JP2002201629A - 帯状ドレーン材打設管 - Google Patents

帯状ドレーン材打設管

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水中や地中においても任意の位置で帯状ドレ
ーン材を切断でき、海上施工や地上施工による帯状ドレ
ーン材のロスや打設作業に要するコストを低下させる帯
状ドレーン材打設管を提供する。 【解決手段】 ベースマシンに対して相対的に昇降駆動
されるマンドレル1の下部内側に帯状ドレーン材2を切
断する切断装置3を備え、切断装置3の上方に帯状ドレ
ーン材2を保持・解放すると共に、送出を行うドレーン
材保持送出装置4が設けられている。このため、水中や
地中においても帯状ドレーン材2を切断でき、海上施工
や地上施工による帯状ドレーン材2のロスや打設作業に
要するコストを低下させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、帯状ドレーン材の
切断装置を備える帯状ドレーン材打設管に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、地盤改良工法の一例としてペーパ
ードレーン工法が知られている。このペーパードレーン
工法は、軟弱な粘性土層の地盤中にペーパードレーンと
称される帯状ドレーン材を打設し、この帯状ドレーン材
を通して地盤内の水を排水して短時間で地盤の安定化を
図るものである。ペーパードレーン工法の一般的な施工
は、帯状ドレーン材用打設管としてのマンドレル内に予
めカードボード、プラスチックボード等の帯状ドレーン
材を配置し、マンドレルを所定深さまで打ち込んだ後、
マンドレルのみを引き抜いて地盤内に帯状ドレーン材を
設置している。帯状ドレーン材は、長尺なものをリール
に巻き取り、マンドレルの上部から下部に向けてマンド
レル内に引き入れている。
【0003】このような従来のペーパードレーン工法に
おいては、例えば海上施工で帯状ドレーン材を打設する
場合、帯状ドレーン材の切断を水面上で切断したり、水
中に作業者が潜水して切断作業を行っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、水中
で帯状ドレーン材を切断した場合は帯状ドレーン材の上
端は水中に位置するが、これまで帯状ドレーン材の上端
を水底の地盤中で切断する方法は無かった。
【0005】そこで、本発明の目的は、水中や地中にお
いても任意の位置で帯状ドレーン材を切断でき、海上施
工や地上施工による帯状ドレーン材の損失(ロス)や打
設作業に要するコストを低下させる帯状ドレーン材打設
管を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
ベースマシンに対して相対的に昇降駆動される帯状ドレ
ーン材打設管であって、前記帯状ドレーン材打設管の下
部内側に帯状ドレーン材を切断する切断装置を備えるこ
とを特徴とする。
【0007】このような構成の請求項1記載の発明で
は、帯状ドレーン材打設管の下部内側に設けられた切断
装置が設けられているため、帯状ドレーン材打設管を水
中や地中に貫入した状態でも帯状ドレーン材を切断する
ことができる。
【0008】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の帯状ドレーン材打設管であって、前記帯状ドレーン
材打設管の内部の前記切断装置の上方に、前記帯状ドレ
ーン材を保持・解放すると共に、該帯状ドレーン材を送
出するドレーン材保持送出装置が設けられていることを
特徴とする。
【0009】したがって、請求項2記載の発明では、請
求項1記載の発明における作用に加えて、ドレーン材保
持送出装置で帯状ドレーン材を保持することにより、帯
状ドレーン材が逆戻りしてドレーン材が上方に抜けるの
を防止する作用があると共に、切断装置で切断した後、
再度帯状ドレーン材打設管の下端部から帯状ドレーン材
を導出させることができる。
【0010】また、請求項3の発明は、前記切断装置と
前記ドレーン材保持送出装置とで前記帯状ドレーン材の
任意の位置を切断自在にしたことを特徴とする。
【0011】したがって、請求項3の発明では、請求項
2記載の発明における作用に加えて、切断装置とドレー
ン材保持送出装置とにより帯状ドレーン材の任意の位置
を容易かつ正確に切断することができる。
【0012】さらに、請求項4記載の発明は、請求項1
又は請求項2に記載された帯状ドレーン材打設管であっ
て、前記切断装置は、前記帯状ドレーン材の一側面に当
接する切断パッドと、前記帯状ドレーン材を切断し且つ
前記切断パッドと供に該帯状ドレーン材を挟持する剪断
刃ブロックとを備え、前記切断パッド及び/又は剪断刃
ブロックに、切断により下側に位置する該帯状ドレーン
材の切断上端部をシールするシール処理部を備えること
を特徴とする。
【0013】したがって、請求項4記載の発明では、請
求項1及び請求項2に記載された発明における作用に加
えて、シール処理部で切断された下側の帯状ドレーン材
の上端部をシールすることにより、帯状ドレーン材の上
端部から水分が浸入するのを防止することができる。
【0014】また、請求項5記載の発明は、請求項4記
載の帯状ドレーン材打設管であって、前記シール処理部
は、電熱ヒータであることを特徴とする。
【0015】したがって、請求項5記載の発明では、請
求項4記載の発明における作用に加えて、電熱ヒータに
より帯状ドレーン材の上端部を熱溶着してシールするこ
とができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る帯状ドレーン
材打設管の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明す
る。なお、本実施形態は、周知のプラスチックボードド
レーン材などの帯状ドレーン材を水底地盤中へ打設する
場合に本発明を適用した例であり、例えば軟弱地盤の圧
密促進を目的とするバーチカルドレーン工法として用い
られるものである。
【0017】まず、図1を用いて本実施形態に係る帯状
ドレーン材打設管としてのマンドレル1の構成を説明す
る。マンドレル1は、ベースマシンとしての図示しない
作業船に昇降可能に設けられている。このマンドレル1
には、作業船の上に巻き取られてセットされた長尺の帯
状ドレーン材2の引き出し端部がマンドレル上端からマ
ンドレル下端に通されるようになっている。このマンド
レル1の下端部内側には、帯状ドレーン材2を切断する
切断装置3が設けられている。また、マンドレル1の内
側における切断装置3の上方には、帯状ドレーン材2を
保持すると共に、送り出し機能を有するドレーン材保持
送出装置4が設けられている。
【0018】図1に示すように、切断装置3は、マンド
レル1の先端部内側に、帯状ドレーン材2を挟む一方側
に配置、固定された帯状ドレーン材2を切断するための
基台となる切断パッド5と、帯状ドレーン材2を挟む他
方側に配置される剪断刃ブロック6とを備えている。
【0019】剪断刃ブロック6は、マンドレル1内に固
定された小型の剪断刃駆動シリンダ7の駆動ロッド7A
の自由端に取り付けられている。剪断刃ブロック6は、
帯状ドレーン材2側に向けて突設された帯状ドレーン材
2を切断する剪断刃8と、シール処理部としての電熱ヒ
ータ9が内蔵されたヒータブロック部10とからなる。
剪断刃駆動シリンダ7は、剪断刃ブロック6を、帯状ド
レーン材2の送り出し方向に対して直角をなす方向に往
復駆動するようになっている。また、ヒータブロック部
10は、帯状ドレーン材2に押し当てることにより、帯
状ドレーン材2の切断された上端部を熱圧着してシール
する機能を有する。
【0020】図1に示すように、ドレーン材保持送出装
置4は、マンドレル1の内部における切断装置3から所
定距離上方に配置された昇降駆動シリンダ11と、この
昇降駆動シリンダ11の昇降駆動ロッド11Aの自由端
に固定されてマンドレル1に対して相対的に昇降移動す
るドレーン材保持部12とからなる。ドレーン材保持部
12は、昇降駆動ロッド11Aと共に昇降移動する移動
フレーム13に、帯状ドレーン材2を両側から挟持する
動作を行う対をなす保持パッド14A,14Bと、これ
ら保持パッド14A,14Bを駆動する保持駆動シリン
ダ15とが設けられてなる。そして、保持駆動シリンダ
15の保持駆動ロッド15Aは、帯状ドレーン材2側へ
向けて出没するようになっており、この保持駆動ロッド
15Aの自由端には、保持パッド14Aが固定されてい
る。また、保持パッド14Bは、図示しない連動機構を
介して保持パッド14Aと連動して帯状ドレーン材2を
挟持、解放する動作を行うようになっている。
【0021】なお、本実施形態に係る帯状ドレーン材用
打設管としてのマンドレル1及び図示しないベースマシ
ンとでなる施工機は、マンドレル1の深さ(位置)を検
知して帯状ドレーン材2の移動長を確認する機能を有し
ている。
【0022】次に、上記した構成のマンドレル1を用い
て水底地盤中に帯状ドレーン材2を打設する方法及び作
用・動作について説明する。
【0023】先ず、第1の帯状ドレーン材2の打設は、
マンドレル1の下端部から導出された帯状ドレーン材2
の端部にアンカー16を取り付けた後、図1に示す状態
で保持駆動シリンダ15を駆動して保持パッド14A,
14Bで帯状ドレーン材2を保持する。この状態で、マ
ンドレル1を下降させて、図4に示すように、水中1
7、地質改良用粘性土層18を経て、図5に示すよう
に、マンドレル1の下端が透水層19に至るように貫入
させる。
【0024】次に、図5に示す状態からマンドレル1を
引き上げる。このとき、施工機側に設けられた移動長を
検知する検知装置に従って、図6に示すように、所定距
離だけマンドレル1が引き上げられた時点でマンドレル
1の引き上げを停止させる。なお、本実施形態では、マ
ンドレル1の下端部が地質改良用粘性土層18の水底面
から所定寸法下方の位置になるように設定されている。
【0025】そして、このように図6に示す位置で停止
されたマンドレル1内において、図2に示すように、ド
レーン材保持送出装置4で帯状ドレーン材2を保持した
状態で、切断装置3を駆動して帯状ドレーン材2の所望
する位置を切断すると共に、電熱ヒータ9で帯状ドレー
ン材2の切断された下側の帯状ドレーン材2の上端部で
熱圧着(溶着)する。その後、切断されて上に位置する
帯状ドレーン材2をドレーン材保持送出装置4で保持し
つつ、マンドレル1を上昇させて水中17から上に引き
上げる。
【0026】次に、図3に示すように、昇降駆動シリン
ダ11を駆動して昇降駆動ロッド11Aを押し出して帯
状ドレーン材2を下方へ送出して帯状ドレーン材2の下
端をマンドレル1の下端から導出させる。この状態で
は、次に打設される帯状ドレーン材2の下端にアンカー
16を取り付けることが可能となる。
【0027】以後、上記した操作を繰り返すことにより
第2の帯状ドレーン材2以降の打設が可能となる。
【0028】なお、上記した本実施形態では、帯状ドレ
ーン材2を地盤改良対象の粘性土層18の中で切断した
が、水中17で切断してもよい。このように水中17で
帯状ドレーン材2を切断する場合は、従来のように作業
者が水中17に潜水して作業を行う必要がなくなり、作
業の安全性や効率を大幅に向上することができる。ま
た、地盤改良対象の粘性土層18中で帯状ドレーン材2
を切断することは、本実施形態のマンドレル1を用いる
ことで初めて可能となる。
【0029】また、本実施形態では、帯状ドレーン材2
をマンドレル1内で切断した状態で、そのままマンドレ
ル1を引き上げることにより、マンドレル1内の帯状ド
レーン材2が泥などで汚れるのを抑制でき、帯状ドレー
ン材2の汚れによる透水不良を防止することができる。
【0030】以上、前記実施形態について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、構成の要旨に
付随する各種の変更が可能である。例えば、前記実施形
態では、シール処理部として電熱ヒータ9を剪断刃ブロ
ック6側に設けたが、切断パッド5側に設けたり、剪断
刃ブロック6及び切断パッド5の両方に設ける構成とし
てもよい。そして、シール処理部としては、電熱ヒータ
9以外にシール剤を吐出させる手段を用いてもよい。
【0031】また、前記実施形態では、帯状ドレーン材
打設管としてのマンドレル1を作業船に搭載したが、ベ
ースマシンとしては、地上を走行できる施工機を適用し
てもよい。
【0032】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1記載の発明によれば、帯状ドレーン材打設管の下部内
側に設けられた切断装置が設けられているため、帯状ド
レーン材打設管を水中や地中に貫入した状態でも帯状ド
レーン材を切断することができる。このため、水中での
切断作業や従来不可能であった地中での切断を行うこと
ができ、作業の安全性と効率を向上する効果がある。
【0033】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明における効果に加えて、ドレーン材保持送出装
置で帯状ドレーン材を保持することにより、帯状ドレー
ン材が逆戻りをするのを防止すると供に、切断装置で切
断した後、再度帯状ドレーン材打設管の下端部から帯状
ドレーン材を導出させることができ、作業性をさらに向
上することができる。
【0034】請求項3記載の発明によれば、請求項2記
載の発明における効果に加えて、切断装置とドレーン材
保持送出装置とにより帯状ドレーン材の任意の位置を容
易かつ正確に切断することができる。
【0035】請求項4記載の発明によれば、請求項1及
び請求項2に記載された発明における効果に加えて、シ
ール処理部で切断された下側の帯状ドレーン材の上端部
をシールすることにより、帯状ドレーン材の上端部から
水分が浸入するのを防止する効果がある。
【0036】請求項5記載の発明によれば、請求項4記
載の発明における効果に加えて、電熱ヒータにより帯状
ドレーン材の上端部を熱溶着してシールすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る帯状ドレーン材打設管の実施形態
を示す要部の断面図である。
【図2】本実施形態の帯状ドレーン材打設管の要部の断
面図である。
【図3】本実施形態の帯状ドレーン材打設管の要部の断
面図である。
【図4】本実施形態の帯状ドレーン材打設管を用いたド
レーン材打設工程を示す説明図である。
【図5】本実施形態の帯状ドレーン材打設管を用いたド
レーン材打設工程を示す説明図である。
【図6】本実施形態の帯状ドレーン材打設管を用いたド
レーン材打設工程を示す説明図である。
【図7】本実施形態の帯状ドレーン材打設管を用いたド
レーン材打設工程を示す説明図である。
【符号の説明】
1 マンドレル(帯状ドレーン材打設管) 2 帯状ドレーン材 3 切断装置 4 ドレーン材保持送出装置 5 切断パッド 6 剪断刃ブロック 8 剪断刃 9 電熱ヒータ 10 ヒータブロック部 12 ドレーン材保持部 14A,14B 保持パッド 17 アンカー 18 地質改良用粘性土層 19 透水層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベースマシンに対して相対的に昇降駆動
    される帯状ドレーン材打設管であって、 前記帯状ドレーン材打設管の下部内側に帯状ドレーン材
    を切断する切断装置を備えることを特徴とする帯状ドレ
    ーン材打設管。
  2. 【請求項2】 前記帯状ドレーン材打設管の内部の前記
    切断装置の上方に、前記帯状ドレーン材を保持・解放す
    ると共に、該帯状ドレーン材を送出するドレーン材保持
    送出装置が設けられていることを特徴とする請求項1記
    載の帯状ドレーン材打設管。
  3. 【請求項3】 前記切断装置と前記ドレーン材保持送出
    装置とで前記帯状ドレーン材の任意の位置を切断自在に
    したことを特徴とする請求項2記載の帯状ドレーン材打
    設管。
  4. 【請求項4】 前記切断装置は、前記帯状ドレーン材の
    一側面に当接する切断パッドと、前記帯状ドレーン材を
    切断し且つ前記切断パッドと供に該帯状ドレーン材を挟
    持する剪断刃ブロックとを備え、前記切断パッド及び/
    又は剪断刃ブロックに、切断により下側に位置する該帯
    状ドレーン材の切断上端部をシールするシール処理部を
    備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載さ
    れた帯状ドレーン材打設管。
  5. 【請求項5】 前記シール処理部は、電熱ヒータである
    ことを特徴とする請求項4記載の帯状ドレーン材打設
    管。
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