JP4471509B2

JP4471509B2 - 鋼管ソイルセメント杭、その施工方法および施工装置

Info

Publication number: JP4471509B2
Application number: JP2001026135A
Authority: JP
Inventors: 幸仁吉澤; 扶樹岡; 規彦鈴木; 節堀切; 養一柴山; 貴博白子
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd; Kubota Corp; Nippon Steel Corp; Sumitomo Metal Industries Ltd; Tenox Corp
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd; Kubota Corp; Nippon Steel Corp; Tenox Corp
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2001-02-01
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2021-02-01
Also published as: JP2002227191A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ソイルセメント柱体とこのソイルセメント柱体内に設置された鋼管とを一体化させた鋼管ソイルセメント杭、その施工方法およびその施工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現地の掘削土と地上から注入されたセメントミルク等の固化材とからなるソイルセメント柱体内に鋼管を沈設し、両者をソイルセメントの付着力で一体化させた鋼管ソイルセメント杭は、支持力性能や耐震性能がきわめてすぐれているだけでなく、場所打ち杭などに比べて施工時の掘削発生土が少ない等の理由により近年広く施工されるようになってきている。
【０００３】
例えば図５は、従来の鋼管ソイルセメント杭の一例を示し、地中に所定の深さまで連続して施工されたソイルセメント柱体２０内に、これより小径の鋼管２１が沈設されている。ソイルセメントは鋼管２１の外側と内側の両方に、均等に注入された固化材と掘削土とを攪拌混合して製造されている。
【０００４】
また、鋼管２１にはスパイラル鋼管などの普通鋼管のほかに、必要に応じてソイルセメントとの付着力を高めるべく外表面に突起が多数突設された表面突起付き鋼管が使用されている。
【０００５】
また、この種の杭の施工方法と施工装置に関しては、例えば特許登録第２６４５３２２号公報や特許登録第２８８７７０２号公報などに開示されている。このうち杭の施工装置としては、例えば図６（ａ）に図示するような装置が使用されている。
【０００６】
図示するように、鋼管２１を貫通する回転ロッド２２の先端部分に掘削ビット２３と掘削翼２４がそれぞれ突設され、その上側に共回り防止翼２５と攪拌翼２６が所定間隔おきにそれぞれ突設され、さらにその上方に回転ロッド２２を鋼管２１の中心部に保持するためのスタビライザー２７が所定間隔おきに突設されている。
【０００７】
また、回転ロッド２２の先端部には回転ロッド２２内を介して地中に注入された固化材を噴射するための固化材噴射口（図省略）が形成されている。
このような構成において、杭の施工に際しては、図６（ａ）〜（ｅ）に図示するように、回転ロッド２２が回転することで掘削ビット２３と掘削翼２４が回転し、これにより地盤が掘削される。
【０００８】
また、地盤の掘削と並行して固化材噴射口（図省略）から掘削土内にセメントミルク等の固化材が噴射され、この固化材と掘削土が回転ロッド２２とともに回転する攪拌翼２６で攪拌されることで、ソイルセメント柱体２０が地表から地中に向けて連続して形成される。
【０００９】
また、鋼管２１はソイルセメント柱体２０を施工しながら未だ固まらないソイルセメント柱体２０内に徐々に沈設するか、またはソイルセメント柱体２０を先に施工し、その後ソイルセメント柱体２０が未だ固まらないうちにソイルセメン卜柱体２０内に沈設する。
【００１０】
そして、ソイルセメント柱体２０の施工と鋼管２１の沈設が完了したら、回転ロッド２２を引き上げて施工を完了する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これまでの鋼管ソイルセメント杭は、鋼管２１の外側と内側の両方に固化材が均等に注入されているので、あまり高い強度を必要としない鋼管２１内の中心部まで必要以上の固化材が注入されることとなるため、固化材が無駄になってコストアップを免れないだけでなく、固化材の使用量に比例して掘削発生土が増大する等の課題があった。
【００１２】
また、鋼管２１とソイルセメントとの付着力は、鋼管２１の表面状態と鋼管２１の表面に付着するソイルセメント自体の強度で決まるが、鋼管２１としてスパイラル鋼管などの普通鋼管が使用された場合、鋼管２１の表面が平滑なためにソイルセメントの付着力が小さく、ソイルセメント柱体２０と鋼管２１との完全な一体化が図れない等の課題があった。
【００１３】
また、鋼管２１として表面突起付き鋼管が使用された場合には、ソイルセメントの付着強度が高められる点では、普通鋼管に比べてはるかにすぐれているが、この種の表面突起付き鋼管は専用の製造工程で製造されることからきわめて高価なものであるため、材料コストが嵩む等の課題があった。
【００１４】
さらに、いずれの鋼管を使用した場合でも、杭の施工中に固化材が注入されない空掘り部分があると、突起部や溶接ビード部に粘性土が付着して杭としての周面摩擦抵抗力が低下するおそれがあった。また、固化材が注入されない空掘りの粘性土層が地盤中にあると、鋼管２１の内側表面に粘性土が付着して鋼管先端部の閉塞効果が低下するおそれもあった。
【００１５】
この発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、固化材の無駄をなくして経済施工と掘削発生土の低減を図るとともに、表面に突起のない普通鋼管を使用した場合でも、鋼管とソイルセメントとの付着力を増大させて杭としての支持力の増大を可能にした鋼管ソイルセメント杭、その施工方法および施工装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するための手段として、請求項１記載の鋼管ソイルセメント杭は、掘削土と固化材とからなるソイルセメント柱体とこのソイルセメント柱体内に設置される鋼管とで形成され、かつ前記鋼管の外側および内側表面近くに鋼管内中心部より富配合のソイルセメントが充填されてなることを特徴とする。
【００１７】
請求項２記載の鋼管ソイルセメント杭の施工方法は、杭施工装置を使い、掘削の際に掘削土に固化材を噴射し、かつ攪拌混合してソイルセメント柱体を施工しながら、このソイルセメント柱体内に鋼管を沈設して鋼管ソイルセメント杭を施工する際に、前記鋼管の外側と内側表面近くに固化材を噴射することを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の鋼管ソイルセメント杭の施工方法は、杭施工装置を使い、掘削の際に掘削土に固化材を噴射し、かつ攪拌混合してソイルセメント柱体を施工しながら、このソイルセメント柱体内に鋼管を沈設して鋼管ソイルセメント杭を施工する際に、前記鋼管の外側に固化材を噴射しながら前記鋼管を沈設し、次に前記鋼管の内側表面近くに固化材を噴射しながら前記施工装置を引き上げることを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の鋼管ソイルセメント杭の施工方法は、請求項３記載の鋼管ソイルセメン卜杭の施工方法において、鋼管の内側にあっては、固化材を鋼管の内側表面に向けて固化材を噴射することを特徴とする。
【００２０】
請求項５記載の鋼管ソイルセメント杭の施工装置は、掘削土と固化材とからなるソイルセメント柱体とこのソイルセメント柱体内に設置される鋼管とで形成される鋼管ソイルセメント杭の施工装置において、鋼管を貫通する回転ロッドの先端部分に少なくとも掘削翼と攪拌翼がそれぞれ突設され、かつ前記掘削翼または攪拌翼に鋼管の外側と内側表面近くに固化材を噴射するための固化材噴射口がそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００２１】
請求項６記載の鋼管ソイルセメント杭の施工装置は、掘削土と固化材とからなるソイルセメント柱体とこのソイルセメント柱体内に設置される鋼管とで形成される鋼管ソイルセメント杭を施工するための装置であって、前記鋼管を貫通する回転ロッドの先端部分に少なくとも掘削翼と攪拌翼がそれぞれ突設された装置において、前記掘削翼または攪拌翼に前記鋼管の外側表面近くに固化材を噴射するための固化材噴射口が設けられているとともに、前記掘削翼または攪拌翼に前記鋼管の内側表面に向けて固化材を噴射するための固化材噴射口が設けられていることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項７記載の鋼管ソイルセメント杭の施工装置は、請求項５または６記載の鋼管ソイルセメント杭の施工装置において、掘削翼と攪拌翼はそれぞれ、拡径および縮径するように突設されていることを特徴とする。
【００２３】
この場合の掘削翼と攪拌翼としては、例えば中央より先端部分が回転して折り畳めるように構成されているもの、中央より先端部分がそれぞれ掘削翼と攪拌翼の軸方向にスライドして伸縮するように構成されたもの等がある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
図１（ａ），（ｂ）は、この発明に係る鋼管ソイルセメント杭の一例を示し、図において、地中にソイルセメント柱体１が所定の深さまで連続して施工され、このソイルセメント柱体１内にこれより小径の鋼管２が沈設されている。
【００２５】
ソイルセメント柱体１は鋼管２の外側と内側表面近く、および鋼管２内の中心部に鋼管２の軸方向にそれぞれ連続して形成されたソイルセメント１ａ、１ｂおよび１ｃの三層で形成され、その下端部に根固め部１ｄが形成されている。
【００２６】
ソイルセメント１ａ、１ｂおよび１ｃ、さらに根固め部１ｄは、いずれも掘削土にセメントミルク等の固化材を注入するとともに両者を攪拌混合して製造され、特にソイルセメント１ａ、１ｂおよび根固め部１ｄは、ソイルセメント１ｃより富配合のソイルセメントで製造されている。
【００２７】
例えば、根固め部１ｄにはソイルセメント１ｃに使用するよりもセメント等、固化性材料の含有濃度が高い固化材が使用されることにより、富配合のソイルセメントに製造される。
【００２８】
ソイルセメント１ａ、１ｂには、ソイルセメント１ｃを製造させる固化材の他に、他の噴出口から固化材を噴射させることにより、ソイルセメント１ａ、１ｂにはソイルセメント１ｃを形成させる固化材の他に、他の噴射口から噴射された固化材が存在することになる。
【００２９】
すなわち、ソイルセメントａ，１ｂには、ソイルセメント１ｃより多量の固化材が存在することになる。このように、ソイルセメントａおよび１ｂはソイルセメント１ｃより富配合のソイルセメントに製造されている。
【００３０】
なお、ソイルセメント１ｂは、鋼管２の軸方向にその全長にわたって製造されていてもよく、また必要な部分にのみ部分的に製造されていてもよい。
鋼管２には、例えば表面に突起のない溶接スパイラル鋼管などの普通鋼管や表面に突起が多数突設された表面突起付き鋼管が使用されている。
【００３１】
このように鋼管２の外側と内側表面近くに多量の固化材が注入された富配合の高強度ソイルセメント１ａと１ｂの層がそれぞれ形成されていることで、鋼管２として普通鋼管が使用されている場合でも、ソイルセメント柱体１と鋼管２との付着強度が著しく高められるとともに、鋼管２の表面に粘性土が付着することによるソイルセメント１ａおよび１ｂと鋼管２との付着強度の低下を最小に抑えた鋼管ソイルセメント杭が形成される。
【００３２】
発明の実施の形態２．
図２（ａ），（ｂ）は、この発明に係る鋼管ソイルセメント杭の施工装置を示し、図示するように鋼管２を貫通し、動力で回転する回転ロッド３の先端部分に先行掘削ビット４、掘削翼５、共回り防止翼６および攪拌翼７が下から上方に順に所定間隔おきにそれぞれ突設されている。
【００３３】
また、これらの翼の上方には回転ロッド３を鋼管２の中心に保持するためのスタビライザー（図省略）が所定間隔おきに突設されている。
先行掘削ビット４と掘削翼５は、回転ロッド３とともに回転して地盤を掘削するものであり、また攪拌翼７は回転ロッド３とともに回転して掘削土と固化材とを攪拌するものであり、さらに共回り防止翼６は地中に静止して掘削土が掘削翼５および攪拌翼７と一緒に回転してしまう、いわゆる「共回り現象」を防止するものであり、いずれも回転ロッド３の側部に相対して、または三方向ないし四方向に水平に突設されている。
【００３４】
また特に、掘削翼５、共回り防止翼６および攪拌翼７は、いずれも中央部より先端部分５ａ，６ａおよび７ａがそれぞれ水平な状態から下方に垂直な状態に、およびその逆の状態に回転して自由に折り畳めるようになっている。
【００３５】
これにより、掘削翼５、共回り防止翼６および攪拌翼７は先端部分５ａ、６ａおよび７ａがそれぞれ水平な状態に延長されたときに鋼管２の外側まで長く伸び（図２（ａ）参照）、一方先端部分５ａ，６ａ，７ａが下方に回転して垂直な状態にあるときは、鋼管２内を通過可能な長さになるようになっている（図２（ｂ）参照）。
【００３６】
また、回転ロッド３の先端部には固化材噴射口８が、攪拌翼７には固化材噴射口９と１０がそれぞれ形成され、いずれも地上から回転ロッド３内を介して地中に注入された固化材を、掘削ビット４と掘削翼５で掘削された掘削土内に噴射するための噴射口として形成されている。
【００３７】
特に、固化材噴射口９は固化材を鋼管２の外側に発生した掘削土内にほぼ真上に向けて噴射するように攪拌翼７の先端部分に形成されている。また、固化材噴射口１０は固化材を鋼管２の内側表面に向けて斜めに噴射するように攪拌翼７の中央部分に形成されている。
【００３８】
なお、固化材噴射口１０は例えば図３に図示するように回転ロッド３の側面部に突設されていてもよく、また固化材噴射口９と１０は攪拌翼７にではなく、掘削翼５に形成されていてもよい。
【００３９】
さらに、固化材噴射口９と１０はすべての攪拌翼７または掘削翼５に形成されていてもよく、あるいはいくつかの攪拌翼７または掘削翼５にだけ形成されていてもよい。
【００４０】
すなわち、図２に例を示したように、このソイルセメント杭施工用施工装置は、少なくとも掘削翼及び攪拌翼を先端部に装着したロッドにおける攪拌翼の少なくとも一つの先端部近傍に上方に向いて開口する固化材噴射口９を有すると共に、攪拌翼の少なくとも一つに鋼管内表面に向かって開口する固化材噴射口１０を有することを特徴とするものであり、この装置を使用すると、図２（ｂ）に示したように鋼管内を通過するときにでも、鋼管内表面に向かって開口する固化材噴射口１０から鋼管内表面に向けて固化材を噴射できるので、この装置を使用すると、少なくとも掘削翼及び攪拌翼を先端部に装着したロッドによりソイルセメント柱を製造しながら同時に鋼管を沈設していくときに、攪拌翼の少なくとも一つに設けた噴射口から固化材を鋼管の外側の位置に向けて噴射すると共に、最上段の攪拌翼の一つに設けたもう一つの噴射口から鋼管内表面に向けて固化材を噴射しつつ鋼管を沈設することを特徴とする鋼管ソイルセメント杭施工方法を実施することができ、鋼管外部のソイルセメントが鋼管内部芯部のソイルセメントよりも固化材富配合のソイルセメントとされていると共に、鋼管内部芯部のソイルセメントよりも固化材富配合とされたソイルセメントが鋼管内表面部に存在していることを特徴とする鋼管ソイルセメント杭とすることができる。
【００４１】
また、図３に示したように、このソイルセメント杭施工用施工装置は、少なくとも掘削翼及び攪拌翼を先端部に装着したロッドにおける攪拌翼の少なくとも一つの先端部近傍に上方に向いて開口する固化材噴射口９を有すると共に、ロッドから突出した鋼管内表面に向かって開口する固化材噴射口１０を有することを特徴とするものであり、この装置を使用すると、少なくとも掘削翼及び攪拌翼を先端部に装着したロッドによりソイルセメント柱を築造しながら同時に鋼管を沈設していくときに、攪拌翼の少なくとも一つに設けた噴射口から固化材を鋼管より外側の位置に噴射しつつ鋼管を沈設すると共に、掘削翼及び攪拌翼を先端部に装着したロッドを掘削翼及び攪拌翼を縮閉して鋼管杭中を引き上げる際に縮閉している攪拌翼に設けたもう一つの噴射口から鋼管内表面に向けて固化材を噴射をすることを特徴とする鋼管ソイルセメント杭施工方法を実施することができ、鋼管外部のソイルセメントが鋼管内部芯部のソイルセメントよりも固化材富配合のソイルセメントとされていると共に、鋼管内部芯部のソイルセメントよりも固化材冨配合とされたソイルセメントが鋼管内表面部に存在していることを特徴とする鋼管ソイルセメント杭とすることができる。
【００４２】
発明の実施の形態３．
このような構成において、次にこの発明に係る鋼管ソイルセメント杭の施工方法の一例を、図２と図３に基づいて説明する。
【００４３】
最初に、鋼管２に回転ロッド３を貫通させ、かつ掘削翼５、共回り防止翼６および攪拌翼７の先端部分５ａ、６ａおよび７ａをそれぞれ水平に延ばす。
そして、回転ロッド３を駆動（回転）させて、回転ロッド３とともに回転する先行掘削ビット４と掘削翼５で掘削を開始し、同時に固化材噴射口８、９および１０から掘削土内に固化材を噴射する。
【００４４】
掘削が開始されると、掘削と並行して攪拌翼７が回転ロッド３とともに回転することで掘削土と固化材とが攪拌混合され、これにより地表から地中に向けてソイルセメント柱体１が連続して施工される。
【００４５】
また、ソイルセメント柱体１の施工と並行してソイルセメント柱体１内に鋼管２を徐々に沈設する。抵抗が大きいときは鋼管２を回転させながら沈設すればよい。
【００４６】
その際、特に固化材噴射口９から鋼管２の外側に固化材を噴射し、固化材噴射口１０からは鋼管の内表面掘削土に向けて固化材を噴射することで、鋼管２の外側には、固化材噴射口８から供給された固化材と掘削土が混合攪拌されたソイルセメントに固化材噴射口９から供給された固化材が加えられるので、鋼管２の外側に富配合のソイルセメント１ａが形成され、鋼管の内表面側には、固化材噴射口８から供給された固化材と掘削土が混合攪拌されたソイルセメントに固化材噴射口10から供給された固化材が加えられるので、かつ固化材噴射口１０から供給された固化材は鋼管２が壁となって集中して鋼管の内表面側に存在するので、鋼管の内表面側に富配合のソイルセメント１ｂが形成される。勿論、固化材噴射口9および／または固化材噴射口１０から噴射する固化材を高濃度のものとしてもよい。
【００４７】
ソイルセメント柱体１の施工と鋼管２の沈設が完了したら、固化材の噴射量を増やして杭の先端部に富配合のソイルセメントからなる根固め部１ｄを鋼管径の２倍程度の深さまで形成した後、回転ロッド３を引き上げて施工を終了する。こうして、ソイルセメント柱体１と鋼管２が一体化された鋼管ソイルセメント杭が製造される。
【００４８】
なお、鋼管２内を回転ロッド３を引き上げる際、鋼管２の外側まで延びた掘削翼５、共回り防止翼６および攪拌翼７は、先端部分５ａ、６ａ，７ａが下方に回転して垂直な状態に折り畳まれるので、鋼管２の下端部に当たることはない。
発明の実施の形態４．
この発明に係る鋼管ソイルセメント杭の施工例の他の例を図４に基づいて説明する。
【００４９】
図４に示した鋼管ソイルセメント杭施工用装置は、少なくとも掘削翼及び攪拌翼を先端部に装着したロッドにおける攪拌翼の少なくとも一つの先端部近傍に上方に向いて開口する固化材噴射口（図４には開示されていないが、図２や図３に固化材噴射口９と同じ構造である）を有すると共に、図４（ｂ）に示すように、掘削翼及び攪拌翼が縮閉した状態における攪拌翼の少なくとも一つから水平に開口する固化材噴射口１０を有することを特徴とするものであり、この装置を使用すると、少なくとも掘削翼及び攪拌翼を先端部に装着したロッドによりソイルセメント柱を築造しながら同時に鋼管を沈設していくときに、攪拌翼の少なくとも一つに設けた噴射口から固化材を鋼管の外側の位置に向けて噴射すると共に、ロッドから突出させた噴射口から鋼管内表面に向けて固化材を噴射しつつ鋼管を沈設することを特徴とする鋼管ソイルセメント杭施工方法を実施することができ、鋼管外部のソイルセメントが鋼管内部芯部のソイルセメントよりも固化材富配合のソイルセメントとされていると共に、鋼管内部芯部のソイルセメントよりも固化材富配合とされたソイルセメントが鋼管内表面部に存在していることを特徴とする鋼管ソイルセメント杭とすることができる。
【００５０】
すなわち、固化材噴射口１０を閉じ、ロッド３を回転させながら下降することにより、先行掘削ビット４と掘削翼５による掘削と鋼管２の沈設を開始する。
掘削が開始されると、掘削と並行して攪拌翼７によって固化材噴射口８（図４には開示されていないが、図２や図３の固化材噴射口８と同じ構造である）からの固化材と掘削土が混合攪拌され、ソイルセメントとなる。
【００５１】
なおこの際、固化材噴射口９（図４には開示されていないが、図２や図３の固化材噴射口８と同じ構造である）から鋼管２の外側に固化材を噴射されている。それ故、鋼管２の外側には、固化材噴射口８から供給された固化材と掘削土が混合攪拌されたソイルセメントに固化材噴射口９から供給された固化材が加えられるので、鋼管２の外側に富配合のソイルセメント１ａの層が地表から地中に向けて連続して形成される。
【００５２】
なお、鋼管２の内側にソイルセメントが地表から地中に向けて連続して形成される。この固化材噴射口８より供給されるソイルセメントは、固化材噴射口８よりのみ固化材が供給されているのみであるので、鋼管２の外側のソイルセメント１ａに比べると貧配合である。
【００５３】
なお、図４では、根固め部１ｄが、この根固め部だけ、固化材噴射口８から高濃度の固化材が供給されることによって、富配合になっている。
上記のようなソイルセメントの形成と鋼管２の沈設が完了したら、今度は、固化材噴射口８と９を閉め、図４（ａ）に示すように、掘削翼や攪拌翼を縮径（縮閉）し、図４（ｂ）に示すように、固化材噴射口１０から鋼管２の内表面に向けて固化材を噴射しながら、同時に回転ロッド３を回転させながら、装置全体を徐々に引き上げる。
【００５４】
これにより、鋼管２の内側表面には、固化材噴射口８から供給された固化材と掘削土が混合攪拌されたソイルセメントに固化材噴射口１０から供給された固化材が加えられるので、かつ固化材噴射口１０から供給された固化材は鋼管２が壁となって集中して堆積されて鋼管の内表面側に存在するので、鋼管２の内側表面に富配合のソイルセメント１ａの層が地中から地表に向けて連続して形成される。
【００５５】
なお、鋼管２の内側のソイルセメント１ｃは、先に示したように固化材噴射口８よりのみ固化材が供給されていたのみであり、他から供給されないので、鋼管２の内側表面のソイルセメント１ｂに比べると貧配合である。このようにして、鋼管ソイルセメント杭が施工される。
【００５６】
【発明の効果】
この発明は以上説明したとおりであり、この発明に係る鋼管ソイルセメント杭は特に支持杭としてあまり強度（主に圧縮強度）が必要とされない鋼管内中心部には貧配合のソイルセメントが充填され、支持杭として高い強度が要求される鋼管の外側および鋼管の内側表面近くには鋼管内中心部より富配合（高強度）のソイルセメントが充填されてなるので、固化材の使用に無駄がなくきわめて経済的な鋼管ソイルセメント杭であるといえる。
【００５７】
また、要求されるソイルセメントの強度に応じて、場所ごとに固化材の注入量を決定することにより、全体の固化材の使用量を少なくすることができるため、これに比例して掘削発生土量も少なく、その処理がしやすい。
【００５８】
また、鋼管の外側と内側の表面に高強度のソイルセメント層がそれぞれ形成されるため、鋼管とソイルセメントとの付着力が増大し、大きな周面摩擦力を発揮させることができ、杭としての大きな支持性能と耐震性能を高めることができる。
【００５９】
また、鋼管の外側のソイルセメントを高強度とすることにより大きな付着力を発揮させることができることから、外面突起のない安価な普通鋼管を使用しても周面摩擦力を発揮させることができ、杭としての大きな支持性能と耐震性能を高めることができる。
【００６０】
また、鋼管の先端部外面には常に固化材が噴射されるため、粘性土の付着を防止でき、固化材がきわめてリッチな先端部における鋼管との付着力が著しく向上し、その結果、先端部の鉛直支持力も向上する。
【００６１】
鋼管を沈設する際に、鋼管の内側表面に固化材を噴射するか、あるいは掘削翼と攪拌翼を縮径（縮閉）して鋼管中空部内を杭施工装置を引き上げる際に、固化材噴射口から鋼管の内側表面に固化材を噴射するため、鋼管の表面に粘性土が付着するのを防止でき、または付着した粘性土を粉砕してソイルセメント化することができる。
【００６２】
このため、先端部における鋼管の内側表面と固化材との付着力が向上し、さらに先端部に根固め部を形成する場合でも、鋼管の内側により富配合の層があり、根固め部と相まって、先端部における鋼管の内側表面と固化材との付着力が著しく向上するので、先端の根固めによる閉塞効果も大きく向上する。
【００６３】
特に、粘性土層が支持層直上にあるような場合には、粘性土の付着は鋼管の最深部で発生しやすく、それゆえに鋼管の内面に鋼管の最深部から少なくとも鋼管径の１倍の長さ、好ましくは鋼管径の３倍の長さで富配合のソイルセメントを形成するように、鋼管内への固化材の噴射を行えばよい。
【００６４】
このように、この発明によれば、表面突起付き鋼管を使用しない場合でも、鋼管の外面や鋼管内面に付着する粘性土をもソイルセメント化され、したがって鋼管外面でも鋼管内面でもソイルセメントと鋼管との付着力が増大した鋼管ソイルセメント杭となる。また、この施工方法および装置によれば、上記の鋼管ソイルセメント杭を容易に施工できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る鋼管ソイルセメント杭の一例を示し、（ａ）はその横断面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２】この発明に係る鋼管ソイルセメント杭の施工方法および施工装置を示し、（ａ）、（ｂ）はともに、縦断面図である。
【図３】この発明に係る鋼管ソイルセメント杭の施工方法および施工装置を示す縦断面図である。
【図４】この発明に係る鋼管ソイルセメント杭の施工方法および施工装置を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）の拡大縦断面図である。
【図５】従来の鋼管ソイルセメント杭の一例を示す横断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は、従来の鋼管ソイルセメント杭の施工方法および施工装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ソイルセメント柱体
１ａ富配合のソイルセメント
１ｂ富配合のソイルセメント
１ｃ貧配合のソイルセメント
１ｄ根固め部
２鋼管
３回転ロッド
４先行掘削ビット
５掘削翼
５ａ先端部分
６共回り防止翼
６ａ先端部分
７攪拌翼
７ａ先端部分
８固化材噴射口
９固化材噴射口
１０固化材噴射口

Claims

掘削土と固化材とからなるソイルセメント柱体とこのソイルセメント柱体内に設置される鋼管とで形成され、かつ前記鋼管の外側および内側表面近くに鋼管内中心部より富配合のソイルセメントが充填されていることを特徴とする鋼管ソイルセメント杭。
杭施工装置を使い、掘削の際に掘削土に固化材を噴射し、かつ攪拌混合してソイルセメント柱体を施工しながら、このソイルセメント柱体内に鋼管を沈設する鋼管ソイルセメント杭の施工方法において、前記鋼管の外側と内側表面近くに固化材を噴射することを特徴する鋼管ソイルセメント杭の施工方法。
杭施工装置を使い、掘削の際に掘削土に固化材を噴射し、かつ攪拌混合してソイルセメント柱体を施工しながら、このソイルセメント柱体内に鋼管を沈設する鋼管ソイルセメント杭の施工方法において、前記鋼管の外側に固化材を噴射しながら鋼管を沈設し、次に前記鋼管の内側表面近くに固化材を噴射しながら前記杭施工装置を引き上げることを特徴する鋼管ソイルセメント杭の施工方法。
鋼管の内側にあっては、固化材は鋼管の内側表面に向けて噴射することを特徴とする請求項２または３記載の鋼管ソイルセメント杭の施工方法。
掘削土と固化材とからなるソイルセメント柱体とこのソイルセメント柱体内に設置される鋼管とで形成される鋼管ソイルセメント杭の施工装置において、前記鋼管を貫通する回転ロッドの先端部分に少なくとも掘削翼と攪拌翼がそれぞれ突設され、かつ前記掘削翼または攪拌翼に前記鋼管の外側と内側表面近くに固化材を噴射するための固化材噴射口がそれぞれ設けられていることを特徴とする鋼管ソイルセメント杭の施工装置。
掘削土と固化材とからなるソイルセメント柱体とこのソイルセメント柱体内に設置される鋼管とで形成される鋼管ソイルセメント杭を施工するための装置であって、前記鋼管を貫通する回転ロッドの先端部分に少なくとも掘削翼と攪拌翼がそれぞれ突設された装置において、前記掘削翼または攪拌翼に前記鋼管の外側表面近くに固化材を噴射するための固化材噴射口が設けられているとともに、前記掘削翼または攪拌翼に前記鋼管の内側表面に向けて固化材を噴射するための固化材噴射口が設けられていることを特徴とする鋼管ソイルセメント杭の施工装置。
掘削翼と攪拌翼は、拡径および縮径するように突設されていることを特徴とする請求項５または６記載の鋼管ソイルセメント杭の施工装置。