JP2003105747A - 鋼管杭を用いた柱状地盤改良体の構築方法 - Google Patents
鋼管杭を用いた柱状地盤改良体の構築方法Info
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 支持力と耐力とをいずれも大きなものにで
き、それでいて、能率良い構築が可能な、鋼管杭を用い
た柱状地盤改良体の構築法を提供する。 【解決手段】 杭鋼管２の先端部に、側方張出し掘削刃
３と、側方張出し撹拌部４と、セメントミルク供給口５
とが設けられた鋼管杭１を用い、この鋼管杭１を回転さ
せながら地中１５に打ち込んでいく過程で、セメントミ
ルク供給口５から供給されるセメントミルクと、側方張
出し掘削刃３で削られた土砂とを撹拌部４によって混合
し、この鋼管杭１を地中１５に打ち込んだまま、杭鋼管
２の周囲のセメントミルクと土砂との混合物を固化さ
せ、杭鋼管２の周囲に柱状地盤改良体２０を形成する。
き、それでいて、能率良い構築が可能な、鋼管杭を用い
た柱状地盤改良体の構築法を提供する。 【解決手段】 杭鋼管２の先端部に、側方張出し掘削刃
３と、側方張出し撹拌部４と、セメントミルク供給口５
とが設けられた鋼管杭１を用い、この鋼管杭１を回転さ
せながら地中１５に打ち込んでいく過程で、セメントミ
ルク供給口５から供給されるセメントミルクと、側方張
出し掘削刃３で削られた土砂とを撹拌部４によって混合
し、この鋼管杭１を地中１５に打ち込んだまま、杭鋼管
２の周囲のセメントミルクと土砂との混合物を固化さ
せ、杭鋼管２の周囲に柱状地盤改良体２０を形成する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼管杭を用いた柱
状地盤改良体の構築方法に関する。 【０００２】 【従来の技術及び課題】小規模建築物に用いられる基礎
の補強には、鋼管杭や柱状地盤改良体などが用いられて
いる。 【０００３】しかしながら、鋼管杭は、杭自身の耐力が
大きいという利点を有するものの、使用する杭の直径が
通常例えば１０〜２０ｃｍと小さく、そのため、地盤か
ら定まる支持力が小さいという欠点がある。 【０００４】その一方、柱状地盤改良体は、直径が通常
例えば４０〜６０ｃｍと大きく、そのため、地盤から定
まる支持力が大きいという利点を有するものの、杭とし
ての耐力、特に曲げ耐力を期待できないという欠点があ
る。 【０００５】本発明は、上記のような背景において、支
持力と耐力とをいずれも大きなものにすることができ、
それでいて、能率良く構築することができる鋼管杭を用
いた柱状地盤改良体の構築方法を提供することを課題と
する。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の課題は、杭鋼管の
先端部に、側方に張り出す掘削刃と、同じく側方に張り
出す撹拌部と、セメントミルク供給口が設けられた鋼管
杭を用い、この鋼管杭を回転させながら地中に打ち込ん
でいく過程で、セメントミルク供給口から供給されるセ
メントミルクと、前記掘削刃で削られた土砂とを撹拌部
によって混合し、この鋼管杭を地中に打ち込んだまま、
杭鋼管の周囲のセメントミルクと土砂との混合物を固化
させ、杭鋼管の周囲に柱状地盤改良体を形成することを
特徴とする鋼管杭を用いた柱状地盤改良体の構築方法に
よって解決される。 【０００７】この構築方法によれば、得られる柱状地盤
改良体には、その芯部に杭鋼管が入っているので、柱状
地盤改良体部分で支持力を大きくでき、しかも、芯部の
杭鋼管で耐力を大きなものにすることができる。 【０００８】更にまた、地中の掘削、セメントミルクの
供給、掘削した土砂とセメントミルクの撹拌混合は、鋼
管杭に備えられている掘削刃と撹拌部とセメントミルク
供給口を用い、鋼管杭を回転させて打ち込みながら行
い、そして、この鋼管杭を地中に打ち込んだまま、杭鋼
管の周囲のセメントミルクと土砂との混合物を固化さ
せ、杭鋼管の周囲に柱状地盤改良体を形成するようにし
ているので、このような鋼管杭と柱状地盤改良体との複
合構造を能率良く構築していくことができる。 【０００９】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。 【００１０】図１（イ）に示す実施形態の方法に用いる
鋼管杭１において、２は杭鋼管であり、この杭鋼管２の
先端部には、図１（ロ）に示すように、鋼管外周部にお
いて、側方に張り出す拡底翼機能を持つ螺旋状の掘削刃
３と、同じく側方に張り出す撹拌部４とが、掘削刃３を
下、撹拌部４を上にして隣り合って備えられている。更
に、杭鋼管２の先端の周壁には、セメントミルク供給口
５が備えられている。セメントミルク供給口５にはスプ
リングパッキンが備えられている。 【００１１】なお、杭鋼管２の先端は蓋６で閉じられ、
この蓋６よりも先端側に突出するように先端掘削刃７が
備えられ、また、杭鋼管２の長手方向中間部には、図１
（イ）に示すように、側方に張り出す螺旋翼８…が間隔
的に設けられて、多翼杭に形成されている。 【００１２】柱状地盤改良体の構築は、この鋼管杭１を
用いて、次のようにして行う。即ち、まず、図２（イ）
（ロ）に示すように、鋼管杭１を、その上端を回転圧入
用の杭打ち機９の回転圧入モーター１０から下方に突出
する管継ぎ手１１と螺合連結してセットする。 【００１３】この管継ぎ手１１は、ホース１２を通じて
ミキサープラント１３と接続されており、ミキサープラ
ント１３ではセメント系固化材を水に溶かしてミルク状
にしたセメントミルクをつくり、ミキサープラント１３
でつくられたセメントミルクが、杭打ち機９からのコン
トロールによって、図示しないポンプで、管継ぎ手１１
を通じて杭鋼管２内に送り込まれ、杭鋼管２の先端部の
セメントミルク供給口５から外に噴出するようになされ
ている。なお、管継ぎ手１１には逆止弁１４が設けられ
ている。 【００１４】しかる後、図３（イ）（ロ）に示すよう
に、杭打ち機９で鋼管杭１を回転させながら地盤１５中
に圧入して打ち込んでいく。１６は支持層である。 【００１５】この回転圧入中、図４に示すように、杭鋼
管２の先端部のセメントミルク供給口５からセメントミ
ルク１７を噴出させる。これにより、鋼管杭１の先端の
側方突出掘削刃３で掘削された土砂１８にセメントミル
ク１７が注入され、これらが撹拌部４によって撹拌さ
れ、土砂１８とセメントミルク１７との混合体１９が杭
鋼管２の外周側に形成されていく。また、上方の螺旋翼
８…も撹拌に寄与する。なお、鋼管杭１は、回転させな
がら打ち込み方向にのみ掘進させていってもよいし、掘
進のみでは掘削土砂１８とセメントミルク１７との混合
が不足するような場合には回転させながら適当に引き抜
き方向にも変位させて打ち進んでいくようにするのもよ
い。 【００１６】こうして鋼管杭１を打ち込んだ後、この鋼
管杭１を抜き去ることなくそのままの打ち込み状態にす
る。そうすると、一定期間経過後に、杭鋼管２の外周側
の、掘削土砂・セメントミルク混合体１９が固化し、図
５に示すように、芯部に杭鋼管２を備えた柱状地盤改良
体２０が地中に構築される。なお、柱状地盤改良体２０
は、支持層１６に至らせない摩擦杭形式として構築して
もよいし、支持層１６に支持させた支持杭形式として構
築してもよい。 【００１７】構築されたこの柱状地盤改良体２０にはそ
の芯部に杭鋼管２が入っているので、柱状地盤改良体２
０によって大きな支持力が得られ、芯部の杭鋼管２によ
って耐力が大きなものになる。更に、引き抜き耐力も大
きなものにすることができて、ペンシルビルに用いるこ
となども可能となる。 【００１８】また、本発明方法によって得られる柱状地
盤改良体２０の芯部には、このように杭鋼管２が入って
いるので、基礎梁を鉄骨造とするような場合には、柱状
地盤改良体２０と基礎梁との取り合いを芯部の鋼管杭１
を利用して容易に行っていくことができるという利点も
発揮される。 【００１９】以上に、本発明の実施形態を示したが、本
発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱し
ない範囲で、各種の変更が可能である。例えば上記の実
施形態では、鋼管杭の先端部に側方張出しの掘削刃と同
じく側方張出しの撹拌部とを個別に備えさせた例を示し
ているが、側方張出しの掘削刃に撹拌機能をもたせ、両
者を合わせた撹拌機能付き掘削刃を備えさせるようにし
てもよく、請求項１に記載の掘削刃と撹拌部とはその意
味で使用している。また、鋼管杭１において、中間の螺
旋翼８…は省略されてもよい。 【００２０】 【発明の効果】本発明の鋼管杭を用いた柱状地盤改良体
の構築方法は、以上のとおりのものであるから、支持力
と耐力とをいずれも大きなものにすることができ、それ
でいて、能率良く構築することができる。
状地盤改良体の構築方法に関する。 【０００２】 【従来の技術及び課題】小規模建築物に用いられる基礎
の補強には、鋼管杭や柱状地盤改良体などが用いられて
いる。 【０００３】しかしながら、鋼管杭は、杭自身の耐力が
大きいという利点を有するものの、使用する杭の直径が
通常例えば１０〜２０ｃｍと小さく、そのため、地盤か
ら定まる支持力が小さいという欠点がある。 【０００４】その一方、柱状地盤改良体は、直径が通常
例えば４０〜６０ｃｍと大きく、そのため、地盤から定
まる支持力が大きいという利点を有するものの、杭とし
ての耐力、特に曲げ耐力を期待できないという欠点があ
る。 【０００５】本発明は、上記のような背景において、支
持力と耐力とをいずれも大きなものにすることができ、
それでいて、能率良く構築することができる鋼管杭を用
いた柱状地盤改良体の構築方法を提供することを課題と
する。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の課題は、杭鋼管の
先端部に、側方に張り出す掘削刃と、同じく側方に張り
出す撹拌部と、セメントミルク供給口が設けられた鋼管
杭を用い、この鋼管杭を回転させながら地中に打ち込ん
でいく過程で、セメントミルク供給口から供給されるセ
メントミルクと、前記掘削刃で削られた土砂とを撹拌部
によって混合し、この鋼管杭を地中に打ち込んだまま、
杭鋼管の周囲のセメントミルクと土砂との混合物を固化
させ、杭鋼管の周囲に柱状地盤改良体を形成することを
特徴とする鋼管杭を用いた柱状地盤改良体の構築方法に
よって解決される。 【０００７】この構築方法によれば、得られる柱状地盤
改良体には、その芯部に杭鋼管が入っているので、柱状
地盤改良体部分で支持力を大きくでき、しかも、芯部の
杭鋼管で耐力を大きなものにすることができる。 【０００８】更にまた、地中の掘削、セメントミルクの
供給、掘削した土砂とセメントミルクの撹拌混合は、鋼
管杭に備えられている掘削刃と撹拌部とセメントミルク
供給口を用い、鋼管杭を回転させて打ち込みながら行
い、そして、この鋼管杭を地中に打ち込んだまま、杭鋼
管の周囲のセメントミルクと土砂との混合物を固化さ
せ、杭鋼管の周囲に柱状地盤改良体を形成するようにし
ているので、このような鋼管杭と柱状地盤改良体との複
合構造を能率良く構築していくことができる。 【０００９】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。 【００１０】図１（イ）に示す実施形態の方法に用いる
鋼管杭１において、２は杭鋼管であり、この杭鋼管２の
先端部には、図１（ロ）に示すように、鋼管外周部にお
いて、側方に張り出す拡底翼機能を持つ螺旋状の掘削刃
３と、同じく側方に張り出す撹拌部４とが、掘削刃３を
下、撹拌部４を上にして隣り合って備えられている。更
に、杭鋼管２の先端の周壁には、セメントミルク供給口
５が備えられている。セメントミルク供給口５にはスプ
リングパッキンが備えられている。 【００１１】なお、杭鋼管２の先端は蓋６で閉じられ、
この蓋６よりも先端側に突出するように先端掘削刃７が
備えられ、また、杭鋼管２の長手方向中間部には、図１
（イ）に示すように、側方に張り出す螺旋翼８…が間隔
的に設けられて、多翼杭に形成されている。 【００１２】柱状地盤改良体の構築は、この鋼管杭１を
用いて、次のようにして行う。即ち、まず、図２（イ）
（ロ）に示すように、鋼管杭１を、その上端を回転圧入
用の杭打ち機９の回転圧入モーター１０から下方に突出
する管継ぎ手１１と螺合連結してセットする。 【００１３】この管継ぎ手１１は、ホース１２を通じて
ミキサープラント１３と接続されており、ミキサープラ
ント１３ではセメント系固化材を水に溶かしてミルク状
にしたセメントミルクをつくり、ミキサープラント１３
でつくられたセメントミルクが、杭打ち機９からのコン
トロールによって、図示しないポンプで、管継ぎ手１１
を通じて杭鋼管２内に送り込まれ、杭鋼管２の先端部の
セメントミルク供給口５から外に噴出するようになされ
ている。なお、管継ぎ手１１には逆止弁１４が設けられ
ている。 【００１４】しかる後、図３（イ）（ロ）に示すよう
に、杭打ち機９で鋼管杭１を回転させながら地盤１５中
に圧入して打ち込んでいく。１６は支持層である。 【００１５】この回転圧入中、図４に示すように、杭鋼
管２の先端部のセメントミルク供給口５からセメントミ
ルク１７を噴出させる。これにより、鋼管杭１の先端の
側方突出掘削刃３で掘削された土砂１８にセメントミル
ク１７が注入され、これらが撹拌部４によって撹拌さ
れ、土砂１８とセメントミルク１７との混合体１９が杭
鋼管２の外周側に形成されていく。また、上方の螺旋翼
８…も撹拌に寄与する。なお、鋼管杭１は、回転させな
がら打ち込み方向にのみ掘進させていってもよいし、掘
進のみでは掘削土砂１８とセメントミルク１７との混合
が不足するような場合には回転させながら適当に引き抜
き方向にも変位させて打ち進んでいくようにするのもよ
い。 【００１６】こうして鋼管杭１を打ち込んだ後、この鋼
管杭１を抜き去ることなくそのままの打ち込み状態にす
る。そうすると、一定期間経過後に、杭鋼管２の外周側
の、掘削土砂・セメントミルク混合体１９が固化し、図
５に示すように、芯部に杭鋼管２を備えた柱状地盤改良
体２０が地中に構築される。なお、柱状地盤改良体２０
は、支持層１６に至らせない摩擦杭形式として構築して
もよいし、支持層１６に支持させた支持杭形式として構
築してもよい。 【００１７】構築されたこの柱状地盤改良体２０にはそ
の芯部に杭鋼管２が入っているので、柱状地盤改良体２
０によって大きな支持力が得られ、芯部の杭鋼管２によ
って耐力が大きなものになる。更に、引き抜き耐力も大
きなものにすることができて、ペンシルビルに用いるこ
となども可能となる。 【００１８】また、本発明方法によって得られる柱状地
盤改良体２０の芯部には、このように杭鋼管２が入って
いるので、基礎梁を鉄骨造とするような場合には、柱状
地盤改良体２０と基礎梁との取り合いを芯部の鋼管杭１
を利用して容易に行っていくことができるという利点も
発揮される。 【００１９】以上に、本発明の実施形態を示したが、本
発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱し
ない範囲で、各種の変更が可能である。例えば上記の実
施形態では、鋼管杭の先端部に側方張出しの掘削刃と同
じく側方張出しの撹拌部とを個別に備えさせた例を示し
ているが、側方張出しの掘削刃に撹拌機能をもたせ、両
者を合わせた撹拌機能付き掘削刃を備えさせるようにし
てもよく、請求項１に記載の掘削刃と撹拌部とはその意
味で使用している。また、鋼管杭１において、中間の螺
旋翼８…は省略されてもよい。 【００２０】 【発明の効果】本発明の鋼管杭を用いた柱状地盤改良体
の構築方法は、以上のとおりのものであるから、支持力
と耐力とをいずれも大きなものにすることができ、それ
でいて、能率良く構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構築方法に用いる鋼管杭の実施形態を
示すもので、図（イ）は側面図、図（ロ）は杭先端部の
断面側面図である。 【図２】図（イ）は杭打ちに用いる設備の全体を示す断
面側面図、図（ロ）は鋼管杭と杭打ち機との連結部を拡
大して示す断面側面図である。 【図３】図（イ）及び図（ロ）はそれぞれ、杭打ちの過
程を順次に示す断面側面図である。 【図４】杭打ち中の杭先端部の状態を拡大して示す断面
側面図である。 【図５】本発明方法で地中に構築された柱状地盤改良体
の断面側面図である。 【符号の説明】 １…鋼管杭 ２…杭鋼管 ３…側方張出し掘削刃 ４…側方張出し撹拌部 ５…セメントミルク供給口 １５…地中 １７…セメントミルク １８…土砂 １９…混合体 ２０…柱状地盤改良体
示すもので、図（イ）は側面図、図（ロ）は杭先端部の
断面側面図である。 【図２】図（イ）は杭打ちに用いる設備の全体を示す断
面側面図、図（ロ）は鋼管杭と杭打ち機との連結部を拡
大して示す断面側面図である。 【図３】図（イ）及び図（ロ）はそれぞれ、杭打ちの過
程を順次に示す断面側面図である。 【図４】杭打ち中の杭先端部の状態を拡大して示す断面
側面図である。 【図５】本発明方法で地中に構築された柱状地盤改良体
の断面側面図である。 【符号の説明】 １…鋼管杭 ２…杭鋼管 ３…側方張出し掘削刃 ４…側方張出し撹拌部 ５…セメントミルク供給口 １５…地中 １７…セメントミルク １８…土砂 １９…混合体 ２０…柱状地盤改良体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 平田 茂良
奈良県奈良市左京六丁目６番地２ 株式会
社大和総合技術研究所内
(72)発明者 板垣 富士男
東京都東村山市多摩湖町２丁目11番45号
富士商事株式会社内
Ｆターム(参考） 2D040 AA01 AB05 BA06 BA07 BA08
BB03 BD05 CA01 CB03 DB01
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 杭鋼管の先端部に、側方に張り出す掘削
刃と、同じく側方に張り出す撹拌部と、セメントミルク
供給口とが設けられた鋼管杭を用い、 この鋼管杭を回転させながら地中に打ち込んでいく過程
で、セメントミルク供給口から供給されるセメントミル
クと、前記掘削刃で削られた土砂とを撹拌部によって混
合し、 この鋼管杭を地中に打ち込んだまま、杭鋼管の周囲のセ
メントミルクと土砂との混合物を固化させ、杭鋼管の周
囲に柱状地盤改良体を形成することを特徴とする鋼管杭
を用いた柱状地盤改良体の構築方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001299572A JP2003105747A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 鋼管杭を用いた柱状地盤改良体の構築方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001299572A JP2003105747A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 鋼管杭を用いた柱状地盤改良体の構築方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003105747A true JP2003105747A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=19120310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001299572A Pending JP2003105747A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 鋼管杭を用いた柱状地盤改良体の構築方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003105747A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006046013A (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-16 | Takenaka Doboku Co Ltd | 風力発電施設のモノパイル式基礎構造 |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001299572A patent/JP2003105747A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006046013A (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-16 | Takenaka Doboku Co Ltd | 風力発電施設のモノパイル式基礎構造 |
| JP4606086B2 (ja) * | 2004-08-09 | 2011-01-05 | 株式会社竹中土木 | 風力発電施設のモノパイル式基礎構造 |
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