JPH03217513A - バーチカルドレーン工法 - Google Patents

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、地盤改良工法に関する。より詳しくは、バー
チカルドレーン工法の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、軟弱地盤、特に粘性土の地盤改良工法として、サ
ンドドレーン工法やペーパドレーン工法などのバーチカ
ルドレーン工法が知られている。

バーチカルドレーン工法とは、砂やボード状の厚紙ある
いは不織布などの吸水性を有する材料を地盤中に垂直に
挿入し透水層まで到達せしめる工法である。この工法に
より、地盤中に吸水性材料から成る垂直方向の排水路（
ドレーン）が形成される。地盤中の水分は、このドレー
ンに絞り出されるようにして排水される。この排水に伴
い、地盤の圧密か促進される。

このドレーンの地表面における配置間隔を密にすること
、あるいは地表面に土砂等による荷重を載荷するプレロ
ードエ法との併用などにより、地盤の圧密効果をさらに
高めることができる。このバーチカルドレーンエ法は、
特に含水比の高い粘性土地盤に用いると効果的である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来のバーチカルドレーン工法においては
、所要の圧密量を得るためには、ドレーンの配置間隔等
にもよるが、通常１００日程度の期間が必要であった。

一方、土木工事においては、地盤上に構築される構造物
を早期に供用することが要求される。また、工事費につ
いても工期が支配することが多く、工期が短縮されるこ
とによる工事費低減の効果は大きい。したがって、基礎
工事における地盤改良工事の工期を短縮するメリットは
少なくない。

けれども、従来のバーチカルドレーンエ法では、圧密時
間はドレーンの配置間隔が密になるほど短くなるとはい
え、ドレーンの本数を無制限に増すことは経済上得策で
ないという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、ドレーンの配置間隔をあまり密にしなくとも
排水・圧密効果を向上しうるバーチカルドレーンエ法を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明は、地表面から地盤
中の透水層に向けて第１掘削孔を掘削する第１工程と、
前記第１掘削孔の内部に吸水性を有する第１ドレーン材
料を挿入する第２工程と、前記第１掘削孔の任意の部分
と交差するように第２掘削孔を掘削する第３工程と、前
記第２掘削孔の内部に吸水性を有する第２ドレーン材料
を挿入する第４工程とを含んで構成する。

〔作用〕

上記構成を有する本発明によれば、第１ドレーンあるい
は第２ドレーンの一方を主ドレーンとして地表面から地
盤中の透水層に到達せしめ、他のドレーンを主ドレーン
の途中から分岐させることができる。このことにより、
地盤中に垂直方向のドレーンのみならず、水平もしくは
斜め方向のドレーンを形成することができる。

一般に、粘土層はその堆積過程から、地盤水平方向の透
水係数が地盤垂直方向の透水係数よりも大きいものが多
い。したがって、水平方向成分を有するドレーンを垂直
方向のドレーンと組み合わせることにより、ドレーンの
排水効果をさらに高めることができる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１実施例 第１図に、本発明にかかるバーチカルドレーン工法の第
１実施例を示す。第１図において、Ｃはバーチカルドレ
ーン工法を実施する地層を示し、Ｓは透水層を示してい
る。

まず、第１工程として、掘削装置１０により、地表面か
ら透水層Ｓに向けて斜め方向に第１掘削孔１を掘削する
（第１図（ａ））。この掘削は、掘削装置１０の前部に
伏仰動作可能に取付けられたアースオーガ等の掘削手段
１１により行う。掘削手段１１による掘削後の第１掘削
孔１の孔壁は、ケーシング、マンドレル等の孔壁保持手
段１２により保持される。孔壁保持手段１２としては、
通常、鋼製パイプ状のものが用いられる。この場合、孔
壁保持手段１２は、継ぎ目のない長尺の一本物であって
もよいし、さらに所定長さのものを掘削の進行にあわせ
て逐次継ぎ足して延長していく構造のものであってもよ
い。掘削手段１１は、孔壁保持手段１２の先端に設けら
れる水ジェット式のような形式であってもよいし、孔壁
保持手段１２の中空空洞内に挿入され孔壁保持手段１２
の先端から突出して掘削を行うアースオーガ式のような
形式のいずれであってもよい。さらに、第１掘削孔の孔
壁の保持及びズリ排出を、ベントナイト等の泥水を用い
て行ってもよい。このようにして、第１掘削孔１を所定
の深さ位置まで掘削する（第１図（ｂ））。

次に、第２工程として、第１掘削孔１の先端から掘削手
段１１および孔壁保持手段１２を引き抜き後退させなが
ら、第１ドレーン材料２を第１掘削孔１内に挿入する（
第１図（Ｃ））。この第１ドレーン材料２としては、吸
収性を有する砂、ボード状の厚紙（カードボード）、あ
るいは不織布などが用いられる。また、第１ドレーン材
料２の挿入は、袋（パック）を用いる形式でもよい。こ
のようにして、地中に第１ドレーン３が形成される（第
１図（ｄ））。

次いで、第３工程として、地表面から第１ドレーン３の
先端部４に向けて、垂直に第２掘削孔５を前記と同様の
掘削方法で掘削する（第１図（ｅ））。この場合は、垂
直方向であるため、ディーゼルハンマあるいはパイプ口
等によりケーシングあるいはマ゛ンドレル等を打ち込む
形式でもよい。この掘削過程において第２掘削孔５は、
第１ドレーン３の先端部４において交差状態で連通ずる
。（第１図（ｆ））。さらに掘削を進め、第２掘削孔５
を透水層Ｓに到達するまで掘削する（第１図（ｇ））。

次いで、第４工程として、第２掘削孔５の先端から掘削
手段１１および孔壁保持手段１２を引き抜き後退させな
がら、吸水性を有する砂やカードボードや不織布のよう
な第２ドレーン材料６を第２掘削孔５内に挿入して第２
ドレーン７を形成する（第１図（ｈ））。この場合にお
いても、第２ドレーン材料６の挿入は、袋（パック）を
用いてもよい。

第１図における本発明のバーチカルドレーン工法におい
て、第１ドレーンあるいは第２ドレーンは、第２図に示
すような態様であってもよい。

すなわち、第２ドレーン７の方向は垂直方向のみに限定
されず、斜め方向であってもよい（第２図（ａ））。

また、第２ドレーン７のみならず、第１ドレーン３も透
水層Ｓに到達せしめてもよい（第２図（ｂ））。

そして、第１ドレーン３と第２ドレーン７の径あるいは
ドレーン材料をそれぞれ異ならしめてもよい（第２図（
Ｃ））。

さらに、複数の第１ドレーン３および第２ドレーン７を
組み合わせてもよい（第２図（ｄ））。

これらの場合、地表面におけるドレーンの配置状態は、
格子状、あるいは千鳥状、もしくは放射状等であっても
よい。

また、第１ドレーン３と第２ドレーン７の交差連通点、
すなわち第１掘削孔１と第２掘削孔５との交差連通点の
位置は任意である。

第２実施例 第３図に、本発明にかかるバーチカルドレーン工法の第
２実施例を示す。

まず、第１工程として、深礎工法等の人力掘削あるいは
掘削装置により、地表面から透水層Ｓに向けて垂直方向
に第１掘削孔２１を掘削する（第３図（ａ））。この際
、第１掘削孔２１の孔壁は、ナマコ板、鋼矢板もしくは
鋼製支保工などの第１掘削孔壁保持手段２２により保持
され崩落防止が図られる。

次いで、第３工程として第１掘削孔２１の孔壁から水平
方向に第２掘削孔２５の掘削を行う（第３図（ｂ））。

第２掘削孔２５の掘削は、アースオーガ等の掘削手段３
１とケーシング等の第２掘削孔壁保持手段３２によって
行う。このようにして、所定の深さ位置まで第２掘削孔
２５を掘削する。

次いで、第４工程として第２掘削孔２５の先端から掘削
手段３１および第２掘削孔壁保持手段３２を引き抜き後
退させながら、吸水性を有する砂やカードボードや不織
布のような第２ドレーン材料２６を第２掘削孔２５内に
挿入し（第３図（Ｃ））、第２ドレーン２７を形成する
（第３図（ｄ））。この場合、第２ドレーン材料２６の
挿入は、袋（パック）を用いる形式でもよい。

次いで、第１工程である第１掘削孔２１の掘削を透水層
Ｓに到達するまで行う（第３図（ｅ））。

次いで、第２工程として、第１掘削孔壁保持手段２２を
底部から除去しながら吸水性を有する砂やカードボード
や不織布のような第１ドレーン材料２３を第１掘削孔２
１内に挿入して第１ドレーン２４を形成する（第３図（
ｆ））。この場合においても、第１ドレーン材料２３の
挿入は、袋（パック）を用いる形式であってもよい。

この場合、第３工程である第２掘削孔２５の掘削は、第
１掘削孔２１を透水層Ｓに到達するまで掘削する第１工
程を完了し、その後第１掘削孔２１内に第２掘削孔２５
掘削用の支保工等を建てて行ってもよい。

第３図における本発明のバーチカルドレーンエ法におい
て、第１ドレーンあるいは第２ドレーンは第４図に示す
ような態様であってもよい。

すなわち、第２ドレーン２７の方向は水平方向のみに限
定されず、斜め方向であってもよい（第４図（ａ））。

特に、流下排水を考えると、第１掘削孔２１から地表面
に向けて斜め方向に設けるのが望ましい。

また、複数の第１ドレーン２４を第２ドレーン２７で連
結してもよい（第４図（ｂ））。

さらに、第１ドレーンと第２ドレーンの径あるいはドレ
ーン材料をそれぞれ異ならしめてもよい。

この場合も、地表面におけるドレーンの配置状態は、格
子状、千鳥状、あるいは放射状等であってもよい。

さらに、第１ドレーン２４をトレンチ（溝）状に形成し
て、その孔壁から第２ドレーン２７を水平に掘削して形
成してもよい（第４図（Ｃ））。

また、第１ドレーン２４と第２ドレーン２７の交差連通
点、すなわち第１掘削孔２１と第２掘削孔２５との交差
連通点の位置は任意である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、地盤中に垂直方
向のみならず水平方向の方向成分を有する排水路を形成
することができるため、従来のバーチカルドレーン工法
よりも排水速度を高めることができる。

したがって、基礎工事において急速施工が可能となるほ
か、工事の経済性をも高めることができるという利点を
有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す概略構成図、第２図
は本発明の第１実施例の他の態様を示す図、 第３図は本発明の第２実施例を示す概略構成図、第４図
は本発明の第２実施例の他の態様を示す図である。 １・・・第１掘削孔 ２・・・第１ドレーン材料 ３・・・第１ドレーン ５・・・第２掘削孔 ６・・・第２ドレーン材料 ７・・・第２ドレーン １０・・・掘削装置 １１・・・掘削手段 １２・・・孔壁保持手段 ２１・・・第１掘削孔 ２３・・・第１ドレーン材料 ２４・・・第１ドレーン ２５・・・第２掘削孔 ２６・・・第２ドレーン材料 ２７・・・第２ドレーン ３０・・・掘削装置 ３１・・・第１掘削孔壁保持手段 ３２・・・第２掘削孔壁保持手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地表面から地盤中の透水層に向けて第１掘削孔を掘削す
   る第１工程と、前記第１掘削孔の内部に吸水性を有する
   第１ドレーン材料を挿入する第２工程と、前記第１掘削
   孔の任意の部分と交差するように第２掘削孔を掘削する
   第３工程と、前記第２掘削孔の内部に吸水性を有する第
   ２ドレーン材料を挿入する第４工程とを含むことを特徴
   とするバーチカルドレーン工法。