JP4058550B2

JP4058550B2 - Improvement method for soft ground

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Publication number: JP4058550B2
Application number: JP23583098A
Authority: JP
Inventors: 和義中熊
Original assignee: Maruyama Kogyo KK
Current assignee: Maruyama Kogyo KK
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2018-08-21
Also published as: JPH11131465A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば湖沼周囲の埋立造成区域などの軟弱地盤に多量に含まれる水と空気とを排出することで、硬質地盤へと改良する軟弱地盤の改良工法に関する。詳細には軟弱地盤に含まれる水と空気とを効率よく、しかも確実に排出することができる軟弱地盤の改良工法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、軟弱軟弱地盤の改良工法としては、サンドドレーン工法やペーパードレーン工法が代表的なものとして挙げられるバーチカルドレーン工法がある。サンドドレーン工法は、軟弱地盤中に適当な間隔で鉛直方向に数多くのサンドパイル（人工的に設けた砂柱）を設置し、このサンドパイルを通して地盤中の水を抜き取って地盤の圧密と強度増加を促進し、硬質地盤へと改良する方法である。
【０００３】
一方、ペーパードレン工法は、軟弱な地盤の圧密を促進するためのものであり、厚さ３ｍｍ、幅１００ｍｍ程度の帯状原紙の中に縦方向に連続した通水孔を設けたカードボードをマンドレルによって適当な間隔に打ち込み設置し、このカードボードを通して地盤中の水を抜き取るようにしたものである。
【０００４】
ところが、これらサンドドレーン工法やペーパードレーン工法などのバーチカルドレーン工法にあっては、処理を開始した当初はよいが、水の抜き取りが進行するにつれて、地盤中に水の通路となるべき間隙がなくなり、遂には排水されないという不具合が生じていた。
【０００５】
そこで、排水効率をさらに高める目的で提案されたのが図１６に示す改良工法である。この方法は、プラスチックドレーンを打設した後、カードボード１の上端部１ａにこれと接触するように水平状に真空ポンプ３に連結した有孔管２を配置し、これらカードボード１及び有孔管２を砂層４で覆うようにしたものであり、真空ポンプ３に連結した有孔管２を通して地盤Ａ上面を負圧とすることで、地盤Ａ中における間隙水圧との差を大きくし、地盤Ａ中の水をカードボード１及び有孔管２を介して排水するようにしたものである。
【０００６】
しかしながら、真空ポンプ３に連結した有孔管２は砂層４で覆われているだけであり、地盤Ａ上面に十分な負圧環境を創り出すことができない。また有孔管２の孔５が砂や地盤Ａ内からの土砂などで目詰まりを生じることもあり、地盤Ａの深部まで圧力差による水の吸い出し効果が得られないなどの不具合があり、十分な排水ができないことがあった。
【０００７】
また、図面に示した改良工法の場合には、地盤Ａ上面に負圧環境を創り出すために強力な吸引力で吸引しなければならず、しかも地盤Ａ中の排水が完了するまでの間中吸引しつづけることから、真空ポンプ３を作動させるために消費される電力、軽油も多く、地盤上面に負圧環境を創り出すために要する費用は莫大なものとなっていた。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、地盤中に含まれる水と空気とを効率よく、しかも確実に排出することができる軟弱地盤の改良工法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
また、例えば湖沼周囲の埋立造成区域などの軟弱地盤にあっては、地盤中に多量の水と空気とが含まれており、このような地盤改良には、上述の費用や労力だけではなく、３ヶ月から半年、場合によっては１年といった長期に渡る施工期間を必要としていた。
【００１０】
また、埋立造成時には、埋立造成区域の周囲を浚渫することから、その際に生じる浚渫泥の処理には、別に設けた浚渫泥用の処理プールに運び入れて処理しなければならず、その手間だけでも大変な労力と時間と費用とを必要としていた。
【００１１】
本発明の他の目的は、例えば湖沼州の埋立造成区域などの軟弱地盤を硬質地盤へと改良するとともに、その際に生じる浚渫泥、（あるいは別の工事や浚渫作業などに伴って生じた浚渫泥であってもよい）も確実に処理することができる軟弱地盤の改良工法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、以下のａ）〜ｈ）の工程を有することを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
ａ）鉛直ドレーン材を上端部を残して地盤中に所定の間隔をおいて打設することにより、地盤中に鉛直排水壁を造成する工程、ｂ）前記鉛直ドレーン材上端部と接触するように水平状に真空ポンプに連結した通水材を配置する工程、
ｃ）前記鉛直ドレーン材上端部及び通水材を砂層で覆う工程、ｄ）前記地盤上を前記鉛直ドレーン材上端部、通水材及び砂層とともに気密シートで覆う工程、
ｅ）前記真空ポンプを作動させて地盤上面に負圧の状態を造り出す工程、
ｆ）前記地盤の圧密沈下後の凹部内に土砂を撒き出す工程、
ｇ）前記土砂層に前記気密シートを貫通して前記砂層に至る深さまで鉛直ドレーン材を打設する工程、
ｈ）前記真空ポンプを作動させて前記地盤上面に負圧の状態を造り出し、前記土砂層中に打設した鉛直ドレーン材を介して土砂層中の水及び空気を排出させる工程。
【００１３】
請求項２記載の発明は、ｆ）、ｇ）、ｈ）の工程を繰り返すことを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
【００１４】
請求項３記載の発明は、気密シート上に撒き出す土砂が浚渫泥であることを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、各工程に使用される鉛直ドレーン材、通水材及び気密シートのいずれか又は全てが、生分解性成形材料よりなることを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
【００１６】
請求項５記載の発明は、生分解性成形材料が天然高分子を主体とすることを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
【００１７】
請求項６記載の発明は、真空ポンプを間欠的に作動させることで、地盤上面に常圧及び負圧の状態を交互に造り出す工程をさらに含むことを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
【００１８】
（削除）
【００１９】
（削除）
【００２０】
請求項７記載の発明は、以下のａ）〜ｆ）の工程を有することを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
ａ）圧密沈下後の地盤の凹部底面に、真空ポンプと連結し、排水ポンプを備える真空タンクと、同真空タンクと接続した第１の排水材とを設置すると共に、この第１の排水材と接するように、所定の間隔をおいて第１の水平ドレーン材を敷設する工程、
ｂ）前記地盤の凹部内に土砂を撒き出す工程、
ｃ）前記真空ポンプを作動させて、真空タンク、第１の排水材、第１の水平ドレーン材を介して土砂層に含まれる水分及び空気を除去し、土砂層を固化させる工程、
ｄ）前記固化した土砂上面に、第２の排水材を設置し、この第２の排水材に接するように、所定の間隔をおいて第２の水平ドレーン材を敷設すると共に、前記第２の排水材と前記第１の排水材とを可撓管を介して接続する工程、
ｅ）前記凹部内に再度土砂を撒き出す工程、
ｆ）前記真空ポンプを作動させて、真空タンク、第１、第２の排水材、第１、第２の水平ドレーン材、可撓管を介して土砂層に含まれる水分及び空気を除去し、土砂層を固化させる工程。
【００２１】
請求項８記載の発明は、ａ）の工程における地盤を圧密沈下させて地盤に凹部を造成する工法が、以下のア）〜オ）の工程からなることを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
ア）鉛直ドレーン材を上端部を残して地盤中に所定の間隔をおいて打設することにより、地盤中に鉛直排水壁を造成する工程、
イ）前記鉛直ドレーン材上端部と接触するように水平状に真空ポンプに連結した通水材を配置する工程、
ウ）前記鉛直ドレーン材上端部及び通水材を砂層で覆う工程、エ）前記地盤上を前記鉛直ドレーン材上端部、通水材及び砂層とともに気密シートで覆う工程、
オ）前記真空ポンプを作動させて地盤上面に負圧の状態を造り出す工程。
【００２２】
請求項９記載の発明は、ｄ）、ｅ）、ｆ）の工程を繰り返すことを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
【００２３】
請求項１０記載の発明は、圧密沈下後の地盤の凹部内に撒き出す土砂が浚渫泥であることを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
【００２４】
請求項１１記載の発明は、各工程に使用される第１、第２の水平ドレーン材、第１、第２の排水材及び可撓管のいずれか又は全てが、生分解性成形材料よりなることを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
【００２５】
請求項１２記載の発明は、生分解性成形材料が天然高分子を主体とすることを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（作用）
請求項１〜６記載の軟弱地盤の改良工法にあっては、地盤上面が、鉛直ドレーン材上端部及び通水材とともに気密シートで覆われるとともに、通水材に連結された真空ポンプが作動して真空引きされることから、地盤上面は負圧の状態となり、地盤中における間隙水圧との間には差が生じるようになる。
【００２７】
そしてこの圧力差によって、鉛直ドレーン材を上端部を残して地盤中に所定の間隔をおいて打設することにより、地盤中に造成された鉛直排水壁を通して地盤中の水と空気が地盤表面へと吸い出されるようになっている。地盤表面の水と空気は、鉛直ドレーン材上端部と接触するように水平状に配された通水材を通って真空タンクへと排出されるようになっている。
【００２８】
地盤中の水と空気が地盤表面へと吸い出されると、地盤は水と空気が吸い出された分だけ圧密沈下し、凹部が形成されることになる。この後、圧密沈下後の凹部に土砂を撒き出す。これにより、地盤上には土砂による圧密載荷重が加わり、地盤の圧密脱水はさらに進行し、圧密沈下が促進することになる。
【００２９】
また凹部内に撒き出された土砂層中の水及び空気は、この土砂層に、前記気密シートを貫通して前記砂層に至る深さまで鉛直ドレーン材を打設し、前記真空ポンプを作動させて前記地盤上面に負圧の状態を造り出すことで、前記鉛直ドレーン材を介して排出されるようになっている。
【００３０】
そして上述の気密シート上への土砂の撒き出し、土砂層への鉛直ドレーン材の打設、及び地盤上面における負圧状態の造出といった操作を繰り返すことにより、地盤及び土砂層は土砂層による圧密載荷重と負圧力とによって圧密脱水が効果的に進行し、硬化地盤へと改良されるようになっている。
【００３１】
また、土砂層が浚渫泥によるものの場合には、上記圧密載荷重と負圧力とによる圧密脱水で、地盤改良と同時に浚渫泥の処理も行うことができるようになっている。
【００３２】
請求項７〜１２記載の軟弱地盤の改良工法にあっては、圧密沈下後の地盤の凹部底面に、真空ポンプと連結し、排水ポンプを備えた真空タンクと、同真空タンクと接続した第１の排水材とが設置され、この第１の排水材と接するように、所定の間隔をおいて第１の水平ドレーン材が敷設され、当該凹部内に土砂が撒き出され、前記真空ポンプが作動して真空引きされることから、真空タンク、第１の排水材及び第１の水平ドレーン材を介して土砂層中の水及び空気が排出され、土砂層は固化するようになる。また同時に、凹部内に撒き出された土砂層による圧密載荷重によって地盤の圧密脱水が効果的に進行し、硬化地盤へと改良されるようになっている。
【００３３】
土砂層の固化と軟弱地盤の硬化により圧密沈下がさらに進行した凹部内（固化した土砂層の上面）に、第２の排水材が設置され、この第２の排水材に接するように、所定の間隔をおいて第２の水平ドレーン材が敷設され、前記第２の排水材と前記第１の排水材とが可撓管を介して接続され、この凹部内に再度土砂が撒き出され、前記真空ポンプが作動して真空引きされることから、真空タンク、第１、第２の排水材及び第１、第２の水平ドレーン材、可撓管を介して新たに撒き出された土砂層中の水及び空気が排出され、土砂層は固化するようになる。また同時に、さきに撒き出された土砂層からの水及び空気の排出も行われ、さらに凹部内に再度撒き出された土砂層による圧密載荷重によって地盤の圧密脱水が効果的に進行し、さらなる硬化地盤へと改良されるようになっている。
【００３４】
尚、軟弱地盤の含水量（軟弱さ）によっては、上記固化した土砂上面に、第３、第４、第５・・・の排水材の設置、第３、第４、第５の水平ドレーン材の敷設、凹部内への土砂の撒き出し、真空ポンプによる土砂層中の水分及び空気の除去といった操作を繰り返すことで、より効果的でかつ確実な地盤の改良がなされるようになる。
【００３５】
また、土砂層が浚渫泥によるものの場合には、上記圧密載荷重と負圧力とによる圧密脱水で、地盤改良と同時に浚渫泥の処理も行うことができるようになっている。
【００３６】
尚、上記請求項７〜１２記載の工法においては、真空タンクとして排水ポンプを備えたものを採用している。これは、圧密による地盤の沈下が大きくても、凹部内に設置した真空タンク（排水ポンプ）の稼働により真空度ロスが軽減できるようにするためである。すなわち、図１３〜図１５に示すように、圧密による地盤Ａの沈下に伴って真空タンク３２も沈下することになる。真空タンク３２の沈下に伴い、本来負圧発生手段である真空ポンプ４０は、沈下した深さ（高さ）分だけ、地盤間隙水を揚水しなければならなくなる。そして、その揚水に真空ポンプ４０の負圧力が利用され、その結果として真空ポンプ４０による負圧能力も低下することになるのである。このような不具合が発生することがないよう、本発明では、排水ポンプを備えた真空タンク３２を採用し、これにより真空タンク３２内の間隙水が、常時、排水ポンプの稼働によって排水されて、真空ポンプ４０の真空度ロスを軽減しているのである。
【００３７】
以下、本発明の軟弱地盤の改良工法（以下単に改良工法という）を図面に示した一実施例に従って詳細に説明する。尚、図１〜図１５に示す実施例は、湖沼周囲の軟弱地盤の改良例を図示したものであり、同改良例では、地盤上に撒き出す土砂として湖沼からの浚渫泥を用いることで、軟弱地盤の改良と同時に湖沼からの浚渫泥の処理も行っている。
【００３８】
図１〜図１１には、請求項１〜６記載の発明の改良工法の実施例を示した。請求項１記載の改良工法は、以下のａ）〜ｈ）の工程を有することを特徴とするものである。図１に示すように、ａ）の工程、すなわち地盤中に鉛直排水壁を造成する工程は、鉛直ドレーン材１１を上端部１１ａを残して地盤Ａ中に所定の間隔をおいて打設することからなる。鉛直ドレーン材１１としては、従来より使用されているドレーン材を用いることができる。その中でもプラスチックドレーン材は、図１に示すように、マンドレル１２に内挿した状態で地盤Ａ中に貫入し、プラスチックドレーン材１１を地盤Ａに残したままマンドレル１２を引き上げることで打設することができ、打設作業の容易さ、目詰まりが生じ難く、確実な透水材としての機能をもつことから好ましく、本実施例ではこのドレーン材を採用している。
【００３９】
この鉛直ドレーン材１１を地盤Ａ中に所定の間隔をおいて打設することで、地盤Ａ中には所定の間隔をおいて鉛直状の排水壁が造成されることになり、各排水壁間の地盤中に含まれる水及び空気は、図１中矢印で示すように鉛直ドレーン材１１よりなる排水壁を通して地盤Ａ上面へと吸い上げられ、地盤Ａ上面に残されているドレーン材上端部１１ａより排出される。
【００４０】
次に、ｂ）の工程、すなわち、真空ポンプに連結した通水材を配置する。図２に示すように、ドレーン材上端部１１ａは地盤Ａの上面に突出している。この突出部分に通水材１３を接触するように平行状に配置するのである。通水材１３としては、水及び空気が該通水材１３の長手方向へと移動できる通路としての機能を持つものならば何でもよいが、地盤Ａ側からの水及び空気が該通水材１３内部へ侵入する口、例えば孔、スリットなどが、地盤Ａ中の砂や土砂などによって閉塞してしまい、水及び空気の通水材内部への侵入が困難となったり、同じく地盤中の砂や土砂などによって通路が閉塞して水及び空気が該通水材の長手方向へ移動できなかったりすることが少ない構造のものが好ましい。
【００４１】
具体的には図３に示すように、プラスチックネット１４とその表面に積層した繊維シート１５とからなるものが好ましい例として挙げられる。この通水材１３において水及び空気は、プラスチックネット１４の表面に積層した繊維シート１５側から侵入し、プラスチックネット１４と繊維シート１５との隙間、及び繊維シート１５の構成繊維相互間を通して移動するようになる。
【００４２】
この通水材１３の一端側には真空ポンプ１６が連結されている。図２に示すように、真空ポンプ１６は通水材１３の一端側に直接連結されず、真空タンク１７を介している。つまり真空ポンプ１６からの負圧が排水ポンプ（図示しない）を備える真空タンク１７を介して通水材１３へと伝達されるようになっている。そしてこの作用により水及び空気が通水材１３へと入り込み、同通水材１３内を移動して真空タンク１７へと排出され、排水ポンプ（図示しない）によってタンク１７外へ排出されるようになっているのである。
【００４３】
次いで、ｃ）、ｄ）の工程を行う。つまり図４に示すように、鉛直ドレーン材１１の上端部１１ａ及び通水材１３を砂層２１で覆い、地盤Ａ上を前記鉛直ドレーン材１１の上端部１１ａ、通水材１３及び砂層２１とともに気密シート１８で覆うのである。ここで気密シート１８は、空気が透過できない素材であるならば、合成樹脂シート、繊維基材表面に合成樹脂フィルムをラミネートしたものなど何でもよい。
【００４４】
次いで、ｅ）の工程、すなわち気密シート１８で地盤Ａ上を覆った状態で真空ポンプ１６を作動させるのである。真空ポンプ１６が作動すると、真空ポンプ１６からの負圧が排水ポンプを備える真空タンク１７を介して通水材１３へと伝達され、地盤Ａ上面は負圧状態となり、地盤Ａ中における間隙水圧との間には差が生じるようになる。
【００４５】
そしてこの圧力差によって、地盤Ａ中に造成された鉛直排水壁を通して地盤Ａ中の水と空気が、図４中矢印で示したように、地盤Ａ表面へと吸い出され、地盤表面の水と空気は、鉛直ドレーン材上端部１１ａと接触するように水平状に配された通水材１３を通って真空タンク１７へと排出されるようになる。
【００４６】
真空ポンプ１６は勿論連続して作動させてもよいが、間欠的に作動させることもできる。図５に示すように、地盤Ａ表面が負圧の状態となり、その圧力差によって地盤Ａ中の水と空気が地盤Ａ表面へと吸い出されると、地盤、特に鉛直ドレーン材１１の周りは、地盤Ａを構成する粒子間隙が狭くなり、水と空気が通り難くなる。この結果、地盤Ａ中に残存する水と空気は、圧力差によっても十分に吸い出されなくなる。
【００４７】
真空ポンプを間欠的に作動させることで、地盤Ａ上面は常圧及び負圧の状態が交互に造り出されることになる。負圧の状態から常圧の状態へと変わるときには、空気が一気に入り込むことになる。このため、地盤Ａにはその圧力差によって空気が一気に入り込むことになり、このときの衝撃力が地盤Ａに作用して地盤Ａを揺り動かし、この結果図６に示すように地盤Ａ、特に鉛直ドレーン材１１周りの地盤Ａを構成する粒子間隙は広がり、水と空気は通り易くなる。
【００４８】
そこで、再び真空ポンプ１６を作動させることで、地盤Ａ表面が常圧の状態から負圧の状態へと変わることで、その圧力差によって地盤Ａ中の水と空気が吸い出されるようになる。このように真空ポンプを間欠的に作動させることで、地盤中の水と空気はより効率的に吸い出されることになる。
【００４９】
また真空ポンプを間欠的に作動させることで、地盤Ａ上面に常圧及び負圧の状態を交互に造り出す場合、負圧の状態から常圧の状態へと変わるときに、圧力差によって空気が一気に入り込むだけではなく、さらに積極的に空気を送り込むようにすることもできる。この場合には、地盤に作用する衝撃力もより大きくなり、地盤、特に鉛直ドレーン材１１周りの地盤Ａを構成する粒子間隙はより大きく広がり、水と空気はより通り易くなる。
【００５０】
この結果、より効果的に地盤中の水と空気の吸い出しができると共に、地盤上面をより速く常圧の状態へと戻すことができる。
【００５１】
また、地盤Ａを揺り動かす別の方法としては、鉛直ドレーン材１１自体を振動させる方法がある。この場合も地盤Ａ、特に鉛直ドレーン材１１周りの地盤を構成する粒子間隙は広がり、水と空気は通り易くなる。尚、鉛直ドレーン材を振動させる方法と前述の真空ポンプを間欠的に作動させる方法を併用したならば、より効果的に地盤Ａ中の水及び空気の吸い出しを行うことができる。
【００５２】
上述の如く地盤Ａ中の水と空気が地盤Ａ表面へと吸い出されることで、地盤Ａは、図７に示すように水と空気が吸い出された分だけ圧密沈下し、ここに凹部３０が造り出されることになる。
【００５３】
この後、Ｆ）の工程を行う。すなわち図８に示すように、前記軟弱地盤Ａの圧密沈下により造られた凹部３０内に土砂２２を撒き出す。これにより、地盤Ａ上には土砂２２よりなる層によって圧密載荷重が加わり、さらに地盤Ａの圧密脱水が行われるようになる。尚、土砂２２を撒き出す場合、土砂２２が周囲に広がらないように、改良区域を取り囲むように壁を設けておいてもよい。
【００５４】
次に、ｇ）の工程、すなわち図９に示す如く、前記土砂２２よりなる層中に前記気密シート１８を貫通して前記砂層２１に至る深さまで鉛直ドレーン材２４を打設するのである。この場合、鉛直ドレーン材２４の打設は、前述の鉛直ドレーン材１８の打設と同じ要領で行う。そして、ｈ）の工程、つまり前記真空ポンプ１６を作動させるのである。これにより真空ポンプ１６からの負圧が真空タンク１７を介して通水材１３へと伝達され、地盤Ａ上面は負圧状態となる。地盤Ａ上面の負圧力は、砂層２１中の前記通水材１３に上端部１１ａが接触する地盤Ａ中の鉛直ドレーン材１８とともに、砂層２１中に打ち込まれた鉛直ドレーン材２４にも伝わり、これら鉛直ドレーン材１８、２４を介して、地盤Ａ及び土砂２２よりなる層中の水及び空気が排出されるようになる。
【００５５】
尚、図９に示す態様では、土砂２２よりなる層の上面に砂層２１を覆う気密シート１８と同じ気密シート２５で覆われており、これにより真空ポンプ１６からの負圧力が確実に土砂２２よりなる層中に伝わり、より効果的な脱水が行えるようになっている。
【００５６】
次いで図１０に示すように、図８及び図９に示す土砂２２の撒き出し、鉛直ドレーン材２４の砂層２１への打設、及び真空ポンプ１６からの負圧力による排水によって地盤Ａ及び土砂２２よりなる層の圧密沈下が生じた後、再度上述の気密シート２５上への土砂の撒き出し、土砂層への鉛直ドレーン材の打設、及び地盤上面における負圧状態の造出といった操作を繰り返すのである。これにより、地盤及び土砂層は土砂による圧密載荷重と負圧力とによって圧密脱水が効果的に進行し、硬化地盤へと改良されるようになる。
【００５７】
尚、各工程に使用される鉛直ドレーン材、通水材及び気密シートのいずれか又は全てを生分解性成形材料により構成することもできる。生分解性成形材料とは土中又は水中に存在する微生物や水分などにより容易に分解してしまう材料をいう。この生分解性成形材料によって構成された鉛直ドレーン材、通水材及び気密シートを用いて、上述の方法に従い改良工法を施工した場合、鉛直ドレーン材、通水材及び気密シートを構成する生分解性成形材料が、地盤内の土中又は水中に存在する微生物や水分などにより容易に分解してしまうため、これらの部材を撤去する必要がなく、軟弱地盤の改良に要する費用と手間とを大幅に削減することができる。
【００５８】
また生分解性成形材料としては、芋類、米麦類、コーン類などの澱粉質、澱粉に酢酸ビニルなどのビニルモノマーを共重合させた澱粉質誘導体、パルプ、セルロースなどの植物繊維又は植物粉末、天然ゴム、アラビアゴムなどの植物性高分子、ガゼイン、ゼラチン、グルテンなどの動物性タンパク質といった天然高分子を主体とするものが好ましい。というのは、これら天然高分子を主体とするものにあっては、施工後に地盤内で分解しても環境に悪影響を与えることがないからである。
【００５９】
尚、本発明の軟弱地盤の改良工法を施工した後（地盤を十分に減圧した後）、必要に応じて前記砂層にセメント粉末またはセメントミルクを、地盤の減圧様態を利用して注入すれば、砂層の液状化を防止することができる。
【００６０】
尚、本発明の軟弱地盤の改良工法を、埋立造成区域などの軟弱地盤に適用する場合、埋立造成時には、埋立造成区域の周囲を浚渫することから、その際に生じる浚渫泥を気密シート上に撒き出す土砂とすればよい。これにより、軟弱地盤の改良と浚渫泥の処理とが同時に行えるようになる。また、河川や港湾などの浚渫工事の際に生じた浚渫泥を、本発明の地盤改良工法を適用するときに、気密シート上に投入される圧密載荷重（土砂）として用いることもできる。
【００６１】
尚、上に示したものは単なる説明例にすぎず、例えば鉛直ドレーン材１１の上端部１１ａと通水材１３との位置が施工時にズレてしまわないように、これらに固定手段を設けたりするなど、特許請求の範囲に記載された範囲で自由に変更することができる。
【００６２】
次に、請求項７〜１２記載の発明の改良工法を説明する。この発明の実施例を図１２〜図１５に示した。この改良工法は、以下のａ）〜ｆ）の工程を有することを特徴とするものである。まず最初に、ａ）の工程について説明する。ａ）の工程では、図１２及び図１３に示すように、圧密沈下後の地盤Ａの凹部３０底面に、真空ポンプ４０と連結した真空タンク３２（水中ポンプ内蔵、以下同様）と、この真空タンク３２と接続した第１の排水材３３ａとを設置すると共に、この第１の排水材３３ａと接するように、所定の間隔をおいて第１の水平ドレーン材３４ａを敷設する。尚、この例において、真空タンク３２は、図１２に示すように凹部３０底面のほぼ中央に設置した。これは、通常、中央部が最も沈下量が大きくなるからである。
【００６３】
尚、ここで軟弱地盤を圧密沈下させて、地盤に凹部を造成する方法は、地盤中に鉛直ドレーン材を打設し、この地盤上に土砂などの加重を載加して地盤中の水を圧密脱水する方法や真空圧密脱水による方法など、まったく任意である。本実施例では、前述の図１〜図７に示す工法を用いた。又、本例では、図１〜図７に示す工法で用いた真空ポンプ１６を、そのまま本工法の真空ポンプ４０として利用した。尚、地盤の沈下量、即ち凹部３０の深さとしては、１ｍ以上が好ましい。
【００６４】
この例において、真空タンク３２と真空ポンプ４０とは、耐圧ホース４１を介して連結されている。また第１の排水材３３ａには、多数の孔（図示しない）を有する管体であり、その周面には不織布などの繊維シートが張り付けられて孔及び管の目詰まりを防止しているものを用いた。図１２及び図１３の例では、凹部３０底部の長さ方向に間隔をおいて３本の第１の排水材３３ａを配置したが、凹部の大きさや深さに応じて、複数本縦方向に並設したり、縦横格子状に配したり、あるいは上部及び下部に平行して配置したりすることもできる。
【００６５】
また凹部３０の底部には、前記第１の排水材３３ａに接触するように、第１の水平ドレーン材３４ａを所定の間隔、好ましくは０．７〜１．０ｍの間隔を置いて敷設する。この第１の水平ドレーン材３４ａは、幅が１０〜３０ｃｍの帯状をなしており、プラスチックネットとその両表面に積層した繊維シートとからなり、後述する土砂層内の水分及び空気が、プラスチックネットと繊維シートとの間隙、繊維シートを構成する繊維間隙を通して侵入し、かつ移動するようにしたもの（尚、繊維シートには、不織布、織物、編物、紙などを用いることができる。）、あるいは同じく樹脂ネットを用い、このプラスチックネットの一方面側のみに繊維シートを積層一体化したものなどを適用することができる。尚、第１の水平ドレーン材３４ａ相互の間隔は、土質定数に従って適宜変更する。
【００６６】
図１２及び図１３に示すように、第１の水平ドレーン材３４ａは、縦横に０．７〜１．０ｍの間隔で格子状に配列して、各交差点を止め金（図示しない）で止めて固定した網目状として用いることもできる。
【００６７】
尚、水平ドレーン材３４ａは、凹部３０底部にのみ配されているだけでも良いが、凹部３０の底部及びその周辺部分にも敷設して、同水平ドレーン材３４ａで凹部３０（撒き出される土砂層３５）の全体を取り囲むようにすることもできる。この場合、凹部３０内に撒き出される土砂層３５が、底部のみならず、その周辺部からも水分及び空気の吸い出しが行われることになり、より効率的な水分及び空気の除去ができる。
【００６８】
この第１の水平ドレーン材３４ａと前記第１の排水材３３ａとは、例えば排水材３３ａ上に第１の水平ドレーン材３４ａを直接接続する態様を採ることができる。この場合、第１の排水材３３ａと第１の水平ドレーン材３４ａは、単に積層状態としておいても良いが、止め金（図示しない）などで相互を固定しておいても良い。また、第１の水平ドレーン材３４ａを敷設しておき、この上に排水材３３ａを配置し、この上に砂の層１３を設けるという態様も採ることもできる。
【００６９】
次に、前記凹部３０内に土砂３５を撒き出す。土砂３５の撒き出しにより、地盤Ａ上には土砂３５による圧密載荷重が加わり、さらに地盤Ａの圧密脱水が行われるようになる。この土砂３５の撒き出し量、換言すれば土砂３５よりなる層の厚さは任意である。土砂層の厚さが薄ければ、処理は速いものの、１回の処理量は少なくなり、土砂層の厚さが厚ければ、処理は遅くなるので、必要な処理量を考慮して適宜決定すると良い。具体的には１〜２ｍの厚さが好ましい。
【００７０】
次に、前記土砂層上面を気密シート３６で覆う。気密シートとしては、空気が透過できない素材であるならば、合成樹脂シート、繊維シート表面に合成樹脂フィルムをラミネートしたものなど何でも良い。この気密シート３６で、土砂層上面を覆うことで、凹部３０内は気密状態となり、より効率的な排水がなされるようになる。
【００７１】
この後、ｅ）の工程、すなわち真空ポンプ４０を作動させる。これにより、真空ポンプ４０からの負圧が真空タンク３２を介して第１の排水材３３ａに伝わり、この第１の排水材３３ａに接続する第１の水平ドレーン材３４ａを通して土砂層内の水分及び空気が、図１３中矢印で示すように、第１の水平ドレーン材３４ａへと吸い出され、第１の排水材３３ａ、真空タンク３２、耐圧ホース４１を介して排水され、土砂層が固化するようになっている。
【００７２】
次に、ｉ）の工程、すなわち図１４に示すように、前記固化した土砂３５よりなる層上面に、第２の排水材３３ｂを設置し、この第２の排水材３３ｂに接するように、所定の間隔をおいて第２の水平ドレーン材３４ｂを敷設する。また、可撓管３７を介して前記第１の排水材３３ａと第２の排水材３３ｂとを接続する。
【００７３】
この後、ｊ）、ｋ）の工程、つまり前記凹部内（固化した土砂３５の層の上面）に再度土砂４２を撒き出し、土砂４２からなる層の上面を気密シート４３で覆い、真空ポンプ４０を作動させるのである。これにより、真空ポンプ４０からの負圧が、真空タンク３２、第１、第２の排水材３３ａ、３３ｂ、第１、第２の水平ドレーン材３４ａ、３４ｂ、可撓管３７を介して土砂３５、４２からなる層に伝わり、図１４中矢印に示すように、土砂層中の水分と空気が、第１、第２の水平ドレーン材３４ａ、３４ｂへと吸い出され、第１、第２の排水材３３ａ、真空タンク３、耐圧ホース４１を介して排水され、土砂３５、４２からなる層が固化するようになっている。勿論この場合も、固化した土砂３５の層の上面への土砂４２の撒き出しにより、地盤Ａには、土砂３５の荷重に加え、土砂４２の荷重が加わることになり、この荷重の載加により、地盤Ａの圧密脱水も進行することになる。
【００７４】
次いで、図１５に示すように、上記ｉ）、ｊ）、ｋ）の工程を繰り返すのである。これにより、地盤Ａは、繰り返し載加される土砂による圧密載荷重によって圧密脱水が効果的に進行し、硬化地盤へと改良されるようになる。同時に地盤Ａ上の土砂層も、土砂による圧密載荷重と負圧力とによって圧密脱水が効果的に進行し、盛土材などに再生利用ができるまでに固化処理がなされるようになる。
【００７５】
また、図１５に示すように、固化した土砂をそのまま盛土材として用い、軟弱地盤Ａ上に堤防を造成することができる。
【００７６】
尚、前記ｃ）〜ｆ）の工程を繰り返す毎に、地盤Ａの凹部３０底面に設置した真空タンク３２は、図１３〜図１５に示すように、地盤Ａと共に沈下することになる。真空タンク３２の沈下に伴い、真空ポンプ４０による負圧能力も低下していくことになる。というのは真空ポンプ４０は本来負圧発生手段であるが、沈下した深さ（高さ）分だけ、地盤間隙水を揚水しなければならなくなり、その揚水に真空ポンプ４０の負圧力が利用され、その結果として真空ポンプ４０による負圧能力も低下することになるからである。このような不具合の発生を解消するため、本例では、水中ポンプ（図示しない）を内蔵した真空タンク３２を設置している。これにより真空タンク３２内の間隙水は、常時、水中ポンプの稼働によって排水されるので、真空ポンプ４０による真空度ロスを軽減することができる。尚、水中ポンプが故障したときに対処すべく、真空タンク内の底部に耐圧ホースを設置して地上（外側）まで配管しておくとよい。また本例では、タンク内に水中ポンプを設置した真空タンクを採用したが、地盤間隙水を排水するための排水ポンプを備えるものならば何でも良く、例えばタンク外部に排水ポンプを付設した真空タンク、あるいは地上に設置した排水ポンプと連結させた真空タンクなども用いることができる。
【００７７】
尚、各工程に使用される第１、第２の水平ドレーン材、第１、第２の排水材、可撓管、及び気密シートのいずれか又は全てを生分解性成形材料により構成することもできる。生分解性成形材料とは土中又は水中に存在する微生物や水分などにより容易に分解してしまう材料をいう。この生分解性成形材料によって構成された第１、第２の水平ドレーン材、第１、第２の排水材、可撓管、及び気密シートを用いて、上述の方法に従い改良工法を施工した場合、第１、第２の水平ドレーン材、第１、第２の排水材、可撓管、及び気密シートを構成する生分解性成形材料が、地盤、土砂内の土中又は水中に存在する微生物や水分などにより容易に分解してしまうため、これらの部材を撤去する必要がなく、軟弱地盤の改良に要する費用と手間とを大幅に削減することができる。
【００７８】
また生分解性成形材料としては、芋類、米麦類、コーン類などの澱粉質、澱粉に酢酸ビニルなどのビニルモノマーを共重合させた澱粉質誘導体、パルプ、セルロースなどの植物繊維又は植物粉末、天然ゴム、アラビアゴムなどの植物性高分子、ガゼイン、ゼラチン、グルテンなどの動物性タンパク質といった天然高分子を主体とするものが好ましい。というのは、これら天然高分子を主体とするものにあっては、施工後に地盤内で分解しても環境に悪影響を与えることがないからである。
【００７９】
尚、請求項７〜１２記載の改良工法を、埋立造成区域などの軟弱地盤に適用する場合、埋立造成時には、埋立造成区域の周囲を浚渫することから、その際に生じる浚渫泥を凹部内に撒き出す土砂とすればよい。これにより、軟弱地盤の改良と浚渫泥の処理とが同時に行えるようになる。また、河川や港湾などの浚渫工事の際に生じた浚渫泥を、この改良工法を適用するときに、凹部内に撒き出す土砂として用いることもできる。
【００８０】
【発明の効果】
請求項１〜６記載の軟弱地盤の改良工法にあっては、ａ）〜ｈ）の工程を有することから、土砂層による圧密載荷重と負圧力とによって地盤及び土砂層の圧密脱水が効果的に進行し、より効率的な軟弱地盤の硬化地盤への改良がなされる。
【００８１】
また、上記工法においてｆ）、ｇ）、ｈ）の工程を繰り返すことで、土砂層による圧密載荷重と負圧力とによる軟弱地盤及び土砂層の圧密脱水はさらに進行し、より確かな硬化地盤への改良がなされるようになる。
【００８２】
また、土砂層が浚渫泥によるものの場合には、上記圧密載荷重と負圧力とによる圧密脱水で、地盤改良と同時に浚渫泥の処理も行うことができる。
【００８３】
また、前記各工程に使用される鉛直ドレーン材、通水材及び気密シートのいずれか又は全てに、生分解性成形材料（特に好ましくは天然高分子）を用いたならば、これらの部材が地盤内で容易に分解してしまうので、これらの部材を撤去する必要がなく、軟弱地盤の改良に要する費用と手間とを大幅に削減することができる。
【００８４】
また、上記工法において、真空ポンプを間欠的に作動させることもでき、この場合、地盤上面は、負圧の状態と常圧の状態とが交互に造り出されることになる。負圧の状態から常圧の状態に変わるとき、その圧力差によって地盤中に空気が一気に入り込むことになり、その衝撃力によって脱水により閉塞状態となっていた地盤を構成する粒子間隔が広がり、地盤中の水及び空気の排出経路が確保され、より効率的な水及び空気の排出がなされるようになる。
【００８５】
（削除）
【００８６】
請求項７〜１２記載の軟弱地盤の改良工法にあっては、ａ）〜ｆ）の工程を有することから、圧密沈下が大きな場合でも、土砂層による圧密載荷重と負圧力とによって地盤及び土砂層の圧密脱水が効果的に進行し、効率的な軟弱地盤の硬化地盤への改良がなされる。
【００８７】
また、上記工法においてｄ）ｅ）ｆ）の工程を繰り返すことで、より効果的でかつ確実な地盤の改良がなされるようになる。
【００８８】
また、土砂層が浚渫泥によるものの場合には、上記圧密載荷重と負圧力とによる圧密脱水で、地盤改良と同時に浚渫泥の処理も行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】地盤中に鉛直ドレーン材を打設した状態を示す断面図。
【図２】鉛直ドレーン材上端部と接触するように平行状に通水材を配置した状態を示す断面図。
【図３】通水材を示す要部拡大断面図。
【図４】地盤上を前記鉛直ドレーン材上端部及び通水材とともに気密シートで覆った状態を示す断面図。
【図５】水と空気が吸い出された後の鉛直ドレーン材周りの地盤を示す模式図。
【図６】負圧状態から常圧の状態へ戻すことにより、鉛直ドレーン材周りの地盤を構成する粒子間隙を広げた状態を示す模式図。
【図７】本発明の改良工法により圧密沈下した地盤の凹部を示す断面図。
【図８】圧密沈下した地盤の気密シート上に土砂を撒き出した状態を示す断面図。
【図９】土砂層中に鉛直ドレーン材を打設すると共に土砂層上面を気密シートで覆った状態を示す断面図。
【図１０】圧密沈下した地盤の凹部を示す断面図。
【図１１】圧密沈下した凹部内にさらに土砂を撒き出した状態を示す断面図。
【図１２】圧密沈下した凹部内に第１の排水材、真空タンクを設置する共に、第１の水平ドレーン材を敷設した状態を示す平面図。
【図１３】同じく断面図。
【図１４】固化後の土砂層の上面に第２の排水材を設置する共に、第２の水平ドレーン材を敷設した状態を示す平面図。
【図１５】固化した土砂を盛土材として、軟弱地盤上に堤防を造成した状態を示す断面図。
【図１６】従来の軟弱軟弱地盤の改良施工装置を示す断面図。
【符号の説明】
１１、２４・・・鉛直ドレーン材
１３・・・通水材
１６、４０・・・真空ポンプ
１７・・・真空タンク
１８、２５、３６、４３・・・気密シート
２１・・・砂層
２２、２６、３５、４２・・・土砂
３０・・・凹部
３２・・・真空タンク（水中ポンプ内蔵）
３３ａ、３３ｂ・・・排水材
３４ａ、３４ｂ・・・水平ドレーン材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a soft ground improvement method for improving hard ground by discharging a large amount of water and air contained in soft ground such as a landfill construction area around a lake. Specifically, the present invention relates to an improved construction method for soft ground that can efficiently and reliably discharge water and air contained in the soft ground.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
  Conventionally, as a method for improving soft and soft ground, there is a vertical drain method in which a sand drain method and a paper drain method are typical examples. In the sand drain method, a large number of sand piles (artificial sand columns) are installed in the vertical direction at an appropriate interval in soft ground, and water in the ground is extracted through the sand pile to increase the consolidation and strength of the ground. It is a method to improve the hard ground.
[0003]
  On the other hand, the paper drain method is intended to promote the consolidation of soft ground. A cardboard provided with continuous water holes in the longitudinal direction in a strip-shaped base paper having a thickness of about 3 mm and a width of about 100 mm is formed by a mandrel. It was installed at an appropriate interval, and water in the ground was drained through this card board.
[0004]
  However, in the vertical drain method such as the sand drain method and the paper drain method, it is good at the beginning of the treatment, but as the water extraction progresses, there is no gap to be a water passage in the ground, Finally, there was a problem of not being drained.
[0005]
  Therefore, an improved construction method shown in FIG. 16 has been proposed for the purpose of further increasing drainage efficiency. In this method, after placing a plastic drain, a perforated tube 2 connected horizontally to a vacuum pump 3 is arranged on the upper end 1a of the card board 1 so as to come into contact therewith. The pipe 2 is covered with the sand layer 4, and the difference between the ground water A in the ground A is increased by making the upper surface of the ground A negative through the perforated pipe 2 connected to the vacuum pump 3. The water in A is drained through the card board 1 and the perforated pipe 2.
[0006]
  However, the perforated pipe 2 connected to the vacuum pump 3 is only covered with the sand layer 4, and a sufficient negative pressure environment cannot be created on the upper surface of the ground A. In addition, the hole 5 of the perforated pipe 2 may be clogged with sand or earth and sand from the ground A, and there is a problem that the effect of sucking out water due to the pressure difference to the deep part of the ground A cannot be obtained. Sometimes did not drain properly.
[0007]
  Further, in the case of the improved construction method shown in the drawing, in order to create a negative pressure environment on the upper surface of the ground A, suction must be performed with a strong suction force, and during the period until drainage in the ground A is completed. As a result, much electric power and light oil are consumed to operate the vacuum pump 3, and the cost required to create a negative pressure environment on the upper surface of the ground has been enormous.
[0008]
  This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the improvement construction method of the soft ground which can discharge | emit the water and air contained in the ground efficiently and reliably. Is.
[0009]
  In addition, in soft ground such as landfill area around lakes, for example, the ground contains a large amount of water and air. For such ground improvement, not only the above costs and labor, It required a long construction period from 3 months to 6 months, and in some cases 1 year.
[0010]
  In addition, when the landfill is constructed, the surrounding area of the landfill construction area is dredged, so the treatment of the dredged mud must be carried into a separate treatment pool for dredged mud. It alone required a lot of labor, time and money.
[0011]
  Another object of the present invention is to improve soft ground such as landfill construction area in Huzhou Province into hard ground, and to produce dredged mud (or other construction or dredging work). It is to provide an improved construction method for soft ground that can be treated reliably (which may be mud).
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the gist of the invention described in claim 1 is a soft ground improvement method characterized by having the following steps a) to h).
  a) A step of forming a vertical drain wall in the ground by placing the vertical drain material in the ground with a predetermined interval leaving the upper end, b) so as to contact the upper end of the vertical drain material A step of horizontally arranging a water-permeable material connected to a vacuum pump;
  c) a step of covering the vertical drain material upper end portion and the water-permeable material with a sand layer, d) a step of covering the ground surface with the vertical drain material upper end portion, the water-permeable material and the sand layer with an airtight sheet,
  e) activating the vacuum pump to create a negative pressure on the ground surface;
  f) a step of rolling out the earth and sand in the recess after the consolidation settlement of the ground;
  g) A step of placing a vertical drain material through the air-tight sheet to the depth reaching the sand layer through the earth and sand layer;
  h) A step of creating a negative pressure state on the upper surface of the ground by operating the vacuum pump and discharging water and air in the sediment layer through a vertical drain material placed in the sediment layer.
[0013]
  The invention according to claim 2f), g), h)The gist of the improvement method of soft ground, characterized by repeating the above process.
[0014]
  The gist of the invention described in claim 3 is an improved construction method for soft ground, characterized in that the earth and sand to be sprinkled on the airtight sheet is mud.
[0015]
  The invention according to claim 4 is an improvement method for soft ground, wherein any or all of the vertical drain material, the water flow material and the airtight sheet used in each step are made of a biodegradable molding material. It is a summary.
[0016]
  The gist of the invention described in claim 5 is an improved construction method for soft ground, characterized in that the biodegradable molding material is mainly composed of a natural polymer.
[0017]
  The invention according to claim 6 further includes a process for improving the soft ground, which further includes a step of alternately creating a normal pressure state and a negative pressure state on the upper surface of the ground by intermittently operating the vacuum pump.The summary was taken.
[0018]
(Delete)
[0019]
(Delete)
[0020]
  Claim7The gist of the described invention is an improved soft ground improvement method characterized by having the following steps a) to f).
  a) A vacuum tank connected to a vacuum pump and provided with a drainage pump and a first drainage material connected to the vacuum tank are installed on the bottom surface of the concave portion of the ground after consolidation settlement, and the first drainage material and Laying the first horizontal drain material at a predetermined interval so as to contact,
  b) a step of rolling out earth and sand in the concave portion of the ground;
  c) actuating the vacuum pump to remove moisture and air contained in the sediment layer through the vacuum tank, the first drainage material, and the first horizontal drain material, and solidifying the sediment layer;
  d) A second drainage material is installed on the solidified earth and sand surface, a second horizontal drain material is laid at a predetermined interval so as to be in contact with the second drainage material, and the second drainage material Connecting the drainage material and the first drainage material via a flexible tube;
  e) Step of rolling out earth and sand again in the recess,
  f) Operate the vacuum pump to remove moisture and air contained in the sediment layer through the vacuum tank, the first and second drainage materials, the first and second horizontal drain materials, and the flexible tube, The process of solidifying the sediment layer.
[0021]
  Claim8The invention described is the gist of an improved construction method for soft ground, characterized in that the construction method for consolidating the ground in the step a) to form a recess in the ground comprises the following steps a) to o): did.
  A) Creating a vertical drainage wall in the ground by placing vertical drain material in the ground at a predetermined interval leaving the upper end part;
  A) a step of arranging a water-permeable material connected to a vacuum pump horizontally so as to be in contact with the upper end of the vertical drain material;
  C) a step of covering the vertical drain material upper end portion and the water-permeable material with a sand layer, and d) a step of covering the ground with an air-tight sheet together with the vertical drain material upper end portion, the water-permeable material and the sand layer,
  E) A step of creating a negative pressure state on the upper surface of the ground by operating the vacuum pump.
[0022]
  Claim9The gist of the described invention is a soft ground improvement method characterized by repeating the steps d), e) and f).
[0023]
  Claim10The gist of the described invention is an improved construction method for soft ground, characterized in that the earth and sand sprinkled into the concave portion of the ground after consolidation settlement is dredged mud.
[0024]
  Claim11The described invention is characterized in that any or all of the first and second horizontal drain materials, the first and second drainage materials, and the flexible tube used in each step are made of a biodegradable molding material. The gist is the improved construction method of soft ground.
[0025]
  Claim12The gist of the described invention is an improved soft ground method characterized in that the biodegradable molding material is mainly composed of a natural polymer.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  (Function)
  Claims 1 to6In the improved soft ground improvement method described above, the upper surface of the ground is covered with an airtight sheet together with the upper end portion of the vertical drain material and the water flow material, and the vacuum pump connected to the water flow material is operated to be evacuated. For this reason, the upper surface of the ground is in a negative pressure state, and a difference occurs between the pore water pressure in the ground.
[0027]
  And by this pressure difference, the vertical drain material is driven into the ground at a predetermined interval leaving the upper end, so that the water and air in the ground can move to the ground surface through the vertical drainage wall created in the ground. And is now being sucked out. Water and air on the ground surface are discharged to a vacuum tank through a water-permeable material arranged horizontally so as to be in contact with the upper end portion of the vertical drain material.
[0028]
  When the water and air in the ground are sucked out to the ground surface, the ground is consolidated by the amount of water and air sucked out, and a recess is formed. After this, soil and sand are sprinkled into the recess after consolidation settlement. As a result, a compacting load due to earth and sand is applied to the ground, so that consolidation dewatering of the ground further proceeds and consolidation settlement is promoted.
[0029]
  Also, the water and air in the earth and sand layer sprinkled into the concave portion is placed in this earth and sand layer with a vertical drain material penetrating through the airtight sheet to reach the sand layer, and the vacuum pump is operated. By creating a negative pressure state on the upper surface of the ground, it is discharged through the vertical drain material.
[0030]
  Then, by repeating the above-described operations such as spreading the soil on the airtight sheet, placing the vertical drain material on the sediment layer, and creating a negative pressure state on the ground surface, the ground and the sediment layer are consolidated by the sediment layer. Consolidation dehydration proceeds effectively by the load and negative pressure, and is improved to hardened ground.
[0031]
  In addition, when the sediment layer is made of dredged mud, the sludge can be treated simultaneously with the ground improvement by the consolidation dehydration by the consolidation loading and negative pressure.
[0032]
  Claim7-12In the described soft ground improvement method, the bottom of the concave portion of the ground after consolidation settlement is connected to a vacuum pump, a vacuum tank provided with a drain pump, and a first drainage material connected to the vacuum tank. The first horizontal drain material is installed at a predetermined interval so as to be in contact with the first drainage material, the earth and sand is sprinkled into the concave portion, and the vacuum pump is operated to be evacuated. Therefore, the water and air in the sediment layer are discharged through the vacuum tank, the first drainage material, and the first horizontal drain material, and the sediment layer is solidified. At the same time, the consolidation dewatering of the ground effectively proceeds due to the compacting load caused by the sediment layer squeezed out into the recess, and the ground is improved.
[0033]
  A second drainage material is installed in a recess (upper surface of the solidified sediment layer) where consolidation settlement has further progressed due to solidification of the sediment layer and hardening of the soft ground, and a predetermined drainage material is in contact with the second drainage material. A second horizontal drain material is laid at an interval, the second drainage material and the first drainage material are connected via a flexible tube, and earth and sand are again squeezed into the recess, Since the vacuum pump is operated and evacuated, in the earth and sand layer newly sprinkled through the vacuum tank, the first and second drainage materials, the first and second horizontal drain materials, and the flexible pipe Water and air are discharged and the sediment layer becomes solidified. At the same time, the water and air are discharged from the soil layer that has been sprinkled earlier, and the consolidation dehydration of the ground effectively proceeds due to the compacting load by the soil layer sprinkled again in the recess. Improved to hardened ground.
[0034]
  Depending on the water content (softness) of the soft ground, installation of third, fourth, fifth, etc. drainage material, third, fourth, fifth horizontal drain material on the solidified earth and sand surface By repeating the operations such as laying out the soil, spreading the earth and sand into the recesses, and removing the moisture and air in the earth and sand layer by a vacuum pump, the ground can be improved more effectively and reliably.
[0035]
  In addition, when the sediment layer is made of dredged mud, the sludge can be treated simultaneously with the ground improvement by the consolidation dehydration by the consolidation loading and negative pressure.
[0036]
  The above claims7-12In the described construction method, a vacuum tank equipped with a drain pump is adopted. This is in order to reduce the degree of vacuum loss by operating the vacuum tank (drainage pump) installed in the recess even if the settlement of the ground due to consolidation is large. That is, as shown in FIGS. 13 to 15, the vacuum tank 32 also sinks as the ground A sinks due to consolidation. With the subsidence of the vacuum tank 32, the vacuum pump 40, which is originally a negative pressure generating means, must pump the ground pore water by the subsidence depth (height). And the negative pressure of the vacuum pump 40 is utilized for the pumping, and as a result, the negative pressure capability by the vacuum pump 40 also falls. In order to prevent such a problem from occurring, the present invention employs a vacuum tank 32 equipped with a drain pump, whereby the interstitial water in the vacuum tank 32 is always drained by the operation of the drain pump, The vacuum degree loss of the vacuum pump 40 is reduced.
[0037]
  Hereinafter, an improved construction method (hereinafter simply referred to as an improved construction method) for soft ground according to the present invention will be described in detail according to an embodiment shown in the drawings. In addition, the Example shown in FIGS. 1-15 illustrates the improvement example of the soft ground around a lake, and in the same improvement example, by using the mud from the lake as the earth and sand to be poured on the ground, At the same time as improving soft ground, it also handles dredged mud from lakes.
[0038]
  1 to 11, claims 1 to 11.6Examples of the improved construction method of the described invention were shown. The improved construction method according to claim 1 has the following steps a) to h). As shown in FIG. 1, the step a), that is, the step of creating a vertical drainage wall in the ground is to place the vertical drain material 11 in the ground A with a predetermined interval leaving the upper end portion 11a. Consists of. As the vertical drain material 11, a conventionally used drain material can be used. Among them, as shown in FIG. 1, the plastic drain material penetrates into the ground A while being inserted into the mandrel 12, and is placed by pulling up the mandrel 12 while leaving the plastic drain material 11 on the ground A. It is preferable because it is easy to place and clogging is difficult to occur, and has a function as a reliable water-permeable material. In this embodiment, this drain material is used.
[0039]
  By placing the vertical drain material 11 in the ground A with a predetermined interval, a vertical drain wall is formed in the ground A with a predetermined interval. The water and air contained in the ground are sucked up to the upper surface of the ground A through the drainage wall made of the vertical drain material 11 as indicated by arrows in FIG. 1, and from the drain material upper end portion 11a left on the upper surface of the ground A. Discharged.
[0040]
  Next, in step b), that is, a water-permeable material connected to a vacuum pump is arranged. As shown in FIG. 2, the drain material upper end portion 11 a protrudes from the upper surface of the ground A. It arrange | positions in parallel so that the water-permeable material 13 may contact this protrusion part. The water-permeable material 13 may be anything as long as it has a function as a passage through which water and air can move in the longitudinal direction of the water-permeable material 13, but water and air from the ground A side are the water-permeable material 13. Mouths that enter the inside, such as holes and slits, are blocked by sand or earth and sand in the ground A, making it difficult for water and air to enter the water-permeable material. A structure having a structure in which the passage is blocked by earth and sand and water and air cannot move in the longitudinal direction of the water-permeable material is preferable.
[0041]
  Specifically, as shown in FIG. 3, a preferable example includes a plastic net 14 and a fiber sheet 15 laminated on the surface thereof. In this water-permeable material 13, water and air enter from the side of the fiber sheet 15 laminated on the surface of the plastic net 14 and move through the gap between the plastic net 14 and the fiber sheet 15 and between the constituent fibers of the fiber sheet 15. It becomes like this.
[0042]
  A vacuum pump 16 is connected to one end side of the water flow material 13. As shown in FIG. 2, the vacuum pump 16 is not directly connected to one end side of the water-permeable material 13, but via a vacuum tank 17. That is, the negative pressure from the vacuum pump 16 is transmitted to the water flow material 13 via the vacuum tank 17 provided with a drain pump (not shown). By this action, water and air enter the water-permeable material 13, move through the water-permeable material 13, are discharged to the vacuum tank 17, and are discharged outside the tank 17 by a drain pump (not shown). It has become.
[0043]
  Next, steps c) and d) are performed. That is, as shown in FIG. 4, the upper end portion 11 a and the water passage material 13 of the vertical drain material 11 are covered with the sand layer 21, and the ground A is airtight together with the upper end portion 11 a of the vertical drain material 11, the water passage material 13 and the sand layer 21. Cover with a sheet 18. Here, the airtight sheet 18 may be anything such as a synthetic resin sheet or a synthetic resin film laminated on the surface of the fiber base material, as long as it is a material that cannot transmit air.
[0044]
  Next, the vacuum pump 16 is operated in the step e), that is, in a state where the ground A is covered with the airtight sheet 18. When the vacuum pump 16 is activated, the negative pressure from the vacuum pump 16 is transmitted to the water-permeable material 13 through the vacuum tank 17 provided with the drain pump, and the upper surface of the ground A becomes a negative pressure state, and the pore water pressure in the ground A There will be a difference between the two.
[0045]
  And by this pressure difference, the water and air in the ground A are sucked out to the surface of the ground A as shown by the arrows in FIG. 4 through the vertical drainage wall created in the ground A, and the water on the ground surface The air is discharged to the vacuum tank 17 through the water-permeable material 13 arranged horizontally so as to be in contact with the vertical drain material upper end portion 11a.
[0046]
  The vacuum pump 16 may of course be operated continuously, but can also be operated intermittently. As shown in FIG. 5, when the surface of the ground A is in a negative pressure state, and water and air in the ground A are sucked out to the surface of the ground A due to the pressure difference, the ground, particularly around the vertical drain material 11, The gap between the particles constituting the ground A becomes narrow, making it difficult for water and air to pass through. As a result, water and air remaining in the ground A are not sufficiently sucked out even by a pressure difference.
[0047]
  By intermittently operating the vacuum pump, the upper surface of the ground A is created alternately with normal pressure and negative pressure. When changing from a negative pressure state to a normal pressure state, the air is squeezed. For this reason, the ground A has a favorite air due to the pressure difference, and the impact force at this time acts on the ground A and rocks the ground A. As a result, as shown in FIG. The particle | grain gap | interval which comprises the ground A around the material 11 spreads, and water and air become easy to pass.
[0048]
  Thus, by operating the vacuum pump 16 again, the surface of the ground A changes from a normal pressure state to a negative pressure state, and water and air in the ground A are sucked out by the pressure difference. By operating the vacuum pump intermittently in this way, water and air in the ground are sucked out more efficiently.
[0049]
  In addition, when a normal pressure and a negative pressure state are alternately created on the upper surface of the ground A by intermittently operating the vacuum pump, when the pressure is changed from the negative pressure state to the normal pressure state, the air is blown at a stroke due to the pressure difference. In addition to entering, it is also possible to send air more actively. In this case, the impact force acting on the ground is also increased, the particle gap constituting the ground, especially the ground A around the vertical drain material 11, is further enlarged, and water and air are more easily passed.
[0050]
  As a result, water and air in the ground can be sucked out more effectively, and the upper surface of the ground can be returned to the normal pressure state more quickly.
[0051]
  As another method of shaking the ground A, there is a method of vibrating the vertical drain material 11 itself. In this case as well, the gap between the particles constituting the ground A, particularly the ground around the vertical drain material 11, is widened, and water and air can easily pass. If the method of vibrating the vertical drain material and the method of intermittently operating the vacuum pump are used in combination, water and air in the ground A can be sucked out more effectively.
[0052]
  As described above, the water and air in the ground A are sucked out to the surface of the ground A, so that the ground A is consolidated by the amount of the water and air sucked as shown in FIG. Will be created.
[0053]
  Thereafter, step F) is performed. That is, as shown in FIG. 8, the earth and sand 22 is sprinkled into the recess 30 formed by the consolidation settlement of the soft ground A. As a result, a compacting load is applied to the ground A by the layer made of the earth and sand 22, and the ground A is compacted and dehydrated. In addition, when rolling out the earth and sand 22, a wall may be provided so as to surround the improved area so that the earth and sand 22 does not spread around.
[0054]
  Next, in step g), that is, as shown in FIG. 9, a vertical drain material 24 is driven through the airtight sheet 18 to a depth reaching the sand layer 21 in the layer made of the earth and sand 22. In this case, the placement of the vertical drain material 24 is performed in the same manner as the placement of the vertical drain material 18 described above. Then, step h), that is, the vacuum pump 16 is operated. Thereby, the negative pressure from the vacuum pump 16 is transmitted to the water-permeable material 13 through the vacuum tank 17, and the upper surface of the ground A is in a negative pressure state. The negative pressure on the upper surface of the ground A is also transmitted to the vertical drain material 24 driven into the sand layer 21 together with the vertical drain material 18 in the ground A where the upper end portion 11a contacts the water-permeable material 13 in the sand layer 21. Water and air in the layer composed of the ground A and the earth and sand 22 are discharged through the vertical drain members 18 and 24.
[0055]
  In the embodiment shown in FIG. 9, the upper surface of the layer made of earth and sand 22 is covered with the same airtight sheet 25 as the airtight sheet 18 covering the sand layer 21, so that the negative pressure from the vacuum pump 16 is surely applied from the earth and sand 22. It is transmitted to the layer and becomes more effective dehydration.
[0056]
  Next, as shown in FIG. 10, the earth and sand 22 shown in FIGS. 8 and 9 are squeezed out from the ground A and the earth and sand 22 by placing the vertical drain material 24 on the sand layer 21 and draining by the negative pressure from the vacuum pump 16. After the consolidation settlement of the layer is generated, the operations such as spreading the earth and sand on the airtight sheet 25, placing the vertical drain material on the earth and sand layer, and creating a negative pressure state on the ground surface are repeated. is there. As a result, consolidation and dehydration of the ground and the earth and sand layer proceed effectively due to the compaction load and negative pressure caused by the earth and sand, and the ground and the earth and sand layer are improved to hardened ground.
[0057]
  In addition, any or all of the vertical drain material, the water flow material, and the airtight sheet used in each process can be configured by a biodegradable molding material. The biodegradable molding material refers to a material that is easily decomposed by microorganisms or moisture present in soil or water. Using the vertical drain material, water-permeable material and air-tight sheet composed of this biodegradable molding material, when the improved construction method is applied according to the above-mentioned method, the bio-degradation constituting the vertical drain material, water-permeable material and air-tight sheet Since the molding material is easily decomposed by microorganisms and moisture present in the soil or water in the ground, it is not necessary to remove these members, greatly increasing the cost and labor required for improving the soft ground Can be reduced.
[0058]
  Biodegradable molding materials include starches such as potatoes, rice wheat and corn, starch derivatives obtained by copolymerizing starch with vinyl monomers such as vinyl acetate, plant fibers such as pulp and cellulose, or plant powders. Preferred are those composed mainly of plant polymers such as natural rubber and gum arabic and natural polymers such as animal proteins such as casein, gelatin and gluten. This is because those having these natural polymers as a main component do not adversely affect the environment even if they are decomposed in the ground after construction.
[0059]
  In addition, after constructing the soft ground improvement method of the present invention (after sufficiently decompressing the ground), if necessary, cement powder or cement milk is injected into the sand layer using the decompression mode of the ground, Liquefaction of the sand layer can be prevented.
[0060]
  When applying the soft ground improvement method of the present invention to soft ground such as a landfill construction area, when the landfill is constructed, the surroundings of the landfill construction area are dredged, so that the mud generated at that time is placed on the airtight sheet. What is necessary is just the earth and sand that comes out. Thereby, improvement of soft ground and treatment of dredged mud can be performed simultaneously. In addition, dredged mud produced during dredging work such as in rivers and harbors can be used as a compacting load (sediment) put on an airtight sheet when the ground improvement method of the present invention is applied.
[0061]
  In addition, what was shown above is only an explanatory example, for example, the fixing means is provided in these so that the position of the upper end part 11a of the vertical drain material 11 and the water flow material 13 may not shift at the time of construction. Etc., and can be freely changed within the scope described in the claims.
[0062]
  Next, the claim7-12The improved construction method of the described invention will be described. An embodiment of the present invention is shown in FIGS. This improved construction method is characterized by having the following steps a) to f). First, the step a) will be described. In the step a), as shown in FIGS. 12 and 13, a vacuum tank 32 (submersible pump built-in, the same applies hereinafter) connected to the vacuum pump 40 on the bottom surface of the concave portion 30 of the ground A after consolidation settlement, and this vacuum tank The first drainage material 33a connected to the first drainage material 33a is installed, and the first horizontal drain material 34a is laid at a predetermined interval so as to be in contact with the first drainage material 33a. In this example, the vacuum tank 32 was installed in the approximate center of the bottom surface of the recess 30 as shown in FIG. This is because the amount of subsidence is usually the largest at the center.
[0063]
  Here, the method of consolidating the soft ground and creating a recess in the ground is to place a vertical drain material in the ground and apply a load such as earth and sand on the ground to drain the water in the ground. The method of consolidation dehydration and the method of vacuum consolidation dehydration are completely arbitrary. In this example, the method shown in FIGS. 1 to 7 was used. In this example, the vacuum pump 16 used in the method shown in FIGS. 1 to 7 was used as it is as the vacuum pump 40 of this method. In addition, as for the amount of ground subsidence, ie, the depth of the recessed part 30, 1 m or more is preferable.
[0064]
  In this example, the vacuum tank 32 and the vacuum pump 40 are connected via a pressure-resistant hose 41. Further, the first drainage material 33a is a tube having a large number of holes (not shown), and a fiber sheet such as a nonwoven fabric is attached to the peripheral surface to prevent clogging of the holes and the tubes. Was used. In the example of FIGS. 12 and 13, the three first drainage materials 33 a are arranged at intervals in the length direction of the bottom of the recess 30, but a plurality of the first drainage materials 33 a are arranged in the vertical direction according to the size and depth of the recess. They can be arranged side by side, arranged vertically and horizontally, or arranged in parallel with the upper and lower parts.
[0065]
  A first horizontal drain member 34a is laid at the bottom of the recess 30 at a predetermined interval, preferably 0.7 to 1.0 m, so as to contact the first drainage member 33a. The first horizontal drain member 34a has a strip shape with a width of 10 to 30 cm, and is composed of a plastic net and a fiber sheet laminated on both surfaces thereof. Between the fiber sheet and the fiber sheet, a fiber sheet that penetrates and moves through the fiber gap constituting the fiber sheet (in addition, nonwoven fabric, woven fabric, knitted fabric, paper, etc. can be used for the fiber sheet), or Similarly, a resin net can be used and a fiber sheet laminated and integrated only on one side of the plastic net can be applied. In addition, the space | interval between the 1st horizontal drain materials 34a changes suitably according to a soil constant.
[0066]
  As shown in FIGS. 12 and 13, the first horizontal drain members 34 a are arranged in a grid pattern at intervals of 0.7 to 1.0 m vertically and horizontally, and each intersection is stopped with a stopper (not shown). It can also be used as a fixed mesh.
[0067]
  The horizontal drain material 34a may be disposed only at the bottom of the concave portion 30. However, the horizontal drain material 34a is also laid on the bottom portion of the concave portion 30 and the peripheral portion thereof, and the concave portion 30 (sediment layer to be squeezed out by the horizontal drain material 34a. 35) may be surrounded. In this case, the earth and sand layer 35 squeezed out into the recess 30 is sucked out of moisture and air not only from the bottom but also from the periphery thereof, so that moisture and air can be more efficiently removed.
[0068]
  The first horizontal drain material 34a and the first drainage material 33a can take, for example, a mode in which the first horizontal drain material 34a is directly connected to the drainage material 33a. In this case, the first drain material 33a and the first horizontal drain material 34a may be simply laminated, or may be fixed to each other with a stopper (not shown) or the like. Further, it is possible to adopt a mode in which the first horizontal drain material 34a is laid, the drainage material 33a is disposed thereon, and the sand layer 13 is provided thereon.
[0069]
  Next, the earth and sand 35 is sprinkled into the recess 30. By spreading the earth and sand 35, a compacting load by the earth and sand 35 is applied on the ground A, and further, the ground A is compacted and dewatered. The amount of the earth and sand 35 spread out, in other words, the thickness of the layer made of the earth and sand 35 is arbitrary. If the thickness of the earth and sand layer is thin, the processing is fast, but the amount of treatment per process decreases, and if the thickness of the earth and sand layer is thick, the processing becomes slow. Good. Specifically, a thickness of 1 to 2 m is preferable.
[0070]
  Next, the upper surface of the earth and sand layer is covered with an airtight sheet 36. As the airtight sheet, any material such as a synthetic resin sheet or a fiber sheet laminated with a synthetic resin film may be used as long as it is a material that cannot transmit air. By covering the upper surface of the earth and sand layer with this airtight sheet 36, the inside of the recess 30 becomes airtight and more efficient drainage is performed.
[0071]
  Thereafter, the step e), that is, the vacuum pump 40 is operated. Thereby, the negative pressure from the vacuum pump 40 is transmitted to the first drainage material 33a through the vacuum tank 32, and the moisture in the earth and sand layer and the first horizontal drain material 34a connected to the first drainage material 33a. As shown by the arrows in FIG. 13, the air is sucked out to the first horizontal drain member 34a, drained through the first drainage material 33a, the vacuum tank 32, and the pressure hose 41, and the sediment layer is solidified. It is like that.
[0072]
  Next, in step i), as shown in FIG. 14, a second drainage material 33b is installed on the upper surface of the layer of the solidified earth and sand 35 so as to be in contact with the second drainage material 33b. The second horizontal drain member 34b is laid at an interval of. Further, the first drainage material 33 a and the second drainage material 33 b are connected via the flexible tube 37.
[0073]
  Thereafter, the steps of j) and k), that is, the earth and sand 42 is again sprinkled into the recess (the upper surface of the solidified earth and sand 35 layer), the upper surface of the layer made of the earth and sand 42 is covered with the airtight sheet 43, and the vacuum pump 40 Is activated. As a result, the negative pressure from the vacuum pump 40 causes the earth and sand 35 to pass through the vacuum tank 32, the first and second drainage materials 33 a and 33 b, the first and second horizontal drain materials 34 a and 34 b, and the flexible tube 37. , 42, and as shown by the arrows in FIG. 14, moisture and air in the sediment layer are sucked out to the first and second horizontal drain members 34a, 34b, and the first, second It drains through the drainage material 33a, the vacuum tank 3, and the pressure | voltage resistant hose 41, and the layer which consists of earth and sand 35 and 42 solidifies. Of course, in this case as well, the load of the earth and sand 42 is applied to the ground A in addition to the load of the earth and sand 35 by the rolling of the earth and sand 42 on the upper surface of the layer of the solid earth and sand 35. The consolidation dehydration of the ground A will also proceed.
[0074]
  Next, as shown in FIG. 15, the above steps i), j) and k) are repeated. As a result, the consolidation and dehydration of the ground A is effectively progressed by the compaction load due to the sand and sand repeatedly applied, and the ground A is improved to the hardened ground. At the same time, the sediment layer on the ground A also undergoes consolidation dehydration effectively due to the compaction load and negative pressure due to the sediment, and is solidified before it can be recycled into embankment materials and the like.
[0075]
  Moreover, as shown in FIG. 15, the embankment can be created on the soft ground A using the solidified earth and sand as it is as a banking material.
[0076]
  Each time the steps c) to f) are repeated, the vacuum tank 32 installed on the bottom surface of the recess 30 of the ground A sinks together with the ground A as shown in FIGS. As the vacuum tank 32 sinks, the negative pressure capability of the vacuum pump 40 also decreases. This is because the vacuum pump 40 is originally a negative pressure generating means, but the ground pore water must be pumped by the subsidence depth (height), and the negative pressure of the vacuum pump 40 is used for the pumping. As a result, the negative pressure capability by the vacuum pump 40 is also reduced. In order to eliminate the occurrence of such a problem, in this example, a vacuum tank 32 having a submersible pump (not shown) is installed. Thereby, since the pore water in the vacuum tank 32 is always drained by the operation of the submersible pump, the vacuum degree loss by the vacuum pump 40 can be reduced. In addition, in order to cope with when a submersible pump breaks down, it is good to install a pressure hose in the bottom part in a vacuum tank, and to pipe to the ground (outside). Further, in this example, a vacuum tank having a submersible pump installed in the tank is adopted, but any vacuum pump having a drain pump for draining ground pore water may be used, for example, a vacuum tank having a drain pump attached outside the tank, Or the vacuum tank etc. which were connected with the drainage pump installed on the ground can also be used.
[0077]
  It should be noted that any or all of the first and second horizontal drain materials, the first and second drainage materials, the flexible tube, and the airtight sheet used in each process may be formed of a biodegradable molding material. it can. The biodegradable molding material refers to a material that is easily decomposed by microorganisms or moisture present in soil or water. When the improved construction method is applied according to the above-described method using the first and second horizontal drain materials, the first and second drainage materials, the flexible tube, and the airtight sheet constituted by the biodegradable molding material. The first and second horizontal drain materials, the first and second drainage materials, the flexible tube, and the biodegradable molding material constituting the airtight sheet are present in the ground, in the soil or in the soil. Therefore, it is not necessary to remove these members and the cost and labor required for improving the soft ground can be greatly reduced.
[0078]
  Biodegradable molding materials include starches such as potatoes, rice wheat and corn, starch derivatives obtained by copolymerizing starch with vinyl monomers such as vinyl acetate, plant fibers such as pulp and cellulose, or plant powders. Preferred are those composed mainly of plant polymers such as natural rubber and gum arabic and natural polymers such as animal proteins such as casein, gelatin and gluten. This is because those having these natural polymers as a main component do not adversely affect the environment even if they are decomposed in the ground after construction.
[0079]
  Claims7-12When applying the described improved construction method to soft ground such as landfill construction areas, the land around the landfill construction area will be dredged at the time of landfill construction. . Thereby, the improvement of the soft ground and the treatment of the mud can be performed at the same time. In addition, dredged mud produced during dredging work such as in rivers and harbors can be used as earth and sand that sprinkles into the recess when this improved construction method is applied.
[0080]
【The invention's effect】
  Claims 1 to6In the improved soft ground improvement method described above, since it has the steps a) to h), the consolidation and dehydration of the ground and the sediment layer effectively proceeds by the compaction load and the negative pressure by the sediment layer, Improvement of efficient soft ground to hard ground is made.
[0081]
  In the above method,f), g), h)By repeating this process, the consolidation and dehydration of the soft ground and the sediment layer by the compacted load and the negative pressure by the sediment layer further progress, and a more reliable hardened ground can be improved.
[0082]
  Further, when the soil layer is made of dredged mud, it is possible to perform dredging treatment at the same time as the ground improvement by the consolidation dehydration by the consolidation load and negative pressure.
[0083]
  In addition, if a biodegradable molding material (particularly preferably a natural polymer) is used for any or all of the vertical drain material, the water flow material, and the airtight sheet used in each of the above steps, these members are grounded. Therefore, it is not necessary to remove these members, and the cost and labor required for improving the soft ground can be greatly reduced.
[0084]
  Moreover, in the said construction method, a vacuum pump can also be operated intermittently. In this case, a negative pressure state and a normal pressure state are created alternately on the ground upper surface. When changing from a negative pressure state to a normal pressure state, the pressure difference causes the air to like the ground, and the impact force increases the particle spacing that forms the closed state due to dehydration. A water and air discharge route is ensured for more efficient water and air flow.Emission is made.
[0085]
(Delete)
[0086]
  Claims 7-12In the improvement method of the soft ground described above, since the steps a) to f) are included, even if the consolidation settlement is large, the consolidation dehydration of the ground and the sediment layer is caused by the consolidation load and the negative pressure by the sediment layer. It progresses effectively and is improved to an effective soft ground to hard ground.
[0087]
  Further, by repeating the steps d) e) f) in the above construction method, the ground can be improved more effectively and reliably.
[0088]
  Moreover, when the sediment layer is made of mud, the mud can be treated simultaneously with the ground improvement by the consolidation dehydration by the consolidation load and the negative pressure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a state in which a vertical drain material is placed in the ground.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a water-permeable material is arranged in parallel so as to be in contact with an upper end portion of a vertical drain material.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a water flow material.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where the ground is covered with an airtight sheet together with the upper end portion of the vertical drain material and the water flow material.
FIG. 5 is a schematic view showing the ground around a vertical drain material after water and air are sucked out.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which a particle gap constituting a ground around a vertical drain material is widened by returning from a negative pressure state to a normal pressure state.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a concave portion of the ground that has been consolidated by the improved construction method of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which earth and sand are sprinkled on an airtight sheet of a ground that has been consolidated and subsided.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which a vertical drain material is placed in the earth and sand layer and the upper surface of the earth and sand layer is covered with an airtight sheet.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a concave portion of the ground which has been consolidated and subsided.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which earth and sand are further squeezed out into a recessed portion that has been consolidated and subsided.
FIG. 12 is a plan view showing a state in which the first drainage material and the vacuum tank are installed in the recessed portion that has been consolidated and the first horizontal drain material is laid.
FIG. 13 is a sectional view of the same.
FIG. 14 is a plan view showing a state in which the second drainage material is installed on the top surface of the solidified sediment layer and the second horizontal drain material is laid.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state where an embankment is created on soft ground using solidified earth and sand as a banking material.
FIG. 16 is a sectional view showing a conventional construction apparatus for improving soft and soft ground.
[Explanation of symbols]
    11, 24 ... Vertical drain material
    13 ... Water-permeable material
    16, 40 ... Vacuum pump
    17 ... Vacuum tank
    18, 25, 36, 43 ... Airtight sheet
    21 ... Sand layer
    22, 26, 35, 42 ... earth and sand
    30 ... recess
    32 ... Vacuum tank (submersible pump built-in)
    33a, 33b ... Drainage material
    34a, 34b ... Horizontal drain material

Claims

An improved construction method for soft ground, comprising the following steps a) to h).
a) A step of forming a vertical drain wall in the ground by placing the vertical drain material in the ground with a predetermined interval leaving the upper end, b) so as to contact the upper end of the vertical drain material A step of horizontally arranging a water-permeable material connected to a vacuum pump;
c) a step of covering the vertical drain material upper end portion and the water-permeable material with a sand layer, d) a step of covering the ground surface with the vertical drain material upper end portion, the water-permeable material and the sand layer with an airtight sheet,
e) activating the vacuum pump to create a negative pressure on the ground surface;
f) a step of rolling out the earth and sand in the recess after the consolidation settlement of the ground;
g) A step of placing a vertical drain material through the airtight sheet in the earth and sand layer to a depth reaching the sand layer;
h) A step of creating a negative pressure state on the upper surface of the ground by operating the vacuum pump and discharging water and air in the sediment layer through a vertical drain material placed in the sediment layer.

The method for improving soft ground according to claim 1 , wherein the steps f), g) and h) are repeated.

The improvement method of soft ground according to claim 1 or 2, wherein the earth and sand thrown on the airtight sheet is dredged mud.

The soft ground according to any one of claims 1 to 3 , wherein any or all of the vertical drain material, the water flow material and the airtight sheet used in each step are made of a biodegradable molding material. Improved construction method.

The method for improving soft ground according to claim 4, wherein the biodegradable molding material is mainly composed of a natural polymer.

The soft ground improvement method according to any one of claims 1 to 5, further comprising a step of alternately creating a normal pressure state and a negative pressure state on the upper surface of the ground by intermittently operating the vacuum pump. .

An improved construction method for soft ground, comprising the following steps a) to f) .
a) A vacuum tank connected to a vacuum pump and provided with a drainage pump and a first drainage material connected to the vacuum tank are installed on the bottom surface of the concave portion of the ground after consolidation settlement, and this first drainage Laying a first horizontal drain material at a predetermined interval so as to contact the material,
b) a step of rolling out earth and sand in the concave portion of the ground;
c) actuating the vacuum pump to remove moisture and air contained in the sediment layer through the vacuum tank, the first drainage material, and the first horizontal drain material, and solidifying the sediment layer;
d) A second drainage material is installed on the solidified earth and sand surface, a second horizontal drain material is laid at a predetermined interval so as to be in contact with the second drainage material, and the second drainage material Connecting the drainage material and the first drainage material via a flexible tube;
e) Step of rolling out earth and sand again in the recess,
f) Operate the vacuum pump to remove moisture and air contained in the sediment layer through the vacuum tank, the first and second drainage materials, the first and second horizontal drain materials, and the flexible tube, The process of solidifying the sediment layer.

The method for improving soft ground according to claim 7 , wherein the method for forming a recess in the ground by compacting the ground in step a) comprises the following steps a) to o).
A) A process of creating a vertical drainage wall in the ground by placing the vertical drain material in the ground at a predetermined interval leaving the upper end, and b) In contact with the upper end of the vertical drain material A step of horizontally arranging a water-permeable material connected to a vacuum pump;
C) a step of covering the vertical drain material upper end portion and the water-permeable material with a sand layer, and d) a step of covering the ground with an air-tight sheet together with the vertical drain material upper end portion, the water-permeable material and the sand layer,
E) A step of creating a negative pressure state on the upper surface of the ground by operating the vacuum pump.

The method for improving soft ground according to claim 7 or 8, wherein the steps d), e), and f) are repeated.

The method for improving soft ground according to any one of claims 7 to 9, wherein the earth and sand to be sprinkled into the concave portion after consolidation settlement is dredged mud.

The first or second horizontal drain material, the first or second drainage material, or the flexible tube used in each of the steps is made of a biodegradable molding material. The improvement method of the soft ground in any one of 7-10 .

The method for improving soft ground according to claim 11, wherein the biodegradable molding material is mainly composed of a natural polymer.