(57)【要約】【課題】地盤改良作業を効率良く短時間に完了させること。【解決手段】上下方向に伸延する掘削・攪拌軸体の下部周面に、複数の相対撹拌翼部を上下方向に隣接させて同軸的に取り付けると共に、各相対撹拌翼部は、掘削・攪拌軸体に中途部を外方へ膨出させて弧状に形成した複数の撹拌翼体を内外側に配置し、かつ、同掘削・攪拌軸体の軸線廻りに相対的に反対方向に回転するように取り付け、かつ、上下方向に隣接する各相対撹拌翼部の外側の撹拌翼体同士が相対的に反対方向に回転するように取り付けた。【選択図】        図１
2004245002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を掘削・撹拌しながら改良材を吐出して、同改良材と掘削土とを混練することにより地盤改良を行うようにした地盤改良装置において、上下方向に伸延する掘削・攪拌軸体の下部周面に、複数の相対撹拌翼部を上下方向に隣接させて同軸的に取り付けると共に、各相対撹拌翼部は、掘削・攪拌軸体に中途部を外方へ膨出させて弧状に形成した複数の撹拌翼体を内外側に配置し、かつ、同掘削・攪拌軸体の軸線廻りに相対的に反対方向に回転するように取り付け、かつ、上下方向に隣接する各相対撹拌翼部の外側の撹拌翼体同士が相対的に反対方向に回転するように取り付けたことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項２】
地盤を掘削・撹拌しながら改良材を吐出して、同改良材と掘削土とを混練することにより地盤改良を行うようにした地盤改良装置において、上下方向に伸延する掘削・攪拌軸体の下部周面に、複数の相対撹拌翼部を上下方向に隣接させて同軸的に取り付けると共に、各相対撹拌翼部は、掘削・攪拌軸体の軸線廻りに内外側にて相対的に反対方向に回転する複数の撹拌翼体を具備し、
上下方向に隣接する各相対撹拌翼部の外側の撹拌翼体は、それぞれ中途部を外方へ膨出させて弧状に形成し、かつ、相対的に反対方向に回転するようにし、上方に位置する外側の撹拌翼体から下方へ向けて小翼片を突設する一方、下方に隣接する外側の撹拌翼体から上方へ向けて小翼片を突設して、両小翼片を内外側方向に一部が重複状態となるように配置したことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項３】
各小翼片の横断面幅を中央部から回転方向側の端面に向けて漸次細幅に形成して、少なくとも隣接する小翼片側の側面をテーパー面となしたことを特徴とする請求項２記載の地盤改良装置。
【請求項４】
各相対撹拌翼部は、掘削・攪拌軸体より半径方向に伸延する棒状の撹拌翼体を具備し、同棒状の撹拌翼体は、弧状に形成した内側の撹拌翼体の内方において、外側の撹拌翼体と同一方向に回転するようにした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】
掘削・攪拌軸体の近傍と外側の撹拌翼体の近傍とにそれぞれ改良材吐出部を設けたことを特徴とする請求項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、地盤改良装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地盤改良装置の一形態として、上下方向に伸延する掘削・攪拌軸体の下部周面に相対撹拌翼部を取り付けると共に、同掘削・攪拌軸体の下端部に掘削刃体を取り付け、同掘削・攪拌軸体の下部周面に改良材吐出部を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、相対撹拌翼部は、弧状に形成した内・外側撹拌翼体を掘削・攪拌軸体に相対的に反対方向に回転するように取り付けて形成している。
【０００４】
このようにして、掘削刃体により地盤を掘削しながら相対撹拌翼部の内・外側撹拌翼体により掘削した土壌を相対撹拌すると共に、改良材吐出部より改良材を吐出して、同改良材と掘削土とを混練することにより地盤を改良するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−６３３１２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、地盤改良作業をより一層効果的にかつ短時間にて完了させることが望まれており、かかる作業を行う地盤改良装置の改良が切望されている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、地盤を掘削・撹拌しながら改良材を吐出して、同改良材と掘削土とを混練することにより地盤改良を行うようにした地盤改良装置において、上下方向に伸延する掘削・攪拌軸体の下部周面に、複数の相対撹拌翼部を上下方向に隣接させて同軸的に取り付けると共に、各相対撹拌翼部は、掘削・攪拌軸体に中途部を外方へ膨出させて弧状に形成した複数の撹拌翼体を内外側に配置し、かつ、同掘削・攪拌軸体の軸線廻りに相対的に反対方向に回転するように取り付け、かつ、上下方向に隣接する各相対撹拌翼部の外側の撹拌翼体同士が相対的に反対方向に回転するように取り付けたことを特徴とする地盤改良装置を提供するものである。
【０００８】
ここで、撹拌翼体の形状である「弧状」には、角部を有しない略円弧状に限らず、角部を一つ有する略三角形弧状、角部を二つ有する略四角形弧状（本実施例に係る形状）、さらには、角部を三つ以上有する略多角形弧状等も含まれるものである。
【０００９】
また、本発明は、以下の構成にも特徴を有する。
【００１０】
（１）地盤を掘削・撹拌しながら改良材を吐出して、同改良材と掘削土とを混練することにより地盤改良を行うようにした地盤改良装置において、上下方向に伸延する掘削・攪拌軸体の下部周面に、複数の相対撹拌翼部を上下方向に隣接させて同軸的に取り付けると共に、各相対撹拌翼部は、掘削・攪拌軸体の軸線廻りに内外側にて相対的に反対方向に回転する複数の撹拌翼体を具備し、上下方向に隣接する各相対撹拌翼部の外側の撹拌翼体は、それぞれ中途部を外方へ膨出させて弧状に形成し、かつ、相対的に反対方向に回転するようにし、上方に位置する外側の撹拌翼体から下方へ向けて小翼片を突設する一方、下方に隣接する外側の撹拌翼体から上方へ向けて小翼片を突設して、両小翼片を内外側方向に一部が重複状態となるように配置したこと。
【００１１】
（２）各小翼片の横断面幅を中央部から回転方向側の端面に向けて漸次細幅に形成して、少なくとも隣接する小翼片側の側面をテーパー面となしたこと。
【００１２】
（３）各相対撹拌翼部は、掘削・攪拌軸体より半径方向に伸延する棒状の撹拌翼体を具備し、同棒状の撹拌翼体は、弧状に形成した内側の撹拌翼体の内方において、外側の撹拌翼体と同一方向に回転するようにしたこと。
【００１３】
（４）掘削・攪拌軸体の近傍と外側の撹拌翼体の近傍とにそれぞれ改良材吐出部を設けたこと。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
すなわち、本発明に係る地盤改良装置は、上下方向に伸延する掘削・攪拌軸体の下部周面に、複数の相対撹拌翼部を上下方向に隣接させて同軸的に取り付けると共に、各相対撹拌翼部は、掘削・攪拌軸体に中途部を外方へ膨出させて弧状に形成した複数の撹拌翼体を内外側に配置し、かつ、同掘削・攪拌軸体の軸線廻りに相対的に反対方向に回転するように取り付け、かつ、上下方向に隣接する各相対撹拌翼部の外側の撹拌翼体同士が相対的に反対方向に回転するように取り付けている。
【００１６】
しかも、各相対撹拌翼部は、掘削・攪拌軸体より半径方向に伸延する棒状の撹拌翼体を具備し、同棒状の撹拌翼体は、弧状に形成した内側の撹拌翼体の内方において、外側の撹拌翼体と同一方向に回転するようにしている。
【００１７】
さらには、上記のような構成において、掘削・攪拌軸体の近傍と外側の撹拌翼体の近傍とにそれぞれ改良材吐出部を設けている。
【００１８】
また、本発明に係る地盤改良装置は、上下方向に伸延する掘削・攪拌軸体の下部周面に、複数の相対撹拌翼部を上下方向に隣接させて同軸的に取り付けると共に、各相対撹拌翼部は、掘削・攪拌軸体の軸線廻りに内外側にて相対的に反対方向に回転する複数の撹拌翼体を具備し、上下方向に隣接する各相対撹拌翼部の外側の撹拌翼体は、それぞれ中途部を外方へ膨出させて弧状に形成し、かつ、相対的に反対方向に回転するようにし、上方に位置する外側の撹拌翼体から下方へ向けて小翼片を突設する一方、下方に隣接する外側の撹拌翼体から上方へ向けて小翼片を突設して、両小翼片を内外側方向に一部が重複状態となるように配置している。
【００１９】
しかも、各小翼片の横断面幅を中央部から回転方向側の端面に向けて漸次細幅に形成して、少なくとも隣接する小翼片側の側面をテーパー面となしている。
【００２０】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
〔第１実施例〕
図１に示すＡは、本発明に係る第１実施例としての地盤改良装置であり、同地盤改良装置Ａは、ベースマシン１と改良材供給部２とを装備している。
【００２２】
ベースマシン１は、自走可能なベースマシン本体３に上下方向に伸延するリーダ４を設け、同リーダ４にモータ支持体５を昇降自在に取り付け、同モータ支持体５に駆動用モータＭを搭載し、同駆動用モータＭに上下方向に伸延する掘削・攪拌軸体６の上端部を反転歯車機構７を介して着脱自在に取り付け、同掘削・攪拌軸体６の下部周面に、複数（本実施例では二個）の相対撹拌翼部８，９を上下方向に隣接させて同軸的に取り付けると共に、同掘削・攪拌軸体６の下端部に掘削刃体１０を取り付けている。
【００２３】
改良材供給部２は、改良材収容タンクと改良材供給ポンプ（図示しない）とを具備し、同改良材供給ポンプに改良材供給ホース１１の基端部を接続し、同改良材供給ホース１１の先端部を前記掘削・攪拌軸体６に接続している。
【００２４】
掘削・攪拌軸体６は、図２〜図４に示すように、上下方向に伸延させて形成した筒状の第１軸２０と、同第１軸２０の外周を囲繞する状態に上下方向に伸延させて形成した筒状の第２軸２１と、同第２軸の外周を囲繞する状態に上下方向に伸延させて形成した第３軸２２とから内外側三重軸構造に構成しており、これら第１〜第３軸２０，２１，２２は、駆動用モータＭにより反転歯車機構７を介して同一軸芯廻りに回転するようにすると共に、第１・第３軸２０，２２に対して第２軸２１は反対方向に回転するようにしている。
【００２５】
そして、第１軸２０中には上下方向に伸延させて形成した筒状の改良材供給路形成体１９を挿通して、同改良材供給路形成体１９中に第１改良材供給路２３を形成し、同改良材供給路形成体１９の外周面と第１軸２０の内周面との間に第２改良材供給路２４を形成し、同第１軸２０の外周面と第２軸２１の内周面との間に第３改良材供給路２５を形成している。
【００２６】
ここで、前記した改良材供給ホース１１の基端部は、上記第１〜第３改良材供給路２３，２４，２５の各上流端部に接続して、改良材供給部２より改良材供給ホース１１を通して各改良材供給路２３，２４，２５中に改良材を供給するようにしている。図２中、１２，１３はそれぞれスイベルジョイントである。
【００２７】
上方に配置した相対撹拌翼部８は、図２及び図３に示すように、最内側に位置する最内側撹拌翼体２６と、同最内側撹拌翼体２６の外周にて相対的に反対方向に回転する内側の撹拌翼体である内側撹拌翼体２７と、同内側撹拌翼体２７の外周にて相対的に反対方向に回転する外側の撹拌翼体である外側撹拌翼体２８とを具備している。
【００２８】
そして、内側撹拌翼体２７と、その外方に配置した外側撹拌翼体２８は、略相似形に形成して、両撹拌翼体２７，２８間に形成される間隙を、両撹拌翼体２７，２８のほぼ全域にわたってほぼ等しい幅員となすことにより、掘削土の共回り現象を防止することができると共に、緻密な撹拌機能を発揮させることができるようにしている。
【００２９】
最内側撹拌翼体２６は、第３軸２２の下端部外周面より放射状に突出させて形成しており、同第３軸２２の軸線対称位置に一対設けて、同第３軸２２と一体的にａ方向に回転するようにしている。
【００３０】
内側撹拌翼体２７は、掘削・攪拌軸体６の半径方向に張り出し状に伸延する上下一対の上・下部横翼片２７ａ，２７ｂと、両上・下部横翼片２７ａ，２７ｂの外側端部間に上下方向に伸延させて介設した縦翼片２７ｃとから、中途部が外方に膨出する弧状に形成しており、第３軸２２の外周面に回転自在に遊嵌したリング状の上部翼片支持体３０に上部横翼片２７ａの先端部を取り付ける一方、第２軸２１の外周面に下部横翼片２７ｂの先端部を取り付けて、第２軸２１と一体的にｂ方向に回転するようにしている。
【００３１】
そして、内側撹拌翼体２７は、第２軸２１の下部の軸線対称位置に一対設けている。３１は、縦翼片２７ｃの中途部より外方へ突出させて形成した外方突出小翼片である。
【００３２】
外側撹拌翼体２８は、掘削・攪拌軸体６の半径方向に張り出し状に伸延する上下一対の上・下部横翼片２８ａ，２８ｂと、両上・下部横翼片２８ａ，２８ｂの外側端部間に上下方向に伸延させて介設した縦翼片２８ｃとから中途部が外方に膨出する弧状に形成しており、第３軸２２の下部に上部横翼片２８ａの先端部を取り付ける一方、第２軸２１の外周面に回転自在に遊嵌したリング状の内側中間部翼片支持体３４に下部横翼片２８ｂの先端部を取り付けて、第３軸２２と一体的にａ方向に回転するようにしている。
【００３３】
そして、外側撹拌翼体２８は、掘削・攪拌軸体６の下部の円周方向に一定の間隔を開けて三個設けている。３５は、縦翼片２８ｃの上部と下部にそれぞれ内方へ突出させて形成した内方突出小翼片であり、これら小翼片３５，３５の回転軌跡は、内側撹拌翼体２７に設けた外方突出小翼片３１の回転軌跡と上下方向にオーバーラップするように配置して、相対的に逆回転する内・外側撹拌翼体２７，２８間において、掘削土の撹拌が確実に行えるようにしている。
【００３４】
ここで、第２軸２１の下部でかつ外側撹拌翼体２８の下部横翼片２８ｂよりも上方位置に第３改良材吐出部３３を設けており、同第３改良材吐出部３３は、第２軸２１に、同第２軸２１の半径方向（放射線方向）に向けて開口する円形状の第３改良材吐出孔３３ａを形成し、同第３改良材吐出孔３３ａを第３改良材供給路２５に接続して、同第３改良材供給路２５を通して供給される改良材を、第３改良材吐出孔３３ａより第２軸２１の半径方向へ向けて吐出するようにしている。
【００３５】
下方に配置した相対撹拌翼部９は、図２及び図４に示すように、最内側に位置する最内側撹拌翼体２６’と、同最内側撹拌翼体２６’の外周にて相対的に反対方向に回転する内側の撹拌翼体である内側撹拌翼体２７’と、同内側撹拌翼体２７’の外周にて相対的に反対方向に回転する外側の撹拌翼体である外側撹拌翼体２８’とを具備している。
【００３６】
そして、内側撹拌翼体２７’と、その外方に配置した外側撹拌翼体２８’は、略相似形に形成して、両撹拌翼体２７’，２８’間に形成される間隙を、両撹拌翼体２７’，２８’のほぼ全域にわたってほぼ等しい幅員となすことにより、掘削土の共回り現象を防止することができると共に、緻密な撹拌機能を発揮させることができるようにしている。
【００３７】
最内側撹拌翼体２６’は、第２軸２１の下端部外周面より放射状に突出させて形成しており、同第２軸２１の軸線対称位置に一対設けて、同第２軸２１と一体的にｂ方向に回転するようにしている。
【００３８】
内側撹拌翼体２７’は、掘削・攪拌軸体６の半径方向に張り出し状に伸延する上下一対の上・下部横翼片２７’ａ，２７’ｂと、両上・下部横翼片２７’ａ，２７’ｂの外側端部間に上下方向に伸延させて介設した縦翼片２７’ｃとから、中途部が外方に膨出する弧状に形成しており、第３軸２２の外周面に回転自在に遊嵌したリング状の内側中間部翼片支持体３４に上部横翼片２７’ａの先端部を取り付ける一方、第２軸２１の外周面に回転自在に遊嵌したリング状の下部翼片支持体４１に下部横翼片２７’ｂの先端部を取り付けて、第３軸２２と一体的にａ方向に回転するようにしている。
【００３９】
そして、内側撹拌翼体２７’は、第２軸２１の下部の軸線対称位置に一対設けている。３１’は、縦翼片２７’ｃの中途部より外方へ突出させて形成した外方突出小翼片である。
【００４０】
外側撹拌翼体２８’は、掘削・攪拌軸体６の半径方向に張り出し状に伸延する上下一対の上・下部横翼片２８’ａ，２８’ｂと、両上・下部横翼片２８’ａ，２８’ｂの外側端部間に上下方向に伸延させて介設した縦翼片２８’ｃとから中途部が外方に膨出する弧状に形成しており、内側中間部翼片支持体３４の外周面に回転自在に遊嵌したリング状の外側中間部翼片支持体４２に上部横翼片２８’ａの先端部を取り付ける一方、第２軸２１の外周面に下部横翼片２８’ｂの先端部を取り付けて、第２軸２１と一体的にｂ方向に回転するようにしている。
【００４１】
そして、外側撹拌翼体２８’は、掘削・攪拌軸体６の下部の円周方向に一定の間隔を開けて三個設けている。３５’は、縦翼片２８’ｃの上部と下部にそれぞれ内方へ突出させて形成した内方突出小翼片であり、これら内方小翼片３５’，３５’の回転軌跡は、内側撹拌翼体２７’に設けた外方突出小翼片３１’の回転軌跡と上下方向にオーバーラップするように配置して、相対的に逆回転する内・外側撹拌翼体２７’，２８’間において、掘削土の撹拌が確実に行えるようにしている。
【００４２】
ここで、第２軸２１の下部でかつ外側撹拌翼体２８’の下部横翼片２８’ｂよりも上方位置に第２改良材吐出部３２を設けており、同第２改良材吐出部３２は、第２軸２１と第１軸２０に、これらの半径方向（放射線方向）に向けて開口する円形状の第２改良材吐出孔３２ａ，３２ｂを符合させて形成し、同第２改良材吐出孔３２ａ，３２ｂを第２改良材供給路２４に接続して、同第２改良材供給路２４を通して供給される改良材を、第２改良材吐出孔３２ａ，３２ｂより第２軸２１の半径方向へ向けて吐出するようにしている。
【００４３】
このようにして、本実施例では、図３〜図５に示すように、相対撹拌翼部８の最内側撹拌翼体２６と外側撹拌翼体２８とが同一回転方向（ａ方向）に回転すると共に、内側撹拌翼体２７がこれらとは反対回転方向（ｂ方向）に回転する一方、相対撹拌翼部９の最内側撹拌翼体２６’と外側撹拌翼体２８’とが同一回転方向（ｂ方向）に回転すると共に、内側撹拌翼体２７’がこれらとは反対回転方向（ａ方向）に回転するようにしている。
【００４４】
従って、内外側の撹拌翼同士が相対撹拌すると共に、上下側の撹拌翼体同士も相対撹拌して、掘削土と改良材とを効率良く均質に撹拌・混練することができるようにしている。
【００４５】
掘削刃体１０は、第１軸２０の下端部に取り付けており、同掘削刃体１０の回転中心部に第１改良材吐出部２９を設けている。
【００４６】
そして、第１改良材吐出部２９は、掘削刃体１０の回転中心部に下方へ向けて開口する円形状の第１改良材吐出孔２９ａを形成し、同第１改良材吐出孔２９ａを第１改良材供給路２３に接続して、同第１改良材供給路２３を通して供給される改良材を、第１改良材吐出孔２９ａより直下方へ向けて吐出するようにしている。
【００４７】
〔地盤改良工法の説明〕
次に、上記のように構成した地盤改良装置Ａにより軟弱な地盤や汚染された土壌ないし地盤（以下「地盤Ｇ」という）を改良する工法について説明する。
【００４８】
すなわち、地盤Ｇを改良する際には、図１に示すように、地盤改良現場にベースマシン１を移動させることにより、リーダ４を建て込み、同リーダ４に沿わせて掘削・攪拌軸体６を回転させながら下降させることにより、地盤Ｇを掘削刃体１０により掘削すると共に、相対撹拌翼部８，９により掘削土を撹拌する。
【００４９】
そして、改良材供給部２より改良材を改良材供給ホース１１→第１・第２・第３改良材供給路２３，２４，２５→第１・第２・第３改良材吐出部２９，３２，３３に供給して、各改良材吐出部２９，３２，３３より改良材を吐出させることにより、かかる改良材を相対撹拌翼部８，９により掘削土中に均一に撹拌して掘削土を改良し、図６に示すように、地盤Ｇ中に、柱状の地盤改良部ｋを築造することができ、かかる地盤改良部ｋを前後左右方向に連続して形成することにより、地盤Ｇを改良することができる。
【００５０】
この際、掘削・攪拌軸体６の下部周面に、二個の相対撹拌翼部８，９を上下方向に隣接させて同軸的に取り付けているため、上記掘削・攪拌軸体６の上下伸延方向にて広範囲に撹拌を行うことができて、地盤改良作業を効率良く短時間に完了させることができる。
【００５１】
しかも、各相対撹拌翼部８，９は、それぞれ弧状に形成した内側撹拌翼体２７，２７’と、その外方に配置すると共に弧状に形成した外側撹拌翼体２８，２８’と、内側撹拌翼体２７，２７’の内方に配置すると共に棒状に形成した最内側撹拌翼体２６，２６’とから形成して、内側撹拌翼体２７，２７’の回転方向に対して、外側撹拌翼体２８，２８’と最内側撹拌翼体２６，２６’の回転方向を反対方向となすことにより、これら三枚の撹拌翼体２６，２６’，２７，２７’，２８，２８’の間で相対撹拌（相対的に反対方向に回転させて行う撹拌）が行われて、掘削土に対するせん断力、特に、内側撹拌翼体２７，２７’と外側撹拌翼体２８，２８’との間に作用するせん断力が向上し、粘性土の高い掘削土に対しても共回り現象（掘削土が掘削・攪拌軸体と一体的に回転する現象）や団子化現象（掘削土が撹拌棒を包み込む形の団子状態となる現象）を起こすことなく、掘削土と改良材との撹拌・混練を均質にかつ確実に行うことができる。
【００５２】
さらには、上下方向に隣接する各相対撹拌翼部８，９の外側撹拌翼体２８，２８’同士が相対的に反対方向に回転するように取り付けているため、上方の外側撹拌翼体２８と下方の外側撹拌翼体２８’との間にもせん断力を作用させることができて、掘削・攪拌軸体６の上下伸延方向においても、広範囲に掘削土と改良材との撹拌・混練を均質にかつ確実に行うことができる。
【００５３】
なお、改良材としては、セメントミルク等の固化材に限らず、汚染土壌との有害物質を中和・消滅・浄化させて無害化する化学剤ないしは薬剤を使用することもできる。
【００５４】
〔第１実施例の変容例〕
図７及び図８は、前記した第１実施例における相対撹拌翼部８，９の変容例を示しており、同相対撹拌翼部８，９は、前記した第１実施例の相対撹拌翼部８，９と基本的構造を同じくしているが、以下の点において異なる。
【００５５】
すなわち、図７及び図８に示すように、上方に配置した相対撹拌翼部８の内側撹拌翼体２７は、第３軸２２の外周面に回転自在に遊嵌したリング状の上部翼片支持体３０に上部横翼片２７ａの先端部を取り付ける一方、第３軸２２の外周面に回転自在に遊嵌したリング状の内側中間部翼片支持体３４に下部横翼片２７ｂの先端部を取り付けて、第２軸２１と一体的にｂ方向に回転するようにしている。
【００５６】
外側撹拌翼体２８は、第３軸２２の下部に上部横翼片２８ａの先端部を取り付ける一方、内側中間部翼片支持体３４の外周面に回転自在に遊嵌したリング状の外側中間部翼片支持体４２に下部横翼片２８ｂの先端部を取り付けて、第３軸２２と一体的にａ方向に回転するようにしている。
【００５７】
図７及び図８に示すように、下方に配置した相対撹拌翼部９の内側撹拌翼体２７’は、第３軸２２の外周面に上部横翼片２７’ａの先端部を取り付ける一方、第２軸２１の外周面に回転自在に遊嵌したリング状の下部翼片支持体４１に下部横翼片２７’ｂの先端部を取り付けて、第３軸２２と一体的にａ方向に回転するようにしている。
【００５８】
外側撹拌翼体２８’は、外側中間部翼片支持体４２に上部横翼片２８’ａの先端部を取り付ける一方、第２軸２１の外周面に下部横翼片２８’ｂの先端部を取り付けて、第２軸２１と一体的にｂ方向に回転するようにしている。
【００５９】
このようにして、本実施例にかかる相対撹拌翼部８，９でも前記した第１実施例にかかる相対撹拌翼部８，９と同様に効率的に地盤改良が行えるようにしている。
【００６０】
〔第２実施例〕
図９及び図１０は、第２実施例としての相対撹拌翼部８，９を示しており、同相対撹拌翼部８，９は、前記した第１実施例としての相対撹拌翼部８，９と基本的構造を同じくしているが、上方に位置する相対撹拌翼部８の外側撹拌翼体２８から下方へ向けて小翼片としての下方突出小翼片６０，６１を突設する一方、下方に隣接する相対撹拌翼部９の外側撹拌翼体２８’から上方へ向けて小翼片としての上方突出小翼片６２を突設して、両小翼片６０，６１，６２を内外側方向に一部が重複状態となるように配置している点で異なる。
【００６１】
すなわち、図９及び図１０に示すように、上方の外側撹拌翼体２８の下部横翼片２８ｂに複数（本実施例では二枚）の下方突出小翼片６０，６１を内外側方向に一定の間隔を開けて配置すると共に、両下方突出小翼片６０，６１を下方へ向けて突出させて形成している。
【００６２】
また、下方の外側撹拌翼体２８’の上部横翼片２８’ａに上方突出小翼片６２を上方へ向けて突出させて形成すると共に、同上方突出小翼片６２の先端部６２ａと上記下方突出小翼片６０，６１の先端部６０ａ，６１ａとが各回転軌跡内にて内外側方向（掘削・攪拌軸体６の放射線方向）に重複するようにしている。
【００６３】
このようにして、上下方向に隣接する外側撹拌翼体２８，２８’を相対撹拌させることにより、両撹拌翼体２８，２８’に上下方向に突設した内外側の下方突出小翼片６０，６１と上方突出小翼片６２との間に位置する掘削土にせん断力を作用させることができて、上下方向に隣接する外側撹拌翼体２８の下部横翼片２８ｂと外側撹拌翼体２８’の上部横翼片２８’ａとの間においても、掘削土と改良材との撹拌・混練を確実に行うことができる。
【００６４】
その結果、上下方向に隣接する相対撹拌翼部８，９により、掘削土と改良材との撹拌・混練を確実に行うことができると共に、上下方向に隣接する相対撹拌翼部８，９の間においても掘削土と改良材との撹拌・混練を確実に行うことができて、掘削・攪拌軸体６の上下伸延方向の広範囲において、地盤改良作業を効率良く短時間に完了させることができる。
【００６５】
しかも、各小翼片６０，６１，６２の横断面幅を中央部６０ｂ，６１ｂ，６２ｂから回転方向側の端面６０ｃ，６１ｃ，６２ｃに向けて漸次細幅に形成して、少なくとも隣接する小翼片側の側面をテーパー面６０ｄ，６０ｅ，６１ｄ，６１ｅ，６１ｆ，６１ｇ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，６２ｇとなしている。
【００６６】
すなわち、外側の下方突出小翼片６０には、内側面にテーパー面６０ｄ，６０ｅを形成しており、また、内側の下方突出小翼片６１には、内外側面にそれぞれテーパー面６１ｄ，６１ｅ，６１ｆ，６１ｇを形成しており、また、上方突出小翼片６２には、内外側面にそれぞれテーパー面６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，６２ｇを形成している。
【００６７】
このようにして、各小翼片６０，６１，６２により掘削土を撹拌すると共に、掘削土をテーパー面６０ｄ，６０ｅ，６１ｄ，６１ｅ，６１ｆ，６１ｇ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，６２ｇに沿わせて隣接する小翼片側へスムーズに案内して、掘削土と改良材とを円滑かつ確実に撹拌することができるようにしている。ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇは、それぞれ回転方向側のテーパー面６０ｄ，６１ｄ，６１ｅ，６２ｄ，６２ｅに沿って流動する掘削土の流動方向を示している。
【００６８】
その結果、上下方向に隣接する外側撹拌翼体２８，２８’の間における掘削土と改良材との撹拌・混練をより一層確実に行うことができて、掘削・攪拌軸体６の上下伸延方向の広範囲において、地盤改良作業をより一層効率良く短時間に完了させることができる。
【００６９】
〔第３実施例〕
図１１及び図１２は、第３実施例としての相対撹拌翼部８，９を示しており、同相対撹拌翼部８，９は、前記した第１実施例としての相対撹拌翼部８，９と基本的構造を同じくしているが、内側撹拌翼体２７，２７’の下部横翼片２７ｂ，２７’ｂと外側撹拌翼体２８，２８’の下部横翼片２８ｂ，２８’ｂとに、それぞれ下方へ向けて複数（本実施例では二枚）の下方突出案内翼片７０，７０’，７１，７１’を突設している点において異なる。
【００７０】
すなわち、各下方突出案内翼片７０，７０’，７１，７１’は、回転軌跡に対して回転方向側の端面７０ａ，７０’ａ，７１ａ，７１’ａがやや内方に位置するように傾斜姿勢となして、各下方突出案内翼片７０，７０’，７１，７１’の側面に沿って掘削土が外方（掘削・攪拌軸体６から離隔する方向）に案内されるようにしている。ｈ，ｉは、それぞれ掘削土が各下方突出案内翼片７０，７０’，７１，７１’の側面に案内される方向を示している。
【００７１】
このようにして、内側撹拌翼体２７，２７’の下部横翼片２７ｂ，２７’ｂと外側撹拌翼体２８，２８’の下部横翼片２８ｂ，２８’ｂとに、それぞれ下方突出案内翼片７０，７０’，７１，７１’を突設して、各下方突出案内翼片７０，７０’，７１，７１’の側面に沿って掘削土が外方に案内されるようにしているいるため、内側撹拌翼体２７，２７’の下部横翼片２７ｂ，２７’ｂと外側撹拌翼体２８，２８’の下部横翼片２８ｂ，２８’ｂの近傍に配設した第２・第３改良材吐出部３２，３３から吐出される改良材を、外側撹拌翼体２８，２８’の縦翼片２８ｃ，２８’ｃの近傍までスムーズに案内することができて、同改良材と掘削土を効率良く均質に混練することができる。
【００７２】
〔第４実施例〕
図１３及び図１４は、第４実施例としての相対撹拌翼部８，９を示しており、同相対撹拌翼部８，９は、前記した第１実施例としての相対撹拌翼部８，９と基本的構造を同じくしているが、外側撹拌翼体２８，２８’の近傍にそれぞれ第４・第５改良材吐出部５０，５１を設けている点で異なる。
【００７３】
すなわち、第４改良材吐出部５０は、外側撹拌翼体２８の縦翼片２８ｃの背面（回転方向側の面とは反対側の面）に上下方向に伸延する第４改良材吐出孔５０ａを形成しており、同第４改良材吐出孔５０ａは、縦翼片２８ｃと下部横翼片２８ｂと外側中間部翼片支持体４２と第２軸２１とにわたって形成した改良材導入路５２を通して第３改良材供給路２５に接続して、第４改良材吐出孔５０ａより改良材を縦翼片２８ｃが描く回転軌跡の接線方向に吐出させるようにしている。ｊは、改良材吐出方向を示している。
【００７４】
ここで、第３改良材吐出部３３の第３改良材吐出孔３３ａには加圧開放弁５３を設けて、同加圧開放弁５３が所定の圧力以上に加圧された場合に開弁して改良材が吐出されるようにしている。
【００７５】
このようにして、第４改良材吐出部５０よりも上流側において第３改良材供給路２５に接続している第３改良材吐出部３３からだけ改良材が吐出されて、第４改良材吐出部５０からは改良材が吐出されないという不具合を解消すると共に、両吐出部３３，５０からそれぞれ所要量の改良材が吐出されるようにしている。
【００７６】
また、第５改良材吐出部５１は、外側撹拌翼体２８’の縦翼片２８’ｃの背面（回転方向側の面とは反対側の面）に上下方向に伸延する第５改良材吐出孔５１ａを形成しており、同第５改良材吐出孔５１ａは、縦翼片２８’ｃと下部横翼片２８’ｂと第２軸２１と第１軸２０とにわたって形成した改良材導入路５４を通して第２改良材供給路２４に接続して、第５改良材吐出孔５１ａより改良材を縦翼片２８’ｃが描く回転軌跡の接線方向に吐出させるようにしている。
【００７７】
ここで、第２改良材吐出部３２の第２改良材吐出孔３２ａには加圧開放弁５５を設けて、同加圧開放弁５５が所定の圧力以上に加圧された場合に開弁して改良材が吐出されるようにしている。
【００７８】
このようにして、第５改良材吐出部５１よりも上流側において第２改良材供給路２４に接続している第２改良材吐出部３２からだけ改良材が吐出されて、第５改良材吐出部５１からは改良材が吐出されないという不具合を解消すると共に、両吐出部３２，５１からそれぞれ所要量の改良材が吐出されるようにしている。
【００７９】
従って、本実施例では、掘削・攪拌軸体６の下部周面に取り付けた各相対撹拌翼部８，９により掘削土を撹拌しながら、掘削・攪拌軸体６に設けた第２・第３改良材吐出部３２，３３と外側撹拌翼体２８，２８’の縦翼片２８ｃ，２８’ｃに設けた第４・第５改良材吐出部５０，５１とからそれぞれ改良材を吐出することにより、掘削・攪拌軸体６と外側撹拌翼体２８，２８’との間で撹拌される掘削土と改良材とを、短時間に効率良く均質に混練することができる。
【００８０】
また、本実施例に係る外側撹拌翼体２８，２８’の近傍にそれぞれ第４・第５改良材吐出部５０，５１を設ける構造は、前記した第１実施例の変容例や第２・第３実施例に適用することにより、掘削・攪拌軸体６と外側撹拌翼体２８，２８’との間で撹拌される掘削土と改良材とを、より一層短時間に効率良く均質に混練することもできる。
【００８１】
【発明の効果】
（１）請求項１記載の本発明では、地盤を掘削・撹拌しながら改良材を吐出して、同改良材と掘削土とを混練することにより地盤改良を行うようにした地盤改良装置において、上下方向に伸延する掘削・攪拌軸体の下部周面に、複数の相対撹拌翼部を上下方向に隣接させて同軸的に取り付けると共に、各相対撹拌翼部は、掘削・攪拌軸体に中途部を外方へ膨出させて弧状に形成した複数の撹拌翼体を内外側に配置し、かつ、同掘削・攪拌軸体の軸線廻りに相対的に反対方向に回転するように取り付け、かつ、上下方向に隣接する各相対撹拌翼部の外側の撹拌翼体同士が相対的に反対方向に回転するように取り付けている。
【００８２】
このようにして、掘削・攪拌軸体の下部周面に、複数の相対撹拌翼部を上下方向に隣接させて同軸的に取り付けているため、上記掘削・攪拌軸体の上下伸延方向にて広範囲に撹拌を行うことができて、地盤改良作業を効率良く短時間に完了させることができる。
【００８３】
この際、各相対撹拌翼部を形成する複数の撹拌翼体は、中途部が外方へ膨出する弧状に形成して掘削・攪拌軸体に内外側に配置し、かつ、同掘削・攪拌軸体の軸線廻りに相対的に反対方向に回転するように取り付けているため、かかる複数の撹拌翼体を相対撹拌（相対的に反対方向に回転させて行う撹拌）させることにより、掘削土に対するせん断力、特に、内側の撹拌翼体と外側の撹拌翼体との間に作用するせん断力が向上し、粘性土の高い掘削土に対しても共回り現象（掘削土が掘削・攪拌軸体と一体的に回転する現象）や団子化現象（掘削土が撹拌棒を包み込む形の団子状態となる現象）を起こすことなく、掘削土と改良材との撹拌・混練を確実に行うことができる。
【００８４】
しかも、上下方向に隣接する各相対撹拌翼部の外側の撹拌翼体同士が相対的に反対方向に回転するように取り付けているため、上方の撹拌翼体と下方の撹拌翼体との間にせん断力を作用させることができて、掘削・攪拌軸体の上下伸延方向においても、広範囲に掘削土と改良材との撹拌・混練を確実に行うことができる。
【００８５】
（２）請求項２記載の本発明では、地盤を掘削・撹拌しながら改良材を吐出して、同改良材と掘削土とを混練することにより地盤改良を行うようにした地盤改良装置において、上下方向に伸延する掘削・攪拌軸体の下部周面に、複数の相対撹拌翼部を上下方向に隣接させて同軸的に取り付けると共に、各相対撹拌翼部は、掘削・攪拌軸体の軸線廻りに内外側にて相対的に反対方向に回転する複数の撹拌翼体を具備し、上下方向に隣接する各相対撹拌翼部の外側の撹拌翼体は、それぞれ中途部を外方へ膨出させて弧状に形成し、かつ、相対的に反対方向に回転するようにし、上方に位置する外側の撹拌翼体から下方へ向けて小翼片を突設する一方、下方に隣接する外側の撹拌翼体から上方へ向けて小翼片を突設して、両小翼片を内外側方向に一部が重複状態となるように配置している。
【００８６】
このようにして、上方に位置する外側の撹拌翼体から下方へ向けて小翼片を突設する一方、下方に隣接する外側の撹拌翼体から上方へ向けて小翼片を突設して、両小翼片を内外側方向に一部が重複状態となるように配置しているため、上下方向に隣接する外側の撹拌翼体を相対撹拌させることにより、両撹拌翼体に上下方向に突設した内外側の小翼片の間に位置する掘削土にせん断力を作用させることができて、上下方向に隣接する外側の撹拌翼体の間においても、掘削土と改良材との撹拌・混練を確実に行うことができる。
【００８７】
その結果、上下方向に隣接する複数の相対撹拌翼部により、掘削土と改良材との撹拌・混練を確実に行うことができると共に、上下方向に隣接する複数の相対撹拌翼部の間においても掘削土と改良材との撹拌・混練を確実に行うことができて、掘削・攪拌軸体の上下伸延方向の広範囲において、地盤改良作業を効率良く短時間に完了させることができる。
【００８８】
（３）請求項３記載の本発明では、各小翼片の横断面幅を中央部から回転方向側の端面に向けて漸次細幅に形成して、少なくとも隣接する小翼片側の側面をテーパー面となしている。
【００８９】
このようにして、各小翼片により掘削土を撹拌すると共に、掘削土をテーパー面に沿わせて隣接する小翼片側へスムーズに案内して、掘削土と改良材とを円滑かつ確実に撹拌することができるようにしている。
【００９０】
その結果、上下方向に隣接する複数の相対撹拌翼部の間における掘削土と改良材との撹拌・混練をより一層確実に行うことができて、掘削・攪拌軸体の上下伸延方向の広範囲において、地盤改良作業をより一層効率良く短時間に完了させることができる。
【００９１】
（４）請求項４記載の本発明では、各相対撹拌翼部は、掘削・攪拌軸体より半径方向に伸延する棒状の撹拌翼体を具備し、同棒状の撹拌翼体は、弧状に形成した内側の撹拌翼体の内方において、外側の撹拌翼体と同一方向に回転するようにしている。
【００９２】
このようにして、各相対撹拌翼部を、弧状に形成した内側の撹拌翼体と、その外方に配置すると共に弧状に形成した外側の撹拌翼体と、内側の撹拌翼体の内方に配置すると共に棒状に形成した撹拌翼体とから形成して、内側の撹拌翼体の回転方向に対して、外側の撹拌翼体と棒状の撹拌翼体の回転方向を反対方向となすことにより、これら三枚の撹拌翼体の間で相対撹拌がなされるようにしている。
【００９３】
その結果、各相対撹拌翼部における掘削土と改良材との撹拌・混練を、より一層確実に行うことができて、地盤改良作業をより一層効率良く短時間に完了させることができる。
【００９４】
（５）請求項５記載の本発明では、掘削・攪拌軸体の近傍と外側の撹拌翼体の近傍とにそれぞれ改良材吐出部を設けている。
【００９５】
このようにして、掘削・攪拌軸体の下部周面に取り付けた各相対撹拌翼部により掘削土を撹拌しながら、掘削・攪拌軸体の近傍に設けた改良材吐出部と外側の撹拌翼体の近傍に設けた改良材吐出部とからそれぞれ改良材を吐出することにより、掘削・攪拌軸体と外側撹拌翼体との間で撹拌される掘削土と改良材とを、短時間に効率良く均質に混練することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る地盤改良装置の側面説明図。
【図２】掘削・攪拌軸体と相対撹拌翼部の一部切欠側面図。
【図３】同掘削・攪拌軸体と相対撹拌翼部の断面底面説明図。
【図４】同掘削・攪拌軸体と相対撹拌翼部の底面説明図。
【図５】同掘削・攪拌軸体と相対撹拌翼部の断面側面説明図。
【図６】地盤改良説明図。
【図７】第１実施例の変容例としての掘削・攪拌軸体と相対撹拌翼部の一部切欠側面図。
【図８】同掘削・攪拌軸体と相対撹拌翼部の断面側面説明図。
【図９】第２実施例としての掘削・攪拌軸体と相対撹拌翼部の一部切欠側面図。
【図１０】図９のＩ−Ｉ線断面平面説明図。
【図１１】第３実施例としての掘削・攪拌軸体と相対撹拌翼部の一部切欠側面図。
【図１２】図１１のＩＩ−ＩＩ線断面平面説明図。
【図１３】第４実施例としての掘削・攪拌軸体と相対撹拌翼部の一部切欠側面図。
【図１４】同掘削・攪拌軸体と相対撹拌翼部の断面平面説明図。
【符号の説明】
Ａ  地盤改良装置
１  ベースマシン
２  改良材供給部
３  ベースマシン本体
４  リーダ
５  モータ支持体
６  掘削・攪拌軸体
７  反転歯車機構
８  相対撹拌翼部
９  相対撹拌翼部
【図１】
2004245002.tif 000003
【図２】
2004245002.tif 000004
【図３】
2004245002.tif 000005
【図４】
2004245002.tif 000006
【図５】
2004245002.tif 000007
【図６】
2004245002.tif 000008
【図７】
2004245002.tif 000009
【図８】
2004245002.tif 000010
【図９】
2004245002.tif 000011
【図１０】
2004245002.tif 000012
【図１１】
2004245002.tif 000013
【図１２】
2004245002.tif 000014
【図１３】
2004245002.tif 000015
【図１４】
2004245002.tif 000016