JP3757093B2

JP3757093B2 - 地盤改良用攪拌混合装置

Info

Publication number: JP3757093B2
Application number: JP2000039671A
Authority: JP
Inventors: 寧重松; 智之福田; 竜一島谷; 昌巳牧野; 利行佐藤; 浩邦伊藤
Original assignee: Obayashi Corp; Kato Construction Co Ltd
Current assignee: Obayashi Corp; Kato Construction Co Ltd
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2020-02-17
Also published as: JP2001226952A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地盤改良用攪拌混合装置に関し、特に、湿地地帯,浚渫埋立て地,干潟などの超軟弱地盤と呼ばれるような地盤の表層部の地盤改良に用いる攪拌混合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
湿地地帯,浚渫埋立て地,干潟などの超軟弱地盤と呼ばれるような地盤の表層部の地盤改良工法として、セメント,石灰などの固化材を超軟弱地盤と攪拌混合させて、混合物を固化させることにより性状を改良する地盤改良工法がある。
【０００３】
この種の工法に用いられる攪拌混合装置は、例えば、その一例が、特開平８−１４４２６２号公報に開示されている。この公報に開示されている攪拌混合装置は、超軟弱地盤を攪拌する攪拌混合部と、攪拌混合部で超軟弱地盤を攪拌させながら固化材を供給する固化材供給部とを備えている。
【０００４】
攪拌混合部は、上下方向に循環走行される複数列のチェーンと、複数列のチェーンを同時に周回駆動させる駆動部と、各チェーンに取付けられた複数の攪拌プレートとを有している。
【０００５】
しかしながら、このように構成された地盤改良用の攪拌混合装置には、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、上記構成の攪拌混合装置では、地盤改良の幅に合わせて、チェーンの列数を設定しているので、改良幅に合わせた装置をその都度製作する必要があった。
【０００７】
また、土質条件によっては、チェーンと混合土とが供回りを起こし、均等な改良を妨げる場合があるが、このような場合に、複数列のチェーンを同時に周回駆動させる構造では、有効に対処することができなかった。
【０００８】
さらに、チェーンを列設して、これらの全体を1つの駆動部で周回駆動させる構造では、1列分の改良幅を大きくすると、より大きな駆動部が必要になり、装置の重量が大きくなり過ぎるので、改良幅の増大化が困難になっていた。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、必要な改良幅を容易かつ安価に確保することができるともに、均質な改良が行える地盤改良用攪拌混合装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、湿地地帯,浚渫埋立て地,干潟などの超軟弱地盤を攪拌する攪拌混合部と、前記攪拌混合部で前記超軟弱地盤を攪拌させながら固化材を供給する固化材供給部とを備えた地盤改良用攪拌混合装置において、前記攪拌混合部は、上下方向に循環走行されるチェーンと、前記チェーンの駆動部と、前記チェーンに取付けられた複数の攪拌プレートとを有するユニット化されたものであって、前記ユニット化された攪拌混合部を横方向に複数連結して列状に配置した。
このように構成した地盤改良用攪拌混合装置によれば、攪拌混合部は、ユニット化され、ユニット化された攪拌混合部を横方向に複数連結して列状に配置するので、装置全体の改良幅は、ユニットを増減することにより、任意に設定することができる。
また、上下方向に循環走行されるチェーンと、チェーンの駆動部と、チェーンに取付けられた複数の攪拌プレートとを有するユニットなので、構造が簡単になり、装置の軽量化が図れる。
この場合、ユニット毎の改良幅を大きくしても、攪拌プレートが取付けられたチェーンを循環走行させる駆動部は、個別に設けているので、それほど大型化しない。
さらに、本発明では、各ユニットでチェーンの回転方向や回転数を、独立して自由に設定することができ、これにより、チェーンと混合土とが供回りを起こすことがなくなり、均等な改良を行うことができる。
前記攪拌混合部には、前記チェーンの周回方向に直交するように配置され、両端に設けられたテンションローラが前記チェーンに当接し、当該チェーンの張力変動に応じてスライド移動するテンショナーと、前記テンションローラが前記チェーンを相互に離間するように付勢するジャッキとを設けることができる。
この構成によれば、チェーンに取付けられている攪拌プレートのいずれかが超軟弱地盤を攪拌する際に、偏荷重が作用しても、テンショナーのスライド移動と、ジャッキの付勢力とにより、この偏荷重が緩和される。
前記攪拌混合部は、循環走行する前記チェーンの上端側に設けられた原動スプロケットホイールと、前記チェーンの下端側に設けられた遊動ローラと、前記遊動ローラの両側同軸上に設けられた一対の補助ローラとを備え、前記攪拌プレートは、前記チェーンの走行方向と直交する方向に延設され、前記補助ローラは、前記チェーンの循環走行に伴って順次下端側に到達する前記攪拌プレートを支持することができる。
この構成によれば、軟弱地盤の掘削攪拌に最も寄与するチェーンの循環走行の下端側で、攪拌プレートの支持状態が安定し、偏磨耗や脱輪が効果的に防止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１から図４は、本発明にかかる地盤改良用攪拌混合装置の一実施例を示している。同図に示した攪拌混合装置は、湿地地帯,浚渫埋立て地,干潟などの超軟弱地盤を攪拌する攪拌混合部１０と、攪拌混合部１０で超軟弱地盤を攪拌させながら固化材Ｃを供給する固化材供給部１２と、支持部１４とを備えている。
【００１２】
攪拌混合部１０は、フレーム１５と、チェーン１６と、油圧式の駆動モータ１８(駆動部)と、攪拌プレート２０とを備え、ユニット化されている。本実施例の場合には、同一構成の３ユニットの攪拌混合部１０が、横一列に配置されている。
【００１３】
フレーム１５の上部側には、駆動モータ１８が支持されている。また、フレーム１５の下部側には、側面が略３角形に形成されたローラ支持材２２が固設されている。
【００１４】
ローラ支持材２２は、側面形状が二等辺三角形状に形成され、一対の等辺間に位置する頂点が、フレーム１５の長手方向の軸上にあって、残りの２頂点を結ぶ底辺がフレーム１５の長手方向の軸線と直交する方向に配置されている。このような形状のローラ支持材２２には、２つの等辺側に一対の遊動ローラ２４が回転自在に設置されている。また、ローラ支持材２２の底辺の両端に位置する２頂点側には、一対の小径ガイドローラ２６が回転自在に設置されている。さらに、ローラ支持材２２には、フレーム１５の長手方向と直交する方向に貫通する挿通孔２７が形成されている。
【００１５】
チェーン１６は、駆動モータ１８の回転軸に固設された原動スプロケットホイール２８と、一対の遊動ローラ２４との間にガイドローラ２６を介装して、無端状に周回されている。
【００１６】
このチェーン１６の周回状態は、フレーム１５の長手方向の中心軸上に中心があって、原動スプロケットホイール２８の直径が、一対の遊動ローラ２４ないしはガイドローラ２６の外周間隔よりも小さくなっているので、これらの間に周回されたチェーン１６の間隔は、原動スプロケット２８側で狭まるようになっていて、この部分に位置対応するように、原動スプロケットホイール２８に近接してテンショナー３０が設置されている。
【００１７】
本実施例のテンショナー３０は、一対のテンションローラ３２と、このテンションローラ３２が両端に回転自在に支持さられたスライドロッド３４と、スライドロッド３４が移動自在に嵌合挿入された両端が開口したスリーブ３６とを備えている。
【００１８】
スライドロッド３４は、チェーン１６の周回方向と直交するように配置されていて、両端に設けられたテンションローラ３２がそれぞれチェーン１６と当接するように配置されている。
【００１９】
そして、スリーブ３６は、伸縮自在なジャバラ材３８を介して、フレーム１５に支持されている。また、スリーブ３６の一端には、ジャッキ４０の伸縮端が結合されている。
【００２０】
このジャッキ４０は、フレーム１５内に設置されていて、スリーブ３６を常時上側に向けて付勢している。この付勢状態は、スリーブ３６にスライドロッド３４が挿入され、スライドロッド３４の両端には、チェーン１６に当接するテンションローラ３２が設けられているので、ジャッキ４０の付勢力は、チェーン１６にテンションローラ３２が接触している部分で、相互に近接しようとするのを、離間するように作用している。
【００２１】
ジャッキ４０が設置されフレーム１５の近傍には、列状態に設置される攪拌混合部１０のユニット間を連結するために接合フランジ４１が、対向する位置に一対ずつ設けられている。
【００２２】
攪拌プレート２０は、実質的に同一構成の複数枚を備えていて、チェーン１６に所定の間隔を隔てて取付けられている。本実施例の場合には、各攪拌プレート２０は、平板状のプレート部２０ａと、このプレート部２０ａの上面に、所定の間隔をおいて突設固定された一対の突起部２０ｂと、プレート部２０ａの下面に固設された取付部２０ｃとを備えている。
【００２３】
なお、本実施例の場合には、一対の突起部２０ｂ間の設置間隔は、各攪拌プレート２０によって、若干異なるように設定されている。
【００２４】
プレート部２０ａの長さは、１ユニットの攪拌混合部１０の改良幅に相当するものであって、本実施例の場合には、約８００ｍｍになっている。取付部２０ｃは、プレート部２０ａの長手方向の中心にあって、チェーン１６に係止されている。
【００２５】
なお、図１において、遊動ローラ２４の両側には、一対の補助ローラ４２が、同軸上に、回転自在に設けられている。この補助ローラ４２は、図１には、一方の遊動ローラ２４側に配置したものしか示していないが、図１の遊動ローラ２４の下方に配置されている他方の遊動ローラ２４にも同じ構成のものが一対配置されている。
【００２６】
一方、固化材供給部１２は、２本の第１および第２供給パイプ１２ａ,１２ｂから構成されている。攪拌混合部１０の上方に配置された第１供給パイプ１２ａは、Ｌ字状に屈曲していて、屈曲した先端部分が、攪拌混合部１０のテンショナー３０の近傍に延設されている。
【００２７】
この第１供給パイプ１２ａの先端延設部には、各攪拌混合部１０のフレーム１５を挟む位置に、固化材Ｃの吐出口（図１に矢印で示している）が設けられている。
【００２８】
また、攪拌混合部１０の上方に配置された第２供給パイプ１２ｂは、Ｌ字状に屈曲していて、屈曲した先端部分が、攪拌混合部１０の遊動ローラ２４間を挿通するようにして延設されている。
【００２９】
この第２供給パイプ１２ａの先端延設部には、補助ローラ４２の近傍に、固化材Ｃの吐出口（図１に矢印で示している）が設けられている。さらに、第２供給パイプ１２ｂには、第１供給パイプ１２ａと対応する位置に分岐管１２ｃが設けられていて、この分岐管１２ｃは、第１供給パイプ１２ａの先端延設部と対向するように、テンショナー３０の近傍に延設され、第１供給パイプ１２ａの先端延設部とほぼ同じ位置に固化材Ｃの吐出口が設けられている。
【００３０】
他方、本実施例の支持部１４は、固定フレーム１４ａと、外カバー１４ｂと、連結フランジ１４ｃと、連結ロッド１４ｄとを有している。固定フレーム１４ａは、角型断面に形成されていて、一対の外カバー１４ｂの上端側に、両端が固設されている。
【００３１】
一対の外カバー１４ｂは、３列状に配置された３ユニットの攪拌混合部１０の両側に配置されていて、両端側に配置された攪拌混合部１０の接合フランジ４１が、外カバー１４ｂにそれぞれボルトナットで結合されている。
【００３２】
連結フランジ１４ｃは、３列状に配置された３ユニットの攪拌混合部１０の各接合フランジ４１間に、両端がボルトナットで結合され、本実施例の場合には、２個使用されている。
【００３３】
連結ロッド１４ｄは、３列状に配置された３ユニットの攪拌混合部１０のローラ支持材２２に貫通形成された挿通孔２７内に挿通され、両端が外カバー１４ｂにピン止めすることにより係止されている。
【００３４】
なお、本実施例の装置で攪拌混合部１０のユニット数を増減する際には、外カバー１４ｂと連結フランジ１４ｃおよび連結ロッド１４ｄとを取り外して、ユニット数に応じた数の連結フランジ１４ｃと、ユニット数に対応した長さの連結ロッド１４ｄを用いればよい。
【００３５】
以上のように構成された攪拌混合装置は、従来のこの種の装置土同様に、複帯移動式のベースマシンに外カバー１４ｂの上端側を取り付けて、地盤改良に使用される。
【００３６】
湿地地帯,浚渫埋立て地,干潟などの超軟弱地盤の改良を行う場合には、各ユニットの駆動モータ１８を回転駆動して、チェーン１６を循環走行させ、チェーン１６に係止されている攪拌プレート２０で地盤を攪拌させながら、固化材Ｃを固化材供給部１２を介して、地盤に供給し、これらを混合させ、固化材Ｃが固化することにより地盤性状を改良する。
【００３７】
このとき、本実施例の装置では、以下の作用効果が発揮される。すなわち、まず、本実施例の攪拌混合装置では、攪拌混合部１０は、ユニット化され、ユニット化された攪拌混合部１０を横方向に複数連結して列状に配置するので、装置全体の改良幅は、ユニットを増減することにより、任意に設定することができる。
【００３８】
また、攪拌混合部１０は、上下方向に循環走行されるチェーン１６と、チェーン１６を循環走行させる駆動モータ１８と、チェーン１６に取付けられた複数の攪拌プレート２０とを有するユニットなので、構造が簡単になり、装置の軽量化が図れる。
【００３９】
さらに、本実施例では、各ユニットでチェーン１６の回転方向や回転数を、独立して自由に設定することができ、これにより、チェーン１６と混合土とが供回りを起こすことがなくなり、均等な改良を行うことができる。
【００４０】
また、本実施例の場合には、攪拌混合部１０には、チェーン１６の周回方向に直交するように配置され、両端に設けられたテンションローラ３２がチェーン１６に当接し、当該チェーン１６の張力変動に応じてスライド移動するテンショナー３０と、テンションローラ３２がチェーン１６を相互に離間するように付勢するジャッキ４０と有している。
【００４１】
このため、例えば、攪拌プレート２０に偏荷重が作用して、チェーン１６の一方側で張力が大きくなると、図２に仮想線で示すように、この側のテンションローラ３２が突出するようにスライド移動して、張力変動を緩和する。
【００４２】
また、チェーン１６の全体の張力は、テンションローラ３２がチェーン１６を相互に離間するようにジャッキ４０で付勢しているので、常時一定に保たれる。
【００４３】
従って、チェーン１６に取付けられている攪拌プレート２０のいずれかに超軟弱地盤を攪拌する際に、偏荷重が作用しても、テンショナー３０のスライド移動と、ジャッキ４０の付勢力とにより、この偏荷重が緩和される。
【００４４】
さらにまた、本実施例の場合には、チェーン１６の周回移動の下端側で、攪拌プレート２０を下方から支持する一対の補助ローラ４２が設けられている。すなわち、本実施例の補助ローラ４２は、チェーン１６に取付けられている攪拌プレート２０が、駆動モータ１８の駆動により周回してくると、各攪拌プレート２０のプレート部２０ａの下面側に当接して、これを支持する。
【００４５】
このため、攪拌プレート２０は、補助ローラ４２が設けられている部分、すなわち、チェーン１６の周回走行の下端側で、プレート部２０が中心部がチェーン１６により支持されるとともに、その側方の２点で補助ローラ４２に支持されることになる。
【００４６】
従って、特に、軟弱地盤の掘削攪拌に最も寄与するチェーン１６の周回走行の下端側で、攪拌プレート２０の支持状態が安定し、偏磨耗や脱輪が効果的に防止される。
【００４７】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかる地盤改良用攪拌混合装置によれば、必要な改良幅を容易かつ安価に確保することができるともに、均質な改良が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる地盤改良用攪拌混合装置の位置実施例を示す正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１０攪拌混合部
１２固化材供給部
１４支持部
１５フレーム
１６チェーン
１８駆動モータ
２０攪拌プレート
２２ローラ支持材
２４遊動ローラ

Claims

湿地地帯,浚渫埋立て地,干潟などの超軟弱地盤を攪拌する攪拌混合部と、前記攪拌混合部で前記超軟弱地盤を攪拌させながら固化材を供給する固化材供給部とを備えた地盤改良用攪拌混合装置において、
前記攪拌混合部は、上下方向に循環走行されるチェーンと、前記チェーンの駆動部と、前記チェーンに取付けられた複数の攪拌プレートとを有するユニット化されたものであって、
前記ユニット化された攪拌混合部を横方向に複数連結して列状に配置したことを特徴とする地盤改良用攪拌混合装置。
前記攪拌混合部は、前記チェーンの周回方向に直交するように配置され、両端に設けられたテンションローラが前記チェーンに当接し、当該チェーンの張力変動に応じてスライド移動するテンショナーと、
前記テンションローラが前記チェーンを相互に離間するように付勢するジャッキとを有することを特徴とする請求項１記載の地盤改良用攪拌混合装置。
前記攪拌混合部は、循環走行する前記チェーンの上端側に設けられた原動スプロケットホイールと、前記チェーンの下端側に設けられた遊動ローラと、前記遊動ローラの両側同軸上に設けられた一対の補助ローラとを備え、
前記攪拌プレートは、前記チェーンの走行方向と直交する方向に延設され、
前記補助ローラは、前記チェーンの循環走行に伴って順次下端側に到達する前記攪拌プレートを支持することを特徴とする請求項１または２記載の地盤改良用攪拌混合装置。