JP2501063Y2 - 砂杭の共上がり監視装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、袋体を有するサンドドレーン工法、あるい
は一般のサンドドレーン工法における砂杭の共上がりを
監視する装置に関するものである。

［従来の技術］ 軟弱な地盤を改良する工法として広く一般に用いられ
ているサンドドレーン工法では、第５図に示すように、
地盤Ｅに先端部に開閉弁２の付いた中空の鋼製ケーシン
グ１を打ち込み、上部から砂12を投入して蓋３をし、圧
縮空気を送入することによりケーシング１内部に空気圧
を作用させながらケーシングパイプを引き抜き、砂杭Ｓ
を地盤Ｅの中に形成する方法が採用されてきた。

しかし、ケーシング１を引き抜く際に、投入された砂
12とケーシング１の内面には摩擦力が作用するので、空
気圧が小さい場合や、湿った砂、シルト分を多量に含み
摩擦抵抗の大きい砂が用いられる場合には、ケーシング
１と砂12とが分離されずに同時に引き上げられるという
共上がりが生じ、設計通りのサンドドレーンが形成出来
ない事態が生じていた。

一方、サンドドレーンの連続性を確保するためにケー
シング内部に袋体を投入した袋詰めサンドドレーン法に
あっても同様の共上がり現象が起きる。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら従来においては、このような共上がり現
象をケーシングを引き抜くときに事前に感知する方法等
が無く、施工中に共上がりを防止するための手段が取れ
なかった。

［課題を解決するための手段］ そこで、本考案者は上記の問題を解決するため鋭意検
討を行なった結果、ケーシング引き抜き時にサンドドレ
ーンの杭頭部の上下動を監視することにより共上がり現
象を事前に察知し、空気圧の調整、ケーシングに作用さ
せる振動数の調整、ケーシング引き抜きスピードの調整
を行い、砂杭の共上がりの防止を行なうことを目的とす
る監視装置を考案した。

即ち本考案は、空気圧を利用して地盤内にドレーン材
を打設する工法において、ケーシング上部に貫通孔を設
け、該貫通孔を介してドレーン材頂部とケーシング外部
に設けた距離計の間をワイヤにて接続するとともに、該
ワイヤの中間にゴム状物質からなる内圧を利用した気密
保持弁を取付け、該気密保持弁により該貫通孔をケーシ
ング内側より閉塞するようにした砂杭の共上がり監視装
置を提供するものである。

また、本考案の装置によれば、距離計にアナログ又は
デジタル記録計を接続することにより、砂杭の打設総長
の計測および積算集計が可能となる。

［作用］ 本考案装置の作用を第１図に従って説明する。

本考案においては、ケーシング１内に充填された砂12
の頂部に分銅15を配置し、分銅15からワイヤ8,10を引き
出し、ケーシング１上部の貫通孔６を介してケーシング
１外部に設置した距離計11に接続する。

このように構成することにより、ケーシング１を引抜
く際に、ケーシング１と砂杭12の頂部との距離の変動を
連続的に記録し、オペレータが変動量を監視することに
よって、砂杭の共上がりを察知することができる。

ここで、分銅15と距離計11を貫通孔６を介して連結す
るワイヤは、分銅15から気密保持弁７までを接続するワ
イヤ８と、気密保持弁７から距離計11までを接続するワ
イヤ10とからなる。

従って、ドレーン材（サンドドレーン）を打設するた
めにケーシング１内部に砂12を投入し、分銅15を砂杭頭
部（頂部）に設置した後、ケーシングの蓋３を閉めて、
ケーシング１内に圧縮空気により圧力を作用させると、
ワイヤ8,10に取付けた気密保持弁７が空気圧力によって
ケーシング１上部を貫通する貫通孔６を閉鎖するので、
ドレーン材（サンドドレーン）を押し出すのに必要な空
気圧が保持される。

ケーシング１が徐々に引き上げられ、ケーシング１内
の砂12が押出されると、砂杭頭部に設置した分銅15も同
時に押し下げられ、距離計11に連結するワイヤ8,10を引
き出す。そして、引き出されたワイヤ8,10の長さと、ケ
ーシング１の引き上げ長さを計測し、その差を自動的に
計測することにより、砂杭の共上がりを監視することが
できる。

また本考案では、分銅15の低下によって気密保持弁７
が開放され、貫通孔６からケーシング１内の空気が外部
に漏洩し、ケーシング１内部の空気圧が低下することに
なるが、圧力の低下は、内部の砂12とケーシング１の摩
擦が切れた状態で生じるようになっているので、砂を押
し出す空気圧は充分確保される。

［実施例］ 次に、本考案を図示の実施例によって更に詳細に説明
するが、本考案はこれらの実施例に限られるものではな
い。

第１図は本考案の一実施例を示すもので、（ａ）は本
考案装置の概要を示す断面図、（ｂ）は地盤にケーシン
グを打設した状態を示す断面図である。

また第２図、第３図（ａ）（ｂ）及び第４図は本考案装
置を用いたサンドドレーン打設工法を示す概略説明図で
ある。

図において、１は砂杭を打設するためのケーシング、
２はケーシング先端の開閉弁、３は気密保持用の蓋、４
は圧力空気送入孔、５は圧力空気開閉弁、６は計測ワイ
ヤ貫通孔、７は気密保持弁、８は計測ワイヤ、10は計測
ワイヤ、11はワイヤ引出し長さ計測器（距離計）、12は
ケーシングに投入された砂（あるいは砂杭）、13は空気
圧、14はケ−シングと砂の摩擦力、15は分銅、16は袋体
を夫々示す。

砂杭の形成に当っては、まず、第２図に示すように、
ケーシング１の先端の開閉弁２を閉じ、ケーシング１を
地盤Ｅに打設する。

次に、第３図（ａ）に示す如く、ケーシング１に砂12
を投入するが、このとき、第３図（ｂ）のように砂12を
袋体16に詰めてケーシング１に投入する場合もある。

砂12のケーシング１内への投入が終了すると、計測ワ
イヤ８の先端にある分銅15を、砂杭12の頭部に配置し
て、ケーシング１上部に設けた気密保持蓋３を閉じる。

この後、圧力開閉弁５を開き、圧力空気を圧力空気送
入孔４を通してケーシング１内に送ると、送入された空
気の圧力がケーシング１上部の空間に作用し、気密保持
弁（例えばゴムボール）７は貫通孔６を塞ぎ、空気圧は
所定の圧力まで保持される。

第６図に気密保持弁７の一例を示す。

すなわち、球形の気密保持ボール７′を計測ワイヤ８
及び計測ワイヤ10を連結するように取付け、しかもその
取付けはワイヤ定着アンカー17などにより、ワイヤ離脱
を防ぐように構成されている。又、貫通孔６の内側部18
は、気密保持ボール７′との密着性が容易となるよう半
球状にくりぬかれて形成される。なお、19は計測ワイヤ
10を保護するためのガイドパイプである。

このようにして空気圧が５〜7kg/cm²に達した後、第
４図に示すように、静かにケーシング１を引き抜く。

砂杭12がケーシング１の先端から押し出されれば、計
測ワイヤ8,10も同時に引き出されるので、距離計11にお
いてケーシング１の引抜き長さを計測した値から計測ワ
イヤ8,10の長さを差引くことにより、砂杭の変動量を求
め、共上がり現象の有無を知ることができる。

なお、ケーシング１内に作用する空気圧13よりも摩擦
力14の方が大きい場合には、砂杭12はケーシング１先端
から押し出されずにケーシング１とともに引き上げら
れ、正常な砂杭を形成することが出来ない。

この場合、計測ワイヤ8,10も同時に引き上げられるの
で、ケーシング１を引き上げても、計測ワイヤ8,10は作
動しないので、共上がりが生じていることが判る。

このように共上がりが生じた時には、ケーシング１を
打ち込むためにケーシング１に取付けられている起振器
を作動させ振動量を調節し、砂とケーシングに作用する
摩擦を低下させる方法、あるいは空気圧を増加させる方
法、ケーシング１の引き上げスピードを落とす方法等の
処置を取って、砂杭の共上がりを防止することが出来
る。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によれば、砂杭の共上が
り現象を察知し、砂杭の打ち直しによる損失を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すもので、（ａ）は本考
案装置の概要を示す断面図、（ｂ）は地盤にケーシング
を打設した状態を示す断面図、第２図、第３図（ａ）
（ｂ）及び第４図はそれぞれ本考案装置を用いたサンド
ドレーン打設工法を示す概略説明図、第５図は一般的な
サンドドレーン工法を示す説明図、第６図は気密保持弁
の一例を示す断面説明図である。 １……ケーシング、２……開閉弁、３……蓋、４……圧
力空気送入孔、５……圧力空気開閉弁、６……貫通孔、
７……気密保持弁、８……計測ワイヤ、10……計測ワイ
ヤ、11……ワイヤ引出し長さ計測器（距離計）、12……
砂、13……空気圧、14……ケーシングと砂の摩擦力、15
……分銅、16……袋体、17……ワイヤ定着アンカー、18
……貫通孔の内側部、19……ガイドパイプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平１−90834（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−115710（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】空気圧を利用して地盤内にドレーン材を打
   設する工法において、ケーシング上部に貫通孔を設け、
   該貫通孔を介してドレーン材頂部とケーシング外部に設
   けた距離計の間をワイヤにて接続するとともに、該ワイ
   ヤの中間にゴム状物質からなる内圧を利用した気密保持
   弁を取付け、該気密保持弁により該貫通孔をケーシング
   内側より閉塞するようにしたことを特徴とする砂杭の共
   上がり監視装置。