JPH01187215A - 地盤改良工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は含水率の高い軟弱地盤から水を除去し、地盤の
圧縮強度を高めるための地盤改良工法に関するものであ
る。

〈従来の技術〉 シルトや粘土等から形成された軟弱地盤は、その土粒子
間に多量の水を含んでおり、地盤の圧縮強度が著しく低
い。

そのため、土粒子間に存在する水を排除し、地盤の圧縮
強度を高める改良を行う必要がある。

従来の軟弱地盤の改良法としては、地盤中に砂柱や紙製
の柱を打設し、その上部地表面にサンドマットを敷設し
、さらにサンドマット上に載荷盛土するサンドドレーン
工法またはペーパードレーン工法が知られている。

これらの工法の原理は、地表の載荷盛土によってその下
方の軟弱地盤を圧縮し、地盤内の水をしみ出させて砂柱
等に導き、砂柱等の毛細管現象により上昇させて、サン
ドマットから地上に排出するものである。

く本発明が解決しようとする問題点〉 前記した軟弱地盤の改良工法には、次のような問題点が
存在する。

くイ〉サンドドレーン等の毛細管現象によって、軟弱地
盤内の水を上昇させて排出するため、地盤の深くに存在
する水を確実に除去することが困難である。

そのため、地盤の深くまで改良することが期待できず、
十分に地盤の圧縮強度を高めることが困難である。

従って、改良後の地盤上に高層建築物や、巨大な石油の
貯蔵タンク等を構築すると、長期間の間に次第に沈下す
る危険性が考えられる。

く口〉サンドドレーンやペーパードレーン等に、軟弱地
盤内からしみ出した水が到達すると、ドレーン材の抵抗
（いわゆる井戸抵抗）のため、水を上昇させる時間が長
時間必要となる。

そのため、施工期間が長くなるとともに、費用が多くか
かり不経済である。

くハ〉従来の方法では、地表から軟弱地盤を圧縮して、
地盤内の水を重力と反対に上昇させて排出させるもので
あるから、十分な載荷盛土をしなければならない。

そのため、盛土やサンドマットを敷設するための手間を
要するとともに、盛土の円弧すべりなどが発生するおそ
れもある。

〈本発明の目的〉 本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、含水率の高い軟弱地盤の改良を、確実、迅速、
経済的に行うことができる地盤改良工法を提供すること
を目的とする。

く本発明の構成〉 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。

くイ〉井戸の掘削（第１図） 本実施例では、軟弱地盤８内に自然に存在する透水層３
を利用して行う場合について説明する。

先ず、透水層３に到達するまで、所定の数だけ井戸１を
垂直方向に掘削する。

井戸１は、ディーブウェル工法等によるもので、所定位
置に通水孔を開設した鋼管、あるいは周面にフィルタを
巻いた上記鋼管等を使用することができる。

この井戸１の底部の透水層３と接触する部分にはポンプ
７を設置し、このポンプ７からは井戸１内を通して、排
水バイブ７１を地上まで配管する。

透水層３は、軟弱地盤８内に自然に存在する砂や礫層等
を利用したもので、周囲の軟弱地盤８より透水率が大き
くなければならない。

く口〉垂直集水柱の打設（第１図） 垂Ｍ、集水柱２は、従来から利用されている砂柱や紙製
の柱等で構成されており、透水率は透水層３と同様に、
軟弱地盤８より大きいものでなければならない。

この垂直集水柱２を、透水層３に到達するまで、所定の
数だけ垂直方向に掘削する。

くハ〉排水作業（第１図） 次に軟弱地盤８内の水の排水作業について説明する。

第１図に亦すように、軟弱地盤８内の水位は、Ｌｌの高
さである。

（１）井戸と垂直集水柱の水位の低下 先ず、ポンプ７を作動させて、井戸１と垂直集水柱２内
の水を排出させ、水位を例えばＬ２の高さまで低下させ
る。

このとき井戸１、垂直集水柱２）透水層３の透水率は、
周囲の軟弱地盤８より大きいため、井戸１と垂直集水柱
２内の水位は容易に低下する。

そして、井戸１と垂直集水柱２内の水位がＬ２まで低下
すると、ＬｌからＬ２までの間の垂直集水柱２内の水圧
は、周囲の軟弱地盤８より低下することになる。

（２）地上への排水 上記のように垂直集水柱２内の水圧が低下すると、周囲
の軟弱地盤８内の水が垂直集水柱２に向かって移動し、
垂直集水柱２内に吸収される。

このように垂直集水柱２内に集水された水は、透水層３
を介して伝えられるポンプ７の吸引力によって、重力方
向に強制的に降下させられる。

降下した水は、透水層３を通過してポンプ７に吸引され
、排水バイブ７１を通して地上に排出される。

以上の作業を継続的に繰り返して行い、軟弱地盤８内の
水を除去して、確実に地盤改良を達成することかできる
。

くその他の実施例１〉（第２図） 上記の実施例は軟弱地盤８内に自然に存在する透水層３
を利用して行う場合について説明したが、そのような透
水層３に代えて、軟弱地盤ｓ内に水平方向に掘削した排
水溝４を採用することも可能である。

排水溝４は、第２図に示すように、軟弱地盤８の所定の
深さに、井戸１から水平に導管を設置する等の従来の工
法で施工することができる。

くその他の実施例２〉（第３〜５図） また、軟弱地盤８内に自然に存在する透水層３に代えて
、軟弱地盤８内に円弧状に設置した透水バイブ５を採用
することも可能である。

この透水バイブ５は、周囲の軟弱地盤８より透水率の大
きいものを使用する。

透水バイブ５の設置方法は、先ず第４図に示すように、
ドリルマシン５１等で、所定の曲げ率に形成したロッド
５２を接続しながら、軟弱地盤８内に下向きに穿孔を開
始する。

ロッド５２の穿孔方向は、穿孔が所定の円弧の中心まで
到達したら、下向きから上向きに方向を変換するように
、予め公知のユニバーサルジヨイントを用いて設定して
おく。

そして、ロッド５２の先端が、ドリルマシン５１の据え
付は点の反対側の地点に到達するまで、穿孔作業を続行
する。

穿孔したロッド５２の先端が反対側の地表に露出したら
、ロッド５２の先端の掘削用ビット５３を取り外す。

続いて、第５図に示すように、ロッド５２の先端に透水
性の高い透水バイブ５を取り付け、ロッド５２を後退さ
せながら透水バイブ５を地中に引き込み、円弧状の透水
バイブ５を軟弱地盤８内に敷設する。

くその他の実施例３〉（第６図） また、軟弱地盤８内に自然に存在する透水層３に代えて
、軟弱地盤８内に人工的に形成した透水層６を採用する
ことも可能である。

第６図は干拓地の改良を示したものである。

即ち、海岸、河岸等からの一定距離の地点に、シートパ
イル９を打ち込み、陸側と海側に分割し、その陸例の海
底面に浚渫船等で砂や礫等を投下して、透水率の高い人
工透水層６を形成する。

次に、泥水ポンプ９１等で、海側の海底面から泥土等を
陸側に所定の高さまで投入し、軟弱地盤８を形成する。

そして、上記実施例と同様に井戸１及び垂直集水柱２を
構築するわけである。

以上１から３のその他の実施例を採用した場合も、軟弱
地盤８内の水の排水作業を本実施例と同様に行い、かつ
同様の効果を得ることができる。

く本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるので、次のような効果
を期待することができる。

くイ〉従来は、ザンドドレーン等の毛細管現象によって
、軟弱地盤内の水を上昇させて排出するため、地盤の深
くに存在する水を確実に除去することが困難である。

そのため、地盤の深くまで改良することが期待できず、
十分に地盤の圧縮強度を高めることが困難である。

従って、改良後の地盤上に高層建築物や、巨大な石油の
貯蔵タンク等を構築すると、長期間の間に次第に沈下す
る危険性が考えられる。

しかし本発明の場合は、先ず井戸と垂直集水柱内の水位
を低下させ、垂直集水柱内の水圧を周囲の軟弱地盤より
低下させる。

次に、周囲の軟弱地盤内の水を垂直集水柱に向かって移
動させ、垂直集水柱内に吸収させる。

そして、垂直集水柱内に集水された水を、透水層等を介
して伝えられるポンプの吸引力によって、重力方向に強
制的に降下させる。

このように降下した水は、透水層等を通過してポンプに
吸引され、排水バイブを通して地上に排出することがで
きる。

従って、軟弱地盤内の水の排水効果を高めることができ
、確実に地盤改良を達成することができる。

く口〉従来は、サンドドレーンやペーパードレーン等に
、軟弱地盤内からしみ出した水が到達すると、ドーレン
材の抵抗（いわゆる井戸抵抗）のため、水を上昇させる
時間が長時間必要となる。

そのため、施工期間が長くなるとともに、費用が多（か
かり不経済である。

しかし本発明は、従来のように毛細管現象を原理とする
ものではなく、重力に逆られずに下方に排水することが
できる。

そのため、迅速に軟弱地盤内の水を排水することができ
、かつ経済的である。

くハ〉従来の方法では、地表がら軟弱地盤を圧縮して、
地盤杓の水を重力と反対に上昇させて排出させるもので
あるから、十分な載荷盛土をしなければならない。

そのため、盛土やサンドマットを敷設するための手間を
要するとともに、盛土の円弧すべりなどが発生するおそ
れもある。

本発明では、盛土やサンドマットを使用しなくても確実
に排水作業を行うことができる。

従って、盛土やサンドマットを敷設するための手間を要
することがなく、迅速容易に作業を行えるとともに、盛
土の円弧すべりなどが発生するおそれがない。

また、盛土を行う場合でも、薄い盛土体でよいため作業
が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図：自然透水層を採用した場合の説明図第２図：排
水溝を採用した場合の説明図第３図：透水パイプを採用
した場合の説明図第４．５図：透水パイプの施工方法

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）軟弱地盤内に自然に存在する透水層に達するまで
   井戸を掘削し、かつ、軟弱地盤より透水率の大きい垂直
   集水柱を透水層に達するよう打設し、軟弱地盤内の水を
   垂直集水柱に集めて透水層に流入させ、透水層に集めら
   れた水を井戸から揚水して排出するよう構成した、地盤
   改良工法
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の地盤改良工法におい
   て、軟弱地盤内に自然に存在する透水層に代えて、軟弱
   地盤内に水平方向に掘削した排水溝を採用したことを特
   徴とする、地盤改良工法
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の地盤改良工法におい
   て、軟弱地盤内に自然に存在する透水層に代えて、軟弱
   地盤内に円弧状に設置した透水パイプを採用したことを
   特徴とする、地盤改良工法
4. （４）特許請求の範囲第１項記載の地盤改良工法におい
   て、軟弱地盤内に自然に存在する透水層に代えて、軟弱
   地盤内に人工的に形成した透水層を採用したことを特徴
   とする、地盤改良工法