JPH0892952A - 地盤改良装置及び地盤改良方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正確な径の大径地盤改良体が連続した地盤改
良ができる。 【構成】 地中に挿入される回転軸１に設けた固結材噴
射部２から噴射した固結材６と原地盤の土壌とを攪拌混
合する地盤改良装置である。回転軸１に上下方向にずら
して複数の拡縮自在な拡縮翼３を設ける。複数の拡縮翼
３は拡縮翼３が拡大した状態における回転軌跡の径が異
なっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中において原地盤の
掘削土砂と固結材とを攪拌混合することで地盤改良をし
て地中に止水壁や山留め壁や基礎杭の形成、あるいは軟
弱地盤の改良等を行うための地盤改良装置及び地盤改良
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から地中に挿入される回転軸に設け
た固結材噴射部から噴射した固結材と原地盤の土砂とを
攪拌混合する地盤改良装置において、回転軸に拡縮自在
な掘削ロッドを設けたものが特開平６ー１１６９３９号
公報、特開平６ー４１９４３号公報により知られてい
る。

【０００３】上記従来例は大径の地盤改良体を形成する
場合に掘削ロッドを拡大して掘削すると共に固結材を噴
射して土砂と固結材とを攪拌混合するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
例にあっては、掘削ロッドを下降させながら又は上昇さ
せながら掘削する際に、拡大時における掘削ロッドの突
出長さを長くすればするほど掘削しながら掘削ロッドを
下降させる際の土の抵抗又は掘削しながら掘削ロッドを
上昇させる際の土の抵抗が大きくなり、掘削ロッドを回
転するための回転トルクが大きくなり、また、掘削ロッ
ドを下降させたり、上昇させたりするための大きな力が
必要で、このため、装置が大型化し、コストも高くな
り、また、上記土の抵抗により下降又は上昇速度が遅く
なり、施工に時間がかかるという問題があり、このた
め、掘削ロッドの突出長さをあまり長くできず、この結
果、形成しようとする地盤改良体の径もあまり大径にで
きないという問題があった。

【０００５】本発明は上記の従来例の問題点に鑑みて発
明したものであって、本発明の地盤改良装置の主たる目
的とするところは、地中に原地盤の土砂と固結材とが攪
拌混合された大径の地盤改良体を簡単且つ迅速に形成で
き、形成する地盤改良体の径が大径であっても回転軸の
挿入又は引き上げが小さな力ででき、装置を大型化する
必要がない地盤改良装置を提供することにあり、また、
別の目的とするところは、複数の拡縮翼の拡大時の回転
軌跡の径が異なるにもかかわらず縮小時におけるコンパ
クト化がはかれ、縮小時における回転軸の挿入乃至上昇
がスムーズに行えることにあり、また、別の目的とする
ところは、縮小して挿入する際に掘削ビットの掘削によ
り簡単に目的とする位置まで回転軸を挿入することがで
きることにあり、また、別の目的とするところは、回転
軸を引き上げながら大径の地盤改良体を形成する際、ス
ムーズに目的とする大径の地盤改良体が形成できるよう
にすることにあり、また、別の目的とするところは、拡
縮翼を拡大して大径の地盤改良体を形成するに当たり、
拡縮翼により外周地盤を掘削することができるようにす
ることにあり、また、別の目的とするところは、複数の
拡縮自在な拡縮翼をいずれも回転軸の回転方向を変える
だけで、簡単に拡縮できるようにすることにあり、ま
た、別の目的とするところは、回転軸の回転方向を変え
て拡縮翼を拡大したり、縮小したりするに当たり、拡縮
がしやすくなり、また、攪拌、混合も良好にできるよう
にすることにあり、更に、別の目的とするところは、拡
縮翼に先行して刃部により外周地盤を掘削することがで
きるようにすることにあり、また、別の目的とするとこ
ろは、回転軸を引き上げながら大径の地盤改良体を形成
する際、拡縮翼により周辺地盤を掘削して攪拌混合する
のに先行して固結用液の斜め下方に向けての噴射で先行
掘削ができることにあり、また、別の目的とするところ
は、固結材の噴射による掘削に当たり、目的とする径の
大径の地盤改良体が形成できるようにすることにあり、
また、別の目的とするところは、拡大状態において回転
軌跡の径の大きい拡縮翼を簡単な構成でコンパクトに縮
小できるようにすることにあり、また、別の目的とする
ところは、拡大状態において回転軌跡の径の大きい拡縮
翼を折り畳んだ状態で回転軸を逆に回転して拡大するに
当たり、簡単に拡大することができるようにすることに
あり、また、別の目的とするとことは、正確な径の大径
地盤改良体が連続した地盤改良ができる地盤改良装置を
提供するにあり、また、本発明の地盤改良方法は、上記
の装置を用いて正確な径で且つ垂直精度が良く、また、
良好に掘削攪拌混合がなされて地盤改良体を形成するこ
とができる地盤改良方法を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決して本発明の目的を達成するため、本発明の地盤改良
装置は、地中に挿入される回転軸１に設けた固結材噴射
部２から噴射した固結材Ａと原地盤の土砂とを攪拌混合
する地盤改良装置において、回転軸１に上下方向にずら
して複数の拡縮自在な拡縮翼３を設け、複数の拡縮翼３
は拡縮翼３が拡大した状態における回転軌跡の径が異な
っていることを特徴とするものである。

【０００７】また、複数の拡縮翼３の縮小した状態にお
ける回転軌跡の径を略等しくすることが好ましい。ま
た、回転軸１の下端部に掘削ビット４を設け、複数の拡
縮翼３の縮小した状態における回転軌跡の径を掘削ビッ
ト４の描く回転軌跡の径以下とし、複数の拡縮翼３の拡
大した状態における各回転軌跡の径をそれぞれ掘削ビッ
ト４の描く回転軌跡よりも大きくすることも好ましい。

【０００８】また、回転軸１に上下方向にずらして複数
の拡縮自在な拡縮翼３を設け、拡大状態において回転軌
跡の径の大きいものの上方位置に拡大状態において回転
軌跡の径の小さいものを配置することも好ましい。ま
た、拡縮翼３の先端部に刃部５を設けることも好まし
い。また、複数の拡縮自在な拡縮翼３がいずれも回転軸
１の正方向の回転により縮径し且つ回転軸１の逆方向の
回転により拡径することも好ましい。

【０００９】また、拡縮翼３の先端に上方乃至下方の少
なくとも一方に突出する突部６を設けることも好まし
い。また、突部６に刃部５を設けることも好ましい。ま
た、拡大状態において回転軌跡の径の小さい拡縮翼３の
上方位置の回転軸１に斜め下方に向けて固結材Ａを噴射
するための斜め固結材噴射部２ａを設けることも好まし
い。

【００１０】また、上下の拡縮翼３間に略水平方向に固
結材Ａを噴射するための横向き固結材噴射部２ｂを設
け、斜め固結材噴射部２ａから噴射された固結材Ａの噴
射流と横向き固結材噴射部２ｂから噴射された固結材Ａ
の噴射流とが交差するように設定し、該交差位置の描く
回転軌跡の径が、拡大状態において回転軌跡の径の大き
い拡縮翼３の拡大状態における回転軌跡の径にほぼ等し
くすることも好ましい。

【００１１】また、拡大状態において回転軌跡の径の大
きい拡縮翼３が折り畳み自在となっており、縮小状態に
おいて回転軸１のまわりに略く字状に折り畳まれること
も好ましい。また、縮小状態において回転軸１のまわり
に略く字状に折れ曲がった拡縮翼３の外側部材９と回転
軸１の外面との間に土砂導入用隙間７を形成することも
好ましい。

【００１２】また、回転軸１を複数個並設し、隣合う回
転軸１に設けた拡大状態において回転軌跡の径が大きい
拡縮翼３を上下にずらし、該隣合う回転軸１に設けた拡
大状態において回転軌跡の径が大きい拡縮翼３の拡大状
態における回転軌跡の一部が平面視で一部重複するよう
に設定し、隣合う回転軸１の掘削ビット４の描く回転軌
跡が平面視で重複しないように設定することも好まし
い。

【００１３】また、本発明の方法の発明にあっては、地
盤改良装置を用いて地盤を改良する方法であって、複数
の拡縮翼３をいずれも縮小した状態で且つ固結材噴射部
２から固結材Ａを噴射しない状態で回転軸１を地中の目
的とする深さまで挿入し、次に、複数の拡縮翼３を拡大
した状態で回転軸１を回転して引き上げつつ固結材噴射
部２から固結材Ａを噴射して掘削及び掘削土砂と固結材
Ａとを攪拌混合して大径の地盤改良体８を形成すること
を特徴とするものである。

【００１４】

【作用】しかして、上記の装置によれば、回転軸１に上
下方向にずらして複数の拡縮自在な拡縮翼３を設け、複
数の拡縮翼３は拡縮翼３が拡大した状態における回転軌
跡の径が異なっていることで、大径の地盤改良体８を形
成するに当たり、回転軸１の進行方向において、前方に
拡大した状態における回転軌跡の径が小さい方の拡縮翼
３によりまず地盤を掘削すると共に掘削した原地盤の土
砂と固結材Ａとを混合攪拌し、その後で、拡大した状態
における回転軌跡の径が大きい方の拡縮翼３により目的
とする径となるように掘削すると共に掘削した原地盤の
土砂と固結材Ａとを混合攪拌するものであり、このこと
により、目的とする大径の地盤改良体８を形成するに当
たって、段階的に径を広げながら掘削攪拌して攪拌混合
ができ、拡大した状態における回転軌跡の径が大きい方
の拡縮翼３を拡大して掘削する際の土の抵抗が小さくな
る。

【００１５】また、複数の拡縮翼３の縮小した状態にお
ける回転軌跡の径を略等しくすることで、複数の拡縮翼
３が拡大した状態では回転軌跡の径が異なるにもかかわ
らず縮小した状態では略同径であるから縮小状態におけ
る回転軸１の挿入をスムーズに行えるようになる。この
場合、回転軸１の下端部に掘削ビット４を設け、複数の
拡縮翼３の縮小した状態における回転軌跡の径を掘削ビ
ット４の描く回転軌跡の径以下とし、複数の拡縮翼３の
拡大した状態における各回転軌跡の径をそれぞれ掘削ビ
ット４の描く回転軌跡よりも大きくすると、縮小状態で
地中に挿入する際は掘削ビット４の掘削により簡単に挿
入でき、また、拡大することで掘削ビット４よりも大径
の地盤改良体８を形成するに当たって、段階的に径を広
げながら掘削攪拌して攪拌混合ができることになる。

【００１６】また、回転軸１に上下方向にずらして複数
の拡縮自在な拡縮翼３を設け、拡大状態において回転軌
跡の径の大きいものの上方位置に拡大状態において回転
軌跡の径の小さいものを配置すると、回転軸１の引き上
げ時に複数の拡縮翼３をそれぞれ拡大して、拡大状態に
おける回転軌跡の径が小さい方の拡縮翼３によりまず地
盤を掘削して攪拌混合し、その後で、拡大状態における
回転軌跡の径が大きい方の拡縮翼３により地盤を目的と
する径となるように掘削して攪拌混合するというように
回転軸の上昇に伴って掘削、攪拌混合が段階的に効率的
に行えることになる。

【００１７】また、拡縮翼３の先端部に刃部５を設ける
ことで、拡縮翼３に設けた刃部５により確実に掘削する
ことができる。また、複数の拡縮自在な拡縮翼３がいず
れも回転軸１の正方向の回転により縮径し且つ回転軸１
の逆方向の回転により拡径するように構成することで、
回転軸１の回転方向を切り換えることで、拡大時におけ
る径の異なる複数の拡縮翼３を同時に拡大、縮小させる
ことができる。

【００１８】また、拡縮翼３の先端に上方乃至下方の少
なくとも一方に突出する突部６を設けることで、該突部
６は拡大して使用する際には固結材Ａと原地盤の土砂と
の攪拌混合を効果的に行う役目をし、また、回転軸１の
回転方向を変えて拡大状態から縮小状態に変える際、あ
るいは縮小状態から拡大状態に変える際に突部６に土砂
や土砂と固結材との混合物が当たり、拡大状態から縮小
状態への切替え、縮小状態から拡大状態への切替えがス
ムーズに行えるようになる。

【００１９】また、突部６に刃部５を設けることで、拡
縮翼３の本体部分よりも先に突部６に設けた刃部５が地
盤に当たって掘削することになり、掘削が容易に行える
ことになる。また、拡大状態において回転軌跡の径の小
さい拡縮翼３の上方位置の回転軸１に斜め下方に向けて
固結材Ａを噴射するための斜め固結材噴射部２ａを設け
ることで、回転軸１を引き上げながら大径の地盤改良用
掘削混合部８を形成するに当たり、拡大状態において回
転軌跡の径の小さい拡縮翼３による掘削に先立って、斜
め固結材噴射部２ａから噴射した固結材Ａにより地盤を
回転軸１を中心とする略円錐形状に掘削でき、このこと
により、拡大状態において回転軌跡の径の小さい拡縮翼
３による掘削を容易にする。

【００２０】また、上下の拡縮翼３間に略水平方向に固
結材Ａを噴射するための横向き固結材噴射部２ｂを設
け、斜め固結材噴射部２ａから噴射された固結材Ａの噴
射流と横向き固結材噴射部２ｂから噴射された固結材Ａ
の噴射流とが交差するように設定し、該交差位置の描く
回転軌跡の径が、拡大状態において回転軌跡の径の大き
い拡縮翼３の拡大状態における回転軌跡の径にほぼ等し
くすることで、斜め下方に噴射した固結材Ａと略水平に
噴射した固結材Ａとが衝突して、攪拌混合が効果的に行
えるとともに、勢いが減じられて目的とする径よりも外
に位置する周辺地盤が固結材Ａにより荒らされにくくな
り、目的とする大径の地盤改良体８を形成できるもので
あり、また、あらかじめ、先行して斜め下方に噴射した
固結材Ａと略水平に噴射した固結材Ａとで目的とする径
の大略の掘削が行われることで、拡大状態において回転
軌跡の径の大きい拡縮翼３の拡大時における掘削、攪拌
混合が小さな力で行えることになる。

【００２１】また、拡大状態において回転軌跡の径の大
きい拡縮翼３が折り畳み自在となっており、縮小状態に
おいて回転軸１のまわりに略く字状に折り畳まれるよう
にすることで、コンパクトに折り畳むことができるもの
である。また、縮小状態において回転軸１のまわりに略
く字状に折れ曲がった拡縮翼３の外側部材９と回転軸１
の外面との間に土砂導入用隙間７を形成することで、回
転軸１を逆回転して拡縮翼３を拡大する際、土砂導入用
隙間７に土砂が進入してく字状に折れ曲がった拡縮翼３
を簡単に開くことができることになる。

【００２２】また、回転軸１を複数個並設し、隣合う回
転軸１に設けた拡大状態において回転軌跡の径が大きい
拡縮翼３を上下にずらし、該隣合う回転軸１に設けた拡
大状態において回転軌跡の径が大きい拡縮翼３の拡大状
態における回転軌跡の一部が平面視で一部重複するよう
に設定し、隣合う回転軸１の掘削ビット４の描く回転軌
跡が平面視で重複しないように設定することで、複数の
大径の地盤改良体８が平面視で一部重複して連続したも
のを形成できることになる。

【００２３】また、本発明の地盤改良方法においては、
複数の拡縮翼３をいずれも縮小した状態で且つ固結材噴
射部２から固結材Ａを噴射しない状態で回転軸１を地中
の目的とする深さまで挿入し、次に、複数の拡縮翼３を
拡大した状態で回転軸１を回転して引き上げつつ固結材
噴射部２から固結材Ａを噴射して掘削及び掘削土砂と固
結材Ａとを攪拌混合して大径の地盤改良体８を形成する
ことで、挿入時は拡縮翼３を縮小した状態で簡単に挿入
し、引き上げ時に、拡縮翼３を拡大して拡径時に回転軌
跡の径の異なる複数の拡縮翼３により段階的に径を広げ
ながら掘削、攪拌混合して目的とする大径の地盤改良体
８を形成できるものである。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づ
いて詳述する。図２には本発明の装置の一実施例が示し
てある。図中１０は地上に設置される施工機であり、こ
の施工機１０にリーダ１１が垂直に立ててある。リーダ
１１には上下に移動自在に移動体１２が設けてあり、移
動体１２の上下移動は例えばワイヤーやチェーンを用い
て行うことができる。図７、図８に示すように、回転軸
１は移動体１２に設けたチャック装置１３でチャックさ
れた状態では移動体１２を上下することで上昇又は下降
することができるようになっている。ここで、チャック
装置１３でチャックした場合、移動体１２に設けた回転
装置１４からの回転を回転軸１に伝達することで回転軸
１を回転することができるようになっている。リーダ１
１には補助チャック２０が設けてあり、この補助チャッ
ク２０に回転軸１が上下に挿通してあって、補助チャッ
ク２０により回転軸１をチャック自在としてある。

【００２５】回転軸１は図１に示すように、下端部に掘
削ビット４が設けてある。また、回転軸１の下端部（す
なわち掘削ビット４部分）には回転軸１の挿入を容易に
するために液状物２１を下方に向けて噴射するための下
端噴射部２２が設けてある。掘削ビット４の上方位置に
は上下方向にずらして複数の拡縮自在な拡縮翼３が設け
てある。上下方向にずらして設けた複数の拡縮翼３は拡
縮翼３を拡大した状態における回転軌跡の径が異なって
いる。添付図面に示す実施例においては、下位置に拡大
した状態で回転軌跡の径が大きい方の大径用拡縮翼３ａ
が位置し、上位置に拡大した状態で回転軌跡の径が小さ
い方の小径用拡縮翼３ｂが位置している。

【００２６】添付図面に示す実施例においては拡縮自在
な小径用拡縮翼３ｂは回転軸１に取付け部４０を設け、
この取付け部４０に攪拌部材４１の一端部を回転自在に
取付けて構成してある。取付け部４０は上下に対向した
上下突部４０ａ、４０ｂと上下突部４０ａ、４０ｂ間に
位置し両側面部を切除して形成した中央柱部４０ｃとで
構成してあり、上下突部４０ａ、４０ｂの対角線上にお
いて対向する一組の角部付近において攪拌部材４１の後
端部を枢支軸９１により枢支してある。しかして、小径
用拡縮翼３ｂの図５（ａ）の状態が小径用拡縮翼３ｂが
拡大した状態であり、図５（ｂ）の状態が小径用拡縮翼
３ｂが縮小した状態である。そして回転軸１を図５
（ａ）において矢印イ方向に回転すると攪拌部材４１の
一側面４２が中央柱部４０ｃの当たり面４３に当たって
拡大状態が保たれる。一方、図５（ａ）において矢印ロ
方向に回転軸１を回転すると攪拌部材４１は土砂の抵抗
で矢印ハ方向に回転し、図５（ｂ）の状態（つまり攪拌
部材４１の突部６が回転軸１の外面部に当たって止まる
状態）に縮小する。図５（ｂ）に示すような攪拌部材４
１の縮径状態において回転軸１を矢印イ方向に回転する
と、土の抵抗で攪拌部材４１が矢印ニ方向に回転して図
５（ａ）のように拡径する。このように、回転軸１を逆
回転して小径用拡縮翼３ｂを拡大する際、突部６が設け
てあるので、拡大時に攪拌部材４１の先端部だけでなく
突部６にも土が当たって、土の抵抗が大きくて攪拌部材
４１が開きやすいものである。ここで、小径用拡縮翼３
ｂの先端部には上下方向の少なくとも一方、実施例にお
いては上方及び下方の両方に向けて突部６が突設してあ
る。そして、この突部６には刃部５が設けてある。

【００２７】また、拡縮自在な大径用拡縮翼３ａは回転
軸１に取付け部５０を設け、この取付け部５０に攪拌部
材５１の一端部を回転自在に取付けて大径用拡縮翼３ａ
が構成してある。取付け部５０は上下に対向した上下突
部５０ａ、５０ｂと上下突部５０ａ、５０ｂ間に位置し
側面部をＬ状に切除して形成した中央柱部５０ｃとで構
成してある。攪拌部材５１は内側部材５７と外側部材９
とを軸５８で回転自在に枢支して構成してあり、上下突
部５０ａ、５０ｂの対角線上において対向する一組の角
部付近において内側部材５７の後端部を枢支軸５６によ
り枢支してある。ここで、内側部材５７と外側部材９と
の各一側面部にはそれぞれストッパ用突出突部６０、６
１が突設してある。外側部材９の先端部には上下方向の
少なくとも一方、実施例においては上方及び下方の両方
に向けて突部６が突設してある。そして、この突部６に
は刃部５が設けてある。しかして、大径用拡縮翼３ａの
図６（ａ）の状態が大径用拡縮翼３ａが拡大した状態で
あり、図６（ｂ）の状態が大径用拡縮翼３ａが縮小した
状態である。そして回転軸１を矢印イ方向に回転すると
内側部材５７の一側面５２が中央柱部５０ｃのＬ状をし
た側面の一側面部である当たり面５３に当たって内側部
材５７の拡大状態が保たれる。この場合、更に、内側部
材５７のストッパ用突出部６０の当たり部６０ａが図６
（ａ）のように中央柱部５０ｃの外面部６２に当たって
更に内側部材５７の拡大状態が保たれることになる。ま
た、外側部材９は内側部材５７と拡大時に略一直線状と
なり、この状態でストッパ用突出部６０の対向端面同士
が図６（ａ）のように当って外側部材９の拡大状態を保
持している。このように、内側部材５７を拡大し且つ外
側部材９を拡大して内側部材５７と外側部材９とを略一
直線状にした状態が大径用拡縮翼３ａを拡大した状態で
ある。一方、図６（ａ）において矢印ロ方向に回転軸１
を回転すると攪拌部材５１は土砂の抵抗で矢印ハ方向に
回転し、図６（ｂ）の状態（つまり内側部材５７の他側
面５４が中央柱部５０ｃの当たり面５３に当たって止ま
る状態）に縮径し、更に、外側部材９が内側部材５７に
対して回動して突部６が上突部５０ａ乃至下突部５０ｂ
の外面部に当たり、内側部材５７と外側部材９とが回転
軸１のまわりに略く字状に折れ曲がった状態となり、こ
の状態が大径用拡縮翼３ａの縮小状態である。この大径
用拡縮翼３ａの縮小状態において、外側部材９と回転軸
１の外面（つまり中央柱部５０ｃのＬ状に切欠した部分
の他側面）との間に土砂導入用隙間７が形成されること
になる。したがって、図６（ｂ）のように大径用拡縮翼
３ａが回転軸１の回りにく字状に折れ曲がって縮小した
状態において、回転軸１を矢印イ方向に回転すると、土
の抵抗でまず、外側部材９が矢印ニ方向に回動し、スト
ッパ用突出部６０、６１の対向面同士が当たった状態で
外側部材９の回動に伴って内側部材５７も回動して大径
用拡縮翼３ａを拡大することができるものである。この
ように、回転軸１を逆回転して拡縮翼３を拡大する際、
突部６が設けてあるので、拡大時に外側部材９の先端部
だけでなく突部６にも土が当たって、土の抵抗が大きく
て外側部材９が開きやすいものであり、更に、この時、
土砂導入用隙間７に土砂が進入して外側部材９が土の抵
抗で回動して開き易くなるものである。

【００２８】上記複数の拡縮翼３（つまり、大径用拡縮
翼３ａと小径用拡縮翼３ｂ）の縮小した状態における回
転軌跡の径は掘削ビット４の描く回転軌跡の径以下とし
てある。また、この複数の拡縮翼３の拡大した状態にお
ける各回転軌跡の径はそれぞれ掘削ビット４の描く回転
軌跡よりも大きく設定してある。回転軸１には固結材噴
射部２が設けてある。添付図面に示す実施例では固結材
噴射部２が上下複数箇所に設けてある。すなわち、回転
軸１の小径用拡縮翼３ｂの上方位置に斜め下方に向けて
固結材Ａを噴射するための斜め固結材噴射部２ａを設け
てあり、大径用拡縮翼３ａと小径用拡縮翼３ｂとの間に
略水平方向に固結材Ａを噴射するための横向き固結材噴
射部２ｂを設けてある。上下の固結材噴射部２から噴射
される固結材Ａの噴射流は互いに直接交差して衝突する
ように固結材噴射部２からの噴射方向が決定してあり、
この交差位置の描く回転軌跡の径は、拡径用拡縮翼３ａ
の拡大状態における回転軌跡の径にほぼ等しくしてあ
る。なお、実施例においては、横向き固結材噴射部２ｂ
から略水平方向に固結材Ａを噴射するようにした実施例
を示しているが、横向き固結材噴射部２ｂから固結材Ａ
を斜め上方又は斜め下方に噴射するものであってもよい
が、要は、斜め固結材噴射部２ａから噴射した固結材Ａ
の噴射流と横向き固結材噴射部２ｂから噴射した固結材
Ａとが直接交差して衝突するように設定する。

【００２９】ここで、小径用拡縮翼３ｂの拡大状態にお
ける先端部の回転軌跡と斜め固結材噴射部２ａから斜め
下方に噴射される固結材Ａの噴射軌跡とは軌跡同士が互
いに交わるように設定してある。なお、図示を省略して
いるが、回転軸１の斜め固結材噴射部２ａよりも上方に
必要に応じてスクリュー部を設けてもよい。スクリュー
部は、回転軸１の挿入時に混合物を上方に移動させて一
部を地上に排出するための役目をする。

【００３０】上記のような構成の装置を用いて地盤改良
をして地中に地盤改良体を形成するのであるが、施工に
当たっては例えば以下のようにして行うものである。ま
ず図３（ａ）→（ｂ）のように、固結材噴射部２から固
結材Ａを噴射しない状態で、回転軸１を回転しながら掘
削用ビット４により掘削して回転軸１を地中の目的とす
る深さまで挿入する。この回転軸１を所定深さまで挿入
する際は下端噴射部２２から液状物２１を下方に向けて
噴射しながら回転軸１の挿入を容易にするものである。
液状物２１としては回転軸１の挿入を容易にすることを
主な目的とするものであるから、例えば、濃度の薄いセ
メントミルク、セメントミルクとベントナイトとの混合
液等が使用できる。

【００３１】上記のようにして、回転軸１を地中の所定
の深さまで挿入して小径の下孔８０を地中に形成した
後、図３（ｃ）→（ｄ）……のようにして回転軸１を引
き上げるのであるが、この回転軸１を引き上げる際、本
発明においては、下端噴射部２２からの液状物２１の噴
射を停止し、斜め固結材噴射部２ａから斜め下方に向け
て固結材Ａを噴射すると共に横向き固結材噴射部２ｂか
ら略水平方向に固結材Ａを噴射し、更に、回転軸１に設
けた大径用拡縮翼３ａ及び小径用拡縮翼３ｂを拡大させ
（実施例においては回転軸１を逆回転することで大径用
拡縮翼３ａ及び小径用拡縮翼３ｂを拡大させ）、この状
態で回転軸１を回転しながら引き上げるものである。

【００３２】すると、拡大した小径拡縮翼３ｂにより予
備的に目的とする径よりも小さい径に地盤が掘削される
と共に掘削土砂と固結材Ａとが攪拌混合され、これに続
いて拡大した大径拡縮翼３ａにより目的とする径に地盤
が掘削されると共に掘削土砂と固結材Ａとが攪拌混合さ
れる。この場合、図３の実施例においては、回転軸１の
引き上げに伴って、まず、上の斜め固結噴射部２ａから
噴射された固結材Ａの噴射圧により地盤が掘削攪拌さ
れ、続いて、上に位置する小径用拡縮翼３ｂにより地盤
が掘削、攪拌混合され、続いて、横向き固結材噴射部２
ｂから略水平方向に噴射された固結材Ａにより地盤が掘
削攪拌され、続いて、下に位置する大径用拡縮翼３ａに
より地盤が掘削、攪拌混合される。

【００３３】ここで、斜め固結材噴射部２ａから斜め下
方に向けて噴射した固結材Ａの噴射流と、横向き固結材
噴射部２ｂから略水平方向に噴射された固結材Ａの噴射
流とが直接衝突することで、噴射エネルギーが減衰され
ることになり、この結果、回転軸１を中心とし、回転軸
１から上記上下の固結材噴射部２から噴射される固結材
Ａの衝突部分までの距離を半径とする大径の地盤改良体
８が形成されるのである。ところで、この際、拡大した
小径用拡縮翼３ｂによる掘削、攪拌混合は、小径用拡縮
翼３ｂの拡大状態における先端部の回転軌跡と斜め固結
材噴射部２ａから斜め下方に噴射される固結材Ａの噴射
軌跡とが互いに交わるように設定してあるので、斜め固
結材噴射部２ａから斜め下方に噴射された固結材Ａによ
る予備掘削及び攪拌混合された部分を小径用拡縮翼３ｂ
で掘削、攪拌混合することになるので、小径用拡縮翼３
ｂによる掘削、攪拌混合が容易に行えることになる。ま
た、斜め固結材噴射部２ａから噴射された固結材Ａによ
る掘削、攪拌混合、小径用拡縮翼３ｂによる掘削、攪拌
混合、横向き固結材噴射部２ｂから噴射された固結材Ａ
による掘削、攪拌混合により予備掘削、攪拌混合に続い
て、拡大した大径用拡縮翼３ａにより掘削、攪拌混合す
るのであるが、この際、斜め固結材噴射部２ａから斜め
下方に向けて噴射した固結材Ａの噴射流と、横向き固結
材噴射部２ｂから略水平方向に噴射された固結材Ａの噴
射流とが直接交差する交差位置の描く回転軌跡の径が、
拡径用拡縮翼３ａの拡大状態における回転軌跡の径にほ
ぼ等しいので、大径用拡縮翼３ａによる掘削、攪拌混合
が容易に行えることになる。この、一連の掘削、攪拌混
合を模式図で示すと、図４のようになり、回転軸１を引
き上げていくことで、簡単且つ正確に目的とする径とな
った大径の地盤改良体８が形成できるものである。

【００３４】上記、掘削に当たって、大径用拡縮翼３
ａ、小径用拡縮翼３ｂの各先端部に上方に向けて突部６
を突設し、この上方に向けて突出する突部６に刃部５を
設けるものにおいては、回転軸１の引き上げの際に拡縮
翼３に先立って突部６の刃部５により地盤を掘削するこ
とになって、掘削が容易になるものである。また、大径
用拡縮翼３ａ、小径用拡縮翼３ｂの各先端部に上方乃至
下方に向けて突部６を突設することで、攪拌、混合が良
好に行えることになる。

【００３５】上記のようにして回転軸１を引き上げなが
ら掘削土砂と固結材Ａとの混合物が充填された大径の地
盤改良体８を形成するのであるが、ここで、回転軸１を
回転して引き上げながら大径の地盤改良体８を形成して
いく際、地表面近くまで固結材噴射部２が引き上げられ
ても、上下の固結材噴射部２から噴射される固結材Ａの
噴射流が衝突後において合流して噴射方向が斜め下方を
向くようにすることで（添付図面に示す実施例において
は、斜め固結材噴射部２ａから斜め下方に噴射された固
結材Ａと横向き固結材噴射部２ｂから噴射された固結材
Ａとが衝突後合流した場合合流後の方向は斜め下方を向
く）、地表面近くの地盤が上方に盛り上がったり、固結
材Ａや土砂が地上に噴出するおそれがなく、地上にいる
作業者に固結材Ａや土砂が衝突して怪我させたり、ある
いは、地上の周辺に固結材Ａや土砂が飛散して周辺環境
を悪くしないようになっている。また、固結材噴射部２
を地上に引き上げた時点で固結材Ａが噴射されていたと
しても、合流後の噴射が斜め下方を向いているので噴射
領域が狭く、周囲に居る作業者に固結材Ａが衝突した
り、あるいは、周辺に固結材Ａが飛散しないようになっ
ている。もちろん、本発明の装置を用いて地下の任意の
深さの部分に地盤改良体８を形成することもできる。

【００３６】上記のようにして回転軸１を引き上げなが
ら掘削土砂と固結材Ａとの混合物が充填された大径の地
盤改良体８を形成するものである。回転軸１を完全に引
き抜いた後に同様にして次々と地盤改良体８を形成す
る。この場合、地盤改良体８を連続して（一部が重複す
るようにしてもよい）形成することで止水壁や山留め壁
を形成するものである。もちろん、上記地盤改良体８を
形成することで基礎杭を形成したり、軟弱地盤の改良を
おこなってもよい。

【００３７】ところで、上記した回転軸１は移動体１２
に挿通してあり、移動体１２に設けたチャック装置１３
により回転軸１をチャック自在としてあり、回転軸１を
地中に挿入する際はチャック装置１３により回転軸１を
チャックした状態で移動体１２を下降することで回転軸
１が回転しながら掘削手段により地盤を掘削しながら下
降し、移動体１２がリーダ１１の所定位置まで下降する
と、チャックを外し、移動体１２を上昇させ、所定高さ
まで移動体１２を上昇させた状態で再びチャック装置１
３により回転軸１をチャックして移動体１２を下降する
ことで回転軸１が回転しながら掘削手段により地盤を掘
削しながら下降し、上記動作を順次繰り返すことで、回
転軸１を所定の深さまで挿入するものである。一方、回
転軸１を引き上げるには上記と逆の動作でチャック装置
１３によるチャック、チャック解除を繰り返すことによ
り行うものであるが、チャック装置１３によるチャック
解除時点で、回転軸１が下降するのを防止するため、チ
ャック装置１３によるチャック解除と同時に補助チャッ
ク２０で回転軸１をチャックして仮支持し、移動体１２
を所定位置まで下降させて再びチャック装置１３により
チャックした時点で補助チャック２０を解除し、移動体
１２を上昇させて回転軸１を回転しながら上昇させるも
のである。

【００３８】ここで、チャック装置１３としては例え
ば、図７、図８に示すような構成となっている。つま
り、移動体１２に回転装置１４により回転する回転筒２
５を設け、該回転筒２５に回転軸１を上下移動自在に挿
通し、移動体１２に設けた支持枠２６に設けた油圧シリ
ンダーのようなシリンダー装置２７により移動自在な円
盤状の支持体２８を設け、該支持体２８にベアリングを
介して円盤状の回転体２９を回転自在に取付け、回転体
２９に傾斜面３０を備えた腕部３１を突設し、回転筒２
５に設けた窓３２に移動自在に挿通したチャック体３３
の外側端部の傾斜面３４に上記腕部３１の傾斜面３０を
対向させ、シリンダー装置２７を駆動することで腕部３
１を上昇させるとチャック体３３が押し込まれて回転軸
１がチャックされてチャック体３３を介して回転筒２５
の回転が回転軸１に伝達されると共に回転軸１が移動体
１２に対して上下に移動できないようにするものであ
る。そして、腕部３１を後退させるとチャック体３３の
押し込みが解除されてチャック体３３による回転軸１の
チャックが解除されるようになっている。チャック体３
３には回転軸１から離れる方向のばね力を付勢しておい
てもよい。なお、補助チャック２０は単に回転軸１をチ
ャックしたりチャック解除したりするものであり、例え
ば、図９に示すように偏芯した回動体３５を回動装置
（図示せず）により回動して破線のように回転軸１をチ
ャックしたり、実線のようにチャック解除したりするも
のである。もちろん、チャック装置１３及び補助チャッ
ク２０として上記のものにのみ限定されるものでないの
はもちろんである。上記のようなチャック装置１３を備
えた移動体１２は図２においてＹで示す範囲で上下移動
するものであり、上下移動に当たってはワイヤーやチェ
ーン等で上下駆動させるものであるが、このようにする
ことで、リーダ１１の上下長さを短くできると共に重量
の重たい回転装置１４を備えた移動体１２がリーダ１１
の下部を上下することになり、装置全体の重心が下に位
置し、装置の転倒が防止できることになる。

【００３９】なお、本発明において、上記実施例におい
ては、固結材噴射部２として、小径用拡縮翼３ｂの上方
位置に斜め下方に固結材Ａを噴射する斜め固結材噴射部
２ａを設け、小径用拡縮翼３ｂと大径拡縮翼３ａとの間
に横向き固結材噴射部２ｂを設けた例を示したが、固結
材噴射部２は上記の実施例にのみ限定されず、固結材噴
射部２の位置、数、噴射方向は任意に設定することが可
能である。

【００４０】また、本発明において、小径用拡縮翼３ｂ
と大径用拡縮翼３ａとの２つの拡縮翼３を上下にずらし
て設けた例を示したが、それぞれ拡大した状態の回転軌
跡の径が異なる３つ以上の拡縮翼３を上下方向にずらし
て設けてもよい。この場合、拡大時に回転軌跡の径の小
さいものほど上位置に配置する。なお、上記の実施例に
おいては、回転軸１の引き上げ時に拡縮翼３を拡大して
大径の地盤改良体８を形成する場合の例を示したが、回
転軸１の挿入時に任意の位置において拡縮翼３を拡大し
て大径の地盤改良体８を形成するようにしてもよく、こ
の場合、回転軸１に上下に位置をずらして設ける拡縮翼
３のうち、拡大時に回転軌跡の径の小さいものほど下位
置に配置する。そして、挿入時、引き上げ時のいずれの
場合にも任意に拡縮翼３を拡大して大径の地盤改良体８
を形成することができるように、回転軸１に上下に位置
をずらして設ける拡縮翼３を上下に３箇所以上設け、中
間に拡大時に回転軌跡の径の大きいものを配置し、その
上下に拡大時に回転軌跡の径の小さいものを配置する。

【００４１】なお、添付図面に示す実施例においては、
複数の拡縮自在な拡縮翼３がいずれも回転軸１の一方向
（正方向）の回転により縮径し且つ回転軸１の他方向
（逆方向）の回転により拡径するような構造のものの例
を示したが、油圧シリンダーその他の拡縮駆動装置（図
示せず）により拡縮するようにしてもよい。上記実施例
においては、回転軸１が単軸の例を示したが、回転軸１
を複数並設した多軸のものであってもよいのは勿論であ
る。図１０乃至図１３には多軸の場合の一例が示してあ
る。図１２に示すように、複数本の回転軸１は縦板状の
連結部材９０により連結してあって回転軸１間の間隔が
広がったり、狭まったりするのを防止している。連結部
材９０は回転軸１部分においては軸受け部９２で回転軸
１に回転自在に取付けてあり、軸受け部９２間が縦板状
をしている。軸受け部９２間の縦板状部９３には連結部
材９０の挿入を容易にするための液状物２１を下方に向
けて噴射する噴射部９４が設けてある。図中９５は噴射
部９４に液状物２１を供給するためのホースである。図
１２（ｂ）は図１２（ａ）に示す多軸の場合における、
掘削ビット４の回転軌跡Ｂ、拡大した状態の小径用拡縮
翼３ｂの回転軌跡Ｃ、拡大した状態の大径用拡縮翼３ａ
の回転軌跡Ｄを示している。

【００４２】上記のような回転軸１を複数本並設した構
成の装置を用いて地盤改良をして地中に地盤改良体を形
成するのであるが、以下施工の一例を示す。まず図１３
（ａ）のように、固結材噴射部２から固結材Ａを噴射し
ない状態で、且つ上下に複数設けた各拡縮翼３を縮径し
た状態で各回転軸１を回転しながら掘削ビット４により
掘削して回転軸１を地中の目的とする深さまで挿入す
る。この回転軸１を所定深さまで挿入する際は下端噴射
部２２から液状物２１を下方に向けて噴射しながら回転
軸１の挿入を容易にし、また、噴射部９４から液状物２
１を下方に向けて噴射しながら回転軸１間の連結部材９
０の挿入を容易にするものである。ところで、本発明に
おいては複数本の回転軸１を地中に挿入して形成される
複数の小径の下孔５０は図１３（ｄ）に示すように隣合
う下孔５０同士が互いに平面視で重複しないように離れ
て形成され、隣合う小孔の下孔５０間には縦板状の連結
部材９０により形成された巾の狭い（つまり下孔５０の
径よりはるかに巾の狭い）巾狭溝５０ａが形成されるこ
とになる。

【００４３】上記のようにして、複数本の回転軸１を地
中の所定の深さまで挿入して小径の下孔５０を地中に形
成した後、図１３（ｂ）のようにして複数本の回転軸１
を引き上げるのであるが、この複数本の回転軸１を引き
上げる際、本発明においては、下端噴射部２２からの液
状物２１の噴射を停止し、各回転軸１にそれぞれ設けた
上下の固結材噴射部２から固結材Ａを噴射すると共に複
数本の回転軸１にそれぞれ上下に複数個設けた拡縮翼３
を拡大して回転軸１を回転しつつ上方に引き上げるので
ある。すると、前述の単軸の場合と同様の作用により各
回転軸１のまわりに大径の地盤改良体８が形成される
が、このようにして形成される複数の大径の地盤改良体
８は図１３（ｅ）の実線に示すように、隣合う大径の地
盤改良体８同士が平面視で一部重複するように形成され
る。

【００４４】なお、図１０には多軸の実施例として３軸
の例を示しているが、必ずしも３軸にのみ限定されるも
のではなく、２軸、又は４軸以上であってもよい。但
し、多軸にした場合、隣合う回転軸１に設けた拡大状態
において回転軌跡の径が大きい拡縮翼３を上下にずら
し、該隣合う回転軸１に設けた拡大状態において回転軌
跡の径が大きい拡縮翼３の拡大状態における回転軌跡の
一部が平面視で一部重複するように設定してあり、更
に、隣合う回転軸１の掘削ビット４の描く回転軌跡が平
面視で重複しないように設けてある。

【００４５】なお、本発明のいずれの実施例において
も、噴出する固結材Ａに鋼繊維や合成樹脂繊維のような
繊維を混入した状態で地中に噴出するようにしてもよ
い。この場合、使用する繊維が鋼繊維の場合、長さが数
センチ（例えば３〜６ｃｍ）、直径が０．３〜１．５ｍ
ｍ程度のものが用いられ、必要に応じて繊維の端部を屈
曲して屈曲部を形成する。勿論、長さや直径や形状は上
記のもののみに限定されるものではない。このように、
繊維を混入した固結材Ａを噴射するものにおいては、形
成される地盤改良体に繊維が混入されることとなってよ
り強度の強い地盤改良体が形成できるものであり。この
場合、特に、引き上げ時に噴出する固結材Ａに繊維を混
入するので、挿入時に繊維入り固結材を噴出する場合に
比べて、引き上げている回転軸の下端部付近より下方に
しか繊維が位置しないことになって、繊維が回転軸１の
引き上げの抵抗となる影響を少なくできて施工性が向上
する。

【００４６】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明にあって
は、上述のように、地中に挿入される回転軸に設けた固
結材噴射部から噴射した固結材と原地盤の土砂とを攪拌
混合する地盤改良装置において、回転軸に上下方向にず
らして複数の拡縮自在な拡縮翼を設け、複数の拡縮翼は
拡縮翼が拡大した状態における回転軌跡の径が異なって
いるので、拡縮翼を拡大して大径の地盤改良体を形成す
るに当たって、拡大した状態で径の小さい方の拡縮翼に
より先行して掘削、攪拌混合した部分を更に拡大した状
態で径の大きい方の拡縮翼により目的とする径に掘削、
攪拌混合して目的とする大径の地盤改良体を形成できる
ことになり、この結果、原地盤の土砂と固結材とが攪拌
混合された大径の地盤改良体を簡単且つ迅速に形成で
き、形成する地盤改良体の径が大径であっても回転軸の
挿入又は引き上げが小さな力ででき、装置を大型化する
必要がないものである。

【００４７】また、本発明の請求項２記載の発明にあっ
ては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、複数の
拡縮翼の縮小した状態における回転軌跡の径を略等しく
してあるので、複数の拡縮翼の拡大時の回転軌跡の径が
異なるにもかかわらず縮小時におけるコンパクト化がは
かれ、縮小時における回転軸の挿入乃至上昇がスムーズ
に行えるものである。

【００４８】また、本発明の請求項３記載の発明にあっ
ては、上記請求項２記載の発明の効果に加えて、回転軸
の下端部に掘削ビットを設け、複数の拡縮翼の縮小した
状態における回転軌跡の径を掘削ビットの描く回転軌跡
の径以下とし、複数の拡縮翼の拡大した状態における各
回転軌跡の径をそれぞれ掘削ビットの描く回転軌跡より
も大きくしてあるので、縮小状態で地中に挿入する際は
掘削ビットの掘削により簡単に挿入でき、また、拡大す
ることで掘削ビットよりも大径の地盤改良体の形成に当
たって、段階的に径を広げながら掘削攪拌して攪拌混合
ができるものである。

【００４９】また、本発明の請求項４記載の発明にあっ
ては、上記請求項１乃至請求項３のいずれかの記載の効
果に加えて、回転軸に上下方向にずらして複数の拡縮自
在な拡縮翼を設け、拡大状態において回転軌跡の径の大
きいものの上方位置に拡大状態において回転軌跡の径の
小さいものを配置するので、回転軸の引き上げ時に複数
の拡縮翼をそれぞれ拡大して、拡大状態における回転軌
跡の径が小さい方の拡縮翼によりまず地盤を掘削して攪
拌混合し、その後で、拡大状態における回転軌跡の径が
大きい方の拡縮翼により地盤を目的とする径となるよう
に掘削して攪拌混合するというように回転軸の上昇に伴
って掘削、攪拌混合が段階的に効率的に行えるものであ
る。

【００５０】また、本発明の請求項５記載の発明にあっ
ては、上記請求項１乃至請求項４のいずれかの記載の効
果に加えて、拡縮翼の先端部に刃部を設けてあるので、
拡縮状態で拡縮翼の先端部の刃部により確実に地盤を掘
削できるものである。また、本発明の請求項６記載の発
明にあっては、上記請求項１乃至請求項５のいずれかの
記載の効果に加えて、複数の拡縮自在な拡縮翼がいずれ
も回転軸の正方向の回転により縮径し且つ回転軸の逆方
向の回転により拡径するので、回転軸の回転方向を切り
換えるという簡単な構成で、拡大時における径の異なる
複数の拡縮翼を同時に拡大、縮小させることができるも
のであり、構造を簡略化できるものである。

【００５１】また、本発明の請求項７記載の発明にあっ
ては、上記請求項１乃至請求項６のいずれかの記載の効
果に加えて、拡縮翼の先端に上方乃至下方の少なくとも
一方に突出する突部を設けるので、拡大して使用する際
には突部が固結材と原地盤の土砂との攪拌混合を効果的
に行う役目をし、また、回転軸の回転方向を変えて拡大
状態から縮小状態に変える際や縮小状態から拡大状態に
変える際には突部に土砂や土砂と固結材との混合物が当
たって、拡大状態から縮小状態への切替え、縮小状態か
ら拡大状態への切替えがスムーズに行えるものである。

【００５２】また、本発明の請求項８記載の発明にあっ
ては、上記請求項７記載の効果に加えて、突部に刃部を
設けるので、拡縮翼の本体部分よりも先に突部に設けた
刃部が地盤に当たって掘削することになり、掘削が容易
に行えるものである。また、本発明の請求項９記載の発
明にあっては、上記請求項４記載の効果に加えて、拡大
状態において回転軌跡の径の小さい拡縮翼の上方位置の
回転軸に斜め下方に向けて固結材を噴射するための斜め
固結材噴射部を設けてあるので、回転軸を引き上げなが
ら大径の地盤改良用掘削混合部を形成するに当たり、拡
大状態において回転軌跡の径の小さい拡縮翼による掘削
に先立って、斜め固結材噴射部から噴射した固結材によ
り地盤を回転軸を中心とする略円錐形状に掘削できるも
のであって、このことにより、拡大状態において回転軌
跡の径の小さい拡縮翼による掘削が容易にできるもので
ある。

【００５３】また、本発明の請求項１０記載の発明にあ
っては、上記請求項９記載の効果に加えて、上下の拡縮
翼間に略水平方向に固結材を噴射するための横向き固結
材噴射部を設け、斜め固結材噴射部から噴射された固結
材の噴射流と横向き固結材噴射部から噴射された固結材
の噴射流とが交差するように設定し、該交差位置の描く
回転軌跡の径が、拡大状態において回転軌跡の径の大き
い拡縮翼の拡大状態における回転軌跡の径にほぼ等しく
してあるので、斜め下方に噴射した固結材と略水平に噴
射した固結材とが衝突して、攪拌混合が効果的に行える
とともに、斜め下方に噴射された固結材と横向きに噴射
された固結材とが衝突して勢いが減じられて目的とする
径よりも外に位置する周辺地盤が固結材により荒らされ
にくくなり、この結果、目的とする大径の地盤改良体を
形成できるものであり、また、あらかじめ、先行して斜
め下方に噴射した固結材と略水平に噴射した固結材とで
目的とする径の大略の掘削が行われることで、拡大状態
において回転軌跡の径の大きい拡縮翼の拡大時における
掘削、攪拌混合が小さな力で簡単且つ確実に行えるもの
である。

【００５４】また、本発明の請求項１１記載の発明にあ
っては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、拡大
状態において回転１跡の径の大きい拡縮翼が折り畳み自
在となっており、縮小状態において回転軸のまわりに略
く字状に折り畳まれるので、拡大状態における回転軌跡
の径が大きくなるようにできるにもかかわらず、縮小状
態においてはコンパクトに折り畳むことができるもので
ある。

【００５５】また、本発明の請求項１２記載の発明にあ
っては、上記請求項１１記載の発明の効果に加えて、縮
小状態において回転軸のまわりに略く字状に折れ曲がっ
た拡縮翼の外側部材と回転軸の外面との間に土砂導入用
隙間を形成してあるので、回転軸を逆回転して拡縮翼を
拡大する際、土砂導入用隙間に土砂が進入してく字状に
折れ曲がった拡縮翼を簡単に開くことができるものであ
る。

【００５６】また、本発明の請求項１３記載の発明にあ
っては、上記請求項１乃至請求項１２記載の発明の効果
に加えて、回転軸を複数個並設し、隣合う回転軸に設け
た拡大状態において回転軌跡の径が大きい拡縮翼を上下
にずらし、該隣合う回転軸に設けた拡大状態において回
転軌跡の径が大きい拡縮翼の拡大状態における回転軌跡
の一部が平面視で一部重複するように設定し、隣合う回
転軸の掘削ビットの描く回転軌跡が平面視で重複しない
ように設定してあるので、複数の大径の地盤改良体が平
面視で一部重複して連続したものを形成できるものであ
る。

【００５７】また、本発明の請求項１４記載の発明にあ
っては、地盤改良をするに当たり、複数の拡縮翼をいず
れも縮小した状態で且つ固結材噴射部から固結材を噴射
しない状態で回転軸を地中の目的とする深さまで挿入
し、次に、複数の拡縮翼を拡大した状態で回転軸を回転
して引き上げつつ固結材噴射部から固結材を噴射して掘
削及び掘削土砂と固結材とを攪拌混合して大径の地盤改
良体を形成するので、挿入時は拡縮翼を縮小した状態で
簡単に挿入し、引き上げ時に、拡縮翼を拡大して拡径時
に回転軌跡の径の異なる複数の拡縮翼により段階的に径
を広げながら掘削、攪拌混合して目的とする大径の地盤
改良体を簡単な方向で形成できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の一実施例の回転軸の拡大正面図
である。

【図２】同上の全体を示す側面図である。

【図３】本発明の方法を示す図面で、（ａ）（ｂ）
（ｃ）（ｄ）（ｅ）は同上の装置を用いた施工順序を示
す説明図である。

【図４】同上の回転軸を引き上げながら固結材を斜め上
方に噴射しつつ回転軸を回転する場合の掘削及び攪拌混
合を示す説明図である。

【図５】（ａ）（ｂ）はそれぞれ同上の小径拡縮翼の拡
大状態及び縮小状態を示す断面図である。

【図６】（ａ）（ｂ）はそれぞれ同上の大径拡縮翼の拡
大状態及び縮小状態を示す断面図である。

【図７】本発明に用いるチャック装置の概略正面図であ
る。

【図８】同上のチャック装置の概略斜視図である。

【図９】本発明に用いる補助チャックの概略作用説明図
である。

【図１０】本発明の多軸の場合の実施例を示す全体正面
図である。

【図１１】同上の全体側面図である。

【図１２】（ａ）は同上の多軸の場合の要部正面図、
（ｂ）は同上の掘削ビットと小径拡縮翼及び大径拡縮翼
を拡大した状態の回転軌跡を示す説明図である。

【図１３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は多軸の装置を用いて施
工する順序を示す説明図であり、（ｄ）は（ａ）の場合
の断面図であり、（ｅ）は（ｂ）の場合の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 回転軸 ２ 固結材噴射部 ２ａ 斜め固結材噴射部 ２ｂ 横向き固結材噴射部 ３ 拡縮翼 ４ 掘削ビット ５ 刃部 ６ 突部 ７ 土砂導入用隙間 ８ 地盤改良体 ９ 外側部材 Ａ 固結材

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地中に挿入される回転軸に設けた固結材
   噴射部から噴射した固結材と原地盤の土砂とを攪拌混合
   する地盤改良装置において、回転軸に上下方向にずらし
   て複数の拡縮自在な拡縮翼を設け、複数の拡縮翼は拡縮
   翼が拡大した状態における回転軌跡の径が異なっている
   ことを特徴とする地盤改良装置。
2. 【請求項２】 複数の拡縮翼の縮小した状態における回
   転軌跡の径を略等しくすることを特徴とする請求項１記
   載の地盤改良装置。
3. 【請求項３】 回転軸の下端部に掘削ビットを設け、複
   数の拡縮翼の縮小した状態における回転軌跡の径を掘削
   ビットの描く回転軌跡の径以下とし、複数の拡縮翼の拡
   大した状態における各回転軌跡の径をそれぞれ掘削ビッ
   トの描く回転軌跡よりも大きくして成ることを特徴とす
   る請求項２記載の地盤改良装置。
4. 【請求項４】 回転軸に上下方向にずらして複数の拡縮
   自在な拡縮翼を設け、拡大状態において回転軌跡の径の
   大きいものの上方位置に拡大状態において回転軌跡の径
   の小さいものを配置することを特徴とする請求項１乃至
   請求項３のいずれかに記載の地盤改良装置。
5. 【請求項５】 拡縮翼の先端部に刃部を設けて成ること
   を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の
   地盤改良装置。
6. 【請求項６】 複数の拡縮自在な拡縮翼がいずれも回転
   軸の正方向の回転により縮径し且つ回転軸の逆方向の回
   転により拡径することを特徴とする請求項１乃至請求項
   ５のいずれかに記載の地盤改良装置。
7. 【請求項７】 拡縮翼の先端に上方乃至下方の少なくと
   も一方に突出する突部を設けることを特徴とする請求項
   １乃至請求項６のいずれかに記載の地盤改良装置。
8. 【請求項８】 突部に刃部を設けることを特徴とする請
   求項７記載の地盤改良装置。
9. 【請求項９】 拡大状態において回転軌跡の径の小さい
   拡縮翼の上方位置の回転軸に斜め下方に向けて固結材を
   噴射するための斜め固結材噴射部を設けて成ることを特
   徴とする請求項４記載の地盤改良装置。
10. 【請求項１０】 上下の拡縮翼間に略水平方向に固結材
    を噴射するための横向き固結材噴射部を設け、斜め固結
    材噴射部から噴射された固結材の噴射流と横向き固結材
    噴射部から噴射された固結材の噴射流とが交差するよう
    に設定し、該交差位置の描く回転軌跡の径が、拡大状態
    において回転軌跡の径の大きい拡縮翼の拡大状態におけ
    る回転軌跡の径にほぼ等しくして成ることを特徴とする
    請求項９記載の地盤改良装置。
11. 【請求項１１】 拡大状態において回転軌跡の径の大き
    い拡縮翼が折り畳み自在となっており、縮小状態におい
    て回転軸のまわりに略く字状に折り畳まれることを特徴
    とする請求項１記載の地盤改良装置。
12. 【請求項１２】 縮小状態において回転軸のまわりに略
    く字状に折れ曲がった拡縮翼の外側部材と回転軸の外面
    との間に土砂導入用隙間を形成して成ることを特徴とす
    る請求項１１記載の地盤改良装置。
13. 【請求項１３】 回転軸を複数個並設し、隣合う回転軸
    に設けた拡大状態において回転軌跡の径が大きい拡縮翼
    を上下にずらし、該隣合う回転軸に設けた拡大状態にお
    いて回転軌跡の径が大きい拡縮翼の拡大状態における回
    転軌跡の一部が平面視で一部重複するように設定し、隣
    合う回転軸の掘削ビットの描く回転軌跡が平面視で重複
    しないように設定して成ることを特徴とする請求項１乃
    至請求項１２記載の地盤改良装置。
14. 【請求項１４】 請求項１乃至請求項１３のいずれかに
    記載の地盤改良装置を用いて地盤を改良する方法であっ
    て、複数の拡縮翼をいずれも縮小した状態で且つ固結材
    噴射部から固結材を噴射しない状態で回転軸を地中の目
    的とする深さまで挿入し、次に、複数の拡縮翼を拡大し
    た状態で回転軸を回転して引き上げつつ固結材噴射部か
    ら固結材を噴射して掘削及び掘削土砂と固結材とを攪拌
    混合して大径の地盤改良体を形成することを特徴とする
    地盤改良方法。