JP2017110456A - Ground improvement device and ground improvement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地盤に埋設したドレーン材に負圧を作用させることにより軟弱地盤を圧密沈下させる為の地盤改良装置及び地盤改良工法に関する。 The present invention relates to a ground improvement device and a ground improvement method for causing a soft ground to settle down by applying a negative pressure to a drain material embedded in the ground.
従来、軟弱地盤の改良には、軟弱地盤に複数のドレーン材を打設し、各ドレーン材に負圧を作用させ、軟弱地盤中の間隙水を地上に排水しつつ地表面を圧密沈下させる真空圧密ドレーン工法が広く用いられている(例えば、特許文献1を参照)。 Conventionally, to improve soft ground, multiple drain materials are placed on the soft ground, a negative pressure is applied to each drain material, and the ground surface is evacuated to the ground while draining pore water in the soft ground to the ground. The consolidation drain method is widely used (see, for example, Patent Document 1).
その際に使用される排水装置は、地中に埋設されたプラスチックドレーン等のドレーン材と、各ドレーン材が連通接続されている地表部に水平方向に向けて配置された集水管と、各集水管の端部が連通接続されたヘッダーパイプと、ヘッダーパイプと連通接続されたポンプユニットとを備え、ポンプユニットを稼働させ、各集水管に負圧を生じさせることにより各ドレーン材を通して地盤中の間隙水が吸引され、集水管及びヘッダーパイプを通して貯水槽等に排水されるようになっている。 The drainage device used at that time includes a drain material such as a plastic drain buried in the ground, a water collecting pipe arranged in the horizontal direction on the ground surface where each drain material is connected and connected, and each drainage device. It has a header pipe that is connected to the end of the water pipe and a pump unit that is connected to the header pipe. The pump unit is operated and negative pressure is generated in each water collecting pipe. The interstitial water is sucked and drained to a water storage tank or the like through a water collection pipe and a header pipe.
しかしながら、上述の如き従来の技術では、地形等の影響でポンプユニットの設置高さが改良対象地盤の地表面より高くならざるを得ない場合や、圧密に伴い地表面が沈下し、ポンプユニットの設置高さと吸水点との間の高低差(水位差)が拡大するような場合、ポンプユニットの設置高さと吸水点との間の高低差(水位差)によって地盤に作用する負圧が低下し、圧密作業の効率が低下するという問題があった。 However, in the conventional technology as described above, when the installation height of the pump unit must be higher than the ground surface of the ground to be improved due to the influence of topography or the like, or when the ground surface sinks due to consolidation, When the difference in height (water level difference) between the installation height and the water absorption point increases, the negative pressure acting on the ground decreases due to the height difference (water level difference) between the installation height of the pump unit and the water absorption point. There is a problem that the efficiency of the compacting operation is lowered.
一方、このような高低差による負圧低下を防止する為には、貯水槽やポンプユニットを改良地盤の表面部に埋設することも考えられるが、改良域上部に盛り土を行う場合等には、貯水槽やポンプユニットが撤去できずに地中に残置されてしまうという問題があった。 On the other hand, in order to prevent negative pressure drop due to such height difference, it is conceivable to embed a water tank or pump unit on the surface of the improved ground, but when embedding the upper part of the improved area, There was a problem that the water tank and pump unit could not be removed and were left in the ground.
更に、従来工法で使用されるポンプユニットは、非常に高価なうえ、定格出力が大きく使用電力も大きい為、導入費用及びランニングコストが嵩むという問題もあった。 Furthermore, the pump unit used in the conventional method has a problem that the introduction cost and the running cost are increased because the pump unit is very expensive and has a large rated output and large power consumption.
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、圧密沈下等に伴う負圧損失の影響を抑え、効率良く作業を行うことができる地盤改良装置及び地盤改良工法の提供を目的としてなされたものである。 Therefore, in view of such conventional problems, the present invention has been made for the purpose of providing a ground improvement device and a ground improvement method capable of suppressing the influence of negative pressure loss due to consolidation settlement and the like and performing work efficiently. Is.
上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、地盤中に埋設された複数のドレーン材と、該各ドレーン材が連通されている集水管とを備え、該集水管に負圧を生じさせ、前記各ドレーン材を通して地盤中の間隙水を吸引するようにしている地盤改良装置において、前記集水管及び/又は集水管が接続されるヘッダーパイプは、前記各ドレーン材又は集水管が連通された管本体と、該管本体の排水側端部に噴射口を向けて管本体内に配置されるノズルと、該ノズルと連通接続された状態で前記管本体内に挿通された駆動流体供給用内管とを備え、駆動流体供給手段より前記駆動流体供給用内管を通して前記ノズルに駆動流体が供給されるようにしている地盤改良装置にある。
The feature of the invention according to
請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記地盤表面を覆う気密シートを備え、該気密シート下に前記集水管が配置され、前記集水管と前記各ドレーン材の上端部とが前記気密シート下で連通されていることにある。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, an airtight sheet covering the ground surface is provided, and the water collecting pipe is disposed under the airtight sheet, and the water collecting pipe and each drain member are The upper end is in communication with the hermetic sheet.
請求項3に記載の発明の特徴は、請求項1又は2の構成に加え、前記管本体の排水側端部には、ディフューザーが介在されていることにある。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, a diffuser is interposed at the drain side end of the pipe body.
請求項4に記載の発明の特徴は、請求項1〜3の何れか1の構成に加え、前記集水管又はヘッダーパイプは、地上に設置されたポンプユニットと連通接続されていることにある。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the structure of any one of the first to third aspects, the water collecting pipe or the header pipe is connected in communication with a pump unit installed on the ground.
請求項5に記載の発明の特徴は、請求項1〜4の何れか1の構成に加え、前記駆動流体供給手段は、前記集水管又は前記ヘッダーパイプを通して吸引された地盤中の間隙水を貯留する貯水槽と、前記貯水槽内の水を排水する駆動用ポンプとを備え、該駆動用ポンプが前記駆動流体供給用内管と連通接続されていることにある。 According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the structure of any one of the first to fourth aspects, the driving fluid supply means stores pore water in the ground sucked through the water collecting pipe or the header pipe. And a driving pump for draining water in the water storage tank, and the driving pump is connected to the driving fluid supply inner pipe.
請求項6に記載の発明の特徴は、請求項1〜5の何れか1の構成に加え、前記管本体の端部を閉鎖する着脱可能なエンドキャップを備え、該エンドキャップに前記駆動流体供給用内管が貫通した状態に支持され、前記駆動流体供給用内管が前記管本体より取り外せるようにしたことにある。 According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the structure of any one of the first to fifth aspects, a detachable end cap that closes an end of the tube body is provided, and the driving fluid supply is provided to the end cap. This is because the inner pipe for operation is supported in a penetrating state, and the inner pipe for supplying driving fluid can be removed from the pipe main body.
請求項7に記載の発明の特徴は、地盤中に埋設された複数のドレーン材が連通されている集水管を地表部に配置し、該集水管に負圧を生じさせ、前記各ドレーン材を通して地盤中の間隙水を吸引し、地表面を圧密沈下させる地盤改良工法において、前記集水管及び/又は集水管が接続されるヘッダーパイプには、前記各ドレーン材又は集水管が連通された管本体と、該管本体の端部排水口に噴射口を向けて前記管本体内に配置されたノズルと、前記管本体内に挿通され、前記ノズルに駆動流体を供給する駆動流体供給用内管とを備え、前記駆動流体供給用内管を通して前記ノズルに駆動流体を供給し、前記ノズルより駆動流体を噴射させ、前記集水管及び/又は前記ヘッダーパイプ内に負圧を生じさせることにある。
A feature of the invention described in
請求項8に記載の発明の特徴は、請求項7の構成に加え、前記地盤表面を覆う気密シート下に前記ドレーン材の上端が接続された通水層を形成するとともに、該通水層内に前記集水管を配置し、前記ノズルより駆動流体を噴射させ、前記集水管内に負圧を生じさせることにより、前記通水層を介して前記各ドレーン材に負圧を生じさせることにある。 According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the structure of the seventh aspect, a water-permeable layer is formed in which an upper end of the drain material is connected under an airtight sheet covering the ground surface, The water collecting pipe is disposed, and the driving fluid is ejected from the nozzle to generate a negative pressure in the water collecting pipe, thereby generating a negative pressure in each drain member through the water flow layer. .
請求項9に記載の発明の特徴は、請求項7又は8の構成に加え、前記各集水管を地上に設置されたポンプユニットに連通接続し、前記ポンプユニットを稼働させて前記集水管に負圧を作用させることにある。 According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the seventh or eighth aspect, the water collecting pipes are connected in communication with a pump unit installed on the ground, and the pump unit is operated to be loaded on the water collecting pipe. It is to apply pressure.
請求項10に記載の発明の特徴は、請求項9の構成に加え、前記ポンプユニットを一定時間稼働させた後、停止させることにある。
A feature of the invention described in
本発明に係る地盤改良装置は、上述したように、地盤中に埋設された複数のドレーン材と、該各ドレーン材が連通されている集水管とを備え、該集水管に負圧を生じさせ、前記各ドレーン材を通して地盤中の間隙水を吸引するようにしている地盤改良装置において、前記集水管及び/又は集水管が接続されるヘッダーパイプは、前記各ドレーン材又は集水管が連通された管本体と、該管本体の排水側端部に噴射口を向けて管本体内に配置されるノズルと、該ノズルと連通接続された状態で前記管本体内に挿通された駆動流体供給用内管とを備え、駆動流体供給手段より前記駆動流体供給用内管を通して前記ノズルに駆動流体が供給されるようにしていることにより、吸水地点付近に設置される集水管又はヘッダーパイプがエジェクタ構造を成し、当該集水管又はヘッダーパイプ内に負圧が生じるので、圧密に伴い地表面が沈下した場合等の圧力損失を抑制し、効率良く圧密作業を行うことができる。また、エジェクタ構造を成す集水管を用いるので、高価な真空ポンプ等からからなるポンプユニットを省くことも可能となる。 As described above, the ground improvement device according to the present invention includes a plurality of drain materials embedded in the ground and a water collecting pipe communicating with each drain material, and generates negative pressure in the water collecting pipe. In the ground improvement device that sucks pore water in the ground through each drain material, the drain pipe or the water collection pipe is connected to the header pipe to which the water collection pipe and / or the water collection pipe is connected. A pipe main body, a nozzle disposed in the pipe main body with the injection port facing the drain side end of the pipe main body, and a driving fluid supply inner pipe inserted into the pipe main body in a state of being connected to the nozzle. A drive fluid is supplied to the nozzle from the drive fluid supply means through the drive fluid supply inner tube, so that the water collection pipe or header pipe installed near the water absorption point has an ejector structure. Completion , The negative pressure in the water collecting tube or header pipe occurs, is accompanied ground surface compaction suppressing pressure loss such as a case of subsidence, it is possible to perform efficient compaction work. Further, since a water collecting pipe having an ejector structure is used, a pump unit composed of an expensive vacuum pump or the like can be omitted.
また、本発明において、前記地盤表面を覆う気密シートを備え、該気密シート下に前記集水管が配置され、前記集水管と前記各ドレーン材の上端部とが前記気密シート下で連通されていることにより、地盤表層部に効率的且つ安価に負圧環境を設けることができる。 Further, in the present invention, an airtight sheet covering the ground surface is provided, the water collecting pipe is disposed under the airtight sheet, and the water collecting pipe and the upper end portion of each drain member are communicated under the airtight sheet. Thus, a negative pressure environment can be provided on the ground surface layer portion efficiently and inexpensively.
更に、本発明において、前記管本体の排水側端部には、ディフューザーが介在されていることにより、効率的に集水管又はヘッダーパイプ内を減圧することができる。 Furthermore, in the present invention, the inside of the water collecting pipe or the header pipe can be efficiently decompressed by interposing a diffuser at the drain side end of the pipe body.
更にまた、本発明において、前記集水管又はヘッダーパイプは、地上に設置されたポンプユニットと連通接続されていることにより、地形等の影響でポンプユニットの設置高さが改良対象地盤の地表面より高くならざるを得ない場合や、圧密に伴い地表面が沈下し、ポンプユニットの設置高さと吸水点との間の高低差(水位差)が拡大するような場合における圧力損失(ヘッドロス)の影響を抑制することができる。 Furthermore, in the present invention, the water collecting pipe or the header pipe is connected to the pump unit installed on the ground, so that the installation height of the pump unit is less than the ground surface of the ground to be improved due to the influence of topography and the like. The effect of pressure loss (head loss) when it must be high or when the ground surface sinks due to consolidation and the height difference (water level difference) between the installation height of the pump unit and the water absorption point increases. Can be suppressed.
また、本発明において、前記駆動流体供給手段は、前記集水管又は前記ヘッダーパイプを通して吸引された地盤中の間隙水を貯留する貯水槽と、前記貯水槽内の水を排水する駆動用ポンプとを備え、該駆動用ポンプが前記駆動流体供給用内管と連通接続されていることにより、汲み上げた地盤中の間隙水を駆動流体として循環させることができる。 In the present invention, the driving fluid supply means includes a water storage tank that stores pore water in the ground sucked through the water collecting pipe or the header pipe, and a driving pump that discharges water in the water storage tank. And the drive pump is connected in communication with the drive fluid supply inner pipe, so that the interstitial water in the ground pumped up can be circulated as the drive fluid.
更に、本発明において、前記管本体の端部を閉鎖する着脱可能なエンドキャップを備え、該エンドキャップに前記駆動流体供給用内管が貫通した状態に支持され、前記駆動流体供給用内管が前記管本体より取り外せるようにしたことにより、上部に盛り土を施工する場合などでも、駆動流体供給用内管を再利用することができる。 Furthermore, in the present invention, a detachable end cap for closing the end of the tube body is provided, and the end fluid is supported in a state where the inner tube for driving fluid supply penetrates the end cap. Since the pipe body can be removed, the inner pipe for supplying driving fluid can be reused even when embankment is constructed on the upper part.
本発明に係る地盤改良工法は、上述したように、地盤中に埋設された複数のドレーン材が連通されている集水管を地表部に配置し、該集水管に負圧を生じさせ、前記各ドレーン材を通して地盤中の間隙水を吸引し、地表面を圧密沈下させる地盤改良工法において、前記集水管及び/又は集水管が接続されるヘッダーパイプには、前記各ドレーン材又は集水管が連通された管本体と、該管本体の端部排水口に噴射口を向けて前記管本体内に配置されたノズルと、前記管本体内に挿通され、前記ノズルに駆動流体を供給する駆動流体供給用内管とを備え、前記駆動流体供給用内管を通して前記ノズルに駆動流体を供給し、前記ノズルより駆動流体を噴射させ、前記集水管及び/又は前記ヘッダーパイプ内に負圧を生じさせることにより、吸水地点付近に設置される集水管又はヘッダーパイプがエジェクタ構造を成し、当該集水管又はヘッダーパイプ内に負圧が生じるので、圧密に伴い地表面が沈下した場合等であっても、圧力損失を抑制し、効率良く圧密作業を行うことができる。 In the ground improvement method according to the present invention, as described above, a water collecting pipe communicating with a plurality of drain materials embedded in the ground is disposed on the ground surface, and negative pressure is generated in the water collecting pipe. In the ground improvement method in which pore water in the ground is sucked through the drain material and the ground surface is consolidated and settled, each drain material or water collection pipe is connected to the header pipe to which the water collection pipe and / or the water collection pipe is connected. A pipe body, a nozzle disposed in the pipe body with an injection port facing an end drain outlet of the pipe body, and a driving fluid supply that is inserted into the pipe body and supplies a driving fluid to the nozzle An inner pipe, supplying the driving fluid to the nozzle through the inner pipe for driving fluid supply, ejecting the driving fluid from the nozzle, and generating a negative pressure in the water collecting pipe and / or the header pipe , Water absorption point The water collection pipe or header pipe installed nearby forms an ejector structure, and negative pressure is generated in the water collection pipe or header pipe, so even if the ground surface sinks due to consolidation, etc., pressure loss is suppressed. In addition, the consolidation operation can be performed efficiently.
また、本発明において、前記地盤表面を覆う気密シート下に前記ドレーン材の上端が接続された通水層を形成するとともに、該通水層内に前記集水管を配置し、前記ノズルより駆動流体を噴射させ、前記集水管内に負圧を生じさせることにより、前記通水層を介して前記各ドレーン材に負圧を生じさせることにより、地盤表層部において良好な負圧環境下で改良作業を行うことができる。 Further, in the present invention, a water flow layer in which an upper end of the drain material is connected is formed under an airtight sheet covering the ground surface, the water collecting pipe is disposed in the water flow layer, and a driving fluid is supplied from the nozzle. By generating a negative pressure in the water collecting pipe, a negative pressure is generated in each drain material through the water-passing layer, and an improvement work is performed under a favorable negative pressure environment in the ground surface layer portion. It can be performed.
また、本発明において、前記各集水管を地上に設置されたポンプユニットに連通接続し、前記ポンプユニットを稼働させて前記集水管に負圧を作用させることにより、ポンプユニットと各集水管のエジェクタ効果との相乗効果によって効率良く作業を行えるとともに、ポンプユニットの設置高さと吸水点との間の高低差(水位差)が拡大するような場合における圧力損失(ヘッドロス)の影響を抑制することができる。 In the present invention, each of the water collecting pipes is connected to a pump unit installed on the ground, and the pump unit is operated to apply a negative pressure to the water collecting pipe, thereby ejecting the pump unit and each water collecting pipe. It is possible to work efficiently due to a synergistic effect with the effect, and to suppress the effect of pressure loss (head loss) when the height difference (water level difference) between the installation height of the pump unit and the water absorption point increases. it can.
更に、本発明において、前記ポンプユニットを一定時間稼働させた後、停止させることにより、定格出力が大きく使用電力も大きいポンプユニットの使用を最低限に留めることができ、ランニングコストの低減を図ることができる。 Furthermore, in the present invention, by operating the pump unit for a certain period of time and then stopping it, it is possible to minimize the use of a pump unit having a large rated output and a large amount of electric power used, thereby reducing running costs. Can do.
次に、本発明に係る地盤改良装置の実施態様を図1〜図3に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号1は軟弱地盤等からなる地盤、符号2は地盤の地盤改良工法に使用される地盤改良装置である。
Next, an embodiment of the ground improvement device according to the present invention will be described based on the embodiment shown in FIGS. In the figure,
地盤改良装置2は、図1、図2に示すように、地盤1中に上下に向けて埋設された複数のドレーン材3,3...と、各ドレーン材3,3...が連通接続された集水管4,4...とを備え、各集水管4,4...の一端がヘッダーパイプ5を介して地上に設置されたポンプユニット6に接続され、吸水された地盤中の間隙水が貯水槽7に排水されるようになっている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
ポンプユニット6の態様は、特に限定されないが、例えば、一般的に使用される真空ポンプや排水ポンプで構成されたものでもよく、また、真空ポンプと排水ポンプとの2種類のポンプを備え、ヘッダーパイプ5と連通させたタンク内部の空気を真空ポンプで排出して減圧するとともに、当該タンク内部に揚水された水を排水ポンプで貯水槽7に排出する構造のもの等を用いてもよい。
Although the aspect of the
ドレーン材3,3...は、例えば、プラスチックボードドレーンが使用され、特に図示しないが、波型断面を有する芯材の両面が不織布等の透水性被覆材で被覆され、各ドレーン材3,3...の内外が土砂の流入が防止された状態で連通している。尚、ドレーン材3,3...は、プラスチックボードドレーンに限定されず、例えば、合成樹脂繊維製の多孔質材からなるケミカルドレーンやペーパードレーン等を使用してもよい。
For example, a plastic board drain is used as the
このドレーン材3,3...の上端は、不透水性の連結キャップ8を介して通水ホース9に連結され、各通水ホース9の他端が集水管4,4...に連通接続されている。
The upper ends of the
また、各ドレーン材3,3...は、その上端部(キャップ部)を地盤1の地表から所望の深さまで埋め込むことにより、地盤1表層部が気密シール層を成し、ドレーン材3,3...の内外で好適に圧力差が生ずるようになっている。
In addition, each
各集水管4,4...は、図3に示すように、互いに水平且つ平行に向けて改良対象地盤の地表部1aに設置され、各ドレーン材3,3...が連通接続された管本体10と、管本体10の排水側端部11に噴射口12aを向けて管本体10内に配置されるノズル12と、ノズル12と連通接続された状態で管本体10内に挿通された駆動流体供給用内管13とを備え、駆動流体供給手段より駆動流体供給用内管13を通してノズル12に駆動流体が高圧で供給されるようになっている。
As shown in FIG. 3, the
管本体10は、長尺筒状に形成され、その筒軸方向に間隔を置いて通水ホース9が連通接続される複数の連結部10a,10a...を備え、一方(ヘッダーパイプ5側)の排水側端部11が可撓性を有する連結ホース14を介してヘッダーパイプ5に接続され、他端がエンドキャップ15により閉鎖され、内部の気密性が保たれている。尚、本実施例では、排水側端部11が管本体10の端部に同径の短管を接続して形成されているが、排水側端部11は、管本体10と一体でもよい。
The pipe
駆動流体供給用内管13は、管本体10に比べ管径の小さな長尺筒状に形成され、一端が可撓性を有する連結ホース17を介して駆動流体供給手段に接続され、他端にノズル12が同軸配置に接続されている。
The driving fluid supply
駆動流体供給用内管13のノズル側端部は、管本体10の内周部に突設された取付保持具16に挿抜可能に支持され、ノズル12の吐出口12aと排水側端部11の中心とが管軸方向で連続した状態に保持されている。
The nozzle side end portion of the driving fluid supply
よって、この駆動流体供給用内管13は、先端部が管本体10の内周面に取付保持具16を介して支持され、基端側が挿通孔15aを通してエンドキャップ15に貫通した状態に支持され、管本体10内の略中央に配置され、管本体10と二重管構造を成している。
Therefore, the driving fluid supply
駆動流体供給手段は、例えば、図1に示すように、貯水槽7内に設置された水中ポンプからなる駆動用ポンプ18と、ヘッダーパイプ5の対岸側に設置された分配パイプ19と、駆動用ポンプ18と分配パイプ19とを結ぶ給水管20とを備え、給水管20を通して貯水槽7に貯留された地盤中の間隙水を各集水管4,4...の駆動流体供給用内管13に分配し、ノズル12に高圧で駆動流体である水を供給するようになっている。
次に、この装置を使用した地盤改良工法について説明する。
As shown in FIG. 1, for example, the driving fluid supply means includes a driving
Next, the ground improvement method using this apparatus will be described.
この工法では、先ず、ポンプユニット6の稼働を開始し、各集水管4,4...の管本体10内に負圧を作用させ、各ドレーン材3,3...内を減圧することにより、ドレーン材3,3...を通して地盤中の間隙水を吸水し、圧密を促進するとともに、汲み上げた地盤中の間隙水を貯水槽7に貯留する。
In this construction method, first, the operation of the
また、それと同時に駆動流体供給手段から各集水管4,4...の駆動流体供給用内管13に駆動流体である水の供給を開始し、その水をノズル12より管本体10の排水側端部11に向けて高圧のジェット流として噴射させる。
At the same time, the supply of water as the drive fluid is started from the drive fluid supply means to the drive fluid supply
これにより、噴射された水の水流に周囲の水が巻き込まれ、そのエジェクタ効果によって排水側端部11よりも上流側、即ち、管本体10内に負圧が作用し、それに伴いドレーン材3,3...内が減圧される。
Thereby, the surrounding water is caught in the water flow of the jetted water, and the negative pressure acts on the upstream side of the drain
よって、管本体10内には、ポンプユニット6による負圧と、集水管4,4...のエジェクタ効果による負圧とが同時に作用し、それによって各ドレーン材3,3...内が減圧され、圧密が促進され、汲みあげられた水が貯水槽7に貯留される。
Therefore, in the
また、貯水槽7に貯留された水は、駆動用ポンプ18によって駆動流体として集水管4,4...の駆動流体供給用内管13に供給され、貯水槽7と集水管4,4...との間で循環するようになっている。
Further, the water stored in the
このように圧密が促進されると、改良対象地盤1の地表が沈下し、ポンプユニット6の設置高さと吸水点との間の高低差(水位差)が拡大し、ポンプユニット6による汲み上げ量が低下する。
When consolidation is promoted in this way, the ground surface of the
一方、エジェクタ構造を成す各集水管4,4...は、沈下する改良地盤範囲の地表面1aに設置されているので、吸水点とともに沈下に追従して変位し、分配パイプ19が設置された現地上面と集水管4,4...との間の高低差(水位差)が拡大してもその水位差によって供給圧が上昇するので影響が少なく、各集水管4,4...のエジェクタ構造による負圧が安定して管本体10内に作用する。
On the other hand, each of the
よって、地表面の沈下による圧力損失(ヘッドロス)が増大し、ポンプユニット6による汲み上げ効率が低下しても、その損失を各集水管4,4...のエジェクタ効果で補い、安定して圧密を促進することができる。
Therefore, even if the pressure loss (head loss) due to the subsidence of the ground surface increases and the pumping efficiency by the
尚、ポンプユニット6は、一定時間稼働させ、ポンプユニット6の設置高さと吸水点との間の高低差(水位差)が拡大し、ポンプユニット6による汲み上げ量が基準の量にまで低下した後、停止させてもよく、それによって、定格出力が大きく使用電力も大きいポンプユニット6の使用を最低限に留め、ランニングコストの低減を図ることができる。
The
また、本願の地盤改良工法では、揚水量の増減及び集水管4,4...内の負圧の増減を観測しつつ行い、その観測値に応じてポンプユニット6の稼働と停止を行うようにしてもよい。
Further, in the ground improvement method of the present application, the
次に、必要に応じて改良対象地盤の地表面1a上に盛り土をし、盛り土の荷重圧によって更に圧密を促進する。
Next, if necessary, the earth is filled on the
そして、最後に、管本体10の端部からエンドキャップ15とともに、ノズル12及び駆動流体供給用内管13を抜き出して撤去し、作業が終了する。
Finally, the
尚、上述の実施例では、ポンプユニット6を使用した例について説明したが、状況に応じて、ポンプユニット6を用いずに各集水管4,4...のエジェクタ効果による負圧のみで圧密作業を行うようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
その場合、高価な真空ポンプ等からなるポンプユニット6の導入費用が不要になるとともに、ランニングコストの低コスト化を図ることができる。
In this case, the introduction cost of the
尚、集水管4の態様は、上述の実施例に限定されず、図4に示すように、管本体10の排水側端部11にディフューザーを介在させ、その位置に合わせてノズル12を設置してもよい。
In addition, the aspect of the water collection pipe |
排水側端部11を成すディフューザーは、管本体10の内径に比べて小さい縮径部11aと、縮径部11aの上下流側にそれぞれ形成されたテーパ部11b,11cとからなるダクト状に形成され、上流側が管本体10に連結され、下流側が可撓性を有する連結ホース14を介してヘッダーパイプ5に接続されている。
The diffuser that forms the
そして、噴射された水は、ディフューザー11で流速が増すため、ベンチュリ効果によって圧力が低下し、この減圧された水流に周囲の水が巻き込まれ、ディフューザー11の上流側、即ち、管本体10内に負圧が作用するようになっている。
Then, since the flow rate of the jetted water is increased by the
また、上述の実施例では、ドレーン材3,3...に垂直ドレーンを用いた例について説明したが、図5に示すように、水平ドレーン21,21...を用いた場合にも適用することができる。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。
Further, in the above-described embodiment, the example in which the vertical drain is used for the
更に、上述の実施例では、各集水管4,4...にエジェクタ構造を備えた例について説明したが、図6に示すように、各集水管22,22...が接続されるヘッダーパイプ23にエジェクタ構造を備えるようにしてもよく、集水管22,22...及びヘッダーパイプ23の双方にエジェクタ構造を備えるようにしてもよい。尚、同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。
Further, in the above-described embodiment, the example in which each of the
更にまた、本願発明の地盤改良装置30は、図7に示すように、地盤1表面を覆う気密シート31と、気密シート31下に配置され、ドレーン材32,32...の上端が接続された砂等からなる通水層33とを備え、気密シート31下に集水管4が配置され、集水管4と各ドレーン材32,32...とが気密シート31下の通水層33を介して連通されているものであってもよい。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。
Furthermore, as shown in FIG. 7, the
尚、この実施例において集水管4の管本体10には、その筒軸方向に間隔を置いて管本体10の内外に連通した複数の連通孔34,34...を備えている。この連通孔34は、フィルターを備え、通気性及び通水性を有するが、砂等の異物を管本体10内に浸入させないようになっている。
In this embodiment, the
この地盤改良装置30を使用した改良工法では、ポンプユニット6を稼働させ、ノズル12より駆動流体を噴射し、集水管4内に負圧が生じさせると、地盤表面が気密シート31で覆われているので、通水層33に負圧が作用し、通水層33を介して各ドレーン材32,32...に負圧が伝達されるようになっている。
In the improvement method using the
尚、図6の実施例では、通水層33を設けた場合について説明したが、通水層33を設けず、気密シート31と地表面との間に集水管4を配置し、この集水管4にドレーン材の上端が気密シート31下で通水ホース15等を介して接続させるようにしてもよい。
In the embodiment of FIG. 6, the case where the
1 地盤(軟弱地盤)
2 地盤改良装置
3 ドレーン材
4 集水管
5 ヘッダーパイプ
6 ポンプユニット
7 貯水槽
8 連結キャップ
9 通水ホース
10 管本体
11 排水側端部
12 ノズル
13 駆動流体供給用内管
14 連結ホース
15 エンドキャップ
16 取付保持具
17 連結ホース
18 駆動用ポンプ
19 分配パイプ
20 給水管
21 水平ドレーン
22 集水管
30 地盤改良装置
31 気密シート
32 ドレーン材
33 通水層
34 連通孔
1 ground (soft ground)
2
Claims (10)
前記集水管及び/又は集水管が接続されるヘッダーパイプは、前記各ドレーン材又は集水管が連通された管本体と、該管本体の排水側端部に噴射口を向けて管本体内に配置されるノズルと、該ノズルと連通接続された状態で前記管本体内に挿通された駆動流体供給用内管とを備え、
駆動流体供給手段より前記駆動流体供給用内管を通して前記ノズルに駆動流体が供給されるようにしていることを特徴とする地盤改良装置。 A plurality of drain materials embedded in the ground, and a water collecting pipe communicating with each drain material, generating negative pressure in the water collecting pipe, and sucking pore water in the ground through each drain material In the ground improvement device that
The water collecting pipe and / or the header pipe to which the water collecting pipe is connected are arranged in the pipe main body with the drain material or the water collecting pipe communicating with each other and the outlet side facing the drain side of the pipe main body. A drive fluid supply inner pipe inserted into the pipe body in a state of being connected in communication with the nozzle,
A ground improvement device characterized in that a driving fluid is supplied from the driving fluid supply means to the nozzle through the driving fluid supply inner pipe.
該気密シート下に前記集水管が配置され、前記集水管と前記各ドレーン材の上端部とが前記気密シート下で連通されている請求項1に記載の地盤改良装置。 An airtight sheet covering the ground surface is provided,
The ground improvement device according to claim 1, wherein the water collecting pipe is disposed under the airtight sheet, and the water collecting pipe and the upper end portion of each drain member are communicated under the airtight sheet.
前記集水管及び/又は集水管が接続されるヘッダーパイプには、前記各ドレーン材又は集水管が連通された管本体と、該管本体の端部排水口に噴射口を向けて前記管本体内に配置されたノズルと、前記管本体内に挿通され、前記ノズルに駆動流体を供給する駆動流体供給用内管とを備え、
前記駆動流体供給用内管を通して前記ノズルに駆動流体を供給し、前記ノズルより駆動流体を噴射させ、前記集水管及び/又は前記ヘッダーパイプ内に負圧を生じさせることを特徴とする地盤改良工法。 A water collecting pipe communicating with a plurality of drain materials embedded in the ground is arranged on the surface, a negative pressure is generated in the water collecting pipe, and pore water in the ground is sucked through each drain material, and the ground surface In the ground improvement method to consolidate
The header pipe to which the water collecting pipe and / or the water collecting pipe is connected includes a pipe main body in which the drain material or the water collecting pipe is communicated, and an injection port directed to an end drain outlet of the pipe main body. A nozzle disposed in the pipe body, and a driving fluid supply inner pipe that is inserted into the pipe body and supplies a driving fluid to the nozzle,
A ground improvement method characterized in that a driving fluid is supplied to the nozzle through the inner pipe for driving fluid supply, and the driving fluid is ejected from the nozzle to generate a negative pressure in the water collecting pipe and / or the header pipe. .
前記ノズルより駆動流体を噴射させ、前記集水管内に負圧を生じさせることにより、前記通水層を介して前記各ドレーン材に負圧を生じさせる請求項7に記載の地盤改良工法。 Forming a water-permeable layer connected to an upper end of the drain material under an airtight sheet covering the ground surface, and arranging the water collecting pipe in the water-permeable layer,
The ground improvement method according to claim 7, wherein a negative pressure is generated in each drain member through the water flow layer by injecting a driving fluid from the nozzle and generating a negative pressure in the water collecting pipe.
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