JPH08260451A

JPH08260451A - ドレーン材

Info

Publication number: JPH08260451A
Application number: JP7060659A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kishimoto; 隆之岸本
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1995-03-20
Filing date: 1995-03-20
Publication date: 1996-10-08
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JP2659697B2

Abstract

(57)【要約】【目的】軟弱地盤中の水を短期間に地表面に排出して
速やかに地盤の圧密強化を図ることができる低コストの
ドレーン材を提供する。【構成】互いに対向する２枚の不織布１、１´の間に
平板状基板７の両面に長手方向に略平行な多数の突条リ
ブ１１を一体的に形成した芯材を介装し、各突条リブ１
１と不織布１、１´と基板７により囲まれた多数の通水
路９を有している。基板７の両面に形成した突条リブ１
１の表裏に切り欠き１２を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟弱な地盤中の水を効
率よく短期間に地表面に排水させて地盤の圧密強化を図
るドレーン工法に使用するドレーン材に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】軟弱
地盤改良工法の１つであるドレーン工法は、ロール状に
巻かれた帯状のドレーン材を専用の打ち込み機で地中に
打ち込み、ドレーン材の持つ透水作用により地中に含ま
れる水分を早期に除去し、地盤の安定化を図る工法であ
り、このドレーン工法は、陸上での地盤改良工事におい
て経済的な圧密促進工法として広く行われている。

【０００３】このドレーン工法に用いられるドレーン材
としては、例えば、図１１に示すように、離間して配置
した２枚の不織布（透水材）１、１´の間に、波形状に
折り曲げてポリエチレン等の合成樹脂製の基材２を介装
したものが公知である。透水性を有する不織布１、１´
を透過してきた地盤中の水は、不織布１、１´と基材２
とで囲まれた通水路３を通って地表面に排出される。ま
た、通水路の形状としては、図１２に示すような波形状
の通水路３´のものも知られている。これら波形状の通
水路のものでは、通水路１本当たりの断面積は大きい
が、材料の利用上断面係数が大きくなり、地盤の沈下に
伴って生ずるドレーンの湾曲で折れ曲がりが生ずる可能
性が大きくなる。これを避けるために、図１３に示すよ
うな両面溝形状の通水路３″を有するものが用いられて
いる。両面溝形状のものによれば折れ曲がりを抑制する
ことは可能であるが、土中での湾曲が一様でなく、図１
４（ａ）に示すように、ドレーン材４は地表面Ｇに対し
て、場所によっては大きく湾曲するところと小さく湾曲
するところが生じ、隣接するドレーン材４の間隔が深さ
方向（矢印Ｄ）で不規則になる。地盤の圧密に要する時
間はドレーン材４の間隔の最大値によって支配されるの
で、ドレーン材４が不規則に変形する部位の圧密には多
くの時間がかかることになる。また、両面溝形状のもの
は通水路１本当たりの断面積が波形状のものに比して小
さくなり、通水距離が長くなると排水能率がやや低下す
ることがある。

【０００４】さらに、ある通水路が土圧による圧壊や目
詰まりなどで通水断面積が減少した場合の排水対策とし
て隣接する通水路壁に切り込みを入れ通水路を連通させ
る方法として、図１５に示すように、「２枚の不織布
１、１´の間に溝材５を介装し、この溝材５の長手方向
には所定間隔毎に複数の切り込み６を形成し、隣接する
通水路を連通可能としたもの（特公平３−５７２４５号
公報参照）」が知られている。この図１５に示したもの
は、隣接する通水路が連通しているため、ある通水路が
閉塞しても水は隣接する通水路に移動するので、排水動
作が全く途絶えることはない。しかし、単に切り込みを
入れただけであるから、隣接する通水路間の水の移動が
スムーズにできない。しかも、この図１５の方法ではド
レーン材の不規則な湾曲を抑制することができない。

【０００５】そこで、本出願人は、図１６に示すよう
に、「互いに離間して対向する２枚の不織布１、１´の
間に介装した平板状基板７の両面に長手方向に略平行な
多数のリブ板８を一体的に形成し、各リブ板８と不織布
１、１´と基板７により囲まれた多数の通水路９を有
し、リブ板８の不織布１に接する部分から不織布１´に
接する部分に亘って細溝状の開口１０を設けたドレーン
材」に関する発明を出願した。（実開平６−３０２１８
号公報参照）このドレーン材によれば、長尺であっても
排水抵抗が小さく、土中において不規則な形状に湾曲す
ることなく、且つ通水路間の水の移動がスムーズにな
る。しかし、リブ板の表裏に亘る開口を部分的に設ける
ことは高度な製造技術を必要とし、コストアップを招
く。

【０００６】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、軟弱
地盤中の水を短期間に地表面に排出して速やかに地盤の
圧密強化を図ることができる低コストのドレーン材を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の要旨は、互いに対向する２枚の透水材の間に
平板状基板の表裏の両面に長手方向に略平行な多数の突
条リブを一体的に形成した芯材を介装し、各突条リブと
透水材と基板により囲まれた多数の通水路を有するドレ
ーン材において、隣接する前記通水路を連通する切り欠
きを前記突条リブに設ける範囲（以下「切り欠きゾー
ン」という）と設けない範囲（以下「通常ゾーン」とい
う）とをドレーン材の長さ方向に交互に設けたことを特
徴とするドレーン材を第一の発明とし、上記第一の発明
において、突条リブに設ける切り欠きの幅が通水路の幅
と同程度であることを特徴とするドレーン材を第二の発
明とし、上記第一または第二の発明において、切り欠き
ゾーンの長さを１とした場合に、通常ゾーンの長さが
０．５〜３の間であることを特徴とするドレーン材を第
三の発明とし、上記第三の発明において、切り欠きゾー
ンにおける切り欠きの配置は、切り欠きゾーンの中央部
で幅方向に広く、通常ゾーンに向かって狭くなり、かつ
幅中央に収束していくことを特徴とするドレーン材を第
四の発明とする。

【０００８】

【作用】切り欠きゾーンと通常ゾーンを一サイクルとし
て、長さ方向に繰り返して設ける構成であるから、平板
状基板を押出後、一サイクルの整数倍の外周長を有する
リブ板部を成形ロールに通すだけで、切り欠きゾーンと
通常ゾーンを交互に設けた芯材が容易に得られる。そし
て、一部の通水路が詰まっても、切り欠きにより確実に
通水路が確保され、スムーズに排水することができる。
この切り欠きの幅が通水路の幅と同程度であると、切り
欠きの詰まりも生じず、隣接する通水路の連通が確実
で、よりスムーズに排水することができる。また、切り
欠きゾーンと通常ゾーンを交互に設けてドレーン材の剛
性が長さ方向に一定間隔で繰り返して変わるようにして
いるので、土中でのドレーン材の湾曲が不規則になりに
くい。しかしながら、切り欠きゾーンの長さを１とした
ときの通常ゾーンの長さが０．５より短くなると、ドレ
ーン材全体の剛性が小さくなり、図１４（ａ）に示すよ
うに、土中で規則的な湾曲が得られなくなり、また逆に
通常ゾーンの長さが３．０より大きくなると、土中での
湾曲が大きくなりすぎ排水距離のバラツキが大きくなる
結果、圧密沈下の遅れを生じる傾向があるので、切り欠
きゾーンに対する通常ゾーンの長さの比は０．５〜３．
０の範囲が好ましく、１．０〜２．０の範囲がより好ま
しい。また、切り欠きゾーンにおける切り欠きの配置
が、長さ中央部においては、ドレーン材の幅方向に広
く、切り欠きの数も多く、通常ゾーンに向かって分布が
狭くなり、かつ幅方向中央に収束していくので、切り欠
きゾーンから通常ゾーンにかけての剛性の変化がなだら
かになり、土中における座屈が生じにくく、湾曲状態も
安定化する。

【０００９】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ポリエチレンよりなる帯状板を押出成形し、直後
に設けた一対の成形ロールの間に通して、表裏両面に長
さ方向に略平行に延びる突条リブ（図１の１１）を形成
し、同時に後記する図２（ａ）または図３に示すような
配置で切り欠きゾーン（図２（ａ）、図３の１３）と通
常ゾーン（図２（ａ）、図３の１４）を交互に配し、切
り欠き（図１の１２）が切り欠きゾーンの中央で幅全体
に広く、多く分布し、通常ゾーンに向かって狭くなると
ともに、幅中央に収束するように配された芯材を得た。
次いで、この芯材の表裏両面より不織布（図１の１、１
´）からなる透水材を突条リブの先端に重ね、一対の熱
ロールにより溶着して多数の通水路（図１の９）を形成
し、図１に示すドレーン材を得た。図１をさらに説明す
ると、厚さ０．３mmで幅（Ｗ−Ｗ方向）が約９７mmの長
尺の２枚の化学繊維不織布（透水材）１、１´が約３mm
離間して互いに対抗配置され、この２枚の不織布の間
に、平板状基板７の両面に長手方向に沿って略平行に各
３３本の突条リブ１１を一体的に形成したポリエチレン
製の芯材を介装し、各突条リブ１１と不織布１、１´と
基板７により囲まれた３２本の通水路９（基板側幅２mm
×高さ１．３mm）が基板を挟んで上下２列に形成されて
いる。平板状基板７の両面に形成した突条リブ１１に
は、長手方向（矢印Ｌ）にほぼ一定ピッチで多数の切り
欠き１２（幅２mm×深さ０．７mm）が設けられている。
切り欠き１２は必ずしも同一線上（Ｋ−Ｋ）ですべての
突条リブに設ける必要はなく、切り欠きゾーンで隣接す
る通水路が少なくとも一箇所で連通するように設ければ
よい。切り欠き１２の形状は半円でも矩形でもよく、切
り欠き１２の幅は通水路９の幅とほぼ同じとし、切り欠
き１２の深さはリブ高さの１／２〜３／４が好ましい。

【００１０】図２（ａ）、図３は切り欠きゾーンにおけ
る切り欠きの配置が異なる例を示すが、いずれも切り欠
きゾーン１３と通常ゾーン１４は交互に設けられてお
り、切り欠きゾーン１３の切り欠きの配置は切り欠きゾ
ーン１３の長さ中央部では、ドレーン材の幅方向に広
く、数も多く分布しており、通常ゾーン１４に向けて分
布が狭くなり且つ幅方向中央に収束している（図２
（ａ）、図３の太線が切り欠きの存在する部分を示
す）。図２（ａ）の場合の切り欠きゾーン１３の切り欠
きの配置は上面から見て菱形であり、図３の場合のそれ
は上面から見て楕円形である。図２（ａ）、図３の切り
欠きゾーンの長さは２４０mm、通常ゾーンの長さは４３
０mmで、切り欠きゾーンと通常ゾーンの長さの比は１：
１．７９である。この場合の切り欠きを設ける位置の長
さ方向のピッチＰは同一（１５mm）としたが、異なって
いてもよい。なお、表裏の切り欠き１２の位置は図１に
示すように、長手方向（矢印Ｌ）でずらすのが、土中で
の座屈を起こしにくい点より好ましい。

【００１１】また、図２（ｂ）に示すように、切り欠き
ゾーン１５ａと通常ゾーン１５ｂを交互に設けた本発明
のドレーン材（切り欠き幅＝２．５mm、深さ＝０．７m
m、Ｐ＝１０mm、切り欠きゾーンの長さ＝７０mm、通常
ゾーンの長さ＝８０mm、切り欠きは表裏で約５mm位置を
ずらして配置したもの）と図１３に示すような切り欠き
を設けない従来のドレーン材について、以下に示す方法
で、土中での変形および排水効果について実験を行っ
た。

【００１２】実験装置としては、図４に示すように、高
さ（Ｈ）が３５．５cmで内径（Ｄ）が３３cmのシリンダ
ー状圧密試験機を使用した。図４において、１６は圧縮
空気口、１７は排水口、１８はピストン、１９は砂層、
２０はビニールシート、２１は粘土、２２はドレーン材
（厚さ３．６mm、幅３cmのもの）、２３ａ、２３ｂはド
レーン材の止め具、２４は変位計、２５はひずみ計であ
る。図５は、上下部の止め具２３ａ、２３ｂに対するド
レーン材２２の取着状態を拡大して示す図である。粘土
としては、海底粘土を含水比１１０〜１３０％に調整し
たものを使用し、圧縮空気圧は０．５〜１．０kgf ／cm
²とし、圧密は圧縮歪２６〜３０％前後を生じさせるこ
とを目標に載荷を行った。圧密終了後にドレーン材を堀
り出し、湾曲形状を観察すると同時にドレーン材周辺の
含水比を調査した。

【００１３】図６は本発明のドレーン材の湾曲形状を示
し、深さ方向に対して左右に略同等の割合で変形してい
るが、従来のドレーン材は、図７に示すように、深さ方
向に対して片側のみに大きく湾曲している。

【００１４】図８は図４の装置における含水比の調査位
置を示す図であり、内径ｄ₁は１３cm、ｄ₂は２３cmで
ある。図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の
Ｘ−Ｘ矢視断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）のＹ−Ｙ矢
視断面図を示す。本発明のドレーン材を使用した場合の
含水比の分布は図９に示すとおりであり、平均含水比は
約５２％であるが、図１０に示す従来のドレーン材を使
用した場合の平均含水比約６６％に比して１０％以上低
い。また、深さ方向の各位置における含水比のバラツキ
は、図９の本発明のものでは約９％以内に留まっている
が、図１０の従来のものでは約１４％に達している。す
なわち、本発明のドレーン材を使用することにより、深
さ方向に略規則正しく湾曲し、スムーズに排水すること
ができる。

【００１５】また、本発明のドレーン材は、ドレーン材
の長さ方向に一定間隔で切り欠きゾーンと通常ゾーンを
配置しているので、土中に打ち込む際、打ち込み具に超
音波装置等を具備させ、切り欠きゾーンを検知すること
により、打ち込み深さや土中での位置を知ることができ
る。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、軟弱地盤中の水を短期
間に地表面に排出して速やかに地盤の圧密強化を図るこ
とができる低コストのドレーン材を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のドレーン材の一部を切り欠いた斜視図
である。

【図２】図２（ａ）は本発明のドレーン材の切り欠きゾ
ーンと通常ゾーンの配置を示す平面図、図２（ｂ）は実
験に用いた本発明のドレーン材の切り欠きゾーンと通常
ゾーンの配置を示す平面図である。

【図３】本発明のドレーン材の切り欠きゾーンと通常ゾ
ーンの別の配置を示す平面図である。

【図４】圧密試験機の側断面図である。

【図５】図４の圧密試験機の上下部の止め具にドレーン
材を取着する状態を示す図である。

【図６】圧密試験による本発明のドレーン材の深さ方向
の変形状態を示す図である。

【図７】圧密試験による従来のドレーン材の深さ方向の
変形状態を示す図である。

【図８】圧密試験における含水比の調査位置を説明する
図であり、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は図８
（ａ）のＸ−Ｘ矢視断面図、図８（ｃ）は図８（ａ）の
Ｙ−Ｙ矢視断面図である。

【図９】本発明のドレーン材を使用した場合の圧密試験
による含水比の深さ方向の分布を示す図である。

【図１０】従来のドレーン材を使用した場合の圧密試験
による含水比の深さ方向の分布を示す図である。

【図１１】通水路の形状が波形状の従来のドレーン材の
一部を切り欠いた斜視図である。

【図１２】通水路の形状が波形状の従来の別のドレーン
材の断面図である。

【図１３】通水路の形状が両面溝形状の従来のドレーン
材の一部を切り欠いた斜視図である。

【図１４】図１４（ａ）は従来のドレーン材の地中深さ
方向の湾曲状態を示す模式図、図１４（ｂ）は本発明の
ドレーン材の地中深さ方向の湾曲状態を示す模式図であ
る。

【図１５】図１５（ａ）は切り込みを有する従来のドレ
ーン材の断面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＺ−Ｚ
矢視断面図である。

【図１６】細溝状の開口を有する従来のドレーン材の一
部を切り欠いた斜視図である。

【符号の説明】

１、１´…不織布２、２´…基材３、３´、３″、９…通水路４、２２…ドレーン材５…溝材６…切り込み７…基板８…リブ板１０…開口１１…突条リブ１２…切り欠き１３…切り欠きゾーン１４…通常ゾーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに対向する２枚の透水材の間に平板
状基板の表裏の両面に長手方向に略平行な多数の突条リ
ブを一体的に形成した芯材を介装し、各突条リブと透水
材と基板により囲まれた多数の通水路を有するドレーン
材において、隣接する前記通水路を連通する切り欠きを
前記突条リブに設ける範囲と設けない範囲とをドレーン
材の長さ方向に交互に設けたことを特徴とするドレーン
材。
【請求項２】突条リブに設ける切り欠きの幅が通水路
の幅と同程度であることを特徴とする請求項１記載のド
レーン材。
【請求項３】突条リブに切り欠きを設ける範囲の長さ
を１とした場合に、切り欠きを設けない範囲の長さが
０．５〜３の間であることを特徴とする請求項１または
２記載のドレーン材。
【請求項４】突条リブに切り欠きを設ける範囲におけ
る切り欠きの配置は、切り欠きを設ける範囲の中央部で
幅方向に広く、切り欠きを設けない範囲に向かって狭く
なり、かつ幅中央に収束していくことを特徴とする請求
項３記載のドレーン材。