JP6699829B2 - Ground improvement device and ground improvement method - Google Patents

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理 坪内
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

本発明は、地盤改良材を地盤内で排出して砂杭などの地盤改良体を造成するための地盤改良装置と、これを用いた地盤改良工法に関するものであり、特に、低振動・低騒音で地盤改良体を造成する静的締固め工法の技術に関するものである。   The present invention relates to a ground improvement device for discharging a ground improvement material into the ground to form a ground improvement body such as a sand pile, and a ground improvement method using the ground improvement device, and particularly to low vibration and low noise. The present invention relates to the technology of the static compaction method for forming a ground improvement body.

特許文献１には、本願出願人によって提案された先行技術であって、地盤中に地盤改良材を充填して土中杭を造成する地盤改良装置が記載されている。   Patent Document 1 is a prior art proposed by the applicant of the present application, and describes a ground improvement device that fills the ground with a ground improvement material to form an underground pile.

特許文献１に記載された地盤改良装置は、円筒鋼管からなり地盤中の所定深度まで貫入されるケーシングパイプと、該ケーシングパイプを鉛直方向に昇降可能に支持するリーダと、前記ケーシングパイプを軸周りに回動させるケーシング回転駆動装置と、前記ケーシングパイプに砂杭材料などの改良材を送り込むホッパーなどを備えている。   A ground improvement device described in Patent Document 1 includes a casing pipe made of a cylindrical steel pipe that penetrates to a predetermined depth in the ground, a leader that supports the casing pipe so as to be vertically movable up and down, and the casing pipe around an axis. A casing rotation drive device for rotating the casing pipe, a hopper for feeding an improvement material such as a sand pile material to the casing pipe, and the like.

更にこの地盤改良装置は、上記構成に加えて、ケーシングパイプからの改良材の強制排出や該材料の締固めなどを担うインナースクリューと、該スクリューを回動させるためのスクリュー回転駆動装置を備えている。インナースクリューは、ケーシングパイプから独立して回転駆動するように設けられている。   Furthermore, this ground improvement device, in addition to the above configuration, is provided with an inner screw that performs forced discharge of the improvement material from the casing pipe and compaction of the material, and a screw rotation drive device for rotating the screw. There is. The inner screw is provided so as to be rotationally driven independently of the casing pipe.

上記装置を用いた地盤改良工事では、回動するインナースクリューによってケーシングパイプ内の改良材を強制排出するとともに、該改良材に対してインナースクリューの回転トルクを作用させることで、地盤中に拡径、締固めされた砂杭を造成することができる。   In the ground improvement work using the above device, the rotating inner screw forcibly discharges the improving material in the casing pipe, and the rotating torque of the inner screw acts on the improving material to expand the diameter of the ground. , It is possible to create compacted sand piles.

特許第４２３２９５２号公報Japanese Patent No. 4232952

特許文献１に開示された技術は、上述したインナースクリューによる優れた効果が認められ、わが国において商業的成功を収めるに至っているが、一方で、回転駆動式のインナースクリューやその回転駆動装置を設けたことで機械構成が複雑となり、その操作も複雑になるといったことが課題として指摘されている。   The technique disclosed in Patent Document 1 has been recognized as having an excellent effect by the above-described inner screw, and has achieved commercial success in Japan. On the other hand, a rotary drive type inner screw and its rotary drive device are provided. It has been pointed out as a problem that the machine configuration becomes complicated and its operation becomes complicated.

そこで、上述した課題に鑑み、本発明の目的は、回転駆動式のインナースクリューやその回転駆動装置が無くても従来と同等の効果（改良材の締固めや拡径）を達成することができる地盤改良装置および地盤改良方法を提供することにある。   Therefore, in view of the above-described problems, the object of the present invention is to achieve the same effects (compacting and expanding the diameter of the improved material) as conventional ones without a rotary drive type inner screw or its rotary drive device. An object is to provide a ground improvement device and a ground improvement method.

上記目的は、
地盤に貫入させた状態で改良材を排出可能なケーシングパイプと、
ケーシングパイプの下端に設けられ、該ケーシングパイプの下端開口部から排出された改良材を外側方向に移動させるための改良材移動手段と、を具備し、
前記改良材移動手段が前記ケーシングパイプと一体回転可能に設けられている、ことを特徴とする地盤改良装置によって達成される。 The above purpose is
A casing pipe that can discharge the improved material while penetrating the ground,
Improving material moving means for moving the improving material discharged from the lower end opening of the casing pipe to the outer side,
The improvement means moving means is provided so as to be rotatable integrally with the casing pipe.

前記改良材移動手段は、ケーシングパイプの下端開口部の真下に設けられている。   The improving material moving means is provided directly below the lower end opening of the casing pipe.

前記改良材移動手段は、ケーシングパイプの下端開口部から排出された改良材に対して下向きの応力を加えるように設けられている。   The improvement material moving means is provided so as to apply downward stress to the improvement material discharged from the lower end opening of the casing pipe.

前記地盤改良装置は更に、ケーシングパイプの下端側外周面に設けられ、ケーシングパイプの下端から突き出るように設けられた爪部材を具備している。   The ground improvement device further includes a claw member provided on the outer peripheral surface of the casing pipe on the lower end side and provided so as to project from the lower end of the casing pipe.

前記改良材移動手段は、前記ケーシングパイプと一体回転する前記爪部材の後方に生じた空隙に向かって改良材を移動させるように設けられている。   The improvement material moving means is provided so as to move the improvement material toward a gap formed behind the claw member that rotates integrally with the casing pipe.

前記地盤改良装置は更に、ケーシングパイプの下端側外周面に設けられ、縮径位置と拡径位置との間で回動可能に設けられた略ブレード状の爪部材を具備している。   The ground improvement device further includes a substantially blade-shaped pawl member provided on the outer peripheral surface of the lower end side of the casing pipe and rotatably provided between a reduced diameter position and an enlarged diameter position.

前記爪部材は、底面視で長さが変わるように回動可能に構成されている。   The claw member is configured to be rotatable so that its length changes in bottom view.

前記爪部材は、拡径位置にあるときに、ケーシングパイプの下端開口部から排出された材料を前記改良材移動手段の方へ誘導するように設けられている。   The pawl member is provided so as to guide the material discharged from the lower end opening of the casing pipe toward the improvement material moving means when in the expanded diameter position.

前記地盤改良装置は更に、前記ケーシングパイプの内側に回転自在に設けられ、改良材の排出を促すためのインナースクリューを具備しており、前記改良材移動手段はスクリューを含んで構成され、前記インナースクリューは、前記改良材移動手段のスクリューとは逆向きの螺旋を有している。   The ground improvement device further comprises an inner screw rotatably provided inside the casing pipe for promoting discharge of the improvement material, and the improvement material moving means is configured to include a screw, The screw has a spiral in the opposite direction to the screw of the improving material moving means.

前記地盤改良装置は更に、前記ケーシングパイプと前記改良材移動手段の間の高さ位置に設けられ、前記ケーシングパイプから排出された改良材の共回りを防止するための共回り防止手段を具備している。   The ground improvement device further comprises co-rotation preventing means provided at a height position between the casing pipe and the improvement material moving means for preventing co-rotation of the improvement material discharged from the casing pipe. ing.

前記地盤改良装置は更に、ケーシングパイプの下端開口部から排出された材料を前記改良材移動手段の方へ誘導する傾斜したガイド面を有する略ブレード状の爪部材を更に具備している。   The ground improvement device further comprises a substantially blade-shaped pawl member having an inclined guide surface for guiding the material discharged from the lower end opening of the casing pipe toward the improvement material moving means.

また上記目的は、貫入したケーシングパイプを打ち戻すことなく引抜いて地盤内に改良体を造成する地盤改良工法であって、下端開口部の真下に改良材移動手段を一体的に具備するケーシングパイプを地盤に貫入し、目標深度に達したケーシングパイプを引抜くとともに、ケーシングパイプの下端開口部から改良材を排出し、ケーシングパイプの下端開口部から排出された改良材を、ケーシングパイプと一体回転する前記改良材移動手段により外側方向に移動させる、ことによって達成される。   Further, the above-mentioned object is a ground improvement method for forming an improved body in the ground by pulling out the penetrated casing pipe without hitting it back, and a casing pipe integrally provided with an improving material moving means directly below the lower end opening. The casing pipe that penetrates into the ground and reaches the target depth is pulled out, the improvement material is discharged from the lower end opening of the casing pipe, and the improvement material discharged from the lower end opening of the casing pipe rotates integrally with the casing pipe. This is achieved by moving the improvement material moving means in the outward direction.

上記地盤改良工法において、前記ケーシングパイプは、ケーシングパイプの下端側外周面に設けられ、ケーシングパイプの下端から突き出るように設けられた爪部材を更に具備しており、回転する前記爪部材の後方に生じた空隙に向かって、前記改良材移動手段により改良材を移動させる。   In the ground improvement method, the casing pipe is provided on the outer peripheral surface on the lower end side of the casing pipe, and further comprises a claw member provided so as to project from the lower end of the casing pipe, and the claw member is provided behind the rotating claw member. The improving material is moved by the improving material moving means toward the generated void.

上記地盤改良工法において、前記ケーシングパイプは、ケーシングパイプの下端側外周面に設けられ、縮径位置と拡径位置との間で回動可能に設けられた爪部材を更に具備しており、前記爪部材が縮径位置にセットされた状態で、ケーシングパイプを正回転させながら地盤に貫入し、前記ケーシングパイプを逆回転させることで、地盤の抵抗を受けて前記爪部材が縮径位置から拡径位置になり、前記爪部材が拡径位置にある状態で、ケーシングパイプを逆回転させながらケーシングパイプを引抜くとともに、ケーシングパイプの下端開口部から改良材を排出する。   In the ground improvement method, the casing pipe is further provided on a lower end side outer peripheral surface of the casing pipe, further comprising a pawl member rotatably provided between a reduced diameter position and an enlarged diameter position, With the pawl member set in the reduced diameter position, the casing pipe penetrates into the ground while rotating the casing pipe forward and the casing pipe rotates in reverse, so that the pawl member expands from the reduced diameter position due to the resistance of the ground. In the radial position, with the pawl member in the expanded position, the casing pipe is pulled out while the casing pipe is rotated in the reverse direction, and the improvement material is discharged from the lower end opening of the casing pipe.

本発明の地盤改良装置は、ケーシングパイプ下端から排出された改良材を外側方向に移動させるための「改良材移動手段」を具備している。このような改良材移動手段を設けることで、地盤内に排出された改良材を拡径方向に拡げることが可能になるので、従来のような回転駆動式のインナースクリュー（回転駆動装置によって強制回転させるタイプのスクリュー）を設けなくても、従来と同等の改良体（拡径された地盤改良体）の造成を行うことができる。
そして、ケーシングパイプ内に回転駆動式のインナースクリューが不要になることで、インナースクリュー用の回転駆動装置が不要になる。
なお、例えばケーシングパイプ内にインナースクリューを設けない場合には、従来より細い径のケーシングパイプを採用することが可能になる。このような細いケーシングパイプを採用することで、ケーシングパイプの調達コストが安価になるのは勿論のこと、細くなることでケーシングパイプの貫入抵抗が大幅に低減するので、施工効率が飛躍的に向上する。 The ground improvement device of the present invention includes "improvement material moving means" for moving the improvement material discharged from the lower end of the casing pipe outward. By providing such improved material moving means, it becomes possible to expand the improved material discharged into the ground in the radial direction, so that the conventional rotary drive type inner screw (forced rotation by the rotary drive device) It is possible to construct an improved body (a ground improved body having an expanded diameter) equivalent to the conventional one without providing a screw of a type that allows it.
Then, since the rotary drive type inner screw is not required in the casing pipe, the rotary drive device for the inner screw is unnecessary.
In addition, for example, when the inner screw is not provided in the casing pipe, it is possible to use a casing pipe having a diameter smaller than that of the conventional one. By adopting such a thin casing pipe, not only the procurement cost of the casing pipe will be low, but also the penetration resistance of the casing pipe will be greatly reduced by making it thinner, so the construction efficiency will be dramatically improved. To do.

また本発明において、改良材移動手段は、ケーシングパイプの下端開口部の真下に設けられている。これにより、ケーシングパイプ下端から排出された改良材を、排出後に速やかに外側方向に移動させることが可能になり、その結果、ケーシングパイプからの改良材の排出を滞りなく進めることが可能になる。   Further, in the present invention, the improving material moving means is provided directly below the lower end opening of the casing pipe. This makes it possible to move the improving material discharged from the lower end of the casing pipe to the outer side promptly after discharging, and as a result, it becomes possible to smoothly discharge the improving material from the casing pipe.

また本発明において、改良材移動手段は、排出された改良材に対して下方向の応力（斜め下方向の応力を含む）を加えるように設けられている。これにより、排出された改良材に対して押圧力を印加でき、その押圧作用によって、地盤内に排出された改良材の密度が増加するので、地盤内に造成される改良体を確実に締固めることが可能になる。
また、改良材移動手段は、ケーシングパイプと一体回転しているときに改良材に対して押圧力（締固め力）を印加するので、改良材を締固めるためにケーシングパイプをわざわざ打ち戻す必要がない。つまり本発明によれば、ケーシングパイプを打ち戻すことなく連続して引抜くにもかかわらず、造成される改良体の拡径と締固めを同時に達成することができる。
さらに、ケーシングパイプを連続して引抜く過程で拡径と締固めが同時に進行するので、ケーシングパイプの打ち戻しが不要となって、その分、効率的な施工が可能となり、また工期の短縮を図ることも可能になる。 Further, in the present invention, the improving material moving means is provided so as to apply downward stress (including oblique downward stress) to the discharged improving material. As a result, a pressing force can be applied to the discharged improvement material, and the pressing action increases the density of the improvement material discharged into the ground, so that the improvement body formed in the ground is reliably compacted. It will be possible.
Further, since the improving material moving means applies a pressing force (compacting force) to the improving material while it is integrally rotating with the casing pipe, it is necessary to purposely push back the casing pipe to compact the improving material. Absent. That is, according to the present invention, it is possible to simultaneously achieve the diameter expansion and the compaction of the improved body to be formed, even though the casing pipe is continuously pulled out without being hit back.
Furthermore, since the diameter expansion and compaction proceed simultaneously in the process of continuously pulling out the casing pipe, there is no need to punch back the casing pipe, which enables efficient construction and shortens the construction period. It is also possible to plan.

また本発明の地盤改良装置は、ケーシングパイプの下端側外周面に設けられる爪部材を更に具備している。この爪部材は、ケーシングパイプの下端から突き出るように設けられている。
このような爪部材をケーシングパイプ貫入時において該ケーシングパイプと一体回転させることで、原地盤が爪部材によって側方に押し込まれて移動するので、ケーシングパイプが貫入し易くなる。
また、爪部材をケーシングパイプ引抜時において該ケーシングパイプと一体回転させることで、ケーシングパイプ真下の周囲に空隙を発生させることができ、その空隙に改良材を移動させることで拡径された改良体を造成することが可能になる。 Further, the ground improvement device of the present invention further includes a claw member provided on the outer peripheral surface of the lower end side of the casing pipe. The claw member is provided so as to protrude from the lower end of the casing pipe.
By rotating such a claw member integrally with the casing pipe when the casing pipe penetrates, the original ground is pushed laterally by the claw member and moves, so that the casing pipe easily penetrates.
Further, by rotating the pawl member integrally with the casing pipe when the casing pipe is pulled out, a void can be generated around the casing pipe, and the improved body expanded by moving the improving material into the void. Can be created.

また本発明では、ケーシングパイプ貫入時において、ケーシングパイプとその先端側にある爪部材および改良材移動手段が一体回転し、改良材移動手段は、爪部材の後方に生じる空隙に向かって、ケーシングパイプ直下の地盤を掻き出す。したがって、ケーシングパイプと共に一体回転する爪部材と改良材移動手段の相互作用によって、ケーシングパイプが貫入し易くなる。
また、ケーシングパイプ引抜時においても、ケーシングパイプとその先端側にある爪部材および改良材移動手段が一体回転し（貫入時と同じ方向に回転し）、改良材移動手段は、爪部材の後方に生じた空隙に向かって改良材を掻き出す。このように爪部材後方に生じる空隙に向かって改良材を移動させることで、連続して発生する空隙に対して速やかに改良材を押し込むことができるので、地盤内に拡径した改良体をより確実に造成することが可能になる。 Further, in the present invention, when the casing pipe penetrates, the casing pipe and the pawl member and the improving material moving means on the tip side thereof integrally rotate, and the improving material moving means moves toward the gap formed behind the pawl member toward the casing pipe. Scrape the ground directly below. Therefore, the casing pipe easily penetrates due to the interaction between the pawl member that integrally rotates with the casing pipe and the improving material moving means.
Even when the casing pipe is pulled out, the casing pipe, the pawl member on the tip side of the casing pipe, and the improvement material moving means rotate integrally (rotate in the same direction as when the penetration occurs), and the improvement material moving means is located behind the pawl member. Scratch the improver toward the resulting voids. By moving the improving material toward the voids formed behind the claw members in this manner, the improving material can be quickly pushed into the voids that are continuously generated. It is possible to surely create.

また本発明の地盤改良装置は、縮径位置と拡径位置との間で回動可能に設けられた爪部材を更に具備しており、この爪部材はケーシングパイプの下端側外周面に設けられている。ケーシングパイプの貫入時には、爪部材は「縮径位置」にあり、ケーシングパイプと一体回転する。ケーシングパイプの引抜時には、爪部材は「拡径位置」にあり、ケーシングパイプと一体回転する。
爪部材が縮径位置にある状態でケーシングパイプを貫入することで、縮径位置にある爪部材によって原地盤が側方に押し込まれて移動するので、ケーシングパイプが貫入し易くなる。また、爪部材が縮径位置にあることで、爪部材による貫入抵抗の増大を最小限に抑えることができる。また、爪部材は回動可能に設けられており、ケーシングパイプの回転方向を変えるだけで、周辺地盤の抵抗を利用して爪部材を簡単に拡縮（回動）させることができる。
ケーシングパイプの引抜時には、拡径位置にある爪部材によって改良径（ケーシングパイプの外径を超える径）に相当する範囲の地盤を移動させることができる。その結果、地盤内に排出された改良材を拡径方向に拡げることが可能になるので、回転駆動式のインナースクリューを設けなくても、従来と同等の改良体（拡径された地盤改良体）の造成を行うことができる。なお、ケーシングパイプ引抜時における爪部材の作用である「地盤を移動させる」とは、ケーシングパイプ下端から排出された材料が改良材移動手段に到達するように、且つ、排出された材料に対して改良材移動手段の作用を与えることができるように、回転する爪部材によって地盤に対して側圧を加えて側方に押し広げたり、ほぐしたりする等の複合的な作用を含む意味である。 Further, the ground improvement device of the present invention further comprises a claw member rotatably provided between a reduced diameter position and an enlarged diameter position, and the claw member is provided on the outer peripheral surface on the lower end side of the casing pipe. ing. At the time of penetration of the casing pipe, the claw member is in the “reduced diameter position” and rotates integrally with the casing pipe. At the time of pulling out the casing pipe, the claw member is in the “diameter expansion position” and rotates integrally with the casing pipe.
By penetrating the casing pipe in the state where the claw member is in the reduced diameter position, the original ground is pushed and moved laterally by the claw member in the reduced diameter position, so that the casing pipe easily penetrates. Further, since the claw member is in the reduced diameter position, the increase in penetration resistance due to the claw member can be minimized. Further, the claw member is rotatably provided, and the claw member can be easily expanded/contracted (rotated) by utilizing the resistance of the surrounding ground simply by changing the rotating direction of the casing pipe.
When pulling out the casing pipe, the ground in a range corresponding to the improved diameter (diameter exceeding the outer diameter of the casing pipe) can be moved by the claw member in the expanded diameter position. As a result, the improved material discharged into the ground can be expanded in the radial direction, so that an improved body equivalent to the conventional one (expanded ground ) Can be created. It should be noted that "moving the ground", which is an action of the claw member at the time of pulling out the casing pipe, means that the material discharged from the lower end of the casing pipe reaches the improving material moving means, and with respect to the discharged material. This means that the rotating claw member applies a lateral pressure to the ground so as to provide the function of the improving material moving means, and includes a composite function of laterally spreading and loosening.

また本発明の地盤改良装置が具備する爪部材は、拡径位置にあるときに、ケーシングパイプの下端開口部から排出された材料を改良材移動手段の方へ誘導するように設けられている。すなわち、拡径位置にある爪部材がケーシングパイプと一体回転する状況下で、ケーシングパイプの下端開口部から材料が排出されると、爪部材の底面（斜め下に傾斜した底部）によって、下方への押し込み作用が生じ、その結果、ケーシングパイプから排出された材料がその真下で側方へ逃げることなく改良材移動手段の方へ送り出されることになる。これにより、ケーシングパイプの下端開口部から排出された材料の殆どが、（改良材移動手段に到達する前に）側方に逃げることなく改良材移動手段に到達するようになる。したがって、ケーシングパイプから排出された材料に対して、改良材移動手段による拡径作用等を加えることができるようになる。   Further, the claw member included in the ground improvement apparatus of the present invention is provided so as to guide the material discharged from the lower end opening of the casing pipe toward the improvement material moving means when in the expanded diameter position. That is, when the claw member in the expanded diameter position rotates integrally with the casing pipe, when the material is discharged from the lower end opening of the casing pipe, the bottom surface of the claw member (the bottom portion inclined obliquely downward) moves downward. Of the casing pipe, so that the material discharged from the casing pipe is discharged directly below it towards the improvement-moving means without escaping laterally. This allows most of the material discharged from the lower end opening of the casing pipe to reach the modifier moving means without escaping laterally (before reaching the modifier moving means). Therefore, it becomes possible to add a diameter expanding action or the like by the improving material moving means to the material discharged from the casing pipe.

また本発明の地盤改良装置は、前記ケーシングパイプの内側に回転自在に（ケーシングパイプの内側で自由に回転できるように）設けられたインナースクリューを更に具備しており、このインナースクリューによって改良材の排出を促す（促進する）ようになっている。したがって、ケーシングパイプ内の材料を滞りなく改良材移動手段の方へ移動させることが可能になる。なお、このインナースクリューは、ケーシングパイプの内側で自由に回転できるように設けられるので、従来装置のようなインナースクリュー用の回転駆動装置は不要である。   Further, the ground improvement device of the present invention further comprises an inner screw rotatably provided inside the casing pipe (so that it can freely rotate inside the casing pipe). It is designed to encourage (promote) emission. Therefore, it becomes possible to move the material in the casing pipe toward the improving material moving means without delay. Since the inner screw is provided so as to be freely rotatable inside the casing pipe, a rotary drive device for the inner screw unlike the conventional device is unnecessary.

また本発明の地盤改良装置は、ケーシングパイプから排出された改良材の共回りを防止するための共回り防止手段を更に具備しており、この共回り防止手段は、ケーシングパイプと改良材移動手段の間の高さ位置に設けられている。このような共回り防止手段を設けることで、排出された材料がケーシングパイプと共回りすることが防止され、また、排出された材料がケーシングパイプの下端開口部の真下（改良材移動手段の真上）で固結し塊となることが防止される。つまり、共回り防止手段によって、排出された材料の縁が切られて、ケーシングパイプ真下での材料の停滞や目詰まりが防止される。したがって、ケーシングパイプから連続排出される材料を滞りなく、かつ、側方へ逃がすことなく、改良材移動手段の方へ移動させることが可能になる。   Further, the ground improvement device of the present invention further comprises co-rotation preventing means for preventing co-rotation of the improving material discharged from the casing pipe, and the co-rotation preventing means includes the casing pipe and the improving material moving means. It is provided at a height position between. By providing such co-rotation preventing means, the discharged material is prevented from co-rotating with the casing pipe, and the discharged material is directly below the lower end opening of the casing pipe (just below the improvement material moving means). It is prevented from solidifying and becoming a lump in the above). In other words, the co-rotation preventing means cuts the edge of the discharged material to prevent the material from stagnating and clogging right below the casing pipe. Therefore, it becomes possible to move the material continuously discharged from the casing pipe toward the improving material moving means without stagnation and without escaping to the side.

また本発明の地盤改良工法は、貫入したケーシングパイプを打ち戻すことなく、連続したケーシングパイプの引抜きにより地盤内に改良体を造成する地盤改良工法である。この工法では、ケーシングパイプの下端開口部から排出された改良材を、ケーシングパイプと一体回転する改良材移動手段により外側方向に移動させる。これにより、地盤内に排出された改良材を拡径方向に拡げることができるので、従来技術のように施工装置に回転駆動式インナースクリューを設けなくても、従来と同等の改良体（拡径された地盤改良体）の造成が可能になる。   Further, the ground improvement method of the present invention is a ground improvement method in which an improved body is formed in the ground by pulling out a continuous casing pipe without hitting back the penetrated casing pipe. In this construction method, the improvement material discharged from the lower end opening of the casing pipe is moved outward by the improvement material moving means that rotates integrally with the casing pipe. As a result, the improved material discharged into the ground can be expanded in the direction of diameter expansion. It is possible to create a ground improvement body.

また本発明の地盤改良工法では、ケーシングパイプと一体回転する爪部材の後方に生じた空隙に向かって、改良材移動手段により改良材を移動させる。このように爪部材後方に生じた空隙に向かって改良材を移動させることで、連続して発生する空隙に対して速やかに改良材を押し込むことができるので、拡径された改良体をより確実に造成することが可能になる。   Further, in the ground improvement method of the present invention, the improvement material is moved by the improvement material moving means toward the gap formed behind the pawl member that rotates integrally with the casing pipe. By moving the improving material toward the voids formed behind the claw members in this manner, the improving material can be promptly pushed into the voids that are continuously generated, so that the diameter-enhanced improved body can be more reliably secured. It becomes possible to create it.

また本発明の地盤改良工法では、回動可能な爪部材を「縮径位置」にした状態で、ケーシングパイプを正回転させながら地盤に貫入し、また、爪部材が「拡径位置」にある状態で、ケーシングパイプを逆回転させながらケーシングパイプを引抜くとともに、ケーシングパイプの下端開口部から改良材を排出する。
このように爪部材を「縮径位置」にした状態でケーシングパイプを地盤に貫入することで、爪部材が拡径位置にある場合に比べて貫入抵抗が緩和される。また、「拡径位置」にある状態で引抜くことで、改良径に相当する範囲の地盤を移動させることができる。その結果、地盤内に排出された改良材を拡径方向に拡げることが可能になるので、従来装置のような回転駆動式のインナースクリューを設けなくても、従来と同等の改良体（拡径された地盤改良体）の造成を行うことができる。 Further, in the ground improvement construction method of the present invention, while the rotatable claw member is in the “reduced diameter position”, the casing pipe penetrates into the ground while rotating the casing pipe forward, and the claw member is in the “expanded position”. In this state, the casing pipe is pulled out while rotating the casing pipe in the reverse direction, and the improvement material is discharged from the opening at the lower end of the casing pipe.
By thus penetrating the casing pipe into the ground in the state where the claw member is in the “reduced diameter position”, the penetration resistance is relaxed as compared with the case where the claw member is in the enlarged diameter position. Also, by pulling out in the state of being in the "diameter expansion position", the ground in the range corresponding to the improved diameter can be moved. As a result, it is possible to expand the improved material discharged into the ground in the radial expansion direction.Therefore, even if a rotary drive type inner screw like the conventional device is not provided, the improved material (diameter expansion The improved ground improvement body) can be created.

本発明の地盤改良装置の一例を示す側面図と概略正面図である。It is a side view and an outline front view showing an example of the ground improvement device of the present invention. （ａ）は第１実施形態の地盤改良装置が具備するケーシングパイプとその周辺構造を概略的に示す正面図であり、（ｂ）はケーシングパイプの下端側の構造を概略的に示す部分拡大図であり、（ｃ）はケーシングパイプの底面側の構造を概略的に示す底面図である。(A) is a front view which shows roughly the casing pipe which the ground improvement apparatus of 1st Embodiment has, and its surrounding structure, (b) is the elements on larger scale which shows the structure of the lower end side of a casing pipe roughly. And (c) is a bottom view schematically showing the structure of the bottom side of the casing pipe. 本発明の地盤改良工法の第１実施形態を示す工程図である。It is a flowchart showing a 1st embodiment of the ground improvement method of the present invention. 第１実施形態の地盤改良装置が具備するケーシングパイプの底面側の構造を概略的に示す底面図であって、改良体造成時（ケーシングパイプ引抜き時）の機能作用を概略的に示している。It is a bottom view which shows roughly the structure by the side of the bottom of the casing pipe with which the ground improvement device of a 1st embodiment is provided, and shows roughly the functional operation at the time of improvement body construction (at the time of casing pipe extraction). 地盤改良装置における爪部材（側面爪）や改良材移動手段（底面爪）のレイアウトとその機能作用を例示する図であって、第１実施形態を示している。It is a figure which illustrates the layout of the claw members (side claws) and the improvement material moving means (bottom claws) in the ground improvement device, and their functional effects, and shows the first embodiment. 地盤改良装置における爪部材（側面爪）や改良材移動手段（底面爪）のレイアウトとその機能作用を例示する図であって、第１実施形態の変形例１を示している。It is a figure which illustrates the layout of the claw members (side claws) and the improving material moving means (bottom claws) in the ground improvement device, and their functional effects, and shows a first modification of the first embodiment. 地盤改良装置における爪部材（側面爪）や改良材移動手段（底面爪）のレイアウトとその機能作用を例示する図であって、第１実施形態の変形例２を示している。It is a figure which illustrates the layout of the claw members (side claws) and the improving material moving means (bottom claws) in the ground improvement device, and their functional effects, and shows a second modification of the first embodiment. 地盤改良装置における爪部材（側面爪）や改良材移動手段（底面爪）のレイアウトとその機能作用を例示する図であって、第１実施形態の変形例３を示している。It is a figure which illustrates the layout of the claw member (side surface claw) and the improvement material moving means (bottom surface claw) in the ground improvement device, and its functional action, and shows a modified example 3 of the first embodiment. 第２実施形態の地盤改良装置が具備するケーシングパイプの下端側の構造を概略的に示す透視図であり、（ａ）の上段側はケーシングパイプ貫入時の状態を側面側から見た透視図、（ａ）の下段側はケーシングパイプ貫入時の状態を底面側から見た透視図、（ｂ）の上段側は改良体造成時の状態を側面側から見た透視図、（ｂ）の下段側は改良体造成時の状態を底面側から見た透視図である。It is a perspective view which shows roughly the structure of the lower end side of the casing pipe with which the ground improvement apparatus of 2nd Embodiment is provided, The upper stage side of (a) is the perspective view which looked at the state at the time of casing pipe penetration from the side surface side, The lower side of (a) is a perspective view of the state when the casing pipe penetrates as seen from the bottom side, the upper side of (b) is the perspective view of the state when the improved body is formed as seen from the side, and the lower side of (b). [Fig. 3] is a perspective view of the state at the time of forming the improved body as seen from the bottom side. 第２実施形態の地盤改良装置が具備する可動爪（爪部材）の動作を示す側面図である。It is a side view which shows operation|movement of the movable claw (claw member) with which the ground improvement apparatus of 2nd Embodiment is equipped. （ａ）は、第２実施形態の地盤改良装置が具備するケーシングパイプの貫入時の状態を示す底面側から見た透視図であり、（ｂ）は、改良体造成時の状態を示す底面側から見た透視図である。(A) is a perspective view seen from the bottom side showing the state at the time of penetration of the casing pipe of the ground improvement device of the second embodiment, and (b) is the bottom side showing the state at the time of improvement body construction. It is the perspective view seen from. 第２実施形態の地盤改良装置が具備する共回り防止翼（共回り防止手段）の動作を示す底面側から見た透視図である。It is the perspective view seen from the bottom face side which shows operation of the corotation prevention wing (corotation prevention means) with which the ground improvement device of a 2nd embodiment is provided. 本発明の地盤改良工法の第２実施形態を示す工程図である。It is process drawing which shows 2nd Embodiment of the ground improvement method of this invention.

（地盤改良装置の第１実施形態）
はじめに地盤改良装置の構成について説明する。
本実施形態の地盤改良装置は、低振動・低騒音で締固め杭を造成して地盤の密度増大を図る静的締固め工法（地盤改良工法）の実施に用いる施工装置である。
なお、以下の説明では、地盤内に造成する地盤改良体の一例として砂杭を挙げ、地盤改良材の一例として砂杭材料を挙げる。 (First embodiment of ground improvement device)
First, the structure of the ground improvement device will be described.
The ground improvement device of the present embodiment is a construction device used for performing a static compaction method (ground improvement method) for forming a compaction pile with low vibration and low noise to increase the density of the soil.
In addition, in the following description, a sand pile is mentioned as an example of the ground improvement body formed in the ground, and a sand pile material is given as an example of the ground improvement material.

図１に示すとおり、地盤改良装置１は、主として、
地盤上を移動自在なクローラ式のベースマシン３と、
円筒鋼管からなり地盤中の所定深度まで貫入されるケーシングパイプ４と、
ケーシングパイプ４を上下方向で昇降可能に支持する柱状のリーダ５と、
リーダ５に沿って昇降しケーシングパイプ４を軸周りに回動させる回転駆動装置６と、
ケーシングパイプ４の内側空間に砂杭材料（改良材）を送り込むためのホッパー７と、
開閉自在に構成され、ケーシングパイプ４の管内圧力を高める際に閉弁するエアー弁８を有している。 As shown in FIG. 1, the ground improvement device 1 mainly
Crawler-type base machine 3 that can move freely on the ground,
A casing pipe 4 made of a cylindrical steel pipe and penetrating to a predetermined depth in the ground;
A columnar leader 5 for supporting the casing pipe 4 so as to be vertically movable,
A rotation drive device 6 that moves up and down along the leader 5 to rotate the casing pipe 4 around an axis;
A hopper 7 for feeding a sand pile material (improvement material) into the inner space of the casing pipe 4,
The air valve 8 is configured to be openable and closable and is closed when the pressure inside the casing pipe 4 is increased.

ケーシングパイプ４は、その内側に砂杭材料（改良材）を投入することが可能であるとともに、地盤に貫入させた状態で改良材を排出可能に構成されている。ケーシングパイプ４内に投入された砂杭材料は、後述するとおり、ケーシングパイプ内の圧力調整と内ジェットによる補助作用によって、ケーシングパイプ４の下端開口部から排出されるようになっている。   The casing pipe 4 is configured such that a sand pile material (improvement material) can be charged inside the casing pipe 4 and the improvement material can be discharged while penetrating into the ground. As will be described later, the sand pile material put into the casing pipe 4 is discharged from the lower end opening of the casing pipe 4 by the pressure adjustment in the casing pipe and the auxiliary action of the inner jet.

本実施形態において、このケーシングパイプ４は図２の拡大図に示すとおり、側面爪１２，１２と、底面爪１４，１４と、該底面爪用の固定部材１６と、外ジェット２１と、内ジェット３１を備えている。側面爪１２および底面爪１４は、それぞれ、特許請求の範囲に記載された「爪部材」および「改良材移動手段」として機能する構成部材である。この側面爪１２および底面爪１４は、後述するとおり、ケーシングパイプ下端から排出された砂杭材料の拡径や締固めなどを担っている。   In this embodiment, as shown in the enlarged view of FIG. 2, the casing pipe 4 includes side surface claws 12, 12, bottom surface claws 14, 14, a fixing member 16 for the bottom surface claws, an outer jet 21, and an inner jet. 31 is provided. The side surface claw 12 and the bottom surface claw 14 are constituent members that respectively function as the “claw member” and the “improved material moving means” described in the claims. As will be described later, the side surface claw 12 and the bottom surface claw 14 are responsible for expanding the diameter and compacting the sand pile material discharged from the lower end of the casing pipe.

側面爪１２，１２（爪部材）は、図２に示すとおり、ケーシングパイプ４の下端から下方へ突き出るように設けられている。この側面爪１２，１２は、ケーシングパイプ４の下端から突き出た状態で直立姿勢を保つように、その上端側がケーシングパイプ４の下端側外周面に溶接等により固定されている。このように側面爪１２，１２をケーシングパイプ４に固定することで、側面爪１２，１２はケーシングパイプ４と一体回転する。なお、本実施形態では、一例として側面爪を２本設けているが、側面爪の本数は特に限定されず、１本でもよく、あるいは３本以上設けてもよい。また、側面爪の本数は偶数に限らず奇数であってもよい。   As shown in FIG. 2, the side surface claws 12, 12 (claw members) are provided so as to protrude downward from the lower end of the casing pipe 4. The side surface claws 12, 12 are fixed at their upper ends to the outer peripheral surface of the lower end side of the casing pipe 4 by welding or the like so as to maintain the upright posture in a state of protruding from the lower end of the casing pipe 4. By fixing the side claws 12, 12 to the casing pipe 4 in this manner, the side claws 12, 12 rotate integrally with the casing pipe 4. In this embodiment, two side surface claws are provided as an example, but the number of side surface claws is not particularly limited, and may be one or three or more. Further, the number of side surface claws is not limited to an even number and may be an odd number.

上述した側面爪１２には、図２(c)の底面図に示すように、斜面１３が形成されている。側面爪１２にこのような斜面１３を形成することで、ケーシングパイプ４と一体回転する側面爪１２によって、地盤中の土砂を側方（ケーシングパイプ外周面から離れる方向）に押し退けることができる。その結果、ケーシングパイプ貫入時には、側面爪１２の斜面１３によって原地盤が側方に押し込まれて移動するので、ケーシングパイプが貫入し易くなり、また、ケーシングパイプ引抜時には、回動する側面爪１２の後方に空隙（砂杭材料を押し込むための空間）を形成することが可能になる。   As shown in the bottom view of FIG. 2C, the side surface claw 12 described above is formed with an inclined surface 13. By forming such an inclined surface 13 on the side surface claw 12, the side surface claw 12 that rotates integrally with the casing pipe 4 can push away the earth and sand in the ground sideways (a direction away from the outer peripheral surface of the casing pipe). As a result, when the casing pipe penetrates, the slope 13 of the side claw 12 pushes the ground to the side and moves, so that the casing pipe easily penetrates, and when the casing pipe is pulled out, the rotating side claw 12 moves. It becomes possible to form a void (a space for pushing the sand pile material) in the rear.

底面爪用の固定部材１６（改良材移動手段の固定手段）は、梁状の鋼材で構成され、図２(c)に示すようにケーシングパイプ４の下端開口部を横断するように該ケーシングパイプに固設されている。なお、固定部材１６の形状は図示するものに限定されず、底面爪１４をケーシングパイプ下端に対して直接的に又は間接的に固定するのに役立つものであれば、いかなるものでも採用することができる。   The fixing member 16 (fixing means for the improving material moving means) for the bottom surface claw is made of a beam-shaped steel material, and as shown in FIG. It is fixed to. The shape of the fixing member 16 is not limited to the one shown in the figure, and any shape can be adopted as long as it is useful for fixing the bottom surface claw 14 directly or indirectly to the lower end of the casing pipe. it can.

底面爪１４，１４（改良材移動手段）は、図２(b)に示すとおり、ケーシングパイプ４の下端開口部の真下に位置している。この底面爪１４，１４は、ケーシングパイプ４の下端から下方へ突き出た状態で直立姿勢を保つように、その上端側がケーシングパイプ４の下端側に固定されている。なお本実施形態において底面爪１４，１４は、ケーシングパイプ下端に固定された固定部材１６に対して固設されている。すなわち、底面爪１４，１４は、固定部材１６を介してケーシングパイプ下端に対して間接的に固定されており、その結果、ケーシングパイプ４が回転すると、底面爪１４，１４は一体回転することになる。
なお、本実施形態では、一例として底面爪を２本設けているが、底面爪の本数は特に限定されず、１本でもよく、あるいは３本以上設けてもよい。また、底面爪の本数は偶数に限らず奇数であってもよい。
また、本実施形態では、底面爪１４，１４を、ケーシングパイプ４の下端に対して固定部材１６を介して間接的に取り付けているが、底面爪１４，１４をケーシングパイプ４の下端側に対して直接的に固設する態様を採用することも可能である。 As shown in FIG. 2B, the bottom surface claws 14 and 14 (improving material moving means) are located directly below the lower end opening of the casing pipe 4. The bottom surface claws 14 and 14 are fixed to the lower end side of the casing pipe 4 so that the bottom surface claws 14 and 14 maintain an upright posture while protruding downward from the lower end of the casing pipe 4. In addition, in this embodiment, the bottom surface claws 14, 14 are fixed to the fixing member 16 fixed to the lower end of the casing pipe. That is, the bottom surface claws 14, 14 are indirectly fixed to the lower end of the casing pipe via the fixing member 16, and as a result, when the casing pipe 4 rotates, the bottom surface claws 14, 14 rotate integrally. Become.
In the present embodiment, two bottom surface claws are provided as an example, but the number of bottom surface claws is not particularly limited, and may be one or three or more. Further, the number of bottom surface claws is not limited to an even number and may be an odd number.
Further, in the present embodiment, the bottom surface claws 14, 14 are indirectly attached to the lower end of the casing pipe 4 via the fixing member 16, but the bottom surface claws 14, 14 are attached to the lower end side of the casing pipe 4. It is also possible to adopt a mode in which it is directly fixed.

上述した底面爪１４には、図２(b)(c)に示すように、斜面１５が形成されている。底面爪１４にこのような斜面１５を形成することで、ケーシングパイプ４と一体回転する底面爪１４によって、ケーシングパイプ下端開口部から排出された砂杭材料に対して下向きの応力を加えることができる。排出済みの砂杭材料に対してこのように下向きの応力を加えることで、地盤内の砂杭材料を締固めることができる。   As shown in FIGS. 2B and 2C, the above-mentioned bottom surface claw 14 is formed with a slope 15. By forming such an inclined surface 15 on the bottom surface claw 14, downward stress can be applied to the sand pile material discharged from the lower end opening of the casing pipe by the bottom surface claw 14 that rotates integrally with the casing pipe 4. .. By applying such downward stress to the discharged sand pile material, the sand pile material in the ground can be compacted.

また、上述した底面爪１４，１４は、図２(c)に示すように、底面視でケーシングパイプ４の内側に配置されている。これに対して、前述した側面爪１２，１２は、底面視でケーシングパイプ４の外側に配置されている。つまり、側面爪１２，１２と底面爪１４，１４は、底面視で、前者がケーシングパイプ４の外側寄りに、後者がケーシングパイプ４の内側寄りにくるように、それぞれ配置されている。なお、底面爪１４，１４は、底面視で見た場合に、必ずしもその全体がケーシングパイプ４の内側に収まる必要はなく、その一部分が、ケーシングパイプ４の外側にはみ出すように配置してもよい。   In addition, the bottom surface claws 14 and 14 described above are arranged inside the casing pipe 4 in a bottom view, as shown in FIG. On the other hand, the above-mentioned side claws 12 and 12 are arranged outside the casing pipe 4 in a bottom view. That is, the side surface claws 12, 12 and the bottom surface claws 14, 14 are respectively arranged so that the former is closer to the outer side of the casing pipe 4 and the latter is closer to the inner side of the casing pipe 4 in a bottom view. The bottom claws 14, 14 do not necessarily have to fit entirely inside the casing pipe 4 when viewed from the bottom, and a part thereof may be arranged so as to protrude outside the casing pipe 4. ..

また、図２(c)及び図４に示すように、底面視における各底面爪１４の傾斜角度（取り付け角度）は、ケーシングパイプの真下に排出した砂杭材料を、回動する側面爪１２の後方に生じた空隙の方へ、押し流すのに適した取り付け角度で固定されている。つまり、底面爪１４は、側面爪１２の後方に生じた空隙に向かって、排出済み砂杭材料をガイドできるように、その全体が形成され且つ適切な角度でケーシングパイプの下端側に固定されている。   In addition, as shown in FIGS. 2(c) and 4, the inclination angle (mounting angle) of each bottom surface claw 14 in bottom view is that of the side surface claw 12 that rotates the sand pile material discharged right below the casing pipe. It is fixed toward the void created in the rear at a mounting angle suitable for flushing. That is, the bottom surface claw 14 is entirely formed and fixed to the lower end side of the casing pipe at an appropriate angle so that the discharged sand pile material can be guided toward the void formed behind the side surface claw 12. There is.

また、本実施形態において、底面爪１４，１４は、図２(c)に示すように、底面視で点対象の位置関係となるように、ケーシングパイプ４の真下に配設されている。ただし、底面爪１４，１４のレイアウトは必ずしも点対象に限定されるものではなく、後述する第２実施形態（図６参照）で例示するように、線対象の位置関係で、ケーシングパイプ４の真下に配設してもよい。   In addition, in the present embodiment, the bottom surface claws 14 and 14 are disposed directly below the casing pipe 4 so as to have a point-symmetrical positional relationship in bottom view, as shown in FIG. However, the layout of the bottom surface claws 14 and 14 is not necessarily limited to the point object, and as illustrated in the second embodiment (see FIG. 6) described later, the position relationship of the line object is directly below the casing pipe 4. It may be arranged at.

外ジェット２１は、図２(b)に示すように、ケーシングパイプ４の内周面に沿って配設された流路２３と、ケーシングパイプの下端側外周面付近に配設された流路２４と、これらの流路２３，２４を繋ぐ流路２５で構成されている。外ジェット２１の上端側は、図示しないエアーコンプレッサに接続されている。この外ジェット２１は、必要に応じてその先端開口部からエアージェットを噴射することが可能であり、ケーシングパイプ４の貫入を補助する役割（貫入抵抗を緩和する役割）を担っている。   As shown in FIG. 2( b ), the outer jet 21 includes a flow passage 23 arranged along the inner peripheral surface of the casing pipe 4 and a flow passage 24 arranged near the outer peripheral surface on the lower end side of the casing pipe. And a flow path 25 connecting these flow paths 23 and 24. The upper end side of the outer jet 21 is connected to an air compressor (not shown). The outer jet 21 is capable of injecting an air jet from the tip opening portion thereof as needed, and plays a role of assisting penetration of the casing pipe 4 (role of penetration resistance mitigation).

内ジェット３１は、ケーシングパイプ４の内周面に沿って配設された流路３３で構成されている。この流路からなる内ジェット３１の先端開口部は、ケーシングパイプ４の下端開口部の手前（開口部の上方）に位置しており、また、内ジェット３１の上端側は、図示しないエアーコンプレッサに接続されている。この内ジェット３１は、必要に応じてその先端開口部からエアージェットを噴射することが可能であり、ケーシングパイプ４内からの砂杭材料の排出を補助する役割（排出を促す役割）を担っている。   The inner jet 31 is composed of a flow path 33 arranged along the inner peripheral surface of the casing pipe 4. The tip end opening of the inner jet 31 formed by this flow path is located in front of the lower end opening of the casing pipe 4 (above the opening), and the upper end side of the inner jet 31 is connected to an air compressor (not shown). It is connected. This inner jet 31 can inject an air jet from its tip opening portion as needed, and plays a role of assisting the discharge of the sand pile material from the casing pipe 4 (a role of promoting discharge). There is.

なお、本実施形態において、ケーシングパイプ４の下端開口部の真下には、図２(c)に示すように固定部材１６や底面爪１４が開口部を横切るように設けられているが、これらの部材及びそのレイアウトによって砂杭材料の排出が困難になることはない。   In this embodiment, the fixing member 16 and the bottom surface claw 14 are provided right below the lower end opening of the casing pipe 4 so as to cross the opening as shown in FIG. 2(c). The material and its layout do not make it difficult to discharge the sand pile material.

（地盤改良工法の第１実施形態）
次に、図１及び図２に示す構成を参照しつつ図３に基づいて、上述した地盤改良装置を用いた地盤改良工法について説明する。なお、以下説明する工程ａ〜工程ｈは、それぞれ、図３に示す工程(a)〜(h)に対応している。また、以下の説明では、地盤内に造成する地盤改良体の一例として砂杭（締固め杭）を挙げ、その造成に用いる地盤改良材の一例として砂杭材料を挙げる。 (First embodiment of ground improvement method)
Next, a ground improvement method using the above-described ground improvement device will be described based on FIG. 3 while referring to the configurations shown in FIGS. 1 and 2. Note that steps a to h described below correspond to steps (a) to (h) shown in FIG. 3, respectively. Moreover, in the following description, a sand pile (compacting pile) will be mentioned as an example of the ground improvement body formed in the ground, and a sand pile material will be mentioned as an example of the ground improvement material used for the construction.

本実施形態の地盤改良工法は、貫入したケーシングパイプを打ち戻すことなく、連続したケーシングパイプの引抜きによって地盤内に砂杭を造成する施工方法である。以下、当該工法の主な工程について説明する。   The ground improvement method of the present embodiment is a construction method of constructing sand piles in the ground by pulling out continuous casing pipes without hammering back the penetrated casing pipes. The main steps of this method will be described below.

＜工程ａ＞
砂杭（地盤改良体）の造成予定位置の地盤上に、ケーシングパイプ４を誘導する。
続いて、原地盤土砂の進入防止のために、ケーシングパイプ内に砂杭材料（ポイント砂）を投入する。
次いで、回転駆動装置６によりケーシングパイプ４を回転させて、該ケーシングパイプの貫入を開始する。地盤への貫入の過程では、捲込みウインチ、外ジェットなどを併用しながら、ケーシングパイプ４をリーダ５に沿って規定深度まで貫入する。
ケーシングパイプ４の貫入の過程では、ケーシングパイプ４とその先端側にある側面爪１２，１２および底面爪１４，１４が一体回転し、底面爪１４，１４はそれぞれ、側面爪１２，１２の後方に生じる空隙に向かって、ケーシングパイプ直下の地盤を掻き出す。このように、側面爪１２，１２と底面爪１４，１４の相互作用によって、貫入するケーシングパイプ直下の地盤を掻き出すことで、ケーシングパイプ４が貫入し易くなる。 <Step a>
The casing pipe 4 is guided on the ground at the planned construction position of the sand pile (ground improvement body).
Then, sand pile material (point sand) is put into the casing pipe in order to prevent the intrusion of the ground soil.
Next, the casing pipe 4 is rotated by the rotary drive device 6 to start penetration of the casing pipe. In the process of penetration into the ground, the casing pipe 4 is penetrated to a specified depth along the leader 5 while using a winch, an outer jet, and the like together.
In the process of the penetration of the casing pipe 4, the casing pipe 4 and the side surface claws 12, 12 and the bottom surface claws 14, 14 on the tip side thereof rotate integrally, and the bottom surface claws 14, 14 are located behind the side surface claws 12, 12, respectively. The ground immediately below the casing pipe is scraped toward the resulting void. In this manner, the interaction between the side surface claws 12 and 12 and the bottom surface claws 14 and 14 scrapes out the ground immediately below the penetrating casing pipe, so that the casing pipe 4 can easily penetrate.

＜工程ｂ＞
ケーシングパイプ下端が目標深度まで到達したら貫入を終えるとともに、外ジェットによるエアージェットの噴射を停止する。
次いで、ホッパー７を介してケーシングパイプ４内に砂杭材料を投入する。 <Step b>
When the lower end of the casing pipe reaches the target depth, the penetration is finished and the injection of the air jet by the outer jet is stopped.
Next, the sand pile material is put into the casing pipe 4 through the hopper 7.

＜工程ｃ＞
次に、回転駆動装置６によるケーシングパイプ４を回転させつつ、巻上げウインチによりケーシングパイプ４の引抜きを開始する。
同時に、ケーシングパイプ４の上方にあるエアー弁を閉めた状態でケーシングパイプ内に圧縮空気を送り込み、ケーシングパイプ４の管内圧を上げる。これにより、ケーシングパイプ４の下端開口部から砂杭材料が排出される。その際、必要に応じて、内ジェットによりエアージェットを噴射し、砂杭材料の排出を促進させる。これにより、ケーシングパイプの下端開口部での砂杭材料の停滞を防いで、速やかに排出させることができる。
したがって、ケーシングパイプ４を回転させつつリーダ５に沿って引抜く過程で、ケーシングパイプ下端から砂杭材料が継続的に排出される。
なお本実施形態において、この工程におけるケーシングパイプ４の回転方向は、先端部土砂を外側方向（外周方向）に移動させるため、貫入時と同方向になる。 <Process c>
Next, while the casing pipe 4 is being rotated by the rotary drive device 6, the winding winch starts to pull out the casing pipe 4.
At the same time, compressed air is sent into the casing pipe with the air valve above the casing pipe 4 closed to increase the internal pressure of the casing pipe 4. As a result, the sand pile material is discharged from the lower end opening of the casing pipe 4. At that time, if necessary, an air jet is jetted by an inner jet to accelerate the discharge of the sand pile material. As a result, it is possible to prevent stagnation of the sand pile material at the lower end opening of the casing pipe, and to promptly discharge the sand pile material.
Therefore, the sand pile material is continuously discharged from the lower end of the casing pipe while the casing pipe 4 is being pulled out along the leader 5 while being rotated.
In the present embodiment, the rotation direction of the casing pipe 4 in this step is the same as that at the time of penetration because the tip end soil is moved outward (outer peripheral direction).

＜工程ｄ＞
ケーシングパイプ４内に砂杭材料を補給する。
砂杭材料の補給にあたっては、ケーシングパイプ４の引抜きを停止するとともに、エアー弁を開けてケーシングパイプ内を排気して管内圧力を下げ、ホッパー７を介してケーシングパイプ４内に砂杭材料を補給する。砂杭材料の具体例としては、砂、リサイクル砂、再生砕石などが挙げられる。 <Process d>
The pile material is replenished in the casing pipe 4.
When replenishing the sand pile material, the extraction of the casing pipe 4 is stopped, the air valve is opened to exhaust the inside of the casing pipe to reduce the pipe internal pressure, and the sand pile material is replenished into the casing pipe 4 through the hopper 7. To do. Specific examples of sand pile materials include sand, recycled sand, recycled crushed stone, and the like.

＜工程ｅ＞
砂杭材料を補給し終えたら、再びケーシングパイプ４を回転させつつ巻上げウインチによりケーシングパイプ４の引抜きを再開する。
同時に、ケーシングパイプ４の上方にあるエアー弁を再び閉めてケーシングパイプ内に圧縮空気を送り込み、ケーシングパイプ４の管内圧を上げることで、ケーシングパイプ４の下端開口部から砂杭材料が排出される。その際、必要に応じて、内ジェットによりエアージェットを噴射し、砂杭材料の排出を促進させる。
これにより、ケーシングパイプ４を回転させつつ引抜く過程で、ケーシングパイプ下端から砂杭材料が排出される。 <Process e>
When the sand pile material has been replenished, the casing pipe 4 is rotated again and the withdrawal of the casing pipe 4 is restarted by the hoisting winch.
At the same time, the air valve above the casing pipe 4 is closed again to send compressed air into the casing pipe to increase the internal pressure of the casing pipe 4, so that the sand pile material is discharged from the lower end opening of the casing pipe 4. .. At that time, if necessary, an air jet is jetted by an inner jet to accelerate the discharge of the sand pile material.
As a result, the sand pile material is discharged from the lower end of the casing pipe in the process of pulling it out while rotating the casing pipe 4.

＜工程ｆ，ｇ＞
工程ｄ，ｅを繰り返す。 <Steps f and g>
Repeat steps d and e.

＜工程ｈ＞
工程ｄ，ｅを繰り返してケーシングパイプ４を改良天端高まで引抜いたら、締固められた砂杭（地盤改良体）の造成が完了する。 <Process h>
After the steps d and e are repeated and the casing pipe 4 is pulled out to the height of the improved ceiling, the construction of the compacted sand pile (ground improvement body) is completed.

（地盤改良装置が具備する側面爪・底面爪の作用）
次に、図４及び図５に基づいて、上述した工程ｃ、ｅ、ｇ（図３の工程(c)(e)(g)）のケーシングパイプ引抜き過程における側面爪・底面爪の機能作用について具体的に説明する。
図４は、ケーシングパイプ４の底面側の構造を概略的に示す底面図であって、砂杭造成時（ケーシングパイプ引抜き時）における側面爪１２や底面爪１４の機能作用を概略的に示している。
図５は、地盤改良装置における側面爪１２や底面爪１４のレイアウトとその機能作用を例示する図であって、第１実施形態を示している。 (Action of side claws and bottom claws included in the ground improvement device)
Next, based on FIG. 4 and FIG. 5, the functional action of the side surface claws/bottom surface claws in the casing pipe withdrawing process of the above steps c, e, g (steps (c)(e)(g) of FIG. 3) This will be specifically described.
FIG. 4 is a bottom view schematically showing the structure of the bottom surface side of the casing pipe 4, and schematically shows the functional actions of the side surface claws 12 and the bottom surface claws 14 when the sand pile is constructed (when the casing pipe is pulled out). There is.
FIG. 5 is a diagram illustrating the layout of the side surface claws 12 and the bottom surface claws 14 in the ground improvement device and their functional actions, and shows the first embodiment.

ケーシングパイプ４を回転させつつ引抜く過程（図３の工程(c)(e)(g)）で、側面爪１２，１２はケーシングパイプ４と一体回転する。そのとき、図４に示すように、側面爪１２，１２は外方向（ケーシングパイプ外周面から離れる方向）に土砂を押し退けるように移動させるとともに、その後方に空隙１８（空間）を発生させる。   In the process of pulling out the casing pipe 4 while rotating it (steps (c), (e), and (g) in FIG. 3), the side surface claws 12, 12 rotate together with the casing pipe 4. At that time, as shown in FIG. 4, the side surface claws 12 and 12 move outward (in a direction away from the casing pipe outer peripheral surface) so as to push away the earth and sand, and generate a void 18 (space) behind the earth and sand.

一方、ケーシングパイプ４を回転させつつ引抜く過程（図３の工程(c)(e)(g)）で、底面爪１４，１４もケーシングパイプ４と一体回転する。この底面爪１４，１４は、ケーシングパイプ４の下端開口部から排出された砂杭材料を外側方向（拡径方向）に移動させる。具体的には、この底面爪１４，１４は、図４に示すように、回転する側面爪１２，１２の後方に生じた空隙１８，１８に向かって砂杭材料を掻き出してガイドするように設けられている。つまり、ケーシングパイプ４から排出された砂杭材料は、底面爪１４，１４によってガイドされて、側面爪１２，１２の後方に生じた空隙１８，１８に送り込まれる。このように側面爪後方に生じた空隙１８，１８に向かって砂杭材料を移動させることで、連続発生する空隙に対して速やかに砂杭材料を押し込むことができるので、地盤内に造成される砂杭の杭径を確実に拡げることが可能になる。   On the other hand, in the process of pulling out the casing pipe 4 while rotating it (processes (c)(e)(g) in FIG. 3), the bottom surface claws 14, 14 also rotate integrally with the casing pipe 4. The bottom surface claws 14 and 14 move the sand pile material discharged from the lower end opening of the casing pipe 4 in the outward direction (diameter expansion direction). Specifically, as shown in FIG. 4, the bottom surface claws 14, 14 are provided so as to scrape out and guide the sand pile material toward the voids 18, 18 formed behind the rotating side surface claws 12, 12. Has been. That is, the sand pile material discharged from the casing pipe 4 is guided by the bottom surface claws 14, 14 and fed into the voids 18, 18 formed behind the side surface claws 12, 12. By moving the sand pile material toward the voids 18, 18 formed behind the side claws in this way, the sand pile material can be quickly pushed into the voids that are continuously generated, so that the sand pile material is formed in the ground. It is possible to surely expand the pile diameter of the sand pile.

また図５に示すように、底面爪１４，１４の先端は、斜めカットしたような外観になるように角度を設けていて、ケーシングパイプ４の下端開口部から排出された砂杭材料に対して下方向の応力（斜め下方向の応力を含む）を加えるようになっている。つまり、底面爪１４，１４の掻き出し作用によって、砂杭材料が外側方向に移動するとともに、底面爪１４，１４が加える下方向の応力（押圧力）によって、砂杭の締固めが行われる。
これにより（底面爪先端の斜めカット状の形状により）、排出された砂杭材料に対して下向きの押圧力（斜め下向きの応力を含む）を印加でき、その押圧作用によって、地盤内に排出された砂杭材料の密度が増加するので、地盤内に造成される砂杭を確実に締固めることが可能になる。
また、底面爪１４，１４は、ケーシングパイプ４と一体回転しているときに砂杭材料に対して押圧力（締固め力）を印加するので、砂杭材料を締固めるためにケーシングパイプ４をわざわざ打ち戻す必要がない。つまり本発明によれば、ケーシングパイプ４を打ち戻すことなく連続して引抜くにもかかわらず、造成される砂杭の拡径と締固めを同時に達成することができる。
さらに、ケーシングパイプ４を連続して引抜く過程で拡径と締固めが同時に進行するので、ケーシングパイプの打ち戻しが不要となって、その分、効率的な施工が可能となり、また工期の短縮を図ることも可能になる。 Further, as shown in FIG. 5, the tips of the bottom surface claws 14 and 14 are angled so as to have an obliquely cut appearance, and the sand pile material discharged from the lower end opening of the casing pipe 4 is Downward stress (including diagonally downward stress) is applied. That is, the sand pile material is moved outward by the scraping action of the bottom claws 14, 14, and the sand piles are compacted by the downward stress (pressing force) applied by the bottom claws 14, 14.
This allows a downward pressing force (including oblique downward stress) to be applied to the discharged sand pile material (due to the diagonal cut shape of the bottom claw tip), and the pressing action discharges it into the ground. Since the density of the sand pile material is increased, the sand pile formed in the ground can be reliably compacted.
Further, since the bottom surface claws 14 and 14 apply a pressing force (compacting force) to the sand pile material while rotating integrally with the casing pipe 4, the casing pipe 4 is compacted to compact the sand pile material. There is no need to go back. That is, according to the present invention, the diameter expansion and compaction of the sand pile to be constructed can be achieved at the same time even though the casing pipe 4 is continuously pulled out without being hit back.
Further, since the diameter expansion and the compaction proceed at the same time in the process of continuously extracting the casing pipe 4, it is not necessary to hit back the casing pipe, which enables efficient construction and shortens the construction period. It is also possible to plan.

（第１実施形態の変形例）
例えば、上述した第１実施形態では、底面視直線状の２枚の底面爪１４を、位置をずらして略平行に設けているが、図６の変形例１に示すように、底面視直線状の底面爪１４ｂ，１４ｂを、略ハの字状又は略Ｖ字状のレイアウトで、ケーシングパイプの下端開口部の真下に固設してもよい。 (Modification of the first embodiment)
For example, in the above-described first embodiment, the two bottom surface claws 14 that are linear in a bottom view are provided so as to be substantially parallel to each other at different positions. However, as shown in Modification 1 of FIG. The bottom surface claws 14b and 14b may be fixed to directly below the lower end opening of the casing pipe in a substantially C-shaped or V-shaped layout.

また例えば、図７の変形例２に示すように、底面視で略くの字状に屈曲または湾曲した底面爪１４ｃ，１４ｃを、ケーシングパイプの下端開口部の真下に固設してもよい。   Further, for example, as shown in Modification 2 of FIG. 7, bottom claws 14c and 14c that are bent or curved in a substantially V shape in a bottom view may be fixedly provided just below the lower end opening of the casing pipe.

また例えば、図８の変形例３に示すように、スクリュータイプの底面爪１４ｄを、ケーシングパイプの下端開口部の真下に固設してもよい。   Further, for example, as shown in Modification 3 of FIG. 8, the screw-type bottom surface claw 14d may be fixedly provided just below the lower end opening of the casing pipe.

なお、図６〜図８では図示を省略しているが、変形例１〜３における底面爪は、図２に例示する第１実施形態と同様に、何らかの固定部材を介して、ケーシングパイプ４の下端に対して間接的に固定することが可能である。あるいは、該底面爪をケーシングパイプ４の下端に対して直接的に固定してもよい。   Although illustration is omitted in FIGS. 6 to 8, the bottom surface claws in Modifications 1 to 3 are similar to those in the first embodiment illustrated in FIG. It can be indirectly fixed to the lower end. Alternatively, the bottom surface claw may be directly fixed to the lower end of the casing pipe 4.

（地盤改良装置の第２実施形態）
次に、主として図９〜図１２に基づいて、第２実施形態に係る地盤改良装置の構成について説明する。
第２実施形態の地盤改良装置は、第１実施形態と同様に、低振動・低騒音で締固め杭を造成して地盤の密度増大を図る静的締固め工法（地盤改良工法）の実施に用いる施工装置である。 (Second embodiment of ground improvement device)
Next, the configuration of the ground improvement device according to the second embodiment will be described mainly based on FIGS. 9 to 12.
The ground improvement device of the second embodiment is, similar to the first embodiment, for implementing a static compaction method (ground improvement method) for increasing the density of the ground by forming a compaction pile with low vibration and low noise. This is the construction equipment used.

第２実施形態の地盤改良装置は、図１に示す実施形態と同様に、主として、
地盤上を移動自在なクローラ式のベースマシン３と、
円筒鋼管からなり地盤中の所定深度まで貫入されるケーシングパイプ４と、
ケーシングパイプ４を上下方向で昇降可能に支持する柱状のリーダ５と、
リーダ５に沿って昇降しケーシングパイプ４を軸周りに回動させる回転駆動装置６と、
ケーシングパイプ４の内側空間に砂杭材料（改良材）を送り込むためのホッパー７と、
開閉自在に構成され、ケーシングパイプ４の管内圧力を高める際に閉弁するエアー弁８を有している。 The ground improvement device of the second embodiment is mainly similar to the embodiment shown in FIG.
Crawler-type base machine 3 that can move freely on the ground,
A casing pipe 4 made of a cylindrical steel pipe and penetrating to a predetermined depth in the ground;
A columnar leader 5 for supporting the casing pipe 4 so as to be vertically movable,
A rotation drive device 6 that moves up and down along the leader 5 to rotate the casing pipe 4 around an axis;
A hopper 7 for feeding a sand pile material (improvement material) into the inner space of the casing pipe 4,
The air valve 8 is configured to be openable and closable and is closed when the pressure inside the casing pipe 4 is increased.

また図９に示すとおり、第２実施形態の地盤改良装置は、その特有の構成として、
ケーシングパイプ４の下端の下方に設けられたスクリュータイプの底面爪１４ｅと、
ケーシングパイプ４の下端側外周面に設けられた回動可能な一対の可動爪５１と、
可動爪５１を縮径位置および拡径位置に位置決めするための突起５３と、
ケーシングパイプ４の内側に回転自在に設けられたインナースクリュー５６と、
ケーシングパイプ４から排出された砂杭材料の共回りを防止する共回り防止翼５８を有している。 Further, as shown in FIG. 9, the ground improvement device of the second embodiment has a peculiar configuration,
A screw type bottom surface claw 14e provided below the lower end of the casing pipe 4,
A pair of rotatable movable claws 51 provided on the outer peripheral surface of the lower end side of the casing pipe 4,
A protrusion 53 for positioning the movable claw 51 at the reduced diameter position and the enlarged diameter position,
An inner screw 56 rotatably provided inside the casing pipe 4,
It has a co-rotation preventing blade 58 for preventing co-rotation of the sand pile material discharged from the casing pipe 4.

ケーシングパイプ４は、その内側に砂杭材料（改良材）を投入することが可能であるとともに、地盤に貫入させた状態で砂杭材料を排出可能に構成されている。本実施形態において、このケーシングパイプ４は図９に示すとおり、スクリュータイプの底面爪１４ｅと、回動可能な可動爪５１，５１と、回転自在のインナースクリュー５６のほか、第１実施形態と同様の外ジェットと内ジェットを備えている。スクリュータイプの底面爪１４ｅおよび回動可能な可動爪５１は、それぞれ、特許請求の範囲に記載された「改良材移動手段」および「爪部材」として機能する構成部材である。   The casing pipe 4 is configured such that a sand pile material (improvement material) can be charged inside the casing pipe 4 and the sand pile material can be discharged while penetrating into the ground. In this embodiment, as shown in FIG. 9, the casing pipe 4 is the same as the first embodiment except that the screw type bottom claw 14e, the rotatable movable claws 51 and 51, and the rotatable inner screw 56 are used. It has an outer jet and an inner jet. The screw-type bottom claw 14e and the rotatable movable claw 51 are constituent members that function as the "improved material moving means" and the "claw member" described in the claims, respectively.

ケーシングパイプ４内に投入された砂杭材料は、前述した第１実施形態と同様のケーシングパイプ内の圧力調整と内ジェットによる排出促進作用に加えて、回転自在のインナースクリュー５６による排出促進作用によって排出が促され、ケーシングパイプ４の下端開口部から滞りなく排出される。
なお、本実施形態では、砂杭材料の排出を促すインナースクリュー５６が地盤改良装置に設けられているので、ケーシングパイプ内の圧力調整と内ジェットに関する構成は必須の構成ではなく、これらを省くことも可能である。 The sand pile material charged into the casing pipe 4 has a discharge promoting action by the rotatable inner screw 56 in addition to the pressure adjusting action in the casing pipe and the discharge promoting action by the inner jet as in the first embodiment described above. The discharge is promoted, and it is discharged smoothly from the lower end opening of the casing pipe 4.
In this embodiment, since the inner screw 56 for promoting the discharge of the sand pile material is provided in the ground improvement device, the pressure adjustment in the casing pipe and the configuration related to the inner jet are not indispensable configurations, and these are omitted. Is also possible.

スクリュータイプの底面爪１４ｅ（改良材移動手段）は、ケーシングパイプ下端から排出された砂杭材料の拡径や締固めなどを担っており、図９に示すとおり、ケーシングパイプ４の下端開口部の下方に位置している。このスクリュータイプの底面爪１４ｅは、ケーシングパイプ４の下端から下方へ突き出た状態で直立姿勢を保つように、ケーシングパイプ４に対し固定されている。   The screw type bottom surface claw 14e (improving material moving means) is responsible for expanding and compacting the sand pile material discharged from the lower end of the casing pipe, and as shown in FIG. It is located below. The screw-type bottom surface claw 14e is fixed to the casing pipe 4 so as to maintain an upright posture in a state of protruding downward from the lower end of the casing pipe 4.

なお本実施形態において底面爪１４ｅは、ケーシングパイプ４の中心軸と同軸の軸部材１１を有しており、この軸部材１１はケーシングパイプ４の内側空間に挿入されている。底面爪１４ｅが具備する軸部材１１は、その上端側がケーシングパイプ４の内周面に対して固定部材１７を介して固定されている。すなわち、底面爪１４ｅは、梁状の固定部材１７を介してケーシングパイプの内周面に対して間接的に固定されており、その結果、ケーシングパイプ４が回転すると、底面爪１４ｅは一体回転することになる。   In the present embodiment, the bottom surface claw 14e has a shaft member 11 coaxial with the central axis of the casing pipe 4, and the shaft member 11 is inserted into the inner space of the casing pipe 4. The shaft member 11 included in the bottom surface claw 14e has its upper end side fixed to the inner peripheral surface of the casing pipe 4 via a fixing member 17. That is, the bottom surface claw 14e is indirectly fixed to the inner peripheral surface of the casing pipe via the beam-shaped fixing member 17, and as a result, when the casing pipe 4 rotates, the bottom surface claw 14e integrally rotates. It will be.

上述した底面爪１４ｅは、図９に示すようにスクリューで構成されている。底面爪１４ｅをこのようなスクリューで構成することで、ケーシングパイプ４と一体回転するスクリュー（底面爪１４ｅ）のフィンによって、ケーシングパイプ下端開口部から排出された砂杭材料に対して下向きの応力を加えることができる。排出済みの砂杭材料に対してこのように下向きの応力を加えることで、地盤内の砂杭材料を締固めることができる。
なお、図示する底面爪１４ｅのスクリューの形状、角度、寸法は一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、ケーシングパイプ下端から排出された砂杭材料の拡径や締固めなどを達成できる限り、種々の形状、角度、寸法を採用することが可能である。 The bottom surface claw 14e described above is configured by a screw as shown in FIG. By configuring the bottom surface claw 14e with such a screw, the fin of the screw (bottom surface claw 14e) that rotates integrally with the casing pipe 4 exerts downward stress on the sand pile material discharged from the lower end opening of the casing pipe. Can be added. By applying such downward stress to the discharged sand pile material, the sand pile material in the ground can be compacted.
The shape, angle, and size of the screw of the bottom surface claw 14e shown in the figure are examples, and the present invention is not limited to this. That is, various shapes, angles, and dimensions can be adopted as long as the diameter and the compaction of the sand pile material discharged from the lower end of the casing pipe can be achieved.

可動爪５１，５１（爪部材）は細長い厚みのある板（直方体）のような略ブレード状の外観を有している。可動爪５１，５１はそれぞれ、回転軸をなすボルト６１によって回動可能に且つケーシングパイプ４と一体回転するように、ケーシングパイプ下端側の外周面に取り付けられている。
各可動爪５１は、図１０において破線で示す「縮径位置」と実線で示す「拡径位置」との間で回動可能（拡縮可能）に設けられている。図１０において破線で示す「縮径位置」では、可動爪５１の一部が突起５３にぶつかって、その先端部を下方向に向けた状態を維持する。また、図１０において実線で示す「拡径位置」では、可動爪５１の他の一部が突起５３にぶつかって、その先端部を横方向（真横よりやや斜め下に）に向けた状態を維持する。突起５３は、ケーシングパイプ４の外周面に突設されており、可動爪５１を拡径位置および縮径位置に位置決めするストッパーとして機能する。また、各可動爪５１は、「縮径位置」においてケーシングパイプ４を貫入する方向に回転(正回転)する方向の時に前方となる一方の面にはエッジが切られた傾斜部６３を有し，その一方の面と対になる他方の面（後方の面）のボルト６１の位置よりも、上側にはエッジが切られた傾斜部６４、下側には可動爪５１の厚み方向に水平に平らな面となる底面５２を有している。このように可動爪５１のエッジを切ることで、ケーシングパイプ４を地盤に貫入するときに縮径位置にある可動爪５１が地盤から受ける抵抗を緩和することができ、また、縮径位置から拡径位置へ向かって回動する際に可動爪５１が地盤から受ける抵抗を緩和することができる。
可動爪５１は、ケーシングパイプ４の回転方向を切り替えたときに、周辺地盤の抵抗（土圧）を受けて回動する。可動爪５１が拡径位置から縮径位置へ回動すると、図１０において破線で示すように可動爪５１の一端が突起５３に当たってそれ以上の回動が妨げられ、（ケーシングパイプ４が同じ方向に回転し続ける限り）縮径位置に保持される。同様に、可動爪５１が縮径位置から拡径位置へ回動すると、図１０において実線で示すように可動爪５１の他の部位が突起５３に当たってそれ以上の回動が妨げられ、（ケーシングパイプ４が同じ方向に回転し続ける限り）拡径位置に保持される。突起５３は、ケーシングパイプ４の外周面に設けられ、土圧を受けて回動する可動爪５１を所定位置に位置決めする位置決め部材（ストッパー）としての役割を担っている。
ケーシングパイプ４を地盤に貫入するときには、可動爪５１は図１１(a)に示す「縮径位置」にある。図１１(a)に示す「縮径位置」では、可動爪５１が突起５３に当接してその先端の対角線長さはＤ１に保持される。またこの状態で、可動爪５１は縦向きでやや傾斜し、その先端側は、図１０において破線で示すように側面視でケーシングパイプ４の下端から下に突き出ている。ケーシングパイプ下端から下方に突き出る「縮径位置」では、可動爪５１は、前述した第１実施形態の側面爪と同様に機能する。
ケーシングパイプ４を地盤から引き抜くとき（砂杭材料を排出するとき）には、ケーシングパイプ４を逆回転させることによって、可動爪５１は図１１(b)に示す「拡径位置」にある。図１１(b)に示す「拡径位置」では、可動爪５１は横向きで斜め下に傾斜しており、更にケーシングパイプ４の下端からはほぼ突出していない状態である。その先端位置はケーシングパイプ４の外周面から遠ざかり、可動爪５１が突起５３に当接してその先端の対角線長さはＤ２（Ｄ１＜Ｄ２）に保持される。すなわち、各可動爪５１は、図１１に示すように底面視で長さが変わるように（縮径位置では可動爪５１の先端がケーシングパイプ４の外周面に近寄り、拡径位置ではケーシングパイプ４の外周面から遠ざかるように）回動可能に取り付けられている。
可動爪５１，５１は、その機能の一つとして、拡径位置にあるときに地盤に側圧を与えて移動させる役割を担っている。また、他の機能として、ケーシングパイプ４の下端開口部から排出された材料を、側方へ逃がすことなく底面爪１４ｅの方へ誘導する役割を担っている。拡径位置にある可動爪５１がケーシングパイプと一体回転する状況下で、ケーシングパイプ４の下端開口部から材料が排出されると、傾斜した可動爪５１の底面５２（斜め下に傾斜した底部）によって、下方への押し込み作用が生じるので、その結果、ケーシングパイプ４から排出された材料がその真下で側方へ逃げることなく底面爪１４ｅの方へ送り出されることになる。すなわち、可動爪５１が図１０において実線で示す拡径位置にあるときには、当該可動爪５１の傾斜した底面５２は、排出された材料を底面爪１４ｅの方へ誘導するガイド面として機能する。
上述した可動爪５１による材料誘導効果（排出された材料を可動爪５１の底部が下方へ押し込む作用）を発揮させるために、各可動爪５１は、「拡径位置」において、水平ではなく図１０において実線で示すように斜め下向きに傾斜していることが望ましい。図１０に示す「拡径位置」における可動爪５１の傾斜角度θは特に限定されず、例えば、底面爪１４ｅが具備するスクリューの傾斜角度とほぼ同じ角度に設定してもよい。
なお、本実施形態では、一例として可動爪を２本設けているが、可動爪の本数は特に限定されず、１本でもよく、あるいは３本以上設けてもよい。また、可動爪の本数は偶数に限らず奇数であってもよい。また、可動爪の周方向の取り付け位置は、必ずしも図示するものに限定されず、必要に応じて適宜設計変更することが可能である。
また、本実施形態では、爪部材である可動爪５１を回動可能に構成して、拡径位置にあるときに上述した材料誘導効果を発揮させるようにしているが、爪部材を回動可能に構成することなくケーシングパイプ４の外周面に対し固定して設けてもよい。また、そのように爪部材を固設する場合には、上述した底部のガイド面によって材料誘導効果が発揮されるように、傾斜した状態でケーシングパイプの外周面に可動爪５１を固設するのが望ましい。 The movable claws 51, 51 (claw members) have a substantially blade-like appearance such as a long and thin plate (a rectangular parallelepiped). Each of the movable claws 51, 51 is attached to the outer peripheral surface on the lower end side of the casing pipe so as to be rotatable by a bolt 61 forming a rotation shaft and rotate integrally with the casing pipe 4.
Each movable claw 51 is provided rotatably (expandable/contractible) between a “diameter reduction position” indicated by a broken line and a “diameter expansion position” indicated by a solid line in FIG. 10. At the “reduced position” indicated by the broken line in FIG. 10, a part of the movable claw 51 collides with the projection 53, and the state in which the tip end thereof is directed downward is maintained. Further, in the "expanded position" shown by the solid line in FIG. 10, the state in which the other end of the movable claw 51 hits the protrusion 53 and the tip end thereof is directed in the lateral direction (slightly below the horizontal direction) is maintained. To do. The protrusion 53 is provided on the outer peripheral surface of the casing pipe 4 and functions as a stopper for positioning the movable claw 51 at the enlarged diameter position and the reduced diameter position. In addition, each movable claw 51 has an inclined portion 63 with an edge cut on one surface that is forward when the movable claw 51 rotates in the direction of penetrating the casing pipe 4 (normal rotation) in the “reduced position”. , The inclined portion 64 with an edge cut on the upper side of the position of the bolt 61 on the other surface (rear surface) that is paired with the one surface, and horizontally on the lower side in the thickness direction of the movable claw 51. It has a bottom surface 52 which is a flat surface. By cutting the edge of the movable claw 51 in this way, it is possible to reduce the resistance received by the movable claw 51, which is in the diameter-reduced position from the ground, when the casing pipe 4 penetrates into the ground, and to expand the diameter from the diameter-reduced position. It is possible to reduce the resistance received by the movable claw 51 from the ground when rotating toward the radial position.
When the rotation direction of the casing pipe 4 is switched, the movable claw 51 receives the resistance (earth pressure) of the surrounding ground and rotates. When the movable claw 51 is rotated from the enlarged diameter position to the reduced diameter position, one end of the movable claw 51 hits the protrusion 53 as shown by a broken line in FIG. 10 to prevent further rotation, and the casing pipe 4 moves in the same direction. It is held in the reduced diameter position (as long as it continues to rotate). Similarly, when the movable claw 51 is rotated from the reduced diameter position to the enlarged diameter position, another portion of the movable claw 51 hits the protrusion 53 as shown by a solid line in FIG. 4 is kept in the expanded position as long as 4 continues to rotate in the same direction. The protrusion 53 is provided on the outer peripheral surface of the casing pipe 4, and plays a role of a positioning member (stopper) that positions the movable claw 51 that rotates by receiving earth pressure at a predetermined position.
When the casing pipe 4 penetrates into the ground, the movable pawl 51 is in the "reduced position" shown in FIG. 11(a). In the "reduced position" shown in FIG. 11(a), the movable claw 51 abuts the protrusion 53, and the diagonal length of the tip thereof is held at D1. Further, in this state, the movable claw 51 is vertically oriented and slightly inclined, and the tip end side thereof projects downward from the lower end of the casing pipe 4 in a side view as shown by the broken line in FIG. At the “reduced position”, which projects downward from the lower end of the casing pipe, the movable claw 51 functions in the same manner as the side claw of the first embodiment described above.
When the casing pipe 4 is pulled out of the ground (when the sand pile material is discharged), the movable pawl 51 is in the “diameter expansion position” shown in FIG. 11B by rotating the casing pipe 4 in the reverse direction. In the “diameter expansion position” shown in FIG. 11( b ), the movable claw 51 is laterally inclined obliquely downward, and is in a state of not substantially protruding from the lower end of the casing pipe 4. The tip position is moved away from the outer peripheral surface of the casing pipe 4, the movable claw 51 abuts the protrusion 53, and the diagonal length of the tip is held at D2 (D1<D2). That is, as shown in FIG. 11, each movable claw 51 changes in length in bottom view (the tip of the movable claw 51 approaches the outer peripheral surface of the casing pipe 4 at the diameter reduction position, and the casing pipe 4 at the diameter expansion position). Mounted so as to be rotatable (away from the outer peripheral surface).
As one of the functions, the movable claws 51, 51 have a role of applying a lateral pressure to the ground to move the ground at the expanded position. In addition, as another function, it plays a role of guiding the material discharged from the lower end opening of the casing pipe 4 toward the bottom surface claw 14e without escaping to the side. When the movable claw 51 in the expanded diameter position rotates integrally with the casing pipe, when the material is discharged from the lower end opening of the casing pipe 4, the bottom surface 52 of the slanted movable claw 51 (bottom portion inclined obliquely downward). As a result, a downward pushing action occurs, so that the material discharged from the casing pipe 4 is sent to the bottom surface claw 14e without escaping laterally thereunder. That is, when the movable claw 51 is at the expanded diameter position shown by the solid line in FIG. 10, the inclined bottom surface 52 of the movable claw 51 functions as a guide surface that guides the discharged material toward the bottom surface claw 14e.
In order to exert the above-described material guiding effect by the movable claws 51 (the action in which the bottom portion of the movable claws 51 pushes the discharged material downward), the movable claws 51 are not horizontal in the “diameter expansion position”, but are shown in FIG. It is desirable to incline obliquely downward as indicated by the solid line. The inclination angle θ of the movable claw 51 at the “diameter expansion position” shown in FIG. 10 is not particularly limited, and may be set to be substantially the same as the inclination angle of the screw included in the bottom surface claw 14e, for example.
In the present embodiment, two movable claws are provided as an example, but the number of movable claws is not particularly limited, and may be one or three or more. Further, the number of movable claws is not limited to an even number and may be an odd number. Further, the mounting position of the movable claw in the circumferential direction is not necessarily limited to that shown in the figure, and the design can be appropriately changed as necessary.
In addition, in the present embodiment, the movable claw 51, which is a claw member, is configured to be rotatable so that the above-described material guiding effect is exhibited when the movable claw 51 is in the expanded diameter position. It may be fixed to the outer peripheral surface of the casing pipe 4 without being configured. When the claw member is fixed in such a manner, the movable claw 51 is fixed to the outer peripheral surface of the casing pipe in an inclined state so that the material guiding effect is exerted by the above-mentioned bottom guide surface. Is desirable.

インナースクリュー５６は、底面爪１４ｅが具備するスクリューとは逆向きの螺旋になるように形成されたスクリューを有している。すなわち、インナースクリュー５６が具備するスクリューは、底面爪１４ｅのスクリューとは巻方向（搬送方向）が逆になるように形成されている。このインナースクリュー５６は、底面爪１４ｅの軸部材１１の外側で回転自在に設けられた管状の軸部材５７を有しており、この管状の軸部材５７は底面爪１４ｅの軸部材１１を囲うように設けられている。インナースクリュー５６の軸部材５７は、共回り防止翼５８と共通の軸で、ケーシングパイプ４の内側で自由に回転できる。つまり、インナースクリュー５６は共回り防止翼５８と一体回転可能であるが、ケーシングパイプ４や底面爪１４ｅと一体回転することはない。このインナースクリュー５６は、砂杭材料の排出を促す役割を担っている。
なお、インナースクリュー５６は必須の構成ではなく、これを省いた構成とすることも可能である。また、本実施形態では、インナースクリュー５６と共回り防止翼５８を一体回転可能に設けているが、この組合せのうちインナースクリューを省いて、共回り防止翼だけを設ける構成とすることも可能である。 The inner screw 56 has a screw formed to have a spiral in the opposite direction to the screw of the bottom surface claw 14e. That is, the screw included in the inner screw 56 is formed so that the winding direction (conveying direction) is opposite to that of the screw of the bottom surface claw 14e. The inner screw 56 has a tubular shaft member 57 rotatably provided outside the shaft member 11 of the bottom surface claw 14e. The tubular shaft member 57 surrounds the shaft member 11 of the bottom surface claw 14e. It is provided in. The shaft member 57 of the inner screw 56 is a shaft common to the co-rotation preventing blade 58 and can freely rotate inside the casing pipe 4. That is, the inner screw 56 can rotate integrally with the co-rotation preventing blade 58, but does not rotate integrally with the casing pipe 4 and the bottom surface claw 14e. The inner screw 56 has a role of promoting discharge of the sand pile material.
In addition, the inner screw 56 is not an indispensable structure, and it is possible to omit the inner screw 56. Further, in the present embodiment, the inner screw 56 and the co-rotation preventing blade 58 are integrally rotatable, but the inner screw may be omitted from this combination and only the co-rotation preventing blade may be provided. is there.

共回り防止翼５８（共回り防止手段）は、インナースクリュー５６と同軸で、回転自在に設けられたフリーブレードであり、ケーシングパイプ４の下端と底面爪１４ｅの間に設けられている。また、共回り防止翼５８は片側ヒンジ構造を有し、折り畳み可能に構成されている。具体的には、略ブレード状の共回り防止翼５８が、ヒンジ５９を介して、インナースクリュー５６と共通の軸である軸部材５７に固定されている。
この折り畳み可能な共回り防止翼５８は、図９(a)に示す正回転のときには、地盤の抵抗を受けて折り畳んだ状態を維持する。また、図９(a)に示す正回転から図９(b)に示す逆回転に回転方向を切り替えたときには、地盤の抵抗を受けて折り畳んだ状態から展開した状態になり、逆回転を継続している間は地盤の抵抗を受けて図９(b)に示す展開した状態を維持する。なお、共回り防止翼５８が展開した状態では、該共回り防止翼５８は、図１２に示すように底面視でケーシングパイプ４の外側に突き出ている。
図１２に示すように図１２において実線で示す展開した状態では、底面視でケーシングパイプ４の外周面から張り出している。この共回り防止翼５８は、ケーシングパイプ４の引き抜き時（砂杭材料の排出時）に機能させる部材であり、ケーシングパイプから排出された砂杭材料の共回りを防止する役割を担っている。また、ケーシングパイプの回転引き抜き時に、インナースクリュー５６がケーシングパイプ４と共回りしないように、該インナースクリューの動きを拘束する役割を担っている。
なお、共回り防止翼５８は必須の構成ではなく、これを省いた構成とすることも可能である。また、図９に示す実施形態において共回り防止翼５８を省く場合には、底面爪１４ｅの取り付け位置をケーシングパイプ４の下端に対して更に近接させてもよい。 The co-rotation preventing blade 58 (co-rotation preventing means) is a free blade coaxially provided with the inner screw 56 and rotatably provided, and is provided between the lower end of the casing pipe 4 and the bottom surface claw 14e. The co-rotation preventing blade 58 has a hinge structure on one side and is configured to be foldable. Specifically, a substantially blade-shaped co-rotation preventing blade 58 is fixed to a shaft member 57, which is a shaft common to the inner screw 56, via a hinge 59.
The foldable co-rotation preventive wing 58 receives the resistance of the ground and maintains the folded state during the forward rotation shown in FIG. 9A. Further, when the rotation direction is switched from the forward rotation shown in FIG. 9(a) to the reverse rotation shown in FIG. 9(b), the folded state is received due to the resistance of the ground and the state is expanded to continue the reverse rotation. During this period, it receives the resistance of the ground and maintains the expanded state shown in FIG. 9(b). In addition, when the co-rotation preventing blade 58 is deployed, the co-rotation preventing blade 58 projects to the outside of the casing pipe 4 in a bottom view as shown in FIG.
As shown in FIG. 12, in the unfolded state shown by the solid line in FIG. 12, it projects from the outer peripheral surface of the casing pipe 4 in a bottom view. The co-rotation preventing blade 58 is a member that functions when the casing pipe 4 is pulled out (when the sand pile material is discharged), and has a role of preventing co-rotation of the sand pile material discharged from the casing pipe. Further, it has a role of restraining the movement of the inner screw 56 so that the inner screw 56 does not rotate together with the casing pipe 4 when the casing pipe is rotationally pulled out.
Note that the co-rotation preventing blade 58 is not an indispensable configuration, and can be configured without it. Further, when the co-rotation preventing blade 58 is omitted in the embodiment shown in FIG. 9, the mounting position of the bottom surface claw 14e may be further closer to the lower end of the casing pipe 4.

ケーシングパイプ４の引き抜き時（砂杭材料の排出時）には、共回り防止翼５８は図９(b)に示すように展開し、周囲の地盤や排出済みの砂杭材料の抵抗を受けて動きが拘束されるので、ケーシングパイプ４が逆回転する状況下で共回り防止翼５８は自由に回転することができない。そのため、ケーシングパイプ４が逆回転する状況下で、その内側のインナースクリュー５６は、地盤や排出済み材料の抵抗を受ける同軸の共回り防止翼５８によって動きが拘束される。したがって、インナースクリュー５６とケーシングパイプ４との間に回転速度の差が生まれ、実質的に、インナースクリュー５６がケーシングパイプ４に対し相対回転する状態となる（すなわち、インナースクリュー５６側から見てケーシングパイプ４が材料排出方向に相対回転する状態となる）。その結果、ケーシングパイプ４に対し相対回転するインナースクリュー５６によって、ケーシングパイプ４からの砂杭材料の排出が促される。したがって、共回り防止翼５８は、前述したとおり排出された砂杭材料の共回りを防止する部材として機能するほか、インナースクリュー５６の動きを拘束して該インナースクリュー５６とケーシングパイプ４との間に回転速度の差を生むための抵抗体としても機能する。
このように、本実施形態の装置が具備するインナースクリュー５６は、強制的に回転駆動される部材ではなく、同軸の共回り防止翼５８による拘束作用を利用してケーシングパイプ４の内側で相対回転させる部材であり、この点で従来技術と相違する。すなわち、本実施形態では、インナースクリュー用の回転駆動装置を設ける必要はない。 When the casing pipe 4 is pulled out (when the sand pile material is discharged), the co-rotation prevention wing 58 expands as shown in FIG. 9(b) and receives the resistance of the surrounding ground and the discharged sand pile material. Since the movement is restricted, the co-rotation preventing blade 58 cannot freely rotate under the situation where the casing pipe 4 rotates in the reverse direction. Therefore, when the casing pipe 4 rotates in the reverse direction, the inner screw 56 inside the casing pipe 4 is restrained from moving by the coaxial anti-rotation blade 58 that receives the resistance of the ground and the discharged material. Therefore, a difference in rotational speed is generated between the inner screw 56 and the casing pipe 4, and the inner screw 56 is substantially rotated relative to the casing pipe 4 (that is, when viewed from the inner screw 56 side). The pipe 4 is in a state of relative rotation in the material discharge direction). As a result, the inner screw 56 rotating relative to the casing pipe 4 promotes the discharge of the sand pile material from the casing pipe 4. Therefore, the co-rotation preventing blade 58 functions as a member for preventing co-rotation of the discharged sand pile material as described above, and also restrains the movement of the inner screw 56 so that the inner screw 56 and the casing pipe 4 are prevented from moving. Also functions as a resistor for producing a difference in rotation speed.
As described above, the inner screw 56 included in the device of the present embodiment is not a member that is rotationally driven forcibly, but is relatively rotated inside the casing pipe 4 by using the restraining action of the coaxial co-rotation preventing blade 58. This is a member that makes it different from the prior art in this respect. That is, in the present embodiment, it is not necessary to provide the rotation driving device for the inner screw.

なお、本実施形態において、ケーシングパイプ４の下端開口部の真下には、図９に示すように共回り防止翼５８や底面爪１４ｅが位置し、また、固定部材１７が開口部を横切るように設けられているが、これらの部材及びそのレイアウトによって砂杭材料の排出が困難になることはない。   In the present embodiment, the co-rotation preventing blade 58 and the bottom surface claw 14e are located immediately below the lower end opening of the casing pipe 4 as shown in FIG. 9, and the fixing member 17 is arranged so as to cross the opening. Although provided, these members and their layout do not make sand pile material discharge difficult.

また、本実施形態では、共回り防止翼５８と底面爪１４ｅの位置関係（上下の位置関係）の一例として、図９に示すような態様を採用しているが、共回り防止翼５８と底面爪１４ｅの位置関係は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば図示する実施形態とは逆に、共回り防止翼５８を下側に、底面爪１４ｅを上側に配置することも可能である。すなわち、インナースクリュー５６と同軸の共回り防止翼５８を装置下端側に配置し、ケーシングパイプ下端と共回り防止翼５８の間に底面爪１４ｅを配置してもよい。   Further, in the present embodiment, as an example of the positional relationship (upper and lower positional relationship) between the co-rotation preventing blade 58 and the bottom surface claw 14e, a mode as shown in FIG. 9 is adopted. The positional relationship of the claws 14e is not necessarily limited to this. For example, contrary to the illustrated embodiment, it is possible to dispose the co-rotation preventing blade 58 on the lower side and the bottom claws 14e on the upper side. That is, the corotation preventive blade 58 coaxial with the inner screw 56 may be disposed on the lower end side of the device, and the bottom surface claw 14e may be disposed between the lower end of the casing pipe and the corotation preventive blade 58.

（地盤改良工法の第２実施形態）
次に、図１および図９に示す構成を参照しつつ図１３に基づいて、上述した地盤改良装置を用いた地盤改良工法について説明する。
なお、以下説明する工程ａ〜工程ｈは、それぞれ、図１３に示す工程(a)〜(h)に対応している。また、以下の説明では、地盤内に造成する地盤改良体の一例として砂杭（締固め杭）を挙げ、その造成に用いる地盤改良材の一例として砂杭材料を挙げる。 (Second embodiment of ground improvement method)
Next, a ground improvement method using the above-described ground improvement device will be described based on FIG. 13 while referring to the configurations shown in FIGS. 1 and 9.
Note that steps a to h described below correspond to steps (a) to (h) shown in FIG. 13, respectively. Moreover, in the following description, a sand pile (compacting pile) will be mentioned as an example of the ground improvement body formed in the ground, and a sand pile material will be mentioned as an example of the ground improvement material used for the construction.

本実施形態の地盤改良工法は、第１実施形態と同様に、貫入したケーシングパイプを打ち戻すことなく、連続したケーシングパイプの引抜きによって地盤内に砂杭を造成する施工方法である。以下、当該工法の主な工程について説明する。   Similar to the first embodiment, the ground improvement method of the present embodiment is a construction method of constructing sand piles in the ground by pulling out continuous casing pipes without hammering back the penetrating casing pipes. The main steps of this method will be described below.

＜工程ａ＞
砂杭（地盤改良体）の造成予定位置の地盤上に、ケーシングパイプ４を誘導する。
続いて、原地盤土砂の進入防止のために、ケーシングパイプ内に砂杭材料（ポイント砂）を投入する。
次いで、回転駆動装置６によりケーシングパイプ４を正回転させて、該ケーシングパイプの貫入を開始する。このとき、可動爪５１，５１は縮径位置にあり、また、共回り防止翼５８は折り畳んだ状態にあり、これによってケーシングパイプ４の貫入抵抗を抑制することができる。
地盤への貫入の過程では、捲込みウインチ、外ジェットなどを併用しながら、ケーシングパイプ４をリーダ５に沿って規定深度まで貫入する。外ジェットの構成や作用については前述した第１実施形態と同様であるので、第１実施形態の説明を援用する。
なお、ケーシングパイプ４を貫入する過程では、ケーシングパイプ４の下端開口部を砂杭材料が閉塞しているため、ケーシングパイプ内への土砂の進入・混入が妨げられる。 <Step a>
The casing pipe 4 is guided on the ground at the planned construction position of the sand pile (ground improvement body).
Then, sand pile material (point sand) is put into the casing pipe in order to prevent the intrusion of the ground soil.
Next, the casing drive pipe 4 is rotated in the forward direction by the rotation drive device 6 to start penetration of the casing pipe. At this time, the movable claws 51, 51 are in the reduced diameter position, and the co-rotation preventing blade 58 is in a folded state, whereby the penetration resistance of the casing pipe 4 can be suppressed.
In the process of penetration into the ground, the casing pipe 4 is penetrated to a specified depth along the leader 5 while using a winch, an outer jet, and the like together. The configuration and operation of the outer jet are the same as those in the first embodiment described above, and thus the description of the first embodiment is cited.
In the process of penetrating the casing pipe 4, since the sand pile material closes the lower end opening of the casing pipe 4, the entry and mixing of earth and sand into the casing pipe is prevented.

＜工程ｂ＞
ケーシングパイプ下端が目標深度まで到達したら貫入を終えるとともに、外ジェットによるエアージェットの噴射を停止する。
次いで、ホッパー７を介してケーシングパイプ４内に砂杭材料を投入する。
続いて、ケーシングパイプ４を逆回転させると、その逆回転の開始がきっかけとなって可動爪５１，５１が拡径位置に回動し、また、共回り防止翼５８が展開する。すなわち、ケーシングパイプ４を逆回転させることで（回転方向を切り替えることで）、可動爪５１，５１は周辺地盤の抵抗を受けて拡径位置へ向かって回動する。同様に、折り畳まれた状態の共回り防止翼５８は図１２において実線で示すように周辺地盤の抵抗を受けて展開し、底面視でケーシングパイプ４の外側に張り出した状態となる。
以後、（ケーシングパイプ４の回転方向は逆回転となるので）可動爪５１，５１は拡径位置に保持され、共回り防止翼５８は展開した状態に保持される。 <Step b>
When the lower end of the casing pipe reaches the target depth, the penetration is terminated and the injection of the air jet by the outer jet is stopped.
Next, the sand pile material is put into the casing pipe 4 through the hopper 7.
Then, when the casing pipe 4 is rotated in the reverse direction, the start of the reverse rotation causes the movable claws 51, 51 to rotate to the enlarged diameter position, and the co-rotation preventing blade 58 expands. That is, by rotating the casing pipe 4 in the reverse direction (switching the rotation direction), the movable claws 51, 51 are rotated toward the expanded diameter position by receiving the resistance of the surrounding ground. Similarly, the co-rotation preventing blade 58 in the folded state develops due to the resistance of the surrounding ground as shown by the solid line in FIG. 12, and extends to the outside of the casing pipe 4 in bottom view.
After that, the movable pawls 51, 51 are held in the expanded diameter position (since the casing pipe 4 rotates in the reverse direction), and the co-rotation preventing blade 58 is held in the expanded state.

＜工程ｃ＞
次に、回転駆動装置６によるケーシングパイプ４を逆回転（図１３(a)の回転方向と逆方向で回転）させつつ、巻上げウインチによりケーシングパイプ４の引抜きを開始する。
同時に、ケーシングパイプ４の上方にあるエアー弁を閉めた状態でケーシングパイプ内に圧縮空気を送り込み、ケーシングパイプ４の管内圧を上げる。これにより、ケーシングパイプ４の下端開口部から砂杭材料が排出される。
その際、ケーシングパイプ４に対するインナースクリュー５６の相対回転によって砂杭材料の排出が促され、必要に応じて、内ジェットによりエアージェットを噴射し、砂杭材料の排出を更に促進させる。これにより、ケーシングパイプの下端開口部での砂杭材料の停滞を防いで、速やかに排出させることができる。
したがって、ケーシングパイプ４を逆回転させつつリーダ５に沿って引抜く過程で、ケーシングパイプ下端から砂杭材料が継続的に排出される。
なお、本実施形態では、砂杭材料の排出を促すインナースクリュー５６が地盤改良装置に設けられているので、ケーシングパイプ４の管内圧を上げずにインナースクリュー５６の作用だけで砂杭材料を排出することも可能であり、また、内ジェットを省くことも可能である。後述する工程ｅでも同様である。 <Process c>
Next, while the casing pipe 4 is rotated in the reverse direction (rotated in the direction opposite to the rotation direction shown in FIG. 13(a)) by the rotation drive device 6, the winding winch starts to pull out the casing pipe 4.
At the same time, compressed air is sent into the casing pipe with the air valve above the casing pipe 4 closed to increase the internal pressure of the casing pipe 4. As a result, the sand pile material is discharged from the lower end opening of the casing pipe 4.
At this time, the relative rotation of the inner screw 56 with respect to the casing pipe 4 promotes the discharge of the sand pile material, and if necessary, an air jet is jetted by the inner jet to further accelerate the discharge of the sand pile material. As a result, it is possible to prevent stagnation of the sand pile material at the lower end opening of the casing pipe, and to promptly discharge the sand pile material.
Therefore, the sand pile material is continuously discharged from the lower end of the casing pipe 4 in the process of pulling out the casing pipe 4 along the leader 5 while rotating the casing pipe 4 in the reverse direction.
In addition, in the present embodiment, since the inner screw 56 that promotes the discharge of the sand pile material is provided in the ground improvement device, the sand pile material is discharged only by the action of the inner screw 56 without increasing the pipe internal pressure of the casing pipe 4. It is also possible to do so, and it is also possible to omit the inner jet. The same applies to step e described later.

＜工程ｄ＞
ケーシングパイプ４内に砂杭材料を補給する。
砂杭材料の補給にあたっては、ケーシングパイプ４の引抜きを停止するとともに、エアー弁を開けてケーシングパイプ内を排気して管内圧力を下げ、ホッパー７を介してケーシングパイプ４内に砂杭材料を補給する。砂杭材料の具体例としては、砂、リサイクル砂、再生砕石などが挙げられる。 <Process d>
The pile material is replenished in the casing pipe 4.
When replenishing the sand pile material, the extraction of the casing pipe 4 is stopped, the air valve is opened to exhaust the inside of the casing pipe to reduce the pipe internal pressure, and the sand pile material is replenished into the casing pipe 4 through the hopper 7. To do. Specific examples of sand pile materials include sand, recycled sand, recycled crushed stone, and the like.

＜工程ｅ＞
砂杭材料を補給し終えたら、再びケーシングパイプ４を逆回転させつつ巻上げウインチによりケーシングパイプ４の引抜きを再開する。
同時に、ケーシングパイプ４の上方にあるエアー弁を再び閉めてケーシングパイプ内に圧縮空気を送り込み、ケーシングパイプ４の管内圧を上げることで、ケーシングパイプ４の下端開口部から砂杭材料が排出される。
その際、ケーシングパイプ４に対するインナースクリュー５６の相対回転によって砂杭材料の排出が促され、必要に応じて、内ジェットによりエアージェットを噴射し、砂杭材料の排出を更に促進させる。
これにより、ケーシングパイプ４を逆回転させつつ引抜く過程で、ケーシングパイプ下端から砂杭材料が排出される。 <Process e>
After the sand pile material is replenished, the casing pipe 4 is again rotated in the reverse direction and the withdrawal of the casing pipe 4 is restarted by the hoisting winch.
At the same time, the air valve above the casing pipe 4 is closed again to send compressed air into the casing pipe to increase the internal pressure of the casing pipe 4, so that the sand pile material is discharged from the lower end opening of the casing pipe 4. ..
At this time, the relative rotation of the inner screw 56 with respect to the casing pipe 4 promotes the discharge of the sand pile material, and if necessary, an air jet is jetted by the inner jet to further accelerate the discharge of the sand pile material.
As a result, the sand pile material is discharged from the lower end of the casing pipe 4 in the process of pulling out the casing pipe 4 while rotating it in the reverse direction.

＜工程ｆ，ｇ＞
工程ｄ，ｅを繰り返す。 <Steps f and g>
Repeat steps d and e.

＜工程ｈ＞
工程ｄ，ｅを繰り返してケーシングパイプ４を改良天端高まで引抜いたら、締固められた砂杭（地盤改良体）の造成が完了する。 <Process h>
After the steps d and e are repeated and the casing pipe 4 is pulled out to the height of the improved ceiling, the construction of the compacted sand pile (ground improvement body) is completed.

（その他の実施形態）
上述した実施形態は、特許請求の範囲に記載した本発明の例示であって、本発明の形態は必ずしもこれに限定されるものではない。特に、底面爪（改良材移動手段）の形状やレイアウトについては、排出された改良材の移動や締め固めが可能であれば良いので、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の形態を採用することが可能である。 (Other embodiments)
The above-described embodiments are examples of the present invention described in the claims, and the form of the present invention is not necessarily limited to this. In particular, regarding the shape and layout of the bottom surface claw (improvement material moving means), it is sufficient if the ejected improvement material can be moved or compacted. Therefore, various forms are possible within the scope of the invention described in the claims. Can be adopted.

（本発明の効果）
上述した本発明によれば、地盤改良装置はケーシングパイプと一体回転する「底面爪」（改良材移動手段）を具備している。このような底面爪を設けることで、地盤内に排出された砂杭材料に対して下向きの応力を加えることが可能になり、また、該砂杭材料を拡径方向に拡げることが可能になるので、従来のようにインナースクリュー用の回転駆動装置などを設けなくても、従来と同等の砂杭（拡径された地盤改良体）の造成を行うことができる。 (Effect of the present invention)
According to the above-described present invention, the ground improvement device is provided with the "bottom surface claw" (improvement material moving means) that rotates integrally with the casing pipe. By providing such bottom claws, it is possible to apply downward stress to the sand pile material discharged into the ground, and it is possible to expand the sand pile material in the radial expansion direction. Therefore, it is possible to construct a sand pile (a ground improvement body having an expanded diameter) similar to the conventional one without providing a rotary drive device for the inner screw and the like unlike the conventional one.

１ 地盤改良装置
３ ベースマシン
４ ケーシングパイプ
５ リーダ
６ 回転駆動装置
７ ホッパー
８ エアー弁
１１ 軸部材
１２ 側面爪（爪部材）
１３ 斜面
１４ 底面爪（改良材移動手段）
１４ｂ 底面爪（改良材移動手段）
１４ｃ 底面爪（改良材移動手段）
１４ｄ 底面爪（改良材移動手段）
１４ｅ 底面爪（改良材移動手段）
１５ 斜面
１６ 底面爪用の固定部材（改良材移動手段の固定手段）
１７ 底面爪用の固定部材（改良材移動手段の固定手段）
１８ 空隙（空間）
２１ 外ジェット（エアージェット噴射手段）
２３ 流路
２４ 流路
２５ 流路
３１ 内ジェット（エアージェット噴射手段）
３３ 流路
５１ 可動爪（爪部材）
５２ 底面（ガイド面）
５３ 突起（位置決め部材／ストッパー）
５６ インナースクリュー
５７ 軸部材
５８ 共回り防止翼（共回り防止手段）
５９ ヒンジ
６１ ボルト（回転軸）
６３ 傾斜部
６４ 傾斜部 1 Ground Improvement Device 3 Base Machine 4 Casing Pipe 5 Reader 6 Rotation Drive Device 7 Hopper 8 Air Valve 11 Shaft Member 12 Side Claw (Claw Member)
13 Slope 14 Bottom Claw (Improvement Material Moving Means)
14b Bottom claw (improved material moving means)
14c Bottom claw (improved material moving means)
14d Bottom claw (improved material moving means)
14e Bottom claw (improved material moving means)
15 Slope 16 Fixing member for bottom claw (fixing means for improving material moving means)
17 Fixing member for bottom claw (fixing means for improving material moving means)
18 Void (space)
21 Outer jet (air jet injection means)
23 flow path 24 flow path 25 flow path 31 internal jet (air jet injection means)
33 flow path 51 movable claw (claw member)
52 Bottom surface (guide surface)
53 Protrusion (positioning member/stopper)
56 Inner screw 57 Shaft member 58 Co-rotation preventing blade (co-rotation preventing means)
59 Hinge 61 Bolt (rotating shaft)
63 inclined part 64 inclined part

Claims (14)

地盤に貫入させた状態で改良材を排出可能なケーシングパイプと、
ケーシングパイプの下端に設けられ、ケーシングパイプの下端開口部から排出された改良材に対して下向きの応力を加えることによって該改良材を締固めるとともに、ケーシングパイプの下端開口部から排出された改良材を外側方向に移動させるための改良材移動手段と、を具備し、
前記改良材移動手段は前記ケーシングパイプと一体回転可能に設けられている、ことを特徴とする地盤改良装置。 A casing pipe that can discharge the improved material while penetrating the ground,
The improvement material provided at the lower end of the casing pipe is compacted by applying downward stress to the improvement material discharged from the lower end opening of the casing pipe, and the improvement material discharged from the lower end opening of the casing pipe. Improving material moving means for moving the
The ground improvement device, wherein the improvement material moving means is provided so as to be integrally rotatable with the casing pipe. 前記改良材移動手段は、ケーシングパイプの下端開口部の真下に設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の地盤改良装置。   The ground improvement device according to claim 1, wherein the improvement material moving means is provided directly below a lower end opening of the casing pipe. ケーシングパイプの下端側外周面に設けられ、ケーシングパイプの下端から突き出るように設けられた爪部材を更に具備する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の地盤改良装置。   The ground improvement device according to claim 1 or 2, further comprising a claw member provided on an outer peripheral surface of a lower end side of the casing pipe and provided so as to project from a lower end of the casing pipe. 前記改良材移動手段は、前記ケーシングパイプと一体回転する前記爪部材の後方に生じた空隙に向かって改良材を移動させるように設けられている、ことを特徴とする請求項３に記載の地盤改良装置。   4. The ground according to claim 3, wherein the improvement material moving means is provided so as to move the improvement material toward a gap formed behind the claw member that rotates integrally with the casing pipe. Improved device. ケーシングパイプの下端側外周面に設けられ、縮径位置と拡径位置との間で回動可能に設けられた略ブレード状の爪部材を更に具備する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の地盤改良装置。   3. A substantially blade-shaped claw member provided on the outer peripheral surface of the lower end side of the casing pipe and rotatably provided between a reduced diameter position and an enlarged diameter position, further comprising: The ground improvement device described in. 前記爪部材は、底面視で長さが変わるように回動可能に構成されている、ことを特徴とする請求項５に記載の地盤改良装置。   The ground improvement device according to claim 5, wherein the claw member is configured to be rotatable so that a length thereof changes in a bottom view. 前記爪部材は、拡径位置にあるときに、ケーシングパイプの下端開口部から排出された材料を前記改良材移動手段の方へ誘導するように設けられている、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の地盤改良装置。   6. The claw member is provided so as to guide the material discharged from the lower end opening of the casing pipe toward the improving material moving means when in the expanded diameter position. Or the ground improvement device according to 6. 前記ケーシングパイプの内側に回転自在に設けられており、改良材の排出を促すためのインナースクリューを更に具備しており、
前記改良材移動手段はスクリューを含んで構成され、
前記インナースクリューは、前記改良材移動手段のスクリューとは逆向きの螺旋を有している、ことを特徴とする請求項１、２、５、６、７の何れかに記載の地盤改良装置。 It is rotatably provided inside the casing pipe, and further comprises an inner screw for promoting discharge of the improvement material,
The improving material moving means is configured to include a screw,
The ground improvement device according to any one of claims 1, 2, 5, 6, and 7, wherein the inner screw has a spiral in a direction opposite to that of the screw of the improvement material moving unit. 前記ケーシングパイプと前記改良材移動手段の間に設けられ、前記ケーシングパイプから排出された改良材の共回りを防止するための共回り防止手段を更に具備する、ことを特徴とする請求項１、２、５、６、７、８の何れかに記載の地盤改良装置。   The co-rotation preventing means for preventing co-rotation of the improvement material discharged from the casing pipe, which is provided between the casing pipe and the improvement material moving means, is further provided. The ground improvement device according to any one of 2, 5, 6, 7, and 8. 前記ケーシングパイプの内側に回転自在に設けられており、改良材の排出を促すためのインナースクリューと、An inner screw that is rotatably provided inside the casing pipe and that promotes the discharge of the improvement material,
前記ケーシングパイプと前記改良材移動手段の間に設けられ、前記ケーシングパイプの回転引き抜き時に、インナースクリューがケーシングパイプと共回りしないように、該インナースクリューの動きを拘束する共回り防止手段と、Co-rotation preventing means provided between the casing pipe and the improving material moving means, and restraining movement of the inner screw so that the inner screw does not rotate together with the casing pipe during rotational drawing of the casing pipe,
を更に具備することを特徴とする請求項１、２、５、６、７の何れかに記載の地盤改良装置。The ground improvement device according to any one of claims 1, 2, 5, 6, and 7, further comprising: ケーシングパイプの下端開口部から排出された材料を前記改良材移動手段の方へ誘導する傾斜したガイド面を有する略ブレード状の爪部材を更に具備する、ことを特徴とする請求項１から１０の何れかに記載の地盤改良装置。 Further comprising a generally blade-like claw member having an inclined guide surface to guide the material discharged from the lower end opening of the casing pipe toward the modifying material moving means, that the claim 1, wherein the 10 The ground improvement device according to any one of claims. 貫入したケーシングパイプを打ち戻すことなく引抜いて地盤内に改良体を造成する地盤改良工法であって、
下端開口部の真下に改良材移動手段を一体的に具備するケーシングパイプを地盤に貫入し、
目標深度に達したケーシングパイプを引抜くとともに、ケーシングパイプの下端開口部から改良材を排出し、
ケーシングパイプの下端開口部から排出された改良材を、ケーシングパイプと一体回転する前記改良材移動手段により下向きの応力を加えることによって締固めるとともに、外側方向に移動させる、ことを特徴とする地盤改良工法。 A ground improvement method for extracting an intruding casing pipe without hitting it back to create an improved body in the ground,
Immediately below the lower end opening, a casing pipe integrally provided with the improving material moving means is penetrated into the ground,
While pulling out the casing pipe reaching the target depth, discharge the improvement material from the lower end opening of the casing pipe,
A ground improvement characterized in that the improving material discharged from the lower end opening of the casing pipe is compacted by applying downward stress by the improving material moving means that rotates integrally with the casing pipe, and is moved outward. Construction method. 前記ケーシングパイプは、ケーシングパイプの下端側外周面に設けられ、ケーシングパイプの下端から突き出るように設けられた爪部材を更に具備しており、
回転する前記爪部材の後方に生じた空隙に向かって、前記改良材移動手段により改良材を移動させる、ことを特徴とする請求項１２に記載の地盤改良工法。 The casing pipe is provided on the outer peripheral surface on the lower end side of the casing pipe, and further comprises a claw member provided so as to protrude from the lower end of the casing pipe,
The ground improvement method according to claim 12 , wherein the improvement material is moved by the improvement material moving means toward a gap formed behind the rotating claw member. 前記ケーシングパイプは、ケーシングパイプの下端側外周面に設けられ、縮径位置と拡径位置との間で回動可能に設けられた爪部材を更に具備しており、
前記爪部材が縮径位置にセットされた状態で、ケーシングパイプを正回転させながら地盤に貫入し、
ケーシングパイプを逆回転させることで、地盤の抵抗を受けて前記爪部材が縮径位置から拡径位置になり、
前記爪部材が拡径位置にある状態で、ケーシングパイプを逆回転させながらケーシングパイプを引抜くとともに、ケーシングパイプの下端開口部から改良材を排出する、ことを特徴とする請求項１２に記載の地盤改良工法。 The casing pipe is provided on the outer peripheral surface on the lower end side of the casing pipe, and further includes a pawl member provided so as to be rotatable between a reduced diameter position and an enlarged diameter position,
With the claw member set in the reduced diameter position, penetrate the ground while rotating the casing pipe forward,
By rotating the casing pipe in the reverse direction, the claw member receives the resistance of the ground and changes from the reduced diameter position to the enlarged diameter position,
In a state where the pawl member is in the expanded position, the pull out the casing pipe while the reverse rotation of the casing pipe, to discharge the modifying material from the lower end opening of the casing pipe, according to claim 12, characterized in that Ground improvement method.
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