【手続補正書】
【提出日】平成17年6月23日(2005.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】開翼式地盤改良装置および地盤改良工法
【特許請求の範囲】
【請求項１】ロッドの先端に幅方向に開閉する一対の攪拌翼を備える開翼式地盤改良装置であって、前記攪拌翼に設けられた改良材の第１噴射口と、前記攪拌翼よりも上方において改良材を側方に噴射させる第２噴射口とを有する、ことを特徴とする開翼式地盤改良装置。
【請求項２】前記第１噴射口及び第２噴射口に改良材を搬送する搬送路が別経路とされている請求項１記載の開翼式地盤改良装置。
【請求項３】第１噴射口への搬送路が、ロッド内を通る主搬送路と、攪拌翼内部を通る攪拌翼内搬送路と、前記主搬送路と前記攪拌翼内搬送路とを連結する連結搬送路とで構成され、かつ、前記連結搬送路が可撓性の管で構成されている請求項１または２記載の開翼式地盤改良装置。
【請求項４】ロッドの先端に幅方向に拡縮する一対の攪拌翼を備える開翼式地盤改良装置であって、前記攪拌翼の先端に設けられた改良材の第１噴射口と、前記攪拌翼よりも上方において改良材を側方に噴射させる第２噴射口とを有し、かつ、前記第１噴射口及び第２噴射口に改良材を搬送する搬送路が別経路とされている開翼式地盤改良装置を用いた地盤改良工法であって、以下の（Ａ）〜（Ｄ）の工程を含むことを特徴とする地盤改良工法。
（Ａ）攪拌翼を閉翼した状態で前記開翼式地盤改良装置を地盤改良上限位置まで挿入する工程。
（Ｂ）前記攪拌翼を第１の状態まで開翼して地盤改良上限位置から地盤改良下限位置まで掘削する工程。
（Ｃ）地盤改良下限位置において攪拌翼を第２の状態まで開翼するとともに、各噴射口から改良材を噴射しつつ当該開翼式地盤改良装置を回転させて地盤改良上限位置まで引き上げて地盤の攪拌混合を行なう工程。
（Ｄ）前記攪拌翼を閉翼して前記開翼式地盤改良装置を地盤内から引き上げる工程。
【請求項５】前記第１噴射口から高圧で改良材を噴射し、第２噴射口から前記第１噴射口からの噴射圧より低い噴射圧で改良材を噴射する請求項４記載の地盤改良工法。
【請求項６】第１噴射口から４００〜５００Ｌ／ｍｉｎで改良材を噴射し、第２噴射口から７０〜１００Ｌ／ｍｉｎで改良材を噴射する請求項５記載の拡幅式地盤改良工法。
【請求項７】前記第１噴射口から噴射させる改良材の組成と、第２噴射口から噴射させる改良材の組成を異なるものとする請求項４〜６のいずれか１項に記載の地盤改良工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤改良装置および地盤改良工法に関し、特に、ロッド先端に開閉する攪拌翼を有する開翼式地盤改良装置およびその開翼式地盤改良装置を用いた地盤改良工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に地盤改良は地盤中の軟弱層に薬液やセメントミルク等の改良材を注入して攪拌して当該軟弱層中に固結層等の改良域を形成することにより行なわれる。かかる地盤改良には種々の装置および工法が採用されているが、その一つに特許３２１８４３３号公報に開示されるような拡孔式地盤改良装置がある。かかる公報に開示される拡孔式地盤改良装置は開翼式地盤改良装置とも呼ばれ、ロッドの先端に幅方向に開閉する一対の攪拌翼が設けられており、この攪拌翼を閉じた状態で当該装置を地盤内の所定深度まで挿入した後、前記攪拌翼を開き装置全体を回転させつつ引き上げて、所望の改良域を形成するものである。また、この種の開翼式地盤改良装置は、攪拌翼の先端に改良材の吐出口を備えており地盤内で前記攪拌翼を開いた後に吐出口から改良材を吐出させつつ引き上げて、地盤の掘削および攪拌混合を行なう。この開翼式地盤改良装置は、単純な構造で誤動作がないという利点があり、これを用いる地盤改良は簡易にかつ正確な位置に地盤中に改良域を形成できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の開翼式地盤改良装置は、攪拌翼の先端に改良材の吐出口を設けているため、攪拌翼の上側の地盤が緩められないため、地盤の深層において攪拌翼を開いて引き上げる際に、前記攪拌翼や開翼機構部分にかかる負担が大きいとう欠点があった。また、改良材が攪拌翼の近傍にしか吐出されないため改良材を多く含むスライムがロッドに沿って地上に排出されやすく、使用する改良材の量が多く、経済性が悪いという欠点も有していた。さらには、攪拌翼よりも上方の地盤には改良材が予め注入されていないので攪拌翼を引き上げながら攪拌しても地盤と改良材との混合性が悪く不均一な改良体が形成されやすいという欠点を有していた。一方、従来のこの種の装置はみな可動する攪拌翼へ改良材を搬送する搬送路について熟考されておらず、その搬送路の構成が煩雑でメンテナンス性が非常に悪いという欠点もあった。
【０００４】
そこで、本発明の主たる課題は、メンテナンス性が高く地盤改良時における攪拌翼の負荷の少ない開翼式地盤改良装置およびそれを用いた地盤改良工法を提供することにある。その他の課題については以下の説明に推測できよう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は次記の通りである。
＜請求項１記載の発明＞
ロッドの先端に幅方向に開閉する一対の攪拌翼を備える開翼式地盤改良装置であって、前記攪拌翼に設けられた改良材の第１噴射口と、前記攪拌翼よりも上方において改良材を側方に噴射させる第２噴射口とを有することを特徴とする開翼式地盤改良装置。
【０００６】
（作用効果）
攪拌翼よりも上方において改良剤を側方に噴射させる第２噴射口を設けたので、装置を引き上げつつ地盤を改良するさいに、攪拌翼の通り道、即ち攪拌翼がこれから攪拌しようとする部位に予め改良剤を注入することができ、攪拌混合性を高めることができる。また、攪拌翼の通り道が予めある程度緩められるので、攪拌翼や開閉機構部分等の負担も軽減され、装置の耐久性が向上する。さらに、攪拌部分よりも上方で側方に改良材を噴射させることができ、改良材を多く含むスライムがロッドに沿って排出されることが抑制される。尚、本明細書においての噴射は低圧での改良剤の噴射、即ち吐出の意をも含むものである。
【０００７】
＜請求項２記載の発明＞
前記第１噴射口及び第２噴射口に改良材を搬送する搬送路が別経路とされている請求項１記載の開翼式地盤改良装置。
【０００８】
（作用効果）
第１噴射口と第２噴射口とに改良材を搬送する搬送路を別経路としたので、各噴射口からの改良材の噴射圧を容易に変更でき、また、噴射させる改良材の組成を異なるものとすることができる。
【０００９】
＜請求項３記載の発明＞
第１噴射口への搬送路が、ロッド内を通る主搬送路と、攪拌翼内部を通る攪拌翼内搬送路と、前記主搬送路と前記攪拌翼内搬送路とを連結する連結搬送路とで構成され、かつ、前記連結搬送路が可撓性の管で形成されている請求項１または２記載の開翼式地盤改良装置。
【００１０】
（作用効果）
従来装置の搬送路は、主搬送路と攪拌翼搬送路とを連結搬送路を介さず直接連通するように形成するとともに可動部分をパッキン等で液密にしたものや、金属管など剛性の連結搬送路を可動可能に構成したものなど、構成が煩雑であり、メンテナンス性が及び耐久性に問題があったが、本発明は、連結搬送路を可撓性の管により形成したので攪拌翼が可動しても負担が少なくメンテナンス性にも優れる。
【００１１】
＜請求項４記載の発明＞
ロッドの先端に幅方向に拡縮する一対の攪拌翼を備える開翼式地盤改良装置であって、前記攪拌翼の先端に設けられた改良材の第１噴射口と、前記攪拌翼よりも上方において改良材を側方に噴射させる第２噴射口とを有し、かつ、前記第１噴射口及び第２噴射口に改良材を搬送する搬送路が別経路とされている開翼式地盤改良装置を用いた地盤改良工法であって、以下の（Ａ）〜（Ｄ）の工程を含むことを特徴とする地盤改良工法。
（Ａ）攪拌翼を閉翼した状態で前記開翼式地盤改良装置を地盤改良位置上限まで挿入する工程。
（Ｂ）前記攪拌翼を第１の状態まで開翼して地盤改良上限位置から地盤改良下限位置まで掘削する工程。
（Ｃ）地盤改良下限位置において攪拌翼を第２の状態まで開翼するとともに、各噴射口から改良材を噴射しつつ当該開翼式地盤改良装置を回転させて地盤改良上限位置まで引き上げて地盤の攪拌混合を行なう工程。
（Ｄ）前記攪拌翼を閉翼して前記開翼式地盤改良装置を地盤内から引き上げる工程。
【００１２】
（作用効果）
攪拌翼を閉翼させた状態で地盤に挿入するので、地盤への挿入が容易である。また、特に（Ｃ）工程において、攪拌翼よりも上方の第２噴射口から改良剤を側方に噴射させつつ装置を引き上げるので、攪拌翼の通り道、即ち攪拌翼がこれから攪拌しようとする部位に予め改良剤が注入されており、攪拌混合性が高くなる。また、攪拌翼の通り道が予めある程度緩められているので、攪拌翼および攪拌翼の開閉機構部分等の負担が少なく施工できる。さらに、攪拌部分よりも上方で側方に改良材を噴射させているので、改良材を多く含むスライムがロッドに沿って排出されることが抑制される。
【００１３】
＜請求項５記載の発明＞
前記第１噴射口から高圧で改良材を噴射し、第２噴射口から前記第１噴射口からの噴射圧より低い噴射圧で改良材を噴射する請求項４記載の地盤改良工法。
【００１４】
（作用効果）
前記第１噴射口からの改良材の噴射圧と第２噴射口からの改良材の噴射圧とを異なるようにするので、施工形態や地盤の状態に適した組成の改良材を適宜選択して各噴射口から噴射して施工することにより施工性能の向上や対象地盤への適応性の向上が図られる。また、第２噴射口よりも第１噴射口からの改良材の噴射圧を高くすることで、第１噴射口から高圧で噴射された改良材がロッドに沿って地上に排出されにくくなる。
【００１５】
＜請求項６記載の発明＞
第１噴射口から４００〜５００Ｌ／ｍｉｎで改良材を噴射し、第２噴射口から７０〜１００Ｌ／ｍｉｎで改良材を噴射する請求項５記載の拡幅式地盤改良工法。
【００１６】
（作用効果）
第１噴射口から４００〜５００Ｌ／ｍｉｎで改良材を噴射し、第２噴射口から７０〜１００Ｌ／ｍｉｎで改良材を噴射することにより、第１噴射口から高圧で噴射された改良材がロッドに沿って上昇しようとするさいに、第２噴射口から低圧で噴射される改良材によってその上昇が妨げられ、もって、改良材を多く含むスライムが地上に排出されることが抑制される。
【００１７】
＜請求項７記載の発明＞
前記第１噴射口から噴射させる改良材の組成と、第２噴射口から噴射させる改良材の組成を異なるものとする請求項４〜６のいずれか１項に記載の地盤改良工法。
【００１８】
（作用効果）
施工形態や地盤の状態に適した組成の改良材を適宜選択して各噴射口から噴射して施工することにより施工性能の向上が図られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照しながら以下に詳述する。尚、本発明は下記の実施の形態に限定されるものではない。
＜装置例＞
本実施の形態にかかる開翼式地盤改良装置を図１〜図６に示す。図１は本実施の形態にかかる開翼式地盤改良装置Ｏｗの概略図である。本実施の形態にかかる開翼式地盤改良装置Ｏｗは、外管１０と、内管１１と、作動用外管１２ａと作動用内管１２ｂとを有する二重管構造のセンターロッド1２と、で構成された四重管ロッド１の下端部に攪拌装置２が設けられ、上端部に改良材の供給口を有するウォータースイベル３および油圧チャック装置４が設けられている。
【００２０】
四重管ロッド１の上部の構成について説明すると、図２に示すように、四重管ロッド１の上部にウォータースイベル３が取り付けられている。このウォータースイベル３には改良材Ｇ1，Ｇ2の供給口３０Ａ，３０Ｂが二口設けられており、一方の第１供給口３０Ａは内管１１とセンターロッド１２との間隙である搬送路ＬAに連通し、他方の第２供給口３０Ｂは外管１０と内管１１との間隙である搬送路ＬBに連通している。各供給口に図示されない改良材の供給手段に連通する搬送管等が接続され、各搬送路ＬA，ＬBに改良材Ｇ1，Ｇ2が供給される。ウォータースイベル３に供給口３０Ａ，３０Ｂを設けることとして、前記外管１０および内管１１が回転状態にあっても各搬送路ＬA，ＬBに改良材Ｇ1，Ｇ2を供給することが可能となっている。
【００２１】
前記ウォータースイベル３の上方には、ウォータースイベル３を貫通して上方に突出するセンターロッド１２を側方から把持する油圧チャック装置４が設けられている。この油圧チャック装置４によりセンターロッド１２の上下移動量を制御することが可能となっている。前記センターロッド１２の上端部はさらに前記油圧チャック４装置よりも上方に位置しており、かかるセンターロッド１２上端部には、後述の攪拌翼を駆動するために高圧水を送水および排水するための二口の高圧水供給兼排出口１４Ａ，１４Ｂが設けられている。前記高圧水供給兼排出口１４Ａ，１４Ｂは、作動用内管１２ｂ内部を通る流通路Ｗ1および作動用外管１２ａと作動用内管１２ｂとの間隙で構成される流通路Ｗ2のそれぞれに連通している。
【００２２】
四重管ロッド１の下部について説明すると、図３に示されるように、四重管ロッド１の下部には攪拌装置２が設けられている。この攪拌装置２はその基部２０ａによって四重管ロッド１の下端に接続されている。前記攪拌装置２はその基部２０ａの下部にシリンダ部２０を備え、そのシリンダ部２０内にはシリンダ室２１が設けられており、このシリンダ室２１内には前記センターロッド１２の下端部を構成するピストン１２ｐが位置している。このピストン１２ｐの下部には下方に延在するようにピストンロッド１２ｒが接続されており、ピストン１２ｐの上下移動によって前記ピストンロッド１２ｒも上下移動する。図示例では、前記センターロッド１２とピストンロッド１２ｒの中心軸とが同軸となるように接続している。
【００２３】
本実施の形態にかかる開翼式地盤改良装置Ｏｗは、図４に示されるように、作動用内管１２ｂがピストン１２ｐ内を貫通しており、流通路Ｗ1が下部シリンダ室２１Ａへ臨む給排水口２１ｂに連通している。また、作動用内管１２ｂと作動用外管１２ａとの間隙で構成される流通路Ｗ2が上部シリンダ室２１Ｂへ臨む給排水口２１ａに連通するように構成されている。かかる構成により、上述のセンターロッド１２上端に接続された一方の高圧水供給兼排出口１４Ａから高圧水を供給すると、高圧水は作動用内管１２ｂ内の流通路Ｗ1を通ってピストン下方の下部シリンダ室２１Ａ内に注水され、それと同時にピストン上方の上部シリンダ室２１Ｂの水は前記作動用内管１２ｂと前記作動用外管１２ａとの間の流通路Ｗ2を通って他方の高圧水供給兼排出口１４Ｂから排出され、水圧によりピストン１２ｐが上方に移動する。反対に、他方の高圧水給水兼排水口１４Ｂから高圧水を供給すると、高圧水は作動用外管１２ａと作動用内管１２ｂとの間の流通路Ｗ2を通って上部シリンダ室２１Ｂに注水され、それと同時に下部シリンダ室２１Ａの水が排出されてピストン１２ｐが下方に移動する。ここで、本実施の形態においては、ピストンを水圧により移動させることとしているが、油圧、空気圧などのその他の流体圧によって行なうこともできる。
【００２４】
他方、図５に示されるように、前記攪拌装置２はシリンダ部２０の下端にはガイドピン２２ｐを有する先端シュー２２が装着されており、前記ピストンロッド１２ｒはこの先端シュー２２内に突出している。前記ピストンロッド１２ｒの先端には上下方向に長孔のガイド孔２３ｈが設けられた先端ビット２３が接続されている。かかる先端ビット２３のガイド孔２３ｈには前記先端シュー２２のガイドピン２２ｐが貫装されており、前記先端ビット２３は上下方向に移動が制限されている。さらに、前記ガイドピン２２ｐの両端には耐磨耗性に優れた一対の攪拌翼２４，２４の基部が回動自在に連結され、この攪拌翼２４，２４には基部よりも先端側にリンク部材２５，２５が回動自在に連結されている。このリンク部材２５，２５の他端は前記ガイドピン２２ｐの下方位置において前記先端ビット２３に回転ピン２５ｐを介して回動自在に連結されている。従って、図示されるように、先端ビット２３が上昇するとリンク部材２５，２５が動作して、攪拌翼２４，２４が前記ガイドピン２２ｐを中心として左右に開翼し、反対に先端ビット２２が下降すると閉翼する。即ち、先端ビット２３の上下移動に応じて前記攪拌翼２４，２４が幅方向に開閉する。また、前記ガイドピン２２ｐがガイド孔２３ｈの端部に当接することで、攪拌翼２４，２４の開拡翼限界位置および閉翼限界位置の位置決めが行なわれる。図示例では、攪拌翼２４，２４の先端が前記ガイドピン２２ｐとほぼ同じ高さとなるまで開翼可能にガイド孔２３ｈが形成してある。また、閉翼状態の攪拌翼２４，２４は地盤に挿入しやすいように先端シュー２２の幅内に納まるように構成されており、先端ビット２３が上昇したときだけ先端シュー２２からはみ出して開翼するようになっている。
【００２５】
上述のとおり説明からも明らかなように攪拌翼２４，２４は、センターロッド１２に接続されているピストン１２ｐおよびピストンロッド１２ｒの上下移動により、先端ビット２３が上下移動させられることにより開閉する。従って、上述の油圧チャック装置４によるセンターロッド１２の上下移動制御により、攪拌翼２４，２４の開き具合を調節することもできる。
【００２６】
また、本実施の形態にかかる開翼式地盤改良装置Ｏｗは、図３および図６に示すように、前記攪拌翼２４，２４の先端に改良材の第１噴射口２４Ａ，２４Ａが設けられ、前記先端シュー２２の側部に第２噴射口２２Ｂ，２２Ｂが設けられている。この第２噴射口２２Ｂ，２２Ｂの位置は上述のガイドピン２２ｐよりも上方に位置しており、攪拌翼２４，２４が限界まで開翼した状態における第１噴射口２４Ａ，２４Ａの位置よりも上方にある。また、第２噴射口２２Ｂ，２２Ｂは改良材が側方に向かって噴射又は吐出されるように側方に向かって開口している。従って、第２噴射口２２Ｂ，２２Ｂから噴射された改良材は常に攪拌翼２４，２４の上方部分に位置され、開翼式地盤改良装置Ｏｗの引き上げ時においては攪拌翼２４，２４の通り道が予め緩められることになる。ここで、本発明にかかる開翼式地盤改良装置は、薬液、セメントミルク、モルタルなど地盤改良に一般的に用いられている既知の改良材を問題なく使用することができる。また、本明細書においては改良材には単なる水も含まれる。
【００２７】
次いで、図２に示される改良材Ｇ1，Ｇ2の供給口３０Ａ，３０Ｂから、図３および図６に示される第１および第２噴射口２４Ａ，２２Ｂまでの改良材の搬送路の構成について説明する。上述のとおり前記四重管ロッド１は下端において攪拌装置２の基部２０ａに接続されている。この基部２０ａの下方のシリンダ室２１のシリンダ壁には、図７にも示されるように、上下方向に貫通する貫通孔Ｈ1〜Ｈ4が四箇設けられており、これら貫通孔Ｈ1〜Ｈ4のうち二つの貫通孔Ｈ1，Ｈ2が、外管１０と内管１１との間隙で構成される搬送路ＬBに連通している。また、前記二つの貫通孔Ｈ1，Ｈ2は先端シュー２２壁内を通るシュー内搬送路Ｓ1，Ｓ2を介して先端シュー２２内部に連通している。一方、攪拌翼２４，２４にはその内部を通るように攪拌翼内搬送路ＬM，ＬMが設けられており、この攪拌翼内搬送路ＬM，ＬMの一方の端は攪拌翼２４先端において外部に開口して第一噴射口２４Ａ，２４Ａを構成し、他方の端はガイドピン２２ｐ近傍に開口している。このガイドピン２２ｐ近傍の開口部２４Ｂ，２４Ｂと先端シュー内搬送路Ｓ1，Ｓ2の先端シュー２２内部の開口部とがゴムチューブなど可撓性の管Ｆp，Ｆpによって連結されている。この可撓性管Ｆpは攪拌翼搬送路ＬMと内管１１と外管１０との間の搬送路ＬBとに対して容易に着脱できるように構成されており洗浄、交換等のメンテナンスがしやすいようになっている。また、可撓性管Ｆpによって連結することにより、攪拌翼２４，２４が作動してもかかる連結部分がフレキシブルに動き好適に改良材の搬送が行なわれる。
【００２８】
このように、第１供給口３０Ａから第１噴射口２４Ａまでの第１搬送路は、内管１１とセンターロッド１２との間隙で構成される流通路ＬAと、シリンダ壁内に設けられたシリンダ部２０を上下に貫通する貫通孔Ｈ1，Ｈ2と、先端シュー２２壁を通る先端シュー内搬送路Ｓ1，Ｓ2と、可撓性管ＦP，ＦPと、攪拌翼内搬送路ＬM，ＬMとで構成されている。
【００２９】
他方、内管１１とセンターロッド１２との間の搬送路ＬBは、前記シリンダ部２０のシリンダ壁に設けられた貫通孔Ｈ1〜Ｈ4のうち、第１搬送路を構成していない二つの貫通孔Ｈ3，Ｈ4に連通しており、この二つの貫通孔Ｈ3，Ｈ4は、さらに前記先端シュー２２の外壁内に設けられたシュー内搬送路Ｓ3，Ｓ4に連通している。このシュー内搬送路Ｓ3，Ｓ4は先端シュー２２の上下方向に沿って設けられており、その先端は先端シュー２２のガイドピン２２ｐよりも上方において側部に向かって外部に開口している。かかる開口部が第２噴射口２２Ｂ，２２Ｂを構成している。このように、第２搬送路は、内管１１とセンターロッド１２との間の搬送路ＬBと、シリンダ壁の貫通孔Ｈ3，Ｈ4と、先端シュー２２内のシュー内搬送路Ｓ3，Ｓ4と、で構成されている。
【００３０】
ここで、第１搬送路と第２搬送路とは交わっておらず別経路となっている。従って、各供給口からの改良材は混合されることなく各噴射口まで供給され噴射又は吐出される。
【００３１】
上記の説明の通り本実施の形態に係る開翼式地盤改良装置は、改良材の噴射口を二箇所としかつ各噴射口への改良材の搬送路が別経路となっているので、施工形態や地盤の状態に合せて各噴射口からの改良材の組成や噴射圧を適宜変更することができ柔軟な施工を行なうことができる。施工方法との関係において奏する具体的な効果は以下の＜施工例＞の欄で説明する。
【００３２】
＜施工例＞
図８〜１２は本発明の施工例を示す図である。図示例では、自走式車輌Ｃに取り付けたリーダー５０に沿わして開翼式地盤改良装置Ｏｗを垂直に立設している。前記開翼式改良装置Ｏｗは、前記リーダー５０上を移動する回転駆動装置５１に把持されており、かかる回転駆動装置５１により、回転力と推進力とが与えられる。このように開翼式地盤改良装置Ｏｗを立設した状態で、以下に示すようにして地盤改良を行なう。
【００３３】
まず、図８に示されるように、本発明にかかる開翼式地盤改良装置Ｏｗを、攪拌翼２４を閉じた状態で、例えば、地盤改良上限位置Ｏまで挿入する。攪拌翼２４を閉じた状態とすることで地盤に挿入しやすくなる。
【００３４】
地盤改良上限位置Ｏまで挿入したならば、図９に示すように、攪拌翼２４を所定の開き具合まで開翼させるとともに回転させて地盤改良下限位置Ｕまで掘削攪拌する。攪拌翼２４をある程度開いた状態で掘削することによりシリンダ部２０周辺の地盤が崩され、後に改良材を噴射させた時にシリンダ部２０および四重管ロッド１に沿って改良材が地上にまで上昇してくる恐れが少なくなる。また、かかる掘削時に先端ビット２３を小刻みに昇降させるとともに攪拌翼２４，２４の開閉を行って掘り進めていってもよい。先端ビット２３を小刻みに昇降させることにより先端ビットに衝撃力が与えられ掘削性が高められる。
【００３５】
地盤改良下限位置Ｕまで掘削が完了したならば、次いで、攪拌翼２４，２４を限界まで開翼させて維持する。攪拌翼２４，２４の開翼限界位置での維持は、前記ガイドピン２２ｐがガイド孔２３ｈに当接したところで、センターロッド１２を油圧チャック装置４により把持することで行なうことができる。ここで、攪拌翼２４，２４は必ずしも開翼限界まで開翼させなくてもよく、地盤の状態等に応じて適当な開き具合に調整することもできる。かかる調整は油圧チャック装置４によりセンターロッド１２を把持することで行なえばよい。次いで、攪拌翼２４，２４を開翼させたならば、図１０に示すように、第１供給口３０Ａおよび第２供給口３０Ｂから改良材Ｇ1，Ｇ2を供給し、攪拌翼２４，２４の先端の第１噴射口２４Ａ，２４Ａおよびそれよりも上方に位置する第２噴射口２２Ｂ，２２Ｂから改良材Ｇ1，Ｇ2を噴射する。これと同時に前記回転駆動装置５１によりシリンダ部２０および四重管ロッド１を回転させつつ地盤改良上限位置Ｏまで引き上げて地盤の掘削・攪拌・混合を行なう。このとき前記第２噴射口２２Ｂ，２２Ｂからの改良材は、常にこれから攪拌翼２４，２４が通る予定の部位に噴射され、かかる部位の地盤を緩める。これにより、攪拌翼と地盤との摩擦等が少なくなり、攪拌翼２４，２４およびリンク部材２５，２５などの開閉機構部分への負担が軽減される。ここで、改良材の噴射に関しては、第１噴射口から高圧水を４００〜５００Ｌ／ｍｉｎで噴射させ、第２噴射口からセメントミルクを７０〜１００Ｌ／ｍｉｎで吐出させるのが好ましい。このようにすると、下端の第１噴射口からの噴射された改良材を多く含むスライムが地上に排出されることが抑制されるとともに、地盤と改良材との攪拌混合性が高められ、均一な改良体を形成することができる。ここで、第１噴射口内を４００〜５００Ｌ／ｍｉｎで改良材を流通させると、搬送路の磨耗が生じやすくなるが、本発明の開翼式地盤改良装置は、最も磨耗の生じやすい攪拌翼とシュー内搬送路との連結部分を可撓性の管により構成することで、磨耗によるトラブルを減少させている、また、磨耗しても交換が容易である。尚、各噴射口２４Ａ，２２Ｂからの改良材の噴射圧は地盤の状態等により適宜変更すればよく、例えば、第１噴射口２４Ａ，２４Ａから低圧で噴射即ち吐出させて第２噴射口２２Ｂ，２２Ｂから高圧で噴射させてもよい。各噴射口２４Ａ，２２Ｂから噴射させる改良材の組成についても地盤の状態により適宜変更すればよい。
【００３６】
また、もちろん、開翼式地盤改良装置Ｏｗを地盤改良上限位置Ｏまでの引き上げた後、再度回転させつつ下降させ、さらに、もう一度地盤改良上限位置Ｏまで引き上げて、当該箇所の攪拌混合性を高めてもよい。また、これを複数回おこなってもよい。この二回目以降の引き上げ及び下降時には改良材の噴射を行なわなくてもよい。
【００３７】
次いで、図１１に示されるように、攪拌翼が地盤改良上限位置Ｏに到達し攪拌・混合が終了し改良域Ｍを形成したならば、図１２に示されるように、開翼式地盤改良装置Ｏｗの回転及び改良材の噴射を停止し、その後、先端ビット２３を下降させて攪拌翼２４，２４を閉翼する。このとき、完全に閉翼させるのが望ましい。その後に、開翼式地盤改良装置Ｏｗを地上に引き上げて当該箇所での施工を終了する。
【００３８】
次いで、自走式車輌を移動させるなどして所定範囲の他の箇所でも一連の工程を行ない所定地範囲の地盤を改良する。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述の通り、本発明にかかる開翼式地盤攪拌装置によれば、改良材の第１噴射口と第２噴射口を有し、かつ、これらに改良材を供給する搬送路が別経路となっているので、各噴射口から噴射又は吐出する改良材の組成や噴射圧を適宜変更することができ施工形態や施工対象地盤に適した施工を行なうことができる。さらに、攪拌翼内部を通る攪拌翼内搬送路と第１主搬送路とを連結する連結搬送路を可撓性の管で連結するようにしたので、改良材の搬送がスムーズとなりまたメンテナンスも容易である。一方、施工に関しては、迅速かつ容易に地盤改良を行なうことができる。また、正確な位置に固結体を形成することができる。さらに、装置の負担が少なく、それに伴う施工上のトラブルも解消される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明にかかる開翼式地盤改良装置の概略図である。
【図２】
本発明にかかる開翼式地盤改良装置の上部の詳細を示す図である。
【図３】
本発明にかかる開翼式地盤改良装置の下部の詳細を示す図である。
【図４】
ピストン近傍の拡大一部断面図である。
【図５】
攪拌装置の構成および攪拌翼の動きを説明する図である。
【図６】
本発明に係る攪拌装置の詳細を説明するための図である。
【図７】
シリンダ室の断面図である。
【図８】
本発明に係る地盤改良工法の第１の態様を示す図である。
【図９】
本発明に係る地盤改良工法の第２の態様を示す図である。
【図１０】
本発明に係る地盤改良工法の第３の態様を示す図である。
【図１１】
本発明に係る地盤改良工法の第４の態様を示す図である。
【図１２】
本発明に係る地盤改良工法の第５の態様を示す図である。
【符号の説明】
１…四重管ロッド、２…攪拌装置、３…ウォータースイベル、４…油圧チャック装置、２０…シリンダ部、２１…シリンダ室、２２…先端シュー、２２Ｂ…第２噴射口、２２ｐ…ガイドピン、２３…先端ビット、２３ｈ…ガイド孔、２４…攪拌翼、２４Ａ…第１噴射口、２５…リンク部材、Ｏｗ…開翼式地盤改良装置、Ｃ…自走式式車輌、５０…リーダー、５１…回転駆動装置、Ｆｐ…連結路（フレキシブル管）、攪拌翼内搬送路ＬM、Ｈ1〜Ｈ4…本体部貫通孔、Ｓ1，Ｓ2…シュー内搬送路、１４Ａ，１４Ｂ…高圧水供給兼排出口、Ｗ１，Ｗ２…高圧水供給兼排出路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2004076529.tif 000001
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2004076529.tif 000002
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2004076529.tif 000003