JP4672209B2 - 芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体及び築造方法 - Google Patents
芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体及び築造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4672209B2 JP4672209B2 JP2001243514A JP2001243514A JP4672209B2 JP 4672209 B2 JP4672209 B2 JP 4672209B2 JP 2001243514 A JP2001243514 A JP 2001243514A JP 2001243514 A JP2001243514 A JP 2001243514A JP 4672209 B2 JP4672209 B2 JP 4672209B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel pipe
- pipe
- core material
- cement
- soil cement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、軟弱地盤に建築される低層の店舗等の、比較的軽量な建築物の基礎として充分な支持力を発揮できるソイルセメント柱体（杭状体）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特公昭５８−１７８４９号公報や、特開平５−１４１２９号公報に開示されている図９に示すような鋼管外径が４００ｍｍ以上の鋼管杭２２を使用し、ソイルセメント柱体２３と鋼管杭２２が一体化されたソイルセメント合成杭２１は知られている。その場合、支持層地盤に形成され硬化した後の圧縮強度の高い根固め部２４に鋼管杭２２の先端を挿入させて定着することにより、杭の支持力を向上させていた。この場合、鋼管杭２２の先端は根固め部２４の下端より上部に位置させることにより、高い支持力が得られるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、外径が６０ｍｍ以下の細い鋼管パイプを使用すると、小径であるが故に根固め部の形成が困難になり、単にソイルセメント柱中に細い鋼管パイプを埋め込んだものしか形成できないのが現状である。ところがこのようなソイルセメント柱中に単に細い鋼管パイプを埋め込んだものは、あたかもハイヒールの踵で足を踏まれた場合非常に痛いことでも判るように、細い鋼管パイプの下端に位置するソイルセメント部分に対して、細い鋼管パイプに上部から荷重が加わると下端のソイルセメント部分が破壊してしまうために、ソイルセメント柱と細い鋼管パイプを使用することによって予想した所期の支持力を得ることができない課題がある。
だからといって、軟弱地盤に建築される低層の店舗等の、比較的軽量な建築物の基礎にまで図９に示すようなソイルセメント柱体２３と鋼管杭２２が一体化されたソイルセメント合成杭２１を使用するのでは、造成に手数と時間を要するし、費用も多くかかるので、施工上及び経済上好ましくない。
【０００４】
この発明は、このような従来の課題を解決せんと提案されたものであり、その目的は、ソイルセメント柱と外径が３０ｍｍ〜６０ｍｍの細い鋼管パイプを使用するものでありながら、軟弱地盤に建築される低層の店舗等の、比較的軽量な建築物の基礎として充分な支持力を発揮できるソイルセメント柱体（杭状体）を提供することにある。
また、鋼管杭の外周にソイルセメントが存在していても鋼管表面が腐食する恐れがあるので、鋼管外周から１ｍｍの厚さを除外して構造設計していた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、この発明の請求項１に係る芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、地盤中に、外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプが芯材として鉛直方向に存在し、その側面周囲の全長にわたってセメントミルクの固化層が存在し、該セメントミルクの固化層の側面外周の全長にわたってソイルセメント層が存在し、
セメントミルクの固化層及びソイルセメント層の最上部から最深部まで芯材としての外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体であって、
前記芯材としての鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体の頭部には、径が最外層のソイルセメント層を覆うことができる大きさの板状体の下面に、鋼管パイプの上端部に嵌合可能な嵌合部を有するキャップ体が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
また、この発明の請求項２に係る芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、前記芯材としての細径の鋼管パイプは、外径３０〜６０ｍｍであり、前記セメントミルクの固化層は、芯材としての鋼管パイプ外径の０．５〜１倍の厚さであり、前記ソイルセメント層は、芯材として鋼管パイプ外径の１〜２倍の厚さであることを特徴とする。
【０００７】
また、この発明の請求項３に係る芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、前記芯材としての鋼管パイプの中空部にもセメントミルクの固化材が充填されていることを特徴とする。
【０００８】
また、この発明の請求項４に係る芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、前記芯材としての鋼管パイプの先端側は、有底であることを特徴とする。
【０００９】
また、この発明の請求項５に係る芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、前記芯材としての鋼管パイプの先端には、セメントミルクの個化層の外径と同等以上の大きな外径の板状体が、鋼管パイプの開口を閉塞して設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、この発明の請求項６に係る芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体の築造方法は、地盤中に、外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプが芯材として鉛直方向に存在し、その側面周囲の全長に亘ってセメントミルクの固化層が存在し、該セメントミルクの固化層の側面外周の全長にわたってソイルセメント層が存在し、セメントミルクの固化層及びソイルセメント層の最上部から最深部まで芯材としての外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体の築造方法であって、
中空の掘削ロッドと、その外周下端部に設けられた掘削羽根と、その上部に設けられた攪拌翼と、掘削羽根を取り付けたロッドの部分に設けたセメントミルク吐出口を少なくとも設けた掘削装置を使用し、更に掘削ロッドの内径より大きくした先端部を下端に設けた外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプを使用して、前記掘削装置の下端から該鋼管パイプを挿入し、掘削ロッドの下端部を閉塞すると共に掘削ロッドの中心に鋼管パイプを位置させ、このような状態で軟弱地盤を掘削し、下部から吐出されるセメントミルクと掘削土を混合・攪拌し、ソイルセメント層を掘削ロッドの周辺に形成しながら、軟弱地盤を掘削し、このように所定の深さのソイルセメント層が形成されたならば、芯材としての外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプを残した状態で、セメントミルクを供給しつつ掘削ロッドを引き上げ、掘削ロッドが鋼管パイプの上面を過ぎた状態でも掘削ロッドからセメントミルクを供給することにより、鋼管パイプの中空部にもセメントミルクを充填させることを特徴とする。
【００１１】
このようにこの発明では、中空体の鋼材であるが故に、曲げ耐力が大きいので鋼管パイプを使用し、しかも前述したように細くて問題を生じていた６０ｍｍ以下の鋼管パイプを対象とするものである。しかし、外径が３０ｍｍよりも細いと支持力等が不足するので、この発明では使用する鋼管パイプの外径を３０〜６０ｍｍとした。以下、この発明では外径が３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプを細径の鋼管パイプと称することもある。この鋼管パイプは、施工時にその中空内にソイルセメントなどが入り込まないように先端側が有底のものであることが好ましい。この鋼管パイプの長さは特に限定されるものではないが、この発明のソイルセメント柱体は、周辺地盤との摩擦により支持力が大きいので、３〜１２ｍの長さのものが使用可能である。
【００１２】
また、この芯材としての鋼管パイプの外周側面全長にセメントミルクの固化層を存在させる。この固化層は、鋼管パイプとの接着力がソイルセメント層よりもこのセメントミルクの固化層の方が高くなることに着目して使用するものであり、また、この固化層は、セメントミルクのため、ソイルセメント層との界面で一体化できる。このセメントミルクの固化層の特に望ましい強度は、３０００〜１０００ＫＮ／ｍ２程度である。
【００１３】
このセメントミルクの固化層の厚みは、芯材としての鋼管パイプ外径の０．５〜１倍の厚さである。このことはセメントミルクの固化層の外径は、芯材としての鋼管パイプ外径の２〜３倍であることを意味する。芯材として鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、その全体の外径が大きいほど支持力が大きくなる傾向があり、全体径はできるだけ大きいことが望まれる。このような条件下でセメントミルクの固化層の厚みを薄くすると、ソイルセメント層の厚みを大きくする必要があるが、このようにすると上部から大きな荷重が加わるとソイルセメント層の部分で破棄が生じ、所期の支持力が得られなくなる。また、セメントミルクの固化層の厚みは、芯材としての鋼管パイプ外径の１倍を超えて大きくしても、セメントの使用量が多くなるだけの支持力の向上が望めなくなる。そのためセメントミルクの固化層の厚みは、芯材としての鋼管パイプ外径の０．５〜１倍の厚みとした。このセメントミルクの固化層は、鋼管パイプとの接着性が良くなり、鋼管パイプ表面はセメントミルクの固化層と一体化される。
また、鋼材の周囲に高いアルカリ性を示す物質が存在していれば腐食を起こさないことは鉄筋コンクリートの原理から明らかであるが、この発明では、地中において存在する細径の鋼管パイプの周辺には、鋼管パイプと一体化されたセメントミルクの個化層が存在するので、鋼管パイプ表面の錆を防ぐことができる。
【００１４】
また、この発明のソイルセメント層の厚みは、芯材としての鋼管パイプ外径の１〜２倍の厚さである。また上記したように、セメントミルクの固化層の外径は、芯材としての鋼管パイプの２〜３倍であるので、ソイルセメント層の外径は、芯材としての鋼管パイプ外径の４〜７倍になる。
ソイルセメント層が芯材としての鋼管パイプ外径の１倍未満であると、掘削土がソイルセメント層に留まらずに、ソイルセメント層の内側の、セメントミルクの固化層にも入り込み、このセメントミルクの固化層の圧縮強度を低下させるので、全体としての支持力が低下するので好ましくない。また、ソイルセメント層の厚みが芯材としての鋼管パイプ外径の２倍を超えると、逆に上部から大きな荷重が加わるとソイルセメント層の部分において破棄が生じ、所期の支持力が得られなくなる。そのためにソイルセメント層の厚みは、芯材としての鋼管パイプ外径の１〜２倍とした。このソイルセメント層は、前記セメントミルクの固化層の外周側面の全長にわたって存在する。このソイルセメント層の特に望ましい強度は、２０００〜１０００ＫＮ／ｍ２程度である。
【００１５】
また、この発明の芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、セメントミルクの固化層やソイルセメント層の最上部から最深部まで芯材としての細径の鋼管パイプが存在することが必須である。このようにすることによって、所望の支持力を発揮できる。
【００１６】
また、芯材としての鋼管パイプの中空部にもセメントミルクの固化材が充填されると、曲げ及び変形に対し強化されると共に、中空部で空気にさらされる恐れが無くなり、中空部での鋼管パイプの腐食を防止でき、長期に安定した支持力を発揮できる。
【００１７】
芯材としての鋼管パイプの先端部が有底であると、鋼管パイプの中に掘削土が入らないようにすることができ、鋼管パイプの中空部は空洞状態で存在させることができ、この空洞内にある空気が浮力として働き、支持性能が向上する。
また、芯材としての鋼管パイプの先端部が有底であると、鋼管パイプの中に掘削土が入らないようにすることができ、上記したように、鋼管パイプ内にセメントミルクの固化材を充填することもできる。
そして、セメントミルクの固化層の外径と同等以上の大きな外径の板状体で鋼管パイプの先端開口が閉塞されている場合は、その板状体は施工時に使用する中空の掘削ロッド内径よりも大きな外径となるので、掘削ロッド下端部を閉塞することができる。それ故、掘削ロッド内部と鋼管パイプ外側面との間に掘削土が入らないようにすることができ、鋼管パイプの外周面に掘削土が混入しないセメントミルクの固化層を存在させることが可能となる。
【００１８】
さらに、造成されたソイルセメント柱体の頭部に、板状体のキャップ体が被嵌されていると、上部の荷重を全体的に分散して、芯材も含めて最も強い層で負担することが可能となり、支持力を十二分に発揮することができる。また、ソイルセメント柱体の頭部（上端部）にキャップ体が存在するとソイルセメント柱体造成後の工事等で、その上を装置が通ったりしてもソイルセメント柱体が踏み割れをすることがなくなり好ましいものとなる。
【００１９】
また、請求項６の築造方法では、中空の掘削ロッドと、その外周下端部に設けられた掘削羽根と、その上部に設けられた攪拌翼と、掘削羽根を取り付けたロッドの部分に設けたセメントミルク吐出口を少なくとも設けた掘削装置を使用するので、掘削羽根によって掘削された掘削土を攪拌翼でセメントミルクと混合攪拌することができ、ロッドの周辺にソイルセメント層を造ることができると共に、図６に示すように、中空の掘削ロッドの下端部は閉塞されているので、中空の掘削ロッド内に掘削土が入り込むことがなく、芯材としての鋼管パイプを残した状態で、セメントミルクを供給しつつ掘削ロッドを引き上げることにより、芯材の周辺にセメントミルクの固化層を存在させることができ、請求項１のソイルセメント柱体を容易に築造することができる。
【００２０】
また、掘削ロッドが細径の鋼管パイプの上面を過ぎた状態でも掘削ロッドからセメントミルクを供給することにより、細径の鋼管パイプ中空部にもセメントミルクを充填させることができ、曲げ及び変形に対し更に強化されたソイルセメント柱体を容易に築造することができる。
この場合、鋼管パイプへのセメントミルクの充填の際に鋼管パイプ内の空気が抜け出しやすいように、例えば空気抜き用の孔が側面に設けられたプラスチック管を差し込み、このプラスチック管を空気排出口としてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面と共に詳細に説明する。図１はこの発明の実施の形態を示す一部破断斜視図、図２はこの発明の実施の形態を示す横断面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。
同図において、１は芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体を示し、細径の鋼管パイプ２が芯材として鉛直方向に存在し、その側面周囲の全長にわたってセメントミルクの固化層３が存在し、該セメントミルクの固化層３の側面外周の全長にわたってソイルセメント層４が存在する。芯材としての細径の鋼管パイプ２は、固化層３及びソイルセメント層４の全長にわたって存在する。
【００２２】
前記芯材としての細径の鋼管パイプ２は、外径３０〜６０ｍｍであり、前記セメントミルクの固化層３は、芯材としての鋼管パイプ２外径の０．５〜１倍の厚さであり、前記ソイルセメント層４の厚さは、芯材としての鋼管パイプ２外径の１〜２倍の厚さであることが好ましい。その理由は前記した通りである。
なお、本例の芯材としての鋼管パイプ２の中空部には、セメントミルク等の固化材は充填されていない。
【００２３】
図３はこの発明の他の実施の形態を示す横断面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。本例は、芯材としての鋼管パイプ２の中空部にセメントミルクの固化材５が充填されているもので、他は前記実施の形態と同様であるので同一構成要素には同一符号を付して詳細な説明は省略する。本例によれば、鋼管パイプ２の中空部にセメントミルクの固化材５が充填されているので、圧潰及び曲げ等の変形に対し強固となるし、鋼管パイプ２の中空部が空気にさらされることなく腐食が防止されるものである。
【００２４】
図４はこの発明の更に他の実施の形態を示す断面図であり、同一符号は前記実施の形態と同一構成要素を示す。本例は、芯材としての細径の鋼管パイプ２の先端（下端）に、後述する中空の掘削ロッド内径より大きな外径の板状体６が、鋼管パイプ２の開口を閉塞して設けられている。この板状体６は、鋼管パイプ２の開口を閉塞するので、施工中に鋼管パイプ２内にソイルセメント等が入り込むのを防止するし、後述するように施工時に中空の掘削ロッドの下端（先端）開口を閉塞してセメントミルク等の固化材を、吐出口より吐出させる働きをする。
【００２５】
図５はこの発明の更に他の実施の形態を示す断面図であり、同一符号は前記実施の形態と同一構成要素を示す。
本例は、芯材として細径の鋼管パイプ２が存在するソイルセメント柱体１の頭部にキャップ体７が被嵌されているものである。このキャップ体７は、最外層のソイルセメント層４を覆うことができる大きさ（径）の板状体８の下面に、鋼管パイプ２の上端部に嵌合可能な嵌合部９を有し、この嵌合部９が鋼管パイプ２の上端に嵌合して被嵌される。
本例によれば、ソイルセメント柱体１の上部からかかる荷重を全体的に分散して芯材２も含めて最も強い層で負担することが可能となり、支持力を十二分に発揮することができる。また、ソイルセメント柱体１造成後の工事等で、その上を装置、例えば、上部に土間コンクリートを作るために、砕石等を敷くための作業装置、がとおっても、ソイルセメント柱体１の部分で踏み割れが発生することもない。
【００２６】
次に、この発明にかかる芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体１を造成する施工方法の一例を、図６及び図７について説明する。
図６はソイルセメント柱体１の造成に使用するオーガの正面図を示す。このオーガ１０は、中空の掘削ロッド１１の先端側に、掘削羽根１２、攪拌翼１３及び共廻り防止翼１４が設けられており、施工に際しては図示の通り掘削ロッド１１内には、先端開口側より芯材としての細径の鋼管パイプ２が挿入され、掘削ロッド１１と鋼管パイプ２との間がセメントミルク等の固化材の通路１６となり、この通路１６より注入された固化材は、吐出口１５より吐出される。本例に示す芯材としての鋼管パイプ２は、図４に示す下端に板状体６が設けられたもので、図６に示すように掘削ロッド１１中に挿入すると板状体６が掘削ロッド１１の先端開口を閉塞し、通路１６より注入される固化材を吐出口１５より確実に吐出するようにしている。
【００２７】
図７は前記オーガ１０を使用してのソイルセメント柱体の造成工程（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）を示す説明図である。
まず、図７（ａ）に示すようにオーガ１０の掘削ロッド１１に芯材としての鋼管パイプ２を挿入してセットする。このセットされた状態は、図６に示す通りである。次に、図７（ｂ）に示すように掘削ロッド１１の通路１６より固化材（例えば、セメントミルク又はセメントを主体とした固化材をスラリーとしたもの）を注入し、吐出口１５より吐出しつつオーガ１０に回転と給進を与えて掘削する。すると地盤の掘削土と吐出された固化材とが攪拌翼１３及び共廻り防止翼１４の働きで混合・攪拌され、掘削ロッド１１の周辺にソイルセメント層４が形成されつつ掘削され、これを所定深度まで掘削する。図７（ｃ）は所定深度まで掘削した状態を示す。
【００２８】
所定の深度までソイルセメント層４が形成されたならば、図７（ｄ）に示すように芯材としての細径の鋼管パイプ２を残した状態で、固化材を供給し続けつつオーガ１０を逆回転させて引き上げると、鋼管パイプ２の外周側面にセメントミルクの固化層３が形成され、所望のソイルセメント柱体１が造成されて、オーガ１０は地上に回収される。図７（ｅ）は造成が終了した状態を示す。
芯材としての鋼管パイプ２の中空部に、セメントミルクの固化材を充填させる場合には、鋼管パイプ２の上端開口より上方から通路１６に固化材を注入するようにすると、その際に上端開口より中空部に充填される。この中空部への固化材の充填方法は、この方法に限定されるわけではない。
【００２９】
【実施例１】
外径１２７ｍｍ、肉厚１５ｍｍの中空の掘削ロッド１１の下端部に、外径２５０ｍｍの掘削羽根１２、その上方に外径２５０ｍｍの攪拌翼１３及び掘削羽根１２、攪拌翼１３より少し大径の共廻り防止翼１４を設けたオーガ１０を使用し、この掘削ロッド１１内に、長さ６ｍ、外径４８．６ｍｍ、肉厚２．４ｍｍの鋼管パイプ２を挿入し、前記造成方法によりソイルセメント柱体１を造成した。この造成されたソイルセメント柱体１は、芯材としての鋼管パイプ２が、長さ６ｍ、外径４８．６ｍｍ、肉厚２．４ｍｍ、その鋼管パイプ２の外周側面の全長に存在するセメントミルクの固化層３が、外径１２７ｍｍ、その固化層３の外周側面の全長に存在するソイルセメント層４が、外径２５０ｍｍであった。なお、鋼管パイプ２の下端には、掘削ロッド１１の下端開口を閉塞する手段が設けられていた。
施工後７日後の、このソイルセメント柱体１の支持力は図８に示すように１１０ＫＮであった。なお、この試験を行った地盤自体の支持力は、図８に比較例１として示すように、２０ＫＮよりも低かった。
【００３０】
【実施例２】
鋼管パイプ２の長さを４ｍとし、ソイルセメント層４の長さを４ｍとした以外は、前記実施例１と同一条件で施工したソイルセメント柱体１の支持力は、図８に示すように９０ＫＮであった。
【００３１】
比較のために前記で使用した鋼管パイプのみを打ち込んで支持力を測定したが、図８に比較例２として示すように比較例１の現地盤の支持力を少し上まわる程度の支持力しか発揮できず、また、芯材としての鋼管パイプを存在させることなく外径２５０ｍｍのソイルセメント柱を造成した場合は、図８に比較例３として示すように５０ＫＮの支持力しか発現できなかった。さらに、図８には示していないが、芯材としての鋼管パイプの下部にソイルセメント層が存在するようにした点のみ前記実施例１と異ならせた比較例の場合の支持力は、せいぜい７０ＫＮ程度であり、充分に支持力を発揮させることができず、芯材としての鋼管パイプの全長にわたってセメントミルクの固化層及びソイルセメント層が存在する方が、効果の高いことが判明した。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳細に説明した通り、この発明の芯材としての細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、次のような効果を奏する。
（１）軟弱地盤に建築される低層の店舗等の軽量な建築物の基礎として充分な支持力を発揮できる。
（２）先端が支持層に達していない短いソイルセメント柱体の場合でも、芯材としての鋼管パイプとセメントミルクの固化層とソイルセメント層の三者が一体化された構造になっているので、最外周面での摩擦による支持力が高くなっており、そのために充分な杭の支持力が得られる。
（３）この発明のソイルセメント柱体は、ソイルセメント柱体の頭部にキャップ体が被嵌されているので、ソイルセメント柱体の上部からかかる荷重を全体的に分散して芯材も含めて最も強い層で負担することが可能となり、支持力を十二分に発揮することができる。また、ソイルセメント柱体造成後の工事等で、その上を装置、例えば、上部に土間コンクリートを作るために、砕石等を敷くための作業装置、がとおっても、ソイルセメント柱体の部分で踏み割れが発生することもない。
（４）この発明のソイルセメント柱体の芯材としての鋼管パイプの中空部には、セメントミルクの固化材が充填されているので、圧潰及び曲げ等の変形に対し強固であるし、又、鋼管パイプの中空部が空気にさらされることがなく腐食が防止されるので、長期に安定した支持力を発揮することができる。
（５）この発明のソイルセメント柱体を存在させる軟弱地盤が、途中に腐敗土層が存在している場合でも、その腐敗土層を貫いてソイルセメント柱体を存在させるようにすると、この発明のソイルセメント柱体は、腐敗土層の上側の地盤層と腐敗土層の下側の地盤層で、前記した周辺摩擦による支持力を発揮できるので、このような地盤でもこの発明のソイルセメント柱体を築造しても十分に効果を発揮する。
（６）この発明のソイルセメント柱体は、芯材として存在する細径の鋼管パイプが、その表面でセメントミルクの固化層と一体化されているので、鋼管パイプの表面の錆を防ぐことができる。
（７）この発明のソイルセメント柱体を、例えば１ｍ間隔で多数築造し、その上に土間コンクリートを設けた場合は、不同沈下を防止することも可能である。
（８）この発明の芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体の築造方法によれば、芯材としての細径の鋼管パイプの側面周囲の全長にわたってセメントミルクの固化層が存在し、該セメントミルクの固化層の側面外周の全長にわたってソイルセメント層が存在し、かつ芯材としての鋼管パイプの中空部にセメントミルクの固化材が充填されたソイルセメント柱体を容易に築造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態を示す一部破断斜視図である。
【図２】 この発明の実施の形態を示す横断面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。
【図３】 この発明の他の実施の形態を示す横断面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。
【図４】 この発明の更に他の実施の形態を示す断面図である。
【図５】 この発明の更に他の実施の形態を示す断面図である。
【図６】 この発明のソイルセメント柱体の造成に使用するオーガの正面図である。
【図７】 この発明のソイルセメント柱体の造成工程（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）を示す説明図である。
【図８】 この発明の実施例の効果試験結果を比較例と共に示すグラフ図である。
【図９】 従来のソイルセメント合成杭の断面図である。
【符号の説明】
１ ソイルセメント柱体
２ 芯材としての細径の鋼管パイプ
３ セメントミルクの固化層
４ ソイルセメント層
６ 板状体
７ キャップ体
１０ オーガ
１１ 中空の掘削ロッド
１２ 掘削羽根
１３ 攪拌翼
１４ 共廻り防止翼
１５ 吐出口
【発明の属する技術分野】
この発明は、軟弱地盤に建築される低層の店舗等の、比較的軽量な建築物の基礎として充分な支持力を発揮できるソイルセメント柱体（杭状体）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特公昭５８−１７８４９号公報や、特開平５−１４１２９号公報に開示されている図９に示すような鋼管外径が４００ｍｍ以上の鋼管杭２２を使用し、ソイルセメント柱体２３と鋼管杭２２が一体化されたソイルセメント合成杭２１は知られている。その場合、支持層地盤に形成され硬化した後の圧縮強度の高い根固め部２４に鋼管杭２２の先端を挿入させて定着することにより、杭の支持力を向上させていた。この場合、鋼管杭２２の先端は根固め部２４の下端より上部に位置させることにより、高い支持力が得られるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、外径が６０ｍｍ以下の細い鋼管パイプを使用すると、小径であるが故に根固め部の形成が困難になり、単にソイルセメント柱中に細い鋼管パイプを埋め込んだものしか形成できないのが現状である。ところがこのようなソイルセメント柱中に単に細い鋼管パイプを埋め込んだものは、あたかもハイヒールの踵で足を踏まれた場合非常に痛いことでも判るように、細い鋼管パイプの下端に位置するソイルセメント部分に対して、細い鋼管パイプに上部から荷重が加わると下端のソイルセメント部分が破壊してしまうために、ソイルセメント柱と細い鋼管パイプを使用することによって予想した所期の支持力を得ることができない課題がある。
だからといって、軟弱地盤に建築される低層の店舗等の、比較的軽量な建築物の基礎にまで図９に示すようなソイルセメント柱体２３と鋼管杭２２が一体化されたソイルセメント合成杭２１を使用するのでは、造成に手数と時間を要するし、費用も多くかかるので、施工上及び経済上好ましくない。
【０００４】
この発明は、このような従来の課題を解決せんと提案されたものであり、その目的は、ソイルセメント柱と外径が３０ｍｍ〜６０ｍｍの細い鋼管パイプを使用するものでありながら、軟弱地盤に建築される低層の店舗等の、比較的軽量な建築物の基礎として充分な支持力を発揮できるソイルセメント柱体（杭状体）を提供することにある。
また、鋼管杭の外周にソイルセメントが存在していても鋼管表面が腐食する恐れがあるので、鋼管外周から１ｍｍの厚さを除外して構造設計していた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、この発明の請求項１に係る芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、地盤中に、外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプが芯材として鉛直方向に存在し、その側面周囲の全長にわたってセメントミルクの固化層が存在し、該セメントミルクの固化層の側面外周の全長にわたってソイルセメント層が存在し、
セメントミルクの固化層及びソイルセメント層の最上部から最深部まで芯材としての外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体であって、
前記芯材としての鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体の頭部には、径が最外層のソイルセメント層を覆うことができる大きさの板状体の下面に、鋼管パイプの上端部に嵌合可能な嵌合部を有するキャップ体が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
また、この発明の請求項２に係る芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、前記芯材としての細径の鋼管パイプは、外径３０〜６０ｍｍであり、前記セメントミルクの固化層は、芯材としての鋼管パイプ外径の０．５〜１倍の厚さであり、前記ソイルセメント層は、芯材として鋼管パイプ外径の１〜２倍の厚さであることを特徴とする。
【０００７】
また、この発明の請求項３に係る芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、前記芯材としての鋼管パイプの中空部にもセメントミルクの固化材が充填されていることを特徴とする。
【０００８】
また、この発明の請求項４に係る芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、前記芯材としての鋼管パイプの先端側は、有底であることを特徴とする。
【０００９】
また、この発明の請求項５に係る芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、前記芯材としての鋼管パイプの先端には、セメントミルクの個化層の外径と同等以上の大きな外径の板状体が、鋼管パイプの開口を閉塞して設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、この発明の請求項６に係る芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体の築造方法は、地盤中に、外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプが芯材として鉛直方向に存在し、その側面周囲の全長に亘ってセメントミルクの固化層が存在し、該セメントミルクの固化層の側面外周の全長にわたってソイルセメント層が存在し、セメントミルクの固化層及びソイルセメント層の最上部から最深部まで芯材としての外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体の築造方法であって、
中空の掘削ロッドと、その外周下端部に設けられた掘削羽根と、その上部に設けられた攪拌翼と、掘削羽根を取り付けたロッドの部分に設けたセメントミルク吐出口を少なくとも設けた掘削装置を使用し、更に掘削ロッドの内径より大きくした先端部を下端に設けた外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプを使用して、前記掘削装置の下端から該鋼管パイプを挿入し、掘削ロッドの下端部を閉塞すると共に掘削ロッドの中心に鋼管パイプを位置させ、このような状態で軟弱地盤を掘削し、下部から吐出されるセメントミルクと掘削土を混合・攪拌し、ソイルセメント層を掘削ロッドの周辺に形成しながら、軟弱地盤を掘削し、このように所定の深さのソイルセメント層が形成されたならば、芯材としての外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプを残した状態で、セメントミルクを供給しつつ掘削ロッドを引き上げ、掘削ロッドが鋼管パイプの上面を過ぎた状態でも掘削ロッドからセメントミルクを供給することにより、鋼管パイプの中空部にもセメントミルクを充填させることを特徴とする。
【００１１】
このようにこの発明では、中空体の鋼材であるが故に、曲げ耐力が大きいので鋼管パイプを使用し、しかも前述したように細くて問題を生じていた６０ｍｍ以下の鋼管パイプを対象とするものである。しかし、外径が３０ｍｍよりも細いと支持力等が不足するので、この発明では使用する鋼管パイプの外径を３０〜６０ｍｍとした。以下、この発明では外径が３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプを細径の鋼管パイプと称することもある。この鋼管パイプは、施工時にその中空内にソイルセメントなどが入り込まないように先端側が有底のものであることが好ましい。この鋼管パイプの長さは特に限定されるものではないが、この発明のソイルセメント柱体は、周辺地盤との摩擦により支持力が大きいので、３〜１２ｍの長さのものが使用可能である。
【００１２】
また、この芯材としての鋼管パイプの外周側面全長にセメントミルクの固化層を存在させる。この固化層は、鋼管パイプとの接着力がソイルセメント層よりもこのセメントミルクの固化層の方が高くなることに着目して使用するものであり、また、この固化層は、セメントミルクのため、ソイルセメント層との界面で一体化できる。このセメントミルクの固化層の特に望ましい強度は、３０００〜１０００ＫＮ／ｍ２程度である。
【００１３】
このセメントミルクの固化層の厚みは、芯材としての鋼管パイプ外径の０．５〜１倍の厚さである。このことはセメントミルクの固化層の外径は、芯材としての鋼管パイプ外径の２〜３倍であることを意味する。芯材として鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、その全体の外径が大きいほど支持力が大きくなる傾向があり、全体径はできるだけ大きいことが望まれる。このような条件下でセメントミルクの固化層の厚みを薄くすると、ソイルセメント層の厚みを大きくする必要があるが、このようにすると上部から大きな荷重が加わるとソイルセメント層の部分で破棄が生じ、所期の支持力が得られなくなる。また、セメントミルクの固化層の厚みは、芯材としての鋼管パイプ外径の１倍を超えて大きくしても、セメントの使用量が多くなるだけの支持力の向上が望めなくなる。そのためセメントミルクの固化層の厚みは、芯材としての鋼管パイプ外径の０．５〜１倍の厚みとした。このセメントミルクの固化層は、鋼管パイプとの接着性が良くなり、鋼管パイプ表面はセメントミルクの固化層と一体化される。
また、鋼材の周囲に高いアルカリ性を示す物質が存在していれば腐食を起こさないことは鉄筋コンクリートの原理から明らかであるが、この発明では、地中において存在する細径の鋼管パイプの周辺には、鋼管パイプと一体化されたセメントミルクの個化層が存在するので、鋼管パイプ表面の錆を防ぐことができる。
【００１４】
また、この発明のソイルセメント層の厚みは、芯材としての鋼管パイプ外径の１〜２倍の厚さである。また上記したように、セメントミルクの固化層の外径は、芯材としての鋼管パイプの２〜３倍であるので、ソイルセメント層の外径は、芯材としての鋼管パイプ外径の４〜７倍になる。
ソイルセメント層が芯材としての鋼管パイプ外径の１倍未満であると、掘削土がソイルセメント層に留まらずに、ソイルセメント層の内側の、セメントミルクの固化層にも入り込み、このセメントミルクの固化層の圧縮強度を低下させるので、全体としての支持力が低下するので好ましくない。また、ソイルセメント層の厚みが芯材としての鋼管パイプ外径の２倍を超えると、逆に上部から大きな荷重が加わるとソイルセメント層の部分において破棄が生じ、所期の支持力が得られなくなる。そのためにソイルセメント層の厚みは、芯材としての鋼管パイプ外径の１〜２倍とした。このソイルセメント層は、前記セメントミルクの固化層の外周側面の全長にわたって存在する。このソイルセメント層の特に望ましい強度は、２０００〜１０００ＫＮ／ｍ２程度である。
【００１５】
また、この発明の芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、セメントミルクの固化層やソイルセメント層の最上部から最深部まで芯材としての細径の鋼管パイプが存在することが必須である。このようにすることによって、所望の支持力を発揮できる。
【００１６】
また、芯材としての鋼管パイプの中空部にもセメントミルクの固化材が充填されると、曲げ及び変形に対し強化されると共に、中空部で空気にさらされる恐れが無くなり、中空部での鋼管パイプの腐食を防止でき、長期に安定した支持力を発揮できる。
【００１７】
芯材としての鋼管パイプの先端部が有底であると、鋼管パイプの中に掘削土が入らないようにすることができ、鋼管パイプの中空部は空洞状態で存在させることができ、この空洞内にある空気が浮力として働き、支持性能が向上する。
また、芯材としての鋼管パイプの先端部が有底であると、鋼管パイプの中に掘削土が入らないようにすることができ、上記したように、鋼管パイプ内にセメントミルクの固化材を充填することもできる。
そして、セメントミルクの固化層の外径と同等以上の大きな外径の板状体で鋼管パイプの先端開口が閉塞されている場合は、その板状体は施工時に使用する中空の掘削ロッド内径よりも大きな外径となるので、掘削ロッド下端部を閉塞することができる。それ故、掘削ロッド内部と鋼管パイプ外側面との間に掘削土が入らないようにすることができ、鋼管パイプの外周面に掘削土が混入しないセメントミルクの固化層を存在させることが可能となる。
【００１８】
さらに、造成されたソイルセメント柱体の頭部に、板状体のキャップ体が被嵌されていると、上部の荷重を全体的に分散して、芯材も含めて最も強い層で負担することが可能となり、支持力を十二分に発揮することができる。また、ソイルセメント柱体の頭部（上端部）にキャップ体が存在するとソイルセメント柱体造成後の工事等で、その上を装置が通ったりしてもソイルセメント柱体が踏み割れをすることがなくなり好ましいものとなる。
【００１９】
また、請求項６の築造方法では、中空の掘削ロッドと、その外周下端部に設けられた掘削羽根と、その上部に設けられた攪拌翼と、掘削羽根を取り付けたロッドの部分に設けたセメントミルク吐出口を少なくとも設けた掘削装置を使用するので、掘削羽根によって掘削された掘削土を攪拌翼でセメントミルクと混合攪拌することができ、ロッドの周辺にソイルセメント層を造ることができると共に、図６に示すように、中空の掘削ロッドの下端部は閉塞されているので、中空の掘削ロッド内に掘削土が入り込むことがなく、芯材としての鋼管パイプを残した状態で、セメントミルクを供給しつつ掘削ロッドを引き上げることにより、芯材の周辺にセメントミルクの固化層を存在させることができ、請求項１のソイルセメント柱体を容易に築造することができる。
【００２０】
また、掘削ロッドが細径の鋼管パイプの上面を過ぎた状態でも掘削ロッドからセメントミルクを供給することにより、細径の鋼管パイプ中空部にもセメントミルクを充填させることができ、曲げ及び変形に対し更に強化されたソイルセメント柱体を容易に築造することができる。
この場合、鋼管パイプへのセメントミルクの充填の際に鋼管パイプ内の空気が抜け出しやすいように、例えば空気抜き用の孔が側面に設けられたプラスチック管を差し込み、このプラスチック管を空気排出口としてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面と共に詳細に説明する。図１はこの発明の実施の形態を示す一部破断斜視図、図２はこの発明の実施の形態を示す横断面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。
同図において、１は芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体を示し、細径の鋼管パイプ２が芯材として鉛直方向に存在し、その側面周囲の全長にわたってセメントミルクの固化層３が存在し、該セメントミルクの固化層３の側面外周の全長にわたってソイルセメント層４が存在する。芯材としての細径の鋼管パイプ２は、固化層３及びソイルセメント層４の全長にわたって存在する。
【００２２】
前記芯材としての細径の鋼管パイプ２は、外径３０〜６０ｍｍであり、前記セメントミルクの固化層３は、芯材としての鋼管パイプ２外径の０．５〜１倍の厚さであり、前記ソイルセメント層４の厚さは、芯材としての鋼管パイプ２外径の１〜２倍の厚さであることが好ましい。その理由は前記した通りである。
なお、本例の芯材としての鋼管パイプ２の中空部には、セメントミルク等の固化材は充填されていない。
【００２３】
図３はこの発明の他の実施の形態を示す横断面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。本例は、芯材としての鋼管パイプ２の中空部にセメントミルクの固化材５が充填されているもので、他は前記実施の形態と同様であるので同一構成要素には同一符号を付して詳細な説明は省略する。本例によれば、鋼管パイプ２の中空部にセメントミルクの固化材５が充填されているので、圧潰及び曲げ等の変形に対し強固となるし、鋼管パイプ２の中空部が空気にさらされることなく腐食が防止されるものである。
【００２４】
図４はこの発明の更に他の実施の形態を示す断面図であり、同一符号は前記実施の形態と同一構成要素を示す。本例は、芯材としての細径の鋼管パイプ２の先端（下端）に、後述する中空の掘削ロッド内径より大きな外径の板状体６が、鋼管パイプ２の開口を閉塞して設けられている。この板状体６は、鋼管パイプ２の開口を閉塞するので、施工中に鋼管パイプ２内にソイルセメント等が入り込むのを防止するし、後述するように施工時に中空の掘削ロッドの下端（先端）開口を閉塞してセメントミルク等の固化材を、吐出口より吐出させる働きをする。
【００２５】
図５はこの発明の更に他の実施の形態を示す断面図であり、同一符号は前記実施の形態と同一構成要素を示す。
本例は、芯材として細径の鋼管パイプ２が存在するソイルセメント柱体１の頭部にキャップ体７が被嵌されているものである。このキャップ体７は、最外層のソイルセメント層４を覆うことができる大きさ（径）の板状体８の下面に、鋼管パイプ２の上端部に嵌合可能な嵌合部９を有し、この嵌合部９が鋼管パイプ２の上端に嵌合して被嵌される。
本例によれば、ソイルセメント柱体１の上部からかかる荷重を全体的に分散して芯材２も含めて最も強い層で負担することが可能となり、支持力を十二分に発揮することができる。また、ソイルセメント柱体１造成後の工事等で、その上を装置、例えば、上部に土間コンクリートを作るために、砕石等を敷くための作業装置、がとおっても、ソイルセメント柱体１の部分で踏み割れが発生することもない。
【００２６】
次に、この発明にかかる芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体１を造成する施工方法の一例を、図６及び図７について説明する。
図６はソイルセメント柱体１の造成に使用するオーガの正面図を示す。このオーガ１０は、中空の掘削ロッド１１の先端側に、掘削羽根１２、攪拌翼１３及び共廻り防止翼１４が設けられており、施工に際しては図示の通り掘削ロッド１１内には、先端開口側より芯材としての細径の鋼管パイプ２が挿入され、掘削ロッド１１と鋼管パイプ２との間がセメントミルク等の固化材の通路１６となり、この通路１６より注入された固化材は、吐出口１５より吐出される。本例に示す芯材としての鋼管パイプ２は、図４に示す下端に板状体６が設けられたもので、図６に示すように掘削ロッド１１中に挿入すると板状体６が掘削ロッド１１の先端開口を閉塞し、通路１６より注入される固化材を吐出口１５より確実に吐出するようにしている。
【００２７】
図７は前記オーガ１０を使用してのソイルセメント柱体の造成工程（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）を示す説明図である。
まず、図７（ａ）に示すようにオーガ１０の掘削ロッド１１に芯材としての鋼管パイプ２を挿入してセットする。このセットされた状態は、図６に示す通りである。次に、図７（ｂ）に示すように掘削ロッド１１の通路１６より固化材（例えば、セメントミルク又はセメントを主体とした固化材をスラリーとしたもの）を注入し、吐出口１５より吐出しつつオーガ１０に回転と給進を与えて掘削する。すると地盤の掘削土と吐出された固化材とが攪拌翼１３及び共廻り防止翼１４の働きで混合・攪拌され、掘削ロッド１１の周辺にソイルセメント層４が形成されつつ掘削され、これを所定深度まで掘削する。図７（ｃ）は所定深度まで掘削した状態を示す。
【００２８】
所定の深度までソイルセメント層４が形成されたならば、図７（ｄ）に示すように芯材としての細径の鋼管パイプ２を残した状態で、固化材を供給し続けつつオーガ１０を逆回転させて引き上げると、鋼管パイプ２の外周側面にセメントミルクの固化層３が形成され、所望のソイルセメント柱体１が造成されて、オーガ１０は地上に回収される。図７（ｅ）は造成が終了した状態を示す。
芯材としての鋼管パイプ２の中空部に、セメントミルクの固化材を充填させる場合には、鋼管パイプ２の上端開口より上方から通路１６に固化材を注入するようにすると、その際に上端開口より中空部に充填される。この中空部への固化材の充填方法は、この方法に限定されるわけではない。
【００２９】
【実施例１】
外径１２７ｍｍ、肉厚１５ｍｍの中空の掘削ロッド１１の下端部に、外径２５０ｍｍの掘削羽根１２、その上方に外径２５０ｍｍの攪拌翼１３及び掘削羽根１２、攪拌翼１３より少し大径の共廻り防止翼１４を設けたオーガ１０を使用し、この掘削ロッド１１内に、長さ６ｍ、外径４８．６ｍｍ、肉厚２．４ｍｍの鋼管パイプ２を挿入し、前記造成方法によりソイルセメント柱体１を造成した。この造成されたソイルセメント柱体１は、芯材としての鋼管パイプ２が、長さ６ｍ、外径４８．６ｍｍ、肉厚２．４ｍｍ、その鋼管パイプ２の外周側面の全長に存在するセメントミルクの固化層３が、外径１２７ｍｍ、その固化層３の外周側面の全長に存在するソイルセメント層４が、外径２５０ｍｍであった。なお、鋼管パイプ２の下端には、掘削ロッド１１の下端開口を閉塞する手段が設けられていた。
施工後７日後の、このソイルセメント柱体１の支持力は図８に示すように１１０ＫＮであった。なお、この試験を行った地盤自体の支持力は、図８に比較例１として示すように、２０ＫＮよりも低かった。
【００３０】
【実施例２】
鋼管パイプ２の長さを４ｍとし、ソイルセメント層４の長さを４ｍとした以外は、前記実施例１と同一条件で施工したソイルセメント柱体１の支持力は、図８に示すように９０ＫＮであった。
【００３１】
比較のために前記で使用した鋼管パイプのみを打ち込んで支持力を測定したが、図８に比較例２として示すように比較例１の現地盤の支持力を少し上まわる程度の支持力しか発揮できず、また、芯材としての鋼管パイプを存在させることなく外径２５０ｍｍのソイルセメント柱を造成した場合は、図８に比較例３として示すように５０ＫＮの支持力しか発現できなかった。さらに、図８には示していないが、芯材としての鋼管パイプの下部にソイルセメント層が存在するようにした点のみ前記実施例１と異ならせた比較例の場合の支持力は、せいぜい７０ＫＮ程度であり、充分に支持力を発揮させることができず、芯材としての鋼管パイプの全長にわたってセメントミルクの固化層及びソイルセメント層が存在する方が、効果の高いことが判明した。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳細に説明した通り、この発明の芯材としての細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体は、次のような効果を奏する。
（１）軟弱地盤に建築される低層の店舗等の軽量な建築物の基礎として充分な支持力を発揮できる。
（２）先端が支持層に達していない短いソイルセメント柱体の場合でも、芯材としての鋼管パイプとセメントミルクの固化層とソイルセメント層の三者が一体化された構造になっているので、最外周面での摩擦による支持力が高くなっており、そのために充分な杭の支持力が得られる。
（３）この発明のソイルセメント柱体は、ソイルセメント柱体の頭部にキャップ体が被嵌されているので、ソイルセメント柱体の上部からかかる荷重を全体的に分散して芯材も含めて最も強い層で負担することが可能となり、支持力を十二分に発揮することができる。また、ソイルセメント柱体造成後の工事等で、その上を装置、例えば、上部に土間コンクリートを作るために、砕石等を敷くための作業装置、がとおっても、ソイルセメント柱体の部分で踏み割れが発生することもない。
（４）この発明のソイルセメント柱体の芯材としての鋼管パイプの中空部には、セメントミルクの固化材が充填されているので、圧潰及び曲げ等の変形に対し強固であるし、又、鋼管パイプの中空部が空気にさらされることがなく腐食が防止されるので、長期に安定した支持力を発揮することができる。
（５）この発明のソイルセメント柱体を存在させる軟弱地盤が、途中に腐敗土層が存在している場合でも、その腐敗土層を貫いてソイルセメント柱体を存在させるようにすると、この発明のソイルセメント柱体は、腐敗土層の上側の地盤層と腐敗土層の下側の地盤層で、前記した周辺摩擦による支持力を発揮できるので、このような地盤でもこの発明のソイルセメント柱体を築造しても十分に効果を発揮する。
（６）この発明のソイルセメント柱体は、芯材として存在する細径の鋼管パイプが、その表面でセメントミルクの固化層と一体化されているので、鋼管パイプの表面の錆を防ぐことができる。
（７）この発明のソイルセメント柱体を、例えば１ｍ間隔で多数築造し、その上に土間コンクリートを設けた場合は、不同沈下を防止することも可能である。
（８）この発明の芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体の築造方法によれば、芯材としての細径の鋼管パイプの側面周囲の全長にわたってセメントミルクの固化層が存在し、該セメントミルクの固化層の側面外周の全長にわたってソイルセメント層が存在し、かつ芯材としての鋼管パイプの中空部にセメントミルクの固化材が充填されたソイルセメント柱体を容易に築造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態を示す一部破断斜視図である。
【図２】 この発明の実施の形態を示す横断面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。
【図３】 この発明の他の実施の形態を示す横断面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。
【図４】 この発明の更に他の実施の形態を示す断面図である。
【図５】 この発明の更に他の実施の形態を示す断面図である。
【図６】 この発明のソイルセメント柱体の造成に使用するオーガの正面図である。
【図７】 この発明のソイルセメント柱体の造成工程（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）を示す説明図である。
【図８】 この発明の実施例の効果試験結果を比較例と共に示すグラフ図である。
【図９】 従来のソイルセメント合成杭の断面図である。
【符号の説明】
１ ソイルセメント柱体
２ 芯材としての細径の鋼管パイプ
３ セメントミルクの固化層
４ ソイルセメント層
６ 板状体
７ キャップ体
１０ オーガ
１１ 中空の掘削ロッド
１２ 掘削羽根
１３ 攪拌翼
１４ 共廻り防止翼
１５ 吐出口
Claims (6)
- 地盤中に、外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプが芯材として鉛直方向に存在し、その側面周囲の全長にわたってセメントミルクの固化層が存在し、該セメントミルクの固化層の側面外周の全長にわたってソイルセメント層が存在し、
セメントミルクの固化層及びソイルセメント層の最上部から最深部まで芯材としての外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体であって、
前記芯材としての鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体の頭部には、径が最外層のソイルセメント層を覆うことができる大きさの板状体の下面に、鋼管パイプの上端部に嵌合可能な嵌合部を有するキャップ体が設けられていることを特徴とする芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体。 - 前記芯材としての細径の鋼管パイプは、外径３０〜６０ｍｍであり、前記セメントミルクの固化層は、芯材としての鋼管パイプ外径の０．５〜１倍の厚さであり、前記ソイルセメント層は、芯材としての鋼管パイプ外径の１〜２倍の厚さであることを特徴とする請求項１記載の芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体。
- 前記芯材としての鋼管パイプの中空部にもセメントミルクの固化材が充填されていることを特徴とする請求項１または２記載の芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体。
- 前記芯材としての鋼管パイプの先端側は、有底であることを特徴とする請求項１、２または３記載の芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体。
- 前記芯材としての鋼管パイプの先端には、セメントミルクの固化層の外径と同等以上の大きな外径の板状体が、鋼管パイプの開口を閉塞して設けられていることを特徴とする請求項１、２または３記載の芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体。
- 地盤中に、外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプが芯材として鉛直方向に存在し、その側面周囲の全長に亘ってセメントミルクの固化層が存在し、該セメントミルクの固化層の側面外周の全長にわたってソイルセメント層が存在し、セメントミルクの固化層及びソイルセメント層の最上部から最深部まで芯材としての外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体の築造方法であって、
中空の掘削ロッドと、その外周下端部に設けられた掘削羽根と、その上部に設けられた攪拌翼と、掘削羽根を取り付けたロッドの部分に設けたセメントミルク吐出口を少なくとも設けた掘削装置を使用し、更に掘削ロッドの内径より大きくした先端部を下端に設けた外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプを使用して、前記掘削装置の下端から該鋼管パイプを挿入し、掘削ロッドの下端部を閉塞すると共に掘削ロッドの中心に鋼管パイプを位置させ、このような状態で軟弱地盤を掘削し、下部から吐出されるセメントミルクと掘削土を混合・攪拌し、ソイルセメント層を掘削ロッドの周辺に形成しながら、軟弱地盤を掘削し、このように所定の深さのソイルセメント層が形成されたならば、芯材としての外径３０ｍｍ〜６０ｍｍの鋼管パイプを残した状態で、セメントミルクを供給しつつ掘削ロッドを引き上げ、掘削ロッドが鋼管パイプの上面を過ぎた状態でも掘削ロッドからセメントミルクを供給することにより、鋼管パイプの中空部にもセメントミルクを充填させることを特徴とする芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体の築造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001243514A JP4672209B2 (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | 芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体及び築造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001243514A JP4672209B2 (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | 芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体及び築造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003055965A JP2003055965A (ja) | 2003-02-26 |
| JP4672209B2 true JP4672209B2 (ja) | 2011-04-20 |
Family
ID=19073600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001243514A Expired - Fee Related JP4672209B2 (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | 芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体及び築造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4672209B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009287338A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Mikio Umeoka | 地盤改良工法、およびそれに用いるキャップ部材 |
| KR101050513B1 (ko) * | 2008-10-14 | 2011-07-20 | 정덕훈 | 현장제작용 파일상단개방식 프리캐스트 콘크리트 매입파일 |
| JP2010163843A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Jutaku Jiban Kk | 地盤改良工法 |
| JP2010163842A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Jutaku Jiban Kk | 地盤改良工法 |
| JP2011106253A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-06-02 | Tenox Corp | 水硬性固化材液置換コラムの築造方法および水硬性固化材液置換コラムの施工装置 |
| CN102127910B (zh) * | 2010-06-02 | 2012-02-01 | 山东省建筑科学研究院 | 填芯管桩水泥土复合基桩的施工方法 |
| JP5525947B2 (ja) * | 2010-07-14 | 2014-06-18 | 株式会社設計室ソイル | ソイルセメントコラムの撤去方法 |
| JP2013014989A (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Mikio Umeoka | 補強芯材、および、その補強芯材を利用した地盤改良工法 |
| JP6851196B2 (ja) * | 2016-12-27 | 2021-03-31 | 大和ハウス工業株式会社 | 杭構造体および杭構造体の施工方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001081770A (ja) * | 1999-09-16 | 2001-03-27 | Toyo Constr Co Ltd | 杭基礎工法 |
| JP2001182055A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Tenox Corp | 芯材を挿入されたソイルセメントコラム柱体およびその築造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2649884B2 (ja) * | 1992-10-20 | 1997-09-03 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 引張り補強体施工装置 |
| JP2881614B2 (ja) * | 1992-04-28 | 1999-04-12 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 流出防止蓋及び流出防止樋 |
| JP2739641B2 (ja) * | 1995-06-29 | 1998-04-15 | 東洋建設株式会社 | 地盤改良工法 |
| JPH09268554A (ja) * | 1996-03-27 | 1997-10-14 | Nippon Sogo Bosui Kk | 基礎杭の施工方法およびその装置 |
-
2001
- 2001-08-10 JP JP2001243514A patent/JP4672209B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001081770A (ja) * | 1999-09-16 | 2001-03-27 | Toyo Constr Co Ltd | 杭基礎工法 |
| JP2001182055A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Tenox Corp | 芯材を挿入されたソイルセメントコラム柱体およびその築造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003055965A (ja) | 2003-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2241150C (en) | Method and apparatus for forming piles in-situ | |
| JP5265500B2 (ja) | 杭の中掘工法、基礎杭構造 | |
| KR101147510B1 (ko) | 선단지지력이 강화된 복합 말뚝 및 이를 이용한 복합 말뚝 매입공법 | |
| KR100762991B1 (ko) | 고강도 몰탈을 충진하는 기성말뚝 매입공법 | |
| CN109537604A (zh) | 一种利用螺旋桩锚杆加固膨胀土路堑边坡的方法 | |
| JP4672209B2 (ja) | 芯材として細径の鋼管パイプが存在するソイルセメント柱体及び築造方法 | |
| JP6393350B2 (ja) | 既存用水路の補修工法 | |
| US5320452A (en) | Cast-in-place concrete pile and method of constructing the same in the ground | |
| JP2004270440A (ja) | 基礎杭の造成方法及び既製杭 | |
| JP2003268767A (ja) | 削孔ロッドを用いた二重管掘り小径杭の構築方法 | |
| JP3752560B2 (ja) | 既存地下室上に新規建物を建設する基礎構造及びその築造方法 | |
| JP3756385B2 (ja) | 複合杭及びその施工方法 | |
| CN206457843U (zh) | 一种与主体结构相结合的带锚杆挡土墙 | |
| KR101438013B1 (ko) | 선단지지력이 강화된 복합말뚝 및 이의 시공방법 | |
| CN202131610U (zh) | 适用于岩石地基上的预应力锚索扶壁式挡墙 | |
| JP6832101B2 (ja) | 盛土の補強構造及び盛土の補強方法 | |
| CN104929101B (zh) | 一种扩底‑多段侧扩的抗拔预应力锚固碎石桩及施工方法 | |
| JP4189550B2 (ja) | 螺旋羽根付き既製杭の施工方法、推進用ケーシング | |
| JP2790038B2 (ja) | 既存杭基礎建物の補強工法 | |
| AU763775B2 (en) | Method and apparatus for forming piles in place | |
| US10077539B1 (en) | Wall and retaining members and fluidizing installation of retaining members | |
| CN206916755U (zh) | 具有暗梁的护坡结构 | |
| JPH11140887A (ja) | 基礎杭の基礎定着工法と、その工法に用いる杭定着体 | |
| KR20100029425A (ko) | 소일 네일을 이용한 토사 비탈면 보강용 콘크리트 지압판 및 소일 네일을 이용한 보강공법 | |
| JP4129836B2 (ja) | 基礎杭の構築方法、螺旋翼付きの既製杭 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080811 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100727 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100805 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100924 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101222 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110119 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4672209 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140128 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |