JPH07286324A - ドレーン層付き杭又はドレーン柱の施工方法及びそれらに使用する施工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周面支持力を増化させるとともに、液状化対
策にもなる、低振動、低騒音タイプのものである。 【構成】 中空管３２の外周面にスパイラル状にスクリ
ュー３４を設け、下端部に開閉可能な先掘刃３３を設け
たオーガー３１の内部に、オーガー３１とは独立して上
下動可能で、且つ既成杭１０の外径より大きな内径を有
する筒状の押圧管５０を装着し、前記オーガー３１で地
盤に掘削孔１２を開ける掘削工程と、前記押圧管５０の
内部を通して、既成杭１０を掘削孔１２内に設置する杭
設置工程と、前記中空管３２の内周面と押圧管５０の外
周面との間隙から、ドレーン材２０を供給し、押圧管３
２を上下動してこのドレーン材２０を押圧して締め固
め、既成杭１０の外周面と掘削孔１２の孔内周面との間
に排水用のドレーン層１１を形成しながら、オーガー３
１を掘削孔１２から引き上げる回収工程と備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地上の構築物や構造物
を支える既成杭に関して、既成杭本来の周面支持力を発
揮して、周面支持力の増加を図ることができると共に液
状化対策にもなる、低振動・低騒音タイプのドレーン層
付き杭又は地盤の液状化の対策として有効なドレーン柱
の施工方法及びそれらに使用する施工装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図３２，３３は従来の杭の施工方法を示
すものであって、図３２は、地盤を掘孔し、硬化剤を充
填する一工程を示す断面図、図３３は、孔内部に杭を固
定した状態を示す断面図である。従来、既成杭の低振動
・低騒音タイプでの施工方法の一つとして、図３２に示
すように、その外径が杭外径より少し大きい中空管の外
周面にスパイラル状にスクリューを設けたスクリューオ
ーガー101を、その上端に配置した回転装置102により、
回転させて、地盤中の土を地上に排出し、杭10を埋設す
るための孔12を形成していた。

【０００３】その後、図３２に示すように、スクリュー
オーガー101を引き上げる際に、孔12内に硬化剤として
のセメントミルク100を充填していた。つぎに、図３３
に示すように、セメントミルク100が充填された孔12内
部に既成の杭10を圧入し、沈設させていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の既成の
杭の低振動・低騒音施工方法では、図３３に示すよう
に、杭10の周囲に充填材としてセメントミルク100等の
硬化剤を充填して、杭10と硬化材とが一体化して地盤中
に固定するように形成されていた。したがって、地上の
構築物や構造物を支える基礎杭として必要な杭10の周面
支持力は、図３３に示すように、杭10の外周面とセメン
トミルク100との間では何ら影響されず、セメントミル
ク100と周辺地盤との境界での摩擦力Ｆにより決定され
ていた。

【０００５】したがって、特に地盤の強度が小さい軟弱
地盤においては、セメントミルク100と周辺地盤との境
界の摩擦力Ｆも小さく、周面支持力がほとんど期待でき
ないという問題点があった。また、掘孔により周辺地盤
がゆるむ上に、セメントミルク100の透水性が低いた
め、地震時において発生する地盤の液状化に対して不利
であるという問題点もあった。

【０００６】そこで、請求項１記載の発明は、上記した
従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、掘削孔内周面と杭外周面
との間に、ドレーン材を充填しながら、締め固め、排水
効果を有するドレーン層を形成することにより、杭本来
の周面支持力を発揮することができるとともに、地震時
における地盤の液状化を低減できるドレーン層付き杭の
施工方法を提供しようとするものである。

【０００７】請求項２記載の発明は、掘削孔内部に、ド
レーン材を充填しながら、締め固め、排水効果を有する
ドレーン柱を形成することにより、地震時における地盤
の液状化を低減できるドレーン柱の施工方法を提供しよ
うとするものである。請求項３記載の発明は、押圧管に
振動を与えながらドレーン材を押圧することにより、ド
レーン材をより強固に締め固めることができるドレーン
層付き杭の施工方法を提供しようとするものである。

【０００８】請求項４記載の発明は、掘削孔内部に、ド
レーン材を充填しながら、締め固め、排水効果を有する
ドレーン層を形成することにより、杭本来の周面支持力
を発揮することができるとともに、地震時における地盤
の液状化を低減できるドレーン層付き杭又は地震時にお
ける地盤の液状化を低減できるドレーン柱の施工に使用
する施工装置を提供しようとするものである。

【０００９】請求項５記載の発明は、押圧管に振動を与
えながらドレーン材を押圧することにより、ドレーン材
をより強固に締め固めることができる施工装置を提供し
ようとするものである。請求項６記載の発明は、押圧管
が、既成杭の外径より大きな内径を有することにより、
掘削孔の周辺地盤も強固に締め固めることができる施工
装置を提供しようとするものである。

【００１０】請求項７記載の発明は、押圧管の環状先端
部に、先細状の押圧部が設けられたことにより、環状先
端部周辺だけではなく、側方向にも締め固めることがで
きる施工装置を提供しようとするものである。請求項８
記載の発明は、押圧管の磨耗が激しい押圧部のみ、環状
先端部に交換可能に設けられていることにより、コスト
を低減できる施工装置を提供しようとするものである。

【００１１】請求項９記載の発明は、既成杭が、その外
周形状をテーパー状であって、上方に向かって拡径する
ように形成することにより、水平方向の応力を増加させ
て周面支持力をより増加させることができるドレーン層
付き杭を提供しようとするものである。請求項１０記載
の発明は、その外周表面がコルゲート状に形成された既
成杭を使用することにより、外周表面の摩擦抵抗を増加
させて、周面支持力をより増加させることができるドレ
ーン層付き杭を提供しようとするものである。

【００１２】請求項１１記載の発明は、複数の節部を形
成した既成杭を使用することにより、節部周辺の地盤内
応力を増加させて、周面支持力をより増加させることが
できるドレーン層付き杭を提供しようとするものであ
る。請求項１２記載の発明は、軸部の外周表面がコルゲ
ート状に形成された請求項１１記載の既成杭を使用する
ことにより、軸部外周表面の摩擦抵抗を増加させて、周
面支持力をより増加させることができるドレーン層付き
杭を提供しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するためのものであり、以下にその内容を図面に
示した実施例を用いて説明する。請求項１記載の発明
は、所要長さの中空管(32)の外周面にスパイラル状にス
クリュー(34)を設け、下端部に開閉可能な先掘刃(33)を
設けたオーガー(31)の内部に、オーガー(31)とは独立し
て上下動可能で、且つ既成杭(10)の外径より大きな内径
を有する筒状の押圧管(50)を装着し、前記オーガー(31)
で地盤に掘削孔(12)を開ける掘削工程と、オーガー(31)
の押圧管(50)の内部を通して、既成杭(10)を掘削孔(12)
内に設置する杭設置工程と、前記オーガー(31)の中空管
(32)の内周面と押圧管(50)の外周面との間隙から、ドレ
ーン材(20)を供給し、押圧管(50)を上下動してこのドレ
ーン材(20)を押圧して締め固め、既成杭(10)の外周面と
掘削孔(12)の孔内周面との間に排水用のドレーン層(11)
を形成しながら、オーガー(31)を掘削孔(12)から引き上
げる回収工程とを含むことを特徴とする。

【００１４】請求項２記載の発明は、所要長さの中空管
(32)の外周面にスパイラル状にスクリュー(34)を設け、
下端部に開閉可能な先掘刃(33)を設けたオーガー(31)の
内部に、オーガー(31)と独立して上下動可能な筒状の押
圧管(50)を設け、前記オーガー(31)で地盤に掘削孔(12)
を開ける掘削工程と、オーガー(31)の内部を通して、ド
レーン材(20)を供給し、押圧管(50)を上下動して、この
供給されたドレーン材を押圧して締め固め、掘削孔(12)
内に排水用のドレーン柱(13)を形成しながら、オーガー
(31)を掘削孔(12)から引き上げる回収工程とを含むこと
を特徴とする。

【００１５】請求項３記載の発明は、回収工程におい
て、押圧管(50)によりドレーン材(20)を押圧して締め固
める際に、押圧管(50)に振動を与えるようにしたことを
特徴とする。請求項４記載の発明は、所要長さの中空管
(32)、この中空管(32)の外周面に設けられたスパイラル
状のスクリュー(34)、前記中空管(32)の下端部に設けた
開閉可能な先掘刃(33)で構成したオーガー(31)と、 こ
のオーガー(31)の中空管(32)の内部に装着され、中空管
(32)と独立して上下動可能であるとともに、オーガー(3
1)の内部に供給されたドレーン材(20)を押圧しながら締
め固める中空な筒状の押圧管(50)とを備えたことを特徴
とする。

【００１６】請求項５記載の発明は、押圧管(50)には、
ドレーン材(20)を押圧して締め固める際に、押圧管(50)
を振動させるバイブレーター(43)を備えたことを特徴と
する。 請求項６記載の発明は、押圧管(50)が、既成杭
(10)の外径より大きな内径を有することを特徴とする。
請求項７記載の発明は、押圧管(50)の環状先端が、その
肉厚が先端に至るに従って薄肉に形成された先細状の押
圧部(56,57)が設けられたことを特徴とする。

【００１７】請求項８記載の発明は、押圧管(50)の押圧
部が、押圧管(50)の環状先端部に交換可能に設けられた
ことを特徴とする。請求項９記載の発明は、既成杭(10)
が、その外周形状がテーパー状であって、上方に向かっ
て拡径するように形成されていることを特徴とする。請
求項１０記載の発明は、既成杭(10)が、その外周表面が
コルゲート状に形成されていることを特徴とする。

【００１８】請求項１１記載の発明は。既成杭(10)が、
その軸方向に所定間隔おきに形成された複数の節部(68)
と、上下に隣接した節部(64)間に形成される軸部(68)と
を備えたことを特徴とする。請求項１２記載の発明は、
既成杭(10)の軸部(68)が、その外周表面がコルゲート状
に形成されていることを特徴とする。

【００１９】

【作用】請求項１記載の発明によれば、既成杭(10)の外
周と掘削孔(12)の内周との間に、ドレーン材(20)を充填
して、掘削孔(12)内径より小さく、既成杭(10)外径より
大きい径を有する筒状の押圧管(50)により、ドレーン材
(20)を締め固めている。このため、既成杭(10)の周面支
持力は、既成杭(10)自身が本来持つ、既成杭(10)の外周
面とドレーン材(20)との間の摩擦力(Ｆ)により決定され
る。

【００２０】これにより、既成杭(10)自身が本来有する
周面支持力を発揮させることができる。また、ドレーン
材(20)は、それらの間に隙間を有しているので、その隙
間内を水等の液体は自由に移動することができる。この
ため、ドレーン層(11)は排水効果を有する排水孔として
の役割を果たすことができ、地盤中に含まれる水分の間
隙水圧が地震により上昇しても、ドレーン層(11)内部の
ドレーン材(20)により形成された隙間を通じて水が地表
に移動し、地盤中の間隙水圧の上昇を抑えることができ
る。

【００２１】これにより、地震による液状化現象の発生
を抑えることができる。請求項２記載の発明によれば、
掘削孔(12)の内部に、ドレーン材(20)を充填して、筒状
の押圧管(50)を上下動して、ドレーン材(20)および周辺
地盤を締め固めている。これにより、その内部にドレー
ン材(20)が充填されているとともに、地盤中に垂直に配
置されたドレーン柱(13)が形成される。このドレーン材
(20)は、それらの間に隙間を有しているので、その隙間
内を水等の液体は自由に移動することができる。

【００２２】このため、ドレーン柱(13)は排水効果を有
する排水孔としての役割を果たすことができ、地盤中に
含まれる水分の間隙水圧が地震により上昇しても、ドレ
ーン柱(13)内部のドレーン材(20)により形成された隙間
を通じて水が地表に移動し、地盤中の間隙水圧の上昇を
抑えることができる。また、周辺地盤の締め固めによる
密度増加で液状化抵抗が増大する。

【００２３】これらにより、地震による液状化現象の発
生を抑えることができる。請求項３記載の発明によれ
ば、押圧管(50)によりドレーン材(20)を押圧する際に、
押圧管(50)に振動を与えながらドレーン材(20)を締め固
めている。このため、押圧管(50)を介して、ドレーン材
(20)が振動し、粒同士がより密に配置され、粒同士の結
合が強固となり、ドレーン材(20)をより強固に締め固め
ることができる。

【００２４】請求項４記載の発明によれば、オーガー(3
1)を回転させると、その下端部に設けた先掘刃(33)が地
盤を掘り進み、中空管(32)の外周に設けたスクリュー(3
4)により、オーガー(31)を地盤中に貫入させるととも
に、地表に排土させる。また、このオーガー(31)は、内
部が中空な中空管(32)を有し、その内部に中空管(32)と
独立して上下動可能で、その内部に供給されたドレーン
材(20)を押圧しながら締め固める中空な筒状の押圧管(5
0)を有している。

【００２５】このため、オーガー(31)を地盤中に貫入さ
せて、地盤中に掘削孔(12)を形成したのち、オーガー(3
1)を逆回転させて、掘削孔(12)から抜き出しながら、中
空管(32)の内部にドレーン材(20)を供給しつつ、中空管
(32)の内部で押圧管(50)を上下動させ、その下端でドレ
ーン材(20)を押し固められる。さらに、この押圧管(50)
は、中空筒状に形成されてあるので、掘削孔(32)の外周
部近傍が押圧されるため、ドレーン材(20)のみではな
く、掘削孔(32)の周辺近傍の地盤まで締め固められる。

【００２６】請求項５記載の発明によれば、押圧管(50)
によりドレーン材(20)を押圧する際に、押圧管(50)に振
動を与えるバイブレーター(43)を備えている。このた
め、バイブレータ(43)の振動が、押圧管(50)を介して、
ドレーン材(20)に伝わり、ドレーン材(20)に使用される
粒同士がより密に配置され、粒同士の結合が強固とな
り、ドレーン材(20)をより強固に締め固めることができ
る。

【００２７】請求項６記載の発明によれば、押圧管(50)
は、既成杭(10)の外径より大きな内径を有している。こ
のため、押圧管(50)はオーガー(31)の内部において、中
空管(32)と既成杭(10)との間の空間に配置可能となり、
そこで上下動することにより、その間に充填されるドレ
ーン材(20)が押し固められる。

【００２８】請求項７記載の発明によれば、押圧管(50)
の環状先端部に、その肉厚が先端に至るに従って薄肉に
形成された先細状の押圧部が設けてある。このため、押
圧管(50)が上下動することにより、先細状の押圧部の斜
面により、ドレーン材(20)は側方向にも押し拡げられ、
ドレーン材(20)を側方向に締め固めることができる。

【００２９】さらに、ドレーン材(20)を介して、掘削孔
(12)周辺の地盤も締め固めることができる。請求項８記
載の発明によれば、押圧管(50)の押圧部が、押圧管(50)
の環状先端部に交換可能に形成されている。このため、
使用により、押圧部が磨耗しても、押圧管(50)全てを新
たなものに、交換する必要がなく。コスト低減を図るこ
とができる。

【００３０】請求項９記載の発明によれば、既成杭(10)
の外周形状がテーパー状であって、上方に向かって拡径
するように形成されている。このため、この既成杭(10)
を下方に向かってドレーン材(20)の内部に埋設すると、
荷重Ｗが増加するとともに、つまり既成杭(10)が下方に
沈下するにつれて、既成杭(10)の周辺に充填したドレー
ン材(20)を横方向に押し出すため、水平方向の応力(σ
h)が増加し、周面支持力が増加する。

【００３１】請求項１０記載の発明によれば、既成杭(1
0)の外周表面がコルゲート状に形成されている。このた
め、この既成杭(10)をドレーン材(20)の内部に埋設する
と、既成杭(10)の外周表面の摩擦抵抗が増加し、周面支
持力をより増加させることができる。請求項１１記載の
発明によれば、既成杭(10)は、その軸方向に所定間隔お
きに形成された複数の節部(64)と、上下に隣接した節部
(64)間に形成される軸部(68)とにより形成されている。

【００３２】このため、既成杭(10)に加わる荷重(Ｗ)が
増加すると、節部(64)により圧縮荷重(Ｑ)を増加させる
とともに、水平方向の応力(σh)を増加させる。これに
より、周面支持力をより増加させることができる。請求
項１２記載の発明によれば、既成杭(10)の軸部(68)は、
その外周形状がコルゲート状に形成されている。

【００３３】このため、軸部(68)の外周表面の摩擦抵抗
を増加させることができ、周面支持力をより増加させる
ことができる。

【００３４】

【実施例】図１〜図８は、本発明の第１の実施例を示す
ものであり、図１は第１の実施例に係るドレーン層付き
杭を地盤中に埋設した状態の正面図、図２は杭の摩擦係
数のグラフ、図３〜８は地震時における液状化現象を説
明するための概略模式図であって、図３は地盤の概略断
面図、図４はゆるい砂層の粒の状態の概略模式図、図５
は地震発生前後の地盤の概略模式図、図６は地震発生時
における未処理地盤の状態の概略断面図、図７は地震発
生時における処理地盤の状態の概略断面図、図８は地震
発生時における処理地盤及び未処理地盤と間隙水圧比と
の関係の概略模式図を各々示す。

【００３５】図１中、10は地盤中に建造物の基礎として
埋設される既成杭を示すものであって、地盤に地表から
垂直下方に開けられた掘削孔12のほぼ中央に埋設されて
いる。そして、この既成杭10の外周面と、前記掘削孔12
の内周面との間には、砂利等のドレーン材20が押し固め
られて、充填されたドレーン層11が形成されている。こ
こで、既成杭11の周面支持力について説明する。

【００３６】前記ドレーン層11は、硬化剤等を使用する
ことなく、砂利等のドレーン材20を押し固めて形成して
あるので、既成杭10とドレーン材20とは一体として固定
されているのではない。このため、既成杭10の上端から
荷重Ｗが作用したとき、既成杭10の外周表面とドレーン
材20との間の境界面で摩擦力Ｆが発生する。

【００３７】したがって、既成杭10の周面支持力は、既
成杭10自身が本来持つ、既成杭10の外周表面とドレーン
材20との間の摩擦力Ｆにより決定される。これにより、
杭10自身が本来有する周面支持力を発揮させることがで
きる。上記杭10の外周面の摩擦力Ｆは、つぎの式で表さ
れる。 Ｆ＝σh×tanδ＋Ｃ 上記σhはドレーン材20から杭10に作用する水平方向の
応力、Ｃは粘着力を示す。

【００３８】したがって、杭10においては、ドレーン材
20および周辺地盤を締固めることにより、上記の式で水
平方向の応力σhを増加させて、周面支持力を増加させ
ることができる。前記tanδは、摩擦係数で、杭10の表
面の粗さ及び地盤の性質によって決定される。この摩擦
係数は、図２に示すように、杭10の表面の粗さ、すなわ
ち凹凸の高低差Ｒが、周辺地盤の平均粒径Ｄの約１／１
０以下では、杭10の表面が粗いほど、大きくなり、約１
／１０より大きくなると、すべり面が杭10とドレーン材
20の境界面でなくドレーン材中で生じるようになるた
め、摩擦係数はほぼ一定値となる。

【００３９】したがって、杭10の外周面の凹凸の粗さ
は、ドレーン材20の平均粒径Ｄを考慮して、杭10の表面
の粗さＲをドレーン材20の平均粒径Ｄの約１／１０より
大きく設定することで、最大の摩擦係数を得ることがで
きる。つぎに、ドレーン層11の排水効果について説明す
る。前記ドレーン層11は、図１に示すように、ドレーン
材20を押し固めて形成したもので、それらの間には隙間
を有しているので、その隙間内を水等の液体は自由に移
動することができる。

【００４０】このため、ドレーン層11は排水効果を有す
る排水孔としての役割を果たすことができ、地盤中に含
まれる水分の間隙水圧が地震により上昇しても、ドレー
ン層11内部のドレーン材20により形成された隙間を通じ
て水が地表に移動し、地盤中の間隙水圧の上昇を抑える
ことができる。これにより、地震による地盤の液状化現
象の発生を抑えることができる。

【００４１】ここで、地震による地盤の液状化現象に関
して説明する。砂地盤の液状化は、図３に示すように、
地下水位面ＷLが地表面ＧLから、約２０ｍ以浅にあっ
て、地下水を含んだゆるい砂層ＬSにおいて発生し易
い。ここで、地盤の液状化現象のメカニズムについて、
砂の粒子からなる、ゆるい砂層ＬSの一部を拡大して説
明する。

【００４２】図４に示すように、砂粒間の隙間を水で満
たし、ゆるく堆積しているゆるい砂層ＬSに、地震によ
る繰り返しの横方向の力、いわゆるせん断力τPが作用
すると、砂粒は周りの隙間に落ち込もうとして、地盤は
体積を縮めようとする。すなわち、地震発生前の地盤91
は、図５に示すように、地震でせん断力τPが作用し
て、体積が減少した地震発生後の地盤92の状態に変化す
る。

【００４３】ところが、砂粒の間には水があるので、地
震のような短い時間では、水は外に逃げ出すことが出来
なくなり、一時的に水圧、いわゆる過剰間隙水圧が発生
する。この水圧が、地表面ＧLからその深さまでの圧力
Ｅ（有効土カブリ圧）まで上昇した時に、地盤は見かけ
上液体のような挙動を示す。すなわち、地下水を含んだ
ゆるい砂層ＬSが強い地震を受けると、砂層ＬS間に含ま
れた間隙水の圧力の上昇で、砂粒間の摩擦が減り、地盤
はせん断抵抗を失って液状化する現象である。

【００４４】このとき、図６に示すように、多量の地下
水が砂を伴って、噴砂・噴水93となって地表に噴き出す
ことがある。液状化した地盤は建物を支える力を失う。
また、部分的沈下で建物が損壊したり、傾斜、転倒する
こともある。この地盤の液状化を発生させるポイントと
して、第１に地盤中の砂の詰まり方がゆるいこと、第２
にその結果として、間隙水圧が上昇することの２つがあ
る。

【００４５】したがって、地盤の液状化を防ぐ対策とし
てこの２点に着目すればよいことになる。すなわち、液
状化対策としては、地盤を締め固めるか、図７に示すよ
うに、原地盤の砂よりもずっと透水性の高いドレーン材
20、例えば砂利の柱からなるドレーン層11を地中に設け
て、ゆるい砂層Ｌs間で発生した水圧Ｕを砂利等のドレ
ーン材20からなるドレーン層11ですばやく地表に逃がし
てやり、砂粒間の水圧Ｕの上昇を抑えてやればよい。

【００４６】さらに、地盤の締め固めとドレーン層11の
両者を併用すれば、より効果的である。ここで、液状化
対策として地盤中に、ドレーン材20からなるドレーン層
11を形成した処理地盤と、ドレーン層11等の対策を施し
ていない未処理地盤とにおける地盤中のＡ点、Ｂ点の間
隙水圧を比較すると、図８に示すように、Ａ点、Ｂ点共
に処理地盤の方が未処理地盤より低い値となる。これ
は、ドレーン層11による排水効果によるものである。

【００４７】本発明の第１の実施例に係るドレーン層付
き杭10によれば、図１に示すように、杭10の周囲に連続
的にドレーン材20を充填することにより、周面支持力と
して杭10本来の摩擦抵抗特性を生かすことができるとと
もに、地震によって周辺の砂地盤で発生した間隙水圧を
いちはやく地表に逃がしてやることができる。これによ
り、周辺地盤の液状化現象の発生を抑えることができ
る。

【００４８】さらに、ドレーン材20は杭10の外周面と掘
削孔12の内周面との間に充填する際に、充分押し固め
て、形成されている。このため、水平方向の応力σhの
値が増加するに伴い、摩擦力Ｆが増加するとともに、周
辺地盤も締め固められる。これにより、周面支持力の増
加とともに、周辺地盤の密度が増加し、周辺地盤が締め
固められ、ドレーン層11の排水効果に加えて、地盤の液
状化現象の発生を抑えることができる。

【００４９】つぎに、本発明の第１の実施例に係るドレ
ーン層付き杭の施工方法について説明する。図９〜２２
は本発明の第１の実施例に係るものであって、図９は全
外周にスクリューを有するオーガーの概略側面図、図１
０は先端部のみにスクリューを有するオーガーの概略側
面図、図１１〜１５は施工方法を示すものであって、図
１１はオーガーを地盤上にセットした状態の概略断面
図、図１２はオーガーを地盤中に貫入させている状態の
概略断面図、図１３はオーガー内部に杭を設置した状態
の概略断面図、図１４はドレーン材を充填しながらオー
ガーを引き抜いている状態の概略断面図、図１５は杭を
地盤中に埋設した状態の概略断面図、図１６は押圧管の
先端の概略断面図、図１７は他の押圧管の先端の概略断
面図、図１８は他の押圧管の先端の概略断面図、図１９
は他の押圧管の側面図、図２０は図１９の押圧管の底面
図、図２１は他の押圧管の側面図、図２２は図２１の押
圧管の底面図を各々示す。

【００５０】図９に示すように、本施工装置10は、地盤
中に掘削孔12を形成するオーガー31と、このオーガー31
の内部にあって、オーガー31と独立して上下動可能な筒
状の押圧管50とを備えている。上記オーガー31は、杭10
より大きな内径を有する円筒状であって、その先端下部
には、円錐状であって、先端が開口可能に形成された先
掘刃33と、この先掘刃33に連設され、中空の円筒管状に
形成された中空管32と、この中空管32の外周表面にスパ
イラル状に連続して形成されたスクリュー34とを備えた
ものを使用する。なお、オーガー31の先端下部は、オー
ガー31の引き上げ時にオーガー31から分離し、土中に残
る非回収タイプのものでもよい。

【００５１】また、オーガー31は、図１０に示すよう
に、スクリュー34がその先掘刃33から途中まで外周表面
にスパイラル状に形成されている先端オーガータイプの
ものでもよい。この先端オーガータイプのオーガー31
は、地盤から排出する土の量が少なく、いわゆる低排土
となり、周辺地盤をより締め固める効果がある。このよ
うな先端オーガータイプのものは、特にゆるい砂地盤や
軟弱粘土地盤の場合に、それらが圧縮され、密度が増加
し、周辺地盤を締め固めることができて、周面支持力を
増加させることができ、有効である。

【００５２】まず、図１１に示すように、前記オーガー
31からなる施工装置30を所定の地盤上に垂直に設置す
る。本施工装置30は、図１１に示すように、外周表面に
スクリュー34を有する前記オーガー31と、このオーガー
31内部に配置された押圧管50と、この押圧管50を上下に
可動させる可動装置40と、この可動装置40とオーガー31
との間にあって、オーガー31を回転させるとともに、オ
ーガー31の内周面と押圧管50の外周面との間にドレーン
材20を圧入可能な回転圧入装置41とを備えている。

【００５３】上記押圧管50は、図１１に示すように、円
筒状であって、その外径がオーガー31の内径より小さく
設定されてあり、その頭部には、押圧管50に振動を与え
ることが可能なバイブレーター43が設置されている。前
記可動装置40は、図１１に示すように、回転圧入装置41
の上に配置されているとともに、可動装置40と押圧管50
とは、支持軸44により連結されている。そして、可動装
置40の内部には、図示しないがカムが組み込まれてあ
り、前記支持軸44を繰り返し、上下動することにより、
押圧管50を上下動できるように設定されている。

【００５４】前記回転圧入装置41は、図１１に示すよう
に、その上部にドレーン材20を外部から挿入できる投入
口42が形成されている。つぎに、図１２に示すように、
回転圧入装置41によりオーガー31を時計回りに、正回転
させながら所定の深さまで地盤中に貫入する。つぎに、
図１３に示すように、地盤中の所定の深さまでオーガー
31を貫入させた後、回転圧入装置41によりオーガー31の
回転を停止させる。

【００５５】そして、図１３に示すように、オーガー31
の上に設置した可動装置40、支持軸44及び回転圧入装置
41等を取り除き、オーガー31の上部を開口した状態とす
る。つぎに、図１３に示すように、その開口した上方か
ら、砂利等からなるドレーン材20を投入し、オーガー31
の先掘刃33にのみ、ドレーン材20を充填する。なお、上
記ドレーン材20は、砂利、砕石、砕砂又は通常の川砂若
しくは山砂でもよい。

【００５６】つぎに、図１３に示すように、オーガー31
の開口した上方から、その内部に杭10を入れ、先端部30
のドレーン材20の上であって、オーガー31及び押圧管50
の中心部に杭10を設置する。なお、押圧管50を使用する
ことにより、副次的な効果として、杭10の鉛直性等の施
工精度を容易に高めることができる。これは、掘削孔12
よりもさらに径が小さな押圧管50の内部に杭10を設置す
るために、杭10の傾斜が制限され、その結果として鉛直
性が向上するからである。

【００５７】また、杭10の種類としては、コンクリート
杭、鋼管杭、木杭あるいはこれらを複合し、組み合わせ
た杭10でもよい。つぎに、図１４に示すように、オーガ
ー31の上部に、再度、可動装置40、支持軸44及び回転圧
入装置41等を取り付ける。つぎに、図１４に示すよう
に、回転圧入装置41によりオーガー31を反時計回りに逆
回転させながら、オーガー31を徐々に引き抜いていく。

【００５８】その際、回転圧入装置41の投入口42からド
レーン材20を投入して、オーガー31の内周面と杭10の外
周面との間にドレーン材20を充填させる。さらに、ドレ
ーン材20を充填させると同時に、可動装置40により、押
圧管50を上下に繰り返し移動させて、充填しているドレ
ーン材20を締め固めていく。これにより、図１４に示す
ように、ドレーン材20を杭10の外周表面と掘削孔12の内
周表面との間に連続的に充填することができる。

【００５９】その際、押圧管50の上部に取り付けたバイ
ブレーター43により、押圧管50を振動させている。この
ため、押圧管50を介して、ドレーン材20が振動し、粒同
士がより密に配置され、粒同士の結合が強固となり、ド
レーン材20をより強固に締め固めることができる。

【００６０】なお、押圧管50を繰り返し上下させる装置
としては油圧ハンマーでもよい。また、繰り返し上下さ
せる位置としては、上述したように押圧管50全体を上下
させてもよいが、押圧管50の先端部だけでもよい。ま
た、バイブレーター43は、押圧管50の上部に取り付けて
いるが、先掘刃33に取り付けてもよい。バイブレーター
43を先掘刃33に取り付けると、振動を先掘刃33からドレ
ーン材20に直接伝えることができて、より効果的にドレ
ーン材20を締め固めることができる。

【００６１】さらに、振動はドレーン材20を介して、周
辺地盤にも伝わり、周辺地盤のゆるみを防ぐとともに、
周辺地盤を締め固めることができる。また、押圧管50
は、図１６に示すように、その先端下部の肉厚が先細に
形成されている。このため、ドレーン材20の内部に先端
が先細に形成された押圧管50が上方から押し込まれる
と、図１６に示すように、押圧管50の先端の両斜面によ
り、ドレーン材20を水平方向に押し拡げて、水平方向に
もドレーン材20を締め固めることができる。

【００６２】さらに、押圧管50によりドレーン材20を水
平方向に押圧する力は、ドレーン材20を介して、周辺地
盤にも及び、周辺地盤のゆるみを防ぎ、周辺地盤を締固
めることができる。また、押圧管50の先端には、図１７
に示すように、 先端下部の肉厚が外周外側に向かって
厚く形成された押圧部56を取り付けてもよい。

【００６３】上記押圧部56は、耐磨耗性が優れた金属か
らなり、図１７に示すように、その全体形状はリング状
であって、押圧管50の先端に固定されている。また、押
圧部56は、その内面側が緩やかに傾斜し、外面側が急勾
配に傾斜して、外周表面より外側に一部突出して形成さ
れている。これにより、押圧管50が上方から押し込まれ
ると、図１７に示すように、押圧部56の先端外側の斜面
により、周囲のドレーン材20を水平方向外側に向かって
押し拡げて、ドレーン材20を水平方向により強く締め固
めることができる。

【００６４】また、先端が磨耗したら、押圧管50全体を
取り替えることなく、磨耗が激しい先端の押圧部56のみ
取り替えることができて、施工コストを低減させること
ができる。さらに、押圧管50の先端は、図１８に示すよ
うに、先端下部の肉厚を外周外側に向かって厚く形成す
るとともに、内周面側に傾斜面を形成せず、外周面側に
のみ傾斜面を形成した押圧部57を取り付けてもよい。

【００６５】上記押圧部57は、耐磨耗性が優れた金属か
らなり、図１８に示すように、その全体形状はリング状
であって、押圧管50の先端下部に固定されている。ま
た、押圧部57は、その内面側には傾斜面を形成せず、外
面側が急勾配に傾斜して、外周表面より外側に一部突出
して形成されている。これにより、押圧管50が上方から
押し込まれると、図１８に示すように、押圧部57の先端
外側の斜面により、周囲のドレーン材20を水平方向外側
に向かって押し拡げて、ドレーン材20を水平方向外側に
向かってさらに強く締め固めることができる。

【００６６】また、先端が磨耗したら、図１７で示した
押圧部56と同様に、磨耗が激しい先端の押圧部57のみ取
り替えることができて、施工コストを低減させることが
できる。なお、図１７，１８で示したように、押圧部5
6,57は押圧管50の先端に取り付けて使用しているが、も
ちろん、図１６に示すように、押圧管50全体を一体物と
して形成してもよい。そして、図１５に示すように、杭
10の全長にわたって、その外周表面と掘削孔12との間に
ドレーン材20が充填され、杭10が締め固められた地盤中
に埋設され、杭10はドレーン材20及び周辺地盤により強
固に保持された状態となる。

【００６７】なお、上記第１の実施例において、押圧管
50の形状は、断面が円形の筒状等のものを使用している
が、断面形状は特にこれに限定されるものではなく、三
角形、四角形若しくは多角形の筒状等のものでもよく、
第１〜３の実施例で得られる効果と同様の効果を得るこ
とができる。また、図１６〜１８で示したような押圧管
50の代わりに、図１９，２０に示すように、長手方向の
下端側から開口したスリット54を有する筒状の押圧管51
を使用してもよい。

【００６８】上記押圧管51は、図１９，２０に示すよう
に、その全体形状が筒状であって、前記スリット54は、
その周方向に、ほぼ等間隔に配置されている。そして、
図１４に示すように、このスリット54を設けた押圧管50
を杭10とオーガー31との間に配置して、バイブレーター
43により振動を与えながら、可動装置40により上下動さ
せて、ドレーン材20を押圧することにより、押圧管51を
ドレーン材20のより奥深くまで押し進めることができる
とともに、押圧力を局部的にドレーン材20に加えること
ができて、荷重を集中させて、細かく押すことができ
る。

【００６９】さらに、図１６〜１８で示したような押圧
管50,51の代わりに、図２１，２２に示すように、棒状
のロッド55が円周筒状にほぼ等間隔に配置された押圧管
52を使用してもよい。そして、図１４に示すように、こ
のロッド55を有する押圧管52を杭10とオーガー31との間
に配置して、バイブレーター43により振動を与えなが
ら、可動装置40により上下動させ、ドレーン材20を押圧
することにより、押圧管52をドレーン材20のさらに奥深
くまで押し進めることができるとともに、押圧力を局部
的にドレーン材20に加えることができて、荷重を集中さ
せて、細かく押すことができる。

【００７０】つぎに、本発明の第２の実施例に係るドレ
ーン層付き杭について説明する。図２３は、本発明の第
２の実施例に係るドレーン層付き杭を地盤中に埋設した
状態の正面図を示す。本実施例は、図２３に示すよう
に、第１の実施例と比較して、外周表面がコルゲート状
に形成されているコルゲート杭60を使用していることの
みが異なり、その他は第１の実施例と同様の装置を使用
し、第１の実施例と同様の方法により施工する。

【００７１】本実施例に係るコルゲート杭60の外周表面
はコルゲート状に形成されているため、そのコルゲート
状の凹凸部の高低差Ｒをコルゲート杭60の周囲に充填し
たドレーン材20の平均粒径Ｄの約１／１０より大きく設
定することができる。このため、コルゲート状の凹凸部
が周囲のドレーン材20に噛み込み、すべり面が杭10とド
レーン材20との境界面でなくドレーン材20中で生じるよ
うになる。

【００７２】これにより、図２に示すように、第１の実
施例で説明した式の摩擦係数tanδの最大値を得ること
ができ、摩擦力Ｆを増加させることができて、コルゲー
ト杭60の周面支持力も増加させることができる。つぎ
に、本発明の第３の実施例に係るドレーン層付き杭につ
いて説明する。図２４，２５は、本発明の第３の実施例
に係るものであって、図２４はドレーン層付き杭を地盤
中に埋設した状態の正面図、図２５はドレーン層付き杭
の沈下量と周面支持力との関係のグラフを示す。

【００７３】本実施例は、図２４に示すように、第１の
実施例と比較して、外周形状がテーパー状に形成されて
いるテーパー杭61を使用していることのみが異なる。そ
の他は第１の実施例と同様の装置を使用し、同様の方法
により施工し、第１の実施例と同様の効果を得ることが
できる。本実施例においては、テーパー杭61の外周形状
がテーパー状に形成されているため、以下に述べるよう
な特徴がある。

【００７４】本実施例に係るテーパー杭61の周面支持力
は、第１の実施例の場合と同様に、主としてテーパー杭
61の外周面とドレーン材20との摩擦力Ｆにより決定され
る。そして、テーパー杭61の上方からその頭部に加わる
荷重Ｗが増加するとともに、杭10が沈下し、沈下量Ｓが
増加する。その際、このテーパー杭61は、上方に向かっ
て拡径したテーパー状であるため、沈下量Ｓが増加する
につれて、テーパー杭61の外周表面が周辺に充填したド
レーン材20を横方向に押し出す。

【００７５】このため、ドレーン材20は圧縮されて、そ
の反作用として、水平方向の応力σhが増加し、図２５
に示すように、周面支持力Ｆは沈下量Ｓの増加とともに
増加する。したがって、このテーパー杭61は上方からの
荷重Ｗが増加するにともない、その周面支持力が増加
し、地盤中に強固に保持することができる。

【００７６】つぎに本発明の第４の実施例に係るドレー
ン層付き杭について説明する。図２６は、本発明の第４
の実施例に係るドレーン層付き杭を地盤中に埋設した状
態の正面図を示す。本実施例は、図２６に示すように、
第１の実施例と比較して、外周形状がテーパー状に形成
されているとともに、その外周表面がコルゲート状に形
成されたコルゲートテーパー杭62を使用していることの
みが第１の実施例と異なる。すなわち、第３の実施例に
係るテーパー杭61の外周表面をコルゲート状に形成した
ものである。その他は第３の実施例と同様の装置を使用
し、同様の方法により施工し、第３の実施例と同様の効
果を得ることができる。

【００７７】本実施例に係るコルゲートテーパー杭62
は、外周表面がコルゲート状に形成されているため、第
３の実施例で得られる作用効果に加えて、第１の実施例
で示した式において、コルゲートテーパー杭62の外周表
面の摩擦係数tanδの値を増加させることができて、摩
擦力Ｆを増加させることができる。すなわち、本実施例
に係るコルゲートテーパー杭62は、その外周表面にコル
ゲート状の凹凸を設け、この凹凸の高低差Ｒ（図示せ
ず）がその周囲に充填したドレーン材20の平均粒径Ｄの
約１／１０より大きく設定すると、コルゲートテーパー
杭62に荷重Ｗが加わった際、すべり面が杭10とドレーン
材20の境界面ではなく、ドレーン材20の中で生じるよう
になる。

【００７８】このため、図２に示したように、tanδが
最大値をとり、コルゲートテーパー杭62の周面支持力
を、第３の実施例よりも、さらに増加させることがで
き、コルゲートテーパー杭62を地盤中にさらに強固に保
持することができる。つぎに本発明の第５の実施例に係
るドレーン層付き杭について説明する。図２７は、本発
明の第５の実施例に係るドレーン層付き杭を地盤中に埋
設した状態の正面図を示す。

【００７９】本実施例は、図２７に示すように、その軸
方向に所定間隔おきに形成され、その外周から環状に張
り出した複数の節部64と、上下に隣接した上下の節部64
の間に形成される円筒径の軸部68とを備えた節付き杭63
を使用している。本実施例は、この節付き杭63を使用し
ている点のみが第１の実施例と異なり、その他は第１の
実施例と同様の施工装置30を使用し、同様の方法で施工
しているものである。

【００８０】上記各節部64は、図２７に示すように、軸
部68から円錐形に拡径し、上方に向かって斜めに傾斜し
た斜面から構成された上面部65と、この上面部からほぼ
垂直に垂下し、垂直面から構成される中央部66と、この
中央部66から軸部68に向かって逆円錐形に縮径し、下方
に向かって斜めに傾斜した斜面から構成される下面部67
とから構成されている。上記上面部21と下面部23とは、
水平に対する傾斜角度を、例えば４５度程度に設定して
いる。

【００８１】本実施例に係る節付き杭63は、図２７に示
すように、外周表面から環状に突出した節部64が形成さ
れているので、杭63の上方から荷重Ｗが加わると、節部
64の下面部67が、その周囲にあるドレーン材20を圧縮す
るとともに、締め固める。この節部64による圧縮の反作
用力として、ドレーン材20は圧縮抵抗力Ｑが発生し、節
部64の下面部67を押し返す。

【００８２】このため、第１の実施例等の節部を有しな
い杭10と比較して、圧縮抵抗力Ｑにより周面支持力を増
加させることができる。本実施例に係る節付き杭63に荷
重Ｗが上方から作用したときの周面支持力は、図２７に
示すように、節部64の下面部67の圧縮抵抗力Ｑと、杭63
の外周表面の摩擦力Ｆが主として寄与している。この摩
擦力Ｆは、第１の実施例と同様の式で表され、摩擦係数
tanδ、水平方向の応力σh等により決定されるが、ドレ
ーン材20は節部64で締め固められることにより、水平方
向の応力σhが増加し、摩擦力Ｆは第１の実施例と比較
して増加させることができる。

【００８３】したがって、本実施例に係る節付き杭63
は、圧縮抵抗力Ｑを発生させ、摩擦力Ｆを増加させるこ
とにより、周面支持力を第１の実施例よりも増加させる
ことができ、地盤中に杭63を強固に保持することができ
る。つぎに、本発明の第６の実施例について説明する。
図２８は、本発明の第６の実施例に係るドレーン層付き
杭を地盤中に埋設した状態の正面図を示す。

【００８４】本実施例は、図２８に示すように、第５の
実施例において使用した節付き杭63の軸部68の外周表面
をコルゲート状に形成したコルゲート節付き杭69を使用
したもので、この杭63以外のものは、第５の実施例と同
様の施工装置30を使用し、同様の方法で施工するもので
ある。本実施例においては、図２８に示すように、軸部
68の外周表面にコルゲート状の凹凸が形成されている。

【００８５】このため、図２に示すように、コルゲート
状の凹凸の高低差Ｒが周囲に充填したドレーン材20の平
均粒径Ｄの約１／１０より大きくなるように設定する
と、コルゲート状の凹凸内にドレーン材20が入り込ん
で、強固に噛み合い、すべり面が杭69とドレーン材20と
の境界面ではなくドレーン材20中で生じるようになる。
したがって、摩擦係数tanδが最大値をとることができ
る。

【００８６】これにより、第５の実施例よりも、摩擦係
数tanδを増加させて、摩擦力Ｆを増加させ、周面支持
力を増加させることができ、地盤中に杭69をより強固に
保持することができる。つぎに、本発明の第７の実施例
について説明する。図２９〜３１は本発明の第７の実施
例に係るものであって、図２９はドレーン柱を地盤中に
設けた状態を示す平面図、図３０はドレーン材を充填し
ながらオーガーを引き抜いている状態を示す概略断面
図、図３１はドレーン柱を地盤中に形成した状態を示す
概略断面図を各々示す。

【００８７】本実施例は、図２９〜３１に示すように、
第１の実施例と比較して、押圧管50の内部に既成杭10を
配置していない点のみが異なり、その他は同様の装置を
使用し、同様の方法により、施工している。すなわち、
第１の実施例において、図１１，１２で示したように、
オーガー31を用いて、地盤中に掘削孔12を開け、その
後、既成杭10を設置せずに、そのまま、オーガー31を反
時計回りに逆回転させて、オーガー31を徐々に引き抜き
ながら、投入口42からドレーン材20を投入して、同様の
方法で掘削孔12の内部にドレーン材20を充填させてい
る。

【００８８】これにより、地盤中に垂直にドレーン材20
が充填されたドレーン柱13が形成され、第１の実施例で
述べたように、排水効果を有するとともに、周辺地盤が
締め固められるために、地盤の液状化現象の発生を抑え
ることができる。さらに、その排水効果は掘削孔12の全
断面が排水孔として利用できるため、第１の実施例より
も大きな排水効果を備えている。

【００８９】そして、図２９に示すように、従来の施工
方法によるセメントミルク100を回りに配置した杭10の
周囲に本実施例に係るドレーン柱13を配置することによ
り、従来の既成杭10であって、ドレーン層11を有さず、
排水効果を有していないものに対しても、液状化対策を
有効に施すことができる。

【００９０】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。請求項１
記載の発明は、杭本来の周面支持力を発揮することがで
きるとともに、地震時における地盤の液状化を低減でき
るドレーン層付き杭の施工方法を提供することができ
る。

【００９１】請求項２記載の発明は、地震時における地
盤の液状化を低減できるドレーン柱の施工方法を提供す
ることができる。請求項３記載の発明は、ドレーン材を
より強固に締め固めることができるドレーン層付き杭の
施工方法を提供することができる。請求項４記載の発明
は、杭本来の周面支持力を発揮することができるととも
に、地震時における地盤の液状化を低減できるドレーン
層付き杭又は地震時における地盤の液状化を低減できる
ドレーン柱の施工に使用する施工装置を提供することが
できる。

【００９２】請求項５記載の発明は、ドレーン材をより
強固に締め固めることができる施工装置を提供すること
ができる。請求項６記載の発明は、掘削孔の周辺地盤も
強固に締め固めることができる施工装置を提供すること
ができる。請求項７記載の発明は、ドレーン材を側方向
に締め固めることができる施工装置を提供することがで
きる。

【００９３】請求項８記載の発明は、コストを低減でき
る施工装置を提供しようとするものである。請求項９記
載の発明は、水平方向の応力を増加させて周面支持力を
より増加させることができるドレーン層付き杭を提供す
ることができる。請求項１０記載の発明は、外周表面の
摩擦抵抗を増加させて、周面支持力をより増加させるこ
とができるドレーン層付き杭を提供することができる。

【００９４】請求項１１記載の発明は、水平方向の応力
を増加させて、周面支持力をより増加させることができ
るドレーン層付き杭を提供することができる。請求項１
２記載の発明は、軸部外周表面の摩擦抵抗を増加させ
て、周面支持力をより増加させることができるドレーン
層付き杭を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るドレーン層付き杭
を地盤中に埋設した状態を示す正面図である。

【図２】本発明の第１の実施例に係るドレーン層付き杭
の摩擦係数を示すグラフである。

【図３】地震時における液状化現象を示すものであっ
て、地盤を示す概略断面図である。

【図４】地震時における液状化現象を示すものであっ
て、ゆるい砂層の粒の状態を示す概略模式図である。

【図５】地震時における液状化現象を示すものであっ
て、地震発生前後の地盤を示す概略模式図である。

【図６】地震時における液状化現象を示すものであっ
て、地震発生時における未処理地盤の状態を示す概略断
面図である。

【図７】地震時における液状化現象を示すものであっ
て、地震発生時における処理地盤の状態を示す概略断面
図である。

【図８】地震時における液状化現象を示すものであっ
て、地震発生時における処理地盤及び未処理地盤と間隙
水圧比との関係を示す概略模式図である。

【図９】本発明の第１の実施例に係るものであって、全
外周にスクリューを有するオーガーを示す概略側面図で
ある。

【図１０】本発明の第１の実施例に係るものであって、
先端部のみにスクリューを有するオーガーを示す概略側
面図である。

【図１１】本発明の第１の実施例に係るものであって、
オーガーを地盤上にセットした状態を示す概略断面図で
ある。

【図１２】本発明の第１の実施例に係るものであって、
オーガーを地盤中に貫入させている状態を示す概略断面
図である。

【図１３】本発明の第１の実施例に係るものであって、
オーガー内部に杭を設置した状態を示す概略断面図であ
る。

【図１４】本発明の第１の実施例に係るものであって、
ドレーン材を充填しながらオーガーを引き抜いている状
態を示す概略断面図である。

【図１５】本発明の第１の実施例に係るものであって、
杭を地盤中に埋設した状態を示す概略断面図である。

【図１６】本発明の第１の実施例に係るものであって、
押圧管の先端を示す概略断面図である。

【図１７】本発明の第１の実施例に係るものであって、
他の押圧管の先端を示す概略断面図である。

【図１８】本発明の第１の実施例に係るものであって、
他の押圧管の先端を示す概略断面図である。

【図１９】本発明の第１の実施例に係るものであって、
他の押圧管を示す側面図である。

【図２０】本発明の第１の実施例に係るものであって、
図１９の押圧管を示す底面図である。

【図２１】本発明の第１の実施例に係るものであって、
他の押圧管を示す側面図である。

【図２２】本発明の第１の実施例に係るものであって、
図２１の押圧管を示す底面図である。

【図２３】本発明の第２の実施例に係るものであって、
ドレーン層付き杭を地盤中に埋設した状態を示す正面図
である。

【図２４】本発明の第３の実施例に係るものであって、
ドレーン層付き杭を地盤中に埋設した状態を示す正面図
である。

【図２５】本発明の第３の実施例に係るものであって、
ドレーン層付き杭の沈下量と周面支持力との関係を示す
グラフである。

【図２６】本発明の第４の実施例に係るものであって、
ドレーン層付き杭を地盤中に埋設した状態を示す正面図
である。

【図２７】本発明の第５の実施例に係るものであって、
ドレーン層付き杭を地盤中に埋設した状態を示す正面図
である。

【図２８】本発明の第６の実施例に係るものであって、
ドレーン層付き杭を地盤中に埋設した状態を示す正面図
である。

【図２９】本発明の第７の実施例に係るものであって、
ドレーン柱を地盤中に設けた状態を示す平面図である。

【図３０】本発明の第７の実施例に係るものであって、
ドレーン材を充填しながらケーシングオーガを引き抜い
ている状態を示す概略断面図である。

【図３１】本発明の第７の実施例に係るものであって、
ドレーン柱を地盤中に形成した状態を示す概略断面図で
ある。

【図３２】従来の杭の施工方法を示すものであって、地
盤を掘孔し、硬化剤を充填する一工程を示す断面図であ
る。

【図３３】従来の杭の施工方法を示すものであって、掘
削孔内部に杭を固定した状態を示す断面図である。

【符号の説明】

10 既成杭 11 ドレー
ン層 12 掘削孔 13 ドレー
ン柱 20 ドレーン材 30 施工装置 31 オーガ
ー 32 中空管 33 先掘刃 34 スクリュー 40 可動装
置 41 回転圧入装置 42 投入口 43 バイブレーター 44 支持軸 50〜52 押圧管 54 スリッ
ト 55 ロッド 56,57 押圧部 60 コルゲート杭 61 テーパ
ー杭 62 コルゲートテーパー杭 63 節付き
杭 64 節部 65 上面部 66 中央部 67 下面部 68 軸部 90 地盤 91 地震発生前の地盤 92 地震発
生後の地盤 93 噴砂・噴水 100 セメン
トミルク 101 スクリューオーガー 102 回転装
置 ＧL 地表面 ＷL 地下水
位面 ＬS ゆるい砂層 τP せん断
力 Ｕ 水圧 Ｆ 摩擦力 σh 水平方向の応力 Ｗ 荷重 tanδ 摩擦係数 Ｄ 砂利お
よび砂の平均粒径 Ｒ 杭表面の粗さ（凹凸部の高低差）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上紺屋 好行 大阪市中央区高麗橋２丁目１番10号 株式 会社ジオトップ内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所要長さの中空管の外周面にスパイラル
   状にスクリューを設け、下端部に開閉可能な先掘刃を設
   けたオーガーの内部に、オーガーとは独立して上下動可
   能で、且つ既成杭の外径より大きな内径を有する筒状の
   押圧管を装着し、前記オーガーで地盤に掘削孔を開ける
   掘削工程と、 前記オーガーの押圧管の内部を通して、既成杭を掘削孔
   内に設置する杭設置工程と、 前記オーガーの中空管の内周面と押圧管の外周面との間
   隙から、ドレーン材を供給し、押圧管を上下動してこの
   ドレーン材を押圧して締め固め、既成杭の外周面と掘削
   孔の孔内周面との間に排水用のドレーン層を形成しなが
   ら、オーガーを掘削孔から引き上げる回収工程とを含む
   ことを特徴とするドレーン層付き杭の施工方法。
2. 【請求項２】 所要長さの中空管の外周面にスパイラル
   状にスクリューを設け、下端部に開閉可能な先掘刃を設
   けたオーガーの内部に、オーガーと独立して上下動可能
   な筒状の押圧管を設け、前記オーガーで地盤に掘削孔を
   開ける掘削工程と、 前記オーガーの内部を通して、ドレーン材を供給し、押
   圧管を上下動して、この供給されたドレーン材を押圧し
   て締め固め、掘削孔内に排水用のドレーン柱を形成しな
   がら、オーガーを掘削孔から引き上げる回収工程とを含
   むことを特徴とするドレーン柱の施工方法。
3. 【請求項３】 回収工程において、押圧管によりドレー
   ン材を押圧して締め固める際に、押圧管に振動を与える
   ようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のドレ
   ーン層付き杭又はドレーン柱の施工方法。
4. 【請求項４】 所要長さの中空管、この中空管の外周面
   に設けられたスパイラル状のスクリュー、前記中空管の
   下端部に設けた開閉可能な先掘刃で構成したオーガー
   と、 このオーガーの中空管の内部に装着され、中空管と独立
   して上下動可能であるとともに、オーガーの内部に供給
   されたドレーン材を押圧しながら締め固める中空な筒状
   の押圧管とを備えたことを特徴とする施工装置。
5. 【請求項５】 押圧管には、ドレーン材を押圧して締め
   固める際に、押圧管を振動させるバイブレーターを備え
   たことを特徴とする請求項４記載の施工装置。
6. 【請求項６】 押圧管は、既成杭の外径より大きな内径
   を有することを特徴とする請求項４又は５記載の施工装
   置。
7. 【請求項７】 押圧管の環状先端部には、その肉厚が先
   端に至るに従って薄肉に形成された先細状の押圧部が設
   けられたことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項
   に記載の施工装置。
8. 【請求項８】 押圧管の押圧部が、押圧管の環状先端部
   に交換可能に設けられたことを特徴とする請求項７記載
   の施工装置。
9. 【請求項９】 既成杭は、その外周形状がテーパー状で
   あって、上方に向かって拡径するように形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載のドレーン層付き杭の施
   工方法。
10. 【請求項１０】 既成杭は、その外周表面がコルゲート
    状に形成されていることを特徴とする請求項１又は９記
    載のドレーン層付き杭の施工方法。
11. 【請求項１１】 既成杭は、その軸方向に所定間隔おき
    に形成された複数の節部と、上下に隣接した節部間に形
    成される軸部とを備えたことを特徴とする請求項１記載
    のドレーン層付き杭の施工方法。
12. 【請求項１２】 既成杭の軸部は、その外周表面がコル
    ゲート状に形成されていることを特徴とする請求項１１
    記載のドレーン層付き杭の施工方法。