JP2003096771A - ソイルセメント合成羽根付き既製杭 - Google Patents

ソイルセメント合成羽根付き既製杭

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、土質地盤に応じて羽根の設置間
隔を変化させることによって地盤との間に大きな摩擦力
を発揮させることを目的としたソイルセメント合成羽根
付き既製杭に関するものである。 【解決手段】 地盤中に造成されるソイルセメント柱体
に、既製杭本体の外周面に、そのほぼ全長にわたりラセ
ン状または円盤状の羽根を有する羽根付き既製杭を挿入
して形成されるソイルセメント合成羽根付き既製杭であ
って、砂質土地盤中に形成されるソイルセメント合成羽
根付き既製杭に於けるラセン状または円盤状の羽根の設
置間隔をLs、粘性土地盤中に形成されるソイルセメン
ト合成羽根付き既製杭に於けるラセン状または円盤状の
羽根の設置間隔をLcとしたとき、Lsが0.3〜0.
7Lcであ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、地盤中に造成され
るソイルセメント柱体の中に既製杭本体の外周面にラセ
ン状または円盤状の羽根を有する羽根付き既製杭を挿入
して成るソイルセメント合成羽根付き既製杭に係り、特
に土質地盤に応じてラセン状または円盤状の羽根の設置
間隔を変化させることによって、地盤との間でより大き
な摩擦力を発揮させることを目的としたソイルセメント
羽根付き既製杭に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、地盤改良によって造成されたソイ
ルセメント柱体の中に、補強部材として鋼管等を挿入
し、杭とする工法がある。このような工法の代表的な例
としては、特開昭60−238515号公報、特許第2
731806号公報がある。以下、これらの公知技術に
関して簡単に説明する。特開昭60−238515号公
報は、土質固化ミルクを充填しながら杭埋設孔を掘削
し、杭埋設孔の下端部を拡大掘削した後、少なくとも下
端部にらせん翼を設けた基礎杭を回転しながら貫入させ
るものである。さらに、特許第2731806号公報で
は、地盤とセメントミルク等の固化材を攪拌して削孔内
を所定深度までソイルセメント化し、削孔底部を、そこ
まで注入した固化材よりも固化後の圧縮強度が大きくな
る固化材で充満させ、掘削・攪拌ロッドを引き上げて内
周面の下部に固化材との付着力を向上させるための突起
を有し且つ少なくとも1枚のらせん翼が下端部に設けら
れている鋼管をソイルセメント化した削孔内に挿入する
ものである。 【0003】特開昭60−238515号公報では、底
部を拡大させた掘削孔に土質固化ミルクを充填して、下
端部にらせん翼を有する基礎杭を回転しながら貫入させ
るので、拡大掘削するための機構を備える必要があり、
通常の地盤改良工法と比較した場合に攪拌混合装置の構
造が複雑になるという問題がある。また、特開昭60−
238515公報の第9図に記載されているように、ら
せん翼の径は掘削孔の径と略同一であり、既製杭の周囲
に設けた土質固化ミルクがらせん翼により分断されるた
め、らせん翼を境界として該らせん翼よりも上方の土質
固化ミルクと下方の土質固化ミルクとが夫々独立して挙
動し、鋼管との一体性が確保できずに支持力を充分に発
揮できない虞がある。 【0004】また特許第2731806号公報の技術で
は、ソイルセメント化された地盤内に挿入する鋼管とし
て、内周面の下部に付着力を向上させるための突起を有
する特別な鋼管を用いる必要があり、簡単に実施できな
いという問題がある。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】この発明は、土質地盤
に応じて羽根の設置間隔を変化させることによって地盤
との間に大きな摩擦力を発揮させることを目的としたソ
イルセメント合成羽根付き既製杭に関する。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明に係るソイルセメ
ント合成羽根付き既製杭は、オーガーにて所定深度まで
掘削し、次いでセメントミルクを注入しながら地盤とセ
メントミルクを攪拌混合して造成されるソイルセメント
柱体に、既製杭本体の外周面に、ラセン状または円盤状
の羽根を有する羽根付き既製杭を挿入して形成されるソ
イルセメント合成羽根付き既製杭であって、砂質土地盤
中に形成されるソイルセメント合成羽根付き既製杭に於
けるラセン状または円盤状の羽根の設置間隔をLs、粘
性土地盤中に形成されるソイルセメント合成羽根付き既
製杭に於けるラセン状または円盤状の羽根の設置間隔を
Lcとしたとき、Lsが0.3Lc〜0.7Lcである
ことを特徴とするものである。 【0007】 【発明の実態の形態】以下、図により本発明のソイルセ
メント合成羽根付き既製杭の実施例を説明する。図1
(a)〜(d)は、本発明の一実施例の施工工程の概要
を示す地盤断面図である。はじめに、図1(a)に示す
ように機械式深層混合処理工法によって砂質土地盤1お
よび粘性土地盤2とセメント等の固化材を混合する。混
合攪拌装置7は、先端に掘削爪を有し、回転軸の途中に
攪拌ロッドおよび改良土の共回り防止装置を有している
ものを用いるのが好適である。 【0008】所定の深度まで混合攪拌を行ったのち、図
1(c)に示すように所定位置に複数のラセン状または
円盤状の羽根(以下、単に「羽根」という)5を設けた
羽根付き既製杭(以下、単に「既製杭」という)3を、
ねじり込みにより挿入する。最終的に図1(d)のよう
なソイルセメント合成羽根付き既製杭(以下、単に「合
成杭」という)6が造成される。既製杭3は、一本で用
いても良いし、溶接、ネジ継手などの接続手段により複
数本接続して継杭として用いても良い。また、杭の挿入
は必ずしもねじり込む必要はなく、深層混合処理工法に
よって造成されるソイルセメント柱体4の粘性が低い場
合には押し込みによって挿入することも可能である。 【0009】また、既製杭3本体は、鋼管杭、コンクリ
ート杭、あるいは外殻鋼管コンクリート杭でも良い。た
だし、コンクリート杭の場合はラセン状または円盤状の
羽根を接合する為に、該接合部分に鋼製リングを設置す
る必要がある。図2は、砂質土地盤1中に形成される合
成杭6に於ける羽根5の設置間隔をLs、粘性土地盤2
中に形成される合成杭6に於ける羽根5の設置間隔をL
cとしたときの、その関係を図示したものである。羽根
5の支圧力を増大させ、砂質土地盤1中に造成されるソ
イルセメント柱体4を有効に活用するためには、Lsは
0.3Lc〜0.7Lcの寸法に設定されている。 【0010】図3は羽根5の設置間隔の違いによる作用
を説明する地盤断面図である。図3(a)に示すよう
に、2枚の羽根5の設置間隔を1.0mとした場合と、
同図(b)に示すように3枚の羽根5の設置間隔を0.
5mとした場合について比較する。同図(a)および
(b)に示されている地盤は共に同等のN値の砂質土地
盤1であり、またソイルセメント柱体は同等の強度を有
している。このとき、同図(b)に示す羽根5の枚数が
同図(a)に示す羽根5の枚数より1枚多いことにより
支圧面積が大きくなる。従って、同図(b)に示す羽根
5に作用する支圧力が同図(a)に示す羽根5に作用す
る支圧力より増大し、更には砂質土地盤1と合成杭6と
の間に大きな摩擦力を発揮させることが可能である。 【0011】図4は、12現場において、造成されたソ
イルセメント柱体4の強度を各土質地盤毎に整理し、図
示したものである。図4(a)は砂質土地盤に造成され
たソイルセメント柱体の一軸圧縮強さ(32データ)
を、同図(b)は粘性土地盤に造成されたソイルセメン
ト柱体の一軸圧縮強さ(34データ)を整理した結果を
示す。本結果におけるソイルセメント柱体4はセメント
を200〜300kg/m3の範囲において添加するこ
とによって造成された。同図(a)および(b)の結果
より、砂質土地盤における一軸圧縮強さは、いずれも
1.00N/mm2以上であり、全データの平均一軸圧縮
強さは3.27N/mm2であることが確認された。これ
に対し粘性土地盤における一軸圧縮強さは、いずれも
0.69N/mm2以上であり、全データの平均一軸圧縮
強さは1.90N/mm2であることが確認された。これ
らの結果から、各土質地盤の強度を平均一軸圧縮強さよ
り比較すると、砂質土地盤1中に造成されたソイルセメ
ント柱体4は、粘性土地盤2中に造成されたソイルセメ
ント柱体より、約1.7倍大きいことが分かる。 【0012】従って、砂質土地盤1中に形成される合成
杭3に於ける羽根5の設置間隔Lsを、粘性土地盤中に
形成される合成杭3に於ける羽根5の設置間隔Lcの
0.3〜0.7倍に設定することにより、砂質土地盤1
中に造成されたソイルセメント柱体の強度を有効に活用
することが可能である。尚、砂質土地盤1中に形成され
る合成杭3に於ける羽根5の設置間隔Lsの大きさは、
0.5〜1.5m程度で適宜設定することが可能であ
る。Lsが0.3Lc未満であるとラセン状または円盤
状の羽根の摩擦力は増加せず、かえって多く設置するこ
とにより高価になる。一方、Lsが0.7Lcを超えて
しまうと、砂質土地盤1中に造成されたソイルセメント
柱体の強度を有効に活用することができない。 【0013】 【発明の効果】以上説明したように、本発明のソイルセ
メント合成羽根付き既製杭は、羽根の支圧力が増大し、
砂質土地盤に造成されたソイルセメント柱体の強度を有
効に活用できるため、地盤との間で大きな摩擦力を発揮
することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】図1は、本発明の一実施例の施工工程の概要を
示す地盤断面図である。 【図2】図2は、砂質土地盤中に形成される合成杭に於
ける羽根の設置間隔をLs、粘性土地盤中に形成される
合成杭に於ける羽根の設置間隔をLcとしたときの関係
の一例を図示した地盤断面図である。 【図3】図3は羽根の設置間隔の違いによる作用を説明
する地盤断面図である。(a)は羽根の設置間隔を1.
0mとした例、(b)は羽根の設置間隔を0.5mとし
た例を示す。 【図4】図4はソイルセメント柱体の強度の測定結果を
示す図である。(a)は砂質土地盤に造成されたソイル
セメント柱体の一軸圧縮強さを、(b)は粘性土地盤に
造成されたソイルセメント柱体の一軸圧縮強さを示す。 【符号の説明】 Ls 砂質土地盤中に形成される合成杭に於ける羽根の
設置間隔 Lc 粘性土地盤中に形成される合成杭に於ける羽根の
設置間隔 1 砂質土地盤 2 粘性土地盤 3 既製杭 4 ソイルセメント柱体 5 羽根 6 合成杭 7 ソイルセメント柱体造成装置 8 フーチング

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 オーガーにて所定深度まで掘削し、次い
    でセメントミルクを注入しながら地盤とセメントミルク
    を攪拌混合して造成されるソイルセメント柱体に、既製
    杭本体の外周面に、ラセン状または円盤状の羽根を有す
    る羽根付き既製杭を挿入して形成するソイルセメント合
    成羽根付き既製杭であって、砂質土地盤中に形成される
    ソイルセメント合成羽根付き既製杭に於けるラセン状ま
    たは円盤状の羽根の設置間隔をLs、粘性土地盤中に形
    成されるソイルセメント合成羽根付き既製杭に於けるラ
    セン状または円盤状の羽根の設置間隔をLcとしたと
    き、Lsが0.3Lc〜0.7Lcであることを特徴と
    するソイルセメント合成羽根付き既製杭。
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