JP2004197350A - 地盤内部排水工法、及び地盤内部排水構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】腐蝕のおそれがなく、周面地盤の補強が可能な地盤内部排水工法、及び地盤内部排水構造を提供する。
【解決手段】ケーシングを地盤Ｇ中へ挿入し内部を削孔し、上部に多数の排水孔を有する有孔排水管２１と、透水性を有し土砂を通さず排水孔の箇所を被覆するフィルター部材２２と、これらの周囲を被覆する注入袋２３と、透水性を有しこれらを被覆する引張補強部材２４を有する作用体２０をケーシング内部空間に挿入した後にケーシングを引き抜いて作用体２０を残置し、注入袋２３に注入材２５を注入して膨張させ、引張補強部材２４を周面地盤Ｇに圧着させ、地盤Ｇの排水とともに周面地盤Ｇを補強する。
【選択図】 図７
【解決手段】ケーシングを地盤Ｇ中へ挿入し内部を削孔し、上部に多数の排水孔を有する有孔排水管２１と、透水性を有し土砂を通さず排水孔の箇所を被覆するフィルター部材２２と、これらの周囲を被覆する注入袋２３と、透水性を有しこれらを被覆する引張補強部材２４を有する作用体２０をケーシング内部空間に挿入した後にケーシングを引き抜いて作用体２０を残置し、注入袋２３に注入材２５を注入して膨張させ、引張補強部材２４を周面地盤Ｇに圧着させ、地盤Ｇの排水とともに周面地盤Ｇを補強する。
【選択図】 図７
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、盛土や切り取りの地盤の内部の水を排出するための地盤内部排水工法及び地盤内部排水構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地盤内部の排水方法としては、地盤に溝を形成し、管壁に多数の排水孔が形成された排水管を溝内に敷設した後に土で埋め戻す方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、既設の地盤に排水構造を形成する方法としては、管壁に多数の排水孔が形成された排水管を地盤の斜面から地盤内部へ打ち込み等によって挿入して設置する方法、あるいは、地盤の斜面から地盤内部へケーシングを打ち込み等によって挿入しつつ、ケーシング内の土砂を削孔及び除去した後に、管壁に多数の排水孔が形成された排水管をケーシング内に挿入し、その後にケーシングを引き抜くことにより排水管を設置する方法などが知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１３３５８号公報（第１−１０頁、図１−２９）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した排水工法には、下記のような問題があった。すなわち、排水管を打設等によって地盤内に挿入する工法の場合には、打設時の打撃に耐え得るように、排水管を鋼管にする必要があるが、鋼管は、排水が必要なほど地下水が流れる地盤内では腐蝕進行が激しく、長期間設置されると腐蝕し、排水機能、及び引張強度、せん断強度が劣化又は失われることがある。
【０００６】
また、ケーシングを用いてケーシング内を削孔した後に排水管を挿入してケーシングを引き抜く工法の場合には、ケーシング引き抜き後に排水管と周面地盤とが完全に密着することはないので、排水管と周面地盤との間に摩擦力が働かず、排水管が引張力やせん断力を負担することによる地盤の補強作用を期待することができないばかりか、地山の強度を低下させることになり、斜面の安定にとって不利である、という問題がある。
【０００７】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、腐蝕のおそれがなく、周面地盤の補強が可能な地盤内部排水工法、及び地盤内部排水構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る地盤内部排水工法は、
ケーシングを打撃又は振動若しくは圧入により地盤中へ挿入するケーシング挿入工程と、
次いで、少なくとも上方に多数の排水孔を有する有孔排水管と、透水性を有するとともに土砂粒子を通さないフィルター材料からなり前記有孔排水管の前記排水孔の配置箇所を被覆するフィルター部材と、前記有孔排水管の下部と前記フィルター部材の下端付近の周囲を被覆する注入袋と、前記排水孔に水を透過可能で前記フィルター部材と前記注入袋の周囲を被覆又は巻回する引張補強部材を有する作用体を、前記地盤中へ挿入されたケーシングの内部に形成されたケーシング内部空間に挿入する作用体挿入工程と、
次いで、前記ケーシングを引き抜き、前記ケーシング引き抜き後の地中孔の内部に前記作用体を残置するケーシング引抜工程と、
次いで、前記注入袋に注入材を注入して膨張させ、前記引張補強部材を前記ケーシング引き抜き後の地中孔の周面地盤に圧着させ、前記フィルター部材の上方の地盤からの水を排水するとともに、前記周面地盤を補強する注入工程を
有することを特徴とする。
【０００９】
上記の地盤内部排水工法において、好ましくは、前記ケーシング挿入工程では、前記ケーシングを挿入しつつ、前記ケーシングの内部の土砂を掘削及び除去して削孔し前記ケーシング内部空間を形成する。
【００１０】
また、上記の地盤内部排水工法において、好ましくは、
前記ケーシング挿入工程では、挿入時の地盤抵抗が少なく引き抜き時の地盤抵抗が大きい形状を有するとともに前記ケーシングの先端を閉塞可能でかつ前記ケーシングの先端に容易に着脱可能な先端閉塞部材を前記ケーシングの先端に装着し、
前記ケーシング引抜工程では、前記先端閉塞部材を前記ケーシングの先端の前記地盤中に残置させ、前記ケーシングのみを引き抜く。
【００１１】
また、本発明に係る地盤内部排水構造は、
打撃又は振動若しくは圧入により地盤中へ挿入されるケーシングと、
少なくとも上方に多数の排水孔を有する有孔排水管と、透水性を有するとともに土砂粒子を通さないフィルター材料からなり前記有孔排水管の前記排水孔の配置箇所を被覆するフィルター部材と、前記有孔排水管の下部と前記フィルター部材の下端付近の周囲を被覆する注入袋と、前記排水孔に水を透過可能で前記フィルター部材と前記注入袋の周囲を被覆又は巻回する引張補強部材を有する作用体を用い、
前記ケーシングの内部に形成されたケーシング内部空間に前記作用体が挿入され、前記ケーシングが引き抜かれ前記ケーシング引き抜き後の地中孔の内部に前記作用体が残置された後、前記注入袋に注入材が注入されて前記注入袋が膨張し、前記引張補強部材が前記ケーシング引き抜き後の地中孔の周面地盤に圧着され、前記フィルター部材の上方の地盤からの水を排水するとともに、前記周面地盤を補強すること
を特徴とする。
【００１２】
上記の地盤内部排水構造において、好ましくは、前記有孔排水管は、合成樹脂材料からなる管である。
【００１３】
また、上記の地盤内部排水構造において、好ましくは、前記排水孔は、前記有孔排水管の上部が網状に作製されることにより形成される。
【００１４】
また、上記の地盤内部排水構造において、好ましくは、前記フィルター材料は、合成繊維からなる不織布である。
【００１５】
また、上記の地盤内部排水構造において、好ましくは、前記注入袋は、可撓性と気密性を有するシートからなり閉塞された袋状に形成され、注入口を有する。
【００１６】
また、上記の地盤内部排水構造において、好ましくは、前記引張補強部材は、合成繊維からなる織布、又はシート状部材、又は線状部材、若しくは網状部材である。
【００１７】
また、上記の地盤内部排水構造において、好ましくは、前記注入材は、セメント系グラウト材である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法のケーシング挿入工程を説明する第１の図である。また、本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法のケーシング挿入工程を説明する第２の図であり、ケーシングの長手方向から見た横断面図となっている。
【００２０】
まず、本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法においては、図１に示すように、ケーシング１０を打撃又は振動若しくは圧入により地盤Ｇの中へ挿入する。また、ケーシング１０の挿入と同時に、ケーシング１０の内部の土砂を掘削及び除去して削孔する。以下、この工程を「ケーシング挿入工程」という。
【００２１】
地盤Ｇは、切り取り地盤であり、水を透過させない不透水層Ｇ１の上に、水を透過させる透水層Ｇ２が積層された構成となっている。ケーシング１０は、図２に示すように、円形断面の管状に構成された両端開放型の鋼管である。第１実施形態の場合は、ケーシング１０は、内径が７０〜８０ｍｍで、管厚が４〜５ｍｍ程度のものであるが、ケーシングの各寸法値は、上記の値よりも小さくても大きくても、まったく同様にして使用可能である。
【００２２】
ケーシング１０は、地盤Ｇのうち、透水層Ｇ２の最下部付近、すなわち、不透水層Ｇ１と透水層Ｇ２の境界付近において、略水平方向に挿入される。
【００２３】
ケーシング１０の挿入作業は、ケーシング１０の後端（図１における左端）を、打撃装置又は加振装置若しくは油圧ジャッキ等により、打撃又は振動若しくは押圧しつつ地盤Ｇ２内に挿入しつつ、ケーシング１０の内部にビット付きのロッド（図示せず）を挿入し、ケーシング１０の内部先端をビットで削孔し、削孔によって生じた土砂を泥水によりケーシング１０の後端から外部へ排泥することを繰り返すことによって行われる。
【００２４】
このケーシング挿入工程により、図２に示すように、ケーシング１０の内部の土砂は除去され、ケーシング１０の内部は空洞状の空間となる。以下、この空間Ｖ１を、「ケーシング内部空間」という。
【００２５】
上記のケーシング挿入工程が完了すると、次に、図３に示すように、削孔されたケーシング１０の内部のケーシング内部空間Ｖ１の中に作用体２０が挿入される。図３は、ケーシング１０の長手方向から見た横断面図となっている。この工程を、以下、「作用体挿入工程」という。
【００２６】
次に、図３ないし図５を参照しつつ、作用体２０の構成について説明する。図４は、作用体２０を分解した斜視図である。また、図５は、図４の作用体における注入袋の構成を示す斜視図である。
【００２７】
この作用体２０は、有孔排水管２１と、フィルター部材２２と、注入袋２３と、引張補強部材２４を有して構成され、ケーシング１０のケーシング内部空間Ｖ１の内径よりもちいさな外径を有している。
【００２８】
有孔排水管２１は、合成樹脂材料（プラスチック材料）、例えば塩化ビニール樹脂等からなり、円形断面の管状に形成されている。有孔排水管２１の上部は、網状又は格子状に作製され、図４に示すように、有孔排水管２１の上部には多数の孔（排水孔）２１ａが形成されている。
【００２９】
第１実施形態の有孔排水管２１は、内径が５０ｍｍで、管厚が４ｍｍ程度のものであり、排水孔が形成されている領域が断面の上半部の略２／３の部分となるように作製されたものであるが、有孔排水管２１のこれらの各寸法値等は、上記の値よりも小さくても大きくても、まったく同様にして使用可能である。
【００３０】
また、図３に示すように、作用体２０においては、有孔排水管２１の外側上部には、フィルター部材２２が配置されている。フィルター部材２２の材料（フィルター材料）は、合成繊維からなる不織布である。このため、フィルター部材２２は、透水性を有し、かつ、土砂粒子を透過させない性質を有している。
【００３１】
また、第１実施形態のフィルター部材２２は、厚みが４ｍｍ程度の板状部材であり、有孔排水管２１の上部外周面を略１／２周するように作製されたものであるが、フィルター部材２２のこれらの各寸法値等は、上記の値よりも小さくても大きくても、まったく同様にして使用可能である。すなわち、フィルター部材２２は、有孔排水管２１の排水孔２１ａの配置箇所を少なくとも被覆するような形状、又は寸法に形成され、若しくは有孔排水管２１の排水孔２１ａの配置箇所を少なくとも被覆するような箇所に配置されれば、どのような構成であってもよいのである。
【００３２】
また、図３に示すように、作用体２０においては、有孔排水管２１の外側下部とフィルター部材２２の左右両方の下端付近の周囲を被覆するように、注入袋２３が配置されている。注入袋２３は、図５に示すように、シートからなり閉塞された袋状に形成され、注入口２３ａを有している。注入袋２３のシートの材料としては、合成樹脂材料（プラスチック材料）等が用いられる。また、注入袋２３のシート素材は、可撓性と気密性を有し、後述する注入の圧力に耐える強度を有している。また、注入袋２３の注入口２３ａには、注入管２７が挿入され、注入口２３ａと注入管２７との間は、後述する注入材が漏れないようなシーリング（図示せず）が施されている。
【００３３】
また、第１実施形態の注入袋２３は、シートの厚みが０．５ｍｍ程度であり、ほとんど１枚のシート状となるように扁平な状態とされ、有孔排水管２１の下部外周面を略１／２周するとともにフィルター部材２２の下端付近の外側を被覆するように作製され、全体として有孔排水管２１の下部の外側を略２／３周する程度の寸法に作製されたものであるが、注入袋２３のこれらの各寸法値等は、上記の値よりも小さくても大きくても、まったく同様にして使用可能である。
【００３４】
なお、後述するように、注入袋２３は、注入材が注入されて膨張することになるが、その際に、注入袋２３がフィルター部材２２の周囲の全部を被覆してしまうと、地盤からの水が有孔排水管２１の中へ進入できなくなる。このため、注入袋２３の横幅（図５における左右方向の幅）は、上記の点に配慮し、適宜の値に設定し、注入による膨張時に、おおむね図７に示すような状態となるように調整しておく必要がある。
【００３５】
また、図３に示すように、作用体２０においては、フィルター部材２２と注入袋２３の周囲には、引張補強部材２４が配置されている。引張補強部材２４としては、合成繊維からなる織布、例えばナイロンエステル系織布等が用いられる。織布であるため、引張補強部材２４は、透水性を有している。また、引張補強部材２４は、所定の高い引張強度を有している。
【００３６】
また、第１実施形態の引張補強部材２４は、厚みが０．８ｍｍ程度であり、フィルター部材２２と注入袋２３の周囲の全周を被覆するように作製されたものであるが、引張補強部材２４のこれらの各寸法値等は、上記の値よりも小さくても大きくても、まったく同様にして使用可能である。すなわち、引張補強部材２４は、フィルター部材２２と注入袋２３の周囲の全周を被覆すれば、どのような構成であってもよく、１枚ものであってもよいし、２枚のものを互いに重複させるように設置し全体として全周を被覆するようにしてもよい。
【００３７】
上記の作用体挿入工程が完了すると、次に、図６に示すように、ケーシング１０が地盤Ｇ（透水層Ｇ２）から引き抜かれる。これにより、ケーシング１０が引き抜かれた後には、地盤Ｇ（透水層Ｇ２）の中に地中孔Ｖ２が形成される。この地中孔Ｖ２の内部に、作用体２０が残置される。図６は、ケーシング１０の長手方向から見た横断面図となっている。この工程を、以下、「ケーシング引抜工程」という。
【００３８】
上記のケーシング引抜工程が完了すると、次に、注入管２７に注入ポンプ等（図示せず）が接続され、注入袋２３の内部に注入材２５が注入される。注入材２５としては、セメント系グラウト材などが用いられる。この注入材２５の注入により、図７に示すように、注入袋２３が膨張する。これに伴い、注入袋２３の周囲の引張補強部材２４が、地中孔の周面地盤に圧着される。
【００３９】
また、この状態では、膨張した注入袋２３の上端部により、フィルター部材２２が、有孔排水管２１に強固に押し付けられて固定される。また、有孔排水管２１は、フィルター部材２２とともに上方に押し上げられ、フィルター部材２２の上部外側は、引張補強部材２４を介して地中孔の周面地盤に押し付けられる。
【００４０】
これにより、フィルター部材２２の上方の地盤Ｇ（透水層Ｇ２）の内部の水は、透水性を有する引張補強部材２４とフィルター部材２２を透過し、有孔排水管２１の上部の排水孔から有孔排水管２１の内部空間Ｖ３へ導かれる。この水は、有孔排水管２１の内底部を伝わって地盤Ｇ（透水層Ｇ２）の外部へ排水される。
【００４１】
また、この際、注入袋２３の周囲の引張補強部材２４が地中孔の周面地盤Ｇ（透水層Ｇ２）に圧着される。したがって、引張補強部材２４と周面地盤Ｇ（透水層Ｇ２）との間に十分な摩擦力を取ることができ、膨張した作用体２０の全体が引張力やせん断力を負担することによる地盤の補強作用を期待することができ、地盤の締め固め効果が発揮され、地山の強度を増強させることになり、斜面の安定にとって有利である、という利点がある。図７は、ケーシング１０の長手方向から見た横断面図となっている。この工程を、以下、「注入工程」という。
【００４２】
上記したような構成により、第１実施形態の地盤内部排水工法は、下記のような作用・効果を有している。
【００４３】
１）有孔排水管は鋼管ではなく、合成樹脂材料等から形成されるため、腐蝕することはなく、排水機能を永久的に保持することができる。このため、鋼管の場合のように、腐蝕劣化による排水管交換・再打設等が不要となるため、工事費用を軽減することができる。
【００４４】
２）地盤の排水機能だけでなく、注入袋２３への注入により、周囲の引張補強部材２４が地中孔の周面地盤Ｇ（透水層Ｇ２）に圧着されるため、引張補強部材２４と周面地盤Ｇ（透水層Ｇ２）との間に十分な摩擦力を取ることができ、膨張した作用体２０の全体が引張力やせん断力を負担することによる地盤の補強効果を十分に発揮することができ、工事費用を軽減することができる。
【００４５】
３）ケーシング１０の内部の土砂を削孔しつつ地盤に挿入するため、有孔排水管２１の延長が長い場合、あるいは地盤Ｇ（透水層Ｇ２）の地質が強固な場合であっても施工が容易である。
【００４６】
（２）第２実施形態
本発明は、上記した第１実施形態以外の構成によっても実現可能である。以下に、本発明の第２実施形態である地盤内部排水工法を説明する。
【００４７】
第２実施形態の工法においては、図８に示すように、ケーシング１０の先端に、先端閉塞部材３０を装着する。図８において、図８（Ａ）は側面図を、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の上方から見た平面図を、図８（Ｃ）は図８（Ａ）の右方から見た正面図を、それぞれ示している。
【００４８】
図８に示すように、先端閉塞部材３０は、鋼などからなり、管状部３０ａと先端部３０ｂを有している。先端部３０ｂは、管状部３０ａの先端の例えば左右部分をプレス加工機械等によって押しつぶして形成され、２つの曲面部３０ｃと、２つの平面部３０ｄを有している。このような構成により、先端閉塞部３０の先端部３０ｂは、工具のノミのような形状となっており、２つの曲面部３０ｃは、外方へ向かって拡がるような形状となっている。また、先端部３０ｂの先端（図８（Ａ）及び図８（Ｂ）における右端）は閉じられ閉塞部３０ｅとなっている。先端閉塞部材３０の管状部３０ａの内径は、ケーシング１０の外径よりもやや大きな値に設定される。
【００４９】
上記のような構成により、先端閉塞部材３０は、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）において左から右へ向けて地盤中を挿入する場合に、地盤から受ける地盤抵抗が少なく、かつ、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）において右から左へ向けて地盤から引き抜く場合に、地盤から受ける地盤抵抗が大きい形状となっている。また、閉塞部３０ｅにより、ケーシング１０の先端の開口は完全に閉塞される。また、先端閉塞部材３０は、ケーシング１０の先端の開口に軽く嵌合して取り付けられ、小さい力で容易にケーシング１０の先端から外れて抜けるように、すなわち容易に着脱可能なように構成されている。
【００５０】
上記のような先端閉塞部材３０を、ケーシング１０の先端に装着した状態で、ケーシング１０の後端（図１における左端を参照）を、打撃装置又は加振装置若しくは油圧ジャッキ等を用いて、打撃又は振動若しくは押圧することにより、先端閉塞部材３０とケーシング１０を地盤（図１における地盤Ｇを参照）内に挿入し、ケーシング挿入工程を行うことができる。
【００５１】
第２実施形態の工法の場合には、ケーシング１０の先端が、先端閉塞部材３０の閉塞部３０ｅによって閉塞されているため、ケーシングの地盤挿入時に、土砂がケーシング１０の内部に入り込むことはない。したがって、第２実施形態の工法の場合には、上記したケーシング内部空間（図２におけるケーシング内部空間Ｖ１等を参照）が最初から確保されている。このため、第２実施形態の工法の場合には、ケーシング挿入工程の次に、削孔等の作業を行う必要はなく、作用体挿入工程を即座に行うことができる。
【００５２】
また、第２実施形態の工法の場合には、作用体挿入工程の次にケーシング引抜工程を行うが、この場合には、引き抜き方向への先端閉塞部材３０の地盤抵抗が大きいため、先端閉塞部材３０をケーシング１０の先端の地盤中に残置させ、ケーシング１０のみを引き抜くことができる。これにより、第１実施形態の工法の場合と同様に、ケーシング引き抜き後の地中孔（図６における地中孔Ｖ２を参照）の内部に作用体（図６における作用体２０等を参照）を残置することができる。また、ケーシング引抜工程の後の注入工程の内容は、第１実施形態の場合とまったく同様である。
【００５３】
上記したような構成により、第２実施形態の地盤内部排水工法は、上記した第１実施形態における作用・効果１）及び２）に加え、下記のような作用・効果を有している。
【００５４】
３）ケーシング挿入工程において、削孔作業が無いため、第１実施形態の地盤内部排水工法よりも工期を短縮することができる。また、削孔作業が無いことと、工期の短縮から、工事費用もさらに低廉なものとすることができる。
【００５５】
４）先端閉塞部材３０とケーシング１０を地盤に打ち込んでいくため、地盤を締め固め、地盤を改良する効果を有している。
【００５６】
なお、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではない。上記した各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００５７】
例えば、上記各実施形態においては、排水の対象となる地盤（例えば上記した地盤Ｇ）が切り取り地盤である例について説明したが、本発明はこの例には限定されず、他の地盤、例えば、盛土地盤に適用してもまったく同様の効果を発揮することができる。
【００５８】
また、有孔排水管（例えば上記した有孔排水管２１）の排水孔の配置される箇所は、少なくとも上方であればよく、図７において膨張した注入袋２３によって遮蔽される部分を除く箇所に少なくとも排水孔が設けられていればよい。
【００５９】
また、注入材（例えば上記した注入材２５）は、セメント系グラウト材以外の材料も使用可能であり、例えば、樹脂系注入材を用いてもよい。
【００６０】
また、注入袋（例えば上記した注入袋２３）には、注入管（例えば上記した注入管２７）のほか、空気抜き用の管（図示せず）を別途設置しておき、注入した後、空気抜き用の管（図示せず）から注入材が流出してきた時点で、空気抜き用の管（図示せず）のバルブ（図示せず）を閉塞するように構成してもよい。
【００６１】
また、上記した実施形態においては、ケーシング（例えば上記したケーシング１０）が地盤（例えば上記した地盤Ｇ）に対し略水平方向に挿入され、作用体（例えば上記した作用体２０）もそれに伴い、地盤（例えば上記した地盤Ｇ）に対し略水平方向に配置される例について説明したが、本発明はこの例には限定されず、他の構成、例えば、ケーシングが地盤に対し斜め上方向に挿入され、作用体もそれに伴い、地盤に対し斜め上を向く方向に配置されるような構成であってもよい。
【００６２】
また、引張補強部材（例えば上記した引張補強部材２４）は、他の構成の部材も使用可能であり、例えば、合成樹脂材料からなるシート状部材を用いてもよい。このシート状部材としては、少なくとも有孔排水管（例えば上記した有孔排水管２１）の上部となる箇所に、水が透過可能な多数の孔が形成されているものを用いる必要がある。あるいは、合成樹脂材料からなる線状又はひも状の部材により、フィルター部材と注入袋の周囲を巻回するようにしてもよい。また、合成樹脂材料からなる線状又はひも状の部材を用いて構成した網状部材などを用いてもよい。要は、引張補強部材は、所要の引張強度を有し、かつ排水孔（例えば上記した排水孔２１ａ）に水を透過可能な部材であれば、どのような部材であってもよいのである。
【００６３】
また、先端閉塞部材（例えば上記した先端閉塞部材３０）は、他の構成の部材であってもよい。例えば、円錐形状等の先の尖った形状を有し、釣り針や銛における「返し部」のような部分を有する部材であってもよい。要は、先端閉塞部材は、挿入時の地盤抵抗が少なく引き抜き時の地盤抵抗が大きい形状であれば、どのような形状であってもよいのである。また、先端閉塞部材は、ケーシングの先端の外側から被せる形式であってもよいし、ケーシングの先端の内側に嵌合させる形式であってもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、打撃又は振動若しくは圧入により地盤中へ挿入されるケーシングと、少なくとも上方に多数の排水孔を有する有孔排水管と、透水性を有するとともに土砂粒子を通さないフィルター材料からなり有孔排水管の排水孔の配置箇所を被覆するフィルター部材と、有孔排水管の下部とフィルター部材の下端付近の周囲を被覆する注入袋と、排水孔に水を透過可能でフィルター部材と注入袋の周囲を被覆する引張補強部材を有する作用体を備え、ケーシングの内部に形成されたケーシング内部空間に作用体が挿入され、ケーシングが引き抜かれケーシング引き抜き後の地中孔の内部に作用体が残置された後、注入袋に注入材が注入されて注入袋が膨張し、引張補強部材がケーシング引き抜き後の地中孔の周面地盤に圧着されるように構成したので、以下のような利点を有している。
【００６５】
有孔排水管は鋼管ではなく、合成樹脂材料等から形成されるため、腐蝕することはなく、排水機能を永久的に保持することができる。このため、鋼管の場合のように、腐蝕劣化による排水管交換・再打設等が不要となるため、工事費用を軽減することができる。
【００６６】
地盤の排水機能だけでなく、注入袋への注入により、周囲の引張補強部材が地中孔の周面地盤に圧着されるため、引張補強部材と周面地盤との間に十分な摩擦力を取ることができ、膨張した作用体の全体が引張力やせん断力を負担することによる地盤の補強効果を十分に発揮することができ、工事費用を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法のケーシング挿入工程を説明する第１の図である。
【図２】本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法のケーシング挿入工程を説明する第２の図である。
【図３】本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法の作用体挿入工程を説明する図である。
【図４】本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法に用いる作用体の構成を示す図である。
【図５】図４の作用体における注入袋の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法のケーシング引抜工程を説明する図である。
【図７】本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法の注入工程を説明する図である。
【図８】本発明の第２実施形態である地盤内部排水工法における先端閉塞部材の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ ケーシング
２０ 作用体
２１ 有孔排水管
２１ａ 排水孔
２２ フィルター部材
２３ 注入袋
２３ａ 注入口
２４ 引張補強部材
２５ 注入材
２７ 注入管
３０ 先端閉塞部材
３０ａ 管状部
３０ｂ 先端部
３０ｃ 曲面部
３０ｄ 平面部
３０ｅ 閉塞部
Ｇ 地盤
Ｇ１ 不透水層
Ｇ２ 透水層
Ｓ 斜面
Ｖ１ ケーシング内部空間
Ｖ２ 地中孔
Ｖ３ 排水管内部空間
【発明の属する技術分野】
本発明は、盛土や切り取りの地盤の内部の水を排出するための地盤内部排水工法及び地盤内部排水構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地盤内部の排水方法としては、地盤に溝を形成し、管壁に多数の排水孔が形成された排水管を溝内に敷設した後に土で埋め戻す方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、既設の地盤に排水構造を形成する方法としては、管壁に多数の排水孔が形成された排水管を地盤の斜面から地盤内部へ打ち込み等によって挿入して設置する方法、あるいは、地盤の斜面から地盤内部へケーシングを打ち込み等によって挿入しつつ、ケーシング内の土砂を削孔及び除去した後に、管壁に多数の排水孔が形成された排水管をケーシング内に挿入し、その後にケーシングを引き抜くことにより排水管を設置する方法などが知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１３３５８号公報（第１−１０頁、図１−２９）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した排水工法には、下記のような問題があった。すなわち、排水管を打設等によって地盤内に挿入する工法の場合には、打設時の打撃に耐え得るように、排水管を鋼管にする必要があるが、鋼管は、排水が必要なほど地下水が流れる地盤内では腐蝕進行が激しく、長期間設置されると腐蝕し、排水機能、及び引張強度、せん断強度が劣化又は失われることがある。
【０００６】
また、ケーシングを用いてケーシング内を削孔した後に排水管を挿入してケーシングを引き抜く工法の場合には、ケーシング引き抜き後に排水管と周面地盤とが完全に密着することはないので、排水管と周面地盤との間に摩擦力が働かず、排水管が引張力やせん断力を負担することによる地盤の補強作用を期待することができないばかりか、地山の強度を低下させることになり、斜面の安定にとって不利である、という問題がある。
【０００７】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、腐蝕のおそれがなく、周面地盤の補強が可能な地盤内部排水工法、及び地盤内部排水構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る地盤内部排水工法は、
ケーシングを打撃又は振動若しくは圧入により地盤中へ挿入するケーシング挿入工程と、
次いで、少なくとも上方に多数の排水孔を有する有孔排水管と、透水性を有するとともに土砂粒子を通さないフィルター材料からなり前記有孔排水管の前記排水孔の配置箇所を被覆するフィルター部材と、前記有孔排水管の下部と前記フィルター部材の下端付近の周囲を被覆する注入袋と、前記排水孔に水を透過可能で前記フィルター部材と前記注入袋の周囲を被覆又は巻回する引張補強部材を有する作用体を、前記地盤中へ挿入されたケーシングの内部に形成されたケーシング内部空間に挿入する作用体挿入工程と、
次いで、前記ケーシングを引き抜き、前記ケーシング引き抜き後の地中孔の内部に前記作用体を残置するケーシング引抜工程と、
次いで、前記注入袋に注入材を注入して膨張させ、前記引張補強部材を前記ケーシング引き抜き後の地中孔の周面地盤に圧着させ、前記フィルター部材の上方の地盤からの水を排水するとともに、前記周面地盤を補強する注入工程を
有することを特徴とする。
【０００９】
上記の地盤内部排水工法において、好ましくは、前記ケーシング挿入工程では、前記ケーシングを挿入しつつ、前記ケーシングの内部の土砂を掘削及び除去して削孔し前記ケーシング内部空間を形成する。
【００１０】
また、上記の地盤内部排水工法において、好ましくは、
前記ケーシング挿入工程では、挿入時の地盤抵抗が少なく引き抜き時の地盤抵抗が大きい形状を有するとともに前記ケーシングの先端を閉塞可能でかつ前記ケーシングの先端に容易に着脱可能な先端閉塞部材を前記ケーシングの先端に装着し、
前記ケーシング引抜工程では、前記先端閉塞部材を前記ケーシングの先端の前記地盤中に残置させ、前記ケーシングのみを引き抜く。
【００１１】
また、本発明に係る地盤内部排水構造は、
打撃又は振動若しくは圧入により地盤中へ挿入されるケーシングと、
少なくとも上方に多数の排水孔を有する有孔排水管と、透水性を有するとともに土砂粒子を通さないフィルター材料からなり前記有孔排水管の前記排水孔の配置箇所を被覆するフィルター部材と、前記有孔排水管の下部と前記フィルター部材の下端付近の周囲を被覆する注入袋と、前記排水孔に水を透過可能で前記フィルター部材と前記注入袋の周囲を被覆又は巻回する引張補強部材を有する作用体を用い、
前記ケーシングの内部に形成されたケーシング内部空間に前記作用体が挿入され、前記ケーシングが引き抜かれ前記ケーシング引き抜き後の地中孔の内部に前記作用体が残置された後、前記注入袋に注入材が注入されて前記注入袋が膨張し、前記引張補強部材が前記ケーシング引き抜き後の地中孔の周面地盤に圧着され、前記フィルター部材の上方の地盤からの水を排水するとともに、前記周面地盤を補強すること
を特徴とする。
【００１２】
上記の地盤内部排水構造において、好ましくは、前記有孔排水管は、合成樹脂材料からなる管である。
【００１３】
また、上記の地盤内部排水構造において、好ましくは、前記排水孔は、前記有孔排水管の上部が網状に作製されることにより形成される。
【００１４】
また、上記の地盤内部排水構造において、好ましくは、前記フィルター材料は、合成繊維からなる不織布である。
【００１５】
また、上記の地盤内部排水構造において、好ましくは、前記注入袋は、可撓性と気密性を有するシートからなり閉塞された袋状に形成され、注入口を有する。
【００１６】
また、上記の地盤内部排水構造において、好ましくは、前記引張補強部材は、合成繊維からなる織布、又はシート状部材、又は線状部材、若しくは網状部材である。
【００１７】
また、上記の地盤内部排水構造において、好ましくは、前記注入材は、セメント系グラウト材である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法のケーシング挿入工程を説明する第１の図である。また、本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法のケーシング挿入工程を説明する第２の図であり、ケーシングの長手方向から見た横断面図となっている。
【００２０】
まず、本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法においては、図１に示すように、ケーシング１０を打撃又は振動若しくは圧入により地盤Ｇの中へ挿入する。また、ケーシング１０の挿入と同時に、ケーシング１０の内部の土砂を掘削及び除去して削孔する。以下、この工程を「ケーシング挿入工程」という。
【００２１】
地盤Ｇは、切り取り地盤であり、水を透過させない不透水層Ｇ１の上に、水を透過させる透水層Ｇ２が積層された構成となっている。ケーシング１０は、図２に示すように、円形断面の管状に構成された両端開放型の鋼管である。第１実施形態の場合は、ケーシング１０は、内径が７０〜８０ｍｍで、管厚が４〜５ｍｍ程度のものであるが、ケーシングの各寸法値は、上記の値よりも小さくても大きくても、まったく同様にして使用可能である。
【００２２】
ケーシング１０は、地盤Ｇのうち、透水層Ｇ２の最下部付近、すなわち、不透水層Ｇ１と透水層Ｇ２の境界付近において、略水平方向に挿入される。
【００２３】
ケーシング１０の挿入作業は、ケーシング１０の後端（図１における左端）を、打撃装置又は加振装置若しくは油圧ジャッキ等により、打撃又は振動若しくは押圧しつつ地盤Ｇ２内に挿入しつつ、ケーシング１０の内部にビット付きのロッド（図示せず）を挿入し、ケーシング１０の内部先端をビットで削孔し、削孔によって生じた土砂を泥水によりケーシング１０の後端から外部へ排泥することを繰り返すことによって行われる。
【００２４】
このケーシング挿入工程により、図２に示すように、ケーシング１０の内部の土砂は除去され、ケーシング１０の内部は空洞状の空間となる。以下、この空間Ｖ１を、「ケーシング内部空間」という。
【００２５】
上記のケーシング挿入工程が完了すると、次に、図３に示すように、削孔されたケーシング１０の内部のケーシング内部空間Ｖ１の中に作用体２０が挿入される。図３は、ケーシング１０の長手方向から見た横断面図となっている。この工程を、以下、「作用体挿入工程」という。
【００２６】
次に、図３ないし図５を参照しつつ、作用体２０の構成について説明する。図４は、作用体２０を分解した斜視図である。また、図５は、図４の作用体における注入袋の構成を示す斜視図である。
【００２７】
この作用体２０は、有孔排水管２１と、フィルター部材２２と、注入袋２３と、引張補強部材２４を有して構成され、ケーシング１０のケーシング内部空間Ｖ１の内径よりもちいさな外径を有している。
【００２８】
有孔排水管２１は、合成樹脂材料（プラスチック材料）、例えば塩化ビニール樹脂等からなり、円形断面の管状に形成されている。有孔排水管２１の上部は、網状又は格子状に作製され、図４に示すように、有孔排水管２１の上部には多数の孔（排水孔）２１ａが形成されている。
【００２９】
第１実施形態の有孔排水管２１は、内径が５０ｍｍで、管厚が４ｍｍ程度のものであり、排水孔が形成されている領域が断面の上半部の略２／３の部分となるように作製されたものであるが、有孔排水管２１のこれらの各寸法値等は、上記の値よりも小さくても大きくても、まったく同様にして使用可能である。
【００３０】
また、図３に示すように、作用体２０においては、有孔排水管２１の外側上部には、フィルター部材２２が配置されている。フィルター部材２２の材料（フィルター材料）は、合成繊維からなる不織布である。このため、フィルター部材２２は、透水性を有し、かつ、土砂粒子を透過させない性質を有している。
【００３１】
また、第１実施形態のフィルター部材２２は、厚みが４ｍｍ程度の板状部材であり、有孔排水管２１の上部外周面を略１／２周するように作製されたものであるが、フィルター部材２２のこれらの各寸法値等は、上記の値よりも小さくても大きくても、まったく同様にして使用可能である。すなわち、フィルター部材２２は、有孔排水管２１の排水孔２１ａの配置箇所を少なくとも被覆するような形状、又は寸法に形成され、若しくは有孔排水管２１の排水孔２１ａの配置箇所を少なくとも被覆するような箇所に配置されれば、どのような構成であってもよいのである。
【００３２】
また、図３に示すように、作用体２０においては、有孔排水管２１の外側下部とフィルター部材２２の左右両方の下端付近の周囲を被覆するように、注入袋２３が配置されている。注入袋２３は、図５に示すように、シートからなり閉塞された袋状に形成され、注入口２３ａを有している。注入袋２３のシートの材料としては、合成樹脂材料（プラスチック材料）等が用いられる。また、注入袋２３のシート素材は、可撓性と気密性を有し、後述する注入の圧力に耐える強度を有している。また、注入袋２３の注入口２３ａには、注入管２７が挿入され、注入口２３ａと注入管２７との間は、後述する注入材が漏れないようなシーリング（図示せず）が施されている。
【００３３】
また、第１実施形態の注入袋２３は、シートの厚みが０．５ｍｍ程度であり、ほとんど１枚のシート状となるように扁平な状態とされ、有孔排水管２１の下部外周面を略１／２周するとともにフィルター部材２２の下端付近の外側を被覆するように作製され、全体として有孔排水管２１の下部の外側を略２／３周する程度の寸法に作製されたものであるが、注入袋２３のこれらの各寸法値等は、上記の値よりも小さくても大きくても、まったく同様にして使用可能である。
【００３４】
なお、後述するように、注入袋２３は、注入材が注入されて膨張することになるが、その際に、注入袋２３がフィルター部材２２の周囲の全部を被覆してしまうと、地盤からの水が有孔排水管２１の中へ進入できなくなる。このため、注入袋２３の横幅（図５における左右方向の幅）は、上記の点に配慮し、適宜の値に設定し、注入による膨張時に、おおむね図７に示すような状態となるように調整しておく必要がある。
【００３５】
また、図３に示すように、作用体２０においては、フィルター部材２２と注入袋２３の周囲には、引張補強部材２４が配置されている。引張補強部材２４としては、合成繊維からなる織布、例えばナイロンエステル系織布等が用いられる。織布であるため、引張補強部材２４は、透水性を有している。また、引張補強部材２４は、所定の高い引張強度を有している。
【００３６】
また、第１実施形態の引張補強部材２４は、厚みが０．８ｍｍ程度であり、フィルター部材２２と注入袋２３の周囲の全周を被覆するように作製されたものであるが、引張補強部材２４のこれらの各寸法値等は、上記の値よりも小さくても大きくても、まったく同様にして使用可能である。すなわち、引張補強部材２４は、フィルター部材２２と注入袋２３の周囲の全周を被覆すれば、どのような構成であってもよく、１枚ものであってもよいし、２枚のものを互いに重複させるように設置し全体として全周を被覆するようにしてもよい。
【００３７】
上記の作用体挿入工程が完了すると、次に、図６に示すように、ケーシング１０が地盤Ｇ（透水層Ｇ２）から引き抜かれる。これにより、ケーシング１０が引き抜かれた後には、地盤Ｇ（透水層Ｇ２）の中に地中孔Ｖ２が形成される。この地中孔Ｖ２の内部に、作用体２０が残置される。図６は、ケーシング１０の長手方向から見た横断面図となっている。この工程を、以下、「ケーシング引抜工程」という。
【００３８】
上記のケーシング引抜工程が完了すると、次に、注入管２７に注入ポンプ等（図示せず）が接続され、注入袋２３の内部に注入材２５が注入される。注入材２５としては、セメント系グラウト材などが用いられる。この注入材２５の注入により、図７に示すように、注入袋２３が膨張する。これに伴い、注入袋２３の周囲の引張補強部材２４が、地中孔の周面地盤に圧着される。
【００３９】
また、この状態では、膨張した注入袋２３の上端部により、フィルター部材２２が、有孔排水管２１に強固に押し付けられて固定される。また、有孔排水管２１は、フィルター部材２２とともに上方に押し上げられ、フィルター部材２２の上部外側は、引張補強部材２４を介して地中孔の周面地盤に押し付けられる。
【００４０】
これにより、フィルター部材２２の上方の地盤Ｇ（透水層Ｇ２）の内部の水は、透水性を有する引張補強部材２４とフィルター部材２２を透過し、有孔排水管２１の上部の排水孔から有孔排水管２１の内部空間Ｖ３へ導かれる。この水は、有孔排水管２１の内底部を伝わって地盤Ｇ（透水層Ｇ２）の外部へ排水される。
【００４１】
また、この際、注入袋２３の周囲の引張補強部材２４が地中孔の周面地盤Ｇ（透水層Ｇ２）に圧着される。したがって、引張補強部材２４と周面地盤Ｇ（透水層Ｇ２）との間に十分な摩擦力を取ることができ、膨張した作用体２０の全体が引張力やせん断力を負担することによる地盤の補強作用を期待することができ、地盤の締め固め効果が発揮され、地山の強度を増強させることになり、斜面の安定にとって有利である、という利点がある。図７は、ケーシング１０の長手方向から見た横断面図となっている。この工程を、以下、「注入工程」という。
【００４２】
上記したような構成により、第１実施形態の地盤内部排水工法は、下記のような作用・効果を有している。
【００４３】
１）有孔排水管は鋼管ではなく、合成樹脂材料等から形成されるため、腐蝕することはなく、排水機能を永久的に保持することができる。このため、鋼管の場合のように、腐蝕劣化による排水管交換・再打設等が不要となるため、工事費用を軽減することができる。
【００４４】
２）地盤の排水機能だけでなく、注入袋２３への注入により、周囲の引張補強部材２４が地中孔の周面地盤Ｇ（透水層Ｇ２）に圧着されるため、引張補強部材２４と周面地盤Ｇ（透水層Ｇ２）との間に十分な摩擦力を取ることができ、膨張した作用体２０の全体が引張力やせん断力を負担することによる地盤の補強効果を十分に発揮することができ、工事費用を軽減することができる。
【００４５】
３）ケーシング１０の内部の土砂を削孔しつつ地盤に挿入するため、有孔排水管２１の延長が長い場合、あるいは地盤Ｇ（透水層Ｇ２）の地質が強固な場合であっても施工が容易である。
【００４６】
（２）第２実施形態
本発明は、上記した第１実施形態以外の構成によっても実現可能である。以下に、本発明の第２実施形態である地盤内部排水工法を説明する。
【００４７】
第２実施形態の工法においては、図８に示すように、ケーシング１０の先端に、先端閉塞部材３０を装着する。図８において、図８（Ａ）は側面図を、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の上方から見た平面図を、図８（Ｃ）は図８（Ａ）の右方から見た正面図を、それぞれ示している。
【００４８】
図８に示すように、先端閉塞部材３０は、鋼などからなり、管状部３０ａと先端部３０ｂを有している。先端部３０ｂは、管状部３０ａの先端の例えば左右部分をプレス加工機械等によって押しつぶして形成され、２つの曲面部３０ｃと、２つの平面部３０ｄを有している。このような構成により、先端閉塞部３０の先端部３０ｂは、工具のノミのような形状となっており、２つの曲面部３０ｃは、外方へ向かって拡がるような形状となっている。また、先端部３０ｂの先端（図８（Ａ）及び図８（Ｂ）における右端）は閉じられ閉塞部３０ｅとなっている。先端閉塞部材３０の管状部３０ａの内径は、ケーシング１０の外径よりもやや大きな値に設定される。
【００４９】
上記のような構成により、先端閉塞部材３０は、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）において左から右へ向けて地盤中を挿入する場合に、地盤から受ける地盤抵抗が少なく、かつ、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）において右から左へ向けて地盤から引き抜く場合に、地盤から受ける地盤抵抗が大きい形状となっている。また、閉塞部３０ｅにより、ケーシング１０の先端の開口は完全に閉塞される。また、先端閉塞部材３０は、ケーシング１０の先端の開口に軽く嵌合して取り付けられ、小さい力で容易にケーシング１０の先端から外れて抜けるように、すなわち容易に着脱可能なように構成されている。
【００５０】
上記のような先端閉塞部材３０を、ケーシング１０の先端に装着した状態で、ケーシング１０の後端（図１における左端を参照）を、打撃装置又は加振装置若しくは油圧ジャッキ等を用いて、打撃又は振動若しくは押圧することにより、先端閉塞部材３０とケーシング１０を地盤（図１における地盤Ｇを参照）内に挿入し、ケーシング挿入工程を行うことができる。
【００５１】
第２実施形態の工法の場合には、ケーシング１０の先端が、先端閉塞部材３０の閉塞部３０ｅによって閉塞されているため、ケーシングの地盤挿入時に、土砂がケーシング１０の内部に入り込むことはない。したがって、第２実施形態の工法の場合には、上記したケーシング内部空間（図２におけるケーシング内部空間Ｖ１等を参照）が最初から確保されている。このため、第２実施形態の工法の場合には、ケーシング挿入工程の次に、削孔等の作業を行う必要はなく、作用体挿入工程を即座に行うことができる。
【００５２】
また、第２実施形態の工法の場合には、作用体挿入工程の次にケーシング引抜工程を行うが、この場合には、引き抜き方向への先端閉塞部材３０の地盤抵抗が大きいため、先端閉塞部材３０をケーシング１０の先端の地盤中に残置させ、ケーシング１０のみを引き抜くことができる。これにより、第１実施形態の工法の場合と同様に、ケーシング引き抜き後の地中孔（図６における地中孔Ｖ２を参照）の内部に作用体（図６における作用体２０等を参照）を残置することができる。また、ケーシング引抜工程の後の注入工程の内容は、第１実施形態の場合とまったく同様である。
【００５３】
上記したような構成により、第２実施形態の地盤内部排水工法は、上記した第１実施形態における作用・効果１）及び２）に加え、下記のような作用・効果を有している。
【００５４】
３）ケーシング挿入工程において、削孔作業が無いため、第１実施形態の地盤内部排水工法よりも工期を短縮することができる。また、削孔作業が無いことと、工期の短縮から、工事費用もさらに低廉なものとすることができる。
【００５５】
４）先端閉塞部材３０とケーシング１０を地盤に打ち込んでいくため、地盤を締め固め、地盤を改良する効果を有している。
【００５６】
なお、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではない。上記した各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００５７】
例えば、上記各実施形態においては、排水の対象となる地盤（例えば上記した地盤Ｇ）が切り取り地盤である例について説明したが、本発明はこの例には限定されず、他の地盤、例えば、盛土地盤に適用してもまったく同様の効果を発揮することができる。
【００５８】
また、有孔排水管（例えば上記した有孔排水管２１）の排水孔の配置される箇所は、少なくとも上方であればよく、図７において膨張した注入袋２３によって遮蔽される部分を除く箇所に少なくとも排水孔が設けられていればよい。
【００５９】
また、注入材（例えば上記した注入材２５）は、セメント系グラウト材以外の材料も使用可能であり、例えば、樹脂系注入材を用いてもよい。
【００６０】
また、注入袋（例えば上記した注入袋２３）には、注入管（例えば上記した注入管２７）のほか、空気抜き用の管（図示せず）を別途設置しておき、注入した後、空気抜き用の管（図示せず）から注入材が流出してきた時点で、空気抜き用の管（図示せず）のバルブ（図示せず）を閉塞するように構成してもよい。
【００６１】
また、上記した実施形態においては、ケーシング（例えば上記したケーシング１０）が地盤（例えば上記した地盤Ｇ）に対し略水平方向に挿入され、作用体（例えば上記した作用体２０）もそれに伴い、地盤（例えば上記した地盤Ｇ）に対し略水平方向に配置される例について説明したが、本発明はこの例には限定されず、他の構成、例えば、ケーシングが地盤に対し斜め上方向に挿入され、作用体もそれに伴い、地盤に対し斜め上を向く方向に配置されるような構成であってもよい。
【００６２】
また、引張補強部材（例えば上記した引張補強部材２４）は、他の構成の部材も使用可能であり、例えば、合成樹脂材料からなるシート状部材を用いてもよい。このシート状部材としては、少なくとも有孔排水管（例えば上記した有孔排水管２１）の上部となる箇所に、水が透過可能な多数の孔が形成されているものを用いる必要がある。あるいは、合成樹脂材料からなる線状又はひも状の部材により、フィルター部材と注入袋の周囲を巻回するようにしてもよい。また、合成樹脂材料からなる線状又はひも状の部材を用いて構成した網状部材などを用いてもよい。要は、引張補強部材は、所要の引張強度を有し、かつ排水孔（例えば上記した排水孔２１ａ）に水を透過可能な部材であれば、どのような部材であってもよいのである。
【００６３】
また、先端閉塞部材（例えば上記した先端閉塞部材３０）は、他の構成の部材であってもよい。例えば、円錐形状等の先の尖った形状を有し、釣り針や銛における「返し部」のような部分を有する部材であってもよい。要は、先端閉塞部材は、挿入時の地盤抵抗が少なく引き抜き時の地盤抵抗が大きい形状であれば、どのような形状であってもよいのである。また、先端閉塞部材は、ケーシングの先端の外側から被せる形式であってもよいし、ケーシングの先端の内側に嵌合させる形式であってもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、打撃又は振動若しくは圧入により地盤中へ挿入されるケーシングと、少なくとも上方に多数の排水孔を有する有孔排水管と、透水性を有するとともに土砂粒子を通さないフィルター材料からなり有孔排水管の排水孔の配置箇所を被覆するフィルター部材と、有孔排水管の下部とフィルター部材の下端付近の周囲を被覆する注入袋と、排水孔に水を透過可能でフィルター部材と注入袋の周囲を被覆する引張補強部材を有する作用体を備え、ケーシングの内部に形成されたケーシング内部空間に作用体が挿入され、ケーシングが引き抜かれケーシング引き抜き後の地中孔の内部に作用体が残置された後、注入袋に注入材が注入されて注入袋が膨張し、引張補強部材がケーシング引き抜き後の地中孔の周面地盤に圧着されるように構成したので、以下のような利点を有している。
【００６５】
有孔排水管は鋼管ではなく、合成樹脂材料等から形成されるため、腐蝕することはなく、排水機能を永久的に保持することができる。このため、鋼管の場合のように、腐蝕劣化による排水管交換・再打設等が不要となるため、工事費用を軽減することができる。
【００６６】
地盤の排水機能だけでなく、注入袋への注入により、周囲の引張補強部材が地中孔の周面地盤に圧着されるため、引張補強部材と周面地盤との間に十分な摩擦力を取ることができ、膨張した作用体の全体が引張力やせん断力を負担することによる地盤の補強効果を十分に発揮することができ、工事費用を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法のケーシング挿入工程を説明する第１の図である。
【図２】本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法のケーシング挿入工程を説明する第２の図である。
【図３】本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法の作用体挿入工程を説明する図である。
【図４】本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法に用いる作用体の構成を示す図である。
【図５】図４の作用体における注入袋の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法のケーシング引抜工程を説明する図である。
【図７】本発明の第１実施形態である地盤内部排水工法の注入工程を説明する図である。
【図８】本発明の第２実施形態である地盤内部排水工法における先端閉塞部材の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ ケーシング
２０ 作用体
２１ 有孔排水管
２１ａ 排水孔
２２ フィルター部材
２３ 注入袋
２３ａ 注入口
２４ 引張補強部材
２５ 注入材
２７ 注入管
３０ 先端閉塞部材
３０ａ 管状部
３０ｂ 先端部
３０ｃ 曲面部
３０ｄ 平面部
３０ｅ 閉塞部
Ｇ 地盤
Ｇ１ 不透水層
Ｇ２ 透水層
Ｓ 斜面
Ｖ１ ケーシング内部空間
Ｖ２ 地中孔
Ｖ３ 排水管内部空間
Claims (10)
- ケーシングを打撃又は振動若しくは圧入により地盤中へ挿入するケーシング挿入工程と、
次いで、少なくとも上方に多数の排水孔を有する有孔排水管と、透水性を有するとともに土砂粒子を通さないフィルター材料からなり前記有孔排水管の前記排水孔の配置箇所を被覆するフィルター部材と、前記有孔排水管の下部と前記フィルター部材の下端付近の周囲を被覆する注入袋と、前記排水孔に水を透過可能で前記フィルター部材と前記注入袋の周囲を被覆又は巻回する引張補強部材を有する作用体を、前記地盤中へ挿入されたケーシングの内部に形成されたケーシング内部空間に挿入する作用体挿入工程と、
次いで、前記ケーシングを引き抜き、前記ケーシング引き抜き後の地中孔の内部に前記作用体を残置するケーシング引抜工程と、
次いで、前記注入袋に注入材を注入して膨張させ、前記引張補強部材を前記ケーシング引き抜き後の地中孔の周面地盤に圧着させ、前記フィルター部材の上方の地盤からの水を排水するとともに、前記周面地盤を補強する注入工程を
有することを特徴とする地盤内部排水工法。 - 請求項１記載の地盤内部排水工法において、
前記ケーシング挿入工程では、前記ケーシングを挿入しつつ、前記ケーシングの内部の土砂を掘削及び除去して削孔し前記ケーシング内部空間を形成すること
を特徴とする地盤内部排水工法。 - 請求項１記載の地盤内部排水工法において、
前記ケーシング挿入工程では、挿入時の地盤抵抗が少なく引き抜き時の地盤抵抗が大きい形状を有するとともに前記ケーシングの先端を閉塞可能でかつ前記ケーシングの先端に容易に着脱可能な先端閉塞部材を前記ケーシングの先端に装着し、
前記ケーシング引抜工程では、前記先端閉塞部材を前記ケーシングの先端の前記地盤中に残置させ、前記ケーシングのみを引き抜くこと
を特徴とする地盤内部排水工法。 - 打撃又は振動若しくは圧入により地盤中へ挿入されるケーシングと、
少なくとも上方に多数の排水孔を有する有孔排水管と、透水性を有するとともに土砂粒子を通さないフィルター材料からなり前記有孔排水管の前記排水孔の配置箇所を被覆するフィルター部材と、前記有孔排水管の下部と前記フィルター部材の下端付近の周囲を被覆する注入袋と、前記排水孔に水を透過可能で前記フィルター部材と前記注入袋の周囲を被覆又は巻回する引張補強部材を有する作用体を用い、
前記ケーシングの内部に形成されたケーシング内部空間に前記作用体が挿入され、前記ケーシングが引き抜かれ前記ケーシング引き抜き後の地中孔の内部に前記作用体が残置された後、前記注入袋に注入材が注入されて前記注入袋が膨張し、前記引張補強部材が前記ケーシング引き抜き後の地中孔の周面地盤に圧着され、前記フィルター部材の上方の地盤からの水を排水するとともに、前記周面地盤を補強すること
を特徴とする地盤内部排水構造。 - 請求項４記載の地盤内部排水構造において、
前記有孔排水管は、合成樹脂材料からなる管であること
を特徴とする地盤内部排水構造。 - 請求項４記載の地盤内部排水構造において、
前記排水孔は、前記有孔排水管の上部が網状に作製されることにより形成されること
を特徴とする地盤内部排水構造。 - 請求項４記載の地盤内部排水構造において、
前記フィルター材料は、合成繊維からなる不織布であること
を特徴とする地盤内部排水構造。 - 請求項４記載の地盤内部排水構造において、
前記注入袋は、可撓性と気密性を有するシートからなり閉塞された袋状に形成され、注入口を有すること
を特徴とする地盤内部排水構造。 - 請求項４記載の地盤内部排水構造において、
前記引張補強部材は、合成繊維からなる織布、又はシート状部材、又は線状部材、若しくは網状部材であること
を特徴とする地盤内部排水構造。 - 請求項４記載の地盤内部排水構造において、
前記注入材は、セメント系グラウト材であること
を特徴とする地盤内部排水構造。
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