(57)【要約】【課題】地盤改良体に建て込まれて構造物を支持する芯材の先端支持力を増大させると共に、該芯材の地盤改良体への建て込み時の抵抗を低減して施工性を向上させ、且つ、該芯材の先端の加工に要する時間や費用を低減し、該芯材の運搬性を向上させることを課題とする。【解決手段】地盤改良体２０に建て込まれて構造物を支持する芯材１０の先端部１０Ａの構造であって、前記先端部１０Ａに複数のねじ鉄筋１２がナット１４によりねじ締結されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤改良体に建て込まれて構造物を支持する芯材の先端部の構造であって、
前記先端部には、複数の棒状部材が前記芯材の軸方向に対して交差するように配されてねじ締結されていることを特徴とする芯材の先端部構造。
【請求項２】
前記複数の棒状部材は、前記芯材の先端支持力が増大されるように配されていることを特徴とする請求項１に記載の芯材の先端部構造。
【請求項３】
前記芯材は、Ｈ形鋼であり、
前記棒状部材は、前記Ｈ形鋼の両側又は片側のフランジを貫通して該フランジにねじ締結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の芯材の先端部構造。
【請求項４】
前記複数の棒状部材は、前記芯材の底側から視て横に並ぶように配されていることを特徴とする請求項３に記載の芯材の先端部構造。
【請求項５】
前記棒状部材は、前記Ｈ形鋼のウェブを挟んだ両側に複数ずつ異なる高さに配され、前記フランジにねじ締結されていることを特徴とする請求項４に記載の芯材の先端部構造。
【請求項６】
前記複数の棒状部材のうちの少なくとも一つは、前記芯材における前記フランジの幅方向の外側に配され、前記フランジにねじ締結されたプレートにねじ締結されていることを特徴とする請求項３から請求項５までの何れか１項に記載の芯材の先端部構造。
【請求項７】
前記複数の棒状部材は、前記フランジの幅方向両側に鉛直方向に並ぶように配されていることを特徴とする請求項３に記載の芯材の先端部構造。
【請求項８】
地盤改良体に建て込まれて構造物を支持する芯材の製造方法であって、
前記芯材の先端部に複数の孔を空けて、該複数の孔に複数の棒状部材を前記芯材の軸方向に対して交差するように挿通し、該複数の棒状部材を前記先端部にねじ締結することを特徴とする芯材の製造方法。
【請求項９】
地盤改良体に建て込まれて構造物を支持する芯材の先端部に、複数の棒状部材を前記芯材の軸方向に対して交差するように配してねじ締結することにより、前記芯材の先端支持力を増大させることを特徴とする芯材の先端支持力を増大させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤改良体に建て込まれて構造物を支持する芯材の先端部構造、該芯材の製造方法、及び、該芯材の先端支持力を増大させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ソイルセメント工法等により施工された地盤改良体にＨ形鋼等の芯材を建て込み、該芯材を杭として適用することが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、芯材としてのＨ形鋼杭の先端支持力の増大を目的として、Ｈ形鋼杭の先端に２枚のプレートを取り付けると共に、Ｈ形鋼杭の建て込み時の抵抗を小さくして施工性を向上させることを目的として、２枚のプレートの間に開口を設けることが記載されている。特許文献１に記載のＨ形鋼杭は、両側のフランジの先端を台形状に切断すると共にウェブをその高さに合わせて切断し、各プレートをフランジの斜めの切断面に取り付けた構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１６７６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記Ｈ形鋼杭では、先端部の開口率が低いことにより、Ｈ形鋼杭の建て込み時の抵抗が増大し、施工性が低下する。また、プレートを上記斜めの切断面に取り付けるためには、、フランジ及びウェブを高精度に切断し、その切断面を研磨する等高精度に仕上げを行ったうえで、溶接作業を実施する必要がある。
【０００５】
ここで、フランジ及びウェブの切断及び仕上げ作業ならびに溶接作業は、建設工事の現場で実施できるような簡易な作業ではなく、工場での実施が必要な特殊作業であるため、Ｈ形鋼の工場への搬出入や工場での作業が発生することにより時間と費用が増大する。また、溶接技術者が必要になるため、より一層費用が増大する。さらに、詳細は後述するが、Ｈ形鋼の先端にプレートを取り付けることによりＨ形鋼の運搬性が低下することになる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、地盤改良体に建て込まれて構造物を支持する芯材の先端支持力を増大させると共に、該芯材の地盤改良体への建て込み時の抵抗を低減して施工性を向上させ、且つ、該芯材の先端の加工に要する時間や費用を低減し、該芯材の運搬性を向上させることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る芯材の先端部構造は、地盤改良体に建て込まれて構造物を支持する芯材の先端部の構造であって、前記先端部には、複数の棒状部材が前記芯材の軸方向に対して交差するように配されてねじ締結されていることを特徴とする。
【０００８】
前記芯材の先端部構造において、前記複数の棒状部材は、前記芯材の先端支持力が増大されるように配されていてもよい。
【０００９】
前記芯材の先端部構造において、前記芯材は、Ｈ形鋼であってもよく、前記棒状部材は、前記Ｈ形鋼の両側又は片側のフランジを貫通して該フランジにねじ締結されていてもよい。また、前記複数の棒状部材は、前記芯材の底側から視て横に並ぶように配されていてもよい。また、前記棒状部材は、前記Ｈ形鋼のウェブを挟んだ両側に複数ずつ異なる高さに配され、前記フランジにねじ締結されていてもよい。さらに、前記複数の棒状部材のうちの少なくとも一つは、前記芯材における前記フランジの幅方向の外側に配され、前記フランジにねじ締結されたプレートにねじ締結されていてもよい。
【００１０】
前記芯材の先端部構造において、前記複数の棒状部材は、前記フランジの幅方向両側に鉛直方向に並ぶように配されていてもよい。
【００１１】
また、本発明に係る芯材の製造方法は、地盤改良体に建て込まれて構造物を支持する芯材の製造方法であって、前記芯材の先端部に複数の孔を空けて、該複数の孔に複数の棒状部材を前記芯材の軸方向に対して交差するように挿通し、該複数の棒状部材を前記先端部にねじ締結することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る芯材の先端支持力を増大させる方法は、地盤改良体に建て込まれて構造物を支持する芯材の先端部に、複数の棒状部材を前記芯材の軸方向に対して交差するように配してねじ締結することにより、前記芯材の先端支持力を増大させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、地盤改良体に建て込まれて構造物を支持する芯材の先端支持力を増大させると共に、該芯材の地盤改良体への建て込み時の抵抗を低減して施工性を向上させ、且つ、該芯材の先端の加工に要する時間や費用を低減し、該芯材の運搬性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る芯材を示す立面図である。
【図２】一実施形態に係る芯材を示す底面図（図１の２−２矢視図）である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、芯材の先端部を加工する手順を示す図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、芯材の運搬状態を示す図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、従来の芯材の運搬状態を示す図である。
【図６】芯材の先端支持力を評価する方法を説明するための底面図である。
【図７】芯材を地盤改良体に建て込んでいる状態を示す断面図である。
【図８】他の実施形態に係る芯材を示す底面図である。
【図９】他の実施形態に係る芯材を示す立面図である。
【図１０】他の実施形態に係る芯材を示す底面図（図９の１０−１０矢視図）である。
【図１１】他の実施形態に係る芯材を示す底面図である。
【図１２】他の実施形態に係る芯材を示す立面図である。
【図１３】他の実施形態に係る芯材を示す底面図（図１２の１３−１３矢視図）である。
【図１４】他の実施形態に係る芯材を示す底面図である。
【図１５】他の実施形態に係る芯材を示す立面図である。
【図１６】他の実施形態に係る芯材を示す底面図（図１５の１６−１６矢視図）である。
【図１７】他の実施形態に係る芯材を示す底面図である。
【図１８】他の実施形態に係る芯材を示す立面図である。
【図１９】他の実施形態に係る芯材を示す底面図（図１８の１９−１９矢視図）である。
【図２０】他の実施形態に係る芯材を示す底面図である。
【図２１】他の実施形態に係る芯材を示す立面図である。
【図２２】他の実施形態に係る芯材を示す底面図（図２１の２２−２２矢視図）である。
【図２３】他の実施形態に係る芯材を示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る芯材１０を示す立面図であり、図２は、当該芯材１０を示す底面図（図１の２−２矢視図）である。これらの図に示すように、芯材１０は、Ｈ形鋼であって、ソイルセメント工法により構築された柱状の地盤改良体２０内に建て込まれた杭であり、地盤改良体２０の底側に位置する先端部１０Ａに、先端支持力を増大させるための補強構造１１を備えている。
【００１６】
上記補強構造１１は、芯材１０の先端部１０Ａにねじ締結された４本のねじ鉄筋１２を備えている。この４本のねじ鉄筋１２は、互いに平行に且つフランジ１０Ｆに対して直角に配されている。一対のフランジ１０Ｆには、ねじ鉄筋１２が挿通される孔が形成され、この孔を通してねじ鉄筋１２の端部がフランジ１０Ｆの外面から芯材１０の外側に突出しており、この突出部に螺合したナット１４によりねじ鉄筋１２の両端側が一対のフランジ１０Ｆにねじ締結されている。
【００１７】
４本のねじ鉄筋１２は、フランジ１０Ｆの幅方向に間隔を空けて配されており、左右の外側の２本のねじ鉄筋１２は、フランジ１０Ｆの先端角部１０Ｆｃの近傍に配され、左右の内側の２本のねじ鉄筋１２は、ウェブ１０Ｗを挟むように配されている。また、左右の内側の２本のねじ鉄筋１２は、左右の外側の２本のねじ鉄筋１２の斜め上側に配されている。即ち、４本のねじ鉄筋１２は、逆Ｖ字状に配されている。
【００１８】
ここで、フランジ１０Ｆの縁端から左右の外側のねじ鉄筋１２を通す孔の中心までの距離（以下、最小縁端距離という）と、ねじ鉄筋１２の最小中心間隔とは、所定の設計標準（例えば、鉄道構造物等設計標準）に準拠して設定する。即ち、最小縁端距離を、フランジ１０Ｆの縁端の破壊によって左右の外側のねじ鉄筋１２の締結強度が損なわれないとされる所定寸法以上とし、ねじ鉄筋１２の最小中心間隔を、締付け力の分布や応力の伝達が円滑にできるとされる所定寸法以上とする（「鉄道構造部等設計標準・同解説  鋼・合成構造物」（国土交通省鉄道局  監修、鉄道総合技術研究所  編、丸善株式会社発行  平成２１年７月）参照）。
【００１９】
図３（Ａ）、（Ｂ）は、芯材１０の先端部１０Ａを加工する手順を示す図である。これらの図に示すように、芯材１０の先端部１０Ａを加工するにあたり、まず、図３（Ａ）に示すように、両側のフランジ１０Ｆに各４個の孔Ｈをあける。ここで、孔Ｈは、パンチャーやドリル等の機械工具やガス溶断機等の建設工事の現場で使用可能な機械を使用し、且つ、専門の技術者以外でも実施できる方法により加工する。そして、図３（Ｂ）に示すように、ねじ鉄筋１２を両側のフランジ１０Ｆの孔Ｈに挿通し、フランジ１０Ｆの外面側からナット１４でねじ鉄筋１２の両側を両側のフランジ１０Ｆにねじ締結する。以上説明したような加工を、建設工事の現場に芯材１０を搬入した後に実施する。
【００２０】
図４（Ａ）、（Ｂ）は、芯材１０の運搬状態を示す図である。これらの図に示すように、多数の芯材１０をまとめて運搬するが、図４（Ａ）に示すように、ウェブ１０Ｗを縦にして芯材１０を運搬車両の荷台に積載する場合には、左右に隣り合う芯材１０の一方のフランジ１０Ｆが他方の芯材１０の両フランジ１０Ｆ間の溝に入り込むようにする。また、図４（Ｂ）に示すように、ウェブ１０Ｗを横にして芯材１０を運搬車両の荷台に積載する場合には、上下に隣り合う芯材１０の一方のフランジ１０Ｆが他方の芯材１０の両フランジ１０Ｆ間の溝に入り込むようにする。これにより、多数の芯材１０の運搬車両の荷台への積載性を高めることができる。
【００２１】
ここで、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、先端部にプレート２が溶接された芯材１の場合には、先端部にプレート２が存在することにより、多数の芯材１を、左右又は上下の芯材１の一方のフランジ１Ｆが他方の芯材１の両フランジ１Ｆ間の溝に入り込むようにして、運搬車両の荷台に積載することができない。これに対して、本実施形態に係る芯材１０は、運搬時にはねじ鉄筋１２が取り付けてられていないことにより、上述の積載方法を実施することが可能である（図４（Ａ）、（Ｂ）参照）。
【００２２】
図６は、芯材１０の先端支持力を評価する方法を説明するための底面図である。この図に示すように、芯材１０のウェブ１０Ｗの両側の溝の夫々には、両フランジ１０Ｆにねじ締結された２本のねじ鉄筋１２が存在し、芯材１０の荷重に対する反力を受ける。これにより、芯材１０の先端支持力を評価するための芯材１０の底面積を、Ｈ形鋼の厚み分の面積のみならず、ウェブ１０Ｗの両側の溝の面積を含めて、即ち、フランジ幅×ウェブ幅（図中鎖線で示す範囲）に拡大することができる。
【００２３】
図７は、芯材１０を地盤改良体２０に建て込んでいる状態を示す断面図である。この図に示すように、芯材１０を硬化前の地盤改良体２０に圧入しているときには、セメントミルク等の充填物が、外側のねじ鉄筋１２の外側、該ねじ鉄筋１２とその内側のねじ鉄筋１２との間及び該内側のねじ鉄筋１２とウェブ１０Ｗとの間から上側へ逃げる。
【００２４】
ここで、上述の図５に示す芯材１の場合、地盤改良体への圧入時に充填物を上側へ逃がす開口が、プレート２とウェブ１Ｗとの間に限られているのに対し、本実施形態に係る芯材１０の場合、当該開口が、外側のねじ鉄筋１２の外側、該ねじ鉄筋１２とその内側のねじ鉄筋１２との間及び該内側のねじ鉄筋１２とウェブ１０Ｗとの間と広く取られている。従って、本実施形態に係る芯材１０は、上記芯材に比して、先端部１０Ａの開口率が高いことにより、地盤改良体２０への圧入時の抵抗を低減でき、施工性を向上できる。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態では、ねじ鉄筋１２を芯材１０の先端部１０Ａにねじ締結するようにしたことによって、溶接作業を要することなく、芯材１０の先端支持力を評価するための芯材１０の底面積を増大させることができる。従って、芯材１０の先端支持力を増大させると共に、芯材１０の先端の加工に要する時間や費用を低減し、芯材１０の運搬性を向上させることができる。
【００２６】
また、本実施形態では、４本のねじ鉄筋１２を逆Ｖ字状に配することにより、ねじ鉄筋１２の最小中心間隔を上記所定設計標準に準拠して所定寸法以上にしたうえで、芯材１０の先端支持力を評価するための底面積を、ねじ鉄筋１２の本数に比例して増大させることができる。
【００２７】
図８は、他の実施形態に係る芯材３０を示す底面図である。これらの図に示すように、芯材３０はＨ形鋼であり、その先端部に補強構造３１を備えている。この補強構造３１は、上述の実施形態に係る芯材１０の４本のねじ鉄筋１２を８本のボルト３２に替えた構成であり、各４本のボルト３２が、一方又は他方のフランジ３０Ｆにナット３４によりねじ締結されている。各フランジ３０Ｆにねじ締結された４本のボルト３２は、互いに平行に且つ各フランジ３０Ｆに対して直角に配されている。各フランジ３０Ｆには、ボルト３２が挿通される孔が形成され、この孔を通してボルト３２のネジ部が各フランジ３０Ｆの内面から芯材３０の内側に突出しており、このネジ部に螺合したナット３４によりボルト３２が各フランジ３０Ｆにねじ締結されている。また、各フランジ３０Ｆにねじ締結された４本のボルト３２は、上記実施形態に係るねじ鉄筋１２と同様に逆Ｖ字状に配されている。
【００２８】
本実施形態に係る芯材３０においても、上記実施形態に係る芯材１０と同様に、ボルト３２により芯材３０の先端支持力を評価するための底面積が増大することによって芯材３０の先端支持力が増大する。また、本実施形態に係る芯材３０によれば、上記実施形態に係る芯材１０に比して先端部の開口率がさらに高くなることによって、芯材３０を地盤改良体２０に圧入する際の抵抗をより一層低減することができ、施工性をより一層向上させることができる。
【００２９】
図９は、他の実施形態に係る芯材４０を示す立面図であり、図１０は、該芯材４０を示す底面図（図９の１０−１０矢視図）である。これらの図に示すように、芯材４０はＨ形鋼であり、その先端部４０Ａに補強構造４１を備えている。この補強構造４１は、上述の実施形態に係る芯材１０の補強構造１１の上に２本のねじ鉄筋１２を追加した構成であり、最上段の２本のねじ鉄筋１２は、ウェブ４０Ｗを挟んで互いに平行に、そして、中段のねじ鉄筋１２と最下段のねじ鉄筋１２との間の開口と鉛直方向に重なるように配されている。
【００３０】
これにより、ねじ鉄筋１２の最小中心間隔を上記所定設計標準に準拠して所定寸法以上にしたうえで、上記実施形態に係る芯材１０よりも一層、芯材１０の先端支持力を評価するための底面積を増大させることができる。
【００３１】
図１１は、他の実施形態に係る芯材５０を示す底面図である。この図に示すように、芯材５０はＨ形鋼であり、その先端部に補強構造５１を備えている。この補強構造５１は、上述の実施形態に係る芯材４０の６本のねじ鉄筋１２を１２本のボルト３２に替えた構成であり、各６本のボルト３２が、一方又は他方のフランジ５０Ｆにナット３４によりねじ締結されている。
【００３２】
本実施形態に係る芯材５０においても、上記実施形態に係る芯材４０と同様に、ボルト３２により芯材５０の先端支持力を評価するための底面積が増大することによって芯材５０の先端支持力が増大する。また、本実施形態に係る芯材５０によれば、上記実施形態に係る芯材４０に比して先端部の開口率がさらに高くなることによって、芯材５０を地盤改良体２０に圧入する際の抵抗をより一層低減することができ、施工性をより一層向上させることができる。なお、本実施形態に係る芯材５０では、ボルト３２をフランジ５０Ｆの内面から芯材５０の内側へ突出させたが、ボルト３２をフランジ５０Ｆの外面から芯材５０の外側へ突出させてもよい。
【００３３】
図１２は、他の実施形態に係る芯材６０を示す立面図であり、図１３は、該芯材６０を示す底面図（図１２の１３−１３矢視図）である。これらの図に示すように、芯材６０はＨ形鋼であり、その先端部６０Ａに補強構造６１を備えている。この補強構造６１は、芯材６０の先端部６０Ａにねじ締結された４本のねじ鉄筋６２と、２本のねじ鉄筋６３と、４枚のプレート６４とを備えている。４本のねじ鉄筋６２は、上述の実施形態に係る芯材１０のねじ鉄筋１２と同様に配され、２本のねじ鉄筋６３は、４本のねじ鉄筋６２と平行に且つフランジ６０Ｆの幅方向に芯材６０を挟むように配されており、これら６本のねじ鉄筋６２、６３はＷ字状に配されている。
【００３４】
また、芯材６０のウェブ６０Ｗの両側の溝の夫々には、一対のプレート６４が配されており、このプレート６４とフランジ６０Ｆとには、ねじ鉄筋６２が挿通される孔が形成され、プレート６４には、さらにねじ鉄筋６３が挿通される孔が形成されている。ねじ鉄筋６２の端部は、プレート６４とフランジ６０Ｆとに形成された孔を通してフランジ６０Ｆの外面から芯材６０の外側に突出しており、この突出部に螺合したナット６６によりねじ鉄筋６２の両端側が一対のフランジ６０Ｆにねじ締結されている。また、ナット６８がナット６６と共にプレート６４及びフランジ６０Ｆを挟むように設けられており、これらのナット６６、６８により、プレート６４がフランジ６０Ｆにねじ締結されている。さらに、ねじ鉄筋６３の両端は、ナット６８により一対のプレート６４にねじ締結されている。
【００３５】
ここで、上述の実施形態に係る芯材１０のねじ鉄筋１２は、ナット１４の頭部から僅かに突出する程度の長さであるが、本実施形態に係る芯材６０のねじ鉄筋６２は、ねじ鉄筋１２より長く、ねじ鉄筋６２のナット６６からの突出長さは、ねじ鉄筋１２のそれよりも大きくなっている。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、２本のねじ鉄筋６３がフランジ６０Ｆの幅外に配されてプレート６４を介してフランジ６０Ｆに固定され、また、フランジ６０Ｆの幅内にてフランジ６０Ｆに固定された４本のねじ鉄筋６２の端部が、ウェブ６０Ｗの幅外にてナット１４の頭部から大きく突出している。これにより、芯材６０の先端支持力を評価するための芯材６０の底面積を、フランジ幅×ウェブ幅よりも広大に拡大することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、フランジ６０Ｆにねじ締結された４本のねじ鉄筋６２の突出部が、従来のＨ形鋼に接合されたスタッドと同様、芯材６０と地盤改良体２０とを一体化させる効果を発揮する。即ち、スタッドをＨ形鋼に接合する作業を要することなく、スタッド付Ｈ形鋼を得ることができる。
【００３８】
図１４は、他の実施形態に係る芯材７０を示す底面図である。この図に示すように、本実施形態に係る芯材７０は、上述の実施形態に係る芯材６０の４本のねじ鉄筋６２を８本のスタッドボルト７２に替えた構成であり、各４本のスタッドボルト７２が、一方又は他方のフランジ７０Ｆにナット６６、６８によりねじ締結されている。この４本のスタッドボルト７２の一端は、プレート６４の内面側のナット６８から大きく突出しており、他端は、フランジ７０Ｆの外面側のナット６６から大きく突出している。
【００３９】
本実施形態に係る芯材７０においても、上記実施形態に係る芯材６０と同様に、スタッドボルト７２により芯材７０の先端支持力を評価するための底面積が増大することによって芯材７０の先端支持力が増大する。また、本実施形態に係る芯材７０によれば、上記実施形態に係る芯材６０に比して先端部の開口率がさらに高くなることによって、芯材７０を地盤改良体２０に圧入する際の抵抗をより一層低減することができ、施工性をより一層向上させることができる。
【００４０】
図１５は、他の実施形態に係る芯材８０を示す立面図であり、図１６は、該芯材８０を示す底面図（図１５の１６−１６矢視図）である。これらの図に示すように、芯材８０はＨ形鋼であり、その先端部８０Ａに補強構造８１を備えている。この補強構造８１は、上述の実施形態に係る芯材６０の補強構造６１の上に２本のねじ鉄筋６２を追加した構成であり、最上段の２本のねじ鉄筋６２は、ウェブ８０Ｗを挟んで互いに平行に、そして、中段のねじ鉄筋６２と最下段のねじ鉄筋６２との間の開口と鉛直方向に重なるように配されている。これにより、ねじ鉄筋６２の最小中心間隔を上記所定設計標準に準拠して所定寸法以上にしたうえで、上記実施形態に係る芯材６０よりも一層、芯材６０の先端支持力を評価するための底面積を増大させることができる。
【００４１】
図１７は、他の実施形態に係る芯材９０を示す底面図である。この図に示すように、本実施形態に係る芯材９０は、上述の実施形態に係る芯材８０の６本のねじ鉄筋６２を１２本のスタッドボルト７２に替えた構成であり、各６本のスタッドボルト７２が、一方又は他方のフランジ９０Ｆにナット６６、６８によりねじ締結されている。この６本のスタッドボルト７２の一端は、プレート６４の内面側のナット６８から大きく突出しており、他端は、フランジ９０Ｆの外面側のナット６６から大きく突出している。
【００４２】
図１８は、他の実施形態に係る芯材１００を示す立面図であり、図１９は、該芯材１００を示す底面図（図１８の１９−１９矢視図）である。これらの図に示すように、本実施形態に係る芯材１００は、Ｈ形鋼であり、その先端部１００Ａに補強構造１０１を備えている。この補強構造１０１は、各列４本で２列に配された８本のねじ鉄筋１２を備えている。各列の４本のねじ鉄筋１２は、フランジ１００Ｆの幅方向の一端又は他端の近傍において鉛直方向に間隔を空けて並んでおり、各ねじ鉄筋１２の両端がナット１４によりフランジ１００Ｆにねじ締結されている。ここで、ねじ鉄筋１２の最小縁端距離と、ねじ鉄筋１２の最小中心間隔とは、上述の実施形態と同様に、鉄道構造物等設計標準等の所定の設計標準に準拠して設定されている。
【００４３】
本実施形態に係る芯材１００の先端部１００Ａでは、芯材１００のウェブ１００Ｗの両側の溝の夫々において、両フランジ１００Ｆの幅方向端部の近傍にねじ締結された縦４本のねじ鉄筋１２が存在し、この縦４本のねじ鉄筋１２と両フランジ１００Ｆとウェブ１００Ｗとにより、地盤改良体２０の充填物が囲繞されて拘束されている。これにより、芯材１００の先端部１００Ａでは、芯材１００の底端面とウェブ１００Ｗの両側の溝内の充填物とが一体となって、芯材１００の荷重に対する反力を受ける。これにより、芯材１００の先端支持力を評価するための芯材１００の底面積を、Ｈ形鋼の厚み分の面積のみならず、ウェブ１００Ｗの両側の溝の面積を含めて、即ち、フランジ幅×ウェブ幅に拡大することができる。
【００４４】
また、本実施形態に係る芯材１００によれば、上記実施形態に係る芯材１０に比して先端部の開口率がさらに高くなることによって、芯材１００を地盤改良体２０に圧入する際の抵抗をより一層低減することができ、施工性をより一層向上させることができる。
【００４５】
図２０は、他の実施形態に係る芯材１１０を示す底面図である。この図に示すように、本実施形態に係る芯材１１０は、上述の実施形態に係る芯材１００の８本のねじ鉄筋１２を１６本のスタッドボルト７２に替えた構成であり、各８本のスタッドボルト７２が、一方又は他方のフランジ１１０Ｆにナット６６、６８によりねじ締結されている。この１６本のスタッドボルト７２の一端は、フランジ１１０Ｆの内面側のナット６８から大きく突出し、他端は、フランジ１１０Ｆの外面側のナット６６から大きく突出している。
【００４６】
図２１は、他の実施形態に係る芯材１２０を示す立面図であり、図２２は、該芯材１２０を示す底面図（図２１の２２−２２矢視図）である。これらの図に示すように、芯材１２０はＨ形鋼であり、その先端部１２０Ａに補強構造１２１を備えている。この補強構造１２１は、各列４本で２列に配された計８本のねじ鉄筋６２と、フランジ１２０Ｆの幅方向に芯材１２０を挟むように配された２本のねじ鉄筋６３と、４枚のプレート１２４とを備えている。
【００４７】
各列の４本のねじ鉄筋６２は、フランジ１２０Ｆの幅方向の一端又は他端の近傍において縦に間隔を空けて並んでおり、各ねじ鉄筋６２の両端がナット６６により両側のフランジ１２０Ｆにねじ締結されている。また、芯材１２０のウェブ１２０Ｗの両側の溝の夫々には、一対のプレート１２４が配されており、下側２本のねじ鉄筋６２とナット６６、６８とにより一方又は他方のフランジ１２０Ｆにねじ締結されている。また、ねじ鉄筋６３の両端はナット６８により両側のプレート１２４にねじ締結されている。
【００４８】
本実施形態に係る芯材１２０では、上述の実施形態に係る芯材１１０と同様に、縦４本のねじ鉄筋１２と両フランジ１２０Ｆとウェブ１２０Ｗとにより、地盤改良体２０の充填物が囲繞されて拘束されているのみならず、２本のねじ鉄筋６３がフランジ１２０Ｆの幅外に配されてプレート１２４を介してフランジ１２０Ｆに固定され、また、フランジ１２０Ｆの幅内にてフランジ１２０Ｆに固定された８本のねじ鉄筋６２の端部が、ウェブ１２０Ｗの幅外にてナット６６の頭部から大きく突出している。これにより、芯材１２０の先端支持力を評価するための芯材１２０の底面積を、フランジ幅×ウェブ幅よりも広大に拡大することができる。
【００４９】
図２３は、他の実施形態に係る芯材１３０を示す底面図である。この図に示すように、上述の実施形態に係る芯材１２０の８本のねじ鉄筋６２を１６本のスタッドボルト７２に替えた構成であり、各８本のスタッドボルト７２が、一方又は他方のフランジ１３０Ｆにナット６６、６８によりねじ締結されている。この１６本のスタッドボルト７２の一端は、フランジ１３０Ｆの内面側のナット６８から大きく突出し、他端は、フランジ１３０Ｆの外面側のナット６８から大きく突出している。
【００５０】
なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、芯材をＨ形鋼としたが、鋼管や鋼矢板等の他の芯材にも本発明を適用できる。また、地盤改良体の形状は柱状に限らず壁状であってもよい。また、ねじ鉄筋やボルトが、芯材の軸方向に対して直交するように配されていることは必須ではなく、ねじ鉄筋やボルトが、芯材の軸方向に対して交差するように配されていればよい。さらに、ねじ締結は、ナットを使わずに、フランジにねじ孔を空けて該ねじ孔にねじ鉄筋やボルトのネジ部を螺合させるようにして行ってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１  芯材、１Ｆ  フランジ、１Ｗ  ウェブ、２  プレート、１０  芯材、１０Ａ  先端部、１０Ｆ  フランジ、１０Ｆｃ  先端角部、１０Ｗ  ウェブ、１１  補強構造、１２  ねじ鉄筋、１４  ナット、２０  地盤改良体、３０  芯材、３０Ｆ  フランジ、３０Ｗ  ウェブ、３１  補強構造、３２  ボルト、３４  ナット、４０  芯材、４０Ａ  先端部、４０Ｗ  ウェブ、４１  補強構造、５０  芯材、５０Ｆ  フランジ、５１  補強構造、６０  芯材、６０Ａ  先端部、６０Ｆ  フランジ、６０Ｗ  ウェブ、６１  補強構造、６２  ねじ鉄筋、６３  ねじ鉄筋、６４  プレート、６６、６８  ナット、７０  芯材、７０Ｆ  フランジ、７１  補強構造、７２  スタッドボルト、８０  芯材、８０Ａ  先端部、８０Ｗ  ウェブ、８１  補強構造、９０  芯材、９０Ｆ  フランジ、９１  補強構造、１００  芯材、１００Ａ  先端部、１００Ｆ  フランジ、１００Ｗ  ウェブ、１０１  補強構造、１１０  芯材、１１０Ｆ  フランジ、１１１  補強構造、１２０  芯材、１２０Ａ  先端部、１２０Ｆ  フランジ、１２１  補強構造、１２４  プレート、１３０  芯材、１３０Ｆ  フランジ
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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