特許 6507390 水硬性固化材液置換コラム築造装置及び水硬性固化材液置換コラム築造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6507390

(24)【登録日】2019年4月12日

(45)【発行日】2019年5月8日

(54)【発明の名称】水硬性固化材液置換コラム築造装置及び水硬性固化材液置換コラム築造方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/34 20060101AFI20190422BHJP

【ＦＩ】

   E02D5/34 Z

【請求項の数】14

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2015-41056(P2015-41056)

(22)【出願日】2015年3月3日

(65)【公開番号】特開2016-160668(P2016-160668A)

(43)【公開日】2016年9月5日

【審査請求日】2018年3月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000133881

【氏名又は名称】株式会社テノックス

(73)【特許権者】

【識別番号】301033053

【氏名又は名称】株式会社日本住宅保証検査機構

(74)【代理人】

【識別番号】100112416

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 定信

(72)【発明者】

【氏名】堀切 節

(72)【発明者】

【氏名】村山 篤史

(72)【発明者】

【氏名】藤橋 俊則

(72)【発明者】

【氏名】田中 啓三

(72)【発明者】

【氏名】吉田 茂

(72)【発明者】

【氏名】柳田 雄治

(72)【発明者】

【氏名】吉田 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】大和 真一

【審査官】 湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】 特表平０４−５０５９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−１３２７３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５３−１１８８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０４９４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３３６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５２９５７６７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００１５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０６２４４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ５／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水硬性固化材液の流路を有する掘削ロッド下端部に、その流路に通じる吐出口を有する掘削ヘッドを接続した水硬性固化材液置換コラム築造装置であって、
前記掘削ロッド下方部に、周側面に回転径が該掘削ロッド径よりも大きな突出体を有する円筒体を、該掘削ロッドに回転可能に遊嵌させたことを特徴とする水硬性固化材液置換コラム築造装置。

【請求項2】

前記円筒体の突出体は、板状の突片で形成されていることを特徴とする請求項１記載の水硬性固化材液置換コラム築造装置。

【請求項3】

前記円筒体は少なくとも２分割可能であり、前記掘削ロッドに対して着脱可能に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の水硬性固化材液置換コラム築造装置。

【請求項4】

前記円筒体は、少なくとも２分割された分割片で形成され、該分割片は端部にフランジを備え、該フランジ同士を連結して組み立て可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の水硬性固化材液置換コラム築造装置。

【請求項5】

前記分割片のフランジ同士を連結して円筒体に組み立てた該フランジを円筒体の突出体とすることを特徴とする請求項４記載の水硬性固化材液置換コラム築造装置。

【請求項6】

前記掘削ロッドには前記円筒体の軸方向移動を規制するずれ止めが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の水硬性固化材液置換コラム築造装置。

【請求項7】

前記掘削ロッドは、突出体を有する円筒体を回転可能に遊嵌させた位置より下方部分のロッド径が径小となっていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の水硬性固化材液置換コラム築造装置。

【請求項8】

水硬性固化材液の流路を有する掘削ロッド下端部に、その流路に通じる吐出口を有する掘削ヘッドを接続した水硬性固化材液置換コラム築造装置で、前記掘削ロッド下方部に、周側面に回転径が該掘削ロッド径よりも大きな突出体を有する円筒体を、該掘削ロッドに回転可能に遊嵌させた水硬性固化材液置換コラム築造装置を用い、
該築造装置の掘削ロッドを回転させて地盤の所定深度まで掘進した後、掘削ヘッドの吐出口から水硬性固化材液を吐出しつつ、掘削ロッドを回転させて又は無回転で引き上げ、掘削孔内を該水硬性固化材液で填充することを特徴とする水硬性固化材液置換コラム築造方法。

【請求項9】

前記円筒体の突出体は、板状の突片で形成されていることを特徴とする請求項８記載の水硬性固化材液置換コラム築造方法。

【請求項10】

前記円筒体は少なくとも２分割可能であり、前記掘削ロッドに対して着脱可能に形成されていることを特徴とする請求項８または９記載の水硬性固化材液置換コラム築造方法。

【請求項11】

前記円筒体は、少なくとも２分割された分割片で形成され、該分割片は端部にフランジを備え、該フランジ同士を連結して組み立て可能であることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項記載の水硬性固化材液置換コラム築造方法。

【請求項12】

前記分割片のフランジ同士を連結して円筒体に組み立てた該フランジを円筒体の突出体とすることを特徴とする請求項１１記載の水硬性固化材液置換コラム築造方法。

【請求項13】

前記掘削ロッドには前記円筒体の軸方向移動を規制するずれ止めが設けられていることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項記載の水硬性固化材液置換コラム築造方法。

【請求項14】

前記掘削ロッドは、突出体を有する円筒体を回転可能に遊嵌させた位置より下方部分のロッド径が径小となっていることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１項記載の水硬性固化材液置換コラム築造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、戸建住宅等の小規模建築物や土間スラブ当の比較的軽微な構造物の基礎工法に使用される水硬性固化材液置換コラム築造装置及び水硬性固化材液置換コラム築造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

戸建住宅や土間スラブの基礎工法として、深層混合処理工法による柱状改良工法（以下、「コラム工法」という）が広く採用されている。しかしながら、コラム工法は原位置の地盤土とセメントスラリーを攪拌混合するため、粘着力の高い粘性土を対象とする場合に共回り現象が発生して混合不良による品質不良が発生したり、有機質土などの地盤の種別によっては固化不良を発生したりするという問題があった。また、事前の地盤調査では発見できなかった想定外土質が出現することがあり、常に品質不良が発生する危険が付きまとっている。

【0003】

この問題を解決するための先行技術として、水硬性固化材液置換コラムの築造方法および水硬性固化材液置換コラムの施工装置（特許文献１参照）が提案されている。そもそも、地盤土と水硬性固化材液を攪拌混合して築造するソイルセメントの混合不良や固化不良などの品質不良を引き起こす原因が水硬性固化材液と原位置の地盤土とを攪拌混合することにあることに鑑み、該先行技術は地盤土と水硬性固化材液を攪拌混合せずに、水硬性固化材液単味で柱状体を築造するものである。したがって、築造された水硬性固化材液置換コラムは周辺の原位置土が混合されないため高強度・高品質であり、かつ周辺の原位置土が仮に有機質土であっても固化不良が生じず、土質に左右されることなく高強度・高品質を発揮することができる。

【0004】

また、特許文献１の技術に関する改良技術として、水硬性固化材液置換コラム築造用掘削ロッドの掘削ヘッド及び掘削装置（特許文献２参照）が提案されている。この技術は側面に螺旋状の翼を設けた円錐状の掘削ヘッドを用いることにより掘進性能を大幅に向上させることができる。また、一枚爪型の掘削ヘッドでは回転掘進時に爪部に付着する土塊が必然的に発生するが、円錐状掘削ヘッドではそのヘッドに付着する土砂量を劇的に減少させ、さらに掘削ロッド引上げ時の付着土砂の落下防止機能を付与したものである。

【0005】

特許文献２の施工手順は図３７に示すように、（ａ）側面にスパイラル状の翼３２ａと水硬性固化材液の吐出口３２ｂを有する円錐状の掘削ヘッド３２を下端に接続した排土機構のない掘削ロッド３１ａからなる水硬性固化材液置換コラム築造装置３１を施工機（図示せず）に装着し、掘削ヘッド３２先端中心部を杭心位置にセットする。（ｂ）掘削ロッド３１ａを正回転させながら掘進する。このとき、掘削ヘッド３２にある吐出口３２ｂからの水硬性固化材液の吐出は必須ではない。（ｃ）所定の掘進深度が掘削ロッド長よりも浅い場合は、掘削ロッド３１ａの上方の一部が地上にある状態で掘進を停止する。（ｄ）所定の掘進深度が掘削ロッド３１ａの長さよりも深い場合は接続ロッド３１ｂの一部が地中に貫入する状態になるまで掘進して、所定深度位置で停止する。所定深度がさらに深い場合は接続ロッド３１ｂを継ぎ足す場合もある。（ｅ）その後、掘削ヘッド３２にある吐出口３２ｂから水硬性固化材液３５を吐出しながら、掘削ロッド３１ａを正回転の状態で引上げる。このとき、掘削ロッド３１ａの引上げ速度と水硬性固化材液の吐出量を調整して、掘削ロッド３１ａの引上げに伴う負圧発生がないようにする。なお、このときの掘削ロッド３１ａの回転方向は逆回転でもよいが、掘削ヘッド３２の付着土砂はわずかではあるがスパイラル状翼３２ａで支えられているので、この掘削ヘッド３２の付着土砂の落下を防止するためには、正回転の方が好ましい。（ｆ）掘削ロッド３１ａを地上まで引上げて、水硬性固化材液３５の量を調整して、水硬性固化材液３５を所定の深度位置まで填充する、というものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１−１０６２５３

【特許文献2】特開２０１３−２３４５５７

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

先行技術による水硬性固化材液置換コラムは、掘削ロッドを地中に強制的に貫入させることにより地盤を側方に強制変位させ、その後、周辺地盤孔壁を掘削ロッドにより練り付けるため、築造される置換コラムの形状が円柱状に形成されるものである。この施工原理から、水硬性固化材液置換コラムは鉛直支持力において周面摩擦力が大きいという特徴を有している。しかしながら、水硬性固化材液置換コラムの主たる用途が戸建住宅等の小規模建築物や土間スラブの基礎などの小規模構造物であり、そのため水硬性固化材液置換コラムの施工機には施工能力（掘進トルク、押込み力）が比較的小さな小型機械を想定しており、また、掘削ロッドにより地盤を側方に強制変位させるという施工原理であるため、置換コラムの外径を単純に大きくすることは掘削時の地盤抵抗が施工機の掘進能力を超えてしまう場合が容易に想定できるので実質的に困難であった。したがって、実際の施工においてはその外径は２００ｍｍ程度（実際には鋼管規格の外径２１６．３ｍｍ）が最も多く実施されている。外径の上限値は地盤条件などの施工条件によるが３００ｍｍ程度（実際には鋼管規格の外径３１８．５ｍｍ）以下と推察される。そのような理由から、築造径を大径化させて、置換コラム１本当りの鉛直支持力をさらに向上させる方法は施工的に実施困難であった。

【0008】

また、比較的軟弱な支持層に支持させる戸建住宅等の基礎として水硬性固化材液置換コラムを使用する場合、その鉛直支持力の内訳は先端支持力よりも周面摩擦力が卓越するという現実がある中では、水硬性固化材液置換コラムの大径化は、鉛直支持力は算術級数的に増加するのに対して、水硬性固化材液の使用量は幾何級数的に増加することから、コストパフォーマンスが低下するため、コスト的に問題があった。つまり、水硬性固化材液置換コラムの大径化による鉛直支持力の増大化は、施工的にも経済的にも困難であった。

【0009】

また、先行技術による水硬性固化材液置換コラムの鉛直支持力は、その単位面積あたりの周面支持力は比較的大きいものの、築造径が２００ｍｍ程度と小さいため、水硬性固化材液置換コラム１本当りの鉛直支持力が小さいという問題があった。そのため、築造径が５００〜６００ｍｍと比較的大きなコラム工法に比べて、同一長の水硬性固化材液置換コラムでは打設本数が増大するし、水硬性固化材液置換コラムをコラム工法と同一本数にするには１本当りの鉛直支持力を大きくするために築造長を相対的に長くする必要があった。したがって、水硬性固化材液置換コラムを採用すると、従来のコラム工法に比べてコストが高い場合があるという問題があった。

【0010】

本発明は、このような点に鑑み前記課題を解決すべきなされたものであり、その目的と
するところは、施工手順の大幅な変更をすることなく、また、コストパフォーマンスを維持し、しかも水硬性固化材液置換コラムの高強度・高品質を安定して発揮するという特徴を維持したまま、コラム外周側面に縦方向の突条部を一体に形成して、地盤による水硬性固化材液置換コラムの鉛直支持力を増大可能にする水硬性固化材液置換コラム築造装置及び水硬性固化材液置換コラム築造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記目的達成のために、本発明の請求項１に係る水硬性固化材液置換コラム築造装置は、水硬性固化材液の流路を有する掘削ロッド下端部に、その流路に通じる吐出口を有する掘削ヘッドを接続した水硬性固化材液置換コラム築造装置であって、前記掘削ロッド下方部周側面に、回転径が該掘削ロッド径よりも大きな突出体を有する円筒体を、該掘削ロッドに回転可能に遊嵌させたことを特徴とする。

【0012】

この構成により、円筒体は掘削ロッドに遊嵌され掘削ロッドに対し回転自在であり、しかも円筒体の突出体の回転径は、掘削ロッド径より大きいため、施工機により掘削ロッドを回転しつつ地盤中に掘進して削孔すると、円筒体の突出体は、掘削ロッドで削孔した削孔壁面より外側の地盤内に食い込み掘進する。この時、掘削ロッドに遊嵌されている円筒体には掘削ロッドの回転力は伝わらず、突出体が削孔壁面より外側の地盤内に食い込み回転が阻止されるので、掘削ロッドが回転しても回転せずに掘進する。これにより円筒体の突出体が削孔壁面より外側の地盤内に食い込み掘進した削孔壁面には突出体が食い込んで通過した軌跡部分に突出体の形状に対応した軌跡空間として凹条が形成される。掘削ロッド引き上げ時に、突出体が掘進時の軌跡中を通過すれば凹条孔壁は再び練り付けられてより強固になるし、新たな軌跡の凹条を形成すれば、形成直後に水硬性固化材液が凹条に填充されるので確実に突条部が形成されるのみならず、掘進時に形成された凹条にも水硬性固化材液が填充されるため、硬化後の突条部数が増加して、これに伴い置換コラムの鉛直支持力も増大する。従って、掘削ロッドを所定深度まで掘進した後、掘削ヘッドの吐出口より水硬性固化材液を吐出しつつ掘削ロッドを回転して又は無回転で引き上げて削孔内に水硬性固化材液を填充すると、凹条にも水硬性固化材液が充填されるので、水硬性固化材液が固化すると、コラム外周側面に縦方向の突条部が一体に形成された水硬性固化材液置換コラムが築造される。要するに、外周側面に縦方向の突条部を有する鉛直支持力の高い水硬性固化材液置換コラムが築造されることになる。
円筒体の突出体は、単数でも複数でもよいが、複数だと削孔内壁面に形成される凹条も複数になるので、築造される水硬性固化材液置換コラムの外周面に形成される突条部も複数となり、それだけ周面摩擦力も増大し、鉛直支持力が高くなるので好ましい。しかし、多すぎると地盤による掘進抵抗が増大し施工不能に陥るのみならず、たとえ掘進できたとしても引き上げ時に周辺地盤を乱してしまうため、突出体の通過した軌跡空間で形成する良好な凹条が形成できなく、結果、水硬性固化材液置換コラムの外周にも良好な突条部も形成できない。突出体は、その突出長が掘削ロッド径Ｄ以下、好ましくはＤ／２以下として、その固設数は少なくとも２枚以上多くとも８枚程度、好ましくは３枚〜６枚程度がよい。

【0013】

また、本発明の請求項２に係る水硬性固化材液置換コラム築造装置は、前記円筒体の突出体が、板状の突片で形成されていることを特徴とする。

【0014】

この構成により、突出体が板状の突片であるので、突条体貫入時の地盤の掘進抵抗が少なくなるので、地盤中への掘進が容易となり好ましい。従って、円筒体に複数（例えば、円筒体の対称位置に）を設けても、掘進抵抗の増加も少ないので、複数を設けることができる。

【0015】

また、本発明の請求項３に係る水硬性固化材液置換コラム築造装置は、前記円筒体が少なくとも２分割可能であり、前記掘削ロッドに対して着脱可能に形成されていることを特徴とする。

【0016】

この構成により、円筒体は掘削ロッドへの着脱が容易になる。従って、前記突出体のサイズや形状が異なる円筒体を選択して掘削ロッドに対し付け替えが自在かつ容易となり、これにより必要とする所定の鉛直支持力が得られる突条部を持つ水硬性固化材液置換コラムを容易に築造することができる。また、円筒体の突出体が摩耗したり破損した時にも、取り替えが容易となる。

【0017】

また、本発明の請求項４に係る水硬性固化材液置換コラム築造装置は、前記円筒体が、少なくとも２分割された分割片で形成され、該分割片は端部にフランジを備え、該フランジ同士を連結して組み立て可能であることを特徴とする。
この構成により、円筒体は、分割片の状態で掘削ロッドに宛がい、各分割片のフランジ同士を連結することで、掘削ロッドに着脱可能に取り付けることができる。従って、掘削ロッドに対する円筒体の取り付け、取り外しが容易にでき、例えば、円筒体の付け替え作業も容易に実施できる。フランジ同士の連結は、例えば、ボルト・ナットなどの締結部材を挙げることができる。

【0018】

また、本発明の請求項５に係る水硬性固化材液置換コラム築造装置は、前記分割片のフランジ同士を連結して円筒体に組み立てた該フランジを円筒体の突出体とすることを特徴とする。
この構成により、分割片を連結し円筒体に組み立てるフランジを、円筒体の突出体とすることができるので、円筒体に別途突出体を設ける必要がなく、製造が容易となり、安価に提供できる。勿論、このフランジとは別に突出体を設けてもよい。

【0019】

また、本発明の請求項６に係る水硬性固化材液置換コラム築造装置は、前記掘削ロッドに前記円筒体の軸方向移動を規制するずれ止めが設けられていることを特徴とする。

【0020】

この構成により、掘削ロッドによる地盤の掘進中および引き上げ中に、円筒体が周辺地盤との摩擦抵抗を受けて掘削ロッドの軸の上下方向に移動しようとしても規制され、掘削ロッドとともに円筒体を地盤中に確実に掘進させることができ、結果的に円筒体の突出体形状、サイズに応じた突条部を水硬性固化材液置換コラムに確実に形成できる。

【0021】

また、本発明の請求項７に係る水硬性固化材液置換コラム築造装置は、突出体を有する円筒体を回転可能に遊嵌させた位置より下方部分の掘削ロッド径が径小となっていることを特徴とする。

【0022】

この構成により、掘削ロッドの引き上げ時に、削孔壁面に形成された凹条を突出体を有する円筒体より下方部の掘削ロッドで、擦り潰すことがなく、凹条の形状が保持されるので、水硬性固化材液を填充し硬化後は、突条部が確実に形成される。

【0023】

さらに、本発明の請求項８に係る水硬性固化材液置換コラム築造方法は、水硬性固化材液の流路を有する掘削ロッド下端部に、その流路に通じる吐出口を有する掘削ヘッドを接続した水硬性固化材液置換コラム築造装置で、前記掘削ロッド下方部に、周側面に回転径が該掘削ロッド径よりも大きな突出体を有する円筒体を、該掘削ロッドに回転可能に遊嵌させた水硬性固化材液置換コラム築造装置を用い、
該築造装置の掘削ロッドを回転させて地盤の所定深度まで掘進した後、掘削ヘッドの吐出口から水硬性固化材液を吐出しつつ、掘削ロッドを回転させて又は無回転で引き上げ、掘削孔内を該水硬性固化材液で填充することを特徴とする。

【0024】

この構成により、円筒体は掘削ロッドに遊嵌され掘削ロッドに対し回転自在であり、しかも円筒体の突出体の回転径は、掘削ロッド径より大きいため、施工機により掘削ロッドを回転しつつ地盤中に掘進して削孔すると、掘削ロッドに遊嵌されている円筒体には回転力は伝わらず、突出体が削孔壁面より外側の地盤内に食い込み回転が阻止されるので、掘削ロッドが回転しても回転せずに掘進する。これにより円筒体の突出体が削孔壁面より外側の地盤内に食い込み掘進した削孔壁面には突出体が食い込んで通過した部分に軌跡空間として突出体の形状に対応した凹条が形成される。従って、掘削ロッドを所定深度まで掘進した後、掘削ヘッドの吐出口より水硬性固化材液を吐出しつつ掘削ロッドを回転して又は無回転で引き上げて削孔内に水硬性固化材液を填充するので、凹条にも水硬性固化材液が充填され、水硬性固化材液が固化すると、コラム外周側面に縦方向の突条部が一体に形成された水硬性固化材液置換コラムとなる。掘削ロッド引き上げ時に、突出体が掘進時の軌跡中を通過すれば凹条孔壁は再び練り付けられてより強固になるし、新たな軌跡の凹条を形成すれば、形成直後に水硬性固化材液が凹条に填充されるので確実に突条部が形成されるのみならず、掘進時に形成された凹条にも水硬性固化材液が填充されるため、硬化後の突条体数が増加して、これに伴い置換コラムの鉛直支持力も増大する。このように、この築造を容易に施工できる。要するに、外周側面に縦方向の突条部を有する鉛直支持力の高い水硬性固化材液置換コラムが築造される施工を容易に実施できる。

【0025】

また、本発明の請求項９に係る水硬性固化材液置換コラム築造方法は、前記円筒体の突出体が、板状の突片で形成されていることを特徴とする。

【0026】

この構成により、突出体が板状の突片であるので、地盤中に掘進する際、掘進方向への投影面積が小さく地盤の掘進抵抗が少なくなるので、地盤中の掘進が容易となり、水硬性固化材液置換コラムの施工も容易となる。また、円筒体に突片を複数設けても、掘進抵抗の増加も少ないので、複数を設けての施工ができる。円筒体に突出体としての突片を複数設けて施工すると、築造される水硬性固化材液置換コラム外周に突条部が複数設けられるので、水硬性固化材液置換コラムの鉛直支持力を増大させることができる。

【0027】

また、本発明の請求項１０に係る水硬性固化材液置換コラム築造方法は、前記円筒体は少なくとも２分割可能であり、前記掘削ロッドに対して着脱可能に形成されていることを特徴とする。
この構成により、円筒体は掘削ロッドへの着脱が容易であるので、突出体のサイズや形状の異なる円筒体を選択しての施工が実施できる。

【0028】

また、本発明の請求項１１に係る水硬性固化材液置換コラム築造方法は、前記円筒体は、少なくとも２分割された分割片で形成され、該分割片は端部にフランジを備え、該フランジ同士を連結して組み立て可能であることを特徴とする。
この構成により、円筒体は、各分割片のフランジ同士を連結したり、連結を取り外すことで、掘削ロッドに容易に取り付け、取り外しができ、円筒体の突出体のサイズ、形状を最適に選択しての施工ができる。

【0029】

また、本発明の請求項１２に係る水硬性固化材液置換コラム築造方法は、前記分割片のフランジ同士を連結して円筒体に組み立てた該フランジを円筒体の突出体とすることを特徴とする。
この構成により、円筒体の突出体を別途設ける必要がないので、この築造方法で使用する水硬性固化材液置換コラム築造装置が安価となる。勿論、このフランジとは別に突出体を設けてもよい。

【0030】

さらに、本発明の請求項１３に係る水硬性固化材液置換コラム築造方法は、前記掘削ロッドには前記円筒体の軸方向移動を規制するずれ止めが設けられていることを特徴とする。

【0031】

この構成により、掘削ロッドの地盤内への掘進中および引上げ中に、円筒体が周辺地盤との摩擦抵抗を受けて掘削ロッド軸上下方向へ移動しようとしても規制して施工することができ、掘削ロッドと共に円筒体を地盤中に確実に掘進及び引き上げさせての施工ができる。

【0032】

本発明の請求項１４に係る水硬性固化材液置換コラム築造方法は、前記掘削ロッドが、突出体を有する円筒体を回転可能に遊嵌させた位置より下方部分のロッド径が径小となっていることを特徴とする。

【0033】

この構成により、掘削ロッドの引き上げ時に、削孔壁面に形成された凹条を、突出体を有する円筒体より下方部のロッドで擦り潰すことを防止しての施工ができ、結果、形成した凹条の形状が保持された状態で水硬性固化材液が填充されるので、填充した水硬性固化材液が硬化後は、保持された凹条に対応する突条部を備える置換コラムとする築造が施工できる。

【0035】

なお、本発明で水硬性固化材液とは、水と水和反応して固化するポルトランドセメントのように自硬性を有する粉体と水を主要構成要素として、例えば、セメントスラリー（セメントミルク）や、砂等からなる細骨材を含むモルタル、さらに、吐出口から吐出可能な小径の砂利や砕石等の粗骨材をも含む（セメント）コンクリート等からなり、かつポンプ圧送可能な流動体をいう。

【発明の効果】

【0036】

本発明の水硬性固化材液置換コラム築造装置及び水硬性固化材液置換コラム築造方法によれば、次のような効果が得られる。
（１）水硬性固化材液置換コラムの外周側面に縦方向の突状部が一体に形成された水硬性固化材液置換コラムを築造することができ、地盤による水硬性固化材液置換コラムの鉛直支持力を増大させることができる。
（２）水硬性固化材液置換コラム外周側面に縦方向の突条部を一体に形成して、地盤による水硬性固化材液置換コラムの鉛直支持力が増大した水硬性固化材液置換コラムを、施工手順の大幅な変更をすることなく、また、コストパフォーマンスを維持したまま、高強度・高品質で築造することができる。
（３）水硬性固化材液置換コラムは、周側面軸方向に突状部を有するので、その分鉛直支持力が高いものとなる。

【0037】

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に本発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して、詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】本発明の第１実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置の要部を示す正面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図3】図１に示す水硬性固化材液置換コラム築造装置の分解縦断面図である。

【図4】図３の組み立て状態を示す断面図である。

【図5】図４のＢ部拡大図である。

【図6】本発明の第２実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置の要部を示す正面図である。

【図7】図６のＢ−Ｂ線断面図である。

【図8】本発明の第３実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置の要部を示す正面図である。

【図9】図８のＣ−Ｃ線断面図である。

【図10】本発明の第４実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置の要部を示す正面図である。

【図11】図１０のＤ−Ｄ線断面図である。

【図12】本発明の第５実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置の要部を示す正面図である。

【図13】図１２のＥ−Ｅ線断面図である。

【図14】本発明の第６実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置の要部を示す正面図である。

【図15】図１４のＦ−Ｆ線断面図である。

【図16】本発明の第７実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置の要部を示す正面図である。

【図17】図１６のＧ−Ｇ線断面図である。

【図18】水硬性固化材液置換コラムの突条部に作用するせん断抵抗力とせん断応力の様子を示す説明図である。

【図19】図１８のＸ−Ｘ線断面図である。

【図20】本発明の第８実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置の要部を示す正面図である。

【図21】図２０のＨ−Ｈ線断面図である。

【図22】本発明の第９実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置の要部を示す正面図である。

【図23】図２２のＩ−Ｉ線断面図である。

【図24】本発明の第１０実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置の要部を示す正面図である。

【図25】図２４のＪ−Ｊ線断面図である。

【図26】本発明の第１１実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置の要部を示す正面図である。

【図27】図２６のＫ−Ｋ線断面図である。

【図28】第１１実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置を用いて水硬性固化材液置換コラムを築造する様子を工程順（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す断面図で、上段が断面正面図、下段が上段のＺ−Ｚ線断面図である。

【図29】本発明の第１２実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置の要部を示す正面図である。

【図30】図２９のＬ−Ｌ線断面図である。

【図31】掘削ヘッドの他例を示す要部斜視図である。

【図32】本発明にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置による水硬性固化材液置換コラムの築造方法を、工程順（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）に示す説明図である。

【図33】第１実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置で築造された置換コラム（ａ）および第２実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置で築造された置換コラム（ｂ）を示す斜視図である。

【図34】本発明にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置で築造される他の置換コラムを例示（ａ）（ｂ）（ｃ）する斜視図である。

【図35】本発明にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置で築造される更に他の置換コラム（ａ）（ｂ）を説明する斜視図である。

【図36】本発明にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置で築造されるまた更に他の置換コラム（ａ）（ｂ）を説明する斜視図である。

【図37】従来の水硬性固化材液置換コラム築造装置による施工手順を示す説明図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

以下、本発明の実施の形態による水硬性固化材液置換コラム築造装置及び水硬性固化材液置換コラム築造方法を図面を参照して説明する。

【0040】

図１は、第１実施の形態に係る水硬性固化材液置換コラム築造装置を示す要部の正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１に示す水硬性固化材液置換コラム築造装置の分解縦断面図、図４は図３に示す水硬性固化材液置換コラム築造装置の組み立て状態を示す縦断面図、図５は図４のＢ部拡大図である。

【0041】

この水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ａは、下端に逆円錐状（下方に向かって径小になる円錐形状）の掘削ヘッド２を接続した掘削ロッド１を備える。掘削ヘッド２は水硬性固化材液の流路１ｄに通じる吐出口２ｂを有する。掘削ヘッド２は外周面に、掘削ロッド１の正回転時に掘削土砂を上方に押し上げる方向の螺旋状の掘削翼（スパイラル翼）２ａを有する。また、掘削ロッド１の下方部の外周面には円筒体４が回転自在に遊嵌されていて、この円筒体４の外周面には掘削ロッド１の回転径より大きな回転径を持つ突出体５が固設されている。本例の突出体５はブロック状のものを示しており、円筒体４の対称位置に２個設けられている。これらのブロック状の突出体４は、同一形状、同一サイズである。

【0042】

掘削ロッド１に円筒体４を回転自在に遊嵌させる構成としては、例えば、図３乃至図５に示すように掘削ロッド１のロッド継手部１ｃと掘削ヘッド２のヘッド継手部２ｄとにおいて掘削ロッド１と掘削ヘッド２を連結する際に、両継手部１ｃと２ｄの間に介在させて設ける構成を挙げることができる。
図３は、水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ａの分解縦断面図である。この図３に示すように掘削ロッド１の下端には、ロッド継手部１ｃが設けられ、掘削ヘッド２の上部にはヘッド継手部２ｄが設けられている。そして掘削ヘッド２は、そのヘッド継手２ｄが掘削ロッド１のロッド継手１ｃに嵌入し、図５に示すようにシェアブロック３ａにボルト３ｂで固定して両者は接続するが、その際に予め、例えば、ヘッド継手部２ｄに円筒体４を挿着しておき、図４に示すように両継手部１ｃ、２ｄを結合することで、円筒体４を掘削ロッド１に回転自在に取り付けることができる。ヘッド継手部２ｄは、ロッド継手部１ｃより少し小径となっており、段部２ｅを有し、一方、ロッド継手部１ｃの下端とヘッド継手部２ｄとの間に段部１ｅが生じ、円筒体４はこの段部１ｅと２ｅとの間に遊嵌され回転は自由であるものの、この段部１ｅと２ｅで軸上下方向の移動は規制されている。このようにして図１に示す水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ａは製作される。

【0043】

かかる構成になる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ａによれば、施工機（図示省略）に掘削ロッド１を取り付け、掘削ロッド１を回転しつつ地盤中に掘進して削孔すると、円筒体４は掘削ロッド１を回転させても回転自在に遊嵌されているため、回転力が伝わらないので、地盤中では地盤抵抗を受けて回転せず、突出体５は削孔壁面より外側の地盤内に食い込み掘削ロッド１の掘進とともに地中に進入する。これにより円筒体４の突出体５が削孔壁面より外側の地盤内に食い込み掘進した削孔壁面には突出体５が通過した軌跡空間が凹条（縦条）に形成される。この軌跡空間で形成される凹条は突出体５の形状に対応した形状となるが、その後地盤の弾性戻り等によって多少変化することもある。

【0044】

従って、掘削ロッド１を所定深度まで掘進した後、掘削ヘッド２の吐出口２ｂより水硬性固化材液を吐出しつつ掘削ロッド１を回転し又は無回転で引き上げて削孔内の所定の天端レベル位置まで水硬性固化材液を填充すると、凹条（縦条）にも水硬性固化材液が満たされるので、水硬性固化材液が固化（硬化）すると、図３３（ａ）に示すようなコラム外周側面に縦方向の突条部１２が本体と一体に形成された水硬性固化材液置換コラム１１が築造される。本例では、円筒体４の対称位置に突出体５が２個設けられているので、築造される水硬性固化材液置換コラム１１にも図３３（ａ）に示すように突条部１２が対称位置に２個設けられている。この突条部１２は、地盤との周面摩擦力によって水硬性固化材液置換コラム１１の鉛直支持力を増大させるものとなる。
なお、円筒体４の突出体５は、前述のように地盤中に進入するので、突出体５の地盤内への進入をスムーズにするため、突出体５の角部分は切り欠いたカット部Ｐとするのが好ましい。

【0045】

図６は、第２実施の形態に係る水硬性固化材液置換コラム築造装置を示す要部の正面図、図７は図６のＢ−Ｂ線断面図である。
この第２実施の形態に係る水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｂは、掘削ロッド１の下方部外周面に円筒体４を回転自在に遊嵌し、この円筒体４の外周面に長方形の板状の突片５ｂからなる突出体５を２枚、対称位置に固設したもので有り、他は前記第１実施の形態と同様であるので、同様な構成要素には同一符号を付して他の詳細な説明は省略する。突片５ｂからなる突出体５の上下の角部分も地盤内への進入をスムーズにするために切り欠いたカット部Ｐとなっている。また、２枚の突片５ｂからなる突出体５も同一形状、同一サイズである。
この第２実施の形態の水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｂによれば、突出体５が長方形の板状の突片５ｂで形成されているため、築造される水硬性固化材液置換コラム１１の突条部１２は、図３３（ｂ）に示すような該突片５ｂの形状に対応したものとなる。

【0046】

前記突片５ｂからなる突出体５は、２枚に限定されるものではなく、３枚以上とすることは自由に選択でき、また、その突出方向長さを長短としたり、任意のサイズ、形状とすることもできる。けれども突片５ｂからなる突出体５の長さが長過ぎたり、固設数が増えると掘進時の地盤抵抗が増え、掘進不能に陥ったり、また、周辺地盤を乱して逆に硬化後の地盤の周辺摩擦力を低下させる。従って、突出体５はその突出長が掘削ロッド１の径Ｄ以下、好ましくはＤ／２以下とし、その固設数は２枚以上８枚以下、好ましくは３〜６枚がよい。

【0047】

図８は、第３実施の形態に係る水硬性固化材液置換コラム築造装置を示す要部の正面図、図９は、図８のＣ−Ｃ線断面図である。この第３実施の形態に係る水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｃは、前記第２実施の形態の変形例で有り、前記長方形の板状の突片５ｂからなる突出体５を、円筒体４の外周面に３枚を等間隔（１２０度間隔）で固設した場合である。他は前記実施の形態と同様であるので同一符号を付して他の説明は省略する。

【0048】

前記第２実施の形態及び第３実施の形態のように突出体５を板状の突片５ｂで形成すると、地盤中への掘進抵抗および地盤内からの引き上げ抵抗を軽減できる効果がある。
第２実施の形態および第３実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｂ、１Ｃにおいては、板状の突片５ｂで形成した突出体５の形状に対応した凹条を削孔内壁面に形成でき、この削孔内に水硬性固化材液が填充されることで、これらの凹条にも水硬性固化材液が満たされる。従って、填充した水硬性固化材液が固化することで、その凹条形状に対応する突条部１２を水硬性固化材液置換コラム１１の外周に、前記同様に形成できる。従って、突片５ｂからなる突出体５の枚数を変えたり、サイズを長短とすることで、突片５ｂからなる突出体５の枚数およびサイズに応じた突条部１２を形成でき、所期の鉛直支持力を有する水硬性固化材液置換コラムを得ることができる。

【0049】

図１０は、第４実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置を示す要部の正面図、図１１は、図１０のＤ−Ｄ線断面図である。
この第４実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｄは、板状の突片５ｂの外周先端が尖端５ｃとなっている突出体５を、円筒体４の外周面に４枚を等間隔（９０度間隔）で固設した場合であり、他は前記実施の形態と同様であるので同一符号を付して説明は省略する。

【0050】

この実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｄでは、突出体５を形成する板状の突片５ｂの外周先端が尖端５ｃとなっているので、地盤中での掘進抵抗および引上げ抵抗が一層軽減され、施工性が向上する。即ち、突出体５の地盤中での掘進抵抗および引上げ抵抗が軽減されるので、掘削ロッド１の地盤内への掘進および地盤内からの引上げが容易となり速やかに実施できる。
この第４実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｄにおいても、外周先端が尖端５ｃとなっている板状の突片５ｂで形成した突出体５の形状に対応した４条の凹条を削孔内壁面に形成でき、この削孔内に水硬性固化材液が填充されることで、これらの凹条にも水硬性固化材液が満たされる。従って、填充した水硬性固化材液が固化することで、その凹条形状に対応する４条の突条部１２を水硬性固化材液置換コラム１１の外周に前記同様に形成できる。

【0051】

図１２は、第５実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置を示す要部の正面図、図１３は、図１２のＥ−Ｅ線断面図である。
この第５実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｅは、前記第４実施の形態の変形例であり、外周先端が尖端５ｃとなっている板状の突片５ｂで形成した突出体５が６枚設けられている場合である。即ち、板状の突片５ｂの外周先端が尖端５ｃとなっている突出体５を、掘削ロッド１の下方部に回転自在に遊嵌した円筒体４の外周面に６枚を等間隔（６０度間隔）で固設した場合である。他は前記実施の形態と同様であるので同一符号を付して説明は省略する。

【0052】

本例では、突出体５が６枚設けられているので、削孔内壁面には６条の凹条が形成されることになり、従って、築造される水硬性固化材液置換コラム１１には６条の突出部１２が等間隔に形成される。

【0053】

図１４は、第６実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置を示す要部の正面図、図１５は、図１４のＦ−Ｆ線断面図である。
この第６実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｆは、図１０および図１１に示す実施の形態の変形例であり、外周先端が尖端５ｃとなっている板状の突片５ｂを三角形状とした突出体５で形成した場合である。即ち、三角形の板状の突片５ｂの外周先端が尖端５ｃとなっている突出体５を、掘削ロッド１の下方部に回転自在に遊嵌した円筒体４の外周面に４枚を等間隔（９０度間隔）で固設した場合である。他は前記実施の形態と同様であるので同一符号を付して説明は省略する。

【0054】

本例では、突出体５が三角形の板状の突片５ｂで形成されているので、図１４に示すように板材からなる突片５ｂは、掘削ロッド１の外周面より外方に２つの傾斜縁ａ、ｂを突出させるように三角状に尖端化している。従って、このような突片５ｂの先端化と外周先端の尖端５ｃと相俟って、突出体５の地盤内への掘進抵抗および地盤内からの引き上げ抵抗をさらに一層軽減できるので、結果、掘削ロッド１の地盤内への掘進および地盤からの引き上げが容易となり施工性が向上する。

【0055】

この第６実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｆにおいても、外周先端が尖端５ｃとなっている三角形状の板状の突片５ｂで形成した突出体５の形状に対応した４条の凹条を削孔内壁面に形成でき、この削孔内に水硬性固化材液が填充されることで、これらの凹条にも水硬性固化材液が填充される。従って、填充した水硬性固化材液が固化することで、その凹条形状に対応する４条の突条部１２を水硬性固化材液置換コラム１１の外周に、前記同様に形成できる。

【0056】

図１６は、第７実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置を示す要部の正面図、図１７は、図１６Ｇ−Ｇ線断面図である。
この第７実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｇは、断面が、根元部が厚く、先端部に向かって徐々に薄くなる板状の突片５ｂで形成した突出体５を、掘削ロッド１の下方部に回転自在に遊嵌した円筒体４の外周面に４枚を等間隔（９０度間隔）で固設したものである。他は前記実施の形態と同様であるので同一符号を付して説明は省略する。

【0057】

この実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｇにおいても、断面が、根元部（円筒体４との接続部側）が厚く、先端部に向かって徐々に薄くなる板状の突片５ｂで形成した突出体５の形状に対応した４条の凹条を削孔内壁面に形成でき、この削孔内に水硬性固化材液が填充されることで、これらの凹条にも水硬性固化材液が満たされるから、填充した水硬性固化材液が固化すると、図３４（ａ）に示すような、その凹条形状に対応する４条の突条部１２が外周に形成された水硬性固化材液置換コラム１１が築造される。

【0058】

図１８は、固化後の水硬性固化材液置換コラム１１の突条部１２に作用するせん断抵抗力とせん断力とを示す説明図、図１９は、図１８のＸ−Ｘ線断面図である。
水硬性固化材液置換コラム１１が固化後に上部構造物からの押し込み荷重が作用するとき、該コラム１１側面に形成された突条部１２には地盤からのせん断抵抗力が作用して、該コラム１１の支持力として協働する。このとき、突条部１２の表面に作用するせん断応力はせん断力となって突状部１２に作用するので、結果的には突条部１２と水硬性固化材液置換コラム１１本体の接続部に最大せん断力が作用することになる。したがって、突条部１２を構造材としたとき、せん断力の大きさに応じた断面積とするほうがより合理的である。すなわち、せん断力の大きさに応じて、図１９に示すように突条部１２の先端側肉厚ｔ１をより小さく、水硬性固化材液置換コラム１１本体との接続部側の肉厚ｔ２をより大きくした形状にすることが、コラムの材料支持力を大きくするためにはより合理的である。
一方、施工時の水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｇの突出体５に作用する応力についても同様のことが言える。すなわち、突出体５の表面に作用するせん断応力はせん断力となって突出体５に作用するので、結果的には突出体５と遊嵌円筒体４との接続部に最大せん断力が作用することになる。したがって、突出体５はその先端側肉厚をより小さく、遊嵌円筒体４との接続部側の肉厚をより大きくした形状にすることが、突出体５の耐久性を向上させるためにはより合理的である。従って、円筒体４の固設する突出体５の形態は、断面が、円筒体４との接続部側（根元部）が厚く、先端部に向かって徐々に薄くなる板状の突片５ｂで形成するのが好ましい。
このような点から、この実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｇは、好ましい装置といえる。

【0059】

図２０は第８実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置を示す要部の正面図、図２１は、図２０のＨ−Ｈ線断面図である。この水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｈは、下端に逆円錐状の掘削ヘッド２を接続した掘削ロッド１を備える。掘削ヘッド２には水硬性固化材液の流路１ｄに通じる吐出口２ｂを有する。掘削ヘッド２は外周面に螺旋状の掘削翼（スパイラル翼）２ａを有する。また、掘削ロッド１外周面には円筒体４が回転自在に遊嵌されていて、この円筒体４の外周には掘削ロッド１の径より大きい回転径を持つ突出体５が設けられている。

【0060】

前記円筒体４は、左右両端に平板状のフランジ４ａを持つ半円筒板４ｂを１対用意し、これらを掘削ロッド１の周囲にこれを囲い込むように宛がい、さらに各半円筒板４ｂのフランジ４ａのうち対面するものどうしを互いに当接し、これらの当接部位をボルト・ナットなどの締結具７を用いて連結したものからなる。このようなフランジ４ａと半円筒板４ｂとからなる円筒体４は、その内径が掘削ロッド１の外径よりも僅かに大きく、従って掘削ロッド１の周りに水平回転自在となっている。そして、前記フランジ４ａどうしの締結部は掘削ロッド１の外径より外側に突出する前記突出体５を形成している。ここで、各フランジ４ａの角部分は、突出体５の地盤内への進入をスムースにするために切り欠いたカット面Ｐとされている。なお、この突出体５の形状やサイズは、後述のように、水硬性固化材液置換コラムの外周面に必要とする形態の突条部となるように、任意に決めることができる。

【0061】

また、掘削ロッド１の外周面における円筒体４の装着部位には、この円筒体４のずれ止めとしての上下一対のリング状のずれ止め用突縁６ａ、６ｂが一体に固設され、これらの突縁６ａ、６ｂ間に、円筒体４が掘削ロッド１の周りで回転が自在であるものの、軸上下方向には移動しないように介在されている。

【0062】

かかる構成になる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｈでは、これを施工機（図示省略）に装着し、掘削ロッド１を正回転させながら地盤の所定の深度まで掘進させた後、吐出口２ｂから水硬性固化材液を吐出しながら、その掘削ロッド１を地上へ引き上げる。これにより水硬性固化材液を削孔の所定の天端レベル位置まで充填し、これが固化することで、突条体１２を有する水硬性固化材液置換コラム１１を築造できる。

【0063】

この場合において、円筒体４は、ずれ止め用突縁６ａ、６ｂによって軸上下方向移動が規制されて掘削ロッド１に回転自在に設けられ、かつ円筒体４の突出体５の回転径は、掘削ロッド１の径より大きいため、施工機（図示省略）に掘削ロッド１を取り付け、掘削ロッド１を回転しつつ地盤中に掘進して削孔すると、円筒体４の突出体５は、掘削ロッド１で削孔した削孔壁面より外側の地盤内に食い込み掘進する。この時、円筒体４には掘削ロッド１の回転力は伝わらないし、突出体５が削孔壁面より外側の地盤に食い込み回転が阻止されるので、掘削ロッド１が回転しても回転せずに掘進する。これにより円筒体４の突出体５が削孔壁面より外側の地盤内に食い込み掘進した削孔壁面には突出体５が食い込んで通過した軌跡として突出体５の形状に対応した軌跡空間として凹条が形成される。

【0064】

従って、掘削ロッド１を所定深度まで掘進した後、掘削ヘッド２の吐出口２ｂより水硬性固化材液を吐出しつつ掘削ロッド１を回転して又は無回転で引き上げて削孔内の所定の天端レベル位置まで水硬性固化材液を填充すると、凹条にも水硬性固化材液が充填されるので、水硬性固化材液が固化すると、コラム１１外周側面に縦方向の突条部１２が本体と一体に形成された水硬性固化材液置換コラム１１が築造される。本例では、円筒体４の対称位置に突出体５が２個設けられているので、築造される水硬性固化材液置換コラム１１にも突条部１２が対称位置に２個設けられている。この突条部１２は、地盤との周面摩擦力によって水硬性固化材液置換コラム１１の鉛直支持力を増大させるものとなる。

【0065】

図２２は、本発明の第９実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｉを示す要部の一部切欠正面図、図２３は、図２２のＩ−Ｉ線断面図である。
この第９実施の形態の水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｉは、掘削ロッド１の下方部外周面にずれ止めとしてのリング切欠９を形成し、円筒体４を構成する前記一対の半円筒板４ｂをこのリング切欠９に遊嵌させたものであり、他は前記図２０および図２１に示す実施の形態と同様であるので、同様な構成要素には同一符号を付して他の詳細な説明は省略する。本例では、掘削ロッド１の下方部の所定領域を肉厚部８として、この肉厚部８にリング切欠９を設けた場合を示している。
このリング切欠９の深さは、円筒体４を構成する一対の半円筒板４ｂの肉厚より若干大きくしてあり、このリング切欠９に半円筒板４ｂを回転自在に遊嵌させたとき、半円筒板４ｂの外周面が掘削ロッド１の外周面と面一となるようになっている。
従って、この第９実施の形態では、半円筒板４ｂがリング切欠９内にあって、掘削ロッド１の外周面より外出することはなく、掘削ロッド１の外周面と面一となるので、掘進時および引き上げ時の地盤による抵抗がなくなるので好ましい。前記図２０および図２１の第８実施の形態では、ずれ止め用突縁６ａ、６ｂが掘削ロッド１の外周面より外出しているので、掘進時および引き上げ時に地盤抵抗として作用するおそれがある。また、僅かではあるが、掘削ロッド１で摺り付けて強化された孔壁を乱すおそれもある。
この第９実施の形態の水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｉにおいても、図２０および図２１に示す第８実施の形態と同様に、外周側面に縦方向の２条の突条部１２を有する水硬性固化材液置換コラム１１を築造できる。

【0066】

図２４は、本発明の第１０実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置を示す要部の一部切欠正面図、図２５は、図２４Ｊ−Ｊ線断面図である。
この第１０実施形態の水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｊでは、図２０および図２１に示した一対のフランジ４ａ、４ａ間における各半円筒板４ｂの中央部に、平面視で略台形状の突起（突出体）１０が設けてある。この突起１０は回転径が各フランジ４ａと略等しく、かつその回転径が掘削ロッド１の径より大きい。なお、これらの突起１０の上下の角部分は、突起１０の地盤内への進入をスムースにするために切り欠かれたカット部Ｐとなっている。他は前記図２０および図２１に示す第８実施の形態と同様であるので、同様な構成要素には同一符号を付して他の詳細な説明は省略する。

【0067】

この実施の形態の水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｊでは、一対の半円筒板４ｂで形成する円筒体４には、突出体５と凸起（突出体）１０とで突出体が４個、円周上の４等分各位置に存在するので、この第１０実施の形態の水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｊを使用して水硬性固化材液置換コラムの築造を施工すると、掘削ロッド１を地盤中に掘進して形成する削孔内壁面には、削孔内壁面の４等分各位置に凹条が形成され、これに水硬性固化材液が填充される。従って、填充した水硬性固化材液が固化すると、コラム１１外周面の４等分の各位置に突条部１２を有する水硬性固化材液置換コラム１１が築造される。この水硬性固化材液置換コラム１１によれば、外周側面に突条部１２が４個存在するため周面摩擦力が増大し、結果、鉛直支持力のより高いものとなる。突起１０は、幅厚に形成されるため、硬化後の置換コラムに鉛直荷重が作用したときに破損するおそれがなく、確実に鉛直支持力を増大させることができる。

【0068】

なお、図２０、図２１、図２２、図２３、図２４および図２５では、円筒体４を縦方向（垂直方向）に２分割したフランジ４ａを持つ半円筒板４ｂを、締結具７を用いて組み付けたものを示したが、必要に応じて円筒体４を３分割以上に分割したものとして、これらを、締結具７を用いて組み付けてもよい。かかる構成により突出体５や突起１０が増設されることとなり、地盤に対する水硬性固化材液置換コラム１１の鉛直支持力を更に高めることができる。

【0069】

前記第８乃至第１０実施の形態の円筒体４は２分割または３分割以上に分割したフランジ４ａを備える半円筒板４ｂを締結具７を用いて組み付けたものであるため、これらの掘削ロッド１への着脱が容易であり、突条部１２を持つ水硬性固化材液置換コラム１１を簡単、迅速に施工できる。また、分割したフランジ４ａを備える半円筒板４ｂを締結具７を用いて組み付けたものであるため、これらの組み付けまたは分割のための作業が容易となる。また、取り替えが容易にできるため、突出体が摩耗した時も円筒体４ごと容易に交換できる。

【0070】

円筒体４は掘削ロッド１の外周面に形成されたずれ止め用突縁６ａ、６ｂやリング切欠９などのずれ止めによって上下方向への移動が制限されているため、掘進及び引き上げ工程中に円筒体４の突出体５や突起１０が、これらのサイズや形状に応じた凹条を削孔内壁面に形成することとなる。そして、これらの凹条内に水硬性固化材液が充填されることで、縦長の突条部１２を水硬性固化材液置換コラム１１の外周に一体に設けることができる。

【0071】

図２６は、第１１実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置を示す要部の正面図、図２７は、図２６のＫ−Ｋ線断面図、図２８は、前記第１１実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置を用いて水硬性固化材液置換コラムを築造する様子を工程順（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す断面図で、上段が断面正面図、下段が上段のＺ−Ｚ線断面図である。
この第１１実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｋは、掘削ロッド１の下方部外周面に円筒体４を回転自在に遊嵌し、この円筒体４の外周面に長方形の板状の突片５ｂからなる突出体５を４枚等間隔（９０度間隔）に固設したものであり、他は前記第１実施の形態と同様であるので、同様な構成要素には同一符号を付して他の詳細な説明は省略する。
この第１１実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｋにおいても、板状の突片５ｂで形成した４枚の突出体５の形状に対応した４条の凹条を削孔内壁面に形成でき、この削孔内に水硬性固化材液が填充されることでこれらの凹条にも填充され、この水硬性固化材液が固化することによって、その外周に突条部１２を有する水硬性固化材液置換コラム１１を築造できる。

【0072】

この図２６および図２７に示す水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｋにおいて、円筒体４の下端より下方位置の掘削ロッド１を、掘削ロッド１の突き出し長ｈとし、掘削ロッド１の径をＤとする。
この水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｋを用いて図２８（ａ）に示すように掘進し、所定深度まで掘進した後、掘削ヘッド２の吐出口２ｂより水硬性固化材液を吐出しながら掘削ロッド１を回転して引き上げすると、該築造装置１Ｋの突出体５が通過した軌跡空間（凹条）に水硬性固化材液が満たされて突条部１２が形成されるが、この該築造装置１Ｋの突出体５が上方に向かって通過し凹条に水硬性固化材液が満たされ突条部１２が形成された後に、該突出体５より下方に存在する掘削ロッド１の突き出し部１ａが続いて回転しながら、前記突条部１２を切断するように上方に通過していく（図２８（ｂ））。この時、該掘削ロッド１の突き出し部１ａの側面に、図２８（ｂ）に示すように土砂Ｓが付着していたり、回転により周辺土砂Ｓを回転方向に共回りさせるような現象が発生する場合がある。従って、該突出体５が固設された円筒体４より下方の掘削ロッド１の突き出し部１ａが存在すると、掘削ロッド１の回転により図２８（ｃ）に示すように水硬性固化材液置換コラム１１の本体部と突条部１２の付け根部に周辺土砂Ｓを巻き込む場合があり、工程上この土砂Ｓを除去することができないので、そのまた水硬性固化材液が固化すると、この巻き込み土砂部が弱点となる。つまり、固化後の突条部１２を有する水硬性固化材液置換コラム１１が上部荷重を支える杭として支持力を発揮する際、突条部１２に作用する地盤の周面摩擦（支持）力を水硬性固化材液置換コラム１１本体に伝えることが出来ず、所望の効果を発揮することが出来ない。特に、掘削ロッド１の突き出し長ｈが大きいと、周辺土砂を巻き込む確率が高くなり、弱点の多い欠陥突条部付き水硬性固化材液置換コラム１１が築造されることになる。
従って、この掘削ロッド１の突き出し長ｈは、大きくとも掘削ロッド１の径Ｄの３倍以下、好ましくは２倍以下とする。そうすることにより掘削土砂Ｓの突条部１２付け根への巻き込み確率を低減することができる。
なお、前記では図２６および図２７に示す水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｋで説明したが、この掘削ロッド１の突き出し長ｈを、大きくとも掘削ロッド１の径Ｄの３倍以下、好ましくは２倍以下とすることは、本発明における水硬性固化材液置換コラム築造装置の全てについていえることである。

【0073】

図２９は、第１２実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置を示す要部の正面図、図３０は、図２９のＬ−Ｌ線断面図である。
この第１２実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｌは、掘削ロッド１の下方部外周面に円筒体４を回転自在に遊嵌し、この円筒体４の外周面に長方形の突片５ｂで形成した突出体５を３枚等間隔（１２０度間隔）に固設し、突出体５より下方に存在する掘削ロッド１の突き出し部１ａのロッド径を径小としたものであり、他は前記第１の実施の形態と同様であるので、同様な構成要素には同一の符号を付して他の詳細な説明は省略する。

【0074】

この第１２実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｌにおいても、板状の突片５ｂで形成した３枚の突出体５の形状に対応した３条の凹条を削孔内壁面に形成でき、この削孔内に水硬性固化材液が填充されることでこれらの凹条にも填充され、この水硬性固化材液が固化することによって、その外周に突条部１２を有する水硬性固化材液置換コラム１１を築造できる。
特に、この水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｌは、突出体５より下方に存在する掘削ロッド１の突き出し部１ａのロッド径が径小となっているので、掘削ロッド１の引き上げ時に、この突き出し部１ａのロッドは、形成された削孔径より径小なので孔壁面に接触することがない。従って、掘削ロッド１の引き上げ時に、削孔壁面に形成された凹条を突き出し部１ａのロッドで擦り潰すことがなく、凹条の形状が保持されるので、水硬性固化材液を填充し硬化後は、突条部が確実に形成される。
また、上記したような掘削ロッド１の突き出し部１ａのロッドに土砂が付着したり、回転により周辺土砂Ｓを回転方向に共回りさせるような現象が発生しても、水硬性固化材液置換コラム１１の本体部と突条部１２の付け根部に周辺土砂Ｓを巻き込むことを防止できる。
なお。本例の図２９では、突出体５を有する円筒体４は、掘削ロッド１の径小の突き出し部１ａ側に遊嵌されている場合で示しているが、掘削ロッド１側に遊嵌されていてもよい。要は、突出体５の位置より下方のロッドが径小となっていれば、上記作用、効果を奏するのでよいことになる。

【0075】

また、掘削ヘッドの形態は、特に制限はなく、従来公知のものが採用可能であるが、好ましい例として、掘削ロッド正回転時に掘削土砂を上方に押し上げる方向のスパイラル翼を固設した円錐形状の掘削ヘッド及び円錐ヘッドの周面に沿う縦方向の突条を設けた掘削ヘッドを示すことができる。
本実施の形態では、下方に向かって径小になる円錐形状の円錐ヘッド２であり、その周面には掘削ロッド１正回転時に掘削土砂を上方に押し上げる方向にスパイラル翼（螺旋状掘削翼）２ａが固設され、このスパイラル翼２ａと重複しない位置に水硬性固化材液の吐出口２ｂが設けられている掘削ヘッド２を示している。
この掘削ヘッド２であると、地盤における掘進性がよく、掘削部での土塊形成が物理的に生じない。特に、僅かではあるがスパイラル翼２ａ部に付着した土砂を支持する働きがあるため、付着土砂の落下を防止するので、水硬性固化材液置換コラム中に施工による掘削土塊の混入の恐れがないので好ましい。

【0076】

図３１は、下方に向かって径小になる円錐形状の円錐ヘッドであり、その周面に沿って縦方向の突条２ｃが複数（本例では４個）設けられ、この突条２ｃと重複しない部分に水硬性固化材液の吐出口２ｂが設けられている掘削ヘッド２を示している。
この突条２ｃは、回転して地盤中に掘進する際に、地盤を掘削し掘進性を向上させるものであるので、少なくとも１個存在すればよいが、複数を設けると掘削刃となる突条２ｃが増えることになり、かつ掘削回転時のバランスも良くなるので掘削性能が向上し好ましい。本例では外周に４個が等間隔で設けられている場合を示している。
突条２ｃは、回転して地盤中に掘進する際に、地盤を掘削できる構成であればよく、特に制限はない。本例では長方形の板状部材を円錐ヘッド２の周面に沿って縦方向（軸線方向）に立設した場合を示している。この突条２ｃの回転径は、掘削ロッド１の回転径以下とする。
この掘削ヘッド２においては、周面に沿う縦方向の突条２ｃが設けられた円錐形状であるので、突条２ｃでの地盤の掘削が良好に行われ、突条２ｃで掘削した土砂は、突条２ｃで案内され円錐ヘッド２の周面傾斜に沿って上方に移動させつつ地盤中に掘進できるので、掘進性能が向上し、施工性がよくなる。

【0077】

次に、以上のような水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊ、１Ｋ、１Ｌを使用して、突条部を有する水硬性固化材液置換コラムの築造方法を、図３２について説明する。図３２は、水硬性固化材液置換コラム築造装置による築造方法を工程順（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）に示す説明図である。この水硬性固化材液置換コラムの築造方法は、前記いずれの実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置を用いても同様であるので、本例では総称して単にコラム築造装置Ａと称し説明する。このコラム築造装置Ａは、掘削ロッド１の下端に掘削ヘッド２を有し、掘削ロッド１の下方部の外周面には円筒体４が回転自在に遊嵌され、その円筒体４の外周面には４枚の突出体５が等間隔で固設されている。掘削ヘッド２は、下方に向かって径小になる円錐状の円錐ヘッドであり、その周面に掘削ロッド１正回転時に掘削土砂を上方に押し上げる方向にスパイラル翼（螺旋状掘削翼）２ａが固設され、このスパイラル翼２ａと重複しない位置に水硬性固化材液の吐出口２ｂが設けられている。

【0078】

（ａ）まず、コラム築造装置Ａの掘削ロッド１を打設位置にセットする（図３２（ａ））。
（ｂ）（ｃ）次に、掘削ロッド１を正回転させながら、掘進する（図３２（ｂ）（ｃ））。この時、掘削ロッド１の先端に接続している掘削ヘッド２の吐出口２ｂからの水硬性固化材液の吐出は必須ではない。ここでは掘削ロッド１を回転させても、その外周面に突出体５を固設した円筒体４は、掘削ロッド１に対して回転自在に遊嵌されているため、回転力が伝わらないので、地中では地盤抵抗を受けて回転せずに掘削ロッド１の掘進とともに地中に進入する。この進入では円筒体４の突出体５は、先端に掘削ヘッド２を有する掘削ロッド１が削孔した削孔内壁面より外側の地盤内に食い込み進入する。これにより円筒体４の突出体５が削孔内壁面より地盤中に食い込み進入した削孔壁面には、突出体５が通過した軌跡空間が凹条１３に残存する。その後、該軌跡空間である凹条１３は、地盤の弾性戻り等によって縮小するが、地盤条件によって縮小する程度は変化する。
（ｄ）掘削ロッド１先端が所定深度に達したら、掘削ロッド１先端に接続している掘削ヘッド２の吐出口２ｂから水硬性固化材液を吐出しながら掘削ロッド１の引き上げを開始する（図３２（ｄ））。
（ｅ）引き上げ時に、掘削ロッド１の回転は必須ではないが、回転したほうが施工効率が向上する。また、掘削ヘッド２にスパイラル翼２ａを固設している場合は、わずかではあるが付着土砂が落下する恐れがあるので、正回転で引き上げる方が好ましい。掘進時と同様に、引き上げ時も突出体５が固設された円筒体４は回転せずに、掘削ロッド１とともに上方へ引き上げられる。このとき、吐出された水硬性固化材液の液面位置が、低くとも突出体５が固設された円筒体４の下端部にあるように掘削ロッド１の引き上げ速度と水硬性固化材液の吐出量を調整するのが好ましい。これは該突出体５が形成する軌跡空間である凹条１３が形成されると同時に水硬性固化材液で該凹条１３を満たすことにより、地盤の弾性戻り等により発生する凹条（軌跡空間）１３の縮小をより小さくする効果があるためである（図３２（ｅ））。
（ｆ）掘削ロッド１を完全に地上に引上げ、水硬性固化材液の液面を所定位置（天端レベル位置）に調整して施工を終了する（図３２（ｆ））。これにより填充した水硬性固化材液が固化（硬化）することによって、外周面に突条部１２が一体に形成された水硬性固化材液置換コラム１１が築造される。

【0079】

この水硬性固化材液置換コラム築造方法で築造される水硬性固化材液置換コラムは、前記したように水硬性固化材液置換コラム築造装置における円筒体４の外周面に固設した突出体５の形状、数および位置に対応した突条部を有するコラムとなる。
例えば、図１および図２に示す第１実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ａによれば、突出体５はブロック状で、対称位置に２枚設けられているので、削孔壁面に形成される突出体５の軌跡空間で形成する凹条１３は、該ブロック状の突出体５の形状、数および位置に対応するので、図３３（ａ）に示すようにブロック状の突出体５の形状に対応する形状の突条部１２が対称位置に２個有する水硬性固化材液置換コラム１１が築造される。突出体５は、ブロック状なので幅厚の凹条に形成されるため、填充した水硬性固化材液が硬化後の置換コラムに鉛直荷重が作用したときに破損するおそれがなく、確実に鉛直支持力を増大させることができる。
また、図６および図７に示す第２実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置１Ｂによれば、突出体５は２枚の長方形の板状の突片５ｂで形成されているので、削孔壁面に形成される突出体５の軌跡空間で形成する凹条１３は、該長方形の板状の突片５ｂで形成される突出体５の形状、数、位置に対応するので、図３３（ｂ）に示すように板状の突片５ｂの形状および数、位置に対応する形状、および数、位置の突条部１２を有する水硬性固化材液置換コラム１１が築造される。
以下、同様にして図３４（ａ）（ｂ）（ｃ）に例示するように突出体５の形状、数および位置に対応した突条部１２を有する水硬性固化材液置換コラム１１を築造することができる。

【0080】

このように本発明の実施の形態にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置によれば、図３３および図３４に示すような外周面の上下方向に略真直ぐ延びる突条部１２を一体に有する水硬性固化材液置換コラム１１が築造でき、突条部１２の形状、サイズ、数および位置は、前記突出体５の形態、数および位置に対応するものとなる。図３３（ａ）は先端円弧状で矩形の断面形状の突条部１２が２個対称位置に設けられている水硬性固化材液置換コラム１１を示し、図３３（ｂ）は、矩形の断面形状の突条部１２が２個対称位置に設けられている水硬性固化材液置換コラム１１を示している。また、図３４（ａ）は、台形の断面形状の突条部１２が４個等間隔（９０度間隔）で設けられているものを示し、図３４（ｂ）は、矩形の断面形状の突条部６個が等間隔（６０度間隔）で６個設けられているものを示し、図３４（ｃ）は、略半円形の断面形状の突条部１２が等間隔（９０度間隔）で４個設けられているものを示している。これらは単に例示であって、突出体５の形状、サイズ、数および位置等を種々に選択することで、所望の突条部１２の形態の水硬性固化材液置換コラム１１を築造できる。
そして、本発明にかかる水硬性固化材液置換コラム築造装置で築造した水硬性固化材液置換コラム１１は、周面に縦方向（軸線方向）の突条体５が一体に設けられているので、地盤に対する周面摩擦力が増大し、水硬性固化材液置換コラム１１の鉛直支持力を高めることができる。従って、構造物単位での水硬性固化材液置換コラム１１の打設本数を削減でき、経済的施工が可能になる。

【0081】

また、本発明においては、前記実施の形態で示した通り、円筒体４は、掘削ロッド１に遊嵌されているので、掘削ロッド１を正回転しながら地盤中に掘進乃至引き上げしていくとき、これら相互の接触部に多少の接触抵抗が働いて、円筒体４は掘削ロッド１の回転に遅れてゆっくり回転することがある。この場合には、突出体５で削孔内壁面に突出体５の軌跡空間で形成される凹条１３は、縦方向に真っ直ぐに形成されることなく、円筒体４が少しではあるが回動しつつ掘進した分、曲がった凹条１３に形成される。従って、水硬性固化材液置換コラム１１の外周面に突設される突条部１２は、図３５（ａ）（ｂ）および図３６（ａ）（ｂ）に示すように、上部から下部にかけて曲がった形態となる。かかる曲がった突条部１２もまた地盤に対する周面摩擦力が増大し、水硬性固化材液置換コラム１１の鉛直支持力を高めることができる。
図３５（ａ）（ｂ）は、突条部１２が断面矩形状の場合を示し、図３６（ａ）（ｂ）は、突条部１２が略半円状の断面形状の場合を示している。それぞれの図において（ａ）（ｂ）では、突条部１２の曲がり方向が逆のものを示しており、掘削ロッド１の進行方向と回転方向によって異なることになる。例えば、掘削ロッド１の進行方向に対して回転方向が正回転のときは（ａ）となり、逆回転のときは（ｂ）となる。

【0082】

なお、前記実施の形態では、掘削ロッド１として周面が平滑な円筒状の掘削ロッドで記載しているが、本発明は、他のスパイラルオーガ、一部にスパイラルスクリュー翼を備える掘削ロッドや短尺円筒状掘削ロッドでも実施可能であるので、本発明の掘削ロッドとは、このような実施可能な掘削ロッドも含む意味で使用している。

【0083】

以上のように、本発明の実施の形態によれば、水硬性固化材液の流路１ｄを有する掘削ロッド１の下端部に、その流路１ｄに通じる吐出口２ｂを有する掘削ヘッド２を接続し、前記掘削ロッド１の下方部に、回転径が該掘削ロッド１径よりも大きい突出体５を有する円筒体４を、該掘削ロッド１の周りに回転自在に遊嵌させたことにより、掘削ロッド１を回転させながら地盤中に掘進させても、その外周面に突出体５を固設した円筒体４には回転力は伝わらないので、地中では地盤抵抗を受けて回転せずに掘削ロッド１の掘進とともに地中に進入し、この進入では円筒体４の突出体５は、先端に掘削ヘッド２を有する掘削ロッド１が削孔した削孔内壁面より外側の地盤内に食い込み進入するから、これにより円筒体４の突出体５が削孔内壁面より地盤中に食い込み進入した削孔内壁面には、突出体５が通過した軌跡空間が縦方向（孔底方向）の凹条１３に形成される。掘削ロッド１引き上げ時に、突出体５が掘進時の軌跡中を通過すれば凹条１３孔壁は再び練り付けられてより強固になるし、新たな軌跡の凹条１３を形成すれば、形成直後に水硬性固化材液が凹条１３に填充されるので確実に突条部１２が形成されるのみならず、掘進時に形成された凹条１３にも水硬性固化材液が填充されるため、硬化後の突条部数が増加して、これに伴い置換コラムの鉛直支持力も増大する。従って、所定深度に達したら掘削ヘッド２の吐出口２ｂより水硬性固化材液を吐出しつつ掘削ロッド１を地上に引き上げることで削孔内に水硬性固化材液が填充され、前記凹条１３内も水硬性固化材液で満たされるため、該水硬性固化材液が固化すると、外周面に縦方向に延びる突条部１２が一体に形成された水硬性固化材液置換コラム１１が築造される。これにより水硬性固化材液置換コラム１１は外周に縦方向に延びる突条部１２を有するため、周辺地盤における周面摩擦力が増大し、水硬性固化材液置換コラム１１の鉛直支持力を増大することができる。

【0084】

また、円筒体４の掘削ロッド１への取付部分は、掘削ロッド１と掘削ヘッド２との間の継手部とすることにより着脱可能としたり、円筒体４を少なくとも２分割可能な構成とし掘削ロッド１に対し着脱可能とすることで、前記突出体５のサイズや形状が異なる円筒体４を掘削ロッド１に対し付け替え自在となり、これによりそのサイズや形状に応じた、必要とする所定の鉛直支持力が得られる突条部１２を水硬性固化材液置換コラム１１の外周に設けることができる。
また、第８乃至第１１実施の形態では、前記円筒体４はフランジ４ａを介して組み立て可能にしたことで、円筒体４を分割したものをこれらのフランジ４ａ部分で当接し、この当接部で各フランジ４ａどうしを締結具７を用いて締結することで、円筒体４の掘削ロッド１に対する付け替え作業を効率的に実施できる。突出体５が摩耗した時にも有効である。

【0085】

さらに、掘削ロッド１に円筒体１の軸上下方向移動を規制するずれ止め１ｅ、２ｅ、６ａ、６ｂ、９を設けたことで、円筒体４の軸上下方向移動を規制して、掘削ロッド１の掘進を続けながら円筒体４および突出体５を地盤中に確実に進入させることができ、結果的に円筒体４の突出体５の形状、サイズに応じた突条部１２を水硬性固化材液置換コラム１１外周に確実に形成できる。

【産業上の利用可能性】

【0086】

本発明の水硬性固化材液置換コラム築造装置は突出体を持つ円筒体を掘削ロッド外周に回転自在に設けることで、これによって築造された水硬性固化材液置換コラムの外周に縦方向に延びる突条部を形成して、周辺地盤に対する水硬性固化材液置換コラムの鉛直支持力を増大させることができるという効果を有し、戸建住宅等の小規模建築物や土間スラブ等の比較的軽微な構造物の基礎工法に使用される水硬性固化材液置換コラム築造装置等に有用である。

【符号の説明】

【0087】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊ、１Ｋ、１Ｌ 水硬性固化材液置換コラム築造装置
１ａ 掘削ロッドの突き出し部
１ｃ ロッド継手部
１ｄ 流路
１ｅ 段部
２ 掘削ヘッド
２ａ 掘削翼
２ｂ 吐出口
２ｃ 突条
２ｄ ヘッド継手部
２ｅ 段部
３ａ シェアブロック
３ｂ ボルト
４ 円筒体
４ａ フランジ
４ｂ 半円筒板
５ 突出体
５ｂ 突片
５ｃ 尖端
６ａ、６ｂ ずれ止め用突縁（ずれ止め）
７ 締結具
８ 肉厚部
９ リング切欠（ずれ止め）
１０ 突起（突出体）
１１ 水硬性固化材液置換コラム
１２ 突条部
１３ 凹条
Ｐ カット部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】