(57)【要約】【課題】            複合現場造成杭で、出来上がった杭と地盤との境界面の弱点が発生せず、周辺地盤や支持地盤に応力解放が起こらず、１本の杭で建築構造物や土木構造物の基礎杭として使用することが出来る杭を提供する。また、その複合現場造成杭の築造方法やその築造用の装置を提供する。【解決手段】        複合現場造成杭は、芯材４が挿入されたセメントミルク固化層２の少なくとも最下端部を除いた部分の外周部にソイルセメント固化層３を有する。  この複合現場造成杭は、地盤中に所定径・所定長さのソイルセメント３ａの柱状体を造築し、このソイルセメント３ａが未だ固まらない内に、このソイルセメント３ａの柱状体の中心部であってソイルセメント３ａの柱状体の径よりも小さい径の部分をセメントミルク層２ａから成る柱体状に置換し、このセメントミルクが未だ固まらない内に芯材４を挿入することにより現場打ち杭として築造する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材が挿入されたセメントミルク固化層の少なくとも最下端部を除いた部分の外周部にソイルセメント固化層を有することを特徴とする複合現場造成杭。
【請求項２】
地盤中に所定径・所定長さのソイルセメント柱状体を造築し、このソイルセメントが未だ固まらない内に、このソイルセメント柱状体の中心部であってソイルセメント柱状体の径よりも小さい径の部分をセメントミルク層から成る柱体状に置換し、このセメントミルクが未だ固まらない内に芯材を挿入することにより少なくとも最下端部を除いたセメントミルク固化層の外周部にソイルセメント固化層を有する現場打ち杭とすることを特徴とする複合現場造成杭の築造方法。
【請求項３】
先端部に掘削部を有するスパイラル翼とその上方に撹拌翼とを少なくとも具備する掘削ロッドからなる掘削撹拌装置であり、前記掘削ロッドの下方側面であって前記スパイラル翼の最下面よりも上方の位置に吐出口を有すると共に前記スパイラル翼の外径が前記撹拌翼の外径より小さい装置を用いて、地盤中を掘削ロッドを回転しながら吐出口から固化材液を吐出しながら掘進することにより、掘削土と固化材液を撹拌混合して所定径・所定長さのソイルセメント柱状体を造築し、掘削ロッドの先端部が所定の深度に達したならば、吐出口からセメントミルクを吐出しながら掘削ロッドを回転させながら引き上げることによってソイルセメント柱状体の中心部であってソイルセメント柱状体の径よりも小さい径の部分をセメントミルク層から成る柱体状に置換し、このセメントミルクが未だ固まらない内に芯材を挿入することにより少なくとも最下端部を除いたセメントミルク固化層の外周部にソイルセメント固化層を有する現場打ち杭とすることを特徴とする複合現場造成杭の築造方法。
【請求項４】
先端部に掘削部を有するスパイラル翼とその上方に撹拌翼とを少なくとも具備する掘削ロッドからなる掘削撹拌装置であり、前記掘削ロッドの下方側面であって前記スパイラル翼の最下面よりも上方の位置に吐出口を有すると共に前記スパイラル翼の外径が前記撹拌翼の外径より小さいことを特徴とする複合現場造成杭造成用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築構造物や土木構造物の基礎杭、及びその基礎杭の築造方法並びにその築造用の装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
芯材を挿入したソイルセメント柱状体を建築構造物や土木構造物の基礎杭とすることは知られていた（例えば特許文献１参照）。
また基礎杭ではないが、芯材を挿入したソイルセメント柱列体を山留めや土留めとして使用することも知られていた（例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
一方、ソイルセメントと鋼管とを一体的に複合した合成杭も知られている（例えば、特許文献５参照）。
ソイルセメントではなく、現場打ち杭基礎として、回転バケットで掘削し、掘削孔に鉄筋篭を挿入した後、コンクリートを打設するアースドリル工法や、リバースサーキュレーションドリル掘削機を用いて掘削と排土を行い、掘削孔に鉄筋篭を挿入した後、コンクリートを打設するリバース工法や、ロータリー式ボーリングマシンを使用し掘削し、残留するスライムをエアーで上昇させた後に、鉄筋篭を挿入し、コンクリートを打設するＢＨ工法などが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１７９７３０号公報（第１頁右欄−第２頁左上欄、第１図）
【特許文献２】特許第２７９２９６８号公報（特許請求の範囲、第２図）
【特許文献３】特公昭５７−７２４７号公報（特許請求の範囲、第９図）
【特許文献４】特開平９−２７９５６９号公報（要約）
【特許文献５】特開平４−１８５８１３号公報（特許請求の範囲、第１ａ図一第１ｆ図）
【非特許文献１】中村靖・内藤悌二編著、「ニューコンストラクションシリーズ  第２巻  大地に根ざす基礎」、株式会社山海堂、１９９４年１月３１日、第１０６頁−第１０７頁、第１１０頁−第１１１頁、第１１８頁−第１１９頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ソイルセメント柱状体に鉄筋篭やＨ形鋼などの芯材を挿入した現場造成杭は、そのソイルセメント柱状体の築造時において、場所打ち杭のような掘削に伴う除荷作用が発生することがないため、先端地盤や周辺地盤の緩みが無く、地盤が大きな周面摩擦力や先端支持力を発揮する。
【０００５】
しかしながら、ソイルセメントの一軸圧縮強度が原地盤の土質に影響されること、及びその値がせいぜい１〜３Ｎ／ｍｍ２程度とコンクリートに比べて非常に小さい。
その結果、既製コンクリート杭や場所打ち杭のように、１本のソイルセメント柱状体を地震時の水平力によって発生するせん断力や曲げモーメントを負担させる杭として使用することができなかった。
それ故に、ソイルセメント柱状体に鉄筋篭やＨ形鋼などの芯材を挿入した現場造成杭を建築構造物や土木構造物の基礎杭として無理に使用するとすれば、ソイルセメント柱状体をオーバーラップ施工して大きな塊のマスとして使用せざるを得ず、経済的に高コストとなる恐れがあった。
なお、芯材を挿入したソイルセメント柱列体を山留めや土留めとして使用する場合は、止水性とする目的でソイルセメント柱列体とされるのであり、建築構造物や土木構造物の基礎杭として使用されるのではない。このように芯材を挿入したソイルセメント柱列体を山留めや土留めとして使用する先行技術は、芯材を挿入したソイルセメント柱状体が１本の杭で建築構造物や土木構造物の基礎杭として使用することを示唆するものではない。
【０００６】
一方、アースドリル工法、リバース工法、ＢＨ工法などによる現場打ち杭は、その施工において、削孔時に掘削土砂を総て排出するため、発生残土量が多く、公害問題となる恐れがある。また、コンクリートを打設するまでの間の孔壁崩壊防止を目的としてベントナイト泥水を使用するため、出来上がった杭と地盤との境界面が弱点となって周面摩擦力が小さくなる恐れや、先端スライムが残存する場合は初期沈下が大きく鉛直支持力性能が低下したり、削孔中に土砂を除去する場合は周辺地盤や支持地盤に応力解放が起こり地盤が緩むなどの理由で鉛直支持力性能が低下する恐れがあった。
【０００７】
他方、ソイルセメントと鋼管とを一体的に複合した合成杭は、鋼管に地震時の水平力によって発生するせん断力や曲げモーメントを負担させることが出来、しかも鉛直支持力の高い杭とすることが出来るので、１本の杭で建築構造物や土木構造物の基礎杭として使用することが出来る。
【０００８】
しかしながら、このような高いせん断力や曲げモーメントに耐え得る高価な鋼管を予め用意しなければならなかった。このように、ソイルセメントと鋼管とを一体的に複合した合成杭は、既製杭とソイルセメントの組合せ杭であり、現場造成杭とは言えないものであった。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑み現場造成杭で、出来上がった杭と地盤との境界面の弱点が発生せず、周辺地盤や支持地盤に応力解放が起こらず、１本の杭で建築構造物や土木構造物の基礎杭として使用することが出来る杭を提供することを目的とし、更には、その築造方法やその築造用の装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の複合現場造成杭は、請求項１に記載したように、芯材が挿入されたセメントミルク固化層の少なくとも最下端部を除いた部分の外周部にソイルセメント固化層を有することを特徴とする。
この複合現場造成杭の芯材が挿入されたセメントミルク固化層は、必ずしもその最下端のセメントミルク固化層まで芯材が挿入されている必要は無いが、芯材が挿入された部分は、少なくとも外周部のソイルセメント固化層の最下端よりも深部に造成され、かつ、支持層の中にまで造成されていることが、より高い先端支持力を発挿させる上で好ましい。
また、外周部のソイルセメント固化層は軟弱地盤である部分の周辺地盤よりも高強度であるために、本発明の複合現場造成杭は周面摩擦力が大きくなるが、外周部のソイルセメント固化層を厚くしすぎると、芯材が挿入されたセメントミルク固化層の外側に厚いソイルセメント固化層を有するようになり、全体としての杭の支持力は、厚いソイルセメント固化層を設けた割に向上せず、ソイルセメント固化層が薄すぎると、ソイルセメント固化層を設けたことによる孔壁の保護が弱くなり、ソイルセメント固化層を設けたことによる周面摩擦力の向上程度が少なくなる傾向がある。それ故に、外周部のソイルセメント固化層の厚みは５ｃｍ〜３０ｃｍとすることが特に好ましく、５ｃｍ〜２０ｃｍとすることが最も好ましい。
また、柱状のセメントミルク固化層の径は、上部構造物等から期待される支持力等に応じた径とされる。
芯材としては、鉄筋篭、Ｈ形鋼、各種形鋼、鋼管などの他に、固化したセメントミルク固化層中で一体となって、上部構造物から作用する鉛直力や水平力を支持できるものであればよい。また、単体の芯材長よりも杭長が長い場合は、芯材を重ね継ぎ手や溶接などで接続して使用すればよい。
【００１１】
本発明の複合現場造成杭の築造方法は、請求項２に記載したように、地盤中に所定径・所定長さのソイルセメント柱状体を造築し、このソイルセメントが未だ固まらない内に、このソイルセメント柱状体の中心部であってソイルセメント柱状体の径よりも小さい径の部分をセメントミルク層から成る柱体状に置換し、このセメントミルクが未だ固まらない内に芯材を挿入することにより少なくとも最下端部を除いたセメントミルク固化層の外周部にソイルセメント固化層を有する現場打ち杭とすることを特徴とする。
このようにして、芯材が挿入されたセメントミルク固化層が、少なくとも外周部のソイルセメント固化層の最下端よりも深部に造成され、かつ、支持層の中にまで造成されている複合現場造成杭を築造することができる。
芯材が所定深度まで自沈しないときは、バイブロハンマーなどを利用して芯材に振動を加えることにより所定の深さまで芯材を挿入するなど、公知の芯材の挿入方法を使用すればよい。例えば、鉄筋篭を挿入する場合は、例えば公知文献２として引用した特許第２７９２９６８号公報に示されているように、鉄筋篭に挿入用の治具を取り付け、その治具を振動機などによる振動で下方に押し付けることにより、鉄筋篭の底部を所定の位置に沈設した後、その後に治具を取り外すという公知の方法によって芯材としての鉄筋篭を沈設することもできる。
【００１２】
特に好ましい本発明の複合現場造成杭の築造方法は、請求項３に記載したように、先端部に掘削部を有するスパイラル翼を少なくとも一巻以上有し、該スパイラル翼の上方に撹拌翼とを少なくとも具備する掘削ロッドからなる掘削撹拌装置であり、前記掘削ロッドの下方側面であって前記スパイラル翼の最下面よりも上方の位置に吐出口を有すると共に前記スパイラル翼の外径が前記撹拌翼の外径より小さい装置を用いて、地盤中を掘削ロッドを回転しながら吐出口から固化材液を吐出しながら掘進することにより、掘削土と固化材液を撹拌混合して所定径・所定長さのソイルセメント柱状体を造築し、掘削ロッドの先端部が所定の深度に達したならば、吐出口からセメントミルクを吐出しながら掘削ロッドを回転させながら引き上げることによってソイルセメント柱状体の中心部であってソイルセメント柱状体の径よりも小さい径の部分をセメントミルク層から成る柱体状に置換し、このセメントミルクが未だ固まらない内に芯材を挿入することにより少なくとも最下端部を除いたセメントミルク固化層の外周部にソイルセメント固化層を有する現場打ち杭とすることを特徴とする。
【００１３】
この場合、撹拌翼は多段に設けて掘削土と固化材液とをより多く撹拌・混合することが最も好ましい。しかしスパイラル翼に近い側の撹拌翼のみは、少なくともスパイラル翼の径よりも大きい部分に掘削爪を有することが望ましく、この撹拌翼を掘削翼としてもよい。このように構成することにより、この撹拌翼は掘削翼としての機能も撹拌翼としての機能も発揮することが出来る。このように撹拌翼としての機能も発揮できるので、本発明ではこれも撹拌翼として表現する。
【００１４】
上記した構築方法に従うと、先端部に掘削部を有するスパイラル翼とその上方に撹拌翼とを少なくとも具備する掘削ロッドからなる掘削撹拌装置であり、前記掘削ロッドの下方側面であって前記スパイラル翼の最下面よりも上方の位置に吐出口を有すると共に前記スパイラル翼の外径が前記撹拌翼の外径より小さい装置を用いて、地盤中を掘削ロッドを回転しつつ吐出口から固化材液を吐出しながら掘進することにより、吐出された固化材液と掘削土がスパイラル翼で最初撹拌されながら吐出された固化材液と掘削土が撹拌・混合され、その後で更に掘削翼にて固化材液と掘削土が更に撹拌・混合され、撹拌翼径と同じ径のソイルセメント柱状体が所定長さ造築される。
【００１５】
そして支持層内の所望深度に掘削撹拌装置の先端が到達した時点では、スパイラル翼に近い側の撹拌翼より上部には撹拌翼径と同じ径のソイルセメント柱状体が所定長さ造築されていると共に、スパイラル翼の部分にはスパイラル翼径に応じたソイルセメントが築造されている。このスパイラル翼部のソイルセメントに比べて、スパイラル翼に近い側の撹絆翼より上部の撹拌翼径と同じ径のソイルセメント柱状体は、撹拌翼による撹拌回数が多い点でより均一に固化材液と掘削土が撹拌・混合されているので、より高い強度を発揮することが可能なソイルセメントとなっている。
【００１６】
なお、掘進時においてスパイラル翼部がねじ込まれる方向にロッドを回転しつつ掘進する。このようにスパイラル翼部がねじ込まれる方向にロッドを回転することを本発明ではロッドを正回転するという。
【００１７】
上記したように、地盤中を掘削ロッドを回転しながら吐出口から固化材液を吐出しながら掘進することにより、掘削土と固化材液を撹拌混合して所定径・所定長さのソイルセメント柱状体を造築し、掘削ロッドの先端部が所定の深度に達したならば、吐出口からセメントミルクを吐出しながら掘削ロッドを回転させながら引き上げる。この場合のロッドの回転方向は正回転とすると引き上げによりスパイラル翼にてソイルセメントが上方へ持ち上げられるようになる。それと同時にソイルセメントが上方に持ち上げられた下方に吐出口からセメントミルクが吐出されているので、スパイラル翼の径と同じ径の範囲が、ソイルセメントからセメントミルク層に置換されていく。
【００１８】
このようにして外周部にソイルセメント層が残されて、内部にセメントミルク層が築造されていく。このセメントミルク層は、少なくとも外周部のソイルセメント層の最下端よりも深部に造成されて、かつ、支持層の中にまで造成されていることになる。
そしてこのセメントミルクが未だ固まらない間に芯材を挿入する。芯材の下端は支持層内に達していることが好ましい。勿論、置換されるソイルセメントの部分は最後には地上に排出される。ソイルセメント層は、固化することによってソイルセメント固化層となり、セメントミルク層は、固化することによってセメントミルク固化層となる。
このようにして、芯材が挿入されたセメントミルク固化層の少なくとも最下端部を除いた部分の外周部にソイルセメント固化層を有する構造とする。このソイルセメント部分は掘進時に形成される故に地盤との境界面が弱点とならない。それと同時に、ソイルセメント部分とセメントミルク部分とが一体化されている構造となり、掘進した状態の最下端部から築造されているので、先端部でも地盤との境界面に弱点を発生せずに支持層の中にまで造成されている。
【００１９】
このような施工法のために周辺地盤や支持地盤に応力解放が起こらずに複合現場造成杭を築造することが出来る。また、このようにしてソイルセメント層と置換されたセメントミルク層は、芯材を有しなくとも固化後に通常２０Ｎ／ｍｍ２程度の高強度を発現する。
それ故、芯材が挿入されたセメントミルク固化層により、高い先端支持力を発揮できると共に、周面の摩擦力も計算できる複合杭とすることが出来、１本の杭で建築構造物や土木構造物の基礎杭として使用することが出来る。
また、外側にソイルセメント部を残してその中にセメントミルク層を形成して行くが、残していくソイルセメント層の厚みを５ｃｍ以上にすれば、セメントミルク層の構築時に砂質土等の崩壊性の高い地盤であっても孔壁の崩壊を起こす恐れがない。
【００２０】
本発明の複合現場造成杭造成用装置は、請求項４に記載したように、先端部に掘削部を有するスパイラル翼とその上方に撹拌翼とを少なくとも具備する掘削ロッドからなる掘削撹拌装置であり、前記掘削ロッドの下方側面であって前記スパイラル翼の最下面よりも上方の位置に吐出口を有すると共に前記スパイラル翼の外径が前記撹拌翼の外径より小さいことを特徴とする。
この場合、吐出口はスパイラル翼の裏面側で吐出されたセメントミルクが撹拌される位置に設け、スパイラル翼の上面側にセメントミルクが吐出されないようにすることが好ましい。
この本発明の複合現場造成杭造成用の装置を用いることにより、本発明の上記した施工法が実施でき、高い先端支持力を発揮できると共に、周面の摩擦力も計算できる複合杭とすることが出来、１本の杭で建築構造物や土木構造物の基礎杭として使用することが出来る複合現場造成杭が得られるのである。
【００２１】
なお、最下端の撹拌翼（即ち、掘削爪を有する撹拌翼）の下端から先端に掘削部を有するスパイラル翼の下端部までの長さが、外側にソイルセメント固化層が存在しないセメントミルク固化層の長さ（高さ）となり、その大半の部分が先端に掘削部を有するスパイラル翼にて占めるので、先端に掘削部を有するスパイラル翼の長さ（高さ）はスパイラル翼が一巻以上の長さでかつスパイラル翼の外径の３倍以下の長さとすることが特に好ましく、更に好ましくは、スパイラル翼が一巻以上の長さでかつスパイラル翼の外径の２倍とする。
スパイラル翼は、一巻以上のスパイラル、特に一巻を超えるスパイラルに構成すると、装置の引き上げ時にソイルセメントを上方に移動させることが容易になり、セメントミルクとの置換がより確実になる。
また、先端に掘削部を有するスパイラル翼の長さ（高さ）が長くなると、外側にソイルセメント固化層が存在しないセメントミルク固化層の長さ（高さ）が長くなるので、特に好ましくはスパイラル翼の外径の３倍以下、更に好ましくはスパイラル翼の外径の２倍以下とする。
なお、スパイラル翼の一巻の長さは、一般的にはスパイラル翼の外径の１倍の長さを超えることはない。それ故、スパイラル翼を一巻以上にするが、先端に掘削部を有するスパイラル翼の長さ（高さ）はスパイラル翼の外径の１倍以上にすることが外側にソイルセメント固化層が存在しないセメントミルク固化層の長さ（高さ）をスパイラル翼の外径の１倍以上にするためには特に好ましい。
【００２２】
また、スパイラル翼部において、その翼部がロッドに対して垂直な面となす角度（即ち、螺旋角度）を１０度以上３５度以内の小さい角度にすると、引き上げ時におけるソイルセメントの上方への移動時（即ち、ソイルセメントとセメントミルクの置換時）に、置換されるべきソイルセメントの下方への落下をより確実に防止することが出来、より確実にソイルセメントの混入がないセメントミルク層を形成することが出来る。それ故に、スパイラル翼部の最外縁部がロッドに対して垂直な面となす角度（即ち、螺旋角度）を１０度以上３５度以内の小さい角度にすることがより好ましい構造である。この角度を１０度より小さくすると、スパイラル翼部の長さ（高さ）はスパイラル翼の外径以上にするためには螺旋回数が大きなスパイラル翼としなければならず、装置として高価になるばかりか、掘進抵抗も大きくなり、掘進時間等に余計な負担を生ずる恐れがあり、また、３５度を超える角度にすると、地盤性状によっては、引き上げ時におけるソイルセメントの上方への移動時に、ソイルセメントが落下する可能性がある恐れが生じる。
【００２３】
更に、掘削撹拌装置の掘削ロッドに先端部に掘削部を有するスパイラル翼とその上方に撹拌翼（好ましくは多段の撹拌翼）とを具備する他に、撹拌翼径よりも径の大きな共回り防止翼を、ロッドが回転しても回転することがないようにして、ロッドに装着した装置としてもよく、また、多段に設けた撹拌翼の最上段の撹拌翼よりも上の部分のロッドに、径の小さなスパイラル翼を設けることもでき、撹拌翼よりも径の小さな撹拌ロッドを多段に設けることもできる。
この上部に設けた径の小さなスパイラル翼は、連続したスパイラル翼としても、スパイラル翼を非連続（例えば、間欠的）に多数設けてもよい。
【００２４】
このように多段に設けた撹拌翼の最上段の撹拌翼よりも上の部分のロッドに径の小さなスパイラル翼を設けた場合は、掘進時にこのスパイラル翼部分でソイルセメントを撹拌しているのでソイルセメントの流動性を保持することも可能であるので、ソイルセメントのセメントミルクへの置換がより容易になるばかりか、装置の引き上げ時に、このスパイラル翼でもソイルセメントを上方へ移動させることができ、先端部のスパイラル翼によるソイルセメントの上方へ移動量をより平滑にさせることが可能であり、ソイルセメントのセメントミルクとの置換がより確実に実施することができる。
多段に設けた撹拌翼の最上段の撹拌翼よりも上の部分のロッドに撹拌翼よりも径の小さな撹拌ロッドを多段に設けた場合は、この撹拌ロッドによりソイルセメントが撹拌されているのでソイルセメントの流動性を保持することも可能であるので、ソイルセメントのセメントミルクへの置換がより容易になる。
【００２５】
前記した複合現場造成杭造成用装置を使用しないで、下部のスパイラル翼が存在せず、下端に撹拌翼と同径の掘削翼が設けられ、固化材液吐出口と多段の撹拌翼を有するロッドからなる装置など、通常のソイルセメント柱築造装置を用いて、ソイルセメント柱を築造後、好ましくは、まだソイルセメントが末硬化の状態で、ソイルセメント柱の径よりも径が小さいスクリューオーガなどの掘削装置を用いてソイルセメント柱の外周部にソイルセメント部分を残した状態で掘進して、ソイルセメント柱の底部を貫き、支持層の中にまで掘進する。
この先端部に達した状態で、スクリューオーガなどの掘削装置の下端部の吐出口からセメントミルクを吐出しながら、スクリューオーガを回転させつつ引き上げることによりセメントミルク固化層となるべきセメントミルク柱状体を形成してもよい。
【００２６】
なお、ソイルセメント柱の底部を貫抜いた時点で、スクリューオーガの吐出口からセメントミルクを吐出して、一端下方に径の小さなソイルセメントをスクリューオーガで形成した後に、先端部に達した状態で、スクリューオーガなどの掘削装置の下端部の吐出口からセメントミルクを吐出しながら、スクリューオーガを引き上げることによりセメントミルク固化層を形成すると、地盤との境界部での地盤の乱れをより少なくでき、先端支持力がより高い現場複合杭とすることができる。
勿論このいずれの場合も、吐出口の位置はスクリューオーガの先端のスクリュー端よりも上部に設け、吐出されたセメントミルクがスクリュー径の範囲まで達するようにする必要があり、スクリューオーガの引き上げ時にソイルセメントなどを上方に移動させ地上に排出されるようにする必要がある。
【００２７】
しかしながら、このようなソイルセメント柱状体築造装置とセメントミルクの柱状体築造装置とを使用する方法では、ソイルセメント柱状体築造装置の掘進工程とその後の引き上げ工程と、セメントミルクの柱状体築造装置の掘進工程とその後の引き上げ工程という、掘進工程とその後の引き上げ工程を二度行う必要があり、施工に要する時間が長くなる。それ故、前述した装置のように掘進時にソイルセメント柱状体が築造でき、引き上げ時にセメントミルクの柱状体を形成できる装置を使用すれば、一度の掘進工程とその後の引き上げ工程により目的とする複合現場打ち造成杭とすることができ、その施工に要する時間を短くできるので好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の複合現場造成杭は、芯材が挿入されたセメントミルク固化層の存在により、セメントミルク固化層が通常２０Ｎ／ｍｍ２程度の高強度を発現することができるため、挿入された芯材と複合断面を形成し、鉄筋コンクリートと同様な力学的挙動を示すことができる杭となると共に水平力を負担する杭となる。
また、セメントミルク固化層の外側にソイルセメンの固化層を有しているので、周面摩擦力も高くなり、セメントミルク固化層による先端支持力を発揮するという優れた性能を有する複合現場造成杭である。
それ故、本発明の複合現場造成杭は１本の杭で建築構造物や土木構造物の基礎杭として使用することが出来る杭となるのである。
なお、上記の本発明の複合現場造成杭において、セメントミルク固化層の底部を支持層内に位置するようにし、芯材も支持層内に達するようにすると、セメントミルク固化層が直接支持層と接触するため、大きな支持力を発揮する。
【００２９】
本発明の請求項２に記載した複合現場造成杭の築造方法は、地盤中に所定径・所定長さのソイルセメント柱状体を造築し、このソイルセメントが未だ固まらない内に、このソイルセメント柱状体の中心部であってソイルセメント柱状体の径よりも小さい径の部分をセメントミルク層から成る柱体状に置換し、このセメントミルクが未だ固まらない内に芯材を挿入することにより少なくとも最下端部を除いたセメントミルク固化層の外周部にソイルセメント固化層を有する現場打ち杭とすることを特徴とする。それ故に下記のような様々な効果を発揮する。
【００３０】
（１）ソイルセメント柱状体を築造し、その直後にセメントミルクと置換するため、掘削に伴う除荷作用が無く、柱状体周辺の地盤を緩めない。そのため、出来上がった杭の支持力が大きい。
（２）本発明の築造方法では、従来の現場打ち杭の構築時に使用される泥水を使用しないため、従来の場所打ち杭のような先端スライム問題がない。
（３）築造した杭の外周面はソイルセメント層が残置され、ソイルセメント層は地盤よりも高強度であるため、出来上がった杭の周面摩擦力が大きい。
（４）置換されたセメントミルクは固化して通常２０Ｎ／ｍｍ２程度の高強度を発現するため、挿入された芯材と複合断面を形成し、鉄筋コンクリートと同様な力学的挙動を示し、水平力を負担する杭として使用することができる。
（５）孔壁をソイルセメントで保護するため、砂質土等の崩壊性の高い地盤においてセメントミルクで置換した後でも孔壁崩壊がない。
（６）杭に作用する荷重に応じて挿入する芯材の仕様を決めることができるので、経済的である。
（７）セメントミルク固化層の底部を支持層内に位置するようにし、芯材も支持層内に達するようにすると、セメントミルク固化層が直接支持層と接触するため、大きな支持力を発揮する。
【００３１】
また、本発明の請求項３に記載した複合現場造成杭の築造方法のように、先端部に掘削部を有するスパイラル翼を少なくとも一巻以上有し、該スパイラル翼の上方に撹拌翼とを少なくとも具備する掘削ロッドからなる掘削撹拌装置であり、前記掘削ロッドの下方側面であって前記スパイラル翼の最下面よりも上方の位置に吐出口を有すると共に前記スパイラル翼の外径が前記撹拌翼の外径より小さい装置を用いて、地盤中を掘削ロッドを回転しつつ吐出口から固化材液を吐出しながら掘進することにより、掘削土と固化材液を撹拌混合して所定径・所定長さのソイルセメント柱状体を造築し、掘削ロッドの先端部が所定の深度に達したならば、吐出口からセメントミルクを吐出しながら掘削ロッドを回転させながら引き上げることによってソイルセメント柱状体の中心部であってソイルセメント柱状体の径よりも小さい径の部分をセメントミルクから成る柱体状に置換し、このセメントミルクが未だ固まらない内に芯材を挿入することにより少なくとも最下端部を除いたセメントミルク固化層の外周部にソイルセメント固化層を有する現場打ち杭とする複合現場造成杭の築造方法に従うと、前記した本発明の請求項２に記載した複合現場造成杭の築造方法による発揮される効果の他に、下記の効果を発揮することができる。
【００３２】
（８）先端のスパイラル翼を回転させながら同時にセメントミルクを吐出して置換するため、スパイラル翼部の径の範囲でソイルセメントとセメントミルクの確実な置換が行える。
（９）先端のスパイラル翼部を有する掘削撹拌装置の掘進・引上げの１回の工程で、ソイルセメント柱状体の中心部にセメントミルク柱状体の形成が可能であり、効率的・経済的である。
（１０）先端のスパイラル翼部分の長さ（高さ範囲）をスパイラル翼の外径以上にした装置を使用する場合は、スパイラル翼部分のソイルセメントを確実に上方へ移動させることができるため、セメントミルクとの置換がより確実に行える。
（１１）先端のスパイラル翼部の翼の螺旋角度を小さくした装置を使用した場合は、セメントミルク置換時にソイルセメントの下方への落下を防ぐことができ、確実なセメントミルク置換が可能になる。
【００３３】
更に、請求項４に記載した複合現場造成杭造成用の装置は、先端部に掘削部を有するスパイラル翼を少なくとも一巻以上有し、該スパイラル翼の上方に撹拌翼とを少なくとも具備する掘削ロッドからなる掘削撹拌装置であり、前記掘削ロッドの下方側面であって前記スパイラル翼の最下面よりも上方の位置に吐出口を有すると共に前記スパイラル翼の外径が前記撹拌翼の外径より小さいことを特徴とする装置であるので、上記の請求項３に記載した複合現場造成杭の築造方法に使用することができる。それ故、上記の効果を発揮することができる他に次のような効果も発揮することができる。
【００３４】
（１２）先端部にセメントミルクに置換をさせるためのスパイラル翼を設置し、かつ該スパイラル翼は少なくとも１サイクル以上の長さを有しているため、これを正回転させながら引き上げることにより、ソイルセメントを確実に上方へ移動せしめることが可能になり、セメントミルク（セメントスラリー）吐出と相侯って置換を確実に実現できる。
（１３）撹拌翼取付位置より上方の掘削ロッドに撹拌翼の回転半径よりも小径のスパイラル翼が連続的乃至断続的（間欠的）に固着した装置とした場合は、掘削撹拌装置を引き上げるときのソイルセメント置換時に、ソイルセメントを上方へ強制移動させる働きをするため、ソイルセメントのセメントミルク置換がより確実になる。
（１４）前記の小径スパイラル翼の代わりに、同一の回転半径を有する撹拌ロッドを掘削ロッドに固着した場合は、掘削ロッド周辺のソイルセメントを常に撹拌しているため、その部分のソイルセメントの流動性を確保できる。そのため、ソイルセメントのセメントミルク（セメントスラリー）置換の補助的効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に詳細に説明する。図１乃至図３は本発明の実施の形態を示す複合現場造成杭の断面図（ａ）および平面図（ｂ）である。この複合現場造成杭１は、芯材４が挿入されたセメントミルク固化層２の少なくとも最下端部を除いた部分の外周部にソイルセメント固化層３を有する。芯材４としては、鉄筋篭、Ｈ形鋼、各種形鋼、鋼管などの他に、セメントミルク固化層２中で一体となって、上部構造物から作用する鉛直力や水平力を支持できるものであればよい。また、単体の芯材長よりも杭長が長い場合は、芯材を重ね継ぎ手や溶接などで接続して使用してもよい。図１（ａ）（ｂ）は芯材４が鉄筋篭の場合を示し、図２（ａ）（ｂ）は芯材４がＨ形鋼の場合を示し、図３（ａ）（ｂ）は芯材４が羽根付き鋼管の場合を、それぞれ示している。
【００３６】
この複合現場造成杭１の芯材４が挿入されたセメントミルク固化層２は、必ずしもその最下端のセメントミルク固化層２まで芯材４が挿入されている必要は無いが、芯材４が挿入された部分は、少なくとも外周部のソイルセメント固化層３の最下端よりも深部に造成され、かつ、支持層Ｇ１の中にまで造成されていることが、より高い先端支持力を発挿させる上で好ましい。なお、Ｇは軟弱地盤を示し、１ａは複合現場造成杭１の下端部であり、外側にソイルセメント固化層が存在していないセメントミルク固化層２の部分である。
また、外周部のソイルセメント固化層３は軟弱地盤である部分の周辺地盤よりも高強度であるために、本発明の複合現場造成杭１は周面摩擦力が大きくなるが、外周部のソイルセメント固化層３を厚くしすぎると、芯材４が挿入されたセメントミルク固化層２の外側に厚いソイルセメント固化層３を有するようになり、全体としての杭１の支持力は、厚いソイルセメント固化層３を設けた割に向上せず、ソイルセメント固化層３が薄すぎると、ソイルセメント固化層３を設けたことによる孔壁の保護が弱くなり、ソイルセメント固化層３を設けたことによる周面摩擦力の向上程度が少なくなる傾向がある。それ故に、図４に拡大して示すように外周部のソイルセメント固化層３の厚みｈは、５ｃｍ〜３０ｃｍとすることが特に好ましく、５ｃｍ〜２０ｃｍとすることが最も好ましい。なお、図４では、セメントミルク固化層２の径とその周囲のソイルセメント固化層３との層厚の関係を明確にするために、セメントミルク固化材層２の中に芯材４を省略している。
また、柱状のセメントミルク固化層２の径は、上部構造物等から期待される支持力等に応じた径とされる。
【００３７】
このような複合現場造成杭１は、図５及び図６（ａ）〜（ｄ）に示すような掘削撹拌装置１０を用いて、現場にて施工される。
掘削撹拌装置１０の基本的構成は、図５に示すように掘削ロッド（中空ロッド）１１の先端に、先端部に掘削部として掘削爪１３を有するスパイラル翼１２を少なくとも一巻以上有し、該スパイラル翼１２の上方に撹拌翼１４とを少なくとも具備し、該掘削ロッド１１の下方側面であって前記スパイラル翼１２の最下面よりも上方の位置に吐出口１７を有すると共に、前記スパイラル翼１２の外径が前記掘削翼１４の外径より小さいものである。この掘削撹拌装置１０は、種々の変形が許容される。
図６（ａ）〜（ｄ）は、掘削撹拌装置１０の変形例を例示したものであって、図６（ａ）は図５に示すものに共回り防止翼１６を付加したものであり、図６（ｂ）は図５に示すものに共回り防止翼１６と最上段の撹拌翼１４より上方に小径スパイラル翼１８を断続的（間欠的）に設けたものであり、図６（ｃ）は小径スパイラル翼１８を連続的としたものであり、図６（ｄ）では最上段の撹拌翼１４より上方に撹拌ロッド１９を複数突設したものである。
【００３８】
この掘削撹拌装置１０の撹拌翼１４は、多段に設けると掘削土と固化材液（例えば、セメントミルク）がよく撹拌・混合されるので好ましい。しかしスパイラル翼１２に近い側の撹拌翼１４ａのみは、少なくともスパイラル翼１２の径よりも大きい部分に掘削爪１５を有することが望ましく、この撹拌翼１４ａを掘削翼としてもよい。このように構成することにより、この撹拌翼１４ａは掘削翼としての機能も撹拌翼として機能も発揮することが出来る。このように撹拌翼としての機能も発揮できるので、本発明ではこれも撹拌翼として表現する。
【００３９】
共回り防止翼１６は、径が撹拌翼１４（１４ａも含む）の径よりも大きく掘削ロッド１１が地中で回転しても回転することがないように掘削ロッド１１に遊嵌され、掘削土が撹拌翼１４と共に共回りすることを防ぎ撹拌混合性を向上させるものである。従って、共回り防止翼１６が設けられていると、掘削土が良好に撹拌混合されることにより固化材液ともよく撹拌混合され良好なソイルセメント層となるので好ましい。
また、小径スパイラル翼１６が存在すると、これにも回転によりソイルセメントを上昇させる上昇力があるので、スパイラル翼１２の回転でのソイルセメントの上昇はより滑らかになるし、ソイルセメント層の中心部分をセメントミルクに置換するまでの間のソイルセメントの流動性を保持する。また、撹拌ロッド１９が突設されていると、ソイルセメント層の中心部分をセメントミルクに置換するまでの間のソイルセメントの流動性を保持する。
また、吐出口１７は、掘削ロッド１１の側面に開口してもよいし、掘削ロッド１１に短管を固着して掘削ロッド１１より突出させてもよい。図５は突出型吐出口１７を示し、図６（ａ）〜（ｄ）は掘削ロッド１１の側面に開口した場合を示している。
【００４０】
次に、図６（ｂ）に示す掘削ロッド（中空ロッド）１１の先端に、先端部に掘削爪１３を有するスパイラル翼１２を固着し、該スパイラル翼１２の上方にスパイラル翼１２の径より大きな径の撹拌翼１４を複数段突設し、撹拌翼１４ａと１４との間に共回り防止翼１６を設け、さらに撹拌翼１４の上方に小径のスパイラル翼１８を断続的に突設した掘削撹拌ロッドを掘削撹拌装置１０として使用した場合の施工手順を図７と共に説明する。
この装置１０について一例の寸法を示すと、先端部のスパイラル翼１２の径は８００ｍｍであり、先端部スパイラル翼１２の長さ（高さ）は１０００ｍｍであり一巻以上のらせん状構造のものである。撹拌翼１４の径は１０００ｍｍであり、撹拌翼１４の数は４段設けられている。最下段の撹拌翼１４ａは先端部スパイラル翼１２の径よりも大きい部分に掘削爪１５が設けられている。
径が掘削翼１４の径よりも大きい共回り防止翼１６の径は１２００ｍｍであり、この共回り防止翼１６は撹拌翼１４ａと撹拌翼１４との中間位置に取付けられている。上部の小径スパイラル翼１８の径は４００ｍｍである。
【００４１】
先ず、図７（ａ）に示すように上記掘削撹拌装置１０の掘削ロッド（中空ロッド）１１を地盤の杭心位置にセットする。
次いで、中空ロッド１１先端部に設けた吐出口１７から固化材スラリー（セメントミルク）を吐出しながら、中空ロッド１１を正回転することにより地盤を掘削しつつ、撹拌翼１４により固化材スラリー（セメントミルク）と掘削土とを撹拌混合してソイルセメント３ａを形成しながら所定深度まで掘進する。図７（ｂ）は地盤の途中まで掘進した状態を示し、図７（ｃ）は所定深度まで掘進した状態を示している。本例では、先端が支持層内に入る深さである２２ｍまで掘進した。
このとき、撹拌翼１４で掘削土と固化材スラリーが撹拌混合されて撹拌翼１４の径と同じ径１０００ｍｍのソイルセメント３ａの柱状体が構築されている。
このようにロッド１１先端部が所定深度に達したら、図７（ｄ）に示すように固化材スラリーを吐出しながら、中空ロッド１１を正回転のまま引き上げる。中空ロッド１１が引き上げられて、スパイラル翼１２部分のみで掘進された範囲は正回転するスパイラル翼１２の効果でソイルセメントが上方へ押し上げられる。この下部は吐出された固化材スラリー（セメントミルク）のみが充填された所謂セメントミルク層２ａとなる。その径はスパイラル翼１２の径と同じ径の８００ｍｍである。このようにしてソイルセメントがセメントミルク層２ａに置換される。
【００４２】
更に中空ロッド１１を正回転のまま引き上げると、引き上げに伴って、引き上げられるソイルセメントの上端は撹拌翼１４の部分に届き、撹拌翼１４で撹拌されるが、ソイルセメントの状態が保持されている。また、この引き上げの際に、撹拌翼１４よりも上部の小径のスパイラル翼１８によりソイルセメントは上部に移動されている。この小径のスパイラル翼１８によるソイルセメントの上昇量は、掘削爪１３のあるスパイラル翼１２によるソイルセメントの上昇量と同等とするか、掘削爪１３のあるスパイラル翼１２によるソイルセメントの上昇量よりも少なくなるように、小径スパイラル翼１８の径もしくは小径スパイラル翼１８が設けられた部分の長さ（高さ）や一巻の長さ（即ちピッチ）などを調整することが好ましい。小径のスパイラル翼１８によるソイルセメントの上昇量が掘削爪１３のあるスパイラル翼１２によるソイルセメントの上昇量よりも小さい場合でも、ソイルセメントは掘削爪１３のあるスパイラル翼１２によるソイルセメントの上昇量に見合う分だけ上昇する。しかし、小径のスパイラル翼１８による上昇力があるのでソイルセメントの上昇はより滑らかになる。
このようにして掘削爪１３のある先端のスパイラル翼１２の投影面積と移動距離でなす体積にほぼ見合う量の固化材スラリー（セメントミルク）を吐出しながら、ソイルセメントが固化材スラリーの層（所謂セメントミルク層２ａ）に置換される。図７（ｅ）は掘削撹拌装置１０が引き上げられてソイルセメント３ａの柱状体の中心部分のソイルセメントが固化材スラリー（セメントミルク）に全て置換された状態を示している。
【００４３】
図８は、この時のソイルセメント３ａの柱状体の中心部分のソイルセメントが固化材スラリー（セメントミルク）に置換され、セメントミルク層２ａが下方より形成されていく様子を示している。即ち、スパイラル翼１２の位置のソイルセメントは、スパイラル翼１２で上方へ持ち上げられ、その下部は固化材スラリーで充填される様子が示され、小径スパイラル翼１８が断続的に存在する部分のソイルセメントは、小径スパイラル翼１８により上方へ移動しやすくなる様子が示され、固化材スラリーに置換されることによるソイルセメントが地上に排出されている様子が示されている。
【００４４】
このように形成される固化材スラリー層（所謂セメントミルク層２ａ）の径は、掘削爪のある先端のスパイラル翼１２と同じ８００ｍｍであり、その外周には厚さ１００ｍｍのソイルセメント３ａが残されている。即ち、図４においてはセメントミルク層２ａの径が８００ｍｍであり、外側のソイルセメント３ａの厚さｈが１００ｍｍとなる。
中空ロッド１１を最後まで引き上げることにより、図７（ｅ）に示すように中心部に固化材スラリー層（所謂セメントミルク層２ａ）が存在し、外周にソイルセメント３ａが残存した状態に築造される。
このような施工法によると、外周部に残置されたソイルセメント３ａが恰も孔壁の保護膜として作用するため、砂質土層や礫質土層のように崩壊性の高い土層においても孔壁の崩壊を防ぎ、確実に中心部のソイルセメントを固化材スラリー（セメントミルク）に置換することができる。
図７（ｅ）に示すように中心部のソイルセメント３ａの固化材スラリー（所謂セメントミルク層２ａ）への置換が終了すると、図７（ｆ）〜（ｇ）に示すように未硬化の状態の固化材スラリー（所謂セメントミルク層２ａ）へ芯材となる鉄筋篭４を挿入する。図７（ｆ）は鉄筋篭４をセメントミルク層２ａに挿入しようとしている状態を示し、図７（ｇ）は鉄筋篭４がセメントミルク層２ａ中に挿入された状態を示す。そして、固化材スラリー（セメントミルク層２ａ）は固化してセメントミルク固化層２になり、外側のソイルセメント３ａは固化しソイルセメント固化層３となる。
前記鉄筋篭４の挿入は、鉄筋篭４をクレーン等の重機を使用して鉛直に吊り下げてから固化材スラリーの部分（所謂セメントミルク層２ａ）のほぼ中心位置に合わせて自沈させる。芯材４が自沈しないときは上下動や載荷等の補助手段を用いる。芯材４がＨ形鋼等のようにバイブロハンマーで把持し振動を加えることができるものであればバイブロハンマーを使用してもよい。更に芯材４は接続して長い芯材として使用してもよい。
【００４５】
芯材４を固化材スラリーの部分（セメントミルク層２ａ）に挿入するとき、孔壁は孔壁内面に残置されたソイルセメント３ａの効果により保護されるため、孔壁崩壊が極めて少なくなり、確実に芯材４入りの場所打ち杭の築造ができる。なお、このようにして構築された複合現場造成杭１は、図１乃至図３に示すような支持層Ｇ１内に芯材４が挿入された固化材スラリー（所謂セメントミルク層）の固化体２の先端部１ａが存在し、支持層Ｇ１の上の部分には外周にソイルセメントの固化体３が存在する杭１となる。
それ故、芯材４が挿入されたセメントミルク固化層２の存在により、セメントミルクが固化後、通常２０Ｎ／ｍｍ２程度の高強度を発現することができるため、挿入された芯材４と複合断面を形成し、鉄筋コンクリートと同様な力学的挙動を示すことができる杭となると共に水平力を負担する杭となる。その上にセメントミルク固化層２の底部を支持層Ｇ１内に位置するようにし、芯材４も支持層Ｇ１内に達するようにすると、セメントミルク固化層３が直接支持層Ｇ１と接触するため、大きな支持力を発揮する。
また、セメントミルク固化層２の外側にソイルセメンの固化層３を有しているので、周面摩擦力も高くなり、セメントミルク固化層２による先端支持力を発揮するという優れた性能を有する複合現場造成杭１となる。
それ故、本発明の複合現場造成杭１は１本の杭で建築構造物や土木構造物の基礎杭として使用することが出来る杭となる。
なお、本施工法では最終的に固化材が混入したソイルセメントが図８に示すように地上に排出されるが、ソイルセメントは自硬性があるので硬化後に施工現場に於ける場内処理等の処分を行う。
【００４６】
また、前記装置とは寸法の異なる図６（ｂ）に示す掘削撹拌装置１０を使用して複合現場造成杭１の施工を実施した。この装置１０の寸法は次の通りである。
先端部のスパイラル翼１２の径は６００ｍｍであり、先端部スパイラル翼１２の長さ（高さ）は８００ｍｍであり一巻以上のらせん状構造のものである。撹拌翼１４の径は７００ｍｍであり、撹拌翼１４の数は４段設けられている。最下段の撹拌翼１４ａは先端部スパイラル翼１２の径よりも大きい部分に掘削爪１５が設けられている。
撹拌翼１４径よりも径の大きくロッド１１が回転しても地中で回転することがないようにロッド１１に遊嵌され、掘削土が撹拌翼１４とともに共回りすることを防ぎ撹拌混合性を向上させるための共回り防止翼１６の径は９００ｍｍである。共回り防止翼１６は撹拌翼１４ａと撹拌翼１４との中間位置に取り付けられられている。上部の小径スパイラル翼１８の径は３００ｍｍである。
【００４７】
この装置１０を用いて図７（ａ）乃至（ｃ）に示すように掘削ロッド１１を正回転し固化材スラリー（セメントミルク）を吐出しながらロッド１１の先端が支持層内に入る所定深度まで掘進する。本例では１２ｍの深度まで掘進した。これにより撹拌翼１４で掘削土と固化材スラリーが撹拌混合されて径７００ｍｍのソイルセメント３ａの柱状体が築造される。
このようにロッド１１先端部が所定深度に達したら、図７（ｄ）〜（ｅ）に示すように吐出口１７より固化材スラリー（セメントミルク）を吐出しながら、掘削ロッド（中空ロッド）１１を正回転のまま引き上げる。この時、掘削ロッド（中空ロッド）１１が引き上げられて、スパイラル翼１２部分のみで掘進された範囲は正回転するスパイラル翼１２の効果でソイルセメントが上方へ押し上げられ、この下部は吐出された固化材スラリーのみが充填された所謂セメントミルク層２ａとなる。その径はスパイラル翼１２の径と同じ６００ｍｍであり、その外周には厚さ５０ｍｍのソイルセメント３ａが残されている。
【００４８】
その後、未硬化の状態の固化材スラリーの部分（所謂セメントミルク層２ａ）へＨ形の部分が３００ｍｍ×３００ｍｍで長さが１２ｍのＨ形鋼を芯材４として挿入する。これは図７（ｆ）〜（ｅ）に示すと同様である。
芯材４はクレーン等の重機を使用して鉛直に吊り下げてから固化材スラリーの部分（所謂セメントミルク層２ａ）のほぼ中心位置に合わせて自沈させる。芯材４が自沈しないときはバイブロハンマーで把持し振動を加えて挿入する。
芯材４を固化材スラリーの部分（所謂セメントミルク層２ａ）に挿入するとき、孔壁は孔壁内面に残置されたソイルセメントの効果により保護されるため、孔壁崩壊が極めて少なくなり、確実に芯材入りの場所打ち杭の築造ができる。なお、固化材スラリーの部分（所謂セメントミルク層２ａ）は、固化してセメントミルク固化層２になり、外周のソイルセメント３ａは固化してソイルセメント固化層３となる。
【００４９】
しかして、このようにして構築された複合現場造成杭１は、図１乃至図３に示すような支持層Ｇ１内に芯材４が挿入された固化材スラリー（セメントミルク）の固化層２の先端部が存荏し、支持層Ｇ１の上の部分には外周にソイルセメントの固化体３が存在する杭１となる。
それ故、芯材４が挿入されたセメントミルク固化層２の存在により、セメントミルクが固化後、通常２０Ｎ／ｍｍ２程度の高強度を発現することができるため、挿入された芯材４と複合断面を形成し、鉄筋コンクリートと同様な力学的挙動を示すことができる杭となると共に水平力を負担する杭となる。その上にセメントミルク固化層２の底部を支持層Ｇ１内に位置するようにし、芯材４も支持層Ｇ１内に達するようにすると、セメントミルク固化層２が直接支持層Ｇ１と接触するため、大きな支持力を発揮する。
また、セメントミルク固化層２の外側にソイルセメンの固化層３を有しているので、周面摩擦力も高くなり、セメントミルク固化層２による先端支持力を発揮するという優れた性能を有する複合現場造成杭となる。
それ故、本発明の複合現場造成杭は１本の杭で建築構造物や土木構造物の基礎杭として使用することが出来る杭となる。
【００５０】
なお、前記実施の形態は、本発明を制限するものではなく、本発明は、要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が許容される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態を示す複合現場造成杭の断面正面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す複合現場造成杭の断面正面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図３】本発明の更に他の実施の形態を示す複合現場造成杭の断面正面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図４】ソイルセメントの中心部分がセメントミルクに置換された杭の拡大断面部分図である。
【図５】掘削撹拌装置を示す正面図である。
【図６】他の掘削撹拌装置を例示（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）する正面図である。
【図７】本発明の施工工程を、工程順（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）に示す正面図である。
【図８】本発明の施工時の造成状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  複合現場造成杭
１ａ  複合現場造成杭の下部
２  セメントミルク固化層
２ａ  セメントミルク層
３  ソイルセメント固化層
３ａ  ソイルセメント
４  芯材
１０  掘削撹拌装置
１１  掘削ロッド（中空ロッド）
１２  スパイラル翼
１３  掘削爪（掘削部）
１４、１４ａ  撹拌翼
１５  掘削爪
１６  共回り防止翼
１７  吐出口
１８  小径スパイラル翼
１９  撹拌ロッド
Ｇ  地盤
Ｇ１  支持層
【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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