(57)【要約】      （修正有）【課題】地盤の攪拌効率を向上させた攪拌翼及びこれを利用した機械攪拌工法を提供する。【解決手段】攪拌翼１４は、大略円筒状を成す回転部材７６と、回転部材７６の外周部に固定された複数の攪拌羽根１５とを含み、複数の攪拌羽根１５のうち少なくとも一部の攪拌羽根１５は、回転部材７６の回転方向に対して傾いた板状の傾斜部１００を有する。このため、回転部材７６の回転によって傾斜部１００を有する攪拌羽根１５が回転移動すると、回転部材７６の回転方向に対して傾いた傾斜部１００の２つの面によって、地盤形成土を強制的に移動させることができる。これにより、攪拌羽根１５と接触する地盤形成土が、回転部材７６の回転方向や軸方向に移動するため、地盤の攪拌効率を向上させることができる。【選択図】図３
2020165296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重機の作業機に取り付けられる攪拌装置の先端において、回転しながら地盤を攪拌する攪拌翼であって、
大略円筒状を成す回転部材と、該回転部材の外周部に固定された複数の攪拌羽根と、を含み、
該複数の攪拌羽根のうち少なくとも一部の攪拌羽根は、前記回転部材の回転方向に対して傾いた板状の傾斜部を有することを特徴とする攪拌翼。
【請求項２】
前記複数の攪拌羽根は、前記回転部材の軸方向と直交する板状を成し、前記回転部材の軸方向視で、前記回転部材への付け根部分から前記回転部材の回転軸を中心とした外側へと延びた後、前記回転部材の回転方向と反対方向へ向かって弧を描くように延びる外刃部分を有する第１の攪拌羽根を含み、
該第１の攪拌羽根は、前記回転部材の回転方向と反対の端部側が、前記外刃部分の延在方向から逸れる方向に曲げられていることで、前記傾斜部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の攪拌翼。
【請求項３】
前記第１の攪拌羽根は、前記回転部材の軸方向視で、前記付け根部分よりも前記回転部材の回転方向と反対寄りの位置、かつ、前記外刃部分よりも前記回転部材側の位置に、前記外刃部分に倣った形状の切欠きが設けられていることを特徴とする請求項２記載の攪拌翼。
【請求項４】
前記第１の攪拌羽根は、少なくとも前記付け根部分を除いた複数個所に、板状の一方の面から他方の面まで貫通する貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の攪拌翼。
【請求項５】
前記複数の攪拌羽根は、前記回転部材の外周部から径方向外側へ延びる板状を成し、その先端部分に円弧状の外刃を有する第２の攪拌羽根を含み、
該第２の攪拌羽根は、前記回転部材の回転方向に対して傾いて固定されていることで、その全体が前記傾斜部を形成していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の攪拌翼。
【請求項６】
前記複数の攪拌羽根は、前記回転部材の回転方向に対する傾き方向及び／又は傾き角度が互いに異なる、複数の前記第２の攪拌羽根を含むことを特徴とする請求項５記載の攪拌翼。
【請求項７】
前記第２の攪拌羽根は、前記外刃に切削ビットが取り付けられていることを特徴とする請求項５又は６記載の攪拌翼。
【請求項８】
前記複数の攪拌羽根は、前記回転部材の外周部から径方向外側へ延び、前記回転部材の軸方向と直交する板状を成す取り付け部と、前記回転部材の軸方向視で、前記回転部材の外周部から径方向外側に間隔を空けた位置において、前記取り付け部から前記回転部材の円周方向に沿って延びる板状の延在部と、を有する第３の攪拌羽根を含み、
該第３の攪拌羽根は、前記延在部が前記回転部材の円周方向から逸れる方向に延びていることで、前記延在部により前記傾斜部が形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の攪拌翼。
【請求項９】
前記複数の攪拌羽根は、前記延在部の延在方向が前記回転部材の回転方向に互いに反対になっている複数の前記第３の攪拌羽根を含むことを特徴とする請求項８記載の攪拌翼。
【請求項１０】
前記第３の攪拌羽根は、前記延在部の内刃部に、該内刃部の厚みよりも大きい幅を有して該内刃部の延在方向と直交する両側に突出する態様で前記内刃部に沿って延びる板部が取り付けられていることを特徴とする請求項８又は９記載の攪拌翼。
【請求項１１】
前記複数の攪拌羽根のうち少なくとも一部の攪拌羽根は、前記回転部材の円周方向に不等間隔で配置されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項記載の攪拌翼。
【請求項１２】
前記複数の攪拌羽根が５枚であり、前記回転部材の円周方向に少なくとも一部不等間隔となるように固定されることを特徴とする請求項１１記載の攪拌翼。
【請求項１３】
前記回転部材の外周部に固定された複数の切削羽根を含み、
該複数の切削羽根の各々は、前記回転部材の軸方向と直交する板状を成し、前記回転部材の軸方向視で、前記回転部材の外周部と直交する方向の大きさが、前記複数の攪拌羽根の各々よりも大きく、かつ、前記回転部材の回転方向と平行な方向の大きさが、前記複数の攪拌羽根の各々よりも小さいことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載の攪拌翼。
【請求項１４】
前記回転部材は、その外周部に沿って回転方向及び軸方向に間隔を空けた複数の位置に、着脱可能に前記攪拌羽根及び前記切削羽根を固定可能な固定部を有することを特徴とする請求項１３記載の攪拌翼。
【請求項１５】
重機の作業機に取り付けられる攪拌装置の先端において回転する攪拌翼を利用して、地盤を攪拌する機械攪拌工法であって、
前記攪拌翼の大略円筒状を成す回転部材の外周部に、地盤の性状に応じて選択的に、複数の攪拌羽根及び／又は複数の切削羽根を、互いに間隔を空けた任意の位置に着脱可能に固定し、
前記攪拌羽根として、前記回転部材の回転方向に対して傾いた板状の傾斜部を有する攪拌羽根を用い、
前記切削羽根として、前記回転部材の軸方向と直交する板状を成し、前記回転部材の軸方向視で、前記回転部材の外周部と直交する方向の大きさが前記攪拌羽根よりも大きく、かつ、前記回転部材の回転方向と平行な方向の大きさが前記攪拌羽根よりも小さい切削羽根を用いることを特徴とする機械攪拌工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重機の作業機に取り付けられる攪拌装置の先端において、回転しながら地盤を攪拌する攪拌翼と、これを利用した機械攪拌工法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地盤改良を行う工法の１つである機械攪拌工法では、回転する攪拌翼により地盤形成土と改良材とを混合攪拌し、地中に改良体を造成する。攪拌翼には、棒状や台形状等の複数の攪拌羽根が固定されており（例えば特許文献１参照）、攪拌翼の回転に伴ってそれらの攪拌羽根が地盤内で回転移動し、地盤形成土と接触することで、地盤内が攪拌される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１８４０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、棒状や台形状の攪拌羽根が固定された従来の攪拌翼は、攪拌羽根の移動軌跡に溝ができる程度で、期待したような攪拌が行われず、攪拌効率が悪かった。更に、隣接する攪拌羽根の間に粘性土が付着して供回りが発生することがあり、これも攪拌効率を悪化させる要因になっていた。又、未攪拌地盤に対しては攪拌羽根の先端が接触することとなるが、その際に大きな負荷がかかるため、攪拌羽根の強度を高めたり、大きな回転トルクを発生させたりする必要があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、地盤の攪拌効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００６】
（１）重機の作業機に取り付けられる攪拌装置の先端において、回転しながら地盤を攪拌する攪拌翼であって、大略円筒状を成す回転部材と、該回転部材の外周部に固定された複数の攪拌羽根と、を含み、該複数の攪拌羽根のうち少なくとも一部の攪拌羽根は、前記回転部材の回転方向に対して傾いた板状の傾斜部を有する攪拌翼（請求項１）。
【０００７】
本項に記載の攪拌翼は、回転部材と複数の攪拌羽根とを含み、回転部材は、大略円筒状を成し、その中心軸を回転軸として、例えば重機の動力等によって回転される部位である。複数の攪拌羽根は、回転部材の外周部に固定されており、これら複数の攪拌羽根のうち少なくとも一部の攪拌羽根が、回転部材の回転方向に対して傾いた板状の傾斜部を有している。このため、回転部材の回転によって傾斜部を有する攪拌羽根が回転移動すると、回転部材の回転方向に対して傾いた傾斜部の２つの面によって、地盤形成土が強制的に移動される。これにより、攪拌羽根と接触する地盤形成土が、回転部材の回転方向や軸方向に移動するため、地盤の攪拌効率が向上されるものである。
【０００８】
（２）上記（１）項において、前記複数の攪拌羽根は、前記回転部材の軸方向と直交する板状を成し、前記回転部材の軸方向視で、前記回転部材への付け根部分から前記回転部材の回転軸を中心とした外側へと延びた後、前記回転部材の回転方向と反対方向へ向かって弧を描くように延びる外刃部分を有する第１の攪拌羽根を含み、該第１の攪拌羽根は、前記回転部材の回転方向と反対の端部側が、前記外刃部分の延在方向から逸れる方向に曲げられていることで、前記傾斜部が形成されている攪拌翼（請求項２）。
【０００９】
本項に記載の攪拌翼は、複数の攪拌羽根に第１の攪拌羽根が含まれ、この第１の攪拌羽根は、回転部材の軸方向と直交する板状を成している。すなわち、第１の攪拌羽根は、板状の２つの面の外縁部間を接続する肉薄の外周部分が、回転部材の回転方向や放射方向へ向けられている。更に、第１の攪拌羽根は、上述した肉薄の外周部分の一部に外刃部分を有している。この外刃部分は、回転部材の軸方向視、換言すれば板状の第１の攪拌羽根のいずれか一方の面の正面視で、回転部材に対する第１の攪拌羽根の付け根部分から、回転部材の回転軸を中心とした外側へと延びた後、回転部材の回転方向と反対方向へ向かって弧を描くように延びている。
【００１０】
上記のような構成により、回転部材が回転されると、各第１の攪拌羽根の肉薄の外刃部分から地盤へと入り込み、更に外刃部分が回転部材の回転方向と反対方向へ向かって弧状に延びることで、第１の攪拌羽根が流線形の如き形状を成しているため、地盤から受ける負荷が抑制される。これにより、回転部材の回転に必要な回転トルクが低減され、又、粘性土等が含まれる柔らかい地盤であってもスムーズに回転されるものとなる。更に、板状の第１の攪拌羽根が回転移動すると、回転部材の回転方向と反対方向に延在する第１の攪拌羽根の２つの面に、地盤形成土が接触しながら攪拌されるため、１枚の第１の攪拌羽根当たりの地盤形成土への接触時間が長く、攪拌効率が向上されるものである。加えて、このように回転移動する第１の攪拌羽根は、地盤に含まれる粘性土等が剥がれ易く付着し難いため、供回りの発生が抑制され、これによっても攪拌効率が向上されるものである。
【００１１】
加えて、本項に記載の攪拌翼は、第１の攪拌羽根に曲げ部分が設けられたものである。具体的に、曲げ部分が設けられた第１の攪拌羽根は、回転部材の回転方向と反対方向へ向かって延びる肉薄の外刃部分を見下ろす平面視で、回転部材の回転方向と反対の端部側が、外刃部分の延在方向から逸れる方向に曲げられており、この曲げ部分によって傾斜部が形成されている。すなわち、このような第１の攪拌羽根は、流線形に延びる途中部分で曲げられた板状を成しているため、回転部材の回転により回転移動すると、板状の第１の攪拌羽根の２つの面に接触する地盤形成土が、第１の攪拌羽根の曲げ方向に沿って強制的に移動される。これにより、第１の攪拌羽根と接触する地盤形成土が、回転部材の回転方向や軸方向に移動するため、地盤の攪拌効率がより一層向上されるものである。
【００１２】
（３）上記（２）項において、前記第１の攪拌羽根は、前記回転部材の軸方向視で、前記付け根部分よりも前記回転部材の回転方向と反対寄りの位置、かつ、前記外刃部分よりも前記回転部材側の位置に、前記外刃部分に倣った形状の切欠きが設けられている攪拌翼（請求項３）。
本項に記載の攪拌翼は、第１の攪拌羽根に、外刃部分に倣った形状の切欠きが設けられたものである。この切り欠きは、第１の攪拌羽根が固定された回転部材の軸方向視で、回転部材に対する第１の攪拌羽根の付け根部分よりも回転部材の回転方向と反対寄りの位置、かつ、外刃部分よりも回転部材側の位置に設けられている。これにより、板状の第１の攪拌羽根は、流線形を保ちながら正面視での面積が小さくなるため、地盤から受ける抵抗が低減されると共に、粘性土等がより付着し難くなるものである。
【００１３】
（４）上記（２）（３）項において、前記第１の攪拌羽根は、少なくとも前記付け根部分を除いた複数個所に、板状の一方の面から他方の面まで貫通する貫通孔が設けられている攪拌翼（請求項４）。
本項に記載の攪拌翼は、第１の攪拌羽根の、少なくとも回転部材に対する付け根部分を除いた複数個所に、板状の一方の面から他方の面まで貫通する貫通孔が設けられたものである。これにより、第１の攪拌羽根の両面に粘性土等が付着し難くなり、付着しても剥がれ易くなるものである。
【００１４】
（５）上記（１）から（４）項において、前記複数の攪拌羽根は、前記回転部材の外周部から径方向外側へ延びる板状を成し、その先端部分に円弧状の外刃を有する第２の攪拌羽根を含み、該第２の攪拌羽根は、前記回転部材の回転方向に対して傾いて固定されていることで、その全体が前記傾斜部を形成している攪拌翼（請求項５）。
本項に記載の攪拌翼は、複数の攪拌羽根に第２の攪拌羽根が含まれ、この第２の攪拌羽根は、回転部材の外周部から径方向外側へ延びる板状を成すと共に、その先端部分に円弧状の外刃を有している。このため、板状の２つの面の外縁部間を接続する肉薄の外周部分の一部が、円弧状の外刃を形成しており、その外刃が回転部材の放射方向へ向けられている。又、第２の攪拌羽根は、回転部材の回転方向に対して傾いて固定されていることで、その全体が傾斜部を形成しているものである。
【００１５】
このような構成により、回転部材の回転によって第２の攪拌羽根が回転移動すると、板状の第２の攪拌羽根の２つの面に接触する地盤形成土が、回転部材の回転方向に対する第２の攪拌羽根の傾き方向に沿って強制的に移動される。これにより、第２の攪拌羽根と接触する地盤形成土が、回転部材の回転方向や軸方向に移動するため、地盤の攪拌効率がより向上されるものである。更に、回転部材の放射方向へ向けられた第２の攪拌羽根の外刃により、地盤形成土が切り崩されながら攪拌されるため、これによっても地盤の攪拌効率が向上されるものである。
【００１６】
（６）上記（５）項において、前記複数の攪拌羽根は、前記回転部材の回転方向に対する傾き方向及び／又は傾き角度が互いに異なる、複数の前記第２の攪拌羽根を含む攪拌翼（請求項６）。
本項に記載の攪拌翼は、複数の攪拌羽根に複数の第２の攪拌羽根が含まれ、これら複数の第２の攪拌羽根は、回転部材の回転方向に対する傾き方向及び／又は傾き角度が互いに異なっているものである。すなわち、複数の第２の攪拌羽根の中に、他の第２の攪拌羽根と比較して、回転部材の回転方向に対する傾き方向及び／又は傾き角度が異なる第２の攪拌羽根が、少なくとも１つ含まれている。これにより、そのように傾き方向及び／又は傾き角度が互いに異なる複数の第２の攪拌羽根によって、第２の攪拌羽根の各々の傾き方向及び傾き角度に応じた方向へと地盤形成土が強制的に移動されるため、地盤形成土が様々な方向に移動されることとなり、地盤の攪拌効率が更に向上されるものである。
【００１７】
（７）上記（５）（６）項において、前記第２の攪拌羽根は、前記外刃に切削ビットが取り付けられている攪拌翼（請求項７）。
本項に記載の攪拌翼は、第２の攪拌羽根の外刃に切削ビットが取り付けられていることで、第２の攪拌羽根の外刃による地盤形成土の切り崩しが効率よく行われることになり、より硬い地盤の攪拌にも対応するものとなる。
【００１８】
（８）上記（１）から（７）項において、前記複数の攪拌羽根は、前記回転部材の外周部から径方向外側へ延び、前記回転部材の軸方向と直交する板状を成す取り付け部と、前記回転部材の軸方向視で、前記回転部材の外周部から径方向外側に間隔を空けた位置において、前記取り付け部から前記回転部材の円周方向に沿って延びる板状の延在部と、を有する第３の攪拌羽根を含み、該第３の攪拌羽根は、前記延在部が前記回転部材の円周方向から逸れる方向に延びていることで、前記延在部により前記傾斜部が形成されている攪拌翼（請求項８）。
【００１９】
本項に記載の攪拌翼は、複数の攪拌羽根に第３の攪拌羽根が含まれ、この第３の攪拌羽根は、取り付け部及び延在部を有している。取り付け部は、回転部材の外周部から径方向外側へと延び、回転部材の軸方向と直交する板状を成している。このため、取り付け部は、板状の２つの面の外縁部間を接続する肉薄の外周部分が、回転部材の回転方向や放射方向へ向けられている。そして、このような取り付け部の外周部分から、同じく板状の延在部が延びている。具体的に、この延在部は、回転部材の軸方向視で、回転部材の外周部から径方向外側に間隔を空けた位置において、取り付け部から回転部材の円周方向に沿って延びている。このため、延在部は、その板状の２つの面の外縁部間を接続する肉薄の外周部分に、回転部材の軸方向視で、回転部材の外周部に対向する位置で回転部材の円周方向に沿って延びる内刃部と、内刃部と反対側の端部で主に回転部材の径方向外側へ向けられて、回転部材の円周方向に沿って延びる外刃部とが形成され、大略鎌形状を成している。
【００２０】
そして、第３の攪拌羽根は、そのような延在部が回転部材の円周方向から逸れる方向に延びていることで、延在部によって傾斜部が形成されている。すなわち、第３の攪拌羽根は、回転部材の外周部を見下ろす平面視で、取り付け部は回転部材の回転方向に沿って配置されるものの、延在部が取り付け部から折れ曲がるような態様で、回転部材の円周方向から逸れる方向へと延びている。このような構成により、回転部材が回転して第３の攪拌羽根が回転移動すると、板状の取り付け部及び延在部の、夫々の２つの面に接触する地盤形成土が、各面の延在方向に沿って強制的に移動される。これにより、第３の攪拌羽根と接触する地盤形成土が、回転部材の回転方向や軸方向に移動するため、地盤の攪拌効率がより向上されるものである。
【００２１】
（９）上記（８）項において、前記複数の攪拌羽根は、前記延在部の延在方向が前記回転部材の回転方向に互いに反対になっている複数の前記第３の攪拌羽根を含む攪拌翼（請求項９）。
本項に記載の攪拌翼は、複数の攪拌羽根に複数の第３の攪拌羽根が含まれ、これら複数の第３の攪拌羽根は、延在部の延在方向が回転部材の回転方向に互いに反対になっているものである。すなわち、複数の第３の攪拌羽根の中に、回転部材の軸方向視で、延在部が回転部材の回転方向と同じ方向に延在している第３の攪拌羽根と、延在部が回転部材の回転方向と反対方向に延在している第３の攪拌羽根とが含まれている。このため、それら複数の第３の攪拌羽根が回転移動すると、地盤形成土は、取り付け部の２つの面に接触した後に延在部の２つの面に接触して移動されるパターンや、延在部の２つの面に接触した後に取り付け部の２つの面に接触して移動されるパターンなど、様々な移動パターンで移動される。従って、地盤形成土が様々な方向に移動されることとなり、地盤の攪拌効率がより向上されるものである。
【００２２】
（１０）上記（８）（９）項において、前記第３の攪拌羽根は、前記延在部の内刃部に、該内刃部の厚みよりも大きい幅を有して該内刃部の延在方向と直交する両側に突出する態様で前記内刃部に沿って延びる板部が取り付けられている攪拌翼（請求項１０）。
本項に記載の攪拌翼は、第３の攪拌羽根の延在部の、上記（８）項で記載したような内刃部に、内刃部に沿って延びる板部が取り付けられているものである。すなわち、この板部は、内刃部の厚みよりも大きい幅を有して内刃部の延在方向と直交する両側に突出する態様で、その一方の面が回転部材の外周部と対向するように、もう一方の面の幅方向中央近傍が内刃部に接続される。このため、取り付け部及び延在部に加えて、板部によっても地盤形成土が移動されることとなり、しかも、板部は、内刃部の両側に突出して主に回転部材の径方向外側へ向けられる面と、回転部材の外周部に向けられる面との、取り付け部及び延在部の何れの面とも異なる方向に向けられた２つの面を有している。従って、板部によってすくい上げられるような地盤形成土の移動が加わり、地盤の攪拌効率が益々向上されるものである。
【００２３】
（１１）上記（１）から（１０）項において、前記複数の攪拌羽根のうち少なくとも一部の攪拌羽根は、前記回転部材の円周方向に不等間隔で配置される攪拌翼（請求項１１）。
本項に記載の攪拌翼は、複数の攪拌羽根のうち少なくとも一部の攪拌羽根が、回転部材の円周方向に不等間隔で配置されることで、その不等間隔で配置された攪拌羽根の周囲に、他の攪拌羽根の周囲と大きさが異なる隙間が形成されるものである。すなわち、不等間隔で配置される攪拌羽根は、隣接する攪拌羽根との間に形成される隙間の大きさが、等間隔で配置される攪拌羽根と異なることになり、更に、不等間隔で配置される攪拌羽根同士でも、周囲の隙間の大きさは、攪拌羽根毎に異なるものである。従って、攪拌翼の回転時にそのような隙間を通る地盤形成土が、様々な大きさの隙間を通って不規則な方向に移動されることとなり、複数の攪拌羽根の形状による攪拌作用と相まって、地盤の攪拌効率が高められるものである。
【００２４】
（１２）上記（１１）項において、前記複数の攪拌羽根が５枚であり、前記回転部材の円周方向に少なくとも一部不等間隔となるように固定される攪拌翼（請求項１２）。
本項に記載の攪拌翼は、回転部材の外周部に固定される攪拌羽根が５枚であり、これら５枚の攪拌羽根が、回転部材の円周方向に少なくとも一部不等間隔となるように固定されるものである。それに従い、例えば、回転部材の外周部の、回転部材の回転方向に等間隔な６箇所のうちの５箇所に、５枚の攪拌羽根が固定される場合は、攪拌羽根が固定されていない１箇所に、他の隙間よりも大きな隙間が形成されることになる。このため、このような大きな隙間によって、地盤形成土の移動ルートに変化がもたらされ、地盤の攪拌効率が向上されるものである。なお、攪拌羽根の不等間隔配置によって、他の隙間よりも小さな隙間が形成される場合にも、地盤形成土の移動ルートに変化が生じて攪拌効率が高まるものと期待される。
【００２５】
（１３）上記（１）から（１２）項において、前記回転部材の外周部に固定された複数の切削羽根を含み、該複数の切削羽根の各々は、前記回転部材の軸方向と直交する板状を成し、前記回転部材の軸方向視で、前記回転部材の外周部と直交する方向の大きさが、前記複数の攪拌羽根の各々よりも大きく、かつ、前記回転部材の回転方向と平行な方向の大きさが、前記複数の攪拌羽根の各々よりも小さい攪拌翼（請求項１３）。
本項に記載の攪拌翼は、更に回転部材の外周部に固定された複数の切削羽根を含むものであり、これによって回転部材の外周部には、複数の攪拌羽根と複数の切削羽根とが固定されることになる。複数の切削羽根の各々は、回転部材の軸方向と直交する板状を成しており、回転部材の軸方向視で確認できる大きさが、攪拌羽根と異なっている。
【００２６】
すなわち、切削羽根の各々は、攪拌羽根の各々と比較して、回転部材の外周部と直交する方向の大きさが攪拌羽根よりも大きく、かつ、回転部材の回転方向と平行な方向の大きさが攪拌羽根よりも小さくなっている。切削羽根は、回転部材の外周部と直交する方向の大きさが攪拌羽根よりも大きいことで、回転部材の回転時に攪拌羽根よりも先に地盤形成土に接触することになる。又、切削羽根は、回転部材の回転方向と平行な方向の大きさが攪拌羽根よりも小さいことで、地盤形成土を切削するようなエネルギーを攪拌羽根よりも効率的に伝えるものとなる。これにより、攪拌羽根のみでは攪拌が困難な硬い地盤であっても、切削羽根により切り崩しながら攪拌するため、問題なく攪拌されるものである。
【００２７】
（１４）上記（１３）項において、前記回転部材は、その外周部に沿って回転方向及び軸方向に間隔を空けた複数の位置に、着脱可能に前記攪拌羽根及び前記切削羽根を固定可能な固定部を有する攪拌翼（請求項１４）。
本項に記載の攪拌翼は、回転部材の外周部に沿って回転方向及び軸方向に間隔を空けた複数の位置に、固定部が設けられたものであり、これら固定部の各々に、着脱可能に攪拌羽根及び切削羽根が固定されるものである。これにより、施工対象の地盤の性状に応じた任意の位置に、上述した任意の種類の複数の攪拌羽根及び複数の切削羽根が固定されることになるため、様々な性状の地盤が効率よく攪拌されるものとなる。又、施工中に攪拌羽根及び切削羽根の数量や位置、攪拌羽根の種類や組みあわせ等が変更されるものともなるため、施工状況に応じた更なる効率化が図られるものである。
【００２８】
（１５）重機の作業機に取り付けられる攪拌装置の先端において回転する攪拌翼を利用して、地盤を攪拌する機械攪拌工法であって、前記攪拌翼の大略円筒状を成す回転部材の外周部に、地盤の性状に応じて選択的に、複数の攪拌羽根及び／又は複数の切削羽根を、互いに間隔を空けた任意の位置に着脱可能に固定し、前記攪拌羽根として、前記回転部材の回転方向に対して傾いた板状の傾斜部を有する攪拌羽根を用い、前記切削羽根として、前記回転部材の軸方向と直交する板状を成し、前記回転部材の軸方向視で、前記回転部材の外周部と直交する方向の大きさが前記攪拌羽根よりも大きく、かつ、前記回転部材の回転方向と平行な方向の大きさが前記攪拌羽根よりも小さい切削羽根を用いる機械攪拌工法（請求項１５）。
【００２９】
本項に記載の機械攪拌工法は、上記（１４）項の攪拌翼を用いて実行することで、少なくも上記（１）、（１３）及び（１４）項の攪拌翼に対応する同等の作用を奏するものである。特に、例えば、比較的柔らかい地盤を攪拌するときは、回転部材に攪拌羽根のみ或いは切削羽根よりも多くの攪拌羽根を固定し、比較的硬い地盤を攪拌するときは、回転部材に切削羽根のみ或いは攪拌羽根よりも多くの切削羽根を固定する、といったように、地盤の性状に合わせて攪拌翼の構成を変更する。更に、攪拌羽根と切削羽根とを交互に配置する等、攪拌羽根及び切削羽根の固定位置は任意であるため、地盤の性状や施工状況等を加味した最適な構成の攪拌翼を使用することで、攪拌効率の最適化を図るものとなる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は上記のような構成であるため、地盤の攪拌効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼を一対備えた攪拌装置の正面図である。
【図２】図１の攪拌装置の側面図であり、（ａ）はロッド部が屈折していない状態、（ｂ）はロッド部が屈折した状態を示している。
【図３】図１の一方の攪拌翼に固定された第１の攪拌羽根及び切削羽根の取り付け位置を示すイメージ側面図であり、攪拌装置の側方向の中心位置を基準として、（ａ）が攪拌翼の軸方向内側部分、（ｂ）が攪拌翼の軸方向中間部分、（ｃ）が攪拌翼の軸方向外側部分を示している。
【図４】図１の他方の攪拌翼に固定された第１の攪拌羽根及び切削羽根の取り付け位置を示すイメージ側面図であり、攪拌装置の側方向の中心位置を基準として、（ａ）が攪拌翼の軸方向内側部分、（ｂ）が攪拌翼の軸方向中間部分、（ｃ）が攪拌翼の軸方向外側部分を示している。
【図５】第１の攪拌羽根の三面図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が側面図である。
【図６】第１の攪拌羽根の斜視図である。
【図７】図１の攪拌翼に固定された切削羽根の三面図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が側面図である。
【図８】図２と吐出口の位置が異なる配管の一例を示す概略図である。
【図９】攪拌装置を具備する油圧ショベルによる施工イメージ図である。
【図１０】攪拌装置を具備する油圧ショベルの油圧制御イメージを概略的に示すブロック図である。
【図１１】第１の攪拌羽根の別例を示す斜視図であり、（ａ）は複数の貫通孔が設けられたもの、（ｂ）は曲げ部分の形状が図６の例と異なるものを示している。
【図１２】切削羽根の別例を示す三面図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が側面図である。
【図１３】攪拌装置を具備するリーダ付油圧式大口径削孔機を示す側面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る攪拌翼を示しており、（ａ）が攪拌装置に取り付けられた状態の正面図、（ｂ）が回転部材の外周部を平面に展開した状態の配置イメージ図である。
【図１５】図１４の攪拌翼に固定された第２の攪拌羽根及び切削羽根の取り付け位置を示すイメージ側面図であり、攪拌装置の側方向の中心位置を基準として、（ａ）〜（ｅ）がこの順序で攪拌翼の軸方向内側部分から外側部分までを示している。
【図１６】第２の攪拌羽根の三面図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が側面図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る攪拌翼の別例を、図１４（ｂ）に相当する配置イメージ図で示しており、（ａ）〜（ｄ）間で第２の攪拌羽根の配置が異なっている。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る攪拌翼を示しており、（ａ）が攪拌装置に取り付けられた状態の正面図、（ｂ）が回転部材の外周部を平面に展開した状態の配置イメージ図である。
【図１９】図１８の攪拌翼に固定された第３の攪拌羽根及び切削羽根の取り付け位置を示すイメージ側面図であり、攪拌装置の側方向の中心位置を基準として、（ａ）が攪拌翼の軸方向内側部分、（ｂ）が攪拌翼の軸方向中間部分、（ｃ）が攪拌翼の軸方向外側部分を示している。
【図２０】第３の攪拌羽根の三面図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については、詳しい説明を省略することとし、又、図面の全体にわたって、同一部分又は対応する部分は、同一符号で示している。
図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４を一対備えた、攪拌装置１０の構成を模式的に示している。図示のように、攪拌装置１０は、ロッド部１２、一対の攪拌翼１４（１４Ａ、１４Ｂ）、取付部３０、配管３２、エア配管３３、複数の突出部３４、屈折機構４０、軸回転機構４６、スパイラル管５２、及び、伸張機構５８を含んでいる。ロッド部１２は、攪拌装置１０の本体部分を構成するものであり、中空の略直管状をなし、その外側や内側に様々な部材が取り付けられている。
【００３３】
一対の攪拌翼１４は、ロッド部１２の先端に取り付けられており、図１の例では、一方の攪拌翼１４Ａが図中左側に、他方の攪拌翼１４Ｂが図中右側に位置するように、ロッド部１２の先端部１２ａを挟んで互いに反対向きに取り付けられている。これら一対の攪拌翼１４Ａ、１４Ｂの各々は、大略円筒状を成す回転部材７６と、この回転部材７６の外周部に固定された複数の攪拌羽根１５及び複数の切削羽根１７とを含み、後述する回転駆動部２０によって回転されるようになっている。本実施形態の攪拌翼１４には、複数の攪拌羽根１５として、複数の第１の攪拌羽根１６が固定されている。又、一対の攪拌翼１４Ａ、１４Ｂは、各々の回転軸１８がロッド部１２の延在方向（図１及び図２における上下方向）と直交或いは略直交するように、ロッド部１２の先端部１２ａに取り付けられている。図１の例では、各々の回転軸１８とロッド部１２の延在方向との間で成される角度αが、ロッド部１２の先端側（図中下側）へ向けて９０°よりも小さくなるように、僅かに傾斜した状態になっている。例えば、回転軸１８とロッド部１２の延在方向との間で成される角度αは、これに限定されるものではないが、９０°よりも５°程度小さくなっている。
【００３４】
攪拌翼１４Ａ、１４Ｂの各々の回転部材７６の外周部には、着脱可能に攪拌羽根１５（第１の攪拌羽根１６）及び切削羽根１７を固定するための固定部７８（図３及び図４参照）が、回転部材７６の回転方向及び軸方向に間隔を空けた複数の位置に設けられている。本実施例では、軸方向に間隔を空けて３列、各列で回転方向に間隔を空けて６個所の、合計で１８個所に固定部７８が設けられており、図３及び図４の（ａ）〜（ｃ）には、各列の固定部７８を図示している。図３は、一対の攪拌翼１４Ａ、１４Ｂのうち、図１における左側に位置する一方の攪拌翼１４Ａを示し、図４は、図１における右側に位置する他方の攪拌翼１４Ｂを示している。なお、図３（ａ）〜（ｃ）に示されている攪拌翼１４Ａは、回転位相が同一であり、図４（ａ）〜（ｃ）に示されている攪拌翼１４Ｂについても、回転位相が同一である。
【００３５】
図３（ａ）から確認すると、一方の攪拌翼１４Ａの軸方向内側部分には、６個所の固定部７８のうちの４箇所に、２枚の第１の攪拌羽根１６と２枚の切削羽根１７とが固定されている。２枚の第１の攪拌羽根１６は、位相が互いに１８０°異なる位置にあり、２枚の切削羽根１７は、位相が互いに１８０°異なる位置にある。図３（ｂ）を確認して、攪拌翼１４Ａの軸方向中間部分には、６個所の固定部７８のうちの位相が互いに１８０°異なる２箇所の固定部７８に、２枚の第１の攪拌羽根１６が固定されている。又、図３（ｃ）を確認すると、攪拌翼１４Ａの軸方向外側部分には、６個所の固定部７８のうちの３箇所に、２枚の第１の攪拌羽根１６と１枚の切削羽根１７とが固定されており、２枚の第１の攪拌羽根１６は、位相が互いに１８０°異なる位置にある。そして、図３（ａ）〜（ｃ）で確認できるように、攪拌翼１４Ａの軸方向に位置が異なる３列に２枚ずつ、合計で６枚固定された第１の攪拌羽根１６は、その全てが互いに位相が６０°異なる位置に配置されている。又、攪拌翼１４Ａの軸方向外側部分に固定された１枚の切削羽根１７は、攪拌翼１４Ａの軸方向内側部分に固定された２枚の切削羽根１７と、互いに位相が異なる位置に配置されている。なお、図３の攪拌翼１４Ａは、回転軸１８で通常は右回りに回転されるものである。
【００３６】
攪拌翼１４Ａの軸方向に位置が異なる３列の各々に固定された２枚の第１の攪拌羽根１６のうちの一方は、図５及び図６に示すような形状を有している。すなわち、この第１の攪拌羽根１６は、２つの面１６ａ及び１６ｂを有する板状を成しており、付け根部分８０、外刃部分８２、曲げ部分８４、切欠き８６及び挿通孔８８を備えている。付け根部分８０は、攪拌翼１４の回転部材７６に設けられた固定部７８に固定される部位であり、この付け根部分８０に設けられた本実施例では３つの挿通孔８８を介して、ボルト止め等によって固定される。外刃部分８２は、２つの面１６ａ及び１６ｂの間に位置し、図５（ｂ）に示されるような正面視で、付け根部分８０から図中上方へ向かって延びた後、図中左上方向から図中左下方向へと、山なりに弧を描くように延びている。
【００３７】
曲げ部分８４は、図５（ｂ）における左側端部に位置し、図５（ａ）に示されるような外刃部分８２を見下ろす平面視で、外刃部分８２の延在方向（図中左右方向）から逸れる方向に曲げられた部位であり、図示の例では図中左上方向へ折り曲げられている。そして、この曲げ部分８４は、第１の攪拌羽根１６が回転部材７６に固定されたときに、回転部材７６の回転方向に対して傾いていることで、傾斜部１００を形成する部位となる。切欠き８６は、図５（ｂ）に示されるような正面視で、付け根部分８０よりも図中左寄りの位置、かつ、外刃部分８２よりも図中下側の位置に、外刃部分８２に倣った形状で設けられている。このような構成により、第１の攪拌羽根１６は、その全体形状が、図５（ａ）及び（ｂ）における左方向へ延びた流線形を成している。なお、攪拌羽根１５（第１の攪拌羽根１６と後述する第２及び第３の攪拌羽根１１０、１３０とを含む）を形成する材料には、攪拌羽根１５の各々に求められる強度を確保可能な任意の材料を採用できる。
【００３８】
上述した第１の攪拌羽根１６は、図３に示すように回転部材７６に固定された状態において、曲げ部分８４を除いた板状の２つの面１６ａ、１６ｂ（図５参照）が、回転部材７６の軸方向（図３における紙面と直交する方向）と直交し、外刃部分８２が、回転部材７６の回転軸１８を中心とした外側に位置している。又、外刃部分８２は、付け根部分８０から回転部材７６の回転軸１８を中心とした外側へと延びた後、回転部材７６の回転方向と反対方向（図中左回り方向）へ向かって延びている。更に、曲げ部分８４が、第１の攪拌羽根１６の、回転部材７６の回転方向と反対の端部側に位置し、回転部材７６の回転方向から逸れる方向に曲がって傾斜部１００を形成している。図３には、回転軸１８で攪拌翼１４Ａが回転したときの、第１の攪拌羽根１６の最も外側の部分の回転移動の軌跡を、符号Ｔで示す仮想線により図示しており、このような図３から、第１の攪拌羽根１６の外刃部分８２の一部が、回転軌跡Ｔと重なっていることが分かる。
【００３９】
ここで、図１を参照すると、一方の攪拌翼１４Ａに図示されている６枚の第１の攪拌羽根１６のうち、図１の例において下側に位置している３枚の第１の攪拌羽根１６が、図５及び図６に示した第１の攪拌羽根１６に相当する。図１のこれら３枚の第１の攪拌羽根１６は、攪拌翼１４Ａが回転したときに回転移動される方向を前方としたときの、後方側から視た状態（図５（ｂ）における左方向から図示した向きに相当）が図示されており、曲げ部分８４が図１における右方向へ曲げられている。なお、図１では、図示の便宜上、第１の攪拌羽根１６及び切削羽根１７の形状や配置を簡略化して示している。
【００４０】
一方、攪拌翼１４Ａの軸方向に位置が異なる３列の各々に固定された２枚の第１の攪拌羽根１６のうち、残りのもう一方の第１の攪拌羽根１６は、図５及び図６に示した第１の攪拌羽根１６との比較において、曲げ部分８４の曲げ方向のみが異なっており、残りの部位は全く同じ構造になっている。図１を参照して、一方の攪拌翼１４Ａに図示されている６枚の第１の攪拌羽根１６のうち、図１の状態で上側に位置している３枚の第１の攪拌羽根１６が、図５及び図６に示した第１の攪拌羽根１６と曲げ部分８４の曲げ方向が異なる第１の攪拌羽根１６に相当する。これら３枚の第１の攪拌羽根１６は、攪拌翼１４Ａが回転したときに回転移動される方向を前方としたときの、前方側から視た状態（図５（ｃ）の向きに相当）が図示されており、曲げ部分８４が図１における左方向へ曲げられている。すなわち、図３（ａ）〜（ｃ）の各々に示された、位相が互いに１８０°異なる位置に配置された２枚の第１の攪拌羽根１６は、曲げ部分８４の曲げ方向が、図３における紙面と直交する方向に関して、互いに反対向きになっている。
【００４１】
他方、図３（ａ）及び（ｃ）に示された３枚の切削羽根１７の各々は、図７に示すような形状を有している。すなわち、この切削羽根１７は、２つの面１７ａ、１７ｂを有する板状を成しており、付け根部分９２、曲げ部分９６及び挿通孔９８を備えている。付け根部分９２は、攪拌翼１４の回転部材７６に設けられた固定部７８に固定される部位であり、この付け根部分９２に設けられた本実施例では３つの挿通孔９８を介して、ボルト止め等によって固定される。曲げ部分９６は、図７（ａ）及び（ｂ）における左側に位置し、図７（ａ）に示されるような平面視で、付け根部分９２からの延在方向（図中左右方向）から逸れる方向に曲げられた部位であり、図示の例では図中左下方向へ折り曲げられている。更に、図７での図示は省略しているが、切削羽根１７の曲げ部分９６の先端には、図３（ａ）及び（ｃ）に示すように、切削ビット９４が取り付けられている。この切削ビット９４には、攪拌翼１４が右回り或いは左回りのどちらの方向に回転されても対応できるような両刃が設けられている。なお、切削羽根１７や切削ビット９４を形成する材料には、各々に求められる強度を確保可能な任意の材料を採用できる。
【００４２】
切削羽根１７は、図３に示すように回転部材７６に固定された状態において、曲げ部分９６を除いた板状の２つの面１７ａ、１７ｂ（図７参照）が、回転部材７６の軸方向（図３における紙面と直交する方向）と直交する向きで固定されている。又、曲げ部分９６が、回転部材７６の回転軸１８を中心とした外側に位置しており、その曲げ部分９６の先端が、攪拌羽根１５（第１の攪拌羽根１６）の回転軌跡Ｔよりも外側に位置している。すなわち、切削羽根１７は、図３に示されるような回転部材７６の軸方向視で、回転部材７６の外周部と直交する方向（回転軸１８を中心とした放射方向）の大きさが、攪拌羽根１５（第１の攪拌羽根１６）よりも大きくなっている。更に、切削羽根１７は、回転部材７６の回転方向と平行な方向の大きさが、攪拌羽根１５（第１の攪拌羽根１６）よりも小さくなっていることが確認できる。ここで、図１を参照して、一方の攪拌翼１４Ａに図示されている３枚の切削羽根１７のうち、図中右側に位置する２枚の切削羽根１７（図３（ａ）の２枚の切削羽根１７に相当）は、曲げ部分９６が図１における右側へ向かう向きで固定されている。これに対し、攪拌翼１４Ａの図中左側に位置する１枚の切削羽根１７（図３（ｃ）の１枚の切削羽根１７に相当）は、曲げ部分９６が図１における左側へ向かう向きで固定されている。
【００４３】
次に、図４を確認すると、他方の攪拌翼１４Ｂは、回転軸１８で通常は左回りに回転されるものである。図４（ａ）に示す攪拌翼１４Ｂの軸方向内側部分には、２枚の第１の攪拌羽根１６と２枚の切削羽根１７とが固定され、図４（ｂ）に示す攪拌翼１４Ｂの軸方向中間部分には、２枚の第１の攪拌羽根１６が固定され、図４（ｃ）に示す攪拌翼１４Ｂの軸方向外側部分には、２枚の第１の攪拌羽根１６と１枚の切削羽根１７とが固定されている。そして、これらの第１の攪拌羽根１６及び切削羽根１７は、図３に示した攪拌翼１４Ａに固定された第１の攪拌羽根１６及び切削羽根１７と、左右対称の位置関係にある。更に、図１で確認できるように、攪拌翼１４Ｂに固定された第１の攪拌羽根１６の曲げ部分８４及び切削羽根１７の曲げ部分９６は、攪拌翼１４Ａに固定された第１の攪拌羽根１６の曲げ部分８４及び切削羽根１７の曲げ部分９６と、図１における左右対称の方向に曲げられていることが分かる。このため、攪拌翼１４Ｂに固定された第１の攪拌羽根１６及び切削羽根１７の詳細な説明は、攪拌翼１４Ａに固定された第１の攪拌羽根１６及び切削羽根１７の説明を読み替えて参照されたい。
【００４４】
上述したように一対の攪拌翼１４Ａ、１４Ｂに固定された第１の攪拌羽根１６及び切削羽根１７のうち、攪拌翼１４Ａの軸方向内側部分に固定された切削羽根１７と、攪拌翼１４Ｂの軸方向内側部分に固定された切削羽根１７とは、互いに接近する方向に曲がっている。このため、これらの切削羽根１７は、ロッド部１２の先端部１２ａの、側方向（図１における左右方向）中心の直下を掘削及び攪拌するような位置にある。又、これらの切削羽根１７は、攪拌翼１４の回転により、図１における上側の位置にあるときにロッド部１２に干渉しないように、かつ、図１における下側の位置にあるときに異なる攪拌翼１４に設けられた切削羽根１７同士が干渉しないように、適切な曲げ角度及び長さで設けられている。
【００４５】
図１及び図２に戻り、上述した回転駆動部２０は、ロッド部１２の先端で攪拌翼１４に内蔵されるようにして、一対の攪拌翼１４毎に別個に設けられており、本実施例では、一方の攪拌翼１４Ａの回転部材７６を回転させる第１攪拌翼用油圧モータ２０Ａと、もう一方の攪拌翼１４Ｂの回転部材７６を回転させる第２攪拌翼用油圧モータ２０Ｂとで構成されている。第１攪拌翼用油圧モータ２０Ａ及び第２攪拌翼用油圧モータ２０Ｂは、重機６４（図９参照）から供給される動力（本実施例では油圧）を利用して、一対の攪拌翼１４Ａ、１４Ｂを回転させるものであり、ロッド部１２の内部を通して油圧が供給されるようになっている。又、第１攪拌翼用油圧モータ２０Ａ及び第２攪拌翼用油圧モータ２０Ｂは、夫々、回転制御機構２２を具備しており、この回転制御機構２２によって、各攪拌翼１４の回転方向、回転数及び回転トルク等が制御される。
【００４６】
更に、図１及び図２の例では、回転駆動部２０の各々に回転補助制御部６２が備えられている。これらの回転補助制御部６２は、後述する軸回転機構４６によりロッド部１２が軸回転される際に、この軸回転を補助する方向に一対の攪拌翼１４を回転させるように、回転制御機構２２の各々を制御するものである。この制御の具体的な内容については、軸回転機構４６と併せて後ほど説明する。なお、回転補助制御部６２は、回転制御機構２２を制御可能な位置であればその設置位置は任意であり、例えば、ロッド部１２の内部に設置されていてもよく、重機６４に設置されていてもよい。
上述したような構成により、攪拌装置１０を用いた施工時に、回転制御機構２２の制御を受けた油圧モータ２０Ａ、２０Ｂ（回転駆動部２０）によって一対の攪拌翼１４が回転され、攪拌翼１４の外周に沿って回転移動する複数の切削羽根１７により、地盤Ｇ（図９参照）を切削しながら、同じく攪拌翼１４の外周に沿って回転移動する複数の攪拌羽根１５（第１の攪拌羽根１６）により、地盤Ｇが攪拌されることになる。なお、図２では、回転移動している複数の第１の攪拌羽根１６及び切削羽根１７を、簡略的に円形で図示している。
【００４７】
図１を参照して、複数の突出部３４は、一対の攪拌翼１４が回転したときに、各攪拌翼１４においてその攪拌翼１４の回転軸１８と平行な方向について異なる位置で回転する、２枚以上の攪拌羽根１５（第１の攪拌羽根１６）の間へ向かって突出するように、ロッド部１２に取り付けられるものである。図１の例では、まず一方の攪拌翼１４Ａから確認すると、攪拌翼１４Ａの外周の図中上側に図示されている３枚の第１の攪拌羽根１６間の各々に向かって突出するように、２つの突出部３４が支持部材３６を介してロッド部１２に固定されている。同様に、もう一方の攪拌翼１４Ｂを確認すると、攪拌翼１４Ｂの外周の図中上側に図示されている３枚の第１の攪拌羽根１６間の各々に向かって突出するように、２つの突出部３４が支持部材３６を介してロッド部１２に固定されている。これらの突出部３４は、例えば棒状や板状であってよく、その材質は、剛性が高いものやある程度撓るようなもの、例えば鋼製ワイヤ等であってもよい。又、複数の突出部３４は、支持部材３６に対して、或いは支持部材３６と共にロッド部１２に対して、着脱可能に取り付けられており、必要に応じて取り付け及び取り外しされるようになっている。なお、図２では、複数の突出部３４や支持部材３６の図示を省略している。
【００４８】
図２を参照して、配管３２は、一対の攪拌翼１４Ａ、１４Ｂの近傍に、地盤改良のための改良材を供給するためのものであり、本実施例ではロッド部１２の外側の、前後方向後方側（図２における右側）に取り付けられている。更に、配管３２は、ロッド部１２に対して着脱可能に、ロッド部１２の一部に沿って取り付けられている。なお、図２では、便宜上、図示を控えているが、配管３２の取り付け方法は、ロッド部１２に対して着脱可能なものであれば、任意の方法が採用できる。又、図２において、配管３２は、改良材の吐出口３２ａとなる一方の端部（図中下方の端部）までの、ロッド部１２に沿った一部のみが図示されており、実際には、配管３２のもう一方の端部が、重機６４やその近傍等に設置される改良材の供給元まで延びている。
【００４９】
ここで、配管３２は、改良材を吐出する吐出口３２ａの位置が調整可能になっており、例えば図８には、吐出口３２ａの位置が図２と異なる位置に調整された状態の配管３２を図示している。なお、図８では攪拌翼１４の図示を省略すると共に、ロッド部１２を簡略化して図示している。図８に示される配管３２は、図２の例では吐出口３２ａだった部位を接続部３２ｂとして、ロッド部１２の先端部１２ａに沿って長さが延長されており、吐出口３２ａが先端部１２ａの図中下方側に位置している。又、配管３２の一部が、例えば鋼製のカバー３８により覆われている。なお、配管３２の位置は、ロッド部１２の一部に沿って取り付けられていれば任意であり、ロッド部１２の側方側（図１における左側又は右側）や前方側（図２及び図８における左側）に取り付けられてもよい。又、後述する屈折機構４０によるロッド部１２の屈折に対応するために、配管３２の一部がフレキシブルな材料により形成されていてもよい。
【００５０】
図２に戻り、エア配管３３は、一対の攪拌翼１４Ａ、１４Ｂの近傍にエア（空気）を供給するためのものであり、図２の例では配管３２と平行に、ロッド部１２の外側の図２における右側に取り付けられている。配管３２と同様に、エア配管３３は、ロッド部１２に対して着脱可能に、ロッド部１２の一部に沿って取り付けられており、その取り付け方法は、ロッド部１２に対して着脱可能なものであれば、任意の方法が採用できる。又、図２において、エア配管３３は、エアの吐出口３３ａとなる一方の端部（図中下方の端部）までの、ロッド部１２に沿った一部のみが図示されており、実際には、エア配管３３のもう一方の端部が、重機６４やその近傍等に設置されるエアの供給元まで延びている。更に、エア配管３３は、この点も配管３２と同様に、吐出口３３ａの位置が調整可能になっており、状況に応じて吐出口３３ａの位置が設定される。
【００５１】
上記のようなエア配管３３の位置は、ロッド部１２の一部に沿って取り付けられていれば任意であり、ロッド部１２の側方側（図１における左側又は右側）や前方側（図２における左側）に取り付けられてもよい。又、後述する屈折機構４０によるロッド部１２の屈折に対応するために、エア配管３３の一部がフレキシブルな材料により形成されていてもよい。
なお、本実施例の攪拌装置１０は、改良材を供給する配管３２とエアを供給するエア配管３３とを、１本ずつ具備する構成であるが、これらのいずれか一方を具備する構成であってもよく、配管３２を２本又はエア配管３３を２本具備する構成であってもよい。更に、改良材とエアとを合流させて同時に供給する配管を具備する構成であってもよく、そのような配管を２本備えていてもよい。或いは、改良材及びエアを同時に供給する配管と、配管３２又は配管３３とのいずれか一方とを、同時に具備する構成であってもよい。
【００５２】
図１及び図２に戻り、スパイラル管５２は、外周に螺旋状にガイド板５４が設けられた直管状をなしており、図１及び図２における下方側の先端が、一対の攪拌翼１４Ａ、１４Ｂの図中上方近傍に達するように、本実施例ではロッド部１２の前方側（図２における左側）に、ロッド部１２に沿って取り付けられている。又、スパイラル管５２は、重機６４から供給される動力（本実施例では油圧）を利用して軸回転するようになっており、本実施例では、スパイラル管５２の図中上端側を保持するように設置された、油圧式のスパイラル管軸回転用モータ５６によって軸回転される。なお、スパイラル管５２を軸回転させる方法や、軸回転可能にロッド部１２に取り付ける方法は、本実施例に限定されることなく別の方法であってもよい。
【００５３】
屈折機構４０は、重機６４から供給される動力（本実施例では油圧）を利用して、ロッド部１２の中途部分から先端までを屈折させるものである。本実施例において、屈折機構４０は、図２（ａ）に示すように、ロッド部１２の内部に設置されたロッド屈折用シリンダ４２と、ロッド部１２の中途部分において、それよりも図中上方の部位と下方の部位とをピン接続するピン４４とを含んでいる。図２（ａ）の状態では、ロッド屈折用シリンダ４２が伸張してロッド部１２が真直ぐになっている。これに対し、図２（ｂ）には、ロッド屈折用シリンダ４２が縮退することで、ロッド部１２のピン接続部分から先端までが、ピン４４を軸として僅かに回動し、ロッド部１２の延在方向（図中上下方向）に対して図中右側へ屈折された状態を示している。なお、図２（ｂ）では、便宜上、ロッド屈折用シリンダ４２及びピン４４の図示を省略している。又、屈折機構４０は、ロッド屈折用シリンダ４２及びピン４４を含む構成に限定されず、別の構成であってもよい。
【００５４】
軸回転機構４６は、重機６４から供給される動力（本実施例では油圧）を利用して、ロッド部１２の非屈折状態での延在方向（図中上下方向）と平行な軸を回転軸として、ロッド部１２を左回り及び右回りの夫々で軸回転させるものである。本実施例において、軸回転機構４６は、図１に示すように、ロッド部１２の側方向（図中左右方向）両側に配置された、ロッド回転用第１シリンダ４８とロッド回転用第２シリンダ５０とを含んでいる。ロッド回転用第１シリンダ４８及びロッド回転用第２シリンダ５０は、これらの伸縮動作を組み合わせることによって、取付部３０に対してロッド部１２を軸回転させるように、ロッド部１２及び取付部３０の双方に接続されている。
【００５５】
図１及び図２には、ロッド部１２が軸回転されていない基準状態を示しており、この状態から、ロッド回転用第１シリンダ４８及びロッド回転用第２シリンダ５０の伸縮動作の組み合わせにより、本実施例では左回り及び右回りの夫々で最大で９０°、ロッド部１２を軸回転させるようになっている。なお、軸回転機構４６によるロッド部１２の最大回転角度は、９０°に限定されるものではなく、９０°より大きくても小さくてもよい。又、軸回転機構４６は、ロッド回転用第１シリンダ４８及びロッド回転用第２シリンダ５０を含む構成に限定されることはなく、他の構成であってもよい。
【００５６】
ここで、回転補助制御部６２によるロッド部１２の軸回転の補助方法について説明する。上述したように、回転補助制御部６２は、軸回転機構４６によってロッド部１２が軸回転される際に、この軸回転を補助する方向に一対の攪拌翼１４が回転されるように、回転制御機構２２を制御するものである。例えば、軸回転機構４６によりロッド部１２が平面視で右回りに軸回転される際、回転補助制御部６２は、一方の攪拌翼１４Ａが図１における左側から視て左回り（通常時とは反対方向）に回転し、他方の攪拌翼１４Ｂが図１における右側から視て左回り（通常時と同じ回転方向）に回転するように、回転制御機構２２の各々を制御する。
【００５７】
又、軸回転機構４６によりロッド部１２が平面視で左回りに軸回転される際、回転補助制御部６２は、一方の攪拌翼１４Ａが図１における左側から視て右回り（通常時と同じ回転方向）に回転し、他方の攪拌翼１４Ｂが図１における右側から視て右回り（通常時とは反対方向）に回転するように、回転制御機構２２の各々を制御する。これらの何れの場合であっても、一対の攪拌翼１４Ａ及び１４Ｂは、同一方向から視たときに互いに反対方向に回転されることになる。なお、このような回転補助制御部６２を具備しない構成であってもよく、この場合は、軸回転機構４６によりロッド部１２を軸回転させる際に、重機６４のオペレータ室６８（図９参照）からの操作によって、ロッド部１２の軸回転を補助する上記のような方向に一対の攪拌翼１４Ａ及び１４Ｂを回転させるように、回転制御機構２２の各々を制御してもよい。
【００５８】
伸張機構５８は、重機６４から供給される動力（本実施例では油圧）を利用して、ロッド部１２の長さを伸張させるものであり、本実施例では、取付部３０の前方側（図２における左側）に配置されたロッド伸張用シリンダ６０を含んでいる。ロッド伸張用シリンダ６０は、その縮退動作によって、取付部３０から先端までのロッド部１２の長さを伸張させるように、ロッド部１２及び取付部３０の双方に接続されている。図１及び図２には、ロッド伸張用シリンダ６０が伸張してロッド部１２が伸張されていない標準状態を示しており、この状態からロッド伸張用シリンダ６０が縮退すると、その縮退した長さの分だけロッド部１２が伸張するようになっている。なお、伸張機構５８の構成は本実施例の構成に限定されるものではなく、別の構成であってもよい。
【００５９】
一方、取付部３０は、上記のような構成のロッド部１２を、例えば図９に示すように、重機６４としての油圧ショベル６４Ａの、作業機６６に対して取り付けるためのものである。より詳しくは、取付部３０は、油圧ショベル６４Ａの前方（図中左側）においてロッド部１２の先端が下方を向き、かつ、一対の攪拌翼１４Ａ、１４Ｂが、油圧ショベル６４Ａの側方向の左側及び右側（紙面と直交する方向の奥側及び手前側）に位置するように、ロッド部１２を作業機６６に取り付ける。更に、取付部３０は、図１及び図２を参照して、軸回転機構４６により軸回転可能、かつ、伸張機構５８により伸張可能に、ロッド部１２を支持している。
【００６０】
図１、図２及び図９を参照して、上述したような構成を有する攪拌装置１０は、図９に示すように油圧ショベル６４Ａに取り付けられた状態で、以下のように動作する。すなわち、回転駆動部２０により回転される一対の攪拌翼１４Ａ、１４Ｂによって、地盤Ｇが掘削されると共に、配管３２から供給される改良材と、エア配管３３から供給されるエアと、地盤Ｇの形成土とが混合攪拌される。このとき、一対の攪拌翼１４Ａ、１４Ｂにより掘削及び攪拌される位置は、油圧ショベル６４Ａの作業機６６の操作によって制御され、一対の攪拌翼１４Ａ、１４Ｂの回転方向、回転速度、回転トルク等は、回転制御機構２２によって制御される。又、配管３２からの改良材の供給と共に、スパイラル管５２の外周に設けられたガイド板５４が図中上方に向かって回転する方向に、スパイラル管５２がスパイラル管軸回転用モータ５６によって軸回転される。
【００６１】
更に、必要に応じて、屈折機構４０によるロッド部１２の油圧ショベル６４Ａ側への屈折、軸回転機構４６によるロッド部１２の軸回転、及び／又は、伸張機構５８によるロッド部１２の伸張が行われる。この際、ロッド部１２の屈折角度、ロッド部１２の軸回転角度、ロッド部１２の伸張長さは、夫々の最大量までの間の任意の角度或いは長さに設定される。参考として、図９には、ロッド部１２を伸張させない状態で地盤Ｇを掘削及び攪拌した領域を細かいハッチングで、伸張機構５８によってロッド部１２を伸張させた状態で地盤Ｇを掘削及び攪拌した領域を粗いハッチングで、夫々図示している。加えて、施工時に用いられる改良材には、セメントスラリー等のスラリー、セメント等の粉体、或いは、腐食性材料といったものの中から、施工条件に応じた適切な改良材が選択される。更に、様々な材質及び配管径を有する複数の配管３２の中から、選択された改良材の供給に適した材質で形成されると共に、施工条件に適した配管径を有する配管３２が選択され、ロッド部１２に取り付けられて使用される。
【００６２】
ここで、回転駆動部２０を構成する第１攪拌翼用油圧モータ２０Ａ及び第２攪拌翼用油圧モータ２０Ｂ、屈折機構４０を構成するロッド屈折用シリンダ４２、軸回転機構４６を構成するロッド回転用第１シリンダ４８及びロッド回転用第２シリンダ５０、伸張機構５８を構成するロッド伸張用シリンダ６０、並びに、スパイラル管軸回転用モータ５６は、上述したように、何れも、重機６４から供給される油圧によって駆動されるものである。図１０には、攪拌装置１０を具備する重機６４としての油圧ショベル６４Ａの、油圧制御イメージを概略的に示している。図示のように、油圧ショベル６４Ａは、油圧切替制御部７２を有しており、この油圧切替制御部７２によって、油圧の供給先や供給量が制御されるようになっている。
【００６３】
油圧の供給先には、上述した第１攪拌翼用油圧モータ２０Ａ、第２攪拌翼用油圧モータ２０Ｂ、ロッド屈折用シリンダ４２、ロッド回転用第１シリンダ４８、ロッド回転用第２シリンダ５０、ロッド伸張用シリンダ６０、スパイラル管軸回転用モータ５６に加えて、油圧ショベル駆動系７４が含まれている。この油圧ショベル駆動系７４は、重機６４が本来から備えている駆動部位を示しており、作業機６６の動作、クローラの回転、及び旋回動作等を行うための各油圧アクチュエータが含まれる。油圧切替制御部７２は、重機６４のオペレータ室６８（図９参照）からの操作を受けて制御され、油圧ショベル駆動系７４に含まれる各駆動部位の動作を含み、ロッド部１２の伸張、軸回転、屈折、一対の攪拌翼１４の回転、及び、スパイラル管５２の軸回転の全操作が、オペレータ室６８から行われることになる。
【００６４】
上述したような構成の攪拌装置１０に具備される、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４は、図１、図３及び図４に示された構成に限定されるものではない。例えば、第１の攪拌羽根１６及び切削羽根１７の数量や取り付け位置は、図示の例と異なっていてもよく、任意の数量や取り付け位置を採用できる。これに合わせて、回転部材７６の外周部に設けられる固定部７８の位置や数量を調整してもよい。又、第１の攪拌羽根１６及び切削羽根１７の形状も、図５〜図７の例に限定されるものではない。第１の攪拌羽根１６は、弧を描くように延びる外刃部分８２を有する板状のものであれば、例えば、切欠き８６が設けられていなくてもよい。
【００６５】
更に、第１の攪拌羽根１６は、例えば図１１に示すような形状であってもよい。図１１（ａ）に示す第１の攪拌羽根１６は、付け根部分８０を除いた複数個所に、板状の一方の面１６ａから他方の面１６ｂまで貫通する貫通孔９０が設けられたものであり、このように、板状の面１６ａや１６ｂに穴、窪み、突起等の加工が施されていてもよい。又、図１１（ｂ）に示す第１の攪拌羽根１６は、その全体としての形状がより流線形に近くなるように、流線形の端部に位置する曲げ部分８４の形状が細長くなっており、その先端が尖っている。一方、切削羽根１７は、回転部材７６の外周部と直交する方向の大きさが攪拌羽根１５よりも大きく、かつ、回転部材７６の回転方向と平行な方向の大きさが攪拌羽根１５よりも小さい板状のものであれば、例えば、図１２に示すように曲げ部分９６を有さない平板状であってもよい。
【００６６】
又、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４を具備する攪拌装置１０は、油圧ショベル６４Ａの作業機６６への取り付けに限定されるものではなく、他の重機６４の作業機６６に取り付けられてもよい。例えば図１３には、重機６４としてのリーダ付油圧式大口径削孔機６４Ｂの作業機６６に対して取り付けられた、攪拌装置１０´を例示している。この攪拌装置１０´は、リーダ付油圧式大口径削孔機６４Ｂの作業機６６のリーダ７０に沿って、上下方向に移動するように取り付けられる。又、詳しい説明は控えるが、攪拌装置１０´は、油圧ショベル６４Ａに取り付けられた攪拌装置１０と同様に、個別に回転制御される一対の攪拌翼１４、着脱可能かつ吐出口３２ａの位置が調整可能な配管３２、着脱可能かつ吐出口３３ａの位置が調整可能なエア配管３３、複数の突出部３４、ロッド部１２を屈折させるための屈折機構４０、ロッド部１２を軸回転させるための軸回転機構４６、及び、軸回転可能なスパイラル管５２等を備えている。なお、ロッド部１２は、施工範囲の最大深度に対応した長さを有することが好ましい。
【００６７】
さて、上記構成をなす本発明の第１の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４は、図９や図１３に示すような重機６４の作業機６６に取り付けられる、図１及び図２に示すような攪拌装置１０の先端において回転しながら地盤Ｇを攪拌するものであり、回転部材７６と複数の攪拌羽根１５とを含んでいる。回転部材７６は、大略円筒状を成し、その中心軸を回転軸１８として、例えば重機６４の動力等によって回転される部位である。複数の攪拌羽根１５は、図１〜図４に示すように、回転部材７６の外周部に固定されており、これら複数の攪拌羽根１５のうち少なくとも一部の攪拌羽根１５が、回転部材７６の回転方向に対して傾いた板状の傾斜部１００を有している。このため、回転部材７６の回転によって傾斜部１００を有する攪拌羽根１５が回転移動すると、回転部材７６の回転方向に対して傾いた傾斜部１００の２つの面によって、地盤形成土を強制的に移動させることができる。これにより、攪拌羽根１５と接触する地盤形成土が、回転部材７６の回転方向や軸方向に移動するため、地盤Ｇの攪拌効率を向上させることができる。
【００６８】
又、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４は、複数の攪拌羽根１５に第１の攪拌羽根１６が含まれ、この第１の攪拌羽根１６は、図３〜図６及び図１１に示すように、各々が回転部材７６の軸方向と直交する板状を成している。すなわち、第１の攪拌羽根１６の各々は、板状の２つの面１６ａ、１６ｂの外縁部間を接続する肉薄の外周部分が、回転部材７６の回転方向や放射方向へ向けられている。更に、第１の攪拌羽根１６の各々は、上述した肉薄の外周部分の一部に外刃部分８２を有している。この外刃部分８２は、図３及び図４のような回転部材７６の軸方向視、換言すれば板状の第１の攪拌羽根１６のいずれか一方の面の正面視（例えば図５（ｂ）のような面１６ａの正面視）で、回転部材７６に対する第１の攪拌羽根１６の付け根部分８０から、回転部材７６の回転軸１８を中心とした外側へと延びた後、回転部材７６の回転方向と反対方向（図３における左回り方向、図４における右回り方向）へ向かって弧を描くように延びている。
【００６９】
上記のような構成により、回転部材７６が回転されると、各第１の攪拌羽根１６の肉薄の外刃部分８２から地盤Ｇへと入り込み、更に外刃部分８２が回転部材７６の回転方向と反対方向へ向かって弧状に延びることで、第１の攪拌羽根１６が流線形の如き形状を成しているため、地盤Ｇから受ける負荷を抑制することができる。これにより、回転部材７６の回転に必要な回転トルクを低減することができ、又、粘性土等が含まれる柔らかい地盤Ｇであってもスムーズに回転させることができる。更に、板状の第１の攪拌羽根１６が回転移動すると、回転部材７６の回転方向と反対方向に延在する第１の攪拌羽根１６の２つの面１６ａ、１６ｂに、地盤形成土が接触しながら攪拌されるため、１枚の第１の攪拌羽根１６当たりの地盤形成土への接触時間を長くすることができ、攪拌効率を向上させることが可能となる。加えて、このように回転移動する第１の攪拌羽根１６は、地盤Ｇに含まれる粘性土等が剥がれ易く付着し難いため、供回りの発生が抑制され、これによっても攪拌効率を向上させることができる。
【００７０】
しかも、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４は、図１、図５、図６及び図１１で確認できるように、第１の攪拌羽根１６に曲げ部分８４が設けられたものである。具体的に、曲げ部分８４が設けられた第１の攪拌羽根１６は、例えば図５（ａ）に示すような、回転部材７６の回転方向と反対方向へ向かって延びる肉薄の外刃部分８２を見下ろす平面視で、回転部材７６の回転方向と反対の端部側（図中左側）が、外刃部分８２の延在方向（図中左右方向）から逸れる方向、図示の例では左上方向に曲げられており、この曲げ部分８４によって傾斜部１００が形成されている。すなわち、このような第１の攪拌羽根１６は、流線形に延びる途中部分で曲げられた板状を成しているため、回転部材７６の回転により回転移動すると、板状の第１の攪拌羽根１６の２つの面１６ａ、１６ｂに接触する地盤形成土を、第１の攪拌羽根１６の曲げ方向に沿って強制的に移動させることができる。これにより、第１の攪拌羽根１６と接触する地盤形成土が、回転部材７６の回転方向や軸方向に移動するため、地盤Ｇの攪拌効率をより一層向上させることができる。
【００７１】
更に、回転部材７６に固定される複数の第１の攪拌羽根１６に、図１に示すように、曲げ部分８４が図中左方向に曲げられた第１の攪拌羽根１６と、曲げ部分８４が図中右方向に曲げられた第１の攪拌羽根１６とが含まれていることで、地盤Ｇの攪拌効率を更に高めることができる。なお、攪拌翼１４が通常の正回転方向とは反対の逆回転方向に回転されたとしても、第１の攪拌羽根１６の曲げ部分８４によって移動される地盤形成土が、正回転時とは回転部材７６の軸方向について反対の方向に移動されることとなり、問題なく攪拌することができる。
【００７２】
又、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４は、図５、図６及び図１１に示すように、第１の攪拌羽根１６に、外刃部分８２に倣った形状の切欠き８６が設けられたものである。この切り欠き８６は、第１の攪拌羽根１６が固定された回転部材７６の軸方向視（図３、図４及び図５（ｂ）参照）で、回転部材７６に対する第１の攪拌羽根１６の付け根部分８０よりも回転部材７６の回転方向と反対寄り（図５（ｂ）における左寄り）の位置、かつ、外刃部分８２よりも回転部材７６側（図５（ｂ）における下側）の位置に設けられている。これにより、板状の第１の攪拌羽根１６は、流線形を保ちながら正面視での面積が小さくなるため、地盤Ｇから受ける抵抗を低減することができると共に、粘性土等をより付着し難くすることができる。
更に、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４は、図１１（ａ）に示すように、第１の攪拌羽根１６の少なくとも回転部材７６に対する付け根部分８０を除いた複数個所に、板状の一方の面１６ａから他方の面１６ｂまで貫通する貫通孔９０が設けられていてもよい。これにより、第１の攪拌羽根１６の両面１６ａ、１６ｂに粘性土等がより一層付着し難くなり、付着しても剥がれ易くすることができる。
【００７３】
又、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４は、図１〜図４に示すように、更に回転部材７６の外周部に固定された複数の切削羽根１７を含むものであり、これによって回転部材７６の外周部には、複数の攪拌羽根１５と複数の切削羽根１７とが固定されることになる。複数の切削羽根１７の各々は、図３、図４、図７及び図１２に示すように、回転部材７６の軸方向と直交する板状を成しており、回転部材７６の軸方向視で確認できる大きさが、攪拌羽根１５と異なっている。すなわち、切削羽根１７の各々は、図３及び図４で確認できるように、攪拌羽根１５の各々と比較して、回転部材７６の外周部と直交する方向（回転軸１８を中心とした放射方向）の大きさが攪拌羽根１５よりも大きく、かつ、回転部材７６の回転方向と平行な方向の大きさが攪拌羽根１５よりも小さくなっている。
【００７４】
上記のように、切削羽根１７は、回転部材７６の外周部と直交する方向の大きさが攪拌羽根１５よりも大きいことで、回転部材７６の回転時に攪拌羽根１５よりも先に地盤形成土に接触することができる。又、切削羽根１７は、回転部材７６の回転方向と平行な方向の大きさが攪拌羽根１５よりも小さいことで、地盤形成土を切削するようなエネルギーを攪拌羽根１５よりも効率的に伝えることができる。これにより、攪拌羽根１５のみでは攪拌が困難な硬い地盤Ｇであっても、切削羽根１７により切り崩しながら攪拌することができるため、問題なく攪拌することが可能となる。
【００７５】
更に、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４は、図３及び図４に示すように、回転部材７６の外周部に沿って回転方向及び軸方向に間隔を空けた複数の位置に、固定部７８が設けられたものであり、これら固定部７８の各々に、着脱可能に攪拌羽根１５及び切削羽根１７が固定されるものである。これにより、施工対象の地盤Ｇの性状に応じた任意の位置に、任意の種類の複数の攪拌羽根１５及び複数の切削羽根１７を固定することができるため、様々な性状の地盤Ｇを効率よく攪拌することができる。又、施工中に攪拌羽根１５及び切削羽根１７の数量や位置、攪拌羽根１５の種類や組みあわせ等を変更することもできるため、施工状況に応じた更なる効率化を図ることが可能となる。
【００７６】
次に、図１４〜図１７を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る攪拌翼１４’について説明する。図１４〜図１７において、本発明の第２の実施の形態に係る攪拌翼１４と同一部分、若しくは相当する部分については、同一の符号を付している。なお、本発明の第２の実施の形態に係る攪拌翼１４’について、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４との相違部分のみ説明をすることとし、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４と同様の部分の構成等については、説明を省略する。
【００７７】
本発明の第２の実施の形態に係る攪拌翼１４’は、回転部材７６の外周部に、複数の攪拌羽根１５として、複数の第２の攪拌羽根１１０が固定されたものである。攪拌翼１４’は、攪拌翼１４と同様に、攪拌装置１０のロッド部１２の先端に一対取り付けられ、これら一対の攪拌翼１４’は、ロッド部１２の先端部１２ａを挟んで互いに反対向きに取り付けられる。又、一対の攪拌翼１４’は、各々の回転軸１８とロッド部１２の延在方向との間で成される角度αが、ロッド部１２の先端側（図中下側）へ向けて９０°よりも小さくなるように、僅かに傾斜した状態になっている。そして、図１４（ａ）には、そのような一対の攪拌翼１４’のうちの一方を、その回転軸１８が水平に配置される向きで図示している。更に、一対の攪拌翼１４’の各々は、攪拌翼１４と同様に、回転制御機構２２及び回転補助制御部６２を含む回転駆動部２０を内蔵しており、この回転駆動部２０によって回転されるようになっている。
【００７８】
又、図１４（ｂ）には、一方の攪拌翼１４’の回転部材７６の外周部を、疑似的に平面に展開して、回転部材７６の外周部に固定された第２の攪拌羽根１１０及び切削羽根１７の配置を示している。すなわち、図１４（ｂ）に示されている回転部材７６は、その図１４（ｂ）における上下端が本来は接続されて円筒状を成しており、又、図１４（ｂ）の左右方向は図１４（ａ）の左右方向に対応している。図１４（ｂ）で確認できるように、攪拌翼１４’には、５枚の第２の攪拌羽根１１０と２枚の切削羽根１７とが取り付けられており、詳しくは後述するが、５枚の第２の攪拌羽根１１０の各々が、回転部材７６の回転方向（図１４（ｂ）における上下方向）に対して傾いて固定されている。なお、図１４（ａ）には、回転部材７６の回転により５枚の第２の攪拌羽根１１０及び２枚の切削羽根１７が回転移動することをイメージして、第２の攪拌羽根１１０と切削羽根１７とを実線及び仮想線で図示している。
【００７９】
攪拌翼１４’の回転部材７６の外周部には、着脱可能に第２の攪拌羽根１１０及び切削羽根１７を固定するための固定部７８（図１５参照）が、回転部材７６の回転方向及び軸方向に間隔を空けた複数の位置に設けられている。図１５（ａ）〜（ｅ）は、図１４に示した攪拌翼１４’のイメージ側面を、攪拌装置１０の側方向の中心位置に近い攪拌翼１４’の軸方向内側から、軸方向外側へと順に示している。なお、図１５（ａ）〜（ｅ）に示されている攪拌翼１４’は、回転位相が同一であって、又、図１５（ｂ）及び（ｄ）では、固定部７８の図示を省略している。
【００８０】
図１５（ａ）から確認すると、攪拌翼１４’の軸方向内側部分には、１枚の第２の攪拌羽根１１０と１枚の切削羽根１７とが固定されている。これらの第２の攪拌羽根１１０及び切削羽根１７は、位相が互いに１８０°異なる位置にあり、図１４（ｂ）における一番上の第２の攪拌羽根１１０と左側の切削羽根１７とに相当するものである。図１５（ｂ）を確認して、攪拌翼１４’の軸方向内側部分と中間部分との間の部分には、１枚の第２の攪拌羽根１１０が固定されており、これは図１４（ｂ）における下から２番目の第２の攪拌羽根１１０に相当するものである。図１５（ｃ）を確認して、攪拌翼１４’の軸方向中間部分には、１枚の第２の攪拌羽根１１０が固定されており、これは図１４（ｂ）における上から２番目の第２の攪拌羽根１１０に相当するものである。
【００８１】
更に、図１５（ｄ）を確認して、攪拌翼１４’の軸方向中間部分と外側部分との間の部分には、１枚の第２の攪拌羽根１１０が固定されており、これは図１４（ｂ）における一番下の第２の攪拌羽根１１０に相当するものである。又、図１５（ｅ）を確認すると、攪拌翼１４’の軸方向外側部分には、１枚の第２の攪拌羽根１１０と１枚の切削羽根１７とが固定されている。これらの第２の攪拌羽根１１０及び切削羽根１７は、図１４（ｂ）における上から３番目の第２の攪拌羽根１１０と右側の切削羽根１７とに相当するものであり、切削羽根１７は、図１５（ａ）の切削羽根１７と位相が互いに１８０°異なる位置にある。
【００８２】
又、図１５（ｅ）、（ｃ）、（ａ）、（ｄ）、（ｂ）に１枚ずつ示された第２の攪拌羽根１１０は、この記載順序で時計回り方向に位相が６０°ずつ異なる位置関係にある。その中で、図１５（ｅ）の第２の攪拌羽根１１０と図１５（ｂ）の第２の攪拌羽根１１０とは、互いに位相が１２０°異なる位置にあるが、それらの間に第２の攪拌羽根１１０は取り付けられていない。すなわち、５枚の第２の攪拌羽根１１０は、回転部材７６の外周部を、その回転方向に沿って６等分した位置のうちの５箇所に固定されており、回転方向に隣接する第２の攪拌羽根１１０同士の間隔が、一部不等間隔になっている。図１４（ｂ）には、そのような６等分した位置を２点鎖線で示している。なお、図１５の攪拌翼１４’は、回転軸１８で通常は時計回りに回転されるものである。
【００８３】
攪拌翼１４’に固定された５枚の第２の攪拌羽根１１０の各々は、図１６に示すような形状を有している。すなわち、この第２の攪拌羽根１１０は、２つの面１１０ａ、１１０ｂを有する板状を成しており、図１６（ａ）及び（ｂ）における右側の部位が、固定部７８を介して回転部材７６の外周部に取り付けられる。又、回転部材７６の外周部に取り付けられる部位と反対側には、円弧状の外刃１１２が設けられており、この外刃１１２が回転部材７６の径方向外側へ向けられる。そして、このような形状の第２の攪拌羽根１１０は、特に図１４（ｂ）で確認できるように、回転部材７６の回転方向に対して傾いて固定されていることで、その全体が傾斜部１００を形成している。このため、図１６では、便宜上、僅かに傾けられた状態の第２の攪拌羽根１１０を示しており、又、固定部７８にボルト止め等によって固定するための挿通孔等の図示を省略している。
【００８４】
図１４（ｂ）を参照して、５枚の第２の攪拌羽根１１０のうち、上から３番目に図示されている１枚の第２の攪拌羽根１１０（図１５（ｅ）の第２の攪拌羽根１１０に相当）は、回転部材７６の回転方向（図中上下方向）に対して、時計回り方向に約１５°傾けて固定されている。又、残り４枚の第２の攪拌羽根１１０（図１５（ａ）〜（ｄ）の第２の攪拌羽根１１０に相当）の各々は、回転部材７６の回転方向に対して、反時計回り方向に約１５°傾けて固定されている。すなわち、上記の１枚の第２の攪拌羽根１１０と４枚の第２の攪拌羽根１１０とは、回転部材７６の回転方向に対する傾き方向が互いに異なっている。
【００８５】
一方、攪拌翼１４’に固定された２枚の切削羽根１７の各々は、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４に固定されていた切削羽根１７と同様のものであり、図７に示したような形状を有している。図１４（ｂ）を参照して、図中左側に位置する切削羽根１７（図１５（ａ）の切削羽根１７に相当）は、曲げ部分９６が図中左側（軸方向内側）へ向かう向きで固定されている。これに対し、図中右側に位置する切削羽根１７（図１５（ｅ）の切削羽根１７に相当）は、曲げ部分９６が図中右側（軸方向外側）へ向かう向きで固定されている。ここで、切削羽根１７の先端には、切削ビット９４が取り付けられているが、第２の攪拌羽根１１０の外刃１１２にも、それと類似した切削ビットが取り付けられることが好ましい。
【００８６】
他方、攪拌装置１０のロッド部１２の先端に取り付けられる一対の攪拌翼１４’のうち、図１４及び図１５に図示した攪拌翼１４’と異なるもう一方の攪拌翼１４’は、例えば、５枚の第２の攪拌羽根１１０と２枚の切削羽根１７とを有し、それらが、図１４及び図１５に図示した攪拌翼１４’の第２の攪拌羽根１１０及び切削羽根１７と、図１４における左右対称の位置及び向きの関係にある。しかしながら、これに限定されるものではなく、一対の攪拌翼１４’同士で、第２の攪拌羽根１１０や切削羽根１７の枚数が互いに異なっていてもよく、それらの取付位置や取付角度が、左右対称ではなく、同一であったり全く異なったりしてもよい。
【００８７】
本発明の第２の実施の形態に係る攪拌翼１４’が一対取り付けられた攪拌装置１０も、図１及び図２に示した攪拌装置１０と同様に、重機６４の作業機６６（図９及び図１３参照）に取り付けられ、又、ロッド部１２に加えて、取付部３０、配管３２、エア配管３３、複数の突出部３４、屈折機構４０、軸回転機構４６、スパイラル管５２、及び、伸張機構５８を含んでいる。このため、攪拌翼１４’を備える攪拌装置１０を用いた施工時には、必要に応じて、配管３２からの改良剤の供給、エア配管３３からのエアの供給、屈折機構４０によるロッド部１２の屈折、軸回転機構４６によるロッド部１２の軸回転、スパイラル管５２の軸回転、及び、伸張機構５８によるロッド部１２の伸張等が行われる。又、回転制御機構２２の制御を受けた回転駆動部２０によって、一対の攪拌翼１４’の回転方向、回転速度、回転トルク等が制御される。特に、本発明の第２の実施の形態に係る攪拌翼１４’を一対備えた攪拌装置１０では、一対の攪拌翼１４’が互いに反対方向に回転されることで、好適に攪拌が行われることが実験から判明している。
【００８８】
ここで、本発明の第２の実施の形態に係る攪拌翼１４’は、図１４〜図１６に示された構成に限定されるものではない。例えば、第２の攪拌羽根１１０及び切削羽根１７の数量や取り付け位置は、図示の例と異なっていてもよく、任意の数量や取り付け位置を採用できる。更に、第２の攪拌羽根１１０の、回転部材７６の回転方向に対する傾き方向や傾き角度も任意であり、回転部材７６の回転方向に隣接する第２の攪拌羽根１１０同士の間隔も任意である。これらに合わせて、回転部材７６の外周部に設けられる固定部７８の位置や数量を調整してもよい。又、第２の攪拌羽根１１０の形状も、板状を成して円弧状の外刃１１２を有していれば、図１４〜図１６の例と異なる形状であってもよい。
【００８９】
例えば、図１７には、第２の攪拌羽根１１０の傾きや固定位置が、図１４（ｂ）の例と異なる別例を、図１４（ｂ）と同じ回転部材７６の外周部の平面イメージで示している。図１７（ａ）〜（ｄ）の例は、５枚の第２の攪拌羽根１１０と２枚の切削羽根１７が固定されていることと、２枚の切削羽根１７の固定位置とが、図１４（ｂ）の例と同様である。しかしながら、図１４（ｂ）の例では、図１４（ｂ）において一番上にある第２の攪拌羽根１１０から始めて、下から２番目、上から２番目、一番下、そして上から３番目にある第２の攪拌羽根１１０の順序で、回転部材７６の軸方向内側から外側へ向かって位置が徐々に異なっている。これに対し、図１７（ａ）〜（ｄ）の例では、各図において一番上にある第２の攪拌羽根１１０から始めて、一番下、上から２番目、下から２番目、そして上から３番目にある第２の攪拌羽根１１０の順序で、回転部材７６の軸方向内側から外側へ向かって位置が徐々に異なっている。
【００９０】
更に、図１７（ａ）を確認すると、５枚の第２の攪拌羽根１１０の全てが、回転部材７６の回転方向（図中上下方向）に対して、反時計回り方向に約１５°傾けて固定されている。又、図１７（ｂ）の例では、上側の３枚の第２の攪拌羽根１１０が、図１７（ａ）の例と変わっておらず、下側の２枚の第２の攪拌羽根１１０が、回転部材７６の回転方向に対して、時計回り方向に約１５°傾けて固定されている。更に、図１７（ｃ）、（ｄ）の例では、図１７（ｂ）の例との比較において、上から２番目の第２の攪拌羽根１１０の、回転部材７６の回転方向に対する反時計回り方向への傾き角度が増大しており、図１７（ｃ）の例では約２０°に、図１７（ｄ）の例では約２５°に増大している。
【００９１】
さて、上記構成をなす本発明の第２の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の第２の実施の形態に係る攪拌翼１４’は、図１４及び図１５に示すように、複数の攪拌羽根１５に第２の攪拌羽根１１０が含まれている。この第２の攪拌羽根１１０は、図１６も参照して、回転部材７６の外周部から径方向外側へ延びる板状を成すと共に、その先端部分に円弧状の外刃１１２を有している。このため、板状の２つの面１１０ａ、１１０ｂの外縁部間を接続する肉薄の外周部分の一部が、円弧状の外刃１１２を形成しており、その外刃１１２が回転部材７６の放射方向へ向けられている。又、第２の攪拌羽根１１０は、回転部材７６の回転方向に対して傾いて固定されていることで、その全体が傾斜部１００を形成しているものである。
【００９２】
このような構成により、回転部材７６の回転によって第２の攪拌羽根１１０が回転移動すると、板状の第２の攪拌羽根１１０の２つの面１１０ａ、１１０ｂに接触する地盤形成土が、回転部材７６の回転方向に対する第２の攪拌羽根１１０の傾き方向に沿って強制的に移動される。これにより、第２の攪拌羽根１１０と接触する地盤形成土を、回転部材７６の回転方向や軸方向に移動させることができるため、地盤Ｇ（図９参照）の攪拌効率をより向上させることができる。更に、回転部材７６の放射方向へ向けられた第２の攪拌羽根１１０の外刃１１２により、地盤形成土を切り崩しながら攪拌することができるため、これによっても地盤Ｇの攪拌効率を向上させることが可能となる。
【００９３】
又、本発明の第２の実施の形態に係る攪拌翼１４’は、複数の攪拌羽根１５に複数の第２の攪拌羽根１１０が含まれ、これら複数の第２の攪拌羽根１１０は、回転部材７６の回転方向に対する傾き方向及び／又は傾き角度が互いに異なっているものである。すなわち、複数の第２の攪拌羽根１１０の中に、他の第２の攪拌羽根１１０と比較して、回転部材７６の回転方向に対する傾き方向及び／又は傾き角度が異なる第２の攪拌羽根１１０が、少なくとも１つ含まれている。これにより、そのように傾き方向及び／又は傾き角度が互いに異なる複数の第２の攪拌羽根１１０によって、第２の攪拌羽根１１０の各々の傾き方向及び傾き角度に応じた方向へと地盤形成土を強制的に移動させることができるため、地盤形成土を様々な方向に移動させることができ、地盤Ｇの攪拌効率を更に向上させることが可能となる。
加えて、本発明の第２の実施の形態に係る攪拌翼１４’は、第２の攪拌羽根１１０の外刃１１２に切削ビットが取り付けられることとすれば、第２の攪拌羽根１１０の外刃１１２による地盤形成土の切り崩しを効率よく行うことができ、より硬い地盤Ｇの攪拌にも対応することができる。
【００９４】
又、本発明の第２の実施の形態に係る攪拌翼１４’は、複数の攪拌羽根１５（第２の攪拌羽根１１０）のうち少なくとも一部の攪拌羽根１５が、回転部材７６の円周方向に不等間隔で配置されることで、その不等間隔で配置された攪拌羽根１５の周囲に、他の攪拌羽根１５の周囲と大きさが異なる隙間が形成されるものである。すなわち、不等間隔で配置される攪拌羽根１５は、隣接する攪拌羽根１５との間に形成される隙間の大きさが、等間隔で配置される攪拌羽根１５と異なることになり、更に、不等間隔で配置される攪拌羽根１５同士でも、周囲の隙間の大きさは、攪拌羽根１５毎に異なるものである。従って、攪拌翼１４’の回転時にそのような隙間を通る地盤形成土を、様々な大きさの隙間を通して不規則な方向に移動させることができ、複数の攪拌羽根１５の形状による攪拌作用と相まって、地盤Ｇの攪拌効率を高めることができる。
【００９５】
更に、本発明の第２の実施の形態に係る攪拌翼１４’は、回転部材７６の外周部に固定される攪拌羽根１５（第２の攪拌羽根１１０）が５枚であり、これら５枚の攪拌羽根１５が、回転部材７６の円周方向に少なくとも一部不等間隔となるように固定されるものである。それに従い、図１４及び図１７の例のように、回転部材７６の外周部の、回転部材７６の回転方向に等間隔な６箇所のうちの５箇所に、５枚の攪拌羽根１５が固定される場合は、攪拌羽根１５が固定されていない１箇所に、他の隙間よりも大きな隙間が形成されることになる。このため、このような大きな隙間によって、地盤形成土の移動ルートに変化をもたらすことができ、地盤Ｇの攪拌効率を向上させることができる。
【００９６】
続いて、図１８〜図２０を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る攪拌翼１４”について説明する。図１８〜図２０において、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４と同一部分、若しくは相当する部分については、同一の符号を付している。なお、本発明の第３の実施の形態に係る攪拌翼１４”について、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４との相違部分のみ説明をすることとし、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４と同様の部分の構成等については、説明を省略する。
【００９７】
本発明の第３の実施の形態に係る攪拌翼１４”は、回転部材７６の外周部に、複数の攪拌羽根１５として、複数の第３の攪拌羽根１３０が固定されたものである。攪拌翼１４”は、攪拌翼１４と同様に、攪拌装置１０のロッド部１２の先端に一対取り付けられ、これら一対の攪拌翼１４”は、ロッド部１２の先端部１２ａを挟んで互いに反対向きに取り付けられる。又、一対の攪拌翼１４”は、各々の回転軸１８とロッド部１２の延在方向との間で成される角度αが、ロッド部１２の先端側（図中下側）へ向けて９０°よりも小さくなるように、僅かに傾斜した状態になっている。そして、図１８（ａ）には、そのような一対の攪拌翼１４”のうちの一方を、その回転軸１８が水平に配置される向きで図示している。更に、一対の攪拌翼１４”の各々は、攪拌翼１４と同様に、回転制御機構２２及び回転補助制御部６２を含む回転駆動部２０を内蔵しており、この回転駆動部２０によって回転されるようになっている。
【００９８】
又、図１８（ｂ）には、一方の攪拌翼１４”の回転部材７６の外周部を、疑似的に平面に展開して、回転部材７６の外周部に固定された第３の攪拌羽根１３０及び切削羽根１７の配置を示している。すなわち、図１８（ｂ）に示されている回転部材７６は、その図１８（ｂ）における上下端が本来は接続されて円筒状を成しており、又、図１８（ｂ）の左右方向は図１８（ａ）の左右方向に対応している。図１８（ｂ）で確認できるように、攪拌翼１４”には、６枚の第３の攪拌羽根１３０と２枚の切削羽根１７とが取り付けられており、詳しくは後述するが、６枚の第２の攪拌羽根１１０の各々に、回転部材７６の回転方向（図１８（ｂ）における上下方向）から逸れる方向に延びた延在部１３６が形成されている。なお、図１８（ａ）には、回転部材７６の回転により６枚の第３の攪拌羽根１３０及び２枚の切削羽根１７が回転移動することをイメージして、第３の攪拌羽根１３０と切削羽根１７とを実線及び仮想線で図示している。
【００９９】
攪拌翼１４”の回転部材７６の外周部には、着脱可能に第３の攪拌羽根１３０及び切削羽根１７を固定するための固定部７８（図１９参照）が、回転部材７６の回転方向及び軸方向に間隔を空けた複数の位置に設けられている。本実施例では、軸方向に間隔を空けて３列、各列で回転方向に間隔を空けて６個所の、合計で１８個所に固定部７８が設けられており、図１９の（ａ）〜（ｃ）には、図１８に示した攪拌翼１４”の各列の固定部７８を破線で図示している。なお、図１９（ａ）〜（ｃ）に示されている攪拌翼１４”は、回転位相が同一である。
【０１００】
図１９（ａ）から確認すると、攪拌翼１４”の軸方向内側部分には、６個所の固定部７８のうちの３箇所に、２枚の第３の攪拌羽根１３０と１枚の切削羽根１７とが固定されている。２枚の第３の攪拌羽根１３０は、位相が互いに１８０°異なる位置にあり、図１８（ｂ）における左側の上下２枚の第３の攪拌羽根１３０に相当するものである。１枚の切削羽根１７は、図１８（ｂ）における左側の切削羽根１７に相当するものである。図１９（ｂ）を確認して、攪拌翼１４”の軸方向中間部分には、６個所の固定部７８のうちの位相が互いに１８０°異なる２箇所の固定部７８に、２枚の第３の攪拌羽根１３０が固定されている。これら２枚の第３の攪拌羽根１３０は、図１８（ｂ）における左右方向中央近傍の上下２枚の第３の攪拌羽根１３０に相当するものである。又、図１９（ｃ）を確認すると、攪拌翼１４”の軸方向外側部分には、６個所の固定部７８のうちの３箇所に、２枚の第３の攪拌羽根１３０と１枚の切削羽根１７とが固定されている。２枚の第３の攪拌羽根１３０は、位相が互いに１８０°異なる位置にあり、図１８（ｂ）における右側の上下２枚の第３の攪拌羽根１３０に相当するものである。１枚の切削羽根１７は、図１８（ｂ）における右側の切削羽根１７に相当するものである。
【０１０１】
そして、図１９（ａ）〜（ｃ）で確認できるように、図１９（ａ）の２枚の第３の攪拌羽根１３０は、図１９（ｂ）、（ｃ）の各々の２枚の第３の攪拌羽根１３０と、位相が異なる位置に配置されている。一方、図１９（ｂ）の２枚の第３の攪拌羽根１３０と、図１９（ｃ）の２枚の第３の攪拌羽根１３０とは、位相が同じ位置に配置されているが、第３の攪拌羽根１３０の取り付け方向が互いに異なっている。この取り付け方向が異なることについては、後ほど説明する。すなわち、６枚の第３の攪拌羽根１３０は、回転部材７６の外周部を、その回転方向に沿って６等分した位置のうちの４箇所に固定されており、回転方向に隣接する第３の攪拌羽根１３０同士の間隔が、一部不等間隔になっている。図１８（ｂ）には、そのような６等分した位置を２点鎖線で示している。他方、図１９（ａ）の切削羽根１７と図１９（ｃ）の切削羽根１７とは、位相が互いに１２０°異なる位置にある。なお、図１９の攪拌翼１４”は、回転軸１８で通常は時計回りに回転されるものである。
【０１０２】
攪拌翼１４”に固定された６枚の第３の攪拌羽根１３０のうち、図１８（ｂ）における左右方向中央近傍の上方に位置する第３の攪拌羽根１３０と、右側の下方に位置する第３の攪拌羽根１３０とは、図２０に示すような形状を有している。すなわち、この第３の攪拌羽根１３０は、取り付け部１３２、延在部１３６、及び板部１４４を有しており、これらの各々が板状を成している。取り付け部１３２は、その図２０（ｂ）における下方の部位が、攪拌翼１４”の回転部材７６に設けられた固定部７８に固定される部位であるが、図２０では、固定部７８にボルト止め等によって固定するための挿通孔等の図示を省略している。
【０１０３】
図２０（ｂ）を確認して、延在部１３６は、取り付け部１３２の右上の部位から右側へと鎌形状に延びており、その円弧状の上下端が外刃部１４０及び内刃部１３８を形成している。更に、延在部１３６は、図２０（ａ）における上側、図２０（ｃ）における右側へ向かって、取り付け部１３６から折れ曲がって延びている。板部１４４は、その一方の面１４４ａが内刃部１３８に沿って取り付けられており、図２０の例では、延在部１３６の先端よりも長く延びている。又、板部１４４は、内刃部１３８の厚み（延在部１３６の厚み）よりも大きい幅を有しており、内刃部１３８の延在方向と直交する両側（図２０（ａ）における上下両側、図２０（ｃ）における左右両側）に突出している。
【０１０４】
一方、攪拌翼１４”に固定された６枚の第３の攪拌羽根１３０のうち、図１８（ｂ）における左側の上下２箇所、左右方向中央近傍の下方、及び右側の上方に位置する、４枚の第３の攪拌羽根１３０は、図２０に示した第３の攪拌羽根１３０との比較において、延在部１３６の曲げ方向のみが異なっており、残りの部位は全く同じ構造になっている。具体的には、例えば図２０（ａ）を参照して、取り付け部１３２から延びる延在部１３６が、図中右上方向ではなく図中右下方向へ向かって延びており、それに伴って板部１４４も図中右下方向へ延びている。
そして、上述した何れか一方の形状を有する６枚の第３の攪拌羽根１３０は、図１８及び図１９に示すように回転部材７６に固定された状態において、取り付け部１３２が、回転部材７６の外周部から径方向外側へ延び、その２つの面１３２ａ、１３２ｂ（図２０参照）が、回転部材７６の軸方向（図１８における左右方向）と直交している。又、延在部１３６が、回転部材７６の回転方向から逸れる方向に延びていることで、傾斜部１００を形成している。
【０１０５】
更に、６枚の第３の攪拌羽根１３０は、上述したように延在部１３６の曲げ方向が異なる、或いは、回転部材７６の回転方向について反対に取り付けられることで、図１８（ｂ）のような仮想の平面視で、延在部１３６の延在方向が４パターンに分かれている。すなわち、図１８（ｂ）における左側の上下２箇所と右側上方とに位置する３枚の第３の攪拌羽根１３０は、延在部１３６が取り付け部１３２から右上方向へ延びており、右側下方に位置する第３の攪拌羽根１３０は、延在部１３６が取り付け部１３２から左上方向へ延びている。又、図１８（ｂ）における左右方向中央近傍の上方に位置する第３の攪拌羽根１３０は、延在部１３６が取り付け部１３２から右下方向へ延びており、左右方向中央近傍の下方に位置する第３の攪拌羽根１３０は、延在部１３６が取り付け部１３２から左下方向へ延びている。このため、延在部１３６の２つの面１３６ａ、１３６ｂ（図２０参照）は、各延在部１３６の延在方向に応じて、第３の攪拌羽根１３０同士で互いに異なる方向を向いている。
【０１０６】
加えて、６枚の第３の攪拌羽根１３０の何れも延在部１３６も、図１９のような回転部材７６の軸方向視では、回転部材７６の外周部から径方向外側に間隔を空けた位置において、取り付け部１３２から回転部材７６の円周方向に沿って延びている。他方、板部１４４は、延在部１３６に沿って延在部１３６と同じ方向に延びており、図１９と図２０とを併せて確認できるように、一方の面１４４ａが回転部材７６の径方向外側へ向けられ、もう一方の面１４４ｂが回転部材７６の外周面に向けられている。
【０１０７】
又、攪拌翼１４”に固定された２枚の切削羽根１７の各々は、本発明の第１の実施の形態に係る攪拌翼１４に固定されていた切削羽根１７と同様のものであり、図７に示したような形状を有している。図１８（ｂ）を参照して、図中左側に位置する切削羽根１７（図１９（ａ）の切削羽根１７に相当）は、曲げ部分９６が図中左側（軸方向内側）へ向かう向きで固定されている。これに対し、図中右側に位置する切削羽根１７（図１９（ｃ）の切削羽根１７に相当）は、曲げ部分９６が図中右側（軸方向外側）へ向かう向きで固定されている。
【０１０８】
一方、攪拌装置１０のロッド部１２の先端に取り付けられる一対の攪拌翼１４”のうち、図１８及び図１９に図示した攪拌翼１４”と異なるもう一方の攪拌翼１４”は、例えば、６枚の第３の攪拌羽根１３０と２枚の切削羽根１７とを有し、それらが、図１８及び図１９に図示した攪拌翼１４”の第３の攪拌羽根１３０及び切削羽根１７と、図１８における左右対称の位置及び向きの関係にある。しかしながら、これに限定されるものではなく、一対の攪拌翼１４”同士で、第３の攪拌羽根１３０や切削羽根１７の枚数が互いに異なっていてもよく、それらの取付位置等が、左右対称ではなく、同一であったり全く異なったりしてもよい。
【０１０９】
本発明の第３の実施の形態に係る攪拌翼１４”が一対取り付けられた攪拌装置１０も、図１及び図２に示した攪拌装置１０と同様に、重機６４の作業機６６（図９及び図１３参照）に取り付けられ、又、ロッド部１２に加えて、取付部３０、配管３２、エア配管３３、複数の突出部３４、屈折機構４０、軸回転機構４６、スパイラル管５２、及び、伸張機構５８を含んでいる。このため、攪拌翼１４”を備える攪拌装置１０を用いた施工時には、必要に応じて、配管３２からの改良剤の供給、エア配管３３からのエアの供給、屈折機構４０によるロッド部１２の屈折、軸回転機構４６によるロッド部１２の軸回転、スパイラル管５２の軸回転、及び、伸張機構５８によるロッド部１２の伸張等が行われる。又、回転制御機構２２の制御を受けた回転駆動部２０によって、一対の攪拌翼１４”の回転方向、回転速度、回転トルク等が制御される。
【０１１０】
ここで、本発明の第３の実施の形態に係る攪拌翼１４”は、図１８〜図２０に示された構成に限定されるものではない。例えば、第３の攪拌羽根１３０及び切削羽根１７の数量や取り付け位置は、図示の例と異なっていてもよく、任意の数量や取り付け位置を採用できる。更に、第３の攪拌羽根１３０の、回転部材７６の回転方向に対する取り付け方向も任意であり、回転部材７６の回転方向に隣接する第３の攪拌羽根１３０同士の間隔も任意である。これらに合わせて、回転部材７６の外周部に設けられる固定部７８の位置や数量を調整してもよい。又、第３の攪拌羽根１３０の形状も、取り付け部１３２と延在部１３６とを有していれば、図１８〜図２０の例と異なる形状であってもよい。
【０１１１】
さて、上記構成をなす本発明の第３の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の第３の実施の形態に係る攪拌翼１４”は、図１８及び図１９に示すように、複数の攪拌羽根１５に第３の攪拌羽根１３０が含まれ、この第３の攪拌羽根１３０は、取り付け部１３２及び延在部１３６を有している。取り付け部１３２は、回転部材７６の外周部から径方向外側へと延び、回転部材７６の軸方向と直交する板状を成している。このため、図２０も参照して、取り付け部１３２は、板状の２つの面１３２ａ、１３２ｂの外縁部間を接続する肉薄の外周部分が、回転部材７６の回転方向や放射方向へ向けられている。そして、このような取り付け部１３２の外周部分から、同じく板状の延在部１３６が延びている。
【０１１２】
具体的に、この延在部１３６は、図１９のような回転部材７６の軸方向視で、回転部材７６の外周部から径方向外側に間隔を空けた位置において、取り付け部１３２から回転部材７６の円周方向に沿って延びている。このため、延在部１３６は、その板状の２つの面１３６ａ、１３６ｂの外縁部間を接続する肉薄の外周部分に、回転部材７６の軸方向視で、回転部材７６の外周部に対向する位置で回転部材７６の円周方向に沿って延びる内刃部１３８と、内刃部１３８と反対側の端部で主に回転部材７６の径方向外側へ向けられて、回転部材７６の円周方向に沿って延びる外刃部１４０とが形成され、大略鎌形状を成している。
【０１１３】
そして、第３の攪拌羽根１３０は、そのような延在部１３６が回転部材７６の円周方向から逸れる方向に延びていることで、延在部１３６によって傾斜部１００が形成されている。すなわち、第３の攪拌羽根１３０は、図１８（ｂ）のような回転部材７６の外周部を見下ろす平面視で、取り付け部１３２は回転部材７６の回転方向に沿って配置されるものの、延在部１３６が取り付け部１３２から折れ曲がるような態様で、回転部材７６の円周方向から逸れる方向へと延びている。このような構成により、回転部材７６が回転して第３の攪拌羽根１３０が回転移動すると、板状の取り付け部１３２及び延在部１３６の、夫々の２つの面１３２ａ、１３２ｂ、１３６ａ、１３６ｂに接触する地盤形成土を、各面の延在方向に沿って強制的に移動させることができる。これにより、第３の攪拌羽根１３０と接触する地盤形成土を、回転部材７６の回転方向や軸方向に移動させることができるため、地盤Ｇ（図９参照）の攪拌効率をより向上させることが可能となる。
【０１１４】
又、本発明の第３の実施の形態に係る攪拌翼１４”は、複数の攪拌羽根１５に複数の第３の攪拌羽根１３０が含まれ、これら複数の第３の攪拌羽根１３０は、延在部１３６の延在方向が回転部材７６の回転方向に互いに反対になっているものである。すなわち、複数の第３の攪拌羽根１３０の中に、図１９のような回転部材７６の軸方向視で、延在部１３６が回転部材７６の回転方向と同じ方向に延在している第３の攪拌羽根１３０と、延在部１３６が回転部材７６の回転方向と反対方向に延在している第３の攪拌羽根１３０とが含まれている。このため、それら複数の第３の攪拌羽根１３０が回転移動すると、地盤形成土を、取り付け部１３２の２つの面１３２ａ、１３２ｂに接触させた後に延在部１３６の２つの面１３６ａ、１３６ｂに接触させて移動させるパターンや、延在部１３６の２つの面１３６ａ、１３６ｂに接触させた後に取り付け部１３２の２つの面１３２ａ、１３２ｂに接触させて移動させるパターンなど、様々な移動パターンで移動させることができる。従って、地盤形成土を様々な方向に移動させることが可能となり、地盤Ｇの攪拌効率をより向上させることができる。
【０１１５】
更に、本発明の第３の実施の形態に係る攪拌翼１４”は、第３の攪拌羽根１３０の延在部１３６の内刃部１３８に、内刃部１３８に沿って延びる板部１４４が取り付けられているものである。すなわち、この板部１４４は、内刃部１３８の厚みよりも大きい幅を有して内刃部１３８の延在方向と直交する両側に突出する態様で、その一方の面１４４ｂが回転部材７６の外周部と対向するように、もう一方の面１４４ａの幅方向中央近傍が内刃部１３８に接続される。このため、取り付け部１３２及び延在部１３６に加えて、板部１４４によっても地盤形成土を移動させることができ、しかも、板部１４４は、内刃部１３８の両側に突出して主に回転部材７６の径方向外側へ向けられる面１４４ａと、回転部材７６の外周部に向けられる面１４４ｂとの、取り付け部１３２及び延在部１３６の何れの面とも異なる方向に向けられた２つの面を有している。従って、板部１４４によってすくい上げるような地盤形成土の移動が加わり、地盤Ｇの攪拌効率を益々向上させることが可能となる。
【０１１６】
ここで、本発明の実施の形態に係る攪拌翼１４は、回転部材７６の外周部に、様々な形状の攪拌羽根１５が混在してもよいものである。すなわち、図５に示したような第１の攪拌羽根１６と、図１６に示したような第２の攪拌羽根１１０と、図２０に示したような第３の攪拌羽根１３０と、それらの何れとも異なる形状の攪拌羽根１５とのうち、任意の２種以上の形状のものが１つの攪拌翼１４に混在していてもよい。又、当然のことながら、そこに更に切削羽根１７が含まれていてもよく、攪拌羽根１５及び切削羽根１７の位置や配置間隔も任意である。
【０１１７】
他方、本発明の実施の形態に係る機械攪拌工法は、上述したような本発明の第１〜第３の実施の形態に係る攪拌翼１４、１４‘、１４“を利用するものであり、図１、図３、図１４、図１５、図１８及び図１９等に示すように、攪拌翼１４、１４‘、１４“の大略円筒状を成す回転部材７６の外周部に、地盤Ｇの性状に応じて選択的に、複数の攪拌羽根１５及び／又は複数の切削羽根１７を、互いに間隔を空けた任意の位置に着脱可能に固定する。この際、攪拌羽根１５として、図３〜図６及び図１１に示すような第１の攪拌羽根１６、図１４〜図１７に示すような第２の攪拌羽根１１０、及び、図１８〜図２０に示すような第３の攪拌羽根１３０等を用いる。更に、切削羽根１７として、図３、図４、図７及び図１２に示すような、回転部材７６の軸方向と直交する板状を成し、回転部材７６の軸方向視で、回転部材７６の外周部と直交する方向の大きさが攪拌羽根１５よりも大きく、かつ、回転部材７６の回転方向と平行な方向の大きさが攪拌羽根１５よりも小さい切削羽根１７を用いるものである。
【０１１８】
本発明の実施の形態に係る機械攪拌工法は、上記のような構成により、本発明の第１〜第３の実施の形態に係る攪拌翼１４、１４‘、１４“に対応する同等の作用効果を奏することができる。特に、例えば、比較的柔らかい地盤Ｇを攪拌するときは、回転部材７６に攪拌羽根１５のみ或いは切削羽根１７よりも多くの攪拌羽根１５を固定し、比較的硬い地盤Ｇを攪拌するときは、回転部材７６に切削羽根１７のみ或いは攪拌羽根１５よりも多くの切削羽根１７を固定する、といったように、地盤Ｇの性状に合わせて攪拌翼１４、１４‘、１４“の構成を変更することができる。更に、攪拌羽根１５と切削羽根１７とを交互に配置する等、攪拌羽根１５及び切削羽根１７の固定位置は任意であるため、地盤Ｇの性状や施工状況等を加味した最適な構成の攪拌翼１４、１４‘、１４“を使用することで、攪拌効率の最適化を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０、１０´：攪拌装置、１４（１４Ａ、１４Ｂ）、１４’、１４”：攪拌翼、１５：攪拌羽根、１６：第１の攪拌羽根、１７：切削羽根、１８：回転軸、６４（６４Ａ、６４Ｂ）：重機、６６：作業機、７６：回転部材、７８：固定部、８０：付け根部分、８２：外刃部分、８６：切欠き、９０：貫通孔、１００：傾斜部、１１０：第２の攪拌羽根、１１２：外刃、１３０：第３の攪拌羽根、１３２：取り付け部、１３６：延在部、１３８：内刃部、１４４：板部、Ｇ：地盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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