JPH1054023A - 液状化防止工法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 土中に埋設する排水体にケーシング引き抜き
後に展開する羽根を設けてアンカー機能を発揮させる液
状化防止工法およびその装置を提供する。 【解決手段】 先端にカッターピース３を取付けたケー
シング１を地中に打ち込む。次にケーシング１内に挿入
されたドレーン体２を前記カッターピース３に圧入連結
して一体の排水体を形成する。ここでカッターピース３
は重錘として機能する。更に、ドレーン体２を押し下
げ、カッターピース３をケーシング１から分離させる。
次いで、ケーシング１を引き抜くと、ドレーン体２やカ
ッターピース３に設けられてケーシング１内に収納され
ていた羽根７、９がそれぞれ展開してアンカーとして機
能する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は地震発生時の地盤の
液状化現象を抑制する液状化防止工法およびその装置の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】地震時に上昇する間隙水圧を消散させる
ために液状化防止工法が知られている。 この従来の液
状化防止工法では、削孔マシンにケーシング管を装着
し、このケーシング管を水平にした状態でケーシング管
の先端のビットを開き、ケーシング管の内部にドレーン
部材を挿入する。その後、ケーシング管の先端のビット
を閉じ、ケーシング管を垂直にし、削孔マシーンにより
ケーシング管を回転させて、地中にねじ込む。そしてケ
ーシング管が所定の深度に到達した後、その先端ビット
を開き、ドレーン部材を地中に残存させ、ケーシング管
を逆回転させながら地中から引き抜く方法が用いられて
いる。しかしながら、この従来の液状化防止工法は、ド
レーン部材が曲げやねじれに弱く、土圧に対する強度が
不足するという欠点がある。また、作業条件によっては
ケーシング管を垂直に起こし、安定した状態で強固に施
工できない場合がある。

【０００３】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、その第１の課題は、土中に埋設する排水体
にケーシング引き抜き後に展開する羽根を設けてアンカ
ー機能を発揮させる液状化防止工法およびその装置を提
供することにある。第２の課題は、複数の突起を持つカ
ッターピースとドレーン体を一体に結び付けて排水体と
する液状化防止工法およびその装置を提供することにあ
る。第３の課題は、カッターピースおよびまたはドレー
ン体に羽根を設けてアンカー機能を発揮させ、排水体が
ケーシングと共上がりしたり、浮き上がらないようにし
て安定性を高めた液状化防止工法およびその装置を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の液状化防止工法の発明では、地中にケー
シングを打ち込み、ドレーン体をケーシングに挿入し、
その後ケーシングを引き抜く液状化防止工法において、
ドレーン体にケーシングへ収納可能に撓みまたは折畳ま
れる羽根を設け、ケーシングの引き抜き後に羽根を外方
へ展開させてなる、という技術的手段を講じている。ま
た、請求項２の液状化防止装置では、ドレーン体にケー
シングへ収納可能に撓みまたは折畳まれる羽根を設け、
ケーシングの引き抜き後に羽根を外方へ展開させてな
る、という技術的手段を講じている。

【０００５】請求項３の液状化防止工法では、ケーシン
グ先端に連結されたカッターピースを、ケーシングに挿
入されたドレーン体に連結させて一体とし、ケーシング
引き抜き時に、前記ケーシングの先端とカッターピース
とを分離してケーシングを引き抜いてなる、という技術
的手段を講じている。また、上記構成に加えて、請求項
４の工法では、カッターピースに撓みまたは折り畳まれ
てケーシングへ収納可能な羽根を設け、ケーシングをカ
ッターピースから分離して引き抜いた後に、カッターピ
ースに設けられた羽根を外方へ展開させてなる、という
技術的手段を講じている。更に、請求項５の工法では、
ドレーン体に撓みまたは折り畳まれてケーシングへ収納
可能な羽根を設け、ケーシングをカッターピースから分
離して引き抜いた後に、ドレーン体に設けられた羽根を
外方へ展開させてなる、という技術的手段を講じてい
る。

【０００６】次に、請求項７の液状化防止装置では、ケ
ーシングの先端に連結されて削孔時に連動するカッター
ピースと、該カッターピースを、ケーシングに挿入され
たドレーン材に連結させて一体とする係止手段と、ケー
シング引き抜き時に、前記ケーシングの先端とカッター
ピースとを分離可能に連結する拘束手段とを設けてな
る、という技術的手段を講じている。また、上記構成に
加えて、請求項８の工法では、カッターピースに撓みま
たは折り畳まれてケーシングへ収納可能な羽根を設け、
ケーシングをカッターピースから分離して引き抜いた後
に、カッターピースに設けられた羽根を外方へ展開させ
てなる、という技術的手段を講じている。更に、請求項
９の工法では、ドレーン体に撓みまたは折り畳まれてケ
ーシングへ収納可能な羽根を設け、ケーシングをカッタ
ーピースから分離して引き抜いた後に、ドレーン体に設
けられた羽根を外方へ展開させてなる、という技術的手
段を講じている。なお、前記各カッターピースの先端面
にはチップが一体に設けられている。

【０００７】上記構成からなるので、ケーシング引き抜
き後に地中で展開する羽根がアンカー機能を発揮し排水
体がケーシングと共上がりしたり、浮き上がらないよう
にして安定性を高めることができる。また、ケーシング
にカッターピースを取り付けたシングル管削孔なので、
二重管掘削と比べて作業手間が少なく、また埋立表土で
あっても急速削孔することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適実施例につ
いて添付の図面を参照して説明する。図示しない削孔マ
シンに装着されて旋回、給進する円筒状のケーシング１
には透水性を有するドレーン体２が挿入されており、ま
たケーシング１の先端にはカッターピース３が取り付け
られている。

【０００９】図１から図７に示すように、ケーシング１
の先端にはリングビット１１が形成されており、カッタ
ーピース３と拘束手段を介して離脱可能に連結されて刃
部を形成している。即ち、図３および図４に示すよう
に、リングビット１１は外周方向に等間隔に複数（図示
例では３つ）の溝１２を有しており、一方、カッターピ
ース３には上記溝１２に整合する足部３１を突設してい
る。ここでカッターピース３には、植込み式あるいは一
体成型で複数の突起１０が形成されている。該複数の突
起１０は図示例ではボタンチップを用いているがその他
のチップを適宜用いてもよい。

【００１０】次ぎに、カッターピース３に設けられた足
部３１は、溝１２に拘束されて削孔時にはずれないよう
溝幅方向に突出する隆起部３１ａを設けることが好まし
い。この隆起部３１ａに対応して前記溝１２には受部１
２ａを形成しておけばよい。しかし、掘削後に足部３１
は溝１２から離脱させるので、離脱可能な強度で拘束さ
れている。

【００１１】また、リングビット１１とカッターピース
３とは、ゴムなどの弾性材料で形成されたキーのような
連結材３２を用いて連結してもよい（図５および図６参
照）。連結材３２に弾性材料を用いると、カッターピー
ス３自体の慣性を吸収することができ、また長時間使用
することができて好ましい。これによりドリルのパーカ
ッションによる振動でカッターピース３が脱落するのを
防ぐことができる。

【００１２】またケーシング１の離脱時には、内側から
の強い力で連結材３２を剪断してリングビット１１から
カッターピース３を分離することができる。なお、連結
材の構造としては、上記構成に代えて、相手部材（例え
ばカッターピース）に孔をあけておき、スプリング等で
付勢されたピン３２’を出没可能にしておき、連結時に
はピン３２’が突出して係合し、ドレーン体２により強
く押し下げられた場合にはピン３２’が没入して分離可
能となるようにしてもよい（図７参照）。図示例では基
部が回転しないように断面矩形とし先端がテーパ面に形
成されている。その他、この発明では、ドレーン体によ
り強く下向きに力が加わった場合に離脱可能な各種の係
止構造や掛止構造をリングビットとカッターピースとの
連結部分に用いることができる。

【００１３】次に、カッターピース３には、、ケーシン
グ１内に収納されたドレーン体２と一体に連結するため
の係止手段が設けられている（図１および図２参照）。
図示例の場合、カッターピース３の裏面中央で隆起する
略円柱状の嵌挿部４と、その外周に沿って立設された環
状の拘束壁５とからなっている。即ち、嵌挿部４は、ド
レーン体２の下端開口をガイドしながら嵌合するもの
で、上部外周がテーパ面に形成されており、基部は上記
ドレーン体２の下端開口に略隙間無く嵌め込まれる。な
お、ドレーン体２の下端には縦にスリット２ｃを形成し
ておけば、ドレーン体の下端部分の外周を拡縮させるこ
とができるので、ドレーン体２と嵌挿部４との嵌着が容
易となり好ましい。

【００１４】一方、拘束壁５は、上記嵌挿部４との間に
環状の連結溝６を形成しており、ドレーン体２の下端が
嵌め込まれた際に、これを一体に連結する係止手段が採
られている。ここで５ｃは筒状の拘束壁５上端に形成さ
れたフランジである。尚、図中８は、拘束壁５に形成さ
れて削孔時のスライムを排出する孔である。そして、ド
レーン体２のセンターパイプに送水して孔８から連結溝
６を洗浄することもできる。本実施例では、拘束壁５の
内周面５ａに逆進防止となる略鋸歯状の凹凸部が形成さ
れているが、拘束壁５の内周面５ａとドレーン体２の先
端の外周面５ｂの両方に逆進防止機能を有する凹凸部を
それぞれに形成してもよい。上記構成からなっているの
で、ドレーン体２を嵌挿部４に嵌めると位置決めされて
連結溝６に入り込み凹凸部の係合により両者が強固に拘
束されて、ドレーン体２とカッターピース３とが連動
し、一体の排水体となる。

【００１５】次に、カッターピース３には、板バネから
なる羽根７が放射状に複数（図示例では３つ）固着され
ている。この羽根７は、撓ませてケーシング１内に収納
されており、ケーシング１が抜き取られた際には、反発
力で広がり、水平に展開することができる。

【００１６】この羽根は、図８に示すようにドレーン体
２に設けても良い。即ち、ドレーン体２の中途位置にベ
ースプレート２ｂが取り付けられその上に板バネからな
る羽根９が放射状に複数（図示例では８つ）固着されて
いる。この羽根９は、撓ませてケーシング１内に収納さ
れており、ケーシング１が抜き取られた際には、反発力
で広がり、水平に展開することができる。その他の構成
は前記実施例と同様であるので説明を省略する。

【００１７】この羽根は、カッターピース３あるいはド
レーン体２のいずれか、または双方に設けることができ
る。従って、本発明に限らず種々構成のドレーン体であ
っても上記羽根９を取り付けることによって安定化させ
ることができる。

【００１８】この羽根の形状や、数は特に限定されるも
のではない。また本実施例ではバネ板を用いて撓ませて
ケーシング１内に収納したが、折畳構造とし、ケーシン
グ１が引き抜かれた際にバネを利用する等して自動的に
展開する構造であってもよく、要するに、ケーシングが
引き抜かれる前は撓んでまたは折り畳まれてケーシング
内部に収納されており、ケーシングが引き抜かれた後は
外側へ広がることができる形状、構造であればよい。

【００１９】次に、羽根７、９をカッターピース３およ
びドレーン体２に取り付けた実施例に基づいて、作用を
説明する。カッターピース３がリングビット１１に嵌着
されたケーシング１はパーカッションドリル等により地
中に打ち込まれる（図９参照）。次に、ケーシング１の
打ち込みが完了した後にドレーン体２をケーシング１内
に挿入する（図１０参照）。そして、ドレーン体２の先
端を押し下げ、カッターピース３に係止させ、ドレーン
体２とカッターピース３とが一体となって排水体を形成
する（図１１参照）。更にドレーン体２を押し下げてリ
ングビット１１からカッターピース３を分離、離脱させ
る（図１２参照）。

【００２０】次いでケーシング１を引き抜くと、ケーシ
ング１内に収納されていたドレーン体２およびカッター
ピース３の羽根７、９が順次に開きアンカーとして機能
する（図１２および図１３参照）。羽根７、９は図１４
および図１５に示すように放射状に等間隔に展開するの
で地中でアンカーとして機能する。従って、地震等が発
生した場合には、地下水がドレーン体２を通過して地上
に吹き出し、地盤が液状化することが防止される。な
お、この地震発生時のドレーン体の浮き上がり現象や日
常の地下水の浮力による浮き上がり現象は、羽根がアン
カーとして機能し、またカッターピースは重錘となるの
で十分対抗することができる。

【００２１】このように、ケーシングの引き抜き後に地
中に埋設されるドレーン体またはドレーン体に一体に連
結されたカッターピースのいずれかまたは双方に羽根が
設けられていれば、土中で展開された羽根がアンカーと
して機能し、ドレーン体を強固に支持することができ
る。また、ドレーン体をカッターピースと一体に連結す
ることができるので、カッターピースは重錘として機能
することができ安定性が向上する。更に、これらを組み
合わせれば、ドレーン体を埋設した際に一層、強度およ
び安定性を高めることができる。

【００２２】

【発明の効果】この発明によれば、ケーシングを引き抜
く際にドレーン体およびまたはカッターピースに設けら
れた羽根が開いてアンカーとして機能するので、ドレー
ン体を強固に支持することができる。更に、カッターピ
ースをドレーン体と一体にして埋設するので、カッター
ピースを重錘として機能させることができ安定性の一層
の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の要部を示す部分断面図であ
る。

【図２】ケーシングを引き抜いた状態の部分断面図であ
る。

【図３】カッターピースを装着したドレーン体の底面図
である。

【図４】ドレーン体の先端のリングビット部分を示す部
分正面図である。

【図５】リングビットとカッターピースとの連結を正面
から示す説明図である。

【図６】同側面から示す図である。

【図７】連結構造の異なる実施例を示す図である。

【図８】羽根をドレーン体に設けた実施例の要部を示す
断面図である。

【図９】第１の作業順序を説明するための断面図であ
る。

【図１０】第２の作業順序を説明するための断面図であ
る。

【図１１】第３の作業順序を説明するための断面図であ
る。

【図１２】第４の作業順序を説明するための断面図であ
る。

【図１３】第５の作業順序を説明するための断面図であ
る。

【図１４】ドレーン体に設けられた羽根の展開状態を示
す平面図である。

【図１５】カッターピースに設けられた羽根の展開状態
を示す底面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ ドレーン体 ３ カッターピース ４ 嵌挿部 ５ 拘束壁 ６ 連結溝 ７ カッターピースに設けられた羽根 ９ ドレーン体に設けられた羽根 １０ チップ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地中にケーシングを打ち込み、ドレーン
   体をケーシングに挿入し、その後ケーシングを引き抜く
   液状化防止工法において、 ドレーン体にケーシングへ収納可能に撓みまたは折畳ま
   れる羽根を設け、 ケーシングの引き抜き後に羽根を外方へ展開させてなる
   ことを特徴とする液状化防止工法。
2. 【請求項２】 地中にケーシングを打ち込み、ドレーン
   体をケーシングに挿入し、その後ケーシングを引き抜く
   液状化防止装置において、 ドレーン体にケーシングへ収納可能に撓みまたは折畳ま
   れる羽根を設け、 ケーシングの引き抜き後に羽根を外方へ展開させてなる
   ことを特徴とする液状化防止装置。
3. 【請求項３】 地中にケーシングを打ち込み、ドレーン
   体をケーシングに挿入し、その後ケーシングを引き抜く
   液状化防止工法において、 ケーシング先端に連結されたカッターピースを、ケーシ
   ングに挿入されたドレーン体に連結させて一体とし、 ケーシング引き抜き時に、前記ケーシングの先端とカッ
   ターピースとを分離してケーシングを引き抜くことを特
   徴とした液状化防止工法。
4. 【請求項４】 カッターピースに撓みまたは折り畳まれ
   てケーシングへ収納可能な羽根を設け、ケーシングをカ
   ッターピースから分離して引き抜いた後に、カッターピ
   ースに設けられた羽根を外方へ展開させてなることを特
   徴とする請求項３に記載の液状化防止工法。
5. 【請求項５】 ドレーン体に撓みまたは折り畳まれてケ
   ーシングへ収納可能な羽根を設け、ケーシングをカッタ
   ーピースから分離して引き抜いた後に、ドレーン体に設
   けられた羽根を外方へ展開させてなることを特徴とする
   請求項３または４に記載の液状化防止工法。
6. 【請求項６】 カッターピースの先端面に複数の突起を
   一体に設けてなることを特徴とする請求項３、４または
   ５に記載の液状化防止工法。
7. 【請求項７】 地中にケーシングを打ち込み、ドレーン
   体をケーシングに挿入し、その後ケーシングを引き抜く
   液状化防止装置において、 ケーシングの先端に連結されて削孔時に連動するカッタ
   ーピースと、 該カッターピースを、ケーシングに挿入されたドレーン
   材に連結させて一体とする係止手段と、 ケーシング引き抜き時に、前記ケーシングの先端とカッ
   ターピースとを分離可能に連結する拘束手段とを設けて
   なることを特徴とした液状化防止装置。
8. 【請求項８】 カッターピースに撓みまたは折り畳まれ
   てケーシングへ収納可能な羽根を設け、ケーシングをカ
   ッターピースから分離して引き抜いた後に、カッターピ
   ースに設けられた羽根を外方へ展開させてなることを特
   徴とする請求項７に記載の液状化防止装置。
9. 【請求項９】 ドレーン体に撓みまたは折り畳まれてケ
   ーシングへ収納可能な羽根を設け、ケーシングをカッタ
   ーピースから分離して引き抜いた後に、ドレーン体に設
   けられた羽根を外方へ展開させてなることを特徴とする
   請求項７または８に記載の液状化防止装置。
10. 【請求項１０】 カッターピースの先端面にチップを一
    体に設けてなることを特徴とする請求項７、８または９
    に記載の液状化防止装置。