(57)【要約】【課題】建設発生土を利用して柱状地盤改良体を構築する方法であって、建設発生土を投入すべき穴の口径よりも径の大きい柱状地盤改良体を構築することが可能な方法を提供することを課題とする。【解決手段】柱状体を地盤１に挿入する挿入工程と、地盤１から柱状体を引き上げる引上げ工程と、柱状体を引き上げた跡に残った穴２に建設発生土３を投入する発生土投入工程と、固化材を噴射可能な攪拌手段２０を穴２に挿入し、攪拌手段２０から噴射させた固化材を、穴２の周辺地盤１ａおよび建設発生土３と混合する混合工程と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状体を地盤に挿入する挿入工程と、
前記地盤から前記柱状体を引き上げる引上げ工程と、
前記柱状体を引き上げた跡に残った穴に建設発生土を投入する発生土投入工程と、
固化材を吐出可能な攪拌手段を前記穴に挿入し、前記攪拌手段から吐出させた固化材を、前記穴の周辺地盤および前記建設発生土と混合する混合工程と、を備えることを特徴とする柱状地盤改良体の構築方法。
【請求項２】
筒体を利用して前記柱状体を構成し、
前記筒体の先端を閉塞した状態で前記挿入工程を行い、
前記筒体の先端を開放した状態で前記引上げ工程を行う、ことを特徴とする請求項１に記載の柱状地盤改良体の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱状地盤改良体の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設発生土を有効利用した地盤改良体の構築方法が特許文献１に記載されている。特許文献１の方法は、柱状体であるケーシングを地盤に押し込み、建設発生土を改良処理した改良土をケーシング内の空洞に投入し、その後、ケーシングの先端（下端）から改良土を放出させつつケーシングを引き抜く、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０９２４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の方法では、建設発生土と固化材とを混練する改良土製造プラントを用意する必要があるので、設備費が高額になる虞がある。
【０００５】
また、特許文献１の方法では、ケーシングよりも大きな柱状地盤改良体（ケーシングよりも外径または長さの大きい柱状地盤改良体）を構築できないという問題がある。外径の大きな柱状地盤改良体を構築する場合には、柱状地盤改良体の径に合せて大口径のケーシングを使用する必要があるところ、この場合には、ケーシングだけでなく、これを抜差しするための施工機械も大型化するため、施工費が高額になる虞がある。
【０００６】
このような観点から、本発明は、建設発生土を利用して柱状地盤改良体を構築する方法であって、特殊な施工機械を使用せずとも、建設発生土を現場内で処理することができ、建設発生土を投入すべき穴よりも大きい柱状地盤改良体を構築することも可能な方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る柱状地盤改良体の構築方法は、柱状体を地盤に挿入する挿入工程と、前記地盤から前記柱状体を引き上げる引上げ工程と、前記柱状体を引き上げた跡に残った穴に建設発生土を投入する発生土投入工程と、固化材を吐出可能な攪拌手段を前記穴に挿入し、前記攪拌手段から吐出させた固化材を、前記穴の周辺地盤および前記建設発生土と混合する混合工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、建設発生土とは、建設工事または解体工事に伴って発生する余剰材料の総称であり、例えば、各種工事に伴って排出される掘削残土（礫や汚泥なども含む）、造成工事で発生する残土、コンクリートやアスファルトの解体ガラなどが含まれる。
【０００９】
本発明によれば、特殊な施工機械を使用せずとも、建設発生土を現場内で処理することが可能になるので、安価かつ手軽に建設発生土の有効利用を図ることができる。また、本発明によれば、柱状体を引き上げた跡に残った穴（すなわち、孔壁が露出した状態の穴）に投入された建設発生土が穴の周辺地盤とともに固化材と混合されるようになるので、柱状地盤改良体の外径は、穴の口径（柱状体の外径）よりも大きいものとなる。なお、穴の最深部よりも深い位置まで攪拌手段を挿入すれば、穴の深さよりも長い柱状地盤改良体を構築することもできる。
【００１０】
柱状体の挿入方法に制限はない。地盤条件等に応じて、回転圧入、振動圧入、無振動圧入などの中から選択すればよい。
【００１１】
柱状体の構成にも制限はない。先端（下端）が閉塞された筒体を利用して柱状体を構成してもよいし、中実の棒材を利用して柱状体を構成してもよい。また、柱状体の外周にスクリュー等を設けてもよい。
【００１２】
筒体を利用して柱状体を構成した場合には、前記筒体の先端を閉塞した状態で前記挿入工程を行い、前記筒体の先端を開放した状態で前記引上げ工程を行うとよい。筒体の先端を開放した状態で引き上げ工程を行うと、穴の底部における空洞体積の減少を抑制することが可能になる。
【００１３】
なお、攪拌手段としては、例えば、攪拌翼を備えた機械攪拌式の攪拌手段が代表的である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、特殊な施工機械を使用せずとも、建設発生土を現場内で処理することができる。また、建設発生土を投入すべき穴（すなわち、穴を形成する際に使用される柱状体）よりも大きい柱状地盤改良体を構築することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る柱状地盤改良体の構築方法の施工手順を説明する模式図であって、（ａ）は挿入工程に対応する図、（ｂ）は引上げ工程に対応する図、（ｃ）は柱状体を引き上げた跡に残った穴を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る柱状地盤改良体の構築方法の施工手順を説明する模式図であって、（ａ）は発生土投入工程に対応する図、（ｂ）は混合工程に対応する図、（ｃ）は柱状地盤改良体を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態に係る柱状地盤改良体の構築方法は、建設発生土を利用して柱状地盤改良体５（図２の（ｃ）参照）を構築する方法であって、柱状体１０を地盤１に挿入する挿入工程（図１の（ａ）参照）と、地盤１から柱状体１０を引き上げる引上げ工程（図１の（ｂ）参照）と、穴２に建設発生土３を投入する発生土投入工程と（図２の（ａ）参照）、固化材と建設発生土３とを混合する混合工程と（図２の（ｂ）参照）、を備えている。
【００１７】
挿入工程では、図１の（ａ）に示すように、柱状体１０の上端部を柱状地盤改良用の汎用ベースマシン（図示略）などに接続し、柱状体１０に対して回転力と下向きの力を付与することで、柱状体１０を地盤１に回転圧入する。
【００１８】
柱状体１０の構成に制限はないが、本実施形態のものは、中空の筒体１１と、筒体１１の先端（下端）を閉塞する先端キャップ１２とを備えている。筒体１１の外周面には、螺旋状のスクリュー１３が突設されている。先端キャップ１２は、先細りのテーパ状（円錐状または多角錘状）を呈しているが、本実施形態のものは、複数のピース１２ａ，１２ａ，…に分割されていて、鳥口のように開閉する。ピース１２ａは、ヒンジを介して筒体１１の下端に接続されていて、複数のピース１２ａ，１２ａ，…の先端が柱状体１０の中心軸線上に集合すると、筒体１１の先端が閉塞された状態となり、ピース１２ａ，１２ａ，…の先端を離間すると、筒体１１の先端が開放された状態（開口した状態）となる（図１の（ｂ）参照）。なお、先端キャップ１２のテーパ角は、地盤１の性状等に合せて適宜設定すればよいが、おおよそ１０〜３０度の範囲で設定することが望ましい。
【００１９】
筒体１１を閉塞した状態で、柱状体１０を一方向に回転させながら地盤１に押し込むと、先端キャップ１２の周囲の地盤１が側方へ押し退けられる結果、先端キャップの周囲に原地盤よりも密度の高い領域（周辺地盤１ａ）が形成されるようになる。すなわち、柱状体１０を挿入することで地盤１が圧縮（圧密）され、側方に向けて締め固められるようになる。なお、柱状体１０の回転圧入に伴って残土が排出されるが、その量は、穴２の空洞体積に比して僅かである。
【００２０】
柱状体１０の先端が所望の深度まで到達したならば、図１の（ｂ）に示すように、引上げ工程に移行する。引上げ工程では、柱状体１０を逆転させながら、これを上方に引き上げる。
【００２１】
柱状体１０を引き上げると、複数のピース１２ａ，１２ａ，…の先端が自然に離間し、筒体１１の先端が開放されるようになる。筒体１１の先端を閉塞したまま柱状体１０を引き上げると、穴２の底部が負圧状態となり、いわゆるサクション（孔壁が崩壊して穴径が小さくなる現象）が発生するおそれがあるが、筒体１１の先端を開放した状態で柱状体１０を引き上げれば、サクションの発生を抑制することが可能となる。
【００２２】
図１の（ｃ）に示すように、なお、柱状体１０を引き上げた跡に残った穴２は、素掘り状態となるが、その周辺地盤１ａが締め固められているので、穴２の孔壁は自立する。
【００２３】
引上げ工程が終了したならば、図２の（ａ）に示すように、発生土投入工程に移行する。建設発生土３の投入方法に制限はないが、例えば、穴２の上端開口部にホッパー３０を配置したうえで、図示せぬ重機等を利用してホッパー３０に建設発生土３を投入すればよい。挿入工程で発生した掘削残土を投入しても勿論差し支えない。
【００２４】
穴２に建設発生土３を充填したならば、図２の（ｂ）に示すように、混合工程に移行する。混合工程は、攪拌手段２０を利用して実行する。
【００２５】
攪拌手段２０の構成に制限はないが、本実施形態のものは、固化材を吐出する機構、固化材と土砂とを攪拌混合する機構などを備えている。すなわち、攪拌手段２０は、掘削軸であるとともに固化材の供給路でもある中空ロッド２１、固化材や建設発生土３などを攪拌混合するための攪拌翼２２のほか、掘削翼２３、共回り防止翼２４、細断翼２５などを備えている。なお、共回り防止翼２４は、掘削翼２３よりも幅広であり、かつ、回転しない。共回り防止翼２４の先端部が地盤１に食い込むことで、攪拌手段２０の共回りが防止される。
【００２６】
なお、固化材の種類にも制限はないが、本実施形態では、スラリー状のセメント系懸濁液を使用する。
【００２７】
混合工程では、攪拌翼２２、掘削翼２３および細断翼２５を回転させつつ攪拌手段２０を穴２に挿入し、掘削翼２３等で穴２を拡径しながら、中空ロッド２１からスラリー状の固化材を吐出させればよい。スラリー状の固化材を吐出すると、穴２を拡径する際に掘削された穴２の周辺地盤１ａおよび穴２に投入されていた建設発生土３と混ざって固化材含有泥土（ソイルセメント）４となる。
【００２８】
固化材、穴２の周辺地盤１ａおよび建設発生土３を十分に攪拌混合したならば、攪拌手段２０を引上げる。その後、固化材含有泥土４が硬化すると、建設発生土３を含有した柱状地盤改良体５（図２の（ｃ）参照）となる。
【００２９】
而して本実施形態に係る柱状地盤改良体の構築方法によれば、建設発生土３を現場内で処理することが可能になるので、安価かつ手軽に建設発生土３の有効利用を図ることができる。しかも、柱状地盤改良用の汎用ベースマシンなどを利用できるので、特殊な施工機械を使用せずとも、建設発生土３を現場にて処分することができる。
【００３０】
また、本実施形態に係る柱状地盤改良体の構築方法によれば、孔壁（地山）が露出した状態の穴２に投入された建設発生土３が、穴２の周辺地盤１ａとともに固化材と混合されるようになるので、柱状地盤改良体５の外径は、穴２の口径（柱状体の外径）よりも大きいものとなる。
【００３１】
本実施形態のように、柱状体１０で地盤１を圧縮しながら穴２を形成すれば、穴２を形成する際の排出土量が少なくなるので、オーガ掘削等により穴２を形成した場合（地盤１を圧縮しない場合）よりも、建設発生土３の投入量（処分量）を増大させることが可能となる。また、地盤１を圧縮（締め固め）して穴２を形成すれば、沖積層や埋立地などの軟弱地盤においても、穴２の孔壁が自立するようになるので、穴２の空洞体積の減少を抑制することが可能となり、ひいては、建設発生土３の投入量（処分量）を増大させることが可能となる。
【００３２】
さらに、本実施形態のように、筒体１１の先端を開放した状態で引上げ工程を行うと、穴２の底部における空洞体積の減少を抑制することが可能になる。
【００３３】
なお、本実施形態では、穴２の深さと同等程度の深さまで攪拌手段２０を挿入した場合を例示したが、攪拌手段２０の挿入深さ（柱状地盤改良体５の長さ）を制限する趣旨ではない。図示は省略するが、穴２の底面よりも深い位置まで攪拌手段２０を挿入し、穴２の深さよりも長い柱状地盤改良体を構築してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１    地盤
１ａ  周辺地盤
２    穴
３    建設発生土
４    固化材含有泥土
５    柱状地盤改良体
１０  柱状体
２０  攪拌手段
【図１】
2011179210.tif 000003
【図２】
2011179210.tif 000004