特許 7336372 改良地盤のサンプル取得システムおよびサンプル取得方法

(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】

(24)【登録日】2023-08-23

(45)【発行日】2023-08-31

(54)【発明の名称】改良地盤のサンプル取得システムおよびサンプル取得方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/12 20060101AFI20230824BHJP

   E02D 1/08 20060101ALI20230824BHJP

【ＦＩ】

E02D3/12 102

E02D1/08

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019219234

(22)【出願日】2019-12-04

(65)【公開番号】P2021088850

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2022-08-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000219406

【氏名又は名称】東亜建設工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】500038891

【氏名又は名称】信幸建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】三枝 弘幸

(72)【発明者】

【氏名】西田 浩太

(72)【発明者】

【氏名】藤山 映

(72)【発明者】

【氏名】小川 和樹

(72)【発明者】

【氏名】福田 哲広

(72)【発明者】

【氏名】小川 浩二

【審査官】五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１８３５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１９９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０５４７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－１５４１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公平０５－００１３２４（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ １／００－３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象地盤を撹拌する撹拌翼を備えた複数本のシャフトを隣接させて立設状態で上下移動させる地盤改良装置に用いる改良地盤のサンプル取得システムであって、
前記地盤改良装置を用いた地盤改良施工により前記対象地盤を改良した改良地盤のサンプルを取得するサンプラーと、前記撹拌翼の平面視の位置を把握する撹拌翼モニタ部と、前記撹拌翼モニタ部による把握データが入力される制御部とを備えて、前記サンプラーを構成する保持部が、複数本の前記シャフトのうちの少なくとも２本の対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼よりも上方の待機位置に配置されていて、
前記サンプラーによる前記サンプルの取得工程を行う時に、前記把握データに基づいて前記制御部によって、前記保持部がそれぞれの前記対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼に干渉せずに下方移動できる移動領域を形成するように、少なくとも１本の前記対象シャフトの回転角度位置が制御され、
前記待機位置の前記保持部を、前記地盤改良装置による前記対象地盤の改良範囲に向かって下方移動させた後に上方移動させることにより前記サンプルの取得工程が行われて、前記サンプルが前記保持部に収容される構成にして、
前記保持部は、下端が開口した筒状体とこの筒状体の内部空間に取付けられた返し部材とを有し、前記返し部材は上端開口よりも下端開口が拡径された筒状の部材であり、前記サンプルの取得工程では前記筒状体の下端開口から進入した前記サンプルが前記筒状体の内周面と前記返し部材の外周面との間に保持される構成にしたことを特徴とする改良地盤のサンプル取得システム。

【請求項2】

前記返し部材が上下方向に間隔をあけて複数配置されている請求項１に記載の改良地盤のサンプル取得システム。

【請求項3】

対象地盤を撹拌する撹拌翼を備えた複数本のシャフトを隣接させて立設状態で上下移動させる地盤改良装置に用いる改良地盤のサンプル取得システムであって、
前記地盤改良装置を用いた地盤改良施工により前記対象地盤を改良した改良地盤のサンプルを取得するサンプラーと、前記撹拌翼の平面視の位置を把握する撹拌翼モニタ部と、前記撹拌翼モニタ部による把握データが入力される制御部とを備えて、前記サンプラーを構成する保持部が、複数本の前記シャフトのうちの少なくとも２本の対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼よりも上方の待機位置に配置されていて、
前記サンプラーによる前記サンプルの取得工程を行う時に、前記把握データに基づいて前記制御部によって、前記保持部がそれぞれの前記対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼に干渉せずに下方移動できる移動領域を形成するように、少なくとも１本の前記対象シャフトの回転角度位置が制御され、
前記待機位置の前記保持部を、前記地盤改良装置による前記対象地盤の改良範囲に向かって下方移動させた後に上方移動させることにより前記サンプルの取得工程が行われて、前記サンプルが前記保持部に収容される構成にして、
前記保持部は、下端開口を有するドーム状の採取部材とこの採取部材の下方に配置されて上端開口を有するドーム状の受け部材とを有し、前記下端開口と前記上端開口とが上下に間隔をあけて対向していて、前記サンプルの取得工程では前記下端開口から前記採取部材に進入した前記サンプルが下方に向かって移動して前記上端開口から前記受け部材に進入して前記受け部材に保持される構成にしたたことを特徴とする改良地盤のサンプル取得システム。

【請求項4】

それぞれの前記対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼よりも上方に配置されて前記改良範囲を上下移動するガイドパイプが備わり、前記待機位置の前記保持部が前記ガイドパイプの下端開口から出没可能に前記ガイドパイプに収容される請求項１～３のいずれかに記載の改良地盤のサンプル取得システム。

【請求項5】

請求項１～４のいずれかに記載の改良地盤のサンプル取得システムを用いて、前記対象地盤の前記地盤改良施工直後に前記サンプルを取得する改良地盤のサンプル取得方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、改良地盤のサンプル取得システムおよびサンプル取得方法に関し、さらに詳しくは、対象地盤と改良材とを撹拌混合した改良地盤のサンプルを、施工現場で作業工数の増加を抑制しつつ、迅速に取得することができる改良地盤のサンプル取得システムおよびサンプル取得方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

軟弱土と改良材とを撹拌混合して固化させることにより、軟弱地盤を堅固な地盤に改良するＣＤＭ（ＣｅｍｅｎｔＤｅｅｐＭｉｘｉｎｇ）工法が知られている。ＣＤＭ工法では、回転駆動される撹拌翼を備えた地盤改良装置が使用される（例えば、特許文献１参照）。この撹拌翼は、長いロッドに取り付けられて地盤中を上下移動する。施工工程としては、まず、撹拌翼を回転させつつ地盤中を下方移動させることにより、地盤を支持層の深さまで掘削する。その後、改良材を地盤中に供給しながら、撹拌翼を回転させつつ上方移動させる。これにより、改良材が地盤中に注入、混合されて地盤が改良される。

【0003】

施工した改良地盤の改良具合を確認するには、改良地盤にボーリング用のパイプを打ち込む等の作業を行って、改良地盤のサンプルを取得する必要がある。しかしながら、地盤改良施工の後に、別途、サンプル取得作業を行う場合は作業工数が増加し、また、施工終了時からサンプルを取得するまでに要する時間も長くなる。それ故、作業工数の増加を抑制しつつ、迅速に改良地盤のサンプルを取得するには改善の余地がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００７－２２４６４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、対象地盤と改良材とを撹拌混合した改良地盤のサンプルを、施工現場で作業工数の増加を抑制しつつ、迅速に取得することができる改良地盤のサンプル取得システムおよびサンプル取得方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため本発明の改良地盤のサンプル取得システムは、対象地盤を撹拌する撹拌翼を備えた複数本のシャフトを隣接させて立設状態で上下移動させる地盤改良装置に用いる改良地盤のサンプル取得システムであって、前記地盤改良装置を用いた地盤改良施工により前記対象地盤を改良した改良地盤のサンプルを取得するサンプラーと、前記撹拌翼の平面視の位置を把握する撹拌翼モニタ部と、前記撹拌翼モニタ部による把握データが入力される制御部とを備えて、前記サンプラーを構成する保持部が、複数本の前記シャフトのうちの少なくとも２本の対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼よりも上方の待機位置に配置されていて、前記サンプラーによる前記サンプルの取得工程を行う時に、前記把握データに基づいて前記制御部によって、前記保持部がそれぞれの前記対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼に干渉せずに下方移動できる移動領域を形成するように、少なくとも１本の前記対象シャフトの回転角度位置が制御され、前記待機位置の前記保持部を、前記地盤改良装置による前記対象地盤の改良範囲に向かって下方移動させた後に上方移動させることにより前記サンプルの取得工程が行われて、前記サンプルが前記保持部に収容される構成にして、前記保持部は、下端が開口した筒状体とこの筒状体の内部空間に取付けられた返し部材とを有し、前記返し部材は上端開口よりも下端開口が拡径された筒状の部材であり、前記サンプルの取得工程では前記筒状体の下端開口から進入した前記サンプルが前記筒状体の内周面と前記返し部材の外周面との間に保持される構成にしたことを特徴とする。
本発明の別の改良地盤のサンプル取得システムは、対象地盤を撹拌する撹拌翼を備えた複数本のシャフトを隣接させて立設状態で上下移動させる地盤改良装置に用いる改良地盤のサンプル取得システムであって、前記地盤改良装置を用いた地盤改良施工により前記対象地盤を改良した改良地盤のサンプルを取得するサンプラーと、前記撹拌翼の平面視の位置を把握する撹拌翼モニタ部と、前記撹拌翼モニタ部による把握データが入力される制御部とを備えて、前記サンプラーを構成する保持部が、複数本の前記シャフトのうちの少なくとも２本の対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼よりも上方の待機位置に配置されていて、前記サンプラーによる前記サンプルの取得工程を行う時に、前記把握データに基づいて前記制御部によって、前記保持部がそれぞれの前記対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼に干渉せずに下方移動できる移動領域を形成するように、少なくとも１本の前記対象シャフトの回転角度位置が制御され、前記待機位置の前記保持部を、前記地盤改良装置による前記対象地盤の改良範囲に向かって下方移動させた後に上方移動させることにより前記サンプルの取得工程が行われて、前記サンプルが前記保持部に収容される構成にして、前記保持部は、下端開口を有するドーム状の採取部材とこの採取部材の下方に配置されて上端開口を有するドーム状の受け部材とを有し、前記下端開口と前記上端開口とが上下に間隔をあけて対向していて、前記サンプルの取得工程では前記下端開口から前記採取部材に進入した前記サンプルが下方に向かって移動して前記上端開口から前記受け部材に進入して前記受け部材に保持される構成にしたことを特徴とする。

【0007】

本発明の改良地盤のサンプル取得方法は、上記の改良地盤のサンプル取得システムを用いて、前記対象地盤の前記地盤改良施工直後に前記サンプルを取得することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、前記地盤改良装置を用いて前記サンプラーによるサンプルの取得工程を行う時に、前記撹拌翼モニタ部による把握データを利用して、前記制御部によって、前記保持部がそれぞれの前記対象シャフトに備わるそれぞれの前記撹拌翼に干渉せずに下方移動できる移動領域を形成するように、少なくとも１本の前記対象シャフトの回転角度位置が制御される。そのため、前記保持部を円滑に、前記地盤改良装置による前記対象地盤の改良範囲に向かって下方移動させ、その後に上方移動させることができる。そして、前記保持部の前記改良範囲での下方移動および上方移動によって前記保持部に前記サンプルを収容できるので、施工現場で作業工数の増加を抑制しつつ、迅速に前記サンプルを取得することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の改良地盤のサンプル取得システムを例示する説明図である。

【図2】図１の撹拌翼の近傍を側面視で例示する説明図である。

【図3】図２のＡ－Ａ矢視図である。

【図4】保持部の内部構造を縦断面視で例示する説明図である。

【図5】保持部の変形例の内部構造を縦断面視で示す説明図である。

【図6】ガイドパイプの先端部の構造を例示する組み立て図である。

【図7】支持層の深さ位置の検出工程を例示する説明図である。

【図8】対象地盤に改良材を吐出して混合する工程を例示する説明図である。

【図9】対象シャフトの回転角度位置が制御された時のそれぞれの撹拌翼の平面視の位置を例示する説明図である。

【図10】サンプルの取得工程を例示する説明図である。

【図11】下方移動する保持部がカバー材を貫通している状態を例示する説明図である。

【図12】図１１の保持部を上方移動させた状態を例示する説明図である。

【図13】本発明の別の実施形態を例示する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の改良地盤のサンプル取得システムおよびサンプル取得方法を実施形態に基づいて説明する。

【0011】

図１～図３に例示する本発明の改良地盤のサンプル取得システム１（以下、取得システム１という）は、深層混合処理等の地盤改良施工を行う地盤改良装置７に対して適用される。そして、地盤改良装置７を用いた地盤改良施工によって改良された改良地盤ＲのサンプルＳが、この取得システム１によって取得される。本発明の改良地盤のサンプル取得方法は、この取得システム１を用いてサンプルＳを取得する。

【0012】

地盤改良装置７は、対象地盤Ｂを撹拌する撹拌翼９を備えた複数本のシャフト８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄを有している。複数本のシャフト８Ａ～８Ｄは互いが隣接して接合されていて、上下に延在するマスト８Ｍによって支持されている。これらのシャフト８Ａ～８Ｄは、立設状態で櫓７ａに沿って一体的に上下移動する。それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄは、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄに取り付けられた駆動モータ８によって回転駆動される。これに伴い、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄに取り付けられた撹拌翼９は、取り付けられたシャフト８Ａ～８Ｄのシャフト軸芯を中心にして回転駆動される。

【0013】

それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄには、上下間隔をあけた複数位置に撹拌翼９が取り付けられている。１本のシャフト毎に複数の撹拌翼９がシャフト軸芯を中心にして周方向に間隔をあけて配置されている。この実施形態では、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄに撹拌翼９が上下間隔をあけた三箇所に取り付けられていて、その一箇所毎に２枚の撹拌翼９が周方向に等間隔をあけて配置されている。即ち、１本のシャフト毎に６枚の撹拌翼９が取り付けられている。撹拌翼９は、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄに上下間隔をあけた三箇所に限らず所望数の箇所に取り付けることができ、その一箇所毎に配置される撹拌翼９の数は２枚に限らず所望数にすることができる。また、その一箇所毎に配置される撹拌翼９の周方向の間隔も所望の間隔にすることができる。シャフト８Ａ～８Ｄは４本に限らず、例えば、２本、４本、８本など所望の複数本にすることができる。

【0014】

隣接配置されたシャフト８Ａ～８Ｄの撹拌翼９どうしは、それぞれのシャフトの軸芯を中心にした平面視の回転稼働範囲が重複している。撹拌翼９、シャフト８Ａ～８Ｄおよび駆動モータ８は、ウインチ１０によるワイヤの巻取りおよび繰出しによって一体的に昇降する。

【0015】

それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄでは、所定位置（この実施形態では最上位置および最下位置）の撹拌翼９には吐出口９ａが設置されている。吐出口９ａには、対象地盤Ｂ上に設置された供給タンクから地盤改良用の改良材Ｃが供給される。吐出口９ａは撹拌翼９に直接形成することも、撹拌翼９に取り付けた改良材Ｃの供給管の一端開口を吐出口９ａにすることもできる。改良材Ｃは公知のものが使用され、具体的にはセメントミルクを例示できる。

【0016】

取得システム１は、サンプラー２と、それぞれの撹拌翼９の平面視の位置を把握する撹拌翼モニタ部３と、撹拌翼モニタ部３による把握データが入力される制御部６とを備えている。この実施形態では、さらに、それぞれの撹拌翼９よりも上方に配置されるガイドパイプ４とガイドパイプ４の下端開口を塞ぐカバー材５と、ディスプレイ６ａとが備わっている。

【0017】

図４に例示するようにサンプラー２は、保持部２Ａと、保持部２Ａの上端部に接続されたロッド２Ｃと、保持部進退機構２Ｄとを有している。この実施形態ではサンプラー２は、保持部２Ａの下端から下方に突出する先端突起２Ｂを有している。

【0018】

保持部２Ａは保持部進退機構２Ｄによって、改良地盤Ｒに貫入された後に引き上げられることで内部にサンプルＳが収容される。保持部進退機構２Ｄには油圧シリンダなどが用いられる。この実施形態では、待機位置の保持部２Ａは、後述するガイドパイプ４の下端開口４ａから進退可能にガイドパイプ４に収容されている。

【0019】

この実施形態の保持部２Ａは、筒状体２ａ₁と、筒状体２ａ₁の内部空間に取り付けられた返し部材２ａ₂とを有している。筒状体２ａ₁は下端が開口されていて、その下端開口から下方に延びる支軸２ｂに先端突起２Ｂが固定されている。この実施形態では、三角板状の４つの先端突起２Ｂが平面視で支軸２ｂに周方向に等間隔で固定されていて、支軸２ｂを中心にして放射状に突出している。

【0020】

返し部材２ａ₂は、上端開口よりも下端開口が拡径された筒状の部材である。返し部材２ａ₂は単数、または、上下方向に間隔をあけて複数配置することもでき、配置数は任意に設定できる。サンプルＳは例えば破線で示すように、筒状体２ａ₁から進入して、返し部材２ａ₂と筒状体２ａ₁との間に保持される。

【0021】

保持部２Ａは、サンプルＳを収容できる様々な構造を採用することができる。例えば、図５に示す構造の保持部２Ａを用いることもできる。この保持部２Ａは、下端開口を有するドーム状の採集部材２ａ₃と上端開口を有するドーム状の受け部材２ａ₄とを有している。採集部材２ａ₃の下端開口は、受け部材２ａ₄の上端開口よりも大径になっている。ロッド２Ｃの下端から下方に延在する支軸２ｂの先端に、三角板状の先端突起２Ｂが固定されている。

【0022】

保持部２Ａは、ロッド２Ｃと先端突起２Ｂと間に形成されている。採集部材２ａ₃と受け部材２ａ₄とは上下間隔をあけて支軸２ｂに固定されて、採集部材２ａ₃との下端開口と受け部材２ａ₄の上端開口とが対向している。サンプルＳは例えば破線で示すように、採集部材２ａ₃の下端開口から進入した後で下方に向かって移動し、受け部材２ａ₄の上端開口から進入して受け部材２ａ₄に保持される。

【0023】

この保持部２Ａの平面視の位置は、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄのうちの少なくとも２本の対象シャフトに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の回転稼働範囲内に設定される。図３に例示するようにこの実施形態では、保持部２Ａの平面視の位置はシャフト８Ａおよび８Ｂに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の回転稼働範囲内に設定され、シャフト８Ｃおよび８Ｄに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の回転稼働範囲外に設定されている。したがって、この実施形態では、対象シャフトはシャフト８Ａおよび８Ｂとなる。

【0024】

この実施形態では、保持部２Ａはそれぞれシャフト８Ａ～８Ｄのそれぞれの撹拌翼９よりも上方の待機位置に配置されているが、保持部２Ａは少なくとも対象シャフト（シャフト８Ａおよび８Ｂ）に備わるそれぞれの撹拌翼９よりも上方の待機位置に配置されていればよい。したがって例えば、保持部２Ａの平面視の位置が、シャフト８Ａ、８Ｂ、８Ｃおよび８Ｄに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の回転稼働範囲内に設定されている場合は、保持部２Ａはそれぞれシャフト８Ａ～８Ｄのそれぞれの撹拌翼９よりも上方の待機位置に配置される。保持部２Ａの平面視の位置が、シャフト８Ｃおよび８Ｄに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の回転稼働範囲内、かつ、シャフト８Ａおよび８Ｂに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の回転稼働範囲外に設定されている場合は、保持部２Ａは、少なくともシャフト８Ｃおよび８Ｄのそれぞれの撹拌翼９よりも上方の待機位置に配置される。ガイドパイプ４も同様に、少なくとも対象シャフト（シャフト８Ａおよび８Ｂ）に備わるそれぞれの撹拌翼９よりも上方の待機位置に配置されていればよい。

【0025】

撹拌翼モニタ部３としては例えば、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄのシャフト軸芯を中心とした回転角度（回転角度位置）を検知する角度センサが用いられる。尚、この実施形態では、すべてのシャフト８Ａ～８Ｄに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の位置を把握する構成になっているが、平面視の位置を把握する撹拌翼９は、対象シャフト（この実施形態ではシャフト８Ａおよび８Ｂ）に備わるそれぞれの撹拌翼９だけでもよい。

【0026】

ガイドパイプ４は、マスト８Ｍに固定されていて、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄに沿って延在している。ガイドパイプ４は、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄと一体的に昇降する。

【0027】

図６に例示するようにガイドパイプ４の下端開口４ａには、カバー材５が環状のフランジ部材４ｂなどによって着脱自在に取り付けられている。カバー材５としては例えば、保持部２Ａとともに下方移動する先端突起２Ｂによって突き破られる樹脂膜またはゴム膜などが用いられる。

【0028】

制御部６とディスプレイ６ａとは有線または無線で通信可能に接続されている。ディスプレイ６ａには、制御部６に入力されたデータや制御部６により演算されたデータなどが表示される。

【0029】

制御部６には、撹拌翼モニタ部３により把握されたそれぞれの撹拌翼９の平面視の位置を示す把握データが逐次、入力される。それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄの平面視の位置は既知であり、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄにおけるそれぞれの撹拌翼９の取り付け位置、それぞれの撹拌翼９の平面視の大きさ・形状も既知である。保持部２Ａの平面視の位置および平面視の大きさ・形状も既知である。これら既知のデータは制御部６に記憶されている。制御部６は、撹拌翼モニタ部３により検知された入力データと記憶されているデータとに基づいて、それぞれの撹拌翼９の平面視の位置を算出する。制御部６はこれらデータに基づいて様々な演算処理をする。

【0030】

次に、この取得システム１によって、改良地盤ＲのサンプルＳを取得する手順の一例を説明する。

【0031】

図７に例示するように従来同様、ウインチ１０のワイヤを繰り出してそれぞれのシャフト８Ａ～８Ｄを回転駆動しながら下方移動させる。これにより、対象地盤Ｂをそれぞれの撹拌翼９によって撹拌して撹拌範囲Ｒｍ（二点鎖線の範囲）を形成する。この工程では、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄ（それぞれの撹拌翼９）の回転駆動に要するトルクと、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄを吊り下げているワイヤに作用する荷重を逐次検知する。これらの検知データに基づいて、シャフト８Ａ～８Ｄの先端が強固な支持層Ｂ１に到達したか否かを推定する。

【0032】

上述のトルクが過大になった時、或いは、上述の荷重が過小になった時に、シャフト８Ａ～８Ｄの先端が支持層Ｂ１に到達したと推定して、支持層Ｂ１の深さ位置を検出する。尚、支持層Ｂ１の深さ位置の推定は別の方法で行ってもよい。

【0033】

次いで、図８に例示するように、ウインチ１０のワイヤを巻き取ってそれぞれのシャフト８Ａ～８Ｄを回転駆動しながら上方移動させつつ、吐出口９ａから改良材Ｃを吐出して撹拌範囲Ｒｍに改良材Ｃを注入する。これにより、撹拌範囲Ｒｍの土砂と改良材Ｃを撹拌混合する。

【0034】

尚、吐出口９ａから改良材Ｃを吐出する前に、再度、ウインチ１０のワイヤを巻き取ってそれぞれのシャフト８Ａ～８Ｄを回転駆動しながら所定の位置まで上方移動させて対象地盤Ｂをそれぞれの撹拌翼９によってさらに撹拌してもよい。その後にそれぞれのシャフト８Ａ～８Ｄを回転駆動しながら支持層Ｂ１の位置まで下方移動させるが、この下方移動の際に吐出口９ａから改良材Ｃを吐出することもできる。

【0035】

改良材Ｃを吐出して撹拌範囲Ｒｍの土砂と撹拌混合する工程を経て、軟弱な対象地盤Ｂが強固な改良地盤Ｒに改良される。この地盤改良施工直後に、サンプルの取得工程を実施する。それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄは、取得したい所望深さのサンプルＳの位置に応じた深さで停止させる。この時に、撹拌翼モニタ部３により把握されている把握データに基づいて制御部６によって、対象シャフト８Ａ、８Ｂの少なくとも１本の回転角度位置を制御して、それぞれのシャフト８Ａ～８Ｄの回転駆動を停止する。

【0036】

詳述すると図９に例示するように、制御部６は、待機位置の保持部２Ａがそれぞれの対象シャフト８Ａ、８Ｂに備わるそれぞれの撹拌翼９に干渉せずに下方移動できる移動領域Ｚを形成するように、対象シャフト８Ａ、または、対象シャフト８Ｂ、或いは、対象シャフト８Ａおよび８Ｂの回転角度位置を制御して回転を停止した状態にする。対象シャフト８Ａ、８Ｂに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の位置を、ディスプレイ６ａに表示すると視覚的に把握できる。

【0037】

対象シャフト８Ａ、８Ｂに備わるそれぞれの撹拌翼９の平面視の位置が、図３に例示する状態であると、待機位置にある保持部２Ａは対象シャフト８Ａ、８Ｂに備わる撹拌翼９に干渉して下方移動できない。そこで、本願発明では、対象となる撹拌翼９の平面視の位置を把握する。移動領域Ｚの平面視の面積が最大になるように、対象シャフト８Ａ、８Ｂの少なくとも１本の回転角度位置を制御するとよい。

【0038】

次いで、図１０に例示するように、待機位置の保持部２Ａを、地盤改良装置７により改良された改良範囲Ｒに向かって下方移動させてサンプルの取得工程を行う。詳述すると、保持部進退機構２Ｄによってロッド２Ｃを下方に押圧することで保持部２Ａを下方移動させる。下方移動する保持部２Ａは、図１１に例示するように先端突起２Ｂがカバー材５を突き破ることで、カバー材５を貫通してガイドパイプ４の下端開口４ａから下方に突出する。これにより、カバー材５には貫通孔５ａが形成される。さらに下方移動する保持部２Ａは、改良範囲Ｒに挿入される。所望の深さ位置まで保持部２Ａを下方移動させた後は、図１２に例示するように、保持部進退機構２Ｄによってロッド２Ｃを介して保持部２Ａを上方移動させてガイドパイプ４に収容する。

【0039】

この取得システム１によれば、対象シャフト８Ａ、８Ｂの回転角度位置を制御することで移動領域Ｚが形成されているので、保持部２Ａを円滑に改良範囲Ｒに向かって円滑に下方移動させることができる。また、この移動領域Ｚでは、保持部２Ａが上方移動する際にも、対象シャフト８Ａ、８Ｂに備わるそれぞれの撹拌翼９に干渉することがないので、保持部２Ａは円滑に上方移動できる。

【0040】

改良範囲Ｒの中で、保持部２Ａがこのように下方移動した後に上方移動することで、図４、図５に例示するように、サンプルＳを保持部２Ａに収容することができる。そのため、施工現場では、あらためてサンプルＳを取得するための専用の装置を用いた作業が不要になり、作業工数の増加を抑制しつつ、固結する前の改良地盤ＲのサンプルＳを迅速に取得できる。

【0041】

また、この取得システム１によれば、地盤改良装置７に対して、少なくとも、サンプラー２と、撹拌翼モニタ部３と、撹拌翼モニタ部３による把握データが入力される制御部６とを備えればよい。サンプルの取得工程を実施する時には、撹拌翼モニタ部３による把握データを利用して、制御部６によって、上述した移動領域Ｚを形成するように、少なくともいずれかの対象シャフト８Ａ、８Ｂの回転角度位置を制御すればよいので、地盤改良装置７に対して複雑な加工をする必要がない。既存の地盤改良装置７にも大きな困難無く適用することができる。

【0042】

保持部２Ａの内部に収容したサンプルＳは、地上に引き上げた後、様々な分析に用いる。例えば、固結していないサンプルＳのカルシウム含有量を測定して、その測定結果に基づいて改良地盤Ｒの改良具合を評価する。または、サンプルＳを一軸圧縮試験用の試験片として養生して、材齢１日～３日程度の早期強度を測定し、その測定結果に基づいて、改良地盤Ｒの改良具合を評価する。或いは、サンプルＳの粒度分析に基づいて、改良地盤Ｒの改良具合を評価する。このようにして、改良地盤Ｒの改良具合をより早期に評価できるので、その後の改良施工に遅滞なくフィードバックするには有利になる。

【0043】

この実施形態では、ガイドパイプ４を備えているので、保持部２Ａおよびロッド２Ｃが保護される。そのため、保持部２Ａを破損させることなく、改良前の対象地盤Ｂや改良地盤Ｒの中で上下移動させ易くなっている。

【0044】

また、カバー材５を備えることで、改良前の対象地盤Ｂや改良地盤Ｒの中でガイドパイプ４を下方移動させる際に、保持部２Ａに土砂が直接接触しないので、保持部２Ａを保護するには益々有利になっている。さらに、ガイドパイプ４の内部に土砂が入り込まないので、保持部２Ａがガイドパイプ４の中で詰まることが回避される。そのため、保持部２Ａをガイドパイプ４から円滑に突出移動させることができる。

【0045】

カバー材５として樹脂膜またはゴム膜を使用することで、保持部２Ａが貫通することで形成されるカバー材５の貫通孔５ａと保持部２Ａとの外周面とをカバー材５によってシールすることができる。これにより、カバー材５に貫通孔５ａが形成された後も、改良地盤Ｒの中でガイドパイプ４を上下移動させても、ガイドパイプ４の内部に土砂が入り込むことを回避するには有利になる。

【0046】

上述した実施形態では対象地盤Ｂを陸上地盤にしているが、対象地盤Ｂを海や河川湖沼の水底地盤にすることもできる。この場合は、図１３に例示するように、取得システム１および地盤改良装置７は、作業船１１などに搭載される。改良地盤Ｒを形成する施工手順、サンプルの取得工程の先の実施形態と同様である。

【符号の説明】

【0047】

１ 取得システム
２ サンプラー
２Ａ 保持部
２ａ₁ 筒状体
２ａ₂ 返し部材
２ａ₃ 採集部材
２ａ₄ 受け部材
２Ｂ 先端突起
２ｂ 支軸
２Ｃ ロッド
２Ｄ 保持部進退機構
３ 撹拌翼モニタ部
４ ガイドパイプ
４ａ 下端開口
４ｂ フランジ部材
５ カバー材
５ａ 貫通孔
６ 制御部
６ａ ディスプレイ
７ 地盤改良装置
７ａ 櫓（リーダ）
８ 駆動モータ
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ シャフト
８Ｍ マスト
９ 撹拌翼
９ａ 吐出口
１０ ウインチ
１１ 作業船
Ｂ 対象地盤
Ｂ１ 支持層
Ｒ 改良範囲（改良地盤）
Ｒｍ 撹拌範囲
Ｓ 改良地盤のサンプル
Ｃ 改良材
Ｚ 移動領域

【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】