補強杭の圧入工法
【課題】支持地盤又は擁壁の底面部との間に固化物を介在させることなく一番下の補強杭の先端を支持地盤又は擁壁の底面部に到達させ、不同沈下によるべた基礎の傾きの修正や仮受け状態でのべた基礎の傾きの防止を確実に行う。
【解決手段】不同沈下している構造物のべた基礎２の直下に鋼管からなる補強杭３０を土中に圧入するための作業空間３２を掘削形成する掘削工程と、べた基礎２の底面を支圧面にして構造物の荷重の反力により補強杭３０を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程とを具備する。そして、補強杭圧入工程において補強杭３０の反力が構造物の荷重を上回ったとき、作業空間３２に露呈している一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方からコンクリートブレーカー３４により均等に衝撃を付与して一番下の補強杭３０の先端に振動波を伝達し、この状態で、補強杭３０の反力が構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭３０を圧入する。
【解決手段】不同沈下している構造物のべた基礎２の直下に鋼管からなる補強杭３０を土中に圧入するための作業空間３２を掘削形成する掘削工程と、べた基礎２の底面を支圧面にして構造物の荷重の反力により補強杭３０を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程とを具備する。そして、補強杭圧入工程において補強杭３０の反力が構造物の荷重を上回ったとき、作業空間３２に露呈している一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方からコンクリートブレーカー３４により均等に衝撃を付与して一番下の補強杭３０の先端に振動波を伝達し、この状態で、補強杭３０の反力が構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭３０を圧入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物などの構造物において、既設基礎の不同沈下による傾きの修正や仮受け状態での傾きの防止を確実に行えるようにする補強杭の圧入工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、構造物を下部で支える既設基礎としては、べた基礎、布基礎、独立基礎、地中梁、フウチング等が掲げられる。このような既設基礎が軟弱な地盤の上に設置されていると、その既設基礎が不同沈下し、これに伴い構造物が傾いてしまうこととなる。
そこで、このように既設基礎の不同沈下により傾いた構造物の傾きを修正する補強杭の圧入工法として、構造物の既設基礎の直下に鋼管からなる補強杭を圧入し、構造物の荷重を十分に支えることができる支持地盤に前記補強杭の先端を到達させることによって修正するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この圧入工法では、構造物の既設基礎の直下に補強杭を圧入するための作業空間を掘削形成した後、前記既設基礎の底面と補強杭との間に設置したジャッキを用い、前記既設基礎の底面を支圧面にして構造物の荷重の反力により補強杭を順次継ぎ足しながら圧入する。そして、各補強杭のうちの最初に圧入した一番下の補強杭の先端を支持地盤に到達させ、この状態で、支持地盤に反力をとってジャッキにより前記既設基礎の高さ位置を調整することで、構造物の傾きを修正している。
また、前述した補強杭の圧入工法は、構造物の地下に地下空間を構築する際などにも用いられる。つまり、支持地盤に先端を到達させた補強杭により構造物の既設基礎を仮受けした状態で支え、この状態で、構造物の地下に地下空間を構築できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０８８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記従来のものでは、鋼管からなる中空の補強杭が用いられているため、土中への圧入時に補強杭の内部（内周側）に土砂が侵入する。この補強杭の内部に侵入した土砂は、補強杭が順次継ぎ足される毎に一番下の補強杭の先端において強固に圧縮され、その補強杭の先端が支持地盤に近付くに従い当該補強杭の先端と支持地盤との間で非常に強固な固化物となる。このような強固な固化物が補強杭の先端と支持地盤との間に介在していると、その補強杭の先端が支持地盤に到達していないにもかかわらず、土中に圧入される補強杭の反力が構造物の荷重を上回った状態となり、これによって前記補強杭の先端が支持地盤に到達したものと誤判断してしまう。
しかしながら、前記補強杭の先端と支持地盤との間に介在する固化物は、各補強杭の圧入により支持地盤との間で圧縮された非常に強固な固化物ではあるものの、元来土砂が固まったものであるため、地下水などの浸透により崩壊してしまうことがある。このため、前記補強杭の先端と支持地盤との間で固化物が崩壊すると、その補強杭の先端が構造物の荷重により支持地盤まで下降し、既設基礎の傾きが再度発生して再沈下したり、仮受け状態にある既設基礎に傾きが発生したりすることとなる。
【０００５】
本発明は、かかる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、支持地盤との間に固化物を介在させることなく一番下の補強杭の先端を支持地盤に到達させ、不同沈下による既設基礎の傾きの修正や仮受け状態での既設基礎の傾きの防止を確実に行うことができる補強杭の圧入工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明が講じた補強杭の圧入工法では、不同沈下や仮受けしている構造物の既設基礎の直下に鋼管からなる補強杭を土中に圧入するための作業空間を掘削形成する掘削工程と、前記既設基礎の底面を支圧面にして前記構造物の荷重の反力により前記補強杭を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程と、を具備する。そして、 前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記作業空間に露呈している補強杭に対し当該補強杭の側方から衝撃を付与して一番下の補強杭の先端に振動波を伝達し、この状態で、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭を圧入させることを特徴としている。
この特定事項により、補強杭圧入工程において補強杭の反力が構造物の荷重を上回ったときに補強杭の先端が支持地盤などに到達したものと判断されると、作業空間に露呈している一番上の補強杭に対し側方から衝撃を付与し、この付与された衝撃によって一番下の補強杭の先端に振動波が伝達される。このため、一番下の補強杭の先端と支持地盤との間に固化物が介在していても、一番下の補強杭の先端まで伝達された振動波によって固化物が積極的に粉砕され、この状態での補強杭の圧入によって、一番下の補強杭の先端が固化物を介在させることなく確実に支持地盤に到達する。これにより、一番下の補強杭の先端が支持地盤に到達した状態で、この支持地盤に反力をとってジャッキにより既設基礎の高さ位置を調整して構造物の傾きが円滑に修正され、既設基礎の再沈下を確実に防止することが可能となる。また、構造物の地下に地下空間を構築する際などにも仮受け状態にある既設基礎の傾きの発生を確実に防止することが可能となる。
【０００７】
また、前記目的を達成するため、本発明が講じたその他の補強杭の圧入工法では、不同沈下や仮受けしている構造物の既設基礎の直下に鋼管からなる補強杭を土中に圧入するための作業空間を掘削形成する掘削工程と、前記構造物の荷重の反力により前記既設基礎の底面を支圧面にして前記補強杭を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程と、を同様に具備する。更に、前記各補強杭のうちの最初に圧入される補強杭の内周面の下端位置に、略円錐形状又は略角錐形状の突部が前記補強杭の内部を通して上方へ離脱可能に装着している。そして、前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記突部を上方へ離脱させ、この状態で、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭を圧入させることを特徴としている。
この特定事項により、略円錐形状又は略角錐形状の突部が、最初に圧入される一番下の補強杭の内周面の下端位置に装着されているので、補強杭圧入工程において補強杭の圧入に伴い土砂が内部に侵入することはなく、一番下の補強杭の先端と支持地盤との間に固化物が介在することがない。しかも、一番下の補強杭は、埋め戻した土中に含まれる転石や礫又はコンクリート殻なども先端の突部により円滑に外側へと掻き分けながら圧入される上、薄い砂層や砂礫層に対する貫入抵抗も小さくなって当該層を容易に貫通し、スムーズに圧入される。
そして、補強杭圧入工程において補強杭の反力が構造物の荷重を上回ったときに一番下の補強杭の先端が支持地盤などに到達したものと判断されると、補強杭の内部を通して前記突部を上方へ離脱させる。このとき、略円錐形状又は略角錐形状の突部を離脱させても、これに代わる補強杭の内部は中空でその先端が環状に開口しているため、圧入抵抗がさほど増大することはない。これは、突部を備えない従来の補強杭では、土中への圧入時に順次継ぎ足されるとその内部に侵入する土砂が圧縮されて一番下の補強杭の先端において強固な固化物により閉塞されるのに対し、突部を上方へ離脱させた際に初めて開口する補強杭の先端には固化物が全く存在していないからである。
この場合、突部を離脱させた際に初めて先端が開口する状態で補強杭を圧入させれば、一番下の補強杭の内部に土砂が侵入するが、その補強杭の圧入量が僅かなものであるため、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで補強杭を圧入させても、一番下の補強杭の先端が固化物を介在させることなく確実に支持地盤に到達する。しかも、突部を離脱させた際に先端が初めて開口する一番下の補強杭の先端での表面積が突部の離脱によって小さくなるため、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭が圧入されると、補強杭の先端は支持地盤に対し強固に食い込んだ状態で到達する。これにより、一番下の補強杭の先端が支持地盤に到達した状態で、この支持地盤に反力をとってジャッキにより既設基礎の高さ位置を調整して構造物の傾きが円滑に修正され、既設基礎の再沈下を確実に防止することが可能となる。しかも、構造物の地下に地下空間を構築する際にも、仮受け状態にある既設基礎の傾きの発生を確実に防止することが可能となる。
【０００８】
また、前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記作業空間に露呈している一番上の補強杭に対し当該補強杭の側方から衝撃を付与して一番下の補強杭の先端に振動波を伝達することが好ましい。
この場合には、土砂を内部に侵入させることなく外側へ円滑に掻き分けていた突部の離脱によって補強杭の反力が構造物の荷重を上回っても、一番上の補強杭の側方から付与した衝撃により一番下の補強杭の先端に伝達された振動波によって、土砂を掻き分けながら一番下の補強杭の先端を円滑に支持地盤に到達させることができる。
一方、土砂を内部に侵入させることなく外側へ円滑に掻き分けていた突部を装着している状態であるにもかかわらず補強杭の反力が構造物の荷重を上回っても、一番上の補強杭の側方から付与された衝撃により一番下の補強杭の先端の突部まで伝達された振動波によって、土砂を掻き分けながら一番下の補強杭の先端の突部を円滑に支持地盤に到達させることができる。
【０００９】
更に、前記突部を上方へ離脱させて前記補強杭の内部から取り除いた際にその補強杭の内部に上方から硬化剤を投入させることが好ましい。
この場合には、突部を取り除いた補強杭の内部に投入される硬化剤が、その補強杭の反力が構造物の荷重を再度上回るまで圧入される補強杭の内部に侵入する土砂と混ざり合って混練りされ、補強杭の先端が支持地盤に到達した時点で当該補強杭の先端を閉塞する。これにより、補強杭の先端での支持面積が確保され、支持地盤に対する補強杭の支持強度を向上させることができる。
【００１０】
これに対し、前記突部に、前記各補強杭の内部に挿通された挿通管の下端を連結するとともに、その挿通管の上端より導入された硬化剤を下方に導出する貫通孔を設け、前記貫通孔の下端を、前記突部を上方へ移動させたときに外れるキャップにより閉塞していてもよい。
この場合には、突部を上方へ移動させたときに外れるキャップにより突部の貫通孔が開放し、挿通管の上端より導入された硬化剤が貫通孔を介して補強杭の先端より導出される。このため、補強杭の先端より導出された硬化剤が、その補強杭の反力が構造物の荷重を再度上回るまで圧入された補強杭の内部に侵入する土砂と混ざり合って混練りされ、補強杭の先端が支持地盤に到達した時点で当該補強杭の先端を閉塞する。これにより、補強杭の先端での支持面積が確保され、支持地盤に対する補強杭の支持強度を向上させることができる。
【００１１】
また、前記目的を達成するため、本発明が講じたその他の補強杭の圧入工法では、不同沈下や仮受けしている構造物の既設基礎の直下に鋼管からなる補強杭を土中に圧入するための作業空間を掘削形成する掘削工程と、前記既設基礎の底面を支圧面にして前記構造物の荷重の反力により前記補強杭を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程と、を同様に具備する。更に、前記各補強杭のうちの最初に土中に圧入される最下端の補強杭は、少なくとも先端部を閉塞させている。そして、前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記作業空間に露呈している補強杭に対し当該補強杭の側方から衝撃を付与して一番下の補強杭の先端に振動波を伝達し、この状態で、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭を圧入させることを特徴としている。
この特定事項により、少なくとも先端部が閉塞された一番下の補強杭は、補強杭圧入工程において補強杭の反力が構造物の荷重を上回ったとき、一番上の補強杭の側方から付与された衝撃により一番下の補強杭の先端に伝達された振動波によって、土砂を掻き分けながら支持地盤に到達するまで圧入される。このとき、一番下の補強杭の先端と支持地盤との間に固化物が介在していても、一番下の補強杭の先端まで伝達された振動波によって固化物が積極的に粉砕され、補強杭の反力が構造物の荷重を再度上回ったときに、補強杭の先端が固化物を介在させることなく確実に支持地盤に到達する。
これにより、補強杭の先端が支持地盤に到達した状態で、この支持地盤に反力をとってジャッキにより既設基礎の高さ位置を調整して構造物の傾きが円滑に修正され、既設基礎の再沈下を確実に防止することが可能となる。しかも、構造物の地下に地下空間を構築する際にも、仮受け状態にある既設基礎の傾きの発生を確実に防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
以上、要するに、補強杭圧入工程において補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったときに一番上の補強杭に対し側方から付与される衝撃により一番下の補強杭の先端に振動波を伝達したり、一番下の補強杭の先端に略円錐形状又は略角錐形状の突部を装着させたり、又は、一番上の補強杭から付与される衝撃により少なくとも先端部を閉塞した一番下の補強杭の先端に振動波を伝達したりして、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭を圧入させることで、補強杭の先端が固化物を介在させることなく確実に支持地盤に到達し、これにより、補強杭の先端が支持地盤に到達した状態で、この支持地盤に反力をとってジャッキにより既設基礎の高さ位置を調整して構造物の傾きを円滑に修正できて既設基礎の再沈下を確実に防止することができる。しかも、構造物の地下に地下空間を構築する際にも、仮受け状態にある既設基礎の傾きの発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る補強杭の圧入工法を用いたべた基礎及び擁壁の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る補強杭の圧入工法を用いたべた基礎及び擁壁の側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る補強杭の圧入装置の側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るブレーカー支持具付近で切断した補強杭の横断平面図である。
【図５】図３の油圧ジャッキに代えて受け台によりべた基礎の高さ位置を支持する状態を示す補強杭の圧入装置の側面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る補強杭の圧入装置の側面図である。
【図７】図６の一番下の補強杭の先端付近の縦断側面図である。
【図８】図７の突部を切断した状態を示す補強杭の先端付近の縦断側面図である。
【図９】図７の突部を上方へ移動させて硬化剤を導出させた状態を示す補強杭の先端付近の縦断側面図である。
【図１０】図９の硬化剤により閉塞した状態を示す補強杭の先端付近の縦断側面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る補強杭の先端付近の縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００１５】
図１及び図２において、１は本発明の第１の実施の形態に係る補強杭の圧入工法が用いられる一般住宅等の構造物であって、この構造物１は、一点鎖線で示す山Ｙの斜面Ｙａを切り崩した造成地に立設されている。また、前記構造物１は、造成地の地盤に施工された既設基礎としてのべた基礎２により下から支えられている。つまり、べた基礎２は、構造物１の下の地盤全体に鉄筋を配筋し、そこにコンクリートを流し込んで作られ、地盤に施工された鉄筋コンクリート面全体で構造物１を下から支えている。なお、図２中において一点鎖線で示すＹｂは、斜面Ｙａの表層よりも下方において礫質土などが固結してなる強固な支持地盤である。
【００１６】
前記べた基礎２は、上端が地盤面より上方へ突出する複数の柱脚２１，２１，…（図１に表れる）と、この各柱脚２１を縦横に連続させるつなぎばり２２，２２，…と、これらのつなぎばり２２により囲まれた基礎スラブ２３（図１に表れる）とからなる。また、図示しないが、基礎スラブ２３の内側の地盤面に砂利を敷き詰め、その上に厚さ０．１ｍｍ以上の防湿フィルムを敷き、その上に防湿コンクリートを構築することで、地盤面からの湿気を防ぐ対策がなされている。この場合、構造物１の土台１１は、各柱脚２１及び各つなぎばり２２の上に設置されている。
【００１７】
また、前記構造物１の一側方（図２では左側方）には、山Ｙの斜面Ｙａの表層を切り崩した土砂を堰き止めるためのＬ型の擁壁２５が埋設されている。この擁壁２５は、壁面部２５１の高さが約４５００ｍｍであり、この壁面部２５１の下端より構造物１に向かって延びる底面部２５２の長さが約３０００ｍｍとなっている。この擁壁２５の底面部２５２の先端は、構造物１に対しオーバーラップしている。この場合、擁壁２５の底面部２５２は、構造物１の重さを十分に支え得る支持地盤としての機能を有している。
【００１８】
そして、前記構造物１は、山Ｙの斜面Ｙａを切り崩した土砂を堰き止めて埋め立てた擁壁２５側の地質が反擁壁２５側（他方側）の地質よりも軟らかいため、前記べた基礎２の不同沈下に伴い傾きが生じている。このため、図３に示すように、複数本の補強杭３０を複数箇所において圧入装置３により順次圧入して修正することが行われている。前記圧入装置３は、べた基礎２の下方に掘削形成された作業空間３２において用いられ、べた基礎２の底面と補強杭３０との間に設置されたジャッキとしての油圧ジャッキ３１と、前記作業空間３２において露呈している補強杭３０の外周面に脱着可能に装着され、当該補強杭３０の左右両側方から均等に振動を付与する振動付与機構３３とを備えている。この場合、作業空間３２は、単一箇所での補強杭３０の圧入のみを行うためのものではなく、これに近接する箇所での補強杭３０の圧入を行う場合にも兼用されるため、図２に示すように、構造物１の端面部（図１では左面部）において擁壁２５側（図２では左側）から反擁壁２５側（図２では右側）に至るように連続している。
【００１９】
また、前記補強杭３０は、その補強杭３０にかかる構造物１の重さが十分に支えられるように、土中の強固な支持地盤Ｙｂや擁壁２５の底面部２５２に先端が到達するまで順次継ぎ足されながら圧入されている。そして、前記作業空間３２は、前記補強杭３０の継ぎ足し作業が円滑に行えるように各補強杭３０の長さよりも深い竪穴状に掘削されている。この場合、補強杭３０としては、長さ１０００ｍｍ、外径１００〜３００ｍｍ、厚さ４〜７ｍｍの鋼管が適用され、作業空間３２で継ぎ足される補強管３０同士は溶接により接合される。
【００２０】
前記油圧ジャッキ３１は、長さ４００ｍｍでピストン３１１の伸長時のストローク最大長が２００ｍｍとなるものが用いられている。そして、前記油圧ジャッキ３１は、前記べた基礎２の底面と前記作業空間３２において露呈している補強杭３０との間で伸張され、そのべた基礎２の底面を支圧面にして構造物１の荷重の反力により補強杭３０を順次継ぎ足しながら圧入している。この順次継ぎ足される補強杭３０としては、一番最初に圧入されて一番下となる補強杭３０と同一外径のものが適用される。この場合、作業空間３２は、長さ４００ｍｍの油圧ジャッキ３１がべた基礎２の底面と補強杭３０の頭部との間に設置されるため、補強杭３０，３０同士の継ぎ足しと油圧ジャッキ３１による補強杭３０の圧入とを円滑に行う上で１５００ｍｍ程度の深さに設定されている。
【００２１】
また、図４にも示すように、前記振動付与機構３３は、鋼製よりなり、前記作業空間３２に露呈している一番上の補強杭３０を外側方から挟み込む一対の半円環形状の挟持部材３３１，３３１と、この各挟持部材３３１の周方向中央位置より半径方向外方へ突設され、コンクリートブレーカー３４のドリル３４１を挿通するための挿通孔３３２を有する衝撃付与部３３３とを備えている。前記各挟持部材３３１は、それぞれ周方向両端にフランジ３３４，３３４を備え、そのフランジ３３４，３３４同士を複数のボルト３３５，３３５，…とナット３３６，３３６，…とで締結することで、補強杭３０の外周面に対し脱着可能に装着している。また、前記挿通孔３３２は、前記各コンクリートブレーカー３４のドリル３４１の軸線を補強杭３０の下方位置において当該補強杭３０の軸線と所定の傾斜角（例えば１０°程度の傾斜角）で交叉させるように傾斜している。この場合、各挟持部材３３１は、その内径（内周面）が外経１４０ｍｍの補強杭３０に合致しており、これよりも外径の大きな補強杭３０を用いる場合には、各ボルト３３５と各ナット３３６とによるフランジ３３４，３３４同士の締め付け度合いを調整することによって外側方からの挟み込みを可能にしている。
【００２２】
前記コンクリートブレーカー３４は、そのブレーカー本体３４０の上部に突設された左右一対の操作用ハンドル３４２（図３では一方のみ示す）と、その一方の操作用ハンドル３４２に設けられた作動エアーの取込口（図示せず）と、他方の操作用ハンドル３４２に設けられた作動スイッチレバー（図示せず）とを備えている。前記ドリル３４１は、ブレーカー本体３４０の下部より下方に突設されている。そして、ブレーカー本体３４０内で作動エアーにより駆動するピストン（図示せず）の往復動によってドリル３４１を振動させ、このドリル３４１の振動により振動付与機構３３を介して一番上の補強杭３０の側方から均等に衝撃を付与し、この付与された衝撃により一番下の補強杭３０の先端まで振動波を伝達するようにしている。なお、各コンクリートブレーカー３４は、これ自体が公知であるから内部構造の詳細については省略する。
【００２３】
更に、図５に示すように、圧入装置３は、一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達した際に支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に反力をとって油圧ジャッキ３１の伸長により一番上の補強杭３０の頭部に対し上方向に調整したべた基礎２の高さ位置を当該油圧ジャッキ３１に代えて支持する受け台３５を備えている。この受け台３５は、べた基礎２の底面に塗布した粘性のあるグラウト（図示せず）を介して接着される略正三角形状の上板３５１と、一番上の補強杭３０の頭部に溶接により接合された略正三角形状の下板３５２と、前記上板３５１の３つの角部周辺よりそれぞれ鉛直方向下向きに突設され、ナット部材３５３を螺合させた雄ねじ部材３５４と、前記下板３５２の３つの角部周辺よりそれぞれ鉛直方向上向きに突設され、前記ナット部材３５３よりも下方の雄ねじ部３５４のみを内部に挿通させる筒状の鋼管部材３５５とを備えている。各鋼管部材３５５の内径は、各ナット部材３５３の外径よりも十分に小さく設定されている。そして、上板３５１と下板３５２とは、各雄ねじ部材３５４と各鋼管部材３５５との互いの軸芯同士が合致するように位置合わせした状態で、べた基礎２の底面及び一番上の補強杭３０の頭部に対し取り付けている。また、上板３５１及び下板３５２の中心位置同士の間に、各雄ねじ部材３５４及び各鋼管部材３５５の間を介して油圧ジャッキ３１を設置している。そして、べた基礎２の高さ位置を油圧ジャッキ３１に代えて受け台３５により支持する場合には、各雄ねじ部材３５４に螺合するナット部材３５３を油圧ジャッキ３１の伸長に伴い各鋼管部材３５５側（下方）にそれぞれ進出させることで、各ナット部材３５３の下面が各鋼管部材３５５の上端に密接し、これによって、べた基礎２の高さ位置を油圧ジャッキ３１の代わりに受け台３５により支持する。この場合、図５に示すように、各鋼管部材３５５の間隔を、油圧ジャッキ３１を取り外し易いように便宜上広げたが、油圧ジャッキ３１が取り外し可能な程度の間隔まで狭められていてもよい。
【００２４】
次に、べた基礎２の不同沈下に伴い傾いている構造物１を圧入装置３により複数本の補強杭３０を順次圧入して修正する場合の圧入工法の手順について説明する。この場合、構造物１は、その擁壁２５側となるべた基礎２の一側（図２では左側）が他側（図２では右側）よりも下方に沈下する不同沈下により傾いているものとする。
【００２５】
まず、掘削工程として、図２に示すように、不同沈下している構造物１のべた基礎２の直下に補強杭３０を圧入するための竪穴状の作業空間３２を掘削形成する。この作業空間３２は、構造物１の一方の端面部（図１では左端面部）において擁壁２５側（図２では左側）から反擁壁２５側（図２では右側）に亘る５箇所で補強杭３０の圧入を行うため、擁壁２５側から反擁壁２５側に連続する長いものが掘削されている。なお、単一箇所における単一の補強杭３０の圧入のみを行う場合には、その箇所での補強杭３０の圧入のみに適した竪穴状の作業空間が掘削される。
【００２６】
次いで、前記掘削工程で掘削形成された作業空間３２において、べた基礎２の底面を支圧面にして構造物１の荷重の反力により補強杭３０を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程を行う。
この補強杭圧入工程では、一番最初に圧入される補強杭３０の頭部をべた基礎２の底面に位置合わせし、その補強杭３０の先端を土中にセットする。次いで、前記補強杭３０の頭部とべた基礎２の底面との間に収縮させた油圧ジャッキ３１を設置する。その後、べた基礎２の底面を支圧面にして油圧ジャッキ３１を伸長させ、構造物１の荷重の反力により一番最初の補強杭３０を圧入する。それから、油圧ジャッキ３１を一旦外し、その油圧ジャッキ３１の伸長分に相当する長さの鋼管などからなるアタッチメント（図示せず）を前記補強杭３０の頭部に合致させ、このアタッチメントの上端とべた基礎２の底面との間に、収縮させた油圧ジャッキ３１を設置して油圧ジャッキ３１を伸長させると共に、その伸長させた油圧ジャッキ３１の伸長分に相当する長さのアタッチメント（図示せず）に置換することを繰り返し行って、補強杭３０を土中に圧入させる。そして、一番最初の補強杭３０の頭部が土中に圧入されてしまう前に、油圧ジャッキ３１及びアタッチメントを取り外して一番最初の補強杭３０の頭部に二番目の補強杭３０の先端を載せ、この状態で両補強杭３０，３０を溶接して継ぎ足す。このとき、一番最初の補強杭３０は一番下の補強杭３０となり、これに継ぎ足した二番目の補強杭３０が一番上となる。
【００２７】
それから、二番目の補強杭３０の頭部とべた基礎２の底面との間に収縮させた油圧ジャッキ３１を設置し、べた基礎２の底面を支圧面にして油圧ジャッキ３１を伸長させ、構造物１の荷重の反力により二番目の補強杭３０を圧入する。この二番目の補強杭３０の圧入についても一番最初の補強杭３０と同様の手順で行われる。その後、同様の手順で、三番目以降の補強杭３０，３０，…を順次継ぎ足す。
【００２８】
その後、べた基礎２の底面を支圧面にした油圧ジャッキ３１の伸長により作業空間３２に露呈している一番上の補強杭３０を圧入させた際の各補強杭３０の反力が前記構造物１の荷重を上回ったとき、一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から振動付与機構３３（コンクリートブレーカー３４）により均等に衝撃を付与し、この付与された衝撃により一番下の補強杭３０の先端に振動波を伝達する。これは、鋼管からなる中空の補強杭３０が用いられているために、土中への圧入時に補強杭３０の内部（内周側）に侵入した土砂が、補強杭３０が順次継ぎ足される毎に一番下の補強杭３０の先端において強固に圧縮され、その強固に圧縮された固化物を破砕する必要があるからである。
具体的には、一番上の補強杭３０の外周面に対し一対の挟持部材３３１，３３１を外側方から挟み込み、この各挟持部材３３１の周方向両端のフランジ３３４，３３４同士を各ボルト３３５と各ナット３３６とで締結して装着する。そして、各挟持部材３３１の周方向中央位置より半径方向外方へ突設された衝撃付与部３３３の挿通孔３３２にそれぞれコンクリートブレーカー３４のドリル３４１を挿通し、その各コンクリートブレーカー３４の他方の操作用ハンドル３４２の作動スイッチレバーを同時にＯＮ操作して一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から均等に衝撃を付与し、この衝撃によって一番下の補強杭３０の先端に振動波を伝達する。このとき、油圧ジャッキ３１による伸長動作も継続して行う。
【００２９】
しかる後、補強杭３０の反力が構造物１の荷重を再度上回った時点で、各コンクリートブレーカー３４の作動スイッチレバーをＯＦＦ操作して一番上の補強杭３０の側方からの振動付与機構３３による衝撃の付与を中止するとともに、油圧ジャッキ３１による伸長動作も中止する。このとき、一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達したと判断される。
【００３０】
それから、図５に示すように、油圧ジャッキ３１を収縮させて取り外してから、べた基礎２の底面と一番上の補強杭３０の頭部との間に受け台３５を設置する。このとき、油圧ジャッキ３１と一番上の補強杭３０の頭部との間にアタッチメントが介在していれば、そのアタッチメントの長さに相当する長さに切断した補強杭３０を一番上の補強杭３０の頭部に溶接して継ぎ足す。これにより、継ぎ足された補強杭３０が一番上の補強杭３０となる。
【００３１】
ここで、前記受け台３５の設置手順について説明する。
まず、上板３５１の各雄ねじ部材３５４と下板３５２の各鋼管部材３５５との互いの軸芯同士が合致するように位置合わせした状態（各鋼管部材３５５の内部に各雄ねじ部材３５４を非接触状態で挿通させた状態）で、上板３５１をべた基礎２の底面にグラウトを介して接着するとともに、下板３５２を一番上の補強杭３０の頭部に溶接により接合する。それから、収縮させた油圧ジャッキ３１を上板３５１及び下板３５２の中心位置に設置し、支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に反力をとって油圧ジャッキ３１の伸長によりべた基礎２の高さ位置を上方向に調整する。このとき、各雄ねじ部材３５４に螺合するナット部材３５３をそれぞれ下面が各鋼管部材３５５の上端に密接するまで下方に進出させる。これにより、各鋼管部材３５５の上端に密接するナット部材３５３により上板３５１と下板３５２との間の間隔が、油圧ジャッキ３１の伸長により調整されたべた基礎２の高さ位置となり、油圧ジャッキ３１を収縮させて受け台３５から取り外すことによって、べた基礎２の高さ位置を油圧ジャッキ３１の代わりに受け台３５により支持する。この場合、油圧ジャッキ３１によるべた基礎２の高さ位置の調整は、複数箇所で補強杭３０の圧入が行われる複数箇所で一斉に行えるように、その複数箇所の油圧ジャッキ３１（図３及び図５では一箇所のもののみ示す）の伸長量が予め計算されている。
その後、作業空間３２を埋め戻しておく。
【００３２】
したがって、前記第１の実施の形態では、補強杭圧入工程において補強杭３０の反力が構造物１の荷重を上回ったときに一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達したと判断されると、作業空間２３に露呈している一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から振動付与機構３３（コンクリートブレーカー３４）により均等に衝撃を付与して一番下の補強杭３０の先端に振動波を伝達する。このため、一番下の補強杭３０の先端と支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２との間に固化物が介在していても、一番下の補強杭３０の先端まで伝達された振動波によって固化物が積極的に粉砕され、この状態での補強杭３０の圧入によって、一番下の補強杭３０の先端が固化物を介在させることなく確実に支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達する。これにより、一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達した状態で、この支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に反力をとって油圧ジャッキ３１によりべた基礎２の高さ位置を調整して構造物１の傾きが円滑に修正され、べた基礎２の再沈下を確実に防止することができる。
【００３３】
しかも、各挟持部材３３１の衝撃付与部３３３においてコンクリートブレーカー３４のドリル３４１を挿通させる挿通孔３３２が、その各コンクリートブレーカー３４のドリル３４１の軸線が補強杭３０の下方位置において当該補強杭３０の軸線と所定の傾斜角（例えば１０°程度の傾斜角）で交叉するように傾斜しているので、コンクリートブレーカー３４の作動スイッチレバーをＯＮ操作して補強杭３０の側方から均等に付与される衝撃が油圧ジャッキ３１にダイレクトに作用し難いものとなる。これにより、べた基礎２の底面及び一番上の補強杭３０の頭部に対する油圧ジャッキ３１の位置ズレを可及的に抑制することができるとともに、各コンクリートブレーカー３４から油圧ジャッキ３１へのダイレクトな衝撃の作用を回避して当該油圧ジャッキ３１への悪影響を効果的に抑制することができる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施の形態を図６〜図１０に基づいて説明する。この実施の形態では、一番最初に圧入される補強杭の先端に突部を設けている。なお、突部を除くその他の構成は、前記第１の実施の形態と同じであり、同一部分については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００３５】
すなわち、本実施の形態では、図６〜図８に示すように、一番最初に圧入される補強杭３０の先端には、内周面に雌ねじ部４１が形成された環状の螺子部材４２が溶接により一体的に接合されている。この螺子部材４２には、前記補強杭３０の先端よりも下方に突出する略円錐形状の突部４３が装着されている。この突部４３は、鉄製のものであって、その基端部（図６〜図８では上端部）の外周面には、前記螺子部材４２の雌ねじ部４１に螺合する雄ねじ部４４が形成されている。そして、雄ねじ部４４は、ねじ山の断面形状が四角形となる角ねじが適用され、螺子部材４２の雌ねじ部４１も同様に角ねじが適用されている。また、前記突部４３は、その雄ねじ部４４よりも下側部分（略円錐形状の部分）の外径が前記螺子部材４２の雌ねじ部４１の内径（雌ねじ部４１の山部での内径）よりも小径となっており、前記補強杭３０の内周面の下端位置より当該補強杭３０の内部を通して上方へ離脱可能に装着されている。そして、前記突部４３の雄ねじ部４４よりも下側部分の軸方向（図６〜図８では上下方向）の長さは、補強杭３０の外径の略１．５倍程度の長さに設定されている。この場合、突部４３は、その雄ねじ部４４が螺子部材４２の雌ねじ部４１に対し正回転時（例えば右回りの回転時）に下方への移動により螺合して螺子部材４２に装着される一方、雄ねじ部４４が螺子部材４２の雌ねじ部４１に対し逆回転時（例えば左回りの回転時）に上方への移動により螺合解除されて螺子部材４２から上方へ離脱する。
【００３６】
前記突部４３の基端（図６〜図８では上端）には、前記補強杭３０の内部に挿通された挿通管４５の下端が溶接により接合されている。この挿通管４５は、各補強杭３０の略半分の長さ（ここでは、５００ｍｍ）のものが用いられ、補強杭３０を土中に圧入する際に順次継ぎ足される補強杭３０の２倍の本数が順次継ぎ足される。この各挿通管４５の継ぎ足しは、当該各挿通管４５の一端（図６〜図８では上端）に固設された円筒形状のジョイント４６を介して行われる。また、ジョイント４６の内周面には雌ねじ部（図示せず）が設けられ、前記各挿通管４５の他端（図６〜図８では下端）に設けられた雄ねじ部（図示せず）をジョイント４６内周面の雌ねじ部に螺合させることにより挿通管４５，４５同士が継ぎ足される。具体的には、補強杭３０を継ぎ足す際に１本の挿通管４５を先に継ぎ足し、補強杭３０の継ぎ足しが終わった後で、先に継ぎ足した挿通管４５の一端のジョイント４６に次の挿通管４５の他端を継ぎ足す。この挿通管４５の継ぎ足し手順は、これに限定されるものではなく、作業空間３２の高さが十分に高ければ、２本を繋いだ挿通管４５の他端が補強杭３０の継ぎ足し前又は継ぎ足し後に継ぎ足されるようにしてもよい。
【００３７】
また、各挿通管４５のうち、前記突部４３に接合される挿通管４５（一番下の挿通管４５）は、各補強杭３０の長さよりも若干短い長さ（例えば４５０ｍｍ）に設定され、他の挿通管４５の長さは５００ｍｍに設定されている。そして、各挿通管４５同士は、上側の挿通管の他端の雄ねじ部が下側の挿通管４５の一端のジョイント４６の雌ねじ部に対し逆回転時（例えば左回りの回転時）に螺合されて継ぎ足される一方、上側の挿通管４５の他端の雄ねじ部が下側の挿通管４５の一端のジョイント４６の雌ねじ部に対し正回転時（例えば右回りの回転時）に螺合解除されて外される。この場合、各挿通管４５同士を螺合及び螺合解除する際の回転力は、各挿通管４５を介して行われる突部４３の螺合及び螺合解除する際の回転力に比して非常に小さなものである。そのため、突部４３は、各挿通管４５同士を螺合又は螺合解除する際に下側の挿通管４５に対し上側の挿通管４５を正回転又は逆回転させても、その回転力自体が小さなものであるため、土中での土砂との接触抵抗と相俟って正回転又は逆回転することがない。要するに、突部４３を上方へ移動させる際には、挿通管４５，４５同士を螺合させる際の回転力よりも大きな回転力で当該挿通管４５を逆回転させる必要がある。
【００３８】
更に、図９にも示すように、前記突部４３の中心には、前記挿通管４５の内径と略一致する貫通孔４７が設けられている。この貫通孔４７は、一番上の挿通管４５の上端より導入された硬化剤Ｍを一番下の補強杭３０よりも下方に導出させるためのものである。具体的には、一番上の挿通管４５の上端には、一端が硬化剤Ｍの貯留部（図示せず）に導通された硬化剤供給管（図示せず）の他端が接続され、この硬化剤供給管の途中に介設されたポンプ（図示せず）によって、硬化剤Ｍの貯留部から硬化剤供給管及び各挿通管４５を介してその一番下の補強杭３０よりも下方に硬化剤Ｍを導出させるようにしている。この場合、硬化剤としては、セメント系硬化剤（例えばセメントミルクなど）、エポキシ系二液型硬化剤、ウレタン樹脂系二液型硬化剤、又はエポキシ樹脂系二液型硬化剤や、溶剤型低粘度の２液反応型プライマーなどが適用される。
【００３９】
そして、前記貫通孔４７の下端には、キャップ４８が取り付けられている。このキャップ４８は、前記突部４３の先端の外径と略一致する外径に形成された略真円形状の栓部４８１と、この栓部４８１の中心より一体的に突設されて前記突部４３の貫通孔４７に挿通され、その貫通孔４７よりも小径な挿通部４８２とを備えている。また、前記キャップ４８は、補強杭３０の圧入時に前記突部４３の先端（下端）と土砂との間に挟まれて貫通孔４７を閉塞する一方、前記突部４３を上方へ移動させたときに当該突部４３の先端から外れるようになっている。
【００４０】
次に、べた基礎２の不同沈下に伴い傾いている構造物１を圧入装置３により複数本の補強杭３０を順次圧入して修正する場合の圧入工法の手順について説明する。この場合においても、構造物１は、その擁壁２５側となるべた基礎２の一側（擁壁２５側）が他側（反擁壁２５側）よりも下方に沈下する不同沈下により傾いているものとする。
【００４１】
まず、掘削工程として、図６に示すように、不同沈下している構造物１のべた基礎２の直下に補強杭３０を圧入するための竪穴状の作業空間３２を掘削形成した後、この作業空間３２において、べた基礎２の底面を支圧面にして構造物１の荷重の反力により補強杭３０を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程を行う。
【００４２】
この補強杭圧入工程では、一番最初に圧入される補強杭３０の頭部をべた基礎２の底面に位置合わせし、先端に突部４３を装着した補強杭３０を土中にセットする。次いで、補強杭３０の頭部とべた基礎２の底面との間に設置した油圧ジャッキ３１を、べた基礎２の底面を支圧面にして伸長させ、構造物１の荷重の反力により一番最初の補強杭３０を圧入する。このとき、一番最初の補強杭３０の先端の螺子部材４２の雌ねじ部４１には突部４３の雄ねじ部４４が螺合しており、その突部４１に接合された挿通管４５の一端（図６では上端）のジョイント４６に二番目の挿通管４５の他端（図６では下端）が螺合しているものとする。
【００４３】
それから、油圧ジャッキ３１を外し、その油圧ジャッキ３１の伸長分に相当する長さのアタッチメントを前記補強杭３０の頭部に合致させ、このアタッチメントの上端とべた基礎２の底面との間に、収縮させた油圧ジャッキ３１を設置して油圧ジャッキ３１を伸長させると共に、その伸長させた油圧ジャッキ３１の伸長分に相当する長さのアタッチメントに置換することを繰り返し行って、補強杭３０を土中に圧入させる。そして、一番最初の補強杭３０の頭部が土中に圧入されてしまう前に、油圧ジャッキ３１及びアタッチメントを外し、その一番最初の補強杭３０の内部の二番目の挿通管４５の一端のジョイント４６に対し三番目の挿通管４５の他端を逆回転させることにより螺合させて継ぎ足しておく。このとき、二番目の補強杭３０を一番最初の補強杭３０の上方において吊下するクレーンなどの吊下手段を備えている場合には、吊下手段により吊下した二番目の補強杭３０の内部に、三番目と四番目との挿通管４５，４５を繋いだ２本の挿通管４５，４５を挿通させた状態で、その２本の挿通管４５，４５の他端（三番目の挿通管４５の他端）を二番目の挿通管４５の一端のジョイント４６に螺合させて継ぎ足しておいてもよく、その場合には、三番目以降の補強杭３０，…を継ぎ足す際に２本の挿通管４５，４５を前もって継ぎ足すようにすればよい。
【００４４】
その後、一番最初の補強杭３０の頭部に二番目の補強杭３０の先端を載せ、この状態で両補強杭３０，３０を溶接して継ぎ足す。それから、二番目の補強杭３０の頭部とべた基礎２の底面との間に収縮させた油圧ジャッキ３１を設置し、べた基礎２の底面を支圧面にして油圧ジャッキ３１を伸長させ、構造物１の荷重の反力により二番目の補強杭３０を圧入する。そして、二番目の補強杭３０の頭部が土中に圧入されてしまう前に、四番目と五番目を繋いだ２本の挿通管４５，４５の他端（四番目の挿通管４５の他端）を、二番目の補強杭３０の内部にある三番目の挿通管４５の一端のジョイント４６に対し逆回転させることにより螺合させて継ぎ足しておく。その後、同様の手順で、三番目以降の補強杭３０，…及び六番目以降の挿通管４５，…を順次継ぎ足す。
【００４５】
そして、べた基礎２の底面を支圧面にした油圧ジャッキ３１の伸長により圧入させた補強杭３０の反力が前記構造物１の荷重を上回ったとき、突部４３の先端（キャップ４８）が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に当接していると判断し、前記突部４３を螺子部材４２から螺合解除して上方へ移動させる。つまり、一番上の挿通管４５を逆回転させて突部４３の雄ねじ部４４を螺子部材４２の雌ねじ部４１に対し逆回転させる。このとき、螺子部材４２の雌ねじ部４１に対し突部４３の雄ねじ部４４が若干螺合している状態で挿通管４５の逆回転を中止する。これは、突部４３の上方への移動によってキャップ４８を突部４３の先端から外すためであり、これにより、貫通孔４７の下端が開放する。
【００４６】
それから、図９に示すように、突部４３の雄ねじ部４４を螺子部材４２の雌ねじ部４１に若干螺合させた状態で、一番上の挿通管４５の上端から硬化剤供給管を介して導入された硬化剤Ｍを各挿通管４５及び突部４３の貫通孔４７を介して一番下の補強杭３０の先端よりも下方に導出させる。この硬化剤Ｍを導出させる際にポンプにより各挿通管４５に圧が作用するが、突部４３の雄ねじ部４４が螺子部材４２の雌ねじ部４１に若干螺合しているために突部４３が螺子部材４２に支持されて振られることはない。そして、突部４３から導出された硬化剤Ｍは、擁壁２５の底面部２５２に対しては阻まれるもののその上側の土砂に対しては浸透して略半球状に拡がる一方、支持地盤Ｙｂに対しては上側の土砂のみならず下方にも浸透して略球状に拡がる（図９に二点鎖線で示す）。
【００４７】
しかる後、各挿通管４５を上から順に一本ずつ取り外して回収し、突部４３を各補強杭３０の内部から回収する。その後、一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から均等に振動付与機構３３（コンクリートブレーカー３４）により振動を付与する。
具体的には、一番上の補強杭３０外周面に対し一対の挟持部材３３１，３３１を外側方から挟み込み、この各挟持部材３３１の周方向両端のフランジ３３４，３３４同士を各ボルト３３５と各ナット３３６とで締結して装着する。そして、各挟持部材３３１の周方向中央位置より半径方向外方へ突設された衝撃付与部３３３の挿通孔３３２にそれぞれコンクリートブレーカー３４のドリル３４１を挿通し、その各コンクリートブレーカー３４の他方の操作用ハンドル３４２の作動スイッチレバーを同時にＯＮ操作して一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から均等に衝撃を付与し、この衝撃により一番下の補強杭３０の先端に振動波を伝達する。このとき、油圧ジャッキ３１による伸長動作も継続して行われており、突部４３の離脱に伴い各補強杭３０が圧入されると、一番下の補強杭３０の先端が圧入されるに伴い掘削された土砂と一番下の補強杭３０よりも下方に導かれた硬化剤Ｍとが混練りされる。
【００４８】
その後、補強杭３０の反力が構造物１の荷重を再度上回った時点で、各コンクリートブレーカー３４の作動スイッチレバーをＯＦＦ操作して一番上の補強杭３０の側方からの振動付与機構３３による衝撃の付与を中止するとともに、油圧ジャッキ３１による伸長動作も中止する。このとき、図１０に示すように、突部４３を上方へ離脱させた状態で圧入される補強杭により掘削された土砂と混練りされる硬化剤Ｍによって、一番下の補強杭３０の先端が、その周囲に浸透した硬化剤Mにより固まった土砂を伴って周囲ごと閉塞される。
【００４９】
しかる後、補強杭３０の反力が構造物１の荷重を再度上回ったとき、突部４３を離脱させた状態で圧入された一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達したと判断される。それから、油圧ジャッキ３１を収縮させて取り外してから、べた基礎２の底面と一番上の補強杭３０の頭部との間に受け台３５を設置する。このとき、油圧ジャッキ３１と一番上の補強杭３０の頭部との間にアタッチメントが介在していれば、そのアタッチメントの長さに相当する長さに切断した補強杭３０を一番上の補強杭３０の頭部に溶接して継ぎ足す。これにより、継ぎ足された補強杭３０が一番上の補強杭３０となる。なお、受け台３５の設置手順及び油圧ジャッキ３１によるべた基礎２の高さ位置の調整については、前記第１の実施形態と同じであるので、説明を省略する。
その後、作業空間３２を埋め戻しておく。
【００５０】
したがって、前記第２の実施の形態では、先端がキャップ４８により閉塞された略円錐形状の突部４３が、その基端部外周面の雄ねじ部４１によって、一番下の補強杭３０の先端（下端位置）に接合された螺子部材４２の雌ねじ部４１に螺合して上方へ離脱可能に装着されているので、補強杭圧入工程において補強杭３０の圧入に伴い土砂が内部に侵入することなく外側へ円滑に掻き分けられ、一番下の補強杭３０の先端と支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２との間に固化物が介在することがない。しかも、一番下の補強杭３０は、埋め戻した土中に含まれる転石や礫又はコンクリート殻なども先端の突部４３により円滑に外側へと掻き分けながら圧入される上、薄い砂層や砂礫層に対する貫入抵抗も小さくなって当該層を容易に貫通し、スムーズに圧入される。
そして、補強杭圧入工程において補強杭３０の反力が構造物１の荷重を上回ったときに一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２などに到達したものと判断されると、キャップ４８を突部４３の先端から外して貫通孔４７の下端を開放させるように、突部４３の雄ねじ部４４を螺子部材４２の雌ねじ部４１に対し若干螺合させた状態となるまで前記突部４３を挿通管４５により逆回転させて上方へ移動させる。そして、この状態で、一番上の挿通管４５の上端から硬化剤供給管を介して導入された硬化剤Ｍを各挿通管４５及び突部４３の貫通孔４７を介して一番下の補強杭３０の先端よりも下方に導出させる。このとき、突部４３から導出された硬化剤Ｍは、擁壁２５の底面部２５２に対しては阻まれるもののその上側の土砂に対しては浸透して略半球状に拡がる一方、支持地盤Ｙｂに対しては上側の土砂のみならず下方にも浸透して略球状に拡がる（図９に二点鎖線で示す）。
【００５１】
更に、突部４３を上方へ離脱させて各補強杭３０の内部から取り外してから、作業空間２３に露呈している一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から振動付与機構３３により均等に衝撃を付与して一番下の補強杭３０の先端に振動波を伝達し、補強杭３０を圧入する。このとき、略円錐形状の突部４３を離脱させても、これに代わる一番下の補強杭３０の内部は中空でその先端が環状に開口しているため、圧入抵抗がさほど増大することはない。これは、突部４３を備えない従来の補強杭では、土中への圧入時に順次継ぎ足されるとその内部に侵入する土砂が圧縮されて一番下の補強杭の先端において強固な固化物により閉塞されるのに対し、突部４３を上方へ離脱させた際に初めて開口する一番下の補強杭３０の先端には固化物が全く存在していないからである。
この場合、突部４３を離脱させた際に初めて先端が開口する状態で補強杭３０を圧入させれば、一番下の補強杭３０の内部に土砂が侵入するが、その補強杭３０の圧入量が僅かなものであるため、前記補強杭３０の反力が前記構造物１の荷重を再度上回るまで補強杭３０を圧入させても、一番下の補強杭３０の先端が固化物を介在させることなく確実に支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達する。しかも、突部４３を離脱させた際に先端が初めて開口する一番下の補強杭３０の先端での表面積が突部３０の離脱によって小さくなるため、前記補強杭３０の反力が前記構造物１の荷重を再度上回るまで当該補強杭３０が圧入されると、一番下の補強杭３０の先端は支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２４３に対し強固に食い込んだ状態で到達する。
これにより、一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達した状態で、この支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に反力をとって油圧ジャッキ３１によりべた基礎２の高さ位置を調整して構造物１の傾きが円滑に修正され、べた基礎２の再沈下を確実に防止することができる。
【００５２】
しかも、前記補強杭圧入工程において前記各補強杭３０の反力が前記構造物１の荷重を上回ったとき、前記各補強杭３０のうちの前記作業空間３２に露呈している一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から均等に振動付与機構３３により付与した衝撃により一番下の補強杭３０の先端に振動波が伝達されるので、一番下の補強杭３０の先端に伝達された振動によって土砂を掻き分けながら一番下の補強杭３０の先端をより円滑に支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達させることができる。
【００５３】
更に、突部４３を取り外した状態で補強杭３０を圧入する際に掘削された土砂と硬化剤Ｍとが混練りされ、一番下の補強杭の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達した時点で当該補強杭３０の先端がその周囲に硬化剤Ｍが浸透した土砂を伴って周囲ごと閉塞されるので、一番下の補強杭３０の先端での支持面積が広い範囲に亘って確保され、支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に対する補強杭３０の支持強度を向上させることができる。
【００５４】
次に、本発明の第３の実施の形態を図１１に基づいて説明する。この実施の形態では、一番最初に圧入される補強杭として先端部が閉塞された円柱形状の補強杭を用いている。なお、一番最初の補強杭を除くその他の構成は、前記第１の実施の形態と同じであり、同一部分については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００５５】
すなわち、本実施の形態では、図１１に示すように、一番最初に圧入される補強杭としては、円柱形状の補強杭５０を用いている。この補強杭５０の頭部に溶接により接合されて継ぎ足される二番目以降の補強杭としては、鋼管よりなる補強杭３０が適用される。この場合、一番最初の補強杭５０は、二番目以降に圧入される補強杭３０と同じ長さ１０００ｍｍで、同じ外径１４０〜１９０ｍｍのものが用いられる。
【００５６】
そして、補強杭５０を用いた補強杭圧入工程では、一番最初に圧入される補強杭５０の頭部をべた基礎２の底面に位置合わせし、その補強杭５０の先端を土中にセットする。次いで、前記補強杭５０の頭部とべた基礎２の底面との間に収縮させた油圧ジャッキ３１を設置し、べた基礎２の底面を支圧面にして油圧ジャッキ３１を伸長させて構造物１の荷重の反力により一番最初の補強杭５０を圧入する。このとき、補強杭５０の反力が構造物１の荷重を上回れば、一番上の補強杭５０に対し当該補強杭５０の側方から振動付与機構３３（コンクリートブレーカー３４）により均等に衝撃を付与して当該補強杭５０の先端に振動波を伝達する。
【００５７】
また、前記一番最初の補強杭５０に順次継ぎ足される補強杭３０についても、二番目以降の一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から振動付与機構３３により均等に衝撃を付与して一番下の補強杭５０の先端に振動波を伝達し、補強杭３０，５０の圧入を行う。
【００５８】
そして、補強杭３０，５０の反力が構造物１の荷重を再度上回った時点で、各コンクリートブレーカー３４の作動スイッチレバーをＯＦＦ操作して一番上の補強杭３０の側方からの振動付与機構３３による衝撃の付与を中止するとともに、油圧ジャッキ３１による伸長動作も中止する。このとき、一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達したと判断される。
【００５９】
したがって、前記実施の形態では、先端部が閉塞された一番下の円柱形状の補強杭５０は、補強杭圧入工程において補強杭５０の反力が構造物１の荷重を上回ったとき、当該補強杭５０又は一番上の補強杭３０の側方から均等に付与された衝撃により一番下の補強杭３０，５０の先端に伝達された振動波によって、土砂を掻き分けながら支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達するまで圧入される。このとき、一番下の補強杭３０，５０の先端と支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２との間に固化物が介在していても、一番下の補強杭５０の先端まで伝達された振動波によって固化物が積極的に粉砕され、補強杭３０，５０の反力が構造物１の荷重を再度上回ったときに、一番下の補強杭５０の先端が固化物を介在させることなく確実に支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達する。
これにより、一番下の補強杭５０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達した状態で、この支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に反力をとって油圧ジャッキ３１によりべた基礎２の高さ位置を調整して構造物１の傾きが円滑に修正され、べた基礎２の再沈下を確実に防止することができる。
【００６０】
なお、本発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、前記各実施の形態では、不同沈下により傾斜しているべた基礎２を修正する場合の補強杭３０，５０の圧入工法について述べたが、構造物の地下に地下空間を構築する際に当該構造物のべた基礎（既設基礎）の下方に複数の補強杭を圧入し、当該各補強杭によりべた基礎を仮受け状態にする場合の傾きの発生を防止する際にも適用できるのはもちろんである。
【００６１】
また、前記第２の実施の形態では、突部４３の雄ねじ部４４を螺子部材４２の雌ねじ部４１に若干螺合させた状態で、一番上の挿通管４５の上端から硬化剤供給管を介して導入された硬化剤Ｍを各挿通管４５及び突部４３の貫通孔４７を介して一番下の補強杭３０の先端よりも下方に導出させたが、突部を上方へ離脱させて補強杭の内部から取り除いてから各補強杭の内部に上方から硬化剤が投入されるようにしてもよい。
この場合には、硬化剤が挿通管よりも広径な補強杭を介して投入されるので、硬化剤として大量のコンクリートミルクなどのコンクリート系硬化剤（例えば補強杭の一本分の内容積に相当するコンクリート系硬化剤）などを用いることが可能となる。このとき、図７〜図１０に二点鎖線で示すように、一番下の補強杭の内周面に複数の突起６０を突設させておけば、当該補強杭の内周面に対しコンクリート系硬化剤が絡まりやすくなる。このため、突部を取り除いた補強杭の内部に投入されるコンクリート系硬化剤などの硬化剤が、その補強杭の反力が構造物の荷重を再度上回るまで圧入される補強杭の内部に侵入する土砂と混ざり合って混練りされ、補強杭の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達した時点で当該補強杭の先端を閉塞する。これにより、補強杭の先端での支持面積が確保され、支持地盤に対する補強杭の支持強度を向上させることが可能となる。
【００６２】
また、前記各実施の形態では、略正三角形状の上板３５１及び下板３５２よりなる受け台３５を用いたが、これに限定されるものではなく、略正方形状など正多角形状の上板及び下板よりなる受け台であってもよい。この場合、上板の角部にそれぞれ雄ねじ部材が突設されているとともに、下板の角部にそれぞれ鋼管部材が突設されている。
【００６３】
また、前記各実施の形態では、各コンクリートブレーカー３４により一番上の補強杭３０の側方から均等に衝撃を付与したが、これに限定されるものではなく、油圧式又は電動式のバイブロなどであってもよい。この場合においても、油圧式又は電動式のバイブロにより一番上の補強杭の側方から均等に付与された衝撃によって、一番下の補強杭の先端に振動波が伝達される。
また、単一のコンクリートブレーカーにより一番上の補強杭の一側方からのみ衝撃が付与されるようにしてもよい。
【００６４】
また、前記各実施の形態では、構造物１をべた基礎２により下から支える場合について述べたが、構造物が布基礎、独立基礎、地中梁、フウチング等の既設基礎によって下から支えられている場合にも適用できるのはいうまでもない。
【００６５】
また、前記第３の実施の形態では、一番下の補強杭５０として先端部が閉塞された円柱形状の補強杭を用いたが、先端部のみを閉塞した鋼管よりなる補強杭であってもよい。
【００６６】
また、前記第２の実施の形態では、補強杭３０先端の螺子部材４２に略円錐形状の突部４３を装着したが、補強杭先端の螺子部材に略角錐形状の突部が装着されていてもよいのはいうまでもない。
【００６７】
また、前記第２の実施の形態では、突部４３の貫通孔４７の下端をキャップ４８により閉塞したが、突部の貫通孔の下端が下方に開口した状態のままにしてキャップを廃止してもよい。これは、補強杭圧入工程において土中に圧入される補強杭の圧入に伴い貫通孔の内部に土砂が侵入するものの、略円錐形状又は略角錐形状の突部によって大半の土砂が円滑に外側へと掻き分けられるために、貫通孔の内部への土砂の侵入量は僅かなものとなるからである。
この場合には、土砂への浸透性の高い硬化剤であれば、各挿通管及び突部の貫通孔を介して一番下の補強杭の先端よりも下方に硬化剤を導出させることも可能であるが、突部を上方へ離脱させて補強杭の内部から取り除いてから各補強杭の内部に上方から硬化剤を投入することが好ましい。
【００６８】
また、前記各実施の形態では、ジャッキとして油圧ジャッキ３１を用いたが、空気圧により伸縮するエアージャッキなどの流体圧ジャッキであってもよいのはもちろんである。
【００６９】
また、前記第２の実施の形態では、キャップ４８の栓部４８１を略真円形状に形成したが、栓部が、突部の先端の外径と略一致する多角形状に形成されていてもよい。この場合には、突部を上方へ移動させるに当たって当該突部の雄ねじ部を螺子部材の雌ねじ部に対し逆回転させると、土中に食い込んだ角部によって栓部が回転し難くなり、突部の上方への移動に伴いキャップをより確実に外すことが可能となる。
【００７０】
更に、前記各実施の形態では、補強杭３０，５０として、長さ１０００ｍｍ、外径１００〜３００ｍｍ、厚さ４〜７ｍｍの鋼管を適用したが、これに限定されるものではなく、鋼管が圧入される土質、構造物からの荷重、又は補強杭の本数に応じて適宜変更可能である。また、作業空間の高さに応じて各補強杭の長さを変更する必要もある。
【符号の説明】
【００７１】
１ 構造物
２ べた基礎（既設基礎）
３０，５０ 補強杭
３２ 作業空間
４３ 突部
４５ 挿通管
４７ 貫通孔
４８ キャップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物などの構造物において、既設基礎の不同沈下による傾きの修正や仮受け状態での傾きの防止を確実に行えるようにする補強杭の圧入工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、構造物を下部で支える既設基礎としては、べた基礎、布基礎、独立基礎、地中梁、フウチング等が掲げられる。このような既設基礎が軟弱な地盤の上に設置されていると、その既設基礎が不同沈下し、これに伴い構造物が傾いてしまうこととなる。
そこで、このように既設基礎の不同沈下により傾いた構造物の傾きを修正する補強杭の圧入工法として、構造物の既設基礎の直下に鋼管からなる補強杭を圧入し、構造物の荷重を十分に支えることができる支持地盤に前記補強杭の先端を到達させることによって修正するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この圧入工法では、構造物の既設基礎の直下に補強杭を圧入するための作業空間を掘削形成した後、前記既設基礎の底面と補強杭との間に設置したジャッキを用い、前記既設基礎の底面を支圧面にして構造物の荷重の反力により補強杭を順次継ぎ足しながら圧入する。そして、各補強杭のうちの最初に圧入した一番下の補強杭の先端を支持地盤に到達させ、この状態で、支持地盤に反力をとってジャッキにより前記既設基礎の高さ位置を調整することで、構造物の傾きを修正している。
また、前述した補強杭の圧入工法は、構造物の地下に地下空間を構築する際などにも用いられる。つまり、支持地盤に先端を到達させた補強杭により構造物の既設基礎を仮受けした状態で支え、この状態で、構造物の地下に地下空間を構築できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０８８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記従来のものでは、鋼管からなる中空の補強杭が用いられているため、土中への圧入時に補強杭の内部（内周側）に土砂が侵入する。この補強杭の内部に侵入した土砂は、補強杭が順次継ぎ足される毎に一番下の補強杭の先端において強固に圧縮され、その補強杭の先端が支持地盤に近付くに従い当該補強杭の先端と支持地盤との間で非常に強固な固化物となる。このような強固な固化物が補強杭の先端と支持地盤との間に介在していると、その補強杭の先端が支持地盤に到達していないにもかかわらず、土中に圧入される補強杭の反力が構造物の荷重を上回った状態となり、これによって前記補強杭の先端が支持地盤に到達したものと誤判断してしまう。
しかしながら、前記補強杭の先端と支持地盤との間に介在する固化物は、各補強杭の圧入により支持地盤との間で圧縮された非常に強固な固化物ではあるものの、元来土砂が固まったものであるため、地下水などの浸透により崩壊してしまうことがある。このため、前記補強杭の先端と支持地盤との間で固化物が崩壊すると、その補強杭の先端が構造物の荷重により支持地盤まで下降し、既設基礎の傾きが再度発生して再沈下したり、仮受け状態にある既設基礎に傾きが発生したりすることとなる。
【０００５】
本発明は、かかる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、支持地盤との間に固化物を介在させることなく一番下の補強杭の先端を支持地盤に到達させ、不同沈下による既設基礎の傾きの修正や仮受け状態での既設基礎の傾きの防止を確実に行うことができる補強杭の圧入工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明が講じた補強杭の圧入工法では、不同沈下や仮受けしている構造物の既設基礎の直下に鋼管からなる補強杭を土中に圧入するための作業空間を掘削形成する掘削工程と、前記既設基礎の底面を支圧面にして前記構造物の荷重の反力により前記補強杭を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程と、を具備する。そして、 前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記作業空間に露呈している補強杭に対し当該補強杭の側方から衝撃を付与して一番下の補強杭の先端に振動波を伝達し、この状態で、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭を圧入させることを特徴としている。
この特定事項により、補強杭圧入工程において補強杭の反力が構造物の荷重を上回ったときに補強杭の先端が支持地盤などに到達したものと判断されると、作業空間に露呈している一番上の補強杭に対し側方から衝撃を付与し、この付与された衝撃によって一番下の補強杭の先端に振動波が伝達される。このため、一番下の補強杭の先端と支持地盤との間に固化物が介在していても、一番下の補強杭の先端まで伝達された振動波によって固化物が積極的に粉砕され、この状態での補強杭の圧入によって、一番下の補強杭の先端が固化物を介在させることなく確実に支持地盤に到達する。これにより、一番下の補強杭の先端が支持地盤に到達した状態で、この支持地盤に反力をとってジャッキにより既設基礎の高さ位置を調整して構造物の傾きが円滑に修正され、既設基礎の再沈下を確実に防止することが可能となる。また、構造物の地下に地下空間を構築する際などにも仮受け状態にある既設基礎の傾きの発生を確実に防止することが可能となる。
【０００７】
また、前記目的を達成するため、本発明が講じたその他の補強杭の圧入工法では、不同沈下や仮受けしている構造物の既設基礎の直下に鋼管からなる補強杭を土中に圧入するための作業空間を掘削形成する掘削工程と、前記構造物の荷重の反力により前記既設基礎の底面を支圧面にして前記補強杭を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程と、を同様に具備する。更に、前記各補強杭のうちの最初に圧入される補強杭の内周面の下端位置に、略円錐形状又は略角錐形状の突部が前記補強杭の内部を通して上方へ離脱可能に装着している。そして、前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記突部を上方へ離脱させ、この状態で、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭を圧入させることを特徴としている。
この特定事項により、略円錐形状又は略角錐形状の突部が、最初に圧入される一番下の補強杭の内周面の下端位置に装着されているので、補強杭圧入工程において補強杭の圧入に伴い土砂が内部に侵入することはなく、一番下の補強杭の先端と支持地盤との間に固化物が介在することがない。しかも、一番下の補強杭は、埋め戻した土中に含まれる転石や礫又はコンクリート殻なども先端の突部により円滑に外側へと掻き分けながら圧入される上、薄い砂層や砂礫層に対する貫入抵抗も小さくなって当該層を容易に貫通し、スムーズに圧入される。
そして、補強杭圧入工程において補強杭の反力が構造物の荷重を上回ったときに一番下の補強杭の先端が支持地盤などに到達したものと判断されると、補強杭の内部を通して前記突部を上方へ離脱させる。このとき、略円錐形状又は略角錐形状の突部を離脱させても、これに代わる補強杭の内部は中空でその先端が環状に開口しているため、圧入抵抗がさほど増大することはない。これは、突部を備えない従来の補強杭では、土中への圧入時に順次継ぎ足されるとその内部に侵入する土砂が圧縮されて一番下の補強杭の先端において強固な固化物により閉塞されるのに対し、突部を上方へ離脱させた際に初めて開口する補強杭の先端には固化物が全く存在していないからである。
この場合、突部を離脱させた際に初めて先端が開口する状態で補強杭を圧入させれば、一番下の補強杭の内部に土砂が侵入するが、その補強杭の圧入量が僅かなものであるため、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで補強杭を圧入させても、一番下の補強杭の先端が固化物を介在させることなく確実に支持地盤に到達する。しかも、突部を離脱させた際に先端が初めて開口する一番下の補強杭の先端での表面積が突部の離脱によって小さくなるため、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭が圧入されると、補強杭の先端は支持地盤に対し強固に食い込んだ状態で到達する。これにより、一番下の補強杭の先端が支持地盤に到達した状態で、この支持地盤に反力をとってジャッキにより既設基礎の高さ位置を調整して構造物の傾きが円滑に修正され、既設基礎の再沈下を確実に防止することが可能となる。しかも、構造物の地下に地下空間を構築する際にも、仮受け状態にある既設基礎の傾きの発生を確実に防止することが可能となる。
【０００８】
また、前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記作業空間に露呈している一番上の補強杭に対し当該補強杭の側方から衝撃を付与して一番下の補強杭の先端に振動波を伝達することが好ましい。
この場合には、土砂を内部に侵入させることなく外側へ円滑に掻き分けていた突部の離脱によって補強杭の反力が構造物の荷重を上回っても、一番上の補強杭の側方から付与した衝撃により一番下の補強杭の先端に伝達された振動波によって、土砂を掻き分けながら一番下の補強杭の先端を円滑に支持地盤に到達させることができる。
一方、土砂を内部に侵入させることなく外側へ円滑に掻き分けていた突部を装着している状態であるにもかかわらず補強杭の反力が構造物の荷重を上回っても、一番上の補強杭の側方から付与された衝撃により一番下の補強杭の先端の突部まで伝達された振動波によって、土砂を掻き分けながら一番下の補強杭の先端の突部を円滑に支持地盤に到達させることができる。
【０００９】
更に、前記突部を上方へ離脱させて前記補強杭の内部から取り除いた際にその補強杭の内部に上方から硬化剤を投入させることが好ましい。
この場合には、突部を取り除いた補強杭の内部に投入される硬化剤が、その補強杭の反力が構造物の荷重を再度上回るまで圧入される補強杭の内部に侵入する土砂と混ざり合って混練りされ、補強杭の先端が支持地盤に到達した時点で当該補強杭の先端を閉塞する。これにより、補強杭の先端での支持面積が確保され、支持地盤に対する補強杭の支持強度を向上させることができる。
【００１０】
これに対し、前記突部に、前記各補強杭の内部に挿通された挿通管の下端を連結するとともに、その挿通管の上端より導入された硬化剤を下方に導出する貫通孔を設け、前記貫通孔の下端を、前記突部を上方へ移動させたときに外れるキャップにより閉塞していてもよい。
この場合には、突部を上方へ移動させたときに外れるキャップにより突部の貫通孔が開放し、挿通管の上端より導入された硬化剤が貫通孔を介して補強杭の先端より導出される。このため、補強杭の先端より導出された硬化剤が、その補強杭の反力が構造物の荷重を再度上回るまで圧入された補強杭の内部に侵入する土砂と混ざり合って混練りされ、補強杭の先端が支持地盤に到達した時点で当該補強杭の先端を閉塞する。これにより、補強杭の先端での支持面積が確保され、支持地盤に対する補強杭の支持強度を向上させることができる。
【００１１】
また、前記目的を達成するため、本発明が講じたその他の補強杭の圧入工法では、不同沈下や仮受けしている構造物の既設基礎の直下に鋼管からなる補強杭を土中に圧入するための作業空間を掘削形成する掘削工程と、前記既設基礎の底面を支圧面にして前記構造物の荷重の反力により前記補強杭を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程と、を同様に具備する。更に、前記各補強杭のうちの最初に土中に圧入される最下端の補強杭は、少なくとも先端部を閉塞させている。そして、前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記作業空間に露呈している補強杭に対し当該補強杭の側方から衝撃を付与して一番下の補強杭の先端に振動波を伝達し、この状態で、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭を圧入させることを特徴としている。
この特定事項により、少なくとも先端部が閉塞された一番下の補強杭は、補強杭圧入工程において補強杭の反力が構造物の荷重を上回ったとき、一番上の補強杭の側方から付与された衝撃により一番下の補強杭の先端に伝達された振動波によって、土砂を掻き分けながら支持地盤に到達するまで圧入される。このとき、一番下の補強杭の先端と支持地盤との間に固化物が介在していても、一番下の補強杭の先端まで伝達された振動波によって固化物が積極的に粉砕され、補強杭の反力が構造物の荷重を再度上回ったときに、補強杭の先端が固化物を介在させることなく確実に支持地盤に到達する。
これにより、補強杭の先端が支持地盤に到達した状態で、この支持地盤に反力をとってジャッキにより既設基礎の高さ位置を調整して構造物の傾きが円滑に修正され、既設基礎の再沈下を確実に防止することが可能となる。しかも、構造物の地下に地下空間を構築する際にも、仮受け状態にある既設基礎の傾きの発生を確実に防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
以上、要するに、補強杭圧入工程において補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったときに一番上の補強杭に対し側方から付与される衝撃により一番下の補強杭の先端に振動波を伝達したり、一番下の補強杭の先端に略円錐形状又は略角錐形状の突部を装着させたり、又は、一番上の補強杭から付与される衝撃により少なくとも先端部を閉塞した一番下の補強杭の先端に振動波を伝達したりして、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭を圧入させることで、補強杭の先端が固化物を介在させることなく確実に支持地盤に到達し、これにより、補強杭の先端が支持地盤に到達した状態で、この支持地盤に反力をとってジャッキにより既設基礎の高さ位置を調整して構造物の傾きを円滑に修正できて既設基礎の再沈下を確実に防止することができる。しかも、構造物の地下に地下空間を構築する際にも、仮受け状態にある既設基礎の傾きの発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る補強杭の圧入工法を用いたべた基礎及び擁壁の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る補強杭の圧入工法を用いたべた基礎及び擁壁の側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る補強杭の圧入装置の側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るブレーカー支持具付近で切断した補強杭の横断平面図である。
【図５】図３の油圧ジャッキに代えて受け台によりべた基礎の高さ位置を支持する状態を示す補強杭の圧入装置の側面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る補強杭の圧入装置の側面図である。
【図７】図６の一番下の補強杭の先端付近の縦断側面図である。
【図８】図７の突部を切断した状態を示す補強杭の先端付近の縦断側面図である。
【図９】図７の突部を上方へ移動させて硬化剤を導出させた状態を示す補強杭の先端付近の縦断側面図である。
【図１０】図９の硬化剤により閉塞した状態を示す補強杭の先端付近の縦断側面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る補強杭の先端付近の縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００１５】
図１及び図２において、１は本発明の第１の実施の形態に係る補強杭の圧入工法が用いられる一般住宅等の構造物であって、この構造物１は、一点鎖線で示す山Ｙの斜面Ｙａを切り崩した造成地に立設されている。また、前記構造物１は、造成地の地盤に施工された既設基礎としてのべた基礎２により下から支えられている。つまり、べた基礎２は、構造物１の下の地盤全体に鉄筋を配筋し、そこにコンクリートを流し込んで作られ、地盤に施工された鉄筋コンクリート面全体で構造物１を下から支えている。なお、図２中において一点鎖線で示すＹｂは、斜面Ｙａの表層よりも下方において礫質土などが固結してなる強固な支持地盤である。
【００１６】
前記べた基礎２は、上端が地盤面より上方へ突出する複数の柱脚２１，２１，…（図１に表れる）と、この各柱脚２１を縦横に連続させるつなぎばり２２，２２，…と、これらのつなぎばり２２により囲まれた基礎スラブ２３（図１に表れる）とからなる。また、図示しないが、基礎スラブ２３の内側の地盤面に砂利を敷き詰め、その上に厚さ０．１ｍｍ以上の防湿フィルムを敷き、その上に防湿コンクリートを構築することで、地盤面からの湿気を防ぐ対策がなされている。この場合、構造物１の土台１１は、各柱脚２１及び各つなぎばり２２の上に設置されている。
【００１７】
また、前記構造物１の一側方（図２では左側方）には、山Ｙの斜面Ｙａの表層を切り崩した土砂を堰き止めるためのＬ型の擁壁２５が埋設されている。この擁壁２５は、壁面部２５１の高さが約４５００ｍｍであり、この壁面部２５１の下端より構造物１に向かって延びる底面部２５２の長さが約３０００ｍｍとなっている。この擁壁２５の底面部２５２の先端は、構造物１に対しオーバーラップしている。この場合、擁壁２５の底面部２５２は、構造物１の重さを十分に支え得る支持地盤としての機能を有している。
【００１８】
そして、前記構造物１は、山Ｙの斜面Ｙａを切り崩した土砂を堰き止めて埋め立てた擁壁２５側の地質が反擁壁２５側（他方側）の地質よりも軟らかいため、前記べた基礎２の不同沈下に伴い傾きが生じている。このため、図３に示すように、複数本の補強杭３０を複数箇所において圧入装置３により順次圧入して修正することが行われている。前記圧入装置３は、べた基礎２の下方に掘削形成された作業空間３２において用いられ、べた基礎２の底面と補強杭３０との間に設置されたジャッキとしての油圧ジャッキ３１と、前記作業空間３２において露呈している補強杭３０の外周面に脱着可能に装着され、当該補強杭３０の左右両側方から均等に振動を付与する振動付与機構３３とを備えている。この場合、作業空間３２は、単一箇所での補強杭３０の圧入のみを行うためのものではなく、これに近接する箇所での補強杭３０の圧入を行う場合にも兼用されるため、図２に示すように、構造物１の端面部（図１では左面部）において擁壁２５側（図２では左側）から反擁壁２５側（図２では右側）に至るように連続している。
【００１９】
また、前記補強杭３０は、その補強杭３０にかかる構造物１の重さが十分に支えられるように、土中の強固な支持地盤Ｙｂや擁壁２５の底面部２５２に先端が到達するまで順次継ぎ足されながら圧入されている。そして、前記作業空間３２は、前記補強杭３０の継ぎ足し作業が円滑に行えるように各補強杭３０の長さよりも深い竪穴状に掘削されている。この場合、補強杭３０としては、長さ１０００ｍｍ、外径１００〜３００ｍｍ、厚さ４〜７ｍｍの鋼管が適用され、作業空間３２で継ぎ足される補強管３０同士は溶接により接合される。
【００２０】
前記油圧ジャッキ３１は、長さ４００ｍｍでピストン３１１の伸長時のストローク最大長が２００ｍｍとなるものが用いられている。そして、前記油圧ジャッキ３１は、前記べた基礎２の底面と前記作業空間３２において露呈している補強杭３０との間で伸張され、そのべた基礎２の底面を支圧面にして構造物１の荷重の反力により補強杭３０を順次継ぎ足しながら圧入している。この順次継ぎ足される補強杭３０としては、一番最初に圧入されて一番下となる補強杭３０と同一外径のものが適用される。この場合、作業空間３２は、長さ４００ｍｍの油圧ジャッキ３１がべた基礎２の底面と補強杭３０の頭部との間に設置されるため、補強杭３０，３０同士の継ぎ足しと油圧ジャッキ３１による補強杭３０の圧入とを円滑に行う上で１５００ｍｍ程度の深さに設定されている。
【００２１】
また、図４にも示すように、前記振動付与機構３３は、鋼製よりなり、前記作業空間３２に露呈している一番上の補強杭３０を外側方から挟み込む一対の半円環形状の挟持部材３３１，３３１と、この各挟持部材３３１の周方向中央位置より半径方向外方へ突設され、コンクリートブレーカー３４のドリル３４１を挿通するための挿通孔３３２を有する衝撃付与部３３３とを備えている。前記各挟持部材３３１は、それぞれ周方向両端にフランジ３３４，３３４を備え、そのフランジ３３４，３３４同士を複数のボルト３３５，３３５，…とナット３３６，３３６，…とで締結することで、補強杭３０の外周面に対し脱着可能に装着している。また、前記挿通孔３３２は、前記各コンクリートブレーカー３４のドリル３４１の軸線を補強杭３０の下方位置において当該補強杭３０の軸線と所定の傾斜角（例えば１０°程度の傾斜角）で交叉させるように傾斜している。この場合、各挟持部材３３１は、その内径（内周面）が外経１４０ｍｍの補強杭３０に合致しており、これよりも外径の大きな補強杭３０を用いる場合には、各ボルト３３５と各ナット３３６とによるフランジ３３４，３３４同士の締め付け度合いを調整することによって外側方からの挟み込みを可能にしている。
【００２２】
前記コンクリートブレーカー３４は、そのブレーカー本体３４０の上部に突設された左右一対の操作用ハンドル３４２（図３では一方のみ示す）と、その一方の操作用ハンドル３４２に設けられた作動エアーの取込口（図示せず）と、他方の操作用ハンドル３４２に設けられた作動スイッチレバー（図示せず）とを備えている。前記ドリル３４１は、ブレーカー本体３４０の下部より下方に突設されている。そして、ブレーカー本体３４０内で作動エアーにより駆動するピストン（図示せず）の往復動によってドリル３４１を振動させ、このドリル３４１の振動により振動付与機構３３を介して一番上の補強杭３０の側方から均等に衝撃を付与し、この付与された衝撃により一番下の補強杭３０の先端まで振動波を伝達するようにしている。なお、各コンクリートブレーカー３４は、これ自体が公知であるから内部構造の詳細については省略する。
【００２３】
更に、図５に示すように、圧入装置３は、一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達した際に支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に反力をとって油圧ジャッキ３１の伸長により一番上の補強杭３０の頭部に対し上方向に調整したべた基礎２の高さ位置を当該油圧ジャッキ３１に代えて支持する受け台３５を備えている。この受け台３５は、べた基礎２の底面に塗布した粘性のあるグラウト（図示せず）を介して接着される略正三角形状の上板３５１と、一番上の補強杭３０の頭部に溶接により接合された略正三角形状の下板３５２と、前記上板３５１の３つの角部周辺よりそれぞれ鉛直方向下向きに突設され、ナット部材３５３を螺合させた雄ねじ部材３５４と、前記下板３５２の３つの角部周辺よりそれぞれ鉛直方向上向きに突設され、前記ナット部材３５３よりも下方の雄ねじ部３５４のみを内部に挿通させる筒状の鋼管部材３５５とを備えている。各鋼管部材３５５の内径は、各ナット部材３５３の外径よりも十分に小さく設定されている。そして、上板３５１と下板３５２とは、各雄ねじ部材３５４と各鋼管部材３５５との互いの軸芯同士が合致するように位置合わせした状態で、べた基礎２の底面及び一番上の補強杭３０の頭部に対し取り付けている。また、上板３５１及び下板３５２の中心位置同士の間に、各雄ねじ部材３５４及び各鋼管部材３５５の間を介して油圧ジャッキ３１を設置している。そして、べた基礎２の高さ位置を油圧ジャッキ３１に代えて受け台３５により支持する場合には、各雄ねじ部材３５４に螺合するナット部材３５３を油圧ジャッキ３１の伸長に伴い各鋼管部材３５５側（下方）にそれぞれ進出させることで、各ナット部材３５３の下面が各鋼管部材３５５の上端に密接し、これによって、べた基礎２の高さ位置を油圧ジャッキ３１の代わりに受け台３５により支持する。この場合、図５に示すように、各鋼管部材３５５の間隔を、油圧ジャッキ３１を取り外し易いように便宜上広げたが、油圧ジャッキ３１が取り外し可能な程度の間隔まで狭められていてもよい。
【００２４】
次に、べた基礎２の不同沈下に伴い傾いている構造物１を圧入装置３により複数本の補強杭３０を順次圧入して修正する場合の圧入工法の手順について説明する。この場合、構造物１は、その擁壁２５側となるべた基礎２の一側（図２では左側）が他側（図２では右側）よりも下方に沈下する不同沈下により傾いているものとする。
【００２５】
まず、掘削工程として、図２に示すように、不同沈下している構造物１のべた基礎２の直下に補強杭３０を圧入するための竪穴状の作業空間３２を掘削形成する。この作業空間３２は、構造物１の一方の端面部（図１では左端面部）において擁壁２５側（図２では左側）から反擁壁２５側（図２では右側）に亘る５箇所で補強杭３０の圧入を行うため、擁壁２５側から反擁壁２５側に連続する長いものが掘削されている。なお、単一箇所における単一の補強杭３０の圧入のみを行う場合には、その箇所での補強杭３０の圧入のみに適した竪穴状の作業空間が掘削される。
【００２６】
次いで、前記掘削工程で掘削形成された作業空間３２において、べた基礎２の底面を支圧面にして構造物１の荷重の反力により補強杭３０を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程を行う。
この補強杭圧入工程では、一番最初に圧入される補強杭３０の頭部をべた基礎２の底面に位置合わせし、その補強杭３０の先端を土中にセットする。次いで、前記補強杭３０の頭部とべた基礎２の底面との間に収縮させた油圧ジャッキ３１を設置する。その後、べた基礎２の底面を支圧面にして油圧ジャッキ３１を伸長させ、構造物１の荷重の反力により一番最初の補強杭３０を圧入する。それから、油圧ジャッキ３１を一旦外し、その油圧ジャッキ３１の伸長分に相当する長さの鋼管などからなるアタッチメント（図示せず）を前記補強杭３０の頭部に合致させ、このアタッチメントの上端とべた基礎２の底面との間に、収縮させた油圧ジャッキ３１を設置して油圧ジャッキ３１を伸長させると共に、その伸長させた油圧ジャッキ３１の伸長分に相当する長さのアタッチメント（図示せず）に置換することを繰り返し行って、補強杭３０を土中に圧入させる。そして、一番最初の補強杭３０の頭部が土中に圧入されてしまう前に、油圧ジャッキ３１及びアタッチメントを取り外して一番最初の補強杭３０の頭部に二番目の補強杭３０の先端を載せ、この状態で両補強杭３０，３０を溶接して継ぎ足す。このとき、一番最初の補強杭３０は一番下の補強杭３０となり、これに継ぎ足した二番目の補強杭３０が一番上となる。
【００２７】
それから、二番目の補強杭３０の頭部とべた基礎２の底面との間に収縮させた油圧ジャッキ３１を設置し、べた基礎２の底面を支圧面にして油圧ジャッキ３１を伸長させ、構造物１の荷重の反力により二番目の補強杭３０を圧入する。この二番目の補強杭３０の圧入についても一番最初の補強杭３０と同様の手順で行われる。その後、同様の手順で、三番目以降の補強杭３０，３０，…を順次継ぎ足す。
【００２８】
その後、べた基礎２の底面を支圧面にした油圧ジャッキ３１の伸長により作業空間３２に露呈している一番上の補強杭３０を圧入させた際の各補強杭３０の反力が前記構造物１の荷重を上回ったとき、一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から振動付与機構３３（コンクリートブレーカー３４）により均等に衝撃を付与し、この付与された衝撃により一番下の補強杭３０の先端に振動波を伝達する。これは、鋼管からなる中空の補強杭３０が用いられているために、土中への圧入時に補強杭３０の内部（内周側）に侵入した土砂が、補強杭３０が順次継ぎ足される毎に一番下の補強杭３０の先端において強固に圧縮され、その強固に圧縮された固化物を破砕する必要があるからである。
具体的には、一番上の補強杭３０の外周面に対し一対の挟持部材３３１，３３１を外側方から挟み込み、この各挟持部材３３１の周方向両端のフランジ３３４，３３４同士を各ボルト３３５と各ナット３３６とで締結して装着する。そして、各挟持部材３３１の周方向中央位置より半径方向外方へ突設された衝撃付与部３３３の挿通孔３３２にそれぞれコンクリートブレーカー３４のドリル３４１を挿通し、その各コンクリートブレーカー３４の他方の操作用ハンドル３４２の作動スイッチレバーを同時にＯＮ操作して一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から均等に衝撃を付与し、この衝撃によって一番下の補強杭３０の先端に振動波を伝達する。このとき、油圧ジャッキ３１による伸長動作も継続して行う。
【００２９】
しかる後、補強杭３０の反力が構造物１の荷重を再度上回った時点で、各コンクリートブレーカー３４の作動スイッチレバーをＯＦＦ操作して一番上の補強杭３０の側方からの振動付与機構３３による衝撃の付与を中止するとともに、油圧ジャッキ３１による伸長動作も中止する。このとき、一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達したと判断される。
【００３０】
それから、図５に示すように、油圧ジャッキ３１を収縮させて取り外してから、べた基礎２の底面と一番上の補強杭３０の頭部との間に受け台３５を設置する。このとき、油圧ジャッキ３１と一番上の補強杭３０の頭部との間にアタッチメントが介在していれば、そのアタッチメントの長さに相当する長さに切断した補強杭３０を一番上の補強杭３０の頭部に溶接して継ぎ足す。これにより、継ぎ足された補強杭３０が一番上の補強杭３０となる。
【００３１】
ここで、前記受け台３５の設置手順について説明する。
まず、上板３５１の各雄ねじ部材３５４と下板３５２の各鋼管部材３５５との互いの軸芯同士が合致するように位置合わせした状態（各鋼管部材３５５の内部に各雄ねじ部材３５４を非接触状態で挿通させた状態）で、上板３５１をべた基礎２の底面にグラウトを介して接着するとともに、下板３５２を一番上の補強杭３０の頭部に溶接により接合する。それから、収縮させた油圧ジャッキ３１を上板３５１及び下板３５２の中心位置に設置し、支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に反力をとって油圧ジャッキ３１の伸長によりべた基礎２の高さ位置を上方向に調整する。このとき、各雄ねじ部材３５４に螺合するナット部材３５３をそれぞれ下面が各鋼管部材３５５の上端に密接するまで下方に進出させる。これにより、各鋼管部材３５５の上端に密接するナット部材３５３により上板３５１と下板３５２との間の間隔が、油圧ジャッキ３１の伸長により調整されたべた基礎２の高さ位置となり、油圧ジャッキ３１を収縮させて受け台３５から取り外すことによって、べた基礎２の高さ位置を油圧ジャッキ３１の代わりに受け台３５により支持する。この場合、油圧ジャッキ３１によるべた基礎２の高さ位置の調整は、複数箇所で補強杭３０の圧入が行われる複数箇所で一斉に行えるように、その複数箇所の油圧ジャッキ３１（図３及び図５では一箇所のもののみ示す）の伸長量が予め計算されている。
その後、作業空間３２を埋め戻しておく。
【００３２】
したがって、前記第１の実施の形態では、補強杭圧入工程において補強杭３０の反力が構造物１の荷重を上回ったときに一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達したと判断されると、作業空間２３に露呈している一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から振動付与機構３３（コンクリートブレーカー３４）により均等に衝撃を付与して一番下の補強杭３０の先端に振動波を伝達する。このため、一番下の補強杭３０の先端と支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２との間に固化物が介在していても、一番下の補強杭３０の先端まで伝達された振動波によって固化物が積極的に粉砕され、この状態での補強杭３０の圧入によって、一番下の補強杭３０の先端が固化物を介在させることなく確実に支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達する。これにより、一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達した状態で、この支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に反力をとって油圧ジャッキ３１によりべた基礎２の高さ位置を調整して構造物１の傾きが円滑に修正され、べた基礎２の再沈下を確実に防止することができる。
【００３３】
しかも、各挟持部材３３１の衝撃付与部３３３においてコンクリートブレーカー３４のドリル３４１を挿通させる挿通孔３３２が、その各コンクリートブレーカー３４のドリル３４１の軸線が補強杭３０の下方位置において当該補強杭３０の軸線と所定の傾斜角（例えば１０°程度の傾斜角）で交叉するように傾斜しているので、コンクリートブレーカー３４の作動スイッチレバーをＯＮ操作して補強杭３０の側方から均等に付与される衝撃が油圧ジャッキ３１にダイレクトに作用し難いものとなる。これにより、べた基礎２の底面及び一番上の補強杭３０の頭部に対する油圧ジャッキ３１の位置ズレを可及的に抑制することができるとともに、各コンクリートブレーカー３４から油圧ジャッキ３１へのダイレクトな衝撃の作用を回避して当該油圧ジャッキ３１への悪影響を効果的に抑制することができる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施の形態を図６〜図１０に基づいて説明する。この実施の形態では、一番最初に圧入される補強杭の先端に突部を設けている。なお、突部を除くその他の構成は、前記第１の実施の形態と同じであり、同一部分については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００３５】
すなわち、本実施の形態では、図６〜図８に示すように、一番最初に圧入される補強杭３０の先端には、内周面に雌ねじ部４１が形成された環状の螺子部材４２が溶接により一体的に接合されている。この螺子部材４２には、前記補強杭３０の先端よりも下方に突出する略円錐形状の突部４３が装着されている。この突部４３は、鉄製のものであって、その基端部（図６〜図８では上端部）の外周面には、前記螺子部材４２の雌ねじ部４１に螺合する雄ねじ部４４が形成されている。そして、雄ねじ部４４は、ねじ山の断面形状が四角形となる角ねじが適用され、螺子部材４２の雌ねじ部４１も同様に角ねじが適用されている。また、前記突部４３は、その雄ねじ部４４よりも下側部分（略円錐形状の部分）の外径が前記螺子部材４２の雌ねじ部４１の内径（雌ねじ部４１の山部での内径）よりも小径となっており、前記補強杭３０の内周面の下端位置より当該補強杭３０の内部を通して上方へ離脱可能に装着されている。そして、前記突部４３の雄ねじ部４４よりも下側部分の軸方向（図６〜図８では上下方向）の長さは、補強杭３０の外径の略１．５倍程度の長さに設定されている。この場合、突部４３は、その雄ねじ部４４が螺子部材４２の雌ねじ部４１に対し正回転時（例えば右回りの回転時）に下方への移動により螺合して螺子部材４２に装着される一方、雄ねじ部４４が螺子部材４２の雌ねじ部４１に対し逆回転時（例えば左回りの回転時）に上方への移動により螺合解除されて螺子部材４２から上方へ離脱する。
【００３６】
前記突部４３の基端（図６〜図８では上端）には、前記補強杭３０の内部に挿通された挿通管４５の下端が溶接により接合されている。この挿通管４５は、各補強杭３０の略半分の長さ（ここでは、５００ｍｍ）のものが用いられ、補強杭３０を土中に圧入する際に順次継ぎ足される補強杭３０の２倍の本数が順次継ぎ足される。この各挿通管４５の継ぎ足しは、当該各挿通管４５の一端（図６〜図８では上端）に固設された円筒形状のジョイント４６を介して行われる。また、ジョイント４６の内周面には雌ねじ部（図示せず）が設けられ、前記各挿通管４５の他端（図６〜図８では下端）に設けられた雄ねじ部（図示せず）をジョイント４６内周面の雌ねじ部に螺合させることにより挿通管４５，４５同士が継ぎ足される。具体的には、補強杭３０を継ぎ足す際に１本の挿通管４５を先に継ぎ足し、補強杭３０の継ぎ足しが終わった後で、先に継ぎ足した挿通管４５の一端のジョイント４６に次の挿通管４５の他端を継ぎ足す。この挿通管４５の継ぎ足し手順は、これに限定されるものではなく、作業空間３２の高さが十分に高ければ、２本を繋いだ挿通管４５の他端が補強杭３０の継ぎ足し前又は継ぎ足し後に継ぎ足されるようにしてもよい。
【００３７】
また、各挿通管４５のうち、前記突部４３に接合される挿通管４５（一番下の挿通管４５）は、各補強杭３０の長さよりも若干短い長さ（例えば４５０ｍｍ）に設定され、他の挿通管４５の長さは５００ｍｍに設定されている。そして、各挿通管４５同士は、上側の挿通管の他端の雄ねじ部が下側の挿通管４５の一端のジョイント４６の雌ねじ部に対し逆回転時（例えば左回りの回転時）に螺合されて継ぎ足される一方、上側の挿通管４５の他端の雄ねじ部が下側の挿通管４５の一端のジョイント４６の雌ねじ部に対し正回転時（例えば右回りの回転時）に螺合解除されて外される。この場合、各挿通管４５同士を螺合及び螺合解除する際の回転力は、各挿通管４５を介して行われる突部４３の螺合及び螺合解除する際の回転力に比して非常に小さなものである。そのため、突部４３は、各挿通管４５同士を螺合又は螺合解除する際に下側の挿通管４５に対し上側の挿通管４５を正回転又は逆回転させても、その回転力自体が小さなものであるため、土中での土砂との接触抵抗と相俟って正回転又は逆回転することがない。要するに、突部４３を上方へ移動させる際には、挿通管４５，４５同士を螺合させる際の回転力よりも大きな回転力で当該挿通管４５を逆回転させる必要がある。
【００３８】
更に、図９にも示すように、前記突部４３の中心には、前記挿通管４５の内径と略一致する貫通孔４７が設けられている。この貫通孔４７は、一番上の挿通管４５の上端より導入された硬化剤Ｍを一番下の補強杭３０よりも下方に導出させるためのものである。具体的には、一番上の挿通管４５の上端には、一端が硬化剤Ｍの貯留部（図示せず）に導通された硬化剤供給管（図示せず）の他端が接続され、この硬化剤供給管の途中に介設されたポンプ（図示せず）によって、硬化剤Ｍの貯留部から硬化剤供給管及び各挿通管４５を介してその一番下の補強杭３０よりも下方に硬化剤Ｍを導出させるようにしている。この場合、硬化剤としては、セメント系硬化剤（例えばセメントミルクなど）、エポキシ系二液型硬化剤、ウレタン樹脂系二液型硬化剤、又はエポキシ樹脂系二液型硬化剤や、溶剤型低粘度の２液反応型プライマーなどが適用される。
【００３９】
そして、前記貫通孔４７の下端には、キャップ４８が取り付けられている。このキャップ４８は、前記突部４３の先端の外径と略一致する外径に形成された略真円形状の栓部４８１と、この栓部４８１の中心より一体的に突設されて前記突部４３の貫通孔４７に挿通され、その貫通孔４７よりも小径な挿通部４８２とを備えている。また、前記キャップ４８は、補強杭３０の圧入時に前記突部４３の先端（下端）と土砂との間に挟まれて貫通孔４７を閉塞する一方、前記突部４３を上方へ移動させたときに当該突部４３の先端から外れるようになっている。
【００４０】
次に、べた基礎２の不同沈下に伴い傾いている構造物１を圧入装置３により複数本の補強杭３０を順次圧入して修正する場合の圧入工法の手順について説明する。この場合においても、構造物１は、その擁壁２５側となるべた基礎２の一側（擁壁２５側）が他側（反擁壁２５側）よりも下方に沈下する不同沈下により傾いているものとする。
【００４１】
まず、掘削工程として、図６に示すように、不同沈下している構造物１のべた基礎２の直下に補強杭３０を圧入するための竪穴状の作業空間３２を掘削形成した後、この作業空間３２において、べた基礎２の底面を支圧面にして構造物１の荷重の反力により補強杭３０を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程を行う。
【００４２】
この補強杭圧入工程では、一番最初に圧入される補強杭３０の頭部をべた基礎２の底面に位置合わせし、先端に突部４３を装着した補強杭３０を土中にセットする。次いで、補強杭３０の頭部とべた基礎２の底面との間に設置した油圧ジャッキ３１を、べた基礎２の底面を支圧面にして伸長させ、構造物１の荷重の反力により一番最初の補強杭３０を圧入する。このとき、一番最初の補強杭３０の先端の螺子部材４２の雌ねじ部４１には突部４３の雄ねじ部４４が螺合しており、その突部４１に接合された挿通管４５の一端（図６では上端）のジョイント４６に二番目の挿通管４５の他端（図６では下端）が螺合しているものとする。
【００４３】
それから、油圧ジャッキ３１を外し、その油圧ジャッキ３１の伸長分に相当する長さのアタッチメントを前記補強杭３０の頭部に合致させ、このアタッチメントの上端とべた基礎２の底面との間に、収縮させた油圧ジャッキ３１を設置して油圧ジャッキ３１を伸長させると共に、その伸長させた油圧ジャッキ３１の伸長分に相当する長さのアタッチメントに置換することを繰り返し行って、補強杭３０を土中に圧入させる。そして、一番最初の補強杭３０の頭部が土中に圧入されてしまう前に、油圧ジャッキ３１及びアタッチメントを外し、その一番最初の補強杭３０の内部の二番目の挿通管４５の一端のジョイント４６に対し三番目の挿通管４５の他端を逆回転させることにより螺合させて継ぎ足しておく。このとき、二番目の補強杭３０を一番最初の補強杭３０の上方において吊下するクレーンなどの吊下手段を備えている場合には、吊下手段により吊下した二番目の補強杭３０の内部に、三番目と四番目との挿通管４５，４５を繋いだ２本の挿通管４５，４５を挿通させた状態で、その２本の挿通管４５，４５の他端（三番目の挿通管４５の他端）を二番目の挿通管４５の一端のジョイント４６に螺合させて継ぎ足しておいてもよく、その場合には、三番目以降の補強杭３０，…を継ぎ足す際に２本の挿通管４５，４５を前もって継ぎ足すようにすればよい。
【００４４】
その後、一番最初の補強杭３０の頭部に二番目の補強杭３０の先端を載せ、この状態で両補強杭３０，３０を溶接して継ぎ足す。それから、二番目の補強杭３０の頭部とべた基礎２の底面との間に収縮させた油圧ジャッキ３１を設置し、べた基礎２の底面を支圧面にして油圧ジャッキ３１を伸長させ、構造物１の荷重の反力により二番目の補強杭３０を圧入する。そして、二番目の補強杭３０の頭部が土中に圧入されてしまう前に、四番目と五番目を繋いだ２本の挿通管４５，４５の他端（四番目の挿通管４５の他端）を、二番目の補強杭３０の内部にある三番目の挿通管４５の一端のジョイント４６に対し逆回転させることにより螺合させて継ぎ足しておく。その後、同様の手順で、三番目以降の補強杭３０，…及び六番目以降の挿通管４５，…を順次継ぎ足す。
【００４５】
そして、べた基礎２の底面を支圧面にした油圧ジャッキ３１の伸長により圧入させた補強杭３０の反力が前記構造物１の荷重を上回ったとき、突部４３の先端（キャップ４８）が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に当接していると判断し、前記突部４３を螺子部材４２から螺合解除して上方へ移動させる。つまり、一番上の挿通管４５を逆回転させて突部４３の雄ねじ部４４を螺子部材４２の雌ねじ部４１に対し逆回転させる。このとき、螺子部材４２の雌ねじ部４１に対し突部４３の雄ねじ部４４が若干螺合している状態で挿通管４５の逆回転を中止する。これは、突部４３の上方への移動によってキャップ４８を突部４３の先端から外すためであり、これにより、貫通孔４７の下端が開放する。
【００４６】
それから、図９に示すように、突部４３の雄ねじ部４４を螺子部材４２の雌ねじ部４１に若干螺合させた状態で、一番上の挿通管４５の上端から硬化剤供給管を介して導入された硬化剤Ｍを各挿通管４５及び突部４３の貫通孔４７を介して一番下の補強杭３０の先端よりも下方に導出させる。この硬化剤Ｍを導出させる際にポンプにより各挿通管４５に圧が作用するが、突部４３の雄ねじ部４４が螺子部材４２の雌ねじ部４１に若干螺合しているために突部４３が螺子部材４２に支持されて振られることはない。そして、突部４３から導出された硬化剤Ｍは、擁壁２５の底面部２５２に対しては阻まれるもののその上側の土砂に対しては浸透して略半球状に拡がる一方、支持地盤Ｙｂに対しては上側の土砂のみならず下方にも浸透して略球状に拡がる（図９に二点鎖線で示す）。
【００４７】
しかる後、各挿通管４５を上から順に一本ずつ取り外して回収し、突部４３を各補強杭３０の内部から回収する。その後、一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から均等に振動付与機構３３（コンクリートブレーカー３４）により振動を付与する。
具体的には、一番上の補強杭３０外周面に対し一対の挟持部材３３１，３３１を外側方から挟み込み、この各挟持部材３３１の周方向両端のフランジ３３４，３３４同士を各ボルト３３５と各ナット３３６とで締結して装着する。そして、各挟持部材３３１の周方向中央位置より半径方向外方へ突設された衝撃付与部３３３の挿通孔３３２にそれぞれコンクリートブレーカー３４のドリル３４１を挿通し、その各コンクリートブレーカー３４の他方の操作用ハンドル３４２の作動スイッチレバーを同時にＯＮ操作して一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から均等に衝撃を付与し、この衝撃により一番下の補強杭３０の先端に振動波を伝達する。このとき、油圧ジャッキ３１による伸長動作も継続して行われており、突部４３の離脱に伴い各補強杭３０が圧入されると、一番下の補強杭３０の先端が圧入されるに伴い掘削された土砂と一番下の補強杭３０よりも下方に導かれた硬化剤Ｍとが混練りされる。
【００４８】
その後、補強杭３０の反力が構造物１の荷重を再度上回った時点で、各コンクリートブレーカー３４の作動スイッチレバーをＯＦＦ操作して一番上の補強杭３０の側方からの振動付与機構３３による衝撃の付与を中止するとともに、油圧ジャッキ３１による伸長動作も中止する。このとき、図１０に示すように、突部４３を上方へ離脱させた状態で圧入される補強杭により掘削された土砂と混練りされる硬化剤Ｍによって、一番下の補強杭３０の先端が、その周囲に浸透した硬化剤Mにより固まった土砂を伴って周囲ごと閉塞される。
【００４９】
しかる後、補強杭３０の反力が構造物１の荷重を再度上回ったとき、突部４３を離脱させた状態で圧入された一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達したと判断される。それから、油圧ジャッキ３１を収縮させて取り外してから、べた基礎２の底面と一番上の補強杭３０の頭部との間に受け台３５を設置する。このとき、油圧ジャッキ３１と一番上の補強杭３０の頭部との間にアタッチメントが介在していれば、そのアタッチメントの長さに相当する長さに切断した補強杭３０を一番上の補強杭３０の頭部に溶接して継ぎ足す。これにより、継ぎ足された補強杭３０が一番上の補強杭３０となる。なお、受け台３５の設置手順及び油圧ジャッキ３１によるべた基礎２の高さ位置の調整については、前記第１の実施形態と同じであるので、説明を省略する。
その後、作業空間３２を埋め戻しておく。
【００５０】
したがって、前記第２の実施の形態では、先端がキャップ４８により閉塞された略円錐形状の突部４３が、その基端部外周面の雄ねじ部４１によって、一番下の補強杭３０の先端（下端位置）に接合された螺子部材４２の雌ねじ部４１に螺合して上方へ離脱可能に装着されているので、補強杭圧入工程において補強杭３０の圧入に伴い土砂が内部に侵入することなく外側へ円滑に掻き分けられ、一番下の補強杭３０の先端と支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２との間に固化物が介在することがない。しかも、一番下の補強杭３０は、埋め戻した土中に含まれる転石や礫又はコンクリート殻なども先端の突部４３により円滑に外側へと掻き分けながら圧入される上、薄い砂層や砂礫層に対する貫入抵抗も小さくなって当該層を容易に貫通し、スムーズに圧入される。
そして、補強杭圧入工程において補強杭３０の反力が構造物１の荷重を上回ったときに一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２などに到達したものと判断されると、キャップ４８を突部４３の先端から外して貫通孔４７の下端を開放させるように、突部４３の雄ねじ部４４を螺子部材４２の雌ねじ部４１に対し若干螺合させた状態となるまで前記突部４３を挿通管４５により逆回転させて上方へ移動させる。そして、この状態で、一番上の挿通管４５の上端から硬化剤供給管を介して導入された硬化剤Ｍを各挿通管４５及び突部４３の貫通孔４７を介して一番下の補強杭３０の先端よりも下方に導出させる。このとき、突部４３から導出された硬化剤Ｍは、擁壁２５の底面部２５２に対しては阻まれるもののその上側の土砂に対しては浸透して略半球状に拡がる一方、支持地盤Ｙｂに対しては上側の土砂のみならず下方にも浸透して略球状に拡がる（図９に二点鎖線で示す）。
【００５１】
更に、突部４３を上方へ離脱させて各補強杭３０の内部から取り外してから、作業空間２３に露呈している一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から振動付与機構３３により均等に衝撃を付与して一番下の補強杭３０の先端に振動波を伝達し、補強杭３０を圧入する。このとき、略円錐形状の突部４３を離脱させても、これに代わる一番下の補強杭３０の内部は中空でその先端が環状に開口しているため、圧入抵抗がさほど増大することはない。これは、突部４３を備えない従来の補強杭では、土中への圧入時に順次継ぎ足されるとその内部に侵入する土砂が圧縮されて一番下の補強杭の先端において強固な固化物により閉塞されるのに対し、突部４３を上方へ離脱させた際に初めて開口する一番下の補強杭３０の先端には固化物が全く存在していないからである。
この場合、突部４３を離脱させた際に初めて先端が開口する状態で補強杭３０を圧入させれば、一番下の補強杭３０の内部に土砂が侵入するが、その補強杭３０の圧入量が僅かなものであるため、前記補強杭３０の反力が前記構造物１の荷重を再度上回るまで補強杭３０を圧入させても、一番下の補強杭３０の先端が固化物を介在させることなく確実に支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達する。しかも、突部４３を離脱させた際に先端が初めて開口する一番下の補強杭３０の先端での表面積が突部３０の離脱によって小さくなるため、前記補強杭３０の反力が前記構造物１の荷重を再度上回るまで当該補強杭３０が圧入されると、一番下の補強杭３０の先端は支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２４３に対し強固に食い込んだ状態で到達する。
これにより、一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達した状態で、この支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に反力をとって油圧ジャッキ３１によりべた基礎２の高さ位置を調整して構造物１の傾きが円滑に修正され、べた基礎２の再沈下を確実に防止することができる。
【００５２】
しかも、前記補強杭圧入工程において前記各補強杭３０の反力が前記構造物１の荷重を上回ったとき、前記各補強杭３０のうちの前記作業空間３２に露呈している一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から均等に振動付与機構３３により付与した衝撃により一番下の補強杭３０の先端に振動波が伝達されるので、一番下の補強杭３０の先端に伝達された振動によって土砂を掻き分けながら一番下の補強杭３０の先端をより円滑に支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達させることができる。
【００５３】
更に、突部４３を取り外した状態で補強杭３０を圧入する際に掘削された土砂と硬化剤Ｍとが混練りされ、一番下の補強杭の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達した時点で当該補強杭３０の先端がその周囲に硬化剤Ｍが浸透した土砂を伴って周囲ごと閉塞されるので、一番下の補強杭３０の先端での支持面積が広い範囲に亘って確保され、支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に対する補強杭３０の支持強度を向上させることができる。
【００５４】
次に、本発明の第３の実施の形態を図１１に基づいて説明する。この実施の形態では、一番最初に圧入される補強杭として先端部が閉塞された円柱形状の補強杭を用いている。なお、一番最初の補強杭を除くその他の構成は、前記第１の実施の形態と同じであり、同一部分については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００５５】
すなわち、本実施の形態では、図１１に示すように、一番最初に圧入される補強杭としては、円柱形状の補強杭５０を用いている。この補強杭５０の頭部に溶接により接合されて継ぎ足される二番目以降の補強杭としては、鋼管よりなる補強杭３０が適用される。この場合、一番最初の補強杭５０は、二番目以降に圧入される補強杭３０と同じ長さ１０００ｍｍで、同じ外径１４０〜１９０ｍｍのものが用いられる。
【００５６】
そして、補強杭５０を用いた補強杭圧入工程では、一番最初に圧入される補強杭５０の頭部をべた基礎２の底面に位置合わせし、その補強杭５０の先端を土中にセットする。次いで、前記補強杭５０の頭部とべた基礎２の底面との間に収縮させた油圧ジャッキ３１を設置し、べた基礎２の底面を支圧面にして油圧ジャッキ３１を伸長させて構造物１の荷重の反力により一番最初の補強杭５０を圧入する。このとき、補強杭５０の反力が構造物１の荷重を上回れば、一番上の補強杭５０に対し当該補強杭５０の側方から振動付与機構３３（コンクリートブレーカー３４）により均等に衝撃を付与して当該補強杭５０の先端に振動波を伝達する。
【００５７】
また、前記一番最初の補強杭５０に順次継ぎ足される補強杭３０についても、二番目以降の一番上の補強杭３０に対し当該補強杭３０の側方から振動付与機構３３により均等に衝撃を付与して一番下の補強杭５０の先端に振動波を伝達し、補強杭３０，５０の圧入を行う。
【００５８】
そして、補強杭３０，５０の反力が構造物１の荷重を再度上回った時点で、各コンクリートブレーカー３４の作動スイッチレバーをＯＦＦ操作して一番上の補強杭３０の側方からの振動付与機構３３による衝撃の付与を中止するとともに、油圧ジャッキ３１による伸長動作も中止する。このとき、一番下の補強杭３０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達したと判断される。
【００５９】
したがって、前記実施の形態では、先端部が閉塞された一番下の円柱形状の補強杭５０は、補強杭圧入工程において補強杭５０の反力が構造物１の荷重を上回ったとき、当該補強杭５０又は一番上の補強杭３０の側方から均等に付与された衝撃により一番下の補強杭３０，５０の先端に伝達された振動波によって、土砂を掻き分けながら支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達するまで圧入される。このとき、一番下の補強杭３０，５０の先端と支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２との間に固化物が介在していても、一番下の補強杭５０の先端まで伝達された振動波によって固化物が積極的に粉砕され、補強杭３０，５０の反力が構造物１の荷重を再度上回ったときに、一番下の補強杭５０の先端が固化物を介在させることなく確実に支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達する。
これにより、一番下の補強杭５０の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達した状態で、この支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に反力をとって油圧ジャッキ３１によりべた基礎２の高さ位置を調整して構造物１の傾きが円滑に修正され、べた基礎２の再沈下を確実に防止することができる。
【００６０】
なお、本発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、前記各実施の形態では、不同沈下により傾斜しているべた基礎２を修正する場合の補強杭３０，５０の圧入工法について述べたが、構造物の地下に地下空間を構築する際に当該構造物のべた基礎（既設基礎）の下方に複数の補強杭を圧入し、当該各補強杭によりべた基礎を仮受け状態にする場合の傾きの発生を防止する際にも適用できるのはもちろんである。
【００６１】
また、前記第２の実施の形態では、突部４３の雄ねじ部４４を螺子部材４２の雌ねじ部４１に若干螺合させた状態で、一番上の挿通管４５の上端から硬化剤供給管を介して導入された硬化剤Ｍを各挿通管４５及び突部４３の貫通孔４７を介して一番下の補強杭３０の先端よりも下方に導出させたが、突部を上方へ離脱させて補強杭の内部から取り除いてから各補強杭の内部に上方から硬化剤が投入されるようにしてもよい。
この場合には、硬化剤が挿通管よりも広径な補強杭を介して投入されるので、硬化剤として大量のコンクリートミルクなどのコンクリート系硬化剤（例えば補強杭の一本分の内容積に相当するコンクリート系硬化剤）などを用いることが可能となる。このとき、図７〜図１０に二点鎖線で示すように、一番下の補強杭の内周面に複数の突起６０を突設させておけば、当該補強杭の内周面に対しコンクリート系硬化剤が絡まりやすくなる。このため、突部を取り除いた補強杭の内部に投入されるコンクリート系硬化剤などの硬化剤が、その補強杭の反力が構造物の荷重を再度上回るまで圧入される補強杭の内部に侵入する土砂と混ざり合って混練りされ、補強杭の先端が支持地盤Ｙｂ又は擁壁２５の底面部２５２に到達した時点で当該補強杭の先端を閉塞する。これにより、補強杭の先端での支持面積が確保され、支持地盤に対する補強杭の支持強度を向上させることが可能となる。
【００６２】
また、前記各実施の形態では、略正三角形状の上板３５１及び下板３５２よりなる受け台３５を用いたが、これに限定されるものではなく、略正方形状など正多角形状の上板及び下板よりなる受け台であってもよい。この場合、上板の角部にそれぞれ雄ねじ部材が突設されているとともに、下板の角部にそれぞれ鋼管部材が突設されている。
【００６３】
また、前記各実施の形態では、各コンクリートブレーカー３４により一番上の補強杭３０の側方から均等に衝撃を付与したが、これに限定されるものではなく、油圧式又は電動式のバイブロなどであってもよい。この場合においても、油圧式又は電動式のバイブロにより一番上の補強杭の側方から均等に付与された衝撃によって、一番下の補強杭の先端に振動波が伝達される。
また、単一のコンクリートブレーカーにより一番上の補強杭の一側方からのみ衝撃が付与されるようにしてもよい。
【００６４】
また、前記各実施の形態では、構造物１をべた基礎２により下から支える場合について述べたが、構造物が布基礎、独立基礎、地中梁、フウチング等の既設基礎によって下から支えられている場合にも適用できるのはいうまでもない。
【００６５】
また、前記第３の実施の形態では、一番下の補強杭５０として先端部が閉塞された円柱形状の補強杭を用いたが、先端部のみを閉塞した鋼管よりなる補強杭であってもよい。
【００６６】
また、前記第２の実施の形態では、補強杭３０先端の螺子部材４２に略円錐形状の突部４３を装着したが、補強杭先端の螺子部材に略角錐形状の突部が装着されていてもよいのはいうまでもない。
【００６７】
また、前記第２の実施の形態では、突部４３の貫通孔４７の下端をキャップ４８により閉塞したが、突部の貫通孔の下端が下方に開口した状態のままにしてキャップを廃止してもよい。これは、補強杭圧入工程において土中に圧入される補強杭の圧入に伴い貫通孔の内部に土砂が侵入するものの、略円錐形状又は略角錐形状の突部によって大半の土砂が円滑に外側へと掻き分けられるために、貫通孔の内部への土砂の侵入量は僅かなものとなるからである。
この場合には、土砂への浸透性の高い硬化剤であれば、各挿通管及び突部の貫通孔を介して一番下の補強杭の先端よりも下方に硬化剤を導出させることも可能であるが、突部を上方へ離脱させて補強杭の内部から取り除いてから各補強杭の内部に上方から硬化剤を投入することが好ましい。
【００６８】
また、前記各実施の形態では、ジャッキとして油圧ジャッキ３１を用いたが、空気圧により伸縮するエアージャッキなどの流体圧ジャッキであってもよいのはもちろんである。
【００６９】
また、前記第２の実施の形態では、キャップ４８の栓部４８１を略真円形状に形成したが、栓部が、突部の先端の外径と略一致する多角形状に形成されていてもよい。この場合には、突部を上方へ移動させるに当たって当該突部の雄ねじ部を螺子部材の雌ねじ部に対し逆回転させると、土中に食い込んだ角部によって栓部が回転し難くなり、突部の上方への移動に伴いキャップをより確実に外すことが可能となる。
【００７０】
更に、前記各実施の形態では、補強杭３０，５０として、長さ１０００ｍｍ、外径１００〜３００ｍｍ、厚さ４〜７ｍｍの鋼管を適用したが、これに限定されるものではなく、鋼管が圧入される土質、構造物からの荷重、又は補強杭の本数に応じて適宜変更可能である。また、作業空間の高さに応じて各補強杭の長さを変更する必要もある。
【符号の説明】
【００７１】
１ 構造物
２ べた基礎（既設基礎）
３０，５０ 補強杭
３２ 作業空間
４３ 突部
４５ 挿通管
４７ 貫通孔
４８ キャップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不同沈下や仮受けしている構造物の既設基礎の直下に鋼管からなる補強杭を土中に圧入するための作業空間を掘削形成する掘削工程と、
前記既設基礎の底面を支圧面にして前記構造物の荷重の反力により前記補強杭を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程と、
を具備し、
前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記作業空間に露呈している補強杭に対し当該補強杭の側方から衝撃を付与して一番下の補強杭の先端に振動波を伝達し、この状態で、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭を圧入させることを特徴とする補強杭の圧入工法。
【請求項２】
不同沈下や仮受けしている構造物の既設基礎の直下に鋼管からなる補強杭を土中に圧入するための作業空間を掘削形成する掘削工程と、
前記構造物の荷重の反力により前記既設基礎の底面を支圧面にして前記補強杭を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程と、
を具備し、
前記各補強杭のうちの最初に圧入される補強杭の内周面の下端位置には、略円錐形状又は略角錐形状の突部が前記補強杭の内部を通して上方へ離脱可能に装着されており、
前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記突部を上方へ離脱させ、この状態で、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭を圧入させることを特徴とする補強杭の圧入工法。
【請求項３】
前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記作業空間に露呈している一番上の補強杭に対し当該補強杭の側方から衝撃を付与して一番下の補強杭の先端に振動波を伝達している請求項２に記載の補強杭の圧入工法。
【請求項４】
前記突部を上方へ離脱させて前記補強杭の内部から取り除いた際にその補強杭の内部に上方から硬化剤を投入させている請求項２又は請求項３に記載の補強杭の圧入工法。
【請求項５】
前記突部には、前記各補強杭の内部に挿通された挿通管の下端が連結されているとともに、その挿通管の上端より導入された硬化剤を下方に導出する貫通孔が設けられており、
前記貫通孔の下端は、前記突部を上方へ移動させたときに外れるキャップにより閉塞されている請求項２又は請求項３に記載の補強杭の圧入工法。
【請求項６】
不同沈下や仮受けしている構造物の既設基礎の直下に鋼管からなる補強杭を土中に圧入するための作業空間を掘削形成する掘削工程と、
前記既設基礎の底面を支圧面にして前記構造物の荷重の反力により前記補強杭を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程と、
を具備し、
前記各補強杭のうちの最下端の補強杭は、少なくとも先端部が閉塞されているとともに、
前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記作業空間に露呈している補強杭に対し当該補強杭の側方から衝撃を付与して最初に土中に圧入される一番下の補強杭の先端に振動波を伝達し、この状態で、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭を圧入させることを特徴とする補強杭の圧入工法。
【請求項１】
不同沈下や仮受けしている構造物の既設基礎の直下に鋼管からなる補強杭を土中に圧入するための作業空間を掘削形成する掘削工程と、
前記既設基礎の底面を支圧面にして前記構造物の荷重の反力により前記補強杭を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程と、
を具備し、
前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記作業空間に露呈している補強杭に対し当該補強杭の側方から衝撃を付与して一番下の補強杭の先端に振動波を伝達し、この状態で、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭を圧入させることを特徴とする補強杭の圧入工法。
【請求項２】
不同沈下や仮受けしている構造物の既設基礎の直下に鋼管からなる補強杭を土中に圧入するための作業空間を掘削形成する掘削工程と、
前記構造物の荷重の反力により前記既設基礎の底面を支圧面にして前記補強杭を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程と、
を具備し、
前記各補強杭のうちの最初に圧入される補強杭の内周面の下端位置には、略円錐形状又は略角錐形状の突部が前記補強杭の内部を通して上方へ離脱可能に装着されており、
前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記突部を上方へ離脱させ、この状態で、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭を圧入させることを特徴とする補強杭の圧入工法。
【請求項３】
前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記作業空間に露呈している一番上の補強杭に対し当該補強杭の側方から衝撃を付与して一番下の補強杭の先端に振動波を伝達している請求項２に記載の補強杭の圧入工法。
【請求項４】
前記突部を上方へ離脱させて前記補強杭の内部から取り除いた際にその補強杭の内部に上方から硬化剤を投入させている請求項２又は請求項３に記載の補強杭の圧入工法。
【請求項５】
前記突部には、前記各補強杭の内部に挿通された挿通管の下端が連結されているとともに、その挿通管の上端より導入された硬化剤を下方に導出する貫通孔が設けられており、
前記貫通孔の下端は、前記突部を上方へ移動させたときに外れるキャップにより閉塞されている請求項２又は請求項３に記載の補強杭の圧入工法。
【請求項６】
不同沈下や仮受けしている構造物の既設基礎の直下に鋼管からなる補強杭を土中に圧入するための作業空間を掘削形成する掘削工程と、
前記既設基礎の底面を支圧面にして前記構造物の荷重の反力により前記補強杭を順次継ぎ足しながら圧入する補強杭圧入工程と、
を具備し、
前記各補強杭のうちの最下端の補強杭は、少なくとも先端部が閉塞されているとともに、
前記補強杭圧入工程において前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を上回ったとき、前記作業空間に露呈している補強杭に対し当該補強杭の側方から衝撃を付与して最初に土中に圧入される一番下の補強杭の先端に振動波を伝達し、この状態で、前記補強杭の反力が前記構造物の荷重を再度上回るまで当該補強杭を圧入させることを特徴とする補強杭の圧入工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−１６３０７３（Ｐ２０１１−１６３０７３Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９９１８（Ｐ２０１０−２９９１８）
【出願日】平成２２年２月１５日（２０１０．２．１５）
【出願人】（５９５０７２８９３）有限会社坂井家起こし (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１５日（２０１０．２．１５）
【出願人】（５９５０７２８９３）有限会社坂井家起こし (1)
【Ｆターム（参考）】
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