JP3404469B2 - 地盤改良装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、構造物等の基礎工
事として地盤を掘削しながらセメントや石灰等の固化材
と土壌とを撹拌，混合して地盤を改良する地盤改良装置
に関し、さらに詳しくは、バックホー等の建設機械を母
機（ベースマシン）としてそのアーム先端に地盤の掘
削，撹拌用のトレンチャーを備えた地盤改良装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の地盤改良装置としては、例えば
特開平１１−１５２７４０号公報に記載されているよう
に、バックホーを母機としてそのアーム先端に２連チェ
ーン式のトレンチャーを備えたものが知られている。そ
して、トレンチャーは、フレームの上下で対をなす駆動
側チェーンスプロケットと従動側チェーンスプロケット
との間にエンドレスな２本のチェーンを巻き掛けるとと
もに、各チェーンの外周には複数の撹拌翼を設け、これ
ら２本のチェーンを地中にて同時に周回運動させること
により土壌の掘削，撹拌処理を行うようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の地盤
改良装置にあっては、並設された２本のチェーンを同時
駆動する方式であるため、必然的にチェーンスプロケッ
トやチェーンテンショナのテンションローラ等の各機械
要素が各チェーンごとに独立している必要があり、結果
として回転運動を主体とする消耗部品が多くコストアッ
プが余儀なくされるほか、注油等のメンテナンス工数も
増加することとなって好ましくない。

【０００４】また、チェーン同士の間に石等の異物を噛
み込みやすく、その異物等の噛み込みによってチェーン
が外れるなどのトラブルが頻発することから、実用性の
上でなおも改善の余地を残している。

【０００５】本発明はこのような課題に着目してなされ
たもので、とりわけ消耗部品やメンテナンス工数を極力
削減して全体的なコストの低減を図りながらチェーンの
外れ等のトラブルをなくし、その上で従来のものと同等
もしくはそれ以上の仕事量を確保できるようにした地盤
改良装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、所定の建設機械を母機としてそのアーム先端に地盤
の掘削，撹拌用のトレンチャーが装着された地盤改良装
置であって、上記トレンチャーは、フレーム上部の駆動
輪とフレーム下部の従動輪との間に、外周に複数の撹拌
翼を備えたエンドレスな一本のチェーンを巻き掛けて、
このチェーンを地中で周回駆動させることにより地盤を
掘削，撹拌するように構成されている一方、少なくとも
前記従動輪側には、該従動輪をはさんでその両側に撹拌
翼の周回運動を直接的に案内する下部ガイド部材が設け
られていることを特徴としている。

【０００７】上記駆動輪はチェーンスプロケットである
必要があるが、従動輪側は必ずしもチェーンスプロケッ
トである必要はなく、例えばチェーンを案内する機能さ
えあればプーリー状のものであってもよい。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明におけるフレームの下部に一本のチェーン
を共有する一対の従動輪が並設されていて、各従動輪の
両側にそれぞれに下部ガイド部材が設けられていること
を特徴としている。

【０００９】上記請求項１，２に記載の発明における下
部ガイド部材としては、定位置固定式のもののほか、ロ
ーラあるいはプーリーのごとき転動体形式のものであっ
てもよい。

【００１０】さらに、請求項３に記載の発明は、請求項
１または２に記載の発明における下部ガイド部材は、従
動輪と同一軸線上に位置するように該従動輪をはさんで
その両側に配置された回転可能な誘導輪であることを特
徴としている。

【００１１】したがって、これらの請求項１〜３に記載
の発明では、消耗部品の削減のために単一のチェーンに
よる駆動を基本とするものの、仕事量としては従来のも
のと同等もしくはそれ以上確保する必要があるため、必
然的に撹拌翼はチェーンの幅寸法よりも著しく大きくな
り、チェーンの両側に大きく突出するかたちなる。そこ
で、少なくともフレームの下部では従動輪によってチェ
ーンそのものを案内する一方で、その両側に配置した下
部ガイド部材もしくは誘導輪にて各撹拌翼の両端部を案
内する。これにより、単一のチェーンによる駆動であり
ながら撹拌翼としては幅寸法の大きなものを装備させる
ことができるようになって、必要十分な仕事量を確保で
きることになる。同時に、左右に下部ガイド部材もしく
は誘導輪があることによってチェーンが従動輪から外れ
にくくなる。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の発明の駆動輪側にも該駆動輪をはさん
でその両側に撹拌翼の周回運動を案内する上部ガイド部
材が設けられていることを特徴としている。

【００１３】したがって、この請求項４に記載の発明で
は、上記の下部ガイド部材による機能と同等の機能が上
部ガイド部材によってもまた発揮されることになる。

【００１４】請求項５に記載の発明は、上下のガイド部
材を備えた請求項４に記載の発明において、下部ガイド
部材および上部ガイド部材のうちいずれか一方が回転可
能な転動体（誘導輪を含む）であり、他方が定位置固定
式の誘導リングであることを特徴としている。

【００１５】また、請求項６に記載の発明は、下部ガイ
ド部材および上部ガイド部材がともに回転可能な部材で
あることを特徴としている。

【００１６】上記の下部ガイド部材と上部ガイド部材の
双方を定位置固定式のものとした場合には、撹拌翼との
摺動のためにその摩耗や音の発生が危惧される。

【００１７】そこで、この点に着目したものが請求項
５，６に記載の発明であって、かかる請求項５，６に記
載の発明では、撹拌翼の案内効果を維持しつつも摩耗や
異音の発生を抑制できるようになる。

【００１８】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
いずれかに記載の発明におけるフレームには、駆動輪と
従動輪との間においてチェーンの張り側および緩み側に
それぞれ張力を付与するチェーンテンショナが設けられ
ていることを特徴としている。

【００１９】この場合、請求項８に記載の発明のよう
に、張り側のチェーンテンショナのテンションローラと
緩み側のチェーンテンショナのテンションローラが互い
に共通の支持体に支持されていて、この支持体がフレー
ムに対してスライド可能に支持されていることにより張
り側と緩み側のテンションローラが互いに連動するよう
になっていることが望ましい。

【００２０】したがって、請求項７に記載の発明では、
チェーンの張り側および緩み側の双方にて所定の張力が
付与されることにより、例えば従動輪とチェーンそのも
のとの間に石等の異物を噛み込んだような場合でもチェ
ーンに加わる引張力が軽減されて、チェーンが外れにく
くなるとともにチェーン切れも未然に防止できることに
なる。これらの機能は、仮にチェーンを逆転駆動させた
場合でも同様に発揮される。

【００２１】特に、請求項８に記載の発明のように双方
のチェーンテンショナのテンションローラが互いに連動
するようになっていると、チェーンの外れ防止等の上記
機能が一段と顕著となる。

【００２２】請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の
いずれかに記載の発明におけるフレームには、撹拌翼に
付着した泥を除去する払拭手段が設けられていることを
特徴としている。上記払拭手段としては例えばワイヤブ
ラシもしくは櫛状のものを用いるものとし、チェーンの
回転に伴ってそのチェーンに付帯している撹拌翼が定期
的に接触するように設定しておく。

【００２３】したがって、この請求項９に記載の発明で
は、チェーンに付帯している撹拌翼が払拭手段に定期的
に接触することで、撹拌翼に付着した泥あるいは固化材
等が払拭手段との接触によって自律的に払い落とされ
る。

【００２４】請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９
のいずれかに記載の発明における撹拌翼には切削羽根が
設けられていることを特徴としている。

【００２５】したがって、この請求項１０に記載の発明
では、撹拌翼による掘削，撹拌効果に加えて切削羽根に
よる切削，撹拌効果が発揮されるので、掘削した土壌が
塊とならず固化材と満遍なく混合できるようになる。

【００２６】請求項１１に記載の発明は、請求項１０に
記載の発明における撹拌翼の裏側には突起部材が設けら
れていることを特徴としている。

【００２７】したがって、この請求項１１に記載の発明
では、突起部材がチェーンの裏側に付着した未処理土を
排除する機能を発揮する一方で、撹拌土壌中に空間をつ
くりやすくなり、土壌と固化材との混合が一段とスムー
ズに行われるようになる。

【００２８】請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１
１のいずれかに記載の発明における撹拌翼は、その翼本
体の長手方向両端面に幅寸法および高さ寸法ともに翼本
体よりも十分に大きなサイドカッタを備えていることを
特徴としている。

【００２９】したがって、この請求項１２に記載の発明
では、翼本体の両端のサイドカッタの位置は土壌改良部
の両端に相当することから、このサイドカッタによって
土壌が切り込まれることで土壌改良部と未改良部との境
界が明確となり、少なくともその改良部の土壌は満遍な
く撹拌，混合することができるようになる。

【００３０】請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１
２のいずれかに記載の発明における撹拌翼は、その翼本
体の前面に複数の切削刃が斜状に配置されていて、隣接
する撹拌翼同士の間では前記切削刃が千鳥状の配置とな
っていることを特徴としている。

【００３１】したがって、この請求項１３に記載の発明
では、複数の撹拌翼がドライブチェーンとともに周回移
動する過程で、斜状の切削刃の千鳥状配置のために土壌
が撹拌翼の幅方向で蛇行移動するかたちとなることか
ら、改良土壌の撹拌混合品質が一段と良好なものとな
る。特に、請求項１２に記載の発明におけるサイドカッ
タを併用すると、上記効果が一段と顕著となる。

【００３２】請求項１４に記載の発明は、請求項１３に
記載の発明を前提とした上で、一本のドライブチェーン
に装着される複数の撹拌翼のなかに、掘削した土砂を撹
拌翼の長手方向中央部に寄せるスクレーパを翼本体の前
面に備えた少なくとも一つの特殊撹拌翼が含まれている
ことを特徴としている。一本のドライブチェーンに装着
される複数の撹拌翼のなかに特殊撹拌翼を均等に混在さ
せるためには、上記特殊撹拌翼を複数含ませることが望
ましい。

【００３３】したがって、この請求項１４に記載の発明
では、複数の撹拌翼がドライブチェーンとともに周回移
動する過程で、斜状の切削刃の千鳥状配置のために土壌
が撹拌翼の幅方向で繰り返し蛇行移動するかたちとなる
一方で、特殊撹拌翼の機能のために土壌が撹拌翼の長手
方向中央部に寄せられることから、改良土壌の撹拌混合
品質が一段と良好なものとなる。

【００３４】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、単一の
チェーンのみにて撹拌翼を駆動することを前提とする一
方で、そのチェーンよりも幅広のものとならざるを得な
い撹拌翼を少なくともフレーム下部の従動輪の両側に設
けた下部ガイド部材にて案内するようにしたことから、
従来のものと比べて回転摺動部分たる消耗部品を大幅に
減らすことができ、トレンチャーのコストダウンを図り
つつそのメンテナンス工数を大幅に削減できる効果があ
る。また、チェーンが単一のものであることによる本質
的機能として、石等の異物噛み込みが生じにくくなり、
チェーンが外れる等のトラブルを未然に防止できる効果
がある。

【００３５】特に請求項２に記載の発明によれば、単一
のチェーンを共有する一対の従動輪が並設されている場
合に、各従動輪の両側それぞれに下部ガイド部材を設け
たものであるから、その下部ガイド部材による案内効果
がより効果的に発揮され、チェーンとともに周回運動す
る撹拌翼の動きが一段と安定化する効果がある。

【００３６】また、請求項３に記載の発明によれば、上
記下部ガイド部材として回転可能な誘導輪を採用したも
のであるから、チェーンとともに周回運動する撹拌翼の
動きがより一段と安定化する効果がある。

【００３７】請求項４に記載の発明によれば、従動輪側
のみならず駆動輪側にも撹拌翼の周回運動を案内する上
部ガイド部材を設けたものであるから、下部ガイド部材
による撹拌翼案内効果と同等の機能が駆動輪側でも発揮
されるようになり、チェーンとともに周回運動する撹拌
翼の動きがより一段と安定化する効果がある。

【００３８】請求項５に記載の発明によれば、従動輪側
および駆動輪側の双方にガイド部材を設けることを前提
としながらも、一方を回転可能な転動体とし他方を定位
置固定式の誘導リングとしたものであるから、転動体に
よる案内効果の安定性と誘導リングによる構造の簡素化
およびメンテナンスの容易化とを両立できる利点があ
る。

【００３９】また、請求項６に記載の発明によれば、従
動輪側および駆動輪側の双方にガイド部材を設けること
を前提としつつ、両者をともに回転可能な部材としたも
のであるから、それら双方のガイド部材による案内効果
がより安定化する。

【００４０】請求項７に記載の発明によれば、チェーン
の張り側と緩み側にそれぞれチェーンテンショナを設け
たため、チェーンの張力を一定に保ちつつ過大張力が作
用するのを防止できることから、チェーンが外れにくく
なるとともにチェーン切れをも未然に防止できるように
なり、さらにチェーンの逆転駆動時においても上記機能
が効果的に発揮される効果がある。特に、請求項８に記
載の発明のように、双方のチェーンテンショナのテンシ
ョンローラを互いに連動するように構成することによ
り、上記効果が一段と顕著となる効果がある。

【００４１】請求項９に記載の発明によれば、撹拌翼に
付着した泥や固化材等がフレームに設けた払拭手段にて
払い落とされることから、撹拌翼による掘削，撹拌作用
を常に安定して維持できる効果がある。

【００４２】請求項１０に記載の発明によれば、撹拌翼
に切削羽根を設けたため、この切削羽根によっても土壌
の切削，撹拌効果が発揮されるようになり、掘削した土
壌が塊とならず固化材との混合が満遍なく行われるよう
になる効果がある。

【００４３】請求項１１に記載の発明によれば、撹拌翼
に切削羽根が設けられているのに加えて、撹拌翼の裏側
に突起部材が設けられているため、チェーンの裏側の土
壌排除機能と撹拌土壌中に空間をつくる機能とが発揮さ
れるようになり、土壌と固化材との混合がより一段とス
ムーズに行われるようになる効果がある。

【００４４】請求項１２に記載の発明によれば、サイド
カッタの切り込み作用によって改良土壌と未改良土壌と
の境界がより明確になることから、少なくとも改良部内
での土壌と固化材との撹拌混合品質が一段と向上する。

【００４５】請求項１３に記載の発明によれば、隣接す
る撹拌翼同士の切削刃の千鳥状配置のために土壌および
固化材が撹拌翼の幅方向で満遍なく混合されるようにな
り、これによってもまた改良土壌および固化材の撹拌混
合品質が一段と向上する効果がある。

【００４６】請求項１４に記載の発明によれば、複数の
撹拌翼のなかに改良土壌を中央部に積極的に寄せ集める
特殊撹拌翼が含まれているため、千鳥状配置の切削刃を
もった特殊撹拌翼との併用により、改良土壌および固化
材の撹拌混合品質の向上度合いが一段と顕著となる効果
がある。

【００４７】

【発明の実施の形態】図１〜４は本発明に係る地盤改良
装置の好ましい第１の実施の形態を示す図で、図１に示
すように建設機械であるバックホー１を母機（ベースマ
シン）として、そのアーム２の先端に土壌の掘削，撹拌
のためのチェーン駆動式のトレンチャー３を装着してあ
る。

【００４８】図２，３は上記トレンチャー３の詳細を示
す正面説明図および側面説明図であって、そのトレンチ
ャー３の主体となるフレーム４は、略角柱状の支柱部５
と、その支柱部５の上端に接合された左右一対のサイド
プレート６、およびそれら左右のサイドプレート６，６
同士を接続しているトッププレート７と、このトッププ
レート７に接合された二股状のクレビス８と、上記支柱
部５の下端から斜めに延設された左右各一対の補助アー
ム９，１０とをもって構成されていて、図１に示したよ
うに上記フレーム４のクレビス８がバックホー１のアー
ム２に着脱可能に接続される。

【００４９】上記サイドプレート６，６同士の間には一
対のブラケット１１，１２が立設されており、これらの
ブラケット１１，１２には駆動軸１３と一体の駆動側チ
ェーンスプロケット（駆動輪）１４がベアリングユニッ
ト１５，１６にて両持ち支持されるかたちで回転可能に
支持されている。また、一方のブラケット１１の外側に
は回転駆動手段として油圧モータ１７が取り付けられて
おり、この油圧モータ１７によって上記駆動側チェーン
スプロケット１４が回転駆動されるようになっている。
なお、上記油圧モータ１７としては正逆転駆動が可能な
ものが採用されている。

【００５０】また、フレーム４の下端において左右で対
をなす各補助アーム９，１０同士の間には、互いに平行
にそれぞれに回転軸１８が横架されている。各回転軸１
８の中央部には従動輪としてチェーンローラ１９が装着
されているとともに、各回転軸１８の両端部には下部ガ
イド部材たる誘導輪もしくは転動体としてガイドローラ
２０がそれぞれに装着されている。これらのチェーンロ
ーラ１９とガイドローラ２０は個々に独立して回転でき
る構成であってもよく、それらチェーンローラ１９と左
右一対のガイドローラ２０，２０とが同軸一体のものと
して構成されていてもよい。また、チェーンローラ１９
は駆動側チェーンスプロケット１４と異なり後述するド
ライブチェーン２１と噛み合う歯を有していないもので
あるが、駆動側チェーンスプロケット１４と同様の歯を
有するチェーンスプロケットタイプのものでもよい。

【００５１】そして、上記駆動側チェーンスプロケット
１４とチェーンローラ１９との間には単一かつエンドレ
スなドライブチェーン２１が巻き掛けられていて、この
ドライブチェーン２１は上記油圧モータ１７の起動に応
じて周回駆動されるようになっているととに、上記ドラ
イブチェーン２１の外周には所定のピッチで多数（例え
ば６枚〜１２枚程度）の撹拌翼２２が装着されている。
この撹拌翼２２は、図４に示すように、幅寸法に比して
その長さが十分に長い短冊平板状のもので、上記フレー
ム４の下部では各撹拌翼２２の両端部がガイドローラ２
０に接触してこれらのガイドローラ２０に案内されるよ
うになっている。また、各撹拌翼２２の前面には例えば
四つの切削羽根２３が突出形成されているとともに、裏
面側の両端部には突起部材２４が一体に形成されてい
る。

【００５２】上記フレーム４のうち左右一対のサイドプ
レート６，６同士の対向間隙内には、払拭手段として各
撹拌翼２２と同等の長さを有するワイヤブラシもしくは
櫛形状の払拭ブラシ２５がドライブチェーン２１側に向
けて一直線状に設けられていて、ドライブチェーン２１
の周回運動に応じて各撹拌翼２２が払拭ブラシ２５を通
過する際にこれに接触してその撹拌翼２２に付着した泥
や固化材等が払拭されるようになっている。

【００５３】また、フレーム４のうち支柱部５の下面に
は一対のチェーンローラ１９，１９同士の間に位置する
ようにしてセメントあるいは石灰等の固化材を吐出する
ための略エルボ状に屈曲した吐出ノズル２６が配置され
ている。この吐出ノズル２６は、支柱部５に内蔵された
油圧モータ等の回転駆動ユニット２７にて駆動されて旋
回運動するようになっていて、旋回運動したとしても一
対のチェーンローラ１９，１９とは干渉しないように設
定されている。

【００５４】上記フレーム４のうち支柱部５の両側面に
はドライブチェーン２１の張り側および緩み側にそれぞ
れ張力を付与するためのチェーンテンショナ２８，２９
が配設されている。これらのチェーンテンショナ２８，
２９は重ね板ばね３０の長手方向中央部にテンションロ
ーラ３１を取り付けるとともに、各重ね板ばね３０を相
互に独立した支持プレート３２に固定支持させたもの
で、双方の支持プレート３２，３２は支柱部５を抱持す
るかのごとく配置された支持体としての共通のスライダ
３３に固定されている。

【００５５】より詳しくは、各重ね板ばね３０はその一
端の目玉部３０ａを支点として支持プレート３２に揺動
可能に支持させるともに、他端を半固定状態とするべく
クリップ３０ｂにて浮動支持させたもので、その支持プ
レート３２，３２同士を連結しているスライダ３３は図
３の左右方向にスライド可能となっている。そして、上
記のように支柱部５を抱持しているスライダ３３には矩
形状の窓部３４が開口形成されているとともに、支柱部
５側から突設されたガイドブロック３５がこの窓部３４
に係合していることから、このガイドブロック３５と窓
部３４とで規制される範囲内でスライダ３３がスライド
可能であり、その結果として左右のチェーンテンショナ
２８，２９が連動するように構成されている。

【００５６】したがって、このように構成された地盤改
良装置によれば、図１に示すようにトレンチャー３がバ
ックホー１のアーム２に支持されている状態で油圧モー
タ１７を起動させて、ドライブチェーン２１を駆動側チ
ェーンスプロケット１４とチェーンローラ１９との間で
周回駆動させる。この時、ドライブチェーン２１の外周
に装着されている各撹拌翼２２はドライブチェーン２１
とともに周回移動し、特に撹拌翼２２がチェーンローラ
１９の外周側を周回する際には各撹拌翼２２は合計４個
のガイドローラ２０にてその周回移動が案内される。

【００５７】この状態でバックホー１自体の掘削能力を
もってトレンチャー３を対象とする改良土壌（改良地
盤）Ｇ中に挿入し、同時にトレンチャー３先端の吐出ノ
ズル２６から例えばセメントあるいは石灰等の固化材を
吐出する。これにより、改良土壌が繰り返し掘り返され
ながら固化材と混ざり合うように撹拌混合される。

【００５８】この撹拌混合の過程では、ドライブチェー
ン２１の張り側および緩み側ともに相互に連動するチェ
ーンテンショナ２８，２９によって所定の張力が付与さ
れており、しかもドライブチェーン２１とチェーンロー
ラ１９との噛み合い部の両側にそれぞれにガイドローラ
２０が位置しているため、石等の異物が噛み込みにくい
ばかりでなく、ドライブチェーン２１自体もきわめて外
れにくいものとなる。

【００５９】また、各撹拌翼２２には切削羽根２３とと
もその裏面側に突起部材２４が設けられていることか
ら、掘削土壌をほぐしつつその塊を効率よく破砕するこ
とができることはもちろんのこと、掘り起こした土壌中
に適度な空間をつくって固化材と満遍なく混合すること
ができるようになり、またドライブチェーン２１の裏側
に土壌が回り込んだとしてもやがては上記突起部材２４
によって排除されることになる。

【００６０】さらに、上記撹拌翼２２に土壌が付着した
としてもその撹拌翼２２が周回移動する過程で払拭ブラ
シ２５を通過することにより除去されることから、いわ
ゆる撹拌翼２２の詰まりによる掘削能率の低下を招かな
いで済むことになる。

【００６１】以上の各機能は、必要に応じてドライブチ
ェーン２１を逆転駆動した場合でも同様に発揮されるも
のであり、特に双方のチェーンテンショナ２８，２９が
連動するようになっていて張り側および緩み側ともに適
度な張力が付与されることから、逆転駆動に際して特に
ドライブチェーン２１の張り側と緩み側を意識する必要
がなくなる。

【００６２】図５，６は本発明に係る地盤改良装置の好
ましい第２の実施の形態を示す図で、フレーム４の上部
にも撹拌翼２２を案内する上部ガイド部材４１を設けた
点および上記吐出ノズル２６に相当する固化材吐出器４
２の構造が先の第１の実施の形態のものと異なってい
る。なお、図５，６のうち図２，３に示した第１の実施
の形態のものと共通する部分には同一符号を付してその
詳細な説明は省略するものとする。

【００６３】図５，６に示すように、フレーム４の一部
を形成する左右一対のサイドプレート６，６の内側面に
は、定位置固定式の上部ガイド部材として略円弧状に湾
曲成形された所定幅寸法の誘導リング４１がそれぞれに
溶接固定されている。そして、各誘導リング４１の上半
部外周面の位置および曲率半径はドライブチェーン２１
に固定された撹拌翼２２の内周面の周回移動軌跡と一致
させてあり、したがって、ドライブチェーン２１ととも
に周回移動する各撹拌翼２２は下部ガイド部材として機
能するガイドローラ（誘導輪）２０のみならず上部ガイ
ド部材たる誘導リング４１によってもまた案内されるよ
うになっている。

【００６４】一方、上記固化材吐出器４２は、下方に至
るにしたがって漸次その断面積が小さくなりながら下端
が吐出口部として開口した偏平矩形状のチャンバー４３
とそのチャンバー４３の両側に配置されたレシーバータ
ンク４４とを備えていて、レシーバータンク４４は、固
化材吐出に必要な圧縮空気を安定供給するために、図示
しない空気圧力源から送られてきた圧縮空気を一時的に
蓄えた上で吐出口部に供給する機能を有するものであ
る。そして、この固化材吐出器４２は、図示しない圧送
パイプ等にてチャンバー４３に圧送されてきた粉粒体状
の固化材をチャンバー４３内の長手方向全域に拡散しつ
つ加速させ、さらに上記レシーバータンク４４から吐出
口部に供給される圧縮空気をもって固化材を吐出するよ
うになっている。

【００６５】したがって、この第２の実施の形態によれ
ば、ドライブチェーン２１に装着された複数の撹拌翼２
２がそのドライブチェーン２１とともに周回移動する過
程では、フレーム４の下部側では撹拌翼２２が複数のガ
イドローラ２０によって、またフレーム４の上部側では
撹拌翼２２が左右一対の誘導リング４１によってそれぞ
れ案内されることから、各撹拌翼２２の周回運動がより
安定して行われることになる。

【００６６】図７，８は本発明に係る地盤改良装置の好
ましい第３の実施の形態を示す図で、上部ガイド部材と
して、第２の実施の形態におけるフレーム４上部の誘導
リング４１に代えて転動体たる上部ガイドローラ４６を
設けたものである。

【００６７】すなわち、上記誘導リング４１と同等位置
に略Ｕ字状に湾曲成形した左右一対のローラブラケット
４５を溶接固定する一方、各ローラブラケット４５の頂
部に上部ガイド部材たる転動体として上部ガイドローラ
４６を配置し、この上部ガイドローラ４６をもって、ド
ライブチェーン２１とともに周回移動する各撹拌翼２２
の両端部を案内するようになっている。

【００６８】したがって、この第３の実施の形態によれ
ば、ドライブチェーン２１とともに周回移動する撹拌翼
２２は、フレーム４の下部側では複数のガイドローラ２
０によって案内されるとともに、フレーム４の上部側で
は左右一対の上部ガイドローラ４６によって案内される
ことになり、ガイド部材がいずれも撹拌翼２２の周回移
動に伴って転動することから、撹拌翼２２の周回運動が
より安定して円滑に行われることになる。

【００６９】図９，１０は本発明に係る地盤改良装置の
好ましい第４の実施の形態を示す図で、図５，６に示し
た第２の実施の形態と比較すると明らかなように、フレ
ーム４下部の下部ガイド部材として、複数のガイドロー
ラ２０に代えて上部側の誘導リング４１と同様の定位置
固定式の下部誘導リング４７を用いた点でその第２の実
施の形態と異なっている。

【００７０】図９，１０に示すように、上記ガイドロー
ラ２０と同等位置には、定位置固定式の下部ガイド部材
として略円弧状に湾曲成形された所定幅寸法の合計４個
の下部誘導リング４７が配置されている。これらの下部
誘導リング４７は、チェーンローラ１９とほぼ同心状を
なすようにフレーム４の一部を形成する支柱部５の下端
に溶接固定されていて、各下部誘導リング４７の上半部
外周面の位置および曲率半径はドライブチェーン２１に
固定された撹拌翼２２の内周面の周回移動軌跡と一致さ
せてある。したがって、ドライブチェーン２１とともに
周回移動する各撹拌翼２２は、上部ガイド部材として機
能する定位置固定式の誘導リング４１のみならず下部ガ
イド部材たる定位置固定式の下部誘導リング４７によっ
てもまた案内されるようになっている。

【００７１】したがって、この第４の実施の形態によれ
ば、ドライブチェーン２１とともに周回移動することに
なる各撹拌翼２２がフレーム４の上下位置にていずれも
定位置固定式の誘導リング４１および下部誘導リング４
７によって案内されるかたちとなり、それら上下のガイ
ド部材が動くことがなく、例えば上記第３の実施の形態
のものと比べてガイドローラ２０や上部ガイドローラ４
６等の可動部分がないため、その構造を一段と簡素化で
きるとともに、メンテナンス工数を削減できる利点があ
る。

【００７２】ここで、本実施の形態においてもフレーム
４の上部側の誘導リング４１に代えて、図７，８と同様
のローラブラケット４５と上部ガイドローラ４６とを組
み合わせたものを採用しても所期の目的を達成すること
ができる。また、下部誘導リング４７に上記上部ガイド
ローラ４６と同等のものを付加してもよい。

【００７３】図１１は図４に示した撹拌翼２２の組み合
わせの変形例を示しており、合計８個の撹拌翼４８〜５
５が装着されるエンドレスの一本のドライブチェーン２
１を切断して展開した状態を示している。

【００７４】図１１に示すように、この例では四種類で
合計８個の撹拌翼４８〜５５が混在するかたちで一直線
状に配置されており、より具体的には、土壌を撹拌しな
がらその土壌を中央部に積極的に寄せ集める機能を主と
する二つの特殊撹拌翼４８，４９同士の間にそれぞれに
土壌切削を主とする三種類の撹拌翼５０〜５２および５
３〜５５が配置されている。二つの特殊撹拌翼４８，４
９は、図１３〜図１５に示すように、平板状の翼本体５
６の両端面に幅寸法および高さ寸法ともにその翼本体５
６よりも十分に大きなサイドカッタ５７を備えていると
ともに、その翼本体５６の前面にサイドカッタ５７と隣
接するように略Ｖ字状のスクレーパ５８を備えているも
ので、ドライブチェーン２１が正逆転方向のいずれの方
向に回転したとしても、土壌の撹拌もしくは混練効果と
ともに改良土壌を積極的にその特殊撹拌翼４８もしくは
４９の長手方向中央部に寄せ集める機能を有している。

【００７５】なお、上記翼本体５６の前面には３本の補
助刃５６ａが装着されているとともに、背面側には突起
部材２４とともに当て板５６ｂが装着されている。

【００７６】一方、土壌切削を主とする四種類の撹拌翼
５０〜５５は、図１１のほか図１６〜図１９（ただし、
図１６〜図１９では代表して撹拌翼５４の構造を示して
いる）に示すように、上記と同様に平板状の翼本体５６
の両端面にサイドカッタ５７を備えているほか、その翼
本体５６の前面に二つもしくは三つの切削羽根５９，６
０もしくは６１，６２を斜状に配置したもので、隣接す
る撹拌翼５０〜５５同士における切削羽根５９，６０も
しくは６１，６２の傾きが互いに逆向きとなるようにい
わゆる千鳥状の配置となっている。なお、翼本体５６の
前面には、上記と同様に３本の補助刃５６ａが装着され
ているとともに、背面側には突起部材２４とともに当て
板５６ｂが装着されている。

【００７７】したがって、かかる組みわせの撹拌翼４８
〜５５を用いた場合には、合計８個の撹拌翼４８〜５５
がドライブチェーン２１とともに周回移動する過程で、
各サイドカッタ５７の切り込み作用により土壌改良対象
領域と未改良部とが明確に区分けされ、さらにその掘
削，撹拌された土壌が各切削羽根５９，６０もしくは６
１，６２によって翼本体５６の幅方向で積極的に繰り返
し蛇行移動するようなかたちとなる一方で、特殊撹拌翼
４８，４９のスクレーパ５８の機能によって翼本体５６
の幅方向中央部に積極的に寄せ集められることから、改
良対象領域の土壌は固化材とともに満遍なく撹拌，混合
されて、改良地盤（土壌）の撹拌混合品質が一段と向上
することになる。

【００７８】図２０，２１は本発明に係る地盤改良装置
の好ましい第５の実施の形態を示す図で、自走能力を有
する泥上車７１を母機としてこの泥上車７１に図２，３
に示したトレンチャー３を適用したものである。

【００７９】この第５の実施の形態では、泥上車７１
は、トレンチャー３を上下に移動させることが可能な昇
降駆動機構７２と、昇降駆動機構７２を含むトレンチャ
ー３を車幅方向に移動させることが可能な横行駆動機構
７３とを有するものであり、泥上車７１が定位置に停止
したままでより広い面積の土壌改良作業を行うことがで
きる利点がある。

【００８０】図２２は本発明に係る地盤改良装置の好ま
しい第６の実施の形態を示す図で、泥上車タイプのバッ
クホー８１を母機としてそのアーム８２先端に上記図
２，３に示したトレンチャー３を装着したもので、先に
説明した第５の実施の形態のものと同様の機能が発揮さ
れることは言うまでもない。

【００８１】なお、これらの第５，６の実施の形態にお
いても、図２，３に示したトレンチャー３に代えて図５
〜図１０に示した他の形式のトレンチャー３を用いるこ
とも可能であることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る地盤改良装置の好ましい第１の実
施の形態を示す全体構成説明図。

【図２】図１に示すトレンチャーの正面説明図。

【図３】図２に示すトレンチャーの左側面説明図。

【図４】図２，３に示すドライブチェーンの詳細を示す
図で、（Ａ）は正面説明図、（Ｂ）は同図（Ａ）の平面
説明図、（Ｃ）は同図（Ａ）の右側面説明図。

【図５】本発明に係る地盤改良装置の好ましい第２の実
施の形態を示す図で、トレンチャーの正面説明図。

【図６】図５に示すトレンチャーの左側面説明図。

【図７】本発明に係る地盤改良装置の好ましい第３の実
施の形態を示す図で、トレンチャーの正面説明図。

【図８】図７に示すトレンチャーの左側面説明図。

【図９】本発明に係る地盤改良装置の好ましい第４の実
施の形態を示す図で、トレンチャーの正面説明図。

【図１０】図９に示すトレンチャーの左側面説明図。

【図１１】図４の撹拌翼の変形例を示す図で、ドライブ
チェーンを切断展開したときの構成説明図。

【図１２】図１１に示す特殊撹拌翼の詳細を示す拡大正
面図。

【図１３】図１２の平面図。

【図１４】図１２の右側面図。

【図１５】図１３のＡ−Ａ線の沿う断面図。

【図１６】図１１に示す撹拌翼の詳細を示す拡大正面
図。

【図１７】図１６の平面図。

【図１８】図１６の右側面図。

【図１９】図１７のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図２０】本発明に係る地盤改良装置の第５の実施の形
態を示す説明図。

【図２１】図２０の左側面説明図。

【図２２】本発明に係る地盤改良装置の第６の実施の形
態を示す説明図。

【符号の説明】

１…バックホー（母機） ２…アーム ３…トレンチャー ４…フレーム １４…駆動側チェーンスプロケット（駆動輪） １７…油圧モータ（回転駆動手段） １９…チェーンローラ（従動輪） ２０…ガイドローラ（下部ガイド部材（誘導輪もしくは
転動体）） ２１…ドライブチェーン ２２…撹拌翼 ２３…切削羽根 ２４…突起部材 ２５…払拭ブラシ（払拭手段） ２６…吐出ノズル ２８…チェーンテンショナ ２９…チェーンテンショナ ３０…重ね板ばね ３１…テンションローラ ３３…スライダ（支持体） ４１…誘導リング（上部ガイド部材） ４６…上部ガイドローラ（上部ガイド部材（転動体）） ４７…下部誘導リング（下部ガイド部材） ４８，４９…特殊撹拌翼 ５０〜５５…撹拌翼 ５７…サイドカッタ ５８…スクレーパ ５９〜６２…切削羽根

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−144262（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−143980（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−152740（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02D 3/12 102 E02F 5/06

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の建設機械を母機としてそのアーム
   先端に地盤の掘削，撹拌用のトレンチャーが装着された
   地盤改良装置であって、 上記トレンチャーは、 フレーム上部の駆動輪とフレーム下部の従動輪との間
   に、外周に複数の撹拌翼を備えたエンドレスな一本のチ
   ェーンを巻き掛けて、このチェーンを地中で周回駆動さ
   せることにより地盤を掘削，撹拌するように構成されて
   いる一方、 少なくとも前記従動輪側には、該従動輪をはさんでその
   両側に撹拌翼の周回運動を直接的に案内する下部ガイド
   部材が設けられていることを特徴とする地盤改良装置。
2. 【請求項２】 前記フレームの下部に一本のチェーンを
   共有する一対の従動輪が並設されていて、 各従動輪の両側にそれぞれに下部ガイド部材が設けられ
   ていることを特徴とする請求項１に記載の地盤改良装
   置。
3. 【請求項３】 前記下部ガイド部材は、従動輪と同一軸
   線上に位置するように該従動輪をはさんでその両側に配
   置された回転可能な誘導輪であることを特徴とする請求
   項１または２に記載の地盤改良装置。
4. 【請求項４】 前記駆動輪側にも該駆動輪をはさんでそ
   の両側に撹拌翼の周回運動を案内する上部ガイド部材が
   設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   かに記載の地盤改良装置。
5. 【請求項５】 下部ガイド部材および上部ガイド部材の
   うちいずれか一方が回転可能な転動体であり、他方が定
   位置固定式の誘導リングであることを特徴とする請求項
   ４に記載の地盤改良装置。
6. 【請求項６】 下部ガイド部材および上部ガイド部材が
   ともに回転可能な部材であることを特徴とする請求項４
   に記載の地盤改良装置。
7. 【請求項７】 前記フレームには、駆動輪と従動輪との
   間においてチェーンの張り側および緩み側にそれぞれ張
   力を付与するチェーンテンショナが設けられていること
   を特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の地盤改良
   装置。
8. 【請求項８】 前記張り側のチェーンテンショナのテン
   ションローラと緩み側のチェーンテンショナのテンショ
   ナローラは互いに共通の支持体に支持されていて、この
   支持体がフレームに対してスライド可能に支持されてい
   ることにより張り側と緩み側のテンションローラが互い
   に連動するようになっていることを特徴とする請求項７
   に記載の地盤改良装置。
9. 【請求項９】 前記フレームには、撹拌翼に付着した泥
   を除去する払拭手段が設けられていることを特徴とする
   請求項１〜８のいずれかに記載の地盤改良装置。
10. 【請求項１０】 前記撹拌翼には切削羽根が設けられて
    いることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の
    地盤改良装置。
11. 【請求項１１】 前記撹拌翼の裏側には突起部材が設け
    られていることを特徴とする請求項１０に記載の地盤改
    良装置。
12. 【請求項１２】 前記撹拌翼は、その翼本体の長手方向
    両端面に幅寸法および高さ寸法ともに翼本体よりも十分
    に大きなサイドカッタを備えていることを特徴とする請
    求項１〜１１のいずれかに記載の地盤改良装置。
13. 【請求項１３】前記撹拌翼は、その翼本体の前面に複数
    の切削刃が斜状に配置されていて、隣接する撹拌翼同士
    の間では前記切削刃が千鳥状の配置となっていることを
    特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の地盤改良
    装置。
14. 【請求項１４】 一本のドライブチェーンに装着される
    複数の撹拌翼のなかに、掘削した土砂を撹拌翼の長手方
    向中央部に寄せるスクレーパを翼本体の前面に備えた少
    なくとも一つの特殊撹拌翼が含まれていることを特徴と
    する請求項１３に記載の地盤改良装置。