擁壁構築方法および地盤改良装置
【課題】垂直支持力や水平体力を大きくして擁壁用ブロックを的確に支持する。
【解決手段】下側から上側へ順に、正転した際に掘削する掘削爪１２、１３、逆転した際に径方向に拡大する拡大翼１４、共回り防止板１６、および、土砂を攪拌する攪拌翼１７を具えるとともに、地盤改良材を吐出する吐出口７を具えた掘削軸４を備えた地盤改良装置を用意し、地盤改良装置の掘削軸を正逆回転させながら上昇下降させるとともに地盤改良材を吐出することにより、柱状の地盤改良部、上端部側の大径地盤改良部および下部側の大径地盤改良部を形成し、柱状地盤改良部に杭を立設し、杭が立設した状態で均しコンクリートを流し込み、均しコンクリートで大径地盤改良部を覆い、この上に擁壁用ブロックを載置する。
【解決手段】下側から上側へ順に、正転した際に掘削する掘削爪１２、１３、逆転した際に径方向に拡大する拡大翼１４、共回り防止板１６、および、土砂を攪拌する攪拌翼１７を具えるとともに、地盤改良材を吐出する吐出口７を具えた掘削軸４を備えた地盤改良装置を用意し、地盤改良装置の掘削軸を正逆回転させながら上昇下降させるとともに地盤改良材を吐出することにより、柱状の地盤改良部、上端部側の大径地盤改良部および下部側の大径地盤改良部を形成し、柱状地盤改良部に杭を立設し、杭が立設した状態で均しコンクリートを流し込み、均しコンクリートで大径地盤改良部を覆い、この上に擁壁用ブロックを載置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、擁壁用ブロックを並列させて擁壁を構築する擁壁構築方法およびその擁壁構築方法に用いられる地盤改良装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の擁壁構築方法は、たとえば、特開平１０−１５２８４８号公報（特許文献１）に記載されている。この従来の擁壁構築方法を図８を用いて説明する。図８は従来の擁壁構築方法に関する説明図である。図８において、地盤０１に左右方向に間隔を開けて複数の杭０２を立設する。ついで、上下方向に形成された支持孔０３を具備する擁壁用ブロック０４を、立設している杭０２の上方から降下させて、杭０２に擁壁用ブロック０４の支持孔０３を嵌めるとともに、擁壁用ブロック０４を地盤０１上に載置する。この様にして、複数の擁壁用ブロック０４を左右方向に並列させて擁壁を構築する。上下方向には擁壁用ブロック０４が２段載せられている。この特許文献１では、擁壁用ブロック０４を支持する杭０２が立設される地盤０１の改良に関しては何ら記載されていなかった。
【０００３】
また、地盤改良装置として、特開平１１−１０７２６８号公報（特許文献２）に記載のように共回り防止板と攪拌翼を設けたものや、特開２００５−２９０９４１号公報（特許文献３）に記載のように拡大翼を設けたものがあるが、擁壁構築方法に用いるには最適ではなかった。特許文献２の地盤改良装置では、地盤改良部が軸方向に変化のない単純な円柱状に形成され、大きな径の地盤改良部を得るためには大量のモルタルやセメントなどの地盤改良材が必要となり、一方、小さな径の地盤改良部では杭や擁壁用ブロックを支持する力が小さくなる。また、軸方向に変化のない地盤改良部では、垂直支持力や水平体力を大きくすることができない。特許文献３の地盤改良装置では、地中下端部に球根状の地盤改良部が形成されるが、攪拌翼がなく柱状地盤改良部を形成できないため、擁壁用ブロックを的確に支持することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１５２８４８号公報
【特許文献２】特開平１１−１０７２６８号公報
【特許文献３】特開２００５−２９０９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、擁壁用ブロックを並列させて擁壁を構築するために最適な擁壁構築方法や地盤改良装置がなかった点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の擁壁構築方法は、地盤（２１）に左右方向に間隔を開けて複数の杭（３１）を立設し、上下方向に形成された支持孔（４２）を具備する擁壁用ブロック（４１）を前記杭の上方から降下させて、前記杭に擁壁用ブロックの支持孔を嵌めることにより、左右方向に擁壁用ブロックを並列させて擁壁を構築する擁壁構築方法において、
下端部側から上側へ順に、正転した際に掘削する掘削爪（１２，１３）、逆転した際に径方向に拡大する拡大翼（１４）、共回り防止板（１６）、および、土砂を攪拌する攪拌翼（１７）を具えるとともに、地盤改良材を吐出する吐出口（７）を具えた掘削軸（４）を備え、前記掘削爪が設けられたヘッド（１１）の回転軌跡（Ｒ１）の直径は擁壁用ブロックの前後方向の寸法（Ｃ）よりも大きく、攪拌翼の回転軌跡（Ｒ３）の径はヘッドの回転軌跡の径と略同じで、掘削軸の中心軸から共回り防止板の外側の端部までの距離（Ｄ）はヘッドの半径よりも大きく、拡大した状態の拡大翼の回転軌跡（Ｒ２）の半径は、掘削軸の中心軸から共回り防止板の外側の端部までの距離よりも大きくなるように構成された地盤改良装置を用意し、
前記地盤改良装置の掘削軸を正転させながら降下させて掘削爪で地盤を掘削し、大きな径の地盤改良部分が必要な箇所で掘削軸を逆転させて拡大翼により径方向に地盤を掘削しており、この掘削軸を正逆回転させながら上昇下降させるとともに前記吐出口から地盤改良材を吐出することにより、地表面から下方に向かって柱状の地盤改良部（２２）を形成するとともに、この柱状地盤改良部の上端部および下部に柱状地盤改良部から径方向に膨出した大径の地盤改良部（２４，２６）を形成して、上端部側の大径地盤改良部の上面を地面上に露出させ、
前記柱状地盤改良部に杭を降下させて、杭の下部を柱状地盤改良部に突き刺し、杭の上部を地上部に突出させて立設し、
杭が立設した状態で、前後方向に大径地盤改良部の直径と略同じかそれ以上の幅でかつ、左右方向に擁壁用ブロックの左右方向の長さ（Ａ）と略同じ長さで、地表面上に均しコンクリート（３７）を流し込み、均しコンクリートで大径地盤改良部を覆い、
擁壁用ブロックを降下させて、杭に擁壁用ブロックの支持孔を嵌めて、均しコンクリート上に擁壁用ブロックを載置することにより擁壁を構築する。
【０００７】
また、杭の中間部に鍔部（５１）が一体に設けられ、杭を立設した際に、鍔部の下面が上端部側の大径地盤改良部に当接する場合がある。
さらに、鍔部の径が、柱状地盤改良部の径と略同じかそれよりも大きく、かつ、大径地盤改良部の径よりも小さく形成されている場合がある。
【０００８】
そして、本発明の地盤改良装置は、上記擁壁構築方法に用いられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、地盤改良装置の掘削軸を正逆回転させながら上昇下降させるとともに吐出口から地盤改良材を吐出することにより、地表面から下方に向かって柱状の地盤改良部を形成するとともに、この柱状地盤改良部の上端部および下部に柱状地盤改良部から径方向に膨出した大径の地盤改良部を形成して、上端部側の大径地盤改良部の上面を地面上に露出させ、柱状地盤改良部に杭を降下させて杭を突出させて立設し、杭が立設した状態で、前後方向に大径地盤改良部の直径と略同じかそれ以上の幅でかつ、左右方向に擁壁用ブロックの左右方向の長さと略同じ長さで、地表面上に均しコンクリートを流し込み、均しコンクリートで露出した大径地盤改良部を覆っている。したがって、上端部側の大径地盤改良部が大きな支持面積で均しコンクリートを介して擁壁用ブロックの荷重を確実に支持し、その支持した荷重を柱状地盤改良部で下部側の大径地盤改良部に伝えることができる。そして、地盤改良部の軸方向に凸凹ができ、軸方向に変化のない地盤改良部に比して、垂直支持力や水平体力を大きくすることができる。しかも、地盤改良装置のヘッドや攪拌翼の回転軌跡の直径（すなわち、柱状地盤改良部の直径）は擁壁用ブロックの前後方向の寸法よりも大きく形成されており、擁壁用ブロックを安定して設置することができる。さらに、柱状地盤改良部の上端に大径地盤改良部が形成されているため、杭を傾かないように支持する耐久力も大きくすることができる。
【００１０】
さらに、拡大翼と攪拌翼との間に共回り防止板が設けられており、拡大翼や攪拌翼によりかき回される土砂および地盤改良材が、拡大翼および攪拌翼と共に回転することを防止することができ、土砂と地盤改良材とを効率よくかき混ぜることができる。この共回り防止板の端部は攪拌翼の端部よりも外側に位置し、攪拌翼よりも外側の周囲の回転していない地盤に端部が係止され、攪拌翼によりかき回されている土砂が攪拌翼と一緒になって共回りすることを防止することができる。また、共回り防止板の端部は、拡大した際の拡大翼の端部よりも内側に位置しており、大きく外側に突出していないため、掘削軸が正転し掘削爪で掘削しながら降下している際に、共回り防止板が降下の妨げになることを極力防止することができる。
【００１１】
また、杭の中間部に鍔部が一体に設けられ、杭を立設した際に、鍔部の下面が上端部側の大径地盤改良部に当接する場合には、この鍔部により、杭の荷重を大径地盤改良部や柱状地盤改良部で堅固に支持することができる。
さらに、鍔部の径が、柱状地盤改良部の径と略同じかそれよりも大きく、かつ、大径地盤改良部の径よりも小さく形成されている場合には、鍔部により杭の荷重を柱状地盤改良部で確実に支持することができるとともに、鍔部が大径地盤改良部および均しコンクリートで覆われるため、大径地盤改良部および均しコンクリートで鍔部を錆びにくいように保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明における地盤改良装置の実施例の正面図である。
【図２】図２は掘削軸の先端部の正面図である。
【図３】図３は掘削軸の先端部の底面図である。
【図４】図４は掘削軸の先端部の上面図である。
【図５】図５は擁壁の断面図である。
【図６】図６は擁壁の平面図である。
【図７】図７は第２実施例の擁壁の断面図である。
【図８】図８は従来の擁壁構築方法に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
垂直支持力や水平体力を大きくして擁壁用ブロックを的確に支持するという目的を、地盤改良装置の掘削軸を正逆回転させながら上昇下降させるとともに地盤改良材を吐出することにより、柱状の地盤改良部、上端部側の大径地盤改良部および下部側の大径地盤改良部を形成し、柱状地盤改良部に杭を立設し、杭が立設した状態で均しコンクリートを流し込み、均しコンクリートで大径地盤改良部を覆い、この上に擁壁用ブロックを載置することで実現した。
【実施例１】
【００１４】
次に、本発明における擁壁構築方法および地盤改良装置の第１実施例について、図１ないし図６を用いて説明する。図１は本発明における地盤改良装置の実施例の正面図である。図２は掘削軸の先端部の正面図である。図３は掘削軸の先端部の底面図である。図４は掘削軸の先端部の上面図である。図５は擁壁の断面図である。図６は擁壁の平面図である。
【００１５】
まず始めに、地盤改良装置の全体構成を説明する。
地盤改良装置は、走行車体１と、この走行車体１に立設しているリーダ２と、このリーダ２に上下動可能に取り付けられているパワースイベル３と、このパワースイベル３の原動機により回転駆動される掘削軸４とを備えている。
【００１６】
掘削軸４は、軸方向に複数に分割可能に構成され、作業時に連結して所望の長さにする。掘削軸４は円筒状をしており、その内部には、液状のモルタルなどの地盤改良材が流れる流体供給流路６が設けられ、この流体供給流路６から供給された地盤改良材は、掘削軸４の下端の吐出口７から外側に吐出される。
【００１７】
掘削軸４の下端部には掘削ヘッド１１が設けられており、この掘削ヘッド１１の下端に複数の掘削爪１２が設けられている。また、掘削爪１３が吐出口７の開口部を跨ぐ状態で取り付けられている。そして、掘削爪１２，１３の上方には拡大翼１４が掘削ヘッド１１に回動可能に設けられている。この拡大翼１４は、掘削軸４の正転時（図３において一点鎖線の矢印で示す方向への回転）には、掘削ヘッド１１の回転軌跡Ｒ１内にあるが、掘削軸４が逆回転（図３において実線の矢印で示す方向への回転）すると、土圧により外側に回動（二点鎖線で図示する位置に移動）して拡大した状態となり、拡大翼１４の先端側の部分が、掘削ヘッド１１の回転軌跡Ｒ１の外側に突出する。
【００１８】
掘削ヘッド１１の上方には共回り防止板１６が設けられ、この共回り防止板１６の上方には攪拌翼１７が設けられている。掘削ヘッド１１、掘削爪１２，１３および攪拌翼１７は、掘削軸４に一体となって回転するように設けられているが、共回り防止板１６は掘削軸４が回転しても回転しないように、掘削軸４に遊転可能に取り付けられている。
【００１９】
掘削ヘッド１１の回転軌跡Ｒ１、外側の掘削爪１２の回転軌跡および攪拌翼１７の回転軌跡Ｒ３は、略同じ大きさをしている。そして、掘削軸４の中心軸から共回り防止板１６の先端までの距離Ｄは、掘削ヘッド１１、外側の掘削爪１２や攪拌翼１７の回転軌跡Ｒ１，Ｒ３の半径よりも少し大きく、かつ、拡大した状態の拡大翼１４の回転軌跡Ｒ２の半径よりも小さくなるように形成されている。
【００２０】
ついで、このように構成されている地盤改良装置で、地盤２１を改良する方法を説明する。
パワースイベル３の原動機により掘削軸４を正転させながら降下させ、掘削爪１２，１３で地盤２１を掘削する。この際には、吐出口７から地盤改良材は吐出しない。鋼管製の杭３１の下部を突き刺すのに必要な深さまで掘削すると、掘削軸４を正転させ、かつ、吐出口７から地盤改良材を吐出させながら地表面まで引き上げる。再度、掘削軸４を正転させ、かつ、吐出口７から地盤改良材を吐出させながら杭３１の下部を突き刺すのに必要な深さまで掘削し、攪拌翼１７により地盤改良材と土砂とを攪拌する。この攪拌翼１７の攪拌により、軸方向に同じ径の柱状の地盤改良部２２が形成される。
【００２１】
そして、大きな径の地盤改良部が必要な箇所に拡大翼１４が位置するまで、掘削軸４を引上げ、掘削軸４を逆転させる。この実施例の場合は、最下端部に大径地盤改良部２４を形成するので、掘削軸４の引上げ量は０であるため、掘削軸４が最下端に達すると、逆転させることになる。この掘削軸４が逆転すると、土圧により拡大翼１４が外側に回動し、拡大位置になる。拡大位置になった拡大翼１４は、掘削孔の径が大きくなるように、地盤２１を径方向に掘削するとともに、土壌改良材と土砂とを攪拌する。大径地盤改良部２４の軸方向の長さが必要な量になるまで、吐出口７から地盤改良材を吐出し、かつ、掘削軸４を逆転させながら上下に移動させる。この大径地盤改良部２４の個数は柱状地盤改良部２２の下部に少なくとも１個形成される。大径地盤改良部２４を２個以上設けることも可能である。
【００２２】
大径地盤改良部２４を形成すると、柱状地盤改良部２２の上端部に大径地盤改良部２６を形成するために、掘削軸４を正転しながら地面付近まで引上げる。そして、上端部側の大径地盤改良部２６を形成する部分で、吐出口７から地盤改良材を吐出し、かつ、掘削軸４を逆転させながら上下に移動させる。そして、上端部側の大径地盤改良部２６を、上面が地盤２１上に露出する状態で形成する。
【００２３】
この様にして、柱状地盤改良部２２が上下に長く形成されるとともに、その上端部に上端部側大径地盤改良部２６が、また、下部に大径地盤改良部２４が形成される。そして、鋼管製の杭３１を、柱状地盤改良部２２の軸心に沿って降下させて、杭３１の下部を柱状地盤改良部２２に突き刺し、杭３１の上部を地上部（地盤２１の上方）に突出させて立設させる。
【００２４】
杭３１が立設した状態で、前後方向に大径地盤改良部２６の直径（すなわち、拡大した状態の拡大翼１４の回転軌跡Ｒ２の直径と略同じ）と略同じかそれ以上の幅Ｂでかつ、左右方向に擁壁用ブロック４１の左右方向の長さＡと略同じ長さで、地表面上に均しコンクリート３７を流し込み、均しコンクリート３７で大径地盤改良部２６を覆う。
【００２５】
そして、擁壁用ブロック４１を降下させて、杭３１に擁壁用ブロック４１の支持孔４２を嵌めて、均しコンクリート３７上に擁壁用ブロック４１を載置することにより擁壁を構築する。杭３１に擁壁用ブロック４１の支持孔４２を嵌めることは、見方を変えると、支持孔４２に杭３１が挿入されることになる。杭３１の内部空間や支持孔４２の隙間には、コンクリートが詰められる。また、擁壁用ブロック４１の後側には砕石４３が敷き詰められる。この擁壁用ブロック４１は、板上の壁面部４１ａと、この壁面部４１ａの後側に設けられ上下方向に延在する支持部４１ｂとを具備し、支持部４１ｂに支持孔４２が上下方向に貫通して形成されている。擁壁用ブロック４１の前後方向の寸法Ｃは、大径地盤改良部２６の直径や柱状地盤改良部２２の直径（すなわち、掘削ヘッド１１の回転軌跡Ｒ１の直径や攪拌翼１７の回転軌跡Ｒ３の直径と略同じ）よりも小さく、擁壁用ブロック４１の前端は、大径地盤改良部２６や柱状地盤改良部２２の前端よりも後側で、擁壁用ブロック４１の後端は、大径地盤改良部２６や柱状地盤改良部２２の後端よりも前側に位置する。
【実施例２】
【００２６】
次に、本発明における擁壁構築方法の第２実施例について説明する。図７は第２実施例の擁壁の断面図である。なお、この第２実施例の説明において、前記第１実施例の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００２７】
第２実施例では、杭３１の中間部分に鋼製の鍔部５１が溶接などで設けられている。このリング状の鍔部５１は、杭３１が立設した際に、上端部側の大径地盤改良部２６の上面に当接する位置に設けられている。そして、鍔部５１の径は、柱状地盤改良部２２の径と略同じかそれよりも大きく、かつ、大径地盤改良部２６の径よりも小さく形成されている。この鍔部５１により、杭３１の荷重を大径地盤改良部２６や柱状地盤改良部２２で堅固に支持することができる。
【００２８】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）地盤改良材を吐出する吐出口、拡大翼、攪拌翼、共回り防止板および掘削ヘッドの構造や形状などは、適宜変更可能である。
（２）柱状地盤改良部、上端部側の大径地盤改良部および、柱状地盤改良部の下部に形成される下部側の大径地盤改良部が形成されるならば、掘削軸の上下動の回数や吐出口からの地盤改良材の吐出時期などは、適宜変更可能である。
【００２９】
（３）第２実施例では、鍔部５１の径を、柱状地盤改良部２２の径と略同じかそれよりも大きく形成しているが、柱状地盤改良部２２の径よりも小さくすることも可能である。
（４）実施例では、擁壁用ブロック４１は上下に２段積み上げられているが、１段でも、３段以上でも可能である。また、水平方向に並べる個数も適宜選択可能である。
【００３０】
（５）実施例では、各擁壁用ブロック４１に１個の支持孔４２が設けられているが、各擁壁用ブロック４１に複数の支持孔４２を設けることも可能である。また、擁壁用ブロック４１の形状、材質や構造などは適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
柱状の地盤改良部、上端部側の大径地盤改良部および下部側の大径地盤改良部により、垂直支持力や水平体力を大きくして擁壁用ブロックを的確に支持することができるので、擁壁用ブロックを並列させて擁壁を構築する擁壁構築方法および地盤改良装置に適用することが最適である。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ 擁壁用ブロックの左右方向の長さ
Ｃ 擁壁用ブロックの前後方向の寸法
Ｄ 掘削軸の中心軸から共回り防止板の外側の端部までの距離
Ｒ１ 掘削ヘッドの回転軌跡
Ｒ２ 拡大した状態での拡大翼の回転軌跡
Ｒ３ 攪拌翼の回転軌跡
４ 掘削軸
７ 吐出口
１１ 掘削ヘッド
１２ 掘削爪
１３ 掘削爪
１４ 拡大翼
１６ 共回り防止板
１７ 攪拌翼
２１ 地盤
２２ 柱状地盤改良部
２４ 下部側の大径地盤改良部
２６ 上端部側の大径地盤改良部
３１ 杭
３７ 均しコンクリート
４１ 擁壁用ブロック
４２ 擁壁用ブロックの支持孔
５１ 鍔部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、擁壁用ブロックを並列させて擁壁を構築する擁壁構築方法およびその擁壁構築方法に用いられる地盤改良装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の擁壁構築方法は、たとえば、特開平１０−１５２８４８号公報（特許文献１）に記載されている。この従来の擁壁構築方法を図８を用いて説明する。図８は従来の擁壁構築方法に関する説明図である。図８において、地盤０１に左右方向に間隔を開けて複数の杭０２を立設する。ついで、上下方向に形成された支持孔０３を具備する擁壁用ブロック０４を、立設している杭０２の上方から降下させて、杭０２に擁壁用ブロック０４の支持孔０３を嵌めるとともに、擁壁用ブロック０４を地盤０１上に載置する。この様にして、複数の擁壁用ブロック０４を左右方向に並列させて擁壁を構築する。上下方向には擁壁用ブロック０４が２段載せられている。この特許文献１では、擁壁用ブロック０４を支持する杭０２が立設される地盤０１の改良に関しては何ら記載されていなかった。
【０００３】
また、地盤改良装置として、特開平１１−１０７２６８号公報（特許文献２）に記載のように共回り防止板と攪拌翼を設けたものや、特開２００５−２９０９４１号公報（特許文献３）に記載のように拡大翼を設けたものがあるが、擁壁構築方法に用いるには最適ではなかった。特許文献２の地盤改良装置では、地盤改良部が軸方向に変化のない単純な円柱状に形成され、大きな径の地盤改良部を得るためには大量のモルタルやセメントなどの地盤改良材が必要となり、一方、小さな径の地盤改良部では杭や擁壁用ブロックを支持する力が小さくなる。また、軸方向に変化のない地盤改良部では、垂直支持力や水平体力を大きくすることができない。特許文献３の地盤改良装置では、地中下端部に球根状の地盤改良部が形成されるが、攪拌翼がなく柱状地盤改良部を形成できないため、擁壁用ブロックを的確に支持することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１５２８４８号公報
【特許文献２】特開平１１−１０７２６８号公報
【特許文献３】特開２００５−２９０９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、擁壁用ブロックを並列させて擁壁を構築するために最適な擁壁構築方法や地盤改良装置がなかった点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の擁壁構築方法は、地盤（２１）に左右方向に間隔を開けて複数の杭（３１）を立設し、上下方向に形成された支持孔（４２）を具備する擁壁用ブロック（４１）を前記杭の上方から降下させて、前記杭に擁壁用ブロックの支持孔を嵌めることにより、左右方向に擁壁用ブロックを並列させて擁壁を構築する擁壁構築方法において、
下端部側から上側へ順に、正転した際に掘削する掘削爪（１２，１３）、逆転した際に径方向に拡大する拡大翼（１４）、共回り防止板（１６）、および、土砂を攪拌する攪拌翼（１７）を具えるとともに、地盤改良材を吐出する吐出口（７）を具えた掘削軸（４）を備え、前記掘削爪が設けられたヘッド（１１）の回転軌跡（Ｒ１）の直径は擁壁用ブロックの前後方向の寸法（Ｃ）よりも大きく、攪拌翼の回転軌跡（Ｒ３）の径はヘッドの回転軌跡の径と略同じで、掘削軸の中心軸から共回り防止板の外側の端部までの距離（Ｄ）はヘッドの半径よりも大きく、拡大した状態の拡大翼の回転軌跡（Ｒ２）の半径は、掘削軸の中心軸から共回り防止板の外側の端部までの距離よりも大きくなるように構成された地盤改良装置を用意し、
前記地盤改良装置の掘削軸を正転させながら降下させて掘削爪で地盤を掘削し、大きな径の地盤改良部分が必要な箇所で掘削軸を逆転させて拡大翼により径方向に地盤を掘削しており、この掘削軸を正逆回転させながら上昇下降させるとともに前記吐出口から地盤改良材を吐出することにより、地表面から下方に向かって柱状の地盤改良部（２２）を形成するとともに、この柱状地盤改良部の上端部および下部に柱状地盤改良部から径方向に膨出した大径の地盤改良部（２４，２６）を形成して、上端部側の大径地盤改良部の上面を地面上に露出させ、
前記柱状地盤改良部に杭を降下させて、杭の下部を柱状地盤改良部に突き刺し、杭の上部を地上部に突出させて立設し、
杭が立設した状態で、前後方向に大径地盤改良部の直径と略同じかそれ以上の幅でかつ、左右方向に擁壁用ブロックの左右方向の長さ（Ａ）と略同じ長さで、地表面上に均しコンクリート（３７）を流し込み、均しコンクリートで大径地盤改良部を覆い、
擁壁用ブロックを降下させて、杭に擁壁用ブロックの支持孔を嵌めて、均しコンクリート上に擁壁用ブロックを載置することにより擁壁を構築する。
【０００７】
また、杭の中間部に鍔部（５１）が一体に設けられ、杭を立設した際に、鍔部の下面が上端部側の大径地盤改良部に当接する場合がある。
さらに、鍔部の径が、柱状地盤改良部の径と略同じかそれよりも大きく、かつ、大径地盤改良部の径よりも小さく形成されている場合がある。
【０００８】
そして、本発明の地盤改良装置は、上記擁壁構築方法に用いられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、地盤改良装置の掘削軸を正逆回転させながら上昇下降させるとともに吐出口から地盤改良材を吐出することにより、地表面から下方に向かって柱状の地盤改良部を形成するとともに、この柱状地盤改良部の上端部および下部に柱状地盤改良部から径方向に膨出した大径の地盤改良部を形成して、上端部側の大径地盤改良部の上面を地面上に露出させ、柱状地盤改良部に杭を降下させて杭を突出させて立設し、杭が立設した状態で、前後方向に大径地盤改良部の直径と略同じかそれ以上の幅でかつ、左右方向に擁壁用ブロックの左右方向の長さと略同じ長さで、地表面上に均しコンクリートを流し込み、均しコンクリートで露出した大径地盤改良部を覆っている。したがって、上端部側の大径地盤改良部が大きな支持面積で均しコンクリートを介して擁壁用ブロックの荷重を確実に支持し、その支持した荷重を柱状地盤改良部で下部側の大径地盤改良部に伝えることができる。そして、地盤改良部の軸方向に凸凹ができ、軸方向に変化のない地盤改良部に比して、垂直支持力や水平体力を大きくすることができる。しかも、地盤改良装置のヘッドや攪拌翼の回転軌跡の直径（すなわち、柱状地盤改良部の直径）は擁壁用ブロックの前後方向の寸法よりも大きく形成されており、擁壁用ブロックを安定して設置することができる。さらに、柱状地盤改良部の上端に大径地盤改良部が形成されているため、杭を傾かないように支持する耐久力も大きくすることができる。
【００１０】
さらに、拡大翼と攪拌翼との間に共回り防止板が設けられており、拡大翼や攪拌翼によりかき回される土砂および地盤改良材が、拡大翼および攪拌翼と共に回転することを防止することができ、土砂と地盤改良材とを効率よくかき混ぜることができる。この共回り防止板の端部は攪拌翼の端部よりも外側に位置し、攪拌翼よりも外側の周囲の回転していない地盤に端部が係止され、攪拌翼によりかき回されている土砂が攪拌翼と一緒になって共回りすることを防止することができる。また、共回り防止板の端部は、拡大した際の拡大翼の端部よりも内側に位置しており、大きく外側に突出していないため、掘削軸が正転し掘削爪で掘削しながら降下している際に、共回り防止板が降下の妨げになることを極力防止することができる。
【００１１】
また、杭の中間部に鍔部が一体に設けられ、杭を立設した際に、鍔部の下面が上端部側の大径地盤改良部に当接する場合には、この鍔部により、杭の荷重を大径地盤改良部や柱状地盤改良部で堅固に支持することができる。
さらに、鍔部の径が、柱状地盤改良部の径と略同じかそれよりも大きく、かつ、大径地盤改良部の径よりも小さく形成されている場合には、鍔部により杭の荷重を柱状地盤改良部で確実に支持することができるとともに、鍔部が大径地盤改良部および均しコンクリートで覆われるため、大径地盤改良部および均しコンクリートで鍔部を錆びにくいように保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明における地盤改良装置の実施例の正面図である。
【図２】図２は掘削軸の先端部の正面図である。
【図３】図３は掘削軸の先端部の底面図である。
【図４】図４は掘削軸の先端部の上面図である。
【図５】図５は擁壁の断面図である。
【図６】図６は擁壁の平面図である。
【図７】図７は第２実施例の擁壁の断面図である。
【図８】図８は従来の擁壁構築方法に関する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
垂直支持力や水平体力を大きくして擁壁用ブロックを的確に支持するという目的を、地盤改良装置の掘削軸を正逆回転させながら上昇下降させるとともに地盤改良材を吐出することにより、柱状の地盤改良部、上端部側の大径地盤改良部および下部側の大径地盤改良部を形成し、柱状地盤改良部に杭を立設し、杭が立設した状態で均しコンクリートを流し込み、均しコンクリートで大径地盤改良部を覆い、この上に擁壁用ブロックを載置することで実現した。
【実施例１】
【００１４】
次に、本発明における擁壁構築方法および地盤改良装置の第１実施例について、図１ないし図６を用いて説明する。図１は本発明における地盤改良装置の実施例の正面図である。図２は掘削軸の先端部の正面図である。図３は掘削軸の先端部の底面図である。図４は掘削軸の先端部の上面図である。図５は擁壁の断面図である。図６は擁壁の平面図である。
【００１５】
まず始めに、地盤改良装置の全体構成を説明する。
地盤改良装置は、走行車体１と、この走行車体１に立設しているリーダ２と、このリーダ２に上下動可能に取り付けられているパワースイベル３と、このパワースイベル３の原動機により回転駆動される掘削軸４とを備えている。
【００１６】
掘削軸４は、軸方向に複数に分割可能に構成され、作業時に連結して所望の長さにする。掘削軸４は円筒状をしており、その内部には、液状のモルタルなどの地盤改良材が流れる流体供給流路６が設けられ、この流体供給流路６から供給された地盤改良材は、掘削軸４の下端の吐出口７から外側に吐出される。
【００１７】
掘削軸４の下端部には掘削ヘッド１１が設けられており、この掘削ヘッド１１の下端に複数の掘削爪１２が設けられている。また、掘削爪１３が吐出口７の開口部を跨ぐ状態で取り付けられている。そして、掘削爪１２，１３の上方には拡大翼１４が掘削ヘッド１１に回動可能に設けられている。この拡大翼１４は、掘削軸４の正転時（図３において一点鎖線の矢印で示す方向への回転）には、掘削ヘッド１１の回転軌跡Ｒ１内にあるが、掘削軸４が逆回転（図３において実線の矢印で示す方向への回転）すると、土圧により外側に回動（二点鎖線で図示する位置に移動）して拡大した状態となり、拡大翼１４の先端側の部分が、掘削ヘッド１１の回転軌跡Ｒ１の外側に突出する。
【００１８】
掘削ヘッド１１の上方には共回り防止板１６が設けられ、この共回り防止板１６の上方には攪拌翼１７が設けられている。掘削ヘッド１１、掘削爪１２，１３および攪拌翼１７は、掘削軸４に一体となって回転するように設けられているが、共回り防止板１６は掘削軸４が回転しても回転しないように、掘削軸４に遊転可能に取り付けられている。
【００１９】
掘削ヘッド１１の回転軌跡Ｒ１、外側の掘削爪１２の回転軌跡および攪拌翼１７の回転軌跡Ｒ３は、略同じ大きさをしている。そして、掘削軸４の中心軸から共回り防止板１６の先端までの距離Ｄは、掘削ヘッド１１、外側の掘削爪１２や攪拌翼１７の回転軌跡Ｒ１，Ｒ３の半径よりも少し大きく、かつ、拡大した状態の拡大翼１４の回転軌跡Ｒ２の半径よりも小さくなるように形成されている。
【００２０】
ついで、このように構成されている地盤改良装置で、地盤２１を改良する方法を説明する。
パワースイベル３の原動機により掘削軸４を正転させながら降下させ、掘削爪１２，１３で地盤２１を掘削する。この際には、吐出口７から地盤改良材は吐出しない。鋼管製の杭３１の下部を突き刺すのに必要な深さまで掘削すると、掘削軸４を正転させ、かつ、吐出口７から地盤改良材を吐出させながら地表面まで引き上げる。再度、掘削軸４を正転させ、かつ、吐出口７から地盤改良材を吐出させながら杭３１の下部を突き刺すのに必要な深さまで掘削し、攪拌翼１７により地盤改良材と土砂とを攪拌する。この攪拌翼１７の攪拌により、軸方向に同じ径の柱状の地盤改良部２２が形成される。
【００２１】
そして、大きな径の地盤改良部が必要な箇所に拡大翼１４が位置するまで、掘削軸４を引上げ、掘削軸４を逆転させる。この実施例の場合は、最下端部に大径地盤改良部２４を形成するので、掘削軸４の引上げ量は０であるため、掘削軸４が最下端に達すると、逆転させることになる。この掘削軸４が逆転すると、土圧により拡大翼１４が外側に回動し、拡大位置になる。拡大位置になった拡大翼１４は、掘削孔の径が大きくなるように、地盤２１を径方向に掘削するとともに、土壌改良材と土砂とを攪拌する。大径地盤改良部２４の軸方向の長さが必要な量になるまで、吐出口７から地盤改良材を吐出し、かつ、掘削軸４を逆転させながら上下に移動させる。この大径地盤改良部２４の個数は柱状地盤改良部２２の下部に少なくとも１個形成される。大径地盤改良部２４を２個以上設けることも可能である。
【００２２】
大径地盤改良部２４を形成すると、柱状地盤改良部２２の上端部に大径地盤改良部２６を形成するために、掘削軸４を正転しながら地面付近まで引上げる。そして、上端部側の大径地盤改良部２６を形成する部分で、吐出口７から地盤改良材を吐出し、かつ、掘削軸４を逆転させながら上下に移動させる。そして、上端部側の大径地盤改良部２６を、上面が地盤２１上に露出する状態で形成する。
【００２３】
この様にして、柱状地盤改良部２２が上下に長く形成されるとともに、その上端部に上端部側大径地盤改良部２６が、また、下部に大径地盤改良部２４が形成される。そして、鋼管製の杭３１を、柱状地盤改良部２２の軸心に沿って降下させて、杭３１の下部を柱状地盤改良部２２に突き刺し、杭３１の上部を地上部（地盤２１の上方）に突出させて立設させる。
【００２４】
杭３１が立設した状態で、前後方向に大径地盤改良部２６の直径（すなわち、拡大した状態の拡大翼１４の回転軌跡Ｒ２の直径と略同じ）と略同じかそれ以上の幅Ｂでかつ、左右方向に擁壁用ブロック４１の左右方向の長さＡと略同じ長さで、地表面上に均しコンクリート３７を流し込み、均しコンクリート３７で大径地盤改良部２６を覆う。
【００２５】
そして、擁壁用ブロック４１を降下させて、杭３１に擁壁用ブロック４１の支持孔４２を嵌めて、均しコンクリート３７上に擁壁用ブロック４１を載置することにより擁壁を構築する。杭３１に擁壁用ブロック４１の支持孔４２を嵌めることは、見方を変えると、支持孔４２に杭３１が挿入されることになる。杭３１の内部空間や支持孔４２の隙間には、コンクリートが詰められる。また、擁壁用ブロック４１の後側には砕石４３が敷き詰められる。この擁壁用ブロック４１は、板上の壁面部４１ａと、この壁面部４１ａの後側に設けられ上下方向に延在する支持部４１ｂとを具備し、支持部４１ｂに支持孔４２が上下方向に貫通して形成されている。擁壁用ブロック４１の前後方向の寸法Ｃは、大径地盤改良部２６の直径や柱状地盤改良部２２の直径（すなわち、掘削ヘッド１１の回転軌跡Ｒ１の直径や攪拌翼１７の回転軌跡Ｒ３の直径と略同じ）よりも小さく、擁壁用ブロック４１の前端は、大径地盤改良部２６や柱状地盤改良部２２の前端よりも後側で、擁壁用ブロック４１の後端は、大径地盤改良部２６や柱状地盤改良部２２の後端よりも前側に位置する。
【実施例２】
【００２６】
次に、本発明における擁壁構築方法の第２実施例について説明する。図７は第２実施例の擁壁の断面図である。なお、この第２実施例の説明において、前記第１実施例の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００２７】
第２実施例では、杭３１の中間部分に鋼製の鍔部５１が溶接などで設けられている。このリング状の鍔部５１は、杭３１が立設した際に、上端部側の大径地盤改良部２６の上面に当接する位置に設けられている。そして、鍔部５１の径は、柱状地盤改良部２２の径と略同じかそれよりも大きく、かつ、大径地盤改良部２６の径よりも小さく形成されている。この鍔部５１により、杭３１の荷重を大径地盤改良部２６や柱状地盤改良部２２で堅固に支持することができる。
【００２８】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）地盤改良材を吐出する吐出口、拡大翼、攪拌翼、共回り防止板および掘削ヘッドの構造や形状などは、適宜変更可能である。
（２）柱状地盤改良部、上端部側の大径地盤改良部および、柱状地盤改良部の下部に形成される下部側の大径地盤改良部が形成されるならば、掘削軸の上下動の回数や吐出口からの地盤改良材の吐出時期などは、適宜変更可能である。
【００２９】
（３）第２実施例では、鍔部５１の径を、柱状地盤改良部２２の径と略同じかそれよりも大きく形成しているが、柱状地盤改良部２２の径よりも小さくすることも可能である。
（４）実施例では、擁壁用ブロック４１は上下に２段積み上げられているが、１段でも、３段以上でも可能である。また、水平方向に並べる個数も適宜選択可能である。
【００３０】
（５）実施例では、各擁壁用ブロック４１に１個の支持孔４２が設けられているが、各擁壁用ブロック４１に複数の支持孔４２を設けることも可能である。また、擁壁用ブロック４１の形状、材質や構造などは適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
柱状の地盤改良部、上端部側の大径地盤改良部および下部側の大径地盤改良部により、垂直支持力や水平体力を大きくして擁壁用ブロックを的確に支持することができるので、擁壁用ブロックを並列させて擁壁を構築する擁壁構築方法および地盤改良装置に適用することが最適である。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ 擁壁用ブロックの左右方向の長さ
Ｃ 擁壁用ブロックの前後方向の寸法
Ｄ 掘削軸の中心軸から共回り防止板の外側の端部までの距離
Ｒ１ 掘削ヘッドの回転軌跡
Ｒ２ 拡大した状態での拡大翼の回転軌跡
Ｒ３ 攪拌翼の回転軌跡
４ 掘削軸
７ 吐出口
１１ 掘削ヘッド
１２ 掘削爪
１３ 掘削爪
１４ 拡大翼
１６ 共回り防止板
１７ 攪拌翼
２１ 地盤
２２ 柱状地盤改良部
２４ 下部側の大径地盤改良部
２６ 上端部側の大径地盤改良部
３１ 杭
３７ 均しコンクリート
４１ 擁壁用ブロック
４２ 擁壁用ブロックの支持孔
５１ 鍔部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に左右方向に間隔を開けて複数の杭を立設し、上下方向に形成された支持孔を具備する擁壁用ブロックを前記杭の上方から降下させて、前記杭に擁壁用ブロックの支持孔を嵌めることにより、左右方向に擁壁用ブロックを並列させて擁壁を構築する擁壁構築方法において、
下端部側から上側へ順に、正転した際に掘削する掘削爪、逆転した際に径方向に拡大する拡大翼、共回り防止板、および、土砂を攪拌する攪拌翼を具えるとともに、地盤改良材を吐出する吐出口を具えた掘削軸を備え、前記掘削爪が設けられたヘッドの回転軌跡の直径は擁壁用ブロックの前後方向の寸法よりも大きく、攪拌翼の回転軌跡の径はヘッドの径と略同じで、掘削軸の中心軸から共回り防止板の外側の端部までの距離はヘッドの回転軌跡の半径よりも大きく、拡大した状態の拡大翼の回転軌跡の半径は、掘削軸の中心軸から共回り防止板の外側の端部までの距離よりも大きくなるように構成された地盤改良装置を用意し、
前記地盤改良装置の掘削軸を正転させながら降下させて掘削爪で地盤を掘削し、大きな径の地盤改良部分が必要な箇所で掘削軸を逆転させて拡大翼により径方向に地盤を掘削しており、この掘削軸を正逆回転させながら上昇下降させるとともに前記吐出口から地盤改良材を吐出することにより、地表面から下方に向かって柱状の地盤改良部を形成するとともに、この柱状地盤改良部の上端部および下部に柱状地盤改良部から径方向に膨出した大径の地盤改良部を形成して、上端部側の大径地盤改良部の上面を地面上に露出させ、
前記柱状地盤改良部に杭を降下させて、杭の下部を柱状地盤改良部に突き刺し、杭の上部を地上部に突出させて立設し、
杭が立設した状態で、前後方向に大径地盤改良部の直径と略同じかそれ以上の幅でかつ、左右方向に擁壁用ブロックの左右方向の長さと略同じ長さで、地表面上に均しコンクリートを流し込み、均しコンクリートで大径地盤改良部を覆い、
擁壁用ブロックを降下させて、杭に擁壁用ブロックの支持孔を嵌めて、均しコンクリート上に擁壁用ブロックを載置することにより擁壁を構築する擁壁構築方法。
【請求項２】
前記杭の中間部に鍔部が一体に設けられ、杭を立設した際に、鍔部の下面が上端部側の大径地盤改良部に当接することを特徴とする請求項１記載の擁壁構築方法。
【請求項３】
前記鍔部の径は、柱状地盤改良部の径と略同じかそれよりも大きく、かつ、大径地盤改良部の径よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項２記載の擁壁構築方法。
【請求項４】
前記請求項１，２または３に記載の擁壁構築方法に用いられる地盤改良装置。
【請求項１】
地盤に左右方向に間隔を開けて複数の杭を立設し、上下方向に形成された支持孔を具備する擁壁用ブロックを前記杭の上方から降下させて、前記杭に擁壁用ブロックの支持孔を嵌めることにより、左右方向に擁壁用ブロックを並列させて擁壁を構築する擁壁構築方法において、
下端部側から上側へ順に、正転した際に掘削する掘削爪、逆転した際に径方向に拡大する拡大翼、共回り防止板、および、土砂を攪拌する攪拌翼を具えるとともに、地盤改良材を吐出する吐出口を具えた掘削軸を備え、前記掘削爪が設けられたヘッドの回転軌跡の直径は擁壁用ブロックの前後方向の寸法よりも大きく、攪拌翼の回転軌跡の径はヘッドの径と略同じで、掘削軸の中心軸から共回り防止板の外側の端部までの距離はヘッドの回転軌跡の半径よりも大きく、拡大した状態の拡大翼の回転軌跡の半径は、掘削軸の中心軸から共回り防止板の外側の端部までの距離よりも大きくなるように構成された地盤改良装置を用意し、
前記地盤改良装置の掘削軸を正転させながら降下させて掘削爪で地盤を掘削し、大きな径の地盤改良部分が必要な箇所で掘削軸を逆転させて拡大翼により径方向に地盤を掘削しており、この掘削軸を正逆回転させながら上昇下降させるとともに前記吐出口から地盤改良材を吐出することにより、地表面から下方に向かって柱状の地盤改良部を形成するとともに、この柱状地盤改良部の上端部および下部に柱状地盤改良部から径方向に膨出した大径の地盤改良部を形成して、上端部側の大径地盤改良部の上面を地面上に露出させ、
前記柱状地盤改良部に杭を降下させて、杭の下部を柱状地盤改良部に突き刺し、杭の上部を地上部に突出させて立設し、
杭が立設した状態で、前後方向に大径地盤改良部の直径と略同じかそれ以上の幅でかつ、左右方向に擁壁用ブロックの左右方向の長さと略同じ長さで、地表面上に均しコンクリートを流し込み、均しコンクリートで大径地盤改良部を覆い、
擁壁用ブロックを降下させて、杭に擁壁用ブロックの支持孔を嵌めて、均しコンクリート上に擁壁用ブロックを載置することにより擁壁を構築する擁壁構築方法。
【請求項２】
前記杭の中間部に鍔部が一体に設けられ、杭を立設した際に、鍔部の下面が上端部側の大径地盤改良部に当接することを特徴とする請求項１記載の擁壁構築方法。
【請求項３】
前記鍔部の径は、柱状地盤改良部の径と略同じかそれよりも大きく、かつ、大径地盤改良部の径よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項２記載の擁壁構築方法。
【請求項４】
前記請求項１，２または３に記載の擁壁構築方法に用いられる地盤改良装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１１２１９０（Ｐ２０１２−１１２１９０Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６２９９７（Ｐ２０１０−２６２９９７）
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（５０６２６１７５２）京葉リース株式会社 (8)
【出願人】（５９９１０９６７４）株式会社コクヨー (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（５０６２６１７５２）京葉リース株式会社 (8)
【出願人】（５９９１０９６７４）株式会社コクヨー (1)
【Ｆターム（参考）】
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