(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リバース工法により、地盤に孔を形成可能な掘削機と、前記掘削機が掘削途中の孔に泥水を供給する一方、前記掘削途中の孔内の泥水を再利用するために、前記掘削途中の孔内から安定液及び土砂を含む泥水を排出させるように構成された泥水循環系統とを備え、
前記泥水循環系統は、杭が構築された他の孔の上部空間によって構成されて掘削途中の孔内から排出された前記泥水を一時的に貯留する第１貯留槽と、地上に設置されたタンクによって構成されて掘削途中の孔内から排出された前記泥水を一時的に貯留する第２貯留槽と、前記掘削途中の孔から排出された前記泥水を前記第１貯留槽及び前記第２貯留槽の何れか一方に選択的に供給可能な流路切換装置と、少なくとも１つのデータに基づいて前記流路切換装置を制御可能な制御装置と、を含むリバース掘削システムを用いた杭構築方法において、
地盤に孔を形成しながら当該孔内から安定液及び土砂を含む泥水を排出するリバース工法を用いて、地盤に第１孔を形成する第１掘削工程と、
鉄筋が配置された前記第１孔の上部に第１空間を残すように前記第１孔内に生コンクリートを供給する第１コンクリート供給工程と、
前記リバース工法を用いて地盤に第２孔を形成する第２掘削工程と、
前記第２掘削工程で排出された前記泥水を前記第１空間に供給する泥水供給工程と、
を備えることを特徴とする杭構築方法。
【請求項２】
前記第２掘削工程で掘削途中の孔の深度に関するデータを取得する工程を更に備え、
前記第２掘削工程の間、少なくとも１つのデータに基づいて前記泥水供給工程を開始又は終了し、
前記少なくとも１つのデータは、前記深度に関するデータを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の杭構築方法。
【請求項３】
少なくとも前記掘削途中の孔の深度が閾値を超えた後に前記泥水供給工程を開始する
ことを特徴とする請求項２に記載の杭構築方法。
【請求項４】
前記地盤の地質に関するデータを取得する工程を更に備え、
前記第２掘削工程の間、少なくとも１つのデータに基づいて前記泥水供給工程を開始又は終了し、
前記少なくとも１つのデータは、前記地質に関するデータを含む、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の杭構築方法。
【請求項５】
前記地質に関するデータは標準貫入試験値であり、
少なくとも掘削途中の地層の標準貫入試験値が閾値を超えた後に前記泥水供給工程を開始する
ことを特徴とする請求項４に記載の杭構築方法。
【請求項６】
前記第２掘削工程にて掘削機に作用する負荷に関するデータを取得する負荷データ取得工程を更に備え、
前記第２掘削工程の間、少なくとも１つのデータに基づいて前記泥水供給工程を開始又は終了し、
前記少なくとも１つのデータは、前記負荷に関するデータを含む、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の杭構築方法。
【請求項７】
前記負荷に関するデータは、前記掘削機に供給される電流又は作動油の流量である
ことを特徴とする請求項６に記載の杭構築方法。
【請求項８】
少なくとも前記掘削機に作用する負荷が閾値を超えた後に前記泥水供給工程を開始することを特徴とする請求項６又は７に記載の杭構築方法。
【請求項９】
揚水ポンプを有する掘削機を用いて前記第１掘削工程を行うことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の杭構築方法。
【請求項１０】
リバース工法により、地盤に孔を形成可能な掘削機と、
前記掘削機が掘削途中の孔に泥水を供給する一方、前記掘削途中の孔内の泥水を再利用するために、前記掘削途中の孔内から安定液及び土砂を含む泥水を排出させるように構成された泥水循環系統とを備え、
前記泥水循環系統は、
杭が構築された他の孔の上部空間によって構成されて掘削途中の孔内から排出された前記泥水を一時的に貯留する第１貯留槽と、
地上に設置されたタンクによって構成されて掘削途中の孔内から排出された前記泥水を一時的に貯留する第２貯留槽と、
前記掘削途中の孔から排出された前記泥水を前記第１貯留槽及び前記第２貯留槽の何れか一方に選択的に供給可能な流路切換装置と、
少なくとも１つのデータに基づいて前記流路切換装置を制御可能な制御装置と、
を含むことを特徴とするリバース掘削システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は杭構築方法及びリバース掘削システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
杭の構築方法は、一般的に、構築予定の領域を掘削して孔を形成する工程と、孔に鉄筋かごを配置する工程と、鉄筋かごが配置された孔に生コンクリートを供給する工程とを有している。生コンクリートが硬化することにより、孔の中に鉄筋コンクリート製の杭が構築される。
【０００３】
孔の掘削には、例えばアースドリル工法、オールケーシング工法、又は、リバース工法などを用いることができる。リバース工法では、例えば特許文献１の図２０や図３０に記載されているように、掘削途中の孔に安定液を供給しながら、土砂を含む安定液が掘削途中の孔から排出される。掘削途中の孔から排出された安定液は、土砂を分離した後、再度掘削途中の孔に供給される。リバース工法によれば、地下水と孔内の安定液との間の水頭圧の差により、孔壁を保護しながら掘削を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３９６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
孔の中に杭が構築されると、孔の大部分が杭によって占有されるが、孔の上部は、杭によって支持される構造物と杭との接続のための空間として残される。この孔の上部空間は、現場での重機の移動等の作業を円滑に進めるため、一度土で埋め戻される。リバース工法により排出された砂は安定液を含むため産業廃棄物として処理されるので、埋め戻しに用いられる土としては、例えば、現場とは別の場所から運ばれてきた良質土が使用される。構築する杭の数が多くなると、埋め戻しのために多量の良質土が必要になり、杭構築のためのコスト上昇を招いている。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、杭が構築された孔の上部空間の一時的な埋め戻しのために用意する土を削減可能な杭構築方法、及び、リバース工法掘削システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る杭構築方法は、
地盤に孔を形成しながら当該孔内から安定液及び土砂を含む泥水を排出するリバース工法を用いて、地盤に第１孔を形成する第１掘削工程と、
前記第１孔内に第１鉄筋を配置する第１鉄筋配置工程と、
前記鉄筋が配置された前記第１孔の上部に第１空間を残すように前記第１孔内に生コンクリートを供給する第１コンクリート供給工程と、
前記リバース工法を用いて地盤に第２孔を形成する第２掘削工程と、
前記第２孔内に第２鉄筋を配置する第２鉄筋配置工程と、
前記第２孔の上部に第２空間を残すように前記第２孔内に生コンクリートを供給する第２コンクリート供給工程と、
前記第２掘削工程で排出された前記泥水を前記第１空間に供給する泥水供給工程と、
を備える。
【０００８】
上記構成（１）によれば、土砂を含む泥水を第１孔の上部の第１空間に供給することにより、掘削した土砂を利用して、第１空間を埋め戻すことができる。このため、埋め戻しのために別途用意する土の量を削減することができ、コスト削減を図れる。
【０００９】
（２）幾つかの実施形態では、上記構成（１）において、
前記第２掘削工程で掘削途中の孔の深度に関するデータを取得する工程を更に備え、
前記第２掘削工程の間、少なくとも１つのデータに基づいて前記泥水供給工程を開始又は終了し、
前記少なくとも１つのデータは、前記深度に関するデータを含む。
【００１０】
上記構成（２）によれば、掘削途中の孔の深度に関するデータに基づいて泥水供給工程の開始又は停止を決定することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を第１空間に供給することができる。
【００１１】
（３）幾つかの実施形態では、上記構成（２）において、少なくとも前記掘削途中の孔の深度が閾値を超えた後に前記泥水供給工程を開始する。
上記構成（３）によれば、掘削途中の孔の深度が閾値を超えた後に泥水供給工程を開始することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を第１空間に確実に供給することができる。
【００１２】
（４）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（３）の何れか１つにおいて、
前記地盤の地質に関するデータを取得する工程を更に備え、
前記第２掘削工程の間、少なくとも１つのデータに基づいて前記泥水供給工程を開始又は終了し、
前記少なくとも１つのデータは、前記地質に関するデータを含む。
【００１３】
上記構成（４）によれば、砂やれき等の地質に関するデータに基づいて泥水供給工程を開始又は停止することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を第１空間に供給することができる。
【００１４】
（５）幾つかの実施形態では、上記構成（４）において、
前記地質に関するデータは標準貫入試験値であり、
少なくとも掘削途中の地層の標準貫入試験値が閾値を超えた後に前記泥水供給工程を開始する。
【００１５】
上記構成（５）によれば、掘削中の地層の標準貫入試験値が閾値を超えた後に泥水供給工程を開始することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を第１空間に確実に供給することができる。
【００１６】
（６）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（５）の何れか１つにおいて、
前記第２掘削工程にて掘削機に作用する負荷に関するデータを取得する負荷データ取得工程を更に備え、
前記第２掘削工程の間、少なくとも１つのデータに基づいて前記泥水供給工程を開始又は終了し、
前記少なくとも１つのデータは、前記負荷に関するデータを含む。
【００１７】
上記構成（６）によれば、掘削機に作用する負荷に関するデータに基づいて泥水供給工程を開始又は停止することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を第１空間に供給することができる。
【００１８】
（７）幾つかの実施形態では、上記構成（６）において、前記負荷に関するデータは、前記掘削機に供給される電流又は作動油の流量である。
上記構成（７）によれば、掘削機に供給される電流又は作動油の流量に基づいて、掘削機に作用する負荷を確実且つ正確に検出することができる。
【００１９】
（８）幾つかの実施形態では、上記構成（６）又は（７）において、少なくとも前記掘削機に作用する負荷が閾値を超えた後に前記泥水供給工程を開始する。
上記構成（８）によれば、掘削機に作用する負荷が閾値を超えた後に泥水供給工程を開始することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を第１空間に確実に供給することができる。
【００２０】
（９）幾つかの実施形態では、上記構成（１）乃至（８）の何れか１つにおいて、揚水ポンプを有する掘削機を用いて前記第１掘削工程を行う。
上記構成（９）によれば、揚水ポンプを有する掘削機を用いて第１掘削工程を行うため、揚水ポンプで土砂を含む泥水を孔から排出することができる。このため、土砂を含む泥水を孔から排出するための揚水ポンプを地上に設置する必要がなく、地上での省スペース化を図ることができる。
【００２１】
（１０）本発明の少なくとも一実施形態に係るリバース工法掘削システムは、
リバース工法により、上部空間を残して杭が構築される孔を地盤に形成可能な掘削機と、
前記掘削機が掘削途中の孔に泥水を供給する一方、前記掘削途中の孔内の泥水を再利用するために、前記掘削途中の孔内から土砂を含む泥水を排出させるように構成された泥水循環系統とを備え、
前記泥水循環系統は、前記掘削途中の孔内から排出された土砂を含む泥水を一時的に貯留する少なくとも１つの貯留槽を含み、
前記少なくとも１つの貯留槽のうち少なくとも１つは、杭が構築された他の孔の上部空間によって構成されている。
【００２２】
上記構成（１０）では、杭が構築された他の孔の上部空間を貯留槽として利用することで、杭が構築された孔の上部空間に、掘削された土砂が泥水に含まれた状態で供給される。これにより、他の孔の上部空間を、掘削した土砂を利用して埋め戻すことができる。このため、埋め戻しのために別途用意する土の量を削減することができ、コスト削減を図れる。
【００２３】
（１１）幾つかの実施形態では、上記構成（１０）において、
前記少なくとも１つの貯留槽は第１貯留槽及び第２貯留槽を含み、
前記第１貯留槽は前記他の孔の上部空間によって構成され、
前記第２貯留槽は、地上に設置されたタンクによって構成され、
前記泥水循環系統は、
前記掘削途中の孔から排出された泥水を前記第１貯留槽及び前記第２貯留槽の何れか一方に選択的に供給可能な流路切換装置と、
少なくとも１つのデータに基づいて前記流路切換装置を制御可能な制御装置と、
を更に含む。
【００２４】
上記構成（１１）では、流路切換装置を制御することで、孔の上部空間への土砂を含む泥水の供給を制御することができる。このため、孔の上部空間の埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を、孔の上部空間に供給することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、杭が構築された孔の上部空間の一時的な埋め戻しのために用意する土を削減可能な杭構築方法、及び、リバース工法掘削システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の少なくとも一実施形態に係るリバース掘削システムの概略的な構成を示す図である。
【図２】複数の杭の構築方法の概略的な手順を示すフローチャートである。
【図３】孔掘削工程の一例の概略的な手順を示すフローチャートである。
【図４】幾つかの実施形態に係るリバース掘削システムの概略的な構成を示す図である。
【図５】図４のリバース掘削システムを用いた杭構築方法における、孔掘削工程の概略的な手順を示すフローチャートである。
【図６】図５の孔掘削工程のための泥水排出工程の概略的な手順を示すフローチャートである。
【図７】図６の泥水排出工程のバリエーションを概略的に示すフローチャートの一部である。
【図８】図６の泥水排出工程のバリエーションを概略的に示すフローチャートの一部である。
【図９】図６の泥水排出工程のバリエーションを概略的に示すフローチャートの一部である。
【図１０】図６の泥水排出工程のバリエーションを概略的に示すフローチャートの一部である。
【図１１】図６の泥水排出工程のバリエーションを概略的に示すフローチャートの一部である。
【図１２】図６の泥水排出工程のバリエーションを概略的に示すフローチャートの一部である。
【図１３】幾つかの実施形態に係るリバース掘削システムの概略的な構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００２８】
図１は、本発明の少なくとも一実施形態に係るリバース掘削システムの概略的な構成を示す図である。
図１に示すように、リバース掘削システムは、掘削機１と、泥水循環系統２とを有する。掘削機１は、リバース工法により地盤に孔４を形成可能である。孔４の内部には、鉄筋コンクリート製の杭６が構築されるが、孔４の上部には、杭６によって支持される構造物と杭６との接続のため、空間（上部空間）８が残される。
【００２９】
泥水循環系統２は、掘削機１が掘削途中の孔に安定液を供給する一方、掘削途中の孔内の土砂を再利用するために、掘削途中の孔内から安定液及び土砂を含む泥水を排出させるように構成された泥水循環系統２とを有する。
具体的には、泥水循環系統２は、掘削途中の孔内から排出された土砂を含む泥水を一時的に貯留する少なくとも１つの貯留槽１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）を有する。貯留槽１０のうち少なくとも１つは、すでに杭６が構築された他の孔４の上部空間８によって構成されている。
【００３０】
図２は、複数の杭６の構築方法の概略的な手順を示している。各杭６は、孔掘削工程Ｓ１、鉄筋配置工程Ｓ２、及び、コンクリート供給工程Ｓ４を実行することにより構築され、杭６の総数Ｎに応じて、孔掘削工程Ｓ１、鉄筋配置工程Ｓ２、及び、コンクリート供給工程Ｓ４が繰り返される。
図１を参照すると、孔掘削工程Ｓ１では孔４が掘削され、鉄筋配置工程Ｓ２では孔４内に鉄筋１２が配置される。コンクリート供給工程Ｓ４では、鉄筋１２が配置された孔４内に上部空間８を残すように生コンクリートが供給される。生コンクリートが硬化すると杭６が完成する。
【００３１】
図３は、孔掘削工程Ｓ１の一例である孔掘削工程Ｓ１Ａの手順を示している。孔掘削工程Ｓ１Ａは、軸部掘削工程Ｓ１０Ａ、拡底部掘削工程Ｓ１２、安定液供給工程Ｓ１３Ａ、泥水排出工程Ｓ１４Ａ、及び、泥水浄化工程Ｓ１８Ａを有している。
軸部掘削工程Ｓ１０Ａでは、例えば、オールケーシング工法やアースドリル工法等により、孔４の軸部４ａが掘削される。拡底部掘削工程Ｓ１２では、リバース工法により、孔４の拡底部４ｂが掘削される。拡底部４ｂは、杭６の支持力向上のために軸部４ａの下端部に設けられ、例えば円錐台形状を有する。
【００３２】
安定液供給工程Ｓ１３Ａでは、リバース工法のために、掘削途中の孔に安定液を供給する。図１を参照すると、安定液が、貯留槽１０Ｃからポンプによって掘削途中の孔内に供給される。
泥水排出工程Ｓ１４Ａでは、リバース工法のため、掘削途中の孔から、安定液及び土砂を含む泥水が排出される。図１を参照すると、安定液及び土砂を含む泥水は、掘削機１に接続された排水管１４及びエアリフトポンプ１６を通じて、貯留槽１０Ａに供給される。
【００３３】
泥水浄化工程Ｓ１８Ａでは、貯留槽１０Ａに貯まった安定液、土砂及び泥水のうち、安定液及び泥水を主成分とする上澄み液（第１上澄み液）がポンプにより貯留槽１０Ｂに送られる。貯留槽１０Ｂ内に貯められた第１上澄み液の上澄み液（第２上澄み液）は、ポンプにより、例えばスクリューデカンタからなる土砂分離装置１８に送られ、土砂分離装置１８にて土砂が分離される。土砂が分離された第２上澄み液は、貯留槽１０Ｃに送られ貯留槽１０Ｃに貯められる。安定液供給工程Ｓ１３Ａでは、貯留槽１０Ｃの上澄み液（第３上澄み液）が、掘削途中の孔に送られる。
なお、安定液は、一般的に水及びベントナイトを含むが、その成分は限定されることはなく、地盤の地質によっては、水であってもよい。安定液の成分を調整する場合には、貯留槽１０Ｃに添加剤を添加してもよい。
【００３４】
ここで、貯留槽１０Ａは、孔４の上部空間８によって構成されており、貯留槽１０Ｂ及び貯留槽１０Ｃは例えば金属製のタンクによって構成されている。以下では、本構成のように土砂を含む泥水を上部空間８に供給する工程を、泥水供給工程とも称する。
【００３５】
上述したリバース掘削システム及び杭構築方法によれば、土砂を含む泥水を他の孔（第１孔）４の上部の空間（第１空間）８に供給することにより、掘削した土砂を利用して、空間８を埋め戻すことができる。このため、埋め戻しのために別途用意する土の量を削減することができ、コスト削減を図れる。
【００３６】
なお、図１に示した実施形態では、掘削途中の孔の少なくとも入口部には円筒形状のケーシング２０が配置され、ケーシング２０の上端には、排水管１４を通じて掘削機１の反力を受け止め可能な反力テーブル２２が取り付けられている。掘削機１は、反力テーブル２２を貫通する排水管１４を介してクローラクレーンに吊り下げられている。掘削機１が、自身をケーシング２０に固定するための固定装置を有していれば、反力テーブル２２は不要である。
【００３７】
図４は、幾つかの実施形態に係るリバース掘削システムを示している。図４に示したリバース掘削システムでは、泥水循環系統２は、流路切換装置２４及び制御装置２６を有する。流路切換装置２４は、掘削途中の孔から排出された泥水を貯留槽（第１貯留槽）１０Ａ及び貯留槽（第２貯留槽）１０Ｄの何れか一方に選択的に供給可能に構成されている。そのために例えば、流路切換装置２４は、例えば１つの入口ポートと２つの出口ポートを有するバルブによって構成可能であり、或いはＹ字の分岐管と２つのゲートバルブによっても構成可能である。
なお、貯留槽１０Ｄは、例えば地上に設置された金属製のタンクであり、の上澄み液は、ポンプにより貯留槽１０Ｂに送られる。
【００３８】
制御装置２６は例えばコンピュータによって構成され、少なくとも１つのデータに基づいて、流路切換装置２４を制御可能に構成されている。例えば、制御装置２６は、電動モータや油圧モータを介して流路切換装置２４を制御可能である。
【００３９】
図５は、図４のリバース掘削システムを用いた杭構築方法における、孔掘削工程Ｓ１Ｂの概略的な手順を示すフローチャートである。孔掘削工程Ｓ１Ｂでは、軸部掘削工程Ｓ１０Ｂにて、軸部４ａもリバース工法によって掘削される。
【００４０】
図６は、孔掘削工程Ｓ１Ｂのための泥水排出工程Ｓ１４Ｂの概略的な手順を示すフローチャートである。図６に示したように、泥水排出工程Ｓ１４Ｂでは、泥水排出先が決定され（Ｓ１４０）、それに合わせて流路切換装置２４を制御して排出流路が切換えられ（Ｓ１４２）、排出が開始される（Ｓ１４４）。通常、軸部４ａの掘削開始時には貯留槽１０Ｄが排出先に選ばれる。排出が開始されると、掘削が終了したか否かを繰り返し判定し（Ｓ１４６）、掘削が終了すると排出を終了する（Ｓ１５２）。一方、掘削が終了するまで、少なくとも１つのデータに基づいて排出先を変更するか否か連続的又は間歇的に繰り返し判断される（Ｓ１４８）。排出先を変更すると判断した場合、流路切換装置２４を制御して排出流路が切換えられる（Ｓ１５０）。これにより、排出先が貯留槽１０Ａに変更される。
【００４１】
上記構成では、制御装置２６が流路切換装置２４を制御することで、孔４の上部空間８への土砂を含む泥水の供給を制御することができる。このため、孔４の上部空間８の埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を、孔４の上部空間８に供給することができる。
より詳しくは、地盤中にシルト層（泥層）がある場合、シルト層から掘削された土砂は孔４の空間８の埋め戻しに適していない。上記構成によれば、排出流路を調整することで、シルト層から掘削された土砂が孔４の空間８に供給されることを回避することができる。
【００４２】
なお、本実施形態では、制御装置２６が少なくとも１つのデータに基づいて排出流路を調整するか否か判断しているが、作業者の判断で流路切換装置２４を作動させてもよい。また、制御装置２６は、土砂を含む泥水が貯留槽１０Ａに供給されているときに、少なくとも１つのデータに基づいて、土砂を含む泥水が貯留槽１０Ｄに供給されるように排出流路を調整してもよい。
【００４３】
排出流路の決定又は変更に用いられる少なくとも１つのデータとしては、掘削途中の孔の深度に関するデータ、掘削中の地層の地質に関するデータ、及び、掘削機１に作用している負荷に関するデータのうち１つ以上のデータを用いることができる。これらのデータのうち少なくとも１つを用いることで、孔４の上部空間８の埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を、孔４の上部空間８に供給することができる。
【００４４】
ここで、図７〜図１２は、泥水排出工程Ｓ１４Ｂの一部のバリエーションを示している。幾つかの実施形態では、図７に示したように、孔深度データを取得し（Ｓ１５２Ａ）、孔深度が閾値を超えたか否かを判断する（Ｓ１４８Ａ）。そして、孔深度が閾値を超えた場合に、土砂を含む泥水が貯留槽１０Ａすなわち孔４の上部空間８に供給されるように排出流路が切換えられる（Ｓ１５０）。
【００４５】
この構成によれば、掘削途中の孔の深度が閾値を超えた後に、土砂を含む泥水を貯留槽１０Ａに供給する泥水供給工程を開始することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を孔４の上部空間（第１空間）８に確実に供給することができる。
なお、孔深度のための閾値は、孔４の空間８の埋め戻しに適した土砂が掘削可能な深さに設定される。孔の深度は、検尺器を用いて直接測定してもよく、或いは、排水管１４の挿入深さから求めてもよい。
【００４６】
幾つかの実施形態では、図８に示したように、孔深度データを取得するとともに（Ｓ１５２Ａ）、掘削中土質状況を把握し、所望の土質か否かを判断する（Ｓ１４８Ｂ）。そして所望の土質の場合に、土砂を含む泥水が貯留槽１０Ａすなわち孔４の上部空間８に供給されるように排出流路が切換えられる（Ｓ１５０）。
【００４７】
この構成によれば、掘削中の地層の標準貫入試験値が閾値よりも大きい場合に泥水供給工程を開始することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を孔４の上部空間（第１空間）８に確実に供給することができる。
なお、標準貫入試験値のための閾値は、孔４の空間８の埋め戻しに適した土砂が掘削可能な値に設定される。標準貫入試験値は、予めボーリング調査を行って標本を採取し、標準貫入試験を行うことによって求めることができる。
【００４８】
幾つかの実施形態では、図９に示したように掘削機１に作用する負荷に関するデータを取得し（１５２Ｃ）、負荷が閾値を超えたか否かを判定する（Ｓ１４８Ｃ）。そして、負荷が閾値を超えた場合に、土砂を含む泥水が貯留槽１０Ａすなわち孔４の上部空間８に供給されるように排出流路が切換えられる（Ｓ１５０）。
【００４９】
この構成によれば、掘削機１に作用する負荷が閾値よりも大きい場合に泥水供給工程を開始することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を孔４の上部空間（第１空間）８に確実に供給することができる。
なお、負荷のための閾値は、孔４の空間８の埋め戻しに適した土砂が掘削可能な値に設定される。
【００５０】
幾つかの実施形態では、図１０に示したように、孔深度が閾値を超え、且つ、所望の土質の場合に、土砂を含む泥水が貯留槽１０Ａすなわち孔４の上部空間８に供給されるように排出流路が切換えられる（Ｓ１５０）。
この構成によれば、掘削途中の孔の深度及び掘削中の地層のＮ値がそれぞれの閾値よりも大きい場合に泥水供給工程を開始することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を孔４の上部空間（第１空間）８に確実に供給することができる。つまり、泥水供給工程の開始又は停止を２つの条件で判定することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を孔４の上部空間（第１空間）８に確実に供給することができる。
【００５１】
幾つかの実施形態では、図１１に示したように、孔深度が閾値を超え、且つ、掘削機１に作用する負荷が閾値を超えた場合に、土砂を含む泥水が貯留槽１０Ａすなわち孔４の上部空間８に供給されるように排出流路が切換えられる（Ｓ１５０）。
この構成によれば、掘削途中の孔の深度及び掘削機１に作用する負荷がそれぞれの閾値を超えた後に泥水供給工程を開始することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を孔４の上部空間（第１空間）８に確実に供給することができる。つまり、泥水供給工程の開始又は停止を２つの条件で判定することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を孔４の上部空間（第１空間）８に確実に供給することができる。
【００５２】
幾つかの実施形態では、図１２に示したように、孔深度が閾値を超え、掘削中の地層のＮ値が閾値を超え、且つ、掘削機１に作用する負荷が閾値を超えた場合に、土砂を含む泥水が貯留槽１０Ａすなわち孔４の上部空間８に供給されるように排出流路が切換えられる（Ｓ１５０）。
【００５３】
この構成によれば、掘削途中の孔の深度、掘削中の地層のＮ値及び掘削機１に作用する負荷がそれぞれの閾値を超えた後に泥水供給工程を開始することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を孔４の上部空間（第１空間）８に確実に供給することができる。つまり、泥水供給工程の開始又は停止を３つの条件で判定することで、埋め戻しに適した砂や礫を主成分とする土砂を含む泥水を孔４の上部空間（第１空間）８に確実に供給することができる。
【００５４】
掘削機１に作用する負荷に関するデータとしては、掘削機１を駆動するための駆動装置、例えば電動モータや油圧モータに供給される電流又は作動油の流量を用いることができる。電流や作動油の流量によれば、掘削機１に作用する負荷を正確且つ確実に計測することができる。
なお掘削機１に作用する負荷に関するデータとして、排水管１４に作用するトルクを測定してもよく、排水管１４から反力テーブル２２に係る負荷を測定してもよい。
【００５５】
幾つかの実施形態では、図１３に示したように、掘削機１は、土砂を含む泥水を孔から排出するための揚水ポンプとして、サンドポンプ２８を有していても良い。
この構成では、掘削機１が有する揚水ポンプで土砂を含む泥水を孔から排出することができる。このため、土砂を含む泥水を孔から排出するための揚水ポンプ、例えばエアリフトポンプ１６を地上に設置する必要がなく、地上での省スペース化を図ることができる。
【００５６】
最後に、本発明は上述した幾つかの実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、上述した実施形態において、掘削機１の構成や貯留槽１０の数は特に限定されることはなく、土砂分離装置１８の構成も特に限定されることはない。
【符号の説明】
【００５７】
１            掘削機
２            泥水循環系統
４            孔
４ａ          軸部
４ｂ          拡底部
６            杭
８            上部空間
１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）    貯留槽
１２          鉄筋
１４          排水管
１６          エアリフトポンプ（揚水ポンプ）
１８          土砂分離装置
２０          ケーシング
２２          反力テーブル
２４          流路切換装置
２６          制御装置
２８          サンドポンプ（揚水ポンプ）
【図１】
0006662543.tif 000002
【図２】
0006662543.tif 000003
【図３】
0006662543.tif 000004
【図４】
0006662543.tif 000005
【図５】
0006662543.tif 000006
【図６】
0006662543.tif 000007
【図７】
0006662543.tif 000008
【図８】
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【図９】
0006662543.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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