JP2012180734A - Ground improvement method - Google Patents
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
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Abstract
Description
本発明は、真空気化促進による軟弱地盤の改良工法に関する。 The present invention relates to a method for improving soft ground by promoting vacuum vaporization.
本出願人は特許文献1において地盤の改良工法を提案した。
この工法は、SWP(スーパーウェルポイント)を用いて飽和地下水を負圧伝播で揚水することで、主に目的のエリアのみ集中してスポット的に水位低下が望め不飽和ゾーンを作り出す。その後、SWPのバキユームポンプや、ボルテックスポンプを用いて、不飽和ゾーンの範囲で真空気化を促進して水分の除去やVOCs(揮発性有機化合物)、油分など気化性のものを地中から除去し、地盤改良や土壌浄化を進める。
The present applicant has proposed a ground improvement method in
In this construction method, the saturated groundwater is pumped up by negative pressure propagation using SWP (Super Well Point), so that only the target area is concentrated and the water level can be lowered spotwise to create an unsaturated zone. After that, using a SWP vacuum pump or vortex pump, it promotes vacuum vaporization in the range of the unsaturated zone to remove moisture, VOCs (volatile organic compounds), and vaporizable substances such as oil from the ground. And promote ground improvement and soil purification.
本発明の課題は、真空気化促進による軟弱地盤改良工法と土壌浄化工法の補助として用いる工法で、改良エリア全体をムラなく早期に改良効果と浄化を進めるための補助工法を提供することである。
また、本発明は、SWP工法による大規模井戸の補足として、径φ=40〜50mm程
度の小井戸を用いて、圧気にて、水みちの作成により、見かけの透水係数の改善、井戸ロス(井戸内水位と地盤水位との差)の減少を図ることも課題とする。
An object of the present invention is to provide an auxiliary method for promoting an improvement effect and purification of a whole improved area without unevenness by a method used as an auxiliary to a soft ground improvement method and a soil purification method by promoting vacuum vaporization.
In addition, as a supplement to a large-scale well by the SWP method, the present invention uses a small well having a diameter of about φ = 50 to 50 mm, creates a water channel under pressure, improves the apparent hydraulic conductivity, reduces the well loss (well Another challenge is to reduce the difference between the inland water level and the ground water level.
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、地盤に所定間隔をあけて2本の井戸を設置し、一方の井戸から水と空気を下部のストレーナを介して地中に圧送するとともに、他方の井戸から下部のストレーナを介して地中の水と空気を吸引する、地盤の改良工法を特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention described in
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の地盤の改良工法であって、前記一方の井戸に送水ポンプによる送水とコンプレッサーによる送気を行って、前記他方の井戸から揚水ポンプによる揚水とバキュームポンプによる吸気を行うことを特徴とする。
Invention of
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の地盤の改良工法であって、前記一方の井戸からの水と空気の地中への圧送と、前記他方の井戸からの地中の水と空気の吸引とを繰り返し行うことを特徴とする。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、地盤に大井戸を設置して、この大井戸の周囲の地盤に所定間隔をあけて複数の小井戸を設置し、前記小井戸の下部から空気を地中に圧送するとともに、前記大井戸から下部のストレーナを介して地中の水と空気を吸引する、地盤の改良工法を特徴とする。 In the invention according to claim 4, a large well is installed on the ground, a plurality of small wells are installed at a predetermined interval on the ground around the large well, and air is pumped into the ground from the lower portion of the small well. In addition, the ground is improved by a method of sucking underground water and air from the large well through a lower strainer.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の地盤の改良工法であって、前記小井戸にコンプレッサーまたはプランジャーポンプによる送気を行って、前記大井戸から揚水ポンプによる揚水とバキュームポンプによる吸気を行うことを特徴とする。
Invention of
請求項6に記載の発明は、請求項4または5に記載の地盤の改良工法であって、前記小井戸を段階的に上昇させながら前記下部からの空気の地中への圧送と、前記大井戸からの地中の水と空気の吸引とを繰り返し行うことを特徴とする。
Invention of
請求項7に記載の発明は、請求項4から6のいずれか一項に記載の地盤の改良工法であって、ボーリングマシンにより掘削管を所定の深度まで掘削して前記小井戸を構築することを特徴とする。
The invention according to
請求項8に記載の発明は、請求項5に記載の地盤の改良工法であって、前記小井戸に所定の深さ間隔で送気孔を形成し、前記小井戸内に送気管を配置して、前記送気管を段階的に上昇させながら前記送気孔から空気を地中へ圧送することを特徴とする。
The invention according to
請求項9に記載の発明は、地盤に所定間隔をあけて2本の小井戸を設置し、一方の小井戸から空気を地中に圧送するとともに、他方の小井戸から地中の空気を吸引する、地盤の改良工法を特徴とする。
The invention according to
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の地盤の改良工法であって、前記他方の小井戸に所定の深さ間隔で吸気孔を形成し、前記他方の小井戸内にボルテックスポンプによる吸気を作用させることを特徴とする。
The invention according to
請求項11に記載の発明は、地盤に大井戸と小井戸を所定間隔あけて設置し、前記大井戸から下部のストレーナを介して地中の水と空気を吸引し、前記ストレーナの周囲から空気を吸引するとともに、前記小井戸の下部から地中の空気を吸引する、地盤の改良工法を特徴とする。
In the invention according to
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の地盤の改良工法であって、前記大井戸から揚水ポンプによる揚水とバキュームポンプによる吸気を行って、前記ストレーナの周囲と前記小井戸からボルテックスブロアによる吸気を行うことを特徴とする。
Invention of
請求項13に記載の発明は、請求項12に記載の地盤の改良工法であって、前記小井戸からボルテックスブロアへの吸気経路に気液分離装置を介設したことを特徴とする。 A thirteenth aspect of the present invention is the ground improvement method according to the twelfth aspect of the present invention, characterized in that a gas-liquid separator is interposed in the intake path from the small well to the vortex blower.
請求項14に記載の発明は、請求項13に記載の地盤の改良工法であって、前記気液分離装置で分離された水分を、前記大井戸から揚水ポンプへの揚水経路に送水することを特徴とする。
Invention of Claim 14 is the ground improvement construction method of
本発明によれば、真空気化促進による軟弱地盤改良工法と土壌浄化工法の補助として、改良エリア全体をムラなく早期に改良効果と浄化を進めることができる。
また、SWP工法による大規模井戸の補足として、径φ=40〜50mm程度の小井戸
を用いて、圧気にて、水みちの作成により、見かけの透水係数の改善、井戸ロスの減少を図ることができる。
According to the present invention, the improvement effect and purification can be promoted as soon as possible without any unevenness in the entire improvement area as an aid to the soft ground improvement method and the soil purification method by promoting vacuum vaporization.
In addition, as a supplement to large-scale wells by the SWP method, it is possible to improve the apparent hydraulic conductivity and reduce the well loss by creating a water well under pressure using a small well with a diameter of φ = 40-50mm. it can.
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
<第1の発明>
本発明は、真空気化促進による軟弱地盤改良工法と土壌浄化工法の補助として用いる工法で、改良エリア全体をムラなく早期に改良効果と浄化を進めるための補助工法である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<First invention>
The present invention is a construction method used as an auxiliary to the soft ground improvement method and the soil purification method by promoting vacuum vaporization, and is an auxiliary method for promoting the improvement effect and purification of the entire improvement area as soon as possible without unevenness.
「相互圧送吸引洗浄」
SWPによる2本の大規模井戸を用いて、片方はバキューム吸引、もう片方は大型コンプレッサーにより、圧送にて浄化及び水みちを作成させ、透水係数K’の改善と浄化を促進させる。
"Mutual pressure suction cleaning"
Using two large-scale wells by SWP, vacuum suction is performed on one side, and a large compressor is used on the other side, and purification and water paths are created by pumping to promote improvement and purification of the hydraulic conductivity K ′.
(実施形態1)
図1は本発明を適用した実施形態1の工法を示すもので、1は送水圧気用の井戸、10はストレーナ、11は水槽、12は送水ポンプ、13は送水管、15は大型コンプレッサー、16は送気管、2は揚水吸気用の井戸、20はストレーナ、21は揚水ポンプ、22は内管、23は揚水管、25はバキュームポンプ、26は吸引管である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a construction method of
図示のように、対象地盤には、所定間隔をあけて2本のSWPによる井戸1・2が設置されている。
As shown in the figure,
送水圧気用の井戸1には、地上の水槽11に設置された送水ポンプ12に接続した送水管13が接続されるとともに、地上の大型コンプレッサー15に接続した送気管16が接続されている。
この井戸1には、送水ポンプ12により送水されるとともに、大型コンプレッサー15により送気されて、その水と空気が下部のストレーナ10を介して地中に圧送される。
A
The
揚水吸気用の井戸2には、その底部に設置された揚水ポンプ21に接続した内管22に地上の揚水管23が接続されるとともに、地上のバキュームポンプ25に接続した吸引管26が接続されている。
この井戸2には、揚水ポンプ21とバキュームポンプ25により、下部のストレーナ20を介して地中の水と空気が吸引される。
The pumping intake well 2 is connected to a
Water and air in the ground are sucked into the
以上、井戸1による水と空気の地中への圧送と、井戸2による地中の水と空気の吸引とを繰り返し行う。
As described above, the pumping of water and air into the ground by the
このように、圧送と吸引を相互の井戸1・2で繰り返し行うことで、負圧吸引効果が大きく、SWP井戸1・2間の透水係数が大幅に改善され、水位低下効果が大きくなり、また、井戸ロスを小さくする効果も大幅に改善することができる。
Thus, by repeatedly performing pumping and suction in the
<第2の発明>
本発明は、SWP工法による大規模井戸を多く設けることなく、径φ=40〜50mm
程度の小井戸を用い、圧気にて水みちの作成により、見かけの透水係数の改善、井戸ロスの減少を図る。
<Second invention>
In the present invention, the diameter φ = 40 to 50 mm without providing many large-scale wells by the SWP method.
By using a small well of the same size and creating a water channel under pressure, the apparent hydraulic conductivity is improved and the well loss is reduced.
「リング圧送吸引洗浄」
SWPの方は、バキューム吸引のまま、ボーリングマシンにて所定の深度まで掘削後、大型コンプレッサーで、圧気を送り続け、0.5m位ずつ、バックステップで空気を送り
続け、透水係数の改善、井戸ロスの減少、浄化を促進させる。
"Ring pumping suction cleaning"
For SWP, with vacuum suction, after drilling to a specified depth with a boring machine, continue to send pressurized air with a large compressor, and continue to send air in steps of about 0.5m to improve hydraulic conductivity, well Promotes loss reduction and purification.
(実施形態2)
図2は本発明を適用した実施形態2の工法を示すもので、3は大井戸、30はストレーナ、31は揚水ポンプ、32は内管、4は小井戸、45は大型コンプレッサー、46は送気管、5はボーリングマシンである。
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows the construction method of the second embodiment to which the present invention is applied. 3 is a large well, 30 is a strainer, 31 is a pumping pump, 32 is an inner pipe, 4 is a small well, 45 is a large compressor, and 46 is an air supply pipe. 5 is a boring machine.
図示のように、対象地盤には、1本のSWPによる大井戸3と、その周囲の同心円状に所定間隔をあけて等間隔に複数本(図示例では4本)の小井戸4が設置されている。
As shown in the figure, the target ground is provided with a
大井戸3には、その底部に設置された揚水ポンプ31に接続した内管32に地上の図示しない揚水管が接続されるとともに、地上の図示しないバキュームポンプに接続した吸引管が接続されている。
この大井戸3には、揚水ポンプ31とバキュームポンプにより、下部及び中間部のストレーナ30を介して地中の水と空気が吸引される。
The
The
小井戸4には、地上の大型コンプレッサー45に接続した送気管46が接続されている。
この小井戸4には、大型コンプレッサー45により送気されて、その空気が下端から地中に圧送される。
An
The small well 4 is fed with air by a
そして、小井戸4は、具体的には、ボーリングマシン5により保持される掘削管であり、ボーリングマシン5にて所定の深度まで掘削後、大型コンプレッサー45により圧気を送り続ける。
その後、矢印で示すように、ボーリングマシン5で小井戸4をスライドさせて0.5m位ずつ引き上げながら、バックステップで空気を送り続ける。
The small well 4 is specifically an excavation pipe held by the
Thereafter, as indicated by the arrow, the small well 4 is slid by the
以上、周囲の同心円状に所定間隔をあけて等間隔に複数本(図示例では4本)の小井戸4による空気の地中への圧送と、中央の大井戸3による地中の水と空気の吸引とを繰り返し行うとともに、小井戸4を段階的に上昇させながら空気を地中に圧送する。 As described above, the air is pumped into the ground by a plurality of (four in the illustrated example) small wells 4 at predetermined intervals in the surrounding concentric circles, and the water and air in the ground by the central large well 3 While performing suction repeatedly, air is pumped into the ground while raising the small well 4 stepwise.
このように、圧気用の小井戸4を用いることで、図示のように、井戸ロスLを小さくして、水位低下量を大きくすることができる。 Thus, by using the small well 4 for pressurized air, as shown in the figure, the well loss L can be reduced and the amount of water level reduction can be increased.
<第3の発明>
本発明は、軟弱地盤の圧蜜のためにコンプレッサーのエアー圧を用いる。
また、同じ井戸を用いて、特許文献1の工法の補助として吸気管としても使用し、SWP工法のような大きな井戸を多く打設したと同じ効果をもたせ、対象エリア全体をムラなく真空気化を促進できる等の効果を期待できる。
また、SWP工法のような大きな井戸を多く設けることなく、効果が期待できるために大巾なコストダウンが期待できる。
この工法は、1本の小井戸で、空気を吐くことも、吸うこともできる。
<Third invention>
The present invention uses the air pressure of the compressor for the compaction of soft ground.
In addition, using the same well, it is also used as an intake pipe as an auxiliary to the construction method of
Moreover, since the effect can be expected without providing many large wells as in the SWP method, a large cost reduction can be expected.
With this method, one small well can exhale and inhale air.
「小井戸の設置」
小井戸は、基本的にロッドを用いて、所定の深度まで削孔し、そのまま小井戸として使用する。
材料は、ボーリングロッド及び同形状のガス菅等の鋼管をロッド仕様に加工して、全損扱いで使用する。
先端は、メタルクラウンを使用するため、ほぼ、同径のサイズで削孔する。
(φ≒40〜50mm)
そのことによって、圧気及び吸気の場合、地山とのクリアランスが無いためにパッカー(ブロー防止材)等は入らなくて済み、施工が容易で、コストパフォーマンスができる。
また、削孔後、そのまま圧送・吸気管として使用できるため、時間とコストを小さくできる。
"Installation of small wells"
The small well is basically drilled to a predetermined depth using a rod and used as it is as a small well.
For the material, boring rods and steel pipes of the same shape, such as gas pipes, are processed into rod specifications and used as a total loss.
Since the tip uses a metal crown, the hole is drilled with the same diameter.
(Φ≈40-50mm)
As a result, in the case of pressurized air and intake air, since there is no clearance from the natural ground, there is no need for a packer (blow prevention material) or the like, construction is easy, and cost performance can be achieved.
Moreover, since it can be used as it is as a pressure feed / intake pipe after drilling, time and cost can be reduced.
「移動式小井戸の設置」
(実施形態3)
図3は本発明を適用した実施形態3の工法を示すもので、6は小井戸(ボーリングロッド)、61はメタルクラウン、65はプランジャーポンプ、66は送気送水管、7はボーリングマシンである。
"Installation of mobile small wells"
(Embodiment 3)
FIG. 3 shows a construction method according to a third embodiment to which the present invention is applied. 6 is a small well (boring rod), 61 is a metal crown, 65 is a plunger pump, 66 is an air / water supply pipe, and 7 is a boring machine. .
前述した実施形態2の小井戸4に代えて、図示のように、複数本(図示例では2本)の小井戸がボーリングロッド6により形成されている。
すなわち、ボーリングロッド6は、中空で下端(先端)にメタルクラウン61を備えており、ボーリングマシン7により保持されて、掘削の進行によりネジ結合して継ぎ足される。
Instead of the small well 4 of the second embodiment described above, a plurality of (two in the illustrated example) small wells are formed by the
That is, the
複数本のボーリングロッド6には、地上のプランジャーポンプ65に接続した送気送水管66がそれぞれ接続されている。
この複数本のボーリングロッドによる小井戸6には、プランジャーポンプ65により送気と送水が各々されて、その空気と水が下端から地中にそれぞれ圧送される。
An air /
The small well 6 formed by the plurality of boring rods is supplied with air and water by a
以上、前述した実施形態2と同様、複数本の小井戸(ボーリングロッド)6でボーリングマシン7にて所定の深度まで掘削後、プランジャーポンプ65により圧気と水を送り続けた後、ボーリングマシン7で小井戸(ボーリングロッド)6をスライドさせて0.5m位ずつ引き上げながら、バックステップで空気と水を送り続ける。
As described above, after excavating to a predetermined depth with a plurality of small wells (boring rods) 6 with a plurality of small wells (boring rods) 6 and continuing to send pressurized air and water with the
「固定式小井戸の設置」
設置方法は、井戸式と同じであるが、設置後、内管を用いてステップ式で圧送もできるようにしている。
"Installation of fixed small wells"
The installation method is the same as that of the well type, but after installation, it is possible to perform pressure feeding by the step type using the inner pipe.
(実施形態4)
図4は本発明を適用した実施形態4の工法を示すもので、8は小井戸、81は通気孔、85は大型コンプレッサー、86は送気管である。
(Embodiment 4)
FIG. 4 shows a construction method according to a fourth embodiment to which the present invention is applied. 8 is a small well, 81 is a vent hole, 85 is a large compressor, and 86 is an air supply pipe.
前述した実施形態2の小井戸4に代えて、図示のように、小井戸8が設置されている。
この小井戸8には、深さ方向において、段階的に複数個ずつの通気孔81が形成されていて、内部には、地上の大型コンプレッサー85に接続した複数本(図示例では2本)の送気管86が導入されている。
この送気管86の下端より下方の通気孔81から地中に空気が圧送される。
Instead of the small well 4 of the second embodiment described above, a
In this
Air is pumped into the ground from the
以上、前述した実施形態2と同様、小井戸8内において、複数本の送気管86を段階的に上昇させながら、その送気管86の下端より下方の通気孔81から空気を地中に圧送し続ける。
As described above, as in
「固定式小井戸の吸気」
吸気の場合には、全体として吸気する。
"Intake of fixed small well"
In the case of intake, the entire intake is performed.
(実施形態5)
図5は本発明を適用した実施形態5の工法を示すもので、9は小井戸、90はフィルタ
ー、91は通気孔、95はボルテックスポンプ、96は吸気管、97は蓋である。
(Embodiment 5)
FIG. 5 shows a construction method according to a fifth embodiment to which the present invention is applied, wherein 9 is a small well, 90 is a filter, 91 is a vent hole, 95 is a vortex pump, 96 is an intake pipe, and 97 is a lid.
前述した実施形態2の大井戸3に代えて、図示のように、小井戸9が設置されている。
この小井戸9には、下端開口内に3D(立体式)型フィルター90が備えられて、深さ方向において、段階的に複数個ずつの通気孔91が形成されていて、上端は、地上のボルテックスポンプ95に接続された吸気管96を接続した蓋97で閉じられている。
Instead of the
The
なお、小井戸9は、下端開口内に3D型フィルター90を備えることで、削孔時は送水でき、吸引時も土砂の流入を防止できる。
また、通気孔91は、砂の流入防止のために、孔径はφ=1.5〜3・5mm位とされている。
In addition, the
The
以上、前述した実施形態2と同様、小井戸9により、下端開口内の3D型フィルター90と深さ方向に段階的に複数個ずつの通気孔91とから地中の水と空気を吸引し続ける。
As described above, as in the above-described second embodiment, the
以上、小井戸による作用効果は次のとおりである。 As described above, the effects of the small well are as follows.
「吸引気化として小井戸を利用」
真空気化促進に大きな井戸を利用しなくても、小さな井戸で充分に空気を吸い真空状態にすることができ、大巾なコストダウンができる。
また、エリア全体に数多く設置することで、真空乾燥及び浄化のムラを防ぐことができる。
“Use small wells for suction vaporization”
Even if a large well is not used for promoting vaporization of vacuum, a small well can sufficiently suck in air to make a vacuum state, which can greatly reduce the cost.
Also, by installing a large number in the entire area, unevenness in vacuum drying and purification can be prevented.
「圧縮空気をプレロードとして利用」
コンプレッサーで、粘性土及びその下部砂層に圧送することで、多少の地表へのブローは有るものの、残圧として、地中に残る。
その残圧はP=3.0〜7.0kg/cm2も有り、WP=30〜70t/m2の盛土荷
重に匹敵し、載荷盛土H=18〜41m位の盛土高に相当し、その圧密応力は非常に大きく有効である。
真空気化した後の土の間隙水圧は、殆んど無いために容易に圧縮できる。
また、ステップして圧密させるために、密に圧縮することができる。
盛土の場合には、地表部の応力荷重が大きいものの、深くなるにつれ、荷重が分散されるために、その応力は小さくなる。
浄化としても、その場所でダイレクトに空気ブローができ、浄化が早いことと、ムラを防止することができる。
“Use compressed air as a preload”
By using a compressor to pump the viscous soil and its lower sand layer, there is some blow to the ground surface, but it remains in the ground as residual pressure.
The residual pressure is P = 3.0 to 7.0 kg / cm 2 , comparable to the embankment load of WP = 30 to 70 t / m 2 , corresponding to the embankment height of loading embankment H = 18 to 41 m, The consolidation stress is very large and effective.
Since there is almost no pore water pressure in the soil after vacuum evaporation, it can be easily compressed.
Also, it can be compressed densely in order to step and consolidate.
In the case of embankment, although the stress load on the ground surface is large, the stress is reduced as the load becomes deeper because the load is dispersed.
As for purification, air can be blown directly at the place, so that the purification is fast and unevenness can be prevented.
「液状化防止対策として有効」
1)砂層において、一度真空化することと、その後の空気圧送により間隙の5%以上の空気トラップができ、液状化防止として有効である。
2)上記作業に伴い、洗浄効果により砂の相対密度が高くなり、液状化防止として有効である。
粘性土においても、特許文献1の工法による効果で強度が増し、液状化防止に有効である。
“Effective as an anti-liquefaction measure”
1) In the sand layer, air trapping of 5% or more of the gap can be performed by evacuating the air once and then sending air pressure, which is effective for preventing liquefaction.
2) With the above work, the relative density of sand increases due to the cleaning effect, which is effective for preventing liquefaction.
Even in clay soil, the strength is increased by the effect of the construction method of
「問題点」
SWPで水位を低下させた後の不飽和地盤には間隙水及び付着水があるため、吸引孔(地盤の吸引パイプ)よりボルテックスブロア及びオイル式真空ポンプ等で吸引すると、水分が水蒸気化して吸引されることによりボルテックスブロア等はキャビテーションが発生してポンプが高熱化し、回転ファンが膨張してロックしてボルテックスブロア、真空ポンプが故障してしまい、その後の吸引は出来なくなる。
"problem"
Unsaturated ground after the water level has been lowered by SWP has pore water and adhering water, so if it is sucked from the suction hole (suction pipe of the ground) with a vortex blower or an oil-type vacuum pump, the water is vaporized and sucked As a result, cavitation occurs in the vortex blower and the pump is heated, the rotary fan expands and locks, the vortex blower and the vacuum pump fail, and the subsequent suction cannot be performed.
(実施形態6)
図6は本発明を適用した実施形態6の工法を示すもので、図7はその地上部を拡大したものであり、101は大井戸、102はストレーナ、103は揚水ポンプ、104は内管、105は吸気管、106はバキュームポンプ、107は吸引管、108は吸気管、109はボルテックスブロア、111は小井戸、112は吸引管、113は気液分離装置、114は気液分離フィルター、115は吸気管、116は送水管である。
(Embodiment 6)
FIG. 6 shows the construction method of the sixth embodiment to which the present invention is applied. FIG. 7 is an enlarged view of the ground part. 101 is a large well, 102 is a strainer, 103 is a pump, 104 is an inner pipe, 105 is an intake pipe, 106 is a vacuum pump, 107 is a suction pipe, 108 is an intake pipe, 109 is a vortex blower, 111 is a small well, 112 is a suction pipe, 113 is a gas-liquid separator, 114 is a gas-liquid separation filter, 115 is An
図示のように、対象地盤には、1本のSWPによる大井戸101と、所定間隔をあけて1本の小井戸111が設置されている。 As shown in the figure, a large well 101 made of one SWP and one small well 111 are installed at a predetermined interval on the target ground.
大井戸101には、下部及び中間部にストレーナ102及びその底部の揚水ポンプ103を備える内管104と、その周囲に沿った吸引管107とが設置されている。
内管104には、地上において、図示しない揚水管が接続されるとともに、吸引管105を介してバキュームポンプ106が接続されている。
この大井戸3には、揚水ポンプ103とバキュームポンプ106により、下部及び中間部のストレーナ102を介して地中の水と空気が吸引される。
The
On the ground, a pumping pipe (not shown) is connected to the
Underground water and air are sucked into the
吸引管107には、地上において、吸気管108を介してボルテックスブロア109が接続されている。このボルテックスブロア109は、空気のみを吸引する。
A
また、小井戸111には、地上において、吸引管112を介して気液分離装置113が接続されている。気液分離装置113は、気液分離フィルター114を内蔵している。
さらに、気液分離装置113には、上部に吸気管115を介してボルテックスブロア109が接続されて、底部に送水管116を介して内管104が接続されている。
In addition, a gas-
Furthermore, a
「大井戸(SWP)101周りの吸引」
気液分離として、大井戸(SWP)101周りに吸引管107を予め設け、井戸のフィルター材(ストレーナ102)の中が負圧化しているため、このフィルター部(ストレーナ102)をボルテックスブロア109で吸気し、不飽和地盤の真空気化促進ができる。
なお、SWPの井戸の中は真空度がPv=−0.04〜−0.085MPa位の高真空のため、水分は井戸より吸引され、ボルテックスの真空度はPv=−0.02〜−0.035MPaと低く、この気圧差でボルテックスブロア109は主に空気のみを大量に吸うことができ、真空気化が促進される。
“Suction around the large well (SWP) 101”
As gas-liquid separation, a
Since the degree of vacuum in the SWP well is a high vacuum of about Pv = −0.04 to −0.085 MPa, moisture is sucked from the well and the degree of vacuum of the vortex is Pv = −0.02 to −0. As low as 0.035 MPa, the
「小井戸111の吸引システム」
吸引管107や小井戸111で不飽和地盤を直接吸引すると、上記同様に水蒸気として吸引されるため、ボルテックスブロア109等は故障する。
よって、小井戸111とボルテックスブロア109の間には気液分離装置113を設け、空気は→ボルテックスブロア109へ、水分は→SWP及びバキュームポンプ106へ吸引させるシステムで連続して吸引することができる。
"Suction system for small well 111"
When the unsaturated ground is directly sucked by the
Therefore, the gas-
ここで、通常の気液分離装置では、タンクの水分が水位として上昇してしまうと、直接水をポンプで吸ってしまうことになる。
しかし、気液分離装置113では、タンク内のボトムで高負圧を利用してピンホールで水は吸引されるが、吸水量が小さいことから負圧がボルテックスブロア109の負圧に影響はしない。
Here, in a normal gas-liquid separator, when the water in the tank rises as a water level, water is directly sucked by a pump.
However, in the gas-
以上、実施形態6によれば、吸引管107と小井戸111により、ボルテックスブロア109にて砂層の天場と粘性土を真空化(負圧化)させる。
そのことにより、水の沸点温度が低下して間隙水が水蒸気として膨張し、吸引管107及び小井戸111により地表へ吸引排出され、地盤が乾燥される。
このとき、間隙水圧は負圧化していて、地震時に過剰間隙水圧にはならず、液状化防止できる。
As described above, according to the sixth embodiment, the heavens of the sand layer and the viscous soil are evacuated (negative pressure) by the
As a result, the boiling point temperature of the water is lowered and the interstitial water expands as water vapor, and is sucked and discharged to the ground surface by the
At this time, the pore water pressure is negative, and it does not become excessive pore water pressure at the time of an earthquake, and liquefaction can be prevented.
1 送水圧気用の井戸
10 ストレーナ
11 水槽
12 送水ポンプ
13 送水管
15 大型コンプレッサー
16 送気管
2 揚水吸気用の井戸
20 ストレーナ
21 揚水ポンプ
22 内管、
23 揚水管
25 バキュームポンプ
26 吸引管
3 大井戸
30 ストレーナ
31 揚水ポンプ
32 内管
4 小井戸
45 大型コンプレッサー
46 送気管
5 ボーリングマシン
6 小井戸(ボーリングロッド)
61 メタルクラウン
65 プランジャーポンプ
66 送気送水管
7 ボーリングマシン
8 小井戸
81 通気孔
85 大型コンプレッサー
86 送気管
9 小井戸
90 フィルター
91 通気孔
95 ボルテックスポンプ
96 吸気管
97 蓋
101 大井戸
102 ストレーナ
103 揚水ポンプ
104 内管
105 吸気管
106 バキュームポンプ
107 吸引管
108 吸気管
109 ボルテックスブロア
111 小井戸
112 吸引管
113 気液分離装置
114 気液分離フィルター
115 吸気管
116 送水管
DESCRIPTION OF
23
61
請求項1に記載の発明は、地盤に大井戸を設置して、この大井戸の周囲の地盤に所定間隔をあけて複数の小井戸を設置し、前記小井戸の下部から空気を地中に圧送するとともに、前記大井戸から下部のストレーナを介して地中の水と空気を吸引する、地盤の改良工法を特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a large well is installed on the ground, a plurality of small wells are installed at predetermined intervals on the ground around the large well, and air is pumped into the ground from the lower portion of the small well. In addition, the ground is improved by a method of sucking underground water and air from the large well through a lower strainer.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の地盤の改良工法であって、前記小井戸にコンプレッサーまたはプランジャーポンプによる送気を行って、前記大井戸から揚水ポンプによる揚水とバキュームポンプによる吸気を行うことを特徴とする。
Invention of
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の地盤の改良工法であって、前記小井戸を段階的に上昇させながら前記下部からの空気の地中への圧送と、前記大井戸からの地中の水と空気の吸引とを繰り返し行うことを特徴とする。
According to a third aspect of the invention, an improved method of the ground according to
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の地盤の改良工法であって、ボーリングマシンにより掘削管を所定の深度まで掘削して前記小井戸を構築することを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the ground improvement method according to any one of
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の地盤の改良工法であって、前記小井戸に所定の深さ間隔で送気孔を形成し、前記小井戸内に送気管を配置して、前記送気管を段階的に上昇させながら前記送気孔から空気を地中へ圧送することを特徴とする。
The invention according to
Claims (5)
前記小井戸の下部から空気を地中に圧送するとともに、
前記大井戸から下部のストレーナを介して地中の水と空気を吸引することを特徴とする地盤の改良工法。 A large well is installed on the ground, and a plurality of small wells are installed at predetermined intervals on the ground around the large well.
While pumping air into the ground from the bottom of the small well,
Ground improvement method characterized by sucking underground water and air from the large well through a lower strainer.
前記大井戸から揚水ポンプによる揚水とバキュームポンプによる吸気を行うことを特徴とする請求項1に記載の地盤の改良工法。 Air is sent to the small well by a compressor or plunger pump,
The ground improvement method according to claim 1, wherein pumping from the large well by a pump and intake by a vacuum pump are performed.
前記小井戸内に送気管を配置して、
前記送気管を段階的に上昇させながら前記送気孔から空気を地中へ圧送することを特徴とする請求項2に記載の地盤の改良工法。 Forming air supply holes at predetermined depth intervals in the small well;
An air pipe is arranged in the small well,
The ground improvement method according to claim 2, wherein air is pumped into the ground through the air supply holes while raising the air supply pipe stepwise.
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