(57)【要約】【課題】支持杭への横矢板の設置作業を簡便に行うことが可能な支持杭の施工方法を提供する。【解決手段】地盤Ｇを掘削して掘削穴６を形成し、その掘削穴６に気泡生成剤とセメントミルクを注入して、掘削に伴って生じた土砂と気泡生成剤及びセメントミルクの混合体を含む発泡セメント３の柱状体２を形成する工程と、発泡セメント３の固化前に、前記セメントミルクよりもセメント含有率が高いセメントミルクを掘削穴６の下端から掘削穴６の上端に至らない所定深さまで注入しつつ、このセメントミルクを発泡セメント３と撹拌混合して、柱状体２の下端の発泡セメント３を、セメント含有率が高いセメントミルクと発泡セメント３の混合体からなるソイルセメント４で置換する工程と、発泡セメント３及びソイルセメント４の固化前に、柱状体２の底部に至る鋼材５を挿入する工程と、発泡セメント３及びソイルセメント４を固化させる工程と、を有する構成とする。【選択図】図１
2020200727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤（Ｇ）を所定深さまで掘削して掘削穴（６）を形成し、その掘削穴（６）に気泡生成剤とセメントミルクを注入して、前記掘削に伴って生じた土砂と気泡生成剤及びセメントミルクの混合体を含む発泡セメント（３）の柱状体（２）を形成する工程と、
前記発泡セメント（３）の固化前に、該発泡セメント（３）に用いられるセメントミルクよりもセメント含有率が高いセメントミルクを前記掘削穴（６）の下端から該掘削穴（６）の上端に至らない所定深さまで注入しつつ、このセメントミルクを該発泡セメント（３）と撹拌混合して、前記柱状体（２）の下端の発泡セメント（３）を、前記セメント含有率が高いセメントミルクと該発泡セメント（３）の混合体からなるソイルセメント（４）で置換する工程と、
前記発泡セメント（３）及び前記ソイルセメント（４）の固化前に、前記柱状体（２）の底部に至る鋼材（５）を挿入する工程と、
前記発泡セメント（３）及び前記ソイルセメント（４）を固化させる工程と、
を有する支持杭の施工方法。
【請求項２】
地盤（Ｇ）を所定深さまで掘削して掘削穴（６）を形成し、その掘削穴（６）にセメントミルクを注入して、前記掘削に伴って生じた土砂とセメントミルクの混合体を含むソイルセメント（４）の柱状体（２）を形成する工程と、
前記ソイルセメント（４）の固化前に、前記柱状体（２）の底部に至らない所定深さまで、該柱状体（２）と同軸に管状体（８）を挿入する工程と、
前記ソイルセメント（４）の固化前に、気泡生成剤と該ソイルセメント（４）に用いられるセメントミルクよりもセメント含有率が低いセメントミルクを含む発泡セメント（３）を前記管状体（８）の内部に注入して、該管状体（８）の内部の該ソイルセメント（４）を該発泡セメント（３）で置換する工程と、
前記発泡セメント（３）及び前記ソイルセメント（４）の固化前に、前記管状体（８）の内部を通って、前記柱状体（２）の底部に至る鋼材（５）を挿入する工程と、
前記管状体（８）を前記柱状体（２）から引き抜く工程と、
前記発泡セメント（３）及び前記ソイルセメント（４）を固化させる工程と、
を有する支持杭の施工方法。
【請求項３】
地盤（Ｇ）を所定深さまで掘削して掘削穴（６）を形成し、その掘削穴（６）にセメントミルクを注入して、前記掘削に伴って生じた土砂とセメントミルクの混合体を含むソイルセメント（４）の柱状体（２）を形成する工程と、
前記ソイルセメント（４）の固化前に、前記柱状体（２）の底部に至る鋼材（５）を挿入する工程と、
前記ソイルセメント（４）の固化前に、気泡生成剤と該ソイルセメント（４）に用いられるセメントミルクよりもセメント含有率が低いセメントミルクを含む発泡セメント（３）を前記鋼材（５）に沿うようにその長さ方向の前記柱状体（２）の底部に至らない所定深さまで注入して、その注入領域において該ソイルセメント（４）を該発泡セメント（３）で置換する工程と、
前記発泡セメント（３）及び前記ソイルセメント（４）を固化させる工程と、
を有する支持杭の施工方法。
【請求項４】
前記発泡セメント（３）に用いられるセメントミルクが、重量比において、セメント１に対して、粘土質材を０．２〜０．８、水を１５〜２５含んでいる請求項１から３のいずれか１項に記載の支持杭の施工方法。
【請求項５】
前記ソイルセメント（４）に用いられるセメントミルクが、重量比において、セメント１に対して、粘土質材を０．０２〜０．１、水を０．６〜１．３含んでいる請求項１から４のいずれか１項に記載の支持杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建設工事等の工事現場において行われる支持杭の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設工事等の工事現場においては、地盤の掘削作業時に、工事現場の隣接地側から工事現場側へ土砂が崩落するのを防止するために、工事現場と隣接地との境界に所定間隔を空けて複数の支持杭を立設した上で、隣り合う支持杭の間に横矢板を設けた土留め壁が形成されることがある。各支持杭には、この支持杭を補強するＨ形鋼等の鋼材が埋設されており、横矢板はこの鋼材に係合するように（Ｈ形鋼の場合、フランジの裏面側に嵌め込むように）設けられる。
【０００３】
この支持杭の施工方法の一例として、まず、地盤を所定深さまで掘削して掘削穴を形成し、その掘削穴にセメントミルクを注入して、この掘削に伴って生じた土砂とセメントミルクの混合体であるソイルセメントの柱状体を形成し、この柱状体にＨ形鋼を挿入する。そして、ソイルセメントの固化後に、Ｈ形鋼のフランジの裏面側に、横矢板を挿入するための空隙部を掘削作業によって形成する。この空隙部は、作業を行いにくいＨ形鋼のフランジの裏面側に、横矢板の嵌め込み深さの全長に亘って形成する必要があるため、多くの時間とコストを要する問題がある。
【０００４】
この問題を解決するために、例えば特許文献１においては、Ｈ形鋼のフランジの裏面側に空隙部を形成するための構造材１１を設ける構成が示されている。この構造材１１は、両端が閉鎖された角筒体１２の三面を硬質壁１３、１４、１５とし、残り一面を可切断壁１６としたものであり、可切断壁１６に隣接する硬質壁１５の外面に接着剤層１７を設けた構造となっている。この構造材１１を親杭２（Ｈ形鋼）のフランジの裏面側に接着剤層１７によって固定し、この親杭２をソイル柱１やセメントミルク柱内に建て込む。
【０００５】
ソイル柱１等が凝固した後、掘削によってソイル柱１の一部を削り取って角筒体１２の可切断壁１６を露出させる。そして、この可切断壁１６の長手方向に沿ってカット線２１を入れ、横矢板３の端部をカット線２１の部分から角筒体１２内に押し込む。可切断壁１６は、横矢板３の押し込みにより、カット線２１を入れた部分から両側が内側に屈曲し、角筒体１２内への横矢板３の挿入を可能にする。横矢板３の挿入後、角筒体１２の内部空間及び横矢板３の裏面空間に土やモルタルを充填して横矢板３が緩まないように固定する（特許文献１の第４頁第３行目〜第６頁第４行目、第１図〜第３図参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平２−５４８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の構成においては、ソイル柱１の凝固後にソイル柱１の一部を削り取って角筒体１２の可切断壁１６を露出させた上でカット線２１を入れる必要があるため、その一連の作業が非常に煩雑で、従来から行なわれている掘削作業と同様に、多くの時間とコストを要する問題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、支持杭への横矢板の設置作業を簡便に行うことを課題とする。
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明は、地盤を所定深さまで掘削して掘削穴を形成し、その掘削穴に気泡生成剤とセメントミルクを注入して、前記掘削に伴って生じた土砂と気泡生成剤及びセメントミルクの混合体を含む発泡セメントの柱状体を形成する工程と、前記発泡セメントの固化前に、該発泡セメントに用いられるセメントミルクよりもセメント含有率が高いセメントミルクを前記掘削穴の下端から該掘削穴の上端に至らない所定深さまで注入しつつ、このセメントミルクを該発泡セメントと撹拌混合して、前記柱状体の下端の発泡セメントを、前記セメント含有率が高いセメントミルクと該発泡セメントの混合体からなるソイルセメントで置換する工程と、前記発泡セメント及び前記ソイルセメントの固化前に、前記柱状体の底部に至る鋼材を挿入する工程と、前記発泡セメント及び前記ソイルセメントを固化させる工程と、を有する支持杭の施工方法を構成した。
【００１０】
あるいは、地盤を所定深さまで掘削して掘削穴を形成し、その掘削穴にセメントミルクを注入して、前記掘削に伴って生じた土砂とセメントミルクの混合体を含むソイルセメントの柱状体を形成する工程と、前記ソイルセメントの固化前に、前記柱状体の底部に至らない所定深さまで、該柱状体と同軸に管状体を挿入する工程と、前記ソイルセメントの固化前に、気泡生成剤と該ソイルセメントに用いられるセメントミルクよりもセメント含有率が低いセメントミルクを含む発泡セメントを前記管状体の内部に注入して、該管状体の内部の該ソイルセメントを該発泡セメントで置換する工程と、前記発泡セメント及び前記ソイルセメントの固化前に、前記管状体の内部を通って、前記柱状体の底部に至る鋼材を挿入する工程と、前記管状体を前記柱状体から引き抜く工程と、前記発泡セメント及び前記ソイルセメントを固化させる工程と、を有する支持杭の施工方法を構成した。
【００１１】
あるいは、地盤を所定深さまで掘削して掘削穴を形成し、その掘削穴にセメントミルクを注入して、前記掘削に伴って生じた土砂とセメントミルクの混合体を含むソイルセメントの柱状体を形成する工程と、前記ソイルセメントの固化前に、前記柱状体の底部に至る鋼材を挿入する工程と、前記ソイルセメントの固化前に、気泡生成剤と該ソイルセメントに用いられるセメントミルクよりもセメント含有率が低いセメントミルクを含む発泡セメントを前記鋼材に沿うようにその長さ方向の前記柱状体の底部に至らない所定深さまで注入して、その注入領域において該ソイルセメントを該発泡セメントで置換する工程と、前記発泡セメント及び前記ソイルセメントを固化させる工程と、を有する支持杭の施工方法を構成した。
【００１２】
前記各構成によると、鋼材の下端側に、柱状体の水平断面全体がソイルセメントの固化体からなる高強度の根固め領域が形成される。この根固め領域によって、鋼材を確実に地盤に固定し、この鋼材によって横矢板を安定的に支持することができる。
【００１３】
また、根固め領域の上側には、柱状体の水平断面の全体が固化した発泡セメントからなる横矢板挿入領域、又は、柱状体の水平断面のうち外層側が固化したソイルセメントからなり、内層側（鋼材の近傍）が固化した発泡セメントからなる横矢板挿入領域が形成される。外層側の固化したソイルセメントは、パワーショベル等の重機を用いて、柱状体の外側から殻を破るように部分的に除去することができ、横矢板を挿入するための空隙部を容易に形成することができる。しかも、固化した発泡セメントは、ソイルセメントと比較するとセメント含有率が低いことから強度が低く（例えば、スコップで除去できる程度の硬さ）、何ら横矢板を前記空隙部に嵌め込む際の支障とはならない。このため、支持杭への横矢板の設置作業を容易に行うことができる。
【００１４】
前記各構成においては、前記発泡セメントに用いられるセメントミルクが、重量比において、セメント１に対して、粘土質材を０．２〜０．８、水を１５〜２５含んでいる構成とするのが好ましい。
【００１５】
セメント、粘土質材、及び、水の重量比を上記の範囲とすることにより、固化した発泡セメントの強度を、横矢板の嵌め込みに支障がない程度の強度とすることができるため、横矢板の設置作業をスムーズに行うことができる。
【００１６】
前記各構成においては、前記ソイルセメントに用いられるセメントミルクが、重量比において、セメント１に対して、粘土質材を０．０２〜０．１、水を０．６〜１．３含んでいる構成とするのが好ましい。
【００１７】
セメント、粘土質材、及び、水の重量比を上記の範囲とすることにより、根固め領域の高い強度が確保されるため、鋼材を確実に地盤に固定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明においては、鋼材の下端部に、ソイルセメントが固化した高強度の根固め領域を形成して、この鋼材を確実に支持するとともに、根固め領域の上側の横矢板が設けられる横矢板挿入領域に、固化したソイルセメントよりも低強度の発泡セメントが固化した層を形成したので、支持杭への横矢板の設置作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明に係る支持杭の施工方法（第一実施形態）を示す断面図であって、（ａ）は掘削穴を形成している状態、（ｂ）は掘削穴にセメントミルクと起泡生成剤を注入して撹拌している状態、（ｃ）は発泡セメントの柱状体（未固化状態）を形成した状態、（ｄ）は柱状体の下端にさらにソイルセメントを注入して撹拌した状態、（ｅ）は柱状体の底部に至る鋼材を挿入した状態
【図２】第一実施形態に係る施工方法で施工した支持杭の間に横矢板を設けた状態を示す断面図
【図３】この発明に係る支持杭の施工方法（第二実施形態）を示す断面図であって、（ａ）は掘削穴を形成している状態、（ｂ）は掘削穴にセメントミルクを注入して撹拌している状態、（ｃ）はソイルセメントの柱状体（未固化状態）を形成した状態、（ｄ）はソイルセメントの柱状体に管状体を挿入した上で、この管状体に発泡セメントを注入した状態、（ｅ）は管状体の内部を通って柱状体の底部に至る鋼材を挿入した状態、（ｆ）は柱状体から管状体を引き抜いた状態
【図４】第二実施形態に係る施工方法で施工した支持杭の間に横矢板を設けた状態を示す断面図
【図５】この発明に係る支持杭の施工方法（第三実施形態）を示す断面図であって、（ａ）は柱状体の底部に至る鋼材を挿入した状態、（ｂ）は鋼材の近傍に発泡セメントを注入した状態
【図６】第三実施形態に係る施工方法で施工した支持杭を示す断面図
【図７】第三実施形態に係る施工方法で施工した支持杭の間に横矢板を設けた状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明に係る支持杭１の施工方法の第一実施形態を図１（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。この第一実施形態に係る支持杭１の施工方法は、柱状体２を形成する工程（柱状体形成工程）と、発泡セメント３の一部をソイルセメント４で置換する工程（置換工程）と、鋼材５を挿入する工程（鋼材挿入工程）と、発泡セメント３とソイルセメント４を固化させる工程（固化工程）と、を主要な工程としている。
【００２１】
柱状体形成工程では、まず、アースオーガ等の掘削装置Ｄを用いて、地盤Ｇを所定深さまで掘削して掘削穴６を形成する（図１（ａ）参照）。掘削穴６の深さは地盤強度等を考慮した上で適宜決定され、例えば、地表から６メートルとされる。
【００２２】
次に、所定深さまで掘削が完了したら、掘削装置Ｄの下端に形成された注入穴から掘削穴６内に気泡生成剤とセメントミルクが注入される（図１（ｂ）中の矢印ｆ参照）。掘削装置Ｄの掘削刃を回転及び複数回上下動させることによって、掘削によって生じた土砂と気泡生成剤及びセメントミルクを均一に混合した混合体である発泡セメント３が生成され、この発泡セメント３からなる柱状体２が形成される（図１（ｃ）参照）。
【００２３】
気泡生成剤は、発泡セメント３の中に気泡を形成するために添加される。この気泡生成剤として、セメントミルクや水等との混合に伴って速やかに体積膨張して発泡状態となり、この発泡した状態で掘削穴６に注入される起泡剤（例えば、第一化成産業製モノクリートエース、三興コロイド化学製サンコーネオゾール、グラウティングマテリアル製ＫＦフォーム等）や、セメントミルクや水等との混合時にすぐには発泡せず、掘削穴６に注入された後に発泡して体積膨張する発泡剤（サンソー技研製アドサーモ等）等を採用することができる。
【００２４】
発泡セメント３の生成に用いられるセメントミルクは、セメント、粘土質材（ベントナイト）、及び、水を含む混合体である。この実施形態では、その重量比を、セメント１に対して、粘土質材を０．５、水を１９．４としている。この重量比は、発泡セメント３の固化時の強度を、横矢板７の嵌め込みに支障がない程度の強度とすることができる限りにおいて適宜変更することができるが、重量比において、セメント１に対して、粘土質材を０．２〜０．８、水を１５〜２５の範囲内とするのが好ましい。なお、セメントミルクには、発泡セメント３の諸特性（流動性、固化時間等）を調節するために、上記以外の添加剤等を適宜添加することがある。
【００２５】
置換工程では、発泡セメント３の固化前に、掘削装置Ｄの下端に形成された注入穴から、発泡セメント３に用いられるセメントミルクよりもセメント含有率が高いセメントミルクを掘削穴６の下端から掘削穴６の上端に至らない所定深さまで注入しつつ（図１（ｄ）中の矢印ｆ’参照）、このセメントミルクを発泡セメント３と撹拌混合して、柱状体２の下端の発泡セメント３を、前記セメント含有率が高いセメントミルクと発泡セメント３の混合体からなるソイルセメント４で置換する（図１（ｄ）参照）。この所定深さは、後述する柱状体２の下端に形成される根固め領域Ａの上端の深さ（地表からの深さ）に対応し、この実施形態の場合、例えば、地表から４メートルとされる。
【００２６】
ソイルセメント４の生成に用いられるセメントミルクは、セメント、粘土質材（ベントナイト）、及び、水を含む混合体である。この実施形態では、その重量比を、セメント１に対して、粘土質材を０．０３１３、水を０．９１３としている。この重量比は、ソイルセメント４の固化時に十分な強度を確保して、鋼材５を安定的に固定することができる限りにおいて適宜変更することができるが、重量比において、セメント１に対して、粘土質材を０．０２〜０．１、水を０．６〜１．３の範囲内とするのが好ましい。なお、セメントミルクには、ソイルセメント４の諸特性（流動性、固化時間等）を調節するために、上記以外の添加剤等を適宜添加することがある。
【００２７】
鋼材挿入工程では、発泡セメント３及びソイルセメント４の固化前に、柱状体２の底部に至る鋼材５が挿入される（図１（ｅ）参照）。この鋼材５の長さは、柱状体２の長さとほぼ同じ６メートルである。このように、鋼材５の長さと柱状体２の長さをほぼ同じとすることにより、柱状体２からの鋼材５の上端の突出がほとんどないため、重機による作業の支障となる鋼材５の上端部の切断等の付加的な作業が不要となり、一連の作業をスムーズに行うことができる。
【００２８】
この実施形態においては、鋼材５としてＨ形鋼を採用したが、この発明に係る一連の施工方法の完了後に、横矢板７をスムーズに鋼材５に取り付けることができる限りにおいて、例えば、断面がＬ字形のＬ形鋼等のように、他の形状の鋼材５を採用することもできる。
【００２９】
最後に、固化工程において発泡セメント３及びソイルセメント４を固化させることによって支持杭１が完成する（図１（ｅ）参照）。この支持杭１の下側（図１（ｅ）中にＡで示した領域）は、固化したソイルセメント４で鋼材５を支持する根固め領域Ａとなり、この根固め領域Ａの上側（図１（ｅ）中にＢで示した領域）は、固化した発泡セメント３によって構成される横矢板挿入領域Ｂとなる。
【００３０】
この一連の施工方法によって完成した支持杭１の横矢板挿入領域Ｂには、図２に示すように、隣り合う支持杭１、１の間隔に相当する横幅を有する横矢板７が設置される。この横矢板挿入領域Ｂは、その全体がソイルセメント４と比較して低強度の発泡セメント３から構成されているため、何ら横矢板７を嵌め込む際の支障とはならない。このため、支持杭１への横矢板７の設置作業を容易に行うことができる。
【００３１】
この発明に係る支持杭１の施工方法の第二実施形態を図３（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。この第二実施形態に係る支持杭１の施工方法は、柱状体２を形成する工程（柱状体形成工程）と、管状体８を挿入する工程（管状体挿入工程）と、ソイルセメント４の一部を発泡セメント３で置換する工程（置換工程）と、鋼材５を挿入する工程（鋼材挿入工程）と、管状体８を引き抜く工程（引抜工程）と、発泡セメント３とソイルセメント４を固化させる工程（固化工程）と、を主要な工程としている。なお、以下においては、第一実施形態と共通する説明は適宜省略する。
【００３２】
柱状体形成工程では、まず、アースオーガ等の掘削装置Ｄを用いて、地盤Ｇを所定深さまで掘削して掘削穴６を形成する（図３（ａ）参照）。掘削穴６の直径は、後に続く管状体挿入工程においてスムーズに管状体８を挿入できる直径とされ、例えば６００ミリメートルとされる。また、掘削穴６の深さは、例えば６メートルとされる。
【００３３】
次に、所定深さまで掘削が完了したら、この掘削穴６の内部にセメントミルクが注入される。このセメントミルクは、掘削装置Ｄの下端に形成された注入穴から注入される（図３（ｂ）中の矢印ｆ’参照）。セメントミルクを注入しつつ、掘削装置Ｄの掘削刃を回転及び複数回上下動させることによって、掘削によって生じた土砂とセメントミルクを均一に混合した混合体であるソイルセメント４とし、このソイルセメント４からなる柱状体２が形成される（図３（ｃ）参照）。
【００３４】
管状体挿入工程では、ソイルセメント４の固化前に、柱状体形成工程で形成された柱状体２の底部に至らない所定深さまで、柱状体２と同軸に管状体８が挿入される（図３（ｄ）参照）。この所定深さは、支持杭１に設けられる横矢板７（図４参照）の挿し込み深さに対応し、例えば、地表から４メートル（図３（ｆ）中のＢで示す深さ）とされる。この実施形態のように、柱状体２の形成深さ（すなわち掘削穴６の深さ）を６メートルとした場合は、管状体８の下端から柱状体２の下端までの長さ（図３（ｆ）中のＡで示す深さ）は２メートルとなる。
【００３５】
この管状体８として、この実施形態においては鋼管を採用している。管状体８の直径は、柱状体２の直径よりもやや小さく、かつ、後に続く鋼材挿入工程においてスムーズに鋼材５を挿入できる直径とされ、例えば、４００ミリメートルとされる。また、管状体８の長さは、この管状体８の柱状体２への挿入深さ（この実施形態では４メートル）よりも若干長く、その上端は、柱状体２から上に露出している。このように、管状体８を上に露出させたことにより、柱状体２に挿入した管状体８が垂直に設けられているかどうかを容易に確認することができる。
【００３６】
置換工程では、ソイルセメント４の固化前に、気泡生成剤とセメントミルクを含む発泡セメント３を、ホースＨを通して管状体８の上端からその内部に注入する（図３（ｄ）参照）。この注入に伴って、管状体８の内部のソイルセメント４が、この管状体８の下端及び上端から押し出されて、発泡セメント３で置換される。
【００３７】
発泡セメント３及びソイルセメント４に用いられるセメントミルク、並びに、発泡セメント３に用いられる気泡生成剤は、いずれも第一実施形態において説明したものと同様のものを採用することができる。
【００３８】
鋼材挿入工程では、発泡セメント３及びソイルセメント４の固化前に、管状体８の内部を通って、柱状体２の底部に至る鋼材５が挿入される（図３（ｅ）参照）。この鋼材５として、この実施形態においては、断面がＨ字形のＨ形鋼を採用した。また、この鋼材５の長さは、柱状体２の深さとほぼ同じ６メートルである。このように、鋼材５の長さと柱状体２の長さをほぼ同じとすることにより、柱状体２からの鋼材５の上端の突出がほとんどないため、重機による作業の支障となる鋼材５の上端部の切断等の付加的な作業が不要となり、一連の作業をスムーズに行うことができる。
【００３９】
この実施形態においては、鋼材５としてＨ形鋼を採用したが、この発明に係る一連の施工方法の完了後に、横矢板７をスムーズに鋼材５に取り付けることができる限りにおいて、例えば、断面がＬ字形のＬ形鋼等のように、他の形状の鋼材５を採用することもできる。
【００４０】
この鋼材５の断面における最大長は、管状体８に挿入できる限りにおいて特に限定されないが、管状体８の内面と鋼材５との間に大きな隙間がなく、ちょうど挿入できる程度の最大長とするのが好ましい。この鋼材５は、上記の通り、柱状体２の上端部からほとんど突出しないように設けられるが、鋼材５を単に管状体８に挿入した場合、この鋼材５の下端が柱状体２の中央に位置しているかどうかを目視で確認できず、この鋼材５が柱状体２の中で傾斜した状態となって、横矢板７を取り付けにくくなることがある。そこで、この鋼材５の断面における最大長を上記のようにすることにより、管状体８が鋼材５を挿入する際に垂直方向にガイドするガイド管として機能し、この鋼材５の挿入後に上端が見えない場合でも、この鋼材５の垂直状態を確保することができる。
【００４１】
引抜工程では、柱状体２から管状体８が引き抜かれる（図３（ｆ）参照）。このとき、発泡セメント３及びソイルセメント４が未固化の状態であれば、管状体８の引き抜き作業をスムーズに行うことができる。
【００４２】
最後に、固化工程において、発泡セメント３及びソイルセメント４を固化させることによって支持杭１が完成する（図３（ｆ）参照）。この支持杭１の下側（図３（ｆ）中にＡで示した領域）は、固化したソイルセメント４で鋼材５を支持する根固め領域Ａとなり、この根固め領域Ａの上側（図３（ｆ）中にＢで示した領域）は、外層側に固化したソイルセメント４、内層側（鋼材５の近傍）に固化した発泡セメント３がそれぞれ形成された横矢板挿入領域Ｂとなる。
【００４３】
この一連の施工方法によって完成した支持杭１の横矢板挿入領域Ｂには、図４に示すように、隣り合う支持杭１、１の間隔に相当する横幅を有する横矢板７が設置される。この設置に際し、まず、固化したソイルセメント４の一部（図４中に破線の丸Ｘを付した範囲）がパワーショベル等の重機を用いて、柱状体２の外側から殻を破るように除去され、横矢板７を挿入するための空隙部が形成される。次に、その空隙部の上側から横矢板７が嵌め込まれる。鋼材５（Ｈ形鋼）のフランジの内側には、固化した発泡セメント３が存在しているが、この発泡セメント３は、ソイルセメント４と比較すると低強度であり、何ら横矢板７を嵌め込む際の支障とはならない。このため、支持杭１への横矢板７の設置作業を容易に行うことができる。
【００４４】
この発明に係る支持杭１の施工方法の第三実施形態を図５（ａ）（ｂ）を用いて説明する。この第三実施形態に係る支持杭１の施工方法は、柱状体形成工程と、鋼材５を挿入する工程（鋼材挿入工程）と、ソイルセメント４の一部を発泡セメント３で置換する工程（置換工程）と、を主要な工程としている。柱状体形成工程（図３（ａ）〜（ｃ）参照）は、第二実施形態と共通するので、以下においては、鋼材挿入工程以降の工程について説明する。なお、以下においては、第一実施形態及び第二実施形態と共通する説明は適宜省略する。
【００４５】
鋼材挿入工程では、ソイルセメント４の固化前に、柱状体２の底部に至る鋼材５が挿入される（図５（ａ）参照）。この鋼材５として、この実施形態においては、断面がＨ字形のＨ形鋼を採用した。また、この鋼材５の長さは、柱状体２の深さとほぼ同じ６メートルである。このように、鋼材５の長さと柱状体２の長さをほぼ同じとすることにより、柱状体２からの鋼材５の上端の突出がほとんどないため、重機による作業の支障となる鋼材５の上端部の切断等の付加的な作業が不要となり、一連の作業をスムーズに行うことができる。
【００４６】
この実施形態においては、鋼材５としてＨ形鋼を採用したが、第一実施形態等と同様に、Ｌ形鋼等のように、他の形状の鋼材５を採用することもできる。
【００４７】
置換工程では、ソイルセメント４の固化前に、気泡生成剤とセメントミルクを含む発泡セメント３を、鋼材５に沿うように、その長さ方向の柱状体２の底部に至らない所定深さまでホースＨによって注入する（図５（ｂ）参照）。この所定深さは、支持杭１に設けられる横矢板７（図７参照）の挿し込み深さに対応し、例えば、地表から４メートル（図５（ｂ）中のＢで示す深さ）とされる。上記のように、柱状体２の形成深さ（すなわち掘削穴６の深さ）を６メートルとした場合は、発泡セメント３が注入されていない領域の深さ（図５（ｂ）中のＡで示す深さ）は２メートルとなる。
【００４８】
この実施形態のように、鋼材５としてＨ形鋼を採用する場合は、このＨ形鋼のフランジの内側（２箇所）に、２本のホースＨを通じて、それぞれ発泡セメント３を注入する（図５（ｂ）参照）。この注入に伴って、Ｈ形鋼のフランジの内側のソイルセメント４がフランジの外側に押し出されて、発泡セメント３で置換される。
【００４９】
発泡セメント３及びソイルセメント４に用いられるセメントミルク、並びに、発泡セメント３に用いられる気泡生成剤は、いずれも第一実施形態等において説明したものと同様のものを採用することができる。
【００５０】
最後に、固化工程において発泡セメント３及びソイルセメント４を固化させることによって、図６に示す支持杭１が完成する。この支持杭１の下側（図６中にＡで示した領域）は、固化したソイルセメント４で鋼材５を支持する根固め領域Ａとなり、この根固め領域Ａの上側（図６中にＢで示した領域）は、外層側に固化したソイルセメント４、内層側（鋼材５の近傍）に固化した発泡セメント３がそれぞれ形成された横矢板挿入領域Ｂとなる。
【００５１】
この一連の施工方法によって完成した支持杭１の横矢板挿入領域Ｂには、図７に示すように、隣り合う支持杭１、１の間隔に相当する横幅を有する横矢板７が設置される。この設置に際し、まず、固化したソイルセメント４の一部（図７中に破線の丸Ｘを付した範囲）がパワーショベル等の重機を用いて、柱状体２の外側から殻を破るように除去され、横矢板７を挿入するための空隙部が形成される。次に、その空隙部の上側から横矢板７が嵌め込まれる。鋼材５（Ｈ形鋼）のフランジの内側には、固化した発泡セメント３が存在しているが、この発泡セメント３は、ソイルセメント４と比較すると低強度であり、何ら横矢板７を嵌め込む際の支障とはならない。このため、支持杭１への横矢板７の設置作業を容易に行うことができる。
【００５２】
上記において説明した支持杭１の施工方法はあくまでも例示に過ぎず、支持杭１への横矢板７の設置作業を簡便に行う、というこの発明の課題を解決することができる限りにおいて、各工程に適宜変更を加えることもできる。
【符号の説明】
【００５３】
１  支持杭
２  柱状体
３  発泡セメント
４  ソイルセメント
５  鋼材
６  掘削穴
７  横矢板
８  管状体
Ａ  根固め領域
Ｂ  横矢板挿入領域
Ｄ  掘削装置
Ｇ  地盤
Ｈ  ホース
【図１】
2020200727.tif 000003
【図２】
2020200727.tif 000004
【図３】
2020200727.tif 000005
【図４】
2020200727.tif 000006
【図５】
2020200727.tif 000007
【図６】
2020200727.tif 000008
【図７】
2020200727.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月3日(2020.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤（Ｇ）を所定深さまで掘削して掘削穴（６）を形成し、その掘削穴（６）にセメントミルクを注入して、前記掘削に伴って生じた土砂とセメントミルクの混合体を含むソイルセメント（４）の柱状体（２）を形成する工程と、
前記ソイルセメント（４）の固化前に、前記柱状体（２）の底部に至らない所定深さまで、該柱状体（２）と同軸に管状体（８）を挿入する工程と、
前記ソイルセメント（４）の固化前に、気泡生成剤と該ソイルセメント（４）に用いられるセメントミルクよりもセメント含有率が低いセメントミルクを含む発泡セメント（３）を前記管状体（８）の内部に注入して、該管状体（８）の内部の該ソイルセメント（４）を該発泡セメント（３）で置換する工程と、
前記発泡セメント（３）及び前記ソイルセメント（４）の固化前に、前記管状体（８）の内部を通って、前記柱状体（２）の底部に至る鋼材（５）を挿入する工程と、
前記管状体（８）を前記柱状体（２）から引き抜く工程と、
前記発泡セメント（３）及び前記ソイルセメント（４）を固化させる工程と、
を有する支持杭の施工方法。
【請求項２】
地盤（Ｇ）を所定深さまで掘削して掘削穴（６）を形成し、その掘削穴（６）にセメントミルクを注入して、前記掘削に伴って生じた土砂とセメントミルクの混合体を含むソイルセメント（４）の柱状体（２）を形成する工程と、
前記ソイルセメント（４）の固化前に、前記柱状体（２）の底部に至る鋼材（５）を挿入する工程と、
前記ソイルセメント（４）の固化前に、気泡生成剤と該ソイルセメント（４）に用いられるセメントミルクよりもセメント含有率が低いセメントミルクを含む発泡セメント（３）を前記鋼材（５）に沿うようにその長さ方向の前記柱状体（２）の底部に至らない所定深さまで注入して、その注入領域において該ソイルセメント（４）を該発泡セメント（３）で置換する工程と、
前記発泡セメント（３）及び前記ソイルセメント（４）を固化させる工程と、
を有する支持杭の施工方法。
【請求項３】
前記発泡セメント（３）に用いられるセメントミルクが、重量比において、セメント１に対して、粘土質材を０．２〜０．８、水を１５〜２５含んでいる請求項１又は２に記載の支持杭の施工方法。
【請求項４】
前記ソイルセメント（４）に用いられるセメントミルクが、重量比において、セメント１に対して、粘土質材を０．０２〜０．１、水を０．６〜１．３含んでいる請求項１から３のいずれか１項に記載の支持杭の施工方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
【図１】この発明の参考例に係る支持杭の施工方法（参考実施形態）を示す断面図であって、（ａ）は掘削穴を形成している状態、（ｂ）は掘削穴にセメントミルクと起泡生成剤を注入して撹拌している状態、（ｃ）は発泡セメントの柱状体（未固化状態）を形成した状態、（ｄ）は柱状体の下端にさらにソイルセメントを注入して撹拌した状態、（ｅ）は柱状体の底部に至る鋼材を挿入した状態
【図２】参考実施形態に係る施工方法で施工した支持杭の間に横矢板を設けた状態を示す断面図
【図３】この発明に係る支持杭の施工方法（第一実施形態）を示す断面図であって、（ａ）は掘削穴を形成している状態、（ｂ）は掘削穴にセメントミルクを注入して撹拌している状態、（ｃ）はソイルセメントの柱状体（未固化状態）を形成した状態、（ｄ）はソイルセメントの柱状体に管状体を挿入した上で、この管状体に発泡セメントを注入した状態、（ｅ）は管状体の内部を通って柱状体の底部に至る鋼材を挿入した状態、（ｆ）は柱状体から管状体を引き抜いた状態
【図４】第一実施形態に係る施工方法で施工した支持杭の間に横矢板を設けた状態を示す断面図
【図５】この発明に係る支持杭の施工方法（第二実施形態）を示す断面図であって、（ａ）は柱状体の底部に至る鋼材を挿入した状態、（ｂ）は鋼材の近傍に発泡セメントを注入した状態
【図６】第二実施形態に係る施工方法で施工した支持杭を示す断面図
【図７】第二実施形態に係る施工方法で施工した支持杭の間に横矢板を設けた状態を示す断面図
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
この発明の参考例に係る支持杭１の施工方法の参考実施形態を図１（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。この参考実施形態に係る支持杭１の施工方法は、柱状体２を形成する工程（柱状体形成工程）と、発泡セメント３の一部をソイルセメント４で置換する工程（置換工程）と、鋼材５を挿入する工程（鋼材挿入工程）と、発泡セメント３とソイルセメント４を固化させる工程（固化工程）と、を主要な工程としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
この発明に係る支持杭１の施工方法の第一実施形態を図３（ａ）〜（ｆ）を用いて説明する。この第一実施形態に係る支持杭１の施工方法は、柱状体２を形成する工程（柱状体形成工程）と、管状体８を挿入する工程（管状体挿入工程）と、ソイルセメント４の一部を発泡セメント３で置換する工程（置換工程）と、鋼材５を挿入する工程（鋼材挿入工程）と、管状体８を引き抜く工程（引抜工程）と、発泡セメント３とソイルセメント４を固化させる工程（固化工程）と、を主要な工程としている。なお、以下においては、参考実施形態と共通する説明は適宜省略する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
発泡セメント３及びソイルセメント４に用いられるセメントミルク、並びに、発泡セメント３に用いられる気泡生成剤は、いずれも参考実施形態において説明したものと同様のものを採用することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
この発明に係る支持杭１の施工方法の第二実施形態を図５（ａ）（ｂ）を用いて説明する。この第二実施形態に係る支持杭１の施工方法は、柱状体形成工程と、鋼材５を挿入する工程（鋼材挿入工程）と、ソイルセメント４の一部を発泡セメント３で置換する工程（置換工程）と、を主要な工程としている。柱状体形成工程（図３（ａ）〜（ｃ）参照）は、第一実施形態と共通するので、以下においては、鋼材挿入工程以降の工程について説明する。なお、以下においては、参考実施形態及び第一実施形態と共通する説明は適宜省略する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
この実施形態においては、鋼材５としてＨ形鋼を採用したが、参考実施形態等と同様に、Ｌ形鋼等のように、他の形状の鋼材５を採用することもできる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
発泡セメント３及びソイルセメント４に用いられるセメントミルク、並びに、発泡セメント３に用いられる気泡生成剤は、いずれも参考実施形態等において説明したものと同様のものを採用することができる。