(57)【要約】【課題】振動や地盤の変位の少ない軟弱砂質土地盤締固め工法を提供する。【解決手段】軟弱砂質土地盤１中に軸３０を所定深度まで貫入した後、軸３０を所定高さまで引き抜き、軸３０の引き抜きと再貫入を繰り返して、該軸３０を貫入した周辺地盤２を締固める軟弱砂質土地盤締固め工法において、先端部に電磁石３５を設けた軸３０を用い、この軸３０を電磁石３５を作動させずに軟弱砂質土地盤１中の所定深度まで貫入した後、軸３０を電磁石３５を作動させずに所定高さまで引き抜き、次に、電磁石３５を作動させて軸３０を軟弱砂質土地盤１中に再貫入し、軸３０を再貫入した周辺地盤２中の鉄分４を含む土粒子３を電磁石３５の磁力で引き付けると共に、鉄分を含まない土粒子３も電磁石３５の近傍に移動させた状態で、これらを下方に移動させることにより周辺地盤２の密度を高めて締固める。【選択図】図９
2015059339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟弱砂質土地盤中に磁力発生源を貫入して、該磁力発生源を貫入した周辺地盤を締め固める軟弱砂質土地盤締固め工法であって、
前記軟弱砂質土地盤中で前記磁力発生源の磁力を発生させて、前記周辺地盤中の鉄分を含む土粒子を該磁力発生源の磁力で引き付けると共に、鉄分を含まない土粒子も前記磁力発生源の近傍に移動させることで、前記周辺地盤の密度を高めて締固めることを特徴とする軟弱砂質土地盤締固め工法。
【請求項２】
軟弱砂質土地盤中に磁力発生源を貫入して、該磁力発生源を貫入した周辺地盤を締め固める軟弱砂質土地盤締固め工法であって、
前記軟弱砂質土地盤中で前記磁力発生源で磁力を発生させると共に該磁力発生源を移動させて、前記周辺地盤中の鉄分を含む土粒子を該磁力発生源の磁力で引き付けると共に、鉄分を含まない土粒子も前記磁力発生源の近傍に移動させた状態で、これらを移動させることで、前記移動させた磁力発生源の周辺地盤の密度を高めて締固めることを特徴とする軟弱砂質土地盤締固め工法。
【請求項３】
軟弱砂質土地盤中に軸を所定深度まで貫入して、該軸を貫入した周辺地盤を締め固める軟弱砂質土地盤締固め工法であって、
磁力発生源を設けた軸を用い、この軸を前記軟弱砂質土地盤中の所定深度まで貫入し、次に、前記磁力発生源で前記軸の略全周より磁力を発生させて、この磁力により前記軸を貫入した周辺地盤中の鉄分を含む土粒子を引き付けると共に、鉄分を含まない土粒子も前記軸の近傍に移動させることで、前記周辺地盤の密度を高めて締固めることを特徴とする軟弱砂質土地盤締固め工法。
【請求項４】
軟弱砂質土地盤中に中空管を所定深度まで貫入して、該中空管を貫入した周辺地盤を締め固める軟弱砂質土地盤締固め工法であって、
内部に磁力発生源を設けた中空管を用い、この磁力発生源を内設した中空管を前記軟弱砂質土地盤中の所定深度まで貫入し、次に、前記磁力発生源を前記中空管内で上下方向に移動させて、前記中空管を貫入した周辺地盤中の鉄分を含む土粒子を前記磁力発生源の磁力で引き付けると共に、鉄分を含まない土粒子も前記磁力発生源の近傍に移動させた状態で、これらを移動させることにより前記周辺地盤の密度を高めて締固めることを特徴とする軟弱砂質土地盤締固め工法。
【請求項５】
軟弱砂質土地盤中に軸を所定深度まで貫入した後、前記軸を所定高さまで引き抜き、前記軸の引き抜きと再貫入を繰り返して、該軸を貫入した周辺地盤を締固める軟弱砂質土地盤締固め工法において、
先端部に電磁石を設けた軸を用い、この軸を前記電磁石を作動させずに前記軟弱砂質土地盤中の所定深度まで貫入した後、前記軸を前記電磁石を作動させずに所定高さまで引き抜き、次に、前記電磁石を作動させて前記軸を前記軟弱砂質土地盤中に再貫入し、前記軸を再貫入した周辺地盤中の鉄分を含む土粒子を前記電磁石の磁力で引き付けると共に、鉄分を含まない土粒子も前記電磁石の近傍に移動させた状態で、これらを下方に移動させることにより前記周辺地盤の密度を高めて締固めることを特徴とする軟弱砂質土地盤締固め工法。
【請求項６】
軟弱砂質土地盤中に中空管を所定深度まで貫入した後、前記中空管を所定高さまで引き抜き、前記中空管の引き抜きと再貫入を繰り返して、該中空管を貫入した周辺地盤を締め固める軟弱砂質土地盤締固め工法において、
電磁石を内管と外管の間に設けた二重中空管を用い、この二重中空管の内管内に所定量の杭材料を投入して該二重中空管を前記電磁石を作動させずに前記軟弱砂質土地盤中の所定深度まで貫入した後、前記二重中空管を前記電磁石を作動させずに所定高さまで引き抜きながら該二重中空管の内管内の杭材料を排出し、次に、前記電磁石を作動させて前記二重中空管を前記軟弱砂質土地盤中に再貫入して、前記排出した杭材料を締固めて材料杭を造成すると共に、前記二重中空管を再貫入した周辺地盤中の鉄分を含む土粒子を鉄分を含まない土粒子と共に前記電磁石の磁力で下方に移動させて、前記周辺地盤の密度を高めて締固めることを特徴とする軟弱砂質土地盤締固め工法。
【請求項７】
請求項６記載の軟弱砂質土地盤締固め工法であって、
前記周辺地盤中の鉄分が少ない場合に、前記杭材料に鉄分の多い材料を充填することを特徴とする軟弱砂質土地盤締固め工法。
【請求項８】
軟弱砂質土地盤中に中空管を所定深度まで貫入して、該中空管を貫入した周辺地盤を締め固める軟弱砂質土地盤締固め工法に用いる地盤締固め装置において、
内部に磁力発生源を設けた中空管を備え、この磁力発生源を内設した中空管を昇降機構で前記軟弱砂質土地盤中に貫入・引き抜き自在にしたことを特徴とする地盤締固め装置。
【請求項９】
請求項８記載の地盤締固め装置であって、
前記磁力発生源を吊り部材で前記中空管内に吊り下げ自在にし、この吊り部材の上下動により前記磁力発生源を前記中空管内の上下方向に移動自在にしたことを特徴とする地盤締固め装置。
【請求項１０】
軟弱砂質土地盤中に軸を所定深度まで貫入した後、前記軸を所定高さまで引き抜き、前記軸の引き抜きと再貫入を繰り返して、該軸を貫入した周辺地盤を締固める軟弱砂質土地盤締固め工法に用いる地盤締固め装置において、
先端部に電磁石を設けた軸を備え、この電磁石を設けた軸を昇降機構で前記軟弱砂質土地盤中に貫入・引き抜き自在にしたことを特徴とする地盤締固め装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の地盤締固め装置であって、
前記軸として中空管を用い、この中空管の内部に、前記電磁石に電源を供給するバッテリーと前記電磁石を作動させる受信器を設けたことを特徴とする地盤締固め装置。
【請求項１２】
軟弱砂質土地盤中に中空管を所定深度まで貫入した後、前記中空管を所定高さまで引き抜き、前記中空管の引き抜きと再貫入を繰り返して、該中空管を貫入した周辺地盤を締め固める軟弱砂質土地盤締固め工法に用いる地盤締固め装置において、
杭材料を供給する内管と該内管を覆う外管とから成り、これら内管と外管の間に電磁石を設けた二重中空管を備え、この二重中空管を昇降機構で前記軟弱砂質土地盤中に貫入・引き抜き自在にしたことを特徴とする地盤締固め装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の地盤締固め装置であって、
前記二重中空管の内管と外管の間に、前記電磁石に電源を供給するバッテリーと前記電磁石を作動させる受信器を設けたことを特徴とする地盤締固め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟弱砂質土地盤締固め工法及び該工法に用いる地盤締固め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の軟弱砂質土地盤締固め工法としては、バイブロハンマーによりロッドを軟弱砂質土地盤中に貫入させ、振動体により軟弱砂質土地盤中での振動により該軟弱砂質土地盤を締固める工法（例えば、特許文献１参照。）や、砂杭造成用中空管（ケーシング）の打戻し時に該中空管より排出した砂と周囲の地盤を締固める工法（例えば、特許文献２参照。）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１２７７１６号公報
【特許文献２】特開２００１−３２２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１，２記載の工法では、軟弱砂質土地盤を締固める際に、周辺に振動が発生したり、地盤の変位を伴うと共に、施工機が大型であるという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、振動や地盤の変位の少ない軟弱砂質土地盤締固め工法及び該工法に用いる小型の地盤締固め装置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】
本発明の軟弱砂質土地盤締固め工法は、軟弱砂質土地盤中に磁力発生源を貫入して、該磁力発生源を貫入した周辺地盤を締め固める軟弱砂質土地盤締固め工法であって、前記軟弱砂質土地盤中で前記磁力発生源の磁力を発生させて、前記周辺地盤中の鉄分を含む土粒子を該磁力発生源の磁力で引き付けると共に、鉄分を含まない土粒子も前記磁力発生源の近傍に移動させることで、前記周辺地盤の密度を高めて締固めることを要旨とする。
【０００７】
また、本発明の軟弱砂質土地盤締固め工法用いる地盤締固め装置は、軟弱砂質土地盤中に中空管や二重中空管等の軸を所定深度まで貫入して、該軸を貫入した周辺地盤を締め固める軟弱砂質土地盤締固め工法に用いる地盤締固め装置において、永久磁石や電磁石等の磁力発生源を設けた軸を備え、この磁力発生源を設けた軸を昇降機構で前記軟弱砂質土地盤中に貫入・引き抜き自在にしたことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の軟弱砂質土地盤締固め工法によれば、磁力発生源を貫入した周辺地盤中の鉄分を含む土粒子を電磁石の磁力で引き付け、同時に、鉄分を含まない土粒子も磁力発生源の近傍に移動させて、周辺地盤の軟弱地盤を締固めるようにしたことにより、振動や地盤の変位の少ない軟弱地盤の締固めを短時間で確実かつ低コストで行うことができる。
【０００９】
また、本発明の軟弱砂質土地盤締固め工法に用いる地盤締固め装置によれば、内部に磁力発生源を設けた中空管、先端部に電磁石を設けた軸、内管と外管の間に電磁石を設けた二重中空管を、昇降機構で軟弱砂質土地盤中に貫入・引き抜き自在にしたことにより、小型の地盤締固め装置で中空管、軸、二重中空管を軟弱砂質土地盤中にスムーズかつ確実に貫入・引き抜きすることができ、軟弱地盤の締固めを短時間で確実かつ低コストで行うことができる。さらに、中空管や二重中空管の先端側に電磁石とバッテリー及び受信器を装備したことにより、油圧等の動力の供給管等を設置しなくて済み、中空管や二重中空管に継ぎ足し用の中空管や二重中空管を継ぎ足したり、取り外す着脱作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法による地盤締固め状態を示す説明図である。
【図２】本発明の第２実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法による地盤締固め状態を示す説明図である。
【図３】本発明の第３実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法による地盤締固め状態を示す説明図である。
【図４】本発明の第４実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法による地盤締固め状態を示す説明図である。
【図５】上記第４実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法に用いる地盤締固め装置を示す側面図である。
【図６】本発明の第５実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法に用いる中空管の要部の断面図である。
【図７】上記中空管を軟弱砂質土地盤に貫入する状態を示す説明図である。
【図８】上記中空管を引き抜く状態を示す説明図である。
【図９】上記中空管を再貫入する状態を示す説明図である。
【図１０】本発明の第６実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法に用いる二重中空管の要部の断面図である。
【図１１】上記二重中空管を軟弱砂質土地盤に貫入する状態を示す説明図である。
【図１２】上記二重中空管を引き抜く状態を示す説明図である。
【図１３】上記二重中空管を再貫入する状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法による地盤締固め状態を示す説明図である。
【００１３】
この第１実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法では、図１に示すように、まず、軟弱砂質土地盤１中に所定手段（例えば後述する地盤締固め装置１０等）を介して電磁石（磁力発生源）６を所定深度まで貫入する。
【００１４】
次に、軟弱砂質土地盤１中で電磁石６を作動させて磁力を発生させ、電磁石６を貫入した周辺地盤２中の鉄分４を含む土粒子３を該電磁石６の磁力で引き付けると共に、鉄分を含まない土粒子３も電磁石６の近傍に移動させることで、周辺地盤２の軟弱地盤の体積を圧縮して、その密度を高めて軟弱地盤を締固める。
【００１５】
このように、電磁石６を貫入した周辺地盤２中の鉄分４を含む土粒子３を電磁石６の磁力で引き付け、同時に、鉄分を含まない土粒子３も電磁石６の近傍に移動させて、周辺地盤２の軟弱地盤を締固めるようにしたことにより、振動や地盤の変位の少ない軟弱地盤の締固めを短時間で確実かつ低コストで行うことができる。
【００１６】
＜第２実施形態＞
図２は本発明の第２実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法による地盤締固め状態を示す説明図である。
【００１７】
この第２実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法では、図２に示すように、まず、軟弱砂質土地盤１中に所定手段（例えば後述する地盤締固め装置１０等）を介して電磁石（磁力発生源）７を所定深度まで貫入する。
【００１８】
次に、軟弱砂質土地盤１中で電磁石７を作動させて磁力を発生させると共に、電磁石７を所定手段を介して移動させ、電磁石７を貫入した周辺地盤２中の鉄分４を含む土粒子３をで該電磁石７の磁力で引き付けると共に、鉄分を含まない土粒子３も電磁石７の近傍に移動させた状態で、これらを移動させることで、移動させた電磁石７の周辺地盤２の軟弱地盤の体積を圧縮して、その密度を高めて軟弱地盤を締固める。
【００１９】
このように、電磁石７を貫入した周辺地盤２中の鉄分４を含む土粒子３を電磁石７の磁力で移動させ、同時に、鉄分を含まない土粒子３も電磁石７の近傍に移動させた状態で、これらを移動させることにより、周辺地盤２の軟弱地盤を締固めるようにしたので、振動や地盤の変位の少ない軟弱地盤の締固めを短時間で確実かつ低コストで行うことができる。
【００２０】
＜第３実施形態＞
図３は本発明の第３実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法による地盤締固め状態を示す説明図である。
【００２１】
この第３実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法では、図３に示すように、まず、軟弱砂質土地盤１中に所定手段（例えば後述する地盤締固め装置１０等）を介して内部に電磁石（磁力発生源）８を設けた非磁性（例えばチタン製等）の中空管（軸）９を所定深度まで貫入する。
【００２２】
次に、電磁石８を作動させて中空管９の略全周より磁力を発生させ、この磁力により中空管９を貫入した周辺地盤２中の鉄分４を含む土粒子３を引き付けると共に、鉄分を含まない土粒子３も中空管９の近傍に移動させることで、周辺地盤２の軟弱地盤の体積を圧縮して、その密度を高めて軟弱地盤を締固める。
【００２３】
このように、電磁石８を内設した中空管９を貫入した周辺地盤２中の鉄分４を含む土粒子３を電磁石８の磁力で引き付け、同時に、鉄分を含まない土粒子３も中空管９の略全周の近傍に移動させて、周辺地盤２の軟弱地盤を締固めるようにしたことにより、振動や地盤の変位の少ない軟弱地盤の締固めを短時間で確実かつ低コストで行うことができる。
【００２４】
＜第４実施形態＞
図４は本発明の第３実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法による地盤締固め状態を示す説明図、図５は同工法に用いる地盤締固め装置を示す側面図である。
【００２５】
まず、この第４実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法に用いる地盤締固め装置１０を説明する。
【００２６】
図５に示すように、地盤締固め装置１０は、軟弱砂質土地盤１を締固めする施工機であり、前側にリーダー１２を立設した施工機本体１１を備えている。このリーダー１２の前面１２ａには、中空管（ケーシングパイプ）２０の上端側を保持した状態で該前面１２ａに沿って上下動する移動保持体１３を設けてある。また、リーダー１２の前面１２ａの下端側には、中空管２０を保持する固定保持体１４を取り付けてある。さらに、リーダー１２の側面側には、中空管２０を昇降動させる昇降機構１５を設けてある。また、移動保持体１３の下側には、中空管２０を正、逆方向に回転させる回転駆動機構１９を設けてある。
【００２７】
昇降機構１５は、リーダー１２の側面の上端部に設けられた駆動スプロケット１６と、リーダー１２の側面の下端部に設けれた従動スプロケット１７と、これら各スプロケット１６，１７に張設されたチェーン１８とで構成されている。このチェーン１８の一部には移動保持体１３が固定されており、該チェーン１８の回転により、移動保持体１３がリーダー１２の前面１２ａに沿って上下方向に移動することで、内部に円柱状の永久磁石（磁力発生源）２５を設けた中空管２０が軟弱砂質土地盤１中に無振動・無騒音で貫入・引き抜きされるようになっている。
【００２８】
図４に示すように、中空管２０は、チタン等により非磁性の円筒状に形成してあり、その先端側（下端側）は非磁性で円形の底板２１により閉塞されている。この底板２１の周縁には、一対の掘削ビット２２，２２を突設してある。また、中空管２０内には、永久磁石（磁力発生源）２５がワイヤーロープ（吊り部材）２９を介して吊り下げられている。このワイヤーロープ２９は、リーダー１２の上部に設けられた図示しないモーター駆動の巻取りドラムに巻装されていて、この巻取りドラムの巻き取り、巻き戻しによりワイヤーロープ２９が上下動することにより、永久磁石２５が中空管２０内の上下方向に移動するようになっている。
【００２９】
次に、第４実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法による軟弱砂質土地盤１の締固め工程を、図４の図面に基づいて説明する。
【００３０】
まず、永久磁石２５を内設した中空管２０を、地盤締固め装置１０の施工機本体１１のリーダー１２に設置する。次に、施工機本体１１の昇降機構１５を介して中空管２０を、図４に示すように、軟弱砂質土地盤１中の所定深度まで貫入する。次に、永久磁石２５をワイヤーロープ２９を介して中空管２０内で上下方向に移動させる。これにより、中空管２０を貫入した周辺地盤２中の鉄分４を含む土粒子３を永久磁石２５の磁力で引き付けると共に、鉄分を含まない土粒子３も永久磁石２５の近傍に移動させた状態で、これらを移動させることで、周辺地盤２の軟弱地盤の体積を圧縮してその密度を高めて軟弱地盤を締固める。
【００３１】
このように、永久磁石２５を内設した中空管２０を貫入した周辺地盤２中の鉄分４を含む土粒子３を永久磁石２５の磁力で移動させ、同時に、鉄分を含まない土粒子３も永久磁石２５を内設した中空管２０の近傍に移動させた状態で、これらを移動させることにより、周辺地盤２の軟弱地盤を締固めるようにしたので、振動や地盤の変位の少ない軟弱地盤の締固めを短時間で確実かつ低コストで行うことができる。
【００３２】
＜第５実施形態＞
図６は本発明の第５実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法に用いる中空管の要部の断面図、図７は同中空管を軟弱砂質土地盤に貫入する状態を示す説明図、図８は同中空管を引き抜く状態を示す説明図、図９は同中空管を再貫入する状態を示す説明図である。
【００３３】
この第５実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法では、第４実施形態の場合と同様に、図５に示す地盤締固め装置１０を用いて地盤の締固めを行う。
【００３４】
図６に示すように、中空管（軸）３０は、その少なくとも先端部３０ａがチタン等により非磁性の円筒状に形成してあり、その先端側（下端側）は非磁性で円形の底板３１により閉塞されている。この円形の底板３１の周縁には、一対の掘削ビット３２，３２を突設してある。また、中空管３０内の底板３１の上方には、円柱状の電磁石３５と、この電磁石３５に電源を供給するバッテリー３６と、電磁石３５を作動させる受信器３７とを、仕切板３８を介して中空管３０の上端側に固定されたワイヤーロープ（吊り部材）３９で吊り下げてある。この受信器３７は、地盤締固め装置１０の施工機本体１１の運転席等に設けられた図示しない操作盤により無線で遠隔操作されるようになっている。
【００３５】
そして、地盤締固め装置１０の施工機本体１１のリーダー１２に装着された電磁石３５を内設した中空管３０は、昇降機構１５を介して軟弱砂質土地盤１中に無振動・無騒音で貫入・引き抜きされるようになっている。
【００３６】
次に、第５実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法による軟弱砂質土地盤１の締固め工程を、図７〜図９の図面に基づいて説明する。
【００３７】
まず、電磁石３５とバッテリー３６及び受信器３７を内部に設けた中空管３０を、地盤締固め装置１０の施工機本体１１のリーダー１２に設置する。次に、施工機本体１１の昇降機構１５及び回転駆動機構１９を介して中空管３０を、図７に示すように、軟弱砂質土地盤１中の所定深度まで回転させながら貫入する。この際、電磁石３５は作動しないＯＦＦ状態にしておく。
【００３８】
そして、図８に示すように、電磁石３５を作動させずに中空管３０を、施工機本体１１の昇降機構１５及び回転駆動機構１９を介して所定高さまで逆回転させながら引き抜く。次に、図９に示すように、電磁石３５を作動（ＯＮ）させて、中空管３０を軟弱砂質土地盤１中に再貫入すると、中空管３０を再貫入した周辺地盤２中の鉄分４を含む土粒子３を電磁石３５の磁力で引き付けると共に、鉄分を含まない土粒子３も電磁石３５の近傍に移動させた状態で、これらを下方に移動させることにより、周辺地盤２の軟弱地盤の体積を圧縮して、その密度を高めて該周辺地盤２の軟弱地盤を締固める。この中空管３０の引き抜きと再貫入とを地表まで順次繰り返して、中空管３０を貫入した周辺地盤２全体の軟弱地盤を締固める。
【００３９】
このように、施工機本体１１の強制昇降機構１５を介して中空管３０を軟弱砂質土地盤１中に貫入したり、引き抜きして、中空管３０を再貫入する際に、周辺地盤２中の鉄分４を含む土粒子３を電磁石３５の磁力で引き付けて下方に移動させ、同時に、鉄分を含まない土粒子３も下方に移動させることにより、周辺地盤２の軟弱地盤を締固めるようにしたので、振動や地盤の変位の少ない軟弱地盤の締固めを短時間で確実かつ低コストで行うことができる。
【００４０】
また、中空管３０内の先端側に、電磁石３５とバッテリー３６及び受信器３７を装備したことにより、油圧等の動力の供給管等を設置しなくて済み、中空管３０に継ぎ足し用の中空管を継ぎ足したり、取り外す着脱作業が容易となり、また、小型の地盤締固め装置１０でも中空管３０に継ぎ足し用の中空管を継ぎ足していくことで、中空管３０を地中深く貫入させて軟弱地盤の締固めを簡単かつ低コストで行うことができる。
【００４１】
＜第６実施形態＞
図１０は本発明の第６実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法に用いる二重中空管の要部の断面図、図１１は同二重中空管を軟弱砂質土地盤に貫入する状態を示す説明図、図１２は同二重中空管を引き抜く状態を示す説明図、図１３は同二重中空管を再貫入する状態を示す説明図である。
【００４２】
この第６実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法では、第４実施形態の場合と同様に、図５に示す地盤締固め装置１０を用いて地盤の締固めを行う。
【００４３】
図１０に示すように、二重中空管（ケーシングパイプ）４０は、砂を供給する円筒状の内管４１と、この内管４１を覆う少なくとも先端部４２ａがチタン等により非磁性の円筒状の外管４２とから構成されている。そして、内管４１の先端（下端）と外管４２の先端（下端）との間には非磁性で円環状の底板４３により閉塞されている。この円環状の底板４３の周縁には、一対の掘削ビット４４，４４を突設してある。また、二重中空管４０の内管４１と外管４２の間の底板４３の上方には、円環柱状の電磁石４５と、この電磁石４５に電源を供給するバッテリー４６と、電磁石４５を作動させる受信器４７とを、円環板状の仕切板４８を介して二重中空管４０の内管４１と外管４２の間の上端側に固定されたワイヤーロープ（吊り部材）４９で吊り下げてある。この受信器３７は、地盤締固め装置１０の施工機本体１１の運転席等に設けられた図示しない操作盤により無線で遠隔操作されるようになっている。
【００４４】
そして、地盤締固め装置１０の施工機本体１１のリーダー１２に装着された二重中空管４０は、昇降機構１５介して軟弱砂質土地盤１中に無振動・無騒音で貫入・引き抜きされるようになっている。また、二重中空管４０の内管４１には、図示しない砂供給管等を介して砂（杭材料）５が供給されるようになっている。
【００４５】
次に、第６実施形態の軟弱砂質土地盤締固め工法による軟弱砂質土地盤１の締固め工程を、図１１〜図１３の図面に基づいて説明する。
【００４６】
まず、電磁石４５とバッテリー４６及び受信器４７を内管４１と外管４２の間に設けた二重中空管４０を、地盤締固め装置１０の施工機本体１１のリーダー１２に設置する。次に、施工機本体１１の昇降機構１５及び回転駆動機構１９を介して二重中空管４０を、図１１に示すように、軟弱砂質土地盤１中の所定深度まで回転させながら貫入する。この際、二重中空管４０の内管４１内に所定量の砂を投入しておく。また、電磁石４５は作動しないＯＦＦ状態にしておく。
【００４７】
そして、図１２に示すように、電磁石４５を作動させずに二重中空管４０を施工機本体１１の強制昇降機構１５及び回転駆動機構１９を介して所定高さまで逆回転させて引き抜き、二重中空管４０の内管４１内の砂５を排出する。次に、図１３に示すように、電磁石４５を作動（ＯＮ）させて、二重中空管４０を軟弱砂質土地盤１中に再貫入して、排出した砂５を締固めて砂杭（材料杭）Ｓを造成すると共に、二重中空管４０を再貫入した周辺地盤２中の鉄分４を含む土粒子３を電磁石４５の磁力で下方に移動させ、同時に、鉄分を含まない土粒子３も鉄分４を含む土粒子３と共に電磁石４５の磁力で下方に移動させて、周辺地盤２の軟弱地盤の体積を圧縮してその密度を高め、該周辺地盤２の軟弱地盤を締固める。この二重中空管４０の引き抜きと再貫入とを地表まで順次繰り返して、二重中空管４０を貫入した周辺地盤２中に砂杭Ｓと鉄分４を含む土粒子３及び鉄分を含まない土粒子３の移動により軟弱地盤をより一段と締固める。
【００４８】
このように、施工機本体１１の昇降機構１５を介して二重中空管４０を軟弱砂質土地盤１中に貫入したり、引き抜きして、二重中空管４０を再貫入する際に、周辺地盤２中に砂杭Ｓを造成すると共に、周辺地盤２中の鉄分４を含む土粒子３及び鉄分を含まない土粒子３を電磁石４５の磁力で下方にそれぞれ移動させて軟弱地盤を締固めるようにしたので、振動や地盤の変位の少ない軟弱地盤の締固めを短時間で確実かつ低コストで行うことができる。
【００４９】
また、二重中空管４０の内管４１と外管４２の間の先端側に、電磁石４５とバッテリー４６及び受信器４７を装備したことにより、油圧等の動力の供給管等を設置しなくて済み、二重中空管４０に継ぎ足し用の二重中空管を継ぎ足したり、取り外す着脱作業が容易となり、また、小型の地盤締固め装置１０でも二重中空管４０に継ぎ足し用の中空管を継ぎ足していくことで、二重中空管４０を地中深く貫入させて軟弱地盤の締固めを簡単かつ低コストで行うことができる。
【００５０】
さらに、周辺地盤２中に鉄分が少ない場合には、砂５に鉄分の多い材料を充填して前述の軟弱地盤の締固めを行う。これにより、周辺地盤２中に鉄分が少ない場合に、周辺地盤２の軟弱地盤をより確実に締固めることができる。
【００５１】
尚、前記実施形態によれば、中空管等を昇降動させる昇降機構を、駆動スプロケットと従動スプロケット及びチェーンで構成したが、ラックと駆動ピニオン等で昇降機構を構成しても良い。また、地盤中に貫入する軸は、中空管や二重中空管等に限らず、金属棒等の棒状体でも良い。さらに、杭材料として砂を用いたが、杭材料は砂に限るものではない。
【符号の説明】
【００５２】
１  軟弱砂質土地盤
２  周辺地盤
３  土粒子
４  鉄分
５  砂（杭材料）
６，７，８  電磁石（磁力発生源）
９  中空管（軸）
１０  地盤締固め装置
１５  昇降機構
２０  中空管
２５  永久磁石（磁力発生源）
２９  ワイヤーロープ（吊り部材）
３０  中空管（軸）
３０ａ  先端部
３５  電磁石
３６  バッテリー
３７  受信器
４０  二重中空管
４１  内管
４２  外管
４５  電磁石
４６  バッテリー
４７  受信器
【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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