JP2014134009A - 固化体の造成方法及びそれを用いた鋼管杭の埋込み方法並びに鋼管杭の埋込み構造 - Google Patents

固化体の造成方法及びそれを用いた鋼管杭の埋込み方法並びに鋼管杭の埋込み構造 Download PDF

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Abstract

【課題】拡径によって生じた掘削土砂が固化体に混入することで該固化体の強度が低下するのを防止することができる固化体の造成方法を提供する。
【解決手段】固化体の造成方法においては、掘削孔4の底面直上に拡がる領域については拡径せずに非拡径領域31として残置し、その上方の孔壁を拡翼ビット8で切削して拡径領域32を形成するとともに、切削によって生じた土砂33は排土せず、これを非拡径領域31に落とし込んで堆積層34とし、次いで、堆積層34に第1の固化材としてのセメントミルクを充填して固化させることにより、周辺地盤と同等の強度を有する第1の固化体を掘削孔4の最深部に造成する。次に、堆積層34の天端と拡径領域32の上縁との間における非堆積空間に第2の固化材としてのモルタルを投入して固化させることにより、第1の固化体に積層される形で第2の固化体を造成する。
【選択図】図3

Description

本発明は、主として杭径が小さな鋼管杭を地盤に埋め込む際に適用される固化体の造成方法及びそれを用いた鋼管杭の埋込み方法並びに鋼管杭の埋込み構造に関する。
構造物を支持するための杭基礎は、支持機構の観点からは、良質な支持層に下端を貫入させることで支持力を確保する支持杭と、良質な支持層がない場合に周辺地盤との摩擦によって支持力を確保する摩擦杭とに大別されるが、施工方法の観点からは、打込み杭、埋込み杭、場所打ち杭等に分類されるとともに、杭径の観点からは、φ300mm以下の埋込み杭や打込み杭を用いたマイクロパイル工法と呼ばれる杭工法が知られている。
マイクロパイル工法は、比較的小規模な施工機械で実施が可能であるため、狭隘な場所、空頭制限がある場所、山間部、傾斜地その他十分な施工スペースを確保できない場合に有効な手段として実績がある。
マイクロパイル工法において鋼管杭を埋込み杭として用いる場合には、まず、地盤に掘削孔を先行形成し、次いで、該掘削孔内に鋼管杭を建て込むとともに、鋼管杭の下方及び周囲にグラウト材を充填する。
このようにすると、充填されたグラウト材は、鋼管杭の下方で固化して該鋼管杭の軸力を分散された状態で地盤に伝達するとともに、鋼管杭の周囲で固化して該鋼管杭と周辺地盤との間で水平力や鋼管杭の周面に沿った摩擦力を伝達する役目を果たし、かくして鋼管杭の支持力が十分に確保される。
特開2001−81770号公報
ここで、鋼管杭の下端近傍に位置する固化体を鋼管杭の外径よりも大きくなるように造成すれば、鋼管杭の軸力がさらに荷重分散された形で地盤に伝達するため、鋼管杭の先端支持力を高めることができる。
しかしながら、掘削孔を拡径する際、掘削された土砂が掘削孔の底面に残留し、該掘削土砂がグラウト材に混じった状態で該グラウト材が固化するため、造成された固化体に十分な強度を期待することができず、結果として鋼管杭の先端支持力が不足するという問題を生じていた。
かかる問題は、拡径によって生じた掘削土砂を掘削孔から排出することで解決できるものの、排土作業には手間と時間を要するため、経済性に優れた代替工法が望まれていた。
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、拡径によって生じた掘削土砂が固化体に混入することで該固化体の強度が低下するのを防止可能な固化体の造成方法及びそれを用いた鋼管杭の埋込み方法並びに鋼管杭の埋込み構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る固化体の造成方法は請求項1に記載したように、掘削孔を鉛直下方又は斜め下方に向けて地盤内に形成し、
前記掘削孔の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削して拡径領域を形成し、
前記拡径領域を形成しつつ又は形成してから、該拡径領域の形成によって生じた切削土砂を前記掘削孔の底面に堆積させて堆積層とし、
該堆積層に第1の固化材を充填して固化させることで第1の固化体を造成し、
前記堆積層の天端から前記拡径領域の上縁までの空間に第2の固化材を投入して固化させることにより前記第1の固化体に積層される形で第2の固化体を造成するものである。
また、本発明に係る固化体の造成方法は、前記第2の固化材を繊維が添加されたモルタル又はコンクリートとしたものである。
また、本発明に係る固化体の造成方法は、前記掘削孔の底面直上に非拡径領域が残置されるように前記拡径領域を形成するとともに、該非拡径領域に前記切削土砂を落とし込むことで前記堆積層を形成するものである。
また、本発明に係る鋼管杭の埋込み方法は請求項4に記載したように、地盤内に掘削孔を形成するとともに該掘削孔の底面近傍に固化体を造成し、該固化体に下端が当接し又は貫入されるように前記掘削孔内に鋼管杭を建て込む鋼管杭の埋込み方法において、
前記固化体を第1の固化体と該第1の固化体に積層される第2の固化体とで構成するとともに、該第1の固化体及び第2の固化体を請求項1乃至請求項3のいずれか一記載の固化体の造成方法にしたがって造成するものである。
また、本発明に係る鋼管杭の埋込み方法は、ケーシングによる孔壁保護を図りながら前記掘削孔を形成し、
該掘削孔を形成した後であって前記拡径領域の形成前に該拡径領域が形成される区間の上縁近傍まで前記ケーシングを上昇させ、
前記第1の固化体及び前記第2の固化体の造成後、前記鋼管杭の前記掘削孔への建込み、前記ケーシングの引抜き撤去及び前記鋼管杭の周面と前記掘削孔の孔壁との間へのグラウト材の充填を行うものである。
また、本発明に係る鋼管杭の埋込み構造は請求項6に記載したように、地盤内に形成された掘削孔の底面近傍に造成された固化体と該固化体に下端が当接し又は貫入されるように前記掘削孔内に建て込まれた鋼管杭とからなる鋼管杭の埋込み構造において、
前記固化体を、前記掘削孔の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削することで該底面に堆積した切削土砂に第1の固化材を充填し固化させてなる第1の固化体と、該第1の固化体の上に積層されるように前記孔壁の切削によって形成された拡径領域に第2の固化材を投入し固化させてなる第2の固化体とで構成したものである。
[第1の発明]
第1の発明に係る固化体の造成方法においては、地盤に形成された掘削孔の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削して拡径領域を形成するにあたり、該拡径領域の形成によって生じた切削土砂を排土せず、掘削孔の底面に堆積させて堆積層とする。
次に、堆積層に第1の固化材を充填して固化させることにより、周辺地盤と同等の強度を有する第1の固化体を掘削孔の最深部に造成する。
一方、拡径領域の形成によって生じた切削土砂は、上述したように掘削孔の底面に堆積されて堆積層となり、該堆積層の天端と拡径領域の上縁との間には、切削土砂が存在しない非堆積空間が形成されるので、この非堆積空間に第2の固化材を投入して固化させることにより、第1の固化体に積層される形で第2の固化体を造成する。
このようにすると、第2の固化体は、拡径により荷重分散作用が高い状態で、かつ切削土砂を含まず第2の固化材のみからなるがゆえに強度その他の品質面で信頼性が高い状態で造成される。
そのため、直下に位置する第1の固化体が周辺地盤と同等の強度を有することと相俟って、第2の固化体の上面に作用する鉛直荷重の許容値を大幅に引き上げることが可能となる。
拡径領域は例えば、開閉自在に構成された鋏状の掘削刃からなる拡翼ビットをロッドの先端に取り付けた上、該ロッドを掘削刃の開き角度が適宜調整された状態で材軸回りに回転させることで形成が可能である。
拡翼ビットは例えば、鋼管杭を地盤内に埋め込むにあたり、その下端近傍に根固め球根を拡径された形で造成する際に用いられるものを転用することができるが、従来の拡翼ビットが、切削された土砂と固化材とを攪拌混合し、それによって根固め球根をソイルセメントとして造成するためのものであるのに対し、本発明に用いる拡翼ビットは、空洞の掘削孔内で使用されるため、土砂が邪魔になって掘削刃を開閉できないといったおそれがなく、比較的簡易な構造で足りる。
第1の固化材は、切削土砂が堆積してなる堆積層に充填可能な材料であればどのようなものでよく、例えばセメントミルクやモルタルで構成することが可能である。また、第1の固化材を充填する方法としては、浸透でもよいし攪拌混合でもかまわない。ちなみに、第1の固化材をセメントミルクとした場合、第1の固化体はいわゆるソイルセメントとなる。
一方、第2の固化材は、空洞である非堆積空間に投入されるものであるため、モルタルやコンクリートを用いることが可能である。
ここで、上述の第2の固化材を繊維が添加されたモルタル又はコンクリートとした構成を採用することが可能であり、かかる場合においては、第2の固化体は、繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートで構成されることとなり、さらなる強度向上が期待できる。
拡径領域は、掘削孔の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削して形成されるが、必ずしも底面直上を拡径領域とする必要はなく、掘削孔の底面直上に非拡径領域が残置されるように拡径領域を形成するとともに、該非拡径領域に切削土砂を落とし込むことで堆積層を形成するようにしてもよい。
かかる場合には、切削された空間の一部が最終的には堆積層で占められるために切削作業が無駄になる懸念がなくなり、切削された空間を全て拡径領域として利用することが可能となる。
非拡径領域への切削土砂の落とし込みはほとんどが自然落下によって行われるが、非拡径領域につながる拡径領域の環状底部が段落とし状態となって該環状底部に切削土砂が残留する懸念があるのであれば、掘削刃の開き角度が適宜調整された状態で拡翼ビットを回転させることにより、上述の環状底部から切削土砂を払うようにして非拡径領域に落とし込めばよい。
掘削孔の底面直上に非拡径領域が残置されるように拡径領域を形成する場合においては、第1の固化体は非拡径領域に形成されるため、拡径領域に形成される第2の固化体よりも外径が小さくなる。そのため、例えば掘削孔が形成される際にその周囲が攪乱され、非拡径領域の周囲に拡がる円筒状領域で地盤強度が不足する事態が考えられる。
このような事態に対しては、第1の固化材を十分な圧力で堆積層に加圧注入することにより、該固化材の浸透範囲を非拡径領域の外側に拡張し、もって上述の円筒状領域を補強する対策が考えられるが、これに代えて、第1の固化材を充填した後であって該固化材が固化する前に、堆積層の天端近傍に先端が対向するように又は該堆積層の天端下方に先端が位置決めされるように載荷用ロッドを配置し、該載荷用ロッドをその材軸方向に沿って堆積層の中心近傍方向に前進させることにより、該載荷用ロッドの先端に配置された載荷手段で堆積層を加圧する方法を採用することができる。
かかる構成においても、加圧注入による方法と同様、堆積層に充填された第1の固化材が非拡径領域を越えてその周囲の地盤まで浸透拡散するため、上述した円筒状領域を補強することができるとともに、第1の固化材を加圧注入する設備を導入せずとも、簡易な設備での対応が可能となる。
堆積層と載荷用ロッドとの相対位置関係については、必ずしも載荷用ロッドの先端が堆積層の天端下方に位置決めされる必要はなく、載荷用ロッドの前進操作によって堆積層が加圧される限り、載荷用ロッドの先端が堆積層の天端から離間していてもかまわない。
[第2の発明]
上述した第1の発明に係る固化体の造成方法は、拡径された固化体を高い品質で地盤内に造成したい場合に全て適用することが可能であり、例えば上部構造物の基礎形式として独立基礎が望ましいのだけれども地盤強度が不足するためにその採用が難しい場合、該独立基礎の直下への固化体造成に適用することが可能であるが、地盤内に掘削孔を形成するとともに該掘削孔の底面近傍に固化体を造成し、該固化体に下端が当接し又は貫入されるように掘削孔内に鋼管杭を建て込むにあたり、該固化体を第1の固化体と該第1の固化体に積層される第2の固化体とで構成するとともに、該第1の固化体及び第2の固化体を上述した造成方法にしたがって造成するようにすれば(第2の発明)、鋼管杭よりも外径が大きな固化体が品質信頼性の高い状態で第2の固化体として造成されるとともに、その直下の第1の固化体が周辺地盤と同等の強度で造成されるため、鋼管杭の軸力が、荷重分散された形で確実に地盤に伝達されることとなり、かくして鋼管杭の先端支持力が大幅に向上する。
掘削孔の形成方法は任意であるが、ケーシングによる孔壁保護を図りながら掘削孔を形成する場合には、掘削孔を形成した後であって拡径領域の形成前に該拡径領域が形成される区間の上縁までケーシングを上昇させ、第1の固化体及び第2の固化体の造成後、鋼管杭の掘削孔への建込み、ケーシングの引抜き撤去及び鋼管杭の周面と掘削孔の孔壁との間へのグラウト材の充填を行うようにすればよい。
鋼管杭の掘削孔への建込み、ケーシングの引抜き撤去及び鋼管杭の周面と掘削孔の孔壁との間へのグラウト材の充填をそれぞれ実施する順序は任意であり、鋼管杭を掘削孔に建て込んだ後、ケーシングを引き抜きながら鋼管杭の周囲にグラウト材を充填する手順をはじめ、グラウト材を掘削孔に充填してから鋼管杭を建て込み、その後、ケーシングを引抜き撤去する手順を採用することが可能である。
[第3の発明]
第3の発明に係る鋼管杭の埋込み構造は、地盤内に形成された掘削孔の底面近傍に造成された固化体と該固化体に下端が当接し又は貫入されるように上述の掘削孔内に建て込まれた鋼管杭とで構成されるが、かかる固化体は、掘削孔の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削することで該底面に堆積した切削土砂に第1の固化材を充填し固化させてなる第1の固化体と、該第1の固化体の上に積層されるように前記孔壁の切削によって形成された拡径領域に第2の固化材を投入し固化させてなる第2の固化体とで構成してある。
このようにすると、鋼管杭よりも外径が大きな固化体が品質信頼性の高い状態で第2の固化体として造成されるとともに、その直下の第1の固化体が周辺地盤と同等の強度で造成されるため、鋼管杭の軸力が、荷重分散された形で確実に地盤に伝達されることとなり、かくして鋼管杭の先端支持力が大幅に向上する。
第1の固化材は第1の発明と同様、切削土砂に充填可能な材料であればどのようなものでよく、例えばセメントミルクやモルタルで構成することができるし、第2の固化材はやはり第1の発明と同様、空洞である拡径領域に投入されるものであるため、モルタルやコンクリートを用いることが可能である。ちなみに、第1の固化材をセメントミルクとした場合、第1の固化体はいわゆるソイルセメントとなる。
ここで、上述の第2の固化材を繊維が添加されたモルタル又はコンクリートとした構成を採用することが可能であり、かかる場合においては、第2の固化体は、繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートで構成されることとなり、さらなる強度向上が期待できる。
本実施形態に係る固化体の造成方法及びそれを用いた鋼管杭の埋込み方法の実施手順を示したフローチャート。 本実施形態の実施手順を説明した鉛直断面図。 引き続き本実施形態の実施手順を説明した鉛直断面図。 引き続き本実施形態の実施手順を説明した鉛直断面図。 引き続き本実施形態の実施手順を説明した鉛直断面図。 引き続き本実施形態の実施手順を説明した鉛直断面図。 変形例に係る固化体の造成方法の実施手順を示した鉛直断面図。 別の変形例に係る固化体の造成方法の実施手順を示した鉛直断面図。
以下、本発明に係る固化体の造成方法及びそれを用いた鋼管杭の埋込み方法並びに鋼管杭の埋込み構造の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
図1は、本実施形態に係る固化体の造成方法及びそれを用いた鋼管杭の埋込み方法を示したフローチャートである。同図に示すように、本実施形態に係る鋼管杭の埋込み方法を用いて鋼管杭を地盤に埋め込むには、まず図2(a)に示すように、ケーシング1を用いて孔壁を保護しつつ、該ケーシング内に建て込まれたボーリングロッド2で地盤3に掘削孔4を形成する(ステップ101)。
次に図2(b)に示すように、拡径領域32の形成に先立ち、該拡径領域の形成区間の上縁近傍までケーシング1を上昇させるとともに、ボーリングロッド2を引き上げて撤去する(ステップ102)。
次に図3(a)に示すように、ケーシング1内に拡径用切削ロッド6を建て込む(ステップ103)。
拡径用切削ロッド6は、材軸方向に沿って進退自在にかつ該材軸回りに回転自在に保持された中空ロッド7と該中空ロッドの先端に取り付けられた拡翼ビット8とからなり、拡翼ビット8は、開閉自在な鋏状の掘削刃で構成してある。
拡径用切削ロッド6をケーシング1内に建て込むにあたっては、拡翼ビット8がケーシング1の内面と干渉しないよう、該拡翼ビットを予め折りたたんでおき、かかる状態で拡径用切削ロッド6をケーシング1内で降下させた後、ケーシング1の下端から突出した位置で展開すればよい。
次に、掘削孔4の底面直上に拡がる領域については拡径せずに非拡径領域31として残置し、その上方の孔壁を拡翼ビット8で切削して拡径領域32を形成するとともに、切削によって生じた土砂33は排土せず、これを非拡径領域31に落とし込んで堆積層34とする(ステップ104)。
拡径領域32を形成するにあたっては、拡翼ビット8を構成する鋏状の掘削刃の開き角度を適宜調整した上、中空ロッド7をその材軸回りに回転させればよい。
次に図4に示すように、堆積層34に第1の固化材としてのセメントミルクを充填し、該セメントミルクを固化させることにより、周辺地盤と同等の強度を有する第1の固化体41を掘削孔4の最深部に造成する(ステップ105)。
セメントミルクを堆積層34に充填するには、中空ロッド7に連通接続された圧送ポンプ(図示せず)を作動させることで該中空ロッド内にセメントミルクを供給し、これを拡翼ビット8に設けられた吐出口42から吐出するようにすればよい。
一方、拡径領域32の形成によって生じた切削土砂33は、上述したように掘削孔4の底面に堆積されて堆積層34となり、該堆積層の天端と拡径領域32の上縁との間には、切削土砂33が存在しない非堆積空間が形成されるので、図5(a)に示すように第2の固化材としてのモルタル51を拡翼ビット8の吐出口42から吐出させた上、これを上述した非堆積空間に投入して固化させることにより、同図(b)に示すように第1の固化体41に積層される形で第2の固化体52を造成する(ステップ106)。
なお、上述した非堆積空間は、堆積層34の天端が拡径領域32の下縁に一致する場合には、拡径領域32に一致する。
次に図6(a)に示すように、ケーシング1内に鋼管杭61を建て込み(ステップ107)、次いで、ケーシング1を引き抜きつつ、鋼管杭61の周面と掘削孔4の孔壁との間にグラウト材62を充填することにより(ステップ108)、地盤3への鋼管杭61の埋込みを完了する。
図6(b)は、以上の手順で構築された鋼管杭61の埋込み構造を示したものであり、該鋼管杭61の埋込み構造は、地盤3内に形成された掘削孔4の底面近傍に造成された第1の固化体41及びその上に積層される第2の固化体52と、該第2の固化体に下端が当接されるように掘削孔4内に建て込まれた鋼管杭61とで構成してあるとともに、第1の固化体41は、掘削孔4の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削することで該底面に堆積した切削土砂に第1の固化材としてのセメントミルクを充填固化させて構成してあり、第2の固化体52は、該第1の固化体の上に積層されるように孔壁の切削によって形成された拡径領域32に第2の固化材としてのモルタルを投入固化させて構成してある。
以上説明したように、本実施形態に係る固化体の造成方法によれば、第1の固化体41に積層される形で第2の固化体52が造成されるが、該第2の固化体は、拡径により荷重分散作用が高い状態で、かつ切削土砂33を含まずモルタル51のみからなるがゆえに強度その他の品質面で信頼性が高い状態で造成される。
そのため、直下に位置する第1の固化体41が周辺地盤と同等の強度を有することと相俟って、第2の固化体52の上面に作用する鉛直荷重の許容値を大幅に引き上げることが可能となる。
また、本実施形態に係る鋼管杭の埋込み方法及び鋼管杭の埋込み構造によれば、鋼管杭61よりも外径が大きな固化体が品質信頼性の高い状態で第2の固化体52として造成されるとともに、その直下の第1の固化体41が周辺地盤と同等の強度で造成されるため、鋼管杭61の軸力が、荷重分散された形で確実に地盤3に伝達されることとなり、かくして鋼管杭61の先端支持力が大幅に向上する。
本実施形態では、ボーリングロッド2で掘削孔4を形成し、拡径用切削ロッド6で拡径領域32を形成するようにしたが、これらを兼用する場合、例えば拡径用切削ロッド6で掘削孔4を形成できるように構成する場合には、ボーリングロッド2を拡径用切削ロッド6に交換する作業が不要になる。
また、本実施形態では、非拡径領域31に落とし込んだ切削土砂33からなる堆積層34にセメントミルクを充填し、これを単に固化させて第1の固化体41を造成するようにしたが、セメントミルクが固化する前に、図7(a)に示すように拡径用切削ロッド6に代えて、ボーリングロッド73をケーシング1内に建て込み、該ボーリングロッドの先端開口に取り付けられたノンコア切削ビット71の吐出孔からセメントミルクを吐出させることで該セメントミルクを非拡径領域31の堆積層34に充填し、次いで、載荷用ロッドとしてのボーリングロッド73をその先端が堆積層34の天端下方に位置決めされるように配置した後、該ボーリングロッドをその材軸方向に沿って堆積層34の中心近傍方向に前進させることにより、載荷手段としてのノンコア切削ビット71で堆積層34を加圧するようにしてもよい。
かかる構成においては、ノンコア切削ビット71による加圧作用により、堆積層34に充填されたセメントミルクが非拡径領域31を越えてその周囲の拡張領域72まで浸透拡散する。
そのため、例えば掘削孔4が形成される際にその孔壁近傍が攪乱されることが原因で、非拡径領域31の外側に拡がる円筒状領域、すなわち非拡径領域31と拡張領域72の間に拡がる円筒状領域で地盤強度が不足することが懸念される場合であっても、セメントミルクが非拡径領域31を越えてその周囲の拡張領域72まで浸透拡散することにより、上述した円筒状領域を補強することができる。
なお、セメントミルクの堆積層34への充填及びノンコア切削ビット71による加圧の後は、上述した実施形態と同様、図7(b)に示すように拡径領域32にモルタル51を適宜投入し、次いで、モルタル51を固化させることで第2の固化体52を造成すればよい。
また、本実施形態では特に言及しなかったが、モルタル51に代えて、繊維が添加されてなるモルタルを第2の固化材として拡径領域32に投入するようにすれば、第2の固化体は、繊維補強モルタルで構成されることとなり、鋼管杭61の先端支持力をさらに高めることが可能となる。
また、本実施形態では、掘削孔4の底面直上に拡がる領域については拡径せずに非拡径領域31として残置し、その上方の孔壁を切削して拡径領域32を形成するようにしたが、これに代えて図8(a)に示すように、非拡径領域を残置せず、掘削孔4の底面直上に拡がる領域を拡径領域81としてもかまわない。
この場合、切削された空間の一部は、最終的には切削土砂が堆積して堆積層となるため、切削された空間を全て拡径領域として利用することができなくなり、切削作業が無駄になる懸念があるが、拡径領域81の形成によって生じた切削土砂を掘削孔4の底面に堆積させ、該堆積層にセメントミルクを充填して固化させることにより、第1の固化体82を造成するとともに、残りの拡径領域81にモルタルを投入して固化させることにより、第2の固化体83を造成することができる点については、上述した実施形態と何ら変わりはない。
なお、他の構成やその作用効果については上述した実施形態と同様であるので、ここではその詳細な説明を省略するが、掘削孔4の底面直上に拡がる領域を拡径領域81とする場合においては、例えば拡翼ビット8で拡径領域81を形成しつつ、該拡翼ビットに設けられた吐出口42からセメントミルクを吐出することにより、切削土砂を掘削孔の底面に堆積させて堆積層とするプロセスと該堆積層に第1の固化材を充填するプロセスとを同時に行う、いわゆる攪拌混合方式を採用することができるとともに、その場合には、セメントミルクに代えて、モルタルやコンクリートを、あるいはそれらに繊維が添加された状態で用いることも可能である。
また、本実施形態では、鋼管杭61を建て込む際、モルタル51の固化、すなわち第2の固化体52の造成完了を待つようにしたが、鋼管杭61をその下端が第2の固化体52に貫入されるように地盤3に埋め込むのであれば、モルタル51が固化する前に鋼管杭61を建て込み、その下端がモルタル51に貫入された状態を保持したまま、これを固化させるようにすればよい。
1 ケーシング
3 地盤
4 掘削孔
5 拡径領域
31 非拡径領域
32,81 拡径領域
33 切削土砂
34 堆積層
41,82 第1の固化体
51 モルタル(第2の固化材)
52,83 第2の固化体
61 鋼管杭
62 グラウト材
71 ノンコア切削ビット(載荷手段)
73 ボーリングロッド(載荷用ロッド)

Claims (6)

  1. 掘削孔を鉛直下方又は斜め下方に向けて地盤内に形成し、
    前記掘削孔の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削して拡径領域を形成し、
    前記拡径領域を形成しつつ又は形成してから、該拡径領域の形成によって生じた切削土砂を前記掘削孔の底面に堆積させて堆積層とし、
    該堆積層に第1の固化材を充填して固化させることで第1の固化体を造成し、
    前記堆積層の天端から前記拡径領域の上縁までの空間に第2の固化材を投入して固化させることにより前記第1の固化体に積層される形で第2の固化体を造成することを特徴とする固化体の造成方法。
  2. 前記第2の固化材を繊維が添加されたモルタル又はコンクリートとした請求項1記載の固化体の造成方法。
  3. 前記掘削孔の底面直上に非拡径領域が残置されるように前記拡径領域を形成するとともに、該非拡径領域に前記切削土砂を落とし込むことで前記堆積層を形成する請求項1又は請求項2記載の固化体の造成方法。
  4. 地盤内に掘削孔を形成するとともに該掘削孔の底面近傍に固化体を造成し、該固化体に下端が当接し又は貫入されるように前記掘削孔内に鋼管杭を建て込む鋼管杭の埋込み方法において、
    前記固化体を第1の固化体と該第1の固化体に積層される第2の固化体とで構成するとともに、該第1の固化体及び第2の固化体を請求項1乃至請求項3のいずれか一記載の固化体の造成方法にしたがって造成することを特徴とする鋼管杭の埋込み方法。
  5. ケーシングによる孔壁保護を図りながら前記掘削孔を形成し、
    該掘削孔を形成した後であって前記拡径領域の形成前に該拡径領域が形成される区間の上縁近傍まで前記ケーシングを上昇させ、
    前記第1の固化体及び前記第2の固化体の造成後、前記鋼管杭の前記掘削孔への建込み、前記ケーシングの引抜き撤去及び前記鋼管杭の周面と前記掘削孔の孔壁との間へのグラウト材の充填を行う請求項4記載の鋼管杭の埋込み方法。
  6. 地盤内に形成された掘削孔の底面近傍に造成された固化体と該固化体に下端が当接し又は貫入されるように前記掘削孔内に建て込まれた鋼管杭とからなる鋼管杭の埋込み構造において、
    前記固化体を、前記掘削孔の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削することで該底面に堆積した切削土砂に第1の固化材を充填し固化させてなる第1の固化体と、該第1の固化体の上に積層されるように前記孔壁の切削によって形成された拡径領域に第2の固化材を投入し固化させてなる第2の固化体とで構成したことを特徴とする鋼管杭の埋込み構造。
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