JP5769239B2 - Ground improvement method for composite ground - Google Patents
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本発明は、汚染された液状化地盤層と汚染されていない非液状化地盤層とがそれぞれ存在している複合地盤の地盤改良工法に関し、特に、汚染された液状化地盤層に含まれる汚染物質が容易に地表に漏れ出さないようにした複合地盤の地盤改良工法に関する。 The present invention relates to a ground improvement method for a composite ground in which a contaminated liquefied ground layer and an uncontaminated non-liquefied ground layer exist, and in particular, a pollutant contained in a contaminated liquefied ground layer. The present invention relates to a ground improvement method for a composite ground that prevents leakage from the ground surface easily.
地表の下に汚染されていない非液状化地盤層が、その下に汚染された液状化地盤層がそれぞれ存在し、要するに、汚染された液状化地盤層と汚染されていない非液状化地盤層とがそれぞれ存在している複合地盤を地盤改良する際、一般的に知られている締固め工法を用いて行われていた。この締固め工法としては、たとえば、上部に取り付けた回転装置と昇降装置によってケーシングパイプを地盤に貫入し、ケーシングパイプ内に砂系の透水性材料を投入して、ケーシングパイプの先端から砂系の透水性材料を排出しながらケーシングパイプを引抜き、さらに打ち戻すことによって、地盤中に砂系の透水性材料を拡径しながら締め固めるようにして、これを上方に向かって繰り返し行うことで、ここに拡径して締め固まった改良砂杭を造成して地盤を締固めるようになるSAVEコンポーザー工法があり、また、回転装置を振動装置に替えたサンドコンパクションパイル工法もある。 There is an uncontaminated non-liquefied ground layer below the ground surface, and there is a contaminated liquefied ground layer below it, in short, a contaminated liquefied ground layer and an uncontaminated non-liquefied ground layer, When improving the ground of each composite ground, there is a generally known compaction method. As this compaction method, for example, a casing pipe is inserted into the ground by a rotating device and a lifting device attached to the upper part, a sand-based water permeable material is introduced into the casing pipe, and a sand-based material is introduced from the tip of the casing pipe. By pulling out the casing pipe while discharging the water-permeable material, and further pushing it back, the sand-based water-permeable material is compacted while expanding the diameter in the ground. There is a SAVE composer method in which an improved sand pile that has been expanded to a larger diameter is compacted to compact the ground, and there is also a sand compaction pile method in which the rotating device is replaced with a vibration device.
このような締固め工法による地盤改良では、地盤に透水性材料にて造成する改良砂杭が汚染された液状化地盤層から汚染されていない非液状化地盤層を介して地表まで達しているため、汚染された液状化地盤層に含まれる汚染物質がこの改良砂杭を通って地表に漏れ出すおそれがあった。 In the ground improvement by such compaction method, the improved sand pile constructed with water-permeable material reaches the ground surface from the contaminated liquefied ground layer through the uncontaminated non-liquefied ground layer. There was a risk that contaminants contained in the contaminated liquefied ground layer would leak to the ground surface through this improved sand pile.
そこで、従来、地盤強化併用汚染地盤の浄化方法が知られていた。この地盤強化併用汚染地盤の浄化方法としては、特許第3714855号公報に開示されているように、地盤改良のための締固め工法による改良砂杭を所定の深度まで多数造成し、そして、地下水を汲み上げるための揚水井を設けると共に、圧縮空気を注入するための空気注入管を汚染された液状化地盤層の下側まで達するように設ける。次に、揚水井により地下水を汲み上げて地下水位を汚染された液状化地盤層より下側まで低下させてから、空気注入管より圧縮空気を注入して、この注入された圧縮空気が汚染された液状化地盤層を通ることにより、液状化地盤層に含まれる汚染物質を圧縮空気とともに改良砂杭を通して地上に排出し、地上にて汚染物質を回収するもので、このように液状化地盤層の地盤改良を行うと共に、汚染物質の回収も行うようにしたものであった。 Therefore, conventionally, a method for purifying contaminated ground with combined ground reinforcement has been known. As a purification method of this soil strengthening combined contaminated ground, as disclosed in Japanese Patent No. 3714855, a number of improved sand piles by a compaction method for ground improvement are created to a predetermined depth, and groundwater is A pumping well for pumping is provided, and an air injection pipe for injecting compressed air is provided so as to reach the lower side of the contaminated liquefied ground layer. Next, the groundwater was pumped up by the pumping well and the groundwater level was lowered below the contaminated liquefied ground layer, and then compressed air was injected from the air injection pipe, and this injected compressed air was contaminated. By passing through the liquefied ground layer, pollutants contained in the liquefied ground layer are discharged together with compressed air to the ground through the improved sand pile, and the pollutants are collected on the ground. In addition to improving the ground, it was also designed to collect contaminants.
かかる従来の地盤強化併用汚染地盤の浄化方法を行う場合、締固め工法による改良砂杭の造成以外にも、揚水井による地下水の汲み上げ及び空気注入管による圧縮空気の注入といった作業が必要になり、これらの作業に時間がかかって工期が長くなってしまうと共に、工費も高くなってしまうといったことがあった。 In the case of performing such conventional soil strengthening combined purification method of contaminated ground, in addition to the construction of improved sand pile by compaction method, work such as pumping up groundwater by pumping well and injecting compressed air by air injection pipe is necessary. In some cases, these operations take time, and the construction period becomes longer, and the construction cost increases.
一方で、汚染された液状化地盤層と汚染されていない非液状化地盤層とが存在している複合地盤において、液状化地盤層に含まれる汚染物質の地表への影響が極めて低い場合や汚染物質が自然に減少して無くなる場合などにあっては、液状化地盤層に含まれる汚染物質を前記のような浄化方法で除去する代わりに、汚染物質を液状化地盤層に封じ込めておくという処理方法もあったが、従来の締固め工法による地盤改良では、前述したように汚染物質が改良砂杭を通って地表に漏れ出すといったことが起こって汚染物質を液状化地盤層に封じ込めるのが困難であるといった問題があった。 On the other hand, in a complex ground where there is a contaminated liquefied ground layer and a non-contaminated non-liquefied ground layer, the contamination of the liquefied ground layer has a very low impact on the ground surface or contamination. In the case where the substance naturally decreases and disappears, instead of removing the pollutant contained in the liquefied ground layer by the purification method as described above, the pollutant is contained in the liquefied ground layer. There was also a method, but in the ground improvement by the conventional compaction method, it was difficult to contain the contaminants in the liquefied ground layer because the contaminants leaked to the ground surface through the improved sand pile as described above. There was a problem such as.
そこで、本発明は、汚染された液状化地盤層と汚染されていない非液状化地盤層とがそれぞれ存在している複合地盤を地盤改良する際、汚染された液状化地盤層に含まれる汚染物質をこの液状化地盤層に封じ込めておくことで、汚染物質が地表に漏れ出すのを無くすようにした複合地盤の地盤改良工法を提供することを、その課題とする。 Therefore, the present invention provides a pollutant contained in a contaminated liquefied ground layer when improving the composite ground in which a contaminated liquefied ground layer and an uncontaminated non-liquefied ground layer are respectively present. It is an object of the present invention to provide a ground improvement method for composite ground so that contaminants can be prevented from leaking to the ground surface by enclosing the liquefied ground in the liquefied ground layer.
本発明は、汚染された液状化地盤層と汚染されていない非液状化地盤層とが存在している複合地盤を地盤改良する際、汚染された液状化地盤層において、砂系の透水性材料を施工機械のホッパーよりケーシングパイプ内に投入してケーシングパイプの先端から地盤中に排出し、排出しながらケーシングパイプを引抜き、それから打ち戻し、これを繰り返すことにより、拡径して締め固まった改良砂杭を造成すると共に、この改良砂杭を造成した液状化地盤層の上方において、改良砂杭を造成するときに砂系の透水性材料を投入して排出するようになる施工機械のホッパー及びケーシングパイプを用いて、この砂系の透水性材料の経路と同一の経路となるように、セメント系の固結材料を施工機械のホッパーよりケーシングパイプ内に投入してケーシングパイプの先端から地盤中に排出し、排出しながらケーシングパイプを引抜き、所定の高さだけ固結杭を造成して、この固結杭にて液状化地盤層に造成した改良砂杭の上側を塞ぐことにより、汚染された液状化地盤層に含まれる汚染物質を液状化地盤層に封じ込めるようにした複合地盤の地盤改良工法である。 The present invention provides a sand-based water-permeable material in a contaminated liquefied ground layer when improving the ground of a composite ground in which a contaminated liquefied ground layer and an uncontaminated non-liquefied ground layer are present. Is introduced into the casing pipe from the hopper of the construction machine , discharged from the tip of the casing pipe into the ground , pulled out while being discharged , then backed out, and repeated to improve the diameter and tighten. In addition to creating a sand pile, above the liquefied ground layer that created this improved sand pile , a sand permeable material is introduced and discharged when constructing the improved sand pile, with casing pipe, thus the same route of water permeable material sand system, by introducing into the casing pipe from a hopper construction caking material cementitious machine Discharged from the tip of the over single pipe in the ground, pull the casing pipe while discharging, and construct a predetermined by the height consolidation pile, the upper improvements sand pile was constructed Liquefaction ground layer at the consolidation pile This is a ground improvement method for a composite ground in which the contaminant contained in the contaminated liquefied ground layer is contained in the liquefied ground layer by closing.
本発明によれば、汚染された液状化地盤層に造成した改良砂杭の上側を、セメント系の固結材料にて造成した固結杭によって塞ぐことにより、汚染された液状化地盤層に含まれる汚染物質をこの液状化地盤層に封じ込めておくことができ、汚染物質が地表に漏れ出すのを無くすことができる。 According to the present invention, the upper side of the improved sand pile formed on the contaminated liquefied ground layer is closed by the consolidated pile formed with cement-based consolidated material, so that it is included in the contaminated liquefied ground layer. In this liquefied ground layer, pollutants can be prevented from leaking to the ground surface.
しかも、従来のような地盤強化併用汚染地盤の浄化方法を行うことなく、汚染された液状化地盤層に拡径して締め固まった改良砂杭を造成することにより、液状化地盤層を安定した地盤へと改良することができ、同一の施工機械にて行うようにしたので、地盤改良工事における工費を安価にすると共に、その工期の短縮も図る。 Moreover, without the conventional soil strengthening combined soil purification method, the liquefied ground layer was stabilized by creating an improved sand pile that was expanded and compacted to the contaminated liquefied ground layer. Since it can be improved to the ground and is performed by the same construction machine, the construction cost for the ground improvement work is reduced and the construction period is shortened.
本発明による複合地盤の地盤改良工法の一実施形態について説明する。なお、この場合の複合地盤としては、図1に示すような、地表の下に汚染されていない非液状化地盤層Aが存在し、その下に汚染された液状化地盤層Bが存在するようになる複合地盤である。 An embodiment of the ground improvement method for composite ground according to the present invention will be described. As the composite ground in this case, as shown in FIG. 1, there is a non-contaminated non-liquefied ground layer A below the ground surface, and a contaminated liquefied ground layer B is present thereunder. It becomes a complex ground.
この複合地盤の地盤改良工法に用いる施工機械1としては、地盤に貫入するケーシングパイプ2を図示していない施工機本体により吊り下げるように配置し、このケーシングパイプ2の上部にケーシングパイプ2を回転させる回転装置3、ケーシングパイプ2を昇降させる昇降装置4、そしてケーシングパイプ2内に材料を投入するホッパー5を、それぞれ取り付けたもので、SAVEコンポーザー工法用の機械である。なお、この施工機械1にあっては、回転装置3や昇降装置4の代わりに振動機を取り付けたサンドコンパクションパイル工法用の機械でも良いし、また他の工法用の機械でも良い。
As the
次に、本発明による複合地盤の地盤改良工法について述べると、前記施工機械1を用いて、砂系の透水性材料10をホッパー5よりケーシングパイプ2内に投入し、投入後、図2(a)に示すように、ケーシングパイプ2の上部に取り付けた回転装置3及び昇降装置4によりケーシングパイプ2を汚染された液状化地盤層Bの下端まで貫入する。貫入後、図2(b)に示すように、ケーシングパイプ2の先端から砂系の透水性材料10を排出しながらケーシングパイプ2を引抜き、図2(c)に示すように、引抜いてから再びケーシングパイプ2を打ち戻すことにより、液状化地盤層Bに砂系の透水性材料10が拡径して締め固まった改良砂杭11を造成する。図3(d),(e)に示すように、これを上方に向かって繰り返し行うことで、図3(f)に示すように、拡径して締め固まった改良砂杭11を汚染された液状化地盤層Bの下端から上端まで造成する。このように汚染された液状化地盤層Bに拡径して締め固まった改良砂杭11を造成することにより、拡径して締め固まった改良砂杭11とともにその周囲の地盤を締め固めることができ、これにより、液状化地盤層Bを安定した地盤へと改良する。なお、砂系の透水性材料10としては、基本的には砂材であるが、砂材に添加材等を混ぜ合わせたものでも良い。
Next, the ground improvement method for composite ground according to the present invention will be described. Using the
そして、汚染された液状化地盤層Bに改良砂杭11を造成した後、同一の施工機械1を用いて、セメント系の固結材料20をホッパー5よりケーシングパイプ2内に投入し、ケーシングパイプ2の先端からセメント系の固結材料20を排出しながらケーシングパイプ2を引抜くことにより、図4(g)に示すように、汚染されていない非液状化地盤層Aに固結杭21を造成する。この固結杭21については所定の高さ、たとえば2〜3mだけ造成する。このように改良砂杭11を造成した液状化地盤層Bの上方の非液状化地盤層Aに所定の高さだけ固結杭21を造成することで、このセメント系の固結材料20にて造成した固結杭21によって液状化地盤層Bに造成した改良砂杭11の上側を塞ぐ。なお、セメント系の固結材料20としては、砂利や砕石等にセメントミルクを混ぜ合わせたものであるが、これに類似する材料であれば他のものでも良い。
Then, after the improved
また、汚染されていない非液状化地盤層Aに固結杭21を造成した後、この非液状化地盤層Aの上端である地表まで、図4(h)に示すように、ケーシングパイプ2の先端より砂系の透水性材料10を排出して、内部に砂系の透水性材料10を充填するようにしても良いし、周囲の土砂等を充填するようにしても良い。
In addition, after the consolidated
このように液状化地盤層Bに造成した改良砂杭11の上側を、セメント系の固結材料20にて造成した固結杭21によって塞ぐようにして、汚染された液状化地盤層Bに含まれる汚染物質をこの液状化地盤層Bに封じ込めておくことができ、汚染物質が地表に漏れ出すのを無くすことができる。
In this way, the upper side of the improved
また、汚染された液状化地盤層Bや汚染されていない非液状化地盤層Aの土質に応じて、非液状化地盤層Aに造成する固結杭21を、拡径したものにしても良い。これは、図5(a)に示すように、ケーシングパイプ2の下端からセメント系の固結材料20を排出しながらケーシングパイプ2を引抜き、図5(b)に示すように、引抜いてから再びケーシングパイプ2を打ち戻し、これを繰り返すことにより、非液状化地盤層Aにセメント系の固結材料20が拡径して、拡径した固結杭21を造成する。このとき、拡径した固結杭21は、液状化地盤層Bに造成した改良砂杭11と同じ杭径又はそれよりも拡大した杭径にしても良い。これにより、汚染された液状化地盤層Bに含まれる汚染物質を固結杭21にて確実に封じ込めるようにする。
Moreover, according to the soil quality of the contaminated liquefied ground layer B and the non-contaminated non-liquefied ground layer A, the consolidated
さらに、汚染された液状化地盤層Bと汚染されていない非液状化地盤層Aの境界が明確になっていない場所があるが、このような場所では、汚染された液状化地盤層Bに造成した改良砂杭11の上側を塞ぐようになる固結杭21を、改良砂杭11と同じ杭径又はそれよりも拡大した杭径にしつつ、図6(a),(b)に示すように、この固結杭21を液状化地盤層Bに余長させるように造成する。これにより、境界が明確でない場所においても、汚染された液状化地盤層Bに含まれる汚染物質を固結杭21にて確実に封じ込めることができる。
Furthermore, there is a place where the boundary between the contaminated liquefied ground layer B and the uncontaminated non-liquefied ground layer A is not clear. In such a place, the contaminated liquefied ground layer B is formed. As shown in FIGS. 6A and 6B, the
また、本発明による複合地盤の地盤改良工法の別の実施形態について説明する。これは、汚染された液状化地盤層と汚染されていない非液状化地盤層とが複数に重なり合った複合地盤の場合であって、具体的には、図7に示すように、地表の下に汚染されていない非液状化地盤層Aが存在し、その下に汚染された液状化地盤層Bが存在し、さらにその下に、汚染されていない非液状化地盤層Cと汚染された液状化地盤層Dがそれぞれ存在する場合である。 Further, another embodiment of the ground improvement method for composite ground according to the present invention will be described. This is a composite ground in which a plurality of contaminated liquefied ground layers and non-contaminated non-liquefied ground layers are overlapped. Specifically, as shown in FIG. There is a non-contaminated non-liquefied ground layer A, a contaminated liquefied ground layer B is present below it, and a non-contaminated non-liquefied ground layer C and a contaminated liquefied material thereunder. This is a case where the ground layer D exists.
砂系の透水性材料10をケーシングパイプ2内に投入した後、図8(a)に示すように、ケーシングパイプ2の上部に取り付けた回転装置3及び昇降装置4によりケーシングパイプ2を一番下の汚染された液状化地盤層Dの下端まで貫入する。貫入後、前述と同様、ケーシングパイプ2の先端から砂系の透水性材料10を排出しながらケーシングパイプ2を引抜き、打ち戻すことにより、液状化地盤層Dに拡径して締め固まった改良砂杭11を造成し、これを繰り返し行って、拡径して締め固まった改良砂杭11を一番下の汚染された液状化地盤層Dの下端から上端まで造成する。
After the sand-based water
そして、一番下の汚染された液状化地盤層Dに改良砂杭11を造成した後、前述と同様、セメント系の固結材料20をケーシングパイプ2内に投入し、ケーシングパイプ2の先端からセメント系の固結材料20を排出しながらケーシングパイプ2を引抜くことにより、図8(b)に示すように、汚染されていない非液状化地盤層Cに固結杭21を所定の高さだけ造成して改良砂杭11の上側を塞ぐ。その後、この非液状化地盤層Cの上端まで、ケーシングパイプ2の先端から砂系の透水性材料10を排出して充填する。
Then, after the
次に、上側の汚染された液状化地盤層Bにおいて、その下端から、前述と同様、ケーシングパイプ2の先端から砂系の透水性材料10を排出しながらケーシングパイプ2を引抜き、打ち戻すことにより、液状化地盤層Bに拡径して締め固まった改良砂杭11を造成し、これを繰り返し行って、拡径して締め固まった改良砂杭11を上側の汚染された液状化地盤層Bの下端から上端まで造成する。
Next, in the upper contaminated liquefied ground layer B, the
そして、上側の汚染された液状化地盤層Bに改良砂杭11を造成した後、前述と同様、セメント系の固結材料20をケーシングパイプ2内に投入し、ケーシングパイプ2の先端からセメント系の固結材料20を排出しながらケーシングパイプ2を引抜くことにより、上側の汚染されていない非液状化地盤層Aに固結杭21を所定の高さだけ造成して改良砂杭11の上側を塞ぐ。その後、図8(c)に示すように、この非液状化地盤層Aの上端である地表まで、ケーシングパイプ2の先端から砂系の透水性材料10を排出して充填する。
Then, after the
このようにして、汚染された液状化地盤層B,Dと汚染されていない非液状化地盤層A,Cとが複数に重なり合った複合地盤の場合でも、それぞれの汚染された液状化地盤層B,Dに含まれる汚染物質をそれぞれの液状化地盤層B,Dに封じ込めておくことができる。 Thus, even in the case of a composite ground in which the contaminated liquefied ground layers B and D and the uncontaminated non-liquefied ground layers A and C overlap each other, each contaminated liquefied ground layer B , D can be contained in the respective liquefied ground layers B, D.
なお、汚染された液状化地盤層と汚染されていない非液状化地盤層とがさらに複数に重なり合った複合地盤の場合も、前述と同様の工程を繰り返し行うことによって、汚染物質をそれぞれの液状化地盤層に封じ込めることが可能である。 In the case of a composite ground in which a plurality of contaminated liquefied ground layers and non-contaminated non-liquefied ground layers are overlapped, the pollutants are liquefied by repeating the same process as described above. It can be contained in the ground layer.
1…施工機械、2…ケーシングパイプ、3…回転装置、4…昇降装置、5…ホッパー、10…砂系の透水性材料、11…改良砂杭、20…セメント系の固結材料、21…固結杭
DESCRIPTION OF
Claims (1)
汚染された液状化地盤層において、砂系の透水性材料を施工機械のホッパーよりケーシングパイプ内に投入してケーシングパイプの先端から地盤中に排出し、排出しながらケーシングパイプを引抜き、それから打ち戻し、これを繰り返すことにより、拡径して締め固まった改良砂杭を造成すると共に、
この改良砂杭を造成した液状化地盤層の上方において、改良砂杭を造成するときに砂系の透水性材料を投入して排出するようになる施工機械のホッパー及びケーシングパイプを用いて、この砂系の透水性材料の経路と同一の経路となるように、セメント系の固結材料を施工機械のホッパーよりケーシングパイプ内に投入してケーシングパイプの先端から地盤中に排出し、排出しながらケーシングパイプを引抜き、所定の高さだけ固結杭を造成して、この固結杭にて液状化地盤層に造成した改良砂杭の上側を塞ぐことにより、汚染された液状化地盤層に含まれる汚染物質を液状化地盤層に封じ込めるようにしたことを特徴とする複合地盤の地盤改良工法。 When refining a composite ground where a contaminated liquefied ground layer and an uncontaminated non-liquefied ground layer exist,
In the contaminated liquefied ground layer , sand-based water permeable material is put into the casing pipe from the hopper of the construction machine , discharged from the tip of the casing pipe into the ground , pulled out while discharging, and then returned to the ground. By repeating this process, we created an improved sand pile that was expanded and compacted.
Above the liquefied ground layer that created this improved sand pile , using the hopper and casing pipe of the construction machine, which will insert and discharge sand-based water permeable material when constructing the improved sand pile, as the same route of water permeable material sand system was discharged from the tip of the casing pipe in the ground and put into the casing pipe from a hopper construction caking material cementitious machine, while discharging Included in the contaminated liquefied ground layer by pulling out the casing pipe, creating a consolidated pile with a predetermined height, and closing the upper side of the improved sand pile formed on the liquefied ground layer with this consolidated pile A ground improvement method for composite ground, which is designed to contain contaminated contaminants in a liquefied ground layer .
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