JP2007056605A - 液状化防止工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ドレーン体の施工時に残土が発生せず、均一で連続したドレーン体を煩雑な施工管理を行うことなく構築し、さらには、施工設備の小型化が可能な液状化防止工法を提供する。
【解決手段】 搬送スクリュ２を備えたプランジャ１を取り囲むようにホッパー３を配設し、該ホッパー３にドレーン材４を供給した状態で、上記プランジャ１を、搬送スクリュ２の搬送方向がプランジャ1の掘削方向と一致する方向に回転させながら地盤５中に圧入することにより、プランジャ１の圧入と同時にドレーン材４を削孔６内に供給し、プランジャ１を引き上げる際にも同方向に回転させることにより、連続してドレーン材４を削孔６内に供給、充填し、ドレーン材４が密に且つ均一に充填されたドレーン体７を構築する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液状化の恐れのある緩い砂地盤において、地盤中に柱状のドレーン体を形成して地盤の安定化を図り、液状化を防止する工法に関する。

埋立地や海、河川周辺の地盤は、緩い砂地盤からなり、地震発生時には液状化して該地盤上の建物や道路などの構造物の損傷や崩壊を招いてしまうため、予め液状化防止手段を講じる必要がある。

特許文献１には、上記したような液状化の恐れのある地盤にドレーン体を形成して、周面支持力を得ると同時に、地震発生時に地盤中の過剰間隙水圧を逸散させて液状化を抑止する方法が開示されている。具体的な工法を図２に示す。図中、２１はケーシング、２２は搬送スクリュ、２３はホッパー、２４はドレーン材、２５は地盤、２６は削孔、２７はドレーン体である。

上記工法においては先ず、中空で先端が開放可能なケーシング２１を、先端を閉じた状態で地盤２５中に所定の深さまで圧入する〔図２（ａ）〕。ケーシング２１の外側には圧入を促進するための搬送スクリュ２２が付設されており、圧入時には、図中の矢印Ａで示されるように、ケーシング２１を軸周りに正転（図中においては右ネジ方向）させる。次いで、ケーシング２１内にホッパー２１よりドレーン材２４を充填し〔図２（ｂ）〕、ドレーン材２４を充填し終わったら、ケーシング２１の先端を開いてケーシング２１内に充填されたドレーン材２４をケーシング２１で形成した削孔２６内に残しながら、図中の矢印Ａ’で示されるように、ケーシング２４を圧入時とは逆方向に回転させながら引き上げ〔図２（ｃ）〕、ドレーン体２７が完成する〔図２（ｄ）〕。

特開２０００−１６０５４５号公報

しかしながら前記した特許文献１の工法では、鋼製のケーシング２１を地盤に圧入する際に、地盤を掘削しながら行うため、残土が発生していた。また、ケーシング２１圧入後にケーシング２１の上部からドレーン材２４を供給して充填するため、ドレーン材２４の充填密度のバラツキが大きく、均一で連続したドレーン体２７を構築するための施工管理が煩雑であった。さらに、ケーシング２１による掘削は、施工時に大きなトルクが発生するため、施工設備が大規模になるといった問題があった。

本発明の課題は、ドレーン体の施工時に残土が発生せず、均一で連続したドレーン体を煩雑な施工管理を行うことなく構築し、さらには、施工設備の小型化が可能な液状化防止工法を提供することにある。

本発明は、地盤中に柱状のドレーン体を構築して該地盤の安定化を図る液状化防止工法であって、
搬送スクリュを備えたプランジャを、該搬送スクリュの搬送方向が該プランジャの掘削方向と一致するように回転させながら地盤中に圧入すると同時に、ドレーン材を搬送スクリュに供給して掘削方向に搬送し、プランジャの先端が所定の深さにまで達した後、該プランジャを圧入時と同じ方向に回転させながら引き上げると同時に、ドレーン材を搬送スクリュに供給して掘削方向に搬送し、該プランジャを引き上げた後の削孔内にドレーン材を充填してドレーン体を構築することを特徴とする液状化防止工法である。

本発明の液状化防止工法においては、プランジャの圧入時にプランジャの先端より水或いは水溶液を吐出させることも好ましい態様として含まれる。

本発明によれば、搬送スクリュの搬送方向が掘削方向と一致しているため、プランジャの圧入時に残土が発生しないため、該残土の処理作業が不要となる。

また、プランジャの圧入時から完全に引き上げるまで削孔内には連続してドレーン材が供給されるため、削孔内に密に且つ均一にドレーン材が充填され、排水効果が高く、周面支持力の高いドレーン体を、煩雑な施工管理を行うことなく構築することができる。

さらに、水或いは水溶性材料を吐出しながらプランジャを圧入することにより、プランジャ圧入にかかるトルクが小さくなるため、施工設備の小型化、効率化を図ることができる。よって、従来は大型構造物の場合にのみ実施されていた液状化防止工法を中小規模の構造物の場合にも適用することが可能となる。

本発明の液状化防止工法を図１を参照して説明する。図中、１はプランジャ、２は搬送スクリュ、３はホッパー、４はドレーン材、５は地盤、６は削孔、７はドレーン体である。

先ず、搬送スクリュ２を備えたプランジャ１を地盤５に圧入する〔図１（ａ）〕。この時、プランジャ１を囲むようにホッパー３を配設し、ホッパー３内にドレーン材４を収納しておく。この状態で、プランジャ１を、搬送スクリュ２の搬送方向が掘削方向（矢印Ｂ方向）と一致するように回転（矢印Ａ方向）させながら圧入する。即ち、図１において、プランジャ１の後端から見た場合、搬送スクリュ２はプランジャ１後端から先端に向かって時計回りに形成されており、該プランジャ１を図１（ａ）に示すようにプランジャ１の後端から見て反時計回りに回転させた場合、搬送スクリュ２の搬送方向はプランジャ１の後端から先端に向かう方向となり、プランジャ１の掘削方向と一致する。即ち、通常、掘削を容易にするために搬送スクリュ２を利用する場合とは逆方向に回転させることになり、これにより、ホッパー３内に供給されたドレーン材４が、搬送スクリュ２に供給され、掘削方向、即ちプランジャ１の先端に向かって搬送される。また、搬送スクリュ２の搬送方向が掘削方向と同じであるため、地盤の土砂がホッパー３内に排出される恐れもない。尚、本工法は本来緩い地盤に対して施工されるため、施工地盤から外部へ土砂を排出しなくても削孔６を形成することに困難はなく、土砂を排出することなく周囲に土砂を押しのけて削孔６を形成することにより、削孔６の内壁自体を密にして地盤の安定化に寄与する作用も有する。

プランジャ１の先端が所定の深さまで達した時点〔図１（ｂ）〕で、プランジャ１の圧入で形成された削孔６内壁とプランジャ１との間隙にはドレーン材４が充填されている。この状態でプランジャ１を引き上げるが、その際、プランジャ１の圧入時と同じ掘削方向にプランジャ１を回転させる（矢印Ａ方向）。即ち、搬送スクリュ２の搬送方向はプランジャ１の引き上げ方向（矢印Ｂ’方向）とは逆方向となる〔図１（ｃ）〕。よって、プランジャ１を引き上げながらも搬送スクリュ２には引き続きドレーン材４が供給され、プランジャ１の先端部においては、該先端が引き上げられると同時にドレーン材４が供給されるため、ドレーン材４が密に且つ均一に連続充填されたドレーン体７が完成する〔図１（ｄ）〕。よって、構築されたドレーン体７はそれ自体が支持体として地盤を強化する上、地震発生時には周囲の過剰間隙水圧を逸散させて周辺地盤の液状化を防止することができる。尚、ドレーン体７の開口部は、必要に応じて外部から水やゴミが入らないように塞いでおくことが好ましい。

本発明において用いられるドレーン材４としては、砂や礫、多孔質な粒状体、廃プラ等が好ましく用いられ、削孔６内に充填後に周囲の地盤に含まれる水分を包含するための適当な空隙を形成しうるものであれば適宜用いることができる。

また、図１（ａ）で示したプランジャ１の圧入時に、プランジャ１の先端から水或いは界面活性剤、ブリージング防止材等の水溶性材料を添加した水溶液を吐出させることにより、圧入時のトルクを低減することができる。

本発明の液状化防止工法の工程を示す模式図である。 従来の液状化防止工法の工程を示す模式図である。

符号の説明

１ プランジャ
２ 搬送スクリュ
３ ホッパー
４ ドレーン材
５ 地盤
６ 削孔
７ ドレーン体
２１ ケーシング
２２ 搬送スクリュ
２３ ホッパー
２４ ドレーン材
２５ 地盤
２６ 削孔
２７ ドレーン体

Claims (2)

1. 地盤中に柱状のドレーン体を構築して該地盤の安定化を図る液状化防止工法であって、
   搬送スクリュを備えたプランジャを、該搬送スクリュの搬送方向が該プランジャの掘削方向と一致するように回転させながら地盤中に圧入すると同時に、ドレーン材を搬送スクリュに供給して掘削方向に搬送し、プランジャの先端が所定の深さにまで達した後、該プランジャを圧入時と同じ方向に回転させながら引き上げると同時に、ドレーン材を搬送スクリュに供給して掘削方向に搬送し、該プランジャを引き上げた後の削孔内にドレーン材を充填してドレーン体を構築することを特徴とする液状化防止工法。
2. プランジャの圧入時にプランジャの先端より水或いは水溶液を吐出させる請求項1に記載の液状化防止工法。

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