(57)【要約】【課題】地盤上に設置する施工機械を大型化することなく、機械攪拌による地盤改良を行うことができる地盤改良装置及び地盤改良方法を提供する。【解決手段】ロッド部２と、ロッド部２に回転可能に支持され、供給された固化材を地盤中に噴出させる噴出口３３を有する攪拌部３と、ロッド部２に取り付けられ、供給された動力によって攪拌部３を回転駆動させる攪拌動力部４と、ロッド部２に取り付けられ、攪拌部３の回転に対する反力を確保する反力部５とを備えている。攪拌部３は、ロッド部２に回転可能に支持された軸部３１と、軸部３１から放射状に延びる複数の攪拌翼３２とを備え、反力部５は、攪拌部３を覆う円筒状の画定枠５１と、画定枠５１の外側に取付けられた板状の反力翼５３とを備えている。【選択図】図１
2019112892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッド部と、
前記ロッド部に回転可能に支持され、供給された固化材を地盤中に噴出させる噴出口を有する攪拌部と、
前記ロッド部に取り付けられ、供給された動力によって前記攪拌部を回転駆動させる攪拌動力部と、
前記ロッド部に取り付けられ、前記攪拌部の回転に対する反力を確保する反力部と、を具備することを特徴とする地盤改良装置。
【請求項２】
前記反力部は、前記攪拌部を覆う円筒状の画定枠と、
前記画定枠の外側に取付けられた板状の反力翼と、を備えていることを特徴とする請求項１記載の地盤改良装置。
【請求項３】
前記攪拌部は、前記ロッド部に回転可能に支持された軸部と、
前記軸部から放射状に延びる複数の攪拌翼と、を具備し、
前記噴出口は、前記攪拌翼に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の地盤改良装置。
【請求項４】
前記ロッド部の中心軸から距離が異なる複数の前記噴出口が形成されていることを特徴とする請求項３記載の地盤改良装置。
【請求項５】
前記噴出口は、前記攪拌翼の回転方向後方側に形成されていることを特徴とする請求項３又は４記載の地盤改良装置。
【請求項６】
前記攪拌動力部は、前記攪拌部を回転駆動させる複数個の動力源を備え、
複数個の動力源は、前記ロッド部の軸周りの質量分布が回転対称になるように前記ロッド部に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の地盤改良装置。
【請求項７】
回転により下方向もしくは上方向に進む推進力を発生させる螺旋翼と、
前記ロッド部に取り付けられ、供給された動力によって前記螺旋翼を回転駆動させる推進動力部と、を具備することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の地盤改良装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の地盤改良装置を用いて対象地盤を改良する地盤改良方法であって、
前記ロッド部の一端に取り付けた吊り索体によって前記地盤改良装置を吊り下げる揚重機と、前記攪拌部に固化材を供給する固化材供給装置と、前記攪拌動力部に動力を供給する動力供給装置とを対象地盤上に設置し、
前記揚重機によって前記吊り索体を送り出し、前記地盤改良装置を対象地盤に沈下させた状態で、前記固化材供給装置から固化材を前記攪拌部に供給すると共に、前記動力供給装置から動力を前記攪拌動力部に供給して、前記噴出口から固化材を噴出させながら前記攪拌部を回転駆動させ、固化材と土との混合によって改良体を形成させることを特徴とする地盤改良方法。
【請求項９】
対象地盤に沈下させた前記地盤改良装置を前記揚重機によって引き上げながら前記改良体を形成させることを特徴とする請求項８記載の地盤改良方法。
【請求項１０】
前記地盤改良装置の沈下中には、前記固化材供給装置から固化材を前記攪拌部に供給することなく、前記動力供給装置から動力を前記攪拌動力部に供給して、前記攪拌部を回転駆動させることを特徴とする請求項９記載の地盤改良方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超軟弱地盤を改良する地盤改良装置及び地盤改良方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軟弱地盤の土にセメント等の固化体を混ぜて改良土を構築する地盤改良技術には、機械攪拌によるものと、ジェットグラウトによるものとが採用されていた（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
機械攪拌による地盤改良は、ロッドを地盤に挿入し、ロッドの先端に取り付けた攪拌翼を、固化材を噴出しながら回転させることで、改良地盤を造成する。また、ジェットグラウト地盤改良は、ロッドを地盤に挿入し、ロッドの先端から固化材を水平方向に高圧噴射することで改良地盤を造成する
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−８２７３６号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４７８０５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、従来技術では、ロッドを地盤に挿入し、回転させるためのアースオーガー等の大型重機を地盤上に設置しなければならない。従って、浚渫土をポンプ圧送して埋め立て造成した超軟弱地盤を地盤改良する場合、大型重機をそのまま超軟弱地盤に載せることができず、超軟弱地盤上に載せる前に、表層に仮設の地盤改良を施して地耐力を上げる必要があるという問題点があった。仮に、大型重機を超軟弱地盤に載せた場合には、支持力が得られず重機が傾斜し転倒する、あるいは沈下で動けなくなるなどのトラブルを生じ、施工がストップしてしまう。
【０００６】
また、機械攪拌は、ジェットグラウトに比べて、改良体の出来形が明確で、均質な改良体が得られると共に、施工に伴う廃棄物が比較的少なくなるというメリットがある。しかし、機械攪拌用の重機は、ロッドと攪拌翼の重量が大きく、且つロッドを回転させるためのトルクが必要なため、ジェットグラウト用の重機に比べて大型で重くなる。従って、機械攪拌による地盤改良では、ジェットグラウトに比べて、地盤改良する表層の表層改良厚を厚くしなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、地盤上に設置する施工機械を大型化することなく、機械攪拌による地盤改良を行うことができる地盤改良装置及び地盤改良方法を提供することを目的とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、ロッド部と、前記ロッド部に回転可能に支持され、供給された固化材を地盤中に噴出させる噴出口を有する攪拌部と、前記ロッド部に取り付けられ、供給された動力によって前記攪拌部を回転駆動させる攪拌動力部と、前記ロッド部に取り付けられ、前記攪拌部の回転に対する反力を確保する反力部と、を具備することを特徴とする。
さらに、本発明において、前記反力部は、前記攪拌部を覆う円筒状の画定枠と、前記画定枠の外側に取付けられた板状の反力翼とを備えていても良い。ることを特徴とする請求項１記載の地盤改良装置。
さらに、本発明において、前記攪拌部は、前記ロッド部に回転可能に支持された軸部と、
前記軸部から放射状に延びる複数の攪拌翼と、を具備し、前記噴出口は、前記攪拌翼に形成されていても良い。
さらに、本発明において、前記ロッド部の中心軸から距離が異なる複数の前記噴出口が形成されていても良い。
さらに、本発明において、前記噴出口は、前記攪拌翼の回転方向後方側に形成されていても良い。
さらに、本発明において、前記攪拌動力部は、前記攪拌部を回転駆動させる複数個の動力源を備え、複数個の動力源は、前記ロッド部の軸周りの質量分布が回転対称になるように前記ロッド部に取り付けられていても良い。
さらに、本発明において、回転により下方向もしくは上方向に進む推進力を発生させる螺旋翼と、前記ロッド部に取り付けられ、供給された動力によって前記螺旋翼を回転駆動させる推進動力部とを備えていても良い。
また、上述の地盤改良装置を用いて対象地盤を改良する地盤改良方法であって、前記ロッド部の一端に取り付けた吊り索体によって前記地盤改良装置を吊り下げる揚重機と、前記攪拌部に固化材を供給する固化材供給装置と、前記攪拌動力部に動力を供給する動力供給装置とを対象地盤上に設置し、前記揚重機によって前記吊り索体を送り出し、前記地盤改良装置を対象地盤に沈下させた状態で、前記固化材供給装置から固化材を前記攪拌部に供給すると共に、前記動力供給装置から動力を前記攪拌動力部に供給して、前記噴出口から固化材を噴出させながら前記攪拌部を回転駆動させ、固化材と土との混合によって改良体を形成させても良い。
さらに、本発明は、対象地盤に沈下させた前記地盤改良装置を前記揚重機によって引き上げながら前記改良体を形成させても良い。
さらに、本発明において、前記地盤改良装置の沈下中には、前記固化材供給装置から固化材を前記攪拌部に供給することなく、前記動力供給装置から動力を前記攪拌動力部に供給して、前記攪拌部を回転駆動させても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、地盤上に設置する施工機械から攪拌部３に回転駆動力を伝達させる必要がないため、地盤上に設置する施工機械を大型化することなく、機械攪拌による地盤改良を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る地盤改良装置の第１実施形態の構成を示す上面図及び側面図である。
【図２】図１に示す攪拌部の構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示す攪拌翼への固化材の供給機構を示す図である。
【図４】図１に示すＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図１に示す地盤改良装置を用いた地盤改良方法を説明する説明図である。
【図６】図１に示す地盤改良装置を用いた地盤改良方法を説明する説明図である。
【図７】本発明に係る地盤改良装置の第２実施形態の構成を示す側面図である。
【図８】図７に示すＣ−Ｃ断面図及びＤ−Ｄ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る地盤改良装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、同様の機能を示す構成には、同一の符号を付してある。
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態の地盤改良装置１は、地盤上に設置した重機からの回転トルクを用いることなく、浚渫土をポンプ圧送して埋め立て造成したような超軟弱地盤を機械攪拌によって地盤改良する装置である。
【００１３】
地盤改良装置１は、図１を参照すると、所定長のロッド部２と、ロッド部２に回転可能に支持された攪拌部３と、攪拌部３を回転駆動させる攪拌動力部４と、攪拌部３の回転に対する反力を確保する反力部５とを備えている。なお、図１において、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は反力部５の一部を省略した側面図である。
【００１４】
ロッド部２は、攪拌部を回転可能に支持すると共に、攪拌動力部４及び反力部５を少なくとも周方向の移動を規制もしくは固定した状態で支持する基体２１と、基体２１の上部に形成され、ワイヤーやロッド等の吊り索体６が取付けられる取付部２２とを備えている。なお、吊り索体６と基体２１とを溶接等で直接固定するようにしても良い。本実施の形態おいて、基体２１は、円柱状もしくは円筒状で構成され、攪拌部３を周面に回転可能に支持する。なお、攪拌動力部４及び反力部５の取付け箇所では、基体２１の断面形状は円形に限られることなく、軸周りの質量分布が回転対称であれば、多角形であっても良い。
【００１５】
攪拌部３は、ロッド部２に回転可能に支持された軸部３１と、軸部３１から等間隔に放射状に延びる複数の攪拌翼３２とを備えている。攪拌部３は、回転によって、固化材供給ホース７によって地盤上から供給される固化材と、土とを混合して改良体を形成する。なお、固化材は、セメントミルク、モルタル、合成樹脂等のグラウト（スラリー）である。固化材供給ホース７は、図１（ｂ）に示すように、ロッド部２の基体２１上部から基体２１の内空部に導入され、攪拌翼３２に固化材を供給する。そして、攪拌翼３２は、地盤中に固化材を噴出させる固化材噴出部としても機能する。
【００１６】
軸部３１は、円筒状体であり、内周にロッド部２の基体２１が貫装されている。そして、軸部３１は、図示しない軸受機構によって基体２１に回転可能に支持されている。
【００１７】
攪拌翼３２は、攪拌部３の回転駆動に伴って固化材と土とを混合できるのであれば、本数及び形状に制限はない。本実施形態において、攪拌翼３２は、図２に示すように、円筒状の棒状体で構成されている。そして、下段、中段、上段の３段に軸部３１から等間隔に放射状（法線方向）に延びる複数の攪拌翼３２がそれぞれ設けられている。攪拌翼３２の法線方向の長さは、下段が最も短く、上段に向かうほど徐々に長くなるように設定されている。
【００１８】
攪拌部３は、攪拌動力部４によって図１（ａ）及び図２に矢印Ｘで示す方向に回転駆動される。攪拌翼３２には、地盤中に固化材を噴出する噴出口３３が回転方向後方側に形成されている。これにより、攪拌翼３２によって攪拌された土中に固化材を噴出することができるため、固化材と土との混合が促進される。さらに、固化材の噴出によって攪拌部３の回転駆動力を補完することができる。また、ロッド部２の中心軸から噴出口３３までの距離は、下段が最も短く、上段に向かうほど徐々に長くなるように設定されている。これにより、固化材を地盤中に万遍なく噴出させることができる。なお、噴出口３３は、全ての攪拌翼３２に形成する必要はなく、一部の攪拌翼３２のみに形成するようにしても良い。
【００１９】
図３を参照すると、攪拌翼３２の内部には、噴出口３３に連通する固化材の流路３４が形成されている。また、ロッド部２において、基体２１の中空部には、地盤上から固化材が供給される固化材供給ホース７が配置され、基体２１には、固化材供給ホース７と連通された吐出口２３が形成されている。そして、軸部３１の内周面には、流路３４と吐出口２３とを連通する連通溝３５が全周に亘って形成されている。これにより、固化材供給ホース７によって地盤上から供給される固化材は、吐出口２３、連通溝３５及び流路３４を介して噴出口３３から噴出される。
【００２０】
攪拌動力部４は、図４のＡ−Ａ断面図を参照すると、動力源４１と、動力源４１をロッド部２の基体２１に固定する動力源固定部４２とからなる。動力源４１は、回転軸４３を回転駆動させるモーターであり、ロッド部２の軸周りの質量分布が回転対称になるように、複数個が動力源固定部４２によって基体２１に固定されている。動力源４１としては、油圧モーターや電動モーターを用いることができる。動力源４１の動力は、超軟弱地盤上から供給し、動力源４１として油圧モーターを採用する場合は、油圧ホース８を通して超軟弱地盤上から油圧エネルギーを供給する。なお、油圧ホース８は、ロッド部２の基体２１内を通して動力源４１と接続するように構成すると、図１（ｂ）に示すように、油圧ホース８を固化材供給ホース７と同じようにロッド部２の基体２１上部から基体２１の内空部に導入させ、ホース処理を簡略化できるため、好適である。
【００２１】
攪拌動力部４側の攪拌部３の軸部３１には、図４にＢ−Ｂ断面図で示すように、内周面に内歯車３６が形成された中空部３７が設けられている。そして、動力源４１における回転軸４３の中空部３７まで延出された端部には、内歯車３６と噛合する平歯車４４が取付けられている。これにより、動力源４１により回転駆動力は、攪拌部３の軸部３１に伝達され、攪拌部３が回転駆動される。
【００２２】
反力部５は、攪拌部３を覆い、改良体の出来形を画定させる円筒状の画定枠５１と、画定枠５１を基体２１に固定する枠固定部５２と、画定枠５１の外周に取付けられ、攪拌翼３２が回転して土と固化材を混合する際の反力を確保する反力翼５３とを備えている。
【００２３】
画定枠５１は、枠固定部５２によって軸心が基体２１と同軸になるように固定されている。そして、画定枠５１の内周は、攪拌翼３２の回転軌跡よりも大きく、画定枠５１の上下長は、少なくとも攪拌部３をカバーする長さに設定されている。これにより、攪拌部３によって固化材と土とが混合される範囲が画定枠５１の内周に限定され、改良体の出来形が画定される。
【００２４】
反力翼５３は、画定枠５１の外周に取付けられた板状体であり、板面が攪拌部３の回転方向に対して略垂直になるように配置されている。反力翼５３は、ロッド部２の軸周りの質量分布が回転対称になるように、複数枚（本実施形態では、４枚）が設けられる。そして、反力翼５３は、攪拌部３が回転する際に、地盤改良装置１の全体が回転しないよう十分な反力が得られる面積に設定されている。
【００２５】
次に、本実施形態の地盤改良装置１を用いた地盤改良方法について図５及び図６を参照して詳細に説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、地盤改良装置１を吊り下げる揚重機９と、地盤改良装置１の攪拌部３に固化材を供給する固化材供給装置１０と、地盤改良装置１の攪拌動力部４に動力を供給する動力供給装置１１とを超軟弱地盤上に施工機械として設置する。なお、図５及び図６において、固化材供給ホース７及び油圧ホース８の図示は省略している。
【００２６】
揚重機９、固化材供給装置１０及び動力供給装置１１は、分散配置することができる。また、揚重機９には、地盤改良装置１を回転させる動力を必要としていないため、揚重機能のみを有する通常のクレーンを使用することができる。従って、超軟弱地盤上に設置する施工機械が軽量になるため、超軟弱地盤上に平面積の大きな板を敷設するだけで施工機械を設置可能となり、表層改良が不要となる。また、浚渫土による埋め立ての途中で、船の吃水深が得られるようであれば、船上に施工機械を積んで施工することも可能である。
【００２７】
次に、揚重機９によって吊り索体６を送り出し、図５（ｂ）に示すように、地盤改良装置１を自重によって超軟弱地盤中を支持層である海底地盤まで沈下させる。なお、地盤改良装置１の沈下は、固化材供給装置１０から固化材を攪拌部３に供給することなく、動力供給装置１１から油圧エネルギーを攪拌動力部４に供給することで、攪拌部３を回転駆動させ、超軟弱地盤を攪拌しながら行うと好適である。この場合、攪拌によって土の抵抗が軽減されるため、地盤改良装置１をスムーズに沈下させることができる。また、吊り索体６をロッドにした場合には、揚重機９によって地盤改良装置１を超軟弱地盤中に押し込むこともできる。
【００２８】
次に、揚重機９によって吊り索体６を迎え入れ、図６（ａ）に示すように、地盤改良装置１を引き上げながら、固化材供給装置１０から固化材を攪拌部３に供給すると共に、動力供給装置１１から油圧エネルギーを攪拌動力部４に供給する。これにより、攪拌部３は、固化材を噴出させながら回転駆動され、固化材と土との混合によって改良体１２が形成される。改良体１２は、地盤改良装置１を引き上げに伴って形成されるため、海底地盤から上方に向けて延びるように形成される。
【００２９】
また、改良体１２は、反力部５の画定枠５１によって画定された状態で形成される。従って、地盤改良装置１を引き上げ速度と、固化材の供給量とによって、固化材の配合量を正確に設定することができ、所望の強度を有する改良体を形成することができる。
【００３０】
図６（ｂ）は、地盤改良装置１を超軟弱地盤上まで引き上げ、改良体１２が完成した状態が示されている。このように、超軟弱地盤上には、施工機械として、アースオーガー等の大型重機ではなく、揚重機９、固化材供給装置１０及び動力供給装置１１を設置するだけで、超軟弱地盤中に改良体１２を構築することができる。
【００３１】
なお、地盤改良装置１の沈下中にも改良体１２を形成させることもできる。しかし、地盤改良装置１を引き上げる際に、形成させた改良体１２が抵抗となるため、地盤改良装置１を沈下時と同じ軌道で引き上げることが難しくなると共に、揚重機９の大型化が必要になる。従って、上述したように、沈下中は改良体１２を形成させることなく、引き上げ時のみに改良体１２を形成させると良い。
【００３２】
（第２実施形態）
第２実施形態の地盤改良装置１ａは、図７を参照すると、第１実施形態の地盤改良装置１の構成に加え、ロッド部２における基体２１の下端部に回転可能に支持された下側推進部１３と、下側推進部１３を回転駆動させる下側推進動力部１４と、ロッド部２における基体２１の上端部に回転可能に支持された上側推進部１５と、上側推進部１５を回転駆動させる上側推進動力部１６とを備えている。
【００３３】
下側推進部１３は、ロッド部２の基体２１に環装された円筒状の下側軸部１３１と、下側軸部１３１の外周に取り付けられた螺旋翼１３２とを備えている。下側軸部１３１は、基体２１と下側軸部１３１との間に設けられたベアリング等の軸受機構によって回転可能に支持されている。また、下側軸部１３１は、基体２１から脱落しないように、軸方向の移動が規制されている。
【００３４】
螺旋翼１３２は、下側推進部１３が回転駆動されると、その回転方向に応じて地盤改良装置１ａが下方向もしくは上方向に進む推進力を発生させる。
【００３５】
下側推進動力部１４は、図８のＣ−Ｃ断面図を参照すると、動力源１４１と、動力源１４１をロッド部２の基体２１に固定する動力源固定部１４２とからなる。動力源１４１は、回転軸１４３を回転駆動させるモーターであり、ロッド部２の軸周りの質量分布が回転対称になるように、複数個が動力源固定部１４２によって基体２１に固定されている。動力源１４１としては、油圧モーターや電動モーターを用いることができる。動力源１４１の動力は、超軟弱地盤上から供給し、動力源１４１として油圧モーターを採用する場合は、図示しない油圧ホースを通して超軟弱地盤上から油圧エネルギーを供給する。
【００３６】
下側推進部１３の下側軸部１３１は、下側推進動力部１４に延出しており、その端部には、図８に示すように、平歯車１３３が形成されている。動力源１４１における回転軸１４３には、平歯車１３３と噛合する平歯車１４４が取付けられている。これにより、動力源１４１の回転駆動力は、下側推進部１３の下側軸部１３１に伝達され、下側推進部１３が回転駆動される。
【００３７】
上側推進部１５は、ロッド部２の基体２１に環装された円筒状の上側軸部１５１と、上側軸部１５１の外周に取り付けられた螺旋翼１５２とを備えている。上側軸部１５１は、基体２１と上側軸部１５１との間に設けられたベアリング等の軸受機構によって回転可能に支持されている。また、上側軸部１５１は、基体２１から脱落しないように、軸方向の移動が規制されている。
【００３８】
螺旋翼１５２は、上側推進部１５が回転駆動されると、その回転方向に応じて地盤改良装置１ａが下方向もしくは上方向に進む推進力を発生させる。
【００３９】
上側推進動力部１６は、図８のＤ−Ｄ断面図を参照すると、動力源１６１と、動力源１６１をロッド部２の基体２１に固定する動力源固定部１６２とからなる。動力源１６１は、回転軸１６３を回転駆動させるモーターであり、ロッド部２の軸周りの質量分布が回転対称になるように、複数個が動力源固定部１６２によって基体２１に固定されている。動力源１６１としては、油圧モーターや電動モーターを用いることができる。動力源１６１の動力は、超軟弱地盤上から供給し、動力源１６１として油圧モーターを採用する場合は、図示しない油圧ホースを通して超軟弱地盤上から油圧エネルギーを供給する。
【００４０】
上側推進部１５の上側軸部１５１は、上側推進動力部１６に延出しており、その端部には、図８に示すように、平歯車１５３が形成されている。動力源１６１における回転軸１６３には、平歯車１５３と噛合する平歯車１６４が取付けられている。これにより、動力源１６１の回転駆動力は、上側推進部１５の上側軸部１５１に伝達され、上側推進部１５が回転駆動される。
【００４１】
これにより、地盤改良装置１ａの沈下時には、下側推進部１３及び上側推進部１５の回転によって、下方向に進む推進力を発生させ、引き上げ時には、下側推進部１３及び上側推進部１５の逆回転によって、上方向に進む推進力を発生させることができる。従って、地盤改良装置１ａの沈下をスムーズに行うことができると共に、より小型の揚重機９を採用することができる。
【００４２】
なお、地盤改良装置１ａでは、下側推進部１３及び上側推進部１５を設けたが、下側推進部１３と上側推進部１５とのいずれかを設けるようにしても良い。また、動力源１６１は、攪拌部３を回転駆動する攪拌動力部４の動力源固定部４２を用いてロッド部２の基体２１に固定しても良い。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態は、ロッド部２と、ロッド部２に回転可能に支持され、供給された固化材を地盤中に噴出させる噴出口３３を有する攪拌部３と、ロッド部２に取り付けられ、供給された動力によって攪拌部３を回転駆動させる攪拌動力部４と、ロッド部２に取り付けられ、攪拌部３の回転に対する反力を確保する反力部５とを備えている。
この構成により、地盤上に設置する施工機械から攪拌部３に回転駆動力を伝達させる必要がないため、地盤上に設置する施工機械を大型化することなく、機械攪拌による地盤改良を行うことができる。地盤上に設置する施工機械が軽量になるため、地盤上に平面積の大きな板を敷設するだけで施工機械を設置可能となり、表層改良が不要となる。また、浚渫土による埋め立ての途中で、船の吃水深が得られるようであれば、船上に施工機械を積んで施工することも可能になる。
【００４４】
さらに、本実施形態は、反力部５は、攪拌部３を覆う円筒状の画定枠５１と、画定枠５１の外側に取付けられた板状の反力翼５３とを備えている。
この構成により、
【００４５】
さらに、本実施形態は、攪拌部３は、ロッド部２に回転可能に支持された軸部３１と、軸部３１から放射状に延びる複数の攪拌翼３２とを備え、噴出口３３は、攪拌翼３２に形成されている。
この構成により、攪拌部３によって固化材と土とが混合される範囲が画定枠５１の内周に限定され、改良体の出来形が画定される。
【００４６】
さらに、本実施形態は、ロッド部２の中心軸から距離が異なる複数の噴出口３３が形成されている。
この構成により、固化材を地盤中に万遍なく噴出させることができる。
【００４７】
さらに、本実施形態は、噴出口３３は、攪拌翼３２の回転方向後方側に形成されている。
この構成により、攪拌翼３２によって攪拌された土中に固化材を噴出することができるため、固化材と土との混合が促進される。さらに、固化材の噴出によって攪拌部３の回転駆動力を補完することができる。
【００４８】
さらに、本実施形態は、攪拌動力部４は、攪拌部３を回転駆動させる複数個の動力源４１を備え、複数個の動力源４１は、ロッド部２の軸周りの質量分布が回転対称になるようにロッド部２に取り付けられている。
この構成により、攪拌部３をむらなく回転させることができる。
【００４９】
さらに、本実施形態は、回転により下方向もしくは上方向に進む推進力を発生させる螺旋翼１３２、１５２と、ロッド部２に取り付けられ、供給された動力によって螺旋翼１３２、１５２を回転駆動させる推進動力部（下側推進動力部１４、上側推進動力部１６）とを備えている。
この構成により、地盤改良装置１ａの沈下をスムーズに行うことができると共に、より小型の揚重機９を採用することができる。
【００５０】
さらに、本実施形態の地盤改良方法は、ロッド部２の一端に取り付けた吊り索体６によって地盤改良装置１を吊り下げる揚重機９と、攪拌部３に固化材を供給する固化材供給装置１０と、攪拌動力部４に動力（油圧エネルギー）を供給する動力供給装置１１とを対象地盤上に設置し、揚重機９によって吊り索体６を送り出し、地盤改良装置１を対象地盤に沈下させた状態で、固化材供給装置１０から固化材を攪拌部３に供給すると共に、動力供給装置１１から動力を攪拌動力部４に供給して、噴出口３３から固化材を噴出させながら攪拌部３を回転駆動させ、固化材と土との混合によって改良体１２を形成させる。
この構成により、揚重機９による地盤改良装置１を吊り下げるだけで、地盤上に設置する施工機械から攪拌部３に回転駆動力を伝達させる必要がないため、地盤上に設置する施工機械を大型化することなく、機械攪拌による地盤改良を行うことができる。地盤上に設置する施工機械が軽量になるため、地盤上に平面積の大きな板を敷設するだけで施工機械を設置可能となり、表層改良が不要となる。また、浚渫土による埋め立ての途中で、船の吃水深が得られるようであれば、船上に施工機械を積んで施工することも可能になる。
【００５１】
さらに、本実施形態は、対象地盤に沈下させた地盤改良装置１を揚重機９によって引き上げながら改良体１２を形成させる。
さらに、本実施形態は、地盤改良装置１の沈下中には、固化材供給装置１０から固化材を攪拌部３に供給することなく、動力供給装置１１から動力を攪拌動力部４に供給して、攪拌部３を回転駆動させる。
この構成により、地盤改良装置１を引き上げる際に、形成させた改良体１２が抵抗となることなく、地盤改良装置１を沈下時と同じ軌道でスムーズに引き上げることができる。
【００５２】
なお、本発明が上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変更され得ることは明らかである。
【符号の説明】
【００５３】
１、１ａ  地盤改良装置
２  ロッド部
３  攪拌部
４  攪拌動力部
５  反力部
６  吊り索体
７  固化材供給ホース
８  油圧ホース
９  揚重機
１０  固化材供給装置
１１  動力供給装置
１２  改良体
１３  下側推進部
１４  下側推進動力部
１５  上側推進部
１６  上側推進動力部
２１  基体
２２  取付部
２３  吐出口
３１  軸部
３２  攪拌翼
３３  噴出口
３４  流路
３５  連通溝
３６  内歯車
３７  中空部
４１  動力源
４２  動力源固定部
４３  回転軸
４４  平歯車
５１  画定枠
５２  枠固定
５３  反力翼
１３１  下側軸部
１３２  螺旋翼
１３３  平歯車
１４１  動力源
１４２  動力源固定部
１４３  回転軸
１４４  平歯車
１５１  上側軸部
１５２  螺旋翼
１５３  平歯車
１６１  動力源
１６２  動力源固定部
１６３  回転軸
１６４  平歯車
【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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