JP2001040647A - 地盤強化工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 改良地盤周りに空気抜き施設を設けることな
く、且つ用済み排出空気を周辺地盤上の既設構造物に影
響を与えず、地中から大気中へ速やかに排出することが
できるいかなる地盤にも適用可能な低変位施工型の地盤
強化工法を提供する。 【解決手段】 中空管１ａを回転させながら地盤中の設
計深度まで貫入した後、前記中空管の下端から排出され
る砂柱部６に圧縮空気の圧力を作用させつつ、中空管の
引き抜きを行い、所定の砂杭を造成する地盤強化工法に
おいて、前記中空管の外周に突状部３ａ，３ｂを設け
て、回転時に該中空管の周囲に用済み空気を大気中に導
く空隙４を形成するようにした地盤強化工法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、用済み排出空気を
周辺地盤上の既設構造物に影響を与えることなく、地中
から大気中へ速やかに排出することができる低変位施工
型の地盤強化工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧縮空気の圧力を作用させつつ、
所定の砂杭を造成する地盤強化工法としては、例えば、
締固め砂杭造成工法が知られている。この工法は中空管
を地盤中の設計深度まで貫入した後、地表まで引き抜く
過程で前記中空管を一定深さまで引き抜き、管内に投入
された砂等を圧縮空気の圧力で排出する引き抜き工程
と、前記中空管を再び貫入して排出砂等を締固める再貫
入工程とを繰り返して行うことにより、所定の強度に締
固めた砂杭を造成し、地盤を改良するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この場合、圧縮空気は
砂等を排出する過程で地盤中に排出される。改良地盤が
砂層のような透気性地層であれば、この圧縮空気が地層
内の空隙部を通って大気中に放出される。しかしなが
ら、改良地盤が粘性土層などであれば、圧縮空気の逃げ
路がなく、地盤に変位を与えてしまう。また、透気性地
層や粘性土層であっても一部に透気性地層が存在する地
層においては、この排出空気が透気性地層を通って周辺
地盤に流れ、周辺地盤上の家屋等の既設構造物に被害を
与える場合がある。これを解決するものとして、砂層を
挟んで上下に軟弱な粘性土層がある軟弱地盤を改良する
際、改良地盤の周辺近傍に空気抜き施設を設け、改良地
盤から周辺地盤へ向かう空気流を減殺する軟弱地盤改良
工法が開示されている（特公平４−３８２４１号公
報）。しかし、この空気抜き施設は、オーガタイプの穿
孔機で掘った縦孔の中心部に有孔管を建込むと共に、そ
の周辺に砕石等のフィルター材を充填して設置するた
め、別途の工事が必要である。一方、締固め砂杭造成工
法等において、中空管の外周にスパイラル状の羽根を形
成したものもあるが、これは中空管が地中に貫入される
際、排土用の羽根であって、スパイラル状の羽根の周り
には土が依然として密に存在するため、用済み排出空気
を地中から大気中へ排出する空隙はない。

【０００４】従って、本発明の目的は、前記課題を解決
するものであって、改良地盤周りに別途に空気抜き施設
を設けることなく、且つ用済み排出空気を周辺地盤上の
既設構造物に影響を与えず、地中から大気中へ速やかに
排出することができるいかなる地盤にも適用可能な低変
位施工型の地盤強化工法を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者ら鋭意検討を行った結果、中空管の下端から排出
される砂柱部に圧縮空気の圧力を作用させつつ、中空管
の引き抜き等を行い、所定の砂杭を造成する地盤強化工
法において、前記中空管の外周に、回転時に該中空管の
周囲に用済み空気を大気中に導く空隙が形成されるよう
な突状部を設ければ、別途の空気抜き施設を設ける必要
がなく、簡易な方法で、しかも周辺地盤上の既設構造物
に影響を与えることのない低変位施工型の工法とするこ
とができることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、請求項１の発明は、中空管を回
転させながら地盤中の設計深度まで貫入した後、前記中
空管の下端から排出される砂柱部に圧縮空気の圧力を作
用させつつ、中空管の引き抜きを行い、所定の砂杭を造
成する地盤強化工法において、前記中空管の外周に突状
部を設けることにより、回転時に該中空管の周囲に用済
み空気を大気中に導く空隙を形成するようにしたことを
特徴とする地盤強化工法を提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明において、所定の砂杭を造
成する地盤強化工法は公知の工法であって、例えば、中
空管の貫入後、地表まで引き抜く過程で、中空管を一定
深さまで引き抜き、管内に投入された砂等を排出する引
き抜き工程と、中空管を再び貫入して排出砂等を締固め
る再貫入工程とを繰り返して行うことにより、所定の強
度の砂杭を造成し、地盤を改良する締固め砂杭造成方
法、及び前記の方法において、再貫入工程を行わない砂
杭造成方法等が挙げられる。

【０００８】本発明において、砂としては、砂、砂利、
砕石、鉱さいなどの砂類似粒状材料及びこれを組み合わ
せた混合物が挙げられる。また、本発明の締固め砂杭造
成工法が適用される地盤としては、特に制限されない
が、砂質系地盤、粘性土系地盤及び砂層と粘性土系地層
が積層する地盤などが挙げられる。

【０００９】本発明において、中空管の外周に形成され
る突状部は、中空管の回転時に該中空管の周囲に用済み
空気を大気中に導く空隙を形成するものであれば、特に
制限されず、例えば、前記中空管の外周の一部で軸方向
に形成される断面が矩形状の羽根状物、及び中空管の外
周形状が平面視で多角形状の場合、多角形の面と面で形
成される稜などが挙げられる。具体例を図１〜図５を参
照して説明する。図１は中空管の一例で引き抜き工程に
おける排出空気の流れを示す一部を切り欠いた模式図、
図２はその平面図、図３は中空管の他の例を示す模式
図、図４及び図５は中空管の他の例を示す平面図であ
る。

【００１０】図１中、中空管１ａは中空の管内８を有す
る円筒中空管本体部２と、平面視中心線上の中空管本体
部外周面に位置し、軸方向に断面が矩形状の一対の羽根
状部３ａ、３ｂとからなる。中空管１ａは貫入後、図
中、記号Ａ方向に回転しつつ、記号Ｂ方向に一定深さま
で引き抜き、管内８に投入された砂６を圧縮空気を作用
しつつ排出する。この場合、砂６内を通り地盤９に排出
された排出空気は中空管１ａの回転により羽根状部３
ａ、３ｂの後方側に形成される空隙４の中を上昇し、大
気中に放出される。

【００１１】この羽根状部３ａ、３ｂは、中空管１ａの
外周面の長さ方向の全長に亘って形成されているが、こ
れに限定されず、例えば、図３に示すように、中空管１
ｂの外周面の長さ方向の一部に形成される羽根状部３
ｃ、３ｄであってもよい。この場合、中空管１ｂの回転
によって形成される空隙４は図３のように、明確に観察
される空隙空間であっても、掘削土が崩れて明確な空隙
空間が認められないような崩れた土層内の間隙空間であ
ってもよい。また、羽根状部３ｃ、３ｄの形成位置は、
図３の位置に限定されず、中空管１ａの外周面の長さ方
向の上部、中間部などいずれの箇所であってもよい。

【００１２】また、中空管の外周に形成される突状部
は、図４に示すように、中空管１ｃの外周形状が平面視
で四角形の場合、多角形の面２１と面２１で形成される
４つの稜７である。この場合、中空管１ｃの回転により
４つの稜７の後方側に空隙４が形成される。

【００１３】本発明において、中空管の外周形状の多角
形は、平面視で上記四角形以外に、五角形、六角形、七
角形などが挙げられる。また、この多角形状の中空管は
その一部、例えばその下端部に円筒形中空管を有するも
のであってもよい。また、図５に示すように、中空管１
ｄの外周形状は円筒形中空管本体部２の一部が２つ面２
２、２２を形成し、面２２と面２２で形成される稜７１
を有するものであってもよい。この場合、中空管１ｄの
回転により１つの稜７１の後方側に空隙４が形成され
る。

【００１４】また、本発明において、中空管の構造は特
に制限されず、例えば二重管構造のものであってもよ
く、この場合、外側管の外周に突状部を形成しても、内
側管の外周に突状部を形成してもよい。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、別途の空気抜き施設を
設ける必要がなく、簡易な方法で、しかも周辺地盤上の
既設構造物に影響を与えることがなく、いかなる地盤に
も適用できる低変位施工型の工法とすることができる。
また、中空管の外周に設けられた突状部により、中空管
の地盤への貫入当初において、円滑な貫入を実現すると
いう副次的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における中空管の一例で引き抜き工程に
おける排出空気の流れを示す一部を切り欠いた模式図で
ある。

【図２】図１の平面図である。

【図３】本発明における中空管の他の例を示す模式図で
ある。

【図４】本発明における中空管の他の例を示す平面図で
ある。

【図５】本発明における中空管の他の例を示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ 中空管 ２ 中空管本体部 ３ａ〜３ｄ 羽根状部（突状部） ４ 空隙 ５ 突状部の先端の軌跡 ６ 砂柱部 ７、７１ 稜 ８ 管内の空間部（圧縮空気投入口） ９ 地盤 １１ 砂投入口 ２１、２２ 面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空管を回転させながら地盤中の設計深
   度まで貫入した後、前記中空管の下端から排出される砂
   柱部に圧縮空気の圧力を作用させつつ、中空管の引き抜
   きを行い、所定の砂杭を造成する地盤強化工法におい
   て、前記中空管の外周に突状部を設けることにより、回
   転時に該中空管の周囲に用済み空気を大気中に導く空隙
   を形成するようにしたことを特徴とする地盤強化工法。
2. 【請求項２】 前記中空管の外周に形成される突状部
   は、前記外周の一部で軸方向に形成される断面が矩形状
   の羽根状物であることを特徴とする請求項１記載の地盤
   強化工法。
3. 【請求項３】 前記中空管の外周形状は平面視が多角形
   状であって、前記外周部に形成される突状部は、多角形
   の面と面で形成される稜であることを特徴とする請求項
   １記載の地盤強化工法。