JP2000257055A - 低中層建築物における地盤構築構造及び地盤構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストの高騰を抑えながらも、強度の向上を
図ることができる低中層建築物における地盤構築構造及
び基礎構築方法を提供する点にある。 【解決手段】 所定深さの縦穴Ａを形成するための掘削
手段と、この掘削手段にて掘り出した排土７等と固化材
８とを地上で混合する混合手段と、この混合手段により
混合された固化材混合物９を前記縦穴Ａ内に戻した後、
前記固化材混合物９を攪拌しながら水を加える加水混合
手段と、前記加水混合手段により混合された加水混合物
１０が固化する前に管１１を該加水混合物１０内に挿入
する管挿入手段とからなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定深さの縦穴を
形成し、その縦穴に生コンクリート等を流し込むことに
より、地盤の改良を行うための低中層建築物における地
盤構築構造及び地盤構築方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記低中層建築物、例えば２階又は３階
建ての一戸建住宅を構築する場合には、まず所定深さ
（１ｍ〜１０ｍ）の縦穴を形成し、その縦穴に生コンク
リート等を流し込んで、地盤の改良を行った後、基礎を
施工するようにしている。

【０００３】ところで、近年、大きな地震でも耐え得る
ことができる低中層建築物が建てられるようになってお
り、その強度的に向上した低中層建築物を支えるための
地盤が、上記のような生コンクリート等を打設するだけ
では特に水平荷重に対して脆いものであるため、低中層
建築物を十分に支えることができず、早期改善が要望さ
れていた。因みに、高層建築物では、多数の鉄筋を生コ
ンクリート内に埋設して補強することが行われている
が、鉄筋は高価であるだけでなく、重量が重くなるた
め、深い縦穴を形成しない低中層建築物の地盤にあって
は、縦穴の底部に硬い岩盤等の頑丈な層があるとは限ら
ないため、流し込んだ生コンクリートが固化するまでに
鉄筋が所定の位置よりも下方位置に移動（沈下）してし
まい、固化したコンクリートの補強を十分に果たすこと
ができないものであり、多数の鉄筋を生コンクリート内
に埋設し難いものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が前述の状況に
鑑み、解決しようとするところは、コストの高騰を抑え
ながらも、強度の向上を図ることができる低中層建築物
における地盤構築構造及び地盤構築方法を提供する点に
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題解
決のために、所定深さの縦穴を形成するための掘削手段
と、この掘削手段にて掘り出した排土等と固化材とを地
上で混合する混合手段と、この混合手段により混合され
た固化材混合物を前記縦穴内に戻した後、前記固化材混
合物を攪拌しながら水を加える加水混合手段と、前記加
水混合手段により混合された加水混合物が固化する前に
管を該加水混合物内に挿入する管挿入手段とから、低中
層建築物における地盤構築構造を確立したり、又、地面
を掘削して所定深さの縦穴を形成し、前記掘削して掘り
出した排土等と固化材とを地上で混合した後、その固化
材混合物を前記縦穴に戻し、前記戻された固化材混合物
を攪拌しながら水を加え、この水を加えた加水混合物が
固化する前に円筒状の管を挿入し、加水混合物が固化す
ることにより管と加水混合物とを一体化して、低中層建
築物における地盤構築方法を確立した。従って、掘削手
段にて掘り出した排土等と固化材とを地上の広い場所で
満遍なく混合し、その混合された固化材混合物を縦穴内
に戻すことによって、掘り出した排土等を廃棄処理する
ことなく有効利用することができる。そして、縦穴に戻
された固化材混合物を更に攪拌しながら、加水混合手段
により前記固化材混合物に水を加えることにより、固化
材混合物は勿論のこと固化材混合物と水とを満遍なく混
ぜることができる。その後、水が混ぜ合わされた加水混
合物内に管を挿入し、その加水混合物が固化することに
よって、管と加水混合物とを一体化して、特に水平荷重
に対する強度を向上させることができる加水混合物を得
ることができる。尚、低層建築物は、定義では２階以下
の建築物を指し、中層建築物は、定義では３階〜５階の
建築物を指し、本発明の低中層建築物における地盤構築
構造及び地盤構築方法は、特に１階から３階までの一戸
建住宅に有効である。

【０００６】前記加水混合物が固化するまでに前記管が
下方に移動することを抑制するための抵抗部材を、該管
に設けることによって、管が自重で所定位置よりも下方
に移動することを確実に抑制することができる。

【０００７】前記管にそれの内部に前記加水混合物を侵
入させるための移動案内用の貫通孔を形成することによ
って、その貫通孔を通して管の内部に加水混合物が侵入
し易くなり、管の内部に加水混合物が無い空間が形成さ
れることを確実に回避することができる。

【０００８】前記管としては円筒状の鋼管を用いること
が最適である。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１に、所定深さの縦穴Ａを形成
するための掘削手段としての建柱車１を示し、この建柱
車１は、回転軸２の外周面に鋼帯を螺旋状に巻き付けた
スクリュー３及びこのスクリュー３を回転自在に支持す
るブーム４等を搭載したトラック５から構成している。
前記掘削手段としては図に示すように掘削機械をトラッ
ク５に搭載するタイプの他、トラック５に搭載しない掘
削機械のみで構成するものでもよい。前記掘削機械をア
ースオーガとも言う。

【００１０】図１に示すように、前記建柱車１のスクリ
ュー３を回転させることにより、スクリュー３の先端
（下端）に備えたオーガヘッド６で掘削した土砂７をス
クリュー３で上方へ排出し、縦穴Ａを形成していく。こ
の縦穴Ａの深さは、１ｍ〜１０ｍまでの間で、土壌の状
態や周りの環境等により設定されるものである。

【００１１】図２（イ）に示すように、前記建柱車１に
て掘り出した排土、つまり土砂７等に固化材８を地上で
添加して両者を混合した（混合手段）後、図２（ロ）に
示すように、前記混合手段により混合された固化材混合
物９を前記縦穴Ａ内に戻す。次に、図２（ハ）に示すよ
うに、戻された固化材混合物９を前記建柱車１にて攪拌
しながら水を加えた（加水混合手段）後、図２（ニ）に
示すように、前記加水混合手段により混合された加水混
合物１０が固化する前に管１１をそれの管軸芯方向が上
下方向となる状態で一端から該加水混合物１０内に挿入
して（管挿入手段）、加水混合物１０が固化することで
管１１と加水混合物１０とを一体化して地盤を改良する
ことができる。そして、このように管１１と加水混合物
１０とが一体化された一体物の上面に１階から３階まで
の一戸建住宅の基礎となる生コンクリートを流し込むの
である。本発明は、１階から３階までの一戸建住宅の地
盤を改良する目的で使用する他、１階から５階までの低
中層建築物の地盤を改良する目的で使用してもよい。

【００１２】前記固化材８は、例えば二酸化けい素、酸
化アルミニウム、酸化第二鉄、酸化カルシウム、酸化マ
グネシウム、三酸化硫黄等の成分からなる水硬性結合材
や各種の水硬性セメント等から構成されている。又、前
記建柱車１にて掘り出した排土、つまり土砂７が砂質土
である場合には、土砂７が１ｍ³ に対して、固化材８を
約２００ｋｇ添加し、又、土砂７が粘性土である場合に
は、土砂７が１ｍ³ に対して、固化材８を約３００ｋｇ
添加するのが一般的であるが、土壌の状態や周りの環境
等により固化材８の添加量を増減していくことになる。
次に、縦穴Ａの径とこの縦穴Ａの径に合った管の寸法と
縦穴Ａ内に固化した加水混合物１０と管１１の一体物の
耐力を表１で示している。前記水硬性結合材や各種の水
硬性セメント等に砂（例えば前記土砂７）と水を混ぜた
ものをモルタルと称するが、これら水硬性結合材や各種
の水硬性セメント等に砂利や土砂等の骨材と水を混ぜた
生コンクリートであってもよい。又、前記固化材８に、
硬さを増大するための硬化剤や必要に応じてポラゾン等
の混和剤等を添加して実施することもできる。

【００１３】

【表１】

【００１４】尚、表１に示したものは標準的な例を挙げ
たものであり、この数値に拘束されるものではなく、土
壌の状態や周りの環境等により適宜変更されることがで
きる。

【００１５】前記管１１としては、多数市販されている
円筒状の鋼管を用いることによって、コスト面において
有利とすることができる利点があるだけでなく、どの方
向からの荷重に対しても均一な耐力となり、設計し易い
利点があるが、管１１を円形以外、例えば三角形や楕円
形等の他の形状のもので形成してもよいし、又、鋼以外
の金属管であってもよい。

【００１６】図３に示すように、前記管１１の外面に複
数本の金属製の棒状体１２…を溶接することによって、
加水混合物１０が固化するまでに管１１が下方に移動す
ることを抑制するための抵抗部材として機能することが
できるようにしてもよい。尚、管１１の下側に棒状体１
２…を備えさせる場合がより効果的である。前記棒状体
１２…を管１１の外面に溶接する他、管１１に複数の貫
通穴を形成し、その貫通穴に棒状体１２…を貫通突出し
た状態で加水混合物１０内に挿入し、加水混合物１０が
固化することにより、棒状体１２…と管１１とが一体化
されるようにしてもよい。又、管１１の外面にフランジ
を一体形成して、そのフランジを抵抗部材としてもよい
し、又、図５に示すように、螺旋状の板状体１１Ｂ（図
では一巻半であるが、巻数はこれに限定されない）を抵
抗部材として管１１の外面に取り付けて実施することも
できる。

【００１７】図４に示すように、前記管１１にそれの内
部に前記加水混合物１０を侵入させるための移動案内用
の多数の貫通孔１１Ａ…を形成して実施してもよい。こ
れら貫通孔１１Ａは、１個のみ形成してもよく、貫通孔
１１Ａの個数及び数は自由に変更することができる。

【００１８】前記加水混合物１０と管１１の一体物の上
面と管１１の上端とを面一状にしたが、例えば一体物の
上面から管１１の上端が突出した状態にし、この管１１
の上端を利用して一戸建住宅等の基礎となるコンクリー
トを打設するようにすれば、管１１の上端が基礎の補強
をも兼用することができる利点がある。又、管１１の上
端に上方に突出する金属製の棒状体を該管１１に付設し
ておき、この棒状体を前記基礎の補強に利用するように
してもよい。

【００１９】

【発明の効果】請求項１及び請求項５によれば、管を加
水混合物に挿入し、それらを一体化するだけで、特に水
平荷重に対する強度を向上させることができる加水混合
物を得ることができるから、コストの高騰を抑えながら
も、強度的に向上した低中層建築物を良好に支持するこ
とができる低中層建築物における地盤構築構造及び地盤
構築方法を提供することができる。しかも、その低中層
建築物における地盤構築構造及び地盤構築方法では、掘
削手段にて掘り出した排土等と固化材とを地上の広い場
所で満遍なく混合することができ、又、その混合された
固化材混合物を縦穴内に戻すことによって、掘り出した
排土等を廃棄処理することなく有効利用することがで
き、その分、環境問題に貢献することができるととも
に、廃棄処理するためのコストも不要になる利点があ
る。又、縦穴に戻された固化材混合物を更に攪拌しなが
ら、加水混合手段により前記固化材混合物に水を加える
ことにより、固化材混合物は勿論のこと固化材混合物と
水とを満遍なく混ぜることができ、部分的に脆い部分が
発生することがなく、強度面に対する信頼性の向上を図
ることができる。

【００２０】請求項２によれば、加水混合物が固化する
までに管が下方に移動することを抑制するための抵抗部
材を、管に設けることによって、管が自重で所定位置よ
りも下方に移動することを確実に抑制することができ、
加水混合物の全域に渡って管が埋設された状態にするこ
とが可能になり、部分的に脆い部分が発生することがな
く、強度面に対する信頼性の向上を図ることができる。

【００２１】請求項３によれば、管にそれの内部に加水
混合物を侵入させるための移動案内用の貫通孔を形成す
ることによって、その貫通孔を通して管の内部に加水混
合物が侵入し易くなり、管の内部に加水混合物が無い空
間が形成されることを確実に回避することができ、強度
アップを確実に発揮させて、強度面に対する信頼性の向
上を図ることができる。

【００２２】請求項４によれば、管として多数市販され
ている円筒状の鋼管を用いることによって、コスト面に
おいて有利とすることができるだけでなく、どの方向か
らの荷重に対しても均一な耐力となり、設計し易い利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】建柱車により縦穴を掘削している状態を示す説
明図

【図２】地盤の改良を行うための過程を示し、（イ）は
掘削した土砂と固化材とを地上で混ぜ合わせている状態
を示し、（ロ）は混ぜ合わせた固化材混合物を縦穴に戻
している状態を示し、（ハ）は固化材混合物を混ぜ合わ
せるとともに水を供給している状態を示し、（ニ）は加
水混合物に管を挿入している状態を示し、（ホ）は加水
混合物と挿入された管とが一体化した状態を示してい
る。

【図３】抵抗部材を取り付けた管の一部を示す斜視図

【図４】貫通孔が形成された管の一部を示す斜視図

【図５】別の抵抗部材を取り付けた管の一部を示す斜視
図

【符号の説明】

１ 建柱車（掘削手段） ２ 回転軸 ３ スクリュー ４ ブーム ５ トラック ６ オーガヘッ
ド ７ 土砂（排土） ８ 固化材 ９ 混合物 10 加水混合物 11 管 11A 貫通孔 11B 板状体( 抵抗部材) 12 棒状体( 抵
抗部材) Ａ 縦穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D029 CA02 CB01 CC02 2D040 AA01 AB03 BA06 BB03 BD05 CA01 CA10 CB01 2D043 CA01 CA12 EA01 EA06 EA10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定深さの縦穴を形成するための掘削手
   段と、この掘削手段にて掘り出した排土等と固化材とを
   地上で混合する混合手段と、この混合手段により混合さ
   れた固化材混合物を前記縦穴内に戻した後、前記固化材
   混合物を攪拌しながら水を加える加水混合手段と、前記
   加水混合手段により混合された加水混合物が固化する前
   に管を該加水混合物内に挿入する管挿入手段とからなる
   低中層建築物における地盤構築構造。
2. 【請求項２】 前記加水混合物が固化するまでに前記管
   が下方に移動することを抑制するための抵抗部材を、該
   管に設けてなる請求項１記載の低中層建築物における地
   盤構築構造。
3. 【請求項３】 前記管にそれの内部に前記加水混合物を
   侵入させるための移動案内用の貫通孔を形成してなる請
   求項１又は２記載の低中層建築物における地盤構築構
   造。
4. 【請求項４】 前記管が円筒状の鋼管でなる請求項１記
   載の低中層建築物における地盤構築構造。
5. 【請求項５】 地面を掘削して所定深さの縦穴を形成
   し、前記掘削して掘り出した排土等と固化材とを地上で
   混合した後、その固化材混合物を前記縦穴に戻し、前記
   戻された固化材混合物を攪拌しながら水を加え、この水
   を加えた加水混合物が固化する前に円筒状の管を挿入
   し、加水混合物が固化することにより管と加水混合物と
   を一体化してなる低中層建築物における地盤構築方法。