(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）地盤中に筒状のケーシングを建込み、前記ケーシング内部の土砂を取り除く工程と、（２）前記ケーシング中に富配合ソイルセメントを所定高さまで打設する工程と、（３）未硬化の前記富配合ソイルセメントの表面に仕切り板を配置する工程と、（４）前記仕切り板上に貧配合のソイルセメントを打設する工程と、を有することを特徴とするソイルモルタル杭の打設方法。
【請求項２】
前記仕切り板は、前記ケーシングの断面形状と等しい形状の板状であり、その周縁が、弾性を有する板材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のソイルモルタル杭の打設方法。
【請求項３】
前記貧配合のソイルセメントを打設する工程において、
前記貧配合ソイルセメント吐出時に前記仕切り板に加わる衝撃を吸収するための衝撃吸収板を、セメント吐出口に備えたトレミー管を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のソイルモルタル杭の打設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、場所打ちのソイルモルタル杭の打設方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大型建造物建設の際に、その基礎となる地盤を強化するためにソイルモルタル杭を用いる場合がある。ソイルモルタル杭は、（１）地盤に所定の長さのケーシングを建て込み、（２）ケーシング内部の土砂を除去し、（３）掘削された土砂とセメントとを所定の割合で混合したソイルセメントをトレミー管等によりケーシング内部に打設し、（４）ソイルセメント固化前にケーシングを引き抜くことで構築される。
【０００３】
このソイルモルタル杭は、建造物の基盤を支持する役割を果たすとともに、建造物建設の初期段階においては、現場で使用される建設用重機の重量を支持する役割を果たす。よって、ソイルモルタル杭は、建設用重機を支えるために地表面まで構築されており、建造物建設の進捗に応じて不要となる部分（ソイルモルタル杭の上部）を除去しながら用いられる。
【０００４】
ところで、ソイルモルタル杭を、建造物の基盤を支持可能な強度を有する単一配合のソイルセメントで形成すると、前記した不要となる部分を除去する際に、人力によるはつり作業が必要となり、除去作業に時間が掛かるという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、ソイルセメントのトレミー管による打設の際に、建造物の基盤を支持する部分（ソイルモルタル杭の下部）にはセメントを多く含有し、高い設計基準強度（以下、単に「強度」という）を有する富配合のソイルセメントを打設し、前記した不要となる部分（ソイルモルタル杭の上部）には、比較的強度が小さく、重機を支持できるだけの強度を有する貧配合（セメント含有量小）のソイルセメントを打設することで、不要となる部分を除去する際のはつり作業の労力を低減する試みがなされている。
【０００６】
しかし、この方法では、富配合ソイルセメントと貧配合ソイルセメントとが両者の境界部分で混合してしまい、境界付近におけるソイルモルタル杭の品質を管理することが難しいという問題点があった。特にこの問題は、富配合ソイルセメントと貧配合ソイルセメントの流動性が高く、両者の比重が同等である場合に顕著であった。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、不要な部分の除去作業が従来以上に容易であるソイルモルタル杭の打設方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために次のように構成した。
請求項１に記載の発明は、（１）地盤中に筒状のケーシングを建込み、前記ケーシング内部の土砂を取り除く工程と、（２）前記ケーシング中に富配合ソイルセメントを所定高さまで打設する工程と、（３）未硬化の前記富配合ソイルセメントの表面に仕切り板を配置する工程と、（４）前記仕切り板上に貧配合のソイルセメントを打設する工程と、を有することを特徴とするソイルモルタル杭の打設方法である。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、まず、ケーシング下層に富配合ソイルセメントを所定高さまで打設し、この富配合ソイルセメントが硬化する前に、富配合ソイルセメント表面に仕切り板を配置し、この仕切り板の上から貧配合のソイルセメントを地面まで積層する。
【００１０】
これにより、仕切り板が、富配合のソイルセメントと貧配合のソイルセメントとを物理的に分離し、境界付近において両者が混ざり合うことがなく、仕切り板を挟んで下部には富配合のソイルモルタル杭が、上部には貧配合のソイルモルタル杭が形成される。
【００１１】
よって、建設作業の進捗に応じて、不要となるソイルモルタル杭の上部（貧配合部分）を撤去する際に、従来のようにはつり作業を行う必要が無く、仕切り板より上部の貧配合のソイルモルタル杭を重機等で取り除くだけで、ソイルモルタル杭の不要部分の除去を完了することが可能となる。
【００１２】
ここで、「富配合ソイルセメント」とは、セメント混合割合が多く、建造物を支持可能な設計強度を有するソイルセメントのことを言い、「貧配合ソイルセメント」とは、セメントの混合割合が少なく、富配合ソイルセメントよりも設計強度が小さいソイルセメントのことを言う。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記仕切り板は、前記ケーシングの断面形状と等しい形状の板状であり、その周縁が、弾性を有する板材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のソイルモルタル杭の打設方法である。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、仕切り板は、前記ケーシングの断面形状と等しい形状の板状であるので、仕切り板をケーシング内部に打設された富配合のソイルセメント表面に配置したときに、丁度、富配合ソイルセメントの表面を覆う蓋のような役割を果たし、富配合ソイルセメントと貧配合ソイルセメントとの混合を防止する。また、仕切り板の断面形状は、富配合ソイルセメントと貧配合ソイルセメントとが混合することが無ければ、ケーシングの断面形状よりも僅かに小さくとも構わない。
【００１５】
ところで、ソイルセメントが内部に打設されるケーシングの先端には、ケーシングの建込み時に、地盤への貫入を容易にするために、ビット（刃）が設けられている。このビットは、筒状のケーシングの内側にはみ出すように設置されているので、ビット部におけるケーシングの内径は、それ以外の筒状部に比べて小さくなっている。
【００１６】
ソイルセメント（富配合、貧配合）の打設終了後、地盤中よりケーシングを引き抜かなければならないが、仕切り板の周縁は、弾性を有する板材で形成されているので、他の部分よりも内径が小さいビット部が仕切り板を通過する際に、この弾性を有する板材がビット部のはみ出しに応じて弾性的に変形してビット部を通過させるので、仕切り板がビット部に引っ掛かり、持ち上げられることがない。これにより、仕切り板が、ビット部に引っ掛かってずれることを防止できる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、前記貧配合のソイルセメントを打設する工程において、前記貧配合ソイルセメント吐出時に前記仕切り板に加わる衝撃を吸収するための衝撃吸収板を、セメント吐出口に備えたトレミー管を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のソイルモルタル杭の打設方法である。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、仕切り板上に貧配合のソイルセメントを打設する際に用いるトレミー管のセメント吐出口に臨んで板状の衝撃吸収板を設けた。この衝撃吸収板の存在により、セメント吐出口より吐出される貧配合ソイルセメントは、直接仕切り板に衝突することはなく、一旦、衝撃吸収板に衝突してその衝撃力を弱められた後に仕切り板上に打設されるので、貧配合ソイルセメント衝突の際の衝撃力により仕切り板がバタフライ弁のように回転したり、破損することを防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を適宜図面を参照して説明する。
図１は、本発明のソイルモルタル杭の打設方法の工程図である。
図１（ａ）は、地盤中にケーシング１を建込み、ケーシング１の中から土砂を取り除いた後のケーシング１の状態を描いた断面図である。ケーシング１中には、富配合のソイルセメントを打設するために、トレミー管２ａが設置されており、このトレミー管２ａは不図示のコンクリートポンプ等に接続されている。
【００２０】
図１（ｂ）は、富配合ソイルセメントの打設が完了した段階を示す断面図である。富配合ソイルセメントが所定の高さまで打設され、トレミー管２ａがケーシング１内部より引き抜かれている。
【００２１】
ここで、富配合ソイルセメントの配合は、建造物を支持可能な強度を有するものであれば、特に制限はなく、設計段階において、建造物の重量等を考慮して予め決定しておくことが望ましい。
【００２２】
その後、図１（ｃ）に示すように、硬化前の富配合ソイルセメント表面に仕切り板３を配置し、仕切り板３上から、トレミー管２ｂにより貧配合ソイルセメントを打設していく（図１（ｄ））。
【００２３】
貧配合ソイルセメントは、建造物建設の初期段階において建設用重機の重量を支持できるだけの強度を有していれば良く、そのため、富配合ソイルセメントよりもセメントの配合割合を少なくすることが可能である。具体的な貧配合ソイルセメントの配合は、使用する建設用重機の重量、地耐力及び掘削時の施工性を考慮して決定することが望ましい。
【００２４】
ここで、本発明で用いられる仕切り板３について詳述する。仕切り板３の正面図（ａ）及び断面図（ｂ）を図２に示した。仕切り板３は、円盤状であり、剛体からなる円盤状の中心部３ａと、この中心部３ａと同心であり、中心部３ａの周縁の上面に一部重なるように設けられた弾性体からなる周縁部３ｂとからなる。
【００２５】
この仕切り板３の直径をＤ１とし、ケーシングの内径をＤ２としたときに、Ｄ１はＤ２よりも僅かに小さい値であることが望ましい。Ｄ１をこのように設定することで、仕切り板３をケーシング１内部にスムーズに挿入できると共に、富配合ソイルセメントと貧配合ソイルセメントとを効果的に分離することが可能となる。
【００２６】
Ｄ１をＤ２に比べてどの程度小さい値とするかは、打設するソイルモルタル杭の直径や、ソイルセメントの流動性等により左右され、一概に言うことはできないが、例えば、Ｄ２が１８９０ｍｍであり、富配合ソイルセメント及び貧配合ソイルセメントのスランプフローが２００〜３００ｍｍの場合には、Ｄ１は１８５０〜１８８０ｍｍ程度とすることが望ましい。
【００２７】
また、仕切り板３は、ソイルセメント（貧配合、富配合）中で浮沈しないように、ソイルセメント（貧配合、富配合）と比重が略等しい材料を用いて形成してもよいし、重りや浮き等により仕切り板３全体としての比重をソイルセメント（貧配合、富配合）と略等しくなるように調整してもよい。
【００２８】
さらに、仕切り板３は、トレミー管２ｂより吐出される貧配合ソイルセメントの衝突により変形したり、ずれたりしてケーシングとの隙間が開かないような強度を有していることが望ましく、例えば、樹脂板、木製合板等を使用することが可能である。これらの材料は、安価であり、現場における入手が容易であるので特に好適である。
【００２９】
弾性体からなる周縁部３ｂはケーシングを引き抜く際（図１（ｅ））にケーシング１先端部のビット部１ａが仕切り板３に干渉して仕切り板３を持ち上げてしまうことを防止するために設けられるものである。
【００３０】
図３に示すように、ビット部１ａは、ケーシング１の建込みの際に、地盤とケーシング１との摩擦を低減するため、及び、ケーシング１の先端開口部を補強するために、ケーシング１の半径方向内側にも突出して設けられる。
【００３１】
前記したように仕切り板３の径Ｄ１は、ケーシング１の内径Ｄ２よりも小さいが、ケーシング１内部における仕切り板３の配置状況によっては、ケーシング１を引き抜く際に、ビット部１ａが仕切り板３の周縁部３ｂと干渉する恐れがある。本発明のように、周縁部３ｂを弾性体（例えばゴム等）により形成することにより、例え、ビット部１ａが周縁部３ｂと干渉したとしても、周縁部３ｂが撓むことでビット部１ａを通過させるので、ビット部１ａと周縁部３ｂとの干渉により仕切り板３が、所定位置からずれてしまうことがない。
【００３２】
周縁部３ｂは、ケーシング１の引き抜きの際にビット部１ａが、剛体である中心部３ａと直接干渉することを防ぐだけの幅を有していることが望ましく、少なくとも、ビット部１ａのケーシング１の半径方向内側への突出量よりも大きな幅を有していることが望ましい。
【００３３】
本実施の形態においては、周縁部３ｂは、円環板状に形成されているが、例えば、中心部３ａよりも径の大きな円盤状に形成されていてもよい。
【００３４】
続いて、本発明で用いられる貧配合ソイルセメントを打設するためのトレミー管２ｂについて詳述する。図４には、貧配合ソイルセメントを打設するためのトレミー管２ｂの側面図を示した。貧配合ソイルセメントは、仕切り板３上に打設されるものであるので、トレミー管２ｂより吐出される貧配合ソイルセメントが仕切り板３に直接衝突し、貧配合ソイルセメントの衝突力により、仕切り板３がケーシング１内部で傾いて不配合ソイルセメントと貧配合ソイルセメントとが混合してしまわないように、さらに、貧配合ソイルセメントが直接衝突して、仕切り板３が破損することを防ぐために、トレミー管２ｂのセメント吐出口２ｅに臨んで、鉄板等の剛体からなる円盤状の衝撃吸収板２ｃが設けられている。この衝撃吸収板２ｃは、本実施の形態では３本のロングボルト２ｄによりトレミー管２ｂに固定されている。
【００３５】
このようにすることにより、トレミー管２ｂより吐出される貧配合ソイルセメントは、一旦、衝撃吸収板２ｃに衝突し、勢いを弱められた後に仕切り板３上に打設されるので、仕切り板３が、吐出される貧配合ソイルセメントにより破損することが防止される。
【００３６】
尚、このトレミー管２ｂは、貧配合ソイルセメントの打設のみではなく、富配合ソイルセメントの打設に用いることも可能である。
【００３７】
図１（ｅ）に示したように、貧配合のソイルセメントを地面まで打設し終わったら、トレミー管２ｂを撤去し、ケーシング１を引き抜いてソイルモルタル杭の打設作業が終了する。
【００３８】
本発明のソイルモルタル杭の打設方法においては、このように、富配合ソイルセメントと貧配合ソイルセメントとの間に仕切り板３を介設しているので、両者は物理的に分離され、従来の方法で問題となっていた貧配合ソイルセメントと富配合ソイルセメントとが混合するという問題を根本から解決することが可能となった。これにより、ソイルモルタル杭の不要部分（貧配合部分）の除去時にはつり作業を行う必要が無くなり、建造物建設作業を効率よく行うことが可能となった。
【００３９】
尚、本発明は、この実施の形態にのみ制限されるものではなく、本発明の技術的思想を具現化する種々の変更が可能である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、次のような顕著な効果を奏する。
本発明のソイルモルタル杭の打設方法によれば、ケーシング内部に建造物の基礎を支持する富配合ソイルセメントを打設した後に、この富配合ソイルセメントの表面に仕切り板を配置し、その上から建設重機の荷重を支えるだけの強度を有する貧配合ソイルセメントを打設する。
【００４１】
仕切り板が富配合ソイルセメントと貧配合ソイルセメントとの境界面に存在することにより、両者は物理的に分離され混合することが無いので、建設作業が進行し、貧配合部分を除去する際に、ソイルモルタル杭のはつり作業を行う必要が無くなり、建設作業の効率化が図れる（請求項１）。
【００４２】
本発明のソイルモルタル杭の打設方法によれば、仕切り板をケーシングの断面形状と略等しい形状としたので、富配合ソイルセメントと貧配合ソイルセメントとを効果的に分離することが可能となる。また、仕切り板の周縁部は、弾性体からなる板材で形成されているので、ケーシング引き抜く過程で、ビット部を有するケーシング先端が仕切り板を通過する際に、仕切り板の周縁部が弾性変形することで、ビット部を通過させるので、ケーシング引き抜き時に仕切り板がずれてしまうことを防止できる（請求項２）。
【００４３】
本発明のソイルモルタル杭の打設方法によれば、貧配合ソイルセメントを打設するためのトレミー管の吐出口に、貧配合ソイルセメントが直接仕切り板に衝突することを防止する衝撃吸収板を設けた。これにより、貧配合ソイルセメントは、トレミー管から吐出されると、先ず衝撃吸収板に衝突してその勢いが弱められ、その後に仕切り板に衝突するので、貧配合ソイルセメントの吐出圧力により仕切り板が破損することを防止できる（請求項３）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のソイルモルタル杭の打設方法の工程図である。
【図２】本発明で用いられる仕切り板の正面図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【図３】ケーシングのビット部と仕切り板の周縁部付近の拡大断面図である。
【図４】本発明で用いられるトレミー管の側面図である。
【符号の説明】
１  ケーシング
２ａ，２ｂ  トレミー管
２ｃ  衝撃吸収板
２ｄ  ロングボルト
２ｅ  セメント吐出口
３  仕切り板
３ａ  中心部
３ｂ  周縁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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