柱状改良杭の杭芯管理方法

【課題】柱状改良杭の天端部を掘り起こして均した天端面に、打設された柱状改良杭の実際の中心位置を正確にマーキングできるようにして、柱状改良杭の打設位置を精度良く管理できる柱状改良杭の杭芯管理方法を提供する。
【解決手段】切削攪拌ロッド１１を切削孔１４から引き抜いたら、切削ビット１２を切削孔１４の直上部分に配置した状態で、切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａに当てた定規部材１６を介して中心部１１ａの逃げポイント２０ａ，２０ｂを切削孔１４の両側の地盤面１５に一対取っておき、柱状改良杭１０の天端面１０ａを均しモルタル１７で均した後に、天端面１０ａに逃げポイント２０ａ，２０ｂから復元した切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａをマーキングし、周囲の基準点から柱状改良杭１０の設計中心位置１９を均した天端面１０ａに落としてマーキングの位置と比較することにより、柱状改良杭１０の施工精度を管理する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱状改良杭の杭芯管理方法に関し、特に、切削攪拌ロッドを用いて切削土砂と固化材とを地中で攪拌混合することにより形成される柱状改良杭の打設位置を管理するための柱状改良杭の杭芯管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントミルク等の固化材を切削土砂と地中で攪拌混合することにより柱状改良杭を形成する湿式柱状改良工法は、切削ビット及び攪拌ビットを先端部分に備える切削攪拌ロッドを用いて、切削土砂と固化材とを地中で攪拌混合することにより、例えば５００〜６００ｍｍ程度の直径の柱状改良杭を形成する工法である（例えば、特許文献１参照）。このような湿式柱状改良工法によれば、住宅建築部等の建物の基礎地盤を補強したり、建物を支持する基礎杭として、複数本の柱状改良杭を、狭い敷地においても簡易に且つ効率良く形成することが可能である。
【０００３】
また、湿式柱状改良工法によって形成される柱状改良杭は、予め設計された所定の位置にできるだけ精度良く打設して、その機能を効果的に発揮できるようにする必要があるが、例えば転石や地盤の硬軟等の影響を受けて、切削の開始時にセットした設計中心位置からその中心位置がずれて打設される場合がある。このため、柱状改良杭の打設位置を適切に管理して、例えば設計上の中心位置からその杭芯が１００ｍｍ程度以上ずれて打設された場合には、施工管理者は、柱状改良杭を打設し直したり、別途補強工事を行うといった判断を下すことになる。
【０００４】
一方、湿式柱状改良工法では、切削土砂と固化材とを地中で攪拌混合しつつ切削攪拌ロッドを切削孔から引き抜いた直後は、切削孔の周囲の地盤面は、切削土砂や泥土等によって乱れた状態となっており、また形成された柱状改良杭の天端部は地盤面よりも低く打ち止めされているため、その正確な位置を目視によって判別することは困難である。したがって、柱状改良杭の打設位置を管理するには、一般に、一連の柱状改良杭の施工が終了した後に、好ましくは切削孔の周囲の地盤面の整地を行うと共に、柱状改良杭の天端部を掘り起こし、これの天端面を例えば均しモルタル等を用いて均した後に、均した天端面の中心位置を柱状改良杭の杭芯としてマーキングし、さらに均した天端面に周囲の基準点から柱状改良杭の設計中心位置を落としてマーキングの位置と比較することにより、打設された柱状改良杭の施工精度を確認する方法が採用されていた。
【特許文献１】特開２０００−８３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の柱状改良杭の打設位置を管理する方法では、柱状改良杭の天端部を掘り起こした後に均しモルタル等によって均した天端面の中心位置は、当該均した天端面の形状が、柱状改良杭の天端部の輪郭を必ずしも正確に反映するのもではないことから、柱状改良杭の打設位置を精度良く管理できる方法であるとは言い難かった。
【０００６】
すなわち、掘り起こした柱状改良杭の天端部の輪郭は、目視によって把握し難いものであると共に、例えば柱状改良杭の天端部の周囲の孔壁が崩れていた場合には、均しモルタル等による天端面は、大きく仕上がったり、崩れた側に偏って仕上がることになるため、打設された柱状改良杭の実際の中心位置と均した天端面の中心位置とがずれていることになる。したがって、均した天端面の中心位置と天端面に落とされた柱状改良杭の設計中心位置との間の変位を測定しても、打設された柱状改良杭の実際の中心位置と設計中心位置との間の変位が正確に測定されないことになる。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、柱状改良杭の天端部を掘り起こして均した天端面に、打設された柱状改良杭の実際の中心位置を正確にマーキングできるようにして、柱状改良杭の打設位置を精度良く管理することのできる柱状改良杭の杭芯管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、切削ビット及び攪拌ビットを先端部分に備える切削攪拌ロッドを用いて、切削土砂と固化材とを地中で攪拌混合することにより柱状改良杭を形成する湿式柱状改良工法において、前記柱状改良杭の打設位置を管理するための杭芯管理方法であって、切削土砂と固化材とを攪拌混合して前記切削攪拌ロッドを切削孔から引き抜いたら、前記切削ビットを切削孔の直上部分に配置した状態で、前記切削攪拌ロッドの中心部に当てた定規部材を介して該中心部の逃げポイントを前記切削孔を挟んだ両側の地盤面に少なくとも一対取っておき、例えば周囲の地盤面を整地すると共に前記柱状改良杭の天端面を均した後に、該均した天端面に前記逃げポイントから復元した前記切削攪拌ロッドの中心部の位置をマーキングし、周囲の基準点から前記柱状改良杭の設計中心位置を前記均した天端面に落として前記マーキングの位置と比較することにより、打設された前記柱状改良杭の施工精度を管理する柱状改良杭の杭芯管理方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００９】
そして、本発明の柱状改良杭の杭芯管理方法によれば、前記切削攪拌ロッドの中心部の逃げポイントを取る際に、前記定規部材に沿った前記逃げポイントと前記切削攪拌ロッドの中心部との間の距離を定めておき、前記切削攪拌ロッドの中心部の位置を前記均した天端面に復元する際に、前記逃げポイントに当てた前記定規部材における前記逃げポイントから前記定められた距離の位置を前記攪拌ビットの中心部の位置とすることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の柱状改良杭の杭芯管理方法によれば、前記定規部材における前記切削攪拌ロッドの中心部の位置を、下げ振りを介して前記均した天端面に落として前記切削攪拌ロッドの中心部の位置をマーキングすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の柱状改良杭の杭芯管理方法によれば、柱状改良杭の天端部を掘り起こして均した天端面に、打設された柱状改良杭の実際の中心位置を正確にマーキングできるようにして、柱状改良杭の打設位置を精度良く管理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１〜図７に示す本発明の好ましい一実施形態に係る柱状改良杭の杭芯管理方法は、例えば住宅建築物等の建物の基礎地盤に、当該基礎地盤を補強すると共に建物を支持する基礎杭として、複数の柱状改良杭１０を地中に打設して形成する際に（図７参照）、打設された柱状改良杭１０が、予め設計された所定の打設位置がらどの程度偏心して形成されたかを精度良く管理できるようにするための方法として採用されたものである。
【００１３】
すなわち、湿式柱状改良工法では、切削土砂と固化材とを地中で攪拌混合しつつ切削攪拌ロッド１１を切削孔から引き抜いた直後は、切削孔の周囲の地盤面１５は、切削土砂や泥土等によって乱れた状態となっており、また形成された柱状改良杭１０の天端部は地盤面１５よりも低く打ち止めされているため、その正確な位置を目視によって判別することは困難である（図１〜図３参照）。さらに、一連の柱状改良杭１０の施工が終了した後に、切削孔の周囲の地盤面１５の整地を行うと共に、柱状改良杭１０の天端部を掘り起こし、これの天端面１０ａを例えば均しモルタル等を用いて均しても、均した天端面１０ａの中心位置は、打設した柱状改良杭１０の実際の中心位置を必ずしも正確に反映するのもではない。このようなことから、本実施形態の杭芯管理方法は、均した天端面１０ａに、打設された柱状改良杭１０の実際の中心位置を、正確にマーキングできるようにするために採用されたものである（図４〜図６参照）。
【００１４】
そして、本実施形態の柱状改良杭の杭芯管理方法は、図１に示すように、切削ビット１２及び攪拌ビット１３を先端部分に備える切削攪拌ロッド１１を用いて、切削土砂と固化材とを地中で攪拌混合することにより柱状改良杭１０を形成する湿式柱状改良工法において、柱状改良杭１０の打設位置を管理するための杭芯管理方法であって、図２及び図３に示すように、切削土砂と固化材とを攪拌混合して切削攪拌ロッド１１を切削孔１４から引き抜いたら、切削ビット１２を切削孔１４の直上部分に配置した状態で、切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａに当てた定規部材１６を介してこの中心部１１ａの逃げポイント２０ａ，２０ｂを切削孔１４を挟んだ両側の地盤面１５に少なくとも一対（本実施形態では一対）取っておき、図４〜図６に示すように、周囲の地盤面１５を整地すると共に柱状改良杭１０の天端面１０ａを均しモルタル１７等を用いて均した後に、この均した天端面１０ａに逃げポイント２０ａ，２０ｂから復元した切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａの位置をマーキングし、図７に示すように、周囲の基準点から柱状改良杭１０の設計中心位置１９を均した天端面１０ａに落としてマーキングの位置と比較することにより、打設された柱状改良杭１０の施工精度を管理するようになっている。
【００１５】
本実施形態では、切削攪拌ロッド１１は、湿式柱状改良工法用の切削攪拌ロッドとして公知のものであり、鋼製パイプ状の主ロッド２１の先端部分（下端部分）に、切削ビット１２、攪拌ビット１３、回転翼２２等が取り付けられている共に、例えばセメントミルク等の固化材を圧送して噴射するための圧送パイプや噴射ノズル等を備えている。切削攪拌ロッド１１は、例えば圧入打設用の重機に取り付けて用いられ、圧入打設用の重機からの操作により、回転しながら所定の深さまで地中に圧入された後に引き上げられて、切削ビット１２で切削した土砂と噴射した固化材とを攪拌ビット１２によって攪拌混合することにより、例えば５００〜６００ｍｍ程度の杭径の柱状改良杭１０を地中に形成する。
【００１６】
切削攪拌ロッド１１を用いて柱状改良杭１０を地中に形成するには、まず図１に示すように、周囲に設けた基準点を基準に測量して施工前の地盤面１５にカラースプレー等を用いて印を付けた柱状改良杭１０の設計中心位置１９に、先端の中心部１１ａを位置合わせして、切削攪拌ロッド１１を地中に向けて建て込む。しかる後に、切削攪拌ロッド１１を回転駆動すると共に、噴射ノズルからセメントミルク等の固化材を噴射しつつ、切削攪拌ロッド１３を例えば１〜１０ｍ程度の予め定められた所定の深さまで圧入する（図２参照）。切削攪拌ロッド１１を所定の深さまで圧入したら、切削攪拌ロッド１１を回転しつつ引き上げることによって、切削した土砂と固化材とが攪拌混合されて、硬化後に固結体となる柱状改良杭１０が地中に打設形成されることになる。
【００１７】
このようにして柱状改良杭１０を地中に打設形成する作業中に、切削攪拌ロッド１１は、例えば転石や地盤の硬軟等の影響を受けて位置ずれすることにより、形成された柱状改良杭１０もまた、その中心位置が切削の開始時にセットした設計中心位置１９からずれた状態で形成される場合がある。本実施形態では、後述する方法によって、打設された柱状改良杭１０の実際の中心位置を均した天端面１０ａに正確に復元して、柱状改良杭１０が予め設計された所定の打設位置がらどの程度偏心して形成されたかを精度良く管理できるようにする。
【００１８】
すなわち、本実施形態では、図３に示すように、切削攪拌ロッド１１を切削孔１４から引き抜いたら、切削ビット１２を切削孔１４の直上部分に配置した状態で、切削攪拌ロッド１１の下端の中心部１１ａに当てた定規部材１６を介して、この中心部１１ａの逃げポイント２０ａ，２０ｂを切削孔１４を挟んだ両側の地盤面１５に一対取っておく。ここで、定規部材１６としては、例えば一般の測量作業に用いるスタッフを用いることができる。例えばスタッフ１６の目盛りが書かれた側の側縁部を切削攪拌ロッド１１の下端の中心部１１ａに当てた状態で、切削孔１４の縁部から例えば２０〜３０ｃｍ程度離れた位置において、スタッフ１６の基端が位置する地盤面１５に、例えば上端に位置探し用線条部材２３としてワイヤーや紐等が取り付けられたアンカー棒２４を逃げ釘として打ち込むことにより、一方の逃げポイント２０ａとする。また、切削孔１４を挟んだスタッフ１６の基端とは反対側の位置の地盤面１５に、同様に例えば上端に位置探し用線条部材２３が取り付けられたアンカー棒２４を逃げ釘として打ち込むことにより、他方の逃げポイント２０ａとする。
【００１９】
ここで、アンカー棒２４の上端に位置探し用線条部材２３を取り付けておくことにより、切削孔１４の周囲の地盤面１５を整地した後に、アンカー棒２４による逃げポイント２０ａ，２０ｂを容易に探し出すことが可能になる。また、スタッフ１６の基端に一方の逃げポイント２０ａを取る際に、当該逃げポイント２０ａからスタッフ１６を当てた切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａまでの距離を読んでおき、この距離を逃げポイント２０ａと切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａとの間の定められた距離として、切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａの位置を柱状改良杭１０の均した天端面１０ａに復元することもできる。さらに、例えばスタッフ１６の目盛りが書かれた側の側縁部の、例えば５００ｍｍの目盛り位置を、切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａを当てる位置として当該中心部１１ａを当てた状態で、スタッフ１６の基端や基端とは反対側の位置の地盤面１５に、逃げポイント２０ａ，２０ｂを取ることもできる。
【００２０】
切削孔１４を挟んだ両側の地盤面１５に逃げポイント２０ａ，２０ｂを取ったら、切削孔１４の周囲の地盤面１５を整地すると共に、柱状改良杭１０の天端面１０ａを掘り起して、掘り起した天端面１０ａを例えば均しモルタルを用いて均す作業を行う。これらの作業は、従来の方法と同様にして容易に行うことができる。
【００２１】
掘り起した柱状改良杭１０の天端面１０ａを均したら、図４に示すように、均した天端面１０ａに切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａの位置を復元する。均した天端面１０ａに切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａの位置を復元するには、例えば整地された切削孔１４の周囲の地盤面１５から位置探し用線条部材２３を介してアンカー棒２４による逃げポイント２０ａ，２０ｂを探し出すと共に、これらの逃げポイント２０ａ，２０ｂにスタッフ１６の側縁部を当てて、スタッフ１６の基端から予め読んでおいた定められた距離のところを切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａの位置とする。さらに、この位置から、例えば下げ振り２５を介して均した天端面１０ａに中心部１１ａの位置を落として例えば鉛筆によってマーキングすることによって、当該中心部１１ａの位置を天端面１０ａに容易に復元することできる。
【００２２】
また、本実施形態では、図５に示すように、例えばマーキング用テンプレート２６を用いることによって、鉛筆によって施されたマーキングから、視認が容易なように、柱状改良杭１０の均した天端面１０ａにカラースプレー等による本マーキング１８を施すようになっている。本実施形態では、マーキング用テンプレート２６は、例えば直径が５００〜６００ｍｍ程度、厚さが３ｍｍ程度の塩化ビニル、アクリル等からなる円形のプレート部材であって、その中央には、十字形状に切り込まれた、例えば幅が１０ｍｍ程度、中心からの長さが１００ｍｍ程度の切り込み２７が形成されている。
【００２３】
そして、この切り込み２７の中心を、柱状改良杭１０の天端面１０ａの鉛筆によるマーキングに位置合わせしつつ、マーキング用テンプレート２６を柱状改良杭１０の天端面１０ａに載置した後に、切り込み２７に向けて例えばカラースプレーを吹き付ける。これによって、図６に示すように、視認しやすい適度な太さを備えると共に、ゆがみのない本マーキング１８が柱状改良杭１０の天端面１０に表示されるので、この本マーキング１８によって、柱状改良杭１０の中心位置を正確に反映する切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａの位置を、柱状改良杭１０の均した天端面１０ａに容易に明示することが可能になる。また、柱状改良杭１０の杭径と同じ直径のマーキング用テンプレート２６を用いることにより、柱状改良杭１０の天端部の出来形（杭径）を管理することも可能になる。
【００２４】
このようにして、切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａの位置を、柱状改良杭１０の均した天端面１０ａに明示したら、図７に示すように、周囲の基準点から柱状改良杭１０の設計中心位置１９を均した天端面１０ａに落として本マーキング１８の位置と比較することにより、打設された柱状改良杭１０の施工精度を管理する。
【００２５】
そして、本実施形態の柱状改良杭の杭芯管理方法によれば、柱状改良杭１１の天端部を掘り起こして均した天端面１０ａに、打設された柱状改良杭１０の実際の中心位置を正確にマーキングできるようにして、柱状改良杭１０の打設位置を精度良く管理することが可能になる。
【００２６】
すなわち、本実施形態によれば、切削孔１４から引き抜いた直後の切削ビット１２を、切削孔１４の直上部分に配置した状態で、切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａに当てた定規部材１６を介して逃げポイント２０ａ，２０ｂを切削孔１４の両側の地盤面１５に取っておき、柱状改良杭１０の天端面１０ａを均した後に、この均した天端面１０ａに逃げポイント２０ａ，２０ｂから復元した切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａの位置をマーキングし、周囲の基準点から天端面１０ａに落とした柱状改良杭１０の設計中心位置１９と比較することにより、柱状改良杭１０の施工精度を管理するので、柱状改良杭１０の中心位置を正確に反映する切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａの位置を、柱状改良杭１０の均した天端面１０ａに精度良く復元して、打設された柱状改良杭１０の設計中心位置１９からの位置ずれを精度良く管理することが可能になる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、攪拌ビットの中心部の逃げポイントを取る際に逃げポイントと切削攪拌ロッドの中心部との間の距離を定めておき、切削攪拌ロッドの中心部の位置を復元する際に、逃げポイントから定められた距離の位置を攪拌ビットの中心部とする必要は必ずしもなく、例えば切削攪拌ロッドの中心部の逃げポイントを交差する方向に２対以上とっておき、各一対の逃げポイントを結んだ線の交点を切削攪拌ロッドの中心部として、柱状改良杭１０の天端面１０ａに復元することもできる。
【００２８】
また、切削孔の直上部分に配置した切削攪拌ロッドの中心部に当てて逃げポイントを取るための定規部材として、図８（ａ），（ｂ）に示すような専用の定規部材３０を用いることもできる。図８（ａ），（ｂ）に示す定規部材３０は、上述のマーキング用テンプレート２６に、当該マーキング用テンプレート２６の裏面側に取り付けた支持枠３１を介して、径方向外方に延設する一対のスタッフ部３２を着脱可能に装着したものである。図８（ａ），（ｂ）に示す定規部材３０によれば、マーキング用テンプレート２６の切り込み２７の中心を切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａに当てた状態で、スタッフ部３２を介して逃げポイント２０ａ，２０ｂを容易に取ることができる。また、切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａを柱状改良杭１０の均した天端面１０ａに復元する際には、下げ振り２５の上端に取り付けた係止棒３３を切り込み２７の下方から挿入してマーキング用テンプレート２６の上面に係止することにより、切削攪拌ロッド１１の中心部１１ａの位置を柱状改良杭１０の均した天端面１０ａに落とすことができる。さらに、例えばマーキング用テンプレート２６からスタッフ部３２を取り外し、当該マーキング用テンプレート２６を用いてカラースプレーによる本マーキング１８を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に係る柱状改良杭の杭芯管理方法の一作業工程を説明する斜視図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態に係る柱状改良杭の杭芯管理方法の一作業工程を説明する斜視図である。
【図３】本発明の好ましい一実施形態に係る柱状改良杭の杭芯管理方法の一作業工程を説明する斜視図である。
【図４】本発明の好ましい一実施形態に係る柱状改良杭の杭芯管理方法の一作業工程を説明する斜視図である。
【図５】本発明の好ましい一実施形態に係る柱状改良杭の杭芯管理方法の一作業工程を説明する斜視図である。
【図６】本発明の好ましい一実施形態に係る柱状改良杭の杭芯管理方法の一作業工程を説明する斜視図である。
【図７】本発明の好ましい一実施形態に係る柱状改良杭の杭芯管理方法の一作業工程を説明する斜視図である。
【図８】（ａ）は定規部材の他の形態を例示する斜視図、（ｂ）は裏面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０柱状改良杭
１０ａ柱状改良杭の均した天端面
１１切削攪拌ロッド
１１ａ切削攪拌ロッドの中心部
１２切削ビット
１３攪拌ビット
１４切削孔
１５地盤面
１６定規部材（スタッフ）
１７均しモルタル
１８本マーキング（切削攪拌ロッドの中心部の位置のマーキング）
１９柱状改良杭の設計中心位置
２０ａ，２０ｂ逃げポイント
２３位置探し用線条部材
２４アンカー棒
２５下げ振り
２６マーキング用テンプレート
２７切り込み

【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削ビット及び攪拌ビットを先端部分に備える切削攪拌ロッドを用いて、切削土砂と固化材とを地中で攪拌混合することにより柱状改良杭を形成する湿式柱状改良工法において、前記柱状改良杭の打設位置を管理するための杭芯管理方法であって、
切削土砂と固化材とを攪拌混合して前記切削攪拌ロッドを切削孔から引き抜いたら、前記切削ビットを切削孔の直上部分に配置した状態で、前記切削攪拌ロッドの中心部に当てた定規部材を介して該中心部の逃げポイントを前記切削孔を挟んだ両側の地盤面に少なくとも一対取っておき、前記柱状改良杭の天端面を均した後に、該均した天端面に前記逃げポイントから復元した前記攪拌ビットの中心部の位置をマーキングし、周囲の基準点から前記柱状改良杭の設計中心位置を前記均した天端面に落として前記マーキングの位置と比較することにより、打設された前記柱状改良杭の施工精度を管理する柱状改良杭の杭芯管理方法。
【請求項２】
前記攪拌ビットの中心部の逃げポイントを取る際に、前記定規部材に沿った前記逃げポイントと前記切削攪拌ロッドの中心部との間の距離を定めておき、前記切削攪拌ロッドの中心部の位置を前記均した天端面に復元する際に、前記逃げポイントに当てた前記定規部材における前記逃げポイントから前記定められた距離の位置を前記攪拌ビットの中心部の位置とする請求項１に記載の柱状改良杭の杭芯管理方法。
【請求項３】
前記定規部材における前記切削攪拌ロッドの中心部の位置を、下げ振りを介して前記均した天端面に落として前記切削攪拌ロッドの中心部の位置をマーキングする請求項１又は２に記載の柱状改良杭の杭芯管理方法。

【図１】