特許 5652972 地盤改良装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5652972

(24)【登録日】2014年11月28日

(45)【発行日】2015年1月14日

(54)【発明の名称】地盤改良装置

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/12 20060101AFI20141218BHJP

【ＦＩ】

   E02D3/12 102

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-145500(P2013-145500)

(22)【出願日】2013年7月11日

【審査請求日】2013年7月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】511125478

【氏名又は名称】株式会社ＪＦＤエンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】100173381

【弁理士】

【氏名又は名称】三觜 宏之

(72)【発明者】

【氏名】吉田 慶祐

(72)【発明者】

【氏名】芋野 公雄

【審査官】 鷲崎 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１０９７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０４７６４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ３／１２

５／２２−５／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤を掘削し、掘削土と固化材とを撹拌混合して、地盤中に円柱体を形成する地盤改良装置であって、
軸周りに回転可能な回転軸と、
前記回転軸の外周面に突設され、前記回転軸とともに回転し、地盤を掘削又は撹拌の少なくとも一方を行う第一翼と、
前記第一翼に所定間隔離間して隣接配置されるとともに、前記回転軸に対して回転自在に軸支され、前記第一翼の翼長よりも大径な翼長を有する第二翼と、
前記回転軸又は前記第一翼のいずれかに設けられ、前記回転軸の逆転時にのみ前記第二翼を逆転させる作動部材と、を備え、
前記作動部材は、前記回転軸を逆転させると前記第二翼に係合可能な位置へ移動し、前記回転軸を正転させると前記第二翼に係合しない位置へ移動する揺動アームを有することを特徴とする地盤改良装置。

【請求項2】

地盤を掘削し、掘削土と固化材とを撹拌混合して、地盤中に円柱体を形成する地盤改良装置であって、
軸周りに回転可能な回転軸と、
前記回転軸の外周面に突設され、前記回転軸とともに回転し、地盤を掘削又は撹拌の少なくとも一方を行う第一翼と、
前記第一翼に所定間隔離間して隣接配置されるとともに、前記回転軸に対して回転自在に軸支され、前記第一翼の翼長よりも大径な翼長を有する第二翼と、
前記回転軸又は前記第一翼のいずれかに設けられ、前記回転軸の逆転時にのみ前記第二翼を逆転させる作動部材と、を備え、
前記作動部材は、
基台部と、
前記基台部に回転自在に軸支された回転部と、
一端部に前記回転部が配設され、他端部が前記回転部の回転に伴って揺動する揺動アームと、
前記揺動アームの他端部の移動範囲が、前記第二翼に係合可能な位置と、前記第二翼に係合しない位置とを含むように、前記回転部の回転を所定の範囲内に規制する回転阻止部と、
を有することを特徴とする地盤改良装置。

【請求項3】

前記作動部材は、前記基台部の両立設部間の空間に入り込んだ掘削土、固化材又は前記掘削土と前記固化材とが混合した混合土を外部に掻き出す掻き出し部を有することを特徴とする請求項２に記載の地盤改良装置。

【請求項4】

前記作動部材は、掘削土、固化材又は前記掘削土と前記固化材とが混合した混合土の土圧を受ける土圧受け部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の地盤改良装置。

【請求項5】

前記作動部材は、前記回転軸又は前記第一翼のいずれかに着脱可能に取り付けられたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の地盤改良装置。

【請求項6】

前記第二翼は、前記回転軸に着脱可能に取り付けられたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の地盤改良装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤の支持力を向上させるための節付き円柱体を形成する地盤改良装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

軟弱地盤上に住宅等の建築物を建築する際の軟弱地盤を強化するための装置として、地盤を掘削しながらセメントミルクなどの固化材を吐出させ、掘削土と固化材を混合・撹拌して固結させることにより、地盤中に円柱体を形成する地盤改良装置がある。その際、円柱体からドーナツ状に突出させたような節部を部分的に形成することにより、支持力をさらに向上させるための地盤改良装置がある。

【0003】

この節付き円柱体を形成する地盤改良装置としては、回転軸の回転により生ずる土圧を利用して開翼・閉翼させ、開翼したときに掘削翼の回転外径よりも大きくなるように構成した拡大翼を用いたものが存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

特開平１１−１０７２６９
特開２００１−１６４５５１
特開２００４−３４６５８６

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、これらの拡大翼はいずれも構造が複雑であるため、いわゆる特注品となり、汎用性に欠け、製造コストが増大する。また、地盤中を大きな力で回転しながら掘進し、掘削された土砂等が隙間なく回転移動するため、あらゆる部分に大きな土圧を受ける。このため、複雑な構造だと故障の可能性が高いばかりか、故障時の修理が非常に困難になる問題があった。

【0006】

そこで本発明は、このような複雑な構造の拡大翼を用いなくても、一般的な地盤改良装置を用いて、節付き円柱体を形成する地盤改良装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１記載の地盤改良装置は、地盤を掘削し、掘削土と固化材とを撹拌混合して、地盤中に円柱体を形成する地盤改良装置であって、軸周りに回転可能な回転軸と、前記回転軸の外周面に突設され、前記回転軸とともに回転し、地盤を掘削又は撹拌の少なくとも一方を行う第一翼と、前記第一翼に所定間隔離間して隣接配置されるとともに、前記回転軸に対して回転自在に軸支され、前記第一翼の翼長よりも大径な翼長を有する第二翼と、前記回転軸又は前記第一翼のいずれかに設けられ、前記回転軸の逆転時にのみ前記第二翼を逆転させる作動部材と、を備え、前記作動部材は、前記回転軸を逆転させると前記第二翼に係合可能な位置へ移動し、前記回転軸を正転させると前記第二翼に係合しない位置へ移動する揺動アームを有することを特徴とする。

【0008】

請求項２記載の地盤改良装置は、地盤を掘削し、掘削土と固化材とを撹拌混合して、地盤中に円柱体を形成する地盤改良装置であって、軸周りに回転可能な回転軸と、前記回転軸の外周面に突設され、前記回転軸とともに回転し、地盤を掘削又は撹拌の少なくとも一方を行う第一翼と、前記第一翼に所定間隔離間して隣接配置されるとともに、前記回転軸に対して回転自在に軸支され、前記第一翼の翼長よりも大径な翼長を有する第二翼と、前記回転軸又は前記第一翼のいずれかに設けられ、前記回転軸の逆転時にのみ前記第二翼を逆転させる作動部材と、を備え、前記作動部材は、基台部と、前記基台部に回転自在に軸支された回転部と、一端部に前記回転部が配設され、他端部が前記回転部の回転に伴って揺動する揺動アームと、前記揺動アームの他端部の移動範囲が、前記第二翼に係合可能な位置と、前記第二翼に係合しない位置とを含むように、前記回転部の回転を所定の範囲内に規制する回転阻止部と、を有することを特徴とする。

【0009】

請求項３記載の地盤改良装置は、請求項２に記載の地盤改良装置において、前記作動部材は、前記基台部の両立設部間の空間に入り込んだ掘削土、固化材又は前記掘削土と前記固化材とが混合した混合土を外部に掻き出す掻き出し部を有することを特徴とする。

【0010】

請求項４記載の地盤改良装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の地盤改良装置において、前記作動部材は、掘削土、固化材又は前記掘削土と前記固化材とが混合した混合土の土圧を受ける土圧受け部を有することを特徴とする。

【0011】

請求項５記載の地盤改良装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の地盤改良装置において、前記作動部材は、前記回転軸又は前記第一翼のいずれかに着脱可能に取り付けられたことを特徴とする。

【0012】

請求項６記載の地盤改良装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の地盤改良装置において、前記第二翼は、前記回転軸に着脱可能に取り付けられたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明は、複雑な構造の拡大翼を用いなくても、一般的な構造の地盤改良装置に、回転軸の逆転時にのみ第二翼を逆転させる作動部材を外付けで取り付けることができるため、構造が単純化されることにより、製造コストが軽減でき、故障の可能性を低減できるばかりか、故障時の修理も故障部分のみを取り替えるだけでよく、修理やメンテナンスにおいて格段に利便性が向上する。また、第二翼を着脱可能に取り付けられることにより、必要に応じて翼長の異なる第二翼に交換すれば、複数本の円柱体のうちの一部を大きさの異なる拡大掘削径に形成できるばかりか、１つの円柱体のうち特定の位置で大きさの異なる拡大掘削径を形成することができるので、円柱体ごとに、又は所望の深さごとに、鉛直支持力を自在に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態における回転軸の正転時を示す地盤改良装置の斜視図である。

【図2】第１実施形態における回転軸の逆転時を示す地盤改良装置の斜視図である。

【図3】第１実施形態における作動部材の斜視図である。

【図4】第１実施形態における他の作動部材の斜視図である。

【図5】本発明の地盤改良装置において掘削作業の工程を示す図である。

【図6】本発明の地盤改良装置を地表面から見た掘削時における平面図である。

【図7】第２実施形態における回転軸の正転時を示す地盤改良装置の斜視図である。

【図8】第２実施形態における回転軸の逆転時を示す地盤改良装置の斜視図である。

【図9】第２実施形態における作動部材の斜視図である。

【図10】第３実施形態における回転軸の正転時を示す地盤改良装置の斜視図である。

【図11】第３実施形態における回転軸の正転時を示す地盤改良装置の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（第１実施形態）
本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

【0017】

図１は回転軸の正転時における地盤改良装置の斜視図、図２は回転軸の逆転時における地盤改良装置の斜視図、図３は作動部材の斜視図である。

【0018】

図１及び図２に示すように、地盤改良装置は、駆動制御装置（図示せず）によって、昇降可能に鉛直に支持されるとともに、軸周り（水平方向）に正逆回転可能な回転軸１と、回転軸１の下端から上端へ向かって、掘削翼２と共回り防止翼３と複数の撹拌翼４，５とが、回転軸１の所定間隔おきに、水平方向に向けてそれぞれ突設されている。

【0019】

回転軸１の内部は筒状に形成され、セメントミルクなどの固化材が流れるための流路（図示せず）を備え、下端部には固化材の吐出口（図示せず）が設けられている。

【0020】

掘削翼２は、回転軸１とともに回転するように、回転軸１が回転する半径方向に向けて、回転軸１の外周面に突設されている。また、回転軸１には複数の掘削ビッド２ａ、２ａが配設され、地盤を効率的に掘削できるようにするため、正転方向に対して前端を下方に傾斜した状態で配置されている。

【0021】

共回り防止翼３は、一対の板状部３ａと湾曲部３ｂとをそれぞれ有し、回転軸１に固定して取り付けられた取付部１ａに、回転軸１に湾曲部３ｂ、３ｂを挟み込むようにして取り付け、湾曲部３ｂの端部から垂直に立設した立設部３ｃ、３ｃをお互いにネジ止めしてつなぎ合わせ、全体として直線上になるように形成されるとともに、回転軸１に対して回転自在に構成されている。また、共回り防止翼３の翼長は、回転軸１の軸周りの径が掘削翼２による掘削径よりも大きくなるように、掘削翼２の翼長よりも長く形成されている。すなわち、共回り防止翼３は、掘削翼２よりも幅広であり、かつ、掘削時（正転時）には回転しないため、共回り防止翼３の先端部が地盤に食い込み、地盤中で静止した状態になる。そうすることにより、静止した供回り防止翼３に、掘削土、固化材又はこれらの混合物（以下、「混合土」という。）が当たり、団子状になった混合土をある程度分離することができるので、混合土が掘削翼２や撹拌翼４，５と一緒に回転する、いわゆる共回り現象を回避することができる。

【0022】

撹拌翼４、５は、回転軸１とともに回転するように、回転軸１が回転する半径方向に向けて、回転軸１の外周面に突設されていて、掘削翼２と同一方向に回転するようになっている。また、撹拌翼４、５は、その翼長が掘削翼２の翼長以下になるように板状に形成されるとともに、効率的に撹拌するために、正転方向に対して前端を下方に傾斜した状態で配設されている。

【0023】

本発明による地盤改良装置は、上記の一般的な構成に、回転軸１を逆転させたときに供回り防止翼３を逆転させる作動部材６を、掘削翼２に形成したものである。なお、特許請求の範囲に記載された発明特定事項と、本実施形態の発明特定事項との関係においては、第一翼は掘削翼２に、第二翼は供回り防止翼３にそれぞれ対応している。

【0024】

作動部材６は、掘削翼２の上面に着脱可能に取り付けられ、対向する一対の立設部６１ａ、６１ａを有する基台部６１と、基台部６１の立設部６１ａ、６１ａに回転自在に軸支された回転部６２と、一端部に回転部６２が配設され、他端部が回転部６２の回転に伴って揺動する揺動アーム６３と、揺動アーム６３の他端部の移動範囲が、供回り防止翼３に係合可能な位置と、供回り防止翼３に係合しない位置とを含むように、回転部６２の回転を所定の範囲内に規制する回転阻止部６４，６５とを有する。

【0025】

より具体的には、図３に示すように、作動部材６は、対向する一対の立設部６１ａ、６１ａを有し、掘削翼２の上面に着脱可能に取り付けられた基台部６１と、基台部６１の立設部６１ａ、６１ａに回転自在に軸支された回転部６２と、掘削土、固化材又は掘削土と固化材とが混合した混合土の土圧を受ける土圧受け面６３ａ、６３ｂを有し、一端部に回転部６２が配設され、他端部が回転部６２の回転に伴って、回転部６２を中心とした回転移動によって揺動する揺動アーム６３と、揺動アーム６３の他端部が、回転軸１の逆転時には共回り防止翼３が回転する領域内に移動することによって共回り防止翼３に係合可能な位置から、回転軸１の正転時には供回り防止翼３が回転する領域外に移動することによって供回り防止翼３に係合しない位置までの範囲内に回転部６２の回転を規制する回転阻止部６４，６５とを有する。

【0026】

基台部６１は、略コ字状に形成され、底部とこの底部の左右端部から上方へ延設させた一対の立設部６１ａ、６１ａとからなり、底部上面には凸状の係合突起部６１ｂが形成されている。この係合突起部６１ｂは、回転阻止部６４，６５とともに回転部６２の回転を所定の範囲に規制する回転阻止部としての機能を有する。揺動アーム６３は、上部側に切り掛け部を有した、平面視において略台形状に形成され、混合土の土圧を受ける土圧受け面６３ａ、６３ｂと側面部とをそれぞれ有し、側面部からは板状の土圧受け部６６がそれぞれ反対方向に突設されている。また、揺動アーム６３の下端部の両側面からは、回転部６２、６２がそれぞれ突設され、基台部６１の立設部６１ａ、６１ａにそれぞれ回転自在に軸支されている。回転阻止部６４は、揺動アーム６３の下端部から左斜め方向に傾斜した状態で一体的に突設されている。回転阻止部６５は、揺動アーム６３の右下端部に隣り合わせて接するようにして揺動アーム６３と同一方向に向けて一体的に配設されている。したがって、揺動アーム６３、回転阻止部６４及び回転阻止部６５は、回転部６２の回転に伴って回転部６２を中心とした回転移動を行う。

【0027】

回転部６２は、土圧受け面６３ａ、６３ｂや土圧受け部６６に、混合土の土圧を受けることによって回転する。回転部６２が回転すると、回転阻止部６４，６５も回転部６２を中心とした回転移動を行う。回転阻止部６４，６５は、係合突起部６１ｂにそれぞれ係止することにより、回転部６２の回転が停止する。その結果、回転阻止部材６５が係合突起部６１ｂに係止した状態（図３（ａ））から、回転阻止部６４が係合突起部６１ｂに係止した状態（図３（ｂ））までの範囲内に回転部６２の回転が規制される。このように所定の範囲内に回転部６２の回転が規制されることによって、揺動アーム６３の先端は、共回り防止翼３に係合可能となる共回り防止翼３が回転する領域内（図２）から、共回り防止翼３が回転する領域外（図１）までの範囲を移動する。したがって、揺動アーム６３は、混合土の土圧のみによって、供回り防止翼３に係合可能な位置から係合しない位置までの範囲を移動できるようになっている。なお、この回転阻止部６４，６５は、基台部６１の立設部６１ａ、６１ａの間の空間に入り込んだ混合土を掻き分ける掻き出し部としての機能も有する。

【0028】

このように構成された地盤改良装置によって軟弱地盤を改良するには、まず、掘削しようとする地盤の地表面から、回転軸１を正転させながら降下させ、地盤を掘り進めるとともに、吐出口から固化材を吐出させながら、掘削土との撹拌を同時に行う。そして、設計深度に到達すれば、固化材の吐出を中止し、正転のまま地表付近にまで引き上げる（図５（ａ）〜図５（ｄ）参照）。

【0029】

その際、回転軸１の正転時には、混合土が正転方向に回転しながら撹拌されつつ、掘削翼２や回転軸１の容積分が押し上げられつつ、正転方向に回転する。土圧受け面６３ｂに回転軸１の回転方向とは逆方向（逆転方向）に混合土の土圧が加わることにより、揺動アーム６３は逆転方向に対して先端が傾斜した状態（基台部６１に対しては垂直に起き上がった状態）に傾倒する（図３（ａ））。そして、揺動アーム６３が傾倒することにより、回転阻止部６５も回転移動するが、回転阻止部６５が係合突起部６１ｂに係合して回転が止まる。そのときの揺動アーム６３の高さ位置は、供回り防止翼３の高さ位置よりも低いため、供回り防止翼３に係合することがないから、供回り防止翼３が回転することはない（図２）。このように、回転軸１の正転時には、供回り防止翼３は回転軸１の回転とともには回転せず、混合土の中で静止するので、地表から掘削径Ａと地盤改良装置を見た場合には、供回り防止翼３が、掘削翼２による掘削径Ａから飛び出した状態となっている（図６参照）。

【0030】

次に、もう一度、同様に回転軸１を正転方向に回転させながら降下させ、所望の深度に達すれば、回転軸１を逆転させる。そうすると、土圧受け面６３ａと土圧受け部６６は逆方向（正転方向）の土圧を受けて、揺動アーム６３は鉛直上向きに起き上がった状態（基台部６１に対しては正転方向に先端が傾斜した状態）に傾倒し、回転阻止部６４が係合突起部６１ｂに係合して静止する（図３（ｂ））。この状態で回転軸１を逆転し続けると、揺動アーム６３は供回り防止翼３に当接することにより係合し、又は混合土を介して供回り防止翼３に係合し、供回り防止翼３が回転し始める（図１）。そうすると、掘削翼２では掘削されなかった、供回り防止翼３の翼長と掘削翼２の翼長との差分の地盤が、回転軸１の半径方向に拡大して掘削される。そして、供回り防止翼３の回転が半周以上すれば、供回り防止翼３の翼長と掘削翼２の翼長との差分と、供回り防止翼３の高さ分（回転軸１を上下動させればその移動距離分も含まれる。）の掘削径が一周分拡大し、節付き円柱体を形成することができる（図５（ｅ））。

【0031】

その後、回転軸１を正転に戻すと、揺動アーム６３は図３（ａ）の状態に戻り、供回り防止翼３の回転が静止する。

【0032】

この一連の作業を回転軸１の軸方向に所定の間隔をおいて何度か繰り返すと、複数の節部を有する円柱体を形成することができる（図５（ｆ））。

【0033】

なお、第１実施形態では、掘削翼２と供回り防止翼３との間には撹拌翼４が存在しないことを前提としたもので、撹拌翼４が、供回り防止翼３の下方であって、掘削翼２の上方に設けられていれば、作動部材６は掘削翼２ではなく撹拌翼４に取り付けられることになる。

【0034】

また、作動部材６又は７は、ネジ止めして着脱自在に取り付けられる必要はなく、掘削翼２に固定して取り付けられてもよい。

【0035】

なお、掘削翼２と供回り防止翼３と撹拌翼４、５とは、水平方向、すなわち回転軸１の回転半径方向に取り付けられる必要はなく、それぞれが重なり合うことがなければ、例えば平面視において、回転軸１を中心としたＶ字状の翼に形成されていてもよい。また、作動部材は、図３のようなものである必要はなく、例えば、図４のように、基台部７１に図３のような係合突起部６１ｂを設けないで、回転阻止部７４、７５が基台部７１の一部に係合できるようにして、揺動アーム７３の移動を所定の範囲に制限させるようにしてもよい。また、請求項に記載された第二翼は、請求項に記載された要件を満たせば、供回り防止翼である必要はない。なお、これらは他の実施形態においても同様に適用されることから、以下、その説明を省略する。

【0036】

（第２実施形態）

【0037】

次に本発明の第２実施形態について説明するが、本第２実施形態の構成のうち、第１実施形態の構成と同一のものは、各部分に同一の符号を付して構成の説明を省略し、第１実施形態と相違する点を中心に以下に説明する。

【0038】

図７は回転軸１の正転時における地盤改良装置の斜視図、図８は回転軸１の逆転時における地盤改良装置の斜視図であり、図９は作動部材の斜視図である。図７及び図８に示すように、本発明の第２実施形態では、作動部材８が撹拌翼４に取り付けられたものである。なお、特許請求の範囲に記載された発明特定事項と、本実施形態の発明特定事項との関係においては、第一翼は撹拌翼４に、第二翼は供回り防止翼３にそれぞれ対応している。

【0039】

作動部材８は、撹拌翼４の下面に着脱可能に取り付けられ、対向する一対の立設部８１ａ、８１ａを有する基台部８１と、立設部８１ａ、８１ａに回転自在に軸支された回転部８２と、一端部に回転部８２が配設され、他端部が回転部８２の回転に伴って、回転部８２を中心とした回転移動を行う揺動アーム８３と、両立設部８１ａ、８１ａ間に、回転部８２と平行に設けられた高さの異なる回転阻止部８１ｂ、８１ｃとを有する。

【0040】

より具体的には、図９に示すように、作動部材８は、対向する一対の立設部８１ａ、８１ａを有し、撹拌翼４の下面に着脱可能に取り付けられた基台部８１と、基台部８１の立設部８１ａ、８１ａに回転自在に軸支された回転部８２と、掘削土、固化材又は掘削土と固化材とが混合した混合土の土圧を受ける土圧受け面８３ａ、８３ｂを有し、一端部に回転部８２が配設され、他端部が回転部８２の回転に伴って、回転部８２を中心とした回転移動によって揺動する揺動アーム８３と、揺動アーム８３の他端部が、回転軸１の逆転時には共回り防止翼３が回転する領域内に移動することによって共回り防止翼３に係合可能な位置と、回転軸１の正転時には供回り防止翼３が回転する領域外に移動することによって供回り防止翼３に係合しない位置との範囲内に回転部８２の回転を規制する回転阻止部８１ｂ、８１ｃとを有する。

【0041】

回転部８２は、土圧受け面８３ａ、８３ｂに、混合土の土圧を受けることによって回転する。回転部８２が回転すると、回転阻止部８１ｂ、８１ｃも回転部８２を中心とした回転移動を行う。揺動アーム８３は、回転阻止部８１ｂ、８１ｃにそれぞれ係止することにより、回転軸８２の回転が停止する。その結果、揺動アーム８３が係合突起部８１ｂに係止した状態（図９（ａ））から、揺動アーム８３が係合突起部８１ｃに係止した状態（図９（ｂ））までの範囲内に回転部８２の回転が規制される。このように所定の範囲内に回転部８２の回転が規制されることによって、揺動アーム８３の先端は、共回り防止翼３に係合可能となる共回り防止翼３が回転する領域内（図８）から、共回り防止翼３が回転する領域外（図７）までの範囲を移動する。したがって、揺動アーム８３は、混合土の土圧のみによって、供回り防止翼３に係合可能な位置から係合しない位置を移動できるようになっている。

【0042】

このように構成された地盤改良装置によって軟弱地盤を改良する工程は、第１実施形態と同様であることから、作動部材８の動作のみを説明し、その他の説明は省略する。

【0043】

回転軸１を正転させると、土圧受け面８３ｂに回転軸１の回転方向とは逆方向（逆転方向）の混合土の土圧が加わることにより、揺動アーム８３の先端は回転軸１を逆転させた方向に傾斜して起き上がり、揺動アーム８３の回転部８２付近の他端部は回転阻止部８１ｂに係合して回転が止まる。そのときの揺動アーム８３の高さ位置は、供回り防止翼３の高さ位置よりも高いため、供回り防止翼３に係合することがなく、供回り防止翼３が回転することはない（図７参照）。

【0044】

一方、図８に示すように、回転軸１を逆転させると、土圧受け面８３ａに逆方向（正転方向）の土圧を受けて、揺動アーム８３は垂直下方に垂れ下がった状態となり、回転阻止部８１ｃに係合して静止する。この状態で回転軸１を逆転し続けると供回り防止翼３に当接することにより係合し、又は混合土を介して係合し、供回り防止翼３が回転し始める。そうすると、掘削翼２により掘削されなかった、供回り防止翼３の翼長と掘削翼２の翼長との差分の地盤が、回転軸１の半径方向に拡大して掘削される。そして、供回り防止翼３の回転が半周以上すれば、供回り防止翼３の翼長と掘削翼２の翼長との差分と、供回り防止翼３の高さ分（回転軸１を上下動させればその移動距離分も含まれる。）だけ掘削径が一周分拡大し、節付きの円柱体を形成することができる。

【0045】

なお、作動部材は、図９に示したものでなく、図３又は図４に示したものであってもよい。また、作動部材は、掘削翼２に固定して取り付けられてもよい。また、揺動アーム８３には、図３に示す土圧受け部６６のような土圧受け部を設けてもよい。さらに、作動部材は、撹拌翼４の下面に取り付けられる必要はなく、中空円盤状に形成し、撹拌翼４を回り囲むようにして、撹拌翼４の先端から挿入させ、所定の位置で固定させてもよい。なお、これらは、第３実施形態においても同様に適用されることから、以下、その説明を省略する。

【0046】

（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態について説明するが、本第３実施形態の構成のうち、第２実施形態の構成と同一のものは、各部分に同一の符号を付して構成の説明を省略し、第２実施形態と相違する点を中心に以下に説明する。

【0047】

図１０は回転軸１の正転時における地盤改良装置の斜視図、図１１は回転軸１の逆転時における地盤改良装置の斜視図であり、これらの図に示すように、本発明の第２実施形態では、作動部材が回転軸１に取り付けられたものである。なお、特許請求の範囲に記載された発明特定事項と、本実施形態の発明特定事項との関係においては、第一翼は掘削翼２又は撹拌翼４に、第二翼は供回り防止翼３にそれぞれ対応している。

【0048】

図１０、図１１に示すように、作動部材９は、撹拌翼４の翼長よりも小径な板状部材９１を回転軸１の所定の位置に取付部材９２により着脱可能に取り付けられるとともに、板状部材９１の下面に第２実施形態における作動部材８と同一の構成のものが取り付けられたものである。したがって、第２実施形態と構成と同一のものは、各部分に同一の符号を付して構成の説明を省略する。また、このように構成された地盤改良装置によって軟弱地盤を改良する工程についても、第２実施形態と同様であることから、説明を省略する。

【0049】

なお、作動部材９の回転軸１への取付位置が供回り防止翼３と掘削翼２との中間であってもよく、その場合は、取付方向が上下逆になる。また、作動部材９は、図１０及び図１１に示したものでなく、図３又は図４に示したものであってもよい。

【符号の説明】

【0050】

１ 回転軸
２ 掘削翼
３ 供回り防止翼
４，５ 撹拌翼
６，７，８，９ 作動部材
６１，７１，８１ 基台部
６１ｂ 係合突起部
６３，７３，８３ 揺動アーム
６４，６５，７４，７５、８１ｂ、８１ｃ 回転阻止部
６６ 土圧受け部

【要約】

【課題】複雑な構造の拡大翼を用いなくても、一般的な地盤改良装置を用いて、節付き円柱体を形成する地盤改良装置を提供する。
【解決手段】回転阻止部６５が係合突起部６１ｂに係合する位置から、回転阻止部６４が係合突起部６１ｂに係合する位置までの範囲内に、回転部６２の回転が規制されることにより、揺動アーム６３の先端は、共回り防止翼３が回転する領域の内側と外側との範囲を移動することができる。これにより、揺動アーム６３は、混合土の土圧によって、供回り防止翼３に係合可能な位置から係合しない位置までの範囲内を移動することができる。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】