JP6843348B2 - Crushed stone pile forming device and manufacturing method of crushed stone pile - Google Patents

Description

本明細書に開示する技術は、砕石杭形成装置及び砕石杭の製造方法に関する。 The technique disclosed herein relates to a crushed stone pile forming apparatus and a method for manufacturing a crushed stone pile.

液状化対策等の地盤改良のために、地中に砕石杭を形成する方法が用いられている。例えば、特許文献１に開示された砕石杭形成装置は、地中に挿入されて空間を形成し、地中から上昇しつつ空間に砕石杭を形成するアタッチメントを備えている。アタッチメントは、円筒部と、円筒部内に回転可能に配置され、地中を掘削する螺旋部と、を備えている。円筒部の外周には、螺旋状に配置されるフィンが設けられている。螺旋部は、正転方向の回転によってアタッチメントを挿入しながら地中を掘削する。円筒部の内部空間には砕石が投入され、螺旋部は反転方向の回転によってアタッチメントを引き抜きながら砕石杭を形成する。 A method of forming crushed stone piles in the ground is used for ground improvement such as liquefaction countermeasures. For example, the crushed stone pile forming device disclosed in Patent Document 1 includes an attachment that is inserted into the ground to form a space and forms a crushed stone pile in the space while rising from the ground. The attachment includes a cylindrical portion and a spiral portion that is rotatably arranged within the cylindrical portion and excavates the ground. Fins arranged in a spiral shape are provided on the outer circumference of the cylindrical portion. The spiral part excavates the ground while inserting the attachment by rotating in the forward rotation direction. Crushed stone is thrown into the internal space of the cylindrical part, and the spiral part forms a crushed stone pile while pulling out the attachment by rotating in the reverse direction.

特開平７−１２７０４４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-127044

特許文献１の砕石杭形成装置は、螺旋部が地中を掘削することによって砕石杭を形成するための空間を形成する。螺旋部によって掘削された土砂は、円筒部の外周に設けられたフィンによって、砕石杭を形成するための空間と円筒部の外周との間を通って地表に排出される。しかしながら、土砂の一部が螺旋部の先端から円筒部内に入り込むことがある。螺旋部の先端から円筒部内に土砂が入り込むと、円筒部の内部空間に投入された砕石と螺旋部から侵入した土砂が混在し、形成される砕石杭の強度が低下する虞がある。本明細書は、砕石杭の強度が低下することを抑制する技術を開示する。 The crushed stone pile forming device of Patent Document 1 forms a space for forming a crushed stone pile by excavating the spiral portion in the ground. The earth and sand excavated by the spiral portion is discharged to the ground surface by the fins provided on the outer circumference of the cylindrical portion through the space for forming the crushed stone pile and the outer circumference of the cylindrical portion. However, a part of earth and sand may enter the cylindrical portion from the tip of the spiral portion. If earth and sand enter the cylindrical portion from the tip of the spiral portion, the crushed stones thrown into the internal space of the cylindrical portion and the earth and sand invaded from the spiral portion are mixed, and the strength of the formed crushed stone pile may decrease. The present specification discloses a technique for suppressing a decrease in the strength of a crushed stone pile.

本明細書に開示する砕石杭形成装置は、地中に形成した空間に砕石杭を形成する。砕石杭形成装置は、地中に挿入されて空間を形成し、地中から上昇しつつ空間に砕石杭を形成するアタッチメントと、回転駆動力を発生させる駆動装置と、地表に設置され、アタッチメントが貫通可能な貫通孔を有する砕石ホルダと、を備えている。アタッチメントは、円筒部と、円筒部内に回転可能に配置され、駆動装置に接続されて地中を掘削する螺旋部と、を備えている。砕石ホルダは、アタッチメントが地中に挿入される前の状態においては、アタッチメントの先端と地表と当該砕石ホルダによって囲まれる貫通孔内の空間に砕石を投入可能に構成されている。アタッチメントが地中に挿入された後の状態においては、アタッチメントが当該砕石ホルダの貫通孔を貫通した状態で地中に挿入されている。 The crushed stone pile forming apparatus disclosed in the present specification forms a crushed stone pile in the space formed in the ground. The crushed stone pile forming device is an attachment that is inserted into the ground to form a space and forms a crushed stone pile in the space while rising from the ground, a driving device that generates a rotational driving force, and an attachment that is installed on the ground surface. It is provided with a crushed stone holder having a through hole through which it can be penetrated. The attachment includes a cylindrical portion and a spiral portion that is rotatably arranged within the cylindrical portion and is connected to a drive device to excavate the ground. The crushed stone holder is configured so that crushed stone can be thrown into the space inside the through hole surrounded by the tip of the attachment, the ground surface, and the crushed stone holder before the attachment is inserted into the ground. In the state after the attachment is inserted into the ground, the attachment is inserted into the ground in a state of penetrating the through hole of the crushed stone holder.

上記の砕石杭形成装置では、砕石ホルダは、アタッチメントが地中に挿入される前の状態においては、貫通孔内の空間に砕石を投入可能に構成されており、アタッチメントが地中に挿入された後の状態においては、アタッチメントが貫通孔を貫通した状態となるように構成されている。すなわち、砕石杭を形成する際は、まず、砕石ホルダを地表に設置し、その砕石ホルダの貫通孔の位置にアタッチメントを位置決めする。そして、アタッチメントが地中に挿入される前に、砕石ホルダの貫通孔内の空間に砕石を投入する。その後、アタッチメントは、砕石が投入された状態の貫通孔内を貫通し、地中に挿入される。その際、アタッチメントの螺旋部が回転しながら貫通孔を貫通することによって、螺旋部の先端に砕石を配置させることができる。すなわち、螺旋部が地中を掘削する際の圧力によって砕石が地表に向かって圧され、螺旋部の先端と円筒部によって砕石が保持される。そして、螺旋部は、その先端に砕石を保持した状態のまま、地中を掘削することができる。これにより、地中の掘削によって排出される土砂が螺旋部の先端から円筒部内に侵入することを抑制することができる。このため、砕石杭に土砂が混入することを抑制することができ、砕石杭の強度の低下を抑制することができる。 In the above-mentioned crushed stone pile forming device, the crushed stone holder is configured so that crushed stone can be thrown into the space inside the through hole before the attachment is inserted into the ground, and the attachment is inserted into the ground. In the later state, the attachment is configured to penetrate the through hole. That is, when forming a crushed stone pile, first, the crushed stone holder is installed on the ground surface, and the attachment is positioned at the position of the through hole of the crushed stone holder. Then, before the attachment is inserted into the ground, the crushed stone is thrown into the space inside the through hole of the crushed stone holder. After that, the attachment penetrates through the through hole in the state where the crushed stone is thrown and is inserted into the ground. At that time, the crushed stone can be arranged at the tip of the spiral portion by penetrating the through hole while the spiral portion of the attachment rotates. That is, the crushed stone is pressed toward the ground surface by the pressure when the spiral portion excavates the ground, and the crushed stone is held by the tip of the spiral portion and the cylindrical portion. Then, the spiral portion can be excavated in the ground while holding the crushed stone at its tip. As a result, it is possible to prevent the earth and sand discharged by excavation in the ground from entering the cylindrical portion from the tip of the spiral portion. Therefore, it is possible to suppress the mixing of earth and sand into the crushed stone pile, and it is possible to suppress a decrease in the strength of the crushed stone pile.

また、本明細書に開示する砕石杭の製造方法では、砕石杭は、円筒部と、円筒部内に回転可能に配置されると共に駆動装置に接続されて地中を掘削する螺旋部と、を備える砕石杭形成用のアタッチメントを用いて形成される。当該砕石杭の製造方法は、駆動装置によって螺旋部と円筒部とを一体に回転させてアタッチメントを地中内に挿入しながら地中を掘削する掘削工程と、アタッチメントを地中に挿入することで地中内に形成される円筒部内の空間に砕石を投入する砕石投入工程と、アタッチメントを地中内から上昇させながら円筒部内に投入された砕石によって砕石杭を形成する形成工程と、を備えている。掘削工程では、螺旋部の少なくとも先端に螺旋部の先端側から供給された砕石を保持した状態でアタッチメントが地中内に挿入される。 Further, in the method for manufacturing a crushed stone pile disclosed in the present specification, the crushed stone pile includes a cylindrical portion and a spiral portion rotatably arranged in the cylindrical portion and connected to a drive device to excavate the ground. It is formed using an attachment for forming crushed stone piles. The method of manufacturing the crushed stone pile is an excavation process in which the spiral part and the cylindrical part are integrally rotated by a drive device to excavate the ground while inserting the attachment into the ground, and the attachment is inserted into the ground. It is equipped with a crushed stone throwing step of throwing crushed stone into the space inside the cylindrical part formed in the ground and a forming step of forming a crushed stone pile with the crushed stone thrown into the cylindrical part while raising the attachment from the ground. There is. In the excavation process, the attachment is inserted into the ground while holding the crushed stone supplied from the tip side of the spiral portion at least at the tip of the spiral portion.

上記の砕石杭の製造方法では、掘削工程において、アタッチメントは、螺旋部の少なくとも先端に砕石を保持した状態で地中を掘削する。このため、上記の砕石杭形成装置と同様の作用効果を奏することができる。 In the above method for manufacturing a crushed stone pile, in the excavation process, the attachment excavates the ground while holding the crushed stone at at least the tip of the spiral portion. Therefore, the same effect as that of the above-mentioned crushed stone pile forming device can be obtained.

実施例に係る砕石杭形成装置の概略構成を示す図。The figure which shows the schematic structure of the crushed stone pile forming apparatus which concerns on Example. 実施例に係るアタッチメントの円筒部及び螺旋部の構成を示す断面図。The cross-sectional view which shows the structure of the cylindrical part and the spiral part of the attachment which concerns on Example. 実施例に係る砕石ホルダを示す斜視図。The perspective view which shows the crushed stone holder which concerns on Example. 実施例の係る砕石ホルダを示す上面図。Top view showing the crushed stone holder according to the Example. 実施例に係る砕石杭形成装置を用いた砕石杭の製造方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the manufacturing method of the crushed stone pile using the crushed stone pile forming apparatus which concerns on Example. 実施例に係る砕石杭形成装置を用いた砕石杭の製造方法を示す図であって、砕石ホルダを設置した状態を示す。It is a figure which shows the manufacturing method of the crushed stone pile using the crushed stone pile forming apparatus which concerns on an Example, and shows the state which installed the crushed stone holder. 実施例に係る砕石杭形成装置を用いた砕石杭の製造方法を示す図であって、砕石ホルダに砕石を投入している状態を示す。It is a figure which shows the manufacturing method of the crushed stone pile using the crushed stone pile forming apparatus which concerns on an Example, and shows the state which put the crushed stone into the crushed stone holder. 実施例に係る砕石杭形成装置を用いた砕石杭の製造方法を示す図であって、砕石ホルダにアタッチメントを挿入した状態を示す。It is a figure which shows the manufacturing method of the crushed stone pile using the crushed stone pile forming apparatus which concerns on an Example, and shows the state which inserted the attachment into the crushed stone holder. 実施例に係る砕石杭形成装置を用いた砕石杭の製造方法を示す図であって、アタッチメントが地中を掘削している状態を示す。It is a figure which shows the manufacturing method of the crushed stone pile using the crushed stone pile forming apparatus which concerns on an Example, and shows the state which the attachment is excavating in the ground.

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。 The main features of the examples described below are listed. It should be noted that the technical elements described below are independent technical elements and exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Absent.

（特徴１）本明細書が開示する砕石杭形成装置では、駆動装置は、正転方向と反転方向の回転駆動力を発生させてもよい。また、螺旋部は、正転方向の回転で地中を掘削し、反転方向の回転で砕石に圧力を印加してもよい。このような構成によると、螺旋部は、正転回転の駆動において砕石杭形成用の空間を掘削することができる一方、反転方向の駆動において砕石に圧力を印加することができる。このため、掘削から砕石杭の形成までの主要な作業を一貫して行うことができる。 (Characteristic 1) In the crushed stone pile forming apparatus disclosed in the present specification, the driving device may generate rotational driving forces in the forward rotation direction and the reverse rotation direction. Further, the spiral portion may be excavated in the ground by rotation in the forward rotation direction, and pressure may be applied to the crushed stone by rotation in the reverse rotation direction. According to such a configuration, the spiral portion can excavate a space for forming a crushed stone pile in the driving of the forward rotation, and can apply pressure to the crushed stone in the driving in the reverse direction. Therefore, the main work from excavation to formation of crushed stone piles can be performed consistently.

（特徴２）本明細書が開示する砕石杭形成装置では、アタッチメントは、円筒部内に投入される砕石を貯留する砕石貯留部をさらに備えていてもよい。また、砕石貯留部に一度に貯留できる砕石の量は、砕石杭を形成するために必要な砕石の全量以上であってもよい。このような構成によると、砕石貯留部は、砕石杭を形成するために必要な砕石の全量を貯留することができる。このため、一度の投入作業によって砕石杭の材料となる砕石を全量投入することができる。このため、砕石杭の形成時に砕石を追加で投入する必要がなく、砕石杭の形成を短時間で、かつ、効率よく行うことができる。 (Characteristic 2) In the crushed stone pile forming apparatus disclosed in the present specification, the attachment may further include a crushed stone storage portion for storing crushed stone to be charged into the cylindrical portion. Further, the amount of crushed stone that can be stored in the crushed stone storage unit at one time may be greater than or equal to the total amount of crushed stone required to form a crushed stone pile. With such a configuration, the crushed stone storage section can store the entire amount of crushed stone required to form a crushed stone pile. Therefore, the entire amount of crushed stone, which is the material of the crushed stone pile, can be charged by one loading operation. Therefore, it is not necessary to additionally add crushed stone when forming the crushed stone pile, and the crushed stone pile can be formed efficiently in a short time.

（特徴３）本明細書が開示する砕石杭の製造方法では、掘削工程の前に、アタッチメントが貫通可能な貫通孔を有する砕石ホルダを地表に設置する設置工程と、設置された砕石ホルダとアタッチメントの先端と地表によって囲まれる貫通孔内の空間に砕石を投入する投入工程と、駆動装置によって螺旋部と円筒部とを一体に回転させながら砕石ホルダの貫通孔にアタッチメントを挿入することで、螺旋部の少なくとも先端に投入工程で投入された砕石を保持する工程と、を実行してもよい。このような構成によると、掘削工程の前に、地表に砕石ホルダを配置し、砕石ホルダの貫通孔内に砕石を配置させることができる。このため、掘削工程の前に、螺旋部の先端側から砕石を供給して、螺旋部の少なくとも先端に砕石を好適に保持させることができる。 (Feature 3) In the method for manufacturing a crushed stone pile disclosed in the present specification, an installation process of installing a crushed stone holder having a through hole through which an attachment can penetrate is installed on the ground surface, and an installed crushed stone holder and an attachment before the excavation process. By inserting the attachment into the through hole of the crushed stone holder while rotating the spiral part and the cylindrical part integrally by the driving device, the spiral part is thrown into the space inside the through hole surrounded by the tip and the ground surface. The step of holding the crushed stone charged in the charging step at least at the tip of the portion may be executed. According to such a configuration, the crushed stone holder can be arranged on the ground surface and the crushed stone can be arranged in the through hole of the crushed stone holder before the excavation process. Therefore, before the excavation process, crushed stone can be supplied from the tip end side of the spiral portion to suitably hold the crushed stone at least at the tip end of the spiral portion.

本実施例に係る砕石杭形成装置１００について説明する。図１に示すように、砕石杭形成装置１００は、建設機械としての地盤改良機５０と、地盤改良機５０に装着されたアタッチメント１０と、地盤改良機５０に支持される砕石ホルダ３０と、を備えている。地盤改良機５０は、図１に示されるように、地盤改良機本体構造１と、運転席としてのキャビン７と、低接地圧で不整地を移動可能な無限軌道であるクローラ６と、施工時において地盤改良機５０の揺動を抑制するアウトリガー５と、を備える。地盤改良機５０の大きさは特に限定されないが、例えば、１０ｔ以上かつ１５ｔ以下のものを好適に用いることができ、本実施例では１０ｔのものを用いている。すなわち、本実施例の砕石杭形成装置１００は、地中深さが比較的小さい約５ｍの砕石杭を形成するものであり、地盤改良機５０には、小型のものを用いることができる。 The crushed stone pile forming apparatus 100 according to this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the crushed stone pile forming device 100 includes a ground improvement machine 50 as a construction machine, an attachment 10 mounted on the ground improvement machine 50, and a crushed stone holder 30 supported by the ground improvement machine 50. I have. As shown in FIG. 1, the ground improvement machine 50 includes a ground improvement machine main body structure 1, a cabin 7 as a driver's seat, a crawler 6 which is an endless track capable of moving on rough terrain with low ground pressure, and a construction time. The outrigger 5 that suppresses the swing of the ground improvement machine 50 is provided. The size of the ground improvement machine 50 is not particularly limited, but for example, one of 10 tons or more and 15 tons or less can be preferably used, and in this embodiment, one of 10 tons is used. That is, the crushed stone pile forming device 100 of this embodiment forms a crushed stone pile having a relatively small underground depth of about 5 m, and a small one can be used as the ground improvement machine 50.

地盤改良機５０は、さらに、アタッチメント１０を操作するための構成として、アタッチメント１０にモーター出力軸２７を介して回転駆動力を供給する駆動装置１１と、昇降ガイドレール９を有するリーダー４と、リーダー４を支持するためのリーダー取付ベース２と、リーダー４の傾きを操作する油圧シリンダー３と、リーダー４の下端部においてリーダー４と一体的に形成されている延長脚柱８と、を備えている。 The ground improvement machine 50 further includes a drive device 11 that supplies a rotational driving force to the attachment 10 via a motor output shaft 27, a leader 4 having an elevating guide rail 9, and a leader as a configuration for operating the attachment 10. It includes a leader mounting base 2 for supporting the leader 4, a hydraulic cylinder 3 for controlling the inclination of the leader 4, and an extension pedestal 8 integrally formed with the leader 4 at the lower end of the leader 4. ..

アタッチメント１０は、フィン１３が設けられた円筒部１２と、螺旋部１４と、二股のフォーク形状を有するハンガーステー６４と、カム凸子６３を有するトップカバーケース５５と、砕石杭の材料となる砕石を貯留可能な砕石貯留部１５と、アタッチメント１０による施工状態を管理する施工管理装置５１と、を備えている。 The attachment 10 includes a cylindrical portion 12 provided with fins 13, a spiral portion 14, a hanger stay 64 having a bifurcated fork shape, a top cover case 55 having a cam convex 63, and crushed stone used as a material for a crushed stone pile. It is provided with a crushed stone storage unit 15 capable of storing the crushed stone, and a construction management device 51 for managing the construction state by the attachment 10.

図２は、円筒部１２と螺旋部１４の構成を示す断面図である。なお、図２では、砕石貯留部１５の図示を省略している。螺旋部１４は、回転入力軸２６及びコアロッド２２と一体的に構成されている。回転入力軸２６は、駆動装置１１のモーター出力軸２７に接続されている。回転入力軸２６は、モーター出力軸２７の回転駆動力に応じて回転し、その回転駆動力を一体的に結合されたコアロッド２２を介して螺旋部１４に伝達する。螺旋部１４の先端には掘削翼が設けられている。掘削翼は、螺旋部１４の先端に向かうにしたがって径が大きくなる螺旋状に形成されている。掘削翼の略全体は円筒部１２内に配置されており、掘削翼の先端の一部のみが円筒部１２の先端から突出している。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the cylindrical portion 12 and the spiral portion 14. In FIG. 2, the crushed stone storage unit 15 is not shown. The spiral portion 14 is integrally formed with the rotary input shaft 26 and the core rod 22. The rotary input shaft 26 is connected to the motor output shaft 27 of the drive device 11. The rotary input shaft 26 rotates according to the rotational driving force of the motor output shaft 27, and transmits the rotational driving force to the spiral portion 14 via the integrally coupled core rod 22. An excavation blade is provided at the tip of the spiral portion 14. The excavation blade is formed in a spiral shape in which the diameter increases toward the tip of the spiral portion 14. Approximately the entire excavation blade is arranged in the cylindrical portion 12, and only a part of the tip of the excavation blade protrudes from the tip of the cylindrical portion 12.

コアロッド２２は、軸受け管２３と放射ステー２４とで円筒部１２に回転可能に結合され、円筒部１２と回転軸を共通にしている。一方、円筒部１２は、その周囲に螺旋状のフィン１３を有している。フィン１３は、螺旋部１４の螺旋（すなわち、掘削翼）と同一方向の螺旋形状を有している。すなわち、掘削する際には、円筒部１２と螺旋部１４は、同一方向に回転することになる。これにより、螺旋部１４の掘削によって生じた掘削土砂がフィン１３によって地表に運搬されることになる。円筒部１２の直径は特に限定されず、形成する砕石杭の径に応じて適宜決めることができるが、例えば、１５０ｍｍ以上かつ４００ｍｍ以下とすることができ、本実施例１６５ｍｍとしている。円筒部１２の直径を１５０ｍｍ以上とすることで、地盤改良に適した強度を備える砕石杭を形成するための空間を形成することができる。一方、円筒部１２の直径を４００ｍｍ以下とすることで、比較的小型の地盤改良機５０を用いた砕石杭を形成することができる。 The core rod 22 is rotatably connected to the cylindrical portion 12 by the bearing tube 23 and the radiation stay 24, and shares the rotating shaft with the cylindrical portion 12. On the other hand, the cylindrical portion 12 has spiral fins 13 around it. The fin 13 has a spiral shape in the same direction as the spiral of the spiral portion 14 (that is, the excavation blade). That is, when excavating, the cylindrical portion 12 and the spiral portion 14 rotate in the same direction. As a result, the excavated earth and sand generated by the excavation of the spiral portion 14 is transported to the ground surface by the fins 13. The diameter of the cylindrical portion 12 is not particularly limited and can be appropriately determined according to the diameter of the crushed stone pile to be formed. For example, it can be 150 mm or more and 400 mm or less, and is set to 165 mm in this embodiment. By setting the diameter of the cylindrical portion 12 to 150 mm or more, it is possible to form a space for forming a crushed stone pile having strength suitable for ground improvement. On the other hand, by setting the diameter of the cylindrical portion 12 to 400 mm or less, it is possible to form a crushed stone pile using a relatively small ground improvement machine 50.

アタッチメント１０は、さらに、トップカバーケース５５の内部において、回転入力軸２６とコアロッド２２との間に、図示しないワンウエイクラッチ機構を備えている。ワンウエイクラッチ機構は、掘削時の回転方向の駆動においては、自動的に螺旋部１４と円筒部１２が一体として回転する作動状態となる。これにより、上述のように螺旋部１４で掘削した土砂を円筒部１２が有するフィン１３で地上に排出することができる。一方、掘削時の回転方向と逆方向の回転駆動においては、螺旋部１４で砕石に圧力を印加すると共に、円筒部１２が自動的に回転を停止することができる。以下、円筒部１２と螺旋部１４が同一方向に回転する方向、すなわち、掘削時の回転方向を「正転方向」といい、掘削時の回転方向と逆方向に回転する方向、すなわち、螺旋部１４で砕石に圧力を印加する回転方向を「反転方向」ということがある。なお、本実施例では、円筒部１２にフィン１３が設けられているが、このような構成に限定されない。例えば、軟質の地盤に砕石杭を形成する際には、土砂を地表まで排出しなくてもよいため、円筒部のフィンを省略することができる。すなわち、軟質の地盤では、掘削の際に、砕石杭を形成するための空間の周囲に不要な土砂を圧縮して押し固めることができる。このような土質の土壌に砕石杭を形成する場合には、土砂を地表に排出しなくてもよいため、フィンを設けていない円筒部を有するアタッチメントを用いることができる。 The attachment 10 further includes a one-way clutch mechanism (not shown) between the rotation input shaft 26 and the core rod 22 inside the top cover case 55. The one-way clutch mechanism is in an operating state in which the spiral portion 14 and the cylindrical portion 12 automatically rotate as a unit when driven in the rotational direction during excavation. As a result, the earth and sand excavated by the spiral portion 14 as described above can be discharged to the ground by the fins 13 of the cylindrical portion 12. On the other hand, in the rotational drive in the direction opposite to the rotational direction during excavation, the spiral portion 14 can apply pressure to the crushed stone and the cylindrical portion 12 can automatically stop the rotation. Hereinafter, the direction in which the cylindrical portion 12 and the spiral portion 14 rotate in the same direction, that is, the rotation direction during excavation is referred to as a "forward rotation direction", and the direction in which the spiral portion 12 rotates in the direction opposite to the rotation direction during excavation, that is, the spiral portion. The direction of rotation in which pressure is applied to the crushed stone at 14 is sometimes referred to as the "reversal direction". In this embodiment, the cylindrical portion 12 is provided with the fin 13, but the configuration is not limited to this. For example, when forming a crushed stone pile on soft ground, it is not necessary to discharge the earth and sand to the ground surface, so that the fins of the cylindrical portion can be omitted. That is, in soft ground, unnecessary earth and sand can be compressed and compacted around the space for forming crushed stone piles during excavation. When forming a crushed stone pile in such soil, it is not necessary to discharge the earth and sand to the ground surface, so that an attachment having a cylindrical portion without fins can be used.

砕石貯留部１５は、砕石を円筒部１２の内部に供給するホッパーであり、円筒部１２の上部に配置されている。砕石貯留部１５は、上端が開口すると共に下端が開口している。砕石貯留部１５の上端の開口は下端の開口より広くなっている。砕石貯留部１５の下端の開口は、円筒部１２の内部空間と連通している。このため、砕石貯留部１５は、砕石を貯留可能であると共に、砕石貯留部１５に投入された砕石を円筒部１２の内部空間に送り出すことができる。砕石貯留部１５から送り出された砕石が円筒部１２の内部空間全体に充填されると、砕石は砕石貯留部１５の貫通孔内に貯留される。このような砕石貯留部１５からの砕石投入作業において、連続して一度に投入可能な砕石の量（砕石貯留部１５及び円筒部１２の内部空間に投入可能な砕石の量）は、砕石杭を形成するために必要となる砕石の全量（１本分の砕石杭を形成する砕石の量）より多くなっており、両者の量が略一致していることが好ましい。砕石貯留部１５及び円筒部１２の内部空間に投入可能な砕石の量が１本分の砕石杭を形成する砕石の量より少ないと、砕石杭を形成する際に途中で砕石を追加投入する必要が生じることになる。一方、砕石貯留部１５に投入可能な砕石の量が１本分の砕石杭を形成する砕石の量より過剰に多くなると、砕石貯留部１５が無用に大きくなる。上述したように、砕石貯留部１５は円筒部１２の上部に配置されている。このため、砕石貯留部１５が大きくなると、アタッチメント１０を砕石杭形成装置１００に固定する際に不安定になる。これを解消するためには、リーダー４をより太くしたり、より大きな地盤改良機５０を使用したりする必要が生じることになる。本実施例の砕石貯留部１５は、一度の投入作業によって１本分の砕石杭を形成する砕石の全量を投入することができると共に、砕石が過剰に貯留できないようになっている。このため、砕石杭の形成時に砕石を追加で投入する必要がなくなり、砕石杭の形成を短時間で行うことができると共に、作業効率を向上させることができる。 The crushed stone storage portion 15 is a hopper that supplies crushed stone to the inside of the cylindrical portion 12, and is arranged above the cylindrical portion 12. The upper end and the lower end of the crushed stone storage portion 15 are open. The opening at the upper end of the crushed stone storage portion 15 is wider than the opening at the lower end. The opening at the lower end of the crushed stone storage portion 15 communicates with the internal space of the cylindrical portion 12. Therefore, the crushed stone storage unit 15 can store the crushed stone and can send the crushed stone charged into the crushed stone storage unit 15 to the internal space of the cylindrical portion 12. When the crushed stone sent out from the crushed stone storage unit 15 is filled in the entire internal space of the cylindrical portion 12, the crushed stone is stored in the through hole of the crushed stone storage unit 15. In such a crushed stone loading operation from the crushed stone storage portion 15, the amount of crushed stone that can be continuously charged at one time (the amount of crushed stone that can be charged into the internal spaces of the crushed stone storage portion 15 and the cylindrical portion 12) is determined by using a crushed stone pile. It is preferable that the total amount of crushed stone required for formation (the amount of crushed stone forming one crushed stone pile) is larger than the total amount of crushed stone, and the amounts of both are substantially the same. If the amount of crushed stone that can be put into the internal space of the crushed stone storage part 15 and the cylindrical part 12 is less than the amount of crushed stone that forms one crushed stone pile, it is necessary to additionally put crushed stone in the middle of forming the crushed stone pile. Will occur. On the other hand, if the amount of crushed stone that can be put into the crushed stone storage unit 15 is excessively larger than the amount of crushed stone that forms one crushed stone pile, the crushed stone storage unit 15 becomes unnecessarily large. As described above, the crushed stone storage portion 15 is arranged above the cylindrical portion 12. Therefore, if the crushed stone storage portion 15 becomes large, it becomes unstable when the attachment 10 is fixed to the crushed stone pile forming device 100. In order to solve this problem, it will be necessary to make the leader 4 thicker or use a larger ground improvement machine 50. In the crushed stone storage unit 15 of this embodiment, the entire amount of crushed stone forming one crushed stone pile can be charged by one charging operation, and the crushed stone cannot be excessively stored. Therefore, it is not necessary to additionally add crushed stone at the time of forming the crushed stone pile, the crushed stone pile can be formed in a short time, and the work efficiency can be improved.

図３及び図４に示すように、砕石ホルダ３０は、本体部３１と砕石投入部３２を備えている。砕石ホルダ３０の本体部３１には、アタッチメント１０と同軸方向に貫通孔３４が設けられている。貫通孔３４は、アタッチメント１０が貫通可能な大きさに形成されている。なお、図３及び図４では、後述のホルダ支持部１６の図示が省略されている。本体部３１は、軸方向から見ると、その外形状が略六角形の筒状の部材であり、略六角形のうちの一辺（図４の左側の辺）に砕石投入部３２が接続されている。本体部３１の高さ方向の寸法は、地中を掘削するためにアタッチメント１０の先端が地表に当接したとき（すなわち、アタッチメント１０が地表に直立した状態で設置されたとき（図８に示す状態のとき））に円筒部１２の先端より上方に本体部３１の上端が位置するように設定されている。これによって、アタッチメント１０による地中の掘削前に、砕石ホルダ３０内に適量の砕石を保持することができる。砕石投入部３２は、下部が本体部３１の一辺と一致するように構成されており、上部が本体部３１の外周より外側に配置されている。また、図１に示すように、砕石ホルダ３０は、ホルダ支持部１６によって延長脚柱８に支持されている。砕石ホルダ３０の中心軸と、アタッチメント１０の中心軸とが略一致するように、延長脚柱８に支持される。このため、アタッチメント１０は、掘削時及び圧力印加時に、砕石ホルダ３０の貫通孔３４を貫通している。 As shown in FIGS. 3 and 4, the crushed stone holder 30 includes a main body portion 31 and a crushed stone input portion 32. The main body 31 of the crushed stone holder 30 is provided with a through hole 34 in the coaxial direction with the attachment 10. The through hole 34 is formed in a size that allows the attachment 10 to penetrate. Note that in FIGS. 3 and 4, the holder support portion 16 described later is not shown. The main body 31 is a tubular member whose outer shape is substantially hexagonal when viewed from the axial direction, and the crushed stone input portion 32 is connected to one side (the left side in FIG. 4) of the substantially hexagon. There is. The height dimension of the main body 31 is when the tip of the attachment 10 abuts on the ground surface for excavating the ground (that is, when the attachment 10 is installed upright on the ground surface (shown in FIG. 8). In the state)), the upper end of the main body 31 is set to be located above the tip of the cylindrical portion 12. As a result, an appropriate amount of crushed stone can be held in the crushed stone holder 30 before excavation in the ground by the attachment 10. The crushed stone input portion 32 is configured so that the lower portion coincides with one side of the main body portion 31, and the upper portion is arranged outside the outer periphery of the main body portion 31. Further, as shown in FIG. 1, the crushed stone holder 30 is supported by the extension pedestal 8 by the holder support portion 16. It is supported by the extension pedestal 8 so that the central axis of the crushed stone holder 30 and the central axis of the attachment 10 substantially coincide with each other. Therefore, the attachment 10 penetrates the through hole 34 of the crushed stone holder 30 during excavation and pressure application.

図５〜図９を参照して、砕石杭形成装置１００を用いた砕石杭の製造方法について説明する。図５に示すように、まず、砕石ホルダ３０を地表の砕石杭形成位置に設置する（Ｓ１０）。砕石ホルダ３０の位置合わせは、クローラ６の駆動によって地盤改良機５０の位置と方向とを調整することによって行われる。地盤改良機５０の位置と方向の調整の後、地盤改良機５０は、アウトリガー５によって固定される。これにより、施工時における地盤改良機５０の揺動や位置ずれを抑制することができる。地盤改良機５０の固定後、砕石ホルダ３０を、地表に接地する位置まで下降させる。なお、砕石ホルダ３０は、地表と隙間なく接触させてもよいし、砕石ホルダ３０と地表の間には隙間が生じていてもよい。ただし、隙間が生じるように接地する場合には、当該隙間は砕石の大きさより小さくされていることが好ましい。 A method of manufacturing a crushed stone pile using the crushed stone pile forming apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 5 to 9. As shown in FIG. 5, first, the crushed stone holder 30 is installed at the crushed stone pile forming position on the ground surface (S10). The alignment of the crushed stone holder 30 is performed by adjusting the position and direction of the ground improvement machine 50 by driving the crawler 6. After adjusting the position and direction of the ground improvement machine 50, the ground improvement machine 50 is fixed by the outriggers 5. As a result, it is possible to suppress swinging and misalignment of the ground improvement machine 50 during construction. After fixing the ground improvement machine 50, the crushed stone holder 30 is lowered to a position where it touches the ground surface. The crushed stone holder 30 may be brought into contact with the ground surface without a gap, or a gap may be formed between the crushed stone holder 30 and the ground surface. However, when grounding so as to generate a gap, it is preferable that the gap is smaller than the size of the crushed stone.

Ｓ１０の砕石ホルダ３０の設置工程は、リーダー４によってアタッチメント１０を上昇させた状態で行われる。すなわち、図６に示すように、アタッチメント１０の先端は、砕石ホルダ３０より上部に配置する。これにより、砕石ホルダ３０と、地表と、アタッチメント１０によって囲まれた空間３５（図４及び図６参照）が形成される。すなわち、空間３５は、側面が砕石ホルダ３０によって囲まれており、下面が地表によって囲まれており、かつ、空間３５の上部にはアタッチメント１０の先端が配置される。なお、図から明らかなように、砕石ホルダ３０とアタッチメント１０とは離間しており、空間３５は閉じられていない空間となっている。 The step of installing the crushed stone holder 30 in S10 is performed in a state where the attachment 10 is raised by the leader 4. That is, as shown in FIG. 6, the tip of the attachment 10 is arranged above the crushed stone holder 30. As a result, the crushed stone holder 30, the ground surface, and the space 35 surrounded by the attachment 10 (see FIGS. 4 and 6) are formed. That is, the side surface of the space 35 is surrounded by the crushed stone holder 30, the lower surface is surrounded by the ground surface, and the tip of the attachment 10 is arranged in the upper part of the space 35. As is clear from the figure, the crushed stone holder 30 and the attachment 10 are separated from each other, and the space 35 is an unclosed space.

次に、砕石ホルダ３０の貫通孔３４内に砕石を投入する（Ｓ１２）。すなわち、空間３５内に砕石を投入する。本明細書では、砕石は、広い意味を有し、自然砕石や砂利、砂といった自然物、あるいはコンクリートの破片、廃瓦、鉱津といった人工物などを含む。ただし、自然物を使用すれば、地盤改良に起因する土壌汚染を防止することができると共に、地中に人工物を残存させないことによって将来的な人工物の撤去の必要性を予め排除することもできるので、土地の資産価値の下落を抑制することができるという利点がある。一方、コンクリートの破片等の廃棄物を使用すれば、地盤改良の材料として廃棄物を有効利用することができるという利点がある。上述したように、砕石ホルダ３０は砕石投入部３２を備えている。このため、図７に示すように、アタッチメント１０の先端が砕石ホルダ３０の近傍に配置された状態であっても、砕石投入部３２から空間３５内に砕石を投入することができる。 Next, the crushed stone is put into the through hole 34 of the crushed stone holder 30 (S12). That is, crushed stone is thrown into the space 35. In the present specification, crushed stone has a broad meaning and includes natural objects such as natural crushed stone, gravel and sand, or man-made objects such as concrete fragments, waste tiles and mines. However, if natural objects are used, soil contamination due to ground improvement can be prevented, and the need for future removal of artificial objects can be eliminated in advance by not leaving artificial objects in the ground. Therefore, there is an advantage that the decline in the asset value of the land can be suppressed. On the other hand, if waste such as concrete fragments is used, there is an advantage that the waste can be effectively used as a material for ground improvement. As described above, the crushed stone holder 30 includes a crushed stone input portion 32. Therefore, as shown in FIG. 7, even when the tip of the attachment 10 is arranged in the vicinity of the crushed stone holder 30, the crushed stone can be thrown into the space 35 from the crushed stone throwing portion 32.

なお、本実施例では、砕石ホルダ３０が砕石投入部３２を備えているが、このような構成に限定されない。例えば、砕石ホルダは砕石投入部３２を備えていない構成であってもよく、砕石ホルダを軸方向に見た場合に略六角形となる筒状に構成してもよい。このような砕石ホルダを用いる場合には、Ｓ１０での砕石ホルダ設置工程において、図６で示した状態より砕石ホルダとアタッチメント１０の先端との間に広い空間ができるように、アタッチメント１０を上昇させて配置することが好ましい。これにより、Ｓ１２の砕石投入工程において、砕石ホルダの貫通孔内に砕石を容易に投入することができる。 In this embodiment, the crushed stone holder 30 includes the crushed stone input portion 32, but the configuration is not limited to this. For example, the crushed stone holder may be configured not to include the crushed stone input portion 32, or may be configured in a tubular shape having a substantially hexagonal shape when the crushed stone holder is viewed in the axial direction. When such a crushed stone holder is used, in the crushed stone holder installation step in S10, the attachment 10 is raised so that a wider space is created between the crushed stone holder and the tip of the attachment 10 than in the state shown in FIG. It is preferable to arrange them. As a result, in the crushed stone charging step of S12, the crushed stone can be easily charged into the through hole of the crushed stone holder.

次に、螺旋部１４に砕石を保持させる（Ｓ１４）。すなわち、図８に示すように、アタッチメント１０を砕石ホルダ３０の貫通孔３４内に挿入する。このとき、駆動装置１１を駆動させながら、砕石ホルダ３０の上部に配置されているアタッチメント１０を下降させる。駆動装置１１は、円筒部１２及び螺旋部１４が正転方向に回転するように駆動する。したがって、アタッチメント１０は、正転方向に回転しながら、砕石ホルダ３０の貫通孔内に挿入される。螺旋部１４は回転しながら砕石ホルダ３０内に侵入するため、貫通孔内の砕石を螺旋部１４の螺旋（掘削翼）の間に取り込みながら挿入される。螺旋部１４の螺旋（掘削翼）の間に取り込まれた砕石の一部は、円筒部１２内にも進入する。このため、螺旋部１４が砕石ホルダ３０の貫通孔３４を貫通し地表に達すると、螺旋部１４及び円筒部１２の先端には、砕石が保持された状態となる（図８に示す状態）。 Next, the spiral portion 14 holds the crushed stone (S14). That is, as shown in FIG. 8, the attachment 10 is inserted into the through hole 34 of the crushed stone holder 30. At this time, while driving the drive device 11, the attachment 10 arranged on the upper part of the crushed stone holder 30 is lowered. The drive device 11 drives the cylindrical portion 12 and the spiral portion 14 so as to rotate in the forward rotation direction. Therefore, the attachment 10 is inserted into the through hole of the crushed stone holder 30 while rotating in the forward rotation direction. Since the spiral portion 14 enters the crushed stone holder 30 while rotating, the crushed stone in the through hole is inserted while being taken in between the spirals (excavation blades) of the spiral portion 14. A part of the crushed stone taken in between the spirals (excavation blades) of the spiral portion 14 also enters the cylindrical portion 12. Therefore, when the spiral portion 14 penetrates the through hole 34 of the crushed stone holder 30 and reaches the ground surface, the crushed stone is held at the tips of the spiral portion 14 and the cylindrical portion 12 (state shown in FIG. 8).

次に、アタッチメント１０を地中に挿入して、地中を掘削する（Ｓ１６）。図９に示すように、螺旋部１４が貫通孔３４を貫通して地表まで達した後、さらにアタッチメント１０を下降させて、螺旋部１４により地中を掘削する。このとき、Ｓ１４と同様に、円筒部１２及び螺旋部１４が正転方向に回転するように、駆動装置１１を駆動する。すなわち、Ｓ１４とＳ１６において、円筒部１２及び螺旋部１４を正転方向に回転させ続ける。したがって、螺旋部１４の先端には、Ｓ１４で投入された砕石が保持された状態となり、アタッチメント１０は、螺旋部１４の先端に砕石を保持したまま、所定の深さまで掘削する。螺旋部１４及び円筒部１２の先端に保持された砕石は、地中を掘削する際の圧力によって上方に押圧され、螺旋部１４及び円筒部１２に好適に保持される。また、地中の掘削によって排出される土砂は、円筒部１２の外周に運ばれ、フィン１３によって地表に排出される。この際、螺旋部１４及び円筒部１２の先端に砕石が保持されているため、掘削によって排出される土砂が円筒部１２内に侵入することが抑制される。アタッチメント１０が所定の深さまで到達すると、駆動装置１１の正転回転の駆動を停止し、掘削を終了する。 Next, the attachment 10 is inserted into the ground to excavate the ground (S16). As shown in FIG. 9, after the spiral portion 14 penetrates the through hole 34 and reaches the ground surface, the attachment 10 is further lowered and the underground portion is excavated by the spiral portion 14. At this time, similarly to S14, the driving device 11 is driven so that the cylindrical portion 12 and the spiral portion 14 rotate in the forward rotation direction. That is, in S14 and S16, the cylindrical portion 12 and the spiral portion 14 are continuously rotated in the forward rotation direction. Therefore, the crushed stone introduced in S14 is held at the tip of the spiral portion 14, and the attachment 10 is excavated to a predetermined depth while holding the crushed stone at the tip of the spiral portion 14. The crushed stone held at the tips of the spiral portion 14 and the cylindrical portion 12 is pressed upward by the pressure when excavating the ground, and is suitably held by the spiral portion 14 and the cylindrical portion 12. Further, the earth and sand discharged by excavation in the ground is carried to the outer circumference of the cylindrical portion 12 and discharged to the ground surface by the fins 13. At this time, since the crushed stone is held at the tips of the spiral portion 14 and the cylindrical portion 12, it is possible to prevent the earth and sand discharged by excavation from entering the cylindrical portion 12. When the attachment 10 reaches a predetermined depth, the driving of the forward rotation of the driving device 11 is stopped, and the excavation is completed.

次に、砕石貯留部１５に砕石を投入する（Ｓ１８）。Ｓ１６において掘削工程が終了すると、アタッチメント１０は地中に挿入された状態となる。すなわち、アタッチメント１０は最も低い位置まで下降した状態となる。このため、アタッチメント１０の上部に配置されている砕石貯留部１５は、地表から近い位置まで移動する。Ｓ１８では、地表近くに配置された砕石貯留部１５から砕石を投入する。このとき、砕石貯留部１５からは、１本分の砕石杭を形成するために必要な砕石の全量が投入される。 Next, the crushed stone is put into the crushed stone storage unit 15 (S18). When the excavation process is completed in S16, the attachment 10 is in a state of being inserted into the ground. That is, the attachment 10 is in a state of being lowered to the lowest position. Therefore, the crushed stone storage portion 15 arranged at the upper part of the attachment 10 moves to a position close to the ground surface. In S18, crushed stone is charged from the crushed stone storage portion 15 arranged near the surface of the earth. At this time, the entire amount of crushed stone required to form one crushed stone pile is input from the crushed stone storage unit 15.

上述したように、砕石貯留部１５から一度の作業で投入可能な砕石の量は、１本分の砕石杭を形成する砕石の量より多くされている。このため、砕石貯留部１５が地表近傍に配置されている状態で、砕石杭を形成する砕石の全量を一度の作業で投入することができる。Ｓ１８の砕石投入工程では、砕石貯留部１５が最も地表に近い位置まで下降しているため、砕石の投入に要する位置エネルギーを最小にすることができる。砕石杭の形成中に砕石を投入すると、アタッチメント１０がＳ１８における状態より上昇していることになる。すなわち、砕石投入口である砕石貯留部１５も上方に位置することになる。このため、追加の砕石投入作業が発生しないことによって、作業時間を短縮できると共に、砕石投入に要するエネルギーの増大を抑えることができる。 As described above, the amount of crushed stone that can be input from the crushed stone storage unit 15 in one operation is larger than the amount of crushed stone that forms one crushed stone pile. Therefore, in a state where the crushed stone storage portion 15 is arranged near the ground surface, the entire amount of crushed stone forming the crushed stone pile can be charged in one operation. In the crushed stone charging step of S18, since the crushed stone storage portion 15 is lowered to the position closest to the ground surface, the potential energy required for charging the crushed stone can be minimized. If crushed stone is thrown in during the formation of the crushed stone pile, the attachment 10 is higher than the state in S18. That is, the crushed stone storage portion 15 which is the crushed stone input port is also located above. Therefore, since the additional crushed stone input work does not occur, the work time can be shortened and the increase in energy required for the crushed stone input can be suppressed.

最後に、アタッチメント１０を上昇させ、地中に砕石杭を形成する（Ｓ２０）。砕石杭の形成は、掘削によって形成された空間に砕石を加圧しながら排出することによって行われる。このとき、螺旋部１４が反転方向に回転するように、駆動装置１１を駆動させる。Ｓ１８の砕石投入工程において、１本分の砕石杭を形成するために必要な砕石の全量が円筒部１２及び砕石貯留部１５に投入されている。このため、Ｓ２０において、追加の砕石を投入することなく、砕石杭を形成することができる。 Finally, the attachment 10 is raised to form a crushed stone pile in the ground (S20). The formation of the crushed stone pile is performed by discharging the crushed stone while pressurizing it into the space formed by excavation. At this time, the drive device 11 is driven so that the spiral portion 14 rotates in the reverse direction. In the crushed stone charging step of S18, the total amount of crushed stone required to form one crushed stone pile is charged into the cylindrical portion 12 and the crushed stone storage portion 15. Therefore, in S20, the crushed stone pile can be formed without adding additional crushed stone.

本実施例では、円筒部１２の先端及び螺旋部１４の先端に砕石を保持した状態で地中を掘削する。このため、円筒部１２の先端及び螺旋部１４の螺旋（掘削翼）の先端に掘削によって排出された土砂が侵入することを抑制することができる。このため、砕石杭に混入する土砂を低減することができ、砕石杭の強度が低下することを抑制することができる。 In this embodiment, the underground is excavated while holding crushed stone at the tip of the cylindrical portion 12 and the tip of the spiral portion 14. Therefore, it is possible to prevent the earth and sand discharged by excavation from invading the tip of the cylindrical portion 12 and the tip of the spiral (excavation blade) of the spiral portion 14. Therefore, it is possible to reduce the amount of earth and sand mixed in the crushed stone pile, and it is possible to suppress the decrease in the strength of the crushed stone pile.

また、本実施例の砕石ホルダ３０は、軸方向から見て略六角形となる形状に構成されている。このため、図４に示すように、貫通孔３４の中心Ｏを通過し、その両端が砕石ホルダ３０（詳細には本体部３１）に接触する直線の寸法（例えば、図４に示すＬ１，Ｌ２）は、全周に亘り同一ではない（以下、Ｌ１，Ｌ２で例示される直線を、説明の便宜上、砕石ホルダ３０の直径という。）。これにより、掘削時及び砕石杭形成時において、２つの効果を奏することができる。すなわち、砕石ホルダ３０の直径のうち最も短い距離は、六角形の各辺の中心（例えば、点３６）と中心Ｏを結んだ直線の長さ（例えば、Ｌ１）となる。アタッチメント１０が砕石ホルダ３０に挿入されたとき、点３６の近傍では、砕石ホルダ３０とアタッチメント１０の間の隙間が小さくなる。このため、砕石ホルダ３０によってアタッチメント１０が案内され、アタッチメント１０の昇降によって生じる揺動を抑制することができる。一方、貫通孔３４の直径のうち最も長い距離は、六角形の頂点（例えば、点３７）と中心Ｏを結んだ直線の長さ（例えば、Ｌ２）となる。アタッチメント１０が砕石ホルダ３０に挿入されたとき、点３７の近傍では、砕石ホルダ３０とアタッチメント１０の間の隙間が大きくなる。このため、掘削時に生じた土砂は、点３７付近で地中から地表に排出されやすくなる。したがって、本実施例の砕石ホルダ３０は、アタッチメント１０の昇降時に生じる揺動を抑制することができると共に、掘削時に生じる土砂を好適に排出することができる。なお、砕石ホルダの形状は、砕石ホルダと地表によって形成される空間に砕石を投入することができるように構成されていれば特に限定されるものではなく、例えば、軸方向に円形となるように構成されていてもよい。このような形状で構成されていても、円筒部１２及び螺旋部１４の先端への掘削土砂の侵入を抑制することができる。 Further, the crushed stone holder 30 of this embodiment is configured to have a substantially hexagonal shape when viewed from the axial direction. Therefore, as shown in FIG. 4, the dimensions of a straight line passing through the center O of the through hole 34 and having both ends in contact with the crushed stone holder 30 (specifically, the main body 31) (for example, L1 and L2 shown in FIG. 4). ) Are not the same over the entire circumference (hereinafter, the straight lines exemplified by L1 and L2 are referred to as the diameter of the crushed stone holder 30 for convenience of explanation). As a result, two effects can be obtained at the time of excavation and at the time of forming a crushed stone pile. That is, the shortest distance among the diameters of the crushed stone holder 30 is the length of a straight line connecting the center (for example, point 36) and the center O of each side of the hexagon (for example, L1). When the attachment 10 is inserted into the crushed stone holder 30, the gap between the crushed stone holder 30 and the attachment 10 becomes smaller in the vicinity of the point 36. Therefore, the attachment 10 is guided by the crushed stone holder 30, and the swing caused by the raising and lowering of the attachment 10 can be suppressed. On the other hand, the longest distance among the diameters of the through hole 34 is the length of a straight line connecting the apex (for example, point 37) of the hexagon and the center O (for example, L2). When the attachment 10 is inserted into the crushed stone holder 30, the gap between the crushed stone holder 30 and the attachment 10 becomes large in the vicinity of the point 37. Therefore, the earth and sand generated during excavation is likely to be discharged from the ground to the ground surface near the point 37. Therefore, the crushed stone holder 30 of this embodiment can suppress the rocking that occurs when the attachment 10 is raised and lowered, and can suitably discharge the earth and sand generated during excavation. The shape of the crushed stone holder is not particularly limited as long as it is configured so that the crushed stone can be thrown into the space formed by the crushed stone holder and the ground surface. For example, the shape of the crushed stone holder is circular in the axial direction. It may be configured. Even if it is configured in such a shape, it is possible to suppress the invasion of excavated earth and sand into the tips of the cylindrical portion 12 and the spiral portion 14.

なお、本実施例では、砕石ホルダ３０は延長脚柱８に支持されているが、このような構成に限定されない。例えば、砕石ホルダは、地盤改良機５０と別体で構成されていてもよい。このような構成であっても、砕石ホルダの貫通孔と地表との間の空間に砕石を投入し、その後、砕石ホルダの貫通孔にアタッチメント１０を挿入することができれば、円筒部１２及び螺旋部１４の先端に砕石を保持した状態で掘削工程を行うことができる。したがって、本実施例と同様の作用効果を奏することができる。 In this embodiment, the crushed stone holder 30 is supported by the extension pedestal 8, but the structure is not limited to this. For example, the crushed stone holder may be configured separately from the ground improvement machine 50. Even with such a configuration, if the crushed stone can be thrown into the space between the through hole of the crushed stone holder and the ground surface, and then the attachment 10 can be inserted into the through hole of the crushed stone holder, the cylindrical portion 12 and the spiral portion can be formed. The excavation process can be performed while holding the crushed stone at the tip of 14. Therefore, the same action and effect as in this example can be obtained.

また、本実施例では、アタッチメント１０の上部に砕石貯留部１５を備えているが、このような構成に限定されない。例えば、アタッチメントの円筒部の軸方向の側面から砕石を投入できる構成であってもよいし、アタッチメントが上昇した状態で砕石を投入するように構成されていてもよい。 Further, in this embodiment, the crushed stone storage portion 15 is provided above the attachment 10, but the configuration is not limited to this. For example, the structure may be such that the crushed stone can be thrown from the axial side surface of the cylindrical portion of the attachment, or the crushed stone may be thrown in with the attachment raised.

また、本実施例では、１０ｔ以上かつ５０ｔ以下の地盤改良機５０を用いた例であったが、このような構成に限定されない。地盤改良機の大きさは限定されるものではなく、例えば、５０ｔ以上かつ１００ｔ以下の地盤改良機を用いることができる。このような比較的大きい地盤改良機を用いると、円筒部の直径が大きい（例えば、４００ｍｍ〜５００ｍｍである）アタッチメントを用いることができ、例えば、５ｍ〜３０ｍの深さまで掘削することができる。このため、砕石杭を地盤の深くまで形成することができる。このような構成であっても、本実施例の砕石ホルダ３０を用いて、円筒部及び螺旋部の先端に砕石を保持した状態で掘削することにより、円筒部及び螺旋部に土砂が侵入することを抑制することができる。すなわち、螺旋部によって掘削された空間に砕石杭を形成する装置であれば、本実施例と同様の砕石ホルダ３０を用いることで、本実施例と同様の作用効果を奏することができる。したがって、本明細書が開示する砕石杭形成装置及び砕石杭の製造方法は、砕石杭を形成する種々の公知の工法に適用することができ、例えば、サンドコンパクション工法、グラベルドレーン工法、ＣＤＰ工法等に適用することができる。 Further, in this embodiment, the ground improvement machine 50 of 10 tons or more and 50 tons or less is used, but the configuration is not limited to this. The size of the ground improvement machine is not limited, and for example, a ground improvement machine of 50 tons or more and 100 tons or less can be used. When such a relatively large ground improvement machine is used, an attachment having a large diameter of the cylindrical portion (for example, 400 mm to 500 mm) can be used, and excavation can be performed to a depth of, for example, 5 m to 30 m. Therefore, the crushed stone pile can be formed deep in the ground. Even with such a configuration, by excavating with the crushed stone held at the tips of the cylindrical portion and the spiral portion using the crushed stone holder 30 of the present embodiment, earth and sand invade the cylindrical portion and the spiral portion. Can be suppressed. That is, if it is an apparatus for forming a crushed stone pile in the space excavated by the spiral portion, the same action and effect as in this embodiment can be obtained by using the same crushed stone holder 30 as in this embodiment. Therefore, the crushed stone pile forming apparatus and the method for manufacturing the crushed stone pile disclosed in the present specification can be applied to various known construction methods for forming the crushed stone pile, for example, a sand compaction construction method, a gravel drain method, a CDP construction method and the like. Can be applied to.

以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。 Although specific examples of the techniques disclosed in the present specification have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above. In addition, the technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing.

４：リーダー
８：延長脚柱
１０：アタッチメント
１１：駆動装置
１２：円筒部
１３：フィン
１４：螺旋部
１５：砕石貯留部
３０：砕石ホルダ
３１：本体部
３２：砕石投入部
３４：貫通孔
３５：空間
５０：地盤改良機
１００：砕石杭形成装置 4: Leader 8: Extension pedestal 10: Attachment 11: Drive device 12: Cylindrical part 13: Fin 14: Spiral part 15: Crushed stone storage part 30: Crushed stone holder 31: Main body part 32: Crushed stone input part 34: Through hole 35: Space 50: Ground improvement machine 100: Crushed stone pile forming device

Claims (5)

地中に形成した空間に砕石杭を形成する砕石杭形成装置であって、
前記地中に挿入されて前記空間を形成し、前記地中から上昇しつつ前記空間に前記砕石杭を形成するアタッチメントと、
回転駆動力を発生させる駆動装置と、
地表に設置され、前記アタッチメントが貫通可能な貫通孔を有する砕石ホルダと、を備えており、
前記アタッチメントは、内部空間を有する円筒部と、前記円筒部内に回転可能に配置され、前記駆動装置に接続されて前記地中を掘削する螺旋部と、を備えており、
前記砕石ホルダは、
前記アタッチメントが前記地中に挿入される前の状態においては、前記アタッチメントの先端と前記地表と当該砕石ホルダによって囲まれる前記貫通孔内の空間に砕石を投入可能に構成されており、
前記アタッチメントが前記地中に挿入された後の状態においては、前記アタッチメントが当該砕石ホルダの前記貫通孔を貫通した状態で前記地中に挿入されており、
前記アタッチメントは、掘削時に、前記円筒部の先端の前記内部空間内に、前記砕石ホルダ内に投入された砕石を保持可能に構成されている、砕石杭形成装置。 A crushed stone pile forming device that forms crushed stone piles in the space formed in the ground.
An attachment that is inserted into the ground to form the space and rises from the ground to form the crushed stone pile in the space.
A drive device that generates rotational driving force and
It is equipped with a crushed stone holder that is installed on the surface of the earth and has a through hole through which the attachment can penetrate.
The attachment includes a cylindrical portion having an internal space and a spiral portion rotatably arranged in the cylindrical portion and connected to the driving device to excavate the underground.
The crushed stone holder
In the state before the attachment is inserted into the ground, the crushed stone can be thrown into the space in the through hole surrounded by the tip of the attachment, the ground surface and the crushed stone holder.
In the state after the attachment is inserted into the ground, the attachment is inserted into the ground with the attachment penetrating the through hole of the crushed stone holder .
The attachment is a crushed stone pile forming device configured to be able to hold crushed stones thrown into the crushed stone holder in the internal space at the tip of the cylindrical portion during excavation. 前記駆動装置は、正転方向と反転方向の回転駆動力を発生させ、
前記螺旋部は、前記正転方向の回転で前記地中を掘削し、前記反転方向の回転で砕石に圧力を印加する、請求項１に記載の砕石杭形成装置。 The driving device generates rotational driving force in the forward rotation direction and the reverse rotation direction.
The crushed stone pile forming apparatus according to claim 1, wherein the spiral portion excavates the underground by rotation in the forward rotation direction and applies pressure to the crushed stone by rotation in the reverse rotation direction. 前記アタッチメントは、前記円筒部内に投入される砕石を貯留する砕石貯留部をさらに備えており、
前記砕石貯留部に一度に貯留できる砕石の量は、前記砕石杭を形成するために必要な砕石の全量以上である、請求項１又は２に記載の砕石杭形成装置。 The attachment further includes a crushed stone storage portion for storing crushed stone to be charged into the cylindrical portion.
The crushed stone pile forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the amount of crushed stone that can be stored in the crushed stone storage unit at one time is equal to or more than the total amount of crushed stone required for forming the crushed stone pile. 内部空間を有する円筒部と、前記円筒部内に回転可能に配置されると共に駆動装置に接続されて地中を掘削する螺旋部と、を備える砕石杭形成用のアタッチメントを用いて形成される砕石杭の製造方法であって、
前記駆動装置によって前記螺旋部と前記円筒部とを一体に回転させて前記アタッチメントを地中内に挿入しながら地中を掘削する掘削工程と、
前記アタッチメントを地中に挿入することで地中内に形成される前記円筒部内の空間に砕石を投入する砕石投入工程と、
前記アタッチメントを地中内から上昇させながら前記円筒部内に投入された砕石によって砕石杭を形成する形成工程と、を備えており、
前記掘削工程では、前記螺旋部の少なくとも先端に前記螺旋部の先端側から前記内部空間内に供給された砕石を保持した状態で前記アタッチメントが地中内に挿入されることを特徴とする砕石杭の製造方法。 A crushed stone pile formed by using an attachment for forming a crushed stone pile including a cylindrical portion having an internal space and a spiral portion rotatably arranged in the cylindrical portion and connected to a drive device to excavate the ground. It is a manufacturing method of
An excavation process in which the spiral portion and the cylindrical portion are integrally rotated by the drive device to excavate the ground while inserting the attachment into the ground.
A crushed stone throwing step of throwing crushed stone into the space inside the cylindrical portion formed in the ground by inserting the attachment into the ground,
It is provided with a forming step of forming a crushed stone pile by crushed stones thrown into the cylindrical portion while raising the attachment from the ground.
In the excavation step, the crushed stone pile is characterized in that the attachment is inserted into the ground while holding the crushed stone supplied into the internal space from the tip end side of the spiral portion at least at the tip of the spiral portion. Manufacturing method. 前記掘削工程の前に、
前記アタッチメントが貫通可能な貫通孔を有する砕石ホルダを地表に設置する設置工程と、
設置された前記砕石ホルダと前記アタッチメントの先端と前記地表によって囲まれる前記貫通孔内の空間に砕石を投入する投入工程と、
前記駆動装置によって前記螺旋部と前記円筒部とを一体に回転させながら前記砕石ホルダの貫通孔に前記アタッチメントを挿入することで、前記螺旋部の少なくとも先端に前記投入工程で投入された前記砕石を保持する工程と、を実行することを特徴とする、請求項４に記載の砕石杭の製造方法。
Before the excavation process
An installation process in which a crushed stone holder having a through hole through which the attachment can penetrate is installed on the ground surface, and
A loading step of loading crushed stone into the space in the through hole surrounded by the installed crushed stone holder, the tip of the attachment, and the ground surface.
By inserting the attachment into the through hole of the crushed stone holder while integrally rotating the spiral portion and the cylindrical portion by the driving device, the crushed stone charged in the charging step is inserted into at least the tip of the spiral portion. The method for manufacturing a crushed stone pile according to claim 4, wherein the step of holding and the step of performing the steps are performed.

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