JP2000064275A - ソイルセメント合成鋼管杭およびその造成方法ならびにソイルセメント合成鋼管杭を有する構築物 - Google Patents
ソイルセメント合成鋼管杭およびその造成方法ならびにソイルセメント合成鋼管杭を有する構築物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 十分な支持力を確保しつつ、施工コストを低
減しかつ施工期間を短縮することのできるソイルセメン
ト合成鋼管杭を提供することを目的とする。 【解決手段】 地盤１１を掘削するとともにセメント等
の固化材１５を吐出し、掘削土と固化材を撹拌および混
合することによって形成したソイルセメント改良柱体１
２中に鋼管１３を挿入してなるソイルセメント合成鋼管
杭１０であって、前記ソイルセメント改良柱体側部に、
固化材を略側方に高圧噴射することによって造成された
拡径改良部１４を形成してなることを特徴とする。
減しかつ施工期間を短縮することのできるソイルセメン
ト合成鋼管杭を提供することを目的とする。 【解決手段】 地盤１１を掘削するとともにセメント等
の固化材１５を吐出し、掘削土と固化材を撹拌および混
合することによって形成したソイルセメント改良柱体１
２中に鋼管１３を挿入してなるソイルセメント合成鋼管
杭１０であって、前記ソイルセメント改良柱体側部に、
固化材を略側方に高圧噴射することによって造成された
拡径改良部１４を形成してなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤に造成されて
構築物の支持をなすソイルセメント合成鋼管杭およびそ
の造成方法ならびにソイルセメント合成鋼管杭を有する
構築物に関するものである。
構築物の支持をなすソイルセメント合成鋼管杭およびそ
の造成方法ならびにソイルセメント合成鋼管杭を有する
構築物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般の構築物においては、図１８に示す
ように、地盤１に多数の杭２を打ち込み、これらの杭２
の上部に建物３を建て込むことにより、この建物３の沈
下を防止するような構造としている。
ように、地盤１に多数の杭２を打ち込み、これらの杭２
の上部に建物３を建て込むことにより、この建物３の沈
下を防止するような構造としている。
【０００３】そして、杭２としては、地盤を掘削すると
ともにセメント等の固化材を吐出し、掘削土と固化材を
撹拌および混合することによって形成したソイルセメン
ト改良柱体中に鋼管を挿入して一体化したソイルセメン
ト合成鋼管杭が知られている。
ともにセメント等の固化材を吐出し、掘削土と固化材を
撹拌および混合することによって形成したソイルセメン
ト改良柱体中に鋼管を挿入して一体化したソイルセメン
ト合成鋼管杭が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ソイルセメント合成鋼管杭２（以下、合成鋼管杭と称
す）においては、建物３の支持力を、合成鋼管杭２の先
端と支持地盤４との当接による支持力と、合成鋼管杭２
の側面と地盤１との摩擦力とによって得ていることか
ら、十分な支持力を得るためには、合成鋼管杭２と地盤
１との接触面積を大きくするために、または、その先端
を深い位置にあるより支持力の大きな支持地盤４に当接
するまで造成するために、合成鋼管杭２を長くしなけれ
ばならず、あるいは、合成鋼管杭２の一定面積当たりの
設置本数を多くしなければならず、この結果、施工期間
の長期化や、施工コストの増加を招いている。
ソイルセメント合成鋼管杭２（以下、合成鋼管杭と称
す）においては、建物３の支持力を、合成鋼管杭２の先
端と支持地盤４との当接による支持力と、合成鋼管杭２
の側面と地盤１との摩擦力とによって得ていることか
ら、十分な支持力を得るためには、合成鋼管杭２と地盤
１との接触面積を大きくするために、または、その先端
を深い位置にあるより支持力の大きな支持地盤４に当接
するまで造成するために、合成鋼管杭２を長くしなけれ
ばならず、あるいは、合成鋼管杭２の一定面積当たりの
設置本数を多くしなければならず、この結果、施工期間
の長期化や、施工コストの増加を招いている。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、十分な支持力を確保しつつ、施工コ
ストを低減しかつ施工期間を短縮することのできるソイ
ルセメント合成鋼管杭およびその造成方法ならびにソイ
ルセメント合成鋼管杭を有する構築物を提供することを
目的とする。
てなされたもので、十分な支持力を確保しつつ、施工コ
ストを低減しかつ施工期間を短縮することのできるソイ
ルセメント合成鋼管杭およびその造成方法ならびにソイ
ルセメント合成鋼管杭を有する構築物を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のソイルセメント合成鋼管杭は、前述した目的を有効に
達成するために、地盤を掘削するとともにセメント等の
固化材を吐出し、掘削土と固化材を撹拌および混合する
ことによって形成したソイルセメント改良柱体中に鋼管
を挿入してなるソイルセメント合成鋼管杭であって、前
記ソイルセメント改良柱体側部に、固化材を略側方に高
圧噴射することによって造成された拡径改良部を形成し
てなることを特徴とする。本発明の請求項２に記載のソ
イルセメント合成鋼管杭は、請求項１に記載の前記拡径
改良部を、ソイルセメント改良柱体の底部に形成してな
ることを特徴とする。本発明の請求項３に記載のソイル
セメント合成鋼管杭は、請求項２に記載の前記ソイルセ
メント改良柱体を複数形成するとともに、隣接するソイ
ルセメント改良柱体の深さを異ならせることにより、そ
れぞれに形成される拡径改良部の形成位置を掘削方向に
ずらしてなることを特徴とする。本発明の請求項４に記
載のソイルセメント合成鋼管杭は、請求項１に記載の前
記拡径改良部を、ソイルセメント改良柱体の長さ方向の
途中に形成してなることを特徴とする。本発明の請求項
５に記載のソイルセメント合成鋼管杭は、請求項１に記
載の前記拡径改良部を、ソイルセメント改良柱体の長さ
方向の途中に間隔をおいて複数形成してなることを特徴
とする。本発明の請求項６に記載のソイルセメント合成
鋼管杭は、請求項５に記載の前記複数の拡径改良部を、
相互に異なる外径としたことを特徴とする。本発明の請
求項７に記載のソイルセメント合成鋼管杭の造成方法
は、先端に掘削ヘッドと攪拌翼とを備えた撹拌ロッドを
回転させながらこの撹拌ロッドの先端付近から固化材を
吐出しつつ所定深さまで下降させることにより、掘削土
と固化材の混合物からなるソイルセメント改良柱体を形
成し、その後、前記撹拌ロッドの先端付近または撹拌翼
の先端付近に設けた高圧噴射ノズルから固化材液を略側
方に高圧噴射することによって前記ソイルセメント改良
柱体の先端部分の地盤側部を掘削拡径して掘削土と固化
材との混合物からなる拡径改良部を形成し、ついで、前
記撹拌ロッドを引き抜いた後に、未固結の前記ソイルセ
メント改良柱体内に鋼管を挿入することを特徴とする。
本発明の請求項８に記載のソイルセメント合成鋼管杭の
造成方法は、先端に掘削ヘッドと攪拌翼とを備えた撹拌
ロッドに対し、鋼管を、前記撹拌ロッドがこの鋼管を貫
通して前記掘削ヘッドと撹拌翼が鋼管の下端から突出す
るように装着した状態で、前記撹拌ロッドを回転させな
がらこの撹拌ロッドの先端付近から固化材を吐出しつつ
所定深さまで下降させることにより、掘削土と固化材の
混合物からなるソイルセメント改良柱体を形成するとと
もに、前記鋼管をこのソイルセメント改良柱体内に挿入
し、その後、前記撹拌ロッドの先端付近または撹拌翼の
先端付近に設けた高圧噴射ノズルから固化材液を略側方
に高圧噴射することによって、前記ソイルセメント改良
柱体の先端部分の地盤側部を掘削して、その掘削土と固
化材との混合物からなる拡径改良部を形成し、ついで、
前記鋼管を残置し前記撹拌ロッドのみを引き抜くことを
特徴とする。本発明の請求項９に記載のソイルセメント
合成鋼管杭の造成方法は、請求項８に記載の前記掘削ヘ
ッドと攪拌翼とが一体に設けられているとともに、前記
攪拌翼が、前記鋼管よりも外部へ突出ような長さに形成
され、かつ、これらの一体化された掘削ヘッドおよび攪
拌翼が、掘削方向と直交する位置と、掘削方向に沿う位
置との２位置間で回動可能に設けられていることを特徴
とする。また、本発明の請求項１０に記載のソイルセメ
ント合成鋼管杭の造成方法は、請求項８に記載の前記掘
削ヘッドが、前記鋼管の内径よりも小さな外径を有し、
また、前記攪拌翼が、前記鋼管よりも外部へ突出するよ
うな長さに形成されているとともに、前記攪拌翼が、撹
拌ロッドの引き抜き時に前記鋼管先端部分に当接させら
れることにより、この鋼管の内径よりも内側において折
曲可能となされていることを特徴とする。さらに、本発
明の請求項１１に記載のソイルセメント合成鋼管杭を有
する構築物は、地盤を掘削するとともにセメント等の固
化材を吐出し、掘削土と固化材を撹拌および混合するこ
とによって形成したソイルセメント改良柱体中に鋼管を
挿入し、このソイルセメント改良柱体側部に、固化材を
略側方に高圧噴射することによって造成された拡径改良
部を形成して造成されたソイルセメント合成鋼管杭の上
部に構築してなることを特徴とする。
のソイルセメント合成鋼管杭は、前述した目的を有効に
達成するために、地盤を掘削するとともにセメント等の
固化材を吐出し、掘削土と固化材を撹拌および混合する
ことによって形成したソイルセメント改良柱体中に鋼管
を挿入してなるソイルセメント合成鋼管杭であって、前
記ソイルセメント改良柱体側部に、固化材を略側方に高
圧噴射することによって造成された拡径改良部を形成し
てなることを特徴とする。本発明の請求項２に記載のソ
イルセメント合成鋼管杭は、請求項１に記載の前記拡径
改良部を、ソイルセメント改良柱体の底部に形成してな
ることを特徴とする。本発明の請求項３に記載のソイル
セメント合成鋼管杭は、請求項２に記載の前記ソイルセ
メント改良柱体を複数形成するとともに、隣接するソイ
ルセメント改良柱体の深さを異ならせることにより、そ
れぞれに形成される拡径改良部の形成位置を掘削方向に
ずらしてなることを特徴とする。本発明の請求項４に記
載のソイルセメント合成鋼管杭は、請求項１に記載の前
記拡径改良部を、ソイルセメント改良柱体の長さ方向の
途中に形成してなることを特徴とする。本発明の請求項
５に記載のソイルセメント合成鋼管杭は、請求項１に記
載の前記拡径改良部を、ソイルセメント改良柱体の長さ
方向の途中に間隔をおいて複数形成してなることを特徴
とする。本発明の請求項６に記載のソイルセメント合成
鋼管杭は、請求項５に記載の前記複数の拡径改良部を、
相互に異なる外径としたことを特徴とする。本発明の請
求項７に記載のソイルセメント合成鋼管杭の造成方法
は、先端に掘削ヘッドと攪拌翼とを備えた撹拌ロッドを
回転させながらこの撹拌ロッドの先端付近から固化材を
吐出しつつ所定深さまで下降させることにより、掘削土
と固化材の混合物からなるソイルセメント改良柱体を形
成し、その後、前記撹拌ロッドの先端付近または撹拌翼
の先端付近に設けた高圧噴射ノズルから固化材液を略側
方に高圧噴射することによって前記ソイルセメント改良
柱体の先端部分の地盤側部を掘削拡径して掘削土と固化
材との混合物からなる拡径改良部を形成し、ついで、前
記撹拌ロッドを引き抜いた後に、未固結の前記ソイルセ
メント改良柱体内に鋼管を挿入することを特徴とする。
本発明の請求項８に記載のソイルセメント合成鋼管杭の
造成方法は、先端に掘削ヘッドと攪拌翼とを備えた撹拌
ロッドに対し、鋼管を、前記撹拌ロッドがこの鋼管を貫
通して前記掘削ヘッドと撹拌翼が鋼管の下端から突出す
るように装着した状態で、前記撹拌ロッドを回転させな
がらこの撹拌ロッドの先端付近から固化材を吐出しつつ
所定深さまで下降させることにより、掘削土と固化材の
混合物からなるソイルセメント改良柱体を形成するとと
もに、前記鋼管をこのソイルセメント改良柱体内に挿入
し、その後、前記撹拌ロッドの先端付近または撹拌翼の
先端付近に設けた高圧噴射ノズルから固化材液を略側方
に高圧噴射することによって、前記ソイルセメント改良
柱体の先端部分の地盤側部を掘削して、その掘削土と固
化材との混合物からなる拡径改良部を形成し、ついで、
前記鋼管を残置し前記撹拌ロッドのみを引き抜くことを
特徴とする。本発明の請求項９に記載のソイルセメント
合成鋼管杭の造成方法は、請求項８に記載の前記掘削ヘ
ッドと攪拌翼とが一体に設けられているとともに、前記
攪拌翼が、前記鋼管よりも外部へ突出ような長さに形成
され、かつ、これらの一体化された掘削ヘッドおよび攪
拌翼が、掘削方向と直交する位置と、掘削方向に沿う位
置との２位置間で回動可能に設けられていることを特徴
とする。また、本発明の請求項１０に記載のソイルセメ
ント合成鋼管杭の造成方法は、請求項８に記載の前記掘
削ヘッドが、前記鋼管の内径よりも小さな外径を有し、
また、前記攪拌翼が、前記鋼管よりも外部へ突出するよ
うな長さに形成されているとともに、前記攪拌翼が、撹
拌ロッドの引き抜き時に前記鋼管先端部分に当接させら
れることにより、この鋼管の内径よりも内側において折
曲可能となされていることを特徴とする。さらに、本発
明の請求項１１に記載のソイルセメント合成鋼管杭を有
する構築物は、地盤を掘削するとともにセメント等の固
化材を吐出し、掘削土と固化材を撹拌および混合するこ
とによって形成したソイルセメント改良柱体中に鋼管を
挿入し、このソイルセメント改良柱体側部に、固化材を
略側方に高圧噴射することによって造成された拡径改良
部を形成して造成されたソイルセメント合成鋼管杭の上
部に構築してなることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明のソイルセメント合
成鋼管杭（合成鋼管杭）の一実施形態について、図１な
いし図６に基づき説明する。本実施形態に係わる合成鋼
管杭１０は、地盤１１に形成された掘削土とセメント等
の固化材の混合物からなるソイルセメント改良柱体１２
内に鋼管１３（図１中において破線で示した）を挿入し
てなり、前記ソイルセメント改良柱体１２の底部側部に
掘削方向と交差する方向に固化材を高圧噴射して、切削
土とセメント等の固化材の混合物からなる拡径改良部１
４を形成した概略構成となっており、構築される建物１
６の施工範囲内に複数造成されている。
成鋼管杭（合成鋼管杭）の一実施形態について、図１な
いし図６に基づき説明する。本実施形態に係わる合成鋼
管杭１０は、地盤１１に形成された掘削土とセメント等
の固化材の混合物からなるソイルセメント改良柱体１２
内に鋼管１３（図１中において破線で示した）を挿入し
てなり、前記ソイルセメント改良柱体１２の底部側部に
掘削方向と交差する方向に固化材を高圧噴射して、切削
土とセメント等の固化材の混合物からなる拡径改良部１
４を形成した概略構成となっており、構築される建物１
６の施工範囲内に複数造成されている。
【０００８】ついで、これらの合成鋼管杭１０につい
て、その造成方法の一例とともに詳述する。まず、造成
に用いられる掘削撹拌装置１７について説明すれば、こ
の掘削撹拌装置１７は、図２に示すように、掘削力を伝
達する中空状の撹拌ロッド１８と、この撹拌ロッド１８
の先端部に装着された掘削ヘッド１９と、この掘削ヘッ
ド１９よりも上方で、前記撹拌ロッド１８の径方向に沿
って突設され、ソイルセメント改良柱体１２内に挿入さ
れる鋼管１３の先端をその内面側から支持する鋼管支持
アーム２０とによって構成されており、前記掘削ヘッド
１９は、撹拌ロッド１８に同軸状に取り付けられた基体
２１と、この記載２２に回動可能に設けられた掘削兼撹
拌翼２２とによって構成されている。
て、その造成方法の一例とともに詳述する。まず、造成
に用いられる掘削撹拌装置１７について説明すれば、こ
の掘削撹拌装置１７は、図２に示すように、掘削力を伝
達する中空状の撹拌ロッド１８と、この撹拌ロッド１８
の先端部に装着された掘削ヘッド１９と、この掘削ヘッ
ド１９よりも上方で、前記撹拌ロッド１８の径方向に沿
って突設され、ソイルセメント改良柱体１２内に挿入さ
れる鋼管１３の先端をその内面側から支持する鋼管支持
アーム２０とによって構成されており、前記掘削ヘッド
１９は、撹拌ロッド１８に同軸状に取り付けられた基体
２１と、この記載２２に回動可能に設けられた掘削兼撹
拌翼２２とによって構成されている。
【０００９】前記掘削兼撹拌翼２２は、基体２１に対し
て撹拌ロッド１８の軸方向に沿う位置（図５参照）と、
この軸方向と直交する位置（図２参照）との２位置に選
択的に回動位置させられるようになっており、撹拌ロッ
ド１８の軸方向と直交する位置に回動させられた状態に
おいて、鋼管１３の外周面よりも外方へ突出するような
長さに形成され、撹拌ロッド１８の軸方向に沿う位置に
回動位置させられた状態において、鋼管１３の内径内に
収まるような形状となされている。また、撹拌ロッド１
８は２流路管であり、前記掘削ヘッド１９の先端部に設
けた固化材吐出口２２ｂに連通した、ソイルセメント改
良柱体１２造成用の固化材送給路（図示略）と、前記掘
削兼撹拌翼２２の先端付近に設けた高圧噴射ノズル２２
ａに連通した、拡径改良部１４造成用の高圧固化材送給
路（図示略）との２流路が形成されている。
て撹拌ロッド１８の軸方向に沿う位置（図５参照）と、
この軸方向と直交する位置（図２参照）との２位置に選
択的に回動位置させられるようになっており、撹拌ロッ
ド１８の軸方向と直交する位置に回動させられた状態に
おいて、鋼管１３の外周面よりも外方へ突出するような
長さに形成され、撹拌ロッド１８の軸方向に沿う位置に
回動位置させられた状態において、鋼管１３の内径内に
収まるような形状となされている。また、撹拌ロッド１
８は２流路管であり、前記掘削ヘッド１９の先端部に設
けた固化材吐出口２２ｂに連通した、ソイルセメント改
良柱体１２造成用の固化材送給路（図示略）と、前記掘
削兼撹拌翼２２の先端付近に設けた高圧噴射ノズル２２
ａに連通した、拡径改良部１４造成用の高圧固化材送給
路（図示略）との２流路が形成されている。
【００１０】ついで、合成鋼管杭１０の造成方法の一実
施形態について説明する。まず、図２に示すように、地
上において、掘削撹拌装置１７の掘削兼撹拌翼２２を撹
拌ロッド１８の軸方向と直交する位置に位置させるとと
もに、撹拌ロッド１８を取り囲むようにして鋼管１３を
設置し、この鋼管１３の先端部すなわち下端部内面を鋼
管支持アーム２０によって固定することにより、この鋼
管１３を掘削撹拌装置１７に装着する。
施形態について説明する。まず、図２に示すように、地
上において、掘削撹拌装置１７の掘削兼撹拌翼２２を撹
拌ロッド１８の軸方向と直交する位置に位置させるとと
もに、撹拌ロッド１８を取り囲むようにして鋼管１３を
設置し、この鋼管１３の先端部すなわち下端部内面を鋼
管支持アーム２０によって固定することにより、この鋼
管１３を掘削撹拌装置１７に装着する。
【００１１】ついで、図３に示すように、掘削撹拌装置
１７によって地盤１１を掘削しつつ、掘削ヘッド１９の
先端部に設けられた固化材吐出口２２ｂから固化材１５
を吐出することにより、ソイルセメント改良柱体１２を
形成するとともに、その内部に鋼管１３を挿入する。
１７によって地盤１１を掘削しつつ、掘削ヘッド１９の
先端部に設けられた固化材吐出口２２ｂから固化材１５
を吐出することにより、ソイルセメント改良柱体１２を
形成するとともに、その内部に鋼管１３を挿入する。
【００１２】所定深度まで掘削した後、撹拌ロッド１８
の回転を維持しつつ掘削兼撹拌翼２２の先端付近に設け
た高圧噴射ノズル２２ａからセメントミルク等の固化材
１５を、２００〜１０００kgf/cm2の高圧力で噴射し、
図４に示すように、ソイルセメント改良柱体１２の先端
部内壁面を掘削しつつ、掘削土と固化材１５を混合撹拌
することにより、ソイルセメント改良柱体１２と一体化
した拡径改良部１４を形成する。
の回転を維持しつつ掘削兼撹拌翼２２の先端付近に設け
た高圧噴射ノズル２２ａからセメントミルク等の固化材
１５を、２００〜１０００kgf/cm2の高圧力で噴射し、
図４に示すように、ソイルセメント改良柱体１２の先端
部内壁面を掘削しつつ、掘削土と固化材１５を混合撹拌
することにより、ソイルセメント改良柱体１２と一体化
した拡径改良部１４を形成する。
【００１３】ついで、図５に示すように、掘削兼撹拌翼
２２を撹拌ロッド１８の軸方向に沿う位置に回動位置さ
せ、鋼管支持アーム２０による鋼管１３の支持を解除し
た後に、撹拌ロッド１８を地上へ引き抜き、さらに、鋼
管１３を処置位置まで挿入し、その後に固化材１５を養
生固化させることによって、図６に示すような合成鋼管
杭１０が造成される。
２２を撹拌ロッド１８の軸方向に沿う位置に回動位置さ
せ、鋼管支持アーム２０による鋼管１３の支持を解除し
た後に、撹拌ロッド１８を地上へ引き抜き、さらに、鋼
管１３を処置位置まで挿入し、その後に固化材１５を養
生固化させることによって、図６に示すような合成鋼管
杭１０が造成される。
【００１４】このように造成された本実施形態に係わる
合成鋼管杭１０においては、拡径改良部１４により、合
成鋼管杭１０先端部分における地盤１１が改良されて強
化されるとともに、その拡径改良部１４が拡大されて鉛
直方向の拡径改良部１４と地盤１１との接触面積が大き
く確保されるので、拡径改良部１４の支持力が向上さ
れ、この合成鋼管杭１０によって発生する鉛直方向での
支持力が高められる。この結果、深い位置にある支持力
の大きな支持地盤よりも浅い地盤においても支持力を確
保することができ、その分、合成鋼管杭１０の長さを短
くしたり、あるいは、一定面積当たりの施工本数を少な
くすることができるので、施工時間を短縮することがで
きるとともに、使用する資材を減少させて施工コストを
軽減することができる。また、固化材の高圧噴射により
拡径改良部１４を造成するので、噴射圧力や噴射時間を
変更することによって、造成される拡径改良部１４の径
や厚みを適宜調整することにより、目的とする支持力を
得ることが可能であり、造成する合成鋼管杭１０に求め
られる支持力に応じた適切な支持力に調整することが可
能である。
合成鋼管杭１０においては、拡径改良部１４により、合
成鋼管杭１０先端部分における地盤１１が改良されて強
化されるとともに、その拡径改良部１４が拡大されて鉛
直方向の拡径改良部１４と地盤１１との接触面積が大き
く確保されるので、拡径改良部１４の支持力が向上さ
れ、この合成鋼管杭１０によって発生する鉛直方向での
支持力が高められる。この結果、深い位置にある支持力
の大きな支持地盤よりも浅い地盤においても支持力を確
保することができ、その分、合成鋼管杭１０の長さを短
くしたり、あるいは、一定面積当たりの施工本数を少な
くすることができるので、施工時間を短縮することがで
きるとともに、使用する資材を減少させて施工コストを
軽減することができる。また、固化材の高圧噴射により
拡径改良部１４を造成するので、噴射圧力や噴射時間を
変更することによって、造成される拡径改良部１４の径
や厚みを適宜調整することにより、目的とする支持力を
得ることが可能であり、造成する合成鋼管杭１０に求め
られる支持力に応じた適切な支持力に調整することが可
能である。
【００１５】ついで、本発明の合成鋼管杭の造成方法の
他の実施形態について、図７ないし図１１に基づき説明
する。本実施形態は、撹拌ロッドに変更を加えたもので
あり、図７に示すように、この掘削撹拌装置３０は、中
空状の撹拌ロッド３１の先端に掘削ヘッド３２を設け、
その上方に、一対の攪拌翼３３・３４を間隔をおいて分
離して設け、前記掘削ヘッド３２の外径を鋼管１３の内
径よりも小さな外径とし、また、前記攪拌翼３３・３４
を、前記鋼管１３よりも外部へ突出するような長さに形
成し、さらに、攪拌翼３３・３４を、掘削撹拌装置３０
の引き抜き時に前記鋼管１３の先端部分に当接させるこ
とにより、図１０に示すように、鋼管１３の内径よりも
内側において折曲可能としている。また、下方に位置さ
せられている撹拌翼３４には、拡径改良部１４を掘削
し、かつ、その掘削土を固化材１５と撹拌混合するため
に高圧の固化材１５を噴射する高圧噴射ノズル３４ａが
形成され、さらに、掘削ヘッド３２には、ソイルセメン
ト改良柱体１２内に固化材１５を注入するための固化材
吐出口３２ａが形成されている。一方、符号３５は、撹
拌ロッド３１の側部に設けられ鋼管１３を支持するため
の鋼管支持アームを示す。
他の実施形態について、図７ないし図１１に基づき説明
する。本実施形態は、撹拌ロッドに変更を加えたもので
あり、図７に示すように、この掘削撹拌装置３０は、中
空状の撹拌ロッド３１の先端に掘削ヘッド３２を設け、
その上方に、一対の攪拌翼３３・３４を間隔をおいて分
離して設け、前記掘削ヘッド３２の外径を鋼管１３の内
径よりも小さな外径とし、また、前記攪拌翼３３・３４
を、前記鋼管１３よりも外部へ突出するような長さに形
成し、さらに、攪拌翼３３・３４を、掘削撹拌装置３０
の引き抜き時に前記鋼管１３の先端部分に当接させるこ
とにより、図１０に示すように、鋼管１３の内径よりも
内側において折曲可能としている。また、下方に位置さ
せられている撹拌翼３４には、拡径改良部１４を掘削
し、かつ、その掘削土を固化材１５と撹拌混合するため
に高圧の固化材１５を噴射する高圧噴射ノズル３４ａが
形成され、さらに、掘削ヘッド３２には、ソイルセメン
ト改良柱体１２内に固化材１５を注入するための固化材
吐出口３２ａが形成されている。一方、符号３５は、撹
拌ロッド３１の側部に設けられ鋼管１３を支持するため
の鋼管支持アームを示す。
【００１６】このように構成された掘削撹拌装置３０を
用いて合成鋼管杭１０を造成するには、まず、図７に示
すように、各撹拌翼３３・３４を直線状に伸ばした状態
にセットするとともに、撹拌ロッド３１を取り囲んで鋼
管１３を設置して、この鋼管１３を鋼管支持アーム３５
によって固定する。ついで、図８に示すように、掘削撹
拌装置１７によって地盤１１を掘削しつつ、掘削ヘッド
３２の先端部に設けられた固化材吐出口３２ｂから固化
材１５を吐出することにより、ソイルセメント改良柱体
１２を形成するとともに、その内部に鋼管１３を挿入す
る。
用いて合成鋼管杭１０を造成するには、まず、図７に示
すように、各撹拌翼３３・３４を直線状に伸ばした状態
にセットするとともに、撹拌ロッド３１を取り囲んで鋼
管１３を設置して、この鋼管１３を鋼管支持アーム３５
によって固定する。ついで、図８に示すように、掘削撹
拌装置１７によって地盤１１を掘削しつつ、掘削ヘッド
３２の先端部に設けられた固化材吐出口３２ｂから固化
材１５を吐出することにより、ソイルセメント改良柱体
１２を形成するとともに、その内部に鋼管１３を挿入す
る。
【００１７】所定深度まで掘削した後、撹拌ロッド１８
の回転を維持しつつ撹拌翼３４の先端付近に設けた高圧
噴射ノズル３４ａからセメントミルク等の固化材１５
を、２００〜１０００kgf/cm2の高圧力で噴射し、図９
に示すように、ソイルセメント改良柱体１２の先端部内
壁面を掘削しつつ、掘削土と固化材１５を混合撹拌する
ことにより、ソイルセメント改良柱体１２と一体化した
拡径改良部１４を形成する。
の回転を維持しつつ撹拌翼３４の先端付近に設けた高圧
噴射ノズル３４ａからセメントミルク等の固化材１５
を、２００〜１０００kgf/cm2の高圧力で噴射し、図９
に示すように、ソイルセメント改良柱体１２の先端部内
壁面を掘削しつつ、掘削土と固化材１５を混合撹拌する
ことにより、ソイルセメント改良柱体１２と一体化した
拡径改良部１４を形成する。
【００１８】これより、掘削撹拌装置３０を引き上げる
ことにより、両撹拌翼３３・３４が鋼管１３の先端部に
当接させられることによって折り曲げられ、図１０に示
すように、これらが鋼管１３の内部空間に収められる形
状となされる。ついで、鋼管１３を残置し掘削撹拌装置
３０のみを引き抜き、図１１に示すように、鋼管１３を
適宜位置まで挿入した後に、固化材１５を養生固化させ
ることにより合成鋼管杭１０が造成される。そして、本
実施形態においても、前述した実施形態と同様の効果が
得られる。
ことにより、両撹拌翼３３・３４が鋼管１３の先端部に
当接させられることによって折り曲げられ、図１０に示
すように、これらが鋼管１３の内部空間に収められる形
状となされる。ついで、鋼管１３を残置し掘削撹拌装置
３０のみを引き抜き、図１１に示すように、鋼管１３を
適宜位置まで挿入した後に、固化材１５を養生固化させ
ることにより合成鋼管杭１０が造成される。そして、本
実施形態においても、前述した実施形態と同様の効果が
得られる。
【００１９】なお、前記各実施形態では、ソイルセメン
ト改良柱体１２の掘削と並行して鋼管１３の挿入を行う
例について示したが、これに代えて、図１２ないし図１
４に示すように、ソイルセメント改良柱体１２を造成し
た後に（図１２参照）、高圧噴射ノズル３４ａから高圧
の固化材１５を噴射して拡径改良部１４を造成し（図１
３参照）、ついで、掘削撹拌装置１７（３０）を引き抜
き、その後に、図１４に示すように鋼管１３を挿入する
手段も用いることができる。
ト改良柱体１２の掘削と並行して鋼管１３の挿入を行う
例について示したが、これに代えて、図１２ないし図１
４に示すように、ソイルセメント改良柱体１２を造成し
た後に（図１２参照）、高圧噴射ノズル３４ａから高圧
の固化材１５を噴射して拡径改良部１４を造成し（図１
３参照）、ついで、掘削撹拌装置１７（３０）を引き抜
き、その後に、図１４に示すように鋼管１３を挿入する
手段も用いることができる。
【００２０】また、掘削撹拌装置については、図１５に
示すように、一対の撹拌ロッド３１（３１ａ・３１ｂ）
を、同軸状にかつ相対回動自在に嵌挿し、これらの撹拌
ロッド３１ａ・３１ｂのそれぞれに撹拌翼３３・３４を
分離させて装着しておき、これらの撹拌ロッド３１ａ・
３１ｂを相互に逆回転させて前記各撹拌翼３３・３４を
逆方向に回転させるものを使用することもできる。この
ような構成とすることにより、注入される固化材１５と
掘削土との撹拌混合が均一になり、ソイルセメント改良
柱体１２の強度向上が図られる。
示すように、一対の撹拌ロッド３１（３１ａ・３１ｂ）
を、同軸状にかつ相対回動自在に嵌挿し、これらの撹拌
ロッド３１ａ・３１ｂのそれぞれに撹拌翼３３・３４を
分離させて装着しておき、これらの撹拌ロッド３１ａ・
３１ｂを相互に逆回転させて前記各撹拌翼３３・３４を
逆方向に回転させるものを使用することもできる。この
ような構成とすることにより、注入される固化材１５と
掘削土との撹拌混合が均一になり、ソイルセメント改良
柱体１２の強度向上が図られる。
【００２１】また、ソイルセメント改良柱体１２の底部
に拡径改良部１４を形成した例について示したが、これ
をソイルセメント改良柱体１２の中間部に形成するよう
にしてもよく、あるいは、図１６に示すように、孔杭１
２の長さ方向に間隔をおいて複数の拡径改良部１４を形
成したり、さらに、これらの複数の拡径改良部１４の外
径を異ならせるようにすることも可能である。さらに、
図１７に示すように、各ソイルセメント改良柱体１２の
深さを変えて、拡径改良部１４の位置を鉛直方向におい
て異ならせることも可能である。このような構成とする
ことにより、隣接する拡径改良部１４どうしの干渉を回
避して、これらの外径を大きく設定することができ、受
圧面積を大きく確保することができる。
に拡径改良部１４を形成した例について示したが、これ
をソイルセメント改良柱体１２の中間部に形成するよう
にしてもよく、あるいは、図１６に示すように、孔杭１
２の長さ方向に間隔をおいて複数の拡径改良部１４を形
成したり、さらに、これらの複数の拡径改良部１４の外
径を異ならせるようにすることも可能である。さらに、
図１７に示すように、各ソイルセメント改良柱体１２の
深さを変えて、拡径改良部１４の位置を鉛直方向におい
て異ならせることも可能である。このような構成とする
ことにより、隣接する拡径改良部１４どうしの干渉を回
避して、これらの外径を大きく設定することができ、受
圧面積を大きく確保することができる。
【００２２】そして、前記各実施形態においては、撹拌
翼２２（３４）に高圧噴射ノズル２２ａ（３４ａ）を形
成した例について示したが、この高圧噴射ノズルを撹拌
ロッド１８（３１）に形成することも可能であり、さら
に、撹拌ロッドを３重管構造として、高圧噴射ノズルへ
高圧気体（たとえば高圧空気）を供給し、この高圧噴射
ノズルから、固化材を高圧気体（たとえば高圧空気）と
ともに噴射するようにすることも可能である。このよう
に固化材を高圧気体とともに噴射することにより、その
掘削能力を向上させて、拡径改良部１４の形成可能範囲
を大幅に拡大することが可能となる。
翼２２（３４）に高圧噴射ノズル２２ａ（３４ａ）を形
成した例について示したが、この高圧噴射ノズルを撹拌
ロッド１８（３１）に形成することも可能であり、さら
に、撹拌ロッドを３重管構造として、高圧噴射ノズルへ
高圧気体（たとえば高圧空気）を供給し、この高圧噴射
ノズルから、固化材を高圧気体（たとえば高圧空気）と
ともに噴射するようにすることも可能である。このよう
に固化材を高圧気体とともに噴射することにより、その
掘削能力を向上させて、拡径改良部１４の形成可能範囲
を大幅に拡大することが可能となる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項１０の何れかに記載の発明によれば、拡径改良部に
より、合成鋼管杭周りの地盤が改良され強化されるとと
もに、その拡径改良部が拡大されて鉛直方向の改良部と
地盤との接触面積が大きく確保されるので、拡径改良部
の支持力が向上されることとなり、このソイルセメント
合成鋼管杭によって発生する鉛直方向の支持力を高める
ことができる。したがって、ソイルセメント合成鋼管杭
の長さを短くしたり、あるいは、一定面積当たりの施工
本数を少なくすることができるので、施工時間を短縮す
ることができるとともに、使用する資材を減少させて施
工コストを軽減することができる。
求項１０の何れかに記載の発明によれば、拡径改良部に
より、合成鋼管杭周りの地盤が改良され強化されるとと
もに、その拡径改良部が拡大されて鉛直方向の改良部と
地盤との接触面積が大きく確保されるので、拡径改良部
の支持力が向上されることとなり、このソイルセメント
合成鋼管杭によって発生する鉛直方向の支持力を高める
ことができる。したがって、ソイルセメント合成鋼管杭
の長さを短くしたり、あるいは、一定面積当たりの施工
本数を少なくすることができるので、施工時間を短縮す
ることができるとともに、使用する資材を減少させて施
工コストを軽減することができる。
【００２４】そして、請求項１１に記載の発明によれ
ば、沈下が極めて小さく、施工コストが少なくて済み、
また、施工期間の短い構築物を得ることができる。
ば、沈下が極めて小さく、施工コストが少なくて済み、
また、施工期間の短い構築物を得ることができる。
【図１】本発明の一実施形態が適用された構造物の縦断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すもので、造成に用い
られる撹拌ロッドを示す一部を破断した正面図である。
られる撹拌ロッドを示す一部を破断した正面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す造成工程図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す造成工程図である。
【図５】本発明の一実施形態を造成工程図である。
【図６】本発明の一実施形態を示す縦断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示すもので、造成に用
いられる撹拌ロッドを示す一部を破断した正面図であ
る。
いられる撹拌ロッドを示す一部を破断した正面図であ
る。
【図８】本発明の他の実施形態を示す造成工程図であ
る。
る。
【図９】本発明の他の実施形態を示す造成工程図であ
る。
る。
【図１０】本発明の他の実施形態を示す造成工程図であ
る。
る。
【図１１】本発明の他の実施形態を示す縦断面図であ
る。
る。
【図１２】本発明のさらなる他の実施形態を示す造成工
程図である。
程図である。
【図１３】本発明のさらなる他の実施形態を示す造成工
程図である。
程図である。
【図１４】本発明のさらなる他の実施形態を示す造成工
程図である。
程図である。
【図１５】本発明の他の実施形態の変形例を示す縦断面
図である。
図である。
【図１６】本発明の変形例を示す縦断面図である。
【図１７】本発明の他の変形例を示す縦断面図である。
【図１８】一般の構築物の概略構成を示す縦断面図であ
る。
る。
１ 地盤
２ 合成鋼管杭（ソイルセメント合成鋼管杭）
３ 建物
４ 支持地盤
１０ 合成鋼管杭
１１ 地盤
１２ ソイルセメント改良柱体
１３ 鋼管
１４ 拡径改良部
１５ 固化材
１６ 建物
１７ 掘削撹拌装置
１８ 撹拌ロッド
１９ 掘削ヘッド
２０ 鋼管支持アーム
２１ 基体
２２ 掘削兼撹拌翼
２２ａ 高圧噴射ノズル
２２ｂ 固化材吐出口
３０ 掘削撹拌装置
３１（３１ａ・３１ｂ） 撹拌ロッド
３２ 掘削ヘッド
３２ａ 固化材吐出口
３３・３４ 撹拌翼
３４ａ 高圧噴射ノズル
３５ 鋼管支持アーム
Claims (11)
- 【請求項１】 地盤を掘削するとともにセメント等の固
化材を吐出し、掘削土と固化材を撹拌および混合するこ
とによって形成したソイルセメント改良柱体中に鋼管を
挿入してなるソイルセメント合成鋼管杭であって、前記
ソイルセメント改良柱体側部に、固化材を略側方に高圧
噴射することによって造成された拡径改良部を形成して
なることを特徴とするソイルセメント合成鋼管杭。 - 【請求項２】 前記拡径改良部を、ソイルセメント改良
柱体の底部に形成してなることを特徴とする請求項１に
記載のソイルセメント合成鋼管杭。 - 【請求項３】 前記ソイルセメント改良柱体を複数形成
するとともに、隣接するソイルセメント改良柱体の深さ
を異ならせることにより、それぞれに形成される拡径改
良部の形成位置を掘削方向にずらしてなることを特徴と
する請求項２に記載のソイルセメント合成鋼管杭。 - 【請求項４】 前記拡径改良部を、ソイルセメント改良
柱体の長さ方向の途中に形成してなることを特徴とする
請求項１に記載のソイルセメント合成鋼管杭。 - 【請求項５】 前記拡径改良部を、ソイルセメント改良
柱体の長さ方向の途中に間隔をおいて複数形成してなる
ことを特徴とする請求項１に記載のソイルセメント合成
鋼管杭。 - 【請求項６】 前記複数の拡径改良部を、相互に異なる
外径としたことを特徴とする請求項５に記載のソイルセ
メント合成鋼管杭。 - 【請求項７】 先端に掘削ヘッドと攪拌翼とを備えた撹
拌ロッドを回転させながらこの撹拌ロッドの先端付近か
ら固化材を吐出しつつ所定深さまで下降させることによ
り、掘削土と固化材の混合物からなるソイルセメント改
良柱体を形成し、その後、前記撹拌ロッドの先端付近ま
たは撹拌翼の先端付近に設けた高圧噴射ノズルから固化
材液を略側方に高圧噴射することによって前記ソイルセ
メント改良柱体の先端部分の地盤側部を掘削拡径して掘
削土と固化材との混合物からなる拡径改良部を形成し、
ついで、前記撹拌ロッドを引き抜いた後に、未固結の前
記ソイルセメント改良柱体内に鋼管を挿入することを特
徴とするソイルセメント合成鋼管杭の造成方法。 - 【請求項８】 先端に掘削ヘッドと攪拌翼とを備えた撹
拌ロッドに対し、鋼管を、前記撹拌ロッドがこの鋼管を
貫通して前記掘削ヘッドと撹拌翼が鋼管の下端から突出
するように装着した状態で、前記撹拌ロッドを回転させ
ながらこの撹拌ロッドの先端付近から固化材を吐出しつ
つ所定深さまで下降させることにより、掘削土と固化材
の混合物からなるソイルセメント改良柱体を形成すると
ともに、前記鋼管をこのソイルセメント改良柱体内に挿
入し、その後、前記撹拌ロッドの先端付近または撹拌翼
の先端付近に設けた高圧噴射ノズルから固化材液を略側
方に高圧噴射することによって、前記ソイルセメント改
良柱体の先端部分の地盤側部を掘削して、その掘削土と
固化材との混合物からなる拡径改良部を形成し、つい
で、前記鋼管を残置し前記撹拌ロッドのみを引き抜くこ
とを特徴とするソイルセメント合成鋼管杭の造成方法。 - 【請求項９】 前記掘削ヘッドと攪拌翼とが一体に設け
られているとともに、前記攪拌翼が、前記鋼管よりも外
部へ突出ような長さに形成され、かつ、これらの一体化
された掘削ヘッドおよび攪拌翼が、掘削方向と直交する
位置と、掘削方向に沿う位置との２位置間で回動可能に
設けられていることを特徴とする請求項８に記載のソイ
ルセメント合成鋼管杭の造成方法。 - 【請求項１０】 前記掘削ヘッドが、前記鋼管の内径よ
りも小さな外径を有し、また、前記攪拌翼が、前記鋼管
よりも外部へ突出するような長さに形成されているとと
もに、前記攪拌翼が、撹拌ロッドの引き抜き時に前記鋼
管先端部分に当接させられることにより、この鋼管の内
径よりも内側において折曲可能となされていることを特
徴とする請求項８に記載のソイルセメント合成鋼管杭の
造成方法。 - 【請求項１１】 地盤を掘削するとともにセメント等の
固化材を吐出し、掘削土と固化材を撹拌および混合する
ことによって形成したソイルセメント改良柱体中に鋼管
を挿入し、このソイルセメント改良柱体側部に、固化材
を略側方に高圧噴射することによって造成された拡径改
良部を形成して造成されたソイルセメント合成鋼管杭の
上部に構築してなるソイルセメント合成鋼管杭を有する
構築物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10242597A JP2000064275A (ja) | 1998-08-14 | 1998-08-14 | ソイルセメント合成鋼管杭およびその造成方法ならびにソイルセメント合成鋼管杭を有する構築物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10242597A JP2000064275A (ja) | 1998-08-14 | 1998-08-14 | ソイルセメント合成鋼管杭およびその造成方法ならびにソイルセメント合成鋼管杭を有する構築物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000064275A true JP2000064275A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=17091420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10242597A Pending JP2000064275A (ja) | 1998-08-14 | 1998-08-14 | ソイルセメント合成鋼管杭およびその造成方法ならびにソイルセメント合成鋼管杭を有する構築物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000064275A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100553175B1 (ko) * | 1999-05-31 | 2006-02-21 | 주식회사 동아환경기술개발 | 지반개량 조성방법 및 지반개량 조성장치 |
-
1998
- 1998-08-14 JP JP10242597A patent/JP2000064275A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100553175B1 (ko) * | 1999-05-31 | 2006-02-21 | 주식회사 동아환경기술개발 | 지반개량 조성방법 및 지반개량 조성장치 |
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