(57)【要約】【課題】  掘削孔周面の外側方への変位(側方変位)を、許容範囲内に抑制すること。【解決手段】  上下方向に伸延する掘削軸体の下端部に掘削刃体を設け、同掘削刃体の上方に位置する掘削軸体の外周面に攪拌翼体を設けて、上記掘削刃体により地盤を掘削し、掘削された土壌を上記攪拌翼体により攪拌しながら所定個所に設けた固化材吐出部より固化材を吐出して、同固化材と掘削された土壌とを混練して固化させ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、掘削軸体の外周面に、回転動作と停止動作とを選択可能となした排土翼体を設けて、同排土翼体の回転動作により掘削された土壌の一部を地上に排出可能となした。【選択図】    図１
2005105752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に伸延する掘削軸体の下端部に掘削刃体を設け、同掘削刃体の上方に位置する掘削軸体の外周面に攪拌翼体を設けて、上記掘削刃体により地盤を掘削し、掘削された土壌を上記攪拌翼体により攪拌しながら所定個所に設けた固化材吐出部より固化材を吐出して、同固化材と掘削された土壌とを混練して固化させ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、
掘削軸体の外周面に、回転動作と停止動作とを選択可能となした排土翼体を設けて、同排土翼体の回転動作により掘削された土壌の一部を地上に排出可能となしたことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項２】
上下方向に伸延する掘削軸体の下端部に設けた掘削刃体により地盤を掘削し、その掘削された土壌を掘削軸体の外周面に設けた攪拌翼体により攪拌しながら、所定個所に設けた固化材吐出部より吐出させた固化材と混練して固化させる地盤改良工程において、
掘削軸体の外周面に回転動作と停止動作とを選択可能に設けた排土翼体を回転させて、掘削された土壌の一部を排土翼体により地上に排出する土壌排出工程と、
排土翼体を停止させて、掘削された土壌を排土翼体により地上に排出しない土壌非排出工程とを有することを特徴とする地盤改良工法。
【請求項３】
上下方向に伸延する掘削軸体の下端部に設けた掘削刃体により地盤を掘削し、その掘削された土壌を掘削軸体の外周面に設けた攪拌翼体により攪拌する掘削・攪拌工程において、
掘削軸体の外周面に回転動作と停止動作とを選択可能に設けた排土翼体を回転させて、掘削された不要な土壌を排土翼体により地上に排出する不要土壌排出工程と、
排土翼体を停止させて、掘削された土壌を排土翼体により地上に排出しない土壌非排出工程とを設け、
同土壌非排出工程にて、所定個所に設けた固化材吐出部より吐出させた固化材と掘削された土壌とを混練して固化させることを特徴とする地盤改良工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良装置及び同装置を用いた地盤改良工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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軸体の下端部に掘削刃体を設け、同掘削刃体の上方に位置する掘削軸体の外周面に攪拌翼体を設けて、上記掘削刃体により地盤を掘削し、掘削された土壌を上記攪拌翼体により攪拌しながら所定個所に設けた固化材吐出部より固化材を吐出して、同固化材と掘削された土壌とを混練して固化させることにより地盤改良を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−００００００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記した地盤改良装置では、掘削刃体により掘削された土壌を、攪拌翼体により攪拌しながら固化材吐出部より吐出された固化材と混練している際に、掘削孔中に供給(吐出）された固化材の量に比例して、掘削された土壌の一部が掘削孔中から地上に排出されればよいが、かかる土壌の排出が円滑になされない場合には、掘削孔中の内容物(土壌と固化材)が増大する結果となり、それに伴って掘削孔周面が外側方へ変位(側方変位)されて、土壌改良地盤の周辺の既設の地中構造物に悪影響を及ぼしたり、地表面が盛り上がる等の不具合が発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明では、上下方向に伸延する掘削軸体の下端部に掘削刃体を設け、同掘削刃体の上方に位置する掘削軸体の外周面に攪拌翼体を設けて、上記掘削刃体により地盤を掘削し、掘削された土壌を上記攪拌翼体により攪拌しながら所定個所に設けた固化材吐出部より固化材を吐出して、同固化材と掘削された土壌とを混練して固化させ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、
掘削軸体の外周面に、回転動作と停止動作とを選択可能となした排土翼体を設けて、同排土翼体の回転動作により掘削された土壌の一部を地上に排出可能となし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。
【０００５】
また、本発明は、以下の地盤改良工法にも特徴を有する。
【０００６】
（１）上下方向に伸延する掘削軸体の下端部に設けた掘削刃体により地盤を掘削し、その掘削された土壌を掘削軸体の外周面に設けた攪拌翼体により攪拌しながら、所定個所に設けた固化材吐出部より吐出させた固化材と混練して固化させる地盤改良工程において、掘削軸体の外周面に回転動作と停止動作とを選択可能に設けた排土翼体を回転させて、掘削された土壌の一部を排土翼体により地上に排出する土壌排出工程と、排土翼体を停止させて、掘削された土壌を排土翼体により地上に排出しない土壌非排出工程とを有することを特徴とする地盤改良工法。
【０００７】
（２）上下方向に伸延する掘削軸体の下端部に設けた掘削刃体により地盤を掘削し、その掘削された土壌を掘削軸体の外周面に設けた攪拌翼体により攪拌する掘削・攪拌工程において、掘削軸体の外周面に回転動作と停止動作とを選択可能に設けた排土翼体を回転させて、掘削された不要な土壌を排土翼体により地上に排出する不要土壌排出工程と、排土翼体を停止させて、掘削された土壌を排土翼体により地上に排出しない土壌非排出工程とを設け、同土壌非排出工程にて、所定個所に設けた固化材吐出部より吐出させた固化材と掘削された土壌とを混練して固化させることを特徴とする地盤改良工法。
【発明の効果】
【０００８】
(1)請求項1記載の本発明では、上下方向に伸延する掘削軸体の下端部に掘削刃体を設け、同掘削刃体の上方に位置する掘削軸体の外周面に攪拌翼体を設けて、上記掘削刃体により地盤を掘削し、掘削された土壌を上記攪拌翼体により攪拌しながら所定個所に設けた固化材吐出部より固化材を吐出して、同固化材と掘削された土壌とを混練して固化させ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、掘削軸体の外周面に、回転動作と停止動作とを選択可能となした排土翼体を設けて、同排土翼体の回転動作により掘削された土壌の一部を地上に排出可能となしている。
【０００９】
このようにして、掘削刃体により掘削された土壌を、攪拌翼体により攪拌しながら固化材吐出部より吐出された固化材と混練している際に、吐出された固化材の量に比例して掘削された土壌の一部が掘削孔中から地上に排出されればよいが、かかる土壌の排出が円滑になされない場合には、排土翼体を回転させて、掘削された土壌の一部を強制的に地上へ排出させることができる。
【００１０】
従って、固化材が掘削孔中に供給(吐出）されて、同掘削孔中の内容物(土壌と固化材)が増大したことに伴う掘削孔周面の外側方への変位(側方変位)を、許容範囲内に抑制することができる。
【００１１】
その結果、土壌改良地盤の周辺に設けられた既設の地中構造物に悪影響を及ぼしたり、地表面が盛り上がる等の不具合の発生を確実に防止することができる。
【００１２】
（２）請求項２記載の本発明では、上下方向に伸延する掘削軸体の下端部に設けた掘削刃体により地盤を掘削し、その掘削された土壌を掘削軸体の外周面に設けた攪拌翼体により攪拌しながら、所定個所に設けた固化材吐出部より吐出させた固化材と混練して固化させる地盤改良工程において、掘削軸体の外周面に回転動作と停止動作とを選択可能に設けた排土翼体を回転させて、掘削された土壌の一部を排土翼体により地上に排出する土壌排出工程と、排土翼体を停止させて、掘削された土壌を排土翼体により地上に排出しない土壌非排出工程とを有している。
【００１３】
このようにして、地盤改良工程において、土壌排出工程と土壌非排出工程とを設けて、必要に応じて土壌排出工程にて掘削された土壌の一部を排土翼体により排出するため、掘削孔周面の外側方への変位(側方変位)を、許容範囲内に抑制することができると共に、不必要な場合には土壌非排出工程にて土壌を排出しないようにしているため、過剰な土壌排出により、掘削孔が周囲の土圧により崩壊するという不具合の発生を確実に防止することができる。
【００１４】
（３）請求項３記載の本発明では、上下方向に伸延する掘削軸体の下端部に設けた掘削刃体により地盤を掘削し、その掘削された土壌を掘削軸体の外周面に設けた攪拌翼体により攪拌する掘削・攪拌工程において、掘削軸体の外周面に回転動作と停止動作とを選択可能に設けた排土翼体を回転させて、掘削された不要な土壌を排土翼体により地上に排出する不要土壌排出工程と、排土翼体を停止させて、掘削された土壌を排土翼体により地上に排出しない土壌非排出工程とを設け、同土壌非排出工程にて、所定個所に設けた固化材吐出部より吐出させた固化材と掘削された土壌とを混練して固化させるようにしている。
【００１５】
このようにして、掘削・攪拌工程において、例えば、腐植土層のように固化材の固化効果を著しく低減させる不要な土壌が存在する場合には、不要な土壌をあらかじめ不要土壌排出工程にて地上に排出しておくことにより、後続の工程において、固化材と掘削された土壌とを混練して化学的に固化させる効果を良好に確保することができる。
【００１６】
そして、固化材と掘削された土壌とを混練して固化させる作業は、土壌非排出工程においてなされるため、土壌と混練された固化材が地上に排出されるという無駄が生じないようにすることができ、その結果、効果的にかつ効率良く地盤改良作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図1に示すＡは、本発明に係る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と固化材供給部２とを装備している。
【００１９】
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６を搭載し、同駆動用モータ６に上下方向に伸延する掘削軸体７の上端部を二重反転歯車機構８を介して着脱自在に取り付け、同掘削軸体７の下部周面に相対撹拌翼体９を取り付けると共に、同掘削軸体７の下端部に掘削刃体10を取り付けている。12は、掘削軸体７を掘削方向に案内する案内体である。
【００２０】
固化材供給部２は、固化材収容タンクと固化材供給ポンプ（図示しない）とを具備し、同固化材供給ポンプに固化材供給ホース11の基端部を接続し、同固化材供給ホース11の先端部を前記掘削軸体７にスイベルジョイント（図示せず）を介して接続している。
【００２１】
掘削軸体７は、図２及び図３にも示すように、上下方向に伸延させて形成した筒状の内側軸20と、同内側軸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外側軸21とから内外側二重軸構造に構成しており、内側軸20と外側軸21は、駆動用モータ６により二重反転歯車機構８を介して同一軸芯廻りに相互に反対方向に回転するようにしている。
【００２２】
そして、内側軸20中には上下方向に伸延させて形成した筒状体22を挿通して、同筒状体22中に内側固化材供給路23を形成する一方、同筒状体22の外周面と内側軸20の内周面との間に外側固化材供給路24を形成している。
【００２３】
しかも、内側軸20の上端部には連通路（図示せず）を形成して、同連通路を介して内側固化材供給路23と外側固化材供給路24とを連通させ、固化材供給ホース11を通して供給される固化材を、内側固化材供給路23と外側固化材供給路24とに分流させて供給することができるようにしている。
【００２４】
ここで、内側軸20の下端部には刃体取付体13を介して掘削刃体10を取り付けており、同刃体取付体13に第１固化材吐出部29を設けている。
【００２５】
そして、第１固化材吐出部29は、筒状に形成した刃体取付体13の周壁に円形状の第１固化材吐出孔29aを形成し、同第１固化材吐出孔29aを内側固化材供給路23に接続して、同内側固化材供給路23を通して供給される固化材は、第１固化材吐出孔29aより直下方へ向けて吐出されるようにしている。
【００２６】
相対撹拌翼体９は、図２及び図３にも示すように、最内側撹拌翼26と、同最内側撹拌翼26の外周を相対的に反対方向に回転する内側撹拌翼27と、同内側撹拌翼27の外周を相対的に反対方向に回転する外側撹拌翼28とを具備しており、内側撹拌翼27と外側撹拌翼28は、略相似形に形成して、両撹拌翼27,28間に形成される間隙を、両撹拌翼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、掘削土壌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。
【００２７】
最内側撹拌翼26は、外側軸21の下端部より放射状に突出させて形成しており、外側軸21の下端部の線対称位置に一対設けて、外側軸21と一体的にａ方向に回転するようにしている。
【００２８】
内側撹拌翼27は、掘削軸体７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とから弧状に形成しており、外側軸21の外周面に回転自在に遊嵌したリング状の翼片支持体30に上部横翼片27aの先端部を取り付ける一方、内側軸20の下端部に下部横翼片27bの先端部を取り付けて、内側軸20と一体的にｂ方向に回転するようにしている。
【００２９】
そして、縦翼片27cの中央部と内側軸20との間には、左右方向に直状に伸延する中間横翼片27dを横架状に形成し、同中間横翼片27d中に固化材導入路33を形成して、同固化材導入路33を通して後述する第２固化材吐出部32と外側固化材供給路24とを接続している。
【００３０】
このようにして、左右方向に直状の中間翼片27dを増設して掘削土壌の撹拌効率を向上させると共に、かかる直状の中間翼片27d中に固化材導入路33を形成することにより、かかる固化材導入路33を可及的に短くかつ簡単に形成することができて、加工コストを安価にすることができる。
【００３１】
また、上記した内側撹拌翼27は、内側軸20の下部の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小翼片である。
【００３２】
外側撹拌翼28は、掘削軸体７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とから弧状に形成しており、外側軸21の下端部に上部横翼片28aの先端部を取り付ける一方、内側軸20の外周面に回転自在に遊嵌したリング状の翼片支持体34に下部横翼片28bの先端部を取り付けて、外側軸21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28は、掘削軸体７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外方へ突出させて形成した小翼片であり、これら小翼片35,35の回転軌跡は、内側撹拌翼27に設けた小翼片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27,28間において、掘削土壌の撹拌が確実に行えるようにしている。
【００３４】
また、内側撹拌翼27には、固化材を吐出する第２固化材吐出部32を設けており、以下にかかる第２固化材吐出部32について説明する。
【００３５】
すなわち、図２及び図３に示すように、内側撹拌翼27の縦翼片27cと中間横翼片27dとの交差部には第２固化材吐出部32を設けており、同第２固化材吐出部32は、縦翼片27c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２固化材吐出縦長孔32aを形成すると共に、中間横翼片27dの背面（回転方向側の面とは反対側の面）に水平方向に伸延する第２固化材吐出横長孔32bを形成して、両孔32a,32bをＴ字状に連通させている。
【００３６】
そして、第２固化材吐出縦・横長孔32a,32bは、中間横翼片27d中に形成した固化材導入路33を通して外側固化材供給路24に接続している。
【００３７】
このようにして、軟弱な地盤Ｇを改良する際には、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に沿わせて掘削軸体７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、相対撹拌翼体９により掘削土壌を撹拌する。
【００３８】
この際、固化材供給部２より固化材を固化材供給ホース11→スイベルジョイント→掘削軸体７→第１・第２固化材吐出部29,32に供給して、各固化材吐出部29,32より固化材を吐出させるようにしており、かかる固化材を掘削土壌中に均一に撹拌して、掘削土壌を固化させることにより、軟弱な地盤Ｇ中に柱状若しくは壁状の地盤改良体を築造して、同地盤Ｇを改良することができる。
【００３９】
特に、外側固化材供給路24に供給された固化材は、固化材導入路33を通して第２固化材吐出部32の第２固化材吐出縦・横長孔32a,32bより吐出させることができるようにしており、第２固化材吐出縦長孔32aは、内側撹拌翼27の回転方向とは反対側の背面に形成しているため、固化材を円滑に吐出させることができると共に、上下縦長孔に形成しているため、固化材を上下縦長の帯状に吐出させることができる。
【００４０】
しかも、内側撹拌翼27が回転しながら掘削軸体７の掘進方向に移動することから、固化材の膜が円周方向及び上下方向に連続した筒状膜を形成することになり、その結果、掘削土壌中において固化材を掘進方向に満遍なく配置することができる。
【００４１】
さらには、第２固化材吐出横長孔32bは、内側撹拌翼27の回転方向とは反対側の背面に形成しているため、固化材を円滑に吐出させることができると共に、水平方向に横長孔に形成しているため、固化材をリング状に吐出させることができる。
【００４２】
しかも、内側撹拌翼27が回転しながら掘削軸体７の掘進方向に移動することから、固化材の膜が円周方向及び上下方向に連続したスパイラルな帯状膜を形成することになり、その結果、掘削土壌中において固化材を掘進方向に満遍なく配置することができる。
【００４３】
従って、かかる状態にて、互いに内外側に重複状態の内・外側撹拌翼27,28を相互に反対方向に回転させることにより、両撹拌翼27,28間の掘削土壌が反対方向の流動を強制されて、必然的に掘削土壌が両撹拌翼27,28間で交錯してもみ合い、掘削土壌を均一に混練させることができ、かかる均一混練位置に上記した固化材の筒状膜とスパイラルな帯状膜を形成することができることから、掘削土壌と固化材とを効率良く均一に混練させることができる。
【００４４】
ここで、固化材には、合成樹脂製の小断片を適当な数量だけ分散させて混入させることにより、地盤改良体中に合成樹脂製の小断片を混在させることができ、かかる小断片が地盤改良体に作用する水平方向の負荷によって、同地盤改良体に生じる曲げ・引っ張り力に対する耐力の強化に有効に機能し、その結果、地盤改良体の水平方向の負荷耐力を増大させることができる。
【００４５】
上記のような構成において、本発明の要旨は、掘削軸体７の外周面に、回転動作と停止動作とを選択可能となした排土翼体40を設けて、同排土翼体40の回転動作により掘削された土壌の一部を地上に排出可能となしたことにある。
【００４６】
そこで、以下に、第１実施形態としての地盤改良装置Ａと、同地盤改良装置Ａによる地盤改良工法を説明し、その後に、第２実施形態としての地盤改良装置Ａと、同地盤改良装置Ａによる地盤改良工法を説明する。
【００４７】
〔第１実施形態としての地盤改良装置〕
第１実施形態としての地盤改良装置Ａに設けた排土翼体40は、図１に示すように、外側軸21の外周面の一部を被覆する筒状支持片41と、同筒状支持片41の外周面に軸線方向に沿わせてスパイラル状に形成した排土翼片42とを具備している。
【００４８】
そして、筒状支持片41の上端部には、連結ピン挿通孔43,43を横断貫通状に形成する一方、外側軸21の外周面の所定の個所に横断係合溝44,44を形成して、各横断係合溝44,44に各連結ピン挿通孔43,43を符合させると共に、各連結ピン挿通孔43,43中に左右方向に軸線を向けた連結ピン45,45を抜き差し自在に挿通することにより、筒状支持片41を外側軸21に連結・解除させるクラッチ手段Ｃを構成している。
【００４９】
しかも、排土翼体40は、図４(a)に示すように、外側軸21の上部に嵌合させると共に、案内体12に固定ピン46を介して固定して、同外側軸21と非連結状態（非連動状態；クラッチ切断状態）となした位置と、図４(c)に示すように、外側軸21の中途部に嵌合させると共に、連結ピン45を介して外側軸21に連動連結して、同外側軸21と連結状態（連動状態；クラッチ接続状態）となした位置との間で、上下方向に昇降（スライド）させて位置変更自在となしている。
【００５０】
〔第１実施形態としての地盤改良工法〕
次に、上記した地盤改良装置Ａにより地盤改良作業を行うための第１実施形態としての地盤改良工法について、図４を参照しながら説明する。
【００５１】
（１）図４(a)に示すように、掘削刃体10により掘削された土壌を、相対攪拌翼体９により攪拌しながら第１・第２固化材吐出部29,32より吐出された固化材と混練する（地盤改良工程）。
【００５２】
この際、排土翼体40は、案内体12に固定ピン46を介して固定して、外側軸21と非連結状態（非連動状態）となした位置に配置している。
【００５３】
ここで、吐出された固化材の量に比例して掘削された土壌の一部が掘削孔Ｈ中から地上に排出されればよいが、かかる土壌の排出が円滑になされないことがある。
【００５４】
（２）そして、図４(b)に示すように、掘削孔Ｈ中の内容物(土壌と固化材)が増大したことに伴って、掘削孔Ｈの周面が外側方へ変位(側方変位)した場合には、掘削孔Ｈの近傍に配設した地中変位量検出手段47によりその変位量を検出するようにしているが、同地中変位量検出手段47が所定の許容変位量以上の変位量を検出した場合には、図４(c)に示すように、掘削軸体７を所要幅（例えば、排土翼体40の上下幅の略半分に相当する幅）だけ上方へ引き上げ、同状態にて、掘削軸体７の上部に配設されている排土翼体40を地盤Ｇの表面近傍まで下降させ、各横断係合溝44,44に各連結ピン挿通孔43,43を符合させると共に、各連結ピン挿通孔43,43中に左右方向に軸線を向けた連結ピン45,45を挿通することにより、排土翼体40を外側軸21に連結する（連動状態）。
【００５５】
続いて、案内体12に排土翼体40を固定している固定ピン46を引き抜いて、同排土翼体40の固定を解除する。
【００５６】
（３）図４(c)(d)に示すように、掘削軸体７を正回転させながら掘進させることにより、同掘削軸体７と一体的に排土翼体40を正回転させながら掘進させる。
【００５７】
そうすると、掘削された土壌の一部が、排土翼体40の排出翼片42により強制的に地上へ排出される（土壌排出工程）。
【００５８】
従って、固化材が掘削孔Ｈ中に供給(吐出）されて、同掘削孔Ｈ中の内容物(土壌と固化材)が増大したことに伴う掘削孔Ｈ周面の外側方への変位(側方変位)を、許容範囲内に抑制することができる。
【００５９】
その結果、土壌改良地盤の周辺に設けられた既設の地中構造物に悪影響を及ぼしたり、地表面が盛り上がる等の不具合の発生を確実に防止することができる。
【００６０】
（４）図４(e)に示すように、所定の深度まで掘削・撹拌作業を行い、その後、掘削軸体７を反転させながら引き上げる。
【００６１】
この際、第１・第２固化材吐出部29,32から固化材を吐出させて、掘削された土壌と固化材を相対撹拌翼体９により混練する。
【００６２】
（５）混練した土壌と固化材とを固化させる。
【００６３】
また、地中変位量検出手段47により検出される地中の変位量が所定の許容変位量未満となったところで、一旦、掘削軸体７の回転を停止させ、同状態にて連結ピン45,45を引き抜いて、同掘削軸体７と排土翼体40との連結を解除し（非連動状態）、同排土翼体40を案内体12に支持させることもできる（土壌非排出工程）。
【００６４】
そして、かかる状態にて掘削軸体７を掘進せながら地盤改良作業（地盤改良工程）を再開することもできる。
【００６５】
この際、排土翼体40は、案内体12に支持されて、回転停止状態にあるため、掘削された土壌は排出されることがなく、過剰な土壌排出により掘削孔Ｈの周面が周囲の土圧により崩壊するという不具合の発生を確実に防止することができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、連結ピン45,45の抜き差しにより、排土翼体40を掘削軸体７に連結・解除させるクラッチ手段Ｃを構成しているが、同クラッチ手段Ｃは、排土翼体40の回転動作と停止動作とが選択できる構造であればよく、何ら上記した構成に限られるものではない。
【００６７】
図５及び図６は、他の実施の形態としてのクラッチ手段Ｃの構造を示しており、同クラッチ手段Ｃは、筒状支持片41の上端部に上方へ向けて拡径状のテーパーガイド体50を設け、同テーパーガイド体50の内周面50aと外側軸21の外周面21aとの間に複数（本実施例では三個）の挟扼体51,51,51を円周方向に一定の間隔を開けて介在させると共に、各挟扼体51の外周面に上記テーパーガイド体50の内周面に沿ったテーパー面51aを形成して、同テーパー面51aをテーパーガイド体50の内周面50aに当接させている。
【００６８】
そして、各挟扼体51の上部に突設した二又状の連結片53,53と、筒状支持片41の上部に突設した二又状のシリンダ支持片54,54との間に上下方向に伸縮する電動式の伸縮シリンダ55を介設している。56,57は連結ピンである。
【００６９】
このようにして、各伸縮シリンダ55を伸長作動させることにより、各挟扼体51を上方へ摺動移動させて、テーパーガイド体50の内周面50aと外側軸21の外周面との間に間隙を形成して、上記テーパーガイド体50と外側軸21とを非連結状態（非連動状態；クラッチ切断状態）となすことができるようにしている。
【００７０】
また、各伸縮シリンダ55を短縮作動させることにより、各挟扼体51を下方へ摺動移動させて、テーパーガイド体50の内周面と外側軸21の外周面との間に各挟扼体51を圧着状態に介在させて、上記テーパーガイド体50と外側軸21とを連結状態（連動状態；クラッチ接続状態）となすことができるようにしている。
【００７１】
〔第２実施形態としての地盤改良装置〕
第２実施形態としての地盤改良装置Ａでは、図７に示すように、相対撹拌翼体９の直上方に位置する外側軸21の下部に二個の排土翼体40,40を配設しており、下方の排土翼体40は、外側軸21に連結した状態とし、上方の排土翼体40は、第１実施形態の排土翼体40と同様に、必要に応じて外側軸21に連結したり、連結解除したりするようにしている。
【００７２】
このようにして、第２実施形態としての地盤改良装置Ａでは、固化材の固化効果を低減させるような不要な土壌を、排土翼体40により予め強制的に排出しておき、その後に、地盤改良作業を効率良くかつ効果的に行うことができるようにしている。
【００７３】
〔第２実施形態としての地盤改良工法〕
次に、上記した地盤改良装置Ａにより地盤改良作業を行うための第２実施形態としての地盤改良工法について、図８を参照しながら説明する。
【００７４】
（１）地盤改良作業を開始する前に、例えば、図７及び図８に示す腐植土層Ｂのように固化材の固化効果を著しく低減させる不要な土壌が存在するか否かを探査する。
【００７５】
（２）排土翼体40,40の長さを、腐植土層Ｂの深度にまで達する長さに設定して、両排土翼体40,40を、掘削軸体７の外側軸21に連結ピン45,45を介して連結しておく（連動状態）。
【００７６】
（３）図８(a)に示すように、上下方向に伸延する掘削軸体７の下端部に設けた掘削刃体10により地盤Ｇを掘削し、その掘削された土壌Ｄを掘削軸体７の外周面に設けた相対攪拌翼体９により攪拌する（掘削・攪拌工程）。
【００７７】
この際、排土翼体40,40は、外側軸21と一体的に回転して掘削刃体10により掘削された土壌Ｄの一部を地上に排出する（不要土壌排出工程）。
【００７８】
そして、必要に応じて、第１固化材吐出部29と第２固化材吐出部32から水を吐出させて、掘削・撹拌効率を良好に確保することができる。
【００７９】
（４）図８(b)(c)に示すように、下段の排土翼体40の下端部が腐植土層Ｂに達するまで掘削・撹拌作業と排土作業とを継続させ（不要土壌排出工程）、掘削孔Ｈ中の腐植土の地上への排出と、腐植土層Ｂよりも深層部の土壌Ｄの地上への排出とを確認したところで、掘削・撹拌作業と排土作業を一旦停止させる。
【００８０】
（５）図８(c)に示すように、上段の排土翼体40を案内体12に固定ピン46を介して固定すると共に、連結ピン45を引き抜いて同排土翼体40と外側軸21との連結を解除する（非連動状態）。
【００８１】
この際、下段の排土翼体40は、連結ピン45を介して外側軸21に連結したままとする。
【００８２】
（６）図８(d)に示すように、掘削・撹拌作業を再開する。
【００８３】
この際、第１・第２固化材吐出部29,32から固化材を吐出させて、掘削された土壌と固化材を相対撹拌翼体９により混練する。
【００８４】
そして、かかる掘削・撹拌工程においては、上段の排土翼体40が回転しないことより、掘削された土壌Ｄの一部が地上に排出されることがない（土壌非排出工程）。
【００８５】
なお、下段の排土翼体40は、外側軸21と一体的に回転して、掘削された土壌Ｄの一部を上方へ搬送するが、上段の排土翼体40とは不連続状態であるため、掘削孔Ｈ内を移動するだけで地上まで排出されることはない。
【００８６】
（７）図８(d)(e)に示すように、所定の深度まで掘削・撹拌作業を行い、その後、掘削軸体７を反転させながら引き上げる。
【００８７】
この際、第１・第２固化材吐出部29,32から固化材を吐出させて、掘削された土壌と固化材を相対撹拌翼体９により混練する。
【００８８】
（８）混練した土壌と固化材とを固化させる。
【００８９】
このようにして、掘削・攪拌工程において、例えば、腐植土層Ｂのように固化材の固化効果を著しく低減させる不要な土壌が存在する場合には、不要な土壌をあらかじめ不要土壌排出工程にて地上に排出しておくことにより、後続の工程において、固化材と掘削された土壌とを混練して化学的に固化させる効果を良好に確保することができる。
【００９０】
そして、固化材と掘削された土壌とを混練して固化させる作業は、土壌非排出工程においてなされるため、土壌と混練された固化材が地上に排出されるという無駄が生じないようにすることができ、その結果、効果的にかつ効率良く地盤改良作業を行うことができる。
【００９１】
図９及び図１０は、上記した第２実施形態の地盤改良装置Ａの変容例と、変容例としての地盤改良装置Ａによる地盤改良工法を示している。
【００９２】
〔変容例１〕
図９は、変容例１としての地盤改良装置Ａとそれによる地盤改良工法を示しており、同地盤改良装置Ａは、前記した第２実施形態としての地盤改良装置Ａと基本的構造を同じくしているが、一個の排土翼体40の長さを、腐植土層Ｂの深度にまで達する長さに設定して、同排土翼体40により掘削孔Ｈ中の腐植土層Ｂを排出し、その後は、外側軸21との連結を解除した状態にて案内体12に固定ピン46を介して固定するようにしている点で異なる。
【００９３】
このようにして、混練工程においては、排土翼体40を外側軸21から完全に連結解除しておくことにより、混練時の排土翼体40による負荷を軽減することができる。
【００９４】
〔変容例２〕
図１０は、変容例２としての地盤改良装置Ａとそれによる地盤改良工法を示しており、同地盤改良装置Ａは、前記した第２実施形態としての地盤改良装置Ａと基本的構造を同じくしているが、一個の排土翼体40の長さを、腐植土層Ｂの深度にまで達する長さに設定すると共に、同排土翼体40を外側軸21に連結・固定して、同排土翼体40により掘削孔Ｈ中の腐植土層Ｂを排出し、その後は、外側軸21と連結したままの状態にて掘削・撹拌・混練作業を行うようにしている点で異なる。
【００９５】
このようにして、腐植土の排土を確実に行うと共に、排土翼体40の連結解除作業の手間を省くことができるようにして、作業能率の向上を図っている。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】第１実施形態としての本発明に係る地盤改良装置の側面説明図。
【図２】掘削軸体と相対撹拌翼体の一部切欠側面図。
【図３】同平面説明図。
【図４】地盤改良作業の工程説明図。
【図５】他の実施の形態としてのクラッチ手段の断面平面図。
【図６】図５のI-I線断面図。
【図７】第２実施形態としての本発明に係る地盤改良装置の側面説明図。
【図８】同地盤改良装置による地盤改良作業の工程説明図。
【図９】変容例１としての地盤改良装置による地盤改良作業の工程説明図。
【図１０】変容例２としての地盤改良装置による地盤改良作業の工程説明図。
【符号の説明】
【００９７】
Ａ  地盤改良装置
Ｇ  地盤
１  ベースマシン
２  固化材供給部
３  ベースマシン本体
４  リーダ
【図１】
2005105752.tif 000003
【図２】
2005105752.tif 000004
【図３】
2005105752.tif 000005
【図４】
2005105752.tif 000006
【図５】
2005105752.tif 000007
【図６】
2005105752.tif 000008
【図７】
2005105752.tif 000009
【図８】
2005105752.tif 000010
【図９】
2005105752.tif 000011
【図１０】
2005105752.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成16年5月17日(2004.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
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軸体の下端部に掘削刃体を設け、同掘削刃体の上方に位置する掘削軸体の外周面に攪拌翼体を設けて、上記掘削刃体により地盤を掘削し、掘削された土壌を上記攪拌翼体により攪拌しながら所定個所に設けた固化材吐出部より固化材を吐出して、同固化材と掘削された土壌とを混練して固化させることにより地盤改良を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−６３３１２号公報