JP2000054364A - ドレン柱の造成方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数の粒状物からなる、より一層密実なドレ
ン柱を造成するための方法および装置を提供すること。 【解決手段】ドレン柱（３９）は、高圧流体の供給およ
び排出により膨張および収縮が可能である中空体（１
４）を地中に配置した後、中空体の急激な膨張、収縮、
および、収縮中または収縮後の中空体とその周囲地盤
（３８）との間への多数の粒状物の供給からなる工程を
繰り返し、その後、中空体の上昇とその上昇位置での中
空体の膨張、収縮、粒状物の供給工程の繰り返しとを交
互に行うことにより形成する。中空体はこれを構成す
る、管部材に固定されたシート部材（３８）を収容した
筒状のケーシング（１２）を地盤に貫入して地中に設置
する。粒状物供給は、これを地上でケーシング内に投入
することにより行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は地中にドレン柱を形
成するための方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地震時における砂質地盤の液状化防止の
ため、地中にドレン柱を造成することが行われている。
前記ドレン柱は地中の間隙水を地上に導き、排出する作
用をなし、これにより、地震時に発生する過剰間隙水圧
が抑制され、消散する。

【０００３】従来、ドレン柱を造成するため、筒状のケ
ーシングを地中に貫入した後、前記ケーシングを引き上
げる間に、前記ケーシング内を通して該ケーシングの貫
入跡に砂利のような多数の粒状物を供給し、さらに、該
粒状物を突き棒で突き固めることが行われている（特公
昭６２−４０４８２）。

【０００４】ところで、多数の粒状物からなるドレン柱
は、これが密実であるほど、良好な排水効果を示す。前
記突き棒による多数の粒状物の突き固めは、密実なドレ
ン柱を形成する上で有効な方法であるが、十分ではな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、多数
の粒状物からなる、より一層密実なドレン柱を造成する
ための方法および装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るドレン柱の
造成方法は、高圧流体の供給および排出により膨張およ
び収縮が可能である中空体を地中に配置した後、前記中
空体の急激な膨張、前記中空体の収縮、および、収縮中
または収縮後の前記中空体とその周囲地盤との間への多
数の粒状物の供給からなる工程を繰り返すこと、その
後、前記中空体の上昇とその上昇位置での前記工程の繰
り返しとを交互に行うことを含む。前記工程における前
記中空体と前記周囲地盤との間への土砂または多数の粒
状物の供給には、前記中空体の膨張およびその収縮をそ
れぞれ１回行った後の供給、および、前記中空体の膨張
およびその収縮をそれぞれ複数回行った後の供給の双方
を含む。

【０００７】本発明に係る他の造成方法は、振動体を地
中に配置した後、前記振動体を振動させることおよび振
動の間に前記振動体とその周囲地盤との間に粒状物を供
給することからなる工程を繰り返すこと、その後、前記
振動体の上昇とその上昇位置での前記工程の繰り返しと
を交互に行うことを含む。

【０００８】また、本発明に係るドレン柱の造成装置
は、周囲を螺旋状に取り巻く羽根を有する筒状のケーシ
ングと、前記ケーシング内に挿入された、閉鎖端部を有
する管部材であって少なくとも１つの開口が設けられた
管部材と、前記管部材に固定され、前記管部材の一部の
周囲に前記開口に連なる密閉空間を規定するシート部材
とを含む。

【０００９】本発明に係る他のドレン柱造成装置は、周
囲を螺旋状に取り巻く羽根を有する筒状のケーシング
と、前記ケーシング内に挿入された、閉鎖端部を有する
第１の管部材であって少なくとも１つの開口が設けられ
た第１の管部材と、前記第１の管部材に固定され該管部
材の一部の周囲を取り巻く第２の管部材と、前記第１の
管部材と前記第２の管部材とに固定され前記第１の管部
材の他の一部の周囲に前記開口に連なる密閉空間を規定
するシート部材とを含む。

【００１０】本発明に係るさらに他の造成装置は、周囲
を螺旋状に取り巻く羽根を有する筒状のケーシングと、
前記ケーシング内に挿入されたロッドと、前記ロッドに
取り付けられた振動体とを含む。

【００１１】これらの造成装置は、さらに、前記ケーシ
ングの端部に設けられた切り欠きおよび前記管部材の閉
鎖端部（他の装置にあっては、第１の管部材の閉鎖端部
またはロッドの端部）に設けられかつ前記切り欠きに受
け入れられた爪と、前記ケーシングの端部および前記爪
にそれぞれ取り付けられた複数の掘削用ビットとを含
み、前記切り欠きが、前記ケーシングが一方向へ回転さ
れるときに前記爪に接して前記ケーシングの回転力を前
記管部材（同、第１の管部材またはロッド）に伝達する
縁部と、前記ケーシングが他方向へ回転されるときに前
記爪が前記切り欠きから抜け出るように前記爪を案内す
る縁部とを有するものとすることができる。

【００１２】

【発明の作用および効果】本発明によれば、地中に配置
した中空体の急激な膨張によりその周囲の地盤に衝撃力
を及ぼしてこれを締め固め、この締め固めにより、前記
周囲地盤と収縮状態の前記中空体との間に空隙を形成
し、さらに前記空隙に多数の粒状物を供給することによ
りドレン柱の一部（底部）を形成することができる。前
記粒状物の供給に先立つ前記中空体の膨張およびその収
縮の回数は、周囲地盤の硬さ、性状等を考慮して定め
る。

【００１３】本発明にあっては、前記多数の粒状物の供
給後、前記中空体の急膨張、その収縮および前記多数の
粒状物の供給を繰り返すことから、先に供給された前記
粒状物を介して前記周囲地盤をさらに締め固めかつ前記
多数の粒状物を密実なものとし、さらに、前記多数の粒
状物からなる領域を前記中空体を中心として水平方向に
拡大することができる。したがって、その後、前記中空
体を上昇させ、該上昇位置での前記中空体の急膨張、そ
の収縮および前記多数の粒状物の供給を繰り返すことに
より密実度の高いドレン柱が造成される。

【００１４】また、振動体を地中に配置し、これを振動
させることにより、前記振動体の周囲の地盤に前記振動
体の振動を及ぼしてこれを締め固め、さらに、締め固め
によって前記振動体と周囲地盤との間に生じる空隙に多
数の粒状物が供給することにより、引き続く前記振動体
の振動を前記多数の粒状物を介して前記周囲地盤に及ぼ
して該周囲地盤をさらに締め固めかつ供給された前記多
数の粒状物が密実なものとし、さらに、前記多数の粒状
物からなる領域を前記振動体を中心として水平方向に拡
大することができる。したがって、その後、前記振動体
を上昇させ、該上昇位置での前記振動体の振動と、該振
動によって生じる空隙への多数の粒状物の供給により、
密実度の高い多数の粒状物からなるドレン柱を造成する
ことができる。

【００１５】前記した方法により造成されたドレン柱
は、また、その周囲地盤から大きい締め付け力を受ける
ため、より一層密実度が高められる。さらに、比較的大
径のドレン柱を造成することができるため、複数のドレ
ン柱を造成する際のドレン柱相互間の間隔を比較的大き
いものとすることができ、これにより、ドレン柱の造成
に要する労力および時間を軽減することができる。さら
に、本発明は、砂質地盤、粘性土地盤、砂層と粘性土層
との互層からなる地盤等について、区別なく適用するこ
とができる。

【００１６】本発明に係るドレン柱の造成方法を実施す
るための装置によれば、次のようにして、ドレン柱を造
成することができる。

【００１７】まず、前記中空体を規定するシート部材が
固定された管部材若しくは第１および第２の管部材、ま
たは、振動体が固定されたロッドが挿入されたケーシン
グをその軸線の周りに一方向へ回転することにより、前
記ケーシングの螺旋状の羽根を介して、前記ケーシング
を地中にねじ込む。これにより、前記シート部材または
前記振動体を地中に導く。次に、前記ケーシングを他方
向へ回転させて該ケーシングを上昇させる。これによ
り、前記ケーシングの内部からその外部に前記シート部
材または前記振動体を露出させる。

【００１８】次いで、地上から、前記管部材（他の装置
にあっては、第１の管部材）内に高圧流体を供給する。
高圧流体は、前記管部材の開口を経て、前記シート部材
が規定する密閉空間に流入する。これにより、前記シー
ト部材を急激に膨張させ、前記シート部材の周囲の地盤
に衝撃力を及ぼして、該周囲地盤を締め固めることがで
きる。

【００１９】振動体の場合は、前記振動体を作動させて
振動させる。

【００２０】次に、地上において、前記管部材内（同、
第１および第２の管部材相互間）に負圧を及ぼす。これ
により、前記管部材内（同、第１および第２の管部材相
互間）を通して前記密閉空間内の流体を吸引し、前記シ
ート部材を収縮する。このとき、収縮中または収縮後の
前記シート部材（すなわち収縮状態のシート部材）と締
め固められた周囲地盤の壁面との間に空隙が現れる。

【００２１】振動体の場合は、該振動体の振動により周
囲地盤が締め固められ、前記振動体と周囲地盤との間に
空隙が生じる。

【００２２】さらに、前記ケーシングと前記管部材
（同、第１管部材またはロッド）との間の環状空間に地
上から砂や砂利のような多数の粒状物を投入する。これ
により、前記空隙に前記粒状物を供給することができ
る。これに代えて、前記ケーシングの地中における深度
位置を維持しかつ前記ケーシングを他方向へ回転させる
間に前記羽根に前記多数の粒状物を供給する。これによ
り、前記羽根の送り作用の下、前記空隙に前記粒状物を
供給することができる。

【００２３】前記管部材に対する負圧の付与に代えて、
前記管部材内（同、第１および第２の管部材相互間）を
大気に開放し、この間に前記粒状物を前記シート部材と
その周囲地盤との間に押し込むことができる。前記粒状
物の押し込みにより、前記シート部材が押圧力を受け、
前記密閉空間内の流体が前記管部材（同、第１および第
２の管部材相互間）を通して排出され、前記シート部材
が収縮する。

【００２４】前記空隙に供給された多数の粒状物は、前
記シート部材の再度の急膨張または前記振動体の振動に
より密実にされる。

【００２５】また、前記切り欠き、爪および掘削用ビッ
トが設けられた装置にあっては、前記ケーシングを一方
向に回転させてこれを地中にねじ込むとき、前記ケーシ
ングの回転力を前記爪を介して前記管部材（同、第１の
管部材またはロッド）に伝達してこれを前記ケーシング
と共に回転させ、これらの掘削用ビットで地盤を掘削す
ることができ、これにより、前記ケーシングの地中への
貫入を容易にすることができる。さらに、前記ケーシン
グを他方向へ回転させると該ケーシングが上昇し、同時
に、前記爪が前記切り欠きの案内縁部に沿って移動し、
前記管部材（同、第１の管部材またはロッド）は下方へ
強制的に移動され、これにより、前記管部材（同、第１
の管部材またはロッド）の一部および前記シート部材
（または振動体）が地中に配置される。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明に係る
ドレン柱の造成方法を実施するための装置の一例が全体
に符号１０で示されている。

【００２７】本発明のドレン柱造成方法にあっては、ま
ず、高圧流体の供給および排出により膨張および収縮が
可能である中空体を地中に配置する。次に、前記中空体
に前記高圧流体を供給して前記中空体を急激に膨張さ
せ、次いで、前記中空体から前記流体を排出し該中空体
を収縮させ、収縮中または収縮後の前記中空体とその周
囲地盤との間に、砂や砂利のような多数の粒状物を供給
する。

【００２８】これらの一連の工程、すなわち前記中空体
の急激な膨張、前記中空体の収縮および前記粒状物の供
給からなる工程を繰り返した後、前記中空体の上昇と、
該中空体の上昇位置での前記工程の繰り返しとを交互に
行う。これにより、前記粒状物からなるドレン柱を地中
に造成する。

【００２９】また、本発明に係る他のドレン柱造成方法
にあっては、振動体を地中に配置した後、前記振動体を
振動させかつ振動の間に前記振動体とその周囲地盤との
間に粒状物を供給することからなる工程を繰り返す。そ
の後、前記振動体の上昇とその上昇位置での前記振動体
の振動の間における前記工程の繰り返しとを交互に行う
ことにより、前記粒状物からなるドレン柱を地中に造成
する。

【００３０】再び図１を参照すると、ドレン柱造成装置
１０は、筒状のケーシング１２と、ケーシング１２内に
挿入された管部材１３と、管部材１３に取り付けられた
シート部材１４とを含む。

【００３１】ケーシング１２は、筒体からなる本体１６
と、本体１６の外周面に固定されその上端部を除いてそ
の周囲を螺旋状に伸びる羽根１８とを備える。ケーシン
グ１２の本体１６は、例えば４００ｍｍの外径を有す
る。

【００３２】ケーシング１２は、地上に設置された自走
式ベースマシン２０により、垂直に支持されている。

【００３３】ベースマシン２０は、垂直に伸びるポスト
２２と、ポスト２２に支持され該ポストに沿って上下動
可能であるグリップ２４と、ガイド２６と、モータ（図
示せず）とを備える。ポスト２２は、水平軸線の周りに
回転可能であり、これを回転させることにより、傾斜さ
せることができる。

【００３４】ケーシング１２は、その本体１６の上端部
において、グリップ２４により回転可能に把持され、グ
リップ２４の下方に位置するガイド２６を経て下方へ伸
びている。グリップ２４は、また、前記モータの回転動
力をケーシング１２の本体１６に伝達しかつケーシング
１２をその軸線の周りの回転させるための機構（図示せ
ず）を有する。

【００３５】ベースマシン２０を作動させることによ
り、グリップ２４に把持されたケーシング１２の下端を
地面に押し付け、かつ、ケーシング１２をその軸線の周
りに一方向（例えば時計方向）へ回転させると、地盤に
対するロッドの羽根１８の作用により、ケーシング１２
が地盤２８中にねじ込まれる。反対に、ケーシング１２
を他方向（例えば反時計方向）へ回転させると、羽根１
８の作用の下、ケーシング１２は地中を上昇する。

【００３６】管部材１３は、ケーシング１２に対してそ
の軸線方向へ相対移動可能に伸びている。管部材１３は
スイベル２９を介してホース３０が接続された一端部
（上端部）と、閉鎖された他端部（下端部）３２とを有
する。下端部３２は、下方に向けて先細に伸びている。

【００３７】スイベル２９は、ケーシング１２の上端部
に着座可能であり、スイベル２９が着座位置にあると
き、管部材１３の下端部３２と、シート部材１４とがケ
ーシング１２の下端部からその外部に露出する。

【００３８】ホース３０は、バルブ（図示せず）を介し
て、管部材１３内に高圧水、高圧空気等からなる高圧流
体を供給するためのポンプ、エアコンプレッサ等からな
る高圧流体供給源（図示せず）と、管部材１３内に負圧
を及ぼすための揚水ポンプ、真空ポンプのような負圧源
（図示せず）とに接続されている。前記負圧源に接続す
ることに代えて、前記バルブを介して大気に開放するよ
うにしてもよい。前記高圧流体供給源および前記負圧源
は、地上に設置されている。

【００３９】ケーシング１２の上端には、該ケーシング
の内部と連通する、前記多数の粒状物を収容するための
ホッパ３３が配置されかつ固定されている。前記多数の
粒状物は、ホッパ３３から、ケーシング１２と管部材１
３との間の環状空間に投入され、該空間が前記多数の粒
状物で満たされている。

【００４０】図２に示すように、管部材１３には、その
周面に開放する少なくとも１つ（図示の例では複数）の
開口３４が設けられている。

【００４１】前記中空体を構成するシート部材１４は全
体に筒状を呈し、管部材１３の下端部３２の上方位置に
おいて管部材１３の一部の周囲を取り巻いている。シー
ト部材１４の上下両端部はそれぞれ管部材１３の開口３
４の上方位置およびその下方位置において管部材１３の
周面に気密または液密に固定されている。これにより、
管部材１３の一部の周りに密閉された空間３６が形成さ
れ、空間３６は開口３４に連通している。

【００４２】シート部材１４は、水のような液体や空気
のような気体を通さない性質を有し、また、地盤２８中
の礫や土砂との接触によって亀裂を生じない強度を有す
るものが選択される。これに適合するものとして、例え
ば、ゴム製のシート材料、アラミド繊維製の織物、高強
度ポリエチレン繊維（例えば、東洋紡績株式会社製のダ
イニーマ（商標））製の織物等からなるシート材料があ
る。前記ダイニーマ製の織物として、例えば、0.63mmの
厚さ寸法を有するものを選択することができる。前記織
物には、必要に応じて、液密性や気密性を高めるための
樹脂コーティングが施される。

【００４３】これによれば、前記高圧流体源から管部材
１３内に高圧流体を供給すると、該高圧流体は管部材の
開口３４を経てその外部である、シート部材１４が規定
する空間３６に流れ込む。これにより、中空体１４は収
縮状態から膨張状態に急激に変化する。開口３４の開き
時間を制御してシート部材１４の急激な膨張を生じさせ
るため、開口３４または管部材１３の頭部にロータリ
弁、電磁弁等を取り付けることができる。

【００４４】ドレン柱の造成に当たっては、ベースマシ
ン２０の操作により、ケーシング１２を一方向に回転さ
せてこれを地盤２８にねじ込み、地中を所定の深度まで
下降させる。この間、内部の管部材１３は、その下端部
３２が地盤２８に当たり、ケーシング１２の下端から露
出しない。また、管部材１３とケーシング１２との間の
隙間が収縮状態のシート部材１４で満たされているた
め、この隙間への土砂の流入はほとんどない。また、管
部材１３の先細の下端は、地盤２８に対するケーシング
１２の貫入抵抗の低減に寄与する。

【００４５】その後、ケーシング１２を逆転させて該ケ
ーシングをわずかに上昇させる。ケーシング１２の上昇
と共に、その内部の管部材１３およびシート部材１４が
ケーシング１２の貫入跡を下降する。ケーシング１２の
上昇は、管部材１３上端部のスイベル２９がケーシング
１２の上端に着座するまで行う。ケーシング１２を上昇
させた結果、管部材１３の下端部およびシート部材１４
がケーシング１２からその外部に露出する。これによ
り、シート部材１４が地中に配置される。

【００４６】次に、前記高圧流体供給源から、ホース３
０、管部材１３および管部材の開口３４を通して、シー
ト部材１４が規定する空間３６内に前記高圧流体を供給
し、シート部材１４を急激に膨張させる。この急激な膨
張により、シート部材１４がその周囲の周囲の地盤３８
に当たり、周囲地盤３８に衝撃力を及ぼす。その結果、
周囲地盤３８が締め固められる。周囲地盤３８に対する
中空体１４の衝撃力は、例えば、３０ｋｇ／ｃｍ²に設
定することができる。

【００４７】次いで、前記負圧源（図示せず）を作動さ
せることにより、シート部材１４が規定する空間３６内
から開口３４、管部材１３およびホース３０を通して流
体を吸引し、シート部材１４を収縮させる。収縮中また
は収縮後のシート部材すなわち収縮状態のシート部材１
４と、該シート部材が相対する周囲地盤３８の壁面との
間には、周囲地盤３８の締め固めによって生じた空隙が
現れる。

【００４８】前記空隙には、ケーシング１２と管部材１
３との間の環状空間を満たす前記多数の粒状物が自由落
下する。これにより、前記空隙に前記多数の粒状物が供
給される。

【００４９】前記粒状物の供給に先立つシート部材１４
の急激な膨張およびその収縮は、それぞれ、周囲地盤３
８の硬度、性状等に応じて、１回または複数回行う。例
えば、周囲地盤３８が比較的硬い場合には、シート部材
１４の前記膨張およびその収縮を複数回行う。これによ
り、周囲地盤３８が比較的軟らかい場合におけるシート
部材１４の１回の膨張および１回の収縮によって得られ
る前記空隙の大きさと同程度の大きさの空隙を得ること
ができる。

【００５０】前記粒状物の供給は、図示の例に代えて、
ケーシング１２の羽根１８の送り作用を利用して行うこ
とができる。これは、次のようにして行う。

【００５１】まず、ケーシング１２を把持するベースマ
シンのグリップ２４の高さ位置を維持し、これにより、
ケーシング１２の地中における深度を維持し、この間、
ケーシング１２を前記他方向へ回転させる。ケーシング
１２の他方向への回転により、地上からケーシング１２
を地中にねじ込んだときにその羽根１８が地盤２８から
切り取った土砂が羽根１８に沿って螺旋方向に送られ、
ケーシング１２の下端からその下方へ押し出されるか
ら、地上でケーシング１２の羽根１８に前記多数の粒状
物を供給すると、前記土砂に引き続き、これを収縮状態
のシート部材１４と周囲地盤３８の壁面との間の前記空
隙に強制的に送り込むことができる。

【００５２】前記粒状物の送り込みのために行うロッド
１２の前記他方向への回転は、シート部材１４の所定回
数にわたる膨張およびその収縮の完了後または完了前の
いずれからでも開始することができる。

【００５３】前記バルブの切り替えにより、ホース３０
を大気に開放する場合には、ホース３０の大気への解放
後、シート部材１４とその周囲の締め固められた周囲地
盤３８との間に前記粒状物を同様にして供給する。この
供給により、シート部材１４が押圧力を受け、シート部
材１４の内の流体が管部材１３、ホース３０等を通して
大気中に放出され、シート部材１４が収縮され、収縮中
のシート部材１４とその周囲地盤３８との間が前記粒状
物で満たされる。

【００５４】その後、シート部材１４の急速な膨張、収
縮および前記土砂の供給からなる工程を繰り返す。中空
体１４の前記膨張およびその収縮の回数は、それぞれ、
例えば、５０−１００回／分とする。

【００５５】繰り返して行われるシート部材１４の急激
な膨張に伴う周囲地盤３８に対する衝撃力は、シート部
材１４と周辺地盤３８との間の前記空隙に供給された多
数の粒状物を介して行われる。これにより、前記粒状物
が密実にされ、また、前記粒状物が占める領域が水平方
向に拡大される。この領域は、造成されるドレン柱３９
の底部をなす。

【００５６】ドレン柱の底部を形成した後、ケーシング
１２を他方向に回転させてこれをわずかに上昇させる。
このとき、ケーシング１２と共に、スイベル２９を介し
てケーシング１２の上端に着座した管部材１３およびシ
ート部材１４も上昇する。

【００５７】上昇位置において、前記工程、すなわち、
シート部材１４の急激な膨張、その収縮および前記粒状
物の供給を繰り返し行う。ケーシング１２およびシート
部材１４の上昇と、該上昇位置での前記工程の繰り返し
とを交互に行うことにより、地中に、上下方向へ伸びる
ドレン柱３９が形成される。

【００５８】これに代えて、最初の深度位置から地上ま
で、ケーシング１２と、管部材１３およびシート部材１
４とを適当な速度で上昇させ、この間、前記工程を繰り
返すことによっても、前記ドレン柱を造成することがで
きる。

【００５９】図３を参照すると、シート部材１４の代わ
りに用いられる振動体４２を含む装置の一部が示されて
いる。

【００６０】図示の振動体４２は、ケーシング１２の内
部をその軸線方向へ伸びるロッド４４の下端部に取り付
けられたバイブロフロットからなる。前記バイブロフロ
ットは、ショックアブソーバ４６を介して、ロッド４４
に接続されている。これにより、前記バイブロフロット
（振動体４２）の振動が確保され、かつ、ロッド４４へ
の振動の伝達が遮断されている。

【００６１】ロッド４４は、図２に示す管部材１３と同
様、ケーシング１２に対して上下方向に相対移動可能で
ある。また、ロッド４４の上端部には、ケーシング１２
の上端に着座可能である適当な着座部材（図示せず）が
取り付けられている。前記着座部材がケーシング１２の
上端に着座した状態において、振動体４２がケーシング
１２の下端からその外部に露出する。

【００６２】振動体４２は、図２に示すシート部材１４
と同様、これをケーシング１２内に収容した状態でケー
シング１２に回転力を与え、地中を所定の深度まで下降
させ、その後、ケーシング１２を逆方向へ回転させ、ケ
ーシング１２の上端がロッド４４の前記着座部材に当接
するまで上昇させる。上昇の間に振動体４２は地中に取
り残され、これにより地中に配置される。

【００６３】振動体４２の地中への配置後、その深度位
置で振動体４２を振動させる。この振動により、周囲地
盤３８が締め固められる。締め固めにより、振動体４２
と、振動体４２の周囲の地盤３８の壁面との間に隙間が
生じる。

【００６４】振動体４２の振動の間、ケーシング１２と
ロッド４４との間の環状空間を満たす前記多数の粒状物
が前記隙間に自由落下する。これにより、前記隙間に前
記粒状物が供給される。

【００６５】前記したと同様、ケーシング１２から前記
粒状物を供給することに代えて、ケーシング１２の深度
位置を維持する間に該ケーシングを前記逆方向へ回転さ
せかつ羽根１８に前記粒状物を供給することにより、前
記粒状物を前記隙間に送り込むことができる。

【００６６】振動体４２の振動は前記粒状物を介して周
囲地盤３８に伝達され、また、前記粒状物が密実にさ
れ、前記粒状物の供給領域が水平方向に拡張される。そ
の結果、造成すべきドレン柱の底部が形成される。

【００６７】その後、ケーシング１２したがって振動体
４２を断続的に上昇させ、各上昇位置において前記した
と同様にして粒状物の供給領域を形成し、あるいは、振
動体４２を連続して上昇させ、上昇の間に前記粒状物の
供給領域を形成する。その結果、上下方向に伸びる、密
実度の高いドレン柱が造成される。

【００６８】ところで、図１および図２に示す装置１０
では、前記高圧流体のための供給路および排出路の双方
が管部材１３により規定されているが、図４〜図７に示
すように、互いに独立した供給路４８および排出路５０
を有する装置１０とすることができる。

【００６９】図４〜図７に示すドレン柱造成装置１０
は、図１および図２に示す装置１０と、次の点で異な
る。すなわち、管部材１３のほかにさらにもう一つの管
部材（第２の管部材）５２を有すること、および、シー
ト部材１４の上下両端部が管部材（第１の管部材）１３
と第２の管部材５２とにそれぞれ固定され、シート部材
１４が規定する空間３６が、第１の管部材１３の開口３
４と、第１および第２の管部材１３，５２が規定する排
出路５０とに連通していることである。

【００７０】第２の管部材５２は第１の管部材１３より
短い長さ寸法を有し、また、第１の管部材１３より大き
くかつケーシング１２の内径より小さい外径を有する。
第２の管部材５２は、第１の管部材１３に固定され該第
１の管部材の上部側の一部の周囲を同軸的に取り巻いて
いる。

【００７１】これにより、第１の管部材１３と第２の管
部材５２との間に環状の空間である排出路５０が形成さ
れている。他方、供給路４８は、第１の管部材１３に規
定されている。供給路４８および排出路５０は、それぞ
れ、前記高圧流体供給源および負圧源に接続される。ま
た、シート部材１４は第１の管部材１３の下部側の一部
の周囲を取り巻いている。

【００７２】図４〜図７に示すドレン柱造成装置１０に
より、図１および図２に示す装置と同様にして、ドレン
柱を造成することができる。ただし、造成の際、前記高
圧流体は供給路４８および開口３４を経て、シート部材
３４が規定する空間３６に流入するが、空間３６内の流
体は排出路５０を経てその外部に導かれる。

【００７３】図４〜図７に示す地盤改良装置１０は、さ
らに、ケーシング１２の下端部、より詳細には本体１６
の下端部に設けられた複数（図示の例では４つ）の切り
欠き５４と、第１の管部材の閉鎖下端部３２に設けられ
かつ各切り欠き５４に受け入れられた、プレートからな
る爪５６と、本体１６の下端部に設けられた複数の掘削
用ビット５８と、各爪５６に設けられた少なくとも１つ
（図示の例では２つ）の掘削用ビット６０とを有する。

【００７４】図示の例では、４つの切り欠き５４が本体
１６の周方向に等間隔に配置され、４つの爪５６は、下
方からみて、これらが十字をなすように配置されてい
る。

【００７５】各切り欠き５４は、２つの縁部６２，６４
を有し（図４参照）、両縁部６２，６４は、ケーシング
１２の開放下端に向けて末広がりに伸びている。より詳
細には、一方の縁部６２はケーシング１２の軸線方向へ
伸び、また、他方の縁部６４は一方の縁部６２と角度を
なして伸びている。

【００７６】各切り欠きの一方の縁部６２は、ケーシン
グ１２が地中へのねじ込みのために一方向に回転される
とき、各爪５６に突き当たり、該爪を介して、ケーシン
グ１２の回転力が第１の管部材１３に伝達される。その
結果、ケーシング１２と共に第１の管部材１３が回転
し、これらに設けられた掘削用ビット５８，６０が協同
して地盤を掘削する。

【００７７】このことから、地盤の上方に比較的硬い層
（例えば、Ｎ値が２０〜３０）がある場合（例えば）、
礫のような障害物がある場合等にあっても、これらのビ
ット５８，６０による掘削により、装置１０の地中への
貫入を容易かつ確実に行うことができる。

【００７８】また、他方の縁部６４は、斜めに伸びてい
ることから、ケーシング１２を他方向に回転させると
き、各縁部６４に突き当たる各爪５６をケーシング１２
の前記開放下端に向けて移動するように案内する。これ
により、第１の管部材１３がケーシング１２から露出す
るように強制され、また、ケーシング１２の他方向への
回転に伴う該ケーシングの上昇により、第１の管部材１
３の下端部およびこれを取り巻くシート部材１４を地中
に残すことができる。

【００７９】切り欠き５４、爪５６および掘削用ビット
５８，６０は、図１および図２に示す装置および図３に
示す装置のいずれにも同様に適用することができる。

【００８０】前記したいずれの例にあっても、ケーシン
グ１２を斜めにした状態で地盤に貫入することができ
る。これによれば、既設構造物の近傍の地盤中、また
は、既設構造物直下の地盤中に斜めに伸びるドレン柱を
造成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るドレン柱造成装置の概略図であ
る。

【図２】管部材の一部およびシート部材を拡大して示す
概略的な断面図である。

【図３】ドレン柱造成装置の他の例におけるロッドの一
部および振動体を拡大して示す概略的な断面図である。

【図４】ドレン柱造成装置のさらに他の例におけるケー
シングと、第１および第２の管部材の一部と、シート部
材とを拡大して示す概略的な部分断面図である。

【図５】ケーシング内に収容された第１および第２の管
部材の一部と、シート部材とを拡大して示す概略図であ
る。

【図６】ケーシングの一部を示す概略図である。

【図７】第１および第２の管部材の一部と、シート部材
とを拡大して示す概略的な部分断面図である。

【図８】切り欠きおよび掘削用ビットが設けられたケー
シングの本体と、爪および掘削用ビットが設けられた第
１の管部材との底面図である。

【図９】爪および掘削用ビットが設けられた第１の管部
材の底面図である。

【符号の説明】

１０ ドレン柱造成装置 １２ ケーシング １３ 管部材（第１の管部材） １４ シート部材（中空体） ３８ 周囲地盤 ４２ 振動体 ４４ ロッド ５２ 第２の管部材 ５４ 切り欠き ５６ 爪 ５８，６０ 掘削用ビット ６２，６４ 切り欠きの縁部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高圧流体の供給および排出により膨張およ
   び収縮が可能である中空体を地中に配置した後、前記中
   空体の急激な膨張、前記中空体の収縮、および、収縮中
   または収縮後の前記中空体とその周囲地盤との間への多
   数の粒状物の供給からなる工程を繰り返すこと、その
   後、前記中空体の上昇とその上昇位置での前記工程の繰
   り返しとを交互に行うことを含む、ドレン柱造成方法。
2. 【請求項２】振動体を地中に配置した後、前記振動体を
   振動させることおよび振動の間に前記振動体とその周囲
   地盤との間に粒状物を供給することからなる工程を繰り
   返すこと、その後、前記振動体の上昇とその上昇位置で
   の前記振動体の振動の間における前記工程の繰り返しと
   を交互に行うことを含む、ドレン柱造成方法。
3. 【請求項３】周囲を螺旋状に取り巻く羽根を有する筒状
   のケーシングと、前記ケーシング内に挿入された、閉鎖
   端部を有する管部材であって少なくとも１つの開口が設
   けられた管部材と、前記管部材に固定され、前記管部材
   の一部の周囲に前記開口に連なる密閉空間を規定するシ
   ート部材とを含む、ドレン柱造成装置。
4. 【請求項４】周囲を螺旋状に取り巻く羽根を有する筒状
   のケーシングと、前記ケーシング内に挿入された、閉鎖
   端部を有する第１の管部材であって少なくとも１つの開
   口が設けられた第１の管部材と、前記第１の管部材に固
   定され該管部材の一部の周囲を取り巻く第２の管部材
   と、前記第１の管部材と前記第２の管部材とに固定され
   前記第１の管部材の他の一部の周囲に前記開口に連なる
   密閉空間を規定するシート部材とを含む、ドレン柱造成
   装置。
5. 【請求項５】さらに、前記ケーシングの端部に設けられ
   た切り欠きおよび前記第１の管部材の閉鎖端部に設けら
   れかつ前記切り欠きに受け入れられた爪と、前記ケーシ
   ングの端部および前記爪にそれぞれ取り付けられた複数
   の掘削用ビットとを含み、前記切り欠きが、前記ケーシ
   ングが一方向へ回転されるときに前記爪に接して前記ケ
   ーシングの回転力を前記第１の管部材に伝達する縁部
   と、前記ケーシングが他方向へ回転されるときに前記爪
   が前記切り欠きから抜け出るように前記爪を案内する縁
   部とを有する、請求項３または４に記載の装置。
6. 【請求項６】周囲を螺旋状に取り巻く羽根を有する筒状
   のケーシングと、前記ケーシング内に挿入されたロッド
   と、前記ロッドに取り付けられた振動体とを含む、ドレ
   ン柱造成装置。
7. 【請求項７】さらに、前記ケーシングの端部に設けられ
   た切り欠きおよび前記ロッドの端部に設けられかつ前記
   切り欠きに受け入れられた爪と、前記ケーシングの端部
   および前記爪にそれぞれ取り付けられた複数の掘削用ビ
   ットとを含み、前記切り欠きが、前記ケーシングが一方
   向へ回転されるときに前記爪に接して前記ケーシングの
   回転力を前記ロッドに伝達する縁部と、前記ケーシング
   が他方向へ回転されるときに前記爪が前記切り欠きから
   抜け出るように前記爪を案内する縁部とを有する、請求
   項６に記載の装置。