特許 6144144 地盤改良機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6144144

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】地盤改良機

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/12 20060101AFI20170529BHJP

【ＦＩ】

   E02D3/12 102

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-158814(P2013-158814)

(22)【出願日】2013年7月31日

(65)【公開番号】特開2015-30978(P2015-30978A)

(43)【公開日】2015年2月16日

【審査請求日】2016年6月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086210

【弁理士】

【氏名又は名称】木戸 一彦

(74)【代理人】

【識別番号】100128358

【弁理士】

【氏名又は名称】木戸 良彦

(72)【発明者】

【氏名】児玉 敦史

【審査官】 小池 典子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２０３６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２３３５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１６７７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０４５９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５８９０８４４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ３／１２

Ｅ２１Ｂ １／００−４９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業機に立設したリーダに、スクリューシャフトを回転駆動するスクリュー駆動装置を昇降可能に設け、該スクリューシャフトの上端に地盤改良剤の注入ホースをスイベルジョイントを介して接続した地盤改良機において、
前記スクリュー駆動装置に設けられた伸縮ロッドと、
該伸縮ロッドと前記スイベルジョイントとを連結する連結部材とを有し、
前記伸縮ロッドは、径の異なる複数のパイプを同軸に摺動可能に連結して伸縮可能に形成され、最外部の大径パイプが前記スクリュー駆動装置に固定され、最内部の小径パイプの上端に前記大径パイプと同じ外径の大径部が設けられるとともに、該大径部の上部には、大径部の外径よりも大きい鍔部材が設けられ、
前記伸縮ロッドは、前記連結部材に設けられた前記大径部の外径より大きく、かつ、鍔部材の外径よりも小さい内径を有する挿通孔に挿通されるとともに、
前記連結部材に、前記鍔部材の上面が当接することにより前記伸縮ロッドの上部側への伸びを防ぐ伸び止め部材が、前記挿通孔を跨ぐように立設されていることを特徴とする地盤改良機。

【請求項2】

前記伸び止め部材は、一本の棒材をコ字状に折り曲げることにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の地盤改良機。

【請求項3】

前記伸び止め部材は、板材をコ字状に組合せたことにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の地盤改良機。

【請求項4】

前記伸び止め部材と前記鍔部材との間に緩衝プレートを設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の地盤改良機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤改良機に関し、詳しくは、スイベルジョイントからスクリューシャフトを介して掘削した穴に地盤改良剤を注入する地盤改良機に関する。

【背景技術】

【0002】

地盤改良機は、リーダに沿って昇降可能に設けたスクリュー駆動装置で中空のスクリューシャフトを回転させ、スクリューシャフト下端の掘削具にて掘削作業を行うとともに、バッチャプラントから注入ホースを介して圧送される地盤改良剤をスクリューシャフトの上端に設けたスイベルジョイントからスクリューシャフト内に注入し、掘削具の先端から掘削した穴内に地盤改良剤を注入しながら撹拌し、地盤改良剤を硬化させて地盤の改良作業を行っている。

【0003】

この種の地盤改良機において、作業中に、スクリューシャフトの回転によってスイベルジョイントがつれ回りするのを防止するために、径の異なる複数のパイプを摺動可能に連結して伸縮可能な状態としたテレスコピック構造の回り止め部材を採用しており、最外部の大径パイプをスクリュー駆動装置に固定するとともに、最内部の小径パイプの上端にアームの一端を固定し、このアームでスイベルジョイントを保持している。このようなテレスコピック構造の回り止め部材の各パイプには、縮めたときに重なり合う位置にロックピン挿通孔を設け、ロックピンを挿通することにより、輸送中等に誤って伸びないようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−２０３６５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載されるように、回り止め部材をロックピンにより伸び止めした場合、作業時にロックピンを外さなければいけないという作業性が悪いだけでなく、作業時に誤ってロックピンを挿入したまま回り止め部材を伸ばしてロックピンを曲げってしまったり、作業中に取り外したロックピンを紛失したりするといった問題が生じる可能性があった。

【0006】

そこで、本発明は、作業中のスイベルジョイントのつれ回りを防止するためにテレスコピック構造の回り止め部材を使用する場合でも、簡単な構造で輸送時の伸び止めをすることができ、作業時の安全性、作業性の向上を図ることができる地盤改良機を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の地盤改良機は、作業機に立設したリーダに、スクリューシャフトを回転駆動するスクリュー駆動装置を昇降可能に設け、該スクリューシャフトの上端に地盤改良剤の注入ホースをスイベルジョイントを介して接続した地盤改良機において、前記スクリュー駆動装置に設けられた伸縮ロッドと、該伸縮ロッドと前記スイベルジョイントとを連結する連結部材とを有し、前記伸縮ロッドは、径の異なる複数のパイプを同軸に摺動可能に連結して伸縮可能に形成され、最外部の大径パイプが前記スクリュー駆動装置に固定され、最内部の小径パイプの上端に前記大径パイプと同じ外径の大径部が設けられるとともに、該大径部の上部には、大径部の外径よりも大きい鍔部材が設けられ、前記伸縮ロッドは、前記連結部材に設けられた前記大径部の外径より大きく、かつ、鍔部材の外径よりも小さい内径を有する挿通孔に挿通されるとともに、前記連結部材に、前記鍔部材の上面が当接することにより前記伸縮ロッドの上部側への伸びを防ぐ伸び止め部材が、前記挿通孔を跨ぐように立設されていることを特徴としている。

【0008】

また、前記伸び止め部材は、一本の棒材をコ字状に折り曲げることにより形成されたり、板材をコ字状に組合せたことにより形成されたりすることが好ましく、前記伸び止め部材と前記鍔部材との間に緩衝プレートを設けることがより好ましい。

【発明の効果】

【0009】

本発明の地盤改良機によれば、伸縮ロッドが挿入される挿通孔を跨ぐように伸び止め部材が立設され、伸び止め部材と鍔部材の上面が当接することにより、輸送時の伸び止めが確実に行われるとともに、伸び止め部材がスイベルジョイントとほぼ同じ高さであることから、作業時の高さ制限等にも影響は及ばさない。また、伸び止め部材を一本の棒材を折り曲げたり、板材をコ字状に組合せたりといった簡単な構造で形成することができるから、製造がしやすい。また、緩衝プレートを伸び止め部材と鍔部材との間に設けることにより、長時間の輸送等でも伸縮ロッドや伸び止め部材が破損するといった問題はなく、必要に応じて緩衝プレートのみを交換すればよい。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の地盤改良機の第１形態例を示す側面図である。

【図2】同じく正面図である。

【図3】同じく伸縮ロッドが伸長した状態を示す要部の正面図である。

【図4】同じく伸縮ロッドが短縮した状態を示す要部の正面図である。

【図5】同じく伸縮ロッド及び伸び止め部材の断面図である。

【図6】同じく要部の平面図である。

【図7】本発明の第２形態例を示す地盤改良機の伸縮ロッド及び伸び止め部材の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１乃至図６は、本発明の第１形態例を示すもので、地盤改良機１は、走行部２の上に旋回可能に設けられたベースマシン３と、該ベースマシン３の前部に起伏可能に設けられたリーダ４と、該リーダ４を後方から支持するバックステー５と、前記リーダ４に昇降可能に設けられたスクリュー駆動装置６と、リーダ４の下端に設けられたスクリューガイド７と、図示しないバッチャプラントから圧送される地盤改良剤を注入ホース８からスクリューシャフト９内に注入するスイベルジョイント１０と、該スイベルジョイント１０のつれ回りを防止するための回り止め部材となる伸縮ロッド１１とを備えている。

【0012】

また、スクリューシャフト９の上端には、伸縮ロッド１１とスイベルジョイント１０とを連結する連結部材１２と、注入ホース８のスイベルジョイントへの導入部を保持するホース保持部材１３とが、平面視Ｖ字状に一体に設けられている。

【0013】

スクリューシャフト９は、リーダ４より長尺で、内部軸方向に地盤改良剤の注入孔を有するパイプ状のものであって、下端には掘削具９ａと撹拌具９ｂとが設けられ、長さ方向中央部と上端部とには、スクリュー駆動装置６に係合する角軸部９ｃ，９ｄがそれぞれ設けられている。

【0014】

伸縮ロッド１１は、径の異なる３本のパイプ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを同軸に摺動可能に連結し、前記スクリューシャフト９に沿って上方に伸縮可能な状態としたテレスコピック構造に形成されており、最外部の大径パイプ１１ａの下部がブラケット６ａを介して前記スクリュー駆動装置６の側面に固定される。また、前記大径パイプ１１ａと同じ外径を有する大径部１４の上端に、該大径部１４の外径より大径の鍔部材１５が一体に形成され、該鍔部材１５は最内部の小径パイプ１１ｃの上端にボルト１６により固設されている。

【0015】

また、連結部材１２は、前記伸縮ロッド１１の大径パイプ１１ａ及び前記大径部１４が挿通可能な内径を有する挿通孔１７を有するとともに、該挿通孔１７を跨ぐように伸び止め部材１８が立設されており、該伸び止め部材１８によって伸縮ロッド１１が上方へ抜け出ることが防止されている。鍔部材１５の上部には、鍔部材１５と伸び止め部材１８が当接する際の衝撃をやわらげるための緩衝プレート２１が、ボルト２２によって設けられている。

【0016】

伸び止め部材１８は、両端部に雄ネジ部を設けた一本の棒材をコ字状に折り曲げることにより形成され、両端部を連結部材１２の伸び止め部材挿通孔１９，１９に挿通し、雄ネジ部にナット２０，２０を締結することにより固定されている。

【0017】

また、挿通孔１７の上下開口端内周面には、開口端側が拡開した円錐面からなるガイド面１７ａ，１７ｂがそれぞれ設けられているとともに、大径パイプ１１ａの上端外周面及び大径部１４の下端外周面には、それぞれ先端側が小径となる円錐面からなるガイド面１１ｄ及び１４ａが設けられている。

【0018】

このように形成した地盤改良機１により、リーダ４より長尺のスクリューシャフト９を使用して地盤改良を行う手順に基づいて前記伸縮ロッド１１及び連結部材１２の動きを説明する。まず、作業開始前は、図１，２に示すように、スクリュー駆動装置６はリーダ４の上端に配置され、スクリューシャフト９の中間部の角軸部９ｃがスクリュー駆動装置６に係合し、スクリューシャフト９の上部はスクリュー駆動装置６の上方に大きく突出した状態、下端の掘削具９ａは地面から上昇した状態となっている。

【0019】

このとき、スクリューシャフト９の上端に接続されたスイベルジョイント１０の高さに応じて連結部材１２が上昇した位置になり、これに伴って伸縮ロッド１１も最大に伸長した状態となっている。また、伸縮ロッド１１は、中段及び上段のパイプ１１ｂ，１１ｃの自重によって短縮する方向に力が作用しているが、図３に示すように、連結部材１２の挿通孔１７の上側開口部周囲が鍔部材１５の下面に当接していることによって伸長状態が維持される。

【0020】

この状態でスクリュー駆動装置６を作動させてスクリューシャフト９を回転駆動するとともに、スクリュー駆動装置６をリーダ４に沿って下降させ、同時に注入ホース８からスイベルジョイント１０を介してスクリューシャフト９内に地盤改良剤を注入する。このとき、伸縮ロッド１１は、スクリュー駆動装置６及びスクリューシャフト９と共に下降するので、伸長状態を保ったままの状態となっている。

【0021】

スクリュー駆動装置６をリーダ４の下端に下降させた後、スクリュー駆動装置６及び地盤改良剤の注入を停止して角軸部９ｃとスクリュー駆動装置６との係合状態を解除し、スクリューシャフト９の上端部の角軸部９ｄと係合する位置までスクリュー駆動装置６を上昇させる。スクリュー駆動装置６は、スクリューシャフト９との係合状態を解除した状態で上昇するため、スクリュー駆動装置６の上昇に伴ってスクリューシャフト９の突出量が減少し、スクリュー駆動装置６とスイベルジョイント１０との距離が次第に短くなる。

【0022】

これに伴って伸縮ロッド１１が縮まっていき、中段及び上段のパイプ１１ｂ，１１ｃは共に大径パイプ１１ａ内に収まった状態になり、小径パイプ１１ｃの上端に設けられた大径部１４の下端が大径パイプ１１ａの上端に当接することによって、図４に示すように伸縮ロッド１１が最も短縮した状態になる。

【0023】

また、輸送時状態にするには、スクリューシャフト９の下部側を取り外したうえで、バックステー５を短縮させて、リーダ４を横に倒す。その際に、図４に示すような伸縮ロッド１１の短縮状態を維持したまま、スクリュー駆動装置６がリーダ４に設けられている。このような構成にすることにより、輸送中に伸縮ロッド１１の小径パイプ１１ｃが上側に伸びようとしても、伸び止め部材と鍔部材に設けられた緩衝プレートが当接するので、それ以上は伸びないため、安全な輸送が可能となる。

【0024】

図７は、本発明の第２形態例を示し、第１形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号をそれぞれ付して、その詳細な説明は省略する。本形態例の伸び止め部材３０は、挿通孔１７の周囲に対向して立設された一対の側面板３１，３１と、両側面板を繋ぐように設けられた天井板３２とから形成されている。また、緩衝プレート３３は、天井板３２の下面にボルト３４によって固定されている。このように形成することにより、連結部材１２に伸び止め部材挿通孔ほどの孔を設ける必要はなく、側面板３１を固定するためのボルト穴を設ける程度で十分である。また、天井板３２に緩衝プレートを設けるので、既存の伸縮ロッドを用いる場合には、伸縮ロッドへの加工等を施さなくてもすむ。

【0025】

なお、連結部材１２におけるスイベルジョイント１０の保持位置は、つれ回りするのを防止することができれば適宜な位置に設定することができる。さらに、連結部材１２とホース保持部材１３を平面視Ｖ字状に一体になったものを用いたが、連結部材１２の昇降に伴って注入ホース８を保持することができれば、位置や形状を任意に設定することができる。

【符号の説明】

【0026】

１…地盤改良機、２…走行部、３…ベースマシン、４…リーダ、５…バックステー、６…スクリュー駆動装置、６ａ…ブラケット、７…スクリューガイド、８…注入ホース、９…スクリューシャフト、９ａ…掘削具、９ｂ…撹拌具、９ｃ，９ｄ…角軸部、１０…スイベルジョイント、１１…伸縮ロッド、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…パイプ，１２…連結部材、１３…ホース保持部材、１４…大径部、１５…鍔部材、１６…ボルト、１７…挿通孔、１８…伸び止め部材、１９…伸び止め部材挿通孔、２０…ナット、２１…緩衝プレート、２２…ボルト、３０…伸び止め部材、３１…側面板、３２…天井板、３３…緩衝プレート、３４…ボルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】