JP2021169733A - 撹拌装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良し、施工コストの低減を図る。【解決手段】ケーシング２４の下端にケーシング２４と同軸上でケーシング２４に一体回転可能に連結され、下端に吐出口３４０２Ｂが設けられた回転軸３４と、回転軸３４の下端に回転軸３４と一体回転可能に設けられた掘削翼３６と、掘削翼３６の上方の回転軸３４の箇所に回転軸３４と同軸上で回転可能に支持されたドラム３８と、杭抜き孔の内壁に侵入しドラム３８の回転を阻止するドラム回転防止板４０と、ドラム３８の内周部で支持されドラム３８の半径方向内側に配置された上部固定翼４２および下部固定翼４４と、回転軸３４に回転軸３４と一体回転可能に設けられた上部撹拌翼４６および下部撹拌翼４８と、ケーシング２４に設けられた注入管２４０２と吐出口３４０２Ｂを接続する集約管５００６とを備える。【選択図】図２
Description
本発明は、既存杭の撤去後に残る杭抜き孔の埋戻し作業に用いられる撹拌装置に関する。
一般に既存の建設物等の構造物が解体された場合、地上の施設の解体とともに、これらを支持していた既存杭も引き抜かれ撤去される。
住宅地等の地盤が軟らかく既存杭の埋設深度が浅い場合には、地上に覗いている既存杭の頭部を重機で把持して持ち上げることで引き抜くことは可能であるが、地盤が硬く、かつ深く埋設されている既存杭の場合には難しい。
例えば、既存杭が河川の橋脚等に使用されていたり、大型の建設物の地盤に使用されていた場合は、前述のように容易に引き抜くことができない。
住宅地等の地盤が軟らかく既存杭の埋設深度が浅い場合には、地上に覗いている既存杭の頭部を重機で把持して持ち上げることで引き抜くことは可能であるが、地盤が硬く、かつ深く埋設されている既存杭の場合には難しい。
例えば、既存杭が河川の橋脚等に使用されていたり、大型の建設物の地盤に使用されていた場合は、前述のように容易に引き抜くことができない。
そこで、既存杭の引き抜きを容易にするための技術が実施されている。
一般に行われている工法は、既存杭の周囲の地盤を柔軟にして引き抜きやすくする工法である（特許文献１参照）。
例えば、地盤を掘削して既設杭の頭部を露出させて、ケーシングを既設杭の上方に配置する。次いで、回転駆動部によりケーシングを回転させながら既存杭の周囲の地盤を掘削する。この際、ケーシングの先端から水を噴射することで地盤を溶かして泥水状にし、ケーシングの自重と回転力により既存杭の周囲の地盤を円筒状に掘削していく。その後、ケーシングが既存孔の下端とほぼ同じ位置に到達すると、既存杭の全長に亘って既設杭の外周面とその周囲の地盤とが縁切りされた状態となる。そして、ケーシングを引き上げて、露出している既設杭の頭部にワイヤロープを巻回し、ワイヤロープを他の重機によって引き上げることで既設杭が地盤から引き抜かれ撤去される。
一般に行われている工法は、既存杭の周囲の地盤を柔軟にして引き抜きやすくする工法である（特許文献１参照）。
例えば、地盤を掘削して既設杭の頭部を露出させて、ケーシングを既設杭の上方に配置する。次いで、回転駆動部によりケーシングを回転させながら既存杭の周囲の地盤を掘削する。この際、ケーシングの先端から水を噴射することで地盤を溶かして泥水状にし、ケーシングの自重と回転力により既存杭の周囲の地盤を円筒状に掘削していく。その後、ケーシングが既存孔の下端とほぼ同じ位置に到達すると、既存杭の全長に亘って既設杭の外周面とその周囲の地盤とが縁切りされた状態となる。そして、ケーシングを引き上げて、露出している既設杭の頭部にワイヤロープを巻回し、ワイヤロープを他の重機によって引き上げることで既設杭が地盤から引き抜かれ撤去される。
このように地中に埋設された既存杭が引き抜かれた場合、引き抜かれた地盤には杭抜き孔が形成され、この杭抜き孔を埋め戻す必要があるが、既存杭が引き抜かれた後の杭抜き孔には、泥水が溜まっている。
この泥水は時間経過と共に沈殿するため、杭抜き孔の下部には比重が重く粘性が高い孔底堆積土が堆積する一方、杭抜き孔の上部は細粒土が浮遊する比重が軽く粘性が低い泥水が溜まることになる。
この泥水は時間経過と共に沈殿するため、杭抜き孔の下部には比重が重く粘性が高い孔底堆積土が堆積する一方、杭抜き孔の上部は細粒土が浮遊する比重が軽く粘性が低い泥水が溜まることになる。
これに対し、杭抜き孔に自硬性の溶液である固化材スラリーを注入してエアブローによって撹拌を行なうことで泥水固化を実施して杭抜き孔の地盤を周囲の地盤と同様に改良することが行なわれる。
あるいは、スクリューオーガでセメントミルクなどの固化材スラリーを杭抜き孔に注入しながら撹拌することで泥水固化を行ない杭抜き孔の地盤を周囲の地盤と同様に改良することが行なわれる。
あるいは、スクリューオーガでセメントミルクなどの固化材スラリーを杭抜き孔に注入しながら撹拌することで泥水固化を行ない杭抜き孔の地盤を周囲の地盤と同様に改良することが行なわれる。
しかしながら上記従来技術では、エアブローによる撹拌を用いる場合は、杭抜き孔に堆積した孔底堆積土の粘性が高いと、孔底堆積土の全体と固化材スラリーとを十分に撹拌することが難しく、杭抜き孔に堆積した孔底堆積土の全体に固化材スラリーを行き渡らせる上で改善の余地があり、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で不利がある。
また、スクリューオーガを用いる場合は、掘削する装置とは別の重機であるスクリューオーガを用意しなくてはならず施工コストが嵩む不利がある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、杭抜き時に孔内に堆積した孔底堆積土の全体に固化材スラリーを行き渡らせることで既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となり、かつ、施工コストの低減を図る上で有利な撹拌装置を提供することを目的とする。
また、スクリューオーガを用いる場合は、掘削する装置とは別の重機であるスクリューオーガを用意しなくてはならず施工コストが嵩む不利がある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、杭抜き時に孔内に堆積した孔底堆積土の全体に固化材スラリーを行き渡らせることで既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となり、かつ、施工コストの低減を図る上で有利な撹拌装置を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するため本発明は、ケーシングの下端に前記ケーシングに一体回転可能に連結され杭抜き孔に挿入される撹拌装置であって、前記ケーシングの下端に前記ケーシングと同軸上で前記ケーシングに一体回転可能に連結され、中空状で下端に吐出口が設けられた回転軸と、前記回転軸の下端に前記回転軸と一体回転可能に設けられ掘削刃を有する掘削翼と、前記掘削翼の上方の前記回転軸の箇所に前記回転軸と同軸上で回転可能に支持された円筒状のドラムと、前記ドラムの外周面に設けられ前記杭抜き孔の内壁に侵入し前記ドラムの回転を阻止するドラム回転防止部と、前記ドラムの内周部で支持され前記ドラムの半径方向内側に配置された固定翼と、前記回転軸に前記回転軸と一体回転可能に設けられた撹拌翼と、前記ケーシングの外周面に設けられた注入管と前記吐出口を接続する配管とを備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記撹拌翼は、前記ドラムの半径方向に延在し、前記ドラムの半径方向内側の前記回転軸の箇所に配置された下部撹拌翼を含んで構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記撹拌翼は、前記ドラムの半径方向に延在し、前記ドラムの上方の前記回転軸の箇所に配置された上部撹拌翼を含んで構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記固定翼は、前記ドラムの半径方向に延在し、前記固定翼の前記ドラムの半径方向内側の箇所は、前記回転軸に回転可能に支持され、前記ドラムは、前記固定翼を介して前記回転軸に回転可能に支持されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記固定翼は、前記ドラムの内周部の上下に設けられた上部固定翼と下部固定翼とで構成され、前記下部撹拌翼は、上下方向において前記上部固定翼と前記下部固定翼との間に配置されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ドラム回転防止部は、厚さと、前記厚さよりも大きい寸法の幅と、前記幅よりも大きい寸法の長さを有する板状部材で形成され、前記板状部材は、前記幅方向を前記ドラムの半径方向に向け、前記長さ方向を前記ドラムの軸心方向に沿った方向にして前記ドラムの外周面に取り付けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記板状部材の上端部および下端部は、端部に向かうにつれて前記厚さが小さくなる刃部が形成され、前記板状部材の前記下端部は、前記ドラムの外周面から前記ドラムの半径方向外側に延在する水平部と、前記水平部から前記幅方向の前記ドラムの半径方向外側の端部に接続される傾斜部とから構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記板状部材は、前記ドラムの外周面の周方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記上部撹拌翼の前記ドラムの半径方向に沿った端部に、前記端部から一部を突出させた撹拌促進部材が設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記掘削翼と前記上部撹拌翼と前記下部撹拌翼は、板状に形成された翼部材を有し、当該翼部材の板面が前記回転軸の軸方向に対して傾斜する方向に設けられ、前記上部固定翼と前記下部固定翼は、板状に形成された翼部材を有し、当該翼部材の板面が前記回転軸の軸方向に沿った方向に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記回転軸の上部と前記ケーシングの下部とを連結し、前記配管が設けられたアダプターをさらに備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記撹拌翼は、前記ドラムの半径方向に延在し、前記ドラムの半径方向内側の前記回転軸の箇所に配置された下部撹拌翼を含んで構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記撹拌翼は、前記ドラムの半径方向に延在し、前記ドラムの上方の前記回転軸の箇所に配置された上部撹拌翼を含んで構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記固定翼は、前記ドラムの半径方向に延在し、前記固定翼の前記ドラムの半径方向内側の箇所は、前記回転軸に回転可能に支持され、前記ドラムは、前記固定翼を介して前記回転軸に回転可能に支持されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記固定翼は、前記ドラムの内周部の上下に設けられた上部固定翼と下部固定翼とで構成され、前記下部撹拌翼は、上下方向において前記上部固定翼と前記下部固定翼との間に配置されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ドラム回転防止部は、厚さと、前記厚さよりも大きい寸法の幅と、前記幅よりも大きい寸法の長さを有する板状部材で形成され、前記板状部材は、前記幅方向を前記ドラムの半径方向に向け、前記長さ方向を前記ドラムの軸心方向に沿った方向にして前記ドラムの外周面に取り付けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記板状部材の上端部および下端部は、端部に向かうにつれて前記厚さが小さくなる刃部が形成され、前記板状部材の前記下端部は、前記ドラムの外周面から前記ドラムの半径方向外側に延在する水平部と、前記水平部から前記幅方向の前記ドラムの半径方向外側の端部に接続される傾斜部とから構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記板状部材は、前記ドラムの外周面の周方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記上部撹拌翼の前記ドラムの半径方向に沿った端部に、前記端部から一部を突出させた撹拌促進部材が設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記掘削翼と前記上部撹拌翼と前記下部撹拌翼は、板状に形成された翼部材を有し、当該翼部材の板面が前記回転軸の軸方向に対して傾斜する方向に設けられ、前記上部固定翼と前記下部固定翼は、板状に形成された翼部材を有し、当該翼部材の板面が前記回転軸の軸方向に沿った方向に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記回転軸の上部と前記ケーシングの下部とを連結し、前記配管が設けられたアダプターをさらに備えることを特徴とする。
本発明によれば、ケーシングの下端にケーシングに一体回転可能に連結された回転軸に設けられた掘削翼および撹拌翼と、ドラム回転防止部によって回転を阻止されたドラムに支持された固定翼とを備えており、ケーシングの回転に伴って回転する掘削翼および撹拌翼とケーシングが回転しても回転しない固定翼とにより、既存杭を撤去した杭抜き孔に堆積する孔底堆積土の撹拌が促進されるため、杭抜き孔に供給される固化材スラリーと孔底堆積土とが効率よく均一に混合される。したがって、杭抜き孔に堆積した孔底堆積土の全体に固化材スラリーを行き渡らせることで既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
また、回転軸の下端に設けられた吐出口から固化材スラリーを吐出させながら、撹拌装置を孔内堆積土中に押し込み回転させながら撹拌するため、孔底堆積土と固化材スラリーの撹拌がより促進され、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
また、既存杭を引き抜くための掘削装置のケーシングの下端に撹拌装置を設けて使用することができ、従来のように掘削装置と異なる他の重機を用いずに地盤改良を行え、地盤改良に要する時間を大幅に短縮でき、施工コストの低減を図る上で有利となる。
また、本発明によれば、ドラムの半径方向に延在する撹拌翼が、ドラムの半径方向内側に配置された下部撹拌翼を含んで構成されることで、ドラム内の孔底堆積土の撹拌がより促進され、杭抜き孔に供給される固化材スラリーと孔底堆積土とがさらに効率よく均一に混合される。したがって、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上でより有利となる。
また、本発明によれば、ドラムの半径方向に延在する撹拌翼が、ドラムの上方に配置された上部撹拌翼を含んで構成されることで、ドラム上方の孔底堆積土の撹拌がより促進され、杭抜き孔に供給される固化材スラリーと孔底堆積土とがさらに効率よく均一に混合される。したがって、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上でより有利となる。
また、本発明によれば、ドラムの半径方向に延在する固定翼のドラムの半径方向内側の箇所が回転軸に回転可能に支持され、ドラムは固定翼を介して回転軸に回転可能に支持されているため、ドラムを回転可能に支持する支持部材を別途設けることなく省略でき、コスト削減を図る上で有利となる。
また、本発明によれば、固定翼がドラムの内周部の上下に設けられた上部固定翼と下部固定翼とで構成されているため、ドラムを安定した状態で支持する上で有利となる。また、下部撹拌翼は、上下方向において上部固定翼と下部固定翼との間に配置されているため、回転する上部撹拌翼および下部撹拌翼と、固定された上部固定翼および下部固定翼とが交互に配置されることで、孔底堆積土の塊による共回りを抑制でき、固化材スラリーと孔底堆積土とがさらに効率よく均一に混合される。したがって、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上でより有利となる。
また、本発明によれば、ドラム回転防止部が板状部材で形成されドラムの外周面に取り付けられているため、簡易な構成によりドラムの回転を防止することができる。
また、本発明によれば、板状部材の上端部および下端部に端部に向かうにつれて厚さが小さくなる刃部が形成され、板状部材の下端部は、ドラムの外周面からドラムの半径方向外側に延在する水平部と、水平部から幅方向のドラムの半径方向外側の端部に接続される傾斜部とから構成されているため、撹拌装置が杭抜き孔に挿入される際および抜き出される際に板状部材を杭抜き孔の内壁に容易に侵入させる上で有利となる。
また、本発明によれば、ドラムの外周面の周方向に複数設けられているため、ドラムの回転を確実に防止する上で有利となる。
また、本発明によれば、上部撹拌翼は、ドラムの半径方向に沿った端部に、当該端部から一部を突出させた撹拌促進部材が設けられているため、孔底堆積土の塊が拡散されやすくなり、孔底堆積土の撹拌がより促進され、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
また、掘削翼と上部撹拌翼と下部撹拌翼の翼部材の板面が、回転軸の軸方向に対して傾斜させて設けられ、上部固定翼と下部固定翼の翼部材の板面が、回転軸の軸方向に沿った方向に設けられているため、これら掘削翼、撹拌翼、および固定翼が設けられた角度と回転軸の回転方向とを異ならせることで孔底堆積土の撹拌がより促進され、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
また、回転軸の下端に設けられた吐出口から固化材スラリーを吐出させながら、撹拌装置を孔内堆積土中に押し込み回転させながら撹拌するため、孔底堆積土と固化材スラリーの撹拌がより促進され、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
また、既存杭を引き抜くための掘削装置のケーシングの下端に撹拌装置を設けて使用することができ、従来のように掘削装置と異なる他の重機を用いずに地盤改良を行え、地盤改良に要する時間を大幅に短縮でき、施工コストの低減を図る上で有利となる。
また、本発明によれば、ドラムの半径方向に延在する撹拌翼が、ドラムの半径方向内側に配置された下部撹拌翼を含んで構成されることで、ドラム内の孔底堆積土の撹拌がより促進され、杭抜き孔に供給される固化材スラリーと孔底堆積土とがさらに効率よく均一に混合される。したがって、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上でより有利となる。
また、本発明によれば、ドラムの半径方向に延在する撹拌翼が、ドラムの上方に配置された上部撹拌翼を含んで構成されることで、ドラム上方の孔底堆積土の撹拌がより促進され、杭抜き孔に供給される固化材スラリーと孔底堆積土とがさらに効率よく均一に混合される。したがって、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上でより有利となる。
また、本発明によれば、ドラムの半径方向に延在する固定翼のドラムの半径方向内側の箇所が回転軸に回転可能に支持され、ドラムは固定翼を介して回転軸に回転可能に支持されているため、ドラムを回転可能に支持する支持部材を別途設けることなく省略でき、コスト削減を図る上で有利となる。
また、本発明によれば、固定翼がドラムの内周部の上下に設けられた上部固定翼と下部固定翼とで構成されているため、ドラムを安定した状態で支持する上で有利となる。また、下部撹拌翼は、上下方向において上部固定翼と下部固定翼との間に配置されているため、回転する上部撹拌翼および下部撹拌翼と、固定された上部固定翼および下部固定翼とが交互に配置されることで、孔底堆積土の塊による共回りを抑制でき、固化材スラリーと孔底堆積土とがさらに効率よく均一に混合される。したがって、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上でより有利となる。
また、本発明によれば、ドラム回転防止部が板状部材で形成されドラムの外周面に取り付けられているため、簡易な構成によりドラムの回転を防止することができる。
また、本発明によれば、板状部材の上端部および下端部に端部に向かうにつれて厚さが小さくなる刃部が形成され、板状部材の下端部は、ドラムの外周面からドラムの半径方向外側に延在する水平部と、水平部から幅方向のドラムの半径方向外側の端部に接続される傾斜部とから構成されているため、撹拌装置が杭抜き孔に挿入される際および抜き出される際に板状部材を杭抜き孔の内壁に容易に侵入させる上で有利となる。
また、本発明によれば、ドラムの外周面の周方向に複数設けられているため、ドラムの回転を確実に防止する上で有利となる。
また、本発明によれば、上部撹拌翼は、ドラムの半径方向に沿った端部に、当該端部から一部を突出させた撹拌促進部材が設けられているため、孔底堆積土の塊が拡散されやすくなり、孔底堆積土の撹拌がより促進され、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
また、掘削翼と上部撹拌翼と下部撹拌翼の翼部材の板面が、回転軸の軸方向に対して傾斜させて設けられ、上部固定翼と下部固定翼の翼部材の板面が、回転軸の軸方向に沿った方向に設けられているため、これら掘削翼、撹拌翼、および固定翼が設けられた角度と回転軸の回転方向とを異ならせることで孔底堆積土の撹拌がより促進され、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
以下に図１〜８を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態の撹拌装置３０による撹拌工法では、既存杭を縁切・引抜工法により引抜いた際に杭抜き孔に発生する孔底堆積土に固化材スラリーを吐出し、杭抜き孔を均質に撹拌して地盤改良する工法である。
まず、図１を参照して、本実施の形態の撹拌装置３０が適用される掘削装置１について説明する。
掘削装置１は、地盤に埋設された既存杭を引き抜くものであって、施工機本体１０と、ケーシング２４とを含んで構成されている。
施工機本体１０は、クローラ１２Ａが設けられた下部走行体１２と、下部走行体１２の上部に旋回ベアリングを介して旋回可能に設けられた上部旋回体１４とを備えている。
本実施の形態の撹拌装置３０による撹拌工法では、既存杭を縁切・引抜工法により引抜いた際に杭抜き孔に発生する孔底堆積土に固化材スラリーを吐出し、杭抜き孔を均質に撹拌して地盤改良する工法である。
まず、図１を参照して、本実施の形態の撹拌装置３０が適用される掘削装置１について説明する。
掘削装置１は、地盤に埋設された既存杭を引き抜くものであって、施工機本体１０と、ケーシング２４とを含んで構成されている。
施工機本体１０は、クローラ１２Ａが設けられた下部走行体１２と、下部走行体１２の上部に旋回ベアリングを介して旋回可能に設けられた上部旋回体１４とを備えている。
上部旋回体１４の前部には、リーダ１６およびリーダブラケット１４Ａが設けられている。
リーダ１６は、リーダブラケット１４Ａに対して前後左右に傾動可能に取り付けられるリーダ基部材１６Ａの上部に、複数のリーダ部材１６Ｂを連結したものであって、リーダ１６の中間部には、リーダ１６を傾動可能に保持するリーダホルダ１６Ｃが設けられている。
リーダホルダ１６Ｃの後部には、左右一対のバックステー１８の先端が連結され、このバックステー１８によってリーダ１６が後方から支持されている。
リーダ１６の前面には、各種作業装置、例えば、ケーシングを回転駆動する電動式の回転駆動装置２０がリーダ１６に沿って昇降可能に設けられる。
リーダ１６は、リーダブラケット１４Ａに対して前後左右に傾動可能に取り付けられるリーダ基部材１６Ａの上部に、複数のリーダ部材１６Ｂを連結したものであって、リーダ１６の中間部には、リーダ１６を傾動可能に保持するリーダホルダ１６Ｃが設けられている。
リーダホルダ１６Ｃの後部には、左右一対のバックステー１８の先端が連結され、このバックステー１８によってリーダ１６が後方から支持されている。
リーダ１６の前面には、各種作業装置、例えば、ケーシングを回転駆動する電動式の回転駆動装置２０がリーダ１６に沿って昇降可能に設けられる。
また、上部旋回体１４の後部には、回転駆動装置２０の電源となる発電機２２が載置されている。
発電機２２は、使用する電力容量が大きいため、給電設備を現場内に設置することが困難な場合に用いる。発電機２２の容量は、回転駆動装置２０の能力により選定する。
また、上部旋回体１４に設けられた運転席１４Ｂには、オペレータが油圧系統の各種操作を行うレバーやペダルが配置されるとともに、施工管理装置などの標準的な各種機器が設けられている。施工管理装置は、例えば、杭抜き孔の施工深度や杭抜き孔に注入する水などの注入量を表示したり、そのデータを記録するものであって、施工管理が省力化される。
発電機２２は、使用する電力容量が大きいため、給電設備を現場内に設置することが困難な場合に用いる。発電機２２の容量は、回転駆動装置２０の能力により選定する。
また、上部旋回体１４に設けられた運転席１４Ｂには、オペレータが油圧系統の各種操作を行うレバーやペダルが配置されるとともに、施工管理装置などの標準的な各種機器が設けられている。施工管理装置は、例えば、杭抜き孔の施工深度や杭抜き孔に注入する水などの注入量を表示したり、そのデータを記録するものであって、施工管理が省力化される。
ケーシング２４は、杭抜き作業において、既存杭と地盤との摩擦抵抗を小さくし、縁を切るものであって、施工機本体１０に設けられている回転駆動装置２０により回転力（動力）を得る。
ケーシング２４は、金属製で円筒状のケーシング分割体２４Ａ、２６Ｂ、２６Ｃの軸心方向の上端と下端がそれぞれボルトを介して連結されることで構成されている。
本実施の形態のケーシング２４は、最も上位に設けられる上端ケーシング分割体２４Ａと、最も下位に設けられる下端ケーシング分割体２４Ｃと、それらの中間に設けられる３つの中間ケーシング分割体２４Ｂとが連結されて構成されている。
各ケーシング分割体２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃは、その内径が既存杭の外径よりも大きい寸法で形成されている。
上端ケーシング分割体２４Ａは、その上部が回転軸２０Ａと一体回転可能かつ着脱可能に連結されている。
下端ケーシング分割体２４Ｃは、その外周面の下端に沿って間隔をおいた箇所に掘削刃２４０４が取着されている。
さらに、ケーシング２４の全長にわたる外周面には、２本の注入管２４０２（図２参照）がケーシング２４を挟んで対向して設けられ、既存杭の杭抜き作業において地盤に水を注水する。
なお、本実施の形態の注入管２４０２は２本であるが本数は任意である。
ケーシング２４は、金属製で円筒状のケーシング分割体２４Ａ、２６Ｂ、２６Ｃの軸心方向の上端と下端がそれぞれボルトを介して連結されることで構成されている。
本実施の形態のケーシング２４は、最も上位に設けられる上端ケーシング分割体２４Ａと、最も下位に設けられる下端ケーシング分割体２４Ｃと、それらの中間に設けられる３つの中間ケーシング分割体２４Ｂとが連結されて構成されている。
各ケーシング分割体２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃは、その内径が既存杭の外径よりも大きい寸法で形成されている。
上端ケーシング分割体２４Ａは、その上部が回転軸２０Ａと一体回転可能かつ着脱可能に連結されている。
下端ケーシング分割体２４Ｃは、その外周面の下端に沿って間隔をおいた箇所に掘削刃２４０４が取着されている。
さらに、ケーシング２４の全長にわたる外周面には、２本の注入管２４０２（図２参照）がケーシング２４を挟んで対向して設けられ、既存杭の杭抜き作業において地盤に水を注水する。
なお、本実施の形態の注入管２４０２は２本であるが本数は任意である。
以上のように構成された掘削装置１により、地盤に埋設された既存杭の引き抜き作業が行われる。
そして、本実施の形態の撹拌装置３０は、既存杭の引き抜き作業に用いるこの掘削装置１のケーシング２４のうち、最も下位に位置する下端ケーシング分割体２４Ｃに置き換えられる。
したがって、撹拌装置３０による撹拌工法では、掘削装置１における施工機本体１０と、ケーシング２４のうちの上端ケーシング分割体２４Ａ、中間ケーシング分割体２４Ｂとはそのまま利用されることになり、中間ケーシング分割体２４Ｂの下端に撹拌装置３０が連結される。
なお、本実施の形態の撹拌装置３０は、既存杭を引き抜いた杭抜き孔を対象としており、杭抜き孔に大きな障害物が残置されていないものとする。
また、既存杭を引き抜く際に、既存杭が部分的に地中に残置されておらず、既存杭が全長にわたりすべて撤去されているものとする。
そして、本実施の形態の撹拌装置３０は、既存杭の引き抜き作業に用いるこの掘削装置１のケーシング２４のうち、最も下位に位置する下端ケーシング分割体２４Ｃに置き換えられる。
したがって、撹拌装置３０による撹拌工法では、掘削装置１における施工機本体１０と、ケーシング２４のうちの上端ケーシング分割体２４Ａ、中間ケーシング分割体２４Ｂとはそのまま利用されることになり、中間ケーシング分割体２４Ｂの下端に撹拌装置３０が連結される。
なお、本実施の形態の撹拌装置３０は、既存杭を引き抜いた杭抜き孔を対象としており、杭抜き孔に大きな障害物が残置されていないものとする。
また、既存杭を引き抜く際に、既存杭が部分的に地中に残置されておらず、既存杭が全長にわたりすべて撤去されているものとする。
以下に、図２〜７を参照して撹拌装置３０の詳細について説明する。
撹拌装置３０は、杭抜き孔に挿入されるものであって、中間ケーシング分割体２４Ｂの下端に一体回転可能に連結される。
図２に示すように、撹拌装置３０は、撹拌機３２と、アダプター５０とを含んで構成されている。
撹拌機３２は、ケーシング２４とアダプター５０を介して回転駆動装置２０の回転力が伝達されるものであって、回転軸３４と、掘削翼３６と、ドラム３８と、ドラム回転防止板４０と、上部固定翼４２と、下部固定翼４４と、上部撹拌翼４６と、下部撹拌翼４８とを備えている。
撹拌装置３０は、杭抜き孔に挿入されるものであって、中間ケーシング分割体２４Ｂの下端に一体回転可能に連結される。
図２に示すように、撹拌装置３０は、撹拌機３２と、アダプター５０とを含んで構成されている。
撹拌機３２は、ケーシング２４とアダプター５０を介して回転駆動装置２０の回転力が伝達されるものであって、回転軸３４と、掘削翼３６と、ドラム３８と、ドラム回転防止板４０と、上部固定翼４２と、下部固定翼４４と、上部撹拌翼４６と、下部撹拌翼４８とを備えている。
回転軸３４は、中間ケーシング分割体２４Ｂの下端に、アダプター５０を介して、ケーシング２４と同軸上でケーシング２４に一体回転可能に連結されている。
回転軸３４は、金属製で円筒状の中空状に形成された孔部３４Ａを有し、外形が六角形状に形成されている。
回転軸３４の下端には、回転軸３４の下方に至るにつれて外径が次第に小さくなる円錐面３４０２Ａを有しその先端に吐出口３４０２Ｂが設けられた吐出部３４０２が取り付けられている。
本実施の形態では、ケーシング２４の注入管２４０２からアダプター５０を介して注入された固化材スラリーが、回転軸３４の内部を通過して吐出部３４０２の吐出口３４０２Ｂから杭抜き孔に吐出される。
回転軸３４は、金属製で円筒状の中空状に形成された孔部３４Ａを有し、外形が六角形状に形成されている。
回転軸３４の下端には、回転軸３４の下方に至るにつれて外径が次第に小さくなる円錐面３４０２Ａを有しその先端に吐出口３４０２Ｂが設けられた吐出部３４０２が取り付けられている。
本実施の形態では、ケーシング２４の注入管２４０２からアダプター５０を介して注入された固化材スラリーが、回転軸３４の内部を通過して吐出部３４０２の吐出口３４０２Ｂから杭抜き孔に吐出される。
掘削翼３６は、金属製で回転軸３４の下端寄りの箇所に回転軸３４と一体回転可能に設けられている。
掘削翼３６は、図６（Ａ）に示すように、回転軸３４に取り付けられる取付部材３６０２と、取付部材３６０２の外周面に取り付けられた３枚の翼部材３６０４とから構成されている。
取付部材３６０２は、円筒状に形成され、内周面が回転軸３４の外周面に嵌合する六角孔に形成されている。
３枚の翼部材３６０４は、板状に形成され、回転軸３４の周方向に１２０度の間隔おいた３箇所に、取付部材３６０２からドラム３８の半径方向に延在して設けられている。
３枚の翼部材３６０４は、板面が回転軸３４の軸方向に対して傾斜する方向に設けられ、長手方向の一端が取付部材３６０２の外周面に溶接により取り付けられている。
また、３枚の翼部材３６０４は、下側に位置する短手方向の端部に、それぞれ３つの掘削刃３６０６を有している。
３つの掘削刃３６０６は、金属製の棒状部材で、短手方向の端部にそれぞれ所定の方向に向けて設けられている。
なお、本実施の形態の翼部材３６０４は３枚設けられているが、その枚数は任意である。また、本実施の形態の翼部材３４０６に設けられた掘削刃３６０６はそれぞれ３つであるが、その個数は任意である。
掘削翼３６は、図６（Ａ）に示すように、回転軸３４に取り付けられる取付部材３６０２と、取付部材３６０２の外周面に取り付けられた３枚の翼部材３６０４とから構成されている。
取付部材３６０２は、円筒状に形成され、内周面が回転軸３４の外周面に嵌合する六角孔に形成されている。
３枚の翼部材３６０４は、板状に形成され、回転軸３４の周方向に１２０度の間隔おいた３箇所に、取付部材３６０２からドラム３８の半径方向に延在して設けられている。
３枚の翼部材３６０４は、板面が回転軸３４の軸方向に対して傾斜する方向に設けられ、長手方向の一端が取付部材３６０２の外周面に溶接により取り付けられている。
また、３枚の翼部材３６０４は、下側に位置する短手方向の端部に、それぞれ３つの掘削刃３６０６を有している。
３つの掘削刃３６０６は、金属製の棒状部材で、短手方向の端部にそれぞれ所定の方向に向けて設けられている。
なお、本実施の形態の翼部材３６０４は３枚設けられているが、その枚数は任意である。また、本実施の形態の翼部材３４０６に設けられた掘削刃３６０６はそれぞれ３つであるが、その個数は任意である。
ドラム３８は、金属製の円筒状に形成され、掘削翼３６の上方の回転軸３４の箇所に、上部固定翼４２および下部固定翼４４を介して回転軸３４と同軸上で回転可能に支持されている。ドラム３８の回転軸３４への支持方法については後述する。
ドラム３８は、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、内周面の上端で径方向を挟んで対向する位置に上部固定翼４２を取り付けるための一対の矩形状の取付板３８０２が溶接により取り付けられている。また、ドラム３８は、内周面の下端で径方向を挟んで対向する位置に下部固定翼４４を取り付けるための一対の矩形状の取付板３８０４が溶接により取り付けられている。本実施の形態では、それら一対の取付板３８０２と一対の取付板３８０４は、互いに径方向に９０度の位相をずらして設けられている。
また、ドラム３８は、孔底堆積土が通過できるよう外周部に等間隔に４つの開口部３８Ａが設けられている。なお、開口部３８Ａの個数や大きさは任意である。
ドラム３８は、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、内周面の上端で径方向を挟んで対向する位置に上部固定翼４２を取り付けるための一対の矩形状の取付板３８０２が溶接により取り付けられている。また、ドラム３８は、内周面の下端で径方向を挟んで対向する位置に下部固定翼４４を取り付けるための一対の矩形状の取付板３８０４が溶接により取り付けられている。本実施の形態では、それら一対の取付板３８０２と一対の取付板３８０４は、互いに径方向に９０度の位相をずらして設けられている。
また、ドラム３８は、孔底堆積土が通過できるよう外周部に等間隔に４つの開口部３８Ａが設けられている。なお、開口部３８Ａの個数や大きさは任意である。
ドラム回転防止板（ドラム回転防止部、板状部材）４０は、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、ドラム３８の外周面に設けられ杭抜き孔の内壁に侵入することでドラム３８の回転を阻止するものであって、厚さと、厚さよりも大きい寸法の幅と、幅よりも大きい寸法の長さを有する板状部材で形成されている。
ドラム回転防止板４０は、幅方向をドラム３８の半径方向に向け、長さ方向をドラム３８の軸心方向に沿った方向にして、ドラム３８の外周面に取り付けられている。ドラム回転防止板４０は、ドラム３８の周方向に間隔をおいて複数設けられているが、本実施の形態では、ドラム３８の径方向を挟んで対向する２か所に設けられている。
ドラム回転防止板４０は、その基部に設けられた取付板４００２がドラム３８の内周面に当て付けられ、ドラム回転防止板４０はドラム３８の開口からドラム３８の外周面の半径方向外側に突出した状態で、４つのボルト４０Ａがドラム３８の外周面から取付板４００２に締結することで配置されている。
また、ドラム回転防止板４０の下端部４００４は、ドラム３８の外周面からドラム３８の半径方向外側に延在する水平部４００４Ａと、水平部４００４Ａから幅方向のドラム３８の半径方向外側の端部に接続される傾斜部４００４Ｂとから構成されている。
そして、ドラム回転防止板４０の上端部４００６と下端部４００４である水平部４００４Ａおよび傾斜部４００４Ｂとは、端部に向かうにつれて厚さが小さくなる刃部が形成されており、杭抜き孔の内壁に侵入しやすくなっている。
ドラム回転防止板４０は、幅方向をドラム３８の半径方向に向け、長さ方向をドラム３８の軸心方向に沿った方向にして、ドラム３８の外周面に取り付けられている。ドラム回転防止板４０は、ドラム３８の周方向に間隔をおいて複数設けられているが、本実施の形態では、ドラム３８の径方向を挟んで対向する２か所に設けられている。
ドラム回転防止板４０は、その基部に設けられた取付板４００２がドラム３８の内周面に当て付けられ、ドラム回転防止板４０はドラム３８の開口からドラム３８の外周面の半径方向外側に突出した状態で、４つのボルト４０Ａがドラム３８の外周面から取付板４００２に締結することで配置されている。
また、ドラム回転防止板４０の下端部４００４は、ドラム３８の外周面からドラム３８の半径方向外側に延在する水平部４００４Ａと、水平部４００４Ａから幅方向のドラム３８の半径方向外側の端部に接続される傾斜部４００４Ｂとから構成されている。
そして、ドラム回転防止板４０の上端部４００６と下端部４００４である水平部４００４Ａおよび傾斜部４００４Ｂとは、端部に向かうにつれて厚さが小さくなる刃部が形成されており、杭抜き孔の内壁に侵入しやすくなっている。
上部固定翼４２は、金属製でドラム３８の内周部の上端で支持されドラム３８の半径方向内側に配置されている。
上部固定翼４２は、図７（Ｄ）に示すように、回転軸３４に取り付けられ回転軸３４を支持する支持部材４２０２と、支持部材４２０２の外周面に取り付けられた２枚の翼部材４２０４とから構成されている。
支持部材４２０２は、円筒状に形成され、内周面が回転軸３４の外周面が嵌合する六角孔に形成された軸受けである。したがって、支持部材４２０２は、回転軸３４に回転可能に支持されており、内部を挿通する回転軸３４が回転しても支持部材４２０２の外周面は回転しない。なお、支持部材４２０２が特許請求の範囲に示す固定翼のドラムの半径方向内側の箇所に相当する。
また、支持部材４２０２は、外周部の対向する位置に２枚の翼部材４２０４を取り付けるための取付板４２０６が設けられている。
２枚の翼部材４２０４は、矩形板状に形成され、回転軸３４を挟んで対向する位置に、支持部材４２０２からドラム３８の半径方向に延在して設けられている。
２枚の翼部材４２０４は、板面が回転軸３４の軸方向の軸方向に沿った方向（鉛直方向）に設けられ、長手方向の一端が支持部材４２０２の取付板４２０６にボルト４２Ａにより固定されることで取り付けられ、長手方向の他端がドラム３８の取付板３８０２にボルト４２Ｂにより固定されることで取り付けられている。
上部固定翼４２は、図７（Ｄ）に示すように、回転軸３４に取り付けられ回転軸３４を支持する支持部材４２０２と、支持部材４２０２の外周面に取り付けられた２枚の翼部材４２０４とから構成されている。
支持部材４２０２は、円筒状に形成され、内周面が回転軸３４の外周面が嵌合する六角孔に形成された軸受けである。したがって、支持部材４２０２は、回転軸３４に回転可能に支持されており、内部を挿通する回転軸３４が回転しても支持部材４２０２の外周面は回転しない。なお、支持部材４２０２が特許請求の範囲に示す固定翼のドラムの半径方向内側の箇所に相当する。
また、支持部材４２０２は、外周部の対向する位置に２枚の翼部材４２０４を取り付けるための取付板４２０６が設けられている。
２枚の翼部材４２０４は、矩形板状に形成され、回転軸３４を挟んで対向する位置に、支持部材４２０２からドラム３８の半径方向に延在して設けられている。
２枚の翼部材４２０４は、板面が回転軸３４の軸方向の軸方向に沿った方向（鉛直方向）に設けられ、長手方向の一端が支持部材４２０２の取付板４２０６にボルト４２Ａにより固定されることで取り付けられ、長手方向の他端がドラム３８の取付板３８０２にボルト４２Ｂにより固定されることで取り付けられている。
下部固定翼４４は、金属製でドラム３８の内周部の下端で支持されドラム３８の半径方向内側に配置されている。
下部固定翼４４は、図７（Ｅ）に示すように、回転軸３４に取り付けられ回転軸３４を支持する支持部材４４０２と、支持部材４４０２の外周面に取り付けられた２枚の翼部材４４０４とから構成されている。
支持部材４４０２は、円筒状に形成され、内周面が回転軸３４の外周面が嵌合する六角孔に形成された軸受けである。したがって、支持部材４４０２は、回転軸３４に回転可能に支持されており、内部を挿通する回転軸３４が回転しても支持部材４４０２の外周面は回転しない。なお、支持部材４４０２が特許請求の範囲に示す固定翼のドラムの半径方向内側の箇所に相当する。
また、支持部材４４０２は、外周部の対向する位置で、取付板４２０６と直交する位置に２枚の翼部材４４０４を取り付けるための取付板４４０６が設けられている。
２枚の翼部材４４０４は、矩形板状に形成され、回転軸３４を挟んで対向する位置に、支持部材４４０２からドラム３８の半径方向に延在して設けられている。
２枚の翼部材４４０４は、板面が回転軸３４の軸方向に沿った方向（鉛直方向）に設けられ、長手方向の一端が支持部材４４０２の取付板４４０６にボルト４４Ａにより固定されることで取り付けられ、長手方向の他端がドラム３８の取付板３８０４にボルト４４Ｂにより固定されることで取り付けられている。
下部固定翼４４は、図７（Ｅ）に示すように、回転軸３４に取り付けられ回転軸３４を支持する支持部材４４０２と、支持部材４４０２の外周面に取り付けられた２枚の翼部材４４０４とから構成されている。
支持部材４４０２は、円筒状に形成され、内周面が回転軸３４の外周面が嵌合する六角孔に形成された軸受けである。したがって、支持部材４４０２は、回転軸３４に回転可能に支持されており、内部を挿通する回転軸３４が回転しても支持部材４４０２の外周面は回転しない。なお、支持部材４４０２が特許請求の範囲に示す固定翼のドラムの半径方向内側の箇所に相当する。
また、支持部材４４０２は、外周部の対向する位置で、取付板４２０６と直交する位置に２枚の翼部材４４０４を取り付けるための取付板４４０６が設けられている。
２枚の翼部材４４０４は、矩形板状に形成され、回転軸３４を挟んで対向する位置に、支持部材４４０２からドラム３８の半径方向に延在して設けられている。
２枚の翼部材４４０４は、板面が回転軸３４の軸方向に沿った方向（鉛直方向）に設けられ、長手方向の一端が支持部材４４０２の取付板４４０６にボルト４４Ａにより固定されることで取り付けられ、長手方向の他端がドラム３８の取付板３８０４にボルト４４Ｂにより固定されることで取り付けられている。
上部撹拌翼４６は、金属製でドラム３８の上方の回転軸３４の箇所に配置され回転軸３４と一体回転可能に設けられている。
上部撹拌翼４６は、図６（Ｂ）に示すように、回転軸３４に取り付けられる取付部材４６０２と、取付部材４６０２の外周面に取り付けられた３枚の翼部材４６０４とから構成されている。
取付部材４６０２は、円筒状に形成され、内周面が回転軸３４の外周面が嵌合する六角孔に形成されている。
３枚の翼部材４６０４は、板状に形成され、回転軸３４の周方向に１２０度の間隔おいた３箇所に、取付部材４６０２からドラム３８の半径方向に延在して設けられている。
３枚の翼部材４６０４は、ドラム３８の半径方向外側に向かうにつれて幅が小さく形成され、板面が回転軸３４の軸方向に対して傾斜する方向に設けられ、長手方向の一端が取付部材４６０２の外周面に溶接により取り付けられている。
また、３枚の翼部材４６０４のドラム３８の半径方向に沿った一方の端部には、端部から一部を突出させた矩形板状の撹拌促進部材４６０６が設けられている。３枚の翼部材４６０４それぞれに設けられた撹拌促進部材４６０６は、回転軸３４を中心とする半径がそれぞれ異なる円周上に設けられている。
また、３枚の翼部材４６０４の長手方向の他端、すなわちドラム３８側の端部には、撹拌を補助する補助プレート４６０８が設けられている。
なお、本実施の形態の翼部材４６０４は３枚設けられているが、その枚数は任意である。
上部撹拌翼４６は、図６（Ｂ）に示すように、回転軸３４に取り付けられる取付部材４６０２と、取付部材４６０２の外周面に取り付けられた３枚の翼部材４６０４とから構成されている。
取付部材４６０２は、円筒状に形成され、内周面が回転軸３４の外周面が嵌合する六角孔に形成されている。
３枚の翼部材４６０４は、板状に形成され、回転軸３４の周方向に１２０度の間隔おいた３箇所に、取付部材４６０２からドラム３８の半径方向に延在して設けられている。
３枚の翼部材４６０４は、ドラム３８の半径方向外側に向かうにつれて幅が小さく形成され、板面が回転軸３４の軸方向に対して傾斜する方向に設けられ、長手方向の一端が取付部材４６０２の外周面に溶接により取り付けられている。
また、３枚の翼部材４６０４のドラム３８の半径方向に沿った一方の端部には、端部から一部を突出させた矩形板状の撹拌促進部材４６０６が設けられている。３枚の翼部材４６０４それぞれに設けられた撹拌促進部材４６０６は、回転軸３４を中心とする半径がそれぞれ異なる円周上に設けられている。
また、３枚の翼部材４６０４の長手方向の他端、すなわちドラム３８側の端部には、撹拌を補助する補助プレート４６０８が設けられている。
なお、本実施の形態の翼部材４６０４は３枚設けられているが、その枚数は任意である。
下部撹拌翼４８は、金属製でドラム３８の半径方向内側の回転軸３４の箇所で上下方向において上部固定翼４２と下部固定翼４４との間に配置され、回転軸３４と一体回転可能に設けられている。
下部撹拌翼４８は、図６（Ｃ）に示すように、回転軸３４に取り付けられる取付部材４８０２と、取付部材４８０２の外周面に取り付けられた２枚の翼部材４８０４とから構成されている。
取付部材４８０２は、円筒状に形成され、内周面が回転軸３４の外周面が嵌合する六角孔に形成されている。
２枚の翼部材４８０４は、板状に形成され、回転軸３４を挟んで対向する位置に、取付部材４８０２からドラム３８の半径方向に延在して設けられている。
２枚の翼部材４８０４は、ドラム３８の半径方向外側に向かうにつれて幅が小さく形成され、板面が回転軸３４の軸方向に対して傾斜する方向に設けられ、長手方向の一端が取付部材４８０２の外周面に溶接により取り付けられている。
下部撹拌翼４８は、図６（Ｃ）に示すように、回転軸３４に取り付けられる取付部材４８０２と、取付部材４８０２の外周面に取り付けられた２枚の翼部材４８０４とから構成されている。
取付部材４８０２は、円筒状に形成され、内周面が回転軸３４の外周面が嵌合する六角孔に形成されている。
２枚の翼部材４８０４は、板状に形成され、回転軸３４を挟んで対向する位置に、取付部材４８０２からドラム３８の半径方向に延在して設けられている。
２枚の翼部材４８０４は、ドラム３８の半径方向外側に向かうにつれて幅が小さく形成され、板面が回転軸３４の軸方向に対して傾斜する方向に設けられ、長手方向の一端が取付部材４８０２の外周面に溶接により取り付けられている。
アダプター５０は、図２に示すように、円筒状に形成され、回転軸３４の上部と中間ケーシング分割体２４Ｂの下部とを連結するものであって、アダプター本体５００２と、アダプター本体５００２の下端に設けられた接続管５００４とにより構成されている。
アダプター５０と下端ケーシング分割体２４Ｂとを連結する場合、アダプター本体５００２の上端に下端ケーシング分割体２４Ｂの下端を挿入して嵌合させ、アダプター本体５００２の内周面と中間ケーシング分割体２４Ｂの外周面を重ねてボルト（不図示）により固定する。
接続管５００４は、円筒状に形成され、内周面が回転軸３４の外周面が嵌合する六角孔に形成されている。
アダプター５０と回転軸３４とを連結する場合、接続管５００４の内部に回転軸３４の頭部を挿入して嵌合させ、接続管５００４の外周部から複数のボルト５０Ａにより固定する。
アダプター本体５００２は、ケーシング２４の外周面に設けられた２本の注入管２４０２に接続され、２本の注入管２４０２を回転軸３４に集約し、回転軸３４の下端に設けられた吐出口３４０２に接続する２本の集約管５００６（配管）が設けられている。
すなわち、２本の集約管５００６は、アダプター５０の上端からアダプター本体５００２の外周面に沿って降下させるように設けられ、アダプター本体５００２の上下方向の途中から内部に収容され、回転軸３４の内部に設けられた孔部３４Ａに集約されて下端に設けられた吐出口３４０２に接続される。
なお、集約管５００６の本数は任意であるが、ケーシング２４に設けられた注入管２４０２の本数に合わせて設けられている。
アダプター５０と下端ケーシング分割体２４Ｂとを連結する場合、アダプター本体５００２の上端に下端ケーシング分割体２４Ｂの下端を挿入して嵌合させ、アダプター本体５００２の内周面と中間ケーシング分割体２４Ｂの外周面を重ねてボルト（不図示）により固定する。
接続管５００４は、円筒状に形成され、内周面が回転軸３４の外周面が嵌合する六角孔に形成されている。
アダプター５０と回転軸３４とを連結する場合、接続管５００４の内部に回転軸３４の頭部を挿入して嵌合させ、接続管５００４の外周部から複数のボルト５０Ａにより固定する。
アダプター本体５００２は、ケーシング２４の外周面に設けられた２本の注入管２４０２に接続され、２本の注入管２４０２を回転軸３４に集約し、回転軸３４の下端に設けられた吐出口３４０２に接続する２本の集約管５００６（配管）が設けられている。
すなわち、２本の集約管５００６は、アダプター５０の上端からアダプター本体５００２の外周面に沿って降下させるように設けられ、アダプター本体５００２の上下方向の途中から内部に収容され、回転軸３４の内部に設けられた孔部３４Ａに集約されて下端に設けられた吐出口３４０２に接続される。
なお、集約管５００６の本数は任意であるが、ケーシング２４に設けられた注入管２４０２の本数に合わせて設けられている。
次に、撹拌機３２の寸法について図３、図６、図７を参照して説明する。
撹拌機３２の掘削翼径Ｂ１（掘削翼３６の外径）、上部撹拌翼径Ｂ２（上部撹拌翼４６の外径）、およびドラム径Ｄｄ（ドラム３８の外径）が既存杭の引き抜きで使用するケーシング径（ケーシング２４の外径）に対して大きすぎると、撹拌時に杭抜き孔の孔壁から摩擦抵抗を受けてしまい、掘進が困難となる恐れがある。
また、反対に小さすぎた場合は、杭抜き孔と撹拌機３２の隙間が大きくなり、均質な撹拌が施されない可能性がある。
そのため、例えば、撹拌機３２の掘削翼径Ｂ１、上部撹拌翼径Ｂ２、およびドラム径Ｄｄは、既存杭の引き抜きで使用したケーシング径±１００ｍｍ以内とする。
また、下部撹拌翼径Ｂ３（下部撹拌翼４８の外径）は、ドラム３８の内部に設けられているため、ドラム径Ｄｄより小さく形成されている。
また、上部固定翼径（上部固定翼４２の外径）および下部固定翼径（下部固定翼４４の外径）は、ドラム３８の内径により定められることになる。
撹拌機３２の掘削翼径Ｂ１（掘削翼３６の外径）、上部撹拌翼径Ｂ２（上部撹拌翼４６の外径）、およびドラム径Ｄｄ（ドラム３８の外径）が既存杭の引き抜きで使用するケーシング径（ケーシング２４の外径）に対して大きすぎると、撹拌時に杭抜き孔の孔壁から摩擦抵抗を受けてしまい、掘進が困難となる恐れがある。
また、反対に小さすぎた場合は、杭抜き孔と撹拌機３２の隙間が大きくなり、均質な撹拌が施されない可能性がある。
そのため、例えば、撹拌機３２の掘削翼径Ｂ１、上部撹拌翼径Ｂ２、およびドラム径Ｄｄは、既存杭の引き抜きで使用したケーシング径±１００ｍｍ以内とする。
また、下部撹拌翼径Ｂ３（下部撹拌翼４８の外径）は、ドラム３８の内部に設けられているため、ドラム径Ｄｄより小さく形成されている。
また、上部固定翼径（上部固定翼４２の外径）および下部固定翼径（下部固定翼４４の外径）は、ドラム３８の内径により定められることになる。
ケーシング径が１０００ｍｍ程度の場合、撹拌機３２の各部材の寸法は、例えば次の（１）〜（４）のように設定して作製する。
（１）掘削翼径Ｂ１＝上部撹拌翼径Ｂ２＝ドラム径Ｄｄ＝９７０ｍｍ
これらの径の長さは、ケーシング径の±１００ｍｍ以内であるケーシング径−３０ｍｍとなっている。
（２）下部撹拌翼径Ｂ３＝ドラム径Ｄｄ−８０ｍｍ＝９７０ｍｍ−８０ｍｍ＝８９０ｍｍ
下部撹拌翼４８は、ドラム３８の内部で回転するため、ドラム３８の内径より短くなっている。
（３）ドラム長Ｌ１（ドラム３８の上下方向の長さ）＝６１０ｍｍ
（４）ドラム回転防止板の幅Ｌ２≧３０ｍｍ
ドラム回転防止板４０の幅Ｌ２が長いと、撹拌装置３０の掘進時の抵抗が大きくなり施工不能となる可能性がある。また、製造可能な最小寸法から算出し３０ｍｍを最小値と設定する。
（１）掘削翼径Ｂ１＝上部撹拌翼径Ｂ２＝ドラム径Ｄｄ＝９７０ｍｍ
これらの径の長さは、ケーシング径の±１００ｍｍ以内であるケーシング径−３０ｍｍとなっている。
（２）下部撹拌翼径Ｂ３＝ドラム径Ｄｄ−８０ｍｍ＝９７０ｍｍ−８０ｍｍ＝８９０ｍｍ
下部撹拌翼４８は、ドラム３８の内部で回転するため、ドラム３８の内径より短くなっている。
（３）ドラム長Ｌ１（ドラム３８の上下方向の長さ）＝６１０ｍｍ
（４）ドラム回転防止板の幅Ｌ２≧３０ｍｍ
ドラム回転防止板４０の幅Ｌ２が長いと、撹拌装置３０の掘進時の抵抗が大きくなり施工不能となる可能性がある。また、製造可能な最小寸法から算出し３０ｍｍを最小値と設定する。
次に、本実施の形態の撹拌装置３０を用いた杭抜き孔の撹拌工法の流れについて図８を参照しながら説明する。
まず、掘削装置１により既存杭の周囲の地盤の掘削し、既存杭を撤去する。
図８（Ａ）に示すように、既存杭が撤去されると、杭抜き孔６０の下部には比重が重く粘性が高い孔底堆積土６２が堆積し、杭抜き孔６０の上部には細粒土が浮遊する比重が軽く粘性が低い泥水６４が溜まった状態となる。
まず、掘削装置１により既存杭の周囲の地盤の掘削し、既存杭を撤去する。
図８（Ａ）に示すように、既存杭が撤去されると、杭抜き孔６０の下部には比重が重く粘性が高い孔底堆積土６２が堆積し、杭抜き孔６０の上部には細粒土が浮遊する比重が軽く粘性が低い泥水６４が溜まった状態となる。
次に、掘削装置１から既存の下端ケーシング分割体２４Ｃを取り外し、撹拌装置３０に交換し、中間ケーシング分割体２４Ｂの下端に取り付ける。
具体的には、図２に示すように、アダプター５０のアダプター本体５００２の上端に中間ケーシング分割体２４Ｂの下端を挿入して嵌合させボルト（不図示）により固定して、中間ケーシング分割体２４Ｂとアダプター５０とを連結する。
この時、ケーシング２４の外周面に設けられた２本の注入管２４０２を、アダプター本体５００２の２本の集約管５００６に接続する。
そして、接続管５００４の内部に撹拌機３２の回転軸３４の頭部を挿入して嵌合させ、接続管５００４の外周部から複数のボルト５０Ａにより固定して、アダプター５０と撹拌機３２とを連結する。これにより、ケーシング２４の外周面に設けられた２本の注入管２４０２が回転軸３４の下端に設けられた吐出口３４０２Ｂに接続される。
なお、ここでは、中間ケーシング分割体２４Ｂにアダプター５０を連結した後、撹拌機３２を連結したが、アダプター５０と撹拌機３２とを予め連結したものを中間ケーシング分割体２４に連結してもよい。
具体的には、図２に示すように、アダプター５０のアダプター本体５００２の上端に中間ケーシング分割体２４Ｂの下端を挿入して嵌合させボルト（不図示）により固定して、中間ケーシング分割体２４Ｂとアダプター５０とを連結する。
この時、ケーシング２４の外周面に設けられた２本の注入管２４０２を、アダプター本体５００２の２本の集約管５００６に接続する。
そして、接続管５００４の内部に撹拌機３２の回転軸３４の頭部を挿入して嵌合させ、接続管５００４の外周部から複数のボルト５０Ａにより固定して、アダプター５０と撹拌機３２とを連結する。これにより、ケーシング２４の外周面に設けられた２本の注入管２４０２が回転軸３４の下端に設けられた吐出口３４０２Ｂに接続される。
なお、ここでは、中間ケーシング分割体２４Ｂにアダプター５０を連結した後、撹拌機３２を連結したが、アダプター５０と撹拌機３２とを予め連結したものを中間ケーシング分割体２４に連結してもよい。
次に、撹拌装置３０の軸心が杭抜き孔６０の軸心と一致するように位置決めをする。
そして、作業者が操作して回転駆動装置２０を時計回りに回転駆動させることでケーシング２４を正転させつつ、回転駆動装置２０をリーダ１６に沿って下降させ、ケーシング２４を下降させていく。
撹拌装置３０を杭抜き孔６０に挿入させ、ケーシング２４の自重と回転駆動装置２０の回転力により泥水６４や孔底堆積土６２を撹拌しながら、杭抜き孔６０の下端である底部Ｓ１に到達するまで下降させる。
このとき、杭抜き孔６０の孔内の掘削抵抗が高い場合、または撹拌機３２の中空部が詰まってしまう恐れがある場合には、回転軸３４の下端に設けられた吐出口３４０２Ｂから杭抜き孔６０への注水または圧縮空気を併用使用しながら掘削を行う。
そして、作業者が操作して回転駆動装置２０を時計回りに回転駆動させることでケーシング２４を正転させつつ、回転駆動装置２０をリーダ１６に沿って下降させ、ケーシング２４を下降させていく。
撹拌装置３０を杭抜き孔６０に挿入させ、ケーシング２４の自重と回転駆動装置２０の回転力により泥水６４や孔底堆積土６２を撹拌しながら、杭抜き孔６０の下端である底部Ｓ１に到達するまで下降させる。
このとき、杭抜き孔６０の孔内の掘削抵抗が高い場合、または撹拌機３２の中空部が詰まってしまう恐れがある場合には、回転軸３４の下端に設けられた吐出口３４０２Ｂから杭抜き孔６０への注水または圧縮空気を併用使用しながら掘削を行う。
撹拌装置３０が底部Ｓ１までたどり着くと、回転駆動装置２０を反時計回りに回転駆動させることでケーシング２４を逆転させつつ、回転駆動装置２０をリーダ１６に沿って上昇させ、ケーシング２４を上昇させていく。
撹拌装置３０を回転駆動装置２０の回転力により孔底堆積土６２を撹拌しながら所定の中間深度部部Ｓ２まで上昇させる。
なお、撹拌装置３０を下降させる際には回転駆動装置２０を時計回りに回転駆動させケーシング２４を正転させ、撹拌装置３０を上昇させる際には回転駆動装置２０を反時計回りに回転駆動させ逆転させるものとし、以下においても同様である。
撹拌装置３０を回転駆動装置２０の回転力により孔底堆積土６２を撹拌しながら所定の中間深度部部Ｓ２まで上昇させる。
なお、撹拌装置３０を下降させる際には回転駆動装置２０を時計回りに回転駆動させケーシング２４を正転させ、撹拌装置３０を上昇させる際には回転駆動装置２０を反時計回りに回転駆動させ逆転させるものとし、以下においても同様である。
次に、施工規模に応じた適正な能力を有するプラント（不図示）により各種材料を所定量で配合して固化材スラリーを作成し、混合した固化材スラリーを注入ポンプおよび高圧ホース（いずれも不図示）によりケーシング２４の注入管２４０２まで搬送して流し込み、注入管２４０２に接続された集約管５００６、回転軸３４の内部を通過させ、回転軸３４の下端の吐出口３４０２Ｂから杭抜き孔６０に吐出する。
なお、注入ポンプは、各種材料を所定量で配合した固化材スラリーが十分注入可能な能力のあるものを使用する。
なお、注入ポンプは、各種材料を所定量で配合した固化材スラリーが十分注入可能な能力のあるものを使用する。
次に、図８（Ｂ）に示すように、撹拌装置３０を中間深度部Ｓ２から底部Ｓ１までの間で上下２往復させながら撹拌する。
具体的には、まず回転軸３４の下端から固化材スラリーを吐出させながら、撹拌装置３０を中間深度部Ｓ２から底部Ｓ１まで降下させて撹拌し、その後、固化材スラリーの吐出を止めて中間深度部Ｓ２、底部Ｓ１、中間深度部Ｓ２の順に撹拌装置３０を昇降させなら撹拌することで２往復する。
具体的には、まず回転軸３４の下端から固化材スラリーを吐出させながら、撹拌装置３０を中間深度部Ｓ２から底部Ｓ１まで降下させて撹拌し、その後、固化材スラリーの吐出を止めて中間深度部Ｓ２、底部Ｓ１、中間深度部Ｓ２の順に撹拌装置３０を昇降させなら撹拌することで２往復する。
次に、図８（Ｃ）に示すように、撹拌装置３０を中間深度部Ｓ２から上部深度部Ｓ３までの間で上下２往復させながら撹拌する。
具体的には、一旦、撹拌装置３０を上部深度部Ｓ３まで上昇させた後、回転軸３４の下端から固化材スラリーを吐出させながら、撹拌装置３０を上部深度部Ｓ３から中間深度部Ｓ２まで降下させて撹拌し、その後、固化材スラリーの吐出を止めて上部深度部Ｓ３、中間深度部Ｓ２、上部深度部Ｓ３の順に撹拌装置３０を昇降させなら撹拌することで２往復する。
具体的には、一旦、撹拌装置３０を上部深度部Ｓ３まで上昇させた後、回転軸３４の下端から固化材スラリーを吐出させながら、撹拌装置３０を上部深度部Ｓ３から中間深度部Ｓ２まで降下させて撹拌し、その後、固化材スラリーの吐出を止めて上部深度部Ｓ３、中間深度部Ｓ２、上部深度部Ｓ３の順に撹拌装置３０を昇降させなら撹拌することで２往復する。
中間深度部Ｓ２から上部深度部Ｓ３までの撹拌が終了すると、回転駆動装置２０をリーダ１６に沿って上昇させてケーシング２４を引き上げ、図８（Ｄ）に示すように、改良土６６等で埋め戻して、一連の作業が完了する。
そして、時間経過と共に、杭抜き孔６０の孔底堆積土６２と混合された固化材スラリーが固化し、杭抜き孔６０の地盤が周囲の地盤と同様の強度、剛性を有する地盤に改良される。
なお、本実施の形態では撹拌装置３０により底部Ｓ１から中間深度部Ｓ２までの撹拌、および中間深度部Ｓ２から上部深度部Ｓ３までの撹拌の２段撹拌を行った場合について説明したが、杭抜き孔６０の長さに合わせて撹拌を行えばよく、１段撹拌でも３段以上の撹拌を行ってもよい。
そして、時間経過と共に、杭抜き孔６０の孔底堆積土６２と混合された固化材スラリーが固化し、杭抜き孔６０の地盤が周囲の地盤と同様の強度、剛性を有する地盤に改良される。
なお、本実施の形態では撹拌装置３０により底部Ｓ１から中間深度部Ｓ２までの撹拌、および中間深度部Ｓ２から上部深度部Ｓ３までの撹拌の２段撹拌を行った場合について説明したが、杭抜き孔６０の長さに合わせて撹拌を行えばよく、１段撹拌でも３段以上の撹拌を行ってもよい。
このように、本実施の形態の撹拌装置３０によれば、中間ケーシング分割体２４Ｂの下端にケーシング２４に一体回転可能に連結された回転軸３４に設けられた掘削翼３６、上部撹拌翼４６、および下部撹拌翼４８と、ドラム回転防止板４０によって回転を阻止されたドラム３８に支持された上部固定翼４２および下部固定翼４４とを備えている。このため、ケーシング２４の回転に伴って回転する掘削翼３６、上部撹拌翼４６、および下部撹拌翼４８と、ケーシング２４が回転しても回転しない上部固定翼４２および下部固定翼４４とにより、既存杭を撤去した杭抜き孔に堆積する孔底堆積土の撹拌が促進されるため、杭抜き孔に供給される固化材スラリーと孔底堆積土とが効率よく均一に混合される。したがって、杭抜き孔に堆積した孔底堆積土の全体に固化材スラリーを行き渡らせることで既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
また、回転軸３４の下端に設けられた吐出口３４０２Ｂから固化材スラリーを吐出させながら、撹拌装置３０を孔内堆積土中に押し込み回転させながら撹拌するため、孔底堆積土と固化材スラリーの撹拌がより促進され、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
また、既存杭を引き抜くための掘削装置１のケーシング２４の下端に撹拌装置３０を設けて使用することができ、従来のように掘削装置１と異なる他の重機を用いずに地盤改良を行え、地盤改良に要する時間を大幅に短縮でき、施工コストの低減を図る上で有利となる。
また、ケーシング２４と撹拌機３２とをアダプター５０を介して接続しているため、嵌合部分が異なるタイプのケーシング２４に撹拌機３２を接続する場合でも、アダプター５０の嵌合部をケーシン２４の異なるタイプの嵌合部分に合わせて製作するだけで撹拌機３２が接続できるため、撹拌装置３０の適用範囲を拡大するとともに施工コストの低減を図る上で有利となる。
また、回転軸３４の下端に設けられた吐出口３４０２Ｂから固化材スラリーを吐出させながら、撹拌装置３０を孔内堆積土中に押し込み回転させながら撹拌するため、孔底堆積土と固化材スラリーの撹拌がより促進され、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
また、既存杭を引き抜くための掘削装置１のケーシング２４の下端に撹拌装置３０を設けて使用することができ、従来のように掘削装置１と異なる他の重機を用いずに地盤改良を行え、地盤改良に要する時間を大幅に短縮でき、施工コストの低減を図る上で有利となる。
また、ケーシング２４と撹拌機３２とをアダプター５０を介して接続しているため、嵌合部分が異なるタイプのケーシング２４に撹拌機３２を接続する場合でも、アダプター５０の嵌合部をケーシン２４の異なるタイプの嵌合部分に合わせて製作するだけで撹拌機３２が接続できるため、撹拌装置３０の適用範囲を拡大するとともに施工コストの低減を図る上で有利となる。
また、本実施の形態の撹拌装置３０によれば、ドラム３８の半径方向に延在する撹拌翼が、ドラム３８の半径方向内側に配置された下部撹拌翼４８を含んで構成されることで、ドラム３８内の孔底堆積土の撹拌がより促進され、杭抜き孔に供給される固化材スラリーと孔底堆積土とがさらに効率よく均一に混合される。したがって、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上でより有利となる。
また、本実施の形態の撹拌装置３０によれば、ドラム３８の半径方向に延在する撹拌翼が、ドラム３８の上方に配置された上部撹拌翼４６を含んで構成されることで、ドラム３８上方の孔底堆積土の撹拌がより促進され、杭抜き孔に供給される固化材スラリーと孔底堆積土とがさらに効率よく均一に混合される。したがって、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上でより有利となる。
また、本実施の形態の撹拌装置３０によれば、ドラム３８の半径方向に延在する上部固定翼４２および下部固定翼４４のドラム３８の半径方向内側の箇所が回転軸３４に回転可能に支持され、ドラム３８は上部固定翼４２および下部固定翼４４を介して回転軸３４に回転可能に支持されているため、ドラム３８を回転可能に支持する支持部材を別途設けることなく省略でき、コスト削減を図る上で有利となる。
また、本実施の形態の撹拌装置３０によれば、固定翼が、ドラム３８の内周部の上下に設けられた上部固定翼４２と下部固定翼４４とで構成されているため、ドラム３８を安定した状態で支持する上で有利となる。また、下部撹拌翼４８は、上下方向において上部固定翼４２と下部固定翼４４との間に配置されているため、回転する上部撹拌翼４６および下部撹拌翼４８と、固定された上部固定翼４２および下部固定翼４４とが交互に配置されることで、孔底堆積土の塊による共回りを抑制でき、固化材スラリーと孔底堆積土とがさらに効率よく均一に混合される。したがって、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上でより有利となる。
また、本実施の形態の撹拌装置３０によれば、ドラム回転防止板４０が板状部材で形成されドラム３８の外周面に取り付けられているため、簡易な構成によりドラム３８の回転を防止することができる。
また、実施の形態の撹拌装置３０によれば、ドラム回転防止板４０の上端部および下端部に端部に向かうにつれて厚さが小さくなる刃部が形成され、ドラム回転防止板４０の下端部は、ドラム３８の外周面からドラム３８の半径方向外側に延在する水平部４００４Ａと、水平部４００４Ａから幅方向のドラム３８の半径方向外側の端部に接続される傾斜部４００４Ｂとから構成されているため、撹拌装置３０が杭抜き孔に挿入される際および抜き出しされる際にドラム回転防止板４０を杭抜き孔の内壁に容易に侵入させる上で有利となる。
また、本実施の形態の撹拌装置３０によれば、ドラム３８の外周面の周方向に複数設けられているため、ドラム３８の回転を確実に防止することができる。
また、本実施の形態の撹拌装置３０によれば、上部撹拌翼４６は、ドラム３８の半径方向に沿った端部に、当該端部から一部を突出させた撹拌促進部材４６０６が設けられているため、孔底堆積土の塊が拡散されやすくなり、孔底堆積土の撹拌がより促進され、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
また、掘削翼３６の翼部材３６０４と、上部撹拌翼４６の翼部材４６０４と、下部撹拌翼４８の翼部材４８０４の板面が、回転軸３４の軸方向に対して傾斜させて設けられ、上部固定翼４２の翼部材４２０４と下部固定翼４４の翼部材４４０４の板面が、回転軸３４の軸方向に沿った方向に設けられている。このため、これら掘削翼、撹拌翼、および固定翼が設けられた角度と回転方向とを異ならせることで孔底堆積土６２の撹拌がより促進され、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
また、本実施の形態の撹拌装置３０によれば、ドラム３８の半径方向に延在する撹拌翼が、ドラム３８の上方に配置された上部撹拌翼４６を含んで構成されることで、ドラム３８上方の孔底堆積土の撹拌がより促進され、杭抜き孔に供給される固化材スラリーと孔底堆積土とがさらに効率よく均一に混合される。したがって、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上でより有利となる。
また、本実施の形態の撹拌装置３０によれば、ドラム３８の半径方向に延在する上部固定翼４２および下部固定翼４４のドラム３８の半径方向内側の箇所が回転軸３４に回転可能に支持され、ドラム３８は上部固定翼４２および下部固定翼４４を介して回転軸３４に回転可能に支持されているため、ドラム３８を回転可能に支持する支持部材を別途設けることなく省略でき、コスト削減を図る上で有利となる。
また、本実施の形態の撹拌装置３０によれば、固定翼が、ドラム３８の内周部の上下に設けられた上部固定翼４２と下部固定翼４４とで構成されているため、ドラム３８を安定した状態で支持する上で有利となる。また、下部撹拌翼４８は、上下方向において上部固定翼４２と下部固定翼４４との間に配置されているため、回転する上部撹拌翼４６および下部撹拌翼４８と、固定された上部固定翼４２および下部固定翼４４とが交互に配置されることで、孔底堆積土の塊による共回りを抑制でき、固化材スラリーと孔底堆積土とがさらに効率よく均一に混合される。したがって、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上でより有利となる。
また、本実施の形態の撹拌装置３０によれば、ドラム回転防止板４０が板状部材で形成されドラム３８の外周面に取り付けられているため、簡易な構成によりドラム３８の回転を防止することができる。
また、実施の形態の撹拌装置３０によれば、ドラム回転防止板４０の上端部および下端部に端部に向かうにつれて厚さが小さくなる刃部が形成され、ドラム回転防止板４０の下端部は、ドラム３８の外周面からドラム３８の半径方向外側に延在する水平部４００４Ａと、水平部４００４Ａから幅方向のドラム３８の半径方向外側の端部に接続される傾斜部４００４Ｂとから構成されているため、撹拌装置３０が杭抜き孔に挿入される際および抜き出しされる際にドラム回転防止板４０を杭抜き孔の内壁に容易に侵入させる上で有利となる。
また、本実施の形態の撹拌装置３０によれば、ドラム３８の外周面の周方向に複数設けられているため、ドラム３８の回転を確実に防止することができる。
また、本実施の形態の撹拌装置３０によれば、上部撹拌翼４６は、ドラム３８の半径方向に沿った端部に、当該端部から一部を突出させた撹拌促進部材４６０６が設けられているため、孔底堆積土の塊が拡散されやすくなり、孔底堆積土の撹拌がより促進され、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
また、掘削翼３６の翼部材３６０４と、上部撹拌翼４６の翼部材４６０４と、下部撹拌翼４８の翼部材４８０４の板面が、回転軸３４の軸方向に対して傾斜させて設けられ、上部固定翼４２の翼部材４２０４と下部固定翼４４の翼部材４４０４の板面が、回転軸３４の軸方向に沿った方向に設けられている。このため、これら掘削翼、撹拌翼、および固定翼が設けられた角度と回転方向とを異ならせることで孔底堆積土６２の撹拌がより促進され、既存杭の撤去後の地盤を周辺の地盤と同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
１ 掘削装置
１０ 撹拌装置
１６ リーダ
２０ 回転駆動装置
２４ ケーシング
２４Ｂ 中間ケーシング分割体
２４Ｃ 下端ケーシング分割体
２４０２ 注入管
３０ 撹拌装置
３２ 撹拌機
３４ 回転軸
３４０２Ｂ 吐出口
３６ 掘削翼
３６０２ 取付部材
３６０４ 翼部材
３６０６ 掘削刃
３８ ドラム
３８０２、３８０４ 取付板
３８Ａ 開口部
４０ ドラム回転防止板
４００２ 取付板
４００４ 下端部
４００４Ａ 水平部
４００４Ｂ 傾斜部
４００６ 上端部
４２ 上部固定翼
４２０２ 支持部材
４２０４ 翼部材
４２０６ 取付板
４４ 下部固定翼
４４０２ 支持部材
４４０４ 翼部材
４４０６ 取付板
４６ 上部撹拌翼
４６０２ 取付部材
４６０４ 翼部材
４６０６ 撹拌促進部材
４６０８ 補助プレート
４８ 下部撹拌翼
４８０２ 取付部材
４８０４ 翼部材
５０ アダプター
５００２ アダプター本体
５００４ 接続管
５００６ 集約管
６０ 杭抜き孔
６２ 孔底堆積土
６４ 泥水
Ｓ１ 底部
Ｓ２ 中間深度部
Ｓ３ 上部深度部
１０ 撹拌装置
１６ リーダ
２０ 回転駆動装置
２４ ケーシング
２４Ｂ 中間ケーシング分割体
２４Ｃ 下端ケーシング分割体
２４０２ 注入管
３０ 撹拌装置
３２ 撹拌機
３４ 回転軸
３４０２Ｂ 吐出口
３６ 掘削翼
３６０２ 取付部材
３６０４ 翼部材
３６０６ 掘削刃
３８ ドラム
３８０２、３８０４ 取付板
３８Ａ 開口部
４０ ドラム回転防止板
４００２ 取付板
４００４ 下端部
４００４Ａ 水平部
４００４Ｂ 傾斜部
４００６ 上端部
４２ 上部固定翼
４２０２ 支持部材
４２０４ 翼部材
４２０６ 取付板
４４ 下部固定翼
４４０２ 支持部材
４４０４ 翼部材
４４０６ 取付板
４６ 上部撹拌翼
４６０２ 取付部材
４６０４ 翼部材
４６０６ 撹拌促進部材
４６０８ 補助プレート
４８ 下部撹拌翼
４８０２ 取付部材
４８０４ 翼部材
５０ アダプター
５００２ アダプター本体
５００４ 接続管
５００６ 集約管
６０ 杭抜き孔
６２ 孔底堆積土
６４ 泥水
Ｓ１ 底部
Ｓ２ 中間深度部
Ｓ３ 上部深度部
Claims (11)
- ケーシングの下端に前記ケーシングに一体回転可能に連結され杭抜き孔に挿入される撹拌装置であって、
前記ケーシングの下端に前記ケーシングと同軸上で前記ケーシングに一体回転可能に連結され、中空状で下端に吐出口が設けられた回転軸と、
前記回転軸の下端に前記回転軸と一体回転可能に設けられ掘削刃を有する掘削翼と、
前記掘削翼の上方の前記回転軸の箇所に前記回転軸と同軸上で回転可能に支持された円筒状のドラムと、
前記ドラムの外周面に設けられ前記杭抜き孔の内壁に侵入し前記ドラムの回転を阻止するドラム回転防止部と、
前記ドラムの内周部で支持され前記ドラムの半径方向内側に配置された固定翼と、
前記回転軸に前記回転軸と一体回転可能に設けられた撹拌翼と、
前記ケーシングの外周面に設けられた注入管と前記吐出口を接続する配管と、
を備えることを特徴とする撹拌装置。 - 前記撹拌翼は、前記ドラムの半径方向に延在し、前記ドラムの半径方向内側の前記回転軸の箇所に配置された下部撹拌翼を含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の撹拌装置。 - 前記撹拌翼は、前記ドラムの半径方向に延在し、前記ドラムの上方の前記回転軸の箇所に配置された上部撹拌翼を含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項２記載の撹拌装置。 - 前記固定翼は、前記ドラムの半径方向に延在し、
前記固定翼の前記ドラムの半径方向内側の箇所は、前記回転軸に回転可能に支持され、
前記ドラムは、前記固定翼を介して前記回転軸に回転可能に支持されている、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の撹拌装置。 - 前記固定翼は、前記ドラムの内周部の上下に設けられた上部固定翼と下部固定翼とで構成され、
前記下部撹拌翼は、上下方向において前記上部固定翼と前記下部固定翼との間に配置されている、
ことを特徴とする請求項３を引用する請求項４記載の撹拌装置。 - 前記ドラム回転防止部は、厚さと、前記厚さよりも大きい寸法の幅と、前記幅よりも大きい寸法の長さを有する板状部材で形成され、
前記板状部材は、前記幅方向を前記ドラムの半径方向に向け、前記長さ方向を前記ドラムの軸心方向に沿った方向にして前記ドラムの外周面に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の撹拌装置。 - 前記板状部材の上端部および下端部は、端部に向かうにつれて前記厚さが小さくなる刃部が形成され、
前記板状部材の前記下端部は、前記ドラムの外周面から前記ドラムの半径方向外側に延在する水平部と、前記水平部から前記幅方向の前記ドラムの半径方向外側の端部に接続される傾斜部とから構成されている、
ことを特徴とする請求項６記載の撹拌装置。 - 前記板状部材は、前記ドラムの外周面の周方向に間隔をおいて複数設けられている、
ことを特徴とする請求項６または７記載の撹拌装置。 - 前記上部撹拌翼の前記ドラムの半径方向に沿った端部に、前記端部から一部を突出させた撹拌促進部材が設けられている、
ことを特徴とする請求項３または請求項３を引用する請求項４〜８のいずれか一項記載の撹拌装置。 - 前記掘削翼と前記上部撹拌翼と前記下部撹拌翼は、板状に形成された翼部材を有し、当該翼部材の板面が前記回転軸の軸方向に対して傾斜する方向に設けられ、
前記上部固定翼と前記下部固定翼は、板状に形成された翼部材を有し、当該翼部材の板面が前記回転軸の軸方向に沿った方向に設けられている、
ことを特徴とする請求項５または請求項５を引用する請求項６〜９のいずれか一項記載の撹拌装置。 - 前記回転軸の上部と前記ケーシングの下部とを連結し、前記配管が設けられたアダプターをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載の撹拌装置。
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|---|---|---|---|---|
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| JP7349693B1 (ja) * | 2023-06-08 | 2023-09-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 水底地盤改良装置 |
| JP7389441B1 (ja) * | 2023-06-08 | 2023-11-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 水底試料土採取装置、水底試料土採取方法 |
| JP7389440B1 (ja) * | 2023-06-08 | 2023-11-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 水底地盤改良装置、水底地盤改良方法 |
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-
2020
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7231271B1 (ja) | 2021-10-29 | 2023-03-01 | エポコラム機工株式会社 | 地盤改良工法及び地盤改良装置 |
| JP2023067040A (ja) * | 2021-10-29 | 2023-05-16 | エポコラム機工株式会社 | 地盤改良工法及び地盤改良装置 |
| CN115142405A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-04 | 中冶建工集团有限公司 | 用于地基处理的搅拌桩施工装置以及搅拌桩施工方法 |
| JP7349693B1 (ja) * | 2023-06-08 | 2023-09-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 水底地盤改良装置 |
| JP7389441B1 (ja) * | 2023-06-08 | 2023-11-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 水底試料土採取装置、水底試料土採取方法 |
| JP7389440B1 (ja) * | 2023-06-08 | 2023-11-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 水底地盤改良装置、水底地盤改良方法 |
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