特許 7448110 地盤復旧オーガー及び地盤復旧方法

(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】2024-03-04

(45)【発行日】2024-03-12

(54)【発明の名称】地盤復旧オーガー及び地盤復旧方法

(51)【国際特許分類】

   E02F 5/12 20060101AFI20240305BHJP

   E02F 5/22 20060101ALI20240305BHJP

   E02D 3/08 20060101ALI20240305BHJP

【ＦＩ】

E02F5/12

E02F5/22

E02D3/08

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023173862

(22)【出願日】2023-10-05

【審査請求日】2023-10-12

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 令和５年５月２４日～２６日に幕張メッセ（千葉県千葉市美浜区中瀬２－１）で開催された「第５回建設・測量生産性向上展」において、本願発明に係る地盤復旧オーガー及び地盤復旧方法を公開。公開者は東京コンテック株式会社（本件特許出願人）、芝浦工業大学地盤工学研究所（技術開発・公開の協力者）、京葉リース株式会社（同上）、株式会社エスエスティー協会（同上）。

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】323008224

【氏名又は名称】東京コンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125818

【弁理士】

【氏名又は名称】立原 聡

(72)【発明者】

【氏名】飯田 哲夫

【審査官】彦田 克文

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２６２９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０４９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２９５１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６８８４２５５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１６－１８８４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３４５５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１４０４９８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０５－３１１６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公平０７－０７２４６８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１４－２１８８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－１９４９９５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ５／１２

Ｅ０２Ｆ ５／２２

Ｅ０２Ｄ ３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤に開いた穴を地盤復旧材料により埋めるための地盤復旧オーガーであって、
前記地盤復旧オーガーが、
回転軸の周りで少なくとも第１の回転方向に回転可能なシャフトと、
前記第１の回転方向における前記シャフトの回転に伴って前記シャフトの上端から下端に向けて前記地盤復旧材料を搬送するための螺旋搬送部と、
を備え、
前記螺旋搬送部が、螺旋状に延びた板状の螺旋ブレードを備え、
前記螺旋ブレードが、前記シャフトに固定された螺旋内縁部と前記シャフトから離れた螺旋外縁部とを備え、
前記螺旋内縁部が、連続的に螺旋を描くように延びており、
前記螺旋外縁部が、連続的に螺旋を描くように延びており、
前記螺旋ブレードが、半径方向において前記螺旋内縁部と前記螺旋外縁部との間の距離ぶんの幅をもって連続的に螺旋を描くように延びており、
前記螺旋搬送部が、前記螺旋外縁部に固定された補助部を備え、
前記補助部が、前記回転軸に平行な回転軸方向に延びた補助外面を備え、
前記回転軸方向における前記補助外面の高さが前記回転軸方向における前記螺旋ブレードの厚さより長く、
前記回転軸に直交する方向において、前記補助部と前記シャフトとの間に空間が設けられており、
前記螺旋ブレードが前記空間の上側を覆うように配置されており、
前記地盤復旧オーガーが、前記螺旋搬送部に固定された１つ以上の突起を備え、
前記突起が、前記補助外面に固定されており、
前記突起の全体が、前記回転軸から離れる方向において前記螺旋外縁部より外側で前記補助外面から突出しており、
前記突起が、前記第１の回転方向の前側において前記補助外面と交わる前縁部と、前記第１の回転方向の後側において前記補助外面と交わる後縁部と、前記前縁部から前記後縁部まで延びた外周面とをもち、
前記外周面が、前記回転軸方向に平行に延びており、
前記外周面が、前記回転軸に直交する断面で見たとき、前記回転軸から離れる方向に凸状の滑らかな曲線を描くように構成されており、
前記外周面が、前記地盤復旧材料と前記地盤の構成材料との少なくとも一方を前記穴の側面に向けて送る面である、
地盤復旧オーガー。

【請求項2】

前記回転軸に直交する方向における前記突起の厚さが、前記前縁部から前記外周面上のある点まで徐々に大きくなるように、前記突起が構成されており、
前記回転軸に直交する方向における前記突起の厚さが、前記後縁部から前記外周面上の前記ある点まで徐々に大きくなるように、前記突起が構成されている、
請求項１に記載の地盤復旧オーガー。

【請求項3】

前記外周面が、前記回転軸方向に延びた仮想的な円柱の外面の一部を構成する形状であり、
前記回転軸に直交する断面で見たとき、前記外周面に沿った前記前縁部から前記後縁部までの長さが、前記仮想的な円柱の円周の半分よりも短い、
請求項２に記載の地盤復旧オーガー。

【請求項4】

地盤復旧オーガーを使用して地盤に開いた穴を地盤復旧材料により埋める地盤復旧方法であって、
前記地盤復旧オーガーが、
回転軸の周りで少なくとも第１の回転方向に回転可能なシャフトと、
前記第１の回転方向における前記シャフトの回転に伴って前記シャフトの上端から下端に向けて前記地盤復旧材料を搬送するための螺旋搬送部と、
を備え、
前記螺旋搬送部が、螺旋状に延びた板状の螺旋ブレードを備え、
前記螺旋ブレードが、前記シャフトに固定された螺旋内縁部と前記シャフトから離れた螺旋外縁部とを備え、
前記螺旋内縁部が、連続的に螺旋を描くように延びており、
前記螺旋外縁部が、連続的に螺旋を描くように延びており、
前記螺旋ブレードが、半径方向において前記螺旋内縁部と前記螺旋外縁部との間の距離ぶんの幅をもって連続的に螺旋を描くように延びており、
前記螺旋搬送部が、前記螺旋外縁部に固定された補助部を備え、
前記補助部が、前記回転軸に平行な回転軸方向に延びた補助外面を備え、
前記回転軸方向における前記補助外面の高さが前記回転軸方向における前記螺旋ブレードの厚さより長く、
前記回転軸に直交する方向において、前記補助部と前記シャフトとの間に空間が設けられており、
前記螺旋ブレードが前記空間の上側を覆うように配置されており、
前記地盤復旧オーガーが、前記螺旋搬送部に固定された１つ以上の突起を備え、
前記突起が、前記補助外面に固定されており、
前記突起が、前記第１の回転方向の前側において前記補助外面と交わる前縁部と、前記第１の回転方向の後側において前記補助外面と交わる後縁部と、前記前縁部から前記後縁部まで延びた外周面とをもち、
前記外周面が、前記回転軸に直交する断面で見たとき、前記回転軸から離れる方向に凸状の滑らかな曲線を描くように構成されており、
前記外周面が、前記地盤復旧材料と前記地盤の構成材料との少なくとも一方を前記穴の側面に向けて送る面であり、
前記地盤復旧方法が、
前記地盤復旧オーガーを前記穴内に配置することと、
前記穴内において前記シャフトを前記第１の回転方向に回転させることにより、前記シャフトの前記上端から前記下端に向けて搬送される前記地盤復旧材料と地盤の構成材料との少なくとも一方を、前記突起の前記外周面に沿って前記穴の側面に向けて送ることと、
を含む、地盤復旧方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤復旧オーガー及び地盤復旧方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば地盤に築造物を構築する場合、地盤を所望の強度に高めるために例えば円柱状の改良体又は杭が地盤内に埋設される。一例において改良体の埋設は、地盤に例えばセメント系固化材を含む材料を圧入して周囲の土と混合し、固化させることにより行われる。他の例として杭の埋設は工場で形成された既製杭を打設することにより行われる。一般的に、固化した改良体又は杭は周囲の地盤より固い。

【0003】

一方で、築造物を解体し撤去して土地を明け渡す場合などにおいて、地盤復旧が要求される。地盤復旧では、例えば地盤に埋設された改良体又は杭がある場合、その改良体又は杭を撤去するとともに、撤去後に地盤に開いた円柱状の穴を埋めることが要求される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６８８４２５５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

改良体を地盤内に構築する場合、例えば特許文献１に開示されているようなオーガーが使用されて、下方向及び横方向に締め固めることにより強固な改良体が形成される。地盤復旧の場合にも、特許文献１と同様のオーガーを使用することが可能である。

【0006】

ここで、一般的にオーガーの回転中に穴の側面が崩落して側面の凹凸が大きくなる場合がある。穴の側面が崩落すると、オーガーの回転がスムーズではなくなり、又は、ヘッドのブレードによる締め固めが不十分になり、又は、ヘッドのブレードにより十分に締め固めるために長い時間が必要となる。特許文献１のオーガーを使用する場合、穴の比較的下方では、ヘッドに設けられたブレードが回転することにより、穴の下方と側面に向けて材料が締め固められる。しかしながら、ヘッドのブレードより上方では締め固めを行っていない。本発明者は、上記のような穴の側面の崩落を一層効果的に防ぐため、又、ヘッドのブレードによる締め固めを長い時間をかけず十分に行うために、ヘッドのブレードより上方においても締め固めを行うことが有効であることを見出した。

【0007】

また、地盤に開いた穴を埋めるために上から下に送られた地盤復旧材料が、オーガーと穴の側面との間の隙間を通って上に戻ると締め固めが不十分になる。そのため、地盤復旧材料が上に戻らないようにする工夫が要求される。

【0008】

本発明の目的のうちの１つは、地盤復旧材料の上昇を防いで穴内における地盤復旧材料の締め固めを強固かつ迅速に実現することができる地盤復旧オーガー及び地盤復旧方法を提供することである。

【0009】

また、本発明の目的のうちの１つは、地盤復旧中に穴の側面の崩落を防ぎながら、長い時間をかけずに穴の内部の地盤復旧材料と周辺地盤を十分に締め固めることができる地盤復旧オーガー及び地盤復旧方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

第１の態様の地盤復旧オーガーは、地盤に開いた穴を地盤復旧材料により埋めるための地盤復旧オーガーであって、地盤復旧オーガーが、回転軸の周りで少なくとも第１の回転方向に回転可能なシャフトと、第１の回転方向におけるシャフトの回転に伴ってシャフトの上端から下端に向けて地盤復旧材料を搬送するための螺旋搬送部と、を備え、螺旋搬送部が、螺旋状に延びた板状の螺旋ブレードを備え、螺旋ブレードが、シャフトに固定された螺旋内縁部とシャフトから離れた螺旋外縁部とを備え、螺旋内縁部が、連続的に螺旋を描くように延びており、螺旋外縁部が、連続的に螺旋を描くように延びており、螺旋ブレードが、半径方向において螺旋内縁部と螺旋外縁部との間の距離ぶんの幅をもって連続的に螺旋を描くように延びており、螺旋搬送部が、螺旋外縁部に固定された補助部を備え、補助部が、回転軸に平行な回転軸方向に延びた補助外面を備え、回転軸方向における補助外面の高さが回転軸方向における螺旋ブレードの厚さより長く、回転軸に直交する方向において、補助部とシャフトとの間に空間が設けられており、螺旋ブレードが空間の上側を覆うように配置されている、地盤復旧オーガーである。

【0011】

第１の態様によれば、補助部とシャフトとの間に空間が設けられており、螺旋ブレードがその空間の上側を覆うように配置されているので、補助部と螺旋ブレードとにより地盤復旧材料の上への移動が抑制され、地盤復旧オーガーと穴との間の隙間から地盤復旧材料が上に漏れることを防ぐことができ、穴内における地盤復旧材料又は地盤の構成材料の締め固めを強固かつ迅速に実現することができる。

【0012】

第２の態様の地盤復旧オーガーは、地盤復旧オーガーが、螺旋搬送部に固定された１つ以上の突起を備え、突起が、補助外面に固定されており、突起の全体が、回転軸から離れる方向において螺旋外縁部より外側で補助外面から突出しており、突起が、第１の回転方向の前側において補助外面と交わる前縁部と、第１の回転方向の後側において補助外面と交わる後縁部と、前縁部から後縁部まで延びた外周面とをもち、外周面が、回転軸方向に平行に延びており、外周面が、回転軸に直交する断面で見たとき、回転軸から離れる方向に凸状の滑らかな曲線を描くように構成されており、外周面が、地盤復旧材料と地盤の構成材料との少なくとも一方を穴の側面に向けて送る面である、第１の態様の地盤復旧オーガーである。

【0013】

第２の態様によれば、地盤復旧オーガーが突起を備え、突起が外周面をもつので、穴の中でシャフトを第１の回転方向に回転させたとき、突起の外周面が穴の側面に対して「こて」で摺るように動いて、地盤復旧材料又は地盤の構成材料を穴の側面にこすり付けて、穴の崩落を防ぐことができる。更に、本態様によれば、回転軸に直交する断面で見たとき、外周面が、回転軸から離れる方向に凸状の滑らかな曲線を描くように構成されているので、外周面が平面又は曲面の交差した角をもつ場合に比べて、穴の側面を削る可能性が低くなり、穴の崩落を防ぎやすくなる。

【0014】

第３の態様の地盤復旧オーガーは、回転軸に直交する方向における突起の厚さが、前縁部から外周面上のある点まで徐々に大きくなるように、突起が構成されており、回転軸に直交する方向における突起の厚さが、後縁部から外周面上のある点まで徐々に大きくなるように、突起が構成されている、第２の態様の地盤復旧オーガーである。

【0015】

第３の態様によれば、突起の厚さが前縁部及び後縁部から外周面上のある点まで徐々に大きくなるように構成されているので、すなわち、外周面と穴の側面との間隔が前縁部及び後縁部から外周面上のある点に向けて徐々に狭くなるので、穴の中でシャフトをどちらに回転させたときでも、そのある点付近で地盤復旧材料又は地盤の構成材料を穴の側面に対して強く締め固めることができる。

【0016】

第４の態様の地盤復旧オーガーは、外周面が、回転軸方向に延びた仮想的な円柱の外面の一部を構成する形状であり、回転軸に直交する断面で見たとき、外周面に沿った前縁部から後縁部までの長さが、仮想的な円柱の円周の半分よりも短い、第３の態様の地盤復旧オーガーである。

【0017】

第４の態様によれば、外周面が仮想的な円柱の外面の一部を構成する形状であるので、複雑な曲面を形成する場合に比べて突起を簡単に製造することができる。更に、本態様によれば、外周面に沿った前縁部から後縁部までの長さが仮想的な円柱の円周の半分よりも短いので、補助部の補助外面と突起の外周面とが交差する外側の角度が９０度より大きくなり、前縁部及び後縁部付近に地盤復旧材料及び地盤の構成材料が溜まることを防ぎやすい。

【0018】

第５の態様の地盤復旧方法は、地盤復旧オーガーを使用して地盤に開いた穴を地盤復旧材料により埋める地盤復旧方法であって、地盤復旧オーガーが、回転軸の周りで少なくとも第１の回転方向に回転可能なシャフトと、第１の回転方向におけるシャフトの回転に伴ってシャフトの上端から下端に向けて地盤復旧材料を搬送するための螺旋搬送部と、を備え、螺旋搬送部が、螺旋状に延びた板状の螺旋ブレードを備え、螺旋ブレードが、シャフトに固定された螺旋内縁部とシャフトから離れた螺旋外縁部とを備え、螺旋内縁部が、連続的に螺旋を描くように延びており、螺旋外縁部が、連続的に螺旋を描くように延びており、螺旋ブレードが、半径方向において螺旋内縁部と螺旋外縁部との間の距離ぶんの幅をもって連続的に螺旋を描くように延びており、螺旋搬送部が、螺旋外縁部に固定された補助部を備え、補助部が、回転軸に平行な回転軸方向に延びた補助外面を備え、回転軸方向における補助外面の高さが回転軸方向における螺旋ブレードの厚さより長く、回転軸に直交する方向において、補助部とシャフトとの間に空間が設けられており、螺旋ブレードが空間の上側を覆うように配置されており、地盤復旧方法が、地盤復旧オーガーを穴内に配置することと、穴内においてシャフトを第１の回転方向に回転させることにより、シャフトの上端から下端に向けて搬送される地盤復旧材料と地盤の構成材料との少なくとも一方を、突起の外周面に沿って穴の側面に向けて送ることと、を含む、地盤復旧方法である。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、穴内における地盤復旧材料の締め固めを強固かつ迅速に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施形態の地盤復旧オーガーの正面図である。

【図2】図１の地盤復旧オーガーの背面図である。

【図3】図１の地盤復旧オーガーの左側面図である。

【図4】図１の地盤復旧オーガーの右側面図である。

【図5】図１の地盤復旧オーガーの平面図である。

【図6】図１の地盤復旧オーガーの底面図である。

【図7】下向きに見たときの図１の７－７線における断面図である。

【図8】上向きに見たときの図１の８－８線における断面図である。

【図9】前方左斜め上方から見た図１の突起付近の部分的な拡大斜視図である。

【図10】前方左斜め上方から見た図１のヘッド付近の部分的な拡大斜視図である。

【図11】後方右斜め下方から見た図１のヘッド付近の部分的な拡大斜視図である。

【図12】図１の地盤復旧オーガーを使用した地盤復旧方法を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

＜地盤復旧オーガー＞
（全体）
図１は一実施形態における、地盤に開いた穴を地盤復旧材料により埋めるための地盤復旧オーガー１０の正面図である。図２は地盤復旧オーガー１０の背面図である。図３は、地盤復旧オーガー１０の左側面図である。図４は、地盤復旧オーガー１０の右側面図である。図５は、地盤復旧オーガー１０の平面図である。図６は、地盤復旧オーガー１０の底面図である。図７は、下向きに見たときの図１の７－７線における断面図である。図８は、上向きに見たときの図１の８－８線における断面図である。

【0022】

本明細書で示される方向（例えば、上下、左右、前後）は、特に断りのない限り相対的な位置関係を表すために用いられているのであって、実際の使用時の方向を限定するわけではない。構成要素の形状は、本明細書で開示された実施形態の技術思想が実現される限り、記載された表現に基づく厳密な幾何学的な形状に限定されない。説明のため全図の縮尺が一定とは限らない。

【0023】

図１から図６に示すように、地盤復旧オーガー１０は、シャフト１１、螺旋搬送部１２、９つの突起１３、ヘッド１４、左側ヘッドブレード１５－１、及び右側ヘッドブレード１５－２を備える。地盤復旧オーガー１０の構成要素は相互に一体的に強固に固定されている。図１から図４の一点鎖線の間の部分は、同様の形状を上下に連続させた部分であるので省略されている。

【0024】

（シャフト）
図１に示すように、シャフト１１は上下方向に延びた仮想的な回転軸１６を中心とした円筒形である。回転軸１６に平行な方向を回転軸方向と呼ぶ。回転軸１６を通り回転軸１６に直交する放射状の方向を半径方向と呼ぶ。図５に示すようにシャフト１１は、回転軸１６の周りで少なくとも第１の回転方向１７に回転可能である。また、シャフト１１は、第１の回転方向１７と逆の第２の回転方向１８にも回転可能である。回転は図示しない装置を使用して行われる。

【0025】

（螺旋搬送部）
図１に示すように、螺旋搬送部１２は、螺旋ブレード２１と補助部２２とを備える。螺旋ブレード２１はシャフト１１の上端から下端付近まで、シャフト１１を螺旋状に巻くように延びた板状部材である。螺旋ブレード２１は、シャフト１１の側面に沿って連続的に螺旋を描くように延びた螺旋内縁部２３と、半径方向においてシャフト１１から離れてシャフト１１の周りで連続的に螺旋を描くように延びた螺旋外縁部２４とを備える。螺旋ブレード２１は、螺旋内縁部２３においてシャフト１１に固定されている。螺旋ブレード２１は半径方向において螺旋内縁部２３と螺旋外縁部２４との間の距離ぶんの幅をもって連続的に螺旋を描くように延びている。螺旋搬送部１２は、第１の回転方向１７（図５）におけるシャフト１１の回転に伴ってシャフト１１の上端から下端に向けて地盤復旧材料を搬送する役割を果たす。

【0026】

補助部２２は、螺旋外縁部２４に固定された板状部材であり、螺旋ブレード２１の下端から２周より少し長い位置までの範囲において、螺旋外縁部２４から下方に延びている。図８に示すように、半径方向における補助部２２の厚さは、半径方向における螺旋ブレード２１の幅よりも非常に小さい。後述の図１１に示すように、回転軸１６に直交する方向において、補助部２２とシャフト１１との間に空間が設けられており、螺旋ブレード２１が空間の上側を覆うように配置されている。

【0027】

図１に示すように、補助部２２は回転軸１６から離れる方向を向いた補助外面２５を備える。補助外面２５は回転軸１６に平行に延びている。補助外面２５は回転軸１６を中心とする仮想的な円筒に沿った形状をもつ。回転軸方向における補助外面２５の高さは、回転軸方向における螺旋ブレード２１の厚さより長い。回転軸方向における補助外面２５の高さは、回転軸方向における螺旋ブレード２１の１周分の間隔より短い。半径方向における回転軸１６から補助外面２５までの距離は一定である。

【0028】

他の例において、半径方向における補助部２２の厚さは図示されるものより大きくても小さくてもよい。他の例において、補助部２２は板状部材以外であってもよい。他の例において、補助部２２が設けられている範囲（すなわちシャフト１１の周りを巻く長さ）は、図示される範囲より短くてもよく、又は長くてもよい。螺旋ブレード２１に対して補助部２２が設けられている範囲の開始点及び終了点は図示されるものと異なっていてもよい。他の例において、補助部２２は、螺旋外縁部２４から部分的に、又は全体的に上方に延びていてもよい。

【0029】

（突起）
図１に示すように、螺旋搬送部１２には複数の突起１３が固定されている。本例では螺旋搬送部１２の補助外面２５に９個の突起１３が固定されている。他の例において突起１３の個数は、９個より多くてもよく、又は少なくてもよい。突起１３はいずれも同一形状であり、螺旋搬送部１２に沿って螺旋状に９０度ずつ回転移動させた位置に配置されている。図５に示されるように上方から下方を見たとき、前側の３つの突起１３（図１）が重なる位置にあり、右側の２つの突起１３（図４）が重なる位置にあり、後側の２つの突起１３（図２）が重なる位置にあり、左側の２つの突起１３（図３）が重なる位置にある。

【0030】

本実施形態では、螺旋搬送部１２の一巻き当たりの突起１３の数が偶数個であるので、回転軸１６に沿って見たとき、回転軸１６を中心として両側に対称的に突起１３が位置することとなる。従って、突起１３と穴の側面との間に加わる力が回転軸１６を中心として対称的となり、地盤復旧オーガー１０のぶれを小さくすることができる。

【0031】

図１から図４に示すように、本例では、螺旋搬送部１２の一巻き当たりの突起１３の数が偶数個となるように、回転軸１６を中心として一定の角度間隔で螺旋状に突起１３が位置している。他の例において、突起１３の数は奇数個であってもよい。他の例において、上方から下方を見たときの突起１３の角度間隔は一定でなくてもよい。他の例において、突起１３の形状は異なっていてもよい。

【0032】

図１から図４に示すように、突起１３は、回転軸１６から離れる方向に螺旋搬送部１２の補助外面２５から突出している。図９は、前方左斜め上方から見たときの突起１３付近の部分的な拡大斜視図である。図９は、図１において前側に上下に３つ並んだ突起１３のうち真ん中の突起１３を示している。突起１３は、外周面３３と上面３４と下面３５とを備える。突起１３は、第１の回転方向１７の前側において補助外面２５と交わる前縁部４１と、第１の回転方向１７の後側において補助外面２５と交わる後縁部４３とをもつ。第１の回転方向１７において前縁部４１は後縁部４３より前方に位置している。突起１３は、前縁部４１と後縁部４３との間の全体において補助外面２５に固定されている。

【0033】

外周面３３は、前縁部４１から後縁部４３まで延びている。なお、回転方向の説明に用いる前後は地盤復旧オーガー１０の構成の説明に用いる前後とは異なる。外周面３３、前縁部４１、及び後縁部４３はいずれも回転軸方向に平行に延びている。外周面３３が回転軸方向に平行であるので、回転軸方向において外周面３３の全体で均一に穴の側面を締め固めやすい。図７に示すように、外周面３３は、回転軸１６に直交する断面で見たとき、回転軸１６から離れる方向に凸状に膨らんだ滑らかな曲線を描くように構成されている。滑らかであるとは外周面３３上の接線が連続的に変化することである。外周面３３は、地盤復旧材料と地盤の構成材料との少なくとも一方を穴の側面に向けて送る面である。

【0034】

回転軸１６に直交する方向における突起１３の厚さは、前縁部４１から外周面３３上のある点まで徐々に大きくなるように構成されている。回転軸１６に直交する方向における突起１３の厚さは、後縁部４３から外周面３３上のその同じある点まで徐々に大きくなるように構成されている。回転軸１６に直交する平面上で、外周面３３に沿って前縁部４１側からそのある点に極限まで近づいたときの接線は、後縁部４３側からそのある点に極限まで近づいたときの接線に一致する。すなわち、そのある点において接線は連続的に変化する。本例では、外周面３３は、回転軸方向に延びた仮想的な円柱の外面の一部を構成する形状である。回転軸１６に直交する断面で見たとき、外周面３３に沿った前縁部４１から後縁部４３までの長さは、仮想的な円柱の円周の半分よりも短い。補助部２２の補助外面２５と突起１３の外周面３３とが交差する外側の角度は９０度より大きい。

【0035】

図９に示すように、上面３４は突起１３の上側に位置して上を向いており、外周面３３の上端縁部に接続されている。下面３５は突起１３の下側に位置して下を向いており、外周面３３の下端縁部に接続されている。上面３４及び下面３５は、回転軸方向に直交する平面に平行である。突起１３は、おおむね上面３４を下面３５まで下方向に平行移動させた形状をもつ。本例では、前縁部４１及び後縁部４３の高さは補助外面２５の高さより小さく、突起１３の上面３４は螺旋ブレード２１の上面より下に位置している。したがって、螺旋ブレード２１上の地盤復旧材料は、突起１３により邪魔されずに、滑らかに搬送される。

【0036】

本実施形態では、螺旋ブレード２１の厚さより長い補助外面２５に、螺旋ブレード２１の厚さより長い突起１３が固定されているので、螺旋ブレード２１に直接突起１３を固定する場合に比べて安定して突起１３を固定することができる。また、螺旋ブレード２１の厚さに制限されずに突起１３の高さを決定できるので、１つの突起１３で一度に広い高さ範囲を締め固めることができる。

【0037】

（ヘッド）
図１に示すように、ヘッド１４はシャフト１１の下端に固定されており、シャフト１１の下端から下方に向かって径が徐々に小さくなる中空の円錐形部材である。ヘッド１４の形状を規定する円錐の中心は回転軸１６に一致する。半径方向において、ヘッド１４の上端の直径はシャフト１１の直径に一致している。ヘッド１４とシャフト１１との固定は直接的であってもよく、間接的であってもよい。すなわち、ヘッド１４とシャフト１１との間に別の構成要素が存在してもよい。例えば、地盤復旧オーガー１０は、ヘッド１４とシャフト１１との間に円錐台形の中継部を備えてもよく、中継部の母線の傾斜角度がヘッド１４の母線の傾斜角度と異なっていてもよい。

【0038】

（ヘッドブレード）
図１０は、前方左斜め上方から見たときのヘッド１４付近の部分的な拡大斜視図である。図１１は、後方右斜め下方から見たときのヘッド１４付近の部分的な拡大斜視図である。図１０に示すように、左側ヘッドブレード１５－１はヘッド１４の外面の比較的上部に固定されており、図６に示すように、回転軸１６から離れる方向に、及び左側に向かってヘッド１４から突出している。図１０に示すように、左側ヘッドブレード１５－１は左側支持板５１－１と左側傾斜板５２－１とを備える。

【0039】

左側支持板５１－１は、回転軸１６（図６）を通る平面に沿って広がる板状部材である。左側支持板５１－１の半径方向内側の端縁部はヘッド１４に固定されている。左側支持板５１－１の上端縁部及び下端縁部は半径方向に延びている。左側支持板５１－１の半径方向外側の端縁部は左側傾斜板５２－１に固定されている。左側支持板５１－１と左側傾斜板５２－１との境界は回転軸方向に平行である。

【0040】

図６に示すように、左側傾斜板５２－１は、回転軸方向に平行な平面に沿って広がる板状部材である。下方から上方に見たとき、左側傾斜板５２－１は、左側支持板５１－１の仮想的な延長線に対して約３０度傾いている。図１０に示すように、左側傾斜板５２－１の上端縁部及び下端縁部は回転軸１６（図６）に直交する平面に平行である。左側傾斜板５２－１の半径方向内側の端縁部は左側支持板５１－１に固定されている。左側傾斜板５２－１の半径方向外側の端縁部は回転軸方向に平行である。図６に示すように、第１の回転方向１７において左側傾斜板５２－１の半径方向内側の端縁部は、左側傾斜板５２－１の半径方向外側の端縁部より前方に位置している。

【0041】

左側傾斜板５２－１は、穴の側面に向かって地盤復旧材料を締め固めるための左側横傾斜面５３－１を備える。左側横傾斜面５３－１は、左側傾斜板５２－１の１つの面であり、第１の回転方向１７の前方に位置し、回転軸方向に平行である。左側横傾斜面５３－１は、回転軸１６に近い左側横傾斜面内縁部５４－１と、回転軸１６から遠い左側横傾斜面外縁部５５－１とを備える。第１の回転方向１７において左側横傾斜面内縁部５４－１が左側横傾斜面外縁部５５－１より前方に位置している。左側横傾斜面内縁部５４－１は、左側支持板５１－１と左側傾斜板５２－１との接続部分に位置する。左側横傾斜面外縁部５５－１は回転軸方向に平行である。

【0042】

図１１に示すように、右側ヘッドブレード１５－２はヘッド１４の外面の比較的下部（すなわち、左側ヘッドブレード１５－１より下方）に固定されており、図６に示すように、回転軸１６から離れる方向に、及び右側に向かってヘッド１４から突出している。図１１に示すように、右側ヘッドブレード１５－２は右側支持板５１－２と右側傾斜板５２－２と下側傾斜板５６と角板５７とを備える。

【0043】

右側支持板５１－２は、回転軸１６（図６）を通る平面に沿って広がる板状部材である。右側支持板５１－２の半径方向内側の端縁部はヘッド１４に固定されている。右側支持板５１－２の上端縁部及び下端縁部は半径方向に延びている。右側支持板５１－２の半径方向外側の端縁部は右側傾斜板５２－２に固定されている。右側支持板５１－２と右側傾斜板５２－２との境界は回転軸方向に平行である。

【0044】

右側傾斜板５２－２は、回転軸方向に平行な平面に沿って広がる板状部材である。上方から下方に見たとき、右側傾斜板５２－２は、右側支持板５１－２の仮想的な延長線に対して約３０度傾いている。右側傾斜板５２－２の上端縁部及び下端縁部は回転軸１６（図６）に直交する平面に平行である。右側傾斜板５２－２の半径方向内側の端縁部は右側支持板５１－２に固定されている。右側傾斜板５２－２の半径方向外側の端縁部は回転軸方向に平行である。第１の回転方向１７（図６）において右側傾斜板５２－２の半径方向内側の端縁部は、右側傾斜板５２－２の半径方向外側の端縁部より前方に位置している。

【0045】

右側傾斜板５２－２は、穴の側面に向かって地盤復旧材料を締め固めるための右側横傾斜面５３－２を備える。右側横傾斜面５３－２は、右側傾斜板５２－２の１つの面であり、第１の回転方向１７（図６）の前方に位置し、回転軸方向に平行である。右側横傾斜面５３－２は、回転軸１６（図６）に近い右側横傾斜面内縁部５４－２と、回転軸１６（図６）から遠い右側横傾斜面外縁部５５－２とを備える。第１の回転方向１７（図６）において右側横傾斜面内縁部５４－２が右側横傾斜面外縁部５５－２より前方に位置している。右側横傾斜面内縁部５４－２は、右側支持板５１－２と右側傾斜板５２－２との接続部分に位置する。右側横傾斜面外縁部５５－２は回転軸方向に平行である。

【0046】

下側傾斜板５６は、右側支持板５１－２の下端縁部から斜め下方に延びている。角板５７は、右側傾斜板５２－２の下端縁部と下側傾斜板５６の半径方向外側の端縁部とを接続している。下側傾斜板５６の下端縁部及び角板５７の下端縁部は回転軸方向に直交する平面に平行に延びている。第１の回転方向１７（図６）において下側傾斜板５６の上端縁部は、下側傾斜板５６の下端縁部より前方に位置している。下側傾斜板５６は、穴内において回転軸方向に向けて地盤復旧材料を締め固めるための下傾斜面５８を備える。下傾斜面５８は、下側傾斜板５６のうち第１の回転方向１７（図６）の前方に位置する。第１の回転方向１７（図６）において下傾斜面５８の上端縁部は下傾斜面５８の下端縁部はより前方に位置している。

【0047】

左側ヘッドブレード１５－１と右側ヘッドブレード１５－２とを区別せずに、ヘッドブレード１５と呼ぶ。左側支持板５１－１と右側支持板５１－２とを区別せずに、支持板５１と呼ぶ。左側傾斜板５２－１と右側傾斜板５２－２とを区別せずに、傾斜板５２と呼ぶ。左側横傾斜面５３－１と右側横傾斜面５３－２とを区別せずに、横傾斜面５３と呼ぶ。左側横傾斜面内縁部５４－１と右側横傾斜面内縁部５４－２とを区別せずに、横傾斜面内縁部５４と呼ぶ。左側横傾斜面外縁部５５－１と右側横傾斜面外縁部５５－２とを区別せずに、横傾斜面外縁部５５と呼ぶ。

【0048】

図６に示すように、回転軸１６に直交する方向において、突起１３のうち回転軸１６から最も遠い部分と回転軸１６との間の距離は、ヘッドブレード１５のうち回転軸１６から最も遠い部分と回転軸１６との間の距離に等しい。本例では、ヘッドブレード１５のうち回転軸１６から最も遠い部分は、横傾斜面外縁部５５（図１０及び図１１）である。回転軸１６から左側横傾斜面外縁部５５－１（図１０）までの距離は、右側横傾斜面外縁部５５－２（図１１）から回転軸１６までの距離に等しい。他の例において、ヘッドブレード１５のうち回転軸１６から最も遠い部分は、他の部分であってもよい。

【0049】

突起１３のうち回転軸１６から最も遠い部分と回転軸１６との間の距離が、ヘッドブレード１５のうち回転軸１６から最も遠い部分と回転軸１６との間の距離に等しいので、比較的上方にある突起１３が穴の側面の崩落を防ぐように摺り、更に締め固め、同時に、比較的下方にあるヘッドブレード１５が穴の側面を地盤復旧材料とともに締め固めることができ、結果として、穴の内部の地盤復旧材料又は地盤の構成材料及び周辺地盤を長い時間をかけず十分に、かつ上下方向に同程度の固さに締め固めることができる。

【0050】

左側ヘッドブレード１５－１と右側ヘッドブレード１５－２とが回転軸１６を中心として約１８０度ずれて配置されているので、締め固め時の左右のバランスが良い。また、左側ヘッドブレード１５－１と右側ヘッドブレード１５－２とが上下にずれて配置されているので、地盤復旧材料が左側ヘッドブレード１５－１と右側ヘッドブレード１５－２との間で締め固めに使われないまま塊になって動くことを防ぎやすい。

【0051】

＜地盤復旧方法＞
次に、上記の地盤復旧オーガー１０を使用して地盤に開いた穴を地盤復旧材料により埋める地盤復旧方法について説明する。図１２は、地盤復旧方法を説明するためのフローチャートである。予め地盤には穴が設けられている。穴は、例えば、地盤を補強するために埋設されていた円柱状の杭を抜いた後に形成されたおおむね円柱状の穴である。地盤復旧方法は、地盤の穴を地盤復旧材料により埋めるために実行される。

【0052】

地盤復旧材料としては、種々の材料を使用することができ、例えば地盤と同じ材料が挙げられる。環境に悪影響を及ぼさない観点からはセメントを含まないことが望ましく、例えば、粘土と砂とを含む混合材料が挙げられる。例えば、地盤復旧材料は、地上で予め混合される。

【0053】

まず、ステップ６１において、図１の地盤復旧オーガー１０を地盤の穴内に配置する。次に、ステップ６２において、穴内においてシャフト１１を第１の回転方向１７（図５）に回転させる。シャフト１１が回転している間に、螺旋搬送部１２の上端に地盤復旧材料を載せると、地盤復旧材料がシャフト１１の上端から下端に向けて搬送される。

【0054】

ヘッド１４付近では下傾斜面５８（図１１）に沿って地盤復旧材料が下方に送られ、下傾斜面５８が「こて」のように作用することで、地盤復旧材料が下方に向かって締め固められながら、上方に積み上がっていく。地盤復旧材料の積み上げに伴って、地盤復旧オーガー１０が徐々に上昇する。更に、横傾斜面５３（図１０及び図１１）が穴の側面に対して「こて」のように作用することで、地盤復旧材料が穴の側面（水平方向）に向かって締め固められる。

【0055】

更に、シャフト１１が回転しているとき、地盤復旧材料と地盤の構成材料（例えば穴の側面から崩れた土）との少なくとも一方が、突起１３の外周面３３に沿って穴の側面に向けて送られる。その結果、突起１３の外周面３３が「こて」のように作用することで、地盤復旧材料又は地盤の構成材料が穴の側面（水平方向）に向かって締め固められる。

【0056】

穴が地盤復旧材料又は地盤の構成材料により埋められて行くにつれて、地盤復旧オーガー１０が徐々に上昇する。所望の深さまで穴が埋められたとき、本方法が終了する。「こて」のような作用により地盤復旧材料又は地盤の構成材料に含まれるある程度の気泡や水分が排出され、土を構成する粒子の密度が高まるため、穴内の地盤復旧材料又は地盤の構成材料及び周辺地盤が締め固められる。

【0057】

突起１３により穴の側面を締め固めると同時に、ヘッドブレード１５により回転軸方向（下方向）においても地盤復旧材料を締め固めることができるので、長い時間をかけずに穴の内部の地盤復旧材料又は地盤の構成材料と周辺地盤を締め固めることができる。

【0058】

（まとめ）
本実施形態によれば、補助部２２とシャフト１１との間に空間が設けられており、螺旋ブレード２１がその空間の上側を覆うように配置されているので、補助部２２と螺旋ブレード２１とにより地盤復旧材料の上への移動が抑制され、地盤復旧オーガー１０と穴との間の隙間から地盤復旧材料が上に漏れることを防ぐことができ、穴内における地盤復旧材料又は地盤の構成材料の締め固めを強固かつ迅速に実現することができる。

【0059】

本実施形態によれば、地盤復旧オーガー１０が突起１３を備え、突起１３が外周面３３をもつので、穴の中でシャフト１１を第１の回転方向１７に回転させたとき、突起１３の外周面３３が穴の側面に対して「こて」で摺るように動いて、地盤復旧材料又は地盤の構成材料を穴の側面にこすり付けて、穴の崩落を防ぐことができる。更に、本実施形態によれば、回転軸１６に直交する断面で見たとき、外周面３３が、回転軸１６から離れる方向に凸状の滑らかな曲線を描くように構成されているので、外周面３３が平面又は曲面の交差した角をもつ場合に比べて、穴の側面を削る可能性が低くなり、穴の崩落を防ぎやすくなる。

【0060】

本実施形態によれば、突起１３の厚さが前縁部４１及び後縁部４３から外周面３３上のある点まで徐々に大きくなるように構成されているので、すなわち、外周面３３と穴の側面との間隔が前縁部４１及び後縁部４３から外周面３３上のある点に向けて徐々に狭くなるので、穴の中でシャフト１１をどちらに回転させたときでも、そのある点付近で地盤復旧材料又は地盤の構成材料を穴の側面に対して強く締め固めることができる。

【0061】

本実施形態によれば、外周面３３が仮想的な円柱の外面の一部を構成する形状であるので、複雑な曲面を形成する場合に比べて突起１３を簡単に製造することができる。更に、本態様によれば、外周面３３に沿った前縁部４１から後縁部４３までの長さが仮想的な円柱の円周の半分よりも短いので、補助部２２の補助外面２５と突起１３の外周面３３とが交差する外側の角度が９０度より大きくなり、前縁部４１及び後縁部４３付近に地盤復旧材料及び地盤の構成材料が溜まることを防ぎやすい。

【0062】

本開示の発明は上述の実施形態に限定されない。当業者が本開示に基づいて上述の実施形態に種々の変更を加えることが考えられるため、そのような変更された実施形態も本開示の発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0063】

１０…地盤復旧オーガー、１１…シャフト、１２…螺旋搬送部、１３…突起、
１４…ヘッド、１５…ヘッドブレード、１５－１…左側ヘッドブレード、
１５－２…右側ヘッドブレード、１６…回転軸、１７…第１の回転方向、
１８…第２の回転方向、２１…螺旋ブレード、２２…補助部、２３…螺旋内縁部、
２４…螺旋外縁部、２５…補助外面、３３…外周面、３４…上面、３５…下面、
４１…前縁部、４３…後縁部、５１…支持板、５１－１…左側支持板、
５１－２…右側支持板、５２…傾斜板、５２－１…左側傾斜板、５２－２…右側傾斜板、
５３…横傾斜面、５３－１…左側横傾斜面、５３－２…右側横傾斜面、
５４…横傾斜面内縁部、５４－１…左側横傾斜面内縁部、
５４－２…右側横傾斜面内縁部、５５…横傾斜面外縁部、
５５－１…左側横傾斜面外縁部、５５－２…右側横傾斜面外縁部、５６…下側傾斜板、
５７…角板、５８…下傾斜面

【要約】

【課題】穴内における地盤復旧材料の締め固めを強固かつ迅速に実現すること。
【解決手段】地盤復旧オーガー１０がシャフト１１と地盤復旧材料を搬送するための螺旋搬送部１２とを備える。螺旋搬送部１２が螺旋ブレード２１を備える。螺旋ブレード２１がシャフト１１に固定された螺旋内縁部２３とシャフト１１から離れた螺旋外縁部２４とを備える。螺旋搬送部１２が螺旋外縁部２４に固定された補助部２２を備える。補助部２２が、回転軸１６に平行な回転軸方向に延びた補助外面２５を備える。回転軸方向における補助外面２５の高さが回転軸方向における螺旋ブレード２１の厚さより長い。回転軸１６に直交する方向において、補助部２２とシャフト１１との間に空間が設けられており、螺旋ブレード２１が空間の上側を覆うように配置されている。
【選択図】図１１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】