(57)【要約】【課題】地中での拡径や、地中で曲った改良抗など全方位において所望の断面形状の地盤改良杭や地盤改良体を造成でき、施工性よく、低廉化が図れる全方位地盤改良工法と装置を提供する。【解決手段】水平軸部に接続されて鉛直面で回転自在な垂直部を備えた鉛直回転体３が、垂直軸部に軸支されて水平面で回転自在な水平部を備えた水平回転体の下端に設置されて成る回転装置の下端に、掘削撹拌装置６が設置され、回転装置の上端がロッド１の下端に取り付けられており、必要に応じて、回転装置により掘削撹拌装置６を鉛直面の所望方向Ｓに傾斜させると共に、水平面の所望方向に回転させ、撹拌深層混合処理を行い、所望形状の地盤改良杭や地盤改良体を全方位の所望範囲に造成する。【選択図】図１
2019138047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッドの下端に取り付けられた掘削撹拌装置を軟弱地盤中に掘削・貫入させると共に、貫入吐出又は引上吐出により安定材を吐出させ、原位置土と撹拌・混合して全方位の所望範囲に地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法であって、
回転装置の下端に前記掘削撹拌装置が設置され、前記回転装置の上端がロッドの下端に取り付けられており、必要に応じて、前記回転装置により掘削撹拌装置を鉛直面及び／又は水平面の所望方向に回転させ、撹拌深層混合処理を行い、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体を所望範囲に造成することを特徴とする、機械式撹拌深層混合処理工法を用いた全方位地盤改良工法。
【請求項２】
ロッドの下端に取り付けられた掘削撹拌装置を軟弱地盤中に掘削・貫入させると共に、貫入吐出又は引上吐出により安定材を吐出させ、原位置土と撹拌・混合して全方位の所望範囲に地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法であって、
水平軸部に接続されて鉛直面で回転自在な垂直部を備えた回転装置たる鉛直回転体の下端に、前記掘削撹拌装置が設置され、前記鉛直回転体の上端がロッドの下端に取り付けられており、必要に応じて、前記鉛直回転体により掘削撹拌装置を鉛直面の所望方向に傾斜させ、撹拌深層混合処理を行い、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体を所望範囲に造成することを特徴とする、機械式撹拌深層混合処理工法を用いた全方位地盤改良工法。
【請求項３】
ロッドの下端に取り付けられた掘削撹拌装置を軟弱地盤中に掘削・貫入させると共に、貫入吐出又は引上吐出により安定材を吐出させ、原位置土と撹拌・混合して全方位の所望範囲に地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法であって、
水平軸部に接続されて鉛直面で回転自在な垂直部を備えた鉛直回転体が、垂直軸部に軸支されて水平面で回転自在な水平部を備えた水平回転体の下端に設置されて成る回転装置の下端に、前記掘削撹拌装置が設置され、前記回転装置の上端がロッドの下端に取り付けられており、必要に応じて、前記回転装置により掘削撹拌装置を鉛直面の所望方向に傾斜させると共に、水平面の所望方向に回転させ、撹拌深層混合処理を行い、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体を全方位の所望範囲に造成することを特徴とする、機械式撹拌深層混合処理工法を用いた全方位地盤改良工法。
【請求項４】
下端に掘削撹拌装置が設置された回転装置の上端を、ロッドに代わるバックホーのアームの下端に取り付けることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載した機械式撹拌深層混合処理工法を用いた全方位地盤改良工法。
【請求項５】
軟弱地盤中に掘削・貫入され、貫入吐出又は引上吐出により安定材が吐出され、原位置土と撹拌・混合して、全方位の所望範囲に地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法に用いられる全方位地盤改良装置であって、
水平軸部に接続されて鉛直面で回転自在な垂直部を備えた回転装置たる鉛直回転体の下端に掘削撹拌装置が設置され、前記鉛直回転体の上端がロッド又はバックホーのアームの下端に取り付け自在であり、必要に応じて、掘削撹拌装置が鉛直面の所望方向に傾斜され、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体が所望範囲に造成される構成であることを特徴とする全方位地盤改良装置。
【請求項６】
軟弱地盤中に掘削・貫入され、貫入吐出又は引上吐出により安定材が吐出され、原位置土と撹拌・混合して、全方位の所望範囲に地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法に用いられる全方位地盤改良装置であって、
水平軸部に接続されて鉛直面で回転自在な垂直部を備えた鉛直回転体が、垂直軸部に軸支されて水平面で回転自在な水平部を備えた水平回転体の下端に設置されて成る回転装置における前記垂直部の下端に、掘削撹拌装置が設置され、前記垂直軸部の上端がロッド又はバックホーのアームの下端に取り付け自在であり、必要に応じて、掘削撹拌装置が鉛直面の所望方向に傾斜されると共に、水平面の所望方向に回転され、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体が全方位の所望範囲に造成される構成であることを特徴とする全方位地盤改良装置。
【請求項７】
掘削撹拌装置が油圧オーガー又は電動オーガーであることを特徴とする、請求項５又は６記載した全方位地盤改良装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全方位地盤改良工法と全方位地盤改良装置に関し、さらに言えば、セメント系の安定材と原位置土とを処理機によって撹拌・混合して地盤改良杭又は地盤改良体を造成し、軟弱な原地盤を固化して改良する機械式撹拌深層混合処理工法を用いて、原地盤の全方位における所望の範囲に地盤改良を行う全方位地盤改良工法とそれに好適な全方位地盤改良装置の技術分野に属する。
なお、本明細書において、前記「地盤改良杭」は、断面円形の鉛直なストレート杭のほか、節付き杭、又は一部を拡径したり傾斜したりして形成した特殊形状の杭（異形杭）を指し、前記「地盤改良体」は、前記地盤改良杭を一方向に連続的に造成して壁状に形成したものを指す。
【背景技術】
【０００２】
機械式の深層混合処理工法で施工する地盤改良抗の断面は円形で、深度方向に一定である。例えば、格子状地盤改良工法を用いた液状化対策の場合、発生応力が最も厳しくなるのは深度の深い部分であるが、深度方向に断面を変えられないため、図９Ａのような、地中で断面を大きく（拡径）した壁を施工することができない。
深度の深い部分だけ断面を大きくするためには、改良抗を２列施工する必要があるが、そのためには深度の浅い部分でも空打ちでの施工が必要となり、不経済である。地盤改良体の圧縮強度が高いが、引張強度は圧縮強度の１０〜１５％程度しか期待できない。また、引張強度には上限値が設けられているので、いくら圧縮強度を高くしても許容引張応力は高くならず、引張り応力がクリティカルな応力となる場合には、断面を大きくして対応するしかなく不経済である。このような場合、図９Ｂに示すように、リブを設けた断面を施工することができれば、改良抗を余分に打設する必要がないのでコスト削減につながる。また、機械式改良抗の施工で、図９Ｃに示すように、地中で方向を変えることができれば、既設構造物の耐震補強に用いることができる。
【０００３】
一方、噴射式撹拌工法を用いた場合、セメントミルクの吐出圧力とロッドの回転速度を変えることによって、地中で断面を変えることは可能である。しかし、噴射式撹拌工法では、地中で所定の出来形の改良抗ができている保証はなく、施工に対する信頼度が低い。それに対して機械式改良であれば、撹拌翼が通過した部分は確実に改良されているので、出来形に対する施工の信頼性が高い。
【０００４】
ここで、例えば、下記特許文献１に記載された地盤改良工法は、同文献１の図１〜図４に順に示したように、地盤を掘削・撹拌可能な撹拌翼３を備えた掘削・撹拌装置を用いた軟弱地盤の改良工法であって、改良が必要な軟弱地盤２まで、攪拌翼３を閉翼した状態で削孔した後（図１）、改良不要層１を除いた前記軟弱地盤２の上端から下端まで、攪拌翼３を所定角度開いて（図２）地盤を削孔する掘進工程と、前記撹拌翼３をさらに所定角度開くか全開し（図３）、回転させながら引き上げて削孔する引上工程とを交互に繰り返す。そして、改良材を軟弱地盤２中に吐出しつつ撹拌翼３を回転させて地盤を改良して改良が必要な軟弱地盤２の上端まで改良体４を造成（図４）する軟弱地盤の改良工法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、同文献２の図１に示したように、全体形状を略円錐形状に形成し、先端部に適宜形状の先掘刃４を付設し、且つ該上部にらせん状翼片５を一体的に形成してなるオーガーヘッド３の上部に、周部にらせん状凸部２を一体的に付設してなるケーシング１の下方に蝶番６等にて、オーガーヘッド３の一部を支軸とし、他方を油圧ジャッキ７等の可動扞の伸縮により、該オーガーヘッド３全体をケーシング１軸に対して一定の傾斜角度に折曲拡閉自在に取り付け設けた基礎地盤の掘孔装置が開示されている（図１左図）。この掘孔装置を用いて地中を回転掘進し、該掘進が所定の深度に到着すると、オーガーヘッド３部分を必要とする孔径ｄ巾に折曲拡開し（図１右図）、該オーガーヘッド３による折曲拡開にて地中を回転掘削することにより、地中に径大な球根孔を掘孔し支持力強大な地盤層を築造しようとする地盤改良工法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６９７３４８号公報
【特許文献２】特開平７−７１０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１による工法では、円形断面しか施工することができないため、前述したような壁にリブを設けた断面の施工（図９Ｂ）は難しく拡径幅にも制限がある。
また、特許文献２の掘孔装置は、ケーシング１の下方の蝶番６によってオーガーヘッド３の一部を支軸とし、他方を油圧ジャッキ７等の可動扞で伸縮させ、この先端のオーガーヘッド３のみをケーシング１軸に対して一定範囲の傾斜角度に折曲するものであり、ケーシング１全体が大きく傾斜できる構造ではない。したがって、鉛直方向の杭孔の直下に大きな球根部を造成することはできても、図９Ｃに示したような所望角度の斜め方向に改良杭を造成することはできない。リブを設けた断面の施工も困難である。
本発明の目的は、掘削撹拌装置を所望の角度・方向に回転して行う機械式地盤改良により、地中での拡径や、地中で曲がった改良抗など全方位において所望の断面形状の地盤改良杭や地盤改良体を造成でき、施工性、経済性に優れた、機械式撹拌深層混合処理工法を用いた全方位地盤改良工法とそれに好適な全方位地盤改良装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、狭小地（狭隘地）での施工にも好適で、既設構造物下の施工を実現し、既設構造物の耐震補強等に適用できて利便性に優れる、機械式撹拌深層混合処理工法を用いた全方位地盤改良工法とそれに好適な全方位地盤改良装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る機械式撹拌深層混合処理工法を用いた全方位地盤改良工法は、ロッドの下端に取り付けられた掘削撹拌装置を軟弱地盤中に掘削・貫入させると共に、貫入吐出又は引上吐出により安定材を吐出させ、原位置土と撹拌・混合して全方位の所望範囲に地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法であって、
回転装置の下端に前記掘削撹拌装置が設置され、前記回転装置の上端がロッドの下端に取り付けられており、必要に応じて、前記回転装置により掘削撹拌装置を鉛直面及び／又は水平面の所望方向に回転させ、撹拌深層混合処理を行い、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体を所望範囲に造成することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載した発明に係る機械式撹拌深層混合処理工法を用いた全方位地盤改良工法は、ロッドの下端に取り付けられた掘削撹拌装置を軟弱地盤中に掘削・貫入させると共に、貫入吐出又は引上吐出により安定材を吐出させ、原位置土と撹拌・混合して全方位の所望範囲に地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法であって、
水平軸部に接続されて鉛直面で回転自在な垂直部を備えた回転装置たる鉛直回転体の下端に、前記掘削撹拌装置が設置され、前記鉛直回転体の上端がロッドの下端に取り付けられており、必要に応じて、前記鉛直回転体により掘削撹拌装置を鉛直面の所望方向に傾斜させ、撹拌深層混合処理を行い、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体を所望範囲に造成することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載した発明に係る機械式撹拌深層混合処理工法を用いた全方位地盤改良工法は、ロッドの下端に取り付けられた掘削撹拌装置を軟弱地盤中に掘削・貫入させると共に、貫入吐出又は引上吐出により安定材を吐出させ、原位置土と撹拌・混合して全方位の所望範囲に地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法であって、
水平軸部に接続されて鉛直面で回転自在な垂直部を備えた鉛直回転体が、垂直軸部に軸支されて水平面で回転自在な水平部を備えた水平回転体の下端に設置されて成る回転装置の下端に、前記掘削撹拌装置が設置され、前記回転装置の上端がロッドの下端に取り付けられており、必要に応じて、前記回転装置により掘削撹拌装置を鉛直面の所望方向に傾斜させると共に、水平面の所望方向に回転させ、撹拌深層混合処理を行い、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体を全方位の所望範囲に造成することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載した発明に係る機械式撹拌深層混合処理工法を用いた全方位地盤改良工法は、前記下端に掘削撹拌装置が設置された回転装置の上端を、ロッドに代わるバックホーのアームの下端に取り付けることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載した発明に係る全方位地盤改良装置は、軟弱地盤中に掘削・貫入され、貫入吐出又は引上吐出により安定材が吐出され、原位置土と撹拌・混合して、全方位の所望範囲に地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法に用いられる全方位地盤改良装置であって、
水平軸部に接続されて鉛直面で回転自在な垂直部を備えた回転装置たる鉛直回転体の下端に掘削撹拌装置が設置され、前記鉛直回転体の上端がロッド又はバックホーのアームの下端に取り付け自在であり、必要に応じて、掘削撹拌装置が鉛直面の所望方向に傾斜され、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体が所望範囲に造成される構成であることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載した発明に係る全方位地盤改良装置は、軟弱地盤中に掘削・貫入され、貫入吐出又は引上吐出により安定材を吐出され、原位置土と撹拌・混合して、全方位の所望範囲に地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法に用いられる全方位地盤改良装置であって、
水平軸部に接続されて鉛直面で回転自在な垂直部を備えた鉛直回転体が、垂直軸部に軸支されて水平面で回転自在な水平部を備えた水平回転体の下端に設置されて成る回転装置における前記垂直部の下端に、掘削撹拌装置が設置され、前記垂直軸部の上端がロッド又はバックホーのアームの下端に取り付け自在であり、必要に応じて、掘削撹拌装置が鉛直面の所望方向に傾斜されると共に、水平面の所望方向に回転され、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体が全方位の所望範囲に造成される構成であることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載した発明に係る全方位地盤改良装置は、前記掘削撹拌装置が油圧オーガー又は電動オーガーであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る機械式撹拌深層混合処理工法を用いた全方位地盤改良工法と全方位地盤改良装置によれば、回転装置により掘削撹拌装置を所望の方向に傾斜・回転させて、全方位に自由な断面形状をした地盤改良体杭（地盤改良体）を効率よく施工でき、コストダウンに寄与する。例えば、格子状改良の格子壁や既設構造物下の施工を合理的に実現でき、狭小地（狭隘地）での施工にも好適で、既設構造物の耐震補強に適用できる等、利便性に非常に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る全方位地盤改良装置による機械式撹拌深層混合処理工法を用いた全方位地盤改良工法の枢要な工程を示した概略図である。
【図２】図１の異なる実施例を示した全体図である。
【図３】Ａは、いわゆるロングタイプの全方位地盤改良装置を示した平面図であり、Ｂは、同正面図であり、Ｃは、同展開図である。
【図４】Ａは、いわゆるショートタイプの全方位地盤改良装置の使用方法を示した立面図であり、Ｂは、Ａの全方位地盤改良装置に設置される異なる回転装置を示した斜視図である。
【図５】Ａ〜Ｃは、全方位地盤改良工法の施工要領を概略的に示した説明図である。
【図６】Ａ、Ｂは、図５に続く工程を概略的に示した説明図である。
【図７】傾斜した地盤改良体の施工要領を概略的に示した説明図である。
【図８】Ａ〜Ｃは、リブを設けた地盤改良体の施工要領を概略的に示した説明図である。
【図９】Ａ〜Ｃは、全方位地盤改良工法で造成される各種改良杭又は改良体を概略的に例示した説明図である。
【図１０】異なる実施例を示した立面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明に係る機械式撹拌深層混合処理工法を用いた全方位地盤改良工法と、その工法に好適な全方位地盤改良装置の実施例を図面に基づいて説明する。
この全方位地盤改良工法は、ロッド１やバックホー７のアーム７０の下端に適宜取り付けられた掘削撹拌装置６を軟弱地盤２中に掘削・貫入させると共に、貫入吐出又は引上吐出によりセメントミルク等の安定材（図示は省略）を吐出させ、原位置土と撹拌・混合して、全方位における所望範囲に、地盤改良杭Ａや地盤改良体Ｂを造成する機械式撹拌深層混合処理工法において好適に実施される。
【００１８】
図１と図２は、全方位地盤改良装置による全方位地盤改良工法の枢要な工程図である。当該全方位地盤改良装置の構成については、図３を中心に説明する。
この全方位地盤改良装置は、掘削撹拌装置６の上部に回転装置たる鉛直回転体３が設置されている。前記鉛直回転体３は、図３及び図４Ａに示したタイプ（以下、２次元タイプと言うことがある。）を基本とする。この２次元タイプの鉛直回転体３は、水平軸部３０に接続されて、当該水平軸部３０の両側において鉛直面で回転自在なベアリングを介する左右の垂直部３１、３１が、それぞれ垂直配置の支持部３２、３２に支持された構成である。この左右の垂直部３１、３１がそれぞれ鉛直面で左右９０度ずつ回転でき、最大１８０度の範囲の所望角度で傾斜して回転する。前記垂直部３１、３１の下端は水平板状の下面部３４に接続され、同下面部３４の下面に、後述する掘削撹拌装置６が接続されている。
一方、前記支持部３２、３２の上端は水平なディスク状の上面部３３に接続され、同上面部３３の中央には上向きに突出する軸部５０が設けられている。この鉛直回転体３の高さは、本実施例では一例として約０．５ｍで実施されている。前記軸部５０が、後述するロッド１やバックホー７のアーム７０に適宜取り付け自在とされている（図４Ａ参照）。
【００１９】
また、図４Ｂに示したようなタイプ（以下、３次元タイプと言うことがある。）の回転装置５を全方位地盤改良装置に適用する形態も好適に実施される。
すなわち、この全方位地盤改良装置は、垂直軸部４０に軸支されて水平面で回転自在なベアリングを介する水平部４１を備えた水平回転体４の前記水平部４１の下端に、前記した鉛直回転体３の垂直部３２、３２の上端が接続された構成である。前記垂直軸部４０に軸部５０を突設させ（図４Ａ参照）、その軸部５０によって前記２次元タイプと同様に、ロッド１又はバックホー７のアーム７０に当該回転装置５が適宜取り付け自在となる。
よって、この３次元タイプの回転装置５によれば、後述する掘削撹拌装置６を、鉛直面で前記鉛直回転体３の垂直部３１により最大１８０度の範囲で傾斜すると共に、水平面で水平回転体４の水平部４１により３６０度の範囲で回転することができ、それら傾斜角度と回転角度の組合せで自由な３次元の地盤改良を行うことができる。
【００２０】
次に、前記回転装置５の下端に接続される掘削撹拌装置６について説明する。なお、本実施例では、掘削撹拌装置６を油圧オーガーで実施する形態である。この油圧オーガー６は、一例として、モーターを内蔵し、バックホー７が備える油圧装置から油圧を受けて動作する構成で実施される。前記油圧オーガーの代わりに電動オーガーを用いても同様に実施できる。
掘削撹拌装置６は、図３に示したように、高さ約２ｍの内筒６０と外筒６１とより成り、前記内筒６０が上述した回転装置５の下端の下面部３４に設置されている。回転する前記外筒６１の外周面６２に撹拌翼６３が取り付けられ、同外周面６２の下端に、先端掘削ビット６５を備えたロングタイプの螺旋状の掘削体６４（一例として、高さ１ｍ程度）が取り付けられている。
詳しくは、図中の符号６６がセメントミルク吐出口、符号６７がセメントミルクの中間吐出口、符号６８がセメントミルク接続口で通常吐出と下方吐出の切替部、符号６９が油圧の配管をそれぞれ示している。
図４は、前記図３の掘削撹拌装置６における先端の掘削体６４が短いショートタイプ（一例として、高さ４０ｃｍ程度）を示しており、それ以外の構成は図３のロングタイプと同様である（詳細説明は省略する）。
【００２１】
したがって、上述した２次元タイプの全方位地盤改良装置によれば、図１に示したように、前記構成の鉛直回転体（回転装置）３の上端をロッド１の下端に設置するだけで、当該鉛直回転体３により、必要に応じて、掘削撹拌装置６を鉛直面の所望方向Ｓに傾斜させて、図９に例示したような所望形状の地盤改良杭Ａを施工できる。
また、上述した３次元タイプの回転装置５を備えた全方位地盤改良装置によれば、必要に応じて、回転装置５により掘削撹拌装置６を鉛直面の所望方向Ｓに傾斜させると共に、水平面における所望のＴ方向に回転され、所望形状の地盤改良体Ｂ（又は地盤改良杭Ａ）を、全方位における所望範囲に造成することができる。例えば、図６〜図８に示したような地盤改良体Ｂを造成することができる。
なお、図１に示したように、バックホー７のアーム７０に取り付けたロッド１に回転装置５を設置するほか、バックホー７のアーム７０に直接的に回転装置５を取り付ける形態でも実施可能である。また、図２に示したような据え置き型のボーリングマシン（ベースマシン）８で作動させるロッド１の下端に、全方位地盤改良装置の回転装置５の上端を取り付けて実施することもできる。なお、前記ボーリングマシンは、据え置き型のほか、敷設レール上を走行可能な移動型でも同様に実施できる。特に、壁状の地盤改良体を造成するときは規則的に移動可能な移動型が好適である。
【００２２】
以下、図５〜図８を用いて、特には３次元タイプの回転装置５を備えた全方位地盤改良装置による全方位地盤改良工法の実施例について説明する。なお、以下に説明する手順はあくまでも一例に過ぎないことを念のため特記しておく。
図５Ａに示したように、油圧オーガー（掘削撹拌装置）６を地中に略鉛直に挿入した後、回転装置５により、当該油圧オーガー６を鉛直面で９０度傾斜させる（図５Ｂ）。しかる後、図５Ｃのように平面方向から見て、油圧オーガー６を水平面でＴ方向に３６０度回転させて地盤改良し、平面視円形状の地盤改良体Ｂを造成する。その水平なＴ方向の回転手段としては、回転装置５の水平回転体４を用いて行えばよいが、ロッド１を回転させることで行うことも可能である。
つづいて、図６Ａのように、前記油圧オーガー６の位置を順次下げていき、前記図５Ｃに示したような水平面で３６０度回転させる地盤改良の作業を繰り返し行うことで、円柱状の地盤改良体Ｂを造成できる。このように当該小型の全方位地盤改良装置によって、大断面の改良体Ｂを造成することができる。
なお、図６Ｂに示したように、前記図５Ｃの水平面で３６０度回転させる地盤改良の作業を行う深度と、行わない深度を設定して施工することで、大径改良部と小径改良部とを交互に形成する改良体Ｂを造成することもできる。
【００２３】
図７は、傾斜した地盤改良体の施工例を示している。
ロッド１を傾斜させた状態で地中に挿入し、回転装置５により油圧オーガー６を９０度傾斜させる（図５Ａ、Ｂ参照）。かかる状態で斜め２次元断面の大規模な地盤改良を行える。
また、３次元断面の地盤改良を行うには、油圧オーガー６をさらに水平面で３６０度回転させて前記図５Ｂのように施工すれば、大断面の斜めの地盤改良体Ｂを造成できる。水平面の３６０度回転は、前記のように回転装置５を用いて行えばよいが、ロッド１を回転させて行ってもよい。
【００２４】
図８は、地中壁（格子状改良壁を含む。）にリブを設ける施工例を示している。
図示を省略したロッド１を略鉛直に地中に挿入し、そのまま地盤改良を行う（図５Ａ参照）。所定深度に到達した段階で、回転装置５により油圧オーガー６を９０度傾斜させて（図５Ｂ参照）地盤改良を行う。しかる後、回転装置５により油圧オーガー６を元の略鉛直状態に戻して地盤改良を行う。その断面を示したのが図８Ｂであり、図８ＡにおけるＩ−Ｉ断面で、狭い範囲の地盤改良となっている。その後、回転装置５により油圧オーガー６を９０度傾斜させて地盤改良を行う。その断面を示したのが図８Ｃであり、図８ＡにおけるII−II断面で、広い範囲の地盤改良となっている。このように、回転装置５により油圧オーガー６を９０度傾斜させた状態で地盤改良を行う場合と、略鉛直状態で地盤改良を行う場合を交互に繰り返して行うことにより、リブＣが所定深度で設けられた地中壁（改良体Ｂ）を造成することができる（図８Ａ）。
【００２５】
以上に本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。
例えば、前記２次元タイプや３次元タイプに用いられる鉛直回転体３について、上記実施例では、水平軸部３０と垂直部３１とを（ボール）ベアリング式で接合しているがこれに限定されず、図１０に例示するように、歯車式１５で実施することもできる。なお、図１０中の符号１６は、前記掘削撹拌装置６の異なる実施例を示している。このように、掘削撹拌装置の形態は特に限定されず、従来一般に用いられる（稼働部を搭載していない）掘削撹拌装置をそのまま用いることができる等、本発明の汎用性は高い。
【符号の説明】
【００２６】
１      ロッド
２      軟弱地盤
３      鉛直回転体
３０    水平軸部
３１    垂直部
４      水平回転体
４０    垂直軸部
４１    水平部
５      回転装置
５０    軸部
６      掘削撹拌装置
６０    内筒
６１    外筒
６２    外周面
６３    撹拌翼
６４    掘削体
７      バックホー
７０    アーム
Ａ      地盤改良杭
Ｂ      地盤改良体
Ｓ      所望方向
Ｔ      所望方向
【図１】
2019138047.tif 000003
【図２】
2019138047.tif 000004
【図３】
2019138047.tif 000005
【図４】
2019138047.tif 000006
【図５】
2019138047.tif 000007
【図６】
2019138047.tif 000008
【図７】
2019138047.tif 000009
【図８】
2019138047.tif 000010
【図９】
2019138047.tif 000011
【図１０】
2019138047.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月28日(2018.6.28)
【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】
ロッドの下端に回転装置を介して取り付けられた掘削撹拌装置を、軟弱地盤を掘削しながら軟弱地盤中に貫入させると共に、貫入吐出又は引上吐出により安定材を吐出させ、原位置土と撹拌・混合して地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法であって、
前記回転装置は、水平軸部と、前記水平軸部の両端部に接続されて鉛直面で回転自在な左右の垂直部とを備えた鉛直回転体であり、前記左右の垂直部が鉛直面で左右９０度ずつ回転して最大１８０度の範囲で回転する構成で、前記鉛直回転体の上端を前記ロッドの下端へ接続し、前記鉛直回転体の前記左右の垂直部を前記掘削撹拌装置へ接続しており、
前記鉛直回転体の前記左右の垂直部により前記掘削撹拌装置を前記最大１８０度の回転する範囲で鉛直面の所望方向に傾斜させ、撹拌深層混合処理を行い、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体を所望範囲に造成することを特徴とする、機械式撹拌深層混合処理工法を用いた地盤改良工法。
【請求項２】
ロッドの下端に回転装置を介して取り付けられた掘削撹拌装置を、軟弱地盤を掘削しながら軟弱地盤中に貫入させると共に、貫入吐出又は引上吐出により安定材を吐出させ、原位置土と撹拌・混合して地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法であって、
前記回転装置は、鉛直回転体と水平回転体とを組み合わせてなり、
前記鉛直回転体は、水平軸部と、前記水平軸部の両端部に接続されて鉛直面で回転自在な左右の垂直部とを備え、前記左右の垂直部が鉛直面で左右９０度ずつ回転して最大１８０度の範囲で回転する構成で、前記鉛直回転体の上端を前記水平回転体へ接続し、前記鉛直回転体の前記左右の垂直部を前記掘削撹拌装置へ接続し、
前記水平回転体は、垂直軸部と、前記垂直軸部に軸支されて水平面で３６０度の範囲で回転自在な水平部とを備え、前記水平回転体の水平部を前記鉛直回転体へ接続し、前記水平回転体の前記垂直軸部を前記ロッドの下端へ接続しており、
前記回転装置の前記鉛直回転体の前記左右の垂直部により前記掘削撹拌装置を前記最大１８０度の回転する範囲で鉛直面の所望方向に傾斜させると共に、前記回転装置の前記水平回転体の水平部により前記掘削撹拌装置を水平面の所望方向に回転させ、撹拌深層混合処理を行い、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体を所望範囲に造成することを特徴とする、機械式撹拌深層混合処理工法を用いた地盤改良工法。
【請求項３】
前記回転装置は、前記ロッドに代えて、バックホーのアームの下端に取り付けることを特徴とする、請求項１又は２に記載した機械式撹拌深層混合処理工法を用いた地盤改良工法。
【請求項４】
軟弱地盤を掘削しながら軟弱地盤中に貫入され、貫入吐出又は引上吐出により安定材が吐出され、原位置土と撹拌・混合して、地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法に用いられる地盤改良装置であって、
前記地盤改良装置は、回転装置と掘削撹拌装置とからなり、
前記回転装置は、水平軸部と、前記水平軸部の両端部に接続されて鉛直面で回転自在な左右の垂直部とを備えた鉛直回転体であり、前記左右の垂直部が鉛直面で左右９０度ずつ回転して最大１８０度の範囲で回転する構成で、前記鉛直回転体の前記左右の垂直部に前記掘削撹拌装置が接続され、前記鉛直回転体の上端がロッド又はバックホーのアームの下端に取り付け自在であり、
前記鉛直回転体の前記左右の垂直部により前記掘削撹拌装置が前記最大１８０度の回転する範囲で鉛直面の所望方向に傾斜され、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体が所望範囲に造成される構成であることを特徴とする、地盤改良装置。
【請求項５】
軟弱地盤中を掘削しながら軟弱地盤中に貫入され、貫入吐出又は引上吐出により安定材が吐出され、原位置土と撹拌・混合して、地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法に用いられる地盤改良装置であって、
前記地盤改良装置は、回転装置と掘削撹拌装置とからなり、さらに前記回転装置は、鉛直回転体と水平回転体との組み合わせでなること、
前記鉛直回転体は、水平軸部と、前記水平軸部の両端部に接続されて鉛直面で回転自在な左右の垂直部とを備え、前記左右の垂直部が鉛直面で左右９０度ずつ回転して最大１８０度の範囲で回転する構成で、前記鉛直回転体の上端が前記水平回転体に接続され、前記鉛直回転体の前記左右の垂直部に前記掘削撹拌装置が接続され、
前記水平回転体は、垂直軸部と、前記垂直軸部に軸支されて水平面で３６０度の範囲で回転自在な水平部とを備え、前記水平回転体の水平部が前記鉛直回転体に接続され、前記水平回転体の前記垂直軸部がロッド又はバックホーのアームの下端に取り付け自在であり、
前記回転装置の前記鉛直回転体の前記左右の垂直部により前記掘削撹拌装置が前記最大１８０度の回転する範囲で鉛直面の所望方向に傾斜されると共に、前記回転装置の前記水平回転体の水平部により前記掘削撹拌装置が水平面の所望方向に回転され、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体が所望範囲に造成される構成であることを特徴とする、地盤改良装置。
【請求項６】
前記掘削撹拌装置が油圧オーガー又は電動オーガーであることを特徴とする、請求項４又は５に記載した地盤改良装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、地盤改良工法と地盤改良装置に関し、さらに言えば、セメント系の安定材と原位置土とを処理機によって撹拌・混合して地盤改良杭又は地盤改良体を造成し、軟弱な原地盤を固化して改良する機械式撹拌深層混合処理工法を用いて、原地盤の所望の範囲に地盤改良を行う地盤改良工法とそれに好適な地盤改良装置の技術分野に属する。
なお、本明細書において、前記「地盤改良杭」は、断面円形の鉛直なストレート杭のほか、節付き杭、又は一部を拡径したり傾斜したりして形成した特殊形状の杭（異形杭）を指し、前記「地盤改良体」は、前記地盤改良杭を一方向に連続的に造成して壁状に形成したものを指す。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
機械式の深層混合処理工法で施工する地盤改良杭の断面は円形で、深度方向に一定である。例えば、格子状地盤改良工法を用いた液状化対策の場合、発生応力が最も厳しくなるのは深度の深い部分であるが、深度方向に断面を変えられないため、図９Ａのような、地中で断面を大きく（拡径）した壁を施工することができない。
深度の深い部分だけ断面を大きくするためには、改良杭を２列施工する必要があるが、そのためには深度の浅い部分でも空打ちでの施工が必要となり、不経済である。地盤改良体の圧縮強度が高いが、引張強度は圧縮強度の１０〜１５％程度しか期待できない。また、引張強度には上限値が設けられているので、いくら圧縮強度を高くしても許容引張応力は高くならず、引張り応力がクリティカルな応力となる場合には、断面を大きくして対応するしかなく不経済である。このような場合、図９Ｂに示すように、リブを設けた断面を施工することができれば、改良杭を余分に打設する必要がないのでコスト削減につながる。また、機械式改良杭の施工で、図９Ｃに示すように、地中で方向を変えることができれば、既設構造物の耐震補強に用いることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
一方、噴射式撹拌工法を用いた場合、セメントミルクの吐出圧力とロッドの回転速度を変えることによって、地中で断面を変えることは可能である。しかし、噴射式撹拌工法では、地中で所定の出来形の改良杭ができている保証はなく、施工に対する信頼度が低い。それに対して機械式改良であれば、撹拌翼が通過した部分は確実に改良されているので、出来形に対する施工の信頼性が高い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述した特許文献１による工法では、円形断面しか施工することができないため、前述したような壁にリブを設けた断面の施工（図９Ｂ）は難しく拡径幅にも制限がある。
また、特許文献２の掘孔装置は、ケーシング１の下方の蝶番６によってオーガーヘッド３の一部を支軸とし、他方を油圧ジャッキ７等の可動扞で伸縮させ、この先端のオーガーヘッド３のみをケーシング１軸に対して一定範囲の傾斜角度に折曲するものであり、ケーシング１全体が大きく傾斜できる構造ではない。したがって、鉛直方向の杭孔の直下に大きな球根部を造成することはできても、図９Ｃに示したような所望角度の斜め方向に改良杭を造成することはできない。リブを設けた断面の施工も困難である。
本発明の目的は、掘削撹拌装置を所望の角度・方向に回転して行う機械式地盤改良により、地中での拡径や、地中で曲がった改良杭など所望の断面形状の地盤改良杭や地盤改良体を造成でき、施工性、経済性に優れた、機械式撹拌深層混合処理工法を用いた地盤改良工法とそれに好適な地盤改良装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、狭小地（狭隘地）での施工にも好適で、既設構造物下の施工を実現し、既設構造物の耐震補強等に適用できて利便性に優れる、機械式撹拌深層混合処理工法を用いた地盤改良工法とそれに好適な地盤改良装置を提供することにある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る機械式撹拌深層混合処理工法を用いた地盤改良工法は、ロッドの下端に回転装置を介して取り付けられた掘削撹拌装置を、軟弱地盤を掘削しながら軟弱地盤中に貫入させると共に、貫入吐出又は引上吐出により安定材を吐出させ、原位置土と撹拌・混合して地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法であって、
前記回転装置は、水平軸部と、前記水平軸部の両端部に接続されて鉛直面で回転自在な左右の垂直部とを備えた鉛直回転体であり、前記左右の垂直部が鉛直面で左右９０度ずつ回転して最大１８０度の範囲で回転する構成で、前記鉛直回転体の上端を前記ロッドの下端へ接続し、前記鉛直回転体の前記左右の垂直部を前記掘削撹拌装置へ接続しており、
前記鉛直回転体の前記左右の垂直部により前記掘削撹拌装置を前記最大１８０度の回転する範囲で鉛直面の所望方向に傾斜させ、撹拌深層混合処理を行い、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体を所望範囲に造成することを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項２に記載した発明に係る機械式撹拌深層混合処理工法を用いた地盤改良工法は、ロッドの下端に回転装置を介して取り付けられた掘削撹拌装置を、軟弱地盤を掘削しながら軟弱地盤中に貫入させると共に、貫入吐出又は引上吐出により安定材を吐出させ、原位置土と撹拌・混合して地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法であって、
前記回転装置は、鉛直回転体と水平回転体とを組み合わせてなり、
前記鉛直回転体は、水平軸部と、前記水平軸部の両端部に接続されて鉛直面で回転自在な左右の垂直部とを備え、前記左右の垂直部が鉛直面で左右９０度ずつ回転して最大１８０度の範囲で回転する構成で、前記鉛直回転体の上端を前記水平回転体へ接続し、前記鉛直回転体の前記左右の垂直部を前記掘削撹拌装置へ接続し、
前記水平回転体は、垂直軸部と、前記垂直軸部に軸支されて水平面で３６０度の範囲で回転自在な水平部とを備え、前記水平回転体の水平部を前記鉛直回転体へ接続し、前記水平回転体の前記垂直軸部を前記ロッドの下端へ接続しており、
前記回転装置の前記鉛直回転体の前記左右の垂直部により前記掘削撹拌装置を前記最大１８０度の回転する範囲で鉛直面の所望方向に傾斜させると共に、前記回転装置の前記水平回転体の水平部により前記掘削撹拌装置を水平面の所望方向に回転させ、撹拌深層混合処理を行い、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体を所望範囲に造成することを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項３に記載した発明に係る機械式撹拌深層混合処理工法を用いた地盤改良工法は、前記回転装置は、前記ロッドに代えて、バックホーのアームの下端に取り付けることを特徴とする。
【手続補正１１】
【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】
請求項４に記載した発明に係る地盤改良工法は、軟弱地盤を掘削しながら軟弱地盤中に貫入され、貫入吐出又は引上吐出により安定材が吐出され、原位置土と撹拌・混合して、地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法に用いられる地盤改良装置であって、
前記地盤改良装置は、回転装置と掘削撹拌装置とからなり、
前記回転装置は、水平軸部と、前記水平軸部の両端部に接続されて鉛直面で回転自在な左右の垂直部とを備えた鉛直回転体であり、前記左右の垂直部が鉛直面で左右９０度ずつ回転して最大１８０度の範囲で回転する構成で、前記鉛直回転体の前記左右の垂直部に前記掘削撹拌装置が接続され、前記鉛直回転体の上端がロッド又はバックホーのアームの下端に取り付け自在であり、
前記鉛直回転体の前記左右の垂直部により前記掘削撹拌装置が前記最大１８０度の回転する範囲で鉛直面の所望方向に傾斜され、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体が所望範囲に造成される構成であることを特徴とする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項５に記載した発明に係る地盤改良工法は、軟弱地盤を掘削しながら軟弱地盤中に貫入され、貫入吐出又は引上吐出により安定材が吐出され、原位置土と撹拌・混合して、地盤改良杭又は地盤改良体を造成する機械式撹拌深層混合処理工法に用いられる地盤改良装置であって、
前記地盤改良装置は、回転装置と掘削撹拌装置とからなり、さらに前記回転装置は、鉛直回転体と水平回転体との組み合わせでなること、
前記鉛直回転体は、水平軸部と、前記水平軸部の両端部に接続されて鉛直面で回転自在な左右の垂直部とを備え、前記左右の垂直部が鉛直面で左右９０度ずつ回転して最大１８０度の範囲で回転する構成で、前記鉛直回転体の上端が前記水平回転体に接続され、前記鉛直回転体の前記左右の垂直部に前記掘削撹拌装置が接続され、
前記水平回転体は、垂直軸部と、前記垂直軸部に軸支されて水平面で３６０度の範囲で回転自在な水平部とを備え、前記水平回転体の水平部が前記鉛直回転体に接続され、前記水平回転体の前記垂直軸部がロッド又はバックホーのアームの下端に取り付け自在であり、
前記回転装置の前記鉛直回転体の前記左右の垂直部により前記掘削撹拌装置が前記最大１８０度の回転する範囲で鉛直面の所望方向に傾斜されると共に、前記回転装置の前記水平回転体の水平部により前記掘削撹拌装置が水平面の所望方向に回転され、所望形状の地盤改良杭又は地盤改良体が所望範囲に造成される構成であることを特徴とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項６に記載した発明に係る地盤改良工法は、請求項４又は５に記載した地盤改良装置いおいて、前記掘削撹拌装置が油圧オーガー又は電動オーガーであることを特徴とする。
【手続補正１４】
【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】
本発明に係る機械式撹拌深層混合処理工法を用いた地盤改良工法と地盤改良装置によれば、回転装置により掘削撹拌装置を所望の方向に傾斜・回転させて、自由な断面形状をした地盤改良体杭（地盤改良体）を効率よく施工でき、コストダウンに寄与する。例えば、格子状改良の格子壁や既設構造物下の施工を合理的に実現でき、狭小地（狭隘地）での施工にも好適で、既設構造物の耐震補強に適用できる等、利便性に非常に優れている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
【図１】本発明に係る地盤改良装置による機械式撹拌深層混合処理工法を用いた地盤改良工法の枢要な工程を示した概略図である。
【図２】図１の異なる実施例を示した全体図である。
【図３】Ａは、いわゆるロングタイプの地盤改良装置を示した平面図であり、Ｂは、同正面図であり、Ｃは、同展開図である。
【図４】Ａは、いわゆるショートタイプの地盤改良装置の使用方法を示した立面図であり、Ｂは、Ａの地盤改良装置に設置される異なる回転装置を示した斜視図である。
【図５】Ａ〜Ｃは、地盤改良工法の施工要領を概略的に示した説明図である。
【図６】Ａ、Ｂは、図５に続く工程を概略的に示した説明図である。
【図７】傾斜した地盤改良体の施工要領を概略的に示した説明図である。
【図８】Ａ〜Ｃは、リブを設けた地盤改良体の施工要領を概略的に示した説明図である。
【図９】Ａ〜Ｃは、地盤改良工法で造成される各種改良杭又は改良体を概略的に例示した説明図である。
【図１０】異なる実施例を示した立面図である。
【手続補正１６】
【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】
次に、本発明に係る機械式撹拌深層混合処理工法を用いた地盤改良工法と、その工法に好適な地盤改良装置の実施例を図面に基づいて説明する。
この地盤改良工法は、ロッド１やバックホー７のアーム７０の下端に適宜取り付けられた掘削撹拌装置６を、軟弱地盤２を掘削しながら軟弱地盤中に貫入させると共に、貫入吐出又は引上吐出によりセメントミルク等の安定材（図示は省略）を吐出させ、原位置土と撹拌・混合して、所望範囲に、地盤改良杭Ａや地盤改良体Ｂを造成する機械式撹拌深層混合処理工法において好適に実施される。
【手続補正１７】
【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】
図１と図２は、地盤改良装置による地盤改良工法の枢要な工程図である。当該地盤改良装置の構成については、図３を中心に説明する。
この地盤改良装置は、掘削撹拌装置６の上部に回転装置たる鉛直回転体３が設置されている。前記鉛直回転体３は、図３及び図４Ａに示したタイプ（以下、２次元タイプと言うことがある。）を基本とする。この２次元タイプの鉛直回転体３は、水平軸部３０に接続されて、当該水平軸部３０の両側において鉛直面で回転自在なベアリングを介する左右の垂直部３１、３１が、それぞれ垂直配置の支持部３２、３２に支持された構成である。この左右の垂直部３１、３１がそれぞれ鉛直面で左右９０度ずつ回転でき、最大１８０度の範囲の所望角度で傾斜して回転する。前記垂直部３１、３１の下端は水平板状の下面部３４に接続され、同下面部３４の下面に、後述する掘削撹拌装置６が接続されている。
一方、前記支持部３２、３２の上端は水平なディスク状の上面部３３に接続され、同上面部３３の中央には上向きに突出する軸部５０が設けられている。この鉛直回転体３の高さは、本実施例では一例として約０．５ｍで実施されている。前記軸部５０が、後述するロッド１やバックホー７のアーム７０に適宜取り付け自在とされている（図４Ａ参照）。
【手続補正１８】
【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】
また、図４Ｂに示したようなタイプ（以下、３次元タイプと言うことがある。）の回転装置５を地盤改良装置に適用する形態も好適に実施される。
すなわち、この地盤改良装置は、垂直軸部４０に軸支されて水平面で回転自在なベアリングを介する水平部４１を備えた水平回転体４の前記水平部４１の下端に、前記した鉛直回転体３の垂直部３２、３２の上端が接続された構成である。前記垂直軸部４０に軸部５０を突設させ（図４Ａ参照）、その軸部５０によって前記２次元タイプと同様に、ロッド１又はバックホー７のアーム７０に当該回転装置５が適宜取り付け自在となる。
よって、この３次元タイプの回転装置５によれば、後述する掘削撹拌装置６を、鉛直面で前記鉛直回転体３の垂直部３１により最大１８０度の範囲で傾斜させると共に、水平面で水平回転体４の水平部４１により３６０度の範囲で回転させることができ、それら傾斜角度と回転角度の組合せで自由な３次元の地盤改良を行うことができる。
【手続補正１９】
【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】
したがって、上述した２次元タイプの地盤改良装置によれば、図１に示したように、前記構成の鉛直回転体（回転装置）３の上端をロッド１の下端に設置するだけで、当該鉛直回転体３により、必要に応じて、掘削撹拌装置６を鉛直面の所望方向Ｓに傾斜させて、図９に例示したような所望形状の地盤改良杭Ａを施工できる。
また、上述した３次元タイプの回転装置５を備えた地盤改良装置によれば、必要に応じて、回転装置５により掘削撹拌装置６を鉛直面の所望方向Ｓに傾斜させると共に、水平面における所望のＴ方向に回転させ、所望形状の地盤改良体Ｂ（又は地盤改良杭Ａ）を、所望範囲に造成することができる。例えば、図６〜図８に示したような地盤改良体Ｂを造成することができる。
なお、図１に示したように、バックホー７のアーム７０に取り付けたロッド１に回転装置５を設置するほか、バックホー７のアーム７０に直接的に回転装置５を取り付ける形態でも実施可能である。また、図２に示したような据え置き型のボーリングマシン（ベースマシン）８で作動させるロッド１の下端に、地盤改良装置の回転装置５の上端を取り付けて実施することもできる。なお、前記ボーリングマシンは、据え置き型のほか、敷設レール上を走行可能な移動型でも同様に実施できる。特に、壁状の地盤改良体を造成するときは規則的に移動可能な移動型が好適である。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
以下、図５〜図８を用いて、特には３次元タイプの回転装置５を備えた地盤改良装置による地盤改良工法の実施例について説明する。なお、以下に説明する手順はあくまでも一例に過ぎないことを念のため特記しておく。
図５Ａに示したように、油圧オーガー（掘削撹拌装置）６を地中に略鉛直に挿入した後、回転装置５により、当該油圧オーガー６を鉛直面で９０度傾斜させる（図５Ｂ）。しかる後、図５Ｃのように平面方向から見て、油圧オーガー６を水平面でＴ方向に３６０度回転させて地盤改良し、平面視円形状の地盤改良体Ｂを造成する。その水平なＴ方向の回転手段としては、回転装置５の水平回転体４を用いて行えばよいが、ロッド１を回転させることで行うことも可能である。
つづいて、図６Ａのように、前記油圧オーガー６の位置を順次下げていき、前記図５Ｃに示したような水平面で３６０度回転させる地盤改良の作業を繰り返し行うことで、円柱状の地盤改良体Ｂを造成できる。このように当該小型の地盤改良装置によって、大断面の改良体Ｂを造成することができる。
なお、図６Ｂに示したように、前記図５Ｃの水平面で３６０度回転させる地盤改良の作業を行う深度と、行わない深度を設定して施工することで、大径改良部と小径改良部とを交互に形成する改良体Ｂを造成することもできる。