特開 2025-19555 下水道管路及び地下埋設物の液状化防止工法とこれに用いる装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025019555

(43)【公開日】2025-02-07

(54)【発明の名称】下水道管路及び地下埋設物の液状化防止工法とこれに用いる装置

(51)【国際特許分類】

   E02D 31/00 20060101AFI20250131BHJP

   E02D 3/08 20060101ALI20250131BHJP

   E02D 3/10 20060101ALI20250131BHJP

【ＦＩ】

E02D31/00 Z

E02D3/08

E02D3/10 104

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023123218

(22)【出願日】2023-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】521219224

【氏名又は名称】忠平 美好

(71)【出願人】

【識別番号】505186740

【氏名又は名称】宮越 美由紀

(71)【出願人】

【識別番号】521328803

【氏名又は名称】忠平 直哉

(71)【出願人】

【識別番号】505186762

【氏名又は名称】関口 明子

(71)【出願人】

【識別番号】521330585

【氏名又は名称】中林 彩乃

(74)【代理人】

【識別番号】110003063

【氏名又は名称】弁理士法人牛木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】忠平 美好

【テーマコード（参考）】

2D043

【Ｆターム（参考）】

2D043DA07

2D043DB02

2D043DB05

2D043EA02

(57)【要約】

【課題】下水道管路又は地下埋設物の地盤の液状化を防止できる液状化防止工法とこれに用いる装置を提供する。
【解決手段】回転駆動装置７により回転して地盤内に挿入されるロッド９と、ロッド９に外装されると共に、外周に砕石投入口２１が設けられ、地盤内に挿入されるケーシングパイプ１０とを用い、ロッド９とケーシングパイプ１０により下水管１５２の下方まで掘削孔１６１を形成し、この掘削孔１６１に砕石２２を投入して砕石杭１５３を構築する。このように下水管１５２の下方まで形成した掘削孔１６１に砕石２２を投入することにより、地面Ｇから下水管１５２の下方までの砕石杭１５３を構築し、液状化を防止することができ、ケーシングパイプ１０により下水管１５２に大きな側方土圧が加わらないように施工することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転駆動装置により回転して地盤内に挿入されるロッドと、
前記ロッドに外装されると共に、外周に砕石投入口が設けられ、前記地盤内に挿入されるケーシングパイプとを用い、
前記ロッドと前記ケーシングパイプにより下水道管路又は地下埋設物の下方まで掘削孔を形成し、この掘削孔に砕石を投入して砕石杭を構築することを特徴とする下水道管路及び地下埋設物の液状化防止工法。

【請求項2】

既設の前記下水道管路又は地下埋設物を使用状態で施工することを特徴とする請求項１記載の下水道管路及び地下埋設物の液状化防止工法。

【請求項3】

前記ケーシングパイプと前記ロッドの下部を地盤に挿入した後、前記ロッドと前記回転駆動装置の連結を解除し、前記回転駆動装置を上方に移動し、前記回転駆動装置の下方において、前記ケーシングパイプの上端と前記ロッドの上端に、延長用ケーシングパイプの下端と延長用ロッドの下端を連結することを特徴とする請求項１記載の下水道管路及び地下埋設物の液状化防止工法。

【請求項4】

請求項１項に記載の液状化防止工法に用いる装置において、自走式車両に、砕石を積む荷台と、この荷台に砕石を積み降ろす積み降ろし装置とを設けたことを特徴とする液状化防止工法に用いる装置。

【請求項5】

請求項１項に記載の液状化防止工法に用いる装置において、前記砕石投入口に砕石を投入する投入路を備え、この投入路に可撓性を有する先端部を設けたことを特徴とする液状化防止工法に用いる装置。

【請求項6】

請求項１項に記載の液状化防止工法に用いる装置において、複数の前記砕石投入口を開閉する開閉手段を備えることを特徴とする液状化防止工法に用いる装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、下水道管路及び地下埋設物の液状化防止工法とこれに用いる装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、この種の下水道管路であるマンホールの浮き上がり防止構造として、下水道マンホールの場所打ちコンクリート底版上に、下水路を挟んで対称位置より窄孔ボルトで該底版、底版を貫通し、外管で土の崩壊を防ぎつつ液状化層を窄孔し、さらに非液状化層の所定深さまで窄孔した後、窄孔ボルトを残して、外管を引き抜きつつ固化材を注入してなる杭状のアンカーを形成し、窄孔ボルト頂部は場所打ちコンクリート底版上面で座金・ナットで固定してなる地震時マンホール浮き上がり防止構造（例えば特許文献１）がある。

【0003】

前記マンホール浮き上がり防止構造では、マンホールの内部での作業を必要とするため、施工時にマンホールを使用できなくなるという問題がある。

【0004】

これに対して、大型機械を利用する地盤の液状化抑制工法として、地震動による土粒子間隙水圧を透水効果の高い砂杭や砕石杭で吸収消散する方法が用いられ、この概念を戸建て住宅地等の液状化対策に活用した工法として、液状化抑止工法（例えば特許文献２）があり、液状化抑止工法では、大型の地震に対して、有効性が実証されている。

【0005】

そして、前記液状化抑止工法による砕石柱は高い透水性を有し、地震時には、地盤内で発生する水圧を砕石柱内の間隙で消散して地盤における液状化現象を防止することができ、施工性に優れ、中詰め材を効率良く締め固めて高い支持力が得られる。

【0006】

上記のように砕石杭を構築する液状化抑止工法では、建築物地盤の地耐力向上と液状化防止を目的とするため設計掘削孔の底辺部に所定層厚の砕石投入を行い、その堆積砕石に転圧締固めを行い、この工程の繰り返し作業により周辺地盤も圧密しながら砕石柱を構築する。このため、その施工手法をそのまま既存の下水管路や地下埋設物を施工した場合、圧入砕石の水平方向への拡大により下水管路に対し側方土圧が発生して下水道マンホール及び管路、浄化槽などの地下埋設物の水平変位や部分加圧による破損を生じる虞がある。

【0007】

ところで、特許文献２では、リーダーに昇降手段を昇降可能に設け、この昇降手段により二重管を地中に挿入するが、二重管の長さにより砕石杭の最大深さが決まるため、砕石杭を深く形成するには、二重管の長さが長くなる。このため、例えば道路に埋設された下水道管路や地下埋設物の施工に用いようとすると、道路上空には電線等の上空横断線が張り巡らされているため、所望深さの砕石杭を施工することが困難という課題がある。

【0008】

また、特許文献２の装置では、リーダーを備えた車体の収納部に、砂利や砕石などの中詰め材を収納しておき、投入時には、ベルトコンベアを駆動により投入口から掘削孔の開口部に、中詰め材を該中詰め材の沈下速度に合わせて供給し、中詰め材により砕石杭を構築する。この場合、バックホーにより荷台に砕石を積むには、バケットに中詰め材を収納した状態で、砕石仮置き場と車両間を複数回往復必要があり、砕石運搬のためのバックホーの稼働により経費が増加するという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】実用新案登録第３１４８２３０号公報

【特許文献2】特許第３６６９２８８号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

解決しようとする課題は、下水道管路又は地下埋設物の地盤の液状化を防止できる下水道管路及び地下埋設物の液状化防止工法とこれに用いる装置を提供することを目的とし、加えて、下水道管路又は地下埋設物に大きな側方圧力を加えることなく施工できる下水道管路及び地下埋設物の液状化防止工法とこれに用いる装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

請求項１の発明は、回転駆動装置により回転して地盤内に挿入されるロッドと、前記ロッドに外装されると共に、外周に砕石投入口が設けられ、前記地盤内に挿入されるケーシングパイプとを用い、前記ロッドと前記ケーシングパイプにより下水道管路又は地下埋設物の下方まで掘削孔を形成し、この掘削孔に砕石を投入して砕石杭を構築することを特徴とする。

【0012】

請求項２の発明は、既設の前記下水道管路又は地下埋設物を使用状態で施工することを特徴とする。

【0013】

請求項３の発明は、前記ケーシングパイプと前記ロッドの下部を地盤に挿入した後、前記ロッドと前記回転駆動装置の連結を解除し、前記回転駆動装置を上方に移動し、前記回転駆動装置の下方において、前記ケーシングパイプの上端と前記ロッドの上端に、延長用ケーシングパイプの下端と延長用ロッドの下端を連結することを特徴とする。

【0014】

請求項４の発明は、請求項１項に記載の下水道管路及び地下埋設物の液状化防止工法に用いる装置において、自走式車両に、砕石を積む荷台と、この荷台に砕石を積み降ろす積み降ろし装置とを設けたことを特徴とする。

【0015】

請求項５の発明は、請求項１項に記載の下水道管路及び地下埋設物の液状化防止工法に用いる装置において、前記砕石投入口に砕石を投入する投入路を備え、この投入路に可撓性を有する先端部を設けたことを特徴とする。

【0016】

請求項６の発明は、請求項１項に記載の下水道管路及び地下埋設物の液状化防止工法に用いる装置において、複数の前記砕石投入口を開閉する開閉手段を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

請求項１の構成によれば、下水道管路又は地下埋設物の下方まで形成した掘削孔に砕石を投入することにより、地面から下水道管路又は地下埋設物の下方までの砕石杭を構築し、液状化を防止することができ、ケーシングパイプにより下水道管路又は地下埋設物に大きな側方土圧が加わらないように施工することができる。

【0018】

請求項２の構成によれば、既設の下水道管路又は地下埋設物の使用を停止して施工を行う必要がない。

【0019】

請求項３の構成によれば、ケーシングパイプとロッドを地盤に挿入した後、ケーシングパイプとロッドに延長用ケーシングパイプと延長用ロッドを継ぎ足すことにより、全体として装置の高さ寸法を抑えて施工を行うことができる。

【0020】

請求項４の構成によれば、積み降ろし装置と荷台を装備した自走式車両により砕石を供給して、工事の連続施工が可能となり、同時に砕石ヤードと施工現場の往復移動の回数を削減することができる。

【0021】

請求項５の構成によれば、可撓性を有する先端部をケーシングパイプの外面に接触させて、砕石を砕石投入口に円滑に投入することができる。

【0022】

請求項６の構成によれば、砕石投入口を閉めることにより、地盤にケーシングパイプを挿入する際、地上部分の砕石投入口から内部の土砂が漏れることを防止でき、また、地下水位の高い場合などに砕石投入口からケーシングパイプ内に地中の土砂が侵入することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施例１を示す全体断面図である。

【図2】同上、平面図である。

【図3】同上、ケーシングパイプと蓋体の正面図である。

【図4】同上、振れ止め枠とケーシングパイプの上部の断面説明図である。

【図5】同上、振れ止め枠とケーシングパイプの上部の平断面図である。

【図6】同上、ケーシングパイプと蓋体の要部の断面図である。

【図7】同上、開成固定手段と閉成固定手段の断面図である。

【図8】同上、図８（Ａ）はケーシングパイプの連結箇所の正面図、図８（Ｂ）はケーシングパイプの上部の拡大平面図である。

【図9】同上、ケーシングパイプの連結箇所の正面図である。

【図10】同上、先端ロッドの正面図である。

【図11】同上、ケーシングパイプの上部の拡大平面図である。

【図12】同上、ケーシングパイプと連結蓋の断面説明図である。

【図13】同上、図１３（Ａ）は雌ジョイントの断面図、図１３（Ｂ）は雄ジョイントの正面図である。

【図14】同上、投入装置の説明図である。

【図15】同上、側面側から見た投入路の斜視図である。

【図16】同上、図１６（Ａ）は上側から見た投入路の斜視図、図１６（Ｂ）は毛体側面部の先端側の平面図である。

【図17】同上、複数連結したケーシングパイプとロッドの説明図である。

【図18】同上、ケーシングパイプと連結蓋の連結解除を示す正面図であり、図１８（Ａ）は連結状態、図１８（Ｂ）は連結解除後、回転駆動装置がロッドに沿って上昇した状態、図１８（Ｃ）は雄雌ジョイントの連結を解除し、回転駆動装置が上昇した状態を示す。

【図19】同上、ケーシングパイプと延長用ケーシングパイプを連結する作業を説明する正面図である。

【図20】同上、掘削開始時の断面説明図である。

【図21】同上、先端ビットが規定の掘削深度に達した状態の断面説明図である。

【図22】同上、堆積した中詰め材を水平方向に押し広げる工程を説明する断面説明図である。

【図23】同上、砕石圧密部分の施工を説明する断面説明図である。

【図24】同上、柱状砕石杭の施工を説明する断面説明図である。

【図25】同上、柱状砕石杭の施工が完了した状態の断面説明図である。

【図26】本発明の実施例２を示す延長用ケーシングパイプの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

【実施例0025】

本発明の実施例１を図１～図２５を参照して説明する。同図に示すように、地盤改良装置１は、本体たる自走式の車体２の下部に走行手段たる無限軌道３を有し、この無限軌道３は車体２に搭載した原動機（図示せず）により駆動する。また、車体２の前部にはリーダー５が起伏可能に設けられ、このリーダー５は前後方向の起伏装置（図示せず）により起伏可能になっている。

【0026】

前記リーダー５の前部には案内レール６を設け、この案内レール６に回転駆動装置７を昇降可能に設け、この回転駆動装置７を昇降する昇降駆動装置８を備える。前記回転駆動装置７は基端ロッド９Ｋを挿通する挿通部１１と、前記ロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋをロック及びロック解除可能なロッドロック１２とを備える。そして、このロッドロック１２によりロッド９をロックした状態で、前記ロッドロック１２が回転することによりロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋを回転駆動する。

【0027】

前記車体２の前方には振れ止め枠１３が設けられている。この振れ止め枠１３は、車体２の前側左右に前記方向の枠体取付部１４，１４を固定し、これら枠体取付部１４，１４に、ケーシングパイプ１０の振れ止め用の枠体１５を設け、この枠体１５は前記リーダー５の前方に位置し、その枠体１５内にケーシングパイプ１０，１０Ａが上下移動可能に遊挿される。

【0028】

前記枠体１５は、前記枠体取付部１４，１４間に固定した中央分割枠部１６Ｃと、左右の前記枠体取付部１４，１４に回動連結部１７，１７により水平回動可能に連結した左，右分割枠部１６Ｌ，１６Ｒとからなり、それら左，右分割枠部１６Ｌ，１６Ｒを閉め、左，右分割枠部１６Ｌ，１６Ｒの先端同士をロック手段１８によりロックすることにより、それら分割枠部１６Ｃ，１６Ｌ，１６Ｒにより円形の枠体１５が構成される。

【0029】

そして、ロック手段１８のロックを解除し、図５の想像線に示すように、左，右分割枠部１６Ｌ，１６Ｒを開いた状態で、内部にケーシングパイプ１０，１０Ａの下部を配置し、左，右分割枠部１６Ｌ，１６Ｒを閉め、ロック手段１８により左，右分割枠部１６Ｌ，１６Ｒの先端同士を連結するより、枠体１５内にケーシングパイプ１０が振れ止め状態で遊挿される。尚、枠体１５の内径は例えば４００ｍｍ（ミリメートル）、ケーシングパイプ１０の外形は３５５ｍｍ程度である。

【0030】

ケーシングパイプ１０に連結する延長用ケーシングパイプ１０Ａを備え、この延長用ケーシングパイプ１０Ａはケーシングパイプ１０に比べて短い。また、前記ケーシングパイプ１０，１０Ａには、その長さ方向に間隔を置いて複数の砕石投入口２１が開口して設けられており、砕石投入口２１が中詰め材投入口である。尚、上下に隣り合う砕石投入口２１，２１の間隔は、砕石投入口２１の上下寸法と同一である。

【0031】

ロッド９に連結する延長用ロッド９Ａを備え、この延長用ロッド９Ａはロッド９に比べて短い。また、ケーシングパイプ１０，１０Ａは、ロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋと共に回転駆動する場合と、ケーシングパイプ１０，１０Ａは回転駆動せずに、ロッド９，９Ａ，９Ｓのみが回転駆動する場合がある。

【0032】

また、ロッド９，９Ａ，９Ｓのみを回転駆動する場合でも、土砂などが入ったケーシングパイプ１０，１０Ａ内で、ロッド９，９Ａ，９Ｓが回転することにより、ケーシングパイプ１０，１０Ａをロッド９，９Ａ，９Ｓと同一方向に回転する力が加わる。これに対して、ケーシングパイプ１０，１０Ａの回転を防止する回転防止手段３１を備え、この回転防止手段３１を用いてケーシングパイプ１０，１０Ａを回り止めすることにより、砕石投入口２１の向きを一定に保つことができる。

【0033】

図３及び図４に示すように、前記回転防止手段３１は、ケーシングパイプ１０，１０Ａに回り止め孔たる長さ方向の長孔３２を穿設し、図５に示すように前記左，右分割枠部１６Ｌ、１６Ｒの一方である左分割枠部１６Ｌに、前記長孔３２に連通する回り止め孔３３を設け、これら長孔３２と回り止め孔３３に、ピン状又は板状の棒状部材３４を挿入し、これにより枠体１５に対してケーシングパイプ１０，１０Ａを回り止め状態にすることができ、且つ、長孔３２の範囲で、ケーシングパイプ１０，１０Ａが上下移動可能となる。

【0034】

尚、回転防止手段３１により、ケーシングパイプ１０，１０Ａが枠体１５に対して回り止め状態となり、この状態で、ロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋが回転することにより、ケーシングパイプ１０，１０Ａを回転しようとする力が加わり、この力により棒状部材３４が長孔３２の縁に圧接するため、棒状部材３４が抜け落ちることがない。

【0035】

また、前記長孔３２に対応して、該長孔３２の幅方向の拡大を防止する補強部材４０が設けられている。この補強部材４０は、鋼棒などからなり、前記ケーシングパイプ１０，１０Ａの内面で、両端を長孔３２の両側に固定している。尚、補強部材４０は、ケーシングパイプ１０，１０Ａの内径より短く、ケーシングパイプ１０，１０Ａの内部のロッド９に当たらない長さと位置で、且つ、棒状部材３４が当たらない長さと位置に設けられている。また、補強部材４０は、ケーシングパイプ１０，１０Ａの長さ方向に等間隔、例えば３００ｍｍ間隔で配置されている。

【0036】

図４～図６に示すように、前記砕石投入口２１を開閉する開閉手段４１を備える。この開閉手段４１は、前記ケーシングパイプ１０，１０Ａの内面に配置する蓋体４２を有し、この蓋体４２は、左右一定幅の帯板状の鋼板などからなり、ケーシングパイプ１０，１０Ａの内面に対応して湾曲状に形成されている。

【0037】

また、蓋体４２は、砕石投入口２１の左右幅より幅広であって、砕石投入口２１と同形で砕石投入口２１と連通する連通開口部４３を有し、上下に隣り合う連通開口部４３，４３の間が砕石投入口２１を閉塞可能な閉塞部４４であり、この閉塞部４４の上下間隔は砕石投入口２１の上下寸法と同一に形成され、蓋体４２が上下にスライドすることにより、複数（全て）の砕石投入口２１を開成状態と閉成状態に切り換えることができる。

【0038】

また、前記開閉手段４１は、前記蓋体４２をケーシングパイプ１０，１０Ａの内面に沿って上下に案内する長さ方向の案内部材を備え、この案内部材として左右のレール４５，４５をケーシングパイプ１０，１０Ａの長さ方向に設けている。左右のレール４５，４５は、蓋体４２の左右の縁部を保持し、基端をケーシングパイプ１０，１０Ａの内面に固定した取付片４５Ａと、この取付片４５Ａの先端に設けられ、蓋体４２の内面側に配置する保持片４５Ｂとを有する略Ｌ字形をなす。

【0039】

さらに、ケーシングパイプ１０，１０Ａの内面には、その円周方向に閉成状態の蓋体４２の下縁を支持するストッパたる支持部材４６が設けられ、この支持部材４６は、基端をケーシングパイプ１０，１０Ａの内面に固定した取付片４６Ａと、この取付片４６Ａの先端に設けられ、蓋体４２の内面側に配置する保持片４６Ｂとを有する略Ｌ字形をなし、前記取付片４６Ａの上面に閉成状態の蓋体４２の下縁が当接する。尚、支持部材４６は、保持片４６Ｂの無い、ストッパたる取付片４６Ａのみでもよい。

【0040】

このようにケーシングパイプ１０，１０Ａに対して、蓋体４２を下げると、閉塞部４４により砕石投入口２１が閉塞され、蓋体４２を上げると、連通開口部４３が砕石投入口２１に連通して、砕石投入口２１が形成する。

【0041】

また、ケーシングパイプ１０，１０Ａに対して蓋体４２をスライドして砕石投入口２１を開成するために、ケーシングパイプ１０，１０Ａの上部には長さ方向の長孔であるスライド孔５１を設けると共に、このスライド孔５１に対応して蓋体４２には蓋体孔５２を穿設し、これらスライド孔５１と蓋体孔５２にピン状の操作体たるロックボルト５３が挿入される。

【0042】

そして、この例では、スライド孔５１と蓋体孔５２に横方向のロックボルト５３を挿入した状態で、ロックボルト５３がスライド孔５１の上縁に当接した位置が砕石投入口２１の閉成位置であり、ロックボルト５３がスライド孔５１の下縁に当接した位置が砕石投入口２１の開成位置である。尚、ロックボルト５３は蓋体孔５２に嵌入する。

【0043】

尚、最初に地中に挿入するケーシングパイプ１０において、下部螺旋翼８２の上縁８２Ｆがケーシングパイプ１０の下縁に当接するまで上部螺旋翼８４が内部に入るから、最下部の棒状部材３４及び支持部材４６の位置は、その内部に入った上部螺旋翼８４が当たらないようにケーシングパイプ１０の下端から離れた位置に設けられている。

【0044】

また、開成位置で蓋体４２を位置固定する開成固定手段５５を備え、この開成固定手段５５は、前記ケーシングパイプ１０，１０Ａに穿設した透孔５５Ｔと、前記蓋体４２に形成され前記閉成位置で前記透孔５５Ｔに連通する雌螺子孔５５Ｍと、前記透孔５５Ｔに挿通すると共に、前記雌螺子孔５５Ｍに螺合するボルト５６とを備える。

【0045】

また、同様に、閉成位置で蓋体４２を位置固定する閉成固定手段５７を備え、この閉成固定手段５７は、前記ケーシングパイプ１０，１０Ａに穿設した透孔５７Ｔと、前記蓋体４２に形成され前記閉成位置で前記透孔５７Ｔに連通する雌螺子孔５７Ｍと、前記透孔５７Ｔに挿通すると共に、前記雌螺子孔５７Ｍに螺合したボルト５８とを備える。前記雌螺子孔５７Ｍは蓋体４２の左縁から突出して突出片４２Ｆに穿設されており、左側のレール４５の上端は、突出片４２Ｆが当たらない位置にある。尚、これまでのケーシングパイプ１０，１０Ａの組み合わせの説明は、ケーシングパイプ１０Ａ，１０Ａの組み合わせの場合も同様である。

【0046】

上下のケーシングパイプ１０，１０Ａ及びケーシングパイプ１０Ａ，１０Ａを連結するパイプ連結手段６０を備える。尚、ケーシングパイプ１０，１０Ａの連結構造を例にして説明するが、ケーシングパイプ１０Ａ，１０Ａ同士の連結構造も同様である。

【0047】

パイプ連結手段６０は、下のケーシングパイプ１０の上部に、その内面に連結受け具６１を設け、上のケーシングパイプ１０Ａの下端に、前記連結受け具６１に連結する連結具７１を設けている。

【0048】

前記連結受け具６１は、前記連結具７１が係止する係止受け突条部６２を有し、この係止受け突条部６２は、ケーシングパイプ１０の内面に固定する円弧状の帯板であり、ケーシングパイプ１０の内面に対向する位置に一対固定され、上下寸法が一定で、厚さも一定であり、左右方向中央にはケーシングパイプ１０の中心方向に突出した位置決め当接部６３が設けられている。

【0049】

前記連結具７１は、縦長の板片状をなし、基端部７２の外面を前記ケーシングパイプ１０Ａの下端内面に固定し、先端部７３をケーシングパイプ１０Ａの下縁から下方に突出して対向する位置に一対設けられている。前記先端部７３の外面には、前記係止受け突条部６２に係止可能な係止凹部７４が形成されている。また、前記先端部７３の先端外面には傾斜案内面７５が形成されている。

【0050】

そして、下のケーシングパイプ１０の上縁に上のケーシングパイプ１０Ａの下縁を当接すると、前記係止受け突条部６２の高さ位置に前記係止凹部７４が合わされ、この状態で、例えば、上のケーシングパイプ１０Ａを回転すると、係止凹部７４に係止受け突条部６２が入り、図８に示すように、連結具７１の先端部７３が位置決め当接部６３に当接した位置で、下のケーシングパイプ１０に上のケーシングパイプ１０Ａの径方向の位置が位置合わせされる。

【0051】

また、前記径方向の位置が位置合わせされた状態で、前記係止受け突条部６２に穿設された内外方向の透孔６２Ｔに連通する雌螺子孔７３Ｍが、前記先端部７３に形成されている。従って、連結具７１の先端部７３が位置決め当接部６３に当接した位置で、外面側からボルト６５を透孔６２Ｔに挿通すると共に雌螺子孔７３Ｍに螺合することにより、上下のケーシングパイプ１０，１０Ａを連結することができる。

【0052】

また、前記透孔６２Ｔは、前記位置決め当接部６３の左右両側に穿設されているから、上のケーシングパイプ１０Ａを反時計回り、時計回りのいずれかに回すことにより、係止受け突条部６２に係止凹部７４を係止した後、ボルト６５で固定することができる。

【0053】

尚、この例では、地中への挿入時にケーシングパイプ１０の後側（車体２側）に砕石投入口２１が位置し、ケーシングパイプ１０の略左右に前記連結受け具６１，６１を配置し、図８の矢印Ｙに示すように、ケーシングパイプ１０Ａを反時計方向に回して連結具７１の先端部７３が位置決め当接部６３に当接した状態で、一対の連結具７１，７１が左右に位置するように、連結受け具６１，６１を取り付けている。

【0054】

従って、一対の連結具７１，７１を左右に設けたケーシングパイプ１０Ａは、砕石投入口２１を後側に設けることにより、下のケーシングパイプ１０Ａの砕石投入口２１と、上のケーシングパイプ１０Ａの砕石投入口２１とが上下に並ぶ。

【0055】

また、パイプ連結手段６０は、図９に示すように、板状の連結部材７７を備え、下のケーシングパイプ１０の上端と上のケーシングパイプ１０Ａの下端の一方の内面に、前記連結部材７７を溶接などにより固定し、この例では、上のケーシングパイプ１０Ａの下端に連結部材７７を固定すると共に、この連結部材７７の先端を上のケーシングパイプ１０Ａの下縁から突設している。

【0056】

また、前記連結部材７７の下端から突設する部分に雌螺子孔７７Ｍを形成し、ケーシングパイプ１０，１０Ａの連結状態で、前記雌螺子孔７７Ｍに連通する透孔７７Ｔを、下のケーシングパイプ１０に穿設し、その透孔７７Ｔに挿通したボルト７８を前記雌螺子孔７７Ｍに螺合し、連結部材７７によりケーシングパイプ１０，１０Ａを連結する。

【0057】

尚、連結部材７７は、前記連結具７１，７１から周方向に離れた位置にあり、且つ対向する位置に一対設けられている。即ち、図９では、ケーシングパイプ１０，１０Ａの砕石投入口２１を設けた後側の連結具７１を図示しているが、前側にも連結具７１が設けられている。また、連結具７１は、連結部材７７をケーシングパイプ１０，１０Ａの内面側に配置してもよい。

【0058】

そして、蓋体４２により砕石投入口２１を閉め、閉成固定手段５７により蓋体４２を位置固定した状態で、後述するように、ロッド９とケーシングパイプ１０の下部を地中に挿入し、例えば、２．６ｍ（メートル）のケーシングパイプ１０の上端が前記枠体１５の位置に来たら、ロッドロック１２によるロッド９の固定を解除すると共に、ケーシングパイプ１０と連結蓋８５との連結を解除し、上端からケーシングパイプ１０の内部を視認できる位置に回転駆動装置７を上昇する。尚、枠体１５は、例えば地面Ｇから約１．２ｍの高さ位置にある。

【0059】

回転駆動装置７を上昇するための作業を図１８により説明する。尚、図１８には枠体１５は図示省略している。図１８（Ａ）に示すように、連結蓋８５をケーシングパイプ１０の上端に連結している状態から、回転駆動装置７により連結蓋８５を角度回動して、連結受け具６１と連結具７１との連結を解除する。ここからロッドロック１２によるロッド９，９Ｋのロックを解除すれば、昇降駆動装置８により、図１８（Ｂ）に示すように、回転駆動装置７とこれに固定した連結蓋８５を上方に移動することができ、ケーシングパイプ１０の上端が開口する。

【0060】

尚、ケーシングパイプ１０とロッド９に、ケーシングパイプ１０Ａとロッド９Ａを連結する場合は、図１８（Ｂ）の状態において、シャーピン１００を外すことにより、雄，雌ジョイント９１，１０１の連結を解除し、ロッドロック１２により基端ロッド９Ｋをロックした後、昇降駆動装置８により、図１８（Ｃ）に示すように、回転駆動装置７と基端ロッド９Ｋを上方に移動することができ、延長用ロッド９Ａと延長用ケーシングパイプ１０Ａを、ロッド９とケーシングパイプ１０に連結可能な位置まで、回転駆動装置７と基端ロッド９Ｋを上昇する。

【0061】

ケーシングパイプ１０内の土砂が地面Ｇの位置より上方にあり、砕石投入口２１を開くと、砕石投入口２１から土砂が外部に落下する場合は、回転駆動装置７を降下し、ロッド９をロッドロック１２により固定する。固定後、回転駆動装置７によりロッド９を反掘削方向に回転し、ケーシングパイプ１０の下端から内部の土砂を地中に押し出す。尚、この場合、ケーシングパイプ１０の地中への挿入長さは略１．４ｍ（２．６ｍ－１．２ｍ）、下水管１５２は地中略３ｍに位置する場合は、下端から押し出した土砂により下水管１５２が影響を受けることはない。

【0062】

少なくとも、ケーシングパイプ１０内の地面Ｇより上方の土砂を地中に押し込んだ後、砕石２２を投入する場合は、蓋体４２を開成する。尚、この例では、後述するように下水管１５２は地面Ｇから３ｍの深さ位置にあり、ケーシングパイプ１０，１０Ａを３ｍ以上挿入した後、延長用ケーシングパイプ１０Ａの蓋体４２を開成するが、延長用ケーシングパイプ１０Ａとケーシングパイプ１０の蓋体４２の開閉作業，回り止め作業等は同一であるから、ケーシングパイプ１０を例にして説明する。

【0063】

蓋体４２を開閉するため、図４に示すように、前記枠体１５の前記中央分割枠部１６Ｃには、前記スライド孔５１及び蓋体孔５２に挿入するロックボルト５３を着脱自在に取り付ける取付孔５４が設けられている。尚、ケーシングパイプ１０は、前記回転防止手段３１により枠体１５に対して円周方向に位置決めされているから、枠体１５には、前記スライド孔５１及び蓋体孔５２に対応する位置に、前記取付孔５４を穿設することができる。

【0064】

図４に示すように、枠体１５の取付孔５４に蓋体孔５２の高さが合うようにケーシングパイプ１０の高さを合わせたら、取付孔５４とスライド孔５１と蓋体孔５２にロックボルト５３を挿入し、ロックボルト５３の先端をナット５３Ｎに螺合する。また、閉成固定手段５７のボルト５８を外し、蓋体４２の固定を解除する。

【0065】

この後、回転駆動装置７を上昇し、ケーシングパイプ１０をスライド孔５１の長さ分だけ持上げると、ロックボルト５３が長孔３２の下縁に当接し、砕石投入口２１が開き、この状態で、開成固定手段５５により蓋体４２を固定する。尚、連結蓋８５に固定した回転駆動装置７を昇降駆動装置８により上昇することにより、ケーシングパイプ１０を持ち上げる。

【0066】

ケーシングパイプ１０の内部に、外部に落下する土砂が無い場合は、ケーシングパイプ１０を所定深さまで地中に挿入した段階、即ちこの例では２．６ｍのケーシングパイプ１０の上端が前記枠体１５の位置に来た段階で、蓋体４２を開成することができる。尚、この例では、ケーシングパイプ１０の下端が下水管１５２の深さ位置より下方に達してから、砕石２２を投入するから、ケーシングパイプ１０の蓋体４２は開かずに、且つ、ケーシングパイプ１０を回り止めせずに、延長用ケーシングパイプ１０Ａと延長用ロッド９Ａを接続し、掘削を続ける。

【0067】

図１０などに示すように、前記ロッド９の下端には、先端ロッド９Ｓが設けられ、この先端ロッド９Ｓには、先端に向かって先鋭な三角錐形状の掘削ビットたる先端ビット８１が設けられ、この先端ビット８１の基端は前記ロッド９Ｓより大きく形成されている。尚、先端ロッド９Ｓは断面円形である。

【0068】

前記先端ビット８１の基端側でケーシングパイプ１０の外部には、先端側螺旋翼たる下部螺旋翼８２が設けられ、この下部螺旋翼８２とロッド長さ方向の間隙８３を置いて、基端側螺旋翼たる上部螺旋翼８４が前記ロッド９に設けられている。前記間隙８３は、螺旋翼８２，８４の間に設けられた螺旋翼の無い部分である。前記下部螺旋翼８２と前記上部螺旋翼８４とは同一螺旋方向をなし、下部螺旋翼８２を１巻程度の螺旋とし、上部螺旋翼８４は下部螺旋翼８２より１．５巻程度の螺旋とした。

【0069】

図１０に示すように、前記下部螺旋翼８２の外径は前記ケーシングパイプ１０の外径より大きく形成されており、その上縁８２Ｆに前記ケーシングパイプ１０の下端に当接するリング状の当接板８８を固定し、この当接板８８の下面と下部螺旋翼８２の上面との間に、上下方向の支持体たるステー８９を、円周方向に複数設け、このステー８９は、下部が下部螺旋翼８２の上面に固定され、上部が前記当接板８８の下面に固定され、その当接板８８の上面がケーシングパイプ１０の下端に当接する当接部である。尚、当接板８８の幅、即ち、外周縁と内周縁の半径の差は、２５～４５ｍｍ程度である。また、当接板８８は図１０のみに図示し、他の図面では図示省略している。

【0070】

これにより、ロッド９を引き上げると、当接部たる当接板８８がケーシングパイプ１０の下端に当たり、ケーシングパイプ１０を引き上げることができる。また、ケーシングパイプ１０が無回転で、ロッド９を回転しながら引き上げる場合も、ケーシングパイプ１０の下端に当接板８８の上面が摺動し、ケーシングパイプ１０を引き上げることができる。さらに、外周縁と内周縁の半径の差は、２５～４５ｍｍ程度であり、当接板８８の中央開口部８８Ｋは、ケーシングパイプ１０の内径より僅かに小さく形成され、大きく開口しているから、砕石２２が円滑に下方に送られる。また、当接板８８の外径は、下部螺旋翼８２の外径より小さいから、挿入時の抵抗を小さくできる。

【0071】

また、前記上部螺旋翼８４は、前記ケーシングパイプ１０の内径より小さく、ケーシングパイプ１０内に挿入して回動可能である。

【0072】

前記ケーシングパイプ１０，１０Ａには、回転伝達手段たる連結蓋８５（図４）が連結可能であり、この連結蓋８５は、四角形の前記ロッド９，９Ａ，９Ｋを挿通する四角形の挿通孔８６（図５）を有し、回転駆動装置７のロッドロック１２に固定され、挿通孔８６にロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋがスライド可能に挿入されている。

【0073】

従って、連結蓋８５の回転を挿通孔８６によりロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋに伝達し、連結蓋８５とロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋが回転駆動され、また、連結蓋８５がロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋに沿って移動可能に構成されている。尚、連結蓋８５は回転駆動装置７のロッドロック１２に固定されているから、ロッドロック１２によるロッドのロックを解除した状態で、回転駆動装置７と連結蓋８５をロッドに沿って移動することができる。また、基端ロッド９Ｋの基端には、回転駆動装置７に係止して基端ロッド９Ｋが下に抜けることを防止する抜け止め部８７（図１８）を設けることができる。

【0074】

さらに、図１８を用いて説明すると、連結蓋８５をケーシングパイプ１０に連結し、回転駆動装置７によりロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋと連結蓋８５を回転駆動すると、ロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋと共に、ケーシングパイプ１０が回転する。連結蓋８５とケーシングパイプ１０との連結を解除し、ロッドロック１２によるロッド９Ｋのロックを解除すると、ロッド９，９Ｋに対して回転駆動装置７と連結蓋８５が移動可能となる。

【0075】

また、図４に示すように、連結蓋８５の下面には、一対の前記連結具７１，７１が設けられている。尚、図１２などに示すように、連結蓋８５に設ける連結具７１には、前記基端部７２は無く、先端部７３の上面を連結蓋８５の下面に固定している。

【0076】

そして、ロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋを降下し、図１１に示すように、ケーシングパイプ１０，１０Ａの連結受け具６１，６１の間に連結具７１，７１が位置するようにして、連結蓋８５の下面をケーシングパイプ１０，１０Ａの上縁に当接した後、矢印Ｚに示すように、ロッド９，９Ａ，９Ｓを時計方向（掘削方向）に回転すると、連結具７１の先端部７３が位置決め当接部６３の一側に当接し、ケーシングパイプ１０，１０Ａに連結蓋８５が連結され、ロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋの上下動によりケーシングパイプ１０，１０Ａが上下動する。

【0077】

この状態で、ロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋを時計方向（掘削方向）に回転すると、ケーシングパイプ１０，１０Ａも一体的に時計方向（掘削方向）に回転し、一方、ロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋを反時計方向（反掘削方向）に回転すると、連結具７１と連結受け具６１の連結が解除され、ロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋを持上げることにより、連結蓋８５を外すことができる。

【0078】

このように連結蓋８５とケーシングパイプ１０，１０Ａを解除可能にするため、前記ボルト６５による固定は行わない。尚、ボルト６５を用いて連結固定し、連結蓋８５を外す前に、ボルト６５を外してもよい。これと同様に、ケーシングパイプ１０，１０Ａ，１０Ａ同士の連結も、一側方向のみに回転駆動する場合は、ボルト６５を用いなくてもよい。

【0079】

同様に、前記連結蓋８５の下面をケーシングパイプ１０，１０Ａの上縁に当接した後、ロッド９，９Ａ，９Ｓを反時計方向（反掘削方向）に回転すると、連結具７１の先端部７３が位置決め当接部６３の他側に当接し、ケーシングパイプ１０，１０Ａに連結蓋８５が連結され、ロッド９，９Ａ，９Ｓの上下動によりケーシングパイプ１０，１０Ａが上下動する。

【0080】

この状態で、ロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋを反時計方向（反掘削方向）に回転すると、ケーシングパイプ１０，１０Ａも一体的に反時計方向（反掘削方向）に回転し、一方、ロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋを時計方向（掘削方向）に回転すると、連結具７１と連結受け具６１の連結が解除され、ロッド９，９Ａ，９Ｓ，９Ｋを持上げることにより、連結蓋８５を外すことができる。

【0081】

また、図１０に示すように、先端ロッド９Ｓの基端には、雄ジョイント９１を設け、この雄ジョイント９１に着脱自在に連結する雌ジョイント１０１（図１３）をロッド９の下端に設けている。また、ロッド９の上端に雌ジョイント１０１を設け、延長用ロッド９Ａの上下に雌ジョイント１０１，９１が設けられ、基端ロッド９Ｋの基端に雄ジョイント９１が設けられている。

【0082】

図１３に示すように、雄ジョイント９１は、角形鍔部９２の先端面から断面六角形の挿入部９３を先端側に突出し、その角形鍔部９２はロッドの外形と同型であり、前記挿入部９３の対向する二つの側面部９４，９４には、シャーピン１００の係合する外半円溝部９５をロッド９の長さ方向と交差方向に設けると共に、長さ方向にずらして形成している。また、鍔部９２の基端側に先端ロッド９Ｓの基端が溶接部９６により固定されている。

【0083】

また、図１３に示すように、雌ジョイント１０１は、ロッドの外形と同型の角形筒状部１０２の内部に、前記挿入部９３を挿入する挿入受け部１０３を設け、この挿入受け部１０３は先端が開口し、断面六角形をなし、前記挿入部９３が挿脱可能に挿入される。また、挿入受け部１０３の対向する二つの内側面部９４，９４には、前記外半円溝部９５に対応して、内半円溝部１０５，１０５が形成され、内半円溝部１０５の両端は、筒状部１０２の内外を貫通する貫通孔１０５Ｈ，１０５Ｈに連通する。

【0084】

また、前記挿入受け部１０３に挿入部９３を挿入すると共に、角形鍔部９２の先端面に筒状部１０２の先端面が当接した状態で、内，外半円溝部１０５，９５によりシャーピン１００を圧入するピン孔１００Ｈが形成され、一対のピン孔１００Ｈ，１００Ｈにシャーピン１００を圧入固定することにより、雄ジョイント９１と雌ジョイント１０１が連結され、一方、シャーピン１００を抜き取ることにより、雄ジョイント９１と雌ジョイント１０１の連結を解除することができる。尚、雄ジョイント９１と雌ジョイント１０１は、前記連結蓋８５の挿通孔８６を挿通可能であって、挿通した状態で、上下動することができる。

【0085】

尚、先端ロッド９Ｓにロッド９を連結した状態で、下部螺旋翼８２の上縁８２Ｆと前記ケーシングパイプ１０との間の長さは、ケーシングパイプ１０に比べて例えば３００ｍｍ程度長く、ケーシングパイプ１０の先端縁に下部螺旋翼８２の上縁８２Ｆを合わせた状態で、ロッド９の基端（上端）の雌ジョイント１０１がケーシングパイプ１０の基端縁より上方に位置し、そのロッド９の上端に延長用ロッド９Ａを接続し易くなっている。

【0086】

また、雄，雌ジョイント９１，１０１を含んだ延長用ロッド９Ａの長さは、延長用ケーシングパイプ１０Ａと同一であり、図１７に示すように、延長用ケーシングパイプ１０Ａの上縁から雌ジョイント１０１が出るように延長用ロッド９Ａを配置する。

【0087】

そして、上述したように、ケーシングパイプ１０とロッド９の上端に、１本目の延長用ケーシングパイプ１０Ａと延長用ロッド９Ａの下端を連結する際は、図４に示すように、ケーシングパイプ１０の上端が振れ止め枠１３の上端から、例えば２００ｍｍの高さ位置までケーシングパイプ１０を挿入し、回転駆動装置７に、ケーシングパイプ１０Ａに連結したケーシングパイプ用吊り具（図示せず）と、図１９に示すように、ロッド９Ａに連結したロッド用吊り具１０８を連結し、回転駆動装置７を上昇することにより、ケーシングパイプ１０Ａとロッド９Ａを吊上げる。

【0088】

この場合、ケーシングパイプ１０Ａ内にロッド９Ａを配置すると共に、ロッド９Ａの下端側をケーシングパイプ１０Ａの下端から例えば２００ｍｍ程度出した状態で吊上げる。このように、ケーシングパイプ１０，１０Ａの端部から、雄，雌ジョイント１０１，９１が突出することにより、雄，雌ジョイント１０１，９１の連結作業が容易となる。

【0089】

このようにして、先にロッド９の上端に延長用ロッド９Ａを連結し、この連結後はロッド用吊り具１０８を取り外しても、延長用ロッド９Ａは自立する。次に、延長用ケーシングパイプ１０Ａの下端の連結具７１，７１をケーシングパイプ１０の上縁部に挿入するようにして、延長用ケーシングパイプ１０Ａの下端の連結具７１，７１をケーシングパイプ１０の上端に突合せる。

【0090】

次に、回転駆動装置７を降下し、基端ロッド９Ｋの下端の雄ジョイント９１の挿入部９３を、ロッド９Ａの上端の雌ジョイント９１に挿入し、シャーピン１００で連結する。この連結後、回転駆動装置７を降下し、連結蓋８５をケーシングパイプ１０Ａの上縁に被せ、回転駆動装置７により連結蓋８５を回転し、連結手段６０によって連結蓋８５をケーシングパイプ１０Ａに連結し、さらに、回転駆動装置７により連結蓋８５とケーシングパイプ１０Ａを角度回動して、上のケーシングパイプ１０Ａの連結具７１を下のケーシングパイプ１０の連結受け具６１に係止し、さらに、ボルト６５，６８により連結する。

【0091】

尚、１本目の延長用ケーシングパイプ１０Ａ及び延長用ロッド９Ａの上端への２本目の延長用ケーシングパイプ１０Ａ及び延長用ロッド９Ａの下端の連結と、延長用ケーシングパイプ１０Ａ及び連結蓋８５の連結も、同様に行われる。尚、ケーシングパイプ１０とロッド９の上端が、振れ止め枠１３の下方で、地面Ｇに近い位置までケーシングパイプ１０を地中に挿入してから、ケーシングパイプ１０とロッド９に延長用ケーシングパイプ１０Ａ及び延長用ロッド９Ａを連結してもよく、こうすれば１本目のケーシングパイプ１０を深く地中に挿入した後、長い延長用ケーシングパイプ１０Ａを連結することができる。

【0092】

また、図１に示すように、前記車体２上にはホッパー状の収納部１１０が設けられ、この収納部１１０に前記砕石２２が収納され、前記収納部１１０の底部には送り装置たるベルトコンベア１１１が設けられ、このベルトコンベア１１１は砕石２２を後側から前側に送るものである。前記ベルトコンベア１１１の終端側には、シュータたる投入路１１２が設けられ、この投入路１１２は先端側が低くなる傾斜をなす。

【0093】

図１４に示すように、前記ベルトコンベア１１１の終端側には、砕石２２の落下位置に鋼管などの管体からなる落下路１１３が縦設され、この落下路１１３内に砕石２２が落下し、前記落下路１１３の下端には前記投入路１１２の基端が位置する。前記落下路１１３の上縁にはフランジ部１１３Ｆが設けられ、このフランジ部１１３Ｆは、車体２に回動自在に設けたフランジ状の回転スライド盤１１４に連結され、これにより落下路１１３が回動可能に車体２に設けられている。

【0094】

図１４～図１６に示すように、前記投入路１１２は、底面部１１５と、この底面部１１５の左右から立ち上がる左，右側面部１１６，１１６とを有し、左，右側面部１１６，１１６の上縁の基端側に、連結部たる連結孔１１６Ｈ，１１６Ｈを穿設し、これら左右の連結孔１１６Ｈ，１１６Ｈにより前記落下路１１３の外周を挟んだ状態で、連結孔１１６Ｈと落下路１１３とを枢軸１１７により連結し、左右の枢軸１１７，１１７を中心に落下路１１３に対して投入路１１２を揺動可能に連結しており、投入路１１２の前側が上下方向に揺動可能になるように構成している。また、図示しない固定手段により、投入路１１２は、傾斜角度を調整した状態で、所望の傾斜角度で固定することができる。また、一例として、落下路１１３は、直径が４００ｍｍ、高さが２００ｍｍ程度である。

【0095】

前記投入路１１２の左右幅はケーシングパイプ１０，１０Ａの直径より大きく、この直径より砕石投入口２１の左右幅が狭いため、底面部１１５の先端側である底面先端部１１５Ｓは、先端に向かって幅狭になるように形成され、その底面先端部１１５Ｓの先端の左右幅は、砕石投入口２１の左右幅に対応している。また、左，右側面部１１６，１１６の左，右側面先端部１１６Ｓ，１１６Ｓは、基端側より低く形成されていると共に、前記底面先端部１１５Ｓに対応して左，右側面先端部１１６Ｓ，１１６Ｓの間隔が先端に向かって幅狭になるように構成されている。

【0096】

また、底面部１１５の先端には、可撓性を有する毛体底面部１２０が設けられ、底面部１２０の下面に取付部１２１を設け、この取付部１２１は、底面部１１５に対して前後移動及び移動位置で位置固定可能に設けられている。そして、前記取付部１２１に、毛体１２２の基端側を固定すると共に、底面部１２０の先端から突出した毛体１２２の先端を自由端とし、複数の毛体１２２を底面部１１５の幅方向に並んで密に設け、底面部１１５の先端から突出した部分を有する。そして、前記ベルトコンベア１１１と投入路１１２と落下路１１３により、砕石２２を投入すると投入装置１１８を構成している。

【0097】

また、左右の側面部１１６，１１６の外面には、可撓性を有する毛体側面部１２３，１２３が設けられ、この毛体側面部１２３は、側面部１１６の外面に取付部１２４を設け、この取付部１２４は前記側面先端部１１６Ｓより高さ寸法が大きく、前記取付部１２４に、複数の毛体１２２を側面部１１６の高さ方向に並んで密になるように植設してなり、側面部１１６の先端から突出した毛体１２２の先端を自由端としている。また、前記取付部１２４は、側面部１１６に対して前後移動及び移動位置で位置固定可能に設けられている。

【0098】

前記毛体１２２はポロプロピレン，ポリ塩化ビニル，ナイロン等の熱可塑性樹脂からなり、毛体１２２は、断面が略円形で、例えば直径２～３ｍｍ程度の棒状をなす。そして、前記毛体底面部１２０の左右の毛体側面部１２３，１２３により、毛体１２２からなる投入路先端部１１３Ｓを構成している。

【0099】

前記左右の毛体側面部１２３，１２３の間隔は、先端側に向かって幅狭になるように設けられ、一例として、前記砕石投入口２１の左右幅Ｗが１２０ｍｍ、高さが１００ｍｍであれば、毛体側面部１２３，１２３の先端の左右方向の間隔幅Ｋは、それより狭い８０～１００ｍｍ程度であり、間隔幅Ｋは左右幅Ｗの０.６倍以上～０.９倍以下であり、左右の毛体側面部１２３，１２３の先端が砕石投入口２１内に挿入可能に配置されている。尚、毛体底面部１２０の左右の毛体側面部１２３，１２３に挟まれた先端部分の間隔幅も、前記間隔幅Ｋと略同一であり、即ち、図１６（Ｂ）に示すように、前記間隔幅Ｋは、毛体側面部１２３，１２３の先端の内側に位置する毛体１２２，１２２の間隔である。

【0100】

そして、毛体底面部１２０及び毛体側面部１２３，１２３は、毛体１２２の先端が、ケーシングパイプ１０，１０Ａの外面の当接する長さを有し、また、前後に移動して固定することにより当接し、ケーシングパイプ１０，１０Ａが降下すると、先端がケーシングパイプ１０，１０Ａの外面に当接して毛体１２２が弾性変形し、投入口２１の位置に来ると、毛体１２２の先端が投入口２１から内部に入り込み、可撓性を有する投入路先端部１１３Ｓは、形状復元性，耐水性，耐摩耗性に優れ、円滑な砕石投入を行うことができる。

【0101】

また、毛体底面部１２０の左右の毛体側面部１２３，１２３は、ほうき状をなし、複数の毛体１２２の基端側を結束し、毛体１２２の先端側が広がるように束ねられているから、先端側には毛体１２２間に隙間があり、先端側で砕石２２以外の土砂の一部が投入路先端部１１３Ｓから落下し、ケーシングパイプ１０，１０Ａの土砂の侵入を抑制することができる。

【0102】

地盤改良装置１は、図１に示すように、自動式の材料運搬装置１３１を備える。この材料運搬装置１３１は、自走式車両たる車体１３２は、その下部に走行手段たる無限軌道１３３を有し、この無限軌道１３３は車体１３２に搭載した原動機（図示せず）により駆動する。また、車体１３２の前部に運転室１３４を設けると共に、車体１３２の後部に荷台１３５を設け、この荷台１３５は、該荷台１３５の後部の枢軸１３６を中心に前側が上下するように傾動可能に設けられ、前記原動機などを動力として傾動駆動する。尚、走行手段は、無限軌道以外に、タイヤなどでもよい。

【0103】

前記運転室１３４の後部で車体１３２の左右方向中央に、起重機１４１を搭載し、この起重機１４１は縦方向の縦アーム１４２と、この縦アーム１４２を車体１３２に対して縦方向の軸を中心に旋回可能に駆動する旋回駆動手段（図示せず）と、この縦アーム１４２の上端に回動可能に連結され、流体圧シリンダなどの傾動駆動手段１４３により先端側が上下するように傾動する傾動アーム１４４と、この傾動アーム１４４の先端に回動可能に吊設された先端アーム１４５とを備える。また、前記傾動アーム１４４は伸縮手段たる流体圧シリンダ（図示せず）により、伸縮駆動する。

【0104】

前記先端アーム１４５の下端には、砕石掻揚手段たるクラムシェルバケット１４７が設けられ、このクラムシェルバケット１４７は、閉位置と開位置との間で回動する一対のシェル１４８，１４８と、これらシェル１４８，１４８を開閉する開閉駆動手段１４９を備える。

【0105】

図１及び図２に示すように、施工現場には、下水道管路であるマンホール１５１，１５１の間に、下水道管路である下水管１５２が設けられ、この下水管１５２を挟むようにして且つ千鳥状に配置された下水管用砕石杭１５３と、マンホール１５１の周囲を囲むように４箇所設けられたマンホール用砕石杭１５３Ａとが施工される。

【0106】

例えば、従来技術の施工手法をそのまま既存のマンホール１５１の地盤改良などの施工に適用した場合、圧入砕石２２の水平方向への拡大により下水管１５２に対し側方土圧が発生してマンホール１５１及び管路、浄化槽（図示せず）などの中空地下埋設物の水平変位や部分加圧による破損の虞が懸念される。

【0107】

これに対して、本実施例では、ケーシングパイプ１０，１０Ａの内部の空洞を利用して下水管１５２等の埋設物に側土圧負荷をかけない技術を発明した。施工方法は掘削のためケーシングパイプ１０，１０Ａを圧入する過程で、側方土圧の発生しやすい硬質地盤ではケーシングパイプ１０の最下端部に設置した螺旋翼８２，８４を正回転（掘削方向回転）させ地中挿入するケーシングパイプ１０，１０Ａの体積分の土粒子をケーシングパイプ１０，１０Ａ内に取込み、ケーシングパイプ１０の下端において、地山に側土圧を発生させなくする。

【0108】

また、ケーシングパイプ１０，１０Ａ内に取り込まれた土粒子は軟弱層に達した段階で螺旋翼８２，８４の逆回転（反掘削方向回転）によってケーシングパイプ１０の下端から外に排出し、側方土圧の発生しない軟弱層孔壁に圧密する。またケーシングパイプ１０，１０Ａ内に残余土砂がある場合は埋設物の土圧影響外の掘削最下端で全ての残余土砂をケーシングパイプ１０の下端から排出する方法で対処する。また、現地盤の硬軟状況は施工管理装置モニターにリアルタイムに表示される地盤の反力と螺旋翼８２，８４の回転トルク数値で目視管理して施工する。尚、螺旋翼８２，８４に加わる地盤の反力は、ロッドに加わる上向きの力であり、昇降駆動装置８のモータの負荷などから得られる。

【0109】

次に、地盤改良装置１による地盤改良工法である液状化防止工法の施工例を図２０～図２５を参照して具体的に説明する。尚、以下は、既設の中空地下埋設物の施工について説明するが、新設の際に施工にも用いることができる。車体２を施工位置まで移動し、リーダー５を施工位置に合わせ、掘削孔１６１の位置にロッド９の軸心を合せる。また、ケーシングパイプ１０の先端から突出した先端ビット８１の先端高さを地面Ｇに合わせ、掘削前の準備をする。

【0110】

尚、地面Ｇの下の地盤の掘削を開始する前にケーシングパイプ１０の上端に連結蓋８５を連結し、また、砕石投入口２１を蓋体４２により閉成状態にしておく。砕石投入口２１を開いたままで、ケーシングパイプ１０を地中に挿入すると、地上において、砕石投入口２１からケーシングの土砂が溢れ出る虞があるが、砕石投入口２１を閉じることにより、土砂の漏れを防止でき、また地下水位が高い場合に土質によっては挿入時孔壁の土砂が侵入する虞があるが、地中において、砕石投入口２１に外部からの土砂が侵入することを防止できる。

【0111】

挿入時には、ロッド９とケーシングパイプ１０の反掘削回転方向での上下動の繰返し作業と、必要に応じて行うロッド９とケーシングパイプ１０を螺旋翼８２，８４の掘削方向に回転させながら、昇降駆動装置８により回転駆動装置７に下向きの力を加えて、ケーシングパイプ１０を挿入し、このケーシングパイプ１０の下端を設計深さまで挿入する。また、軟弱地盤において、内部の土砂を排出するために反掘削方向の回転を行う以外は、掘削開始から設計深さに達するまで、掘削方向の回転により掘削孔１６１を形成してもよい。

【0112】

この場合、設計深さは対応する地中構造物、下水管１５２を例にすれば、下水管１５２の埋設位置より深く、ロッド９を反掘削方向に回転してケーシングパイプ１０の土砂又は砕石２２を排出し、この排出により生じる側方土圧が地中構造物に影響を与えない深さである。また、一般的に設計深さの位置は軟弱地盤である。

【0113】

例えば、直径が略６００ｍの下水管１５２であれば、その６００ｍｍの高さ範囲でケーシングパイプ１０の先端から土砂や砕石２２を排出すると側圧土圧の影響を受けるから、前記高さ範囲以上、安全を考えれば、１０００ｍｍの高さ範囲（以下、側方土圧影響範囲Ｈという）で側方土圧を掛けないように施工し、設計深さは前記高さ範囲より下方に設定する。図１に示すように、側方土圧影響範囲Ｈを１０００ｍｍとすれば、側方土圧影響範囲Ｈは、上が下水管１５２の中心から上に５００ｍｍの深さＨ１と、下が下水管１５２の中心から下に５００ｍｍの深さＨ２の間となる。尚、設計深さは、深さＨ２より下方になる。

【0114】

螺旋翼８２，８４を掘削方向に回転して掘削孔１６１を形成する場合、図２０に示すように、ケーシングパイプ１０内には下部螺旋翼８２と上部螺旋翼８４との間隙８３に砕石２２を充填した状態で、ロッド９を掘削方向に回転しながら地盤を掘削することにより地盤をほぐして掘削孔１６１を形成する。このように下部螺旋翼８２を掘削方向に回転すると、下部螺旋翼８２の掘削方向の回転により掘削土が上方に移動し、ケーシングパイプ１０内に入り込もうとするが、間隙８３の砕石２２がケーシングパイプ１０の下端の蓋として作用し、掘削土砂の侵入を抑制し、これにより掘削土砂の上昇を防ぐことができる。

【0115】

尚、実験の結果では、軟らかい地盤では間隙８３の高さを１０ｃｍ、硬い地盤では間隙８３の高さを３０ｃｍ程度にすることにより、掘削土砂のケーシングパイプ１０内への上昇を防止することができた。結果、硬い地盤では軟らかい地盤に比べて間隙８３を大きく設定する必要があることが判った。

【0116】

また、上部から投入した砕石２２が詰まる虞があるため、上部螺旋翼８４は１巻～１.５巻でもよい。そして、反掘削方向の回転により砕石２２を間隙８３に落とすために、上部螺旋翼８４は最低１巻きが必要となり。１.５巻きでは上からの砕石２２が詰まり易い。尚、掘削用の下部螺旋翼８２は２巻きとした。

【0117】

また、掘削方向の回転でケーシングパイプ１０を挿入すると、前記間隙８３に砕石２２を充填しても、ケーシングパイプ１０Ａ内に土砂が上がってくる場合があるから、反掘削方向の回転に切替えてケーシングパイプ１０の先端から内部の土砂を排出するようにしてもよい。尚、この例では、螺旋翼８２，８４の反掘削方向の回転は、図８の矢印Ｙに示したように、上から見て反時計回り方向の左回転である。

【0118】

図２１に示すように、ケーシングパイプ１０とロッド９の掘削方向の回転により、ケーシングパイプ１０の下端が設計深さの軟弱地盤に達したら、砕石投入を開始する。尚、図２０及び図２３では、１本のケーシングパイプ１０により設計深さに達した場合を例示しているが、上述したように、１本又は２本以上の延長用ケーシングパイプ１０Ａ及びロッド９Ａを連結して用いる。

【0119】

設計深さまで掘削孔１６１を形成し、下部螺旋翼８２が軟らかい地盤に達したら、ケーシングパイプ１０と回転連動するロッド９を、反掘削方向に回転させながら、上下反復運動を繰返し、ケーシングパイプ１０の外形体積分の原地盤を圧密しながら、地盤内に挿入する。

【0120】

尚、ケーシングパイプ１０の下端が設計深さに達するまで、ケーシングパイプ１０内の前記間隙８３のみに砕石２２を充填しておき、砕石２２の追加は行わない。

【0121】

ロッド９とケーシングパイプ１０の反掘削回転方向での上下動の繰返し作業と、必要に応じて行うロッド９とケーシングパイプ１０の掘削回転方向でのほぐし撹拌作業とにより、図２１に示すように、規定の掘削深度（設計深さ）に達したら、ケーシングパイプ１０から連結蓋８５を取り外す。

【0122】

これについて、図１８を用いてケーシングパイプ１０を例にして説明する。図１８（Ａ）はケーシングパイプ１０に連結蓋８５を連結した状態で、ロッド９Ｋを掘削方向である時計回り方向に回転すると、ロッド９Ｋとケーシングパイプ１０が一体的に回転する。

【0123】

ここから前記ボルト６５による連結が無い場合、連結蓋８５を反時計回り方向に角度回動すると、連結具７１が連結受け具６１から外れ、ロッドロック１２のロックを解除すると、昇降駆動装置８により、図１８（Ｂ）のように回転駆動装置７をロッドに沿って上昇することができ、連結蓋８５がケーシングパイプ１０から外れる。

【0124】

このようにケーシングパイプ１０の回転を停止して、ロッド９のみ反時計回り方向に回転させ、ケーシングパイプ１０内の上部螺旋翼８４によりケーシングパイプ１０の下端から掘削土砂を地中に排出し、ケーシングパイプ１０内の砕石投入用の柱状円筒空間を確保する。また、ケーシングパイプ１０，１０Ａの直径や長さは柱状砕石杭１５３，１５３Ａに求める性能に応じて変更できる。

【0125】

ケーシングパイプ１０内の上部螺旋翼８４によりケーシングパイプ１０内の掘削土砂を地盤中に排出し、ケーシングパイプ１０内の砕石投入用の柱状円筒空間を確保したら、砕石投入口２１を開き、また、振れ止め枠１３に位置するケーシングパイプ１０，１０Ａを回転防止手段３１により回り止め状態とし、砕石投入口２１から砕石２２を投入し、ロッド９を反掘削方向（反時計回り方向）に回転する。

【0126】

尚、回り止め状態としたケーシングパイプ１０は、連結蓋８５との連結が解除されており、そのケーシングパイプ１０を引き上げるには、図１０に示したように、ロッド９を引き上げると、下部螺旋翼８２の上縁８２Ｆ位置に固定した当接板８８が、ケーシングパイプ１０の下縁に当接するため、ロッド９を引き上げることにより、ケーシングパイプ１０を引き上げることができる。

【0127】

ケーシングパイプ１０内に供給された砕石２２は、図２２に示すように、反掘削方向に回転している上部螺旋翼８４及び下部螺旋翼８２により掘削孔１６１の底辺部に堆積する。連結蓋８５をケーシングパイプ１０から外した後、砕石２２の転圧作業における回転するロッド９よる突き込みとして、掘削孔１６１の底辺部に堆積した砕石２２に対して、反掘削方向に回転するロッド９を上下動することにより、設定した圧入力で下部螺旋翼８２と先端ビット８１を堆積した砕石２２を突き込み、堆積した砕石２２を水平方向に押し広げた後、一旦、堆積した砕石２２中から先端ビット８１を引き上げ、押し広げた空隙に更に砕石２２を追加投入する。

【0128】

前記突き込みを複数回行い、堆積した砕石２２が水平方向に押し広げられることにより押し広げた空隙に更に砕石２２を追加投入して設定圧入力が支持されるまでこの繰返し転圧作業を行う。即ち、堆積した砕石２２が水平方向に押し広げられることにより、図２３に示すように、堆積した砕石２２の上面位置が突き込み前より下がり、その上面位置とケーシングパイプ１０の下端との間に、地中の土砂は存在するが、砕石２２の無い又は下部に比べて砕石２２の密度が小さい追加供給可能な部分（前記押し広げた空隙）が形成され、砕石２２に転圧作業における追加供給作業として、前記追加供給可能な部分に砕石２２を螺旋翼８２，８４により追加供給し、前記突き込み作業を行い、設定圧入力が支持されるまで繰返し転圧作業を行う。

【0129】

突き込み時にロッド９に加わる反力を測定することにより、設定圧入力(支持力)の確保を確認した後、ロッド９を同位置で左回転のまま砕石２２を投入すると、下部には既に締め固まって支持力を満たした砕石魂が有るため、下部螺旋翼８２の左回転圧力により水平方向に砕石２２は拡底を始める。砕石２２の断続投入と下部螺旋翼８２の回転により拡底した砕石２２は水平方向の原地盤土粒子を圧密し、やがて回転駆動装置７の駆動手段たるモーターの回転トルクが設定した回転トルクを満たした押し込み抵抗反力に達して、掘削孔１６１の底部に、砕石２２が拡底して形成されると共に所定の支持力を有する圧密された砕石２２が掘削孔１６１の周方向に拡大し、このように圧密された砕石２２が掘削孔１６１の周方向に拡大し、球根形状をなす砕石圧密部分１５４が形成される（砕石圧密部分形成）。尚、現場の状態により、砕石圧密部分１５４の無い砕石杭１５３，１５３Ａを施工してもよい。

【0130】

前記回転トルクが設定数値に達したところで、ケーシングパイプ１０とロッド９を所定高さ寸法である１０ｃｍ程度引上げて、圧密杭たる柱状砕石杭１５３の構築作業を開始する。

【0131】

上述した圧密部分形成の後、図２４に示すように前記砕石圧密部分１５４上に、ロッド９を内装したケーシングパイプ１０の下部より下部螺旋翼８２と先端ビット８１が突出した状態で、軸方向の位置関係をロックしたロッド９は、あらかじめ数値設定した締固め圧入力と前記回転トルクとで砕石投入と上下反復転圧を繰り返すことにより、地盤軟弱度環境に適した外形寸法の柱状砕石杭１５３，１５３Ａを地面Ｇの高さまで形成する（図２５）。この際、砕石２２の内部摩擦角度（例えば３０度以上）の大きさを利用して原地盤の土粒子圧密を促進することができる。尚、砕石杭１５３，１５３Ａは、例えば所定高さである１０ｃｍ（センチメートル）程度ケーシングパイプ１０とロッド９を引き上げ（所定高さ引上げ）、砕石２２を地中に追加排出し、反掘削方向で上下動を繰り返して（砕石追加・反掘削方向での上下動）砕石２２により所定高さ分の砕石杭１５３，１５３Ａを構築した後（所定高さ分の砕石杭の構築）、再び所定高さだけケーシングパイプ１０とロッド９を引き上げ（所定高さ引上げ）、砕石２２を地中に追加排出して反掘削方向で上下動きを繰り返し（砕石追加・反掘削方向での上下動）、このように所定高さ毎にケーシングパイプ１０から砕石２２を掘削孔１６１に排出し、排出した砕石２２の圧密を繰り返し、設計高さの砕石杭１５３，１５３Ａが構築される（砕石杭構築完了）。

【0132】

但し、ケーシングパイプ１０の下端からの土砂及び砕石２２の排出，その下端から排出した砕石２２のロッド９を用いた締固めは、前記側方土圧影響範囲Ｈでは行わないか、他の部分より砕石２２に加える荷重を下げて施工を行い、中空地下構造物に大きな側方荷重が加わらないようにする。また、マンホール用の砕石杭１５３Ａは、側方土圧範囲が地面Ｇからマンホール１５１の底面１５１Ｔの下であり、砕石杭１５３Ａの全長を圧密せずに施工してもよい。

【0133】

尚、内部摩擦角の大きな砕石２２を用いると地盤の締固めに有利であるが、内部摩擦角が３０度以上の砕石２２を用いると、ケーシングパイプ１０内に供給された砕石２２が、該ケーシングパイプ１０内で固まり、砕石２２が固まったままロッド９及びケーシングパイプ１０と供に回転し、掘削孔１６１内に落下供給できなくなる。この場合、ケーシングパイプ１０と連結蓋８５の連結を解除し、ケーシングパイプ１０が回転しない状態で、ロッド９を反時計回り方向に回転すれば、上部螺旋翼８４によりケーシングパイプ１０の先端側の砕石２２が撹拌され、ケーシングパイプ１０の先端から砕石２２を掘削孔１６１内に供給できるようになる。

【0134】

また、公知の液状化対策手法として地盤締固め、固化(地盤全体を固める)、置換(土の入替)、地下水位低下(人為的に地下水位を下げる)、間隙水消散(砂杭や砕石杭で水圧吸収)、せん断抵抗力増加(外力に抵抗する力)等が存在するが全て大型機械による大規模工事工法であり戸建て住宅地盤の液状化対策としての使用は現実的に不可能又は困難である。これに対して、本実施例では、上述した施工方法を採用することにより、地盤締固め、置換、土粒子間隙水圧消散、せん断抵抗力強化等を施工工程の中に取り入れ複合的相乗効果により施工域全体の免振と液状化抑制の地盤を構築することでき、この施工方法は液状化抑制工事の施工規模に応じた大きさの施工機械を選択でき、各工種の長所を施工方法の中で取り入れ免振と液状化の相乗効果により抑制性能を高めた結果、施工機械の小型化を可能にした防災技術です。

【0135】

このように本実施例では、請求項１に対応して、回転駆動装置７により回転して地盤内に挿入されるロッド９と、ロッド９に外装されると共に、外周に砕石投入口２１が設けられ、地盤内に挿入されるケーシングパイプ１０とを用い、ロッド９とケーシングパイプ１０により下水道管路たる下水管１５２の下方まで掘削孔１６１を形成し、また、ロッド９とケーシングパイプ１０により下水道管路たるマンホール１５１の下方まで掘削孔１６１を形成し、この掘削孔１６１に砕石２２を投入して砕石杭１５３を構築するから、下水管１５２の下方まで形成した掘削孔１６１に砕石２２を投入することにより、地面Ｇから下水管１５２の下方までの砕石杭１５３を構築し、液状化を防止することができ、ケーシングパイプ１０により下水管１５２に大きな側方土圧が加わらないように施工することができる。

【0136】

このように本実施例では、請求項２に対応して、既設の下水道管路たる下水管１５２を使用状態で施工するから、下水管１５２の使用を停止して施工を行う必要がない。

【0137】

このように本実施例では、請求項３に対応して、ケーシングパイプ１０とロッド９の下部を地盤に挿入した後、ロッド９と回転駆動装置７の連結を解除し、回転駆動装置７を上方に移動し、回転駆動装置７の下方において、ケーシングパイプ１０の上端とロッド９の上端に、延長用ケーシングパイプ１０Ａの下端と延長用ロッド９Ａの下端を連結するから、ケーシングパイプ１０とロッド９を地盤に挿入した後、ケーシングパイプ１０とロッド９に延長用ケーシングパイプ１０Ａと延長用ロッド９Ａを継ぎ足すことにより、全体として装置の高さ寸法を抑えて施工を行うことができる。

【0138】

このように本実施例では、請求項４に対応して、請求項１項に記載の下水道管路及び地下埋設物の液状化防止工法に用いる装置において、自走式車両たる車体１３２に、砕石２２を積む荷台１３５と、この荷台１３５に砕石２２を積み降ろす積み降ろし装置たる起重機１４１とを設けたから、起重機１４１と荷台１３５を装備した車体１３２により砕石２２を供給して、工事の連続施工が可能となり、同時に砕石ヤードと施工現場の往復移動の回数を削減することができる。

【0139】

このように本実施例では、請求項５に対応して、請求項１項に記載の下水道管路及び地下埋設物の液状化防止工法に用いる装置において、砕石投入口２１に砕石２２を投入する投入路１１２を備え、この投入路１１２に可撓性を有する先端部たる投入路先端部１１２Ｓを設けたから、可撓性を有する投入路先端部１１２Ｓをケーシングパイプ１０の外面に接触させて、砕石２２を砕石投入口２１に円滑に投入することができる。

【0140】

このように本実施例では、請求項６に対応して、請求項１項に記載の下水道管路及び地下埋設物の液状化防止工法に用いる装置において、複数の砕石投入口２１を開閉する開閉手段４１を備えるから、砕石投入口２１を閉めることにより、地盤にケーシングパイプ１０を挿入する際、地上部分の砕石投入口２１から内部の土砂が漏れることを防止でき、また、地下水位の高い場合などに砕石投入口２１からケーシングパイプ１０内に地中の土砂が侵入することを防止できる。

【0141】

請求項１に係り、従来の施工手法をそのまま既存下水道管路に施工した場合、圧入砕石２２の水平方向への拡大によりに対し側方土圧が発生し、下水道マンホール１５１及び管路たる下水管１５２，浄化槽などの中空地下埋設物の水平移動や部分加圧による破損の虞があった。これに対して、本発明は、ケーシングパイプ１０を利用し、地下埋設物の現状地盤地耐力を保持しながら、ほぼ無排土で地下埋設物周辺に液状化防止用砕石杭１５３，１５３Ａを構築することができる。そして、本発明は既存(新設含む)液状化対策工事において発生する地中埋設物の側方土圧力による水平変位や破損を、鋼管などからなるケーシングパイプ１０の中空形状を利用して吸収する工法である。

【0142】

請求項２に係り、従来の地下埋設物の液状化抑止工法として、例えばマンホール１５１はマンホール自体に内部加工や外周重力加工などの技術が公開されている。この技術は、下水道の供給を停止して行う工事であり既存下水道の耐震化にとって現実的ではない。本発明は、下水道施設などの地下埋設物に非接触で液状化防止する技術で、既存地下埋設物を運用状態で施工する工法を採用する。このため下水道施設を稼働状態でマンホール１５１の四隅と下水管１５２の長手方向左右にそれら埋設物に非接触で埋設物底辺部から地面Ｇまで砕石杭１５３，１５３Ａを打設し液状化防止することができる。

【0143】

請求項３に係り、市街地の下水道管路及び地下埋設物の液状化対策工事では上空横断線仮迂回等の課題がある。本実施例では、最大地上高４．５ｍ以内での施工でき、電線などの上空横断線の迂回等が不要となり、上空障害物寸法以上の長尺砕石パイルが施工できる工法であり、一例として、施工機本体のリーダー５の地上高は４．３ｍである。通常、この場合の施工可能長は３．１ｍ程度ですが、ロッド９，９Ａの掴み換え機能によりリーダーストロークの最下端まで到達した時点で、２本のシャーピン１００によるジョイントロックを外し、短い基端ロッド９Ｋと回転駆動装置７のみを上昇させ、延長用ケーシングパイプ１０Ａに内包した延長用ロッド９Ａをロッド９に接続し、再度圧入することで、最長６．１ｍまでの施工が可能になる。よって上空障害物の迂回や撤去の必要はなく。また上空障害のない施工については中間接続が不要で１本ロッドの機械装置を使用することもできる。

【0144】

請求項４に係り、従来は、使用材料の砕石２２は砕石仮置き場にストックし利用時に数回に分けバックホーにより小運搬する必要があり、道路などの直線状施工の場合、工事進捗率が早くヤードからの小運搬は往来の安全管理と施工サイクルタイム上現実的ではない。これに対して、材料運搬装置１３１として、荷台１３５と積み降ろし装置たる起重機１４１とを備えた自走可能な装置を利用する。これは材料積降ろし用クラムシェル１４７と荷台１３５を装着した自走式材料小運搬装置である。液状化抑止の砕石パイルの円滑な施工において、遅滞のない材料供給が効率施工の可否を左右する。そこで材料の積降用クラムシェル１４７と荷台１３５を装備した自走式運搬装置を利用する。砕石仮置き場から装着クラムシェル１４７で砕石２２を大量に積み込み自走運搬して、施工機械本体装着の砕石ホッパーである収納部１１０にクラムシェル１４７により積み替える。これにより工事の連続施工が可能になると同時に、バックホーのバケットより大きなクラムシェル１４７を用いることにより、バックホー利用時の５往復が１往復に激減することで市街地通行のリスク軽減と労務や油脂など直接間接経費の大幅な節約が可能になる。

【0145】

請求項５に係り、鉄製のシューターたる投入路１１２を用い常時上下揺動する鉄制のケーシングパイプ１０，１０Ａ内に砕石２２を投入する場合、相互緩衝により円滑な砕石投入ができない場合がある。これに対して、硬質材料からなる投入路１１２により、硬質材料からなるケーシングパイプ１０，１０Ａ内に砕石２２を投入する方法として、毛足の長い「ほうき」状の毛体１２２を束ねたものを緩衝材として活用する。

【0146】

請求項６に係り、ケーシングパイプ１０，１０Ａの全ての砕石投入口２１に開閉蓋たる蓋体４２を設ける。これによりケーシングパイプ１０，１０Ａの全ての砕石投入口２１を任意開閉することができる。そして、ケーシングパイプ１０，１０Ａの硬質地盤挿入時に、ケーシングパイプ１０，１０Ａ内に収納した土砂が「ほぐし土」状態で砕石投入口２１より溢れ出ることを防ぐ方法として、ケーシングパイプ１０，１０Ａは軸方向直線状に複数の砕石投入口２１と閉塞部４４が同間隔で交互に設置してある。そのケーシングパイプ１０内部の砕石投入口２１と同じ位置にケーシングパイプ１０，１０Ａの砕石投入口２１と閉塞部４４が同じく配列され、上下スライドできる裏蓋鉄板である蓋体４２を取付ける、また、蓋体４２は上下左右に脱落しないようケーシングパイプ１０，１０Ａ内部の内面に、長手方向左右と下端にL型アングルからなるレール４５，４５及び支持部材４６を溶接する。また、蓋体４２の上端には蓋体４２をケーシングパイプ１０，１０Ａに外部からロックピンたるロックボルト５３が入る蓋体孔５２を設ける。ケーシングパイプ１０，１０Ａに蓋体孔５２と同位置に蓋体４２の上下スライドすることができるよう楕円のスライド孔５１を設ける。また、砕石投入口２１の開閉は車体２の振れ止め枠１３に設けた回り止め孔３３から、回り止め孔３３と蓋体孔５２に棒状部材３４を挿入し、ケーシングパイプ１０の上下動の操作により砕石投入口２１の開閉が可能になる。また、開成固定手段５５及び閉成固定手段５７の変形例として、前記雌螺子孔５５Ｍ，５７Ｍを透孔とし、この透孔を挿通したボルト５６，５８を、蓋体４２の内面に設けたナット（図示せず）に締め込みロックするようにしてもよい。

【0147】

以下、実施例上の効果として、ケーシングパイプ１０，１０Ａの回転防止手段３１を備えるから、複数の砕石投入口２１の向きを一定にして砕石２２を投入することができる。また、回転防止手段３１はケーシングパイプ１０，１０Ａに長さ方向に連続する長孔３２を備えるが、補強部材４０により長孔３２の幅方向の拡大を防止することができる。

【0148】

また、蓋体４２は、砕石投入口２１の左右幅より幅広であって、砕石投入口２１と同形で砕石投入口２１と連通する連通開口部４３を有し、上下に隣り合う連通開口部４３，４３の間が砕石投入口２１を閉塞可能な閉塞部４４を備えるから、蓋体４２の上下動きにより複数の砕石投入口２１を同時に開閉することができる。さらに、ケーシングパイプ１０，１０Ａの上部には長さ方向の長孔であるスライド孔５１を設けると共に、このスライド孔５１に対応して蓋体４２には蓋体孔５２を穿設し、これらスライド孔５１と蓋体孔５２にピン状の操作体たるロックボルト５３を挿入し、ロックボルト５３を固定部たる枠体１５に固定し、ケーシングパイプ１０，１０Ａをスライド孔５１の分だけ引き上げることにより、蓋体４２を確実に開閉することができる。

【0149】

さらに、パイプ連結手段６０は、下のケーシングパイプ１０の上部に、その内面に連結受け具６１を設け、上のケーシングパイプ１０Ａの下端に、前記連結受け具６１に連結する連結具７１を設け、ケーシングパイプ１０Ａを時計回りと反時計回りの両方向で連結することができる。また、前記透孔６２Ｔは、位置決め当接部６３の左右両側に穿設されているから、上のケーシングパイプ１０Ａを反時計回り、時計回りのいずれかに回すことにより、係止受け突条部６２に係止凹部７４を係止した後、連結固定手段であるボルト６５で固定することができる。

【0150】

また、回転駆動装置７に連結蓋８５を一体に設けたから、回転駆動装置７により連結蓋８５を角度回動してケーシングパイプ１０，１０Ａの上端に連結蓋８５及び回転駆動装置７を連結及び連結解除することができ、連結状態で、回転駆動装置７を昇降駆動装置８によって昇降することにより、ケーシングパイプ１０，１０Ａを上下動することができる。さらに、前記連結状態で、ロッドロック１２によるロッドのロックを解除すれば、ロッド９のみを上下に動かすことができ、ロッド９の上下動による砕石締固めを行うことができる。一方、連結状態を解除すれば、ケーシングパイプ１０，１０Ａは無回転で、ロッド９を回転しながら上下動することができる。

【0151】

さらに、下部螺旋翼８２の外径は前記ケーシングパイプ１０の外径より大きく形成されており、その上縁８２Ｆに、前記ケーシングパイプ１０の下端に当接するリング状の当接板８８を固定したから、ロッド９を引き上げると、当接部たる当接板８８がケーシングパイプ１０の下端に当たり、ケーシングパイプ１０を引き上げることができる。

【0152】

連結蓋８５の下面には、一対の前記連結具７１，７１を設けたから、連結蓋８５をケーシングパイプ１０，１０Ａの上端に連結及び連結解除することができる。

【0153】

また、砕石投入口２１に砕石２２を投入する投入路１１２は、基端側を中心に前側が左右に向きを調整することができると共に、前側が上下に高さを調整することができるから、砕石投入口２１への位置合わせが容易となる。さらに、取付部１２１は、底面部１１５に対して前後移動及び移動位置で位置固定可能に設けられ、取付部１２４は、側面部１１６に対して前後移動及び移動位置で位置固定可能に設けられ、毛体底面部１２０と毛体側面部１２３の前後位置を調整可能に構成したから、砕石投入口２１への位置合わせが容易になると共に、使用するケーシングパイプの直径が変わっても、前後位置を調整して対応することができる。

【0154】

また、前記砕石投入口２１の左右幅Ｗに比べて、毛体側面部１２３，１２３の先端の左右方向の間隔幅Ｋが狭く、間隔幅Ｋは左右幅Ｗの０.６倍以上～０.９倍以下であり、左右の毛体側面部１２３，１２３の先端が砕石投入口２１内に挿入可能に配置されているから、砕石投入口２１に砕石２２を確実に投入することができる。また、左右の毛体側面部１２３，１２３は、ほうき状をなし、複数の毛体１２２の基端側を結束し、毛体１２２の先端側が広がるように束ねられているから、先端側には毛体１２２間に隙間があり、先端側で砕石２２以外の土砂の一部が投入路先端部１１３Ｓから落下し、ケーシングパイプ１０，１０Ａの土砂の侵入を抑制することができる。

【0155】

また、自動式の材料運搬装置１３１は、砕石掻揚手段たるクラムシェルバケット１４７を備えるから、多量の砕石２２を効率よく、収納部１１０に移し替えることができる。

【0156】

さらに、下水管１５２を挟むようにして且つ千鳥状に下水管用砕石杭１５３を配置し、マンホール１５１の周囲を囲むようにマンホール用砕石杭１５３Ａを４箇所設けられたから、液状化防止効果に高い砕石杭の配置となる。

【0157】

また、ロッド９の先端に掘削ビットたる先端ビット８１を設け、ロッド９の先端側に同一螺旋方向の先端側螺旋翼たる下部螺旋翼８２と基端側螺旋翼たる上部螺旋翼８４とを設けると共に、これら下部螺旋翼８２と上部螺旋翼８４との間にロッド９の長さ方向の間隙８３を設けたから、間隙８３に中詰め材たる砕石２２を充填してケーシングパイプ１０を地中に挿入することにより、砕石２２が蓋となって掘削土砂のケーシングパイプ１０内への侵入を防止することができる。

【0158】

さらに、ケーシングパイプ１０内に投入した中詰め材たる砕石２２が固まった場合、連結蓋８５非回転モードに切り換え、ケーシングパイプ１０が回転しない状態でロッド９を回転することにより、固まった砕石２２を撹拌してほぐすことができる。

【0159】

また、螺旋翼８２，８４を有するロッド９と、このロッド９に外装されるケーシングパイプ１０とを用い、ロッド９とケーシングパイプ１０を地盤内に所定深さまで挿入し、ロッド９を反掘削方向に回転してケーシングパイプ１０内の中詰め材たる砕石２２により地盤内に圧密杭たる砕石杭１５３，１５３Ａを形成する地盤改良工法を用いる液状化防止工法において、ロッド９の先端側に同一螺旋方向の先端側螺旋翼たる下部螺旋翼８２と基端側螺旋翼たる上部螺旋翼８４とが設けられていると共に、これら下部螺旋翼８２と上部螺旋翼８４との間にロッド９の長さ方向の間隙８３が設けられており、ケーシングパイプ１０の先端から下部螺旋翼８２を突出した状態で、ケーシングパイプ１０と共にロッド９を反掘削方向に回転しながら前記所定深さまで挿入するから、間隙８３に中詰め材たる砕石２２を充填することにより掘削土砂のケーシングパイプ１０内への侵入を防止した状態で、ケーシングパイプ１０と共にロッド９を反掘削方向に回転しながら挿入することにより、地盤を圧密しながら所定深さまでケーシングパイプ１０を挿入することができ、ケーシングパイプ１０内部に砕石投入用の柱状円筒空間を確保することができる。

【0160】

また、先端側螺旋翼たる下部螺旋翼８２が軟弱地盤ではケーシングパイプ１０と共にロッド９を反掘削方向に回転しながら挿入し、下部螺旋翼８２が軟弱地盤より固く反掘削方向の回転では挿入不可能な地盤ではロッド９を掘削方向に回転しながら挿入するから、ロッド９とケーシングパイプ１０を反掘削方向の回転では挿入不可能な地盤では、ロッド９を掘削方向の回転に切り替え、掘削しながら地中土砂をほぐし攪拌を行った後、反掘削方向の回転に戻してロッド９とケーシングパイプ１０を地盤に挿入することができる。

【0161】

さらに、ケーシングパイプ１０の下端からの土砂及び砕石２２の排出，その下端から排出した砕石２２のロッド９を用いた締固めは、前記側方土圧影響範囲Ｈでは行わないか、他の部分より砕石２２に加える荷重を下げて施工を行うため、中空地下構造物に大きな側方荷重が加わることがない。また、螺旋翼８２，８４に加わる地盤の反力と、螺旋翼８２，８４の回転トルク数値により、螺旋翼８２，８４位置の現地盤の硬軟状況を判断し、側方土圧影響範囲Ｈが硬質地盤であれば、軟弱地盤に比べて、螺旋翼８２，８４により地盤に加える力を下げ、或いは力を加えず、また、螺旋翼８２，８４の回転数を下げ、あるいは回転しないように施工し、側方土圧影響範囲Ｈにおける側方土圧を削減することができる。

【0162】

さらに、実施例上の効果として、上部螺旋翼８４は下部螺旋翼８２より螺旋の巻き数が少ないから、巻き数の多い下部螺旋翼８２の反掘削方向の回転により地盤や砕石２２を圧密し、上部螺旋翼８４は螺旋の巻き数を少なくすることにより、上部から供給された砕石２２が上部螺旋翼８４の上で詰まり難くなる。

【0163】

また、中詰め材には、内部摩擦角の大きな砕石２２を用い、内部摩擦角が３０度以上であるから、内部摩擦角度による押し込み圧力の伝播を利用してより広い原地盤の締固めを行うことができる。

【実施例0164】

図２６は本発明の実施例２を示し、上記実施例１と同一部分に同一符号を付し、その説明を省略して詳述する。同図に示すように、この例では軟弱層においての施工例を示す。

【0165】

本実施例では、実施例１に比べて長い２．５ｍの延長用ケーシングパイプ１０Ｂを用いている。また、前記振れ止め枠１３は、地面Ｇに接地又は近接して配置するタイプのものを用いている。

【0166】

そして、振れ止め枠１３を地面Ｇに設置することにより、実施例１に比べて、１本目のケーシングパイプ１０を深く挿入した状態で、延長用ケーシングパイプ１０Ａを接続することができると共に、長い延長用ケーシングパイプ１０Ａを用いることができ、また、振れ止め枠１３の上方に位置する砕石投入口２１から砕石２２をケーシングパイプ１０，１０Ａ内に投入することができる。また、実施例１において、振れ止め枠１３を地面Ｇに設置し、ケーシングパイプ１０の上端が振れ止め枠１３の上端から、例えば２００ｍｍの高さ位置までケーシングパイプ１０を地中に挿入すれば、１本目のケーシングパイプ１０を深く地中に挿入することができ、さらに、長い延長用ケーシングパイプ１０Ａを用いることができる。

【0167】

このように本実施例では、上記実施例１と同様な作用・効果を奏する。

【0168】

尚、本発明は、本実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、実施例では、先端ビットは三角錐形状のものを示したが、四角錐形状や五角錐形状など角数は四以上でもよい。また、中空な地下埋設物は、実施例で例示したマンホール，下水管，浄化槽以外でも、水道管やトンネルなどの内部が中空で地下に埋設されたものであれば、各種のものに適用可能である。さらに、実施例では、一対（２つ）の連結具と一対（２つ）の連結受け具を用いた連結構造を示したが、３つ以上を用いて連結してもよい。また、請求項には対応しないが、本発明は、液状化防止工法以外でも、地盤改良工法に用いることができることは言うまでもない。さらに、右分割枠部１６Ｌ，１６Ｒの先端同士をロック及びロック解除するロック手段１８は、先端同士に挿脱する縦方向のピンを用いるものなどでもよい。また、下部螺旋翼８２と上部螺旋翼８４の巻数は、実施例に限定されず、実施例以上，以下にするなど何巻にするかは適宜選定可能である。