(57)【要約】【課題】掘削された土砂と硬化性流体とを十分に攪拌混合させて均質な根固めを形成することが可能な回転貫入杭の根固め工法を提供することを目的とする。【解決手段】先端が底蓋１２で閉塞された鋼管製の杭本体１１と、杭本体１１の先端部付近の外周面に設けられた螺旋状翼１３と、該外周面に設けられた硬化性流体の噴出口１４と、を有した回転貫入杭１０を使用して根固め体を形成する、回転貫入杭の根固め工法であって、施工時に硬化性流体の注入用配管１５を杭本体内に配置し、該注入用配管の一端を噴出口に接続し、杭本体を地盤中に回転貫入させ、杭本体を回転させつつ該杭本体の先端部分を地盤の支持層Ａの根固め造成区間Ａａ内で複数回上下動させて注入用配管から噴出口を介して硬化性流体を支持層に噴出させ、螺旋状翼で支持層内の土砂と該硬化性流体を攪拌混合させて支持層内の杭本体の先端部分に根固め体を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が閉塞された鋼管製の杭本体と、
前記杭本体の先端部付近の外周面に設けられた螺旋状翼と、
前記外周面に設けられた硬化性流体の噴出口と、を有した回転貫入杭を使用して根固め体を形成する、回転貫入杭の根固め工法であって、
施工時に前記硬化性流体の注入用配管を前記杭本体内に配置し、該注入用配管の一端を前記噴出口に接続し、
前記杭本体を地盤中に回転貫入させ、前記杭本体を回転させつつ該杭本体の先端部分を前記地盤の支持層の根固め造成区間内で複数回上下動させて前記注入用配管から前記噴出口を介して前記硬化性流体を前記支持層に噴出させ、
前記螺旋状翼で前記支持層内の掘削された土砂と前記硬化性流体を攪拌混合させて前記支持層内の前記杭本体の先端部分に根固め体を形成することを特徴とする、回転貫入杭の根固め工法。
【請求項２】
請求項１記載の回転貫入杭の根固め工法において、
前記硬化性流体を前記噴出口から前記支持層に噴出する前に、前記杭本体を回転させつつ該杭本体の先端部分を前記根固め造成区間内で複数回上下動させて前記根固め造成区間内の地層を予め軟化させることを特徴とする、回転貫入杭の根固め工法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転貫入杭の根固め工法において、
前記螺旋状翼の上面に、前記螺旋状翼上にある前記土砂と前記硬化性流体とを攪拌混合する攪拌翼を設け、
前記攪拌翼は、前記土砂が当たる面部に該土砂が滞留せず逃がすように前記螺旋状翼の回転軌跡に対し斜めに交差して配置されていることを特徴とする、回転貫入杭の根固め工法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の回転貫入杭の根固め工法において、
前記螺旋状翼の周縁部に、その径方向に突出する掘削兼攪拌翼を設けて、該螺旋状翼の径よりも大きな径を有する前記根固め体を形成することを特徴とする、回転貫入杭の根固め工法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の回転貫入杭の根固め工法において、
前記螺旋状翼の周縁部に、該周縁部に対して直交するピンを介して拡大翼が複数個、該螺旋状翼に対して回転可能に設けられ、
前記拡大翼は、前記周縁部を挟むように配置され、一端部が前記ピンを支点として回転可能な２枚の水平材と、該水平材の他端に固定され、前記ピンと平行に延びる鉛直材とを備え、前記杭本体を一方向に回転させると、前記ピンを支点として前記鉛直材が前記螺旋状翼の周縁側に収まるように回転して停止し、他方向に回転させると、前記ピンを支点として前記鉛直材が前記螺旋状翼の周縁側から突出するように回転して停止するように構成され、
前記支持層内で前記杭本体を他方向に回転させて前記拡大翼を前記螺旋状翼から突出させ、該螺旋状翼の径よりも大きな径を有する根固め体を形成することを特徴とする、回転貫入杭の根固め工法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の回転貫入杭の根固め工法において、
前記杭本体の外周面に前記螺旋状翼上にある前記土砂と前記硬化性流体とを攪拌混合する攪拌翼を設け、
前記攪拌翼は、その外縁が前記螺旋状翼の外縁と同じ位置で、前記杭本体の外周面での位置が、該螺旋状翼の上方で且つ前記杭本体の先端部分を前記根固め造成区間内に貫入さているとき、該根固め造成区間内にあるように配置されていることを特徴とする、回転貫入杭の根固め工法。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか一項に記載の回転貫入杭の根固め工法において、
前記螺旋状翼はほぼ一巻き螺旋状翼であり、
前記噴出口は前記杭本体の先端部付近の外周面であって前記ほぼ一巻き螺旋状翼の終端付近の下側に設けられることを特徴とする、回転貫入杭の根固め工法。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか一項に記載の回転貫入杭の根固め工法において、
前記杭本体の先端部内であって前記噴出口の上方位置に隔壁を設けて、該先端部内に前記硬化性流体の収容空間を形成し、
前記隔壁に前記注入用配管の一端が着脱自在に接続される接続管を設け、
前記硬化性流体を噴出する前に前記注入用配管を前記杭本体内に配置して該注入用配管の一端を前記接続管に接続し、
前記注入用配管から前記接続管を介して前記収容空間内に前記硬化性流体を一時的に収容し、該収容空間から前記噴出口を介して前記硬化性流体を前記支持層に噴出させることを特徴とする、回転貫入杭の根固め工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤中に埋設された回転貫入杭の先端部分に根固めを形成する際、掘削された土砂と硬化性流体からなるソイルセメントを十分に攪拌混合させて均質な根固めを形成することが可能な、回転貫入杭の根固め工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
根固め工法についてはこれまでも種々の技術が開発されている。例えば、特許文献１に開示した根固め工法等が知られている。この根固め工法によれば、中空の杭本体と、この杭本体の先端に当接されて、該杭本体の内側に突設される内側羽根部と外側に突設される外側羽根部とが一体に形成され、かつ杭本体を開端杭とするように設けられた、ほぼ一巻きの螺旋形状の掘削羽根と、この掘削羽根の先端に設けられた掘削刃と、噴出される流体物が杭先端部に行き届くように、前記掘削羽根の底部に設けられた流体物噴出口と、この噴出口から噴出させるエアー、液体、粉体、グラウト材などの前記流体物を地上等から供給するための、前記杭本体内に設けられた供給管とからなる、回転圧入式杭を使用し、この回転圧入式杭を、地中に回転圧入中に適宜、流体物を前記噴出口から噴出させながら、圧入埋設している（特許文献１中、第２頁左欄３８行乃至５０行等参照）。そして、最終埋設段階において、硬化性グラウト材などからなる硬化性流体物を噴出させながら杭を回転圧入し、掘削羽根の下方の地盤に固化体（根固め）を造成するようにしている（特許文献１中、第７頁右欄３９行乃至４９行等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４２６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記工法では、杭本体の先端が開放（特許文献１に添付された図面中、図１の符号５が示す底部開口を参照）されていることから、硬化性流体物は回転圧入杭の中に入ってしまい、品質の良い根固めを形成することができない。これを詳しく説明すると、回転圧入式杭（回転貫入杭）は、無排土で施工されるため杭先端の土砂には非常に大きな圧力が作用しており、この土砂中に硬化性流体物を噴出するために更に高い圧力で噴出しなければならない。このとき硬化性流体物は少しでも緩い土砂の中を探して移動しようとする。上記杭の先端は穴があいており、土砂は杭内にも侵入しながら貫入される。杭内の土砂は螺旋翼でほぐされており、周囲の土砂に比べれば圧力は相当小さい。このため、硬化性流体物の多くは鋼管内に侵入し、この結果、良質な根固めが形成できない。本発明者は過去に本件と類似の工法の現場試験をして上記現象を確認した。
【０００５】
また、硬化性流体物を噴出しながら回転圧入するだけなので、良質な根固めを形成できない。その第１の理由は、螺旋翼は必ずしも土砂と硬化性流体物とを攪拌混合するに適した形状とはいえないことである。第２の理由は、回転圧入杭の回転速度は地盤改良杭などに比べて回転速度が非常に遅いため、攪拌混合に十分な回転数が得られないことである。
【０００６】
噴出口の位置や噴射方向に工夫していることが記載されているが、現実的には螺旋翼が一度土砂内を通っただけでは掘削された土砂と硬化性流体物とが攪拌混合されることはほとんどない。
【０００７】
さらに、噴出口が翼下面に配置されているため、硬い砂礫層や玉石層を通過する際、石が噴出口に当たって噴出口（逆流防止弁など）を破損する恐れが高い。また、玉石が当たった時弁が開かない恐れがある。
【０００８】
本発明は地盤中に埋設される回転貫入杭の先端部分に根固めを形成する際、掘削された土砂とソイルセメントからなる硬化性流体とを十分に攪拌混合させて均質な根固めを形成することが可能な回転貫入杭の根固め工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の回転貫入杭の根固め工法は、先端が閉塞された鋼管製の杭本体と、前記杭本体の先端部付近の外周面に設けられた螺旋状翼と、前記外周面に設けられた硬化性流体の噴出口と、を有した回転貫入杭を使用して根固め体を形成する、回転貫入杭の根固め工法であって、施工時に前記硬化性流体の注入用配管を前記杭本体内に配置し、該注入用配管の一端を前記噴出口に接続し、前記杭本体を地盤中に回転貫入させ、前記杭本体を回転させつつ該杭本体の先端部分を前記地盤の支持層の根固め造成区間内で複数回上下動させて前記注入用配管から前記噴出口を介して前記硬化性流体を前記支持層に噴出させ、前記螺旋状翼で前記支持層内の掘削された土砂と前記硬化性流体を攪拌混合させて前記支持層内の前記杭本体の先端部分に根固め体を形成することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の回転貫入杭の根固め工法は、前記硬化性流体を前記噴出口から前記支持層に噴出する前に、前記杭本体を回転させつつ該杭本体の先端部分を前記根固め造成区間内で複数回上下動させて前記根固め造成区間内の地層を予め軟化させることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の回転貫入杭の根固め工法は、前記螺旋状翼の上面に、前記螺旋状翼上にある前記土砂と前記硬化性流体とを攪拌混合する攪拌翼を設け、該攪拌翼は、前記土砂が当たる面部に該土砂が滞留せず逃がすように前記螺旋状翼の回転軌跡に対し斜めに交差して配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の回転貫入杭の根固め工法は、前記螺旋状翼の周縁部に、その径方向に突出する掘削兼攪拌翼を設けて、該螺旋状翼の径よりも大きな径を有する前記根固め体を形成することを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項５に記載の回転貫入杭の根固め工法は、前記螺旋状翼の周縁部に、該周縁部に対して直交するピンを介して拡大翼が複数個、該螺旋状翼に対して回転可能に設けられ、前記拡大翼は、前記周縁部を挟むように配置され、一端部が前記ピンを支点として回転可能な２枚の水平材と、該水平材の他端に固定され、前記ピンと平行に延びる鉛直材とを備え、前記杭本体を一方向に回転させると、前記ピンを支点として前記鉛直材が前記螺旋状翼の周縁側に収まるように回転して停止し、他方向に回転させると、前記ピンを支点として前記鉛直材が前記螺旋状翼の周縁側から突出するように回転して停止するように構成され、前記支持層内で前記杭本体を他方向に回転させて前記拡大翼を前記螺旋状翼から突出させ、該螺旋状翼の径よりも大きな径を有する根固め体を形成することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項６に記載の回転貫入杭の根固め工法は、前記杭本体の外周面に前記螺旋状翼上にある前記土砂と前記硬化性流体とを攪拌混合する攪拌翼を設け、該攪拌翼は、その外縁が前記螺旋状翼の外縁と同じ位置で、前記杭本体の外周面での位置が、該螺旋状翼の上方で且つ前記杭本体の先端部分を前記根固め造成区間内に貫入さているとき、該根固め造成区間内にあるように配置されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項７に記載の回転貫入杭の根固め工法は、前記螺旋状翼はほぼ一巻き螺旋状翼であり、前記噴出口は前記杭本体の先端部付近の外周面であって前記ほぼ一巻き螺旋状翼の終端付近の下側に設けられることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項８に記載の回転貫入杭の根固め工法は、前記杭本体の先端部内であって前記噴出口の上方位置に隔壁を設けて、該先端部内に前記硬化性流体の収容空間を形成し、前記隔壁に前記注入用配管の一端が着脱自在に接続される接続管を設け、前記硬化性流体を噴出する前に前記注入用配管を前記杭本体内に配置して該注入用配管の一端を前記接続管に接続し、前記注入用配管から前記接続管を介して前記収容空間内に前記硬化性流体を一時的に収容し、該収容空間から前記噴出口を介して前記硬化性流体を前記支持層に噴出させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、地盤中に埋設された回転貫入杭の先端部分に根固めを形成する際、掘削された土砂とソイルセメントからなる硬化性流体とを十分に攪拌混合させて均質な根固めを形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の根固め工法の第１実施例を示し、本第１実施例に使用する回転貫入杭の一部省略した斜視図である。
【図２】（ａ）は図１に示す回転貫入杭の先端部分における横断面図、（ｂ）は部分縦断面図である。
【図３】図１に示す回転貫入杭の先端部分に設けられる噴出口部分及び該噴出口に接続される注入用配管の下端部分の拡大断面図である。
【図４】図１に示す回転貫入杭の先端部分を支持層内で上方に移動した際の土砂の流れを模式的に示した説明図である。
【図５】本発明の根固め工法の第１実施例における施工手順を概略的に示す説明図で、（ａ）は回転貫入杭の先端部分が地盤中の支持層に到達する前の状態を示す図、（ｂ）は回転貫入杭の先端部分が地盤中の支持層底部（支持層の一番深い部分）に到達した状態を示す図、（ｃ）〜（ｅ）はそれぞれ支持層内において掘削された土砂と噴出された硬化性流体とを攪拌混合して根固め体を形成する過程を示す図、（ｆ）は根固め体の完成時の図である。
【図６】図５（ｆ）を拡大して示した説明図である。
【図７】本第１実施例に使用する、図１の回転貫入杭の変形例を示す回転貫入杭の部分縦断面図である。
【図８】本発明の根固め工法の第２実施例を示し、（ａ）は本第２実施例に使用する回転貫入杭の平面図、（ｂ）部分縦断面図である。
【図９】図８に示す回転貫入杭を支持層に貫入させた際の、螺旋状翼上での土砂の流れを模式的に示した説明図である。
【図１０】図８に示す回転貫入杭において、攪拌翼を螺旋状翼上にその回転軌跡に対して直交するように配置した場合の説明図で、（ａ）は掘削された土砂が攪拌翼に当たり、攪拌翼に付着した状態を示す説明平面図、（ｂ）掘削された土砂が攪拌翼に付着する過程を示す説明部分拡大側面図である。
【図１１】本発明の根固め工法の第３実施例を示し、（ａ）は本第３実施例に使用する回転貫入杭の平面図、（ｂ）部分縦断面図である。
【図１２】図１１に示す回転貫入杭に設けられた掘削兼攪拌翼の変形例を示し、（ａ）は第１変形例を示す平面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は第２変形例を示す平面図、（ｄ）は同側面図、（ｅ）第３変形例を示す平面図、（ｆ）、（ｇ）は同側面図である。
【図１３】は掘削兼攪拌翼に当たった土砂の流れを模式的に示す説明図で、（ａ）は螺旋状翼の側面から見た土砂の流れを示す説明側面図、（ｂ）は螺旋状翼の上面から見た土砂の流れを示す説明平面図である。
【図１４】本発明の根固め工法の第４実施例を示し、（ａ）は本第４実施例に使用する回転貫入杭の拡大翼が螺旋状翼の周縁部に収容された状態を示す、回転貫入杭の平面図、（ｂ）は拡大翼が螺旋状翼の周縁部から突出した状態を示す、回転貫入杭の平面図、（ｃ）は螺旋状翼の周縁部に収容された状態での拡大翼部分の一部切欠側面図、（ｄ）は螺旋状翼から突出した状態での拡大翼部分の一部切欠側面図である。
【図１５】（ａ）は図１４に示す回転貫入杭の拡大翼を螺旋状翼の周縁部から外したときの斜視図、（ｂ）は拡大翼が螺旋状翼の周縁部から突出した状態での土砂の流れを模式的に示した平面図、（ｃ）は図１４に示す回転貫入杭の先端部分に形成された根固め体の側面図である。
【図１６】本発明の根固め工法の第５実施例を示し、（ａ）は本第５実施例に使用する回転貫入杭の横断面図、（ｂ）は同部分縦断面図である。
【図１７】図１６に示す回転貫入杭の第１変形例で、（ａ）は平面図、（ｂ）は同部分縦断面図である。
【図１８】図１６に示す回転貫入杭の第２変形例で、（ａ）は平面図、（ｂ）は同部分縦断面図である。
【図１９】本発明の根固め工法の第６実施例を示し、（ａ）は本第６実施例に使用する回転貫入杭の横断面図、（ｂ）は部分側面図である。
【図２０】本発明の根固め工法の第７実施例を示し、（ａ）は本第７実施例に使用する回転貫入杭の先端部分の縦断面図、（ｂ）は（ａ）に示す回転貫入杭において、注入用配管の一端を接続管に押し込む直前の状態を説明する部分縦断面図、（ｃ）は（ａ）に示す回転貫入杭において、注入用配管の一端を接続管に押し込んだ後の状態を説明する部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１９】
図１乃至図６は本発明の回転貫入杭の根固め工法の一実施例を示す。
【００２０】
本実施例の根固め工法で使用する回転貫入杭１０は、例えば、図１乃至図３に示すように、先端が底蓋１２で閉塞された鋼管製の杭本体１１と、この杭本体１１の先端部付近の外周面に設けられた略一巻きの鋼製の螺旋状翼１３と、該螺旋状翼１３の初端と終端との間に位置する前記外周面に設けられた硬化性流体の噴出口１４とを備える。
【００２１】
前記底蓋１２は、杭本体１１の先端を閉鎖して掘削された土砂と硬化性流体とが杭本体１１内に侵入するのを防ぐ効果がある。しかし、軟弱地盤の場合にはそれ程問題にはならないものの、地盤が比較的硬い場合などでは、地盤中に杭本体１１を回転貫入させる際に比較的大きな貫入抵抗となる。
【００２２】
このような事態に対処するため、例えば、後述する本発明の第５実施例に示すように、前記底蓋１２の底面に掘削刃２０（図１６（ｂ）参照）を設けるか、あるいは前記杭本体１１の先端に掘削刃を設ける等して貫入抵抗を減ずる場合がある。これにより、地盤の掘削効率を高めて、地盤が比較的硬い場合であっても杭本体１１の地盤中への回転貫入効率が低下するのを回避することが出来る。
【００２３】
前記螺旋状翼１３は、数学的に厳密な螺旋形状に限定されず、略螺旋状のものを含む。図１、図２では杭本体１１の先端部付近の外周面に沿って略一巻きに形成した場合を示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、支持層Ａ（図５、図６参照）があまり硬くない場合や、根固め体Ｂ（図５、図６参照）の軸方寸法を長く設定する場合などには、前記螺旋状翼１３を２段に形成するようにしてもよい（図７参照）。
【００２４】
前記噴出口１４には施工時に杭本体１１の杭頭部分から杭本体１１内に配置される注入用配管１５の一端が着脱可能に接続され、この注入用配管１５から硬化性流体（例えばセメントミルク）が噴出口１４を介して地盤中に噴出される。
【００２５】
図３に詳細に示すように、前記噴出口１４を形成する噴出管１４ａの外端寄り（図３の左側）の内部には逆流防止弁１６が設けられる。この逆流防止弁１６は、通常は閉じていて、管外（杭本体１０の先端部分の外）の土砂や地下水などが杭本体１１内に侵入しないようにしている。前記注入用配管１５を通じて管外の圧力よりも高い圧力をかけて硬化性流体を送ると、弁は開いて硬化性流体を管外に噴出する。逆流防止弁１６には様々な形式がある。図１、図２では前記噴出口１４を１個設けた場合を示したが、これに限定されず、２個設けてもよい。
【００２６】
前記噴出管１４ａの内端（図３の右側）には略Ｌ字状のエルボ１７が配置されていて、このエルボ１７を介して前記注入用配管１５の一端が着脱可能に接続される。
【００２７】
前記注入用配管１５は、上述したように硬化性流体を杭本体１１の先端部分（噴出口１４）まで送るもので、例えば比較的小径の鋼管あるいは塩化ビニル管などから形成される。注入用配管１５の、前記杭本体１１の杭頭部分から地上に延出する他端は、図示しないが、前記硬化性流体の供給源に接続される。
【００２８】
前記硬化性流体としては、セメントや地盤固化材を水で溶いたミルク状のもの、あるいは、これに砂を加えたモルタルなどが使用される。
【００２９】
図５（ａ）乃至（ｆ）は上記回転貫入杭１０を使用した回転貫入杭の根固め工法の施工手順を示す。
【００３０】
図５（ａ）は回転貫入杭１０の杭本体１１の先端部分が地盤中の支持層Ａに到達する前の状態を示すもので、地上の回転駆動装置を搭載した杭打機により杭本体１１は回転駆動されて螺旋状翼１３のねじ込み作用を利用して地中に貫入する。
【００３１】
次いで、同図（ｂ）に示すように、杭本体１１の先端部分を根固め体Ｂ（同図（ｃ）乃至（ｆ）参照）の下端が位置する予定の深度（支持層Ａの底部）まで回転貫入させる。
【００３２】
次いで、同図（ｃ）に示すように、杭本体１１を回転しながら上方に引きあげつつ、硬化性流体を噴出口１４（図１、図２等参照）から噴出させる。なお、硬化性流体の噴出開始前に、杭頭部から注入用配管１５を杭本体１１内に挿入して該注入用配管１５の一端（下端）を噴出口１４に接続しておく。
【００３３】
次いで、同図（ｄ）に示すように、杭本体１１の先端部分が根固め体Ｂの上端が位置する予定の深度（支持層Ａの上部）に達したら、杭本体１１を回転しながら該杭本体１１の先端部分を再度下方に向けて回転推進して硬化性流体と土砂とを攪拌混合する。
【００３４】
これは、同図（ｅ）に示すように、杭本体１１の先端部分が根固め体Ｂの下端が位置する予定の深度（支持層Ａの底部）に達するまで行う。
【００３５】
図５（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す攪拌混合工程を複数回繰り返した後、同図（ｆ）に示すように、杭本体１１の先端部分を設計深度（根固め体Ｂの下端が位置する予定の深度よりも若干浅い位置）に止めて作業を終了する。
【００３６】
以上で本第１実施例の根固め工法が完了する。
【００３７】
図５（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す、杭本体１１を回転させつつ該杭本体１１の先端部分を支持層Ａの根固め造成区間Ａａ内で複数回上下動させて行う、支持層Ａ内での硬化性流体と土砂との攪拌混合工程は、例えば１０回乃至２０回ほど繰り返して行う。
【００３８】
硬化性流体の噴出開始は、図５（ｃ）に示すときからではなく、最初に根固め体Ｂの上端が位置する予定の深度に達したとき（図５（ｄ）参照）から開始してもよい。
【００３９】
硬化性流体の噴出は、杭本体１１を回転させつつ上下動（上下往復移動）させる間に行うが、杭本体１１を上下往復移動させている間、継続して行うのがよい。
【００４０】
杭本体１１の回転は、原則として下降時は正転（螺旋状翼１３の作用で下方に推進力が発生する回転方向）、引き上げ時は逆転で行うが、これに限定されるものではなく、地盤条件や施工能率を考慮して決める。
【００４１】
上記根固め体Ｂは、支持層Ａの土砂と硬化性流体が混錬され固化したソイルセメントで形成される。
【００４２】
土砂と硬化性流体の混錬度合がソイルセメントの強度、ひいては回転貫入杭１０の支持力に影響するので、攪拌混合が重要になるが、本実施例では、螺旋状翼１３の回転だけではなく、杭本体１１の上下往復運動（１０回から２０回）による攪拌混合も加わるため、良質なソイルセメントが形成される。
【００４３】
固化した根固め体Ｂの直径は、図５（ｆ）、図６に示すように、螺旋状翼１３の径とほぼ同じになる。
【００４４】
上記第１実施例によれば、螺旋状翼１３の回転による水平方向の羽根切り作用と、杭本体１１の上下往復運動によって土砂が螺旋状翼１３の始端と終端との間を通過することにより、支持層Ａの土砂を軟化させるとともに、硬化性流体と土砂を攪拌混合して良質（よく混じり合って均質）なソイルセメントからなる根固め体Ｂを形成することができる。
【００４５】
図４は杭本体１１の上下動時における攪拌混合作用を示している。杭本体１１の上昇時に螺旋状翼１３の下側の土砂が螺旋状翼１３の始端と終端との間を通過するが、この際、土砂は同図に示すように多くは湾曲した流れになり、この結果、土砂と硬化性流体は攪拌混合されやすくなっている。
【００４６】
杭本体１１の先端部分に良質な根固め体Ｂを形成できるため、根固めしない回転貫入杭に比べ非常に大きな押込み支持力と引抜き支持力を得ることができることは勿論のこと、土砂と硬化性流体との攪拌混合が十分行われずに根固めを形成した場合に比して根固めの劣化が少なく、押込み支持力と引抜き支持力を長期間にわたって維持することが可能である。
【００４７】
従来の回転貫入杭の螺旋状翼は、回転貫入機能（ねじ込み作用）と支持力増加機能の二つの機能を持っていたが、本実施例の回転貫入杭１０では土砂と硬化性流体との攪拌混合機能が加わり、螺旋状翼１３をより有効に活用することができる。このため、単位支持力当たりのコストが安くなる。
【００４８】
上記第１実施例において、例えば、硬化性流体を噴出する前に、支持層Ａの根固め造成区間Ａａ（図５参照）をあらかじめ軟化、均一化するために空練りを複数回繰り返す（硬化性流体を噴出させないで杭本体１１の先端部分を支持層Ａ内で複数回上下往復移動させる）。この空練りを実施した後に、図５（ｃ）乃至（ｅ）に示すように硬化性流体を噴出させて、土砂と硬化性流体とを攪拌混合して根固め体Ｂを形成するようにしてもよい。
【００４９】
例えば、図５（ｂ）と同図（ｃ）の間（硬化性流体噴出前）で、杭本体１１を回転させて複数回上下往復させる。そうすると、螺旋状翼１３の回転と上下運動とにより、支持層Ａの土砂は軟化するともに、互いに混じり合うために均質化される。
【００５０】
杭本体１１の上下往復回数は地盤の固さに応じて決めてもよいが、通常は３回〜５回程度で十分である。
【００５１】
上下往復時の杭本体１１の回転方向は、正回転でも逆回転でもよく、地盤の固さや施工機械の能力に応じて適宜決めればよい。
【００５２】
次に上述した予め空練りを複数回繰り返す、現場施工試験例について説明する。
【００５３】
土砂と硬化性流体の攪拌混合の度合、及び根固め体の形状寸法を確認するために以下の条件で現場施工試験を行った。
【００５４】
試験条件
地盤        地表から深度11mまでは軟弱粘性土層  11m以深はＮ値20の砂層
鋼管杭      外径139.8mm  長さ12m  螺旋状翼径450mm
根固め      硬化性流体  セメントミルクを使用  注入量は根固め体積の80％
目標寸法  外径450mm  長さ1125mm
施工方法    図５（ａ）〜（ｆ）に示した施工手順で行った。なお、空練りは３往復回で、硬化性流体の噴出後の往復回数は１０回とした。
【００５５】
上記試験条件で施工した回転貫入杭を、ケーシングを用いて掘り出し、根固め体の出来上がり状態を調査した。その結果、根固め体の形状は、ほぼ完全な円筒状であり、その寸法は、外径が全長約460mm、長さが約1250mmであり、目標寸法と近い寸法になった。また、根固め体を切断して断面の観察を行った。数センチの径の未混合土が散在していたものの、十分良く攪拌混合されていた。また、根固め体を８ヶ所コアボーリングして一軸圧縮試験を実施した結果、目標強度を上回っており、バラつきも少なかった。
【００５６】
このように支持層Ａ（根固め造成区間Ａａ（図５参照））をあらかじめ軟化させることにより、より低い圧力で硬化性流体を噴出でき、注入用配管１５を含む注入設備の各種トラブルの発生を防ぐことができる。
【００５７】
また、根固め造成区間Ａａをあらかじめ軟化・均一化させることにより、噴出された硬化性流体が特定場所に集中することや、造成区間Ａａの外まで硬化性流体が拡散することを防止できる。
【実施例２】
【００５８】
図８及び図９は本発明の回転貫入杭の根固め工法の第２実施例を示す。図中、図１乃至図７に示す部分と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。なお、噴出口１４及び注入用配管１５（図２参照）は、本第２実施例でも上記第１実施例と同様に配置されるが、図８（ａ）、（ｂ）では図示されず省略されている。
【００５９】
本第２実施例で使用する回転貫入杭１０は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、前記螺旋状翼１３の上面に掘削された土砂と硬化性流体とを攪拌混合する方形板状の攪拌翼１８を複数（２個）設けている。この攪拌翼１８は、例えば鋼製で、螺旋状翼１３の上面の２か所、具体的には螺旋状翼１３の回転軌跡（杭本体１１を中心とした螺旋状翼１３の上面に描かれる２つの同心円で、図８（ａ）に示す一点鎖線で描かれる２つの円）上の２か所に（一方の攪拌翼１８（図面左側）は杭本体１１寄りの同心円上に、他方の攪拌翼１８（図面右側）は杭本体１１から離れた同心円上に）、杭本体１１を間にして反対側に位置する（対向する）ようにして配置される。これら攪拌翼１８は、回転貫入杭１０（杭本体１１）を支持層Ａ中に貫入させる方向に回転させる時（正転時）、土砂が当たる面部１８ａに土砂が滞留せず逃がすように螺旋状翼１３の回転軌跡に対し斜めに交差して配置される。
【００６０】
攪拌翼１８の回転軌跡に対する交差角度は、直角（９０度）以外であればどの角度でもよいが、例えば４５度から６０度程度が好ましい。これは、攪拌翼１８を回転軌跡に対して直角に配置させると（直交させると）、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、攪拌翼１８の面部１８ａに突き当たった土砂が次第に圧縮されて硬い土塊となり、その結果、硬化性流体と混合せず、土塊が根固め体Ｂ（図６参照）の中に残ってしまい、良質な根固めを形成できないからである。この現状は発明者等の複数の現場実物実験で確認されている。このような現象を避けるため、上述したように攪拌翼１８の回転軌跡に対し傾斜して交差させるのである。傾斜角度として４５度から６０度程度であれば、面部１８ａに土砂が当たっても滞留せずに土砂をスムーズに逃がすことが出来る。
【００６１】
螺旋状翼１３の回転による土砂の攪拌混合作用は必ずしも効率的ではない。特に支持層Ａの地盤が粘性土や粘土混じり砂の場合、十分な攪拌混合に行うためには、長時間、杭本体１１の回転と上下動が必要となる。このような場合、本第２実施例の如く螺旋状翼１３の上面に攪拌翼１８を配置することにより、効率良く攪拌混合することが可能となる。
【００６２】
図９は本第２実施例で使用する回転貫入杭１０の螺旋状翼１３上及びその周囲の土砂の流れを模式的に示している。同図に示すように、土砂は攪拌翼１８に当たり、そこに留まることなく攪拌翼１８から逃げて湾曲した流れをつくる。このため、土砂と硬化性流体との攪拌混合が容易となる。
【００６３】
なお、螺旋状翼１３上部の土砂は螺旋状翼１３によって既に掘削軟化され、攪拌翼１８に滞留せず攪拌翼１８から逃げるようにしてあるため、攪拌翼１８を螺旋状翼１３の上面に配置することで、攪拌翼１８に土砂よる大きな抵抗力が発生せず、その結果杭本体１１の回転に必要なトルクは攪拌翼１８がない場合に比べてほとんど増加することはない。
【実施例３】
【００６４】
図１１は本発明の回転貫入杭の根固め工法の第３実施例を示す。図中、図１乃至図７に示す部分と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。なお、噴出口１４及び注入用配管１５（図２参照）は、本第３実施例でも上記第１実施例と同様に配置されるが、図１１（ａ）、（ｂ）では図示されず省略されている。
【００６５】
本第３実施例で使用する回転貫入杭１０は、図１１に示すように、前記螺旋状翼１３の周縁部にその径方向に突出する複数（図１１では２個）の直方体状の掘削兼攪拌翼１９を設けている。これら掘削兼攪拌翼１９は、例えば鋼製で、螺旋状翼１３の直径方向両端の端面にそれぞれ溶接等で固着して配置されている。各掘削兼攪拌翼１９は、それぞれ杭本体１１の軸方向と平行に延び、その軸方向一端部（上端部）と他端部（下端部）が螺旋状翼１３の表面側、裏面側から突出した状態にある。
【００６６】
掘削兼攪拌翼１９は、土砂を掘削・軟化する作用を有するとともに、支持層Ａ内で土砂と硬化性流体を攪拌混合する作用を有し、螺旋状翼１３の径よりも大きな径を有する根固め体Ｂを形成する。すなわち、図１３（ｂ）の点模様で示した螺旋状翼１３の周縁部を囲むドーナツ部Ｃ等の土砂を掘削して軟化させ、このドーナツ部Ｃを含む、螺旋状翼１３の径よりも大きな径を有する根固め体Ｂを形成する。
【００６７】
掘削攪拌翼１９は、掘削した土砂を、掘削兼攪拌翼１９の上下方向（螺旋状翼１３の表面側と裏面側）に分ける働きをするとともに（図１３（ａ）参照）、螺旋状翼１３の表面側及び裏面側において、水平方向にも湾曲する流れをつくる働きをする（図１３（ｂ）参照）。その結果、土砂は、ほぐされて十分に軟化するともに、硬化性流体と効率良く攪拌混合される。
【００６８】
本第３実施例では、掘削攪拌翼１９により螺旋状翼１３の径よりも大きな根固め体Ｂを形成できるとともに、根固め体Ｂの品質も向上し、支持力が増加する。また、螺旋状翼１３の径を根固め体Ｂの径よりも小さくすることができるため、螺旋状翼１３の材料費を低減できるとともに、回転貫入時のトルクを、根固め体Ｂの径と同じ径を有する螺旋状翼の杭の回転トルクよりも小さくすることができる。
【００６９】
図１２（ａ）ないし（ｇ）は本第３実施例の掘削攪拌翼１９の変形例を示している。図中、図１乃至図７、図１１に示す部分と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００７０】
図１２（ａ）、（ｂ）に示す掘削攪拌翼１９の第１変形例では、掘削攪拌翼１９として直方体状（ブロック状）の掘削攪拌翼１９ａを使用し、その軸方向一端部側を螺旋状翼１３の周縁部表面に重ね合わせた状態で溶接等によって固着し、その軸方向他端部側を螺旋状翼１３の周縁部から螺旋状翼１３の径方向に突出させている。
【００７１】
上記第１変形例では直方体状（ブロック状）の掘削攪拌翼１９ａを使用していることからコストを低く抑えることが出来る。また、掘削攪拌翼１９ａの軸方向一端部側を螺旋状翼１３の周縁部表面に重ね合わせた状態で溶接等によって固着していることから、螺旋状翼１３に対する固定強度を向上させることが出来る。
【００７２】
図１２（ｃ）、（ｄ）に示す掘削攪拌翼１９の第２変形例では、掘削攪拌翼１９として断面Ｌ字状の掘削攪拌翼１９ｂを使用し、その水平部分を螺旋状翼１３の周縁部の表面に溶接などで固着し、垂直部分を螺旋状翼１３の周縁部から径方向に突出させている。掘削攪拌翼１９ｂの垂直部分の内端は、螺旋状翼１３の周縁部の端面と対向する部分が、該端面に押し当てられている。
【００７３】
上記第２変形例では断面Ｌ字状の掘削攪拌翼１９ｂを使用し、掘削攪拌翼１９ｂの水平部分を螺旋状翼１３の周縁部の表面に溶接などで固着し、その垂直部分の内端の一部を螺旋状翼１３の周縁部の端面に押し当てていることから螺旋状翼１３に対する固定強度をさらに向上させることが出来る。
【００７４】
図１２（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）に示す掘削攪拌翼１９の第３変形例では、掘削攪拌翼１９として杭本体１１の正回転時に土砂が当たる前面側（掘削面側）を断面三角形状にした掘削攪拌翼１９ｃを使用し、その一側面側を螺旋状翼１３の周縁部の端面に固定し、他側面側を螺旋状翼１３の周縁部から径方向に突出させている。
【００７５】
上記第３変形例では土砂が当たる前面側（掘削面側）を断面三角形状にした掘削攪拌翼１９ｃを使用していることから掘削抵抗を減らすことが出来、掘削攪拌翼１９ｃを螺旋状翼１３の周縁部に固定することによって生じる杭本体１１の回転トルクの増加を可及的に少なく抑えることが出来る。
【実施例４】
【００７６】
図１４及び図１５は本発明の回転貫入杭の根固め工法の第４実施例を示す。図中、図１乃至図７に示す部分と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００７７】
本第４実施例で使用する回転貫入杭１０は、図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、螺旋状翼１３の周縁部に杭本体１１を逆転させることにより拡がる拡大翼（以下、逆転拡大翼と記す）３０を複数個（図１４（ａ）等では２個）配置したものである。
【００７８】
逆転拡大翼３０は、例えば鋼製で、図１４（ｃ）、（ｄ）、図１５（ａ）に示すように、螺旋状翼１３の周縁部を挟むようにして略平行に配置された２枚の水平材３２と、該周縁部を貫通して杭本体１１の軸方向に延びて（螺旋状翼１３の周縁部に直交して）２枚の水平材３２の一端部（内端部）を周縁部に対して回転可能に取り付けるためのピン３１と、２枚の水平材３２の他端（外端）に水平材３２に対し垂直に延びるように固定されて、水平材３２の他端同士を互いに連結するための鉛直材３３とを備える。なお、図中、３２ａは水平材３２に形成されたピン３１を挿通させるための貫通穴、１３ａは螺旋状翼１３に形成されたピン３１を挿通させるための貫通穴である。
【００７９】
逆転拡大翼３０を構成するこれら水平材３２、ピン３１及び鉛直材３３は、地盤への回転貫入時に地盤から大きな抵抗力を受けるので、鋼製である。
【００８０】
逆転拡大翼３０は、正転（杭本体１１が下方（地盤中）に推進する回転方向）時に螺旋状翼１３の周縁部に収まって鉛直材３３の面部が螺旋状翼１３の周縁部に当接して動かず（図１４（ａ）参照）、逆転（杭本体１１を上方に引き上げる回転方向）時に土の抵抗を受けてピン３１を支点として回転して螺旋状翼１３の周縁部から突出し、鉛直材３３の一端部が螺旋状翼１３の周縁に当接して所定位置で止まる（図１４（ｂ）参照）構造になっている。
【００８１】
逆転拡大翼３０は、土砂と硬化性流体との攪拌混合を補助し、支持層Ａ（図５参照）内で杭本体１１を逆転させることにより螺旋状翼１３の周縁部から径方向に突出して拡がり、根固め体Ｂ（図１５（ｃ）参照）の径を拡大する。
【００８２】
逆転拡大翼３０は、杭本体１１を正転させて地盤中に回転貫入させる時には、螺旋状翼１３の周縁部に収まって周縁部から径方向に突出せず、貫入抵抗を増加させることは殆どない。
【００８３】
本第４実施例では、逆転拡大翼３０を、螺旋状翼１３の周縁部の直径方向両端にそれぞれ設けた場合（２個）を示したが、これに限定されるものではない。例えば、逆転拡大翼３０を１個設けてもよい。
【００８４】
本第４実施例のように逆転拡大翼３０を２個か、あるいは３個設けることが土砂と硬化性流体との攪拌混合効率を高める点などで望ましい。
【００８５】
根固め体Ｂ（図１５（ｃ）参照）の半径は、逆転拡大翼１３が開いたときの、杭本体１１の中心から最も離れた逆転拡大翼３０の端部までの距離になる。このため、杭本体１１の支持力は非常に大きくなる。なお、逆転拡大翼１３を設けずに翼径を大きくすることも考えられるが、翼が大きくなりすぎると回転貫入時のトルクが大きくなり、杭本体１１の肉厚を増やしたり杭打機の能力を上げたりする必要があり、得策ではない。
【００８６】
逆転拡大翼３０の鉛直材３３は土砂の流れ方向とほぼ直角に延びているため、土砂は図１５（ｂ）に示すように鉛直材３３に当たって大きく湾曲した流れになり、その過程で攪拌混合作用が高まる。
【００８７】
次に上記第４実施例の施工法による、杭支持力の試験例について説明する。
【００８８】
試験条件は以下の通りである。
【００８９】
地盤      地表から深度19mまでは軟弱層  19m以深はN値30〜40の砂層
鋼管杭    鋼管外径φ165.2mm  長さ21m  翼径350mm  逆転拡大翼の拡大径  450mm
根固め    硬化性流体  セメントミルクを使用  注入量は根固め体積の80％
外径450mm  長さ1100mm
施工方法は図５（ａ）〜（ｆ）に示した施工手順で行った。
【００９０】
従来工法との支持力比較を行うため、逆転拡大翼がなく、根固めをしない通常の回転貫入鋼管杭でも試験を行った。
【００９１】
比較用鋼管杭    鋼管外径φ165.2mm  長さ21m  翼径450mm
押込み載荷試験２件と引抜き載荷試験２件とにより確認した支持力は以下の通りであった。
【００９２】
押込み支持力    本発明・・・1500kN      従来工法・・・750kN  
引抜き支持力    本発明・・・1300kN      従来工法・・・400kN  
このように、上記実施例の施工法により地盤中に回転貫入した杭の鉛直支持力は、押込み、引抜きとも従来工法に較べて非常に大きな値を得ることができた。
【００９３】
上記第４実施例の施工法によれば、逆転拡大翼３０の作用により、螺旋状翼１３の径よりも更に大きな径を持つ根固め体Ｂを形成できる。これより、回転貫入杭１０の支持力はさらに大きくなる。
【００９４】
逆転拡大翼３０は土砂と硬化性流体の攪拌混合機能が優れており、さらに良好な品質の根固め体Ｂを形成できる。
【実施例５】
【００９５】
図１６（ａ）、（ｂ）は本発明の回転貫入杭の根固め工法の第５実施例を示す。図中、図１乃至図７に示す部分と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００９６】
本第５実施例で使用する回転貫入杭１０は、前記底蓋１２の底面に掘削刃２０を設け、また前記螺旋状翼１３の上方に位置する杭本体１１の外周面に杭本体１１の直径方向に延びるようにして２個の攪拌補助翼２１を設けて構成される。
【００９７】
攪拌補助翼２１、２１は、例えば方形状鋼板からなり、鉛直状態にした状態で杭本体１０の外周面に溶接等で固着される。攪拌補助翼２１、２１は、その外縁がそれぞれ螺旋状翼１３の外縁と同じ位置になるよう設定される。また、攪拌補助翼２１、２１は、それぞれ杭本体１０の外周面での高さ位置が互いに異なるように配置される。さらに、攪拌補助翼２１、２１は、それぞれ杭本体１１の先端部分を根固め造成区間Ａａ内に貫入させたとき該根固め造成区間Ａａ内にあるように杭本体１０の外周面に配置される。
【００９８】
本第５実施例の回転貫入杭１０によれば、底蓋１２の底面に掘削刃２０を設けているので地盤の掘削効率を高めることができる。また、杭本体１１の螺旋状翼１３上方の外周面に２個の鋼製の攪拌補助翼２１を鉛直状態にして土砂に当たる面を大きくとっているので掘削された土砂と硬化性流体とを効率よく攪拌して混合すること（攪拌混合効率を高めること）が可能となる。
【００９９】
図１７（ａ）、（ｂ）は上記攪拌補助翼２１の第１変形例を示している。本第１変形例では、螺旋状翼１３の上方であって杭本体１１の先端部分を根固め造成区間Ａａ内に貫入させたとき該根固め造成区間Ａａ内にあるように、杭本体１１の外周面に例えば方形状鋼板からなる４個の攪拌補助翼２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄをそれぞれ鉛直状態にして設けている。
【０１００】
攪拌補助翼２１ａ、２１ｂは、それぞれ螺旋状翼１３の上方であって杭本体１１の外周面の同じ高さ位置に配置されている。また、攪拌補助翼２１ｃ、２１ｄは、それぞれ攪拌補助翼２１ａ、２１ｂよりも高い位置であって杭本体１１の外周面の同じ高さ位置に配置されている。
【０１０１】
杭本体１１の外周面に４個の攪拌補助翼２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄをそれぞれ鉛直状態にしていることから、掘削された土砂と硬化性流体とをさらに効率よく攪拌して混合すること（攪拌混合効率をさらに高める）ことが可能となる。
【０１０２】
図１８（ａ）、（ｂ）は上記攪拌補助翼２１の第２変形例を示している。本第２変形例では、螺旋状翼１３の上方であって杭本体１１の先端部分を根固め造成区間Ａａ内に貫入させたとき該根固め造成区間Ａａ内にあるように、杭本体１１の外周面に例えば方形状鋼板からなる４個の攪拌補助翼２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈをそれぞれ水平状態にして設けている。
【０１０３】
攪拌補助翼２１ｅ、２１ｆは、それぞれ螺旋状翼１３の上方であって杭本体１１の外周面の同じ高さ位置に配置される。また、攪拌補助翼２１ｇ、２１ｈは、それぞれ攪拌補助翼２１ｅ、２１ｈよりも高い位置であって杭本体１１の外周面の同じ高さ位置に配置されている。
【０１０４】
杭本体１１の外周面に４個の攪拌補助翼２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈをそれぞれ水平状態にしていることから、杭本体１１を根固め造成区間Ａａ内で上下動させる際、掘削された土砂を上下方向で攪拌して混合することが可能となる。
【０１０５】
なお、上記第１変形例の４個の攪拌補助翼２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを、鉛直状態ではなく、それぞれ杭本体１１の外周面に傾斜状態で配置してもよい。同様に、上記第２変形例の４個の攪拌補助翼２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈを、水平状態ではなく、それぞれ杭本体１１の外周面に傾斜状態で配置してもよい。このように攪拌補助翼２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈを水平状態と鉛直状態との間である傾斜状態に配置することにより、水平状態にしたときの攪拌作用と鉛直状態にしたときの攪拌作用の双方の攪拌作用を得ることが可能となる。傾斜度合（傾斜角度）に応じて水平状態にしたときの攪拌作用あるいは鉛直状態にしたときの攪拌作用の何れかを強めることが可能となる。
【実施例６】
【０１０６】
図１９（ａ）、（ｂ）は本発明の第６実施例を示している。図中、図１〜図７に示す部分と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【０１０７】
本第６実施例では、噴出口１４ａの位置を、ほぼ一巻きの螺旋状翼１３の下側で、かつ螺旋状翼１３の終端部１３ｂに近い位置に設けている。それ以外の構成については、上記第１実施例の場合と同様である。
【０１０８】
このように、噴出口１４ａを螺旋状翼１３の終端部１３ｂ付近の下側に設けることにより、硬化性流体をスムーズに噴出することができる。本発明者等が行った回転貫入杭１０の土層内模型試験や現場での掘り出し試験の観察によると、回転貫入時における土砂に作用する圧力は、螺旋状翼１３の終端部１３ｂの下側で小さくなっていることが確認されている。噴出口１４ａをここに設けることにより、より低い圧力で硬化性流体を噴出することができる。噴出圧力が低いと配管からの漏出事故などのトラブル発生を少なくできる。また、回転貫入時には圧力が高くならないため噴出口１４ａの損傷を防止できる。
【０１０９】
また、図４で杭本体１１の上下動時における螺旋状翼１３の始端と終端付近の土砂の流れを説明したように、この付近の土は大きく湾曲した流れになるため、硬化性流体と土砂が攪拌混合しやすくなる。
【０１１０】
なお、本第６実施例は、上記第１実施例乃至第５実施例及び後述する第７実施例にもそれぞれ適用することが出来る。噴出口１４ａを螺旋状翼１３の終端部付近の下側に設けることにより、上記第１実施例乃至第５実施例及び後述する第７実施例において、螺旋状翼１３、攪拌翼１８、掘削兼攪拌翼１９、逆転拡大翼３０、攪拌補助翼２１等の作用と相俟って硬化性流体と土砂との攪拌混合がさらに容易となる。
【実施例７】
【０１１１】
図２０（ａ）〜（ｃ）は本発明の根固め工法の第７実施例を示している。図中、図１乃至図７に示す部分と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【０１１２】
本第７実施例で使用する回転貫入杭１０は、杭本体１１の先端部分内であって噴出口１４の上方位置に隔壁４１を設けて該先端部分内に硬化性流体の一時滞留空間４０を形成し、該隔壁４１に穴４２を設け、この穴４２に接続管４３を固着して構成される。この接続管４３に注入用配管１５の一端（下端）が着脱自在に接続される。
【０１１３】
接続管４３の上端部分には注入用配管１５を接続管４３に案内するための、一端の内径が最小で、他端に向かうにしたがって内径が大きくなるラッパ形状管４４が設けられる。
【０１１４】
注入用配管１５の接続管４３に挿入される下端部分の外周面には、図２０（ｂ）、（ｃ）に示すように、ゴム製または樹脂製のリング４５が軸方向に間隔をあけて複数個（図面では３個）取り付けられている。このリング４５は弾性体であり、注入用配管１５の下端を接続管４３に差し込むだけで、硬化性流体の漏出を防止できる。
【０１１５】
本第７実施例の施工法では、図５（ａ）〜（ｆ）に示した施工手順で行うが、回転貫入杭１０を所定の深さまで回転埋設して硬化性流体を噴出する作業を行う直前に、杭頭から注入用配管１５を杭本体１１内に挿入し、該注入用配管１５の一端（下端）を接続管４３内に押し込む。
【０１１６】
攪拌混合作業終了後、注入用配管１５に引抜き力を加えて該注入用配管１５の一端（下端）を接続管４３から外し、杭本体１１内から撤去する。
【０１１７】
本第７実施例の施工法によれば、注入用配管１５の取付け作業を一度で出来るため、取付け作業が簡単である。複数の短い杭を現場で接合して長い杭に構成して施工する場合、一般には、注入用配管１５の長さを各杭に合わせて製作し、杭を接合する度に注入用配管１５同士を接合する作業が必要になるが、本第７実施例によれば、杭全長分を一度に設置することが可能である。
【０１１８】
接続管４３の上端部分にラッパ形状部材４４が形成されているため、地下深くてかつ暗いにもかかわらず確実に注入用配管１５の下端を接続管４３に接続することができる。
【０１１９】
一般に、注入用配管１５は杭から取り外されず、杭毎に使い捨てされているが、本実施例では注入用配管１５を上方に引き抜くように引っ張れば、その下端を接続管４３から容易に外すことができ、注入用配管１５は何度でも繰り返して使用することが可能で、コスト面のメリットが大きい。
【０１２０】
また、隔壁４１で一時滞留空間４０を設けることで、噴出口１４の取り付けが管外から行うことができ、製作が容易である。
【０１２１】
なお、上記第７実施例で示した回転貫入杭１０の先端部分内の構造（隔壁４１、一時滞留空間４０、穴４２、接続管４３等）は、上記第１実施例乃至第６実施例で示した回転貫入杭１０にも適用出来ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明の施工法は、押込み支持力や引抜き支持力が要求される回転貫入杭に根固め体を形成するのに適用される。
【符号の説明】
【０１２３】
１０      回転貫入杭
１１      杭本体
１２      底蓋
１３      螺旋状翼
１４      噴出口
１５      注入用配管
１８      攪拌翼
１８ａ    面部
１９      掘削兼攪拌翼
２０      掘削刃
２１      攪拌補助翼
３０      逆転拡大翼
３１      ピン
３２      水平材
３３      垂直材
４０      一時滞留空間
４１      隔壁
４２      穴
４３      接続管
４４      ラッパ形状管
４５      リング
Ａ        支持層
Ｂ        根固め体
Ａａ      根固め造成区間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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