JP2005054437A - 基礎杭の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】産業廃棄物としてのセメントミルク混入掘削土の排出を軽減し、セメンミルク使用量も軽減する。
【解決手段】深さＨ_１２まで杭穴掘削をして、掘削土Ｓを地上２２に排出し、一般残土として処理する（ａ）。深さＨ_１１まで杭穴５を掘削し、Ｈ_１７までの掘削土Ｓを残置する（ｂ）。杭穴５の根固め部６で量Ｗ_１のセメントミルクを注入して、根固め層２７を形成する（ｃ）。量Ｗ_２のセメントミルクを注入して掘削土Ｓと撹拌混合してソイルセメントよりなる杭周固定液層２８を形成する（ｃ）（ｄ）。既製杭１を埋設すると、既製杭１の実体積（中空部を除いた体積）Ｖだけ、ソイルセメントが溢れ（ｅ）、溢れたソイルセメントＳＣを産業廃棄物として処理する。セメントミルク等が固化した後、基礎杭構造２５を構成する（ｅ）。
【選択図】図３

Description

この発明は、杭穴内に既製杭を埋設して基礎杭を構築する方法であって、主に産業廃物の排土量を軽減すると共に、その基礎杭造成に使用するセメントミルク等の固化剤の使用量を軽減節約することを目的とした基礎杭の構築方法に関する。

建造物などの基礎構造として、杭穴内に既製杭を埋設してなる杭基礎が多用されている。この場合、既製杭の支持力を高める等の為に杭穴の根固め部等にセメントミルク等の固化剤を注入して、ソイルセメント層を形成していた。これは、杭穴の地盤を補強をして支持力を安定させると共に、鉛直荷重に対する耐力を高めている。

この場合、支持力をより高める為に、杭穴上端付近までセメントミルクを満たしていたので、既製杭を埋設する際に、既製杭の体積に相当する量の固化剤が混入された掘削泥土やソイルセメントが杭穴より地上に溢れ排出されていた。

そこで、杭穴より排出された掘削泥水は、従来、次のように取扱われている。

(1) その掘削泥水は、産業廃棄物としてバキュームカー吸引して、施工現場より搬出し処理する方法が実施されている。この場合には、施工管理が面倒になるばかりか、排出作業が大掛かりとなり、搬送費もかさむ問題点があった。

(2) 固化剤が混入した掘削泥水に、更にセメントを付加して、掘削泥水の固化強度を高めて、施工現場の空いた地表面に埋め戻すことが実施されている。この処理方法は、掘削泥水を埋め戻せる広い余分な土地を有する現場に限られ、都市部等では施工現場が狭く採用できなかった。

(3) 施工現場で、排出された掘削泥水を処理して、杭穴又は既製杭の中空部に埋め戻すことも成されていた。この方法では、一般に掘削泥水の脱水などの容積を減少させるための特別処理が必要でコストの増加をきたしていた。

(4) また、既製杭では、既製杭の構造を螺旋翼付き鋼管杭として、所定地盤にねじ込み、掘削排土を減らす工法も提案されている（特許文献１）。
螺旋翼付き鋼管杭をねじ込んで埋設する方法は、施工地盤が軟弱な支持力の小さい土質限定されており、かつ、比較的に良好な地盤で高支持力を発現する一般のコンクリート製の既製杭には利用できず汎用性がなかった。

(5) また、円筒部から先端部にかけて外径が縮小するように形成した既製杭を使用して、残土の発生を解消した工法も提案されている（特許文献２）。この工法では、先端部よりも円筒部の容積が大きくなるように構成しておき、この既製杭を貫入することにより、周囲の地盤を圧密して既製杭の内部に取り込む土砂の容積を小さくし、更に、掘削土を円筒部の中空部に埋め戻していた。この工法では、地盤を圧密して既製杭を埋設するための大掛かりな装置を必要とする問題点があった。

(6) また、地盤改良の分野では、地盤の強度が弱い、いわゆる良くない改良すべき地盤を掘削して、その掘削土をセメントミルク等の固化剤と混合して、ソイルセメント柱を造成する工法がなされている。ソイルセメント柱により所定の地盤強度へ改質・造成することを目的としたものであった。
この際、まず、先行掘削して、セメントミルク等の固化剤注入に応じて、掘削土を部分的に排出する工法もなされていた。一方、基礎杭では、杭穴掘削時に杭穴の形状寸法の維持が必要がであり、更に、その周辺地盤との間で摩擦力等を伝達する必要があった。従って、地盤改良におけるこの工法を、高度な品質の杭穴造成等には適用できなかった。
即ち、基礎杭では、先ず良くない地盤に限らず、各種の土質・強度の地盤において、掘削が必要で、その掘削では、設計された所定形状・寸法で所望の内壁を有する杭穴を形成していた。また、その杭穴の形状・寸法を維持して、杭穴内に、深度毎に求める支持力等に応じて、各種混合方法、撹拌方法等を採用して、固化強度を異にするセメントミルク層、ソイルセメント層を形成していた。更に、基礎杭構造では、その造成された杭穴内に円滑に既製杭を沈設することが必要であり、造成した基礎杭として周辺地盤と一体となって、基礎杭に所定の支持力を付与する工法となっていた。よって、基礎杭構造は、単に地盤掘削し、掘削土に固化剤を混合して所定の地盤強度以上に地盤を造成する地盤改良工法とは、全く異なっていた。
実公昭４−３１３１７号公報 特開平９−４９２２９号公報

前記従来の技術は以上のような問題点があるので、本願は、これを解決すると共に、以下のような目的で、発明された。

(1) 各種地盤において、杭基礎の造成で使用する固化剤を含む産業廃棄物(掘削泥水)の排出を大幅に低減する。
(2) 杭基礎造成で排出する掘削土を一般残土として区分し排出する。
(3) 排出される掘削掛土には固化剤を混入させず、固化剤の使用量を節約する。
(4) 一般に支持力が低い柔らかい施工現場の上層の土質を改良し、杭穴上層部の杭周地盤を補強し、水平耐力も向上させる。
(5) 掘削ヘッドに連結する直上の掘削ロッドは、杭穴上部の掘削土の排出を容易にすると共に深層での掘削効率を向上させる。

然るにこの発明では、固化剤を投入・混合する前に、所定量の掘削土（例えば、固化剤の投入量等に相当する掘削土）で、地表等上層部分の掘削土を排出した後に、既製杭を埋設するので、前記問題点を解決した。

即ちこの発明は、掘削した杭穴の根固め部内に、固化剤を投入して、固化支持層を形成し、該固化支持力層内に既製杭を埋設して基礎杭を構築する基礎杭の構築方法であって、以下の工程を取ることを特徴とした基礎杭の構築方法である。
(1) 地表面から杭穴上層部を掘削し、地表側の掘削土であって、「投入する固化剤の体積及び埋設する既製杭の実体積に応じた量」の掘削土を地上に排出する。排出した掘削土を一般残土として処理する。
(2) 続いて所定深さまで、前記杭穴を掘削して、前記杭穴内に固化剤を注入して、「残留する掘削土と置換し」及び／又は「残留する掘削土と撹拌混合して」、固化支持力層を形成する。
(3) 続いて、前記杭穴内に前記既製杭を沈設し、前記固化支持力層の上面を杭穴内に納め、前記固化剤が混入した掘削土を地上に排出しない。

また、他の発明は、掘削した杭穴の根固め部内に、固化剤を投入して、固化支持層を形成し、該固化支持力層内に既製杭を埋設して基礎杭を構築する基礎杭の構築方法であって、以下の工程を取ることを特徴とした基礎杭の構築方法である。
(1) 地表面から杭穴上層部を掘削し、地表側の掘削土であって、「投入する固化剤の体積及び／又は埋設する既製杭の実体積に応じた量」の掘削土を地上に排出する。排出した掘削土を一般残土として処理する。
(2) 続いて所定深さまで、前記杭穴を掘削して、前記杭穴内に固化剤を注入して、「残留する掘削土と置換し」及び／又は「残留する掘削土と撹拌混合して」、固化支持力層を形成する。

また、前記において、掘削ロッドを、先端に掘削ヘッドを配置し、該掘削ヘッドの直上に掘削土の排出手段を配置して、構成し、前記掘削ロッドで杭穴上層部を掘削し、当該掘削をした後又は当該掘削をしつつ、排出手段で、掘削土を地上に排出し、排出した掘削土を一般残土として処理する基礎杭の構築方法ある。

また、前記において、以下の構成とすることを特徴とする基礎杭の構築方法である。
(1) 杭穴上層部を掘削する。
(2) 所定深さまで、前記杭穴を掘削して、前記杭穴内に固化剤を注入して、残留する掘削土と撹拌混合して、杭穴の下端部に固化支持力層を形成し、杭穴口まで固化剤が混入した掘削泥土層を満たす。
(3) 杭穴内に既製杭を埋設し、地上に溢れた「固化剤が混入した掘削土」を処理する。

また、前記において、「所定量の掘削土」を地上に排出した後、又は排出する前に、杭穴口に、当該排出した掘削土の量に応じた長さのケーシングを嵌挿して、杭穴掘削をすることを特徴とする基礎杭の構築方法である。

また、前記において、「所定量の掘削土」を地上に排出した後、又は排出する前に、杭穴口まで水を充填した状態で杭穴掘削をすることを特徴とした基礎杭の構築方法である。

また、前記において、必要な支持力に基づいて、所定径及び深さの杭穴、所定外径、内径及び長さの標準値で既製杭を設計した基礎杭構造において、「前記既製杭の外径を標準値より大径とし」及び／又は「前記既製杭の内径を前記標準値より小さく形成して」、前記既製杭の実体積を前記標準値より大きく設定し、前記杭穴の容積に比して相対的に実体積の大きな既製杭を組み合わせて埋設し、固化剤の使用量を相対的に減らすことを特徴とする基礎杭の構築方法である。

更に、前記において、杭穴の杭穴口周囲の地盤を、所定深さで、「前記杭穴径の１．５倍の径」〜「隣接する杭穴と干渉しない範囲の径」で掘削して、収容部を形成する基礎杭の構築方法である。

前記における固化剤とは、主にセメントミルクを指すが、杭穴内で固化する水硬性の材料で有れば、使用することができる。

また、前記における排土手段とは、主にスパイラルロッドを指すが、従来の排土できる部材であれば、任意のものを採用することができる。

また、前記におけるケーシングの長さ「当該排出した掘削土の量に応じた長さ」とは、「投入する固化剤の体積に応じた量」の掘削土を地上に排出した場合に、その体積に応じた杭穴の深さを指す。例えば、杭穴の断面積Ａ（ｍ^２）、固化剤の投入量Ｖ（ｍ^３）とした場合、ケーシングの長さＬ（ｍ）＝Ｖ÷Ａ となる。

また、前記における収容部の「前記杭穴径の１．５倍の径」〜「隣接する杭穴と干渉しない範囲の径」において、１．５倍以下では、通常一部のソイルセメント等しか収容されないので、１．５倍以上が好ましい。また、「隣接する杭穴と干渉しない範囲の径」は、通常隣接する杭穴は、杭穴径の２．５倍程度離して形成するので、施工現場によっては、隣接する杭穴の収容部が互いに当接すると好ましくないので、この場合には当接しない範囲となる。また、収容部の「所定深さ」は、処理すべき固化剤が混入した掘削土量、改良すべき地表側の地盤の厚さ等に応じて選択して設定する。

また、前記における「所定量の掘削土」とは、「セメントミルク注入量Ｗ」から「杭体積Ｖとセメントミルクの注入量Ｗ」の間で設定し、地盤の土質性状、杭穴の造成方法、特に練付の方法及び有無、施工地面の状況等により適宜変更を加える量等を指す。

また、前記における「標準値より大径にし」とは、既製杭の規格上外径及び内径が標準値として決められているが、その外径を標準値より大きくすること等を指す。

(1) この発明は、注入する固化剤あるいは使用する既製杭の体積に相当量の掘削土を地表側で、「固化剤を注入する前」あるいは「注入後で混合前」に排出し、また、固化剤を注入した後に既製杭の体積分等一部の固化剤混入掘削土を排出するので、掘削土を主とする産廃物残土を大幅に減らすことができる効果がある。
また、固化剤の注入の前後で掘削泥土の排出時期を分けることにより、固化剤が混入していない一般残土（非産業廃棄物）と、混入している産業廃棄物としての残土を区分けすることができるので、産業廃棄物の廃棄量を大幅に低減できる効果がる。

(2) また、一般に地盤強度が弱くまた強度のバラツキが多い地表部分の地盤から掘削土を予め排出するので、杭周部の固化剤層（ソイルセメント層）をより高品質で強固な層とすることができ、水平耐力を安定させることができる効果がある。
ここで、ソイルセメントの固化強度を一定にすれば、注入するセメントミルク量を同様に節減することもできる。

(3) また、掘削ロッドを、掘削ヘッドの直上にスパイラル等の排土手段を設け、その上部にスパイラルを設けず、練付手段等を設けた構成とした場合には、地表部分の掘削土を確実に排土して、掘削ヘッドでの掘削土の揚上性が向上し、掘削速度が改善され、掘削性の良くない粘性土などを含む地盤であっても、ソイルセメントのバラツキを減らすことができる。

(4) また、本発明では、掘削ロッドの回転数Ｎ、掘削速度ｖの設定は任意であるが、地盤の崩落性、掘削性を考慮して、
ｖ／Ｎ≦Ｌ_１×ｎ_１ ［式Ｃ］
ｖ／Ｎ≦Ｌ_２×ｎ_２ ［式Ｄ］
を満たすように、掘削ロッドの回転数Ｎ、掘削速度ｖを調節して、「ｖ／Ｎ」をできるだけ小さな値となるようにすれば、同一高さで、複数回杭穴壁を削り、複数回練付がなされるので、均一でより強固な高品質の杭穴を造成できる。従って、杭穴壁の崩落を防止でき、あるいは崩落の危険性を軽減できるので、形成される固化支持力層（ソイルセメント層）を高品質に形成できる。また、杭穴壁の崩落を防止できるので、杭穴口での杭穴壁の補強すべく設置するケーシングの長さをできるだけ短くでき、更には、所定量の注水により、ケーシング自体を不要にできる。
また、ケーシングの長さを「排土される掘削土の量に応じた長さ」とするので、既存の鋼管を転用でき、ケーシングの調達及び挿入・抜き取りも容易で、経済的である。

(5) また、本発明を応用すれば、杭穴の杭穴口まで水を充填した状態で、杭頭部を形成できるので、基礎ベース構築時の基礎杭の杭頭部を露出させる為のはつり作業を軽減できる。

(6) また、本発明は、使用する既製杭の種類・構造は問わないが、特に使用する既製杭の外側面と杭穴内壁との隙間が多い既製杭を使用した場合に特に有効である。
例えば、既製杭の軸部外側面に節形状あるいは凹凸形状等の突起を設ける等した異形杭の場合には、杭穴を掘削する際には、既製杭の最大外径（節部や凸部の外径）が挿入できるように、既製杭の軸部径に比して、大径の杭穴を掘削する必要がある。従って、この既製杭では、杭穴壁と既製杭の軸部外周面との隙間は、通常の円筒杭の場合に比して、数倍に達する場合も生じるが、既製杭自身の体積は杭穴の径に比して相対的に小さくなり、使用するセメントミルク等の固化剤のの使用量もそれだけ無駄を少なくできる。
更に、ここで、既製杭として、例えば肉厚を大きくして、杭穴容積に比べて相対的に杭穴実体積の大きい既製杭を選択して埋設すれば、１つの基礎杭当たりのセメントミルク等の固化剤の使用量を節約できる。即ち、既製杭の外径が大きく、及び／又は、内径が小さい、寸法形状、即ち結果として肉厚をより厚くすることにより実現できる。
従って、これに応じて、地上に排出される「固化剤が混入した産業廃棄物」も同様に削減できるので、有効である。即ち、突起付きの既製杭等の異形杭では、注入する固化剤の分だけ、予め掘削土を地上に排出すれば、「固化剤が混入した産業廃棄物」の削減効果が大きいものとなる。

(7) また、杭穴の杭穴口の周囲に収容部を形成する場合には、杭穴から溢れるセメントミルク等の固化剤を含んだ掘削土を収容部内に貯め置くことができ、当初の掘削土の排出量を減らし、あるいはセメントミルク等の固化剤の投入量を増加させることができる。更に収容部で固化する「固化剤が混入した掘削土」により地表側の地盤が強化される。
また、この場合、収容部の容積を既製杭の実体積に一致させれば、セメントミルクなどの固化剤の投入量に応じた地表側の掘削土分だけを排土した場合であっても、既製杭を沈下させた際に「固化剤が混入した掘削土」は、収容部に収容され、地上に溢れることが無い。従って、産業廃棄物として処理すべき「固化剤が混入した掘削土」を無くすことができる。

杭穴５の根固め部の設計支持力に応じて、
既製杭１ 長さＬ_１０
断面積Ａ_１０（外径Ｄ_１０）
実体積（中空部を除いた体積）Ｖ
Ｖ＝Ｌ_１０×Ａ_１０
杭穴５ 軸部断面積Ａ_１１（内径Ｄ_１）
深さＨ_１１
セメントミルク（固化剤）の総注入量をＷ
を設定する。
根固め部の注入量Ｗ１、杭周固定部の注入量Ｗ２とすると、
Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２
となる。
また、固化剤の投入量に応じた杭穴５の深さＨ_１２とすると、
Ｈ_１２＝Ｗ÷Ａ_１１
また、既製杭１の実体積Ｖに相当する杭穴５の深さをＨ_１０とすると、
Ｈ_１０＝Ｖ÷Ａ_１１
となる。以下の手順で、基礎杭構造２５を構築する。

(1) 地上２２から所定深さＨ_１２まで、掘削ロッド１０の掘削ヘッド１６で杭穴掘削をして、掘削土を地上２２に排出する（図３（ａ）。図２（ａ）参照）。排出される掘削土にはセメントミルクが混入されていないので、この掘削土は一般の残土として産業廃棄物とは区別され、そのまま処理することができる。
一般に、地上２２側の上層の地盤は、軟らかくソイルセメントを生成する際に、好ましく無く、かつ地上２２側の掘削土は排出容易であるので、この地上２２側の掘削土を排出する。

(2) 次いで、所定の深さＨ_１１まで、杭穴５を掘削する（図３（ｂ）、図２（ｂ））。この際、掘削土は、杭穴５内に残置するが、適宜地上２２に排出することもできる。この場合には、未だセメントミルクを注入していないので、排出される掘削土は、一般の残土として処理できる。
この状態で、杭穴５の底側には、でＨ_１７まで掘削土Ｓが溜まっている（図３（ｂ））。尚、Ｈ_１７は、前記(1) で排土したＨ_１２分以外の掘削土である。
前記深さＨ_１２までの掘削、深さＨ_１１までの掘削の何れおいても、杭穴掘削時に、杭穴壁を所定形状・寸法を維持しながら慎重に掘進する。更に、掘削ロッドで、杭穴壁を補強し、均す等所定の杭穴品質を確保することが必要である。

(3) 次いで、杭穴５の根固め部６の底８ａで、所定量Ｗ１のセメントミルクを注入して、掘削土Ｓをセメントミルクに置換して、あるいはセメントミルクと撹拌混合して、根固め層（固化支持力層）２７を形成する（図３（ｃ））。尚、求める支持力や掘削土の性状によっては、根固め部６でセメントミルクを注入して掘削土と撹拌混合して、ソイルセメントを生成して根固め層（固化支持力層）とすることもできる。

(4) 次いで、根固め層の上方でも所定量Ｗ２のセメントミルクを注入して掘削土Ｓと撹拌混合してソイルセメントを生成して杭周固定液層２８を形成しながら、掘削ロッド１０を地上２２に引き上げる（図２（ｃ））。この状態で、通常は杭穴口８まで、杭周固定液層（ソイルセメント）２８が満たされてる（図３（ｄ））。

(5) 次いで、杭穴５内に、既製杭１を埋設する。既製杭１の下降に伴い、既製杭１の実体積（中空部を除いた体積）Ｖとしたとき、
Ｖ＝Ｌ_１０×Ａ_１０＝Ｈ_１０×Ａ_１１
の体積Ｖだけ、ソイルセメント（セメントミルクが混入した掘削土）が地上２２に溢れる。既製杭１が所定位置に沈設された状態で、杭周固定液層２８が杭穴口８まで満たされ、全体で実体積Ｖに相当するソイルセメントＳＣが地上に溢れ（図３（ｅ））、溢れたソイルセメントＳＣは、産業廃棄物として処理する。
以上のようにして、セメントミルク等が固化した後、基礎杭構造２５を構成する（図３（ｅ）、図２（ｄ））。

(6) 尚、前記において、地上２２側の掘削土を排出した後に、または排出する前に、あるいは排出しながら、杭穴口８に、鋼管製のケーシング２３を挿入して、地表側の杭穴壁の崩落を確実に防止することもできる（図２（ｂ））。
また、杭穴壁の崩落を防止するために、掘削中に掘削ロッド１０の練付ドラム１３等で杭穴壁を均すこともできる。杭穴壁を特に配慮して、均した場合には、杭穴５の軸部７で杭周固定液層内に位置する既製杭１の摩擦支持力が強化される。また、この場合でも、杭穴壁が崩落する可能性がある現場では、掘削土の排出に応じた量の、水を杭穴内に注入して、杭穴内に水又は掘削土が満たされた状態で、杭穴５を掘削することもできる。
また、前記において、根固め層の支持力だけで、所定の支持力を確保できる基礎杭構造２５の場合には、杭周固定液層を形成しないこともできる。この場合には、既製杭１を埋設した際に地上２２に排出される掘削土にもソイルセメントが混入していないので、掘削土は一般残土として区別して処理することができる。

(7) また、前記において、ソイルセメント（セメントミルクが混入した掘削土）の排出を全く無くすこともできる（図４）。
杭穴を掘削し、セメントミルクの注入量Ｗ、既製杭１の実体積Ｖに相当する地表側の掘削土Ｓ（杭穴の深さＨ_１４に相当する）を地上２２に排出する（図４（ａ））。
続いて、所定深さＨ_１１まで、杭穴５を掘削する（図４（ｂ））。杭穴の掘削が完了した状態で、杭穴底８ａ側には、深さＨ_１８の掘削土Ｓが残留している。尚、
Ｈ_１８＝Ｈ_１１−Ｈ_１４
に相当する。
続いて、杭穴５内に総注入量Ｗ（杭穴相当深さＨ_１２）のセメントミルクを注入する（図４（ｃ））。
注入したセメントミルクと掘削土Ｓとを撹拌混合して、ソイルセメントＳＣを生成して、杭穴底８ａ側に根固め層２７、根固め層２７の上方に杭周固定液層２８を形成する（図４（ｄ））。この状態で、杭周固定液層２８の上面から杭穴口８まで、既製杭１の実体積Ｖに相当する深さＨ_１０の空隙２９が形成される。
続いて、杭穴５内に、既製杭１を沈設する。沈設に従って、杭周固定液層２８の液面は上昇するが、既製杭１を所定位置に沈設した状態で、杭周固定液層２８の上面は杭穴口８付近に位置する（図４（ｅ））ので、地上２２に溢れて排出されるソイルセメントは全く無い。以上のようにして、セメントミルク等が固化した後、基礎杭構造２５を構成する（図４（ｅ））。
尚、ここで、最初に地上に排出する掘削土Ｓを深さＨ_１４より少ない量に設する場合には、杭穴５の口部８の周囲の地盤を削って、凹部として収容部３０を形成することもできる（図４（ｄ）鎖線図示３０）。収容部３０は、例えば、杭穴径Ｄ_１の１．５倍程度で形成し、深さは、最初の排土量をＨ_１４より少なくした分の体積に見合った量とする。この場合、排土量を少なくした分、ソイルセメントが杭穴５から溢れるが、収容部５内に収容され、廃棄するソイルセメントは無い（図４（ｆ））。

(8) 尚、セメントミルクの混合前の一般残土としての排出量は、地盤の土質、杭穴の造成方法、施工地面の状況等による排土処理可能量等により適宜設定するものであり、「セメントミルク注入量Ｗ」から「杭体積Ｖとセメントミルクの注入量Ｗ」の間で設定することが、施工管理面、品質の安定性の面から望ましい。

図面に基づき、この発明の実施例を説明する。

［１］施工仕様

既製杭１ ＢＦパイル
（三谷セキサン株式会社の商標。コンクリート製節付きパイル）
軸部２径＝４００φ、
節部３径＝５５０φ
全長＝１１．０ｍ
軸部２断面積＝０．０６８４ｍ^２
杭実体積＝０．９２ｍ^３
杭穴５ 軸部７径＝既製杭１の軸部２径＋３０ｍｍ
＝５８０φ
深度＝１１．５ｍ
軸部７断面積＝０．２６４ｍ^２
根固め部６長＝２ｍ
根固め部６のセメントミルク注入量（水セメント比１００％）
＝０．５２７ｍ^３
杭周部（軸部７）セメントミルク注入量（水セメント比１００％）
＝０．７９０ｍ^３／１０ｍ

［２］注入量・杭体積等と相当する杭穴長の関係

根固め部６のセメントミルク注入量に相当する杭穴掘削の長さ（以下「相当掘削長さ」）
０．５２７÷０．２６４≒２．０ｍ
杭周部１２セメントミルク（杭周固定液）注入量の相当掘削長さ
０．７５÷０．２６４≒２．８ｍ
既製杭１の実体積と相当掘削長さ
０．９２÷０．２６４≒３．５ｍ
尚、既製杭１の実体積とは、既製杭の体積で、中空部の体積を除いたコンクリート等の部分のみの体積を指す。

［３］掘削ロッド１０の構成

掘削ロッド１０は、ロッド本体１１の下端に掘削ヘッド１６を装着して構成する。

掘削ヘッド１６は、上端にロッド本体１１との連結部を有し、中空筒状のヘッド本体１７の外周に、揚土用のスパイラル１８が形成され、スパイラル１８の下端に固定掘削刃１９、１９を刃先を下方に向けて突設してある。また、スパイラル１８の中間部に、放射方向（横方向）に拡開する拡大掘削刃２０、２０が取り付けてある。ヘッド本体１７の下端中央部に注水口（図示していない）があり、杭穴５内に外部から水及びセメントミルクなどを所要量適宜注入出来るようになっている。

前記において、固定掘削刃１９の刃先の縦方向（杭穴の深さ方向）の長さをＬ_１とし、拡大掘削刃の刃先の縦方向（杭穴の深さ方向）の長さをＬ_３としてある。

また、ロッド本体１１は、下端に掘削ヘッド１６との連結部を有し、下端部に排土用のスパイラル１２が形成されている。スパイラル１２は、掘削刃１９、１９の下端から長さ（高さ）Ｌ（Ｌ：少なくとも２ｍ以上）の位置まで形成されている（図１）。スパイラル１２の上方には、練付けドラム、撹拌バー（図示していない）が装着してあり、排土用の手段（スパイラル等）を設けていない。スパイラル１２の長さＬは、前述の排土量に応じて設定されている。

練付けドラム１３は、ヘッド本体１７に固定されたドラム取付部１３ａに、平面部分扇形状の練付部１４が着脱自在に装着してある。練付部１４は、平面視で約９０度の開き角で形成され、直径対称な位置に２つ配置されている。また、練付部の上下は、徐々に縮径して、練付面１４ａを斜めに絞った導入部１５が形成されている。

また、前記において、練付ドラム１３の練付部１４の縦方向（杭穴の深さ方向）の長さをＬ_２とする。

［４］基礎杭２５の構築方法

施工方法は、通常の先掘り杭穴造成方法において、地盤の土質に合わせて杭穴が崩落しないような方策を付加し、掘削土の排出方法を従来の方法から変更したものである。具体的には、以下のような手順で基礎杭を構築する。

(1) 地上２２から、掘削ロッド１０を正回転して掘削ヘッド１６の固定掘削刃１９、１９で、地盤を掘削する（図１（ａ））。この際、土質に崩落性がある場合（例えば、砂質土等）の場合には、随時注水しながら掘削する。

(2) まず、地上２２から深さ４．８ｍ分まで杭穴５を掘削し、掘削土（セメントミルク注入量に相当する）をスパイラル１８、１２で地上２２に排出する（図１（ａ）鎖線図示５）。この際、効率的な排土等の為に、必要ならば、掘削ロッド１０を上昇させるなどすることもできる。また、排出した掘削土は、水を含む以外に掘削液やセメントミルク等を含まないので、一般残土（非産業廃棄物）として区分して処分できる。

(3) 続いて、あるいは掘削と並行して、杭穴口８に、掘削ロッド１６を挿入できる内径（掘削径より若干大径）の鋼管製のケーシング２３を設置して、地上付近の杭穴壁の崩落を防止する。尚、ここで、排土と共に掘削ロッド１６を一旦地上に引き上げたが、掘削ロッド１６に充分な排土能力があり、かつ上記所定の排土後にケーシングを設置できれば、掘削ロッド１６を地上に引き上げる必要はない。
前記におけるケーシング２３の深さ（長さ）Ｈは、根固め部に注入するセメントミルクの注入量に応じた杭穴の長さ、即ち、固化剤注入量の「相当掘削長さ」の約４．８ｍとしてある（図２（ｂ））。

(4) 引続き、掘削ロッド１０の掘削ヘッド１６で、所定深度（深さ１１．５ｍ）まで、地盤を掘削する。この際、掘削ヘッド１６の下端から適宜注水しながら掘削して掘削を補助すると共に、掘削ロッド１０を上下に反覆昇降して、生じる掘削土と水を良く撹拌して、練付ドラム１３で掘削土を杭穴壁に練り付ける。この撹拌により、杭穴壁の崩落をより防止すると共に、その後に生成するソイルセメントの質を向上させることができる。
尚、高品質の杭穴壁を有する杭穴５の造成方法として、従来の杭穴造成方法とは異なり、以下の方法を採用することにより、杭穴５から掘削土を排出した後でも、杭穴壁の崩落がより少なくなり、一つの杭穴５で深さ毎に土質（地盤性状）が異なっている場合であっても、安定かつ確実な既製杭の沈設が可能となる。

(5) また、前記掘削に際して、掘削ヘッド１６の固定掘削刃１９の深さ方向の刃先の長さをＬ_１（ｃｍ）、その刃先の個数をｎ_１（個）、掘削ロッド１０の回転数をＮ（ｒ．ｐ．ｍ．）掘削ヘッド１６の掘削速度（深さ方向への押し込み速度）ｖ（ｃｍ／ｍｉｎ．）としたとき、
ｖ≦Ｌ_１×ｎ_１×Ｎ ［式Ａ］
を満足するように、掘削ロッド１０の掘削速度ｖ、回転数Ｎを調節して掘削する。式Ａを満たすことにより、刃先が少なくとも１回杭穴壁を削ぐように掘削でき、杭穴壁をもれなく掘削でき、均一な杭径となる。
また、掘削ロッド１０の練付ドラム１３による練付面１４ａの深さ方向の長さをＬ_２（ｃｍ）、同一高さの練付面１４ａの数をｎ_２（個）とするとき、
ｖ≦Ｌ_２×ｎ_２×Ｎ ［式Ｂ］
を満足するように、掘削ロッド１０の掘削速度ｖ、回転数Ｎを調節して撹拌・練付をする。式Ｂを満たすことにより、練付面１４ａが少なくとも１回杭穴壁を均すことができ、均質な練付ができる。
ここで、通常の地盤での杭穴に掘削造成の場合には、式Ａ、式Ｂより、
ｖ／Ｎ＝Ｌ_１×ｎ_１
ｖ／Ｎ＝Ｌ_２×ｎ_２
の両式を満たすように、掘削ロッド１０掘削速度ｖ、回転数Ｎを調節すれば、最も効率的に杭穴５の造成が実現できる。
また、地盤が崩落しやすい良くない土質である場合には、式Ａ、式Ｂより、
Ｌ_１×ｎ_１＝ｋ_１、Ｌ_２×ｎ_２＝ｋ_２、
とするとき、
ｖ／Ｎ≦Ｌ_１×ｎ_１＝ｋ_１ ［式Ｃ］
ｖ／Ｎ≦Ｌ_２×ｎ_２＝ｋ_２ ［式Ｄ］
を満たすように、できるだけ小さな「ｖ／Ｎ」の値を設定すれば、練付回数を増やして、より厚く練り付けをすることができる。即ち、
ｖ／Ｎ＝（１／２）×ｋ_２
となるように、ｖ、Ｎを設定すれば、少なくとも２回杭穴壁を練り付けることができる。

(6) 杭穴５の軸部７の掘削・撹拌・練付が完了したならば、掘削ヘッド１６の下端を杭穴底８ａに位置させ（図２（ｂ））、予め設定した所定量の根固め部用のセメントミルクを吐出し、根固め部６の予定位置に残置されている掘削土を押し上げて、セメントミルクに置換する。根固め部６の土質によっては、掘削土と撹拌しながらセメントミルクを吐出出して、所望の固化強度の根固め部を造成することもできる。

(7) 根固め部６の造成が完了したならば、掘削ロッド１０を引き上げながら、掘削ヘッド１６の先端から杭穴５の軸部７内に杭周固定液用のセメントミルクを吐出する。更に掘削ロッド１０を昇降及び／又は回転して、吐出したセメントミルクと掘削土を撹拌混合して、均質なソイルセメント層を生成すると共に、そのソイルセメントを杭穴壁に練付ける。所定のソイルセメント及び杭穴壁の形成が完了したならば、ケーシング２３を地上２２に引き上げると共に、掘削ロッド１０も引き上げ、杭穴５の造成が完了する（図２（ｃ））。
この状態で、杭穴５の杭穴口８付近（杭頭部に相当する位置）まで、所定の均一なソイルセメント層（杭周固定液層）を形成することができる。

(8) 続いて、杭穴５内に、既製杭１を沈設する。既製杭１を埋設するに従って、既製杭１の中空部１ａ及び杭穴壁との間にソイルセメントが充填されると共に、、ソイルセメントは地上２２に溢れる。
杭穴口８までソイルセメントが充填されている場合には、既製杭１の表面に掘削土が触れることなくソイルセメントが付着するので好ましいが、この場合、既製杭１の実体積分（杭穴の約３．５ｍ分）のソイルセメントが地上２２に溢れ、溢れたソイルセメントは回収して産業廃棄物として処理される。この場合であっても、産業廃棄物として処理される量は、同一杭穴径の従来の工法と比較して、約２分の１以下に軽減される。尚、使用する固化剤も同様に節約できる。

(9) 以上のようにして、充填されたソイルセメント、セメントミルクが固化して既製杭１と一体となり、この発明の基礎杭２５の構築が完了する（図２（ｄ））。

［５］他の実施例

(1) 前記実施例において、初めにセメントミルク注入分の相当掘削長約５ｍを地表側の掘削時に、地上２２に上げて、杭穴排出物を一般残土として処理し、続いて既製杭１の体積の相当掘削長３．５ｍ分の杭穴排出物を産業廃棄物として処理して、杭穴口８をケーシングで補強したが、土質が硬質粘土等の施工地盤等で、杭穴壁の崩落の危険が無い場合には、ケーシング２３を使用しないこともできる（図示していない）。
即ち、杭穴掘削中で、セメントミルク注入前に、予め地上から７．６ｍ分の掘削土を地上に排出して、これを一般残土として処理する。この深さまで、杭穴内を空にしておき、必要なセメントミルク４．８ｍ分を杭穴５内に注入して、杭穴内に残置された掘削土とセメントミルクとを撹拌混合して、杭穴５内にソイルセメントを生成する。次に既製杭１を沈設すれば、既製杭１の実体積に相当する３．８ｍ分が空の状態となっているので、既製杭１を所定深さまで埋設した状態で、ソイルセメントは、杭穴口８付近（杭頭部付近）まで至るが、地上には溢れない。従って、産業廃棄物として処理するセメントミルクが混入した掘削土（ソイルセメント）の排出を概ね無くすことができる。

(2) また、前記実施例において、杭穴５の上部約５ｍ分にケーシング２３を押し込んで、杭穴口８付近の杭穴壁の崩落を防止したが、施工地盤が比較的崩落性が少ない場合には、ケーシング２３の押し込みに代えて、杭穴５内に水を満たすこともできる（図示していない）。
即ち、杭穴掘削時に地上２２から５ｍ分の掘削土を排出した後に、杭穴５内に水を注入して、常に杭穴口８付近まで、水が満たされた状態で、杭穴５の掘削をする。杭穴５内に掘削土及び水が入った状態で、所定の深さまで杭穴５を掘削し掘削土を撹拌して杭穴壁を均す。
続いて、根固め部６内にセメントミルクを注入して、杭穴下端部の根固め部６の掘削土をセメントミルクと置換又は撹拌すれば、杭穴５上部の掘削土又は水は、地上２２に溢れ、溢れた杭穴排出物にはセメンミルクが混合していないので、一般残土（非産業廃棄物）として処理できる。ここで、杭穴上部の掘削土（セメントミルク未混入）を深さ約２．０ｍ分を地上２２へ排出することになる。
続いて、杭穴５の軸部７にセメントミルクを注入撹拌して、ソイルセメントによる杭周固定液層を形成する。
続いて、杭穴５内に既製杭１を埋設する。
この場合には、既製杭１の体積相当の杭周固定液（セメントミルクが混合した掘削土）が排出されるので、これは、産業廃棄物として処理されるが、処理すべき産業廃棄物は、従来に比して約２５％削減できる。
尚、ここで、ソイルセメントによる杭周固定液層を形成しなければ、杭穴５内の根固め液層の上方に掘削土又は水の層が形成され、水の比重は、ソイルセメント又はセメントミルクの比重（１．５〜１．８程度）より小さいので、特に混ぜなければ、混合しない。従って、既製杭１を埋設すれば、根固め部６の上方のセメントミルクが混合していない掘削土及び／又は水のみが地上に排出される。従って、杭穴排出物は一般残土（非産業廃棄物）として処理できる。

(3) また、基礎杭構造２５では、通常、基礎杭の周辺を杭穴口８から下方数ｍまでに掘り起こして、改めてコンクリートを充填し、基礎ベース（フーチングなど）を構築する。従って、前記実施例において、杭穴口８までソイルセメントを充填していたが、杭穴口８周辺（杭頭部）のセメントミルク層（杭周固定液層）を予め形成せず、あるいは除去しておくこともできる（図示していない）。この場合には、セメントミルク層を形成せずに、上記した杭穴口側に水を充填しておく実施例が有効である。

(4) また、前記実施例において、基礎杭に求められる支持力によっては、杭穴５へのセメントミルクの注入は杭穴５下部の根固め部６から上部の軸部（杭周部）７への順序でソイルセメント層を形成したが、注入順序を逆にして、上部から下部に向けてセメントミルクを注入することもできる。この方法を採用した場合には、経済的で簡便にソイルセメントを形成できる。

この場合、予めセメントミルク注入量に相当する掘削土を杭穴５から排出し、穴底８ａまで杭穴５の掘削をして杭穴５内に掘削土が入った状態とする。続いて、杭穴５の上部にてセメントミルクを注入して、掘削土と撹拌混合して、ソイルセメント層（杭周固定液層）を形成し、必要ならば杭穴壁にソイルセメントを練り付け、均す。続いて、根固め部６で、セメントミルクを注入して、掘削土と置換し、あるいは掘削土と撹拌混合してソイルセメントを形成する。

(5) また、前記実施例において、根固め部６は軸部７と同径としたが、拡大掘削刃２０で拡底掘削することもできる（図２鎖線図示６）。この場合には、拡底径に相当するセメントミルク注入量が増えるので、排土される地表部分の掘削土も応じて増加する。

(6) また、前記実施例において、杭穴掘削時に、杭穴５の杭穴口８周辺にドーナツ状の収容部３０を形成することもできる（図４（ｄ）参照）。収容部３０は、例えば杭穴５の掘削径Ｄ_１の２倍程度の径で、深さ１ｍ程度で形成する。収容部３０を形成すれば、既製杭１を杭穴５内に沈設した際に、杭穴５内から地上２２に溢れるソイルセメントを収容でき、収容部３０内のソイルセメントは杭穴５内のソイルセメントと一体に固化する（図４（ｆ）参照）。よって、杭穴５内から溢れる産業廃棄物としてのソイルセメントを現場内で消費でき、廃棄処理すべき産業廃棄物を更に削減できる。
この場合、使用する固化剤の節約効果は減ずるが、収容部５の体積分だけ、最初の地表２２側の排土量を軽減し、また、セメントミルクの使用量の増加にも対応できる。更に、施工現場の地表地盤の強度を実用的な強度に補強できるので、地上２２側での地盤改良が必要な場合には、特に有効である。

(7) また、前記実施例において、初めにセメントミルク注入分の相当掘削長分を地表側の掘削時に、地上２２に上げて、杭穴排出物を一般残土として処理したが、初めに、既製杭の実体積分に相当する掘削土を地上２２に上げて、杭穴排出物を一般残土として処理することもできる。

次に、他の実施例の説明をする。

［１］施工仕様

既製杭１ 下杭、中・上杭ともにコンクリート製杭
下杭 ＢＦＳパイル（三谷セキサン株式会社の商標）
（呼び名：700-6075）
全長＝６．５ｍ
上部軸部長＝５ｍ
下部軸部長＝１．５ｍ
節部径＝７５０φ、
下部軸部径＝６００φ
上部軸部径＝７００φ
中・上杭
ＰＨＣパイル ３０ ｍ
(１０ｍ×３本継ぎ杭)
杭外径＝７００φ
杭肉厚＝１００ｍｍ
杭断面積＝１．８８ｍ^２／１０ｍ
杭穴
軸部掘削径＝７８０φ
軸部断面積＝(78/2)×(78/2)×3.14
≒０．４７７ｍ^２
セメントミルク注入量（水セメント比６０％）
根固め部＝２．３８ｍ^３
軸部＝０．４７８ｍ^３／１０ｍ

［２］注入量・杭体積等に相当する杭穴長の関係

セメントミルク注入量相当掘削長さ
根固め部 2.38÷0.477≒５．０ｍ
杭周部 0.478÷0.477×3≒３．０ｍ
杭実体積と相当掘削長 6.64÷0.477≒１４．０ｍ

［３］基礎杭の構築方法

施工方法は、通常の先掘り杭穴造成方法において、地盤の土質に合わせて杭穴が崩落しないような方策を付加し、掘削土の排出方法を従来の方法から変更したものである。具体的には、実施例１と同様に、以下のような手順で基礎杭を構築する。

(1) この実施例で使用する掘削ヘッド１６ａは、ロッド本体１１に接続するヘッド本体１７の下端に固定掘削刃１９、９を有し、ヘッド本体１７の両側に掘削アーム３１、３１の基端を揺動自在に取り付けて構成する（図１（ｂ））。この掘削ヘッド１６ａでは、掘削ロッド１０の正回転で、掘削アーム３１、３１が一側に振れ、掘削アーム３１の先端の掘削刃３２、３２で、杭穴壁を削ぐように掘削でき、更にヘッド本体１７の固定掘削刃１９、１９で杭穴底を掘削する（図１（ｂ））。また、掘削ロッド１０の逆回転で、掘削アーム３１、３１は、他側に、より大きな角度で振れ、掘削アーム３１の先端の掘削刃３２、３２で根固め部を拡大掘削できる（図示していない）。

(2) 前記実施例１のロッド本体１１に、掘削ヘッド１６ａを接続して、地上２２から、掘削ロッド１０を正回転して掘削ヘッド１６ａの固定掘削刃１９、１９、掘削刃３２、３２で、必要ならば注水して、実施例１と同様に、地盤を掘削する（図１（ａ）参照）。まず、地上２２から深さ約８ｍ分まで杭穴５を掘削し、掘削土（セメントミルク注入量に相当する）をスパイラル１８、１２で地上に排出する（図１（ａ）鎖線図示５）。排出した掘削土は、水を含む以外に掘削液やセメントミルク等を含まないので、一般残土（非産業廃棄物）として区分して処分できる。

(3) 続いて、あるいは、掘削と並行して、杭穴口８に、掘削ロッド１６を挿入できる内径（掘削径より若干大径）の鋼管製のケーシング（長さ約８ｍ）２３を設置して、地上２２付近の杭穴壁の崩落を防止する。この際、ケーシングの中に掘削ロッドを層通して掘削しながら、順次ケーシングを押し込めば、杭穴の形状の維持が確実にできる。

(4) 引続き、掘削ロッド１０の掘削ヘッド１６で、所定深度（深さ３５ｍ）まで、地盤を掘削する。
この実施例の基礎杭構造２５では、高品質な杭穴５を造成すれば、従来の同径の杭穴５による基礎杭構造２５より、約２倍の高支持力が可能である。即ち、前記実施例１の式Ｃ、式Ｄ
ｖ／Ｎ≦Ｌ_１×ｎ_１＝ｋ_１ ［式Ｃ］
ｖ／Ｎ≦Ｌ_２×ｎ_２＝ｋ_２ ［式Ｄ］
において、例えば、
ｖ／Ｎ≦（１／２）×ｋ_１
ｖ／Ｎ≦（１／２）×ｋ_２
となるように、「掘削速度ｖを遅く」及び／又は「回転数を多く」設定して、掘削ロッド１０を操作すれば、同一深さで固定掘削刃により杭穴壁を複数回削ることができ、また杭穴壁を複数回重ねて均すことができる。

(5) 以上のような条件設定で、掘削、練付をしつつ、引き続き所定の深さ（約３５ｍ）まで、前記実施例１と同様に、地盤の崩落性、掘削性等を考慮しつつ高品質な杭穴５を造成する。このような条件設置での掘削によれば、杭穴壁の高品質化と共に、掘削土も細かくより均一に粉砕され、後にセメントミルクと混合した際のソイルセメントの品質を向上させることもできる。

(6) 杭穴底（最下端）８ａまで、掘削が完了したならば、掘削ロッド１０を逆回転して拡大掘削刃２０、２０を開いて杭穴壁を拡大掘削する（図２（ｂ）鎖線図示６）。拡大掘削刃２０の深さ方向の長さＬ_３（ｍ）、同一高さでの拡大掘削刃２０の個数をｎ_３（個）とした場合、前記式Ａ、Ｂと同様に、式Ｄ
ｖ≦Ｌ_３×ｎ_３×Ｎ ［式Ｄ］
を設定し、これを変形して、
ｖ／Ｎ≦Ｌ_３×ｎ_３＝ｋ_３ ［式Ｅ］
とする。ここで、
ｖ／Ｎ≦（１／３）×ｋ_３
となるように、掘削ロッド１０を操作して、掘削速度ｖを遅く、及び／又は、回転数を多く設定して拡大された杭穴壁をより均一に形成すると共に、杭穴５内の掘削土を更に細かく粉砕しながら、拡径の根固め部（掘削径１１００ｍｍ、高さ２．５ｍ）６を造成する（図２鎖線図示６）。

(7) 杭穴５の造成が完了したならば、根固め部６の穴底８ａ（最深部）で、掘削ヘッド１６の下端の吐出口からセメントミルクを注入する。この際、掘削ヘッド１６を回転しながら根固め部６内で複数回上下動（昇降）させて、所定量のセメントミルクを注入しながら掘削土と撹拌混合させて、均質なソイルセメントからなる根固め層を形成する。
尚、ここで、杭穴底からセメントミルクを注入して、掘削土と置換して、根固め部６内にセメントミルクを充填して根固め層を形成することもできる。

(8) 続いて、掘削ヘッド１６を上昇させて、杭穴５の軸部７で、吐出口からセメントミルクの所定量を、注入しながら掘削ヘッド１６を上下させ、セメントミルクと掘削土とを撹拌混合させてソイルセメントを生成すると共に、このソイルセメントを杭穴壁に練り付けし、更に、杭穴壁を所定の寸法となるようにかつ均一に均す。所定の高品質な杭穴の造成が完了したならば、掘削ロッドを引き上げる（図２（ｃ）参照）。この状態で、杭穴５内には、杭穴口８まで均一なソイルセメントが充填された状態となる。

(9) 続いて、杭穴５内に既製杭１を沈設すして、ソイルセメントが固化後に基礎杭構造を構築する（図２（ｄ）参照）。この際、既製杭１の実体積分のソイルセメントが地表２２から溢れるので、これを回収する。この回収したソイルセメント（既製杭１の実体積分）を産業廃棄物として区分して処理する。この産業廃棄物として残土の排出量は、既製杭１の実体積分に限られるので、前記実施例１と同様に、産業廃棄物として処理される量は大幅（約４０％）に削減される。

(10)他の実施例
前記実施例１と同様に、施工地盤が強固で杭穴壁の崩落のおそれがない場合には、ケーシング２３を使用せずに、セメントミルクの注入前に、予め地上２２から、２１．９ｍ分の掘削土を一般残土（非産業廃棄物）として排出できる（図示していない）。この場合には、根固め部のセメントミルク注入時、既製杭１の沈設時に掘削泥土の地上２２への排出は殆ど無く、産業廃棄物としてのセメントミルクが混入した残土を無くすことができる。
また、この実施例の場合、同杭穴径の従来の基礎杭構造と比較して、約２倍の高い支持力を得る為に従来の杭穴５の造成に高品質な施工管理が必要とされる以外は、他の実施例も前記実施例１と同様である。
また、前記実施例において、実施例１と同様に、杭穴掘削時に、杭穴５の杭穴口８周辺にドーナツ状の収容部３０を形成することもできる（図４（ｄ）参照）。収容部は、例えば杭穴５の掘削径Ｄ_１の４倍程度の径で、深さ１ｍ程度で形成する。前記実施例１と同様に、収容部３０を形成すれば、既製杭１を杭穴内に沈設した際に、杭穴５内から地上２２に溢れるソイルセメントを収容でき、収容部３０内のソイルセメントは杭穴内のソイルセメントと一体に固化する（図４（ｆ）参照）。

この発明の実施に使用する掘削ロッドの正面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、この発明の掘削方法を説明する概略した縦断面図である。 （ａ）〜（ｅ）はこの発明の実施態様の工程を表す概念図である。 （ａ）〜（ｅ）、（ｆ）は、この発明の他の実施態様の工程を表す概念図である。

符号の説明

１ 既製杭
１ａ 既製杭の中空部
２ 既製杭の軸部
３ 既製杭の節部
５ 杭穴
６ 杭穴の根固め部
７ 杭穴の軸部
８ 杭穴口
８ａ 杭穴底
１０ 掘削ロッド
１１ ロッド本体
１２ スパイラル
１３ 練付ドラム
１６、１６ａ 掘削ヘッド
１７ ヘッド本体
１８ スパイラル
１９ 固定掘削刃
２０ 拡大掘削刃
２２ 地上
２３ ケーシング
２５ 基礎杭
２７ 根固め層
２８ 杭周固定液層
３０ 収容部
３１ 掘削アーム
３２ 掘削刃（掘削アーム）

Claims (8)

1. 掘削した杭穴の根固め部内に、固化剤を投入して、固化支持層を形成し、該固化支持力層内に既製杭を埋設して基礎杭を構築する基礎杭の構築方法であって、以下の工程を取ることを特徴とした基礎杭の構築方法。
   (1) 地表面から杭穴上層部を掘削し、地表側の掘削土であって、「投入する固化剤の体積及び埋設する既製杭の実体積に応じた量」の掘削土を地上に排出する。排出した掘削土を一般残土として処理する。
   (2) 続いて所定深さまで、前記杭穴を掘削して、前記杭穴内に固化剤を注入して、「残留する掘削土と置換し」及び／又は「残留する掘削土と撹拌混合して」、固化支持力層を形成する。
   (3) 続いて、前記杭穴内に前記既製杭を沈設し、前記固化支持力層の上面を杭穴内に納め、前記固化剤が混入した掘削土を地上に排出しない。
2. 掘削した杭穴の根固め部内に、固化剤を投入して、固化支持層を形成し、該固化支持力層内に既製杭を埋設して基礎杭を構築する基礎杭の構築方法であって、以下の工程を取ることを特徴とした基礎杭の構築方法。
   (1) 地表面から杭穴上層部を掘削し、地表側の掘削土であって、「投入する固化剤の体積及び／又は埋設する既製杭の実体積に応じた量」の掘削土を地上に排出する。排出した掘削土を一般残土として処理する。
   (2) 続いて所定深さまで、前記杭穴を掘削して、前記杭穴内に固化剤を注入して、「残留する掘削土と置換し」及び／又は「残留する掘削土と撹拌混合して」、固化支持力層を形成する。
3. 掘削ロッドを、先端に掘削ヘッドを配置し、該掘削ヘッドの直上に掘削土の排出手段を配置して、構成し、
   前記掘削ロッドで杭穴上層部を掘削し、当該掘削をした後又は当該掘削をしつつ、排出手段で、掘削土を地上に排出し、排出した掘削土を一般残土として処理する請求項１又は２記載の基礎杭の構築方法。
4. 以下の構成とすることを特徴とする請求項１又は２記載の基礎杭の構築方法。
   (1) 杭穴上層部を掘削する。
   (2) 所定深さまで、前記杭穴を掘削して、前記杭穴内に固化剤を注入して、残留する掘削土と撹拌混合して、杭穴の下端部に固化支持力層を形成し、杭穴口まで
   固化剤が混入した掘削泥土層を満たす。
   (3) 杭穴内に既製杭を埋設し、地上に溢れた「固化剤が混入した掘削土」を処理する。
5. 「所定量の掘削土」を地上に排出した後、又は排出する前に、杭穴口に、当該排出した掘削土の量に応じた長さのケーシングを嵌挿して、杭穴掘削をすることを特徴とする請求項１又は２記載の基礎杭の構築方法。
6. 「所定量の掘削土」を地上に排出した後、又は排出する前に、杭穴口まで水を充填した状態で杭穴掘削をすることを特徴とした請求項１又は２記載の基礎杭の構築方法。
7. 必要な支持力に基づいて、所定径及び深さの杭穴、所定外径、内径及び長さの標準値で既製杭を設計した基礎杭構造において、
   「前記既製杭の外径を標準値より大径とし」及び／又は「前記既製杭の内径を前記標準値より小さく形成して」、前記既製杭の実体積を前記標準値より大きく設定し、
   前記杭穴の容積に比して相対的に実体積の大きな既製杭を組み合わせて埋設し、固化剤の使用量を相対的に減らすことを特徴とする請求項１又は２記載の基礎杭の構築方法。
8. 杭穴の杭穴口周囲の地盤を、所定深さで、「前記杭穴径の１．５倍の径」〜「隣接する杭穴と干渉しない範囲の径」で掘削して、収容部を形成する請求項１又は２記載の基礎杭の構築方法。

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