(57)【要約】【課題】掘削孔を形成するに際して、その孔壁の状態を良好に仕上げることができる地盤改良装置及び地盤改良方法を提供すること。【解決手段】掘削孔Ｈ内に差し込まれた状態でその軸回りに回転するロッド７に、このロッド７の径外方向に向いた外側面１１を有する孔壁転圧体１２を設けてあり、この孔壁転圧体１２が前記ロッド７とともに回転して前記掘削孔Ｈの内壁を転圧するように構成してある。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削孔内に差し込まれた状態でその軸回りに回転するロッドに、このロッドの径外方向に向いた外側面を有する孔壁転圧体を設けてあり、この孔壁転圧体が前記ロッドとともに回転して前記掘削孔の内壁を転圧するように構成した地盤改良装置。
【請求項２】
前記外側面が前記ロッドの径外方向に向かって凸の曲面状をしている請求項１に記載の地盤改良装置。
【請求項３】
前記孔壁転圧体を前記ロッドに対して近接離間自在に保持するガイド部と、孔壁転圧体を前記離間する方向に付勢する付勢部とを備えた請求項１または２に記載の地盤改良装置。
【請求項４】
前記付勢部を前記ロッドに対して近接離間する方向に移動させる位置調整部を備えた請求項３に記載の地盤改良装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の地盤改良装置を用いて行う地盤改良方法であって、前記ロッドを掘削孔内で上下させ、前記孔壁転圧体によって掘削孔の内壁を上下にわたって転圧する地盤改良方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の地盤改良装置を用いて行う地盤改良方法であって、前記ロッドにおいて前記孔壁転圧体よりも先端側に螺旋状の羽根を設けてあり、前記ロッドを反掘削方向に回転しながら掘削孔内に差し込んで掘削孔内の土砂を下方に押し込み、この押し込みが不可能となれば前記ロッドを掘削方向に回転させつつ掘削孔から引き抜いて前記土砂を掘削孔外に取り出す地盤改良方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、地盤を掘削して掘削孔を形成する際に用いる地盤改良装置及び地盤改良方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、従来の地盤改良方法として、先端から圧縮水及び圧縮空気を噴出するロッドを地盤内に押し込み、前記圧縮水及び圧縮空気の噴出によって地盤を掘削するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１１３６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記地盤改良方法では、圧縮水の大量消費に伴う泥水処理費用等が嵩み、周囲の環境にも悪影響を及ぼしかねないという問題があった。
【０００５】
そこで、圧縮水を使わずに掘削を行うことも考えられるが、この場合、形成された掘削孔の孔壁が崩れてしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は上述の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、掘削孔を形成するに際して、その孔壁の状態を良好に仕上げることができる地盤改良装置及び地盤改良方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る地盤改良装置は、掘削孔内に差し込まれた状態でその軸回りに回転するロッドに、このロッドの径外方向に向いた外側面を有する孔壁転圧体を設けてあり、この孔壁転圧体が前記ロッドとともに回転して前記掘削孔の内壁を転圧するように構成してある（請求項１）。
【０００８】
また、前記地盤改良装置において、前記外側面が前記ロッドの径外方向に向かって凸の曲面状をしていてもよい（請求項２）。
【０００９】
また、前記地盤改良装置が、前記孔壁転圧体を前記ロッドに対して近接離間自在に保持するガイド部と、孔壁転圧体を前記離間する方向に付勢する付勢部とを備えていてもよく（請求項３）、この場合、前記付勢部を前記ロッドに対して近接離間する方向に移動させる位置調整部をさらに備えていてもよい（請求項４）。
【００１０】
一方、上記目的を達成するために、本発明に係る地盤改良方法は、請求項１〜４のいずれかに記載の地盤改良装置を用いて行う地盤改良方法であって、前記ロッドを掘削孔内で上下させ、前記孔壁転圧体によって掘削孔の内壁を上下にわたって転圧する（請求項５）。
【００１１】
また、本発明に係る地盤改良方法は、請求項１〜４のいずれかに記載の地盤改良装置を用いて行う地盤改良方法であって、前記ロッドにおいて前記孔壁転圧体よりも先端側に螺旋状の羽根を設けてあり、前記ロッドを反掘削方向に回転しながら掘削孔内に差し込んで掘削孔内の土砂を下方に押し込み、この押し込みが不可能となれば前記ロッドを掘削方向に回転させつつ掘削孔から引き抜いて前記土砂を掘削孔外に取り出すものであってもよい（請求項６）。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜６に係る発明では、掘削孔を形成するに際して、その孔壁の状態を良好に仕上げることができる地盤改良装置及び地盤改良方法が得られる。
【００１３】
すなわち、請求項１に係る発明では、孔壁転圧体の転圧により、掘削孔の内壁がいわば鏝で塗り上げられるような作用を受け、崩れ難い状態に整えられることになる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明では、掘削孔の内壁に対する孔壁転圧体の接触をスムーズにすることができ、孔壁転圧体やロッドに掛かる負荷を小さく抑えることが可能となる。そして、請求項３、４に係る発明では、この効果をより増長することができる。
【００１５】
一方、請求項５、６に係る発明では、上記の効果を奏する地盤改良方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、図１は本発明の一実施の形態に係る地盤改良装置の構成を概略的に示す説明図、図２は前記地盤改良装置の要部の構成を概略的に示す斜視図、図３（Ａ）〜（Ｄ）は前記地盤改良装置を用いる本発明の一実施の形態に係る地盤改良方法を概略的に示す説明図である。
【００１７】
この実施の形態に係る地盤改良装置は、図１に示すように、走行部（例えば無限軌道や車輪）１を有する自走式の車両２を備え、この車両２の車体３には、レール４を適宜の姿勢に保持するための保持部５（図１には、保持部５の具体的な構成を示しておらず、その存在を概念的に示しているに過ぎない）を設けてある。すなわち、この保持部５は、図１にその詳細を図示していないが、レール４を車両２の前後方向及び左右方向に起伏させることができ、これによって、車両２の走行時にレール４が倒伏し、施工時にはレール４が鉛直方向（あるいは地面に対して垂直）に向く（起立する）ように構成されている。尚、このようにレール４を起伏させる保持部５の構成として、本実施形態では油圧シリンダの伸縮を利用する構成を採用しているが（図示していない）、これに限らず種々の公知の構成を採用することができる。
【００１８】
そして、前記レール４には、図１に示すように、このレール４にガイドされて移動（昇降）し任意の位置で停止する移動体６を設けてあり、この移動体６はロッド７を解放可能に挟持する。また、この移動体６には、図１に示すように、前記ロッド７を軸まわりに回転させる回転駆動部８を設けてあり、移動体６によって保持したロッド７を回転駆動部８によって一方向及び逆方向に回転させることができるようにしてある。
【００１９】
そして、車両２は、上記保持部５、移動体６、回転駆動部８を操作するための操作部（図示していない）を有している。
【００２０】
一方、前記ロッド７は、図２に示すように、先端（下端）部９が先細り形状をしていて、また、先端部９の近傍から後端（上端）側に向けて、後端側ほど外径が大きくなる螺旋状の羽根１０を有している。尚、この羽根１０のロッド７に対する巻数は２〜３程度となっている。
【００２１】
また、前記ロッド７において前記羽根１０よりも後端側には、図２に示すように、ロッド７の径外方向（側方）に向いた外側面１１を有する孔壁転圧体１２を設けてある。すなわち、この孔壁転圧体１２は、前記外側面１１を形成する板状部１３と、この板状部１３の内側面に連設されたブリッジ部１４とを一対備え、二つのブリッジ部１４は適宜の接合手段（例えば溶接、接着剤による接着、ねじ等の取付具を用いた取り付け）によってロッド７に接合してある。さらに、一方ブリッジ部１４には、前記羽根１０の上部を適宜の接合手段（例えば溶接、接着剤による接着、ねじ等の取付具を用いた取り付け）によって接合してある。尚、前記外側面１１は、前記ロッド７の径外方向に向かって凸の曲面状をしており、板状部１３は一定の厚みを有する曲板状をしている。また、孔壁転圧体１２は、ロッド７に対して着脱自在となっていてもよい。
【００２２】
次に、上記地盤改良装置を用いて行う地盤改良方法について説明する。この地盤改良方法は、下記の工程（１）〜（６）によりなるものである。
【００２３】
（１）まず、車両２を適宜の位置に移動させ、掘削孔Ｈ（図１参照）を形成する場所の真上に起立姿勢のレール４が位置するように保持部５を操作する。
【００２４】
（２）続いて、レール４の上端位置に移動した前記移動体６にロッド７を挟持させる。  
【００２５】
（３）そして、移動体６を降下させつつ前記回転駆動部８によってロッド７に反掘削方向Ｒ（羽根１０が土砂を押し下げる方向、図２参照）の回転を加え、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、掘削孔Ｈを形成する。
【００２６】
（４）ここで、掘削孔Ｈの形成中に、移動体６が降下しなくなった場合（土砂を下方に押し込めなくなった場合）には、回転駆動部８によってロッド７に掘削方向Ｄ（羽根１０が土砂を押し上げる方向、図２参照）の回転を加え、移動体６を上昇させて掘削孔Ｈ内の土砂を外部に取り出すという作業を、前記移動体６の降下が可能となるまで行う。
【００２７】
（５）上記工程（３）、（４）を繰り返して所定深さの掘削孔Ｈが形成されれば、図３（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、砕石ホッパー１５（図１参照）から砕石１６を掘削孔Ｈ内に投入するとともに、前記回転駆動部８によってロッド７に反掘削方向Ｒの回転を加え、投入した砕石１６を下方に押し込みつつ移動体６を上昇させる。
【００２８】
（６）そして、前記ロッド７が掘削孔Ｈ内から抜ける位置にまで上昇すれば、上記工程（５）を終了し、これにより、地盤改良方法は完了する。
【００２９】
本実施形態の地盤改良装置及び地盤改良方法では、上記工程（３）〜（５）におけるロッド７の上下動に伴って、前記ロッド７とともに回転する孔壁転圧体１２が掘削孔Ｈの内壁を転圧することになり、この転圧によって掘削孔Ｈの内壁はいわば鏝で塗り上げられるような作用を受け、円形で崩れ難い状態に整えられる。
【００３０】
なお、本発明の地盤改良装置及び地盤改良方法は、上記の実施の形態に限られず、種々に変形して実施することができる。そこで、以下にその変形例について説明する。
【００３１】
上記実施形態において、図４及び図５に示すように、前記孔壁転圧体１２を前記ロッド７に対して近接離間自在に保持するガイド部１７と、孔壁転圧体１２を前記離間する方向に付勢するスプリングである付勢部１８と、この付勢部１８を前記ロッド７に対して近接離間する方向に例えば５０ｍｍ程度移動させる油圧シリンダである位置調整部１９とを設けてもよい。
【００３２】
すなわち、前記ガイド部１７は、図５に示すように、前記ブリッジ部１４に代わって設けられる二つの円筒状の部材１７ａ，１７ｂよりなり、ロッド７の外周面に適宜の接合手段（例えば溶接、接着剤による接着、ねじ等の取付具を用いた取り付け）によって接合した円筒部材１７ａ内に、前記板状部１３の内側面に適宜の接合手段（例えば溶接、接着剤による接着、ねじ等の取付具を用いた取り付け）によって接合した円筒部材１７ｂを挿入してある。尚、円筒部材１７ｂは円筒部材１７ａと同等の長さかあるいはそれよりも長くなるように形成してある。
【００３３】
また、前記付勢部１８は、図５に示すように、前記円筒部材１７ｂ内に収容され、かつ、一端が位置調整部１９のロッド部１９ａの先端に固定され、他端が前記板状部１３の内側面に固定されている。
【００３４】
そして、前記位置調整部１９は、前記ロッド部１９ａを進退させるためのオイル供給ライン１９ｂを有し、このオイル供給ライン１９ｂは前記ロッド７内を通り、前記車体３に設けた油圧ポンプ（図示していない）に接続されている。尚、前記保持部５にも油圧シリンダを用いる場合には、このオイル供給ライン１９ｂを保持部５と共用するように構成してもよい。
【００３５】
図４及び図５に示すように地盤改良装置を構成した場合、上記工程（３）、（４）を実施するに際して、掘削孔Ｈの入口付近では、孔壁転圧体１２の径が羽根１０の径以下となるように、位置調整部１９のロッド部１９ａを縮めておく。そして、形成した掘削孔Ｈの深さが地表面から３０ｃｍ程度にまで達すれば、位置調整部１９のシリンダの油圧でロッド部１９ａを介して板状部１３を孔壁側に押し伸ばし、付勢部１８の伸びる範囲で孔壁をなでて締め固め、崩壊しないように転圧する。このとき、板状部１３に負荷が掛かり過ぎてロッド７が回転しなくならないように、位置調整部１９のロッド部１９ａの伸縮量を調節する。尚、この調節も前記操作部によって行えるようにしてあることが望ましい。
【００３６】
また、上記実施形態では、羽根１０と孔壁転圧体１２とを設けたロッド７を用いているが、羽根１０を設けたロッド７Ａ（図６（Ａ）参照）と、孔壁転圧体１２を設けたロッド７Ｂ（図６（Ｂ）参照）とを用いてもよく、この場合、前記地盤改良方法は、これらのロッド７Ａ，７Ｂを移動体６に対して交互に付け替えればよい。
【００３７】
具体的には、ロッド７Ａを用いて前記工程（１）〜（６）を行うのであるが（図７（Ａ），（Ｃ），（Ｄ）参照）、前記工程（４）と工程（５）の間に、ロッド７Ａをロッド７Ｂに付け替えて、移動体６を上下動させ、掘削孔Ｈの孔壁を転圧すればよい（図７（Ｂ）参照）。
【００３８】
また、上記実施形態では、地盤改良装置が板状部１３を備えているが、この板状部１３に代えて、例えば、上下及び外側面が外向きに凸の曲面となっている（球状あるいは卵状の）柱状部２０（図８参照）や円筒状部２１（図９参照）を設けてもよい。尚、図９には、ブリッジ部１４を三つ設けた例を示しているが、ブリッジ部１４の数は三つに限らない。但し、上記工程（４）における土砂の取り出しや、上記工程（５）における砕石の投入を妨げないように、ブリッジ部１４の数を増やし過ぎないことが肝要である。
【００３９】
そして、上記各形態（本実施形態及び各変形例）を、可能であれば組み合わせてもよいことはいうまでもない。
【００４０】
また、各形態（但し、図９に示す変形例は除く）において、板状部１３（柱状部２０）と、ブリッジ部１４とは、それぞれ二つずつ設ける構成に限らず、一つずつのみ設けてあってもよいし、三つずつ以上設けてあってもよい。但し、上記工程（４）における土砂の取り出しや、上記工程（５）における砕石の投入を妨げないように、ブリッジ部１４の数を増やし過ぎないことが肝要である。
【００４１】
また、各形態において、車両２としては種々のものを用いることができ、例えば費用面で有利な建柱車を用いることができる。
【００４２】
また、各形態において、ロッド７を保持する構成としても、ロッド７の着脱、上下動及び順逆回転をさせることができる多種多様の構成を採用することができる。
【００４３】
また、各形態において、前記移動体６に、ロッド７以外のもの（例えばバケット等）を保持させてもよい。
【００４４】
また、各形態において、前記砕石ホッパー１５を、車両２に一体化してあってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る地盤改良装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】前記地盤改良装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は前記地盤改良装置を用いる本発明の一実施の形態に係る地盤改良方法を概略的に示す説明図である。
【図４】前記地盤改良装置の変形例の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】前記地盤改良装置の変形例の一部を拡大して概略的に示す説明図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、上記実施の形態におけるロッドの変形例の構成を概略的に示す側面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｄ）は前記地盤改良方法の変形例を概略的に示す説明図である。
【図８】前記地盤改良装置の他の変形例の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図９】前記地盤改良装置のさらに他の変形例の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
７    ロッド
１１    外側面
１２    孔壁転圧体
Ｈ    掘削孔
【図１】
2009197498.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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