特開 2022-188475 地盤改良装置

(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】P2022188475

(43)【公開日】2022-12-21

(54)【発明の名称】地盤改良装置

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/12 20060101AFI20221214BHJP

【ＦＩ】

E02D3/12 102

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021096532

(22)【出願日】2021-06-09

(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】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(72)【発明者】

【氏名】山下 祐司

【テーマコード（参考）】

2D040

【Ｆターム（参考）】

2D040AA01

2D040AB03

2D040BA08

2D040CB03

2D040EA12

2D040EA16

2D040EA19

(57)【要約】

【課題】供回り防止板を用いることなく、土砂の供回りを簡単かつ確実に防止することができる安価で小型の地盤改良装置を提供する。
【解決手段】ロッド５の先端の少なくとも上下段に取り付けられた各撹拌翼６をロッド５の基端に結合したオーガモータにより回転させ、ロッド５が貫入される箇所の地盤と回転する撹拌翼から吐出された固化材とを撹拌混合して地盤を改良する地盤改良装置１において、ロッド５は、二重管であって内管１１と外管１０とを有し、内管１１をオーガモータの回転軸と連結して回転自在にすると共に、外管１０をオーガモータの回転軸と連結しないで固定させ、下段の撹拌翼をオーガモータの回転と同一方向に回転する正転翼とすると共に、上段の撹拌翼６を内管１１と外管１０との間に設けられた反転機構１５を介してオーガモータの回転方向と反対方向に回転する反転翼とした。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロッドの先端の少なくとも上下段に取り付けられた各撹拌翼を前記ロッドの基端に結合したオーガモータにより回転させ、前記ロッドが貫入される箇所の地盤と回転する前記撹拌翼から吐出された固化材とを撹拌混合して地盤を改良する地盤改良装置において、
前記ロッドは、二重管であって内管と外管とを有し、
前記内管と外管のいずれか一方の管を前記オーガモータの回転軸と連結して回転自在にすると共に、他方の管を前記オーガモータの回転軸と連結しないで固定させ、
前記上段の撹拌翼と前記下段の撹拌翼のいずれか一方の撹拌翼を前記オーガモータの回転と同一方向に回転する正転翼とすると共に、他方の撹拌翼を前記内管と前記外管との間に設けられた反転機構を介して前記オーガモータの回転方向と反対方向に回転する反転翼としたことを特徴とする地盤改良装置。

【請求項2】

請求項１記載の地盤改良装置であって、
前記反転機構は、
前記一方の管に貫通して固着された太陽歯車と、
前記他方の管の底面に突設された支軸に回転自在に支持され、前記太陽歯車に噛み合わされる遊星歯車と、
外周面に前記他方の撹拌翼が取り付けられると共に、前記遊星歯車に噛み合わされる円環状の外輪歯車と、
前記太陽歯車と前記遊星歯車及び前記外輪歯車の歯部を覆うギヤボックスと、
で構成されていることを特徴とする地盤改良装置。

【請求項3】

請求項２記載の地盤改良装置であって、
前記ギヤボックスは、
前記他方の管の底面に取り付けられた上部カバーと、
前記支軸の下端に取り付けられた下部カバーと、
前記外輪歯車の外周面から成るケースと、
で構成されていることを特徴とする地盤改良装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の地盤改良装置であって、
前記一方の管は、前記内管であり、
前記他方の管は、前記外管であり、
前記一方の撹拌翼は、前記下段の撹拌翼であり、
前記他方の撹拌翼は、前記上段の撹拌翼であることを特徴とする地盤改良装置。

【請求項5】

請求項１又は４記載の地盤改良装置であって、
少なくとも前記下段の撹拌翼には、前記固化材を吐出する吐出口が設けられていることを特徴とする地盤改良装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転する撹拌翼から固化材を吐出させて地盤を撹拌改良する地盤改良装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の地盤改良装置として、特許文献１に開示された供回り防止翼付き地盤改良撹拌機がある。この地盤改良撹拌機は、第１の回転軸に設けられた掘削撹拌翼と、第１の回転軸に回転自在に外嵌された第２の回転軸に第１傘歯車と第２の傘歯車を介して回転自在に設けられた回転抑止翼と、第２の回転軸の上方で第１の回転軸に回転自在に外装された第３の回転軸に第２傘歯車と第３の傘歯車を介して回転自在に設けられた供回り防止翼と、を備えている。そして、供回り防止翼を第１の回転軸に設けられた掘削撹拌翼の回転方向と逆方向に回転させることで、土砂が掘削撹拌翼と共に回転し始めたとしても、供回り防止翼により、その回転が抑止され、土砂が強制的にせん断されるので、土砂の供回り現象が起こることを防止して、土砂と固化材とを混合撹拌できるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－３１７０３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前記従来の地盤改良撹拌機では、第１から第３の回転軸と第１から第３の傘歯車が必要不可欠なため、構造が複雑となってコスト高となり、装置全体の大型化を招いていた。

【0005】

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、供回り防止板を用いることなく、土砂の供回りを簡単かつ確実に防止することができる安価で小型の地盤改良装置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】

【0006】

本発明は、ロッドの先端の少なくとも上下段に取り付けられた各撹拌翼を前記ロッドの基端に結合したオーガモータにより回転させ、前記ロッドが貫入される箇所の地盤と回転する前記撹拌翼から吐出された固化材とを撹拌混合して地盤を改良する地盤改良装置において、前記ロッドは、二重管であって内管と外管とを有し、前記内管と外管のいずれか一方の管を前記オーガモータの回転軸と連結して回転自在にすると共に、他方の管を前記オーガモータの回転軸と連結しないで固定させ、前記上段の撹拌翼と前記下段の撹拌翼のいずれか一方の撹拌翼を前記オーガモータの回転と同一方向に回転する正転翼とすると共に、他方の撹拌翼を前記内管と前記外管との間に設けられた反転機構を介して前記オーガモータの回転方向と反対方向に回転する反転翼としたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、供回り防止板を用いることなく、土砂の供回りを簡単かつ確実に防止することができ、かつ、低コスト化及び小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態の地盤改良装置を示す概略側面図である。

【図2】上記地盤改良装置の要部の概略断面図である。

【図3】図２中ＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

【0010】

図１は本発明の一実施形態の地盤改良装置を示す概略側面図、図２は地盤改良装置の要部の概略断面図、図３は図２中ＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【0011】

図１、図２に示すように、地盤改良装置１は、ロッド５の先端の上下段に取り付けられた各撹拌翼６，７をロッド５の基端に結合したオーガモータ４により回転させ、ロッド５が貫入される箇所の地盤と回転する下段の撹拌翼７の吐出口８から吐出されたスラリー状の固化材Ｓとを撹拌混合して地盤を改良するものである。

【0012】

図１、図２に示すように、ロッド５は、二重管であって、金属製で円筒状の外管（他方の管）１０と金属製で円筒状の内管（一方の管）１１とを有している。外管１０は、施工機本体の前部に立設したリーダ２に沿って昇降駆動装置３を介して昇降動するようになっている。外管１０は、昇降駆動装置３を載置した設置台３Ａに回転しないように固定されている。また、外管１０は、後述する上段の撹拌翼６の上部まで垂下している。

【0013】

図１に示すように、内管１１は、基端１１ｂがオーガモータ（駆動装置）４の回転軸４ａと連結されて回転するようになっている。また、内管１１の先端１１ａには、掘削ビット１２が取り付けられている。さらに、内管１１の先端１１ａの上側には、ギヤボックス２０を介して上段の一対の撹拌翼（他方の撹拌翼）６，６が取り付けられていると共に、その下方には、下段の一対の撹拌翼（一方の撹拌翼）７，７が取り付けられている。この下段の一対の撹拌翼７，７は、オーガモータ４の回転と同一方向に回転する正転翼となっていると共に、上段の一対の撹拌翼６，６は、外管１０の底面部１０ａと内管１１の先端１１ａとの間に設けられた反転機構１５を介してオーガモータ４の回転方向と反対方向に回転する反転翼となっている。尚、反転翼である上段の一対の撹拌翼６，６の長さは、正転翼である下段の一対の撹拌翼７，７の長さと同じ長さに形成されている（全ての撹拌翼が正転翼より半径方向に突出しない長さであれば良い）。また、下段の各撹拌翼７の下側には、スラリー状の固化材Ｓを吐出する吐出口８が設けられている。

【0014】

図２、図３に示すように、反転機構１５は、内管１１に貫通して固着された太陽歯車１６と、外管１０の底面部１０ａに突設された３本の支軸１７にそれぞれ回転自在に支持されて、太陽歯車１６に噛み合わされる遊星歯車１８と、外周面１９ａに上段の一対の撹拌翼６，６が取り付けられていると共に、遊星歯車１８に噛み合わされる円環状の外輪歯車１９と、太陽歯車１６と遊星歯車１８及び外輪歯車１９の歯部１９ｂを覆うギヤボックス２０と、で構成されている。３本の支軸１７は、外管１０の軸方向と平行となるように外管１０の底面部１０ａに固着されている。太陽歯車１６は、内管１１に貫通して固着されていて内管１１と同じ速度で回転するようになっている。尚、位置ズレを防止するために遊星歯車１８を球状にしても良い。

【0015】

図１、図２に示すように、ギヤボックス２０は、外管１０の底面部１０ａに取り付けられた上部カバー２１と、支軸１７の下端１７ａに取り付けられた下部カバー２２と、外輪歯車１９の外周面から成るケース１９ａと、で構成されている。この構成により、ギヤボックス２０は外管１０の下部に懸架されている。

【0016】

図１、図２に示すように、上部カバー２１は、円板状のカバー本体２１ａと、内管１１が貫通する円形の挿通孔２１ｂと、カバー本体２１ａの外周縁から下方に延びる円筒状の周壁部２１ｃと、を有する。また、下部カバー２２は、円板状のカバー本体２２ａと、内管１１が貫通する円形の挿通孔２２ｂと、カバー本体２２ａの外周縁から上方に延びる円筒状の周壁部２２ｃと、を有する。これら上部カバー２１の周壁部２１ｃと下部カバー２２の周壁部２２ｃとの間において、上段の一対の撹拌翼６，６は、外輪歯車１９の外周面１９ａにその半径方向に突出するように取り付けられていて、下段の一対の撹拌翼７，７の回転方向と反対方向に回転するようになっている。

【0017】

以上実施形態の地盤改良装置１によれば、 外管１０を地盤９中に貫入する際に、下段の一対の撹拌翼７，７の各吐出口８からスラリー状の固化材Ｓを吐出させる。そして、外管１０が貫入される箇所の地盤９の土砂とスラリー状の固化材Ｓを上段の一対の撹拌翼６，６及び下段の一対の撹拌翼７，７を介して撹拌混合することで、断面が円形の改良体（図示省略）を造成して地盤を改良する。

【0018】

また、この地盤改良装置１では、外管１０の内部に内管１１を回転自在に収納した一軸のロッド５を使用している。このため、二軸同軸式オーガ（施工機）を用いることなく、１台の広く利用されている一軸オーガにより二重反転撹拌翼を構成することが可能となる。これにより、土砂の供回りが解消すると共に、上下段の撹拌翼６，７の長さを揃えることも可能で、単軸機に見られる供回り防止板の突出による貫入不良の問題も解決することができる。つまり、単軸機のように供回り防止板を用いることなく、土砂の供回りを簡単かつ確実に防止することができる安価で小型の地盤改良装置１を提供することができる。

【0019】

尚、前記実施形態によれば、下段の撹拌翼に固化材を吐出する吐出口を設けて、ロッドを地盤に貫入する際に固化材を吐出するようにしたが、上段の撹拌翼に固化材を吐出する吐出口を設けて、ロッドを地盤に引き抜く際にも固化材を吐出するようにしても良い。

【0020】

また、前記実施形態によれば、内管の先端の上下段に撹拌翼をそれぞれ設けたが、内管の先端の上中下段に撹拌翼をそれぞれ設けても良い。

【0021】

さらに、前記実施形態によれば、外管を固定し、撹拌翼を取り付けた内管をオーガモータにより回転させるようにしたが、内管を固定し、外管に撹拌翼を取り付けて該外管をオーガモータにより回転させるようにしても良い。

【符号の説明】

【0022】

１ 地盤改良装置
４ オーガモータ（駆動装置）
４ａ 回転軸
５ ロッド
６ 上段の撹拌翼（他方の撹拌翼：反転翼）
７ 下段の撹拌翼（一方の撹拌翼:正転翼）
８ 吐出口
９ 地盤
１０ 外管（他方の管）
１０ａ 底面部
１１ 内管（一の管）
１１ａ 先端
１１ｂ 基端
１５ 反転機構
１６ 太陽歯車
１７ 支軸
１７ａ 下端
１８ 遊星歯車
１９ 円環状の外輪歯車
１９ａ 外周面（ケース）
１９ｂ 歯部
２０ ギヤボックス
２１ 上部カバー
２２ 下部カバー
Ｓ 固化材

【図1】

【図2】

【図3】