特許 5984286 地盤内補強工法及びそれにより構築される補強構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5984286

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年9月6日

(54)【発明の名称】地盤内補強工法及びそれにより構築される補強構造体

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/34 20060101AFI20160823BHJP

   E02D 3/08 20060101ALI20160823BHJP

【ＦＩ】

   E02D27/34 Z

   E02D3/08

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-107740(P2012-107740)

(22)【出願日】2012年5月9日

(65)【公開番号】特開2013-234499(P2013-234499A)

(43)【公開日】2013年11月21日

【審査請求日】2015年3月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000236610

【氏名又は名称】株式会社不動テトラ

(74)【代理人】

【識別番号】100088708

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】大林 淳

(72)【発明者】

【氏名】深田 久

(72)【発明者】

【氏名】磯谷 修二

(72)【発明者】

【氏名】永石 雅大

【審査官】 苗村 康造

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−０１７９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０８２０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０６０９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１９９２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２０４５５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ２７／００〜 ２７／５２

Ｅ０２Ｄ １／００〜 ３／１１５

Ｅ０２Ｄ ３／１２

Ｅ０２Ｄ ５／００〜 ５／２０

Ｅ０２Ｄ ７／００〜 １３／１０

Ｅ０２Ｄ ５／２２〜 ５／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

既設構造物の廻りの地盤中に多数の杭を建て込む地盤内補強工法において、
前記杭として、既設構造物の周囲に沿って所定間隔で建て込まれる鉛直用杭材、及び前記杭材の下部に下端側を支軸を介して回動可能に連結されてその杭材の側部に沿って配置された前記鉛直用杭材より長い１以上の筋交用鋼材からなるものを用いて、
前記杭材及び鋼材を地盤中に一体物として地表から不透水層に貫入する深さまで建て込む貫入工程と、
前記貫入工程で前記杭材と共に建て込まれた前記鋼材を、その鋼材上部側を別途に建て込まれた隣接する杭材の上部に向けて前記支軸を支点として回動する傾動工程と、
前記傾動工程で所定角に傾動された前記鋼材の上側を前記隣接する杭材の上部に連結する連結工程と、
前記杭材の複数が前記既設構造物を囲む枠状となるよう点在して建て込まれた状態で、前記各杭材の上端を枠材である鋼を介在して枠状に連結一体化する仕上げ工程とを経る、ことを特徴とする地盤内補強工法。

【請求項2】

前記掘削手段は、前記鋼材の上端側に軸支された駆動回転体と、前記鋼材の下端側に軸支された従動回転体と、前記駆動回転体と従動回転体の間に取外可能に懸架されて前記駆動回転体の回転によりその鋼材長手方向に沿って無端状に移動しつつ地盤内を切削可能とした掘削手段とを有し、前記傾動工程において前記掘削手段により地盤内を掘削しながら前記鋼材を回動することを特徴とする請求項１に記載の地盤内補強工法。

【請求項3】

前記傾動工程において、前記鋼材の上端側に着脱可能に連結した引張部材を引きながら前記鋼材を回動することを特徴とする請求項１又は２に記載の地盤内補強工法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば地震により液状化が予測される地盤上に小規模建屋などの既設構造物があり、その既設構造物の不等沈下を防止するため地盤を補強するに好適な地盤内補強工法及びそれにより構築される補強構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

砂を多く含む砂質土や砂地盤は、砂の粒子同士の剪断応力による摩擦によって地盤は安定を保っている。このような地盤で地下水位の高い場所で地震などの連続した振動が加わると、その繰り返し剪断によって体積が減少して間隙水圧が増加し、その結果、有効応力や剪断応力が減少して液状化現象が起きる。その際、地盤は急激に耐力を失う。また、間隙水圧は土被り圧（全応力）に等しく地盤は急激に支持力を失い、特に重心の高い建物や重心が極度に偏心した建物ではより顕著に不等沈下が生じ、転倒・倒壊に至る場合がある。なお、これら現象は、新潟地震（１９６４年６月１６日）の際に信濃川河畔や新潟空港などで発生したことから広く知られるようになり、近年では東日本大震災時（２０１１年３月１１日）に液状化の被害が東京近郊の広範囲に発生している。

【0003】

ところで、この種の不等沈下に起因した既設構造物の被害を未然に防止するための従来対策工法としては、コンパクションパイル工法、ドレーン工法（ラベルドレーン、ペーパードレーン、サンドドレーンなど）、薬液注入工法、パイル打設工法などが挙げられる。これら工法は、大規模な構造物に適合するものの、個人住宅などの小規模建屋の液状化対策工に適用するとなると、施工費用が上載構造物である建屋の施工費用に比べ極度に高価となり、また、薬液注入工法だと住居下の土壌成分が自然土壌とは異なってしまうため入居者に無用な不安感を与えかねない。

【0004】

これに対し、特許文献１に例示されるごとく既設構造物の廻りの地盤中に多数の杭を打設するようにした地盤補強工法も開発されている。この工法では、杭の鉛直方向の打設に加えて傾斜方向にも打設し、傾斜杭の下端と鉛直杭との下端をグラウトを用いて地盤内に定着し、傾斜杭を地中ブレース（筋交）として作用させたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平８−１２８０５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のような地盤補強工法では、鉛直杭と傾斜杭の下端同士は直接結合されておらず、単にグラウトを介して地盤内に定着されているだけなので、液状化により側方流動が発生し、鉛直杭及び傾斜杭に地盤の水平方向のせん断や曲げの力が作用すると、定着部がせん断破壊されたり、定着部から抜け易いなどの虞がある。一旦定着部に対する杭の結合が外れると、傾斜杭は地中ブレースとしては機能しなくなり、各杭はそれぞれランダムに傾斜変位して、上載構造物を支えることができなくなる虞もあり、液状化対策工としては満足できなかった。

【0007】

本発明の目的は、上記したような課題を解決して、地盤に液状化が生じても杭の鉛直度を保持しつつ、上載構造物の強固な支持が可能で、不等沈下による建物などの構造物の傾斜・転倒を有効に防止可能にした地盤内補強工法及びそれにより構築される補強構造体を提供することにある。他の目的は、特に、個人住宅など上載荷重が比較的小さな小規模建物の液状化対策工として好適であり、かつ、敷地面積が狭隘であっても施工面積を大きく占有することのない施工費用の安価な地盤内補強工法及びそれにより構築される補強構造体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため本発明は、既設構造物の廻りの地盤中に多数の杭を建て込む地盤内補強工法において、前記杭として、既設構造物の周囲に沿って所定間隔で建て込まれる鉛直用杭材、及び前記杭材の下部に下端側を支軸を介して回動可能に連結されてその杭材の側部に沿って配置された前記鉛直用杭材より長い１以上の筋交用鋼材からなるものを用いて、前記杭材及び鋼材を地盤中に一体物として地表から不透水層に貫入する深さまで建て込む貫入工程と、前記貫入工程で前記杭材と共に建て込まれた前記鋼材を、その鋼材上部側を別途に建て込まれた隣接する杭材の上部に向けて前記支軸を支点として回動する傾動工程と、前記傾動工程で所定角に傾動された前記鋼材の上側を前記隣接する杭材の上部に連結する連結工程と、前記杭材の複数が前記既設構造物を囲む枠状となるよう点在して建て込まれた状態で、前記各杭材の上端を枠材である鋼を介在して枠状に連結一体化する仕上げ工程とを経る、ことを特徴としている。

【0009】

以上の本発明工法は、請求項２〜３のごとく具体化されることがより好ましい。即ち、
（イ）前記鋼材の上端側に軸支された駆動回転体と、前記鋼材の下端側に軸支された従動回転体と、前記駆動回転体及び従動回転体の間に取外可能に懸架されて前記駆動回転体の回転によりその鋼材長手方向に沿って無端状に移動しつつ地盤内を切削可能とした掘削手段を有し、前記傾動工程において前記掘削手段により地盤内を掘削しながら前記鋼材を回動する構成である（請求項２）。

【0010】

（ロ）前記傾動工程において、前記鋼材の上端側に着脱可能に連結した引張部材を引きながら前記鋼材を回動する構成である（請求項３）。

【発明の効果】

【0011】

請求項１の発明工法では、杭として杭材及びその杭材の下部に下端側を支軸を介して連結された１以上の筋交用鋼材からなるものを使用し、地中への貫入工程と、前記貫入工程で杭材と共に建て込まれた鋼材についてその鋼材上部側を先行の隣接する杭材上部に向けて下端側支軸を支点として回動する傾動工程と、鋼材の上側を隣接する杭材の上部に連結する連結工程とを経ることで、図７から図９に例示されるごとく１又は複数の既設構造物の周囲全体を囲って、複数の鉛直用の杭材及び隣接する杭材同士を筋交用鋼材で上下に連結した補強構造体を比較的簡単に構築できる。工法特徴は、個々の杭材や鋼材を小径にできるため、建て込み作業時において施工面積を大きく占有しない利点があり、特に既存の個人住宅など上載荷重の小さな建屋の地盤液状化対策工を安価かつ確実に行うことができる。

【0012】

加えて、この発明工法では、図７や図９に示されるように、杭材の複数が既設構造物を囲む枠状となるよう点在して建て込まれた状態で、前記各杭材の上端を枠材である鋼を介在して枠状に連結一体化する仕上げ工程が施されるため、構築される補強構造体の耐久性や支持強度をより高強度に保つことができる。

【0013】

請求項２の発明工法では、傾動工程において、鋼材が杭材と共に地中に建て込まれた状態から、その鋼材に組み込まれた掘削手段により地盤内を掘削しながら鋼材を下端側の支軸を支点とする回動を伴って所定角に傾動されるため作業性を良好に維持できる。

【0014】

請求項３の発明工法では、傾動工程において、鋼材が杭材と共に地中に建て込まれた状態から、鋼材上側に連結された引張部材を引きながら下端側の支軸を支点とする回動を伴って所定角に傾動されるため作業性を良好に維持できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】（ａ）〜（ｃ）は本発明工法の造成手順の概略を示す模式断面図である。

【図2】（ａ）〜（ｃ）は本発明工法に用いられる鉛直用杭材及びその杭材に下端側を支軸を介し連結されている筋交用鋼材からなる杭構成の３例を示す断面図である。

【図3】（ａ）と（ｂ）は本発明工法に用いられる鉛直用杭材及びその杭材に下端側を支軸を介し連結されている筋交用鋼材からなる杭構成の他の例を示す断面図である。

【図4】（ａ）と（ｂ）は本発明工法に用いられる鉛直用杭材及びその杭材に下端側を支軸を介し連結されている筋交用鋼材からなる杭構成の更に他の例を示す断面図である。

【図5】上記杭材と共に建て込まれた鋼材を傾動する際の要部を示す模式図である。

【図6】（ａ），（ｂ）上記杭材と共に建て込まれた鋼材を傾動する際の地表側の２例を示す模式図である。

【図7】（ａ），（ｂ）は本発明工法で構築された地盤内補強構造体を模式的に示す縦断面図と上面図である。

【図8】（ａ）〜（ｃ）は図５のＡ（Ａ1，Ａ2）〜Ｃ（Ｃ1，Ｃ2）の拡大図である。

【図9】（ａ），（ｂ）は本発明工法で構築された地盤内補強構造体を模式的に示す縦断面図と上面図である。

【図10】本発明工法で構築された地盤内補強構造体の他の例を模式的に示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明を図１〜図９の形態例及び図１０の変形例を参照して説明する。この説明では、地盤内補強工法として、対象地盤、用いられる杭構成、工法の主工程及び構築される地盤内補強構造体、その地盤内補強構造体の他の例の順に述べる。なお、図面は細部を省略して模式的に示している。

【0017】

（対象地盤）本発明の地盤内補強工法は、従来の液状化対策に比べ、特に建屋などの既設構造物がある場合に好適であり、比較的安価かつ確実な効果が得られるものとして工夫されたものである。対象地盤は、図１（ａ）に例示されるごとく、地表ＧＬ１から所定深度まで到達する液状化層Ｅ１の下部に所定深度で粘土層などの不透水層Ｅ２が形成されている地層構成である。補強工法の類型は、そのような地盤において、既設構造物の廻りの地盤中に多数の杭を建て込むタイプである。そのため、杭用の削孔深度は、地表ＧＬ１から不透水層Ｅ２の表層ＧＬ２をやや貫入する深度に設定される。なお、液状化層Ｅ１は、一般に地表ＧＬ１から１０〜１５ｍの深度であるとされているが、施工場所、地形などにより様々であることから予めボーリングなどの事前調査により、地表ＧＬ１から不透水層Ｅ２の表層ＧＬ２までの深度を計測した後、その計測深度に応じた深度まで削孔するよう設計される。

【0018】

（杭構成）本発明工法に用いられる杭構成は、図２〜図６から分かるごとく、鉛直用杭材１０、及び杭材１０の下部に下端側を支軸１４を介して回動可能に連結された１以上の筋交用鋼材１２の複合材である。ここで、杭材１０及び鋼材１２は、一体物として既設構造物の周囲に沿って所定間隔で建て込まれる。この杭材１０には比較的小径の中空鋼管が好ましい。これに対し、鋼材１２は、隣接した杭材１０同士の間に掛け渡される筋交となるもので、断面コ形のものが用いられている。各鋼材１２には、図２及び図６のごとく下端側及び上端側にコ形の中間部長手方向に延びた長溝状の切欠き１２ｂがそれぞれ設けられている。下端の切欠き１２ｂは鋼材下端を貫通している。上端の切欠き１２ｂは鋼材上端の手前に設けられている。各切欠き１２ｂは、掘削手段を構成している下側の従動スプロケット１６と、上側の駆動スプロケット２２とを回転自在に配置可能にする。なお、鋼材１２の長さは杭材１０より長くなっている。これは、鋼材１２が隣接の杭材１０との間で筋交つまり杭材間の地中ブレースとして機能させるためである。

【0019】

図２は、杭材１０に２本の鋼材１２を回動可能に連結する場合の３つの配置例を示している。同（ａ）は図７（ｂ）の左右中間に用いられた同図の拡大部に対応した複合材、同（ｂ）と（ｃ）は図７（ｂ）の左側と右側に用いられた同図の拡大部に対応した複合材であり、何れもが下側の連結構造を掘削手段を組み込んだ状態で示している。

【0020】

図２（ａ）の複合材は、２つの鋼材１２が杭材１０の円筒管の対向面つまり１８０度変位した側面に沿って平行配置されている。各鋼材１２は、杭材１０の対向面にあってコ形の向きが逆向きに配置され、杭材１０の下部にその下端側を共通の支軸１４により回動可能に連結されている。各鋼材１２及び杭材１０には同軸線上に軸孔が貫通形成される。支軸１４は、一方鋼材１２の対向側部１２ａに設けられた各軸孔に挿通するときにそのコ形内及び切欠き１２ｂに配置された従動スプロケット１６を枢支した後、杭材１０の各軸孔を通過し、他方鋼材１２の対向側部１２ａに設けられた各軸孔に挿通するときにもそのコ形内及び切欠き１２ｂに配置された従動スプロケット１６を枢支する。勿論、各従動スプロケット１６は、各鋼材１２が杭材１０に連結するときの支軸１４を利用して支持したが、各鋼材１２に対し専用の支軸で枢支するようにして差し支えない。以上の複合材は、両側の鋼材１２が左右に略平行に展開されるときに好適な一例である。

【0021】

図２（ｂ）と（ｃ）の各複合材は、２つの鋼材１２が杭材１０の円筒管の周囲にあって略直交つまり９０度変位した側面に沿って配置されている。両者は、同（ｂ）の各鋼材１２が杭材１０の交差する面部にあってコ形の向きを逆方向となるよう配置されているのに対し、同（ｃ）の各鋼材１２が杭材１０の交差する面部にあってコ形の向きが同方向となるよう配置されている。また、両者は、各鋼材１２を杭材１０の下部にその下端側を専用の支軸１４により回動可能に連結している。このため、各複合材では、２つの鋼材１２が杭材１０に対し高さに段差を待たせて枢支されている。すなちわ、一方鋼材１２及び杭材１０には同軸線上に軸孔が貫通形成されている。他方鋼材１２及び杭材１０には、前記の軸孔と段差を保った箇所において軸孔が同様に同軸線上に貫通形成される。各支軸１４は、鋼材１２の対向側部１２ａに設けられた各軸孔に挿通するときにそのコ形内及び切欠き１２ｂに配置された従動スプロケット１６を枢支する。以上の各複合材は、両側の鋼材１２が略９０度の角度で展開されるときに好適な２例である。

【0022】

図３は、杭材１０に３本の鋼材１２を回動可能に連結する場合の一例を示している。同（ａ）は図１（ａ）のＸ部に対応する箇所を想定した模式図、同（ｂ）は（ａ）のＹ2−Ｙ2線の模式断面図である。図４は、杭材１０に対し鋼材１２を水平方向に回動可能に連結する場合の一例を示している。同（ａ）は図１（ａ）のＸ部に対応する箇所を想定した模式図、同（ｂ）は（ａ）のＹ3−Ｙ3線の模式断面図である。なお、図３は例えば図１０の左右中間部の箇所に用いられる複合材であり、図４は鋼材が杭材に対し任意の角度だけ回動可能に連結した一例である。

【0023】

詳述すると、図３の複合材は、同（ａ）のＹ１−Ｙ１線の模式断面図が図２（ａ）の状態となり、 Ｙ2−Ｙ2線の模式断面図が図３（ｂ）の状態となる。図３（ｂ）の状態は図２（ｂ）の下側の鋼材１２及び支軸１４を省略した構成である。これに対し、図４の複合材は、杭材１０が下端部に別体の回動杭部１００を回動可能に連結している。回動杭部１００は、杭材１０が下端部に対し凹凸嵌合などの周知の接続手段を介して９０度ほど回動可能に連結されている。これは、複合材として、上記図２（ａ）のごとく鋼材１２同士を１８０度展開するタイプ、及び図２（ｂ）や（ｃ）のごとく鋼材１２同士を９０度展開するタイプに加え、鋼材１２を他の鋼材１２（又は杭材１０）に対し９０度内で任意の角度に展開するタイプを工夫したものである。これを用いることにより、対象地盤としては、図７及び図９の各（ｂ）のごとく水平断面で長方形だけではなく、例えば台形となるような場合にも的確に対処可能にする。

【0024】

以上の各複合材は、図７や図９に例示されるごとく既設構造物の廻りに所定間隔で建て込まれるが、それに必要となる本数と上記図２や図３に挙げたような必要な種類が作成される。各鋼材１２には、建て込みに際して掘削手段を構成しているチェーン１８などが組み込まれる。この掘削手段は、前記駆動スプロケット２２及び従動スプロケット１６と、各スプロケット１６，２２の間に取外可能に懸架される無端状チェーン１８とからなり、駆動スプロケット２２がモータＭにより回転されると、チェーン１８が鋼材１２の長手方向に沿って回転移動する。チエーン１８は、移動に伴いチェーン外周に固定された複数の刃２０により地盤内を切削する。このため、各鋼材１２の上側には、図５のごとく駆動スプロケット２２に対応してブラケット２６などが付設され、モータＭがブラケット２６に保持されると共にモータ出力軸が駆動スプロケット２２の支軸２２ａに連結される。

【0025】

（工法の主工程及び構築される地盤内補強構造体）この地盤内補強工法は、以上の鋼材１２を回動可能に連結した杭材１０、つまり杭材１０及び鋼材１２からなる複合材が必要数用いられて、杭材１０及び鋼材１２を地盤中に一体物として建て込む貫入工程と、貫入工程で杭材１０と共に建て込まれた各鋼材１２を、その鋼材上部側を別途に建て込まれた隣接する杭材１０の上部に向けて下側の支軸１４を支点として回動する傾動工程と、傾動工程で所定角に傾動された鋼材１２の上側を隣接する杭材１０の上部に連結する連結工程と、各杭材１０の上端を枠材としてＬ型鋼３４、又は／及び、コンクリート等の固化材４２を介在して枠状に拘束する最終仕上げ工程とを経る。以下、各工程の細部を明らかにする。

【0026】

貫入工程では、図１（ａ）に示したごとく掘削予定地の地表ＧＬ１面に掘削機１のベースマシン２を設置し、次いでガイドポスト４をロッド３などを介して地表面に鉛直に支持固定する。ガイドポスト４にはオーガヘッド６が昇降可能に設けられている。オーガヘッド６は、ガイドポスト６側の上下方向に連続したギア５に噛み合う連結機構７を介して昇降駆動されることにより、ヘッド下端に取付けたスクリュオーガ９を回転しつつ貫入して液状化層Ｅ１を貫通し、不透水層Ｅ２の表層ＧＬ２直下まで削孔する。予定深度まで削孔したらスクリューオーガ９を逆回転しつつ上昇して地表部に引上げる。この削孔は、図７の例だと、矩形枠に沿って合計６つ、又は８つ程度設けられる。

【0027】

次いで、オーガヘッド６は、スクリューオーガ９を取外した後、図１（ｂ）に示したごとくヘッド下端側にチャック８が装着される。そして、チャック８には、上記複合体つまり杭材１０に連結された各鋼材１２の上端側、又は、杭材１０及び各鋼材１２の上端側が装着される。なお、各鋼材１２の上端側だけをチャック８に装着する場合は、杭材１０及び各鋼材１２の上側を着脱式バンドなどで拘束しておくことが好ましい。この状態から、オーガヘッド６の昇降により、杭材１０及び鋼材１２が一体物として地盤内に貫入され鉛直に建て込まれる。この貫入工程では、通常、用意された全ての複合材が予め形成された削孔に建て込まれる。なお、図１（ａ）では、理解し易くする関係で、先行して建て込まれた杭材１０及び鋼材１２からなる複合材に続いて、スクリューオーガー９で次の削孔を形成している状態を示している。

【0028】

傾動工程では、準備作業として、図６に示されるごとく地表に突出している鋼材１２の上部に設けられたフランジ部２６にモータＭを設置してモータ出力軸を駆動スプロケット２２の支軸２２ａに軸結してチエーン１８を回転駆動可能にする。また、地表面において、図６（ａ）のごとく杭材１０から所定の角度で傾斜する案内台３０を隣接の杭材１０に向けて敷設した後、又は、図６（ｂ）のごとく杭材１０と次の杭材１０との間に杭材間とほぼ同じ長さの案内台３０Ａを敷設した後、ワイヤＷのループ端を鋼材１２の上端に付設したフック軸２４に掛けて係止し、案内台３０又は３０Ａ上に設けたガイドプーリ３１に通した状態で、ワイヤＷの他端をウインチ（不図示）に連結することで、地中ブレースの造成準備作業を完了する。なお、ワイヤＷの端部は、ウインチを使用しないで引き操作するようにしてもよい。

【0029】

以上の準備作業後は、モータＭを回転駆動して、駆動スプロケット２２を回転させ、駆動スプロケット２２と従動スプロケット１６の間で鋼材１２の長さ方向に沿ってチェーン１８を回転移動させつつその外周の刃２０により地盤を切削する。同時に、前記したウインチの駆動によりワイヤＷを隣接する杭材１０側に牽引することになる。これにより、鋼材１２は、図５に示されるごとく下部側の支軸１４を支点に地盤内を切削しつつ隣接する杭材１０側に向けて回動されながら傾斜する。最終的には、隣接する杭材１０の地表側突出端の側面に上端を一致させた状態で、切削、牽引作業を終了する。

【0030】

このようにして、建て込まれた複数の杭材１０について、杭材１０に連結された各鋼材１２が順に杭材１０同士の間の筋交として傾動される。なお、鋼材１２が傾動された後には、チェーン１８はループ解除用のピンが取外されると、地表側に一本のベルト状となって引出されて回収される。回収されたチェーン１８は洗浄の上、建て込み前の鋼材１２用のソーチェーンとして転用可能である。モータＭは、例えば、ブラケット２６ごと鋼材１２から取外されると共に、支軸２２ａ及び駆動スプロケット２２を鋼材１２から取外すことにより、次の傾動作業に転用できる。

【0031】

連結工程では、傾動工程で所定角に傾動された鋼材１２の上側を隣接する杭材１０の上部に連結する。すなわち、傾動工程の作業後は、支軸２２ａ用の軸孔又は専用のピン孔に隣接する杭材１０に予め形成されたピン孔（不図示）を一致させ、両孔に連結ピン３２を差込むことにより、鋼材１２の隣接する杭材１０の上端に対する固定を完了し、一対の杭材１０間の上下を結ぶ１つの筋交ができる。

【0032】

次いで、隣接する杭材１０に設けられた鋼材１２も前記と同一要領の作業を繰返すことにより、鋼材１２の下部側の支軸１４を支点に傾動し、鋼材１２の上端側を当該杭材１０の地表部側に連結すれば、隣接する一対の杭材１０間にＸ字形に交叉した筋交である地中ブレースが構築される。両地中ブレースつまり鋼材１２同士のＸ字形交叉部は、平面的に見て杭材１０の杭径に相当する距離分だけ離間して交叉しているので、地中部においてＸ字形に交叉することによる互いの干渉の不具合は生じない。

【0033】

図１（ｃ）は以上の作業を繰返すことにより地盤内に構築された補強構造体を示している。この補強構造体は、正面視で地盤内に所定間隔をおいて建て込まれた複数の杭材１０と、各杭材１０の上下に前述する連結ピン３２及び支軸１４を介して隣接する各杭材１０間の上下を連結して、Ｘ字形に組みつけられた地中ブレースとを備えることにより、強固な地中構造体で既設構造物の廻りを囲うことになり、液状化層Ｅ１に液状化や液状化による側方流動が生じても杭材１０の鉛直度を保つことができる。なお、この工法では、地盤内には従動スプロケット１４が地中に残置されるだけであり、チェーン１８及び駆動スプロケット２２は転用可能なため経済的である。

【0034】

最終仕上げ工程は、以上の各工程を経て構築された地中構造体における地表部側の一体化処理である。この工程では、杭材１０の複数が既設構造物を囲む枠状となるよう点在して建て込まれているので、各杭材１０の上端を図７や図９、或いは図１０のように連結一体化する。

【0035】

すなわち、この工程では、図７（ａ），（ｂ）に示すように、地表ＧＬ１上において各杭材１０と鋼材１２との交叉連結端外側の全体を長方形に囲うＬ型鋼３４を縦横に配置し、溶接などにより一体化する。次に、対向する長辺側Ｌ型鋼３４間及び短辺側Ｌ型鋼３４間に複数の補強材としてＰＣ鋼棒３８を挿通して縦横に配置し、Ｌ型鋼３４の外側に突出する各ＰＣ鋼棒３８の端部にナット４０を螺合して締め付ける。

【0036】

更に、この形態では、Ｌ型鋼周囲に所定幅の枠板材を設置し、内側にコンクリートを打設することにより、図９（ａ），（ｂ）のごとく高強度の枠状のコンクリート床版４２が構築される。以後は、コンクリート床版４２の養生後枠板材を撤去することになる。

【0037】

（他の地盤内補強構造体）以上の地盤内補強構造体は、既設構造物として単一の小規模建屋を想定したものである。これに対し、図１０は、既設構造物として２以上の小規模建屋を想定したものである。この場合は、上記の地盤内補強構造体に比較し、複合材とのうち、左右の中間位置に建て込まれる複合材として、上述した図３（ｂ）のような鋼材を３本構成としたものが用いられる。

【0038】

なお、以上の形態は本発明を何ら制約するものではない。本発明は、請求項１で特定される技術要素を備えておればよく、細部は必要に応じて種々変更可能なものである。その例として、鋼材１２はコ字形鋼に限られず、筋交構造として好ましい断面であれば、各種断面の鋼を採用できる。枠材にはＬ型鋼３４を用いたが、他の鋼材でもよい。

【0039】

また、貫入工程では、上記した杭材１０及び鋼材１２を一体物として目的の深さまで建て込むことができればよく、高圧噴射などの他の方法で削孔を形成するようにしてもよい。更に杭材１０及び鋼材１２の合計断面積は小さいので、予め掘削用ケーシング内に挿通した状態でケーシングにより掘削を行った後、杭材１０及び鋼材１２を地盤内に残置した状態でケーシングのみ引き上げるような方法でもよい。

【0040】

また、最終仕上げ工程では、例えば、杭材１０と鋼３４との連結構造として、図８（ｂ）の上端模式図に示したごとく弾性体４５を介在させることで振動吸収能を付与することある。更に、以上の地盤内補強構造体が構築後に地盤沈下により地表に突出状態となるような対策としては、以上の複合材を構成している杭材１０及び鋼材１２の上部側を所定長さだけ、その上下寸法を調整可能に構成しておくこともある。

【符号の説明】

【0041】

１…地盤掘削機（２はベースマシン、３はガイドポスト、４はオーガヘッド）
Ｍ…モータ（掘削手段）
Ｗ…ワイヤ（引張部材）
１０…鉛直用杭材
１２…筋交用鋼材（１２ａは側部、１２ｂは切欠き）
１４…支軸
１６…従動スプロケット（回転体：掘削手段）
１８…チェーン（掘削手段、２０は刃）
２２…駆動スプロケット（回転体：掘削手段）
３２…連結ピン
３４…Ｌ型鋼（枠材）
３８…ＰＣ鋼棒
４０…ナット
４２…コンクリート床版（固化材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】