(57)【要約】【課題】第１に、残土の地上への排土が抑制され、もって、施工効率が向上し、セメントミルクの材料コストが低減され、産業廃棄物発生も抑制されると共に、第２に、ソイル杭の密度向上が促進され、もって、より一層の品質向上，強度向上が実現されるようになる、掘削機を提案する。【解決手段】本発明の掘削機１は、セメント系ソイル杭の施工に使用される。そして掘削ヘッド３が、スパイラル部１５とビット部４とを、上下に備えている。スパイラル部１５は、地上への引き上げ時に、掘削穴内で下方に向けた圧力を生ぜしめることが可能となっている。すなわちスパイラル部１５は、引き上げ時において、パイプ軸２を掘削時とは逆回転させることに伴い、掘削土や、掘削土とセメントミルクの混合体に対し、圧力を繰り返し加えて押し込み，練り込むことが、可能となっている。【選択図】図１
2020143509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント系ソイル杭の施工に使用される掘削機であって、その掘削ヘッドが、スパイラル部とビット部を備えており、
該スパイラル部は、掘削穴内で下方に向けた圧力を生ぜしめることが可能であること、を特徴とする掘削機。
【請求項２】
請求項１において、該掘削機は、地中での掘削と共に掘削土にセメントミルクを注入し、もって、該掘削穴内で該掘削土と該セメントミルクとを混合して、該ソイル杭を地中に成柱する施工に使用され、パイプ軸と該掘削ヘッドを少なくとも有しており、
該掘削ヘッドは、該スパイラル部とビット部を上下に備えると共に、正逆回転駆動可能な該パイプ軸の下端部に取付けられており、
該セメントミルクが、該パイプ軸内を供給，通過して、該掘削ヘッドから該掘削土に注入されること、を特徴とする掘削機。
【請求項３】
請求項２において、該パイプ軸は、掘削時に正回転されると共に、事後の地上への引き上げ時に逆回転され、
該スパイラル部は、略螺旋渦巻き状をなし、該パイプ軸の逆回転に伴い、該掘削土や、該掘削土と該セメントミルクとの混合体について、下方に向けた圧力を繰り返し加えて、押し込み、練り込むこと、を特徴とする掘削機。
【請求項４】
請求項３において、該スパイラル部は、押上荷重にて噴き上げられようとする該掘削土や該混合体について、押し込み，練り込む圧力に基づき抑制機能を発揮し、もって残土の地上への排土を抑制すること、を特徴とする掘削機。
【請求項５】
請求項３において、該スパイラル部は、該混合体を押し込み，練り込む圧力に基づき、該混合体の隙間空気の押し出し機能を発揮し、もって成柱される該ソイル杭の密度を向上せしめること、を特徴とする掘削機。
【請求項６】
請求項３において、該パイプ軸には、下端部の該掘削ヘッドの上位に、撹拌翼と静止翼が取付けられており、該撹拌翼と該静止翼は、該混合体の該掘削土と該セメントミルクを撹拌混合すると共に、該静止翼は共廻りを防止すること、を特徴とする掘削機。
【請求項７】
請求項６において、該スパイラル部は、掘削時の該パイプ軸の正回転に伴い、該掘削土や該混合体について、上方に向けた圧力を繰り返し加え、もって該撹拌翼や該静止翼へと押し上げること、を特徴とする掘削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削機に関する。すなわち、セメント系ソイル杭の施工に使用される、掘削機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
《技術的背景》
セメント系ソイル杭は、掘削穴内で掘削土とセメントミルクとを撹拌混合して、地中に成柱される。
そして、このようなソイル杭を多数本施工することにより、地盤が補強，改良されて、建物等を支える基礎が構築される。
【０００３】
《従来技術》
セメント系ソイル杭の施工に使用される掘削機は、地中での掘削と共に、掘削土にセメントミルクを注入し、もって、掘削穴内で掘削土とセメントミルクとを撹拌混合して、ソイル杭を地中に成柱する。
そして該掘削機は、回転駆動されるパイプ軸と掘削ヘッドとを有しており、掘削ヘッドはビット部を備え、パイプ軸の下端部に取付けられている。セメントミルクは、パイプ軸内を供給，通過して、掘削ヘッドから掘削土に注入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
このようなセメント系ソイル杭の施工に関しては、例えば、次の特許文献１，２に示されたものが挙げられる。
【特許文献１】特開２０１５―２０６２２６号公報
【特許文献２】特開平９−７８５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような掘削機によるセメント系ソイル杭の施工については、次の問題が課題として指摘されていた。
《第１の問題点》
第１に、残土が地上に排土される、という問題が指摘されていた。
掘削により発生した掘削土が、押上荷重にて掘削穴内から地上に噴き上げられ、地上に残土となって排土されていた。
すなわち、掘削土生成やセメントミルク注入に伴い、掘削穴内には地上に向け押上荷重が発生する。もって掘削土や、セメントミルクと混合された掘削土が、地上まで押上げられ、残土となって排土されていた。
【０００６】
もってその分、ａ．多量の掘削土が、掘削穴内に止まることなく、地上に残土として排出されてしまい、施工効率が悪かった。
ｂ．多量のセメントミルクが、掘削土と混合されても掘削穴内に止まることなく、掘削土と共に地上に排出されてしまっていた。もって、セメントミルクの使用量が嵩み、材料コスト高となっていた。
ｃ．セメントミルクと混合されて、地上に残土として排土された掘削土は、環境に有害であり、産業廃棄物として処分することが必要となる。もって、産業廃棄物としての処理費用が嵩み、この面からも施工コスト高となっていた。
【０００７】
《第２の問題点》
第２に、施工されたセメント系ソイル杭について、より一層の密度向上，品質向上が望まれていた。
すなわちソイル杭は、前述したように地盤補強，地盤改良のために施工されるので、その用途に鑑み、密度向上，品質向上，強度向上が要求される。
そしてソイル杭は、掘削土をセメントミルクで固化し，成柱したものよりなるが、隙間空気の存在が密度向上のネックとなっていた。その施工過程に鑑み、セメント系ソイル杭には、多くの小さな隙間，空間，空気孔が形成され易く、その分だけ詰まり具合，粗密度が低下する傾向があった。
もって、より一層の密度向上，品質向上，強度向上が望まれていた。
【０００８】
《本発明について》
本発明の掘削機は、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第１に、残土の地上への排土が抑制されると共に、第２に、ソイル杭の密度向上が促進される、掘削機を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
請求項１については、次のとおり。
請求項１の掘削機は、セメント系ソイル杭の施工に使用され、その掘削ヘッドが、スパイラル部とビット部を備えている。
そして該スパイラル部は、掘削穴内について下方に向けた圧力を、生ぜしめることが可能であること、を特徴とする。
【００１０】
請求項２については、次のとおり。
請求項２の掘削機では、請求項１において、該掘削機は、地中での掘削と共に掘削土にセメントミルクを注入し、もって、該掘削穴内で該掘削土と該セメントミルクとを混合して、該ソイル杭を地中に成柱する施工に使用される。そして、パイプ軸と該掘削ヘッドを、少なくとも有している。
該掘削ヘッドは、該スパイラル部とビット部を上下に備えると共に、正逆回転駆動可能な該パイプ軸の下端部に、取付けられている。そして、該セメントミルクが、該パイプ軸内を供給，通過して、該掘削ヘッドから該掘削土に注入されること、を特徴とする。
【００１１】
請求項３については、次のとおり。
請求項３の掘削機では、請求項２において、該パイプ軸は、掘削時に正回転されると共に、事後の地上への引き上げ時に逆回転される。
そして該スパイラル部は、略螺旋渦巻き状をなし、該パイプ軸の逆回転に伴い、該掘削土や、該掘削土と該セメントミルクとの混合体について、下方に向けた圧力を繰り返し加えて、押し込み，練り込むこと、を特徴とする。
請求項４については、次のとおり。
請求項４の掘削機では、請求項３において、該スパイラル部は、押上荷重にて噴き上げられようとする該掘削土や該混合体について、押し込み，練り込む圧力に基づき抑制機能を発揮し、もって残土の地上への排土を抑制すること、を特徴とする。
請求項５については、次のとおり。
請求項５の掘削機では、請求項３において、該スパイラル部は、該混合体を押し込み，練り込む圧力に基づき、該混合体の隙間空気の押し出し機能を発揮し、もって成柱される該ソイル杭の密度を向上せしめること、を特徴とする。
【００１２】
請求項６については、次のとおり。
請求項６の掘削機では、該パイプ軸には、下端部の該掘削ヘッドの上位に、撹拌翼と静止翼が取付けられており、該撹拌翼と該静止翼は、該混合体の該掘削土と該セメントミルクを撹拌混合すると共に、該静止翼は共廻りを防止すること、を特徴とする。
請求項７については、次のとおり。
請求項７の掘削機では、該スパイラル部は、掘削時の該パイプ軸の正回転に伴い、該掘削土や該混合体について、上方に向けた圧力を繰り返し加え、もって該撹拌翼や該静止翼へと押し上げること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
《第１の効果》
第１に、残土の地上への排土が抑制される。
本発明の掘削機は、掘削ヘッドがスパイラル部を備えている。もって掘削穴内で、噴き上げられようとする掘削土や、掘削土とセメントミルクの混合体を、下方に向け圧力を加えて押し込み，練り込む。
そこで、残土の地上への排土が抑制されるので、前述した従来技術について指摘した問題点ａ，ｂ，ｃの各点が、解消されるようになる。
【００１４】
ａ．施工効率が向上する。掘削土が、掘削穴から地上に残土となって排土されることが抑制され、掘削土は、所期の通り掘削穴内でセメントミルクと混合される。もって、施工効率が向上する。
ｂ．材料コストが低減される。セメントミルクが、掘削土と混合された後、混合された掘削土と共に地上に排土されることが抑制されるので、その分、セメントミルクの使用量が削減され、材料コストが削減される。
ｃ．産業廃棄物の発生が抑制される。セメントミルクと混合された掘削土が、地上に残土として排土されることが抑制されるので、その処理費用が嵩むことも解消される。もってその分、施工コストが低減される。
【００１５】
《第２の効果》
第２に、ソイル杭の密度向上が促進される。
本発明の掘削機では、掘削ヘッドがスパイラル部を備えている。もって掘削穴内で、掘削土とセメントミルクの混合体を、下方に向けた圧力を繰り返し加えて押し込み，練り込む。
そこで、このような混合体について、その隙間空気が押し出され、前述した従来技術で施工されたソイル杭のように、多くの小さな隙間，空間，空気孔が形成されることが、抑制される。
施工されたセメント系のソイル杭は、詰まり具合，粗密度に優れており、密度向上が促進され、より一層の品質向上，強度向上が実現される。
このように、この種従来技術に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る掘削機について、発明を実施するための形態の説明に供し、掘削ヘッド等を示す。そして、（１）図は正面図、（２）図は右側面図である。
【図２】同発明を実施するための形態の説明に供し、掘削ヘッド等を示す。そして、（１）図は右方向斜視図、（２）図は、後方向斜視図である。
【図３】同発明を実施するための説明に供し、掘削ヘッドの底面図である。
【図４】同発明を実施するための説明に供し、セメント系ソイル杭の施工工程の断面説明図である。施工は（１）図〜（６）図の各工程を順に辿って、実施される。
【図５】同発明を実施するための説明に供し、ベース車輌，リーダマスト，掘削機等、全体の正面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明について、図面を参照して詳細に説明する。
《掘削機１について》
まず、本発明の前提として、掘削機１について図５更には図４を参照して、まず、一般的に説明する。
この掘削機（オーガ）１は、セメント系ソイル杭Ａ（図４の（６）図を参照）の施工に使用される。
すなわち掘削機１は、地盤の地中Ｂでの掘削と共に、掘削土ＣにセメントミルクＤを注入し、もって、掘削穴Ｅ内で掘削土ＣとセメントミルクＤとを混合して、セメント系ソイル杭Ａを、地中Ｂに成柱する施工に使用される。そして、パイプ軸２と掘削ヘッド３を、少なくとも有している。
掘削ヘッド３は、ビット部４を備えており、回転駆動されるパイプ軸２の下端部２１に、取付けられている。そしてセメントミルクＤが、パイプ軸２内を供給，通過して、掘削ヘッド３から掘削土Ｃに注入される。
【００１８】
このような掘削機１について、更に詳述する。まず、掘削機１のパイプ軸２は、施工時において、ベース車輌５に縦向き姿勢で搭載されるリーダマスト６にて、縦に保持されている。
すなわち掘削機１のパイプ軸２は、掘削施工時においては、その回転駆動用の油圧モータ７と共に、縦向き姿勢とされたリーダマスト６に対し、上下に縦スライド移動可能にチャッキング取付け保持されている。そしてパイプ軸２は、その昇降機構により、リーダマスト６に沿ってスライドしつつ降下，上昇される。
硬化材であるセメントミルク（セメント＋水）Ｄは、パイプ軸２内を供給，通過されて、掘削ヘッド３から掘削穴Ｅ内に注入される。なお図４中の８は、セメントミルクＤの供給部である（図５中では、セメントミルクＤの供給関係の図示は省略）。
ベース車輌５は、キャタピラ９走行されると共に、アウトリガー１０を備えている。搭載されたリーダマスト６は、走行時等の非施工時は横向き姿勢とされ、パイプ軸２本体も横向きでリーダマスト６に保持されている。そして施工時において、起伏用の油圧シリンダ１１にて縦向き姿勢とされる。
リーダマスト６は、縦向き姿勢において、昇降用の油圧シリンダ１２にて昇降動可能となっており、例えばベース車輌５の車台高と地面との間で、昇降動可能となっている。
【００１９】
パイプ軸２は、施工時以外は、その下端部２１が取外されており、施工時において、その本体２２に対し一体接続される。
そして、このようなパイプ軸２の下端部２１に、掘削機１の攪拌翼１３，静止翼１４，掘削ヘッド３等が、上から順に取付けられている。つまり、掘削機１の攪拌翼１３，静止翼１４，掘削ヘッド３等は、施工に際し、パイプ軸２の下端部２１の本体２２への一体接続に伴い、パイプ軸２本体２２と一体化する。
掘削機１の掘削ヘッド３は、ビット部（掘削刃）４を備えており、掘削対象の地盤の地中Ｂに圧入されて，回転駆動される。
もって掘削ヘッド３のビット部４は、掘削時には正回転され、降下しつつ地盤の地中Ｂを垂直に掘削して、垂直方向に掘削穴Ｅを円筒状に形成すると共に、掘削形成された掘削穴Ｅ内に、掘削された地中Ｂの土砂にて掘削土Ｃを生成せしめる。
掘削ヘッド３の先端（下端）には、パイプ軸２内を供給，通過されたセメントミルクＤの投入，吐出口が、設けられている。
【００２０】
撹拌翼１３と静止翼１４は、パイプ軸２の下端部２１の掘削ヘッド３より上位に、接近して取付けられている。撹拌翼１３は固定取付けされ、静止翼１４は回動可能に取付けられており、撹拌翼１３より径大に設定されている。
図示例では、掘削穴Ｅの径より若干径小の例えば径６０ｍｍの撹拌翼１３が、２枚使用され、掘削穴Ｅの径より僅かに径大の例えば径７０ｍｍの静止翼１４が、１枚設けられている。
そして、攪拌翼１３および静止翼１４は、掘削穴Ｅ内において、掘削に伴い生成された掘削土Ｃと充填されたセメントミルクＤとの混合体Ｆを、攪拌混合する。
なお静止翼１４は、その際、共廻りを防止する。すなわち混合体Ｆが、略団子状となって撹拌翼１４等にくっつき、粘着，付着するのを防止する。
掘削機１の一般的説明については、以上のとおり。
【００２１】
《本発明の概要》
以下、本発明について、図１〜図３を参照して説明する。
本発明の掘削機１は、セメント系ソイル杭Ａの施工に使用され、掘削ヘッド３が、スパイラル部１５とビット部４とを上下に備えている。スパイラル部１５は、掘削穴Ｅ内で下方に向けた圧力を生ぜしめることが可能となっている。
すなわちスパイラル部１５は、地上Ｇへの引き上げ時に、パイプ軸２を掘削時とは逆回転させることに伴い、掘削土ＣとセメントミルクＤの混合体Ｆに対し、圧力を繰り返し加えて、押し込み，練り込むことが可能となっている。
本発明の概要については以上のとおり。
【００２２】
《本発明の詳細》
以下、このような本発明について、更に詳述する。スパイラル部１５は、略螺旋状，渦巻き状をなし、パイプ軸２の下端部２１に外嵌固定取付されており、外径が撹拌翼１３と同程度の例えば６０ｍｍよりなっている。
図示例のスパイラル部１５は、同軸段違い状に設けられた２枚の螺状渦巻き体よりなっているが、スパイラル部１５の構成は、このような図示例以外にも各種可能である。例えば、３枚の螺状渦巻き体にて構成することも可能である。更に、連続した１枚の螺状渦巻き体にて構成することも可能である。
パイプ軸２は、地中Ｂでの掘削，降下時に、正回転（掘削回転）されると共に、地上Ｇへの引き上げ，上昇時に逆回転される設定よりなる。そしてスパイラル部１５は、パイプ軸２の逆回転に伴い共に逆回転して、掘削土Ｃや、掘削土ＣとセメントミルクＤとの混合体Ｆについて、下方に向けた圧力を繰り返し加えて、押し込み，練り込む。
【００２３】
これらについて、更に詳述する。スパイラル部１５は、パイプ軸２の逆回転時において、掘削穴Ｅ内で下方に向けた圧力を生ぜしめる。つまりスパイラル部１５は、逆回転時に下方に向けた圧力が繰り返し生じるスパイラル形状よりなる。
掘削穴Ｅ内には、掘削に伴い掘削土Ｃが生成されると共に、注入されるセメントミルクＤとの混合物Ｆが生成されるが、これらについて、下方に向けて押し込んだり，練り込んだりする圧力が繰り返し加えられる。
そこでスパイラル部１５は、次のようなイ．抑制機能と、ロ．押し出し機能とを発揮する。
【００２４】
イ．抑制機能を発揮する。スパイラル部１５は、押上荷重にて噴き上げられようとする掘削土Ｃや、掘削土ＣとセメントミルクＤとの混合体Ｆに対し、その押し込み，練り込む圧力に基づき、抑制機能を発揮し、もって残土の地上Ｇへの排土を抑制する。
すなわち、掘削穴Ｅ内では、掘削土Ｃ生成やセメントミルクＤ注入に伴い、これらについて地上Ｇに向けた押上荷重が発生する。
これに対しスパイラル部１５が、下方への押し込み，練り込む圧力により、抑制機能を発生する。押上荷重にて上方へ噴き上がってくる掘削土Ｃや混合体Ｆに対し、下方への押し込み，練り込む圧力が作用する。
もって、多量の掘削土Ｃや混合体Ｆが、残土となって地上Ｇへ向かうことは、阻止される。これらが、地上Ｇへの排土されることは抑制される。このようにスパイラル部１５は、排土の抑制機能を発揮する。
【００２５】
ところで、このような押し込み，練り込む圧力については、次のように把握される。
すなわち上述したように、パイプ軸２，掘削ヘッド３，スパイラル部１５の地上Ｇへの引き上げ，上昇時において、これらは逆回転されるが、その上下に、掘削土Ｃや、掘削土ＣとセメントミルクＤとの混合体Ｆが存在している。そして、このような引き上げ，上昇途中において、掘削土Ｃや混合体Ｆは、いずれも押上荷重にて噴き上げられようとしている。
これに対し、スパイラル部１５の押し込み，練り込む圧力は、まず、スパイラル部１５より下位の掘削土Ｃや混合体Ｆに対しては、文字通り下方への押下力，押し下げ力，押し込み力として作用する。
これと共に、スパイラル部１５より上位の掘削土Ｃや混合体Ｆに対しては、下方への引き込み力，吸込み力として作用する。つまり、上方へ噴き上がろうとする掘削土Ｃや混合体Ｆを、下から引き込み，練り入れる引張力として作用する。
本明細書では、このような引き込み力，吸込み力も、押し込み，練り込圧力として把握する。
【００２６】
ロ．押し出し機能を発揮する。スパイラル部１５は、掘削土ＣとセメントミルクＤの混合体Ｆを押し込み，練り込む圧力に基づき、混合体Ｆの隙間空気の押し出し機能を発揮し、もって成柱されるソイル杭Ａの密度を向上せしめる。
すなわちソイル杭Ａは、掘削土ＣをセメントミルクＤで固化，成柱したものよりなり、その施工過程に鑑み、多くの小さな隙間，空間，空気孔が形成され易い。
これに対しスパイラル部１５が、下方への押し込み，練り込む圧力により、押し出し機能を発揮する。掘削土ＣとセメントミルクＤの混合体Ｆから、このような隙間空気を押し出して逃がし、これらの形成を抑制する。
もって、混合体Ｆにて成柱されるソイル杭Ａの密度が向上するようになる。
【００２７】
なおスパイラル部１５は、掘削時にあっては、パイプ軸２の正回転に伴い、掘削土Ｃや混合体Ｆについて、上方に向けた圧力を繰り返し加え、もって撹拌翼１３や静止翼１４へと押し上げる。
すなわちスパイラル部１５は、掘削時においては、降下動しつつ正回転するパイプ軸２やビット部４等と共に、正回転される。もって、掘削により発生する掘削土Ｃや混合体Ｆを、撹拌翼１３や静止翼１４まで押し上げて、掘削土ＣとセメントミルクＤとの撹拌混合を促進するように機能する。
つまり、降下動するビット部４にて生成される掘削土Ｃを押し上げて、十分に撹拌混合させる機能を発揮する。
本発明の詳細については、以上のとおり。
【００２８】
《作用等》
本発明の掘削機１は、セメント系ソイル杭Ａの施工工程で使用される。そこで、その施工工程（１）〜（９）について、図４等を参照して説明する。
【００２９】
（１）まず、施工対象とされた地盤の現場では、掘削機１について、パイプ軸２に掘削ヘッド３等が取付けられる。
図示例では、リーダマスト６に沿って縦に保持されていたパイプ軸２の本体２２下に、パイプ軸２の下端部２１が、一体接続される。
もって、掘削機１の攪拌翼１３，静止翼１４，掘削ヘッド３等が、パイプ軸２の本体２２下に取付けられる（図５を参照）。
【００３０】
（２）それから掘削機１が、杭芯にセットされた後、地面まで降下される（図４の（１）図を参照）。
すなわち、掘削機１のパイプ軸２，掘削ヘッド３等が、施工対象の地盤について予め設定された杭芯ポイント上にセットされた後、パイプ軸２が降下され、掘削ヘッド３が、対象地盤の地面まで降下せしめられる。
【００３１】
（３）しかる後、本掘削に先立ち予備掘削が実施され、もって発生した掘削土Ｃが地上Ｇに撤去される（図４の（２）図を参照）。
すなわち、掘削機１の掘削ヘッド３が、対象地盤の地中Ｂへと降下動されると共に、パイプ軸２にて正回転駆動される。もって、地中Ｂを予備的に若干掘削する。
なお、このような予備掘削による掘削土Ｃは、地上Ｇに押上げられるが、これは一般排土，一般残土であり、再利用も可能である。つまり、この掘削土Ｃは、セメントミルクＤは混入されておらず、産業廃棄物ではない。
【００３２】
（４）それから対象地盤に対し本掘削が実施される。すなわち、掘削進行と併行して、セメントミルクＤが掘削穴Ｅ内に注入され、もって、発生する掘削土ＣとセメントミルクＤの攪拌混合が、進行する（図４の（３）図，（４）図を参照）。
【００３３】
（５）すなわち、掘削機１の掘削ヘッド３のビット部４が、パイプ軸２と共に降下されつつ正回転駆動されて、対象地盤について掘削穴Ｅの掘削，削穴が、地中Ｂ下方に向け順次進行する。
これと共に、セメントミルクＤが、掘削ヘッド３から掘削穴Ｅ内の掘削土Ｃに注入，充填される。
そして、攪拌翼１３や静止翼１４により、本掘削に伴い生成される掘削土ＣとセメントミルクＤとの攪拌混合が、掘削穴Ｅ内にて繰り返される。
【００３４】
（６）掘削ヘッド３が所定深さまで到達すると、つまり、所定杭長の掘削穴Ｅが掘削形成されると、掘削機１のパイプ軸２そして掘削ヘッド３が、降下停止する。それから事後、地上Ｇに向け上昇する（図４の（５）図を参照）。
【００３５】
（７）そして、掘削機１のパイプ軸２や掘削ヘッド３が、地上Ｇに引き上げられる。このようにして、対象地盤の地中Ｂに、セメント系ソイル杭Ａが成柱される（図４の（６）図を参照）。
【００３６】
（８）さて、上述した本掘削による掘削土Ｃの生成やセメントミルクＤの注入に伴い、掘削穴Ｅ内には、地上Ｇに向け押上荷重が発生する。
これに対し、掘削ヘッド３のスパイラル部１５が、地上Ｇへの引き上げ時に、正回転（掘削回転）とは逆回転されることにより、抑制機能を発揮する。押上荷重にて噴き上げられようとする掘削土Ｃや、掘削土ＣとセメントミルクＤの混合体Ｆについて、繰り返し押し込み，練り込む圧力を加え、抑制機能を発揮する。
もって、掘削土Ｃや混合体Ｆが地上Ｇに残土となって排土されることは、抑制される（図１〜図３，図４の（５）図を参照）。
【００３７】
（９）又、掘削ヘッド３のスパイラル部１５は、引き上げ時の逆回転により掘削土ＣとセメントミルクＤの混合体Ｆを繰り返し押し込み，練り込む圧力に基づき、混合体Ｆの隙間空気の押し出し機能を発揮する。
もって、成柱されるソイル杭Ａの密度を向上せしめる（図１〜図３，図４の（５）図等を参照）。
本発明の掘削機１を使用した施工工程については、以上のとおり。
【符号の説明】
【００３８】
Ａ  ソイル杭
Ｂ  地中
Ｃ  掘削土
Ｄ  セメントミルク
Ｅ  掘削穴
Ｆ  混合体
Ｇ  地上
１  掘削機
２  パイプ軸
２１  下端部
２２  本体
３  掘削ヘッド
４  ビット部
５  ベース車輌
６  リーダマスト
７  油圧モータ
８  供給部
９  キャタピラ
１０  アウトリガー
１１  シリンダ
１２  シリンダ
１３  攪拌翼
１４  静止翼
１５  スパイラル部
【図１】
2020143509.tif 000003
【図２】
2020143509.tif 000004
【図３】
2020143509.tif 000005
【図４】
2020143509.tif 000006
【図５】
2020143509.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月21日(2020.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント系ソイル杭の施工に使用される掘削機であって、その掘削ヘッドが、スパイラル部とビット部を備えており、該スパイラル部は、掘削穴内で下方に向けた圧力を生ぜしめることが可能であり、
該掘削機は、地中での掘削と共に掘削土にセメントミルクを注入し、もって、該掘削穴内で該掘削土と該セメントミルクとを混合して、該ソイル杭を地中に成柱する施工に使用され、パイプ軸と該掘削ヘッドを少なくとも有しており、
該掘削ヘッドは、該スパイラル部とビット部を上下に備えると共に、正逆回転駆動可能な該パイプ軸の下端部に取付けられており、該セメントミルクが、該パイプ軸内を供給，通過して、該掘削ヘッドから該掘削土に注入され、
該パイプ軸は、掘削時に正回転されると共に、事後の地上への引き上げ時に逆回転され、
該スパイラル部は、略螺旋渦巻き状をなし、該パイプ軸の逆回転に伴い、該掘削土や、該掘削土と該セメントミルクとの混合体について、下方に向けた圧力を繰り返し加えて、押し込み、練り込み、
該パイプ軸には、下端部の該掘削ヘッドの上位に、撹拌翼と静止翼が取付けられており、該撹拌翼と該静止翼は、該混合体の該掘削土と該セメントミルクを撹拌混合すると共に、該静止翼は共廻りを防止すること、を特徴とする掘削機。
【請求項２】
請求項１において、該スパイラル部は、掘削時の該パイプ軸の正回転に伴い、該掘削土や該混合体について、上方に向けた圧力を繰り返し加え、もって該撹拌翼や該静止翼へと押し上げること、を特徴とする掘削機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
請求項１については、次のとおり。
請求項１の掘削機は、セメント系ソイル杭の施工に使用され、その掘削ヘッドが、スパイラル部とビット部を備えている。該スパイラル部は、掘削穴内について下方に向けた圧力を、生ぜしめることが可能である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
そして該掘削機は、地中での掘削と共に掘削土にセメントミルクを注入し、もって、該掘削穴内で該掘削土と該セメントミルクとを混合して、該ソイル杭を地中に成柱する施工に使用される。そして、パイプ軸と該掘削ヘッドを、少なくとも有している。
該掘削ヘッドは、該スパイラル部とビット部を上下に備えると共に、正逆回転駆動可能な該パイプ軸の下端部に、取付けられている。そして、該セメントミルクが、該パイプ軸内を供給，通過して、該掘削ヘッドから該掘削土に注入される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
該パイプ軸は、掘削時に正回転されると共に、事後の地上への引き上げ時に逆回転される。
該スパイラル部は、略螺旋渦巻き状をなし、該パイプ軸の逆回転に伴い、該掘削土や、該掘削土と該セメントミルクとの混合体について、下方に向けた圧力を繰り返し加えて、押し込み，練り込む。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
そして該パイプ軸には、下端部の該掘削ヘッドの上位に、撹拌翼と静止翼が取付けられており、該撹拌翼と該静止翼は、該混合体の該掘削土と該セメントミルクを撹拌混合すると共に、該静止翼は共廻りを防止すること、を特徴とする。
請求項２については、次のとおり。
請求項２の掘削機では、請求項１において、該スパイラル部は、掘削時の該パイプ軸の正回転に伴い、該掘削土や該混合体について、上方に向けた圧力を繰り返し加え、もって該撹拌翼や該静止翼へと押し上げること、を特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
《第２の効果》
第２に、ソイル杭の密度向上が促進される。
本発明の掘削機では、掘削ヘッドがスパイラル部を備えている。もって掘削穴内で、掘削土とセメントミルクの混合体を、下方に向けた圧力を繰り返し加えて押し込み，練り込む。
そこで、このような混合体について、その隙間空気が押し出され、前述した従来技術で施工されたソイル杭のように、多くの小さな隙間，空間，空気孔が形成されることが、抑制される。
施工されたセメント系のソイル杭は、詰まり具合，粗密度に優れており、密度向上が促進され、より一層の品質向上，強度向上が実現される。
《撹拌混合の効果》
そして本発明の掘削機は、このような掘削ヘッドのスパイラル部と組み合わせて、撹拌翼と静止翼を設けてなり、もって前記第１，第２の効果と相俟って、混合体が撹拌混合される。
すなわち、攪拌翼および静止翼は、掘削穴内において、掘削に伴い生成された掘削土と充填されたセメントミルクとの混合体を、攪拌混合する。
なお静止翼は、その際、共廻りを防止する。すなわち混合体が、略団子状となって撹拌翼等にくっつき、粘着，付着するのを防止する。
そしてスパイラル部は、掘削時においては、降下動しつつ正回転するパイプ軸やビット部等と共に、正回転される。もって、掘削により発生する掘削土や混合体を、撹拌翼や静止翼まで押し上げて、上述した掘削土とセメントミルクとの撹拌混合を促進するように機能する。
つまり、降下動するビット部にて生成される掘削土を押し上げて、十分に撹拌混合させる機能を発揮する。
このように、この種従来技術に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
以下、本発明について、図面を参照して詳細に説明する。
《掘削機１について》
まず、掘削機１について図５更には図４を参照して、説明する。
この掘削機（オーガ）１は、セメント系ソイル杭Ａ（図４の（６）図を参照）の施工に使用される。
すなわち掘削機１は、地盤の地中Ｂでの掘削と共に、掘削土ＣにセメントミルクＤを注入し、もって、掘削穴Ｅ内で掘削土ＣとセメントミルクＤとを混合して、セメント系ソイル杭Ａを、地中Ｂに成柱する施工に使用される。そして、パイプ軸２と掘削ヘッド３を、少なくとも有している。
掘削ヘッド３は、ビット部４を備えており、回転駆動されるパイプ軸２の下端部２１に、取付けられている。そしてセメントミルクＤが、パイプ軸２内を供給，通過して、掘削ヘッド３から掘削土Ｃに注入される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
撹拌翼１３と静止翼１４は、パイプ軸２の下端部２１の掘削ヘッド３より上位に、接近して取付けられている。撹拌翼１３は固定取付けされ、静止翼１４は回動可能に取付けられており、撹拌翼１３より径大に設定されている。
図示例では、掘削穴Ｅの径より若干径小の例えば径６０ｍｍの撹拌翼１３が、２枚使用され、掘削穴Ｅの径より僅かに径大の例えば径７０ｍｍの静止翼１４が、１枚設けられている。
そして、攪拌翼１３および静止翼１４は、掘削穴Ｅ内において、掘削に伴い生成された掘削土Ｃと充填されたセメントミルクＤとの混合体Ｆを、攪拌混合する。
なお静止翼１４は、その際、共廻りを防止する。すなわち混合体Ｆが、略団子状となって撹拌翼１４等にくっつき、粘着，付着するのを防止する。
掘削機１については、以上のとおり。