特許 7385788 地盤改良装置の軸の連結構造及び連結方法

(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】

(24)【登録日】2023-11-14

(45)【発行日】2023-11-22

(54)【発明の名称】地盤改良装置の軸の連結構造及び連結方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/12 20060101AFI20231115BHJP

【ＦＩ】

E02D3/12 102

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023172328

(22)【出願日】2023-10-03

【審査請求日】2023-10-05

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000172961

【氏名又は名称】あおみ建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】501334442

【氏名又は名称】株式会社オーケーソイル

(74)【代理人】

【識別番号】100221855

【弁理士】

【氏名又は名称】苗村 康造

(72)【発明者】

【氏名】高橋 強

(72)【発明者】

【氏名】大古利 勝己

(72)【発明者】

【氏名】野刈家 勉

(72)【発明者】

【氏名】三澤 久詩

【審査官】五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２４９９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３６３９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平３－７９３３１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１１－２１８７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外軸と内軸とで二重管状に構成し、回転駆動装置により前記外軸と前記内軸を相対的に反対方向に回転させると共に、前記外軸と前記内軸を複数本、上下に連結して軸を構成し、前記軸を地盤に貫入させる、地盤改良装置の前記軸の連結構造であって、
前記外軸は、上端に外軸雄部と、下端に外軸雌部とを備え、前記外軸雄部の下方には、外軸落下防止リブを有し、
前記外軸が複数本、上下に連結する際、前記外軸雄部と前記外軸雌部は連結することにより、上側軸と下側軸の外軸連結部を構成し、
前記内軸は、前記外軸雄部の内部に内軸雄部と、前記外軸雌部の内部に内軸雌部とを備え、前記内軸雄部の下方には内軸落下防止リブを有し、
前記内軸が複数本、上下に連結する際、前記内軸雄部と前記内軸雌部は連結することにより、前記上側軸と前記下側軸の内軸連結部を構成し、
前記内軸は、前記内軸落下防止リブと、内軸落下防止嵌合プレートとを介して、落下が防止された前記外軸雄部の上端に支持され、かつ上昇は許容されることを特徴とする、地盤改良装置の軸の連結構造。

【請求項2】

前記軸の下端部には、撹拌混合部を備え、
前記撹拌混合部は、前記外軸の下端部に下段撹拌翼と、前記内軸の下端部に補助撹拌翼とを備え、前記内軸の許容最大上昇距離は、前記下段撹拌翼の下端と、前記補助撹拌翼を構成する下水平翼の上端との離間距離であり、前記内軸落下防止リブの下端と前記外軸雄部の上端との距離は、前記許容最大上昇距離を超えないものであることを特徴とする、請求項１に記載の地盤改良装置の軸の連結構造。

【請求項3】

前記外軸落下防止リブの下方には、外軸共上がり防止リブを有し、外軸落下共上がり防止嵌合プレートを介して、落下防止作業台の溝部に嵌合され、前記内軸の上昇に伴う前記外軸の共上がりが防止されることを特徴とする、請求項１に記載の地盤改良装置の軸の連結構造。

【請求項4】

外軸と内軸とで二重管状に構成し、回転駆動装置により前記外軸と前記内軸を相対的に反対方向に回転させると共に、前記外軸と前記内軸を複数本、上下に連結して軸を構成し、前記軸を地盤に貫入させる、地盤改良装置の前記軸の連結方法であって、
前記外軸は、上端に外軸雄部と、下端に外軸雌部とを備え、前記外軸雄部の下方には、外軸落下防止リブを有し、
前記外軸が複数本、上下に連結する際、前記外軸雄部と前記外軸雌部は連結することにより、上側軸と下側軸の外軸連結部を構成し、
前記内軸は、前記外軸雄部の内部に内軸雄部と、前記外軸雌部の内部に内軸雌部とを備え、前記内軸雄部の下方には、内軸落下防止リブを有し、
前記内軸が複数本、上下に連結する際、前記内軸雄部と前記内軸雌部は連結することにより、前記上側軸と前記下側軸の内軸連結部を構成し、
前記内軸は、前記内軸落下防止リブと、内軸落下防止嵌合プレートとを介して、落下が防止された前記外軸雄部の上端に支持され、かつ上昇は許容される前記地盤改良装置の前記軸の連結構造を用いて、
前記上側軸に連結された前記下側軸を分離して、前記下側軸を地中に残置させる工程は、
前記下側軸の前記外軸の落下を防止する工程と、
前記上側軸と前記下側軸との前記外軸連結部の連結を解除する工程と、
前記上側軸の前記内軸を上昇させて、前記下側軸と前記上側軸との前記内軸連結部を露出させる工程と、
前記上側軸の前記内軸の上昇により、前記下側軸の前記内軸落下防止リブと落下が防止された前記外軸雄部の上端との間に、前記内軸落下防止嵌合プレートを差し込む工程とを少なくとも含むことを特徴とする、地盤改良装置の軸の連結方法。

【請求項5】

外軸と内軸とで二重管状に構成し、回転駆動装置により前記外軸と前記内軸を相対的に反対方向に回転させると共に、前記外軸と前記内軸を複数本、上下に連結して軸を構成し、前記軸を地盤に貫入させる、地盤改良装置の前記軸の連結方法であって、
前記外軸は、上端に外軸雄部と、下端に外軸雌部とを備え、前記外軸雄部の下方には、外軸落下防止リブを有し、
前記外軸が複数本、上下に連結する際、前記外軸雄部と前記外軸雌部は連結することにより、上側軸と下側軸の外軸連結部を構成し、
前記内軸は、前記外軸雄部の内部に内軸雄部と、前記外軸雌部の内部に内軸雌部とを備え、前記内軸雄部の下方には、内軸落下防止リブを有し、
前記内軸が複数本、上下に連結する際、前記内軸雄部と前記内軸雌部は連結することにより、前記上側軸と前記下側軸の内軸連結部を構成し、
前記内軸は、前記内軸落下防止リブと、内軸落下防止嵌合プレートとを介して、落下が防止された前記外軸雄部の上端に支持され、かつ上昇は許容される前記地盤改良装置の前記軸の連結構造を用いて、
前記外軸及び前記内軸とも落下が防止され地中に残置された前記下側軸に、前記上側軸を連結させる工程は、
前記上側軸を下降させ、前記上側軸の前記内軸雌部と前記下側軸の前記内軸雄部とを連結して前記内軸連結部を構成する工程と、
前記上側軸の前記内軸を上昇させて、前記下側軸の前記内軸落下防止リブと落下が防止された前記外軸雄部の上端との間から、前記内軸落下防止嵌合プレートを外す工程とを少なくとも含むことを特徴とする、地盤改良装置の軸の連結方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、外軸と内軸とで二重管状に構成し、回転駆動装置により外軸と内軸を相対的に反対方向に回転させると共に、外軸と内軸を複数本、上下に連結して軸を構成し、軸の下端部に撹拌混合部を備えた、地盤改良装置の軸の連結構造及び連結方法に関するものである。そして、深層混合処理工法に属するものである。

【背景技術】

【0002】

掘削軸を内外軸で二重管状に形成した地盤改良装置では、外軸の内部に内軸が収容された構成となっているために、内外軸の二重管を延長する際、回転駆動装置との連結を解除された下側内軸構成体と下側外軸構成体を保持しながら、連結する上側内軸構成体と上側外軸構成体とを、連結部で連結するという複雑な作業となる。このため、下側内軸構成体と下側外軸構成体の解除及び保持に関するもの、連結部に関するもの等が開発されている。

【0003】

特許文献１には、掘削軸１３を内外軸１５・１６の二重管構造に形成した地盤改良装置１であり、掘削軸１３を切り離す場合、地中に埋設した外軸構成体３６の鍔体５２と地面５４との間に支持板５５を介設して外軸構成体３６を固定し、外軸構成体３６の挿通孔４８及び貫通孔４９を露出させ、貫通孔４９から連結治具５３を挿入し、連結治具５３によって内軸構成体３５の係止溝４２と外軸構成体３６の貫通孔４９とを係止させ、内軸構成体３５は、外軸構成体３６に連結され、上下動が規制され、次に、外軸構成体３６の接続孔４６から接続ピン４７を外し、外軸構成体３６の挿通孔４８から内軸構成体３５の接続ピン４１を外し、内外軸構成体３５、３６を上下に分離することができ、地面５４に固定された外軸構成体３６に内軸構成体３５を連結しているため、内軸構成体３５が自重によって落下するのを防止することができ、掘削軸１３を接続する場合には上記に記載した切り離しと逆の手順で行うことが、記載されている。

【0004】

特許文献２には、掘削軸体６を内外側二重軸構造に形成した地盤改良装置Ａであり、内・外側軸１０・１１は、それぞれ一端に段付き凸状の雄側端部１０ａ・１１ａを形成し、他端に段付き凹状の雌側端部１０ｂ・１１ｂを形成して印籠嵌合可能となし、印籠嵌合部２０、２１には、接続ピン貫入孔２２（内側軸）、接続ピン貫入孔２３（外側軸）を形成して、接続ピン２４（内側軸）、接続ピン２５（外側軸）を抜き差し自在に貫入させ、外側軸１１に形成した接続ピン挿入孔２６、２６を通して接続ピン２４を抜き差し自在に挿入して、複数の内側軸１０を接続可能となし、接続ピン挿入孔２６、２６には閉蓋体２７、２７により開閉自在に閉蓋し、接続ピン２４は、接続ピン抜け止めボルト３０により固定し、外側軸１１に形成した抜け止めボルト挿入孔３２、３２を通して接続ピン抜け止めボルト３０を抜き差し自在に挿入し、抜け止めボルト挿入孔３２、３２には閉蓋体３３、３３により開閉自在に閉蓋したことが、記載されている。

【0005】

特許文献３には、地盤の掘進深さをリーダー２の限度まで掘進し、着脱ピン２０を抜き取って攪拌軸８の上部軸８ａと下部軸８ｂとの連結を解除し、外軸駆動装置９を引上げ、上部軸８ａの上端部を内軸駆動装置４の支持筒部１０ｂ内に引込み、下部軸８ｂはその自重により下降し、外軸側ストッパ片２７が内軸側ストンパ片２８に係止し（図５）、攪拌軸８の上部軸８ａと下部軸８ｂの連結端部が離問し（空間部Ｓ）、着脱ピン１５で連結されている掘削紬６の連結部が露呈し、この状態で掘削軸６の着脱ピン１５を抜き取り、上部軸６ａと下部軸６ｂの連結を解除し、内軸駆動装置４及び外軸駆動装置９と一体である掘削軸６の上部軸６ａ及び攪拌軸８の上部軸８ａを所要高さまで上昇させ、掘削軸６の上部軸６ａと下部軸６ｂとの問に、掘削軸継ぎ足し用の軸をワイヤー等に保持しながら挿入配置して着脱ピンによって相互連結し、攪拌軸８の上部軸８ａと下部軸８ｂとの間に、掘削軸継ぎ足し用の軸を上記同様に挿入連結し、更に地盤を掘削することが、記載されている。

【0006】

特許文献４には、撹拌用内外二重回転軸１２、１４を継ぎ装置（アタッチメント）２１により連結するものであり、回転軸２０Ａの上端部の内軸２２と連結する中ロッド部２２０と外ロッド部２３０とを有し、図３（Ａ）の状態から、図３（Ｂ）に示すようにオ－ガ－１７を下降させ、中ロッド部２２０の下端部のオスジョイント３５と、回転軸２０Ａの内軸２２の上端部のメスジョイント３６とをピン等で連結し、次いで昇降シリンダ－３２を伸長し、外軸回転伝達部材２４の下部側を下方向に移送し、回転伝達部材２４の下部連結部２５のオスジョイント２７と、回転軸２０Ａの外ケ－シング２８内部の外軸２３の上部のメスジョイント２９とをピン等で連結するものであり、図５には２本の回転軸２０Ａおよび２０Ｂを連結する例を示してあり、３本以上連結することも可能であることが、記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００９－２４９９２１号公報

【文献】特開２００２－３６３９６９号公報

【文献】実開平３－７９３３１号公報

【文献】特開平１１―２１８７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

従来、特許文献１に記載の発明は、外軸構成体３６の外貫通孔４９から連結治具５３を挿入し、内軸構成体３５の係止溝４２と外軸構成体３６の貫通孔４９とを係止させ、内軸構成体３５と外軸構成体３６を連結して上下動を規制するという複雑で精緻な作業が必要で、接続作業が困難であった。特許文献２に記載の発明は、印籠嵌合部２０・２１に接続ピン貫入孔２２・２３を形成して、接続ピン２４・２５を抜き差し自在に貫入させ、外側軸１１を通して内側軸１０を接続可能とする複雑で精緻な作業が必要で、特許文献１と同様に接続作業が困難であった。特許文献３に記載の発明は、外軸駆動装置９を引上げ、上部軸８ａの上端部を引込み、下部軸８ｂは自重により下降し、ストッパ片２７・２８に係止し、攪拌軸８の上部軸８ａと下部軸８ｂの連結端部が離間し、掘削軸６の着脱ピン１５を抜き取り、上部軸６ａと下部軸６ｂの連結を解除し、内軸駆動装置４及び外軸駆動装置９を所要高さまで上昇させ、掘削軸６と攪拌軸８とを個別に挿入連結するという複雑な作業と、分離した内軸駆動装置４及び外軸駆動装置９を必要とし、装置が大型となっている。特許文献４に記載の発明は、継ぎ装置２１により、中ロッド部２２０のオスジョイント３５と、内軸２２のメスジョイント３６とをピン等で連結し、次いで昇降シリンダ－３２を伸長し、外軸回転伝達部材２４を下方向に移送し、下部連結部２５のオスジョイント２７と、外軸２３の上部のメスジョイント２９とをピン等で連結するものであるが、継ぎ装置２１及び昇降シリンダ－３２が必要で装置が大型となっている。

【0009】

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、複雑で精緻な機構により外軸の外側から内軸の操作をすることなく、さらに特別な装置を必要とせず、簡易な構成により外軸と内軸とで二重管状に構成した軸の連結及び解除が可能な、地盤改良装置の軸の連結構造及び連結方法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】

【0010】

本願請求項１に係る発明は、外軸と内軸とで二重管状に構成し、回転駆動装置により前記外軸と前記内軸を相対的に反対方向に回転させると共に、前記外軸と前記内軸を複数本、上下に連結して軸を構成し、前記軸を地盤に貫入させる、地盤改良装置の前記軸の連結構造であって、前記外軸は、上端に外軸雄部と、下端に外軸雌部とを備え、前記外軸雄部の下方には、外軸落下防止リブを有し、前記外軸が複数本、上下に連結する際、前記外軸雄部と前記外軸雌部は連結することにより、上側軸と下側軸の外軸連結部を構成し、前記内軸は、前記外軸雄部の内部に内軸雄部と、前記外軸雌部の内部に内軸雌部とを備え、前記内軸雄部の下方には内軸落下防止リブを有し、前記内軸が複数本、上下に連結する際、前記内軸雄部と前記内軸雌部は連結することにより、前記上側軸と前記下側軸の内軸連結部を構成し、前記内軸は、前記内軸落下防止リブと、内軸落下防止嵌合プレートとを介して、落下が防止された前記外軸雄部の上端に支持され、かつ上昇は許容されることを特徴とする、地盤改良装置の軸の連結構造である。

【0011】

本願請求項２に係る発明は、前記軸の下端部には、撹拌混合部を備え、前記撹拌混合部は、前記外軸の下端部に下段撹拌翼と、前記内軸の下端部に補助撹拌翼とを備え、前記内軸の許容最大上昇距離は、前記下段撹拌翼の下端と、前記補助撹拌翼を構成する下水平翼の上端との離間距離であり、前記内軸落下防止リブの下端と前記外軸雄部の上端との距離は、前記許容最大上昇距離を超えないものであることを特徴とする、請求項１に記載の地盤改良装置の軸の連結構造である。

【0012】

本願請求項３に係る発明は、前記外軸落下防止リブの下方には、外軸共上がり防止リブを有し、外軸落下共上がり防止嵌合プレートを介して、落下防止作業台の溝部に嵌合され、前記内軸の上昇に伴う前記外軸の共上がりが防止されることを特徴とする、請求項１に記載の地盤改良装置の軸の連結構造である。

【0013】

本願請求項４に係る発明は、外軸と内軸とで二重管状に構成し、回転駆動装置により前記外軸と前記内軸を相対的に反対方向に回転させると共に、前記外軸と前記内軸を複数本、上下に連結して軸を構成し、前記軸を地盤に貫入させる、地盤改良装置の前記軸の連結方法であって、前記外軸は、上端に外軸雄部と、下端に外軸雌部とを備え、前記外軸雄部の下方には、外軸落下防止リブを有し、前記外軸が複数本、上下に連結する際、前記外軸雄部と前記外軸雌部は連結することにより、上側軸と下側軸の外軸連結部を構成し、前記内軸は、前記外軸雄部の内部に内軸雄部と、前記外軸雌部の内部に内軸雌部とを備え、前記内軸雄部の下方には、内軸落下防止リブを有し、前記内軸が複数本、上下に連結する際、前記内軸雄部と前記内軸雌部は連結することにより、前記上側軸と前記下側軸の内軸連結部を構成し、前記内軸は、前記内軸落下防止リブと、内軸落下防止嵌合プレートとを介して、落下が防止された前記外軸雄部の上端に支持され、かつ上昇は許容される前記地盤改良装置の前記軸の連結構造を用いて、前記上側軸に連結された前記下側軸を分離して、前記下側軸を地中に残置させる工程は、前記下側軸の前記外軸の落下を防止する工程と、前記上側軸と前記下側軸との前記外軸連結部の連結を解除する工程と、前記上側軸の前記内軸を上昇させて、前記下側軸と前記上側軸との前記内軸連結部を露出させる工程と、前記上側軸の前記内軸の上昇により、前記下側軸の前記内軸落下防止リブと落下が防止された前記外軸雄部の上端との間に、前記内軸落下防止嵌合プレートを差し込む工程とを少なくとも含むことを特徴とする、地盤改良装置の軸の連結方法である。

【0014】

本願請求項５に係る発明は、外軸と内軸とで二重管状に構成し、回転駆動装置により前記外軸と前記内軸を相対的に反対方向に回転させると共に、前記外軸と前記内軸を複数本、上下に連結して軸を構成し、前記軸を地盤に貫入させる、地盤改良装置の前記軸の連結方法であって、前記外軸は、上端に外軸雄部と、下端に外軸雌部とを備え、前記外軸雄部の下方には、外軸落下防止リブを有し、前記外軸が複数本、上下に連結する際、前記外軸雄部と前記外軸雌部は連結することにより、上側軸と下側軸の外軸連結部を構成し、前記内軸は、前記外軸雄部の内部に内軸雄部と、前記外軸雌部の内部に内軸雌部とを備え、前記内軸雄部の下方には、内軸落下防止リブを有し、前記内軸が複数本、上下に連結する際、前記内軸雄部と前記内軸雌部は連結することにより、前記上側軸と前記下側軸の内軸連結部を構成し、前記内軸は、前記内軸落下防止リブと、内軸落下防止嵌合プレートとを介して、落下が防止された前記外軸雄部の上端に支持され、かつ上昇は許容される前記地盤改良装置の前記軸の連結構造を用いて、前記外軸及び前記内軸とも落下が防止され地中に残置された前記下側軸に、前記上側軸を連結させる工程は、前記上側軸を下降させ、前記上側軸の前記内軸雌部と前記下側軸の前記内軸雄部とを連結して前記内軸連結部を構成する工程と、前記上側軸の前記内軸を上昇させて、前記下側軸の前記内軸落下防止リブと落下が防止された前記外軸雄部の上端との間から、前記内軸落下防止嵌合プレートを外す工程とを少なくとも含むことを特徴とする、地盤改良装置の軸の連結方法である。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、上側軸と下側軸の外軸の連結及び解除の際、下側軸の外軸は、外軸落下防止リブにより外軸の落下を防止でき、外軸の連結部を安全に連結及び解除できる。また、内軸は、内軸雄部の下方に内軸落下防止リブを有し、内軸落下防止リブと、内軸落下防止嵌合プレートとにより、落下が防止された外軸雄部上端に支持され、かつ上昇は許容されることにより、上側軸と下側軸の内軸の連結及び解除が容易な構造となっている。
なお、特許文献１に記載の発明は、内軸構成体３５（本願の内軸連結部に相当）と外軸構成体３６（本願の外軸連結部に相当）を連結して上下動を規制しており、下側の内軸１５（本願の内軸に相当）を上昇させることはできず、本願発明とは明確に相違する。また、特許文献３に記載の発明は、掘削軸６（本願の内軸に相当）と掘削軸８（本願の外軸に相当）を備え、攪拌軸８の上部軸８ａと下部軸８ｂとの連結の解除により、下部軸８ｂ（本願の下側軸の外軸に相当）はその自重により下降し、外軸側ストッパ片２７（本願の外軸落下防止リブに対応）が内軸側ストンパ片２８に係止した状態となっており、さらに掘削軸６は上部軸６ａと下部軸６ｂの連結を解除され、掘削軸６を上昇させることはできず、本発明とは明確に相違する。特許文献２、４に記載の発明は、段落４～６及び８で記載したことから、本発明との相違点は、明確なため個別発明特定事項の対比を省略する。

【0016】

加えて、内軸落下防止リブの下端と外軸雄部の上端との距離を、外軸下端の下段撹拌翼と、内軸下端の補助撹拌翼を構成する下水平翼の上端との許容最大上昇距離を超えないものとすることで、内軸を安全に上昇させることができる。

【0017】

加えて、外軸落下防止リブと外軸共上がり防止リブを上下２段に設けることにより、外軸の落下を防止すると共に、内軸の上昇に伴う外軸の共上がりを防止することができる。

【0018】

加えて、上側軸に連結された下側軸を分離して、下側軸を地中に残置させる工程では、下側軸の外軸の落下を防止し、上側軸と下側軸を分離し、上側軸を上昇させ下側軸と上側軸との内軸連結部を露出させて、下側軸の内軸落下防止リブと落下が防止された外軸雄部の上端との間に、内軸落下防止嵌合プレートを容易に差し込むことができる。よって、下側軸は、内軸及び外軸とも落下が防止された状態で地中に残置することができる。

【0019】

加えて、内軸及び外軸とも落下が防止された状態で地中に残置された下側軸に、上側軸を連結させる工程では、上側軸を下降させることにより、上側軸の内軸雌部と下側軸の内軸雄部とを連結して内軸連結部を容易に構成することができる。その結果、上側軸と下側軸の内軸が連結され、上側軸を上昇させることにより内軸落下防止リブと外軸雄部の上端との間から、内軸落下防止嵌合プレートを容易に外すことができる。よって、内軸及び外軸とも落下が防止された状態で地中に残置された下側軸に、上側軸を容易に連結することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施例１に係る地盤改良装置を、概略的に示す全体正面図である。

【図2】本発明の実施例２に係る回転駆動装置接続軸と掘削軸・継杭掘削軸との連結状態を示す図で、（ａ）は回転駆動装置接続軸を透視状に表示した模式図、（ｂ）は外軸の中に内軸を配設した状態を透視状に表示した掘削軸・継杭掘削軸の模式図、（ｃ）は（ｂ）の内軸を所定量上昇させた時、内軸雄部が外軸雄部上端から突出した模式図である。

【図3】本発明の実施例３に係る掘削軸と撹拌混合部とを示す図で、（ａ）は先端に撹拌混合部を連結した掘削軸、（ｂ）は（ａ）の内軸を所定量上昇させた時、撹拌混合部の補助撹拌翼が上昇し、内軸雄部が外軸雄部上端から突出した模式図である。

【図4】本発明の実施例２に係る外軸雄部及び内軸雄部を示す図で、（ａ）は内軸雄部及び内軸落下防止リブと、外軸雄部及び外軸落下防止リブとの位置関係を示す拡大図で、（ｂ）は外軸の中に内軸を配設した状態での位置関係を示す拡大図である。

【図5】本発明の実施例４に係る外軸を落下防止作業台に支持させる治具及び工程を示す図で、（ａ）は外軸落下防止リブと落下防止作業台との隙間に外軸落下防止嵌合プレートを嵌合した正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は外軸を下降させ、外軸を外軸落下防止リブと外軸落下防止嵌合プレートにより落下防止作業台に支持させた正面図である。

【図6】本発明の実施例５に係る外軸を外軸落下防止リブと外軸共上がり防止リブにより落下防止作業台に支持させる治具及び工程を示す図である。

【図7】本発明の実施例７に係る内軸の内軸落下防止リブを外軸雄部の上端部に支持させる治具及び工程を示す図で、（ａ）は外軸雄部上端部と内軸落下防止リブとの隙間に内軸落下防止嵌合プレートを嵌合した正面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は内軸の内軸落下防止リブが外軸雄部の上端部に内軸落下防止嵌合プレートを介して支持されている正面図、（ｄ）は内軸の内軸連結治具を外し、上側軸が上昇した正面図である。

【図8】本発明の実施例８に係る継杭の施工工程を示す図で、上側軸と下側軸との連結施工工程（ａ）～（ｄ）の正面図である。

【図9】本発明の実施例８に係る継杭の施工工程を示す図で、上側軸と下側軸との連結施工工程（ｅ）～（ｈ）の正面図である。

【図10】本発明の実施例８に係る継杭の施工工程を示す図で、上側軸と下側軸との連結施工工程（ｉ）～（ｌ）の正面図である。

【図11】本発明の実施例８に係る継杭の施工工程を示す図で、上側軸と下側軸との連結施工工程（ｍ）～（ｐ）の正面図である。

【図12】本発明の実施例８に係る継杭の施工工程を示す図で、上側軸と下側軸との連結施工工程（ｑ）～（ｔ）の正面図である。

【図13】本発明の実施例８に係る継杭の施工工程を示す図で、上側軸と下側軸との連結施工工程（ｕ）～（ｖ）の正面図である。

【図14】本発明の実施例９に係る継杭用掘削軸を複数本掘削軸に連結した軸の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面に基づき本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されないことは言うまでもない。また、以下に記載する各部材等の材質、形状及び寸法は、実施例としての一例であり、変更することは設計的事項である。さらに、本発明の地盤改良装置に、公知の深層混合処理工法に使用する装置及び治具を付加することも設計的事項である。

【0022】

＜座標軸＞
図面には、座標軸としてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を記載している。水平面である地盤に対して鉛直に起立した掘削機１のリーダー３の上方向をＺ軸方向とし、地盤の水平面をＸ軸及びＹ軸とで形成される平面ＸＹとして示している。

【0023】

＜定義＞
上、下：地盤に対して鉛直に起立したリーダー３の軸（Ｚ軸方向）に対し、地盤と反対側（Ｚ軸プラス方向）を「上」、地盤側（Ｚ軸マイナス方向）を「下」とする。
連結：一の軸の外軸・内軸の雄部と、他の軸の外軸・内軸の雌部とをそれぞれ嵌合し連結して外軸連結部・内軸連結部を構成し、１本の軸を構成すること。なお、「連結」の反対を「解除」という。

【0024】

＜地盤改良装置＞
図１は、本発明の実施例に係る地盤改良装置１であり（実施例１）、いわゆる深層混合処理工法に使用するものである。地盤改良装置１は、地盤５上に設置された掘削機２の前端部にリーダー３をＺ軸方向に起立している。そして、当該リーダー３の上端部から、ワイヤー６により回転駆動装置７をＺ軸方向に昇降自在に吊下げている。

【0025】

図１では、回転駆動装置７の直下に設けられた回転駆動装置接続軸８の下方には、接続軸連結部５０を介して、一例として継杭用掘削軸９Ｍ（Ｍ＝1、２）が２本連結されている。継杭用掘削軸９Ｍ（Ｍ＝1、２）の下方には、掘削軸連結部６０を介して掘削軸９が連結されている。掘削軸９の下方には、撹拌混合部連結部６５を介して撹拌混合部１０が連結されている。そして、回転駆動装置接続軸８、継杭用掘削軸９Ｍ（Ｍ＝1、２）、掘削軸９及び撹拌混合部１０が、Ｚ軸方向である上下に連結されて軸９０を構成し、地盤に貫入される。そして、上下に２本連結された軸９０の上側を上側軸９０Ａと、下側を下側軸９０Ｂと、記載する。例えば、図１に示す回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）と継杭用掘削軸９２（下側軸９０Ｂ）の関係、継杭用掘削軸９１（上側軸９０Ａ）と掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の関係を表現している。

【0026】

回転駆動装置７を構成する図示しない減速機等により、回転駆動装置接続軸８、継杭用掘削軸９Ｍ（Ｍ=1、２）、掘削軸９及び撹拌混合部１０を構成する管状をした外軸２０と、外軸２０の内側に回転自在に配設された管状をした内軸２１は、二軸相反回転する。そして、外軸２０と内軸２１を複数本、上下に連結して軸９０を構成している。従って、外軸２０と内軸２１から構成された回転駆動装置接続軸８、継杭用掘削軸９Ｍ（Ｍ=１、２）、掘削軸９及び撹拌混合部１０も、上下に連結して、軸９０を構成している。なお、外軸２０の外周には一例として、外軸螺旋翼２０ａが設けられている。

【0027】

撹拌混合部１０は、一例として、上段撹拌翼２２、下段撹拌翼２３、補助撹拌翼２４及び掘削刃２５から構成されている。補助撹拌翼２４は、さらに一例として上水平翼２４ａ、下水平翼２４ｂ及び両側鉛直翼２４ｃから構成されている。そして、外軸２０に固定された下段撹拌翼２３の下端と、内軸２１に固定された補助撹拌翼２４を構成する下水平翼２４ｂの上端との離間距離がＳ０である。してみると、内軸の許容最大上昇距離は前記離間距離Ｓ０であるといえる。なお、撹拌混合部１０に、公知の撹拌混合機構を採用することは、設計的事項である。

【0028】

上段撹拌翼２２及び下段撹拌翼２３は、外軸２０に固定されている。補助撹拌翼２４及び掘削刃２５は、内軸２１に固定されている。従って、外軸２０と内軸２１は、二軸相反回転することから、上段撹拌翼２２及び下段撹拌翼２３と、補助撹拌翼２４及び掘削刃２５は、相反回転しかつ三次元的に撹拌混合されることにより、均一な混合がなされることになる。

【0029】

内軸２１は、外軸２０の内側に回転自在にかつ上昇及び下降自在に配設されている。よって内軸２１に固定されている補助撹拌翼２４及び掘削刃２５も、回転自在かつ上昇及び下降自在である。内軸２１の上昇及び下降動作は、主として上側軸と下側軸の連結及び解除のために行うものである。回転駆動装置７に連結された上側軸９０Ａを、ワイヤー６によりＺ軸方向に上昇及び下降することで、上側軸９０Ａ及び上側軸９０Ａと一体となった内軸２１の、上昇及び下降が実施される。さらに、下段撹拌翼２３と補助撹拌翼２４の間に、粘性の強い粘土が固まり状態で入り込んだ場合（供回り状態）、及び転石等がかみこんだ場合に、内軸２１の上昇及び下降による補助撹拌翼２４及び掘削刃２５の上昇及び下降が、有効な対策となる。なお、内軸２１は、上昇後の下降により、図１の当初の位置に復帰する。

【0030】

掘削軸９及び継杭用掘削軸９Ｍは、リーダー３に昇降自在に設けられた振止め装置４を介して支持されている。当該振止め装置４は、先行施工に使用された掘削軸９（下側軸９０Ｂ）に、後行施工に使用される継杭用掘削軸９Ｍ（上側軸９０Ａ）を連結する工程において、掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の落下防止作業台として機能するものでもある。

【0031】

地盤改良装置１には、深層混合処理工法として必要な図示しない改良剤・掘削水注入装置及び発電機等を使用するが、記載は省略する。

【0032】

＜回転駆動装置接続軸に連結される継杭用掘削軸又は掘削軸＞
図２には、回転駆動装置接続軸８に継杭用掘削軸９Ｍ又は掘削軸９が連結される具体的実施例（実施例２）が図示されている。図２（ａ）には、回転駆動装置接続軸８は、外軸２０と外軸２０の内側に配設された内軸２１とを備えていることが図示されている。外軸２０の下端には外軸雌部３０ｂを有し、外軸雌部３０ｂの上端側から一例として距離Ｓ１＝５３０ｍｍの範囲の内側に配設かつ突出した内軸雌部４０ｂを有している。外軸雌部３０ｂには外軸連結孔３０ｃが形成され、内軸雌部４０ｂには内軸連結孔４０ｃが形成されている。

【0033】

図２（ｂ）には、回転駆動装置接続軸８に連結される掘削軸９及び継杭用掘削軸９Ｍが、図示されている。掘削軸９及び継杭用掘削軸９Ｍは、管状をした外軸２０と外軸２０の内側に回転自在にかつ上昇及び下降自在に配設された管状をした内軸２１とを備えている。外軸２０の一端である上端（Ｚ軸プラス方向）には、外軸雄部３０ａと、外軸雄部３０ａの上端から一例として距離Ｓ１＝５３０ｍの範囲の内側に配設された内軸雄部４０ａとを備えている。外軸雄部３０ａには外軸連結孔３０ｃが形成され、内軸雄部４０ａには内軸連結孔４０ｃが形成されている。外軸２０の他端である下端（Ｚ軸マイナス方向）には、外軸雌部３０ｂと、外軸雌部３０ｂの上端から一例として距離Ｓ１＝５３０ｍｍの範囲の内側に配設かつ突出した内軸雌部４０ｂとを備えている。外軸雌部３０ｂには外軸連結孔３０ｃが形成され、内軸雌部４０ｂには内軸連結孔４０ｃが形成されている。また、外軸雄部３０ａには外軸落下防止リブ７１を、さらに内軸２１の雄部４０ａには内軸落下防止リブ８１を有している。そして外軸雄部３０ａの上端から内軸落下防止リブ８１の下端までの距離は、一例として距離Ｓ２＝６５０ｍｍである。

【0034】

回転駆動装置接続軸８の外軸雌部３０ｂ及び内軸雌部４０ｂは、継杭用掘削軸９Ｍ又は掘削軸９の上端（Ｚ軸プラス方向）の外軸雄部３０ａ及び内軸雄部４０ａと、それぞれ外軸及び内軸ごとに嵌合され連結される。そして、外軸連結孔３０ｃ及び内軸連結孔４０ｃには、それぞれ外軸連結治具３０ｄ及び内軸連結治具４０ｄが挿入されて連結固定され（外軸連結部３０及び内軸連結部４０）、接続軸連結部５０が構成される。外軸連結治具３０ｄ及び内軸連結治具４０ｄには、公知のボルト・ナット、ピン等を使用して、外軸２０及び内軸２１が二軸相反回転可能に連結固定される。

【0035】

＜継杭用掘削軸の下端に連結される継杭用掘削軸又は掘削軸＞
図２（ｂ）には、継杭用掘削軸９Ｍの下端（Ｚ軸マイナス方向）の外軸雌部３０ｂ及び内軸雌部４０ｂは、継杭用掘削軸９Ｍ又は掘削軸９の上端の外軸雄部３０ａ及び内軸雄部４０ａと、それぞれ外軸２０及び内軸２１ごとに嵌合され連結される。そして、外軸連結孔３０ｃ及び内軸連結孔４０ｃには、それぞれ外軸連結治具３０ｄ及び内軸連結治具４０ｄが挿入されて連結固定され（外軸連結部３０及び内軸連結部４０）、掘削軸連結部６０が構成され、外軸２０及び内軸２１が二軸相反回転可能となる。

【0036】

図２（ｃ）は、継杭用掘削軸９１又は掘削軸９の内軸雄部４０ａが、単独でＺ軸プラス方向に上昇した場合の突出状況を示している。

【0037】

＜掘削軸に連結された撹拌混合部＞
図３（ａ）には、一例として掘削軸９の先端部には撹拌混合部連結部６５を介して、実施例１で例示した撹拌混合部１０が連結されている（実施例３）。上段撹拌翼２２及び下段撹拌翼２３は、外軸２０に固定され、補助撹拌翼２４及び掘削刃２５は、内軸２１に固定されている。内軸２１は、外軸２０の内側に回転自在にかつ上昇及び下降自在に配設されている。よって内軸２１に固定されている補助撹拌翼２４及び掘削刃２５も、回転自在かつ上昇及び下降自在である。外軸２０に固定された下段撹拌翼２３の下端と、内軸２１に固定された補助撹拌翼２４を構成する下水平翼２４ｂの上端との離間距離Ｓ０は、内軸の許容最大上昇距離であり、一例としてＳ０＝８００ｍｍとする。

【0038】

外軸雄部３０ａの上端から一例として距離Ｓ１＝５３０ｍｍのＺ軸マイナス方向の範囲に、内軸雄部４０ａが外軸２０の内側に配設されている（図２（ｂ）参照）。そして、内軸雌部４０ｂ（上側軸９０Ａ）と内軸雄部４０ａ（下側軸９０Ａ）とが連結して内軸連結部４０を形成した際、上側軸９０Ａと下側軸９０Ｂの内軸２１は一本の軸となる。仮に、外軸２０は落下が防止された状態で地盤に支持されているとする。内軸２１のみ単独で、一例として外軸雄部３０ａの上端から内軸落下防止リブ８１の下端までの距離Ｓ２＝６５０ｍｍだけ、Ｚ軸プラス方向に上昇させる。そうすると、当該内軸連結部４０の内軸雄部４０ａは、内軸落下防止リブ８１の下端までを含め、外軸雄部３０ａの上端からＺ軸プラス方向に突出することになる。その際、下段撹拌翼２３の下端と、補助撹拌翼２４を構成する下水平翼２４ｂの上端との間には、十分な離間距離を有しており、内軸２０は安全に余裕を持って上昇させることができるといえる。図３（ｂ）参照。

【0039】

＜掘削軸又は継杭用掘削軸上端の外軸雄部及び内軸雄部＞
図４（ａ）は、実施例２の図２（ｂ）で図示した掘削軸９又は継杭用掘削軸９１の一端である上端を構成する、外軸雄部３０ａ及び内軸雄部４０ａの拡大図である。外軸雄部３０ａの外周部には、外軸落下防止リブ７１が設置されている。また、外軸雄部３０ａの上端からの距離Ｓ２が一例として６５０ｍｍである内軸雄部４０ａの外周部の位置に、内軸落下防止リブ８１の下端が配設されている。

【0040】

図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した、内軸雄部４０ａを外軸雄部３０ａの内側に配設した拡大図である。外軸落下防止リブ７１は、内軸落下防止リブ８１の位置より、外軸雄部３０ａの上端側（Ｚ軸プラス方向）に配設されている。よって、内軸２１の上昇距離を、最適な数値とすることにより、確実に内軸落下防止リブ８１を、外軸雄部３０ａ上端よりＺ軸プラス方向に上昇して突出配置することができる。

【0041】

＜外軸の支持＞
地盤改良装置１を構成する回転駆動装置接続軸８、継杭用掘削軸９Ｍ、掘削軸９及び撹拌混合部１０は、外軸２０と、外軸２０の内側に配設された内軸２１とで構成されている。このため、上側軸９０Ａと下側軸９０Ｂの外軸２０及び内軸２１を各連結する際、下側軸９０Ｂの外軸２０を、最初に地盤等に安定的に支持させて、落下を防止させておく必要がある。

【0042】

図５は、下側軸９０Ｂの外軸２０を落下防止作業台４に支持させる治具及び工程を示す図である。なお、振止め装置４を地盤に設置した場合、落下防止作業台４という。具体的一実施例（実施例４）として、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）に掘削軸９（下側軸９０Ｂ）を連結して、地中に先行施工させた掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の外軸２０を、落下防止作業台４に支持させる治具及び工程を示すものである。回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）の外軸２０・内軸２１と掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の外軸２０・内軸２１とは、接続軸連結部５０（外軸連結部３０・内軸連結部４０）で連結された状態である。以下、上側軸９０Ａと下側軸９０Ｂの表現により記載する。図５（ａ）は、上側軸９０Ａを少し上昇させて（Ｚ軸プラス方向）、下側軸９０Ｂの外軸雄部３０ａ近傍の外軸落下防止リブ７１と、地盤５上に配置した落下防止作業台４との隙間に、外軸落下防止嵌合プレート７２を挿入させたことを、図示している。図５（ｂ）は平面図である。外軸落下防止嵌合プレート７２は、図５（ｂ）に例示するように、取手部と、二股形状に分岐した両側部とを備えた板状の部材である。外軸落下防止リブ７１の下側に、外軸落下防止嵌合プレート７２の二股形状に分岐した両側部を挿入することで、外軸落下防止リブ７１の設置面積を大きくして落下防止作業台４の上端に載置することができる。

【0043】

図５（ｃ）は、上側軸９０Ａを少し下降させて（Ｚ軸マイナス方向）、下側軸９０Ｂの外軸２０の自重を外軸落下防止リブ７１から外軸落下防止嵌合プレート７２を介して、地盤５上の落下防止作業台４に支持させたことを、図示している。次に、外軸連結部３０の外軸連結治具３０ｄを外して、上側軸９０Ａの外軸２０と下側軸９０Ｂの外軸２０に分離後、上側軸９０Ａを上昇させる。上側軸９０Ａの内軸２１と下側軸９０Ｂの内軸２１は内軸連結部４０で連結が維持されている。したがって、上側軸９０Ａと共に内軸２１も同時に上昇し、内軸連結部４０は、下側軸９０Ａの外軸雄部３０ａから突出し露出する。

【0044】

外軸２０の自重を外軸落下防止リブ７１から外軸落下防止嵌合プレート７２を介して、地盤５上の落下防止作業台４に支持させることにより、外軸２０の落下を防止することができ、次工程の内軸２１の連結及び解除の作業が容易となる。

【0045】

図６は、外軸２０を外軸落下防止リブ７１と外軸共上がり防止リブ７３により落下防止作業台４に支持させる治具及び工程を示す図である。具体的一実施例（実施例５）として、上側軸９０Ａに下側軸９０Ｂを連結して、地中に先行施工させた下側軸９０Ｂの外軸２０を、落下防止作業台４に支持させる治具及び工程を示すものである。下側軸９０Ｂの外軸雄部３０ａ近傍の外軸落下防止リブ７１の下方に、外軸共上がり防止リブ７３が設けられ、落下防止に加えて共上がりも防止する機能を備えた構成となっている。そして、上段の外軸落下防止リブ７１と下段の外軸共上がり防止リブ７３は、外軸落下共上がり防止嵌合プレート７２を介して、落下防止作業台４に設けられた溝部４ａに嵌合され、上段の外軸落下防止リブ７１により外軸２０の落下防止と、下段の外軸共上がり防止リブ７３により内軸２１の上昇に伴う外軸２０の共上がりを、防止することができる。工程は、基本的には実施例４と同じである。上側軸９０Ａを少し上昇させて（Ｚ軸プラス方向）、下側軸９０Ｂの外軸雄部３０ａ近傍の上段の外軸落下防止リブ７１と下段の外軸共上がり防止リブ７３との間と、地盤５上に配置した落下防止作業台４に設けられた溝部４ａに、外軸落下共上がり防止嵌合プレート７２を嵌合させる。なお、外軸落下共上がり防止嵌合プレート７２は、外軸落下防止嵌合プレート７２と同じものであり、実施例５のように外軸共上がり防止に使用する際、外軸落下共上がり防止嵌合プレート７２という。

【0046】

落下防止作業台４に設けられた溝部４ａに替えて、外軸落下共上がり防止嵌合プレート７２の取手部を溶着した敷鉄板を使用することもできる（実施例６、図示省略）。外軸落下防止リブ７１と外軸共上がり防止リブ７３との間に、地盤５上に配置した敷鉄板に溶着された外軸落下共上がり防止嵌合プレート７２を嵌合させ、上段の外軸落下防止リブ７１により外軸２０の落下防止と、下段の外軸共上がり防止リブ７３により内軸２１の上昇に伴う外軸２０の共上がりを防止することができる。

【0047】

外軸落下防止リブ７１と外軸共上がり防止リブ７３を上下２段に設けることにより、外軸２０の落下を防止すると共に、内軸２１の上昇に伴う外軸２０の共上がりを防止することができる。

【0048】

外軸落下（共上がり）防止嵌合プレート７２を、外軸落下防止リブ７１（及び外軸共上がり防止リブ７３）と落下防止作業台４とから外す工程は、上記と逆の施工工程で、容易に実施できる。

【0049】

＜内軸の支持＞
外軸の支持でも記載したように、上側軸９０Ａと下側軸９０Ｂの外軸２０及び内軸２１を各連結する際、最初に下側軸の外軸２０は地盤等に安定的に支持されて落下が防止されているのが前提条件である。また、下側軸９０Ｂの内軸２１と上側軸９０Ａの内軸２１の連結を、外軸の連結に対して先行する必要がある。このため、残置される下側軸９０Ｂの内軸２１は、落下することなく次工程で容易に先行して連結できるような状態にしておく必要がある。

【0050】

図７は、内軸２１の内軸落下防止リブ８１を、外軸２０の外軸雄部３０ａに支持させる治具及び工程を示す図である。具体的一実施例（実施例７）として、始めに、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）の外軸２０・内軸２１と、掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の外軸２０・内軸２１とは、接続軸連結部５０（外軸連結部３０・内軸連結部４０）で連結された状態で、地盤５に貫入される（図示省略）。次に、掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の外軸２０は、外軸落下防止リブ７１から外軸落下防止嵌合プレート７２を介して、地盤５上の落下防止作業台４に支持され落下が防止される（図示省略）。さらに、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）の外軸２０と、掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の外軸２０との外軸連結部３０は外され、外軸雌部３０ｂ（上側軸９０Ａ）と外軸雄部３０ａ（下側軸９０Ｂ）とに分離される。なお、上側軸９０Ａの内軸２１と下側軸９０Ｂの内軸２１は内軸連結部４０で連結が維持されている。したがって、上側軸９０Ａを上昇させた場合は、内軸２１も同時に上昇する。以下、上側軸９０Ａと下側軸９０Ｂの表現により記載する。

【0051】

図７（ａ）は、外軸雌部３０ｂ（上側軸９０Ａ）と外軸雄部３０ａ（下側軸９０Ｂ）とに分離された状態で、上側軸９０Ａを、一例として上昇距離Ｓ３＝７００ｍｍ上昇（Ｚ軸プラス方向）させたものである。なお、上昇距離Ｓ３は、内軸２１の許容最大上昇距離Ｓ０＝８００ｍｍ以下の距離である。上側軸９０Ａと下側軸９０Ｂの内軸２１は内軸連結部４０で連結されている。このため、上側軸９０Ａの上昇と共に下側軸９０Ｂの内軸２１も一緒に上昇し、内軸連結部４０の内軸連結治具４０ｄが、露出される。その際、外軸雄部３０ａの上端から内軸落下防止リブ８１の下端までの距離は、一例として距離Ｓ２＝６５０ｍｍである。また、下側軸９０Ｂの内軸落下防止リブ８１の下端と外軸雄部３０ａの上端との間には、隙間距離Ｓａ＝５０ｍｍを確保している。よって、内軸落下防止リブ８１の下端と外軸雄部３０ａの上端との距離Ｓ２＝６５０ｍｍは、許容最大上昇距離Ｓ０＝８００ｍｍを超えないものであるといえる。したがって、内軸２１の内軸落下防止リブ８１を外軸雄部３０ａの上端まで安全に上昇させることができる。

【0052】

図７（ｂ）に示すように、内軸落下防止リブ８１の下端と外軸雄部３０ａの上端との隙間距離Ｓａ＝５０ｍｍに、内軸落下防止嵌合プレート８２（ｔ＝２５ｍｍ）が挿入される。内軸落下防止嵌合プレート８２は、取手部と二股形状に分岐した両側部とを備えた板状の部材である。内軸落下防止リブ８１の下側に、内軸落下防止嵌合プレート８２の二股形状に分岐した両側部を挿入することで、内軸落下防止リブ８１の設置面積を大きくして外軸雄部３０ａの上端に載置することができる。

【0053】

図７（ｃ）に示すように、上側軸９０Ａは、隙間距離Ｓａを無くすように少し下降され（Ｚ軸マイナス方向）、内軸２１も連動して下降し、内軸２１の自重を内軸落下防止リブ８１から内軸落下防止嵌合プレート８２を介して、落下が防止されている外軸２０の外軸雄部３０ａの上端に容易に支持させることができる。よって、下側軸９０Ｂの内軸２１の落下は防止される。

【0054】

図７（ｄ）に示すように、内軸連結部４０の内軸連結治具４０ｄを外し、上側軸９０Ａの内軸雌部４０ｂと下側軸９０Ｂの内軸雄部４０ａとに分離する。そして、上側軸９０Ａを上昇させることで、下側軸９０Ｂは、内軸２１を外軸２０より先行して容易に連結できるような、内軸雄部４０ａが下側軸９０Ｂの外軸雄部３０ａの上端より突出した状態で残置される。

【0055】

内軸落下防止嵌合プレート８２を、内軸落下防止リブ８１の下端と外軸雄部３０ａの上端から外す工程は、上記と逆の施工工程（下側軸９０Ｂに対して上側軸９０Ａを下降－＞上側軸９０Ａと下側軸９０Ｂの内軸連結部４０を構成－＞上側軸９０Ａの上昇と連動して内軸２１も上昇－＞下側軸９０Ｂの内軸落下防止リブ８１と外軸雄部３０ａの隙間から内軸落下防止嵌合プレート８２を外す）で、容易に実施できる。

【0056】

下側軸９０Ｂの内軸２１は、許容最大上昇距離Ｓ０の範囲で、内軸落下防止嵌合プレート８２が内軸落下防止リブ８１の下端と外軸雄部３０ａの上端との間に嵌合できるように、上昇させられる。内軸落下防止嵌合プレート８２の嵌合後は、内軸２１は、内軸落下防止リブ８１と、内軸落下防止嵌合プレート８２とを介して、落下が防止された外軸２０の外軸雄部３０ａの上端に支持され（内軸は、内軸落下防止リブと、内軸落下防止嵌合プレートとを介して、落下が防止された外軸雄部の上端に支持され）、下側軸９０Ｂの内軸２１は落下が防止され下降はしない状態で残置される。次工程の継杭の上側軸９０Ａと残置された下側軸９０Ｂとの連結では、露出している下側軸９０Ｂの内軸雄部４０ａと、下降してきた上側軸９０Ａの内軸雌部４０ｂとを、目視状態で容易に連結して内軸連結部４０を構成できる。その結果、上側軸９０Ａと下側軸９０Ｂの内軸２１は１本の軸を構成し、上側軸９０Ａに連動して動く。上側軸９０Ａの上昇に伴い内軸２１も上昇し（上昇は許容されている）、内軸落下防止嵌合プレート８２の外しが容易な構成となっている。よって、内軸２１は、内軸落下防止リブ８１と、内軸落下防止嵌合プレート８２とを介して、落下が防止された外軸雄部３０ａの上端に支持され、かつ上昇は許容されているといえる。

【0057】

＜継杭の施工工程＞
掘削軸９での改良長では設計改良長が不足する場合、掘削軸９に不足する改良長を満足する本数の継杭用掘削軸９Ｍ（Ｍ＝１～Ｎ）を連結（以下、継杭という）する必要がある。実施例８として継杭の施工工程は、以下の（Ａ）～（Ｄ）の中工程から構成されている。
（Ａ）先行施工の掘削軸９により、改良長まで貫入して残置する掘削軸残置工程（ａ）～（ｉ）。
（Ｂ）後行施工の継杭用掘削軸９Ｍ（Ｍ＝１）を、地中に用意する継杭用掘削軸準備工程（ｊ）。
（Ｃ）先行施工の掘削軸９と後行施工の継杭用掘削軸９Ｍ（Ｍ＝１）を、連結する継杭連結工程（ｋ）～（ｕ）。
（Ｄ）貫入を再開する、貫入再開工程（ｖ）。
図８に小工程（ａ）～（ｄ）、図９に小工程（ｅ）～（ｈ）、図１０に小工程（ｉ）～（ｌ）、図１１に小工程（ｍ）～（ｐ）、図１２に小工程（ｑ）～（ｔ）、図１３に小工程（ｕ）～（ｖ）、を図示してある。

【0058】

＜（Ａ）掘削軸残置工程（ａ）～（ｉ）、図８～１０参照＞
（ａ）地盤改良装置１により、先行施工の掘削軸９（下側軸９０Ｂ）を地中に貫入する準備をする。使用する地盤改良装置１は、地盤５上に設置された掘削機２の前端部にリーダー３をＺ軸方向に起立し、当該リーダー３の上端部からワイヤー６により、回転駆動装置７をＺ軸方向に上昇及び下降自在に吊下げてある。回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）の下方には、接続軸連結部５０を介して掘削軸９（下側軸９０Ｂ）を連結し、掘削軸９の下方には、撹拌混合部連結部６５を介して撹拌混合部１０が連結されている。掘削軸９は、リーダー３に昇降自在に設けられた振止め装置４を介して支持されている。なお、貫入中に使用する各種公知の地盤改良剤、及び水等の使用の選択は、設計的事項である。（以下は、上側軸に連結された下側軸を分離して、下側軸を地中に残置させる工程である。）

【0059】

（ｂ）振止め装置４を地盤５上に設置し、先行施工の掘削軸９（下側軸９０Ｂ）を地中に貫入する。振止め装置４を地盤に設置した場合、以下、落下防止作業台４といい、掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の外軸２０を支持する落下防止作業台４として機能している。

【0060】

（ｃ）掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の外軸２０の外軸落下防止リブ７１と、落下防止作業台４との間に、外軸落下防止嵌合プレート７２を差し込む隙間を空けて、先行施工の掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の貫入を停止する。

【0061】

（ｄ）掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の外軸２０の外軸落下防止リブ７１と落下防止作業台４との間に、外軸落下防止嵌合プレート７２を差し込み、その後掘削軸９（下側軸９０Ｂ）を貫入することで前記隙間を無くして、掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の外軸２０を落下防止作業台４に支持させ、外軸２０の落下を防止する（下側軸の外軸の落下を防止する工程である）。

【0062】

（ｅ）掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の外軸２０と、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）の外軸２０とを連結している外軸連結部３０の外軸連結孔３０ｃから外軸連結治具３０ｄを外す。その結果、掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の外軸２０と、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）の外軸２０との連結は解除される。この状態では、掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の内軸２１と、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）の内軸２１は、内軸連結部４０で連結されている。よって、上側軸９０Ａと下側軸９０Ｂの内軸２１は一本の軸を構成しており、上側軸９０Ａの上昇及び下降に連動して動く。（上側軸と下側軸との外軸連結部の連結を解除する工程である。）

【0063】

（ｆ）回転駆動装置７をワイヤーで巻き上げて（Ｚ軸プラス方向）、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）を、一例として距離Ｓ３＝７００ｍｍ上昇（Ｚ軸プラス方向）させる。その結果、下側軸９０Ｂの内軸２１も上昇し、下側軸９０Ｂの内軸２１と、上側軸９０Ａの内軸２１との、内軸連結部４０の内軸連結治具４０ｄが露出される。また、外軸雄部３０ａの上端から内軸落下防止リブ８１の下端までの距離は、一例として距離Ｓ２＝６５０ｍｍである。よって、下側軸９０Ｂの内軸落下防止リブ８１の下端と外軸雄部３０ａの上端との間には、隙間距離Ｓａ＝５０ｍｍが確保されている。（上側軸の内軸を上昇させて、下側軸と上側軸との内軸連結部を露出させる工程である。）

【0064】

（ｇ）掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の内軸落下防止リブ８１の下端と外軸雄部３０ａの上端との隙間Ｓａ＝５０ｍｍに、内軸落下防止嵌合プレート８２（ｔ＝２５ｍｍ）を差仕込む。（上側軸の内軸の上昇により、下側軸の内軸落下防止リブと落下が防止された外軸雄部の上端との間に、内軸落下防止嵌合プレートを差し込む工程である。）

【0065】

（ｈ）回転駆動装置７を少し（Ｓｂ＝２５ｍｍ）降下させる（Ｚ軸マイナス方向）ことで隙間をなくす。掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の内軸２１は外軸雄部３０ａ上端に支持され、掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の内軸２１の落下は防止される。そして、掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の内軸２１と、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）の内軸２１と、を連結している内軸連結部４０の外軸連結孔４０ｃから内軸連結治具４０ｄを外す。

【0066】

（ｉ）回転駆動装置７をワイヤーで巻き上げて、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）を上昇させ、切離して分離させた先行施工の掘削軸９（下側軸９０Ｂ）は、地中にそのまま残置される。

【0067】

下側軸９０Ｂの外軸２０は、落下防止作業台４に外軸落下防止リブ７１と外軸落下防止嵌合プレートとにより支持されている。下側軸９０Ｂの内軸２１は外軸２０の外軸雄部３０ａと内軸落下防止リブ８１と内軸落下防止嵌合プレート８２とにより支持されている。よって、先行施工の掘削軸９（下側軸９０Ｂ）は、外軸２０及び内軸２１共に落下の心配が無い状況で残置される。また、下側軸９０Ｂの内軸雄部４０ａは露出した状態である。よって、下側軸９０Ｂの内軸雄部４０ａと、下降してきた上側軸９０Ａの内軸雌部４０ｂとを、目視状態で容易に連結して内軸連結部４０を構成でき、次工程の継杭連結工程が容易となっている。

【0068】

＜（Ｂ）継杭用掘削軸準備工程（ｊ）、図１０参照＞
（ｊ）後行施工の継杭用掘削軸９１（Ｍ＝1）は、予め、継杭用掘削軸９１の先端に、継杭用掘削軸の掘削ヘッド９１Ｈ（Ｍ＝1）を連結して、地中に貫入設置されている。すなわち撹拌混合部１０に替えて掘削ヘッド９１Ｈが継杭用掘削軸９１に連結され、地中に貫入設置されている点以外、先行施工の掘削軸残置工程（ａ）～（ｉ）に記載したものと、同じ構成及び施工工程である。継杭用掘削軸９１（下側軸９０Ｂ）の外軸２０の外軸落下防止リブ７１と落下防止作業台４との間に、外軸落下防止嵌合プレート７２が差し込まれ、継杭用掘削軸９１（下側軸９０Ｂ）の外軸２０は落下防止作業台４に支持させている。継杭用掘削軸９１（下側軸９０Ｂ）の内軸２１の内軸落下防止リブ８１と外軸雄部３０ａの上端との間に、内軸落下防止嵌合プレート８２が差仕込まれ、内軸２１は外軸雄部３０ａの上端に支持されて落下は防止されている。（以下、外軸及び内軸とも落下が防止され地中に残置された下側軸に、上側軸を連結させる工程である。）

【0069】

＜（Ｃ）継杭連結工程（ｋ）～（ｕ）、図１０～１３参照＞
（ｋ）掘削機２の回転駆動装置７の下端に回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）を備えた状態で、地中に貫入設置されている後行施工の継杭用掘削軸９１（下側軸９０Ｂ）の直上に移動する。次に、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）を下降させる（Ｚ軸マイナス方向）。そして、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）の外軸雌部３０ｂから下方に突出する内軸雌部４０ｂと、継杭用掘削軸（下側軸９０Ｂ）の外軸雄部３０ａから上方に突出する内軸雄部４０ａとを内軸連結治具４０ｄで連結し、内軸連結部４０を構成する。その結果、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）と後行施工の継杭用掘削軸９１（下側軸９０Ｂ）の内軸２１は、内軸連結部４０で、容易に連結することができる。よって、上側軸９０Ａと下側軸９０Ｂの内軸２１は一本の軸を構成し、上側軸９０Ａの上昇及び下降に連動して動く。（上側軸を下降させ、上側軸の内軸雌部と下側軸の内軸雄部とを連結して内軸連結部を構成する工程である。）

【0070】

（ｌ）回転駆動装置７をワイヤー６で巻き上げて（Ｚ軸プラス方向）、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）を少し上昇させる。そうすると連動して継杭用掘削軸９１（下側軸９０Ｂ）の内軸２１も上昇する。外軸雄部３０ａの上端と内軸落下防止リブ８１の下端との間に隙間を形成し、外軸雄部３０ａの上端と内軸落下防止リブ８１の下端との間から、内軸落下防止嵌合プレート８２を容易に外すことができる。（上側軸の内軸を上昇させて、下側軸の内軸落下防止リブと落下が防止された外軸雄部の上端との間から、内軸落下防止嵌合プレートを外す工程である。）

【0071】

（ｍ）ワイヤー６で巻き下げて、回転駆動装置７（上側軸９０Ａ）を所定距離下降させる。回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）の外軸雌部３０ｂと、継杭用掘削軸９１（下側軸９０Ｂ）の外軸雄部３０ａとを外軸連結治具３０ｄで連結し外軸連結部３０を構成することができる。

【0072】

（ｎ）ワイヤー６で巻き上げて、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）を少し上昇させ、継杭用掘削軸９１（下側軸９０Ｂ）の外軸落下防止リブ７１と、落下防止作業台４との間の、外軸落下防止嵌合プレート７２を容易に外すことができる。

【0073】

（ｏ）回転駆動装置７により、回転駆動装置接続軸８（上側軸９０Ａ）に連結された継杭用掘削軸９１（下側軸９０Ｂ）を、回転させながら地上まで上昇させる。その後、継杭用掘削軸９１（下側軸９０Ｂ）の先端の継杭用掘削軸の掘削ヘッド９１Ｈを取り外す。その際、撹拌混合部連結部６５の内軸連結部４０の内軸連結治具４０ｄを外す前に、掘削ヘッド９１Ｈと落下防止作業台４との間に内軸落下防止嵌合プレート８２を差仕込み、掘削ヘッド９１Ｈを、落下防止作業台４に支持させる。

【0074】

後行施工の継杭掘削軸９１（下側軸９０Ｂ）では、上側軸９０Ａと下側軸９０Ｂを内軸連結治部４０で連結することにより、容易に内軸２１を一本の軸に構成できる。よって、上側軸９０Ａの上昇及び下降の動きにより、内軸落下防止嵌合プレート８２及び外軸落下防止嵌合プレートを外し、回転駆動装置接続軸８に継杭用掘削軸９１を容易に連結することができる。

【0075】

（ｐ）回転駆動装置接続軸８に後行施工の継杭用掘削軸９１を連結した状態で、掘削機２を移動させる。なお、以下の工程から、継杭用掘削軸９１は、上側軸９０Ａとなる。

【0076】

（ｑ）回転駆動装置接続軸８に継杭用掘削軸９１（上側軸９０Ａ）を連結した状態で、残置した掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の直上位置に移動する。（以下、外軸及び内軸とも落下が防止され地中に残置された下側軸に、上側軸を連結させる工程である。）

【0077】

（ｒ）ワイヤー６を下降させ、継杭用掘削軸９１（上側軸９０Ａ）下部の外軸雌部３０ｂから突出する内軸雌部４０ｂと、先行施工の残置した掘削軸９（下側軸９０Ｂ）上部の外軸雄部３０ａから突出する内軸雄部４０ａと、を内軸連結治具４０ｄで連結し、内軸連結部４０を構成する。よって、上側軸９０Ａと下側軸９０Ｂの内軸２１は一本の軸を構成し、上側軸９０Ａの上昇及び下降に連動して動く。（上側軸を下降させ、上側軸の内軸雌部と下側軸の内軸雄部とを連結して内軸連結部を構成する工程である。）

【0078】

（ｓ）ワイヤー６を巻き上げて、継杭用掘削軸９１（上側軸９０Ａ）を少し上昇させる。それに伴い、掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の内軸２１も上昇し、内軸落下防止リブ８１と外軸雄部３０ａの上端との隙間を形成し、外軸雄部３０ａの上端と内軸落下防止リブ８１の下端との間の内軸落下防止嵌合プレート８２を、容易に外すことができる。（上側軸の内軸を上昇させて、下側軸の内軸落下防止リブと落下が防止された外軸雄部の上端との間から、内軸落下防止嵌合プレートを外す工程である。）

【0079】

（ｔ）ワイヤー６を下降させ、後行施工の継杭用掘削軸９１（上側軸９０Ａ）下部の外軸雌部３０ｂと、先行施工の残置した掘削軸９（下側軸９０Ｂ）上部の外軸雄部３０ａとを外軸連結治具３０ｄで連結し、外軸連結部３０を構成する。よって、後行施工の継杭用掘削軸９１（上側軸９０Ａ）と、先行施工の残置した掘削軸９（下側軸９０Ｂ）は、掘削軸連結部６０（外軸連結部３０・内軸連結部４０）により一本の軸９０として構成される。

【0080】

（ｕ）ワイヤー６で少し巻き上げて、残置した掘削軸９（下側軸９０Ｂ）の外軸２０の外軸落下防止リブ７１と落下防止作業台４との間に残置した外軸落下防止嵌合プレート７２を、容易に外すことができる。

【0081】

外軸２０及び内軸２１共に落下の心配が無い状況に残置された先行施工の掘削軸９（下側軸９０Ｂ）に、後行施工の継杭掘削軸９１（上側軸９０Ａ）を、継杭として連結する連結工程では、上側軸９０Ａと下側軸９０Ｂの内軸２１を容易に内軸連結部４０で連結した後、上側軸９０Ａを上昇させることにより内軸２１も連動して上昇し、下側軸９０Ｂの内軸落下防止嵌合プレート８２を容易に外すことができる。さらに、上側軸９０Ａを降下させることにより、上側軸９０Ａと下側軸９０Ｂの外軸２０を容易に外軸連結部３０で連結することができる。よって、上側軸９０Ａを上昇させることにより外軸２０も連動して上昇し、下側軸９０Ｂの外軸落下防止嵌合プレート７２を容易に外すことができる。そして、先行施工の掘削軸９（下側軸９０Ｂ）に継杭掘削軸９１（上側軸９０Ａ）を継杭として連結した一本の掘削軸９０が完成する。

【0082】

＜（Ｄ）貫入再開工程（ｖ）、図１３参照＞
（ｖ）先行施工の掘削軸９（下側軸９０Ｂ）に継杭掘削軸９１（上側軸９０Ａ）を継杭として連結した一本の掘削軸９０により、貫入を再開する。

【0083】

＜継杭引き抜き時＞
引き抜き時は、貫入時に連結した継杭用掘削軸９Ｍ（Ｍ＝１～Ｎ）を、反対の手順で容易に取り外すことができる。

【0084】

図１４は、上記で記載した、地盤改良装置１の軸９０の連結構造及び連結方法を使用して、一例として掘削軸９に継杭用掘削軸ＭをＭ＝３本連結した軸９０により構成した、地盤改良装置１である（実施例９）。先行施工の掘削軸９での改良長では設計改良長が不足する場合、不足する改良長を満足する本数の後行施工の継杭用掘削軸９Ｍ（Ｍ＝１～Ｎ）を連結して、容易に設計改良長の改良施工ができる。

【符号の説明】

【0085】

１ 地盤改良装置
２ 掘削機
３ リーダー
４ 振止め装置（地盤に設置した場合：落下防止作業台）
４ａ 溝部
５ 地盤
６ ワイヤー
７ 回転駆動装置
８ 回転駆動装置接続軸
９ 掘削軸
９Ｍ 継杭用掘削軸（Ｍ＝1～Ｎ）
９ＭＨ 継杭用掘削軸の掘削ヘッド（Ｍ＝1～Ｎ）
９０ 軸
９０Ａ 上側軸
９０Ｂ 下側軸
１０ 撹拌混合部
２０ 外軸
２０ａ 外軸螺旋翼
２１ 内軸
２２ 上段撹拌翼
２３ 下段撹拌翼
２４ 補助撹拌翼
２４ａ 上水平翼
２４ｂ 下水平翼
２４ｃ 両側鉛直翼
２５ 掘削刃
３０ 外軸連結部
３０ａ 外軸雄部
３０ｂ 外軸雌部
３０ｃ 外軸連結孔
３０ｄ 外軸連結治具
４０ 内軸連結部
４０ａ 内軸雄部
４０ｂ 内軸雌部
４０ｃ 内軸連結孔
４０ｄ 内軸連結治具
５０ 接続軸連結部
６０ 掘削軸連結部
６５ 撹拌混合部連結部
７０ 外軸落下（共上がり）防止装置
７１ 外軸落下防止リブ
７２ 外軸落下（共上がり）防止嵌合プレート
７３ 外軸共上がり防止リブ
８０ 内軸落下防止装置
８１ 内軸落下防止リブ
８２ 内軸落下防止嵌合プレート

【要約】

【課題】二重管の上下を連結する地盤改良装置の軸の連結構造と連結方法を提供する。
【解決手段】外軸２０と内軸２１とで二重管状に構成し、互いに相反する方向に回転させると共に、外軸と内軸を複数本、上下に連結して軸９０を構成し、外軸は上端に外軸雄部３０ａと、下端に外軸雌部３０ｂとを備え、さらに外軸落下防止リブ７１を有し、外軸が上下に連結する際、外軸雄部と外軸雌部は外軸連結部３０を構成し、内軸は外軸雄部の内部に内軸雄部４０ａと、外軸雌部の内部に内軸雌部４０ｂとを備え、さらに内軸雄部の下方に内軸落下防止リブ８１を有し、内軸が上下に連結する際、内軸雄部と内軸雌部は内軸連結部４０を構成し、内軸は、内軸落下防止リブと内軸落下防止嵌合プレート８２とを介して、落下が防止された外軸雄部の上端に支持され、かつ上昇は許容されるように構成した、地盤改良装置の軸の連結構造及び連結方法。
【選択図】図７

【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】