(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに反転する内軸と外軸の二重軸構造とされ且つ鉛直に支持された掘削軸と、該掘削軸を昇降させる昇降装置と、前記外軸の下端に設けられた外軸側掘削攪拌手段と、前記外軸の下端より下方に突出した前記内軸の下端に設けられた内軸側掘削攪拌手段と、を備え、前記外軸側掘削攪拌手段と内軸側掘削攪拌手段を互いに反転させながら地盤を掘削し、その掘削土壌中に安定材を注入し攪拌混合して地盤を改良する地盤改良装置において、
前記外軸側掘削攪拌手段として、前記外軸の回転中心と同心状に、前記内軸側掘削攪拌手段を収容する径を有し且つ少なくとも下端縁に掘削ビットを有した円筒状の掘削リングを設ける一方、前記外軸側掘削攪拌手段と内軸側掘削攪拌手段を、上下方向の相互位置を調節可能に設けると共に、その相互位置を調節するための掘削攪拌手段用高さ調節手段を設け、且つ、前記掘削リングの周壁と前記内軸側掘削攪拌手段に、地盤に向けて流体を吹き出す噴射ノズルをそれぞれ設けたことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項２】
請求項１に記載の地盤改良装置であって、
前記掘削攪拌手段用高さ調節手段として、前記内軸と外軸の上端間に内軸と外軸の上下方向の相対位置を調節するためのシリンダを設けたことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の地盤改良装置であって、
前記内軸側掘削攪拌手段として、前記内軸の下端の延長上に小径掘削ドリルを設けると共に、その小径掘削ドリルの上側に、上下方向に間隔をあけて複数段に、放射方向に延びる掘削攪拌翼を設けたことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の地盤改良装置であって、
前記掘削リングを、前記内軸側掘削攪拌手段の上側を越えるように前記外軸から延ばした複数の支持アームにより支持したことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の地盤改良装置であって、
前記内軸または外軸の少なくとも一方の外周面にスクリューを設けたことを特徴とする地盤改良装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤を掘削し、その掘削土壌中に安定材を注入し攪拌混合して地盤を改良する地盤改良装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の地盤改良装置として、掘削軸を内軸と外軸の二重軸構造とし、外軸の下端に設けた大径の掘削攪拌翼と、それより下段に位置する内軸の下端に設けた小径の掘削攪拌翼とを互いに反転させながら地盤を掘削し、その掘削土壌中に安定材を注入し攪拌混合して地盤を改良するものが知られている。
【０００３】
この地盤改良装置によれば、下段の小径の掘削攪拌翼が先行して地盤を比較的小さな抵抗で小径掘削し、続いて上段の大径の掘削攪拌翼が残りの部分を大径掘削するから、掘削能力及び掘削効率に優れる。また、上下２段の掘削攪拌翼が互いに相反する方向へ回転するから、掘削土壌の共回りを防止することができ、掘削土壌と安定材の攪拌混合能力に優れ、質の高い地盤改良ができる。
【０００４】
ところで、掘削軸の周囲に放射状に複数の翼部を配置した掘削攪拌翼だけで地盤の掘削を行うと、地盤中に局部的に硬い部分、例えば、先に施工した改良土柱などの障害物が存在した場合に、翼部が掘削抵抗の大きい硬い部位を避けるように逃げてしまい、地上の改良機本体で吊り支持しているだけの掘削軸に曲がりが生じて、掘削の鉛直精度が確保しにくくなり、その結果、設計上重要視される改良土柱相互間の設計ラップ量を確保することが困難になるという問題がある。
【０００５】
そこで、その問題を解決するものとして、例えば特許文献１に、外軸の下端の掘削攪拌手段として、円筒状の掘削リングおよびそれを支持する冠形の立翼を設け、掘削リングの上下端縁や立翼の外面に掘削ビットを設けた地盤改良装置が提案されている。
【０００６】
図１０〜図１２は、上記特許文献１に記載されている従来の地盤改良装置の構成を示す図である。
【０００７】
図１０に全体構成を示すように、この地盤改良装置は、改良機本体２のリーダー３のガイド３ａに沿って鉛直下向きに推進される掘進駆動部４によって掘削軸１を回転駆動し、掘削軸１の下端部に取り付けた上下２段の掘削攪拌手段７、６により地盤を掘削し、その掘削土壌中に安定材を注入し攪拌混合して地盤を改良するものである。掘削軸１は、リーダー３の下部に設けた振れ止め部５で掘削と貫入を案内される。
【０００８】
図１１、図１２は上下２段の掘削攪拌手段７、６の構造の詳細を示している。
【０００９】
掘削軸１は、相反する方向へ回転させられる（互いに反転する）内軸８と外軸９との二重軸構造とされ、外軸９の下端から少し長く突き出された内軸８の下端に下段の小径掘削攪拌手段６が設けられ、外軸９の下端に上段の大径掘削攪拌手段７が設けられている。
【００１０】
上段の大径掘削攪拌手段７は、冠状に配された３本の立翼１１と、立翼１１の下端に接続された薄肉円筒形で垂直な掘削リング１２と、掘削リング１２を支持する３本のアーム１４とを有する。立翼１１の内周端は外軸９の外周に接続され、アーム１４の内周端は、内軸８の下端部に回転自在に嵌合された第１ボス１３の外周に接続されている。
【００１１】
掘削リング１２の上縁部と下縁部には掘削ビット１５が一定のピッチで複数設けられ、アーム１４の下面および各立翼１１の外面にも複数の掘削ビット１５が複数設けられている。更に上段の大径掘削攪拌手段７の立翼１１には、内向きに略水平に突出する攪拌翼１６Ａが複数本設けられ、外軸９の下端と第１ボス１３との間において露出する内軸８には外向きに水平に、前記攪拌翼１６Ａとすれ違う関係の複数の攪拌翼１６Ｂが設けられている。これらの攪拌翼１６Ａ、１６Ｂは、それぞれ外軸９側と内軸８側に取り付けられているので、互いに相反する方向に回転する。
【００１２】
下段の小径掘削攪拌手段６は、Ｌ字状の２本の立翼１９と、下面に複数の掘削ビット１５を備えた２本のアーム２０と、先端カッタ２１とを有する。第１ボス１３の外周には回転自在に第２ボス１８が嵌合されており、第２ボス１８の外周に上端が接合されることで１８０°対称に２本の立翼１９が延設され、その各下端部に、内軸８の下端部外周に内周端が接合されほぼ水平に突出したアーム２０の外周端が接合されている。また、内軸８の下端に先端カッタ２１が設けられており、その先端に安定材の先端吐出口（図示略）が設けられている。
【００１３】
この地盤改良装置によれば、まず下段の小径掘削攪拌手段６が小さな掘削抵抗で地盤を先導掘削し、続いて上段の大径掘削攪拌手段７が残る地盤を大径掘削する。このように、２段階に分けて比較的小さな掘削抵抗で掘削を行うから、全体としての掘削能力に優れ、掘削効率が良くなる。
【００１４】
また、上段の大径掘削攪拌手段７は、円筒形状の掘削リング１２を備えているので、たとえ地盤中に硬い部分が存在しても、これを下向きに鋸引きするが如くに鋭く掘削することができ、障害物から逃げるような傾向が発生しない。そのため、地上の改良機本体２のリーダー３で与えられる鉛直精度に従った高い掘削精度で地盤の掘削攪拌を行うことができ、大深度までの地盤改良を行うことができる。
【特許文献１】特開２００４−３１６２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、上述した特許文献１に記載の地盤改良装置においては、内軸８の下端に設けた小径掘削攪拌手段６と外軸９の下端に設けた大径掘削攪拌手段７との上下方向の位置関係が固定されているので、地盤の状況に応じて両掘削攪拌手段６、７の位置関係を最適な状態に調整することまではできない。従って、地盤の状況によっては、掘削攪拌効率が落ちてしまうという問題があった。
【００１６】
本発明は、上記事情を考慮し、地盤の状況に応じて最適な掘削攪拌条件を作ることのできる地盤改良装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１の発明は、互いに反転する内軸と外軸の二重軸構造とされ且つ鉛直に支持された掘削軸と、該掘削軸を昇降させる昇降装置と、前記外軸の下端に設けられた外軸側掘削攪拌手段と、前記外軸の下端より下方に突出した前記内軸の下端に設けられた内軸側掘削攪拌手段と、を備え、前記外軸側掘削攪拌手段と内軸側掘削攪拌手段を互いに反転させながら地盤を掘削し、その掘削土壌中に安定材を注入し攪拌混合して地盤を改良する地盤改良装置において、前記外軸側掘削攪拌手段として、前記外軸の回転中心と同心状に、前記内軸側掘削攪拌手段を収容する径を有し且つ少なくとも下端縁に掘削ビットを有した円筒状の掘削リングを設ける一方、前記外軸側掘削攪拌手段と内軸側掘削攪拌手段を、上下方向の相互位置を調節可能に設けると共に、その相互位置を調節するための掘削攪拌手段用高さ調節手段を設け、且つ、前記掘削リングの周壁と前記内軸側掘削攪拌手段に、地盤に向けて流体を吹き出す噴射ノズルをそれぞれ設けたことを特徴とする。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の地盤改良装置であって、前記掘削攪拌手段用高さ調節手段として、前記内軸と外軸の上端間に内軸と外軸の上下方向の相対位置を調節するためのシリンダを設けたことを特徴とする。  請求項３の発明は、請求項１または２に記載の地盤改良装置であって、前記内軸側掘削攪拌手段として、前記内軸の下端の延長上に小径掘削ドリルを設けると共に、その小径掘削ドリルの上側に、上下方向に間隔をあけて複数段に、放射方向に延びる掘削攪拌翼を設けたことを特徴とする。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の地盤改良装置であって、前記掘削リングを、前記内軸側掘削攪拌手段の上側を越えるように前記外軸から延ばした複数の支持アームにより支持したことを特徴とする。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の地盤改良装置であって、前記内軸または外軸の少なくとも一方の外周面にスクリューを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１の発明によれば、外軸側掘削攪拌手段と内軸側掘削攪拌手段を逆回転させながら掘削攪拌するので、掘削地盤の共回り防止による攪拌能力のアップを図ることができる。また、円筒形状の掘削リングによって掘削を進めることができるので、掘削エネルギをバランスよく地盤に伝えることができる。つまり、外軸側掘削攪拌手段を、円周方向に局部的に翼部の存在する掘削攪拌翼ではなく、円周方向に連続して部材の存在する掘削リングで構成したので、リング部分を常に掘進方向の地盤に均等に当てることができ、周辺地盤についても、リング部分により均等に拘束することができる。従って、地盤中に障害物があっても逃げを生じることなく掘削を進めることができ、掘削軸に無用な曲げが作用するのを防ぐことができ、掘削軸の鉛直性を保つことができ、結果的に改良体の鉛直精度を確保することができる。また、掘削リングの周壁に地盤に向けて流体を吹き出す噴射ノズルを設けたので、例えばこの噴射ノズルから貫入補助エアを吹き付けることにより、地盤との摩擦を切ることができ、掘削効率を上げることができ、さらに、内軸側掘削攪拌手段に流体噴射ノズルを設けたので、この噴射ノズルから、水、エア、安定材などを吹き出すことにより、掘削力を増したり、攪拌混合効果を増したりすることができる。特にエアを吹き出した場合は、エアリフト効果による排土作用を得ることもできる。
【００２４】
また、外軸側掘削攪拌手段と内軸側掘削攪拌手段の上下方向の相対的な位置関係を、掘削攪拌手段用高さ調節手段によって自由に変えることができるので、地盤の状況に合わせた掘削が可能となる。例えば、硬質地盤や障害物が存在する地盤を掘削する場合は、内軸側掘削攪拌手段よりも外軸側掘削攪拌手段を積極的に活用するように、外軸側掘削攪拌手段の高さを内軸側掘削攪拌手段に対して少し下げた位置に設定する。そうすることで、外軸側掘削攪拌手段を早い時期に地盤に接触させることができるので、外軸側掘削攪拌手段による掘削効果を積極的に高めることができる。また、外軸側掘削攪拌手段の高さを内軸側掘削攪拌手段に対して少し上げた位置に設定した場合は、外軸側掘削攪拌手段を遅い時期に地盤に接触させることができるので、外軸側掘削攪拌手段よりもむしろ内軸側掘削攪拌手段による掘削効果を積極的に高めることができる。
【００２５】
このように、地盤の状況に合わせて、外軸側掘削攪拌手段と内軸側掘削攪拌手段の上下方向の相対的な位置関係を調節することにより、掘削効率の向上を図ることができる。また、外軸側掘削攪拌手段と内軸側掘削攪拌手段の上下方向の相対的な位置関係の違いによって、地盤と安定材の攪拌効率も変えることができるので、掘削土砂の性状や安定材の特性等に応じて、最適な攪拌条件を自由に選択することができる。
【００２６】
請求項２の発明によれば、内軸と外軸の上端の位置関係をシリンダで調節することにより、下端の掘削攪拌手段の上下位置関係を調節できるので、地盤の状況に即しての掘削攪拌手段の調節が簡単・確実にできる。また、内軸と外軸の上端間にシリンダを装備するだけであるから、構造が簡単であり、実現容易である。
【００２７】
請求項３の発明によれば、内軸の下端の延長上に小径掘削ドリルを設けると共に、その小径掘削ドリルの上側に、上下方向に間隔をおいて複数段に掘削攪拌翼を設けたので、掘進能力が高い上に、外軸側掘削攪拌手段との共同作用による攪拌効果を高めることができる。
【００２８】
請求項４の発明によれば、掘削リングを、内軸側掘削攪拌手段の上側を越えるように外軸から延ばした複数の支持アームにより支持したので、掘削リングの内側に内軸側掘削攪拌手段を収容できる構造を無理なく作ることができる。また、この支持アーム自体が攪拌作用をもたらすので、内軸側掘削攪拌手段との共同作用による攪拌力のアップに貢献することができる。
【００３１】
請求項５の発明によれば、内軸または外軸の少なくとも一方の外周面にスクリューを設けたので、スクリューによる排土作用を得ることができる。例えば、内軸の外周面にスクリューを設けた場合は、内軸の外周面と外軸の内周面との隙間に入り込んだ土砂や安定材をスクリューによって下方へ運搬し、外軸の下端の排出口から排出させることができる。従って、土砂や安定材の侵入による掘削軸の回転抵抗を軽減することができ、回転駆動部の小型化に寄与することができる。また、外軸の外周面にスクリューを設けた場合は、振れ止め部と外軸との間に入り込む土砂等を外に排出することができ、無駄な回転抵抗を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００３３】
図１は実施形態の地盤改良装置の全体構成を示す概略側面図、図２は同地盤改良装置の掘削推進部分を取り出して示す側面図、図３は図２のＩＩＩ矢視図、図４は掘削軸の下端の掘削攪拌手段の構成を示す斜視図である。また、図５〜図７は、内軸と外軸の相対位置を変化させた場合の掘削攪拌手段の位置関係を内軸と外軸を別にして示す側面図、図８は図５の位置に設定したときの内軸側掘削攪拌手段と外軸側掘削攪拌手段の位置関係を示す拡大側面図、図９は図６の位置に設定したときの内軸側掘削攪拌手段と外軸側掘削攪拌手段の位置関係を示す拡大側面図である。
【００３４】
図１に全体構成を示すように、この地盤改良装置は、改良機本体１０２のリーダー１０３のガイド１０３ａに沿って鉛直方向に昇降自在に支持された掘削軸１０１と、掘削軸１０１を昇降させる昇降装置１０４とを有し、昇降装置１０４によって掘削軸１０１を昇降させながら、昇降装置１０４上の回転駆動装置１３１、１３２で掘削軸１０１を回転駆動することにより、掘削軸１０１の下端部に取り付けた上下２段の掘削攪拌手段１０７、１０６により地盤を掘削し、その掘削土壌中に安定材を注入し攪拌混合して地盤を改良するものである。掘削軸１０１は、リーダー１０３の下部に設けた振れ止め部１０５で掘削と貫入を案内される。
【００３５】
図２、図３に示すように、掘削軸１０１は、互いに反転する内軸１０８と外軸１０９の二重軸構造とされており、内軸１０８と外軸１０９はそれぞれ中空管で構成され、各上端が回転駆動装置１３１、１３２のケーシングに回転自在に支持され、各回転駆動装置１３１、１３２のモータにより、互いに逆方向に回転駆動されるようになっている。また、図５〜図７に示すように、下方部位の内軸１０８の外周にはスクリュー１０８ｓが設けられている。
【００３６】
この場合、内軸１０８の回転駆動装置１３１のケーシングは、直接、掘削軸１０１を昇降する昇降装置１０４に連結され、外軸１０９の回転駆動装置１３２のケーシングは、内軸１０８の回転駆動装置１３１のケーシングに対して、油圧シリンダ（掘削攪拌手段用高さ調節装置）１３５を介して連結されている。即ち、回転駆動装置１３２に吊り支持された外軸１０９は、油圧シリンダ１３５のロッドを伸縮することによって、内軸１０８に対する高さ方向の位置が調節されるようになっている。
【００３７】
そして、外軸１０９の下端に外軸側掘削攪拌手段１０７が設けられ、外軸１０９の下端より下方に突出した内軸１０８の下端に内軸側掘削攪拌手段１０６が設けられている。
【００３８】
図４に詳細を示すように、外軸側掘削攪拌手段１０７としては、外軸１０９の回転中心と同心状に、内軸側掘削攪拌手段１０６を収容できる径を有し且つ少なくとも下端縁に掘削ビット１１５を有した円筒状の掘削リング１１０が設けられており、この掘削リング１１０は、内軸側掘削攪拌手段１０６の上側を越えるように外軸１０９から延ばされた複数本（図示例では、円周方向に１２０°間隔て配置された３本）の支持アーム１１１の下端に連結されている。実際には、図５に示すように、掘削リング１１０を安定回転させるために、前記支持アーム１１１とは別に設けられたアーム１１６によって、掘削リング１１０は内軸１１８の外周に回転自在に支持されている。
【００３９】
また、内軸側掘削攪拌手段１０６としては、内軸の下端の延長上に、下向きの掘削ビット１１５を備えた小径掘削ドリル１２１が設けられると共に、その小径掘削ドリル１２１の上側に、上下方向に間隔をあけて２段に、それぞれ放射方向に翼部１２２ａ、１２３ａを配した掘削攪拌翼１２２、１２３が設けられている。上段と下段の掘削攪拌翼１２３、１２２はそれぞれ２枚翼のものであり、９０°位相をずらして配置されており、十字の関係にある。下側の掘削攪拌翼１２２の翼部１２２ａの回転方向の先端縁には、掘削ビット１１５が取り付けられている。
【００４０】
また、下側の掘削攪拌翼１２２の翼部１２２ａの回転方向の背面側には、地盤に向けて、水、圧縮エアあるいは安定材（セメントミルク）等の流体を吹き出す噴射ボックス１２８が設けられている。この噴射ボックス１２８には、例えば、液体（水や安定材など）と気体（空気）を別々に供給するための配管１２９Ａ、１２９Ｂが接続されており、噴射ボックス１２８内で混合しながら、側面のスリット状の噴射ノズル１２８ａから地盤に向けて混合流体を噴射できるようになっている。
【００４１】
同様に、掘削リング１１０の内周壁にも、下側の地盤に向けて流体（例えば、圧縮エアや水）を吹き出す噴射ノズル１１８が設けられている。
【００４２】
次に作用を説明する。
【００４３】
この構成の地盤改良装置で混合処理する場合は、昇降装置１０４によって掘削軸１０１を昇降させながら、回転駆動装置１３１、１３２で内軸１０８と外軸１０９を反転駆動することにより、内軸１０８および外軸１０９の下端に取り付けた内軸側掘削攪拌手段１０６と外軸側掘削攪拌手段１０７によって地盤を掘削する。そして、その掘削土壌中に安定材を注入し攪拌混合して地盤を改良する。
【００４４】
この際、外軸側掘削攪拌手段１０７と内軸側掘削攪拌手段１０６を逆回転させながら掘削攪拌するので、掘削地盤の共回り防止による攪拌能力のアップを図ることができる。また、円筒形状の掘削リング１１０によって掘削を進めることができるので、掘削エネルギをバランスよく地盤に伝えることができる。つまり、外軸側掘削攪拌手段１０７を、円周方向に局部的に翼部の存在する掘削攪拌翼ではなく、円周方向に連続して部材の存在する掘削リング１１０で構成しているので、リング部分を常に掘進方向の地盤に均等に当てることができる。また、周辺地盤についても、リング部分により均等に拘束することができる。従って、地盤中に障害物があっても逃げを生じることなく掘削を進めることができ、掘削軸１０１に無用な曲げが作用するのを防ぐことができ、掘削軸１０１の鉛直性を保つことができ、結果的に改良体の鉛直精度を確保することができる。
【００４５】
また、外軸側掘削攪拌手段１０７と内軸側掘削攪拌手段１０６の上下方向の相対的な位置関係を、掘削攪拌手段用高さ調節手段として設けた油圧シリンダ１３５によって自由に変えることができるので、地盤の状況に合わせた掘削が可能となる。
【００４６】
例えば、硬質地盤や障害物が存在する地盤を掘削する場合は、内軸側掘削攪拌手段１０６よりも外軸側掘削攪拌手段１０７を積極的に活用するように、図５、図８に示すように、外軸側掘削攪拌手段１０７の高さを内軸側掘削攪拌手段１０６に対して少し下げた位置に設定する。つまり、油圧シリンダ１３５を寸法Ｌ１１だけ伸長することにより、外軸側掘削攪拌手段１０７を下げ、それにより、内軸側掘削攪拌手段１０６の小径掘削ドリル１２１の先端に対する掘削リング１１０の下端縁の高さを寸法Ｌ１２に下げる。この状態にしたとき、掘削攪拌翼１２２、１２３は、外軸側掘削攪拌手段１０７の内部に収容され、小径掘削ドリル１２１のみが掘削リング１１０の下端から突出した形になる。
【００４７】
この状態で掘削することで、外軸側掘削攪拌手段１０７を早い時期に地盤に接触させることができるので、外軸側掘削攪拌手段１０７による掘削効果を積極的に高めることができる。
【００４８】
また、図６、図９に示すように、油圧シリンダ１３５の伸長量を寸法Ｌ２１に若干縮めて、外軸側掘削攪拌手段１０７の高さを内軸側掘削攪拌手段１０６に対して少し上げた位置（内軸側掘削攪拌手段１０６の小径掘削ドリル１２１の先端に対する掘削リング１１０の下端縁の高さが寸法Ｌ２２になる位置）に設定した場合は、外軸側掘削攪拌手段１０７を遅い時期に地盤に接触させることができるようになるので、外軸側掘削攪拌手段１０７よりもむしろ、内軸側掘削攪拌手段１０６による掘削効果を積極的に高めることができる。
【００４９】
また、図７に示すように、油圧シリンダ１３５の伸長量をゼロ（寸法Ｌ３１）とし、外軸側掘削攪拌手段１０７の高さを内軸側掘削攪拌手段１０６に対して更に上げた位置（内軸側掘削攪拌手段１０６の小径掘削ドリル１２１の先端に対する掘削リング１１０の下端縁の高さが寸法Ｌ３２になる位置）に設定した場合は、外軸側掘削攪拌手段１０７を更に遅い時期に地盤に接触させることができるようになるので、外軸側掘削攪拌手段１０７よりもむしろ内軸側掘削攪拌手段１０６による掘削効果をいっそう積極的に高めることができる。
【００５０】
このように、地盤の状況に合わせて、外軸側掘削攪拌手段１０７と内軸側掘削攪拌手段１０６の上下方向の相対的な位置関係を調節することにより、掘削効率の向上を図ることができる。また、外軸側掘削攪拌手段１０７と内軸側掘削攪拌手段１０６の上下方向の相対的な位置関係の違いによって、地盤と安定材の攪拌効率も変えることができるので、掘削土砂の性状や安定材の特性等に応じて、最適な攪拌条件を自由に選択することができ、選択の幅が広がる。
【００５１】
また、この地盤改良装置では、内軸１０８と外軸１０９の上端の位置関係を油圧シリンダ１３５で調節することによって、下端の掘削攪拌手段１０６、１０７の上下位置関係を調節するようにしているので、地盤の状況に即しての掘削攪拌手段１０６、１０７の位置の調節が簡単・確実にできる。また、内軸１０８と外軸１０９の上端を支持する回転駆動装置１３１、１３２間に油圧シリンダ１３５を装備するだけであるから、構造が簡単であり、実現が容易である。
【００５２】
また、この地盤改良装置では、内軸１０８の下端の延長上に小径掘削ドリル１２１を設けると共に、その小径掘削ドリル１２１の上側に、上下方向に間隔をおいて複数段に掘削攪拌翼１２２、１２３を設けているので、掘進能力が高い上に、外軸側掘削攪拌手段１０７との共同作用による攪拌効果を高めることができる。
【００５３】
また、掘削リング１１０を、内軸側掘削攪拌手段１０６の上側を越えるように外軸１０９から延ばした複数の支持アーム１１１により支持しているので、掘削リング１１０の内側に内軸側掘削攪拌手段１０６を収容できる構造を無理なく作ることができる。また、この支持アーム１１１自体が攪拌作用をもたらすので、内軸側掘削攪拌手段１０６との共同作用による攪拌力のアップに貢献することができる。
【００５４】
また、掘削リング１１０の内周壁に地盤に向けて流体を吹き出す噴射ノズル１１８を設けているので、例えばこの噴射ノズル１１８から貫入補助エアを吹き付けることにより、地盤との摩擦を切ることができて、掘削効率を上げることができる。
【００５５】
また、内軸側掘削攪拌手段１０６を構成する下段の掘削攪拌翼１２２に流体噴射ノズル１２８ａ付きの噴射ボックス１２８を設けているので、この噴射ボックス１２８の側面の噴射ノズル１２８ａから、水、エア、安定材などを吹き出すことにより、掘削力を増したり、攪拌混合効果を増したりすることができる。特にエアを吹き出した場合は、エアリフト効果による排土作用を得ることもできる。
【００５６】
また、この地盤改良装置では、内軸１０８の外周面にスクリュー１０８ｓを設けているので、スクリュー１０８ｓによる排土作用を得ることができる。即ち、内軸１０８の外周面と外軸１０９の内周面との隙間に入り込んだ土砂や安定材をスクリュー１２８ｓによって下方へ運搬し、外軸１０９の下端の排出口から排出させることができる。従って、土砂や安定材の侵入による掘削軸１０１の回転抵抗を軽減することができ、各軸の回転駆動装置１３１、１３２の小型化に寄与することができる。
【００５７】
なお、外軸１０９の外周面にスクリューを設けてもよい。その場合は、振れ止め部１０５と外軸１０９との間に入り込む土砂等を外に排出することができ、無駄な回転抵抗を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態の地盤改良装置の全体構成を示す概略側面図である。
【図２】同地盤改良装置の掘削推進部分を取り出して示す側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ矢視図である。
【図４】同地盤改良装置における掘削軸の下端の掘削攪拌手段の具体的構成を示す斜視図である。
【図５】同地盤改良装置において、内軸と外軸の相対位置を変化させる場合の掘削攪拌手段の位置関係の一例を内軸と外軸を別にして示す側面図である。
【図６】図５と違う位置関係に設定した場合の側面図である。
【図７】図５、図６と違う位置関係に設定した場合の側面図である。
【図８】図５の位置に設定したときの内軸側掘削攪拌手段と外軸側掘削攪拌手段の位置関係を示す拡大側面図である。
【図９】図６の位置に設定したときの内軸側掘削攪拌手段と外軸側掘削攪拌手段の位置関係を示す拡大側面図である。
【図１０】従来の地盤改良装置の全体構成図である。
【図１１】従来の地盤改良装置の掘削攪拌手段の拡大側面図である。
【図１２】同掘削攪拌手段の一部を省略して示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０１  掘削軸
１０４  昇降装置
１０６  内軸側掘削攪拌手段
１０７  外軸側掘削攪拌手段
１０８  内軸
１０９  外軸
１１０  掘削リング
１１１  支持アーム
１１５  掘削ビット
１１８  噴射ノズル
１２１  小径掘削ドリル
１２２，１２３  掘削攪拌翼
１２８ａ  噴射ノズル
１０８ｓ  スクリュー
１３５  油圧シリンダ（掘削攪拌手段用高さ調節手段）
【図１】
0004751219.tif 000002
【図２】
0004751219.tif 000003
【図３】
0004751219.tif 000004
【図４】
0004751219.tif 000005
【図５】
0004751219.tif 000006
【図６】
0004751219.tif 000007
【図７】
0004751219.tif 000008
【図８】
0004751219.tif 000009
【図９】
0004751219.tif 000010
【図１０】
0004751219.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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