特開 2023-113067 既存杭の撤去及び埋戻し方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023113067

(43)【公開日】2023-08-15

(54)【発明の名称】既存杭の撤去及び埋戻し方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 9/02 20060101AFI20230807BHJP

【ＦＩ】

E02D9/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022015200

(22)【出願日】2022-02-02

(71)【出願人】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田屋 裕司

(72)【発明者】

【氏名】清塘 悠

(72)【発明者】

【氏名】原田 政幸

(72)【発明者】

【氏名】上田 昌弘

(72)【発明者】

【氏名】土屋 富男

(72)【発明者】

【氏名】水島 和浩

(72)【発明者】

【氏名】▲徳▼田 浩之

(72)【発明者】

【氏名】小川 大生

【テーマコード（参考）】

2D050

【Ｆターム（参考）】

2D050AA02

2D050CB03

2D050DA02

2D050DA03

(57)【要約】

【課題】埋戻し部の空洞化や未固化部分の発生を抑制することができる既存杭の撤去及び埋戻し方法を提供する。
【解決手段】既存杭の撤去及び埋戻し方法は、原地盤１００に埋設された既存杭１０の周囲をケーシング１２で削孔し、周辺地盤１０２と既存杭１０を縁切りして、既存杭１０を引き抜く撤去工程と、既存杭１０を引き抜いた後の杭孔５０へオーガーロッド２０を用いて、セメントベントナイト水１２０を注入しながら周辺土塊１１０を混合撹拌して埋め戻しする埋戻し工程と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤に埋設された既存杭の周囲をケーシングで削孔し、周辺土塊と前記既存杭を縁切りして、前記既存杭を引き抜く撤去工程と、
前記既存杭を引き抜いた後の杭抜き孔へオーガーロッドを用いて、セメントミルク又は前記セメントミルクに添加剤を加えた液を注入しながら周辺土塊を混合撹拌して埋め戻しする埋戻し工程と、
を有する既存杭の撤去及び埋戻し方法。

【請求項2】

前記杭抜き孔の体積Ａと前記既存杭の引き抜き後に前記混合撹拌する範囲の杭周土塊の体積Ｂとの比をＡ／Ｂとしたとき、Ａ／Ｂは、０．２５以上１．００以下である請求項１に記載の既存杭の撤去及び埋戻し方法。

【請求項3】

前記撤去工程で前記既存杭を引き抜くとき水を投入し、
前記撤去工程と前記埋戻し工程を別の日に施工する場合は、前記埋戻し工程を行う前、又は前記埋戻し工程の途中に、前記オーガーロッドを用いて、前記杭抜き孔の深さ方向に反復撹拌する、請求項１又は請求項２に記載の既存杭の撤去及び埋戻し方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、既存杭の撤去及び埋戻し方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、既存杭の撤去方法が提案されている。下記特許文献１に記載の既存杭の撤去方法では、既存杭の周囲にケーシングを挿入し、ケーシング内の既存杭を上部から破砕し、破砕ガラ混合物をオーガースクリューにより地上へ運び、オーガー上部の排出口から地上に排出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１６３２１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の既存杭の撤去方法では、既存杭を破砕するため、作業が煩雑となる。このため、既存杭を破砕せずに引き抜く工法が望まれる。
例えば、既存杭の周囲をケーシングで削孔し、ケーシングを引き抜いた後、充填材を注入しながら既存杭を引き抜く工法が考えられる。しかし、この工法では、既存杭の引き抜き後の地中に空洞化や未固化部分が発生する可能性がある。

【0005】

本発明は上記事実を考慮し、埋戻し部の空洞化や未固化部分の発生を抑制することができる既存杭の撤去及び埋戻し方法を提供することが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１態様に記載の既存杭の撤去及び埋戻し方法は、地盤に埋設された既存杭の周囲をケーシングで削孔し、周辺土塊と前記既存杭を縁切りして、前記既存杭を引き抜く撤去工程と、前記既存杭を引き抜いた後の杭抜き孔へオーガーロッドを用いて、セメントミルク又は前記セメントミルクに添加剤を加えた液を注入しながら周辺土塊を混合撹拌して埋め戻しする埋戻し工程と、を有する。

【0007】

第１態様に記載の既存杭の撤去及び埋戻し方法によれば、地盤に埋設された既存杭の周囲をケーシングで削孔し、周辺土塊と既存杭を縁切りして、既存杭を引き抜く。さらに、既存杭を引き抜いた後の杭抜き孔へオーガーロッドを用いて、セメントミルク又はセメントミルクに添加剤を加えた液を注入しながら周辺土塊を混合撹拌して埋め戻しする。このため、埋戻し部の空洞化や未固化部分が発生せず、深さ方向に均一な強度の埋戻し地盤を造成できる。

【0008】

第２態様に記載の既存杭の撤去及び埋戻し方法は、第１態様に記載の既存杭の撤去及び埋戻し方法において、前記杭抜き孔の体積Ａと前記既存杭の引き抜き後に前記混合撹拌する範囲の杭周土塊の体積Ｂとの比をＡ／Ｂとしたとき、Ａ／Ｂは、０．２５以上１．００以下である。

【0009】

第２態様に記載の既存杭の撤去及び埋戻し方法によれば、杭抜き孔の体積Ａと既存杭の引き抜き後に撹拌する範囲の杭周土塊の体積Ｂとの比Ａ／Ｂを、０．２５以上１．００以下とすることで、埋め戻した地盤の強度が所望の埋戻し強度となり、その後、新設杭の偏心及び傾斜トラブルを低減できる。
すなわち、体積Ａと体積Ｂとの比Ａ／Ｂが０．２５より小さいと、埋戻し地盤の強度が高くなり、新設杭が埋戻し地盤から逃げて偏心及び傾斜する可能性がある。また、体積Ａと体積Ｂとの比Ａ／Ｂが１．００より大きいと、埋戻し地盤の強度が低くなり、新設杭が埋戻し地盤へ寄ってきて偏心及び傾斜する可能性がある。

【0010】

第３態様に記載の既存杭の撤去及び埋戻し方法は、第１態様又は第２態様に記載の既存杭の撤去及び埋戻し方法において、前記撤去工程で前記既存杭を引き抜くとき水を投入し、前記撤去工程と前記埋戻し工程を別の日に施工する場合は、前記埋戻し工程を行う前、又は前記埋戻し工程の途中に、前記オーガーロッドを用いて、前記杭抜き孔の深さ方向に反復撹拌する。

【0011】

第３態様に記載の既存杭の撤去及び埋戻し方法によれば、既存杭を引き抜いた後に既存杭の周囲の土塊の剥離又は沈降により泥土分布の偏在が生じても、埋戻し工程を行う前又は埋戻し工程の途中に、オーガーロッドを用いて、杭抜き孔の深さ方向に反復撹拌することで、埋め戻した地盤の強度の深さ方向のばらつきを抑制できる。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、埋戻し部の空洞化や未固化部分の発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法が適用される工程を（Ａ）～（Ｆ）に順番に示す工程図である。

【図2】（Ａ）は、杭孔の体積Ａと既存杭の引き抜き後に混合撹拌する範囲の杭周土塊の体積Ｂとを説明する斜視図であり、（Ｂ）は、杭孔の体積Ａと杭周土塊の体積Ｂとを説明する平面図である。

【図3】（Ａ）は、杭孔と杭周土塊との体積比Ａ／Ｂを第１所定値としたときに、埋戻地盤を採取した試料の深度と一軸圧縮強度との関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、杭孔と杭周土塊との体積比Ａ／Ｂを第２所定値としたときに、埋戻地盤を採取した試料の深度と一軸圧縮強度との関係を示すグラフである。

【図4】埋戻地盤の強度と、杭孔と杭周土塊の体積比Ａ／Ｂとの関係を示すグラフである。

【図5】（Ａ）は、新設杭の掘削ロッドの偏心量を計測する方法を示す図であり、（Ｂ）は、掘削ロッドの芯の変位量と、新設杭の掘削部と既存杭の埋戻地盤とのラップ率との関係を示すグラフである。

【図6】（Ａ）は埋戻地盤の強度特性が周辺地盤の強度特性よりも大き過ぎて掘削精度を保持できない施工トラブルの掘削ロッドの動きを説明する説明図であり、（Ｂ）は埋戻地盤の強度特性が周辺地盤の強度特性よりも小さ過ぎて掘削精度を保持できない施工トラブルの掘削ロッドの動きを説明する説明図である。

【図7】第１実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法のサイクルタイムの一例を示す図である。

【図8】第２実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法のサイクルタイムの一例を示す図である。

【図9】既存杭の撤去工程と埋戻し工程を別の日に施工した場合に、埋戻地盤を採取した試料の深度と一軸圧縮強度との関係を示すグラフである。

【図10】第３実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法のサイクルタイムの一例を示す図である。

【図11】比較例の既存杭の撤去方法が適用される工程を（Ａ）～（Ｆ）に順番に示す工程図である。

【図12】（Ａ）は、比較例の既存杭の撤去方法において、既存杭を撤去する工程を示す断面図であり、（Ｂ）は、既存杭を撤去した後の状態を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。各図面において、本発明と関連性の低いものは図示を省略している。

【0015】

＜第１実施形態＞
第１実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法について説明する。

【0016】

[既存杭の撤去及び埋戻しの工程]
図１には、第１実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法が適用される工程が順番に示されている。

【0017】

図１（Ａ）に示すように、原地盤１００には既存杭１０が埋設されている。原地盤１００は、地盤の一例である。図１（Ｂ）に示すように、この埋設されている既存杭１０の周囲に筒状のケーシング１２を挿入し、既存杭１０と周辺地盤１０２との縁切りを行う。なわち、既存杭１０の周囲をケーシング１２で削孔する。周辺地盤１０２は、周辺土塊の一例である。

【0018】

図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）に示すように、ケーシング１２を引き抜いた後に、ワイヤー２０等を用いて既存杭１０を引き抜く（撤去工程）。なお、既存杭１０の周囲の周辺地盤１０２には、ケーシング１２を引き抜いた筒状部分１０４が形成されている。既存杭１０を引き抜く際、負圧発生による杭孔５０の壁５２の崩壊等を防ぐため、杭孔５０内の水位が一定となるように、水１２４を投入しながら既存杭１０を引き抜く（図１（Ｄ）参照）。杭孔５０は、杭抜き孔の一例である。

【0019】

例えば、水１２４は、杭孔５０の上方から供給チューブ１２５を用いて杭孔５０内に投入（すなわち、注入）する。既存杭１０を引き抜くときに杭孔５０の水位が低下すると、孔内土水圧が孔外土水圧（杭孔５０の外側の土水圧）よりも小さくなり、杭孔５０の壁５２の崩壊やボイリング等が発生する虞が高くなる。このため、既存杭１０を引き抜くときに、孔内土水圧と孔外土水圧とが同じになるように、杭孔５０に水を充填するようにしている。

【0020】

図１（Ｅ）及び図１（Ｆ）に示すように、セメントベントナイト水（以下、ＣＢ液という）１２０を注入しながら、オーガーロッド２００で筒状部分１０４付近の杭周土塊１１０（図１（Ｅ）参照）と杭孔５０に充填された水１２４とを混合撹拌して埋め戻す。これにより、埋戻地盤１３０（図１（Ｆ）参照）を構築する（埋戻し工程）。例えば、ＣＢ液１２０は、オーガーロッド２００の先端部から注入する。

【0021】

ＣＢ液１２０は、ベントナイトとセメントと水とを所定の割合で混合した液体である。ベントナイトは粘性があり、ＣＢ液のブリージングを抑制するために付与される。ここで、ＣＢ液１２０は、セメントミルクに添加剤を加えた液の一例である。セメントミルクとは、セメントと水を練り混ぜたものである。ベントナイトは、添加剤の一例である。なお、その他の添加剤として、増粘剤又はソーダ灰等を用いてもよい。

【0022】

本実施形態では、既存杭１０の周囲の土壌であって、ケーシング１２を引き抜いた筒状部分１０４付近を含んだ土壌を、杭周土塊１１０とする。杭周土塊１１０は、オーガーロッド２００（図１（Ｅ）及び図１（Ｆ）参照）で撹拌混合する地盤である。オーガーロッド２００のオーガー径（突出部分の外径）は、ケーシング１２の外径と同等又はケーシング１２の外径以上に設定されている。一例として、オーガーロッド２００のオーガー径は、ケーシング１２の外径以上に設定されており、杭周土塊１１０の外径は、ケーシング１２を引き抜いた筒状部分１０４の外径以上となっている図１（Ｅ）参照）。なお、杭周土塊１１０と杭孔５０に充填された水１２４とを攪拌混合したものを泥土１５０（図１（Ｅ）参照）とする。

【0023】

［施工サイクルタイムの一例]
次に、本実施形態の施工サイクルタイムの一例について説明する。図７に示すように、本実施形態では、既存杭１０の周囲のケーシング１２の削孔及び引き上げ、水投入による既存杭１０の引き抜きの後、ＣＢ液１２０を注入しながらオーガーロッド２００で混合撹拌して埋め戻す（図１（Ｂ）～（Ｆ）参照）。図７に示す例では、例えば、原地盤１００に埋設された既存杭１０の先端深度は、２０ｍ程度である。

【0024】

図７には、比較例の施工サイクルタイムの一例が示されている。この比較例は、図１１に示す比較例の既存杭の撤去方法と同様である。ここで、比較例の既存杭の撤去方法について簡単に説明する。図１１（Ａ）に示すように、原地盤１００には既存杭１０が埋設されている。図１１（Ｂ）に示すように、既存杭１０の周囲をケーシング１２で削孔し、既存杭１０と周辺地盤１０２との縁切りを行う。図１１（Ｃ）に示すように、ケーシング１２を引き抜き、その後、図１１（Ｄ）に示すように、ケーシング１２を用いて既存杭１０にワイヤー２０をセットする。そして、図１１（Ｅ）及び図１１（Ｆ）に示すように、充填材５００を注入しながら、既存杭１０を引き抜く。これにより、既存杭１０の撤去が完了する。この比較例の既存杭の撤去方法については、後に説明する。

【0025】

図７に示すように、比較例の既存杭の撤去方法では、既存杭１０の周囲のケーシング１２の削孔及び引き上げ、充填材５００の投入による既存杭１０の引き抜きを行っており、作業時間の合計は、約２．８時間である。

【0026】

これに対し、本実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法では、既存杭１０の引き抜き後に、埋戻し工程（図１（Ｅ）及び（Ｆ）参照）が付加されており、施工時間が比較例の施工時間よりも長くなる。本実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法では、すべての工程（図１（Ｂ）～（Ｆ）参照）を１日（すなわち、同日）に行う。作業時間の合計は、約４．９時間である。

【0027】

［杭抜き孔の体積と杭周土塊の体積との比]
次に、図１（Ｅ）の工程で杭孔５０の体積と杭周土塊１１０の体積との比について説明する。

【0028】

図２（Ａ）に示すように、オーガーロッド２００（図１（Ｅ）参照）で撹拌混合する範囲の地盤の体積は、杭孔５０の体積Ａ及び杭周土塊１１０の体積Ｂを加えた体積である。例えば、既存杭１０の杭径φ１とオーガーロッド２００のオーガー径φ２とから、杭孔５０の体積Ａと杭周土塊１１０の体積Ｂとを求める。図２（Ａ）では、既存杭１０の杭径φ１は、上下方向で同等であり、オーガー径φ２は、上下方向で同等であるが、これに限定されず、上下方向で変化していてもよい。

【0029】

さらに、杭孔５０の体積Ａと杭周土塊１１０の体積Ｂとの比である体積比Ａ／Ｂを求める（図２（Ｂ）参照）。

【0030】

埋戻地盤１３０の改良強度に及ぼす影響因子として、杭孔５０の体積Ａと杭周土塊１１０の体積Ｂとの体積比Ａ／Ｂが与える影響について確認する実験を行った。図３（Ａ）、（Ｂ）は、杭孔５０と杭周土塊１１０との体積比Ａ／Ｂを変えたときの埋戻地盤１３０を採取した試料の深度と一軸圧縮強度との関係を示すグラフである。図３（Ａ）では、採取した試料Ｎｏ.１～Ｎｏ.６について、埋戻地盤１３０の強度の深度分布を示している。図３（Ｂ）では、採取した試料Ｎｏ.７～Ｎｏ.１１について、埋戻地盤１３０の強度の深度分布を示している。

【0031】

図３（Ａ）では、杭孔５０と杭周土塊１１０との体積比Ａ／Ｂを０．６６～０．８０とし、ＣＢ液１２０の配合は水セメント比（ｗ／ｃ）を２５０％とする。図３（Ａ）に示すように、埋戻地盤１３０の強度の深度分布は、２００～６００ｋＮ／ｍ^２である。これに対し、図３（Ｂ）では、杭孔５０と杭周土塊１１０との体積比Ａ／Ｂを０．３３～０．４５とし、ＣＢ液１２０の配合は水セメント比（ｗ／ｃ）を３５０％とする。図３（Ｂ）に示すように、セメント量が少ない配合にもかかわらず、埋戻地盤１３０の強度の深度分布は、３００～８００ｋＮ／ｍ^２と２倍程度に増加する。このため、埋戻地盤１３０の改良強度に及ぼす影響因子として、杭孔５０の体積Ａと杭周土塊１１０の体積Ｂとの体積比Ａ／Ｂの影響が大きいことが分かる。

【0032】

次に、図３（Ａ）と同じ施工現場で採取した沖積粘性土に対し、杭孔５０の体積Ａと杭周土塊１１０の体積Ｂとの体積比Ａ／Ｂがソイルセメント強度に及ぼす影響について、ＣＢ液１２０の水セメント比（ｗ／ｃ）を変化させて確認する室内配合実験を行った。ＣＢ液１２０の配合は、水セメント比（ｗ／ｃ）を２５０～６００％、ベントナイトセメント比（Ｂ／ｃ）を１０～２０％とする。この実験では、ＣＢ液１２０の注入率、すなわち埋戻地盤１３０に対するＣＢ液１２０の体積割合（ｐ）を５０～１００％に変化させた。

【0033】

図４は、一例として、ＣＢ液１２０の注入率を７５％とした場合の体積比Ａ／Ｂと埋戻地盤１３０の強度（改良強度）ｑｕとの関係を示すグラフである。図４に示すように、ＣＢ液１２０の水セメント比によって差はあるものの、体積比Ａ/Ｂが小さくなると、埋戻地盤１３０の強度ｑｕは著しく増加することが分かる。

【0034】

埋戻地盤１３０の強度ｑｕは、図６に示す新設杭の掘削ロッドの偏心トラブルが発生しにくいという観点から、２００ｋＮ／ｍ^２以上４００ｋＮ／ｍ^２以下が好ましい。このため、図４に示すグラフから、埋戻地盤１３０の強度ｑｕが上記範囲となるように、杭孔５０の体積Ａと杭周土塊１１０の体積Ｂとの体積比Ａ／Ｂを設定することが好ましい。このような観点から、杭孔５０の体積Ａと杭周土塊１１０の体積Ｂとの体積比Ａ／Ｂは、０．２５以上１．００以下であることが好ましく、０．３０以上０．９５以下であることがより好ましく、０．３５以上０．９０以下であることがさらに好ましい。本実施形態では、杭孔５０の体積Ａと杭周土塊１１０の体積Ｂとの体積比Ａ／Ｂは、０．２５以上１．００以下に設定する。

【0035】

ここで、埋戻地盤１３０の近傍に新しく新設杭を打つために掘削ロッド２２０で掘削する際の掘削ロッド２２０の偏心トラブルについて説明する。図６（Ａ）に示すように、埋戻地盤１３０の強度特性が周辺地盤１０２の強度特性よりも大きい場合、埋戻地盤１３０の近傍を掘削ロッド２２０で掘削すると、掘削ロッド２２０が埋戻地盤１３０から逸れて削孔精度が落ちてしまう虞がある。或いは、図６（Ｂ）のように埋戻地盤１３０の強度特性が周辺地盤１０２の強度特性よりも小さい場合、埋戻地盤１３０の近傍を掘削ロッド２２０で掘削すると、掘削ロッド２２０が埋戻地盤１３０に寄って削孔精度が落ちていく虞がある。

【0036】

図５（Ａ）は、埋戻地盤１３０の近傍を掘削ロッド２２０で掘削する際に、掘削ロッド２２０の変位量を計測する方法を示す図である。図５（Ａ）に示すように、掘削ロッド２２０で掘削される掘削部１６０の上部付近の掘削ロッド２２０の芯（掘削芯）の変位を測定装置２３０で計測することで、掘削ロッド２２０の変位量（すなわち、掘削ロッド２２０の偏心量）を計測する。

【0037】

図５（Ｂ）は、新設杭の掘削部１６０と埋戻地盤１３０のラップ率と、掘削ロッド２２０（掘削芯）の変位量との関係を示すグラフである。ラップ率は、「新設杭の掘削部と埋戻地盤１３０のラップ量／新設杭の掘削径×１００」の式で求めた値である。

【0038】

図５（Ｂ）に示すように、本実施形態では、掘削ロッド２２０の変位量が許容値以内となることが確認された。本実施形態では、杭孔５０の体積Ａと杭周土塊１１０の体積Ｂとの体積比Ａ／Ｂは、０．２５以上１．００以下に設定されていることで、埋戻地盤１３０の強度ｑｕを２００ｋＮ／ｍ^２以上４００ｋＮ／ｍ^２以下に制御でき、掘削ロッド２２０の偏心トラブルが抑制されると考えらえる。

【0039】

＜作用及び効果＞
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

【0040】

本実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法は、原地盤１００に埋設された既存杭１０の周囲をケーシング１２で削孔し、周辺地盤１０２と既存杭１０を縁切りして、既存杭１０を引き抜く撤去工程を有する（図１（Ａ）～（Ｄ）参照）。さらに、本実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法は、既存杭１０を引き抜いた後の杭孔５０へオーガーロッド２００を用いて、ＣＢ液１２０を注入しながら杭周土塊１１０と杭孔５０に充填された水１２４とを混合撹拌して埋め戻しする埋戻し工程を有する（図１（Ｅ）及び図１（Ｆ）参照）。

【0041】

このため、本実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法では、オーガーロッド２００を用いて混合撹拌して埋め戻した埋戻地盤１３０の空洞化や未固化部分が発生しにくく、深さ方向に均一な強度の埋戻地盤１３０を造成できる。

【0042】

また、本実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法では、杭孔５０の体積Ａと既存杭１０の引き抜き後に混合撹拌する範囲の杭周土塊１１０の体積Ｂとの体積比Ａ／Ｂは、０．２５以上１．００以下である。

【0043】

このため、本実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法では、杭孔５０の体積Ａと杭周土塊１１０の体積Ｂとの体積比Ａ／Ｂを、０．２５以上１．００以下とすることで、埋戻地盤１３０の強度が所望の埋戻し強度となり、その後、新設杭を打つための掘削ロッド２２０の偏心トラブルを低減できる。

【0044】

すなわち、杭孔５０の体積Ａと杭周土塊１１０の体積Ｂとの体積比Ａ／Ｂが０．２５より小さいと、図６（Ａ）に示すように、埋戻地盤１３０の強度が高くなり、新設杭の掘削ロッド２２０が埋戻地盤１３０から逃げて偏心する可能性がある。また、杭孔５０の体積Ａと杭周土塊１１０の体積Ｂとの体積比Ａ／Ｂが１．００より大きいと、図６（Ｂ）に示すように、埋戻地盤１３０の強度が低くなり、新設杭の掘削ロッド２２０が埋戻地盤１３０へ寄ってきて偏心する可能性がある。

【0045】

ここで、図１１に示す比較例の既存杭の撤去方法について説明する。上記したように比較例の既存杭の撤去方法では、図１１（Ｂ）に示すように、原地盤１００に埋設された既存杭１０の周囲をケーシング１２で削孔し、既存杭１０と周辺地盤１０２との縁切りを行う。そして、図１１（Ｃ）に示すように、ケーシング１２を引き抜いた後、図１１（Ｄ）に示すように、ケーシング１２を用いて既存杭１０にワイヤー２０をセットする。図１１（Ｅ）及び図１１（Ｆ）に示すように、充填材５００を注入しながら、既存杭１０を引き抜く。これにより、既存杭１０の撤去が完了する。

【0046】

図１２（Ａ）に示すように、既存杭１０を引き抜く際には、例えば、既存杭１０の引き上げ速度を調整し、既存杭１０を引き上げながら、引き抜き上部の杭孔５１０の側方から充填材５００を流し込む。充填材５００として、例えば、セメントミルク又は流動化処理土などが用いられる。このような充填材５００の注入方法では、既存杭１０を引き上げる際に杭孔５１０にできる負圧空間に周囲の土砂や泥水が引き込まれながら入っていく場合がある。

【0047】

既存杭１０を引き抜く際には、図１２（Ｂ）に示すように、まず杭孔５１０の底周囲に堆積している土砂が入り込み、杭孔５１０の最下部に杭周堆積土５０２が堆積する。次に、杭孔５１０の杭周堆積土５０２の上部に削孔泥水５０４が入り込む。次に、杭孔５１０の削孔泥水５０４の上部に削孔泥水５０４と充填材５００が入り混じった混合物５０６が入り込み、この混合物５０６の上部に充填材５００が入り込む。このため、既存杭１０を抜き終わった段階で、杭孔５１０の中は、最下部から上方側に向かって、杭周堆積土５０２、削孔泥水５０４、混合物５０６、充填材５００の４層構造となる。このため、杭孔５１０の中に未固化部分などが発生しやすく、深さ方向に強度が不均一になりやすい。

【0048】

これに対し、本実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法では、既存杭１０を引き抜いた後の杭孔５０へオーガーロッド２００を用いて、ＣＢ液１２０を注入しながら杭周土塊１１０と杭孔５０に充填された水１２４とを混合撹拌して埋め戻し、埋戻地盤１３０を構築する（図１（Ｅ）及び図１（Ｆ）参照）。このため、本実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法では、埋戻地盤１３０の空洞化や未固化部分が発生しにくく、深さ方向に均一な強度の埋戻地盤１３０を造成できる。

【0049】

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

【0050】

図８は、第２実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法の施工サイクルタイムの一例を示す図である。第２実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法では、既存杭１０を引き抜く撤去工程（図１（Ａ）～（Ｄ）参照）と、既存杭１０を引き抜いた後の埋戻し工程（図１（Ｅ）及び図１（Ｆ）参照）は、第１実施形態と同様である。

【0051】

図８に示されるように、第２実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法では、撤去工程（図１（Ａ）～（Ｄ）参照）と、埋戻し工程（図１（Ｅ）及び図１（Ｆ）参照）とを別の日に施工する。

【0052】

図８に示すように、第２実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法では、比較例と比べて、既存杭１０の杭抜き後に、ＣＢ液１２０を注入しながらオーガーロッド２００により混合撹拌して埋め戻す埋戻し工程が付加されるため、比較例の施工時間よりも施工時間が長くなる。このため、例えば、既存杭１０の先端深度が３０ｍを超えるような長尺な既存杭１０を撤去する場合、一日（作業時間が約８時間）では埋戻しが完了しないことが想定される。

【0053】

例えば、既存杭１０の撤去工程と、既存杭１０を引き抜いた後の埋戻し工程とを別の日に施工する場合、２日目に杭孔５０内で杭周土塊１１０が剥離及び沈降して、杭孔５０の深さ方向に堆積する可能性がある。

【0054】

図９は、既存杭１０の撤去工程と既存杭１０の撤去後の埋戻し工程とを別の日に施工したときの埋戻地盤１３０を採取した試料の深度と一軸圧縮強度との関係を示すグラフである。図９では、採取した試料Ｎｏ.１２～Ｎｏ.１４について、埋戻地盤１３０の強度の深度分布を示している。ＣＢ液１２０の配合は水セメント比（ｗ／ｃ）を２５０％とする。図９に示すように、埋戻地盤１３０の強度の深度分布は、４００～１０００ｋＮ／ｍ^２である。また、撤去工程と埋戻し工程とを別の日に施工した場合は、図３（Ａ）に示す第１実施形態（同日施工）の埋戻地盤１３０の強度の深度分布と比較して、杭周土塊の沈降及び堆積により、埋戻地盤１３０の強度が深さ方向に増大してしまう。

【0055】

図８に示すように、第２実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法では、撤去工程と埋戻し工程とを別の日に施工するとき、埋戻し工程を施工する前に、オーガーロッド２００を用いて、杭孔５０の全深度に亘り反復撹拌を行う。図８では、一例として、２日目の最初に、オーガーロッド２００を用いて、杭孔５０の全深度に亘り反復撹拌を行っている。その他の工程は、第１実施形態の工程を同様である。

【0056】

第２実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法では、既存杭１０の撤去工程と既存杭１０の撤去後の埋戻し工程とを別の日に施工するとき、埋戻し工程を施工する前に、オーガーロッド２００を用いて、杭孔５０の全深度に亘り反復撹拌を行う。このため、既存杭１０を引き抜いた後に既存杭１０の周囲の土塊の剥離又は沈降により泥土分布の偏在が生じても、オーガーロッド２００を用いて杭孔５０の全深度に亘り反復撹拌を行うことで、埋戻地盤１３０の強度の深さ方向のばらつきを抑制できる。

【0057】

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法について説明する。なお、前述した第１及び第２実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

【0058】

図１０は、第３実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法の施工サイクルタイムの一例を示す図である。図１０に示すように、第３実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法では、撤去工程と埋戻し工程とを別の日に施工するとき、埋戻し工程の途中に、オーガーロッド２００を用いて、杭孔５０の全深度に亘り反復撹拌を行う。図１０では、一例として、２日目の埋戻し工程の途中（例えば、埋戻し工程の中間付近）で、オーガーロッド２００を用いて、杭孔５０の深さ方向の大部分の領域（すなわち、オーガーロッド２００の反復長を大きくして）、反復撹拌を行っている。本実施形態では、第２実施形態のオーガーロッド２００の反復回数よりも、オーガーロッド２００の反復回数を増やしている。例えば、杭孔５０の深さ方向の８割以上の領域で反復撹拌を行っている。その他の工程は、第１実施形態の工程を同様である。

【0059】

第２実施形態の既存杭の撤去及び埋戻し方法では、既存杭１０の撤去工程と既存杭１０の撤去後の埋戻し工程とを別の日に施工するとき、埋戻し工程の途中に、オーガーロッド２００を用いて、杭孔５０の深さ方向に反復撹拌を行う。このため、既存杭１０を引き抜いた後に既存杭１０の周囲の土塊の剥離又は沈降により泥土分布の偏在が生じても、オーガーロッド２００を用いて杭孔５０の深さ方向に反復撹拌を行うことで、埋戻地盤１３０の強度の深さ方向のばらつきを抑制できる。

【0060】

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

【0061】

例えば、上記第１～第３実施形態では、杭孔５０の体積Ａと杭周土塊１１０の体積Ｂとの体積比Ａ／Ｂは、既存杭１０の杭径φ１とオーガーロッド２００のオーガー径φ２とから求めたが、これに限定されるものではない。例えば、既存杭１０を引き抜いた後の杭孔５０の直径を実測して水１２４の体積を求めてもよい。

【0062】

また、上記第１～第３実施形態では、埋戻し工程でＣＢ液１２０を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、ＣＢ液１２０に代えて、セメントミルク又はセメントミルクに他の添加剤（増粘剤など）を加えた液等を用いてもよい。また、ＣＢ液１２０の注入方法は、上記第１～第３実施形態に限定されるものではなく、例えば、オーガーロッドを用いずに、上から投入し、その後オーガーロッドで混合撹拌してもよい。

【0063】

上記第２及び第３実施形態では、埋戻し工程を施工する前に、又は埋戻し工程の途中に、オーガーロッド２００を用いて、杭孔５０の深さ方向に反復撹拌したが、反復撹拌させる杭孔５０の深さ方向の長さや反復撹拌の回数は変更可能である。

【0064】

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。複数の実施形態及び変形例等は、適宜、組み合わされて実施可能である。

【符号の説明】

【0065】

１０ 既存杭
１２ ケーシング
５０ 杭孔（杭抜き孔）
１００ 原地盤（地盤）
１０２ 周辺地盤（周辺土塊）
１１０ 杭周土塊
１２０ ＣＢ液（セメントミルクに添加剤を加えた液）
１２４ 水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】