(57)【要約】【課題】柱状地盤改良工事において、地盤に形成した孔の内部で掘削土と柱体原料を混合撹拌する際に、混合体が孔口から溢れたり孔口の周りに飛び散ることを防止した地盤改良機を提供する。【解決手段】柱状地盤改良機Ａは、作業機１と、作業機１に上下方向に向けて設けられ上下方向へ昇降調節ができるように取り付けられたガイドセル２と、ガイドセル２に沿って昇降調節ができるように取り付けられ先側にセメントミルクを出すノズル３２と掘削ヘッド３３及び撹拌翼３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃを有し、地盤に孔５を形成する掘削ロッド３と、ガイドセル２に掘削ロッド３を回転自在に貫通させて取り付けられ、ガイドセル２を昇降調節することで孔５の孔口５０を塞ぐキャップ４を備えている。【選択図】図１
2014159691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中削孔機と
該地中削孔機で削孔された地盤の孔口を閉塞する孔口閉塞体と、
を備え、
前記地中削孔機は、
ガイドセルを垂直方向に向けて保持するガイドと、
該ガイドに昇降できるように保持されているガイドセルと、
柱体原料を出すノズル、掘削ヘッド及び撹拌部材を先端側に有し、前記ガイドセルに沿って昇降する掘削ロッドと、
を有し、
前記孔口閉塞体は、
前記孔口を覆う被覆部と、
該被覆部に形成されており前記削孔ロッドが貫通する貫通孔と、
を有し、
前記削孔ロッドが前記被覆部の前記貫通孔を貫通した前記孔口閉塞体は、連結手段を介して前記ガイドセルの下端部又は下端部より低い位置に位置するよう前記ガイドセルに取着されている、
地盤改良機。
【請求項２】
孔口閉塞体の被覆部が、内部が中空で下面側が開口されている形状である、
請求項１の地盤改良機。
【請求項３】
孔口閉塞体が、連結手段に対し着脱自在な取付要素を有する、
請求項１又は２の地盤改良機。
【請求項４】
柱体原料を出すノズル、掘削ヘッド及び撹拌部材を有する掘削ロッドで地盤を空掘りして、内部に掘削土が残った孔を形成する工程、
前記掘削ロッドの前記掘削ヘッドと撹拌部材を前記孔内部に収めた状態で、前記孔の孔口を孔口閉塞体で閉塞する工程、
前記孔内部で前記ノズルから柱体原料を出して前記掘削土に浸透させる工程、
前記孔内部で、前記掘削ロッドを回転し昇降動させて、柱体原料が浸透した掘削土を前記撹拌部材で混合撹拌する工程、
前記孔口閉塞体による前記孔の孔口の閉塞状態を解除すると共に、前記孔から前記掘削ロッドを抜き取る工程、
前記孔内部の掘削土と柱体原料の混合体の天端面を規定の高さに仕上げる工程、
前記混合体を固化させ、柱状杭を形成する工程、
を含む、地盤改良方法。
【請求項５】
柱体原料を出すノズル、掘削ヘッド及び撹拌部材を有する掘削ロッドで地盤を空掘りして、内部に掘削土が残った孔を形成する工程、
前記掘削ロッドの前記掘削ヘッドを前記孔内部に収めた状態で、前記孔の孔口を孔口閉塞体で閉塞する工程、
前記孔内部で、前記ノズルから柱体原料を出しながら前記掘削ロッドを回転し昇降動させて、前記撹拌部材で掘削土と柱体原料を混合撹拌する工程、
前記孔口閉塞体による前記孔の孔口の閉塞状態を解除すると共に、前記孔から前記掘削ロッドを抜き取る工程、
前記孔内部の掘削土と柱体原料の混合体の天端面を規定の高さに仕上げる工程、
前記混合体を固化させ、柱状杭を形成する工程、
を含む、地盤改良方法。
【請求項６】
地中掘削機の掘削ロッドを回転自在に貫通して前記地中掘削機のガイドセルの下端部又は下端部より低い位置に配置され、前記掘削ロッドで地盤に形成した孔の孔口を、前記ガイドセルを下降させることで覆うものであり、
内部が中空で下面側が開口されている被覆部と、
該被覆部に形成されており前記削孔ロッドが貫通する貫通孔と、
前記被覆部に形成されており前記ガイドセルに連結手段を介し取り付けるための取付要素と、
を有する、孔口閉塞体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良機、地盤改良方法及び孔口閉塞体に関するものである。更に詳しくは、軟弱な地盤に柱状杭を形成する地盤改良工事において、地盤に形成した孔の内部で掘削土と柱体原料を混合撹拌する際に、混合体が孔口から溢れたり孔口の周りに飛び散ることを防止できるようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
軟弱な地盤に一般家屋等の建築物を施工する場合には、地盤を補強するために地盤改良工事が行われている。地盤改良工法の主なものとしては、表層地盤改良工法と柱状地盤改良工法がある。このうち、例えば地層が傾いていて将来的に大きな不同沈下量が予想される場合や、住宅密集地のように特に施工時の振動に気を付けなければならない場合等は、柱状地盤改良工法（ソイルセメントコラム工法ともいう）が採用されている。
【０００３】
このような柱状地盤改良を行うための装置の一例としては、特許文献１に開示された地盤改良装置がある。この地盤改良装置は、回転軸と、回転軸の先端に設けられ可撓性材料からなる平坦化部材とを備え、地盤に形成された縦孔に挿入され平坦化部材が縦孔の底面に当接した状態で平坦化部材が回転軸とともに回転することによって縦孔の底部の残土を混合体化し、縦孔の下面を平坦化することにより、支持力の低下が防止できる柱状体を造成することができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６５４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の地盤改良装置を使用した一般的な柱状地盤改良工事には、次のような課題があった。
すなわち、縦孔内部の掘削土中にセメントミルク等の柱体原料を注入し、回転軸を撹拌翼と共に回転させながら上下に昇降移動させて掘削土と柱体原料の混合体をつくる工程において、縦孔の孔口から混合体が溢れ出したり、撹拌翼が地上に出たときに撹拌翼の回転によって孔口の周りに混合体が飛び散っていた。
【０００６】
この対策として、あらかじめ孔口の周りを混合体を受ける合成樹脂製のシートで養生する必要があり、また、通常はこの柱状地盤改良が一定区画内に集中して多数の箇所に行われることとも相まって、孔口から外部に出た混合体の清掃と処理を行うためには、多くの時間と手間を必要としていた。
【０００７】
（本発明の目的）
本発明は、軟弱な地盤に柱状杭を形成する柱状地盤改良工事において、地盤に形成した孔の内部で掘削土と柱体原料を混合撹拌する際に、混合体が孔口から溢れ出したり、孔口の周りに飛び散ることを防止できるようにした地盤改良機、地盤改良方法及び孔口閉塞体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
（１）本発明は、
地中削孔機と
該地中削孔機で削孔された地盤の孔口を閉塞する孔口閉塞体と、
を備え、
前記地中削孔機は、
ガイドセルを垂直方向に向けて保持するガイドと、
該ガイドに昇降できるように保持されているガイドセルと、
柱体原料を出すノズル、掘削ヘッド及び撹拌部材を先端側に有し、前記ガイドセルに沿って昇降する掘削ロッドと、
を有し、
前記孔口閉塞体は、
前記孔口を覆う被覆部と、
該被覆部に形成されており前記削孔ロッドが貫通する貫通孔と、
を有し、
前記削孔ロッドが前記被覆部の前記貫通孔を貫通した前記孔口閉塞体は、連結手段を介して前記ガイドセルの下端部又は下端部より低い位置に位置するよう前記ガイドセルに取着されている、
地盤改良機である。
【０００９】
（２）本発明は、
孔口閉塞体の被覆部が、内部が中空で下面側が開口されている形状である、のが好ましく、推奨される。
【００１０】
（３）本発明は、
孔口閉塞体が、連結手段に対し着脱自在な取付要素を有する、のが好ましく、推奨される。
【００１１】
（４）本発明は、
柱体原料を出すノズル、掘削ヘッド及び撹拌部材を有する掘削ロッドで地盤を空掘りして、内部に掘削土が残った孔を形成する工程、
前記掘削ロッドの前記掘削ヘッドと撹拌部材を前記孔内部に収めた状態で、前記孔の孔口を孔口閉塞体で閉塞する工程、
前記孔内部で前記ノズルから柱体原料を出して前記掘削土に浸透させる工程、
前記孔内部で、前記掘削ロッドを回転し昇降動させて、柱体原料が浸透した掘削土を前記撹拌部材で混合撹拌する工程、
前記孔口閉塞体による前記孔の孔口の閉塞状態を解除すると共に、前記孔から前記掘削ロッドを抜き取る工程、
前記孔内部の掘削土と柱体原料の混合体の天端面を規定の高さに仕上げる工程、
前記混合体を固化させ、柱状杭を形成する工程、
を含む、地盤改良方法である。
【００１２】
（５）本発明は、
柱体原料を出すノズル、掘削ヘッド及び撹拌部材を有する掘削ロッドで地盤を空掘りして、内部に掘削土が残った孔を形成する工程、
前記掘削ロッドの前記掘削ヘッドを前記孔内部に収めた状態で、前記孔の孔口を孔口閉塞体で閉塞する工程、
前記孔内部で、前記ノズルから柱体原料を出しながら前記掘削ロッドを回転し昇降動させて、前記撹拌部材で掘削土と柱体原料を混合撹拌する工程、
前記孔口閉塞体による前記孔の孔口の閉塞状態を解除すると共に、前記孔から前記掘削ロッドを抜き取る工程、
前記孔内部の掘削土と柱体原料の混合体の天端面を規定の高さに仕上げる工程、
前記混合体を固化させ、柱状杭を形成する工程、
を含む、地盤改良方法である。
【００１３】
（６）本発明は、
地中掘削機の掘削ロッドを回転自在に貫通して前記地中掘削機のガイドセルの下端部又は下端部より低い位置に配置され、前記掘削ロッドで地盤に形成した孔の孔口を、前記ガイドセルを下降させることで覆うものであり、
内部が中空で下面側が開口されている被覆部と、
該被覆部に形成されており前記削孔ロッドが貫通する貫通孔と、
前記被覆部に形成されており前記ガイドセルに連結手段を介し取り付けるための取付要素と、
を有する、孔口閉塞体である。
【００１４】
本明細書及び特許請求の範囲にいう「柱体原料」の用語は、例えばセメントミルク等のセメント系固化剤の他、樹脂系の固化剤等を含む意味で使用している。
【００１５】
（作用）
本発明に係る地盤改良装置の作用を説明する。
地盤改良機を地盤改良工事を行う地盤の所定の箇所に停止し、孔を掘削する位置に掘削ロッドを垂直にセットする。
ガイドセルに沿って掘削ロッドを下降させ、掘削ロッドで地盤を所定の深さで空掘りして、内部に掘削土が残った孔を形成する。
掘削ロッドを孔内部に収めた状態で、ガイドセルを下降させて、孔口閉塞体を孔の孔口を閉塞するように孔口に被せる。
【００１６】
孔内部で、掘削ロッドのノズルから柱体原料を吐出して掘削土に浸透させる。次に、孔内部で、掘削ロッドを回転し昇降動させて、掘削土と柱体原料を撹拌部材で混合撹拌する。あるいは、孔内部で、掘削ロッドのノズルから柱体原料を出しながら掘削ロッドを回転し昇降動させて、撹拌部材で掘削土と柱体原料を混合撹拌する。
【００１７】
このとき、孔口閉塞体で孔口を閉塞された孔内部は、柱体原料が注入されることで掘削土と柱体原料の混合体の量が増大し、圧力が上昇する。しかし、孔口閉塞体で孔口が閉塞されていることで、掘削土と柱体原料の混合体が孔の外部へ溢れ出たり、孔口の周りに飛び散ることが防止できる。なお、このように孔内部の圧力は上昇するが、孔の孔壁に柱体原料の一部が前記上昇した圧力で浸潤していくことによって、孔内部の圧力は撹拌作業と並行して変動しながら徐々に低くなっていき、最終的に孔の外部の圧力と同程度となって安定する。
【００１８】
そして、ガイドセルを上昇させることで孔口閉塞体による孔の孔口の閉塞状態を解除すると共に、掘削ロッドを上昇させて、孔から掘削ロッドを抜き取る。その後、孔内部の混合体の天端面を規定の高さに仕上げ、例えば一週間程度養生して混合体を固化させることにより、地盤に円柱形状の柱状杭を形成することができる。
【００１９】
なお、前記のように、孔内部の圧力が上昇したことにより、孔の孔壁に柱体原料が浸潤すると、孔口を閉塞しない従来の工法で柱状地盤改良工事を施工した場合と比較して、孔壁に浸潤する柱体原料がより多くなる。これによって、柱体原料が固化したときに、形成される柱状杭と孔の孔壁の強度がより強くなると共に、孔壁に対する柱状杭の摩擦力がより大きくなり、柱状杭の沈下に対する耐力、すなわち支持力が向上する。
【００２０】
孔口閉塞体の被覆部が、内部が中空で下面側が開口されている形状であるものは、孔口閉塞体を下端部で孔口を塞ぎつつ内部の中空部を地面より上に位置させ、柱体原料の注入により混合体の量を増やして孔口閉塞体の中空部に満たすことで、柱状杭の天端面を地面より高くした施工に対応することができる。
【００２１】
孔口閉塞体が、連結手段に対し着脱自在な取付要素を有するものは、地盤改良機の移動や保管等において、孔口閉塞体を取り外し、邪魔にならない適当な場所に置いたり収納することができるので、利便性が高い。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、軟弱な地盤に柱状杭を形成する柱状地盤改良工事において、地盤に形成した孔の内部で掘削土と柱体原料を混合撹拌する際に、混合体が孔口から溢れたり孔口の周りに飛び散ることを防止できる地盤改良機、地盤改良方法及び孔口閉塞体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る地盤改良機の一実施形態を示すキャップを断面した側面視説明図。
【図２】図１に示す地盤改良機の掘削ロッドの先側、及びキャップの取付構造を示すキャップを断面した拡大説明図。
【図３】キャップ及び振れ止め具の構造を示す斜視説明図。
【図４】地盤改良機を使用した柱状地盤改良工事の工程を示し、（ａ）はセット状態、（ｂ）は空掘り工程、（ｃ）は掘削ロッドの引き上げ工程、（ｄ）はキャップの嵌め込み工程、（ｅ）は混合撹拌工程、（ｆ）はキャップと掘削ロッドの抜き取り工程、（ｇ）は天端面の仕上げ工程の説明図。
【図５】地盤改良機を使用した他の柱状地盤改良工事の工程を示し、（ａ）は混合撹拌工程、（ｂ）は天端面の仕上げ工程の説明図。
【図６】本発明に係る地盤改良機の他の実施形態を示しキャップを想像線で表した側面視説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
〔実施の形態〕
本発明を図面に示した実施の形態に基づき詳細に説明する。
図１ないし図３を参照する。
【００２５】
地盤改良機Ａは、地中削孔機１、地中削孔機１が有するガイドセル２、ガイドセル２が昇降自在に有しており地盤を掘削して孔を形成する掘削ロッド３、及びガイドセル２が下部に有しており地盤に形成される孔５の孔口５０を塞ぐ孔口閉塞体であるキャップ４を備えている。
【００２６】
地中削孔機１は、クローラ式の削孔機本体１０と、削孔機本体１０の前部に上下方向に向けて油圧シリンダ１１等の油圧機構（符号省略）を介し取り付けられたガイド体１２を備えている。ガイド体１２は、油圧機構で角度を調節することができる。ガイド体１２には、ガイドセル２が油圧シリンダ（ガイドセル２に隠れており図示は省略）によってガイド体１２に沿って一定の範囲で昇降調節ができるように取り付けられている。なお、符号１３はアウトリガーである。
【００２７】
ガイドセル２は、前側にほぼ全長にわたってガイド部２０を有している。ガイド部２０には、油圧モータを駆動源とするドリフター３０がガイド部２０に沿って昇降移動自在に取り付けられている。ドリフター３０は、所定の長さの掘削ロッド３を保持しており、掘削ロッド３はほぼ鉛直方向へ向けて垂下されている。また、符号２１はウインチである。
【００２８】
掘削ロッド３のロッド３１は、先端部に掘削ヘッド３３が形成されている。掘削ヘッド３３は、ロッド３１先端のビット３３０と、ロッド３１と直角に形成された複数の回転部材３３１、及び各回転部材３３１の下側に長さ方向へ一定間隔で固定された複数の掘削歯３３２を有している。
また、ロッド３１は、ビット３３０近傍に、柱体原料であるセメントミルク（セメント系固化剤溶液）を出すノズル３２を有している。ノズル３２には、ミキサープラント（図示省略）からセメントミルクがロッド３１の内部を通って供給される。
【００２９】
ロッド３１の、掘削ヘッド３３よりやや上方側には、上下方向にほぼ一定の間隔で撹拌部材である撹拌翼が四段に形成されている。撹拌翼の各段は、それぞれロッド３１の直径線方向に放射状に位置する二枚の撹拌翼で構成され、掘削ヘッド３３側から一段目（最下段）は撹拌翼３４、３４、二段目は撹拌翼３４ａ、３４ａ、三段目は撹拌翼３４ｂ、３４ｂ、四段目（最上段）は撹拌翼３４ｃ、３４ｃからなる。
【００３０】
撹拌翼３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃは、各段ごとにロッド３１の軸周方向へ９０°ずつ交互にずらしてある。なお、最下段の各撹拌翼３４は、翼板がロッド３１の軸方向と平行になるように形成されており、その他の三段の各撹拌翼３４ａ、３４ｂ、３４ｃは、翼板がロッド３１の軸方向に対し所要の角度で傾斜するように形成されている。
【００３１】
ガイドセル２は、下端部に、前方へ向け延長された連結部材２２を有している。連結部材２２の先端には、振れ止め具２３が固定されている。
振れ止め具２３は、連結部材２２に対し固定されている半円弧形状の基体２３０と、基体２３０に着脱自在な半円弧形状の着脱体２３１を有している。基体２３０と着脱体２３１は、両端側の互いに重なって合わさる部分にそれぞれ形成されている孔（符号省略）にピン２３５を差して固定する構造である（図３参照）。
【００３２】
振れ止め具２３は、着脱体２３１を基体２３０に固定した状態では、中心部に通し孔２３２を有する肉厚で短い円筒形状となる。また、掘削ロッド３のロッド３１は、まず基体２３０から着脱体２３１を取り外し、基体２３０の開放された部分の中央に横方向から入れ、着脱体２３１を基体２３０に固定することで、中心部の通し孔２３２に回転自在に通すことができる。
【００３３】
また、基体２３０の外周面の下端部には、外周面に沿う円弧状の掛止受体２３３が外側へ張り出して形成され、着脱体２３１の外周面の下端部には、同様に外周面に沿う円弧状の掛止受体２３４が外側へ張り出して形成されている。掛止受体２３３、２３４の長手方向の中間部には、厚み方向に貫通したピン孔２３６、２３７が形成されている。掛止受体２３３、２３４は取付要素を構成する。掛止受体２３３、２３４には、次に説明するキャップ４を着脱自在に取り付けることができる。
【００３４】
キャップ４は、図３に示すように、円筒体４１と、円筒体４１上端に固定された円形の天板４２からなる中空体である被覆部４０を有している。天板４２の中心部には、振れ止め具２３の通し孔２３２と同径の通し孔４３が形成され、更に天板４２の上面側に、振れ止め具２３の掛止受体２３３、２３４と掛止する取付要素である掛止体４４、４５が相対向して形成されている。
【００３５】
掛止体４４、４５は、断面逆Ｌ状で通し孔４３を中心とする円弧状に形成されており、開放側を向かい合わせにして、天板４２の直径線上、且つ通し孔４３を挟む二箇所に配置されている。掛止体４４、４５の水平部（符号省略）の長手方向の中間部には、厚み方向に貫通したピン孔４４０、４５０が形成されている。また、天板４２の上面には、直径線上の二箇所に環状の吊り具４６、４７が固定されている。
【００３６】
なお、キャップ４の円筒体４１の外径は、柱状地盤改良工事で地盤に形成される孔５の孔口５０を閉塞又は実質的に閉塞できるように、孔５の内径とほぼ同じ外径又は実質的に同じ外径に形成されている。円筒体４１の長さは、特に限定されるものではなく、適宜設定される。なお、キャップ４は、掘削ロッド３の最上部の各撹拌翼３４ｃより上側のロッド３１を通し孔４３に回転自在に通した状態で掘削ロッド３に嵌装されている。
【００３７】
（作用）
図１ないし図３及び柱状地盤改良工事の工程を示した図４を参照する。
【００３８】
（１）セット（図４（ａ）参照）
地盤改良機Ａの各部の初期の設定は次の通りである。
まず、ガイドセル２と掘削ロッド３を上昇させておき（図１の状態）、キャップ４の天板４２の下に最上部の各撹拌翼３４ｃが位置するようにし、掛止受体２３３、２３４と掛止体４４、４５を掛止してキャップ４を振れ止め具２３に取り付けておく。通常は、この状態のまま作業をして問題はないが、ピン孔２３６と４４０及びピン孔２３７と４５０を合わせ、それぞれにピン４４１、４５１を差すことにより、振れ止め具２３に対してキャップ４を固定することもできる（図２参照）。
【００３９】
なお、この掛止作業は、掛止受体２３３、２３４が途切れた部分にキャップ４の掛止体４４、４５を位置させ、キャップ４を回して掛止体４４、４５をスライドさせながら掛止受体２３３、２３４に掛止することにより行う。また、キャップ４の着脱作業に当たり、ウインチ２１を使用し、吊り具４６、４７にワイヤのフック（図示省略）を掛けて吊り上げれば、着脱作業を容易且つ安全に行うことができる。
【００４０】
キャップ４は、地盤改良機Ａの移動や保管等において、取り外して邪魔にならない適当な場所に置いたり収納することができるので、利便性が高い。
次に、地盤改良機Ａを地盤改良工事を行う地盤の所定の箇所に据え付け、孔５を掘削する位置に掘削ロッド３を合わせて掘削ロッド３を垂直にセットする。
【００４１】
（２）空掘り工程（図４（ｂ）参照）
ドリフター３０を作動させて、掘削ロッド３をガイドセル２のガイド部２０に沿って下降させ、掘削ロッド３を回転して地盤を所定の深さに空掘りする。これにより、内部に掘削土５１が残った、平面視で円形の孔（縦孔）５が上下方向に形成される。なお、この孔５は、垂直方向に限るものではなく、施工の条件等によって、斜め方向や横方向に形成される場合がある。
【００４２】
（３）掘削ロッド引き上げ工程（図４（ｃ）参照）
ドリフター３０で掘削ロッド３を回転させながら掘削ロッド３を上昇させ、最上部の各撹拌翼３４ｃが孔５の孔口５０（地面の高さ）よりやや低い高さに位置するようにする。このとき、掘削土５１の一部が孔口５０から盛り上がるように溢れることがあるが、その場合は、盛り上がった掘削土５１を必要に応じて除去し、掘削土５１全体が孔５の内部に収まるようにしてもよい。
【００４３】
（４）キャップの嵌め込み工程（図４（ｄ）参照）
掘削ロッド３の先側のノズル３２、掘削ヘッド３３及び各撹拌翼３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃを孔５の内部に収めた状態で、ガイドセル２を下降させて、キャップ４を孔５の孔口５０を閉塞するように孔口５０に嵌め込んで被せる。
【００４４】
（５）混合撹拌工程（図４（ｅ）参照）
孔５の内部で、掘削ロッド３のノズル３２から柱体原料であるセメントミルクを出して掘削土５１に浸透させ、更に孔５の内部で掘削ロッド３を回転し昇降動させて、掘削土５１とセメントミルクを各撹拌翼３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃで混合撹拌する。あるいは、孔５の内部で、掘削ロッド３のノズル３２からセメントミルクを出しながら掘削ロッド３を回転し昇降動させて、各撹拌翼で掘削土５１とセメントミルクを混合撹拌する。
【００４５】
このとき、キャップ４によって孔口５０を閉塞された孔５の内部は、セメントミルクが注入されることで掘削土５１とセメントミルクの混合体５２の量が増大し、圧力が上昇するが、孔口５０が閉塞されていることにより、掘削土５１とセメントミルクの混合体５２が孔５の外部へ溢れ出たり、孔口５０の周りに飛び散ることを防止できる。なお、このように孔５の内部の圧力が上昇することで、孔５の孔壁にセメントミルクの一部が浸潤していき、浸潤部５５が形成されることによって、孔５の内部の圧力は撹拌作業と並行して変動しながら徐々に低くなり、最終的には孔５の外部の圧力と同程度となって安定する。
【００４６】
（６）キャップと掘削ロッドの抜き取り工程（図４（ｆ）参照）
ガイドセル２を上昇させて、キャップ４を孔口５０から抜き取り、キャップ４による孔口５０の閉塞状態を解除する。また、掘削ロッド３を回転させながら上昇させて、孔５から掘削ロッド３を抜き取る。
【００４７】
（７）天端面の仕上げ工程（図４（ｇ）参照）
その後、孔５の内部の混合体５２の天端面５４を規定の高さに仕上げ、例えば一週間程度養生して混合体５２を固化させることにより、地盤下に円柱形状の柱状杭（改良杭）５３を形成することができる。
【００４８】
なお、前記したように、孔５の内部の圧力が上昇することにより孔５の孔壁にセメントミルクが浸潤すると、孔口５０を閉塞しない従来の工法で柱状地盤改良工事を施工した場合と比較して、孔壁に浸潤するセメントミルクがより多くなる。これにより、掘削土５１とセメントミルクの混合体５２と浸潤部５５が固化したときに、形成される柱状杭５３と孔５の孔壁の強度がより強くなると共に、孔壁に対する柱状杭５３の摩擦力がより大きくなり、柱状杭５３の沈下に対する耐力、すなわち支持力が向上する。
【００４９】
図５を参照して、地盤改良機を使用した他の柱状地盤改良工事の工程を説明する。
この柱状地盤改良工事は、図５（ｂ）に示すように、地面より高い天端面５４ａを有する柱状杭５３ａを形成するものである。
柱状地盤改良工事の工程においては、図４（ｃ）の掘削ロッド引き上げ工程までは、前記工事と同じ施工を行い、続けて以下の施工を行う。
【００５０】
（キャップにより孔口を閉塞する工程（図５（ａ）参照））
掘削ロッド３の先側のノズル３２、掘削ヘッド３３及び各撹拌翼３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃを孔５の内部に収めた状態で、ガイドセル２を下降させて、キャップ４を孔５の孔口５０を閉塞するように、且つキャップ４の下端部が孔口５０の高さとほぼ同じになるように被せる。なお、このときは、孔口５０から掘削土５１が溢れている場合でも、そのままキャップ４を被せてよい。
【００５１】
（混合撹拌工程）
図５（ａ）に示す状態で、孔５の内部で、掘削ロッド３のノズル３２からセメントミルクを出しながら、掘削ロッド３を回転し昇降動させて、掘削土５１とセメントミルクを各撹拌翼３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃで混合撹拌する。
【００５２】
このとき、キャップ４によって孔口５０を閉塞された孔５の内部は、セメントミルクが注入されることで掘削土５１とセメントミルクの混合体５２の量が増大し、地面から上方へ突出しているキャップ４の内部にまで充満する。また、キャップ４で孔口５０が閉塞されていることにより、掘削土５１とセメントミルクの混合体５２が孔５の外部へ溢れ出たり、孔口５０の周りに飛び散ることを防止できる。
【００５３】
そして、ガイドセル２を上昇させてキャップ４を上昇させ、キャップ４による孔口５０の閉塞状態を解除する。また、掘削ロッド３を回転させながら上昇させて、孔５から掘削ロッド３を抜き取る。なお、キャップ４による孔口５０の閉塞状態の解除については、実際上は、混合体５２上部の地面から突出した部分からキャップ４を外す動作となる。
【００５４】
（天端面の仕上げ工程（図５（ｂ）参照））
その後、孔５の内部の混合体５２の天端面５４ａを地面よりやや高くなった規定の高さに仕上げ、一定期間養生して混合体５２を固化させることにより、地盤に円柱形状の柱状杭５３ａを形成することができる。
【００５５】
図６を参照して、地盤改良機の他の実施形態を説明する。
地盤改良機Ａは、ガイドセル２に取り付けられている振れ止め具２３を、図６に示したホルダー３５及び振れ止め具３６で代替することができる。ホルダー３５は、既存のものを使用している。
【００５６】
ホルダー３５は、連結部材２４を介しガイドセル２の下端部に取り付けられている。ホルダー３５は、中心部の孔（符号省略）に掘削ロッド３のロッド３１を回転自在に通すと共に、掘削ロッド３を長尺に下降させる際のロッド３１のつかみ替えに使用する。
【００５７】
ホルダー３５の下部には、振れ止め具３６が固定されている。振れ止め具３６は、中心部にロッド３１を回転自在に通す通し孔（符号省略）を有し、左右側（図６で奥側と手前側）に開口３６０を有している。また、符号３７はスクレーパである。スクレーパ３７は、開口３６０を貫通し、回転しているロッド３１の外周面に押し当てて、外周面に付着している泥砂をそぎ落とすことができる。
【００５８】
振れ止め具３６の下端部には、左右側に掛止受体３６１がそれぞれ形成されている。各掛止受体３６１は、掛止受体２３３、２３４とは相違して前後方向（図６で左右方向）に直線的に形成され、キャップ４ａに同じく直線的に相対向して形成されている各掛止体４６を掛止させることにより、キャップ４ａを着脱自在に取り付けることができる。また、キャップ４ａは、振れ止め具３６に対して各種固定手段を介し固定できるようにしてもよい。
なお、キャップ４ａを使用することによる作用については、前記キャップ４を使用した地盤改良機Ａとほぼ同様であるので、説明を省略する。
【００５９】
本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形が可能であるということは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ  地盤改良機
１  地中削孔機
１０  削孔機本体
１１  油圧シリンダ
１２  ガイド体
１３  アウトリガー
２  ガイドセル
２０  ガイド部
２１  巻上機
２２  連結部材
２３  振れ止め具
２３０  基体
２３１  着脱体
２３２  通し孔
２３３、２３４  掛止受体
２３５  ピン
２３６、２３７  ピン孔
３  掘削ロッド
３０  ドリフター
３１  ロッド
３２  ノズル
３３  掘削ヘッド
３３０  ビット
３３１  回転部材
３３２  掘削歯
３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ  撹拌翼
４  キャップ
４０  被覆部
４１  円筒体
４２  天板
４３  通し孔
４４、４５  掛止体
４４０、４５０  ピン孔
４４１、４５１  ピン
４６、４７  吊り具
５  孔
５０  孔口
５１  掘削土
５２  混合体
５３  柱状杭
５４  天端面
５５  浸潤部
２４  連結部材
３５  ホルダー
３６  振れ止め具
３６０  開口
３６１  掛止受体
３７  スクレーパ
４６  掛止体
５３ａ  柱状杭
５４ａ  天端面
【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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