JP2012215013A - 現場状況を考慮した基礎杭構築方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本施工前に、試験施工をして、現場状況に応じて、設計条件を修正するので、より適切な性能の基礎杭構造を構築できる。
【解決手段】 支持層地盤から採取した土が、細粒分含有率条件Ａを満たすように「配合条件」「施工条件」を決める。この「配合条件」「掘削条件」で、「試験掘削」をして支持層地盤の未固結試料を採取する。採取した未固結試料が「土塊の状態Ｂ」「基準比重Ｃ」「基準固化強度Ｄ」を満たした場合に、前記条件で本施工を行う。Ｂ〜Ｃの条件を満たさない場合には、当初設定した条件を、Ｂ〜Ｃの条件を満たすように「配合条件」「掘削条件」を修正して、修正した条件で本施工をする。
【選択図】図１
【解決手段】 支持層地盤から採取した土が、細粒分含有率条件Ａを満たすように「配合条件」「施工条件」を決める。この「配合条件」「掘削条件」で、「試験掘削」をして支持層地盤の未固結試料を採取する。採取した未固結試料が「土塊の状態Ｂ」「基準比重Ｃ」「基準固化強度Ｄ」を満たした場合に、前記条件で本施工を行う。Ｂ〜Ｃの条件を満たさない場合には、当初設定した条件を、Ｂ〜Ｃの条件を満たすように「配合条件」「掘削条件」を修正して、修正した条件で本施工をする。
【選択図】図１
Description
この発明は、本施工を前に、試験施工をして現場状況を確認して（特に支持層地盤の土質）、その後に本施工をすることを特徴とする現場状況を考慮した基礎杭の構築方法に関する。
通常、基礎杭を構築する場合には、現場内の１ヶ所又は複数カ所、あるいは現場近辺でボーリングデータを採取し、また要求される基礎杭の性能などを加味して、支持層地盤の深さ・厚さ・土質を推定して、
・工法
・掘削深さ、掘削径、
・注入するセメントミルクの配合など
を決めて、本施工していた。
一般的には、予め設計した施工仕様通りに施工していた。とりわけ、根固め部は、支持力に与える影響が大きいため、掘削している最中に掘削ヘッドの電流値などのデータを元に、掘削位置で異なる支持層地盤をその杭ごとに判断して最適な施工をする工法も提案されている（特許文献１）。
・工法
・掘削深さ、掘削径、
・注入するセメントミルクの配合など
を決めて、本施工していた。
一般的には、予め設計した施工仕様通りに施工していた。とりわけ、根固め部は、支持力に与える影響が大きいため、掘削している最中に掘削ヘッドの電流値などのデータを元に、掘削位置で異なる支持層地盤をその杭ごとに判断して最適な施工をする工法も提案されている（特許文献１）。
前記従来の技術では、その掘削位置で、支持層地盤に達したかどうか、どの程度、支持層地盤に掘り下げたのかは判断できるが、支持層地盤の土の様子については、考慮していなかった。一般に、既製杭を使用する工法では、杭穴内にセメントミルクを注入して、杭穴充填物と置換して、杭穴内（根固め部）をセメントミルクで満たし、あるいは注入したセメントミルクを杭穴残留物と撹拌混合して、ソイルセメントを形成していた。
従って、掘削位置、すなわち基礎杭構築位置の土の性状は、固化セメントミルクやソイルセメントの性能に影響を及ぼすことも考えられる。
従って、掘削位置、すなわち基礎杭構築位置の土の性状は、固化セメントミルクやソイルセメントの性能に影響を及ぼすことも考えられる。
そこでこの発明では、本施工前の試験施工をして、支持層地盤の土の性状を考慮して、本施工を実施することにより、前記問題点を解決した。
すなわちこの発明は、以下のようにして、「試験掘削」をして、各条件をクリアした状態で、本施工を行うことを特徴とする現場状況を考慮した基礎杭の構築方法である。
(1) 支持層地盤から採取した土が、予め設定した「細粒分含有率Ａ％」以下となるように、本施工時又は「試験掘削」時のセメント系材料の「配合条件」を決める。
(2) 前記「配合条件」と「掘削条件」で、「試験掘削」として、杭穴を掘削して、前記支持層地盤付近の未固結試料を採取して、地上で、予め定めた「土塊の状態Ｂ」を満たすかどうかを判定する。
(3) 前記「土塊の状態Ｂ」を満たさない場合には、前記「掘削条件」を再設定して、再度「試験掘削」をする。
(4-1) 前記「土塊の状態Ｂ」を満たす場合には、予め定めた「基準比重Ｃ」を満たすか否かを判定して、満たす場合には、速成養生条件での固化強度を測定して「早期固化強度」とする。
(4-2) 前記「基準比重Ｃ」を満たさない場合には、前記「配合条件」を再設定して、再度「試験掘削」をする。
(4-3) 前記「早期固化強度」が予め定めた「基準固化強度Ｄ」の条件を満さない場合には、再度「配合条件」を設定して、再度「試験掘削」を行う。
(4-4) 前記「早期固化強度」が予め定めた「基準固化強度Ｄ」の条件を満たす場合には、本施工を行う。
(5)前記本施工は、当初又は変更された「掘削条件」で杭穴を掘削して、該杭穴内に当初又は変更された「配合条件」のセメント材料を充填すると共に、前記杭穴内に杭構造物を埋設して基礎杭構造を構築する。
(1) 支持層地盤から採取した土が、予め設定した「細粒分含有率Ａ％」以下となるように、本施工時又は「試験掘削」時のセメント系材料の「配合条件」を決める。
(2) 前記「配合条件」と「掘削条件」で、「試験掘削」として、杭穴を掘削して、前記支持層地盤付近の未固結試料を採取して、地上で、予め定めた「土塊の状態Ｂ」を満たすかどうかを判定する。
(3) 前記「土塊の状態Ｂ」を満たさない場合には、前記「掘削条件」を再設定して、再度「試験掘削」をする。
(4-1) 前記「土塊の状態Ｂ」を満たす場合には、予め定めた「基準比重Ｃ」を満たすか否かを判定して、満たす場合には、速成養生条件での固化強度を測定して「早期固化強度」とする。
(4-2) 前記「基準比重Ｃ」を満たさない場合には、前記「配合条件」を再設定して、再度「試験掘削」をする。
(4-3) 前記「早期固化強度」が予め定めた「基準固化強度Ｄ」の条件を満さない場合には、再度「配合条件」を設定して、再度「試験掘削」を行う。
(4-4) 前記「早期固化強度」が予め定めた「基準固化強度Ｄ」の条件を満たす場合には、本施工を行う。
(5)前記本施工は、当初又は変更された「掘削条件」で杭穴を掘削して、該杭穴内に当初又は変更された「配合条件」のセメント材料を充填すると共に、前記杭穴内に杭構造物を埋設して基礎杭構造を構築する。
また、他の発明は、以下のようにして、「試験掘削」をして、各条件Ａ〜Ｄをクリアした状態で、本施工を行うことを特徴とする現場状況を考慮した基礎杭の構築方法である。
(1) 支持層地盤から採取した土が、予め設定した「細粒分含有率Ａ％」以下となるように、「配合条件」を決める。
(2) 前記「配合条件」と設定「掘削条件」で、「試験掘削」として、杭穴を掘削して、前記支持層地盤付近の未固結試料を採取して、以下の条件の少なくとも１つを満たした場合に、本施工をする。
(a)前記未固結試料が、予め定めた「土塊の状態Ｂ」を満たす。
(b)前記未固結試料が、予め定めた「基準比重Ｃ」を満たす。
(c)前記未固結試料を速成特殊養生で固化強度を測定して「早期固化強度」とし、「早期固化強度」が予め定めた「基準固化強度Ｄ」を満たす。
(3) 前記本施工は、当初又は変更された「掘削条件」で杭穴を掘削して、該杭穴内に当初又は変更された「配合」のセメント材料を充填すると共に、前記杭穴内に杭構造物を埋設して基礎杭構造を構築する。
(1) 支持層地盤から採取した土が、予め設定した「細粒分含有率Ａ％」以下となるように、「配合条件」を決める。
(2) 前記「配合条件」と設定「掘削条件」で、「試験掘削」として、杭穴を掘削して、前記支持層地盤付近の未固結試料を採取して、以下の条件の少なくとも１つを満たした場合に、本施工をする。
(a)前記未固結試料が、予め定めた「土塊の状態Ｂ」を満たす。
(b)前記未固結試料が、予め定めた「基準比重Ｃ」を満たす。
(c)前記未固結試料を速成特殊養生で固化強度を測定して「早期固化強度」とし、「早期固化強度」が予め定めた「基準固化強度Ｄ」を満たす。
(3) 前記本施工は、当初又は変更された「掘削条件」で杭穴を掘削して、該杭穴内に当初又は変更された「配合」のセメント材料を充填すると共に、前記杭穴内に杭構造物を埋設して基礎杭構造を構築する。
また、前記において、(2)(a)(b)(c)の総ての条件を満たさない場合に、「配合条件」と「掘削条件」を変更して、再度、「試験掘削」をすることを特徴とする現場状況を考慮した基礎杭の構築方法である。
また、前記において、(2)(a)(b)(c)の総ての条件を満たさない場合に、「配合条件」と「掘削条件」を変更して、変更「土塊の状態」、変更「比重値」、変更「推定固強度」を算出して、試験掘削をすることなく、前記(2)(a)(b)(c)のいずれか１つの条件を満たすことを確認して、その変更「配合条件」、変更「掘削条件」で本施工をすること特徴とする現場状況を考慮した基礎杭の構築方法である。
また、他の発明は、以下のようにして、「試験掘削」をして、各条件Ａ〜Ｄをクリアした状態で、本施工を行うことを特徴とする現場状況を考慮した基礎杭の構築方法である。
(1)予め設定した「配合条件」「掘削条件」で、「試験掘削」として、杭穴を掘削して、前記支持層地盤付近の未固結試料を採取して、以下の条件の少なくとも１つを満たした場合に、本施工をする。
(a) 前記「試験掘削」またはその他の方法により、支持層地盤から採取した土が、予め設定した「細粒分含有率Ａ％」以下の条件を満たす。
(b) 前記未固結試料が、予め定めた「土塊の状態Ｂ」を満たす。
(c) 前記未固結試料が、予め定めた「基準比重Ｃ」を満たす。
(d) 前記未固結試料を速成特殊養生で固化強度を測定して「早期固化強度」とし、「早期固化強度」が予め定めた「基準固化強度Ｄ」を満たす。
(2) 前記本施工は、当初又は変更された「掘削条件」で杭穴を掘削して、該杭穴内に当初又は変更された「配合」のセメント材料を充填すると共に、前記杭穴内に杭構造物を埋設して基礎杭構造を構築する。
(1)予め設定した「配合条件」「掘削条件」で、「試験掘削」として、杭穴を掘削して、前記支持層地盤付近の未固結試料を採取して、以下の条件の少なくとも１つを満たした場合に、本施工をする。
(a) 前記「試験掘削」またはその他の方法により、支持層地盤から採取した土が、予め設定した「細粒分含有率Ａ％」以下の条件を満たす。
(b) 前記未固結試料が、予め定めた「土塊の状態Ｂ」を満たす。
(c) 前記未固結試料が、予め定めた「基準比重Ｃ」を満たす。
(d) 前記未固結試料を速成特殊養生で固化強度を測定して「早期固化強度」とし、「早期固化強度」が予め定めた「基準固化強度Ｄ」を満たす。
(2) 前記本施工は、当初又は変更された「掘削条件」で杭穴を掘削して、該杭穴内に当初又は変更された「配合」のセメント材料を充填すると共に、前記杭穴内に杭構造物を埋設して基礎杭構造を構築する。
また、前記各発明において、
「細粒分含有率Ａ％」を、「１５％」とする。
「土塊の状態Ｂ」を、「予め設定した大きさの土塊が存在しないこと」とする。
「基準比重Ｃ」を、「比重値１．６以上」とする。
「基準固化強度Ｄ」を、「７Ｎ／ｍｍ２」とする。
ことを特徴とする現場状況を考慮した基礎杭の構築方法である。
「細粒分含有率Ａ％」を、「１５％」とする。
「土塊の状態Ｂ」を、「予め設定した大きさの土塊が存在しないこと」とする。
「基準比重Ｃ」を、「比重値１．６以上」とする。
「基準固化強度Ｄ」を、「７Ｎ／ｍｍ２」とする。
ことを特徴とする現場状況を考慮した基礎杭の構築方法である。
前記における本施工は、杭構造物を既製杭とし、掘削した杭穴内に既製杭を納める先堀工法に最も適しているが、既製杭の中堀工法にも適用できる。また、本施工は、杭構造物を鉄筋かごとして、杭穴内にコンクリートを充填するいわゆる現場造成杭にも適用できる。
この発明では、予め設定した「掘削条件」「施工条件」を、本施工前に、現場から採取した支持層地盤の土や未固結試料から「細粒分含有率Ａ」「土塊の状態Ｂ」「基準比重Ｃ」「基準固化強度Ｄ」の１つ又は複数、望ましくは全部を満たすことを確認して、満たさない場合には「掘削条件」「施工条件」を修正する。よって、より現場の特性に応じた条件で基礎杭を構築でき、より品質の高い基礎杭とすることができる。
（１） 施工現場では、地盤や建造物などの設計条件に基づき、基礎杭構造の構築に際して、「配合条件」「施工条件」などが設定される。
（２） この発明は、本施工に先立ち、支持層地盤から採取した土に対して、粒土試験を行い、細粒分含有率条件Ａを満たすように「配合条件」「施工条件」を再度決める。
（３） （２）で定めた「配合条件」「掘削条件」で、構築現場にて「試験掘削」をして支持層地盤の未固結試料を採取する。
（４） 採取した未固結試料が「土塊の状態Ｂ」「基準比重Ｃ」「基準固化強度Ｄ」を満たした場合に、前記条件で本施工を行う。
Ｂ〜Ｃの条件を満たさない場合には、当初設定した条件を、Ｂ〜Ｃの条件を満たすように「配合条件」「掘削条件」を修正して、修正した条件で本施工をする。
（２） この発明は、本施工に先立ち、支持層地盤から採取した土に対して、粒土試験を行い、細粒分含有率条件Ａを満たすように「配合条件」「施工条件」を再度決める。
（３） （２）で定めた「配合条件」「掘削条件」で、構築現場にて「試験掘削」をして支持層地盤の未固結試料を採取する。
（４） 採取した未固結試料が「土塊の状態Ｂ」「基準比重Ｃ」「基準固化強度Ｄ」を満たした場合に、前記条件で本施工を行う。
Ｂ〜Ｃの条件を満たさない場合には、当初設定した条件を、Ｂ〜Ｃの条件を満たすように「配合条件」「掘削条件」を修正して、修正した条件で本施工をする。
図面に基づき、この発明の実施例を説明する。
１．試験掘削
（１）試験掘削は、予め設定したセメントミルク（セメント系材料）の「配合」と、
「掘削条件」で行う。
「掘削条件」で行う。
（２）「配合」として、例えば、セメントミルクの固化強度が材令２８日で、１４Ｎ／ｍｍ２ 以上、となるような濃度とする。
また、「掘削条件」として、掘削ロッドを回転して、杭穴内を掘削しながら杭穴残存物と撹拌する場合、回転数、下降速度などを設定する。また。上記配合のセメントミルクの注入量、注入位置、注入方法（撹拌か置換かも含めて）なども設定する。従って、試験掘削では、本施工と同じ穴径、深さで施工することになるが、本施工を再現できれば縮小寸法で施工することもできる。
また、「掘削条件」として、掘削ロッドを回転して、杭穴内を掘削しながら杭穴残存物と撹拌する場合、回転数、下降速度などを設定する。また。上記配合のセメントミルクの注入量、注入位置、注入方法（撹拌か置換かも含めて）なども設定する。従って、試験掘削では、本施工と同じ穴径、深さで施工することになるが、本施工を再現できれば縮小寸法で施工することもできる。
（３）掘削場所は、構築現場敷地内で、本施工用の杭の１本又は数本の掘削を行う。また本施工の掘削位置とは別に、本施工に影響の無い位置で掘削することもできるが、この場合は、本施工の掘削位置と地盤性状が大きく異ならない位置で行う。
２．各種条件
（１）細粒分含有率条件Ａ
構築現場でのボーリングの際又はその他の方法により採取した支持層地盤の土を粒度試験をする。試験方法は、ふるい試験など通常行われる方法による。粒度試験の結果の細粒分含有率Ａ１％を算出する。現場で要求される条件から、予め細粒分含有率Ａ０％を設定しておく。
構築現場でのボーリングの際又はその他の方法により採取した支持層地盤の土を粒度試験をする。試験方法は、ふるい試験など通常行われる方法による。粒度試験の結果の細粒分含有率Ａ１％を算出する。現場で要求される条件から、予め細粒分含有率Ａ０％を設定しておく。
Ａ１≦Ａ０
がこの条件を満たす条件である。ここで、たとえば、
Ａ０≧１５％
とする。なお、Ａ０は上記数値が好ましいが、土質にもよるが、０〜１００％の範囲で適宜設定できる。例えば、土丹層であれば、細粒分１００％の場合もあるが、施工によりセメントミルクと混合・置換を行えば充分な強度を確保できるので、細粒分が多い場合には施工方法の検討も行う。
がこの条件を満たす条件である。ここで、たとえば、
Ａ０≧１５％
とする。なお、Ａ０は上記数値が好ましいが、土質にもよるが、０〜１００％の範囲で適宜設定できる。例えば、土丹層であれば、細粒分１００％の場合もあるが、施工によりセメントミルクと混合・置換を行えば充分な強度を確保できるので、細粒分が多い場合には施工方法の検討も行う。
（２）未固結試料の土塊条件Ｂ
試験掘削の結果、支持層地盤から採取した未固結試料を目視で土塊の有無を確認する。未固結試料は、杭穴内にセメントミルクを注入して杭穴残存物と撹拌して、ソイルセメントとしたものである。
「予め設定した土塊の大きさ（例えば、５ｍｍ）以上の土塊が存在しない」するか否かで、この条件を満たすかどうかを判断する。なお、土塊の大きさは上記数値が好ましいが、１０ｃｍ以下の範囲で適宜設定できる。また、未固結試料内の土塊混入率が２０％（体積比）以下となることが好ましい。
試験掘削の結果、支持層地盤から採取した未固結試料を目視で土塊の有無を確認する。未固結試料は、杭穴内にセメントミルクを注入して杭穴残存物と撹拌して、ソイルセメントとしたものである。
「予め設定した土塊の大きさ（例えば、５ｍｍ）以上の土塊が存在しない」するか否かで、この条件を満たすかどうかを判断する。なお、土塊の大きさは上記数値が好ましいが、１０ｃｍ以下の範囲で適宜設定できる。また、未固結試料内の土塊混入率が２０％（体積比）以下となることが好ましい。
（３）未固結試料の比重条件Ｃ
試験掘削の結果、支持層地盤から採取した未固結試料の温度及び比重を測定する。測定した比重は、試料中のセメントミルクの量（セメント成分の含有量）が多ければ比重は増加し、土の粒子が多ければ比重は減少するので、比重と固化強度は統計的に比例関係にあり、固化強度を算出できるので、これを利用して、比重から、所定の固化強度を得られるかどうかを推定するものである。
この場合、温度を併せて測定することが望ましい。セメントミルクの温度・セメントミルク注入前の杭穴残地物の温度と、未固結試料の温度を比較することにより、セメント成分の固化反応熱による上昇温度分がわかる。上昇温度により、セメント成分の固化反応がどの程度進行しているか推定できる。固化反応の進行により、比重が変化（増加）するからである。従って、温度により、比重を修正することもできる。
たとえば、測定した比重値をＣ１とした場合、予め設定した基準比重値をＣ０とした場合、
Ｃ１≧Ｃ０
となっていればこの条件を満たす。Ｃ０は例えば「１．７５」とする。Ｃ０は上記数値が好ましいが、１．６以上の範囲で適宜設定できる。
試験掘削の結果、支持層地盤から採取した未固結試料の温度及び比重を測定する。測定した比重は、試料中のセメントミルクの量（セメント成分の含有量）が多ければ比重は増加し、土の粒子が多ければ比重は減少するので、比重と固化強度は統計的に比例関係にあり、固化強度を算出できるので、これを利用して、比重から、所定の固化強度を得られるかどうかを推定するものである。
この場合、温度を併せて測定することが望ましい。セメントミルクの温度・セメントミルク注入前の杭穴残地物の温度と、未固結試料の温度を比較することにより、セメント成分の固化反応熱による上昇温度分がわかる。上昇温度により、セメント成分の固化反応がどの程度進行しているか推定できる。固化反応の進行により、比重が変化（増加）するからである。従って、温度により、比重を修正することもできる。
たとえば、測定した比重値をＣ１とした場合、予め設定した基準比重値をＣ０とした場合、
Ｃ１≧Ｃ０
となっていればこの条件を満たす。Ｃ０は例えば「１．７５」とする。Ｃ０は上記数値が好ましいが、１．６以上の範囲で適宜設定できる。
（４）未固結試料の早期固化強度条件Ｄ
試験掘削の結果、支持層地盤から採取した未固結試料を養生する。一般的に、固化強度は２８日の標準養生したテストピースで圧縮試験を行って判断するが、養生期間が長すぎ、現場では使用することができない。そこで、予め条件を定めた養生条件での圧縮強度と、標準養生での圧縮強度とが、統計的に比例することがわかっている。前記養生は、例えば、材令３日又は１週間の常温の自然養生とする。
これを利用して、圧縮試験をして固化強度を測定して「早期固化強度Ｄ１」として、予め設定した同じ養生での「基準固化強度Ｄ０」を比較する。
Ｄ１≧Ｄ０
であれば、この条件を満たす。Ｄ０は例えば、７Ｎ／ｍｍ２ とする。Ｄ０は、上記数値が好ましいが、５Ｎ／ｍｍ２ 以上の範囲で適宜設定できる。上記データは普通セメントを使用した「配合条件」での値であるが、異なる種類のセメントを使用することもできる。例えば、高炉セメントを使用した場合には、普通セメントとは異なる温度上昇曲線を生じるため、材令３日で、圧縮強度２Ｎ／ｍｍ２ 程度でも充分な固化強度を達成できる。
試験掘削の結果、支持層地盤から採取した未固結試料を養生する。一般的に、固化強度は２８日の標準養生したテストピースで圧縮試験を行って判断するが、養生期間が長すぎ、現場では使用することができない。そこで、予め条件を定めた養生条件での圧縮強度と、標準養生での圧縮強度とが、統計的に比例することがわかっている。前記養生は、例えば、材令３日又は１週間の常温の自然養生とする。
これを利用して、圧縮試験をして固化強度を測定して「早期固化強度Ｄ１」として、予め設定した同じ養生での「基準固化強度Ｄ０」を比較する。
Ｄ１≧Ｄ０
であれば、この条件を満たす。Ｄ０は例えば、７Ｎ／ｍｍ２ とする。Ｄ０は、上記数値が好ましいが、５Ｎ／ｍｍ２ 以上の範囲で適宜設定できる。上記データは普通セメントを使用した「配合条件」での値であるが、異なる種類のセメントを使用することもできる。例えば、高炉セメントを使用した場合には、普通セメントとは異なる温度上昇曲線を生じるため、材令３日で、圧縮強度２Ｎ／ｍｍ２ 程度でも充分な固化強度を達成できる。
３．第１の構築方法
この構築方法はより高い品質の基礎杭を構築する場合に適する。
（１） 予め「配合条件」「施工条件」を設定する。これは、試験掘削用のものであるが、条件を具備した場合には、本施工のものとなる。
（２） 試験掘削をする前に、粒度試験をして、
Ａ１＜１５％
を満たしていない場合には、上記「配合条件」を見直して、「修正配合条件」を設定する。また、結果によっては、「施工条件」を修正することもでき、この場合には「修正施工条件」を設定する。
細粒分含有率条件を満たしている場合には、当初の「配合条件」で試験掘削をする。
Ａ１＜１５％
を満たしていない場合には、上記「配合条件」を見直して、「修正配合条件」を設定する。また、結果によっては、「施工条件」を修正することもでき、この場合には「修正施工条件」を設定する。
細粒分含有率条件を満たしている場合には、当初の「配合条件」で試験掘削をする。
（３） 試験掘削をして杭穴を形成して、杭穴内にセメントミルクを注入して、「施工条件」に従って、掘削水や掘削泥土などをセメントミルクで置換して、あるいは、セメントミルクと撹拌混合してソイルセメントとして、「杭穴残留物」を形成する。支持層地盤で杭穴残留物を地上に採取して、「未固結試料」とする。「未固結試料」は一般にセメント成分の固化反応が未だ始まっていないか、あるいは固化反応の初期の段階にある。
（４） まず、未固結試料を目視して、土塊の有無を調べて、土塊条件Ｂを確認する。
土塊条件Ｂを満たしていない場合（すなわち、図１で「土塊の有無」→Ｙｅｓ）は、撹拌混合などが不足しているので「掘削条件」を再設定して、再度、試験掘削を行う。
（５） 土塊条件Ｂを満たしている場合には、未固結試料の比重を測定する。比重値が比重条件Ｃをみたしていない場合には、セメント成分を増やすように「配合条件」を変更して再度、試験掘削をする。
（６） 比重条件Ｃを満たしている場合には、未固結試料を所定の型枠に入れて、所定の材令で、圧縮試験を行い、早期固化強度条件Ｄを満たしていない場合には、セメントミルクの濃度を増やすなど「配合条件」を変更して、再度、試験掘削をする。
（７） 早期固化強度条件Ｄを満たしていることを確認して、本施工に移る。この時点で条件Ａ〜Ｄの総てを見たしているので、最も高度品質の基礎杭の構築ができる。
（８） 本施工では、当初の又は修正された「配合条件」「施工条件」で、杭穴を掘削して、あるいは杭穴を掘削しながら既製杭を埋設して、基礎杭構造を構築する。
（９） 前記において、条件Ｂ、Ｃ、Ｄの順で確認したが、順序は任意である。また、同時に確認することもできる。
また、前記において、各条件Ｂ、Ｃ、Ｄを満たしていない場合に、それぞれ新たに「試験掘削」をしたが、「配合条件」「施工条件」の一方又は両方を修正することにより、各条件Ｂ、Ｃ、Ｄを満たすことが統計的などによりわかっている場合もある。この場合には、「配合条件」「施工条件」の一方又は両方を修正して、修正条件で本施工を行う。したがって、この場合には、「試験掘削」は最低１回行えば良いことになる。
また、前記において、各条件Ｂ、Ｃ、Ｄを満たしていない場合に、それぞれ新たに「試験掘削」をしたが、「配合条件」「施工条件」の一方又は両方を修正することにより、各条件Ｂ、Ｃ、Ｄを満たすことが統計的などによりわかっている場合もある。この場合には、「配合条件」「施工条件」の一方又は両方を修正して、修正条件で本施工を行う。したがって、この場合には、「試験掘削」は最低１回行えば良いことになる。
４．第２の構築方法
この構築方法は簡易な方法である。
（１） 第１の構築方法と同様に、予め「配合条件」「掘削施工条件」を設定して、粒度試験をして、細粒分含有条件Ａを満たしていない場合には「修正配合条件」を設定する。
（２） 第１の構築方法と同様に、試験掘削をして、「未固結試料」を採取する。
（３） 地上で、
（ａ）土塊条件Ｂ
（ｂ）比重条件Ｃ
（ｃ）早期固化強度条件Ｄ
の内で、現場で最も重視する条件の１つ又は複数を、試験して、条件を満たすか否かを確認する。
（４）設定した１又は複数の条件を満たさない場合には、「配合条件」「施工条件」の一方又は両方を修正することにより、条件を満たすことを推定して、修正条件で本施工を行う。
設定した１又は複数の条件を満たしている場合には、当然ながら、そのままの「配合条件」「施工条件」で本施工を行う。
（５） 本施工は、前記第１の構築方法と同様である。
（１） 第１の構築方法と同様に、予め「配合条件」「掘削施工条件」を設定して、粒度試験をして、細粒分含有条件Ａを満たしていない場合には「修正配合条件」を設定する。
（２） 第１の構築方法と同様に、試験掘削をして、「未固結試料」を採取する。
（３） 地上で、
（ａ）土塊条件Ｂ
（ｂ）比重条件Ｃ
（ｃ）早期固化強度条件Ｄ
の内で、現場で最も重視する条件の１つ又は複数を、試験して、条件を満たすか否かを確認する。
（４）設定した１又は複数の条件を満たさない場合には、「配合条件」「施工条件」の一方又は両方を修正することにより、条件を満たすことを推定して、修正条件で本施工を行う。
設定した１又は複数の条件を満たしている場合には、当然ながら、そのままの「配合条件」「施工条件」で本施工を行う。
（５） 本施工は、前記第１の構築方法と同様である。
５．他の実施例
（１） 前記実施形態で、細粒分含有条件Ａを「試験掘削」前に予め確認したが、試験掘削により、支持層地盤から土を採取して、前記条件Ｂ〜Ｃに加えて条件Ａを並列に扱い、条件Ａ〜Ｄを「試験掘削」後の条件とすることもできる。
Claims (6)
- 以下のようにして、「試験掘削」をして、各条件をクリアした状態で、本施工を行うことを特徴とする現場状況を考慮した基礎杭の構築方法。
(1) 支持層地盤から採取した土が、予め設定した「細粒分含有率Ａ％」以下となるように、本施工時又は「試験掘削」時のセメント系材料の「配合条件」を決める。
(2) 前記「配合条件」と「掘削条件」で、「試験掘削」として、杭穴を掘削して、前記支持層地盤付近の未固結試料を採取して、地上で、予め定めた「土塊の状態Ｂ」を満たすかどうかを判定する。
(3) 前記「土塊の状態Ｂ」を満たさない場合には、前記「掘削条件」を再設定して、再度「試験掘削」をする。
(4-1) 前記「土塊の状態Ｂ」を満たす場合には、予め定めた「基準比重Ｃ」を満たすか否かを判定して、満たす場合には、速成養生条件での固化強度を測定して「早期固化強度」とする。
(4-2) 前記「基準比重Ｃ」を満たさない場合には、前記「配合条件」を再設定して、再度「試験掘削」をする。
(4-3) 前記「早期固化強度」が予め定めた「基準固化強度Ｄ」の条件を満さない場合には、再度「配合条件」を設定して、再度「試験掘削」を行う。
(4-4) 前記「早期固化強度」が予め定めた「基準固化強度Ｄ」の条件を満たす場合には、本施工を行う。
(5)前記本施工は、当初又は変更された「掘削条件」で杭穴を掘削して、該杭穴内に当初又は変更された「配合条件」のセメント材料を充填すると共に、前記杭穴内に杭構造物を埋設して基礎杭構造を構築する。 - 以下のようにして、「試験掘削」をして、各条件Ａ〜Ｄをクリアした状態で、本施工を行うことを特徴とする現場状況を考慮した基礎杭の構築方法。
(2) 支持層地盤から採取した土が、予め設定した「細粒分含有率Ａ％」以下となるように、「配合条件」を決める。
(2) 前記「配合条件」と設定「掘削条件」で、「試験掘削」として、杭穴を掘削して、前記支持層地盤付近の未固結試料を採取して、以下の条件の少なくとも１つを満たした場合に、本施工をする。
(a)前記未固結試料が、予め定めた「土塊の状態Ｂ」を満たす。
(b)前記未固結試料が、予め定めた「基準比重Ｃ」を満たす。
(c)前記未固結試料を速成特殊養生で固化強度を測定して「早期固化強度」とし、「早期固化強度」が予め定めた「基準固化強度Ｄ」を満たす。
(3) 前記本施工は、当初又は変更された「掘削条件」で杭穴を掘削して、該杭穴内に当初又は変更された「配合」のセメント材料を充填すると共に、前記杭穴内に杭構造物を埋設して基礎杭構造を構築する。 - (2)(a)(b)(c)の総ての条件を満たさない場合に、「配合条件」と「掘削条件」を変更して、再度、「試験掘削」をすることを特徴とする請求項２記載の現場状況を考慮した基礎杭の構築方法。
- (2)(a)(b)(c)の総ての条件を満たさない場合に、「配合条件」と「掘削条件」を変更して、変更「土塊の状態」、変更「比重値」、変更「推定固強度」を算出して、試験掘削をすることなく、前記(2)(a)(b)(c)のいずれか１つの条件を満たすことを確認して、その変更「配合条件」、変更「掘削条件」で本施工をすること特徴とする請求項２記載の現場状況を考慮した基礎杭の構築方法。
- 以下のようにして、「試験掘削」をして、各条件Ａ〜Ｄをクリアした状態で、本施工を行うことを特徴とする現場状況を考慮した基礎杭の構築方法。
(1)予め設定した「配合条件」「掘削条件」で、「試験掘削」として、杭穴を掘削して、前記支持層地盤付近の未固結試料を採取して、以下の条件の少なくとも１つを満たした場合に、本施工をする。
(a) 前記「試験掘削」またはその他の方法により、支持層地盤から採取した土が、予め設定した「細粒分含有率Ａ％」以下の条件を満たす。
(b) 前記未固結試料が、予め定めた「土塊の状態Ｂ」を満たす。
(c) 前記未固結試料が、予め定めた「基準比重Ｃ」を満たす。
(d) 前記未固結試料を速成特殊養生で固化強度を測定して「早期固化強度」とし、「早期固化強度」が予め定めた「基準固化強度Ｄ」を満たす。
(2) 前記本施工は、当初又は変更された「掘削条件」で杭穴を掘削して、該杭穴内に当初又は変更された「配合」のセメント材料を充填すると共に、前記杭穴内に杭構造物を埋設して基礎杭構造を構築する。 - 「細粒分含有率Ａ％」を、「１５％」とする。
「土塊の状態Ｂ」を、「予め設定した大きさの土塊が存在しないこと」とする。
「基準比重Ｃ」を、「比重値１．６以上」とする。
「基準固化強度Ｄ」を、「７Ｎ／ｍｍ２」とする。
ことを特徴とする請求項１、２、５のいずれか１項に記載の現場状況を考慮した基礎杭の構築方法。
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