JP2021188465A - 地盤改良方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サンドコンパクションパイル工法における地盤の締固め効果を増大させる。【解決手段】地盤中に砂杭材料５からなる砂杭６を造成することにより地盤を締固める地盤改良方法は、砂杭材料５が装入された筒状のケーシング１を地盤中に貫入する貫入工程（Ｓ１〜Ｓ３）と、ケーシング１の先端１ａから砂杭材料５を地盤中に排出しながらケーシング１を引き上げる引き上げ工程（Ｓ７〜Ｓ９）と、この排出された砂杭材料５を加熱する加熱工程（Ｓ７〜Ｓ９）と、を含む。砂杭材料５は砂材と熱膨張性粒子とを含む。加熱工程（Ｓ７〜Ｓ９）では、砂杭材料５中の熱膨張性粒子が加熱されて膨張する。【選択図】図５

Description

本発明は、地盤中に砂杭を造成することにより地盤を締固める地盤改良方法に関する。

従来、軟弱地盤の改良方法の一例として、サンドコンパクションパイル工法（ＳＣＰ工法）が知られている。この工法は、軟弱地盤中に大径の砂杭（サンドコンパクションパイル：ＳＣＰ）を造成することで地盤を安定化する工法であり、すべり破壊の防止、液状化の防止、沈下量の低減、及び地盤強度の増加等を目的として実施される。このような工法は特許文献１に開示されている。

特開２０１７−０８２４６８号公報

しかしながら、従来のＳＣＰ工法については地盤の締固め効果の増大が望まれている。
本発明は、このような実状に鑑み、従来のＳＣＰ工法をベースとして簡易に地盤の締固め効果を増大させることを目的とする。

そのため本発明に係る地盤改良方法は、地盤中に砂杭材料からなる砂杭を造成することにより地盤を締固める地盤改良方法である。本発明に係る地盤改良方法は、砂杭材料が装入された筒状のケーシングを地盤中に貫入する貫入工程と、ケーシングの先端から砂杭材料を地盤中に排出しながらケーシングを引き上げる引き上げ工程と、この排出された砂杭材料を加熱する加熱工程と、を含む。砂杭材料は砂材と熱膨張性粒子とを含む。加熱工程では、砂杭材料中の熱膨張性粒子が加熱されて膨張する。

本発明によれば、加熱工程にて砂杭材料中の熱膨張性粒子が加熱されて膨張する。これにより、熱膨張性粒子の膨張圧が発生するので、その圧力によって周辺地盤がより締固められる。従って、簡易に地盤の締固め効果を増大させることができる。

本発明の第１実施形態における砂杭造成方法を示す図 ケーシングに取り付けられた蒸気供給管を示す断面図 蒸気供給管の先端に設けられた逆止弁を示す図 熱膨張性粒子用の空気圧送システムを示す図 本発明の第２実施形態における砂杭造成方法を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１実施形態における砂杭造成方法を示す図である。尚、図１では、図示簡略化のため、後述する蒸気供給管１０の図示を省略している。

本実施形態では、地盤中に砂杭を造成することにより地盤を締固める地盤改良方法の一例として、図１に示す砂杭造成方法が実行される。

本実施形態における砂杭造成方法では、例えば、円形断面を有する筒状のケーシング（換言すれば、ケーシングパイプ）１に砂杭材料受入口２から砂杭材料５を装入し、バイブロハンマ等の振動機３により振動を与えると共に、ケーシング１の貫入、引き上げ、及びケーシング１の先端（下端）１ａによる打ち戻しを繰り返す打ち戻し式により造成される。詳細には、無限軌道式走行車体に支持されたリーダー（図示せず）を介して支承され、砂杭材料受入口２及び振動機３を備えたケーシング支承ホルダ４により、ケーシング１の上端部が支承される。ケーシング１が支承された状態で、図１に示した、ステップＳ１〜Ｓ６の施工順序で、砂杭６が造成され得る。ここにおいて、砂杭６は、サンドコンパクションパイル（ＳＣＰ）と称され得るものである。

本実施形態における砂杭造成方法では、まず、ケーシング１をリーダーに沿って立設させ、所定の位置に据える位置決めを行う（図１のステップＳ１参照）。

次に、振動機３を起動し、ケーシング１を地盤中の所定深度まで貫入する（図１のステップＳ１〜Ｓ３参照）。この貫入完了に先立って、砂杭材料受入口２からケーシング１内に砂杭材料５が装入され得る。また、この貫入完了後に、砂杭材料受入口２からケーシング１内に砂杭材料５が装入され得る。ここで、図１のステップＳ１〜Ｓ３が本発明の「貫入工程」に対応する。

次に、ケーシング１を所定の高さだけ引き上げながら、圧縮空気等の排出手段を使用してケーシング１内の砂杭材料５をケーシング１の先端１ａから排出する（図１のステップＳ４参照）。ここで、図１のステップＳ４が本発明の「引き上げ工程」に対応する。

続いて、ケーシング１を地盤中に降下させて地盤中の砂杭材料５をケーシング１の先端１ａを用いて打ち戻し、砂杭材料５を締固めて、拡径する（図１のステップＳ５参照）。ここで、図１のステップＳ５が本発明の「打ち戻し工程」に対応する。

ケーシング１の貫入及び引き上げ、並びに砂杭材料５の排出及び締固めを繰り返し、砂杭６を造成する（図１のステップＳ６参照）。このとき、例えば、ケーシング１の先端１ａが軌跡Ｐ１を描くようにして、砂杭６を造成する。このようにして造成された砂杭６が地盤の前後方向あるいは左右方向に間隔を空けて複数設けられることにより、地盤が改良される。すなわち、本実施形態における地盤改良方法では、地盤中に砂杭材料５からなる砂杭６を地盤の前後方向あるいは左右方向に複数、間隔を空けて造成することにより、地盤を締固める。

本実施形態では、砂杭材料５は、少なくとも、砂材と熱膨張性粒子とを含む。ここで、熱膨張性粒子は、例えば、熱可塑性の重合体で形成された外殻と、この外殻中に内包された揮発性の膨張剤とを含んで形成されている。揮発性の膨張剤としては、低沸点有機溶剤で形成されたものが好ましい。熱膨張性粒子は、１μｍ〜１００μｍの範囲内の平均粒径を有するものが好ましく、５μｍ〜７０μｍの範囲内の平均粒径を有するものが更に好ましい。熱膨張性粒子は、膨張開始温度（発泡開始温度）が７０℃以上であることが好ましい。つまり、熱膨張性粒子は、７０℃未満では膨張（発泡）しないことが好ましい。これにより、熱膨張性粒子が気象変化などで膨張することを防止することができる。熱膨張性粒子としては、例えば、松本油脂製薬株式会社製のマツモトマイクロスフェアー（登録商標）Ｆ、ＦＮシリーズや、積水化学工業株式会社製のアドバンセル（登録商標）ＥＭなどを用いることができる。

本実施形態では、前述の引き上げ工程（ステップＳ４）及び／又は打ち戻し工程（ステップＳ５）にて、ケーシング１の先端１ａから既に排出された地盤中の砂杭材料５を加熱することで、当該砂杭材料５中の熱膨張性粒子を膨張させて拡径させる。これにより、砂杭６が拡径されることとなり、地盤の締固め効果が増大する。

すなわち、本実施形態では、前述の引き上げ工程（ステップＳ４）に並行して、及び／又は、前述の打ち戻し工程（ステップＳ５）に並行して、加熱工程が実行され、この加熱工程では、ケーシング１の先端１ａから既に排出された地盤中の砂杭材料５中の熱膨張性粒子が加熱されて膨張する。

本実施形態では、ケーシング１の先端１ａから既に排出された地盤中の砂杭材料５を加熱する手段の一例として、図２及び図３に示す蒸気供給管１０の内部を流通可能な加熱蒸気が用いられる。

図２は、ケーシング１の外周面１ｂに取り付けられた蒸気供給管１０を示す断面図である。図３は、蒸気供給管１０の先端（下端）に設けられた逆止弁１５を示す図である。ここで、図３（Ａ）は逆止弁１５の閉弁状態を示し、図３（Ｂ）は逆止弁１５の開弁状態を示す。

図２及び図３に示すように、ケーシング１の外周面１ｂには複数本（図２では４本）の蒸気供給管１０がケーシング１の周方向に互いに間隔を空けて（好ましくは等間隔に）設けられている。尚、ケーシング１の外周面１ｂに取り付けられる蒸気供給管１０の本数は４本に限らず任意の本数であり得る。

蒸気供給管１０は、ケーシング１と平行に延びている。本実施形態では、蒸気供給管１０は、外管１２と内管１１とからなる２重管構造を有する。蒸気供給管１０（外管１２及び内管１１）の先端（下端）は、ケーシング１の先端（下端）１ａより下方に突出している。蒸気供給管１０（外管１２及び内管１１）の先端（下端）には逆止弁１５が設けられている。

蒸気供給管１０の内管１１内を加熱蒸気が流通可能である。この加熱蒸気は、地上のボイラ（図示せず）から蒸気配管（図示せず）を介して蒸気供給管１０の内管１１内に供給され、更に、内管１１の先端（下端）から外部に放出され得る。

蒸気供給管１０の内管１１内を流通する加熱蒸気からの熱がケーシング１に伝わると、ケーシング１内に装入されている砂杭材料５中の熱膨張性粒子が膨張しかねない。この対策として、蒸気供給管１０の外管１２と内管１１との間の空間内には、エアロゲルなどの断熱材が装入されていることが好ましい。また、蒸気供給管１０の外管１２と内管１１との間の空間に空気が存在するだけでも、断熱効果がある。

逆止弁１５は、蒸気供給管１０の先端（下端）の開口を塞ぐことが可能な蓋１６と、蓋１６を蒸気供給管１０の先端（下端）に取り付ける蝶番１７とにより構成されている。尚、本実施形態では、逆止弁１５が蓋１６と蝶番１７とにより構成される例を挙げて説明したが、逆止弁１５の構成はこれに限らない。逆止弁１５については、蒸気供給管１０の内管１１の先端（下端）から外部への加熱蒸気の放出を許容し、かつ、外部からの異物が蒸気供給管１０の先端（下端）から蒸気供給管１０内に入り込ませない機能を実現できればよい。

蒸気供給管１０の内管１１の先端（下端）から放出される加熱蒸気の圧力（吐出圧）は、０．１Ｍｐａ以上であることが好ましく、０．３ＭＰａ以上であることが更に望ましい。

ここで、砂杭６の造成時に砂材に添加される熱膨張性粒子の添加量の決定方法の一例について説明する。

砂杭６の造成において砂杭材料５が熱膨張性粒子を含まない場合を仮定したときの砂杭６’の締固め後の間隙比をｅ_ｆ、熱膨張性粒子の膨張前の粒子密度をρ_ｉ［ｔ／ｍ^３］、体積膨張率をｎ［％］とする。

熱膨張性粒子の膨張後の体積が、砂杭６の造成において砂杭材料５が熱膨張性粒子を含まない場合を仮定したときの砂杭６’中の間隙体積を上回らないと、熱膨張による締固めが生じないため、これを満たすように熱膨張性粒子の添加量を決定する。このとき、以下の式（１）〜（３）により、熱膨張性粒子の添加量Ｗ［ｔ］を決めることができる。

まず、砂杭６’の１ｍ^３あたりの間隙体積Ｖ_ＶＳ［ｍ^３］を以下の式（１）で求める。
Ｖ_ＶＳ＝ｅ_ｆ÷（１＋ｅ_ｆ） ・・・（１）

次に、砂杭６’の１ｍ^３中の間隙充填に必要な熱膨張性粒子の重量Ｗ_ＭＩＮを以下の式（２）で求める。
Ｗ_ＭＩＮ＝Ｖ_ＶＳ×（ｎ／１００）×ρ_ｉ ・・・（２）

この重量Ｗ_ＭＩＮは砂杭６’の１ｍ^３中の間隙を完全に充填するのに必要な熱膨張性粒子の重量を理論的に求めたもので、砂杭６’を更に膨張させ、周辺地盤の密度を更に向上させる場合は、当式で求めた重量Ｗ_ＭＩＮの約１〜３倍の量の熱膨張性粒子を砂材に混合することが望ましい。

ゆえに、熱膨張性粒子の添加量Ｗ［ｔ］は、以下の式（３）で求めることができる。
Ｗ＝Ｋ×Ｗ_ＭＩＮ ・・・（３）
ここで、Ｋは１以上の値であり、好ましくは、１≦Ｋ≦３である。

仮に、式（１）〜（３）において、ｅ_ｆ＝０．６０９とし、ρ_ｉ＝０．２とし、ｎ＝１０００とし、Ｋ＝１とした場合には、熱膨張性粒子の添加量Ｗは０．００７６［ｔ］（すなわち７．６［ｋｇ］）となる。

従って、砂杭材料５を作成に関しては、前述の加熱工程で膨張した後の熱膨張性粒子の体積が、砂杭６の造成において砂杭材料５が熱膨張性粒子を含まない場合を仮定したときの砂杭６’中の間隙体積Ｖ_ＶＳを上回るように、砂杭材料５が作成されることが好ましい。

以下、熱膨張性粒子の添加方法（砂杭材料５の作成方法）の第１例〜第３例を説明するが、熱膨張性粒子の添加方法（砂杭材料５の作成方法）はこれらに限らない。

熱膨張性粒子の添加方法の第１例では、コンクリートミキサーのような混合装置を用いて、砂材に熱膨張性粒子を混合する。

熱膨張性粒子の添加方法の第２例では、現場において砂材のマウンドを造成して、その上部に熱膨張性粒子を散布し、バックホウ等で混合する。

熱膨張性粒子の添加方法の第３例について、図４を用いて説明する。図４は、熱膨張性粒子用の空気圧送システム２０を示す図である。

この空気圧送システム２０は、熱膨張性粒子が溜められたタンク２１と、タンク２１からサンドホッパ７まで延びる配管２２と、配管２２の途中に設けられた圧送ポンプ２３及び流量計２４と、制御装置２５とを備える。ここで、サンドホッパ７とは、砂杭材料５を砂杭材料受入口２に投入する際に用いられるものであり、図示しないクレーン等によって昇降自在となっている。また、サンドホッパ７は、上面開口の容器であり、その下端部に容器内の収容物を排出するための排出口と、この排出口を開閉する開閉手段とを備えている。

この空気圧送システム２０では、タンク２１内の熱膨張性粒子が、圧送ポンプ２３の運転により、配管２２を介して、サンドホッパ７まで風管輸送される。制御装置２５は、所定量の熱膨張性粒子をサンドホッパ７に供給した後に自動的に圧送ポンプ２３の運転を停止するように、流量計２４の流量測定値に基づいて、圧送ポンプ２３の運転を制御することができる。

熱膨張性粒子の添加方法の第３例では、地上にて、この空気圧送システム２０を用いて、サンドホッパ７まで所定量の熱膨張性粒子を風管輸送し、その後に、ホイルローダ等を用いて砂材をサンドホッパ７に積み込む。その後、サンドホッパ７をクレーン等で吊り上げ、サンドホッパ７内の砂材及び熱膨張性粒子（すなわち砂杭材料５）を砂杭材料受入口２に投入してケーシング１の内部に落下させる。この落下の途中で、砂材と熱膨張性粒子とが良好に混合する。

尚、前述の熱膨張性粒子の添加方法の第３例では、サンドホッパ７内に熱膨張性粒子を入れた後に砂材を入れたが、これとは逆に、サンドホッパ７内に砂材を入れた後に熱膨張性粒子を入れてもよい。又は、サンドホッパ７内に砂材と熱膨張性粒子とを同時に入れてもよい。

本実施形態によれば、地盤中に砂杭材料５からなる砂杭６を造成することにより地盤を締固める地盤改良方法は、砂杭材料５が装入された筒状のケーシング１を地盤中に貫入する貫入工程（ステップＳ１〜Ｓ３）と、ケーシング１の先端１ａから砂杭材料５を地盤中に排出しながらケーシング１を引き上げる引き上げ工程（ステップＳ４）と、この排出された砂杭材料５を加熱する加熱工程と、を含む。砂杭材料５は砂材と熱膨張性粒子とを含む。加熱工程では、砂杭材料５中の熱膨張性粒子が加熱されて膨張する。ゆえに、熱膨張性粒子の膨張圧が発生するので、その圧力によって周辺地盤がより締固められる。従って、簡易に地盤の締固め効果を増大させることができる。

また本実施形態によれば、地盤改良方法は、引き上げ工程（ステップＳ４）の後にケーシングを打ち戻すことにより、地盤中に排出された砂杭材料５を締固める打ち戻し工程（ステップＳ５）を更に含む。これにより、当該砂杭材料５を締固めて拡径することができ、この拡径によって、周辺地盤をより締固めることができる。

また本実施形態によれば、加熱工程は、打ち戻し工程（ステップＳ５）に並行して実行される。これにより、打ち戻し工程と加熱工程とを一括して実行することができる。

また本実施形態によれば、加熱工程は、引き上げ工程（ステップＳ４）に並行して実行される。これにより、引き上げ工程と加熱工程とを一括して実行することができる。尚、ケーシング１の引き上げ速度については、加熱対象である砂杭材料５中の熱膨張性粒子が良好に熱膨張するように適宜設定され得る。

また本実施形態によれば、熱膨張性粒子の膨張開始温度が７０℃以上である。これにより、熱膨張性粒子が気象変化などで膨張することを防止することができる。

また本実施形態によれば、ケーシング１の外周面１ｂには、ケーシング１と平行に延びて内部を加熱蒸気が流通可能な蒸気供給管１０が設けられている。加熱工程では、蒸気供給管１０の先端から放出される加熱蒸気により、砂杭材料５を加熱する。これにより、簡素な構成で砂杭材料５の加熱を行うことができる。

また本実施形態によれば、蒸気供給管１０は外管１２と内管１１とからなる２重管構造を有する。内管１１内を加熱蒸気が流通可能である。好ましくは、外管１２と内管１１との間の空間内に断熱材が装入されている。これにより、蒸気供給管１０の内管１１内を流通する加熱蒸気からの熱がケーシング１に伝わることを抑制することができる。

また本実施形態によれば、加熱工程で膨張した熱膨張性粒子の体積が、砂杭６の造成において砂杭材料５が熱膨張性粒子を含まない場合を仮定したときの砂杭６’中の間隙体積Ｖ_ＶＳを上回るように、砂杭材料５を作成する。これにより、熱膨張性粒子の熱膨張による締固めの効果を確実に得ることができる。

図５は、本発明の第２実施形態における砂杭造成方法を示す図である。尚、図５においても、図示簡略化のため、蒸気供給管１０の図示を省略している。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。

本実施形態では、貫入工程（ステップＳ１〜Ｓ３）の後に、引き上げ工程（ステップＳ７〜Ｓ９）を一連で実行することで、砂杭６を造成する。つまり、前述の打ち戻し工程（ステップＳ５）が省略されている。このとき、例えば、ケーシング１の先端１ａが軌跡Ｐ２を描くようにして、砂杭６を造成する。

本実施形態では、引き上げ工程（ステップＳ７〜Ｓ９）にて、ケーシング１の先端１ａから既に排出された地盤中の砂杭材料５を加熱することで、当該砂杭材料５中の熱膨張性粒子を膨張させて拡径させる。これにより、砂杭６が拡径されることとなり、地盤の締固め効果が増大する。

すなわち、本実施形態では、引き上げ工程（ステップＳ７〜Ｓ９）に並行して加熱工程が実行され、この加熱工程では、ケーシング１の先端１ａから既に排出された地盤中の砂杭材料５中の熱膨張性粒子が加熱されて膨張する。

特に本実施形態によれば、前述の打ち戻し工程を省略することができるので、従来に比べて砂杭造成の施工時間を大幅に短縮することができると共に、施工時の振動及び騒音を低減することができる。すなわち、締固め工期を短縮することができ、また、締固め中の振動及び騒音を低減することができる。

ところで、ＳＣＰ工法では、一般に、φ４００ｍｍ程度のケーシング１が用いられる。それゆえ、造成される砂杭の直径は７００ｍｍ程度である。この点、前述の第１及び第２実施形態にて造成される砂杭６の直径は、７００ｍｍよりも大きくなる（例えば８００〜９００ｍｍ程度になり得る）。従って、従来に比べて、造成される砂杭間の間隔を大きくすることができるので、その分、砂杭の造成本数を減らすことができる。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。
前述の第１及び第２実施形態と異なる点について説明する。

本実施形態では、砂杭材料５が、砂材と造粒物とを含んでいる。この造粒物は、前述の熱膨張性粒子と、加重材と、加重材を熱膨張性粒子に付着させるバインダーとを含む。本実施形態では、バインダーとしてセメント及び水を用いるが、この他、糊などの接着材でもよい。

加重材は、密度が大きい材料からなり、例えば、鉄粉、高炉水砕スラグ微粉末、及び銅スラグの少なくとも１つを含む。加重材の比重は、３ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましい。

本実施形態では、熱膨張性粒子と加重材とバインダー（セメント及び水）とを混合して造粒することで、造粒物を形成する。ここで、セメントの添加量は、造粒物の一軸圧縮強さが８Ｎ／ｍｍ^２以下となるように定める。これ以上強度が大きくなると、熱膨張性粒子が拘束されて膨張できなくなるからである。これは本発明者が実験等により得た知見である。造粒物の一軸圧縮強さの測定方法は、コンクリートの一軸圧縮強さの測定方法と同様であり、例えば、ＪＩＳ Ａ １１０８に沿って測定され得る。

本実施形態では、例えば、前述の貫入工程（ステップＳ１〜Ｓ３）に先立って、砂杭材料５を作成する。この工程が本発明の「砂杭材料作成工程」に対応する。この工程は、熱膨張性粒子と加重材とバインダーとを混合することにより造粒物を形成する造粒物形成工程と、造粒物を砂材に混合する造粒物混合工程とを含む。この造粒物混合工程については、例えば、前述の熱膨張性粒子の添加方法の第１例〜第３例において、熱膨張性粒子を造粒物とすればよい。

特に本実施形態によれば、砂杭材料５は、砂材と、熱膨張性粒子と、加重材と、加重材を熱膨張性粒子に付着させるバインダーとを含む。地盤改良方法は、貫入工程（Ｓ１〜Ｓ３）に先立って砂杭材料５を作成する砂杭材料作成工程を更に含む。砂杭材料作成工程は、熱膨張性粒子と加重材とバインダーとを混合することにより造粒物を形成する造粒物形成工程と、造粒物を砂材に混合する造粒物混合工程と、を含む。これにより、比重が小さい熱膨張性粒子を造粒化して比重を大きくすることができるので、砂材への混合時の粉塵の発生を抑制することができ、また、当該混合作業を効率よく行うことができる。

また本実施形態によれば、造粒物の一軸圧縮強さが８Ｎ／ｍｍ^２以下である。これにより、造粒化に伴う熱膨張性粒子の膨張性能の低下を防止することができる。

また本実施形態によれば、バインダーはセメントを含む。また、加重材は、鉄粉、高炉水砕スラグ微粉末、及び銅スラグの少なくとも１つを含む。しかしながら、バインダー及び加重材はこれらに限らない。

尚、前述の第１〜第３実施形態では、熱膨張性粒子を熱膨張させるために加熱蒸気を用いたが、この他、温められた地下水を用いてもよい。すなわち、加熱工程にて用いられる加熱手段は加熱蒸気に限らない。

また、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。

１…ケーシング、１ａ…先端、１ｂ…外周面、２…砂杭材料受入口、３…振動機、４…ケーシング支承ホルダ、５…砂杭材料、６，６’…砂杭、７…サンドホッパ、１０…蒸気供給管、１１…内管、１２…外管、１５…逆止弁、１６…蓋、１７…蝶番、２０…空気圧送システム、２１…タンク、２２…配管、２３…圧送ポンプ、２４…流量計、２５…制御装置

Claims (14)

1. 地盤中に砂杭材料からなる砂杭を造成することにより地盤を締固める地盤改良方法であって、
   前記砂杭材料が装入された筒状のケーシングを地盤中に貫入する貫入工程と、
   前記ケーシングの先端から前記砂杭材料を地盤中に排出しながら前記ケーシングを引き上げる引き上げ工程と、
   前記排出された前記砂杭材料を加熱する加熱工程と、
   を含み、
   前記砂杭材料は砂材と熱膨張性粒子とを含み、
   前記加熱工程では、前記砂杭材料中の前記熱膨張性粒子が加熱されて膨張する、
   地盤改良方法。
2. 前記引き上げ工程の後に前記ケーシングを打ち戻すことにより、前記排出された前記砂杭材料を締固める打ち戻し工程を更に含む、請求項１に記載の地盤改良方法。
3. 前記加熱工程は、前記打ち戻し工程に並行して実行される、請求項１又は請求項２に記載の地盤改良方法。
4. 前記加熱工程は、前記引き上げ工程に並行して実行される、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の地盤改良方法。
5. 前記熱膨張性粒子の膨張開始温度が７０℃以上である、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の地盤改良方法。
6. 前記ケーシングの外周面には、前記ケーシングと平行に延びて内部を加熱蒸気が流通可能な蒸気供給管が設けられており、
   前記加熱工程では、前記蒸気供給管の先端から放出される前記加熱蒸気により、前記砂杭材料を加熱する、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の地盤改良方法。
7. 前記蒸気供給管は外管と内管とからなる２重管構造を有し、
   前記内管内を前記加熱蒸気が流通可能である、請求項６に記載の地盤改良方法。
8. 前記外管と前記内管との間の空間内に断熱材が装入されている、請求項７に記載の地盤改良方法。
9. 前記砂杭材料は、加重材と、前記加重材を前記熱膨張性粒子に付着させるバインダーと、更に含む、請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の地盤改良方法。
10. 前記貫入工程に先立って前記砂杭材料を作成する砂杭材料作成工程を更に含み、
    前記砂杭材料作成工程は、
    前記熱膨張性粒子と前記加重材と前記バインダーとを混合することにより造粒物を形成する造粒物形成工程と、
    前記造粒物を前記砂材に混合する造粒物混合工程と、
    を含む、請求項９に記載の地盤改良方法。
11. 前記造粒物の一軸圧縮強さが８Ｎ／ｍｍ^２以下である、請求項１０に記載の地盤改良方法。
12. 前記バインダーはセメントを含む、請求項９〜請求項１１のいずれか１つに記載の地盤改良方法。
13. 前記加重材は、鉄粉、高炉水砕スラグ微粉末、及び銅スラグの少なくとも１つを含む、請求項９〜請求項１２のいずれか１つに記載の地盤改良方法。
14. 前記膨張した熱膨張性粒子の体積が、前記砂杭の造成において前記砂杭材料が前記熱膨張性粒子を含まない場合を仮定したときの前記砂杭中の間隙体積を上回るように、前記砂杭材料を作成する、請求項１〜請求項１３のいずれか１つに記載の地盤改良方法。

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