(57)【要約】【課題】地盤が含水比の小さい粘性土層であっても、標準的な貫入速度を維持することができるとともに、地盤改良材の良好な撹拌混合を得る。【解決手段】筒状に形成されており、中心軸を回転中心にして回転する主軸回転体５と、前記主軸回転体の下端部で前記主軸回転体に設けられ、前記主軸回転体の回転によって地盤１３を掘削する掘削体７と、前記主軸回転体の内部に地盤改良材を供給する地盤改良材供給部９と、前記主軸回転体の内部に水を供給する水供給部１１とを有し、前記地盤改良材供給部から供給された地盤改良材が、前記主軸回転体の下方から吐出し、前記水供給部から供給された水が、前記主軸回転体の下方から吐出するように構成されている。【選択図】図１
2017166135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成されており、中心軸が上下方向に延びており、前記中心軸を回転中心にして回転する主軸回転体と、
前記主軸回転体の下端部で前記主軸回転体に設けられ、前記主軸回転体の回転によって地盤を掘削する掘削体と、
前記主軸回転体の内部に地盤改良材を供給する地盤改良材供給部と、
前記主軸回転体の内部に水を供給する水供給部と、
を有し、前記地盤改良材供給部から供給された地盤改良材が、前記主軸回転体の下方から吐出し、前記水供給部から供給された水が、前記主軸回転体の下方から吐出するように構成されている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において、
低含水比の硬質な前記地盤を、前記主軸回転体を回転して掘削する場合に、前記主軸回転体の内部に水を供給するように前記水供給部を制御する制御部を有することを特徴とする地盤改良装置。
【請求項３】
請求項２に記載の地盤改良装置において、
前記制御部は、制御部に予め格納されているデータに基づいて、前記主軸回転体の内部に水を供給するか否かの判断をするように構成されていることを特徴とする地盤改良装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の地盤改良装置において、
前記主軸回転体は、二重の筒状に形成されており、
前記主軸回転体の内側の筒内の空間に前記地盤改良材供給部から地盤改良材を供給し、前記主軸回転体の内側の筒と外側の筒との間の空間に前記水供給部から水を供給するか、もしくは、前記主軸回転体の内側の筒内の空間に前記水供給部から水を供給し、前記主軸回転体の内側の筒と外側の筒との間の空間に前記地盤改良材供給部から地盤改良材を供給するように構成されており、
前記主軸回転体の下方には、前記地盤改良材供給部での地盤改良材の供給を停止している場合に、前記地盤の掘削で発生した土砂の前記主軸回転体内への逆流を防ぐための地盤改良材用弁体と、前記水供給部での水の供給を停止している場合に、前記地盤の掘削で発生した土砂の前記主軸回転体内への逆流を防ぐための水用弁体とが設けられていることを特徴とする地盤改良装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の地盤改良装置において、
前記地盤改良材供給部が前記主軸回転体の内部に供給する地盤改良材が、スラリーもしくは紛粒体であることを特徴とする地盤改良装置。
【請求項６】
筒状に形成されており中心軸が上下方向に延びている主軸回転体とこの主軸回転体の下端部で前記主軸回転体に設けられた掘削体とを備えた掘削軸部材を回転しつつ上下動することで地盤を改良するときに、地盤改良材を前記主軸回転体の下方から吐出し、水を前記主軸回転体の下方から吐出することを特徴とする地盤改良方法。
【請求項７】
請求項６に記載の地盤改良方法において、
前記地盤が低含水比の硬質な地盤である場合に、前記主軸回転体から水を吐出することを特徴とする地盤改良方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低含水比で硬質な地盤を改良する地盤改良装置および地盤改良方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤改良を行う際、地盤改良用掘削機で地盤を掘削するともに、掘削で生じた土砂に地盤改良材を攪拌混合しているものが知られている。この工法に関する文献としてたとえば非特許文献１を掲げることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】深層混合処理工法マニュアル編集委員会編集、「陸上工事における深層混合処理工法設計・施工マニュアル」、財団法人土木研究センター、平成１６年３月改訂
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の地盤改良では、地盤が含水比の小さい粘性土層等である場合、撹拌抵抗が大きいので貫入速度が低下し、標準的な貫入速度を維持することが困難であるという問題がある。これにより施工速度が低下し、たとえば、一日あたりの施工量が減少しコストアップになる。
【０００５】
また、従来の地盤改良において地盤が低含水比であると、設計上のセメントミルク量（地盤改良材の量）では、粘性土層が撹拌混合（掘削によって発生した土砂と地盤改良材との撹拌混合）で液体状にならず良好な撹拌混合が得られないという問題がある。
【０００６】
これにより、撹拌混合によって得られる改良土の強度および均質性が低下し、設計上の要求品質を確保することができない。
【０００７】
本発明は、地盤が含水比の小さい粘性土層であっても、標準的な貫入速度を維持することができるとともに、地盤改良材の良好な撹拌混合を得ることができる地盤改良装置および地盤改良方法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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、筒状に形成されており、中心軸が上下方向に延びており、前記中心軸を回転中心にして回転する主軸回転体と、前記主軸回転体の下端部で前記主軸回転体に設けられ、前記主軸回転体の回転によって地盤を掘削する掘削体と、前記主軸回転体の内部に地盤改良材を供給する地盤改良材供給部と、前記主軸回転体の内部に水を供給する水供給部とを有し、前記地盤改良材供給部から供給された地盤改良材が、前記主軸回転体の下方から吐出し、前記水供給部から供給された水が、前記主軸回転体の下方から吐出するように構成されている地盤改良装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の地盤改良装置において、低含水比の硬質な前記地盤を、前記主軸回転体を回転して掘削する場合に、前記主軸回転体の内部に水を供給するように前記水供給部を制御する制御部を有する地盤改良装置である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の地盤改良装置において、前記制御部は、制御部に予め格納されているデータに基づいて、前記主軸回転体の内部に水を供給するか否かの判断をするように構成されている地盤改良装置である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の地盤改良装置において、前記主軸回転体は、二重の筒状に形成されており、前記主軸回転体の内側の筒内の空間に前記地盤改良材供給部から地盤改良材を供給し、前記主軸回転体の内側の筒と外側の筒との間の空間に前記水供給部から水を供給するか、もしくは、前記主軸回転体の内側の筒内の空間に前記水供給部から水を供給し、前記主軸回転体の内側の筒と外側の筒との間の空間に前記地盤改良材供給部から地盤改良材を供給するように構成されており、前記主軸回転体の下方には、前記地盤改良材供給部での地盤改良材の供給を停止している場合に、前記地盤の掘削で発生した土砂の前記主軸回転体内への逆流を防ぐための地盤改良材用弁体と、前記水供給部での水の供給を停止している場合に、前記地盤の掘削で発生した土砂の前記主軸回転体内への逆流を防ぐための水用弁体とが設けられている地盤改良装置である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の地盤改良装置において、前記地盤改良材供給部が前記主軸回転体の内部に供給する地盤改良材が、スラリーもしくは紛粒体である地盤改良装置である。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、筒状に形成されており中心軸が上下方向に延びている主軸回転体とこの主軸回転体の下端部で前記主軸回転体に設けられた掘削体とを備えた掘削軸部材を回転しつつ上下動することで地盤を改良するときに、地盤改良材を前記主軸回転体の下方から吐出し、水を前記主軸回転体の下方から吐出する地盤改良方法である。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の地盤改良方法において、前記地盤が低含水比の硬質な地盤である場合に、前記主軸回転体から水を吐出する地盤改良方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、地盤が含水比の小さい粘性土層であっても、標準的な貫入速度を維持することができるとともに、地盤改良材の良好な撹拌混合を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る地盤改良装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る地盤改良装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態に係る地盤改良装置の主軸回転体と掘削体の概略構成を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ断面を示す図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施形態に係る地盤改良装置の主軸回転体の概略構成を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＩＶＢ−ＩＶＢ断面を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る地盤改良装置の動作を示す図である。
【図６】変形例に係る地盤改良装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係る地盤改良装置１は、車輪が設けられている本体部（図示せず）と、図１に示すように、回転駆動装置３と主軸回転体５と掘削体７と地盤改良材供給部９と水供給部１１とを備えて構成されている。
【００１８】
回転駆動装置３は、上記本体部にガイドされて上記本体部に対して上下方向で移動自在になっている。また、回転駆動装置３は、モータ等のアクチュエータによって上下方向で移動位置決め自在になっている。
【００１９】
主軸回転体５は、筒状（たとえば、円筒状）に形成されており、回転駆動装置３の下側で、中心軸が上下方向に延びるようにして、回転駆動装置３に設置されている。また、主軸回転体５は、回転駆動装置３により、中心軸を回転中心にして回転するとともに、上下方向で移動するようになっている。
【００２０】
掘削体７は、主軸回転体５の下端部で主軸回転体５から突出して主軸回転体５に一体的に設けられている。また、掘削体７は、主軸回転体５の回転と下降とによって地盤１３を掘削し、この掘削された土砂を撹拌するようになっている。
【００２１】
なお、主軸回転体５と掘削体７とを、掘削軸部材もしくは撹拌軸部材もしくは掘削・撹拌軸部材という場合がある。掘削軸部材は、たええば、一対で（２本）設けられている。また、回転駆動装置３と掘削軸部材を含むものを処理機１５（図２参照）という場合がある。
【００２２】
地盤改良材供給部９は、たとえば、回転駆動装置３を介して、主軸回転体５の上端から主軸回転体５の内部に、スラリー状の地盤改良材（たとえばセメントミルク）を供給するようになっている。
【００２３】
水供給部１１は、たとえば、回転駆動装置３を介して、主軸回転体５のたとえば上端から主軸回転体５の内部に、地盤改良材供給部９による地盤改良材の供給とは別個に、水を供給するようになっている。
【００２４】
そして、地盤改良装置１では、地盤改良材供給部９から供給された地盤改良材が、主軸回転体５の下方（たとえば下端もしくは下端部）から吐出し、水供給部１１から供給された水が、主軸回転体５の下方（たとえば下端もしくは下端部）から吐出するように構成されている。
【００２５】
なお、水と地盤改良材とは、主軸回転体５の下端から吐出するまで、お互いが混じり合わないように、別経路を流れるようになっている。なお、水と地盤改良材とが、主軸回転体５の内部でお互いに混じり合う構成であってもよい。この場合、図３（ｂ）で示す内側の筒２３に空間２７と空間２９をお互いにつなぐ貫通孔が設けられているものとする。さらに、主軸回転体５に入る前に、水と地盤改良材とが、お互いに混じり合う構成であってもよい。
【００２６】
また、水供給部１１からの水の吐出を変えることで、掘削された土砂と地盤改良材と水との比が変化するようになっている。
【００２７】
ここで、地盤改良材供給部９と水供給部１１とについて、図２を参照しつつ、詳しく説明する。
【００２８】
地盤改良材供給部９は、ミキサー５１と圧送ポンプ５３と計量装置５５とを備えて構成されている。ミキサー５１へは、水計量装置５７を経て所定量の水が供給され、セメント計量装置５９を経て所定量のセメントが供給され、添加剤計量装置６１を経て所定量の添加剤が供給されるようになっている。
【００２９】
これらの供給された水とセメントと添加剤とがミキサー５１で撹拌されて混合され、地盤改良材が生成される。なお、水やセメントや添加剤は、それぞれが図示しない収容部に収容されており、これらの収容されているものが、各計量装置５７，５９，６１を経てミキサー５１に供給されるようになっている。
【００３０】
生成された地盤改良材は、圧送ポンプ５３によって、計量装置５５を経て、所定量（所定の流量）で、処理機１５（主軸回転体５内）に供給されるようになっている。
【００３１】
水供給部１１は、圧送ポンプ６３と計量装置６５とを備えて構成されている。そして、圧送ポンプ６３によって、計量装置６５を経て、所定量の水（所定の流量の水）が、処理機１５（主軸回転体５内）に供給されるようになっている。なお、圧送ポンプ６３に供給される水は、水計量装置５７に供給される水と、たとえば同じ収容部に収容されている。
【００３２】
地盤改良装置１には、図２で示すように、ＣＰＵ１７とメモリ１９とを備えた制御部２１が設けられている。
【００３３】
そして、低含水比の硬質な地盤１３（含水比が所定の値よりも小さい地盤１３Ａ；たとえば低含水比の粘土性地盤１３Ａ）を、主軸回転体５を回転しつつ下降して掘削する場合にのみ、制御部２１の制御によって、水供給部１１が主軸回転体５の内部に水を供給するようになっている。
【００３４】
なお、含水比が所定の値よりも大きい地盤１３Ｂを掘削する場合には、制御部２１は、水供給部１１からの水の供給を停止し、地盤改良材供給部９からの地盤改良材の供給のみをするようになっている。
【００３５】
ここで、粘土性地盤（粘性土）について説明する。粘性土は、含まれる水分量（含水比）によって固体、塑性体、液状体のいずれかの状態になる。水分が少ない固体では、粘性土は、乾燥してひび割れした状態になる。適度な水分の塑性体では、粘性土は、たとえば、陶芸のろくろで成形される粘土のような状態になる。水分が多い液体状では、所定の形状にとどまらない程度の液体状になる。
【００３６】
なお、固体と塑性体との境界を塑性限界といい、塑性体と液状体との境界を液性限界という。
【００３７】
地盤改良材を加える対象としての掘削された土砂は、液体状（液性限界以上の含水比）になっていることが望ましいので、水供給部で水を供給する場合、掘削された土砂が液体状になるような水量を供給する。
【００３８】
制御部２１は、低含水比の硬質な地盤１３Ａを主軸回転体５が回転しつつ下降して掘削する場合に主軸回転体５の内部に水を供給するようにしているが、これに代えてもしくは加えて、低含水比の硬質な地盤１３Ａを主軸回転体が回転しつつ上昇している場合（たとえば、下降しきった後に上昇している場合や若干下降した後に上昇する場合）に、主軸回転体５の内部に水を供給するようにしてもよい。
【００３９】
また、制御部２１は、主軸回転体５が回転し下降しているとき、主軸回転体５が回転し上昇しているときの少なくともいずれかのときに、主軸回転体５の内部に、地盤改良材供給部９から地盤改良材を供給するようになっている。
【００４０】
ここで、理解を容易にするために、地盤改良材供給部９で地盤改良材を供給するタイミングと、水供給部１１で水を供給するタイミングについて例示する。
【００４１】
低含水比の硬質な地盤１３Ａを掘削すべく主軸回転体５が回転して下降しているときに、地盤改良材供給部９からの地盤改良材の供給をし、水供給部１１から水を供給する。また、低含水比の硬質な地盤１３Ａの下に、含水比が所定の値よりも大きい地盤１３Ｂが存在しており、この地盤１３Ｂをさらに掘削すべく主軸回転体５が回転して下降しているときに、地盤改良材供給部９からの地盤改良材の供給をし、水供給部１１から水の供給を停止するようになっている。
【００４２】
上記下降後、主軸回転体５が回転しつつ上昇しているときに、水供給部１１からの水の供給を停止し地盤改良材供給部９から地盤改良材の供給を停止するようになっている。
【００４３】
また、制御部２１は、メモリ１９に予め格納されているデータ（事前の土質調査によって算定されたデータ）に基づいて、地盤１３が低含水比の硬質な地盤であるか否かを判断し、主軸回転体５の内部に水供給部１１から水を供給するか否かの判断をするようになっている。
【００４４】
たとえば、掘削軸部材（主軸回転体５と掘削体７）によって掘削された孔の深さを検出し（たとえば、図示しない検出装置で回転駆動装置３の位置を検出し）、この検出結果とメモリ１９に予め格納されているデータとによって、水供給部１１からの水の供給を制御するようになっている。
【００４５】
なお、上記データを用いることなく、主軸回転体５を回転駆動する回転駆動装置３のアクチュエータ（たとえばモータ）の消費電力に応じて、水供給部１１からの水の供給を制御するようにしてもよい。
【００４６】
さらに、水供給部１１からの水の供給をオン・オフするだけでなく、地盤１３の含水比に応じて、水供給部１１から供給する水の量を変えてもよい。すなわち、地盤１３の含水比が所定の閾値である場合に、水供給部１１からの水を所定量（所定の流量）供給し、閾値よりも少なくなるに応じて水供給部１１からの水の供給量（水の流量）を次第に多くするようにしてもよい。なお、地盤１３の含水比が所定の閾値よりも大きいときには、水供給部１１からの水の供給量を「０」にする。
【００４７】
主軸回転体５は、図３（ｂ）で示すように、内側の筒２３と外側の筒２５とで、二重の筒状に形成されている。そして、主軸回転体５の内側の筒２３内の空間２７に地盤改良材供給部９から地盤改良材を供給し、主軸回転体５の内側の筒２３と外側の筒２５との間の空間２９に前記水供給部から水を供給するように構成されている。
【００４８】
なお、主軸回転体５の内側の筒２３内の空間２７に水供給部１１から水を供給し、主軸回転体５の内側の筒２３と外側の筒２５との間の空間２９に地盤改良材供給部９から地盤改良材を供給するように構成されていてもよい。
【００４９】
主軸回転体５の下方（たとえば下端もしくは下端部）には、図４（ａ）で示すように、地盤改良材用弁体３１と水用弁体３３とが設けられている。
【００５０】
そして、地盤改良材供給部９での地盤改良材の供給を停止している場合に、地盤の掘削で発生した土砂等の主軸回転体５内への逆流を、地盤改良材用弁体３１が防ぐようになっている。
【００５１】
また、水供給部１１での水の供給を停止している場合に、地盤の掘削で発生した土砂等の主軸回転体５内への逆流を、水用弁体３３が防ぐようになっている。
【００５２】
さらに説明すると、地盤改良材用弁体３１や水用弁体３３は、ゴム等の弾性体で板状に形成されており、一端部がボルト等の締結部材で主軸回転体５に一体的に設けられている。
【００５３】
地盤改良材用弁体３１は、主軸回転体５の内側の筒２３の下端（地盤改良材吐出部）を塞ぐようにして、内側の筒２３に設けられており、地盤改良材供給部９からの地盤改良材の供給によって内側の筒２３内の空間２７内の圧力が上昇すると、図４（ａ）に二点鎖線で示すように弾性変形し、地盤改良材を主軸回転体５の外に吐出するようになっている。
【００５４】
一方、地盤改良材用弁体３１は、地盤改良材供給部９からの地盤改良材の供給の停止によって内側の筒２３内の空間２７内の圧力が下降すると、掘削した土砂の圧力によって、図４（ａ）に実線で示すようにして平板状になり、主軸回転体５の内側の筒２３の下端を塞ぎ、掘削した土砂の逆流を防ぐようになっている。
【００５５】
水用弁体３３は、主軸回転体５の外側の筒２５の下端部に設けられた貫通孔（水吐出部）３５を塞ぐようにして、地盤改良材用弁体３１と同様にして外側の筒２５に設けられており、地盤改良材用弁体３１と同様に動作するようになっている。なお、内側の筒２３と外側の筒２５との間の空間２９は、遮蔽材３７によって外部と遮断されている。
【００５６】
なお、図４において、水用弁体３３と貫通孔３５とを削除し、図３（ｂ）に示す内側の空間２７に水を流し、外側の空間２９に地盤改良材を流す構成であってもよい。
【００５７】
また、主軸回転体５は、図４（ａ）で示すように、長手方向で継ぎ足し可能になっている。図４（ａ）では、３本の主軸回転体５（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ）を継ぎ足している。最も下方の主軸回転体５Ａには、図４（ａ）では図示していないが、掘削体７が設けられている。
【００５８】
主軸回転体５Ａ，５Ｂの上端部には、円柱状の凸継手部３９が形成されており、主軸回転体５Ｂ，５Ｃの下端部は、円筒状の凹継手部４１になっている。そして、凸継手部３９が凹継手部４１内に入って嵌合されている。
【００５９】
また、凸継手部３９が凹継手部４１内に入って嵌合されている状態で、凸継手部３９と凹継手部４１とにまたがって、円柱状の貫通孔４３が形成されるようになっている。この貫通孔４３内に係止ピン４５入って嵌合していることで、主軸回転体５Ａと主軸回転体５Ｂとが一体化しており、主軸回転体５Ｂと主軸回転体５Ｃとが一体化している。
【００６０】
次に、地盤改良装置１の動作について説明する。
【００６１】
初期状態では、図５（ａ）で示すように、回転駆動装置３と主軸回転体５と掘削体７とが上昇している。なお、図５（ａ）の参照符号１３Ａは、低含水比の硬質な地盤を示しており、参照符号１３Ｂは、含水比が所定の値（閾値）よりも大きい地盤を示している。
【００６２】
上記初期状態で、回転駆動装置３で主軸回転体５と掘削体７とを回転駆動し、回転駆動装置３と主軸回転体５と掘削体７とを下降し、地盤改良材供給部９で地盤改良材を供給し、水供給部１１で水を供給して、低含水比の硬質な地盤１３Ａを掘削する。この掘削は、図５（ｂ）で示すように、主軸回転体５と掘削体７とが、低含水比の硬質な地盤１３Ａを貫通するまで行われる。
【００６３】
続いて、水供給部１１での水の供給を停止するとともに、地盤改良材供給部９での地盤改良材の供給と、主軸回転体５や掘削体７の回転や下降を続けて、含水比が所定の値よりも大きい地盤１３Ｂの掘削を行う。この掘削は、図５（ｃ）で示すように、主軸回転体５や掘削体７が、所定の深さに到達するまで行われる。
【００６４】
続いて、地盤改良材供給部９での地盤改良材の供給を停止し、主軸回転体５や掘削体７を回転したままで、回転駆動装置３と主軸回転体５と掘削体７とを、図５（ｄ）で示す状態を経て図５（ｅ）の位置になるまで（主軸回転体５と掘削体７とが地盤１３から抜けるまで）上昇し、主軸回転体５や掘削体７の回転を停止する。この上昇と回転とによって、掘削された土砂と地盤改良材とが撹拌されてより均一に混じり合う。
【００６５】
以上により、地盤改良装置１で掘られた孔４７内は、掘削された土砂と地盤改良材とが混じり合った混合物で満たされており、この後、時間が経過するにしたがって、孔４７内の混合物は硬化する。
【００６６】
地盤改良装置１によれば、地盤改良材供給部９に加えて、地盤改良材供給部９とは別個に水供給部１１を備えており、地盤改良材供給部９から供給された地盤改良材が主軸回転体５の下端から吐出し、水供給部１１から供給された水が主軸回転体５の下端から吐出するように構成されているので、含水比の小さい粘性土層１３Ａで地盤改良をするときの撹拌抵抗を、水を供給することで小さくすることができ、標準的な貫入速度を維持することができる。
【００６７】
これにより、施工速度の低下が防止され、たとえば、一日あたりの施工量に減少が無くなり、コストアップを抑えることができる。
【００６８】
また、地盤改良装置１によれば、地盤改良において地盤１３が低含水比であっても、水供給部１１から水が供給されることで、設計上のセメントミルク量（地盤改良材の量）で、粘性土層が撹拌混合で液体状になり、良好な撹拌混合が得られる。
【００６９】
これにより、撹拌混合によって得られる改良土の強度および均質性を良好なものとし、設計上の要求品質を確保することができる。
【００７０】
また、地盤改良装置１によれば、低含水比の硬質な地盤１３Ａを掘削する場合に水を供給するようになっているので、１回の掘削で地盤改良を早く行うことができる。すなわち、水供給部１１が設けられていないとすると、地盤改良材供給部９で水を供給する掘削を行った後に、地盤改良材供給部９で地盤改良材を供給する掘削を行う必要があるが、地盤改良装置１では、地盤改良材供給部９で掘削された地盤に供給する対象を変更する必要が無く、たとえば、掘削・撹拌軸部材を上下方向でたとえば一往復させるだけで、地盤１３の改良を行うことができる。
【００７１】
また、水供給部１１が設けられていないとすると、地盤改良材供給部９で水を多く含む地盤改良材を供給する掘削を行う必要がある。このとき、掘削の深さで地盤１３が含水比が低いものから高いものに変わると、地盤改良材供給部９から供給する地盤改良材を水を多く含まないものに変更する必要があり、それまでに製造していた水を多く含む地盤改良材が無駄になってしまうおそれがある。しかし、地盤改良装置１では、地盤改良材供給部９とは別個に水供給部１１が設けられており、地盤１３の含水比によって水供給部１１での水の供給をオン・オフすればよいので、地盤改良材の無駄を無くすことができる。
【００７２】
また、地盤改良装置１によれば、予めメモリ１９に格納されているデータに基づいて、主軸回転体５の内部に水供給部１１から水を供給するか否かの判断をするようになっているので、掘削された地盤の含水比をより確実に適切な値にすることができる。
【００７３】
また、地盤改良装置１によれば、主軸回転体５が二重の筒状に形成されており、主軸回転体５の内側の筒２３内の空間２７に地盤改良材を供給し、主軸回転体５の内側の筒２３と外側の筒２５との間の空間２９に水を供給し、主軸回転体５の下端には地盤改良材用弁体３１と水用弁体３３とが設けられているので、主軸回転体５の捩じり剛性を高めることができ、主軸回転体５内における地盤改良材と水との混合を容易に防止することができ、主軸回転体５内への地盤改良材や水や掘削された土砂の逆流を防ぐことができるとともに、主軸回転体５内に土砂等が詰まってしまう事態を回避することができる。
【００７４】
なお、上記説明では、地盤改良材供給部９が、主軸回転体５の内部にスラリー状の地盤改良材を供給するようになっているが、これに代えて、図６で示すように、地盤改良材供給部９ａを設け、紛粒体の地盤改良材（たとえば、紛体状のセメントや粒状の生石灰等）を、主軸回転体５の内部に供給するようにしてもよい。
【００７５】
さらに説明すると、地盤改良材供給部９ａは、図６で示すように、紛粒体状の地盤改良材を収容している改良材サイロ７３と、改良材供給機７７とを備えて構成されており、改良材供給機７７によって、紛粒体状の地盤改良材が処理機１５に供給されるようになっている。なお、図６に示す水供給部１１は、図２で示すものと同様に構成されている。
【００７６】
また、上述したものを方法の発明として把握してもよい。
【００７７】
すなわち、筒状（たとえば、円筒状）に形成されており中心軸が上下方向に延びている主軸回転体とこの主軸回転体の下端部で前記主軸回転体から突出し前記主軸回転体に一体的に設けられた掘削体とを備えた掘削軸部材を、回転しつつ上下動することで地盤を改良するときに、地盤改良材を前記主軸回転体の下方から吐出し、水を前記主軸回転体の下端から吐出する地盤改良方法の発明として把握してもよい。このとき、前記地盤が低含水比の硬質な地盤である場合に、前記主軸回転体から水を吐出する。
【符号の説明】
【００７８】
１  地盤改良装置
５  主軸回転体
７  掘削体
９  地盤改良材供給部
１１  水供給部
１３  地盤
２１  制御部
２３  内側の筒
２５  外側の筒
２７  内側の筒内の空間
２９  内側の筒と外側の筒との間の空間
３１  地盤改良材用弁体
３３  水用弁体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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