JP2001182055A - 芯材を挿入されたソイルセメントコラム柱体およびその築造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソイルセメントコラム柱体と芯材との付着力
を向上させ両者の一体化を強固にし、長期にわたって強
度を維持する芯材を挿入されたソイルセメントコラム柱
体およびその築造方法を提供する。 【解決手段】 ソイルセメントコラム柱体と該柱体中に
挿入された芯材との境界面に固化材液を介在させたこと
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、建物や擁壁の基礎
杭、山留の構築、等に適用されるソイルセメントコラム
柱体およびその築造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図７に示すようなソイルセメント
コラム柱体１２中に補強として芯材１３が挿入されたソ
イルセメントコラム柱体１１が提案されている。例え
ば、このようなソイルセメントコラム柱体１１を、基礎
杭や山留に適用したソイルセメントコラム柱体列体が、
特許第２８５９４２６号として本出願人らによって提案
されている。

【０００３】ソイルセメントコラム柱体を、建物や擁壁
の基礎杭及び山留などに施工すると、ソイルセメントコ
ラム柱体には、上部構造物から鉛直力による圧縮応力、
水平力による剪断力、土圧、水圧、による曲げモーメン
トによる圧縮及び引張力応力、などが荷重されるが、ソ
イルセメントコラム柱体１２中に芯材１３が挿入されて
いると、これらの応力に対抗する力が増強され、強度が
高められる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、応力に
対抗する力が増強され強度が高められるのは、ソイルセ
メントコラム柱体１２と芯材１３が一体化するからであ
って、一体化がされなかったり、不十分であるとその効
果が減少する。ところが、従来の芯材１３が挿入された
ソイルセメントコラム柱体１１は、その柱体１２と芯材
１３の付着が十分ではない場合があった。特に、地震時
ともなるとソイルセメントコラム柱体１１に大きな押し
込み力と引き抜き力が交互に作用すると同時に水平力も
作用するため、柱体１２と芯材１３の付着を分離させる
力が働く。このとき両者の付着力が弱いときは分離して
地震荷重に対する耐力が低下していた。

【０００５】本発明は、このような点に鑑みソイルセメ
ントコラム柱体と芯材との付着力を向上させ、長期にわ
たって強度を維持する芯材を挿入されたソイルセメント
コラム柱体およびその築造方法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】前記課題を解決するた
め、本発明の芯材を挿入されたソイルセメントコラム柱
体は、ソイルセメントコラム柱体と該柱体中に挿入され
た芯材との境界面に固化材液を介在させたことを特徴と
する。

【０００７】また、本発明の芯材を挿入されたソイルセ
メントコラム柱体は、前記芯材が異形棒鋼、形鋼、鋼管
等であることを特徴とする。

【０００８】さらに、本発明の芯材を挿入されたソイル
セメントコラム柱体の築造方法は、ソイルセメントコラ
ム柱体を築造後、ソイルセメントが未だ固まらないうち
に、柱体頭部に固化材液を溜め、該固化材液を貫いて柱
体の所定の深度まで芯材を挿入することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施
の形態を示す芯材を挿入されたソイルセメントコラム柱
体の断面図である。

【００１０】同図において、１は芯材を挿入されたソイ
ルセメントコラム柱体を示し、ソイルセメントコラム柱
体２と、該柱体２中に挿入された芯材３と、ソイルセメ
ントコラム柱体２と該柱体２中に挿入された芯材３との
境界面に介在された固化材液４とで構成される。

【００１１】前記ソイルセメントコラム柱体２は、従来
公知の地盤改良装置や攪拌混合装置を用いて造成され
る。一例を図５（ａ）乃至（ｄ）において説明する。ま
ず地上で図５（ａ）に示すようなオーガー２０をセット
する。このオーガー２０は、オーガー軸２１と、軸先端
に固着された掘削翼２２、２３と、この上段に回転自在
に遊嵌された共回り防止翼２５と、さらにこの上段に固
着された攪拌翼２４とから構成されている。掘削翼２
２、２３にはビット２２ａ、２３ａが固着され、掘削翼
２３と攪拌翼２４の外径は略同一である。共回り防止翼
２５の外径は掘削翼２３、攪拌翼２４より大径に形成さ
れ、掘削中は掘削翼２２、２３で掘削された削孔壁から
外側の原地盤中に食い込み、掘削翼２２、２３と攪拌翼
２４とが回転しても共回り防止翼２５は回転しないよう
になっている。図５（ａ）においては共回り防止翼２５
の上段に攪拌翼２４が設けられているが、攪拌翼２４と
共回り防止翼２５の位置を入れ替えてもよい。

【００１２】前記共回り防止翼２５は、掘削翼２２、２
３で掘削されて生じた大きな土塊を破砕するもので、掘
削翼２２、２３や攪拌翼２４と共に回転している大きな
土塊が、回転していない共回り防止翼２５に当たり、掘
削翼２２、２３や攪拌翼２４との間で剪断されて破砕さ
れ、固化材と地盤との均一な混練を可能にする。

【００１３】次に、図示しない作業機（地盤改良装置、
攪拌混合装置）で前記オーガー２０のオーガー軸２１の
上端を把持し、図５（ｂ）に示すようにオーガー軸２１
先端の吐出口２６からスラリー状の固化材を吐出し、地
盤中を掘削翼２２、２３で削孔する。掘削翼２２、２３
で掘削された地盤の土塊は、共回り防止翼２５で破砕さ
れ、攪拌翼２４で攪拌されつつ、吐出口２６から吐出す
る固化材と混練される。なお、オーガー軸２１の上端を
把持し、オーガー２０に回転力及び給進力を与え、回転
させつつオーガー軸２１先端の吐出口２６からスラリー
状の固化材を吐出させて削孔させる前記作業機（図示せ
ず）は、公知であるので説明は省略する。

【００１４】次に、図５（ｃ）に示すように所定深度ま
で削孔し、掘削翼２２先端が到達した時点で、給進を停
止し、オーガー２０を回転させながら、地上に引き揚げ
ることによって、図５（ｄ）に示すようなソイルセメン
トコラム柱体２が造成される。この引き揚げ時に、スラ
リー状の固化材は、吐出する場合と停止する場合とがあ
り、また、オーガー２０は回転させた方が攪拌が良好と
なるので好ましい。

【００１５】図４は芯材３を例示した要部斜視図で、同
図（Ａ）はＨ型鋼を、（Ｂ）はＵ字形鋼を、（Ｃ）は鉄
筋２本を、（Ｄ）は鉄筋４本を、（Ｅ）は鋼管を、それ
ぞれ芯材３としたものである。

【００１６】そして、ソイルセメントコラム柱体２と前
記のような芯材３との境界面に固化材液４が介在され
る。固化材液としては、セメントミルク等のセメント系
固化材を挙げることができる。この固化材液４を介在さ
せる築造方法の一例を図２及び図３について説明する。
まず、ソイルセメントコラム柱体２を築造後、ソイルセ
メントが未だ固まらないうちに、図２に示すように柱体
２の頭部に凹部５を形成し、この凹部５に固化材液４を
溜める。次に、図３に示すように溜めた固化材液４を貫
いて柱体２の所定の深度まで芯材３を挿入する。すると
固化材液４が芯材３の外周面に付着して導入され、図１
に示すようなソイルセメントコラム柱体２と該柱体２中
に挿入された芯材３との境界面に固化材液４を介在させ
たソイルセメントコラム柱体１が築造される。芯材３の
貫入とともに溜めていた固化材液４は減少するので、固
化材液４を必要に応じて注ぎ足すものとする。

【００１７】ここで、ソイルセメントコラム柱体２と該
柱体２中に挿入された芯材３との境界面に固化材液４を
介在させるのは、固化材液４を、柱体２と芯材３との接
着材の役目をさせ、柱体２と芯材３との付着力を向上さ
せ一体化を強固にさせるためである。この時、芯材３が
表面に突起のある異形棒鋼であると、柱体２と芯材３と
の一体化がさらに強固となるものである。また、芯材３
がＨ形鋼のように平滑なものには、突起を溶接すれば付
着力が増大し好ましい。

【００１８】また、前記芯材３は、造成されたソイルセ
メントコラム柱体２が未だ固まらないうちに柱体２中に
挿入して造成される。芯材３として本例では棒鋼を示し
ているが、これはこれに限定されるものではない。

【００１９】図６は、本発明に係る芯材を挿入されたソ
イルセメントコラム柱体１を基礎杭として施工した施工
例を示す平面図で、符号６は芯材が入れてないソイルセ
メントコラム柱体を示す。本例は基礎杭として地盤中に
縦横３列づつ連続して９本のソイルセメントコラム柱体
を造成し、二重丸で示したものが本発明に係る芯材３を
挿入されたソイルセメントコラム柱体１で、他は芯材が
入れてないソイルセメントコラム柱体６である。このよ
うな柱列体７が所定間隔をもって配設されたものであ
る。

【００２０】そのために、例えば、上部の構造物転倒モ
ーメントによる引張力や水平力による曲げモーメントに
より芯材の入っていないソイルセメントコラム柱体６
は、抵抗できないか、曲げ破壊現象が発生するおそれが
あるが、その危険性に対して外側に位置している芯材３
を挿入されたソイルセメントコラム柱体１が抵抗し防止
することができる。しかもソイルセメントコラム柱体２
と該柱体２中に挿入された芯材３との境界面には固化材
液４が介在されているため、柱体２と芯材３との付着力
が向上し両者は強固に一体化する。また、長期に安定し
ているセメント系の固化材液を使用すれば、経時的に分
離することもない。従って、長期間にわたって効果を維
持することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細に説明した通り、本発明によれ
ば次のような効果を奏する。 （１） 本発明は、ソイルセメントコラム柱体と該柱体
中に挿入された芯材との境界面に固化材液が介在されて
いるので、柱体と芯材との付着力が向上し両者は強固に
一体化するとともに、経時的に分離することもない。従
って、芯材を挿入されたソイルセメントコラム柱体とし
て高められた強度を長期にわたって維持することができ
る。

【００２２】（２） また、芯材として表面に突起のあ
る異形棒鋼を使用すると、ソイルセメントコラム柱体と
芯材との付着力がさらに向上し両者の一体化が一層強固
となる。

【００２３】（３） また、本発明の築造方法によれ
ば、ソイルセメントコラム柱体と該柱体中に挿入された
芯材との境界面に固化材液を介在させた芯材を挿入され
たソイルセメントコラム柱体を、容易に造成することが
できる。

【００２４】（４） さらに、本発明は芯材を装着した
ことにより圧縮応力、剪断応力、引張力応力、等に対し
対抗力が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す芯材を挿入されたソ
イルセメントコラム柱体の断面図である。

【図２】本発明に係る芯材を挿入されたソイルセメント
コラム柱体の築造工程を示す断面図である。

【図３】本発明に係る芯材を挿入されたソイルセメント
コラム柱体の、次の築造工程を示す断面図である。

【図４】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）はそれぞれ異
なる芯材を挿入されたソイルセメントコラム柱体の要部
斜視図である。

【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、ソイルセメント
コラム柱体の造成方法の一例を示す工程図である。

【図６】本発明の芯材を挿入されたソイルセメントコラ
ム柱体を、基礎杭として施工した施工例を示す平面図で
ある。

【図７】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 本発明に係る芯材を挿入されたソイルセメントコラ
ム柱体 ２ ソイルセメントコラム柱体 ３ 芯材 ４ 固化材液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植 山 陽 治 福岡県福岡市中央区天神４丁目１番17号 株式会社テノックス九州内 Ｆターム(参考） 2D041 AA03 BA03 BA16 BA25 DA13 DB02 EB05 FA02 2D049 EA02 FB13 GA13 GB05 GC11 GD03 GD08 GE03 GE04 GE05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソイルセメントコラム柱体と該柱体中に
   挿入された芯材との境界面に固化材液を介在させたこと
   を特徴とする芯材を挿入されたソイルセメントコラム柱
   体。
2. 【請求項２】 前記芯材が異形棒鋼、形鋼、鋼管である
   ことを特徴とする請求項１記載の芯材を挿入されたソイ
   ルセメントコラム柱体。
3. 【請求項３】 ソイルセメントコラム柱体を築造後、ソ
   イルセメントが未だ固まらないうちに、柱体頭部に固化
   材液を溜め、該固化材液を貫いて柱体の所定の深度まで
   芯材を挿入することを特徴とする芯材を挿入されたソイ
   ルセメントコラム柱体の築造方法。