(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟弱地盤に、高炉水砕スラグにセメント，石灰等のアルカリ刺激材と水分を添加した混合材料を用いて所定の強度と透水性を具えた杭を締固め工法で造成する際に、アルカリ刺激材の添加量を一定にした混合材料の密度と一軸圧縮強度の関係図と、密度と透水係数の関係図から、所定の強度と透水性を確保するための混合材料の密度の範囲を定めるとともに、混合材料の密度と押圧力の関係図から、密度を前記定められた範囲にするための押圧力の範囲を定め、前記定められた範囲の押圧力で混合材料を締固めて杭を造成することを特徴とする高炉水砕スラグを用いた杭の造成工法。
【請求項２】
軟弱地盤に、高炉水砕スラグにセメント，石灰等のアルカリ刺激材と水分を添加した混合材料を用いて所定の強度を具えた杭を締固め工法で造成する際に、アルカリ刺激材の添加量を一定にした混合材料の密度と一軸圧縮強度の関係図から、所定の強度に対応する混合材料の密度を求めるとともに、混合材料の密度と押圧力の関係図から、前記密度に対応する押圧力を求め、少なくともこの押圧力で混合材料を締固めて杭を造成することを特徴とする高炉水砕スラグを用いた杭の造成工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉水砕スラグを用いた杭の造成工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本件特許出願人らは、先に、急冷高炉滓粗粒と石灰含有物質との混合材料を用いて締固め工法により軟弱地盤中に強度と透水性を具えた柱状や矢板状の硬化体を形成して軟弱地盤を改良・強化する技術を開発している（特公昭５３−１４８４９号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする第１の課題（本発明の第１の目的）は、前記従来技術をさらに発展させて、高炉水砕スラグにセメント，石灰等のアルカリ刺激材と水分を添加した混合材料を用いて軟弱地盤に所定の強度と透水性を具えた杭を合理的に造成する高炉水砕スラグを用いた杭の造成工法を提供することにある。
【０００４】
また、本発明が解決しようとする第２の課題（本発明の第２の目的）は、前記従来技術と同様の混合材料を用いて締固め杭を造成して軟弱地盤を改良・強化する際に、杭体の透水性の管理は必要でなく、杭体の強度の管理のみが必要な場合があることに鑑み、この場合に有効な高炉水砕スラグを用いた杭の造成工法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記第１の課題を解決するために、本発明の請求項１記載の高炉水砕スラグを用いた杭の造成工法（以下、本発明の第１の工法という）では、軟弱地盤に、高炉水砕スラグにセメント，石灰等のアルカリ刺激材と水分を添加した混合材料を用いて所定の強度と透水性を具えた杭を締固め工法で造成する際に、アルカリ刺激材の添加量を一定にした混合材料の密度と一軸圧縮強度の関係図と、密度と透水係数の関係図から、所定の強度と透水性を確保するための混合材料の密度の範囲を定めるとともに、混合材料の密度と押圧力の関係図から、密度を前記定められた範囲にするための押圧力の範囲を定め、前記定められた範囲の押圧力で混合材料を締固めて杭を造成するようにしている。
【０００６】
また、前記第２の課題を解決するために、本発明の請求項２記載の高炉水砕スラグを用いた杭の造成工法（以下、本発明の第２の工法という）では、軟弱地盤に、高炉水砕スラグにセメント，石灰等のアルカリ刺激材と水分を添加した混合材料を用いて所定の強度を具えた杭を締固め工法で造成する際に、アルカリ刺激材の添加量を一定にした混合材料の密度と一軸圧縮強度の関係図から、所定の強度に対応する混合材料の密度を求めるとともに、混合材料の密度と押圧力の関係図から、前記密度に対応する押圧力を求め、少なくともこの押圧力で混合材料を締固めて杭を造成するようにしている。
【０００７】
なお、締固め工法による杭の造成は、杭造成用のケーシングを地中の所定深度まで貫入した後、引抜き工程において引抜きと再貫入を繰り返し、引抜き時にケーシングの下端から排出した杭材料を再貫入時にケーシングの下端で押圧して締固めるという態様でなされ、ケーシングの下端で杭材料を押圧する力（押圧力）は通常、ケーシング貫入・引抜き装置の油圧値で表される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
高炉水砕スラグにセメント，石灰等のアルカリ刺激材と水分を添加した混合材料は、アルカリ刺激材の添加量が多いほど、また、密度（乾燥単位体積重量）が大きいほど、硬化後の強度が大きくなる反面、透水性が悪くなる傾向がある。
【０００９】
そこで、本発明の第１の工法では、先ず、混合材料におけるアルカリ刺激材の添加量を定めた後、この定められた量のアルカリ刺激材を添加した混合材料の密度と一軸圧縮強度の関係図と、密度と透水係数の関係図を作成し、これを利用して所定の強度と透水性を確保するために必要な混合材料の密度の範囲を定める。
【００１０】
アルカリ刺激材の添加量は、強度の面では多いほどよいが、品質の確保とコストの低廉の両面からみて重量比で５〜１０％が適当と考えられるので、この範囲内で適当に（例えば８％）に定めればよい。
【００１１】
密度と一軸圧縮強度の関係図と、密度と透水係数の関係図は、原則として室内試験（一軸圧縮試験と透水試験）を行って作成するが、工事実績データが蓄積されたならばそれを利用して作成してもよい。
【００１２】
図１は混合材料の密度と一軸圧縮強度の関係図、図２は同じく密度と透水係数の関係図であり、図１で所定の強度（一軸圧縮強度Ｓ０）に対応する密度Ｄ１を求め、図２で所定の透水性（透水係数Ｋ０）に対応する密度Ｄ２を求めれば、密度Ｄ１が所定の強度と透水性を確保するために必要な混合材料の密度の下限値、密度Ｄ２が同じく上限値である。
【００１３】
本発明の第１工法では、前述のようにして所定の強度と透水性を確保するために必要な混合材料の密度の範囲を定めるとともに、密度と押圧力の関係図を利用して、密度を前述の定められた範囲にするために必要な押圧力の範囲を定めるが、密度と押圧力の関係図も試験（現場での施工試験）を行って作成する外、工事実績データから作成してもよい。
【００１４】
図３は混合材料の密度と押圧力の関係図であり、図３で密度Ｄ１に対応する押圧力Ｐ１と密度Ｄ２に対応する押圧力Ｐ２を求めれば、押圧力Ｐ１が所定の強度と透水性を確保するための押圧力の下限値、押圧力Ｐ２が同じく上限値である。
【００１５】
前述のようにして、所定の強度と透水性を確保するために必要な押圧力の範囲がＰ１を下限，Ｐ２を上限として定められたら、押圧力がこの範囲になるようにして締固め杭の施工を行えばよく、かくして所定の強度と透水性を具えた杭を合理的に造成することができる。
【００１６】
本発明の第２の工法は、前述のように、混合材料を用いて造成される杭の透水性を管理する必要はなく、強度のみを管理すればよい場合（所定の強度のみを確保すればよい場合）に適用されるものであり、その実施は、まず、図１で所定の強度（一軸圧縮強度Ｓ０）に対応する密度Ｄ１を求め、それから、図３で密度Ｄ１に対応する押圧力Ｐ１を求め、少なくともこの押圧力Ｐ１で締固め杭の施工を行う、という態様でなされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】混合材料の密度と一軸圧縮強度の関係図である。
【図２】混合材料の密度と透水係数の関係図である。
【図３】混合材料の密度と押圧力の関係図である。
【符号の説明】
Ｄ１：密度、Ｓ０：強度、Ｄ２：密度、Ｋ０：透水係数、Ｐ１：押圧力、Ｐ２：押圧力。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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