(57)【要約】【課題】  掘削刃の掘削面が大きい場合であっても、掘削刃が安定した状態で地盤を掘削して、大きな口径の掘削孔を構築することができるとともに、装置の製作費用を少なくすることができる掘削装置を提供することを目的とする。【解決手段】  軸方向が進行方向に配置されている複数の固定軸３０，３０と、下端部に掘削刃２１を有し、軸周りに回転可能な状態で、各固定軸３０，３０に支持されている掘削軸２２とを備え、各固定軸３０，３０の下端部には、アウターモータ（駆動モータ）４０，４０が取り付けられており、各アウターモータ４０，４０の出力部４２に設けられた駆動歯車４３と、掘削軸２２に設けられた従動歯車２４とを係合させることにより、各アウターモータ４０，４０の出力部４２，４２の回転力によって、掘削軸２２が回転するように構成されていることを特徴としている。【選択図】      図２
2005240364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削刃により地盤を掘削可能な掘削装置であって、
軸方向が進行方向に配置されている複数の固定軸と、
先端部に前記掘削刃を有し、軸周りに回転可能な状態で、前記各固定軸に支持されている掘削軸と、を備え、
前記各固定軸の先端部には、駆動モータが取り付けられており、
前記各駆動モータの出力部に設けられた駆動歯車と、前記掘削軸に設けられた従動歯車とを係合させることにより、前記各駆動モータの前記出力部の回転力によって、前記掘削軸が回転するように構成されていることを特徴とする掘削装置。
【請求項２】
前記駆動モータは、前記固定軸が内挿された状態で、前記出力部が前記固定軸周りに回転可能な油圧モータであることを特徴とする請求項１に記載の掘削装置。
【請求項３】
前記各固定軸には、前記掘削軸および前記各固定軸の周囲を前記掘削軸周りに回転可能な外周部材が取り付けられ、
前記外周部材の内面には、掘削土砂を撹拌可能な撹拌部材が取り付けられており、
前記外周部材に設けられた環状の従動歯車と、前記各駆動モータの前記出力部に設けられた前記駆動歯車とを係合させることにより、前記各駆動モータの前記出力部の回転力によって、前記外周部材が回転するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の掘削装置。
【請求項４】
前記駆動モータの前記出力部には、前記固定軸と同心軸に配置された回転軸が取り付けられており、
前記回転軸の周囲には、掘削土砂を撹拌可能な撹拌部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤を掘削するための掘削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤を掘削するための掘削装置としては、ベースマシンに支持されている固定軸と、固定軸周りに回転可能な出力部を有し、撹拌翼を有する撹拌軸が出力部に取り付けられている油圧モータ（中空モータ）を備える撹拌手段と、撹拌手段の下方に設けられており、固定軸周りに回転可能な出力部を有し、掘削刃および撹拌翼を有する掘削軸が出力部に取り付けられている油圧モータ（中空モータ）を備える掘削手段と、から構成されている回転手段によって地盤を掘削可能な掘削装置がある（例えば、特許文献１参照）。
この掘削装置では、掘削手段の油圧モータが撹拌手段の下方に配置されており、地盤を掘削する際に、掘削手段の油圧モータを掘削孔内に配置することができるため、装置全体の重心を低くすることができる。
【特許文献１】特許第３４０７１３９号公報（段落０００７〜０００９、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記した構成の掘削装置によって、大きな口径の掘削孔を構築する場合には、その口径に対応した面積の掘削面を有する掘削刃を設け、この掘削刃によって地盤を掘削することになる。これにより、掘削刃の掘削面が大きくなり、掘削時に掘削刃の振動が大きくなるため、前記した掘削装置のように、１本の固定軸によって掘削刃を支持する構成では、掘削時に装置を安定させることが困難になってしまうという問題がある。
また、掘削面が大きな掘削刃によって掘削するためには、大きな回転トルクが必要となる。すなわち、前記した掘削装置のように、１基の油圧モータによって掘削刃を回転させている構成では、大きな回転トルクを出力可能な油圧モータが必要となる。したがって、汎用性が少ない油圧モータを用いることになるため、油圧モータに係る費用が高くなってしまうという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、掘削刃の掘削面が大きい場合であっても、掘削刃が安定した状態で地盤を掘削して、大きな口径の掘削孔を構築することができるとともに、装置の製作費用を少なくすることができる掘削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】
【０００５】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、掘削刃により地盤を掘削可能な掘削装置であって、軸方向が進行方向に配置されている複数の固定軸と、先端部に掘削刃を有し、軸周りに回転可能な状態で、各固定軸に支持されている掘削軸とを備え、各固定軸の先端部には、駆動モータが取り付けられており、各駆動モータの出力部に設けられた駆動歯車と、掘削軸に設けられた従動歯車とを係合させることにより、各駆動モータの出力部の回転力によって、掘削軸が回転するように構成されていることを特徴としている。
【０００６】
ここで、駆動モータは、油圧モータや電動モータなど、その構成は限定されるものではなく、各固定軸に取り付けられた複数の駆動モータによって、掘削時に掘削刃が必要とする回転トルクを発揮することができればよい。
また、掘削刃は、掘削対象となる地盤を確実に掘削することができる形状および材質であればよく、その構成は限定されるものではない。
【０００７】
このように、掘削刃を有する掘削軸を複数の固定軸によって支持することにより、掘削刃の掘削面が大きい場合であっても、掘削時に掘削刃の振動を少なくすることができる。これにより、掘削面が大きな掘削刃が安定した状態で地盤を掘削することができるため、大きな口径の掘削孔を効率良く構築することができる。
また、各固定軸に取り付けられた駆動モータによって掘削軸が回転するため、掘削軸は複数の駆動モータによる回転トルクによって回転することになる。これにより、掘削刃の掘削面が大きく形成され、掘削時に掘削刃が大きな回転トルクを必要とする場合であっても、駆動モータ単体の回転トルクを小さくすることができるため、汎用性の高い駆動モータを用いることができ、駆動モータに係る費用を少なくすることができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の掘削装置であって、駆動モータは、固定軸が内挿された状態で、出力部が固定軸周りに回転可能な油圧モータであることを特徴としている。
【０００９】
ここで、出力部が固定軸周りに回転可能な油圧モータとは、ラジアルピストンモータやアキシャルピストンモータなど、内挿された軸周りに回転可能な出力部を備えている外周駆動型の油圧式モータである。
【００１０】
このように、出力部が固定軸周りに回転する油圧モータを用いることにより、掘削時に出力部が安定した状態で固定軸の周囲を回転するため、固定軸と駆動モータとの取り付け部の構成を簡素化することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の掘削装置であって、各固定軸には、掘削軸および各固定軸の周囲を掘削軸周りに回転可能な外周部材が取り付けられ、外周部材の内面には、掘削土砂を撹拌可能な撹拌部材が取り付けられており、外周部材に設けられた環状の従動歯車と、各駆動モータの出力部に設けられた駆動歯車とを係合させることにより、各駆動モータの出力部の回転力によって、外周部材が回転するように構成されていることを特徴としている。
【００１２】
ここで、撹拌部材は、螺旋状の翼部材や複数の翼部材などによって構成されており、外周部材と共に回転することによって、掘削孔内の掘削土砂を撹拌する部材である。なお、撹拌部材の形状や材質などは限定されるものではなく、掘削土砂を効率良く撹拌することができる構造であればよい。
【００１３】
このように、掘削軸および各固定軸の周囲を回転可能な外周部材を設け、この外周部材の内面に撹拌部材を取り付けることにより、掘削軸および各固定軸の周囲で撹拌部材が回転することになる。これにより、掘削土砂に固化剤を注入し、掘削土砂と固化剤とを撹拌混合して地盤を改良する場合には、掘削孔内の掘削土砂を均一に撹拌することができ、掘削土砂と固化剤とを確実に撹拌混合することができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の掘削装置であって、駆動モータの出力部には、固定軸と同心軸に配置された回転軸が取り付けられており、回転軸の周囲には、掘削土砂を撹拌可能な撹拌部材が取り付けられていることを特徴としている。
【００１５】
このように、撹拌部材を有する回転軸を駆動モータの出力部に取り付けることにより、駆動モータの出力部の回転によって、掘削軸の近傍で撹拌部材を回転させることができ、さらに、掘削軸は駆動モータの駆動歯車と係合している従動歯車によって回転しており、掘削軸と回転軸の撹拌部材とが互いに異なる方向に回転するため、掘削土砂を確実に撹拌することができる。
【発明の効果】
【００１６】
このような掘削装置によれば、複数の固定軸によって掘削軸を支持することにより、掘削刃の掘削面が大きい場合であっても、掘削刃が安定した状態で掘削することができるため、大きな口径の掘削孔を効率良く構築することができる。また、掘削面が大きな掘削刃を汎用性の高い駆動モータによって回転させて地盤を掘削することができるため、駆動モータに係る費用を少なくすることができ、装置の製作費用を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【００１８】
本実施形態では、大きな口径の掘削孔を鉛直方向に掘削するとともに、その掘削孔内に固化剤を注入し、掘削土砂と固化剤を撹拌混合することによって地盤を改良する掘削装置を例として説明する。
【００１９】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態に係る掘削装置について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る掘削装置を示した側面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る掘削装置の掘削撹拌手段を示した図で、（ａ）は掘削撹拌手段の正面図、（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
なお、以下の説明において右側とは図２の右側に対応し、左側とは図２の左側に対応している。
【００２０】
まず、本発明の第１実施形態に係る掘削装置の構成について説明する。
第１実施形態に係る掘削装置１は、図１および図２に示すように、ベースマシン２と、ベースマシン２に昇降可能に支持されている掘削撹拌手段２０とを備え、掘削撹拌手段２０は、掘削刃２１および撹拌部材４１を有しており、掘削刃２１によって地盤を掘削するとともに、撹拌部材４１によって掘削孔内の掘削土砂と固化剤とを撹拌混合するように構成されている。
【００２１】
続いて、ベースマシン２の構成について説明する。
ベースマシン２は、図１に示すように、鉛直方向の昇降レール３と、昇降レール３に沿って昇降可能な支持部材４と、昇降レール３を水平方向に旋回させるための旋回台座５と、昇降レール３を傾動させるための可倒手段６と、掘削撹拌手段２０に駆動用オイルを供給するための給油管７と、掘削撹拌手段２０から駆動用オイルを排出するための排油管８と、掘削撹拌手段２０に固化剤を供給するための供給管９と、ベースマシン２を移動させるための履帯１０とを主要部として構成されている。
【００２２】
旋回台座５は、上部台座５ａと下部台座５ｂとから構成され、上部台座５ａには昇降レール３の下端部が可倒可能に軸支されており、上部台座５ａを水平方向に回動させることによって、昇降レール３を水平方向に旋回させることができる。
昇降レール３の可倒手段６は、伸縮可能な油圧シリンダであり、下端部が上部台座５ａに連結されるとともに、上端部が昇降レール３の中間部に連結されており、可倒手段６を伸縮させることによって、昇降レール３の下端部に設けられた回転支持部１１を中心として、昇降レール３を傾動させることができる。
【００２３】
支持部材４は、掘削撹拌手段２０を支持している部材であり、昇降レール３に沿って鉛直方向に昇降自在となっている。この支持部材４を昇降させるための機構は限定されるものではなく、この実施形態では、旋回台座５上に電動ウィンチ（図示せず）を設置し、この電動ウィンチのワイヤ１２を昇降レール３の上端部に設置された滑車１３と支持部材４の上部に設置された滑車１４とを介して昇降レール３の上端部に固定して支持部材４を吊り上げ、ワイヤ１２の繰り出しまたは巻き取りによって支持部材４を昇降させている。
【００２４】
給油管７および排油管８は、掘削撹拌手段２０を駆動させるための部材であり、施工現場に設置されたオイルタンク（図示せず）から掘削撹拌手段２０に接続されている。そして、給油管７を通じてオイルタンクから掘削撹拌手段２０に駆動用オイルが供給されるとともに、掘削撹拌手段２０から排出された駆動用オイルが、排油管８を通じてオイルタンクに回収されるように構成されている。また、供給管９は、施工現場に設置されている貯蔵タンク（図示せず）から掘削撹拌手段２０に接続されており、貯蔵タンク内の固化剤が供給管９を通じて掘削撹拌手段２０に供給されるように構成されている。
【００２５】
次に、掘削撹拌手段２０の構成について説明する。
掘削撹拌手段２０は、図２に示すように、軸方向が鉛直方向（進行方向）に配置されている２本の固定軸３０，３０と、下端部（先端部）に掘削刃２１を有し、軸周りに回転可能な状態で、各固定軸３０，３０に支持されている掘削軸２２とを備え、各固定軸３０，３０の下端部（先端部）には、出力部４２が固定軸３０周りに回転可能な駆動モータ（以下、「アウターモータ」という）４０が取り付けられている。また、固定軸３０，３０がベースマシン２（図１参照）の支持部材４に支持されることによって、掘削撹拌手段２０は支持部材４と連動して鉛直方向に昇降するように構成されている。
【００２６】
固定軸３０，３０は、左右方向に所定間隔を空けて配置されており、各固定軸３０，３０の上端部がベースマシン２（図１参照）の支持部材４に取り付けられることにより、固定軸３０，３０は支持部材４に支持されている。この固定軸３０，３０は、軸方向に貫通した供給孔３１が中央部に形成されている中空管であり、各固定軸３０，３０の下端部には、固定軸３０が貫通しているアウターモータ４０が取り付けられている。
【００２７】
このアウターモータ４０は、固定軸３０が貫通した状態で、固定軸３０周りに出力部４２が回転可能な外周駆動型の油圧モータであり、各出力部４２の外周面に沿って螺旋状に形成された撹拌部材４１が取り付けられている。さらに、各出力部４２の下端部には、平歯車である駆動歯車４３が取り付けられており、出力部４２と連動して固定軸３０周りに回転するように構成されている。なお、この実施形態では、固定軸３０の下端部は、駆動歯車４３から下方に突出した状態となっているが、固定軸３０がアウターモータ４０を貫通することなく、アウターモータ４０の内部に内挿された状態で、出力部４２を固定軸３０周りに回転させることもできる。
【００２８】
また、各固定軸３０，３０の供給孔３１の周囲には、アウターモータ４０に駆動用オイルを供給するための給油孔（図示せず）と、アウターモータ４０からの駆動用オイルを排出するための排油孔（図示せず）と、アウターモータ４０の内部で駆動用オイルが漏れた場合のドレン孔（図示せず）とが軸方向に貫通しており、給油孔、排油孔およびドレン孔はアウターモータ４０に接続されている。
そして、固定軸３０の供給孔３１には供給管９が接続され、さらに、給油孔には給油管７が接続されるとともに、排油孔には排油管８が接続され（図１参照）、ドレン孔にはドレン管（図示せず）が接続されている。この各接続において、掘削時に固定軸３０が回転しないため、接続部にスイベルジョイント等の特殊な機構を設ける必要がなく、掘削装置１の構成が簡素化されている。
【００２９】
掘削軸２２は、軸方向が鉛直方向に配置されており、各固定軸３０，３０の間に配置されている。この掘削軸２２の上端部は、各固定軸３０，３０に取り付けられているアウターモータ４０，４０よりも上方に配置されている。
ここで、各固定軸３０，３０の間には、軸方向が左右方向に配置され、両端部が各固定軸３０，３０に取り付けられている連結部材２３が、アウターモータ４０，４０よりも上方に設けられており、掘削軸２２の上端部は、軸方向に回転可能な状態で連結部材２３に取り付けられている。これにより、掘削軸２２は、軸周りに回転可能な状態で、２本の固定軸３０，３０に支持されている。
また、掘削軸２２の下端部は、各固定軸３０，３０の下端部よりも下方に配置されており、掘削軸２２と連動して回転するようにして掘削刃２１が取り付けられている。
【００３０】
さらに、掘削軸２２には、各固定軸３０，３０に取り付けられているアウターモータ４０，４０の駆動歯車４３，４３と係合するようにして、従動歯車２４が取り付けられている。このようにして、掘削軸２２の従動歯車２４と、アウターモータ４０，４０の駆動歯車４３，４３とを係合させることにより、２基のアウターモータ４０，４０の出力部４２の回転力によって、掘削軸２２が回転する構成となっている。すなわち、掘削軸２２に取り付けられた掘削刃２１は、２基のアウターモータ４０，４０の回転トルクで回転するように構成されている。なお、符号４４は駆動歯車４３，４３および従動歯車２４を掘削土砂から保護するためのカバー部材である。
【００３１】
また、掘削刃２１は、逆円錐形状の部材であり、下面を掘削面として地盤を掘削するように構成されている。この掘削刃２１は、掘削軸２２の下端部に取り付けられることにより、各固定軸３０，３０よりも下方に配置されている。そして、掘削刃２１は、掘削軸２２と連動して回転することにより、掘削面に設けられた複数の掘削ビット２１ａによって地盤を掘削することができる。なお、掘削刃２１の掘削面は、掘削する掘削孔の口径に対応した面積となっており、この実施形態では、大きい口径の掘削孔を構築するために、掘削刃２１の掘削面が大きく形成されているため、掘削刃２１が大型化されている。
【００３２】
このように構成された掘削撹拌手段２０では、２基のアウターモータ４０，４０よって掘削軸２２を回転させているため、掘削刃２１は２基のアウターモータ４０，４０の回転トルクで地盤を掘削することができる。さらに、各固定軸３０，３０の供給孔３１を通じて掘削孔内に固化剤を注入し、２基のアウターモータ４０，４０の出力部４２，４２に取り付けられている撹拌部材４１，４１の回転によって掘削孔内の掘削土砂と固化剤を撹拌混合することができる。
【００３３】
したがって、第１実施形態に係る掘削装置１では、掘削刃２１の掘削面が大きく形成されているため、掘削時に掘削刃２１が大きな回転トルクを必要としているが、掘削刃２１は２基のアウターモータ４０，４０の回転トルクで回転することから、アウターモータ４０単体の回転トルクを小さくすることができる。これにより、汎用性の高いアウターモータ４０を用いることができるため、アウターモータ４０に係る費用を少なくすることができ、掘削装置１の製作費用を少なくすることができる。
【００３４】
次に、第１実施形態に係る掘削装置１を用いた地盤改良方法について説明する。
まず、図１および図２に示すように、掘削する所定位置の側方にベースマシン２を移動させ、旋回台座５および可倒手段６を調整して掘削撹拌手段２０を所定位置に鉛直状態で設置する。そして、掘削撹拌手段２０を下降させ、掘削刃２１を地上面に当接させる。
【００３５】
続いて、２基のアウターモータ４０，４０を駆動させて掘削軸２２を回転させ、掘削軸２２の下端部に取り付けられている掘削刃２１によって地盤を掘削しながら、ベースマシン２によって掘削撹拌手段２０を順次に下降させて所定口径の掘削孔を構築する。
このとき、掘削面が大きな掘削刃２１を有する掘削軸２２は、連結部材２３を介して２本の固定軸３０，３０によって支持されているため、掘削時に掘削刃２１の振動を少なくすることができる。これにより、掘削面が大きな掘削刃２１が安定した状態で地盤を掘削することができるため、大きな口径の掘削孔を効率良く構築することができる。
【００３６】
一方、掘削刃２１で地盤を掘削しながら、２本の固定軸３０，３０の供給孔３１に供給管９を通じて固化剤を供給する。この固化剤は各固定軸３０，３０の供給孔３１の下端部から掘削孔内に注入され、各アウターモータ４０，４０の出力部４２に取り付けられている撹拌部材４１によって、掘削土砂と固化剤とが撹拌混合される。このとき、アウターモータ４０は、固定軸３０の下端部に取り付けられており、固化剤の注入箇所の近傍で撹拌部材４１が安定した状態で回転するため、掘削土砂と固化剤とを確実に撹拌混合することができる。
【００３７】
最後に、掘削土砂と固化剤を撹拌混合しながら、掘削撹拌手段２０を上昇させて掘削孔から引き上げる。このとき、各アウターモータ４０，４０の出力部４２，４２を回転させながら上昇させることにより、アウターモータ４０と掘削土砂との間の抵抗力が小さくなるため、掘削撹拌手段２０を掘削孔から簡易に引き上げることができる。
そして、掘削撹拌手段２０の離脱後に、掘削孔内の掘削土砂が硬化することによって、掘削孔内の地盤の強度が高まり、地盤の改良が完了する。
【００３８】
したがって、第１実施形態に係る掘削装置１を用いた地盤改良方法では、掘削面が大きな掘削刃２１が安定した状態で地盤を掘削することができるため、大きな口径の掘削孔を効率良く構築することができ、１回の掘削で広範囲の地盤の強度を高めることができる。
【００３９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る掘削装置について説明する。
図３は、本発明の第２実施形態に係る掘削装置の掘削撹拌手段を示した図で、（ａ）は掘削撹拌手段の正面図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
なお、以下の説明において右側とは図３の右側に対応し、左側とは図３の左側に対応している。
【００４０】
本発明の第２実施形態に係る掘削装置は、第１実施形態に係る掘削装置１（図１および図２参照）と略同様の構成であり、掘削撹拌手段２０の構成が異なっている。
第２実施形態に係る掘削装置の掘削撹拌手段２０ａでは、図３に示すように、掘削軸２２および各固定軸３０，３０の周囲を掘削軸２２周りに回転可能な円筒形状の外周部材５０を備えている。さらに、各アウターモータ４０，４０の出力部４２には、固定軸３０と同心軸に配置された回転軸３２が取り付けられている。
【００４１】
外周部材５０の上端部には、外周部材５０の円周に沿って形成された環状の従動歯車５１が取り付けられており、この従動歯車５１には、各アウターモータ４０，４０の出力部４２，４２に取り付けられている駆動歯車４３，４３と係合するようにして、環状の歯面が形成されている。このように、外周部材５０は、従動歯車５１が駆動歯車４３，４３に係合することにより、各固定軸３０，３０に取り付けられている。これにより、外周部材５０は、２基のアウターモータ４０，４０の出力部４２，４２の回転力によって、掘削刃２１と異なる方向で、掘削軸２２および各固定軸３０，３０の周囲を掘削軸２２周りに回転するように構成されている。
【００４２】
また、外周部材５０の下端部は、内方に向けて折り曲げられており、この折り曲げ部によって形成された外周部材５０の下面には、複数の掘削ビット５２が取り付けられている。このように、掘削ビット５２によって、掘削土砂を粉砕することができるとともに、掘削孔の側壁を掘削することができるように構成されている。
さらに、外周部材５０の内面には、掘削孔内の掘削土砂を撹拌可能な棒状部材である複数の撹拌部材５３が、軸方向を水平方向に配置した状態で等間隔で取り付けられている。
【００４３】
回転軸３２は、軸方向が鉛直方向に配置され、上端部がアウターモータ４０の駆動歯車４３に取り付けられている中空管であり、アウターモータ４０および駆動歯車４３を貫通して下方に延長された固定軸３０が内挿されている。これにより、各回転軸３２は、各アウターモータ４０，４０の駆動歯車４３と連動して固定軸３０周りに回転するように構成されている。
また、回転軸３２の外周面には、掘削孔内の掘削土砂を撹拌可能な棒状部材である複数の撹拌部材３３が、軸方向を水平方向に配置した状態で取り付けられている。さらに、回転軸３２の下端部には、掘削土砂を粉砕するための粉砕用掘削刃３４が取り付けられており、この粉砕用掘削刃３４は、上下方向において外周部材５０の下端部と掘削刃２１との間に配置されている。なお、回転軸３２および外周部材５０の撹拌部材３３，５３は、回転軸３２および外周部材５０が回転した際に、互いに接触しないようにして、高さ方向において交互に配置されている。
【００４４】
また、第２実施形態における掘削軸２２では、従動歯車２４よりも下方の外周面に、掘削孔内の掘削土砂を撹拌可能な棒状部材である複数の撹拌部材２５が、軸方向を水平方向に配置した状態で取り付けられており、掘削軸２２および回転軸３２の撹拌部材２５，３３は、掘削軸２２および回転軸３２が回転した際に、互いに接触しないようにして、高さ方向において交互に配置されている。なお、この実施形態では、掘削軸２２の撹拌部材１５と、外周部材５０の撹拌部材５３とが同じ高さに配置されている。
【００４５】
このように、掘削撹拌手段２０ａでは、２基のアウターモータ４０，４０の駆動歯車４３，４３に、掘削軸２２および外周部材５０の従動歯車２４，５１が係合しているため、２基のアウターモータ４０，４０の出力部４２，４２の回転力によって、掘削軸２２および外周部材５０が回転するように構成されている。
【００４６】
そして、第２実施形態に係る掘削撹拌手段２０ａを備える掘削装置によって地盤を掘削した場合には、地盤を掘削している掘削刃２１の上方で、各回転軸３２，３２の粉砕用掘削刃３４，３４および外周部材５０の掘削ビット５２が異なる方向に回転するため、掘削土砂を細かく粉砕することができる。さらに、掘削軸２２および各固定軸３０，３０の周囲を外周部材５０の撹拌部材５３が回転するとともに、外周部材５０内では、各回転軸３２，３２の撹拌部材３３、３３と掘削軸２２の撹拌部材２５とが互いに異なる方向に回転するため、掘削土砂を効率良く撹拌することができる。これにより、掘削土砂と固化剤とを確実に撹拌混合することができるため、掘削孔内の地盤の強度を均一に高めることができる。
【００４７】
以上、本発明の好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、前記した第１実施形態および第２実施形態では、固定軸３０周りに回転可能な出力部４２を有する外周駆動型のアウターモータ４０を用いているが、軸方向が鉛直方向に配置された出力軸（出力部）を有する油圧モータ（以下、「インナーモータ」という）を用いることができる。
図４は、本発明の第２実施形態に係る掘削撹拌手段の他の構成を示した正面図である。
ここでは、本発明の第２実施形態に係る掘削撹拌手段２０ａ（図３参照）にインナーモータを用いた場合を例として説明する。そのため、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【００４８】
図４に示すように、インナーモータ６０を用いた掘削撹拌手段２０ｂでは、インナーモータ６０の出力軸６１が固定軸３０と同心軸に配置された状態で、各固定軸３０，３０の下端部にインナーモータ６０，６０の本体が各々取り付けられている。そして、各インナーモータ６０，６０の出力軸６１、６１の下端部には、駆動歯車４３が各々取り付けられている。これにより、各インナーモータ６０，６０の出力軸６１，６１の回転に連動して駆動歯車４３，４３が回転するため、２基のインナーモータ６０，６０の出力軸６１，６１の回転力によって、掘削軸２２および外周部材５０が回転するように構成されている。
この掘削撹拌手段２０ｂでは、インナーモータ６０はアウターモータよりも小型に形成することができるため、各固定軸３０，３０の間隔を小さくすることができる。また、インナーモータ６０は、アウターモータよりも製作費用が少ないため、掘削装置の製作費用を少なくすることができる。
【００４９】
また、第１実施形態および第２実施形態に係る掘削装置では、２本の固定軸３０，３０によって掘削軸２２および外周部材５０を支持し、２基のアウターモータ４０，４０またはインナーモータ６０，６０によって掘削軸２２および外周部材５０を回転させているが、アウターモータ４０またはインナーモータ６０の台数は限定されるものではなく、掘削時に掘削刃２１が必要な回転トルクに応じて、適宜に設定することができる。
さらに、掘削軸２２および外周部材５０に対するアウターモータ４０またはインナーモータ６０の配置も限定されるものではなく、例えば、３基のモータ４０，６０を掘削軸２２の周囲に平面視で三方に配置したり、４基のモータ４０，６０を掘削軸２２の周囲に平面視で四方に配置して、モータ４０，６０の駆動歯車４３と掘削軸２２および外周部材５０の従動歯車２４，５１とを係合させてもよく、掘削時の掘削刃２１の振動が少なくなるようにして、適宜に設定することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る掘削装置を示した側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る掘削装置の掘削撹拌手段を示した図で、（ａ）は掘削撹拌手段の正面図、（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る掘削装置の掘削撹拌手段を示した図で、（ａ）は掘削撹拌手段の正面図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る掘削撹拌手段の他の構成を示した正面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１      掘削装置
２０    掘削撹拌手段
２１    掘削刃
２２    掘削軸
２４    従動歯車
３０    固定軸
３２    回転軸
３３    撹拌部材
４０    アウターモータ（駆動モータ）
４１    撹拌部材
４２    出力部
４３    駆動歯車
５０    外周部材
５１    従動歯車
５３    撹拌部材
６０    インナーモータ（駆動モータ）
【図１】
2005240364.tif 000003
【図２】
2005240364.tif 000004
【図３】
2005240364.tif 000005
【図４】
2005240364.tif 000006