(57)【要約】【課題】突起を有する鋼杭、バイブロハンマ、ウォータージェット、流動性固化材を併用して、杭の先端支持力及び周面摩擦力の増大を図る。【解決手段】突起つき鋼杭をバイブロハンマを用いて水を噴射しつつ鋼杭を支持層まで打ち込む第１工程と、水又は流動性固化材を噴射しつつ鋼杭を引き抜く第２工程と、支持層まで再度水又は流動性固化材を噴射しつつ鋼杭を打ち込む第３工程とを含み、連続する第２及び第３工程を１又は複数回行う鋼杭の施工方法である。【選択図】  図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼杭の杭先端付近における杭外面若しくは杭内面又は杭内外両面に突起を有すると共に、前記鋼杭の杭先端付近における杭外面若しくは杭内面又は杭内外両面に水又は流動性固化材を噴射する１又は複数の噴射ノズルを装着したことを特徴とする鋼杭。
【請求項２】
前記噴射ノズルが着脱可能であることを特徴とする請求項１に記載の鋼杭。
【請求項３】
前記噴射ノズルによる噴射方向が、前記鋼杭の打込方向と該打込方向に対して垂直な方向との間のいずれかの方向であることを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼杭。
【請求項４】
前記噴射ノズルの少なくとも１つが、自転しつつ噴射するための回転噴射手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鋼杭。
【請求項５】
前記噴射ノズルの少なくとも１つが、噴射方向のそれぞれ異なる複数の噴射孔を具備することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の鋼杭。
【請求項６】
前記鋼杭の杭外面に装着された前記噴射ノズルから噴射される水又は流動性固化材を前記鋼杭の内側へ取り入れるための導入孔若しくは導入切欠きを該鋼杭に穿設したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の鋼杭。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の鋼杭を地盤に打ち込む施工方法において、バイブロハンマを用いかつ水又は流動性固化材を噴射しつつ前記鋼杭を地盤に打ち込むことを特徴とする鋼杭の施工方法。
【請求項８】
水を噴射しつつ前記鋼杭を支持層まで打ち込む第１工程と、
水又は流動性固化材を噴射しつつ前記鋼杭を引き抜く第２工程と、
水又は流動性固化材を噴射しつつ前記支持層まで再度前記鋼杭を打ち込む第３工程とを含み、
連続する前記第２及び第３工程を１又は複数回行うことを特徴とする請求項７に記載の鋼杭の施工方法。
【請求項９】
前記第３工程における前記鋼杭の打込深度が、前記第１工程における該鋼杭の打込深度よりも浅いことを特徴とする請求項８に記載の鋼杭の施工方法。
【請求項１０】
前記第１〜第３工程の各工程において、水又は流動性固化材の噴射圧力又は噴射量のいずれか又は双方を変化させつつ前記鋼杭を打ち込み又は引き抜くことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の鋼杭の施工方法。
【請求項１１】
前記鋼杭の打ち込みが完了した後、流動性固化材を噴射しつつ前記噴射ノズルを引き上げることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の鋼杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、水又は流動性固化材を噴射する噴射ノズルと突起を有する鋼杭及びこれを使用する鋼杭の施工方法に関し、特にバイブロハンマと水噴射を併用して地盤を掘進し、この鋼杭を地盤の支持層に打ち込んだ後、流動性固化材を噴射ノズルより噴射して高耐力の杭を造成する技術分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
杭は、ディーゼルハンマや油圧ハンマなどの打撃力が大きい杭打ち機で打ち込むのが一般的である。しかし、これらの杭打ち方式では騒音が大きいため、低騒音のバイブロハンマがよく使用される。
【０００３】
ところで、バイブロハンマにより、杭に振動を与え、低圧小流量の液体を供給すれば、杭を容易に沈下させることができるが、振動により杭周面の地盤がゆるむために杭の周面摩擦力が小さくなる。
【０００４】
そこで、特許文献１及び特許文献２に開示されたバイブロハンマによる工法、あるいは、特許文献３及び特許文献４に開示された中掘攪拌とセメントミルクを用いた工法等により対策が図られている。例えば、特許文献１に開示するように、杭を振動させながら沈下させるときに、水及び液体に加えて固結する作用をもつ材料を添加したものを、杭の先端付近に低圧で小流量供給する。
【０００５】
上述したバイブロハンマは、護岸や擁壁等の土木工事においてコンクリート製や鋼製の矢板を地中に押し込む際にも使用される。特許文献２では、先行杭を打ち込んで地中に穴を開けた後に矢板を打ち込んだり、矢板の外側壁に配管した導水管より高圧水を噴出させて、地盤を切削しつつ矢板を打ち込む。砂、砂礫、硬質粘土層でできた支持層が地表から深い位置にある場合には、鋼管杭も使用され、支持層が非常に深い場合には、鋼管杭を溶接継手で接続する。
【０００６】
特許文献３では、鋼管杭に、外周面のほぼ全長にわたって突条を設け、先端部には内周面にも突状を設けている。この鋼管杭は、支持層中に根入れする。これによって、鋼管杭は、ソイルセメントを介し支持層と固着するため、大きな杭の先端支持力が期待できる。
【０００７】
特許文献４では、鋼管杭の先端から地盤中にセメントミルクを高圧噴射する。セメントミルクは水平方向へも高圧噴射されるため、鋼管杭よりも大きな径の範囲までセメントミルクを注入し、ソイルセメント柱を形成する地盤改良が行われる。この技術によれば、排出される土量が少なく、既成杭と改良された地盤の一体化を高めることができ、杭の周面摩擦力及び先端支持力を確保することができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭５６−１６７０２６号公報
【特許文献２】
特開昭５７−２３８５４４号公報
【特許文献３】
特開昭６３−９７７１１号公報
【特許文献４】
特開昭６４−４８９２６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２記載のバイブロハンマによる工法は、打ち込み速度や硬質地盤への打ち込み容易性の点で施工性に優れるが、支持力特性に劣るという欠点がある。また、特許文献３及び特許文献４に開示された中掘攪拌とセメントミルクを用いた工法では、支持力特性に優れるものの、礫を含む硬質地盤への打ち込み容易性等の施工性の点で問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、突起を有する鋼杭と、バイブロハンマ及び水又は流動性固化材の噴射とを併用して、杭の周面摩擦力及び先端支持力のより一層の増大を図ることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決すべく本発明は、次の構成の鋼杭及びその施工方法を提供する。
（１）請求項１に係る鋼杭は、鋼杭の杭先端付近における杭外面若しくは杭内面又は杭内外両面に突起を有すると共に、前記鋼杭の杭先端付近における杭外面若しくは杭内面又は杭内外両面に水又は流動性固化材を噴射する１又は複数の噴射ノズルを装着したことを特徴とする。
【００１２】
（２）請求項２に係る鋼杭は、請求項１の鋼杭であって、前記噴射ノズルが着脱可能であることを特徴とする。
【００１３】
（３）請求項３に係る鋼杭は、請求項１又は２の鋼杭であって、前記噴射ノズルによる噴射方向が、前記鋼杭の打込方向と該打込方向に対して垂直な方向との間のいずれかの方向であることを特徴とする。
【００１４】
（４）請求項４に係る鋼杭は、請求項１〜３のいずれかに記載の鋼杭であって、前記噴射ノズルの少なくとも１つが、自転しつつ噴射するための回転噴射手段を有することを特徴とする。
【００１５】
（５）請求項５に係る鋼杭は、請求項１〜４のいずれかの鋼杭であって、前記噴射ノズルの少なくとも１つが、噴射方向のそれぞれ異なる複数の噴射孔を具備することを特徴とする。
【００１６】
（６）請求項６に係る鋼杭は、請求項１〜５のいずれかの鋼杭であって、前記鋼杭の杭外面に装着された前記噴射ノズルから噴射される水又は流動性固化材を前記鋼杭の内側へ取り入れるための導入孔若しくは導入切欠きを該鋼杭に穿設したことを特徴とする。
【００１７】
（７）請求項７に係る鋼杭の施工方法は、請求項１〜６のいずれかの鋼杭を地盤に打ち込む施工方法において、バイブロハンマを用いかつ水又は流動性固化材を噴射しつつ前記鋼杭を地盤に打ち込むことを特徴とする。
【００１８】
（８）請求項８に係る鋼杭の施工方法は、請求項７の鋼杭の施工方法において、水を噴射しつつ前記鋼杭を支持層まで打ち込む第１工程と、水又は流動性固化材を噴射しつつ前記鋼杭を引き抜く第２工程と、水又は流動性固化材を噴射しつつ前記支持層まで再度前記鋼杭を打ち込む第３工程とを含み、連続する前記第２及び第３工程を１又は複数回行うことを特徴とする。
【００１９】
（９）請求項９に係る鋼杭の施工方法は、請求項８の鋼杭の施工方法において、前記第３工程における前記鋼杭の打込深度が、前記第１工程における該鋼杭の打込深度よりも浅いことを特徴とする。
【００２０】
（１０）請求項１０に係る鋼杭の施工方法は、請求項７〜９のいずれかの鋼杭の施工方法における前記第１〜第３工程の各工程において、水又は流動性固化材の噴射圧力又は噴射量のいずれか又は双方を変化させつつ前記鋼杭を打ち込み又は引き抜くことを特徴とする。
【００２１】
（１１）請求項１１に係る鋼杭の施工方法は、請求項７〜１０のいずれかの鋼杭の施工方法において、前記鋼杭の打ち込みが完了した後、流動性固化材を噴射しつつ前記噴射ノズルを引き上げることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
本発明に係る鋼杭の基本的態様は、鋼杭の杭先端付近における杭外面若しくは杭内面又は杭内外両面に突起を有すると共に、前記鋼杭の杭先端付近における杭外面若しくは杭内面又は杭内外両面に水又は流動性固化材を噴射する１又は複数の噴射ノズルを装着したことを特徴とする。尚、本発明の鋼杭には、鋼管杭、鋼管矢板、Ｈ形鋼杭等が含まれる。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ本発明による鋼杭１の一例を概略的に示す正面図（上図）及び底面図（下図）である。この鋼杭１の杭先端付近における杭外面には、複数の平板状（矩形、台形等）の突起２が取り付けられている。図示の例では中、４枚の突起が、円周上９０度毎に取り付けられている。また、突起２は、図１の例では、矩形状であり、溶接により取り付けられる。噴射ノズル３０は、図１（Ａ）では、先端付近外面に円周上９０度毎に４個取り付けられ、それぞれ独立した配管ホース３１が接続されている。この構成は、例えば、鋼杭１の外直径Ｄが６００〜９００ｍｍのときに適している。図１（Ｂ）では、一部連結された６個の噴射ノズル３０が杭先端付近の杭外面に取り付けられ、共通の配管ホース３１が接続されている。この構成は、例えば、鋼杭１の外直径Ｄが６００〜９００ｍｍのときに適している。ノズル径は、例えば６〜８ｍｍである。
【００２４】
噴射ノズル３０は、固定されていても着脱可能でもよい。噴射ノズル３０からは、水（ウォータージェット）又はセメントミルク等の流動性固化材が高圧力で噴射される。尚、噴射ノズル３０は、鋼杭１の外面及び／又は内面に取り付けられるが、図１には、外面に取り付ける例を示している。
【００２５】
図２は、噴射ノズル３０とバイブロハンマ２０とを取り付けた本発明の鋼杭１の別の実施例の外観図である。図２に示すように、平板状（矩形、台形等）の突起２には、１又は２以上の貫通孔３を設けてもよい。これによって、土粒子と水又は流動性固化材の鋼杭周方法における対流が促進されるため、杭周囲での撹拌効果が増大するとともに、流動性固化材により形成されるソイルセメントとの密着性が向上する。貫通孔３の個数、形状、配置は、対流を増大させるように適宜設定する。また、対流の促進に寄与する限り、隣の突起２同士で、貫通孔３の個数、形状、配置が異なってもよい。また、突起２の板面上には、凹凸を設けてもよい。例えば、縞鋼板等を用いて突起２を製作する。これによっても、流動性固化材により形成されるソイルセメントとの密着性が向上する。尚、突起２を取り付ける鋼杭１の外面及び／又は内面の少なくとも一部に、螺旋状突起４があってもよい。
【００２６】
図３（Ａ）〜（Ｉ）は、鋼杭の杭先端付近の杭外面若しくは杭内面又は杭内外両面に設けられる突起２の種々の変形例を示している。突起２は、平板状（矩形、台形等）である。その枚数、形状は図示したものには限定されない。また、図３（Ａ）〜（Ｅ）は、突起２を取り付ける鋼杭１の外面及び／又は内面の一部に、螺旋状突起を具備する例である。
【００２７】
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、噴射ノズル３０の種々の実施例を模式的に示す外観図である。噴射ノズル３０の噴射方向は、鋼杭の打込方向（通常、鉛直方向）と、打込方向に対して垂直な方向（通常、水平方向）との間の範囲内のいずれの方向としてもよく、適宜設定することができる。図４（Ａ）では、鋼杭の打込方向が噴射方向となるように噴射孔３０ａが設けられ、図４（Ｂ）では、鋼杭の打込方向に対して約４５度をなす方向が噴射方向となるように噴射孔３０ａが設けられ、図４（Ｃ）では、鋼杭の打込方向に垂直な方向が噴射方向となるように噴射孔３０ａが設けられている。噴射方向を、鋼杭の打込方向に対して斜め外向き方向若しくは水平方向とすることにより、鋼杭径より大きな径の合成杭（打ち込まれた鋼杭と、切削された土粒子と、流動性固化材の固化体とが一体化して最終的に地盤中に形成される杭）を形成することが可能となり、その結果、より大きな支持力が得られる。
【００２８】
図５は、噴射ノズル３０の別の実施例を示す外観図である。図示の噴射ノズル３０は、水平方向に噴射する噴射孔３０ａを具備し、噴射中に噴射ノズル３０がその軸３０ｂについて矢印のように自転する回転噴射手段を有する。従って、噴射孔３０ａから水又は流動性固化材を噴射しつつ、噴射ノズル３０が水平面内で自転することにより、噴射ノズル３０の全周囲に水又は流動性固化材を分散させることができる。尚、噴射孔３０ａは、水平方向でなく斜め下方に向いていてもよい。これにより、水又は流動性固化材の攪拌及び注入範囲を広げ、合成杭の径増大により支持力を増大させることができる。
【００２９】
図６は、噴射ノズル３０のさらに別の実施例を示す外観図である。図示の噴射ノズル３０は、噴射孔３０ａを鉛直方向と水平方向の２箇所に設けている。噴射孔３０ａの向きは、これらの向き以外でもよく、斜め下方に向いていてもよい。このように、１つの噴射ノズル３０に噴射方向のそれぞれ異なる複数の噴射孔を設けることによっても、水又は流動性固化材の攪拌及び注入範囲を広げ、合成杭の径増大により支持力を増大させることができる。
【００３０】
図７は、本発明の鋼杭の別の実施例を示しており、鋼杭１の先端付近の概略的な部分図である。上記図４〜図６のように、本発明における噴射ノズルの所与の実施例においては、打込方向以外の種々の方向へ水又は流動性固化材を噴射することができる。従って、水又は流動性固化材が、鋼杭１の外壁に当たるように（例えば、水平方向又は斜め下方に）噴射される場合、その水又は流動性固化材を鋼杭１の内側に取り入れられるように、図７（Ａ）に示す導入孔（５ａ）若しくは図７（Ｂ）に示す導入切欠き（５ｂ）を設ける。これにより、施工中には、鋼杭１内に噴流が導入されて鋼杭１の内部を閉塞させない効果があり、貫入性が向上する。また、打止め時には、導入された固化材が固化体を形成して管内を閉塞させる効果があり、支持力が向上する。
【００３１】
次に、図８及び図９を参照して、本発明の鋼杭における突起２の効果について説明する。バイブロハンマを駆動すると、鋼杭１の表面から圧力波Ｐ０が放射される。図８（Ａ）に示すように、この圧力波Ｐ０は鋼杭１の場所によって異なるが簡単のためＰ０と表記した。圧力波Ｐ０は圧力Ｐで突起２に直接入射し、又は圧力波Ｐ０が掘削孔壁などで反射されて圧力Ｐで突起２に入射する。そして、反射波Ｐ’を生じれば、反射波Ｐ’も撹拌効果を増大させる。また、図８（Ｂ）に示すように、圧力波Ｐが、横方向から突起２に入射して反射波Ｐ’を生じた場合、反射波Ｐ’によって土粒子と流動性固化材の撹拌が促進される。
【００３２】
例えば、図９に示すように台形の突起２の場合には、圧力波（の垂直成分）Ｐ１が突起２下端部に入射し側方に反射されて圧力波Ｐ１’となれば、杭周囲への撹拌効果を増大させ、圧力波（水平成分）Ｐ２が突起下端部に入射し下方に反射されて圧力波Ｐ２’となれば、杭先端方向への破砕削孔力を増大させる。こうして、突起２を取り付けることによって、流動性固化材注入範囲を拡大すること、周面摩擦力を増大すること、杭基礎先端の根固め強度を増大すること、鋼杭外周に取り付けられるウォータージェット用の配管ホースを保護すること等が可能となる。
【００３３】
図１０は、本発明の突起付き鋼杭を建込み、打ち込むための施工方法について説明するための施工機械配置図の一例である。バイブロハンマは、鋼杭の上部をチャック装置により把持する。バイブロハンマは、モータの回転力を偏芯部材に伝達して振動を発生する装置であり、その性能は、例えばモータ出力３０〜５００ｋＷ、振動周波数１０〜６０Ｈｚ、鋼杭チャック質量３〜１５トンである。例えば、円周上２カ所で鋼杭を把持する。また、大型の水深構造物用として円柱状に形成した直線型鋼矢板や鋼管矢板の場合には、機械的に連動された数台〜数十台のバイブロハンマのチャック装置により把持しクレーンで吊り上げる。
【００３４】
尚、鋼杭の先端付近に取り付けられた噴射ノズル（図示せず）は、杭打込み時には、バイブロハンマと併用して、例えば圧力３〜１５Ｍｐａの高圧水（例えば清水）を噴射するウォータージェットカッタとして機能する。また、杭先端の根固めと杭周面の地盤強度の増大のために利用する流動性固化材注入工法においては、バイブロハンマを駆動しつつかつ噴射ノズルから例えば圧力１５Ｍｐａ程度以下で流動性固化材を噴射する。なお、後述する本発明の施工方法においては、バイブロハンマの駆動を停止して流動性固化材を噴射する工程も含まれている。配管ホースは、切替バルブを介して、グラウト（流動性固化材）ポンプとウォータージェットカッタ装置に接続される。
【００３５】
図１１は、本発明による鋼杭の施工方法の一例における各工程を説明するための模式的な工程図である。本工程図は、前述した本発明における突起付き鋼杭１について示しているが、他の本発明の実施例である円柱状に配置した突起付き鋼管矢板（後述する図１３に示す）や鋼矢板についても同様である。但し、打込深度が非常に深い場合には、下杭、中杭、上杭を順次溶接しながら打ち込みを行うが、溶接工程については説明を省略する。
【００３６】
図１１を参照すると、第１工程は、鋼杭の打込工程である。ウォータージェットを噴出ノズル３０から噴射し、鋼杭１とバイブロハンマの質量で、例えば５Ｄ〜１０Ｄ（Ｄは鋼杭の外直径）程度を自重自沈させ、その後バイブロハンマを運転し、振動と水の力で連続的に打設する。連続打設速度は、例えば１００ｃｍ／分とする。支持層内への打込速度は、例えば６０ｃｍ／分程度以下とする。支持層の確認は、事前に行われた地質調査結果や地層断面図で行うほか、予め推定した支持層に杭先端が近づいたら、バイブロハンマの全荷重を杭に預け、打込速度と打込抵抗の変化（例えば電動式バイブロハンマの場合は負荷電流）を読み取ることで行う。
【００３７】
鋼杭１の先端が、中間層と支持層の界面（支持層深度）を通過した後、打込掘削深度で打ち止める。図示の例では、打込掘削深度が支持層深度より２．０Ｄ程度深い位置に設定されている。ここで、ウォータージェットを停止する。バイブロハンマは、一旦停止してもよいが、引き続く第２工程のために運転したままとしてもよい。
【００３８】
第２工程は、流動性固化材振動撹拌工程である。前述の図１０における水と流動性固化材のそれぞれのタンクへの配管の切替バルブを操作して、流動性固化材流路に切り替える。セメントサイロからセメントを供給し、その他の注入材を配合してＷ／Ｃが５０％〜１５０％の流動性固化材（セメントミルク等）を調製しておく。このような流動性固化材を噴射圧力最大１５Ｍｐａ程度以下で噴射を開始し、バイブロハンマを運転して鋼杭１を、引上深度まで引き上げる。図示の例では、支持層深度より１．０Ｄ程度浅い位置まで引き上げている。
【００３９】
さらに第３工程において、流動性固化材を噴射しつつ引上深度から定着深度まで鋼杭１を打ち込む。図示の例では、定着深度は、支持層深度より１．０Ｄ程度深く、第１工程の打込掘削深度よりも浅い。その際の鋼杭１の移動速度は、５０〜２００ｃｍ／分程度である。
【００４０】
上記の連続する第２及び第３工程は、１回のみ行ってもよく、地盤の硬度等の状況に応じて複数回繰り返してもよい。硬い地盤の場合は、地盤の攪拌のため適宜繰り返すことが好ましい。この第２及び第３工程の繰り返し工程においては、流動性固化材又は水（すなわちウォータージェット）のいずれを噴射してもよい。これにより、鋼杭先端において固化体の拡大された球根を確実に形成することができ、先端支持力を増大させることができる。
【００４１】
そして、第２及び第３工程を１回のみ行う場合も、繰り返し行う場合も、最後に行う第３工程により鋼杭１を定着深度にて打ち止めた後、バイブロハンマを停止する。その後、鋼杭１を定着深度に停止したまま、根固め工程として所定時間流動性固化材を噴射する。工程管理は、グラウトポンプの圧力計、流量計による。
【００４２】
次に、噴射ノズル引抜き工程を行う。先ず、配管ホース３１と共に噴射ノズル３０を鋼杭１から離脱させる。その後、配管ホース３１の上端部をベースマシンの主クレーンで吊り上げつつ、噴射ノズル３０を所定の速度、例えば５０〜２００ｃｍ／分で引き抜く。このとき、流動性固化材を噴射しながら噴射ノズル３０を引き抜く。そして、噴射ノズル３０を打込深度に対して所定割合、例えば９０％まで引き抜いたところで噴射を停止する。流動性固化材を噴射しつつ噴射ノズルを引き抜くことにより、鋼杭１の外側に流動性固化材の固化体を形成し、これにより周面摩擦力を増大させる。
【００４３】
尚、上記第１〜第３工程の各工程においては、水又は流動性固化材の噴射圧力又は噴射量のいずれか又は双方を変化させつつ前記鋼杭を打ち込み又は引き抜くようにしてもよい。
【００４４】
図１２は、本発明による鋼杭の施工方法によって形成される杭基礎（合成杭）の断面図である。本施工方法によれば、杭先端部には、鋼杭１に比して拡径された略歯根状のソイルセメント固化体２００が形成される。ソイルセメント固化体２００の下端の深度は、打込深度又はそれ以上まで達している。すなわち、歯根状のソイルセメント固化体２００の歯根にあたる部分が支持層へ確実に根入れされている。尚、歯根状という表現は比喩的であり、地盤条件や施工条件によって必ずしも明確な歯根状とならない場合もある。いずれにしても支持層への確実な根入れが実現される。また、第２工程（流動性固化材振動撹拌工程）によって、鋼杭１の内側にも流動性固化材が注入され、最終的にソイルセメント固化体２００の一部となる。鋼杭１の内側のソイルセメント柱の上端は、根固め工程において噴射される流動性固化材のため、引上深度より上方まで達している。これにより、鋼杭１の杭先端は閉塞される。
【００４５】
最後に、本発明における鋼杭には、多数の直線上鋼矢板や、多数の鋼管からなる矢板（鋼管矢板）を円柱状に形成したものも含まれる。図１３は、鋼管矢板１０の集合体である鋼管矢板基礎１００を示す。この鋼管矢板基礎１００を構成する各鋼管矢板１０の先端付近外面にはそれぞれ複数の突起２が溶接されている。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の鋼杭によれば、突起によって杭先端周囲における土粒子と流動性固化材の攪拌効果が増大するとともに、固化後は鋼杭径より拡径したソイルセメント合成杭として機能を発揮する。これによって、突起のない鋼管を使用する場合に比べて、地盤からの鉛直支持力は著しく向上する。条件によっては２倍以上に向上する場合もある。
【００４７】
また、本発明の鋼杭の施工方法によれば、上記第１〜第３工程において流動性固化材を鋼管外側及び／又は内側先端付近から噴射して、杭先端に歯根状のセメント固化体を形成するとともに、鋼管の内側に流動性固化材の固化体を一定レベルまで充填させることができる。この結果、鋼杭先端部には拡径したソイルセメント固化体の閉塞球根が確実に形成でき、支持力が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ本発明による鋼杭１の一例を概略的に示す正面図（上図）及び底面図（下図）である。
【図２】噴射ノズルとバイブロハンマとを取り付けた本発明の鋼杭の別の実施例の外観図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｉ）は、鋼杭１の杭先端付近の杭外面、杭内面又は杭内外面に設けられる突起２と、鋼杭１の外面又は内面の螺旋状突起の有無とを組み合わせた種々の変形例を示す図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、噴射ノズルの種々の実施例を示す外観図である。
【図５】噴射ノズルの別の実施例を示す外観図である。
【図６】噴射ノズルのさらに別の実施例を示す外観図である。
【図７】鋼杭の別の実施例を示しており、鋼杭の先端付近の概略的な部分図である。
【図８】本発明の突起付き鋼杭の正面図及び上面図である。
【図９】台形状の突起を有する鋼杭の正面図である。
【図１０】本発明の鋼杭の施工方法における施工機械の配置の一例を示す図である。
【図１１】本発明の鋼杭の施工方法の各工程を説明するための工程図である。
【図１２】本発明による鋼杭の施工方法によって形成される杭基礎（合成杭）の状態を示す地盤断面図である。
【図１３】突起付き鋼管の集合体である鋼管矢板を示す図である。
【符号の説明】
１      鋼杭
２      突起
３      貫通孔
４      螺旋状突起
５ａ    導入孔
５ｂ    導入切欠き
１０    鋼管矢板
３０    噴射ノズル
３０ａ  噴射孔
３０ｂ  噴射ノズルの軸
３１    配管ホース
１００  鋼管矢板基礎
２００  ソイルセメント固化体
【図１】
2004270157.tif 000003
【図２】
2004270157.tif 000004
【図３】
2004270157.tif 000005
【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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