JPH02104812A

JPH02104812A - 地盤補強兼用ドレーンパイプ

Info

Publication number: JPH02104812A
Application number: JP25791988A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Sakamoto; 坂本　佳一
Original assignee: ZENITAKAGUMI KK; Zenitaka Corp
Current assignee: ZENITAKAGUMI KK; Zenitaka Corp
Priority date: 1988-10-13
Filing date: 1988-10-13
Publication date: 1990-04-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は地盤の補強改良工法に係り、特に軟弱地盤上に
道路や構造物等を築造する場合の地盤の補強改良に関す
る。

〔従来の技術〕

軟弱地盤の問題点は、以下の２点にある。

■支持力が小さく地盤破壊を生じる。

■過大な沈下や変形により機能上の支障が生じる。

これらの問題点を解決するために、土の強度増加を主眼
とした、土の体積変化特性を改善しようとする各種工法
が用いられている。その改良原理と代表的工法を以下に
示す。

（１）サンドドレーン、ペーパードレーン工法。

脱水を目的としたもので、粘性土を対象とし、脱水によ
り強度増加、沈下吸収を図るもので。

プレロード、ウェルポイントなどと併用して使用する。

（２）サンドコンパクション工法。

脱水及び締固めを目的としたもので、粘性土、砂質土両
方に適用でき、脱水効果と締固め効果の両方の特性を有
する。

（３）砕石ドレーンパイル工法。

排水及び排水路の確保を目的とする。

（４）その他、地盤の硬化を目的とするケミコパイル工
法、深層の混合同化を目的として深層まで原位置上と撹
拌混合して固化させるＣＤＭ、ＤＪＭ工法、地盤中の深
層まで材料を注入し固化させるＣＣＰ、ＪＳＯ、ジェッ
トグラウド工法等がある。

上記工法のうち、サンドドレーン、ペーパードレーンあ
るいは砕石ドレーン等のバーチカルドレーン系に着目し
、その原理の詳細を示す。

バーチカルドレーン工法は、第７図に示すように、軟弱
地盤２中に適当な間隔で透水性の良い材料からなるサン
ドドレーン４等の鉛直排水柱（バーチカルドレーン）を
打設し、軟弱層の圧密排水距離を短かくすることによっ
て、圧密の促進を図ろうとするものである。図中矢印６
は水圧による地下水の浸出を示す。

その施工方法は、第８図に示すように、ケーシング８と
して中空管を位置決めして（ｌｉｉｉｉ中Ａ）軟弱地盤
２に挿入しく図中Ｂ）、その後透水性の良い材料（砂１
０）を投入しく図中Ｃ）、空気圧を与えつつ先端のシュ
ー１２を開き、ケーシング８を引抜いて（図中Ｄ）透水
性材料のみの鉛直排水柱（サンドドレーン４）を造って
いる（図中Ｅ）。

尚図中１４は砂投入口、１６はエアー供給口。

１８はサンドマット（敷砂）である。

このような柱径ｄｗのサンドドレーン４を適当な間隔ｄ
で第９図の（Ａ）に示すような正三角形配置あるいは（
Ｂ）に示すような正方形配置などによって施工する。

第１０図はサンドドレーン４の施工後の状態を示し、２
０は上載荷重である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこのような工法は、地盤の体積変化特性を
改善し、強度増加を図るためには上載荷重を必要とし、
単独での改良効果があるものではない。

即ち、バーチカルドレーン工法の目的は、圧密を促進し
て、早く上部荷重に耐えられる地盤に改良しようという
ことにあるが、しかし、脱水・排水という原理のみでは
急速施工（工期の短縮）には限界があるという問題点が
あった。

また、ケーシング引抜き後の排水柱が、設計どおりの柱
径を維持できないなど、その連続性に不安が生じる恐れ
もあった。

本発明の目的は、排水柱に脱水・排水の機能の他に、直
接単独で改良効果を発揮する地盤補強効果をも付加して
、より急速な施工が可能となる地盤補強兼用ドレーンパ
イプ及び地盤補強改良工法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明のパイプは。

軟弱地盤中に打設するパイプであって、管壁に複数の水
抜き用孔を配設し、たものであり、内部を砂・礫あるい
は合成樹脂製フィルターなどの透水性の高い材料で充填
したものである。

また本発明の方法は、このパイプを軟弱地盤中に打設す
る工法である。パイプ内部を予め透水性材料によって充
填してもよいし、打設中あるいは打設後に充填すること
もできる。

〔作用〕

上記の構成によれば、軟弱地盤中の地下水がパイプの水
抜き用孔から浸出して軟弱地盤の脱水・排水作用があり
、排水柱の連続性、径なども保持される。

また、パイプが補強材としても作用し、土との相互作用
によって土塊全体の強度を高めることができる。

〔実施例〕以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。

尚従来例の図面と同一内容の部分は同一符号を附してそ
の説明を省略する。

第１図は本発明の一実施例を示すパイプ１００で、直径
５０Ｉｌａの単管に複数の細孔】−０２を開けたもので
ある。このパイプ１００を軟弱地盤２に鉛直方向に打ち
込み、内部に良質の砂１０あるいは礫あるいは合成樹脂
製フィルターなどを充填し透水性を高める。

地下水は図中の矢印６のように細孔１０２から浸出し、
またパイプ〕、００は周辺の土との相互作用によって図
中の矢印１０４に示す周辺摩擦力、矢印１０６１こ示す
先端支持力等番こよって補強材として作用する。

第２図は」；記実施例のパイプ１００を粘土地盤に適用
した工法の実施例で、沖積層の軟弱地盤２上に敷砂１８
を敷き、その上からパイプ１００を打設し５段階盛土施
工を実施したものである。

盛土】−０８の法Ｔ１１１　Ｑ、法尻１１２を含む端部
１１４は、パイプ１００の引張抵抗によって補強し、斜
面の安定を図ったものである７この場合、パイプＪ−０
０の打込み方向は鉛直に限定する必要はない。

盛土Ｊ７０８の中央部１１．６の補強はパイプ１００の
圧縮抵抗によって沈下量を抑制するものである。尚図中
、１１８は辷り面、１２０は洪積層の地山、矢印１２２
は荷重の方向な示す。

第３図は構造物下部地盤における引張補強を目的とした
パイプ１−００の最適挿入方向を示したもので。辷り面
１１８の破壊に抵抗するものである。

これらの実施例によハば、次のような作用効果がある。

（１）排水柱としての脱水・排水作用。

従来の排水柱と比較して、有孔バイブを用いることによ
って連続性、柱径などがより確実なものとなる。

（２）地盤補強材としての作用。

土とパイプどの相互作用によって土塊全体の強度を高め
る。

第４図は地盤に鉛直方向にパイプ１００を打込んだ場合
の圧縮補強材としての例であるが、パイプ】００の上端
に加わる圧縮力をＱＴとすると、パイプ１００の表面の
せん断路力τと先端支持力Ｑ１１とににって、パイプ１
００にかかる圧縮力Ｃは中間部で最大圧縮力ＣＩＩＡＭ
となる７それぞれのパイプは圧縮補強材として地盤２の
強度を高める。

１２４は上載荷重がフーチングの例である。

また第５図はパイプ１００を引張補強材に用いた一例で
あるが、図中のグラフに示すようにパイプ１００に加わ
る引張力′ｒは辷り面１１８と交わる位置で最大引張力
Ｔｍａｘとなり、パイプ１００の表面のせん断路力τに
よって引張補強材として働くのである２尚１２Ｇはよう
壁、ＴＯは材のよう壁部に生じる引張力、Ｑは材の長さ
を示す。

第６図はパイプ１，００をフーチング１，２４の直下に
水平に施工した場合の作用の説明図であるが。

この場合はパイプ１００に加わる引張力は材の中央で最
大どなる。

これらのようにパイプ１００は軟弱地盤の補強材として
用いることができる。

（３）沈下量の減少。

上記補強材としての作用により、上載荷重の一部がパ。

イブ１００以下の地盤に伝達され、軟弱層地盤に作用す
る荷重を軽減することができるので、圧密沈下量を減少
することができる。

（４）急速施工が可能となる。

補強材としての作用により、本実施例のバイブ打設直後
に補強上としての強度増加が得られるので、上載荷重を
大きくかけることができる（急速施工）。また、この上
載荷重の一部はパイプ］、　ＯＯの先端支持力により負
担さ扛るので、その分さらに大きくかけることができ、
急速施工へとつながる。

（５）砂地盤への適用ができる。

軟弱な砂地盤で問題となるのは、地震時における液状化
である。液状化現象に対して１本実施例のパイプを設置
し、その脱水・排水作用によって過剰間隙水圧の発生を
抑えることができる。

〔発明の効果〕

上述のとおり本発明によれば、以下のような効果がある
。

（１）軟弱地盤での脱水・排水及び補強を同時にするこ
とができるので、急速な施工が可能となる。

（２）ケーシングの引抜き作業がないので施工性がよい
。

（３）急速な施工と施工性の良さに比較して、従来工法
より経済性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本ｉ明の一実施例を示す説明図、第２図は工法
の実施例を示す説明図、第３図は工法の他の実施例を示
す説明図、第４図ないし第６図は実施例の作用を示す説
明図５第７図は従来例の説明図、第８図ないし第１０図
は従来工法を示す説明図である。２・・・軟弱地盤、　　４・・・サンドドレーン、１０
・・・砂、　　　　　１０ｏ・・・パイプ、１０２・・
・細孔、　　１０４・・・摩擦力、１０６・・・支持力
、　　１０８・・・盛土。１１８・・・辷り面。

Claims

【特許請求の範囲】１、軟弱地盤中に打設するパイプであって、管壁に複数
の水抜き用孔を配設した地盤補強兼用ドレーンパイプ。２、前記パイプは内部を砂・礫あるいは合成樹脂製フィ
ルターなどの透水性の高い材料で充填したものである請
求項１記載の地盤補強兼用ドレーンパイプ。３、前記パイプは直径４０ないし１５０ｍｍのものであ
る請求項１又は２記載の地盤補強兼用ドレーンパイプ。４、請求項１、２又は３記載の地盤補強兼用ドレーンパ
イプを軟弱地盤中に打設する地盤補強改良工法。５、請求項１記載の地盤補強兼用ドレーンパイプを軟弱
地盤中に打設しながら、該パイプの内部を透水性材料に
よって充填する地盤補強改良工法。６、請求項１記載の地盤補強兼用ドレーンパイプを軟弱
地盤中に打設後、該パイプの内部を透水性材料によって
充填する地盤補強改良工法。