JP7430103B2 - 杭引き抜き孔の地盤改良方法 - Google Patents

Description

本発明は、既存杭を引き抜いた後に残る杭引き抜き孔の地盤改良方法に関する。

建築物や構造物の建て替えに際しては、建築物や構造物を撤去した後、地中に埋設された既存の埋設杭を引き抜き、引き抜いたあとに残る引き抜き孔（以下「杭引き抜き孔」という）を埋め戻す必要がある。
地盤に埋設された既存杭の引抜き作業は、「縁切・引抜工法」により実施するのが一般的である。

図４は、縁切・引抜工法を模式的に示す説明図である。
まず、図示しない掘削装置のケーシング８２が埋設杭８０の上方に位置し、かつ、ケーシング８２の軸心が埋設杭８０の軸心と一致するように位置決めする。
次いで、掘削装置の駆動部によりケーシング８２を回転させつつ下方に移動させることにより、ケーシング８２で埋設杭８０の周囲の地盤Ｇを掘削する。この際、図示しない給水装置から水が供給されることでケーシング８２の水噴射孔から水Ｗが噴射される。
これにより、水噴射孔から噴射された水により地盤Ｇが解かされて泥水状となり、ケーシング８２はその自重と回転力により地盤Ｇに進入し、埋設杭８０の半径方向外側の地盤Ｇを円筒状に掘削していく。

やがて、図４Ａに示すように、ケーシング８２の先端が埋設杭８０の下端とほぼ同じ位置に到達したならば、ケーシング８２を回転させつつ地盤Ｇから抜き取る。
これにより、埋設杭８０の全長にわたって埋設杭８０の外周面と地盤Ｇとが縁切りされた状態となる。この時、埋設杭８０の外周面と掘削孔８４の内周面との間には、噴射された水と掘削された土砂とが混じった泥土８６が存在している。

次いで、埋設杭８０に不図示のワイヤを巻回し、このワイヤの地上部側の一端を他の重機によって引き上げることで埋設杭８０が地盤Ｇから引き抜かれ撤去される（図４Ｂ左図および図４Ｃ左図参照）。掘削孔から埋設杭８０が引き抜かれた地盤Ｇには、杭引き抜き孔８８が形成され、この杭引き抜き孔８８には泥土８６が溜まることとなる。

このため、杭引き抜き孔８８内に流動化処理土９０を投入して、杭引き抜き孔８８内の地盤を周囲の地盤Ｇと同様に改良することが行なわれる。例えば図４Ｂのように埋設杭８０が比較的短く自立性の高い地盤Ｇの場合は、埋設杭８０を引抜いた後に流動化処理土９０を投入することが多い。また、例えば図４Ｃのように、埋設杭８０が比較的長く自立性の低い地盤Ｇの場合は、上部に釜場を設け、そこに流動化処理土９０を投入しながら埋設杭８０を引き抜くことが多い。

特開２０１５－１８３５０１号公報 特開昭５６－１５３０１３号公報

しかしながら、地盤Ｇの自立性が高い場合および地盤Ｇの自立性が低い場合のいずれであっても、流動化処理土９０は埋設杭８０の体積分は充填されるものの、杭引き抜き孔８８の下部は、図４Ａおよび図４Ｂの右図のように引抜きの際に発生する泥土８６が堆積したままになってしまう。このように２層化した杭引抜き孔をエアブローやスパイラルオーガを用いて撹拌を試みた例があるが、良好な結果は得られていない。
杭引き抜き孔８８の下部に堆積した泥土８６は、極度に強度が小さいため、新設杭（既製コンクリート杭、場所打ち杭のうちアースドリル工法）を打設する際、孔壁崩壊や孔曲がりなどのトラブルを引き起こす主要因となるという課題がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、縁切・引抜工法等を用いて既存杭を引き抜いた後の杭引き抜き孔について、その全長に渡り地盤を改良することを目的とする。

上述の目的を達成するため、請求項１の発明にかかる杭引き抜き孔の地盤改良方法は、既存杭を引き抜いた後に残る杭引き抜き孔の地盤改良方法であって、孔底に孔底堆積土が堆積する前記杭引き抜き孔に体積調整砂を投入する砂投入工程と、撹拌装置からスラリー状の固化材を吐出させながら前記杭引き抜き孔内の土砂を撹拌し、前記杭引き抜き孔を充填する改良体を形成する撹拌工程と、を含んだことを特徴とする。
請求項２の発明にかかる杭引き抜き孔の地盤改良方法は、前記杭引き抜き孔の直径をＤｋ、前記既存杭とその周囲に配置されたソイルセメントを含む直径をＤｓ、前記既存杭の長さをＬ、前記改良体の長さをＨ、前記固化材の添加による体積増加率をα％とした場合、前記体積調整砂の投入体積Ｖａを下記式（Ａ）とする、ことを特徴とする。
Ｖａ ＝ Ｄｓ^２×Ｌ×π／４－Ｄｋ^２×Ｈ×π／４×α／（α＋１００） ・・・（Ａ）
請求項３の発明にかかる杭引き抜き孔の地盤改良方法は、前記改良体を、養生日数２８日後以降の一軸圧縮強さが１５０ｋＮ／ｍ^２以上２０００ｋＮ／ｍ^２以下となるよう形成する、ことを特徴とする。
請求項４の発明にかかる杭引き抜き孔の地盤改良方法は、前記撹拌工程では、前記撹拌装置を前記杭引き抜き孔の深さ方向に沿って複数回往復させ、前記杭引き抜き孔の深さが所定値以上の場合、前記杭引き抜き孔を深さ方向に複数の区間に分割し、前記撹拌装置を各区間ごとに複数回往復させる、ことを特徴とする。
請求項５の発明にかかる杭引き抜き孔の地盤改良方法は、前記撹拌工程における羽根切回数を下記式（Ｂ）で算出されるＮ回／ｍ以上とする、ことを特徴とする。
羽根切回数Ｎ＝撹拌翼枚数×オーガ回転数×（１／掘進速度＋（１／反復速度）×（反復回数×２－１）） ・・・（Ｂ）
請求項６の発明にかかる杭引き抜き孔の地盤改良方法は、前記撹拌工程における前記スラリー状の固化材の水／固化材比を１００％とする、ことを特徴とする。
請求項７の発明にかかる杭引き抜き孔の地盤改良方法は、前記スラリー状の固化材に外割で１．５％以上３．０％以下のベントナイトを添加する、ことを特徴とする。
請求項８の発明にかかる杭引き抜き孔の地盤改良方法は、前記撹拌工程では、前記撹拌装置の撹拌翼を押し下げ時に正転方向、引き上げ時に反転方向に回転させる、ことを特徴とする。
請求項９の発明にかかる杭引き抜き孔の地盤改良方法は、前記撹拌工程後に、前記杭引き抜き孔内の前記改良体の天端が周辺地盤表面より低い位置にある場合、前記改良体の天面と前記周辺地盤表面との間を改良土または掘削発生土により埋め戻す埋め戻し工程を更に含む、ことを特徴とする。

本発明によれば、縁切・引抜工法等を用いて既存杭を引き抜いた後の杭引き抜き孔について、その全長に渡り地盤を改良することができる。
請求項１の発明によれば、孔底堆積土が堆積する杭引き抜き孔に体積調整砂を投入し、固化材を吐出させながら杭引き抜き孔内の土砂を撹拌して、更に余剰の泥水が排出されて杭引き抜き孔全長に渡る改良体を形成する。これにより、杭引き抜き孔を含む地盤の強度が向上し、例えば新設杭の打設作業を安定して行う上で有利となる。
請求項２の発明によれば、体積調整砂の投入量を容易に算定し、杭引き抜き作業の作業効率を向上させる上で有利となる。
請求項３の発明によれば、一軸圧縮強さｑｕ＝１５０～２０００ｋＮ／ｍ^２
の改良体で杭引抜き孔を埋め戻すことができ、新設杭打設時おいて孔曲がりが生じづらく、新設杭の打設を効率よく作業する上で有利である。
請求項４の発明によれば、杭引き抜き孔の深さが所定値以上の場合に、深さ方向に分割した複数の区間ごとに撹拌作業を行うので、杭引き抜き孔内の土砂成分をより均一にして地盤強度を向上させる上で有利となる。
請求項５の発明によれば、撹拌工程における羽根切回数を上記式（Ｂ）で算出される回数以上とするので、杭引き抜き孔内の土砂を十分に撹拌し、良好な改良体を築造する上で有利となる。
請求項６の発明によれば、固化材の水セメント比の標準値を１００％として配合計画を行う。これにより、孔内の泥水よりも固化材の密度が大きくなり、孔口からの逸水による固化材の流失を避け、体積調整砂の計算を容易にする上で有利となる。
請求項６の発明によれば、固化材に対して外割で１．５％以上３．０％以下のベントナイトを添加するので、強度に影響を及ぼすことなく改良体のブリーフィングを抑える上で有利となる。
請求項７の発明によれば、撹拌装置の撹拌翼を押し下げ時に正転方向、引き上げ時に反転方向に回転させるので、撹拌装置内で効率的に土塊を細断する上で有利となる。
請求項８の発明によれば、杭引き抜き孔内の改良体の天端が周辺地盤表面より低い位置にある場合に埋め戻し作業を行うので、作業員や作業機器の転落を防止する上で有利となる。

実施の形態にかかる地盤改良方法の工程を模式的に示す説明図である。 体積調整砂の投入量を算出するための参考図である。 撹拌装置の構成を示す図である。 縁切・引抜工法を模式的に示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる杭引き抜き孔の地盤改良方法（以下「地盤改良方法」という）の好適な実施の形態を詳細に説明する。
実施工における改良体の目標強度は、本実施の形態の標準配合による固化材添加量ΔＭｃ＝１５０ｋｇ／ｍ^３、水セメント比Ｗ／Ｃ＝１００％の改良で、平均一軸圧縮強さｑｕは１５０～２０００ｋＮ／ｍ^２程度とする。すなわち、杭引き抜き孔を埋め戻す改良体を、養生日数２８日後以降の一軸圧縮強さが１５０ｋＮ／ｍ^２以上２０００ｋＮ／ｍ^２以下となるよう形成する。

図１は、実施の形態にかかる地盤改良方法の工程を模式的に示す説明図である。
図１Ａに示すように、地盤改良方法の実施に先立って、縁切・引抜工法により既存杭引抜き作業を完了させる（縁切・引抜工法については図４参照）。既存杭が埋まっていた後に残る杭引き抜き孔１２の孔底付近には、既存杭を引き抜く際の加水により発生する泥土化された孔底堆積土１４が堆積する。孔底堆積土１４は、高含水で非常に軟弱である。また、杭引き抜き孔１２の地表付近には泥水１５が溜まる。引き抜かれた既存杭本体および既存杭の周面に付着したソイルセメントが地上に排出されるため、杭引き抜き孔１２内の固形成分は周囲の地盤Ｇと比較して非常に少ない状態となっている。
なお、本地盤改良方法の適用に当たり、杭引き抜き孔１２内には大きな障害物（例えば部分的に地中に残った既存杭）などが残置していないものとする。

つぎに、図１Ｂに示すように、改良体３０（図１Ｆ参照）を築造するための体積調整砂１６を投入する。すなわち、孔底に孔底堆積土１４が堆積する杭引き抜き孔１２に体積調整用の砂（体積調整砂１６）を投入する砂投入工程を行う。体積調整砂１６は、陸砂、砕砂、浚渫砂などが使用できるが、杭引き抜き孔１２への投入が容易な細粒分の少ない砂が望ましい。

図２は、体積調整砂の投入量を算出するための参考図である。
杭引き抜き孔１２の径、すなわち引き抜き作業に用いたケーシング２０（図１Ｃ参照）の突起含む直径（ケーシング径）をＤｋ、既存杭Ｐの直径（杭径）をＤｐ、既存杭Ｐとその周囲に配置されたソイルセメントＳを含む直径（杭周ソイル径）をＤｓ、既存杭Ｐの長さをＬ、改良体３０の長さ（改良体長）をＨとする。
孔底堆積土１４の体積をＶｓ、体積調整砂１６の体積をＶａ、撹拌対象土の体積をＶとすると、体積Ｖａは下記式（１）～（３）のように求めることができる。なお、本実施の形態では、後述する固化材（スラリー）の添加による体積増加をα％と仮定する。

Ｖ×（１＋α／１００） ＝ Ｄｋ^２×Ｈ×π／４ ・・・（１）
Ｖ ＝ Ｖｓ＋Ｖａ・・・（２）
より
Ｖａ ＝ Ｄｓ^２×Ｌ×π／４－Ｄｋ^２×Ｈ×π／４×α／（α＋１００） ・・・（３）

また、それぞれの土質の高さは、杭引き抜き孔１２の断面積で割れば求められるので、孔底堆積土１４の天端深度Ｈｓおよび体積調整砂１６の天端深度Ｈａは、それぞれ下記式（４）、（５）のようになる。
Ｈｓ ＝ Ｈ－４Ｖｓ／（Ｄｋ^２×π） ・・・（４）
Ｈａ ＝ Ｈ－４Ｖ／（Ｄｋ^２×π） ・・・（５）

より具体的な例について検討する。
一般的な杭体およびケーシング２０の例として、図２に示すように、杭径Ｄｐ＝５００ｍｍ、杭周ソイル径Ｄｓ＝６５０ｍｍ、杭長Ｌ＝２８ｍの既設杭を、内径８００ｍｍのケーシング２０（突起を含む外径Ｄｋ＝１０００ｍｍ）で縁切りをして引抜き、体積増加率α＝２０％として改良体長Ｈ＝２９ｍの改良体を築造する場合について考える。
この場合、孔底堆積土１４の体積：Ｖｓ、体積調整砂１６の体積：Ｖａ、撹拌対象土の体積：Ｖ、孔底堆積土１４の天端深度：Ｈｓおよび体積調整砂１６の天端深度：Ｈａは、以下のように計算できる。

Ｖｓ＝Ｄｋ^２×Ｈ×π／４－Ｄｓ^２×Ｌ×π／４
＝１．０^２×２９×π／４－０．６５^２×２８×π／４
＝１３．５ｍ^３

Ｖａ＝Ｄｓ^２×Ｌ×π／４－Ｄｋ^２×Ｈ×π／２４
＝０．６５^２×２８×π／４－１．０^２×２９×π／４×２０／（２０＋１００）
＝５．５ｍ^３

Ｖ＝Ｖｓ＋Ｖａ＝Ｄｋ^２×Ｈ×π×１／４×１００／（２０＋１００）
＝１９．０ｍ^３

Ｈｓ＝Ｈ－４Ｖｓ／（Ｄｋ^２×π）
＝２９－４×１３．５／（１．０^２×π）
＝１１．８ｍ

Ｈａ＝Ｈ－４Ｖ／（Ｄｋ^２×π）
＝２９－４×１９．０／（１．０^２×π）
＝４．８ｍ

つづいて、図１Ｃに示すように、既存杭の引き抜きに用いた掘削装置（図示なし）のケーシング２０の先端に撹拌装置２２を取り付け、撹拌装置２２の中心を杭引き抜き孔１２の中心と一致させる。そして、撹拌装置２２の掘削翼２４を回転させ、掘削翼２４が所定の孔底深度に達するまで空堀りを行う。孔内の掘削抵抗が高い場合また撹拌装置２２の中空部が詰まってしまう恐れがある場合は、注水または圧縮空気を併用使用しながら掘削を行う。

図３は、撹拌装置の構成を示す図であり、図３Ａはドラム２６を装着した状態の外観図、図３Ｂはドラム２６を除去した状態の図（ドラム内観図）である。
撹拌装置２２は、撹拌対象土を撹拌混合するための治具であり、固定翼２６０を持つドラム２６と撹拌翼２８と掘削翼２４とで構成される。撹拌装置２２の先端部には、図示しない固化材スラリー吐出口が設けられている。ドラム２６の外周に設けられているドラム回転防止板２６２によってドラム２６（固定翼２６０）が固定されており、回転する撹拌翼２８と固定翼２６０とを交互に配置することで粘土塊の共回りを抑制し撹拌混合する。
撹拌装置２２は、図示しないアダプターを介してケーシング２０（図１参照）とジョイントされており、アダプターによりケーシング２０の動力（回転）が撹拌装置２２に伝達される。
ケーシング２０は、縁切・引抜工法において，既存杭と地盤Ｇとの摩擦抵抗を小さくし、縁を切るための機材であり、図示しない杭打機に設置されているオーガ駆動装置より動力（回転）を得る。

図１の説明に戻り、撹拌装置２２の掘削翼２４が孔底深度に達すると、一旦撹拌対象範囲の上端位置まで反復させ、掘削翼２４を回転させつつスラリー状の固化材（図示なし）を吐出させながら孔底深度まで掘進する。その後、スラリーの吐出を停止し撹拌装置２２を上下２往復以上反復させて撹拌混合する。すなわち、撹拌装置２２から固化材を吐出させながら杭引き抜き孔１２内の土砂を撹拌する撹拌工程を行う。

この時、杭引き抜き孔１２の深さが大きい場合には、杭引き抜き孔１２を深さ方向に複数に分割して各区間ごとに撹拌を行うようにしてもよい。すなわち、撹拌工程では、撹拌装置２２を杭引き抜き孔１２の深さ方向に沿って複数回往復させるが、杭引き抜き孔１２の深さが所定値以上の場合、杭引き抜き孔１２を深さ方向に複数の区間に分割し、撹拌装置２２を各区間ごとに複数回往復させるようにしてもよい。
例えば、杭引き抜き孔１２の深さが１５ｍ以上の場合には、複数区間に分割して撹拌作業を行ってもよい。
これにより、長尺な杭引き抜き孔１２の撹拌であっても比較的小規模の機動性の高い重機での施工が可能になる。

例えば図１において杭引き抜き孔１２の深さを約３０ｍとすると、孔底から深さ約１５ｍまでを第１区間Ｆ１、深さ約１５ｍから地表までを第２区間Ｆ２とする。そして、図１Ｄに示すように、最初に撹拌装置２２を第１区間Ｆ１内で複数回往復させ、その後、撹拌装置２２が深さ１５ｍ付近となるまでケーシング２０引き上げ、上部ケーシングを取り外した後、第２区間Ｆ２内で複数回往復させる。
なお、撹拌時には、固化材を注入した体積分と同じ量の孔内泥水が杭孔天端より溢れ出すので、予め釜場を設置して泥水処理ができるようにしておくのが好ましい。

固化材としては、地盤改良に適している六価クロム溶出量低減型を使用することを標準とする。六価クロム溶出量低減型固化材が使用できない場合は、普通ポルトランドセメント、高炉セメントの使用を検討する。ただし、高炉セメントは他の固化材と比べ強度が発現しにくいので、添加量等について必要に応じて検討する。
また、添加材としてベントナイトを必要に応じ添加する。ベントナイトは、改良体３０のブリーディングを抑えるために添加する。特に引抜く既存杭が長く、改良体長が長くなるような場合は添加することが望ましい。添加率は、強度に影響を及ぼさない範囲として固化材スラリー量の外割でおおよそ１．５％以上３％以下を標準とする。また、膨潤度の低いものが望ましい。

本実施の形態では、撹拌対象土１ｍ^３当たりの固化材添加１５０ｋｇ／ｍ^３以上を固化材スラリーに添加することを標準とする。既存杭引抜き段階では、地盤調査（ボーリング調査）がなされていない場合もあり、また新規の建築物の施工会社が決まっていない場合もある。そのため、既存杭が埋設されている地盤Ｇの各深度毎の配合試験を実施することは現実的に難しい。そこで、強度が発現しにくい粘性土においても平均一軸圧縮強さ１５０ｋＮ／ｍ^２が確保できる添加量を標準とする。

固化材スラリーの水セメント比は１００％を標準として配合計画を行う。これは孔内泥水よりも密度を大きくすることで、孔口からの逸水による固化材の流失を避け、体積調整砂の計算を容易にするためである。ただし、孔内堆積土１２の発生量や、体積調整砂１６の量、改良体長など、施工条件に合わせて総合的に判断して配合を検討する。また、セメントの種別、添加量、及び水セメント比を選定し、現場配合（バッチ配合）を作成する。
標準的な配合として、撹拌対象土１ｍ^３当たりの固化材添加量は１５０ｋｇ／ｍ³、スラリー添加量（Ｗ／Ｃ）は１００％であればスラリー添加量は約２００ｌ／ｍ³となるので、体積膨張率は２０％となる。

また、本実施の形態では、撹拌工程における羽根切回数Ｎを５２８回／ｍ以上を標準とする。
なお、羽根切回数Ｎは下記式（６）によって算出する。
羽根切回数Ｎ ＝ 撹拌翼枚数×オーガ回転数×（１／掘進速度＋（１／反復速度）×（反復回数×２－１）） ・・・（６）

上記式（６）を構成する各因子について説明する。
ａ．撹拌翼枚数（枚）
撹拌翼枚数は、撹拌翼２８及び掘削翼２４の枚数を数え、８枚を標準とする。
ｂ．オーガ回転数（ｒｐｍ）
杭抜きで使用するオーガ駆動装置の回転数を使用する。
ｃ．掘進・反復速度（ｍ／ｍｉｎ）
本実施の形態では、掘進時に固化材スラリーを注入する方式とし、掘進速度は撹拌対象土の密度や含水量、オーガ駆動装置の能力に左右されるが、最終的には反復速度を含め必要な羽根切回数以上が確保できる速度で設定される。撹拌混合時のオーガ回転方向は、掘進時正転（時計回り）、引上げ時逆転（反時計回り）とする。すなわち、撹拌工程では、撹拌装置２２の撹拌翼２８を押し下げ時に正転方向、引き上げ時に反転方向に回転させる。これにより、撹拌装置２２内で効率的に土塊を細断することができる。
ｄ．反復回数
反復回数は２回以上を標準として撹拌改良仕様を設定する。

撹拌工程が終了すると、図１Ｆに示すようにケーシング２０を引上げて杭引き抜き孔１２から撹拌装置２２を撤去する。撹拌工程により、杭引き抜き孔１２内の土砂は改良体３０となっている。
なお、撹拌装置２２の引き抜き時に、ケーシング２０および撹拌装置２２の体積分だけ改良体天端が低下する。このため、作業終了時には杭引き抜き孔１２の開口部に対し転落防止措置として掘削発生土または改良土３１等による埋め戻しを行う。
すなわち、撹拌工程後に、杭引き抜き孔１２内の改良体３０の天面が周辺土壌表面より低い位置にある場合、改良体３０の天面と周辺地盤表面との間を改良土３１または掘削発生土により埋め戻す埋め戻し工程を行う。

以上説明したように、実施の形態にかかる地盤改良方法によれば、縁切・引抜工法等を用いて既存杭を引き抜いた後の杭引き抜き孔１２について、その全長に渡り地盤を改良することができる。
より詳細には、本地盤改良方法は、孔底堆積土１４が堆積する杭引き抜き孔１２に体積調整砂１６を投入し、固化材を吐出させながら杭引き抜き孔１２内の土砂を撹拌して、杭引き抜き孔１２全長に渡る改良体３０を形成する。これにより、杭引き抜き孔１２を含む地盤の強度が向上し、例えば新設杭の打設作業を安定して行う上で有利となる。
また、本地盤改良方法は、体積調整砂１６の投入量を容易に算定することができ、杭引き抜き作業の作業効率を向上させる上で有利となる。
また、本地盤改良方法において、改良体を一軸圧縮強さｑｕ＝１５０ｋＮ／ｍ^２以上２０００ｋＮ／ｍ^２以下で形成すれば、上記強度の改良体で杭引抜き孔を埋め戻すことができ、新設杭打設時おいて孔曲がりが生じづらく、新設杭の打設を効率よく作業する上で有利である。
また、本地盤改良方法において、杭引き抜き孔１２の深さが所定値以上の場合に、深さ方向に分割した複数の区間ごとに撹拌作業を行うようにすれば、長尺な杭引き抜き孔１２の撹拌であっても比較的小規模の重機での施工が可能になる。
また、本地盤改良方法において、撹拌工程における羽根切回数を上記式（６）で算出される回数以上、すなわち５２８回／ｍ以上とすれば、杭引き抜き孔１２内の土砂を十分に撹拌し、良好な改良体３０を築造する上で有利となる。
また、本地盤改良方法において、固化材の水セメント比の標準値を１００％として配合計画を行うようにすれば、孔内の泥水よりも固化材の密度が大きくなり、孔口からの逸水による固化材の流失を避け、体積調整砂１６の計算を容易にする上で有利となる。
また、本地盤改良方法において、固化材に対して外割で１．５％以上３．０％以下のベントナイトを添加するようにすれば、強度に影響を及ぼすことなく改良体３０のブリーフィングを抑える上で有利となる。
また、本地盤改良方法において、撹拌装置２２の撹拌翼２８を押し下げ時に正転方向、引き上げ時に反転方向に回転させるので、撹拌装置２２内で効率的に土塊を細断する上で有利となる。
また、本地盤改良方法において、杭引き抜き孔１２内の改良体３０の天端が周辺地盤表面より低い位置にある場合に埋め戻し作業を行うようにすれば、作業員や作業機器の転落を防止する上で有利となる。

１２ 杭引き抜き孔
１４ 孔底堆積土
１５ 泥水
１６ 体積調整砂
２２ 撹拌装置
２４ 掘削翼
３０ 改良体

Claims (9)

1. 既存杭を引き抜いた後に残る杭引き抜き孔の地盤改良方法であって、
   孔底に孔底堆積土が堆積する前記杭引き抜き孔に体積調整砂を投入する砂投入工程と、
   撹拌装置からスラリー状の固化材を吐出させながら前記杭引き抜き孔内の土砂を撹拌し、前記杭引き抜き孔を充填する改良体を形成する撹拌工程と、
   を含んだことを特徴とする杭引き抜き孔の地盤改良方法。
2. 前記杭引き抜き孔の直径をＤｋ、前記既存杭とその周囲に配置されたソイルセメントを含む直径をＤｓ、前記既存杭の長さをＬ、前記改良体の長さをＨ、前記固化材の添加による体積増加率をα％とした場合、前記体積調整砂の投入体積Ｖａを下記式（Ａ）とする、
   ことを特徴とする請求項１記載の杭引き抜き孔の地盤改良方法。
   Ｖａ ＝ Ｄｓ^２×Ｌ×π／４－Ｄｋ^２×Ｈ×π／４×α／（α＋１００） ・・・（Ａ）
3. 前記改良体を、養生日数２８日後以降の一軸圧縮強さが１５０ｋＮ／ｍ^２以上２０００ｋＮ／ｍ^２以下となるよう形成する、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の杭引き抜き孔の地盤改良方法。
4. 前記撹拌工程では、前記撹拌装置を前記杭引き抜き孔の深さ方向に沿って複数回往復させ、
   前記杭引き抜き孔の深さが所定値以上の場合、前記杭引き抜き孔を深さ方向に複数の区間に分割し、前記撹拌装置を各区間ごとに複数回往復させる、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の杭引き抜き孔の地盤改良方法。
5. 前記撹拌工程における羽根切回数を下記式（Ｂ）で算出されるＮ回／ｍ以上とする、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の杭引き抜き孔の地盤改良方法。
   羽根切回数Ｎ ＝ 撹拌翼枚数×オーガ回転数×（１／掘進速度＋（１／反復速度）×（反復回数×２－１）） ・・・（Ｂ）
6. 前記撹拌工程における前記スラリー状の固化材の水／固化材比を１００％とする、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の杭引き抜き孔の地盤改良方法。
7. 前記スラリー状の固化材に外割で１．５％以上３．０％以下のベントナイトを添加する、
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の杭引き抜き孔の地盤改良方法。
8. 前記撹拌工程では、前記撹拌装置の撹拌翼を押し下げ時に正転方向、引き上げ時に反転方向に回転させる、
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の杭引き抜き孔の地盤改良方法。
9. 前記撹拌工程後に、前記杭引き抜き孔内の前記改良体の天端が周辺地盤表面より低い位置にある場合、前記改良体の天面と前記周辺地盤表面との間を改良土または掘削発生土により埋め戻す埋め戻し工程を更に含む、
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の杭引き抜き孔の地盤改良方法。

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