ソイルセメント杭，ソイルセメント杭の施工方法
【課題】Ｈ形鋼や角形鋼材をソイルセメント杭の芯材として用いて，円形鋼管を用いた場合よりも，少ない鋼材量及び杭設置本数で同等以上の断面性能を実現して，高い支持力を発揮可能なソイルセメント杭を提供すること。
【解決手段】本発明によれば，複数本のＨ形鋼２０を相互に略平行となるよう接合鋼板３０により接合して組み立てられた鋼杭アセンブリ１０を，地盤に造成された固化前のソイルセメント柱中に建て込んで構築されることを特徴とする，ソイルセメント杭が提供される。この鋼杭アセンブリ１０は，従来の円形鋼管と比べて断面性能に優れるため，かかる鋼杭アセンブリ１０を芯材としてソイルセメント杭を構築すれば，同一の水平・鉛直支持力を得るために必要な鋼材量，及び杭設置本数を低減できる。
【解決手段】本発明によれば，複数本のＨ形鋼２０を相互に略平行となるよう接合鋼板３０により接合して組み立てられた鋼杭アセンブリ１０を，地盤に造成された固化前のソイルセメント柱中に建て込んで構築されることを特徴とする，ソイルセメント杭が提供される。この鋼杭アセンブリ１０は，従来の円形鋼管と比べて断面性能に優れるため，かかる鋼杭アセンブリ１０を芯材としてソイルセメント杭を構築すれば，同一の水平・鉛直支持力を得るために必要な鋼材量，及び杭設置本数を低減できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，土木建築分野におけるソイルセメントを利用した杭工法に用いられるソイルセメント杭と，その施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の鋼製杭基礎として，打撃杭工法，中堀り杭工法，鋼管ソイルセメント杭工法などがある。これらの杭工法では，打撃杭の一部にＨ形鋼を用いる場合はあるものの，大半の場合には，鋼管杭が用いられる。
【０００３】
Ｈ形鋼が支持杭として使用されない理由としては，（１）上記各杭工法がオーガー掘削機をベースに開発されていること（特許文献１参照），（２）鋼管杭は，どの方向からの外力に対しても同一の断面性能を有するのに対し，Ｈ形鋼は，外力の方向に応じて断面性能が異なり，強軸方向（ウェブに対して平行方向）に比べて弱軸方向（ウェブに対して直角方向）の断面性能が極端に低いため，地震や台風時に作用する多様な方向の水平力への対応が困難であること，などが挙げられる。
【０００４】
また，地中連続壁を支持杭とする地中連続壁基礎工法は，地盤を安定液掘削してから，Ｈ形鋼と鉄筋かごを組み合わせた構造の部材を建て込み，コンクリートを打設して，地下壁，支持杭とするものであり，構造部材としてＨ形鋼は相互に接合されておらず，またソイルセメント中に建て込むものではなかった（特許文献２参照）。また，別の観点からは，壁状掘削機を用いてソイルセメント中にＨ形鋼を建て込むソイルセメント連続壁工法があるが，このソイルセメント連続壁工法では，杭として用いるものではなく，また構造部材としてＨ形鋼は相互に接合されていなかった（非特許文献１）
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２０９２０６号公報
【特許文献２】特開平６−１９３０５０号公報
【非特許文献１】“地球に優しいソイルセメント連続壁工法”，［online］，平成１３年１月１８日，鹿島建設株式会社，「平成１７年１０月１２日検索」，インターネット＜http://www.kajima.co.jp/news/press/200101/18c1fo-j.htm＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような従来の鋼製杭基礎のうち，打撃杭工法では，騒音振動を発生し都市部では使用できないという問題があり，また，中掘り鋼管杭工法では，周面支持力が小さいという問題があった。そこで，環境面及び周面支持力の大きさの観点からは，鋼管ソイルセメント杭工法に優位性があるが，従来の鋼管ソイルセメント杭の芯材としては，上記のように，円形鋼管が使用されることが一般的であり，Ｈ形鋼が使用されることはなかった。
【０００７】
ところが，従来から一般的に用いられている円形鋼管を芯材として使用した場合には，Ｈ形鋼や角形鋼管を使用した場合と比べて，同一の断面性能を得て高い支持力を発揮するためには，多くの鋼材量と杭設置本数を必要とするという問題があった。
【０００８】
例えば，壁状掘削機を用いて地盤を掘削して芯材を建て込む場合に，円形鋼管を芯材として使用すると，鋼材量と杭設置本数の面で不利であった。つまり，オーガー掘削機は，硬質地盤には適用困難な場合が多く，先行削孔等の併用工法が必要となるのに対し，壁状掘削機は，硬質地盤にも適用可能である。ところが，この壁状掘削機を用いて地盤を壁状掘削する場合，芯材の梁高さが制限されるため，円形鋼管を芯材として使用した場合には，Ｈ形鋼を使用した場合と比べて，同一の断面性能を得て高い支持力を発揮するためには，多くの鋼材量及と杭設置本数が必要になるという問題があった。
【０００９】
そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，Ｈ形鋼や角形鋼材を巧みに組み合わせた鋼杭アセンブリをソイルセメント杭の芯材として用いることで，円形鋼管を用いた場合よりも，少ない鋼材量及び杭設置本数で同等以上の断面性能を実現して高い支持力を発揮することが可能な，新規かつ改良されたソイルセメント杭，及びその施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，複数本のＨ形鋼又は角形鋼管を相互に略平行となるよう接合鋼板により接合して組み立てられた鋼杭アセンブリを，地盤に造成された固化前のソイルセメント柱中に建て込んで構築されることを特徴とする，ソイルセメント杭が提供される。
【００１１】
かかる構成により，複数のＨ形鋼又は角形鋼管を組み合わせた鋼杭アセンブリを芯材としたソイルセメント杭が構築される。この鋼杭アセンブリは，従来の円形鋼管と比べて断面性能に優れるため，かかる鋼杭アセンブリを芯材としてソイルセメント杭を構築すれば，同一の水平・鉛直支持力を得るために必要な鋼材量，及び杭設置本数を低減できる。よって，求められる支持力を達成可能なソイルセメント杭を，少ない鋼材量，少ない杭設置本数，少ない施工コストで，合理的かつ経済的に構築できる。
【００１２】
また，上記鋼杭アセンブリは，複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の軸方向の一部を相互に，接合鋼板により接合して組み立てられるようにしてもよい。これにより，Ｈ形鋼や角形鋼管の全体を接合鋼板により連続して接合するのではなく，必要部分のみを接合鋼板により部分的に接合できるので，接合鋼板の鋼材量，加工手間及び加工コストを低減できる。
【００１３】
また，上記接合鋼板は，複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の杭頭部を相互に接合するようにしてもよい。これにより，Ｈ形鋼や角形鋼管の杭頭部を接合鋼板により相互に接合するので，鋼杭アセンブリは，地震時等に杭頭部に作用する水平力に対して，高い水平支持力を発揮できる。
【００１４】
また，上記鋼杭アセンブリは，複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の杭先端部を相互に接合する先端補強鋼板をさらに有するようにしてもよい。これにより，Ｈ形鋼や角形鋼管の杭先端部を先端補強鋼板により相互に接合するので，杭先端部における鋼杭アセンブリとソイルセメント柱との接触面積を増加できるとともに，Ｈ形鋼等と先端補強鋼板により囲まれた閉鎖断面を形成して，鋼杭アセンブリによるソイルセメントの拘束力を高めることができるので，高い先端支持力を得ることができる。
【００１５】
また，上記鋼杭アセンブリは，複数本のＨ形鋼をウェブに対して直角方向（Ｈ形鋼の弱軸方向）に並列配置し，当該複数本のＨ形鋼の各フランジを相互に接合鋼板により接合して組み立てられるようにしてもよい。これにより，Ｈ形鋼を用いて鋼杭アセンブリを構成した場合に，Ｈ形鋼を弱軸方向に連結することによって，水平力に対するＨ形鋼の弱軸方向耐力を大幅に向上できる。
【００１６】
また，上記鋼杭アセンブリは，複数のＨ形鋼又は角形鋼管を，接合鋼板に加えて接合用線材により接合して組み立てられ，上記接合用線材は，複数のＨ形鋼又は角形鋼管，或いは接合鋼板に，複数のＨ形鋼又は角形鋼管の軸方向に対して略平行，略直角若しくは斜め方向に取り付けられるようにしてもよい。これにより，複数のＨ形鋼又は角形鋼管をさらに強固に接合できるとともに，鋼杭アセンブリの周面摩擦力を増強できる。
【００１７】
また，上記鋼杭アセンブリには，ソイルセメント柱に対する周面摩擦力を増加させるための周面摩擦力増強手段が設けられるようにしてもよい。例えば，この周面摩擦力増強手段は，各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の少なくとも一部に施された孔空け加工；各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の表面に突出形成された複数の凸部；又は，各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の表面に取り付けられた１又は２以上の線材；の少なくともいずれかを含むようにしてもよい。上記孔空け加工により，鋼杭アセンブリに形成された複数の孔内にソイルセメントが進入して固化するので，ソイルセメント柱に対する鋼杭アセンブリの周面摩擦力を高めることができる。また，鋼杭アセンブリに形成された複数の凸部または１又は２以上の線材と，固化したソイルセメントが干渉するので，ソイルセメント柱に対する鋼杭アセンブリの周面摩擦力を高めることができる。
【００１８】
また，鋼杭アセンブリの杭先端部には，ソイルセメント杭の先端支持力を増加させるための先端支持力増強手段が設けられるようにしてもよい。例えば，この先端支持力増強手段は，複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の杭先端部を相互に接合する先端補強鋼板；鋼杭アセンブリの杭先端部において，各Ｈ形鋼又は各角形鋼管に取り付けられた断面略コの字形の鋼板；各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の杭先端部に施された孔空け加工；鋼杭アセンブリの杭先端部において，各Ｈ形鋼又は各角形鋼管に取り付けられた突起付き鋼板；又は，鋼杭アセンブリの杭先端部において，各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は先端補強鋼板に，軸方向に対して直角方向に取り付けられた複数の線材若しくは鋼板；の少なくともいずれかを含むようにしてもよい。これにより，ソイルセメント杭の杭先端部において，鋼杭アセンブリとその周囲のソイルセメント柱とが，より確実に一体化して，応力を確実に伝達できるようになるので，ソイルセメント杭の先端支持力を増加させることができる。
【００１９】
また，上記鋼杭アセンブリの杭頭部には，ソイルセメント杭の杭頭部を覆うように設置されるフーチングとの定着力を増強させるための定着力増強手段が設けられるようにしてもよい。例えば，この定着力増強手段は，鋼杭アセンブリの杭先端部において，各Ｈ形鋼のフランジ間に取り付けられた１又は２以上の鋼板；各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は接合鋼板の杭頭部に施された孔空け加工；鋼杭アセンブリの杭頭部において，各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は接合鋼板を，軸方向に対して直角方向に貫通するように取り付けられた複数の線材；又は，鋼杭アセンブリの杭頭部において，各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は接合鋼板に，軸方向に対して直角方向に取り付けられた複数の線材若しくは帯状鋼板；の少なくともいずれかを含むようにしてもよい。これにより，ソイルセメント杭の杭頭部において，鋼杭アセンブリとフーチングとがより確実に一体化するので，ソイルセメント杭とフーチングとの定着力を増加させることができる。
【００２０】
また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，地盤にソイルセメント柱を造成する工程と；複数本のＨ形鋼又は角形鋼管を相互に略平行となるよう接合鋼板により接合して組み立てられた１又は２本以上の鋼杭アセンブリを，ソイルセメント柱が固化する前に，当該ソイルセメント柱中に建て込む工程と；ソイルセメント柱が固化して，１又は２本以上の鋼杭アセンブリが地盤中に定着される工程と；を含むことを特徴とする，ソイルセメント杭の施工方法が提供される。これにより，建造物の基礎杭として要求される支持力を発揮するソイルセメント杭を，少ない鋼材量，少ない杭本数，少ない施工コストで，合理的かつ経済的に構築できる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば，相互に接合された複数のＨ形鋼や角形鋼材をソイルセメント杭の芯材として用いることで，円形鋼管を用いた場合よりも，少ない鋼材量で同等以上の断面性能を実現して，高い支持力を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
（第１の実施形態）
以下に，本発明の第１の実施形態にかかるソイルセメント杭と，その施工方法について説明する。
【００２４】
まず，同実施形態にかかるソイルセメント杭について説明する。同実施形態にかかるソイルセメント杭は，地盤にセメントミルクを機械的に注入・混合・攪拌して造成される固化体（ソイルセメント柱）と，複数のＨ形鋼等を組み合わせた構造の鋼製芯材（鋼杭アセンブリ）とから構成される合成杭である。このソイルセメント杭は，例えば橋梁やビル等の建造物の基礎杭として使用されるものである。
【００２５】
同実施形態にかかるソイルセメント杭は，地盤に造成された固化前のソイルセメント柱中に，Ｈ形鋼または角形鋼管を２本以上組み合わせた構造の鋼杭アセンブリを建て込む点が特徴的構成である。かかる構成により，円形鋼管を芯材として建て込む場合と比べて，同一の水平・鉛直支持力（壁体耐力を含む。）を得るための鋼材量及び杭設置本数を低減できるだけでなく，水平力に対するＨ形鋼の弱軸方向耐力を大幅に向上できる。
【００２６】
さらに，鋼杭アセンブリを成すＨ形鋼または角形鋼管の周面に，ソイルセメントに対する鋼杭アセンブリの周面摩擦力を増強させる周面摩擦力増強手段を設け，さらに，当該Ｈ形鋼または角形鋼管の杭先端に，鋼杭アセンブリの先端支持力を増強させる先端支持力増強手段を設ける。これにより，鋼杭アセンブリの周面摩擦力および先端支持力を増強させ，基礎杭として必要な安定した支持力を発揮できるようにすることができる。以下に，同実施形態にかかるソイルセメント杭の特徴である鋼製アセンブリの構成について詳細に説明する。
【００２７】
まず，図１を参照して，同実施形態にかかるソイルセメント杭の鋼杭アセンブリの基本構造について説明する。なお，図１は，同実施形態にかかるＨ形鋼２０を接合して構成された鋼杭アセンブリ１０の基本構造を示す斜視図である。
【００２８】
図１に示すように，鋼杭アセンブリ１０は，複数本（例えば２本）のＨ形鋼２０を，一対の接合鋼板３０により相互に接合した構造である。
【００２９】
詳細には，２本のＨ形鋼２０は，所定間隔を空けて相互に平行となるように接合されている。この際，２本のＨ形鋼２０は，ウェブ２４に対して直角な方向（弱軸方向）に並列配置（即ち，各Ｈ形鋼２０のフランジ２２の端面同士が対向するようにして対向配置）され，当該並列配置された２本のＨ形鋼２０の相対向する二対のフランジ２２が相互に，接合鋼板３０によりそれぞれ接合される。なお，各Ｈ形鋼２０は，軸方向に一体形成されたものであってもよいし，或いは，複数のＨ形鋼をその軸方向に溶接やボルト接合により連接したものであってもよい。
【００３０】
また，２本のＨ形鋼２０は，その軸方向に沿って全体が接合鋼板によって連続的に接合されるのではなく，杭頭部に設けられる一対の接合鋼板３０と，杭先端部に設けられる一対の先端補強鋼板３１とによって，軸方向の両端部（即ち，杭頭部と杭先端部）のみが部分的に接合されている。
【００３１】
詳細には，接合鋼板３０は，鋼杭アセンブリ１０の杭頭部（図１の上部）において，２本のＨ形鋼２０を相互に接合している。これによって，地震時などに高い水平耐力が要求される杭頭部において，２本のＨ形鋼２０を接合鋼板３０で確実に接合して，構造部材としての鋼製アセンブリ１０の耐力を高めることができる。
【００３２】
また，先端補強鋼板３１は，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部（図１の下部）において，２本のＨ形鋼２０を相互に接合する。これによって，高い先端支持力を得るためソイルセメント柱と強固に一体化されることが求められる杭先端部において，２本のＨ形鋼２０を先端補強鋼板３１で確実に接合できる。従って，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部の表面積を大面積にできるとともに，Ｈ形鋼２０と先端補強鋼板３１によりソイルセメントを好適に拘束可能な閉鎖断面を形成して，より確実なずれ止めを実現でき，鋼製アセンブリ１０の先端支持力を増強させることができる。さらに，上記杭頭部の接合鋼板３０のみならず，杭先端部の先端補強鋼板３１によって２本のＨ形鋼２０を接合することで，当該２本のＨ形鋼２０を上下２カ所で安定的に接合できる。
【００３３】
上記のように，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０では，一対の接合鋼板３０と一対の先端補強鋼板３１とを用いて，２本のＨ形鋼２０を杭頭部と杭先端部で部分的に接合している。これにより，地震時の水平力に対する高い水平耐力が要求され，補強が特に必要な杭頭部を，確実に接合できるとともに，高い先端支持力を発揮することが要求される杭先端部を好適に接合できる。従って，Ｈ形鋼２０の必要部位（杭頭部，杭先端部）のみを合理的に接合できるので，接合鋼板３０及び先端補強鋼板３１に要する鋼材量を低減できるとともに，鋼杭アセンブリ１０の製造コストも抑制できる。なお，例えば，軸方向長さが３０ｍのＨ形鋼２０を相互に接合する場合には，上記接合鋼板３０の軸方向の長さは例えば５ｍ程度，先端補強鋼板３１の軸方向の長さは例えば１ｍ程度とすることができる。
【００３４】
なお，上記図１の例では，上下２箇所でＨ形鋼２０を接合したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，鋼杭アセンブリ１０を構成する複数本のＨ形鋼２０が上記接合鋼板３０により確実に接合されていれば，地盤によっては，杭先端部に上記先端補強鋼板３１を設置しない構造も可能である。また，鋼杭アセンブリ１０を構成する各Ｈ形鋼２０が軸方向に長い場合（例えば，複数のＨ形鋼２０を軸方向に連接した場合）などには，上記接合鋼板３０及び先端補強鋼板３１以外にも，Ｈ形鋼２０の軸方向の中間部位における１又は２箇所以上を，別途の補強鋼板（図示せず。）により相互に接合してもよい。これにより，鋼杭アセンブリ１０の構造的安定性が増す。
【００３５】
ここで，図２Ａ，Ｂを参照して，上記接合鋼板３０によるＨ形鋼２０の接合態様について，より具体的に説明する。なお，図２Ａ，Ｂは，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０における接合鋼板３０によるＨ形鋼２０の各種の接合態様を示す横断面図である。
【００３６】
一対のＨ形鋼２０を接合鋼板３０によって相互に弱軸方向に接合する場合には，例えば，図２Ａ（ａ）に示すように，Ｈ形鋼２０のフランジ２２と略同一の厚さを有する２つの接合鋼板３０を用いて，当該接合鋼板３０の各端面と，各Ｈ形鋼２０のフランジ２２の端面とをそれぞれ溶接固定してもよい。これによって，水平及び鉛直方向の壁体耐力を確保できる。
【００３７】
また，図２Ａ（ｂ）に示すように，２つの接合鋼板３０を用いて，各接合鋼板３０の内側面３０ｂの両側を，Ｈ形鋼２０の各フランジ２２の外側面２２ａにそれぞれ溶接固定してもよい。また，図２Ａ（ｃ）に示すように，２つの接合鋼板３０を用いて，各接合鋼板３０の外側面３０ａの両側を，Ｈ形鋼２０の各フランジ２２の内側面２２ｂにそれぞれ溶接固定してもよい。これにより，比較的簡単に鉛直方向の壁体耐力を確保できる。
【００３８】
また，図２Ａ（ｄ）に示すように，４つの接合鋼板３０を用いて，相対向する一対のフランジ２２を両側から２つの接合鋼板３０で接合するようにしてもよい。この際，各フランジ２２の外側面２２ａと内側面２２ｂに，それぞれ接合鋼板３０が溶接固定される。これによって，Ｈ形鋼２０相互の接合強度を増強できる。
【００３９】
以上のように，鋼杭アセンブリ１０は，接合鋼板３０により２本のＨ形鋼２０をその弱軸方向に接合して構成されており，これによって，Ｈ形鋼２０の弱軸方向の壁体耐力を向上できる。この原理について図３を参照して説明する。
【００４０】
図３（ａ）に示すように，一般的に，Ｈ形鋼２０は，外力の方向に応じて断面性能が異なる。即ち，Ｈ形鋼２０は，ウェブ２４に対して平行な方向（強軸方向；図のＸ軸方向）に対する水平力に対しては高い耐力を有し，容易には変形しない。一方，Ｈ形鋼２０は，ウェブ２４に対して直角な方向（強軸方向；図のＹ軸方向）に対する水平力に対しては耐力が極端に低く，比較的容易に変形してしまう（図３（ｂ）参照）。このため，建造物の基礎杭としてのソイルセメント杭の芯材として，１本のＨ形鋼２０を単体で使用した場合，或いは複数本のＨ形鋼２０を連結しないで使用した場合には，地震や台風時に作用する多様な方向の水平力に対して対応できなかった。
【００４１】
これに対し，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０では，図３（ｃ）に示すように，上記接合鋼板３０により２本以上のＨ形鋼２０を弱軸方向に連結した構造である。このため，一体化された複数のＨ形鋼２０によって上記弱軸方向の水平力を受け持つことができるので，当該弱軸方向の水平力に対する耐力が大幅に向上され，高い水平支持力を実現できる。勿論，Ｈ形鋼２０が元来より強い強軸方向の水平力に対しても，より高い水平支持力を実現できる。よって，かかる鋼杭アセンブリ１０は，ソイルセメント杭の芯材として好適であり，地震時等の多様な応力に十分に対応できる。
【００４２】
さらに，Ｈ形鋼２０は，従来の鋼管ソイルセメント杭に用いられる円形鋼管と比べて，断面性能が優れ，高い壁体耐力を実現できるとともに，その外形寸法をよりコンパクトにできる。よって，鋼杭アセンブリ１０の杭頭部に施工されるフーチング量も低減できる。
【００４３】
なお，上記図２Ａでは，Ｈ形鋼２０のウェブ２４に対して直角に配置される接合鋼板３０によって，２本のＨ形鋼２０を相互に弱軸方向に接合する例について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，図２Ｂに示すように，Ｈ形鋼２０のウェブ２４に対して平行に配置される接合鋼板３０によって，２本のＨ形鋼２０を相互に強軸方向に接合することもできる。
【００４４】
具体的には，図２Ｂ（ａ）に示すように，２つの接合鋼板３０をＨ形鋼２０のウェブ２４と平行に配置して，各接合鋼板３０の各端面を，各Ｈ形鋼２０のフランジ２２の外側面２２ａの両側に，それぞれ溶接固定してもよい。また，図２Ｂ（ｂ）に示すように，２つの接合鋼板３０をＨ形鋼２０のウェブ２４と平行に配置して，各接合鋼板３０の内側面３０ｂの両側を，各Ｈ形鋼２０のフランジ２２の端面に，それぞれ溶接固定してもよい。
【００４５】
次に，図４を参照して，複数のＨ形鋼２０が接合される鋼杭アセンブリ１０の変形例について説明する。図４は，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０の変形例を示す斜視図である。
【００４６】
図４（ａ）に示す鋼杭アセンブリ１０では，２本のＨ形鋼２０を連結する接合用線材として，例えば，複数の棒鋼（鉄筋）３２が取り付けられている。具体的には，一対のＨ形鋼２０のフランジ２２に，例えば２本の棒鋼３２が，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して相異なる斜め方向に相互にクロスするように溶接固定されている。つまり，一方の棒鋼３２は，一方のＨ形鋼２０の略杭頭部と他方のＨ形鋼２０の略杭先端部を連結しており，他方の棒鋼３２は，一方のＨ形鋼２０の略杭先端部と他方のＨ形鋼２０の略杭頭部を連結している。なお，棒鋼３２は，その一端が一方のＨ形鋼２０に固定され，他端が他方のＨ形鋼２０に固定される配置であれば，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して略直角方向に取り付けられてもよく，また，Ｈ形鋼２０に対する棒鋼３２の固定箇所は，上記のようなＨ形鋼２０の略杭頭部や略杭先端部である必要はない。このような棒鋼３２を設置することによって，上記接合鋼板３０に加えて，当該棒鋼３２によっても２本のＨ形鋼２０を接合できるため，接合強度を強化できる。また，上記棒鋼３２を追加設置することにより，鋼杭アセンブリ１０とソイルセメント柱との摩擦力を増加させて，鋼杭アセンブリ１０の周面摩擦力を増強させることもできる。
【００４７】
さらに，図４（ｂ）に示す鋼杭アセンブリ１０では，周面摩擦力増強手段として，複数の棒鋼（鉄筋）３４が取り付けられている。具体的には，Ｈ形鋼２０の軸方向と平行な方向に延びる例えば３本の棒鋼３４が，接合鋼板３０と先端補強鋼板３１を連結するようにして溶接固定されている。また，各Ｈ形鋼２０のフランジ２２の外側面には，Ｈ形鋼２０の軸方向と平行な方向に延びる例えば２本の棒鋼３４が，それぞれ溶接固定されている。このような棒鋼３４を設置することによって，鋼杭アセンブリ１０とソイルセメント柱との摩擦力を増加させて，鋼杭アセンブリ１０の周面摩擦力を増強させることもできる。
【００４８】
また，図４（ｃ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部において，Ｈ形鋼２０のフランジ２２，および先端補強鋼板３１に孔空け加工を施して，複数の孔２６，３６を貫通形成してもよい。これにより，Ｈ形鋼２０の杭先端部や先端補強鋼板３１に形成された複数の孔２６，３６内に，ソイルセメントが入り込んで固化するので，鋼杭アセンブリ１０とソイルセメント柱との摩擦力を増加させて，ソイルセメント杭の先端支持力を増加させることができる。
【００４９】
次に，図５を参照して，鋼杭アセンブリ１０の構造部材として，上記Ｈ形鋼２０の代わりに，角形鋼管４０を用いた鋼杭アセンブリ１０の基本構造例について説明する。図５は，同実施形態にかかる角形鋼管４０を接合して構成された鋼杭アセンブリ１０の基本構造を示す斜視図である。
【００５０】
図５に示すように，鋼杭アセンブリ１０は，例えば２本の角形鋼管４０を，一対の接合鋼板３０及び一対の先端補強鋼板３１により相互に接合した構造である。詳細には，２本の角形鋼管４０は，所定間隔を空けて相互に平行となるように接合されている。なお，上記各角形鋼管４０は，軸方向に一体形成されたものであってもよいし，或いは，複数の角形鋼管４０をその軸方向に溶接やボルト接合により連接したものであってもよい。
【００５１】
また，２本の角形鋼管４０は，上記図１のＨ形鋼２０の場合と同様，その軸方向に沿って全体が接合鋼板によって連続的に接合されるのではなく，接合鋼板３０と先端補強鋼板３１とによって，軸方向の両端部（即ち，杭頭部と杭先端部）のみが部分的に接合されている。これにより，地震時などに高い水平耐力が要求される杭頭部，及び，高い先端支持力を得るためソイルセメント柱と強固に一体化されることが求められる杭先端部のみを確実に接合して，接合鋼板３０に要する鋼材量及び鋼杭アセンブリ１０の製造コストを低減できる。
【００５２】
ここで，図６を参照して，これら接合鋼板３０による角形鋼管４０の接合態様について説明する。なお，図６は，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０における接合鋼板３０による角形鋼管４０の各種の接合態様を示す横断面図である。
【００５３】
図６（ａ）に示すように，２つの接合鋼板３０を用いて，各接合鋼板３０の両端部を，各角形鋼管４０のコーナー部にそれぞれ溶接固定してもよい。これによって，水平及び鉛直方向の壁体耐力を確保できる。
【００５４】
また，図６（ｂ）に示すように，２つの接合鋼板３０を用いて，各接合鋼板３０の内側面３０ｂの両側を，各角形鋼管４０の外側面４０ａにそれぞれ溶接固定してもよい。これにより，比較的簡単に鉛直方向の壁体耐力を確保できる。
【００５５】
以上のように，複数の角形鋼管４０を接合鋼板３０により接合した鋼杭アセンブリ１０をソイルセメント杭の芯材として用いることで，角形鋼管４０を単体で用いた場合と比べて，より大きな断面性能を得ることができる。
【００５６】
次に，上述したような鋼杭アセンブリ１０を用いたソイルセメント杭が，大きな鉛直支持力を確保できるようにするために，鋼杭アセンブリ１０に設けられた周面摩擦力増強手段と先端支持力増強手段について説明する。
【００５７】
まず，図７を参照して，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０や角形鋼管４０に設けられた周面摩擦力増強手段について説明する。なお，図７は，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０や角形鋼管４０の周面構造を示す斜視図である。
【００５８】
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０には，周面摩擦力増強用の線材として，例えば棒鋼（鉄筋）５１，５２，５３が取り付けられている。具体的には，図７（ａ）の例では，Ｈ形鋼２０のフランジ２２外側面には，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して例えば直角方向に延びる複数の棒鋼５１が所定間隔で溶接固定されている。また，図７（ｂ）の例では，Ｈ形鋼２０のフランジ２２外側面に，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して平行に延びる複数（図示の例では３本）の棒鋼５２が所定間隔で溶接固定されている。また，図７（ｃ）の例では，Ｈ形鋼２０のフランジ２２外側面に，例えば，波形に湾曲した１本の棒鋼５３が溶接固定されている。なお，これらの棒鋼５１，５２，５３等は，Ｈ形鋼２０のフランジ２２内側面やウェブ２４に設置されてもよい。
【００５９】
また，図７（ｄ）に示すように，Ｈ形鋼２０として縞付Ｈ形鋼を用いて，Ｈ形鋼２０のフランジ２２外側面に，周面摩擦力増強用の凸部として，複数の突起５４を等間隔で突出配置してもよい。
【００６０】
また，図７（ｅ）に示すように，Ｈ形鋼２０の内側に，周面摩擦力増強用の線材として，コの字形の棒鋼（例えば鉄筋）５５を複数設置してもよい。このコの字形の棒鋼５５は，Ｈ形鋼２０の両フランジ２２の内側面及びウェブ２４に沿って，棒鋼Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びるようにして溶接固定され，当該軸方向に所定間隔で複数設置される。なお，上記図７（ａ）〜（ｅ）に示したような各種の周面摩擦力増強手段は，角形鋼管４０の外側面に適用することもできる。
【００６１】
また，図７（ｆ）に示すように，角形鋼管４０の４つの側面に孔空け加工を施して，角形鋼管４０の４側面に，周面摩擦力増強用の凹部として，複数の孔５６を貫通形成してもよい。なお，このような孔空け加工は，上記Ｈ形鋼２０にも適用することもできる。
【００６２】
以上のように，棒鋼（鉄筋）５１，５２，５３，突起５４，コの字形棒鋼５５，孔５６などからなる周面摩擦力増強手段を，Ｈ形鋼２０若しくは角形鋼管４０に設けることにより，ソイルセメント柱に対する鋼杭アセンブリ１０の周面摩擦力を増強させて，ソイルセメント柱と鋼杭アセンブリ１０とを強固に一体化し，一体挙動させることができる。従って，鋼杭アセンブリ１０の杭頭部に作用する鉛直荷重を確実にソイルセメント柱（固化体）に伝達でき，さらに，このソイルセメント柱から地盤へ摩擦力として伝達できる。よって，かかる鋼杭アセンブリ１０を用いたソイルセメント杭は，大きな鉛直支持力を確保できる。
【００６３】
次に，図８及び図９を参照して，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０や角形鋼管４０の杭先端部に設けられた先端支持力増強手段について説明する。なお，図８及び図９は，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０または角形鋼管４０の杭先端構造を示す斜視図及び断面図である。
【００６４】
図８（ａ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０の杭先端部には，先端支持力増強手段として，各Ｈ形鋼２０の一対のフランジ２２相互を，ウェブ２４と平行に連結する平板状鋼板６０が取り付けられている。この平板状鋼板６０は，その両端が，Ｈ形鋼２０の一側の一対のフランジ２２の端面２２ｃに溶接固定されている。
【００６５】
このような平板状鋼板６０を設置することにより，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部の表面積を増大させることができ，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部とソイルセメント柱の杭先端部との摩擦力を増加させることができる。かつ，一対のフランジ２２，２２とウェブ２４と平板状鋼板６０とで囲まれた閉鎖空間を形成し，その内部のソイルセメントを拘束でき，ソイルセメント柱の杭先端部の圧縮強度を増加させることができる。
【００６６】
また，図８（ａ）に示すように上記平板状鋼板６０を，突起付き鋼板の一例である縞付鋼板で構成し，当該平板状鋼板６０の表面に複数の突起６１が突出形成されるようにしてもよい。これにより，板状鋼板６０とソイルセメント柱との摩擦力をさらに増加させることができる。
【００６７】
また，図８（ｂ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０の内側には，先端支持力増強用の線材として，コの字形の棒鋼（鉄筋）６２が複数設置されている。このコの字形の棒鋼６２は，Ｈ形鋼２０の両フランジ２２の内側面２２ｂ及びウェブ２４に沿って，棒鋼Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びるようにして溶接固定され，当該軸方向に所定間隔で複数設置される。このようにコの字形の棒鋼６２を設置することにより，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部とソイルセメント柱の杭先端部との摩擦力を増加させることができる。
【００６８】
また，図８（ｃ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０の杭先端部の両側には，先端支持力増強手段として，各Ｈ形鋼２０の一対のフランジ２２相互を連結する，断面コの字形の鋼板６４（以下，「コの字形鋼板６４」という。）が取り付けられている。このコの字形鋼板６４は，その両端が，Ｈ形鋼２０の一側の一対のフランジ２２の端面２２ｃに溶接固定されている。
【００６９】
このようなコの字形鋼板６４を設置することにより，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部の表面積を増大させることができるとともに，一対のフランジ２２，２２とウェブ２４とコの字形鋼板６４とで囲まれた閉空間を形成し，その内部のソイルセメントを拘束できる。従って，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部とソイルセメント柱の杭先端部との摩擦力を増加させることができ，かつ杭先端部の圧縮強度を増加させることができる。なお，上記コの字型鋼板６４の例に限定されず，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部の表面積を増加できるものであれば，例えば，断面Ｕ字形，Ｖ字形，半円型の鋼板など，任意の断面形状の鋼板をとりつけてもよい。
【００７０】
さらに，上記コの字形鋼板６４及びＨ形鋼２０の杭先端部に孔空け加工を施し，複数の孔６６，２６を貫通形成してもよい。これにより，当該孔６６，２６内にソイルセメントが進入して固化するため，コの字形鋼板６４及びＨ形鋼２０とソイルセメント柱との摩擦力をさらに増加させることができる。なお，上記図８（ａ）〜（ｃ）に示したような各種の先端支持力増強手段は，角形鋼管４０の杭先端部に設置することもできる。
【００７１】
また，図９（ａ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成する角形鋼管４０の杭先端部に，孔空け加工を施して，角形鋼管４０の杭先端部の例えば４側面に，複数の孔４６を貫通形成してもよい。これにより，当該孔４６内にソイルセメントが進入して固化するため，角形鋼管４０の杭先端部とソイルセメント柱の杭先端部との摩擦力を増加させることができる。
【００７２】
また，図９（ｂ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成する角形鋼管４０の杭先端部には，先端支持力増強用の線材として，例えば複数の棒鋼（鉄筋）４２が取り付けられている。具体的には，角形鋼管４０の例えば４側面に，角形鋼管４０の軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼４２が所定間隔で溶接固定されている。これにより，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部とソイルセメント柱の杭先端部との摩擦力を増加させることができる。なお，図９のような孔空け加工や棒鋼４２は，上記Ｈ形鋼２０にも適用することもできる。
【００７３】
以上のように，平板状鋼板６０，コの字形の棒鋼６２，コの字形鋼板６４，孔６６，４６，棒鋼４２などからなる先端支持力増強手段を，Ｈ形鋼２０若しくは角形鋼管４０の杭先端部に設置することにより，ソイルセメント柱の杭先端部と鋼杭アセンブリ１０の杭先端部との摩擦力を増強させ，かつ，ソイルセメント柱の杭先端部の圧縮強度を増加させることができる。従って，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部に伝達された鉛直力を確実にソイルセメント柱（固化体）に伝達でき，さらに，この鉛直力を，ソイルセメント柱の外面の摩擦力，及び杭先端部の圧縮力として地盤に伝達できる。よって，かかる鋼杭アセンブリ１０を用いたソイルセメント杭は，大きな先端支持力を確保できる。
【００７４】
次に，図１０Ａ〜Ｅを参照して，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０や角形鋼管４０の杭頭部に設けられた定着力増強手段について説明する。なお，図１０Ａ〜Ｅは，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０または角形鋼管４０の杭頭部構造を示す斜視図及び断面図である。
【００７５】
定着力増強手段は，ソイルセメント杭の杭頭部を覆うように設置されるフーチングと，鋼杭アセンブリ１０の杭頭部との定着力を増強させるための手段である。このフーチングは，後述する図１２Ｅの符号１０４で示すように，例えば，ソイルセメント杭の杭頭部に打設された鉄筋コンクリートなどで構成され，このフーチングの上部に建造物が構築される。以下に，このフーチングと鋼杭アセンブリ１０との定着力を増強させる定着力増強手段の具体例について詳細に説明する。
【００７６】
定着力増強手段として，例えば，図１０Ａ（ａ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０の杭頭部に孔空け加工を施して，Ｈ形鋼２０の杭頭部のフランジ２２及びウェブ２４に，複数の孔７６を貫通形成してもよい。これにより，当該孔７６内にフーチングのコンクリートが進入して固化するため，Ｈ形鋼２０の杭頭部とフーチングとの摩擦力を高め，双方の定着力を増加させることができる。なお，上記のような孔空け加工は，Ｈ形鋼２０の杭頭部に設けられた接合鋼板３０にも施されてもよい。
【００７７】
また，図１０Ａ（ｂ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０の杭頭部に，定着力増強用の線材として，例えば，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びる直線状の棒鋼（鉄筋）７１を取り付けてもよい。具体的には，図１０Ａ（ｂ）の例では，Ｈ形鋼２０のフランジ２２外側面に，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して例えば直角方向に延びる複数の棒鋼７１が所定間隔で溶接固定されている。
【００７８】
また，図１０Ａ（ｃ）に示すように，Ｈ形鋼２０の杭頭部の内側に，定着力増強用の線材として，コの字形の棒鋼（例えば鉄筋）７２を複数設置してもよい。このコの字形の棒鋼７２は，Ｈ形鋼２０の両フランジ２２の内側面及びウェブ２４に沿って，棒鋼Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びるようにして溶接固定され，当該軸方向に所定間隔で複数設置される。
【００７９】
また，図１０Ｂ（ａ），（ｂ）に示すように，定着力増強用の線材として，Ｈ形鋼２０の杭頭部をＨ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に貫通するように，複数の鋼棒（例えば鉄筋）７３を取り付けてもよい。具体的には，図１０ｂ（ａ）の例では，Ｈ形鋼２０の一対のフランジ２２を例えば垂直に貫通するようにして，ウェブ２４と例えば平行に延びる複数の棒鋼７３が所定間隔で配設されている。また，図１０ｂ（ｂ）の例では，Ｈ形鋼２０のウェブ２４を例えば垂直に貫通するようにして，フランジ２２と例えば平行に延びる複数の棒鋼７３が所定間隔で配設されている。かかる鋼棒７３を挿通させるために，Ｈ形鋼２０のフランジ２２若しくはウェブ２４には，貫通孔７４が形成されている。
【００８０】
また，図１０Ｂ（ａ），（ｂ）の鋼棒７３と同様な設置態様で，定着力増強用の帯状鋼板（図示せず。）をＨ形鋼２０の杭頭部に取り付けてもよい。なお，この場合には，帯状鋼板は，例えば，Ｈ形鋼２０のフランジ２２やウェブ２４を貫通せずに，当該フランジ２２やウェブ２４の両側に溶接固定されてもよい。
【００８１】
また，図１０Ｂ（ｃ）に示すように，Ｈ形鋼２０の杭頭部において，定着力増強用の鋼板（厚板）として，Ｈ形鋼２０の一対のフランジ２２相互を，ウェブ２４と平行に連結する平板状鋼板７５を取り付けてもよい。さらに，この平板状鋼板７５の外側面に，定着力増強用の線材として，例えば，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びる棒鋼７１を所定間隔で複数設置してもよい。
【００８２】
また，図１０Ｃ（ａ）に示すように，定着力増強手段として，上述したような各種の直線状の鋼棒７１，コの字形の棒鋼７２，平板状鋼板７５を組み合わせて，Ｈ形鋼２０の杭頭部に取り付けてもよい。
【００８３】
また，図１０Ｃ（ｂ），（ｃ），図１０Ｄ（ａ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０の杭頭部に，定着力増強用の帯状鋼板として，例えば，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びるように，１又は２以上の帯状鋼板７７を取り付けてもよい。具体的には，図１０Ｃ（ｂ）の例では，Ｈ形鋼２０のフランジ２２外側面に，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して例えば直角方向に延びる複数の帯状鋼板７７が所定間隔で溶接固定されている。また，図１０Ｃ（ｃ）の例では，Ｈ形鋼２０のフランジ２２内側面およびウェブ２４側面に，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びる複数の帯状鋼板７７が，例えばコの字型に配列されるようにして所定間隔で溶接固定されている。また，図１０Ｄ（ａ）の例では，Ｈ形鋼２０の一対のフランジ２２の内側面をウェブ２４と例えば平行に連結するようにして，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びる複数の帯状鋼板７７が所定間隔で溶接固定されている。
【００８４】
また，図１０Ｄ（ｂ）に示すように，Ｈ形鋼２０の杭頭部において，定着力増強用の鋼板（厚板）として，Ｈ形鋼２０の一対のフランジ２２相互を，ウェブ２４と平行に連結する平板状鋼板７５を取り付け，さらに，この平板状鋼板７５の外側面に，定着力増強用の帯状鋼板として，例えば，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びる複数の帯状鋼板７７を所定間隔で溶接固定してもよい。
【００８５】
また，図１０Ｄ（ｃ）に示すように，定着力増強手段として，上述したような各種の鋼棒７３，平板状鋼板７５，帯状鋼板７７を組み合わせて，Ｈ形鋼２０の杭頭部に取り付けてもよい。
【００８６】
以上，図１０Ａ〜Ｄに示したように，Ｈ形鋼２０の杭頭部に対して，定着力増強手段として，鋼棒７１，コの字形の鋼棒７２，鋼棒７３，平板状鋼板７５，帯状鋼板７７などからなる周面摩擦力増強手段を，Ｈ形鋼２０に設けることにより，フーチングに対する鋼杭アセンブリ１０の摩擦力を高めて，フーチングと鋼杭アセンブリ１０との定着力を増強することができる。なお，上記図１０Ａ〜Ｄに示したような各種の定着力増強手段は，角形鋼管４０の杭頭部に設置することもできる。
【００８７】
次に，図１０Ｅを参照して，角形鋼管４０に設けられる定着力増強手段の具体例について説明する。例えば，図１０Ｅ（ａ）に示すように，定着力増強手段として，鋼杭アセンブリ１０を構成する角形鋼管４０の杭頭部に孔空け加工を施して，角形鋼管４０の例えば４側面に，複数の孔７６を貫通形成してもよい。これにより，当該孔７６内にフーチングのコンクリートが進入して固化するため，角形鋼管４０の杭頭部とフーチングとの摩擦力を高め，双方の定着力を増加させることができる。さらに，図示はしないが，１又は２以上の鋼棒（鉄筋等）を上記孔７６に挿入して，当該鋼棒が角形鋼管４０の杭頭部を水平方向に貫通するように配設することもできる。このように鋼棒を設置することにより，角形鋼管４０の杭頭部とフーチングとの定着力をさらに増加させることができる。
【００８８】
また，図１０Ｅ（ｂ）に示すように，角形鋼管４０の杭頭部に，定着力増強用の帯状鋼板として，例えば，角形鋼管４０の軸方向に対して直角方向に延びるように，１又は２以上の帯状鋼板７７を取り付けてもよい。具体的には，図１０Ｅ（ｂ）の例では，角形鋼管４０の各外側面および各内側面に，角形鋼管４０の軸方向に対して例えば直角方向に延びる複数の帯状鋼板７７が所定間隔で溶接固定されている。これによっても，フーチングに対する鋼杭アセンブリ１０の摩擦力を高めて，フーチングと鋼杭アセンブリ１０との定着力を増強することができる。
【００８９】
以上，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０における各種の周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段，定着力増強手段の構成例について説明した。上記図７（ａ）〜（ｆ）に示したような複数種類の周面摩擦力増強手段を組み合わせたり，上記図８（ａ）〜（ｃ），図９（ａ）〜（ｂ）に示したような複数種類の先端支持力増強手段を組み合わせたり，或いは，図１０Ａ〜Ｅに示したような複数種類の定着力増強手段を組み合わせたりして，Ｈ形鋼２０または角形鋼管４０に適用することで，多様な鋼杭アセンブリ１０を構成することができる。
【００９０】
ここで，図１１Ａ〜Ｅを参照して，上記各種の周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段及び定着力増強手段を組み合わせて構成された鋼杭アセンブリ１０の例について説明する。なお，図１１Ａ〜Ｅは，同実施形態にかかる各種の周面摩擦力増強手段及び先端支持力増強手段を組み合わせて構成された鋼杭アセンブリ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅの構造をそれぞれ示す斜視図である。
【００９１】
まず，図１１Ａに示す例の鋼杭アセンブリ１０Ａについて説明する。図１１Ａに示すように，鋼杭アセンブリ１０Ａは，２本のＨ形鋼２０の杭頭部が接合鋼板３０によって部分的に接合され，杭先端部が先端補強鋼板３１によって部分的に接合された基本構造を有する。この鋼杭アセンブリ１０は，周面摩擦力増強手段として，Ｈ形鋼２０のフランジ２２の外側面２２ａ及び内側面２２ｂに，軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼５１，コの字形の鋼棒５５が，等間隔で並設されている。
【００９２】
さらに，鋼杭アセンブリ１０Ａの杭先端部においては，先端支持力増強手段として，各Ｈ形鋼２０の内側のフランジ２２に先端補強鋼板３１が取り付けられ，さらに，各Ｈ形鋼２０の外側のフランジ２２にコの字形鋼板６４がそれぞれ取り付けられている。この先端補強鋼板３１及びコの字形鋼板６４の外側面及び内側面には，先端支持力増強用の線材として，軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼６７，６８，６９が配設されている。このうち，棒鋼６７は，相互に面一となっているコの字形鋼板６４の外側面，Ｈ形鋼２０のフランジ２２の外側面，及び先端補強鋼板３１の外側面上に，共通して延設されている。また，棒鋼６９は，例えば，コの字形鋼板６４の内側面，Ｈ形鋼２０のフランジ２２内側面及びウェブ２４に沿うようなコの字形若しくは環状の形状を有する。
【００９３】
また，鋼杭アセンブリ１０Ａの杭頭部においては，定着力増強手段として，Ｈ形鋼２０のフランジ２２外側面と内側面に，軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼７１，コの字形の鋼棒７２が等間隔で設置されている。
【００９４】
次に，図１１Ｂに示す例の鋼杭アセンブリ１０Ｂについて説明する。図１１Ｂに示すように，鋼杭アセンブリ１０Ｂは，２本のＨ形鋼２０の杭頭部が接合鋼板３０によって部分的に接合され，杭先端部が先端補強鋼板３１によって部分的に接合された基本構造を有する。この鋼杭アセンブリ１０Ｂは，周面摩擦力増強手段として，各Ｈ形鋼２０のフランジ２２の外側面，及び接合鋼板３０と先端補強鋼板３１の間に，軸方向に延びる複数の棒鋼５２が，等間隔で設置されている。
【００９５】
さらに，鋼杭アセンブリ１０Ｂの杭先端部においては，各Ｈ形鋼２０の一対のフランジ２２相互を，ウェブ２４と平行に連結する平板状鋼板６０がそれぞれ取り付けられている。さらに，Ｈ形鋼２０のフランジ２２，先端補強鋼板３１及び平板状鋼板６０の外側面には，先端支持力増強用の線材として，上記軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼６３が等間隔で設置されている。また，上記先端補強鋼板３１及び平板状鋼板６０も，先端支持力増強手段として機能する。
【００９６】
次に，図１１Ｃに示す例の鋼杭アセンブリ１０Ｃについて説明する。図１１Ｃに示すように，鋼杭アセンブリ１０Ｃは，２本の角形鋼管４０の杭頭部が接合鋼板３０によって部分的に接合され，杭先端部が先端補強鋼板３１によって部分的に接合された基本構造を有する。さらに，各角形鋼管４０に対し交互に溶接固定される１本の波形の接合用棒鋼３５によっても，双方の角形鋼管４０の接合が補強されている。
【００９７】
この鋼杭アセンブリ１０Ｃは，周面摩擦力増強手段として，各角形鋼管４０の外側面に，軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼５１が，等間隔で設置されている。また，上記波形の接合用棒鋼３５も，周面摩擦力増強手段として機能する。
【００９８】
さらに，鋼杭アセンブリ１０Ｃの杭先端部においては，角形鋼管４０の４側面に，先端支持力増強用の線材として，軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼４２が等間隔で設置されている。また，上記先端補強鋼板３１も，先端支持力増強手段として機能する。
【００９９】
また，鋼杭アセンブリ１０Ｃの杭頭部においては，定着力増強手段として，角形鋼管４０の外側面に，軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼７１が等間隔で設置されている。また，上記波形の接合用棒鋼３５の上部（杭頭部側）も，定着力増強手段として機能する。
【０１００】
次に，図１１Ｄに示す例の鋼杭アセンブリ１０Ｄについて説明する。図１１Ｄに示すように，鋼杭アセンブリ１０Ｄは，上記図１１ｃに示す鋼杭アセンブリ１０Ｃと基本構造は略同一であるが，杭先端部の構造が異なっている。即ち，２本の角形鋼管４０の杭先端部を接合する先端補強鋼板３１としては，外側面に複数の突起６１が突出形成された大型の縞付鋼板が使用され，２本の角形鋼管４０の杭先端部の側面の大半を覆うようにして取り付けられている。
【０１０１】
また，各角形鋼管４０の外側面に設置された複数の棒鋼５１，及び上記波形の接合用棒鋼３５は，周面摩擦力増強手段として機能する。また，鋼杭アセンブリ１０Ｄの杭先端部においては，角形鋼管４０の外側面に，先端支持力増強用の線材として，上記軸方向に対して直角方向に延びる棒鋼４２が等間隔で設置されている。また，上記縞付鋼板で構成された大型の先端補強鋼板３１も，ソイルセメント柱の杭先端部と干渉して先端支持力増強手段として機能し，このとき，複数の突起６１の作用により，高い摩擦力が発揮される。
【０１０２】
次に，図１１Ｅに示す例の鋼杭アセンブリ１０Ｅについて説明する。図１１Ｅに示すように，鋼杭アセンブリ１０Ｅは，上記図１１Ｂに示す鋼杭アセンブリ１０Ｂと基本構造は略同一であるが，杭頭部の構造が異なっている。即ち，鋼杭アセンブリ１０Ｅの杭頭部では，接合鋼板３０がＨ形鋼２０の上端よりも下方側に取り付けられており，このため，２本のＨ形鋼２０の杭頭部が，接合鋼板３０の上端よりも上部に突出するようになっている。そして，このように突出した各Ｈ形鋼２０の杭頭部には，定着力増強手段として，各Ｈ形鋼２０の１対のフランジ２２をウェブ２４と平行方向に貫通する鋼棒７３が設けられている。この鋼棒７３により，鋼杭アセンブリ１０Ｅの杭頭部に構築されるフーチングに対する定着力を増強することができる。
【０１０３】
以上，図１１Ａ〜Ｅを参照して，鋼杭アセンブリ１０Ａ〜Ｅにおける各種の周面摩擦力増強手段および先端支持力増強手段の組合せ例について説明した。かかる鋼杭アセンブリ１０Ａ〜Ｅは，周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段の作用により，その周囲のソイルセメント柱と強固に一体化するため，当該鋼杭アセンブリ１０Ａ〜Ｅとソイルセメント柱とからなるソイルセメント杭は，高い水平・鉛直支持力を発揮できる。また，鋼杭アセンブリ１０Ａ〜Ｅは，定着力増強手段の作用により，その杭頭部に設置されるフーチングと強固に一体化するため，当該鋼杭アセンブリ１０Ａ〜Ｅとフーチングとの定着力を増強できる。
【０１０４】
次に，図１２Ａ〜Ｅを参照して，上記のような鋼杭アセンブリ１０を利用したソイルセメント杭の施工方法について説明する。図１２Ａ〜Ｅは，同実施形態にかかるソイルセメント杭の施工方法の各工程を示す工程図である。なお，図１２Ａ〜Ｅでは，各工程におけるソイルセメント杭の施工状態を，平面図（ａ）と，縦断面図（ｂ）で示してある。
【０１０５】
まず，第１の工程では，図１２Ａに示すように，地盤にソイルセメント柱１００が造成される（ソイルセメント造成工程）。
【０１０６】
具体的には，揚重機１を用いて吊り下げたソイルセメント柱造成機２により，地盤を鉛直下方に向けて掘削し，この掘削により生じた土砂（原位置土）を排土せずに，当該原位置土内に造成液を注入・混合・攪拌して，ソイルセメント柱１００が造成される。この際に用いられる造成液は，例えば，セメント及び水（セメントミルク）と，添加剤とを練り混ぜたセメント系懸濁液である。また，この添加剤は，ソイルセメント柱の施工性及び品質を確保するためにセメントミルクに添加されるものであり，例えば，ベントナイト，増粘剤，凝結遅延剤，分散剤，減水剤等を含む。なお，本工程では，図示のような吊り下げ式のソイルセメント柱造成機２の代わりに，押し付け式のソイルセメント柱造成機（掘削機）を用いることもできる。
【０１０７】
上記のようにして造成されたソイルセメント柱１００は，上記鋼杭アセンブリ１０の角型形状に応じた例えば四角柱形状を有する。このソイルセメント柱１００は，次の図１２Ｂに示すように，例えば，ソイルセメント柱空堀り部１００Ａと，ソイルセメント一般部１００Ｂと，ソイルセメント柱根固め部１００Ｃとからなる。ソイルセメント柱空堀り部１００Ａは，地表面から数ｍ程度に位置し，掘削された現位置土に造成液が混入されていない部分である。また，ソイルセメント柱一般部１００Ｂは，ソイルセメント柱空堀部１００Ａの下方に位置し，掘削された現位置土に造成液を混入・攪拌した通常の強度のソイルセメント部分である（固化後の一軸圧縮強度；例えば０．５Ｎ／ｍｍ２以上）。また，ソイルセメント柱根固め部１００Ｃは，最下部（杭先端部）に位置し，掘削された現位置土に造成液を混入・攪拌した高強度のソイルセメント部分である（固化後の一軸圧縮強度；例えば１５Ｎ／ｍｍ２以上）。このように，杭先端部に位置するソイルセメント柱根固め部１００Ｃの強度を，その上部のソイルセメント柱一般部１００Ｂよりも大きくすることにより，ソイルセメント柱１００の杭先端部の圧縮強度を増加させることができる。従って，ソイルセメント杭の先端支持力を強化することができるので，建造物の基礎杭として安定的に利用可能となる。
【０１０８】
なお，本実施形態では，例えば，２つの隣接したソイルセメント杭を，１つの基礎杭として構築するために，ソイルセメント造成工程では，地盤に２つの角柱形状のソイルセメント柱１００が隣接して造成されるものとする（図１２Ｂ（ａ）参照）。
【０１０９】
次いで，第２の工程では，図１２Ｂに示すように，上記鋼杭アセンブリ１０が，上記造成されたソイルセメント柱１００が固化する前に，当該ソイルセメント柱１００中に建て込まれる（鋼杭アセンブリ建て込み工程）。具体的には，揚重機３を用いて吊り下げられた鋼杭アセンブリ１０が軸方向に降下され，鋼杭アセンブリ１０の自重により，上記固化前のソイルセメント柱１００内に埋設される。
【０１１０】
以下では，例えば，１つのソイルセメント柱１００内に２本の鋼杭アセンブリ１０が並行して埋設される例について説明するが（図１２Ｃ参照），本発明はかかる例に限定されず，基礎杭に要求される強度や大きさに応じて，１つのソイルセメント柱１００内に１本若しくは３本以上の鋼杭アセンブリ１０を埋設してもよい。
【０１１１】
さらに，第３の工程では，上記鋼杭アセンブリ１０の建て込み完了後に所定時間経過すると，図１２Ｃに示すように，ソイルセメント柱１００が固化して，各鋼杭アセンブリ１０が地盤中に定着される（鋼杭アセンブリ定着工程）。具体的には，造成液が混入・攪拌された流動性のあるソイルセメントからなるソイルセメント柱一般部１００Ｂ及びソイルセメント柱根固め部１００Ｃは，時間の経過と共に固化して，この結果，その内部に埋設された鋼杭アセンブリ１０が地盤に定着される。この結果，上記鋼杭アセンブリ１０を芯材とするソイルセメント杭１０１が構成される。なお，このソイルセメントの固化途中では，鋼杭アセンブリ１０は，吊持手段（図示せず。）により吊持されており，固化前のソイルセメント柱１００内に沈み込まないようになっている。
【０１１２】
次いで，第４の工程では，図１２Ｄに示すように，ショベルカー等の掘削機４を用いて，上記ソイルセメント柱空堀り部１００Ａの土砂が除去される（空堀部掘削工程）。
【０１１３】
その後，第５の工程では，図１２Ｅに示すように，相隣接する例えば２本のソイルセメント杭１０１の杭頭部を一体的に覆うようにしてフーチング１０４が構築される（フーチング構築工程）。このフーチング１０４は，建造物の土台となる部分であり，例えばソイルセメント杭１０１の杭頭部に鉄筋コンクリート等を打設することにより構築される。このように２以上のソイルセメント杭１０１を，フーチング１０４により連結することで，このフーチング１０４の上部に，橋梁，ビル等の建造物が構築可能となり，当該ソイルセメント杭１０１を建造物の基礎杭として利用できるようになる。
【０１１４】
この際，上述したように鋼杭アセンブリ１０は，複数のＨ形鋼２０等を接合することによって高い断面性能を有し，コンパクトに設計されている。このため，かかる鋼杭アセンブリ１０を用いてソイルセメント杭１０１を構築することで，要求される支持力を得るために必要な高い断面性能を維持しつつ，ソイルセメント杭１０１の設置本数を低減（図示の例では２本）することができる。よって，フーチング構築時には，上記少ない杭本数のソイルセメント杭１０１の杭頭部を覆うようにして比較的狭い面積のフーチング１０４を構築すれば済むので，フーチング量を低減できる。
【０１１５】
以上，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０を用いたソイルセメント杭１０１と，その施工方法について説明した。同実施形態にかかるソイルセメント杭１０１によれば，２本以上のＨ形鋼２０や角形鋼管４０を接合鋼板３０により相互に接合した鋼杭アセンブリ１０を芯材として使用している。この鋼杭アセンブリ１０は，従来の芯材である円形鋼管と比べて，断面性能に優れているため，同一の水平・鉛直支持力を得るために必要な鋼材量を低減することができる。よって，求められる支持力を達成可能なソイルセメント杭１０１を，少ない鋼材量，少ない杭本数，少ない施工コストで，合理的かつ経済的に構築できる。
【０１１６】
特に，本実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０は，硬質地盤にも適用可能な壁状掘削機（例えば連壁掘削機）を用いて地盤を壁状掘削して芯材を建て込んで，ソイルセメント杭を構築する場合に，より好適に適用できる。つまり，本実施形態では，壁状掘削機による壁状掘削された地盤に，上記鋼杭アセンブリ１０を建て込むことにより，従来の円形鋼管を用いた場合よりも，完成後のソイルセメント杭は，曲げモーメントに対して高い壁体耐力を発揮できる。従って，上記鋼杭アセンブリ１０を利用することにより，従来の円形鋼管を用いた鋼管ソイルセメント杭と比べて，同一の壁体耐力を得るために必要な鋼材量と杭設置本数を低減でき，低コスト化できる。なお，本発明の鋼杭アセンブリ１０は，壁状掘削機のみならず，オーガー掘削機などの他の掘削機を用いて地盤を掘削する場合にも適用可能である。
【０１１７】
また，鋼杭アセンブリ１０の杭頭部において，Ｈ形鋼２０や角形鋼管４０を接合鋼板３０により相互に接合しているので，地震時などに杭頭部に作用する水平力に対して，高い水平耐力を得ることができる。特に，Ｈ形鋼２０を使用した場合に，その弱軸方向の水平耐力を大幅に向上できるので，Ｈ形鋼２０を杭として使用した場合の従来の問題点を改善できる。
【０１１８】
また，鋼杭アセンブリ１０の周面に，上記のような周面摩擦力増強手段を設けるとともに，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部に上記のような先端支持力増強手段を設けることによって，鋼杭アセンブリ１０とソイルセメント柱１００との摩擦力を増大させ，両者を強固に一体化できる。従って，ソイルセメント杭１０１の周面摩擦力と先端支持力を大幅に増強できる。さらに，鋼杭アセンブリ１０の杭頭部に，上記のような定着力増強手段を設けることにより，鋼杭アセンブリ１０とフーチング１０４との定着力を大幅に増強できる。
【０１１９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１２０】
例えば，上記実施形態では，２本のＨ形鋼２０若しくは角形鋼管４０を相互に接合して鋼杭アセンブリ１０を構成したが，本発明はかかる例に限定されず，例えば，３本以上のＨ形鋼２０若しくは角形鋼管４０を相互に接合して鋼杭アセンブリ１０を構成してもよい。
【０１２１】
また，上記実施形態では，複数のＨ形鋼２０等を接合鋼板３０と先端支持鋼板３１により軸方向に部分的に接合したが，本発明はかかる例に限定されず，例えば，Ｈ形鋼２０等を軸方向全体に渡って接合鋼板により連続的に接合してもよい。
【０１２２】
また，上記実施形態では，Ｈ形鋼２０に取り付けられる周面摩擦力増強手段としての「コの字形の棒鋼５５」（図７（ｅ）参照），先端支持力増強手段としての「コの字形の棒鋼６２」（図８（ｂ）参照），及び，定着力増強手段としての「コの字形の棒鋼７２」（図１０Ａ（ｃ）参照）は，一体形成されたコの字形の鉄筋等を用いたが，本発明は，かかる例に限定されない。例えば，上記一体形成されたコの字形の棒鋼５５，７２，７２の代わりに，図１０ｃ（ｃ）に示す帯状鋼板７７の場合と同様に，分断された３本の直線状の鋼棒（鉄筋等）を，それぞれ，Ｈ形鋼２０の双方のフランジ２２の内側面とウェブ２４の側面に取り付けて，全体としてコの字形になるように配列することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるＨ形鋼を接合して構成された鋼杭アセンブリの基本構造を示す斜視図である。
【図２Ａ】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリにおける接合鋼板によるＨ形鋼の各種の接合態様を示す横断面図である。
【図２Ｂ】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリにおける接合鋼板によるＨ形鋼の各種の接合態様を示す横断面図である。
【図３】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリにおいて，Ｈ形鋼の弱軸方向の水平力に対する耐力を向上できる原理を説明する説明図である。
【図４】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリの変形例を示す斜視図である。
【図５】同実施形態にかかる角形鋼管を接合して構成された鋼杭アセンブリの基本構造を示す斜視図である。
【図６】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリにおける接合鋼板による角形鋼管の各種の接合態様を示す横断面図である。
【図７】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成するＨ形鋼や角形鋼管の周面構造を示す斜視図である。
【図８】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成するＨ形鋼の杭先端構造を示す斜視図及び断面図である。
【図９】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成する角形鋼管の杭先端構造を示す斜視図である。
【図１０Ａ】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成するＨ形鋼の杭頭部構造を示す斜視図及び断面図である。
【図１０Ｂ】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成するＨ形鋼の杭頭部構造を示す斜視図及び断面図である。
【図１０Ｃ】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成するＨ形鋼の杭頭部構造を示す斜視図及び断面図である。
【図１０Ｄ】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成するＨ形鋼の杭頭部構造を示す斜視図及び断面図である。
【図１０Ｅ】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成する角形鋼管の杭頭部構造を示す斜視図及び断面図である。
【図１１Ａ】同実施形態にかかる各種の周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段及び定着力増強手段を組み合わせて構成された鋼杭アセンブリの構造例を示す斜視図である。
【図１１Ｂ】同実施形態にかかる各種の周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段及び定着力増強手段を組み合わせて構成された鋼杭アセンブリの構造例を示す斜視図である。
【図１１Ｃ】同実施形態にかかる各種の周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段及び定着力増強手段を組み合わせて構成された鋼杭アセンブリの構造例を示す斜視図である。
【図１１Ｄ】同実施形態にかかる各種の周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段及び定着力増強手段を組み合わせて構成された鋼杭アセンブリの構造例を示す斜視図である。
【図１１Ｅ】同実施形態にかかる各種の周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段及び定着力増強手段を組み合わせて構成された鋼杭アセンブリの構造例を示す斜視図である。
【図１２Ａ】同実施形態にかかるソイルセメント杭の施工方法におけるソイルセメント造成工程を示す工程図である。
【図１２Ｂ】同実施形態にかかるソイルセメント杭の施工方法における鋼杭アセンブリ建て込み工程を示す工程図である。
【図１２Ｃ】同実施形態にかかるソイルセメント杭の施工方法における鋼杭アセンブリ定着工程を示す工程図である。
【図１２Ｄ】同実施形態にかかるソイルセメント杭の施工方法におけるソイルセメント柱空堀部掘削工程を示す工程図である。
【図１２Ｅ】同実施形態にかかるソイルセメント杭の施工方法におけるフーチング構築工程を示す工程図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１０ 鋼杭アセンブリ
２０ Ｈ形鋼
２２ フランジ
２２ａ フランジの外側面
２２ｂ フランジの内側面
２４ ウェブ
２６ 先端支持力増強用の孔
３０ 接合鋼板
３０ａ 接合鋼板の外側面
３０ｂ 接合鋼板の内側面
３１ 先端補強鋼板
３２，３４ 接合用の棒鋼
３６ 先端支持力増強用の孔
４０ 角形鋼管
４２ 先端支持力増強用の棒鋼
４６ 先端支持力増強用の孔
５１，５２，５３ 周面摩擦力増強用の棒鋼
５４ 周面摩擦力増強用の突起
５５ 周面摩擦力増強用のコの字形の棒鋼
５６ 周面摩擦力増強用の孔
６０ 先端支持力増強用の平板状鋼板
６１ 先端支持力増強用の突起
６２ 先端支持力増強用のコの字形の棒鋼
６４ 先端支持力増強用のコの字形鋼板
６６ 先端支持力増強用の孔
６３，６７，６８，６９ 先端支持力増強用の棒鋼
７１，７３ 定着力増強用の棒鋼
７２ 定着力増強用のコの字形の棒鋼
７５ 定着力増強用の平板状鋼板
７６ 定着力増強用の孔
７７ 定着力増強用の帯状鋼板
１００ ソイルセメント柱
１００Ａ ソイルセメント柱空堀り部
１００Ｂ ソイルセメント柱一般部
１００Ｃ ソイルセメント柱根固め部
１０１ ソイルセメント杭
１０４ フーチング
【技術分野】
【０００１】
本発明は，土木建築分野におけるソイルセメントを利用した杭工法に用いられるソイルセメント杭と，その施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の鋼製杭基礎として，打撃杭工法，中堀り杭工法，鋼管ソイルセメント杭工法などがある。これらの杭工法では，打撃杭の一部にＨ形鋼を用いる場合はあるものの，大半の場合には，鋼管杭が用いられる。
【０００３】
Ｈ形鋼が支持杭として使用されない理由としては，（１）上記各杭工法がオーガー掘削機をベースに開発されていること（特許文献１参照），（２）鋼管杭は，どの方向からの外力に対しても同一の断面性能を有するのに対し，Ｈ形鋼は，外力の方向に応じて断面性能が異なり，強軸方向（ウェブに対して平行方向）に比べて弱軸方向（ウェブに対して直角方向）の断面性能が極端に低いため，地震や台風時に作用する多様な方向の水平力への対応が困難であること，などが挙げられる。
【０００４】
また，地中連続壁を支持杭とする地中連続壁基礎工法は，地盤を安定液掘削してから，Ｈ形鋼と鉄筋かごを組み合わせた構造の部材を建て込み，コンクリートを打設して，地下壁，支持杭とするものであり，構造部材としてＨ形鋼は相互に接合されておらず，またソイルセメント中に建て込むものではなかった（特許文献２参照）。また，別の観点からは，壁状掘削機を用いてソイルセメント中にＨ形鋼を建て込むソイルセメント連続壁工法があるが，このソイルセメント連続壁工法では，杭として用いるものではなく，また構造部材としてＨ形鋼は相互に接合されていなかった（非特許文献１）
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２０９２０６号公報
【特許文献２】特開平６−１９３０５０号公報
【非特許文献１】“地球に優しいソイルセメント連続壁工法”，［online］，平成１３年１月１８日，鹿島建設株式会社，「平成１７年１０月１２日検索」，インターネット＜http://www.kajima.co.jp/news/press/200101/18c1fo-j.htm＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような従来の鋼製杭基礎のうち，打撃杭工法では，騒音振動を発生し都市部では使用できないという問題があり，また，中掘り鋼管杭工法では，周面支持力が小さいという問題があった。そこで，環境面及び周面支持力の大きさの観点からは，鋼管ソイルセメント杭工法に優位性があるが，従来の鋼管ソイルセメント杭の芯材としては，上記のように，円形鋼管が使用されることが一般的であり，Ｈ形鋼が使用されることはなかった。
【０００７】
ところが，従来から一般的に用いられている円形鋼管を芯材として使用した場合には，Ｈ形鋼や角形鋼管を使用した場合と比べて，同一の断面性能を得て高い支持力を発揮するためには，多くの鋼材量と杭設置本数を必要とするという問題があった。
【０００８】
例えば，壁状掘削機を用いて地盤を掘削して芯材を建て込む場合に，円形鋼管を芯材として使用すると，鋼材量と杭設置本数の面で不利であった。つまり，オーガー掘削機は，硬質地盤には適用困難な場合が多く，先行削孔等の併用工法が必要となるのに対し，壁状掘削機は，硬質地盤にも適用可能である。ところが，この壁状掘削機を用いて地盤を壁状掘削する場合，芯材の梁高さが制限されるため，円形鋼管を芯材として使用した場合には，Ｈ形鋼を使用した場合と比べて，同一の断面性能を得て高い支持力を発揮するためには，多くの鋼材量及と杭設置本数が必要になるという問題があった。
【０００９】
そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，Ｈ形鋼や角形鋼材を巧みに組み合わせた鋼杭アセンブリをソイルセメント杭の芯材として用いることで，円形鋼管を用いた場合よりも，少ない鋼材量及び杭設置本数で同等以上の断面性能を実現して高い支持力を発揮することが可能な，新規かつ改良されたソイルセメント杭，及びその施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，複数本のＨ形鋼又は角形鋼管を相互に略平行となるよう接合鋼板により接合して組み立てられた鋼杭アセンブリを，地盤に造成された固化前のソイルセメント柱中に建て込んで構築されることを特徴とする，ソイルセメント杭が提供される。
【００１１】
かかる構成により，複数のＨ形鋼又は角形鋼管を組み合わせた鋼杭アセンブリを芯材としたソイルセメント杭が構築される。この鋼杭アセンブリは，従来の円形鋼管と比べて断面性能に優れるため，かかる鋼杭アセンブリを芯材としてソイルセメント杭を構築すれば，同一の水平・鉛直支持力を得るために必要な鋼材量，及び杭設置本数を低減できる。よって，求められる支持力を達成可能なソイルセメント杭を，少ない鋼材量，少ない杭設置本数，少ない施工コストで，合理的かつ経済的に構築できる。
【００１２】
また，上記鋼杭アセンブリは，複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の軸方向の一部を相互に，接合鋼板により接合して組み立てられるようにしてもよい。これにより，Ｈ形鋼や角形鋼管の全体を接合鋼板により連続して接合するのではなく，必要部分のみを接合鋼板により部分的に接合できるので，接合鋼板の鋼材量，加工手間及び加工コストを低減できる。
【００１３】
また，上記接合鋼板は，複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の杭頭部を相互に接合するようにしてもよい。これにより，Ｈ形鋼や角形鋼管の杭頭部を接合鋼板により相互に接合するので，鋼杭アセンブリは，地震時等に杭頭部に作用する水平力に対して，高い水平支持力を発揮できる。
【００１４】
また，上記鋼杭アセンブリは，複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の杭先端部を相互に接合する先端補強鋼板をさらに有するようにしてもよい。これにより，Ｈ形鋼や角形鋼管の杭先端部を先端補強鋼板により相互に接合するので，杭先端部における鋼杭アセンブリとソイルセメント柱との接触面積を増加できるとともに，Ｈ形鋼等と先端補強鋼板により囲まれた閉鎖断面を形成して，鋼杭アセンブリによるソイルセメントの拘束力を高めることができるので，高い先端支持力を得ることができる。
【００１５】
また，上記鋼杭アセンブリは，複数本のＨ形鋼をウェブに対して直角方向（Ｈ形鋼の弱軸方向）に並列配置し，当該複数本のＨ形鋼の各フランジを相互に接合鋼板により接合して組み立てられるようにしてもよい。これにより，Ｈ形鋼を用いて鋼杭アセンブリを構成した場合に，Ｈ形鋼を弱軸方向に連結することによって，水平力に対するＨ形鋼の弱軸方向耐力を大幅に向上できる。
【００１６】
また，上記鋼杭アセンブリは，複数のＨ形鋼又は角形鋼管を，接合鋼板に加えて接合用線材により接合して組み立てられ，上記接合用線材は，複数のＨ形鋼又は角形鋼管，或いは接合鋼板に，複数のＨ形鋼又は角形鋼管の軸方向に対して略平行，略直角若しくは斜め方向に取り付けられるようにしてもよい。これにより，複数のＨ形鋼又は角形鋼管をさらに強固に接合できるとともに，鋼杭アセンブリの周面摩擦力を増強できる。
【００１７】
また，上記鋼杭アセンブリには，ソイルセメント柱に対する周面摩擦力を増加させるための周面摩擦力増強手段が設けられるようにしてもよい。例えば，この周面摩擦力増強手段は，各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の少なくとも一部に施された孔空け加工；各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の表面に突出形成された複数の凸部；又は，各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の表面に取り付けられた１又は２以上の線材；の少なくともいずれかを含むようにしてもよい。上記孔空け加工により，鋼杭アセンブリに形成された複数の孔内にソイルセメントが進入して固化するので，ソイルセメント柱に対する鋼杭アセンブリの周面摩擦力を高めることができる。また，鋼杭アセンブリに形成された複数の凸部または１又は２以上の線材と，固化したソイルセメントが干渉するので，ソイルセメント柱に対する鋼杭アセンブリの周面摩擦力を高めることができる。
【００１８】
また，鋼杭アセンブリの杭先端部には，ソイルセメント杭の先端支持力を増加させるための先端支持力増強手段が設けられるようにしてもよい。例えば，この先端支持力増強手段は，複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の杭先端部を相互に接合する先端補強鋼板；鋼杭アセンブリの杭先端部において，各Ｈ形鋼又は各角形鋼管に取り付けられた断面略コの字形の鋼板；各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の杭先端部に施された孔空け加工；鋼杭アセンブリの杭先端部において，各Ｈ形鋼又は各角形鋼管に取り付けられた突起付き鋼板；又は，鋼杭アセンブリの杭先端部において，各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は先端補強鋼板に，軸方向に対して直角方向に取り付けられた複数の線材若しくは鋼板；の少なくともいずれかを含むようにしてもよい。これにより，ソイルセメント杭の杭先端部において，鋼杭アセンブリとその周囲のソイルセメント柱とが，より確実に一体化して，応力を確実に伝達できるようになるので，ソイルセメント杭の先端支持力を増加させることができる。
【００１９】
また，上記鋼杭アセンブリの杭頭部には，ソイルセメント杭の杭頭部を覆うように設置されるフーチングとの定着力を増強させるための定着力増強手段が設けられるようにしてもよい。例えば，この定着力増強手段は，鋼杭アセンブリの杭先端部において，各Ｈ形鋼のフランジ間に取り付けられた１又は２以上の鋼板；各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は接合鋼板の杭頭部に施された孔空け加工；鋼杭アセンブリの杭頭部において，各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は接合鋼板を，軸方向に対して直角方向に貫通するように取り付けられた複数の線材；又は，鋼杭アセンブリの杭頭部において，各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は接合鋼板に，軸方向に対して直角方向に取り付けられた複数の線材若しくは帯状鋼板；の少なくともいずれかを含むようにしてもよい。これにより，ソイルセメント杭の杭頭部において，鋼杭アセンブリとフーチングとがより確実に一体化するので，ソイルセメント杭とフーチングとの定着力を増加させることができる。
【００２０】
また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，地盤にソイルセメント柱を造成する工程と；複数本のＨ形鋼又は角形鋼管を相互に略平行となるよう接合鋼板により接合して組み立てられた１又は２本以上の鋼杭アセンブリを，ソイルセメント柱が固化する前に，当該ソイルセメント柱中に建て込む工程と；ソイルセメント柱が固化して，１又は２本以上の鋼杭アセンブリが地盤中に定着される工程と；を含むことを特徴とする，ソイルセメント杭の施工方法が提供される。これにより，建造物の基礎杭として要求される支持力を発揮するソイルセメント杭を，少ない鋼材量，少ない杭本数，少ない施工コストで，合理的かつ経済的に構築できる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば，相互に接合された複数のＨ形鋼や角形鋼材をソイルセメント杭の芯材として用いることで，円形鋼管を用いた場合よりも，少ない鋼材量で同等以上の断面性能を実現して，高い支持力を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
（第１の実施形態）
以下に，本発明の第１の実施形態にかかるソイルセメント杭と，その施工方法について説明する。
【００２４】
まず，同実施形態にかかるソイルセメント杭について説明する。同実施形態にかかるソイルセメント杭は，地盤にセメントミルクを機械的に注入・混合・攪拌して造成される固化体（ソイルセメント柱）と，複数のＨ形鋼等を組み合わせた構造の鋼製芯材（鋼杭アセンブリ）とから構成される合成杭である。このソイルセメント杭は，例えば橋梁やビル等の建造物の基礎杭として使用されるものである。
【００２５】
同実施形態にかかるソイルセメント杭は，地盤に造成された固化前のソイルセメント柱中に，Ｈ形鋼または角形鋼管を２本以上組み合わせた構造の鋼杭アセンブリを建て込む点が特徴的構成である。かかる構成により，円形鋼管を芯材として建て込む場合と比べて，同一の水平・鉛直支持力（壁体耐力を含む。）を得るための鋼材量及び杭設置本数を低減できるだけでなく，水平力に対するＨ形鋼の弱軸方向耐力を大幅に向上できる。
【００２６】
さらに，鋼杭アセンブリを成すＨ形鋼または角形鋼管の周面に，ソイルセメントに対する鋼杭アセンブリの周面摩擦力を増強させる周面摩擦力増強手段を設け，さらに，当該Ｈ形鋼または角形鋼管の杭先端に，鋼杭アセンブリの先端支持力を増強させる先端支持力増強手段を設ける。これにより，鋼杭アセンブリの周面摩擦力および先端支持力を増強させ，基礎杭として必要な安定した支持力を発揮できるようにすることができる。以下に，同実施形態にかかるソイルセメント杭の特徴である鋼製アセンブリの構成について詳細に説明する。
【００２７】
まず，図１を参照して，同実施形態にかかるソイルセメント杭の鋼杭アセンブリの基本構造について説明する。なお，図１は，同実施形態にかかるＨ形鋼２０を接合して構成された鋼杭アセンブリ１０の基本構造を示す斜視図である。
【００２８】
図１に示すように，鋼杭アセンブリ１０は，複数本（例えば２本）のＨ形鋼２０を，一対の接合鋼板３０により相互に接合した構造である。
【００２９】
詳細には，２本のＨ形鋼２０は，所定間隔を空けて相互に平行となるように接合されている。この際，２本のＨ形鋼２０は，ウェブ２４に対して直角な方向（弱軸方向）に並列配置（即ち，各Ｈ形鋼２０のフランジ２２の端面同士が対向するようにして対向配置）され，当該並列配置された２本のＨ形鋼２０の相対向する二対のフランジ２２が相互に，接合鋼板３０によりそれぞれ接合される。なお，各Ｈ形鋼２０は，軸方向に一体形成されたものであってもよいし，或いは，複数のＨ形鋼をその軸方向に溶接やボルト接合により連接したものであってもよい。
【００３０】
また，２本のＨ形鋼２０は，その軸方向に沿って全体が接合鋼板によって連続的に接合されるのではなく，杭頭部に設けられる一対の接合鋼板３０と，杭先端部に設けられる一対の先端補強鋼板３１とによって，軸方向の両端部（即ち，杭頭部と杭先端部）のみが部分的に接合されている。
【００３１】
詳細には，接合鋼板３０は，鋼杭アセンブリ１０の杭頭部（図１の上部）において，２本のＨ形鋼２０を相互に接合している。これによって，地震時などに高い水平耐力が要求される杭頭部において，２本のＨ形鋼２０を接合鋼板３０で確実に接合して，構造部材としての鋼製アセンブリ１０の耐力を高めることができる。
【００３２】
また，先端補強鋼板３１は，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部（図１の下部）において，２本のＨ形鋼２０を相互に接合する。これによって，高い先端支持力を得るためソイルセメント柱と強固に一体化されることが求められる杭先端部において，２本のＨ形鋼２０を先端補強鋼板３１で確実に接合できる。従って，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部の表面積を大面積にできるとともに，Ｈ形鋼２０と先端補強鋼板３１によりソイルセメントを好適に拘束可能な閉鎖断面を形成して，より確実なずれ止めを実現でき，鋼製アセンブリ１０の先端支持力を増強させることができる。さらに，上記杭頭部の接合鋼板３０のみならず，杭先端部の先端補強鋼板３１によって２本のＨ形鋼２０を接合することで，当該２本のＨ形鋼２０を上下２カ所で安定的に接合できる。
【００３３】
上記のように，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０では，一対の接合鋼板３０と一対の先端補強鋼板３１とを用いて，２本のＨ形鋼２０を杭頭部と杭先端部で部分的に接合している。これにより，地震時の水平力に対する高い水平耐力が要求され，補強が特に必要な杭頭部を，確実に接合できるとともに，高い先端支持力を発揮することが要求される杭先端部を好適に接合できる。従って，Ｈ形鋼２０の必要部位（杭頭部，杭先端部）のみを合理的に接合できるので，接合鋼板３０及び先端補強鋼板３１に要する鋼材量を低減できるとともに，鋼杭アセンブリ１０の製造コストも抑制できる。なお，例えば，軸方向長さが３０ｍのＨ形鋼２０を相互に接合する場合には，上記接合鋼板３０の軸方向の長さは例えば５ｍ程度，先端補強鋼板３１の軸方向の長さは例えば１ｍ程度とすることができる。
【００３４】
なお，上記図１の例では，上下２箇所でＨ形鋼２０を接合したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，鋼杭アセンブリ１０を構成する複数本のＨ形鋼２０が上記接合鋼板３０により確実に接合されていれば，地盤によっては，杭先端部に上記先端補強鋼板３１を設置しない構造も可能である。また，鋼杭アセンブリ１０を構成する各Ｈ形鋼２０が軸方向に長い場合（例えば，複数のＨ形鋼２０を軸方向に連接した場合）などには，上記接合鋼板３０及び先端補強鋼板３１以外にも，Ｈ形鋼２０の軸方向の中間部位における１又は２箇所以上を，別途の補強鋼板（図示せず。）により相互に接合してもよい。これにより，鋼杭アセンブリ１０の構造的安定性が増す。
【００３５】
ここで，図２Ａ，Ｂを参照して，上記接合鋼板３０によるＨ形鋼２０の接合態様について，より具体的に説明する。なお，図２Ａ，Ｂは，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０における接合鋼板３０によるＨ形鋼２０の各種の接合態様を示す横断面図である。
【００３６】
一対のＨ形鋼２０を接合鋼板３０によって相互に弱軸方向に接合する場合には，例えば，図２Ａ（ａ）に示すように，Ｈ形鋼２０のフランジ２２と略同一の厚さを有する２つの接合鋼板３０を用いて，当該接合鋼板３０の各端面と，各Ｈ形鋼２０のフランジ２２の端面とをそれぞれ溶接固定してもよい。これによって，水平及び鉛直方向の壁体耐力を確保できる。
【００３７】
また，図２Ａ（ｂ）に示すように，２つの接合鋼板３０を用いて，各接合鋼板３０の内側面３０ｂの両側を，Ｈ形鋼２０の各フランジ２２の外側面２２ａにそれぞれ溶接固定してもよい。また，図２Ａ（ｃ）に示すように，２つの接合鋼板３０を用いて，各接合鋼板３０の外側面３０ａの両側を，Ｈ形鋼２０の各フランジ２２の内側面２２ｂにそれぞれ溶接固定してもよい。これにより，比較的簡単に鉛直方向の壁体耐力を確保できる。
【００３８】
また，図２Ａ（ｄ）に示すように，４つの接合鋼板３０を用いて，相対向する一対のフランジ２２を両側から２つの接合鋼板３０で接合するようにしてもよい。この際，各フランジ２２の外側面２２ａと内側面２２ｂに，それぞれ接合鋼板３０が溶接固定される。これによって，Ｈ形鋼２０相互の接合強度を増強できる。
【００３９】
以上のように，鋼杭アセンブリ１０は，接合鋼板３０により２本のＨ形鋼２０をその弱軸方向に接合して構成されており，これによって，Ｈ形鋼２０の弱軸方向の壁体耐力を向上できる。この原理について図３を参照して説明する。
【００４０】
図３（ａ）に示すように，一般的に，Ｈ形鋼２０は，外力の方向に応じて断面性能が異なる。即ち，Ｈ形鋼２０は，ウェブ２４に対して平行な方向（強軸方向；図のＸ軸方向）に対する水平力に対しては高い耐力を有し，容易には変形しない。一方，Ｈ形鋼２０は，ウェブ２４に対して直角な方向（強軸方向；図のＹ軸方向）に対する水平力に対しては耐力が極端に低く，比較的容易に変形してしまう（図３（ｂ）参照）。このため，建造物の基礎杭としてのソイルセメント杭の芯材として，１本のＨ形鋼２０を単体で使用した場合，或いは複数本のＨ形鋼２０を連結しないで使用した場合には，地震や台風時に作用する多様な方向の水平力に対して対応できなかった。
【００４１】
これに対し，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０では，図３（ｃ）に示すように，上記接合鋼板３０により２本以上のＨ形鋼２０を弱軸方向に連結した構造である。このため，一体化された複数のＨ形鋼２０によって上記弱軸方向の水平力を受け持つことができるので，当該弱軸方向の水平力に対する耐力が大幅に向上され，高い水平支持力を実現できる。勿論，Ｈ形鋼２０が元来より強い強軸方向の水平力に対しても，より高い水平支持力を実現できる。よって，かかる鋼杭アセンブリ１０は，ソイルセメント杭の芯材として好適であり，地震時等の多様な応力に十分に対応できる。
【００４２】
さらに，Ｈ形鋼２０は，従来の鋼管ソイルセメント杭に用いられる円形鋼管と比べて，断面性能が優れ，高い壁体耐力を実現できるとともに，その外形寸法をよりコンパクトにできる。よって，鋼杭アセンブリ１０の杭頭部に施工されるフーチング量も低減できる。
【００４３】
なお，上記図２Ａでは，Ｈ形鋼２０のウェブ２４に対して直角に配置される接合鋼板３０によって，２本のＨ形鋼２０を相互に弱軸方向に接合する例について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，図２Ｂに示すように，Ｈ形鋼２０のウェブ２４に対して平行に配置される接合鋼板３０によって，２本のＨ形鋼２０を相互に強軸方向に接合することもできる。
【００４４】
具体的には，図２Ｂ（ａ）に示すように，２つの接合鋼板３０をＨ形鋼２０のウェブ２４と平行に配置して，各接合鋼板３０の各端面を，各Ｈ形鋼２０のフランジ２２の外側面２２ａの両側に，それぞれ溶接固定してもよい。また，図２Ｂ（ｂ）に示すように，２つの接合鋼板３０をＨ形鋼２０のウェブ２４と平行に配置して，各接合鋼板３０の内側面３０ｂの両側を，各Ｈ形鋼２０のフランジ２２の端面に，それぞれ溶接固定してもよい。
【００４５】
次に，図４を参照して，複数のＨ形鋼２０が接合される鋼杭アセンブリ１０の変形例について説明する。図４は，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０の変形例を示す斜視図である。
【００４６】
図４（ａ）に示す鋼杭アセンブリ１０では，２本のＨ形鋼２０を連結する接合用線材として，例えば，複数の棒鋼（鉄筋）３２が取り付けられている。具体的には，一対のＨ形鋼２０のフランジ２２に，例えば２本の棒鋼３２が，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して相異なる斜め方向に相互にクロスするように溶接固定されている。つまり，一方の棒鋼３２は，一方のＨ形鋼２０の略杭頭部と他方のＨ形鋼２０の略杭先端部を連結しており，他方の棒鋼３２は，一方のＨ形鋼２０の略杭先端部と他方のＨ形鋼２０の略杭頭部を連結している。なお，棒鋼３２は，その一端が一方のＨ形鋼２０に固定され，他端が他方のＨ形鋼２０に固定される配置であれば，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して略直角方向に取り付けられてもよく，また，Ｈ形鋼２０に対する棒鋼３２の固定箇所は，上記のようなＨ形鋼２０の略杭頭部や略杭先端部である必要はない。このような棒鋼３２を設置することによって，上記接合鋼板３０に加えて，当該棒鋼３２によっても２本のＨ形鋼２０を接合できるため，接合強度を強化できる。また，上記棒鋼３２を追加設置することにより，鋼杭アセンブリ１０とソイルセメント柱との摩擦力を増加させて，鋼杭アセンブリ１０の周面摩擦力を増強させることもできる。
【００４７】
さらに，図４（ｂ）に示す鋼杭アセンブリ１０では，周面摩擦力増強手段として，複数の棒鋼（鉄筋）３４が取り付けられている。具体的には，Ｈ形鋼２０の軸方向と平行な方向に延びる例えば３本の棒鋼３４が，接合鋼板３０と先端補強鋼板３１を連結するようにして溶接固定されている。また，各Ｈ形鋼２０のフランジ２２の外側面には，Ｈ形鋼２０の軸方向と平行な方向に延びる例えば２本の棒鋼３４が，それぞれ溶接固定されている。このような棒鋼３４を設置することによって，鋼杭アセンブリ１０とソイルセメント柱との摩擦力を増加させて，鋼杭アセンブリ１０の周面摩擦力を増強させることもできる。
【００４８】
また，図４（ｃ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部において，Ｈ形鋼２０のフランジ２２，および先端補強鋼板３１に孔空け加工を施して，複数の孔２６，３６を貫通形成してもよい。これにより，Ｈ形鋼２０の杭先端部や先端補強鋼板３１に形成された複数の孔２６，３６内に，ソイルセメントが入り込んで固化するので，鋼杭アセンブリ１０とソイルセメント柱との摩擦力を増加させて，ソイルセメント杭の先端支持力を増加させることができる。
【００４９】
次に，図５を参照して，鋼杭アセンブリ１０の構造部材として，上記Ｈ形鋼２０の代わりに，角形鋼管４０を用いた鋼杭アセンブリ１０の基本構造例について説明する。図５は，同実施形態にかかる角形鋼管４０を接合して構成された鋼杭アセンブリ１０の基本構造を示す斜視図である。
【００５０】
図５に示すように，鋼杭アセンブリ１０は，例えば２本の角形鋼管４０を，一対の接合鋼板３０及び一対の先端補強鋼板３１により相互に接合した構造である。詳細には，２本の角形鋼管４０は，所定間隔を空けて相互に平行となるように接合されている。なお，上記各角形鋼管４０は，軸方向に一体形成されたものであってもよいし，或いは，複数の角形鋼管４０をその軸方向に溶接やボルト接合により連接したものであってもよい。
【００５１】
また，２本の角形鋼管４０は，上記図１のＨ形鋼２０の場合と同様，その軸方向に沿って全体が接合鋼板によって連続的に接合されるのではなく，接合鋼板３０と先端補強鋼板３１とによって，軸方向の両端部（即ち，杭頭部と杭先端部）のみが部分的に接合されている。これにより，地震時などに高い水平耐力が要求される杭頭部，及び，高い先端支持力を得るためソイルセメント柱と強固に一体化されることが求められる杭先端部のみを確実に接合して，接合鋼板３０に要する鋼材量及び鋼杭アセンブリ１０の製造コストを低減できる。
【００５２】
ここで，図６を参照して，これら接合鋼板３０による角形鋼管４０の接合態様について説明する。なお，図６は，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０における接合鋼板３０による角形鋼管４０の各種の接合態様を示す横断面図である。
【００５３】
図６（ａ）に示すように，２つの接合鋼板３０を用いて，各接合鋼板３０の両端部を，各角形鋼管４０のコーナー部にそれぞれ溶接固定してもよい。これによって，水平及び鉛直方向の壁体耐力を確保できる。
【００５４】
また，図６（ｂ）に示すように，２つの接合鋼板３０を用いて，各接合鋼板３０の内側面３０ｂの両側を，各角形鋼管４０の外側面４０ａにそれぞれ溶接固定してもよい。これにより，比較的簡単に鉛直方向の壁体耐力を確保できる。
【００５５】
以上のように，複数の角形鋼管４０を接合鋼板３０により接合した鋼杭アセンブリ１０をソイルセメント杭の芯材として用いることで，角形鋼管４０を単体で用いた場合と比べて，より大きな断面性能を得ることができる。
【００５６】
次に，上述したような鋼杭アセンブリ１０を用いたソイルセメント杭が，大きな鉛直支持力を確保できるようにするために，鋼杭アセンブリ１０に設けられた周面摩擦力増強手段と先端支持力増強手段について説明する。
【００５７】
まず，図７を参照して，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０や角形鋼管４０に設けられた周面摩擦力増強手段について説明する。なお，図７は，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０や角形鋼管４０の周面構造を示す斜視図である。
【００５８】
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０には，周面摩擦力増強用の線材として，例えば棒鋼（鉄筋）５１，５２，５３が取り付けられている。具体的には，図７（ａ）の例では，Ｈ形鋼２０のフランジ２２外側面には，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して例えば直角方向に延びる複数の棒鋼５１が所定間隔で溶接固定されている。また，図７（ｂ）の例では，Ｈ形鋼２０のフランジ２２外側面に，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して平行に延びる複数（図示の例では３本）の棒鋼５２が所定間隔で溶接固定されている。また，図７（ｃ）の例では，Ｈ形鋼２０のフランジ２２外側面に，例えば，波形に湾曲した１本の棒鋼５３が溶接固定されている。なお，これらの棒鋼５１，５２，５３等は，Ｈ形鋼２０のフランジ２２内側面やウェブ２４に設置されてもよい。
【００５９】
また，図７（ｄ）に示すように，Ｈ形鋼２０として縞付Ｈ形鋼を用いて，Ｈ形鋼２０のフランジ２２外側面に，周面摩擦力増強用の凸部として，複数の突起５４を等間隔で突出配置してもよい。
【００６０】
また，図７（ｅ）に示すように，Ｈ形鋼２０の内側に，周面摩擦力増強用の線材として，コの字形の棒鋼（例えば鉄筋）５５を複数設置してもよい。このコの字形の棒鋼５５は，Ｈ形鋼２０の両フランジ２２の内側面及びウェブ２４に沿って，棒鋼Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びるようにして溶接固定され，当該軸方向に所定間隔で複数設置される。なお，上記図７（ａ）〜（ｅ）に示したような各種の周面摩擦力増強手段は，角形鋼管４０の外側面に適用することもできる。
【００６１】
また，図７（ｆ）に示すように，角形鋼管４０の４つの側面に孔空け加工を施して，角形鋼管４０の４側面に，周面摩擦力増強用の凹部として，複数の孔５６を貫通形成してもよい。なお，このような孔空け加工は，上記Ｈ形鋼２０にも適用することもできる。
【００６２】
以上のように，棒鋼（鉄筋）５１，５２，５３，突起５４，コの字形棒鋼５５，孔５６などからなる周面摩擦力増強手段を，Ｈ形鋼２０若しくは角形鋼管４０に設けることにより，ソイルセメント柱に対する鋼杭アセンブリ１０の周面摩擦力を増強させて，ソイルセメント柱と鋼杭アセンブリ１０とを強固に一体化し，一体挙動させることができる。従って，鋼杭アセンブリ１０の杭頭部に作用する鉛直荷重を確実にソイルセメント柱（固化体）に伝達でき，さらに，このソイルセメント柱から地盤へ摩擦力として伝達できる。よって，かかる鋼杭アセンブリ１０を用いたソイルセメント杭は，大きな鉛直支持力を確保できる。
【００６３】
次に，図８及び図９を参照して，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０や角形鋼管４０の杭先端部に設けられた先端支持力増強手段について説明する。なお，図８及び図９は，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０または角形鋼管４０の杭先端構造を示す斜視図及び断面図である。
【００６４】
図８（ａ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０の杭先端部には，先端支持力増強手段として，各Ｈ形鋼２０の一対のフランジ２２相互を，ウェブ２４と平行に連結する平板状鋼板６０が取り付けられている。この平板状鋼板６０は，その両端が，Ｈ形鋼２０の一側の一対のフランジ２２の端面２２ｃに溶接固定されている。
【００６５】
このような平板状鋼板６０を設置することにより，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部の表面積を増大させることができ，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部とソイルセメント柱の杭先端部との摩擦力を増加させることができる。かつ，一対のフランジ２２，２２とウェブ２４と平板状鋼板６０とで囲まれた閉鎖空間を形成し，その内部のソイルセメントを拘束でき，ソイルセメント柱の杭先端部の圧縮強度を増加させることができる。
【００６６】
また，図８（ａ）に示すように上記平板状鋼板６０を，突起付き鋼板の一例である縞付鋼板で構成し，当該平板状鋼板６０の表面に複数の突起６１が突出形成されるようにしてもよい。これにより，板状鋼板６０とソイルセメント柱との摩擦力をさらに増加させることができる。
【００６７】
また，図８（ｂ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０の内側には，先端支持力増強用の線材として，コの字形の棒鋼（鉄筋）６２が複数設置されている。このコの字形の棒鋼６２は，Ｈ形鋼２０の両フランジ２２の内側面２２ｂ及びウェブ２４に沿って，棒鋼Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びるようにして溶接固定され，当該軸方向に所定間隔で複数設置される。このようにコの字形の棒鋼６２を設置することにより，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部とソイルセメント柱の杭先端部との摩擦力を増加させることができる。
【００６８】
また，図８（ｃ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０の杭先端部の両側には，先端支持力増強手段として，各Ｈ形鋼２０の一対のフランジ２２相互を連結する，断面コの字形の鋼板６４（以下，「コの字形鋼板６４」という。）が取り付けられている。このコの字形鋼板６４は，その両端が，Ｈ形鋼２０の一側の一対のフランジ２２の端面２２ｃに溶接固定されている。
【００６９】
このようなコの字形鋼板６４を設置することにより，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部の表面積を増大させることができるとともに，一対のフランジ２２，２２とウェブ２４とコの字形鋼板６４とで囲まれた閉空間を形成し，その内部のソイルセメントを拘束できる。従って，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部とソイルセメント柱の杭先端部との摩擦力を増加させることができ，かつ杭先端部の圧縮強度を増加させることができる。なお，上記コの字型鋼板６４の例に限定されず，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部の表面積を増加できるものであれば，例えば，断面Ｕ字形，Ｖ字形，半円型の鋼板など，任意の断面形状の鋼板をとりつけてもよい。
【００７０】
さらに，上記コの字形鋼板６４及びＨ形鋼２０の杭先端部に孔空け加工を施し，複数の孔６６，２６を貫通形成してもよい。これにより，当該孔６６，２６内にソイルセメントが進入して固化するため，コの字形鋼板６４及びＨ形鋼２０とソイルセメント柱との摩擦力をさらに増加させることができる。なお，上記図８（ａ）〜（ｃ）に示したような各種の先端支持力増強手段は，角形鋼管４０の杭先端部に設置することもできる。
【００７１】
また，図９（ａ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成する角形鋼管４０の杭先端部に，孔空け加工を施して，角形鋼管４０の杭先端部の例えば４側面に，複数の孔４６を貫通形成してもよい。これにより，当該孔４６内にソイルセメントが進入して固化するため，角形鋼管４０の杭先端部とソイルセメント柱の杭先端部との摩擦力を増加させることができる。
【００７２】
また，図９（ｂ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成する角形鋼管４０の杭先端部には，先端支持力増強用の線材として，例えば複数の棒鋼（鉄筋）４２が取り付けられている。具体的には，角形鋼管４０の例えば４側面に，角形鋼管４０の軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼４２が所定間隔で溶接固定されている。これにより，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部とソイルセメント柱の杭先端部との摩擦力を増加させることができる。なお，図９のような孔空け加工や棒鋼４２は，上記Ｈ形鋼２０にも適用することもできる。
【００７３】
以上のように，平板状鋼板６０，コの字形の棒鋼６２，コの字形鋼板６４，孔６６，４６，棒鋼４２などからなる先端支持力増強手段を，Ｈ形鋼２０若しくは角形鋼管４０の杭先端部に設置することにより，ソイルセメント柱の杭先端部と鋼杭アセンブリ１０の杭先端部との摩擦力を増強させ，かつ，ソイルセメント柱の杭先端部の圧縮強度を増加させることができる。従って，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部に伝達された鉛直力を確実にソイルセメント柱（固化体）に伝達でき，さらに，この鉛直力を，ソイルセメント柱の外面の摩擦力，及び杭先端部の圧縮力として地盤に伝達できる。よって，かかる鋼杭アセンブリ１０を用いたソイルセメント杭は，大きな先端支持力を確保できる。
【００７４】
次に，図１０Ａ〜Ｅを参照して，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０や角形鋼管４０の杭頭部に設けられた定着力増強手段について説明する。なお，図１０Ａ〜Ｅは，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０または角形鋼管４０の杭頭部構造を示す斜視図及び断面図である。
【００７５】
定着力増強手段は，ソイルセメント杭の杭頭部を覆うように設置されるフーチングと，鋼杭アセンブリ１０の杭頭部との定着力を増強させるための手段である。このフーチングは，後述する図１２Ｅの符号１０４で示すように，例えば，ソイルセメント杭の杭頭部に打設された鉄筋コンクリートなどで構成され，このフーチングの上部に建造物が構築される。以下に，このフーチングと鋼杭アセンブリ１０との定着力を増強させる定着力増強手段の具体例について詳細に説明する。
【００７６】
定着力増強手段として，例えば，図１０Ａ（ａ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０の杭頭部に孔空け加工を施して，Ｈ形鋼２０の杭頭部のフランジ２２及びウェブ２４に，複数の孔７６を貫通形成してもよい。これにより，当該孔７６内にフーチングのコンクリートが進入して固化するため，Ｈ形鋼２０の杭頭部とフーチングとの摩擦力を高め，双方の定着力を増加させることができる。なお，上記のような孔空け加工は，Ｈ形鋼２０の杭頭部に設けられた接合鋼板３０にも施されてもよい。
【００７７】
また，図１０Ａ（ｂ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０の杭頭部に，定着力増強用の線材として，例えば，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びる直線状の棒鋼（鉄筋）７１を取り付けてもよい。具体的には，図１０Ａ（ｂ）の例では，Ｈ形鋼２０のフランジ２２外側面に，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して例えば直角方向に延びる複数の棒鋼７１が所定間隔で溶接固定されている。
【００７８】
また，図１０Ａ（ｃ）に示すように，Ｈ形鋼２０の杭頭部の内側に，定着力増強用の線材として，コの字形の棒鋼（例えば鉄筋）７２を複数設置してもよい。このコの字形の棒鋼７２は，Ｈ形鋼２０の両フランジ２２の内側面及びウェブ２４に沿って，棒鋼Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びるようにして溶接固定され，当該軸方向に所定間隔で複数設置される。
【００７９】
また，図１０Ｂ（ａ），（ｂ）に示すように，定着力増強用の線材として，Ｈ形鋼２０の杭頭部をＨ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に貫通するように，複数の鋼棒（例えば鉄筋）７３を取り付けてもよい。具体的には，図１０ｂ（ａ）の例では，Ｈ形鋼２０の一対のフランジ２２を例えば垂直に貫通するようにして，ウェブ２４と例えば平行に延びる複数の棒鋼７３が所定間隔で配設されている。また，図１０ｂ（ｂ）の例では，Ｈ形鋼２０のウェブ２４を例えば垂直に貫通するようにして，フランジ２２と例えば平行に延びる複数の棒鋼７３が所定間隔で配設されている。かかる鋼棒７３を挿通させるために，Ｈ形鋼２０のフランジ２２若しくはウェブ２４には，貫通孔７４が形成されている。
【００８０】
また，図１０Ｂ（ａ），（ｂ）の鋼棒７３と同様な設置態様で，定着力増強用の帯状鋼板（図示せず。）をＨ形鋼２０の杭頭部に取り付けてもよい。なお，この場合には，帯状鋼板は，例えば，Ｈ形鋼２０のフランジ２２やウェブ２４を貫通せずに，当該フランジ２２やウェブ２４の両側に溶接固定されてもよい。
【００８１】
また，図１０Ｂ（ｃ）に示すように，Ｈ形鋼２０の杭頭部において，定着力増強用の鋼板（厚板）として，Ｈ形鋼２０の一対のフランジ２２相互を，ウェブ２４と平行に連結する平板状鋼板７５を取り付けてもよい。さらに，この平板状鋼板７５の外側面に，定着力増強用の線材として，例えば，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びる棒鋼７１を所定間隔で複数設置してもよい。
【００８２】
また，図１０Ｃ（ａ）に示すように，定着力増強手段として，上述したような各種の直線状の鋼棒７１，コの字形の棒鋼７２，平板状鋼板７５を組み合わせて，Ｈ形鋼２０の杭頭部に取り付けてもよい。
【００８３】
また，図１０Ｃ（ｂ），（ｃ），図１０Ｄ（ａ）に示すように，鋼杭アセンブリ１０を構成するＨ形鋼２０の杭頭部に，定着力増強用の帯状鋼板として，例えば，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びるように，１又は２以上の帯状鋼板７７を取り付けてもよい。具体的には，図１０Ｃ（ｂ）の例では，Ｈ形鋼２０のフランジ２２外側面に，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して例えば直角方向に延びる複数の帯状鋼板７７が所定間隔で溶接固定されている。また，図１０Ｃ（ｃ）の例では，Ｈ形鋼２０のフランジ２２内側面およびウェブ２４側面に，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びる複数の帯状鋼板７７が，例えばコの字型に配列されるようにして所定間隔で溶接固定されている。また，図１０Ｄ（ａ）の例では，Ｈ形鋼２０の一対のフランジ２２の内側面をウェブ２４と例えば平行に連結するようにして，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びる複数の帯状鋼板７７が所定間隔で溶接固定されている。
【００８４】
また，図１０Ｄ（ｂ）に示すように，Ｈ形鋼２０の杭頭部において，定着力増強用の鋼板（厚板）として，Ｈ形鋼２０の一対のフランジ２２相互を，ウェブ２４と平行に連結する平板状鋼板７５を取り付け，さらに，この平板状鋼板７５の外側面に，定着力増強用の帯状鋼板として，例えば，Ｈ形鋼２０の軸方向に対して直角方向に延びる複数の帯状鋼板７７を所定間隔で溶接固定してもよい。
【００８５】
また，図１０Ｄ（ｃ）に示すように，定着力増強手段として，上述したような各種の鋼棒７３，平板状鋼板７５，帯状鋼板７７を組み合わせて，Ｈ形鋼２０の杭頭部に取り付けてもよい。
【００８６】
以上，図１０Ａ〜Ｄに示したように，Ｈ形鋼２０の杭頭部に対して，定着力増強手段として，鋼棒７１，コの字形の鋼棒７２，鋼棒７３，平板状鋼板７５，帯状鋼板７７などからなる周面摩擦力増強手段を，Ｈ形鋼２０に設けることにより，フーチングに対する鋼杭アセンブリ１０の摩擦力を高めて，フーチングと鋼杭アセンブリ１０との定着力を増強することができる。なお，上記図１０Ａ〜Ｄに示したような各種の定着力増強手段は，角形鋼管４０の杭頭部に設置することもできる。
【００８７】
次に，図１０Ｅを参照して，角形鋼管４０に設けられる定着力増強手段の具体例について説明する。例えば，図１０Ｅ（ａ）に示すように，定着力増強手段として，鋼杭アセンブリ１０を構成する角形鋼管４０の杭頭部に孔空け加工を施して，角形鋼管４０の例えば４側面に，複数の孔７６を貫通形成してもよい。これにより，当該孔７６内にフーチングのコンクリートが進入して固化するため，角形鋼管４０の杭頭部とフーチングとの摩擦力を高め，双方の定着力を増加させることができる。さらに，図示はしないが，１又は２以上の鋼棒（鉄筋等）を上記孔７６に挿入して，当該鋼棒が角形鋼管４０の杭頭部を水平方向に貫通するように配設することもできる。このように鋼棒を設置することにより，角形鋼管４０の杭頭部とフーチングとの定着力をさらに増加させることができる。
【００８８】
また，図１０Ｅ（ｂ）に示すように，角形鋼管４０の杭頭部に，定着力増強用の帯状鋼板として，例えば，角形鋼管４０の軸方向に対して直角方向に延びるように，１又は２以上の帯状鋼板７７を取り付けてもよい。具体的には，図１０Ｅ（ｂ）の例では，角形鋼管４０の各外側面および各内側面に，角形鋼管４０の軸方向に対して例えば直角方向に延びる複数の帯状鋼板７７が所定間隔で溶接固定されている。これによっても，フーチングに対する鋼杭アセンブリ１０の摩擦力を高めて，フーチングと鋼杭アセンブリ１０との定着力を増強することができる。
【００８９】
以上，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０における各種の周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段，定着力増強手段の構成例について説明した。上記図７（ａ）〜（ｆ）に示したような複数種類の周面摩擦力増強手段を組み合わせたり，上記図８（ａ）〜（ｃ），図９（ａ）〜（ｂ）に示したような複数種類の先端支持力増強手段を組み合わせたり，或いは，図１０Ａ〜Ｅに示したような複数種類の定着力増強手段を組み合わせたりして，Ｈ形鋼２０または角形鋼管４０に適用することで，多様な鋼杭アセンブリ１０を構成することができる。
【００９０】
ここで，図１１Ａ〜Ｅを参照して，上記各種の周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段及び定着力増強手段を組み合わせて構成された鋼杭アセンブリ１０の例について説明する。なお，図１１Ａ〜Ｅは，同実施形態にかかる各種の周面摩擦力増強手段及び先端支持力増強手段を組み合わせて構成された鋼杭アセンブリ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅの構造をそれぞれ示す斜視図である。
【００９１】
まず，図１１Ａに示す例の鋼杭アセンブリ１０Ａについて説明する。図１１Ａに示すように，鋼杭アセンブリ１０Ａは，２本のＨ形鋼２０の杭頭部が接合鋼板３０によって部分的に接合され，杭先端部が先端補強鋼板３１によって部分的に接合された基本構造を有する。この鋼杭アセンブリ１０は，周面摩擦力増強手段として，Ｈ形鋼２０のフランジ２２の外側面２２ａ及び内側面２２ｂに，軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼５１，コの字形の鋼棒５５が，等間隔で並設されている。
【００９２】
さらに，鋼杭アセンブリ１０Ａの杭先端部においては，先端支持力増強手段として，各Ｈ形鋼２０の内側のフランジ２２に先端補強鋼板３１が取り付けられ，さらに，各Ｈ形鋼２０の外側のフランジ２２にコの字形鋼板６４がそれぞれ取り付けられている。この先端補強鋼板３１及びコの字形鋼板６４の外側面及び内側面には，先端支持力増強用の線材として，軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼６７，６８，６９が配設されている。このうち，棒鋼６７は，相互に面一となっているコの字形鋼板６４の外側面，Ｈ形鋼２０のフランジ２２の外側面，及び先端補強鋼板３１の外側面上に，共通して延設されている。また，棒鋼６９は，例えば，コの字形鋼板６４の内側面，Ｈ形鋼２０のフランジ２２内側面及びウェブ２４に沿うようなコの字形若しくは環状の形状を有する。
【００９３】
また，鋼杭アセンブリ１０Ａの杭頭部においては，定着力増強手段として，Ｈ形鋼２０のフランジ２２外側面と内側面に，軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼７１，コの字形の鋼棒７２が等間隔で設置されている。
【００９４】
次に，図１１Ｂに示す例の鋼杭アセンブリ１０Ｂについて説明する。図１１Ｂに示すように，鋼杭アセンブリ１０Ｂは，２本のＨ形鋼２０の杭頭部が接合鋼板３０によって部分的に接合され，杭先端部が先端補強鋼板３１によって部分的に接合された基本構造を有する。この鋼杭アセンブリ１０Ｂは，周面摩擦力増強手段として，各Ｈ形鋼２０のフランジ２２の外側面，及び接合鋼板３０と先端補強鋼板３１の間に，軸方向に延びる複数の棒鋼５２が，等間隔で設置されている。
【００９５】
さらに，鋼杭アセンブリ１０Ｂの杭先端部においては，各Ｈ形鋼２０の一対のフランジ２２相互を，ウェブ２４と平行に連結する平板状鋼板６０がそれぞれ取り付けられている。さらに，Ｈ形鋼２０のフランジ２２，先端補強鋼板３１及び平板状鋼板６０の外側面には，先端支持力増強用の線材として，上記軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼６３が等間隔で設置されている。また，上記先端補強鋼板３１及び平板状鋼板６０も，先端支持力増強手段として機能する。
【００９６】
次に，図１１Ｃに示す例の鋼杭アセンブリ１０Ｃについて説明する。図１１Ｃに示すように，鋼杭アセンブリ１０Ｃは，２本の角形鋼管４０の杭頭部が接合鋼板３０によって部分的に接合され，杭先端部が先端補強鋼板３１によって部分的に接合された基本構造を有する。さらに，各角形鋼管４０に対し交互に溶接固定される１本の波形の接合用棒鋼３５によっても，双方の角形鋼管４０の接合が補強されている。
【００９７】
この鋼杭アセンブリ１０Ｃは，周面摩擦力増強手段として，各角形鋼管４０の外側面に，軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼５１が，等間隔で設置されている。また，上記波形の接合用棒鋼３５も，周面摩擦力増強手段として機能する。
【００９８】
さらに，鋼杭アセンブリ１０Ｃの杭先端部においては，角形鋼管４０の４側面に，先端支持力増強用の線材として，軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼４２が等間隔で設置されている。また，上記先端補強鋼板３１も，先端支持力増強手段として機能する。
【００９９】
また，鋼杭アセンブリ１０Ｃの杭頭部においては，定着力増強手段として，角形鋼管４０の外側面に，軸方向に対して直角方向に延びる複数の棒鋼７１が等間隔で設置されている。また，上記波形の接合用棒鋼３５の上部（杭頭部側）も，定着力増強手段として機能する。
【０１００】
次に，図１１Ｄに示す例の鋼杭アセンブリ１０Ｄについて説明する。図１１Ｄに示すように，鋼杭アセンブリ１０Ｄは，上記図１１ｃに示す鋼杭アセンブリ１０Ｃと基本構造は略同一であるが，杭先端部の構造が異なっている。即ち，２本の角形鋼管４０の杭先端部を接合する先端補強鋼板３１としては，外側面に複数の突起６１が突出形成された大型の縞付鋼板が使用され，２本の角形鋼管４０の杭先端部の側面の大半を覆うようにして取り付けられている。
【０１０１】
また，各角形鋼管４０の外側面に設置された複数の棒鋼５１，及び上記波形の接合用棒鋼３５は，周面摩擦力増強手段として機能する。また，鋼杭アセンブリ１０Ｄの杭先端部においては，角形鋼管４０の外側面に，先端支持力増強用の線材として，上記軸方向に対して直角方向に延びる棒鋼４２が等間隔で設置されている。また，上記縞付鋼板で構成された大型の先端補強鋼板３１も，ソイルセメント柱の杭先端部と干渉して先端支持力増強手段として機能し，このとき，複数の突起６１の作用により，高い摩擦力が発揮される。
【０１０２】
次に，図１１Ｅに示す例の鋼杭アセンブリ１０Ｅについて説明する。図１１Ｅに示すように，鋼杭アセンブリ１０Ｅは，上記図１１Ｂに示す鋼杭アセンブリ１０Ｂと基本構造は略同一であるが，杭頭部の構造が異なっている。即ち，鋼杭アセンブリ１０Ｅの杭頭部では，接合鋼板３０がＨ形鋼２０の上端よりも下方側に取り付けられており，このため，２本のＨ形鋼２０の杭頭部が，接合鋼板３０の上端よりも上部に突出するようになっている。そして，このように突出した各Ｈ形鋼２０の杭頭部には，定着力増強手段として，各Ｈ形鋼２０の１対のフランジ２２をウェブ２４と平行方向に貫通する鋼棒７３が設けられている。この鋼棒７３により，鋼杭アセンブリ１０Ｅの杭頭部に構築されるフーチングに対する定着力を増強することができる。
【０１０３】
以上，図１１Ａ〜Ｅを参照して，鋼杭アセンブリ１０Ａ〜Ｅにおける各種の周面摩擦力増強手段および先端支持力増強手段の組合せ例について説明した。かかる鋼杭アセンブリ１０Ａ〜Ｅは，周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段の作用により，その周囲のソイルセメント柱と強固に一体化するため，当該鋼杭アセンブリ１０Ａ〜Ｅとソイルセメント柱とからなるソイルセメント杭は，高い水平・鉛直支持力を発揮できる。また，鋼杭アセンブリ１０Ａ〜Ｅは，定着力増強手段の作用により，その杭頭部に設置されるフーチングと強固に一体化するため，当該鋼杭アセンブリ１０Ａ〜Ｅとフーチングとの定着力を増強できる。
【０１０４】
次に，図１２Ａ〜Ｅを参照して，上記のような鋼杭アセンブリ１０を利用したソイルセメント杭の施工方法について説明する。図１２Ａ〜Ｅは，同実施形態にかかるソイルセメント杭の施工方法の各工程を示す工程図である。なお，図１２Ａ〜Ｅでは，各工程におけるソイルセメント杭の施工状態を，平面図（ａ）と，縦断面図（ｂ）で示してある。
【０１０５】
まず，第１の工程では，図１２Ａに示すように，地盤にソイルセメント柱１００が造成される（ソイルセメント造成工程）。
【０１０６】
具体的には，揚重機１を用いて吊り下げたソイルセメント柱造成機２により，地盤を鉛直下方に向けて掘削し，この掘削により生じた土砂（原位置土）を排土せずに，当該原位置土内に造成液を注入・混合・攪拌して，ソイルセメント柱１００が造成される。この際に用いられる造成液は，例えば，セメント及び水（セメントミルク）と，添加剤とを練り混ぜたセメント系懸濁液である。また，この添加剤は，ソイルセメント柱の施工性及び品質を確保するためにセメントミルクに添加されるものであり，例えば，ベントナイト，増粘剤，凝結遅延剤，分散剤，減水剤等を含む。なお，本工程では，図示のような吊り下げ式のソイルセメント柱造成機２の代わりに，押し付け式のソイルセメント柱造成機（掘削機）を用いることもできる。
【０１０７】
上記のようにして造成されたソイルセメント柱１００は，上記鋼杭アセンブリ１０の角型形状に応じた例えば四角柱形状を有する。このソイルセメント柱１００は，次の図１２Ｂに示すように，例えば，ソイルセメント柱空堀り部１００Ａと，ソイルセメント一般部１００Ｂと，ソイルセメント柱根固め部１００Ｃとからなる。ソイルセメント柱空堀り部１００Ａは，地表面から数ｍ程度に位置し，掘削された現位置土に造成液が混入されていない部分である。また，ソイルセメント柱一般部１００Ｂは，ソイルセメント柱空堀部１００Ａの下方に位置し，掘削された現位置土に造成液を混入・攪拌した通常の強度のソイルセメント部分である（固化後の一軸圧縮強度；例えば０．５Ｎ／ｍｍ２以上）。また，ソイルセメント柱根固め部１００Ｃは，最下部（杭先端部）に位置し，掘削された現位置土に造成液を混入・攪拌した高強度のソイルセメント部分である（固化後の一軸圧縮強度；例えば１５Ｎ／ｍｍ２以上）。このように，杭先端部に位置するソイルセメント柱根固め部１００Ｃの強度を，その上部のソイルセメント柱一般部１００Ｂよりも大きくすることにより，ソイルセメント柱１００の杭先端部の圧縮強度を増加させることができる。従って，ソイルセメント杭の先端支持力を強化することができるので，建造物の基礎杭として安定的に利用可能となる。
【０１０８】
なお，本実施形態では，例えば，２つの隣接したソイルセメント杭を，１つの基礎杭として構築するために，ソイルセメント造成工程では，地盤に２つの角柱形状のソイルセメント柱１００が隣接して造成されるものとする（図１２Ｂ（ａ）参照）。
【０１０９】
次いで，第２の工程では，図１２Ｂに示すように，上記鋼杭アセンブリ１０が，上記造成されたソイルセメント柱１００が固化する前に，当該ソイルセメント柱１００中に建て込まれる（鋼杭アセンブリ建て込み工程）。具体的には，揚重機３を用いて吊り下げられた鋼杭アセンブリ１０が軸方向に降下され，鋼杭アセンブリ１０の自重により，上記固化前のソイルセメント柱１００内に埋設される。
【０１１０】
以下では，例えば，１つのソイルセメント柱１００内に２本の鋼杭アセンブリ１０が並行して埋設される例について説明するが（図１２Ｃ参照），本発明はかかる例に限定されず，基礎杭に要求される強度や大きさに応じて，１つのソイルセメント柱１００内に１本若しくは３本以上の鋼杭アセンブリ１０を埋設してもよい。
【０１１１】
さらに，第３の工程では，上記鋼杭アセンブリ１０の建て込み完了後に所定時間経過すると，図１２Ｃに示すように，ソイルセメント柱１００が固化して，各鋼杭アセンブリ１０が地盤中に定着される（鋼杭アセンブリ定着工程）。具体的には，造成液が混入・攪拌された流動性のあるソイルセメントからなるソイルセメント柱一般部１００Ｂ及びソイルセメント柱根固め部１００Ｃは，時間の経過と共に固化して，この結果，その内部に埋設された鋼杭アセンブリ１０が地盤に定着される。この結果，上記鋼杭アセンブリ１０を芯材とするソイルセメント杭１０１が構成される。なお，このソイルセメントの固化途中では，鋼杭アセンブリ１０は，吊持手段（図示せず。）により吊持されており，固化前のソイルセメント柱１００内に沈み込まないようになっている。
【０１１２】
次いで，第４の工程では，図１２Ｄに示すように，ショベルカー等の掘削機４を用いて，上記ソイルセメント柱空堀り部１００Ａの土砂が除去される（空堀部掘削工程）。
【０１１３】
その後，第５の工程では，図１２Ｅに示すように，相隣接する例えば２本のソイルセメント杭１０１の杭頭部を一体的に覆うようにしてフーチング１０４が構築される（フーチング構築工程）。このフーチング１０４は，建造物の土台となる部分であり，例えばソイルセメント杭１０１の杭頭部に鉄筋コンクリート等を打設することにより構築される。このように２以上のソイルセメント杭１０１を，フーチング１０４により連結することで，このフーチング１０４の上部に，橋梁，ビル等の建造物が構築可能となり，当該ソイルセメント杭１０１を建造物の基礎杭として利用できるようになる。
【０１１４】
この際，上述したように鋼杭アセンブリ１０は，複数のＨ形鋼２０等を接合することによって高い断面性能を有し，コンパクトに設計されている。このため，かかる鋼杭アセンブリ１０を用いてソイルセメント杭１０１を構築することで，要求される支持力を得るために必要な高い断面性能を維持しつつ，ソイルセメント杭１０１の設置本数を低減（図示の例では２本）することができる。よって，フーチング構築時には，上記少ない杭本数のソイルセメント杭１０１の杭頭部を覆うようにして比較的狭い面積のフーチング１０４を構築すれば済むので，フーチング量を低減できる。
【０１１５】
以上，同実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０を用いたソイルセメント杭１０１と，その施工方法について説明した。同実施形態にかかるソイルセメント杭１０１によれば，２本以上のＨ形鋼２０や角形鋼管４０を接合鋼板３０により相互に接合した鋼杭アセンブリ１０を芯材として使用している。この鋼杭アセンブリ１０は，従来の芯材である円形鋼管と比べて，断面性能に優れているため，同一の水平・鉛直支持力を得るために必要な鋼材量を低減することができる。よって，求められる支持力を達成可能なソイルセメント杭１０１を，少ない鋼材量，少ない杭本数，少ない施工コストで，合理的かつ経済的に構築できる。
【０１１６】
特に，本実施形態にかかる鋼杭アセンブリ１０は，硬質地盤にも適用可能な壁状掘削機（例えば連壁掘削機）を用いて地盤を壁状掘削して芯材を建て込んで，ソイルセメント杭を構築する場合に，より好適に適用できる。つまり，本実施形態では，壁状掘削機による壁状掘削された地盤に，上記鋼杭アセンブリ１０を建て込むことにより，従来の円形鋼管を用いた場合よりも，完成後のソイルセメント杭は，曲げモーメントに対して高い壁体耐力を発揮できる。従って，上記鋼杭アセンブリ１０を利用することにより，従来の円形鋼管を用いた鋼管ソイルセメント杭と比べて，同一の壁体耐力を得るために必要な鋼材量と杭設置本数を低減でき，低コスト化できる。なお，本発明の鋼杭アセンブリ１０は，壁状掘削機のみならず，オーガー掘削機などの他の掘削機を用いて地盤を掘削する場合にも適用可能である。
【０１１７】
また，鋼杭アセンブリ１０の杭頭部において，Ｈ形鋼２０や角形鋼管４０を接合鋼板３０により相互に接合しているので，地震時などに杭頭部に作用する水平力に対して，高い水平耐力を得ることができる。特に，Ｈ形鋼２０を使用した場合に，その弱軸方向の水平耐力を大幅に向上できるので，Ｈ形鋼２０を杭として使用した場合の従来の問題点を改善できる。
【０１１８】
また，鋼杭アセンブリ１０の周面に，上記のような周面摩擦力増強手段を設けるとともに，鋼杭アセンブリ１０の杭先端部に上記のような先端支持力増強手段を設けることによって，鋼杭アセンブリ１０とソイルセメント柱１００との摩擦力を増大させ，両者を強固に一体化できる。従って，ソイルセメント杭１０１の周面摩擦力と先端支持力を大幅に増強できる。さらに，鋼杭アセンブリ１０の杭頭部に，上記のような定着力増強手段を設けることにより，鋼杭アセンブリ１０とフーチング１０４との定着力を大幅に増強できる。
【０１１９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１２０】
例えば，上記実施形態では，２本のＨ形鋼２０若しくは角形鋼管４０を相互に接合して鋼杭アセンブリ１０を構成したが，本発明はかかる例に限定されず，例えば，３本以上のＨ形鋼２０若しくは角形鋼管４０を相互に接合して鋼杭アセンブリ１０を構成してもよい。
【０１２１】
また，上記実施形態では，複数のＨ形鋼２０等を接合鋼板３０と先端支持鋼板３１により軸方向に部分的に接合したが，本発明はかかる例に限定されず，例えば，Ｈ形鋼２０等を軸方向全体に渡って接合鋼板により連続的に接合してもよい。
【０１２２】
また，上記実施形態では，Ｈ形鋼２０に取り付けられる周面摩擦力増強手段としての「コの字形の棒鋼５５」（図７（ｅ）参照），先端支持力増強手段としての「コの字形の棒鋼６２」（図８（ｂ）参照），及び，定着力増強手段としての「コの字形の棒鋼７２」（図１０Ａ（ｃ）参照）は，一体形成されたコの字形の鉄筋等を用いたが，本発明は，かかる例に限定されない。例えば，上記一体形成されたコの字形の棒鋼５５，７２，７２の代わりに，図１０ｃ（ｃ）に示す帯状鋼板７７の場合と同様に，分断された３本の直線状の鋼棒（鉄筋等）を，それぞれ，Ｈ形鋼２０の双方のフランジ２２の内側面とウェブ２４の側面に取り付けて，全体としてコの字形になるように配列することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるＨ形鋼を接合して構成された鋼杭アセンブリの基本構造を示す斜視図である。
【図２Ａ】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリにおける接合鋼板によるＨ形鋼の各種の接合態様を示す横断面図である。
【図２Ｂ】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリにおける接合鋼板によるＨ形鋼の各種の接合態様を示す横断面図である。
【図３】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリにおいて，Ｈ形鋼の弱軸方向の水平力に対する耐力を向上できる原理を説明する説明図である。
【図４】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリの変形例を示す斜視図である。
【図５】同実施形態にかかる角形鋼管を接合して構成された鋼杭アセンブリの基本構造を示す斜視図である。
【図６】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリにおける接合鋼板による角形鋼管の各種の接合態様を示す横断面図である。
【図７】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成するＨ形鋼や角形鋼管の周面構造を示す斜視図である。
【図８】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成するＨ形鋼の杭先端構造を示す斜視図及び断面図である。
【図９】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成する角形鋼管の杭先端構造を示す斜視図である。
【図１０Ａ】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成するＨ形鋼の杭頭部構造を示す斜視図及び断面図である。
【図１０Ｂ】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成するＨ形鋼の杭頭部構造を示す斜視図及び断面図である。
【図１０Ｃ】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成するＨ形鋼の杭頭部構造を示す斜視図及び断面図である。
【図１０Ｄ】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成するＨ形鋼の杭頭部構造を示す斜視図及び断面図である。
【図１０Ｅ】同実施形態にかかる鋼杭アセンブリを構成する角形鋼管の杭頭部構造を示す斜視図及び断面図である。
【図１１Ａ】同実施形態にかかる各種の周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段及び定着力増強手段を組み合わせて構成された鋼杭アセンブリの構造例を示す斜視図である。
【図１１Ｂ】同実施形態にかかる各種の周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段及び定着力増強手段を組み合わせて構成された鋼杭アセンブリの構造例を示す斜視図である。
【図１１Ｃ】同実施形態にかかる各種の周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段及び定着力増強手段を組み合わせて構成された鋼杭アセンブリの構造例を示す斜視図である。
【図１１Ｄ】同実施形態にかかる各種の周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段及び定着力増強手段を組み合わせて構成された鋼杭アセンブリの構造例を示す斜視図である。
【図１１Ｅ】同実施形態にかかる各種の周面摩擦力増強手段，先端支持力増強手段及び定着力増強手段を組み合わせて構成された鋼杭アセンブリの構造例を示す斜視図である。
【図１２Ａ】同実施形態にかかるソイルセメント杭の施工方法におけるソイルセメント造成工程を示す工程図である。
【図１２Ｂ】同実施形態にかかるソイルセメント杭の施工方法における鋼杭アセンブリ建て込み工程を示す工程図である。
【図１２Ｃ】同実施形態にかかるソイルセメント杭の施工方法における鋼杭アセンブリ定着工程を示す工程図である。
【図１２Ｄ】同実施形態にかかるソイルセメント杭の施工方法におけるソイルセメント柱空堀部掘削工程を示す工程図である。
【図１２Ｅ】同実施形態にかかるソイルセメント杭の施工方法におけるフーチング構築工程を示す工程図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１０ 鋼杭アセンブリ
２０ Ｈ形鋼
２２ フランジ
２２ａ フランジの外側面
２２ｂ フランジの内側面
２４ ウェブ
２６ 先端支持力増強用の孔
３０ 接合鋼板
３０ａ 接合鋼板の外側面
３０ｂ 接合鋼板の内側面
３１ 先端補強鋼板
３２，３４ 接合用の棒鋼
３６ 先端支持力増強用の孔
４０ 角形鋼管
４２ 先端支持力増強用の棒鋼
４６ 先端支持力増強用の孔
５１，５２，５３ 周面摩擦力増強用の棒鋼
５４ 周面摩擦力増強用の突起
５５ 周面摩擦力増強用のコの字形の棒鋼
５６ 周面摩擦力増強用の孔
６０ 先端支持力増強用の平板状鋼板
６１ 先端支持力増強用の突起
６２ 先端支持力増強用のコの字形の棒鋼
６４ 先端支持力増強用のコの字形鋼板
６６ 先端支持力増強用の孔
６３，６７，６８，６９ 先端支持力増強用の棒鋼
７１，７３ 定着力増強用の棒鋼
７２ 定着力増強用のコの字形の棒鋼
７５ 定着力増強用の平板状鋼板
７６ 定着力増強用の孔
７７ 定着力増強用の帯状鋼板
１００ ソイルセメント柱
１００Ａ ソイルセメント柱空堀り部
１００Ｂ ソイルセメント柱一般部
１００Ｃ ソイルセメント柱根固め部
１０１ ソイルセメント杭
１０４ フーチング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のＨ形鋼又は角形鋼管を相互に略平行となるよう接合鋼板により接合して組み立てられた鋼杭アセンブリを，地盤に造成された固化前のソイルセメント柱中に建て込んで構築されることを特徴とする，ソイルセメント杭。
【請求項２】
前記鋼杭アセンブリは，前記複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の軸方向の一部を相互に，前記接合鋼板により接合して組み立てられることを特徴とする，請求項１に記載のソイルセメント杭。
【請求項３】
前記接合鋼板は，前記複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の杭頭部を相互に接合することを特徴とする，請求項２に記載のソイルセメント杭。
【請求項４】
前記鋼杭アセンブリは，前記複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の杭先端部を相互に接合する先端補強鋼板をさらに有することを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載のソイルセメント杭。
【請求項５】
前記鋼杭アセンブリは，前記複数本のＨ形鋼をウェブに対して直角方向に並列配置し，当該複数本のＨ形鋼の各フランジを相互に前記接合鋼板により接合して組み立てられることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載のソイルセメント杭。
【請求項６】
前記鋼杭アセンブリは，前記複数のＨ形鋼又は角形鋼管を，前記接合鋼板に加えて接合用線材により接合して組み立てられ，
前記接合用線材は，前記複数のＨ形鋼又は角形鋼管，或いは前記接合鋼板に，前記複数のＨ形鋼又は角形鋼管の軸方向に対して略平行，略直角若しくは斜め方向に取り付けられることを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載のソイルセメント杭。
【請求項７】
前記鋼杭アセンブリには，前記ソイルセメント柱に対する周面摩擦力を増加させるための周面摩擦力増強手段が設けられることを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載のソイルセメント杭。
【請求項８】
前記周面摩擦力増強手段は，
前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の少なくとも一部に施された孔空け加工；
前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の表面に突出形成された複数の凸部；又は
前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の表面に取り付けられた１又は２以上の線材；
の少なくともいずれかを含むことを特徴とする，請求項７に記載のソイルセメント杭。
【請求項９】
前記鋼杭アセンブリの杭先端部には，前記ソイルセメント杭の先端支持力を増加させるための先端支持力増強手段が設けられることを特徴とする，請求項１〜８のいずれかに記載のソイルセメント杭。
【請求項１０】
前記先端支持力増強手段は，
前記複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の杭先端部を相互に接合する先端補強鋼板；
前記鋼杭アセンブリの杭先端部において，前記各Ｈ形鋼又は各角形鋼管に取り付けられた断面略コの字形の鋼板；
前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の杭先端部に施された孔空け加工；
前記鋼杭アセンブリの杭先端部において，前記各Ｈ形鋼又は各角形鋼管に取り付けられた突起付き鋼板；又は，
前記鋼杭アセンブリの杭先端部において，前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は前記先端補強鋼板に，軸方向に対して直角方向に取り付けられた複数の線材若しくは鋼板；
の少なくともいずれかを含むことを特徴とする，請求項９に記載のソイルセメント杭。
【請求項１１】
前記鋼杭アセンブリの杭頭部には，前記ソイルセメント杭の杭頭部を覆うように設置されるフーチングとの定着力を増強させるための定着力増強手段が設けられることを特徴とする，請求項１〜１０のいずれかに記載のソイルセメント杭。
【請求項１２】
前記定着力増強手段は，
前記鋼杭アセンブリの杭先端部において，前記各Ｈ形鋼のフランジ間に取り付けられた１又は２以上の鋼板；
前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は前記接合鋼板の杭頭部に施された孔空け加工；
前記鋼杭アセンブリの杭頭部において，前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は前記接合鋼板を，軸方向に対して直角方向に貫通するように取り付けられた複数の線材；又は，
前記鋼杭アセンブリの杭頭部において，前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は前記接合鋼板に，軸方向に対して直角方向に取り付けられた複数の線材若しくは帯状鋼板；
の少なくともいずれかを含むことを特徴とする，請求項１１に記載のソイルセメント杭。
【請求項１３】
地盤にソイルセメント柱を造成する工程と；
複数本のＨ形鋼又は角形鋼管を相互に略平行となるよう接合鋼板により接合して組み立てられた１又は２本以上の鋼杭アセンブリを，前記ソイルセメント柱が固化する前に，当該ソイルセメント柱中に建て込む工程と；
前記ソイルセメント柱が固化して，前記１又は２本以上の鋼杭アセンブリが前記地盤中に定着される工程と；
を含むことを特徴とする，ソイルセメント杭の施工方法。
【請求項１】
複数本のＨ形鋼又は角形鋼管を相互に略平行となるよう接合鋼板により接合して組み立てられた鋼杭アセンブリを，地盤に造成された固化前のソイルセメント柱中に建て込んで構築されることを特徴とする，ソイルセメント杭。
【請求項２】
前記鋼杭アセンブリは，前記複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の軸方向の一部を相互に，前記接合鋼板により接合して組み立てられることを特徴とする，請求項１に記載のソイルセメント杭。
【請求項３】
前記接合鋼板は，前記複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の杭頭部を相互に接合することを特徴とする，請求項２に記載のソイルセメント杭。
【請求項４】
前記鋼杭アセンブリは，前記複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の杭先端部を相互に接合する先端補強鋼板をさらに有することを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載のソイルセメント杭。
【請求項５】
前記鋼杭アセンブリは，前記複数本のＨ形鋼をウェブに対して直角方向に並列配置し，当該複数本のＨ形鋼の各フランジを相互に前記接合鋼板により接合して組み立てられることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載のソイルセメント杭。
【請求項６】
前記鋼杭アセンブリは，前記複数のＨ形鋼又は角形鋼管を，前記接合鋼板に加えて接合用線材により接合して組み立てられ，
前記接合用線材は，前記複数のＨ形鋼又は角形鋼管，或いは前記接合鋼板に，前記複数のＨ形鋼又は角形鋼管の軸方向に対して略平行，略直角若しくは斜め方向に取り付けられることを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載のソイルセメント杭。
【請求項７】
前記鋼杭アセンブリには，前記ソイルセメント柱に対する周面摩擦力を増加させるための周面摩擦力増強手段が設けられることを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載のソイルセメント杭。
【請求項８】
前記周面摩擦力増強手段は，
前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の少なくとも一部に施された孔空け加工；
前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の表面に突出形成された複数の凸部；又は
前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の表面に取り付けられた１又は２以上の線材；
の少なくともいずれかを含むことを特徴とする，請求項７に記載のソイルセメント杭。
【請求項９】
前記鋼杭アセンブリの杭先端部には，前記ソイルセメント杭の先端支持力を増加させるための先端支持力増強手段が設けられることを特徴とする，請求項１〜８のいずれかに記載のソイルセメント杭。
【請求項１０】
前記先端支持力増強手段は，
前記複数本のＨ形鋼又は角形鋼管の杭先端部を相互に接合する先端補強鋼板；
前記鋼杭アセンブリの杭先端部において，前記各Ｈ形鋼又は各角形鋼管に取り付けられた断面略コの字形の鋼板；
前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管の杭先端部に施された孔空け加工；
前記鋼杭アセンブリの杭先端部において，前記各Ｈ形鋼又は各角形鋼管に取り付けられた突起付き鋼板；又は，
前記鋼杭アセンブリの杭先端部において，前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は前記先端補強鋼板に，軸方向に対して直角方向に取り付けられた複数の線材若しくは鋼板；
の少なくともいずれかを含むことを特徴とする，請求項９に記載のソイルセメント杭。
【請求項１１】
前記鋼杭アセンブリの杭頭部には，前記ソイルセメント杭の杭頭部を覆うように設置されるフーチングとの定着力を増強させるための定着力増強手段が設けられることを特徴とする，請求項１〜１０のいずれかに記載のソイルセメント杭。
【請求項１２】
前記定着力増強手段は，
前記鋼杭アセンブリの杭先端部において，前記各Ｈ形鋼のフランジ間に取り付けられた１又は２以上の鋼板；
前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は前記接合鋼板の杭頭部に施された孔空け加工；
前記鋼杭アセンブリの杭頭部において，前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は前記接合鋼板を，軸方向に対して直角方向に貫通するように取り付けられた複数の線材；又は，
前記鋼杭アセンブリの杭頭部において，前記各Ｈ形鋼若しくは各角形鋼管，及び／又は前記接合鋼板に，軸方向に対して直角方向に取り付けられた複数の線材若しくは帯状鋼板；
の少なくともいずれかを含むことを特徴とする，請求項１１に記載のソイルセメント杭。
【請求項１３】
地盤にソイルセメント柱を造成する工程と；
複数本のＨ形鋼又は角形鋼管を相互に略平行となるよう接合鋼板により接合して組み立てられた１又は２本以上の鋼杭アセンブリを，前記ソイルセメント柱が固化する前に，当該ソイルセメント柱中に建て込む工程と；
前記ソイルセメント柱が固化して，前記１又は２本以上の鋼杭アセンブリが前記地盤中に定着される工程と；
を含むことを特徴とする，ソイルセメント杭の施工方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１０Ｄ】
【図１０Ｅ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１１Ｄ】
【図１１Ｅ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１２Ｄ】
【図１２Ｅ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１０Ｄ】
【図１０Ｅ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１１Ｄ】
【図１１Ｅ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１２Ｄ】
【図１２Ｅ】
【公開番号】特開２００７−１４６３９９（Ｐ２００７−１４６３９９Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３９２１９（Ｐ２００５−３３９２１９）
【出願日】平成１７年１１月２４日（２００５．１１．２４）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２４日（２００５．１１．２４）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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