JPH09242046A - 軟弱土砂による海面埋立工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主として建設残土等の軟弱土砂による海面埋
立の施工を容易にし、かつ、工費を削減する。 【解決手段】 海底面２１上に構築した外周護岸２０
ａ，２０ｂにより囲まれた埋立域２２内に埋立用軟弱土
砂を搬入し、形成される軟弱埋立地盤２６の所定深さ毎
に水平方向にドレーン材を布設して軟弱埋立地盤２６内
に複数段配置に水平ドレーン２８を設置し、その水平ド
レーン２８を通じて排水することにより地盤改良するに
際し、軟弱土砂の搬入の際に、水平ドレーン２８の一端
側の外周護岸２０ａに沿い、かつ水平ドレーン２８の一
端を埋め込んで上下に連続した排水砂層２５を形成し、
排水砂層２５に面した外周護岸２０ａの海面ＷＬより高
い位置に、その護岸の内外に通じる通水路３０を設ける
とともに、排水砂層２５の底部にウェルポイント３５を
設置し、通水路３０を通して排水砂層２５内の水を自然
排水させた後ウェルポイント３５を通じて強制排水させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、含水率の高い建設
残土等の軟弱土砂を用いて海面を埋め立て、形成される
軟弱地盤を早期に改良する軟弱土砂による海面埋立工法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、含水率の高い軟弱土砂を用いて
海面を埋め立て、形成される軟弱埋立地盤を改良し、用
地を早期に公園や宅地等に利用可能にする埋立工法とし
ては、従来、図５に示すように、海底面１上に埋立域を
囲む配置に外周護岸２を構築し、その内面に吸い出し防
止工３を施した後、外周護岸２の内側に水搬等によって
軟弱土砂を搬入し、形成された軟弱埋立地盤４中に縦方
向に多数のドレーン材を打ち込んで鉛直ドレーン５，５
……を形成し、その軟弱埋立地盤４上に上載土層６を設
置し、その荷重を利用して圧密排水を促進する方法があ
る。

【０００３】また、この他、図６に示すように、鉛直ド
レーン５，５……を設置した軟弱埋立地盤４上に上載土
層７を設置し、その中に吸水管８を埋め込むとともに、
表面を気密シート９で覆い、吸水管８内を減圧装置１０
により減圧することにより大気圧載荷させ、これによっ
て鉛直ドレーンを通じた圧密排水を促進させる方法があ
る。

【０００４】更に、図７に示すように、軟弱埋立地盤４
内に水平方向にドレーン材を埋め込んだ水平ドレーン１
１，１１……を多段配置に設置するとともに、軟弱埋立
地盤４の表面を気密シート１２で覆い、各水平ドレーン
１１，１１……の端部を通水パイプ１３を介して減圧装
置１４に連通させ、水平ドレーン１１，１１……内を減
圧することにより、大気圧載荷させ、水平ドレーンを通
じた圧密排水を促進させる方法がある。

【０００５】これらの工法は、いずれも圧密排水を促進
し、軟弱埋立地盤の強度を増加させると同時に、残留沈
下を低減させて用地を完成させるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した図
５、図６の鉛直ドレーンと上載土載荷もしくは大気圧載
荷による従来工法では軟弱土による一括埋立完了後にド
レーン材を埋立地盤中に打設するものであるが、その打
設作業を陸打、即ち、陸上を走行する機械を使用して打
設しようとする場合には機械の走行が可能な程度にま
で、表層処理等の仮設工事を必要とするという問題があ
る。

【０００７】また、ドレーン材の打設作業を海打、即
ち、水上に浮べた作業船を使用して打設しようとする場
合には、地盤上に一定深さの水が必要となるため、埋立
天端高さが著しく低くなるという問題がある。

【０００８】更に、上載土載荷による場合には、載荷の
ために多量の土砂を必要とし、かつ、一気の載荷土搬入
は埋立地盤の破壊を招くため、段階的に少量づつ載荷さ
せる必要があり、時間がかかるという問題があった。

【０００９】また、大気圧載荷による場合は多数の配管
を必要とし、気密性の確保にも多大の工費を要し、更に
大気圧の効果を確実にするためには減圧配管を直接ドレ
ーン材頭部に連結する等の手段も必要となる等の問題が
ある。

【００１０】一方、図７に示した水平ドレーンによる方
法では、埋立地盤が超軟弱である場合には地盤天端から
のドレーン材の水平布設が可能であるが、例えば建設残
土のように軟弱とはいえ、ある程度の強度をもつ埋立土
による地盤内へ、ドレーン材を水平に押し込むのは極め
て困難となるという問題があった。

【００１１】更に、施工断面として正方形、正三角形等
の配置を確保するための施工管理も容易ではなく、ま
た、大気圧の効果を確実にするための水平ドレーンの端
部処理には、多大の機材、労力、時間を要し、気密性確
保と雨水対策のためには、埋立地全面にシートを布設す
る必要があり、多大の工費を要する等の問題があった。

【００１２】本発明は上述の如き従来の問題に鑑み、施
工が容易で工費が少く、かつ、より効果的な軟弱土砂に
よる海面埋立工法の提供を目的としてなされたものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の如き従来の問題を
解決し、所期の目的を達成するための本発明の特徴は、
海底面上に構築した外周護岸により囲まれた埋立域内に
埋立用軟弱土砂を搬入し、形成される軟弱地盤の所定深
さ毎に水平方向にドレーン材を布設して軟弱埋立地盤内
に複数段配置に水平ドレーンを設置し、該水平ドレーン
を通じて排水することにより地盤改良する軟弱土砂によ
る海面埋立工法において、軟弱土砂の搬入の際に、前記
水平ドレーンの一端側の外周護岸に沿い、かつ該水平ド
レーンの一端を埋め込んで上下に連続した排水砂層を形
成するとともに、排水砂層の底部にウェルポイントを設
置し、該ウェルポイントを通じて減圧ポンプにより排水
砂層内の水を強制排水させることにある。

【００１４】また排水砂層に面した外周護岸の海面より
高い位置に、該護岸の内外に通じる通水路を設け、該通
水路を通して前記排水砂層内の水を自然排水させた後ウ
ェルポイントを通じて強制排水させることが好ましく、
更に、外周護岸の内側に排水砂層及び埋立用軟弱土砂を
一定高さまで収容する毎に、その上面にドレーン材を布
設することにより水平ドレーンを軟弱埋立地盤中に複数
段配置に設置し、軟弱埋立地盤の最上部に載荷用の薄客
土層を設置することが好ましい。

【００１５】更に、軟弱埋立地盤の最上部に最終客土の
一部となる薄客土層を設置し、外周護岸の通水路より排
水層内の水を自然排水させた後、ウェルポイントを通じ
て強制排水させることが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に本発明の一実施形態を図１〜
図４について説明する。

【００１７】図１は本発明工法により造成された地盤改
良前の軟弱埋立地盤の一例を示している。図において、
２０ａ，２０ｂは共に外周護岸を示しており、２０ａは
その陸側に近い一辺を構築している陸側護岸であり、２
０ｂは陸側護岸を除く他の辺の一般護岸である。この両
護岸はいずれも海底面２１上に構築され、図２に示すよ
うに、この護岸２０ａ，２０ｂによって周囲が囲まれた
長方形状の埋立域２２を形成している。

【００１８】陸側護岸２０ａは止水性をもたせた鋼矢板
二重壁か鋼矢板セルにより築造され、中詰に砂質土であ
る１種、２種の建設残土を使用している。また、他の一
般護岸２０ｂは石材の積み上げによって構築し、内側法
面に吸出防止工２３を施して埋立土砂の漏出を防いでい
る。埋立域２２内には、陸側護岸２０ａに接して縦方向
に連続した排水砂層２５が、その陸側護岸２０ａの全長
にわたって設置されており、これに連続して他の全域に
軟弱埋立土が収容されて軟弱埋立地盤２６となってお
り、その天端に薄い客土層２７が敷設されている。

【００１９】埋立地盤２６内には複数段配置に水平ドレ
ーン２８，２８……が埋設されており、この各水平ドレ
ーン２８は透水性の中空帯状をしたドレーン材を水平方
向に設置し、その一端が開放された状態のまま排砂層２
５内に埋め込まれている。この各ドレーン材の他端は陸
側護岸２０ａの対岸の一般護岸２０ｂの内側面から一定
長さＬだけ離した位置に埋設されている。

【００２０】陸側護岸２０ａには、海水面ＷＬより稍高
い位置に内外に通じる通水路３０が設けられ、この通水
路３０には海水の埋立域側への流入を防止する逆止弁３
１が設けられている。

【００２１】排水砂層２２内には、その底部にウェルポ
イント３５が設置されており、このウェルポイント３５
に連通する吸水管３６を陸側護岸２０ａ上に延長させ、
その端部を減圧装置３７に連結している。

【００２２】ウェルポイント３５は、図３に示すよう
に、周囲に通水孔４０，４０……が多数開口された鋼管
からなる本体部４１を有し、その本体部４１の通水孔４
０，４０……の外側をストレーナ濾過網４２を覆うとと
もに、先端開口４３内に内圧の上昇によって開放される
逆止弁４４が設けられたものを使用している。

【００２３】そして、本体部４１の上端に吸水管３６を
連結し、打ち込み時には、吸水管３６を通して圧力水を
送り込み、先端開口４３及び通水孔４０，４０……より
水を噴射させながら打ち込む。

【００２４】また打ち込み後の排水時には内部が減圧さ
れるため先端開口４３は閉じられ、周囲の通水孔４０，
４０……からストレーナ濾過網４２を通して水が吸い上
げられるようになっている。

【００２５】次に上述した埋立地盤の形成及び地盤改良
について説明すると、陸側護岸２０ａ及び一般護岸２０
ｂによって構成された外周護岸に囲まれた埋立域２２内
に、図４に示すように、最下層用の埋立土２６ａ及び排
水砂層用砂２５ａを搬入する。この搬入に際しては、図
４（イ）に示すように、先ず、排水砂層用砂２５ａを所
定の高さまで積み上げた後、図４（ロ）に示すように、
これと同高さまで埋立土２６ａを積み上げる。

【００２６】次いで、図４（ハ）に示すように、その上
面に第一段目の水平ドレーン２８用のドレーン材を布設
する。その布設に際しては一端の開放側端部２８ａを排
水砂層用砂２５ａの上面に一定長さ（約２メートル）載
せ、他端の閉鎖側端部２８ｂを一般護岸２０ｂから一定
長さＬ（数メートル）だけ離して布設する。

【００２７】同様にして二段目、三段目と順次排水砂層
用砂２５ｂ，２５ｃ……、埋立土２６ｂ，２６ｃ……、
水平ドレーン２８，２８……を設置して、天端まで施工
し、最上層に厚さ１ｍ程度の客土層２７を設置する。

【００２８】このようにして埋立地盤２６を造成した
後、排水砂層２５内に上面よりウェルポイント３５を吸
水管３６と共に打ち込み、この吸水管３６の上端側を減
圧装置３７に連結する。

【００２９】このようにして軟弱土砂による全体の埋立
が完了した直後は埋立地盤２６内の水位はかなり高い所
にあるため、通水路３０を通して排水砂層２５内の水を
自然排水させる。これが予備載荷となる。尚、ウェルポ
イント３５のみによる水位低下には限界（６ｍ位）があ
るため、この段階ではウェルポイント３５を使用した際
の水位低下をなるべく大きくするために減圧装置の運転
は行わない。尚、薄層の客土層２７は埋立地盤２６の表
層を保護し、クラックの発生と雨水侵入を防ぐととも
に、雨水に対する表層排水層として機能する。またこの
客土は最終客土の一部となり将来の用地利用に資する。
尚、図１中３８は表層排水孔である。

【００３０】このようにして予備載荷の効果による圧密
度が８０％程度にまで達した段階でウェルポイント３５
から強制排水させ水位を低下させる。この結果、各水平
ドレーン２８には、排水砂層側端部と埋立地盤２６内側
とに埋立土中の過剰間隙水圧に加え水位低下量に対応し
た水頭差を生じ、水平ドレーン２８中に排水砂層２５へ
向かう流れが生じ、埋立地盤２６からの排水が、水頭差
がなくなるまで持続する。尚、埋立土砂の圧密係数を把
握した上で水平ドレーン２８の上下間隔を適切に設計す
ることにより、水位低下完了時から数十日で８０％圧密
が完了するように計画することができる。

【００３１】そして、このような載荷排水による圧密度
が８０％程度に達した後、その時の沈下量（数メート
ル）に見合う最終客土を、例えば、１種、２種の建設残
土等の軟弱でない通常土砂によって行う。これによって
さらなる載荷としての働きをなさせると同時に、埋立地
の公園、宅地等への供用の表層地盤とする。

【００３２】

【発明の効果】上述したように本発明の軟弱土砂による
海面埋立工法においては、護岸の通水路による予備排水
とウェルポイントからの排水により、多段砂マウンド中
に充分で確実な水位低下を実現できるので、水平ドレー
ンの排水砂層側端部と埋立地盤中部分との間に確実に水
頭差が生じ、水平ドレーンを介し、埋立土層からの排水
が進行する。

【００３３】近年の材料技術によれば、ドレーン材の透
水係数は充分に大きい（例、k=1.0cm/sec)ので、水位低
下による水平ドレーンを介しての圧密排水は充分に遠端
まで期待でき、止水性護岸、多段砂マウンド等の一連の
工事は陸側護岸にのみ実施すればよく、全体工事の経済
性確保に大きく寄与する。

【００３４】また、水平ドレーンの布設を層状埋立の過
程で行うことにより施工が容易でほとんど余分な時間を
要せず、かつ、水平ドレーンの配置は層状配置なので施
工管理が容易である。

【００３５】圧密排水のための載荷は排水砂層中のウェ
ルポイントによる水位低下で与えられるので、多量の載
荷盛土の必要がなく、大気圧載荷に比しても、気密シー
トやドレーンの端部処理等の余分な関連工事の必要がな
い。

【００３６】更に、排水砂層に面した外周護岸に通水路
を設けることによりウェルポイントの効果を助け、また
雨水排水が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した埋立地盤を示す縦断面図であ
る。

【図２】本発明工法において構築する外周護岸の一例の
平面図である。

【図３】本発明工法において使用するウェルポイントの
一例の断面図である。

【図４】（イ）〜（ハ）は、本発明工法の実施に際する
埋立土ドレーン材等の搬入、設置工程を示す断面図であ
る。

【図５】鉛直ドレーン及び盛土載荷による従来工法を示
す縦断面図である。

【図６】鉛直ドレーン及び大気圧載荷による従来工法を
示す縦断面図である。

【図７】水平ドレーン及び大気圧載荷による従来工法を
示す縦面図である。

【符号の説明】

２０ａ 陸側護岸 ２０ｂ 一般護岸 ２１ 海底面 ２２ 埋立域 ２３ 吸出防止工 ２５ 排水砂層 ２５ａ，２５ｂ 砂 ２６ 埋立地盤 ２６ａ，２６ｂ 埋立土 ２７ 客土層 ２８ 水平ドレーン ３０ 通水路 ３１ 逆止弁 ３５ ウェルポイント ３６ 吸水管 ３７ 減圧装置 ３８ 表層排水孔 ４０ 通水孔 ４１ 本体部 ４２ ストレーナ濾過網 ４３ 先端開口 ４４ 逆止弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000166627 五洋建設株式会社 東京都文京区後楽２丁目２番８号 (71)出願人 000183325 住友建設株式会社 東京都新宿区荒木町13番地の４ (71)出願人 000148346 株式会社銭高組 大阪府大阪市西区西本町２丁目２番11号 (71)出願人 000150110 株式会社竹中土木 東京都中央区銀座８丁目21番１号 (71)出願人 000140982 株式会社間組 東京都港区北青山２丁目５番８号 (71)出願人 000236610 不動建設株式会社 大阪府大阪市中央区平野町四丁目２番16号 (72)発明者 三木 博史 茨城県つくば市大字旭１番地 建設省土木 研究所内 (72)発明者 三原 慎弘 茨城県つくば市大字旭１番地 建設省土木 研究所内 (72)発明者 杉山 雅彦 東京都文京区音羽二丁目10番２号 財団法 人先端建設技術センター内 (72)発明者 佐々木 徹 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 井上 一正 東京都新宿区西新宿３丁目７番１号 五洋 建設株式会社内 (72)発明者 土居 洋一 東京都新宿区荒木町13番地の４ 住友建設 株式会社内 (72)発明者 野永 健二 東京都千代田区一番町31番地 株式会社錢 高組内 (72)発明者 奥村 良介 東京都中央区銀座８丁目21番１号 株式会 社竹中土木内 (72)発明者 馬渡 祐二 東京都港区北青山２丁目５番８号 株式会 社間組内 (72)発明者 山本 実 東京都台東区台東１丁目２番１号 不動建 設株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 海底面上に構築した外周護岸により囲ま
   れた埋立域内に埋立用軟弱土砂を搬入し、形成される軟
   弱埋立地盤の所定深さ毎に水平方向にドレーン材を布設
   して軟弱埋立地盤内に複数段配置に水平ドレーンを設置
   し、該水平ドレーンを通じて排水することにより地盤改
   良する軟弱土砂による海面埋立工法において、 軟弱土砂の搬入の際に、前記水平ドレーンの一端側の外
   周護岸に沿い、かつ該水平ドレーンの一端を埋め込んで
   上下に連続した排水砂層を形成するとともに、排水砂層
   の底部にウェルポイントを設置し、該ウェルポイントを
   通じて減圧ポンプにより排水砂層内の水を強制排水させ
   ることを特徴としてなる軟弱土砂による海面埋立工法。
2. 【請求項２】 排水砂層に面した外周護岸の海面より高
   い位置に、該護岸の内外に通じる通水路を設け、該通水
   路を通して前記排水砂層内の水を自然排水させた後ウェ
   ルポイントを通じて強制排水させる請求項１に記載の軟
   弱土砂による海面埋立工法。
3. 【請求項３】 外周護岸の内側に排水砂層及び埋立用軟
   弱土砂を一定高さまで収容する毎に、その上面にドレー
   ン材を布設することにより水平ドレーンを軟弱埋立地盤
   中に複数段配置に設置する請求項１もしくは２に記載の
   軟弱土砂による海面埋立工法。
4. 【請求項４】 軟弱埋立地盤の最上部に載荷用の薄客土
   層を設置する請求項１もしくは２に記載の軟弱土砂によ
   る海面埋立工法。
5. 【請求項５】 軟弱埋立地盤の最上部に最終客土の一部
   となる薄客土層を設置し、外周護岸の通水路より排水層
   内の水を自然排水させた後、ウェルポイントを通じて強
   制排水させる請求項２もしくは４に記載の軟弱土砂によ
   る海面埋立工法。