(57)【要約】【目的】平面視回転せず、横軸線回りに回転する横軸体をもつ地盤改良装置で、掘削軸回りに共回りする掘削土を、横軸体に確実に当てて、その共回りを止めることに加えて、横軸体の回りに回転させて混合、攪拌もさせる。【構成】回転、上下動する掘削軸１と、平面視回転せず、掘削軸１の回りに共回りしてくる掘削土を横軸体４に当てるようにした地盤改良装置で、掘削軸回りに等角度間隔で複数設けられた横軸体４を横軸線４ｇ回りに回転させるようにしたもので、横軸体４のうちの共回りする掘削土の当たる部位の最小の径寸法をＨ（ｃｍ）とし、掘削軸１を下降又は上昇させる速度をＶ（ｃｍ／ｍｉｎ）とし、掘削軸１の回転数をＮ（ｒｐｍ）とし、横軸体４の掘削軸１の特定高さにおける数をＫとしたとき、Ｈ＞Ｖ／（ＮＫ）なる関係式を満たすものとした。【選択図】        図１
2004250864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削軸に掘削翼を備えてなる地盤改良装置であって、該掘削軸には、横方向に延び、掘削軸とともに上下動する横軸体を備えると共に、該横軸体を、掘削時において回転する掘削軸に対し、上から見て回転させない回転防止手段と、前記横軸体をその横軸線回りに回転させる回転駆動手段とを備えており、掘削時において掘削軸の回りに共回りする掘削土を前記横軸体に当て、しかも該横軸体の横軸線回りの回転によって回転させるようにしたものにおいて、
前記横軸体のうちの共回りする掘削土の当たる部位を、その横軸線に垂直な断面で切断した際における最小の径寸法をＨ（ｃｍ）とし、前記掘削軸を掘削土中において下降又は上昇させる速度をＶ（ｃｍ／ｍｉｎ）とし、前記掘削軸の回転数をＮ（ｒｐｍ）とし、前記横軸体の前記掘削軸の一定高さにおける数を単数としたとき、
掘削において、Ｈ＞Ｖ／Ｎなる関係式を満たすことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項２】
掘削軸に掘削翼を備えてなる地盤改良装置であって、該掘削軸には、横方向に延び、掘削軸とともに上下動する横軸体を備えると共に、該横軸体を、掘削時において回転する掘削軸に対し、上から見て回転させない回転防止手段と、前記横軸体をその横軸線回りに回転させる回転駆動手段とを備えており、掘削時において掘削軸の回りに共回りする掘削土を前記横軸体に当て、しかも該横軸体の横軸線回りの回転によって回転させるようにしたものにおいて、
前記横軸体のうちの共回りする掘削土の当たる部位を、その横軸線に垂直な断面で切断した際における最小の径寸法をＨ（ｃｍ）とし、前記掘削軸を掘削土中において下降又は上昇させる速度をＶ（ｃｍ／ｍｉｎ）とし、前記掘削軸の回転数をＮ（ｒｐｍ）とし、前記横軸体の前記掘削軸の一定高さにおける数を複数個Ｋとし、かつ掘削軸の一定高さにおける複数の該横軸体を前記掘削軸の回りに略等角度間隔で設けたものとしたとき、
掘削において、Ｈ＞Ｖ／（ＮＫ）なる関係式を満たすことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項３】
前記横軸体は、その横軸線に垂直な面で切断したときの断面の輪郭が多角形をなしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の地盤改良装置。
【請求項４】
前記横軸体は、その横軸線に垂直な面で切断したときの断面の輪郭が略四角形をなしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の地盤改良装置。
【請求項５】
前記横軸体は、その周面に突起を有していること特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の地盤改良装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤改良装置に関し、詳しくは、土木、建設の基礎工事などにおいて、地盤を柱状に掘削しながら石灰系やセメント系のスラリー状の固化剤を吐出して、この固化剤と掘削土とを混合、攪拌して固結させることで、地盤を柱状に固結、成形して改良するため、掘削軸に掘削翼等を設けた地盤改良装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
掘削翼にて掘削され、その掘削翼と上方の攪拌翼にて、混合される掘削土は、掘削軸の回りに、掘削軸の回転につられるように共回りするため、掘削径の内側では、掘削土相互が十分に混合攪拌されているとはいえない。掘削土が粘土質又はシルト層のように粘性の高い地盤の地盤改良では、特にその傾向が大きい。そこで、掘削時つまり掘削軸の回転時において、その掘削軸の回りに回転しない共回り防止翼（横軸体）を掘削軸に設けることが行なわれている（例えば特許文献１）。特許文献１のものは、掘削翼と攪拌翼との間に、或いは攪拌翼と攪拌翼との間に、掘削軸に対して回転自在であり、直径が掘削翼より大きく形成された共回り防止翼を設けたものである。このものでは、共回り防止翼の先端を掘削過程で、掘削径の外側の未掘削土中に食い込ませることで、掘削軸の回転時においても、共回り防止翼が平面視において（上から見て）回転しないようにし、掘削する土塊が掘削軸と共に回転しても、その回転しない共回り防止翼に当てることで、その掘削土が共回りをするのを防止できるようにしたものである。
【０００３】
このような特許文献１に記載の装置も含め、掘削軸の下降（又は上昇）につれて、共回り防止翼の高さ（地盤中の深さ）位置も次第に変化する。これにより、共回りする掘削土のうち、共回り防止翼の高さにあり、その翼の幅（高さ）に対応する掘削土は、その共回りが止められるとともに、掘削軸の下降とともに、共回りが止められる部分が連続的に変化する。これに対応し、掘削土は混合、攪拌されるというものである。
【０００４】
ところが、このような状態の混合、攪拌では、共回りが止められるというだけであるから、決して十分な混合攪拌がなされているとはいえない。そこで、共回りしてくる掘削土を単に当てて止めるだけでなく、その共回り防止翼自体を共回り防止翼の横軸線方向から見て、その横軸回りに回転させることで、共回りしてくる掘削土をその横軸回りに回転させ、横軸の外方に設けた杆体（又は突起）などによる作用とも相俟って、掘削土を混合攪拌するようにしたものがある（特許文献２）。さらに、掘削軸から横方向に延びるように設けられた横軸（中軸）の軸回りに回転自在に外嵌された筒体を回転させることで、共回りしてくる掘削土を横軸回りに立体的に回転させ、筒体の外方に設けた杆体による混合、攪拌作用とも相俟って、掘削土を混合攪拌するようにしたものがある（特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭５８−２９３７４号公報
【特許文献２】
特開平８−４１８６２号公報
【特許文献３】
特公平８−１２０６６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献２、３の技術によっても、実際の地盤改良の現場においては、十分な混合、攪拌がされていないといった問題があった。というのは、地盤改良の現場における掘削軸の回転数（単位時間当たりの回転数）は、例えば電動機が回転駆動源であれば通常、一定であるのに対し、掘削軸の進行速度（掘削軸の下降速度、又は上昇速度）は一定でないためである。つまり、混合、攪拌においては、掘削軸はある一定回転数Ｎ（ｒｐｍ）で回転しながら、地中を下又は上に向ってある速度Ｖ（ｃｍ／ｍｉｎ）で進行し、横軸体又は共回り防止翼（以下、単に横軸体ともいう）もその位置で掘削軸と同じ進行速度で下降又は上昇する。このとき、掘削土の共回りが止められる部位、つまり横軸体の高さ（深さ）位置は、その下降においては絶えず連続的に変化している。このことから、掘削時の進行速度が回転速度に比べて速いと、共回りする掘削土のうち、横軸体に当たらない部分が発生する。つまり、共回りする掘削土がその上下において十分に横軸体に当たらないため、横軸体の回りに回転させられない掘削土が存在し、したがって十分な混合、攪拌がされていないといった問題があった。
【０００７】
本発明は、従来の地盤改良装置のもつこうした問題点に鑑みて案出したものであって、掘削過程で、掘削軸回りに回転しない横軸体であって、その横軸体が横軸線回りに回転する回転駆動手段を備えた地盤改良装置において、共回りしてくる掘削土を効率的かつ十分に混合攪拌できるようにした地盤改良装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、掘削軸に掘削翼を備えてなる地盤改良装置であって、該掘削軸には、横方向に延び、掘削軸とともに上下動する横軸体を備えると共に、該横軸体を、掘削時において回転する掘削軸に対し、上から見て回転させない回転防止手段と、前記横軸体をその横軸線回りに回転させる回転駆動手段とを備えており、掘削時において掘削軸の回りに共回りする掘削土を前記横軸体に当て、しかも該横軸体の横軸線回りの回転によって回転させるようにしたものにおいて、
前記横軸体のうちの共回りする掘削土の当たる部位を、その横軸線に垂直な断面で切断した際における最小の径寸法をＨ（ｃｍ）とし、前記掘削軸を掘削土中において下降又は上昇させる速度をＶ（ｃｍ／ｍｉｎ）とし、前記掘削軸の回転数をＮ（ｒｐｍ）とし、前記横軸体の前記掘削軸の一定高さ（１段）における数を単数としたとき、
掘削において、Ｈ＞Ｖ／Ｎなる関係式を満たすことを特徴とする地盤改良装置である。
【０００９】
この地盤改良装置によれば、掘削軸がＮ（ｒｐｍ）で回転しながら、地中内に速度Ｖ（ｃｍ／ｍｉｎ）で下降すると、掘削軸が１回転するとき、横軸体は回転しないが、地中内にＶ／Ｎ（ｃｍ）進む。一方、掘削軸の回りには掘削土が共回りし、横軸線回りに回転する横軸体に当たりながら、その横軸線回りに混合される。このとき、本発明では、横軸体の最小の径寸法Ｈが、上記のＨ＞Ｖ／Ｎなる関係にあるから、横軸体の上下動する範囲にあり、掘削軸の回転方向に共回りする掘削土は、上下動する横軸体に確実に当たり、しかも回転するその横軸体回りに回転させられる。つまり、掘削軸の回りに共回りする掘削土は、上下動する横軸体に確実に当たり、しかも回転するその横軸体回りに回転させられるため、質の高い混合攪拌がなされる。
【００１０】
請求項２に記載の本発明は、掘削軸に掘削翼を備えてなる地盤改良装置であって、該掘削軸には、横方向に延び、掘削軸とともに上下動する横軸体を備えると共に、該横軸体を、掘削時において回転する掘削軸に対し、上から見て回転させない回転防止手段と、前記横軸体をその横軸線回りに回転させる回転駆動手段とを備えており、掘削時において掘削軸の回りに共回りする掘削土を前記横軸体に当て、しかも該横軸体の横軸線回りの回転によって回転させるようにしたものにおいて、
前記横軸体のうちの共回りする掘削土の当たる部位を、その横軸線に垂直な断面で切断した際における最小の径寸法をＨ（ｃｍ）とし、前記掘削軸を掘削土中において下降又は上昇させる速度をＶ（ｃｍ／ｍｉｎ）とし、前記掘削軸の回転数をＮ（ｒｐｍ）とし、前記横軸体の前記掘削軸の一定高さにおける数を複数個Ｋとし、かつ掘削軸の一定高さにおける複数の該横軸体を前記掘削軸の回りに略等角度間隔で設けたものとしたとき、
掘削において、Ｈ＞Ｖ／（ＮＫ）なる関係式を満たすことを特徴とする地盤改良装置である。すなわち、前記掘削軸のの一定高さ（１段）における数を単数に代えて、前記横軸体の前記掘削軸の一定高さにおける数を複数個Ｋとし、かつ掘削軸の一定高さにおける複数の該横軸体を前記掘削軸の回りに略等角度間隔で設けたものとしたとき、掘削において、Ｈ＞Ｖ／（ＮＫ）なる関係式を満たすことを特徴とする地盤改良装置である。
【００１１】
このように、掘削軸の一定高さにおける横軸体を複数とするとき、その横軸体を掘削軸の回りに略等角度間隔で設けたものとしたときは、掘削において、Ｈ＞Ｖ／（ＮＫ）なる関係式を満たすこととすれば、前記手段と同様の作用効果が得られる。しかもこのときは、Ｈが同じでも、横軸体の数に対応して、速度Ｖ（ｃｍ／ｍｉｎ）を大きくできるため、効率的な掘削を行なうことができる。
【００１２】
本発明において、横軸体は、請求項３に記載のように、その横軸線に垂直な面で切断したときの断面の輪郭が多角形をなしているとよい。とくには、請求項４に記載のように、その横軸線に垂直な面で切断したときの断面の輪郭が略四角形をなしているものとするのが、構造の複雑化を招かないし、横軸線の回りに掘削土を回転させ易く、好ましい。さらに、請求項５に記載のように、前記横軸体は、その周面に突起を有しているとよい。また、横軸体の平面視における回転防止手段としては、横軸体の先端が掘削軸に設けられた掘削翼の先端が描く、平面視における円より外側に位置する長さを有するものとして、これを掘削軸に回転自在に取りつけたものとしてもよいが、これに限定されない。すなわち、横軸体の先端が掘削軸に設けられた掘削翼の先端が描く、平面視における円より内側に位置する長さを有するものであっても、例えばその横軸体の先端に、上向きに延びる杆体を設けておき、その杆体の上端を重機にて、上下にスライドのみできるように保持しておくこととして、横軸体の平面視における回転防止手段とすることもできるなど、適宜の手段を用いればよいためである。
【００１３】
さらに、横軸体の回転駆動手段は、掘削軸の回転を回転駆動源として歯車装置などの回転力伝達手段を介し、横軸体が掘削軸の軸線回りに回転不能とされた際に、該横軸体の軸線回りに回転するように構成されているものでもよい。また、横軸体は、前記掘削軸の軸線方向から見て、自身の先端部が前記掘削翼が回転して該掘削翼の先端が描く円周の外方に位置する長さを有する中軸と、その円周の内方において、該中軸の軸線回りに回転自在の筒状の横軸体を備えたものとし、さらに、この筒状の横軸体に、その軸線方向から見て略等角度間隔をおいて横軸体の外方に延びる少くとも３つの突起（突出片）を備えたものとする一方、前記掘削軸には、前記中軸が前記掘削軸の軸線回りに回転しないときにおいて、該掘削軸が回転した際に前記突起に当たって前記横軸体をその軸線（中軸）回りに回転させる少くとも１つの横向き突出棒を備えているものとしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る地盤改良装置の実施の形態について、図１ないし図３を参照して詳細に説明する。図中、１は、円筒状（若しくは中空円柱状）をなす掘削軸（回転駆動軸）であって、その上端部に設けた図示しないモーターなどの回転駆動手段により、所定の回転数Ｎ（ｒｐｍ）で回転し、また重機に取付けられて掘削土中において速度Ｖ（ｃｍ／ｍｉｎ）で下降（下動）又は上昇（上動）できるように構成されている。そして、その先端（下端）部近傍には地盤を掘削する所定の径（長さ）Ｄ１をもつ掘削翼２が、溶接等によりその掘削軸１に対してほぼ直角方向で突出状に設けられている。また、掘削翼２の上方には、径Ｄｌよりやや小さい径Ｄ２を持ち、掘削軸１と一体となって回転することにより掘削土を攪拌するための攪拌翼３が掘削軸１に一体的に固着されている。なお、掘削軸１の先端部近傍には、スラリー状の固化剤の吐き出し口１ａが設けられており、図示しない固化剤が圧送源から掘削軸１の内側を通って掘削土中に吐出されるように形成されている。
【００１５】
そして、掘削軸１における掘削翼２と攪拌翼３との間には、以下に、詳述するように、掘削軸１と略直角方向に、本例では断面が略正方形をなす横軸体４が、掘削時には平面視において（上から見て）回転しないが、その横軸体４自体の横軸線４ｇ回りに、後述する回転駆動手段（機構）を介して回転するように設けられている。この横軸体４は、平面視において略等角度間隔（１８０度間隔）で、掘削軸１に対して同じ高さ（一定高さ）位置において設けられている。そして、その先端が、図２に示したように、掘削翼２の径Ｄｌによって描かれる平面視における円（掘削径）Ｅより外方に、掘削軸１における同じ高さ位置において両側に突出するように、掘削翼２よりも長く、すなわち大きい径Ｄ３で形成されている。また、本形態では、横軸体４は、平面視、前記円Ｅより外方に位置する両方の先端寄り部位４ａ，４ａが、前記円Ｅより内方に位置する基端寄り部位４ｂに比べて細く形成されている。これにより、本形態では、掘削時において、各横軸体４のうち、平面視、掘削径Ｄ１より外方に位置する両方の先端寄り部位４ａ，４ａは掘削されない地盤中を掘削軸１とともに上又は下に動くが、その先端寄り部位４ａ，４ａが掘削されない地盤中に埋設状となることにより、平面視において回転しないように構成されている。すなわち、本例では、このような横軸体４の先端寄り部位４ａ，４ａは、横軸体４を掘削軸１の回りに回転させない回転防止手段をなすように構成されている。
【００１６】
そして、横軸体４は、平面視において掘削軸１の回りに回転しないとき、掘削軸１の回転によりその横軸４ｇの回りに回転するように構成されている。この回転駆動手段は、掘削軸１の回転を駆動源としてなされるように構成されているが、本例では次の構成とされている。すなわち、本形態では、横軸体４の平面視における回転が止められた際において、横軸体４がその軸線４ｇ回りに回転するように、横軸体４の基部において、掘削軸１を包囲し、横軸体４と掘削軸１の相対回転を許容するように設けられたギヤボックス１１内に図示しない歯車装置が設けられており、この歯車装置を介して、掘削軸１の回転により、平面視においては回転しない横軸体４をその軸線４ｇのまわりに回転させるように構成されている。歯車装置は、図示はしないが、例えば掘削軸の軸線を軸として掘削軸にかさ歯車を固定し、このかさ歯車に噛み合うかさ歯車を各横軸体４の基部（根元）に設けるなど、公知のものとすることでよい。
【００１７】
なお、図中、１２、１３は、ギヤボックス１１の上下動を規制するように掘削軸１に設けられたストッパである。また、横軸体４における先端寄り部位（以下、小径部ともいう）４ａを除く基部４ｂ、つまり掘削時において掘削軸まわりに共回りする掘削土が当たる部分は、径（断面）が大きい正方形とされている。しかして、本形態では、平面視において、円（掘削径）Ｅより内方に存在する基端寄り部位（以下、大径部ともいう）４ｂの最小の径Ｈは、本形態では、断面が正方形のために対辺寸法とされている。
【００１８】
このような本形態において、掘削軸１を回転数Ｎ（ｒｐｍ）、速度Ｖ（ｃｍ／ｍｉｎ）で、掘削土中を回転させながら下降（又は上昇）して掘削する場合には、次のようである。ただし、この掘削においては、横軸体４において共回りする掘削土があたる大径部（４ｂ）の最小の径寸法をＨ（ｃｍ）、掘削軸１の速度をＶ（ｃｍ／ｍｉｎ）、そして掘削軸１の回転数をＮ（ｒｐｍ）、横軸体４の掘削軸１の特定高さにおける数をＫとしたとき、Ｈ＞Ｖ／（ＮＫ）なる関係式を満たすようになっている。例えば、掘削軸１を進行する速度Ｖが、７０ｃｍ／ｍｉｎで、回転数Ｎが、１５ｒｐｍであり、横軸体４は掘削軸１の特定高さにおいて両側に突出状に設けられており、平面視、１８０度間隔で、その数Ｋは２であるため、横軸体４において共回りする掘削土があたる大径部（４ｂ）の最小の径寸法Ｈを、５ｃｍとし、Ｈ＞Ｖ／（ＮＫ）なる関係式を満たして掘削するものとした。
【００１９】
この掘削条件の下、掘削翼２による掘削が進み、横軸体４の小径部４ａ，４ａが、掘削されていない硬い地盤つまり掘削翼２が回転してその先端が描く円周Ｅの外方に入り込むと、横軸体４は、掘削軸１の回りに回転せず、それ自身の軸線４ｇの回りに回転する。つまり、平面視において、横軸体４は回転しないが、横軸体自身の軸線４ｇ回りに回転しながら、掘削軸１の進行、例えば、下動とともに下動する。これにより、掘削軸１の回りに、掘削翼２や攪拌翼３の回転につられて共回りする掘削土は、次のように攪拌される。すなわち、前記の掘削条件では、Ｖ／（ＮＫ）≒２．３ｃｍであるのに対し、横軸体４のうち、共回りする掘削土があたる大径部（４ｂ）の最小の径寸法Ｈが５ｃｍである。つまり、掘削軸が１回転する間に、横軸体４は７ｃｍ下に動く。一方、本形態では、掘削軸における同じ高さ部位に２つの横軸体４があることから、掘削軸が０．５回転したとき、１つの横軸体４が下に動く量は２．３ｃｍであり、それが、横軸体４の大径部４ｂにおける最小径（断面正方形の辺の長さ）Ｈ（５ｃｍ）を超えないため、掘削軸１の回りに共回りする掘削土を、確実に横軸体４に当てることができる。そして、図３に示したように、横軸体４がそれ自身の軸線４ｇ回りに回転していることから、横軸体４に当たる掘削土は横軸体の回転に連れられて横軸体４のまわりに回る。すなわち、掘削軸の回りに共回りする掘削土は、確実に横軸体４に当たり、その軸線４ｇ回りに回転させられるため、回転する横軸体４によって十分な混合、攪拌がなされる。
【００２０】
すなわち、本形態では、横軸体４の掘削軸１の一定高さにおける数Ｋを２とし、かつ掘削軸１の一定高さにおける２つの横軸体４を掘削軸１の回りに略等角度間隔で設けたものとしたとき、Ｈ＞Ｖ／（ＮＫ）なる関係式を満たすものとなっている。このため、掘削中、共回りしてくる掘削土に対し、掘削軸１が上から下に動くときには連続して、すなわち途切れることなく、平面視、停止している横軸体４が当たることになる。つまり、共回りする掘削土は、横軸体４が上から下に動くときに不連続となることなく、回転している横軸体４に当たって、その軸線４ｇ回りに連れられる形で回るから、共回りする掘削土であっても、軸線４ｇ回りには混合、攪拌される。なお、前記においては、掘削軸１を下動する場合で説明したが、上動する場合においても共回りする掘削土があるときは、これと同様に横軸体４の回りに混合攪拌できる。
【００２１】
さて次に、本発明の別の実施の形態について、図４を参照して説明するが、前記形態と本質的な相違はないため、同一部位には同一の符号を付し、相違点を中心として説明する。このものは、掘削軸１に上下方向の移動が規制されて回転自在に取り付けられた環状体（ボス）２１に、それから横方向に延びる断面円形の中軸１４を設けてある。中軸１４は、平面視において、掘削軸１の回りに略等角度間隔（略１８０度間隔）で、掘削軸１の一定高さに２つ設けてある。この中軸１４は、掘削翼２の半径Ｄ１／２より長く、その先端１４ａが平面視掘削径Ｄ１が描く円（図２における円Ｅ）より外方に突出するように形成されている。また、中軸１４には、その軸線４ｇ方向から見て外形が略正方形をなし、中央に中軸１４が嵌るように円断面の穴のある筒状の横軸体２４を外嵌してなるもので、この横軸体２４が中軸１４の軸線４ｇ回りに回転するようにされている。
【００２２】
そして、筒状の横軸体２４の先端はその円よりやや内側に位置し、中軸１４の先端寄り部位に設けられたストッパ１５で先端側には移動できないようにされている。また、横軸体２４の外周面のうち、その掘削軸１寄り部位には、横軸体２４の軸線４ｇ方向から見て、横軸体２４ごとに例えば４本の突起（突出片）１７が等角度間隔で突出状に設けられている。一方、掘削軸１には、平面視、横軸体２４が停止しているときにおいて、掘削軸１を回転させたときに、この突起１７に間欠的に噛み合う（当たる）ように横向き突出棒１９が適数本設けられている。この横向き突出棒１９は攪拌翼の作用をなすが、掘削軸１を回転させたときに、突起１７に間欠的に噛み合うことで、横軸体２４をその軸線回りに回転させるように構成されている。なお、掘削軸１における環状体２１の上下位置には、環状体２１の上下動を規制するストッパ２２、２３が設けられている。
【００２３】
すなわち、本形態では、横軸体２４の平面視における回転防止手段は、前記形態における横軸体の先端部４ａと基本的に同様である。相違点は、回転しない中軸１４に、その中軸１４の軸線回りに回転するように横軸体２４を設け、その横軸体２４に設けた突起１７と、掘削軸１に設けた横向き突出棒と１９との間欠的噛み合いによって回転駆動手段を形成した点のみである。
【００２４】
このような本形態においても、前記形態と同様に、共回りする掘削土があたる横軸体２４の最小の径寸法をＨ（ｃｍ）、掘削軸１の上下動する速度をＶ（ｃｍ／ｍｉｎ）、そして掘削軸１の回転数をＮ（ｒｐｍ）、横軸体２４の掘削軸１の特定高さにおける数をＫとしたとき、Ｈ＞Ｖ／（ＮＫ）なる関係式を満たすようにすることで、前記形態と同様の作用、効果が得られる。
【００２５】
ただし、本形態では、横軸体２４の軸線４ｇ周りの回転が間欠的となるものの、その回転駆動手段の構造の簡略化が図られる。その上に、突起１７がある分、共回りしてくる掘削土を横軸体２４回りに効率的に混合、攪拌させることができる。なお、横軸体２４の軸線周りの回転をできるだけ連続的にするためには、突起１７と、横向き突出棒１９との噛み合い数を増やせばよい。すなわち、本発明は、各種の地盤改良装置において具体化できる。
【００２６】
また、前記形態では、その掘削時における横軸体２４の平面視の回転防止手段は、横軸体２４内の中軸１４の先端１４ａを掘削されない地盤中に位置させることとしたが、別の構成とすることもできる。前記形態においてその一部を変更して図５に示したようにしてもよい。すなわち、中軸１４を掘削翼１の半径Ｄ１／２より短めとし、横軸体２４の長さも短くする。そして、中軸１４の先端に、真っ直ぐ上に延びる杆体３１を固定し、この杆体３１を、地盤改良装置の上方において、上下動はできるが、平面視回転できないように保持しておくのである。図５においては、杆体３１の上端を、掘削軸回りに相対的に回転自在に取付けられた環状体３３から横方に延びるアーム３４と連結固定し、このアーム３４から上にガイドバー３６を掘削軸１と平行に上に延ばし、このガイドバー３６が、掘削軸１と共に上下動のみするように構成されている。図５においては、重機のマスト３８に固定された保持部３９のガイド穴４１に掘削軸１が通され、ガイド穴４２にガイドバー３６が通され、掘削軸１は回転しつつ上下動できるが、ガイドバー３６は、上下動のみできる構成とされている。これにより、この装置によっても、Ｈ＞Ｖ／（ＮＫ）なる関係式を満たすものとして掘削することにより、前記形態と同様の作用、効果が得られる。
【００２７】
本発明は、上記した実施の形態のものに限定されるものではない。適宜に設計変更して具体化できる。横軸体については、掘削軸の一定高さにおける数を２としたが、３以上としてもよい。なお、３の時は、掘削軸の回りに略１２０度間隔で設けることになるし、４の時は、掘削軸の回りに略９０度間隔で設けることになる。本発明は、横軸体を単数としても具体化できる。そして、横軸体については、その軸線方向から見た形（横軸線に垂直に切断したときの断面の輪郭）を略正方形としたが、長方形その他の四角形としてもよいし、その他の多角形としてもよい。因みに、長方形とした場合には、その中心が横軸体の回転軸であるときは、本発明におけるところの横軸体の最小の径寸法は、その短辺の長さとなる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、地盤中で掘削軸の軸線回りに共回りする掘削土は、掘削軸を回転させて例えば下動しているとき、上部にあるものから下部にあるものが、下動する横軸体の移動にしたがって、その横軸体に連続して当たる。そして、横軸体に当たった掘削土は、その横軸体の回転によって横軸体の回りに回転させられる。すなわち、本発明によれば、横軸体の上下動する範囲において、共回りする掘削土は横軸体に確実に当たって横軸体の回りに回転する形態で混合させられる。したがって、共回りする掘削土も横軸体の回りに確実に混合攪拌されるため、従来よりも、より均質、効果的な混合、攪拌が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地盤改良装置を具体化した実施の形態の概略構成を示す立面正面図。
【図２】図１の実施の形態において横軸体を上から見た（図１中のＡ−Ａ線）平面図。
【図３】図１の実施の形態における横軸体部位をその横軸線方向から見た図。
【図４】本発明の地盤改良装置を具体化した別の実施の形態の概略構成を示す立面正面図。
【図５】本発明の地盤改良装置を具体化した別の実施の形態の概略構成を示す立面正面図。
【符号の説明】
１  掘削軸
２  掘削翼
３  攪拌翼
４、２４  横軸体
４ｇ  横軸体の軸線
【図１】
2004250864.tif 000003
【図２】
2004250864.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004250864.tif 000006
【図５】
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