(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌羽根を備えたロッドを回転させながら鉛直方向に対して斜め方向に前進させて軟弱地盤中に貫入し、
前記攪拌羽根より下側の前記ロッドに設けられた吐出口から固化材を低圧で吐出すると共に、前記攪拌羽根の先端に設けられた噴射ノズルから前記固化材を高圧で噴射し、
前記攪拌羽根により掘削攪拌すると共に、その外周地盤を高圧噴射により切削攪拌することで、前記地盤内に柱状の改良体を形成する攪拌杭工法であって、
前記攪拌羽根より上側の前記ロッドに、前記ロッドの直径線を通る切断面で二分割可能な円筒状の直進性保持手段を一個又は二個以上設けることにより、前記ロッドの直進性を保持することを特徴とする攪拌杭工法。
【請求項２】
前記ロッドの先端には、長尺且つ先端面が鋭角なパイロットビットを設け、前記パイロットビットによって前記地盤中における前記ロッドの直進性を保持することを特徴とする請求項１に記載の攪拌杭工法。
【請求項３】
前記直進性保持手段は、前記ロッドに嵌合される内筒と、前記内筒と同心の外筒と、前記内外筒を結合する複数の結合板とを有し、前記ロッドにはその外周面より小径の小径部が設けられ、前記直進性保持手段の前記内筒が前記ロッドの前記小径部内に挿入されていることを特徴とする請求項１または２に記載の攪拌杭工法。
【請求項４】
前記改良体において、隣接する改良体同士が高圧噴射により切削攪拌された部分でオーバーラップしていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の攪拌杭工法。
【請求項５】
前記直進性保持手段は複数個設けられていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の攪拌杭工法。
【請求項６】
軟弱地盤内に貫入されるロッドと、前記ロッドの先端側に取り付けられた攪拌羽根と、前記攪拌羽根より下側の前記ロッドに設けられ固化材を低圧で吐出するための固化材吐出手段と、前記攪拌羽根の先端に設けられ前記固化材を高圧で噴射するための噴射ノズルと、前記ロッドを摺動自在に且つチャッキング可能に支持するロッドチャックと、前記ロッドを回転させる回転駆動手段と、前記ロッドチャックを固定すると共に前記回転駆動手段をスライド自在に保持するスライドテーブルと、前記ロッドを前記地盤内に貫入するため前記回転駆動手段をスライドさせるスライド手段と、前記ロッドの鉛直方向に対する貫入角度を調整するため、前記スライドテーブルの鉛直方向に対する傾斜角度を調整する調整手段とを備え、
前記ロッドを鉛直方向に対して斜めに貫入し、前記攪拌羽根によって掘削攪拌すると共に、前記攪拌羽根の先端に設けられた前記噴射ノズルから前記固化材を高圧噴射し、前記地盤を切削攪拌することで前記軟弱地盤内に柱状の改良体を形成する攪拌杭施工装置において、
前記地盤内に鉛直方向に対して斜め方向に貫入された前記ロッドの直進性を保持すべく、前記ロッドの中心線を通る切断面で二分割可能な直進性保持手段を一個又は二個以上備えたことを特徴とする攪拌杭施工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、攪拌杭工法及び攪拌杭施工装置に係り、更に詳細には、改良すべき地盤の地上付近に構築物や鉄道設備などが存在する場合に好適な攪拌杭工法及び攪拌杭施工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軟弱地盤内にトンネルなどの建造物を構築する場合、予めその周辺地盤の所定の深層部分を対象として、止水性を高めたり、強化する必要性を生じる場合がある。このような軟弱地盤の改良方法としては、注入工法や高圧噴射攪拌工法などがある。
【０００３】
一方、比較的広い範囲を対象とし、地上付近から全面的に地盤強化を図る方法としては、一つには攪拌羽根を備えたロッドを回転させながら地盤中に貫入し、ロッドの先端付近から固化材を低圧で吐出しながら、固化材とロッド周囲の緩んだ土とを攪拌羽根で攪拌し、これによって、柱（杭）状の改良体を形成する所謂機械攪拌杭工法がある。
【０００４】
二つ目は、上述の機械攪拌杭工法と、攪拌羽根の先端付近から高圧で固化材を噴射する噴射攪拌との併用工法がある。この併用工法では、機械的攪拌による改良体の外側に、噴射攪拌による改良体を付加することにより、改良体の径の拡大を図ることができるため施工能率が向上すると共に、柱状改良体同士の一部をラップさせることができるので改良体を一体化することができる。
【０００５】
従来は、上述した機械攪拌杭工法、及び機械攪拌と噴射攪拌の併用工法の２工法とも、柱状改良体を略鉛直方向に形成することを前提としていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の機械攪拌杭工法は、鉛直方向の施工を前提としているため、次に説明するような理由から、地上付近に構築物や鉄道施設などが存在する場合、その下層を対象とした地盤改良には用いられなかった。
【０００７】
すなわち、改良すべき地盤の地上付近に構築物や鉄道施設などが存在する場合に、機械攪拌杭工法によって改良体を形成しようとすると、ロッドを斜めに貫入しなければならないが、この場合にはロッドの鉛直方向の分力が低減し、貫入力不足を起こす他、地盤に貫入したロッドが斜めになるため、ベースマシンの安定性が悪くなると共に、ロッドの貫入角度の精度も悪くなるという問題が発生する。
【０００８】
また、施工長が長くなるに伴いロッドの重量が重くなると共に、ロッドの剛性が低くなるため、軟弱地盤ではロッド先端部が下方へ曲がりやすくなり、貫入の直進性が損なわれるという問題が発生する。
【０００９】
更に、噴射攪拌併用型の場合、固化材が攪拌羽根の先端からロッドの軸心に対して直角方向に高圧で噴射されるため、その噴射力の影響でロッドは噴射方向とは反対側に曲がる傾向にあって、貫入の直進性が特に損なわれることになる。
【００１０】
このように、機械式の攪拌杭工法においては、斜め方向の施工にはいくつかの問題があるとされ、従来は、運搬や施工時に微調整のためにロッドを鉛直方向に対して５度くらいの範囲で傾斜させることはあっても、積極的に斜め方向に改良体を形成する工法としては実用化されてこなかったのである。
【００１１】
そのため、地上付近に構築物や鉄道施設などが存在する場合に、その下層を対象とした地盤改良には、注入工法、又は圧縮空気を併用しない噴射攪拌工法によって、施工を行ってきた。
【００１２】
しかしながら、注入工法では、粘性土地盤においては割製注入となる傾向が強く、均質な改良は望めず、しかも地盤隆起を起こす可能性が大きいため、上層又は地上に構造物が在れば少なからず影響を与えるおそれがあった。
【００１３】
また、噴射攪拌工法の場合においても、固化材を直接噴射する（圧縮空気を併用しない）方式では、掘削土の排出を積極的には行わないことを前提としており、少量しか土砂を排出しないため、送り込んだ固化材により地盤隆起を起こす可能性が大きいことや、１本あたりの改良体が小さいため、施工能率も悪く、経済的に不利になるという問題があった。なお、圧縮空気を併用する方式では、斜め施工を行うと、地盤中に空気溜まりを残し、未改良部分を生じてしまうという致命的な問題があった。
【００１４】
そこで、注入工法及び噴射攪拌工法のように、地盤隆起や空気溜まりなどの問題が発生しない機械攪拌工法によって、斜め方向に改良体を形成できれば好都合である。
【００１５】
本発明の目的は、このような問題点を解決するためになされたものであり、改良すべき地盤の地上付近に構築物や鉄道設備などがある場合でも、これらの設備の側方から斜め下方向に改良体を形成することが可能な攪拌杭工法及び攪拌杭施工装置を提供することを技術的課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は攪拌杭工法及び攪拌杭施工装置であり前述の技術的課題を解決するために以下のように構成されている。すなわち、本発明は、軟弱地盤中に攪拌羽根を備えたロッドを回転させながら貫入し、前記ロッドの先端付近より吐出した固化材と、前記ロッド周囲の緩んだ土とを、前記攪拌羽根によって機械的に攪拌することにより、柱状の改良体を形成する攪拌杭工法において、前記改良体を鉛直方向に対して斜方向に形成することを特徴とする。
【００１７】
固化材としては、セメント系固化材などを例示できる。この固化材と水を適宜な割合で混練してスラリーを生成し、これをロッドの先端付近の吐出口から低圧で吐出できる。
【００１８】
本発明の攪拌杭工法によれば、機械的に、すなわち、高圧噴射を用いずに攪拌羽根で直接攪拌することにより、鉛直方向に対して斜方向に改良体を形成できるので、改良すべき地盤の地上付近に構築物や鉄道設備などがあっても、これらの設備の側方から改良すべき部分に向けてロッドを斜めに貫入して改良体を斜めに形成することができる。
【００１９】
また、改良体の施工長が長くなると、ロッドの直進性が損なわれるため、本発明では、前記ロッドの貫入時の直進性を直進性保持手段によって保持するようにした。
【００２０】
この直進性保持手段としては、地中の攪拌羽根によって削られた部分の直径と略同一径の外筒と、ロッドに嵌合する内筒と、これらの内筒及び外筒を結合する結合板との構成を例示できる。
【００２１】
ここで、外筒としては、断面が円形又は多角形のものを例示できるが、攪拌羽根によって削られる部分は断面が略円形となるので、外筒もその断面を円形にするのが好ましい。
【００２２】
また、本発明では、改良体の施工能率を上げると同時に、隣接する改良体を一体化するため、攪拌羽根による機械的な攪拌に加えて、固化材を高圧噴射する噴射攪拌を併用した。この噴射攪拌工法としては、攪拌羽根の先端から固化材を高圧噴射する方法を例示できる。
【００２３】
このように噴射攪拌の併用によって、攪拌羽根で機械的に攪拌されることによって形成された改良体の外側に、固化材の高圧噴射による攪拌によって形成された改良体が形成され、改良体の直径が拡大されるので、施工能率が向上する。また、隣接する改良体の噴射攪拌によって形成される部分をラップさせることができ、これにより、改良体を一体化できる。
【００２４】
また、噴射攪拌の併用によって、ロッドに側方への力が作用して側方に位置ずれしやすくなるが、本発明では、ロッドの先端から貫入方向に延出すると共に、その先端が鋭角なパイロットビットを設け、このパイロットビットを地中に突き刺すことにより、側方への位置ずれを防止するようにした。
【００２５】
更に、この機械攪拌杭工法或いはこれに噴射攪拌を併用した工法においては、改良土量当たりの固化材量が噴射攪拌工法に比べて１／２程度と少なく、地盤隆起を最小限にくい止めることができる。
【００２６】
上述の攪拌杭工法を施工するため、本発明の攪拌杭施工装置は、軟弱地盤に貫入するためのロッドと、前記ロッドに取り付けられた攪拌羽根と、前記ロッドの先端付近から固化材を吐出するための固化材吐出手段と、前記ロッドを摺動自在に且つチャッキング可能に支持するロッドチャックと、前記ロッドを回転させる回転駆動手段と、前記ロッドチャックを固定すると共に前記回転駆動手段をスライド自在に保持するスライドテーブルと、前記ロッドを貫入するため前記回転駆動手段をスライドさせるスライド手段と、前記ロッドの鉛直方向に対する貫入角度を調整するため、前記スライドテーブルの鉛直方向に対する傾斜角度を調整する調整手段とを備え、前記固化材と前記ロッド周囲の緩んだ土とを前記攪拌羽根によって機械的に攪拌することにより、前記軟弱地盤内に柱状の改良体を形成する攪拌杭施工装置において、前記ロッドを鉛直方向に対して所定の角度で斜めに貫入したとき、前記ロッドの直進性を保持する直進性保持手段を有し、前記改良体を鉛直方向に対して斜めに形成することを特徴とする。
【００２７】
ロッドは、改良すべき部分の地上付近にある設備などに衝突しないようにするため、所定の長さで複数に分割しておき、地盤に貫入するときに１個ずつ接続するようにできる。
【００２８】
固化材吐出手段としては、ロッドの先端に設けられた適宜な大きさの吐出口を例示できる。この場合、ロッドを中空とし、その内部空間を吐出口に接続し、内部空間に固化材を供給して吐出口から吐出させる。
【００２９】
ロッドを回転させる回転駆動手段はパワースイベルを例示でき、スライド手段は油圧シリンダを例示できる。また、角度調整手段は、スライドテーブルを回転軸の周りに所定の角度だけ傾斜させるものであり、スライドテーブルの一端部を押圧、又は引き寄せるためのレイズシリンダを例示できる。
【００３０】
この角度調整手段によって、スライドテーブルを傾斜させることにより、ロッドの鉛直方向に対する貫入角度を５°〜８０°、好ましくは１０°〜６０°の範囲で調整することができる。
【００３１】
この攪拌杭施工装置は、改良体を鉛直方向に対して斜めに形成できるので、改良すべき地盤の地上付近に構築物や鉄道設備などがある場合でも、これらの設備を避けた位置から目的の場所に向けて斜めに改良体を形成できる。
【００３２】
しかも、ロッドの直進性を直進性保持手段によって保持できるので、改良体を正確な位置に、かつ正確な形状で形成できる。
【００３３】
また、この攪拌杭施工装置は、前記攪拌羽根に前記固化材を前記ロッドの中心軸に対して略直角方向に高圧噴射する噴射手段を１個又は複数個設けることができ、これにより、機械攪拌と噴射攪拌とを併用できる。
【００３４】
更に、固化材の高圧噴射によってロッドが側方へ位置ずれするのを防止するため、ロッドの先端から貫入方向に延出すると共に、先端が鋭角なパイロットビットを設け、このパイロットビットを地中に突き刺すようにした。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る攪拌杭工法及び攪拌杭施工装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明の攪拌杭施工装置５を示す図である。この攪拌杭施工装置５は、軟弱地盤５０に斜めの改良体を形成するものであり、軟弱地盤５０に貫入するためのロッド５５と、このロッド５５の先端部に取り付けられた攪拌羽根５３，５４と、ロッド５５の先端付近から固化材５２（図１２参照）を吐出するための固化材吐出手段である吐出口９８とを備えている。
【００３７】
また、この攪拌杭施工装置５は、ロッド５５をその長手方向に移動自在且つチャッキング可能に支持するロッドチャック７４と、ロッド５５を回転させるための回転駆動手段であるパワースイベル５７と、ロッドチャック７４を固定すると共にパワースイベル５７をスライド自在に保持するスライドテーブル５６と、ロッド５５を地盤５０中に貫入するためパワースイベル５７をスライドさせるスライド手段としての油圧シリンダ５８と、装置全体を移動させるためのクローラ付車体６０とを備えている。
【００３８】
更に、この攪拌杭施工装置５は、ロッド５５の鉛直方向に対する貫入角度αを５°〜８０°の範囲内、好ましくは１０°〜６０°の範囲内で調整するため、スライドテーブル５６の鉛直方向に対する傾斜角度を調整する調整手段７２と、ロッド５５の貫入時の直進性を保持するため、ロッド５５に取り付けられた直進性保持手段８０を有している。
【００３９】
これにより、攪拌杭施工装置５は、ロッド５５を鉛直方向に対して所定の角度αで斜めに貫入し、柱状の改良体であるソイルセメント９６（図１４）を鉛直方向に対して斜めに形成できるようになっている。
【００４０】
次に、上述した各構成要素について説明する。地盤５０は、シルトや粘性土を主成分とする軟弱地盤であり、攪拌羽根５３，５４の回転や固化材１２の高圧噴射によって容易に緩んだ状態となる。ロッド５５の貫入部分のうち地面から一定の深さまでは攪拌羽根５３，５４のみによって攪拌された小径区間６１であり、その先は固化材５２の高圧噴射によって拡大された大径区間６２である。
【００４１】
ロッド５５は、上方にある架線などの設備に接触しないように、比較的短い長さの第１ロッド５５ａ〜第ｎロッド５５ｎに分割されている。そして、ロッド５５を地盤５０内に貫入するときには、第１ロッド５５ａから順次接合しながら貫入していく。攪拌羽根５３，５４は、図２に示すようなものを例示できる。
【００４２】
下側の攪拌羽根５３には、複数のカッター６３が取り付けられ、このカッター６３で地盤５０を掘削するようになっている。また、第１ロッド５５ａの攪拌羽根５３より下側の部分には、固化材５２を低圧吐出するための吐出口９８が設けられている。更に、攪拌羽根５３の先端には、固化材５２を高圧で噴射するための噴射ノズル５９が設けられている。この噴射ノズル５９は、全ての攪拌羽根５３に設けることができるが、使用条件に応じて一部にのみ設けてもよい。
【００４３】
第１ロッド５５ａは中空であり、その内部には固化材５２を噴射ノズル５９に供給するための細管６５が挿入されている。この細管６５は、攪拌羽根５３の連通路６４を介して噴射ノズル５９に接続されている。細管６５の先端には継ぎ手７０が設けられている。また、細管６５の外側の空間は吐出口９８に連結されている。この空間を介して、固化材５２が吐出口９８に供給される。
【００４４】
固化材５２としては、セメント系固化材、例えばハードキープＰ−５３０（商標名）を使用できる。このセメント系固化材５２と水を８対１０の割合で混練してスラリーを生成し、吐出口９８から低圧吐出すると共に、噴射ノズル５９から高圧噴射する。
【００４５】
図２に示すように、第１ロッド５５ａの先端には、第１ロッド５５ａの貫入方向に延出すると共に、先端が鋭角に形成されたパイロットビット６６が取り付けられている。このパイロットビット６６を土中に突き刺すことによって、噴射ノズル５９から第１ロッド５５ａの中心軸に対して直径方向に固化材５２を高圧噴射した場合でも、第１ロッド５５ａが側方に位置ずれするのを防止できる。第１ロッド５５ａの他端には、第２ロッド５５ｂを接続するために接合凸部６７が設けられている。
【００４６】
図１のロッド５５のうち、第１ロッド５５ａを除いた第２ロッド５５ｂ〜第ｎロッド５５ｎは、図３に示すように、同一構成になっている。すなわち、第２ロッド５５ｂ〜第ｎロッド５５ｎは中空状であり、その両端には接合凹部６８と、この接合凹部６８に嵌合可能な接合凸部６７とが設けられている。また、第２ロッド５５ｂ〜第ｎロッド５５ｎの内部空間には、細管６９が挿入されている。この細管６９の両端には、継ぎ手７０，７１が設けられている。
【００４７】
図１のスライドテーブル５６は、図４に示すように、クローラ付車体６０に回転軸７５を介して回転自在に取り付けられている。このスライドテーブル５６上には、ロッドチャック７４が固定されると共に、パワースイベル５７がスライド自在に取り付けられている。また、スライドテーブル５６の先端には支持部材７３が取り付けられている。
【００４８】
パワースイベル５７に連結されたロッド５５は、ロッドチャック７４によって回転自在且つ摺動自在に支持されている。また、ロッド５５を結合又は分割する場合には、ロッドチャック７４で把持することによって、ロッド５５の回転を止めるようになっている。
【００４９】
調整手段７２は、図４にも示すように、スライドテーブル５６を保持するためクローラ付車体６０に回転軸７５を介して回転自在に取り付けられたブラケット７６と、このブラケット７６を回転させるためクローラ付車体６０に取り付けられたレイズシリンダ（油圧シリンダ）７７とを有している。ブラケット７６の下面側には、上述の油圧シリンダ５８が取り付けられている。
【００５０】
この調整手段７２は、レイズシリンダ７７を伸縮させることによって、図４〜図６に示すように、スライドテーブル５６の鉛直方向に対する傾斜角度αを０度（図５）〜８０°の範囲、好ましくは１０°〜６０°（図６）の範囲で調整することができる。なお、図６は攪拌杭施工装置５の移動時の状態を示し、図６中の符号９４はスライドテーブル５６をロックするためのロックレバーである。
【００５１】
図４及び図５に示すように、この攪拌杭施工装置５の最高部分、すなわち、スライドテーブル５６の上端部の高さは、施工現場にある例えば架線などに衝突しないように、所定の高さＨ２以下になるように設定されている。
【００５２】
すなわち、攪拌杭の施工時には、図４に示すように、スライドテーブル５６の傾斜角度がα°に設定され、その上端部の高さはＨ１（Ｈ１〈Ｈ２）以下となる。また、図５に示すように、スライドテーブル５６の傾斜角度が０度のときには、その上端部の高さがＨ２以下となるように設定されている。本実施の形態では、Ｈ１＝３ｍ、Ｈ２＝４ｍに設定されている。
【００５３】
図１の直進性保持手段８０は、ロッド５５の適宜な位置、本実施形態では、ロッド５５の中間部と上部側に取り付けられている。この直進性保持手段８０は、図７に示すように、ロッド５５に嵌合される内筒８１と、この内筒８１と同心の外筒８２と、これらの内外筒８１，８２を結合する複数の結合板８３とを有している。
【００５４】
この直進性保持手段８０は、図８に示すように、内外筒８１，８２の直径を通る切断面で半円部分８１ａ，８１ｂ、８２ａ，８２ｂに２分割されている。そして、外筒８１の一方の切断部分がヒンジ８４で結合され、他方の切断部分がロック部材８５で着脱自在に結合されている。
【００５５】
一方、ロッド５５には、所定の位置に小径部８６が設けられ、この小径部８６に直進性保持手段８０の内筒８２を回転自在に嵌合することによって、直進性保持手段８０を取り付けることができる。そして、ロッド５５の貫入中はロッド５５が回転するが、直進性保持手段８０は結合板８３に作用する土の抵抗が大きいため回転しない。
【００５６】
この直進性保持手段８０は、その外筒８２が緩んだ土の外側にある比較的固い土によって全周的に支持されるので、側方へ位置ずれすることがない。従って、攪拌羽根５３の噴射ノズル５９から固化材５２を高圧噴射したとしても、外筒８２の中心部にあるロッド５５が側方に位置ずれするのを確実に防止することができる。
【００５７】
なお、上述の実施例では、直進性保持手段８０の外筒８２を完全な筒状としたが、外筒８２には、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、比較的大きな開口８２ａ、細長い開口８２ｂ、小さな丸孔８２ｂなどを設けることもできる。
【００５８】
また、上述の実施形態では、攪拌羽根５３，５４によって掘削される部分の断面が略円形となるので、外筒８２も断面を円形としたが、外筒８２の断面は多角形でもよい。
【００５９】
図１のクローラ付車体６０は、図４に示すように、運転席９０と、制御部９１と、クローラ９２と、固化材供給装置９７とを有している。制御部９１の後端部には、ロッド５５に作用する反力を受けるために、伸縮自在な支持柱９３が取り付けられている。
【００６０】
次に、本発明の攪拌杭工法について説明する。この攪拌杭工法は、地盤５０を改良するために地中に柱状の改良体を形成するものであり、上述の攪拌杭施工装置５を用いて施工することができる。
【００６１】
いま、図１０に示すように、地盤５０の改良すべき部分の地上付近に構築物や鉄道設備などの障害物９５がある場合には、この障害物９５の側方の適宜な位置に攪拌杭施工装置５を設置する。
【００６２】
そして、調整手段７２によってスライドテーブル７３の傾斜角度をα度に調整し、スライドテーブル５６の支持柱７３を地盤５０上に載置する。また、この場合には、パワースイベル５７に第１ロッド５５ａを接続し、油圧シリンダ５８を操作してパワースイベル５７を下限位置に配置する。
【００６３】
次に、図１１に示すように、第１ロッド５５ａとパワースイベル５７との接続を切り離し、油圧シリンダ５８の操作によってパワースイベル５７を上限位置に移動させる。このときには、第１ロッド５５ａの下端部を地盤５０で支持し、上端部をロッドチャック７４で支持する。また、クローラ付車体６０の支持柱９３を延ばして地盤５０に接地しておく。
【００６４】
次に、ロッドチャック７４で第１ロッド５５ａを回転しないようにチャックし、パワースイベル５７を上方に移動させて、第１ロッド５５ａとパワースイベル５７との間に第２ロッド５５ｂを接続する。
【００６５】
次に、図１２に示すように、パワースイベル５７によってロッド５５及び攪拌羽根５３，５４を回転させ、そのまま油圧シリンダ５８によってパワースイベル５７を下方に移動させ、ロッド５５及び攪拌羽根５３，５４を地盤５０内に貫入させる。このときには、第１ロッド５５ａの吐出口９８から固化材５２を低圧で吐出し、この固化材５２と第１ロッド５５ａ周囲の緩んだ土とを攪拌羽根５３，５４によって攪拌する。
【００６６】
パワースイベル５７が下限位置に達した後、上述と同様にして、残りのロッド５５ｃ，５５ｄ・・・５５ｎを順次接続して貫入する。ロッド５５の貫入時、一定の深さまでの小径区間６１では、吐出口９８から固化材５２を低圧で吐出する。
【００６７】
小径区間６１が過ぎた後、大径区間６２の貫入時には、図１３に示すように、吐出口９８からの固化材５２吐出に併用して、攪拌羽根５３の先端にある噴射ノズル５９から固化材５２を高圧で噴射する。これによって、攪拌羽根５３の回転直径より大きな直径の範囲で土が緩み、この緩んだ土と固化材５２とが攪拌羽根５３，５４及び高圧噴射された固化材５２によって攪拌される。
【００６８】
このようにして、ロッド５５を所定の深さまで貫入して固化材５２と緩んだ土とを攪拌した後、ロッド５５を逆回転させながらパワースイベル５７を上方にスライドさせ、パワースイベル５７が上限位置までスライドしたら、第ｍロッド５５ｍをロッドチャック７４によって固定し、その上の第ｎロッド５５ｎを切り離す。同様にして、残りのロッド５５を引き上げて順次切り離すことによって、１回の作業が終了する。
【００６９】
この後、一定期間養生を行うことによって、図１４に示すように、小径区間６１及び大径区間６２内に柱（杭）状の改良体であるソイルセメントコラム９６が形成される。
【００７０】
このようにして所定の位置にソイルセメントコラム９６を形成した後、攪拌杭施工装置５を移動して、図１５に示すように、一定の範囲に亘って複数のソイルセメントコラム９６を形成する。
【００７１】
この場合、１個のソイルセメントコラム９６を形成した後、養生期間が必要なので、例えば１個分空けて次のソイルセメントコラム９６を形成する。このようにして、複数のソイルセメントコラム９６を間欠的に形成し、これらのソイルセメントコラム９６がある程度硬化した後、隙間を空けて設けられた隣接するソイルセメント９６，９６間の空いている場所に、新たにソイルセメントコラム９６を形成する。
【００７２】
こうすることによって、隣接するソイルセメントコラム９６，９６の攪拌羽根５３，５４によって攪拌された小径部分９６ａは、互いにラップしないようにすると共に、噴射ノズル５９によって攪拌された大径部分９６ｂが、互いにラップするようにできる。
【００７３】
これにより、攪拌羽根５３が既に硬化したソイルセメントコラム９６に衝突するのを防止できると共に、隣接するソイルセメントコラム９６，９６同士の一部分をラップさせることができ、広範囲に亘って複数のソイルセメント９６を一体化してその強度を高くすることができる。
【００７４】
以上のように、本発明の攪拌杭工法によれば、鉛直方向に対して斜めに柱状の改良体であるソイルセメントコラム９６を形成できるので、地盤５０の改良すべき場所の地上付近に構築物や鉄道設備などがあっても、これらの設備の側方から直下に向けて斜めに改良体を形成することができる。従って、本発明の攪拌杭工法は線路や架線などが設けられている路盤などの直下を改良する場合に好適である。
【００７５】
また、本発明の攪拌杭施工装置５によれば、ロッド５５に直進性保持手段８０を取り付けることによって、次に説明するように、ロッド５５の位置ずれを防止でき、これによって、改良体を所定の位置に正確に、且つその形状を正確に形成できる。
【００７６】
図１６はロッド５５の水平方向の変位を示し、図１７はロッド５５の鉛直方向の変位を示す。また、図１６及び図１７中の黒丸印は直進性保持手段８０を取り付けない場合、×印は直進性保持手段８０をロッド５５の先端から６．５ｍの位置に取り付けた場合、△印は直進性保持手段８０をロッド５５の先端から６．５ｍの位置と、１３．０ｍの位置に取り付けた場合を示す。
【００７７】
図１６及び図１７から分かるように、直進性保持手段８０を２個取り付けた場合は、これを取り付けなかった場合に比べて、水平方向及び鉛直方向の両方の位置ずれが大幅に減少している。但し、直進性保持手段８０を１個だけ取り付けた場合には、鉛直方向の位置ずれが比較的大きいので、直進性保持手段８０を２個以上取り付けるのが好ましい。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の攪拌杭工法によれば、鉛直方向に対して斜めに改良体を形成できるので、地盤を改良すべき場所の地上付近に構築物や鉄道設備などがあっても、これらの設備の側方からその直下に向けて斜めに改良体を形成することができる。
【００７９】
また、本発明の攪拌杭施工装置によれば、ロッドに直進性保持手段を取り付けているので、ロッドの位置ずれを防止でき、これにより改良体を所定の位置に正確に、且つ正確な形状で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る攪拌杭施工装置を示す図である。
【図２】本発明に係る攪拌杭施工装置の第１ロッド、攪拌羽根及びパイロットビットを示す図である。
【図３】本発明に係る攪拌杭施工装置の第２ロッド〜第ｎロッドを示す図である。
【図４】本発明に係る攪拌杭施工装置の待機状態を示す図である。
【図５】本発明に係る攪拌杭施工装置のロッドを鉛直にした状態を示す図である。
【図６】本発明に係る攪拌杭施工装置の移動中の状態を示す図である。
【図７】本発明に係る攪拌杭施工装置の直進性保持手段を示す図である。
【図８】本発明に係る攪拌杭施工装置の直進性保持手段を開いた状態を示す図である。
【図９】本発明に係る直進性保持手段の別の実施例を示す図である。
【図１０】本発明に係る攪拌杭工法を説明する図である。
【図１１】本発明に係る攪拌杭工法を説明する図である。
【図１２】本発明に係る攪拌杭工法を説明する図である。
【図１３】本発明に係る攪拌杭工法を説明する図である。
【図１４】本発明に係る攪拌杭工法を説明する図である。
【図１５】本発明に係る攪拌杭工法によって形成された改良体を示す図である。
【図１６】本発明に係る攪拌杭装置におけるロッドの水平方向位置ずれ量を示す図である。
【図１７】本発明に係る攪拌杭装置におけるロッドの鉛直方向位置ずれ量を示す図である。
【符号の説明】
５  攪拌杭施工装置
５０  地盤
５２  固化材
５３，５４  攪拌羽根
５５  ロッド
５６  スライドテーブル
５７  パワースイベル（駆動手段）
５８  油圧シリンダ（スライド手段）
５９  噴射ノズル
６６  パイロットビット
７２  調整手段
８０  直進性保持手段
【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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