(57)【要約】【課題】地上からの操作のみで施工できる，複数本の不規則に曲がった曲杭を備えた群杭である軟弱地盤補強用杭を提供する。【解決手段】可撓性を有する複数の曲杭部（３ａ）と、この複数の曲杭部（３ａ）の一の端部を集合させて固定する基部（２）とを有し、曲杭部（３ａ）は、内部に硬化材（１６）を充填可能な水密性を有する筒体（８）で形成されてなることを特徴とする軟弱地盤補強用杭（１Ａ，１Ｂ）による。【選択図】図１
2012092532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する複数の曲杭部と、この複数の曲杭部の一の端部を集合させて固定する基部とを有し、
前記曲杭部は、内部に硬化材を充填可能な水密性を有する筒体で形成されてなることを特徴とする軟弱地盤補強用杭。
【請求項２】
少なくとも１本の直杭部を有し、前記基部は、前記少なくとも１本の直杭部及び前記複数の曲杭部の一の端部を集合させて固定することを特徴とする請求項１記載の軟弱地盤補強用杭。
【請求項３】
前記複数の曲杭部の前記基部に固定されない側の他の端部は、軟弱層中を自走して推進するためのドリルを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の軟弱地盤補強用杭。
【請求項４】
請求項３に記載の軟弱地盤補強用杭のドリルを駆動して，前記曲杭部を軟弱層中に自走推進させて，方向転換装置により前記筒体を軟弱層中において不規則に曲げながら配設する第１の工程と、
この第１の工程の後に、軟弱層中に配設された前記筒体内に硬化材を充填して硬化させて杭とする第２の工程とを有することを特徴とする軟弱地盤補強用杭の施工方法。
【請求項５】
前記第１の工程において，前記ドリルの進行方向は地上から遠隔操作により決定することを特徴とする請求項４記載の軟弱地盤補強用杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に海岸や河口等における軟弱地盤を強固に補強するための群杭である軟弱地盤補強用杭およびその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、海岸周辺や河口周辺の地盤は堆積層からなる軟弱層を有し、建物や構造物を立てるのには適さないものの、平地なので工業用又は住宅用としての利用価値が高かった。
そして、このような軟弱層を有する地盤においても十分な安全に建物や構造物を建設可能にするために、地盤を強固に補強するための杭に関する技術がいくつか開示されている。
【０００３】
特許文献１には、「布状物補強杭」という名称で、パイルネット工法における振動、騒音の問題点や施工上の問題点を解決する新規な杭に関する考案が開示されている。
特許文献１に開示される考案であるパイルネット用布状物補強杭は、外周を布状物で補強されたモルタル又はコンクリート杭であって、少なくとも杭頭部付近は挿入された軸方向鉄筋にて補強されてなることを特徴とするものである。
特許文献１に開示される考案によれば、従来、軟弱層を有する軟弱地盤の補強に使用されてきた砂杭に比べて、構造物の荷重による地盤沈下や、構造物の横移動を少なくできる。また、その施工は、軟弱地盤においては、小さな孔があればその中に筒状の布状物を挿入して、その上部からモルタルを圧入して地中で膨らませて杭とすることで、従来のような大掛かりな施工機械を用いなくとも容易に施工できるというメリットがある。この場合、従来工法に比べて施工時の騒音や振動の発生を少なくすることができる。
【０００４】
特許文献２には「鉄塔基礎」という名称で、大型で大荷重の鉄塔を支えるための安価な基礎に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示される発明は、鉄塔の主柱材の下端から地中に多数の杭を斜めに設置し、その上端を結合して主柱材に結合して形成したことを特徴とするものである。
上記構成の特許文献２に開示される発明によれば、地盤に小型の穿孔機を用いて斜孔を穿ち、鉄筋を挿入してその周囲にコンクリート又はモルタルを注入することによって基礎を造成することができる。また、特許文献２に開示される発明は、複数本の斜杭が束になった形態であるため、その引上力に対して十分な効力を発揮させることができる。
【０００５】
特許文献３には「ジャケット式水中基礎」という名称で、橋脚等の建造物を構築するためのジャケット構造体を水底地盤に固定する複数の杭を、杭ガイド部材の内部を通して打ち込みするジャケット式水中基礎に関する発明が開示されている。
特許文献３に開示される発明は、文献中の符号をそのまま用いて説明すると、橋脚等の建造物を構築するためのジャケット構造体１を水底地盤Ｇに固定する複数の杭８，９を、杭ガイド部材５，６の内部を通して打ち込みするジャケット式水中基礎において、実質的に平行に延びて隣接する２本の杭ガイド部材（特に、斜杭ガイド部材６）にそれぞれ板ガイド部材１１を設け、これらの板ガイド部材に沿って水平変位抑制板１２を水底地盤Ｇの上部軟弱層Ｇ１内に貫入して、軟弱層におけるジャケット構造体の水平変位を有効に抑制できるようにしたことを特徴とするものである。
特許文献２に開示される発明によれば、橋脚等の建造物を構築するためのジャケット建造物を水底地盤に固定する複数の杭を、杭ガイド部材の内部を通して打ち込みするジャケット式水中基礎において、実質的に平行に延びて隣接する２本の杭ガイド部材にそれぞれ板ガイド部材を設け、これらの板ガイド部材に沿って水平変位抑制板を前記水底地盤の上部軟弱層内に貫入しているので、軟弱層におけるジャケット構造体の水平変位を有効に抑制することができて、地震などの水平力に対する抵抗力を増強することができる。
【０００６】
特許文献４には「構造物の基礎施工法」という名称で、機械、構築物などの構造物の基礎施工法に関する考案が開示されている。
特許文献４に開示される考案は、短寸の杭を順次継ぎ足しながら、一定の範囲にわたって打ち込みを行い、最後に打ち込んだ各杭の頭部の相互間に鉄筋を張り渡し、次いで各杭の頭部及び鉄筋をコンクリート層中に埋設することを特徴とするものである。
上述のような特許文献４に開示される考案によれば、杭を順次継ぎ足しながら地中の軟弱層を越えて硬質層に達するように多数本打ち込むことで、安定した基礎を構築できる。
【０００７】
特許文献５には「軟弱地盤における鋼管斜グイの施工法」という名称で、軟弱地盤における鋼管斜グイの施工方法に関する発明が開示されている。
特許文献５に開示される発明は、軟弱地盤に向かい所要数のクイを垂直に打ち込むと共に、該垂直クイの左右両側に適当な間隔を置き夫々垂直下側方向に対して所要の角度をもたせた斜グイをその下端部が支持層に貫入する如く打ち込み、しかるのち打込まれた両側斜グイの上端部を互いに内側方向に締め付けることによって両側斜グイの軟弱層に埋設された部分をフーチング外側方向湾曲せしめ、該地盤に予想される圧密沈降により該斜グイに負荷される土圧による静負荷に対応するモーメント量を両側斜グイに与えた後、前記垂直グイと該両側斜グイと前記垂直グイと該両側斜グイとの両端突出部分にフーチングコンクリートを打設して夫々のクイの上端部を固定することを特徴とするものである。
上述のような特許文献５に開示される発明によれば、斜グイに対して予めその軟弱地盤層における地盤沈下の量に対応する程度のモーメントを与えることができるので、このような斜グイの施工後に地盤沈下が生じても従来の施工法のように斜グイがフーチング内側に湾曲するのを防止することができる。また、これにより、地盤沈下によって生じる斜グイの不安定性を除去するとともに、最少数の斜グイで最大の地盤補強効果を発揮させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開昭６１−７６８３２号公報
【特許文献２】特開昭４８−６９３０７
【特許文献３】特開２００４−４４１１５号公報
【特許文献４】特開昭５０−１１４８０８号公報
【特許文献５】特公昭４８−６２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１には、筒状の袋体に鉄筋と，モルタル又はコンクリートを収容して成る杭に関する技術が開示されているものの、この杭を軟弱層中において不規則に蛇行させて配設する技術内容については、開示はおろか示唆や言及は一切なされていない。
【００１０】
特許文献２には、鉄筋コンクリート製の群杭に関する技術内容が開示されているが、群杭を構成する斜杭を、地盤中において不規則に蛇行させる技術内容については何ら開示されていない。
【００１１】
特許文献３には、軟弱地盤を貫通して水底地盤に打設される斜杭に関する技術内容が開示されているが、この斜杭を軟弱地盤中に不規則に蛇行させた状態で配設する技術内容については何ら開示されていない。
【００１２】
特許文献４には、地盤中を屈曲した状態で配設される杭に関する技術内容は開示されているが、この杭は鋼材からなるものであり、しかも、意図的に屈曲させるものではない。よって、特許文献４にも、地盤中において鉄筋コンクリート製の杭を不規則に蛇行させて配設させる技術内容は何ら開示されていない。
【００１３】
特許文献５には、鋼製の斜グイを予め湾曲させておくという技術内容が開示されているが、地盤中に鉄筋コンクリート製の杭を不規則に蛇行させて配設する技術内容については何ら開示されていない。
【００１４】
一般に、地盤中における杭と土の接触面積が大きいほど杭の引抜き抵抗が大きくなり、地盤の補強効果が高くなるとが知られているが、従来のように地上から杭を地盤中に打設するという工法を採用する限り、不規則に蛇行する鉄筋コンクリート製の杭を束ねてなる群杭を地盤中に配設することは現実的であるとは言えなかった。
他方、軟弱地盤を一旦掘り返して巨大な穴を地盤に穿ち、不規則に蛇行する鉄筋コンクリート製の杭を束ねてなる群杭をその穴に収容して再び埋め戻すことによれば、曲杭を束ねてなる群杭を軟弱地盤層に設置可能であるとも考えられるが、この方法は非常に手間がかかるため費用対効果の観点から現実的とは言えなかった。
【００１５】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、地盤を掘り返すことなく地上からの操作だけで容易に施工することができ、地盤中を不規則に蛇行する曲杭を束ねてなる群杭である軟弱地盤補強用杭およびその施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明である軟弱地盤補強用杭は、可撓性を有する複数の曲杭部と、この複数の曲杭部の一の端部を集合させて固定する基部とを有し、曲杭部は、内部に硬化材を充填可能な水密性を有する筒体で形成されてなることを特徴とするものである。
上記構成の発明において、曲杭部は、地盤中（主に軟弱層）に不規則に曲がった（蛇行した）状態で配設することで、地盤との接触抵抗を高めて抜けにくくするという作用を有する。また、基部は、曲杭部を集合させて固定するとともに、その一部を地上に露出させることで構造物の基礎となるという作用を有する。
つまり、請求項１記載の発明では、基部を中心に，あたかも木の根のように不規則に曲がる曲杭が地盤中に配設することで、軟弱層を強固に補強して安定性の高い基礎を提供するという作用を有する。
また、曲杭部を、内部に硬化材を充填可能な水密性を有する筒体とすることで、この筒体を、充填物を充填しない状態でまず地盤中に配設し、その後にこの筒体に硬化材を充填することにより、地盤を掘り返して穴を穿つことなく不規則に曲がった曲杭を地盤中に設置することを可能にするという作用を有する。
【００１７】
請求項２記載の発明である軟弱地盤補強用杭は、請求項１記載の軟弱地盤補強用杭であって、少なくとも１本の直杭部を有し、基部は、少なくとも１本の直杭部及び複数の曲杭部の一の端部を集合させて固定することを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１記載の発明と同じ作用を有する。また、杭を全て曲杭にする場合に比べて、直杭（斜杭を含む概念である）は、その施工を容易にするという作用を有する。
【００１８】
請求項３記載の発明である軟弱地盤補強用杭は、請求項１又は請求項２記載の軟弱地盤補強用杭であって、複数の曲杭部の基部に固定されない側の他の端部は、軟弱層中を自走して推進するためのドリルを備えることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明と同じ作用に加えて、ドリルは地盤中（特に軟弱層）中を自走し推進して、その通路に筒体を配設可能にするという作用を有する。これにより、地盤を掘り起こすことなく不規則に曲がった曲杭を配設可能にするという作用を有する。
【００１９】
請求項４記載の発明である軟弱地盤補強用杭の施工方法は、請求項３に記載の軟弱地盤補強用杭のドリルを駆動して，曲杭部を軟弱層中に自走推進させて，方向転換装置により筒体を軟弱層中において不規則に曲げながら配設する第１の工程と、この第１の工程の後に、軟弱層中に配設された筒体内に硬化材を充填して硬化させて杭とする第２の工程とを有することを特徴とするものである。
上記構成の発明において、第１の工程は、地盤を掘り起こすことなく地盤中（特に軟弱層）に地上からの操作のみで不規則に曲がった状態で筒体を配設するという作用を有する。
続く第２の工程は、先の第１の工程において地盤中に配設された筒体内に硬化材を充填して硬化させることで、地盤中において不規則に曲がった曲杭を形成させるという作用を有する。
従って、上記第１及び第２の工程を有することで、地盤を掘り返すことなく任意の形状に曲がった曲杭を地盤中に配設するという作用を有する。
【００２０】
請求項５記載の発明である軟弱地盤補強用杭の施工方法は、第１の工程において，ドリルの進行方向は地上から遠隔操作により決定することを特徴とする請求項４記載の軟弱地盤補強用杭の施工方法。
上記構成の発明は、請求項４記載の発明と同じ作用に加えて、第１の工程においてドリルの進行方向を地上からの遠隔操作により決定することで、曲杭のレイアウトの自由度を高めるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の請求項１記載の発明によれば、複数の曲杭部を束ねてなる木の根のような群杭を提供することができる。この場合、個々の杭（曲杭部）と地盤との接触抵抗を大幅に高めることができるので、直杭からなる群杭を用いる場合に比べて、高い地盤の補強効果を発揮させることができる。
また、曲杭部を形成する場合に、可撓性及び水密性を有する筒体内に硬化材を充填して硬化させるという構成にすることで、地盤を掘り起こすことなく地上からの操作（作業）のみで地盤中に不規則に曲がった曲杭を配設することができる。
すなわち、請求項１記載の発明によれば、従来にない新規な形態の群杭を提供して軟弱地盤を強固に補強することができるとともに、その施工も容易にすることができる。
【００２２】
請求項２記載の発明は、群杭を構成する杭の一部を直杭（斜杭を含む概念である）にすることで、従来の直杭の施工方法も併用することができるので、群杭を構成する杭部を全て曲杭により構成する場合に比べてその施工を容易にすることができる。これにより、施工期間を短縮するとともに、施工コストも削減できる。
【００２３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明と同じ効果に加えて、曲杭部の基部に固定されない側の他の端部にドリルを備えることで、このドリルを自走推進させて，地盤中に不規則に曲がった長穴を形成することができる。そして、この長穴に筒体を配設することで、地盤を掘り起こすことなく不規則に曲がった曲杭を配設することができる。従って、地上からの操作（作業）のみで、請求項３記載の軟弱地盤補強用杭を施工することができる。
【００２４】
請求項４記載の発明によれば、曲杭を、地盤を掘り起こすことなく地盤中に配設することができる。この結果、複数の曲杭を備えた群杭の施工を容易にすることができ、その施工費も安価にすることができる。
また、請求項４記載の発明により施工された軟弱地盤補強用杭の効果は、請求項３記載の発明と同じである。
【００２５】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明と同じ効果に加えて、ドリルの進行方向を地上から遠隔操作により決定することができるので、曲杭のレイアウトの自由度を高めることができる。
より具体的に説明すると、施工時にドリルが地盤中の障害物（例えば、岩石等）に到達して予定した進路を進むことができない場合に、地上部からこの障害物を回避するような進路を設定することができる。
この結果、施工ミスや施工ができない事態を回避することが容易になり、より汎用性の高い軟弱地盤補強用杭の施工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１に係る軟弱地盤補強用杭の概念図である。
【図２】本発明の実施例１に係る軟弱地盤補強用杭の部分図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）はいずれも地盤中に実施例１に係る軟弱地盤補強用杭の曲杭を配設するための手順を示す断面概念図である。
【図４】本発明の実施例１に係る軟弱地盤補強用杭の施工状態を示す概念図である。
【図５】本発明の実施例２に係る軟弱地盤補強用杭の施工状態を示す概念図である。
【実施例１】
【００２７】
本発明の実施例１に係る軟弱地盤補強用杭について図１乃至図３を参照しながら詳細に説明する。
まず、図１を参照しながら実施例１に係る軟弱地盤補強用杭の形態について説明する。図１は本発明の実施例１に係る軟弱地盤補強用杭の概念図である。
図１に示すように、実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａは、基部２から、複数の杭部３が地盤中にあたかも木の根のように配設される群杭であり、特に、杭部３として地盤中（主に軟弱層中）において不規則に曲がった状態で配設される曲杭３ａを備えるものである。
また、この曲杭３ａは、可撓性と水密性を有する材質からなる筒体８の，基部２に固定されない側の他の端部にドリル４が設けられている。そして、このドリル４を、地盤中を自走推進させることで、ドリル４に接続される筒体８を、地盤中を不規則に蛇行させた（曲がらせた）状態で配設した後、地上に配置される筒体８の端部からその中空部内に、硬化材として、例えば、モルタルやコンクリート、合成樹脂等を充填して硬化させて曲杭３ａが形成される。なお、曲杭３ａの形成方法の詳細については後段で説明する。
また、実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａの杭部３の全てを上述のような曲杭３ａにより構成してもよいが、杭部３の少なくとも一部を、例えば、鋼材１４からなる直杭３ｂ（斜杭を含む概念である）により構成してもよい。この場合、鋼材１４の端部にドリル４を設ける必要は必ずしもない。
【００２８】
このような実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａによれば、基部２の上部の少なくとも一部を地盤から露出させることで、建物や構造物の基礎として使用することができる。このため、基部２は金属製又は鉄筋コンクリート製とすることが望ましい。
また、基部２から木の根のように地盤中に伸びる杭部３は、複数本の曲杭３ａを備えているので、従来の直杭のみからなる群杭に比べ、地盤からの引抜き抵抗を大きくすることができる。これにより、実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａにより軟弱地盤を強固に補強することができる。
【００２９】
ここで、図２を参照しながら実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａの曲杭３ａについて詳細に説明する。
図２は本発明の実施例１に係る軟弱地盤補強用杭の部分図である。なお、図１に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａの曲杭３ａは、可撓性及び水密性を有する筒体８の、図示しない基部２に固定されない側の他の端部にドリル４を備えており、このドリル４を駆動するためのモータ６及び減速器７が、筒体８の他の端部の内部に設けられ、地上から筒体８内を通じてモータ６に接続される送電用ケーブル９によりモータ６に電力が供給されて、ドリル４が駆動する仕組みになっている。
また、モータ６が駆動した際に、モータ６の回転力が減速器７によって減速されてドリル４に伝達されることによりドリル４には大きなトルクが発生する。そして、このドリル４が図示しない地盤中を自走推進することで、ドリル４に接続される筒体８は必然的にその通路上に配設されることになり、結果として、地盤中に筒体８が不規則に曲がった状態で配設されることになるのである。
なお、実施例１では、モータ６及び減速器７の組み合わせからなる構成を駆動機構５としている。
【００３０】
ここで図３を参照しながら、地盤中への曲杭の配設方法について詳細に説明する。なお、ここでは支持基盤上に軟弱層が形成された地盤中に曲杭を配設する場合を例に挙げて説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）はいずれも地盤中に実施例１に係る軟弱地盤補強用杭の曲杭を配設するための手順を示す断面概念図である。なお、図１又は図２に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａの曲杭３ａを地盤中に配設するには、まず、図３（ａ）に示すように、送電用ケーブル９に電力を供給してモータ６を駆動してドリル４を回転させ、軟弱層１２中を、ドリル４を自走推進させて筒体８を収容するための長穴１５を形成するとともに、この長穴１５に筒体８を収容する（ステップＳ１）。
【００３１】
また、特に図示しないが、曲杭３ａの駆動機構５には、ドリル４の進行方向を変更させるための方向転換装置が設けられており、例えば、地上１１から電気信号等を利用した遠隔操作により、目的とする方向にドリル４を自走推進させることができるよう構成している。このような方向転換装置を駆動機構５に設けることで、目的とする深度及び方向にドリル４を推進させるとともに、施工者の意図する形状に曲がった（蛇行した）状態で地盤中に筒体８を配設することができる。
また、曲杭３ａのドリル４を、地盤中の軟弱層１２を越えて支持地盤１３にまで到達させることで、曲杭３ａによる軟弱層１２の補強効果を一層強固なものにすることができる。
なお、方向転換装置の具体例としては、モータとギアの組み合わせによってドリル４や減速器７あるいは、モータ６の回転軸を傾斜させる構造を持つ電気駆動的なものや、ワイヤーの張力によって同じくドリル４や減速器７あるいはモータ６を向きを変更させる構造を持つ機械的なものが考えられるが、いずれも装置自身は本願出願時に周知の技術で備えることは十分可能である。
また、実施例１においては、駆動機構５のモータ６を電力により駆動する場合を例に挙げて説明しているが、モータ６を水力や圧縮空気等の流体を利用して駆動するよう構成してもよい。この場合、送電用ケーブル９は、上述のような流体を供給するための供給管にする必要がある。
また、このとき、モータ６の駆動に利用した流体を、筒体８内に一時的に充填しておくことができるよう構成してもよい。この場合、ドリル４を自走推進させて地盤中に筒体８を配設する際に、土圧により筒体８が圧潰するのを防止することができる。
【００３２】
再び図３の説明に戻って、上述のステップＳ１を完了した後、図３（ｂ）に示すように、減速器７とモータ６の連結を、例えば、外部からの操作により解除して、筒体８内からモータ６及び送電用ケーブル９を取り出す（ステップＳ２）。なお、図３においては、減速器７を筒体８中に残したままとする場合を例に挙げて説明しているが、ドリル４と減速器７とを切り離し可能として、上記ステップＳ２において筒体８内から、減速器７とモータ６と送電用ケーブル９の取り出しを可能にしてもよい。
減速器７を筒体８内に残しておくメリットは特にないが、ドリル４と減速器７の連結構造を切り離し可能にするための構造が複雑になる場合には、減速器７を筒体８中に放置することで、その製造コストを廉価にすることができる。もちろん、方向転換装置についても同様である。すなわち、筒体８内から取り出すようにすることが望ましいが、残す方が製造コストを廉価にすることができるのであれば、筒体８内に放置してもよい。
【００３３】
そして、このステップＳ２の後、筒体８の中空部に必要に応じて少なくとも１本の可撓性を有するワイヤ１０を挿入し、さらに、筒体８の中空部に、例えば、コンクリートやモルタル、合成樹脂等の硬化材１６を充填して硬化させればよい（ステップＳ３）。
なお、図３には特に示さないが、筒体８は、その内側又はその厚み部分に可撓性を有する補強用のワイヤ１０を別途備えており、長穴１５内に筒体８を挿入した場合でも筒体８の外形を維持できるよう構成している。このような、筒体８として、例えば、可撓性のワイヤ１をコイル状に巻いてその隙間を合成樹脂で被覆した蛇腹状のものを用いてもよい。
また、筒体８の内部に充填する硬化材１６に、例えば、チップ状に裁断した廃タイヤを分散混合して用いてもよい。この場合、例えば、硬化材１６として樹脂を用いることで、硬化材１６が充填されて硬化済の曲杭３ａを、可撓性を有するものにすることができ、かつ、従来、産業廃棄物として利用価値がなかった廃タイヤを有効に利用することができる。さらに、硬化材１６である樹脂の大部分をチップ状の廃タイヤに置換することで、実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａの施工コストも大幅に削減できる。
【００３４】
上述のようなステップＳ１〜ステップＳ３に記載されるような手順によれば、不規則に蛇行した形状の曲杭３ａを、地上からの操作（作業）のみで地盤を掘り返すことなく地盤中に配設することができる。
また、複数本の曲杭３ａを地盤中に配設する場合には、上記ステップＳ１〜ステップＳ３の工程を繰り返すだけでよいので、あるいは、上記ステップＳ１〜ステップＳ３を複数個所において同時進行で実施するだけでよいので、複数の曲杭３ａを備えた群杭である軟弱地盤補強用杭１Ａを容易に施工することができ、そのコストも廉価にすることができる。
なお、曲杭３ａを配設する軟弱層１２が水分を多く含む場合には、硬化材１６として、例えば、比重が１〜０.７の軽量コンクリート等を用いることで、施工後に曲杭３ａがその荷重により軟弱層１２中に沈降するのを防止することができる。
【００３５】
また、上述のような手順に従って曲杭３ａを配設し、さらに、必要に応じて少なくとも１本の直杭３ｂ（斜杭を含む概念である）を従来公知の方法で打設し、あるいは、上述のステップＳ１〜Ｓ３の工程を行う際に曲杭３ａのドリル４を鉛直下方に自走推進させて直杭３ｂとし、曲杭３ａ及び直杭３ｂの地上１１側の端部が集合する部分を、必要に応じて鉄筋等で緊締してから、例えば、コンクリート等により固めて固定して、あるいは、金属製のベース体に鋼材等を用いて杭部３の地上１１側に配される端部を緊締するなどして基部２を形成することで（ステップＳ４）実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａとなる。
なお、実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａの基部２は、建物や構造物の基礎として使用される。この場合、地震や自然現象等による建物や構造物の破損や倒壊のリスクを大幅に軽減することができる。
【００３６】
上述のような手順に従って施工された軟弱地盤補強用杭１Ａの地盤中における様子を示したものが図４である。
図４は本発明の実施例１に係る軟弱地盤補強用杭の施工状態を示す概念図である。なお、図１乃至図３に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。また、図４では軟弱層１２を有する地盤に軟弱地盤補強用杭１Ａが１つのみ施工された場合を例に挙げて説明しているが、地盤に複数の軟弱地盤補強用杭１Ａを隣設することで、一定の領域の軟弱地盤を強固に補強することができる。
図４に示すように、実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａは、曲杭３ａが主に軟弱層１２中を不規則に蛇行して、基部２を中心に、あたかも木の根のように放射状に配設されている。また、図４では直杭３ｂを地盤中に垂直に打設した場合を例に挙げて説明しているが、直杭３ｂを斜杭としてもよい。いずれの場合も直杭３ｂは、軟弱層１２を貫通して支持地盤１３に到達していることが望ましい。
また、曲杭３ａの少なくともいくつかを軟弱層１２のみならず支持地盤１３にまで到達させておくことで、実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａによる軟弱層１２の補強効果を一層高めることができる。
このような実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａによれば、主に軟弱層１２中に複数の曲杭３ａが配設され、この曲杭３ａは、地盤からの引抜き抵抗が直杭３ｂとした場合に比べて大きいので、直杭３ｂのみからなる群杭を用いた場合よりも強固に軟弱層１２を補強することができる。よって、耐荷重性及び耐震性に優れた基礎を提供することができる。また、海岸近傍に自生するマングローブ林のように、軟弱地盤補強用杭１Ａが施工されたエリアを波や地震による被害から守ることができる。
【００３７】
また、曲杭３ａの施工方法として、上述のようなステップＳ１〜Ｓ３を採用することで、地上部からの操作（作業）のみにより地盤を掘り起こすことなく地盤中に曲杭３ａを配設することができる。この結果、実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａの施工を容易にして、その普及を促進することができる。
【実施例２】
【００３８】
実施例２に係る軟弱地盤補強用杭について図５を参照しながら詳細に説明する。
図５は本発明の実施例２に係る軟弱地盤補強用杭の施工状態を示す概念図である。なお、図１乃至図４に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
実施例２に係る軟弱地盤補強用杭１Ｂは、上述の実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａと同じ構成において、直杭３ｂを複数本とし、この直杭３ｂを斜杭としたものである。
一般に、地盤中に直杭を垂直に打設した場合に比べて、斜めに打設した場合の方が地盤からの引抜き抵抗が大きくなる。加えて、このように引抜き抵抗が大きい斜杭を複数本打設することにより軟弱層１２の補強効果を一層高めることができる。また、曲杭３ａが地上からの操作のみで施工できるとはいえ、杭部３の全てを曲杭３ａにした場合には、その施工は斜杭の集合体からなる群杭を施工する場合に比べて煩雑となる。
このため、実施例２に係る軟弱地盤補強用杭１Ｂでは、群杭を構成する杭部３の一部を斜杭に置換することで、軟弱層１２の補強効果を十分に発揮させながら、その施工を容易にすることができる。
また、実施例２に係る軟弱地盤補強用杭１Ｂにおいても、直杭３ｂの全てと、曲杭３ａのうちのいくつかを軟弱層１２を越えて支持地盤１３にまで到達させておくことが望ましい。
このように、杭部３の基部２に固定されない側の他の端部（ドリル４）を、支持地盤１３に到達させておくことで、軟弱層１２の補強効果を高めることができる。
【００３９】
なお、実施例１，２に係る軟弱地盤補強用杭１Ａ，１Ｂの曲杭３ａを構成する筒体８は、合成樹脂製、ゴム製、不織布製、織物、あるいは、これらのうちの少なくとも２種類の組み合わせ（例えば、織物の表面を合成樹脂でコーティングしたもの等）により構成してもよい。すなわち、筒体８を構成する材質は、地盤中において不規則に曲げることができるように可撓性を有し、かつ、硬化材１６を充填した際に硬化材１６が外部に漏れにくく、耐久性があるものであればどのような材質でも良い。
また、筒体８として、廃タイヤを加工したものを用いてもよい。この場合、産業廃棄物を有効に利用することができる。
【００４０】
上述のような実施例１，２に係る軟弱地盤補強用杭１Ａ，１Ｂによれば、海岸や河口付近の軟弱層を有する地盤を強固に補強して有効に活用することができる。また、橋脚等の基礎として軟弱地盤補強用杭１Ａ，１Ｂを利用することができるので、地震等の自然災害に対して十分な耐性を有する建物や構造物を提供することができる。
また、実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａと実施例２に係る軟弱地盤補強用杭１Ｂを組み合わせて、あるいは、実施例１に係る軟弱地盤補強用杭１Ａ又は実施例２に係る軟弱地盤補強用杭１Ｂと，従来公知の直抗や斜杭や群杭を組み合わせて用いてもよい。この場合、軟弱地盤の十分な補強効果と、施工コストの削減を同時に実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上説明したように、本願発明は地上からの操作のみで施工することができる，不規則に曲がった曲杭を複数備えた群杭である軟弱地盤補強用杭およびその施工方法であり、建築や土木に関する分野において利用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１Ａ，１Ｂ…軟弱地盤補強用杭  ２…基部  ３…杭部  ３ａ…曲杭  ３ｂ…直杭  ４…ドリル  ５…駆動機構  ６…モータ  ７…減速器  ８…筒体  ９…送電用ケーブル  １０…ワイヤ  １１…地上  １２…軟弱層  １３…支持地盤  １４…鋼材  １５…長穴  １６…硬化材
【図１】
2012092532.tif 000003
【図２】
2012092532.tif 000004
【図３】
2012092532.tif 000005
【図４】
2012092532.tif 000006
【図５】
2012092532.tif 000007