地盤改良工法および地盤改良機械
【課題】処理深度別に流動性を積極的に変化させることで、高品質で且つ経済性に優れた地盤改良工法を提供する。
【解決手段】現位置土を掘削しながら固化材と混合撹拌する地盤改良工法として、バックホウに持たせた混合撹拌ヘッドを地中に貫入して改良処理を施す。その際に、（ａ）処理深度が大きくなるほど処理土の流動性が高くなるようにその処理深度−流動性特性を予め定めておき、対象領域の処理深度を指定したときの目標とする流動性特性値を上記特性から求め、対象領域での処理直後における処理土の流動性が上記流動性特性値となり、同時に、（ｂ）実混合撹拌時における混合撹拌翼の周回速度が無負荷時における混合撹拌翼の周回速度の二分の一の大きさを下回らないようにする。
【解決手段】現位置土を掘削しながら固化材と混合撹拌する地盤改良工法として、バックホウに持たせた混合撹拌ヘッドを地中に貫入して改良処理を施す。その際に、（ａ）処理深度が大きくなるほど処理土の流動性が高くなるようにその処理深度−流動性特性を予め定めておき、対象領域の処理深度を指定したときの目標とする流動性特性値を上記特性から求め、対象領域での処理直後における処理土の流動性が上記流動性特性値となり、同時に、（ｂ）実混合撹拌時における混合撹拌翼の周回速度が無負荷時における混合撹拌翼の周回速度の二分の一の大きさを下回らないようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水とセメント等の固化材とを混ぜ合わせたミルク状固化材もしくは粉体状固化材を地中に噴射しながら現位置土（原土）の掘削と混合撹拌処理を施すことにより、その処理土の強度を増加させるようにした地盤改良工法とその工法に用いる地盤改良機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セメントに代表されるような固化材と水とを予め混練したミルク状固化材を地中噴射しながら処理対象となる原土と混合撹拌する地盤改良工法においては、そのミルク状固化材量の決定は処理品質や経済性および施工性の上で重要な要素となる。そこで従来は、処理対象となる現場の土（現位置土もしくは原土）を先ず採取し、目標強度を達成するであろうと思われる固化材量を決定した上で、水との混合比率を変えた複数のミルク状固化材のパターンでの強度を測定して相関グラフを作成し、最終的にはそのグラフをもとに、目標強度を達成できて且つ最も経済性に優れた固化材量を求めるようにしている。
【０００３】
例えば特許文献１では、図２８に示すように、処理対象となる特定の原土での目標強度を１６０ｋＮ／ｍ2とした場合、水（Ｗ）と固化材（Ｃ）との混合率Ｗ／Ｃの値をそれぞれ７０％、９０％および１１０％と経験的に推測した上で、それぞれの強度を測定してグラフ化し、同グラフから目標強度１６０ｋＮ／ｍ2を満足し得る固化材量として、Ｗ／Ｃ＝７０％のときには７１ｋｇ／ｍ3、Ｗ／Ｃ＝９０％のときには９３ｋｇ／ｍ3、Ｗ／Ｃ＝１１０％のときには１１１ｋｇ／ｍ3をそれぞれ求めるようにしている。そして、現場での施工性や経済性を考慮して、特に水分量が小さいほど強度発現が顕著となることから、多くの場合には水分量の最も少ない固化材量で目標強度を達成できるものとして、Ｗ／Ｃ＝７０％の場合の７１ｋｇ／ｍ3を最終的に選定するようにしている。
【０００４】
ただし、上記のような固化材量の決定はあくまで原土サンプルを使用した室内土質試験での目標強度に基づくものであって、実際の現場での改良深度や施工性等を忠実に反映したものではないことから、多くの場合には室内強度の７５〜５０％程度とみなして実際の施工を行うことになる。
【特許文献１】特願２００２−８２４３６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように原土のサンプルを採取した上で混合すべき固化材量を決定したとしても、現場での実際の原土の性状によっては粘着性が高すぎて十分な混合撹拌が行えなかったり、特に深度が３ｍ程度よりも大きくなる場合には土圧による拘束圧もかかり、機械負荷が大きすぎて十分な混合撹拌ができずに混合むらが生じるなど品質の低下を招くことがある。また、逆に要求品質を満たすような混合撹拌を行おうとすると必要以上に時間がかかり、不経済となって好ましくない。
【０００６】
本発明はこのような課題に着目してなされたもので、地盤改良による機械負荷を考慮して予め改良処理深度−流動性特性または改良処理深度−原土の湿潤密度−流動性特性を定めておき、これらの特性から求めた目標とする流動性特性値となるように改良処理を行うことにより、例えばミルク状固化材と原土とを均一に混合撹拌することができ、しかもその混合撹拌によって処理土が流動化を呈する状態とすることで後処理としての締め固めを必要としない地盤改良工法と地盤改良機械を提供するものである。
【０００７】
すなわち、一般に、土壌は含水比の大きさに応じて「固体−（収縮限界）−半固体−（塑性限界）−塑性体−（液性限界）−液体」のように変化し、含水比が小さく比較的安定した状態であっても、含水比が大きくなるのに伴い液状化を呈する軟弱土へと変化してゆく。これは、土壌の力学的性質を支配している主要因子が含水量であることを示していることにほかならない。その一方、ミルク状固化材を地中に噴射しながら原土と混合撹拌する地盤改良工法は、ミルク状固化材との混合撹拌による水分補給によって処理土が流動化する故に、一般的には後処理として処理土の締め固めを必要としない工法であると言われているが、先にも述べたように原土の土質性状によっては混合むらや空隙の発生が余儀なくされる。
【０００８】
そこで、土質試験によって得られた原土の含水比や液性限界等の諸性状数値により原土の硬軟の程度や粘着度の強弱を把握し、その程度に応じ改良深度ごとに機械負荷のかからない流動性を確保できる程度にまでミルク状固化材に含まれる水分量を大きくすることで、混合撹拌直後に処理土を積極的に流動化させ品質を向上させるのが本発明の目的である。
【０００９】
さらに、常に処理土が流動化することによって処理土の強度発現に最も影響を与える混合度合いを最適化するべく深度別に流動性を変化させ、最も経済的な流動性のもとで施工を行い、高品質で且つ経済性に優れた地盤改良工法と地盤改良機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、深度が１５ｍ以下の現位置土を掘削しながら固化材と混合撹拌して現位置土の強度増加を図る地盤改良工法において、母機として機能する建設機械のアーム先端に、上下方向に周回移動する混合撹拌翼を備えた混合撹拌ヘッドを装着し、この混合撹拌ヘッドを地中に貫入して改良処理を施すにあたり、下記（ａ），（ｂ）の条件を満たすように改良処理を施すことを特徴とする。
【００１１】
（ａ）少なくとも経済性および施工性の面で良好とされる改良処理直後の処理土の流動性の度合いと改良処理深度との関係として、改良処理深度が大きくなるほど処理土の流動性が高くなるようにその改良処理深度−流動性特性を予め定めておき、この改良処理深度−流動性特性に基づき、処理対象領域の改良処理深度を指定したときの目標とする流動性特性値を求め、処理対象領域での改良処理直後における処理土の流動性が上記流動性特性値となるようにすること。
【００１２】
（ｂ）実際の混合撹拌時における混合撹拌翼の周回平均速度が無負荷時における混合撹拌翼の周回速度の二分の一の大きさを下回らないこと。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、上記改良処理深度−流動性特性に代えて、少なくとも経済性および施工性の面で良好とされる改良処理直後の処理土の流動性の度合いと改良処理深度との関係として、改良処理深度が大きくなるほど処理土の流動性が高くなり且つ原土の湿潤密度が大きくなるほど処理土の流動性が高くなるようにその改良処理深度−原土の湿潤密度−流動性特性を予め定めておき、この改良処理深度−原土の湿潤密度−流動性特性に基づき、処理対象領域の改良処理深度と原土の湿潤密度を指定したときの目標とする流動性特性値を求め、処理対象領域での改良処理直後における処理土の流動性が上記流動性特性値となるように改良処理を行うことを特徴とする。
【００１４】
この場合、上記流動性の度合いを示す指標としては、例えばＪＩＳ Ｒ ５２０１に準拠したフロー試験（テーブルフロー試験）におけるフロー値や、同じくＪＩＳ Ａ １１０１のスランプ試験に準拠したスランプ値、あるいは粘性度合い等のパラメータを使用することができる。
【００１５】
さらに、実際の施工時には、地盤改良処理品質の向上の観点から、予め定めた養生期間経過後の目標強度を満足させるのに必要な固化材の添加量にて改良処理を行うものとする。また、請求項３，４に記載のように、混合撹拌翼の周回速度や混合撹拌ヘッドによる改良処理深度をリアルタイムで計測しながら改良処理を行うことが望ましい。
【００１６】
また、請求項１〜４に記載の発明において、より効率的な地盤改良処理を行う上では、請求項５に記載のように、平面視にて略矩形波状の移動軌跡のもとで混合撹拌ヘッドを連続的に移動させて改良処理を行うものとする。
【００１７】
より具体的には、請求項６に記載のように、略矩形波状の移動軌跡となる混合撹拌ヘッドの動きは、平面視におけるアーム長さ方向での往動動作と復動動作および双方の動作位置間でのシフト動作を１サイクルとしてこれらを複数サイクル繰り返すものとし、上記混合撹拌ヘッドのシフト動作は、平面視における混合撹拌ヘッドの処理幅寸法以内のものとして行うものとする。
【００１８】
この場合、平面視にて略矩形波状の移動軌跡に代えて、請求項７に記載のように、平面視にて略ジグザグ状の移動軌跡のもとで混合撹拌ヘッドを連続的に移動させるか、請求項８に記載のように、平面視にて略Ｎ字状の移動軌跡のもとで混合撹拌ヘッドを連続的に移動させて改良処理を行うようにしてもよい。
【００１９】
また、請求項１〜８のいずれかに記載の地盤改良工法に用いる地盤改良機械としては、請求項９に記載のように、混合撹拌ヘッドによる改良処理深度、混合撹拌ヘッドの鉛直度および混合撹拌翼の周回速度のうち少なくともいずれか一つを計測する手段を備えていることが望ましく、特に、混合撹拌ヘッドによる改良処理深度を計測する手段と混合撹拌ヘッドの鉛直度を計測する手段はその両者を併用することが望ましい。さらに、請求項１０に記載のように、混合撹拌ヘッドによる改良処理深度、混合撹拌ヘッドの鉛直度および混合撹拌翼の周回速度をそれぞれ計測する手段を共に備えていることがより望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１，２に記載の発明によれば、予め改良処理深度−流動性特性または改良処理深度−原土の湿潤密度−流動性特性を定めておき、これらの特性から求めた目標とする流動性特性値、すなわち改良処理深度に応じた流動性特性値となるように地盤改良処理を行うことにより、処理機械が無理なく作動するので処理品質のばらつきがなく、混合むらや空隙の発生をなくして処理品質を向上させることができるほか、単位時間当たりの作業量を大きく確保することができることによって経済性にも優れ、コストダウンを図ることができる。
【００２１】
また、請求項３，４に記載の発明によれば、混合撹拌翼の周回速度あるいは混合撹拌ヘッドによる改良処理深度を計測しながら改良処理を行うことで、処理品質が一段と向上する。
【００２２】
請求項５〜８に記載の発明によれば、処理機械たる混合撹拌ヘッドを地中において平面視にて略矩形波状、ジグザグ状もしくは略Ｎ字状に移動させて改良処理を行うようにしたことにより、混合撹拌ヘッドの地中への貫入と引き上げとを繰り返し行う従来工法に比べて一段と効率よく作業を行える。
【００２３】
請求項９，１０に記載の発明によれば、混合撹拌ヘッドによる改良処理深度、混合撹拌ヘッドの鉛直度および混合撹拌翼の周回速度のうち少なくともいずれか一つを計測する手段を備えているため、改良処理深度や混合撹拌度合いが安定化して処理品質が一段と向上し、特に混合撹拌ヘッドの鉛直度を計測する手段を備えている場合には鉛直精度の優れた施工を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１〜５は本発明の好ましい実施の形態として地盤改良のための施工システムを示し、特に図１〜３は建設機械であるバックホウ１をベースマシン（母機）とする地盤改良機械の全体構造を、図４，５はその細部の構造をそれぞれ示している。なお、図１と図２は同一のものであるが、図面の錯綜化を避けるために二つの図に分けて描いてある。
【００２５】
図１に示すように、ベースマシンであるバックホウ１のアーム２の先端には、土壌の掘削と混合撹拌のためにチェーン駆動式のいわゆるトレンチャー式と称される処理機械としての油圧駆動式の混合撹拌ヘッド３が着脱可能に装着されている。
【００２６】
トレンチャー式の混合撹拌ヘッド３は、図４，５に示すようにフレーム４の上部の駆動論であるチェーンスプロケット５と下部の従動輪６との間にエンドレスなドライブチェーン７を巻き掛けるとともに、そのドライブチェーン７の外周に等ピッチで複数の混合撹拌翼８，８…を装着したものであり、各混合撹拌翼８には図５に示すように複数のカッター刃９が突設されている。上記フレーム４の先端には固化材吐出口１０が設けられており、例えば図示しないグラウトポンプ等によって配管１１を通して圧送されてきたスラリ状もしくは粉体状の固化材が吐出されるようになっている。そして、フレーム４の上部に設けられた油圧モータ１２を起動することにより各混合撹拌翼８，８…がドライブチェーン７とともに周回移動し、それに併せてバックホウ１の推力にて混合撹拌ヘッド３を地中に貫入することにより、土壌の掘削と先に述べた固化材吐出口１０から吐出されるスラリ状固化材もしくは粉体状固化材との混合撹拌が行われる。
【００２７】
ここで、油圧モータ１２と同軸上にはロータリーエンコーダ等の回転センサ１３が設けられており、この回転センサ１３をもってチェーン駆動用の油圧モータ１２の回転数Ｎ（ｒｐｍ）が検出されるようになっている。また、上記ドライブチェーン７を駆動するための駆動輪はそのドライブチェーン７と噛み合うチェーンスプロケット５である必要があるが、従動輪６については必ずしもチェーンスプロケットである必要はない。
【００２８】
このような混合撹拌ヘッド３による地盤改良工法に際しては、先ず従来と同様に、地盤改良の対象となる土壌を採取して事前に配合試験を行って、図２８のグラフに基づいて目標強度を達成するのに必要な水／セメント比（Ｗ／Ｃ）を決定し、その上で固化材添加量すなわち例えばセメント添加量を決定する。なお、この固化材添加量は、予め定めた養生期間経過後の目標強度を満足させるのに必要な固化材添加量であることは言うまでもない。
【００２９】
さらに、施工すべき改良処理深度の大きさにかかわらず、上記のように原位置土の掘削と混合撹拌処理を司ることになるトレンチャー式の混合撹拌ヘッド３の負荷が常に６５％以下となるように、その改良処理深度に応じ改良処理直後における処理土の流動性を変化させて改良処理を行うものとする。より具体的には、混合撹拌時における混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率をＡｖ、無負荷時における混合撹拌翼８の周回速度すなわちドライブチェーン７の周回速度をＢ（ｍ／ｓｅｃ）、混合撹拌時におけるドライブチェーン７の周回平均速度をＣ（ｍ／ｓｅｃ）とした場合に、下記（１）式より算出される混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｖの値が６５％以下となるように、改良処理深度に応じて改良処理直後における処理土の流動性を変化させて改良処理を行うものとする。
【００３０】
Ａｖ＝｛（Ｂ−Ｃ）／Ｂ｝×１００（％）‥‥（１）
ただし、
Ａｖ：混合撹拌時における混合撹拌ヘッドの負荷抵抗率
Ｂ：無負荷時における混合撹拌翼の周回速度
Ｃ：混合撹拌時における混合撹拌翼の周回平均速度
上記の無負荷時におけるドライブチェーンの周回速度Ｂ（ｍ／ｓｅｃ）は、先の回転センサ１３によって検出される油圧モータ１２の回転数をＮ（ｒｐｍ）、ドライブチェーン駆動用のチェーンスプロケット５の円周寸法をＫ（ｍ）とすれば、下記（２）式によって算出される。
【００３１】
Ｂ（ｍ／ｓｅｃ）＝（Ｎ×Ｋ）／６０‥‥（２）
また、上記の混合撹拌時におけるドライブチェーン７の周回平均速度Ｃ（ｍ／ｓｅｃ）は、無負荷時と異なり混合撹拌抵抗を受けて変動するので、例えば予め試運転等を行って所定時間（例えば１０分間）でのドライブチェーン７の速度Ｃ１（ｍ／ｓｅｃ）を記憶もしくは記録した上で、その所定時間内でのドライブチェーン７の平均速度Ｃ（ｍ／ｓｅｃ）として算出して予め求めておくものとする。
【００３２】
上記（１）式によって算出される混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｖの値が６５％以下という条件を満たすように施工を行うためには、実際の混合撹拌時におけるドライブチェーン７（混合撹拌翼８）の周回速度Ｃ１が無負荷時におけるドライブチェーン７の周回速度Ｂ（ｍ／ｓｅｃ）の二分の一の大きさを下回らないように施工することにほかならないことから、後述するように実際の混合撹拌時におけるドライブチェーン７の周回速度Ｃ１を例えばバックホウ１のキャビン内等にリアルタイムで可視表示して、オペレータに対し実際の施工時の周回速度Ｃ１が無負荷時の周回速度Ｂ（ｍ／ｓｅｃ）の二分の一の大きさを下回らないで施工するように促す。
【００３３】
より具体的には、例えば図３に示すように、平面視にて幅がＬ、長さがＭの矩形状に区割りされた一つの領域（以下、これを１区割りという）Ｅを１単位として地盤改良処理を行う場合、図６の（Ａ）に示すように混合撹拌ヘッド３を地表よりも上方に上昇させた状態でいわゆる空運転を行い、実質的に無負荷の状態で混合撹拌翼８，８…をドライブチェーン７とともに周回移動させて、その時のドライブチェーン７の周回速度Ｂを上記（２）式に基づいて計測する。ここでは周回速度Ｂとして例えば１．４（ｍ／ｓｅｃ）を計測したと仮定する。
【００３４】
次いで、指定された１区割りＥについて、同図（Ｂ）に示すように所定の改良処理深度のもとで実際の施工を行い、所定時間内（例えば１０分間）もしくは１区割りＥについての処理が終了するまでの実際のドライブチェーン７の周回速度Ｃ１（ｍ／ｓｅｃ）をリアルタイムで且つ連続して計測し、その値を記憶もしくは記録する。その上で、作業終了後にそれらの周回平均速度Ｃ（ｍ／ｓｅｃ）を算出する。ここでは、その周回平均速度Ｃが１．２（ｍ／ｓｅｃ）であったと仮定する。
【００３５】
こうして求めたドライブチェーン７の周回速度Ｂ＝１．４（ｍ／ｓｅｃ）および周回平均速度Ｃ＝１．２（ｍ／ｓｅｃ）の値をもとに、検証の意味で先の（１）式に基づいて混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｖを算出する。すなわち、負荷抵抗率Ａｖは
Ａｖ＝｛（１．４−１．２）／１．４｝×１００＝１４．３（％）
となる。
【００３６】
そして、ここで算出した負荷抵抗率Ａｖ＝１４．３％の値は、先に述べたような負荷抵抗率Ａｖが６５％以下という要求条件を満たしていることになる。言い換えるならば、上記（１）式よりして実際の施工時にそのドライブチェーン７の周回速度Ｃ１が無負荷時のドライブチェーン７の周回速度Ｂの二分の一の値を下回らないように配慮さえすれば、負荷抵抗率Ａｖとして６５％以下という要求条件を常に満たしていることになる。
【００３７】
そこで、上記の例では、以降の実際の施工すなわち地盤改良処理に際して、オペレータに対し施工条件として無負荷時のドライブチェーン７の周回速度Ｂ＝１．４（ｍ／ｓｅｃ）の二分の一に相当するデータとして０．７（ｍ／ｓｅｃ）という管理目標値を提示し、当該管理目標値以上となるようなドライブチェーン７の周回速度で処理するように指示する。その一方で、施工中のドライブチェーン７の周回速度Ｃ１をリアルタイムで計測した上で後述するようにバックホウ１のキャビン等に可視表示するものとし、その結果としてオペレータは可視表示されたデータを目視確認しながら上記管理目標値である０．７（ｍ／ｓｅｃ）以上となるように施工を行えば、要求される混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｖを充足することができる。
【００３８】
さらに、実際の施工時に少なくとも経済性と施工性を両立し得るであろう改良処理深度と改良処理直後における処理土の流動性との相関として、図７に示すような改良処理深度−流動性特性のグラフを予め用意しておくものとする。このグラフは、過去の施工実績すなわち種々の土質や改良処理深度等、過去に蓄積した施工データから経験的に定めたものであり、横軸は改良処理深度を、縦軸は改良処理直後の流動性の指標であるテーブル試験のフロー値（ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準拠）をそれぞれ指示している。ここでは、改良処理深度３ｍのときのフロー値の許容下限値を１００ｍｍ、同じく許容上限値を１４０ｍｍとするとともに、改良処理深度１５ｍのときのフロー値の許容下限値を１８０ｍｍ、同じく許容上限値を２２０ｍｍとした上で、上記許容下限値同士および許容上限値同士を結ぶように所定勾配の二本の平行線を引き、それら二本の平行線の範囲内を、改良処理直後の流動性の指標であるフロー値の許容範囲として設定してある。同図から明らかなように、改良処理深度が大きくなるほど処理直後の処理土の流動性が高くなるように設定してある。
【００３９】
なお、同図のグラフから明らかなように、改良処理深度が３ｍ未満の場合にはそのフロー値の許容範囲は改良処理深度が３ｍのときと同じに設定してあり、同様に改良処理深度が１５ｍを越える場合にはブリージング防止の観点からそのフロー値の許容範囲は改良処理深度が１５ｍのときと同じに設定してある。
【００４０】
そして、先に述べた混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｖの値が６５％以下という条件を満たすように施工を行うべく、実際の施工箇所（地盤改良の対象となる地盤）の深度に応じて図７のグラフから該当するフロー値を選択し、そのフロー値条件を満たすように改良処理深度ごとに改良処理直後の処理土の流動性を変化させて施工を行うものとする。この流動性の選択は、図２８に基づいて最初に決定した水／セメント比（Ｗ／Ｃ）に基づく固化材添加量（セメント添加量）に優先するものとする。例えば改良処理深度が１５ｍの場合には、図７のグラフからフロー値として１８０ｍｍ〜２２０ｍｍの範囲を選択し、その許容範囲の中央値である２００ｍｍを目標値として流動性を調整するものとする。
【００４１】
すなわち、常に処理土が流動化することによってその処理土の強度発現に最も影響を与える混合度合いを最適化するべく改良処理深度別に改良処理直後の流動性を積極的に変化させ、最も経済的な流動性のもとで施工を行うものとする。
【００４２】
こうすることにより、混合撹拌ヘッド３が無理なく且つ安定して混合撹拌処理を行うことになるので、品質のばらつきが少なく、単位時間当たりの作業量を大きく確保することができて、結果的にコストダウンを図ることができるようになる。
【００４３】
なお、当然のことではあるが、超軟弱な地盤を施工する場合には、スラリ状固化材ではなく粉体状の固化材を直接地中に吐出して施工を行うものとする。
【００４４】
また、希に施工対象箇所が超々軟弱な地盤であるような場合には、図７に示すグラフのフロー値の許容範囲を満たそうとすると必要とする固化材添加量が極端に増大することが予想される。そのような場合には経済性を重視し、例外としてフロー値が図７に示すグラフの許容範囲を上方側に逸脱した状態で施工を行うこともある。
【００４５】
図８は、本実施の形態の変形例として図７のものに代えて用いられる相関グラフを示し、図７では改良処理深度と処理土の流動性の指標であるテーブルフロー値との相関を示しているのに対して、図８では改良処理深度と処理土の流動性の指標であるテーブルフロー値、および原土の物性（物性値）の指標である湿潤密度ρｔ（ｔ／ｍ3）との相関を示している。
【００４６】
このグラフもまた、過去の施工実績すなわち種々の土質や改良処理深度等、過去に蓄積した施工データから経験的に定めたものであり、横軸は改良処理深度を、縦軸は改良処理直後の流動性の指標であるテーブル試験のフロー値のほか原土の物性値である湿潤密度ρｔ（ｔ／ｍ3）をそれぞれ指示している。
【００４７】
実際の施工に際し流動性の指標であるフロー値は、施工性の面からは混合撹拌抵抗が小さくなる高めの値が望ましく（混合撹拌抵抗と処理土のフロー値は反比例する）、また品質的にも混合撹拌性を良くするためにはフロー値として高めの値が望ましいと言える（処理土のフロー値と施工性は正比例する）。しかしながら、高めのフロー値にて目標強度を満足させるには固化材を多量に使用することになり、不経済となる（処理土のフロー値と目標強度を満足させるのに必要な固化材添加量は反比例する）。よって、施工的にも品質的にも且つ経済的にも望ましい流動値たるフロー値を決定するにあたって、先に述べた図８の相関グラフを使用するものとする。
【００４８】
先に述べたように、図８の相関グラフは、改良処理深度および流動性の指標であるテーブルフロー値以外に原土の物性値として原土の湿潤密度ρｔを併用している点で図７のものと異なっている。
【００４９】
実際の施工時の混合撹拌抵抗は、改良処理深度および原土の湿潤密度ρｔに正比例して増減することが知られている。また、混合撹拌性は混合撹拌抵抗に正比例するとともに、原土の湿潤密度ρｔと目標強度を満足させるのに必要な固化材添加量は反比例することもまた知られている。
【００５０】
そこで、先の場合と同様に、混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｖの値が６５％以下という条件を満たすように施工を行うべく、実際の施工箇所（地盤改良の対象となる地盤）の深度と原土の湿潤密度ρｔの値に応じて図８のグラフから該当するフロー値を選択し、そのフロー値条件を満たすように改良処理深度ごとに改良処理直後の処理土の流動性を変化させて施工を行うものとする。
【００５１】
こうすることにより、先の場合と同様に、混合撹拌ヘッド３が無理なく且つ安定して混合撹拌処理を行うことになるので、品質のばらつきが少なく、単位時間当たりの作業量を大きく確保することができて、コストダウンを図ることができることはもちろんのこと、施工性、処理品質および経済性を共に満足することができるようになる。
【００５２】
図１〜３に示すバックホウ１のキャビン内の例えばインストルメントパネルには施工管理装置としての計測表示盤１４が着脱可能に装着される。この計測表示盤１４は、図９に示すように演算処理部１５のほか施工に必要な各種データを可視表示する第１，第２の表示部１６，１７および設定器１８を備えていて、後述するように施工に必要な各種データがリアルタイムで第１，第２の表示部１６，１７に可視表示されるようになっているとともに、必要に応じて上記各種データの算出に必要なデータを設定器１８からマニュアル操作にてプリセットできるようになっている。本実施の形態では、先に述べた混合攪拌ヘッド３のドライブチェーン７を駆動するためのチェーンスプロケット５の円周寸法Ｋの値等が設定器１８でプリセットされて演算処理部１５に取り込まれる。なお、計測表示盤１４は計時機能部１９を有していて、例えば任意のタイミングで図示外のスタートボタンを押圧操作してから現在時刻までの時間、およびスタートボタンを押圧操作してから同じく図示外のストップボタンを押圧操作するまでの時間を計時可能となっている。
【００５３】
また、バックホウ１にはアーム２の回転角度を検出するための角度センサ２０や、ブーム２１の回転角度を検出するための角度センサ２２、および混合撹拌ヘッド３の首振り旋回方向（θ方向）での鉛直度合いを検出するための角度センサ２３がそれぞれ設けられていて、これらの各角度センサ２０，２２，２３の検出出力は先に述べた混合撹拌ヘッド３側の回転センサ１３の検出出力（ドライブチェーン駆動用の油圧モータ１２の回転数Ｎ（ｒｐｍ））とともに計測表示盤１４の演算処理部１５に入力される。なお、上記の角度センサ２０，２２，２３としてはいわゆるトルクバランス方式と称される公知の構造のものが使用される。
【００５４】
上記の計測表示盤１４の演算処理部１５では、回転センサ１３や角度センサ２０，２２，２３からの検出出力ならびにプリセットデータをもとに所定の演算を行って、例えば図１に示すように、その演算結果であるチェーン速度と１区割りＥ当たりの累積移動距離および深度とがそれぞれ数値と累積積算波形の二つの形態としてリアルタイムで第１の表示部１６に可視表示され、同時に図２に示すように混合撹拌ヘッド３の鉛直度合いがリアルタイムで第２の表示部１７に可視表示される。
【００５５】
ここで、チェーン速度は先に述べたように混合撹拌翼８，８…の周回速度にほかならないから、回転センサ１３の回転出力Ｎ（ｒｐｍ）とチェーンスプロケット５の円周Ｋ（ｍ）とをもとに先の（２）式に基づいて算出される。
【００５６】
一方、１区割りＥ当たりの累積移動距離は、図３に示した１区割りＥの地盤改良処理に要したドライブチェーン７の現在までの総移動距離にほかならず、上記のチェーン速度（混合撹拌翼８，８…の周回速度）と１区割りＥの地盤改良処理に要した時間とを乗じることによって算出される。つまり、１区割りＥの地盤改良に際してドライブチェーン７が混合撹拌翼８，８…とともに絶えず周回移動しているものとみなして、その１区割りＥの処理開始時にオペレータがスタートボタンを押してから現在（現在時刻）までの累積作業時間を計時し、その累積作業時間（秒）にチェーン速度（ｍ／ｓｅｃ）を乗じることによって算出される。なお、上記累積作業時間は図示しないリセットボタンの操作により任意のタイミングでリセット可能である。
【００５７】
また、深度Ｈ（ｍ）は図１に示すように地面から混合撹拌ヘッド３の先端（下端）までの掘り下げ施工深さであり、次の式（３）によって算出される。なお、この深度についても図示しないリセットボタンの操作により任意のタイミングでリセット可能である。
【００５８】
Ｈ＝Ｄ１−Ｄ２−α‥‥（３）
Ｄ１＝Ｌ１×ｓｉｎθ１
Ｄ２＝Ｌ２×ｓｉｎθ２
ただし、
Ｄ１：アーム２の角度による垂直方向の距離
Ｄ２：ブーム２１の角度による垂直方向の距離
Ｌ１：混合撹拌ヘッド３の上端からアーム２とブーム２１の接続部までの距離（定数）
Ｌ２：アーム２とブーム２１の接続部からブーム２１の車両固定部までの距離（定数）
Ｃ：リセットボタン操作によるオフセット量
ここで、先に述べたように幅Ｍ×長さＬの１区割りＥの施工に当たっては、図３に示すようにその１区割りＥの領域を例えば（１）〜（９）の細領域に分けた上で、その都度所定量ずつオーバーラップさせながら施工を行うものとする。
【００５９】
より具体的には、図１０に示すようにその１区割りＥの始端部に有効処理幅Ｗの混合撹拌ヘッド３を貫入したならばその混合撹拌ヘッド３を幅方向Ｌにおいて矢印ａ１方向に連続移動させながら地盤改良処理として掘削と混合撹拌処理を行うものとする。そして、矢印ａ１方向のストロークエンドに達したならば、混合撹拌ヘッド３を抜き上げることなくそのまま図１１の矢印ｂ１方法に有効処理幅Ｗの半分の長さだけシフトさせ、引き続き混合撹拌ヘッド３を図１２の矢印ａ２方向に連続移動させて同様に処理を行う。混合撹拌ヘッド３が矢印ａ２方向のストロークエンドに達したならば、混合撹拌ヘッド３を同図の矢印ｂ２方向に有効処理幅Ｗの半分の長さだけシフトさせ、以降は図１３に示すように同様の動作を１区割りＥの終端部に至るまで繰り返す。
【００６０】
この場合、オペレータはバックホウ１のキャビンに設置された計測表示盤１４の第２の表示部１７（図２および図９参照）を確認しながら、混合撹拌ヘッド３が常に鉛直方向（図２における第２の表示部１７の０度の方向）を指向するようにその姿勢を制御する。
【００６１】
すなわち、図１０〜１３における矢印ａ１方向の混合撹拌ヘッド３の移動を往動動作、矢印ａ２方向の混合撹拌ヘッド３の移動を復動動作、矢印ｂ１，ｂ２方向の混合撹拌ヘッド３の移動をシフト動作とすると、これらの往動動作と復動動作およびシフト動作を１サイクルとしてこれら動作を複数回繰り返すことで平面視にて略矩形波状の移動軌跡のもとで混合撹拌ヘッド３を動かして施工を行うものとする。そして、上記シフト動作の際に混合撹拌ヘッド３の有効処理幅Ｗの半分の長さだけシフトさせることにより、１区割りＥのどの部分についても少なくとも２回の混合撹拌処理が施されることになり、処理品質の向上と均一化が図れるようになる。
【００６２】
ここで、１区割りＥについての最初の往動動作と最後の往動もしくは復動動作の際には、混合撹拌ヘッド３の移動速度を通常の二分の一程度として極低速で処理を行うものとする。こうすることにより、混合撹拌ヘッド３の一回の通過にもかかわらず二回通過した場合と同等の処理を行える。その結果として、図１０〜１３の（Ｂ）に示すように、処理後の１区割りＥのなかには３回の混合撹拌処理が行われた部分ｅ１が一部存在するものの、１区割りＥの全領域について平均的に少なくとも２回の混合撹拌処理が施されたことになる。
【００６３】
ここで、上記のように平面視にて略矩形波状の混合撹拌ヘッド３の移動軌跡のもとで混合撹拌処理を行うのに代えて、図１４〜１７に示すように平面視にて略ジグザグ状の移動軌跡のもとで混合撹拌処理を行うようにしても同等の効果が得られる。
【００６４】
また、図１８に示すように混合撹拌ヘッド３の有効長さｔ１よりも改良処理深度ｔが大きい場合には、その混合撹拌ヘッド３の上端部、より具体的にはチェーン駆動用のチェーンスプロケット５の半径寸法ｔ２程度が地表に出るまで、混合撹拌ヘッド３全体を積極的に上下動させながら施工を行うものとする。こうすることにより、改良処理深度ｔよりも混合撹拌ヘッド３の有効長さｔ１が小さいにもかかわらず、深さ方向においてより均一な施工を行えるようになる。
【００６５】
図１９〜図２３には別の施工例を示す。この施工例では、混合撹拌ヘッド３の移動軌跡が平面視にて略Ｎ字状のものとなるように施工を行うようにしたものである。
【００６６】
図１９に示すように、１区割りＥの施工にあたり、目印となる４本のポール２９，２９‥を立てた上で、１レーン目として施工基本速度の１／２の速度で混合撹拌ヘッド３にて混合撹拌処理を行う。施工基本速度の１／２の速度で施工を行うことで、１レーン目の施工領域ｅ１１について実質的に２回混合撹拌処理を行った場合と同等の効果が得られることになる。
続いて、図２０に示すように、同様にポール２９，２９‥を目印として、１レーン目の施工領域ｅ１１と半分がオーバーラップするように、施工基本速度にて斜めに２レーン目の領域ｅ１２について施工を行う。これにより、上記のオーバーラップ領域ｅ１３では合計で３回の混合撹拌処理が行われたことになる。
【００６７】
続いて、図２１に示すように、２レーン目の施工領域ｅ１２と半分がオーバーラップするように、３レーン目の領域ｅ１４について施工基本速度で真っ直ぐに施工を行う。これにより、上記のオーバーラップ領域ｅ１５では合計で２回の混合撹拌処理が行われたことになる。そして、以降は図２０，２１と全く同様の施工を順次繰り返す。
【００６８】
ここで、１日分の作業の終わりのレーンである領域ｅ２０の施工に際しては、図２２に示すように施工基本速度の１／２の速度で施工を行う。こうすることにより、その直前に施工が完了した隣りのレーンとのオーバーラップ領域ｅ１９では、実質的に合計３回の混合撹拌処理が施されたことになる。
【００６９】
一方、翌日の最初の１レーン目の領域ｅ２１の施工については、一部固化が進行している前日の最終施工レーンの領域ｅ２０に隣接して、図１９の場合と同様に施工基本速度の１／２の速度で施工を行い、以降は図２０〜図２３と全く同様の施工を順次繰り返す。
【００７０】
この施工方法においても、処理後の１区割りＥのなかには３回の混合撹拌処理が行われた部分が一部存在するものの、１区割りＥの全領域について平均的に少なくとも２回の混合撹拌処理が施されたことになる。
【００７１】
図２４〜図２６は、本発明の第２の実施の形態を示す。
【００７２】
先の第１の実施の形態では、混合撹拌ヘッド３に設けた回転センサ１３にてチェーン駆動用の油圧モータ１２の回転数Ｎ（ｒｐｍ）を検出し、その検出出力に基づきドライブチェーン７の周回速度Ｃ１を算出した上で、そのドライブチェーン７の周回速度Ｃ１をもって施工管理を行っているのに対して、この第２の実施の形態では、バックホウ１に搭載されている油圧パワーユニット３０から混合撹拌ヘッド３への作動油の吐出圧力をもって施工管理を行うようにしたものである。なお、深度管理については先の第１の実施の形態と同様である。
【００７３】
図２４のほか図２５に示すように、混合撹拌ヘッド３の油圧モータ１２はバックホウ１に搭載されている油圧パワーユニット３０からの作動油の供給をもって駆動されるものであることから、その油圧パワーユニット３０の主要素である油圧ポンプには圧力センサ３１が付設されていて、その圧力センサ３１をもって混合撹拌ヘッド３の油圧モータ１２に供給される作動油の吐出圧力が検出されるようになっている。
【００７４】
上記油圧パワーユニット３０の油圧ポンプは一般的に可変容量型のものが使用されていることから、その吐出圧力Ｐ（ＭＰａ）と流量Ｑ（リットル／ｍｉｎ）との相関であるＰ−Ｑ特性は図２５のようになる。そして、可変容量型の油圧ポンプはその吐出する油量が負荷に応じて変化することから、後述するように図２５の吐出圧力Ｐに基づいて、先の実施の形態と同様に混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率を算出しようとするものである。
【００７５】
なお、上記油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐは、図２４に示すように、計測表示盤１４の第２の表示部１６に数値と累積積算波形の二つの形態としてリアルタイムで可視表示される。
【００７６】
そして、施工すべき改良処理深度の大きさにかかわらず、上記のように原位置土の掘削と混合撹拌処理を司ることになるトレンチャー式の混合撹拌ヘッド３の負荷が常に６５％以下となるように、その改良処理深度に応じ改良処理直後における処理土の流動性を変化させて改良処理を行うものとする。より具体的には、混合撹拌時における混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率をＡｐ、無負荷時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力をＰａ（ＭＰａ）、混合撹拌時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力をＰｄ（ＭＰａ）とした場合に、下記（４）式より算出される混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｐの値が６５％以下となるように、改良処理深度に応じて改良処理直後における処理土の流動性を変化させて改良処理を行うものとする。
【００７７】
Ａｐ＝｛１−（Ｐａ／Ｐｄ）｝×１００（％）‥‥（４）
ただし、
Ａｐ：混合撹拌時における混合撹拌ヘッドの負荷抵抗率
Ｐａ：無負荷時における油圧パワーユニットの作動油吐出圧力
Ｐｄ：混合撹拌時における油圧パワーユニットの作動油吐出圧力
この場合において、無負荷時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐａ（ＭＰａ）は、図２６の（Ａ）に示すように混合撹拌ヘッド３を地上に引き上げた状態でいわゆる空運転としてその周回駆動を行い、その時の作動油吐出圧力Ｐａ（ＭＰａ）を測定して予め記録しておく。
【００７８】
また、上記の混合撹拌時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐｄ（ＭＰａ）は、無負荷時と異なり混合撹拌抵抗を受けて変動するので、例えば図２６の（Ｂ）に示すように予め１区割りＥ分の試運転等を行って実際の混合撹拌時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐｄ（ＭＰａ）をリアルタイムで記憶もしくは記録した上で、予めそれらの平均値を求めておく。
【００７９】
上記（４）式によって算出される混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｐの値が６５％の以下という条件を満たすように施工を行うためには、実際の混合撹拌時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐｄが特定の圧力値を超えないように施工を行うことにほかならないことから、後述するように実際の混合撹拌時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐｄを例えばバックホウ１のキャビン内等にリアルタイムで可視表示して、同時に上記の特定の圧力値をオペレータに対して提示するものとする。
【００８０】
より具体的には、例えば図２６の（Ａ）に示すように、いわゆる空運転を行って実質的に無負荷の状態で混合撹拌翼８，８…をドライブチェーン７とともに周回移動させた時の作動油吐出圧力Ｐａが例えば１０ＭＰａをであったと仮定する。
【００８１】
これを先の式（４）に当てはめると、負荷抵抗率Ａｐが６５％となる作動油吐出圧力Ｐｄは２８．６ＭＰａとなる。そこで、オペレータに対して２８．６ＭＰａという圧力を管理限界値として提示し、先に述べたように実際の混合撹拌時にキャビン内にリアルタイムで可視表示されることになる油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐｄが上記の管理限界値に越えることがないよう施工を行うように指示する。これにより、オペレータはキャビン内にリアルタイムで可視表示されることになる油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐｄを目視確認しながら、その値が上記の管理限界値に越えないように施工を行えば、要求される混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｐとして６５％以下という条件を充足することができる。
【００８２】
例えば図２５のほか図２６に示すように、無負荷時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐａが１０ＭＰａ、実際の混合撹拌時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐｄが２３．５ＭＰａであった場合、これを先の（４）式の当てはめると混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｐは下記（５）式のようになる。なお、上記の２３．５ＭＰａという数値は、オペレータが予め提示されている管理限界値（＝２８．６ＭＰａ）を意識してこれを越えないように施工を行った結果にほかならない。
【００８３】
Ａｐ＝｛１−（１０／２３．５）｝×１００（％）＝５７．４％‥‥（５）
このように、負荷抵抗率Ａｐ＝５７．４％という数値は、その値Ａｐが６５％以下という要求条件を十分に満たしていることになる。
【００８４】
ここで、施工管理装置である計測表示盤１４の第１の表示部１６として、実質的に図１に示した第１の実施の形態のものと図２４に示した第２の実施の形態のものとを併用し、図２７に示すように、チェーン速度、１区割り累積移動距離、深度および作動油吐出圧力のそれぞれについて、数値と累積積算波形の二つの形態で可視表示することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の好ましい実施の形態として地盤改良のための施工システムの概略を示す全体説明図。
【図２】同じく地盤改良のための施工システムの概略を示す全体説明図。
【図３】図１，２の平面説明図。
【図４】図１，２に示す混合撹拌ヘッドの拡大図で、（Ａ）は正面説明図、（Ｂ）は側面説明図。
【図５】（Ａ）は図４に示すドライブチェーンを展開した説明図、（Ｂ）は混合撹拌翼単独での説明図。
【図６】図１，２に示す施工システムでの施工手順を示す説明図。
【図７】改良処理深度とテーブル試験のフロー値との相関を示すグラフ。
【図８】改良処理深度とテーブル試験のフロー値および原土の湿潤密度との相関を示すグラフ。
【図９】図１，２に示す計測表示盤の機能ブロック回路図。
【図１０】図１，２に示す施工システムでのより詳細な施工手順を示す説明図。
【図１１】図１０に続く施工手順の説明図。
【図１２】図１１に続く施工手順の説明図。
【図１３】図１２に続く施工手順の説明図。
【図１４】図１，２に示す施工システムでの別の施工手順を示す説明図。
【図１５】図１４に続く施工手順の説明図。
【図１６】図１５に続く施工手順の説明図。
【図１７】図１６に続く施工手順の説明図。
【図１８】図１，２に示す施工システムでのさらに別の施工手順を示す説明図。
【図１９】図１，２に示す施工システムでのさらなる別の施工手順を示す説明図。
【図２０】図１９に続く施工手順の説明図。
【図２１】図２０に続く施工手順の説明図。
【図２２】図２１に続く施工手順の説明図。
【図２３】図２２に続く施工手順の説明図。
【図２４】本発明の第２の実施の形態として地盤改良のための施工システムの概略を示す全体説明図。
【図２５】図１に示すバックホウの油圧パワーユニットにおけるポンプ圧力Ｐと流量Ｑとの相関を示すＰ−Ｑ線図。
【図２６】図２４に示す施工システムでの施工手順を示す説明図。
【図２７】図２４に示す施工管理装置の表示部の変形例を示す説明図。
【図２８】目標強度と固化材添加量との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００８６】
１…建設機械としてのバックホウ（ベースマシンもしくは母機）
２…アーム
３…混合撹拌ヘッド（処理機械）
７…ドライブチェーン
８…混合撹拌翼
１３…回転センサ（検出手段）
１４…計測表示盤
１５…演算処理部
１６…第１の表示部（表示手段）
１７…第２の表示部（表示手段）
２０…角度センサ（検出手段）
２２…角度センサ（検出手段）
２３…角度センサ（検出手段）
３０…油圧パワーユニット
３１…圧力センサ（検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水とセメント等の固化材とを混ぜ合わせたミルク状固化材もしくは粉体状固化材を地中に噴射しながら現位置土（原土）の掘削と混合撹拌処理を施すことにより、その処理土の強度を増加させるようにした地盤改良工法とその工法に用いる地盤改良機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セメントに代表されるような固化材と水とを予め混練したミルク状固化材を地中噴射しながら処理対象となる原土と混合撹拌する地盤改良工法においては、そのミルク状固化材量の決定は処理品質や経済性および施工性の上で重要な要素となる。そこで従来は、処理対象となる現場の土（現位置土もしくは原土）を先ず採取し、目標強度を達成するであろうと思われる固化材量を決定した上で、水との混合比率を変えた複数のミルク状固化材のパターンでの強度を測定して相関グラフを作成し、最終的にはそのグラフをもとに、目標強度を達成できて且つ最も経済性に優れた固化材量を求めるようにしている。
【０００３】
例えば特許文献１では、図２８に示すように、処理対象となる特定の原土での目標強度を１６０ｋＮ／ｍ2とした場合、水（Ｗ）と固化材（Ｃ）との混合率Ｗ／Ｃの値をそれぞれ７０％、９０％および１１０％と経験的に推測した上で、それぞれの強度を測定してグラフ化し、同グラフから目標強度１６０ｋＮ／ｍ2を満足し得る固化材量として、Ｗ／Ｃ＝７０％のときには７１ｋｇ／ｍ3、Ｗ／Ｃ＝９０％のときには９３ｋｇ／ｍ3、Ｗ／Ｃ＝１１０％のときには１１１ｋｇ／ｍ3をそれぞれ求めるようにしている。そして、現場での施工性や経済性を考慮して、特に水分量が小さいほど強度発現が顕著となることから、多くの場合には水分量の最も少ない固化材量で目標強度を達成できるものとして、Ｗ／Ｃ＝７０％の場合の７１ｋｇ／ｍ3を最終的に選定するようにしている。
【０００４】
ただし、上記のような固化材量の決定はあくまで原土サンプルを使用した室内土質試験での目標強度に基づくものであって、実際の現場での改良深度や施工性等を忠実に反映したものではないことから、多くの場合には室内強度の７５〜５０％程度とみなして実際の施工を行うことになる。
【特許文献１】特願２００２−８２４３６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように原土のサンプルを採取した上で混合すべき固化材量を決定したとしても、現場での実際の原土の性状によっては粘着性が高すぎて十分な混合撹拌が行えなかったり、特に深度が３ｍ程度よりも大きくなる場合には土圧による拘束圧もかかり、機械負荷が大きすぎて十分な混合撹拌ができずに混合むらが生じるなど品質の低下を招くことがある。また、逆に要求品質を満たすような混合撹拌を行おうとすると必要以上に時間がかかり、不経済となって好ましくない。
【０００６】
本発明はこのような課題に着目してなされたもので、地盤改良による機械負荷を考慮して予め改良処理深度−流動性特性または改良処理深度−原土の湿潤密度−流動性特性を定めておき、これらの特性から求めた目標とする流動性特性値となるように改良処理を行うことにより、例えばミルク状固化材と原土とを均一に混合撹拌することができ、しかもその混合撹拌によって処理土が流動化を呈する状態とすることで後処理としての締め固めを必要としない地盤改良工法と地盤改良機械を提供するものである。
【０００７】
すなわち、一般に、土壌は含水比の大きさに応じて「固体−（収縮限界）−半固体−（塑性限界）−塑性体−（液性限界）−液体」のように変化し、含水比が小さく比較的安定した状態であっても、含水比が大きくなるのに伴い液状化を呈する軟弱土へと変化してゆく。これは、土壌の力学的性質を支配している主要因子が含水量であることを示していることにほかならない。その一方、ミルク状固化材を地中に噴射しながら原土と混合撹拌する地盤改良工法は、ミルク状固化材との混合撹拌による水分補給によって処理土が流動化する故に、一般的には後処理として処理土の締め固めを必要としない工法であると言われているが、先にも述べたように原土の土質性状によっては混合むらや空隙の発生が余儀なくされる。
【０００８】
そこで、土質試験によって得られた原土の含水比や液性限界等の諸性状数値により原土の硬軟の程度や粘着度の強弱を把握し、その程度に応じ改良深度ごとに機械負荷のかからない流動性を確保できる程度にまでミルク状固化材に含まれる水分量を大きくすることで、混合撹拌直後に処理土を積極的に流動化させ品質を向上させるのが本発明の目的である。
【０００９】
さらに、常に処理土が流動化することによって処理土の強度発現に最も影響を与える混合度合いを最適化するべく深度別に流動性を変化させ、最も経済的な流動性のもとで施工を行い、高品質で且つ経済性に優れた地盤改良工法と地盤改良機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、深度が１５ｍ以下の現位置土を掘削しながら固化材と混合撹拌して現位置土の強度増加を図る地盤改良工法において、母機として機能する建設機械のアーム先端に、上下方向に周回移動する混合撹拌翼を備えた混合撹拌ヘッドを装着し、この混合撹拌ヘッドを地中に貫入して改良処理を施すにあたり、下記（ａ），（ｂ）の条件を満たすように改良処理を施すことを特徴とする。
【００１１】
（ａ）少なくとも経済性および施工性の面で良好とされる改良処理直後の処理土の流動性の度合いと改良処理深度との関係として、改良処理深度が大きくなるほど処理土の流動性が高くなるようにその改良処理深度−流動性特性を予め定めておき、この改良処理深度−流動性特性に基づき、処理対象領域の改良処理深度を指定したときの目標とする流動性特性値を求め、処理対象領域での改良処理直後における処理土の流動性が上記流動性特性値となるようにすること。
【００１２】
（ｂ）実際の混合撹拌時における混合撹拌翼の周回平均速度が無負荷時における混合撹拌翼の周回速度の二分の一の大きさを下回らないこと。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、上記改良処理深度−流動性特性に代えて、少なくとも経済性および施工性の面で良好とされる改良処理直後の処理土の流動性の度合いと改良処理深度との関係として、改良処理深度が大きくなるほど処理土の流動性が高くなり且つ原土の湿潤密度が大きくなるほど処理土の流動性が高くなるようにその改良処理深度−原土の湿潤密度−流動性特性を予め定めておき、この改良処理深度−原土の湿潤密度−流動性特性に基づき、処理対象領域の改良処理深度と原土の湿潤密度を指定したときの目標とする流動性特性値を求め、処理対象領域での改良処理直後における処理土の流動性が上記流動性特性値となるように改良処理を行うことを特徴とする。
【００１４】
この場合、上記流動性の度合いを示す指標としては、例えばＪＩＳ Ｒ ５２０１に準拠したフロー試験（テーブルフロー試験）におけるフロー値や、同じくＪＩＳ Ａ １１０１のスランプ試験に準拠したスランプ値、あるいは粘性度合い等のパラメータを使用することができる。
【００１５】
さらに、実際の施工時には、地盤改良処理品質の向上の観点から、予め定めた養生期間経過後の目標強度を満足させるのに必要な固化材の添加量にて改良処理を行うものとする。また、請求項３，４に記載のように、混合撹拌翼の周回速度や混合撹拌ヘッドによる改良処理深度をリアルタイムで計測しながら改良処理を行うことが望ましい。
【００１６】
また、請求項１〜４に記載の発明において、より効率的な地盤改良処理を行う上では、請求項５に記載のように、平面視にて略矩形波状の移動軌跡のもとで混合撹拌ヘッドを連続的に移動させて改良処理を行うものとする。
【００１７】
より具体的には、請求項６に記載のように、略矩形波状の移動軌跡となる混合撹拌ヘッドの動きは、平面視におけるアーム長さ方向での往動動作と復動動作および双方の動作位置間でのシフト動作を１サイクルとしてこれらを複数サイクル繰り返すものとし、上記混合撹拌ヘッドのシフト動作は、平面視における混合撹拌ヘッドの処理幅寸法以内のものとして行うものとする。
【００１８】
この場合、平面視にて略矩形波状の移動軌跡に代えて、請求項７に記載のように、平面視にて略ジグザグ状の移動軌跡のもとで混合撹拌ヘッドを連続的に移動させるか、請求項８に記載のように、平面視にて略Ｎ字状の移動軌跡のもとで混合撹拌ヘッドを連続的に移動させて改良処理を行うようにしてもよい。
【００１９】
また、請求項１〜８のいずれかに記載の地盤改良工法に用いる地盤改良機械としては、請求項９に記載のように、混合撹拌ヘッドによる改良処理深度、混合撹拌ヘッドの鉛直度および混合撹拌翼の周回速度のうち少なくともいずれか一つを計測する手段を備えていることが望ましく、特に、混合撹拌ヘッドによる改良処理深度を計測する手段と混合撹拌ヘッドの鉛直度を計測する手段はその両者を併用することが望ましい。さらに、請求項１０に記載のように、混合撹拌ヘッドによる改良処理深度、混合撹拌ヘッドの鉛直度および混合撹拌翼の周回速度をそれぞれ計測する手段を共に備えていることがより望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１，２に記載の発明によれば、予め改良処理深度−流動性特性または改良処理深度−原土の湿潤密度−流動性特性を定めておき、これらの特性から求めた目標とする流動性特性値、すなわち改良処理深度に応じた流動性特性値となるように地盤改良処理を行うことにより、処理機械が無理なく作動するので処理品質のばらつきがなく、混合むらや空隙の発生をなくして処理品質を向上させることができるほか、単位時間当たりの作業量を大きく確保することができることによって経済性にも優れ、コストダウンを図ることができる。
【００２１】
また、請求項３，４に記載の発明によれば、混合撹拌翼の周回速度あるいは混合撹拌ヘッドによる改良処理深度を計測しながら改良処理を行うことで、処理品質が一段と向上する。
【００２２】
請求項５〜８に記載の発明によれば、処理機械たる混合撹拌ヘッドを地中において平面視にて略矩形波状、ジグザグ状もしくは略Ｎ字状に移動させて改良処理を行うようにしたことにより、混合撹拌ヘッドの地中への貫入と引き上げとを繰り返し行う従来工法に比べて一段と効率よく作業を行える。
【００２３】
請求項９，１０に記載の発明によれば、混合撹拌ヘッドによる改良処理深度、混合撹拌ヘッドの鉛直度および混合撹拌翼の周回速度のうち少なくともいずれか一つを計測する手段を備えているため、改良処理深度や混合撹拌度合いが安定化して処理品質が一段と向上し、特に混合撹拌ヘッドの鉛直度を計測する手段を備えている場合には鉛直精度の優れた施工を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１〜５は本発明の好ましい実施の形態として地盤改良のための施工システムを示し、特に図１〜３は建設機械であるバックホウ１をベースマシン（母機）とする地盤改良機械の全体構造を、図４，５はその細部の構造をそれぞれ示している。なお、図１と図２は同一のものであるが、図面の錯綜化を避けるために二つの図に分けて描いてある。
【００２５】
図１に示すように、ベースマシンであるバックホウ１のアーム２の先端には、土壌の掘削と混合撹拌のためにチェーン駆動式のいわゆるトレンチャー式と称される処理機械としての油圧駆動式の混合撹拌ヘッド３が着脱可能に装着されている。
【００２６】
トレンチャー式の混合撹拌ヘッド３は、図４，５に示すようにフレーム４の上部の駆動論であるチェーンスプロケット５と下部の従動輪６との間にエンドレスなドライブチェーン７を巻き掛けるとともに、そのドライブチェーン７の外周に等ピッチで複数の混合撹拌翼８，８…を装着したものであり、各混合撹拌翼８には図５に示すように複数のカッター刃９が突設されている。上記フレーム４の先端には固化材吐出口１０が設けられており、例えば図示しないグラウトポンプ等によって配管１１を通して圧送されてきたスラリ状もしくは粉体状の固化材が吐出されるようになっている。そして、フレーム４の上部に設けられた油圧モータ１２を起動することにより各混合撹拌翼８，８…がドライブチェーン７とともに周回移動し、それに併せてバックホウ１の推力にて混合撹拌ヘッド３を地中に貫入することにより、土壌の掘削と先に述べた固化材吐出口１０から吐出されるスラリ状固化材もしくは粉体状固化材との混合撹拌が行われる。
【００２７】
ここで、油圧モータ１２と同軸上にはロータリーエンコーダ等の回転センサ１３が設けられており、この回転センサ１３をもってチェーン駆動用の油圧モータ１２の回転数Ｎ（ｒｐｍ）が検出されるようになっている。また、上記ドライブチェーン７を駆動するための駆動輪はそのドライブチェーン７と噛み合うチェーンスプロケット５である必要があるが、従動輪６については必ずしもチェーンスプロケットである必要はない。
【００２８】
このような混合撹拌ヘッド３による地盤改良工法に際しては、先ず従来と同様に、地盤改良の対象となる土壌を採取して事前に配合試験を行って、図２８のグラフに基づいて目標強度を達成するのに必要な水／セメント比（Ｗ／Ｃ）を決定し、その上で固化材添加量すなわち例えばセメント添加量を決定する。なお、この固化材添加量は、予め定めた養生期間経過後の目標強度を満足させるのに必要な固化材添加量であることは言うまでもない。
【００２９】
さらに、施工すべき改良処理深度の大きさにかかわらず、上記のように原位置土の掘削と混合撹拌処理を司ることになるトレンチャー式の混合撹拌ヘッド３の負荷が常に６５％以下となるように、その改良処理深度に応じ改良処理直後における処理土の流動性を変化させて改良処理を行うものとする。より具体的には、混合撹拌時における混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率をＡｖ、無負荷時における混合撹拌翼８の周回速度すなわちドライブチェーン７の周回速度をＢ（ｍ／ｓｅｃ）、混合撹拌時におけるドライブチェーン７の周回平均速度をＣ（ｍ／ｓｅｃ）とした場合に、下記（１）式より算出される混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｖの値が６５％以下となるように、改良処理深度に応じて改良処理直後における処理土の流動性を変化させて改良処理を行うものとする。
【００３０】
Ａｖ＝｛（Ｂ−Ｃ）／Ｂ｝×１００（％）‥‥（１）
ただし、
Ａｖ：混合撹拌時における混合撹拌ヘッドの負荷抵抗率
Ｂ：無負荷時における混合撹拌翼の周回速度
Ｃ：混合撹拌時における混合撹拌翼の周回平均速度
上記の無負荷時におけるドライブチェーンの周回速度Ｂ（ｍ／ｓｅｃ）は、先の回転センサ１３によって検出される油圧モータ１２の回転数をＮ（ｒｐｍ）、ドライブチェーン駆動用のチェーンスプロケット５の円周寸法をＫ（ｍ）とすれば、下記（２）式によって算出される。
【００３１】
Ｂ（ｍ／ｓｅｃ）＝（Ｎ×Ｋ）／６０‥‥（２）
また、上記の混合撹拌時におけるドライブチェーン７の周回平均速度Ｃ（ｍ／ｓｅｃ）は、無負荷時と異なり混合撹拌抵抗を受けて変動するので、例えば予め試運転等を行って所定時間（例えば１０分間）でのドライブチェーン７の速度Ｃ１（ｍ／ｓｅｃ）を記憶もしくは記録した上で、その所定時間内でのドライブチェーン７の平均速度Ｃ（ｍ／ｓｅｃ）として算出して予め求めておくものとする。
【００３２】
上記（１）式によって算出される混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｖの値が６５％以下という条件を満たすように施工を行うためには、実際の混合撹拌時におけるドライブチェーン７（混合撹拌翼８）の周回速度Ｃ１が無負荷時におけるドライブチェーン７の周回速度Ｂ（ｍ／ｓｅｃ）の二分の一の大きさを下回らないように施工することにほかならないことから、後述するように実際の混合撹拌時におけるドライブチェーン７の周回速度Ｃ１を例えばバックホウ１のキャビン内等にリアルタイムで可視表示して、オペレータに対し実際の施工時の周回速度Ｃ１が無負荷時の周回速度Ｂ（ｍ／ｓｅｃ）の二分の一の大きさを下回らないで施工するように促す。
【００３３】
より具体的には、例えば図３に示すように、平面視にて幅がＬ、長さがＭの矩形状に区割りされた一つの領域（以下、これを１区割りという）Ｅを１単位として地盤改良処理を行う場合、図６の（Ａ）に示すように混合撹拌ヘッド３を地表よりも上方に上昇させた状態でいわゆる空運転を行い、実質的に無負荷の状態で混合撹拌翼８，８…をドライブチェーン７とともに周回移動させて、その時のドライブチェーン７の周回速度Ｂを上記（２）式に基づいて計測する。ここでは周回速度Ｂとして例えば１．４（ｍ／ｓｅｃ）を計測したと仮定する。
【００３４】
次いで、指定された１区割りＥについて、同図（Ｂ）に示すように所定の改良処理深度のもとで実際の施工を行い、所定時間内（例えば１０分間）もしくは１区割りＥについての処理が終了するまでの実際のドライブチェーン７の周回速度Ｃ１（ｍ／ｓｅｃ）をリアルタイムで且つ連続して計測し、その値を記憶もしくは記録する。その上で、作業終了後にそれらの周回平均速度Ｃ（ｍ／ｓｅｃ）を算出する。ここでは、その周回平均速度Ｃが１．２（ｍ／ｓｅｃ）であったと仮定する。
【００３５】
こうして求めたドライブチェーン７の周回速度Ｂ＝１．４（ｍ／ｓｅｃ）および周回平均速度Ｃ＝１．２（ｍ／ｓｅｃ）の値をもとに、検証の意味で先の（１）式に基づいて混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｖを算出する。すなわち、負荷抵抗率Ａｖは
Ａｖ＝｛（１．４−１．２）／１．４｝×１００＝１４．３（％）
となる。
【００３６】
そして、ここで算出した負荷抵抗率Ａｖ＝１４．３％の値は、先に述べたような負荷抵抗率Ａｖが６５％以下という要求条件を満たしていることになる。言い換えるならば、上記（１）式よりして実際の施工時にそのドライブチェーン７の周回速度Ｃ１が無負荷時のドライブチェーン７の周回速度Ｂの二分の一の値を下回らないように配慮さえすれば、負荷抵抗率Ａｖとして６５％以下という要求条件を常に満たしていることになる。
【００３７】
そこで、上記の例では、以降の実際の施工すなわち地盤改良処理に際して、オペレータに対し施工条件として無負荷時のドライブチェーン７の周回速度Ｂ＝１．４（ｍ／ｓｅｃ）の二分の一に相当するデータとして０．７（ｍ／ｓｅｃ）という管理目標値を提示し、当該管理目標値以上となるようなドライブチェーン７の周回速度で処理するように指示する。その一方で、施工中のドライブチェーン７の周回速度Ｃ１をリアルタイムで計測した上で後述するようにバックホウ１のキャビン等に可視表示するものとし、その結果としてオペレータは可視表示されたデータを目視確認しながら上記管理目標値である０．７（ｍ／ｓｅｃ）以上となるように施工を行えば、要求される混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｖを充足することができる。
【００３８】
さらに、実際の施工時に少なくとも経済性と施工性を両立し得るであろう改良処理深度と改良処理直後における処理土の流動性との相関として、図７に示すような改良処理深度−流動性特性のグラフを予め用意しておくものとする。このグラフは、過去の施工実績すなわち種々の土質や改良処理深度等、過去に蓄積した施工データから経験的に定めたものであり、横軸は改良処理深度を、縦軸は改良処理直後の流動性の指標であるテーブル試験のフロー値（ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準拠）をそれぞれ指示している。ここでは、改良処理深度３ｍのときのフロー値の許容下限値を１００ｍｍ、同じく許容上限値を１４０ｍｍとするとともに、改良処理深度１５ｍのときのフロー値の許容下限値を１８０ｍｍ、同じく許容上限値を２２０ｍｍとした上で、上記許容下限値同士および許容上限値同士を結ぶように所定勾配の二本の平行線を引き、それら二本の平行線の範囲内を、改良処理直後の流動性の指標であるフロー値の許容範囲として設定してある。同図から明らかなように、改良処理深度が大きくなるほど処理直後の処理土の流動性が高くなるように設定してある。
【００３９】
なお、同図のグラフから明らかなように、改良処理深度が３ｍ未満の場合にはそのフロー値の許容範囲は改良処理深度が３ｍのときと同じに設定してあり、同様に改良処理深度が１５ｍを越える場合にはブリージング防止の観点からそのフロー値の許容範囲は改良処理深度が１５ｍのときと同じに設定してある。
【００４０】
そして、先に述べた混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｖの値が６５％以下という条件を満たすように施工を行うべく、実際の施工箇所（地盤改良の対象となる地盤）の深度に応じて図７のグラフから該当するフロー値を選択し、そのフロー値条件を満たすように改良処理深度ごとに改良処理直後の処理土の流動性を変化させて施工を行うものとする。この流動性の選択は、図２８に基づいて最初に決定した水／セメント比（Ｗ／Ｃ）に基づく固化材添加量（セメント添加量）に優先するものとする。例えば改良処理深度が１５ｍの場合には、図７のグラフからフロー値として１８０ｍｍ〜２２０ｍｍの範囲を選択し、その許容範囲の中央値である２００ｍｍを目標値として流動性を調整するものとする。
【００４１】
すなわち、常に処理土が流動化することによってその処理土の強度発現に最も影響を与える混合度合いを最適化するべく改良処理深度別に改良処理直後の流動性を積極的に変化させ、最も経済的な流動性のもとで施工を行うものとする。
【００４２】
こうすることにより、混合撹拌ヘッド３が無理なく且つ安定して混合撹拌処理を行うことになるので、品質のばらつきが少なく、単位時間当たりの作業量を大きく確保することができて、結果的にコストダウンを図ることができるようになる。
【００４３】
なお、当然のことではあるが、超軟弱な地盤を施工する場合には、スラリ状固化材ではなく粉体状の固化材を直接地中に吐出して施工を行うものとする。
【００４４】
また、希に施工対象箇所が超々軟弱な地盤であるような場合には、図７に示すグラフのフロー値の許容範囲を満たそうとすると必要とする固化材添加量が極端に増大することが予想される。そのような場合には経済性を重視し、例外としてフロー値が図７に示すグラフの許容範囲を上方側に逸脱した状態で施工を行うこともある。
【００４５】
図８は、本実施の形態の変形例として図７のものに代えて用いられる相関グラフを示し、図７では改良処理深度と処理土の流動性の指標であるテーブルフロー値との相関を示しているのに対して、図８では改良処理深度と処理土の流動性の指標であるテーブルフロー値、および原土の物性（物性値）の指標である湿潤密度ρｔ（ｔ／ｍ3）との相関を示している。
【００４６】
このグラフもまた、過去の施工実績すなわち種々の土質や改良処理深度等、過去に蓄積した施工データから経験的に定めたものであり、横軸は改良処理深度を、縦軸は改良処理直後の流動性の指標であるテーブル試験のフロー値のほか原土の物性値である湿潤密度ρｔ（ｔ／ｍ3）をそれぞれ指示している。
【００４７】
実際の施工に際し流動性の指標であるフロー値は、施工性の面からは混合撹拌抵抗が小さくなる高めの値が望ましく（混合撹拌抵抗と処理土のフロー値は反比例する）、また品質的にも混合撹拌性を良くするためにはフロー値として高めの値が望ましいと言える（処理土のフロー値と施工性は正比例する）。しかしながら、高めのフロー値にて目標強度を満足させるには固化材を多量に使用することになり、不経済となる（処理土のフロー値と目標強度を満足させるのに必要な固化材添加量は反比例する）。よって、施工的にも品質的にも且つ経済的にも望ましい流動値たるフロー値を決定するにあたって、先に述べた図８の相関グラフを使用するものとする。
【００４８】
先に述べたように、図８の相関グラフは、改良処理深度および流動性の指標であるテーブルフロー値以外に原土の物性値として原土の湿潤密度ρｔを併用している点で図７のものと異なっている。
【００４９】
実際の施工時の混合撹拌抵抗は、改良処理深度および原土の湿潤密度ρｔに正比例して増減することが知られている。また、混合撹拌性は混合撹拌抵抗に正比例するとともに、原土の湿潤密度ρｔと目標強度を満足させるのに必要な固化材添加量は反比例することもまた知られている。
【００５０】
そこで、先の場合と同様に、混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｖの値が６５％以下という条件を満たすように施工を行うべく、実際の施工箇所（地盤改良の対象となる地盤）の深度と原土の湿潤密度ρｔの値に応じて図８のグラフから該当するフロー値を選択し、そのフロー値条件を満たすように改良処理深度ごとに改良処理直後の処理土の流動性を変化させて施工を行うものとする。
【００５１】
こうすることにより、先の場合と同様に、混合撹拌ヘッド３が無理なく且つ安定して混合撹拌処理を行うことになるので、品質のばらつきが少なく、単位時間当たりの作業量を大きく確保することができて、コストダウンを図ることができることはもちろんのこと、施工性、処理品質および経済性を共に満足することができるようになる。
【００５２】
図１〜３に示すバックホウ１のキャビン内の例えばインストルメントパネルには施工管理装置としての計測表示盤１４が着脱可能に装着される。この計測表示盤１４は、図９に示すように演算処理部１５のほか施工に必要な各種データを可視表示する第１，第２の表示部１６，１７および設定器１８を備えていて、後述するように施工に必要な各種データがリアルタイムで第１，第２の表示部１６，１７に可視表示されるようになっているとともに、必要に応じて上記各種データの算出に必要なデータを設定器１８からマニュアル操作にてプリセットできるようになっている。本実施の形態では、先に述べた混合攪拌ヘッド３のドライブチェーン７を駆動するためのチェーンスプロケット５の円周寸法Ｋの値等が設定器１８でプリセットされて演算処理部１５に取り込まれる。なお、計測表示盤１４は計時機能部１９を有していて、例えば任意のタイミングで図示外のスタートボタンを押圧操作してから現在時刻までの時間、およびスタートボタンを押圧操作してから同じく図示外のストップボタンを押圧操作するまでの時間を計時可能となっている。
【００５３】
また、バックホウ１にはアーム２の回転角度を検出するための角度センサ２０や、ブーム２１の回転角度を検出するための角度センサ２２、および混合撹拌ヘッド３の首振り旋回方向（θ方向）での鉛直度合いを検出するための角度センサ２３がそれぞれ設けられていて、これらの各角度センサ２０，２２，２３の検出出力は先に述べた混合撹拌ヘッド３側の回転センサ１３の検出出力（ドライブチェーン駆動用の油圧モータ１２の回転数Ｎ（ｒｐｍ））とともに計測表示盤１４の演算処理部１５に入力される。なお、上記の角度センサ２０，２２，２３としてはいわゆるトルクバランス方式と称される公知の構造のものが使用される。
【００５４】
上記の計測表示盤１４の演算処理部１５では、回転センサ１３や角度センサ２０，２２，２３からの検出出力ならびにプリセットデータをもとに所定の演算を行って、例えば図１に示すように、その演算結果であるチェーン速度と１区割りＥ当たりの累積移動距離および深度とがそれぞれ数値と累積積算波形の二つの形態としてリアルタイムで第１の表示部１６に可視表示され、同時に図２に示すように混合撹拌ヘッド３の鉛直度合いがリアルタイムで第２の表示部１７に可視表示される。
【００５５】
ここで、チェーン速度は先に述べたように混合撹拌翼８，８…の周回速度にほかならないから、回転センサ１３の回転出力Ｎ（ｒｐｍ）とチェーンスプロケット５の円周Ｋ（ｍ）とをもとに先の（２）式に基づいて算出される。
【００５６】
一方、１区割りＥ当たりの累積移動距離は、図３に示した１区割りＥの地盤改良処理に要したドライブチェーン７の現在までの総移動距離にほかならず、上記のチェーン速度（混合撹拌翼８，８…の周回速度）と１区割りＥの地盤改良処理に要した時間とを乗じることによって算出される。つまり、１区割りＥの地盤改良に際してドライブチェーン７が混合撹拌翼８，８…とともに絶えず周回移動しているものとみなして、その１区割りＥの処理開始時にオペレータがスタートボタンを押してから現在（現在時刻）までの累積作業時間を計時し、その累積作業時間（秒）にチェーン速度（ｍ／ｓｅｃ）を乗じることによって算出される。なお、上記累積作業時間は図示しないリセットボタンの操作により任意のタイミングでリセット可能である。
【００５７】
また、深度Ｈ（ｍ）は図１に示すように地面から混合撹拌ヘッド３の先端（下端）までの掘り下げ施工深さであり、次の式（３）によって算出される。なお、この深度についても図示しないリセットボタンの操作により任意のタイミングでリセット可能である。
【００５８】
Ｈ＝Ｄ１−Ｄ２−α‥‥（３）
Ｄ１＝Ｌ１×ｓｉｎθ１
Ｄ２＝Ｌ２×ｓｉｎθ２
ただし、
Ｄ１：アーム２の角度による垂直方向の距離
Ｄ２：ブーム２１の角度による垂直方向の距離
Ｌ１：混合撹拌ヘッド３の上端からアーム２とブーム２１の接続部までの距離（定数）
Ｌ２：アーム２とブーム２１の接続部からブーム２１の車両固定部までの距離（定数）
Ｃ：リセットボタン操作によるオフセット量
ここで、先に述べたように幅Ｍ×長さＬの１区割りＥの施工に当たっては、図３に示すようにその１区割りＥの領域を例えば（１）〜（９）の細領域に分けた上で、その都度所定量ずつオーバーラップさせながら施工を行うものとする。
【００５９】
より具体的には、図１０に示すようにその１区割りＥの始端部に有効処理幅Ｗの混合撹拌ヘッド３を貫入したならばその混合撹拌ヘッド３を幅方向Ｌにおいて矢印ａ１方向に連続移動させながら地盤改良処理として掘削と混合撹拌処理を行うものとする。そして、矢印ａ１方向のストロークエンドに達したならば、混合撹拌ヘッド３を抜き上げることなくそのまま図１１の矢印ｂ１方法に有効処理幅Ｗの半分の長さだけシフトさせ、引き続き混合撹拌ヘッド３を図１２の矢印ａ２方向に連続移動させて同様に処理を行う。混合撹拌ヘッド３が矢印ａ２方向のストロークエンドに達したならば、混合撹拌ヘッド３を同図の矢印ｂ２方向に有効処理幅Ｗの半分の長さだけシフトさせ、以降は図１３に示すように同様の動作を１区割りＥの終端部に至るまで繰り返す。
【００６０】
この場合、オペレータはバックホウ１のキャビンに設置された計測表示盤１４の第２の表示部１７（図２および図９参照）を確認しながら、混合撹拌ヘッド３が常に鉛直方向（図２における第２の表示部１７の０度の方向）を指向するようにその姿勢を制御する。
【００６１】
すなわち、図１０〜１３における矢印ａ１方向の混合撹拌ヘッド３の移動を往動動作、矢印ａ２方向の混合撹拌ヘッド３の移動を復動動作、矢印ｂ１，ｂ２方向の混合撹拌ヘッド３の移動をシフト動作とすると、これらの往動動作と復動動作およびシフト動作を１サイクルとしてこれら動作を複数回繰り返すことで平面視にて略矩形波状の移動軌跡のもとで混合撹拌ヘッド３を動かして施工を行うものとする。そして、上記シフト動作の際に混合撹拌ヘッド３の有効処理幅Ｗの半分の長さだけシフトさせることにより、１区割りＥのどの部分についても少なくとも２回の混合撹拌処理が施されることになり、処理品質の向上と均一化が図れるようになる。
【００６２】
ここで、１区割りＥについての最初の往動動作と最後の往動もしくは復動動作の際には、混合撹拌ヘッド３の移動速度を通常の二分の一程度として極低速で処理を行うものとする。こうすることにより、混合撹拌ヘッド３の一回の通過にもかかわらず二回通過した場合と同等の処理を行える。その結果として、図１０〜１３の（Ｂ）に示すように、処理後の１区割りＥのなかには３回の混合撹拌処理が行われた部分ｅ１が一部存在するものの、１区割りＥの全領域について平均的に少なくとも２回の混合撹拌処理が施されたことになる。
【００６３】
ここで、上記のように平面視にて略矩形波状の混合撹拌ヘッド３の移動軌跡のもとで混合撹拌処理を行うのに代えて、図１４〜１７に示すように平面視にて略ジグザグ状の移動軌跡のもとで混合撹拌処理を行うようにしても同等の効果が得られる。
【００６４】
また、図１８に示すように混合撹拌ヘッド３の有効長さｔ１よりも改良処理深度ｔが大きい場合には、その混合撹拌ヘッド３の上端部、より具体的にはチェーン駆動用のチェーンスプロケット５の半径寸法ｔ２程度が地表に出るまで、混合撹拌ヘッド３全体を積極的に上下動させながら施工を行うものとする。こうすることにより、改良処理深度ｔよりも混合撹拌ヘッド３の有効長さｔ１が小さいにもかかわらず、深さ方向においてより均一な施工を行えるようになる。
【００６５】
図１９〜図２３には別の施工例を示す。この施工例では、混合撹拌ヘッド３の移動軌跡が平面視にて略Ｎ字状のものとなるように施工を行うようにしたものである。
【００６６】
図１９に示すように、１区割りＥの施工にあたり、目印となる４本のポール２９，２９‥を立てた上で、１レーン目として施工基本速度の１／２の速度で混合撹拌ヘッド３にて混合撹拌処理を行う。施工基本速度の１／２の速度で施工を行うことで、１レーン目の施工領域ｅ１１について実質的に２回混合撹拌処理を行った場合と同等の効果が得られることになる。
続いて、図２０に示すように、同様にポール２９，２９‥を目印として、１レーン目の施工領域ｅ１１と半分がオーバーラップするように、施工基本速度にて斜めに２レーン目の領域ｅ１２について施工を行う。これにより、上記のオーバーラップ領域ｅ１３では合計で３回の混合撹拌処理が行われたことになる。
【００６７】
続いて、図２１に示すように、２レーン目の施工領域ｅ１２と半分がオーバーラップするように、３レーン目の領域ｅ１４について施工基本速度で真っ直ぐに施工を行う。これにより、上記のオーバーラップ領域ｅ１５では合計で２回の混合撹拌処理が行われたことになる。そして、以降は図２０，２１と全く同様の施工を順次繰り返す。
【００６８】
ここで、１日分の作業の終わりのレーンである領域ｅ２０の施工に際しては、図２２に示すように施工基本速度の１／２の速度で施工を行う。こうすることにより、その直前に施工が完了した隣りのレーンとのオーバーラップ領域ｅ１９では、実質的に合計３回の混合撹拌処理が施されたことになる。
【００６９】
一方、翌日の最初の１レーン目の領域ｅ２１の施工については、一部固化が進行している前日の最終施工レーンの領域ｅ２０に隣接して、図１９の場合と同様に施工基本速度の１／２の速度で施工を行い、以降は図２０〜図２３と全く同様の施工を順次繰り返す。
【００７０】
この施工方法においても、処理後の１区割りＥのなかには３回の混合撹拌処理が行われた部分が一部存在するものの、１区割りＥの全領域について平均的に少なくとも２回の混合撹拌処理が施されたことになる。
【００７１】
図２４〜図２６は、本発明の第２の実施の形態を示す。
【００７２】
先の第１の実施の形態では、混合撹拌ヘッド３に設けた回転センサ１３にてチェーン駆動用の油圧モータ１２の回転数Ｎ（ｒｐｍ）を検出し、その検出出力に基づきドライブチェーン７の周回速度Ｃ１を算出した上で、そのドライブチェーン７の周回速度Ｃ１をもって施工管理を行っているのに対して、この第２の実施の形態では、バックホウ１に搭載されている油圧パワーユニット３０から混合撹拌ヘッド３への作動油の吐出圧力をもって施工管理を行うようにしたものである。なお、深度管理については先の第１の実施の形態と同様である。
【００７３】
図２４のほか図２５に示すように、混合撹拌ヘッド３の油圧モータ１２はバックホウ１に搭載されている油圧パワーユニット３０からの作動油の供給をもって駆動されるものであることから、その油圧パワーユニット３０の主要素である油圧ポンプには圧力センサ３１が付設されていて、その圧力センサ３１をもって混合撹拌ヘッド３の油圧モータ１２に供給される作動油の吐出圧力が検出されるようになっている。
【００７４】
上記油圧パワーユニット３０の油圧ポンプは一般的に可変容量型のものが使用されていることから、その吐出圧力Ｐ（ＭＰａ）と流量Ｑ（リットル／ｍｉｎ）との相関であるＰ−Ｑ特性は図２５のようになる。そして、可変容量型の油圧ポンプはその吐出する油量が負荷に応じて変化することから、後述するように図２５の吐出圧力Ｐに基づいて、先の実施の形態と同様に混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率を算出しようとするものである。
【００７５】
なお、上記油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐは、図２４に示すように、計測表示盤１４の第２の表示部１６に数値と累積積算波形の二つの形態としてリアルタイムで可視表示される。
【００７６】
そして、施工すべき改良処理深度の大きさにかかわらず、上記のように原位置土の掘削と混合撹拌処理を司ることになるトレンチャー式の混合撹拌ヘッド３の負荷が常に６５％以下となるように、その改良処理深度に応じ改良処理直後における処理土の流動性を変化させて改良処理を行うものとする。より具体的には、混合撹拌時における混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率をＡｐ、無負荷時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力をＰａ（ＭＰａ）、混合撹拌時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力をＰｄ（ＭＰａ）とした場合に、下記（４）式より算出される混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｐの値が６５％以下となるように、改良処理深度に応じて改良処理直後における処理土の流動性を変化させて改良処理を行うものとする。
【００７７】
Ａｐ＝｛１−（Ｐａ／Ｐｄ）｝×１００（％）‥‥（４）
ただし、
Ａｐ：混合撹拌時における混合撹拌ヘッドの負荷抵抗率
Ｐａ：無負荷時における油圧パワーユニットの作動油吐出圧力
Ｐｄ：混合撹拌時における油圧パワーユニットの作動油吐出圧力
この場合において、無負荷時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐａ（ＭＰａ）は、図２６の（Ａ）に示すように混合撹拌ヘッド３を地上に引き上げた状態でいわゆる空運転としてその周回駆動を行い、その時の作動油吐出圧力Ｐａ（ＭＰａ）を測定して予め記録しておく。
【００７８】
また、上記の混合撹拌時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐｄ（ＭＰａ）は、無負荷時と異なり混合撹拌抵抗を受けて変動するので、例えば図２６の（Ｂ）に示すように予め１区割りＥ分の試運転等を行って実際の混合撹拌時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐｄ（ＭＰａ）をリアルタイムで記憶もしくは記録した上で、予めそれらの平均値を求めておく。
【００７９】
上記（４）式によって算出される混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｐの値が６５％の以下という条件を満たすように施工を行うためには、実際の混合撹拌時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐｄが特定の圧力値を超えないように施工を行うことにほかならないことから、後述するように実際の混合撹拌時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐｄを例えばバックホウ１のキャビン内等にリアルタイムで可視表示して、同時に上記の特定の圧力値をオペレータに対して提示するものとする。
【００８０】
より具体的には、例えば図２６の（Ａ）に示すように、いわゆる空運転を行って実質的に無負荷の状態で混合撹拌翼８，８…をドライブチェーン７とともに周回移動させた時の作動油吐出圧力Ｐａが例えば１０ＭＰａをであったと仮定する。
【００８１】
これを先の式（４）に当てはめると、負荷抵抗率Ａｐが６５％となる作動油吐出圧力Ｐｄは２８．６ＭＰａとなる。そこで、オペレータに対して２８．６ＭＰａという圧力を管理限界値として提示し、先に述べたように実際の混合撹拌時にキャビン内にリアルタイムで可視表示されることになる油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐｄが上記の管理限界値に越えることがないよう施工を行うように指示する。これにより、オペレータはキャビン内にリアルタイムで可視表示されることになる油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐｄを目視確認しながら、その値が上記の管理限界値に越えないように施工を行えば、要求される混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｐとして６５％以下という条件を充足することができる。
【００８２】
例えば図２５のほか図２６に示すように、無負荷時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐａが１０ＭＰａ、実際の混合撹拌時における油圧パワーユニット３０の作動油吐出圧力Ｐｄが２３．５ＭＰａであった場合、これを先の（４）式の当てはめると混合撹拌ヘッド３の負荷抵抗率Ａｐは下記（５）式のようになる。なお、上記の２３．５ＭＰａという数値は、オペレータが予め提示されている管理限界値（＝２８．６ＭＰａ）を意識してこれを越えないように施工を行った結果にほかならない。
【００８３】
Ａｐ＝｛１−（１０／２３．５）｝×１００（％）＝５７．４％‥‥（５）
このように、負荷抵抗率Ａｐ＝５７．４％という数値は、その値Ａｐが６５％以下という要求条件を十分に満たしていることになる。
【００８４】
ここで、施工管理装置である計測表示盤１４の第１の表示部１６として、実質的に図１に示した第１の実施の形態のものと図２４に示した第２の実施の形態のものとを併用し、図２７に示すように、チェーン速度、１区割り累積移動距離、深度および作動油吐出圧力のそれぞれについて、数値と累積積算波形の二つの形態で可視表示することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の好ましい実施の形態として地盤改良のための施工システムの概略を示す全体説明図。
【図２】同じく地盤改良のための施工システムの概略を示す全体説明図。
【図３】図１，２の平面説明図。
【図４】図１，２に示す混合撹拌ヘッドの拡大図で、（Ａ）は正面説明図、（Ｂ）は側面説明図。
【図５】（Ａ）は図４に示すドライブチェーンを展開した説明図、（Ｂ）は混合撹拌翼単独での説明図。
【図６】図１，２に示す施工システムでの施工手順を示す説明図。
【図７】改良処理深度とテーブル試験のフロー値との相関を示すグラフ。
【図８】改良処理深度とテーブル試験のフロー値および原土の湿潤密度との相関を示すグラフ。
【図９】図１，２に示す計測表示盤の機能ブロック回路図。
【図１０】図１，２に示す施工システムでのより詳細な施工手順を示す説明図。
【図１１】図１０に続く施工手順の説明図。
【図１２】図１１に続く施工手順の説明図。
【図１３】図１２に続く施工手順の説明図。
【図１４】図１，２に示す施工システムでの別の施工手順を示す説明図。
【図１５】図１４に続く施工手順の説明図。
【図１６】図１５に続く施工手順の説明図。
【図１７】図１６に続く施工手順の説明図。
【図１８】図１，２に示す施工システムでのさらに別の施工手順を示す説明図。
【図１９】図１，２に示す施工システムでのさらなる別の施工手順を示す説明図。
【図２０】図１９に続く施工手順の説明図。
【図２１】図２０に続く施工手順の説明図。
【図２２】図２１に続く施工手順の説明図。
【図２３】図２２に続く施工手順の説明図。
【図２４】本発明の第２の実施の形態として地盤改良のための施工システムの概略を示す全体説明図。
【図２５】図１に示すバックホウの油圧パワーユニットにおけるポンプ圧力Ｐと流量Ｑとの相関を示すＰ−Ｑ線図。
【図２６】図２４に示す施工システムでの施工手順を示す説明図。
【図２７】図２４に示す施工管理装置の表示部の変形例を示す説明図。
【図２８】目標強度と固化材添加量との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００８６】
１…建設機械としてのバックホウ（ベースマシンもしくは母機）
２…アーム
３…混合撹拌ヘッド（処理機械）
７…ドライブチェーン
８…混合撹拌翼
１３…回転センサ（検出手段）
１４…計測表示盤
１５…演算処理部
１６…第１の表示部（表示手段）
１７…第２の表示部（表示手段）
２０…角度センサ（検出手段）
２２…角度センサ（検出手段）
２３…角度センサ（検出手段）
３０…油圧パワーユニット
３１…圧力センサ（検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
深度が１５ｍ以下の現位置土を掘削しながら固化材と混合撹拌して現位置土の強度増加を図る地盤改良工法において、
母機として機能する建設機械のアーム先端に、上下方向に周回移動する混合撹拌翼を備えた混合撹拌ヘッドを装着し、この混合撹拌ヘッドを地中に貫入して改良処理を施すにあたり、
下記（ａ），（ｂ）の条件を満たすように改良処理を施すことを特徴とする地盤改良工法。
（ａ）少なくとも経済性および施工性の面で良好とされる改良処理直後の処理土の流動性の度合いと改良処理深度との関係として、改良処理深度が大きくなるほど処理土の流動性が高くなるようにその改良処理深度−流動性特性を予め定めておき、この改良処理深度−流動性特性に基づき、処理対象領域の改良処理深度を指定したときの目標とする流動性特性値を求め、処理対象領域での改良処理直後における処理土の流動性が上記流動性特性値となるようにすること。
（ｂ）実際の混合撹拌時における混合撹拌翼の周回平均速度が無負荷時における混合撹拌翼の周回速度の二分の一の大きさを下回らないこと。
【請求項２】
上記改良処理深度−流動性特性に代えて、
少なくとも経済性および施工性の面で良好とされる改良処理直後の処理土の流動性の度合いと改良処理深度との関係として、改良処理深度が大きくなるほど処理土の流動性が高くなり且つ原土の湿潤密度が大きくなるほど処理土の流動性が高くなるようにその改良処理深度−原土の湿潤密度−流動性特性を予め定めておき、
この改良処理深度−原土の湿潤密度−流動性特性に基づき、処理対象領域の改良処理深度と原土の湿潤密度を指定したときの目標とする流動性特性値を求め、
処理対象領域での改良処理直後における処理土の流動性が上記流動性特性値となるように改良処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の地盤改良工法。
【請求項３】
上記混合撹拌翼の周回速度を計測しながら改良処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の地盤改良工法。
【請求項４】
上記混合撹拌翼による改良処理深度を計測しながら改良処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の地盤改良工法。
【請求項５】
平面視にて略矩形波状の移動軌跡のもとで混合撹拌ヘッドを連続的に移動させて改良処理を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の地盤改良工法。
【請求項６】
略矩形波状の移動軌跡となる混合撹拌ヘッドの動きは、平面視におけるアーム長さ方向での往動動作と復動動作および双方の動作位置間でのシフト動作を１サイクルとしてこれらを複数サイクル繰り返すものとし、
上記混合撹拌ヘッドのシフト動作は、平面視における混合撹拌ヘッドの処理幅寸法以内のものとして行うことを特徴とする請求項５に記載の地盤改良工法。
【請求項７】
平面視にて略矩形波状の移動軌跡に代えて、平面視にて略ジグザグ状の移動軌跡のもとで混合撹拌ヘッドを連続的に移動させて改良処理を行うことを特徴とする請求項５または６に記載の地盤改良工法。
【請求項８】
平面視にて略矩形波状の移動軌跡に代えて、平面視にて略Ｎ字状の移動軌跡のもとで混合撹拌ヘッドを連続的に移動させて改良処理を行うことを特徴とする請求項５または６に記載の地盤改良工法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の地盤改良工法に用いる地盤改良機械であって、
上記混合撹拌ヘッドによる改良処理深度、混合撹拌ヘッドの鉛直度および混合撹拌翼の周回速度のうち少なくともいずれか一つを計測する手段を備えていることを特徴とする地盤改良機械。
【請求項１０】
上記混合撹拌ヘッドによる改良処理深度、混合撹拌ヘッドの鉛直度および混合撹拌翼の周回速度をそれぞれ計測する手段を備えていることを特徴とする請求項９に記載の地盤改良機械。
【請求項１】
深度が１５ｍ以下の現位置土を掘削しながら固化材と混合撹拌して現位置土の強度増加を図る地盤改良工法において、
母機として機能する建設機械のアーム先端に、上下方向に周回移動する混合撹拌翼を備えた混合撹拌ヘッドを装着し、この混合撹拌ヘッドを地中に貫入して改良処理を施すにあたり、
下記（ａ），（ｂ）の条件を満たすように改良処理を施すことを特徴とする地盤改良工法。
（ａ）少なくとも経済性および施工性の面で良好とされる改良処理直後の処理土の流動性の度合いと改良処理深度との関係として、改良処理深度が大きくなるほど処理土の流動性が高くなるようにその改良処理深度−流動性特性を予め定めておき、この改良処理深度−流動性特性に基づき、処理対象領域の改良処理深度を指定したときの目標とする流動性特性値を求め、処理対象領域での改良処理直後における処理土の流動性が上記流動性特性値となるようにすること。
（ｂ）実際の混合撹拌時における混合撹拌翼の周回平均速度が無負荷時における混合撹拌翼の周回速度の二分の一の大きさを下回らないこと。
【請求項２】
上記改良処理深度−流動性特性に代えて、
少なくとも経済性および施工性の面で良好とされる改良処理直後の処理土の流動性の度合いと改良処理深度との関係として、改良処理深度が大きくなるほど処理土の流動性が高くなり且つ原土の湿潤密度が大きくなるほど処理土の流動性が高くなるようにその改良処理深度−原土の湿潤密度−流動性特性を予め定めておき、
この改良処理深度−原土の湿潤密度−流動性特性に基づき、処理対象領域の改良処理深度と原土の湿潤密度を指定したときの目標とする流動性特性値を求め、
処理対象領域での改良処理直後における処理土の流動性が上記流動性特性値となるように改良処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の地盤改良工法。
【請求項３】
上記混合撹拌翼の周回速度を計測しながら改良処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の地盤改良工法。
【請求項４】
上記混合撹拌翼による改良処理深度を計測しながら改良処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の地盤改良工法。
【請求項５】
平面視にて略矩形波状の移動軌跡のもとで混合撹拌ヘッドを連続的に移動させて改良処理を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の地盤改良工法。
【請求項６】
略矩形波状の移動軌跡となる混合撹拌ヘッドの動きは、平面視におけるアーム長さ方向での往動動作と復動動作および双方の動作位置間でのシフト動作を１サイクルとしてこれらを複数サイクル繰り返すものとし、
上記混合撹拌ヘッドのシフト動作は、平面視における混合撹拌ヘッドの処理幅寸法以内のものとして行うことを特徴とする請求項５に記載の地盤改良工法。
【請求項７】
平面視にて略矩形波状の移動軌跡に代えて、平面視にて略ジグザグ状の移動軌跡のもとで混合撹拌ヘッドを連続的に移動させて改良処理を行うことを特徴とする請求項５または６に記載の地盤改良工法。
【請求項８】
平面視にて略矩形波状の移動軌跡に代えて、平面視にて略Ｎ字状の移動軌跡のもとで混合撹拌ヘッドを連続的に移動させて改良処理を行うことを特徴とする請求項５または６に記載の地盤改良工法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の地盤改良工法に用いる地盤改良機械であって、
上記混合撹拌ヘッドによる改良処理深度、混合撹拌ヘッドの鉛直度および混合撹拌翼の周回速度のうち少なくともいずれか一つを計測する手段を備えていることを特徴とする地盤改良機械。
【請求項１０】
上記混合撹拌ヘッドによる改良処理深度、混合撹拌ヘッドの鉛直度および混合撹拌翼の周回速度をそれぞれ計測する手段を備えていることを特徴とする請求項９に記載の地盤改良機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２００７−９６８９（Ｐ２００７−９６８９Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８４５０３（Ｐ２００６−２８４５０３）
【出願日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【分割の表示】特願２００４−１５１２５３（Ｐ２００４−１５１２５３）の分割
【原出願日】平成１６年５月２１日（２００４．５．２１）
【出願人】（０００１４０６９４）株式会社加藤建設 (50)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【分割の表示】特願２００４−１５１２５３（Ｐ２００４−１５１２５３）の分割
【原出願日】平成１６年５月２１日（２００４．５．２１）
【出願人】（０００１４０６９４）株式会社加藤建設 (50)
【Ｆターム（参考）】
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