(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
作業機に立設されたリーダと、前記リーダに昇降可能に設けられ、スクリュシャフトを回転駆動するスクリュ駆動装置と、前記スクリュ駆動装置に設けられ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た伸縮ロッドと、前記スクリュシャフトの上端に設けられ地盤改良剤を注入するための注入ホースが接続されたスイベルジョイントと、前記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、を有する地盤改良機において、
前記スクリュシャフトが、アッパロッドに連結シャフトロッドを装着した状態、かつ前記伸縮ロッドの最小径の前記パイプが伸びている状態で、他の前記パイプの移動を阻止すると共に、前記最小径のパイプが所定以上伸びることを阻止する伸縮ロッド固定具を有すること、
を特徴とする地盤改良機。
【背景技術】
【0002】
構造物基礎を構築するために用いられる地盤改良機として、掘削した孔に地盤改良材を注入するタイプが知られている。作業機に立設されたリーダと、リーダに、昇降可能に設けられスクリュシャフトを回転駆動するスクリュ駆動装置と、スクリュ駆動装置に設けられ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た伸縮ロッドと、スクリュシャフトの上端に設けられ地盤改良剤の注入ホースが接続されたスイベルジョイントと、伸縮ロッドとスイベルジョイントとを連結する連結部材と、を有する地盤改良機については、特許文献1乃至特許文献4に記載されている。
【0003】
ここで、スクリュシャフトは、例えば、1.8mの長さのアッパシャフトに、3mの長さのシャフトロッドを連結して構成している。シャフトロッドは、地盤改良を行う地盤の深さに応じて、複数本のロッドを連結している。例えば、約11mのスクリュシャフトを必要とする場合には、アッパシャフトに連結する上述の3mのシャフトロッドに加え、更に別のシャフトロッドを連結している。
【0004】
一方、地盤改良機は、リーダを倒した状態でトレーラーに載せられ、次の工事現場へと移送される。地盤改良機を移送するときのシャフトロッド等の形状を
図11に示す。
図11に、比較のために用意した、シャフトロッド及びスクリュ駆動装置などの様子を平面図に示す。
【0005】
スクリュ駆動装置21の軸心に取り付けられているのは、アッパロッド311のみであり、シャフトロッドは取り付けられていない。アッパロッド311の先端には、連結部材24が付設されている。連結部材24には、スイベルジョイント25が固設され、スイベルジョイント25には、地盤改良剤を供給するための注入ホース26が接続されている。注入ホース26から供給される地盤改良剤は、スイベルジョイント25を介して、アッパロッド311の中空部に流れる。スクリュ駆動装置21の側面には、ブラケット33により、4番パイプ304の下端部が固設されている。連結部材24の左端には、ガイド筒27が付設され、ガイド筒27は、伸縮ロッド30を摺動可能に保持している。
【0006】
伸縮ロッド30は、径の異なる4本のパイプである1番パイプ301、2番パイプ302、3番パイプ303及び4番パイプ304を同軸に摺動可能に連結したテレスコ式パイプである。
図11では伸縮ロッド30は縮められており、最大径の4番パイプ304より先端が突出する最小径の1番パイプ301が、ピン部材46により4番パイプ304に固定されている。つまり、1番パイプ301及び4番パイプ304には図示しない貫通孔が設けられ、そこにピン部材46が貫通することで、伸縮ロッド30が伸縮しないように保持されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、従来の地盤改良機の移送方法には、次のような問題があった。
【0009】
すなわち、アッパロッド311のみとしてトレーラーで移動した後、新しい工事現場で再び、例えば、13mのシャフトロッドを必要とする場合には、アッパロッド311に、3m連結シャフトロッドである第1連結シャフトロッド312と、10m連結シャフトロッドである第2連結シャフトロッド313を連結してスクリュシャフト31を完成させる必要がある。作業終了後には、アッパロッド311から第1連結シャフトロッド312と、第2連結シャフトロッド313を取り外し、トレーラーに積み込む必要がある。
【0010】
しかし例えば、効率化のために場所の異なる複数の工事現場での作業を1日で終わらせると予定している場合、工事現場を移動する度にアッパロッド311から第1連結シャフトロッド312及び第2連結シャフトロッド313を取り外し、取り付ける作業を繰り返すこととなり、実作業時間に加えて作業準備時間を多く見込む必要がある。地盤改良が終了したら速やかに、次の工事現場へ移動したいという要望があるので、作業準備時間により多くの時間を必要とする事は好ましくない。また、スクリュシャフト31の取り外し、組み付け作業に予想以上に時間がかかって、予定通りの作業を完了できず、建設現場の後工程に悪影響を及ぼす虞がある。
【0011】
上記問題を解決する手段として、第1連結シャフトロッド312を1本だけアッパロッド311に取り付けたまま、トレーラーに載せて移送することも考えられる。これが実現できれば、作業効率を上げることができる。しかしながら、第1連結シャフトロッド312を1本だけアッパロッド311に取り付けたまま、トレーラーに載せて移送すると、伸縮ロッド30の1番パイプ301が、アッパロッド311分だけ、4番パイプ304から突き出した状態となる。このため、1番パイプ301と4番パイプ304とは、ピン部材46によってピン結合出来ない。つまり、1番パイプ301、2番パイプ302、及び3番パイプ303がフリーな状態となり、トレーラーの発進又は停止に伴って、不用意に伸び縮みする問題が生じる。また、不用意に伸縮すると、他の搭載物に衝突等して事故を発生させる虞があった。
【0012】
この問題を解決するために、1番パイプ301に別のピン孔を形成し、その箇所でピン部材46によるピン止めすることも考えられる。つまり、1番パイプ301の端部に設けられたピン孔の他に、1番パイプ301の途中にもピン孔を別途設ける必要がある。しかしこの方法では、1番パイプ301に別途設けたピン孔の位置で1番パイプ301の強度が低下する問題がある。一方近年、地盤改良の深さが深くなる傾向にあり、伸縮ロッド30もより長尺とする要望が高くなっており、1番パイプ301の強度を低下させることは、1番パイプ301の破損等の可能性を高くするため、好ましくない。
【0013】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、第1連結シャフトロッドを取り付けた状態の地盤改良機を、トレーラーに載せて搬送するときに、伸縮ロッドが伸び縮みすることのない安全な地盤改良機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記目的を達成するために、本発明の地盤改良機は、次の構成を有する。
【0015】
(1)作業機に立設されたリーダと、リーダに昇降可能に設けられ、スクリュシャフトを回転駆動するスクリュ駆動装置と、スクリュ駆動装置に設けられ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た伸縮ロッドと、スクリュシャフトの上端に設けられ地盤改良剤を注入するための注入ホースが接続されたスイベルジョイントと、伸縮ロッドとスイベルジョイントとを連結する連結部材と、を有する地盤改良機であって、伸縮ロッドの最小径パイプが伸びている状態で、他のパイプの伸びを阻止すると共に、最小径パイプが所定以上伸びることを阻止する伸縮ロッド固定具を有すること、を特徴とする。
【0016】
(2)(1)に記載する地盤改良機において、前記伸縮ロッド固定具が、一端に前記他のパイプを押さえる鍔部を有すると共に、他端に前記連結部材と当接する当接部を有すること、が好ましい。
【0017】
(3)(1)または(2)に記載する地盤改良機において、前記スクリュシャフトが、アッパロッドに連結シャフトロッドを装着した状態で、地盤改良機をトレーラー輸送するときに、前記伸縮ロッド固定具により、前記伸縮ロッドの伸縮が阻止されていること、が好ましい。
【発明の効果】
【0018】
本発明の地盤改良機の作用及び効果を説明する。
【0019】
(1)伸縮ロッドの最小径パイプが伸びている状態で、他のパイプの伸びを阻止すると共に、最小径パイプが所定以上伸びることを阻止する伸縮ロッド固定具を有すること、を特徴とするので、アッパロッドにシャフトロッドが取り付けられ、1番パイプが4番パイプから突き出した状態で、伸縮ロッド固定具を取り付ければ、地盤改良機をトレーラーで搬送するときに、伸縮ロッドの1番パイプ、2番パイプ、及び3番パイプが、4番パイプに対して伸び縮みすることがなく、地盤改良機を安全に搬送することができる。
【0020】
(2)(1)に記載する地盤改良機において、前記伸縮ロッド固定具が、一端に前記他のパイプを押さえる鍔部を有すると共に、他端に前記連結部材と当接する当接部を有すること、を特徴とするので、他端の連結部は、従来から備えられている1番パイプ先端付近のピン孔をそのまま利用して、ピンにより、1番パイプと伸縮ロッド固定具を連結することができると共に、鍔部が2番パイプと3番パイプが4番パイプから突き出るのを防止するため、1番パイプに別なピン孔を加工することなく、1番パイプ、2番パイプ、及び3番パイプの4番パイプに対する伸び縮みを防止することができる。これにより、伸縮ロッドの強度低下を回避できる。
【0021】
(3)(1)または(2)に記載する地盤改良機において、前記スクリュシャフトが、アッパロッドに連結シャフトロッドを装着した状態で、地盤改良機をトレーラー輸送するときに、前記伸縮ロッド固定具により、前記伸縮ロッドの伸縮が阻止されていること、を特徴とするので、地盤改良機を安全に搬送することができる。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0024】
まず、本発明にかかる地盤改良機20の構成等について説明を行う。
図1に、地盤改良機20をトレーラー10に載置した状態の側面図を示す。また、
図2に、
図1のAA矢視図を示し、スクリュ駆動装置21、スクリュシャフト31、伸縮ロッド30等のみを上面から見た部分平面図として表されている。トレーラー10は、トラック部11とトレーラー部12で構成され、地盤改良機20はトレーラー部12の上面に載置される。地盤改良機20がトレーラー部12に載置される際には、リーダ22がトレーラー部12に設けられたリーダ台13に固定される。地盤改良機20は、移動用のキャタピラ部37の上に、回転可能に作業機38が付設されている。
【0025】
図3は、
図2のB部拡大平面図であり、搬送時における伸縮ロッド30の先端部分の拡大平面図である。
図4は、伸縮ロッド30先端に取り付ける治具の4面図であり、(a)上面視図、(b)正面図、(c)側面図、(d)下面視図となっている。
図5に、地盤改良機20の正面図を示す。
図6に、地盤改良機20の側面図を示す。
図7に、地盤改良機20より切削具31a及び攪拌具31bを外した状態を側面図に示す。作業機38には、
図5、
図6に示すようにリーダ22が立設されている。又、リーダ22は後方から起伏可能にバックステー34に伸縮可能に支持されており、リーダ22は
図1に示すように倒れた状態とすることもできる。
【0026】
リーダ22には、スクリュシャフト31を回転駆動するスクリュ駆動装置21が昇降可能に保持されている。スクリュシャフト31は、1.8mの1本のアッパロッド311と、3.0mの1本の第1連結シャフトロッド312と、9.8mの1本の第2連結シャフトロッド313とが連結されて運用可能である。なお、
図1及び
図2に示す搬送状態では、アッパロッド311と第1連結シャフトロッド312とが接続された状態となっている。スクリュシャフト31の上端には、連結部材24が取り付けられている。
【0027】
この連結部材24には、地盤改良剤を注入するための注入ホース26が接続されたスイベルジョイント25と、伸縮ロッド30の先端部が取り付けられている。スイベルジョイント25によって、注入ホース26から注入される地盤改良剤を、アッパロッド311の中空部に注入することが可能である。スクリュシャフト31の先端、即ち
図6に示す第2連結シャフトロッド313の下端には切削具31aと攪拌具31bとが設けられている。
【0028】
スクリュ駆動装置21の側面には、ブラケット33により、径の異なる4本のパイプ、最小径の1番パイプ301、次に小さい径の2番パイプ302、次に小さい径の3番パイプ303、及び最大径の4番パイプ304を、同軸に摺動可能に連結して伸縮可能に形成された伸縮ロッド30が付設されている。よって、1番パイプ301、次に小さい径の2番パイプ302、次に小さい径の3番パイプ303、及び最大径の4番パイプ304は、重なり合う様に自在に伸縮することとなり、4番パイプ304の内部に1番パイプ301、2番パイプ302、及び3番パイプ303が収納可能な構成となっている。また、1番パイプ301の上端部には、
図3に示すようなピン部材46が貫通する図示しない貫通孔が備えられている。
【0029】
スクリュ駆動装置21はリーダ22を昇降可能に備えられ、スクリュ駆動装置21の昇降にはチェーン23が用いられる。スクリュ駆動装置21をスクリュシャフト31と係合させた状態でスクリュ駆動装置21を駆動することでスクリュシャフト31を回転させ、切削具31aによって地面の掘削が可能となる。切削具31aの上部には土を攪拌する攪拌具31bが備えられている。また、スクリュシャフト31とスクリュ駆動装置21の係合を解除した状態で、スクリュ駆動装置21をリーダ22に沿って昇降させることで、スクリュシャフト31との係合位置を変更することが可能である。
【0030】
連結部材24の一端には注入ホース26を保持しており、他端にはガイド筒27が備えられている。ガイド筒27は伸縮ロッド30をガイドする機能を備え、ガイド筒27の内側を伸縮ロッド30が貫通するように配置されている。
図2に示される様に、トレーラー10で地盤改良機20を搬送する際には、アッパロッド311と第1連結シャフトロッド312が接続された状態であるため、伸縮ロッド30は4番パイプ304から1番パイプ301が飛び出した状態となっている。この1番パイプ301に、
図4に説明されるストッパ40を取り付けた状態が、
図2及び
図3に示されている。
【0031】
ストッパ40には、上端部に受部42が、下端部に鍔部43が取り付けられ、半円状に内側当接部45が備えられている。また、受部42側にはロックピン挿通孔44が備えられ、ロックピン挿通孔44は
図3に示すようにピン部材46が貫通する貫通孔が設けられている。受部42は、受部42の下部に嵌り、一方の鍔部43は
図3に示すように4番パイプ304の内側に嵌るように設計されている。
【0032】
次に、地盤改良機20を用いた作業後のトレーラー10での搬送及び次の作業地での準備に関して説明を行う。
【0033】
図8に、第2連結シャフトロッド313を分離した状態の地盤改良機20の側面図を示す。
図9に、第2連結シャフトロッド313を取り外してスクリュ駆動装置21を降下させた状態の地盤改良機20の側面図を示す。作業後の地盤改良機20は、
図6に示される様に、切削具31aが接地しないような位置にスクリュシャフト31が持ち上げられている。スクリュシャフト31は、アッパロッド311、第1連結シャフトロッド312及び第2連結シャフトロッド313が連結され、第2連結シャフトロッド313の先端には切削具31a及び攪拌具31bが取り付けられている。この状態で切削具31a及び攪拌具31bを取り外す。
【0034】
切削具31a及び攪拌具31bを取り外すと
図7に示すような状態になる為、次に
図8に示すように第2連結シャフトロッド313を取り外す。この際、スクリュ駆動装置21は第1連結シャフトロッド312と系合している。なお、第2連結シャフトロッド313は複数のシャフトロッドが連結されたものであっても良い。第2連結シャフトロッド313の取り外しを終えた後、スクリュ駆動装置21を降下させることで、
図9に示すように、第1連結シャフトロッド312とアッパロッド311とが連結した状態でスクリュ駆動装置21に保持されている。
【0035】
この状態で、リーダ22を後方に倒して
図1の状態にして、
図2及び
図3に示すように、1番パイプ301の外周にストッパ40を取り付ける。ストッパ40は
図4(a)、(c)に示される様にU字に切り欠かれた形状をしているので、鍔部43を4番パイプ304の内側に差し込み、受部42側をガイド筒27の下に差し入れる。この状態で、1番パイプ301の外周の3/4をストッパ40で覆う状態となる。そして、ストッパ40に設けられたロックピン挿通孔44にピン部材46を差し込み、抜け止めピン47を挿入する。ピン部材46は、ロックピン挿通孔44に設けられた孔と、1番パイプ301の上端辺りに設けられた図示しない貫通孔を貫通して、ストッパ40と1番パイプ301とを一体化する。この際に、ストッパ40の下端に設けられた鍔部43が2番パイプ302と3番パイプ303の上端面を押さえているので、2番パイプ302と3番パイプ303の移動を規制することが出来る。
【0036】
その後、
図1に示すような状態で、トレーラー10によって地盤改良機20が搬送される。次に、別の現場に到着した後、地盤改良機20はトレーラー部12から下ろされる。そして、ピン部材46を抜いてストッパ40を外し、地盤改良機20を
図9に示される状態とする為に、バックステー34を伸ばし、リーダ22を起立状態とする。その後、スクリュ駆動装置21を上昇させる。次に、
図8に示すように第2連結シャフトロッド313をセットし、第1連結シャフトロッド312と第2連結シャフトロッド313とを連結する。この結果、
図6に示すような状態となって、掘削作業が出来る状態となる。
【0037】
以上に説明したように、本実施形態の作業機38は上記構成であるので、以下に説明する作用及び効果を奏する。
【0038】
まず、トレーラー10によって作業機38を搬送する際に、伸縮ロッド30が伸び縮みすることなく安全に搬送することが可能となる点が効果として挙げられる。本実施例の作業機38は、作業機に立設されたリーダ22と、リーダ22に昇降可能に設けられ、スクリュシャフト31を回転駆動するスクリュ駆動装置21と、スクリュ駆動装置21に設けられ径の異なる複数のパイプ(1番パイプ301乃至4番パイプ304)を同軸に摺動可能に連結して伸縮可能に形成された伸縮ロッド30と、スクリュシャフト31の上端に設けられ地盤改良剤を注入するための注入ホース26が接続されたスイベルジョイント25と、伸縮ロッド30とスイベルジョイント25とを連結する連結部材24と、を有する地盤改良機20であって、伸縮ロッド30の最小径パイプである1番パイプ301が伸びている状態で、他のパイプ(2番パイプ302及び3番パイプ303)の伸びを阻止すると共に、1番パイプ301が所定以上伸びることを阻止するストッパ40を有するものである。
【0039】
よって、アッパロッド311に第1連結シャフトロッド312を取り付けた状態で作業機38をトレーラー10で搬送した場合にも、ストッパ40の働きによって伸縮ロッド30が伸び縮みすることが無い。これは、ストッパ40で伸縮ロッド30の1番パイプ301とストッパ40とがピン部材46によって一体化され、ストッパ40の鍔部43が2番パイプ302及び3番パイプ303の移動を規制するからである。4番パイプ304はスクリュガイド41に保持されており、1番パイプ301は
図3に示すようにガイド筒27の下部にはまり込んでおり、ピン部材46にて固定されている。ストッパ40が取り付けられない状態では、1番パイプ301乃至3番パイプ303は自由に移動出来るが、ストッパ40によって固定されるので、トレーラー10の移動の際にも伸縮ロッド30が固定された状態が維持できる。
【0040】
この結果、課題に示したようなトレーラー10での移動に際して、伸縮ロッド30が伸び縮みするようなことがない。その為、トレーラー10が移動中に加速及び減速した場合にも、慣性力が働いて伸縮ロッド30が伸び縮みすることを防ぐことができ、伸縮ロッド30が伸び縮みすることで生ずる虞のある事故を防止することが可能となる。例えば、伸縮ロッド30によって道路標識を傷つける等ということを防止出来る。また、伸縮ロッド30自身が動くことで、伸縮ロッド30自身を傷つける場合もあるが、ストッパ40で固定される事でそれも防止が出来る。
【0041】
また、作業時間の短縮が可能となる点が効果として挙げられる。
図10に、比較のために用意した、アッパロッド311より第1連結シャフトロッド312を外した状態の地盤改良機20の側面図を示す。従来、地盤改良機20は、アッパロッド311より第1連結シャフトロッド312を取り外した状態で、トレーラー10により搬送を行っていた。課題で説明した
図11に示した状態である。この作業は、掘削作業終了後の
図9に示した状況から、更にアッパロッド311から第1連結シャフトロッド312を外す作業である。当然、地盤改良機20をトレーラー10で別の現場に移送した後は、
図11の状況から、アッパロッド311に第1連結シャフトロッド312を取り付け、第1連結シャフトロッド312に第2連結シャフトロッド313を取り付け、といった作業が必要となる。
【0042】
しかしながら、本実施形態のトレーラー10には地盤改良機20を
図9に示す状態からバックステー34を畳んで、
図1に示す状態として積載し、搬送する。この為に、
図10に示す作業分だけ手間が省けることになる。この作業時間は1回につき10〜15分程度であったとしても、複数の作業現場を回ることを想定すれば、その時間短縮効果は大きなものとなる。ストッパ40の取り付け、取り外し作業は必要となるが、ストッパ40取り付け取り外しは数分以内に完了する作業であるため、例えば作業現場を3カ所回れば30分〜1時間半程度の時間短縮が可能となり、1日に回ることのできる作業現場の数を増やすことが可能となる場合もある。この結果、作業効率が向上する。
【0043】
以上本発明の具体的な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。例えば、トレーラー10や地盤改良機20の構成は、必ずしも例示したものに限定する必要は無く、類似形状の建設機械にも適用が可能である。また、ストッパ40の形状についても、地盤改良機20の構成にあわせて、発明の目的を逸脱しない範囲で適宜形状変更されることを妨げない。