JP7233051B2 - 撹拌装置および杭埋設孔の地盤改良方法 - Google Patents
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Description
本発明は、埋設杭の撤去後に残る杭埋設孔の埋戻し工事に用いられる撹拌装置および杭埋設孔の地盤改良方法に関する。
建築物や構造物の建て替えに際しては、建築物や構造物を撤去した後、地中に埋設された既存の埋設杭を引き抜き、引き抜いたあとに残る杭埋設孔を埋め戻す必要がある。
従来、埋設杭の撤去に際しては、図７に示すような掘削装置１０が用いられている。
掘削装置１０は、クレーン１２と、リーダ１４と、回転駆動部１６と、ケーシング１８と、給水装置２０とを含んで構成されている。
クレーン１２は、下部走行体１２０２と、下部走行体１２０２の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体１２０４と、上部旋回体１２０４に上下方向に起伏可能にかつ伸縮可能に設けられたブーム１２０６とを備えている。
ブーム１２０６の先端の取り付け部材１２０８から滑車１２１０を介してワイヤ１２１２が吊り下げられており、ワイヤ１２１２はブーム１２０６に沿って上部旋回体１２０４に導かれて上部旋回体１２０４の不図示の巻上装置によってワイヤ１２１２の巻き取り、繰り出しがなされる。
リーダ１４は、ブーム１２０６の先端の取り付け部材１２０８から揺動可能に吊り下げられ、リーダ１４の下端は、地盤Ｇ上に設置されている。
従来、埋設杭の撤去に際しては、図７に示すような掘削装置１０が用いられている。
掘削装置１０は、クレーン１２と、リーダ１４と、回転駆動部１６と、ケーシング１８と、給水装置２０とを含んで構成されている。
クレーン１２は、下部走行体１２０２と、下部走行体１２０２の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体１２０４と、上部旋回体１２０４に上下方向に起伏可能にかつ伸縮可能に設けられたブーム１２０６とを備えている。
ブーム１２０６の先端の取り付け部材１２０８から滑車１２１０を介してワイヤ１２１２が吊り下げられており、ワイヤ１２１２はブーム１２０６に沿って上部旋回体１２０４に導かれて上部旋回体１２０４の不図示の巻上装置によってワイヤ１２１２の巻き取り、繰り出しがなされる。
リーダ１４は、ブーム１２０６の先端の取り付け部材１２０８から揺動可能に吊り下げられ、リーダ１４の下端は、地盤Ｇ上に設置されている。
回転駆動部１６は、ケース１６０２と、ケース１６０２に収容されたモータ１６０４と、モータ１６０４により回転駆動される回転軸１６０６とを備えている。
ケース１６０２は、リーダ１４によって案内される被案内部１６０８を有し、回転軸１６０６を鉛直下方に向けてワイヤ１２１２の先端に連結され、ワイヤ１２１２の巻き取り、繰り出しにより、リーダ１４に沿って上下方向に移動される。
ケーシング１８は、各々の円筒状のケーシング分割体２６の軸心方向の上端と下端がボルトを介して連結されることで構成され、本例では、ケーシング１８は４つのケーシング分割体２６が連結されて構成されている。
各ケーシング分割体２６は、その内径が埋設杭２２の外径よりも大きな寸法で形成されている。
最も上位に位置するケーシング分割体２６は、その上部が回転軸１６０６と一体回転可能に着脱可能に連結される連結部２８０２を有する上端ケーシング分割体２８である。
最も下位に位置するケーシング分割体２６は、掘削ケーシング分割体３４であり、掘削ケーシング分割体３４は、その外周面の下端に沿って間隔をおいた箇所に掘削用のカッター（不図示）が取着されている。
上端ケーシング分割体２８と掘削ケーシング分割体３４とを連結するケーシング分割体２６は中間ケーシング分割体３０、３２である。
さらに、回転駆動部１６の回転軸１６０６からケーシング１８の全長にわたって不図示の水供給管が設けられ、掘削ケーシング１８の下端には、水供給管からの水を噴射する不図示の水噴射孔が形成されている。
給水装置２０は、水を水供給管に供給するものであり、給水装置２０と水供給管とは回転駆動部１６に設けられた不図示の管路とこの管路に接続された水供給ホース２１によって接続されている。
ケース１６０２は、リーダ１４によって案内される被案内部１６０８を有し、回転軸１６０６を鉛直下方に向けてワイヤ１２１２の先端に連結され、ワイヤ１２１２の巻き取り、繰り出しにより、リーダ１４に沿って上下方向に移動される。
ケーシング１８は、各々の円筒状のケーシング分割体２６の軸心方向の上端と下端がボルトを介して連結されることで構成され、本例では、ケーシング１８は４つのケーシング分割体２６が連結されて構成されている。
各ケーシング分割体２６は、その内径が埋設杭２２の外径よりも大きな寸法で形成されている。
最も上位に位置するケーシング分割体２６は、その上部が回転軸１６０６と一体回転可能に着脱可能に連結される連結部２８０２を有する上端ケーシング分割体２８である。
最も下位に位置するケーシング分割体２６は、掘削ケーシング分割体３４であり、掘削ケーシング分割体３４は、その外周面の下端に沿って間隔をおいた箇所に掘削用のカッター（不図示）が取着されている。
上端ケーシング分割体２８と掘削ケーシング分割体３４とを連結するケーシング分割体２６は中間ケーシング分割体３０、３２である。
さらに、回転駆動部１６の回転軸１６０６からケーシング１８の全長にわたって不図示の水供給管が設けられ、掘削ケーシング１８の下端には、水供給管からの水を噴射する不図示の水噴射孔が形成されている。
給水装置２０は、水を水供給管に供給するものであり、給水装置２０と水供給管とは回転駆動部１６に設けられた不図示の管路とこの管路に接続された水供給ホース２１によって接続されている。
掘削装置１０を用いた埋設杭２２の撤去の手順は以下の通りである。
図１に示すように、予め、埋設杭２２の上部が露出するように地盤Ｇを掘削しておく。
次に、埋設杭２２の周囲に支持枠２４を設置し、埋設杭２２の近傍に掘削装置１０を移動させ設置する。
クレーン１２の上部旋回体１２０４を旋回させると共にブーム１２０６を伸長させ、ケーシング１８が埋設杭２２の上方に位置し、かつ、ケーシング１８の軸心が埋設杭２２の軸心と一致するように位置決めする。
この際、リーダ１４の下端を支持枠２４の上部に設置しリーダ１４が鉛直方向に延在した状態が保持されるようにする。
図１に示すように、予め、埋設杭２２の上部が露出するように地盤Ｇを掘削しておく。
次に、埋設杭２２の周囲に支持枠２４を設置し、埋設杭２２の近傍に掘削装置１０を移動させ設置する。
クレーン１２の上部旋回体１２０４を旋回させると共にブーム１２０６を伸長させ、ケーシング１８が埋設杭２２の上方に位置し、かつ、ケーシング１８の軸心が埋設杭２２の軸心と一致するように位置決めする。
この際、リーダ１４の下端を支持枠２４の上部に設置しリーダ１４が鉛直方向に延在した状態が保持されるようにする。
次いで、回転駆動部１６によりケーシング１８を回転させつつ、クレーン１２のワイヤ１２１２を繰り出すことにより、ケーシング１８で埋設杭２２の周囲の地盤Ｇを掘削する。この際、給水装置２０から水供給管に向けて水が供給されることで掘削ケーシング分割体３４の先端の水噴射孔から水が噴射される。
これにより、図８（Ａ）に示すように、水噴射孔から噴射された水により地盤Ｇが解かされて泥水状となり、掘削ケーシング分割体３４は、ケーシング１８の自重と回転力により地盤Ｇに進入し、埋設杭２２の半径方向外側の地盤Ｇを円筒状に掘削していく。
やがて、図８（Ｂ）に示すように、掘削ケーシング分割体３４の先端が埋設杭２２の下端とほぼ同じ位置に到達したならば、クレーン１２のワイヤ１２１２を巻き取ることによりケーシング１８を回転させつつ地盤Ｇから抜き取る。
これにより、図８（Ｃ）に示すように、埋設杭２２の全長にわたって埋設杭２２の外周面と地盤Ｇとが縁切りされた状態となり、埋設杭２２の外周面と掘削孔３６の内周面との間には、噴射された水と掘削された土砂とが混じった泥水３８が残存している。
次いで、埋設杭２２に不図示のワイヤを巻回し、このワイヤの地上部側の一端を他の重機によって引き上げることで埋設杭２２が地盤Ｇから引き抜かれ撤去される。
図８（Ｄ）に示すように、掘削孔３６から埋設杭２２が引き抜かれた地盤Ｇには、杭埋設孔４０が形成され、この杭埋設孔４０には泥水３８が溜まっている。
この泥水３８は時間経過と共に沈殿するため、杭埋設孔４０の下部には比重が重く粘性が高い堆積土砂４２が堆積する一方、杭埋設孔４０の上部は細粒土が浮遊する比重が軽く粘性が低い泥水４４が溜まることになる。
これにより、図８（Ａ）に示すように、水噴射孔から噴射された水により地盤Ｇが解かされて泥水状となり、掘削ケーシング分割体３４は、ケーシング１８の自重と回転力により地盤Ｇに進入し、埋設杭２２の半径方向外側の地盤Ｇを円筒状に掘削していく。
やがて、図８（Ｂ）に示すように、掘削ケーシング分割体３４の先端が埋設杭２２の下端とほぼ同じ位置に到達したならば、クレーン１２のワイヤ１２１２を巻き取ることによりケーシング１８を回転させつつ地盤Ｇから抜き取る。
これにより、図８（Ｃ）に示すように、埋設杭２２の全長にわたって埋設杭２２の外周面と地盤Ｇとが縁切りされた状態となり、埋設杭２２の外周面と掘削孔３６の内周面との間には、噴射された水と掘削された土砂とが混じった泥水３８が残存している。
次いで、埋設杭２２に不図示のワイヤを巻回し、このワイヤの地上部側の一端を他の重機によって引き上げることで埋設杭２２が地盤Ｇから引き抜かれ撤去される。
図８（Ｄ）に示すように、掘削孔３６から埋設杭２２が引き抜かれた地盤Ｇには、杭埋設孔４０が形成され、この杭埋設孔４０には泥水３８が溜まっている。
この泥水３８は時間経過と共に沈殿するため、杭埋設孔４０の下部には比重が重く粘性が高い堆積土砂４２が堆積する一方、杭埋設孔４０の上部は細粒土が浮遊する比重が軽く粘性が低い泥水４４が溜まることになる。
ここで、杭埋設孔４０に自硬性の溶液である固化材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埋設孔４０の地盤を周囲の地盤Ｇ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を杭埋設孔４０に注入しながら撹拌することで泥水固化を行ない杭埋設孔４０の地盤を周囲の地盤Ｇ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を杭埋設孔４０に注入しながら撹拌することで泥水固化を行ない杭埋設孔４０の地盤を周囲の地盤Ｇ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、杭埋設孔４０に堆積した堆積土砂４２の粘性が高いと、堆積土砂４２の全体と固化材とを十分に撹拌することが難しく、杭埋設孔４０に堆積した堆積土砂４２の全体に固化材を行き渡らせる上で改善の余地があり、埋設杭２２の撤去後の地盤を周辺の地盤Ｇ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、掘削装置１０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。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、杭埋設孔に堆積した堆積土砂の全体に固化材を行き渡らせることで埋設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および杭埋設孔の地盤改良方法を提供することにある。
また、スクリューオーガを用いる場合は、掘削装置１０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。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、杭埋設孔に堆積した堆積土砂の全体に固化材を行き渡らせることで埋設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および杭埋設孔の地盤改良方法を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明は、クレーンで吊り下げられ回転駆動される掘削装置のケーシングの下端の掘削ケーシング分割体に置き換えられて用いられる撹拌装置であって、前記撹拌装置は、上下方向に軸心を向けて配置され前記掘削ケーシング分割体の直上の前記ケーシングの部分に対して着脱可能で下端外周部に掘削用のカッターを有する筒状の撹拌用ケーシング分割体と、前記撹拌用ケーシング分割体の内部に配置された撹拌羽根と、前記撹拌用ケーシング分割体の下端に水を供給する水供給部と、前記撹拌用ケーシング分割体の下端に固化材を供給する固化材供給部とを備え、前記撹拌羽根は、前記軸心に沿って延在し前記撹拌用ケーシング分割体の軸心方向に移動不能でかつ前記軸心上で回転可能に配置された回転軸と、前記回転軸の上下中間部から下部における前記回転軸の長手方向に間隔をおいた箇所で周方向に間隔をおいた箇所から前記回転軸の半径方向外方に延びる複数の第１回転羽根と、前記回転軸の上部の周方向に間隔をおいた箇所から前記回転軸の半径方向外方に延びる複数の制動羽根とを有し、前記撹拌用ケーシング分割体の上下中間部から下部における前記軸心方向に間隔をおいた箇所で前記撹拌用ケーシング分割体の内周面の周方向に間隔をおいた箇所に、前記撹拌用ケーシング分割体の半径方向内側延びる複数の第２回転羽根が、前記第１回転羽根に対して前記軸心方向に位置をずらして設けられ、さらに、前記回転軸を回転可能な状態と、前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体と一体回転可能な状態とに切り換える切り換え部が設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、上下方向に軸心を向けて配置され軸心方向の両端が開放された筒状の撹拌用ケーシング分割体と、前記撹拌用ケーシング分割体の内部に配置された撹拌羽根と、前記撹拌用ケーシング分割体の内部に固化材を供給する固化材供給部とを備える撹拌装置を設け、前記撹拌羽根は、前記軸心に沿って延在し前記撹拌用ケーシング分割体の軸心方向に移動不能でかつ前記軸心上で回転可能に配置された回転軸と、前記回転軸の上下中間部から下部における前記回転軸の長手方向に間隔をおいた箇所で周方向に間隔をおいた箇所から前記回転軸の半径方向外方に延びる複数の第１回転羽根と、前記回転軸の上部で周方向に間隔をおいた箇所から前記回転軸の半径方向外方に延びる複数の制動羽根とを有し、前記撹拌用ケーシング分割体の上下中間部から下部における前記軸心方向に間隔をおいた箇所で前記撹拌用ケーシング分割体の内周面の周方向に間隔をおいた箇所に、前記撹拌用ケーシング分割体の半径方向内側延びる複数の第２回転羽根が、前記第１回転羽根に対して前記軸心方向に位置をずらして設けられ、さらに、前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体に対して回転可能な状態と、前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体と一体回転可能な状態とに切り換える切り換え部が設けられ、前記制動羽根が粘性が高い堆積土砂中に位置するときに、切り換え部により前記回転軸を回転可能な状態に切り換え、固化材を供給しつつ前記撹拌用ケーシング分割体を回転させ、前記制動羽根が粘性が低い泥水中に位置するときに、切り換え部により前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体と一体回転可能な状態とに切り換え、固化材を供給しつつ前記撹拌用ケーシング分割体を回転させると共に前記撹拌装置を上下に移動させるようにしたことを特徴とする。
また、本発明は、上下方向に軸心を向けて配置され軸心方向の両端が開放された筒状の撹拌用ケーシング分割体と、前記撹拌用ケーシング分割体の内部に配置された撹拌羽根と、前記撹拌用ケーシング分割体の内部に固化材を供給する固化材供給部とを備える撹拌装置を設け、前記撹拌羽根は、前記軸心に沿って延在し前記撹拌用ケーシング分割体の軸心方向に移動不能でかつ前記軸心上で回転可能に配置された回転軸と、前記回転軸の上下中間部から下部における前記回転軸の長手方向に間隔をおいた箇所で周方向に間隔をおいた箇所から前記回転軸の半径方向外方に延びる複数の第１回転羽根と、前記回転軸の上部で周方向に間隔をおいた箇所から前記回転軸の半径方向外方に延びる複数の制動羽根とを有し、前記撹拌用ケーシング分割体の上下中間部から下部における前記軸心方向に間隔をおいた箇所で前記撹拌用ケーシング分割体の内周面の周方向に間隔をおいた箇所に、前記撹拌用ケーシング分割体の半径方向内側延びる複数の第２回転羽根が、前記第１回転羽根に対して前記軸心方向に位置をずらして設けられ、さらに、前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体に対して回転可能な状態と、前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体と一体回転可能な状態とに切り換える切り換え部が設けられ、前記制動羽根が粘性が高い堆積土砂中に位置するときに、切り換え部により前記回転軸を回転可能な状態に切り換え、固化材を供給しつつ前記撹拌用ケーシング分割体を回転させ、前記制動羽根が粘性が低い泥水中に位置するときに、切り換え部により前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体と一体回転可能な状態とに切り換え、固化材を供給しつつ前記撹拌用ケーシング分割体を回転させると共に前記撹拌装置を上下に移動させるようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、制動羽根が粘性が高い堆積土砂中に位置するときに、回転速度が速い複数の第２回転羽根と、回転速度が遅い複数の第１回転羽根との双方により、埋設杭を撤去した杭埋設孔に堆積する堆積土砂の撹拌が促進されるため、固化材供給部から供給される固化材と堆積土砂が効率よく均一に混合される。
また、制動羽根が粘性が低い泥水中に位置するときに、第１回転羽根と第２回転羽根の回転速度が一致した場合であっても、撹拌装置を上下に移動させることで埋設杭を撤去した杭埋設孔に堆積する堆積土砂の撹拌が促進されるため、固化材供給部から供給される固化材と堆積土砂が効率よく均一に混合される。
したがって、杭埋設孔に堆積した堆積土砂の全体に固化材を行き渡らせることで埋設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、掘削装置により撹拌装置を回転させ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。
ことが可能となる。
また、制動羽根が粘性が低い泥水中に位置するときに、第１回転羽根と第２回転羽根の回転速度が一致した場合であっても、撹拌装置を上下に移動させることで埋設杭を撤去した杭埋設孔に堆積する堆積土砂の撹拌が促進されるため、固化材供給部から供給される固化材と堆積土砂が効率よく均一に混合される。
したがって、杭埋設孔に堆積した堆積土砂の全体に固化材を行き渡らせることで埋設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、掘削装置により撹拌装置を回転させ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。
ことが可能となる。
以下に図１～図６を参照して本発明の実施の形態について説明する。
なお、以下の実施の形態では、図７と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略する。
図１は、本実施の形態の撹拌装置が適用された掘削装置１０の説明図である。
掘削装置１０は、ケーシング１８のうち、最も下位に位置する掘削ケーシング分割体３４が本発明の撹拌装置４６を構成する撹拌用ケーシング分割体３４Ａに置き換えられ、また、残りの上端ケーシング分割体２８および複数の中間ケーシング分割体３０、３２は、撹拌装置４６に対して水を供給する水供給管４８と作動油を供給する作動油供給管５０と固化材を供給する固化材供給管５２とが取着された上端ケーシング分割体２８Ａおよび複数の中間ケーシング分割体３０Ａ、３２Ａに置き換えられる。
なお、上端ケーシング分割体２８Ａ、複数の中間ケーシング分割体３０Ａ、３２Ａ、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの外形寸法や、それら分割体２８Ａ、３０Ａ、３２Ａ、３４Ａを係脱可能に連結する構造などは従来の掘削装置１０に用いられる上端ケーシング分割体２８、複数の中間ケーシング分割体３０、３２、掘削ケーシング分割体３４と同様である。
また、各分割体２８Ａ、３０Ａ、３２Ａ、３４Ａは鋼製である。
なお、以下の実施の形態では、図７と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略する。
図１は、本実施の形態の撹拌装置が適用された掘削装置１０の説明図である。
掘削装置１０は、ケーシング１８のうち、最も下位に位置する掘削ケーシング分割体３４が本発明の撹拌装置４６を構成する撹拌用ケーシング分割体３４Ａに置き換えられ、また、残りの上端ケーシング分割体２８および複数の中間ケーシング分割体３０、３２は、撹拌装置４６に対して水を供給する水供給管４８と作動油を供給する作動油供給管５０と固化材を供給する固化材供給管５２とが取着された上端ケーシング分割体２８Ａおよび複数の中間ケーシング分割体３０Ａ、３２Ａに置き換えられる。
なお、上端ケーシング分割体２８Ａ、複数の中間ケーシング分割体３０Ａ、３２Ａ、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの外形寸法や、それら分割体２８Ａ、３０Ａ、３２Ａ、３４Ａを係脱可能に連結する構造などは従来の掘削装置１０に用いられる上端ケーシング分割体２８、複数の中間ケーシング分割体３０、３２、掘削ケーシング分割体３４と同様である。
また、各分割体２８Ａ、３０Ａ、３２Ａ、３４Ａは鋼製である。
そして、水供給管４８と作動油供給管５０と固化材供給管５２とが上端ケーシング分割体２８、複数の中間ケーシング分割体３０Ａ、３２Ａ、撹拌用ケーシング分割体３４Ａにわたって接続され、上端ケーシング分割体２８Ａ、複数の中間ケーシング分割体３０Ａ、３２Ａ、撹拌用ケーシング分割体３４Ａが連結されてケーシング１８Ａが構成される。
回転駆動部１６Ａは、ケーシング１８Ａを回転駆動する箇所であり、回転駆動部１６Ａと上端ケーシング分割体２８との結合は、例えば、回転駆動部１６Ａの下端の回転軸１６０６の六角筒部と上端ケーシング分割体２８の上端の連結部２８０２の六角筒部とを結合することで、あるいは、回転駆動部１６Ａの下端の回転軸１６０６の外周筒部を上端ケーシング分割体２８の上端の小径筒部に被せボルトナットで結合するなど従来公知の様々な連結結合構造が採用可能である。
回転駆動部１６Ａは、回転軸１６０６から上端ケーシング分割体２８Ａ、複数の中間ケーシング分割体３０Ａ、３２Ａ、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの水供給管４８と作動油供給管５０と固化材供給管５２に対して水、作動油、固化材を供給する何れも不図示の水管路、作動油管路、固化材管路を有する回転駆動部１６Ａに置き換えられる。
回転駆動部１６Ａは、回転軸１６０６から上端ケーシング分割体２８Ａ、複数の中間ケーシング分割体３０Ａ、３２Ａ、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの水供給管４８と作動油供給管５０と固化材供給管５２に対して水、作動油、固化材を供給する何れも不図示の水管路、作動油管路、固化材管路を有する回転駆動部１６Ａに置き換えられる。
また、回転駆動部１６Ａの水管路、作動油管路、固化材管路に、水供給用ホース２１を介して水を供給する水供給装置２０と、作動油用ホース５５を介して作動油を供給する作動油供給装置５４と、固化材用ホース５７を介して液状の固化材を供給する固化材供給装置５６とが接続されている。
固化材としては、セメントミルクなど堆積土砂４２と混合されて固化する従来公知の様々な材料が使用可能である。
固化材としては、セメントミルクなど堆積土砂４２と混合されて固化する従来公知の様々な材料が使用可能である。
なお、給水装置２０は手動操作により水の供給、供給の停止を行なうように構成され、作動油供給装置５４は手動操作により作動油の供給、供給の停止を行なうように構成され、固化材供給装置５６は手動操作により固化材の供給、供給の停止を行なうように構成されている。
また、回転駆動部１６Ａによるケーシング１８Ａの回転を制御する回転制御装置５８が設けられており、回転制御装置５８は、手動操作により回転のオン、オフ操作、回転方向の正逆転の切り替え操作を行うように構成されている。
また、回転駆動部１６Ａによるケーシング１８Ａの回転を制御する回転制御装置５８が設けられており、回転制御装置５８は、手動操作により回転のオン、オフ操作、回転方向の正逆転の切り替え操作を行うように構成されている。
図２～図４に示すように、撹拌装置４６は、筒体をなす撹拌用ケーシング分割体３４Ａと、撹拌羽根６０と、第２回転羽根６２と、軸受６４と、切り換え部６６とを含んで構成されている。
撹拌用ケーシング分割体３４Ａは、軸心方向の両端が開放された円筒状を呈し、上下方向に軸心を向けて配置されている。
撹拌用ケーシング分割体３４Ａの上端は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの直上のケーシング１８Ａの部分、すなわち、最も下位に位置する中間ケーシング分割体３２Ａの下端に対してボルトを介して着脱可能に連結されている。この連結構造は、従来の中間ケーシング分割体３２と掘削ケーシング分割体３４の連結構造と同様である。
また、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの下端外周部には掘削用のカッター６８が設けられている。
撹拌用ケーシング分割体３４Ａは、軸心方向の両端が開放された円筒状を呈し、上下方向に軸心を向けて配置されている。
撹拌用ケーシング分割体３４Ａの上端は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの直上のケーシング１８Ａの部分、すなわち、最も下位に位置する中間ケーシング分割体３２Ａの下端に対してボルトを介して着脱可能に連結されている。この連結構造は、従来の中間ケーシング分割体３２と掘削ケーシング分割体３４の連結構造と同様である。
また、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの下端外周部には掘削用のカッター６８が設けられている。
さらに、撹拌用ケーシング分割体３４Ａは、水供給管４８と、作動油供給管５０と、固化材供給管５２と、水噴射孔７０（図１参照）と、固化材噴射孔７２とを備えている。
図２、図３に示すように、水供給管４８は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの外周面に撹拌用ケーシング分割体３４Ａの軸線方向に沿って撹拌用ケーシング分割体３４Ａの上端から撹拌用ケーシング分割体３４Ａの下端の掘削用のカッター６８の箇所まで延在している。
水供給管４８の上端は、撹拌装置４６（撹拌用ケーシング分割体３４Ａ）が連結される中間ケーシング分割体３２Ａの水供給管４８の下端に接続され、水供給管４８の下端に水噴射孔７０が設けられている。
したがって、給水装置２０から供給される水は、水供給用ホース２１、回転駆動部１６Ａの水管路、水供給管４８を介して水噴射孔７０から撹拌用ケーシング分割体３４Ａの下方に噴射される。
本実施の形態では、給水装置２０、水供給用ホース２１、回転駆動部１６Ａの水管路、ケーシング１８Ａの水供給管４８が、特許請求の範囲の水供給部を構成している。
図２、図３に示すように、水供給管４８は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの外周面に撹拌用ケーシング分割体３４Ａの軸線方向に沿って撹拌用ケーシング分割体３４Ａの上端から撹拌用ケーシング分割体３４Ａの下端の掘削用のカッター６８の箇所まで延在している。
水供給管４８の上端は、撹拌装置４６（撹拌用ケーシング分割体３４Ａ）が連結される中間ケーシング分割体３２Ａの水供給管４８の下端に接続され、水供給管４８の下端に水噴射孔７０が設けられている。
したがって、給水装置２０から供給される水は、水供給用ホース２１、回転駆動部１６Ａの水管路、水供給管４８を介して水噴射孔７０から撹拌用ケーシング分割体３４Ａの下方に噴射される。
本実施の形態では、給水装置２０、水供給用ホース２１、回転駆動部１６Ａの水管路、ケーシング１８Ａの水供給管４８が、特許請求の範囲の水供給部を構成している。
図２、図３に示すように、作動油供給管５０は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの外周面に撹拌用ケーシング分割体３４Ａの軸線方向に沿って撹拌用ケーシング分割体３４Ａの上端から撹拌用ケーシング分割体３４Ａの中間部まで延在している。
作動油供給管５０の上端は、撹拌装置４６（撹拌用ケーシング分割体３４Ａ）が連結される中間ケーシング分割体３２Ａの作動油供給管５０の下端に接続され、撹拌用ケーシング分割体３４Ａに設けられた作動油供給管５０の下端は、後述する切り換え部６６に接続されている。
したがって、作動油供給装置５４から供給される作動油は、作動油用ホース５５、回転駆動部１６Ａの作動油管路、作動油供給管５０を経て切り換え部６６に供給される。
作動油供給管５０の上端は、撹拌装置４６（撹拌用ケーシング分割体３４Ａ）が連結される中間ケーシング分割体３２Ａの作動油供給管５０の下端に接続され、撹拌用ケーシング分割体３４Ａに設けられた作動油供給管５０の下端は、後述する切り換え部６６に接続されている。
したがって、作動油供給装置５４から供給される作動油は、作動油用ホース５５、回転駆動部１６Ａの作動油管路、作動油供給管５０を経て切り換え部６６に供給される。
図２、図３に示すように、固化材供給管５２は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの外周面に撹拌用ケーシング分割体３４Ａの軸線方向に沿って撹拌用ケーシング分割体３４Ａの上端から撹拌用ケーシング分割体３４Ａの下端の掘削用のカッター６８の箇所まで延在している。
固化材供給管５２の上端は、撹拌装置４６（撹拌用ケーシング分割体３４Ａ）が連結される中間ケーシング分割体３２Ａの固化材供給管５２の下端に接続され、固化材供給管５２の下端に固化材噴射孔７２が設けられている。
したがって、固化材供給装置５６から供給される固化材は、固化材用ホース５７、回転駆動部１６Ａの固化材管路、固化材供給管５２を介して固化材噴射孔７２から撹拌用ケーシング分割体３４Ａの下方に噴射される。
本実施の形態では、固化材供給装置５６、固化材用ホース５７、回転駆動部１６Ａの固化材管路、ケーシング１８Ａの固化材供給管５２が、特許請求の範囲の固化材供給部を構成している。
固化材供給管５２の上端は、撹拌装置４６（撹拌用ケーシング分割体３４Ａ）が連結される中間ケーシング分割体３２Ａの固化材供給管５２の下端に接続され、固化材供給管５２の下端に固化材噴射孔７２が設けられている。
したがって、固化材供給装置５６から供給される固化材は、固化材用ホース５７、回転駆動部１６Ａの固化材管路、固化材供給管５２を介して固化材噴射孔７２から撹拌用ケーシング分割体３４Ａの下方に噴射される。
本実施の形態では、固化材供給装置５６、固化材用ホース５７、回転駆動部１６Ａの固化材管路、ケーシング１８Ａの固化材供給管５２が、特許請求の範囲の固化材供給部を構成している。
なお、回転駆動部１６Ａの水管路、作動油管路、固化材管路に接続するため、上端ケーシング分割体２８Ａでは、水供給管４８、作動油供給管５０、固化材供給管５２は上端ケーシング分割体２８Ａの内部に設けられている。
また、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの水供給管４８、作動油供給管５０、固化材供給管５２に接続するため、少なくとも撹拌用ケーシング分割体３４Ａの直上に位置する中間ケーシング分割体３２Ａでは、水供給管４８、作動油供給管５０、固化材供給管５２の下部は撹拌用ケーシング分割体３４Ａの半径方向外方に延在し、中間ケーシング分割体３２Ａを貫通して中間ケーシング分割体３２Ａの外周面に配置されている。
また、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの水供給管４８、作動油供給管５０、固化材供給管５２に接続するため、少なくとも撹拌用ケーシング分割体３４Ａの直上に位置する中間ケーシング分割体３２Ａでは、水供給管４８、作動油供給管５０、固化材供給管５２の下部は撹拌用ケーシング分割体３４Ａの半径方向外方に延在し、中間ケーシング分割体３２Ａを貫通して中間ケーシング分割体３２Ａの外周面に配置されている。
図２～図５に示すように、撹拌羽根６０は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの軸心に配置されている。
撹拌羽根６０は、回転軸７４と、複数の第１回転羽根７６と、複数の制動羽根７８とを有している。
回転軸７４は鋼製であり、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの軸心上で回転可能に配置されている。
複数の第１回転羽根７６は、回転軸７４の上下中間部から下部における回転軸７４の長手方向に間隔をおいた箇所で周方向に間隔をおいた箇所からそれぞれ回転軸７４の半径方向外方に延びている。
本実施の形態では、第１回転羽根７６は、回転軸７４の長手方向に間隔をおいた２箇所で周方向に１８０°の間隔をおいた２箇所に設けられ、したがって、第１回転羽根７６は合計４枚設けられている。
また、回転軸７４の長手方向において同一の箇所から延びる複数の第１回転羽根７６毎にそれら第１回転羽根７６の半径方向外側の端部を連結する円筒状の連結リング８０が設けられている。
連結リング８０の上下方向の幅は、第１回転羽根７６の幅よりも大きく、連結リング８０の上下方向の端部は第１回転羽根７６の上下方向の端部よりもそれぞれ上方、下方に突出している。
複数の制動羽根７８は、回転軸７４の上部の周方向に間隔をおいた箇所からそれぞれ回転軸７４の半径方向外方に延びている。
本実施の形態では、制動羽根７８は、回転軸７４の上端の周方向に９０°の間隔をおいた４箇所に設けられ、したがって、制動羽根７８は合計４枚設けられている。
撹拌羽根６０は、回転軸７４と、複数の第１回転羽根７６と、複数の制動羽根７８とを有している。
回転軸７４は鋼製であり、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの軸心上で回転可能に配置されている。
複数の第１回転羽根７６は、回転軸７４の上下中間部から下部における回転軸７４の長手方向に間隔をおいた箇所で周方向に間隔をおいた箇所からそれぞれ回転軸７４の半径方向外方に延びている。
本実施の形態では、第１回転羽根７６は、回転軸７４の長手方向に間隔をおいた２箇所で周方向に１８０°の間隔をおいた２箇所に設けられ、したがって、第１回転羽根７６は合計４枚設けられている。
また、回転軸７４の長手方向において同一の箇所から延びる複数の第１回転羽根７６毎にそれら第１回転羽根７６の半径方向外側の端部を連結する円筒状の連結リング８０が設けられている。
連結リング８０の上下方向の幅は、第１回転羽根７６の幅よりも大きく、連結リング８０の上下方向の端部は第１回転羽根７６の上下方向の端部よりもそれぞれ上方、下方に突出している。
複数の制動羽根７８は、回転軸７４の上部の周方向に間隔をおいた箇所からそれぞれ回転軸７４の半径方向外方に延びている。
本実施の形態では、制動羽根７８は、回転軸７４の上端の周方向に９０°の間隔をおいた４箇所に設けられ、したがって、制動羽根７８は合計４枚設けられている。
複数の第２回転羽根６２は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの上下中間部から下部における軸心方向に間隔をおいた箇所で撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面の周方向に間隔をおいた箇所に、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの半径方向内側に延びており、複数の第２回転羽根６２は、第１回転羽根７６に対して軸心方向に位置（位相）をずらして設けられている。
本実施の形態では、複数の第２回転羽根６２は、軸心方向に間隔をおいた３箇所で撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面の周方向に１８０°の位相をずらした２箇所に設けられており、第２回転羽根６２は合計６枚設けられている。
なお、第１回転羽根７６と制動羽根７８と第２回転羽根６２は、それぞれ一定幅、一定長さを有する鋼製の平板で形成され、幅方向を軸心方向に向け長さ方向を撹拌用ケーシング分割体３４Ａの半径方向に向けて配置され、堆積土砂４２と固化材との混合が効率よく行なわれるように図られている。
また、第１回転羽根７６と制動羽根７８と第２回転羽根６２の枚数は、実施の形態に限定されるものではなく、適宜設定可能である。
本実施の形態では、複数の第２回転羽根６２は、軸心方向に間隔をおいた３箇所で撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面の周方向に１８０°の位相をずらした２箇所に設けられており、第２回転羽根６２は合計６枚設けられている。
なお、第１回転羽根７６と制動羽根７８と第２回転羽根６２は、それぞれ一定幅、一定長さを有する鋼製の平板で形成され、幅方向を軸心方向に向け長さ方向を撹拌用ケーシング分割体３４Ａの半径方向に向けて配置され、堆積土砂４２と固化材との混合が効率よく行なわれるように図られている。
また、第１回転羽根７６と制動羽根７８と第２回転羽根６２の枚数は、実施の形態に限定されるものではなく、適宜設定可能である。
軸受６４は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面に、回転軸７４を回転可能かつ回転軸７４をその軸方向に移動不能に支持するものである。
本実施の形態では、軸受６４は、連結リング８０の上下方向の端部を回転可能かつ回転軸７４の軸方向に移動不能に支持することで、回転軸７４を回転可能かつ回転軸７４をその軸方向に移動不能に支持している。
図３に示すように、軸受６４は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面に上下に間隔をおいた複数箇所に設けられた一対の下係止片８２と上係止片８４が、周方向に間隔をおいた複数箇所に設けられて構成されている。
下係止片８２は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面から半径方向内側に突出する下基部８２０２と、下基部８２０２の先端から上方に起立する下起立部８２０４とを備えている。
上係止片８４は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面から半径方向内側に突出する上基部８４０２と、上基部８４０２の先端から下方に起立した上起立部８４０４とを備えている。
連結リング８０の下方の端部と上方の端部に、下基部８２０２と上基部８４０２とが移動可能に接触し、連結リング８０の厚さ方向の両面に下起立部８２０４および上起立部８４０４と、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面とが移動可能に接触し、連結リング８０が撹拌用ケーシング分割体３４Ａの軸心方向に移動不能にかつ周方向に移動可能に支持されている。
本実施の形態では、軸受６４は、連結リング８０の上下方向の端部を回転可能かつ回転軸７４の軸方向に移動不能に支持することで、回転軸７４を回転可能かつ回転軸７４をその軸方向に移動不能に支持している。
図３に示すように、軸受６４は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面に上下に間隔をおいた複数箇所に設けられた一対の下係止片８２と上係止片８４が、周方向に間隔をおいた複数箇所に設けられて構成されている。
下係止片８２は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面から半径方向内側に突出する下基部８２０２と、下基部８２０２の先端から上方に起立する下起立部８２０４とを備えている。
上係止片８４は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面から半径方向内側に突出する上基部８４０２と、上基部８４０２の先端から下方に起立した上起立部８４０４とを備えている。
連結リング８０の下方の端部と上方の端部に、下基部８２０２と上基部８４０２とが移動可能に接触し、連結リング８０の厚さ方向の両面に下起立部８２０４および上起立部８４０４と、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面とが移動可能に接触し、連結リング８０が撹拌用ケーシング分割体３４Ａの軸心方向に移動不能にかつ周方向に移動可能に支持されている。
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、切り換え部６６は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面に、回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａに対して回転可能な状態と、回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａと一体回転可能な状態とに切り換えるものである。
切り換え部６６は、アクチュエータ８６と、当接部材８８とを含んで構成されている。
アクチュエータ８６は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面に取着されている。
当接部材８８は、図６（Ａ）に示すようにアクチュエータ８６により記第１回転羽根７６から撹拌用ケーシング分割体３４Ａの軸心方向に離れた退避位置と、図６（Ｂ）に示すように軸心の周方向において第１回転羽根７６に当接し第１回転羽根７６を撹拌用ケーシング分割体３４Ａと一体に回転させる当接位置との間で移動する。
本実施の形態では、アクチュエータ８６は、油圧シリンダであり、油圧シリンダは、作動油供給管５０から供給される作動油によって伸縮するピストンロッドを備え、当接部材８８はピストンロッドで構成されている。
ピストンロッドは、油圧シリンダに内蔵されたスプリングによって常時没入する方向に付勢されており、作動油が供給されることでピストンロッドが付勢力に抗して突出する。
したがって、作動油の非供給時、ピストンロッドが没入することで当接部材８８は退避位置に位置し、作動油の供給時、ピストンロッドが突出するすることで当接部材８８は係合位置に位置する。
なお、アクチュエータとして電気シリンダなど従来公知の様々なアクチュエータが使用可能である。
切り換え部６６は、アクチュエータ８６と、当接部材８８とを含んで構成されている。
アクチュエータ８６は、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面に取着されている。
当接部材８８は、図６（Ａ）に示すようにアクチュエータ８６により記第１回転羽根７６から撹拌用ケーシング分割体３４Ａの軸心方向に離れた退避位置と、図６（Ｂ）に示すように軸心の周方向において第１回転羽根７６に当接し第１回転羽根７６を撹拌用ケーシング分割体３４Ａと一体に回転させる当接位置との間で移動する。
本実施の形態では、アクチュエータ８６は、油圧シリンダであり、油圧シリンダは、作動油供給管５０から供給される作動油によって伸縮するピストンロッドを備え、当接部材８８はピストンロッドで構成されている。
ピストンロッドは、油圧シリンダに内蔵されたスプリングによって常時没入する方向に付勢されており、作動油が供給されることでピストンロッドが付勢力に抗して突出する。
したがって、作動油の非供給時、ピストンロッドが没入することで当接部材８８は退避位置に位置し、作動油の供給時、ピストンロッドが突出するすることで当接部材８８は係合位置に位置する。
なお、アクチュエータとして電気シリンダなど従来公知の様々なアクチュエータが使用可能である。
次に撹拌装置４６の使用方法について説明する。
掘削装置１０による埋設杭２２の周囲の地盤Ｇの掘削および埋設杭２２の撤去は前述した図８（Ａ）～（Ｄ）の手順と同様であるため説明を省略する。
図８（Ｄ）に示すように、埋設杭２２が撤去されたのち、杭埋設孔４０の下部には比重が重く粘性が高い堆積土砂４２が堆積し、杭埋設孔４０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４４が溜まった状態となる。
ここで、図１に示すように、既存の回転駆動部１６、上端ケーシング分割体２８、複数の中間ケーシング分割体３０、３２、撹拌用ケーシング分割体３４を取り外す。
そして、水管路、作動油管路、固化材管路が設けられた回転駆動部１６Ａ、水供給管４８、作動油供給管５０、固化材供給管５２が設けられた上端ケーシング分割体２８Ａ、複数の中間ケーシング分割体３０Ａ、３２Ａ、撹拌用ケーシング分割体３４Ａ（撹拌装置４６）と交換し、ケーシング１８Ａを組み立てる。
また、給水装置２０、作動油供給装置５４、固化材供給装置５６をそれぞれ水供給用ホース２１、作動油用ホース５５、固化材用ホース５７を介して回転駆動部１６Ａの水管路、作動油管路、固化材管路に接続すると共に、回転駆動部１６Ａの水管路、作動油管路、固化材管路に上端ケーシング分割体２８Ａの水供給管４８、作動油供給管５０、固化材供給管５２を接続する。
掘削装置１０による埋設杭２２の周囲の地盤Ｇの掘削および埋設杭２２の撤去は前述した図８（Ａ）～（Ｄ）の手順と同様であるため説明を省略する。
図８（Ｄ）に示すように、埋設杭２２が撤去されたのち、杭埋設孔４０の下部には比重が重く粘性が高い堆積土砂４２が堆積し、杭埋設孔４０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４４が溜まった状態となる。
ここで、図１に示すように、既存の回転駆動部１６、上端ケーシング分割体２８、複数の中間ケーシング分割体３０、３２、撹拌用ケーシング分割体３４を取り外す。
そして、水管路、作動油管路、固化材管路が設けられた回転駆動部１６Ａ、水供給管４８、作動油供給管５０、固化材供給管５２が設けられた上端ケーシング分割体２８Ａ、複数の中間ケーシング分割体３０Ａ、３２Ａ、撹拌用ケーシング分割体３４Ａ（撹拌装置４６）と交換し、ケーシング１８Ａを組み立てる。
また、給水装置２０、作動油供給装置５４、固化材供給装置５６をそれぞれ水供給用ホース２１、作動油用ホース５５、固化材用ホース５７を介して回転駆動部１６Ａの水管路、作動油管路、固化材管路に接続すると共に、回転駆動部１６Ａの水管路、作動油管路、固化材管路に上端ケーシング分割体２８Ａの水供給管４８、作動油供給管５０、固化材供給管５２を接続する。
この際、作動油供給装置５４は非作動であり、作動油はアクチュエータ８６に供給されておらず、当接部材８８は退避位置に位置し、第１回転羽根７６は撹拌用ケーシング分割体３４Ａに対して回転可能な状態となっている。
そして、作業者が回転制御装置５８の操作スイッチを操作することで、回転駆動部１６Ａによりケーシング１８Ａを回転させつつ、クレーン１２のワイヤ１２１２を繰り出すことにより、ケーシング１８Ａを杭埋設孔４０の内部へ挿入していく。
この際、作業者が給水装置２０を操作することで給水装置２０から水を供給して水噴射孔７０から水を噴射させる。
ケーシング１８Ａの下端に位置する撹拌装置４６は、ケーシング１８Ａの自重と回転駆動部１６Ａによる回転力により泥水４４を経て回転しつつ堆積土砂４２に進入し、水噴射孔７０から噴射される水により堆積土砂４２を拡散させつつ杭埋設孔４０の底部に向かって移動する。
撹拌装置４６が全長にわたって堆積土砂４２の内部に入り込み杭埋設孔４０の底部に到着したならば、給水装置２０による水の供給を停止し、ケーシング１８Ａの回転を維持したままでクレーン１２のワイヤ１２１２の繰り出しを停止する。
そして、作業者が回転制御装置５８の操作スイッチを操作することで、回転駆動部１６Ａによりケーシング１８Ａを回転させつつ、クレーン１２のワイヤ１２１２を繰り出すことにより、ケーシング１８Ａを杭埋設孔４０の内部へ挿入していく。
この際、作業者が給水装置２０を操作することで給水装置２０から水を供給して水噴射孔７０から水を噴射させる。
ケーシング１８Ａの下端に位置する撹拌装置４６は、ケーシング１８Ａの自重と回転駆動部１６Ａによる回転力により泥水４４を経て回転しつつ堆積土砂４２に進入し、水噴射孔７０から噴射される水により堆積土砂４２を拡散させつつ杭埋設孔４０の底部に向かって移動する。
撹拌装置４６が全長にわたって堆積土砂４２の内部に入り込み杭埋設孔４０の底部に到着したならば、給水装置２０による水の供給を停止し、ケーシング１８Ａの回転を維持したままでクレーン１２のワイヤ１２１２の繰り出しを停止する。
そして、ケーシング１８Ａの回転を維持したまま作業者が固化材供給装置５６を操作することで固化材供給装置５６を作動させ、固化材噴射孔７２から固化材を噴射させることにより杭埋設孔４０の底部への固化材の供給を開始する。
ここで、固化材の供給量は、杭埋設孔４０の地盤Ｇの目標強度に応じて適宜設定される。
これにより、ケーシング分割体２６の回転と一体的に複数の第２回転羽根６２が回転することで堆積土砂４２が撹拌される。
一方、制動羽根７８は、粘性が高い堆積土砂４２中に位置するため、制動羽根７８は第２回転羽根６２と一体には回転せずに第２回転羽根６２の回転速度よりも遅い回転速度で回転する。
したがって、第２回転羽根６２と回転軸７４を介して連結された第１回転羽根７６も制動羽根７８と一体に第２回転羽根６２の回転速度よりも遅い回転速度で回転する。言い換えると、制動羽根７８により第１回転羽根７６の回転が制動されることになる。
すなわち、回転速度が速い複数の第２回転羽根６２と、回転速度が遅い複数の第１回転羽根７６との双方により堆積土砂４２が撹拌されることにより、堆積土砂４２の撹拌が促進され、したがって、固化材噴射孔７２から噴射された固化材と堆積土砂４２が効率よく均一に混合される。
そして、ケーシング１８Ａの回転を維持しつつ、また、固化材の供給を行ないつつ、クレーン１２によるワイヤ１２１２の巻き上げを開始することにより撹拌装置４６を上方へ移動させ、杭埋設孔４０の下部から上部に向けて堆積土砂４２と固化材との混合が行なわれていく。
ここで、固化材の供給量は、杭埋設孔４０の地盤Ｇの目標強度に応じて適宜設定される。
これにより、ケーシング分割体２６の回転と一体的に複数の第２回転羽根６２が回転することで堆積土砂４２が撹拌される。
一方、制動羽根７８は、粘性が高い堆積土砂４２中に位置するため、制動羽根７８は第２回転羽根６２と一体には回転せずに第２回転羽根６２の回転速度よりも遅い回転速度で回転する。
したがって、第２回転羽根６２と回転軸７４を介して連結された第１回転羽根７６も制動羽根７８と一体に第２回転羽根６２の回転速度よりも遅い回転速度で回転する。言い換えると、制動羽根７８により第１回転羽根７６の回転が制動されることになる。
すなわち、回転速度が速い複数の第２回転羽根６２と、回転速度が遅い複数の第１回転羽根７６との双方により堆積土砂４２が撹拌されることにより、堆積土砂４２の撹拌が促進され、したがって、固化材噴射孔７２から噴射された固化材と堆積土砂４２が効率よく均一に混合される。
そして、ケーシング１８Ａの回転を維持しつつ、また、固化材の供給を行ないつつ、クレーン１２によるワイヤ１２１２の巻き上げを開始することにより撹拌装置４６を上方へ移動させ、杭埋設孔４０の下部から上部に向けて堆積土砂４２と固化材との混合が行なわれていく。
撹拌装置４６の上方の移動に伴い、やがて制動羽根７８が粘性が高い堆積土砂４２から抜け出して粘性が低い泥水４４中に入ると、制動羽根７８による第１回転羽根７６の制動が解除される。
ここで、作業者は、制動羽根７８による第１回転羽根７６の制動が解除されたことを、クレーン１２によるワイヤ１２１２の巻取り量、すなわち、撹拌装置４６が底部から引き上げられた移動距離によって判断し、作業者が作動油供給装置５４を操作することで作動油の供給を行ない、アクチュエータ８６を作動させ当接部材８８を退避位置から当接位置に移動させる。
これにより、第１回転羽根７６が当接部材８８に係合されることで、第１回転羽根７６はケーシング分割体２６と一体に回転し、すなわち、第１回転羽根７６の回転速度と第２回転羽根６２の回転速度とが一致する。
したがって、第１回転羽根７６および第２回転羽根６２の近傍の堆積土砂４２は、第１回転羽根７６および第２回転羽根６２の回転に追従して移動するため、第１回転羽根７６の回転速度が第２回転羽根６２の回転速度よりも遅い場合に比較して堆積土砂４２の撹拌が抑制される。
そこで、当接部材８８を退避位置から当接位置に移動させたならば、ケーシング１８Ａの回転を維持したままクレーン１２による巻き上げと繰り出しを交互に繰り返して撹拌装置４６を上下に往復移動させつつ撹拌装置４６を徐々に上方に移動させることで堆積土砂４２の撹拌を促進させ、堆積土砂４２と固化材との混合を効率よく行なわせる。
ここで、作業者は、制動羽根７８による第１回転羽根７６の制動が解除されたことを、クレーン１２によるワイヤ１２１２の巻取り量、すなわち、撹拌装置４６が底部から引き上げられた移動距離によって判断し、作業者が作動油供給装置５４を操作することで作動油の供給を行ない、アクチュエータ８６を作動させ当接部材８８を退避位置から当接位置に移動させる。
これにより、第１回転羽根７６が当接部材８８に係合されることで、第１回転羽根７６はケーシング分割体２６と一体に回転し、すなわち、第１回転羽根７６の回転速度と第２回転羽根６２の回転速度とが一致する。
したがって、第１回転羽根７６および第２回転羽根６２の近傍の堆積土砂４２は、第１回転羽根７６および第２回転羽根６２の回転に追従して移動するため、第１回転羽根７６の回転速度が第２回転羽根６２の回転速度よりも遅い場合に比較して堆積土砂４２の撹拌が抑制される。
そこで、当接部材８８を退避位置から当接位置に移動させたならば、ケーシング１８Ａの回転を維持したままクレーン１２による巻き上げと繰り出しを交互に繰り返して撹拌装置４６を上下に往復移動させつつ撹拌装置４６を徐々に上方に移動させることで堆積土砂４２の撹拌を促進させ、堆積土砂４２と固化材との混合を効率よく行なわせる。
やがて作業者は、撹拌装置４６が堆積土砂４２から抜け出して泥水４４中に移動したことを、言い換えると、制動羽根７８、第１回転羽根７６、第２回転羽根６２の全てが堆積土砂４２から抜け出して泥水４４中に移動したことを、クレーン１２によるワイヤ１２１２の巻取り量、すなわち、撹拌装置４６が底部から引き上げられた移動距離によって判断し、作業者が作動油供給装置５４を操作することで作動油の供給を解除し、アクチュエータ８６を非作動とし当接部材８８を当接位置から退避位置に移動させる。
これにより、第１回転羽根７６と当接部材８８との係合が解除されることで、第１回転羽根７６は撹拌用ケーシング分割体３４Ａに対して回転可能な状態となる。
そして、クレーン１２による撹拌装置４６の上下の往復移動を維持しつつ、撹拌装置４６を低速度で引き上げながら撹拌装置４６の回転を維持しつつ固化材の噴射を維持する。
この場合、第１回転羽根７６と第２回転羽根６２とは一体に回転せず、互いに独立して回転することになり、第１回転羽根７６の回転速度と第２回転羽根６２の回転速度とは異なるものとなる。
そのため、第１回転羽根７６および第２回転羽根６２が上下往復移動しつつ、第１回転羽根７６および第２回転羽根６２が互いに異なる回転速度で回転するため、泥水４４と固化材が効率よく撹拌されることにより、泥水４４と固化材の撹拌が促進され、したがって、固化材噴射孔７２から噴射された固化材と泥水が効率よく均一に混合される。
撹拌装置４６が杭埋設孔４０の上部に到達し、混合された固化材と泥水が杭埋設孔４０の上端まで到達したならば、撹拌装置４６を杭埋設孔４０の上方へ抜き出し、一連の作業が終了する。
時間経過と共に、杭埋設孔４０の下部においては堆積土砂４２と混合された固化材が固化し、杭埋設孔４０の上部においては固化材と混合された泥水が固化することで、杭埋設孔４０の地盤が周囲の地盤Ｇと同様の強度、剛性を有する地盤に改良される。
これにより、第１回転羽根７６と当接部材８８との係合が解除されることで、第１回転羽根７６は撹拌用ケーシング分割体３４Ａに対して回転可能な状態となる。
そして、クレーン１２による撹拌装置４６の上下の往復移動を維持しつつ、撹拌装置４６を低速度で引き上げながら撹拌装置４６の回転を維持しつつ固化材の噴射を維持する。
この場合、第１回転羽根７６と第２回転羽根６２とは一体に回転せず、互いに独立して回転することになり、第１回転羽根７６の回転速度と第２回転羽根６２の回転速度とは異なるものとなる。
そのため、第１回転羽根７６および第２回転羽根６２が上下往復移動しつつ、第１回転羽根７６および第２回転羽根６２が互いに異なる回転速度で回転するため、泥水４４と固化材が効率よく撹拌されることにより、泥水４４と固化材の撹拌が促進され、したがって、固化材噴射孔７２から噴射された固化材と泥水が効率よく均一に混合される。
撹拌装置４６が杭埋設孔４０の上部に到達し、混合された固化材と泥水が杭埋設孔４０の上端まで到達したならば、撹拌装置４６を杭埋設孔４０の上方へ抜き出し、一連の作業が終了する。
時間経過と共に、杭埋設孔４０の下部においては堆積土砂４２と混合された固化材が固化し、杭埋設孔４０の上部においては固化材と混合された泥水が固化することで、杭埋設孔４０の地盤が周囲の地盤Ｇと同様の強度、剛性を有する地盤に改良される。
本実施の形態によれば、制動羽根７８が粘性が高い堆積土砂４２中に位置するときに、回転速度が速い複数の第２回転羽根６２と、回転速度が遅い複数の第１回転羽根７６との双方により、埋設杭２２を撤去した杭埋設孔４０に堆積する堆積土砂４２の撹拌が促進されるため、固化材供給部から供給される固化材と堆積土砂４２が効率よく均一に混合される。
また、制動羽根７８が粘性が低い泥水４４中に位置するときに、第１回転羽根７６と第２回転羽根６２の回転速度が一致した場合であっても、撹拌装置４６を上下に移動させることで埋設杭２２を撤去した杭埋設孔４０に堆積する堆積土砂４２の撹拌が促進されるため、固化材供給部から供給される固化材と堆積土砂４２が効率よく均一に混合される。
したがって、杭埋設孔４０に堆積した堆積土砂４２の全体に固化材を行き渡らせることで埋設杭２２の撤去後の地盤を周辺の地盤Ｇと同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
また、埋設杭２２の撤去を行なうために地盤Ｇを掘削する掘削装置１０を利用して地盤改良を行え、従来のように掘削装置１０と異なる他の重機が不要となる。
すなわち、掘削装置１０のケーシング１８Ａを交換することで、掘削装置１０により撹拌装置４６を回転させて使用することができ、従来のように掘削装置１０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、制動羽根７８が粘性が低い泥水４４中に位置するときに、第１回転羽根７６と第２回転羽根６２の回転速度が一致した場合であっても、撹拌装置４６を上下に移動させることで埋設杭２２を撤去した杭埋設孔４０に堆積する堆積土砂４２の撹拌が促進されるため、固化材供給部から供給される固化材と堆積土砂４２が効率よく均一に混合される。
したがって、杭埋設孔４０に堆積した堆積土砂４２の全体に固化材を行き渡らせることで埋設杭２２の撤去後の地盤を周辺の地盤Ｇと同等の強度、剛性に改良する上で有利となる。
また、埋設杭２２の撤去を行なうために地盤Ｇを掘削する掘削装置１０を利用して地盤改良を行え、従来のように掘削装置１０と異なる他の重機が不要となる。
すなわち、掘削装置１０のケーシング１８Ａを交換することで、掘削装置１０により撹拌装置４６を回転させて使用することができ、従来のように掘削装置１０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、回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面から突設させた複数のステーにより回転可能に支持してもよいが、本実施の形態のように、複数の第１回転羽根７６の半径方向外側の端部を連結する連結リング８０を設け、連結リング８０を回転可能かつ軸心方向に移動不能に支持する軸受６４を設けると、ケーシング１８Ａの内部の空間を大きく確保でき、堆積土砂４２と固化材とを効率よく混合させ、地盤の改良を効率よく行う上で有利となる。
また、本実施の形態によれば、第１回転羽根７６と制動羽根７８と第２回転羽根６２は、それぞれ一定幅、一定長さを有する鋼製の平板で形成し、幅方向を軸心方向に向け長さ方向を撹拌用ケーシング分割体３４Ａの半径方向に向けて配置したので、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内部の周方向において、それら第１回転羽根７６と制動羽根７８と第２回転羽根６２は大きな面積を有することとなり、堆積土砂４２と固化材とを効率よく混合させ、地盤の改良を効率よく行う上で有利となる。
また、本実施の形態によれば、切り換え部６６を、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの内周面に取着されたアクチュエータ８６と、アクチュエータ８６により第１回転羽根７６から離れた退避位置と、第１回転羽根７６に当接し第１回転羽根７６を撹拌用ケーシング分割体３４Ａと一体に回転させる当接位置との間で移動する当接部材８８とを含んで構成した。
したがって、ケーシング１８Ａの回転方向を問わず、第１回転羽根７６を撹拌用ケーシング分割体３４Ａと一体に確実に回転させる上で有利となり、堆積土砂４２と固化材とを効率よく混合させ、地盤の改良を効率よく行う上で有利となる。
したがって、ケーシング１８Ａの回転方向を問わず、第１回転羽根７６を撹拌用ケーシング分割体３４Ａと一体に確実に回転させる上で有利となり、堆積土砂４２と固化材とを効率よく混合させ、地盤の改良を効率よく行う上で有利となる。
また、本実施の形態によれば、撹拌用ケーシング分割体３４Ａは、クレーン１２で吊り下げられて回転駆動される掘削装置１０のケーシング１８Ａの下端の掘削ケーシング分割体３４の直上のケーシング１８Ａの部分（中間ケーシング分割体３２Ａ）に対して着脱可能に取着されるので、撹拌装置４６の掘削装置１０への取り付け、取り外し作業の簡素化を図る上で有利となる。
なお、実施の形態では、杭埋設孔４０の底部に到達した撹拌装置４６を底部から引き上げる際に、制動羽根７８が粘性が高い堆積土砂４２から粘性が低い泥水４４中に入ったことを、撹拌装置４６が底部から引き上げられた移動距離で認識して切り換え部６６を操作し、回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａと一体回転可能な状態に切り換えるようにした。
しかしながら、回転制御装置５８によって回転駆動部１６Ａのモータ１６０４の負荷を監視しておき、撹拌装置４６が杭埋設孔４０に挿入され少なくとも杭埋設孔４０の底部に到達し底部から引き上げられる際に、切り換え部６６により回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａに対して回転可能な状態に切り換え、モータ１６０４の負荷が予め定められた第１のしきい値Ｌ１を下回ったときに、回転制御装置５８によってそのことを報知させ、この報知に基づいて作業者が制動羽根７８が粘性が高い堆積土砂４２から泥水４４中に入ったと判断して、切り換え部６６により回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａと一体回転可能な状態に切り換えるようにしてもよい。
ここで、上記第１のしきい値Ｌ１は、制動羽根７８が泥水４４中に位置している場合の負荷に対応して予め定められる。
このようにすれば、制動羽根７８が堆積土砂４２から泥水４４中に入ったことを正確に判定できることから、適切なタイミングで切り換え部６６により回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａと一体回転可能な状態に切り換えることができ、杭埋設孔４０に堆積する堆積土砂４２の撹拌を促進し、固化材供給装置５６から供給される固化材と堆積土砂４２を効率よく均一に混合する上で有利となる。
しかしながら、回転制御装置５８によって回転駆動部１６Ａのモータ１６０４の負荷を監視しておき、撹拌装置４６が杭埋設孔４０に挿入され少なくとも杭埋設孔４０の底部に到達し底部から引き上げられる際に、切り換え部６６により回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａに対して回転可能な状態に切り換え、モータ１６０４の負荷が予め定められた第１のしきい値Ｌ１を下回ったときに、回転制御装置５８によってそのことを報知させ、この報知に基づいて作業者が制動羽根７８が粘性が高い堆積土砂４２から泥水４４中に入ったと判断して、切り換え部６６により回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａと一体回転可能な状態に切り換えるようにしてもよい。
ここで、上記第１のしきい値Ｌ１は、制動羽根７８が泥水４４中に位置している場合の負荷に対応して予め定められる。
このようにすれば、制動羽根７８が堆積土砂４２から泥水４４中に入ったことを正確に判定できることから、適切なタイミングで切り換え部６６により回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａと一体回転可能な状態に切り換えることができ、杭埋設孔４０に堆積する堆積土砂４２の撹拌を促進し、固化材供給装置５６から供給される固化材と堆積土砂４２を効率よく均一に混合する上で有利となる。
また、撹拌装置４６が堆積土砂４２から抜け出して泥水４４中に移動したことを、撹拌装置４６が底部から引き上げられた移動距離で認識して切り換え部６６を操作し、回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａに対して回転可能な状態に切り換えるようにした。
しかしながら、上記の場合と同様に、回転制御装置５８によって回転駆動部１６Ａのモータ１６０４の負荷を監視しておき、モータ１６０４の負荷が予め定められた第２のしきい値Ｌ２（Ｌ２＜Ｌ１）を下回ったときに、回転制御装置５８によってそのことを報知させ、この報知に基づいて作業者が撹拌装置４６が粘性が高い堆積土砂４２から泥水４４中に入ったと判断して、切り換え部６６により切り換え部６６により回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａに対して回転可能な状態に切り換えるようにしてもよい。
ここで、上記第２のしきい値Ｌ２は、撹拌装置４６が泥水４４中に位置している場合の負荷に対応して予め定められる。
このようにすれば、撹拌装置４６が泥水４４中に入ったことを正確に判定できることから、適切なタイミングで切り換え部６６により回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａに対して回転可能な状態に切り換えることができ、泥水４４と固化材と泥水４４との撹拌を促進し、固化材供給装置５６から供給される固化材と泥水４４を効率よく均一に混合する上で有利となる。
しかしながら、上記の場合と同様に、回転制御装置５８によって回転駆動部１６Ａのモータ１６０４の負荷を監視しておき、モータ１６０４の負荷が予め定められた第２のしきい値Ｌ２（Ｌ２＜Ｌ１）を下回ったときに、回転制御装置５８によってそのことを報知させ、この報知に基づいて作業者が撹拌装置４６が粘性が高い堆積土砂４２から泥水４４中に入ったと判断して、切り換え部６６により切り換え部６６により回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａに対して回転可能な状態に切り換えるようにしてもよい。
ここで、上記第２のしきい値Ｌ２は、撹拌装置４６が泥水４４中に位置している場合の負荷に対応して予め定められる。
このようにすれば、撹拌装置４６が泥水４４中に入ったことを正確に判定できることから、適切なタイミングで切り換え部６６により回転軸７４を撹拌用ケーシング分割体３４Ａに対して回転可能な状態に切り換えることができ、泥水４４と固化材と泥水４４との撹拌を促進し、固化材供給装置５６から供給される固化材と泥水４４を効率よく均一に混合する上で有利となる。
また、本実施の形態では、既存の上端ケーシング分割体２８、複数の中間ケーシング分割体３０、３２、撹拌用ケーシング分割体３４と、水供給管４８、作動油供給管５０、固化材供給管５２が設けられた上端ケーシング分割体２８Ａ、複数の中間ケーシング分割体３０Ａ、３２Ａ、撹拌用ケーシング分割体３４Ａ（撹拌装置４６）とを交換してケーシング１８Ａを組み立てる場合について説明した。
しかしながら、既存の上端ケーシング分割体２８、複数の中間ケーシング分割体３０、３２に対して水供給管４８、作動油供給管５０、固化材供給管５２を取り付けるようにしてもよく、このようにすれば、既存の既存の上端ケーシング分割体２８、複数の中間ケーシング分割体３０、３２の交換作業が不要となり、作業時間の短縮を図る上で有利となる。
しかしながら、既存の上端ケーシング分割体２８、複数の中間ケーシング分割体３０、３２に対して水供給管４８、作動油供給管５０、固化材供給管５２を取り付けるようにしてもよく、このようにすれば、既存の既存の上端ケーシング分割体２８、複数の中間ケーシング分割体３０、３２の交換作業が不要となり、作業時間の短縮を図る上で有利となる。
また、本実施の形態では、上端ケーシング分割体２８Ａ、複数の中間ケーシング分割体３０Ａ、３２Ａ、撹拌用ケーシング分割体３４Ａ（撹拌装置４６）のそれぞれにおいて、水供給管４８と固化材供給管５２とを独立して設ける場合について説明した。
しかしながら、固化材供給管５２を省略し、水供給管４８を固化材供給管５２として兼用するようにしてもよい。
この場合は、回転駆動部１６Ａの固化材管路と、固化材用ホース５７とを省略すると共に、水供給用ホース２１の端部と、水供給装置２０および固化材供給装置５６との間に切替部を設け、切替部によって、水供給装置２０から供給される水と、固化材供給装置５６から供給される固化材とを切り替えて水供給用ホース２１の端部に供給するようにすればよい。
このようにすれば、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの固化材供給管５２を省略することができるため、撹拌装置４６の構成の簡素化、コストダウンを図る上で有利となることは無論のこと、残りのケーシング分割体２８Ａ、３０Ａ、３２Ａの固化材供給管５２と、回転駆動部１６Ａの固化材管路と、固化材用ホース５７とを省略することができるため、掘削装置１０の構成の簡素化、コストダウンを図る上でも有利となる。
しかしながら、固化材供給管５２を省略し、水供給管４８を固化材供給管５２として兼用するようにしてもよい。
この場合は、回転駆動部１６Ａの固化材管路と、固化材用ホース５７とを省略すると共に、水供給用ホース２１の端部と、水供給装置２０および固化材供給装置５６との間に切替部を設け、切替部によって、水供給装置２０から供給される水と、固化材供給装置５６から供給される固化材とを切り替えて水供給用ホース２１の端部に供給するようにすればよい。
このようにすれば、撹拌用ケーシング分割体３４Ａの固化材供給管５２を省略することができるため、撹拌装置４６の構成の簡素化、コストダウンを図る上で有利となることは無論のこと、残りのケーシング分割体２８Ａ、３０Ａ、３２Ａの固化材供給管５２と、回転駆動部１６Ａの固化材管路と、固化材用ホース５７とを省略することができるため、掘削装置１０の構成の簡素化、コストダウンを図る上でも有利となる。
１０ 掘削装置
１２ クレーン
１６ 回転駆動部
１６０４ モータ
１８ ケーシング
２０ 給水装置（水供給部）
２１ 水供給用ホース（水供給部）
２２ 埋設杭
３４ 掘削ケーシング分割体
３４Ａ 撹拌用ケーシング分割体
４０ 杭埋設孔
４２ 堆積土砂
４４ 泥水
４６ 撹拌装置
４８ 水供給管（水供給部）
５２ 固化材供給管（固化材供給部）
５６ 固化材供給装置（固化材供給部）
５７ 固化材供給用ホース（固化材供給部）
６０ 撹拌羽根
６２ 第２回転羽根
６４ 軸受
６６ 切り換え部
７４ 回転軸
７６ 第１回転羽根
７８ 制動羽根
８０ 連結リング
８６ アクチュエータ
８８ 当接部材
１２ クレーン
１６ 回転駆動部
１６０４ モータ
１８ ケーシング
２０ 給水装置（水供給部）
２１ 水供給用ホース（水供給部）
２２ 埋設杭
３４ 掘削ケーシング分割体
３４Ａ 撹拌用ケーシング分割体
４０ 杭埋設孔
４２ 堆積土砂
４４ 泥水
４６ 撹拌装置
４８ 水供給管（水供給部）
５２ 固化材供給管（固化材供給部）
５６ 固化材供給装置（固化材供給部）
５７ 固化材供給用ホース（固化材供給部）
６０ 撹拌羽根
６２ 第２回転羽根
６４ 軸受
６６ 切り換え部
７４ 回転軸
７６ 第１回転羽根
７８ 制動羽根
８０ 連結リング
８６ アクチュエータ
８８ 当接部材
Claims (10)
- クレーンで吊り下げられ回転駆動される掘削装置のケーシングの下端の掘削ケーシング分割体に置き換えられて用いられる撹拌装置であって、
前記撹拌装置は、上下方向に軸心を向けて配置され前記掘削ケーシング分割体の直上の前記ケーシングの部分に対して着脱可能で下端外周部に掘削用のカッターを有する筒状の撹拌用ケーシング分割体と、前記撹拌用ケーシング分割体の内部に配置された撹拌羽根と、前記撹拌用ケーシング分割体の下端に水を供給する水供給部と、前記撹拌用ケーシング分割体の下端に固化材を供給する固化材供給部とを備え、
前記撹拌羽根は、前記軸心に沿って延在し前記撹拌用ケーシング分割体の軸心方向に移動不能でかつ前記軸心上で回転可能に配置された回転軸と、前記回転軸の上下中間部から下部における前記回転軸の長手方向に間隔をおいた箇所で周方向に間隔をおいた箇所から前記回転軸の半径方向外方に延びる複数の第１回転羽根と、前記回転軸の上部の周方向に間隔をおいた箇所から前記回転軸の半径方向外方に延びる複数の制動羽根とを有し、
前記撹拌用ケーシング分割体の上下中間部から下部における前記軸心方向に間隔をおいた箇所で前記撹拌用ケーシング分割体の内周面の周方向に間隔をおいた箇所に、前記撹拌用ケーシング分割体の半径方向内側延びる複数の第２回転羽根が、前記第１回転羽根に対して前記軸心方向に位置をずらして設けられ、
さらに、前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体に対して回転可能な状態と、前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体と一体回転可能な状態とに切り換える切り換え部が設けられている、
ことを特徴とする撹拌装置。 - クレーンで吊り下げられ回転駆動される掘削用のカッターの直上のケーシング分割体に置き換えられて用いられる撹拌装置であって、
前記撹拌装置は、
上下方向に軸心を向けて配置され前記ケーシング分割体に対して着脱可能で筒状の撹拌用ケーシング分割体と、
前記撹拌用ケーシング分割体の内部に配置された撹拌羽根と、
前記撹拌用ケーシング分割体の下方に固化材を供給する固化材供給部と、
を備え、
前記撹拌羽根は、
前記軸心に沿って延在する回転軸と、
周方向に間隔をおいて前記回転軸の半径方向外方に延びる複数の第１回転羽根と、
前記回転軸において複数の第１回転羽根より上部に設けられ、周方向に間隔をおいて前記回転軸の半径方向外方に延びる複数の制動羽根とを有し、
前記撹拌用ケーシング分割体は、内周面の周方向に間隔をおいて前記撹拌用ケーシング分割体の半径方向内側に延びる複数の第２回転羽根を有し、
前記複数の第２回転羽根が、前記複数の第１回転羽根に対して前記軸心方向に位置をずらして設けられる、
ことを特徴とする撹拌装置。 - 切り替え部を有し、前記切り替え部は、前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体に対して回転可能な状態と、前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体と一体回転可能な状態とに切り換える、
ことを特徴とする請求項２に記載の撹拌装置。 - 前記回転軸の長手方向において同一の箇所から延びる前記複数の第１回転羽根毎にそれら第１回転羽根の半径方向外側の端部を連結する連結リングが設けられ、
前記連結リングを回転可能かつ前記軸心方向に移動不能に支持する軸受が前記撹拌用ケーシング分割体の内周面に設けられている、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の撹拌装置。 - 前記第１回転羽根と前記制動羽根と前記第２回転羽根は、それぞれ一定幅、一定長さを有する平板で形成され、前記幅方向を前記軸心方向に向け前記長さ方向を前記撹拌用ケーシング分割体の半径方向に向けて配置されている、
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載の撹拌装置。 - 前記切り換え部は、前記撹拌用ケーシング分割体の内周面に取着されたアクチュエータと、前記アクチュエータにより前記第１回転羽根から前記撹拌用ケーシング分割体の軸心方向に離れた退避位置と、前記軸心の周方向において前記第１回転羽根に当接し前記第１回転羽根を前記撹拌用ケーシング分割体と一体に回転させる当接位置との間で移動する当接部材とを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１または３記載の撹拌装置。 - 上下方向に軸心を向けて配置され軸心方向の両端が開放された筒状の撹拌用ケーシング分割体と、前記撹拌用ケーシング分割体の内部に配置された撹拌羽根と、前記撹拌用ケーシング分割体の内部に固化材を供給する固化材供給部とを備える撹拌装置を設け、
前記撹拌羽根は、前記軸心に沿って延在し前記撹拌用ケーシング分割体の軸心方向に移動不能でかつ前記軸心上で回転可能に配置された回転軸と、前記回転軸の上下中間部から下部における前記回転軸の長手方向に間隔をおいた箇所で周方向に間隔をおいた箇所から前記回転軸の半径方向外方に延びる複数の第１回転羽根と、前記回転軸の上部で周方向に間隔をおいた箇所から前記回転軸の半径方向外方に延びる複数の制動羽根とを有し、
前記撹拌用ケーシング分割体の上下中間部から下部における前記軸心方向に間隔をおいた箇所で前記撹拌用ケーシング分割体の内周面の周方向に間隔をおいた箇所に、前記撹拌用ケーシング分割体の半径方向内側延びる複数の第２回転羽根が、前記第１回転羽根に対して前記軸心方向に位置をずらして設けられ、
さらに、前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体に対して回転可能な状態と、前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体と一体回転可能な状態とに切り換える切り換え部が設けられ、
前記制動羽根が粘性が高い堆積土砂中に位置するときに、切り換え部により前記回転軸を回転可能な状態に切り換え、固化材を供給しつつ前記撹拌用ケーシング分割体を回転させ、
前記制動羽根が粘性が低い泥水中に位置するときに、前記切り換え部により前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体と一体回転可能な状態に切り換え、固化材を供給しつつ前記撹拌用ケーシング分割体を回転させると共に前記撹拌装置を上下に移動させるようにした、
ことを特徴とする杭埋設孔の地盤改良方法。 - 前記撹拌装置が粘性が低い泥水中に位置するときに、前記切り換え部により前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体に対して回転可能な状態に切り換え、固化材を供給しつつ前記撹拌用ケーシング分割体を回転させると共に前記撹拌装置を上下に移動させるようにした、
ことを特徴とする請求項７記載の杭埋設孔の地盤改良方法。 - 前記撹拌装置は、クレーンで吊り下げられ回転駆動される掘削装置のケーシングの下端の掘削ケーシング分割体に置き換えられて用いられ、
前記撹拌用ケーシング分割体は、前記掘削ケーシング分割体の直上の前記ケーシングの部分に対して着脱可能に取着される、
ことを特徴とする請求項７または８記載の杭埋設孔の地盤改良方法。 - 前記ケーシングはモータにより回転され、
前記撹拌用ケーシング分割体が前記杭埋設孔に挿入され少なくとも前記杭埋設孔の底部に到達し前記底部から引き上げられる際に、前記切り換え部により前記回転軸を回転可能な状態に切り換え、
前記モータの負荷が予め定められたしきい値を下回ったときに、前記切り換え部により前記回転軸を前記撹拌用ケーシング分割体と一体回転可能な状態に切り換える、
ことを特徴とする請求項７を引用する請求項９記載の杭埋設孔の地盤改良方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019079354A JP7233051B2 (ja) | 2019-04-18 | 2019-04-18 | 撹拌装置および杭埋設孔の地盤改良方法 |
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