(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、両内・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、同掘削軸体に、内側撹拌翼と外側撹拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体とを具備する地盤改良装置において、
外側撹拌翼は、両端部を掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方に膨出させた弧状に形成し、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、内側面をテーパー面となし、
内側撹拌翼は、両端部を掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方に膨出させた弧状に形成し、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、内側面をテーパー面となした地盤改良装置であって、
内側軸と内側撹拌翼の中途部との間に中間横翼片を横架状に形成し、同中間横翼片と内側撹拌翼の中途部との交差部に固化材吐出部を設けて、同固化材吐出部と内側軸内に形成した固化材供給路とを、上記中間横翼片中に形成した固化材導入路を介して接続したことを特徴とする地盤改良装置。
【請求項２】
固化材吐出部は、内側撹拌翼の中途部の背面（回転方向側の面とは反対側の面）に上下方向に伸延する固化材吐出縦長孔を形成すると共に、中間横翼片の背面（回転方向側の面とは反対側の面）に水平方向に伸延する固化材吐出横長孔を形成して、両孔をＴ字状に連通させたことを特徴とする請求項１記載の地盤改良装置。
【請求項３】
内側撹拌翼は、両端部を掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方に膨出させた弧状に形成すると共に、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、外側面をテーパー面となしたことを特徴とする請求項１又は２記載の地盤改良装置。
【請求項４】
外側撹拌翼は、掘削軸体の半径方向に張り出し状に伸延する上下一対の上・下部横翼片と、両上・下部横翼片の外側端部間に上下方向に伸延させて介設した縦翼片とから弧状に形成すると共に、上部横翼片は、掘削軸体の軸線と直交する水平線よりも下方へ向けて下り傾斜状となす一方、下部横翼片は、掘削軸体の軸線と直交する水平線よりも上方へ向けて上り傾斜状となし、かつ、下り傾斜状となした上部横翼片の俯角は、上り傾斜状となした下部横翼片の仰角よりも大となしたことを特徴とする請求項１又は２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、内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、両内・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、同掘削軸体に、内側撹拌翼と外側撹拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体と、掘削軸体に設けて固化材を吐出する固化材吐出部とを具備するものがある。
【０００３】
そして、内・外側撹拌翼は、それぞれ掘削軸体の半径方向に張り出し状に伸延する上下一対の上・下部横翼片と、両上・下部横翼片の外側端部間に上下方向に伸延させて介設した縦翼片とから弧状に形成している。
【０００４】
このようにして、かかる地盤改良装置では、掘削軸体により地盤を掘削しながら、内・外側撹拌翼を相対的に逆回転させると共に、固化材吐出部より固化材を吐出させることにより、掘削土壌を撹拌しながら固化材と混練させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した地盤改良装置では、内・外側撹拌翼の横断面幅が中央部から回転方向側の端面まで略同一幅に形成されているため、外側撹拌翼と内側撹拌翼との相対撹拌により土壌は掘削されるものの、土壌が、例えば、強粘土の場合、各内・外側撹拌翼の回転方向側の端面に付着して土塊状となり、外側撹拌翼と内側撹拌翼との間で充分に撹拌されない上に、固化材とも満遍なく混練されることがなく、その結果、改良土壌の品質を良好に確保できないという不具合がある。
【０００６】
また、外側撹拌翼の上・下部横翼片は、それぞれ掘削軸体の軸線と略直交する半径方向に伸延させているために、土壌の掘削・撹拌後に内・外側撹拌翼を引き上げる際に、これら内・外側撹拌翼の直上方に形成されるブリッジ（いわゆる、ジャーミング）が大きな負荷となって作用し、かかる引き上げ作業がスムーズに行えないという不具合がある。
【０００７】
特に、締まった砂質土（含水比が小さい細砂若しくは微細砂）や粘着力に富んだ粘性土地盤の場合、負荷が大きいために、地盤改良作業能率上、大きな支障となっている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、両内・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、同掘削軸体に、内側撹拌翼と外側撹拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体とを具備する地盤改良装置において、外側撹拌翼は、両端部を掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方に膨出させた弧状に形成し、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、内側面をテーパー面となし、内側撹拌翼は、両端部を掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方に膨出させた弧状に形成し、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、内側面をテーパー面となした地盤改良装置であって、内側軸と内側撹拌翼の中途部との間に中間横翼片を横架状に形成し、同中間横翼片と内側撹拌翼の中途部との交差部に固化材吐出部を設けて、同固化材吐出部と内側軸内に形成した固化材供給路とを、上記中間横翼片中に形成した固化材導入路を介して接続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。
【０００９】
また、本発明は、次の構成にも特徴を有する。
【００１０】
（１）固化材吐出部は、内側撹拌翼の中途部の背面（回転方向側の面とは反対側の面）に上下方向に伸延する固化材吐出縦長孔を形成すると共に、中間横翼片の背面（回転方向側の面とは反対側の面）に水平方向に伸延する固化材吐出横長孔を形成して、両孔をＴ字状に連通させたこと。
【００１１】
（２）内側撹拌翼は、両端部を掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方に膨出させた弧状に形成すると共に、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、外側面をテーパー面となしたこと。
【００１２】
（３）外側撹拌翼は、掘削軸体の半径方向に張り出し状に伸延する上下一対の上・下部横翼片と、両上・下部横翼片の外側端部間に上下方向に伸延させて介設した縦翼片とから弧状に形成すると共に、上部横翼片は、掘削軸体の軸線と直交する水平線よりも下方へ向けて下り傾斜状となす一方、下部横翼片は、掘削軸体の軸線と直交する水平線よりも上方へ向けて上り傾斜状となし、かつ、下り傾斜状となした上部横翼片の俯角は、上り傾斜状となした下部横翼片の仰角よりも大となしたこと。
【００１３】
【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。
【００１４】
すなわち、本発明に係る地盤改良装置は、基本的構造として、内側軸と外側軸とを内外側二重軸に形成すると共に、両内・外側軸を相互に逆回転可能となした掘削軸体と、同掘削軸体に、内側撹拌翼と外側撹拌翼とを内外側位置にて相対的に逆回転させるべく取り付けた相対撹拌翼体とを具備し、内側撹拌翼と外側撹拌翼の少なくともいずれか一方に、固化材を吐出する固化材吐出部を設けている。
【００１５】
このようにして、本発明に係る地盤改良装置により地盤、特に軟弱地盤の改良を行う際には、軟弱地盤上に掘削軸体を建て込み、同掘削軸体をその軸線廻りに回転させながら軟弱地盤を掘削して、同軟弱地盤中を下方へ向けて掘進させると共に、掘削軸体に取り付けた内・外側撹拌翼を、内外側で重複するオーバーラップ状態にて相対的に逆回転（相互に反対方向に回転）させることにより、大きな撹拌容積にて掘削土壌を撹拌することができる。
【００１６】
しかも、内側撹拌翼と外側撹拌翼は、略相似形に形成して、両撹拌翼間に形成される間隙を、両撹拌翼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。
【００１７】
すなわち、一方の撹拌翼だけを回転させた場合には、掘削土壌が、同撹拌翼に引きずられて全体的に回転するだけで、土塊が圧搾された状態にて残存するが、互いに内外側に重複状態の内・外側撹拌翼を相互に反対方向に回転させることにより、両撹拌翼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撹拌翼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る。
【００１８】
しかも、内側撹拌翼と外側撹拌翼の少なくともいずれか一方に、固化材を吐出する固化材吐出部を設けている。
【００１９】
このようにして、掘削軸体の回りを回転する少なくとも一方の撹拌翼に固化材吐出部を設けることにより、必然的に撹拌翼間で交錯してもみ合い、均一に混練される掘削土壌中に、固化材吐出部より固化材を吐出させることができるため、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。
【００２０】
そして、本発明では、特徴的構造として、外側撹拌翼は、両端部を掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方に膨出させた弧状に形成すると共に、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、内側面をテーパー面となしている。
【００２１】
このようにして、外側撹拌翼の回転方向側の端面により土壌を掘削すると共に、掘削した土壌をテーパー面に沿わせて内側撹拌翼側へスムーズに案内することができるようにしている。
【００２２】
この際、外側撹拌翼の回転方向側の端面は細幅に形成しているため、土壌の掘削が円滑かつ確実に行えると共に、同端面には掘削土壌が付着されることなく内側面のテーパー面に沿って内側撹拌翼側に案内される。
【００２３】
その結果、外側撹拌翼により掘削された土壌と、内側撹拌翼により掘削された土壌とを相対的に逆回転させながら効率良く撹拌させることができ、掘削土壌が強粘土質の場合も、同掘削土壌が土塊状となるのを防止しながら、同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。
【００２４】
また、内側撹拌翼は、両端部を掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方に膨出させた弧状に形成すると共に、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、内側面をテーパー面となしている。
【００２５】
このようにして、内側撹拌翼の回転方向側の端面により土壌を掘削すると共に、掘削した土壌をテーパー面に沿わせて掘削軸体側へスムーズに案内することができるようにしている。
【００２６】
この際、内側撹拌翼の回転方向側の端面は細幅に形成しているため、土壌の掘削が円滑かつ確実に行えると共に、同端面には掘削土壌が付着されることなく内側面のテーパー面に沿って掘削土壌が掘削軸体側に案内される。
【００２７】
その結果、掘削土壌が強粘土質の場合も、同掘削土壌が土塊状となるのを防止しながら、同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。
【００２８】
また、内側撹拌翼は、両端部を掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方に膨出させた弧状に形成すると共に、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、外側面をテーパー面となしている。
【００２９】
このようにして、内側撹拌翼の回転方向側の端面により土壌を掘削すると共に、掘削した土壌をテーパー面に沿わせて外側撹拌翼側へスムーズに案内することができるようにしている。
【００３０】
この際、内側撹拌翼の回転方向側の端面は細幅に形成しているため、土壌の掘削が円滑かつ確実に行えると共に、同端面には掘削土壌が付着されることなく外側面のテーパー面に沿って掘削土壌が外側撹拌翼側に案内される。
【００３１】
その結果、掘削土壌が強粘土質の場合も、同掘削土壌が土塊状となるのを防止しながら、内・外側撹拌翼間にて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。
【００３２】
また、外側撹拌翼は、掘削軸体の半径方向に張り出し状に伸延する上下一対の上・下部横翼片と、両上・下部横翼片の外側端部間に上下方向に伸延させて介設した縦翼片とから弧状に形成すると共に、上部横翼片は、掘削軸体の軸線と直交する水平線よりも下方へ向けて下り傾斜状となす一方、下部横翼片は、掘削軸体の軸線と直交する水平線よりも上方へ向けて上り傾斜状となし、かつ、下り傾斜状となした上部横翼片の俯角は、上り傾斜状となした下部横翼片の仰角よりも大となしている。
【００３３】
このようにして、土壌の掘削・撹拌後には、内・外側撹拌翼を、掘削回転方向とは反対方向に回転させながら引き上げることができ、この際、これら内・外側撹拌翼の直上方にブリッジ（いわゆる、ジャーミング）が形成されている場合にも、下り傾斜状となした上部横翼片の俯角を、上り傾斜状となした下部横翼片の仰角よりも大となしているため、上部横翼片にブリッジが大きな負荷となって作用することがなく、その結果、内・外側撹拌翼の引き上げ作業をスムーズに行うことができる。
【００３４】
従って、特に、締まった砂質土（含水比が小さい細砂若しくは微細砂）や粘着力に富んだ粘性土地盤の場合でも、内・外側撹拌翼の引き上げ作業をスムーズに行うことができて、地盤改良作業能率を向上させることができる。
【００３５】
【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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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12を介して接続している。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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12→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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
上記のような構成において、本発明の要旨は、図２及び図３に示すように、内・外側撹拌翼27,28の横断面幅を中央部27e,28eから回転方向側の端面27f,27g,28f,28gに向けて漸次細幅に形成して、内側面をテーパー面27h,27i,28h,28iとなしたことにある。
【００６４】
このようにして、外側撹拌翼28の回転方向ａ側の端面28fにより土壌を掘削すると共に、掘削した土壌をテーパー面28hに沿わせて内側撹拌翼27側へスムーズに案内する内側撹拌翼側案内流路ｃを形成することができるようにしている。
【００６５】
この際、外側撹拌翼28の回転方向ａ側の端面28fは細幅に形成しているため、土壌の掘削が円滑かつ確実に行えると共に、同端面28fには掘削土壌が付着されることなく内側面のテーパー面28hに沿って内側撹拌翼27側に案内される。
【００６６】
その結果、外側撹拌翼28により掘削されると共に、内側撹拌翼側案内流路ｃを通して案内される土壌と、内側撹拌翼27により掘削された土壌とを相対的に逆回転させながら効率良く撹拌させることができ、掘削土壌が強粘土質の場合も、同掘削土壌が土塊状となるのを防止しながら、同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。
【００６７】
また、内側撹拌翼27の回転方向ｂ側の端面27fにより土壌を掘削すると共に、掘削した土壌をテーパー面27hに沿わせて掘削軸体７側へスムーズに案内する掘削軸体側案内流路ｄを形成することができるようにしている。
【００６８】
この際、内側撹拌翼27の回転方向ｂ側の端面27fは細幅に形成しているため、土壌の掘削が円滑かつ確実に行えると共に、同端面27fには掘削土壌が付着されることなく内側面のテーパー面27hに沿って掘削軸体側案内流路ｄが形成されて、掘削土壌が掘削軸体側に円滑かつ確実に案内される。
【００６９】
その結果、掘削土壌が強粘土質の場合も、同掘削土壌が土塊状となるのを防止しながら、同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。
【００７０】
図４は、第２実施例としての相対撹拌翼体９の断面平面説明図であり、同第２実施例では、内側撹拌翼27の横断面幅を中央部27eから回転方向ａ，ｂ側の端面27f,2 7gに向けて漸次細幅に形成して、外側面をテーパー面27h,27iとなしている。
【００７１】
このようにして、内側撹拌翼27の回転方向ｂ側の端面27fにより土壌を掘削すると共に、掘削した土壌をテーパー面27hに沿わせて外側撹拌翼28側へスムーズに案内する外側撹拌翼側案内流路ｅを形成することができるようにしている。
【００７２】
この際、内側撹拌翼27の回転方向ｂ側の端面27fは細幅に形成しているため、土壌の掘削が円滑かつ確実に行えると共に、同端面27fには掘削土壌が付着されることなく外側面のテーパー面27hに沿って外側撹拌翼側案内流路ｅが形成されて、掘削土壌が外側撹拌翼28側に案内される。
【００７３】
その結果、掘削土壌が強粘土質の場合も、同掘削土壌が土塊状となるのを防止しながら、内・外側撹拌翼27,28間にて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。
【００７４】
図５は、第３実施例としての相対撹拌翼体９の断面平面説明図であり、同第３実施例では、内側撹拌翼27の横断面幅を中央部27eから回転方向ａ，ｂ側の端面27f,27gに向けて漸次細幅に形成して、内・外側面をそれぞれテーパー面27h,27i,27j,27kとなしている。
【００７５】
このようにして、内側撹拌翼27の回転方向ｂ側の端面27fにより土壌を掘削すると共に、掘削した土壌をテーパー面27h,27jに沿わせて掘削軸体７側と外側撹拌翼28側とに振り分け状にしてスムーズに案内する掘削軸体側案内流路ｄと外側撹拌翼側案内流路ｅとを形成することができるようにしている。
【００７６】
この際、内側撹拌翼27の回転方向ｂ側の端面27fは細幅に形成しているため、土壌の掘削が円滑かつ確実に行えると共に、同端面27fには掘削土壌が付着されることなく内・外側面のテーパー面27h,27jに沿って掘削軸体側案内流路ｄと外側撹拌翼側案内流路ｅとが形成されて、掘削土壌が掘削軸体７側と外側撹拌翼28側とに案内される。
【００７７】
その結果、掘削土壌が強粘土質の場合も、同掘削土壌が土塊状となるのを防止しながら、内・外側撹拌翼27,28間、及び、内側撹拌翼27と掘削軸体７との間にて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。
【００７８】
図６は、第４実施例としての相対撹拌翼体９の断面平面説明図であり、同第４実施例では、内側面のテーパー面27h,27iよりも外側面のテーパー面27j,27kの傾斜角度を大きく設定して、内側面のテーパー面27hに沿って形成される掘削軸体側案内流路ｄの屈曲角度よりも外側面のテーパー面27jに沿って形成される外側撹拌翼側案内流路ｅの屈曲角度が大きくなるようにしている。
【００７９】
このようにして、外側撹拌翼側案内流路ｅを通して案内される掘削土壌と、内側撹拌翼側案内流路ｃを通して案内される掘削土壌とが速やかに混練されるようにすることができる。
【００８０】
また、外側撹拌翼28の上部横翼片28aは、図２及び図７に示すように、掘削軸体７の軸線と直交する水平線Z1よりも下方へ向けて下り傾斜状となす一方、下部横翼片28bは、掘削軸体７の軸線と直交する水平線Z2よりも上方へ向けて上り傾斜状となし、かつ、下り傾斜状となした上部横翼片28aの俯角θ1は、上り傾斜状となした下部横翼片28bの仰角θ2よりも大となしている。
【００８１】
ここで、図７中、ｆは、上部横翼片28aに沿って流下する掘削土壌の流下流路、一点鎖線で示す上部横翼片28aの仮想線は、俯角θ1を仰角θ2と同一角とした場合を示しており、ｇは、同仮想線で示す上部横翼片28aに沿って流下する掘削土壌の流下流路である。
【００８２】
このようにして、土壌の掘削・撹拌後には、内・外側撹拌翼27,28を、掘削回転方向ａとは反対方向に回転させながら引き上げ方向ｈ（上方向）に向けて引き上げることができ、この際、これら内・外側撹拌翼27,28の直上方にブリッジ（いわゆる、ジャーミング）が形成されている場合にも、下り傾斜状となした上部横翼片28aの俯角θ1を、上り傾斜状となした下部横翼片28bの仰角θ2よりも大となしているため、上部横翼片28aにブリッジが大きな負荷となって作用することがなく、掘削土壌が流下流路ｆを通して円滑に流下する。その結果、内・外側撹拌翼27,28の引き上げ作業をスムーズに行うことができる。
【００８３】
従って、特に、締まった砂質土（含水比が小さい細砂若しくは微細砂）や粘着力に富んだ粘性土地盤の場合でも、内・外側撹拌翼27,28の引き上げ作業をスムーズに行うことができて、地盤改良作業能率を向上させることができる。
【００８４】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００８５】
（１）請求項１記載の本発明では、外側撹拌翼は、両端部を掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方に膨出させた弧状に形成すると共に、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、内側面をテーパー面となしている。
このようにして、外側撹拌翼の回転方向側の端面により土壌を掘削すると共に、掘削した土壌をテーパー面に沿わせて内側撹拌翼側へスムーズに案内することができるようにしている。この際、外側撹拌翼の回転方向側の端面は細幅に形成しているため、土壌の掘削が円滑かつ確実に行えると共に、同端面には掘削土壌が付着されることなく内側面のテーパー面に沿って内側撹拌翼側に案内される。その結果、外側撹拌翼により掘削された土壌と、内側撹拌翼により掘削された土壌とを相対的に逆回転させながら効率良く撹拌させることができ、掘削土壌が強粘土質の場合も、同掘削土壌が土塊状となるのを防止しながら、同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。
【００８６】
また、内側撹拌翼は、両端部を掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方に膨出させた弧状に形成すると共に、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、内側面をテーパー面となしている。
このようにして、内側撹拌翼の回転方向側の端面により土壌を掘削すると共に、掘削した土壌をテーパー面に沿わせて掘削軸体側へスムーズに案内することができるようにしている。この際、内側撹拌翼の回転方向側の端面は細幅に形成しているため、土壌の掘削が円滑かつ確実に行えると共に、同端面には掘削土壌が付着されることなく内側面のテーパー面に沿って掘削土壌が掘削軸体側に案内される。その結果、掘削土壌が強粘土質の場合も、同掘削土壌が土塊状となるのを防止しながら、同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。
【００８７】
そして、内側軸と内側撹拌翼の中途部との間に中間横翼片を横架状に形成し、同中間横翼片と内側撹拌翼の中途部との交差部に固化材吐出部を設けて、同固化材吐出部と内側軸内に形成した固化材供給路とを、上記中間横翼片中に形成した固化材導入路を介して接続している。
このようにして、内側撹拌翼に固化材吐出部を設けて、同固化材吐出部から固化材を吐出させることができる。この際、中間翼片を増設して掘削土壌の撹拌効率を向上させると共に、かかる中間翼片中に固化材導入路を形成することにより、かかる固化材導入路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。
【００８８】
（２）請求項２記載の本発明では、固化材吐出部は、内側撹拌翼の中途部の背面（回転方向側の面とは反対側の面）に上下方向に伸延する固化材吐出縦長孔を形成すると共に、中間横翼片の背面（回転方向側の面とは反対側の面）に水平方向に伸延する固化材吐出横長孔を形成して、両孔をＴ字状に連通させている。
このように、固化材供給路に供給された固化材は、固化材導入路を通して固化材吐出部の固化材吐出縦・横長孔より吐出させることができるようにして、固化材吐出縦長孔は、内側撹拌翼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。
【００８９】
しかも、内側撹拌翼が回転しながら掘削軸体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。
【００９０】
さらには、固化材吐出横長孔は、内側撹拌翼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。
【００９１】
しかも、内側撹拌翼が回転しながら掘削軸体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。
【００９２】
従って、かかる状態にて、互いに内外側に重複状態の内・外側撹拌翼を相互に反対方向に回転させることにより、両撹拌翼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。
【００９３】
（３）請求項３記載の本発明では、内側撹拌翼は、両端部を掘削軸体に取り付けると共に、中途部を外方に膨出させた弧状に形成すると共に、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、外側面をテーパー面となしている。
【００９４】
このようにして、内側撹拌翼の回転方向側の端面により土壌を掘削すると共に、掘削した土壌をテーパー面に沿わせて外側撹拌翼側へスムーズに案内することができるようにしている。
【００９５】
この際、内側撹拌翼の回転方向側の端面は細幅に形成しているため、土壌の掘削が円滑かつ確実に行えると共に、同端面には掘削土壌が付着されることなく外側面のテーパー面に沿って掘削土壌が外側撹拌翼側に案内される。
【００９６】
その結果、掘削土壌が強粘土質の場合も、同掘削土壌が土塊状となるのを防止しながら、内・外側撹拌翼間にて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。
【００９７】
（４）請求項４記載の本発明では、外側撹拌翼は、掘削軸体の半径方向に張り出し状に伸延する上下一対の上・下部横翼片と、両上・下部横翼片の外側端部間に上下方向に伸延させて介設した縦翼片とから弧状に形成すると共に、上部横翼片は、掘削軸体の軸線と直交する水平線よりも下方へ向けて下り傾斜状となす一方、下部横翼片は、掘削軸体の軸線と直交する水平線よりも上方へ向けて上り傾斜状となし、かつ、下り傾斜状となした上部横翼片の俯角は、上り傾斜状となした下部横翼片の仰角よりも大となしている。
【００９８】
このようにして、土壌の掘削・撹拌後には、内・外側撹拌翼を、掘削回転方向とは反対方向に回転させながら引き上げることができ、この際、これら内・外側撹拌翼の直上方にブリッジ（いわゆる、ジャーミング）が形成されている場合にも、下り傾斜状となした上部横翼片の俯角を、上り傾斜状となした下部横翼片の仰角よりも大となしているため、上部横翼片にブリッジが大きな負荷となって作用することがなく、その結果、内・外側撹拌翼の引き上げ作業をスムーズに行うことができる。
【００９９】
従って、特に、締まった砂質土（含水比が小さい細砂若しくは微細砂）や粘着力に富んだ粘性土地盤の場合でも、内・外側撹拌翼の引き上げ作業をスムーズに行うことができて、地盤改良作業能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる地盤改良装置の側面図。
【図２】掘削軸体と第１実施例としての相対撹拌翼体の一部切欠側面図。
【図３】同平面説明図。
【図４】第２実施例としての相対撹拌翼体の平面説明図。
【図５】第３実施例としての相対撹拌翼体の平面説明図。
【図６】第４実施例としての相対撹拌翼体の平面説明図。
【図７】相対撹拌翼体の引き上げ作業説明図。
【符号の説明】
Ａ  地盤改良装置
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
５  モータ支持体
６  駆動用モータ
７  掘削軸体
８  二重反転歯車機構
９  相対撹拌翼体
【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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【図７】
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