(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状化層が存在する地盤に改良材を混入する地盤改良によって構築される地盤改良杭と当該地盤改良杭が構築される所定領域の全面にわたって前記地盤の表面に構築される表面固化層とを剛結合してなる杭式剛結合構造体の構築方法であって、
前記表面固化層を構築すべく、前記地盤の表面に前記所定領域の全面にわたって固化材を含む未固化の前記表面固化層を形成するステップと、
前記表面固化層における少なくとも前記地盤改良杭が構築される部分に前記固化材の固化を遅延させる遅延剤を混入するステップと、
前記表面固化層における前記遅延剤が混入された部分が固化する前に、前記地盤改良杭を構築すべく、前記表面固化層から前記地盤の非液状化層に至る所定の杭構築部分に改良材を混入するステップと
を含むことを特徴とする杭式剛結合構造体の構築方法。
【請求項２】
前記表面固化層に前記遅延剤を混入するステップでは、前記表面固化層を形成するステップの後、かつ前記固化材が固化する前に、前記遅延剤を混入することを特徴とする請求項１に記載の杭式剛結合構造体の構築方法。
【請求項３】
前記表面固化層に前記遅延剤を混入するステップでは、前記表面固化層における前記地盤改良杭が構築される部分よりも大きな部分に前記遅延剤を混入することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の杭式剛結合構造体の構築方法。
【請求項４】
前記杭構築部分に改良材を混入するステップは、前記表面固化層における前記遅延剤が混入されていない部分が固化した後に行われることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の杭式剛結合構造体の構築方法。
【請求項５】
液状化層が存在する地盤に構築される改良杭と表面固化層とを剛結合してなる杭式剛結合構造体の構築方法であって、
前記改良杭を構築すべく、前記地盤の非液状化層から前記表面固化層が形成される部分に至る所定の杭構築部分に改良材を混入するステップと、
前記改良杭における少なくとも前記表面固化層が構築される上端部に前記改良材の固化を遅延させる遅延剤を混入するステップと、
前記改良杭における前記遅延剤が混入された部分が固化する前に、前記表面固化層を構築すべく、前記地盤の表面に固化材を含む未固化の前記表面固化層を形成するステップと
を含むことを特徴とする杭式剛結合構造体の構築方法。
【請求項６】
前記改良杭に前記遅延剤を混入するステップでは、前記改良杭における前記表面固化層が形成される上端部よりも深い部分に前記遅延剤を混入することを特徴とする請求項５に記載の杭式剛結合構造体の構築方法。
【請求項７】
前記表面固化層を形成するステップは、前記改良杭における前記遅延剤が混入されていない部分が固化した後に行われることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の杭式剛結合構造体の構築方法。
【請求項８】
前記表面固化層を形成するステップでは、前記地盤の表層に前記固化材を混入し、浅層改良層からなる前記表面固化層を形成することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の杭式剛結合構造体の構築方法。
【請求項９】
前記表面固化層を形成するステップでは、前記地盤の表面上に前記固化材が混入された固化層材料を積層して前記表面固化層を新たに形成することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の杭式剛結合構造体の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状化層が存在する地盤に改良杭と表面固化層とを互いに剛結合するように構築してなる杭式剛結合構造体の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液状化層が存在する地盤を改良するために、地盤中に改良材を混入して固化させる各種工法が広く行われている。地盤中に改良材を混入する方法には、撹拌翼を回転させ（深層混合処理）、或いはトレンチャーと呼ばれる撹拌機を駆動する（パワーブレンダー工法等）ことで地盤と改良材とを強制的に撹拌混合する機械式や、改良材を高圧噴射することで地盤と改良材とを撹拌混合する高圧噴射式、それらを併用した複合式等がある。改良材には、石灰、セメント、セメント系固化材が用いられることが多い。また、地盤改良は、改良する地盤の範囲に応じ、杭式改良、壁式改良、ブロック式改良等に分類される。これらの改良形式の中では、改良対象範囲が最も大きいブロック式改良において材料費や施工費が高くなり、改良対象範囲が最も小さい杭式改良において材料費や施工費が安くなる。
【０００３】
杭式改良では杭の配置を整列配置や千鳥配置にすることが一般的である。ところが、このような配置では、杭列間に存在する未改良領域が列方向に直線状に延在するために地盤が液状化しやすい。このような問題を解決するために、複数の改良杭を一定の規則性をもって配置しつつも、あたかも無作為に配置したような配列とし、未改良領域の列方向の延在長さを短くすることで地盤の液状化を抑制するようにした杭の配置方法が提案されている（特許文献１）。特許文献１では、地盤の表面部に固化処理層が構築され、固化処理層によって複数の改良杭の頭部が連結されることによって地震時における改良杭の転倒防止が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５６６８９７６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、護岸部などの偏土圧が生じる地盤では、液状化によって大きな横方向の力が発生することがあり、特許文献１のように改良杭の頭部を連結するように固化処理層を構築したとしても、固化処理層と改良杭の上面との摩擦力を超える横力が発生した時には改良杭の転倒を防止することはできない。そのため、このような地盤で液状化が発生すると、大きくなった偏土圧によって改良杭が上面を固化処理層に対して滑動させるように転倒し、側方流動する地盤によって護岸壁が損傷する虞がある。
【０００６】
ここで、表面固化層を構築した後に表面固化層を貫通するように改良杭を構築することで、改良杭を表面固化層に一体化させる、即ち剛結合させることが考えられる。ところが、このようにする場合には、表面固化層を破砕するためにより大型の改良杭構築機械を用いる必要が生じ、機械費用が嵩む上、表面固化層の破砕に時間がかかる。或いは、表面固化層を破砕するために専用の機械が必要となり、作業機械台数や作業工数が増える。
【０００７】
他方、改良杭を構築した後に改良杭の上端部を巻き込むように表面固化層を構築することで表面固化層を改良杭に剛結合させることも考えられる。ところが、このようにする場合には、改良杭の周囲の地盤に表面固化層を構築するために固化材を混入する作業が困難になる上、改良杭の周囲に固化材が撹拌混合されない土砂が残った場合には改良杭と表面固化層とを剛結合させることができない。改良杭の上に表面固化層を構築することも考えられるが、この場合にも改良杭の上端面と表面固化層とを剛結合させることは難しい。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑み、液状化層が存在する地盤に構築される改良杭と表面固化層とを剛結合してなる杭式剛結合構造体を容易に構築することができる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】
【０００９】
このような課題を解決するために、本発明は、液状化層（５）が存在する地盤（Ｇ）に構築される改良杭（３）と表面固化層（６）とを剛結合してなる杭式剛結合構造体（１）の構築方法であって、前記表面固化層を構築すべく、前記地盤の表面に固化材を含む未固化の前記表面固化層（６）を形成するステップ（図４（Ｂ）、図５（Ｂ））と、前記表面固化層における少なくとも前記改良杭が構築される部分（６ａ）に前記固化材の固化を遅延させる遅延剤を混入するステップ（図４（Ｃ）、図５（Ｃ））と、前記表面固化層における前記遅延剤が混入された部分（６ｂ）が固化する前に、前記改良杭を構築すべく、前記表面固化層から前記地盤の非液状化層（４）に至る所定の杭構築部分（１３）に改良材を混入するステップ（図４（Ｄ）、図５（Ｄ））とを含む構成とする。
【００１０】
なお、表面固化層を形成するステップ（図４（Ｂ）、図５（Ｂ））と表面固化層に遅延剤を混入するステップ（図４（Ｃ）、図５（Ｃ））とは、同時進行的に行われてもよい。
【００１１】
この構成によれば、改良杭を構築する際に表面固化層の改良杭を構築する部分が固化していないため、杭構築部分に容易に改良材を混入することができる。また、杭構築部分に混入された改良材が固化する際に、改良杭が表面固化層と剛結合する。
【００１２】
また、上記の発明において、前記表面固化層に前記遅延剤を混入するステップ（図４（Ｃ）、図５（Ｃ））では、前記表面固化層（６）における前記改良杭が構築される部分（６ａ）よりも大きな部分（６ｂ）に前記遅延剤を混入する構成とするとよい。
【００１３】
この構成によれば、杭構築部分に改良材を混入した未固化の改良杭の外周に、遅延剤の混入によって未固化の表面固化層が存在するため、改良杭と表面固化層とが固化した時に両者が確実に剛結合する。また、施工誤差により遅延剤を混入した部分と改良杭を構築する部分とがずれていても、改良杭と表面固化層とが確実に剛結合する。
【００１４】
また、上記の発明において、前記杭構築部分に改良材を混入するステップ（図４（Ｄ）、図５（Ｄ））は、前記表面固化層（６）における前記遅延剤が混入されていない部分が固化した後に行われる構成とするとよい。
【００１５】
この構成によれば、表面固化層の固化した部分によりトラフィカビリティが確保され、改良杭の構築作業が行い易くなる。
【００１６】
また、上記の課題を解決するために、本発明は、液状化層（５）が存在する地盤（Ｇ）に構築される改良杭（３）と表面固化層（６）とを剛結合してなる杭式剛結合構造体（１）の構築方法であって、前記改良杭を構築すべく、前記表面固化層が形成される部分（１６）から前記地盤の非液状化層（４）に至る所定の杭構築部分（１３）に改良材を混入するステップ（図６（Ｂ）、図７（Ｂ））と、前記改良杭における少なくとも前記表面固化層が構築される上端部（３ａ）に前記改良材の固化を遅延させる遅延剤を混入するステップ（図６（Ｃ）、図７（Ｃ））と、前記改良杭における前記遅延剤が混入された部分（３ｂ）が固化する前に、前記表面固化層を構築すべく、前記地盤の表面に固化材を含む未固化の前記表面固化層（６）を形成するステップ（図６（Ｄ）、図７（Ｄ））とを含む構成とする。
【００１７】
なお、杭構築部分に改良材を混入するステップと杭構築部分に遅延剤を混入するステップとは、同時進行的に行われてもよい。
【００１８】
この構成によれば、表面固化層を構築する際に改良杭の表面固化層を構築する部分が固化していないため、容易に表面固化層を形成することができる。また、表面固化層が固化する際に、表面固化層が改良杭と剛結合する。
【００１９】
また、上記の発明において、前記改良杭に前記遅延剤を混入するステップ（図６（Ｃ）、図７（Ｃ））では、前記改良杭（３）における前記表面固化層が形成される上端部（３ａ）よりも深い部分（３ｂ）に前記遅延剤を混入する構成とするとよい。
【００２０】
この構成によれば、未固化の表面固化層の下方に、遅延剤の混入によって未固化の改良杭が存在するため、表面固化層と改良杭とが固化した時に両者が確実に剛結合する。また、施工誤差により遅延剤を混入した部分の下端の高さが計画高さよりも高い場合にも、表面固化層が改良杭の未固化の部分と確実に剛結合する。
【００２１】
また、上記の発明において、前記表面固化層を形成するステップ（図６（Ｄ）、図７（Ｄ））は、前記改良杭における前記遅延剤が混入されていない部分が固化した後に行われる構成とするとよい。
【００２２】
この構成によれば、改良杭の遅延剤が混入されていない部分が表面固化層の形成作業中に損傷することが抑制されるため、杭式剛結合構造体の品質低下を防止できる。
【００２３】
また、上記の発明において、前記表面固化層を形成するステップ（図４（Ｂ）、図６（Ｄ））では、前記地盤（Ｇ）の表層に前記固化材を混入し、浅層改良層からなる前記表面固化層（６）を形成する構成とすることができる。
【００２４】
この構成によれば、表面固化層を形成するための材料コストや施工コストを抑制することができる。
【００２５】
また、上記の発明において、前記表面固化層を形成するステップ（図５（Ｂ）、図７（Ｄ））では、前記地盤（Ｇ）の表面上に前記固化材が混入された固化層材料を積層して前記表面固化層（６）を新たに形成する構成とすることができる。
【００２６】
この構成によれば、現場で固化材を混入しないため、均一な品質（強度）の表面固化層を構築することができる。
【発明の効果】
【００２７】
このように本発明によれば、液状化層が存在する地盤に構築される改良杭と表面固化層とを剛結合してなる杭式剛結合構造体を容易に構築することができる方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態に係る杭式剛結合構造体の断面図（図２中のＩ−Ｉ断面図）
【図２】図１に示す杭式剛結合構造体の平面図
【図３】図１に示す杭式剛結合構造体の要部斜視図
【図４】図１に示す杭式剛結合構造体の構築方法の説明図
【図５】第２実施形態に係る杭式剛結合構造体の構築方法の説明図
【図６】第３実施形態に係る杭式剛結合構造体の構築方法の説明図
【図７】第４実施形態に係る杭式剛結合構造体の構築方法の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る杭式剛結合構造体１およびその構築方法のいくつかの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
≪第１実施形態≫
図１に示されるように、本実施形態に係る杭式剛結合構造体１は、護岸構造体２により区画された、非液状化層４の上に液状化層５が存在する地盤Ｇに適用されている。護岸構造体２は、陸地と海との境界に鉛直に設置された鋼矢板や鋼管矢板などから構成されており、所定の根入れ長Ｌ１をもって非液状化層４に突入している。護岸構造体２としては、自立式であってもタイロッド式であってもよく、その他の形式であってもよい。護岸構造体２の上部には偏土圧が作用しており、液状化層５が液状化すると、偏土圧が大きくなって護岸構造体２が損傷する虞があることから杭式剛結合構造体１が適用されている。
【００３１】
護岸構造体２から離れた位置の地盤Ｇ上には、重量構造体であるタンクＴが構築されている。なお、図示は省略しているが、タンクＴは、非液状化層４に達する杭を含む杭基礎により支持されている。そのため、地震時に液状化層５が液状化した場合、タンクＴの鉛直荷重は杭基礎により支持され得るが、液状化層５が海側へ側方流動すると、基礎杭が傾いてタンクＴも移動する虞がある。そのため、液状化層５の側方流動を防止すべく、タンクＴと護岸構造体２との間に杭式剛結合構造体１が構築される。
【００３２】
杭式剛結合構造体１は、地盤Ｇに構築された複数の改良杭３と、各々の改良杭３の頭部に剛結合して複数の改良杭３を連結するように地盤Ｇの上部に構築された表面固化層６とを備える杭式構造体である。
【００３３】
改良杭３は、石灰、セメント、セメント系改良材を地盤Ｇに混入して地盤Ｇを改良することによって圧縮強度を高めた地盤改良杭であり、非液状化層４に所定の根入れ長Ｌ２をもって突入している。これにより、改良杭３の下端は非液状化層４と剛接合している。改良杭３は、深層混合処理やパワーブレンダー工法等の機械撹拌工法、機械撹拌併用型高圧噴射工法、および高圧噴射工法等の公知の工法により構築される。図示例では、杭式剛結合構造体１は円形断面（図２参照）に形成されている。
【００３４】
図２に併せて示されるように、改良杭３はあたかも無作為のように配置される。この配置は、上述した特許文献１に記載されるものであり、ここでは概略のみを説明する。改良対象となる地盤Ｇの平面上には、互いに直交するＸ方向及びＹ方向とが設定される。改良杭３の配置は、Ｘ方向に所定のＸ方向間隔Ｄｘを持った２列及びＹ方向に所定のＹ方向間隔Ｄｙを持った２列の合計４つの点に配置される４本の改良杭３を１つの杭群Ｐとし、複数の杭群Ｐを後述する所定の法則に従って配置することによって決定される。
【００３５】
複数の杭群Ｐを配置する法則とは、以下の通りである。まず、各杭群Ｐの中心を群中心Ｃとする。１つの杭群Ｐに対してＸ方向に隣接配置される杭群Ｐは、上記１つの杭群Ｐの群中心ＣからＸ方向にＸ方向間隔Ｄｘの２倍の距離（２・Ｄｘ）を、Ｙ方向にＹ方向間隔Ｄｙの０．５倍の距離（０．５・Ｄｙ）を置いた位置が群中心Ｃとなるように配置される。１つの杭群Ｐに対してＹ方向に隣接配置される杭群Ｐは、上記１つの杭群Ｐの群中心ＣからＸ方向にＸ方向間隔Ｄｘの０．５倍の距離（０．５・Ｄｘ）を、Ｙ方向にＹ方向間隔Ｄｙの２倍の距離（２．Ｄｙ）を置いた位置が群中心Ｃとなるように配置される。
【００３６】
このような法則に従って配置されることにより、改良杭３はあたかも無作為のように配置され、未改良領域の列方向の延在長さが短くなることで高い液状化抑制効果を発揮する。
【００３７】
なお、改良杭３は、このような配置に限られず、水平面上で直交する２方向に等間隔となる格子状（整列配置）や、合同な２つの正三角形を組み合わせた連続する斜方形の頂点（千鳥配置）に配置されていてもよい。
【００３８】
表面固化層６は、石灰、セメント、セメント系固化材を地盤Ｇの表層に混入して地盤Ｇを改良することによって圧縮強度を高めた浅層改良層として形成される。表面固化層６は、バックホウによる固化材と地盤Ｇ（土砂）との強制撹拌混合や、ロータリ式のスタビライザを備えた撹拌機械による強制撹拌混合等によって形成される。或いは、石灰、セメント、セメント系固化材が混入された、固化材混入土やコンクリート等の固化層材料を地盤Ｇの表面上に積層或いは打設することで、新たに表面固化層６が形成されてもよい。
【００３９】
なお、表面固化層６の形成に用いる固化材と改良杭３の構築に用いる改良材とは、同一材料であっても異なる材料であってもよい。本明細書においては、表面固化層６の形成に用いる固化材料と改良杭３の構築に用いる固化材料とを区別するために、前者を固化材と称し、後者を改良材と称している。
【００４０】
図３に示されるように、表面固化層６における改良杭３に対応する位置には、改良杭３の断面（直径）よりも大きな部分６ｂに遅延剤が混入されている。改良杭３は、表面固化層６の遅延剤が混入された部分６ｂが固化する前に表面固化層６を貫いて形成され、表面固化層６の遅延剤が混入された部分６ｂに上端部３ａ（頭部）が囲繞されるように構築される。未固化の改良杭３と表面固化層６の遅延剤が混入された未固化の部分６ｂとの固化により、改良杭３と表面固化層６とは、表面固化層６の厚さｔにわたって一体化し、互いに剛結合している。
【００４１】
このように構成された杭式剛結合構造体１は、複数の改良杭３の下端と非液状化層４とが剛接合すると共に、複数の改良杭３の上端部３ａと表面固化層６とが剛接合することによってラーメン構造をなしている。つまり、杭式剛結合構造体１は、偏土圧や地震時の液状化層５の液状化による横方向の力に対して高い剛性を有し、改良杭３が転倒し難いため、液状化層５の側方流動を効果的に抑制することができる。
【００４２】
次に、図４を参照して、上記構成の杭式剛結合構造体１の構築方法について説明する。
【００４３】
図４（Ａ）に示されるように、まず、護岸構造体２（図１参照）により区画された地盤Ｇを整地し、平坦にする。図中の想像線は、地盤Ｇのうち、表面固化層６を構築するべき表層の部分１６、及び改良杭３を構築するべき表面固化層６（表層）から非液状化層４に至る杭構築部分１３を示している。
【００４４】
次に、図４（Ｂ）に示されるように、適宜の建設機械を用いて地盤Ｇの表層の部分１６に固化材を混入し、未固化の表面固化層６を構築する。その後、表面固化層６上に改良杭３（杭構築部分１３）の位置出しを行う。
【００４５】
なお、本明細書においては、地盤Ｇの表層の部分１６に固化材が混入されたことをもって表面固化層６の基本的な構築作業が完了するため、固化材が固化する前の状態であっても、この部分１６を表面固化層６と呼んでいる。同様に、地盤Ｇの杭構築部分１３に改良材が混入されたことをもって改良杭３の基本的な構築作業が完了するため、改良材が固化する前の状態であっても、杭構築部分１３を改良杭３と呼ぶ。
【００４６】
改良杭３の位置出し後、表面固化層６の固化材が固化する前に、図４（Ｃ）に示されるように、適宜の建設機械を用いて表面固化層６における少なくとも改良杭３が構築される部分６ａに固化材の固化を遅延させる遅延剤を混入する。遅延剤を混入する部分６ｂは、図示されるように、改良杭３が構築される部分６ａよりも平面視で大きくするとよい。
【００４７】
図４（Ｂ）に示される表面固化層６を形成するステップと図４（Ｃ）に示される表面固化層６に遅延剤を混入するステップとは、同時進行的に行われてもよい。即ち、地盤Ｇの表層の部分１６に固化材を混入する前に改良杭３の位置出しを行っておき、図４（Ｂ）に示される表面固化層６を形成している時に、遅延剤を混入すべき部分６ｂで固化材と共に遅延剤を地盤Ｇに混入する、或いは遅延剤が混入された固化材を地盤Ｇに混入してもよい。
【００４８】
その後、表面固化層６の遅延剤が混入された部分６ｂが固化する前に、図４（Ｄ）に示されるように、表面固化層６上において適宜の建設機械を用いて、表面固化層６の遅延剤が混入された部分６ｂから地盤Ｇ中の杭構築部分１３に改良材を混入し、改良杭３を構築する。この際、表面固化層６の改良杭３を構築すべき部分６ａが固化していないため、杭構築部分１３に容易に改良材を混入することができる。
【００４９】
なお、改良杭３は如何なる工法で構築されてもよいが、いずれの工法においても通常は重機を用いるため、表面固化層６のうち遅延剤が混入されていない部分が固化した後に改良杭構築作業を行うとよい。これにより、地盤Ｇのトラフィカビリティが確保され、地盤Ｇ上にそのまま重機を搬入することができる。
【００５０】
杭構築部分１３に改良材を混入した状態では、図４（Ｄ）に示されるように、未固化の改良杭３の上端部３ａが表面固化層６の遅延剤が混入されずに固化した部分の内部に収まり、改良杭３の上端部３ａの周囲には、表面固化層６の遅延剤が混入されて未固化の部分６ｂが存在している。時間の経過により改良杭３と表面固化層６の遅延剤が混入された部分６ｂとが固化することにより、改良杭３と表面固化層６とが一体化され、改良杭３の上端部３ａが表面固化層６と剛結合した杭式剛結合構造体１が構築される。
【００５１】
また、図４Ｃに示されるように、表面固化層６における改良杭３が構築される部分６ａよりも大きな部分６ｂに遅延剤が混入されることにより、施工誤差により遅延剤を混入した部分６ｂと改良杭３を構築する部分６ａとがずれていたとしても、改良杭３と表面固化層６とが確実に剛結合する。
【００５２】
≪第２実施形態≫
次に、図５を参照して、第１実施形態の杭式剛結合構造体１に関する他の構築方法について説明する。なお、上記実施形態と共通する部材や部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。以下に示す他の実施形態についても同様とする。
【００５３】
本実施形態では、図５（Ａ）に示されるように、想像線で示す表面固化層６を構築するべき部分１６が、地盤Ｇの表層ではなく、地表面上（地盤Ｇ上）に設定されている。杭式剛結合構造体１を構築するには、図５（Ｂ）に示されるように、まず地盤Ｇの表面上に固化材が混入された固化層材料を積層し、地盤Ｇ上に未固化の表面固化層６を新たに形成する。固化層材料は、上記のように、石灰、セメント、セメント系固化材が混入された、固化材混入土やコンクリート等である。固化層材料を積層した後、表面固化層６上に改良杭３の位置出しを行う。
【００５４】
その後、表面固化層６が固化する前に、地盤Ｇ上に改良杭３の位置出しを行い、図５（Ｃ）に示されるように、表面固化層６上において適宜の建設機械を用いて、表面固化層６における少なくとも改良杭３が構築される部分６ａに固化材の固化を遅延させる遅延剤を混入する。第１実施形態と同様に、遅延剤を混入する部分６ｂは、図示されるように、改良杭３が構築される部分６ａよりも平面視で大きくするとよい。
【００５５】
また、本実施形態においても、図５（Ｂ）に示される表面固化層６を形成するステップと図５（Ｃ）に示される表面固化層６に遅延剤を混入するステップとは、同時進行的に行われてもよい。即ち、地盤Ｇの表面上に固化層材料を積層する前に改良杭３の位置出しを行っておき、図５（Ｂ）に示される表面固化層６を形成している時に、遅延剤を混入すべき部分６ｂで固化材と共に遅延剤が混入された固化層材料を地盤Ｇ上に積層してもよい。
【００５６】
その後に行われる図５（Ｄ）に示される作業工程は第１実施形態と同様である。本実施形態においても、表面固化層６のうち遅延剤が混入されていない部分が固化した後に改良杭構築作業を行うとよい。杭式剛結合構造体１がこのように構築されても、第１実施形態と同様の効果が奏される。
【００５７】
≪第３実施形態≫
次に、図６を参照して、第１実施形態を一部変更した構造を有する杭式剛結合構造体１の構築方法について説明する。
【００５８】
本実施形態では、図６（Ａ）に示されるように、想像線で示す表面固化層６を構築するべき部分１６が第１実施形態と同様に地盤Ｇの表層に設定されている。杭式剛結合構造体１を構築するには、最初に地盤Ｇ上に改良杭３の位置出しを行い、次に、図６（Ｂ）に示されるように、地盤Ｇ上において適宜の建設機械を用いて、地盤Ｇ中の杭構築部分１３に改良材を混入し、未固化の改良杭３を構築する。
【００５９】
その後、改良杭３が固化する前に、図６（Ｃ）に示されるように、改良杭３における少なくとも表面固化層６が構築される上端部３ａに改良材の固化を遅延させる遅延剤を混入する。遅延剤を混入する部分３ｂは、図示されるように表面固化層６が構築される上端部３ａよりも深くするとよい。
【００６０】
また、本実施形態においても、図６（Ｂ）に示される改良杭３を形成するステップと図６（Ｃ）に示される改良杭３の上端部３ａに遅延剤を混入するステップとは、同時進行的に行われてもよい。即ち、図６（Ｂ）に示される改良杭３を形成している時に、遅延剤を混入すべき部分３ｂで改良材と共に遅延剤を地盤Ｇ中に混入してもよい。
【００６１】
その後、改良杭３の遅延剤が混入された部分３ｂが固化する前に、図６（Ｄ）に示されるように、地盤Ｇ上において適宜の建設機械を用いて、改良杭３の遅延剤が混入された部分３ｂを含む地盤Ｇの表層に固化材を混入し、表面固化層６を構築する。この際、改良杭３の表面固化層６を構築すべき上端部３ａが固化していないため、地盤Ｇの表面固化層６を構築するべき部分１６に容易に固化材を混入することができる。
【００６２】
図６（Ｄ）に示される地盤Ｇの表層に固化材を混入する作業は、改良杭３のうち遅延剤が混入されていない部分が固化した後に行うとよい。このようなタイミングで行うことにより、表層に固化材を混入する建設機械の誤操作等によって固化している最中の改良杭３が損傷することが防止される。
【００６３】
杭式剛結合構造体１がこのように構築されても、上記実施形態と同様に、時間の経過により表面固化層６と改良杭３の遅延剤が混入された部分３ｂとが固化することにより、表面固化層６と改良杭３とが一体化され、改良杭３が表面固化層６と剛結合した杭式剛結合構造体１が構築される。
【００６４】
また、図６（Ｃ）に示される改良杭３に遅延剤を混入する際に、改良杭３における表面固化層６が形成される上端部３ａよりも深い部分３ｂに遅延剤を混入することにより、図６（Ｄ）で構築された未固化の表面固化層６の下方に遅延剤の混入によって未固化の改良杭３が存在するため、表面固化層６と改良杭３の遅延剤が混入された部分３ｂとが固化した時に両者が確実に剛結合する。また、施工誤差により改良杭３の遅延剤を混入した部分３ｂの下端の高さが計画高さよりも高い場合にも、表面固化層６が改良杭３の未固化の部分３ｂと確実に剛結合する。
【００６５】
≪第４実施形態≫
最後に、図７を参照して、第３実施形態と同様の構成の杭式剛結合構造体１に関する他の構築方法について説明する。
【００６６】
本実施形態の構築方法は、第１実施形態に対する第２実施形態の相違と同様の相違を第３実施形態に対して有する。即ち、本実施形態では、図７（Ａ）に示されるように、想像線で示す表面固化層６を構築するべき部分１６が第２実施形態と同様に地盤Ｇの表面上に設定されている。杭式剛結合構造体１を構築するにあたり、地盤Ｇ上に改良杭３の位置出しを行い、図７（Ｂ）に示されるように地盤Ｇ中の杭構築部分１３に改良材を混入して未固化の改良杭３を構築する手順は第３実施形態と同じである。本実施形態では、地盤Ｇの表面上に表面固化層６が新たに形成されるため、改良杭３における表面固化層６が構築される上端部３ａは改良杭３の上端面である。
【００６７】
その後、改良杭３が固化する前に、図７（Ｃ）に示されるように、改良杭３における少なくとも表面固化層６が形成される上端面を含む部分３ｂに改良材の固化を遅延させる遅延剤を混入する。本実施形態では特に、改良杭３の遅延剤を混入する部分３ｂを表面固化層６が構築される上端部３ａよりも深くし、所定の深さにわたる範囲に遅延剤を混入するとよい。また、本実施形態においても、図７（Ｂ）に示される表面固化層６を形成するステップと図７（Ｃ）に示される表面固化層６に遅延剤を混入するステップとは、同時進行的に行われてもよい。
【００６８】
その後、改良杭３の遅延剤が混入された部分３ｂが固化する前に、図７（Ｄ）に示されるように、地盤Ｇの表面上に固化材が混入された固化層材料を積層することにより、地盤Ｇ上に表面固化層６を新たに形成する。杭式剛結合構造体１がこのように構築されても、第３実施形態と同様の効果が奏される。
【００６９】
以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態の各要素の具体的形状や、配置、数量、寸法、および作業手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、上記実施例の構成を組み合わせてもよい。更に、上記実施形態に示した本発明に係る杭式剛結合構造体１の各要素や作業手順は、必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択できる。
【符号の説明】
【００７０】
１      杭式剛結合構造体
３      改良杭
３ａ    上端部（非液状化層が形成される部分）
３ｂ    遅延剤を混入する部分
４      非液状化層
５      液状化層
６      表面固化層
６ａ    改良杭が構築される部分
６ｂ    遅延剤を混入する部分
１３    改良杭を構築するべき杭構築部分
１６    表面固化層を構築するべき部分
Ｇ      地盤
【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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