JP2012180706A

JP2012180706A - 地盤改良工法および棒状体アッセンブリ

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Publication number: JP2012180706A
Application number: JP2011045276A
Authority: JP
Inventors: Ayumi Matsumoto; 歩松本; Shozo Ikeda; 省三池田; Toshiyasu Unno; 寿康海野
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2012-09-20
Anticipated expiration: 2031-03-02
Also published as: JP5713435B2

Abstract

【課題】水底地盤で杭の造成前に杭のまわりに複数の棒状体を地中に差し込んだ後に杭を造成する地盤改良工法において、棒状体の差し込み工程の実行が容易であり、複数の棒状体の差し込みによる地盤隆起の抑制効果を均等にかつ確実に得ることができる地盤改良工法およびこの工法に使用可能な棒状体アッセンブリを提供する。
【解決手段】この地盤改良工法は、複数の棒状体Ｒを互いが平行に延びるように連結部材により互いに連結させて構成した棒状体アッセンブリ１を水中へ降下させる工程と、棒状体アッセンブリの各棒状体を杭造成位置のまわりで水底Ｔから地盤Ｇ内へ差し込む工程と、ケーシングパイプ１１を複数の棒状体に囲まれた杭造成位置から地盤内へ貫入させる工程と、貫入したケーシングパイプを通して供給された杭材料２０により地盤内に杭Ｐを造成する工程と、を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、砂杭などを水底地盤内に造成する地盤改良工法およびこの工法に使用可能な棒状体アッセンブリに関する。

軟弱地盤の改良のため地盤の密度を増加させる締固め工法が公知である。かかる締固め工法として砂杭を地盤内に造成して地盤の密度を増加させるサンドコンパクションパイル（ＳＣＰ）工法がある。この工法は、ケーシングパイプ（中空管）をバイブロハンマで振動させながら地中に貫入し、ケーシングパイプを通して砂を供給し、大径のよく締め固めた砂杭（サンドコンパクションパイル）を地中に造成し地盤を改良する工法である。砂の代わりに砂利や礫を使用することもある（非特許文献１参照）。

水上構造物や水中構造物を構築する水底地盤に対して上述のＳＣＰ工法を適用して地盤改良を行うことも公知である。この水底地盤に対するＳＣＰ工法による工程について図９（ａ）〜（ｆ）を参照して説明する。

まず、ケーシングパイプ５１を水面Ｓから水中に下降させる（ａ）。ケーシングパイプ５１には先端に開閉可能なシュー（排砂弁部）５２が設けられている。ケーシングパイプ５１が水底Ｔに着底すると、シュー（排砂弁部）５２が閉じる（ｂ）。ケーシングパイプ５１が改良対象地盤Ｇの改良対象深度（基礎地盤Ｂ）まで達すると、ケーシングパイプ５１に改良用の砂５０を投入し充填する（ｃ）。ケーシングパイプ５１を引き上げると、シュー５２が開き、砂５０が改良対象地盤Ｇ内に排出される（ｄ）。次に、ケーシングパイプ５１を前工程（ｄ）のケーシングパイプ５１の引き上げ高さの１／２〜２／３程度打ち戻す（ｅ）。このとき、シュー５２が閉じ、砂５０が打ち固められ、砂杭Ｐが拡径される。工程（ｄ）（ｅ）を繰り返すことで水底Ｔの改良対象地盤Ｇ内に砂杭Ｐが構築される（ｆ）。

特開2011-6946号公報

軟弱地盤対策工法調査・設計から施工まで現場技術者のための土と基礎シリ−ズ１６社団法人地盤工学会

図９のように水底の地盤Ｇ内に砂杭Ｐを造成した場合、拡径時の打ち戻し工程（ｅ）が進行し水底Ｔ近傍で行われるようになると、砂杭Ｐに対する水平方向の拘束力が小さくなるため、水底Ｔで水底面が隆起するという問題があった。水底Ｔに隆起のため盛り上がり部Ｍができると、その除去等のために余分な除去工程等が必要となり、コストが嵩んでしまう。

一方、本出願人は、先に、杭を地盤内に造成するときの地盤隆起を抑制するために、杭の造成前に杭のまわりに棒状体を地中に差し込んだ後に杭を造成する地盤改良工法を提案した（特許文献１参照）。すなわち、周辺地盤に鉄筋や鋼管や形鋼等の棒状の鋼材を挿入してから、砂杭を地盤に貫入して造成することにより増加する側方圧力が鋼材を拘束することで、鋼材の引き抜き抵抗が増加し、隆起しようとする周辺地盤に対して鋼材の引き抜き方向と反対方向に軸力が発生することにより地盤の隆起を効果的に抑制可能である。

しかし、上記地盤改良工法を水底地盤に適用する場合、棒状体を水底で杭造成対象位置のまわりに差し込む工程は手間がかかり、さらに、棒状体をある程度の精度で水底の所定位置に差し込むことは、いっそう手間がかかる工程とならざるを得なかった。

また、杭の造成前に杭のまわりに棒状体を地中に差し込んだ後に杭を造成する場合、投入された砂により棒状体自体に砂杭側から外側方向に土圧が作用するため、この土圧に棒状体の剛性が耐えきれなくなると、棒状体が砂杭の外側に倒れて開いてしまう。その結果、棒状体の貫入による地盤隆起の抑制効果が減少するという問題が判明した。このため、砂杭造成による土圧が複数本の棒状体にばらばらに作用し、全てに土圧が均一に作用しない可能性があることから、棒状体毎に地盤隆起の抑制効果のばらつきが生じてしまうおそれが生じる。

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、水底地盤で杭の造成前に杭のまわりに複数の棒状体を地中に差し込んだ後に杭を造成する水底地盤改良工法において、棒状体の差し込み工程の実行が容易であり、複数の棒状体の差し込みによる地盤隆起の抑制効果を均等にかつ確実に得ることができる地盤改良工法およびこの工法に使用可能な棒状体アッセンブリを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための第１の地盤改良工法は、杭造成による水底地盤の地盤改良工法であって、複数の棒状体を連結部材により互いに連結させて構成した棒状体アッセンブリを水中へ降下させる工程と、前記棒状体アッセンブリの各棒状体を杭造成位置のまわりで水底から地盤内へ差し込む工程と、ケーシングパイプを前記複数の棒状体に囲まれた杭造成位置から前記地盤内へ貫入させる工程と、前記貫入したケーシングパイプを通して供給された杭材料により前記地盤内に杭を造成する工程と、を含むことを特徴とする。

この水底地盤改良工法によれば、複数の棒状体を連結部材により連結させた棒状体アッセンブリを水中へ降下させて各棒状体を杭造成位置のまわりで水底から地盤に貫入されるので、複数の棒状体を一回の工程で水底地盤内に容易に設置することができる。また、地中に差し込まれた複数の棒状体が連結部材により互いに連結されているので、その後の杭の造成において棒状体に対し杭側から外側へ土圧が作用しても、その土圧に抗して各棒状体が均等に抵抗力を発揮し、棒状体の倒れ・開きを確実に防止できる。このため、複数の棒状体の地中への差し込みによる地盤隆起の抑制効果を各棒状体において均等にかつ確実に得ることができる。

上記目的を達成するための第２の地盤改良工法は、杭造成による水底地盤の地盤改良工法であって、複数の棒状体を連結部材により互いに連結させて構成した棒状体アッセンブリをケーシングパイプの先端側に吊り下げた状態で水中へ降下させる工程と、前記棒状体アッセンブリの各棒状体を杭造成位置のまわりで水底から地盤内へ差し込む工程と、前記ケーシングパイプを前記複数の棒状体に囲まれた杭造成位置から前記地盤内へ貫入させる工程と、前記貫入したケーシングパイプを通して供給された杭材料により前記地盤内に杭を造成する工程と、を含むことを特徴とする。

この水底地盤改良工法によれば、複数の棒状体を連結部材により連結させた棒状体アッセンブリを水中へ降下させて各棒状体を杭造成位置のまわりで水底から地盤内へ差し込むので、複数の棒状体を一回の工程で水底地盤内に容易に設置することができる。このとき、棒状体アッセンブリをケーシングパイプの先端側に吊り下げた状態で水中へ降下させて各棒状体を水底から地盤内へ差し込み、続いて、ケーシングパイプを降下させて地盤内へ貫入させることができるので、棒状体アッセンブリの水中降下工程と、棒状体の水底地盤差込工程と、ケーシングパイプの地盤貫入工程とを連続的に行うことができ、効率的に実行することができる。また、地中に差し込まれた複数の棒状体が連結部材により互いに連結されているので、その後の杭の造成において棒状体に対し杭側から外側へ土圧が作用しても、その土圧に抗して各棒状体が均等に抵抗力を発揮し、棒状体の倒れ・開きを確実に防止できる。このため、複数の棒状体の地中への差し込みによる地盤隆起の抑制効果を各棒状体において均等にかつ確実に得ることができる。

上記水底地盤改良工法において前記杭の造成後、前記ケーシングパイプの引き上げに連動して前記棒状体アッセンブリを吊り上げて撤去することが好ましい。これにより、ケーシングパイプを引き上げると、これに連動して棒状体アッセンブリを撤去することができる。

また、前記棒状体アッセンブリを上部から押しつけることで前記複数の棒状体を前記地盤内に差し込むことにより、地盤強度がある場合でも、棒状体アッセンブリを地盤内に設置できるので、本水底地盤改良工法を適用する際に地盤強度の制約が少なくなる。

上記目的を達成するための棒状体アッセンブリは、上述の各水底地盤改良工法における前記棒状体アッセンブリとして使用可能であることを特徴とする。この棒状体アッセンブリによれば、水底地盤で杭の造成前に杭のまわりに複数の棒状体を地中に差し込んだ後に杭を造成する地盤改良工法において、棒状体の差し込み工程の実行が容易であるとともに、地盤隆起の抑制効果を均等にかつ確実に得ることができる。

本発明の地盤改良工法およびこの工法に使用可能な棒状体アッセンブリによれば、水底地盤で杭の造成前に杭のまわりに複数の棒状体を地中に差し込んだ後に杭を造成する地盤改良工法において、棒状体の差し込み工程の実行が容易であり、複数の棒状体の差し込みによる地盤隆起の抑制効果を均等にかつ確実に得ることができる。

本実施形態による棒状体アッセンブリを概略的に示す図であって、棒状体アッセンブリの上面図（ａ）、側面図（ｂ）、図１（ｂ）のＣ部の拡大図（ｃ）および吊り部の拡大図（ｄ）である。本実施形態による第１地盤改良工法の工程Ｓ０１〜Ｓ１０を説明するためのフローチャートである。図２の工程Ｓ０１〜Ｓ１０に対応する施工工程（ａ）〜（ｇ）を概略的に示す図である。本実施形態の水底地盤改良工法において地盤に造成される砂杭と棒状体と連結部材を概略的に示す平面図である。図４のように造成された砂杭と棒状体を概略的に示す断面図である。棒状体を単独で差し込んだ場合に発生する問題を説明するための概略的な断面図である。本実施形態の棒状体アッセンブリによる地盤隆起の抑制効果を説明するための概略的な断面図である。本実施形態による第２地盤改良工法の施工工程（ａ）〜（ｇ）を概略的に示す図である。従来の水底地盤における地盤改良工法の工程（ａ）〜（ｆ）を概略的に示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態による棒状体アッセンブリを概略的に示す図であって、棒状体アッセンブリの上面図（ａ）、側面図（ｂ）、図１（ｂ）のＣ部の拡大図（ｃ）および吊り部の拡大図（ｄ）である。

本実施形態による棒状体アッセンブリ１は、図１（ａ）〜（ｄ）のように、４本の棒状体Ｒと、各棒状体Ｒを連結する連結部３と、棒状体Ｒと連結部３との接合部５と、連結部３および棒状体アッセンブリ１の剛性を高めるための補強板６と、棒状体アッセンブリ１の設置や除去のときの吊り下げ・吊り上げのための吊り部７と、を備える。４本の棒状体Ｒは、連結部３により連結されることで互いが平行になって延びている。

連結部３は、四角形の枠体状の連結部材３ａを有し、連結部材３ａの四隅の接合部５で棒状体Ｒと接合されるようになっている。接合部５での棒状体Ｒとの接合は、ボルトナットや溶接等の公知技術を用いて行うことができる。

棒状または板状等の補強部材４が、連結部材３ａの下部と棒状体Ｒの上部との間に方杖として取り付けられ、各棒状体Ｒの連結を補強し棒状体アッセンブリ１全体の剛性を高める。

補強板６は、三角形状に構成され、連結部３の連結部材３ａの四隅に配置され、ボルトナットや溶接等により連結部材３ａに取り付けられ、連結部３および棒状体アッセンブリ１の剛性を高める。また、棒状体アッセンブリ１が軟弱地盤に設置される場合、水底に達すると、連結部３の四隅にある補強板６によって水底に留まることができる。

なお、棒状体アッセンブリ１の地盤への設置後、連結部材３ａの内側空間にはケーシングパイプ１１が位置する。このため、補強板６によって水底に留まるに十分な面積が確保できない場合などには、連結部材３ａの外側にはみ出すように板部材などを取り付けてもよい。

吊り部７は、図１（ａ）のように、連結部３の連結部材３ａの四隅に設けた各補強板６に台座７ｂを溶接等で取り付け、台座７ｂの上に吊り金具７ａを溶接等で取り付けて固定している。吊り部７の吊り金具７ａに吊りワイヤを掛けることで棒状体アッセンブリ１の吊り下げおよび吊り上げが可能である。

図１の棒状体アッセンブリ１では、連結部３の連結部材３ａがその四隅の接合部５で各棒状体Ｒと接合されることで、各棒状体Ｒの隣り合う同士を互いに連結する。さらに、各棒状体Ｒの連結を補強部材４によって補強している。

また、棒状体Ｒは、鋼管や棒鋼を用いることができるが、異形棒鋼や他の棒状の鋼材や硬質プラスチック材料や木材などを用いることができ、断面形状も円形以外に長円形や三角形や四角形等であってもよい。連結部材３ａは、例えば、直線状の板鋼や形鋼などの鋼材などを用いて四角形の枠状に組み立てることができる。

〈第１水底地盤改良工法〉

次に、本実施形態の棒状体アッセンブリ１を用いた第１水底地盤改良工法について図２〜図５を参照して説明する。

図２は、本実施形態による第１地盤改良工法の工程Ｓ０１〜Ｓ１０を説明するためのフローチャートである。図３は、図２の工程Ｓ０１〜Ｓ１０に対応する施工工程（ａ）〜（ｇ）を概略的に示す図である。図４は本実施形態の水底地盤改良工法において地盤に造成される砂杭と棒状体と連結部材を概略的に示す平面図である。図５は図４のように造成された砂杭と棒状体を概略的に示す断面図である。

まず、図３（ａ）のように、図１の棒状体アッセンブリ１を吊り部７でケーシングパイプ１１の先端側に吊りワイヤ１３により吊り下げた状態で水中へ降下させる（Ｓ０１）。

ケーシングパイプ１１はクレーン船（図示省略）等により上昇および下降が可能となっている。ケーシングパイプ１１をクレーン船（図示省略）等により支持しながら水面Ｓから水中へと降下させる。ケーシングパイプ１１は、その先端に開閉可能なシュー（排砂弁部）１２を有する。シュー１２は自重で開き、地面に接すると反力で閉じるようになっている。

次に、棒状体アッセンブリ１を水底Ｔの所定の位置に設置し、図７（ｂ）のように、各棒状体Ｒを水底Ｔから地盤Ｇ内へ差し込む（Ｓ０２）。

本実施形態では、改良対象地盤Ｇを、棒状体アッセンブリ１の棒状体Ｒが自沈可能な程度の地盤強度と想定するので、各棒状体Ｒは先端が水底Ｔに達すると自重により地盤Ｇ内へと貫入し、図１（ａ）の棒状体アッセンブリ１の連結部３の四隅にある補強板６が水底Ｔに達すると貫入が止まる（図５参照）。

次に、図３（ｃ）のように、ケーシングパイプ１１を水底Ｔにおいて複数の棒状体Ｒに囲まれた杭造成位置に着底させる（Ｓ０３）。このとき、ケーシングパイプ１１の先端のシュー１２が閉じる。

次に、図３（ｄ）のように、ケーシングパイプ１１を水底Ｔの杭造成位置から地盤Ｇ内へ改良対象深度まで貫入させ（Ｓ０４）、ケーシングパイプ１１内に杭材料である砂２０を投入し充填する（Ｓ０５）。

次に、図３（ｅ）のように、ケーシングパイプ１１を所定量引き上げるとシュー１２が開くことで砂２０を地盤Ｇ内に排出する（Ｓ０６）。

次に、図３（ｆ）のように、ケーシングパイプ１１を上記工程Ｓ０６の引き上げ量の1/2〜2/3程度打ち戻し砂径を拡げる（Ｓ０７）。すなわち、ケーシングパイプ１１を打ち戻すと、シュー１２が閉じるので、砂２０を締め固めることができ、これにより砂径を拡げることができる。

上述の工程Ｓ０６，Ｓ０７を砂杭Ｐの造成が完了するまで繰り返し（Ｓ０８）、完了すると、図３（ｇ）のように、地盤Ｇ内に締め固められた砂杭Ｐが完成する（Ｓ０９）。このようにして、砂杭Ｐが地盤Ｇ内に造成され、地盤Ｇの密度が増加する。

次に、ケーシングパイプ１１を引き上げるが、図３（ｇ）のように、吊りワイヤ１３がケーシングパイプ１１の引き上げに連動して棒状体アッセンブリ１を吊り上げて撤去する（Ｓ１０）。これにより、ケーシングパイプ１１の引き上げに連動して棒状体アッセンブリ１を撤去することができる。

なお、吊りワイヤ１３の長さを十分確保しておくことで、ケーシングパイプ１１の着底・貫入のとき吊りワイヤ１３を棒状体アッセンブリ１に繋いだままにしておくことができ、上記撤去工程Ｓ１０でそのまま棒状体アッセンブリ１を吊り上げることができる。

また、上記工程Ｓ０４〜Ｓ０７における砂杭の造成は、上記杭造成方法に限定されず、例えば、杭材（砂）を先端部に充填したケーシングパイプを電動モータ等で回転させながら地盤中に所定の深さまで貫入させ、次に、内部を圧気したケーシングパイプを回転させながら引き抜いて杭材を所定量排出してからケーシングパイプを回転させて強制貫入して排出した杭材と周囲の地盤とを締め固めることを繰り返すことで締め固め砂杭を造成するような杭造成方法を用いてもよい。

図４，図５のように、複数の棒状体Ｒが杭造成位置を包囲するように位置するとともに、連結部材３ａによって各棒状体Ｒが頭部で互いに連結された状態で砂杭Ｐが造成されるが、砂杭Ｐのまわりでは、図４のように、外側方向ｄ１へと砂杭Ｐの外側に向く土圧が発生するため、周辺地盤に対する土圧が増加し、これにより、従来技術では棒状体Ｒの開き・倒れが発生し、棒状体Ｒの差し込みによる地盤隆起の抑制効果が減少するおそれが生じたが、本実施形態の棒状体アッセンブリ１によりかかる問題の発生を未然に防止できる。

図６，図７を参照して上記問題の防止メカニズムについて説明する。図６は棒状体を単独で差し込んだ場合に発生する問題を説明するための概略的な断面図である。図７は本実施形態の棒状体アッセンブリによる地盤隆起の抑制効果を説明するための概略的な断面図である。

棒状体Ｒを砂杭Ｐの造成前に予め地中に差し込んでおく目的は、砂杭Ｐの造成により棒状体Ｒに対する拘束圧力（土圧）が増加し、棒状体Ｒと地盤との間の摩擦力が地盤変形の抵抗となって地盤の隆起を減少させる方向に作用することを期待するためである。

しかし、図６のように、砂杭Ｐの造成により砂杭Ｐの外側方向ｄ１へと生じる土圧は、棒状体Ｒの剛性を超えると、棒状体Ｒを地盤上部で外側に倒し開く状態としてしまう。この結果、棒状体Ｒの摩擦力による地盤変形抵抗が低下し、地盤隆起の抑制効果が作用しにくくなってしまう。このため、砂杭Ｐの周囲において水底面Ｔが隆起し、その隆起部Ｍの隆起量が増えてしまう。

これに対し、図１，図４，図５のように複数の棒状体Ｒを連結部３の連結部材３ａで互いに連結することで棒状体Ｒを互いに拘束し、これにより、図７のように、砂杭Ｐの造成により砂杭Ｐの外側方向ｄ１へと生じる土圧が増加しても、棒状体Ｒの倒れ・開きを防止することができる。この結果、砂杭Ｐの造成により棒状体Ｒに対して増加する土圧は、棒状体Ｒへの拘束圧力を増加させ、当初の目的のとおり、棒状体Ｒに働く摩擦力が地盤変形の抵抗となって地盤の隆起を減少させる方向に作用する。このため、砂杭Ｐの周囲において水底面Ｔが隆起しても、その隆起部Ｍの隆起量を減らすことができる。

また、４本の棒状体Ｒを連結部材３ａにより互い連結することで、各棒状体Ｒは外側方向ｄ１の土圧（図７）に対し高い抵抗力を均等に発揮するので、各棒状体Ｒの倒れ・開きを確実に防止できるとともに、土圧が各棒状体Ｒに均等に作用するので、地盤隆起の抑制効果が各棒状体Ｒにおいて均等となり、地盤隆起の抑制効果が向上する。

本実施形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏することができる。

（１）複数の棒状体Ｒを連結部材３ａにより連結させた棒状体アッセンブリ１を水中へ降下させて各棒状体Ｒを水底Ｔから地中に差し込むので、杭造成前に複数の棒状体Ｒを一回の工程で水底地盤Ｇ内に容易に設置することができる。

（２）地中に差し込まれた複数の棒状体Ｒが連結部材３ａにより互いに連結されているので、その後の杭の造成において棒状体に対し杭側から外側へ土圧が作用しても、その土圧に抗して各棒状体が均等に抵抗力を発揮し、棒状体の倒れ・開きを確実に防止できる。このため、複数の棒状体の地中への差し込みによる地盤隆起の抑制効果を各棒状体において均等にかつ確実に得ることができる。

（３）棒状体アッセンブリ１をケーシングパイプ１１の先端側に吊り下げた状態で水中へ降下させて各棒状体Ｒを水底Ｔから地盤Ｇ内へ差し込み、続いて、ケーシングパイプ１１を降下させ、地盤Ｇ内へ貫入させることができるので、棒状体アッセンブリの水中降下工程Ｓ０１と、棒状体の水底地盤差し込み工程Ｓ０２と、ケーシングパイプの地盤着底、貫入工程Ｓ０３，Ｓ０４とを連続的に行うことができ、効率的に実行することができる。

この場合、複数の棒状体Ｒに囲まれた杭造成位置は、図４のように、各棒状体Ｒを連結する連結部材３ａによって形成される四角形の対角線中心に位置するから、工程Ｓ０１で棒状体アッセンブリ１をケーシングパイプ１１の先端側に吊り下げるとき、ケーシングパイプ１１の中心線が棒状体アッセンブリ１の連結部材３ａによる四角形の対角線中心とほぼ一致するようにして吊り下げることで、工程Ｓ０３，Ｓ０４でケーシングパイプ１１の先端を水底Ｔの杭造成位置に着底させて貫入させることができる。

〈第２水底地盤改良工法〉

次に、本実施形態の棒状体アッセンブリ１を用いた第２水底地盤改良工法について図８を参照して説明する。図８は、本実施形態による第２地盤改良工法の施工工程（ａ）〜（ｇ）を概略的に示す図である。

図８（ａ）〜（ｇ）の第２地盤改良工法が図１，図３と比べて異なる点について主に説明する。図８の棒状体アッセンブリ２１は、図１の棒状体アッセンブリ１と基本的に同様の構成であるが、棒状体Ｒを図１の連結部３から突き出るように配置し、突き出た上部に連結補強部材８を配置し、連結補強部材８の上部において棒状体アッセンブリ２１の吊り下げ・吊り上げ・打ち込み可能に構成し、連結部３から下側の部分が地盤Ｇ内に位置するように構成したものである。

棒状体アッセンブリ２１を地盤Ｇ内に設置する場合、図８（ａ）のように船体（ハッチングで示す）から延びた油圧シリンダ等のアクチュエータ２２によって棒状体アッセンブリ２１を各棒状体Ｒの頭部で支持し吊り下げ、図８（ｂ）のように、アクチュエータ２２からロッド２２ａを伸ばすことで棒状体アッセンブリ２１の各棒状体Ｒを水底Ｔから押し込んで地中に差し込む。このとき、棒状体アッセンブリ２１の連結部３が水底Ｔに達するまで棒状体アッセンブリ２１を押し込む。上述のようにして、棒状体アッセンブリ２１の棒状体Ｒを地盤Ｇ内に設置することができる。

次に、図８（ｃ）〜（ｇ）のように、図３（ｃ）〜（ｇ）と同様にして、ケーシングパイプ１１を用いて地盤Ｇ内に締め固められた砂杭Ｐを造成する。砂杭Ｐの造成後、図８（ｇ）のように、アクチュエータ２２にロッド２２ａを引き込むことで棒状体アッセンブリ２１を地中から引き抜き撤去する。

本実施形態によれば、上述の効果（１）（２）と同様の効果を奏することができるが、さらに次の効果（４）（５）を奏する。

（４）棒状体アッセンブリ２１をアクチュエータ２２により棒状体アッセンブリ２１を支持し吊り下げた状態で水中へ降下させ、各棒状体Ｒを水底Ｔから差し込み地盤Ｇ内へ貫入させることができるので、棒状体アッセンブリ２１の水中降下工程と、棒状体の水底地盤差し込み工程とを連続的に行うことができ、効率的に実行することができる。

（５）棒状体アッセンブリ２１の棒状体Ｒをアクチュエータ２２によって強制的に地中に押し込むので、地盤強度の制約が少なくなり、地盤強度が図３の場合よりも大きい場合でも、棒状体アッセンブリ２１を地盤Ｇ内に設置することができる。

以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、杭材料として砂の代わりに砂利や礫を用いてもよい。

また、杭のまわりに予め差し込む棒状体は、本実施形態では４本としたが、これに限定されず、３本であってもよく、また、５本またはそれ以上であってもよい。また、図１、図８の棒状体アッセンブリ１、２１は、一構成例であって、これに限定されるものではなく、他の構成であってもよいことはもちろんである。

また、棒状体アッセンブリの撤去工程を省略し、棒状体アッセンブリを地中に残してもよい。

本発明の地盤改良工法およびこの工法に使用可能な棒状体アッセンブリによれば、水底地盤で杭の造成前に杭のまわりに複数の棒状体を地中に差し込んだ後に杭を造成する地盤改良工法において、棒状体の差し込み工程の実行が容易であり、複数の棒状体の差し込みによる地盤隆起の抑制効果を均等にかつ確実に得ることができるので、地盤改良による水底で隆起による盛り上がりが少なくなり、盛り上がり部の除去工程などが不要乃至簡単となり、コストアップを抑えることができる。

１，２１棒状体アッセンブリ３連結部３ａ連結部材５接合部６補強板７吊り部１１ケーシングパイプ１３吊りワイヤ２０砂、杭材料２２アクチュエータＲ棒状体Ｐ砂杭、杭Ｓ水面Ｔ水底、水底面Ｇ改良対象地盤、地盤、水底地盤

Claims

杭造成による水底地盤の地盤改良工法であって、
複数の棒状体を連結部材により互いに連結させて構成した棒状体アッセンブリを水中へ降下させる工程と、
前記棒状体アッセンブリの各棒状体を杭造成位置のまわりで水底から地盤内へ差し込む工程と、
ケーシングパイプを前記複数の棒状体に囲まれた杭造成位置から前記地盤内へ貫入させる工程と、
前記貫入したケーシングパイプを通して供給された杭材料により前記地盤内に杭を造成する工程と、を含むことを特徴とする水底地盤改良工法。
杭造成による水底地盤の地盤改良工法であって、
複数の棒状体を連結部材により互いに連結させて構成した棒状体アッセンブリをケーシングパイプの先端側に吊り下げた状態で水中へ降下させる工程と、
前記棒状体アッセンブリの各棒状体を杭造成位置のまわりで水底から地盤内へ差し込む工程と、
前記ケーシングパイプを前記複数の棒状体に囲まれた杭造成位置から前記地盤内へ貫入させる工程と、
前記貫入したケーシングパイプを通して供給された杭材料により前記地盤内に杭を造成する工程と、を含むことを特徴とする水底地盤改良工法。
前記杭の造成後、前記ケーシングパイプの引き上げに連動して前記棒状体アッセンブリを吊り上げて撤去することを特徴とする請求項１または２に記載の水底地盤改良工法。
前記棒状体アッセンブリを上部から押しつけることで前記複数の棒状体を前記地盤内に差し込むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水底地盤改良工法。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の水底地盤改良工法における前記棒状体アッセンブリとして使用可能であることを特徴とする棒状体アッセンブリ。