(57)【要約】【課題】中空回転軸の上端部に一旦取り付けられた回転駆動装置は、最終行程の鋼管などの芯材を挿入するまで、その途中で中空回転軸から取り外すことなくソイルセメント杭を形成することを目的とする。【解決手段】中空回転軸１にセメントミルク径方向吐出孔５と、セメントミルク軸方向吐出孔６とを設け、中空回転軸１を回転させて該中空回転軸１を地中Ｇに貫入掘削時に中空回転軸１に設けたセメントミルク径方向吐出孔５よりセメントミルク８Ａを地中に吐出させて中空回転軸１の周囲に掘削土砂とセメントミルク８Ａとを攪拌したソイルセメント層７を形成し、中空回転軸１の引き上げ時に中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６よりセメントミルク８Ａを中空回転軸１の下端部から軸方向下向きに吐出させることによって、ソイルセメント層７の中心部にセメントミルク層８を形成し、その後にセメントミルク層８に芯材９を挿入してなる。【選択図】図９
2018062806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空回転軸にこれに直交する径方向に突出して設けた攪拌翼と、攪拌翼より下方にあって同じく径方向に突出して設けた掘削翼と、中空回転軸の下端部に軸方向に突出して設けた掘削ヘッドとを備え、中空回転軸の内部に注入したセメントミルクを吐出しながら、中空回転軸を回転させて地中に貫入掘削し、中空回転軸の周囲に掘削土砂とセメントミルクとを攪拌したソイルセメント杭を形成するようにしたソイルセメント杭の形成方法であって、
中空回転軸に、これに直交する径方向にセメントミルクを吐出させるためのセメントミルク径方向吐出孔と、該セメントミルク径方向吐出孔より下方にあって中空回転軸の下端部から軸方向下向きにセメントミルクを吐出させるためのセメントミルク軸方向吐出孔とを設け、
中空回転軸を回転させて該中空回転軸を地中に貫入掘削させながら中空回転軸に設けたセメントミルク径方向吐出孔よりセメントミルクを地中に吐出させて中空回転軸の周囲に掘削土砂とセメントミルクとを攪拌したソイルセメント層を形成し、
中空回転軸が所定深度まで達すると、中空回転軸を上方に引き上げながら中空回転軸の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔よりセメントミルクを中空回転軸の下端部から軸方向下向きに吐出させることによって、ソイルセメント層の中心部にセメントミルク層を形成し、
その後にセメントミルク層に芯材を挿入してなるソイルセメント杭の形成方法。
【請求項２】
中空回転軸を上方に引き上げる際に、中空回転軸は回転することなく引き上げるようにしてなる請求項１に記載のソイルセメント杭の形成方法。
【請求項３】
中空回転軸を上方に引き上げる際に、中空回転軸を正転又は逆転させながら引き上げるようにしてなる請求項１に記載のソイルセメント杭の形成方法。
【請求項４】
前記中空回転軸に設けられる前記セメントミルク径方向吐出孔と、前記中空回転軸に径方向に設けられる攪拌翼とは、中空回転軸の周方向に隣り合って同一軸方向高さレベルに設けられてなる請求項１〜３の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法。
【請求項５】
中空回転軸の下端部に設けられる掘削ヘッドは、中空回転軸下端部を径方向に貫通して設けられる掘削ヘッド支持軸に上下動可能に支持されると共に、掘削ヘッドの上動時には中空回転軸の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔が閉塞され、掘削ヘッドの下動時には該セメントミルク軸方向吐出孔が開口されるようになっている請求項１〜４の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法。
【請求項６】
前記中空回転軸の下端部に前記掘削ヘッドの上下動をガイドする上下ガイド枠を設けてなる請求項１〜５の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法。
【請求項７】
前記中空回転軸を地中に貫入させて地中を掘削する際には、掘削土壌の土圧によって掘削ヘッドは上動して中空回転軸の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔が閉塞されてなる請求項１〜６の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法。
【請求項８】
中空回転軸が所定深度に達した後に、中空回転軸を上方に引き上げる際には、掘削土壌の土圧から開放されて、掘削ヘッドは下動して中空回転軸の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔が開口されてなる請求項１〜７の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法。
【請求項９】
中空回転軸に径方向に突出して取り付けた前記攪拌翼と、その下方にあって同じく径方向に突出して設けられる前記掘削翼との上下対向間にあって、前記攪拌翼および前記掘削翼の径方向突出長さよりも長く径方向に突出する攪拌補助翼が中空回転軸に該中空回転軸の回転力が伝達されないようにして取り付けられてなる請求項１〜８の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小規模建物の地盤改良に採用されるソイルセメント杭の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示されるような例えば３階以下の家屋等の小規模建物Ｐの基礎として場所打ち杭として地中Ｇに形成したソイルセメント杭Ｓが採用されるが、このようなソイルセメント杭Ｓは、現場での掘削土砂とセメントミルクとを混合してなるものであるから、その支持力に若干劣る難点がある。
【０００３】
この支持力を補強する代表的なソイルセメント杭の形成方法に係る特許文献として、下記の特許文献１と２を挙げることができる。
【０００４】
何れの特許文献所載のソイルセメント杭も、ソイルセメント層の中心部にセメントミルク層を形成すると共に、その中心部に鋼管などの芯材を挿入するようにしたものであり、これによればソイルセメント層に内蔵した圧縮強度の高いセメントミルク層と鋼管芯材とによってソイルセメント杭の支持力を増大させることができるが、何れも、その形成方法がかなり面倒で形成費用が高くつくという難点がある。
【０００５】
両特許文献所載のソイルセメント杭の形成方法は、次のような工程を経るものである。  先ず、第１の工程として、中空回転軸（攪拌ロッド）の上端部にアースオーガー等の回転駆動装置を連結し、該回転駆動装置によって中空回転軸を回転駆動して中空回転軸を地中に貫入掘削し、中空回転軸の内部に注入したセメントミルクを掘削土砂中に吐出し、中空回転軸（攪拌ロッド）の回転によって攪拌することによって、中空回転軸の周囲に掘削土砂とセメントミルクとが混合されたソイルセメント層を形成する。
【０００６】
次に、第２の工程として、中空回転軸（攪拌ロッド）を回転駆動する回転駆動装置を中空回転軸の上端部から取り外し、中空回転軸の上端開口部から鋼管等の芯材を中空回転軸の下端部まで挿入する。
【０００７】
しかる後に、第３の工程として、再び、中空回転軸（攪拌ロッド）の上端部に回転駆動装置を連結し、中空回転軸を回転駆動しながら中空回転軸（攪拌ロッド）を地中から上方に引き上げる。
【０００８】
以上の第１〜第３の工程を経ることによって、地中にソイルセメント層と、その中央部のセメントミルク層と、更にその中心部に挿入した鋼管芯材との三層構造からなるソイルセメント杭を形成するようにしている。
【０００９】
このソイルセメントソイル杭の形成方法によれば、先ず第１の工程で中空回転軸（攪拌ロッド）の上端部に連結した重量のあるアースオーガー等の回転駆動装置を、第２の工程で、一旦中空回転軸の上端部から取り外さなければならないこと、更に第３の工程では、一旦取り外した重量のある回転駆動装置を、再び中空回転軸の上端部に連結しなければならないこと、このような面倒な第１〜第３の工程をいちいち繰り返しながら、多数のソイルセメント杭を形成するため、非常に形成費用が高くつくと共に、重量のある回転駆動装置を中空回転軸の上端部に取り外す作業と、再び取り付ける作業を繰り返さなければならないため，その作業能率が極めて悪かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１４−３１６３４号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述の事情に鑑みて、中空回転軸の上端部に一旦取り付けられた回転駆動装置は、最終行程の鋼管などの芯材を挿入するまで、その途中で中空回転軸から取り外すことなくソイルセメント杭を形成することによって、ソイルセメント杭の形成工程を大幅に減少させることができ、これによってソイルセメント杭を能率良く短時間で、且つ安価に形成することができるようにしたソイルセメント杭の形成方法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】
【００１２】
上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１に記載の発明に係るソイルセメント杭の形成方法は、中空回転軸１にこれに直交する径方向に突出して設けた攪拌翼２と、攪拌翼２より下方にあって同じく径方向に突出して設けた掘削翼３と、中空回転軸１の下端部に軸方向に突出して設けた掘削ヘッド４とを備え、中空回転軸１内部に注入したセメントミルクを吐出しながら、中空回転軸１を回転させて地中に貫入掘削し、中空回転軸１の周囲に掘削土砂とセメントミルクとを攪拌したソイルセメント杭を形成するようにしたソイルセメント杭の形成方法であって、中空回転軸１にこれに直交する径方向にセメントミルク８Ａ（図１０）を吐出させるためのセメントミルク径方向吐出孔５と、該セメントミルク径方向吐出孔５より下方にあって中空回転軸１の下端部から軸方向下向きにセメントミルク８Ａ（図１１）を吐出させるためのセメントミルク軸方向吐出孔６とを設け、中空回転軸１を回転させて該中空回転軸１を地中Ｇに貫入掘削させながら中空回転軸１に設けたセメントミルク径方向吐出孔５よりセメントミルク８Ａを地中に吐出させて中空回転軸１の周囲に掘削土砂とセメントミルク８Ａとを攪拌したソイルセメント層７を形成し（図９（ａ），図９（ｂ），図１０）、中空回転軸１が所定深度まで達すると、中空回転軸１を上方に引き上げながら中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６よりセメントミルク８Ａを中空回転軸１の下端部から軸方向下向きに吐出させることによって、ソイルセメント層７の中心部にセメントミルク層８を形成し（図９（ｃ），図９（ｄ），図１１）、その後にセメントミルク層８に芯材９（図９（ｅ））を挿入してなる構成としている。
【００１３】
請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載のソイルセメント杭の形成方法において、中空回転軸１を上方に引き上げる際に、中空回転軸１は回転することなく引き上げるようにしてなる構成としている。
【００１４】
請求項３に係る発明は、上記請求項１に記載のソイルセメント杭の形成方法において、中空回転軸を上方に引き上げる際に、中空回転軸１を正転又は逆転させながら引き上げるようにしてなる構成としている。
【００１５】
請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法において、前記中空回転軸１に設けられる前記セメントミルク径方向吐出孔５と、前記中空回転軸１に径方向に設けられる攪拌翼２とは、中空回転軸１の周方向に隣り合って同一軸方向高さレベルに設けられてなる構成としている。
【００１６】
請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法において、中空回転軸１の下端部に設けられる掘削ヘッド４は、中空回転軸１下端部を径方向に貫通して設けられる掘削ヘッド支持軸１０に上下動可能に支持されると共に、掘削ヘッド４の上動時には中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６が閉塞され、掘削ヘッド４の下動時には該セメントミルク軸方向吐出孔６が開口されるようになっている構成としている。
【００１７】
請求項６に係る発明は、上記請求項１〜５の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法において、前記中空回転軸１の下端部に前記掘削ヘッド４の上下動をガイドする上下ガイド枠１１を設けてなる構成としている。
【００１８】
請求項７に係る発明は、上記請求項１〜６の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法において、前記中空回転軸１を地中に貫入させて地中を掘削する際には、掘削土壌の土圧によって掘削ヘッド４は上動して中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６が閉塞されてなる構成としている。
【００１９】
請求項８に係る発明は、上記請求項１〜７の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法において、中空回転軸１が所定深度に達した後に、中空回転軸１を上方に引き上げる際には、掘削土壌の土圧から開放されて、掘削ヘッド４は下動して中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６が開口されてなる構成としている。
【００２０】
請求項９に係る発明は、上記請求項１〜８の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法において、中空回転軸１に径方向に突出して取り付けた前記攪拌翼２と、その下方にあって同じく径方向に突出して設けられる前記掘削翼３との上下対向間にあって、前記攪拌翼２および前記掘削翼３の径方向突出長さよりも長く径方向に突出する攪拌補助翼１２が中空回転軸１に該中空回転軸１の回転力が伝達されないようにして取り付けられてなる構成としている。
【発明の効果】
【００２１】
次に、本発明の効果について図面を参照して具体的に説明する。まず、請求項１の発明に係るソイルセメント杭の形成方法によれば、中空回転軸１にこれに直交する径方向にセメントミルク８Ａを吐出させるためのセメントミルク径方向吐出孔５と、該セメントミルク径方向吐出孔５より下方にあって中空回転軸１の下端部から軸方向下向きにセメントミルク８Ａを吐出させるためのセメントミルク軸方向吐出孔６とを設け、中空回転軸１を回転させて該中空回転軸１を地中Ｇに貫入掘削させながら中空回転軸１に設けたセメントミルク径方向吐出孔５よりセメントミルク８Ａを地中に吐出させて中空回転軸１の周囲に掘削土砂とセメントミルク８Ａとを攪拌したソイルセメント層７を形成し、中空回転軸１が所定深度まで達すると、中空回転軸１を上方に引き上げながら中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６よりセメントミルク８Ａを中空回転軸１の下端部から軸方向下向きに吐出させることによって、ソイルセメント層７の中心部にセメントミルク層８を形成し、その後にセメントミルク層８に芯材９を挿入してなるため、最終工程のセメントミルク層８に芯材９を挿入するまでの全工程において、中空回転軸１の上端部に重量のある回転駆動装置１３を連結した状態でソイルセメント杭の形成作業を行うことができ、これがために、ソイルセメント杭の形成工程を大幅に減少させることができ、これによってソイルセメント杭を能率良く短時間で、且つ安価に形成することができる。
【００２２】
請求項２に係る発明によれば、中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６よりセメントミルク８Ａを中空回転軸１の下端部から軸方向下向きに吐出させながら、中空回転軸１を上方に引き上げる際に、中空回転軸１は回転することなく引き上げるようにしてなるため、中空回転軸１の外周に突設してある攪拌翼２や掘削翼３がソイルセメント層７の抵抗を受けながら引き上げられることになり、かなりの重量抵抗を受けることになるが、ソイルセメント層７の中心部に形成されるセメントミルク層８は、掘削ヘッド４付近のセメントミルク軸方向吐出孔６から静圧状態で中空回転軸１の中空部１４内のセメントミルク８Ａが吐出するから、その周辺のソイルセメント７Ａがセメントミルク８Ａに混入することが殆どなく形成され、良質のセメントミルク層８を形成することができる。
【００２３】
請求項３に係る発明によれば中空回転軸を上方に引き上げる際に、中空回転軸を正転又は逆転させながら引き上げるようにしてなるため、中空回転軸１の外周に突設してある攪拌翼２や掘削翼３のがソイルセメント層７の抵抗をあまり受けることなく、円滑に引き上げることができる。
【００２４】
請求項４に係る発明によれば、前記中空回転軸１に設けられる前記セメントミルク径方向吐出孔５と、前記中空回転軸１に径方向に設けられる攪拌翼２とは、中空回転軸１の周方向に隣り合って同一軸方向高さレベルに設けられてなるため、セメントミルク径方向吐出孔５から吐出されるセメントミルク８Ａは直ちに攪拌翼２に攪拌されてセメントミルク８Ａと掘削土砂とが効率的に攪拌混合されることになる。
【００２５】
請求項５に係る発明によれば、中空回転軸１の下端部に設けられる掘削ヘッド４は、中空回転軸１下端部を径方向に貫通して設けられる掘削ヘッド支持軸１０に上下動可能に支持されると共に、掘削ヘッド４の上動時には中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６が閉塞され、掘削ヘッド４の下動時には該セメントミルク軸方向吐出孔６が開口されるようになっているため、掘削ヘッド４の上下動に伴って、円滑にセメントミルク軸方向吐出孔６を開閉することができ、その構成も簡単である。
【００２６】
請求項６に係る発明によれば、前記中空回転軸１の下端部に前記掘削ヘッド４の上下動をガイドする上下ガイド枠１１を設けてなるため、中空回転軸１の回転の際に掘削ヘッド４が切削土砂等の大きな負荷を受け、その負荷が掘削ヘッド支持軸１０にかかろうとしても、その負荷は上下ガイド枠１１で受けることになり、掘削ヘッド支持軸１０が破壊されることはない。
【００２７】
請求項７に係る発明によれば、前記中空回転軸中空回転軸１を地中に貫入させて地中を掘削する際には、掘削土壌の土圧によって掘削ヘッド４は上動して中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６が閉塞されてなるため、中空回転軸１の中空部１４に圧送注入されているセメントミルク８Ａは、セメントミルク軸方向吐出孔６からは吐出することができないため、中空回転軸１に形成されている横孔であるセメントミルク径方向吐出孔５から、掘削翼３によって掘削された掘削土砂中に吐出されることになり、吐出されたセメントミルク８Ａと掘削土砂とは攪拌翼２によって攪拌され、ソイルセメント層７を形成することができる。
【００２８】
請求項８に係る発明によれば、中空回転軸１が所定深度に達した後に、中空回転軸１を上方に引き上げる際には、掘削土壌の土圧から開放されて、掘削ヘッド４は下動して中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６が開口され、中空回転軸１の前記セメントミルク径方向吐出孔５からのセメントミルク８Ａの吐出によって形成されるソイルセメント層７によってセメントミルク径方向吐出孔５に対する吐出抵抗が高くなっており、これがために中空回転軸１の中空部１４に圧送注入されているセメントミルク８Ａは、吐出抵抗の低いセメントミルク軸方向吐出孔６から軸方向下向きに吐出され、これによって中空回転軸１を上方に引き上げるのに伴って、ソイルセメント層７の中心部にセメントミルク層８を上方に向かって形成することができる。
【００２９】
請求項９に係る発明によれば、中空回転軸１に径方向に突出して取り付けた前記攪拌翼２と、その下方にあって同じく径方向に突出して設けられる前記掘削翼３との上下対向間にあって、前記攪拌翼２および前記掘削翼３の径方向突出長さよりも長く径方向に突出する攪拌補助翼１２が中空回転軸１に該中空回転軸１の回転力が伝達されないようにして取り付けられてなるため、中空回転軸１と一体に回転して攪拌作用を発揮する攪拌翼２に対して、攪拌補助翼１２は中空回転軸１の回転力が伝達されず、いわば空回り状態となっており、しかも、攪拌補助翼１２の径方向突出量は、攪拌翼２および掘削翼３より突出量が大であるため、攪拌補助翼１２の先端部は、掘削翼３によって掘削された掘削孔の孔壁に若干食い込んだ状態となって、攪拌補助翼１２は固定状態となっており、これがために回転する攪拌翼２と固定状態の攪拌補助翼１２との相乗作用によって、攪拌翼２と攪拌補助翼１２との間のセメントミルク８Ａと掘削土砂は効率よく攪拌混合されることになり、いわば攪拌補助翼１２は攪拌翼２の攪拌作用を補助することになり、良質のソイルセメント層７を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ソイルセメント杭形成装置の全体正面図である。
【図２】図１のＡで囲まれる部分の要部拡大正面図であり、セメントミルク軸方向吐出孔が閉鎖された使用状態を示す図である。
【図３】同要部拡大側面図である。
【図４】同要部の拡大斜視図である。
【図５】（ａ）は、同要部の縦断側面図である。（ｂ）は（ａ）のＢーＢ線断面図であり、同要部の縦断正面図である。
【図６】図２と同様の図であり、セメントミルク軸方向吐出孔が開口された使用状態を示す図である。
【図７】同要部の拡大斜視図である。
【図８】（ａ）は、同要部の縦断側面図である。（ｂ）は（ａ）のＣーＣ線断面図であり、同要部の縦断正面図である。
【図９】（ａ）〜（ｅ）からなる本発明に係るソイルセメント杭の形成工程を示す工程説明図である。
【図１０】図９の（ａ）の工程図のＸで囲んだ部分の作用説明である。
【図１１】図９の（ｃ）の工程図のＸＩで囲んだ部分の作用説明である。
【図１２】一般にソイルセメント杭が形成される建築物を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明に係るソイルセメント杭の形成方法について、図面を参照して具体的に説明する。
【００３２】
図１は、ソイルセメント杭の形成装置の全体を示す正面図であり、地面Ｇに設置したクローラークレーン等の建設重機１５によってバックステー１６に支持されるリーダー１７に沿って周知の構造でアースオーガー等の回転駆動装置１３をモンケン等の連結治具１８によって中空回転軸１の上端部に連結された状態で中空回転軸１が地中Ｇ内を昇降駆動するようになっている。なお、中空回転軸１の上端部にはセメントミルク注入菅１９が接続されている。又、リーダー１７の下端部には、中空回転軸１の横揺れを防止する横揺れ防止腕２０が取り付けられている。
【００３３】
図２及び図３は、図１のＡで囲まれる中空回転軸１の下端部に本発明の要部であるソイルセメント杭の形成部材が設けられて、後述のように、セメントミルク軸方向吐出孔６が閉鎖された使用状態を示す。
【００３４】
即ち、中空回転軸１の下端部に中空回転軸１から径方向に突出する攪拌翼２，２が設けられ、その下方に同じく中空回転軸１から径方向に突出する腕３ａとこれに取り付けられた掘削ビット３ｂとからなる掘削翼３が設けられ、中空回転軸１の下端部には掘削ヘッド４が取り付けられている。掘削ヘッド４は地中Ｇに貫入して掘削孔Ｈを形成する際に、後述のように土圧を受けて、若干上動した位置にあり、これによってセメントミルク軸方向吐出孔６が閉鎖された状態にある。中空回転軸１の下端部には横穴であるセメントミルク径方向吐出孔５が攪拌翼２と中空回転軸１の周方向に隣り合って同一軸方向高さレベルに設けられている。これによってセメントミルク径方向吐出孔５から吐出されるセメントミルク８Ａは直ちに攪拌翼２に攪拌されてセメントミルク８Ａと掘削土砂とが効率的に攪拌混合されることになる。（図１０参照）
【００３５】
又、図２及び図３に示すように、中空回転軸１に径方向に突出して取り付けた前記攪拌翼２と、その下方にあって同じく径方向に突出して設けられる前記掘削翼３との上下対向間にあって、前記攪拌翼２および前記掘削翼３の径方向突出長さよりも長く径方向に突出する攪拌補助翼１２が中空回転軸１に取付部によって中空回転軸１の回転力が伝達されないようにして取り付けられてなる。即ち、中空回転軸１に間隔を設けて一対の環状の係止突起１２ａが固着され、この両環状係止突起１２ａ，１２ａの間にあって取付輪１２ｂが中空回転軸１に回転可能に取り付けられ、該取付輪１２ｂに径方向に突出する一対の腕１２ｃが固着され、両腕１２ｃ，１２ｃの先端部に掘削孔２１の壁面に当接する当接板が固着されている。攪拌補助翼１２は、以上の構造からなるため中空回転軸１が回転するも、攪拌補助翼１２はその取付部１２ｂが上下の係止突起１２ａによって上下の移動が阻止され、且つ該取付部１２ｂが輪状となって中空回転軸１の外周面に空回り可能に嵌合されており、且つ、攪拌補助翼１２の径方向突出量は攪拌翼２及び掘削翼３より多く、攪拌補助翼１２の先端部の当接板１２ｄは掘削孔Ｈの孔壁に若干圧接状態に当接しているため、攪拌補助翼１２は中空回転軸１が回転するも、これに追従して回転することはなく、ほぼ静止状態に維持されるようになっている。
【００３６】
即ち、攪拌翼２だけの場合には、その回転に伴って、これに接するセメントミルクや切削土砂が攪拌翼２の回転方向に押されて移動し、充分な攪拌作用を発揮しないが、回転する攪拌翼２と静止状態の攪拌補助翼１２とを設けることによって、セメントミルクや切削土砂が攪拌翼２にその回転方向に押されて移動しようとするのに対し、セメントミルクや切削土砂が静止状態の攪拌補助翼１２によって、その回転方向への移動が阻止されることになり、これがために攪拌補助翼１２は攪拌翼２の攪拌作用を補助することになり、攪拌翼２と攪拌補助翼１２との相乗作用によって攪拌能力を向上させることができる。
【００３７】
図４〜図５は、中空回転軸１の下端部に取り付けた掘削ヘッド４の周囲の拡大図を示し、中空回転軸１に対し、その下端部の掘削ヘッド４が設けられる筒状弁本体２１は、製作上別途製作され、溶接ｗによって両者は一体に形成されるようになっている。
【００３８】
中空回転軸１と筒状弁本体２１とにわたって、その内部に上下に移動可能な筒状弁体２２が嵌合され、筒状弁体２２には一対の上下に長い長孔２３とこれに直交する周方向に一対の弁孔２４が設けられ、この一対の長孔２３を貫挿して掘削ヘッド支持軸１０が前記筒状弁本体２１を径方向に貫通してロックナット２５により固着されており、掘削ヘッド４は長孔２３内に貫挿される掘削ヘッド支持軸１０を介して長孔２３の上下長さ分上下動し、且つ筒状弁体２２の下端部には、筒状弁本体２１の下端部開口部２１ａを開閉する弁蓋２６が固着されている。なお、上記長孔２３及び弁孔２４は、後述のように、本発明の要部であるセメントミルク軸方向吐出孔６を構成するものである。
【００３９】
掘削ヘッド４は、図示のように、上縁が水平状となっている水平縁４ａに形成され、下縁が中央部の尖頭部に分かって傾斜した山形傾斜縁４ｂに形成され、全体として正面三角板状の掘削ヘッド４に形成されている。そして、弁蓋２６に掘削ヘッド４がその水平縁４ａによって固着される。なお、山形傾斜縁４ｂの先端部には硬質の超硬材２７が固着されている。
【００４０】
筒状弁本体２１の外周面には一対の下向きコ字状の上下ガイド枠１１が固着されており、この両上下ガイド枠１１に三角板状の掘削ヘッド４の両端部４ｃが上下動可能に嵌合され、掘削ヘッド４の掘削作業中に掘削反力を受けても、この切削反力は上下ガイド枠１１で受け止められ、掘削ヘッド４を支持する掘削ヘッド支持軸１０に影響することなく掘削ヘッド４を上下に円滑にガイドするようになっている。
【００４１】
図４及び図５は、後述のように掘削ヘッド４が上動した位置にあり、これによって弁蓋２６は筒状弁本体２１の下端開口部２１ａに当接して該開口部２１ａを閉塞し、前記長孔２３及びこの周方向に設けた弁孔２４からなるセメントミルク軸方向吐出孔６は閉鎖されることになる。
【００４２】
図６は、図２と同じ構成図からなり、従って図２に示される同じ構成部材には同一符号を付して説明を省略するが、相違する点は、図２にあっては、上述のように掘削ヘッド４が上動して、セメントミルク軸方向吐出孔６が閉鎖された状態にあるが、図６にあっては、掘削ヘッド４が下動してセメントミルク軸方向吐出孔６が開口した状態にある。
【００４３】
図７及び図８も図４及び図５と同じ構成図からなり、従って図４及び図５に示される同じ構成部材には同一符号を付して説明を省略するが、相違する点は、図４及び図５にあっては、上述のように掘削ヘッド４が上動して、セメントミルク軸方向吐出孔６が閉鎖された状態にあるが、図７及び図８にあっては、掘削ヘッド４が下動して弁蓋２６が筒状弁本体２１の下端開口部２１ａから下方に移動して、筒状弁本体２１の下端開口部２１ａが開口されると共に、筒状弁体２２に設けてある長孔２３および弁孔２４が筒状弁本体２１から開放されて開口し、長孔２３および弁孔２４からなるセメントミルク軸方向吐出孔６が開口し、中空回転軸１の中空部１４と掘削孔の内部とが連通状態となる。
【００４４】
図９は、本発明に係るソイルセメント杭の形成工程を示す工程説明図である。先ず（ａ）の工程図に示すように、中空回転軸１の下端部に取り付けてある掘削翼３と攪拌翼２と攪拌補助翼１２によって地中Ｇを貫通して掘削し、掘削孔Ｈを形成することになるが、その際の中空回転軸１の下端部のＸで囲んだ部分の作用を説明すると、図１０に示すように、掘削ヘッド４は掘削孔Ｈ内の土圧を受けて上動し、これと一体の弁蓋２６は筒状弁本体２１の下端開口部２１ａを閉塞し、筒状弁本体２１の内部の筒状弁体２２に設けられた長孔２３及び弁孔２４からなるセメントミルク軸方向吐出孔６が閉鎖されるため、中空回転軸１の中空部１４に圧送注入されたセメントミルク８Ａは、中空回転軸１の側壁に設けたセメントミルク径方向吐出孔５から矢印で示すように、掘削翼３によって掘削された掘削孔Ｈ内部の掘削土砂中に浸入し、攪拌翼２と攪拌補助翼１２とによってセメントミルク８Ａと切削土砂が攪拌混合されて、中空回転軸１の周囲に、例えば直径３０〜４０ｃｍのソイルセメント層７を形成することになる。
【００４５】
そして、図９の（ｂ）の工程図に示すように、中空回転軸１はその下端部でソイルセメント層７を形成しながら所定深度まで切削進行することになる。
【００４６】
そして、図９の（ｃ）に示すように、中空回転軸１が所定深度まで切削されると、図１に示すように、中空回転軸１の上端部に連結されている回転駆動装置１３等によって中空回転軸１は上方に引き上げられることになるが、中空回転軸１の上方への引き上げ動作に伴って、中空回転軸１の下端部の掘削ヘッド４は、掘削孔Ｈ中の土圧から開放されることになり、その際の中空回転軸１の下端部のＸＩで囲んだ部分の作用を説明すると、図１１に示すように、掘削ヘッド４は掘削孔Ｈ内の土圧から開放されて下動し、これと一体の弁蓋２６は筒状弁本体２１の下端開口部２１ａから下動して、該下端開口部２１ａを開放し、筒状弁本体２１の内部の筒状弁体２２に設けられた長孔２３及び弁孔２４からなるセメントミルク軸方向吐出孔６が開口される。
【００４７】
この時点から、中空回転軸１の中空部１４に圧送注入されたセメントミルク８Ａは、中空回転軸１の前記セメントミルク径方向吐出孔５からのセメントミルク８Ａの吐出によって形成されるソイルセメント層７によってセメントミルク径方向吐出孔５に対する高い吐出抵抗に対して、中空回転軸１の中空部１４に圧送注入されているセメントミルク８Ａは、矢印で示すように、吐出抵抗の低いセメントミルク軸方向吐出孔６，６ａから軸方向下向きに吐出され、これによって中空回転軸１を上方に引き上げるのに伴って、ソイルセメント層７の中心部にセメントミルク層８を上方に向かって形成されることになる。
【００４８】
なお、中空回転軸１を上方に引き上げる際に、中空回転軸１は回転しながら引き上げても、回転しないでそのまま棒引き状に引き上げてもよいが、中空回転軸１を回転することなく棒引き状に引き上げるようにすれば、中空回転軸１の外周に突設してある攪拌翼２や攪拌補助翼１２や掘削翼３がソイルセメント層７の抵抗を受けながら引き上げられることになり、かなりの重量抵抗を受けることになるが、ソイルセメント層７の中心部に形成されるセメントミルク層８は、掘削ヘッド４付近のセメントミルク軸方向吐出孔６（２３），（２４）から静圧状態で中空回転軸１の中空部１４内のセメントミルク８Ａが吐出するから、その周辺のソイルセメント７Ａがセメントミルク８Ａに混入することが殆どなく形成され、良質のセメントミルク層８を形成することができる。
【００４９】
一方、中空回転軸１を正転又は逆転させながら引き上げるようにすれば、中空回転軸１の外周に突設してある攪拌翼２や攪拌補助翼１２や掘削翼３はソイルセメント層７の抵抗をあまり受けることなく、円滑に引き上げることができる。
【００５０】
そして、中空回転軸１を地中Ｇより完全に上方に引き上げることによって、図９の（ｄ）の工程図に示すように、掘削孔にはソイルセメント層７とその中心部にセメントミルク層８が形成されることになる。
【００５１】
そして、最終行程として、未だセメントミルク層８が硬化していない状態で、直径が５〜６ｃｍ程度の鋼管等の芯材９を手作業または適当な周知の挿入手段によってセメントミルク層８に挿入することによって、本願発明のソイルセメント杭が形成されることになる。
【００５２】
このように、最終工程のセメントミルク層８に芯材９を挿入するまでの全工程において、中空回転軸１の上端部に重量のある回転駆動装置１３を連結した状態でソイルセメント杭の形成作業を行うことができ、これがために、ソイルセメント杭の形成工程を大幅に減少させることができ、これによってソイルセメント杭を能率良く短時間で、且つ安価に形成することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１      中空回転軸
２      攪拌翼
３      掘削翼
４      掘削ヘッド
５      セメントミルク径方向吐出孔
６      セメントミルク軸方向吐出孔
７      ソイルセメント層
８      セメントミルク層
９      芯材
１０    掘削ヘッド支持軸
１１    上下ガイド枠
１２    攪拌補助翼
１３    回転駆動装置
【図１】
2018062806.tif 000003
【図２】
2018062806.tif 000004
【図３】
2018062806.tif 000005
【図４】
2018062806.tif 000006
【図５】
2018062806.tif 000007
【図６】
2018062806.tif 000008
【図７】
2018062806.tif 000009
【図８】
2018062806.tif 000010
【図９】
2018062806.tif 000011
【図１０】
2018062806.tif 000012
【図１１】
2018062806.tif 000013
【図１２】
2018062806.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月9日(2017.6.9)
【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】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記中空回転軸に設けられる前記セメントミルク径方向吐出孔と、前記中空回転軸に径方向に設けられる掘削翼とは、中空回転軸の周方向に隣り合って同一軸方向高さレベルに設けられてなる請求項１〜３の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法。
【手続補正２】
【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】
請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法において、前記中空回転軸１に設けられる前記セメントミルク径方向吐出孔５と、前記中空回転軸１に径方向に設けられる掘削翼３とは、中空回転軸１の周方向に隣り合って同一軸方向高さレベルに設けられてなる構成としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項４に係る発明によれば、前記中空回転軸１に設けられる前記セメントミルク径方向吐出孔５と、前記中空回転軸１に径方向に設けられる掘削翼３とは、中空回転軸１の周方向に隣り合って同一軸方向高さレベルに設けられてなるため、セメントミルク８Ａは、掘削翼３によって掘削される掘削土砂中に直ちに吐出されることになり、セメントミルク径方向吐出孔５から掘削土砂中に吐出されるセメントミルク８Ａは攪拌翼２に攪拌されてセメントミルク８Ａと掘削土砂とが効率的に攪拌混合されることになる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項７に係る発明によれば、前記中空回転軸１を地中に貫入させて地中を掘削する際には、掘削土壌の土圧によって掘削ヘッド４は上動して中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６が閉塞されてなるため、中空回転軸１の中空部１４に圧送注入されているセメントミルク８Ａは、セメントミルク軸方向吐出孔６からは吐出することができないため、中空回転軸１に形成されている横孔であるセメントミルク径方向吐出孔５から、掘削翼３によって掘削された掘削土砂中に吐出されることになり、吐出されたセメントミルク８Ａと掘削土砂とは攪拌翼２によって攪拌され、ソイルセメント層７を形成することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
【図１】ソイルセメント杭形成装置の全体正面図である。
【図２】図１のＡで囲まれる部分の要部拡大正面図であり、セメントミルク軸方向吐出孔が閉鎖された使用状態を示す図である。
【図３】同要部拡大側面図である。
【図４】同要部の拡大斜視図である。
【図５】（ａ）は、同要部の縦断側面図である。（ｂ）は（ａ）のＢーＢ線断面図であり、同要部の縦断正面図である。
【図６】図２と同様の図であり、セメントミルク軸方向吐出孔が開口された使用状態を示す図である。
【図７】同要部の拡大斜視図である。
【図８】（ａ）は、同要部の縦断側面図である。（ｂ）は（ａ）のＣーＣ線断面図であり、同要部の縦断正面図である。
【図９】（ａ）〜（ｅ）からなる本発明に係るソイルセメント杭の形成工程を示す工程説明図である。
【図１０】図９の（ａ）の工程図のＸで囲んだ部分の作用説明図である。
【図１１】図９の（ｃ）の工程図のＸＩで囲んだ部分の作用説明図である。
【図１２】一般にソイルセメント杭が形成される建築物を示す説明図である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
即ち、中空回転軸１の下端部に中空回転軸１から径方向に突出する攪拌翼２，２が設けられ、その下方に同じく中空回転軸１から径方向に突出する腕３ａとこれに取り付けられた掘削ビット３ｂとからなる掘削翼３が設けられ、中空回転軸１の下端部には掘削ヘッド４が取り付けられている。掘削ヘッド４は地中Ｇに貫入して掘削孔Ｈを形成する際に、後述のように土圧を受けて、若干上動した位置にあり、これによってセメントミルク軸方向吐出孔６が閉鎖された状態にある。中空回転軸１の下端部には横穴であるセメントミルク径方向吐出孔５が掘削翼３と中空回転軸１の周方向に隣り合って同一軸方向高さレベルに設けられている。これによってセメントミルク径方向吐出孔５から吐出されるセメントミルク８Ａは、掘削翼３によって掘削される掘削土砂中に直ちに吐出されることになり、セメントミルク径方向吐出孔５から掘削土砂中に吐出されるセメントミルク８Ａは攪拌翼２に攪拌されてセメントミルク８Ａと掘削土砂とが効率的に攪拌混合されることになる。（図１０参照）
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
この時点から、中空回転軸１の中空部１４に圧送注入されたセメントミルク８Ａは、中空回転軸１の前記セメントミルク径方向吐出孔５からのセメントミルク８Ａの吐出によって形成されるソイルセメント層７によってセメントミルク径方向吐出孔５に対する高い吐出抵抗に対して、中空回転軸１の中空部１４に圧送注入されているセメントミルク８Ａは、矢印で示すように、吐出抵抗の低いセメントミルク軸方向吐出孔６，６から軸方向下向きに吐出され、これによって中空回転軸１を上方に引き上げるのに伴って、ソイルセメント層７の中心部にセメントミルク層８を上方に向かって形成されることになる。
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月4日(2017.10.4)
【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】
中空回転軸にこれに直交する径方向に突出して設けた攪拌翼と、攪拌翼より下方にあって同じく径方向に突出して設けた掘削翼と、中空回転軸の下端部に軸方向に突出して設けた掘削ヘッドとを備え、中空回転軸の内部に注入したセメントミルクを吐出しながら、中空回転軸を回転させて地中に貫入掘削し、中空回転軸の周囲に掘削土砂とセメントミルクとを攪拌したソイルセメント杭を形成するようにしたソイルセメント杭の形成方法であって、
中空回転軸に、これに直交する径方向にセメントミルクを吐出させるためのセメントミルク径方向吐出孔と、該セメントミルク径方向吐出孔より下方にあって中空回転軸の下端部から軸方向下向きにセメントミルクを吐出させるためのセメントミルク軸方向吐出孔とを設け、
中空回転軸を回転させて該中空回転軸を地中に貫入掘削させながら中空回転軸に設けたセメントミルク径方向吐出孔よりセメントミルクを地中に吐出させて中空回転軸の周囲に掘削土砂とセメントミルクとを攪拌したソイルセメント層を形成し、
中空回転軸が所定深度まで達すると、中空回転軸を上方に引き上げながら中空回転軸の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔よりセメントミルクを中空回転軸の下端部から軸方向下向きに吐出させることによって、ソイルセメント層の中心部にセメントミルク層を形成し、
その後にセメントミルク層に芯材を挿入してなるソイルセメント杭の形成方法において、
中空回転軸の下端部に設けられる掘削ヘッドは、中空回転軸下端部を径方向に貫通して設けられる掘削ヘッド支持軸に上下動可能に支持されると共に、掘削ヘッドの上動時には中空回転軸の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔が閉塞され、掘削ヘッドの下動時には該セメントミルク軸方向吐出孔が開口されるようになっているソイルセメント杭の形成方法。
【請求項２】
中空回転軸を上方に引き上げる際に、中空回転軸は回転することなく引き上げるようにしてなる請求項１に記載のソイルセメント杭の形成方法。
【請求項３】
中空回転軸を上方に引き上げる際に、中空回転軸を正転又は逆転させながら引き上げるようにしてなる請求項１に記載のソイルセメント杭の形成方法。
【請求項４】
前記中空回転軸に設けられる前記セメントミルク径方向吐出孔と、前記中空回転軸に径方向に設けられる掘削翼とは、中空回転軸の周方向に隣り合って同一軸方向高さレベルに設けられてなる請求項１〜３の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法。
【請求項５】
前記中空回転軸の下端部に前記掘削ヘッドの上下動をガイドする上下ガイド枠を設けてなる請求項１〜４の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法。
【請求項６】
中空回転軸にこれに直交する径方向に突出して設けた攪拌翼と、攪拌翼より下方にあって同じく径方向に突出して設けた掘削翼と、中空回転軸の下端部に軸方向に突出して設けた掘削ヘッドとを備え、中空回転軸の内部に注入したセメントミルクを吐出しながら、中空回転軸を回転させて地中に貫入掘削し、中空回転軸の周囲に掘削土砂とセメントミルクとを攪拌したソイルセメント杭を形成するようにしたソイルセメント杭の形成方法であって、
中空回転軸に、これに直交する径方向にセメントミルクを吐出させるためのセメントミルク径方向吐出孔と、該セメントミルク径方向吐出孔より下方にあって中空回転軸の下端部から軸方向下向きにセメントミルクを吐出させるためのセメントミルク軸方向吐出孔とを設け、
中空回転軸を回転させて該中空回転軸を地中に貫入掘削させながら中空回転軸に設けたセメントミルク径方向吐出孔よりセメントミルクを地中に吐出させて中空回転軸の周囲に掘削土砂とセメントミルクとを攪拌したソイルセメント層を形成し、
中空回転軸が所定深度まで達すると、中空回転軸を上方に引き上げながら中空回転軸の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔よりセメントミルクを中空回転軸の下端部から軸方向下向きに吐出させることによって、ソイルセメント層の中心部にセメントミルク層を形成し、
その後にセメントミルク層に芯材を挿入してなるソイルセメント杭の形成方法において、
前記中空回転軸を地中に貫入させて地中を掘削する際には、掘削土壌の土圧によって掘削ヘッドは上動して中空回転軸の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔が閉塞されてなるソイルセメント杭の形成方法。
【請求項７】
中空回転軸にこれに直交する径方向に突出して設けた攪拌翼と、攪拌翼より下方にあって同じく径方向に突出して設けた掘削翼と、中空回転軸の下端部に軸方向に突出して設けた掘削ヘッドとを備え、中空回転軸の内部に注入したセメントミルクを吐出しながら、中空回転軸を回転させて地中に貫入掘削し、中空回転軸の周囲に掘削土砂とセメントミルクとを攪拌したソイルセメント杭を形成するようにしたソイルセメント杭の形成方法であって、
中空回転軸に、これに直交する径方向にセメントミルクを吐出させるためのセメントミルク径方向吐出孔と、該セメントミルク径方向吐出孔より下方にあって中空回転軸の下端部から軸方向下向きにセメントミルクを吐出させるためのセメントミルク軸方向吐出孔とを設け、
中空回転軸を回転させて該中空回転軸を地中に貫入掘削させながら中空回転軸に設けたセメントミルク径方向吐出孔よりセメントミルクを地中に吐出させて中空回転軸の周囲に掘削土砂とセメントミルクとを攪拌したソイルセメント層を形成し、
中空回転軸が所定深度まで達すると、中空回転軸を上方に引き上げながら中空回転軸の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔よりセメントミルクを中空回転軸の下端部から軸方向下向きに吐出させることによって、ソイルセメント層の中心部にセメントミルク層を形成し、
その後にセメントミルク層に芯材を挿入してなるソイルセメント杭の形成方法において、
中空回転軸が所定深度に達した後に、中空回転軸を上方に引き上げる際には、掘削土壌の土圧から開放されて、掘削ヘッドは下動して中空回転軸の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔が開口されてなるソイルセメント杭の形成方法。
【請求項８】
中空回転軸に径方向に突出して取り付けた前記攪拌翼と、その下方にあって同じく径方向に突出して設けられる前記掘削翼との上下対向間にあって、前記攪拌翼および前記掘削翼の径方向突出長さよりも長く径方向に突出する攪拌補助翼が中空回転軸に該中空回転軸の回転力が伝達されないようにして取り付けられてなる請求項１〜７の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法。
【手続補正２】
【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】
上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１に記載の発明に係るソイルセメント杭の形成方法は、中空回転軸１にこれに直交する径方向に突出して設けた攪拌翼２と、攪拌翼２より下方にあって同じく径方向に突出して設けた掘削翼３と、中空回転軸１の下端部に軸方向に突出して設けた掘削ヘッド４とを備え、中空回転軸１内部に注入したセメントミルクを吐出しながら、中空回転軸１を回転させて地中に貫入掘削し、中空回転軸１の周囲に掘削土砂とセメントミルクとを攪拌したソイルセメント杭を形成するようにしたソイルセメント杭の形成方法であって、中空回転軸１にこれに直交する径方向にセメントミルク８Ａ（図１０）を吐出させるためのセメントミルク径方向吐出孔５と、該セメントミルク径方向吐出孔５より下方にあって中空回転軸１の下端部から軸方向下向きにセメントミルク８Ａ（図１１）を吐出させるためのセメントミルク軸方向吐出孔６とを設け、中空回転軸１を回転させて該中空回転軸１を地中Ｇに貫入掘削させながら中空回転軸１に設けたセメントミルク径方向吐出孔５よりセメントミルク８Ａを地中に吐出させて中空回転軸１の周囲に掘削土砂とセメントミルク８Ａとを攪拌したソイルセメント層７を形成し（図９（ａ），図９（ｂ），図１０）、中空回転軸１が所定深度まで達すると、中空回転軸１を上方に引き上げながら中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６よりセメントミルク８Ａを中空回転軸１の下端部から軸方向下向きに吐出させることによって、ソイルセメント層７の中心部にセメントミルク層８を形成し（図９（ｃ），図９（ｄ），図１１）、その後にセメントミルク層８に芯材９（図９（ｅ））を挿入してなるソイルセメント杭の形成方法において、
中空回転軸１の下端部に設けられる掘削ヘッド４は、中空回転軸１下端部を径方向に貫通して設けられる掘削ヘッド支持軸１０に上下動可能に支持されると共に、掘削ヘッド４の上動時には中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６が閉塞され、掘削ヘッド４の下動時には該セメントミルク軸方向吐出孔６が開口されるようになっている構成としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【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】
請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法において、前記中空回転軸１の下端部に前記掘削ヘッド４の上下動をガイドする上下ガイド枠１１を設けてなる構成としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項６に係る発明は、中空回転軸１にこれに直交する径方向に突出して設けた攪拌翼２と、攪拌翼２より下方にあって同じく径方向に突出して設けた掘削翼３と、中空回転軸１の下端部に軸方向に突出して設けた掘削ヘッド４とを備え、中空回転軸１内部に注入したセメントミルクを吐出しながら、中空回転軸１を回転させて地中に貫入掘削し、中空回転軸１の周囲に掘削土砂とセメントミルクとを攪拌したソイルセメント杭を形成するようにしたソイルセメント杭の形成方法であって、中空回転軸１にこれに直交する径方向にセメントミルク８Ａ（図１０）を吐出させるためのセメントミルク径方向吐出孔５と、該セメントミルク径方向吐出孔５より下方にあって中空回転軸１の下端部から軸方向下向きにセメントミルク８Ａ（図１１）を吐出させるためのセメントミルク軸方向吐出孔６とを設け、中空回転軸１を回転させて該中空回転軸１を地中Ｇに貫入掘削させながら中空回転軸１に設けたセメントミルク径方向吐出孔５よりセメントミルク８Ａを地中に吐出させて中空回転軸１の周囲に掘削土砂とセメントミルク８Ａとを攪拌したソイルセメント層７を形成し（図９（ａ），図９（ｂ），図１０）、中空回転軸１が所定深度まで達すると、中空回転軸１を上方に引き上げながら中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６よりセメントミルク８Ａを中空回転軸１の下端部から軸方向下向きに吐出させることによって、ソイルセメント層７の中心部にセメントミルク層８を形成し（図９（ｃ），図９（ｄ），図１１）、その後にセメントミルク層８に芯材９（図９（ｅ））を挿入してなるソイルセメント杭の形成方法において、
前記中空回転軸１を地中に貫入させて地中を掘削する際には、掘削土壌の土圧によって掘削ヘッド４は上動して中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６が閉塞されてなる構成としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項７に係る発明は、中空回転軸１にこれに直交する径方向に突出して設けた攪拌翼２と、攪拌翼２より下方にあって同じく径方向に突出して設けた掘削翼３と、中空回転軸１の下端部に軸方向に突出して設けた掘削ヘッド４とを備え、中空回転軸１内部に注入したセメントミルクを吐出しながら、中空回転軸１を回転させて地中に貫入掘削し、中空回転軸１の周囲に掘削土砂とセメントミルクとを攪拌したソイルセメント杭を形成するようにしたソイルセメント杭の形成方法であって、中空回転軸１にこれに直交する径方向にセメントミルク８Ａ（図１０）を吐出させるためのセメントミルク径方向吐出孔５と、該セメントミルク径方向吐出孔５より下方にあって中空回転軸１の下端部から軸方向下向きにセメントミルク８Ａ（図１１）を吐出させるためのセメントミルク軸方向吐出孔６とを設け、中空回転軸１を回転させて該中空回転軸１を地中Ｇに貫入掘削させながら中空回転軸１に設けたセメントミルク径方向吐出孔５よりセメントミルク８Ａを地中に吐出させて中空回転軸１の周囲に掘削土砂とセメントミルク８Ａとを攪拌したソイルセメント層７を形成し（図９（ａ），図９（ｂ），図１０）、中空回転軸１が所定深度まで達すると、中空回転軸１を上方に引き上げながら中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６よりセメントミルク８Ａを中空回転軸１の下端部から軸方向下向きに吐出させることによって、ソイルセメント層７の中心部にセメントミルク層８を形成し（図９（ｃ），図９（ｄ），図１１）、その後にセメントミルク層８に芯材９（図９（ｅ））を挿入してなるソイルセメント杭の形成方法において、
中空回転軸１が所定深度に達した後に、中空回転軸１を上方に引き上げる際には、掘削土壌の土圧から開放されて、掘削ヘッド４は下動して中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６が開口されてなる構成としている。
【手続補正７】
【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】
請求項８に係る発明は、上記請求項１〜７の何れかに記載のソイルセメント杭の形成方法において、中空回転軸１に径方向に突出して取り付けた前記攪拌翼２と、その下方にあって同じく径方向に突出して設けられる前記掘削翼３との上下対向間にあって、前記攪拌翼２および前記掘削翼３の径方向突出長さよりも長く径方向に突出する攪拌補助翼１２が中空回転軸１に該中空回転軸１の回転力が伝達されないようにして取り付けられてなる構成としている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
次に、本発明の効果について図面を参照して具体的に説明する。まず、請求項１の発明に係るソイルセメント杭の形成方法よれば、中空回転軸１にこれに直交する径方向にセメントミルク８Ａを吐出させるためのセメントミルク径方向吐出孔５と、該セメントミルク径方向吐出孔５より下方にあって中空回転軸１の下端部から軸方向下向きにセメントミルク８Ａを吐出させるためのセメントミルク軸方向吐出孔６とを設け、中空回転軸１を回転させて該中空回転軸１を地中Ｇに貫入掘削させながら中空回転軸１に設けたセメントミルク径方向吐出孔５よりセメントミルク８Ａを地中に吐出させて中空回転軸１の周囲に掘削土砂とセメントミルク８Ａとを攪拌したソイルセメント層７を形成し、中空回転軸１が所定深度まで達すると、中空回転軸１を上方に引き上げながら中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６よりセメントミルク８Ａを中空回転軸１の下端部から軸方向下向きに吐出させることによって、ソイルセメント層７の中心部にセメントミルク層８を形成し、その後にセメントミルク層８に芯材９を挿入してなるため、最終工程のセメントミルク層８に芯材９を挿入するまでの全工程において、中空回転軸１の上端部に重量のある回転駆動装置１３を連結した状態でソイルセメント杭の形成作業を行うことができ、これがために、ソイルセメント杭の形成工程を大幅に減少させることができ、これによってソイルセメント杭を能率良く短時間で、且つ安価に形成することができる。
又、本発明によれば、中空回転軸１の下端部に設けられる掘削ヘッド４は、中空回転軸１下端部を径方向に貫通して設けられる掘削ヘッド支持軸１０に上下動可能に支持されると共に、掘削ヘッド４の上動時には中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６が閉塞され、掘削ヘッド４の下動時には該セメントミルク軸方向吐出孔６が開口されるようになっているため、掘削ヘッド４の上下動に伴って、円滑にセメントミルク軸方向吐出孔６を開閉することができ、その構成も簡単である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項５に係る発明によれば、前記中空回転軸１の下端部に前記掘削ヘッド４の上下動をガイドする上下ガイド枠１１を設けてなるため、中空回転軸１の回転の際に掘削ヘッド４が切削土砂等の大きな負荷を受け、その負荷が掘削ヘッド支持軸１０にかかろうとしても、その負荷は上下ガイド枠１１で受けることになり、掘削ヘッド支持軸１０が破壊されることはない。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項６に係る発明によれば、前記中空回転軸１を地中に貫入させて地中を掘削する際には、掘削土壌の土圧によって掘削ヘッド４は上動して中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６が閉塞されてなるため、中空回転軸１の中空部１４に圧送注入されているセメントミルク８Ａは、セメントミルク軸方向吐出孔６からは吐出することができないため、中空回転軸１に形成されている横孔であるセメントミルク径方向吐出孔５から、掘削翼３によって掘削された掘削土砂中に吐出されることになり、吐出されたセメントミルク８Ａと掘削土砂とは攪拌翼２によって攪拌され、ソイルセメント層７を形成することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項７に係る発明によれば、中空回転軸１が所定深度に達した後に、中空回転軸１を上方に引き上げる際には、掘削土壌の土圧から開放されて、掘削ヘッド４は下動して中空回転軸１の下端部に設けたセメントミルク軸方向吐出孔６が開口され、中空回転軸１の前記セメントミルク径方向吐出孔５からのセメントミルク８Ａの吐出によって形成されるソイルセメント層７によってセメントミルク径方向吐出孔５に対する吐出抵抗が高くなっており、これがために中空回転軸１の中空部１４に圧送注入されているセメントミルク８Ａは、吐出抵抗の低いセメントミルク軸方向吐出孔６から軸方向下向きに吐出され、これによって中空回転軸１を上方に引き上げるのに伴って、ソイルセメント層７の中心部にセメントミルク層８を上方に向かって形成することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項８に係る発明によれば、中空回転軸１に径方向に突出して取り付けた前記攪拌翼２と、その下方にあって同じく径方向に突出して設けられる前記掘削翼３との上下対向間にあって、前記攪拌翼２および前記掘削翼３の径方向突出長さよりも長く径方向に突出する攪拌補助翼１２が中空回転軸１に該中空回転軸１の回転力が伝達されないようにして取り付けられてなるため、中空回転軸１と一体に回転して攪拌作用を発揮する攪拌翼２に対して、攪拌補助翼１２は中空回転軸１の回転力が伝達されず、いわば空回り状態となっており、しかも、攪拌補助翼１２の径方向突出量は、攪拌翼２および掘削翼３より突出量が大であるため、攪拌補助翼１２の先端部は、掘削翼３によって掘削された掘削孔の孔壁に若干食い込んだ状態となって、攪拌補助翼１２は固定状態となっており、これがために回転する攪拌翼２と固定状態の攪拌補助翼１２との相乗作用によって、攪拌翼２と攪拌補助翼１２との間のセメントミルク８Ａと掘削土砂は効率よく攪拌混合されることになり、いわば攪拌補助翼１２は攪拌翼２の攪拌作用を補助することになり、良質のソイルセメント層７を形成することができる。