JPH0311326B2

JPH0311326B2 -

Info

Publication number: JPH0311326B2
Application number: JP11810683A
Authority: JP
Inventors: Masatake Maeda
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1983-07-01
Filing date: 1983-07-01
Publication date: 1991-02-15
Also published as: JPS6013112A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、ドレーン材を用いた地盤改良工法
に関する。

従来、湖沼、河川あるいは海等の底部の軟弱地
盤を改良する工法として、地盤水の排水を行ない
地盤の沈下を早期に促進させ、軟弱地盤の締固め
をする各種の工法が提供されている。

この工法の一種として、連続した細幅な一対の
ポリ塩化ビニール樹脂を特殊加工した多孔質有溝
ボード状のストリツプを対面配置し、このストリ
ツプの両端にポリプロピレン等の紐体を挟持させ
たいわゆるP.V.Cドレーン材を使用する工法があ
る。

P.V.Cドレーン材を使用する工法を例えば、海
底の軟弱地盤の改良に適用する場合には、P.V.C
ドレーン材をマンドレルと称される中空筒体内に
内装し、マンドレル先端に特殊な係止部材を装着
して保持させ、船舶上から打設機を用いて前記マ
ンドレルを軟弱地盤の所定深度まで圧入した後、
前記係止部材に保持されたP.V.Cドレーン材を地
盤中に垂直状に残置させ、周辺の地盤拘留水をP.
V.Cドレーン材に集結させ、これを海中まで上昇
させて排水していた。

この場合ドレーン材の上端は必ず海中に到達し
ていなければその機能を発揮しない。

他方、ドレーン材は無数に地盤中に打設残置さ
れるため、これを海面上で切断することは極めて
不経済となる。

従つて、この種の工法ではドレーン材が海中に
僅かに突出した状態で切断されることが、経済性
を確保し且つ施工の信頼性を維持することができ
最も好ましいところである。

このため、従来のこの種の工法では、マンドレ
ルあるいはドレーン材の移動量を測定することで
対処していた。

しかしながら、このような方法には以下に示す
欠点があつた。

すなわち、海底等に存在する軟弱地盤層の上端
は、均一したレベルにはなく凹凸が比較的大き
く、このためマンドレルあるいはドレーン材の移
動量のみを測定しドレーン材の上端は海中まで届
かず軟弱地盤中で切断されたり、あるいは海中に
大きく突出して切断される惧れがあり、経済性が
確保されないだけでなく施工の信頼性を低下させ
ていた。

また、この種の工法において、ドレーン材の切
断が目の届かない海中や地盤中でなされるため、
確実に切断されたか否かの確認は施工の信頼性を
確保する上で極めて重要なポイントであるが、従
来はこれが殆どなされておらず、その上P.V.Cド
レーン材は合成樹脂部分は比較的容易に切断でき
るが、両端の紐体が切断困難なこともあつて、さ
らに施工の信頼性を低下させていた。

この発明は、上述した従来の問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、地
盤中に挿入されて引き上げられるマンドレルの先
端位置を確実に把握し且つドレーン材の切断を確
認することで施工の信頼性を向上させるとともに
経済性も確保できるドレーン材を用いた地盤改良
工法を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明はドレーン
材を用いた地盤改良工法において、中空筒状のマ
ンドレルの先端近傍には切断装置と先端位置検出
用のセンサー回路を内装する一方、ドレーン材の
上下動測定装置を配設し、前記マンドレルを軟弱
地盤中の所定深度まで圧入した後、前記ドレーン
材を残置させながら引き抜き、マンドレルの先端
が軟弱地盤から僅かに離間した状態を前記センサ
ー回路で検知した後、ドレーン材を切断し、この
ことをドレーン材を若干上昇させて確認した後、
ドレーン材およびマンドレルをそれぞれ上昇さ
せ、マンドレルの最上昇位置においてドレーン材
が僅かに下方に突出するようにしてなるという特
徴を有するものである。

以下に、この発明の好適な実施例について添付
図面を参照して説明する。

第１図から第４図は、この発明に係るドレーン
材を用いた地盤改良工法を、海底の軟弱地盤改良
に適用した一実施例を示すものである。

先ず、本発明の実施に使用される装置類につい
て説明すると、第１図はその全体を示し、第２図
はその要部の拡大図である。

ポリ塩化ビニール等の比較的硬質な合成樹脂を
主体とし、連続したP.V.Cドレーン材１０は、中
空円筒状のマンドレル１２を、上下動可能に支持
する、船舶１３上に設立された支柱１５の上端
に、回転可能に枢着されたガイドローラー１６を
介して船舶１３上に固定されたロール１８に巻回
され、該ロール１８には巻取モータ２０が軸着さ
れている。

P.V.Cドレーン材１０は、マンドレル１２内を
挿通し、その先端には、マンドレル１２の先細状
に形成された先端部１２ａを閉塞するコーン２２
が固着しており、このコーン２２を先端部１２ａ
に嵌着すると、ドレーン材１０はマンドレル１２
に保持される。

上記マンドレリ１２は、複数の歯車２３とこれ
に巻回されたチエーン２５とを回転駆動すること
でチエーン２５に係止されたクランプ２７を介し
て上下動するとともに、その先端部１２ａの近傍
には、振動駆動される切断装置２４と、マンドレ
ル１２の先端位置を検出するセンサー回路２６と
が内装されている。

上記切断装置２４は、マンドレル１２内に挿通
されたP.V.Cドレーン材１０を挟むようにして、
所定の間隔をおいて、水平方向に対向配置された
刃物ブレード２４ａと台座２４ｂとを備え、刃物
ブレード２４ａは断面Ω状のホルダ２４ｃに一端
を固定され、台座２４ｂはマンドレル１２の内側
面に突設された支持部材２４ｄに一端が固定され
ている。

前記ホルダ２４ｃの略中央部には、電動機の偏
心回転によつて振動する大略円筒状のバイブレー
タ２４ｆが嵌入されるとともに、バイブレータ２
４ｆは、上端をバネ材を介してマンドレル１２の
内側面に固定されている。

また、上記ホルダ２４ｃの外側面とマンドレル
１２の内側面との間には、マンドレル１２の上端
側より圧縮空気等の気体、あるいは水等の液体を
充満することで径を拡大する袋体２４ｇが一体挿
入されている。

さらに、上記刃物ブレード２４ａおよび台座２
４ｂの上端には、上方に拡開する一対のガイドプ
レート２４ｈが配設されている。

このように構成された切断装置２４は、例えば
圧縮空気を袋体２４ｇに送り込むと、これが拡径
して刃物ブレード２４ａの両端を台座２４ｂ側に
押付ける。

この状態で、上記バイブレター２４ｆを駆動す
ると、刃物ブレード２４ａと台座２４ｂ間に挟持
されたドレーン材１０に振動衝撃を加え横切断で
きると共に、ドレーン材１０を切断する際以外
は、刃物ブレード２４ｂ間は所定の間隔で開口さ
れていることと、ガイドブレート２４ｈが取り付
けられているため、マンドレル１２内でドレーン
材１０を上下動させることに何ら支障をきたすこ
とはない。

上記センサー回路２６は、絶縁体２６ａを介し
てマンドレル１２の先端部１２ａの軸方向に、所
定の間隔をおいてマンドレル１２の肉厚方向に穿
設された孔部に、挿入固定された一対の電極２６
ｂ，２６ｂと、それぞれの電極２６ｂ，２６ｂに
接続されたケーブル２６ｃとを備え、例えばこの
ケーブル２６ｃの他端側に一定の電圧を印加して
おけば、電極２６ｂ，２６ｂ間に介在する物質
（例えば軟弱地盤の土砂，海水等）の電気抵抗が
異なるため、電極２６ｂ，２６ｂ間の端子電圧が
変化する。

従つて、これを電圧計等の計器で測定すれば、
マンドレル１２の先端位置が何処にあるかを検出
できる。

一方、上記マンドレル１２の上端側には、ドレ
ーン材１０の表裏面を挟持するように配設され、
ドレーン材１０の移動量を回転量に変換する一対
の回転ドラム２８ａ，２８a′と、この上方に位置
し、ドレーン材１０を挟持するように配設され、
ドレーン材１０との移動に追従して回転する一対
の回転ローラー２８ｂ，２８b′とで概略構成され
たドレーン材１０の上下動測定装置２８が配設さ
れている。

上記回転ドラム２８ａは、例えばインクリメン
タルエンコーダで構成され、常時第１のバネ材２
８ｃでもつて他方の回転ドラム２８a′側に付勢さ
れており、上記回転ローラー２８ｂは、例えば小
型の発電機、あるいは電動機に連絡され、常時第
２のバネ材でもつてドレーン材１０の送り出し方
向に付勢されている。

この測定装置２８は、回転ドラム２８ａの回転
量でもつてドレーン材１０送り出し、巻戻し量が
測定できるとともに、回転ローラー２８ｂはドレ
ーン材１０を切断した状態で巻戻すと、巻戻す際
の抵抗が小さいため回転ローラー２８ｂは、ドレ
ーン材１０の巻戻し量にほぼ等しく回転するが、
ドレーン材１０が切断されない状態で巻戻すと、
巻戻す際の抵抗が大きくなり回転量が減少する。

従つてこれを、回転ローラー２８ｂに連結され
た発電機等で測定すれば、ドレーン材１０の切断
が確認できる。

なお、第２図中符号３０は、マンドレル１２の
上端に固着されたヤイヤ３２をガイドローラー３
４，３４を介して巻回しているマンドレル１２の
圧力測定装置で、例えばエンコーダー、ポテンシ
ヨメーター等である。

また、符号３６はマンドレル１２の最上昇位置
を規制するリミツトスイツチである。

次に、上述した装置類を用いて軟弱地盤を改良
する工法について説明する。

第４図は、その一実施例を示すもので、マンド
レル１２を装着した装置類は、船舶１３上に載せ
られている。

マンドレル１２の先端にドレーン材１０を挟持
したコーン２２を装着した後、マンドレル１２を
海中４０に降下させ、海底の軟弱地盤４２の所定
深度まで圧入する（第４図ａ参照）。

この後に、コーン２２でドレーン材１０を保持
させたまま、これを地盤４２中に垂直状に残置さ
せながら、マンドレル１２を上昇させ、マンドレ
ル１２の先端が、第４図ｂに示すように軟弱地盤
４２の上端から僅かに難間した状態（この状態は
圧入量測定装置３０である程度予測できる）を、
上記センサー回路２６で確認する。

この場合、コーン２２をマンドレル１２の先端
から外すと、周囲の軟弱地盤４２の土砂が、マン
ドレル１２内に侵入して、上記電極２６ｂ，２６
ｂ間に介在し、マンドレル１２の先端がすでに海
中４０に位置しているにもかかわらず、未だ軟弱
地盤４２中にあることを示す惧れがあるため、ま
ず、切断装置２４のバイブレータ２４ｆを駆動し
て土砂を払い落した後にセンサー回路２６を駆動
すれば、軟弱地盤４２と海中４０とでは電気抵抗
が大きく異なるため、確実にマンドレル１２の先
端が海中４０にあることが確認できる。

この侵入土砂を払い落す方法は、上記の方法だ
けでなく、例えば前記切断装置２４の袋体２４ｇ
の下端に、所定圧以上の圧力が加わると開口する
恒閉型の弁体を設けておき、この袋体２４ｇに圧
縮空気を送り込み弁体からこれを放出させても侵
入土砂を払い落すことができる。

次いで、この状態で切断装置２４を振動駆動し
てドレーン材１０を切断する。

この場合には、すでに上述したバイブレータ２
４ｆでもつてマンドレル１２内に侵入した土砂が
払い落されているため、ドレーン材１０の切断は
容易に行なわれるが、これをさらに確認するため
上記巻取りモータ２０を駆動し、ドレーン材１０
を若干上昇させると、ドレーン材が切断されてい
れば殆ど抵抗を受けることなく上昇がなされ、切
断されていなければ抵抗が極めて大きくなる。

この上昇に対する抵抗変化は、上記上下動測定
装置２８の回転ローラー２８ｂで確認でき、完全
に切断されたことを確認した後に、第４図ｄに示
す工程に移る。

第４図ｄに示す工程は、マンドレル１２は歯車
２３およびチエーン２５を回転駆動して上昇さ
せ、ドレーン材１０は巻取モータ２０でもつて上
昇させる。そして、マンドレル１２の最上昇位置
（マンドレル１２の上端に取り付けたミツトスイ
ツチ３６で検知する）において、ドレーン材１０
の先端部がマンドレル１２の先端から僅かに下方
に突出するようにして、１サイクルのドレーン材
１０の打設が終了する。

さて、上述の構成からなる軟弱地盤改良工法に
あつては、軟弱地盤４２の上端に凹凸があつて
も、センサー回路２６でもつてマンドレル１２の
先端が、これから僅かに離問した状態が確実に検
知できるとともに、切断も上下動測定値２８によ
つて確実に確認できるため、ドレーン材１０は軟
弱地盤４２の設定深度からその上端が海中４０に
僅かに突出するように安定して残置させることが
でき、従来この種の工法に比べて施工の信頼性を
大幅に向上させることができる。

また、ドレーン材１０は最適な態度で切断され
るため経済性も確保できる。

さらに、１回の打設サイクルの終了時点で、ド
レーン材１０の先端は、マンドレル１１先端から
突出しているため、次の打設サイクルに当たつて
これらにコーン２２を直ちに装着させることが可
能であり、この点でも打設サイクルを短縮させる
有利性も有する。

以上、実施例で詳細に説明したように、この発
明によればP.V.Cドレーン材を軟弱地盤中に設定
した深度から確実に残置できるため、施工の信頼
性および経済性を確実に確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は、この発明に係るドレーン
材を用いた地盤改良工法の一実施例を示すもの
で、第１図はマンドレルを打設機に装着した全体
図、第２図は第１図の要部拡大図、第３図は第２
図のＡ−Ａ断面図、第４図は工法の工程を示す説
明図で、施工は同図ａから同図ｂの順に行なわれ
る。１０……P.V.Cドレーン材、１２……マンドレ
ル、１４……打設機、１６……ガイドローラー、
１８……ロール、２０……巻取モータ、２２……
コーン、２４……切断装置、２４ａ……刃物ブレ
ード、２４ｂ……台座、２４ｃ……ホルダ、２４
ｄ……支持部材、２４ｆ……バイブレータ、２４
ｇ……袋体、２４ｈ……ガイドプレート、２６…
…センサー回路、２６ａ……絶縁体、２６ｂ……
電極、２６ｃ……ケーブル、２８……上下動測定
装置、２８ａ，２８a′……回転ドラム、２８ｂ，
２８b′……回転ローラー、２８ｃ……第１のバネ
材、２８ｄ……第２のバネ材、３０……圧入量測
定装置、３２……ワイヤ、３４……ガイドローラ
ー、３６……リミツトスイツチ、４０……海中、
４２……軟弱地盤層。

Claims

【特許請求の範囲】

１比較的硬質な合成樹脂を主体とし連続したド
レーン材を内装し、これを先端部に保持した中空
筒状のマンドレルを軟弱地盤中に圧入した後、該
ドレーン材を地盤中に残置させて該マンドレルを
引き抜き、地盤水を該ドレーン材に集中させるこ
とで地盤を改良する工法において、該マンドレル
の先端近傍には切断装置と該マンドレルの先端位
置を検出するセンサー回路を内装する一方、該ド
レーン材の上下動測定装置を配置し、該マンドレ
ルを該軟弱地盤中の所定深度まで圧入した後該ド
レーン材を地盤中に垂直状に残置させながら引き
抜き、該マンドレル先端が該軟弱地盤から僅かに
離間した状態を該センサーで検知した後、該ドレ
ーン材を該切断装置で横切断し、このことを該ド
レーン材を若干上昇されることで該測定装置で確
認した後に、該ドレーン材および該マンドレルを
それぞれ上昇させ、該マンドレルの最上昇位置に
おいて該ドレーン材が僅かに下方に突出するよう
にしてなることを特徴とするドレーン材を用いた
地盤改良工法。