TWI832367B - 高壓噴射攪拌裝置 - Google Patents

Abstract

先前的高壓噴射噴嘴裝置存在以下問題：由於使用了於內周面形成有多個傾斜槽的空氣罩，故所需的製造費多，並且空氣罩會因被噴射並反彈的硬化材料液（包含經粉碎的固形物及地基）而受損，且每次受損時均需要進行空氣罩的更換，每次更換空氣罩時均需要高額的修理更換費。本發明設置有外周傾斜槽構件32A，所述外周傾斜槽構件32A於外周面形成有朝向前端方向沿大致相同的斜向傾斜的傾斜槽32a，因此可將製造費及修理更換費抑制地低廉，並且可使自空氣罩25的內周面與外周傾斜槽構件32A的外周面之間的前端噴射的壓縮空氣於自噴嘴主體部24噴射的水泥漿周圍回旋，因此可充分增大自高壓噴射噴嘴裝置1噴射的硬化材料液的噴射到達距離。

Description

高壓噴射攪拌裝置

本發明是有關於一種高壓噴射攪拌裝置，自設置於前端桿的側面的高壓噴射噴嘴設備的前端噴射硬化材料液，所述前端桿與注入桿內的沿軸向形成的硬化材料液供給路內連通，且與所述注入桿的前端連結。

自先前以來，已知有一種高壓噴射攪拌裝置，其自設置於前端桿的側面的高壓噴射噴嘴設備的前端噴射硬化材料液，所述前端桿與注入桿內的沿軸向形成的硬化材料液供給路內連通，且與所述注入桿的前端連結。此種高壓噴射攪拌裝置中使用的高壓噴射噴嘴設備100中，於高壓噴射噴嘴設備100的內側設置有材料液噴射噴嘴121，於其外側形成有空氣噴射噴嘴122（參照圖28）。而且，空氣噴射噴嘴122形成於噴嘴主體126的外周面與空氣罩125的內周面之間，於所述空氣罩125的內周面形成有多個朝向前端方向沿大致相同的斜向傾斜的大致相同形狀的傾斜槽125a（參照圖29）。而且，當自高壓噴射噴嘴設備100的內側的材料液噴射噴嘴121噴射硬化材料液、並且自材料液噴射噴嘴121的外側的空氣噴射噴嘴122以高壓噴射壓縮空氣時，自高壓噴射噴嘴設備100的內側噴射硬化材料液，並且自其外側（外周部）高速地噴射壓縮空氣，受到所述噴射的壓縮空氣沿著空氣罩125的內周面的傾斜槽125a回旋。藉此，於自材料液噴射噴嘴121噴射的硬化材料液的噴流的周圍形成壓縮空氣的旋流，壓縮空氣的旋流以氣層被膜的形式將硬化材料液的噴流的周圍覆蓋，與不存在壓縮空氣的氣層被膜的情況相比，自高壓噴射噴嘴設備100的內側噴射的硬化材料液的切削能力增大，可將硬化材料液噴射至更遠的距離（例如，專利文獻1）。此處，圖28是裝設有先前的高壓噴射噴嘴設備的前端桿的縱剖面圖，圖29的（a）～（d）是表示所述先前的高壓噴射噴嘴設備的構成零件的圖。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第6754914號公報

[發明所欲解決之課題] 先前的高壓噴射攪拌裝置中使用的高壓噴射噴嘴設備100存在如下問題：由於使用了於內周面形成有多個朝向前端方向沿大致相同的斜向傾斜的大致相同形狀的傾斜槽的空氣罩，故當製造在內周面形成有傾斜槽的空氣罩時所需要的步驟複雜，製造費變高。進而存在如下問題：由於空氣罩的表面露出於高壓噴射噴嘴設備的外周面，故若自高壓噴射噴嘴設備噴射的硬化材料液與岩石等固化物發生碰撞，則空氣罩會因自該固化物反彈的硬化材料液（包含經粉碎的固形物及地基）而受損，從而需要進行空氣罩的更換，因此每次更換空氣罩時均需要空氣罩的高額的製造費。

本發明的目的在於提供一種高壓噴射攪拌裝置，其可充分增大自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液的噴射到達距離，並且可使得高壓噴射噴嘴設備的製造費及修理更換費不會變高，進而，可於地基的鑽孔時與硬化材料液的噴射時分別更簡單地切換前端桿內的管內路徑。 [解決課題之手段]

為解決上述課題並達成上述目的，本發明中第一態樣所涉及的是一種高壓噴射攪拌裝置，其自設置於前端桿的側面的高壓噴射噴嘴設備的前端噴射硬化材料液，所述前端桿與注入桿內的沿軸向形成的硬化材料液供給路內連通，且與所述注入桿的前端連結，所述高壓噴射攪拌裝置的特徵在於，具有：硬化材料液供給路，沿注入桿內的軸向形成，且於其中流入自硬化材料液供給源供給的硬化材料液；高壓噴射噴嘴設備，具有噴嘴主體部、外周傾斜槽構件以及空氣罩，所述噴嘴主體部於內部形成有中空形狀的硬化材料液流路，所述硬化材料液流路中流入自硬化材料液供給路供給的硬化材料液，所述外周傾斜槽構件嵌合於噴嘴主體部的前端部，所述空氣罩於內周面與外周傾斜槽構件的外周面之間構成壓縮空氣鑽孔水流路；材料液噴射噴嘴，形成於噴嘴主體部的前端，用於噴射自硬化材料液供給路經由硬化材料液流路而供給的硬化材料液；壓縮空氣鑽孔水供給路，沿注入桿內的軸向形成，且於其中流入自空氣供給源供給的壓縮空氣及自水供給源供給的鑽孔水；壓縮空氣噴射噴嘴，形成於空氣罩的內周面與外周傾斜槽構件的外周面之間的前端，用於噴射自壓縮空氣鑽孔水供給路經由壓縮空氣鑽孔水流路而供給的壓縮空氣；鑽孔水噴出口，設置於前端桿的前端，經由壓縮空氣鑽孔水流路而與壓縮空氣鑽孔水供給路連通；遮蔽蓋，對材料液噴射噴嘴及壓縮空氣噴射噴嘴進行覆蓋，於經由壓縮空氣鑽孔水流路而供給至壓縮空氣噴射噴嘴的鑽孔水的壓力下不會脫離，且於經由硬化材料液流路而供給至材料液噴射噴嘴的硬化材料液的壓力下脫離；以及差壓閥，於自壓縮空氣鑽孔水供給路經由壓縮空氣鑽孔水流路而供給的壓縮空氣的壓力下，將通向鑽孔水噴出口的流路封閉，且於自壓縮空氣鑽孔水供給路經由壓縮空氣鑽孔水流路而供給的鑽孔水的壓力下，將通向鑽孔水噴出口的流路開放，噴嘴主體部中，構成包括中間內徑部、前端內徑部、以及後端內徑部的中空形狀的硬化材料液流路，所述中間內徑部是內周面向前端方向縮徑而形成且為錐面狀，所述前端內徑部與中間內徑部的前端連通，且直徑為與中間內徑部的前端的直徑大致相同的直徑，所述後端內徑部與中間內徑部的後端連通，且直徑形成為與中間內徑部的後端的直徑大致相同的直徑、或者自大致相同的直徑向後端方向擴徑，外周傾斜槽構件嵌合於噴嘴主體部的前端部，外周面向前端方向縮徑，且於外周面形成有多個朝向前端方向沿大致相同的斜向傾斜的傾斜槽，自壓縮空氣噴射噴嘴噴射的壓縮空氣以旋流的形式將自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液的周圍覆蓋，因此自噴嘴主體部的前端內徑部噴射的硬化材料液的切削能力增大，且將硬化材料液噴射至更遠的距離。

根據本發明，於外周傾斜槽構件的外周面設置有朝向前端方向沿大致相同的斜向傾斜的傾斜槽，因此外周傾斜槽構件可以較在內周面形成有傾斜槽的空氣罩低廉的製造費來製造。另外，傾斜槽被設置於與每次因反彈的硬化材料液（包含經粉碎的固形物及地基）而受損時均需要更換的空氣罩為不同構件的外周傾斜槽構件，因此不再需要每次更換空氣罩時用於形成傾斜槽所需的高額修理更換費，從而可使得高壓噴射噴嘴設備的製造費及修理更換費不會變高。 進而，由於設置有外周面向前端方向縮徑、且於外周面形成有多個朝向前端方向沿大致相同的斜向傾斜的傾斜槽的外周傾斜槽構件，故藉由外周傾斜槽構件的設置於外周面的傾斜槽，自壓縮空氣噴射噴嘴噴射的壓縮空氣成為朝向中央方向的旋流，從而形成對硬化材料液的周圍進行按壓的方向的壓縮空氣旋流。藉此，可使於硬化材料液的周圍回旋的壓縮空氣旋流不易分散，並且自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液的噴射後不久的硬化材料液噴射流不易於半徑方向上大幅增大，可維持硬化材料液的直進性且使速度不易減速，因此，可將自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液的速度不會衰退的區域（勢流心（potential core）區域）維持得更長，從而可將硬化材料液噴射至更遠的距離。 進而，高壓噴射噴嘴設備反覆進行旋轉噴射→注入桿提起→旋轉噴射，直至噴射完成。如此，當注入桿於進行旋轉噴射的同時被提起時，滯留於下方的「土壤與硬化材料液的混合物」藉由在自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液的周圍回旋的壓縮空氣旋流而受到攪拌，因此土壤與硬化材料液的混合物容易上升，經攪拌的「土壤與硬化材料液的混合物」可作為排出泥而效率良好地排出至地面。 另外，於壓力變低的硬化材料液噴射流的外周周邊部會產生因孔洞化（cavitation）形成的孔洞（氣泡），且於所述硬化材料液噴射流的外周周邊部產生的孔洞（氣泡）會因噴射的硬化材料液與地基接觸時產生的阻力等（壓力上升）而產生巨大的衝擊力並且崩潰。而且，若於該孔洞崩潰時產生大的衝擊力，則硬化材料液的運動量減少，因此無法將勢流心區域維持得更長，無法將硬化材料液噴射至更遠的距離，但根據本發明，即使於自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液的外周周邊部存在因孔洞化而形成的孔洞，由於自壓縮空氣噴射噴嘴噴射的壓縮空氣於硬化材料液的周圍一邊無縫隙地將其包圍一邊回旋，因此硬化材料液不易與地基相接，亦可防止存在於硬化材料液的外周周邊部的孔洞崩潰。藉此，可將自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液的速度不會衰退的區域（勢流心區域）維持得更長，從而可將硬化材料液噴射至更遠的距離。即，於自壓縮空氣噴射噴嘴筆直地噴射壓縮空氣的情況下，有時會產生硬化材料液的周圍未被壓縮空氣無縫隙地包圍的部分，因此，由於該硬化材料液的未被壓縮空氣包圍的部分與地基相接，於硬化材料液的外周周邊部產生的孔洞會崩潰，但根據本發明，壓縮空氣自壓縮空氣噴射噴嘴一邊回旋一邊噴射，並將硬化材料液的周圍無縫隙地包圍，因此硬化材料液不易與地基相接，可防止產生於硬化材料液的外周周邊部的孔洞崩潰。藉此，可將自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液的速度不會衰退的區域（勢流心區域）維持得更長，從而可將硬化材料液噴射至更遠的距離。

另外，對材料液噴射噴嘴及壓縮空氣噴射噴嘴進行覆蓋的遮蔽蓋構成為：於經由兼作壓縮空氣的流路與鑽孔水的流路的壓縮空氣鑽孔水供給路而供給至壓縮空氣噴射噴嘴的鑽孔水的壓力下不會脫離，且於經由硬化材料液供給路而供給至材料液噴射噴嘴的硬化材料液的壓力下脫離，因此，可於地基的鑽孔時與硬化材料液的噴射時分別更簡單地切換前端桿內的管內路徑，可縮短施工時間，並且亦可提高施工效率。

本發明中第二態樣所涉及的是第一態樣的高壓噴射攪拌裝置，其特徵在於，外周傾斜槽構件的傾斜槽於外周傾斜槽構件的外周面以大致相同的形狀形成，並於6個～12個的範圍內設置。

根據本發明，外周傾斜槽構件的傾斜槽於外周傾斜槽構件的外周面以大致相同的形狀形成，並於6個～12個的範圍內設置，因此，沿著6個～12個傾斜槽流動的壓縮空氣以沿著所述傾斜槽的大氣流的形式自壓縮空氣噴射噴嘴強力噴射，可使噴射出的所述壓縮空氣於自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液的周圍成為一體且效率良好地旋轉。藉此，藉由在硬化材料液的周圍回旋的壓縮空氣，自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液向著中央方向效率良好且強力地受到按壓，並且藉由在硬化材料液的周圍回旋的壓縮空氣的旋流，旋流外周周邊的地基一邊被按壓一邊被效率良好地切削，因此可使硬化材料液噴射流周圍的壓縮空氣層的厚度更厚，藉由壓縮空氣層可使得自材料液噴射噴嘴噴射後不久的硬化材料液噴射流與其周圍的地基不易接觸。藉此，可將自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液的速度不會衰退的區域（勢流心區域）維持得更長，從而可將硬化材料液噴射至更遠的距離。

本發明中第三態樣所涉及的是第一態樣的高壓噴射攪拌裝置，其特徵在於，於噴嘴主體部的後端內徑部，形成有將中空形狀剖面分割為多個空間的流路分割部，由流路分割部分割出的流路的剖面合計面積為流路分割部附近的後端內徑部的中空形狀剖面積的40%～60%。

根據本發明，由流路分割部分割出的流路的剖面合計面積為流路分割部附近的後端內徑部的中空形狀剖面積的40%～60%，因此，於噴嘴主體部的後端內徑部中流動的硬化材料液分流至由流路分割部分割出的各個空間，並一邊以適度的壓縮力壓縮一邊向前端方向輸送。而且，一邊壓縮一邊向前端方向輸送的硬化材料液於由流路分割部分割出的各個空間中進一步增速，藉此可減小於中間內徑部的內周面產生的紊流的邊界層的厚度，可更細緻地加以層流化。藉此，自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液於噴射口的大致整個面上以大致相同的速度噴射，從而可將硬化材料液噴射至更遠的距離，並且可增大自噴嘴主體部的前端噴射的硬化材料液的切削能力，從而將地基的組織結構破壞。

本發明中第四態樣所涉及的是第一態樣的高壓噴射攪拌裝置，其特徵在於，外周傾斜槽構件於外周傾斜槽構件的內周面與噴嘴主體部的外周面之間形成空氣流路，且自外周傾斜槽構件的內周面與噴嘴主體部的外周面之間的前端噴射壓縮空氣。

根據本發明，於外周傾斜槽構件的內周面與噴嘴主體部的外周面之間形成有空氣流路，因此關於自壓縮空氣噴射噴嘴噴射的壓縮空氣，由自外周傾斜槽構件的內周面與噴嘴主體部的外周面之間的前端噴射的壓縮空氣形成壓縮空氣噴射層，從而可使自壓縮空氣噴射噴嘴噴射的壓縮空氣隔著壓縮空氣噴射層而於自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液的周圍回旋。藉此，自壓縮空氣噴射噴嘴噴射的壓縮空氣不易與自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液直接接觸，可使自壓縮空氣噴射噴嘴噴射的壓縮空氣以更大的回旋力回旋，並且可自壓縮空氣旋流對自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液向中央方向更強力地進行按壓，藉此，可將自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液的速度不會衰退的區域（勢流心區域）維持得更長，從而可將硬化材料液噴射至更遠的距離。

本發明中第五態樣所涉及的是第一態樣的高壓噴射攪拌裝置，其特徵在於，注入桿為包括注入桿內管、且於注入桿內管的外側包括注入桿外管的雙重管桿，所述注入桿內管於內部構成硬化材料液供給路，所述注入桿外管於內部構成壓縮空氣鑽孔水供給路。

根據本發明，由於使用了包括在內部構成硬化材料液供給路的注入桿內管、且於注入桿內管的外側包括在內部構成壓縮空氣鑽孔水供給路的注入桿外管的雙重管桿，因此，可設為自硬化材料液供給路向材料液噴射噴嘴的配管結構、自壓縮空氣鑽孔水供給路向壓縮空氣噴射噴嘴及鑽孔水噴出口的配管結構不會變得複雜的結構。

本發明中第六態樣涉及的是第一態樣的高壓噴射攪拌裝置，其特徵在於，經由壓縮空氣鑽孔水供給路而供給至壓縮空氣噴射噴嘴的鑽孔水的壓力為5 MPa以下，且經由硬化材料液供給路而供給至材料液噴射噴嘴的硬化材料液的壓力達10 MPa以上。

根據本發明，由於經由壓縮空氣鑽孔水供給路而供給至壓縮空氣噴射噴嘴的鑽孔水的壓力為5 MPa以下，且經由硬化材料液供給路而供給至材料液噴射噴嘴的硬化材料液的壓力達10 MPa以上，因此可進行調整以使得於供給至壓縮空氣噴射噴嘴的鑽孔水的壓力下，遮蔽蓋不脫落而不會誤運作，且使得於供給至材料液噴射噴嘴的硬化材料液的壓力下，遮蔽蓋脫落而不會誤運作。

本發明中第七態樣涉及的是第一態樣的高壓噴射攪拌裝置，其特徵在於，所述遮蔽蓋卡止於所述壓縮空氣噴射噴嘴外側的外周面上所安裝的環狀的橡膠環。

根據本發明，由於遮蔽蓋卡止於壓縮空氣噴射噴嘴外側的外周面上所安裝的環狀的橡膠環，因此結構簡單，且亦可容易地變更遮蔽蓋脫落時的橡膠環的卡止力。 [發明的效果]

如上所述，藉由本發明的高壓噴射攪拌裝置，可充分增大自材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液的噴射到達距離，並且可使得高壓噴射噴嘴設備的製造費及修理更換費不會變高，進而，可於地基的鑽孔時與硬化材料液的噴射時分別更簡單地切換前端桿內的管內路徑。

（第一實施形態） 以下，針對裝設有本發明第一實施形態中的高壓噴射攪拌裝置的地基改良裝置，參照圖式進行說明。圖1是表示裝設有本發明第一實施形態中的高壓噴射攪拌裝置的地基改良裝置的施工狀況的圖，圖2的（a）是由所述高壓噴射攪拌裝置的遮蔽蓋覆蓋的高壓噴射噴嘴設備的前端桿及注入桿的立體圖，圖2的（b）是所述高壓噴射攪拌裝置的遮蔽蓋被取下後的高壓噴射噴嘴設備的前端桿及注入桿的立體圖，圖3是圖2的（b）的A-A剖面圖。此處，於圖3中，亦對A-A剖面的上部剖面進行了圖示。

高壓噴射攪拌裝置1是自設置於前端桿3的側面的高壓噴射噴嘴設備1A的前端噴射水泥漿（cement milk）（硬化材料液）的裝置，所述前端桿3與注入桿2內的沿軸向形成的硬化材料液供給路9a內連通，且與注入桿2的前端連結，所述高壓噴射攪拌裝置1具有高壓噴射噴嘴設備1A、硬化材料液供給路9a、材料液噴射噴嘴5、壓縮空氣鑽孔水供給路10a、壓縮空氣噴射噴嘴6、以及鑽孔水噴出口4、遮蔽蓋19等（參照圖1～圖3、圖6）。

如圖1所示，前端桿3結合並安裝於注入桿2的前端。自設置於所述前端桿3的前端的鑽孔水噴出口4噴射經由注入桿2及前端桿3內而供給的水（液體），另外，自設置於前端桿3的側面的高壓噴射噴嘴設備1A噴射經由注入桿2及前端桿3內而供給的水泥漿（硬化材料液）、空氣。

作業機械7是對注入桿2進行支撐並且使注入桿2上下移動、旋轉及擺動的機械。藉此，注入桿2及前端桿3藉由作業機械7不僅能夠進行上下移動，亦能夠進行旋轉、擺動。再者，於本實施形態中，設為可使注入桿2擺動，但亦可不使注入桿2擺動。

旋轉器（swivel）8安裝於注入桿2的後端部，與分別自水供給源11、空氣供給源12及水泥漿（硬化材料液）供給源13供給的水、空氣及水泥漿的各供給軟管14、15、16連結，並且將水、空氣及水泥漿供給至注入桿2內（參照圖1、圖3）。如此，分別自水供給源11、空氣供給源12及硬化材料液供給源13供給的水、空氣及水泥漿經由各供給軟管14、15、16→旋轉器8→各供給路9a、10a→各流路9b、10b而自噴嘴等噴射。此處，水、壓縮空氣自水、壓縮空氣的各供給軟管14、15供給至壓縮空氣鑽孔水供給路10a。

接下來，使用圖3～圖6的（a）、圖6的（b），對注入桿2及前端桿3的結構進行具體說明。此處，圖4是圖3的B-B剖面圖，圖5是表示高壓噴射噴嘴設備的分解立體圖的圖，所述高壓噴射噴嘴設備裝設於本發明第一實施形態中的高壓噴射攪拌裝置的前端桿，圖6的（a）是圖3的P-P部分的放大圖，圖6的（b）是表示前端桿的噴嘴主體部安裝孔的圖。

如上所述，注入桿2與前端桿3結合地安裝。所述注入桿2使用的是包括外徑43 mm且內徑30 mm的注入桿內管2a以及外徑90 mm且內徑70 mm的注入桿外管2b的雙重管桿。而且，向注入桿2內側的注入桿內管2a供給水泥漿，向注入桿內管2a外側的注入桿外管2b供給鑽孔水或壓縮空氣。具體而言，向形成於注入桿內管2a的內部的硬化材料液供給路9a供給自硬化材料液供給源13供給的水泥漿，向形成於注入桿外管2b的內部的壓縮空氣鑽孔水供給路10a供給自空氣供給源12供給的壓縮空氣或自水供給源11供給的鑽孔水。再者，於本實施形態中使用了具有注入桿內管2a與注入桿外管2b的雙重管桿，但不限於此，亦可設為使用三重管等多重管，所述三重管具有於內部構成硬化材料液供給路9a的注入桿內管2a，且於注入桿內管2a的外側具有於內部構成壓縮空氣供給路的注入桿外管，且於注入桿內管2a的外側具有於內部構成鑽孔水供給路的注入桿外管。另外，於本實施形態中，設為向形成於注入桿內管2a的內部的硬化材料液供給路9a供給水泥漿，向形成於注入桿外管2b的內部的壓縮空氣鑽孔水供給路10a供給壓縮空氣或鑽孔水，但並不限於此，亦可向注入桿內管2a的內部供給壓縮空氣或鑽孔水，向注入桿外管2b的內部供給水泥漿。另外，於本實施形態中，使用了外徑90 mm的圓形剖面的注入桿2，但並不限於此，亦可使用直徑50 mm～140 mm左右（例如，75 mm左右）的圓形剖面的注入桿，另外，於使用直徑50 mm～140 mm左右（例如，75 mm左右）的圓形剖面的注入桿的情況下，可將注入桿內管2a的內徑設為14 mm～16 mm。此處，注入桿內管2a的內徑根據於注入桿內管2a內流動的水泥漿的流量來決定。進而，亦可使用具有六角形剖面的注入桿。

如上所述，前端桿3結合並安裝於注入桿2的前端。另外，前端桿3的最大直徑為110 mm，且上部包括外徑90 mm且內徑80 mm的前端桿外管17、以及外徑50 mm且內徑30 mm的前端桿內管18。而且，於前端桿3內部，於中央沿軸向形成有與注入桿2的硬化材料液供給路9a連通的直徑為45 mm的硬化材料液流路9b，且所述硬化材料液流路9b構成於前端桿內管18的內部。而且，於硬化材料液流路9b的外周側，沿軸向形成有與注入桿2的壓縮空氣鑽孔水供給路10a連通的壓縮空氣鑽孔水流路10b，且壓縮空氣鑽孔水流路10b構成於前端桿外管17與前端桿內管18之間（參照圖3、圖17的（a）、圖17的（b））。於前端桿3的側面設置有高壓噴射噴嘴設備1A，於所述高壓噴射噴嘴設備1A的內部前端設置有用於噴射水泥漿的材料液噴射噴嘴5，且於所述材料液噴射噴嘴5的外周設置有用於噴射壓縮空氣的壓縮空氣噴射噴嘴6（參照圖6）。另外，材料液噴射噴嘴5及壓縮空氣噴射噴嘴6由遮蔽蓋19覆蓋（參照圖5）。關於高壓噴射噴嘴設備1A及遮蔽蓋19的說明，將使用圖16的（a）、圖16的（b）於之後敘述。另外，於前端桿3的前端部設置有用於噴射水（液體）的鑽孔水噴出口4，自所述鑽孔水噴出口4噴射經由注入桿2及前端桿3內而供給的水（液體）。即，設置於前端桿3的前端的鑽孔水噴出口4經由前端桿3內的壓縮空氣鑽孔水流路10b而與注入桿2內的壓縮空氣鑽孔水供給路10a連通，經由注入桿2及前端桿3內而供給的水（液體）自鑽孔水噴出口4噴射。

如此，注入桿2使用了雙重管桿，所述雙重管桿包括在內部構成硬化材料液供給路9a的注入桿內管2a、以及在內部構成兼作壓縮空氣供給路與鑽孔水供給路的壓縮空氣鑽孔水供給路10a的注入桿外管2b，因此，可設為自硬化材料液供給路9a向材料液噴射噴嘴5的配管結構、自壓縮空氣鑽孔水供給路10a向壓縮空氣噴射噴嘴6及鑽孔水噴出口4的配管結構不會變得複雜的結構。

於前端桿3的下部設置有差壓閥22（參照圖3）。藉由所述差壓閥22將通向鑽孔水噴出口4的流路開放或封閉。具體而言，藉由經由壓縮空氣鑽孔水供給路10a、前端桿3內的壓縮空氣鑽孔水流路10b而供給的鑽孔水，對差壓閥22進行支撐的彈簧77受到按壓，差壓閥22與彈簧77一起下移，藉此將通向鑽孔水噴出口4的流路開放。而且，若為經由壓縮空氣鑽孔水供給路10a、前端桿3內的壓縮空氣鑽孔水流路10b而供給的壓縮空氣，則對差壓閥22進行支撐的彈簧77恢復為原來的狀態，差壓閥22與彈簧77一起上移，藉此將通向鑽孔水噴出口4的流路封閉。

於地基的鑽孔時，經由壓縮空氣鑽孔水供給路10a、前端桿3內的壓縮空氣鑽孔水流路10b而供給鑽孔水，所述鑽孔水經由開放狀態的差壓閥22而自鑽孔水噴出口4噴出。而且，於地基的鑽孔完成後，經由壓縮空氣鑽孔水供給路10a、前端桿3內的壓縮空氣鑽孔水流路10b而供給壓縮空氣，藉此將差壓閥22封閉，並自與壓縮空氣鑽孔水流路10b連通的壓縮空氣噴射噴嘴6噴射壓縮空氣。

接下來，使用圖8的（a）～（d）至圖10的（a）～圖10的（f）對高壓噴射噴嘴設備1A進行具體說明。此處，圖8的（a）～（d）是表示本發明第一實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的構成零件的圖，圖9的（a）～（d）是所述構成零件的剖面圖，圖10的（a）是本發明第一實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的前側立體圖，圖10的（b）是所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的後側立體圖，圖10的（c）是所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的後視圖，圖10的（d）是所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的側視圖，圖10的（e）是所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的正視圖，圖10的（f）是圖10的（c）的D-D剖面圖。

高壓噴射噴嘴設備1A具有噴嘴主體部24、外周傾斜槽構件32A、以及空氣罩25等（參照圖8的（a）～（d）、圖9的（a）～（d））。

噴嘴主體部24於內部形成有中空形狀的硬化材料液流路，於所述硬化材料液流路中流入自硬化材料液供給路9a供給的水泥漿，且噴嘴主體部24包括噴嘴主體26與噴嘴主體延長部27（參照圖9）。具體而言，噴嘴主體26為前側部分直徑變小、後側部分較前側部分直徑稍變大的大致圓柱形狀。而且，噴嘴主體部24的呈中空形狀的內部包括後端內徑部28、中間內徑部29、以及前端內徑部30（參照圖9）。所述中間內徑部29與前端內徑部30形成於噴嘴主體26內，後端內徑部28形成於噴嘴主體延長部27內。如此，噴嘴主體部24的呈中空形狀的內部包括：中間內徑部29，內周面向前端方向縮徑而形成且為錐面狀；前端內徑部30，與所述中間內徑部29的前端連通，且直徑為與中間內徑部29的前端的直徑大致相同的直徑；以及後端內徑部28，與所述中間內徑部29的後端連通，且直徑形成為與中間內徑部29的後端的直徑大致相同的直徑。藉此，經由與注入桿2內的硬化材料液供給路9a連通的前端桿3內的硬化材料液流路9b而供給的水泥漿按照噴嘴主體延長部27→噴嘴主體26的順序送入噴嘴主體部24內，並如後所述般自材料液噴射噴嘴5噴射（參照圖15）。另外，於噴嘴主體延長部27內的後端內徑部28，形成有將中空形狀的後端內徑部28剖面分割為多個空間的流路分割部31。而且，後端內徑部28的外徑於流路分割部31的後部縮徑，後端內徑部28內的流路分割部31形成為如下形狀：大致中心部分的面積相對於後端內徑部28的前側外徑剖面積（後端內徑部28的經縮徑部分的外徑剖面積）而言佔2%～20%（參照圖8）。再者，於第一實施形態中，將噴嘴主體延長部27內的後端內徑部28的直徑形成為與中間內徑部29的後端的直徑大致相同的直徑，但並不限於此，亦可自與中間內徑部29的後端的直徑大致相同的直徑向後端方向擴徑而形成。此處，圖15是圖3的C-C剖面圖。

由流路分割部31分割出的流路的剖面合計面積（9.45 mm ²）佔後端內徑部28的前側外徑剖面積（後端內徑部28的經縮徑部分的外徑剖面積）（23.7 mm ²）的約40%。再者，於第一實施形態中，說明了由流路分割部31分割出的流路的剖面合計面積佔後端內徑部28的前側外徑剖面積的約40%，但並不限於此，亦可設為由流路分割部31分割出的流路的剖面合計面積佔後端內徑部28的前側外徑剖面積的40%～60%，另外，亦可設為佔後端內徑部28的後側外徑剖面積的而非後端內徑部28的前側外徑剖面積的40%～60%，還可設為佔流路分割部31附近的後端內徑部28的中空形狀剖面積的40%～60%。

外周傾斜槽構件32A為中空形狀，嵌合於噴嘴主體部24的前端部，外周面向前端方向縮徑，且於外周面形成有8個朝向前端方向沿大致斜左方向傾斜的傾斜槽32a（參照圖8、圖10的（a）～圖10的（f））。如此，由於在外周傾斜槽構件32A的外周面形成有傾斜槽32a，故當製造外周傾斜槽構件32A的外周面的傾斜槽32a時不需要複雜的步驟，可將高壓噴射噴嘴設備1A的製造費抑制地低廉。進而，若自高壓噴射噴嘴設備1A噴射的水泥漿與岩石等固化物發生碰撞，則反彈的水泥漿（包含經粉碎的固形物及地基）會碰撞空氣罩25，因此空氣罩25受損而需要更換，但形成有傾斜槽32a的外周傾斜槽構件32A與空氣罩25為獨立的構件，因此僅對廉價的空氣罩25進行更換即可，可將高壓噴射噴嘴設備1A的修理更換費抑制地更低廉。再者，於第一實施形態中，外周傾斜槽構件32A於外周面形成有朝向前端方向沿大致斜左方向傾斜的傾斜槽32a，但並不限於此，亦可於外周面形成朝向前端方向沿大致斜右方向傾斜的傾斜槽。另外，於第一實施形態中，關於外周傾斜槽構件32A，設為於外周傾斜槽構件32A的外周面形成有8個朝向前端方向沿大致斜左方向傾斜的傾斜槽32a，但並不限於此，亦可設為於外周傾斜槽構件32A的外周面形成有6個～12個（6個～8個或8個～10個）等多個朝向前端方向沿大致斜左方向傾斜的傾斜槽32a。關於此情況，當於外周面形成朝向前端方向沿大致斜右方向傾斜的傾斜槽時亦相同。

外周傾斜槽構件32A形成為外周面朝向前端方向縮徑的形狀（參照圖7至圖10的（a）～圖10的（f）），如後所述，剖面直徑朝向前端而變小（參照圖11）。此處，圖11是表示本發明第一實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的傾斜槽的剖面直徑的圖。於圖11中，示出了將外周傾斜槽構件32A的各剖面中的傾斜槽32a的凹部（最下部）連結而得的直徑與將凸部（最上部）連結而得的直徑。具體而言，如圖11的上部所示，外周傾斜槽構件32A的各個剖面（A剖面～M剖面）中「外周傾斜槽構件32A外周的傾斜槽32a的凹部直徑（參照圖11上部數值）」為「Φ16.84 mm（A剖面）」··「Φ14.47 mm（K剖面）」「Φ14.24 mm（L剖面）」·「Φ14.0 mm（M剖面）」，越朝向前端，剖面直徑越小，另外，如圖11的下部所示，關於外周傾斜槽構件32A的各個剖面（A剖面～M剖面）中的「外周傾斜槽構件32A外周的傾斜槽32a的凸部直徑」，為「Φ28.0 mm（A剖面）」···「Φ22.17 mm（K剖面）」「Φ21.58 mm（L剖面）」「Φ21.0 mm（M剖面）」，越朝向前端，剖面直徑亦越小。再者，於第一實施形態中，將外周傾斜槽構件32A前端（M剖面）的凸部直徑設為Φ21.0 mm，但並不限於此，於增多自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射的壓縮空氣的量的情況下，亦可使用外周傾斜槽構件32A前端的凸部直徑大而為Φ21.0 mm～Φ27.0 mm（較佳為Φ21.0 mm～Φ24.0 mm）的範圍內的外周傾斜槽構件32A。

外周傾斜槽構件32A的傾斜槽32a自後側朝向前端呈螺旋狀傾斜（參照圖12的（a）～圖12的（d）、圖13的（a）～圖13的（m））。具體而言，外周傾斜槽構件32A的傾斜槽32a的凹部（最下部）自後端側P1點（A剖面（參照圖11、圖13的（a）））朝向前端側P2點（M剖面（參照圖11、圖13的（m））），於圓周方向上一邊傾斜32.6度（「螺旋角」）一邊形成（參照圖14的（e）、圖14的（f））。如此，外周傾斜槽構件32A的傾斜槽32a形成為自後端朝向前端呈螺旋狀傾斜、且朝向前端方向傾斜32.6度。此處，外周傾斜槽構件32A的傾斜槽32a的朝向前端方向的且斜向的傾斜角可根據「後端側的凹部點（P1點）」朝向前側（「前端側的凹部點（P2點）」）以多大的角度傾斜而求出。具體而言，外周傾斜槽構件32A的傾斜槽32a的傾斜角可根據「自P1點（外周傾斜槽構件32A後端側的傾斜槽32a的凹部點）至沿與外周傾斜槽構件32A的中心軸平行的方向下降後的前端側點P3的長度（自外周傾斜槽構件32A的後端側至前端側的長度（18 mm））、以及「將前端側點P3與P2點（外周傾斜槽構件32A前端側的傾斜槽32a的凹部點）相連而成的線的橫向長度（11.5 mm）」而求出。此處，「自P1點（外周傾斜槽構件32A後端側的傾斜槽32a的凹部點）至沿與外周傾斜槽構件32A的中心軸平行的方向下降後的前端側點P3的長度（自外周傾斜槽構件32A的後端側至前端側的長度）」是一定的，但「將前端側點P3與P2點（外周傾斜槽構件32A前端側的傾斜槽32a的凹部點）相連而成的線的橫向長度」會發生變動。即，根據所述「將前端側點P3與P2點（外周傾斜槽構件32A前端側的傾斜槽32a的凹部點）相連而成的線的橫向長度」，「外周傾斜槽構件32A的傾斜槽32a的傾斜角」發生變動且被求出。另外，於第一實施形態中，使外周傾斜槽構件32A的外周面的傾斜槽32a朝向前端方向傾斜32.6度，但並不限於此，亦可於13.0度～56.0度的範圍內斜向地傾斜。此處，圖12的（a）是表示本發明第一實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的構成零件的裝設方法的圖，圖12的（b）是所述高壓噴射噴嘴設備的後視圖，圖12的（c）是所述高壓噴射噴嘴設備的側視圖，圖12的（d）是所述高壓噴射噴嘴設備的正視圖，圖13的（a）～圖13的（m）是圖11的A剖面圖～M剖面圖，圖14的（a）是本發明第一實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的正視圖，圖14的（b）是圖14的（a）的F-F剖面圖，圖14的（c）是表示本發明第一實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件後端面的傾斜槽的凹部直徑與凸部直徑的圖，圖14的（d）是表示所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的前端側端面的傾斜槽的凹部直徑與凸部直徑的圖，圖14的（e）是所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的側面立體圖，圖14的（f）是表示所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的傾斜角的算出方法的圖。此處，圖11的A剖面對應於圖13的（a），圖11的B剖面對應於圖13的（b），圖11的C剖面對應於圖13的（c），··圖11的K剖面對應於圖13的（k），圖11的L剖面對應於圖13的（l），圖11的M剖面對應於圖13的（m）。

空氣罩25的前端方向外周面開始為圓柱形形狀，稍後側為六角形形狀，且於其後側外周面形成有外螺紋，空氣罩25的中空內部形成為向前端方向縮徑的錐形形狀（參照圖8、圖9）。另外，空氣罩25與嵌合於噴嘴主體部24的前端部的外周傾斜槽構件32A嵌合，空氣罩25的內周面與外周傾斜槽構件32A的外周面之間與前端桿3的壓縮空氣鑽孔水流路10b連通，且如後所述，於空氣罩25的內周面與外周傾斜槽構件32A的外周面之間的前端，構成有壓縮空氣噴射噴嘴6（參照圖15）。藉此，經由注入桿2內的壓縮空氣鑽孔水供給路10a、與壓縮空氣鑽孔水供給路10a連通的前端桿3內的壓縮空氣鑽孔水流路10b而供給的壓縮空氣自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射。

於空氣罩25的前端外周面形成有橡膠環安裝凹部20（參照圖16的（a）、圖16的（b）），於所述橡膠環安裝凹部20裝設有環狀的橡膠環21。於所述空氣罩25的外周面上所安裝的環狀的橡膠環21，卡止有遮蔽蓋19。如此，由於遮蔽蓋19卡止於空氣罩25的外周面上所安裝的環狀的橡膠環21，故結構並不複雜，且亦可容易地變更遮蔽蓋19脫離時的橡膠環21的卡止力。此處，圖16的（a）是本發明第一實施形態的高壓噴射攪拌裝置的材料液噴射噴嘴及壓縮空氣噴射噴嘴的放大剖面圖，圖16的（b）是由所述高壓噴射攪拌裝置的遮蔽蓋覆蓋的材料液噴射噴嘴及壓縮空氣噴射噴嘴的放大剖面圖。

於高壓噴射噴嘴設備1A的前端形成有用於噴射水泥漿的材料液噴射噴嘴5、與用於噴射壓縮空氣的壓縮空氣噴射噴嘴6（參照圖6）。具體而言，於高壓噴射噴嘴設備1A的前端內側設置有材料液噴射噴嘴5，於其外側形成有壓縮空氣噴射噴嘴6。如此，當自高壓噴射噴嘴設備1A以高壓噴射水泥漿與壓縮空氣時，自高壓噴射噴嘴設備1A的內側噴射水泥漿，自其外側（外周部）噴射壓縮空氣，從而於水泥漿的噴流的周圍形成壓縮空氣的氣層被膜，藉此，與不存在壓縮空氣的氣層被膜的情況相比，可增大噴射到達距離。具體將於之後敘述。

材料液噴射噴嘴5是形成於插入至噴嘴主體部安裝孔23的噴嘴主體部24的前端、且用於噴射經由與硬化材料液供給路9a連通的硬化材料液流路9b而供給的水泥漿的噴嘴（參照圖6）。此處，噴嘴主體部安裝孔23如上所述般於前端桿3的軸向上的高度不同的位置，於圓周上等間隔地形成有兩個。再者，於第一實施形態中，噴嘴主體部安裝孔23是於前端桿3的軸向上的高度不同的位置，於圓周上等間隔地形成有兩個，但亦可不為前端桿3的軸向上的高度不同的位置，且亦可不形成於圓周上等間隔的位置。另外，噴嘴主體部安裝孔23的數量亦可不為兩個，亦可設為形成有三個、四個、六個等兩個以上（較佳為四個以上）的多個、或者一個。

如此，由於在前端桿3的軸向上的高度不同的位置形成有多個噴嘴主體部安裝孔23，故藉由配合用途而於高度不同的噴嘴主體部安裝孔23安裝多個噴嘴主體部24，可於短時間內效率良好地在地下製備各種形狀的固結體。此處，未安裝高壓噴射噴嘴設備1A的噴嘴主體部安裝孔23由噴嘴安裝孔密封蓋（省略圖示）密封。

另外，壓縮空氣噴射噴嘴6由外周傾斜槽構件32A的外周面與空氣罩25的內周面等形成，且與前端桿3內的壓縮空氣鑽孔水流路10b連通（參照圖6的（a））。再者，於第一實施形態中，設為壓縮空氣噴射噴嘴6由外周傾斜槽構件32A的外周面與空氣罩25的內周面等形成，但並不限於此，只要是以與前端桿3內的壓縮空氣鑽孔水流路10b連通並將噴嘴主體部24的前端外徑部周圍包圍的方式構成，且自前端桿3內的壓縮空氣鑽孔水流路10b朝向前端而剖面積縮小從而高速地噴射壓縮空氣的噴嘴，則亦可為其他形態的壓縮空氣噴射噴嘴。

接下來，對在前端桿3的側面形成的噴嘴主體部安裝孔23中安裝高壓噴射噴嘴設備1A的程序進行說明。具體而言，按照以下（1）～（3）的程序，於前端桿3的噴嘴主體部安裝孔23中安裝高壓噴射噴嘴設備1A。以下，參照圖7對高壓噴射噴嘴設備1A的安裝程序進行說明。此處，圖7是表示本發明第一實施形態的高壓噴射噴嘴設備的裝設方法的剖面圖。

（1）首先，將噴嘴主體延長部27插入至噴嘴主體部安裝孔23。藉此，噴嘴主體延長部27嵌進噴嘴主體部安裝孔23中。嵌進所述噴嘴主體部安裝孔23中的噴嘴主體延長部27向前端桿3內的硬化材料液流路9b（硬化材料液流路）內突出地安裝（參照圖6的（a））。再者，於第一實施形態中，噴嘴主體延長部27向前端桿3內的硬化材料液流路9b（硬化材料液流路）內突出地安裝，但亦可以不向前端桿3內的硬化材料液流路9b（硬化材料液流路）內突出的形狀安裝，另外，較佳為突出至前端桿3的硬化材料液流路9b（硬化材料液流路）的大致中心部而安裝。

（2）接下來，將噴嘴主體26插入至噴嘴主體部安裝孔23。當將所述噴嘴主體26插入至噴嘴主體部安裝孔23時，使形成於噴嘴主體26的後端外周的外螺紋與形成於前端桿3的噴嘴主體部安裝孔23的內螺紋螺合，藉此將噴嘴主體26安裝於前端桿3。

（3）接下來，將外周傾斜槽構件32A及空氣罩25自噴嘴主體26前端方向依次嵌入，並使形成於空氣罩25的外周的外螺紋與形成於前端桿3側面內周的空氣罩安裝孔43的內螺紋螺合，藉此將空氣罩25（亦包括外周傾斜槽構件32A）安裝於前端桿3。

（4）接下來，將遮蔽蓋19安裝於空氣罩25的外周面。

如上所述，高壓噴射噴嘴設備1A裝卸自如地安裝於前端桿3，因此可配合土質等自由調換高壓噴射噴嘴設備1A，並且可藉由簡單的方法將高壓噴射噴嘴設備1A安裝於前端桿3。

藉由如此般噴嘴主體延長部27的後端內徑部28突出至前端桿3內的硬化材料液流路9b（硬化材料液流路）內而設置，可確保噴嘴主體部24內部的直線距離足夠長，可減少於噴嘴主體部24內流動的水泥漿的紊流的發生。藉此，可增大自噴嘴主體部24的前端噴射的水泥漿的切削能力，從而將地基的組織結構破壞，且可將水泥漿噴射至遠距離。進而，如上所述，由於設為由流路分割部31分割出的流路的剖面合計面積佔後端內徑部28的前側外徑剖面積（後端內徑部28的經縮徑部分的外徑剖面積）的40%的形狀，因此，於噴嘴主體部24的後端內徑部28中流動的水泥漿分流至由流路分割部31分割出的各個空間，並一邊以適度的壓縮力壓縮一邊向前端方向輸送。而且，一邊壓縮一邊向前端方向輸送的水泥漿於由流路分割部31分割出的各個空間中進一步增速，同時經層流化，藉此，於噴嘴主體部24內通過的水泥漿成為細的層流，從而增大自噴嘴主體部24前端噴射的水泥漿的切削能力，藉此將地基的組織結構破壞，且可將水泥漿噴射至更遠的距離。關於此情況，當由流路分割部31分割出的流路的剖面合計面積佔後端內徑部28的前側外徑剖面積（後端內徑部28的經縮徑部分的外徑剖面積）的40%～60%時亦相同。

另外，如上所述，由於形成為後端內徑部28的流路分割部31的大致中心部分的面積相對於後端內徑部28的前側外徑剖面積（後端內徑部28的經縮徑部分的外徑剖面積）而言佔2%～20%的形狀，故於噴嘴主體部24的後端內徑部28的大致中心部中流動的水泥漿與流路分割部31的大致中心部分發生碰撞，該碰撞後的水泥漿流入由流路分割部31分割出的各個流路中，且一邊增大速度一邊沿著經縮徑的中間內徑部29的內周面輸送，因此可減少於所述中間內徑部29的內周面產生的紊流所形成的邊界層的厚度，可使於噴嘴主體部24內通過的水泥漿成為更細的層流。藉此，自噴嘴主體部24的前端噴射的水泥漿於噴射口的大致整個面上以大致相同的速度噴射，藉此可將自噴嘴主體部24前端的材料液噴射噴嘴5的噴射口噴射的水泥漿的速度不會衰退的區域（勢流心區域）維持得更長，可將水泥漿噴射至更遠的距離，並且可增大自噴嘴主體部24的前端噴射的水泥漿的切削能力，從而將地基的組織結構破壞。此處，所謂勢流心區域是指自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的速度不會衰退的區域，於所述勢流心區域中，原樣保持了材料液噴射噴嘴5的噴射口的噴射壓，且可謂形成了噴射流體（jet）的核（芯），自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿噴射流的直徑擴大程度變小。

如此，於噴嘴主體部24（噴嘴主體延長部27）的後端內徑部28中流動的水泥漿分流至由流路分割部31分割出的各個空間而向前端方向輸送，因此，可於由流路分割部31分割出的各個空間中將水泥漿更細緻地層流化。藉此，可增大自噴嘴主體部24前端的材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的切削能力，從而將地基的組織結構破壞，且可將水泥漿噴射至更遠的距離。

接下來，對將前端桿3內的管內路徑在地基的鑽孔時與水泥漿的噴射時切換前端桿3內的管內路徑的方法進行說明。此處，圖17的（a）是對本發明第一實施形態的高壓噴射攪拌裝置的鑽孔時的遮蔽蓋進行說明的圖，圖17的（b）是對所述高壓噴射攪拌裝置的切換管內路徑時的遮蔽蓋進行說明的圖，圖17的（c）是對所述高壓噴射攪拌裝置的製備固結體時的遮蔽蓋進行說明的圖。

於鑽孔時，不向注入桿2的硬化材料液供給路9a供給水泥漿，而向壓縮空氣鑽孔水供給路10a供給鑽孔水。若為向壓縮空氣鑽孔水供給路10a供給的鑽孔水，則卡止於空氣罩25的外周面的遮蔽蓋19不會自高壓噴射噴嘴設備1A的前端部脫離，因此自注入桿2的壓縮空氣鑽孔水供給路10a經由前端桿3的壓縮空氣鑽孔水流路10b輸送的鑽孔水經由開放狀態的差壓閥22而自鑽孔水噴出口4噴出，從而對地基進行鑽孔（參照圖17的（a））。此處，於本實施形態中，將經由壓縮空氣鑽孔水流路10b供給至壓縮空氣噴射噴嘴6的鑽孔水的壓力設為3 MPa（較佳為5 MPa以下），將經由硬化材料液流路9b供給至材料液噴射噴嘴5的水泥漿（硬化材料液）的壓力設為30 MPa（較佳為10 MPa以上）。具體而言調整為：供給至壓縮空氣噴射噴嘴6的鑽孔水的壓力若為5 MPa以下，則遮蔽蓋19不會自高壓噴射噴嘴設備1A的前端部脫離。由於供給至壓縮空氣噴射噴嘴6的鑽孔水的壓力為3 MPa，故遮蔽蓋19保持對高壓噴射噴嘴設備1A的前端部進行覆蓋的狀態而不會自高壓噴射噴嘴設備1A的前端部脫離。而且，如上所述，藉由經由前端桿3內的壓縮空氣鑽孔水流路10b而供給的鑽孔水，差壓閥22下移，將通向鑽孔水噴出口4的流路開放。藉此，不會自與壓縮空氣鑽孔水流路10b連通的壓縮空氣噴射噴嘴6噴射鑽孔水，而是經由開放狀態的差壓閥22自鑽孔水噴出口4噴出鑽孔水。

當切換前端桿3內的管內路徑時，原本供給至注入桿2的壓縮空氣鑽孔水供給路10a的鑽孔水被變更為壓縮空氣。如上所述，藉由經由壓縮空氣鑽孔水供給路10a、前端桿3內的壓縮空氣鑽孔水流路10b而供給的壓縮空氣，差壓閥22與彈簧77一起上移，將通向鑽孔水噴出口4的流路封閉，並自與壓縮空氣鑽孔水流路10b連通的壓縮空氣噴射噴嘴6噴射壓縮空氣。另外，於切換前端桿3內的管內路徑的同時，自注入桿2的硬化材料液供給路9a經由前端桿3的硬化材料液流路9b向材料液噴射噴嘴5供給水泥漿。藉由供給至材料液噴射噴嘴5的水泥漿，對高壓噴射噴嘴設備1A的前端部進行覆蓋的遮蔽蓋19受到按壓而自高壓噴射噴嘴設備1A的前端部脫離（參照圖17的（b））。具體而言調整為：供給至材料液噴射噴嘴5的水泥漿的壓力若為10 MPa以上，則遮蔽蓋19自高壓噴射噴嘴設備1A的前端部脫離。由於供給至材料液噴射噴嘴5的水泥漿的壓力為30 MPa，故遮蔽蓋19自高壓噴射噴嘴設備1A的前端部脫離。藉此，自高壓噴射噴嘴設備1A前端的材料液噴射噴嘴5噴射水泥漿。如此，壓縮空氣不會自與壓縮空氣鑽孔水流路10b連通的鑽孔水噴出口4噴出，而是自高壓噴射噴嘴設備1A前端的材料液噴射噴嘴5噴射水泥漿，且自其外周的壓縮空氣噴射噴嘴6噴射壓縮空氣。

於切換前端桿3內的管內路徑後製備固結體時，如上所述，噴射經由前端桿3的硬化材料液流路9b而輸送至材料液噴射噴嘴5的水泥漿，另外，自材料液噴射噴嘴5的外周的壓縮空氣噴射噴嘴6噴射壓縮空氣（參照圖17的（c））。藉此，於自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的噴流的周圍形成壓縮空氣的氣層被膜，與不存在壓縮空氣的氣層被膜的情況相比，可增大噴射到達距離。

接下來，使用圖18及圖19的（a）～圖19的（d）對本發明第一實施形態中的基於高壓噴射攪拌施工方法的施工程序進行說明。此處，圖18是使用了本發明第一實施形態中的高壓噴射攪拌裝置的高壓噴射攪拌施工方法的流程圖，圖19的（a）～圖19的（d）是對使用了所述高壓噴射攪拌裝置的高壓噴射攪拌施工方法進行說明的圖。

首先，於S1中，將前端桿3（注入桿2）定位於地基的即將自此進行鑽孔的位置。具體而言，利用起重機吊起注入桿2（前端桿3），並將前端桿3（注入桿2）定位於地基的即將自此進行鑽孔的位置處。而且，於前端桿3（注入桿2）被定位於地基的即將自此進行鑽孔的規定位置後，進入S2。

於S2中，判斷「開始按鈕（省略圖示）」是否成為「打開（ON）」。所述「開始按鈕（省略圖示）」可藉由按壓管理裝置的施工管理畫面（省略圖示）的「開始按鈕（省略圖示）」而「打開」。然後，於「開始按鈕（省略圖示）」未成為「打開」的情況下，繼續實施S2的處理直至「開始按鈕（省略圖示）」變為「打開」為止。然後，若「開始按鈕（省略圖示）」變為「打開」，則進入S3，並自該時間點起測量施工時間。

於S3中，判斷「鑽孔按鈕（省略圖示）」是否成為「打開」。所述「鑽孔按鈕（省略圖示）」可藉由按壓管理裝置的施工管理畫面（省略圖示）的「鑽孔按鈕（省略圖示）」而「打開」。然後，於「鑽孔按鈕（省略圖示）」不為「打開」的情況下，進入S4，判斷「製備按鈕（省略圖示）」是否為「打開」，於「製備按鈕（省略圖示）」不為「打開」的情況下，反覆實施S3→S4→S3的處理，直至「鑽孔按鈕（省略圖示）」或「製備按鈕（省略圖示）」中的任一個變為「打開」。然後，若於S3中「鑽孔按鈕（省略圖示）」變為「打開」，則進入S5。再者，關於在S4中「製備按鈕（省略圖示）」變為「打開」的情況，將於之後敘述。

於S5中，實施「鑽孔水供給步驟」。所述鑽孔水供給步驟是自水供給源11向注入桿2的壓縮空氣鑽孔水供給路10a供給鑽孔水的步驟。藉此，自水供給源11將鑽孔水輸送至壓縮空氣鑽孔水供給路10a。然後，進入S6。

於S6中，實施「注入桿插入步驟」（參照圖19的（a））。所述注入桿插入步驟是將藉由鑽孔水供給步驟（S5）而供給至壓縮空氣鑽孔水供給路10a的鑽孔水自鑽孔水噴出口4噴出，並使前端桿3插入至對象地基的規定深度的步驟。具體而言，自注入桿2的壓縮空氣鑽孔水供給路10a將鑽孔水輸送至前端桿3的壓縮空氣鑽孔水流路10b，並使其自鑽孔水噴出口4噴出，以進行地基的鑽孔。於進行所述地基的鑽孔時，如上所述，由於對高壓噴射噴嘴設備1A的前端部進行覆蓋的遮蔽蓋19被調整為於供給至壓縮空氣噴射噴嘴6的鑽孔水的壓力（3 MPa）下不會自高壓噴射噴嘴設備1A的前端部脫離，因此於鑽孔水供給步驟中供給至壓縮空氣鑽孔水供給路10a的鑽孔水全部自鑽孔水噴出口4噴出。另外，設置於壓縮空氣鑽孔水流路10b的差壓閥22如上所述般於自壓縮空氣鑽孔水供給路10a經由壓縮空氣鑽孔水流路10b而供給的鑽孔水的壓力下開放，因此可自鑽孔水噴出口4噴出鑽孔水。而且，前端桿3要插入的對象地基的規定深度已預先輸入至計劃輸入欄（省略圖示）的「鑽孔長度輸入部（省略圖示）」，所輸入的所述「鑽孔長度」與「施工中途的當前鑽孔長度」一起顯示於施工管理畫面（省略圖示）的「鑽孔長度顯示部（省略圖示）」，因此操作者可一邊對施工管理畫面（省略圖示）的「鑽孔長度顯示部（省略圖示）」進行確認，一邊判斷按壓後述「中斷按鈕（省略圖示）」的時間點。然後，進入S7。

於S7中，實施「位置檢測步驟」。所述位置檢測步驟是對前端桿3的位置進行檢測的步驟。具體而言，藉由注入桿插入步驟對地基進行鑽孔，並對經所述鑽孔的地基內的前端桿3的高壓噴射噴嘴設備1A的位置進行檢測。再者，於本實施形態中，設為於位置檢測步驟中對前端桿3的高壓噴射噴嘴設備1A的位置進行檢測，但並不限於此，亦可設為對前端桿3的前端的位置或前端桿3的後端的位置等前端桿的其他位置進行檢測。另外，於具有多個高壓噴射噴嘴設備1A的情況下，設為對其中一個高壓噴射噴嘴設備1A的位置進行檢測即可。利用位置檢測單元檢測出的所述前端桿3的位置作為深度而顯示於施工管理畫面（省略圖示）的「深度顯示部（省略圖示）」。然後，進入S8。

於S8中，判斷「中斷按鈕（省略圖示）」是否成為「打開」。所述「中斷按鈕（省略圖示）」可藉由按壓管理裝置的施工管理畫面（省略圖示）的「中斷按鈕（省略圖示）」而打開。然後，於「中斷按鈕（省略圖示）」不為「打開」的情況下，進入S41，判斷「製備按鈕（省略圖示）」是否成為「打開」，於「製備按鈕（省略圖示）」未成為「打開」的情況下，反覆實施S5→S6→S7→S8→S41→S5的處理，直至「中斷按鈕（省略圖示）」或「製備按鈕（省略圖示）」中的任一個變為「打開」。另外，於判斷為「中斷按鈕（省略圖示）」變為「打開」的情況下，進入S3，判斷「鑽孔按鈕（省略圖示）」是否成為「打開」。此處，藉由將「中斷按鈕（省略圖示）」「打開」而「鑽孔按鈕（省略圖示）」成為「關閉（OFF）」，因此通常於S3中會判斷為「鑽孔按鈕（省略圖示）」不為「打開」而進入S4，以判斷「製備按鈕（省略圖示）」是否成為「打開」，於判斷為「製備按鈕（省略圖示）」未成為「打開」的情況下，反覆實施S3→S4→S3的處理，直至「鑽孔按鈕（省略圖示）」或「製備按鈕（省略圖示）」中的任一個變為「打開」。然後，若於S4或S41中判斷為「製備按鈕（省略圖示）」變為「打開」，則進入S9。

於S9中，實施「空氣材料液供給步驟」。所述空氣材料液供給步驟為如下步驟：於藉由位置檢測步驟檢測出前端桿3插入至規定深度（已按壓「製備按鈕（省略圖示）」）後，停止向壓縮空氣鑽孔水供給路10a供給鑽孔水，而自空氣供給源12向壓縮空氣鑽孔水供給路10a供給壓縮空氣，並且自硬化材料液供給源13向硬化材料液供給路9a供給水泥漿（硬化材料液）。藉此，向壓縮空氣鑽孔水供給路10a供給壓縮空氣來代替鑽孔水，且向硬化材料液供給路9a供給水泥漿（硬化材料液）。然後，進入S10。

於S10中，實施「固結體製備步驟」（參照圖19的（b）～圖19的（d））。所述固結體製備步驟為如下步驟：藉由一邊使注入桿2上升一邊自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射藉由空氣材料液供給步驟供給至壓縮空氣鑽孔水供給路10a的壓縮空氣，並且自材料液噴射噴嘴5噴射供給至硬化材料液供給路9a的水泥漿（硬化材料液），藉此於地基內製備固結體。具體而言，於製備固結體時，由於對高壓噴射噴嘴設備1A的前端部進行覆蓋的遮蔽蓋19如上所述般自高壓噴射噴嘴設備1A的前端部脫離，因此自注入桿2的硬化材料液供給路9a經由前端桿3的硬化材料液流路9b而輸送的水泥漿自材料液噴射噴嘴5噴射。另外，向注入桿2的壓縮空氣鑽孔水供給路10a供給壓縮空氣，且所述壓縮空氣經由壓縮空氣鑽孔水流路10b而自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射。即，於自壓縮空氣鑽孔水供給路10a經由壓縮空氣鑽孔水流路10b供給的壓縮空氣的壓力下，差壓閥22被封閉，因此壓縮空氣全部自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射。藉此，於切換前端桿3內的管內路徑後製備固結體時，一邊自噴射噴嘴（材料液噴射噴嘴5、壓縮空氣噴射噴嘴6）分別同時噴射水泥漿、壓縮空氣，一邊使注入桿2順時針旋轉。於本實施形態中，於外周傾斜槽構件32A的外周面形成有朝向前端方向沿大致相同的斜向傾斜的相同形狀的傾斜槽32a，因此自壓縮空氣噴射噴嘴6（外周傾斜槽構件32A的外周面與空氣罩25的內周面之間的前端）噴射的壓縮空氣於自材料液噴射噴嘴5（噴嘴主體部24的前端）噴射的水泥漿的周圍回旋，並且自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射的壓縮空氣成為朝向中央方向的旋流，從而形成對水泥漿的周圍進行按壓的方向的壓縮空氣旋流。藉此，可使於水泥漿的周圍回旋的壓縮空氣旋流不易分散，並且自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的噴射後不久的水泥漿噴射流不易於半徑方向上大幅增大，可維持水泥漿噴射流的直進性且使速度不易減速，因此，可將自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的速度不會衰退的區域（勢流心區域）維持得更長，從而可將水泥漿噴射至更遠的距離。此處，圖20是表示自本發明第一實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的前端噴嘴進行噴射的狀態的圖。另外，於地基內製備固結體時的深度長度已預先輸入至計劃輸入欄（計劃資料製作畫面（省略圖示））的「製備長度輸入部（省略圖示）」，所輸入的所述「製備長度」與施工過程中的當前製備長度一起顯示於施工管理畫面（省略圖示）的「製備長度顯示部（省略圖示）」，因此操作者可一邊對施工管理畫面（省略圖示）的「製備長度顯示部（省略圖示）」進行確認，一邊判斷於S8中按壓後述「完成按鈕（省略圖示）」的時間點。然後，進入S71。

於S71中，實施「位置檢測步驟」。所述位置檢測步驟與S7同樣地是對前端桿3的位置進行檢測的步驟。具體而言，藉由固結體製備步驟而於地基內製備固結體，並對進行所述製備的地基內的前端桿3的高壓噴射噴嘴設備1A的位置進行檢測。再者，與S7同樣地，於本實施形態中，設為於位置檢測步驟中對前端桿3的高壓噴射噴嘴設備1A的位置進行檢測，但並不限於此，亦可設為對前端桿3的前端的位置或前端桿3的後端的位置等前端桿的其他位置進行檢測。另外，於具有多個高壓噴射噴嘴設備1A的情況下，設為對其中一個高壓噴射噴嘴設備1A的位置進行檢測即可。利用位置檢測單元檢測出的所述前端桿3的位置作為深度而顯示於施工管理畫面（省略圖示）的「深度顯示部（省略圖示）」。然後，進入S11。

於S11中，實施「噴射量檢測步驟」。所述噴射量檢測步驟是對藉由固結體製備步驟而自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿（硬化材料液）的噴射量進行檢測的步驟。於所述噴射量檢測步驟中檢測出的當前自材料液噴射噴嘴5噴射的每一分鐘的噴射量顯示於施工管理畫面（省略圖示）的「噴射量顯示部（省略圖示）」，另外，至目前為止自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿（硬化材料液）的累計噴射量亦顯示於施工管理畫面（省略圖示）的「累計噴射量顯示部（省略圖示）」。然後，進入S12。

於S12中，實施「注入桿提起步驟」。所述注入桿提起步驟中，於將注入桿2旋轉一圈的狀態下，將注入桿2提起規定的長度（例如，10 cm以下（較佳為5.0 cm（更佳為2.5 cm））。然後，反覆進行順時針的旋轉噴射→注入桿2提起→順時針的旋轉噴射→注入桿2提起→順時針的旋轉噴射→注入桿2提起，直至自噴射噴嘴（材料液噴射噴嘴5、壓縮空氣噴射噴嘴6）的噴射完成。再者，於第一實施形態中，使注入桿2順時針旋轉，但並不限於此，亦可使注入桿2逆時針旋轉。

如此，高壓噴射噴嘴設備1A反覆進行旋轉噴射→注入桿2提起→旋轉噴射，直至噴射完成，且當注入桿2於進行旋轉噴射的同時被提起時，滯留於下方的「土壤與水泥漿的混合物」藉由在自材料液噴射噴嘴5（噴嘴主體部24的前端）噴射的水泥漿的周圍回旋的壓縮空氣旋流而受到攪拌，因此土壤與水泥漿的混合物容易上升，經攪拌的土壤與水泥漿的混合物可作為排出泥而效率良好地排出至地面（參照圖21的（a）、圖21的（b））。另外，即使於自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的外周周邊部存在因孔洞化而形成的孔洞（氣泡），由於自壓縮空氣噴射噴嘴6（空氣罩25的內周面與外周傾斜槽構件32A的外周面之間的前端）噴射的壓縮空氣於水泥漿的周圍一邊無縫隙地將其包圍一邊回旋，因此水泥漿不易與地基相接，亦可防止存在於水泥漿噴射流的外周周邊部的孔洞崩潰（參照圖20）。藉由如此般防止存在於水泥漿噴射流的外周周邊部的孔洞崩潰，可防止因孔洞的崩潰而產生衝擊力，因此可將自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的速度不會衰退的區域（勢流心區域）維持得更長，從而可將水泥漿噴射至更遠的距離。此處，圖21的（a）是表示前端桿周邊的排出泥被排出至地面的狀態的圖，圖21的（b）是表示所述高壓噴射噴嘴設備周邊的排出泥經攪拌的狀態的圖。

於S13中，實施「位置噴射量儲存步驟」。所述位置噴射量儲存步驟是分別對藉由位置檢測步驟檢測出的前端桿3的位置處的、藉由噴射量檢測步驟檢測出的水泥漿（硬化材料液）的噴射量進行儲存的步驟。藉此，可判斷於地基中的哪一位置噴射了多少水泥漿。另外，於所述「位置噴射量儲存步驟」中儲存的位置資訊及噴射量資訊可儲存於通用串列匯流排（Universal Serial Bus，USB）等能夠取出的記錄媒體中，因此，可使用與USB等能夠取出的記錄媒體連接的個人電腦（personal computer）等對攪拌狀況的資料進行統計、分析等，並將其結果使用列印機等予以輸出。然後，進入S14。

於S14中，判斷「完成按鈕（省略圖示）」是否成為「打開」。所述「完成按鈕（省略圖示）」可藉由按壓管理裝置（省略圖示）的施工管理畫面（省略圖示）的「完成按鈕（省略圖示）」而「打開」。然後，於「完成按鈕（省略圖示）」不為「打開」的情況下，進入S9，反覆實施S9→S10→S71→S11→S12→S13→S14→S9的處理直至「完成按鈕（省略圖示）」變為「打開」為止。另外，於判斷為「完成按鈕（省略圖示）」變為「打開」的情況下，進入S15。

於S15中，實施「注入桿地面提起步驟」。於所述注入桿地面提起步驟中，藉由起重機等將注入桿2自掘鑿孔中提起，並自掘鑿孔內拔出至地面。藉由上述施工程序，於地下製備圓柱形形狀的固結體。

接下來，針對使用了本實施形態的外周傾斜槽構件32A（回旋內管C）的高壓噴射噴嘴設備1A的噴射流，使用圖22及圖23，與使用了背景技術（日本專利第6754914號公報）的空氣罩（回旋空氣罩B）的高壓噴射噴嘴設備101、及使用了未形成傾斜槽的空氣罩（標準空氣罩A）的高壓噴射噴嘴設備的噴射流加以比較來進行說明。於該比較例中，並非自材料液噴射噴嘴5噴射「水泥漿」，而是自材料液噴射噴嘴5噴射「噴射水」來對各自的噴射流進行比較。此處，「標準空氣罩A」是「未形成傾斜槽的空氣罩」，「回旋空氣罩B」是「於內周面形成有傾斜槽125a的空氣罩125」，「回旋內管C」是「於外周面形成有傾斜槽32a的外周傾斜槽構件32A」。另外，圖22是表示自高壓噴射噴嘴設備的材料液噴射噴嘴噴射的噴射水的「碰撞負荷的標準偏差值」的圖，圖23是表示自高壓噴射噴嘴設備的材料液噴射噴嘴噴射的噴射水的「碰撞負荷的平均值」的圖。此處，圖22中，橫軸為「噴嘴-目標距離（高壓噴射噴嘴設備與目標之間的距離）」，縱軸為「標準偏差（碰撞負荷標準偏差值）」，於圖22中，以「自高壓噴射噴嘴設備至目標的規定距離間隔」為單位，示出「自高壓噴射噴嘴設備的材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水相對於目標的偏轉的大小」。另外，圖23中，橫軸為「噴嘴-目標距離（高壓噴射噴嘴設備與目標之間的距離）」，縱軸為「平均負荷值（碰撞負荷的平均值）」，於圖23中，以「自高壓噴射噴嘴設備至目標的規定距離間隔」為單位，示出自高壓噴射噴嘴設備的材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水與目標碰撞時的「平均負荷值（碰撞負荷的平均值）」。

如圖22所示，於自高壓噴射噴嘴設備至目標的所有距離（「1600 mm、1800 mm、2000 mm、2200 mm」）中，自使用了本實施形態的外周傾斜槽構件32A（回旋內管C）的高壓噴射噴嘴設備1A的材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水與自使用了「標準空氣罩A」及「回旋空氣罩B」的高壓噴射噴嘴設備的材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水相比，「碰撞負荷的標準偏差值」變小。

認為如此般自使用了本實施形態的外周傾斜槽構件32A（回旋內管C）的高壓噴射噴嘴設備1A的材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水與自使用了「標準空氣罩A」及「回旋空氣罩B」的高壓噴射噴嘴設備的材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水相比，「碰撞負荷的標準偏差值（相對於目標的移動偏轉（「上下方向的往復移動偏轉」或「左右方向的往復移動偏轉」））」變小的原因在於：形成了對水泥漿的周圍進行按壓的方向的壓縮空氣旋流，自材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水不易於半徑方向上大幅增大。具體而言，本實施形態的高壓噴射噴嘴設備1A的外周傾斜槽構件32A（回旋內管C）由於外周面向前端方向縮徑，且形成有朝向前端方向沿大致相同的斜向傾斜的傾斜槽32a，因此，藉由設置於外周傾斜槽構件32A的外周面的傾斜槽32a，自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射的壓縮空氣成為朝向中央方向的旋流，從而形成對噴射水的周圍進行按壓的方向的壓縮空氣旋流，於噴射水的周圍回旋的壓縮空氣旋流不易分散，自材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水不易於半徑方向上大幅增大。藉此，認為本實施形態的高壓噴射噴嘴設備1A的外周傾斜槽構件32A（回旋內管C）與「標準空氣罩A」及「回旋空氣罩B」相比，自高壓噴射噴嘴設備的材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水不易於半徑方向上大幅增大，因此自高壓噴射噴嘴設備的材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水相對於目標的移動偏轉（「上下方向的往復移動偏轉」或「左右方向的往復移動偏轉」）變小。

另外，如圖23所示，自使用了本實施形態的外周傾斜槽構件32A（回旋內管C）的高壓噴射噴嘴設備1A的材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水與自使用了「標準空氣罩A」及「回旋空氣罩B」的高壓噴射噴嘴設備的材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水相比，於自高壓噴射噴嘴設備至目標的所有距離（「1600 mm、1800 mm、2000 mm、2200 mm」）中，自材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水的碰撞負荷的平均值（對目標的衝擊力）變大。

認為如此般自使用了本實施形態的外周傾斜槽構件32A（回旋內管C）的高壓噴射噴嘴設備1A的材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水與自使用了「標準空氣罩A」及「回旋空氣罩B」的高壓噴射噴嘴設備的材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水相比，自材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水對目標的衝擊力變大的原因亦在於：形成了對水泥漿的周圍進行按壓的方向的壓縮空氣旋流，自材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水不易於半徑方向上大幅增大。具體而言，如上所述，本實施形態的高壓噴射噴嘴設備1A的外周傾斜槽構件32A（回旋內管C）由於外周面向前端方向縮徑，且形成有朝向前端方向沿大致相同的斜向傾斜的傾斜槽32a，因此，藉由設置於外周傾斜槽構件32A的外周面的傾斜槽32a，自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射的壓縮空氣成為朝向中央方向的旋流，從而形成對噴射水的周圍進行按壓的方向的壓縮空氣旋流，於噴射水的周圍回旋的壓縮空氣旋流不易分散，自材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水不易於半徑方向上大幅增大。藉此，認為本實施形態的高壓噴射噴嘴設備1A的外周傾斜槽構件32A（回旋內管C）與「標準空氣罩A」及「回旋空氣罩B」相比，自材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水的碰撞負荷的平均值（對目標的衝擊力）大，自材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水對目標的衝擊力變大。

如上所述，「回旋內管C」與「標準空氣罩A」及「回旋空氣罩B」相比，自高壓噴射噴嘴設備的材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水相對於目標的移動偏轉（「上下方向的往復移動偏轉」或「左右方向的往復移動偏轉」）小，並且自材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水對目標的衝擊力大，因此即使於將自材料液噴射噴嘴5噴射的噴射水改為水泥漿的情況下，亦可謂自高壓噴射噴嘴設備的材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿相對於目標的移動偏轉小，自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿對目標的衝擊力變大。基於此，可謂「回旋內管C」與「標準空氣罩A」及「回旋空氣罩B」相比，可將自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的速度不會衰退的區域（勢流心區域）維持得更長，從而可將水泥漿噴射至更遠的距離。

（第二實施形態） 接下來，使用圖24的（a）、圖24的（b）～圖27對本發明的高壓噴射噴嘴設備的第二實施形態進行說明。此處，圖24的（a）是裝設有本發明第二實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的前端桿的外觀立體圖，圖24的（b）是所述高壓噴射噴嘴設備的正視圖，圖25是圖24的（b）的J-J剖面圖，圖26的（a）是本發明第二實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的正視圖，圖26的（b）是圖26的（a）的K-K剖面圖，圖27是表示自本發明第二實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的噴射噴嘴進行噴射的狀態的圖。

第二實施形態與第一實施形態的不同之處為以下等方面：於第一實施形態中，中空形狀的外周傾斜槽構件32A的內徑形成為與噴嘴主體26的外徑大致相同，且於壓縮空氣噴射時，於外周傾斜槽構件32A不沿噴嘴主體26的外周面圓周方向旋轉的狀態下噴射壓縮空氣，相對於此，於第二實施形態中，高壓噴射噴嘴設備1B的外周傾斜槽構件50的內徑形成為較噴嘴主體26的外徑大，且於壓縮空氣噴射時，一邊使外周傾斜槽構件50沿噴嘴主體26的外周面圓周方向旋轉，一邊自外周傾斜槽構件50的內周面與噴嘴主體26的外周面之間噴射壓縮空氣（參照圖24的（a）、圖24的（b））。具體將於之後敘述。再者，於第二實施形態中，針對與第一實施形態結構相同的構件使用相同的符號，並視為起到相同作用效果的構件而省略說明。

外周傾斜槽構件50於內周面在圓周上等間隔地形成有四個突起部50b，且內徑形成為較噴嘴主體26前端部的外徑大，另外，外周傾斜槽構件50外周面（最突出的部分）由彎曲形狀的彎曲外周面50c形成（參照圖24的（b））。而且，當將外周傾斜槽構件50自噴嘴主體26前端方向插入時，內周面的突起部50b與噴嘴主體26的外周面抵接，從而於外周傾斜槽構件50的內周面與噴嘴主體26的外周面之間在圓周方向上具有縫隙。藉由如此般於外周傾斜槽構件50的內周面與噴嘴主體26的外周面之間具有縫隙，當外周傾斜槽構件50的傾斜槽50a的傾斜面藉由自前端桿3內的壓縮空氣鑽孔水流路10b供給的壓縮空氣而受到按壓時，可使外周傾斜槽構件50沿噴嘴主體26的外周面圓周方向轉動。再者，於本實施形態中，於外周傾斜槽構件50的內周面上，在圓周上等間隔地形成有四個突起部50b，但並不限於此，亦可形成3個～8個，亦可未形成於圓周上等間隔的位置。

另外，由於外周傾斜槽構件50的彎曲外周面50c形成為彎曲形狀，故外周傾斜槽構件50沿噴嘴主體26的外周面圓周方向轉動。而且，當外周傾斜槽構件50沿噴嘴主體26的外周面圓周方向轉動時，由於在外周傾斜槽構件50的內周面形成有突起部50b，故外周傾斜槽構件50的彎曲外周面50c與空氣罩25內周面的接觸面積變少，旋轉的外周傾斜槽構件50的彎曲外周面50c與空氣罩25內周面的阻力變小。藉此，可使外周傾斜槽構件50沿噴嘴主體26的外周面圓周方向以更高的速度旋轉，並且可自壓縮空氣噴射噴嘴6使壓縮空氣一邊旋轉一邊更強力地噴射。

另外，於外周傾斜槽構件50的內周面與噴嘴主體26的外周面之間形成有空氣流路49，於空氣流路49的前端形成有壓縮空氣噴射口48（參照圖25）。所述壓縮空氣噴射口48的開口面積形成為較壓縮空氣噴射噴嘴6的開口面積小，因此自壓縮空氣噴射口48噴射的壓縮空氣可較自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射的壓縮空氣以更高的速度噴射。如此，自前端桿3內的壓縮空氣鑽孔水流路10b供給的壓縮空氣經由外周傾斜槽構件50的內周面與噴嘴主體26外周面之間的空氣流路49，自所述空氣流路49前端的壓縮空氣噴射口48以高速噴射。

藉由如此般自外周傾斜槽構件50的內周面與噴嘴主體26的外周面之間的空氣流路49前端的壓縮空氣噴射口48以高速噴射壓縮空氣，而形成將自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的周圍覆蓋的壓縮空氣噴射層，自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射的壓縮空氣旋流隔著壓縮空氣噴射層而於自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的周圍回旋，藉此，自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿隔著壓縮空氣噴射層，被自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射的壓縮空氣旋流向中央方向更強力地按壓，因此，可使得自材料液噴射噴嘴5噴射後不久的水泥漿噴射流與其周圍的地基不易相接（參照圖27）。藉此，可將自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的速度不會衰退的區域（勢流心區域）維持得更長，從而可將水泥漿噴射至更遠的距離。

另外，藉由外周傾斜槽構件50的內周面的突起部50b與噴嘴主體26外周面抵接，沿噴嘴主體26的外周面圓周方向轉動的外周傾斜槽構件50不易發生擺動，可將自外周傾斜槽構件50的內周面與噴嘴主體26的外周面之間的空氣流路49前端的壓縮空氣噴射口48噴射的壓縮空氣的厚度保持得均勻。藉此，自壓縮空氣噴射口48噴射的壓縮空氣可無縫隙地將水泥漿噴射流的周圍覆蓋，可使得水泥漿噴射流與其周圍的地基更不易相接。再者，於第二實施形態中，設為使外周傾斜槽構件50繞噴嘴主體26旋轉，但並不限於此，亦可不使外周傾斜槽構件50繞噴嘴主體26旋轉。於該情況下，亦藉由自壓縮空氣噴射口48噴射的壓縮空氣形成將自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的周圍覆蓋的壓縮空氣噴射層，自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射的壓縮空氣旋流隔著壓縮空氣噴射層，於自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的周圍回旋，藉此，自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿隔著壓縮空氣噴射層，被自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射的壓縮空氣旋流向中央方向強力地按壓，因此，可使得自材料液噴射噴嘴5噴射後不久的水泥漿噴射流與其周圍的地基不易相接。藉此，可將自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的速度不會衰退的區域（勢流心區域）維持得更長，從而可將水泥漿噴射至更遠的距離。

如以上所說明，於本實施形態中，自空氣流路49前端的壓縮空氣噴射口48噴射壓縮空氣，並且一邊使外周傾斜槽構件50旋轉一邊自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射壓縮空氣，因此藉由自壓縮空氣噴射口48噴射的壓縮空氣，水泥漿噴射流的周圍被無縫隙地覆蓋，而且，外周傾斜槽構件50繞噴嘴主體26以高速旋轉，藉此，壓縮空氣自壓縮空氣噴射噴嘴6一邊回旋一邊更強力地噴射。藉此，自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿隔著壓縮空氣噴射層，被自壓縮空氣噴射噴嘴6噴射的壓縮空氣旋流向中央方向強力地按壓，因此，可將自材料液噴射噴嘴5噴射的水泥漿的速度不會衰退的區域（勢流心區域）維持得更長，從而可將水泥漿噴射至更遠的距離。

應認為本次所揭示的實施形態於所有方面為例示而非限制性的。本發明的範圍藉由申請專利範圍而非以上說明來示出，且意圖包含與申請專利範圍均等的含義及範圍內的所有變更。

1:高壓噴射噴嘴裝置 1A、1B、100:高壓噴射噴嘴設備 2:注入桿 2a:注入桿內管 2b:注入桿外管 3:前端桿 4:鑽孔水噴出口 5、121:材料液噴射噴嘴 6:壓縮空氣噴射噴嘴 7:作業機械 8:旋轉器 9a:硬化材料液供給路/供給路 9b:硬化材料液流路/流路 10a:壓縮空氣鑽孔水供給路/供給路 10b:壓縮空氣鑽孔水流路/流路 11:水供給源 12:空氣供給源 13:水泥漿（硬化材料液）供給源 14、15、16:供給軟管 17:前端桿外管 18:前端桿內管 19:遮蔽蓋 20:橡膠環安裝凹部 21:橡膠環 22:差壓閥 23:噴嘴主體部安裝孔 24:噴嘴主體部 25、125:空氣罩 26、126:噴嘴主體 27:噴嘴主體延長部 28:後端內徑部 29:中間內徑部 30:前端內徑部 31:流路分割部 32A、50:外周傾斜槽構件 32a、50a、125a:傾斜槽 43:空氣罩安裝孔 48:壓縮空氣噴射口 49:空氣流路 50b:突起部 50c:彎曲外周面 77:彈簧 122:空氣噴射噴嘴 A:標準空氣罩 B:回旋空氣罩 C:回旋內管 P1、P1:凹部點 P3:前端側點 S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S41、S71:步驟

圖1是表示裝設有本發明第一實施形態中的高壓噴射攪拌裝置的地基改良裝置的施工狀況的圖。 圖2的（a）是由所述高壓噴射攪拌裝置的遮蔽蓋覆蓋的高壓噴射噴嘴設備的前端桿及注入桿的立體圖。圖2的（b）是所述高壓噴射攪拌裝置的遮蔽蓋被取下後的高壓噴射噴嘴設備的前端桿及注入桿的立體圖。 圖3是圖2的（b）的A-A剖面圖。 圖4是圖3的B-B剖面圖。 圖5是表示高壓噴射噴嘴設備的分解立體圖的圖，所述高壓噴射噴嘴設備裝設於本發明第一實施形態中的高壓噴射攪拌裝置的前端桿。 圖6的（a）是圖3的P-P部分的放大圖。圖6的（b）是表示前端桿的噴嘴主體部安裝孔的圖。 圖7是表示本發明第一實施形態中的高壓噴射攪拌裝置的高壓噴射噴嘴設備的裝設方法的剖面圖。 圖8的（a）～（d）是表示所述高壓噴射噴嘴設備的構成零件的圖。 圖9的（a）～（d）是所述構成零件的剖面圖。 圖10的（a）是本發明第一實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的前側立體圖。圖10的（b）是所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的後側立體圖。圖10的（c）是所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的後視圖。圖10的（d）是所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的側視圖。圖10的（e）是所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的正視圖。圖10的（f）是圖10的（c）的D-D剖面圖。 圖11是表示所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的傾斜槽的剖面直徑的圖。 圖12的（a）是表示本發明第一實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的構成零件的裝設方法的圖。圖12的（b）是所述高壓噴射噴嘴設備的後視圖。圖12的（c）是所述高壓噴射噴嘴設備的側視圖。圖12的（d）是所述高壓噴射噴嘴設備的正視圖。 圖13的（a）～圖13的（m）是圖11的A-A剖面圖～M-M剖面圖。 圖14的（a）是本發明第一實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的正視圖。圖14的（b）是圖14的（a）的F-F剖面圖。圖14的（c）是表示本發明第一實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件後端面的傾斜槽的凹部直徑與凸部直徑的圖。圖14的（d）是表示所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的前端側端面的傾斜槽的凹部直徑與凸部直徑的圖。圖14的（e）是所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的側面立體圖。圖14的（f）是表示所述高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的傾斜角的算出方法的圖。 圖15是圖3的C-C剖面圖。 圖16的（a）是所述高壓噴射攪拌裝置的材料液噴射噴嘴及壓縮空氣噴射噴嘴的放大剖面圖。 圖16的（b）是由所述高壓噴射攪拌裝置的遮蔽蓋覆蓋的材料液噴射噴嘴及壓縮空氣噴射噴嘴的放大剖面圖。 圖17的（a）是對所述高壓噴射攪拌裝置的鑽孔時的遮蔽蓋進行說明的圖。 圖17的（b）是對所述高壓噴射攪拌裝置的切換管內路徑時的遮蔽蓋進行說明的圖。 圖17的（c）是對所述高壓噴射攪拌裝置的製備固結體時的遮蔽蓋進行說明的圖。 圖18是使用了所述高壓噴射攪拌裝置的高壓噴射攪拌施工方法的流程圖。 圖19的（a）～圖19的（d）是對使用了所述高壓噴射攪拌裝置的高壓噴射攪拌施工方法進行說明的圖。 圖20是表示自所述高壓噴射噴嘴設備的噴射噴嘴進行噴射的狀態的圖。 圖21的（a）是表示前端桿周邊的排出泥被排出至地面的狀態的圖。圖21的（b）是表示所述高壓噴射噴嘴設備周邊的排出泥經攪拌的狀態的圖。 圖22是表示自所述高壓噴射噴嘴設備的噴射噴嘴噴射的噴射水的「碰撞負荷的標準偏差值」的圖。 圖23是表示自所述高壓噴射噴嘴設備的噴射噴嘴噴射的噴射水的「碰撞負荷的平均值」的圖。 圖24的（a）是裝設有本發明第二實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的前端桿的外觀立體圖。圖24的（b）是所述高壓噴射噴嘴設備的正視圖。 圖25是圖24的（b）的J-J剖面圖。 圖26的（a）是本發明第二實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的外周傾斜槽構件的正視圖。圖26的（b）是圖23的（a）的K-K剖面圖。 圖27是表示自本發明第二實施形態中的高壓噴射噴嘴設備的噴射噴嘴進行噴射的狀態的圖。 圖28是裝設有先前的高壓噴射噴嘴設備的前端桿的縱剖面圖。 圖29的（a）～（d）是表示所述先前的高壓噴射噴嘴設備的構成零件的圖。

1A:高壓噴射噴嘴設備

2:注入桿

2a:注入桿內管

2b:注入桿外管

3:前端桿

9a:硬化材料液供給路/供給路

10a:壓縮空氣鑽孔水供給路/供給路

19:遮蔽蓋

25:空氣罩

26:噴嘴主體

27:噴嘴主體延長部

32A:外周傾斜槽構件

Claims (7)

1. 一種高壓噴射攪拌裝置，自設置於前端桿的側面的高壓噴射噴嘴設備的前端噴射硬化材料液，所述前端桿與注入桿內的沿軸向形成的硬化材料液供給路內連通，且與所述注入桿的前端連結，所述高壓噴射攪拌裝置的特徵在於，具有： 硬化材料液供給路，沿注入桿內的軸向形成，且供自硬化材料液供給源供給的硬化材料液流入； 高壓噴射噴嘴設備，具有噴嘴主體部、外周傾斜槽構件以及空氣罩，所述噴嘴主體部於內部形成有中空形狀的硬化材料液流路，所述硬化材料液流路供自所述硬化材料液供給路供給的硬化材料液流入，所述外周傾斜槽構件嵌合於所述噴嘴主體部的前端部，所述空氣罩於內周面與所述外周傾斜槽構件的外周面之間構成有壓縮空氣鑽孔水流路； 材料液噴射噴嘴，形成於所述噴嘴主體部的前端，噴射自所述硬化材料液供給路經由所述硬化材料液流路而供給的硬化材料液； 壓縮空氣鑽孔水供給路，沿所述注入桿內的軸向形成，且供自空氣供給源供給的壓縮空氣及自水供給源供給的鑽孔水流入； 壓縮空氣噴射噴嘴，形成於所述空氣罩的內周面與所述外周傾斜槽構件的外周面之間的前端，噴射自所述壓縮空氣鑽孔水供給路經由壓縮空氣鑽孔水流路而供給的壓縮空氣； 鑽孔水噴出口，設置於所述前端桿的前端，經由所述壓縮空氣鑽孔水流路而與所述壓縮空氣鑽孔水供給路連通； 遮蔽蓋，對所述材料液噴射噴嘴及所述壓縮空氣噴射噴嘴進行覆蓋，於經由所述壓縮空氣鑽孔水流路而供給至所述壓縮空氣噴射噴嘴的鑽孔水的壓力下不會脫離，且於經由所述硬化材料液流路而供給至所述材料液噴射噴嘴的硬化材料液的壓力下脫離；以及 差壓閥，於自所述壓縮空氣鑽孔水供給路經由所述壓縮空氣鑽孔水流路而供給的壓縮空氣的壓力下，將通向所述鑽孔水噴出口的流路封閉，且於自所述壓縮空氣鑽孔水供給路經由壓縮空氣鑽孔水流路而供給的鑽孔水的壓力下，將通向所述鑽孔水噴出口的流路開放， 所述噴嘴主體部中，構成有包括中間內徑部、前端內徑部、以及後端內徑部的中空形狀的所述硬化材料液流路，所述中間內徑部是內周面向前端方向縮徑而形成且為錐面狀，所述前端內徑部與所述中間內徑部的前端連通，且直徑為與所述中間內徑部的前端的直徑大致相同的直徑，所述後端內徑部與所述中間內徑部的後端連通，且直徑形成為與所述中間內徑部的後端的直徑大致相同的直徑、或者自所述大致相同的直徑向後端方向擴徑， 所述外周傾斜槽構件嵌合於所述噴嘴主體部的前端部，外周面向前端方向縮徑，且於所述外周面形成有多個朝向前端方向沿大致相同的斜向傾斜的傾斜槽， 自所述壓縮空氣噴射噴嘴噴射的壓縮空氣以旋流的形式將自所述材料液噴射噴嘴噴射的硬化材料液的周圍覆蓋，因此自所述噴嘴主體部的前端內徑部噴射的硬化材料液的切削能力增大，且將硬化材料液噴射至更遠的距離。
2. 如請求項1所述的高壓噴射攪拌裝置，其中，所述外周傾斜槽構件的傾斜槽於所述外周傾斜槽構件的外周面以大致相同的形狀形成，並於6個～12個的範圍內設置。
3. 如請求項1所述的高壓噴射攪拌裝置，其中，於所述噴嘴主體部的後端內徑部，形成有將中空形狀剖面分割為多個空間的流路分割部， 由所述流路分割部分割出的流路的剖面合計面積為所述流路分割部附近的所述後端內徑部的所述中空形狀剖面積的40%～60%。
4. 如請求項1所述的高壓噴射攪拌裝置，其中，所述外周傾斜槽構件中，於所述外周傾斜槽構件的內周面與所述噴嘴主體部的外周面之間形成有空氣流路，且自所述外周傾斜槽構件的內周面與所述噴嘴主體部的外周面之間的前端噴射壓縮空氣。
5. 如請求項1所述的高壓噴射攪拌裝置，其中，所述注入桿為包括注入桿內管、且於所述注入桿內管的外側包括注入桿外管的雙重管桿，所述注入桿內管於內部構成所述硬化材料液供給路，所述注入桿外管於內部構成所述壓縮空氣鑽孔水供給路。
6. 如請求項1所述的高壓噴射攪拌裝置，其中，經由所述壓縮空氣鑽孔水供給路而供給至所述壓縮空氣噴射噴嘴的鑽孔水的壓力為5 MPa以下，且經由所述硬化材料液供給路而供給至所述材料液噴射噴嘴的硬化材料液的壓力達10 MPa以上。
7. 如請求項1所述的高壓噴射攪拌裝置，其中，所述遮蔽蓋卡止於所述壓縮空氣噴射噴嘴外側的外周面上所安裝的環狀的橡膠環。