JP2004204674A - 掘削撹拌装置および地盤改良方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 掘削溝内から簡易に引き上げることができ、施工効率を高めることができる掘削撹拌装置および地盤改良方法を提供することを課題としている。
【解決手段】 ベースマシンに昇降可能に支持されている複数の回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌを備え、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌは、撹拌翼２３を備えた出力部が固定軸３０Ｃ，３０Ｒ，３０Ｌ周りに回転可能な油圧モータ４０Ｃ，４０Ｒ，４０Ｌと、油圧モータ４０Ｃ，４０Ｒ，４０Ｌの出力部に接続され、固定軸３０Ｃ，３０Ｒ，３０Ｌと同心軸周りに回転可能であり、下部に掘削刃２２を備えるとともに、撹拌翼２３を備えた回転軸２１Ｃ，２１Ｒ，２１Ｌとから構成され、少なくとも１基の回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌは、回転軸２１Ｃ，２１Ｒ，２１Ｌの上部に掘削刃２２を備えていることを特徴としている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、掘削溝を掘削するとともに、その掘削溝内を撹拌する掘削撹拌装置および地盤改良方法に関する。

従来、掘削溝を掘削するとともに、掘削溝内で土砂と固化剤を撹拌して混合する掘削撹拌装置としては、掘削刃と撹拌翼を周囲に備えた複数の回転軸（掘削軸）と、各回転軸を回転駆動させる複数の原動機を有する駆動部とを備えた多軸掘削機本体を、ベースマシンのリーダマストに昇降自在に支持させる掘削撹拌装置がある。この掘削撹拌装置では、回転軸を回転させながら多軸掘削機本体を掘削溝内に下降させることにより、掘削溝内で掘削および撹拌を行うとともに、回転軸に設けた貫通孔から掘削溝内に固化剤を注入する装置である（例えば、特許文献１参照）。
また、撹拌翼を周囲に備えた回転軸を駆動部から上方に向けて設け、この回転軸によって駆動部の上方で掘削溝内を撹拌するように構成された掘削撹拌装置がある（例えば、特許文献２参照）。

なお、本出願人は、先に特願２００２−２０４７７５号に示すように、内挿された固定軸周りに回転可能な出力部を備えた外周駆動型の油圧モータ（以下、「アウターモータ」という）を用いた掘削撹拌装置を出願している。このアウターモータを用いた掘削撹拌装置では、ベースマシンに支持されている固定軸をアウターモータに貫通させ、さらに、固定軸を内挿するようにして、掘削刃および撹拌翼を備えた中空の回転軸をアウターモータの出力部に接続し、回転軸を固定軸と同心軸周りに回転させることにより、掘削溝内で掘削および撹拌を行うとともに、固定軸に設けた貫通孔から固化剤を掘削溝内に注入するように構成されている。また、掘削溝内の上方を撹拌するために、固定軸の上部にアウターモータおよび回転軸を増設可能となっている。
特開２０００−３５２０７０号公報（第１−４頁、第１−２図） 特開平１０−２１９７３４号公報（第１−４頁、第１−２図）

しかしながら、従来の掘削撹拌装置では、以下の問題がある。
掘削溝の掘削および撹拌が完了した後には、掘削撹拌装置を掘削溝内から引き上げることになる。このとき、掘削溝内の下方に配置された駆動部やアウターモータを上昇させることになり、駆動部やアウターモータの外壁面と掘削土砂との間に生じる抵抗力が大きくなってしまうため、掘削溝内からの離脱作業が煩雑になってしまう。
また、従来の掘削撹拌装置では、掘削溝内の上方で掘削土砂と固化剤が硬化してしまうことを防止するため、駆動部から上方に向けて撹拌翼を設置したり、掘削溝の上方に対応させて固定軸に撹拌翼を設置しているが、掘削溝の深度が大きい場合には、撹拌翼を設置する区間が大きくなってしまう。

したがって、従来の掘削撹拌装置では、駆動部またはアウターモータに生じる抵抗力によって、多軸掘削機本体や回転手段を掘削溝内から引き上げる作業が煩雑になってしまうという問題がある。また、掘削溝内の上方に対応させて撹拌翼を設置する構成では、撹拌翼を設置する区間が大きくなってしまう場合があり、掘削撹拌装置の重量が増加してしまうとともに、装置の製作費用が高くなってしまうという問題がある。

本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、掘削溝内の全高に対応させて撹拌翼を設置することなく、掘削溝内から簡易に引き上げることができ、施工効率を高めることができる掘削撹拌装置および地盤改良方法を提供することを課題としている。

本発明は、前記課題を解決すべく構成されるものであり、請求項１に記載の発明は、ベースマシンと、ベースマシンに昇降可能に支持されている複数の回転手段とを備え、各回転手段は、ベースマシンに対して並設されており、各回転手段は掘削刃および撹拌翼を有し、掘削刃により掘削溝を掘削するとともに、撹拌翼により掘削溝内を撹拌する掘削撹拌装置であって、各回転手段は、固定軸と、固定軸が内挿され、撹拌翼を周囲に備えた出力部が固定軸周りに回転可能な油圧モータと、油圧モータの出力部に接続されることにより、固定軸と同心軸周りに回転可能であり、下部に掘削刃を備えるとともに、撹拌翼を周囲に備えた回転軸とから構成され、少なくとも１基の回転手段は、回転軸の上部に掘削刃を備えていることを特徴としている。

ここで、ベースマシンは、回転手段を昇降可能な装置であれば自走式や固定式など、その構成は限定されるものではない。
また、油圧モータは、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既存の油圧モータである。
さらに、回転軸の掘削刃および撹拌翼の形状や構成は限定されるものではなく、掘削溝を効率良く掘削することができるとともに、掘削溝内を確実に撹拌することができる形状および構成であればよい。

この発明によれば、油圧モータの出力部の周囲には撹拌翼が設けられており、出力部は固定軸周りに回転可能であるため、回転手段を掘削溝から引き上げる際に、出力部を固定軸周りに回転させながら油圧モータを上昇させることにより、油圧モータと掘削土砂の間の抵抗力を小さくすることができ、回転手段を掘削溝内から簡易に引き上げることができる。
また、回転軸の上部に掘削刃が設置されており、回転手段を掘削溝から引き上げる際に、掘削溝内の上方で掘削土砂と固化剤の硬化が進行している場合であっても、掘削刃により掘削土砂を粉砕して柔かくすることができるため、掘削溝内の全高に対応させて撹拌翼を設置することなく、回転手段を掘削溝内から簡易に引き上げることができる。
さらに、回転軸に備えられた撹拌翼とともに、油圧モータの出力部の周囲に備えられた撹拌翼により掘削溝内を撹拌するため、効率良く掘削溝内を撹拌することができる。
また、油圧モータの出力部の周囲に撹拌翼を設けることにより、回転手段の高さ方向において広範囲に撹拌翼が設置されるため、掘削土砂を効率良く上方に排土することができる。

また、回転軸は、歯車機構などの駆動機構を設置することなく、油圧モータの出力部に直接接続されるため、回転手段が軽量化され、ベースマシンにカウンターウェイト等を設ける必要がないことから、掘削撹拌装置の構成を簡易化することができ、製作費用を少なくすることができる。
また、固定軸が掘削時に回転しないため、固定軸に固化剤の供給管を接続する場合に、スイベルジョイント等の特殊な機構を設置する必要がなくなり、回転手段の構成を簡易化することができる。さらに、固定軸を掘削溝内の下方まで延長させ、回転しない固定軸に各種の計測装置を簡易に設置することにより、掘削溝内の掘削状態をリアルタイムで把握して、施工を正確に管理することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の掘削撹拌装置に関連する発明であり、ベースマシンと、ベースマシンに昇降可能に支持されている３基の回転手段とを備え、各回転手段は、ベースマシンに対して並設されており、各回転手段は掘削刃および撹拌翼を有し、掘削刃により掘削溝を掘削するとともに、撹拌翼により掘削溝内を撹拌する掘削撹拌装置であって、３基の回転手段において、中央に配置された回転手段は、第１油圧モータと、第１油圧モータの出力部に内挿されることにより回転可能であり、下部に掘削刃を備えるとともに、撹拌翼を周囲に備えた回転軸とから構成され、３基の回転手段において、両端に配置された各々の回転手段は、固定軸と、固定軸が内挿され、撹拌翼を周囲に備えた出力部が固定軸周りに回転可能な第２油圧モータと、第２油圧モータの出力部に接続されることにより、固定軸と同心軸周りに回転可能であり、下部に掘削刃を備えるとともに、撹拌翼を周囲に備えた回転軸とから構成され、少なくとも１基の回転手段は、回転軸の上部に掘削刃を備えていることを特徴としている。

この発明によれば、出力部に内挿された回転軸を回転させる第１油圧モータは、内挿された固定軸周りに出力部が回転する第２油圧モータよりも小型に形成することができるため、両端に配置された回転手段の間を小さくすることができる。また、第１油圧モータは、第２油圧モータよりも製作費用が少ないため、掘削撹拌装置の製作費用を少なくすることができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１および請求項２に記載の掘削撹拌装置に関連する発明であり、ベースマシンと、ベースマシンに昇降可能に支持されている３基の回転手段とを備え、各回転手段は、ベースマシンに対して並設されており、各回転手段は掘削刃および撹拌翼を有し、掘削刃により掘削溝を掘削するとともに、撹拌翼により掘削溝内を撹拌する掘削撹拌装置であって、３基の回転手段において、中央に配置された回転手段は、第１油圧モータと、第１油圧モータの出力部に内挿されることにより回転可能であり、下部に掘削刃を備えるとともに、撹拌翼を周囲に備えた第１回転軸とから構成され、３基の回転手段において、両端に配置された各々の回転手段は、固定軸と、固定軸が内挿され、撹拌翼を周囲に備えた出力部が固定軸周りに回転可能な第２油圧モータと、第２油圧モータの出力部に接続されることにより、固定軸と同心軸周りに回転可能であり、撹拌翼を周囲に備えた第２回転軸と、固定軸に支持された第３油圧モータと、第３油圧モータの出力部に内挿されることによって回転可能であり、下部に掘削刃を備えるとともに、撹拌翼を周囲に備えた第３回転軸とから構成され、少なくとも１基の回転手段は、回転軸の上部に掘削刃を備えていることを特徴としている。

ここで、内挿された固定軸周りに出力部が回転する第２油圧モータは、回転する出力部の直径が大きいため、粘性土を掘削した際に、出力部への掘削土砂の粘着が多くなってしまう場合がある。一方、出力部に内挿された回転軸を回転させる第３油圧モータでは、回転軸の直径を小さくすることができるため、掘削土砂の粘着を少なくすることができる。すなわち、第２油圧モータによって粘性土を撹拌する際には、第３油圧モータよりも大きなトルクが必要となる場合がある。

この発明によれば、両端に配置された回転手段は、粘性土の撹拌に適した第３油圧モータを備えるとともに、第３油圧モータの上方には、出力部に設けられた撹拌翼によって上方への排土効率が高い第２油圧モータが設置されているため、各種の土質の地盤を効率良く施工することができる。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の掘削撹拌装置であって、少なくとも１基の回転手段は、回転手段の下端部が鉛直方向に回動可能であることを特徴としている。

この発明によれば、軸方向が鉛直方向に配置されている回転手段の下端部を、掘削溝内で回動させ、回転手段の掘削刃および撹拌翼を水平方向に移動させることにより、所望の深度において掘削溝の側壁を掘削することができるため、掘削溝を簡易に拡幅することができる。

なお、回転手段の下端部を鉛直方向に回動させる構成は限定されるものではなく、例えば、回転手段の固定軸を上部と下部に分割し、水平軸部材を介して固定軸の上部と下部を回動可能な状態で連結するとともに、固定軸の上部および下部に油圧シリンダの上下端部を各々取り付けている構成がある。この構成では、油圧シリンダを伸縮させて固定軸の下部を傾動させ、回転手段を屈折させることにより、回転手段の下端部を回動させることができる。このとき、固定軸周りに回転可能な油圧モータを備えている回転手段では、回転軸および油圧モータよりも上方で固定軸に屈折箇所を設けることにより、回転する部材が屈折箇所に存在しないため、屈折箇所にユニバーサルジョイント等の複雑な機構を設けることなく、屈折可能な回転手段の構成を簡易化することができる。
さらに、回転手段の支持部に回転中心を設け、回転手段全体を傾動させることにより、回転手段の下端部を鉛直方向に回動させてもよい。

また、請求項５に記載の発明は、地盤改良方法であって、（１）掘削する所定位置の側方に請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の掘削撹拌装置のベースマシンを移動させ、各回転手段を下降させることにより、回転軸に設置された掘削刃を地上面に当接させる第１工程と、（２）各回転手段の回転軸を回転させ、掘削刃で地盤を掘削するとともに、ベースマシンにより各回転手段を順次に下降させて所定深さの掘削溝を構築し、各回転手段の油圧モータを掘削溝内に配置する第２工程と、（３）回転手段で地盤を掘削しながら、掘削溝内に固化剤を注入し、撹拌翼で掘削土砂と固化剤を撹拌混合する第３工程と、（４）掘削土砂と固化剤を撹拌混合しながら、各回転手段を上昇させて掘削溝から引き上げて、掘削溝内の掘削土砂を硬化させる第４工程とを含むことを特徴としている。

この発明によれば、各回転手段を上昇させて掘削溝から引き上げる際に、本発明の掘削撹拌装置では、油圧モータと掘削土砂の抵抗力を小さくすることができるとともに、掘削溝の上方の掘削土砂を粉砕することができるため、各回転手段を掘削溝内から簡易に引き上げることができる。

本発明の掘削撹拌装置および地盤改良方法によれば、油圧モータの出力部の周囲に撹拌翼が備えられており、出力部は固定軸周りに回転可能であるため、回転手段を掘削溝から引き上げる際に、出力部を回転させながら油圧モータを上昇させることにより、油圧モータと掘削土砂の間の抵抗力を小さくすることができる。さらに、回転軸の上部に掘削刃が設置されており、掘削溝内の上方で掘削土砂と固化剤の硬化が進行している場合であっても、掘削刃により掘削土砂を粉砕して柔かくするため、掘削溝内の全高に対応させて撹拌翼を設置することなく、回転手段を掘削溝内から簡易に引き上げることができ、施工効率を高めることができる。
また、回転軸に備えられた撹拌翼とともに、油圧モータの出力部の周囲に備えられた撹拌翼により掘削溝内を撹拌するため、効率良く掘削溝内を撹拌することができる。
さらに、油圧モータの出力部の周囲に撹拌翼を設けることにより、回転手段の高さ方向において広範囲に撹拌翼が設置されるため、掘削土砂を効率良く上方に排土することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
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。

本実施形態では、本発明の掘削撹拌装置を用いて鉛直方向の掘削溝を掘削するとともに、その掘削溝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り、地盤を改良して硬化させる場合を例として説明する。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態に係る掘削撹拌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撹拌装置を示した側面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る回転手段を示した正面図である。図３は、本発明の第１実施形態に係る回転手段の固定軸を示した図で、（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図２のＣ−Ｃ断面図である。なお、以下の説明において、右側とは図２における右側であり、左側とは図２における左側である。

まず、本発明の実施形態に係る掘削撹拌装置の構成について説明する。
掘削撹拌装置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３基の回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌとを備え、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌは、ベースマシン２に対して並設されており、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌは掘削刃２２および撹拌翼２３を有し、掘削刃２２により掘削溝を掘削するとともに、掘削溝内に固化剤を注入し、撹拌翼２３により掘削土砂と固化剤を撹拌混合して地盤を改良するように構成されている。

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を縦方向に回動させるための可倒手段６と、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌに駆動用油を供給するための給油管７と、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌから駆動用油を排出するための排油管８と、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌ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キャタピラ１０とを主要部として構成されている。

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が接続されており、上部台座５ａを水平方向に回動させることにより、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の上端部に連結されており、可倒手段６を伸縮させることにより、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を縦方向に回動させることができる。

支持部材４は、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌを昇降レール３に沿って鉛直方向に昇降自在な状態で支持する部材である。なお、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、本実施形態では、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の上端部に固定することにより支持部材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。

給油管７および排油管８は、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌの駆動を行うために設けられている部材であり、施工現場に設置されたオイルタンク（図示せず）から各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌ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各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌに駆動用油が供給され、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌから排出された駆動用油が、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）から各回転手段２０Ｒ，２０Ｌに接続されており、貯蔵タンク内の固化剤が供給管９を通じて各回転手段２０Ｒ，２０Ｌに供給されるように構成されている。

次に、回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌの構成について説明する。
掘削撹拌装置１には、図１および図２に示すように、３基の回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌがベースマシン２に対して並設されており、中央に配置された中央回転手段２０Ｃと、右側に配置された右側回転手段２０Ｒと、左側に配置された左側回転手段２０Ｌとから構成されている。各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌは、接続部材２４および軸受部材２５によって並設した状態で一体化されており、ベースマシン２に昇降自在な状態で支持されている。

中央回転手段２０Ｃは、図２に示すように、並設された３基の回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌにおいて中央に配置されている部材である。この中央回転手段２０Ｃは、上端部が接続部材２４に固定された固定軸３０Ｃと、固定軸３０Ｃが貫通しており、撹拌翼２３を周囲に備えた出力部が固定軸３０Ｃ周りに回転可能な油圧モータ（以下、「アウターモータ」という）４０Ｃと、固定軸３０Ｃが内挿されるようにして、アウターモータ４０Ｃの出力部に接続されることにより、固定軸３０Ｃ周りに回転可能であり、上部および下端部に掘削刃２２を備えるとともに、撹拌翼２３を周囲に備えた回転軸２１Ｃとから構成されている。

中央回転手段２０Ｃのアウターモータ４０Ｃは、貫通した固定軸３０Ｃ周りに出力部が回転する外周駆動型のラジアルピストンモータであり、第１実施形態では、固定軸３０Ｃの高さ方向における略中央部に設けられている。そして、出力部の外周面に沿って螺旋状に形成された撹拌翼２３が取り付けられている。

中央回転手段２０Ｃの固定軸３０Ｃは、図３に示すように、中央部に貫通孔３１を有する中空管であり、この中央部の貫通孔３１の周囲には、掘削溝内に圧縮空気を供給するための空気孔Ａと、アウターモータ４０Ｃ（図２参照）に駆動用油を供給するための給油孔Ｂと、アウターモータ４０Ｃからの駆動用油を排出するための排油孔Ｃと、アウターモータ４０Ｃの内部で駆動用油が流出した際のドレン孔Ｄと、４個の予備孔Ｅとからなる８個の貫通孔が等間隔で配置されている。
なお、給油孔Ｂ、排油孔Ｃおよびドレン孔Ｄは、アウターモータ４０Ｃに接続されており、各孔Ｂ，Ｃ，Ｄにおいて、アウターモータ４０Ｃとの接続部よりも下方で使用しない区間は予備孔Ｅとしている。

中央回転手段２０Ｃの回転軸２１Ｃは、図２に示すように、外周面に沿って螺旋状に形成された撹拌翼２３を備えている中空管であり、アウターモータ４０Ｃを介して上下に分割され、上部に掘削刃２２を備える上部回転軸２１Ｃａと、下端部に掘削刃２２を備える下部回転軸２１Ｃｂとが固定軸３０Ｃを内挿するようにして形成されている。そして、上部回転軸２１Ｃａの下端部と、下部回転軸２１Ｃｂの上端部とがアウターモータ４０Ｃの出力部に接続されることにより、固定軸３０Ｃ周りに回転可能となっている。また、下部回転軸２１Ｃｂは、回転可能な状態で軸受部材２５を貫通している。

そして、上部回転軸２１Ｃａおよび下部回転軸２１Ｃｂをアウターモータ４０Ｃによって回転させることにより、下部回転軸２１Ｃｂの掘削刃２２を回転させて掘削溝の土砂を掘削することができるとともに、上部回転軸２１Ｃａの掘削刃２２を回転させて、上部回転軸２１Ｃａよりも上方に貯留された掘削土砂を粉砕することができ、さらに、撹拌翼２３を回転させて掘削溝内の掘削土砂と固化剤を撹拌混合することができる。
なお、掘削刃２２および撹拌翼２３の構成は、効率良く掘削および撹拌を行うことができる形状および材質であればよく、特に限定されるものではない。

右側回転手段２０Ｒは、図１および図２に示すように、並設された３基の回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌにおいて右側に配置されている部材である。この右側回転手段２０Ｒは、上端部がベースマシン２の支持部材４に固定された固定軸３０Ｒと、固定軸３０Ｒが貫通しており、撹拌翼２３を周囲に備えた出力部が固定軸３０Ｒ周りに回転可能な２基のアウターモータ４０Ｒａ，４０Ｒｂと、固定軸３０Ｒが内挿されるようにして、各アウターモータ４０Ｒａ，４０Ｒｂの出力部に接続されることにより、固定軸３０Ｒ周りに回転可能であり、上部および下端部に掘削刃２２を備えるとともに、撹拌翼２３を周囲に備えている回転軸２１Ｒとから構成されている。

右側回転手段２０Ｒのアウターモータ４０Ｒａ，４０Ｒｂは、貫通した固定軸３０Ｒ周りに出力部が回転する外周駆動型のラジアルピストンモータであり、固定軸３０Ｒの高さ方向に所定間隔を空けて設置されており、出力部の外周面に沿って螺旋状に形成された撹拌翼２３が取り付けられている。そして、上方に配置されたアウターモータ（以下、「上部アウターモータ」という）４０Ｒａは、中央回転手段２０Ｃのアウターモータ４０Ｃよりも上方に配置され、下方に配置されたアウターモータ（以下、「下部アウターモータ」という）４０Ｒｂは、中央回転手段２０Ｃのアウターモータ４０Ｃよりも下方に配置されている。
なお、本実施形態では、上部アウターモータ４０Ｒａと下部アウターモータ４０Ｒｂとを異なる方向に回転させている。さらに、右側回転手段２０Ｒの下部アウターモータ４０Ｒｂと、中央回転手段２０Ｃのアウターモータ４０Ｃとを異なる方向に回転させている。

右側回転手段２０Ｒの固定軸３０Ｒは、図２に示すように、接続部材２４を貫通してベースマシン２の支持部材４に上端部が固定されており、接続部材２４を介して中央回転手段２０Ｃと一体化されている。
また、固定軸３０Ｒは、図２および図３に示すように、中央部に貫通孔３１を有する中空管であり、この中央部の貫通孔３１は、固定軸３０Ｒの下端部から掘削溝内に固化剤を供給するための供給孔である。また、貫通孔３１の周囲には、中央回転手段２０Ｃの空気孔Ａに空気供給手段（図示せず）からの圧縮空気を供給するための空気孔Ａと、中央回転手段２０Ｃの給油孔Ｂに駆動用油を供給するための給油孔Ｂと、上部アウターモータ４０Ｒａに駆動用油を供給するための給油孔Ｆと、下部アウターモータ４０Ｒｂに駆動用油を供給するための給油孔Ｇと、上部アウターモータ４０Ｒａからの駆動用油を排出するための排油孔Ｈと、下部アウターモータ４０Ｒｂからの駆動用油を排出するための排油孔Ｉと、アウターモータ４０Ｒａ，４０Ｒｂの内部で駆動用油が流出した際のドレン孔Ｄと、予備孔Ｅとからなる８個の貫通孔が等間隔で配置されている。

さらに、右側回転手段２０Ｒの空気孔Ａおよび給油孔Ｂは、接続部材２４内で中央回転手段２０Ｃの空気孔Ａおよび給油孔Ｂとホース等（図示せず）により接続されて連通している。また、右側回転手段２０Ｒの給油孔Ｆ，Ｇ、排油孔Ｈ，Ｉおよびドレン孔Ｄは、アウターモータ４０Ｒａ，４０Ｒｂに各々接続され、さらに、ドレン孔Ｄは、接続部材２４内で中央回転手段２０Ｃのドレン孔Ｄとホース等（図示せず）により接続されて連通している。なお、各孔Ｂ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｄにおいて、各種部材との接続部よりも下方で使用しない区間は予備孔Ｅとしている。

ここで、接続部材２４内における右側回転手段２０Ｒの各孔Ａ，Ｂ，Ｄと中央回転手段２０Ｃの各孔Ａ，Ｂ，Ｄとの接続において、固定軸３０Ｃ，３０Ｒは回転しないため、接続部にスイベルジョイント等の特殊な機構を設置する必要がない。
また、右側回転手段２０Ｒの貫通孔３１には供給管９が接続され、さらに、給油孔Ｆ，Ｇには給油管７が接続されるとともに、排油孔Ｈ，Ｉには排油管８が接続され（図１参照）、ドレン孔Ｄにはドレン管（図示せず）が接続されている。なお、各孔３１，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｄと各管７，８，９との接続において、固定軸３０Ｒは回転しないため、接続部にスイベルジョイント等の特殊な機構を設置する必要がない。

右側回転手段２０Ｒの回転軸２１Ｒは、図２に示すように、外周面に沿って螺旋状に形成された撹拌翼２３を備えている中空管であり、アウターモータ４０Ｒａ，４０Ｒｂを介して上下に３分割されている。そして、上部に掘削刃２２を備えており、アウターモータ４０Ｒａの上方に配置された上部回転軸２１Ｒａと、アウターモータ４０Ｒａの下方に配置された中部回転軸２１Ｒｂと、下端部に掘削刃２２を備えており、アウターモータ４０Ｒｂの下方に配置された下部回転軸２１Ｒｃとが固定軸３０Ｃを内挿するようにして形成されている。そして、上部回転軸２１Ｒａの下端部と、中部回転軸２１Ｒｂの上端部とがアウターモータ４０Ｒａの出力部に接続されるとともに、下部回転軸２１Ｒｃの上端部がアウターモータ４０Ｒｂの出力部に接続されることにより、回転軸２１Ｒが固定軸３０Ｃ周りに回転可能となっている。また、下部回転軸２１Ｒｃは、回転可能な状態で軸受部材２５を貫通しており、軸受部材２５を介して中央回転手段２０Ｃと一体化された状態となっている。

そして、各回転軸２１Ｒａ，２１Ｒｂ，２１Ｒｃをアウターモータ４０Ｒａ，４０Ｒｂによって回転させることにより、下部回転軸２１Ｒｃの掘削刃２２を回転させて掘削溝の底面を掘削することができるとともに、上部回転軸２１Ｒａの掘削刃２２を回転させて、上部回転軸２１Ｒａよりも上方に貯留された掘削土砂を粉砕することができ、さらに、撹拌翼２３を回転させて掘削溝内の掘削土砂と固化剤を撹拌混合することができる。

左側回転手段２０Ｌは、図１および図２に示すように、並設された３基の回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌにおいて左側に配置されている部材である。この左側回転手段２０Ｌは、上端部がベースマシン２の支持部材４に固定されている固定軸３０Ｌと、固定軸３０Ｌが貫通しており、撹拌翼２３を周囲に備えた出力部が固定軸３０Ｌ周りに回転可能な２基のアウターモータ４０Ｌａ，４０Ｌｂと、固定軸３０Ｌが内挿されるようにして、各アウターモータ４０Ｌａ，４０Ｌｂの出力部に接続されることにより、固定軸３０Ｌ周りに回転可能であり、上部および下端部に掘削刃２２を備えるとともに、撹拌翼２３を周囲に備えている回転軸２１Ｌとから構成されている。そして、左側回転手段２０Ｌは、右側回転手段２０Ｒと略同一の構成であり、固定軸３０Ｌに設けられた貫通孔の構成が異なっている。

左側回転手段２０Ｌの固定軸３０Ｌは、図２および図３に示すように、固化剤の供給孔である中央部の貫通孔３１の周囲に、中央回転手段２０Ｃのアウターモータ４０Ｃからの駆動用油を排出するための排油孔Ｃと、各アウターモータ４０Ｌａ，４０Ｌｂに駆動用油を供給するための給油孔Ｆ，Ｇと、各アウターモータ４０Ｌａ，４０Ｌｂからの駆動用油を排出するための排油孔Ｈ，Ｉと、アウターモータ４０Ｌａ，４０Ｌｂのドレン孔Ｄと、２個の予備孔Ｅとからなる８個の貫通孔が等間隔で配置されている。なお、左側回転手段２０Ｌの排油孔Ｃは、接続部材２４内で中央回転手段２０Ｃの排油孔Ｃとホース等（図示せず）により接続されて連通している。

次に、本発明の第１実施形態に係る掘削撹拌装置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を調整して各回転手段２０を所定位置に鉛直状態で設置する。そして、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌを下降させ、各回転軸２１Ｃ，２１Ｒ，２１Ｌの下端部に設置された掘削刃２２を地上面に当接させる。

続いて、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌの各アウターモータ４０Ｃ，４０Ｒ，４０Ｌを駆動して各回転軸２１Ｃ，２１Ｒ，２１Ｌを回転させ、下端部の掘削刃２２で地盤を掘削しながら、ベースマシン２により各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌを順次に下降させて所定深さの掘削溝を構築し、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌの各アウターモータ４０Ｃ，４０Ｒ，４０Ｌを掘削溝内に配置する。このとき、右側方回転手段２０Ｒおよび左側回転手段２０Ｌに各々設置されている２基のアウターモータ４０Ｒ，４０Ｌは、異なる方向に回転しており、互いに回転反力が打ち消されるため、回転軸２１Ｒ，２１Ｌは安定した状態で回転する。

また、各回転軸２１Ｃ，２１Ｒ，２１Ｌの起動停止および回転方向を各々設定することにより、３基の回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌの位置を調整することができる。例えば、中央回転手段２０Ｃの回転軸２１Ｃのみを回転させ、中央回転手段２０Ｃを中心として３基の回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌ全体を回動させることにより、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌの位置を微調整することができる。

一方、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌで地盤を掘削しながら、右側回転手段２０Ｒおよび左側回転手段２０Ｌの貫通孔３１に供給管９（図３参照）を通じて固化剤を供給する。この固化剤は、右側回転手段２０Ｒおよび左側回転手段２０Ｌの中央部の貫通孔３１の下端部から掘削溝内に注入される。また、中央回転手段２０Ｃの空気孔Ａから掘削溝内に圧縮空気を供給する。

そして、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌの撹拌翼２３によって掘削土砂と固化剤が撹拌混合される。このとき、各回転軸２１Ｃ，２１Ｒ，２１Ｌの撹拌翼２３とともに、各アウターモータ４０Ｃ，４０Ｒ，４０Ｌの撹拌翼２３によっても掘削溝内が撹拌されるため、掘削土砂と固化剤を効率良く撹拌混合することができる。また、中央回転手段２０Ｃの回転軸２１Ｃと、右側方回転手段２０Ｒおよび左側回転手段２０Ｌの回転軸２１Ｒ，２１Ｌとが異なる方向に回転するため、各回転軸２１Ｃ，２１Ｒ，２１Ｌ同士の間が確実に撹拌混合される。さらに、各アウターモータ４０Ｃ，４０Ｒ，４０Ｌの撹拌翼２３によって、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌの高さ方向において広範囲に撹拌翼２３が設置されているため、掘削土砂を効率良く上方に排土することができる。

最後に、掘削土砂と固化剤を撹拌混合しながら、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌを上昇させて掘削溝から引き上げる。このとき、撹拌翼２３を備えた各アウターモータ４０Ｃ，４０Ｒ，４０Ｌの出力部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４０Ｃ，４０Ｒ，４０Ｌと掘削土砂との間の抵抗力が小さくなるため、掘削溝から容易に引き上げることができる。さらに、掘削溝の上方で掘削土砂の硬化が進行してしまっている場合であっても、各回転軸２１Ｃ，２１Ｒ，２１Ｌの上部に設置された掘削刃２２により掘削土砂を粉砕して柔らかくするため、掘削溝から容易に引き上げることができる。そして、各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌの離脱後に掘削溝内の掘削土砂の硬化が完了して地盤が改良される。

したがって、本発明の掘削撹拌装置１では、各回転手段２０を掘削溝内から離脱させる際に、簡易に引き上げることができ、さらに、アウターモータ４０の周囲に備えた撹拌翼２３により効率良く撹拌することができるため、施工効率を高めることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る掘削撹拌装置について説明する。
図４は、本発明の第２実施形態に係る回転手段を示した図で、（ａ）は回転手段の正面図、（ｂ）は回転手段の他の構成を示した図で、右側回転手段および左側回転手段に１基のアウターモータを設けた構成を示した正面図である。図５は、本発明の第２実施形態に係る回転手段の他の構成を示した図で、中央回転手段のインナーモータを高さ方向の中央部に設けた構成を示した正面図である。図６は、本発明の第２実施形態に係る回転手段の他の構成を示した図で、右側回転手段および左側回転手段に上部の掘削刃が設けられていない構成を示した正面図である。

本発明の第２実施形態に係る掘削撹拌装置は、図４（ａ）に示すように、第１実施形態に係る掘削撹拌装置と略同様の構成であり、中央回転手段２０Ｃの構成が異なっている。
そして、第２実施形態に係る掘削撹拌装置の中央回転手段２０Ｃは、接続手段２４に外周壁が固定されることにより、右側回転手段２０Ｒおよび左側回転手段２０Ｌと一体化されている油圧モータ（以下、「インナーモータ」という）５０と、インナーモータ５０の出力部を貫通した状態で出力部に接続されており、上部および下端部に掘削刃２２を備えるとともに、撹拌翼２３を周囲に備えた回転軸２１Ｃとから構成されている。ここで、インナーモータ５０は、アウターモータ４０Ｒ，４０Ｌよりも小型に形成することができるため、右側回転手段２０Ｒと左側回転手段２０Ｌの間隔を小さくすることができる。また、インナーモータ５０は、アウターモータ４０Ｒ，４０Ｌよりも製作費用が少ないため、掘削撹拌装置の製作費用を少なくすることができる。

また、図４（ｂ）に示す各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌは、インナーモータ５０が設けられている中央回転手段２０Ｃを用いた掘削撹拌装置の他の構成であり、アウターモータ４０Ｒ，４０Ｌの数を変更することにより、右側回転手段２０Ｒおよび左側回転手段２０Ｌの長さを短くした構成である。この構成では、各固定軸３０Ｒ，３０Ｌには、各々１基のアウターモータ４０Ｒ，４０Ｌが設置されており、１基のアウターモータ４０Ｒ，４０Ｌの出力部に上部回転軸２１Ｒａ，２１Ｌａの下端部および下部回転軸２１Ｒｃ，２１Ｌｃの上端部が接続されている。

なお、アウターモータ４０Ｒ，４０Ｌおよびインナーモータ５０の配置は限定されるものではなく、図５に示すように、中央回転手段２０Ｃのインナーモータ５０が固定されている接続部材２４を、右側回転手段２０Ｒおよび左側回転手段２０Ｌに設けられている上部アウターモータ４０Ｒａ，４０Ｌａと下部アウターモータ４０Ｒｂ，４０Ｌｂとの間に設けてもよく、撹拌翼２３の構成や各部材の強度などに対応させて適宜に設定することが好ましい。この構成では、上部アウターモータ４０Ｒａ，４０Ｌａの上方および下部アウターモータ４０Ｒｂ，４０Ｌｂの下方に軸受部材２５，２５を設けて各回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌを一体化させている。

また、図６に示すように、回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌよりも上方で掘削溝内に貯留している掘削土砂を粉砕するための掘削刃２２を、右側回転手段２０Ｒおよび左側回転手段２０Ｌの回転軸２１Ｒ，２１Ｌに設けることなく、中央回転手段２０Ｃの回転軸２１Ｃの上部のみに掘削刃２２を設けることにより、掘削撹拌装置の構成を簡易化することができる。このように、掘削する地盤の土質に対応させて掘削刃２２および撹拌翼２３の形状や配置を適宜に設定することが好ましい。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る掘削撹拌装置について説明する。
図７は、本発明の第３実施形態に係る回転手段を示した図で、右側回転手段および左側回転手段にアウターモータおよびインナーモータを設けた構成を示した正面図である。
本発明の第３実施形態に係る掘削撹拌装置は、第２実施形態に係る掘削撹拌装置と略同様の構成であり、図７に示すように、右側回転手段２０Ｒおよび左側回転手段２０Ｌの構成が異なっている。

第３実施形態に係る右側回転手段２０Ｒおよび左側回転手段２０Ｌは、固定軸３０Ｒ，３０Ｌと、固定軸３０Ｒ，３０Ｌが貫通しており、撹拌翼２３を周囲に備えた出力部が固定軸３０Ｒ，３０Ｌ周りに回転可能なアウターモータ４０Ｒ，４０Ｌと、固定軸３０Ｒ，３０Ｌが内挿されるようにして、各アウターモータ４０Ｒ，４０Ｌの出力部に接続されることにより、固定軸３０Ｒ，３０Ｌ周りに回転可能であり、上部に掘削刃２２を備えるとともに、撹拌翼２３を周囲に備えた上部回転軸２１Ｒａ，２１Ｌａと、固定軸３０Ｒ，３０Ｌの下端部に固定されたインナーモータ５０Ｒ，５０Ｌと、上端部がインナーモータ５０Ｒ，５０Ｌの出力部に内挿されることにより回転可能であり、下端部に掘削刃２２を備えるとともに、撹拌翼２３を周囲に備えた下部回転軸２１Ｒｂ，２１Ｌｂとから構成されている。

ここで、アウターモータ４０Ｒ，４０Ｌは、回転する出力部の直径が大きいため、掘削する地盤が粘性土である場合には、出力部への掘削土砂の粘着が多くなってしまう場合がある。そこで、下部回転軸２１Ｒｂ，２１Ｌｂが接続されたインナーモータ５０Ｒ，５０Ｌをアウターモータ４０Ｒ，４０Ｌの下方に設置することにより、直径が小さく、掘削土砂の粘着が少ない下部回転軸２１Ｒｂ，２１Ｌｂに設けられている掘削刃２２によって、粘性土を効率良く掘削し、上方のアウターモータ４０Ｒ，４０Ｌによって効率良く排土することができるため、各種の土質の地盤を効率良く施工することができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る掘削撹拌装置について説明する。
図８は、本発明の第４実施形態に係る回転手段を示した図で、（ａ）は中央回転手段が傾動可能な構成を示した正面図、（ｂ）は中央回転手段を傾動させた状態における図８（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
本発明の第４実施形態に係る掘削撹拌装置は、図６に示す第２実施形態に係る掘削撹拌装置と略同様の構成であり、図８に示すように、中央回転手段２０Ｃの構成が異なっている。

第４実施形態に係る中央回転手段２０Ｃでは、インナーモータ５０の左右側部に取り付けられている水平軸部材２４ａ，２４ａが、接続部材２４に回動可能な状態で支持されている。そのため、インナーモータ５０を水平軸部材２４ａ，２４ａと同心軸周りで回動させることにより、中央回転手段２０Ｃの下端部が図８（ｂ）の右上方に向けて鉛直方向に回動するようにして、中央回転手段２０Ｃ全体が水平軸部材２４ａ，２４ａを支軸として傾動可能となっている。
なお、符号２４ｃは、インナーモータ５０を回動させるための油圧シリンダであり、軸方向が鉛直方向に配置されており、接続部材２４よりも上方の軸受部材２５に本体部が取り付けられるとともに、ロッド部がインナーモータ５０の上部に取り付けられている。これにより、２基の油圧シリンダ２４ｂ，２４ｂを伸縮させることによって、インナーモータ５０が水平軸部材２４ａを支軸として回動させることができる。
また、第４実施形態に係る中央回転手段２０Ｃでは、１基のインナーモータ５０に対して２本の回転軸２１Ｃ，２１Ｃが並設されており、インナーモータ５０の出力部に取り付けられている歯車機構２４ｂによって２本の回転軸２１Ｃ，２１Ｃが回転可能となっている。

このように、中央回転手段２０Ｃを傾動可能にすることより、中央回転手段２０Ｃを掘削溝内で傾動させ、中央回転手段２０Ｃの掘削刃２２および撹拌翼２３を水平方向（図８（ｂ）における右上方）に回転移動させることができ、所望の深度において掘削溝の側壁を掘削することができるため、掘削溝を簡易に拡幅することができる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る掘削撹拌装置について説明する。
図９は、本発明の第５実施形態に係る回転手段を示した図で、右側回転手段および左側回転手段が屈折可能な構成を示した正面図である。図１０は、本発明の第５実施形態に係る回転手段を示した図で、屈折可能な右側回転手段および左側回転手段からなる構成を示した正面図である。
本発明の第５実施形態に係る掘削撹拌装置は、図６に示す第２実施形態に係る掘削撹拌装置と略同様の構成となっている。そして、図９に示すように、同一の構成である右側回転手段２０Ｒおよび左側回転手段２０Ｌが屈折可能となっている点が異なっている。

第５実施形態に係る掘削撹拌装置では、右側回転手段２０Ｒおよび左側回転手段２０Ｌの固定軸３０Ｒ，３０Ｌが上部固定軸３０Ｒａ，３０Ｌａと下部固定軸３０Ｒｂ，３０Ｌｂに分割されており、上部固定軸３０Ｒａ，３０Ｌａの下端部は接続部材２４の上面に取り付けられた状態となっている。
また、下部固定軸３０Ｒｂ，３０Ｌｂは、水平軸部材２４ｄ，２４ｄを介して接続部材２４の下面に各々取り付けられており、右回転手段２０Ｒの下端部が図９の左上方に向けて鉛直方向に回動し、左側回転手段２０Ｌの下端部が図９の右上方に向けて鉛直方向に回動するように構成されている。すなわち、下部固定軸３０Ｒｂ，３０Ｌｂを接続部材２４の下方で傾動させることにより、右側回転手段２０Ｒおよび左側回転手段２０Ｌが屈折した状態となる。
なお、符号２４ｅ，２４ｅは、各回転手段２０Ｒ，２０Ｌの下部固定軸３０Ｒｂ，３０Ｌｂを回動させるための油圧シリンダであり、軸方向が鉛直方向に配置されており、各本体部が上部固定軸３０Ｒａ，３０Ｌａの下部側面に各々ブラケットによって取り付けられるとともに、各ロッド部が下部固定軸３０Ｒｂ，３０Ｌｂの上部側面に各々ブラケットによって取り付けられている。そして、油圧シリンダ２４ｅを伸縮させることにより、下部固定軸３０Ｒｂ，３０Ｌｂが各水平軸部材２４ｄを支軸として傾動するように構成されている。さらに、各回転手段２０Ｒ，２０Ｌに油圧シリンダ２４ｅが各々設けられているため、右側回転手段２０Ｒと左側回転手段２０Ｌとを独立して屈折させることができる。

このように、各回転手段２０Ｒ，２０Ｌを屈折可能にすることにより、各回転手段２０Ｒ，２０Ｌを掘削溝内で屈折させ、各回転手段２０Ｒ，２０Ｌの掘削刃２２および撹拌翼２３を水平方向（図９の左右上方）に回転移動させることができ、所望の深度において掘削溝の側壁を掘削することができるため、掘削溝を簡易に拡幅することができる。

また、回転しない固定軸３０Ｒ，３０Ｌに屈折箇所を設けることにより、可撓性を有するホースによって上部固定軸３０Ｒａ，３０Ｌａ内の各孔と下部固定軸３０Ｒｂ，３０Ｌｂ内の各孔（図３参照）を接続し、駆動油の給油、排油および固化剤の供給を行うことができるため、回転手段２０Ｒ，２０Ｌの構成を複雑にすることなく、屈折させた状態で回転手段２０Ｒ，２０Ｌの回転軸２１Ｒ，２１Ｌを駆動させ、掘削溝の掘削および撹拌を行うことができる。

ここで、上部固定軸３０Ｒａ，３０Ｌａと下部固定軸３０Ｒｂ，３０Ｌｂの本数は同一である必要はなく、例えば、２本の上部固定軸２１Ｒａ，２１Ｌａによって支持されている接続部材２４に２本以上の下部固定軸を屈折自在に設け、各下部固定軸にアウターモータおよび回転軸を設けて回転手段を構成してもよい。このとき、上部固定軸２１Ｒａ，２１Ｌａ内の各孔から下部固定軸２１Ｒｂ，２１Ｌｂ内の各孔に接続されているホースを分岐することにより、駆動油の給油、排油および固化剤の供給を行うことができる。なお、下部固定軸の配置は限定されるものではなく、例えば、４本の下部固定軸を接続部材２４の下面の四方に配置することにより、平面視で四角形の掘削溝を構築することができる。

さらに、図１０に示すように、中央回転手段２０Ｃを設けることなく、屈折可能な右側回転手段２０Ｒと左側回転手段２０Ｌからなる掘削撹拌装置を構成してもよく、地盤の土質など各種施工条件に対応させて設定することができる。

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、各回転手段２０の固定軸３０にアウターモータ４０またはインナーモータ５０を設置する個数は限定されるものではなく、地盤の土質など各種施工条件に対応させて適宜に設定し、掘削および撹拌を効率良く行うことが好ましい。
また、固定軸３０Ｃ，３０Ｒ，３０Ｌの下端部に、掘削溝内における回転軸２１Ｃ，２１Ｒ，２１Ｌの位置や深度を計測する計測装置を設置することにより、掘削溝内の掘削状態をリアルタイムで把握して正確に施工を管理し、精度良く掘削溝を構築するように構成してもよい。このとき、固定軸３０Ｃ，３０Ｒ，３０Ｌは掘削時に回転しないため、計測装置の電源ケーブルや通信ケーブル等を固定軸３０Ｃ，３０Ｒ，３０Ｌの予備孔Ｅ（図３参照）に挿入して配線することができ、回転手段２０Ｃ，２０Ｒ，２０Ｌに計測装置を簡易に設置することができる。

本発明の第１実施形態に係る掘削撹拌装置を示した側面図である。 本発明の第１実施形態に係る回転手段を示した正面図である。 本発明の第１実施形態に係る回転手段の固定軸を示した図で、（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図２のＣ−Ｃ断面図である。 本発明の第２実施形態に係る回転手段を示した図で、（ａ）は回転手段の正面図、（ｂ）は回転手段の他の構成を示した図で、右側回転手段および左側回転手段に１基のアウターモータを設けた構成を示した正面図である。 本発明の第２実施形態に係る回転手段の他の構成を示した図で、中央回転手段のインナーモータを高さ方向の中央部に設けた構成を示した正面図である。 本発明の第２実施形態に係る回転手段の他の構成を示した図で、右側回転手段および左側回転手段に上部の掘削刃が設けられていない構成を示した正面図である。 本発明の第３実施形態に係る回転手段を示した図で、右側回転手段および左側回転手段にアウターモータおよびインナーモータを設けた構成を示した正面図である。 本発明の第４実施形態に係る回転手段を示した図で、（ａ）は中央回転手段が傾動可能な構成を示した正面図、（ｂ）は中央回転手段を傾動させた状態におけるＤ−Ｄ断面図である。 本発明の第５実施形態に係る回転手段を示した図で、右側回転手段および左側回転手段が屈折可能な構成を示した正面図である。 本発明の第５実施形態に係る回転手段を示した図で、屈折可能な右側回転手段および左側回転手段からなる構成を示した正面図である。

符号の説明

１ 掘削撹拌装置
２ ベースマシン
２０Ｃ 中央回転手段
２０Ｒ 右側回転手段
２０Ｌ 左側回転手段
２１Ｃ 回転軸（中央回転手段）
２１Ｒ 回転軸（右側回転手段）
２１Ｌ 回転軸（左側回転手段）
２２ 掘削刃
２３ 撹拌翼
３０Ｃ 固定軸（中央回転手段）
３０Ｒ 固定軸（右側回転手段）
３０Ｌ 固定軸（左側回転手段）
４０Ｃ アウターモータ（中央回転手段）
４０Ｒ アウターモータ（右側回転手段）
４０Ｌ アウターモータ（左側回転手段）
５０ インナーモータ

Claims (5)

1. ベースマシンと、
   前記ベースマシンに昇降可能に支持されている複数の回転手段と、を備え、
   前記各回転手段は、前記ベースマシンに対して並設されており、
   前記各回転手段は掘削刃および撹拌翼を有し、前記掘削刃により掘削溝を掘削するとともに、前記撹拌翼により前記掘削溝内を撹拌する掘削撹拌装置であって、
   前記各回転手段は、
   固定軸と、
   前記固定軸が内挿され、前記撹拌翼を周囲に備えた出力部が前記固定軸周りに回転可能な油圧モータと、
   前記油圧モータの前記出力部に接続されることにより、前記固定軸と同心軸周りに回転可能であり、下部に前記掘削刃を備えるとともに、前記撹拌翼を周囲に備えた回転軸と、から構成され、
   少なくとも１基の前記回転手段は、前記回転軸の上部に前記掘削刃を備えていることを特徴とする掘削撹拌装置。
2. ベースマシンと、
   前記ベースマシンに昇降可能に支持されている３基の回転手段と、を備え、
   前記各回転手段は、前記ベースマシンに対して並設されており、
   前記各回転手段は掘削刃および撹拌翼を有し、前記掘削刃により掘削溝を掘削するとともに、前記撹拌翼により前記掘削溝内を撹拌する掘削撹拌装置であって、
   ３基の前記回転手段において、中央に配置された前記回転手段は、
   第１油圧モータと、
   前記第１油圧モータの出力部に内挿されることにより回転可能であり、下部に前記掘削刃を備えるとともに、前記撹拌翼を周囲に備えた回転軸と、から構成され、
   ３基の前記回転手段において、両端に配置された各々の前記回転手段は、
   固定軸と、
   前記固定軸が内挿され、前記撹拌翼を周囲に備えた出力部が前記固定軸周りに回転可能な第２油圧モータと、
   前記第２油圧モータの前記出力部に接続されることにより、前記固定軸と同心軸周りに回転可能であり、下部に前記掘削刃を備えるとともに、前記撹拌翼を周囲に備えた回転軸と、から構成され、
   少なくとも１基の前記回転手段は、前記回転軸の上部に前記掘削刃を備えていることを特徴とする掘削撹拌装置。
3. ベースマシンと、
   前記ベースマシンに昇降可能に支持されている３基の回転手段と、を備え、
   前記各回転手段は、前記ベースマシンに対して並設されており、
   前記各回転手段は掘削刃および撹拌翼を有し、前記掘削刃により掘削溝を掘削するとともに、前記撹拌翼により前記掘削溝内を撹拌する掘削撹拌装置であって、
   ３基の前記回転手段において、中央に配置された前記回転手段は、
   第１油圧モータと、
   前記第１油圧モータの出力部に内挿されることにより回転可能であり、下部に前記掘削刃を備えるとともに、前記撹拌翼を周囲に備えた第１回転軸と、から構成され、
   ３基の前記回転手段において、両端に配置された各々の前記回転手段は、
   固定軸と、
   前記固定軸が内挿され、前記撹拌翼を周囲に備えた出力部が前記固定軸周りに回転可能な第２油圧モータと、
   前記第２油圧モータの前記出力部に接続されることにより、前記固定軸と同心軸周りに回転可能であり、前記撹拌翼を周囲に備えた第２回転軸と、
   前記固定軸に支持された第３油圧モータと、
   前記第３油圧モータの出力部に内挿されることによって回転可能であり、下部に前記掘削刃を備えるとともに、前記撹拌翼を周囲に備えた第３回転軸と、から構成され、
   少なくとも１基の前記回転手段は、前記回転軸の上部に前記掘削刃を備えていることを特徴とする掘削撹拌装置。
4. 少なくとも１基の前記回転手段は、前記回転手段の下端部が鉛直方向に回動可能であ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項に記載の掘削撹拌装置。
5. 次の第１工程から第４工程の各工程を含むことを特徴とする地盤改良方法。
   （１）掘削する所定位置の側方に請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の掘削撹拌装置の前記ベースマシンを移動させ、前記各回転手段を下降させることにより、前記回転軸に設置された前記掘削刃を地上面に当接させる第１工程。
   （２）前記各回転手段の前記回転軸を回転させ、前記掘削刃で地盤を掘削するとともに、前記ベースマシンにより前記各回転手段を順次に下降させて所定深さの前記掘削溝を構築し、前記各回転手段の前記油圧モータを前記掘削溝内に配置する第２工程。
   （３）前記回転手段で地盤を掘削しながら、前記掘削溝内に固化剤を注入し、前記撹拌翼で掘削土砂と前記固化剤を撹拌混合する第３工程。
   （４）前記掘削土砂と前記固化剤を撹拌混合しながら、前記各回転手段を上昇させて前記掘削溝から引き上げて、前記掘削溝内の前記掘削土砂を硬化させる第４工程。

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