JP2014109179A

JP2014109179A - サンドコンパクションパイル工法

Info

Publication number: JP2014109179A
Application number: JP2012265645A
Authority: JP
Inventors: Masaya Kawada; 雅也河田; Mitsuo Nagashima; 三雄永島
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2014-06-12

Abstract

【課題】施工に伴い発生する原地盤の盛上り土を有効利用することを可能にするサンドコンパクションパイル工法を提供する。
【解決手段】中詰め材料を圧入してなる杭１造成して軟弱地盤Ｇを改良するサンドコンパクションパイル工法において、杭１の造成に伴い発生する地盤Ｇの盛上り量を求め、杭１の造成に先立って、盛上り量に応じた地盤Ｇ１を掘削除去して盤下げを行うとともに、盤下げによって発生した掘削土Ｇ１を中詰め材料として利用するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、サンドコンパクションパイル工法に関する。

粘性土地盤のせん断力増強や圧密促進、砂質土地盤のせん断力増強、液状化防止等、軟弱地盤改良技術の一つとして、サンドコンパクションパイル工法（ＳＣＰ工法）が知られている。このＳＣＰ工法は、ケーシングパイプを通じ、振動を用いて砂や砕石、スラグなどの中詰め材料を軟弱地盤に圧入し、強固に締め固めた杭（砂杭）を軟弱地盤中に造成することによって地盤を改良する技術である。

そして、ＳＣＰ工法は、粘性土や砂質土など様々な地盤の改良に適用でき、締め固め、補強、圧密促進を同時に図ることができ、また、杭の径や長さ、本数によって改良仕様を自在に設定できるなどの多くの利点を有することから、重力式擁壁や橋脚などの構造物の基礎、盛土下部の軟弱層の改良、液状化対策、地盤沈下対策に多用されている。

特開２００１−３０３５４０号公報

この一方で、ＳＣＰ工法には、地盤中に中詰め材料を振動によって圧入して杭を打設するため、大きな振動や騒音が発生したり、周辺地盤に変位や盛上りが発生するなどの短所も存在する。そして、図４に示すように、特に、杭１の造成施工に伴い原地盤Ｇの盛上り２の発生は、その盛上り土２を現場内で利用できないと残土３として処分する必要が生じるため、コストに与える影響が大きく、この盛上り土２を現場内で有効利用する手法が強く望まれていた。

本発明は、上記事情に鑑み、施工に伴い発生する原地盤の盛上り土を有効利用することを可能にするサンドコンパクションパイル工法を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明のサンドコンパクションパイル工法は、中詰め材料を圧入してなる杭を造成して軟弱地盤を改良するサンドコンパクションパイル工法において、前記杭の造成に伴い発生する地盤の盛上り量を求め、前記杭の造成に先立って、前記盛上り量に応じた地盤を掘削除去して盤下げを行うとともに、盤下げによって発生した掘削土を前記中詰め材料として利用するようにしたことを特徴とする。

本発明のサンドコンパクションパイル工法においては、例えば振動を用いて軟弱地盤中に砂などの中詰め材料を圧入して杭を造成する際に発生する地盤の盛上り量を求め、予めこの盛上り土の量に応じた地盤を掘削除去して盤下げを行っておく。これにより、中詰め材料を圧入して杭を造成した際には、盤下げした地盤が計画高まで隆起することになり、杭の造成による盛上り土の発生をなくすことができる。

また、このとき、盤下げによって発生した掘削土を中詰め材料として利用することにより、中詰め材料費の削減と残土処分費の削減を図ることができ、大幅なコストダウンを実現することが可能になる。

本発明の一実施形態に係るサンドコンパクションパイル工法を示す図である。本発明の一実施形態に係るサンドコンパクションパイル工法において、予め地盤を掘削除去して得た掘削土（現場発生土）を中詰め材料として利用するための処理フローを示す図である。予め地盤を掘削除去して得た掘削土を中詰め材料として利用可能な粒度分布、すなわち掘削土の粒度調整の指標を示す図である。発生した盛上り土を掘削除去し、残土として処分する従来のサンドコンパクションパイル工法を示す図である。

以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態に係るサンドコンパクションパイル工法について説明する。

本実施形態のサンドコンパクションパイル工法では、施工現場内もしくは施工現場付近に掘削土の処理プラントが設けられる。この処理プラントには、トラック等で搬入した掘削土を一時的に貯留する貯留エリア（貯留槽）、掘削土をふるい分け処理するとともに掘削土の粒度分布を確認するふるい分けエリア（振動ふるい機）、確認した粒度分布等に基づいて、ブレンド材料を掘削土に添加し、混合、必要に応じて破砕して中詰め材料として使用できるように改質する改質エリア（中詰め材料製造機）等が設けられている。

そして、本実施形態のサンドコンパクションパイル工法では、はじめに、改質仕様（軟弱地盤改良の設計）通りの径や長さ、本数で、例えば振動を用いて軟弱地盤中に中詰め材料を圧入して杭を造成した際に発生する地盤の盛上り量を求める。

次に、図１及び図２に示すように、本実施形態のサンドコンパクションパイル工法では、杭１の造成に先立って、バックホウなどで盛上り量に応じた地盤Ｇ１を掘削除去して盤下げを行う。また、盤下げによって発生した原地盤の掘削土（現場発生土）Ｇ１を処理プラントに搬入し、振動ふるい機などによってその粒度分布の確認を行う。そして、例えば図３に示すように、掘削土Ｇ１が杭１を造成するための中詰め材料として適用可能な範囲の粒度分布を備え、そのまま中詰め材料として利用可能であるかを確認する。

このとき、掘削土Ｇ１がそのまま中詰め材料として利用できないと判断された場合には、掘削土Ｇ１を改質エリアに運び、例えばバックホウ、自走式土質改良機、回転式破砕混合機などの中詰め材料製造機を用い、例えば購入砂や岩ずり、スラグやコンクリートガラなどの再生材、貝殻等のブレンド材料を適宜選択的に掘削土Ｇ１に添加し、混合して、掘削土Ｇ１を中詰め材料として利用可能な粒度分布に改質する。また、必要に応じて含水率なども中詰め材料として利用可能な状態に改質する。

そして、このように掘削土Ｇ１を改質して製造した中詰め材料を現場に搬入し、ケーシングパイプを通じ、振動を用いてこの中詰め材料を軟弱地盤Ｇに圧入し、強固に締め固めた杭１を軟弱地盤中に造成してゆく。このように杭１を造成すると、図１に示すように、従来と同様に周辺地盤Ｇに盛上りが発生するが、本実施形態のサンドコンパクションパイル工法では、予め地盤の盛上り量を求め、この盛上り量に応じた地盤Ｇ１を掘削除去して盤下げを行っているため、杭１の造成によって盤下げした地盤Ｇが盛上った状態で計画高に（計画高に対する許容範囲内に）地盤表面が位置することになる。これにより、残土３（盛上り土２）として搬出する土量が抑えられる。

したがって、本実施形態のサンドコンパクションパイル工法においては、例えば振動を用いて軟弱地盤Ｇ中に砂などの中詰め材料を圧入して杭１を造成する際に発生する地盤Ｇの盛上り量を求め、予めこの盛上り土の量に応じた地盤Ｇ１を掘削除去して盤下げを行っておくことにより、中詰め材料を圧入して杭１を造成した際に、盤下げした地盤Ｇが計画高まで隆起することになり、杭１の造成による盛上り土２の発生をなくすことができる。

また、このとき、盤下げによって発生した掘削土Ｇ１を中詰め材料として利用することにより、中詰め材料費の削減と残土処分費の削減を図ることができ、大幅なコストダウンを実現することが可能になる。

さらに、購入砂の代わりに掘削土（現地発生土）Ｇ１を中詰め材料に利用できるため、ブレンド材料の材料費及び破砕・混合の施工費を考慮したとしても、従来のように購入砂を用いる場合と比較し、例えば材工で２０〜３０％の大幅なコストダウンを図ることが可能になる。また、このように掘削土Ｇ１を中詰め材料に利用することで、従来のように購入砂を用いる場合と比較し、材料搬入用の車両台数を削減することができるので、温室効果ガスの排出量削減による環境負荷低減の効果も得ることができる。

以上、本発明に係るサンドコンパクションパイル工法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１杭
２盛上り土
３残土
Ｇ地盤
Ｇ１掘削土（現場発生土）

Claims

中詰め材料を圧入してなる杭を造成して軟弱地盤を改良するサンドコンパクションパイル工法において、
前記杭の造成に伴い発生する地盤の盛上り量を求め、前記杭の造成に先立って、前記盛上り量に応じた地盤を掘削除去して盤下げを行うとともに、
盤下げによって発生した掘削土を前記中詰め材料として利用するようにしたことを特徴とするサンドコンパクションパイル工法。