JP2776754B2

JP2776754B2 - 軟弱地盤の改良工法

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Publication number: JP2776754B2
Application number: JP29476494A
Authority: JP
Inventors: 中富栗本
Original assignee: Individual
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Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 1998-07-16
Anticipated expiration: 2013-07-16
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Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟弱地盤の改良工法に
関し、特にきわめて軟弱な地盤に地盤改良パイルを打設
することによって軟弱地盤を改良する分野に利用され
る。

【０００２】

【従来の技術】地盤改良工法として主流を占めるのは、
所謂サンドコンパクションパイル工法である。

【０００３】この工法は、ケーシングを軟弱地盤中に所
定深度まで打ち込み、このケーシング内に投入した砂、
砂利等をロッド等で突き固めながらケーシングを引き上
げつつ、その先端から砂等を押し出することにより、締
め固められた、即ちコンパクション状態のパイルを軟弱
地盤中に造成するものである。このサンドコンパクショ
ンパイル工法によれば、軟弱地盤に対し十分な支持力が
得られる。

【０００４】また、セメント系固化材を用いた地盤改良
パイルとしては、セメント系固化材をペースト状に混練
して、これを地盤中に注入し、地盤中の土砂と直接に攪
拌混合して一種のソイルセメントパイルを形成するもの
がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
サンドコンパクションパイル工法の最大の難点は、その
材料である砂や砂利が非常に高価であり、国内では殆ど
調達不能であり、その殆どが外国から調達しているのが
現状である。また外国製のものであってもかなり高価な
ものとなっている。

【０００６】また、ケーシング内に投入した砂、砂利等
をロッド等で突き固めるようにしているため、突き固め
により砂、砂利等が圧密されて十分な支持力が得られる
が、その反面、きわめて軟弱な地盤においては、パイル
の毛細管現象によるドレーン効果が弱くなる、と言った
難点がある。

【０００７】また後者のソイルセメントパイルは、地盤
中でセメント系固化材と地盤中の土砂とを攪拌混合する
ため、両者が充分に且つ均一に攪拌混合されているか判
断することが不可能であり、それがために支持力にバラ
ツキを生じる恐れが多分にあり、また攪拌混合のための
攪拌用ロッドの上下動や回転をかなりの頻度で行わなけ
ればならず、その作業が極めて煩雑であった。

【０００８】本発明は、これらの難点を解消することを
目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に係る発明にあっては、オーガマシン１
によってオーガスクリュー３と筒状のケーシング２とを
正逆回転させながら地盤中所定深度まで掘削貫入し、ケ
ーシング２をオーガマシン１から切り離して地盤中に残
置したままオーガスクリュー３を引き抜き、ケーシング
２内部の掘削土を地上に排出した後、前記掘削土とセメ
ント系固化材またはセメント粉とを地上で攪拌混合して
形成した混合粉粒体Ｓを前記ケーシング２の内部に投入
し、しかる後前記ケーシング２を引き抜きながらその内
部の混合粉粒体Ｓを地盤中に排出し、この地盤中に排出
された混合粉粒体Ｓが地盤中の水分を吸収して地盤改良
パイルＰを形成するようにしたものである。

【００１０】請求項２に係る発明にあっては、請求項１
に記載の軟弱地盤改良工法において、前記オーガスクリ
ュー３の引き抜き時にこれを掘削回転方向と逆方向に回
転させることによって掘削土を地上に排出するようにし
たものである。

【００１１】請求項３に係る発明にあっては、請求項１
または２に記載の軟弱地盤改良工法において、排土され
たケーシング２の内部に混合粉粒体Ｓを投入するにあた
って、このケーシング２の上端部に、開閉弁２２及びエ
アノズル２３付きの混合粉粒体投入用ホッパー１８を装
着し、このホッパー１８により開弁状態で混合粉粒体Ｓ
をケーシング２内に投入した後、閉弁状態でエアノズル
２３より圧力エアをケーシング２内に供給して、投入さ
れた混合粉粒体Ｓを加圧するようにしたものである。

【００１２】請求項４に係る発明にあっては、請求項１
〜３のいずれかに記載の軟弱地盤の改良工法において、
ケーシング２に所定量の混合粉粒体Ｓを投入した後、こ
のケーシング２を引き抜くにあたって、前記オーガマシ
ン１からオーガスクリュー３を切り離し、このオーガマ
シン１によってケーシング２を引き抜くようにしたもの
である。

【００１３】請求項５に係る発明にあっては、請求項１
〜４のいずれかに記載の軟弱地盤の改良工法において、
前記セメント系固化材が、酸化カルシウム、二酸化ケイ
素、酸化アルミニウム及び三酸化硫黄を主成分としてな
るものである。

【００１４】

【作用】本発明の請求項１に係る工法によれば、オーガ
スクリュー３と筒状ケーシング２とを地盤中に掘削貫入
して、ケーシング２内部の掘削土を地上に排出し、この
排出した掘削土をそのまま、パイル形成用の土砂材とし
て利用するものであるから、きわめて経済的となって、
造成費用の大幅な低減化を図ることができる。この場
合、オーガスクリュー３とケーシング２とをオーガマシ
ン１によって正逆回転させながら貫入するため、地盤の
掘削を効果的に行うことができ、またケーシング２を地
盤中に残置したままでケーシング２内部の掘削土を排出
するため、周囲地盤の土砂が崩壊したり脱落することが
なく、排土作業が容易に行える。

【００１５】また、本発明の工法では、ケーシング２内
部の掘削土を地上に排出し、この掘削土と、セメント系
固化材またはセメント粉とを地上で攪拌混合して両者の
混合粉粒体Ｓを形成するのであるから、当然に均一に且
つ十分に攪拌混合することができ、両者の混合にバラツ
キを生じることがない。また、土砂材、即ち掘削土に含
まれる土質成分によってセメント系固化材またはセメン
ト粉の配合比率を変更する必要があるが、この配合比率
も正確に確保することができる。

【００１６】また、この工法は、ケーシング２を引き抜
いて、このケーシング２内部の混合粉粒体Ｓを地盤中に
排出し、地盤中に排出された混合粉粒体Ｓが地盤中の水
分を吸収して地盤改良パイルＰを形成するようにしてな
るため、軟弱地盤中に含まれる水分が混合粉粒体Ｓに吸
収されることによって軟弱地盤の密度を高めると共に、
混合粉粒体Ｓが地盤中の水分を吸収して硬化することに
よって混合粉粒体Ｓが膨潤して軟弱地盤を圧密し、これ
によって軟弱地盤の地固めを有効に達成することができ
る。

【００１７】また、この工法によれば、前記混合粉粒体
Ｓを地盤中に残置したケーシング２の内部に投入し、こ
のケーシング２内部の混合粉粒体Ｓを、従来工法のよう
にロッド等で積極的に突き固めることなく、つまりケー
シング２内で積極的に圧密することなく、ケーシング２
の引き抜きによってそのまま地盤中に排出するようにし
ているため、地盤中に排出された混合粉粒体Ｓは、比較
的密度の低い粗の状態で地盤改良パイルＰを形成する。
しかして、この地盤改良パイルＰを形成する混合粉粒体
Ｓが軟弱地盤中の水分を吸収して硬化しても、粗の状態
で硬化するから、ある程度の地盤支持力を有しながら、
毛細管現象によるドレーン効果を十分に発揮することが
でき、従って周辺地盤の余分な水を地上に排出して、軟
弱地盤の地固めを有効に達成することができる。

【００１８】請求項２に係る工法によれば、オーガスク
リュー３を掘削回転方向と逆方向（排土方向）に回転さ
せながら引き抜くようにすることによって、ケーシング
２内部の掘削土の排出作業を効率良く排土を行うことが
できる。

【００１９】請求項３に係る工法によると、排土された
ケーシング２の内部に混合粉粒体Ｓを投入するにあたっ
て、このケーシング２の上端部に装着した開閉弁２２及
びエアノズル２３付きの混合粉粒体投入用ホッパー１８
を使用し、上記弁２２を開けて混合粉粒体Ｓをケーシン
グ２内に投入した後、この弁２２を閉じて、エアノズル
２３より圧力エアをケーシング２内に供給し、混合粉粒
体Ｓを加圧する。従って、ケーシング２内の混合粉粒体
Ｓ中に空洞部を形成するようなことがない上、混合粉粒
体Ｓがケーシング２内で適度に加圧されるため、その後
のケーシング２の引き抜きにより混合粉粒体Ｓを地盤中
に排出する際に、途切れ部のない連続した良質のパイル
を形成できると共に、適度の支持力を有する良好なパイ
ルを形成できる。

【００２０】請求項４に係る工法によれば、ケーシング
２を引き抜くにあたって、オーガマシン１からオーガス
クリュー３を切り離して、このオーガマシン１によりケ
ーシング２を引き抜くようにすることによって、作業を
能率良く行える。つまり、ケーシング２は、掘削嵌入時
に使用したオーガマシン１とは別のクレーン等によって
引き抜くこともできるわけであるが、そうすると設備が
大掛かりになると共に、作業が非常に面倒となる。従っ
て、ケーシング２を、嵌入時に使用した同じオーガマシ
ン１によって引き抜くようにすれば、その引き抜き作業
が容易で能率良く行える。

【００２１】更に、請求項５に係る工法によれば、酸化
カルシウム、二酸化けい素、酸化アルミニウム及び三酸
化硫黄を主成分とするセメント系固化材を使用する場
合、実験の結果では、普通のセメント粉を２４０kg／m³
を添加したときの一軸圧縮強さが２kgｆ／cm²であった
のに対し、このセメント系固化材では、２４０kg／m³を
添加したときの一軸圧縮強さは６．４kgｆ／cm²で、セ
メント粉の約３倍の強度を発揮することが判明した。従
って、このセメント系固化材によると、パイルとしてき
わめて良好な支持力を発揮することができる。

【００２２】

【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に係る工法を実施する
のに用いるパイル造成装置を示している。この図におい
て１は、円筒状のケーシング２及びこの中に挿入される
オーガスクリュー３を着脱自在に装備して両者を正逆回
転させるオーガマシンで、リーダ（図示せず）によって
昇降自在に支持されると共に、リーダ頂部より昇降用ワ
イヤー（図示せず）によって吊支されるようになってい
る。このオーガマシン１は、機枠４内に、減速機付き原
動機５と、この原動機５の出力軸に一体に連結されたス
クリュー駆動用の軸体６と、この軸体６を囲繞するよう
に同心状に設けられたケーシング駆動用の中空軸体７
と、前記軸体６の回転を前記中空軸体７に対し逆方向に
伝動するように両軸体６，７間に介設された歯車８，
９，１０，１１，１２とを装備している。

【００２３】ケーシング駆動用の中空軸体７は、その下
端部が機枠４の下面から下方へ適当長さ突出し、この下
方突出端部にケーシング２の上端部２ａが外嵌され、着
脱ピンまたはボルト１３よって一体回転可能に連結され
るようになっている。また、スクリュー駆動用の軸体６
は、前記中空軸体７の下端から下方へ適当長さ突出し、
この軸体６の下端部には、図２に示すように、角穴（例
えば六角孔）１４が同心状に設けてあって、この角穴１
４に、角軸（六角軸）に形成されたオーガスクリュー３
の上端部３ａが内嵌され、着脱ピン１５によって一体回
転可能に連結されるようになっている。

【００２４】図１（Ａ）は、オーガマシン１のスクリュ
ー駆動用軸体６にオーガスクリュー３を連結し且つ中空
軸体７にケーシング２を連結した状態を示し、図１
（Ｂ）は、前記軸体６からオーガスクリュー３を取り外
した状態を示し、また前記中空軸体７にケーシング２を
取付けた状態を仮想線で示している。

【００２５】図２は、オーガマシン１のスクリュー駆動
用の軸体６にオーガスクリュー３を連結する方法を示し
たもので、その連結にあたっては、このスクリュー３の
角形状上端部３ａを前記軸体６の角穴１４に嵌合して、
両者のピン孔６ａ、３ｂに着脱ピン１５を挿着すればよ
く、またこの着脱ピン１５を抜き取ることにより、オー
ガスクリュー３をオーガマシン１から簡単に切り離すこ
とができる。

【００２６】また、ケーシング２をオーガマシン１のケ
ーシング駆動用中空軸体７に連結するには、図示は省略
するが、ケーシング２の上端部に設けた複数のピン孔
と、中空軸体７下端部の前記ピン孔に対応する位置に設
けたピン孔またはねじ孔とに着脱ピンまたはボルト１３
を挿着すればよい。また、このような着脱ピンまたはボ
ルト１３による連結方式に代えて、図３に示すようなワ
ンタッチ連結方式を採用してもよい。即ち、中空軸体７
の下端部外周面に一対の係合凸部１６を設け、ケーシン
グ２の上端部２ａ内周面には、上方開口部１７ａが幅狭
でその下方が水平一方向に拡大した係止部１７ｂに形成
された一対のＬ形凹溝１７を形成し、しかして例えばオ
ーガマシン１を降下させ、前記中空軸体７の各係合凸部
１６をケーシング２の各Ｌ形凹溝１７の前記開口部１７
ａに嵌入させて、前記中空軸体７を図３の矢印方向（地
盤貫入時にケーシング２を回転させる方向）に回転させ
ると、各係合凸部１６が係止部１７ｂ側に移動して係止
され、それによりケーシング２が前記中空軸体７に連結
される。

【００２７】図４は、ケーシング２の上端部２ａに着脱
可能に装着される混合粉粒体投入用ホッパー１８を示し
たもので、ケーシング２の上端部に内嵌される基筒部１
９と、この基筒部１９の上端に連設されたホッパー本体
２０と、前記基筒部１９の下端部外周側に同心状に一体
連結され、ケーシング２の上端部２ａに外嵌される係止
筒部２１とからなり、基筒部１９内にはその上端部に開
閉弁２２が枢着され、この開閉弁２２の下方にエアノズ
ル２３が設けられている。このホッパー１８をケーシン
グ２に装着するには、同図に示すように、ケーシング２
の上端部２ａに、基筒部１９の下端部を内嵌すると共に
係止筒部２１を外嵌し、この係止筒部２１に螺入した複
数の固定ボルト２４の各先端を、ケーシング２の上端部
２ａ（厚肉部）の下端に係止させるとよい。

【００２８】前記開閉弁２２は、例えば、常時はバネ
（図示省略）によって図４の実線図示のような閉弁状態
に保持されていて、ホッパー１８に混合粉粒体を投入す
る際にこの混合粉粒体の投入重量によって同図の仮想線
図示のように開弁状態となるように構成される。あるい
は、上記バネを使用せず、常時は同図の仮想線図示のよ
うな閉弁状態にあり、前記エアノズル２３からのエアの
供給時に、そのエアの噴射圧力によって同図の実線図示
のような開弁状態とするような構成としてもよい。ま
た、前記エアノズル２３には、エアホース２５を介して
エアコンプレッサー（図示せず）に接続される。

【００２９】次に、上述のような構造を有するパイル造
成装置の使用による本発明の工法について、図５を中心
に適宜他の図面を参照して説明する。尚、図５の〜
は、施工順序を示す。

【００３０】先ず、図５のに示すように、オーガマシ
ン１によってオーガスクリュー３とケーシング２とを正
逆回転させながら地盤中に掘削貫入する。尚、オーガス
クリュー３は図中矢印のように掘削回転方向に回転させ
る。オーガスクリュー３及びケーシング２が同図のの
ように地盤中所定深度まで貫入したならば、図１（Ａ）
に示すようにオーガマシン１のケーシング駆動用中空軸
体７とケーシング２とを連結している着脱ピン１３を抜
いて、ケーシング２をオーガマシン１から切り離し、こ
のケーシング２を地盤中に残置したまま、オーガマシン
１をリーダ（図示せず）沿って上昇させ、オーガスクリ
ュー３を地盤中から引き抜く。

【００３１】この場合、図５のに示すように、オーガ
スクリュー３を、掘削貫入時とは逆方向（排土方向）に
回転させながら引き抜くことによって、ケーシング２内
部の掘削土を地上に排出する。このように、オーガスク
リュー３を排土方向に回転させて引き抜くようにすれ
ば、ケーシング２内部の掘削土の排出作業を効率良く排
土を行うことができる。尚、オーガスクリュー３の１回
の引き抜きで排土を十分に行えないときは、オーガスク
リュー３を排土方向に回転しながら、ケーシング２内へ
の挿入、引き抜きを数回繰り返し行うとよい。またこの
場合、オーガスクリュー３を引き抜いた後、クレーン等
で吊支した排土用グラブ等をケーシング２内に挿入し
て、排土するようにしてもよい。

【００３２】上記のようにして、地盤中に残置させたケ
ーシング２内部から地上に排出した掘削土は、例えば図
７に示すように、作業現場近くに予め設置した攪拌タン
ク（ノッチタンク）２６へ搬入し、この攪拌タンク２６
内に搬入した掘削土にセメント系固化材またはセメント
粉を適量混入して、これらを、例えば同図に示すよう
に、パワーショベルにロードヘッダーと称される攪拌装
置２７を取付けた装置２８によって攪拌混合することが
できる。この攪拌装置２７は、油圧モータによって急速
に正逆転する回転爪２９を有し、これを油圧シャベルの
シャベルに取り替えて該攪拌装置２７を取り付けるよう
になっており、例えば株式会社三井三池製作所製の攪拌
装置（商品名、ＭＴツインヘッダ）や丸善建設株式会社
製の攪拌装置（商品面、スタビライザー）が攪拌効率が
極めて良好であり、本発明の実施に採用されることが推
奨される。

【００３３】上記のように、ケーシング２内部から地上
に排出した掘削土と、例えばセメント系固化材とを攪拌
混合するにあたっては、そのセメント系固化材として、
酸化カルシウム、二酸化けい素、酸化アルミニウム及び
三酸化硫黄を主成分とするものを使用すると良く、具体
的には、次の配合割合のものが好適である。

【００３４】二酸化けい素１８．６〜２０．２％酸化アルミニウム６．２〜４．６％酸化第二鉄１．８〜２．５％酸化カルシウム５９．６〜６３．１％酸化マグネシウム約１．８％三酸化硫黄７．７〜６．７％不溶残部０．１〜０．２％

【００３５】また市販のセメント系固化材としては、商
品名ハートキープＰー４３０（株式会社トクヤマ
製）あるいは商品名麻生ソリッドエース（麻生セメン
ト株式会社製）が好ましい。

【００３６】上記セメント固化材と掘削土との配合割合
は、掘削土の土壌の土質によって異なる。一般に一本の
サンドコンパクションパイルの圧縮強度（一軸圧縮強度
kgf/cm²）は７kgf/cm²を中心にその前後±２〜３kg
f/cm²であれば必要充分であると言われているが、これ
らの強度に達するためには、本発明者が実験の結果、次
の表１〜表３に示す配合割合が好適であることが判明し
た。

【００３７】備考上記粘性土は、シルト分８０％、粘土分４０％、
砂分６０％、含水比７０％で、セメント系固化材とし
て、ハートキープＰー４３０（株式会社トクヤマ製）の
ものを使用した。また上記圧縮強度は打設後７日経過時
のものである。

【００３８】備考上記砂質シルトは、シルト分７０％、粘土分１５
％、砂分８５％、含水比７０％で、その他の条件は、表
１のものと同じである。

【００３９】備考上記砂質土は、シルト分１５％、粘土分１５％、
砂分８５％、含水比７０％で、その他の条件は、表１と
同じである。

【００４０】しかして、ケーシング２内部から排出した
掘削土とセメント系固化材とを、上記のような配合割合
で前述の図７に示したような装置２８により地上で攪拌
混合して、均一に混合された混合粉粒体を形成する。

【００４１】上記のようにして形成した混合粉粒体を、
図５のに示すように、地盤中に残置されて排土された
ケーシング２の内部に投入する。尚、図５には混合粉粒
体をＳで示す。この混合粉粒体Ｓをケーシング２内に投
入するにあたっては、内部の掘削土が地上に排出された
ケーシング２の上端部２ａに、前述した開閉弁２２及び
エアノズル２３付きの混合粉粒体投入用ホッパー１８を
装着し、そしてこのホッパー１８のホッパー本体２０に
混合粉粒体Ｓを供給すると、開閉弁２２が自動開放し
て、混合粉粒体Ｓは基筒部１９からケーシング２内部に
投入される。

【００４２】この場合、ケーシング２の全容量の混合粉
粒体Ｓを一時に投入せず、数回に分けて投入を行うとよ
い。即ち、最初にある程度の量の混合粉粒体Ｓをホッパ
ー１８に供給した後、開閉弁２２を閉じ、エアノズル２
３より圧力エアを供給して、ケーシング２の内圧を高
め、そのエア圧力により、投入されたケーシング２内の
混合粉粒体Ｓを加圧し（図５の参照）、その後同様な
作業を例えば２〜３回繰り返して、混合粉粒体Ｓを所要
量ずつケーシング２内で加圧しながら、最終的にケーシ
ング２内の全体に混合粉粒体Ｓを加圧状態に充填する。
もちろん、ケーシング２の全容量の混合粉粒体Ｓを一時
に投入した後、開閉弁２２を閉じて、エアノズル２３よ
り圧力エアを供給し、その圧力によって、ケーシング２
内の全混合粉粒体Ｓを一時に加圧するようにしてもよ
い。

【００４３】上記のように、ケーシング２内に投入した
混合粉粒体Ｓをエア圧力により加圧することによって、
ケーシング２内の混合粉粒体Ｓ中に空洞部を形成するこ
とがない上、混合粉粒体Ｓがケーシング２内で適度に加
圧されるため、その後のケーシング２の引き抜きにより
混合粉粒体Ｓを地盤中に排出する際に、途切れ部のない
連続した良質のパイルを形成できると共に、適度の支持
力を有するパイルを形成できる。これは、混合粉粒体Ｓ
を数回に分けて所要量ずつケーシング２内で加圧しなが
ら投入を行う場合に、その効果が大きい。

【００４４】ケーシング２内への混合粉粒体Ｓの投入を
終えたならば、ケーシング２の上端部から前記ホッパー
１８を取り外し、そして図１（Ｂ）に示すようにオーガ
スクリュー３を切り離したオーガマシン１をリーダ（図
示せず）に沿って下降し、このオーガマシン１のケーシ
ング駆動用中空軸体７を、地盤中から突出したケーシン
グ２の上端部２ａに嵌合して着脱ピンまたはボルト１３
により連結する。こうしてオーガマシン１にケーシング
２を取付けた後、オーガマシン１の原動機５の作動を停
止した状態で、このオーガマシン１をリーダに沿って上
昇させて、ケーシング２を地盤中から引き抜きながら、
ケーシング２内部の混合粉粒体Ｓを地盤中に排出し、地
盤中に地盤改良パイルＰを形成する（図５の及び参
照）。

【００４５】この場合、地盤中に排出された混合粉粒体
Ｓが地盤中の水分を吸収して地盤改良パイルＰを形成す
るため、軟弱地盤中に含まれる水分が混合粉粒体Ｓに吸
収されることによって軟弱地盤の密度を高めると共に、
混合粉粒体Ｓが地盤中の水分を吸収して硬化することに
よって混合粉粒体Ｓが膨潤して軟弱地盤を圧密し、これ
によって軟弱地盤の地固めを行う。

【００４６】また、地盤中に排出される混合粉粒体Ｓ
は、それまでにケーシング２内部で積極的に突き固めさ
れておらず、ただ圧力エアにより適度に加圧されている
だけで、ケーシング２の引き抜きによってそのまま地盤
中に排出されるため、この地盤中に排出された混合粉粒
体Ｓは、比較的密度の低い粗の状態で地盤改良パイルＰ
を形成する。しかして、この地盤改良パイルＰを形成す
る混合粉粒体Ｓが軟弱地盤中の水分を吸収して硬化して
も、粗の状態で硬化するから、適度の地盤支持力を有し
ながら、毛細管現象によるドレーン効果を十分に発揮す
ることができ、それにより周辺地盤の余分な水を地上に
排出して、軟弱地盤の地固めを有効に達成することがで
きる。

【００４７】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る工法によれば、
ケーシング内部の掘削土を地上に排出して、この掘削土
をそのままパイル形成用の土砂材として利用するもので
あるから、従来のように高価な砂や砂利の使用が不要と
なる。またこの場合、土砂材として、作業現場の周辺あ
るいは他の適当な場所の地盤の土壌を掘削して、その掘
削土を使用することも考えられるが、その場合には地盤
の掘削作業が必要となる。然るに、本発明工法では、ケ
ーシングを地盤中に貫入しつつオーガスクリューによっ
て有効に掘削するのであるから、上記のような特別な掘
削作業が不要となる。従って、本発明の工法によれば、
材料費と共に作業費が格段に安くつき、施工コストの大
幅な低減化を図ることができる。

【００４８】また、本発明の工法では、ケーシング内部
の掘削土を地上に排出し、この掘削土と、セメント系固
化材またはセメント粉とを地上で攪拌混合して両者の混
合粉粒体を形成するのであるから、均一に且つ十分に攪
拌混合することができ、両者の混合にバラツキを生じる
ことがない。また、土砂材、即ち掘削土に含まれる土質
成分によってセメント系固化材またはセメント粉の配合
比率を変更する必要があるが、この配合比率も正確に確
保することができる。これがために、全長にわたって強
度の均一な地盤改良パイルを形成することができる。

【００４９】また、本発明の工法によれば、混合粉粒体
を地盤中に残置したケーシングの内部に投入し、このケ
ーシング内部の混合粉粒体を、従来工法のようにロッド
等で積極的に突き固めることなく、つまりケーシング内
で積極的に圧密することなく、ケーシングの引き抜きに
よってそのまま地盤中に排出するようにしているため、
地盤中に排出された混合粉粒体は、比較的密度の低い粗
の状態で地盤改良パイルを形成する。しかして、この混
合粉粒体が軟弱地盤中の水分を吸収して硬化しても、粗
の状態で硬化するから、ある程度の地盤支持力を有しな
がら、十分なドレーン効果を発揮でき、それにより周辺
地盤の余分な水を地上に排出して、軟弱地盤の地固めを
有効に達成することができる。

【００５０】また、請求項２に係る工法によれば、オー
ガスクリューを掘削回転方向と逆方向に回転させながら
引き抜くようにすることによって、ケーシング内部の掘
削土の排出作業を効率良く排土を行うことができる。

【００５１】また、請求項３に係る工法によれば、ケー
シング内の混合粉粒体中に空洞部を形成するようなこと
がなく、しかも混合粉粒体がケーシング内で適度に加圧
されるため、その後のケーシングの引き抜きにより混合
粉粒体を地盤中に排出する際に、途切れ部のない連続し
た良質のパイルを形成できると共に、ある程度の支持力
を有する良好なパイルを形成することができる。

【００５２】また、請求項４に係る工法によれば、ケー
シングを、嵌入時に使用した同じオーガマシンにより引
き抜くようにすることによって、その引き抜き作業を容
易且つ能率良く行うことができる。

【００５３】更に、請求項５に係る工法によれば、半永
久的に支持力の強い地盤改良パイルとすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の工法を実施するためのオー
ガマシン、これに装備されたケーシング、及びオーガス
クリューを示す一部断面側面図、（Ｂ）はオーガマシン
からオーガスクリューを取り外した状態を示す一部断面
側面図である。

【図２】オーガマシンのスクリュー駆動用軸体にオー
ガスクリューを連結する状態を示す斜視図である。

【図３】オーガマシンのケーシング駆動用中空軸体に
ケーシングを連結する他の例を示す斜視図である。

【図４】ケーシングの上端部に取付けたホッパーを示
す一部断面側面である。

【図５】本発明工法の施工順序を示す説明図である。

【図６】本発明工法に使用される攪拌装置の一例を示
す斜視図である。

【図７】図６の攪拌装置の使用例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１オーガマシン２ケーシング３オーガスクリュー６スクリュー駆動用の軸体７ケーシング駆動用の中空軸体１３着脱ピンまたはボルト１５着脱ピン１８混合粉粒体投入用のホッパー２２開閉弁２３エアノズルＳ混合粉粒体Ｐ地盤改良パイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭54−90813（ＪＰ，Ａ) 特開平８−41852（ＪＰ，Ａ) 特開平６−128934（ＪＰ，Ａ) 特開平６−313314（ＪＰ，Ａ) 特開平７−180138（ＪＰ，Ａ) 特開平３−66822（ＪＰ，Ａ) 特開平５−239459（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02D 3/08 E02D 3/12 102

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】オーガマシンによってオーガスクリューと
筒状のケーシングとを正逆回転させながら地盤中所定深
度まで掘削貫入し、ケーシングをオーガマシンから切り
離して地盤中に残置したままオーガスクリューを引き抜
き、ケーシング内部の掘削土を地上に排出した後、前記
掘削土とセメント系固化材またはセメント粉とを地上で
攪拌混合して形成した混合粉粒体を前記ケーシングの内
部に投入し、しかる後前記ケーシングを引き抜きながら
その内部の混合粉粒体を地盤中に排出し、この地盤中に
排出された混合粉粒体が地盤中の水分を吸収して地盤改
良パイルを形成するようにした軟弱地盤の改良工法。
【請求項２】前記オーガスクリューの引き抜き時にこれ
を掘削回転方向と逆方向に回転させることによって掘削
土を地上に排出するようにした請求項１に記載の軟弱地
盤の改良工法。
【請求項３】排土されたケーシングの内部に混合粉粒体
を投入するにあたって、このケーシングの上端部に、開
閉弁及びエアノズル付きの混合粉粒体投入用ホッパーを
装着し、このホッパーにより開弁状態で混合粉粒体をケ
ーシング内に投入した後、閉弁状態でエアノズルより圧
力エアをケーシング内に供給して、投入された混合粉粒
体を加圧するようにした請求項１または２に記載の軟弱
地盤の改良工法。
【請求項４】ケーシングに所定量の混合粉粒体を投入し
た後、このケーシングを引き抜くにあたって、前記オー
ガマシンからオーガスクリューを切り離し、このオーガ
マシンによってケーシングを引き抜くようにした請求項
１〜３のいずれかに記載の軟弱地盤の改良工法。
【請求項５】前記セメント系固化材は、酸化カルシウ
ム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム及び三酸化硫黄を
主成分としてなる請求項１〜４のいずれかに記載の軟弱
地盤の改良工法。