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JP7535019B2 - Ground improvement method - Google Patents
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JP7535019B2 JP2021122496A JP2021122496A JP7535019B2 JP 7535019 B2 JP7535019 B2 JP 7535019B2 JP 2021122496 A JP2021122496 A JP 2021122496A JP 2021122496 A JP2021122496 A JP 2021122496A JP 7535019 B2 JP7535019 B2 JP 7535019B2
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

本発明は、地盤の免振と液状化抑制の複合技術で防災貢献する免振と液状化抑制などの地盤改良工法に関する。 The present invention relates to a ground improvement method that contributes to disaster prevention through a combination of ground vibration isolation and liquefaction prevention technology.

従来、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1)がある。 Conventionally, a method of preventing liquefaction of ground using large machinery has been used in which the pore water pressure in soil particles caused by earthquake motion is absorbed and dissipated using highly permeable sand piles or crushed stone piles. A method that utilizes this concept as a liquefaction countermeasure for detached housing areas, etc., is the Liquefaction Prevention Method (for example, Patent Document 1).

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が、施工時に掘削孔壁の安定保持を目的に下端螺旋翼周辺から圧縮水と圧縮空気を噴射する必要があった。 The crushed stone pillars made using the liquefaction prevention method have high water permeability, and during an earthquake, the water pressure generated in the ground can be dissipated in the gaps within the crushed stone pillars, preventing liquefaction in the ground. They are easy to work with and can efficiently compact the fill material, providing high bearing capacity. However, during construction, it was necessary to inject compressed water and compressed air from around the bottom spiral blade to keep the borehole wall stable.

これに対して、先細り円錐ビットに中込め材放出口と圧密カム面との複数ずつが交互に配分形成されたパイプケーシングと、先細り円錐ビットに上記中込め材放出口の開閉弁となる先細り円錐面が対応形成されたパイプロッドとを備えた地盤改良用ドレーン杭の埋設装置(例えば特許文献2)があり、埋設装置では、圧縮水と圧縮空気を用いることなく、掘削孔に中込め材から成るドレーン杭を設けることができる。 In response to this, there is a drain pile embedding device for ground improvement (see, for example, Patent Document 2) that has a pipe casing in which multiple filling material discharge ports and compaction cam surfaces are alternately formed on a tapered cone bit, and a pipe rod in which a tapered cone surface that acts as an opening and closing valve for the filling material discharge port is correspondingly formed on the tapered cone bit, and with this embedding device, a drain pile made of filling material can be installed in a borehole without using compressed water or compressed air.

上記埋設装置では、掘削過程で中込め材投入用ホッパーからパイプケーシングの中込め材受け入れ口を通じて、その内部へ砕石や砂利、礫などの中込め材を供給するようにしているが、砕石などの内部摩擦角の大きなものでは、中込め材がホッパー内で砕石形状の凹凸でかみ合い塊状になるためそのままでは受け入れ口に落下せず、砕石をスムーズに供給できない場合がある。 In the above-mentioned embedding device, during the excavation process, filler materials such as crushed stone, gravel, and gravel are fed from the filler material feeding hopper through the filler material receiving port of the pipe casing into the inside of the pipe casing. However, with materials with a large internal friction angle such as crushed stone, the filler material will become lumpy inside the hopper due to the unevenness of the crushed stone shape interlocking with each other and will not fall into the receiving port as is, and the crushed stone may not be fed smoothly.

また、上記埋設装置では、パイプケーシングの外周面にスクリューオーガーとして機能する螺旋羽根を設けているため、地盤内挿入や引き抜き時にパイプケーシング本体の直径より大径の掘削孔が構築されるためパイプケーシング外周面と掘削孔壁面に空洞ができるため、砕石充填までの間に掘削孔壁の崩壊により原地盤を緩める要因となる。 In addition, the above-mentioned burial device has a helical blade on the outer surface of the pipe casing that functions as a screw auger, so when it is inserted into the ground or pulled out, a borehole with a larger diameter than the diameter of the pipe casing body is created, creating a cavity on the outer surface of the pipe casing and on the wall of the borehole. This causes the wall of the borehole to collapse before it is filled with crushed stone, loosening the original ground.

更に、パイプケーシングの外周側面下部から軸方向上部までパイプケーシング内部に砕石の投入用シューターを挿入する長手開口部があるため、パイプケーシングを無回転で引き抜く必要があり、パイプケーシング外周螺旋羽根の間に土砂が付着し地表に排土される。仮に、パイプケーシング外周がフラットな状態であっても無回転引抜時には粘性土質が外周面に粘土が貼りつき排土されるため原地盤を緩める要因となる。 Furthermore, since there is a longitudinal opening inside the pipe casing from the bottom of the outer side to the top in the axial direction, through which a shooter for feeding crushed stone can be inserted, the pipe casing must be pulled out without rotation, and soil and sand adhere to the spiral blades on the outer periphery of the pipe casing and are discharged to the ground surface. Even if the outer periphery of the pipe casing is flat, clay from the clayey soil sticks to the outer surface when it is pulled out without rotation, which causes the original ground to become loose.

特許第3669288号公報Patent No. 3669288 特開2009-62762号公報JP 2009-62762 A

解決しようとする課題は、中詰め材をケーシングパイプ内に落下供給することができる地盤改良工法を提供することを目的とし、加えて、ロッドの反掘削方向の回転により軟弱地盤を圧密し、免振、液状化抑制ができる地盤改良工法を提供することを目的とする。 The problem to be solved is to provide a ground improvement method that can drop-feed filler material into a casing pipe, and additionally to provide a ground improvement method that can consolidate soft ground by rotating the rod in the direction opposite to excavation , thereby providing vibration isolation and suppressing liquefaction.

請求項の発明は、螺旋翼を有するロッドと、このロッドに外装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を地盤内に所定深さまで挿入し、前記ロッドを反掘削方向に回転してケーシングパイプ内の中詰め材により地盤内に圧密杭を形成する地盤改良工法において、前記ロッドの先端側に同一螺旋方向の先端側螺旋翼と基端側螺旋翼とが設けられていると共に、これら先端側螺旋翼と基端側螺旋翼との間に前記ロッドの長さ方向の間隙が設けられており、前記ケーシングパイプの先端から前記先端側螺旋翼を突出した状態で、前記ケーシングパイプと共に前記ロッド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ことを特徴とする。 The invention of claim 1 is a ground improvement method that uses a rod with a helical blade and a casing pipe that is fitted to the rod, inserts the rod and the casing pipe into the ground to a predetermined depth, and rotates the rod in the counter-excavation direction to form a consolidated pile in the ground using filler material in the casing pipe, wherein a tip-side helical blade and a base-side helical blade in the same helical direction are provided on the tip side of the rod, and a gap is provided in the longitudinal direction of the rod between the tip-side helical blade and the base-side helical blade, and with the tip-side helical blade protruding from the tip of the casing pipe, the rod is inserted to the predetermined depth while rotating together with the casing pipe in the counter-excavation direction.

請求項の発明は、前記先端側螺旋翼が軟弱地盤では前記ケーシングパイプと共に前記ロッドを反掘削方向に回転しながら挿入し、前記先端側螺旋翼が前記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前記ロッドを掘削方向に回転しながら挿入することを特徴とする。 The invention of claim 2 is characterized in that when the tip spiral blade is in soft ground, the rod is inserted together with the casing pipe while rotating in the anti-excavation direction, and when the tip spiral blade is in ground that is harder than the soft ground and cannot be inserted by rotation in the anti-excavation direction, the rod is inserted while rotating in the excavation direction.

また、請求項の発明は、リーダーに回転駆動装置を昇降可能に設け、前記回転駆動装置により前記ロッドを回転して地盤内に挿入し、側面の全長に直径方向から前記ロッドを挿通可能なロッド挿通部を有する延長用ケーシングパイプを用い、この延長用ケーシングパイプの先端を前記ケーシングパイプの基端に連結することを特徴とする。 The invention of claim 1 is characterized in that a rotary drive device is provided on the leader so that it can be raised and lowered, the rotary drive device rotates the rod and inserts it into the ground, and an extension casing pipe is used that has a rod insertion portion along the entire length of the side through which the rod can be inserted from the diameter direction, and the tip of this extension casing pipe is connected to the base end of the casing pipe.

請求項の構成によれば、間隙に中詰め材を充填することにより掘削土砂のケーシングパイプ内への侵入を防止した状態で、ケーシングパイプと共にロッド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を挿入することができ、ケーシングパイプ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。 According to the configuration of claim 1 , by filling the gaps with filler material to prevent excavated soil from entering the casing pipe, the rod is rotated together with the casing pipe in the counter-excavation direction while being inserted, whereby the casing pipe can be inserted to a predetermined depth while compacting the ground, and a columnar cylindrical space for introducing crushed stone can be secured inside the casing pipe.

請求項の構成によれば、ロッドとケーシングパイプを反掘削方向の回転では挿入不可能な地盤では、ロッド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とケーシングパイプを地盤に挿入することができる。 According to the configuration of claim 2 , in ground where the rod and casing pipe cannot be inserted by rotating in the anti-excavation direction, the rod can be switched to rotating in the excavation direction, and the underground soil and sand can be loosened and stirred while excavating, and then the rotation can be returned to the anti-excavation direction to insert the rod and casing pipe into the ground.

また、請求項の構成によれば、ケーシングロッドを地中に挿入した後、ロッド挿通部にロッドを側方から挿通するようにして延長用ケーシングパイプをロッドに外装し、その延長用ケーシングパイプを地中に挿入したケーシングパイプに連結し、一体となったケーシングパイプと延長用ケーシングパイプを地中に挿入することができ、このようにしてリーダーの長さより長いケーシングパイプと延長用ケーシングパイプを地中に挿入することができる。 Furthermore, according to the configuration of claim 1 , after the casing rod is inserted into the ground, the extension casing pipe is fitted onto the rod by inserting the rod into the rod insertion portion from the side, and the extension casing pipe is connected to the casing pipe inserted into the ground, and the integrated casing pipe and extension casing pipe can be inserted into the ground. In this way, a casing pipe and an extension casing pipe longer than the length of the leader can be inserted into the ground.

本発明の実施例1を示す全体側面図である。1 is an overall side view showing a first embodiment of the present invention; 同上、切換手段の断面図である。FIG. 同上、切換手段の要部の平面図である。FIG. 同上、ホッパー装置の断面図である。FIG. 同上、ホッパー装置の平面説明図である。FIG. 同上、ホッパー装置の要部の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the hopper device according to the first embodiment. 同上、ロッドとケーシングパイプの平断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional plan view of the rod and casing pipe. 同上、掘削開始時の断面説明図である。FIG. 13 is an explanatory cross-sectional view of the first embodiment at the start of excavation. 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。FIG. 13 is a cross-sectional view of the tip bit when it reaches a specified excavation depth. 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。FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the step of horizontally spreading the piled up filling material. 同上、砕石圧密部分の施工を説明する断面説明図である。Same as above, a cross-sectional explanatory diagram explaining the construction of the crushed stone consolidation section. 同上、柱状砕石杭の施工を説明する断面説明図である。FIG. 13 is a cross-sectional explanatory diagram illustrating the construction of a columnar crushed stone pile. 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。Same as above, a cross-sectional explanatory diagram of the columnar crushed stone pile after construction has been completed. 同上、砕石杭構築の工程を示すフローチャート図である。FIG. 1 is a flow chart showing the steps of constructing crushed stone piles. 本発明の実施例2を示す砕石杭拡径部の施工を説明する断面説明図である。FIG. 5 is a cross-sectional explanatory diagram illustrating the construction of an expanded diameter portion of a crushed stone pile according to a second embodiment of the present invention. 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。Same as above, a cross-sectional explanatory diagram of the columnar crushed stone pile after construction has been completed. 本発明の実施例3を示す切換手段の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a switching means showing a third embodiment of the present invention. 同上、切換手段の要部の平面図である。FIG. 本発明の実施例4を示す全体側面図である。FIG. 11 is an overall side view showing a fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施例5を示すロッドとケーシングパイプの先端側の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the tip side of a rod and a casing pipe showing a fifth embodiment of the present invention.

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。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. Note that the embodiment described below does not limit the content of the present invention described in the claims. Furthermore, not all of the configurations described below are necessarily essential requirements of the present invention.

本発明の実施例1を図1~図16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。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 16. As shown in the figures, the ground improvement device 1 has an endless track 3 as a traveling means attached to the bottom of a self-propelled vehicle body 2 as the main body, and this endless track 3 is driven by a prime mover (not shown) mounted on the vehicle body 2. In addition, a leader 5 is provided at the front of the vehicle body 2 so that it can be raised and lowered, and this leader 5 can be raised and lowered by a lifting device (not shown) in the fore-and-aft direction.

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はロッド9を挿通する挿通部11と、前記ロッド9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前記ロッド9を回転駆動する。 A guide rail 6 is provided in front of the leader 5, and a rotary drive device 7 is provided on the guide rail 6 so that it can be raised and lowered, with an elevation drive device 8 for raising and lowering the rotary drive device 7. The rotary drive device 7 has an insertion portion 11 through which a rod 9 is inserted, and a rod lock 12 that can lock and unlock the rod 9. With the rod 9 locked by the rod lock 12, the rod lock 12 rotates to rotate the rod 9.

図2に示すように、前記ロッドロック12の下端には、回転伝達手段たるカムクラッチ15が設けられ、このカムクラッチ15は、回転駆動装置7によりロッド9と共にケーシングパイプ10を回転する回転モードと、ロッド9を回転すると共にケーシングパイプ10を回転しない非回転モードに切り換え可能な切換手段である。 As shown in FIG. 2, a cam clutch 15 is provided at the lower end of the rod lock 12 as a rotation transmission means. This cam clutch 15 is a switching means that can be switched between a rotation mode in which the casing pipe 10 is rotated together with the rod 9 by the rotary drive device 7, and a non-rotation mode in which the rod 9 is rotated but the casing pipe 10 is not rotated.

前記カムクラッチ15は前記ロッドロック12に固定され、該ロッドロック12と一体的に回転する本体16と、この本体16に複数設けた連結部たる連結アーム17とを備え、この連結アーム17は平行な上片18Uの基端と下片18Sの基端を縦片18Tにより連結した略コ字形をなす。 The cam clutch 15 is fixed to the rod lock 12 and has a main body 16 that rotates integrally with the rod lock 12, and a plurality of connecting arms 17 that serve as connecting parts provided on the main body 16. The connecting arms 17 are roughly U-shaped, with the base end of the parallel upper piece 18U and the base end of the parallel lower piece 18S connected by a vertical piece 18T.

そして、前記本体16に前記連結アーム17の上片18Uの先端側を枢軸19により回動可能に連結し、前記ケーシングパイプ10の基端側(上端側)には、前記連結アーム17の下片18Sが挿脱可能な連結孔21が穿設されており、図示しない連結駆動手段により、図2の実線に示すように下片18Sが前記連結孔21に挿入された連結位置と、図2の破線に示すように両連結アーム17,17が開くようにして下片18S,18Sが連結孔21,21から外れた連結解除位置に回動する。 The tip end of the upper piece 18U of the connecting arm 17 is rotatably connected to the main body 16 by a pivot 19, and a connecting hole 21 into which the lower piece 18S of the connecting arm 17 can be inserted and removed is drilled at the base end (upper end) of the casing pipe 10. By a connecting drive means (not shown), the lower piece 18S is rotated between a connecting position where it is inserted into the connecting hole 21 as shown by the solid line in FIG. 2, and a disconnecting position where the lower pieces 18S, 18S are removed from the connecting holes 21, 21 so that both connecting arms 17, 17 open as shown by the dashed line in FIG. 2.

尚、前記本体16には、外周面に開口するスリット状の溝部22が形成され、この溝部22に前記枢軸19が設けられ、前記溝部22内に前記上片18Uが遊挿される。また、前記連結位置では、前記カムクラッチ15は回転駆動装置7の回転をケーシングパイプ10に伝達する伝達状態であり、前記連結解除位置では、前記カムクラッチ15は回転駆動装置7の回転がケーシングパイプ10に伝わらない伝達解除状態である。 The main body 16 has a slit-shaped groove 22 that opens onto the outer periphery, the pivot 19 is provided in this groove 22, and the upper piece 18U is loosely inserted into the groove 22. In addition, in the connected position, the cam clutch 15 is in a transmission state in which the rotation of the rotary drive device 7 is transmitted to the casing pipe 10, and in the disconnected position, the cam clutch 15 is in a transmission-disconnected state in which the rotation of the rotary drive device 7 is not transmitted to the casing pipe 10.

また、前記本体16には、前記ロッド9が回転可能で軸方向移動可能な透孔16Tが穿設されており、この透孔16Tにロッド9が遊挿され、このロッド9に前記ケーシングパイプ10が外装される。 The main body 16 is provided with a through hole 16T through which the rod 9 can rotate and move axially. The rod 9 is loosely inserted into the through hole 16T, and the casing pipe 10 is fitted around the rod 9.

図2などに示すように、前記ロッド9の下端には、ロッド9の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31が設けられ、この先端ビット31の基端は前記ロッド9より大きく形成されている。 As shown in FIG. 2, the lower end of the rod 9 is provided with a tip bit 31, which is a drilling bit having a sharp triangular pyramid shape toward the tip of the rod 9, and the base end of this tip bit 31 is formed larger than the rod 9.

前記ビット31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32が設けられ、この下部螺旋翼32とロッド長さ方向の間隙33を置いて、基端側螺旋翼たる上部螺旋翼34が前記ロッド9に設けられている。前記間隙33は、螺旋翼32,34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32と前記上部螺旋翼34とは同一螺旋方向をなし、下部螺旋翼32を2巻程度の螺旋とし、上部螺旋翼34は下部螺旋翼32より少ない1巻程度の螺旋とした。 A lower helical wing 32, which is a tip-side helical wing, is provided on the outside of the casing pipe 10 at the base end side of the bit 31, and an upper helical wing 34, which is a base-side helical wing, is provided on the rod 9 with a gap 33 in the length direction of the rod from the lower helical wing 32. The gap 33 is a portion between the helical wing 32, 34 where there is no helical wing. The lower helical wing 32 and the upper helical wing 34 have the same helical direction, and the lower helical wing 32 has a spiral of about two turns, while the upper helical wing 34 has a spiral of about one turn, which is less than the lower helical wing 32.

また、下部螺旋翼32の外径は前記ケーシングパイプ10の外径と同一に形成されている。 The outer diameter of the lower spiral blade 32 is formed to be the same as the outer diameter of the casing pipe 10.

尚、前記ロッドロック12は、前記回転モードでは、前記ロッドロック12に本体16が連結され、昇降駆動装置8により回転駆動装置7と共にロッド9が軸方向に移動すると、前記ケーシングパイプ10がロッド9と供に軸方向に移動する。また、前記非回転モードでは、ケーシングパイプ10の上端が本体16を介してロッドロック12に押され、ロッド9と供にケーシングパイプ10が軸方向先端側(図1中下方)に移動する。また、ロッド9の軸方向基端側への移動時には、下部螺旋翼32の外径が前記ケーシングパイプ10の外径と同一に形成されているため、前記非回転モードにおいて、ロッド9を軸方向基端側に引き上げると、下部螺旋翼32が前記ケーシングパイプ10の先端に係止してケーシングパイプ10が軸方向基端側に移動する。 In the rotation mode, the rod lock 12 is connected to the main body 16, and when the rod 9 moves axially together with the rotation drive device 7 by the lift drive device 8, the casing pipe 10 moves axially together with the rod 9. In the non-rotation mode, the upper end of the casing pipe 10 is pushed by the rod lock 12 via the main body 16, and the casing pipe 10 moves axially toward the tip side (downward in FIG. 1) together with the rod 9. In addition, when the rod 9 moves toward the base end side in the axial direction, the outer diameter of the lower spiral blade 32 is formed to be the same as the outer diameter of the casing pipe 10, so that in the non-rotation mode, when the rod 9 is pulled up toward the base end side in the axial direction, the lower spiral blade 32 engages with the tip of the casing pipe 10, and the casing pipe 10 moves toward the base end side in the axial direction.

前記ケーシングパイプ10には、その長さ方向に間隔を置いて複数の砕石投入口41が開口して設けられており、砕石投入口41が中詰め材投入口である。また、ケーシングパイプ10の基端側の砕石投入口41は、他の砕石投入口41より大きいから、比較的多量の砕石42を使う砕石圧密部分102の施工時に、基端側の大きな砕石投入口41から砕石42を効率よく供給することができる。 The casing pipe 10 is provided with a plurality of crushed stone inlets 41 spaced apart along its length, and the crushed stone inlets 41 are filler inlets. In addition, the crushed stone inlet 41 at the base end of the casing pipe 10 is larger than the other crushed stone inlets 41, so that crushed stone 42 can be efficiently supplied from the large crushed stone inlet 41 at the base end during construction of the crushed stone consolidation section 102, which uses a relatively large amount of crushed stone 42.

また、外部から前記砕石投入口41に中詰め材たる砕石42を投入するために、ホッパー装置51を備える。図4に示すように、前記ホッパー装置51は、支持部たる支持体52を備え、この支持体52は、支柱部53と、この支柱部53を複数立設した底面に設けた底面部54とを備え、この底面部54に前記ケーシングパイプ10を遊挿する底面挿通孔55を穿設している。そして、前記底面部54が掘削場所の地面Gに直接又は間接的に載置して使用される。 A hopper device 51 is also provided to feed crushed stone 42 as a filling material into the crushed stone inlet 41 from the outside. As shown in FIG. 4, the hopper device 51 has a support body 52 as a support part, which has a support column 53 and a bottom surface 54 provided on the bottom surface on which the support columns 53 are erected, and a bottom insertion hole 55 is drilled in the bottom surface 54 through which the casing pipe 10 is loosely inserted. The bottom surface 54 is then placed directly or indirectly on the ground G at the excavation site for use.

前記ホッパー装置51は、下方に向かって縮小する側面を有するホッパー本体56を備え、このホッパー本体56の底部に円形の挿通孔57を設け、この挿通孔57は前記底面挿通孔55より径大に形成されている。さらに、複数の前記支柱部53の上端に、前記ホッパー本体56の外周が載置され、又は固定されており、前記支持体52によるホッパー本体56が支持されている。 The hopper device 51 includes a hopper body 56 having a side surface that tapers downward, and a circular insertion hole 57 is provided at the bottom of the hopper body 56, and the insertion hole 57 is formed to have a larger diameter than the bottom insertion hole 55. Furthermore, the outer periphery of the hopper body 56 is placed or fixed to the upper ends of the multiple support parts 53, and the hopper body 56 is supported by the support 52.

前記底面部54に、略円筒状の回転体58を設け、この回転体58の中央には貫通孔59が穿設されており、この貫通孔59に前記ケーシングパイプ10が挿通される。そして、前記貫通孔59の貫通孔上部59Aに前記ケーシングパイプ10が遊挿される。 A roughly cylindrical rotating body 58 is provided on the bottom surface portion 54, and a through hole 59 is drilled in the center of this rotating body 58, through which the casing pipe 10 is inserted. The casing pipe 10 is loosely inserted into the through hole upper portion 59A of the through hole 59.

また、前記貫通孔59の貫通孔下部59Bは、上部より径大に形成され、それら貫通孔上部59Aと貫通孔下部59Bとの間には、下向きの貫通孔段差面59Cが設けられている。そして、前記回転体58のリング状の上面部58Jが、前記ホッパー本体56の挿通孔57を塞ぐように配置され、ホッパー本体56の挿通孔57内において、前記回転体58が回動可能に設けられている。 The lower through-hole 59B of the through-hole 59 is formed with a larger diameter than the upper through-hole, and a downward through-hole step surface 59C is provided between the upper through-hole 59A and the lower through-hole 59B. The ring-shaped upper surface 58J of the rotor 58 is disposed so as to close the insertion hole 57 of the hopper body 56, and the rotor 58 is rotatably disposed within the insertion hole 57 of the hopper body 56.

前記回転体58の下面には、前記貫通孔下部59Bの外側に下面側回転支持部材60が設けられている。この下面側回転支持部材60は、板状のリング本体61に複数の球体61Aを遊転可能に保持したものである。尚、前記下面側回転支持部材60は、前記回転体58の下面と前記底面部54の上面の一方に固定して設けることができる。 A lower surface rotation support member 60 is provided on the lower surface of the rotor 58, outside the lower through-hole 59B. This lower surface rotation support member 60 is a plate-shaped ring body 61 that holds multiple spheres 61A in a freely rotatable manner. The lower surface rotation support member 60 can be fixed to either the lower surface of the rotor 58 or the upper surface of the bottom portion 54.

また、前記貫通孔下部59B内には、回転伝達部材62が設けられ、この回転伝達部材62は、複数(4個)の球体63をリング形の収納ケース64により位置決め状態で回転可能に保持し、それら球体63が前記ケーシングパイプ10の外周に当接すると共に、それら球体63が前記回転体58の貫通孔下部59Bの内周面に当接する。尚、前記球体63はゴムボールなどからなる。 A rotation transmission member 62 is provided inside the through hole lower portion 59B, and this rotation transmission member 62 holds multiple (four) spheres 63 in a rotatable state in a positioning state using a ring-shaped storage case 64. The spheres 63 abut against the outer periphery of the casing pipe 10, and also abut against the inner periphery of the through hole lower portion 59B of the rotor 58. The spheres 63 are made of rubber balls or the like.

前記収納ケース64は、複数の前記球体63を回動可能に保持するベアリングであって、前記球体63を挟んで上下に配置した上,下リング部65,66を備え、その下リング部66を前記底面部54に一体に設けている。また、図6に示すように、前記収納ケース64の外周側と内周側には、それぞれ前記球体63を回動可能に保持する外周側保持体67と内周側保持体68が各球体63に対応して設けられ、これら保持体67,68の上下は、前記上リング部65の下面と前記下リング部66の上面に固定されている。 The storage case 64 is a bearing that rotatably holds the plurality of spheres 63, and includes upper and lower ring parts 65, 66 that are arranged above and below the spheres 63, with the lower ring part 66 being integrally provided on the bottom part 54. As shown in FIG. 6, an outer peripheral side holder 67 and an inner peripheral side holder 68 that rotatably hold the spheres 63 are provided on the outer peripheral side and inner peripheral side of the storage case 64, respectively, corresponding to each sphere 63, and the top and bottom of these holders 67, 68 are fixed to the lower surface of the upper ring part 65 and the upper surface of the lower ring part 66.

また、前記外周側保持体67の内側には、前記球体63の直径より小さい球面状の開口部67Aを設けると共に、前記内周側保持体68の外側には、前記球体63の直径より小さい球面状の開口部68Aを設け、それら球面状の開口部67A,68Aにそれぞれ複数のボール69を回動可能に保持して設け、これら複数のボール69は周方向に等間隔で配置されている。そして、前記球面状開口部67A,68Aに設けた複数のボール69により球体63が抜け止め状態で外周側保持体67と内周側保持体68に回動自在に保持される。尚、前記開口部67A,68Aとして、球面状に湾曲したものを示したが、裁頭円錐形のテーパー状のものでもよい。 In addition, a spherical opening 67A smaller than the diameter of the sphere 63 is provided on the inside of the outer circumference side holding body 67, and a spherical opening 68A smaller than the diameter of the sphere 63 is provided on the outside of the inner circumference side holding body 68. A plurality of balls 69 are rotatably held in each of the spherical openings 67A, 68A, and these plurality of balls 69 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The plurality of balls 69 provided in the spherical openings 67A, 68A hold the sphere 63 rotatably in the outer circumference side holding body 67 and the inner circumference side holding body 68 in a non-slip state. Note that the openings 67A, 68A are shown as being curved in a spherical shape, but they may also be tapered in the shape of a truncated cone.

また、前記収納ケース64と前記貫通孔段差面59Cの間には、上面側回転支持部材60Aが配置され、この上面側回転支持部材60Aは、前記上リング部65の上面と前記貫通孔段差面59Cの一方に固定して設けることができる。 In addition, an upper surface rotating support member 60A is disposed between the storage case 64 and the through hole step surface 59C, and this upper surface rotating support member 60A can be fixed to either the upper surface of the upper ring portion 65 or the through hole step surface 59C.

図4及び図5に示すように、前記回転体58の前記上面部58Jには、複数の板状撹拌翼70,70・・・が縦設され、これら撹拌翼70,70・・・は、ホッパー本体56の中心側の基端から先端が斜めに設けられている。そして、前記回転体58,球体63と撹拌部たる撹拌翼70などにより、中詰め材たる砕石42を撹拌する撹拌手段71を構成している。 As shown in Figures 4 and 5, a number of plate-shaped agitating blades 70, 70... are vertically installed on the top surface 58J of the rotor 58, and the agitating blades 70, 70... are installed at an angle from the base end on the center side of the hopper body 56 to the tip. The rotor 58, the sphere 63, and the agitating blades 70 as the agitating part constitute an agitating means 71 that agitates the crushed stone 42 as the filling material.

従って、図5に示すように、ケーシングパイプ10を反時計回り方向に回転すると、ケーシングパイプ10の外周に接する球体63が時計回り方向に自転し、この球体63に接する回転体58が時計回り方向に回転し、複数の撹拌翼70,70・・・がホッパー本体56内の砕石42を撹拌し、これにより砕石42がホッパー本体56内で固まることなく、前記砕石投入口41からケーシングパイプ10内に落下供給される。 As shown in FIG. 5, when the casing pipe 10 rotates counterclockwise, the sphere 63 in contact with the outer circumference of the casing pipe 10 rotates clockwise, and the rotor 58 in contact with this sphere 63 rotates clockwise, causing the multiple mixing blades 70, 70... to mix the crushed stone 42 in the hopper body 56, so that the crushed stone 42 falls from the crushed stone inlet 41 into the casing pipe 10 without solidifying in the hopper body 56.

尚、ケーシングパイプ10を下方に押し込むと、球体63の回転により回転体58を上方に持ち上げる力が発生するから、底面部54に回転体58に係合して該回転体58の浮き上がりを防止すると共に、係合状態で回転体58の回転を許容する部材(図示せず)を設けたり、球体63に縦方向の回転中心軸を設け、この回転中心軸の上下を上,下リング部65,66に回転可能に軸支して球体63が縦方向の前記回転中心軸を中心に回動し、水平方向の軸に対して回転しないように構成したりしてもよい。 When the casing pipe 10 is pushed downward, the rotation of the sphere 63 generates a force that lifts the rotor 58 upward. Therefore, a member (not shown) may be provided on the bottom surface 54 to engage with the rotor 58 to prevent the rotor 58 from floating up and to allow the rotor 58 to rotate in the engaged state, or a vertical central axis of rotation may be provided on the sphere 63, and the top and bottom of this central axis may be rotatably supported by the upper and lower ring portions 65, 66 so that the sphere 63 rotates around the vertical central axis of rotation and does not rotate around a horizontal axis.

また、図6などに示すように、前記底面部54の下面には、前記底面挿通孔55の周囲に泥剥ぎ用の剥離部材75が周設され、この剥離部材75はゴムなどをリング状に形成し、内周面76の下端に先鋭部77が形成されている。従って、ケーシングパイプ10を引き抜くと、図4に示すように、剥離部材75の内周面76がケーシングパイプ10の外面の圧接し、先端が先鋭な先鋭部77によりケーシングパイプ10の外周に付着する土砂などを剥ぎ落すことができる。 As shown in FIG. 6 and other figures, a stripping member 75 for stripping mud is provided around the bottom insertion hole 55 on the underside of the bottom portion 54, and this stripping member 75 is formed in a ring shape from rubber or the like, and a sharp tip 77 is formed at the lower end of the inner circumferential surface 76. Therefore, when the casing pipe 10 is pulled out, as shown in FIG. 4, the inner circumferential surface 76 of the stripping member 75 is pressed against the outer surface of the casing pipe 10, and the sharp tip 77 can strip off dirt and sand adhering to the outer periphery of the casing pipe 10.

また、前記車体2上にはホッパー状の収納部81が設けられ、この収納部81に前記砕石42が収納され、前記収納部81の底部には送り装置たるベルトコンベア82が設けられ、このベルトコンベア82は砕石42を後から前に送るものである。前記ベルトコンベア82の終端側で前記収納部81には投入路83が設けられ、この投入路83は先端側の投入口84が低くなる傾斜をなし、その投入口84は、前記ホッパー本体56の上部まで延設されている。また、前記投入路83の両側には壁部が設けられている。そして、前記ベルトコンベア82と投入路83により、砕石42を投入すると投入装置85を構成している。 A hopper-shaped storage section 81 is provided on the vehicle body 2, and the crushed stone 42 is stored in this storage section 81. A belt conveyor 82 is provided at the bottom of the storage section 81 as a feeding device, and this belt conveyor 82 feeds the crushed stone 42 from the rear to the front. An input path 83 is provided in the storage section 81 at the end side of the belt conveyor 82, and this input path 83 is inclined so that the input port 84 at the tip side becomes lower, and this input port 84 is extended to the top of the hopper body 56. Walls are provided on both sides of the input path 83. The belt conveyor 82 and input path 83 form an input device 85 when the crushed stone 42 is input.

また、ケーシングパイプ10内に地下水が侵入すると、ケーシングパイプ10の上部から投入した砕石42に浮力が働き、砕石42の沈降遅延が発生する。これを解決するため、図7に示すように、ケーシングパイプ10に内装したロッド9の軸方向の中心部には下端部から上端部に通じる吸水孔91が設けられ、図2に示すように、吸水孔91の下端91Sは螺旋翼32,34の間で前記ケーシングパイプ10に開口している。また、前記吸水孔91はロッド9の上端部において水平回転自在のスイベルジョイント92に連結され、このスイベルジョイント92の側部には吸水口93が設けられ、この吸水口93に管路たるサクションホース94の一端を接続し、このサクションホース94の他端を車体2もしくは地上に設置したバキュームポンプ(図示せず)に接続し、このバキュームポンプによりケーシングパイプ10の地下水を吸引する。また、吸引した地下水は、施工済み砕石杭103の頭部から地下に還元したり、地上の側溝に放水したりすることにより処理することができる。 In addition, when groundwater infiltrates into the casing pipe 10, buoyancy acts on the crushed stone 42 introduced from the top of the casing pipe 10, causing a delay in the settling of the crushed stone 42. To solve this problem, as shown in FIG. 7, a water intake hole 91 is provided in the axial center of the rod 9 installed inside the casing pipe 10, which runs from the lower end to the upper end, and as shown in FIG. 2, the lower end 91S of the water intake hole 91 opens into the casing pipe 10 between the spiral blades 32 and 34. In addition, the water intake hole 91 is connected to a horizontally rotatable swivel joint 92 at the upper end of the rod 9, and a water intake port 93 is provided on the side of the swivel joint 92. One end of a suction hose 94, which is a pipe, is connected to the water intake port 93, and the other end of the suction hose 94 is connected to a vacuum pump (not shown) installed on the vehicle body 2 or on the ground, and the groundwater in the casing pipe 10 is sucked up by the vacuum pump. In addition, the sucked-up groundwater can be treated by returning it underground from the top of the installed crushed stone pile 103 or by discharging it into an aboveground drain.

次に、地盤改良装置1による施工例を図8~図13を参照して説明する。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101の位置にロッド9の軸心を合せる。ケーシングパイプ10の下端をホッパー装置51の底面部54の下面に合わせ、図示しない持上げ手段によりホッパー装置51を所定寸法だけ地面Gから持ち上げ、ケーシングパイプ10の先端から突出した先端ビット31の先端高さを地面Gに合わせ、掘削前の準備をする。 Next, an example of construction using the ground improvement device 1 will be described with reference to Figures 8 to 13. The vehicle body 2 is moved to the construction position, the leader 5 is aligned with the construction position, and the axis of the rod 9 is aligned with the position of the drilling hole 101. The lower end of the casing pipe 10 is aligned with the underside of the bottom part 54 of the hopper device 51, the hopper device 51 is lifted a specified distance from the ground surface G by a lifting means (not shown), and the tip height of the tip bit 31 protruding from the tip of the casing pipe 10 is adjusted to the ground surface G, preparing for excavation.

尚、掘削を開始する前にカムクラッチ15を回転モードにしてロッド9と供にケーシングパイプ10が回動及び軸方向に移動するように設定しておく。 Before starting drilling, the cam clutch 15 is set to rotation mode so that the casing pipe 10 rotates and moves axially together with the rod 9.

掘削時には、ロッド9とケーシングパイプ10を螺旋翼32,34の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ケーシングパイプ10を挿入する。地盤が固く、反掘削方向の回転ではケーシングパイプ10を地中に挿入不可能な場合は、掘削方向の回転である右回転に切り替え、地盤のほぐし攪拌を行った後、左回転の上下反復によりほぐした掘削土を地盤内に転圧挿入する。尚、この例では、螺旋翼32,34の反掘削方向の回転は、上から見て反時計回り方向の左回転である。 During excavation, the rod 9 and casing pipe 10 are rotated in the direction opposite to the excavation direction of the helical blades 32, 34 while repeatedly moving up and down, and the casing pipe 10 is inserted into the ground while compacting the original ground of the external volume of the casing pipe 10. If the ground is hard and it is not possible to insert the casing pipe 10 into the ground by rotating in the opposite direction to the excavation direction, the rotation is switched to the right, which is the excavation direction, and after loosening and mixing the ground, the excavated soil that has been loosened by repeatedly rotating up and down to the left is compacted and inserted into the ground. Note that in this example, the rotation of the helical blades 32, 34 in the opposite direction to the excavation direction is counterclockwise as viewed from above.

掘削開始時の地面Gの地盤が固く、螺旋翼32,34の反時計回り方向の回転ではロッド9とケーシングパイプ10を地中に挿入できない場合は、ロッド9とケーシングパイプ10を掘削方向に回転し、昇降駆動装置8によりロッド9とケーシングパイプ10を押し下げ、ケーシングパイプ10と供にホッパー装置51を降下し、図8に示すようにホッパー装置51の支持体52の底面部54を地面Gに接地する。尚、地面Gの地盤が軟らかく、後述するように、ロッド9と供にケーシングパイプ10を螺旋翼32,34の反掘削方向に回転しながら、ロッド9とケーシングパイプ10を地中に押し込むことができる場合は、掘削開始から螺旋翼32,34の反掘削方向に回転して掘削孔101を形成する。 If the ground G is hard at the start of excavation and the rod 9 and casing pipe 10 cannot be inserted into the ground by rotating the helical blades 32, 34 in the counterclockwise direction, the rod 9 and casing pipe 10 are rotated in the excavation direction, the lifting drive device 8 pushes down the rod 9 and casing pipe 10, and the hopper device 51 is lowered together with the casing pipe 10, so that the bottom surface 54 of the support 52 of the hopper device 51 is grounded on the ground G as shown in FIG. 8. Note that if the ground G is soft and the rod 9 and casing pipe 10 can be pushed into the ground while rotating the helical blades 32, 34 together with the rod 9 in the counter-excavation direction as described below, the helical blades 32, 34 are rotated in the counter-excavation direction from the start of excavation to form the borehole 101.

螺旋翼32,34を掘削方向に回転して掘削孔101を形成する場合、図8に示したように、ケーシングパイプ10内には下部螺旋翼32と上部螺旋翼34との間隙33に砕石42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101を形成する。このように下部螺旋翼32を掘削方向に回転すると、下部螺旋翼32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33の砕石42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。 When rotating the helical blades 32, 34 in the drilling direction to form a drilled hole 101, as shown in FIG. 8, crushed stone 42 is filled in the gap 33 between the lower helical blade 32 and the upper helical blade 34 inside the casing pipe 10, and the ground is excavated while rotating the rod 9 in the drilling direction to loosen the ground and form a drilled hole 101. When the lower helical blade 32 is rotated in the drilling direction in this way, the rotation of the lower helical blade 32 in the drilling direction moves the excavated soil upward and tries to enter the casing pipe 10, but the crushed stone 42 in the gap 33 acts as a lid for the lower end of the casing pipe 10, suppressing the intrusion of the excavated soil, thereby preventing the excavated soil from rising.

尚、実験の結果では、軟らかい地盤では間隙33の高さを10cm、硬い地盤では間隙33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、地盤では軟らかい地盤に比べて間隙33を大きく設定する必要があることが判った。 The results of the experiment showed that by setting the height of the gap 33 to about 10 cm in soft ground and about 30 cm in hard ground, it was possible to prevent excavated soil from rising into the casing pipe 10. As a result, it was found that it was necessary to set the gap 33 larger in soft ground than in soft ground.

また、上部から投入した砕石42が詰まる虞があるため、上部螺旋翼34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42を間隙33に落とすために、上部螺旋翼34は最低1巻きが必要となり。1.5巻きでは上からの砕石42が詰まり易い。尚、掘削用の下部螺旋翼32は2巻きとした。 In addition, since there is a risk of the crushed stone 42 being fed from above becoming clogged, the upper spiral blade 34 may have 1 to 1.5 turns. And in order to drop the crushed stone 42 into the gap 33 by rotating in the direction opposite to excavation, the upper spiral blade 34 needs to have at least 1 turn. With 1.5 turns, the crushed stone 42 from above is likely to become clogged. The lower spiral blade 32 for excavation has 2 turns.

図8に示したように、地面Gの硬い地盤を掘削方向の回転により掘削して掘削孔101を形成し、下部螺旋翼32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。途中で地盤が固く、ロッド9とケーシングパイプ10が挿入不可能な場合は、螺旋翼32,34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、反掘削方向の回転をしながら、ロッド9とケーシングパイプ10の上下反復により、前記ほぐした地中土砂を地盤内に転圧挿入する。尚、先端ビット31が規定の掘削深度に達するまで、ケーシングパイプ10内の前記間隙33のみに砕石42を充填しておき、砕石42の追加は行わない。 As shown in FIG. 8, the hard ground of the ground G is excavated by rotating in the excavation direction to form a borehole 101, and when the lower spiral blade 32 reaches the soft ground, the rod 9, which rotates in conjunction with the casing pipe 10, is rotated in the opposite excavation direction while repeatedly moving up and down, and the original ground of the outer volume of the casing pipe 10 is consolidated and inserted into the ground. If the ground is hard during the process and the rod 9 and casing pipe 10 cannot be inserted, the spiral blades 32, 34 are switched to rotating in the excavation direction, and the underground soil is loosened and stirred while excavating, and then the rotation is returned to the opposite excavation direction, and the loosened underground soil is inserted into the ground by repeatedly moving the rod 9 and casing pipe 10 up and down while rotating in the opposite excavation direction. Note that until the tip bit 31 reaches the specified excavation depth, crushed stone 42 is filled only in the gap 33 in the casing pipe 10, and no additional crushed stone 42 is added.

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9に示すように、規定の掘削深度に達したら、カムクラッチ15を非回転モードに切り替え、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34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の直径や長さは柱状砕石杭103に求める性能に応じて変更できる。 When the specified excavation depth is reached as shown in FIG. 9, the rod 9 and casing pipe 10 are repeatedly moved up and down in the direction opposite to the excavation rotation, and the rod 9 and casing pipe 10 are loosened and stirred in the excavation rotation direction as necessary. The cam clutch 15 is switched to non-rotation mode, the rotation of the casing pipe 10 is stopped, and only the rod 9 is rotated counterclockwise. The upper spiral blade 34 in the casing pipe 10 discharges the excavated soil into the ground from the bottom end of the casing pipe 10, and a columnar cylindrical space is secured in the casing pipe 10 for introducing crushed stone. The diameter and length of the casing pipe 10 can also be changed depending on the performance required for the columnar crushed stone pile 103.

ケーシングパイプ10内の上部螺旋翼34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、ホッパー本体56に砕石42を投入し、カムクラッチ15を回転モードに切り換え、ロッド9とケーシングパイプ10を反掘削方向(反時計回り方向)に回転する。するとケーシングパイプ10の外周面に接した複数の球体63,63,63,63が時計回り方向に自転し、これら球体63,63,63,63の外側に貫通孔下部59Bが接する回転体58が、時計回り方向に回転し、回転体58の上面部58Jに設けた複数の撹拌翼70,70,70,70が回転する。これら回転する撹拌翼70,70,70,70により、ホッパー本体56内の砕石42がケーシングパイプ10の中心部に誘導され、砕石投入口41からケーシングパイプ10内に落下供給される。 The upper spiral blade 34 in the casing pipe 10 discharges the excavated soil in the casing pipe 10 into the ground, and after securing a columnar cylindrical space in the casing pipe 10 for introducing crushed stone, crushed stone 42 is introduced into the hopper body 56, the cam clutch 15 is switched to the rotation mode, and the rod 9 and the casing pipe 10 are rotated in the opposite direction to the excavation direction (counterclockwise direction). Then, the multiple spheres 63, 63, 63, 63 in contact with the outer periphery of the casing pipe 10 rotate in the clockwise direction, and the rotor 58, whose through-hole lower part 59B is in contact with the outside of these spheres 63, 63, 63, 63, rotates in the clockwise direction, and the multiple agitating blades 70, 70, 70, 70 provided on the upper surface part 58J of the rotor 58 rotate. These rotating agitator blades 70, 70, 70, 70 guide the crushed stone 42 in the hopper body 56 to the center of the casing pipe 10, where it falls into the casing pipe 10 through the crushed stone inlet 41.

ケーシングパイプ10内に供給された砕石42は、図10に示すように、反掘削方向に回転している上部螺旋翼34及び下部螺旋翼32により掘削孔101の底辺部に堆積する。砕石42の転圧作業における回転するロッド9とケーシングパイプ10による突き込みとして、掘削孔101の底辺部に堆積した砕石42に対して、反掘削方向に回転するロッド9とケーシングパイプ10を上下動することにより、設定した圧入力で下部螺旋翼32と先端ビット31を堆積した砕石42を突き込み、堆積した砕石42を水平方向に押し広げた後、一旦、堆積した砕石42中から先端ビット31を引き上げ、押し広げた空隙に更に砕石42を追加投入する。 The crushed stone 42 supplied into the casing pipe 10 is deposited at the bottom of the borehole 101 by the upper helical blade 34 and the lower helical blade 32 rotating in the counter-drilling direction, as shown in FIG. 10. In the compaction of the crushed stone 42, the rotating rod 9 and the casing pipe 10 are driven in by moving the rod 9 rotating in the counter-drilling direction and the casing pipe 10 up and down against the crushed stone 42 deposited at the bottom of the borehole 101, driving the lower helical blade 32 and the tip bit 31 into the deposited crushed stone 42 with a set pressure, and the deposited crushed stone 42 is spread horizontally. After that, the tip bit 31 is temporarily pulled out of the deposited crushed stone 42, and more crushed stone 42 is poured into the gap that has been spread.

前記突き込みを複数回行い、堆積した砕石42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42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42が水平方向に押し広げられることにより、図11に示すように、堆積した砕石42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42の無い又は下部に比べて砕石42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42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42を螺旋翼32,34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。 The thrusting is performed multiple times, and the piled crushed stone 42 is pushed horizontally and further crushed stone 42 is added into the expanded gap, and this rolling compaction is repeated until the set pressure force is supported. That is, by pushing the piled crushed stone 42 horizontally, as shown in FIG. 11, the top surface position of the piled crushed stone 42 is lower than before thrusting, and between the top surface position and the lower end of the casing pipe 10, there is soil in the ground, but there is no crushed stone 42 or the density of the crushed stone 42 is lower than the lower part, forming a portion where additional supply is possible (the expanded gap). As an additional supply operation in the rolling compaction of the crushed stone 42, the helical blades 32, 34 additionally supply crushed stone 42 to the portion where additional supply is possible, and the thrusting operation is performed, and the rolling compaction is repeated until the set pressure force is supported.

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42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32の左回転圧力により水平方向に砕石42は拡底を始める。砕石42の断続投入と下部螺旋翼32の回転により拡底した砕石42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101の底部に、砕石42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42が掘削孔101の周方向に拡大し、このように圧密された砕石42が掘削孔101の周方向に拡大し、球根形状をなす砕石圧密部分102が形成される(砕石圧密部分形成)。 After confirming that the set pressure input (bearing force) is secured by measuring the reaction force applied to the rod 9 during thrust, the rod 9 is rotated left in the same position and crushed stone 42 is poured in. Since there is already crushed stone mass at the bottom that has been compacted and has sufficient bearing force, the crushed stone 42 begins to expand horizontally due to the left rotation pressure of the lower spiral blade 32. The crushed stone 42 that has expanded due to the intermittent pouring of crushed stone 42 and the rotation of the lower spiral blade 32 consolidates the original ground soil particles in the horizontal direction, and eventually the rotational torque of the motor that is the driving means of the rotary drive device 7 reaches the pushing resistance reaction force that satisfies the set rotational torque, and the crushed stone 42 is formed at the bottom of the borehole 101 by expanding the bottom, and the consolidated crushed stone 42 with a predetermined bearing force expands in the circumferential direction of the borehole 101. The consolidated crushed stone 42 expands in the circumferential direction of the borehole 101, forming a bulb-shaped consolidated crushed stone portion 102 (formation of consolidated crushed stone portion).

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と連動するロッド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103の構築作業を開始する。 When the rotational torque reaches the set value, the rod 9 connected to the casing pipe 10 is raised to a specified height of about 10 cm, and the work of constructing the columnar crushed stone pile 103, which serves as a consolidated pile, begins.

上述した圧密部分形成の後、図12に示すように前記砕石圧密部分102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32と先端ビット31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103を地面Gの高さまで形成する(図13)。この際、砕石42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103は、例えば所定高さである10cm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42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42により所定高さ分の砕石杭103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42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42を掘削孔101に排出し、排出した砕石42の圧密を繰り返し、設計高さの砕石杭103が構築される(砕石杭構築完了)。 After the above-mentioned compacted portion is formed, as shown in Figure 12, the rod 9 is inserted into the casing pipe 10, and the lower spiral blade 32 and the tip bit 31 protrude from the lower part of the casing pipe 10 with the rod 9 inside, and the rod 9, which has its axial positional relationship locked, repeats the crushed stone input and up-and-down repeated compaction with a preset compaction pressure input and the rotational torque, forming a columnar crushed stone pile 103 with external dimensions suitable for a weak ground environment up to the height of the ground G (Figure 13). At this time, the magnitude of the internal friction angle (e.g., 30 degrees or more) of the crushed stone 42 can be used to promote the compaction of the soil particles of the original ground. In addition, the crushed stone pile 103 is constructed by, for example, pulling up the casing pipe 10 and the rod 9 to a predetermined height of about 10 cm (pulling up to a predetermined height), discharging additional crushed stone 42 into the ground, and repeating up and down movements in the opposite direction to the excavation (adding crushed stone, up and down movements in the opposite direction to the excavation) to construct the crushed stone pile 103 to a predetermined height using the crushed stone 42 (construction of the crushed stone pile to a predetermined height), and then pulling up the casing pipe 10 and the rod 9 again to a predetermined height (pulling up to a predetermined height), discharging additional crushed stone 42 into the ground, and repeating up and down movements in the opposite direction to the excavation (adding crushed stone, up and down movements in the opposite direction to the excavation). In this way, the crushed stone 42 is discharged from the casing pipe 10 to the excavation hole 101 at each predetermined height, and the discharged crushed stone 42 is repeatedly consolidated, and the crushed stone pile 103 of the design height is constructed (construction of the crushed stone pile is completed).

このように地中の所定深さに挿入したケーシングパイプ10により柱状空間を形成し、掘削孔101の最下端部に砕石42を適量投入し、その砕石塊を鉛直加重で締固める過程に於いて砕石42の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。また、砕石杭103の構築時の砕石転圧過程で掘削孔101の内壁を介して原地盤の土粒子圧密を促進し、掘削孔101の周囲の地盤を締め固めることにより施工域全体の免振性を向上させることができる。 In this way, a columnar space is formed by inserting the casing pipe 10 to a specified depth into the ground, and an appropriate amount of crushed stone 42 is poured into the lowest end of the borehole 101. In the process of compacting the crushed stone blocks with vertical load, the propagation of the pushing pressure due to the internal friction angle of the crushed stone 42 can be used to compact a wider area of the original ground. In addition, the crushed stone compaction process during construction of the crushed stone piles 103 promotes consolidation of the soil particles of the original ground through the inner wall of the borehole 101, and compacting the ground around the borehole 101 can improve the seismic isolation of the entire construction area.

尚、内部摩擦角の大きな砕石42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42を用いると、ホッパー本体56内で砕石42が固まり、砕石投入口41から砕石42が落下供給できなくなる以外にも、ケーシングパイプ10内に供給された砕石42が、該ケーシングパイプ10内で固まり、砕石42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101内に落下供給できなくなる。この場合、カムクラッチ15を非回転モードにしてケーシングパイプ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34によりケーシングパイプ10の先端側の砕石42が撹拌され、ケーシングパイプ10の先端から砕石42を掘削孔101内に供給できるようになる。 In addition, using crushed stone 42 with a large internal friction angle is advantageous for compacting the ground, but if crushed stone 42 with an internal friction angle of 30 degrees or more is used, the crushed stone 42 will harden in the hopper body 56, making it impossible to drop and supply the crushed stone 42 from the crushed stone inlet 41. In addition, the crushed stone 42 supplied into the casing pipe 10 will harden in the casing pipe 10, rotate together with the rod 9 and the casing pipe 10 while still solidified, and will not be able to drop and supply into the borehole 101. In this case, if the rod 9 is rotated counterclockwise with the cam clutch 15 in the non-rotation mode so that the casing pipe 10 does not rotate, the upper spiral blade 34 will agitate the crushed stone 42 at the tip side of the casing pipe 10, and the crushed stone 42 will be able to be supplied into the borehole 101 from the tip of the casing pipe 10.

上述したように、地盤内にケーシングパイプ10を圧入した場合、ケーシングパイプ10の外周面に土圧抵抗が発生する。公知技術でこれを回避する方法としてケーシングパイプの下端部のみ外径を大きくして挿入する方法などが用いられている。しかし、下端部のみ外径が大きいと、大きさの差により掘削孔101の内壁とケーシングパイプ10の外周面との間に空洞が発生するため挿入と同時に原地盤を緩めてしまう。また、粘性土でのケーシングパイプ10を引抜時には、ケーシングパイプ10の外周部に粘土が付着するため、ケーシングパイプ10の直径以上の掘削孔空間が形成される可能性もある。一旦、緩んだ地山を中詰め材等の締固めで復元することは困難であり本来の地盤強化の観点から不合理と言える。これに対して、本実施例は、同じ外径で外周面がフラットなケーシングパイプ10と下部螺旋翼32を同時に回転してフリクションカットしながら圧入引抜することで原地盤を緩めることなく施工を行うことができる。 As described above, when the casing pipe 10 is pressed into the ground, earth pressure resistance occurs on the outer surface of the casing pipe 10. In the prior art, a method of inserting the casing pipe with a larger outer diameter than the lower end is used as a method of avoiding this. However, if the outer diameter of only the lower end is large, a cavity is generated between the inner wall of the drilling hole 101 and the outer surface of the casing pipe 10 due to the difference in size, and the original ground is loosened at the same time as the casing pipe 10 is inserted. In addition, when the casing pipe 10 is pulled out of clay soil, clay adheres to the outer surface of the casing pipe 10, so there is a possibility that a drilling hole space larger than the diameter of the casing pipe 10 is formed. It is difficult to restore the ground that has once been loosened by compacting it with a filling material, etc., and it can be said that this is unreasonable from the viewpoint of the original ground reinforcement. In contrast, in this embodiment, the casing pipe 10, which has the same outer diameter and a flat outer surface, and the lower spiral blade 32 are rotated simultaneously to press in and pull out while cutting friction, so that construction can be performed without loosening the original ground.

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。 In addition, known liquefaction countermeasure methods include ground compaction, solidification (solidifying the entire ground), replacement (replacing soil), lowering the groundwater level (artificially lowering the groundwater level), pore water dissipation (absorbing water pressure with sand piles or crushed stone piles), and increasing shear resistance (resisting external forces). However, all of these are large-scale construction methods using large machinery, and it is practically impossible or difficult to use them as liquefaction countermeasures for detached residential ground. In contrast, in this embodiment, by adopting the above-mentioned construction method, ground compaction, replacement, soil particle pore water pressure dissipation, and shear resistance strengthening can be incorporated into the construction process, and a ground that is seismically isolated and liquefaction-resistant for the entire construction area can be constructed through a complex synergistic effect. This construction method allows the selection of construction machinery of a size according to the construction scale of the liquefaction prevention construction work, and the advantages of each type of construction are incorporated into the construction method, improving the suppression performance through the synergistic effect of seismic isolation and liquefaction, making it possible to miniaturize construction machinery.

このように本実施例では、地盤内に回転圧入して柱状空間を設けるケーシングパイプ10と、このケーシングパイプ10内に配置された回転ロッド9とを備え、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、このロッド9に外装され地盤内に挿入されるケーシングパイプ10とを備え、ケーシングパイプ10の外周に設けた砕石投入口41と、地上に配置され底部にケーシングパイプ10の挿通孔57を有するホッパー本体56と、このホッパー本体56に設けられ内部の中詰め材たる砕石42を撹拌する撹拌手段71とを備えるから、撹拌手段71によりホッパー本体56内の砕石42を撹拌することにより、砕石投入口41から砕石42を円滑にケーシングパイプ10内に落下供給することができる。 In this way, in this embodiment , the system comprises a casing pipe 10 which is rotated and pressed into the ground to create a columnar space, a rotating rod 9 arranged within the casing pipe 10, the rod 9 which is rotated by a rotary drive unit 7 and inserted into the ground, the casing pipe 10 which is fitted around the rod 9 and inserted into the ground, a crushed stone inlet 41 provided on the outer periphery of the casing pipe 10, a hopper body 56 which is arranged on the ground and has an insertion hole 57 for the casing pipe 10 at its bottom, and a stirring means 71 provided in the hopper body 56 for stirring the crushed stone 42 which serves as the internal filler material. Therefore, by stirring the crushed stone 42 in the hopper body 56 with the stirring means 71, the crushed stone 42 can be smoothly dropped and supplied into the casing pipe 10 from the crushed stone inlet 41.

このように本実施例では、撹拌手段71は、ケーシングパイプ10の回転により回転する回転体58と、この回転体58に設けた撹拌部たる撹拌翼70とを備えるから、ケーシングパイプ10の回転を利用して撹拌翼70を回転して砕石42を撹拌することができる。 In this embodiment , the stirring means 71 comprises a rotating body 58 that rotates due to the rotation of the casing pipe 10, and a stirring blade 70 which serves as a stirring section provided on this rotating body 58, so that the rotation of the casing pipe 10 can be utilized to rotate the stirring blade 70 to stir the crushed stone 42.

このように本実施例では、ロッド9の先端に掘削ビットたる先端ビット31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32と基端側螺旋翼たる上部螺旋翼34とを設けると共に、これら下部螺旋翼32と上部螺旋翼34との間にロッド9の長さ方向の間隙33を設けたから、間隙33に中詰め材たる砕石42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42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。 In this embodiment , a tip bit 31 serving as a drilling bit is provided at the tip of the rod 9, and a lower helical wing 32 serving as a tip side helical wing and an upper helical wing 34 serving as a base side helical wing in the same spiral direction are provided at the tip side of the rod 9, and a gap 33 is provided in the longitudinal direction of the rod 9 between the lower helical wing 32 and the upper helical wing 34.Therefore, by filling the gap 33 with crushed stone 42 serving as a filling material and inserting the casing pipe 10 into the ground, the crushed stone 42 acts as a lid to prevent the excavated soil from entering the casing pipe 10.

このように本実施例では、回転駆動装置7によりロッド9と共にケーシングパイプ10を回転する回転モードと、ロッド9を回転すると共にケーシングパイプ10を回転しない非回転モードに切り換え可能な切換手段たるカムクラッチ15を備えるから、回転モードにおいてロッド9とケーシングパイプ10を一体に同一回転方向に回転して地中に挿脱し、ケーシングパイプ10内に投入した中詰め材たる砕石42が固まった場合、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42を撹拌してほぐすことができる。 In this way, in this embodiment , the rotary drive device 7 is equipped with a cam clutch 15 as a switching means that can switch between a rotation mode in which the casing pipe 10 rotates together with the rod 9, and a non-rotation mode in which the rod 9 rotates but the casing pipe 10 does not rotate.In the rotation mode, the rod 9 and the casing pipe 10 rotate together in the same rotational direction to be inserted or removed from the ground, and when the crushed stone 42, which serves as filling material, inserted into the casing pipe 10 has hardened, the mode can be switched to the non-rotation mode, and the rod 9 can be rotated while the casing pipe 10 is not rotating, thereby stirring and loosening the hardened crushed stone 42.

このように本実施例では、請求項に対応して、螺旋翼32,34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42により地盤内に圧密杭たる砕石杭103を形成する地盤改良工法において、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32と基端側螺旋翼たる上部螺旋翼34とが設けられていると共に、これら下部螺旋翼32と上部螺旋翼34との間にロッド9の長さ方向の間隙33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32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33に中詰め材たる砕石42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。 In this embodiment, corresponding to claim 1 , a rod 9 having helical wings 32, 34 and a casing pipe 10 fitted around the rod 9 are used, the rod 9 and the casing pipe 10 are inserted into the ground to a predetermined depth, and the rod 9 is rotated in the direction opposite to excavation to form a crushed stone pile 103 as a compaction pile in the ground with crushed stone 42 as a filling material in the casing pipe 10. In this ground improvement method, the rod 9 is provided at its tip with the lower helical wing 32 as a tip side helical wing and the upper helical wing 34 as a base side helical wing in the same helical direction, and a gap is formed between the lower helical wing 32 and the upper helical wing 34 along the length of the rod 9. A gap 33 is provided in the casing pipe 10, and with the lower spiral blade 32 protruding from the tip of the casing pipe 10, the rod 9 is inserted to the specified depth while rotating in the counter-excavation direction together with the casing pipe 10.By filling the gap 33 with crushed stone 42 as a filler material to prevent the excavated soil from entering the casing pipe 10, the rod 9 is inserted together with the casing pipe 10 while rotating in the counter-excavation direction, so that the casing pipe 10 can be inserted to the specified depth while compacting the ground, and a columnar cylindrical space for introducing crushed stone can be secured inside the casing pipe 10.

このように本実施例では、請求項に対応して、先端側螺旋翼たる下部螺旋翼32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32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。 In this manner, in this embodiment, corresponding to claim 2 , in soft ground, the lower helical blade 32, which is the tip side helical blade, inserts the rod 9 together with the casing pipe 10 while rotating in the counter-excavation direction, and in ground where the lower helical blade 32 is harder than soft ground and cannot be inserted by rotation in the counter-excavation direction, the rod 9 is inserted while rotating in the excavation direction. Therefore, in ground where it is not possible to insert the rod 9 and casing pipe 10 by rotating in the counter-excavation direction, the rod 9 can be switched to rotating in the excavation direction, and the underground soil is loosened and stirred while excavating, and then the rotation is returned to the counter-excavation direction so that the rod 9 and casing pipe 10 can be inserted into the ground.

以下、実施例上の効果として、上部螺旋翼34は下部螺旋翼32より螺旋の巻き数少ないから、巻き数の多い下部螺旋翼32の反掘削方向の回転により地盤や砕石42を圧密し、上部螺旋翼34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42が上部螺旋翼34の上で詰まり難くなる。また、下部螺旋翼32の外径は前記ケーシングパイプ10の外径と同一に形成されているため、前記非回転モードにおいて、ロッド9を軸方向基端側に引き上げると、下部螺旋翼32が前記ケーシングパイプ10の先端に係止してケーシングパイプ10が軸方向基端側に移動することができる。さらに、ケーシングパイプ10の基端側の砕石投入口41が、他の砕石投入口41より大きいから、比較的多量の砕石42を使う砕石圧密部分102の施工時に砕石42を効率よく供給することができる。 As the effects of the embodiment, the upper helical blade 34 has fewer turns of the spiral than the lower helical blade 32, so the lower helical blade 32, which has a larger number of turns, consolidates the ground and crushed stone 42 by rotating in the direction opposite to the excavation, and the upper helical blade 34 has a smaller number of turns of the spiral, so that the crushed stone 42 supplied from above is less likely to get clogged on the upper helical blade 34. In addition, since the outer diameter of the lower helical blade 32 is formed to be the same as the outer diameter of the casing pipe 10, when the rod 9 is pulled up toward the base end in the axial direction in the non-rotation mode, the lower helical blade 32 engages with the tip of the casing pipe 10, and the casing pipe 10 can move toward the base end in the axial direction. Furthermore, since the crushed stone inlet 41 on the base end side of the casing pipe 10 is larger than the other crushed stone inlets 41, the crushed stone 42 can be efficiently supplied during the construction of the crushed stone consolidation part 102, which uses a relatively large amount of crushed stone 42.

また、撹拌手段71は、ケーシングパイプ10の外周面と回転体58の内周面に接する複数の球体63を備えるから、ケーシングパイプ10の回転を自転する球体63により回転体58に伝達し、この回転体58に設けた複数の撹拌翼70によりホッパー本体56内の砕石42を固まらせることなく、撹拌することができる。さらに、球体63はゴムボールなどの表面が弾性材料からなるから、金属などの硬質材料からなるケーシングパイプ10の回転を円滑に伝達することができる。また、図5に示すように、撹拌翼70はロッド9が反掘削方向に回転(左回転)することにより、右回転し、この右回転時に撹拌翼70の外端70Gが回転方向向きに斜めに設けられているから、右回転する斜めの撹拌翼70により砕石42を中央にケーシングパイプ10内に誘導することができ、砕石42をケーシングパイプ10の先端から外側に押し出し、反掘削方向に回転する下部螺旋翼32により砕石42を下方に圧密することができる。 In addition, the mixing means 71 includes a plurality of spheres 63 that contact the outer peripheral surface of the casing pipe 10 and the inner peripheral surface of the rotor 58, so that the rotation of the casing pipe 10 is transmitted to the rotor 58 by the rotating spheres 63, and the crushed stone 42 in the hopper body 56 can be mixed by the plurality of mixing blades 70 provided on the rotor 58 without hardening. Furthermore, the surfaces of the spheres 63 are made of an elastic material such as rubber balls, so that the rotation of the casing pipe 10 made of a hard material such as metal can be smoothly transmitted. Also, as shown in FIG. 5, the agitator blade 70 rotates to the right as the rod 9 rotates in the direction opposite to excavation (left rotation), and since the outer end 70G of the agitator blade 70 is set at an angle to the direction of rotation during this right rotation, the tilted agitator blade 70 rotating to the right can guide the crushed stone 42 to the center inside the casing pipe 10, pushing the crushed stone 42 outward from the tip of the casing pipe 10, and the lower spiral blade 32 rotating in the direction opposite to excavation can compact the crushed stone 42 downward.

また、中詰め材には、内部摩擦角の大きな砕石42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。さらに、撹拌手段71を用いることにより、内部摩擦角の大きな砕石42を用いながら、ホッパー本体56内で砕石42が砕石形状の凹凸でかみ合い塊状になることを防止できる。 In addition, crushed stone 42 with a large internal friction angle of 30 degrees or more is used as the filling material, and the propagation of the pushing pressure due to the internal friction angle can be used to compact a wider area of the original ground. Furthermore, by using the stirring means 71, crushed stone 42 with a large internal friction angle can be used, and the unevenness of the crushed stone shape can be prevented from interlocking with the crushed stone 42 and forming clumps inside the hopper body 56.

さらに、本実施例では、以下の特徴構成を備える。地盤内に回転圧入して柱状空間を設けるケーシングパイプ10内にロッド9を内装し、ロッド9の最下端部には砕石42と原地盤を押し広げる逆円錐ビットたる先端ビット31を装着し、この先端ビット31の上部に2回転巻き程度の砕石供給及び転圧用の下部螺旋翼32を装備し、さらにロッド9の20cm程度上方には2回転巻き程度の砕石供給用の上部螺旋翼34を装備している。 Furthermore, this embodiment has the following characteristic configuration. A rod 9 is installed inside a casing pipe 10 that is rotated and pressed into the ground to create a columnar space, and a tip bit 31, which is an inverted cone bit that spreads the crushed stone 42 and the original ground, is attached to the lowest end of the rod 9. A lower spiral blade 32 for supplying crushed stone and compacting it is wound about two times on the top of this tip bit 31, and an upper spiral blade 34 for supplying crushed stone and wound about two times is further installed about 20 cm above the rod 9.

また、ケーシングパイプ10の軸方向に間隔を置いて複数の砕石投入口41を設けている。 In addition, multiple crushed stone inlets 41 are provided at intervals in the axial direction of the casing pipe 10.

また、地盤内に圧入した外周面がフラットなケーシングパイプ10を引き抜く際、ケーシングパイプ10の外周面の土圧抵抗を軽減のためケーシングパイプ10を回転させることによりフリクションカットを行っている。 In addition, when the casing pipe 10, which has a flat outer surface and is pressed into the ground, is pulled out, friction cutting is performed by rotating the casing pipe 10 to reduce the earth pressure resistance on the outer surface of the casing pipe 10.

また、ロッド9を内装するケーシングパイプ10の上端部にはケーシングパイプ10とロッド9の同時回転と、ロッド9のみの回転を選択するカムクラッチ15を装備している。 The upper end of the casing pipe 10, which houses the rod 9, is equipped with a cam clutch 15 that selects between simultaneous rotation of the casing pipe 10 and rod 9, and rotation of the rod 9 alone.

また、ケーシングパイプ10の外周体積分の原地盤を圧密しながら砕石投入用円筒空間を確保する方法として、ケーシングパイプ10の下端部から下部螺旋翼32と先端ビット31を突出させ、ロッド9とケーシングパイプ10を左回転(反掘削方向回転)で上下反復運動にて原地盤の圧密を行いつつ地盤内に砕石投入用円筒空間のケーシングパイプ10を圧入する。 In addition, as a method of securing a cylindrical space for introducing crushed stone while compressing the original ground by the outer volume of the casing pipe 10, the lower spiral blade 32 and the tip bit 31 are protruded from the lower end of the casing pipe 10, and the rod 9 and casing pipe 10 are rotated left (rotating in the opposite direction to the excavation) in a repetitive up and down motion to compress the original ground while pressing the casing pipe 10 into the cylindrical space for introducing crushed stone into the ground.

また、地面Gの杭芯部に設置した漏斗状砕石投入用のホッパー装置51を備え、そのホッパー本体56は、上端が広く、下端部はケーシングパイプ10の直径より若干広く、ホッパー本体56にケーシングパイプ10が貫通して地盤内に挿入できるように成形されている。また、ケーシングパイプ10の砕石投入口41から砕石42を効率的に投入するためケーシングパイプ10の回転力を利用して砕石攪拌翼70を回転し、ケーシングパイプ10の砕石投入口41に砕石42を誘導する砕石攪拌翼70を装備している。 The device is also equipped with a funnel-shaped hopper device 51 for feeding crushed stone, which is installed at the core of the pile on the ground G. The hopper body 56 is wide at the top and slightly wider at the bottom than the diameter of the casing pipe 10, and is shaped so that the casing pipe 10 can penetrate the hopper body 56 and be inserted into the ground. The device is also equipped with a crushed stone agitator 70 that uses the rotational force of the casing pipe 10 to rotate the crushed stone 42 from the crushed stone inlet 41 of the casing pipe 10, and guides the crushed stone 42 to the crushed stone inlet 41 of the casing pipe 10.

また、地盤内に砕石杭を構築する過程で構築杭の最下端部から砕石42の内部摩擦角度の大きさを利用して原地盤の締固めを行い、内部摩擦角度の大きな砕石42を用いながら、ホッパー装置51を備えることにより、砕石42をケーシングパイプ10に円滑に落下供給することができる。 In addition, in the process of constructing crushed stone piles in the ground, the original ground is compacted by utilizing the large internal friction angle of the crushed stone 42 from the lowest end of the construction pile, and by using crushed stone 42 with a large internal friction angle and providing a hopper device 51, the crushed stone 42 can be smoothly dropped and supplied into the casing pipe 10.

また、地盤内に構築する柱状砕石杭103の先端部を拡底して支持圧力球根たる砕石圧密部分102を形成することができる。 In addition, the tip of the columnar crushed stone pile 103 constructed in the ground can be expanded to form a crushed stone compaction portion 102 that serves as a support pressure bulb.

また、支持層の深い軟弱地盤層に事前に検討した任意深度までケーシングパイプ10を挿入し、そのケーシングパイプ10内の円筒空間に砂,砂利若しくは砕石42などの中詰め材を投入しながら突き固め、投入材料の体積で原地盤土粒子の圧密度を高めると同時に軟弱地盤内に支持圧力球根たる砕石圧密部分102を構築する。 The casing pipe 10 is inserted into the deep soft ground layer of the supporting layer to a pre-determined depth, and the cylindrical space inside the casing pipe 10 is filled with filler material such as sand, gravel or crushed stone 42 while being compacted. The volume of the material added increases the compaction density of the original soil particles, while at the same time creating a crushed stone compaction portion 102 in the soft ground, which acts as a support pressure bulb.

また、地盤強度の異なる互層地盤に於いて中間に位置する軟弱層に砂又は/及び砕石42を挿入して原地盤の圧密度を高めることができる。 In addition, in a layered ground of differing ground strength, sand and/or crushed stone 42 can be inserted into the intermediate weak layer to increase the compaction degree of the original ground.

また、砕石杭の構築とケーシングパイプ10の引抜工程で、ケーシングパイプ10の回転と上下反復により形成された柱状砕石杭の外周部の転圧とケーシングパイプ10の外周面摩擦の軽減を図ることができる。 In addition, during the process of constructing the crushed stone pile and extracting the casing pipe 10, the outer periphery of the columnar crushed stone pile formed by rotating the casing pipe 10 and repeatedly moving it up and down can be compacted and friction on the outer periphery of the casing pipe 10 can be reduced.

また、液状化抑制対策として公知の地盤締固め、間隙水消散、せん断抵抗力増加の各特性を実施工の中で全て取り入れ液状化抑制工法として再構築した技術の地盤改良装置と地盤改良工法を提供することができ、また、この工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することができる。 In addition, we can provide a ground improvement device and a ground improvement method that incorporates all of the characteristics of well-known liquefaction prevention measures, such as ground compaction, pore water dissipation, and increased shear resistance, into the actual construction work and reconstructs it into a liquefaction prevention method. Furthermore, this method allows the selection of construction machinery of a size appropriate to the scale of the liquefaction prevention work.

また、透水性の高い地盤内にケーシングパイプ10を挿入した場合、ケーシングパイプ10内の水位が上昇する。この水位上昇は投入砕石42に浮力が生じ沈降速度が遅くなるため、本実施例ではケーシングパイプ10内の排水を行いながら砕石杭103の構築を行うことができる。 In addition, when the casing pipe 10 is inserted into highly permeable ground, the water level inside the casing pipe 10 rises. This rise in water level creates buoyancy in the injected crushed stone 42, slowing down the settling speed, so in this embodiment, the crushed stone pile 103 can be constructed while draining water from inside the casing pipe 10.

図15及び図16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。 Figures 15 and 16 show a second embodiment of the present invention, in which the same parts as those in the first embodiment are given the same reference numerals and their explanations are omitted. As shown in the figures, this example shows a construction example in a weak layer.

本実施例は、支持層の深い軟弱地盤層に於いて原地盤の土粒子を水平、鉛直方向に突き込み、土粒子密度を高めて任意深度で砕石42を拡底した砕石圧密部分102を構築し、その砕石圧密部分102上に柱状砕石杭103を構築する。 In this embodiment, soil particles from the original ground are driven horizontally and vertically into a deep soft ground layer of the supporting layer, increasing the soil particle density and constructing a crushed stone compaction section 102 with crushed stone 42 at a desired depth, and then a columnar crushed stone pile 103 is constructed on top of the crushed stone compaction section 102.

事前に検討した設定深度まで、上記実施例1と同様に、ケーシングパイプ10を挿入し、砕石投入を行ってロッド9を左回転しながら断続的に砕石投入と転圧作業を繰り返すことにより鉛直方方向の支持力を確保する。その状態で更に砕石42を投入すると、砕石42は下部螺旋翼32の回転により水平方向に回転トルクの範囲内で放射線状に拡底を始め、球根状の砕石圧密部分102を構築される。この砕石圧密部分102に鉛直加重を掛け、支持力性能を確認して、上方に柱状砕石杭103を構築する。 As in the first embodiment, the casing pipe 10 is inserted to the pre-determined set depth, and crushed stone is poured in. The rod 9 is rotated left while the crushed stone pouring and compaction are repeated intermittently to ensure vertical bearing capacity. When more crushed stone 42 is poured in under this condition, the crushed stone 42 begins to radially expand horizontally within the range of the rotational torque due to the rotation of the lower spiral blade 32, and a bulb-shaped crushed stone compaction portion 102 is constructed. A vertical load is applied to this crushed stone compaction portion 102, the bearing capacity is confirmed, and a columnar crushed stone pile 103 is constructed above.

さらに、地盤強度の異なる互層地盤において、中間に位置する中間軟弱層105において、回転するロッド9とケーシングパイプ10による突き込みと砕石投入作業を行うと、図15及び図16に示すように砕石杭103に他より大きく拡径した砕石杭拡径部103Kが形成され、この砕石杭拡径部103Kは中間軟弱層105がこの上下の軟弱層より軟弱なため形成され、中間軟弱層105の原地盤の圧密を行うことができる。 Furthermore, in a layered ground with different ground strengths, when the rotating rod 9 and casing pipe 10 are used to drive and pour crushed stone into the intermediate weak layer 105 located in the middle, an expanded diameter section 103K of the crushed stone pile 103, which is larger in diameter than the others, is formed in the crushed stone pile 103 as shown in Figures 15 and 16. This expanded diameter section 103K of the crushed stone pile is formed because the intermediate weak layer 105 is weaker than the weak layers above and below it, and the original ground in the intermediate weak layer 105 can be consolidated.

このように地盤中間地層の軟弱層105を圧密強化する方法として、柱状砕石杭103の構築過程において砕石42を一定荷重と一定モータートルクで挿入するため、軟弱度合いの違う地層環境に適合した砕石投入量となる。また、下部螺旋翼32の反掘削方向の回転により軟弱層に砕石42を押し込み原地盤の土粒子密度を向上させることにより中間軟弱層の強度を向上させることができる。 As a method of consolidating and strengthening the weak layer 105 of the intermediate ground layer, the crushed stone 42 is inserted with a constant load and constant motor torque during the construction process of the columnar crushed stone pile 103, so that the amount of crushed stone input is suitable for the ground environment with different degrees of softness. In addition, the rotation of the lower spiral blade 32 in the opposite direction to the excavation pushes the crushed stone 42 into the weak layer, improving the soil particle density of the original ground, thereby improving the strength of the intermediate weak layer.

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。また、このように砕石圧密部分102の上方の砕石杭103に砕石杭拡径部103Kを形成することができる。 In this way, this embodiment achieves the same effects and advantages as the above-mentioned embodiment 1. Also, in this way, the crushed stone pile 103 can be formed with an enlarged diameter portion 103K in the crushed stone pile 103 above the crushed stone compaction portion 102.

図17及び図18は本発明の実施例3を示し、上記各実施例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。同図はカムクラッチの変形例を示している。 Figures 17 and 18 show a third embodiment of the present invention. The same parts as those in the above embodiments are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted. The figures show a modified cam clutch.

この例はカムクラッチ15Aは、連結部たる連結アーム17Aは縦片18Tと下片18Sとを備えた略L字形をなし、前記縦片18Tが枢軸19により前記本体16に回動可能に設けられ、図示しない連結部駆動手段により、図17の実線に示すように下片18Sが連結孔21に挿入された連結位置と、図17の破線に示すように、両連結アーム17A,17Aが閉まるようにして下片18Sが連結孔21から外れた連結解除位置に回動する。尚、前記本体16には、外周面に開口するスリット状の溝部22が形成され、この溝部22に前記枢軸19が設けられ、前記溝部22内に前記縦片18Tの上端側が遊挿される。 In this example, the cam clutch 15A has a connecting arm 17A, which is a connecting part, and is formed in a generally L-shape with a vertical piece 18T and a lower piece 18S. The vertical piece 18T is rotatably attached to the main body 16 by a pivot 19, and is rotated by a connecting part driving means (not shown) between a connected position where the lower piece 18S is inserted into the connecting hole 21 as shown by the solid line in FIG. 17, and a disconnected position where the lower piece 18S is removed from the connecting hole 21 as shown by the dashed line in FIG. 17 so that both connecting arms 17A, 17A are closed. The main body 16 has a slit-shaped groove 22 that opens on the outer periphery, the pivot 19 is provided in this groove 22, and the upper end side of the vertical piece 18T is loosely inserted into the groove 22.

また、図17に示すように、前記非回転モードにおいて、ロッド9を軸方向基端側に引き上げると、下部螺旋翼32の図中左側が前記ケーシングパイプ10の先端に係止してケーシングパイプ10が軸方向基端側に移動するから、下部螺旋翼32の図中右側と前記ケーシングパイプ10の先端との間に支持体たるステー108を設け、このステー121は下部が下部螺旋翼32の上面に固定され、上部が前記ケーシングパイプ10の先端縁部に当接する。 Also, as shown in FIG. 17, in the non-rotation mode, when the rod 9 is pulled up toward the base end in the axial direction, the left side of the lower spiral wing 32 in the figure engages with the tip of the casing pipe 10, causing the casing pipe 10 to move toward the base end in the axial direction. Therefore, a stay 108 is provided as a support between the right side of the lower spiral wing 32 in the figure and the tip of the casing pipe 10, and the lower part of this stay 121 is fixed to the upper surface of the lower spiral wing 32, and the upper part abuts against the tip edge of the casing pipe 10.

このように本実施例では、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。 In this way, this embodiment provides the same effects and advantages as the above embodiments.

図19は本発明の実施例4を示し、上記各実施例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、この例では掘削の開始に用いるケーシングパイプ10に、延長用ケーシングパイプ10Aを接続して施工を行う例を示している。 Figure 19 shows the fourth embodiment of the present invention, in which the same parts as those in the above embodiments are given the same reference numerals and their explanations are omitted. As shown in the figure, this example shows an example in which an extension casing pipe 10A is connected to a casing pipe 10 used to start excavation.

一般的に地盤改良装置1の本体たる車体2にはリーダー5が装着されている。そのリーダー5に電動又は油圧の駆動モーターを備えた回転駆動装置7が取り付けられ、その駆動モーターの上下ストロークにより打ち込み杭長が決まるが、小型の地盤改良装置では長尺のリーダーを装着することができない。 Generally, a leader 5 is attached to the vehicle body 2, which is the main body of the ground improvement device 1. A rotary drive device 7 equipped with an electric or hydraulic drive motor is attached to the leader 5, and the length of the pile to be driven is determined by the up and down stroke of the drive motor, but long leaders cannot be attached to small ground improvement devices.

そこで、本実施例では、図19に示すように、リーダー5よりも長いロッド9を貫通型の前記回転駆動装置7とこの回転駆動装置7を昇降する昇降駆動装置8により、リーダー5のストロークの下限までケーシングパイプ10を打ち込んだ後、カムクラッチ15を非回転モードに切り換えると共にロッドロック12によるロックを解除し、ロッド9とケーシングパイプ10を地中に残し、回転駆動装置7を上方に移動させる。 In this embodiment, as shown in FIG. 19, the casing pipe 10 is driven to the lower limit of the stroke of the leader 5 by the rotary drive device 7, which is a penetrating rod 9 longer than the leader 5, and the lifting drive device 8, which raises and lowers the rotary drive device 7. Then, the cam clutch 15 is switched to the non-rotation mode and the lock by the rod lock 12 is released, leaving the rod 9 and casing pipe 10 in the ground, and the rotary drive device 7 is moved upward.

前記延長用ケーシングパイプ10Aは、先端に径小な差し口部111を有し、この差し口部111は前記ケーシングパイプ10内に挿入され、挿入した状態でケーシングパイプ10と差し口部111に螺合した平ネジなどの連結手段112により連結される。尚、延長用ケーシングパイプ10Aの基端には、ケーシングパイプ10と同様に連結孔21が形成されている。 The extension casing pipe 10A has a small diameter spigot 111 at its tip, which is inserted into the casing pipe 10 and connected to the casing pipe 10 by a connecting means 112 such as a flat screw that is screwed into the spigot 111 while inserted. The extension casing pipe 10A has a connecting hole 21 at its base end, just like the casing pipe 10.

また、延長用ケーシングパイプ10Aは、前記差し口部111を含む全長にロッド挿通部113が開口して設けられている。尚、前記ロッド挿通部113は砕石投入口を兼用するものである。 The extension casing pipe 10A is provided with a rod insertion section 113 that is open over the entire length, including the insertion section 111. The rod insertion section 113 also serves as a crushed stone inlet.

前記リーダー5の長さより長いロッド9を貫通型駆動モーターを備えた前記回転駆動装置7によりリーダーストローク下限までケーシングパイプ10を打ち込んだ後、ロッドロック12を解除すると共に、カムクラッチ15を非回転モードに切り換え、図19に示すように、前記回転駆動装置7を昇降駆動装置8により上方に移動させる。 After the casing pipe 10 is driven into the lower limit of the leader stroke by the rotation drive device 7 equipped with a through-type drive motor, which is a rod 9 longer than the length of the leader 5, the rod lock 12 is released and the cam clutch 15 is switched to non-rotation mode, and the rotation drive device 7 is moved upward by the lift drive device 8 as shown in Figure 19.

地上のロッド9をロッド挿通部113に挿通するようにして、地上のロッド9に延長用ケーシングパイプ10Aを外装し、この延長用ケーシングパイプ10Aの差し口部111をケーシングパイプ10の上端に挿入し、連結手段112により両者を連結する。また、延長用ケーシングパイプ10Aの上端にカムクラッチ15を連結する。 The extension casing pipe 10A is fitted to the ground rod 9 by inserting the ground rod 9 through the rod insertion section 113, and the spigot section 111 of the extension casing pipe 10A is inserted into the upper end of the casing pipe 10, and the two are connected by the connecting means 112. The cam clutch 15 is also connected to the upper end of the extension casing pipe 10A.

このように打ち込み済みケーシングパイプ10と同径の前記延長用ケーシングパイプ10Aを接続した後、ケーシングパイプ10の場合と同様に、設定深度まで回転圧入する。延長用ケーシングパイプ10Aは水平断面C型にロッド幅を通過す切幅で軸方向に切開されたロッド挿通部113を有する。この延長用ケーシングパイプ10Aを接続することでリーダー5のストロークより長い砕石杭103の施工が可能になる。 After connecting the extension casing pipe 10A of the same diameter as the driven casing pipe 10 in this way, it is rotated and pressed in to the set depth in the same way as the casing pipe 10. The extension casing pipe 10A has a rod insertion section 113 cut in the axial direction with a cut width that does not pass through the rod width in a C-shaped horizontal cross section. By connecting this extension casing pipe 10A, it becomes possible to install a crushed stone pile 103 that is longer than the stroke of the leader 5.

既存の他工法の地盤改良機械において油圧モーター若しくは電動モーターの昇降によりまた左右水平方向に回転する機能と一定のモータートルクと圧入力と引抜力を有する全ての機械装置に異形プラグを介して共有でき液状化抑制と免振対策の地盤を構築することができる。例えば、ロッド9を貫通して駆動する貫通型駆動モーターを、リーダー5に昇降可能に設けた装置であれば、例えば貫通型駆動モーターとカムクラッチ15の本体16を連結する異形プラグを用いることにより、各種の機械に使用可能となる。 In existing ground improvement machines using other construction methods, the function of rotating horizontally left and right by raising and lowering a hydraulic or electric motor, as well as a constant motor torque, pressure input, and pull-out force can be shared with all machinery and equipment via the special plug, making it possible to build a foundation that suppresses liquefaction and has anti-seismic measures. For example, if a device has a through-type drive motor that penetrates and drives the rod 9 and is installed on the leader 5 so that it can be raised and lowered, it can be used with various machines by using a special plug that connects the through-type drive motor to the main body 16 of the cam clutch 15.

このように本実施例では、請求項に対応して、リーダー5に回転駆動装置7を昇降可能に設け、回転駆動装置7によりロッド9を回転して地盤内に挿入し、側面の全長に直径方向からロッド9を挿通可能なロッド挿通部113を有するケーシングパイプたる延長用ケーシングパイプ10Aを用い、この延長用ケーシングパイプ10Aの先端をケーシングパイプ10の基端に連結するから、ケーシングパイプ10を地中に挿入した後、ロッド挿通部113にロッド9を側方から挿通するようにして延長用ケーシングパイプ10Aをロッド9に外装し、その延長用ケーシングパイプ10Aを地中に挿入したケーシングパイプ10に連結し、一体となったケーシングパイプ10と延長用ケーシングパイプ10Aを地中に挿入することができ、このようにしてリーダー5の長さより長いケーシングパイプ10と延長用ケーシングパイプ10Aを地中に挿入することができる。 In this embodiment, in accordance with claim 1 , the rotary drive device 7 is provided on the leader 5 so that it can be raised and lowered, the rotary drive device 7 rotates the rod 9 to insert it into the ground, and an extension casing pipe 10A is used as a casing pipe having a rod insertion portion 113 through which the rod 9 can be inserted from the diameter direction along the entire length of the side surface. The tip of the extension casing pipe 10A is connected to the base end of the casing pipe 10, so that after the casing pipe 10 is inserted into the ground, the rod 9 is inserted into the rod insertion portion 113 from the side, and the extension casing pipe 10A is fitted to the rod 9, and the extension casing pipe 10A is connected to the casing pipe 10 inserted into the ground, so that the integrated casing pipe 10 and the extension casing pipe 10A can be inserted into the ground. In this way, the casing pipe 10 and the extension casing pipe 10A, which are longer than the length of the leader 5, can be inserted into the ground.

図20は本発明の実施例5を示し、上記各実施例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。同図は上部螺旋翼と下部螺旋翼の変形例を示している。 Figure 20 shows a fifth embodiment of the present invention, in which the same parts as those in the above-mentioned embodiments are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted. The figure shows modified examples of the upper and lower spiral blades.

同図に示すように、上部螺旋翼34は、下部の外径が前記ケーシングパイプ10の内径より僅かに小さい最大径で、上方に向けって外径が小さくなるように形成されている。言い換えると、ロッド9の中心と上部螺旋翼34の外縁との間の半径方向の寸法が下端から上端に向かって縮小するように形成されている。具体的には、図20の平断面図に示すように、上部螺旋翼34は、先端(下端)の外周縁35Sがケーシングパイプ10に内面に近接する半径を有し、基端(上端)の外周縁35に向かって次第に半径寸法が縮小するように形成されている。 As shown in the figure, the upper helical blade 34 is formed so that the outer diameter at the bottom is a maximum diameter that is slightly smaller than the inner diameter of the casing pipe 10, and the outer diameter decreases toward the top. In other words, the radial dimension between the center of the rod 9 and the outer edge of the upper helical blade 34 decreases from the lower end to the upper end. Specifically, as shown in the planar cross-sectional view of Figure 20, the upper helical blade 34 is formed so that the outer peripheral edge 35S at the tip (lower end) has a radius that is close to the inner surface of the casing pipe 10, and the radius gradually decreases toward the outer peripheral edge 35 at the base end (upper end).

このように本実施例では、上部螺旋翼34は、上方に向けって外径が小さくなるように形成されているから、砕石42や掘削土砂が上部螺旋翼34の下からは上がり難くなり、上からは砕石42が下に送られ易くなる。 In this embodiment, the upper spiral blade 34 is formed so that its outer diameter decreases toward the top, making it difficult for crushed stone 42 and excavated soil to rise from below the upper spiral blade 34, and making it easier for crushed stone 42 to be sent downward from above.

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、実施例では、撹拌手段はケーシングパイプの回転を利用するものを示したが、電動などの動力源を用いるものなどでも良い。さらに、実施例では板状の撹拌部たる撹拌翼を示したが、板状以外でも複数の棒からなるなど各種形状の撹拌部を用いることができる。 The present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications are possible within the scope of the present invention. For example, the tip bit is shown to be triangular pyramid shaped in the embodiment, but it may be a square pyramid or a pentagonal pyramid with four or more sides. In addition, the stirring means is shown to use the rotation of the casing pipe, but it may be a means using a power source such as an electric motor . Furthermore, the embodiment shows a stirring blade as a plate-shaped stirring part, but a stirring part of various shapes other than a plate-shaped one, such as a multiple rod-shaped stirring part, can be used.

1 地盤改良装置
5 リーダー
7 回転駆動装置
8 昇降駆動装置
9 ロッド
10 ケーシングパイプ
10A 延長用ケーシングパイプ(ケーシングパイプ)
15,15A カムクラッチ(切換手段)
31 先端ビット(掘削ビット)
32 下部螺旋翼(先端側螺旋翼)
33 間隙
34 上部螺旋翼(先端側螺旋翼)
41 砕石投入口
42 砕石(中詰め材)
51 ホッパー装置(撹拌手段)
56 ホッパー本体
57 挿通孔
70 板状の撹拌翼(撹拌部)
71 撹拌手段
101 掘削孔
102 砕石圧密部分
103 砕石杭(圧密杭)
113 ロッド挿通部
1 Ground improvement device 5 Leader 7 Rotation drive device 8 Lifting drive device 9 Rod 10 Casing pipe
10A Extension casing pipe (casing pipe)
15,15A cam clutch (switching means)
31 Tip bit (drilling bit)
32 Lower spiral wing (tip side spiral wing)
33 Gap 34 Upper spiral wing (tip side spiral wing)
41 Crushed stone inlet 42 Crushed stone (filling material)
51 Hopper device (agitation means)
56 Hopper body 57 Insertion hole 70 Plate-shaped stirring blade (stirring portion)
71 Stirring means 101 Boring hole 102 Crushed stone compaction part 103 Crushed stone pile (compacted pile)
113 Rod insertion part

Claims (2)

螺旋翼を有するロッドと、このロッドに外装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を地盤内に所定深さまで挿入し、前記ロッドを反掘削方向に回転してケーシングパイプ内の中詰め材により地盤内に圧密杭を形成し、
前記ロッドの先端側に同一螺旋方向の先端側螺旋翼と基端側螺旋翼とが設けられていると共に、これら先端側螺旋翼と基端側螺旋翼との間に前記ロッドの長さ方向の間隙が設けられており、
前記ケーシングパイプの先端から前記先端側螺旋翼を突出した状態で、前記ケーシングパイプと共に前記ロッド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地盤改良工法であって、
リーダーに回転駆動装置を昇降可能に設け、前記回転駆動装置により前記ロッドを回転して地盤内に挿入し、
側面の全長に直径方向から前記ロッドを挿通可能なロッド挿通部を有する延長用ケーシングパイプを用い、この延長用ケーシングパイプの先端を前記ケーシングパイプの基端に連結することを特徴とする地盤改良工法。
A rod having a spiral blade and a casing pipe fitted to the rod are inserted into the ground to a predetermined depth, and the rod is rotated in the direction opposite to excavation to form a consolidation pile in the ground using the filling material in the casing pipe.
a tip-side helical wing and a base-side helical wing having the same helical direction are provided at the tip side of the rod, and a gap is provided between the tip-side helical wing and the base-side helical wing in the longitudinal direction of the rod,
A ground improvement method in which the rod is inserted to the predetermined depth while rotating the casing pipe together with the casing pipe in a direction opposite to excavation with the tip side spiral blade protruding from the tip of the casing pipe,
A rotary drive device is provided on the leader so as to be capable of ascending and descending, and the rod is rotated by the rotary drive device to be inserted into the ground;
A ground improvement method characterized by using an extension casing pipe having a rod insertion portion along the entire length of its side surface through which the rod can be inserted from the radial direction, and connecting the tip of this extension casing pipe to the base end of the casing pipe .
前記先端側螺旋翼が軟弱地盤では前記ケーシングパイプと共に前記ロッドを反掘削方向に回転しながら挿入し、前記先端側螺旋翼が前記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前記ロッドを掘削方向に回転しながら挿入することを特徴とする請求項記載の地盤改良工法。 A ground improvement method as described in claim 1, characterized in that when the tip spiral blade is in soft ground, the rod is inserted together with the casing pipe while rotating in the anti-excavation direction, and when the tip spiral blade is in ground that is harder than the soft ground and cannot be inserted by rotating in the anti-excavation direction, the rod is inserted while rotating in the excavation direction.
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