日

(71)【出願人】

【識別番号】000236610

【氏名又は名称】株式会社不動テトラ

(74)【代理人】

【識別番号】100088708

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】矢部 浩史

(72)【発明者】

【氏名】磯谷 修二

【テーマコード（参考）】

2D043

3E070

【Ｆターム（参考）】

2D043CA06

2D043DB08

2D043DB09

2D043DB28

2D043DB29

2D043EA01

3E070AA19

3E070AB14

3E070FA05

3E070FA12

3E070VA03

3E070WF13

3E070WF21

(57)【要約】

【課題】バケットやホッパーにおいて、改良材として扱い難い材料を用いても付着の虞を確実に解消でき、それにより作業効率を良好に維持でき、また周辺に設けられている監視機器等に悪影響を及ぼさないようにする。
【解決手段】リーダー２に沿って昇降される運搬用バケット３と、バケット３に収容された砂類等の改良材を投入するホッパー４を上部に有しリーダー２に沿って昇降可能で地中に貫入されたり引き抜かれる中空管５とを備え、バケット３及びホッパー４は上側の投入口及び下側の排出口と共に、内部を区画している側壁３０，４０に傾斜面３１，４１を有し、内部に投入された改良材を前記傾斜面上から前記排出口３ｂ，４ｂへ移動する地盤改良施工機であって、バケット３又は／及びホッパー４は、前記傾斜面又は傾斜面の一部を覆うよう配置されると共に、複数の弾性体６を介して揺動変位自在に支持されている振動板７を有していることを特徴としている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

起立されたリーダーに沿って昇降される運搬用バケットと、前記バケットに収容された砂類等の改良材を投入するホッパーを上部に有し前記リーダーに沿って昇降可能で地中に貫入されたり引き抜かれる中空管とを備え、前記バケット及びホッパーは上側の投入口及び下側の排出口と共に、内部を区画している側壁に傾斜面を有し、内部に投入された改良材を前記傾斜面上から前記排出口へ移動する地盤改良施工機であって、
前記バケット又は／及びホッパーは、前記傾斜面又は傾斜面の一部を覆うよう配置されると共に、複数の弾性体を介して揺動変位自在に支持されている振動板を有していることを特徴とする地盤改良施工機。

【請求項2】

前記振動板は、裏面に取り付けられたバイブレータを有し、前記バイブレータの振動により揺動されることを特徴とする請求項１に記載の地盤改良施工機。

【請求項3】

前記中空管は頂部にバイブロハンマを有し、前記振動板は前記バイブロハンマの振動により揺動されることを特徴とする請求項１に記載の地盤改良施工機。

【請求項4】

前記振動板は下端が前記排出口まで延びていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の地盤改良施工機。

【請求項5】

前記ホッパーは、前記排出口へ向けてエアを噴射するエア供給手段を有していることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の地盤改良施工機。

【請求項6】

前記側壁は前記傾斜面を複数有しており、前記振動板は前記各傾斜面に対し前記弾性体を介してそれぞれ独立して支持されていると共に、前記振動板７同士の間の隙間を揺動変位自在に封鎖している被覆体を有していることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の地盤改良施工機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リーダーに沿って昇降される運搬用バケットと、バケット内の改良材を受け取るホッパーを有して地中に貫入されたり引き抜かれる中空管（ケーシングパイプとも称されている）を備えた地盤改良施工機に関し、特にバケットやホッパーが上側投入口及び下側排出口、並びに内部を区画している側壁に傾斜面を有し、投入口より投入される改良材を傾斜面から排出口へ滑り移動する構造に関する。

【背景技術】

【0002】

対象の地盤改良施工機は、図１に例示されるごとく静的締固め砂杭工法（ＳＡＶＥ−ＣＰ）やサンドコンパクションパイル（ＳＣＰ）工法等に用いられるもので、材料供給構造として起立されたリーダーに沿って昇降される運搬用バケットと、バケットに収容された砂類等の改良材を投入するホッパーを上部に有しリーダーに沿って昇降可能で地中に貫入されたり引き抜かれる中空管とを備えている。また、バケット及びホッパーは、改良材を入れ易くするため上側の投入口が下側の排出口より大きく形成されると共に、内部を区画している側壁に傾斜面を有し、投入口より内部に投入された改良材をその傾斜面上から排出口へ滑り移動する。

【0003】

ところで、ＳＡＶＥ−ＣＰやＳＣＰ工法等においては、改良材つまり中詰め材として、良質な砂や粒状材料は次第に減少し価格も高くなる傾向にある。そこで、改良材として扱い難い材料、例えば含水比の高い材料、現地発生土、粘性土等が用いられることもある。ところが、扱い難い材料は、バケットからホッパーに投入するとき、及びホッパーから中空管内に移動するとき、バケットやホッパーを区画形成している側壁のうち、特に鉛直面以外の傾斜面に付着し易く、作業効率の悪化、更にバケットやホッパー内が閉塞して施工困難となることも発生する。

【0004】

以上の対策としては、バケットやホッパーの内部を区画している内側面に低摩擦材などをコーティングしたり、ホッパー外壁面にバイブレータ（振動機）を取り付けることも行われてきたが、何れもが扱い難い材料の適応対策としては充分ではなった。また、ホッパー外壁面にバイブレータを取り付ける構造では、バイブレータを稼働すると全体が揺れてホッパー周辺に設けられている監視機器や計測センサー等の故障要因となる。

【0005】

図７は、以上のような背景から開発された特許文献１に開示のホッパー（導入装置）を示している。このホッパー１３は、可動板２１及びその駆動手段である可動板駆動用シリンダ２４を有している。可動板２１は、ホッパー内に対向して枢支された少なくとも一対で構成されており、対の可動板が連結桿２３により同期して可動される。シリンダ２４は、出没されるロッド２５を有し、ロッド２５を可動板２１もしくは連結桿２３に連結した状態で出没される。この構造では、同（ｂ）に示されるごとくホッパー内で対の可動板２１がシリンダ２４により可動されるため砂類等の改良材がホッパー内に付着し難くなり、また、対の可動板２１が互いに連結桿２３で連結されているため互いに異なる方向に可動してホッパー内において改良材の導入路（排出口）を狭めることもなく中空管への改良材の導入を効率的に行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第３４８０９１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記した構造では、対の可動板がシリンダにより間欠的に可動されるため改良材の付着防止作用を充分発揮できなかったり、同（ｂ）のごとく可動板を傾斜板に枢支するため長さ的に制約されてホッパーの排出口近くまで延長不能なため排出口付近で改良材が詰まり易く、しかも右側可動板のごとく起立した状態で改良材を投入すると可動板と傾斜板の間に改良材が入って可動板が正常に可動不能となる虞もある。

【0008】

そこで、本発明の目的は、以上のような背景から、バケットやホッパーにおいて、改良材として扱い難い材料を用いても付着の虞を確実に解消でき、それにより作業効率を良好に維持でき、また周辺に設けられている監視機器等に悪影響を及ぼさないようにする。他の目的は以下の内容説明の中で明らかにする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１の本発明は、図６を参照して特定すると、起立されたリーダー２に沿って昇降される運搬用バケット３と、前記バケットに収容された改良材を投入するホッパー４を上部に有し前記リーダーに沿って昇降可能で地中に貫入されたり引き抜かれる中空管５とを備え、前記バケット及びホッパーは上側の投入口及び下側の排出口と共に、内部を区画している側壁３０，４０に傾斜面３１，４１を有し、内部に投入された改良材を前記傾斜面上から前記排出口３ｂ，４ｂへ移動する地盤改良施工機であって、前記バケット３又は／及びホッパー４は、前記傾斜面又は傾斜面の一部を覆うよう配置されると共に、複数の弾性体６を介して揺動変位自在に支持されている振動板７を有していることを特徴としている。

【0010】

なお、本発明の中空管には、形態例以外にも上部に単一ホッパーを設け、下部に設けられた連結分岐管を有し、この連結分岐管の各分岐管下部にそれぞれ中空管を連結した多連式も含まれる（例えば特許第４１３７７４４号公報を参照）。

【0011】

以上の本発明は、請求項２から５のように具体化されることがより好ましい。
（ア）前記振動板７は、裏面に取り付けられたバイブレータ８を有し、前記バイブレータの振動により揺動される構成である（請求項２）。
（イ）前記中空管５は図６に例示されるごとく頂部にバイブロハンマ９を有し、前記振動板７は前記バイブロハンマの振動により揺動される構成である（請求項３）。
（ウ）前記振動板７は下端が前記排出口３ｂ、４ｂまで延びている構成である（請求項４）。

【0012】

（エ）前記ホッパー４は、前記排出口４ｂへ向けてエアを噴射するエア噴射手段４６を有している構成である（請求項５）。
（オ）前記側壁３０，４０は前記傾斜面３１，４１を複数有しており、前記振動板７は前記各傾斜面に対し前記弾性体６を介してそれぞれ独立して支持されていると共に、前記振動板７同士の間の隙間を揺動変位自在に封鎖している被覆体４９を有している構成である（請求項６）。

【発明の効果】

【0013】

請求項１の発明では、バケットやホッパーが内部を区画している側壁のうち、鉛直面を除く傾斜面や傾斜面の一部を覆うよう配置されて弾性体を介し揺動変位自在に支持されている振動板を有している。この振動板は、傾斜面に対し弾性体を介して多方向で変則的に揺動され、その結果、例えば、内部に投入される改良材を振動板上で受けたときの変則的な揺動により改良材が付着するのを効果的に抑制できる。

【0014】

請求項２の発明では、振動板が裏面に取り付けられたバイブレータの振動により多方向で変則的に揺動されるため、バイブレータをバケットやホッパーの外壁に取り付ける構造に比べ、改良材が付着するのをより確実かつ効率よく防止できる。加えて、材料供給管理構成としては、バケットやホッパーに取り付けたモニターで、投入した改良材の通過状況を運転席などから確認し、付着発生や閉塞時にバイブレータを稼働して振動を加えるようにすることも可能となる。更に、バイブレータが振動板に取り付けられることで、バケットやホッパー自体に加わる振動を抑制でき、その結果、バケットやホッパー周辺に設けられるモニター等の監視機器や計測センサ等に加わる振動を少なくし振動に起因した故障発生を激減できる。

【0015】

請求項３の発明では、中空管がバイブロハンマを有し、バイブロハンマの振動、特に鉛直方向の振動が弾性体を介して振動板にも伝達・共振され、その結果、バイブロハンマの振動をバケットやホッパーに対する改良材の付着防止用として有効活用できる。

【0016】

請求項４の発明では、特許文献１の可動板構成に比べ、振動板の下端がバケットやホッパーの排出口まで延びているため、排出口付近における改良材の詰まりや閉塞が発生し難くなる。

【0017】

請求項５の発明では、ホッパーが排出口へ向けてエアを噴射するエア噴射手段を有しているため、改良材が排出口付近に詰まるようなときにエアを噴射して解すことで詰まりを確実に防ぐことができ、これにより中空管への改良材の導入を安定かつ効率良く行うことができる。

【0018】

請求項６の発明では、振動板同士の間の隙間を揺動変位自在の被覆体で封鎖したため、改良材が振動板同士の間の隙間から振動板裏面側に入り込んで弾性体や振動板の作動を損ねるという虞を解消でき、これにより外観と共に作動特性を良好に維持できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第１形態の地盤改良施工機の全体構成を示す模式図である。

【図2】（ａ）は図１のＡ方向から見た拡大部分側面図、（ｂ）は図１のホッパーをＢ方向から見た拡大部分上面図である。

【図3】（ａ）及び（ｂ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ線拡大断面図とＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【図4】図１のバケットであり、（ａ）はバケットの排出口を閉じ、（ｂ）はバケットの排出口を開け、かつ保持枠付きの状態と保持枠を外した状態で示す模式図である。

【図5】上記バケットの要部を示す拡大断面図である。

【図6】本発明の第２形態を示す模式図である。

【図7】特許文献１の図１及び図２（ｃ）を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を適用した形態例を図面を参照して説明する。この説明では、第１形態に係る地盤改良施工機の全体構造、要部であるバケットとホッパー及びその作動、第２形態の地盤改良施工機の変更点の順に詳述する。図面は作図上の制約から細部を省略したり簡略化している。

【0021】

（第１形態）図１及び図２において、この地盤改良施工機は、特許文献１と同様に中空管５の貫入及び引き抜き手段として、リーダー２との間に設けられるラック・ピニオン等の強制昇降機構により中空管５を昇降、つまり無振動又は静的締固め工法に好適な例である。但し、対象の地盤改良施工機としては、第２形態に示したように中空管５をバイブロハンマ９により貫入するタイプでも差し支えない。

【0022】

地盤改良施工機は、自走式ベースマシン１と、ベースマシン１の前側支持部に立設されたリーダー２と、リーダー２に沿って昇降される運搬用バケット３と、バケット３に収容された砂類等の改良材を投入するホッパー４を上部に有しリーダー２に沿って昇降装置２９により昇降されて地中に貫入されたり引き抜かれる中空管５とを備えている。そして、バケット３及びホッパー４は、容器状からなり、上側の投入口３ａ，４ａ及び下側の排出口３ｂ，４ｂと共に、内部を区画している側壁３０，４０に傾斜面３１，４１を有し、内部に投入された改良材を傾斜面上に揺動変位自在に支持された振動板７Ａ又は７Ｂ，７Ｃから排出口３ｂ，４ｂへ滑り移動する。

【0023】

ここで、ベースマシン１は、下部走行体１０に対し上部本体１１が旋回部を介して旋回可能に支持されている。上部本体１１は、リーダー支持用バックステー１５と、運転席１２及びリーダー起伏用ワイヤ１６とそのウインチ（不図示）、バケット昇降用ワイヤ１７とそのウインチ（不図示）、後部に連結されて操作盤１４ａや発動機１４ｂなどを搭載している後部架台１３を備えている。

【0024】

リーダー２は、ベースマシン側キャッチフォークに結合ピンなどにより枢支されており、前側（図１の右側）の両側上下方向に延びているガイド部材２０と、両ガイド部材２０の間に並設されて上下方向に延びて昇降装置２９と噛み合う不図示のピンラックと、一側に設けられてバケット３の昇降を案内するガイド部材２２と、頂部に設けられた滑車装置２３と、下側に設けられて中空管５の振れを抑える振止手段２５などを有している。

【0025】

昇降装置２９は、図１のごとくガイド部材２０と嵌合するガイドギブ２９ａと、上記ピンラックと噛み合うよう回動可能に軸支されると共に油圧モーターなどにより駆動される不図示のスプロケットと、ホッパー４の継手部５１と結合される下側の連結部２９ｂとを有している。

【0026】

アタッチメント５０は、上から下に向かって、ホッパー４（このホッパーは、図２のごとく上側内部を区画している側壁４０と、側壁４０の下側に連結された導入部４５と、導入部４５の下側に連結されて中空管５に連通される継手部５１とで構成される）、継手部５１の下側に設けられたオーガー２６（このオーガーは、回動機構用筐体２６ａと、筐体２６ａ上に載置されたモーター２８とで構成される）、スイベル装置２７などを備えている。なお、オーガー２６は、筐体２６ａに内蔵されてモーター２８などにより駆動されるギア機構により中空管５を回動可能にする。スイベル装置２７は、筐体２６ａに下設された複数のアーム等により支持されており、ホッパー４つまり、側壁４０で区画される上空間に投入された改良材を導入部４５及び継手部５１を通って中空管５内に移送可能にする。換言すると、中空管５は、筐体２６ａ内のギア機構と作動連結されて回動可能となり、上端側がスイベル装置２７を介して改良材を導入可能となる。なお、図１の符号２６ｂは筐体２６ａに設けられてガイド部材２０と摺動自在に嵌合しているガイドギブである。

【0027】

（要部）バケット３及びホッパー４は、図３及び図５に示されるごとく側壁３０，４０の傾斜面３１，４１と、傾斜面３１，４１を覆うよう配置されると共に、複数のスプリング６を介して揺動変位自在に支持されている振動板７Ａ〜７Ｃ（７）と、各振動板の裏面に装着されたバイブレータ８とを有している。

【0028】

スプリング６は、圧縮コイルばねの例であるが、板ばね、ラバー等の弾性変形自在なものつまり弾性体であればよい。バイブレータ８は、市販の小型振動機であり、全振動板７Ａ〜７Ｃに装着した例を挙げたが、必要に応じて省略可能である。また、振動板７Ａ〜７Ｃは、目的の傾斜面に対応した形状に形成されているが、作動は同じ。このため、以下の説明では、振動板の形状に関係する説明を除いて振動板７として表記する。

【0029】

（バケット）図４及び図５において、バケット３は、容器状からなり、内空間を区画している側壁３０の一部を構成している傾斜面３１と、排出口３ｂを蓋部材３８により開閉する切換手段３５と、蓋部材３８に揺動可能に連結されて排出口３ｂから排出される改良材を蓋部材３８の筒内から更に遠くに導く略Ｕ形の延長部材３９と、傾斜面３１を覆うよう配置されると共に、複数のスプリング６を介して揺動変位自在に支持されている振動板７Ａ（７）とを有している。符号３０ａは、対向した側壁３０の各上端面に突設されて昇降用ワイヤ１７の引出端を結合する連結部である（図１を参照）。

【0030】

このうち、傾斜面３１は、容器状の底面を形成しており、側壁３０のうち、鉛直面の下側に設けられた排出口３ｂに通じている。傾斜面３１及び蓋部材３８の外面には、対の金具３２ａと３２ｂが設けられている。切換手段３５は、筒部３６及び出没用ピストンロッド３７を有した空気圧式シリンダーであり、金具３２ａ同士の間に筒部３６がピン３６ａを介して揺動可能に支持され、金具３２ｂ同士の間にピストンロッド３７の先端がピン３７ａを介して揺動可能に支持されている。そして、このシリンダーは、筒体３６に対しピストンロッド３７を没入した図４（ａ）の状態で蓋部材３８を閉位置に保持し、ピストンロッド３７を突出した同（ｂ）の状態で蓋部材３８を開位置に切り換える。

【0031】

つまり、蓋部材３８は、略矩形の筒状からなり、排出口３ｂを区画している右側鉛直面の下端にヒンジ３８ａにより回動可能に取り付けられている。蓋部材３８には、延長部材３９が図示を省略したガイド手段等を介して所定距離だけ移動可能に枢支されている。そして、延長部材３９は、蓋部材３８の閉状態で蓋部材の一部を内側に重ねた状態で後述する枠体３３内に収まり、蓋部材３８の開状態で矩形筒状の先端開口を下から受けた接続状態となる。なお、延長部材３９は省略可能である。

【0032】

振動板７Ａは、傾斜面３１とほぼ同大の剛板であるが、傾斜面３１の内面全体を覆う形状でなくても、傾斜面３１の内面の一部を覆う形状でもよい。また、振動板７は、傾斜面３１に対し複数のスプリング６を介在した状態で揺動変位自在に支持されている。すなわち、傾斜面３１及び振動板７の対向面には、各スプリング６の配置箇所に略凹状の取付具６０と６１が装着されている。そして、スプリング６は、圧縮コイルばねが用いられ、両端部が取付具６０又は６１の凹状内に接合されている。バイブレータ８は、振動板７の裏面略中央部に装着されており、不図示の配線から電力が供給されることで振動し、その振動が振動板７Ａに伝達される。

【0033】

また、振動板７の上縁と側壁３０の対応内面との間、及び、振動板７の幅方向の側縁と側壁３０の対応内面との間には、ラバー材等からなる被覆体３４が介在されて、改良材が振動板７の裏側に入り込まないよう処理されている。図５では、振動板７の幅方向の側縁と側壁３０の対応内面との間に設けられた被覆体を省略している。各被覆体は、振動板７の振動特性が損なわれないよう弾性や厚さ等が設定されている。

【0034】

ところで、この例では、スプリング６が上側に２つ、下側に１つか２つ、合計３つ又は４つ使用されている。スプリング６の使用数は、振動板７の大きさ及び傾斜角などを考慮して、振動板７ができるだけ多方向で変則的に揺動されるよう設計される。その場合、各スプリング６としては、例えば、バネストロークを変えたり、バネ定数の異なるものが用いられることもある。具体例として、バネストロークを変える場合は、例えば、図６の下側枠内に示されるごとくバネストロークが上側のスプリング６を下側のスプリング６よりも長くする。また、バネ定数を変える場合は、例えば、上側のスプリング６を下側のスプリング６よりもバネ定数の小さいものを使用する。これらにより、振動板７は、投入口３ａ側の振幅ｗが排出口３ｂ側に比べ大きくなるよう支持され、改良材の付着をより効果的に防止可能となる。

【0035】

以上のバケット３は枠体３３に保持される。枠体３３は、リーダー側ガイド部材２２に摺動自在に嵌合する不図示のブラケットを有し、バケット３を内側に保持した状態で前記ブラケットがガイド部材２２に嵌合される。そして、バケット３は、図１に示されるごとく昇降用ワイヤ１７の巻き上げにより地表側よりホッパー４の少し真上まで上昇される。その上昇位置において、バケット３は、切換手段３５を駆動して蓋部材３８が閉から開状態に切り換えられる。すると、バケット３内の改良材は、振動板７上を滑り移動され、排出口３ｂ、蓋部材３８の筒状内、更に延長部材３９のＵ形内を通ってホッパー４内に移動される。

【0036】

改良材が上記したような扱い難い材料、つまり振動板７に付着するようなときはバイブレータ８を駆動して、振動板７を振動させると、改良材の付着が効率よく抑制される。また、以上のバケット３では、バイブレータ８を振動板７に取り付けることで、バケット外壁にバイブレータを取り付ける構成に比べ、バケット自体つまり側壁３０に加わる振動を減少でき、その結果、例えば、バケット３に付設されるモニター等の監視機器等に加わる振動を抑制し振動に起因した故障を生じ難くなる。

【0037】

（ホッパー）図２及び図３において、ホッパー４を構成している上側側壁４０内に投入された改良材は、排出口４ｂから導入部４５及び継手部５１の空洞並びにスイベル装置２７等を介して中空管５内に移動可能となっている。また、ホッパー４を構成している上側側壁４０内は、改良材を入れ易くするため上側の投入口４ａが下側の排出口４ｂより大きく形成されると共に、内部を区画している側壁４０の一部に傾斜面４１を有し、投入口４ａより内部に投入された改良材をその傾斜面４１上から排出口４ｂへ滑り移動する。

【0038】

また、ホッパー４は、排出口４ｂの外周側にフランジ４３を有し、導入部４５に対しフランジ４３が導入部上側に設けられたフランジ４５ａに結合されることで一体化される。また、側壁４０内には、排出口４ｂへ向けて圧縮エアを噴射するエア噴射ノズル４６と、導入部４５の上側に設けられた空気弁４７と、空気弁４７の近傍に設けられて中空管５内を圧気するエア供給ノズル４６Ａとが設けられている。

【0039】

まず、空気弁４７は、導入部４５の上内周面に装着された弁本体４７ａと、弁本体４７ａに枢支された弁蓋４７ｂとからなる。弁蓋４７ｂは、弁本体４７ａに対して、常時、自重により垂れ下がった開放位置にあり、中空管５の先端から改良材を排出つまり杭造成時にエア供給ノズル４６Ａから圧縮エアが噴射されるとき、その噴射エアにより押圧されて閉弁されるようになっている。但し、空気弁４７の開閉機構はこれ以外の構造でもよい。

【0040】

エア噴射ノズル４６やエア供給ノズル４６Ａは、地表側のコンプレッサに専用のエア供給管を介して接続されており、必要時に所要圧力のエアをそれぞれ独立して噴射できるようになっている。つまり、エア噴射ノズル４６は、排出口４ｂ付近に溜まり易い改良材を所定のエア圧により吹き飛ばすことで排出口付近における詰まりを解消可能にする。エア供給ノズル４６Ａは、上述したごとく空気弁４７を閉状態に切り換えたり、閉弁状態で中空管５内を圧気することで管内に入れられた改良材を中空管５の先端開口から排出し易くする。

【0041】

また、側壁４０は、上側が４つの鉛直面４０ａ，４０ａ，４０ｂ，４０ｂで矩形の枠体に形成され、下側が該枠体の４辺から排出口４ｂに向けて傾斜した４つの傾斜面４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｃで区画形成されている。換言すると、鉛直面４０ａ，４０ａは、長辺側（図２（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った側）に位置し対向している。鉛直面４０ｂ，４０ｂは、短辺側（図２（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った側）に位置し対向している。一方、傾斜面４１ａ，４１ｂは、短辺側（図３（ｂ）を参照）に位置し対向している。傾斜面４１ｃ，４１ｃは、長辺側（図３（ａ）を参照）に位置し対向している。

【0042】

傾斜面４１ｃ及び傾斜面４１ａ上には、各傾斜面を覆うよう配置されると共に、複数のスプリング６を介して揺動変位自在に支持されている剛板製の振動板７Ｂ，７Ｂ，７Ｃが配置されている。各振動板７Ｂや７Ｃは、下端が排出口４ｂまで延び、かつ略垂直に折り曲げられている。振動板７Ｂは、傾斜面４１ｃとほぼ同大か、排出口４ｂまで延びて傾斜面４１ｃの内面を覆う大きさである。振動板７Ｃは、傾斜面４１ａとほぼ同大か、排出口４ｂまで延びて傾斜面４１ａの内面を覆う大きさである。また、各振動板７Ｂは傾斜面４１ｃに対し複数のスプリング６を介在した状態で揺動変位自在に支持され、振動板７Ｃは傾斜面４１ａに対し複数のスプリング６を介在した状態で揺動変位自在に支持されている。この場合、傾斜面４１ｃ及び振動板７Ｂの対向面と、傾斜面４１ａ及び振動板７Ｃの対向面には、各スプリング６の配置箇所に略凹状の取付具６０と６１が装着されている。そして、スプリング６は、圧縮コイルばねが用いられ、両端部が取付具６０又は６１の凹状内に接合固定されている。バイブレータ８は、振動板７Ｂ，７Ｃの裏面略中央部に装着されており、不図示の配線から電力が供給されることで振動し、その振動が振動板７Ｂ，７Ｃに伝達される。但し、バイブレータ８としては油圧ないしは空気式などでもよい。

【0043】

また、振動板７Ｂ，７Ｃの上縁と側壁４０の対応内面との間、振動板７Ｂと振動板７Ｃとの間、並びに、振動板７Ｂと傾斜面４１ｂの内面との間には、ラバー材等からなる被覆体４８や４９が介在されて、改良材が各振動板の裏側に入り込まないよう処理されている。各被覆体４９は、振動板７の振動特性が損なわれないよう弾性や厚さ等が設定される。

【0044】

ところで、この例でも、各振動板は、スプリング６が上側に２つ、下側に１つ、合計３つで支持されている。スプリング６の使用数は、振動板７の大きさ及び傾斜角、配置箇所などを考慮して、振動板７ができるだけ多方向で変則的に揺動されるよう設計される。また、各スプリング６としては、例えば、バネストロークを変えたり、バネ定数の異なるものが用いられることもある。具体例として、バネストロークを変える場合は、例えば、図６の下側枠内に示されるごとくバネストロークが上側のスプリング６を下側のスプリング６よりも長くする。また、バネ定数を変える場合は、例えば、上側のスプリング６を下側のスプリング６よりもバネ定数の小さいものを使用する。これらにより、振動板７は、投入口３ａ側の振幅ｗが排出口３ｂ側に比べ大きくなるよう支持され、改良材の付着をより効果的に防止可能となる。これらはバケット３の場合と同じ。

【0045】

以上のような構成は、本発明者らが行った試験、例えば、振動板上下で振幅を略均一になるようにした態様１、振動板の下側を上側より振幅を大きくなるようにした態様２、振動板の上側を下側より振幅を大きくなるようにした態様３について、改良材を同じ条件でバケット３やホッパー４内に投入したときに目視で比較観察した結果、態様３が改良材の付着度合いが最も少なく、振動板７上において改良材の滑り移動が最も良好になることが確認された。換言すると、バケット３やホッパー４の内部にあって、傾斜面３１，４１に対し複数のスプリング６を介して支持される振動板７が排出口に近い下側に比べ上側の振幅を大きくなるようにすると、例えば、振動板７が上下で略同じ振幅で振動される支持構成に比較して改良材付着に対する抑制効果をより向上できる。

【0046】

また、振動板７の幅方向両側縁と傾斜面４１ａ，４１ｃの内側対応部との間、及び、振動板７の上縁と鉛直面４０ａ，４０ｂの内側対応部との間には、ラバー材等からなる被覆体４８が介在されて、改良材が振動板７の裏側に入り込まないよう処理されている。各被覆体４８は、振動板７の振動特性が損なわれないよう弾性や厚さ等が設定される。

【0047】

以上のホッパー４には、バケット３内の改良材が投入口４ａからホッパー内に移動される。ホッパー４内に移された改良材は、振動板７Ｂ，７Ｃ上を滑り移動し、排出口４ｂ及び空気弁４７の弁蓋４７ｂ、導入部４５及び継手部５１の空洞、スイベル装置２７から中空管５内に落下移動される。この場合、改良材が上記したような扱い難い材料、つまり振動板７に付着するようなときはバイブレータ８を駆動して、振動板７を振動させると、改良材の付着が効率よく抑制される。また、エア噴射ノズル４６から排出口４ｂに向けて圧縮エアを噴射することで、排出口４ｂ付近に溜まり易い改良材を所定のエア圧により吹き飛ばして排出口付近における詰まりを防ぐようにする。

【0048】

（第２形態）図６の地盤改良施工機は、中空管５をバイブロハンマ９により貫入するタイプである。この説明では、第１形態と同じ箇所に同一符号を付けて重複した説明を極力省き、変更点について詳述する。

【0049】

この地盤改良施工機では、リーダー２に沿って昇降される運搬用バケット３と、バケット３に収容された砂等の改良材を投入するホッパー４を上部に有しリーダー２に沿って昇降可能で地中に貫入されたり引き抜かれる中空管５と、中空管５の頂部に設けられて中空管５を貫入するバイブロハンマ９とを備えている。

【0050】

ホッパー４は、上側を区画している側壁４０の下部側に傾斜面４１を有していると共に、中空管５の上部に継手部５２を介して結合されている。そして、投入口４ａより内部に投入された砂類等の改良材は、傾斜面４１の内面に対し複数の弾性体６にて揺動変位自在に支持された振動板７Ｂ上から排出口４ｂ、更に継手部５２の空洞内より中空管５内へ滑り移動する。振動板７Ｂには、バケット３の振動板７Ａ及び第１形態の振動板７Ｂ，７Ｃようなバイブレータ８が設けられていない。バイブロハンマ９は、継手部５２の上部に連結された状態で、ショックアブソーバ９ａ、吊りワイヤー１９、リーダー２頂部に設けられた不図示の滑車装置との間に配設されたシーブブロック１８等を介し昇降可能に吊り下げられている。

【0051】

以上の形態では、中空管５をバイブロハンマ９により貫入する構成であることから、バイブロハンマ９の振動、特に鉛直方向の振動がスプリング６を介して振動板７にも伝達・共振される。この利点は、バイブロハンマ９の振動をスプリング６を介して支持された振動板７の起振源として有効活用できる。付着防止作用は、振動板７がバイブロハンマ９により鉛直方向の振動による共振と、スプリング６の伸縮方向とが異なることで変則的なものとなるため優れている。

【0052】

なお、本発明の地盤改良施工機は、請求項で特定される構成を備えておればよく、細部については種々変更可能である。例えば、バケットやホッパーの形状は、側壁に傾斜面を有しているという要件を除いて特に制約されない。また、上側投入口及び下側排出口の形状、並びに排出口に設けられる空気弁なども適宜変更可能である。また、バイブレータは大きさの点を除いて特に制約されないが、周波数的には低周波１０〜７０Ｈｚで振幅が大きくなるものが好ましい。

【符号の説明】

【0053】

１・・・・・ベースマシン（１０は下走行体、１１は上本体）
２・・・・・リーダー（２０はガイド部材）
３・・・・・バケット（３ａは投入口、３ｂは排出口）
４・・・・・ホッパー（４ａは投入口、４ｂは排出口）
５・・・・・中空管
６・・・・・スプリング（弾性体）
７・・・・・振動板
８・・・・・バイブレータ
９・・・・・バイブロハンマ
３０・・・・側壁
３１・・・・傾斜面
３４・・・・被覆体
４０・・・・側壁
４１・・・・傾斜面
４５・・・・導入管
４６・・・・エア噴射ノズル（エア噴射手段）
４６Ａ・・・エア供給ノズル（エア供給手段）
４７・・・・空気弁
４８・・・・被覆体
４９・・・・被覆体
６０・・・・取付具
６１・・・・取付具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】