(57)【要約】【課題】円形ロッドの連結部を確実に固定して、ねじ嵌合式の円形ロッドを揺動回転方式の高圧噴射撹拌工法に使用できるようにする。【解決手段】先端部の噴射ノズルから硬化材を噴射して周囲の地盤を改良する断面円形の地盤改良用噴射ロッド１の連結部の固定装置１０であって、該固定装置１０は半割状の２つの分割体１１，１２を有している。分割体１１，１２は、一端において互いに枢支されているとともに、他端において互いにボルト１４で締結可能に構成されている。かかる分割体１１，１２を噴射ロッド１の連結部周囲の外周面にあてがって該分割体１１，１２を互いにボルト１４で締結することにより前記連結部周囲を締付けて前記噴射ロッド１の連結部を固定する。【選択図】図２
2015132048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部の噴射ノズルから硬化材を噴射して周囲の地盤を改良する断面円形の地盤改良用噴射ロッドの連結部の固定装置であって、
該固定装置は、複数の分割体から構成されており、該分割体を前記噴射ロッドの連結部周囲の外周面にあてがって該分割体を互いにボルトで締結することにより前記連結部周囲を締付けて前記噴射ロッドの連結部を固定するようになっている、ことを特徴とする地盤改良用噴射ロッドの連結部の固定装置。
【請求項２】
前記噴射ロッドの連結部は螺合により連結されている、請求項１に記載の地盤改良用噴射ロッドの連結部の固定装置。
【請求項３】
前記噴射ロッドは揺動回転しながら硬化材を噴射して地盤改良するものである、請求項１又は２に記載の地盤改良用噴射ロッドの連結部の固定装置。
【請求項４】
前記固定装置は半割状の２つの分割体からなる、請求項１〜３のいずれかに記載の地盤改良用噴射ロッドの連結部の固定装置。
【請求項５】
前記半割状の２つの分割体は、一端において互いに枢支されているとともに、他端において互いにボルトで締結可能に構成されている、請求項４に記載の地盤改良用噴射ロッドの連結部の固定装置。
【請求項６】
前記噴射ロッドは、ケーシングによる先行削孔の後、該ケーシング内に挿入されて目標深さまで建て込まれるものである、請求項１〜５のいずれかに記載の地盤改良用噴射ロッドの連結部の固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端部の噴射ノズルから硬化材を噴射して周囲の地盤を改良する地盤改良工法に使用される地盤改良用噴射ロッドの連結部の固定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤改良工法として、噴射ロッドを一方向回転させながら硬化材を水平方向に噴射して周囲の地盤を改良する高圧噴射撹拌工法が知られている。かかる一方向回転方式の高圧噴射撹拌工法では、従来、断面円形の噴射ロッド（以下、「円形ロッド」という。）が使用されていた。また、円形ロッドの連結部（噴射ロッド同士の連結部だけでなく、スイベルと噴射ロッドとの連結部、及び、噴射ロッドとモニター機構との連結部等を含む）には「ねじ嵌合式」の連結構造が採用されていた（以上につき、特許文献１。特に図１参照）。これは、一方向回転方式の高圧噴射撹拌工法においては、噴射ロッドの回転方向とねじの締付け方向さえ合致させておけば、噴射ロッドの連結部のねじが緩むおそれがないからである。
【０００３】
このようなねじ嵌合式の円形ロッドは、汎用の部材を使用できるため、断面六角形の噴射ロッド（以下、「六角ロッド」という。）に比べて製造コストが低廉である、六角ロッドに比べて広い管内通路面積を確保できる、ロッドの連結作業が簡便である、等の利点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３０６８４６号公報
【特許文献２】実願平４−９１９８０号（実開平６−５３６３５号）のＣＤ−ＲＯＭ
【特許文献３】特許第５０６１０７９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、噴射ロッドを揺動回転させるタイプの高圧噴射撹拌工法の場合、連結部のねじが緩むおそれがあるため、上記のようなねじ嵌合式の円形ロッドを使用することができなかった。また、このような揺動回転方式の高圧噴射撹拌工法では、硬化材の噴射方向（噴射ノズルの方向）を地上から確実に把握する必要があり、それには、円形ロッドよりも六角ロッドの方が好適であった。六角ロッドの場合、噴射ノズルの向きを六角形の一面又は二つの面の交わる陵角部に合わせることにより、地中深くに配置された噴射ノズルの向きを地表から容易に確認できるというメリットがあるためである。
【０００６】
以上のような理由から、揺動回転方式の高圧噴射撹拌工法では、円形ロッドではなく、六角ロッドを使用していた（特許文献２・３）。
【０００７】
しかし、六角ロッドを使用した場合、円形ロッドと比較して、製造コストが上昇する、管内通路面積が狭い、ロッドの連結部の構造が複雑化し連結作業に時間がかかるという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、円形ロッドの連結部を確実に固定できる固定装置を提供することを目的とする。また、これにより、ねじ嵌合式の円形ロッドを揺動回転方式の高圧噴射撹拌工法に使用できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の地盤改良用噴射ロッドの連結部の固定装置は、先端部の噴射ノズルから硬化材を噴射して周囲の地盤を改良する断面円形の地盤改良用噴射ロッドの連結部の固定装置であって、該固定装置は、複数の分割体から構成されており、該分割体を前記噴射ロッドの連結部周囲の外周面にあてがって該分割体を互いにボルトで締結することにより前記連結部周囲を締付けて前記噴射ロッドの連結部を固定するようになっている、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明の固定装置によれば、各分割体を噴射ロッドの連結部周囲の外周面にあてがって該分割体を互いにボルトで締結することにより噴射ロッドの連結部を確実に固定することができる。このため、本発明の固定装置で噴射ロッドの連結部を固定することにより、円形ロッドであっても揺動回転方式の高圧噴射撹拌工法に使用することができる。
【００１１】
なお、本明細書において、噴射ロッドの「連結部」には、噴射ロッド同士を連結した箇所だけでなく、噴射ロッドとスイベルの連結部、及び、噴射ロッドとモニター機構との連結部も含まれるものとし、本発明の固定装置はこれらの連結部を固定する場合にも使用することができる。
【００１２】
本発明では、その好適な実施態様の一つとして、前記噴射ロッドの連結部は螺合により連結されている、という構成を採用することができる。
【００１３】
また、本発明の好適な実施態様の一つとして、前記噴射ロッドは揺動回転しながら硬化材を噴射して地盤改良するものである、という構成を採用することができる。
【００１４】
また、本発明の好適な実施態様の一つとして、前記固定装置は半割状の２つの分割体からなる、という構成を採用することができる。
【００１５】
さらに、本発明の好適な実施態様の一つとして、前記半割状の２つの分割体は、一端において互いに枢支されているとともに、他端において互いにボルトで締結可能に構成されている、という構成を採用することができる。
【００１６】
さらに、本発明の好適な実施態様の一つとして、前記噴射ロッドは、ケーシングによる先行削孔の後、該ケーシング内に挿入されて目標深さまで建て込まれるものである、という構成を採用することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、各分割体を噴射ロッドの連結部周囲の外周面にあてがって該分割体を互いにボルトで締結することにより噴射ロッドの連結部を確実に固定することができる。これにより、ねじ嵌合式の円形ロッドを揺動回転方式の高圧噴射撹拌工法に使用することができ、六角ロッドに比べて製造コストが低コストで済むとともに、広い管内通路面積を確保することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（Ａ）は本発明の固定装置が適用される噴射ロッドの全体図、図１（Ｂ）は噴射ロッドとカップリングとを分解した拡大分解図、図１（Ｃ）は同噴射ロッドの外周面に付した目盛の位置を断面視において示す図。
【図２】図２（Ａ）は本発明の実施例の平面図、図２（Ｂ）はその側面視断面図。
【図３】実施例によって噴射ロッドを固定した状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１（Ａ）は本発明の固定装置が適用される噴射ロッドの全体図である。この噴射ロッド１は、断面円形（横断面視円形）の円筒状の外形を有し、内部に硬化材やエア等が流通する通路（不図示）を有している。噴射ロッド１の両端部には雌ねじを切設した雌型嵌合凹部１ａが設けられている。
【００２１】
一般に、噴射ロッド１の種類には、その内部構造に基づいて、単管、二重管、三重管の別があるが、本発明の適用上、特にその種類は問わない。
但し、二重管や三重管のように噴射ロッド１の管内通路スペースを広くとる必要性がある場合に本発明は特に有利である。
【００２２】
噴射ロッド１の一端には、カップリング２が装着される。カップリング２は、噴射ロッド１の外径と略同径の外径を有する断面視円形の中間部２ｂと、この中間部２ｂの両側に、外周に雄ねじが切設された雄型嵌合凸部２ａとを有する。この雄型嵌合凸部２ａは噴射ロッド１の雌型嵌合凹部１ａに螺合により連結（螺着）されるようになっており、この雄型嵌合凸部２ａが噴射ロッド１の雌型嵌合凹部１ａに螺着されたときに、カップリング２の中間部２ｂの外周面は噴射ロッド１の外周面と面一になるようになっている。
【００２３】
なお、本実施例では、複数の噴射ロッド１を連結して使用する場合を想定しているため、予め噴射ロッド１の一端にカップリング２を螺着した上で両者の連結部を溶接等により固定してある。但し、必ずしもこのように構成しておかなければならないわけではない。
【００２４】
本実施例に使用される噴射ロッド１の外周面には均等に目盛Ｍが付してある。この目盛Ｍは、図１（Ｃ）に示すように、噴射ロッド１の円周方向に等間隔に８カ所設けられており、各目盛Ｍは、噴射ロッド１の軸線に沿って一端から他端まで形成されている。また、各目盛Ｍは、カップリング２の中間部２ｂの外周面の対応する位置にも設けられており、噴射ロッド１にカップリング２を結合したときに対応する目盛Ｍが一直線につながるようになっている。
この目盛Ｍは、噴射ロッド１の下端部に設けられる噴射ノズル（不図示）の噴射方向を地表から確認できるようにするためのものである。
但し、目盛Ｍの数は８つに限定されるものではない。また、目盛ではなく目印であってもよく、地表から視認できるような形態のものであればよい。
【００２５】
本発明の実施例に係る固定装置１０は、かかる噴射ロッド１の連結部を固定するために使用される。図２（Ａ）は本発明の実施例の平面図、図２（Ｂ）は同側面図である。
これらの図に示されるように、本発明の実施例に係る固定装置１０は、半割状の２つの分割体１１，１２から構成されている。各分割体１１，１２は、一端において枢支ピン１３によって互いに揺動可能なように枢支されており、他端において互いにボルト１４（一例として六角ボルト）で締結可能に構成されている。
【００２６】
具体的には、各分割体１１，１２は、円筒状の部材を縦方向に２つに分割したような形状を有しており、それぞれの一端には、枢支ピン１３が挿通されるボス部１１ａ，１２ａが間隔をおいて２個形成されている。これら２つのボス部１１ａ，１２ａは、各分割体１１，１２を合わせたときに交互に並列されるようになっており、この状態で各ボス穴１１ｂ，１２ｂが一本のボス穴として連通し、ここに枢支ピン１３を挿通することにより各分割体１１，１２を揺動自在に枢支するようになっている。
【００２７】
各分割体１１，１２の他端には、鍔部１１ｃ，１２ｃが形成されている。本実施例では、鍔部１１ｃ，１２ｃは、図２（Ｂ）に示すとおり、各分割体１１，１２の軸線方向（図２（Ｂ）の上下方向）に亘って一連に連設されているが、必ずしも一連に連設されている必要はなく、必要な箇所にだけ適宜個数で設けられていてもよい。各鍔部１１ｃ，１２ｃの対応する位置にはボルト挿通穴１１ｄ、１２ｄが設けられている。本実施例では、ボルト挿通穴１１ｄ、１２ｄは３つずつ形成されている。さらに、図２（Ａ）に示すとおり、一方の分割体１１の鍔部１１ｃの周辺には、ボルト１４の挿通方向（これは分割体１１，１２を２つ合わせにしたときに形成される円環の外周円の接線方向と平行な方向であり、これをさらに言い換えれば、噴射ロッド１の外周円の接線方向と平行な方向でもある）と平行な面を有する平坦部１１ｅが形成されており、これによってボルト挿通穴１１ｄへのボルト１４の取付け及び取外し作業が容易になるようにしている。
【００２８】
このように、本実施例では、噴射ロッド１の外周円の接線方向と平行な方向に挿通されるボルト１４によって各分割体１１，１２が相互に連結されるため、噴射ロッド１自体にボルト挿通穴を形成する必要がない。このため、噴射ロッド１にボルト挿通穴を形成した場合のようにシール性を確保するために特別な工夫を施す必要がない。
【００２９】
以上のように構成された実施例の固定装置１０は以下のようにして使用される。
図３は、図１（Ａ）に示す噴射ロッド１を必要な個数（同図では３個）連結した状態を示している。すなわち、図１（Ａ）の噴射ロッド１の右端のカップリング２の雄型嵌合凸部２ａに別の噴射ロッド１の左端の雌形嵌合凹部１ａをねじ嵌合して２本の噴射ロッド１，１を連結し、さらに別の噴射ロッド１も同様に螺合により連結するというような具合で必要な本数の噴射ロッド１を連結している。
なお、図示は省略するが、このように連結した噴射ロッド１の上端部にはスイベルが連結され、下端には水平方向（噴射ロッド１の軸線方向に対し垂直な方向）の噴射ノズルを有するモニター機構が設けられる。噴射ノズルの個数は１個に限らず、複数個有するものであってもよい。
【００３０】
このようにして連結された噴射ロッド１は、螺合により連結しているため、地盤改良時の噴射ロッド１の回転駆動（特に揺動回転ないし往復回転）により連結部の螺合が緩むおそれがある。このため、本実施例の固定装置１０によって各連結部が固定される。具体的には、固定装置１０の各分割体１１，１２を開いた状態にして噴射ロッド１の連結部周囲の外周面に嵌着し、各分割体１１，１２を閉じた後、鍔部１１ｃ，１２ｃのボルト挿通穴１１ｄ，１２ｄにボルト１４を通してねじ止めされる。このボルト挿通穴１１ｄ，１２ｄへのボルト１４の締結により、噴射ロッド１の各連結部周囲の外周面を締付けて噴射ロッド１同士（あるいは噴射ロッド１とスイベル又は噴射ロッド１とモニター機構）が相対回転しないように強固に固定される。この結果、噴射ロッド全体を一体回転させることができ、かかる回転駆動によって各連結部の螺合が緩むおそれがない。
【００３１】
このようにして連結固定された噴射ロッド１は、先端部のモニター機構を目標深さの地中に設置して使用される。具体的には、目標深さの地中にモニター機構が位置するように噴射ロッド１を建て込み、先端部の噴射ノズルから硬化材を噴射させるとともに噴射ロッド１を回転駆動（一方向回転又は揺動回転駆動）させつつ引き上げることにより周囲の地盤を切削撹拌し、これにより断面視で円形状、又は、半円を含む扇形状、さらには蝶々状（蝶々の羽のように一対の扇形を点対称に配置した形状）の未硬化パイルを地中に造成して地盤を改良するようにする。
【００３２】
なお、噴射ロッド１を地中に建て込むに当たっては、予めケーシング（ケーシングパイプあるいは先導管とも呼ばれる）によって先行削孔し、先行削孔が終わったケーシング内に噴射ロッド１を挿入して目標深さまで建て込んだ後、該ケーシングを引き抜いて、上記の噴射撹拌工程を開始するようにしてもよい。特に、本発明の固定装置１０は比較的肉薄で噴射ロッド１の管半径方向に嵩張らないため、ケーシング内に噴射ロッド１を挿通する際の障害にならない。このため、本発明の固定装置１０は、ケーシング内に挿通される噴射ロッド１の連結部の固定に特に好適に使用することができる。
【００３３】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。上記実施例では、予め噴射ロッド１の一端にカップリング２を装着した上、両者を溶接等により固定しておいたが、必ずしもこのようにする必要はない。予め両者を溶接等により固定しない場合は、該連結部についても本発明の固定装置１０を適用することができる。この場合は、カップリング２の両側の連結部が本発明によって固定されることになる。
【符号の説明】
【００３４】
１        噴射ロッド
１ａ    雌型嵌合凹部
２        カップリング
２ａ    雄型嵌合凸部
２ｂ    中間部
１０      固定装置
１１      分割体
１１ａ  ボス部
１１ｂ  ボス穴
１１ｃ  鍔部
１１ｄ  ボルト挿通穴
１１ｅ  平坦部
１２      分割体
１２ａ  ボス部
１２ｂ  ボス穴
１２ｃ  鍔部
１２ｄ  ボルト挿通穴
１３      枢支ピン
１４      ボルト
Ｍ        目盛
【図１】
2015132048.tif 000003
【図２】
2015132048.tif 000004
【図３】
2015132048.tif 000005