(57)【要約】      （修正有）【課題】拡径によって生じた掘削土砂が固化体に混入することで該固化体の強度が低下するのを防止することができる固化体の造成方法を提供する。【解決手段】固化体の造成方法においては、掘削孔４の底面直上に拡がる領域については拡径せずに非拡径領域３１として残置し、その上方の孔壁を拡翼ビット８で切削して拡径領域３２を形成するとともに、切削によって生じた土砂３３は排土せず、これを非拡径領域３１に落とし込んで堆積層３４とし、次いで、堆積層３４に第１の固化材としてのセメントミルクを充填して固化させることにより、周辺地盤と同等の強度を有する第１の固化体を掘削孔４の最深部に造成する。次に、堆積層３４の天端と拡径領域３２の上縁との間における非堆積空間に第２の固化材としてのモルタルを投入して固化させることにより、第１の固化体に積層される形で第２の固化体を造成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削孔を鉛直下方又は斜め下方に向けて地盤内に形成し、
前記掘削孔の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削して拡径領域を形成し、
前記拡径領域を形成しつつ又は形成してから、該拡径領域の形成によって生じた切削土砂を前記掘削孔の底面に堆積させて堆積層とし、
該堆積層に第１の固化材を充填して固化させることで第１の固化体を造成し、
前記堆積層の天端から前記拡径領域の上縁までの空間に第２の固化材を投入して固化させることにより前記第１の固化体に積層される形で第２の固化体を造成することを特徴とする固化体の造成方法。
【請求項２】
前記第２の固化材を繊維が添加されたモルタル又はコンクリートとした請求項１記載の固化体の造成方法。
【請求項３】
前記掘削孔の底面直上に非拡径領域が残置されるように前記拡径領域を形成するとともに、該非拡径領域に前記切削土砂を落とし込むことで前記堆積層を形成する請求項１又は請求項２記載の固化体の造成方法。
【請求項４】
地盤内に掘削孔を形成するとともに該掘削孔の底面近傍に固化体を造成し、該固化体に下端が当接し又は貫入されるように前記掘削孔内に鋼管杭を建て込む鋼管杭の埋込み方法において、
前記固化体を第１の固化体と該第１の固化体に積層される第２の固化体とで構成するとともに、該第１の固化体及び第２の固化体を請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の固化体の造成方法にしたがって造成することを特徴とする鋼管杭の埋込み方法。
【請求項５】
ケーシングによる孔壁保護を図りながら前記掘削孔を形成し、
該掘削孔を形成した後であって前記拡径領域の形成前に該拡径領域が形成される区間の上縁近傍まで前記ケーシングを上昇させ、
前記第１の固化体及び前記第２の固化体の造成後、前記鋼管杭の前記掘削孔への建込み、前記ケーシングの引抜き撤去及び前記鋼管杭の周面と前記掘削孔の孔壁との間へのグラウト材の充填を行う請求項４記載の鋼管杭の埋込み方法。
【請求項６】
地盤内に形成された掘削孔の底面近傍に造成された固化体と該固化体に下端が当接し又は貫入されるように前記掘削孔内に建て込まれた鋼管杭とからなる鋼管杭の埋込み構造において、
前記固化体を、前記掘削孔の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削することで該底面に堆積した切削土砂に第１の固化材を充填し固化させてなる第１の固化体と、該第１の固化体の上に積層されるように前記孔壁の切削によって形成された拡径領域に第２の固化材を投入し固化させてなる第２の固化体とで構成したことを特徴とする鋼管杭の埋込み構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として杭径が小さな鋼管杭を地盤に埋め込む際に適用される固化体の造成方法及びそれを用いた鋼管杭の埋込み方法並びに鋼管杭の埋込み構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物を支持するための杭基礎は、支持機構の観点からは、良質な支持層に下端を貫入させることで支持力を確保する支持杭と、良質な支持層がない場合に周辺地盤との摩擦によって支持力を確保する摩擦杭とに大別されるが、施工方法の観点からは、打込み杭、埋込み杭、場所打ち杭等に分類されるとともに、杭径の観点からは、φ３００ｍｍ以下の埋込み杭や打込み杭を用いたマイクロパイル工法と呼ばれる杭工法が知られている。
【０００３】
マイクロパイル工法は、比較的小規模な施工機械で実施が可能であるため、狭隘な場所、空頭制限がある場所、山間部、傾斜地その他十分な施工スペースを確保できない場合に有効な手段として実績がある。
【０００４】
マイクロパイル工法において鋼管杭を埋込み杭として用いる場合には、まず、地盤に掘削孔を先行形成し、次いで、該掘削孔内に鋼管杭を建て込むとともに、鋼管杭の下方及び周囲にグラウト材を充填する。
【０００５】
このようにすると、充填されたグラウト材は、鋼管杭の下方で固化して該鋼管杭の軸力を分散された状態で地盤に伝達するとともに、鋼管杭の周囲で固化して該鋼管杭と周辺地盤との間で水平力や鋼管杭の周面に沿った摩擦力を伝達する役目を果たし、かくして鋼管杭の支持力が十分に確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−８１７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、鋼管杭の下端近傍に位置する固化体を鋼管杭の外径よりも大きくなるように造成すれば、鋼管杭の軸力がさらに荷重分散された形で地盤に伝達するため、鋼管杭の先端支持力を高めることができる。
【０００８】
しかしながら、掘削孔を拡径する際、掘削された土砂が掘削孔の底面に残留し、該掘削土砂がグラウト材に混じった状態で該グラウト材が固化するため、造成された固化体に十分な強度を期待することができず、結果として鋼管杭の先端支持力が不足するという問題を生じていた。
【０００９】
かかる問題は、拡径によって生じた掘削土砂を掘削孔から排出することで解決できるものの、排土作業には手間と時間を要するため、経済性に優れた代替工法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、拡径によって生じた掘削土砂が固化体に混入することで該固化体の強度が低下するのを防止可能な固化体の造成方法及びそれを用いた鋼管杭の埋込み方法並びに鋼管杭の埋込み構造を提供することを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る固化体の造成方法は請求項１に記載したように、掘削孔を鉛直下方又は斜め下方に向けて地盤内に形成し、
前記掘削孔の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削して拡径領域を形成し、
前記拡径領域を形成しつつ又は形成してから、該拡径領域の形成によって生じた切削土砂を前記掘削孔の底面に堆積させて堆積層とし、
該堆積層に第１の固化材を充填して固化させることで第１の固化体を造成し、
前記堆積層の天端から前記拡径領域の上縁までの空間に第２の固化材を投入して固化させることにより前記第１の固化体に積層される形で第２の固化体を造成するものである。
【００１２】
また、本発明に係る固化体の造成方法は、前記第２の固化材を繊維が添加されたモルタル又はコンクリートとしたものである。
【００１３】
また、本発明に係る固化体の造成方法は、前記掘削孔の底面直上に非拡径領域が残置されるように前記拡径領域を形成するとともに、該非拡径領域に前記切削土砂を落とし込むことで前記堆積層を形成するものである。
【００１４】
また、本発明に係る鋼管杭の埋込み方法は請求項４に記載したように、地盤内に掘削孔を形成するとともに該掘削孔の底面近傍に固化体を造成し、該固化体に下端が当接し又は貫入されるように前記掘削孔内に鋼管杭を建て込む鋼管杭の埋込み方法において、
前記固化体を第１の固化体と該第１の固化体に積層される第２の固化体とで構成するとともに、該第１の固化体及び第２の固化体を請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の固化体の造成方法にしたがって造成するものである。
【００１５】
また、本発明に係る鋼管杭の埋込み方法は、ケーシングによる孔壁保護を図りながら前記掘削孔を形成し、
該掘削孔を形成した後であって前記拡径領域の形成前に該拡径領域が形成される区間の上縁近傍まで前記ケーシングを上昇させ、
前記第１の固化体及び前記第２の固化体の造成後、前記鋼管杭の前記掘削孔への建込み、前記ケーシングの引抜き撤去及び前記鋼管杭の周面と前記掘削孔の孔壁との間へのグラウト材の充填を行うものである。
【００１６】
また、本発明に係る鋼管杭の埋込み構造は請求項６に記載したように、地盤内に形成された掘削孔の底面近傍に造成された固化体と該固化体に下端が当接し又は貫入されるように前記掘削孔内に建て込まれた鋼管杭とからなる鋼管杭の埋込み構造において、
前記固化体を、前記掘削孔の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削することで該底面に堆積した切削土砂に第１の固化材を充填し固化させてなる第１の固化体と、該第１の固化体の上に積層されるように前記孔壁の切削によって形成された拡径領域に第２の固化材を投入し固化させてなる第２の固化体とで構成したものである。
【００１７】
［第１の発明］
第１の発明に係る固化体の造成方法においては、地盤に形成された掘削孔の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削して拡径領域を形成するにあたり、該拡径領域の形成によって生じた切削土砂を排土せず、掘削孔の底面に堆積させて堆積層とする。
【００１８】
次に、堆積層に第１の固化材を充填して固化させることにより、周辺地盤と同等の強度を有する第１の固化体を掘削孔の最深部に造成する。
【００１９】
一方、拡径領域の形成によって生じた切削土砂は、上述したように掘削孔の底面に堆積されて堆積層となり、該堆積層の天端と拡径領域の上縁との間には、切削土砂が存在しない非堆積空間が形成されるので、この非堆積空間に第２の固化材を投入して固化させることにより、第１の固化体に積層される形で第２の固化体を造成する。
【００２０】
このようにすると、第２の固化体は、拡径により荷重分散作用が高い状態で、かつ切削土砂を含まず第２の固化材のみからなるがゆえに強度その他の品質面で信頼性が高い状態で造成される。
【００２１】
そのため、直下に位置する第１の固化体が周辺地盤と同等の強度を有することと相俟って、第２の固化体の上面に作用する鉛直荷重の許容値を大幅に引き上げることが可能となる。
【００２２】
拡径領域は例えば、開閉自在に構成された鋏状の掘削刃からなる拡翼ビットをロッドの先端に取り付けた上、該ロッドを掘削刃の開き角度が適宜調整された状態で材軸回りに回転させることで形成が可能である。
【００２３】
拡翼ビットは例えば、鋼管杭を地盤内に埋め込むにあたり、その下端近傍に根固め球根を拡径された形で造成する際に用いられるものを転用することができるが、従来の拡翼ビットが、切削された土砂と固化材とを攪拌混合し、それによって根固め球根をソイルセメントとして造成するためのものであるのに対し、本発明に用いる拡翼ビットは、空洞の掘削孔内で使用されるため、土砂が邪魔になって掘削刃を開閉できないといったおそれがなく、比較的簡易な構造で足りる。
【００２４】
第１の固化材は、切削土砂が堆積してなる堆積層に充填可能な材料であればどのようなものでよく、例えばセメントミルクやモルタルで構成することが可能である。また、第１の固化材を充填する方法としては、浸透でもよいし攪拌混合でもかまわない。ちなみに、第１の固化材をセメントミルクとした場合、第１の固化体はいわゆるソイルセメントとなる。
【００２５】
一方、第２の固化材は、空洞である非堆積空間に投入されるものであるため、モルタルやコンクリートを用いることが可能である。
【００２６】
ここで、上述の第２の固化材を繊維が添加されたモルタル又はコンクリートとした構成を採用することが可能であり、かかる場合においては、第２の固化体は、繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートで構成されることとなり、さらなる強度向上が期待できる。
【００２７】
拡径領域は、掘削孔の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削して形成されるが、必ずしも底面直上を拡径領域とする必要はなく、掘削孔の底面直上に非拡径領域が残置されるように拡径領域を形成するとともに、該非拡径領域に切削土砂を落とし込むことで堆積層を形成するようにしてもよい。
【００２８】
かかる場合には、切削された空間の一部が最終的には堆積層で占められるために切削作業が無駄になる懸念がなくなり、切削された空間を全て拡径領域として利用することが可能となる。
【００２９】
非拡径領域への切削土砂の落とし込みはほとんどが自然落下によって行われるが、非拡径領域につながる拡径領域の環状底部が段落とし状態となって該環状底部に切削土砂が残留する懸念があるのであれば、掘削刃の開き角度が適宜調整された状態で拡翼ビットを回転させることにより、上述の環状底部から切削土砂を払うようにして非拡径領域に落とし込めばよい。
【００３０】
掘削孔の底面直上に非拡径領域が残置されるように拡径領域を形成する場合においては、第１の固化体は非拡径領域に形成されるため、拡径領域に形成される第２の固化体よりも外径が小さくなる。そのため、例えば掘削孔が形成される際にその周囲が攪乱され、非拡径領域の周囲に拡がる円筒状領域で地盤強度が不足する事態が考えられる。
【００３１】
このような事態に対しては、第１の固化材を十分な圧力で堆積層に加圧注入することにより、該固化材の浸透範囲を非拡径領域の外側に拡張し、もって上述の円筒状領域を補強する対策が考えられるが、これに代えて、第１の固化材を充填した後であって該固化材が固化する前に、堆積層の天端近傍に先端が対向するように又は該堆積層の天端下方に先端が位置決めされるように載荷用ロッドを配置し、該載荷用ロッドをその材軸方向に沿って堆積層の中心近傍方向に前進させることにより、該載荷用ロッドの先端に配置された載荷手段で堆積層を加圧する方法を採用することができる。
【００３２】
かかる構成においても、加圧注入による方法と同様、堆積層に充填された第１の固化材が非拡径領域を越えてその周囲の地盤まで浸透拡散するため、上述した円筒状領域を補強することができるとともに、第１の固化材を加圧注入する設備を導入せずとも、簡易な設備での対応が可能となる。
【００３３】
堆積層と載荷用ロッドとの相対位置関係については、必ずしも載荷用ロッドの先端が堆積層の天端下方に位置決めされる必要はなく、載荷用ロッドの前進操作によって堆積層が加圧される限り、載荷用ロッドの先端が堆積層の天端から離間していてもかまわない。
【００３４】
［第２の発明］
上述した第１の発明に係る固化体の造成方法は、拡径された固化体を高い品質で地盤内に造成したい場合に全て適用することが可能であり、例えば上部構造物の基礎形式として独立基礎が望ましいのだけれども地盤強度が不足するためにその採用が難しい場合、該独立基礎の直下への固化体造成に適用することが可能であるが、地盤内に掘削孔を形成するとともに該掘削孔の底面近傍に固化体を造成し、該固化体に下端が当接し又は貫入されるように掘削孔内に鋼管杭を建て込むにあたり、該固化体を第１の固化体と該第１の固化体に積層される第２の固化体とで構成するとともに、該第１の固化体及び第２の固化体を上述した造成方法にしたがって造成するようにすれば（第２の発明）、鋼管杭よりも外径が大きな固化体が品質信頼性の高い状態で第２の固化体として造成されるとともに、その直下の第１の固化体が周辺地盤と同等の強度で造成されるため、鋼管杭の軸力が、荷重分散された形で確実に地盤に伝達されることとなり、かくして鋼管杭の先端支持力が大幅に向上する。
【００３５】
掘削孔の形成方法は任意であるが、ケーシングによる孔壁保護を図りながら掘削孔を形成する場合には、掘削孔を形成した後であって拡径領域の形成前に該拡径領域が形成される区間の上縁までケーシングを上昇させ、第１の固化体及び第２の固化体の造成後、鋼管杭の掘削孔への建込み、ケーシングの引抜き撤去及び鋼管杭の周面と掘削孔の孔壁との間へのグラウト材の充填を行うようにすればよい。
【００３６】
鋼管杭の掘削孔への建込み、ケーシングの引抜き撤去及び鋼管杭の周面と掘削孔の孔壁との間へのグラウト材の充填をそれぞれ実施する順序は任意であり、鋼管杭を掘削孔に建て込んだ後、ケーシングを引き抜きながら鋼管杭の周囲にグラウト材を充填する手順をはじめ、グラウト材を掘削孔に充填してから鋼管杭を建て込み、その後、ケーシングを引抜き撤去する手順を採用することが可能である。
【００３７】
［第３の発明］
第３の発明に係る鋼管杭の埋込み構造は、地盤内に形成された掘削孔の底面近傍に造成された固化体と該固化体に下端が当接し又は貫入されるように上述の掘削孔内に建て込まれた鋼管杭とで構成されるが、かかる固化体は、掘削孔の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削することで該底面に堆積した切削土砂に第１の固化材を充填し固化させてなる第１の固化体と、該第１の固化体の上に積層されるように前記孔壁の切削によって形成された拡径領域に第２の固化材を投入し固化させてなる第２の固化体とで構成してある。
【００３８】
このようにすると、鋼管杭よりも外径が大きな固化体が品質信頼性の高い状態で第２の固化体として造成されるとともに、その直下の第１の固化体が周辺地盤と同等の強度で造成されるため、鋼管杭の軸力が、荷重分散された形で確実に地盤に伝達されることとなり、かくして鋼管杭の先端支持力が大幅に向上する。
【００３９】
第１の固化材は第１の発明と同様、切削土砂に充填可能な材料であればどのようなものでよく、例えばセメントミルクやモルタルで構成することができるし、第２の固化材はやはり第１の発明と同様、空洞である拡径領域に投入されるものであるため、モルタルやコンクリートを用いることが可能である。ちなみに、第１の固化材をセメントミルクとした場合、第１の固化体はいわゆるソイルセメントとなる。
【００４０】
ここで、上述の第２の固化材を繊維が添加されたモルタル又はコンクリートとした構成を採用することが可能であり、かかる場合においては、第２の固化体は、繊維補強モルタル又は繊維補強コンクリートで構成されることとなり、さらなる強度向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施形態に係る固化体の造成方法及びそれを用いた鋼管杭の埋込み方法の実施手順を示したフローチャート。
【図２】本実施形態の実施手順を説明した鉛直断面図。
【図３】引き続き本実施形態の実施手順を説明した鉛直断面図。
【図４】引き続き本実施形態の実施手順を説明した鉛直断面図。
【図５】引き続き本実施形態の実施手順を説明した鉛直断面図。
【図６】引き続き本実施形態の実施手順を説明した鉛直断面図。
【図７】変形例に係る固化体の造成方法の実施手順を示した鉛直断面図。
【図８】別の変形例に係る固化体の造成方法の実施手順を示した鉛直断面図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明に係る固化体の造成方法及びそれを用いた鋼管杭の埋込み方法並びに鋼管杭の埋込み構造の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
図１は、本実施形態に係る固化体の造成方法及びそれを用いた鋼管杭の埋込み方法を示したフローチャートである。同図に示すように、本実施形態に係る鋼管杭の埋込み方法を用いて鋼管杭を地盤に埋め込むには、まず図２(a)に示すように、ケーシング１を用いて孔壁を保護しつつ、該ケーシング内に建て込まれたボーリングロッド２で地盤３に掘削孔４を形成する（ステップ１０１）。
【００４４】
次に図２(b)に示すように、拡径領域３２の形成に先立ち、該拡径領域の形成区間の上縁近傍までケーシング１を上昇させるとともに、ボーリングロッド２を引き上げて撤去する（ステップ１０２）。
【００４５】
次に図３(a)に示すように、ケーシング１内に拡径用切削ロッド６を建て込む（ステップ１０３）。
【００４６】
拡径用切削ロッド６は、材軸方向に沿って進退自在にかつ該材軸回りに回転自在に保持された中空ロッド７と該中空ロッドの先端に取り付けられた拡翼ビット８とからなり、拡翼ビット８は、開閉自在な鋏状の掘削刃で構成してある。
【００４７】
拡径用切削ロッド６をケーシング１内に建て込むにあたっては、拡翼ビット８がケーシング１の内面と干渉しないよう、該拡翼ビットを予め折りたたんでおき、かかる状態で拡径用切削ロッド６をケーシング１内で降下させた後、ケーシング１の下端から突出した位置で展開すればよい。
【００４８】
次に、掘削孔４の底面直上に拡がる領域については拡径せずに非拡径領域３１として残置し、その上方の孔壁を拡翼ビット８で切削して拡径領域３２を形成するとともに、切削によって生じた土砂３３は排土せず、これを非拡径領域３１に落とし込んで堆積層３４とする（ステップ１０４）。
【００４９】
拡径領域３２を形成するにあたっては、拡翼ビット８を構成する鋏状の掘削刃の開き角度を適宜調整した上、中空ロッド７をその材軸回りに回転させればよい。
【００５０】
次に図４に示すように、堆積層３４に第１の固化材としてのセメントミルクを充填し、該セメントミルクを固化させることにより、周辺地盤と同等の強度を有する第１の固化体４１を掘削孔４の最深部に造成する（ステップ１０５）。
【００５１】
セメントミルクを堆積層３４に充填するには、中空ロッド７に連通接続された圧送ポンプ（図示せず）を作動させることで該中空ロッド内にセメントミルクを供給し、これを拡翼ビット８に設けられた吐出口４２から吐出するようにすればよい。
【００５２】
一方、拡径領域３２の形成によって生じた切削土砂３３は、上述したように掘削孔４の底面に堆積されて堆積層３４となり、該堆積層の天端と拡径領域３２の上縁との間には、切削土砂３３が存在しない非堆積空間が形成されるので、図５(a)に示すように第２の固化材としてのモルタル５１を拡翼ビット８の吐出口４２から吐出させた上、これを上述した非堆積空間に投入して固化させることにより、同図(b)に示すように第１の固化体４１に積層される形で第２の固化体５２を造成する（ステップ１０６）。
【００５３】
なお、上述した非堆積空間は、堆積層３４の天端が拡径領域３２の下縁に一致する場合には、拡径領域３２に一致する。
【００５４】
次に図６(a)に示すように、ケーシング１内に鋼管杭６１を建て込み（ステップ１０７）、次いで、ケーシング１を引き抜きつつ、鋼管杭６１の周面と掘削孔４の孔壁との間にグラウト材６２を充填することにより（ステップ１０８）、地盤３への鋼管杭６１の埋込みを完了する。
【００５５】
図６(b)は、以上の手順で構築された鋼管杭６１の埋込み構造を示したものであり、該鋼管杭６１の埋込み構造は、地盤３内に形成された掘削孔４の底面近傍に造成された第１の固化体４１及びその上に積層される第２の固化体５２と、該第２の固化体に下端が当接されるように掘削孔４内に建て込まれた鋼管杭６１とで構成してあるとともに、第１の固化体４１は、掘削孔４の孔壁のうち、底面近傍の孔壁を切削することで該底面に堆積した切削土砂に第１の固化材としてのセメントミルクを充填固化させて構成してあり、第２の固化体５２は、該第１の固化体の上に積層されるように孔壁の切削によって形成された拡径領域３２に第２の固化材としてのモルタルを投入固化させて構成してある。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態に係る固化体の造成方法によれば、第１の固化体４１に積層される形で第２の固化体５２が造成されるが、該第２の固化体は、拡径により荷重分散作用が高い状態で、かつ切削土砂３３を含まずモルタル５１のみからなるがゆえに強度その他の品質面で信頼性が高い状態で造成される。
【００５７】
そのため、直下に位置する第１の固化体４１が周辺地盤と同等の強度を有することと相俟って、第２の固化体５２の上面に作用する鉛直荷重の許容値を大幅に引き上げることが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態に係る鋼管杭の埋込み方法及び鋼管杭の埋込み構造によれば、鋼管杭６１よりも外径が大きな固化体が品質信頼性の高い状態で第２の固化体５２として造成されるとともに、その直下の第１の固化体４１が周辺地盤と同等の強度で造成されるため、鋼管杭６１の軸力が、荷重分散された形で確実に地盤３に伝達されることとなり、かくして鋼管杭６１の先端支持力が大幅に向上する。
【００５９】
本実施形態では、ボーリングロッド２で掘削孔４を形成し、拡径用切削ロッド６で拡径領域３２を形成するようにしたが、これらを兼用する場合、例えば拡径用切削ロッド６で掘削孔４を形成できるように構成する場合には、ボーリングロッド２を拡径用切削ロッド６に交換する作業が不要になる。
【００６０】
また、本実施形態では、非拡径領域３１に落とし込んだ切削土砂３３からなる堆積層３４にセメントミルクを充填し、これを単に固化させて第１の固化体４１を造成するようにしたが、セメントミルクが固化する前に、図７(a)に示すように拡径用切削ロッド６に代えて、ボーリングロッド７３をケーシング１内に建て込み、該ボーリングロッドの先端開口に取り付けられたノンコア切削ビット７１の吐出孔からセメントミルクを吐出させることで該セメントミルクを非拡径領域３１の堆積層３４に充填し、次いで、載荷用ロッドとしてのボーリングロッド７３をその先端が堆積層３４の天端下方に位置決めされるように配置した後、該ボーリングロッドをその材軸方向に沿って堆積層３４の中心近傍方向に前進させることにより、載荷手段としてのノンコア切削ビット７１で堆積層３４を加圧するようにしてもよい。
【００６１】
かかる構成においては、ノンコア切削ビット７１による加圧作用により、堆積層３４に充填されたセメントミルクが非拡径領域３１を越えてその周囲の拡張領域７２まで浸透拡散する。
【００６２】
そのため、例えば掘削孔４が形成される際にその孔壁近傍が攪乱されることが原因で、非拡径領域３１の外側に拡がる円筒状領域、すなわち非拡径領域３１と拡張領域７２の間に拡がる円筒状領域で地盤強度が不足することが懸念される場合であっても、セメントミルクが非拡径領域３１を越えてその周囲の拡張領域７２まで浸透拡散することにより、上述した円筒状領域を補強することができる。
【００６３】
なお、セメントミルクの堆積層３４への充填及びノンコア切削ビット７１による加圧の後は、上述した実施形態と同様、図７(b)に示すように拡径領域３２にモルタル５１を適宜投入し、次いで、モルタル５１を固化させることで第２の固化体５２を造成すればよい。
【００６４】
また、本実施形態では特に言及しなかったが、モルタル５１に代えて、繊維が添加されてなるモルタルを第２の固化材として拡径領域３２に投入するようにすれば、第２の固化体は、繊維補強モルタルで構成されることとなり、鋼管杭６１の先端支持力をさらに高めることが可能となる。
【００６５】
また、本実施形態では、掘削孔４の底面直上に拡がる領域については拡径せずに非拡径領域３１として残置し、その上方の孔壁を切削して拡径領域３２を形成するようにしたが、これに代えて図８(a)に示すように、非拡径領域を残置せず、掘削孔４の底面直上に拡がる領域を拡径領域８１としてもかまわない。
【００６６】
この場合、切削された空間の一部は、最終的には切削土砂が堆積して堆積層となるため、切削された空間を全て拡径領域として利用することができなくなり、切削作業が無駄になる懸念があるが、拡径領域８１の形成によって生じた切削土砂を掘削孔４の底面に堆積させ、該堆積層にセメントミルクを充填して固化させることにより、第１の固化体８２を造成するとともに、残りの拡径領域８１にモルタルを投入して固化させることにより、第２の固化体８３を造成することができる点については、上述した実施形態と何ら変わりはない。
【００６７】
なお、他の構成やその作用効果については上述した実施形態と同様であるので、ここではその詳細な説明を省略するが、掘削孔４の底面直上に拡がる領域を拡径領域８１とする場合においては、例えば拡翼ビット８で拡径領域８１を形成しつつ、該拡翼ビットに設けられた吐出口４２からセメントミルクを吐出することにより、切削土砂を掘削孔の底面に堆積させて堆積層とするプロセスと該堆積層に第１の固化材を充填するプロセスとを同時に行う、いわゆる攪拌混合方式を採用することができるとともに、その場合には、セメントミルクに代えて、モルタルやコンクリートを、あるいはそれらに繊維が添加された状態で用いることも可能である。
【００６８】
また、本実施形態では、鋼管杭６１を建て込む際、モルタル５１の固化、すなわち第２の固化体５２の造成完了を待つようにしたが、鋼管杭６１をその下端が第２の固化体５２に貫入されるように地盤３に埋め込むのであれば、モルタル５１が固化する前に鋼管杭６１を建て込み、その下端がモルタル５１に貫入された状態を保持したまま、これを固化させるようにすればよい。
【符号の説明】
【００６９】
１        ケーシング
３        地盤
４        掘削孔
５        拡径領域
３１        非拡径領域
３２，８１  拡径領域
３３        切削土砂
３４        堆積層
４１，８２  第１の固化体
５１        モルタル（第２の固化材）
５２，８３  第２の固化体
６１        鋼管杭
６２        グラウト材
７１        ノンコア切削ビット（載荷手段）
７３        ボーリングロッド（載荷用ロッド）
【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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