JP3608151B2 - 水底地盤サンドドレーン杭造成工法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、水底地盤にサンドドレーン杭を造成する工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水底地盤にサンドドレーン杭を造成する工法では、ケーシングから砂を排出させるのに、空気圧でなく、水の重量を利用しているが、ケーシング内に入れる水量の管理が合理的になされていないため、安定した砂の排出が保証されず、場合によっては造成されるサンドドレー杭の品質が損なわれる恐れがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題（本発明の目的）は、従来技術の前記問題点に鑑み、ケーシング内の水量の管理が合理的かつ適正になされ、もって、高品質のサンドドレーン杭の造成が期待できる水底地盤サンドドレーン杭造成工法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の水底地盤サンドドレーン杭造成工法（以下、本発明の工法という）では、長さ方向に適宜間隔で複数の注水弁を設けたケーシングを、水底地盤の所定深度まで貫入した後、該ケーシング内に、上方からサンドドレーン杭１本分の砂を加水して投入し、その後水中に位置する注水弁から水を入れて、ケーシング内の水の水位をケーシング外の水の水位と同じにし、それからケーシングを連続的に引き抜き、この間、水中に位置する注水弁からの注水でケーシング内の水の水位を前記状態に維持しつつ、ケーシングの下端から砂を排出させて、水底地盤に所定長さのサンドドレーン杭を造成するようにしている。
【０００５】
なお、本発明の工法では、ケーシングを引き抜く過程で、ケーシングを振動させて、砂の排出を促進させることがある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の工法の説明図である図１において、１は海，湖沼の水面、２は水底地盤、３は水底地盤２の表面に敷設したサンドマット、４はサンドドレーン杭造成用のケーシングであり、ケーシング４は、図示しないがその上方に振動式の貫入機や砂投入用のホッパが取り付けられ、作業船の前部にワイヤで昇降自在に吊り下げられている。
【０００７】
ケーシング４の先端には先端弁５が取り付けられ、また、ケーシング４の周壁には長さ方向に適宜間隔で複数の注水弁（図の場合は 注水弁６，７，８の３つ）が設けられている。
【０００８】
注水弁としては、例えば、ちょう形弁を、ケーシング４に設けた注水孔に水圧で自動的に内方に開くように取り付けるか、ピンチバルブを、ケーシング４の管壁を貫通して取り付けるか、等が考えられる。
【０００９】
本発明の工法では、先ず、図１の（イ）に示すように、ケーシング４を水底地盤２の所定深度まで貫入した後、その中に、サンドドレーン杭１本分の砂９を加水（水量は比較的少なくする）して投入し、その後水中に位置する注水弁（図の場合は注水弁６，７）から水を入れて、ケーシング４内の水１０の水位をケーシング４外の水の水位（海、湖沼の水面１の水位）と同じにする。
【００１０】
なお、造成されるサンドドレーン杭の径はケーシング４の外径にほぼ等しいので、図１の（イ）において、ケーシング４内に投入されたサンドドレーン杭１本分の砂９の上面は、サンドドレーン杭の上端と同じレベルであるサンドマット２の表面よりも上位にある。
【００１１】
前述のケーシング４の貫入は、先端弁５を閉じた状態で、内部に逆流防止用の圧縮空気を入れてなさるのが一般的であり、この場合、貫入後、圧縮空気を抜いて、ホッパ内で加水した砂９の投入を行うことになるが、圧縮空気を抜いたときに直ちに注水弁から水が入ると不都合が生じるので、注水弁が前述のちょう形弁の場合は、例えば、ピン等で閉じた状態にロックしておき、砂９の投入が終わった段階で、上方からワイヤ等で遠隔操作してロックを解く、等の手段を施すことが必要である。
【００１２】
本発明の工法では、前述の工程により図１の（イ）の状態にしてから、同図の（ロ）、（ハ）に示すように、ケーシング４を連続的に引き抜き、この間、水中に位置する注水弁（注水弁６，７，８の内の少なくとも１つ）からの注水で、ケーシング４内の水１０の水位を前述の状態（海，湖沼の水面１の水位と同じ状態）に維持しつつ、ケーシング４の下端から砂９を排出させて、水底地盤３に所定長さのサンドドレーン杭１１を造成する。
【００１３】
図１の（イ）の状態で、ケーシング４の下端における、ケーシング４内の砂９と水１０の重量による下向きの力と、ケーシング４外の海，湖沼の水の水圧と土被り圧に対抗する上向きの力は、ほぼ均衡しており、ケーシング４の内壁と砂９との間の摩擦力が比較的小さいときは、砂９を排出させようとする力（前記下向きの力）が砂を排出させまいとする力（前記上向きの力と前記摩擦力の和）より大きくなり、前記摩擦力が比較的大きいときは、これが逆になると考えられる。
【００１４】
前記見地から、本発明の工法では、砂９を加水状態でケーシング４内に入れて、前記摩擦力を比較的小さくして、砂９の排出が適正になされるようにしているが、場合によってはケーシング４に振動を与え、前記摩擦力を低減させて、砂９の排出を促進するのが好ましい。
【００１５】
水底地盤のサンドドレーン杭の造成では、造成作業が進行してケーシング内の砂の量が残り少なくなったときのケーシングの下端における内外の力の均衡が特に重要であり、もしも均衡を欠くと、造成されるサンドドレーン杭の上端部が破損して品質が損なわれることになるが、本発明の工法の場合はこのような恐れがない。
【００１６】
なお、図１における鎖線Ａ、Ｂ、Ｃは、サンドドレーン杭の造成作業の進行に伴う、ケーシング４の下端と、ケーシング４内の砂面と、注水弁６，７，８からの注水がない場合のケーシング４内の水の水位の、各変化を示しており、鎖線ＢとＣは平行である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の工法の実施態様を段階的に示す説明図である。
【符号の説明】
１：水面、２：水底地盤、３：サンドマット、４：ケーシング、５：先端弁、６：注水弁、７：注水弁、８：注水弁、９：砂、１０：水、１１：サンドドレーン杭。

Claims (2)

1. 長さ方向に適宜間隔で複数の注水弁を設けたケーシングを、水底地盤の所定深度まで貫入した後、該ケーシング内に、上方からサンドドレーン杭１本分の砂を加水して投入し、その後水中に位置する注水弁から水を入れて、ケーシング内の水の水位をケーシング外の水の水位と同じにし、それからケーシングを連続的に引き抜き、この間、水中に位置する注水弁からの注水でケーシング内の水の水位を前記状態に維持しつつ、ケーシングの下端から砂を排出させて、水底地盤に所定長さのサンドドレーン杭を造成することを特徴とする水底地盤サンドドレーン杭造成工法。
2. ケーシングを引き抜く過程で、ケーシングを振動させて、砂の排出を促進させる請求項１記載の水底地盤サンドドレーン杭造成工法。

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