JPS63233113A - 地盤の締固め工法 - 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、水中、或いは、地下水位以下の砂、砂質土、
礫、砂礫土、礫混じり砂質土から或る地盤の締固めに有
効な工法に関する。

（従来工法） 地下水位以上の地盤を締固める工法としては、ｙｔ的に
、振動ローラ、タイヤローラ等の走行型締固め機械や、
重錐を落下させて衝撃力を地盤に与えて締固める動圧密
工法などが知られている。

地下水位以下の地盤を締固めるには、地下水を吸引排除
して有効応力を増大させて締固める各種の圧密工法や、
地盤に盛土や負圧を与えることによって圧密させた後、
これらサーヂャージを排除する工法等がある。

（従来技術の問題点） 水中、或いは、地下水位以下の地盤を締固めるのには、
一般に走行型締固め工法や動圧密工法等は適さない。

各種締固め工法は、設計によっては、水中、或いは、地
下水位以下の地盤を締固めることが可能であるが、状況
によっては締固めの設計を行えない場合がある。例えば
、海底に堆積した砂を締固めるのに振動や衝撃力を用い
る場合は有効な施工法止はいいがたい。即ち、これらの
振動や衝撃力エネルギーの大半が水に吸収されでしまい
、締固めに必要な砂粒子に加わる力が有効に生しないか
らである。もちろん、こうした場合には、基礎捨石を）
毎中に投下して締固めを進行させる手段が採用されなく
はないが、捨石基礎の不等沈下が著しく、施工の信頼性
は低くならざるをえない。

このように、従来の工法は、水中、或いは、地下水位以
下の地盤の締固めについて、信頼性が高（なかった。

（解決しようとする問題点） 本発明は、このような従来の工法の欠点を解消し、水中
、或いは、地下水位以下の砂、砂質土、礫、砂礫土、礫
混しり砂質土から或る地盤の締固めに実効のある工法の
提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、水中、或いは、地下水位以下の地盤、特に、
砂、砂質土、礫、砂礫土、礫混じり砂質土から或る地盤
の透水性を利用し、締固め対象地盤内に方向が可逆的な
水流を生しさせ、この水流による交番剪断力で締固めを
行うものである。より詳しくは、本発明の第１の発明は
、締固め対象地盤に給排水手段を複数敷設し、隣接の給
排水手段で給水と川水を行って締固め対象地盤内に水流
を生しさせ、適宜給水を排水に排水を給水に切り換える
ことにより先の水流と方向の異なる水流を生しさせ、こ
の反転水流による交番剪断力を地盤に与えて強制的に地
盤的粒子の移動、回転を生しさせて締固め対象地盤を締
固めるものであり、第２の発明は、給排水手段を締固め
対象地盤に水平に、かつ、重層的に敷設し、隣接の給排
水手段で締固め対象地盤に給排水を行い、この給排水に
より左右、上下に相隣接する給排水手段間に反転水流を
生じさせ、この反転水流により締固め対象地盤に二方向
の交番剪断力を与えて締固めの実効性を増強したもので
あり、第３の発明は、給排口がその中心線に対して或る
傾きを有するように設けられている給排水手段を締固め
対象地盤に鉛直に敷設し、隣接の給排水手段で締固め対
象地盤に給排水を行い、この給排水により隣接の給排水
手段間に反転水流を生じさせ、この反転水流により締固
め対象地盤に二方向の交番剪断力を与えて締固めるもの
であり、第４の発明は、異なる部位において同時に給水
操作と排水操作を行えるようにすると共に給水操作と排
水操作の切り換えをできるようにした給排水手段を締固
め対象地盤に鉛直に敷設し、それぞれの給排水手段の給
水部と排水部の間に給排水手段に沿った水流を生しさせ
ると共に隣接の給排水手段の給水部と排水部の間に水流
を生じさセ、この反転水流により締固め対象地盤に二方
向の交番剪断力を与えるようにしたものである。

（本発明の効果） 本発明は、従来工法のとりわけ欠点とするところを克服
するものであり、以下の長所を有している。

（］）　　反転水流の連続性を維持するのに地盤が飽和
していることがむしろ必要である。従って、水中或いは
地下水位以下の締固めに本来適している。

（２）　　新たに水中に造成される砂、砂質土、礫、砂
礫土１．礫混じり砂質土から或る地盤の締固め、及び、
既成の水中或いは地下水位以下の砂、砂質土から或る地
盤の締固めに特に適している。

（３）　　水流による交番剪断力を地盤に与えることに
より、強制的に地盤的粒子の移動、回転を生じせしむる
動的外力を地盤に付与できるから、静的外力に比べ実効
が高い。

（４）　　反転水流のため、排水時の給排水手段の目づ
まり等は給水時に解消され、供給水の特別な準備や排水
の処理等は不用である。

（実施例） 第１図及び第２図は、水中に新たに造成される地盤の締
固めに最適な本発明の一実施例を示すものである。本実
施例は、浚渫砂泥を堆積するためのダムに、予め多数の
有孔管１を一定の間隔を配して水平に、かつ、重層して
敷設し、浚渫砂泥を吹き込んで地盤形成し、この地盤を
締固める例である。有孔管ｊを重層して敷設しなくとも
、締固めることは出来るが、若干効果は減少する。

本実施例において、各有孔管１は、切換え弁２を介して
給水装置３と排水装置４に接続されており、当該地盤へ
の注水及び当該地盤からの排水を可能としである。今、
第３図に示す如く、上下及び左右に隣接する有孔管１の
一方より設計水圧、設計水量を締固め対象地盤に注水し
、これに呼応させて他方より吸引排出すると、上下に隣
接の有孔管１間、及び、左右に隣接の有孔管１間に水流
が生しる。地盤から排出される水が定量となった時点（
設計的に定める）で、それまで給水に用いた有孔管１を
排水用に、又、排水用に用いた有孔管１を給水用に切り
換え弁２の操作により切り換えて上と同様の作業を実施
する。この切り換えにより上下に隣接の有孔管１の間、
及び、左右に隣接の有孔管１の間には先とは逆方向の水
流が生じる。このように、有孔管】からの給排水は地盤
内に水流を生じさせ、この水流は、地盤に水平方向及び
鉛直方向の剪断力を与えて強制的に地盤的粒子の移動、
回転を生じさせ地盤を締固める。以上の作業を締固め対
象地盤が設計密度となるまで順次繰り返す。

第４図は、水中或いは地下水位以下の既設地盤の締固め
に最適な実施例を示すものである。

本実施例は、多数の有孔管１１を既設地盤に一定の間隔
を配して鉛直に敷設している。有孔管１１が切換え弁を
介して給水装置と排水装置に接続されており、当該地盤
への注水及び当該地盤からの排水を可能としであること
は前記の実施例と同様である。各有孔管１１の給排口１
２　ｉ；ｔ、有孔管１１の中心線に対して或る傾きを有
するように設けられている。今、締固め対象地盤深部に
おいて隣接する有孔管ＩＩの一方より設計水圧、設計水
量を締固め対象地盤に注水し、これに呼応させて他方よ
り吸引排出すると、隣接の有孔管１１間に水流が生しる
。地盤から排出される水が定量となった時点（設計的に
定める）で、それまで給水に用いた有孔管１１を排水用
に、又、排水用に用いた有孔管１１を給水用に切り換え
弁の操作により切り換えて上と同様の作業を実施する。

この切り換えにより上下に隣接の有孔管１１間には先と
は逆方向の水流が生しる。このように、有孔管１１から
の給排水は地盤内に水流を生しさせ、この水流は、地盤
に二方向の交番剪断力を与えて強制的に地盤内粒子の移
動、回転を生しさせ地盤を締固める。以上の作業を締固
め対象地盤が設計密度となるまで順次繰り返す。

上記の方式に代えて、有孔管１１内に第５図に示す如く
、パッカー１３付きの昇腎可能な給排水室１４を挿入し
ておき、これを順次引き一トげて締固め対象地盤の最深
部から順次締固めるようにすることも出来る。締固め対
象地盤の最深部から順次締固めるようにすると、反転水
流を地盤全体に与えるよりは、小規模な給排水装置で足
りる利点がある。

第６図は、前記第５図の実施例の給排水室の構造を変更
し、上下２室に水密に区分してそれぞれの室を切換え弁
（図示せず）を介して給水装置（図示せず）と排水装置
（図示セず）に接続することにより、給水と排水の同時
操作を可能とすると共に給水操作と排水操作の切り換え
を可能とした給水室２０を使用し、これをパッカーを介
して昇降自在に内装した有孔管２１を多数所定の間隔を
配して鉛直に締固め対象地盤に敷設しである。敷設した
有孔管２１の給水室２０は、締因め対象地盤の最深部に
配置されており、又、隣接する有孔管２１の給水室２０
は、切換え弁の操作により、一方が」一室を給水・下室
を排水にセットすれば他力は下室を排水・下室を給水に
セソトシておく。今、締固め対象地盤深部において隣接
する有孔管２１の給水室２０の一室より設計水圧、設計
水量を締因め対象地盤に斤永し、これに呼応させて他室
より吸引排出すると、隣接の有孔管２１間に水流が生し
ると一］１．に当該の有孔管２■に沿った水流が生しる
。地盤から排出される水が定量となった時点（設計的に
定める）でそれまでの給水を排水に、又、排水を給水に
切り換えて−Ｌと同様の作業を実施する。この切り換え
により先とは逆方向の水流が生じる。有孔管２０からの
給排水は地盤内に水流を生しさせ、この水流は、地盤に
水平方向及び鉛直方向の剪断力を与えて強制的に地盤内
粒子の移動、回転を生じさせ地盤を締固める。以上の作
業を繰り返し、締固め対象地盤が設計密度となったなら
ば給水室２０を引き上げ、深度を変えて順次上記の作業
を行い、対象地盤の締固める。

尚、本発明の実施に際し、有孔管の敷設の間隔、締固め
対象地盤に与える水圧、水量等は、締固め対象地盤の土
質に応して適宜選定されることは当然である。又、本発
明により、水中に新たに造成される地盤の締固めをする
場合、水底に不透水膜を造成する必要は必ずしもない。

勿論、水底に不透水膜を造成した方が締固め効果は増大
するが、例えば、粘土膜、ビニール膜などの施工を行う
ことば不用である。

本発明の効果を確認するため、第３図に示す如き配管で
、締固め対象地盤として豊浦砂を水中落下によって造成
したものを用いて実験した造成した地盤の深さは２００
ｍｍである。管の間隔は１０龍とし、水圧は０．２〜０
．３ｋｇ　／　ｃｎｌとした。

２回の実験結果は、第７図に示した通りで、地盤の沈下
量は大きく、本発明の工法の実効性が確認された。又、
地盤天端以浅の自由水を排水した後、地盤内を掘り起こ
したところ、標ｉ＊砂地盤内の水分は極めて少な（、あ
たかも表面乾燥飽和状態であるかのように観察されでい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は第１図の
Ａ−Ａ矢視断面図、第３図は給排水により生しる水流の
概念図、第４図は本発明の別の実施例の説明図、第５図
は本発明の更に別の実施例の説明図、第６図は本発明の
他の実施例の説明図、第７図は本発明の工法による地盤
締固めの実験結果である。 １　、ＩＬ２１・・・、有孔管１２・・、・切換え弁３
・、・・給水装置　　　　４・・・・排水装置２０・・
・・給水室 一 仁 代理人　弁理′″！″ｒ４″？７　（建文−＼、−２・ 第２図 一岬一嘲一−１■■■Ｌ−■■■■■■■−二二二二一 −一 第３図 第５図 第６図 手続補正書（自船 １．事件の表示 昭和６２年特許願第６４８９７号 ２、発明の名称 地盤の締固め工法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都葛飾区東立石４−３８−１３氏名　橋本　
工夫 ４、代理人　　〒１０１　　ＴＥＩ、０３（２９５）３
６６８とあるのを［一対象地盤を締固める。」に訂正す
る。 （２）　　明細書第１４頁第２行目に「は１０鳳■とし
、水圧は０．２〜０．３ｋｇ／ｃｆｆｌとした。」とな
るのを、「ば１００璽層とし、水圧は０．２〜０．３ｋ
ｇ／ｃ＋＋Ｉとした。」に訂正する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）締固め対象地盤に給水操作と排水操作の切り換え
   が可能な複数の給排水手段を敷設し、隣接する給排水手
   段の一方による給水操作と他方による排水操作により当
   該隣接給排水手段間に水流を形成し、給排水手段から給
   排される水が所定量となった時点でそれまでの排水操作
   を給水操作に、給水操作を排水操作に切り換えて給排水
   を行って前記水流と逆方向の水流を形成し、この反転水
   流により締固め対象地盤に交番剪断力を与えて締固めを
   行うことを特徴とする地盤の締固め工法。
2. （２）締固め対象地盤に給水操作と排水操作の切り換え
   が可能な給排水手段を所定の間隔を配し、かつ、深度を
   変えて重層的に敷設し、上下及び左右に相隣接する給排
   水手段の一方による給水操作と他方による排水操作によ
   り上下の隣接給排水手段間及び左右の隣接給排水手段間
   に水流を形成し、給排水手段から給排される水が所定量
   となった時点でそれまでの排水操作を給水操作に給水操
   作を排水操作に切り換えて給排水を行って前記水流と逆
   方向の水流を形成し、この反転水流により締固め対象地
   盤に二方向の交番剪断力を与えて締固めを行うことを特
   徴とする地盤の締固め工法。
3. （３）給水操作と排水操作の切り換えが可能で、かつ、
   給排口がその中心線に対して或る傾きを有するように設
   けられている給排水手段を締固め対象地盤に鉛直に敷設
   し、各給排水手段の給水操作と排水操作により隣接の給
   排水手段間に水流を形成し、給排水手段から給排される
   水が所定量となった時点でそれまでの排水操作を給水操
   作に給水操作を排水操作に切り換えて給排水を行って前
   記水流と逆方向の水流を形成し、この反転水流により締
   固め対象地盤に二方向の交番剪断力を与えて締固めを行
   うことを特徴とする地盤の締固め工法。
4. （４）異なる部位で給水と排水の同時操作が可能で、か
   つ、給水操作と排水操作の切り換えが可能な給排水手段
   を締固め対象地盤に鉛直に敷設し、各給排水手段の給水
   操作と排水操作により各給排水手段に沿った水流を形成
   すると共に隣接の給排水手段間に水流を形成し、給排水
   手段から給排される水が所定量となった時点でそれまで
   の排水操作を給水操作に給水操作を排水操作に切り換え
   て給排水を行って前記水流と逆方向の水流を形成し、こ
   の反転水流により締固め対象地盤に二方向の交番剪断力
   を与えて締固めを行うことを特徴とすする地盤の締固め
   工法。