エコジオ工法による砕石補強体が地盤改良工事に及ぼす影響～施工について～
地盤改良，砕石，地価㈱尾鍋組

正会員

三重大学大学院○尾鍋哲也, 大石新之介, 神村真
国際会員

酒井俊典

1. はじめに
近年，建築物の解体に伴い，その建築物を支えてきた地盤改良や杭の撤去工事が増加してきている。また，2003 年に不動産鑑定評価基準 1)が改定され，土壌汚染や地中埋設物が土地の価値へ影響する要因に追加されたこともあり，これらの撤去費用が土地の価値へ与える影響が指摘されている。例えば，住宅の建て替えなどその土地の再利用においても，以前に施工された地盤改良による改良体や杭が障害になる可能性がある。また，土地の売

表 1 地盤改良の仕様

買や，借地に建築した商業施設の返還時においては，地中に残存する改良体や杭の撤去費用エコジオ工法が，施工時よりも高額になることも考えられる。また，仮に撤去した場合でも，その埋戻し箇所と周辺地盤との力学的な差異が再利用において課題となる可能性も考えられる。
エコジオ工法は 2)，自然砕石を用いて地中に柱状の砕石補強体を築造する地盤改良工法であり，固化材を使用せず自然砕石のみを使用しているため土壌汚染の心配がなく，土地の再利用

項目仕様

改良径420mm

施工深度5m

使用砕石S-30

粒径30mm-20mm
柱状改良時の地盤改良工事においても，砕石補強体が残存した状態で施工が可能となることが考えられる。

項目

仕様

施工方法

シングル施工羽切回数

本論では，エコジオ工法で地盤改良した土地を再利用することを想定し，本工法で築造した

450回/m以上

改良径500mm

砕石補強体が存在する地盤へ，深層混合処理工法（以下，柱状改良）と小口径鋼管杭（以下，施工深度5m

使用材料

タフロック3E

固化材添加量

300kg/m 3

水セメント比60%鋼管杭）を施工した際に，それぞれの施工に影響を及ぼすかについて検証を行った。

鋼管杭2. 試験方法

項目

仕様

試験は三重県松阪市飯高町で行った。試験地盤にスウェーデン式サウンディング（以下，

鋼管径114.3mm

SWS）試験を 5 測点行った結果，図 1 の SWS の一例に示すように，全測点において深度 5～先端翼径250mm

6m 以浅は 0≦Nsw≦20 程度の砂質土であった。次に，図 3 の試験地盤の平面図に示す位置にエ

施工深度5m

使用材料

STK400コジオ工法で砕石補強体を築造した。エコジオ工法は，図 2 にSWS5

貫入深さ示す小型の専用地盤改良機により，地盤内にケーシングを所定

(m)

Wsw

Nsw

0.25

0.75

00.50

1.00

80.75

1.00

41.00

1.00

4

径 420mm の砕石補強体を築造し，原地盤の支持力と複合させ1.25

1.00

41.50

1.00

4て支持する地盤改良工法である。試験で使用した砕石は，粒径

1.75

1.00

02.00

1.000が 30mm~20mm の単粒度砕石 S-30（4 号砕石）で，改良深度は2.25

1.0002.500.7505m とした。

2.750.7503.000.750

その後，砕石補強体が築造された地盤に柱状改良と鋼管杭の3.250.7503.50

1.004施工を行った。柱状改良はシングル施工で直径 500mm，改良深3.75

1.0004.00

1.008度を 5m とした。鋼管杭は直径が 114.3mm，先端翼の直径が4.25

1.0084.50

1.0048250mm のものを使用し，深度 5m まで施工を行った。各地盤改4.75

1.00

125.001.000良の仕様を表 1 に示す。鋼管杭は通常打ち止め管理規定を設け5.25

1.008るが，本試験では砕石補強体が存在する部分のみの影響を確認

5.50

1.0085.75

1.00871の深度まで挿入した後，ホッパーを用いてケーシング内に砕石を投入しながら，先端スクリューで砕石を連続的に締固めて直Wsw

Nsw

土質

砂質

礫質6.00するため掘削深度 5m で施工完了とした。

図 2 エコジオ施工機実施した試験ケースは，砕石補強体と柱状改良体及び鋼

図1

SWS 試験結果

表 2 試験ケース

管杭の杭芯間距離で設定し，杭同士が完全に離れている場

柱状改良合（標準）と，外周で接する場合（接円），杭径が小さい

鋼管杭方の中心を大きい方の外周が通過する場合（ラップ），両試験名

砕石補強体との セメント スラリー
試験名
杭芯間距離量
吐出量方の杭芯が完全に一致する場合（同心）とした。表 2 に柱状12000mm

標準

鋼管12000mm

標準

試験ケースを，図 3 に柱状改良，鋼管杭の施工配置図を示

柱状20460mm

接円

鋼管20360mm

接円

柱状30000mm

同心

鋼管30000mm

同心

柱状40250mm ラップ

鋼管40210mm ラップ

柱状50250mm ラップ

す。ここでラップの柱状 4 と柱状 5 は同じ杭芯間距離であるが，柱状改良を砕石補強体にラップしながら施工するこ

295kg

443kg

274ℓ

砕石補強体との杭芯間距離410ℓ

The influence of crushed stone pile by Ecogeo method on

Onabe T., Ohishi S., Kamimura M. (ONBEGUMI Co., Ltd.),

ground improvement works –About construction–

Sakai T. (Mie University)

とで，施工中にセメントスラリーが砕石補強体の方へ流入し，改良体が固化不良となる可能性が考えられたため，柱状4 はセメントの使用量を柱状改良体の体積のみで計算した量としたのに対し，柱状 5 は砕石補強体の体積も考慮して計算した量とした。
3. 施工記録
施工は，2018 年 9 月 22 日に行った。全てのケースにおいて，掘削中の異音や回転翼の引っ掛かり等の施工中の異常は確認されなかった。柱状改良と鋼管杭の施工記録を表 3 に，施工中の時間～深度，積算流量，回転トルクの関係を図 4 に示す。
表 3 に示す柱状改良と鋼管杭の施工時間を見ると，砕石補強体の有無に関わらず施工時間に大きな差が見られない。また，図 4 の柱状改良の施工記録のグラフでも，柱状 2 の施工深度が 3.5m 付近で掘削速度が低下しているものの，概ね施工速度に大きな差は見られない。積算流量においても砕石補強体の体積も考慮した柱状 5 を除き，大きな差は見られない。なお，柱状 5 は他ケースに比べ約 1.5 倍の積算流量となっている。回転トルクについても各試験ケースとも同程度の値を示している。また，鋼管杭においては，柱状改良と同様に砕石補強体の有無にかかわらず同様な掘削速度で施工が行われている。回転トルクについては，標準施工の鋼管 1 に対し鋼管 2～4 が若干大きくなっており，これは砕石補強体により抵抗が増加したためと考えられる。
4. まとめ
砕石補強体が施工された地盤において，柱状改良と鋼管杭の施工を行った結果，施工において大きな差はなく，砕石補図 3 施工配置図

強体がない地盤と同様な施工が可能であることが明らかとなった。

表 3 柱状改良と鋼管杭の施工記録＜参考文献＞

試験名

杭芯間距離

施工時間

最大深度
（m）

積算流量
（ℓ）

積算回転数
（Rev）

柱状1

標準

10分36秒52756521) 国土交通省：不動産鑑定評価基準 第 3 章, pp6-9, 2013

柱状2

接円

12分12秒52756122) 尾鍋ら：砕石地盤改良における地盤改良率が支持力に及ぼす影

柱状3

同心

10分39秒

5275

633

柱状4

ラップ

10分55秒

5275

539

柱状5ラップ

10分57秒

5414

639

鋼管1

標準

5分58秒

5132

鋼管2

接円

6分30秒

5.01

116

鋼管3

同心

6分38秒

5140

鋼管4ラップ

6分12秒

5.08130

響, 第 46 回地盤工学研究発表会概要集, pp863-864, 2011

回転トルク

積算流量

深度(kN・m)0(L)0(m)
00:00:00

0:03:00

0:06:00

0:09:00

0:12:00

回転トルク

深度(kN・m)
0(m)
02

100

12

1

4200

2

426300

363

8400

48

4

10500

510

5

柱状1 深度柱状2 深度柱状3 深度柱状4 深度柱状5 深度（a）柱状改良

柱状1 積算流量
柱状2 積算流量
柱状3 積算流量
柱状4 積算流量
柱状5 積算流量

柱状1 回転トルク
柱状2 回転トルク
柱状3 回転トルク
柱状4 回転トルク
柱状5 回転トルク

0:00:00

0:01:30

時間～深度，積算流量，回転トルク（b）鋼管杭図 4 施工記録のグラフ

0:03:00

0:04:30

0:06:00

鋼管1 深度

鋼管1 回転トルク

鋼管2 深度

鋼管2 回転トルク

鋼管3 深度

鋼管3 回転トルク

鋼管4 深度

鋼管4 回転トルク

時間～深度，回転トルク

0:07:30