JP2016217119A - Pile construction method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pile construction method capable of easily constructing a pile, while preventing collapse of a hole wall when constructing the pile, under a low sky head.SOLUTION: A pile construction method for constructing a pile in the ground, includes forming a solid ground improvement body composed of at least one ground improvement body, forming a drilling hole by drilling the inside of the solid ground improvement body and constructing the pile in the drilling hole. The formation of the solid ground improvement body comprises the facts of forming a boring hole GH of drawing in the ground vertical direction with every ground improvement body establishment expected area, of inserting a rod 12 having a tip rod 121, a nozzle 122 and an extension rod 123 into the boring hole GH and of forming the ground improvement body being a larger diameter than the boring hole GH and higher in strength than the ground, by pulling up the rod 12 while injecting liquid of including a solidification material and water toward the outside in the radial direction from the nozzle 122.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、地盤に杭を構築する杭構築方法に関する。   The present invention relates to a pile construction method for constructing a pile on the ground.

地盤に杭を構築する杭構築方法としては、アースオーガー等の掘削機によって地盤の杭構築予定箇所に予め削孔した掘削孔内に鉄筋籠を建て込むと共にコンクリートを打設して、地盤内にいわゆる場所打ち杭を構築する杭構築方法が知られている。
この一般的な杭構築方法を、例えば細粒分含有率が低い（例えば粒径０．０７５ｍｍ未満の土粒子の含有率が約３５％以下）土層等を含む地盤等において杭を施工する方法として採用すると、掘削機による地盤の掘削中や鉄筋籠の建て込み中に、前記掘削孔の孔壁の一部が崩壊するおそれがある。そして、孔壁が崩壊すると、掘削機の掘削ロッドの先端や鉄筋籠が崩壊した土砂内に埋没等して、掘削が不能になったり、コンクリートの打設が困難になったりするおそれがある。このため、孔壁崩壊リスクの高い土層を含む地盤等において、孔壁を保護できる杭構築方法が求められている。 As a pile construction method to construct a pile on the ground, a reinforcing bar is built in the excavation hole that has been drilled in advance in the ground pile construction planned location by an excavator such as an earth auger and concrete is placed in the ground. A pile construction method for constructing a so-called cast-in-place pile is known.
This general pile construction method is a method of constructing a pile on the ground including a soil layer etc., for example, having a low fine particle content (for example, the content of soil particles having a particle size of less than 0.075 mm is about 35% or less) If it is adopted as the above, there is a possibility that a part of the hole wall of the excavation hole collapses during excavation of the ground or excavation of the reinforcing bar. If the hole wall collapses, the tip of the excavating rod of the excavator and the reinforcing bar rod are buried in the collapsed earth and sand, making it impossible to excavate or making it difficult to place concrete. For this reason, the pile construction method which can protect a hole wall in the ground etc. which include a soil layer with a high risk of a hole wall collapse is calculated | required.

ここで、杭の構築の際に孔壁保護を必要とする場合、特許文献１に開示されたケーシング圧入装置を用いた杭構築方法が一般的に知られている。このケーシング圧入装置を用いた杭構築方法では、円筒状のケーシングをケーシング圧入装置により地盤内に圧入すると共にケーシング内の土砂をハンマーグラブ等によりケーシング外に排出し、土砂排出後のケーシング内に鉄筋籠を建て込むと共にコンクリートを打設し、その後、ケーシングを引き抜く等して場所打ち杭を構築する。このように、ケーシング及びハンマーグラブ等により杭構築予定箇所に掘削孔を形成すると共に、その掘削孔の孔壁をケーシングにより保護することで、杭構築中における孔壁崩壊の発生を防止している。   Here, when a hole wall protection is required at the time of pile construction, a pile construction method using a casing press-fitting device disclosed in Patent Document 1 is generally known. In this pile construction method using the casing press-fitting device, a cylindrical casing is press-fitted into the ground by the casing press-fitting device, and the earth and sand in the casing is discharged out of the casing by a hammer grab, etc. A cast-in-place pile is constructed by building a fence and placing concrete, and then pulling out the casing. In this way, a drilling hole is formed in a place where a pile is to be built by a casing and a hammer grab, and the hole wall of the drilling hole is protected by the casing, thereby preventing the occurrence of hole wall collapse during pile construction. .

特開昭６１−２７０４１８号公報JP-A-61-270418

ここで、ケーシングにより孔壁を保護する杭構築方法では、ケーシングを地盤内に圧入する大型のケーシング圧入装置が必要である。そして、このケーシング圧入装置の杭構築予定箇所への据え付け時やケーシングの杭構築予定箇所への搬入や搬出時等に、大型クレーンを必要とする。
しかしながら、杭構築予定箇所の上空に何らかの構造物が存在する施工現場では、大型クレーンを用いることができない場合もあり、工夫が求められている。 Here, in the pile construction method for protecting the hole wall with the casing, a large casing press-fitting device for press-fitting the casing into the ground is required. A large crane is required when the casing press-fitting device is installed at a pile construction planned location or when the casing is carried into and out of the pile construction planned location.
However, there is a case where a large crane cannot be used at a construction site where some structure exists above the pile construction planned place, and a device is required.

本発明は、このような実状に鑑み、杭構築予定箇所の上空に何らかの構造物が存在し、クレーン作業が制約を受ける領域にて、杭構築中における孔壁の崩壊を防止しつつ杭を容易に構築可能な杭構築方法を提供することを目的とする。   In view of such a situation, the present invention facilitates piles while preventing collapse of hole walls during pile construction in an area where some structure exists above the planned pile construction place and crane work is restricted. The purpose is to provide a pile construction method that can be constructed.

上記課題に対して、本発明の一側面に係る杭構築方法では、地盤に杭を構築する杭構築方法であって、前記地盤の鉛直方向に延びる少なくとも一つの地盤改良体からなる中実の中実地盤改良体を形成することと、前記中実地盤改良体内を鉛直方向に掘削して掘削孔を形成することと、前記掘削孔内に前記杭を構築することと、を含み、前記中実地盤改良体を形成することは、一つの前記地盤改良体の造成予定領域毎に、前記地盤に鉛直方向に延伸するボーリング孔を形成することと、円筒状の先端ロッドと、当該先端ロッドの先端部側に設けられるノズルと、前記先端ロッドの基端部側に順次継ぎ足される延長ロッドと、を有するロッドを前記ボーリング孔に挿入することと、固化材と水を含む液体を前記ノズルから半径方向外方に向けて噴射しつつ、前記ロッドを回転させると共に、前記ロッドを引き上げて、前記ボーリング孔より大径であり且つ前記地盤より強度の高い前記地盤改良体を形成することと、を含む。   With respect to the above-described problem, the pile construction method according to one aspect of the present invention is a pile construction method for constructing a pile on the ground, and is a solid medium comprising at least one ground improvement body extending in the vertical direction of the ground. Forming an actual ground improvement body, excavating the solid ground improvement body in a vertical direction to form an excavation hole, and constructing the pile in the excavation hole, and Forming a ground improvement body includes forming a boring hole extending vertically in the ground for each planned construction area of the ground improvement body, a cylindrical tip rod, and a tip of the tip rod. Inserting a rod having a nozzle provided on a part side and an extension rod sequentially added to a base end part side of the distal end rod into the boring hole; and a liquid containing a solidifying material and water from the nozzle in a radial direction Fountain outward And while, together with rotating the rod and pulling the rod, and forming the a larger diameter than the borehole and the higher strength than ground the soil improvement body.

前記一側面による杭構築方法によれば、地盤の鉛直方向に延びる少なくとも一つの地盤改良体からなる中実の中実地盤改良体を形成した後、この中実地盤改良体内を鉛直方向に掘削して得られた掘削孔内に杭を構築している。そして、前記一側面による杭構築方法によれば、一つの前記地盤改良体の造成予定領域毎に、先端部側にノズルが設けられた先端ロッドの基端部側に延長ロッドを順次継ぎ足してなるロッドをボーリング孔内に挿入し、このボーリング孔内で前記ノズルから固化材と水を含む液体を半径方向外方に向けて噴射させつつ、ロッドを回転及び引き上げることで、地盤より強度の高い前記地盤改良体を形成している。これにより、杭構築予定箇所の上空に何らかの構造物が存在し、クレーン作業が制約を受ける領域であっても、単に小型の削孔機により前記ロッドを挿入可能な小径のボーリング孔を掘削し、そのボーリング孔に前記ロッドを延長しながら挿入し、そのロッドの先端のノズルから固化材と水を含む液体を噴射させつつロッドを回転及び引き上げるだけで、杭構築予定箇所に周囲の地盤よりも適宜強度を高めた少なくとも一つの地盤改良体からなる中実地盤改良体を予め構築（造成）することができる。そして、例えば、地盤改良体の強度を、この地盤改良体からなる中実地盤改良体に杭構築用の掘削孔を削孔する掘削装置の能力や工法等に応じて周囲の地盤よりも適宜高めに設定するだけで、掘削孔の孔壁の安定化を図ることができるため、杭構築中における孔壁の崩壊を防止することができる。また、ロッド挿入用の小径の前記ボーリング孔や杭構築用の前記掘削孔を掘削するための機械及び工法は、それぞれ、杭構築予定領域の地面から杭構築予定箇所の上空に存在する構造物までの高さに応じて、適宜の機械及び工法を採用すればよい。   According to the pile construction method according to the one aspect, after forming a solid solid ground improvement body composed of at least one ground improvement body extending in the vertical direction of the ground, the solid ground improvement body is excavated in the vertical direction. A pile is built in the excavation hole obtained. And according to the pile construction method according to the one side surface, the extension rod is sequentially added to the proximal end portion side of the distal end rod provided with the nozzle on the distal end portion side for each planned construction area of the ground improvement body. Inserting the rod into the boring hole, and rotating and pulling up the rod while injecting the liquid containing solidified material and water outward from the nozzle in the boring hole, the strength higher than the ground A ground improvement body is formed. Thus, even if there is some structure above the pile construction planned location and the area where the crane work is restricted, simply drilling a small-diameter boring hole into which the rod can be inserted with a small drilling machine, Insert the rod into the boring hole while extending it, and rotate and pull up the rod while spraying the liquid containing solidified material and water from the nozzle at the tip of the rod, so that the pile construction planned place is more appropriate than the surrounding ground A solid ground improvement body composed of at least one ground improvement body with increased strength can be constructed (created) in advance. For example, the strength of the ground improvement body is appropriately increased from that of the surrounding ground according to the ability and construction method of the drilling device for drilling the drilling holes for pile construction in the solid ground improvement body made of this ground improvement body. Since the hole wall of the excavation hole can be stabilized only by setting to, collapse of the hole wall during pile construction can be prevented. In addition, the machine and method for excavating the small-diameter boring hole for rod insertion and the excavation hole for pile construction are respectively from the ground in the pile construction planned area to the structure existing above the pile construction planned place. Depending on the height, an appropriate machine and method may be employed.

このようにして、杭構築予定箇所の上空に何らかの構造物が存在し、クレーン作業が制約を受ける領域にて、杭構築中における孔壁の崩壊を防止しつつ杭を容易に構築可能な杭構築方法を提供することができる。   In this way, a pile construction that can easily construct a pile while preventing collapse of the hole wall during the construction of the pile in an area where some structure exists above the planned pile construction area and the crane work is restricted A method can be provided.

本発明の一実施形態における地盤改良体形成装置の概略構成を示す図であり、杭構築予定箇所の地盤の断面図でもある。It is a figure which shows schematic structure of the ground improvement body formation apparatus in one Embodiment of this invention, and is also sectional drawing of the ground of a pile construction plan location. 上記実施形態における掘削装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the excavation apparatus in the said embodiment. 上記実施形態における杭構築方法の一例を説明するための概念図であり、ボーリング孔形成工程を示す図である。It is a conceptual diagram for demonstrating an example of the pile construction method in the said embodiment, and is a figure which shows a boring hole formation process. 前記ボーリング形成工程に続く中実地盤改良体形成工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the solid ground improvement body formation process following the said boring formation process. 前記中実地盤改良体の形成が完了した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which formation of the said solid ground improvement body was completed. 前記中実地盤改良体形成工程に続く中実地盤改良体掘削工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the solid ground improvement body excavation process following the said solid ground improvement body formation process. 中実地盤改良体掘削工程に続く鉄筋籠建て込み工程を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reinforcing bar construction process following a solid ground improvement body excavation process. 前記鉄筋籠建て込み工程に続くコンクリート打設工程を説明するための図であり、杭（場所打ち杭）の構築が完了した状態を示す図でもある。It is a figure for demonstrating the concrete placing process following the said reinforcing bar construction process, and is also a figure which shows the state which the construction of the pile (place cast pile) was completed. 前記中実地盤改良体掘削工程の後の地盤改良体１ａの壁厚ｔ１及び造成径Ｄ３の設定手順のうち、所定の条件を満たす壁厚ｔ１の範囲を設定する手順（ステップ１）を説明するためのフロー図である。A procedure (step 1) for setting a range of the wall thickness t1 satisfying a predetermined condition among the setting procedures of the wall thickness t1 and the creation diameter D3 of the ground improvement body 1a after the solid ground improvement body excavation process will be described. FIG. 前記壁厚ｔ１及び造成径Ｄ３の設定手順のうち、所定の条件を満たす造成径Ｄ３の範囲を設定する手順（ステップ２）を説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating the procedure (step 2) which sets the range of the creation diameter D3 which satisfy | fills predetermined conditions among the setup procedures of the said wall thickness t1 and the creation diameter D3. 前記壁厚ｔ１及び造成径Ｄ３の設定手順のうち、最終的に壁厚ｔ１と造成径Ｄ３の値を設定する手順（ステップ３）を説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating the procedure (step 3) which finally sets the value of wall thickness t1 and the building diameter D3 among the setting procedures of the said wall thickness t1 and the building diameter D3. 地盤改良体１ａの一軸圧縮強さｑｕと壁厚ｔ１との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the uniaxial compressive strength qu and the wall thickness t1 of the ground improvement body 1a. 地盤改良体１ａの造成径Ｄ３と一軸圧縮強さｑｕの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the creation diameter D3 of the ground improvement body 1a, and uniaxial compressive strength qu. 中実地盤改良体１の変形例を説明するための中実地盤改良体１の水平断面図である。It is a horizontal sectional view of the solid ground improvement body 1 for demonstrating the modification of the solid ground improvement body 1. FIG. 中実地盤改良体１の別の変形例を説明するための中実地盤改良体１の水平断面図である。It is a horizontal sectional view of the solid ground improvement body 1 for demonstrating another modification of the solid ground improvement body 1. FIG.

以下に、本発明に係る杭構築方法の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態における杭構築方法は、地盤に鉛直方向に延伸するボーリング孔としてのガイドホールＧＨを形成するボーリング孔形成工程と、高圧噴射撹拌工法を用いて地盤内に中実（つまり、内部が中空ではない）の中実地盤改良体１を形成（造成）する中実地盤改良体形成工程と、中実地盤改良体１内を鉛直方向に掘削して掘削孔ＢＨを形成する中実地盤改良体掘削工程と、掘削孔内に鉄筋籠を建て込む鉄筋籠建て込み工程と、コンクリート打設工程とを含む。
図１は、本発明の一実施形態における杭構築方法において用いる地盤改良体形成装置１０の概略構成を示し、図２は、同じく本実施形態において用いる掘削装置２０の概略構成を示す。図１及び図２は、杭構築予定領域を含む地盤の断面図でもある。
前記中実地盤改良体１は、地盤の鉛直方向に延びる少なくとも一つ（一本）の地盤改良体１ａからなり、中実な改良体である。本実施形態では、中実地盤改良体１は、一つの地盤改良体１ａからなる場合を一例に挙げて以下説明する。 Below, embodiment of the pile construction method concerning the present invention is described based on an accompanying drawing.
The pile construction method in one embodiment of the present invention is solid in the ground using a boring hole forming step for forming a guide hole GH as a boring hole extending in the vertical direction in the ground and a high-pressure jet stirring method (that is, A solid ground improvement body forming step for forming (creating) a solid ground improvement body 1 in which the inside is not hollow), and a solid for excavating the solid ground improvement body 1 in the vertical direction to form a drilling hole BH It includes a ground improvement body excavation step, a reinforcing bar rod erection step for building a reinforcing rod rod in the excavation hole, and a concrete placing step.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a ground improvement body forming apparatus 10 used in a pile construction method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a schematic configuration of an excavating apparatus 20 that is also used in the present embodiment. FIG.1 and FIG.2 is also sectional drawing of the ground containing a pile construction plan area | region.
The solid ground improvement body 1 includes at least one (one) ground improvement body 1a extending in the vertical direction of the ground, and is a solid improvement body. In the present embodiment, the solid ground improvement body 1 will be described below by taking as an example the case of the single ground improvement body 1a.

本実施形態では、既存の鉄道高架橋の直下の低空頭且つ狭隘な施工場所、つまり、杭構築予定領域の上空に、既設構造物として鉄道高架橋Ｂが存在する低空頭な場所である上、その杭構築予定領域の地上側周辺に、十分な作業スペースを確保することが困難な狭隘な場所で、地盤に杭として場所打ち杭Ｐ（後述する図８参照、以下において、場所打ち杭Ｐを単に杭Ｐという）を構築する場合を一例として、以下説明する。
具体的には、杭構築予定領域の鉄道高架橋Ｂは地面から約３〜４ｍの高さ位置に存在するものとする。なお、本実施形態では、既設構造物は鉄道高架橋Ｂであり、杭Ｐをこの鉄道高架橋Ｂの直下の低空頭且つ狭隘な場所に構築する場合で説明するが、これに限らず、杭構築予定箇所の上空に何らかの構造物が存在し、クレーン作業が制約を受ける領域であれば、どのような施工場所でもよい。
また、本実施形態において、杭構築予定領域を含む地盤は、地面側に位置する上層Ｇ１と、その上層Ｇ１の下方に位置する支持層Ｇ２とを含み、上層Ｇ１は細粒分含有率が低く（例えば、粒径０．０７５ｍｍ未満の土粒子の含有率が約３５％以下）、支持層Ｇ２は適切な強度を有するものとする。また、本実施形態では、杭Ｐは、具体的には、その下端部が支持層Ｇ２に到達するように構築するものとする。 In this embodiment, the low-headed and narrow construction site directly below the existing railway viaduct, that is, the low-headed place where the railway viaduct B exists as an existing structure above the pile construction planned area, and the pile In a narrow place where it is difficult to secure a sufficient working space around the ground side of the planned construction area, a cast-in-place pile P as a pile on the ground (see FIG. 8 described later, in the following, the cast-in-place pile P is simply a pile. The case where P) is constructed will be described below as an example.
Specifically, it is assumed that the railway viaduct B in the pile construction planned area exists at a height of about 3 to 4 m from the ground. In the present embodiment, the existing structure is the railway viaduct B, and the pile P will be described in a case where the pile P is constructed in a low-headed and narrow place immediately below the railway viaduct B. Any construction site may be used as long as some structure exists above the location and the crane operation is restricted.
Moreover, in this embodiment, the ground including the pile construction planned region includes an upper layer G1 located on the ground side and a support layer G2 located below the upper layer G1, and the upper layer G1 has a low fine particle content. (For example, the content of soil particles having a particle size of less than 0.075 mm is about 35% or less), and the support layer G2 has an appropriate strength. Moreover, in this embodiment, the pile P shall be specifically constructed | assembled so that the lower end part may reach | attain the support layer G2.

まず、本実施形態の杭構築方法において用いる地盤改良体形成装置１０と掘削装置２０の構成について、図１及び図２を参照して、以下に説明する。   First, the structure of the ground improvement body formation apparatus 10 and the excavation apparatus 20 used in the pile construction method of this embodiment is demonstrated below with reference to FIG.1 and FIG.2.

前記地盤改良体形成装置１０は、いわゆる高圧噴射撹拌工法により地盤に中実地盤改良体１を構成する地盤改良体１ａ（後述する図５参照）を形成する装置である。地盤改良体形成装置１０は、図１に示すように、その本体１１とロッド１２とを含んで構成される。   The ground improvement body forming apparatus 10 is an apparatus for forming a ground improvement body 1a (see FIG. 5 described later) constituting the solid ground improvement body 1 on the ground by a so-called high-pressure jet stirring method. As shown in FIG. 1, the ground improvement body forming apparatus 10 includes a main body 11 and a rod 12.

前記本体１１は、噴射液を貯蔵する噴射液タンク（図示せず）と、噴射液を超高圧・大流量（例えば、圧力：２０〜４０ＭＰａ程度、吐出流量：０．１〜０．６ｍ３／分程度）で圧送可能な超高圧ポンプ（図示せず）と、エアーコンプレッサー（図示せず）とを備える。また、本体１１の正面には、ロッド１２を、その軸心を中心として回転させると共に、軸心に沿って引き上げ及び引き下げ可能に把持する把持部１３が取付けられている。 The main body 11 includes an injection liquid tank (not shown) for storing the injection liquid, and an ultrahigh pressure and a large flow rate (for example, pressure: about 20 to 40 MPa, discharge flow rate: 0.1 to 0.6 m 3 / And an ultra-high pressure pump (not shown) capable of being pumped in about a minute) and an air compressor (not shown). A grip portion 13 is attached to the front surface of the main body 11 for rotating the rod 12 around its axis and gripping the rod 12 so as to be lifted and lowered along the axis.

噴射液は、適宜の固化材（例えばセメントなどの自硬性材料）と水とを含む液体としての固化材ミルクである。本実施形態では、噴射液は、固化材としてセメントを用いたセメントミルクであるものとして以下説明するが、固化材ミルクはこれに限らない。固化材ミルクは、地盤改良体１ａの一軸圧縮強さｑｕが周囲地盤の強度より高い後述する所定の強度範囲内に収まるように配合されている。   The propellant is solidified milk as a liquid containing an appropriate solidifying material (for example, a self-hardening material such as cement) and water. In the present embodiment, the injection liquid will be described below as cement milk using cement as a solidifying material, but the solidifying material milk is not limited thereto. The solidified milk is blended so that the uniaxial compressive strength qu of the ground improvement body 1a is within a predetermined strength range described later higher than the strength of the surrounding ground.

地盤改良体１ａの形成予定場所には、ピット（凹部）１４が形成される。このピット１４は、地盤改良体１ａの形成予定場所において、地面より所定深さ分だけ床掘りすることで形成される。ここで、地盤改良体１ａは、杭構築予定領域と重複する領域に形成される。地盤改良体１ａは、例えば、その延伸方向の中心軸を構築予定の杭Ｐの軸心に略一致させると共に、後述するように、杭Ｐの外径（Ｄ２）よりも大きい造成径Ｄ３を有して形成される。   A pit (concave portion) 14 is formed at a place where the ground improvement body 1a is to be formed. The pit 14 is formed by digging a floor by a predetermined depth from the ground at a place where the ground improvement body 1a is to be formed. Here, the ground improvement body 1a is formed in the area | region which overlaps with a pile construction scheduled area | region. The ground improvement body 1a has, for example, the center axis in the extending direction substantially coincides with the axis of the pile P to be constructed, and has a formed diameter D3 larger than the outer diameter (D2) of the pile P as described later. Formed.

ピット１４には、ロータリーボーリングマシン等の小型の削孔機（図示せず）によって、地盤に鉛直方向に延伸する小径のボーリング孔であるガイドホールＧＨが形成される。ガイドホールＧＨは、例えば、上層Ｇ１と支持層Ｇ２との境界位置に達する深さまで形成される。このガイドホールＧＨ内に、ロッド１２が挿入される。ここで、ガイドホールＧＨの内径Ｄ１は、地盤改良体１ａの造成径（外径）Ｄ３よりも小さい。前記削孔機の削孔用ロッドは、適宜長さに分割されて、適宜継ぎ足して延長可能に構成されている。したがって、低空頭且つ狭隘な場所においても、クレーン等を使用せずに適宜深さのガイドホールＧＨを、容易に形成することができる。   A guide hole GH, which is a small-diameter boring hole extending vertically in the ground, is formed in the pit 14 by a small drilling machine (not shown) such as a rotary boring machine. For example, the guide hole GH is formed to a depth that reaches the boundary position between the upper layer G1 and the support layer G2. The rod 12 is inserted into the guide hole GH. Here, the inner diameter D1 of the guide hole GH is smaller than the formation diameter (outer diameter) D3 of the ground improvement body 1a. The drilling rod of the drilling machine is appropriately divided into lengths, and is configured to be extended as appropriate. Therefore, the guide hole GH having an appropriate depth can be easily formed without using a crane or the like even in a low-headed and narrow place.

地盤改良体１ａの形成時には、ロッド１２とガイドホールＧＨとの間の隙間を通ってスライム状の混練土（スライム）が上昇し、ピット１４に滞留する。このスライムは、ピット１４に設置されるサンドポンプ１５を介して、スライム貯留タンク１６内に排泥される。   When the ground improvement body 1 a is formed, the slime-like kneaded soil (slime) rises through the gap between the rod 12 and the guide hole GH and stays in the pit 14. This slime is discharged into the slime storage tank 16 via a sand pump 15 installed in the pit 14.

前記ロッド１２は、円筒状の先端ロッド１２１と、この先端ロッド１２１の先端部側（下端部側）に設けられる噴射モニタ１２２と、先端ロッド１２１の基端部側（上端部側）に順次継ぎ足される適宜本数の延長ロッド１２３と、を有する。ロッド１２の上端部側（つまり、延長ロッド１２３のうち最後に継ぎ足されるものの上端部側）が地面から突出して把持部１３によって把持される。   The rod 12 is sequentially added to a cylindrical distal end rod 121, an injection monitor 122 provided on the distal end side (lower end side) of the distal end rod 121, and a proximal end side (upper end side) of the distal end rod 121. And an appropriate number of extension rods 123. The upper end portion side of the rod 12 (that is, the upper end portion side of the extension rod 123 to be added last) protrudes from the ground and is gripped by the grip portion 13.

先端ロッド１２１及び延長ロッド１２３は、例えば、外管と内管とからなる二重管によりそれぞれ構成される。なお、本実施形態では、先端ロッド１２１及び延長ロッド１２３は二重管構造である場合を一例に挙げて説明するが、これに限らず、三重管等の構造を適宜採用することができる。
本実施形態において、延長ロッド１２３のうち最後に継ぎ足されるものの上端部には、噴射液入口と圧縮空気入口を有するスイベル１７が接続され、先端ロッド１２１の下端側には、カップリング（図示せず）を介して噴射モニタ１２２が接続されている。先端ロッド１２１と延長ロッド１２３との間、及び、各延長ロッド１２３，１２３間は適宜継手を介して接続される。
先端ロッド１２１及び延長ロッド１２３は、その内管がスイベル１７の噴射液入口と連通して噴射液の流路となり、また、内管と外管との間の隙間がスイベル１７の圧縮空気入口と連通して圧縮空気の流路となる。 The tip rod 121 and the extension rod 123 are each configured by, for example, a double tube including an outer tube and an inner tube. In the present embodiment, the case where the tip rod 121 and the extension rod 123 have a double tube structure will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a structure such as a triple tube can be appropriately employed.
In the present embodiment, the swivel 17 having a jet liquid inlet and a compressed air inlet is connected to the upper end of the extension rod 123 to be added last, and a coupling (not shown) is connected to the lower end side of the tip rod 121. ) Is connected to the injection monitor 122. The distal end rod 121 and the extension rod 123 and the extension rods 123 and 123 are appropriately connected via a joint.
The tip rod 121 and the extension rod 123 have an inner pipe communicating with the jet liquid inlet of the swivel 17 to form a flow path for the jet liquid, and a gap between the inner pipe and the outer pipe is connected to the compressed air inlet of the swivel 17. It communicates and becomes a flow path of compressed air.

本体１１の噴射液タンク内の噴射液は、超高圧ポンプ、スイベル１７の噴射液入口を介してロッド１２の内管内に圧送される。また、本体１１のエアーコンプレッサーからの圧縮空気は、スイベル１７の圧縮空気入口を介してロッド１２の外管と内管との間の流路に圧送される。   The spray liquid in the spray liquid tank of the main body 11 is pumped into the inner tube of the rod 12 through the ultrahigh pressure pump and the spray liquid inlet of the swivel 17. Further, the compressed air from the air compressor of the main body 11 is pumped to the flow path between the outer tube and the inner tube of the rod 12 via the compressed air inlet of the swivel 17.

噴射モニタ１２２は、ロッド１２（先端ロッド１２１）の内管と連通する噴射液噴射ノズル（図示せず）と、前述の圧縮空気の流路と連通する圧縮空気噴射ノズル（図示せず）とを備える。すなわち、ロッド１２の先端部側には、噴射液噴射ノズル及び圧縮空気噴射ノズルが設けられている。
噴射液噴射ノズルの先端は、噴射モニタ１２２の外周面の一部で径方向外向きに開口している。また、圧縮空気噴射ノズルの先端は、噴射液噴射ノズルの周囲で、径方向外向きに開口している。圧縮空気を噴射液噴射ノズルの周囲から噴射させることにより、噴射液を効率的に噴射させることができる。なお、本実施形態において、噴射モニタ１２２が本発明に係る「ノズル」に相当する。 The injection monitor 122 includes an injection liquid injection nozzle (not shown) that communicates with the inner tube of the rod 12 (tip rod 121) and a compressed air injection nozzle (not shown) that communicates with the aforementioned compressed air flow path. Prepare. That is, a jet liquid jet nozzle and a compressed air jet nozzle are provided on the tip end side of the rod 12.
The tip of the spray liquid spray nozzle opens outward in the radial direction at a part of the outer peripheral surface of the spray monitor 122. Moreover, the front-end | tip of a compressed air injection nozzle is opening the radial direction outward around the injection liquid injection nozzle. By injecting compressed air from around the injection liquid injection nozzle, the injection liquid can be efficiently injected. In the present embodiment, the injection monitor 122 corresponds to a “nozzle” according to the present invention.

地盤改良体形成装置１０を作動させて地盤改良体１ａを形成するときには、まず、ガイドホールＧＨの下端部近傍に噴射モニタ１２２が位置するように、延長ロッド１２３を順次継ぎ足す。そして、この状態で、本体１１の超高圧ポンプ及びエアーコンプレッサーを駆動させて、ロッド１２内に、高圧の噴射液及び圧縮空気を圧送することで、噴射モニタ１２２の噴射液噴射ノズルから高圧の噴射液を、ガイドホールＧＨの半径方向外方に向けて連続的に噴射させると共に、噴射液噴射ノズルの周囲の圧縮空気噴射ノズルから圧縮空気を噴射させる。これにより、噴射液と圧縮空気とが混合したジェット流Ｊが形成される。また、ジェット流Ｊを噴射しつつ、ロッド１２を把持部１３により回転させる。このときに、ジェット流Ｊの圧力により、噴射モニタ１２２の周囲の地盤が切削されると共に、掘削土と噴射液とが撹拌混練されて（すなわち混合されて）地盤改良がなされる（すなわちソイルモルタルが形成される）。これにより、固化材と水とを含むジェット流Ｊを噴射モニタ１２２から半径方向外方に向けて噴射可能に構成され、ガイドホールＧＨより大径であるソイルモルタル製の地盤改良体１ａの底部が形成される。   When the ground improvement body forming apparatus 10 is operated to form the ground improvement body 1a, first, the extension rod 123 is sequentially added so that the injection monitor 122 is positioned near the lower end of the guide hole GH. In this state, the high pressure pump and the air compressor of the main body 11 are driven, and the high pressure injection liquid and the compressed air are pumped into the rod 12, whereby the high pressure injection is performed from the injection liquid injection nozzle of the injection monitor 122. The liquid is continuously jetted outward in the radial direction of the guide hole GH, and compressed air is jetted from the compressed air jet nozzles around the jet liquid jet nozzle. As a result, a jet flow J in which the jet liquid and the compressed air are mixed is formed. Further, the rod 12 is rotated by the grip portion 13 while jetting the jet stream J. At this time, the ground around the injection monitor 122 is cut by the pressure of the jet flow J, and the excavated soil and the injection liquid are stirred and kneaded (that is, mixed) to improve the ground (that is, the soil mortar). Is formed). Thereby, it is comprised so that the jet flow J containing a solidification material and water can be injected toward the radial direction outward from the injection monitor 122, and the bottom part of the ground improvement body 1a made from soil mortar which is larger diameter than the guide hole GH is formed. It is formed.

これに続けて、ジェット流Ｊを連続的に噴射させつつ、ロッド１２を把持部１３により回転駆動させながら所定の引き上げ速度で、図１に矢印で示す鉛直方向上方に引き上げる。このロッド１２の引き上げは、ジェット流Ｊの噴射がピット１４の近傍（例えば底面）に達するまで行われる。この引き上げの際、ロッド１２はスイベル１７と共に上昇する。したがって、例えば、スイベル１７が鉄道高架橋Ｂに底面近傍の手前に位置するまでの間の適宜タイミングでジェット流Ｊの噴射を一旦停止させ、延長ロッド１２３のうちの地面から突出した適宜本数の延長ロッド１２３を取り外し、最上部の延長ロッド１２３の上端部をスイベル１７に接続し直した後、ジェット流Ｊの噴射を再開すればよい。このようにして、ガイドホールＧＨより大径であり、且つ、上層Ｇ１と支持層Ｇ２との境界面に達する長さを有する円柱状の一つの地盤改良体１ａからなる中実地盤改良体１が形成される（後述の図５参照）。   Subsequently, the jet stream J is continuously ejected, and the rod 12 is driven to rotate upward by the grip portion 13 and is pulled upward in the vertical direction indicated by an arrow in FIG. The rod 12 is pulled up until the jet stream J is injected near the pit 14 (for example, the bottom surface). During this lifting, the rod 12 rises with the swivel 17. Therefore, for example, the injection of the jet stream J is temporarily stopped at an appropriate timing until the swivel 17 is positioned in front of the bottom of the railway viaduct B, and an appropriate number of extension rods protruding from the ground among the extension rods 123. After removing 123 and reconnecting the upper end of the uppermost extension rod 123 to the swivel 17, the jet stream J may be restarted. Thus, the solid ground improvement body 1 which consists of one cylindrical ground improvement body 1a which is larger in diameter than the guide hole GH and has a length reaching the boundary surface between the upper layer G1 and the support layer G2. Formed (see FIG. 5 described later).

その後、地盤改良体１ａの一軸圧縮強さｑｕは、徐々に増加し、地盤改良体１ａの材齢期間が長くなるにつれ強度増加速度は緩やかになり、所定の強度範囲内に略収まる。この一軸圧縮強さｑｕの上記所定の強度範囲については後に詳述する。
なお、実際に造成した地盤改良体１ａの造成径Ｄ３は、ジェット流Ｊの圧力及びロッド１２の引き上げ速度や地盤の強度等によって決まる。それゆえ、本実施形態では、地盤改良体１ａの形成に先立って、標準貫入試験（ＪＩＳ Ａ １２１９）によってＮ値を求めて地盤の強度を推定し、この推定された地盤の強度に基づいて、所望の地盤改良体１ａの造成径Ｄ３が得られるように、ジェット流Ｊの圧力及びロッド１２の引き上げ速度（前述の所定の引き上げ速度）を設定する。 Thereafter, the uniaxial compressive strength qu of the ground improvement body 1a gradually increases, and as the age period of the ground improvement body 1a becomes longer, the rate of increase in strength becomes gradual and substantially falls within a predetermined strength range. The predetermined strength range of the uniaxial compressive strength qu will be described in detail later.
In addition, the creation diameter D3 of the ground improvement body 1a actually created is determined by the pressure of the jet stream J, the pulling speed of the rod 12, the strength of the ground, and the like. Therefore, in this embodiment, prior to the formation of the ground improvement body 1a, the N value is obtained by the standard penetration test (JIS A 1219) to estimate the strength of the ground, and based on the estimated ground strength, The pressure of the jet stream J and the pulling speed of the rod 12 (predetermined pulling speed described above) are set so that the desired diameter D3 of the ground improvement body 1a is obtained.

次に、前記掘削装置２０について、図２を参照して説明する。
掘削装置２０は、いわゆるＴＢＨ工法により掘削孔ＢＨを形成する装置であり、地盤改良体形成装置１０により形成された一つの地盤改良体１ａからなる中実地盤改良体１内を鉛直方向（図２に矢印で示す削孔方向）に掘削して掘削孔ＢＨを形成する。ここで、掘削孔ＢＨの内径Ｄ２は、ガイドホールＧＨの内径Ｄ１より大きく、且つ、地盤改良体１ａの造成径Ｄ３より小さい（つまり、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３）。 Next, the excavator 20 will be described with reference to FIG.
The excavator 20 is an apparatus for forming the excavation hole BH by a so-called TBH method, and the inside of the solid ground improvement body 1 composed of one ground improvement body 1a formed by the ground improvement body formation apparatus 10 is vertically oriented (FIG. 2). The excavation hole BH is formed by excavating in the direction indicated by the arrow in FIG. Here, the inner diameter D2 of the excavation hole BH is larger than the inner diameter D1 of the guide hole GH and smaller than the formation diameter D3 of the ground improvement body 1a (that is, D1 <D2 <D3).

掘削装置２０は、具体的には、いわゆる単軸穿孔機であり、その本体２１と、安定液タンク２２と、サンドポンプ２３と、サクションポンプ２４と、残土タンク２５とを含んで構成される。   Specifically, the excavator 20 is a so-called single-axis drilling machine, and includes a main body 21, a stabilizing liquid tank 22, a sand pump 23, a suction pump 24, and a remaining soil tank 25.

前記本体２１は、掘削ロッド管２６を、その軸心を中心として回転させると共に、軸心に沿って引き上げ及び引き下げ可能に把持するロッド管駆動機２７を有する。掘削ロッド管２６は、円筒状の先端掘削ロッド管２６１と、この先端掘削ロッド管２６１の先端部側（下端部側）に設けられる削孔ビット２６２と、先端掘削ロッド管２６１の基端部側（上端部側）に順次継ぎ足される適宜本数の延長掘削ロッド管２６３とから成る。掘削ロッド管２６の上端側（つまり、延長掘削ロッド管２６３のうち最後に継ぎ足されるものの上端側）が地面から突出してロッド管駆動機２７によって把持される。
先端掘削ロッド管２６１と延長掘削ロッド管２６３との間、及び、各延長掘削ロッド管２６３，２６３間は適宜継手を介して接続される。延長掘削ロッド管２６３のうち最後に継ぎ足されるものの上端部開口部には、スイベル２８が接続される。 The main body 21 includes a rod tube driving device 27 that rotates the excavation rod tube 26 about its axis and holds the excavation rod tube 26 so as to be lifted and lowered along the axis. The excavation rod tube 26 includes a cylindrical distal excavation rod tube 261, a drill bit 262 provided on the distal end side (lower end portion side) of the distal excavation rod tube 261, and a proximal end side of the distal excavation rod tube 261. It comprises an appropriate number of extended excavation rod tubes 263 that are successively added to the (upper end side). The upper end side of the excavation rod pipe 26 (that is, the upper end side of the extended excavation rod pipe 263 to be added last) protrudes from the ground and is gripped by the rod pipe drive unit 27.
The tip excavation rod pipe 261 and the extension excavation rod pipe 263 and the extension excavation rod pipes 263 and 263 are connected through appropriate joints. The swivel 28 is connected to the upper end opening of the extended excavation rod pipe 263 that is added last.

前記安定液タンク２２は、水より大きい密度を有する適宜の安定液（例えばベントナイトを含む安定化用泥水）を貯留するものである。なお、以下では、安定液は水より大きい密度を有する場合を一例として挙げて説明するが、これに限らず、後述するように安定液として水を使用してもよい場合もある。   The stabilizer tank 22 stores an appropriate stabilizer having a density higher than that of water (for example, stabilization mud containing bentonite). In the following description, the case where the stabilizing liquid has a density higher than that of water will be described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and water may be used as the stabilizing liquid as described later.

前記サンドポンプ２３は、安定液タンク２２内に設けられ、安定液供給管Ｌ１を介して安定液を掘削孔ＢＨ内に供給するものである。   The sand pump 23 is provided in the stabilizing liquid tank 22 and supplies the stabilizing liquid into the excavation hole BH via the stabilizing liquid supply pipe L1.

前記サクションポンプ２４は、掘削孔ＢＨ内において安定液と地盤改良体１ａの掘削により発生した掘削土砂とが混合してできた泥水を掘削孔ＢＨから泥水排出管Ｌ２を介して排出するものである。   The suction pump 24 discharges muddy water formed by mixing the stable liquid and excavated soil generated by excavation of the ground improvement body 1a in the excavation hole BH from the excavation hole BH through the mud discharge pipe L2. .

掘削装置２０を作動させて中実地盤改良体１内を鉛直方向に掘削して掘削孔ＢＨを形成するときには、まず、中実地盤改良体１の上端部近傍に削孔ビット２６２が位置する状態にて、ロッド管駆動機２７を駆動させて、掘削ロッド管２６を回転させつつ下降させる。この掘削ロッド管２６の回転及び下降に応じて、削孔ビット２６２により中実地盤改良体１の掘削が行われて、掘削孔ＢＨが形成され始める。そして、延長掘削ロッド管２６３が順次継ぎ足され、掘削ロッド管２６は、削孔ビット２６２が支持層Ｇ２を貫入するまで下降される。これにより、図２に示すように、ガイドホールＧＨの内径Ｄ１より大きく、且つ、地盤改良体１ａの造成径Ｄ３より小さい内径Ｄ２を有し、且つ、支持層Ｇ２に達する掘削孔ＢＨが形成される。この掘削孔ＢＨ内に杭Ｐが形成されるため、掘削孔ＢＨの内径Ｄ２は杭Ｐの外径（杭径）でもある。   When the excavator 20 is operated to excavate the solid ground improvement body 1 in the vertical direction to form the excavation hole BH, first, a state where the drill bit 262 is located in the vicinity of the upper end portion of the solid ground improvement body 1 Then, the rod tube driving machine 27 is driven to lower the excavating rod tube 26 while rotating it. In response to the rotation and lowering of the excavation rod pipe 26, the solid ground improvement body 1 is excavated by the drill bit 262, and the excavation hole BH starts to be formed. Then, the extended excavation rod pipe 263 is sequentially added, and the excavation rod pipe 26 is lowered until the drill bit 262 penetrates the support layer G2. As a result, as shown in FIG. 2, an excavation hole BH having an inner diameter D2 larger than the inner diameter D1 of the guide hole GH and smaller than the formation diameter D3 of the ground improvement body 1a and reaching the support layer G2 is formed. The Since the pile P is formed in the excavation hole BH, the inner diameter D2 of the excavation hole BH is also the outer diameter (pile diameter) of the pile P.

掘削装置２０は、上記掘削に並行して、安定液をサンドポンプ２３により安定液供給管Ｌ１を介して掘削孔ＢＨ内に供給する。これと同時に、掘削孔ＢＨ内の掘削土砂と安定液からなる前記泥水は、先端掘削ロッド管２６１の先端開口部（下端開口部）から吸引され、掘削ロッド管２６内を上昇し、スイベル２８、泥水排出管Ｌ２及びサクションポンプ２４を介して、安定液タンク２２の上方に設けられる１次スクリーンＳ１に導かれることで、掘削孔ＢＨ外に排出される。スイベル２８は、ロッド管駆動機２７により回転駆動される掘削ロッド管２６の上端開口部から継続して泥水を吸引できるようになっている。   In parallel with the excavation, the excavator 20 supplies the stable liquid into the excavation hole BH via the stable liquid supply pipe L1 by the sand pump 23. At the same time, the muddy water consisting of the excavated sediment and the stabilizing liquid in the excavation hole BH is sucked from the distal end opening (lower end opening) of the distal excavation rod pipe 261 and ascends in the excavation rod pipe 26, By being guided to the primary screen S1 provided above the stabilizing liquid tank 22 through the muddy water discharge pipe L2 and the suction pump 24, it is discharged out of the excavation hole BH. The swivel 28 can suck the muddy water continuously from the upper end opening of the excavation rod pipe 26 that is rotationally driven by the rod pipe driving device 27.

１次スクリーンＳ１は、比較的に粗いスクリーンであり、サクションポンプ２４から泥水排出管Ｌ２を介して送られてきた泥水から、比較的に粒径の大きい土砂を抽出する。１次スクリーンＳ１を通って粒径の大きい土砂が取り除かれた泥水は、安定液タンク２２内に落ちる。一方、１次スクリーンＳ１によって捕らえられた粒径の大きい土砂は、残土タンク２５内に収容される。   The primary screen S1 is a relatively coarse screen, and extracts soil and sand having a relatively large particle size from the muddy water sent from the suction pump 24 via the muddy water discharge pipe L2. The muddy water from which the earth and sand having a large particle diameter have been removed through the primary screen S1 falls into the stabilizing liquid tank 22. On the other hand, the earth and sand having a large particle size captured by the primary screen S <b> 1 is accommodated in the remaining soil tank 25.

２次スクリーンＳ２は、比較的に細かいスクリーンであり、１次スクリーンの上方に配置されている。２次スクリーンは、２次スクリーン管Ｌ３及び図示を省略したポンプを介して送られてきた安定液タンク２２内の泥水から、比較的に粒径の小さい土砂を抽出する。２次スクリーンを通って比較的に粒径の小さい土砂が取り除かれた泥水は、さらに１次スクリーンＳ１を通って、安定液タンク２２内に落ちる。２次スクリーンＳ２によってとらえられた比較的に粒径の小さい土砂は、残土タンク２５内に収容される。   The secondary screen S2 is a relatively fine screen, and is disposed above the primary screen. The secondary screen extracts soil and sand having a relatively small particle size from the muddy water in the stabilizing liquid tank 22 sent through the secondary screen tube L3 and a pump (not shown). The muddy water from which dirt having a relatively small particle diameter has been removed through the secondary screen further passes through the primary screen S1 and falls into the stabilizing liquid tank 22. Sediment with a relatively small particle size captured by the secondary screen S2 is accommodated in the remaining soil tank 25.

サイクロンスクリーンＳ３は、遠心分離方式により、２次スクリーンＳ２より粒径の小さい土砂を抽出可能に構成されたものである。サイクロンスクリーンＳ３は、サイクロンスクリーン管Ｌ４及び図示を省略したポンプを介して送られてきた安定液タンク２２内の泥水から、さらに粒径の小さい土砂を抽出する。サイクロンスクリーンＳ３を通って前記さらに粒径の小さい土砂が取り除かれた泥水は、さらに２次スクリーンＳ２と１次スクリーンＳ１とを通って、安定液タンク２２内に落ちる。一方、サイクロンスクリーンＳ３によって抽出された土砂は、残土タンク２５内に収容される。
このように、安定液と掘削土砂とが混合してできた泥水から安定液を回収することができるようになっている。そして、回収された安定液は、再び掘削孔ＢＨ内に供給され、以降、安定液タンク２２と掘削孔ＢＨとの間で循環される。 The cyclone screen S3 is configured to be capable of extracting earth and sand having a particle size smaller than that of the secondary screen S2 by a centrifugal separation method. The cyclone screen S3 extracts soil and sand having a smaller particle size from the mud water in the stabilizing liquid tank 22 sent through the cyclone screen tube L4 and a pump (not shown). The muddy water from which the soil having a smaller particle diameter has been removed through the cyclone screen S3 further passes through the secondary screen S2 and the primary screen S1, and falls into the stabilizing liquid tank 22. On the other hand, the earth and sand extracted by the cyclone screen S3 is accommodated in the remaining soil tank 25.
As described above, the stable liquid can be recovered from the muddy water formed by mixing the stable liquid and the excavated earth and sand. And the collect | recovered stable liquid is again supplied in the excavation hole BH, and is circulated between the stable liquid tank 22 and the excavation hole BH after that.

このようにして、掘削装置２０は、掘削孔ＢＨの形成時に、掘削孔ＢＨ内に安定液を供給し、中実地盤改良体１内で生じた掘削土砂を安定液と共に掘削孔ＢＨ外に排出し、この排出された安定液を再び掘削孔ＢＨ内に供給して循環させるように構成されている。   In this way, the excavator 20 supplies the stable liquid into the excavation hole BH when the excavation hole BH is formed, and discharges excavated sediment generated in the solid ground improvement body 1 to the outside of the excavation hole BH together with the stable liquid. The discharged stable liquid is then supplied again into the excavation hole BH and circulated.

次に、本発明に係る杭構築方法の一実施形態を、図１〜図８を参照して、一般的なボーリング装置（図示省略）と、上記地盤改良体形成装置１０と、掘削装置２０を用いた場合について簡単に説明する。なお、以下の説明では、掘削孔ＢＨの内径Ｄ２（つまり杭Ｐの杭径）、地盤改良体１ａの造成径Ｄ３、後述する壁厚ｔ１（＝（Ｄ３−Ｄ２）／２）が、それぞれＤ２＝２．４ｍ、Ｄ３＝２．８ｍ、ｔ＝０．２ｍに設定され、地盤改良体１ａの一軸圧縮強さｑｕは、中実地盤改良体１の形成が完了してから中実地盤改良体１に掘削孔ＢＨを削孔可能となるまでの期間に応じて設定する所定の材齢日（例えば材齢４２日目）において、周囲地盤の強度より高い所定の強度範囲内に収まるように設定されている場合を一例にして説明する。   Next, referring to FIGS. 1 to 8, an embodiment of a pile construction method according to the present invention will be described with reference to a general boring device (not shown), the ground improvement body forming device 10, and the excavating device 20. The case where it is used will be briefly described. In the following description, the inner diameter D2 of the excavation hole BH (that is, the pile diameter of the pile P), the formation diameter D3 of the ground improvement body 1a, and the wall thickness t1 (= (D3-D2) / 2) described later are D2 respectively. = 2.4 m, D3 = 2.8 m, t = 0.2 m, and the uniaxial compressive strength qu of the ground improvement body 1a is the solid ground improvement body after the formation of the solid ground improvement body 1 is completed. 1 is set so as to be within a predetermined strength range higher than the strength of the surrounding ground on a predetermined material age day (for example, the 42nd day of material age) set according to the period until the drilling hole BH can be drilled. This will be described as an example.

本実施形態において、杭構築方法は、ボーリング孔形成工程と、高圧噴射撹拌工法を用いた中実地盤改良体形成工程と、ＴＢＨ工法を用いた中実地盤改良体掘削工程と、鉄筋籠建て込み工程と、コンクリート打設工程とを含む。図３はボーリング孔形成工程を示し、図４及び図５は中実地盤改良体形成工程を示し、図６は中実地盤改良体掘削工程を示し、図７は鉄筋籠建て込み工程を示し、図８はコンクリート打設工程を示す。   In this embodiment, the pile construction method includes a boring hole formation process, a solid ground improvement body formation process using a high-pressure jet agitation method, a solid ground improvement body excavation process using a TBH method, A process and a concrete placing process. 3 shows a boring hole formation process, FIGS. 4 and 5 show a solid ground improvement body formation process, FIG. 6 shows a solid ground improvement body excavation process, FIG. 7 shows a reinforcing bar erection process, FIG. 8 shows a concrete placing process.

まず、ボーリング孔形成工程では、図３に示すように、地盤改良体１ａの形成予定場所において、地面より所定深さ分だけ床掘りして、凹状のピット１４を形成する。そして、ピット１４の中心位置において、前記ボーリング装置としての小型の削孔機（図示せず）によって、地盤に鉛直方向に延伸するロッド１２ガイド用のガイドホールＧＨを上層Ｇ１と支持層Ｇ２との境界位置に達する深さまで形成する。前記削孔機は小型であり、且つ、削孔用ロッドが適宜長さに分割されているため、低空頭且つ狭隘な施工場所であっても、例えば、手押し台車等により容易に搬入、据え付け及び搬出することができる上、所望の深さまでガイドホールＧＨを削孔することができる。   First, in the boring hole forming step, as shown in FIG. 3, a concave pit 14 is formed by digging a floor by a predetermined depth from the ground at a place where the ground improvement body 1a is to be formed. At the center position of the pit 14, a guide hole GH for guiding the rod 12 extending vertically to the ground is formed between the upper layer G1 and the support layer G2 by a small drilling machine (not shown) as the boring device. The depth is reached to reach the boundary position. Since the drilling machine is small and the drilling rod is appropriately divided into lengths, it can be easily carried in, installed, and installed by a handcart, etc. even in a low-headed and narrow construction site. In addition to being able to carry out, the guide hole GH can be drilled to a desired depth.

次に、中実地盤改良体形成工程では、図４に示すように、地盤改良体形成装置１０を、把持部１３の軸心がガイドホールＧＨの軸心と略一致するように配置する。この地盤改良体形成装置１０は、ガイドホールＧＨの削孔機と同様に、比較的に小型であるため、手押し台車等により所定位置に配置される。その後、ロッド１２をガイドホールＧＨ内に挿入し、ガイドホールＧＨの下端部近傍に噴射モニタ１２２が位置するまで延長ロッド１２３を順次継ぎ足す。そして、この状態で、噴射モニタ１２２からその半径方向外方に向けて、固化材と水とを含む噴射液と圧縮空気とを混合させたジェット流Ｊを噴射しつつ、ロッド１２を回転駆動させながら所定の引き上げ速度（例えば１０ｍｉｎ／ｍ）で引き上げる。ここで、例えば、噴射液の吐出圧力は約３８ＭＰａに設定され、吐出流量は約１９０Ｌ／ｍｉｎに設定されている。このロッド１２の引き上げは、ジェット流Ｊの噴射がピット１４の近傍（例えば底面）に達するまで行われる。この引き上げの際、最上部等の延長ロッド１２３が順次取り外されて、スイベル１７が鉄道高架橋Ｂの底面に干渉しないようにする。これにより、図５に示すように、ガイドホールＧＨより大径の造成径Ｄ３を有し、且つ、上層Ｇ１と支持層Ｇ２との境界面に達する長さを有する円柱状の一つの地盤改良体１ａからなる中実地盤改良体１を形成する。その後、地盤改良体形成装置１０を搬出する。そして、中実地盤改良体１の一軸圧縮強さｑｕは、例えば、材齢２８日目において約５７０ｋＮ／ｍ2となり、材齢４２日目において約７９０ｋＮ／ｍ2となり、その後、強度増加速度は緩やかになり、周囲地盤より高い所定の強度範囲（例えば、約５００から約１０００ｋＮ／ｍ2）内に略収まる。この所定の強度範囲の下限値は、地盤改良体１ａの周囲地盤の強度より高く設定され、所定の強度範囲の上限値は、掘削孔ＢＨを形成する掘削装置２０の掘削力に応じて設定される。なお、後述するように、所定の材齢日における地盤改良体１ａの一軸圧縮強さｑｕが前記所定の強度範囲内に収まるように、噴射液（固化材ミルク）が配合されている。 Next, in the solid ground improvement body forming step, as shown in FIG. 4, the ground improvement body forming apparatus 10 is arranged so that the axis of the gripping portion 13 substantially coincides with the axis of the guide hole GH. Since the ground improvement body forming apparatus 10 is relatively small like the drilling machine for the guide hole GH, the ground improvement body forming apparatus 10 is disposed at a predetermined position by a hand cart or the like. Thereafter, the rod 12 is inserted into the guide hole GH, and the extension rod 123 is sequentially added until the injection monitor 122 is positioned near the lower end of the guide hole GH. In this state, the rod 12 is driven to rotate while injecting a jet stream J, which is a mixture of a solidified material, water-containing injection liquid, and compressed air, from the injection monitor 122 outward in the radial direction. While pulling up at a predetermined pulling speed (for example, 10 min / m). Here, for example, the discharge pressure of the spray liquid is set to about 38 MPa, and the discharge flow rate is set to about 190 L / min. The rod 12 is pulled up until the jet stream J is injected near the pit 14 (for example, the bottom surface). At the time of this lifting, the extension rod 123 such as the uppermost portion is sequentially removed so that the swivel 17 does not interfere with the bottom surface of the railway viaduct B. As a result, as shown in FIG. 5, one cylindrical ground improvement body having a construction diameter D3 larger than the guide hole GH and a length reaching the boundary surface between the upper layer G1 and the support layer G2. The solid ground improvement body 1 which consists of 1a is formed. Then, the ground improvement body formation apparatus 10 is carried out. Then, in the uniaxial compressive strength qu actual soil improvement body 1, for example, about 570kN / m 2 next to the age of 28 days, about 790kN / m 2 next to the age of 42 days, then, the strength increase rate It becomes gentle and falls within a predetermined strength range higher than the surrounding ground (for example, about 500 to about 1000 kN / m 2 ). The lower limit value of the predetermined strength range is set higher than the strength of the surrounding ground of the ground improvement body 1a, and the upper limit value of the predetermined strength range is set according to the excavation force of the excavator 20 that forms the excavation hole BH. The In addition, as will be described later, the jet liquid (solidified milk) is blended so that the uniaxial compressive strength qu of the ground improvement body 1a on a predetermined material age falls within the predetermined strength range.

次に、中実地盤改良体掘削工程では、図６に示すように、掘削装置２０を、ロッド管駆動機２７の軸心が中実地盤改良体１の延伸方向の中心軸と略一致するように配置する。その後、中実地盤改良体１の上端部近傍に削孔ビット２６２を位置させて掘削可能な状態となる。中実地盤改良体１の形成が完了してから、掘削装置２０を配置して中実地盤改良体１に掘削孔ＢＨを削孔可能となるまでの期間として、例えば約１か月から１か月半ほど要するため、削孔開始時の地盤改良体１ａの一軸圧縮強さｑｕは、前記所定の強度範囲に収まっている。この状態で、掘削ロッド管２６を回転させつつ下降させる。これにより、中実地盤改良体１の軸心に孔中心が合された内径Ｄ２の掘削孔ＢＨが形成され始める。そして、削孔ビット２６２が支持層Ｇ２を貫入するまで、延長掘削ロッド管２６３が順次継ぎ足される。これにより、地盤改良体１ａの造成径Ｄ３より小さい所定の内径Ｄ２を有し、その孔中心を中実地盤改良体１の延伸方向の中心軸と合わせて形成され、且つ、支持層Ｇ２に達する掘削孔ＢＨが形成される。ここで、掘削孔ＢＨが中心軸に沿って形成された地盤改良体１ａは、円筒状改良体となり、壁厚ｔ１（＝（Ｄ３−Ｄ２）／２）を有する。
なお、壁厚ｔ１及び造成径Ｄ３の設定手順と、壁厚ｔ１及び造成径Ｄ３と地盤改良体１ａの一軸圧縮強さｑｕとの関係については、後に詳述する。 Next, in the solid ground improvement body excavation process, as shown in FIG. 6, the excavator 20 is configured so that the axial center of the rod tube drive machine 27 substantially coincides with the central axis of the solid ground improvement body 1 in the extending direction. To place. Thereafter, the drill bit 262 is positioned in the vicinity of the upper end portion of the solid ground improvement body 1 to enable excavation. The period from when the formation of the solid ground improvement body 1 is completed until the drilling hole BH can be drilled in the solid ground improvement body 1 after the excavator 20 is arranged is, for example, about one month to one. Since it takes about half a month, the uniaxial compressive strength qu of the ground improvement body 1a at the start of drilling is within the predetermined strength range. In this state, the excavation rod pipe 26 is lowered while rotating. Thereby, the excavation hole BH having the inner diameter D2 in which the hole center is aligned with the axis of the solid ground improvement body 1 starts to be formed. Then, the extended excavation rod pipe 263 is sequentially added until the drill bit 262 penetrates the support layer G2. Thereby, it has a predetermined inner diameter D2 smaller than the formation diameter D3 of the ground improvement body 1a, the hole center is formed in alignment with the central axis in the extending direction of the solid ground improvement body 1, and reaches the support layer G2. The excavation hole BH is formed. Here, the ground improvement body 1a in which the excavation hole BH is formed along the central axis is a cylindrical improvement body, and has a wall thickness t1 (= (D3-D2) / 2).
The setting procedure of the wall thickness t1 and the creation diameter D3 and the relationship between the wall thickness t1 and the creation diameter D3 and the uniaxial compressive strength qu of the ground improvement body 1a will be described in detail later.

上記掘削に並行して、サンドポンプ２３を起動させ、安定液を掘削孔ＢＨ内に供給する。これと同時に、サクションポンプ２４を起動させ、掘削孔ＢＨ内の掘削土砂と安定液からなる泥水を、先端掘削ロッド管２６１の先端開口部から吸引し、掘削ロッド管２６内を上昇させ、泥水排出管Ｌ２等を介して１次スクリーンＳ１に導いて、掘削孔ＢＨ外に排出する。また、各スクリーン（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）により、前記泥水から掘削土砂を適宜取り除き、安定液を回収する。そして、回収した安定液を再び掘削孔ＢＨ内に供給し、安定液タンク２２と掘削孔ＢＨとの間で循環させる。これにより、掘削孔ＢＨの孔壁の安定化を図りつつ、掘削孔ＢＨを適宜深さまで掘削する。   In parallel with the excavation, the sand pump 23 is activated to supply the stabilizing liquid into the excavation hole BH. At the same time, the suction pump 24 is activated, and the mud composed of the excavated sediment and the stabilizing liquid in the excavation hole BH is sucked from the distal end opening of the distal excavation rod pipe 261 to raise the excavation rod pipe 26 and discharge the mud water. It is guided to the primary screen S1 through the pipe L2 etc. and discharged out of the excavation hole BH. In addition, each screen (S1, S2, S3) removes excavated earth and sand from the muddy water as appropriate, and recovers the stable liquid. Then, the recovered stable liquid is supplied again into the excavation hole BH and is circulated between the stable liquid tank 22 and the excavation hole BH. Thereby, the drilling hole BH is drilled to an appropriate depth while stabilizing the hole wall of the drilling hole BH.

次に、鉄筋籠建て込み工程では、図７に示すように、掘削孔ＢＨ内に、予め分割して形成された鉄筋籠３０を、地上側で順次継ぎ足して建て込む。図示を省略するが、この建て込みは、最下部の鉄筋籠３０が掘削孔ＢＨの底部に到達するまで行う。この鉄筋籠建て込み時に、掘削孔ＢＨ内には、中実地盤改良体掘削工程で用いた安定液をそのまま満たしておくものとする。   Next, in the reinforcing bar construction process, as shown in FIG. 7, the reinforcing steel bars 30 formed in advance in the excavation hole BH are sequentially added and built on the ground side. Although illustration is omitted, this erection is performed until the lowermost reinforcing bar 30 reaches the bottom of the excavation hole BH. When the reinforcing bar is built, the excavation hole BH is filled with the stabilizing liquid used in the solid ground improved body excavation process as it is.

最後に、コンクリート打設工程では、例えば、掘削孔ＢＨ内に安定液が満たされた状態で、掘削孔ＢＨ内にトレミ管をその下端部が掘削孔ＢＨの底部に位置するように挿入する。そして、このトレミ管の下端部開口からコンクリートを掘削孔ＢＨ内に打設すると共に、安定液を適宜排出して、図８に示すように、掘削孔ＢＨ内全体にコンクリートを打設する。これにより、掘削孔ＢＨ内の杭Ｐの構築が完了する。   Finally, in the concrete placing step, for example, the tremi pipe is inserted into the excavation hole BH so that the lower end thereof is positioned at the bottom of the excavation hole BH in a state where the stabilization liquid is filled in the excavation hole BH. And while pouring concrete into the excavation hole BH from the lower-end opening of this tremi pipe, the stabilizing liquid is discharged | emitted suitably and concrete is cast in the whole excavation hole BH, as shown in FIG. Thereby, construction of the pile P in the excavation hole BH is completed.

ここで、掘削装置２０による削孔性を考慮すると、地盤改良体１ａの強度は低強度に抑制されている方が、施工効率（削孔効率）が高い。そこで、本実施形態においては、噴射液の配合を工夫して、低強度の地盤改良体１ａの施工を実現した。本実施形態においては、周囲地盤よりも高く設定しつつ掘削装置２０による掘削孔ＢＨの施工効率を考慮して、地盤改良体１ａの一軸圧縮強さｑｕは、所定の材齢日（例えば材齢４２日目）において、所定の強度範囲内（例えば、約５００ｋＮ／ｍ2から約１０００ｋＮ／ｍ2の範囲内）に収まるように設定されている。所定の材齢日は、前述したように、中実地盤改良体１の形成が完了してから中実地盤改良体１に掘削孔ＢＨを削孔可能となるまでの期間に応じて設定される。なお、上記一軸圧縮強さについての約５００ｋＮ／ｍ2から約１０００ｋＮ／ｍ2の範囲（所定の強度範囲）は、掘削装置２０の掘削力と地盤の強度とに応じて定める地盤改良体１ａの後述する許容強度範囲Ｒ１に相当する。 Here, considering the drilling performance by the excavator 20, the construction efficiency (drilling efficiency) is higher when the strength of the ground improvement body 1a is suppressed to a low strength. Therefore, in the present embodiment, the composition of the jet liquid is devised to realize the construction of the low-strength ground improvement body 1a. In this embodiment, considering the construction efficiency of the excavation hole BH by the excavator 20 while setting it higher than the surrounding ground, the uniaxial compressive strength qu of the ground improvement body 1a is a predetermined material age day (for example, material age). in day 42), within a predetermined intensity range (for example, it sets to fit about 500 kN / m 2 in the range of about 1000 kN / m 2). As described above, the predetermined age is set according to the period from the completion of the formation of the solid ground improvement body 1 until the drilling hole BH can be drilled in the solid ground improvement body 1. . In addition, the range (predetermined strength range) of about 500 kN / m 2 to about 1000 kN / m 2 with respect to the uniaxial compressive strength is determined by the excavation force of the excavator 20 and the strength of the ground. This corresponds to an allowable strength range R1 described later.

上記説明では、掘削孔ＢＨの内径Ｄ２を２．４ｍと定めた場合に、掘削孔ＢＨの形成後の地盤改良体１ａの壁厚ｔ１を０．２ｍに設定し、地盤改良体１ａの造成径Ｄ３を２．８ｍに設定した。
以下に、壁厚ｔ１と造成径Ｄ３を上記の値に設定した設定手順と、地盤改良体１ａの壁厚ｔ１と一軸圧縮強さｑｕとの関係と、地盤改良体１ａの造成径Ｄ３と一軸圧縮強さｑｕとの関係とについて、図９〜図１３を用いて説明する。
図９から図１１は、壁厚ｔ１及び造成径Ｄ３の設定手順を説明するためのフロー図であり、図１２は、地盤改良体１ａの一軸圧縮強さｑｕと壁厚ｔ１との関係を示し、図１３は、地盤改良体１ａの造成径Ｄ３と一軸圧縮強さｑｕの関係を示す図である。 In the above description, when the inner diameter D2 of the excavation hole BH is set to 2.4 m, the wall thickness t1 of the ground improvement body 1a after the formation of the excavation hole BH is set to 0.2 m, and the formation diameter of the ground improvement body 1a is set. D3 was set to 2.8 m.
Hereinafter, the setting procedure in which the wall thickness t1 and the formation diameter D3 are set to the above values, the relationship between the wall thickness t1 of the ground improvement body 1a and the uniaxial compressive strength qu, the formation diameter D3 and uniaxial of the ground improvement body 1a. The relationship with the compression strength qu will be described with reference to FIGS.
9 to 11 are flowcharts for explaining the procedure for setting the wall thickness t1 and the formation diameter D3. FIG. 12 shows the relationship between the uniaxial compressive strength qu and the wall thickness t1 of the ground improvement body 1a. FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the formation diameter D3 of the ground improvement body 1a and the uniaxial compressive strength qu.

壁厚ｔ１及び造成径Ｄ３の設定手順は、大きく分類するとＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ３までの３つの手順からなる。図９に示すＳＴＥＰ１では、所定の条件を満たす壁厚ｔ１の範囲を設定し、図１０に示すＳＴＥＰ２では、所定の条件を満たす造成径Ｄ３の範囲を設定し、図１１に示すＳＴＥＰ３では、最終的に壁厚ｔ１及び造成径Ｄ３の値を設定して地盤改良体１ａ（つまり、中実地盤改良体１）の施工仕様を決定する。以下に、各ＳＴＥＰについて詳述する。   The setting procedure of the wall thickness t1 and the forming diameter D3 is roughly divided into three procedures from STEP1 to STEP3. In STEP 1 shown in FIG. 9, the range of the wall thickness t1 that satisfies the predetermined condition is set. In STEP 2 shown in FIG. 10, the range of the forming diameter D3 that satisfies the predetermined condition is set. In STEP 3 shown in FIG. In particular, the values of the wall thickness t1 and the creation diameter D3 are set to determine the construction specifications of the ground improvement body 1a (that is, the solid ground improvement body 1). Below, each STEP is explained in full detail.

ＳＴＥＰ１では、図９に示すように、まず、ＳＴＥＰ１１において、必要とする杭Ｐの杭径に応じて掘削孔ＢＨの内径Ｄ２（＝２．４ｍ）、言い換えると削孔径（杭径）Ｄ２を決定する。次に、ＳＴＥＰ１２において、Ｄ２＝２．４ｍとし、地盤改良体１ａの一軸圧縮強さｑｕの値を変化させた場合について、掘削孔ＢＨの孔壁の崩壊についての必要安全率Ｆsを満足する壁厚ｔ１を、三次元円筒すべり法を用いて算出する。これにより、図１２に示すように、必要安全率Ｆsを満足する壁厚ｔ１と地盤改良体１ａの一軸圧縮強さｑｕとの関係線Lin１が得られる。図１２において、横軸は一軸圧縮強さｑｕ、縦軸は壁厚ｔ１である。本実施形態では、必要安全率Ｆsは１．５に設定した。   In STEP 1, as shown in FIG. 9, first, in STEP 11, the inner diameter D2 (= 2.4 m) of the excavation hole BH is determined according to the required pile diameter of the pile P, in other words, the drilling diameter (pile diameter) D2 is determined. To do. Next, in STEP12, when D2 = 2.4 m and the value of the uniaxial compressive strength qu of the ground improvement body 1a is changed, the wall satisfying the necessary safety factor Fs for the collapse of the hole wall of the excavation hole BH The thickness t1 is calculated using a three-dimensional cylindrical sliding method. Thereby, as shown in FIG. 12, a relationship line Lin1 between the wall thickness t1 satisfying the necessary safety factor Fs and the uniaxial compressive strength qu of the ground improvement body 1a is obtained. In FIG. 12, the horizontal axis represents the uniaxial compressive strength qu, and the vertical axis represents the wall thickness t1. In the present embodiment, the necessary safety factor Fs is set to 1.5.

次に、ＳＴＥＰ１３において、掘削装置２０の掘削力と地盤の強度とに基づいて、地盤改良体１ａの許容強度範囲Ｒ１を設定する。ここでは、許容強度範囲Ｒ１の下限値Ｒ１minを周囲地盤の強度より高い値である約５００ｋＮ／ｍ2とし、許容強度範囲Ｒ１の上限値Ｒ１maxを掘削装置２０の掘削性を考慮して約１０００ｋＮ／ｍ2とする。この許容強度範囲Ｒ１はＴＢＨ工法による削孔可能強度の一例であり、掘削装置２０の掘削力等に応じて適宜定めることができる。
また、例えば、掘削孔ＢＨ及び地盤改良体１ａの鉛直方向の傾きや、掘削孔の内径精度や、地盤改良体１ａの造成径精度等の掘削孔ＢＨ及び地盤改良体１ａの施工精度に基づいて、施工可能な最小の壁厚である最小壁厚ｔminを設定する。ここでは、最小壁厚ｔmin＝５０ｍｍとする。
そして、ＳＴＥＰ１４において、上記地盤改良体１ａの許容強度範囲Ｒ１と必要安全率Ｆsとに基づいて、安全壁厚範囲Ｒ２を設定する。具体的には、図１２に示す地盤改良体１ａの壁厚ｔ１と一軸圧縮強さｑｕとの関係線Lin１において、許容強度範囲Ｒ１の下限値Ｒ１minと上限値Ｒ１maxにそれぞれ対応する壁厚ｔ１の下限値と上限値を求める。図１２では、安全壁厚範囲Ｒ２の下限値Ｒ２minは１２０ｍｍとなり、安全壁厚範囲Ｒ２の上限値Ｒ２maxは２００ｍｍとなる。この安全壁厚範囲Ｒ２内（つまり、Ｒ２max≧t≧Ｒ２min）で壁厚ｔ１を設定することにより、必要安全率Ｆsを満足させることができる。ここで、図１２から分かるように、一軸圧縮強さｑｕが小さい場合、壁厚ｔ１を大きくすると必要安全率Ｆｓを満足させることができ、一軸圧縮強さｑｕが大きい場合、壁厚ｔ１は小さくても必要安全率を満足させることができる。
このようにして、壁厚ｔ１は、掘削装置２０の掘削力と地盤の強度とに応じて定める地盤改良体１ａの許容強度範囲Ｒ１と、掘削孔ＢＨの孔壁崩壊についての必要安全率Ｆsとに基づいて定める安全壁厚範囲Ｒ２内で定める。 Next, in STEP 13, the allowable strength range R1 of the ground improvement body 1a is set based on the excavation force of the excavator 20 and the strength of the ground. Here, the lower limit value R1min of the allowable strength range R1 is set to about 500 kN / m 2 that is higher than the strength of the surrounding ground, and the upper limit value R1max of the allowable strength range R1 is set to about 1000 kN / and m 2. This allowable strength range R1 is an example of drilling strength by the TBH method, and can be appropriately determined according to the excavation force of the excavator 20 and the like.
Further, for example, based on the construction accuracy of the excavation hole BH and the ground improvement body 1a such as the vertical inclination of the excavation hole BH and the ground improvement body 1a, the accuracy of the inner diameter of the excavation hole, and the accuracy of the diameter of the ground improvement body 1a. The minimum wall thickness tmin, which is the minimum wall thickness that can be constructed, is set. Here, the minimum wall thickness tmin = 50 mm.
In STEP 14, a safe wall thickness range R2 is set based on the allowable strength range R1 and the necessary safety factor Fs of the ground improvement body 1a. Specifically, in the relationship line Lin1 between the wall thickness t1 of the ground improvement body 1a and the uniaxial compressive strength qu shown in FIG. 12, the wall thickness t1 corresponding to the lower limit value R1min and the upper limit value R1max of the allowable strength range R1, respectively. Find the lower and upper limits. In FIG. 12, the lower limit value R2min of the safety wall thickness range R2 is 120 mm, and the upper limit value R2max of the safety wall thickness range R2 is 200 mm. The required safety factor Fs can be satisfied by setting the wall thickness t1 within the safety wall thickness range R2 (that is, R2max ≧ t ≧ R2min). Here, as can be seen from FIG. 12, when the uniaxial compression strength qu is small, the required safety factor Fs can be satisfied by increasing the wall thickness t1, and when the uniaxial compression strength qu is large, the wall thickness t1 is small. However, the necessary safety factor can be satisfied.
Thus, the wall thickness t1 is determined by the allowable strength range R1 of the ground improvement body 1a determined according to the excavation force of the excavator 20 and the strength of the ground, and the necessary safety factor Fs for the hole wall collapse of the excavation hole BH. It is determined within the safety wall thickness range R2 determined based on

また、壁厚ｔ１は、具体的には、前記安全壁厚範囲Ｒ２のうちの、掘削孔ＢＨ及び地盤改良体１ａの施工精度に応じて定める前記最小壁厚ｔmin以上の範囲で設定する必要がある。このため、ＳＴＥＰ１５において、最小壁厚ｔminが安全壁厚範囲Ｒ２の上限値Ｒ２max以下であるか否かを判定する。Ｒ２max≧ｔmin（ＳＴＥＰ１４：ＹＥＳ）の場合、ＳＴＥＰ１６において、安全壁厚範囲Ｒ２のうちの最小壁厚ｔmin以上の範囲である施工壁厚範囲Ｒ３を設定する。壁厚ｔ１は、この施工壁厚範囲Ｒ３内（つまり、Ｒ２max≧t≧ｔmin）で定めることが可能となり、次のＳＴＥＰ２に進む。本実施形態では、安全壁厚範囲Ｒ２の下限値Ｒ２min（＝１２０ｍｍ）は最小壁厚ｔmin(＝５０ｍｍ)より大きいため、施工壁厚範囲Ｒ３は安全壁厚範囲Ｒ２と一致する。
なお、安全壁厚範囲Ｒ２の上限値Ｒ２maxが最小壁厚ｔminより小さい（ＳＴＥＰ１５：ＮＯ）場合は、最小壁厚ｔminが少なくとも安全壁厚範囲Ｒ２の上限値Ｒ２max以下になるように、例えば、地盤改良体形成装置１０のロッド１２や掘削装置２０の掘削ロッド管２６の位置決めをより厳密に管理する等して最小壁厚ｔminを下げ、施工精度を向上させればよい（ＳＴＥＰ１５’）。施工精度の向上だけで、Ｒ２max≧ｔminの条件を満足（ＳＴＥＰ１４：ＹＥＳ）させることができない場合は、他の工法を採用することになる。 Further, specifically, the wall thickness t1 needs to be set within the minimum wall thickness tmin determined in accordance with the construction accuracy of the excavation hole BH and the ground improvement body 1a in the safety wall thickness range R2. is there. For this reason, in STEP 15, it is determined whether or not the minimum wall thickness tmin is equal to or less than the upper limit value R2max of the safe wall thickness range R2. In the case of R2max ≧ tmin (STEP 14: YES), in STEP 16, a construction wall thickness range R3 that is a range equal to or larger than the minimum wall thickness tmin in the safety wall thickness range R2 is set. The wall thickness t1 can be determined within the construction wall thickness range R3 (that is, R2max ≧ t ≧ tmin), and the process proceeds to the next STEP2. In this embodiment, since the lower limit value R2min (= 120 mm) of the safety wall thickness range R2 is larger than the minimum wall thickness tmin (= 50 mm), the construction wall thickness range R3 matches the safety wall thickness range R2.
When the upper limit value R2max of the safe wall thickness range R2 is smaller than the minimum wall thickness tmin (STEP 15: NO), for example, the ground is set so that the minimum wall thickness tmin is at least equal to or less than the upper limit value R2max of the safe wall thickness range R2. The construction accuracy may be improved by reducing the minimum wall thickness tmin by more strictly managing the positioning of the rod 12 of the improved body forming apparatus 10 and the excavating rod pipe 26 of the excavating apparatus 20 (STEP 15 '). If the condition of R2max ≧ tmin cannot be satisfied only by improving the construction accuracy (STEP 14: YES), another construction method is adopted.

ＳＴＥＰ２では、図１０に示すように、まず、ＳＴＥＰ２１において、Ｄ２＝２．４ｍとし、地盤改良体１ａの一軸圧縮強さｑｕの値を変化させた場合について、必要安全率Ｆsを満足する造成径Ｄ３を、三次元円筒すべり法を用いて算出する。これにより、図１３に示すように、上記必要安全率Ｆsを満足する造成径Ｄ３と地盤改良体１ａの一軸圧縮強さｑｕとの関係線Lin２が得られる。図１３において、横軸は造成径Ｄ３であり、縦軸は一軸圧縮強さｑｕである。
次に、ＳＴＥＰ２２において、ＳＴＥＰ１６で設定された施工壁厚範囲Ｒ３と掘削孔ＢＨの内径Ｄ２（＝２．４ｍ）とに基づいて安全造成径範囲Ｒ４を設定する。ここで、施工壁厚範囲Ｒ３の下限値Ｒ３minは１２０ｍｍであり、施工壁厚範囲Ｒ３の上限値Ｒ３maxは２００ｍｍであるため、安全造成径範囲Ｒ４の下限値Ｒ４minは、２．６４ｍ（＝２．４ｍ＋２×０．１２ｍ）となり、安全造成径範囲Ｒ４の上限値Ｒ４maxは２．８ｍ（＝２．４ｍ＋２×０．２ｍ）となる。
また、地盤改良体形成装置１０の造成能力に応じて造成径Ｄ３についての造成可能径範囲Ｒ５を設定する。具体的には、造成可能径範囲Ｒ５の下限値Ｒ５minは、地盤改良体１ａの鉛直方向の傾きや造成径精度等の施工精度に応じて定め、例えば、１ｍとする。また、造成可能径範囲Ｒ５の上限値Ｒ５maxは、ジェット流Ｊの最大圧力や地盤の強度等に応じて定め、例えば、８ｍとする。 In STEP2, as shown in FIG. 10, first, in STEP21, when D2 = 2.4 m and the value of the uniaxial compressive strength qu of the ground improvement body 1a is changed, the formation diameter that satisfies the necessary safety factor Fs is achieved. D3 is calculated using a three-dimensional cylindrical sliding method. Thereby, as shown in FIG. 13, a relational line Lin2 between the formation diameter D3 that satisfies the required safety factor Fs and the uniaxial compressive strength qu of the ground improvement body 1a is obtained. In FIG. 13, the horizontal axis is the formation diameter D3, and the vertical axis is the uniaxial compression strength qu.
Next, in STEP22, the safe creation diameter range R4 is set based on the construction wall thickness range R3 set in STEP16 and the inner diameter D2 (= 2.4 m) of the excavation hole BH. Here, since the lower limit value R3min of the construction wall thickness range R3 is 120 mm and the upper limit value R3max of the construction wall thickness range R3 is 200 mm, the lower limit value R4min of the safe building diameter range R4 is 2.64 m (= 2.2. 4m + 2 × 0.12 m), and the upper limit value R4max of the safe forming diameter range R4 is 2.8 m (= 2.4 m + 2 × 0.2 m).
In addition, a developable diameter range R5 for the creation diameter D3 is set according to the creation capability of the ground improvement body forming apparatus 10. Specifically, the lower limit value R5min of the reproducible diameter range R5 is determined according to the construction accuracy such as the vertical inclination of the ground improvement body 1a and the reconstructed diameter accuracy, and is set to 1 m, for example. Further, the upper limit value R5max of the reproducible diameter range R5 is determined according to the maximum pressure of the jet flow J, the strength of the ground, etc., and is set to 8 m, for example.

造成径Ｄ３は、造成可能径範囲Ｒ５内で設定する必要がある。このため、ＳＴＥＰ２３において、上記のように設定した安全造成径範囲Ｒ４と造成可能径範囲Ｒ５とが重複する範囲があるか否かを判定する。重複する範囲がある（ＳＴＥＰ２３：ＹＥＳ）場合、ＳＴＥＰ２４において、安全造成径範囲Ｒ４と造成可能径範囲Ｒ５とが重複する範囲である施工造成径範囲Ｒ６を設定する。造成径Ｄ３は、この施工造成径範囲Ｒ６内で定めることが可能となり、次のＳＴＥＰ３に進む。本実施形態では、造成可能径範囲Ｒ５内に安全造成径範囲Ｒ４が全て収まっているため、施工造成径範囲Ｒ６は、安全造成径範囲Ｒ４と一致する。つまり、施工造成径範囲Ｒ６の下限値Ｒ６minは２．６４ｍとなり、施工造成径範囲Ｒ６の上限値Ｒ６maxは２．８ｍとなる。なお、安全造成径範囲Ｒ４と造成可能径範囲Ｒ５に重複する部分がない（ＳＴＥＰ２３：ＮＯ）場合は、重複する範囲が得られるように、地盤改良体形成装置１０のロッド１２の位置決めをより厳密に管理する等して造成可能径範囲の下限値を下げて施工精度を向上させたり、地盤改良体形成装置１０の超高圧ポンプやエアーコンプレッサーの等を変更する等して造成能力を向上させたりすればよい（ＳＴＥＰ２３’）。   The formation diameter D3 needs to be set within the range R5 that can be created. For this reason, in STEP23, it is determined whether or not there is a range where the safe creation diameter range R4 and the buildable diameter range R5 set as described above overlap. When there is an overlapping range (STEP 23: YES), in STEP 24, the construction creation diameter range R6, which is a range where the safe creation diameter range R4 and the buildable diameter range R5 overlap, is set. The creation diameter D3 can be determined within the construction creation diameter range R6, and the process proceeds to the next STEP3. In this embodiment, since the safe creation diameter range R4 is entirely within the buildable diameter range R5, the construction creation diameter range R6 coincides with the safe creation diameter range R4. That is, the lower limit value R6min of the construction creation diameter range R6 is 2.64 m, and the upper limit value R6max of the construction creation diameter range R6 is 2.8 m. In addition, when there is no overlapping portion between the safe formation diameter range R4 and the reproducible diameter range R5 (STEP 23: NO), the positioning of the rod 12 of the ground improvement body forming apparatus 10 is more strictly performed so that the overlapping range is obtained. To improve the construction accuracy by lowering the lower limit of the diameter range that can be created, etc., or to improve the creation capacity by changing the ultra-high pressure pump or air compressor of the ground improvement body forming device 10 (STEP 23 ').

ＳＴＥＰ３では、図１１に示すように、ＳＴＥＰ１及びＳＴＥＰ２により設定された範囲内で最終的に壁厚ｔ１と造成径Ｄ３の値を設定する。本実施形態では、壁厚ｔ１は、施工壁厚範囲（＝安全壁厚範囲Ｒ２）Ｒ３内、つまり、１２０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲内で定めた。造成径Ｄ３は、この施工壁厚範囲Ｒ３に応じた施工造成径範囲（＝安全造成径範囲Ｒ４）Ｒ６内、つまり、２．６４ｍ〜２．８ｍの範囲内で定める。ここで、造成径Ｄ３が大きくなるほど中実地盤改良体１の施工費が高くなるが、施工現場における総合的な施工精度等を考慮すると、造成径Ｄ３を大きくした方が余裕を持って施工することができる。
一方、本実施形態における中実地盤改良体１の施工費が他の工法による施工費より低く抑える必要がある。
そのため、ＳＴＥＰ３１において、造成径Ｄ３を施工造成径範囲Ｒ６の下限値Ｒ６minに設定した場合の中実地盤改良体１の施工費が、予め定める中実地盤改良体１の施工費の上限値Ｃmaxより小さいか否かを判定する。Ｄ３＝Ｒ６minとしたときの施工費＜Ｃmaxの場合（ＳＴＥＰ３１：ＹＥＳ）は、ＳＴＥＰ３２において、中実地盤改良体１の施工費がＣmaxより小さくなる範囲において、造成径Ｄ３を可能な限り大きな値に設定する。本実施形態においては、造成径Ｄ３を施工造成径範囲Ｒ６の下限値Ｒ６minに設定した場合のみならず、上限値Ｒ６maxに設定した場合の施工費が、Ｃmaxより小さいものとする。したがって、本実施形態においては、ＳＴＥＰ３２において、施工現場における総合的な施工精度等を考慮して、造成径Ｄ３を２．８ｍに設定（設計値）し、壁厚ｔ１を２００ｍｍに設定（設計値）した。この場合であっても、他の一般的な工法と比較して中実地盤改良体１の施工費を低く抑えることができる。なお、Ｄ３＝Ｒ６minとしたときの施工費≧Ｃmaxの場合（ＳＴＥＰ３１：ＮＯ）は、ＳＴＥＰ３１でＹＥＳとなるように、施工期間を短くしたりする等して施工費を削減すればよい（ＳＴＥＰ３１’）。このようにして、最終的に壁厚ｔ１及び造成径Ｄ３の値を設定して中実地盤改良体１の施工仕様を決定する。
なお、本実施形態では、掘削孔ＢＨの内径Ｄ２を２．４ｍとしたが、これに限らず、適宜設定することができる。この場合、上記各ＳＴＥＰの条件を満足する範囲内で、壁厚ｔ１及び造成径Ｄ３を設定すればよい。 In STEP3, as shown in FIG. 11, the values of the wall thickness t1 and the formed diameter D3 are finally set within the range set by STEP1 and STEP2. In the present embodiment, the wall thickness t1 is determined within the construction wall thickness range (= safety wall thickness range R2) R3, that is, within a range of 120 mm to 200 mm. The creation diameter D3 is determined within a construction creation diameter range (= safe creation diameter range R4) R6 corresponding to the construction wall thickness range R3, that is, within a range of 2.64 m to 2.8 m. Here, the construction cost of the solid ground improvement body 1 increases as the creation diameter D3 increases. However, considering the overall construction accuracy at the construction site, the construction diameter D3 is increased with a margin. be able to.
On the other hand, it is necessary to keep the construction cost of the solid ground improvement body 1 in this embodiment lower than the construction cost by other construction methods.
Therefore, in STEP 31, the construction cost of the solid ground improvement body 1 when the construction diameter D3 is set to the lower limit value R6min of the construction construction diameter range R6 is higher than the upper limit value Cmax of the construction cost of the solid ground improvement body 1 determined in advance. It is determined whether or not it is small. In the case of construction cost <Cmax when D3 = R6 min (STEP 31: YES), in STEP 32, in the range where the construction cost of the solid ground improvement body 1 is smaller than Cmax, the creation diameter D3 is made as large as possible. Set. In this embodiment, it is assumed that the construction cost not only when the creation diameter D3 is set to the lower limit value R6min of the construction creation diameter range R6 but also when it is set to the upper limit value R6max is smaller than Cmax. Therefore, in this embodiment, in STEP 32, the total diameter D3 is set to 2.8 m (design value) and the wall thickness t1 is set to 200 mm (design value) in consideration of overall construction accuracy at the construction site. )did. Even in this case, the construction cost of the solid ground improvement body 1 can be kept low compared with other general construction methods. In the case of construction cost ≧ Cmax when D3 = R6 min (STEP 31: NO), the construction cost may be reduced by shortening the construction period or the like so as to be YES in STEP 31 (STEP 31 ′). ). In this way, the wall thickness t1 and the creation diameter D3 are finally set, and the construction specifications of the solid ground improvement body 1 are determined.
In the present embodiment, the inner diameter D2 of the excavation hole BH is 2.4 m. However, the present invention is not limited to this and can be set as appropriate. In this case, the wall thickness t1 and the creation diameter D3 may be set within a range that satisfies the above conditions of STEP.

かかる本実施形態による杭構築方法によれば、地盤の鉛直方向に延びる一つの地盤改良体１ａからなる中実の中実地盤改良体１を形成した後、この中実地盤改良体１内を鉛直方向に掘削して得られた掘削孔ＢＨ内に杭Ｐを構築している。そして、一つの地盤改良体１ａの造成予定領域毎に（つまり、本実施形態では、一つの地盤改良体１ａの造成予定領域に）、先端部側に噴射モニタ１２２が設けられた先端ロッド１２１の基端部側に延長ロッド１２３を順次継ぎ足してなるロッド１２をガイドホールＧＨ内に挿入し、このガイドホールＧＨ内で噴射モニタ１２２から固化材ミルクを含むジェット流Ｊを半径方向外方に向けて噴射させつつ、ロッド１２を回転及び引き上げることで、地盤より強度の高い地盤改良体１ａを形成している。これにより、杭構築予定箇所の上空に何らかの構造物が存在し、クレーン作業が制約を受ける領域であっても、単に小型の削孔機を使用して地盤改良体形成装置１０のロッド１２を挿入可能な小径のガイドホールＧＨを掘削し、そのガイドホールＧＨにロッド１２を順次挿入してジェット流Ｊを噴射させつつロッドを回転及び引き上げるだけで、杭構築予定箇所に周囲の地盤よりも適宜強度を高めた一つの地盤改良体１ａからなる中実地盤改良体１を予め造成することができる。そして、地盤改良体１ａの強度を、掘削装置２０の能力や工法等（本実施形態ではＴＢＨ工法）に応じて、周囲の地盤よりも適宜高めに設定するだけで、掘削孔ＢＨの孔壁の安定化を図ることができるため、杭構築中における孔壁の崩壊を防止することができる。また、ガイドホールＧＨや掘削孔ＢＨを掘削するための機械及び工法は、それぞれ、杭構築予定領域の地面から杭構築予定箇所の上空に存在する構造物までの高さに応じて、本実施形態のように、適宜の機械及び工法を採用すればよい。   According to the pile construction method according to this embodiment, after forming the solid solid ground improvement body 1 composed of one ground improvement body 1a extending in the vertical direction of the ground, the inside of the solid ground improvement body 1 is vertically The pile P is constructed in the excavation hole BH obtained by excavating in the direction. And, for each planned construction area of one ground improvement body 1a (that is, in the construction planned area of one ground improvement body 1a in this embodiment), the tip rod 121 provided with the injection monitor 122 on the tip side is provided. The rod 12 formed by sequentially adding extension rods 123 to the base end side is inserted into the guide hole GH, and the jet flow J containing the solidified milk is directed radially outward from the jet monitor 122 in the guide hole GH. The ground improvement body 1a having higher strength than the ground is formed by rotating and pulling up the rod 12 while spraying. As a result, even if there is some structure above the planned pile construction location and the crane work is restricted, the rod 12 of the ground improvement body forming apparatus 10 is simply inserted using a small hole drilling machine. Drilling a possible small-diameter guide hole GH, inserting the rod 12 into the guide hole GH sequentially, jetting the jet stream J and rotating and pulling up the rod, the pile construction planned location is stronger than the surrounding ground The solid ground improvement body 1 which consists of one ground improvement body 1a which raised can be created previously. Then, by simply setting the strength of the ground improvement body 1a appropriately higher than the surrounding ground according to the capability and construction method of the excavator 20 (TBH construction method in this embodiment), the hole wall of the excavation hole BH Since stabilization can be achieved, collapse of the hole wall during pile construction can be prevented. In addition, the machine and method for excavating the guide hole GH and the excavation hole BH are respectively according to the height from the ground in the pile construction planned area to the structure existing above the pile construction planned place. Thus, an appropriate machine and construction method may be employed.

このようにして、杭構築予定箇所の上空に何らかの構造物が存在し、クレーン作業が制約を受ける領域にて、杭構築中における地盤の崩壊を防止しつつ杭を容易に構築可能な杭構築方法を提供することができる。   In this way, a pile construction method that can easily construct a pile while preventing collapse of the ground during pile construction in a region where some structure exists above the planned pile construction area and crane work is restricted Can be provided.

また、本実施形態では、掘削孔ＢＨの形成時及び鉄筋籠建て込み時に、掘削孔ＢＨ内に安定液を供給する構成とした。具体的には、掘削孔ＢＨの掘削については、ＴＢＨ工法を採用した。これにより、掘削孔ＢＨの孔壁のより確実な安定化を図った状態で、掘削孔ＢＨを適宜深さまで掘削可能であると共に鉄筋籠を建て込むことができる。
なお、例えば、ＴＢＨ工法により地盤に、杭構築用の掘削孔を直接削孔して、孔壁の崩壊を抑制しつつ杭を構築する工法が一般的に知られている。しかし、この工法であっても、地盤の地下水位が比較的高い場合や、掘削装置による掘削孔内への安定液の供給量と吸引量のアンバランスが一時的に生じた場合等においては、孔壁が崩壊する可能性が高い。一方、本実施形態においては、ＴＢＨ工法による掘削孔ＢＨの形成する工程に先立って中実地盤改良体１を造成しているため、掘削孔ＢＨの孔壁の崩壊リスクを完全に排除することができる。 Moreover, in this embodiment, it was set as the structure which supplies a stable liquid in the drilling hole BH at the time of formation of the drilling hole BH, and at the time of reinforcement reinforcement construction. Specifically, the TBH method was adopted for excavation of the excavation hole BH. Thereby, in the state which aimed at the more reliable stabilization of the hole wall of the excavation hole BH, the excavation hole BH can be excavated to an appropriate depth, and a reinforcing bar can be built.
In addition, for example, a construction method is generally known in which a drilling hole for pile construction is directly drilled in the ground by a TBH construction method, and a pile is constructed while suppressing collapse of the hole wall. However, even with this construction method, when the groundwater level of the ground is relatively high, or when there is a temporary imbalance between the amount of stable liquid supplied to the drilling hole and the suction amount by the excavator, There is a high possibility that the hole wall will collapse. On the other hand, in this embodiment, since the solid ground improvement body 1 is created prior to the step of forming the excavation hole BH by the TBH method, it is possible to completely eliminate the risk of collapse of the hole wall of the excavation hole BH. it can.

また、本実施形態では、掘削孔ＢＨの形成後の地盤改良体１ａの壁厚ｔ１を、許容強度範囲Ｒ１と、必要安全率Ｆsとに基づいて定める安全壁厚範囲Ｒ２内で定めている。これにより、孔壁の崩壊を確実に防止することができる。
さらに、本実施形態では、壁厚ｔ１は、安全壁厚範囲Ｒ２のうちの、掘削孔ＢＨ及び地盤改良体１ａの施工精度に応じて定める最小壁厚ｔmin以上の範囲である施工壁厚範囲Ｒ３内で定められている。これにより、施工精度を考慮して、壁厚ｔ１を設定することができる。 In the present embodiment, the wall thickness t1 of the ground improvement body 1a after the formation of the excavation hole BH is determined within the safety wall thickness range R2 determined based on the allowable strength range R1 and the required safety factor Fs. Thereby, collapse of a hole wall can be prevented reliably.
Further, in the present embodiment, the wall thickness t1 is a construction wall thickness range R3 that is equal to or greater than the minimum wall thickness tmin determined according to the construction accuracy of the excavation hole BH and the ground improvement body 1a in the safety wall thickness range R2. It is determined within. Thereby, the wall thickness t1 can be set in consideration of construction accuracy.

また、本実施形態では、造成径Ｄ３は、施工壁厚範囲Ｒ３と掘削孔ＢＨの内径Ｄ２とに基づいて定められた安全造成径範囲Ｒ４と、造成可能径範囲Ｒ５とが重複する範囲である施工造成径範囲Ｒ６内で定められている。これにより、施工精度を考慮して、造成径Ｄ３を設定することができる。   Moreover, in this embodiment, the creation diameter D3 is a range where the safe creation diameter range R4 determined based on the construction wall thickness range R3 and the inner diameter D2 of the excavation hole BH overlaps with the possible creation diameter range R5. It is determined within the construction creation diameter range R6. Thereby, the construction diameter D3 can be set in consideration of construction accuracy.

また、本実施形態では、地盤改良体１ａの一軸圧縮強さｑｕは、中実地盤改良体１の形成が完了してから中実地盤改良体１に掘削孔ＢＨを削孔可能となるまでの期間に応じて設定する所定の材齢日において、所定の強度範囲内に収まるように設定されている。これにより、中実地盤改良体１に掘削孔ＢＨを削孔する際に、その一軸圧縮強さｑｕを、確実に意図する強度範囲内に設定することができる。   Further, in this embodiment, the uniaxial compressive strength qu of the ground improvement body 1a is from when the formation of the solid ground improvement body 1 is completed until the excavation hole BH can be drilled in the solid ground improvement body 1. It is set to fall within a predetermined strength range on a predetermined material age set according to the period. Thereby, when drilling the excavation hole BH in the solid ground improvement body 1, the uniaxial compressive strength qu can be reliably set within the intended strength range.

また、本実施形態では、所定の強度範囲の下限値は、地盤改良体１ａ（言い換えると、中実地盤改良体１）の周囲地盤の強度より高く設定され、所定の強度範囲の上限値は、掘削孔ＢＨを形成する掘削装置２０の掘削力に応じて設定されている。これにより、地盤改良体１ａの所定の材齢日における一軸圧縮強さｑｕを、周囲地盤よりも高く設定しつつ掘削装置２０による掘削孔ＢＨの施工効率を考慮して、確実に低強度に設定することができるため、孔壁崩壊の防止と掘削孔ＢＨの施工効率の向上を効率的に両立させることができる。なお、本実施形態においては、所定の強度範囲は、その下限値（許容強度範囲Ｒ１の下限値Ｒ１mim）を約５００ｋＮ／ｍ2とし、上限値（許容強度範囲Ｒ１の上限値Ｒ１max）を１０００ｋＮ／ｍ2とした場合を一例に挙げて説明したが、これに限らず、掘削装置２０の掘削力及び周囲地盤の強度に応じて適宜定めることができる。 In the present embodiment, the lower limit value of the predetermined strength range is set higher than the strength of the surrounding ground of the ground improvement body 1a (in other words, the solid ground improvement body 1), and the upper limit value of the predetermined strength range is It is set according to the excavation force of the excavator 20 that forms the excavation hole BH. Thereby, the uniaxial compressive strength qu on the predetermined age of the ground improvement body 1a is set higher than that of the surrounding ground, and the construction efficiency of the drilling hole BH by the drilling device 20 is set and surely set to low strength. Therefore, the prevention of hole wall collapse and the improvement of the construction efficiency of the excavation hole BH can be achieved efficiently. In the present embodiment, the predetermined intensity range has a lower limit value (lower limit value R1mim of allowable intensity range R1) of about 500 kN / m 2 and an upper limit value (upper limit value R1max of allowable intensity range R1) of 1000 kN / Although the case of the m 2 and described by way of example, not limited to this and can be suitably determined according to the intensity of the drilling force and surrounding soil of the excavation device 20.

なお、本実施形態では、掘削孔ＢＨの形成後、その掘削孔ＢＨ内に、水より大きい密度を有する適宜の安定液（例えばベントナイトを含む安定化用泥水）をそのまま満たしておくものとしたが、これに限らない。杭構築予定領域の地下水の水位が低い場合等において、例えば、掘削孔ＢＨ内に単に清水を充填させるだけで、掘削孔内の清水の水頭と地下水の水頭との間に十分な水頭差を確保することができる場合がある。これにより、鉄筋籠建て込み工程及びコンクリート打設工程において、鉄筋表面に、安定化用泥水の微粒子を付着させることなく、場所打ち杭（Ｐ）を構築することができる。   In the present embodiment, after the formation of the excavation hole BH, the excavation hole BH is filled with an appropriate stabilizing liquid having a density larger than water (for example, stabilization mud containing bentonite) as it is. Not limited to this. When the groundwater level in the planned pile construction area is low, for example, by simply filling the drilling hole BH with clear water, a sufficient head difference is ensured between the freshwater head in the drilling hole and the groundwater head. You may be able to. Thereby, the cast-in-place pile (P) can be constructed without attaching fine particles of stabilization mud to the surface of the reinforcing bar in the reinforcing bar building process and the concrete placing process.

また、地盤改良体１ａは周囲の地盤よりも高い強度に設定されているため、杭構築予定領域の地下水の水位が低い場合等においては、掘削孔ＢＨの形成中及びそれ以降の工程において、掘削孔ＢＨ内に安定液を使用しなくても、孔壁の崩壊リスクを完全に排除することができる場合もある。したがって、本実施形態においては、掘削孔ＢＨの形成時に、掘削孔ＢＨ内に安定液を供給する構成としたが、杭構築予定領域の地下水の水位等の地盤状況によっては、これに限らず、安定液を用いなくてもよい場合もある。この場合、掘削孔ＢＨを形成する工法は、ＴＢＨ工法等の安定液を用いる工法に限らず、低空頭下且つ狭隘な施工場所で施工可能な適宜の工法を採用すればよい。   In addition, since the ground improvement body 1a is set to have a higher strength than the surrounding ground, excavation is performed during the formation of the excavation hole BH and subsequent processes when the groundwater level in the planned pile construction area is low. In some cases, the risk of collapse of the hole wall can be completely eliminated without using a stabilizing liquid in the hole BH. Therefore, in the present embodiment, when the excavation hole BH is formed, a stable liquid is supplied into the excavation hole BH. However, depending on the ground conditions such as the groundwater level in the pile construction planned area, the present invention is not limited to this. In some cases, a stabilizer may not be used. In this case, the construction method for forming the excavation hole BH is not limited to the construction method using a stabilizing liquid such as the TBH construction method, and an appropriate construction method that can be constructed under a low head and in a narrow construction place may be adopted.

また、本実施形態では、杭Ｐは、場所打ち杭であるものとしたが、杭の種類については、これに限らない。例えば、掘削孔ＢＨ内に、予め分割して形成されたコンクリート杭又は鋼管杭を順次継ぎ足して建て込み、その後、掘削孔ＢＨの孔壁と建て込まれたコンクリート杭又は鋼管杭との間に、コンクリート、モルタル及びセメントペーストのいずれか１つを充填して、杭Ｐを形成してもよい。この場合、コンクリート、モルタル及びセメントペーストには、各種混和材などを使用してブリージングを抑制させた材料を使用するとよい。   In the present embodiment, the pile P is a cast-in-place pile, but the type of the pile is not limited to this. For example, concrete piles or steel pipe piles that have been divided and formed in advance are built in the excavation hole BH, and then, between the hole wall of the excavation hole BH and the built concrete pile or steel pipe pile, The pile P may be formed by filling any one of concrete, mortar, and cement paste. In this case, for concrete, mortar, and cement paste, it is preferable to use materials in which breathing is suppressed using various admixtures.

また、杭Ｐの上方に存在する既設構造物の一例として、鉄道高架橋Ｂを挙げたが、既設構造物は鉄道高架橋Ｂに限らず、どのようなものでもよい。また、施工場所は、低空頭且つ狭隘な場所であるものとしたが、これに限らず、杭Ｐの上方の既設構造物までの距離が十分にある場所や、既設構造物が上方に無い場合や、低空頭であるが十分なスペースを確保可能な場所でもよい。   Moreover, although the railway viaduct B was mentioned as an example of the existing structure existing above the pile P, the existing structure is not limited to the railway viaduct B, and may be anything. In addition, although the construction place is assumed to be a low-headed and narrow place, it is not limited to this, and there is a place where there is a sufficient distance to the existing structure above the pile P, or there is no existing structure above Alternatively, it may be a place with a low head but sufficient space.

また、壁厚ｔ１及び造成径Ｄ３の設定については、図９〜図１３を用いて、単にその設定手順について前述したが、この壁厚ｔ１及び造成径Ｄ３の設定を上記ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ３に従って設定（演算）するためのシステムを構築するとよい。   Further, the setting of the wall thickness t1 and the creation diameter D3 has been described above with reference to FIGS. 9 to 13, but the setting procedure of the wall thickness t1 and the creation diameter D3 is set according to the above STEP1 to STEP3. It is better to build a system for computing.

この場合、利用者等により、上記システムに、前述の各種パラメータの初期データ（Ｄ２＝２．４ｍ、Ｆｓ＝１．５、Ｒ１min＝５００ｋＮ／ｍ2、Ｒ１max＝約１０００ｋＮ／ｍ2、ｔmin＝５０ｍｍ、Ｒ５min＝１ｍ、Ｒ５max＝８ｍ、施工費演算式を示すデータ、Ｃmax値）が予め入力され、前述したＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ３に従って壁厚ｔ１と造成径Ｄ３を設定（演算）するように上記システムを構成する。なお、前述したＳＴＥＰ１１、ＳＴＥＰ１３、ＳＴＥＰ２２、ＳＴＥＰ３１において、各ＳＴＥＰに対応する各種パラメータが適宜入力されてもよい。 In this case, by the user or the like, in the system, the initial data (D2 = 2.4 m of various parameters described above, Fs = 1.5, R1min = 500kN / m 2, R1max = about 1000kN / m 2, tmin = 50mm , R5min = 1m, R5max = 8m, data indicating the construction cost calculation formula, Cmax value) is input in advance, and the above system is configured to set (calculate) the wall thickness t1 and the formed diameter D3 in accordance with STEP1 to STEP3 described above. To do. In STEP 11, STEP 13, STEP 22, and STEP 31 described above, various parameters corresponding to each STEP may be input as appropriate.

上記システムは、詳しくは、延伸方向の中心軸が構築予定の杭の軸心に略一致し、杭Ｐの杭径Ｄ２よりも大きい造成径Ｄ３を有すると共に地盤より高い強度を有し、且つ、造成後、前記中心軸に沿って杭径Ｄ２に合わせた掘削孔ＢＨが形成されてなる地盤改良体１ａの壁厚ｔ１を設定するためのシステムであって、掘削孔ＢＨを形成する掘削装置２０の掘削力と地盤の強度とに応じて定められる地盤改良体１ａの許容強度範囲Ｒ１と、掘削孔ＢＨの孔壁崩壊についての必要安全率Ｆｓとに基づいて定める安全壁厚範囲Ｒ２内で、掘削孔ＢＨの形成後の地盤改良体１ａの壁厚ｔ１の値を演算する演算部を含んで構成されている。
また、本実施形態の上記システムでは、上記演算部は、安全壁厚範囲Ｒ２のうちの、掘削孔ＢＨ及び地盤改良体１ａの施工精度に応じて定められる最小壁厚ｔmin以上の範囲である施工壁厚範囲Ｒ３内で、壁厚ｔ１の値を演算するように構成されている。
さらに、本実施形態の上記システムでは、演算部は、施工壁厚範囲Ｒ３と掘削孔ＢＨの杭径Ｄ２とに基づいて定める安全造成径範囲Ｒ４と、地盤改良体１ａを形成する地盤改良体形成装置１０の造成能力に応じて定められる造成径Ｄ３についての造成可能径範囲Ｒ５とが重複する範囲である施工造成径範囲Ｒ６内で、造成径Ｄ３の値を演算するように構成されている。
このように、本実施形態における上記システムは、低空頭且つ狭隘な場所や、杭Ｐの上方の既設構造物までの距離が十分にある場所や、既設構造物が上方に無い場合や、低空頭であるが十分なスペースを確保可能な場所等において、孔壁保護用の地盤改良体１ａの壁厚ｔ１及び造成径Ｄ３を決定するための設計支援システムとして用いることができる。 Specifically, the system has a center axis in the extending direction that substantially coincides with the axis of the pile to be constructed, has a creation diameter D3 larger than the pile diameter D2 of the pile P, and has a higher strength than the ground, and It is a system for setting the wall thickness t1 of the ground improvement body 1a in which the excavation hole BH matched with the pile diameter D2 is formed along the central axis after the formation, and the excavator 20 for forming the excavation hole BH Within the safety wall thickness range R2 determined based on the allowable strength range R1 of the ground improvement body 1a determined according to the excavation force and the strength of the ground and the necessary safety factor Fs for the hole wall collapse of the drilling hole BH, It is configured to include a calculation unit that calculates the value of the wall thickness t1 of the ground improvement body 1a after the formation of the excavation hole BH.
Further, in the system of the present embodiment, the calculation unit is a construction that is in a range of the minimum wall thickness tmin or more determined in accordance with the construction accuracy of the excavation hole BH and the ground improvement body 1a in the safety wall thickness range R2. Within the wall thickness range R3, the value of the wall thickness t1 is calculated.
Furthermore, in the system of the present embodiment, the calculation unit forms a ground improvement body that forms a safety creation diameter range R4 determined based on the construction wall thickness range R3 and the pile diameter D2 of the excavation hole BH, and the ground improvement body 1a. The construction diameter D3 is calculated within a construction creation diameter range R6, which is a range that overlaps with the creation possible diameter range R5 for the creation diameter D3 determined according to the creation capability of the device 10.
As described above, the system according to the present embodiment is a low-headed and narrow place, a place where there is a sufficient distance to the existing structure above the pile P, a case where the existing structure is not above, However, it can be used as a design support system for determining the wall thickness t1 and the building diameter D3 of the ground improvement body 1a for protecting the hole wall in a place where a sufficient space can be secured.

また、本実施形態では、中実地盤改良体１は、一つの地盤改良体１ａからなる場合を一例に挙げて以下説明したが、これに限らず、例えば、図１４や図１５に示すように、複数の地盤改良体１ａが互いに重なり合ってなる構成としてもよい。図１４は中実地盤改良体１の変形例１を説明するための中実地盤改良体１の水平断面図であり、図１５は中実地盤改良体１の変形例２を説明するための中実地盤改良体１の水平断面図である。図１４（ａ）及び図１５（ａ）はそれぞれ中実地盤改良体形成工程が完了した状態を示した図であり、図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）は中実地盤改良体掘削工程が完了した状態を示した図であり、図１４（ｃ）及び図１５（ｃ）は中実地盤改良体掘削工程により形成された掘削孔ＢＨ内に杭Ｐが構築された状態を示した図である。   Further, in the present embodiment, the solid ground improvement body 1 has been described below by taking as an example the case of the single ground improvement body 1a. However, the present invention is not limited to this, for example, as shown in FIGS. A plurality of ground improvement bodies 1a may be configured to overlap each other. FIG. 14 is a horizontal sectional view of a solid ground improvement body 1 for explaining a first modification of the solid ground improvement body 1. FIG. 15 is a middle view for explaining a second modification of the solid ground improvement body 1. It is a horizontal sectional view of the actual ground improvement body. 14 (a) and 15 (a) are views showing a state in which the solid ground improvement body forming step is completed, respectively, and FIGS. 14 (b) and 15 (b) are solid ground improvement body excavation steps. 14 (c) and 15 (c) are diagrams showing a state in which a pile P is built in the excavation hole BH formed by the solid ground improvement body excavation process. It is.

詳しくは、中実地盤改良体１は、図１４（ａ）に示す変形例１のように、適宜本数（図では４本）の地盤改良体１ａが互いに重なり合うことにより中実に形成されてもよい。また、中実地盤改良体１は、図１５（ａ）に示す変形例２のように、適宜本数（図では６本）の地盤改良体１ａが互いに重なり合ってなる筒状改良体部１ａ１と、この筒状改良体部１ａ１の径方向内側部分の地盤に形成されると共に筒状改良体部１ａ１と重なり合う中央部１ａ２とを備え、この筒状改良体部１ａ１と中央部１ａ２とにより中実に形成されてもよい。中実地盤改良体を形成すること（中実地盤改良体形成工程）は、一つの地盤改良体１ａの造成予定領域毎に、地盤に鉛直方向に延伸するガイドホールＧＨを形成することと、ロッド１２をガイドホールＧＨに挿入することと、固化材と水を含む液体としての固化材ミルクを噴射モニタ１２２から半径方向外方に向けて噴射しつつ、ロッド１２を回転させると共に、ロッド１２を引き上げて、ガイドホールＧＨより大径であり且つ地盤より強度の高い地盤改良体１ａを形成することと、を含めばよい。   Specifically, the solid ground improvement body 1 may be formed solid by appropriately overlapping the number of ground improvement bodies 1a (four in the figure) with each other as in Modification 1 shown in FIG. 14 (a). . Further, the solid ground improvement body 1 includes a cylindrical improvement body portion 1a1 in which a number of (six in the figure) ground improvement bodies 1a appropriately overlap each other, as in Modification 2 shown in FIG. A center portion 1a2 is formed on the ground of the radially inner portion of the cylindrical improvement body portion 1a1 and overlaps with the cylindrical improvement body portion 1a1, and is formed solid by the cylindrical improvement body portion 1a1 and the central portion 1a2. May be. Forming a solid ground improvement body (solid ground improvement body forming step) includes forming a guide hole GH extending vertically in the ground for each planned construction area of one ground improvement body 1a, and a rod. 12 is inserted into the guide hole GH, and the solidified milk as a liquid containing the solidified material and water is ejected radially outward from the ejection monitor 122 while rotating the rod 12 and lifting the rod 12 And forming the ground improvement body 1a having a diameter larger than that of the guide hole GH and higher than that of the ground.

この変形例１及び２の場合、例えば、掘削孔ＢＨは、図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）に示すように、内径Ｄ２を有し、その孔中心を中実地盤改良体１の延伸方向の中心軸と合わせて形成されるとよい。この場合、掘削孔ＢＨの形成後の中実地盤改良体１は、図１４（ｃ）及び図１５（ｃ）に示すように、その壁厚が最小となる薄肉部を有する。
前記薄肉部の厚さ（以下薄肉部厚さという）ｔ２は、上述した壁厚ｔ１と同様に、掘削孔ＢＨを形成する掘削装置２０の掘削力と地盤の強度とに応じて定める地盤改良体１ａの許容強度範囲Ｒ１と、掘削孔ＢＨの孔壁崩壊についての必要安全率Ｆｓとに基づいて定める安全壁厚範囲Ｒ２内で定められるとよい。つまり、上述の壁厚ｔ１に代って薄肉部厚さｔ２について安全壁厚範囲Ｒ２を設定し、壁厚ｔ１と同じ手順で薄肉部厚さｔ２を設定すればよい。これにより、孔壁の崩壊を確実に防止することができる。 In the case of the first and second modifications, for example, the excavation hole BH has an inner diameter D2 as shown in FIGS. 14 (b) and 15 (b), and the center of the hole extends the solid ground improvement body 1. It is good to form together with the central axis of a direction. In this case, as shown in FIGS. 14C and 15C, the solid ground improvement body 1 after the formation of the excavation hole BH has a thin portion where the wall thickness is minimized.
The thickness of the thin wall portion (hereinafter referred to as the thin wall portion thickness) t2 is determined according to the excavation force of the excavating device 20 that forms the excavation hole BH and the strength of the ground, similarly to the wall thickness t1 described above. It may be determined within a safe wall thickness range R2 determined based on the allowable strength range R1 of 1a and the necessary safety factor Fs for the hole wall collapse of the excavation hole BH. That is, the safe wall thickness range R2 may be set for the thin portion thickness t2 instead of the above-described wall thickness t1, and the thin portion thickness t2 may be set in the same procedure as the wall thickness t1. Thereby, collapse of a hole wall can be prevented reliably.

また、変形例１及び２の場合、薄肉部厚さｔ２は、さらに、上述した壁厚ｔ１と同様に、安全壁厚範囲Ｒ２のうちの、掘削孔ＢＨ及び地盤改良体１ａの施工精度に応じて定める最小壁厚ｔmin以上の範囲である施工壁厚範囲Ｒ３内で定められるとよい。つまり、壁厚ｔ１に代って薄肉部厚さｔ２について施工壁厚範囲Ｒ３を設定し、壁厚ｔ１と同じ手順で薄肉部厚さｔ２を設定するとよい。これにより、施工精度を考慮して、薄肉部厚さｔ２を設定することができる。   Moreover, in the case of the modified examples 1 and 2, the thin part thickness t2 is further in accordance with the construction accuracy of the excavation hole BH and the ground improvement body 1a in the safety wall thickness range R2, similarly to the wall thickness t1 described above. It is good to be determined within the construction wall thickness range R3 which is a range equal to or greater than the minimum wall thickness tmin determined in the above. That is, it is preferable to set the construction wall thickness range R3 for the thin portion thickness t2 instead of the wall thickness t1, and set the thin portion thickness t2 in the same procedure as the wall thickness t1. Thereby, the thin part thickness t2 can be set in consideration of construction accuracy.

また、変形例１及び２の場合、各地盤改良体１ａの造成径Ｄ３は、施工壁厚範囲Ｒ３と掘削孔ＢＨの内径Ｄ２とに基づいて定める安全造成径範囲Ｒ４と、造成可能径範囲Ｒ５とが重複する範囲である施工造成径範囲Ｒ６内で定められるとよい。つまり、壁厚ｔ１に代って薄肉部厚さｔ２について安全造成径範囲Ｒ４を設定し、壁厚ｔ１と同じ手順で造成径Ｄ３を設定するとよい。これにより、施工精度を考慮して、造成径Ｄ３を設定することができる。
なお、壁厚ｔ１に代って薄肉部厚さｔ２を演算するように前記システムを構成してもよい。この場合、前記システムは、延伸方向の中心軸が構築予定の杭の軸心に略一致し、地盤より高い強度を有し、且つ、造成後、前記中心軸に沿って杭径Ｄ２に合わせた掘削孔ＢＨが形成されてなる複数の地盤改良体１ａからなる中実の中実地盤改良体１の薄肉部厚さｔ２を設定するためのシステムであって、掘削孔ＢＨを形成する掘削装置２０の掘削力と地盤の強度とに応じて定められる地盤改良体１ａの許容強度範囲Ｒ１と、掘削孔ＢＨの孔壁崩壊についての必要安全率Ｆｓとに基づいて定める安全壁厚範囲Ｒ２内で、掘削孔ＢＨの形成後の中実地盤改良体１の薄肉部厚さｔ２の値を演算する演算部を含んで構成されている。この演算部は、安全壁厚範囲Ｒ２のうちの施工壁厚範囲Ｒ３内で薄肉部厚さｔ２の値を演算し、安全造成径範囲Ｒ４と造成可能径範囲Ｒ５とが重複する範囲である施工造成径範囲Ｒ６内で各地盤改良体１ａの造成径Ｄ３の値を演算するように構成するとよい。 In the case of Modifications 1 and 2, the building diameter D3 of the local board improvement body 1a is determined based on the construction wall thickness range R3 and the inner diameter D2 of the excavation hole BH, and the buildable diameter range R5. It is good to be defined within the construction creation diameter range R6, which is a range in which and overlap. That is, instead of the wall thickness t1, the safe forming diameter range R4 may be set for the thin portion thickness t2, and the forming diameter D3 may be set in the same procedure as the wall thickness t1. Thereby, the construction diameter D3 can be set in consideration of construction accuracy.
In addition, you may comprise the said system so that the thin part thickness t2 may be calculated instead of wall thickness t1. In this case, in the system, the central axis in the extending direction substantially coincides with the axis of the pile to be constructed, has a higher strength than the ground, and is adjusted to the pile diameter D2 along the central axis after formation. A drilling device 20 for setting the thin wall thickness t2 of a solid solid ground improvement body 1 comprising a plurality of ground improvement bodies 1a formed with a drilling hole BH, which forms the drilling hole BH. Within the safety wall thickness range R2 determined based on the allowable strength range R1 of the ground improvement body 1a determined according to the excavation force and the strength of the ground and the necessary safety factor Fs for the hole wall collapse of the drilling hole BH, The solid ground improvement body 1 after the formation of the excavation hole BH is configured to include a calculation unit that calculates the value of the thin portion thickness t2. This calculation part calculates the value of the thin part thickness t2 within the construction wall thickness range R3 of the safety wall thickness range R2, and the construction is a range where the safe creation diameter range R4 and the buildable diameter range R5 overlap. It is good to comprise so that the value of the creation diameter D3 of the local board improvement body 1a may be calculated within the creation diameter range R6.

また、杭構築方法は、地盤の鉛直方向に延びる少なくとも一つの地盤改良体１ａからなる中実の中実地盤改良体１を形成することと、中実地盤改良体１内を鉛直方向に掘削して掘削孔を形成することと、掘削孔ＢＨ内に杭Ｐを構築することと、を含み、中実地盤改良体１を形成することは、一つの地盤改良体１ａの造成予定領域毎に、地盤に鉛直方向に延伸するガイドホールＧＨを形成することと、円筒状の先端ロッド１２１と、先端ロッド１２１の先端部側に設けられる噴射モニタ１２２と、先端ロッド１２１の基端部側に順次継ぎ足される延長ロッド１２３と、を有するロッド１２をガイドホールＧＨに挿入することと、固化材と水を含む液体を噴射モニタ１２２から半径方向外方に向けて噴射しつつ、ロッド１２を回転させると共に、ロッド１２を引き上げて、ガイドホールＧＨより大径であり且つ地盤より強度の高い地盤改良体１ａを形成することと、を含んで構成されていればよい。   Moreover, the pile construction method forms the solid solid ground improvement body 1 which consists of at least one ground improvement body 1a extended in the vertical direction of the ground, and excavates the inside of the solid ground improvement body 1 in the vertical direction. Forming the excavation hole and constructing the pile P in the excavation hole BH, and forming the solid ground improvement body 1 for each planned construction area of one ground improvement body 1a, A guide hole GH extending in the vertical direction in the ground, a cylindrical distal end rod 121, an injection monitor 122 provided on the distal end side of the distal end rod 121, and a proximal end side of the distal end rod 121 are sequentially added. And inserting the rod 12 having the extension rod 123 into the guide hole GH, rotating the rod 12 while ejecting the liquid containing the solidified material and water from the ejection monitor 122 outward in the radial direction, Pull up head 12, forming a large diameter a and and high strength than ground soil improvement material 1a from the guide hole GH, may be composed include.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to the said embodiment, A various deformation | transformation and change are possible based on the technical idea of this invention.

１・・・・・中実地盤改良体
１ａ・・・・地盤改良体
１０・・・・地盤改良体形成装置
１１・・・・本体
１２・・・・ロッド
１３・・・・把持部
１４・・・・ピット
１５・・・・サンドポンプ
１６・・・・スライム貯留タンク
１７・・・・スイベル
２０・・・・掘削装置
２１・・・・本体
２２・・・・安定液タンク
２３・・・・サンドポンプ
２４・・・・サクションポンプ
２５・・・・残土タンク
２６・・・・掘削ロッド管
２７・・・・ロッド管駆動機
２８・・・・スイベル
１２１・・・先端ロッド
１２２・・・噴射モニタ（ノズル）
１２３・・・延長ロッド
２６１・・・先端掘削ロッド管
２６２・・・削孔ビット
２６３・・・延長掘削ロッド管
Ｂ・・・・・鉄道高架橋（既設構造物）
ＢＨ・・・・掘削孔
Ｇ１・・・・上層
Ｇ２・・・・支持層
ＧＨ・・・・ボーリング孔（ガイドホール）
Ｆｓ・・・・必要安全率
Ｊ・・・・・ジェット流
Ｌ１・・・・安定液供給管
Ｌ２・・・・泥水排出管
Ｌ３・・・・２次スクリーン管
Ｌ４・・・・サイクロンスクリーン管
Ｒ１・・・・許容強度範囲
Ｒ２・・・・安全壁厚範囲
Ｒ３・・・・施工壁厚範囲
Ｒ４・・・・安全造成径範囲
Ｒ５・・・・造成可能径範囲
Ｒ６・・・・施工造成径範囲
Ｓ１・・・・１次スクリーン
Ｓ２・・・・２次スクリーン
Ｓ３・・・・サイクロンスクリーン
ｔ１・・・・壁厚
ｔ２・・・・薄肉部の厚さ（薄肉部厚さ） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solid ground improvement body 1a ... Ground improvement body 10 ... Ground improvement body formation apparatus 11 ... Main body 12 ... Rod 13 ... Holding part 14- ... Pit 15 ... Sand pump 16 ... Slime storage tank 17 ... Swivel 20 ... Excavator 21 ... Main body 22 ... Stabilizer tank 23 ... · Sand pump 24 ··· Suction pump 25 ··· Soil tank 26 ··· Excavation rod tube 27 ··· Rod tube drive 28 ··· Swivel 121 · · · Rod rod 122 ··· Injection monitor (nozzle)
123 ... Extension rod 261 ... Tip excavation rod pipe 262 ... Drilling bit 263 ... Extension excavation rod pipe B ... Railway viaduct (existing structure)
BH ... Drilling hole G1 ... Upper layer G2 ... Support layer GH ... Boring hole (guide hole)
Fs ··· Necessary safety factor J ··· Jet flow L1 ··· Stable liquid supply tube L2 ··· Muddy water discharge tube L3 ···· Secondary screen tube L4 ··· Cyclone screen tube R1 ... Allowable strength range R2 ... Safety wall thickness range R3 ... Construction wall thickness range R4 ... Safety creation diameter range R5 ... Buildable diameter range R6 ... Construction Formed diameter range S1... Primary screen S2... Secondary screen S3... Cyclone screen t1... Wall thickness t2 ... Thin wall thickness (thin wall thickness)

Claims (14)

地盤に杭を構築する杭構築方法であって、
前記地盤の鉛直方向に延びる少なくとも一つの地盤改良体からなる中実の中実地盤改良体を形成することと、
前記中実地盤改良体内を鉛直方向に掘削して掘削孔を形成することと、
前記掘削孔内に前記杭を構築することと、
を含み、
前記中実地盤改良体を形成することは、一つの前記地盤改良体の造成予定領域毎に、
前記地盤に鉛直方向に延伸するボーリング孔を形成することと、
円筒状の先端ロッドと、当該先端ロッドの先端部側に設けられるノズルと、前記先端ロッドの基端部側に順次継ぎ足される延長ロッドと、を有するロッドを前記ボーリング孔に挿入することと、
固化材と水を含む液体を前記ノズルから半径方向外方に向けて噴射しつつ、前記ロッドを回転させると共に、前記ロッドを引き上げて、前記ボーリング孔より大径であり且つ前記地盤より強度の高い前記地盤改良体を形成することと、
を含む、杭構築方法。 A pile construction method for constructing a pile on the ground,
Forming a solid solid ground improvement body comprising at least one ground improvement body extending in a vertical direction of the ground;
Excavating the solid ground improvement body in the vertical direction to form an excavation hole;
Building the pile in the borehole;
Including
For forming the solid ground improvement body, for each planned construction area of the ground improvement body,
Forming a boring hole extending vertically in the ground;
Inserting a rod having a cylindrical tip rod, a nozzle provided on the tip end side of the tip rod, and an extension rod sequentially added to the base end side of the tip rod into the boring hole;
The rod is rotated while ejecting a liquid containing solidification material and water radially outward from the nozzle, and the rod is pulled up to be larger in diameter than the boring hole and higher in strength than the ground. Forming the ground improvement body;
Including pile construction method. 前記掘削孔の形成時に、前記掘削孔内に安定液を供給し、前記中実地盤改良体内で生じた掘削土砂を安定液と共に前記掘削孔外に排出し、当該排出された安定液を再び前記掘削孔内に供給して循環させる、請求項１に記載の杭構築方法。   During the formation of the excavation hole, a stabilizing liquid is supplied into the excavation hole, and the excavated sediment generated in the solid ground improvement body is discharged out of the excavation hole together with the stabilizing liquid. The pile construction method according to claim 1, wherein the pile construction method is supplied and circulated in the excavation hole. 先端掘削ロッド管と、当該先端掘削ロッド管の先端部側に設けられる削孔ビットと、前記先端掘削ロッド管の基端部側に順次継ぎ足される延長掘削ロッド管とから成る掘削ロッド管を有する掘削装置により、前記中実地盤改良体内を掘削して前記掘削孔を形成し、
前記掘削孔内の掘削土砂と安定液からなる泥水は、前記先端掘削ロッド管の先端開口部から吸引され、前記掘削ロッド内を上昇して前記掘削孔外に排出される、請求項２に記載の杭構築方法。 Drilling having a drilling rod tube comprising a distal drilling rod tube, a drill bit provided on the distal end side of the distal drilling rod tube, and an extended drilling rod tube sequentially added to the proximal end side of the distal drilling rod tube With the device, the excavation hole is formed by excavating the solid ground improvement body,
The muddy water consisting of excavated sediment and stabilizing liquid in the excavation hole is sucked from the distal end opening of the distal excavation rod pipe, rises in the excavation rod, and is discharged out of the excavation hole. Pile construction method. 前記掘削孔内に、予め分割して形成された鉄筋籠を順次継ぎ足して建て込むと共にコンクリートを打設して、前記杭を形成する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の杭構築方法。   The pile construction according to any one of claims 1 to 3, wherein, in the excavation hole, rebars formed in advance are sequentially added and built, and concrete is placed to form the pile. Method. 前記掘削孔内に、予め分割して形成されたコンクリート杭又は鋼管杭を順次継ぎ足して建て込み、
前記掘削孔の孔壁と前記建て込まれた前記コンクリート杭又は鋼管杭との間に、コンクリート、モルタル及びセメントペーストのいずれか１つを充填して、前記杭を形成する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の杭構築方法。 In the excavation hole, concrete piles or steel pipe piles formed by dividing in advance are built in order,
The pile is formed by filling one of concrete, mortar, and cement paste between a hole wall of the excavation hole and the built-in concrete pile or steel pipe pile. The pile construction method as described in any one of these. 前記中実地盤改良体は、一つの前記地盤改良体からなり、請求項１〜５のいずれか１つに記載の杭構築方法。   The said solid ground improvement body consists of one said ground improvement body, The pile construction method as described in any one of Claims 1-5. 前記掘削孔は、前記地盤改良体の造成径より小さい所定の内径を有し、その孔中心を前記中実地盤改良体の延伸方向の中心軸と合わせて形成され、
前記掘削孔の形成後の前記地盤改良体の壁厚は、前記掘削孔を形成する掘削装置の掘削力と地盤の強度とに応じて定める前記地盤改良体の許容強度範囲と、前記掘削孔の孔壁崩壊についての必要安全率とに基づいて定める安全壁厚範囲内で定められる、請求項６に記載の杭構築方法。 The excavation hole has a predetermined inner diameter smaller than the formation diameter of the ground improvement body, and the hole center is formed in alignment with the central axis in the extending direction of the solid ground improvement body,
The wall thickness of the ground improvement body after the formation of the excavation hole is an allowable strength range of the ground improvement body determined in accordance with the excavation force of the excavation apparatus that forms the excavation hole and the strength of the ground, The pile construction method according to claim 6, wherein the pile construction method is defined within a safety wall thickness range determined based on a necessary safety factor for hole wall collapse. 前記壁厚は、前記安全壁厚範囲のうちの、前記掘削孔及び前記地盤改良体の施工精度に応じて定める最小壁厚以上の範囲である施工壁厚範囲内で定められる、請求項７に記載の杭構築方法。   The wall thickness is determined within a construction wall thickness range that is equal to or greater than a minimum wall thickness determined according to construction accuracy of the excavation hole and the ground improvement body in the safety wall thickness range. The described pile construction method. 前記中実地盤改良体は複数の前記地盤改良体が互いに重なり合ってなる、請求項１〜５のいずれか１つに記載の杭構築方法。   The pile construction method according to any one of claims 1 to 5, wherein the solid ground improvement body is formed by overlapping a plurality of the ground improvement bodies. 前記掘削孔は、所定の内径を有し、その孔中心を前記中実地盤改良体の延伸方向の中心軸と合わせて形成され、
前記掘削孔の形成後の前記中実地盤改良体は、その壁厚が最小となる薄肉部を有し、
前記薄肉部の厚さは、前記掘削孔を形成する掘削装置の掘削力と地盤の強度とに応じて定める前記地盤改良体の許容強度範囲と、前記掘削孔の孔壁崩壊についての必要安全率とに基づいて定める安全壁厚範囲内で定められる、請求項９に記載の杭構築方法。 The excavation hole has a predetermined inner diameter, the hole center is formed in alignment with the central axis in the extending direction of the solid ground improvement body,
The solid ground improvement body after the formation of the excavation hole has a thin wall portion whose wall thickness is minimized,
The thickness of the thin wall portion is an allowable strength range of the ground improvement body determined according to the excavation force and the strength of the excavator that forms the excavation hole, and a necessary safety factor for the hole wall collapse of the excavation hole The pile construction method according to claim 9, wherein the pile construction method is defined within a safety wall thickness range determined based on 前記薄肉部の厚さは、前記安全壁厚範囲のうちの、前記掘削孔及び前記地盤改良体の施工精度に応じて定める最小壁厚以上の範囲である施工壁厚範囲内で定められる、請求項１０に記載の杭構築方法。   The thickness of the thin portion is determined within a construction wall thickness range that is a range equal to or greater than a minimum wall thickness determined according to construction accuracy of the excavation hole and the ground improvement body in the safety wall thickness range. Item 11. The pile construction method according to item 10. 前記地盤改良体の造成径は、前記施工壁厚範囲と前記掘削孔の前記所定の内径とに基づいて定める安全造成径範囲と、前記地盤改良体を形成する地盤改良体形成装置の造成能力に応じて定める造成径についての造成可能径範囲とが重複する範囲である施工造成径範囲内で定められる、請求項８又は１１に記載の杭構築方法。   The creation diameter of the ground improvement body depends on the safety creation diameter range determined based on the construction wall thickness range and the predetermined inner diameter of the excavation hole, and the creation ability of the ground improvement body forming apparatus that forms the ground improvement body. The pile construction method according to claim 8 or 11, wherein the pile construction method is defined within a construction creation diameter range that is a range in which a creation possible diameter range with respect to a creation diameter defined accordingly overlaps. 前記地盤改良体の一軸圧縮強さは、前記中実地盤改良体の形成が完了してから該中実地盤改良体に前記掘削孔を削孔可能となるまでの期間に応じて設定する所定の材齢日において、所定の強度範囲内に収まるように設定されている、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の杭構築方法。   The uniaxial compressive strength of the ground improvement body is a predetermined value set according to a period from the completion of the formation of the solid ground improvement body to the time when the excavation hole can be drilled in the solid ground improvement body. The pile construction method according to any one of claims 1 to 12, wherein the pile construction method is set so as to be within a predetermined strength range on a material age day. 前記所定の強度範囲の下限値は前記地盤改良体の周囲地盤の強度より高く設定され、前記所定の強度範囲の上限値は前記掘削孔を形成する掘削装置の掘削力に応じて設定されている、請求項１３に記載の杭構築方法。   The lower limit value of the predetermined strength range is set higher than the strength of the surrounding ground of the ground improvement body, and the upper limit value of the predetermined strength range is set according to the excavation force of the excavator that forms the excavation hole. The pile construction method according to claim 13.
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