JPH11200357A - 軟弱地盤の改良工法及びその方法に使用する穿孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軟弱地盤中に設置されるサンドパイルの造成
に要する砂の量を大幅に削減することができる軟弱地盤
の改良工法及びその方法に使用する穿孔装置を提供する
こと。 【解決手段】軟弱地盤Ａ中に適当な間隔で所要深さまで
複数のサンドパイル１１を設置し、前記サンドパイル１
１を通して前記軟弱地盤Ａ中の水を排出するようにした
軟弱地盤の改良工法において、前記サンドパイル１１に
前記軟弱地盤Ａの深さ方向に所定の間隔をおいて側方に
突出する突出部分１２を設けることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土を入れ替えるこ
となく、軟弱地盤に含まれる水と空気とを排出すること
で、硬質地盤へと改良する軟弱地盤の改良工法及びその
方法に使用する穿孔装置に関する。詳細には軟弱地盤中
に設置されるサンドパイルの造成に要する砂の量を大幅
に削減することができる軟弱地盤の改良工法及びその方
法に使用する穿孔装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、軟弱地盤の改良工法として、
数多く実施されている工法にサンドドレーン工法があ
る。このサンドドレーン工法は、軟弱地盤中に適当な間
隔で鉛直方向に数多くのサンドパイル（人工的に設けた
砂柱）を設置し、このサンドパイルを通して地盤中の水
を抜き取って地盤の圧密と強度増加を促進し、硬質地盤
へと改良する方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このサンド
ドレーン工法にあっては、直径が０．４ｍ〜０．６ｍで
あって、深さが５ｍ〜１０ｍのサンドパイルを改良区域
の全域に渡って何十本も設置しなければならず、これに
使用する砂の量も莫大な量となっていた。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、軟弱地盤中に設置されるサンドパイルの造
成に要する砂の量を大幅に削減することができる軟弱地
盤の改良工法及びその方法に使用する穿孔装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、軟弱地盤中に適当な間隔で
所要深さまで複数のサンドパイルを設置し、前記サンド
パイルを通して前記軟弱地盤中の水を排出するようにし
た軟弱地盤の改良工法において、前記サンドパイルに前
記軟弱地盤の深さ方向に所定の間隔をおいて側方に突出
する突出部分を設けることを特徴とする軟弱地盤の改良
工法をその要旨とした。

【０００６】請求項２記載の発明は、軟弱地盤中に穿孔
ロッドを回転させながら、所定深さまで打ち込み、次い
で、前記穿孔ロッドを回転させながら、前記穿孔ロッド
先端部のビット側面の一部を側方に突出させて側方を掘
削し、この掘削部分に砂を充填する、といった操作を前
記軟弱地盤の所要深さまで繰り返し行うことで、軟弱地
盤の深さ方向に所定の間隔をおいて側方に突出する突出
部分を設けたサンドパイルを設置するようにしたことを
特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。

【０００７】請求項３記載の発明は、軟弱地盤のサンド
パイルの設置地域に砂による上載盛土を行うことを特徴
とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。

【０００８】請求項４記載の発明は、上載盛土中に水平
状に真空ポンプに連結した通水材を配置するとともに、
これら上載盛土及び通水材を気密シートで覆い、前記真
空ポンプを作動させることにより、地盤上面を負圧状態
とすることを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨
とした。

【０００９】請求項５記載の発明は、気密シート上にさ
らに盛土を行うことを特徴とする軟弱地盤の改良工法を
その要旨とした。

【００１０】請求項６記載の発明は、軟弱地盤中に適当
な間隔で所要深さまで複数のサンドパイルを設置すると
きに用いる穿孔装置であって、先端部にビットを有する
穿孔ロッドと、この穿孔ロッドを回転させる回転駆動部
と、前記穿孔ロッドを巻き上げる巻き上げ部とを有して
おり、前記穿孔ロッド先端部のビット側面の一部が、穿
孔ロッド内に設けたシリンダーによって側方に突出する
ようにしたことを特徴とする穿孔装置をその要旨とし
た。

【００１１】請求項７記載の発明は、穿孔ロッドに、泥
水を導く泥水管と、泥水スライムを排出するスライム排
出管と、シリンダー作動流体を導く流体管とを設けると
共に、前記穿孔ロッド側面に、前記泥水管からの泥水を
孔壁に供給する供給口と泥水スライムを受け入れて排出
するための受け入れ口とを設けたことを特徴とする穿孔
装置をその要旨とした。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の軟弱地盤の改良工
法及びその方法に使用する穿孔装置を、図面に示した一
実施の形態に基づいて、さらに詳しく説明する。以下
は、本発明の軟弱地盤の改良工法（以下単に改良工法と
いう）についての説明であり、穿孔装置については改良
工法の説明の中で詳しく説明することとする。この改良
工法は、軟弱地盤中に適当な間隔で所要深さまで複数の
サンドパイルを設置して、当該サンドパイルを通して前
記軟弱地盤中の水を排出するサンドト゛レーン工法を改良
したものである。

【００１３】すなわちこの改良工法は、図１に示すよう
に、サンドパイル１１に軟弱地盤Ａの深さ方向に所定の
間隔をおいて側方に突出する突出部分１２を設けること
を特徴とするものである。このように側方に突出部分１
２を設けたサンドパイル１１の排水能力は、図５に示す
ように、図１の突出部分１２と同じ直径に設けた従来法
によるサンドパイル１とほぼ同程度の排水能力を持つよ
うになる。

【００１４】このため、サンドパイル１１自体の直径は
細くてもよく、その分大幅に砂の使用量を削減すること
ができるのである。また、サンドパイル１１自体の直径
を従来同様０．４ｍ〜０．６ｍとした場合、当該サンド
パイル１１側方に突出部分１２を設けた分だけ、排水能
力が高まることにもなる。

【００１５】このように、側方に突出する突出部分１２
を設けたサンドパイル１１を軟弱地盤Ａの深さ方向に所
定の間隔をおいて設置する方法としては、種々の方法が
考えられるが、本発明の穿孔装置を用いた好ましい設置
例を以下に挙げる。

【００１６】図２〜図４に示すように、本発明の穿孔装
置２０は、先端部にビット２２を有する穿孔ロッド２１
と、この穿孔ロッド２１を回転させる回転駆動部（図示
しない）と、前記穿孔ロッド２１を巻き上げる巻き上げ
部（穿孔ロッド２１に固定したワイヤ又はチェーン２９
とこれを巻き上げる巻き上げ装置（図示しない）とから
なる）とを有している。

【００１７】前記穿孔ロッド２１の先端部には断面コ字
状のビット２２が取着自在に取り付けられている。この
ビット２２の側面の一部２２ａは、穿孔ロッド２１内に
設けた油圧シリンダー２３のピストン２４に接続され、
油圧によって側方に突出するようになっている。また、
穿孔ロッド２１内には泥水を導く泥水管２５と、泥水ス
ライムを排出するスライム排出管２６とが設けられてい
て、当該穿孔ロッド２１側面に設けた泥水供給口２７と
スライム受入口２８とから、それぞれ泥水管２５からの
泥水を孔壁に供給し、また孔壁からの泥水スライムを受
け入れるようになっている。

【００１８】また、穿孔ロッド２１内には、油圧を導く
オイル管３１が設けられており、地上からの油圧制御に
より、油圧シリンダー２３を作動させ、同油圧シリンダ
ー２３のピストン２４に接続した前記ビット２２の側面
の一部２２ａを側方に出入りさせるようになっている。

【００１９】尚、図面に示した形態では、穿孔ロッド２
１を、同穿孔ロッド２１よりも径大なケーシング３０で
外装しているが、必ずしも設ける必要は無い。

【００２０】次に、上述の穿孔装置２０を用いて軟弱地
盤Ａの深さ方向に所定の間隔をおいてサンドパイル１１
を造成する工程について説明する。

【００２１】まず、軟弱地盤Ａ中に穿孔装置２０の穿孔
ロッド２１を所定深さまで打ち込む。穿孔ロッド２１の
打ち込みは、穿孔ロッド２１自身の自重と回転駆動装置
（図示しない）による回転力とによる。この場合、穿孔
ロッド２１の穿孔状態に従って同穿孔ロッド２１に固定
したワイヤ又はチェーン２９を巻き出していく。

【００２２】次いで、図１に示すように、サンドパイル
１１の側方に前記軟弱地盤Ａの深さ方向に所定の間隔を
おいて突出部分１２を設ける。突出部分１２は、図２〜
図４に示すように、穿孔ロッド２１が所定深さまで達し
たとき、穿孔ロッド２１を回転させながら、地上からの
油圧制御により、油圧シリンダー２３を作動させ、同油
圧シリンダー２３のピストン２４に接続した前記ビット
２２の側面の一部２２ａを側方に突出させて側方を掘削
していく。この後、掘削部分に砂を充填することで、そ
れが突出部分１２となる。

【００２３】以上述べた操作を前記軟弱地盤の所要深さ
まで繰り返し行い、最後に穿孔ロッド２１の穿孔した孔
に砂を充填しつつ、同穿孔ロッド２１をワイヤ又はチェ
ーン２９を巻き上げて引き上げることで、図１に示すサ
ンドパイル１１を設置する。

【００２４】尚、サンドパイル１１の設置数、間隔、突
出部分１２の間隔、突出幅については任意であり、軟弱
地盤Ａの地質や大きさ、地盤の深さなどを考慮して適宜
決定すると良い。

【００２５】また、図４に示すように、ビット２２の側
面の一部２２ａの突出幅を軟弱地盤Ａの地質や大きさ、
地盤の深さなどを考慮して適宜変更可能とすることもで
きる。

【００２６】このようにして、側方に前記軟弱地盤Ａの
深さ方向に所定の間隔をおいて突出部分１２を設けたサ
ンドパイル１１を複数設置した軟弱地盤Ａには、例えば
サンドパイル１１の設置地域に砂による上載盛土３３を
行うこともできる。この場合、砂による上載盛土によ
り、より効率的な圧密排水を行うことができる。

【００２７】また、図１に示す形態のように、上載盛土
３３中に水平状に真空ポンプ３５に連結した通水材３４
を配置するとともに、これら上載盛土３３及び通水材３
４を気密シート３６で覆い、前記真空ポンプ３５を作動
させることにより、地盤Ａ上面を負圧状態とすることも
できる。

【００２８】この場合、地盤Ａ中における間隙水圧との
間には圧力差が生じ、この圧力差によって、サンドパイ
ル１１を通して地盤中の水と空気が地盤Ａ表面へと吸い
出されるようになる。地盤表面の砂層３３内へと吸い出
された水と空気は、水平状に配された通水材３６を通っ
て（排水タンク３７へと）排出される。

【００２９】また、気密シート３６上にさらに盛土３８
を行うこともできる。この場合、地盤Ａには盛土３８に
よる荷重が加わり、より効率的な圧密脱水がなされるこ
とになる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の軟弱地盤の改良工法にあって
は、サンドパイルに前記軟弱地盤の深さ方向に所定の間
隔をおいて側方に突出する突出部分を設けたので、軟弱
地盤中に設置されるサンドパイルの造成に要する砂の量
を大幅に削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の軟弱地盤の改良工法の一施工形態を示
す断面図。

【図２】軟弱地盤中に穿孔装置の穿孔ロッドを所定深さ
まで打ち込み、ロッド先端のビットの一部を側方に突出
させて、突出部分を設けている状態を示す断面図。

【図３】本発明の穿孔装置を示す拡大断面図。

【図４】図３のＡ−Ａ線より切断した拡大断面図。

【図５】従来の軟弱地盤の改良工法により設置したサン
ドパイルを示す断面図。

【符号の説明】

１１・・・サンドパイル １２・・・突出部分 ２０・・・穿孔装置 ２１・・・穿孔ロッド ２２・・・ビット

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軟弱地盤中に適当な間隔で所要深さまで
   複数のサンドパイルを設置し、前記サンドパイルを通し
   て前記軟弱地盤中の水を排出するようにした軟弱地盤の
   改良工法において、 前記サンドパイルに前記軟弱地盤の深さ方向に所定の間
   隔をおいて側方に突出する突出部分を設けることを特徴
   とする軟弱地盤の改良工法。
2. 【請求項２】 前記軟弱地盤中に穿孔ロッドを回転させ
   ながら、所定深さまで打ち込み、次いで、前記穿孔ロッ
   ドを回転させながら、前記穿孔ロッド先端部のビット側
   面の一部を側方に突出させて側方を掘削し、この掘削部
   分に砂を充填する、といった操作を前記軟弱地盤の所要
   深さまで繰り返し行うことで、軟弱地盤の深さ方向に所
   定の間隔をおいて側方に突出する突出部分を設けたサン
   ドパイルを設置するようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の軟弱地盤の改良工法。
3. 【請求項３】 前記軟弱地盤のサンドパイルの設置地域
   に砂による上載盛土を行うことを特徴とする請求項１又
   は２記載の軟弱地盤の改良工法。
4. 【請求項４】 前記上載盛土中に水平状に真空ポンプに
   連結した通水材を配置するとともに、これら上載盛土及
   び通水材を気密シートで覆い、前記真空ポンプを作動さ
   せることにより、地盤上面を負圧状態とすることを特徴
   とする請求項３記載の軟弱地盤の改良工法。
5. 【請求項５】 前記気密シート上にさらに盛土を行うこ
   とを特徴とする請求項４記載の軟弱地盤の改良工法。
6. 【請求項６】 軟弱地盤中に適当な間隔で所要深さまで
   複数のサンドパイルを設置するときに用いる穿孔装置で
   あって、 先端部にビットを有する穿孔ロッドと、この穿孔ロッド
   を回転させる回転駆動部と、前記穿孔ロッドを前記軟弱
   地盤中で昇降させる昇降部とを有しており、 前記穿孔ロッド先端部のビット側面の一部が、穿孔ロッ
   ド内に設けたシリンダーによって側方に突出するように
   したことを特徴とする穿孔装置。
7. 【請求項７】 前記穿孔ロッドに、泥水を導く泥水管
   と、泥水スライムを排出するスライム排出管と、シリン
   ダー作動流体を導く流体管とを設けると共に、前記穿孔
   ロッド側面に、前記泥水管からの泥水を孔壁に供給する
   供給口と泥水スライムを受け入れて排出するための受け
   入れ口とを設けたことを特徴とする請求項６記載の穿孔
   装置。