(57)【要約】 【課題】地盤改良体を造成する際に使用される二重管を構成する内管の接続構造に関し、接続が容易であり、柔な接続構造とすることで曲げ荷重等を軽減でき、高耐久な二重管を構成する内管の接続構造を提供すること。【解決手段】２つの内管１０のうち、一方はその端部に開口４から溝底６まで延びる収容溝１０Ｂを有し、他方はその端部に挿入体１０Ａを有し、挿入体１０Ａはその先端側から順にＯリングが取付けられた箇所１、ねじ切りを有する箇所２を有し、挿入体１０Ａが収容溝１０Ｂへ挿入され、双方のねじ切り同士が螺合され、挿入体１０Ａのねじ切りを有する箇所２が収容溝１０Ｂのねじ切り５よりも前方に送られると、Ｏリング３と収容溝１０Ｂが接触してシール構造を形成し、挿入体１０Ａの先端と収容溝１０Ｂの溝底６の間に形成される隙間Ｇによって内管１０，１０の相対移動が保証されている二重管を構成する内管の接続構造１００である。【選択図】図３
2014005656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重管を構成する内管と外管の間の第１の流路、内管内部の第２の流路を流体が流通する二重管において、複数の内管が繋がれてその長さが延伸されるようになっている、内管の接続構造であって、
相互に接続される２つの内管のうち、一方の内管はその端部に開口から溝底まで延びる収容溝を有し、他方の内管はその端部に前記収容溝に収容される挿入体を有しており、
収容溝はその端部の開口側にねじ切りを有し、
挿入体は収容溝へ挿入される際の先端側から順に、Ｏリングが取付けられた箇所、ねじ切りを有する箇所を有し、
挿入体が収容溝へ挿入され、双方のねじ切り同士が螺合され、挿入体のねじ切りを有する箇所が収容溝のねじ切りよりも前方に送られるようになっており、この段階で、Ｏリングと収容溝が接触してシール構造を形成し、かつ、挿入体の先端と収容溝の溝底の間に隙間が形成され、この隙間によって双方の内管の相対移動が保証されている、二重管を構成する内管の接続構造。
【請求項２】
前記一方の内管は中空の接続管の一方の端部に嵌め込まれており、
前記接続管の他方の端部に前記開口から溝底まで延びる収容溝が形成されている請求項１に記載の二重管を構成する内管の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤内に地盤改良体を造成する際に使用される二重管を構成する内管の接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
軟弱な地盤や、所望する強度を具備しない地盤に対しておこなわれる地盤改良工法は多岐に亘る。その一つの方法として、ケーシングと、ケーシング内でスライドするインナーロッドとその先端に装着された攪拌翼（攪拌ビット）からなる装置を使用し、ケーシングとインナーロッドの間のクリアランス（流路）を介して圧縮空気と水を噴射しながら地盤を水圧で破砕切削し、次いで、攪拌翼を広げてロッドを回転させ、破砕切削された地盤を攪拌翼で攪拌しながら、セメントミルクを主成分とする改良材や改良材の硬化を促進する反応材などを噴射して攪拌し、所望径の地盤改良体（地盤改良杭）を造成する地盤改良工法は一般に用いられている。
【０００３】
たとえば、拡径掘削装置を用いて既存建物Ｂの直下に地盤改良杭を造成する方法を図７，８を参照して説明する。
【０００４】
図７で示すように、既存建物Ｂの平面規模が大きな場合はとくに、この既存建物Ｂの直下を精度よく地盤改良するのが容易でない。そこで、図７で示すように、スイベルが装備された掘削機Ｍを使用し、ケーシングやロッドを順次連結しながら既存建物Ｂの直下の被改良地盤層までケーシングＣとロッドＲを前進させ、これらが前進する過程でケーシングＣとロッドＲの間の流路を介して圧力水を地盤に噴射して地盤をほぐす。さらに、図８で示すように、ロッドＲをケーシングＣの先端から張り出させ（Ｓ１方向）、ロッドＲの先端に回動自在に設けられた攪拌翼Ｗ、Ｗを広げて回転させ（Ｓ２方向）、ロッドＲとケーシングＣの間の流路を介して改良材を前方へ提供し（Ｓ３方向）、改良材を前方へ噴射して（Ｓ４方向）地盤とともに攪拌することにより、既存建物Ｂの直下に水平に延びる地盤改良体Ｐを造成するものである。なお、複数の水平方向の地盤改良体Ｐを接するように造成し、もしくは一定間隔を置いて併設するように造成することにより、既存建物Ｂの平面規模に関わらず、その直下の所望する軟弱地盤等を精度よく地盤改良補強することが可能となる。
【０００５】
図８で示す改良工法は、ケーシングＣに対して相対的にロッドＲをスライドさせて前進させ、この前進の過程で地盤内に改良材を噴射しながら攪拌翼Ｗにて地盤と改良材を攪拌混合しながら前方に徐々に地盤改良体Ｐを造成する方法である。
【０００６】
ところで、上記するようにケーシングやロッドからなる二重管の長さを順次延伸させる際に適用できる技術が特許文献１，２に開示されている。
【０００７】
特許文献１には曲線孔を削孔可能な曲線削孔装置が開示されており、曲線孔と同一曲率に形成された外管、外管の前端部に配置された削孔手段、前端部が削孔手段に取り付けられ、外管内で軸周りに回転可能な直線状の削孔軸、前端部が削孔軸の後端部に対して屈折した状態で連結され、外管内で軸周りに回転可能な直線状の延長軸を備え、削孔軸の後端部に設けられた後端歯車と延長軸の前端部に設けられた前端歯車とを係合させることにより、延長軸の回転力によって削孔手段が回転するように構成されているものである。すなわち、ここで開示の接続手段は歯車である。
【０００８】
一方、特許文献２には中間ロッドとオスロッドとメスロッドとから構成されたフレキシブルボーリングロッドが開示されており、中間ロッドとオスロッドはジョイントを介して連結され、ピンによって直交する二方向に屈曲可能に連結されており、また、中間ロッドとメスロッドはジョイントを介して連結され、やはりピンによって直交する二方向に屈曲可能に連結されたものである。すなわち、ここで開示の接続手段はピンである。
【０００９】
このように、特許文献１，２で開示の歯車やピンで二重管を構成する外管同士、内管同士を接続しようとした場合、あるいは、固定ネジを介して外管同士、内管同士を接続しようとした場合に、接続を繰り返す過程で内管と外管の長さが相違してくることが往々にしてあり、また、外管と内管では双方の曲率が相違していることから、外管の曲がりに沿って内管を曲げながら接続しようとした際に内管が飛び出してしまう事態が生じ得る。このような場合に、内管同士をネジやピン、歯車などで無理に接続しようとするとこの接続作業自体が困難を極めることのほかに、内管自体を損傷しかねない。
【００１０】
また、二重管を構成する少なくとも一方の管を回転させながら地盤改良をおこなうに当たり、ネジで管同士を接続する場合には外管、内管ともに回転させる必要があるが、管に曲げを加えながら地盤改良をおこなう施工の際には接続の際の回転にともなって繰り返しの曲げ荷重が作用することとなり、この繰返しの曲げ荷重によって曲げ耐力が低下し、このことに起因して内管の耐圧性が低減することが懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−２８７５１号公報
【特許文献２】特開２００１−４０９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、地盤内に地盤改良体を造成する際に使用される二重管を構成する内管の接続構造に関し、接続が容易であり、柔な接続構造とすることで作用する繰返しの曲げ荷重等を軽減でき、もって高耐久な二重管を構成する内管の接続構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成すべく、本発明による二重管を構成する内管の接続構造は、二重管を構成する内管と外管の間の第１の流路、内管内部の第２の流路を流体が流通する二重管において、複数の内管が繋がれてその長さが延伸されるようになっている、内管の接続構造であって、相互に接続される２つの内管のうち、一方の内管はその端部に開口から溝底まで延びる収容溝を有し、他方の内管はその端部に前記収容溝に収容される挿入体を有しており、収容溝はその端部の開口側にねじ切りを有し、挿入体は収容溝へ挿入される際の先端側から順に、Ｏリングが取付けられた箇所、ねじ切りを有する箇所を有し、挿入体が収容溝へ挿入され、双方のねじ切り同士が螺合され、挿入体のねじ切りを有する箇所が収容溝のねじ切りよりも前方に送られるようになっており、この段階で、Ｏリングと収容溝が接触してシール構造を形成し、かつ、挿入体の先端と収容溝の溝底の間に隙間が形成され、この隙間によって双方の内管の相対移動が保証されているものである。
【００１４】
本発明の内管の接続構造は、二重管を構成する内管同士の接続構造に関し、ピンやネジ、歯車などの剛結合ではなくて、内管同士が相互に相対移動自在に接続される、すなわち、相互に遊びを持って接続された接続構造であり、このことによって、内管同士の接続も容易となり、内管に繰返しの曲げ荷重が作用することを解消でき、もって高耐久な内管を具備する二重管を構成できるものである。
【００１５】
二重管は、外管と内管から構成され、既述するような地盤改良体を造成する際に主として使用されるものであり、そのために、外管、内管ともに順次繋がれて地盤改良層まで到達し、所定長さの地盤改良体の造成に供されるものである。たとえば外管をケーシングから構成し、内管をケーシング内で摺動自在な中空ロッドから構成することができる。
【００１６】
二重管を構成する内管と外管の間の第１の流路、内管内部の第２の流路を流体が流通するが、たとえば第１の流路を圧力水が流通し、ケーシング先端からこの圧力水が吐出されて地盤を破砕切削することができる。一方、第２の流路を高圧の改良材が流通し、内管の先端等からこの改良材が吐出され、ケーシング先端で回転する攪拌翼等によって地盤と攪拌混合されながら所望径の地盤改良体を造成することができる。
【００１７】
順次接続される内管の構成として、２つの端部のうちの一方の端部にはその開口から溝底まで延びる収容溝が設けてあり、他方の端部には挿入体が設けてある。すなわち、２つの内管を接続するに当たり、一方の内管の一方の端部と他方の内管の他方の端部が接続されることになり、この際に、他方の内管の他方の端部の挿入体が雄部材となり、一方の内管の一方の端部の収容溝が雌部材となるものである。
【００１８】
内管はそれ自体が中空（貫通孔）を有するものであるが、一方の端部においては、この貫通孔とはたとえば内径の異なる収容溝が設けられている。
【００１９】
したがって、収容溝の「溝底」とは、内管端部の開口から所定長さだけ内管の内側に位置する収容溝の終点位置であるが、この溝底には内管の具備する中空（貫通孔）が連通している。
【００２０】
そして、収容溝のうち、外部に臨む開口側にはねじ切りが形成されている。
【００２１】
一方、収容溝に挿入される他方の端部に形成された挿入体には、収容溝へ挿入される際の先端側から順に、Ｏリングが取付けられた箇所、ねじ切りを有する箇所が形成されている。
【００２２】
２つの内管の一方の内管の収容溝に他方の内管の挿入体を挿入した際に、挿入体の「Ｏリングが取付けられた箇所」がまず収容溝に挿入され、次いで「ねじ切りを有する箇所」が収容溝に挿入され、この「ねじ切りを有する箇所」のねじ切りと収容溝のねじ切りが螺合される。
【００２３】
双方のねじ切りを螺合し、挿入体の「ねじ切りを有する箇所」を収容溝のねじ切りよりも前方に送ることにより、挿入体の「Ｏリングが取付けられた箇所」と「ねじ切りを有する箇所」はいずれも、収容溝のねじ切りよりもその「溝底」側に送られる。すなわち、このような状態を形成できるように、挿入体の「Ｏリングが取付けられた箇所」と「ねじ切りを有する箇所」の全長さよりも収容溝の「ねじ切り」から溝底までの長さが長くなるように収容溝と挿入体が形成されている。
【００２４】
挿入体のねじ切りを有する箇所が収容溝のねじ切りよりも前方に送られた段階で、Ｏリングと収容溝が接触してシール構造を形成する。さらに、収容溝と挿入体相互の上記長さ関係に基づき、挿入体の先端と収容溝の溝底の間には隙間が形成され、この隙間によって双方の内管の相対移動が保証される。
【００２５】
このように、挿入体の「ねじ切りを有する箇所」が収容溝のねじ切りを通過した段階で双方が脱離不可となり、かつ、挿入体の「Ｏリングが取付けられた箇所」と収容溝の壁面の接触でシール構造が形成されるとともに、挿入体は収容溝内で摺動自在に収容される。また、この「Ｏリングが取付けられた箇所」によって接続箇所の耐圧性が保障される。
【００２６】
このように内管同士が剛に接続されていないことから、二重管を回転等させながら地盤改良体を造成する際に内管同士の接続箇所に繰返しの曲げ荷重が作用することは無くなり、この繰返しの曲げ荷重に起因する内管接続箇所の曲げ耐力低下といった問題は解消される。
【００２７】
さらに、内管同士の接続箇所に遊びがあるため、内管接続後の引っ張りや押し込みに対してこの遊びが緩衝部位となって接続箇所に過度の外力（圧縮力、引張力）が作用することもない。
【００２８】
また、外管の曲がりに沿って内管を曲げる際に、内管と外管で双方の曲率が相違していても、内管同士の接続が容易となり、内管同士を無理に接続しようとして損傷させるといった問題も生じ得ない。
【００２９】
ここで、接続構造の他の実施の形態として、前記一方の内管は中空の接続管の一方の端部に嵌め込まれており、前記接続管の他方の端部に前記開口から溝底まで延びる収容溝が形成されている形態を挙げることができる。
【００３０】
本実施の形態の接続構造は、内管同士の接続に当たって中空の接続管を使用するものであり、接続管の一方端に内管の端部が繋がれ、接続管の他方端に上記する構成の収容溝が設けられているものである。
【００３１】
この形態において、接続管の一方端には内管の端部が嵌め込まれて繋がれる形態、双方が螺合されて繋がれる形態などがある。
【００３２】
上記内管の接続構造を具備する二重管を構成要素とする地盤改良体造成装置を使用することで、たとえば既存建物の直下にも精度よく、しかも容易に、地盤改良体を造成することが可能となる。
【００３３】
この地盤改良体造成装置の用途としては、液状化対策や耐震補強対策、沈下対策などを目的として被改良地盤内に地盤改良体（地盤改良杭）を造成して地盤改良をおこなう場合のほかにも、アースアンカー工法におけるアンカー定着部を地盤改良体で造成する場合などにも適用できる。特に、上記する各目的の地盤改良においては、図７で示すように平面規模が大きな既設建物直下に地盤改良をおこなうような改良施工が困難な施工に対して本発明の装置は好適である。
【００３４】
ここで、上記する地盤改良体造成装置の装置構成の実施の形態としては、二重管の外管を構成するケーシングと、ケーシング内をスライドして該ケーシングの先端から出入り自在でかつ回転自在な二重管の内管を構成する中空のロッドと、ロッドの中空内でスライド自在でかつ流路を内部に備え、その先端がロッドの先端よりも前方に張り出し自在となっていてこの先端に少なくとも２つの攪拌翼が回動自在に装着されているピストンと、ロッドの中空内でピストンに固設されて該ピストンの流路に流体連通する管路と、ケーシングやロッドを前進させるスイベル等を備えた掘削機と、ケーシングとロッドの間の流路に提供されて地盤を破砕切削すること、および、ロッドの中空に提供されてピストンを押出すための圧力水や高圧の改良材を生成するための圧力エアを提供するコンプレッサ、水を収容して当該流路やロッドの中空に提供するタンク、セメントミルクや硬化促進剤、遅延剤などの改良材を収容して内管に提供するタンクなどから構成される形態を挙げることができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上の説明から理解できるように、本発明の二重管を構成する内管の接続構造によれば、内管同士が脱離不可で、かつ相対移動自在に接続されることによって、内管同士の接続が容易となり、柔な接続構造とすることで接続箇所に作用する繰返しの曲げ荷重等を軽減することができ、もって高耐久な内管の接続構造を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】二重管の一部の縦断面図である。
【図２】内管の接続前の状態を示す模式図である。
【図３】内管の接続構造の実施の形態１の模式図である。
【図４】内管の接続構造の実施の形態２の模式図である。
【図５】（ａ）は地盤改良体造成装置を示した模式図であって、閉じた姿勢の攪拌翼とロッドがケーシング内に収容されている状態を示した図であり、（ｂ）はケーシングからロッドが張り出し、ロッドからピストンが張り出して開いた姿勢の攪拌翼が形成され、この攪拌翼が回転しながらロッドの外周面から改良材が吐出されている状態を示した図である。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に、図５で示す装置を適用した地盤改良体造成方法を説明したフロー図である。
【図７】既存建物の直下における地盤改良方法の一実施の形態を説明する模式図である。
【図８】地盤改良体造成装置を使用して攪拌翼を回転させながら改良材を吐出している状態を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の内管の接続構造と、これを備える二重管、さらに、この二重管の先端に備えられた地盤改良造成装置とこの装置を使用した地盤改良体造成方法を説明する。
【００３８】
（二重管）
図１は二重管の一部の縦断面図である。同図で示すように、二重管は、たとえばケーシングからなる外管２０と、その内側に配されて中空のロッドからなる内管１０から構成され、内管と外管の間に流体が流通する（Ｘ１方向）第１の流路３０、内管１０の内部で流体が流通する（Ｘ２方向）第２の流路４０が形成されるものである。たとえば、第１の流路３０には流体として圧力水が流通し、ケーシング先端から圧力水が吐出されて地盤が破砕切削される。また、第２の流路４０には流体として高圧の改良材が流通し、内管１０の先端等から改良材が吐出され、ケーシング先端で回転する不図示の攪拌翼等によって地盤と攪拌混合されながら所望径の地盤改良体が造成される。
【００３９】
内管１０は、その２つの端部のうちの一方の端部に挿入体１０Ａが形成され、その他方の端部に別途の内管１０の挿入体１０Ａが挿入される収容溝１０Ｂが形成されており、内管１０の収容溝１０Ｂに別途の内管１０の挿入体１０Ａが挿入されて内管の接続構造１００が形成される。
【００４０】
（内管の接続構造の実施の形態１）
図２，３を参照して、内管の接続構造１００の構造を説明する。ここで、図２は内管の接続前の状態を示す模式図であり、図３は内管の接続構造の実施の形態１の模式図である。
【００４１】
接続される２つの内管１０，１０のうち一方の内管１０の端部の挿入体１０Ａは、別途の内管１０の収容溝１０Ｂへ挿入される際の先端側から順に、Ｏリングが取付けられた箇所１、ねじ切りを有する箇所２を有しており、この２つの箇所の全長はt1である。
【００４２】
Ｏリングが取付けられた箇所１では、Ｏリング取付け用溝にＯリング３が嵌め込まれている。
【００４３】
一方、他方の内管１０の挿入体１０Ａが挿入される一方の内管１０の端部には、その端部に開口４から溝底６まで延びる収容溝１０Ｂが形成されており、収容溝１０Ｂはその端部の開口側にねじ切り５を備え、ねじ切り５の内側端から溝底６までの長さはt2であり、この長さt2は挿入体１０Ａの上記長さt1よりも長くなるように設定されている。
【００４４】
図２で示すように他方の内管１０の挿入体１０Ａを一方の内管１０の収容溝１０Ｂに挿入し（同図のＹ方向）、この挿入過程で双方のねじ切りを螺合し、挿入体１０Ａのねじ切りを有する箇所２を収容溝１０Ｂのねじ切り５よりも前方に送ることにより、挿入体１０ＡのＯリングが取付けられた箇所１とねじ切りを有する箇所２はいずれも、収容溝１０Ｂのねじ切り５よりもその溝底６側に送られ、図３で示す内管の接続構造１００が形成される。なお、ねじ切り５やねじ切りを有する箇所２のねじ山の数は３つ程度が好ましい。ねじ山が１つ、もしくは２つでは引抜けの危険性があり、逆にねじ山が５つ以上になると接続作業手間が生じるからである。
【００４５】
同図で示すように、収容溝１０Ｂにおけるねじ切り５の内側端から溝底６までの長さt2は挿入体１０Ａの長さt1よりも長く設定されていることから、接続構造１００が形成された際に双方の間には遊びとなる隙間Ｇ（長さΔt）が形成され、この隙間Ｇだけ双方の内管１０，１０が相対移動自在となる。さらに、この接続構造１００においては、双方の内管１０，１０が固定されておらず、相互に回転自在となっており、したがって、接続構造１００において、過度の曲げ荷重が作用することはない。したがって、外管２０の曲がりに沿って内管１０を曲げる際に、内管１０と外管２０で双方の曲率が相違していても、内管１０，１０同士を容易に接続することができ、内管同士を無理に曲げて接続しようとした際に生じ得る接続構造の損傷といった問題も生じ得ない。
【００４６】
また、接続構造１００において遊びＧがあるため、接続構造１００に対して引張力や押込力が作用した際にこの遊びＧが緩衝部位となって接続構造１００に過度の圧縮力や引張力が作用することもなく、上記する過度の曲げ荷重が作用しないことと合わせて、高耐久な接続構造となる。
【００４７】
さらに、接続構造１００では、Ｏリング３と収容溝１０Ｂの間でシール性が保証されるとともに、Ｏリングが取付けられた箇所１によって接続構造１００における耐圧性も保証される。
【００４８】
（内管の接続構造の実施の形態２）
図４は内管の接続構造の実施の形態２の模式図である。同図で示す接続構造１００Ａは、一方の内管１０の端部１０Ｂ’を接続管５０に嵌め込み、この接続管５０の他端に別途の内管１０の挿入体１０Ａを挿入して形成された接続構造である。
【００４９】
すなわち、接続管５０の他端において開口４から溝底６まで延びる収容溝１０Ｂが形成されており、収容溝１０Ｂはその端部の開口側にねじ切り５を備えている。
【００５０】
この接続構造１００Ａも接続構造１００と同様に、遊びとなる長さΔtの隙間Ｇを有し、内管１０，１０同士が相互に回転自在でかつ摺動自在に接続されていることから、それらの接続も容易であり、過度の曲げ荷重等が作用することはなく、高耐久な接続構造となっている。
【００５１】
次に、以上で説明した内管の接続構造１００を順次形成しながら地盤改良エリアまで二重管を延長しながら地盤改良体を造成する方法や、二重管の先端に形成される地盤改良装置の実施の形態を概説する。
【００５２】
（地盤改良体造成装置および地盤改良体の造成方法）
図５ａは地盤改良体造成装置を示した模式図であって、閉じた姿勢の攪拌翼とロッドがケーシング内に収容されている状態を示した図であり、図５ｂはケーシングからロッドが張り出し、ロッドからピストンが張り出して開いた姿勢の攪拌翼が形成され、この攪拌翼が回転しながらロッドの外周面から改良材が吐出されている状態を示した図である。
【００５３】
図示する地盤改良体造成装置は、外管２０であるケーシングと、ケーシング内をスライドして該ケーシングの先端から出入り自在でかつ回転自在な内管１０である中空のロッドと、ロッドの中空内でスライド自在でかつ流路１０”を内部に備えたピストン１０’と、ピストン１０’の先端がロッドの先端よりも前方に張り出し自在となっていてこのピストン１０’の先端に回動自在に装着されている少なくとも２つの攪拌翼１６，１６から大略構成されている。
【００５４】
より具体的には、さらに、ケーシング２０とロッド１０を前進させるスイベル等を備えた不図示の掘削機と、ケーシング２０とロッド１０の間の流路３０に提供されて地盤を破砕切削すること、および、ロッド１０の中空４０に提供されてピストン１０’を押出すための圧力水や高圧の改良材（セメントミルク等）を生成するための圧力エアを提供するコンプレッサ、水を収容して当該流路やロッド１０の中空４０に提供するタンク、セメントミルクや硬化促進剤、遅延剤などの改良材を収容して内管に提供するタンクなどから装置の全体が構成される。
【００５５】
ロッド１０の中空４０の壁面には係合溝１１が設けてあり、ピストン１０’の外周には、不図示の付勢手段であるバネによってロッド１０の中空壁面側に付勢されている係合キー１２が設けてある。図５ｂで示すように、被改良地盤層にロッド１０を収容するケーシング２０が到達すると、ケーシング２０の先端からロッド１０がスライドして造成されるべき地盤改良体の長さだけ張り出す（Ｚ１方向）。ロッド１０の中空４０と流路１０”の間には隙間があり、この隙間に加圧流体が提供される（Ｘ２’方向）と、加圧流体がピストン１０’の後方端を流体圧Ｑで前方へ押出してロッド１０に対してピストン１０’を前方へスライドさせる（Ｚ２方向）。ピストン１０’が所定長さだけスライドすると、ロッド１０の中空内壁にある係合溝１１とピストン外周で付勢手段にて付勢された状態の係合キー１２が係合位置で対向し、係合キー１２が係合溝１１内へ入り込んで双方が係合する。ピストン１０’が押し込まれてロッド１０とピストン１０’が係合した際には、ピストン１０’に固定ピンで回動自在に固定されてこのピストン１０’の先端で閉じた姿勢の攪拌翼１６，１６の先端が前方の地盤から反力を受け、この反力によって２つの攪拌翼１６，１６がそれぞれの回動軸を中心にロッド１０の軸方向に対して直交する方向へ回動し（図５ｂのＺ３方向）、開いた姿勢の攪拌翼１６，１６が形成される。
【００５６】
図５ａに戻り、ロッド１０の肉厚部には改良材が流通する吐出孔１５が設けてあり、この吐出孔１５は、ロッド１０の外周面の吐出口で外部地盤に臨み、ロッド１０の中空壁面に設けられた流入口で中空４０に臨んでいる。一方、ピストン１０’には、その内部の流路１０”とその外周面を貫通する貫通孔１４が設けてある。図５ｂで示すように、加圧流体によってピストン１０’が前方へ押出され、ロッド１０とピストン１０’が係合位置で係合した状態において、ピストン１０’の貫通孔１４がロッド１０の流入口に位置決めされるようになっている。すなわち、この状態において、ピストン１０’の流路１０”とロッド１０の吐出孔１５は流体連通することになる。ピストン１０’の流路１０”とロッド１０の吐出孔１５が流体連通した状態で高圧の改良材を後方から提供すると（図５ｂのＸ２方向）、ピストン１０’の貫通孔１４を介し、ロッド１０の吐出孔１５を介して吐出口からロッド１０の外側側方へ高圧の改良材が吐出される（図５ｂのＴ方向）。図５ｂからも明らかなように、開いた姿勢の２つの攪拌翼１６，１６に対して地盤内に吐出される高圧の改良材の吐出位置とその吐出方向は、攪拌翼１６よりもケーシング２０側であり、かつ、攪拌翼１６に対して平行もしくは略平行な向きとなる。高圧の改良材の吐出位置が攪拌翼１６よりもケーシング２０側となること、およびその吐出方向が開いた姿勢の攪拌翼１６に対して平行もしくは略平行であることにより、ロッド１０と攪拌翼１６がケーシング２０側に引き戻されながら地盤改良体を造成する場合には、ロッド１０と攪拌翼１６の引き戻し側に改良材が提供されることから、回転する攪拌翼１６によって地盤と改良材が十分に攪拌混合されることになる。
【００５７】
次に、図６を参照して、図５ａ，ｂで示す装置を適用した地盤改良体造成方法を概説する。なお、図６ａ〜図６ｃはその順で、地盤改良体造成方法を説明したフロー図となっている。
【００５８】
図６ａには、クローラタイプのロータリーパーカッションドリル（掘削機６０）を含む地盤改良体造成装置を示している。まず、図６ａで示すように、掘削機６０を用いて、ケーシング２０内にロッド１０を配し、双方を被改良地盤層まで前進させ、これらが前進する過程でケーシング２０とロッド１０の間の流路を介して圧力水を地盤に噴射して（Ｘ１方向）破砕切削させながら、ケーシング２０とロッド１０を被改良地盤層に到達させる。なお、このステップでは、ケーシング２０内においてロッド１０の軸方向に２つの攪拌翼１６，１６が閉じた姿勢となっている。
【００５９】
次に、掘削機６０を取り外し、ケーシング２０の先端からロッド１０を所定長だけスライドさせるためのエキステンションロッドを掘削機６０に取付け、さらにケーシング２０を掘削機６０に取り付けて、図６ｂで示すようにケーシング２０の先端からロッド１０を造成される地盤改良体の長さだけ張り出させる。ロッド１０が所定長さだけケーシング２０から張り出したら、図５ｂで示すようにロッド１０内に圧力流体を提供してピストンを前方へ押出し、双方の係合位置でロッド１０とピストンを係合させ、閉じた姿勢の攪拌翼１６，１６を回動させて開いた姿勢を形成する（Ｚ３方向）。さらに、高圧の改良材を後方から提供し、ピストンの流路および貫通孔を介し、ロッド１０の吐出孔を介して吐出口からロッド１０の外側側方へ高圧の改良材を吐出する（Ｔ方向）。
【００６０】
高圧の改良材を地盤内に吐出しながら図６ｃで示すようにロッド１０を回転させ、ロッド１０の回転によって攪拌翼１６，１６を回転させて（Ｚ４方向）地盤と改良材を攪拌混合し、ロッド１０をケーシング２０側に後退させながら（Ｘ３方向）地盤改良体Ｐを造成していく。なお、図６ｃにおいて、地盤改良体Ｐ’は、図示以降のロッド１０の後退によって造成される地盤改良体であり、既に造成されている地盤改良体Ｐに加えてさらにこの地盤改良体Ｐ’が造成されることにより、所定断面積と所定長さを有した地盤改良体の造成が完了する。
【００６１】
図６ａ〜ｃで示す施工フローを繰り返して、あるいは、複数の装置を同時に適用して、内管の接続構造１００を順次形成しながら二重管を延長し、複数の水平方向の地盤改良体を接するように造成する、もしくは一定間隔を置いて併設するように造成することにより、既存建物の平面規模に関わらず、その直下の所望する軟弱地盤等を精度よく地盤改良補強することが可能となる。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６３】
１…Ｏリングが取付けられた箇所、２…ねじ切りを有する箇所、３…Ｏリング、４…開口、５…ねじ切り、６…溝底、１０…内管（ロッド）、１０Ａ…挿入体、１０Ｂ…収容溝、２０…外管（ケーシング）、３０…第１の流路（流路）、４０…第２の流路（中空）、５０…接続管、１００、１００Ａ…接続構造、Ｇ…隙間（遊び）
【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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