(57)【要約】【課題】プレボーリング工法において、工期の増大を抑えながら基礎杭施工に起因する地盤の汚染拡散を抑制する。【解決手段】本発明の施工方法は、支持層１０９よりも浅い位置に所定の上下幅で存在し鉛直孔１１３が上下に貫通される止水層１０５を有する地盤において、掘削液を吐出しながらアースオーガ７で地盤を支持層１０９まで掘削して鉛直孔１１３を形成するとともに鉛直孔１１３の下端部に根固め部１１９を形成する掘削工程と、アースオーガ７を引き上げながら根固め部１１９に根固め液を注入する根固め液注入工程と、鉛直孔１１３内に杭周固定液を注入しながらアースオーガ７を更に引き上げ鉛直孔１１３から取り出すオーガ引き上げ工程と、鉛直孔１１３内に杭周固定液を注入しながら杭体５を鉛直孔１１３に建込む杭建込工程と、を備え、上記各工程では、鉛直孔１１３内の流動物上面Ｈを監視し流動物上面Ｈが所定の許容低下幅以上で低下しないように所定の第１〜第４制御を実行する。【選択図】図１
2014125788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を所定の支持層まで掘削して形成した鉛直孔に既成杭を挿入するプレボーリング工法によって基礎杭を築造する基礎杭施工方法であって、
前記地盤は、前記支持層よりも浅い位置に所定の上下幅で存在し前記鉛直孔が上下に貫通される止水層を有しており、
掘削液を吐出しながらアースオーガで前記地盤を前記支持層まで掘削して前記鉛直孔を形成するとともに前記鉛直孔の下端部に根固め部を形成する掘削工程と、
前記アースオーガを引き上げながら前記根固め部に根固め液を注入する根固め液注入工程と、
前記鉛直孔内に杭周固定液を注入しながら前記アースオーガを更に引き上げ前記鉛直孔から取り出すオーガ引き上げ工程と、
前記既成杭を前記鉛直孔に建込む杭建込工程と、を備え、
前記掘削工程は、
前記鉛直孔内の流動物の上面を監視し前記流動物の上面が所定の許容低下幅以上で低下しないように前記掘削液の吐出流量と、前記アースオーガの回転と、前記アースオーガの上下移動と、の少なくとも１つを制御する第１制御工程を有し、
前記根固め液注入工程は、
前記鉛直孔内の流動物の上面を監視し前記流動物の上面が所定の許容低下幅以上で低下しないように前記根固め液の注入流量と、前記アースオーガの回転と、前記アースオーガの上下移動と、の少なくとも１つを制御する第２制御工程を有し、
前記オーガ引き上げ工程は、
前記鉛直孔内の流動物の上面を監視し前記流動物の上面が所定の許容低下幅以上で低下しないように前記杭周固定液の注入流量と、前記アースオーガの回転と、前記アースオーガの上下移動と、の少なくとも１つを制御する第３制御工程を有することを特徴とする基礎杭施工方法。
【請求項２】
前記杭建込工程は、
前記杭周固定液を注入するための注入管の注入口を前記止水層の上端境界よりも深い位置まで前記鉛直孔内に挿入し、前記注入管を通じて前記鉛直孔内に前記杭周固定液を注入しながら前記既成杭を前記鉛直孔に挿入し、
前記鉛直孔内の流動物の上面を監視し前記流動物の上面が所定の許容低下幅以上で低下しないように前記杭周固定液の注入流量と、前記既成杭の上下移動と、の少なくとも１つを制御する第４制御工程を有することを特徴とする請求項１に記載の基礎杭施工方法。
【請求項３】
前記第１〜第３制御工程における前記許容低下幅は、前記止水層の上下幅に等しいことを特徴とする請求項１又は２に記載の基礎杭施工方法。
【請求項４】
前記第４制御工程における前記許容低下幅は、前記止水層の上下幅に等しいことを特徴とする請求項２又は３に記載の基礎杭施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレボーリング工法によって基礎杭を築造する基礎杭施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られているプレボーリング工法では、アースオーガで地盤を所定の支持層まで掘削して鉛直孔を形成し、鉛直孔の下端部には根固め部を形成し、この鉛直孔に既成杭を挿入して基礎杭を築造する。近年では、上層部分に汚染土が存在する地盤において、この種の基礎杭施工により下層にまで汚染が拡大することが問題視されている。すなわち、例えば、止水層を挟んで上層の汚染土層と下層の非汚染土層とが支持層の上方に存在する地盤を考えれば、基礎杭施工の際には止水層を上下に貫通して鉛直孔が形成されることになる。そうすると、施工中においては止水層による絶縁状態が失われるので、施工時に汚染土層の汚染物質が非汚染土層に移動するおそれがあり、非汚染土層まで汚染が拡大するおそれがある。
【０００３】
この問題への対策として、例えば、下記特許文献１及び２の技術が知られている。特許文献１の技術では、止水層に達する外挿管を汚染土層に設置して当該外挿管の中空部を排土・洗浄し、外挿管の中空部に杭を設置して外挿管と杭との間を充填材量で埋めるようにしている。また、特許文献２の技術では、杭施工領域の汚染土を、汚染物質の侵入を防止するための置換材料で置換した後、杭を設置するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３５７２５６７号公報
【特許文献２】特許３３６７０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２の技術ともに、必要な資材や特殊な工程が増大し、工期の増大を招くといった問題がある。この問題に鑑み、本発明は、プレボーリング工法において、工期の増大を抑えながら基礎杭施工に起因する地盤の汚染拡散を抑制することができる基礎杭施工方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】
【０００６】
本発明の基礎杭施工方法は、地盤を所定の支持層まで掘削して形成した鉛直孔に既成杭を挿入するプレボーリング工法によって基礎杭を築造する基礎杭施工方法であって、地盤は、支持層よりも浅い位置に所定の上下幅で存在し鉛直孔が上下に貫通される止水層を有しており、掘削液を吐出しながらアースオーガで地盤を支持層まで掘削して鉛直孔を形成するとともに鉛直孔の下端部に根固め部を形成する掘削工程と、アースオーガを引き上げながら根固め部に根固め液を注入する根固め液注入工程と、鉛直孔内に杭周固定液を注入しながらアースオーガを更に引き上げ鉛直孔から取り出すオーガ引き上げ工程と、既成杭を鉛直孔に建込む杭建込工程と、を備え、掘削工程は、鉛直孔内の流動物の上面を監視し流動物の上面が所定の許容低下幅以上で低下しないように掘削液の吐出流量と、アースオーガの回転と、アースオーガの上下移動と、の少なくとも１つを制御する第１制御工程を有し、根固め液注入工程は、鉛直孔内の流動物の上面を監視し流動物の上面が所定の許容低下幅以上で低下しないように根固め液の注入流量と、アースオーガの回転と、アースオーガの上下移動と、の少なくとも１つを制御する第２制御工程を有し、オーガ引き上げ工程は、鉛直孔内の流動物の上面を監視し流動物の上面が所定の許容低下幅以上で低下しないように杭周固定液の注入流量と、アースオーガの回転と、アースオーガの上下移動と、の少なくとも１つを制御する第３制御工程を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明者らは、止水層を貫通してプレボーリング工法による鉛直孔を形成したときには、鉛直孔内での流動物（例えば、原位置土と掘削液が撹拌混合された泥土、杭周固定液等）の上下方向の流動に伴って、地盤中の物質が止水層を横切って上下移動することに着目して本発明を完成させた。本発明の基礎杭施工方法によれば、第１〜第３制御工程によって、鉛直孔内の流動物の下方への流れを最小限に抑えることができる。従って、汚染土層の下に止水層を挟んで非汚染土層が存在する場合において、汚染土層からの汚染物質が止水層を通過して下方の非汚染土層に移動する可能性を抑えることができる。従って、非汚染土層への汚染拡散を抑制することができる。また、従来のプレボーリング工法と比較しても、必要な資材等や特殊な工程等が極端に増加することが抑えられるので、工期の増大も抑制することができる。
【０００８】
また、杭建込工程は、杭周固定液を注入するための注入管の注入口を止水層の上端境界よりも深い位置まで鉛直孔内に挿入し、注入管を通じて鉛直孔内に杭周固定液を注入しながら既成杭を鉛直孔に挿入し、鉛直孔内の流動物の上面を監視し流動物の上面が所定の許容低下幅以上で低下しないように杭周固定液の注入流量と、既成杭の上下移動と、の少なくとも１つを制御する第４制御工程を有することとしてもよい。この方法によれば、更に杭建込工程においても、第４制御工程によって、鉛直孔内の流動物の下方への流れを最小限に抑えることができる。
【０００９】
また、第１〜第３制御工程における許容低下幅は、止水層の上下幅に等しいこととしてもよい。鉛直孔内の流動物の上面の上下移動は、鉛直孔内の止水層近傍における流動物の上面の上下移動をほぼ反映している考えることができる。よって、止水層の上下幅を許容低下幅として第１〜第３制御工程を行えば、止水層近傍における流動物の上面の下方への移動が止水層の上下幅以下に抑えられると考えられる。そうすると、汚染土層から鉛直孔内に漏出した汚染物質が非汚染土層まで到達することが抑えられると考えられる。よって、非汚染土層への汚染拡散を抑えることができる。また、同様の知見から、第４制御工程における許容低下幅は、止水層の上下幅に等しいこととしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プレボーリング工法において、工期の増大を抑えながら基礎杭施工に起因する地盤の汚染拡散を抑制することができる基礎杭施工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態に係る基礎杭施工方法の各工程を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、図１の続きの工程を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基礎杭施工方法を実行する制御システムの一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
本実施形態の基礎杭施工方法は、地盤に鉛直孔を形成し、この鉛直孔に杭周固定液を満たして杭体を建て込むプレボーリング工法に基づくものである。アースオーガにより掘削液を噴出しながら地盤を掘削し、地盤の比較的硬い支持層まで掘削したその最下部に、セメントミルクにより根固め部を形成する。そして、鉛直孔に既成杭を設置することで基礎杭の築造が完了する。
【００１４】
本実施形態において杭体を施工する地盤１０１は、図１に示されるように、粘土質で水を通しにくい止水層１０５を有し、この止水層１０５の上方及び下方に、水を通しやすい上部透水層（第１の層）１０３及び下部透水層（第２の層）１１１をそれぞれ有する地盤である。下部透水層１１１は、地盤の比較的軟らかい帯水層１０７と、後述する根固め部を形成する、地盤の比較的硬い支持層１０９とを含む。また、上部透水層１０３及び下部透水層１１１はそれぞれ地下水を含んでいる。
【００１５】
ここで、上部透水層１０３を構成する地盤は、重金属や揮発性有機化合物等により汚染されており、これらにより上部透水層１０３に含まれる地下水も汚染されているものとする。一方、下部透水層１１１を構成する地盤は、上部透水層１０３における汚染物質が止水層１０５により遮断されているため、汚染されておらず、下部透水層１１１に含まれる地下水は、産業用又は生活用に有効利用することができるものとする。なお、止水層１０５は、１．０×１０−４ｃｍ／ｓｅｃ以下の透水係数を有し、且つ厚さが１．０ｍ以上である層であり、この性状の止水層１０５には、土壌汚染対策法に規定された「準不透水層」が該当する。また、止水層１０５が土壌汚染対策法に規定された「不透水層」（１．０×１０−５ｃｍ／ｓｅｃ以下の透水係数を有し、且つ厚さが５．０ｍ以上である層）である場合にも、本施工方法は有効である。
【００１６】
図１及び図２を参照しながら、本実施形態に係る基礎杭施工方法について説明する。なお、図１（ａ）〜（ｄ）及び図２（ａ）〜（ｅ）は、一本の杭体の施工について、以下に説明する一連の工程を横並びで連続的に示している。本実施形態の施工方法は、以下に説明する掘削工程と、根固め液注入工程と、オーガ引き上げ工程と、杭建込工程と、を備えている。
【００１７】
〔掘削工程〕
地面に杭打ち機械をセットし（図示せず）、杭芯を測量し、機械を精度よく設置する。アースオーガ７の先端部からベントナイト泥水（ベントナイト配合液）を噴出しながら、アースオーガ７により上部透水層１０３を掘削する（図１（ａ））。なお、ベントナイト泥水は、形成する鉛直孔１１３の土壁の安定性を維持するための掘削液である。更に、ベントナイト泥水を注入しながら止水層１０５（図１（ｂ））、下部透水層１１１における帯水層１０７、更には支持層１０９へと掘削を進める（図１（ｃ））。アースオーガ７で掘削液と撹拌混合された原位置土は鉛直孔１１３の内部で流動性を有する泥土９となっている。
【００１８】
掘削が支持層１０９の内部まで到達したら、アースオーガ７の先端部から掘削ビット７ａを水平方向に突出させて掘削を進め、鉛直孔１１３の孔径を拡大することで、鉛直孔１１３の下端部に根固め部１１９を形成する（図１（ｄ））。
【００１９】
〔根固め液注入工程〕
そして、アースオーガ７を引き上げながら上記根固め部１１９に根固め液１０としてのセメントミルク（水セメント比５５〜６０％）を注入して撹拌する（図２（ａ））。セメントミルクの注入を終了したら、掘削ビット７ａを収める。
【００２０】
〔アースオーガ引き上げ工程〕
その後、更にアースオーガ７を引き揚げながら、鉛直孔１１３の内部に杭周固定液１１たるセメントミルク（水セメント比１００％以上）を注入する（図２（ｂ））。アースオーガ７が鉛直孔１１３から抜き取られたとき（図２（ｃ））には、鉛直孔１１３内の泥土９は、ぼぼセメントミルクに置換されている。
【００２１】
〔杭建込工程〕
そして、杭体（既成杭）５を鉛直孔１１３に挿入し、ゆっくりと降下させ（図２（ｄ））、杭体５の最下端部を根固め部１１９内のセメントミルクに挿入する（図２（ｅ））。このようにして、施工が完了し、根固め液及び杭周固定液が硬化したところで、杭体５を含む基礎杭６が完成する。
【００２２】
近年では、汚染された上部透水層１０３を含む地盤で上述のようなプレボーリング工法を行う場合、下層の下部透水層１１１にまで汚染が拡大することが問題視されている。すなわち、上記の基礎杭施工の際には止水層１０５を上下に貫通して鉛直孔１１３が形成されることになる。そうすると、施工中においては止水層１０５による絶縁状態が失われるので、施工時に上部透水層１０３の汚染物質が鉛直孔１１３を通じて下部透水層１１１に移動するおそれがあり、下部透水層１１１まで汚染が拡大するおそれがある。
【００２３】
そこで、この問題への対策として、本実施形態の施工方法では、掘削工程、根固め液注入工程、オーガ引き上げ工程、及び杭建込工程において、それぞれ、以下に説明する第１〜第４制御工程を実行する。
【００２４】
〔第１制御工程〕
第１制御工程は、止水層１０５以深の掘削工程（図１（ｂ）〜（ｄ））において、鉛直孔１１３内に溜まっている流動物（ここでは、原位置土とベントナイト泥水が撹拌混合された泥土９）の上面Ｈの高さを監視しながら行う。そして、上記流動物上面Ｈが所定の許容低下幅以上の落差で低下しないように、アースオーガ７からの掘削液吐出流量と、アースオーガ７の回転と、アースオーガ７の上下移動と、の少なくとも１つを制御する。
【００２５】
具体的には、例えば、ある程度締まった地盤をアースオーガ先端から掘削液を吐出しながら正回転（スクリュー部で下向きの推力が得られる回転方向）で掘削する条件では、原位置の土はアースオーガ先端部で緩められ、更に掘削液と混合され泥土化するため、原位置の元々の体積に比べ大きく増加すること、及び、掘削の進行に伴いアースオーガの地中挿入部の体積が増えることにより、鉛直孔１１３内の流動物（泥土）は上向きに移動するので、特別な制御は不要である。
【００２６】
しかし、極めて緩い地盤を掘削する条件では、鉛直孔１１３の下部地盤がアースオーガの自重を支持できずに陥没し、これに起因して鉛直孔１１３内の流動物（泥土）が大きく下方に移動する恐れがある。これを防ぐには、流動物上面Ｈの高さを監視しながら掘削し、Ｈの低下傾向が確認されたらアースオーガ７の下降速度を低速に制御することが有効である。
【００２７】
また、鉛直孔１１３の掘削中においては、例えば、掘削が停滞した場合などにアースオーガ７を一時的に上昇させたり一時的に逆回転させたりする場合がある。アースオーガ７の上昇が実行される場合には、アースオーガ７の地中挿入部の体積減少に伴い流動物上面Ｈが低下する傾向にある。従って、例えば、アースオーガ７を上昇させる場合には、流動物上面Ｈの高さを監視しながら、アースオーガ７の上昇速度を低速に制御すると共に、流動物上面Ｈが低下しないようにアースオーガ７の上昇速度に対応させて掘削液吐出流量を一時的に増加するといった制御を行う。すなわち、この場合、アースオーガ７の地中挿入部の体積減少分を十分補うような大きい流量で掘削液が吐出され、流動物上面Ｈの大きな低下が防止される。
【００２８】
また、アースオーガ７を逆回転させる場合にも、流動物上面Ｈが低下する傾向にある。従って、例えば、アースオーガ７を逆回転させる場合には、流動物上面Ｈの高さを監視しながら、アースオーガ７の回転速度を低速に制御すると共に、アースオーガ７の回転速度に対応させて掘削液吐出流量を一時的に増加するといった制御を行う。すなわち、この場合、アースオーガ７の逆回転に起因する流動物上面Ｈの低下を十分補うような大きい流量で掘削液が吐出され、流動物上面Ｈの大きな低下が防止される。
【００２９】
〔第２制御工程〕
第２制御工程は、根固め液注入工程（図２（ａ））において、鉛直孔１１３内に溜まっている流動物（泥土９）の上面Ｈの高さを監視しながら行う。そして、上記流動物上面Ｈが所定の許容低下幅以上の落差で低下しないように、アースオーガ７からの根固め液注入流量と、アースオーガ７の回転と、アースオーガ７の上下移動と、の少なくとも１つを制御する。
【００３０】
具体的には、根固め液注入工程では、アースオーガ７の上下移動を繰り返しながら根固め部１１９に根固め液１０を注入・撹拌していく。ここで、アースオーガ７が上昇する場合には、アースオーガ７の地中挿入部体積が減少するので流動物上面Ｈが低下する傾向にある。従って、例えば、アースオーガ７を上昇させる場合には、流動物上面Ｈの高さを監視しながら、アースオーガ７の上昇速度を低速に制御すると共に、流動物上面Ｈが低下しないようにアースオーガ７の上昇速度に対応させて根固め液注入流量を一時的に増加するといった制御を行う。すなわち、この場合、アースオーガ７の流動物上面Ｈ下の体積減少を十分補うような大きい流量で根固め液が注入され、流動物上面Ｈの大きな低下が防止される。
【００３１】
〔第３制御工程〕
第３制御工程は、オーガ引き上げ工程（図２（ｂ））において、鉛直孔１１３内に溜まっている流動物（泥土９）の上面Ｈの高さを監視しながら行う。そして、上記流動物上面Ｈが所定の許容低下幅以上の落差で低下しないように、アースオーガ７からの杭周固定液注入流量と、アースオーガ７の回転と、アースオーガ７の上下移動と、の少なくとも１つを制御する。
【００３２】
アースオーガ７が引き上げられるときには、アースオーガ７の地中挿入部体積が減少するので流動物上面Ｈが低下する傾向にある。従って、例えば、アースオーガ７を引き上げる場合には、流動物上面Ｈの高さを監視しながら、アースオーガ７の上昇速度を低速に制御すると共に、流動物上面Ｈが低下しないようにアースオーガ７の上昇速度に対応させて杭周固定液注入流量を維持するといった制御を行う。すなわち、この場合、アースオーガ７の地中挿入部体積の減少を十分補うような大きい流量で杭周固定液が注入され、流動物上面Ｈの大きな低下が防止される。
【００３３】
〔第４制御工程〕
杭建込工程で杭体５を鉛直孔１１３に挿入する前に、杭周固定液を注入するための注入管１５を鉛直孔１１３内に挿入しておく（図２（ｃ））。このとき、注入管１５の注入口１６が止水層１０５の上端境界よりも深い位置まで達するように、注入管１５を鉛直孔１１３内に挿入する。そして、第４制御工程は、杭建込工程（図２（ｄ）〜（ｅ））において、注入管１５を通じて鉛直孔１１３内に杭周固定液を注入しながら行う。ここでは、注入口１６の先端を上向きとし、杭周固定液を上向きに噴出するようにしてもよい。杭周固定液を上向きに噴出すれば、止水層１０５近傍において孔内の流動物（泥土又は杭周固定液）の下向きの流れが生じにくくなるので、汚染物質の下向きの移動が発生しにくくなり好ましい。
【００３４】
第４制御工程は、杭体５を鉛直孔１１３に挿入するときに、鉛直孔１１３内に溜まっている流動物（泥土、杭周固定液）の上面Ｈの高さを監視しながら行う。そして、上記流動物上面Ｈが所定の許容低下幅以上の落差で低下しないように、注入管１５からの杭周固定液注入流量と、既成杭の上下移動と、の少なくとも１つを制御する。
【００３５】
鉛直孔１１３に杭体５を挿入するときに、例えば、鉛直孔１１３内で杭体５の下降が停滞した場合などは杭体５を一時的に上昇させる場合がある。杭体５が上昇される場合には、杭体５の地中挿入部体積が減少するので流動物上面Ｈが低下する傾向にある。従って、例えば、杭体５を上昇させる場合には、流動物上面Ｈの高さを監視しながら、杭体５の上昇速度を低速に制御すると共に、流動物上面Ｈが低下しないように杭体５の上昇速度に対応させて注入管１５からの杭周固定液注入流量を一時的に増加するといった制御を行う。すなわち、この場合、杭体５の地中挿入部体積の減少を十分補うような大きい流量で杭周固定液が注入され、流動物上面Ｈの大きな低下が防止される。杭建込工程の終了後に、注入管１５は鉛直孔１１３から抜き取ってもよい。
【００３６】
また、例えば、杭体５の下降に伴い、汚染物質の混入リスクが高い汚染土層１０３近傍の孔内流動物（泥土、杭周固定液）が下方に移動する恐れがある。これに対し、注入管１５を通じて杭周固定液を注入することで、止水層１０５近傍において上記流動物の下向きの流れの発生を阻害できるので、汚染物質の下方への移動を防ぐことができる。特に、杭体５の先端部が汚染土層１０３近傍にある状態で杭体５を下降させる際には、汚染物質の混入リスクが高い上部の流動物を止水層１０５以深に押し込む可能性が高くなる。この場合、杭体５の下降速度を低速に制御するとともに、注入管１５からの杭周固定液注入流量を一時的に増加させる制御を行うことで、上記流動物の下方への押し込みを防止できる。
【００３７】
以上の第１〜第４制御工程における流動物上面Ｈの許容低下幅は、止水層１０５の上下幅（厚さ）とする。止水層１０５の上下幅は、本実施形態の基礎杭施工に先立ってボーリング調査を行うことにより、事前に知ることができる。また、第１〜第４制御工程においては、作業者の目視で流動物上面Ｈの高さを監視してもよい。また、流動物上面Ｈを検知する液面センサを鉛直孔１１３の上端部に設け液面センサで流動物上面Ｈの高さを監視してもよい。
【００３８】
流動物上面Ｈの監視手段として液面センサを用いる場合、例えば図３に示すように、コンピュータ２０１を備えた制御システム２００を用いて自動的に上記第１〜第３制御工程を実行するようにしてもよい。制御システム２００において、杭打ち機２０５は、アースオーガ７を回転させるオーガ回転機構２１１と、アースオーガ７を上昇・下降させるオーガ昇降機構２１３と、アースオーガ７の先端部から掘削液、根固め液又は杭周固定液を噴射する液供給機構２１５を備えている。そして、制御システム２００のコンピュータ２０１は、液面センサ２０３からのセンサ信号に基づいて、オーガの回転速度及び回転方向と、オーガの昇降速度と、液（掘削液、根固め液又は杭周固定液）の供給流量と、を演算し、流動物上面Ｈが許容低下幅以上で低下しないように、杭打ち機２０５のオーガ回転機構２１１、オーガ昇降機構２１３及び液供給機構２１５をフィードバック制御することで、上述の第１〜第３制御工程を実現する。
【００３９】
第１〜第４制御工程による作用効果について説明する。
【００４０】
本発明者らは、止水層１０５を貫通してプレボーリング工法による鉛直孔１１３を形成したときには、鉛直孔１１３内での流動物（泥土又は杭周固定液）の上下方向の流れに伴って、地盤中の物質が止水層１０５を横切って上下移動することに着目して本発明を完成させた。
【００４１】
本実施形態の基礎杭施工方法によれば、第１〜第４制御工程によって流動物上面Ｈの低下を最低限に抑えるので、鉛直孔１１３内の流動物（泥土又は杭周固定液）の下方への流れを最小限に抑えることができる。従って、上部透水層１０３の汚染物質が止水層１０５を通過して下部透水層１１１に移動する可能性を抑えることができる。
【００４２】
また、第１〜第４制御工程における許容低下幅は、止水層の上下幅に等しいこととしている。鉛直孔１１３内の流動物上面Ｈの上下移動は、鉛直孔１１３内の止水層１０５近傍における流動物（泥土又は杭周固定液）の上下移動をほぼ反映している考えることができる。よって、止水層１０５の上下幅を許容低下幅として第１〜第４制御工程を行えば、止水層１０５近傍における流動物（泥土又は杭周固定液）の下方への移動が止水層１０５の上下幅以下に抑えられると考えられる。そうすると、上部透水層１０３から鉛直孔１１３内に漏出した汚染物質が下部透水層１１１まで到達することが抑えられると考えられる。よって、下部透水層１１１への汚染拡散を抑えることができる。また、従来のプレボーリング工法と比較しても、必要な資材等や特殊な工程等が極端に増加することが抑えられるので、工期の増大も抑制することができる。
【００４３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。例えば、杭体５として肉薄のパイプ状の杭等が採用される場合には、杭建込工程において杭体５の上下動による孔内流動物（泥土又は杭周固定液）の流動が比較的小さいと考えられるので、第４制御工程が不要である場合もある。従って、本発明の基礎杭施工方法では、第４制御工程を行わず、第１〜第３制御工程のみ行うこととしてもよい。
【００４４】
また、例えば、上記実施形態では上部透水層、止水層、及び下部透水層からなる地盤に杭体を施工する態様を示したが、止水層の上方又は下方の地盤の性状は限定されない。つまり、止水層が存在し、止水層の上方の地盤における汚染物質が止水層の下方の地盤へと侵入すると不都合である地盤であれば、本発明の適用対象であり得る。
【符号の説明】
【００４５】
５…杭体（既成杭）、６…基礎杭、９…泥土、１０…根固め液、１１…杭周固定液、１５…注入管、１６…注入口、１０１…地盤、１０５…止水層、１０９…支持層、１１３…鉛直孔、１１９…根固め部、Ｈ…流動物の上面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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