JP7217900B1 - 掘削攪拌装置及び地盤改良方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 良好な柱体を形成することが可能な掘削攪拌装置及び地盤改良方法を提供すること。【解決手段】 本発明の掘削攪拌装置１１０は、センタ軸２００に対して中心対称に設置された掘削翼２０３と、掘削翼２０３の上部に配置された少なくとも１つの横回転翼２０６と、掘削翼２０３と、回転翼２０６との間に中心対称に配置され、掘削翼２０３及び横回転翼２０６よりも径方向外側にまで延びた共回り防止翼２１０と、共回り防止翼２１０の近くでセンタ軸２００に固定された第１の放射状ギア２０９と、共回り防止翼２１０に縦回転自在に保持され、センタ軸２００の側で第１の放射状ギア２０９と歯合する第２の放射状ギア２１０ｃ、２１０ｄを備える縦回転部材２１０ａ、２１０ｂとを備える。【選択図】 図２

Description

本発明は、土壌改質技術に関し、より詳細には土壌内に改良柱体を造成するための掘削攪拌装置及び地盤改良方法に関する。

土の粘性が高い(粘土やシルト)場合、掘削された土砂及び固化材スラリーが掘削翼の回転につれられて共回りしようとするが、共回り現象が発生すると、固化材スラリーと土の撹拌不足になり、土塊が不均一に混入された、不均質な改良柱体が造成されてしまう。これを防止するために、掘削攪拌装置に共回り防止翼と呼ばれる追加の翼が形成され、共回りしようとする土壌をさらに混合することが必要となる。

共回り防止翼は、堀削翼より長く形成され、堀削ロッドに対して回転自在に装着される。共回り防止翼は、攪拌混合装置が地中にある場合、堀削翼より長いため、その先端部分が掘削孔の外周地盤の抵抗を受けて回転することができず静止する。共回り防止翼が静止すると、共回り防止翼が恰もミキサーのジャマ板のような作用をもたらし、堀削土塊をせん断攪拌する。このような共回り防止翼により、土壌と、固化材スラリーとを良好に攪拌することができる。

上述した共回り防止翼はこれまで多数提案されており、例えば特許第２９０５３７８号明細書（特許文献１）では、攪拌翼を回転させる掘削軸に設けた第二攪拌翼が攪拌翼と伴に回転する時に、この第二攪拌翼へ回動自在に設けた複数の鉛直羽根を、共回り防止翼及び疑似歯によって強制的に回動させて、攪拌翼と第二攪拌翼の各鉛直羽根とで混合攪拌を三次元に行う掘削攪拌装置を記載する。

また、特許第３０１６３４１号明細書（特許文献２）は、円柱体の周方向に混合、攪拌させるだけでなく、円柱体の上下方向も含めた全体にわたって混合攪拌することができる地盤改良装置を提供することを目的として、横軸体が掘削軸の軸線回りに回転不能とされた下で該掘削軸が回転した際に突出片に当たって筒状体と共に突出片を横軸体の軸線回りに回転させる少くとも１つの回転用駆動部を備える地盤改良装置を記載する。

さらに、特開平０８-０１３４７３号公報（特許文献３）は、掘削土と地盤硬化材料とを均一かつ確実に攪拌混合して均質に掘削土が凝固した信頼性の高い安定した地中造成杭を構築することを目的として、中空軸の先端に掘削翼を横向きに突設し、その上方の先端部外周に周囲に縦攪拌翼を設けた回転翼軸をその軸心回りに回転駆動可能に横向きに突設し、さらに先端部外周に横攪拌翼を横向きに突設し、先端部付近に地盤硬化材の吐出口を設けてなることを特徴とする地盤改良用ボーリングロッドを記載する。

以上のとおり、これまで攪拌掘削装置は、種々提案されているが、従来の共回り防止翼の撹拌機構では、土の粘性が非常に高い(例えば凝灰質粘土やローム等)場合、静止した共回り防止翼に土塊が付着したままの状態になり、掘削土塊が確実にせん断されない場合がある。そのような場合には、従来の共回り防止翼を備えた撹拌装置では不均質な柱体が造成されてしまうこととなり、造成の品質にばらつきを生じさせると共に、攪拌機構の耐久性を保証できないなど、掘削攪拌装置及び地盤改良方法に対してさらに改善することが必要とされていた。

特許第２９０５３７８号明細書 特許第３０１６３４１号明細書 特開平０８-０１３４７３号公報

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、良好な造成柱体を形成することが可能な掘削攪拌装置及び地盤改良方法を提供することを目的とする。

すなわち、地盤を掘削し、攪拌する掘削攪拌装置であって、
センタ軸に対して中心対称に設置された掘削翼と、
前記掘削翼の上部に配置された少なくとも１つの横回転翼と、
前記掘削翼と、前記横回転翼との間に中心対称に配置され、前記掘削翼及び前記横回転翼よりも径方向外側にまで延びた共回り防止翼と、
前記共回り防止翼の近くで前記センタ軸に固定され、水平に配置されると共にギアの中心から放射状に外方向に突出し、全体として矩形の歯を有する第１の放射状ギアと、
前記共回り防止翼に縦回転自在に保持され、前記センタ軸の側で前記第１の放射状ギアの横回転を縦回転に変換するため互いに複数の位置で歯合し、かつ前記センタ軸を中心として対称的に配置され、ギアの中心から放射状に外方向に突出し、全体として矩形の歯を有する複数の第２の放射状ギアを備える縦回転部材と
を備え、
前記第１の放射状ギア及び前記第２の放射状ギアが掘削土中で回転する、掘削攪拌装置が提供できる。

また、前記縦回転部材は、その表面から突出する複数の縦攪拌翼を備え、前記センタ軸の回転と同期して縦回転することができる。

さらに、前記第１の放射状ギアと、前記第２の放射状ギアは、ピッチが等しく、それぞれが矩形のギア歯形状を有することができる。

さらに、前記掘削翼のレベルに地盤改良のための固化材を供給するための吐出口を備えることができる。

さらに本発明によれば、地盤改良方法であって、
共回り防止翼を備える掘削攪拌装置で地盤を掘削する工程と、
前記掘削攪拌装置の掘削翼が掘削した掘削土に固化材を供給する工程と、
前記掘削攪拌装置の前記共回り防止翼が、掘削土の共回り機能を提供する期間、センタ軸に水平方向に固定され、ギアの中心から放射状に外方向に突出し、全体として矩形の歯を有する第１の放射状ギアの横回転を、縦回転に変換するため互いに複数の位置で歯合し、前記センタ軸を中心として対称的に配置され、ギアの中心から放射状に外方向に突出し、全体として矩形の歯を有する複数の第２の放射状ギアにより縦回転を発生させ、前記第１の放射状ギア及び前記第２の放射状ギアを掘削土中で回転させる工程と、
前記掘削土及び前記固化材の混合物に発生した縦回転により縦方向の剪断力を加えて攪拌する工程と
前記掘削攪拌装置を掘削孔から引き抜いて地盤改良のための柱体を形成する工程と
を含む、地盤改良方法が提供できる。

前記地盤は、粘土質地盤である。

本発明によれば、良好な造成体を形成することが可能な掘削攪拌装置及び地盤改良方法が提供できる。

図１は、本実施形態の掘削攪拌装置を使用した掘削方法１００の実施形態を示す 図２は、本実施形態の掘削攪拌装置１１０を示す図。 図３は、本実施形態の掘削攪拌装置１１０を、図２の矢線Ｃ－Ｃに沿った方向から見た上面図。 図４は、本実施形態の掘削攪拌装置１１０を、図２の矢線Ｄの方向から見た場合の側面図。 図５は、本実施形態の掘削攪拌装置１１０の部材構成を一部断面として示した図。 図６は、本実施形態の共回り防止翼２１０の構成を、中心部材を連結した状態（図６（ａ））、及び中心部材に対して、縦回転部材、歯止め部材、ストッパを取り付けた状態（図６（ｂ））として示した図。 図７は、本実施形態の縦回転部材の変更例を示した図。 図８は、本実施形態の掘削攪拌装置１１０の第１の放射状ギア２０９を、共回り回転翼２１０の上部に配置した実施例を使用して地盤改良工法を施工した際の掘削攪拌状態８００を示す図面代替写真。

以下、本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明は、後述する実施形態に限定されるものではない。図１は、本実施形態の掘削攪拌装置を使用した掘削方法１００の実施形態を示す。本実施形態における掘削方法は、地盤ＧＲを、固化材スラリーを供給しながら掘削攪拌装置で掘削し、土壌及び固化材スラリーにより地盤改良された柱体１２０を形成する。

図１に示した掘削方法を説明すると、ます、作業車１１２に固定されたクレーン１１３などの先端に配置された回転力供給機構１１４に掘削ロッド１１１を固定する。掘削ロッド１１１の先端には、本実施形態の掘削攪拌装置１１０が取り付けられており、この掘削攪拌装置１１０を地盤ＧＲに押し付けながら回転させることにより、地盤ＧＲを掘進する。掘進と並行して、掘削攪拌装置１１０の先端部に形成した吐出口から固化材スラリーを供給して、掘削された土壌と混合することで、掘削孔の内部に地盤改良のための円柱状の柱体１２０を形成する。

掘削攪拌装置１１０、掘削ロッド１１１の矢線Ａで示す回転方向に応じて地盤ＧＲ中を掘進し、また反対方向への回転により地盤ＧＲから引抜が行われる。より詳細には後述するが、掘削攪拌装置１１０には、横攪拌翼、共回り防止翼、及び掘進翼が形成されており、掘進翼が横回転しながら地盤ＧＲを掘進し、共回り防止翼が、掘削孔内の攪拌された土壌の攪拌翼との共回りを防止する。さらに、共回り防止翼は、掘進翼の径よりも若干長い寸法とされていて、掘進の進行により、共回り防止翼の先端部が掘削孔の外縁に固定されるようになると、掘削ロッド１１１の回転に同期して縦方向に回転する縦回転部材を備える。

縦回転部材は、掘削ロッド１１１に対して水平方向に固定された第１の放射状ギアと歯合する、垂直方向に設置された第２の放射状ギアを備える。縦回転部材は、共回り防止翼が地盤ＧＲにより固定され、共回り防止機能を提供する期間、第１の放射状ギアの回動に同期して縦回転する。また、縦回転部材の表面には、複数の縦攪拌翼が形成されている。共回り防止翼が、共回り防止機能を提供する期間、縦回転部材は、掘削土及び固化材の混合物に縦方向の剪断力を加えて掘進方向に沿った攪拌混合を行うことで、固化材スラリーと、掘削土との攪拌混合を行う。

また、縦回転部材は、共回り防止翼が共回り防止機能を提供しない期間は、掘削ロッド１１１の回転と同期、すなわち第１の放射状ギアと共回りするため、縦回転動作を行うことは無い。第１の放射状ギア及び第２の放射状ギアは、概ね平歯車に類似した形状とされているが、そのギア歯は、各ギアの中心から放射状に外方向に突出した矩形の形状とされていて、確実に回転トルクを伝達可能とされている。

なお、本実施形態において、横回転とは、掘進方向を横切る方向の回転であり、縦回転とは、掘進方向に沿った方向の回転を意味する。また、本実施形態における固化材とは、地盤を改良するための材料を意味し、セメント、ベントナイト、水ガラス、カオリン、硬化促進材、水などを適宜含有する組成物を意味し、地盤改良の機能がある限り、特に限定は無い。

その後、所定深度の掘削が終了した後、掘削ロッド１１１を逆回転させつつ、掘削孔から引き抜くことで、固化材の硬化後、掘削孔内に地盤改良のための柱体１２０を形成する。

図２は、本実施形態の掘削攪拌装置１１０を示す。掘削攪拌装置１１０は、それぞれセンタ軸２００を中心として放射状に延びた、横攪拌翼２０１、２０６と、共回り防止翼２１０と、掘削翼２０３とを備える。センタ軸２００の上端は、掘削ロッド１１１に保持させるためのチャック機構２１２が形成されていて、掘削ロッド１１１の回転により、掘削攪拌装置１１０を回動させ、掘進及び引抜を可能とする。

また、センタ軸２００の先端には、センタビット２０４が配置されていて、掘進軸の中心を保持させている。センタ軸２００の上端と、先端との間には、先端部から順に、掘削翼２０３と、共回り防止翼２１０と、横攪拌翼２０６と、横攪拌翼２０１とが形成されている。掘削翼２０３の掘削孔底側には、複数の掘削ビット２０５が配置されていて、地盤の掘進を可能とする。また、共回り防止翼２１０は、複数の部材から構成され、掘削された土壌に対して縦回転を加え、固化材スラリーとの良好な混合、攪拌を可能とする。なお、共回り防止翼２１０の構成については詳細に後述する。

共回り防止翼２１０のさらに上部には、２段に構成された横攪拌翼２０１、２０６が配置されていて、掘削された土壌に対して横方向の剪断力を加えると共に、掘進のための推進力を発生させるように、センタ軸２００の軸方向に対して傾斜して配置されている。また、センタ軸２００の共回り防止翼２１０の近くには、第１の放射状ギア２０９が配置されている。第１の放射状ギア２０９は、縦回転部材２１０ａ、２１０ｂに形成された第２の放射状ギア２０１ｃ、２１０ｄと歯合して、縦回転部材２１０ａ、２１０ｂにバランスよく縦回転力を付与する。さらにセンタ軸には、吐出口２１５が形成されている。吐出口２１５にはセンタ軸２００の内部を通された固化材供給部材が連結されていて、掘削ロッド１１１の頂部から供給される固化材スラリーを吐出し、地盤改良を可能とする。

なお、図２に示した実施形態では、第１の放射状ギア２０９は、共回り防止翼２１０の下側に配置されているが、第１の放射状ギア２０９は、共回り防止翼２１０の上側に配置することもできるし、第１の放射状ギア２０９を供回り防止翼の上下に２つタンデムに配置することもできる。

以下、本実施形態の共回り防止翼２１０の構成を説明する。共回り防止翼２１０は、センタ軸２００固定されたハブ２０７の間に回動自在に保持されており、センタ軸２００から放射状に延びた翼中心部材（図示せず）と、翼中心部材に回転自在に配置された縦回転部材２１０ａ、２１０ｂと、共回り防止翼２１０の最も地盤に近い側に配置されたストッパ２１０ｆ、２１０ｇとを含んでいる。

縦回転部材２１０ａ、２１０ｂは、センタ軸２００側に第２の放射状ギア２１０ｃ、２１０ｄが形成されており、地盤ＧＲ側に対置された歯止め部材２１０ｊ、２１０ｋにより、縦回転自在に径方向に固定されている。第２の放射状ギア２１０ｃ、２１０ｄは、第１の放射状ギア２０９と歯合して、センタ軸２００、すなわち掘削ロッド１１１が回転すると、その回転力が、共回り防止翼２１０が地盤により保持され、共回り防止機能を提供している期間、センタ軸２００の横回転力を縦回転力に変換し、縦回転部材２１０ａ、２１０ｂの縦回転させる。

縦回転部材２１０ａ、２１０ｂの外表面には、複数の縦攪拌翼２１０ｅが形成されている、縦攪拌翼２１０ｅは、縦回転部材２１０ａ、２１０ｂの回転と共に土壌に対して縦回転の剪断力を加え、固化材スラリーと、地盤との混合、攪拌をより効率なものとしている。

また、本実施形態の第１の放射状ギア２０９及び第２の放射状ギアは、それぞれ概ね平板の形状を備えており、またそのギアピッチは、等しくされている。このため、縦回転部材２１０ａ、２１０ｂの回転数は、それぞれ掘削ロッド１１１の回転ピッチと等しくなる。すなわち、掘削ロッド１１１が１回転する間に縦回転部材２１０ａ、２１０ｂもそれぞれ縦方向に１回転する。

また、本実施形態では、常時、第１の放射状ギア２０９及び共回り防止翼２１０の第２の放射状ギア２１０ｃ、２１０ｄが対称的に、かつ複数のギア歯の位置で歯合し、左右均等に回転トルクを生成するため、センタ軸２００に対して不均等な力が加えられず、良好な掘進が可能となると共に、掘進ロッド１１１に対しても不均等なトルクを加えることなく、効率的な掘進が可能となる。

ここで、地盤改良の品質の目安として、羽切り回数の概念を説明する。羽切り回数（回／ｍ）は、下記式（１）で与えられ、地盤改良するための土壌がどの程度、固化材と良好に攪拌、混合されたかの目安を与える。

上記式によれば、羽切り回数の計算式には、掘進時軸回転数がパラメータとして含まれている。本実施形態の縦回転部材２１０ａ、２１０ｂは、掘削ロッド１１の回転数と同期回転し、さらに、複数の縦攪拌翼２０１ｅによる効率的な縦回転を提供する。このため、従来では、羽切り回数の対象翼として含まれることがなかった共回り防止翼２１０、及び供回り防止翼２１０が備える縦攪拌翼２１０ｅの数を攪拌翼の枚数として上記式（１）に含ませることができる。

この結果、従来、共回り防止翼２１０は、破羽切り回数を計算する場合に除外されていたものであるが、本実施形態の掘削攪拌装置１１０は、共回り防止翼２１０に対しても高粘性の土壌の抵抗に対抗して効率的な回転作用を安定に付与できるので、耐久性を向上し、より良好な混合、攪拌が可能となる。

また、縦回転部材２１０ａ、２１０ｂは、第１の放射状ギア２０９と第２の放射状ギア２１０ｃ、２１０ｄとの放射状突起の複数の歯合により回転力を受けるため回転トルクを安定して増大でき、より良好な縦攪拌が可能となる。

図３は、本実施形態の掘削攪拌装置１１０を、図２の矢線Ｃ－Ｃに沿った方向から見た上面図である。なおセンタ軸２００は断面として示されており、内部に固化材供給部材が挿通されているのが見て取れる。図３に示すように、共回り防止翼２１０は、センタ軸２００を中心として２つの対称的な部材から形成されており、共回り防止翼２１０の中心部分がセンタ軸２００を取り囲んでボルト止め２０７ａ、２０７ｂされ、さらにハブ２０７により上下方向に回動可能に保持される。

また、ハブ２０７と共回り防止翼２１０とが接触する部分に、スラストベアリングやラジアルベアリングを配置して、共回り防止翼２１０の耐久性及び保守性を改善することもできる。また図３には、縦回転部材２１０ａ、２１０ｂの地盤側に配置された、歯止め部材２１０ｊ、２１０ｋが示されており、歯止め部材２１０ｊ、２０１ｋは、翼中心部材２１０ｈ、２０１ｉに挿通され、適切な位置で、翼中心部材２１０ｈ、２１０ｉに固定される。

また、図３には、本実施形態の第１の放射状ギア２０９の平面構成も示されており、中心から放射状に平方向外側に向かってインボリュート曲面を有することなく、そのギア歯形状は、概ね矩形とされている。このため、第２の放射状ギア２１０ｃ、２０１ｄとの歯合の位置に関わらず、概ね一定の回転力を生成することが可能となる。

図４は、本実施形態の掘削攪拌装置１１０を、図２の矢線Ｄの方向から見た場合の側面図である。図４では、本実施形態の第２の放射状ギア２１０ｄの平面形状が明瞭に示されている。第２の放射状ギア２１０ｄは、第１の放射状ギア２０９と同一ピッチで形成され、またそのギア歯形状も概ね矩形とされており、安定した回転力の伝達を可能としている。また、掘削ビット２０５は、それぞれ回転方向に向いて配置されていて、センタビット２０４の周りに高精度の掘削を可能としている。

図５は、本実施形態の掘削攪拌装置１１０の部材構成を一部断面として示した図である。センタ軸２００の上部には、チャック機構２１２が取り付けられており、センタ軸２００の中心部分を通って、固化材供給部材が、吐出効果で延びているのが示されている。センタ軸２００の下部には、センタビット２０４及び掘削翼２０３が固定され、その上側に第１の放射状ギア２０９が固定されている、第１の放射状ギア２０９は、縦回転部材２１０ａ、２１０ｂのセンタ軸２００側に形成された第２の放射状ギア２１０ｃ、２１０ｄと歯合している。

また、共回り防止翼２１０の翼中心部材２１０ｈ、２１０ｉは、センタ軸２００を取り囲む形状とされた中心部分に例えば熔接、ボルト止めなどで固定され、ハブ２０７により回転可能に保持されている、翼中心部材２１０ｈ、２１０ｉは、ハブ２０７の間に中心部分が配置され、両側面からボルト止めすることで、センタ軸２００に対して回転可能に固定されている。なお、ハブ２０７と、翼中心部材２１０ｈ、２１０ｉとの間には、適宜、スラストベアリングやラジアルベアリングを配置することができる。

また、翼中心部材２１０ｈ、２１０ｉのそれぞれの地盤側には、歯止め部材２１０ｊ、２０１ｋを固定するための固定ボルト（歯止め部材２１０ｊ、２１０ｋは図示を省略。）が示されている。さらにその地盤側にはストッパ２１０ｆ、２１０ｇ型位置され、共回り防止翼２１０が構成されている。ストッパ２１０ｆ、２０１ｇの下側先端は、ブレードが構成されていて、掘進の進行に伴って掘削孔内をわずかに回転しながら昇降できるように構成されている。

図６は、本実施形態の共回り防止翼２１０の構成を、翼中心部材２１０ｈ、２１０ｉを連結した状態（図６（ａ））、及び翼中心部材２１０ｈ、２１０ｉに対して、縦回転部材２１０ａ、２１０ｂ、歯止め部材２１０ｊ、２１０ｋ、ストッパ２１０ｆ、２１０ｇを取り付けた状態（図６（ｂ））として示した図である。中心部材の中心部分には、円周方向の突条が形成されていて、これらの突条がハブ２０７の外周面に形成された溝部に収容され、安定した回転動作を提供している。なお、共回り回転翼２１０の回転を容易にするため、ハブ２０７の上下にスラストベアリングを配置することなく、またはスラストベアリングと共に、ラジアル軸受けをセンタ軸２００と、翼中心部材２１０ｈ、２１０ｉの摺動部分に設置することができる。

また、縦回転部材２１０ａ、２１０ｂには複数の縦攪拌翼２１０ｅが形成されており、これらそれぞれが、センタ軸２００の回転と同期回転するため、本実施形態の掘削攪拌装置１１０は、高い羽切り回数を提供し、これによって高品質の地盤改良を可能とする。なお、図６には、縦攪拌翼２１０ｅが、円柱状の形状を有しているものとして示されているが、縦回転するに際し、適切な縦剪断力を加えることができる限り、板形状、翼形状、棒形状などいかなる形状とすることができる。

図７は、本実施形態の縦回転部材２１０a、２１０ｂの変更例を示した図である。図７に示す縦回転部材２１０ａ、２０１ｂは、縦攪拌翼２１０ｅの個数、配置が異なっており、縦回転部材２１０ａ、２１０ｂは、センタ軸２００を中心として同一の形状とすることができる。また特定の地盤特性に応じて、センタ軸２００を中心として異なる形状のものを用いることができる。

さらに、縦回転部材２１０ａ、２１０ｂの表面に形成される縦攪拌翼２１０ｅの個数、配置、形状については、特定の地盤特性に応じて適宜設定することができる。

図８は、本実施形態の掘削攪拌装置１１０の第１の放射状ギア２０９を、共回り回転翼２１０の上部に配置した実施例を使用して地盤改良工法を施工した際の掘削攪拌状態８００を示す図面代替写真である。図８に示された地盤改良施工の状態は、共回り防止翼が、掘削孔の外周部に当接してその回転が止められ、共回り防止機能を提供した直後の状況を示している。

図８に示すように、縦回転部材２１０ｃ、２１０ｄは、共回り防止翼２１０の上側に配置された第１の放射状ギア２０９により縦回転され、その結果、として図面右側中央付近の矢線Ｅで示されるように、掘削土が混合攪拌されているのが見て取れる。すなわち、本実施形態の掘削攪拌装置１１０は、共回り防止翼２１０の位置においても好適な攪拌、混合作用を提供することが示された。なお、図８には、第１の放射状ギア２０９、第２の放射状ギア２１０ｃ及び下側の横回転翼２０６の配置を矢線で示している。

以上説明したとおり、本発明によれば、良好な造成体を形成することが可能な掘削攪拌装置及び地盤改良方法を提供することが可能となる。また本実施形態の掘削攪拌装置１１０は、特に関東ローム層など、粘土質を多く含む粘土質地盤を効率的に掘削攪拌することに適しており、高い施工性及び施工品質を提供することができる。

これまで本発明を実施形態により説明してきたが、本発明は、図面に示した実施形態に限定されず、他の実施の形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１００ ：掘削方法
１１０ ：掘削攪拌装置
１１１ ：掘削ロッド
１１２ ：作業車
１１３ ：クレーン
１１４ ：回転力供給機構
１２０ ：柱体
２００ ：センタ軸
２０３ ：掘削翼
２０４ ：センタビット
２０５ ：掘削ビット
２０６ ：横攪拌翼
２０７ ：ハブ
２０９ ：第１の放射状ギア
２１０ ：共回り防止翼
２１０ ：防止翼
２１０a、ｂ ：縦回転部材
２１０ｃ、ｄ ：第２の放射状ギア
２１０ｅ ：縦攪拌翼
２１０ｆ、ｇ ：ストッパ
２１０ｈ、ｉ ：翼中心部材
２１０ｊ、ｋ ：歯止め部材
２１２ ：チャック機構
２１５ ：吐出口
ＧＲ ：地盤

Claims (6)

1. 地盤を掘削し、攪拌する掘削攪拌装置であって、
   センタ軸に対して中心対称に設置された掘削翼と、
   前記掘削翼の上部に配置された少なくとも１つの横回転翼と、
   前記掘削翼と、前記横回転翼との間に中心対称に配置され、前記掘削翼及び前記横回転翼よりも径方向外側にまで延びた共回り防止翼と、
   前記共回り防止翼の近くで前記センタ軸に固定され、水平に配置されると共にギアの中心から放射状に外方向に突出し、全体として矩形の歯を有する第１の放射状ギアと、
   前記共回り防止翼に縦回転自在に保持され、前記センタ軸の側で前記第１の放射状ギアの横回転を縦回転に変換するため互いに複数の位置で歯合し、かつ前記センタ軸を中心として対称的に配置され、ギアの中心から放射状に外方向に突出し、全体として矩形の歯を有する複数の第２の放射状ギアを備える縦回転部材と
   を備え、
   前記第１の放射状ギア及び前記第２の放射状ギアが掘削土中で回転する、掘削攪拌装置。
2. 前記縦回転部材は、その表面から突出する複数の縦攪拌翼を備え、前記センタ軸の回転と同期して縦回転する、請求項１に記載の掘削攪拌装置。
3. 前記第１の放射状ギアと、前記第２の放射状ギアは、ピッチが等しく、それぞれが矩形のギア歯形状を有する、請求項１又は２に記載の掘削攪拌装置。
4. 前記掘削翼のレベルに地盤改良のための固化材を供給するための吐出口を備える、請求項１～３の何れか１項に記載の掘削攪拌装置。
5. 地盤改良方法であって、
   共回り防止翼を備える掘削攪拌装置で地盤を掘削する工程と、
   前記掘削攪拌装置の掘削翼が掘削した掘削土に固化材を供給する工程と、
   前記掘削攪拌装置の前記共回り防止翼が、掘削土の共回り機能を提供する期間、センタ軸に水平方向に固定され、ギアの中心から放射状に外方向に突出し、全体として矩形の歯を有する第１の放射状ギアの横回転を、縦回転に変換するため互いに複数の位置で歯合し、前記センタ軸を中心として対称的に配置され、ギアの中心から放射状に外方向に突出し、全体として矩形の歯を有する複数の第２の放射状ギアにより縦回転を発生させ、前記第１の放射状ギア及び前記第２の放射状ギアを掘削土中で回転させる工程と、
   前記掘削土及び前記固化材の混合物に発生した縦回転により縦方向の剪断力を加えて攪拌する工程と
   前記掘削攪拌装置を掘削孔から引き抜いて地盤改良のための柱体を形成する工程と
   を含む、地盤改良方法。
6. 前記地盤は、粘土質地盤である、請求項５に記載の地盤改良方法。

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