(57)【要約】【課題】２種類の良質の固化剤層を効率良く形成できる。【解決手段】単位ロッド３Ａ、３Ｂ、３Ｃをつなげたロッド本体１の下端に、掘削ヘッド３０を連結して、掘削ロッド４０とする（ａ）。単位ロッド３Ｂは、係止具１３に係止して外壁の上吐出口６を塞ぎ、かつ単位ロッド３Ｂ内を摺動できる閉鎖筒７を設けてある（ｂ、ｃ）。掘削ヘッド３０での掘削穴の掘削が完了したならば、地上から液路２を通って下吐出口３４から固化剤を吐出させて第１固化剤層を形成しながら掘削ロッド４０を上昇させる。次ぎに、ロッド本体１の上方から液路２内に切替駒２０を落とすと（ｃ）、切替駒２０のテーパー側面２２が係止具１３の係止を解除する。切替駒２０と閉鎖筒７は下降し、上吐出口６を開放する。同時に切替駒２０が閉鎖筒７の中空部を塞ぐので下方への液路２を遮断し、地上から液路２を通して上吐出口６から固化剤を吐出させ、第２固化剤層を形成できる。【選択図】図１
2019044543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削ロッドの下端部に装備した掘削ヘッドで掘削穴を掘削し、以下のよう固化剤を掘削穴内に充填して、掘削穴内に固化剤層を形成することを特徴とした掘削穴内への固化剤の注入方法。
(1) 前記掘削ロッドは、前記掘削ヘッドに下吐出口を設け、前記掘削ヘッドの上方に上吐出口を設けた。
(2) 前記掘削穴の掘削が完了したならば、前記下吐出口から前記掘削穴の下端部に固化剤を注入して、掘削穴残留物を固化剤に置換しあるいは、固化剤と掘削穴内残留物とを撹拌混合する。
(3) 前記掘削ロッドを引き上げながら、予め設定した掘削穴の所定高さまで前記下吐出口から固化剤を注入して第１固化剤層を形成する。
(4) 前記所定高さで、下吐出口から上吐出口に吐出口を切り替える。
(5) 前記上吐出口から前記掘削穴内に固化剤を注入して、前記掘削ロッドを引き上げながら、吐出した固化剤を杭穴内残留物と撹拌して第２固化剤層を形成する。
(6) (5)の操作をしながら前記掘削ロッドを地上に引き上げ、前記掘削穴内への固化剤の注入を完了する。
【請求項２】
掘削ロッドの下端部に装備した掘削ヘッドで掘削穴を掘削し、以下のように固化剤を掘削穴内に充填して、掘削穴内に高強度固化剤層及び普通固化剤層を形成することを特徴とした掘削穴内への固化剤の注入方法。
(1) 前記掘削ロッドは、前記掘削ヘッドに下吐出口を設け、前記掘削ヘッドの上方に上吐出口を設けた。
(2) 前記掘削穴の掘削が完了したならば、前記下吐出口から前記掘削穴の下端部に固化剤を注入して、掘削穴残留物と固化剤を置換しあるいは、固化剤と掘削穴内残留物とを撹拌混合する。
(3) 前記掘削ロッドを引き上げながら、予め設定した掘削穴の所定高さまで前記下吐出口から固化剤を注入して高強度固化剤層を形成する。
(4) 前記所定高さで、下吐出口から上吐出口に吐出口を切り替える。
(5) 前記上吐出口から前記掘削穴内に固化剤を注入して、前記掘削ロッドを引き上げながら、吐出した固化剤を杭穴内残留物と撹拌して普通固化剤層を形成する。
(6) (5)の操作をしながら前記掘削ロッドを地上に引き上げ、前記掘削穴内への固化剤の注入を完了する。
【請求項３】
以下のように構成した請求項１または請求項２に記載の杭穴内への固化剤の注入方法。
(1) 掘削ロッドで上吐出口の下方に練り付けドラムを配置して、前記掘削ロッドを引き上げながら、前記上吐出口から前記掘削穴内に固化剤を注入した直後に、固化剤を撹拌しつつ穴壁を均らす。
【請求項４】
以下のように構成した請求項１または請求項２に記載の掘削穴内への固化剤の注入方法。
(1) 下吐出口が予め設定した設定深さ位置に至ったならば、一旦、掘削ロッドの上昇を停止する。
(2) 前記下吐出口を封鎖して、上吐出口を開放する。
(3) (2)に前後して、あるいは同時に、前記掘削ロッドを下降または上昇して、前記上吐出口を設定深さ位置付近に位置させ、上吐出口から固化剤を吐出しながら、前記掘削ロッドを下降または上昇させる。
【請求項５】
下端に掘削ヘッドを装備し、以下のように構成したことを特徴とする掘削ロッド。
(1) 前記掘削ロッドの中空部に、地上の固化剤供給装置から供給される固化剤を吐出口まで搬送する液路を形成した。
(2) 前液路の下端を前記掘削ヘッド内に形成した下吐出口に連結した。
(3) 前記掘削ロッドで、前記掘削ヘッドより上方の高さ位置に上吐出口を形成して、前記液路に形成した分岐部を通して前記上吐出口を連結した。
(4) 前記上吐出口を上吐出口閉鎖具で封鎖した。
(5) 前記液路は、上方から前記分岐部に向けて切替具を供給可能とした。
(6) 前記切替具は、前記分岐部に至ると、前記上吐出口の閉鎖具による封鎖を解除して上吐出口を開放するとともに、下吐出口を封鎖できる構造とした。
【請求項６】
以下のように構成した請求項５に記載の掘削ロッド。
(1) 掘削ロッドは、掘削ヘッドの上方に、掘削穴壁の練り付けをおこなう練付ドラムを備え、前記練付ドラムの直ぐ上方に上吐出口を形成した。
【請求項７】
下端に掘削ヘッドを装備し、以下のように構成したことを特徴とする掘削ロッド。
(1) 前記掘削ロッドの中空部に、地上の固化剤供給装置から供給される固化剤を吐出口まで搬送する液路を形成した。
(2) 前液路の下端を前記掘削ヘッド内に形成した下吐出口に連結した。
(3) 前記掘削ロッドで、前記掘削ヘッドより上方の高さ位置に、掘削穴壁の練り付けをおこなう練付ドラムを備え、前記練付ドラムの直ぐ上方に上吐出口を形成した。
(4) 前記液路に形成した分岐部を通して前記上吐出口を連結した。
(5) 前記上吐出口を上吐出口の閉鎖具で封鎖し、さらに前記閉鎖具による封鎖を解除して上吐出口を開放するとともに前記下吐出口を封鎖できる切替具を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削穴（杭穴）の主に軸部内へ杭周固定液などの固化剤を注入する方法、およびこの注入方法に使用する掘削ロッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
予め掘削した杭穴内に、既製杭を埋設して基礎杭を構築する場合、地盤と既製杭との一体性を高めるために、杭穴の側壁と既製杭の外周との間にセメントミルクなどの固化剤を充填していた。杭穴を掘削した際に、杭穴内に杭穴残留物（掘削泥土、残土の塊、水）が残っているので、固化剤を均一に撹拌することが求められていた。また、固化剤の吐出は、地上のプラントから掘削ロッドの中空部に固化剤を供給して、掘削ロッドの下端付近（掘削ヘッドが装着してある）に設けた吐出口から実施していた。
【０００３】
とりわけ杭穴の根固め部では固化剤の注入の良否が先端支持力に直結するので、掘削ロッドの下端（杭穴の底付近）から固化剤を注入して杭穴残留物と置換する方法や掘削ロッドを上下動して固化剤を撹拌する工夫がなされていた（特許文献１）。さらに、最近では、より軸部での強度を高めるために杭穴の軸部での固化剤の均一化も求められており、この場合には掘削ロッドを上下動しながら固化剤を吐出する場合もあった。
【０００４】
また、一般に、固化剤の吐出口は掘削ロッドの下端部（掘削ヘッドの下端部）に配置されており（特許文献１〜３）、杭穴軸部への固化剤の吐出は通常、掘削ロッドを引き上げながら掘削ロッドの下端から吐出するため、掘削ロッドの下端から突出した固化剤を撹拌するためには、掘削ロッドを大きく上下に移動させる必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１３６８７５号公報
【特許文献２】特開２００８−１５７０１４号公報
【特許文献３】特開２００６−２３３７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のように、掘削ロッドを大きく上下に移動させながら掘削ロッドを引き上げる場合には、掘削ロッドの引き上げに時間を要する問題点があった。そこで、本発明では、掘削ロッドの上下移動を省略しあるいは少なくするために、根固め部用に掘削ロッドの下端付近の吐出口とその上方に軸部用の吐出口と、二箇所に吐出口を設けることにした。
【０００７】
また、この場合、掘削ロッド内に切替弁を設けて吐出口を選択する工夫（特許文献２）、掘削ロッド内に上方用と下方用の２系統のパイプを装備する工夫（特許文献３）とが提案されている。前者の場合には切替弁を地上から操作することは現実的でなく、また後者の２系統のパイプを装備する場合は掘削ロッドの連結構造が複雑化し、やはり現実的でなかった。そこで、この発明は、固化剤供給パイプ内に操作駒を落として、切替部で下吐出口から上吐出口へと固化剤の流通経路を切り替えられる構造とした。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、固化剤の注入方法にあっては、掘削ロッドの下端付近の上吐出口と掘削ヘッドの上方に上吐出口を形成すると共に、切替部で両吐出口を切り替えることにした。また、掘削ロッドにあっては、固化剤供給パイプ内に上方から落とした切替駒で、下吐出口から上吐出口へ切り替えられる構造として前記問題点を解決した。
【０００９】
すなわち、この方法の発明は、掘削ロッドの下端部に装備した掘削ヘッドで掘削穴を掘削し、以下のよう固化剤を掘削穴内に充填して、掘削穴内に固化剤層を形成することを特徴とした掘削穴内への固化剤の注入方法である。  
(1) 前記掘削ロッドは、前記掘削ヘッドに下吐出口を設け、前記掘削ヘッドの上方に上吐出口を設けた。  
(2) 前記掘削穴の掘削が完了したならば、前記下吐出口から前記掘削穴の下端部に固化剤を注入して、掘削穴残留物を固化剤に置換しあるいは、固化剤と掘削穴内残留物とを撹拌混合する。  
(3) 前記掘削ロッドを引き上げながら、予め設定した掘削穴の所定高さまで前記下吐出口から固化剤を注入して第１固化剤層を形成する。  
(4) 前記所定高さで、下吐出口から上吐出口に吐出口を切り替える。  
(5) 前記上吐出口から前記掘削穴内に固化剤を注入して、前記掘削ロッドを引き上げながら、吐出した固化剤を杭穴内残留物と撹拌して第２固化剤層を形成する。  
(6) (5)の操作をしながら前記掘削ロッドを地上に引き上げ、前記掘削穴内への固化剤の注入を完了する。
【００１０】
また、他の方法の発明は、掘削ロッドの下端部に装備した掘削ヘッドで掘削穴を掘削し、以下のように固化剤を掘削穴内に充填して、掘削穴内に高強度固化剤層及び普通固化剤層を形成することを特徴とした掘削穴内への固化剤の注入方法である。  
(1) 前記掘削ロッドは、前記掘削ヘッドに下吐出口を設け、前記掘削ヘッドの上方に上吐出口を設けた。  
(2) 前記掘削穴の掘削が完了したならば、前記下吐出口から前記掘削穴の下端部に固化剤を注入して、掘削穴残留物と固化剤を置換しあるいは、固化剤と掘削穴内残留物とを撹拌混合する。  
(3) 前記掘削ロッドを引き上げながら、予め設定した掘削穴の所定高さまで前記下吐出口から固化剤を注入して高強度固化剤層を形成する。  
(4) 前記所定高さで、下吐出口から上吐出口に吐出口を切り替える。  
(5) 前記上吐出口から前記掘削穴内に固化剤を注入して、前記掘削ロッドを引き上げながら、吐出した固化剤を杭穴内残留物と撹拌して普通固化剤層を形成する。  
(6) (5)の操作をしながら前記掘削ロッドを地上に引き上げ、前記掘削穴内への固化剤の注入を完了する。
【００１１】
また、前記各方法の発明において、以下のように構成した杭穴内への固化剤の注入方法である。  
(1) 掘削ロッドで上吐出口の下方に練り付けドラムを配置して、前記掘削ロッドを引き上げながら、前記上吐出口から前記掘削穴内に固化剤を注入した直後に、固化剤を撹拌しつつ穴壁を均らす。
【００１２】
また、前記各方法の発明において、以下のように構成した掘削穴内への固化剤の注入方法である。  
(1) 下吐出口が予め設定した設定深さ位置に至ったならば、一旦、掘削ロッドの上昇を停止する。  
(2) 前記下吐出口を封鎖して、上吐出口を開放する。  
(3) (2)に前後して、あるいは同時に、前記掘削ロッドを下降または上昇して、前記上吐出口を設定深さ位置付近に位置させ、上吐出口から固化剤を吐出しながら、前記掘削ロッドを上昇または下降させる。
【００１３】
また、このロッドの発明は、下端に掘削ヘッドを装備し、以下のように構成したことを特徴とする掘削ロッドである。  
(1) 前記掘削ロッドの中空部に、地上の固化剤供給装置から供給される固化剤を吐出口まで搬送する液路を形成した。  
(2) 前液路の下端を前記掘削ヘッド内に形成した下吐出口に連結した。  
(3) 前記掘削ロッドで、前記掘削ヘッドより上方の高さ位置に上吐出口を形成して、前記液路に形成した分岐部を通して前記上吐出口を連結した。  
(4) 前記上吐出口を上吐出口閉鎖具で封鎖した。  
(5) 前記液路は、上方から前記分岐部に向けて切替具を供給可能とした。  
(6) 前記切替具は、前記分岐部に至ると、前記上吐出口の閉鎖具による封鎖を解除して上吐出口を開放するとともに、下吐出口を封鎖できる構造とした。
【００１４】
また、前記ロッドの発明において、以下のように構成した掘削ロッドである。  
(1) 掘削ロッドは、掘削ヘッドの上方に、掘削穴壁の練り付けをおこなう練付ドラムを備え、前記練付ドラムの直ぐ上方に上吐出口を形成した。
【００１５】
また、他のロッドの発明は、下端に掘削ヘッドを装備し、以下のように構成したことを特徴とする掘削ロッドである。  
(1) 前記掘削ロッドの中空部に、地上の固化剤供給装置から供給される固化剤を吐出口まで搬送する液路を形成した。  
(2) 前液路の下端を前記掘削ヘッド内に形成した下吐出口に連結した。  
(3) 前記掘削ロッドで、前記掘削ヘッドより上方の高さ位置に、掘削穴壁の練り付けをおこなう練付ドラムを備え、前記練付ドラムの直ぐ上方に上吐出口を形成した。  
(4) 前記液路に形成した分岐部を通して前記上吐出口を連結した。  
(5) 前記上吐出口を上吐出口の閉鎖具で封鎖し、さらに前記閉鎖具による封鎖を解除して上吐出口を開放するとともに前記下吐出口を封鎖できる切替具を設けた。
【００１６】
前記における「高強度固化剤層」および「普通固化剤層」は、固化剤（セメントミルクなど）が固化発現した状態で、固化強度が、
「普通固化剤層」＜「高強度固化剤層」
となっていればよい。一般に、杭穴内の固化剤の投入スペース（掘削穴の投入予定部分の体積）に比して、同じ固化強度（水セメント比など）のセメントミルクなどの固化剤の投入量の比率を「普通固化剤層」より「高強度固化剤層」の場合をより多くして形成する。なお、「高強度固化剤層」および「普通固化剤層」は、投入するセメントミルクの固化強度（水セメント比など）自体を違えた固化剤を使用して形成するなど、他の方法で形成することもできる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明は、掘削ロッドで掘削ヘッドの直上に上吐出口を設けたので、掘削ヘッドで掘削穴を掘削したのちに、上吐出口から掘削穴内に投入した固化剤を直ぐに掘削ヘッドで撹拌するので、良質な固化剤層を形成できる。さらに、上吐出口の直下に練り付けドラムを設ければ、上吐出口から掘削穴内に投入した固化剤を直ぐに練り付けドラムで撹拌して練り付けできるので、より良質の固化剤層を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）はこの発明の掘削ロッドの正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大縦断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ部拡大縦断面図、を表す。
【図２】（ａ）〜（ｈ）はこの発明の施工方法を説明する概略した縦断面図、を表す。
【図３】この発明の掘削ロッドの吐出切り替え部の作動を表す第１の実施形態で、（ａ）は平面図と下方吐出状態の縦断面図で、（ｂ）（ｃ）は切り替え時の縦断面図、（ｄ）は上方吐出状態の縦断面図、を表す。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図３の（ａ）（ｂ）（ｃ）の部分拡大図、を表す。
【図５】この発明の掘削ロッドの吐出切り替え部の作動を表す第２の実施形態で、（ａ）は横断面図と下方吐出状態のＸＹＺ断面図で、（ｂ）（ｃ）は切り替え時のＸＹＺ断面図で、（ｄ）は上方吐出状態のＸＹＺ断面図、を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面に基づいて、この発明の実施形態を説明する。
【００２０】
１．掘削ロッド４０の構成
【００２１】
（１）  ロッド本体１の下端に、掘削ヘッド３０を連結して、掘削ロッド４０を構成する（図１（ａ））。なお、ロッド本体１は中空部を有する筒体（パイプ体）から形成する。  
ロッド本体１は、必要本数の単位ロッド３Ａと、単位ロッド３Ｂ、単位ロッド３Ｃとを上下に連結して使用して構成する。標準部の単位ロッド３Ａと、上吐出口６と上吐出口６付近の分岐部２５を備えた単位ロッド３Ｂと、標準部の単位ロッド３Ａの外周に練り付けドラム５、５を取り付けた単位ロッド３Ｃとを用意する。各単位ロッド３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、中空部に液路２を形成してある。
【００２２】
（２）  単位ロッド３Ｂは、外壁に中空部（液路）につながる貫通孔を設けて上吐出口６として、上吐出口６（貫通孔）を塞ぐ閉鎖筒（閉鎖具）７を設ける。閉鎖筒７は、ロッド本体１の内径（２×Ｒ０）より小さな外径を設けた筒体で、筒体の外周の上下に、ロッド本体１の内壁１ａに当接密着できる上下環状係止リブ８、９を設けてある。上環状リブ８と下環状リブ９は、閉鎖時にそれぞれ上吐出口６の上方、下方に位置して、閉鎖筒７の外壁面と共働して、液路２と吐出口６とを遮断でき、かつ通常の使用状態でロッド本体１の内壁１ａ内を摺動できる大きさに形成してある（図１（ｂ）（ｃ））。したがって、上環状リブ８と下環状リブ９の最大外径を「２×Ｒ２」とした場合
閉鎖筒７の最大外径（２×Ｒ２）＜ロッド本体１の内径（２×Ｒ０）
で形成されている。また、閉鎖筒７の内径を「２×Ｒ１」とする。  
上吐出口６の閉鎖時に、閉鎖筒７の上環状リブ８に係止して、閉鎖筒７が単位ロッド３Ｂ内を落下しないように維持する係止具１３を、単位ロッド３Ｂの内壁に設ける。係止具１３は、単位ロッド３Ｂの内壁に形成した凹部１１内に収容され、バネ１７で内方向けて付勢され、少なくとも２つを直径対称な位置に設ける。また、係止具１３は、下側に閉鎖筒７の上環状リブ８を係止する下係止爪（小突出量）と中心側への突出量の大きな爪を備えた上操作爪１４、とを形成してある。前記上操作爪１４は、上面を、中心側に（内方）に向けて下がり勾配の傾斜面を形成してある。また、係止具１３、１３は単位ロッド３Ａの軸を中心に少なくとも直径対称に２つ設け（図１（ｃ））、あるいは回転対称に３つ以上を設けることもできる（図示していない）。
【００２３】
（３）  また、単位ロッド３Ｂの内壁で、上吐出口６の下方にストッパー１８を突設する。ストッパー１８は、係止具１３の係止を解除された閉鎖筒７が下がった際に上吐出口６が開放される位置に設け（閉鎖筒７の下端がストッパー１８に当たった状態で、閉鎖筒７の上端が上吐出口６に係らないように設け）、かつ通常の液路２内の固化剤などの流れに支障が無い程度の大きさで形成される（図１（ｂ）、図３（ａ））。
【００２４】
（４）  切替駒（切替具）２０は、上部に平面円形の大径部２１（直径２×Ｒ３）が形成され下方に向けてテーパー側面２２で細径となり、下部に細径部２３が形成されて構成される。単位ロッド３Ａの内径（２×Ｒ０）、閉鎖筒２０の内径（２×Ｒ１）とするとき、切替駒２０の大径部２１の最大外径（２×Ｒ３）とすると
大径部２１の最大半径（２×Ｒ３）
＜単位ロッド３Ａの内径（２×Ｒ０）
閉鎖筒７の内径（２×Ｒ１）
＜大径部２１の最大半径（２×Ｒ３）
となっている。すなわち、切替駒２０は単位ロッド３Ａ内に隙間をもって移動でき、かつ閉鎖駒２０の大径部２１が閉鎖筒７の上縁を塞ぐことができるように形成されている。  
また、下係止爪１６がバネ１７で付勢され内方に位置して、閉鎖筒７の上環状リブ８の下縁を係止している状態で（図１（ｃ））、単位ロッド３Ａの軸１０から、上操作爪１４の内縁１５（内側の先）までの距離をＲ４とすると、各上係止爪の内縁１５を通る円の径は「２×Ｒ４」となる。このとき、切替駒２０の大径部２１の半径Ｒ３とすれば、
各上係止爪の内縁１５を通る円の径（２×Ｒ４）
＜切替駒２０の大径部２１の径（２×Ｒ３）
となっている。  
また、切替駒２０の長さ（高さ）（Ｌ３）は、
単位ロッド３Ａの内径（２Ｒ０）＜切替駒２０の長さ（高さ）Ｌ３）
で形成され、単位ロッド３Ａ内に投入された場合に常に大径部２１が上に位置するようになっている（図１（ｃ））。  
また、上吐出口６および閉鎖筒７を設けて切替駒２０を組み合わせた機構を分岐部２５とする。したがって、この実施態様では分岐部２５と上吐出口６の位置は同一となるが、上吐出口６の閉鎖構造を異なる構造とすれば、分岐部２５と上吐出口６とは異なる位置（高さ）とすることもできる（図示していない）。
【００２５】
（５）  掘削ヘッド３０は、ヘッド本体３１に揺動自在の掘削腕３６、３６を取り付けて構成し、ヘッド本体３１の上端部に単位ロッド３Ｃ（３Ａ、３Ｂ）をつなげる連結部３２を形成してある。また、掘削腕３６の下端部に移動掘削刃３７、３７を設け、ヘッド本体３１の下端面に固定掘削刃３３、３３を設けてある（図１（ａ））。  
また、連結部３２は中空に形成され、ロッド本体１（単位ロッド３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）の液路２と連通する液路３２ａを形成してある。さらに連結部３２の液路３２ａは、ヘッド本体３１内の液路３５に連通し、ヘッド本体３１の下面に形成した下吐出口３４に至っている。  
また、下吐出口３４には開閉バルブが配置することもでき、このバルブを開放すれば液路２、３２ａ、３５を通る固化剤などを掘削ヘッド３０の外に放出できるようにすることもできる。
【００２６】
（６）  掘削ヘッド３０の連結部３２に、練り付けドラム５、５を設けた単位ロッド３Ｃを連結し、その上に上吐出口６を設けた単位ロッド３Ｂを連結し、その上に必要本数の標準の単位ロッド３Ａ、３Ａを連結して、この発明の掘削ロッド４０を構成する（図１（ａ））。
【００２７】
２．杭穴の掘削方法
【００２８】
（１）  掘削機に、単位ロッド３Ａ、単位ロッド３Ｂ、単位ロッド３Ｃ、掘削ヘッド３０（掘削腕３６を閉じた状態とする）を順に連結した掘削ロッド４０を取り付ける。上吐出口６は閉鎖筒７で閉じられた状態で、掘削ロッド４０の液路２、３２ａ、３５は掘削ヘッド４０の下吐出口３４で開いた状態となっている。  
掘削ロッド４０（掘削機）を回転して、地面４１から径Ｄ１０の杭穴軸部４２を掘削する（図２（ａ））。掘削ロッド４０は、地上４１で保持して、最上段の単位ロッド３Ａに、次の単位ロッド３Ａを連結しながら、順にロッド本体１の長さを長くしながら、所定の深さまで、径Ｄ１０の杭穴軸部４２を掘削する（図２（ｂ））。この際、必要ならば地上４１から液路２、３２ａ、３５を通して、掘削ヘッド４０の下吐出口３４から掘削液（水）を吐出する。  
続いて、掘削腕３６、３６を開いて拡径モードにして、杭穴軸部４２の外壁を広げるように径Ｄ２０（＞Ｄ１０）で杭穴拡底部４３を掘削する（図２（ｃ））。  
杭穴拡底部４３の掘削が完了したならば（図２（ｃ））、地上４１で、液路２に流す材料を掘削液から根固め液（セメントミルク）に切り替えて、掘削ヘッド４０を杭穴拡底部４３の底４３ａに位置させ（図２（ｃ））、地上４１から根固め液を供給して、掘削ヘッド４０の下吐出口３４から根固め液を吐出して、杭穴拡底部４３内の杭穴残存物（水、掘削残土など）を根固め液に置換して、掘削ヘッド４０を杭穴拡底部４３の上端（杭穴軸部４２の下端）に位置させて、杭穴拡底部４３内に根固め液層（強度固化剤層）４５を形成する（図２（ｄ））。この際、上吐出口６は閉鎖筒７により塞がれているので、分岐部２５では、根固め液は閉鎖筒７内を通過して、下方に送られ（図１（ｂ）、図３（ａ））、下吐出口３４に至る。  
なお。この場合、構築現場の条件によっては、杭穴残存物と根固め液とを撹拌混合してソイルセメントを形成することもできる。
【００２９】
（２）  根固め液層４５を形成した状態で（図２（ｄ））、上吐出口６は、杭穴拡底部４３の上端４３ｂ（杭穴軸部４２の下端４２ａ）から若干（所定距離）上方にある（図２（ｄ））。  
続いて、一旦掘削ロッド４０を掘削機から取り外し（あるいは、杭打ち機に取り付けてある最上段の単位ロッド３Ａから取り外し）、現状の深さ’（高さ）に維持するように、その下方の単位ロッド３Ａ部分を地上４１で保持する。上端が開口している単位ロッド３Ａの中空部（液路２）に切替駒２０を投入する。この状態で、通常は、上端が開口している単位ロッド３Ａの中空部（液路２）には根固め液が満たされているので、切替駒は根固め液内に浮きあるいは静かに下降する状況である。  
そして、再度その上端が開口した単位ロッド３Ａを杭打ち機（または最上段の単位ロッド３Ａ）に連結して、地上４１での保持を外し、上吐出口６が杭穴拡底部４５（根固め層）の上端４３ｂ（杭穴軸部４２の下端４２ａ）に位置するように、一旦、掘削ロッド４０を下降させる（図２（ｅ））。  
なお、ここで、根固め液層４５を形成した状態で（図２（ｄ））、上吐出口６は、杭穴拡底部４３の上端４３ｂ（杭穴軸部４２の下端４２ａ）と略同一の位置とし、あるいは、上端４３ｂ（杭穴軸部４２の下端４２ａ）より少し下の位置とすることもできる（図示していない）。この場合には、以下の（３）の操作は不要あるいは下降上昇の操作が逆になる。
【００３０】
（３）  なお、上記（２）で、切替駒２０を投入する前に、掘削ロッド４０を下降させて、上吐出口６が杭穴拡底部４５（根固め層）の上端４３ｂ（杭穴軸部４２の下端４２ａ）に位置させて、掘削ロッド４０を地上４１で保持することもできる（図２（ｅ））。この場合には、切替駒２０を単位ロッド３Ａに投入して、掘削ロッド４０を地上４１で保持を解除した後に、直ぐに、掘削ロッド４０を上昇させる。
【００３１】
（４）  続いて、地上４１から杭周固定液（セメントミルク）を液路２に流す。この杭周固定液の流れにより、液路２の上方にあった切替駒２０は下方に流され、閉鎖筒７の上方まで下降する（図３（ｂ）、図４（ａ））。続いて、切替駒２０のテーパー側面２２の上端部および大径部２１が、係止具１３の上操作爪１４（内縁１５）に当たり、バネ１７に抗して係止具１３を凹部１１内に押し出す。同時に係止具１３の下係止爪１６と閉鎖筒７の上環状リブ８との係止が解除される（図４（ｂ））。したがって、引き続き下降する切替駒２０のテーパー側面２２の上端部および大径部２１が閉鎖筒７の上端を押して、閉鎖筒７は切替駒２０とともに下降し、切替駒２０のテーパー側面２２の下部および細径部２３が閉鎖筒７内に入り、テーパー側面２２の上端部および大径部２１により閉鎖筒７の上面が封鎖される（図４（ｂ）、図３（ｃ））。また、下降した切替駒２０は、そのテーパー側面２２が、バネ１７で内方（軸１０の求心方向）に向けて再度付勢された係止具１３の下係止爪１６に当接する場合もあるが、テーパー面２２が下係止爪１６を外方（軸１０から放射方向）に押すので、切替駒２０は下係止爪１６を越えて下降する（図４（ｃ））。  
さらに、切替駒２０および閉鎖筒７は下降して、上吐出口６が上部側から開放され（図４（ｃ）、図３（ｃ））、切替駒２０および閉鎖筒７は、閉鎖筒７の下端がストッパー１８に当接した状態で下降を停止して、上吐出口が全開する（図３（ｄ））。したがって、上方から液路２を流れてきた杭周固定液は、閉鎖筒７の中空部が切替駒２０で塞がれているので下方（下吐出口３４側）には流れず、総て、上吐出口６から杭穴軸部４２内に放出される（図２（ｅ）、図３（ｄ））。
【００３２】
（５）  掘削ロッド４０の上吐出口６は、杭穴拡底部４３（根固め層４５）の上端４３ｂ（杭穴軸部４２の下端４２ａ）に位置しているので、掘削ロッド４０を回転させながら上昇させれば、吐出された杭周固定液は直ぐ下方から上昇してくる単位ロッド３Ｃの練付ドラム５、５で直ぐに撹拌されつつ、練付ドラム５、５の外周面で直ぐに杭穴壁に練り付けられる。また、上吐出口６から注入された杭周固定液（固化剤）は、掘削ヘッド３０でも撹拌される（一部掘削腕３６、３６で杭穴壁に練り付けられる）。したがって、杭周固定液は、効率良く杭穴残留物と撹拌混合され、かつ効率良く杭穴壁に練り付けられ、良質の根固め液層４６（普通固化剤層）を形成できる（図２（ｆ）（ｇ））。
【００３３】
（６）  この操作のまま掘削ロッド４０を地上４１に引き上げれば、杭穴４２、４３内に根固め層４５、杭周固定液層４６を形成できる（図２（ｈ））。  
その後、通常の方法により、杭穴４２、４３内に既製杭を埋設して、基礎杭を構築する（図示していない）。
【００３４】
（７）  なお、前記実施態様で、固化剤は、同じ固化強度（水セメント比など）のセメントミルクで、投入量を
杭周固定液＜根固め液
としたが、固化強度（水セメント比など）がより大きなセメントミルクを根固め液とすることもできる。  
また、前記実施態様で、径Ｄ２０で杭穴拡底部４３を形成したが、杭穴軸部４２と同じ径Ｄ１０で形成することもできる（図示していない）。  
また、前記実施態様で、この方法を軟弱地盤に適用して、固化剤を地盤改良剤とすることもできる。この場合には、掘削して固化剤層を形成した杭穴内に既製杭を埋設しない。
【００３５】
３．他の実施態様
【００３６】
（１）  前記実施態様で、練り付けドラム５、５を取り付けた単位ロッド３Ｃを、単位ロッド３Ｂ（上吐出口６）の上方にさらに連結して掘削ロッド４０を構成することもできる（図示していない）。すなわち、上吐出口６の上下に練り付けドラム５が位置する構成である。  
また、前記実施態様で、練り付けドラム５、５を取り付けた単位ロッド３Ｃを取り付けた単位ロッド３Ｃを省略して、掘削ロッド３０の直上に単位ロッド３Ｂを連結して掘削ロッド４０を構成することもできる（図示していない）。  
また、前記実施態様で、掘削ヘッド３０に単位ロッド３Ｂまたは単位ロッド３Ｃが固定された構造とすることもできる（図示していない）。すなわち、ヘッド本体３１の上端部に練り付けドラム５、５や上吐出口６を形成した構造となる。
【００３７】
（２）  また、前記実施態様で、凹部１１内に係止具１３を配置して、閉鎖筒７、切替駒２０で、単位ロッド３Ａの液路２の流れを、下方（下吐出口３４）側に流すか上吐出口６ｂに流すかを切り替えたが、他の切替構造とすることもできる（図示していない）。
【００３８】
（３）  また、前記実施態様で、下吐出口３４は、ヘッド本体３１の下端に設けたので、根固め層４５を形成する際に杭穴拡底部４３の底４３ａ付近から固化剤を投入でき、また、掘削刃３３、３７の付近に掘削液を投入できるので有効であるが、掘削ヘッド４０の他の位置に設けることもできる（図示していない）。
【００３９】
（４）  また、前記実施態様において、ロッド本体１（単位ロッド３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）を１本の筒体としたが、内筒５１と外筒５３とからなる２重筒からロッド本体１（単位ロッド３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）を構成することもできる（図５）。この場合には、異なる種類の流体を杭穴内に同時にあるいは、時期をずらして投入できる。したがって、この場合には、内筒５１内が液路２となり、内筒５１の外壁と外筒５３の内壁とで液路２ａを構成する。  
例えば、単位ロッド３Ａでは、内筒５１と外筒５３で、内筒５１の貫通孔５２と外筒５３の貫通孔５４とを連結横筒５５で連結して、上吐出口５６を形成してある（図５（ａ））。この場合、前記単筒の単位ロッド３Ａ（図３（ａ））を内筒５１として、その外側に貫通孔５４を形成した外筒５３を被せた構造となる。したがって、内筒５１は、前記実施例と同様に、貫通孔５２（上吐出口６）を塞ぐ閉鎖筒７、閉鎖筒７を径脱する係止具１３を凹部１１内に設け、閉鎖筒７および係止具１３を操作する切替駒２０を組み合わせて、切替構造を構成してある（図５。図１（ｃ）参照、図４参照）。  
よって、通常状態で、閉鎖筒７は係止具１３に係止され（図４（ａ）参照）、閉鎖筒７で上吐出口５６（貫通孔５２）が封鎖され、液路２を通る固化剤は閉鎖筒７の中空部を通って、下吐出口３４から杭穴４２、４３内に投入される（図５（ａ））。  
前記実施態様と同様に、内筒５１内に切替駒２０を投入すると（図５（ｂ））、切替駒２０により、係止具１３の閉鎖筒７の係止が解除され（図４（ｂ）（ｃ）参照）、上端を切替駒２０で塞がれた閉鎖筒７は下方に落下して（図５（ｃ）、ストッパー１８に当接すれば、貫通孔５２が全開となり、連通した連結横筒５５、貫通孔５４、すなわち上吐出口５６から固化剤が吐出される（図５（ｄ））。  
なお、上吐出口５６（外筒５３の貫通孔５４）の外側には、閉鎖蓋５７が被せてあり、上吐出口５６から固化剤が吐出する勢いで自由に開くようになっている（図５（ｃ）（ｄ））。すんわち、逆流を防止するために取り付けてあり、また、上吐出口５６が作動しない時に、泥塊などが詰まって上吐出口５６が詰まることを防止している。
【符号の説明】
【００４０】
１      ロッド本体
２      液路
２ａ    液路
３Ａ    単位ロッド
３Ｂ    単位ロッド（上吐出口付き）
３Ｃ    単位ロッド（練り付けドラム付き）
５      練り付けどラム
５      上吐出口
７      閉鎖筒（閉鎖具）
８      閉鎖筒の上環状リブ
９      閉鎖筒の下環状リブ
１１    凹部
１３    係止具
１３    係止具の上操作爪
１４    係止具の上操作爪の内縁
１６    係止具の下係止具
１８    ストッパー
２０    切替駒（切替具）
２１    切替駒の大径部
２２    切替駒のテーパー側面
２３    切替駒の細径部
２５    分岐部
３０    掘削ヘッド
３１    掘削ヘッドヘッド本体
３２    掘削ヘッドの連結部
３２ａ  液路
３３    掘削ヘッドの固定掘削刃
３４    下吐出口（掘削ヘッド）
３５    液路
３６    掘削ヘッドの掘削腕
３７    掘削ヘッドの移動掘削刃
４０    掘削ロッド
４１    地面
４２    杭穴軸部（掘削穴）
４２ａ  杭穴軸部の下端
４３    杭穴拡底部（掘削穴）
４３ａ  杭穴拡底部の底
４３ｂ  杭穴拡底部の上端
４５    根固め液層（高強度固化剤層。第１固化剤層）
４６    杭周固定液層（普通固化剤層。第２固化剤層）
５１    内筒
５２    内筒の貫通孔
５３    外筒
５４    外筒の貫通孔
５５    連結横筒
５６    上吐出口
５７    開閉蓋
【図１】
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【図２】
2019044543.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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