JP2804896B2

JP2804896B2 - 軟弱地盤の改良工法

Info

Publication number: JP2804896B2
Application number: JP27948394A
Authority: JP
Inventors: 中富栗本
Original assignee: 中富栗本; 栗本雅史
Priority date: 1994-11-14
Filing date: 1994-11-14
Publication date: 1998-09-30
Anticipated expiration: 2013-09-30
Also published as: JPH08134892A

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、特に軟弱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、ケーシング内部の土砂を地上に排
出した後、このケーシング内に投入した砂、砂利等を起
振機や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】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記サ
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。

【０００５】更に、長期間の間に、軟弱地盤の地盤中の
特に深層における流動圧力によってサンドコンパクショ
ンパイルがその途中で分断され支持力が失われるという
問題も発生している。

【０００６】本発明は、上記のような課題を解消するこ
とを目的とするものである。

【０００７】

【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、オーガマシンま
たは起振機１によって筒状のケーシング２を地盤中所定
深度まで埋め込んだ後、このケーシング２をオーガマシ
ンまたは起振機１から切り離してそのまま地盤中に残置
し、次いで中空ロッド９の先端に取付けられ且つ上下動
手段により上下動可能なバイブロフロット８を振動させ
ながら前記ケーシング２内の土壌中にその底部まで挿入
し、ペースト状セメント系固化材またはセメントミルク
を中空ロッド９の先端部よりケーシング２内の土壌中に
注入して、バイブロフロット８を振動させ且つ上下動さ
せることにより、ケーシング２内の土壌とペースト状セ
メント系固化材またはセメントミルクとを混合攪拌して
両者の混合粉粒ペースト体Ｓを形成しながら、ケーシン
グ２及び前記中空ロッド９を引き抜きつつ、このケーシ
ング２内の混合粉粒ペースト体Ｓを地盤中に排出するこ
とによって、地盤改良パイルＰを形成するようにしたも
のである。

【０００８】請求項２に係る発明にあっては、ケーシン
グ２を切り離したオーガマシンまたは起振機１に前記中
空ロッド９を前記上下動手段を介して取付け、このロッ
ド９先端のバイブロフロット８が前記ケーシング２内の
土壌中の底部まで挿入された後、このケーシング２を再
び前記オーガマシンまたは起振機１に装着し、このオー
ガマシンまたは起振機１の引き上げによって、ケーシン
グ２と中空ロッド９とを一体的に引き抜くようにしたも
のである。

【０００９】請求項３に係る発明にあっては、バイブロ
フロット８を、ケーシング２内部の土壌中への挿入時に
も、振動させ且つ上下動させるようにしたものである。

【００１０】請求項４に係る発明にあっては、ケーシン
グ２内部の土壌中へのバイブロフロット８の挿入時及び
引き上げ時のいずれにも、中空ロッド９の先端部よりペ
ースト状セメント系固化材またはセメントミルクを注入
するものである。

【００１１】請求項５に係る発明にあっては、バイブロ
フロット８の下部に、土圧によって横向き略水平方向に
展開するように開き、自重によって下向きに折り畳むよ
うに閉じる蝶形開閉１４を装備し、上下動手段によるバ
イブロフロット８の上下動に伴って蝶形開閉板１４を開
閉させるようにしたものである。

【００１２】請求項６に係る発明にあっては、前記上下
動手段として油圧シリンダ１０を使用するようにしたも
のである。

【００１３】請求項７に係る発明にあっては、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】請求項１に係る工法によれば、オーガマシンま
たは起振機１によってケーシング２を地盤中所定深度ま
で埋め込んで、ケーシング２内部の土壌をそのまま、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。

【００１５】また、本発明の工法では、ケーシング２を
所定深度まで埋め込んだ後、このケーシング２をオーガ
マシンまたは起振機１から切り離して地盤中に残置し、
中空ロッド９の先端に取付けたバイブロフロット８を振
動させながら前記ケーシング２内の土壌中にその底部ま
で挿入し、ペースト状セメント系固化材またはセメント
ミルクを中空ロッド９の先端部よりケーシング２内の土
壌中に注入して、バイブロフロット８を振動させ且つ上
下動させることにより、ケーシング２内においてその内
部の土壌とペースト状セメント系固化材またはセメント
ミルクとを混合攪拌するものであるから、周囲地盤の土
砂や水が混入したり周囲地盤の土圧の影響を受けること
がなく、ケーシング２内部の土壌にペースト状セメント
系固化材またはセメントミルクが的確に注入されて、両
者の混合攪拌が確実且つ均一に行われ、良好な混合粉粒
ペースト体Ｓを形成することができる。

【００１６】また、ケーシング２の引き抜き中には、バ
イブロフロット８の振動作用と、上下動手段によるバイ
ブロフロット８の上下動作用とによって、ケーシング２
内部の土壌とペースト状セメント系固化材またはセメン
トミルクとが十分に攪拌混合されて混合粉粒ペースト体
Ｓが形成されると共に、この混合粉粒ペースト体Ｓがバ
イブロフロット８の上下動により押圧されつつケーシン
グ２下端から強制的に地盤中に排出される。

【００１７】上記のようにケーシング２下端から排出さ
れる混合粉粒ペースト体Ｓは、それまでケーシング２内
部で圧縮された状態にあってしかもペースト状セメント
系固化材またはセメントミルクと土壌粒子と反応してい
る途上にあるため、その体積を膨張してケーシング２よ
りも径大の地盤改良パイルＰを形成する。地盤改良パイ
ルＰが膨張すると、その周囲地盤が圧密され、この圧密
によって、地盤強度が増強されると共に、一旦膨張した
地盤改良パイルＰは、硬化作用によって収縮することが
なく、従って地盤改良パイルＰは、地盤中に宙架された
ままで、周囲地盤を圧密してその強度を一層増大させ、
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、ケーシング
２を切り離したオーガマシンまたは起振機１に中空ロッ
ド９を前記上下動手段を介して取付け、このロッド９先
端のバイブロフロット８がケーシング２内の土壌中の底
部まで挿入された後、このケーシング２を再びオーガマ
シンまたは起振機１に装着し、このオーガマシンまたは
起振機１の引き上げによって、ケーシング２と中空ロッ
ド９とを一体的に引き抜くようにすると、設備が簡単で
作業が能率良く行える。つまり、中空ロッド９は、オー
ガマシンまたは起振機１とは別の装置によって挿入及び
引き抜きを行わせる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、この請求項２の方法によれば、ケーシン
グ２の埋め込み及び引き抜きと、中空ロッド９の挿入及
び引き抜きとを同じオーガマシンまたは起振機１によっ
て行わせることができる。

【００１９】請求項３に係る工法によれば、バイブロフ
ロット８を、ケーシング２内部の土壌中への挿入時に
も、振動させ且つ上下動させるようにすると、バイブロ
フロット８自体の振動作用と油圧シリンダ１０による上
下動作用によって、ケーシング２内部の土壌が攪拌され
てほぐされ、それにより中空ロッド９先端部からケーシ
ング２内部土壌へのペースト状セメント系固化材または
セメントミルクの注入が効果的に行える。

【００２０】請求項４に係る工法によれば、ケーシング
２内部の土壌中へのバイブロフロット８の挿入時及び引
き上げ時のいずれにも、中空ロッド９の先端部よりペー
スト状セメント系固化材またはセメントミルクを注入す
ると、挿入時及び引き上げ時におけるバイブロフロット
８の振動により、あるいはバイブロフロット８の振動及
び上下動によって、ケーシング２内部の土壌とペースト
状セメント系固化材またはセメントミルクとの混合攪拌
をケーシング２の内部全体に亘って均一且つ十分に行う
ことができ、きわめて良質の地盤改良パイルＰを造成で
きる。

【００２１】また、請求項５に係る工法によれば、バイ
ブロフロット８の下部に装備した蝶形開閉板１４は、バ
イブロフロット８の下動時には、土壌圧力により横向き
略水平方向に開いて、この開いた状態で下動しつつ混合
粉粒体Ｓを押動せしめ、また上動時には、自重で下向き
に閉じて、土壌の抵抗を受けることなく上動することが
できる。このように蝶形開閉板１４がバイブロフロット
８の上下動に伴って開閉することによって、ケーシング
２内部の土壌とペースト状セメント系固化材またはセメ
ントミルクとの攪拌混合が有効に行われると共に、混合
粉粒ペースト体Ｓに対する押圧作用がより有効に働き、
ケーシング２下端からの混合粉粒ペースト体Ｓの排出が
一層促進される。

【００２２】また、請求項６に係る工法によれば、上下
動手段として油圧シリンダ１０を使用することにより、
強力な駆動力が得られると共に、構造がコンパクトで取
付けが簡単となる。

【００２３】更に、請求項７に係る工法によれば、ペー
スト状セメント系固化材の使用にあたり、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。

【００２４】

【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、本発明の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を着脱自在に装備している起
振機で、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。この起振機
１は、機枠３の下部に短円筒状のケーシング連結用管体
４と、この管体４内に同心状に配置されていて、後述す
る中空ロッドを油圧シリンダを介して連結するための連
結用軸体５とを一体に装備している。

【００２５】ケーシング連結用管体４は、その上端フラ
ンジ部４ａを介して起振機１の下面部に固定されてお
り、この連結用管体４にケーシング２の上端部を外嵌さ
せて、着脱ピンまたはボルト６を、管体４側の透孔１２
からケーシング２側の透孔またはねじ穴１３に挿入また
は螺入することによって、この連結用管体４にケーシン
グ２を連結できるようになっている。また、前記連結用
軸体５は、前記管体４の下端よりも下方へ長く突出する
ように設けられ、この軸体５の下端部には角穴（例えば
六角穴）７が同心状に設けられている。

【００２６】図１（Ａ）は、起振機１のケーシング連結
用管体４にケーシング２を連結した状態を示しており、
図１（Ｂ）は、このケーシング連結用管体４からケーシ
ング２を取り外した後、下端部にバイブロフロット８を
有する中空ロッド９の先端部に連設された油圧シリンダ
１０（上下動手段）を、前記連結用軸体５に連結した状
態を示している。尚、上下動手段として油圧シリンダ１
０の代わりに、所定ストローク上下動しうる空気ばね等
を使用してもよいが、油圧シリンダ１０の方が、強力な
駆動力が得られる共に、構造がコンパクトで取付けが簡
単となる。

【００２７】図２は、前記中空ロッド９の下端部に取付
けられたバイブロフロット８を示し、このバイブロフロ
ット８は周知のもので、図示は省略するが、電動機によ
り偏心軸体を回転させて水平方向の振動を発生させるよ
うになっている。上記電動機への給電ケーブル１１は、
中空ロッド９の内部に挿通され、図１（Ｂ）に示すよう
に中空ロッド９の上端部から外部に延出され、ケーシン
グ連結用管体４と連結用軸体５との間の間隙部から起振
機１の機枠３側に配線される。この場合、中空ロッド９
は、油圧シリンダ１０を介して前記機枠３から適宜に取
り外されるため、前記給電ケーブル１１には中空ロッド
９からの出口部分に着脱可能なコネクターＫを設け、中
空ロッド９の取り外し時には、中空ロッド９の外に延出
されたケーブル１１部分を、中空ロッド９内のケーブル
１１部分から切離すことができるようにしている。

【００２８】また、バイブロフロット８の下部には、図
１（Ｂ）及び図２に示すように、土圧によって横方向に
展開するように開き自重によって下向きに折り畳むよう
に閉じる蝶形開閉板１４が装備してある。即ち、バイブ
ロフロット８に、径大の短管状支持管１５を複数の取付
片１６を介して取付け、この支持管１５の下端部内にそ
の直径方向に水平支軸１７を固着し、この水平支軸１７
に、一対の半円形板１４ａ，１４ａからなる蝶形開閉板
１４を枢着してなるもので、この蝶形開閉板１４は、常
時は図１（Ｂ）の実線図示のように自重によって下向き
に折り畳むように閉じ、下方より土圧を受けることによ
り同図の仮想線図示のように上向きに回動して横方向に
展開し、その展開位置で前記支持管１５の下端により当
接支持される。

【００２９】図３は、前記連結用軸体５に、前記中空ロ
ッド９の上端部に連設された油圧シリンダ１０を連結す
る状態を示している。この油圧シリンダ１０の上端部に
は、前記連結用軸体５の角穴７に対応する角形状の連結
部材１８が同軸状に一体に取付けてある。しかして、こ
の角形状連結部材１８を前記連結用軸体５の角穴７に嵌
合させ、両者に設けられたピン孔１８ａ、５ａに着脱ピ
ン１９を挿着することによって、油圧シリンダ１０を前
記連結用軸体５に連結することができる。尚、この油圧
シリンダ１０の給排管は、図示は省略するが、このシリ
ンダ１０から前記機枠３内に設けてある油圧ユニットに
配管され、またこの給排管は上記油圧ユニットに対し着
脱できるようになっている。この場合、油圧シリンダ１
０から延出される給排管は、ケーシング連結用管体４と
連結用軸体５との間の間隙部を通って上記油圧ユニット
に接続されるものとする。

【００３０】また、前記中空ロッド９の中空部９ａ内に
は、その上端部よりペースト状セメント系固化材または
セメントミルクが加圧供給されて、下端部の噴出穴２０
から噴出されるようになっている。しかして、図１
（Ｂ）に示すように、中空ロッド９の上端部には、供給
ホース２１の先端部を着脱自在に連結するための連結部
２２が設けられ、上記供給ホース２１の他端部側は、前
記ケーシング連結用管体４と連結用軸体５との間の間隙
部を通って起振機１の機枠３内部へ配管され、この供給
ホース２１には外部から加圧されたペースト状セメント
系固化材またはセメントミルクが適宜に導入される。中
空ロッド９を起振機１から取り外し時は、この供給ホー
ス２１を上記連結部２２を介して中空ロッド９から離脱
させればよい。また、この供給ホース２１は、油圧シリ
ンダ１０の上下動に伴って伸縮しうるようにコイル状に
形成される。

【００３１】前記ケーシング２を起振機１のケーシング
連結用管体４に連結するのに、図１に示すような着脱ピ
ンまたはボルト６による連結方式に代えて、図４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、ケ
ーシング連結用管体４の下端部外周面に一対の係合凸部
２４を設け、ケーシング２の上端部内周面には、上方開
口部２５ａが幅狭でその下方が水平一方向に拡大した係
止部２５ｂに形成された一対のＬ形凹溝２５を形成し、
しかして例えば起振機１を降下させ、ケーシング連結用
管体４の各係合凸部２４をケーシング２の各Ｌ形凹溝２
５の前記開口部２５ａに嵌入させて、ケーシング２を図
４の矢印方向に回転させることにより、各係合凸部２４
が係止部２５ｂ側に移動して係止され、ケーシング２が
ケーシング連結用管体４に連結されることになる。

【００３２】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。

【００３３】先ず、図５のに示すように、起振機１に
よってケーシング２を上下振動させながら地盤中に埋め
込む。ケーシング２を同図ののように地盤中所定深度
まで埋め込んだならば、図１（Ａ）に示すように起振機
１のケーシング連結用管体４とケーシング２とを連結し
ている着脱ピンまたはボルト６を抜いて、ケーシング２
を起振機１から切り離し、同図のに示すように、ケー
シング２を地盤中に残置したまま、起振機１をリーダに
沿って引き上げる。

【００３４】上記のようにケーシング２を起振機１から
切り離して地盤中に残置した後、この起振機１の連結用
軸体５に、下端部にバイブロフロット８を有する中空ロ
ッド９の上端に連設された油圧シリンダ１０を、連結部
材１８を介して図１（Ｂ）に示すような状態に連結す
る。この時、中空ロッド９内の通電用ケーブル１１部分
と中空ロッド９外部の通電用ケーブル１１部分とをコネ
クターＫを介して連結し、またペースト状セメント系固
化材またはセメントミルクの供給ホース２１を連結部２
２を介して中空ロッド９の中空部９ａに連通連結し、更
には油圧シリンダ１０の給排管も適宜に連結する。

【００３５】しかして、図５の及びに示すように、
起振機１を降下しつつ（起振機１自体は振動させな
い）、中空ロッド９を、その先端のバイブロフロット８
を振動させ且つ油圧シリンダ１０により上下動させなが
ら、地盤中に残置されたケーシング２の内部の土壌中に
挿入してゆく。この場合、バイブロフロット８を振動さ
せることによって、土壌中への挿入が容易になると共
に、ケーシング２内部の土壌が攪拌されて柔らかくほぐ
される。尚、地盤は軟弱地盤であるため、この中空ロッ
ド９の挿入時に、バイブロフロット８は必ずしも上下動
させる必要はないが、このバイブロフロット８自体の振
動と油圧シリンダ１０による上下動を併用するとこによ
って、ケーシング２内部土壌に対する上記攪拌ほぐし作
用を効果的に行うことができる。

【００３６】前記バイブロフロット８がケーシング２内
部の土壌中の底部まで達すると、起振機１のケーシング
連結用管体４が地盤中から突出したケーシング２の上端
部内に突入する状態となり、しかしてこの状態におい
て、バイブロフロット８及び油圧シリンダ１０の作動を
一旦停止し、ケーシング２上端部と、この内部に突入し
たケーシング連結用管体４とを着脱ピンまたはボルト６
により連結する。こうしてケーシング２を起振機１に連
結した後、中空ロッド９先端の噴出孔２０からペースト
状セメント系固化材またはセメントミルクを噴出させて
ケーシング２内部の土壌中に注入し、バイブロフロット
８及び油圧シリンダ１０を再び作動させて、このバイブ
ロフロット８を振動させ且つ所定ストローク上下動させ
ることにより、ケーシング２内部の土壌とペースト状セ
メント系固化材またはセメントミルクとを混合攪拌して
両者の混合粉粒ペースト体Ｓを形成しながら、起振機１
の引き上げによってケーシング２及び中空ロッド９を引
き抜きつつ、ケーシング２内部の混合粉粒ペースト体Ｓ
を地盤中に排出して、地盤中に地盤改良パイルＰを形成
してゆく（図５の及び参照）。

【００３７】前記ケーシング２の引き抜き工程において
は、バイブロフロット８の振動作用と、油圧シリンダ１
０によるバイブロフロット８の上下動作用とによって、
ケーシング２内部の土壌とペースト状セメント系固化材
またはセメントミルクとが十分に攪拌混合されて混合粉
粒ペースト体Ｓが形成されると共に、この混合粉粒ペー
スト体Ｓがバイブロフロット８の上下動により押圧され
つつケーシング２下端から強制的に地盤中に排出され
る。

【００３８】こうしてケーシング２下端から排出される
混合粉粒ペースト体Ｓは、それまでケーシング２内部で
圧縮された状態にあってしかもペースト状セメント系固
化材またはセメントミルクと土壌粒子と反応している途
上にあるため、図５のに示すようにその体積を膨張し
てケーシング２よりも径大の地盤改良パイルＰを形成す
る。地盤改良パイルＰが膨張すると、その周囲地盤が圧
密され、この圧密によって、地盤強度が増強されると共
に、一旦膨張した地盤改良パイルＰは、硬化作用によっ
て収縮することがなく、従って地盤改良パイルＰは、図
５のに示すように地盤中に宙架されたままで、周囲地
盤を圧密しその強度を一層増大させることになる。

【００３９】また、前記バイブロフロット８にはその下
部に蝶形開閉板１４を装備していることから、この蝶形
開閉板１４は、バイブロフロット８の下動時には、土壌
圧力により横方向に開いて、この開いた状態で下動しつ
つ混合粉粒体Ｓを押動せしめ、また上動時には、自重で
下向きに閉じて、土壌の抵抗を受けることなく上動する
ことができる。このように蝶形開閉板１４がバイブロフ
ロット８の上下動に伴って開閉することによって、ケー
シング２内部の土壌とペースト状セメント系固化材また
はセメントミルクとの攪拌混合が効果的に行われると共
に、混合粉粒ペースト体Ｓに対する押圧作用がより有効
に働き、ケーシング２下端からの混合粉粒ペースト体Ｓ
の排出が一層促進される。

【００４０】また、中空ロッド９先端部からケーシング
２内部土壌中へのペースト状セメント系固化材またはセ
メントミルクの注入は、図５のに示すような中空ロッ
ド９の引き抜き時にのみおこなってもよいし、あるいは
同図の及びに示すように地盤中に残置されたケーシ
ング２の内部土壌への中空ロッド９の挿入時にのみ行っ
てもよく、あるいはまた中空ロッド９の挿入時及び引き
上げ時のそれぞれに行うようにしてよい。但し、いずれ
の場合にしても、１本のケーシング２の内部土壌に注入
されるペースト状セメント系固化材またはセメントミル
クの注入量は予め設定された一定量とする。また、セメ
ントミルクの注入を中空ロッド９の挿入時及び引き上げ
時のそれぞれに行うようにすると、挿入時及び引き上げ
時におけるバイブロフロット８の振動により、あるいは
バイブロフロット８の振動及び上下動により、あるいは
またバイブロフロット８の上下動に伴う蝶形開閉板１４
の開閉作動によって、ケーシング２内部の土壌とペース
ト状セメント系固化材またはセメントミルクとの混合攪
拌をケーシング２の内部全体に亘って均一且つ十分に行
うことができ、きわめて良質の地盤改良パイルＰを造成
できる。

【００４１】上述した本発明の工法において、ケーシン
グ２の内部土壌にはペースト状セメント系固化材または
セメントミルクのいずれを注入してもよいが、ペースト
状セメント系固化材、即ち水分とセメント系固化材とを
混合してペースト状にしたものを使用する場合、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。

【００４２】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％

【００４３】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。

【００４４】以上説明した実施例では、地盤中にケーシ
ング２を埋め込み、あるいは引き抜くのに起振機１を用
いたが、起振機１に代えてオーガマシンを用いることが
でき、このオーガマシンも実施例で説明した起振機１と
同様な方法で使用できるものである。

【００４５】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る工法によれば、
オーガマシンまたは起振機によって軟弱地盤中所定深度
まで埋め込んだケーシング内部の土壌を、掘削すること
なく、そのままパイル形成用の土砂材として利用するか
ら、従来のような高価な砂や砂利が不要となり、しかも
地盤の掘削作業を必要とせず、従って材料費及び作業費
が格段に安くつき、造成費用の大幅な低減化を図ること
ができる。

【００４６】また、本発明の工法では、ケーシングをオ
ーガマシンまたは起振機から切り離してそのまま地盤中
に残置しておいて、中空ロッド先端のバイブロフロット
を、振動させながら前記ケーシング内の土壌中に挿入
し、ペースト状セメント系固化材またはセメントミルク
を中空ロッドの先端部よりケーシング内の土壌中に注入
し、バイブロフロットを振動させ且つ上下動させること
により、ケーシング内においてその内部の土壌とペース
ト状セメント系固化材またはセメントミルクとを混合攪
拌するものであるから、周囲地盤の土砂や水分が混入し
たり、周囲地盤の土圧の影響を受けることがなく、土壌
とペースト状セメント系固化材またはセメントミルクと
の混合攪拌を確実且つ均一に行うことができ、良好な混
合粉粒ペースト体を形成することができる。

【００４７】また、ケーシングの引き抜き中に、バイブ
ロフロットの振動作用と、上下動手段によるバイブロフ
ロットの上下動作用とによって、ケーシング内部の土壌
とペースト状セメント系固化材またはセメントミルクと
が攪拌混合されて混合粉粒ペースト体が形成されると共
に、この混合粉粒ペースト体がバイブロフロットの上下
動により押圧されつつケーシング下端から強制的に地盤
中に排出され、しかしてケーシング下端から排出される
混合粉粒ペースト体は、それまでケーシング内部で圧縮
された状態にあってしかもペースト状セメント系固化材
またはセメントミルクと土壌粒子と反応している途上に
あるため、その体積を膨張してケーシングよりも径大の
地盤改良パイルを形成する。地盤改良パイルが膨張する
と、その周囲地盤が圧密され、この圧密によって、地盤
強度が増強されると共に、一旦膨張した地盤改良パイル
は、硬化作用によって収縮することがなく、従って地盤
改良パイルは、地盤中に宙架されたままで、周囲地盤を
圧密してその強度を一層増大させ、軟弱地盤の地固めを
有効に達成することができる。

【００４８】また、請求項２に係る工法によれば、ケー
シングを切り離したオーガマシンまたは起振機に中空ロ
ッドを前記上下動手段を介して取付け、バイブロフロッ
トがケーシング内の土壌中の底部まで挿入された後、こ
のケーシングを再びオーガマシンまたは起振機に装着
し、このオーガマシンまたは起振機の引き上げによっ
て、ケーシングと中空ロッドとを一体的に引き抜くよう
にすることによって、設備が簡便となり、作業が能率良
く行える。つまり、中空ロッドは、オーガマシンまたは
起振機とは別の装置によって挿入及び引き抜きを行わせ
る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、こ
の工法によると、ケーシングの埋め込み及び引き抜き
と、中空ロッドの挿入及び引き抜きとを同じオーガマシ
ンまたは起振機によって行わせることができる。

【００４９】請求項３に係る工法によれば、バイブロフ
ロットを、ケーシング内部の土壌中への挿入時にも、振
動させ且つ上下動させるようにすることによって、ケー
シング内部の土壌を攪拌させてほぐすことができ、それ
により中空ロッド先端部からケーシング内部土壌へのペ
ースト状セメント系固化材またはセメントミルクの注入
を効果的に行うことができる。

【００５０】請求項４に係る工法によれば、ケーシング
内部の土壌中へのバイブロフロットの挿入時及び引き上
げ時のいずれにも、中空ロッドの先端部よりペースト状
セメント系固化材またはセメントミルクを注入すること
によって、ケーシング内部の土壌とペースト状セメント
系固化材またはセメントミルクとの混合攪拌をケーシン
グの内部全体に亘って均一且つ十分に行うことができ、
きわめて良質の地盤改良パイルを造成できる。

【００５１】また、請求項５に係る工法によれば、蝶形
開閉板をバイブロフロットの上下動に伴って開閉させる
ようにすることによって、ケーシング内部の土壌とペー
スト状セメント系固化材またはセメントミルクとの攪拌
混合を有効に行わせることができると共に、混合粉粒ペ
ースト体に対する押圧力がより有効に作用して、ケーシ
ング下端からの混合粉粒ペースト体の排出が一層促進さ
れる。それによってまた確実に地盤中の深層部まで良質
の地盤改良パイルを造成することができる。

【００５２】また、請求項６に係る工法によれば、上下
動手段として油圧シリンダを使用することにより、十分
な駆動力が得られると共に、構造がコンパクトで取付け
が簡単となる。

【００５３】更に、請求項７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起振
機、及びこれに装備されたケーシングを示す一部断面側
面図であり、（Ｂ）は起振機に中空ロッドを油圧シリン
ダを介して取付けた状態を示す一部断面側面図である。

【図２】バイブロフロットを示す斜視図である。

【図３】起振機の連結用軸体に油圧シリンダの連結部
材を連結する状態を示す斜視図である。

【図４】起振機のケーシング連結用管体にケーシング
を連結する他の例を示す斜視図である。

【図５】本発明工法の施工順序を示す説明図である。

【符号の説明】

１起振機２ケーシング４ケーシング連結用管体５連結用軸体６着脱ピンまたはボルト８バイブロフロット９中空ロッド１０油圧シリンダ（上下動手段）１４蝶形開閉板１９着脱ピンＳ混合粉粒ペースト体Ｐ地盤改良パイル

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02D 3/12 102 E02D 3/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】オーガマシンまたは起振機によって筒状の
ケーシングを地盤中所定深度まで埋め込んだ後、このケ
ーシングをオーガマシンまたは起振機から切り離してそ
のまま地盤中に残置し、次いで中空ロッドの先端に取付
けられ且つ上下動手段により上下動可能なバイブロフロ
ットを振動させながら前記ケーシング内の土壌中にその
底部まで挿入し、ペースト状セメント系固化材またはセ
メントミルクを中空ロッドの先端部よりケーシング内の
土壌中に注入して、バイブロフロットを振動させ且つ上
下動させることにより、ケーシング内の土壌とペースト
状セメント系固化材またはセメントミルクとを混合攪拌
して両者の混合粉粒ペースト体を形成しながら、ケーシ
ング及び前記中空ロッドを引き抜きつつ、このケーシン
グ内の混合粉粒ペースト体を地盤中に排出することによ
って、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】ケーシングを切り離したオーガマシンまた
は起振機に前記中空ロッドを前記上下動手段を介して取
付け、このロッド先端のバイブロフロットが前記ケーシ
ング内の土壌中の底部まで挿入された後、このケーシン
グを再び前記オーガマシンまたは起振機に装着し、この
オーガマシンまたは起振機の引き上げによって、ケーシ
ングと中空ロッドとを一体的に引き抜くようにした請求
項１に記載の軟弱地盤の改良工法。
【請求項３】前記バイブロフロットは、前記ケーシング
内部の土壌中への挿入時にも、振動させ且つ上下動させ
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】前記ケーシング内部の土壌中へのバイブロ
フロットの挿入時及び引き上げ時のいずれにも、前記中
空ロッドの先端部よりペースト状セメント系固化材また
はセメントミルクを注入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５】前記バイブロフロットの下部に、土圧によ
って横向き略水平方向に展開するように開き、自重によ
って下向きに折り畳むように閉じる蝶形開閉板を装備
し、前記上下動手段によるバイブロフロットの上下動に
伴って蝶形開閉板を開閉させるようにした請求項１〜４
のいずれかに記載の軟弱地盤の改良工法。
【請求項６】前記上下動手段として油圧シリンダを使用
する請求項１〜５のいずれかに記載の軟弱地盤の改良工
法。
【請求項７】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１〜６のいずれかに記載の軟弱
地盤の改良工法。