JPS6187013A - 軟弱地盤へのドレ−ン材の埋設方法及び中空打込杭 - 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、土木工事分野に於いて軟弱地盤の改良の目的
で施工される垂直ドレーン工法に実施して好適なドレー
ン材の軟弱地盤への埋設方法及び該方法を実施するため
の中空打込杭に関する。

［従来技術］ 軟弱地盤の改良を行う土木工事の方法の一つとして垂直
ドレーン工法がよ（知られている。本工法の一種である
ペーパー系ドレーンエ法に於いては、シート状のドレー
ン材がほぼ垂直に地盤中に埋設され、軟弱地盤の圧密を
促進し能率よく排水を行うことによって地盤改良が行わ
れる。

これらドレーン材は、円筒状又は角柱状のケーシングと
呼ばれる中空打込杭の中に通され、若しくは杭の表面に
平行して配置され、該ドレーン材の先端にアンカー材を
取付けて該アンカー材を打込杭の先端に密接固定させて
、該杭を軟弱地盤中に所定の目標深度まで圧入打設する
。

打設目標深度到達後、ケーシングを引上げることにより
アンカー材と共に目標深度にドレーンが残置されて地表
面まで連続した１本の帯状ドレーン材が埋設される。

この際、該ケーシング引上げに際し、ケーシング先端付
近に生ずる地盤の空隙を逐次充填させる復元作用と称す
べき土質移動が起こる。打設に際し、予めケーシングの
先端に密接固定された状態で圧入されるアンカー材が該
土質移動にとらえられてケーシング先端から引離される
ことによりドレーン材の地中残置が開始される。

しかしながら、軟弱地盤は状態が一様でなく、地質学的
履歴に基づく土質工学的性状、すなわち物質組成、硬軟
度、鋭敏性、空隙性などが異なり、ドレーン材打設の都
度アンカー材が該土質移動にとらえられることが不確実
であってケーシング上昇（引上げ）′と共にアンカー材
、ドレーン材が残置されることなく引上げられるいわゆ
る共上り現象が頻繁に発生する。

共上り現象の発生は施工経費の上昇、工期の不確定問題
、地盤改良効果の把握難等につながり好ましくなく、共
上り現象の排除のためにアンカー材の形状、打設機の種
類、操作技術等多くの要因が検討され、特殊なアンカー
材の提案もなされているが決定的な対策は見出されてい
ない。従って現状は軽験と熟練に依存せざるを得ず、尚
それでも思考錯誤の反復の状態で工事されている現状で
ある。

［発明の目的］ 本発明は従来のペーパー系ドレーン材の打設時に発生す
る共上り現象を解消すべく鋭意検討の結果さなれたもの
で、その目的とするところは、地中圧入後の打設ケーシ
ング引抜きに際しアンカー材を地中に確実に残置できる
軟弱地盤へのドレーン材の埋設方法及び該方法を実施す
るための中空打込杭を提供するにある。

［発明の構成］ このため本発明によれば、軟弱地盤の改良のために行わ
れる垂直ドレーン工法に於いて、中空ケーシング内に帯
状ドレーン材を挿入して該ウーーシングの先端底面に明
番プられたスリットからドレーン材を小許引出し、その
引出されたドレーン材の端部にアンカー材を固着し、ま
たケーシングの先端底面に明けられた穴から突出してア
ンカー材に当接し、アンカー材とドレーン材の一部をケ
ーシングから突離す突出し具を設け、地盤中へのケーシ
ング圧入時には突出し具をケーシング内に格納してドレ
ーン材の端部に固着したアンカー材をケーシングの先端
底面に密接させてケーシングを打設し、ケーシングが目
標地盤深度到達後、該ケーシングを引上げる際にケーシ
ング引上げ方向と反対方向に突出し具をケーシングから
任愈の長さだけ突出してアンカー材とドレーン材の一部
とをケーシングから突離し、ケーシングから突離された
ドレーン材とケーシングの下端面との間を復元土質移動
流で埋め、アンカー材とドレーン材を地盤中に残置して
ケーシングを引上げ、以て軟弱地盤中に帯状ドレーン材
を埋設することを特徴とする軟弱地盤へのドレーン材の
埋設方法が提供される。

これにより、ケーシングの引上げに際し、突出し具が積
極的にアンカー材を地中に残置させうるように作用し、
軟弱地盤中へのドレーン材打設に際して頻繁に発生する
共上り現象を確実に排除することができる。

また前記方法を実施するため本発明によれば、先端底面
に帯状ドレーン材を通すためのスリット及び下記の突出
し具を通すための孔が明けられた中空ケーシングを有し
、該ケーシングはケーシングの下端底面に明【プられた
前記穴から突出してアンカー材に当接し、アンカー材と
ドレーン材の一部をケーシングから突放す突出し具を備
えていることを特徴とする軟弱地盤へドレーン材を埋設
するための中空打込杭が提供される。

本発明の実施に際しては、突出し具はケーシング先端底
面の任意の位置から突出、するものであって差支えなく
、好ましくは帯状ドレーン材の幅方向に左右対称に２個
の突出し具を設備することが望ましい。また突出し具は
アンカー材に接触する部分が円形、方形、多角形状又は
その他任意の形状であってケーシング内に格納される部
分の断面積より大きい接触面積を有するものであっても
差支えない。

突出し具の突出し長さは特に限定されるものではないが
、好ましくはケーシング先端底面より１００ｍｍ以上よ
り好ましくは３００〜５００ｍｍの範囲であることが望
ましい。

突出し具の格納、突出し機構は機械的、電気的その他任
意の方法でよく、単純な構造としてはケーシング内部に
任意の圧縮強さのスプリングを取付けた突出し棒構造と
し、地上若しくはケーシングの引上げ時にはスプリング
により突出し棒が突出し、ケーシングの打込過程に於い
ては地圧及び正大抵抗によってスプリングが圧縮されて
突出し棒がケーシング内に格納される構造のものとする
とよい。また突出し具をその自重によって突出す方式と
し、地中圧入の過程に於いては突出し具をケーシング内
に格納するよう機械的或いは電気的に固定するようにし
てもよい。

また従来アンカー材の大きさは、常に打設ケーシングの
先端底部平面より大きな平面を有することが必要とされ
ると考えられていたが、本発明の場合は必ずしも該平面
より大きな平面を有する必要はなく、むしろケーシング
圧入の過程で受ける地盤抵抗によるアンカー材の破壊（
損）を防ぐ目的で該平面より小さい形状であってアンカ
ー効果を秦しうる最小限の平面形状のアンカー材であれ
ばよいという利点がある。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明する。

第１図に於いて、１は中空ケーシングであってケーシン
グ１の先端底面１ａにはドレーン材２を通すためのスリ
ット及び左右一対の突出し棒４．４を通すための穴が明
けられている。２はケーシング１の先端底面１ａに明け
られた前記スリットを通る帯状ドレーン材で、帯状の不
織布、プラスチック芯材の表裏面に不織布を積層した複
合材等からなっている。３は帯状ドレーン材２の端部に
任意の手段で固着されたアンカー材で、プラスチック板
或いは鉄板等からなっている。４．４はケーシング１の
先端底面１ａに明けられた前記穴を・通る突出し棒で鉄
製棒等からなっている。

軟弱地盤改良の目的で打設される垂直ドレーン工法は第
２図に於いて、（１）地上でまずドレーン材２の先端に
アンカー材３が固定されケーシング１の先端底面１ａと
密接されて地表面ＧＬに設置される準備段階と、（２）
打設機の圧入力により地盤中への圧入進行の過程と、（
３）打設目標深度到達時の状態と、（４）アンカー材３
とドレーン材２とを残置しつつケーシング１が引上げ開
始される過程と、（５）アンカー材３が引上げられるこ
となく地表面ＧＬまでドレーン材２が埋設されつつケー
シング１が引上げられる過程が一つのサイクルとしてな
され、このサイクルが繰返されて工事が行われる。

第３図Ａに示す地盤中圧式の過程では、ケーシング１の
中に帯状ドレーン材２がセットされ、アンカー材突出し
棒４．４はケーシング１の圧入に伴う地盤抵抗でケーシ
ング１内に格納された状態にあり、アンカー材３はケー
シング１の先端底面１ａに密接されて軟弱地盤中の水、
ヘドロその他異物がケーシング１内に浸入することを防
止する役目も兼備えている。

一方、第３図Ｂに示す目標打設深度レベルしに到達後、
ケーシング１の引上げの際には、ケーシング１内に設備
された突出し力（例えばスプリング復元力）によりケー
シング１の引上げと反対方向に突出し棒４．４が突出さ
れ、アンカー材３とそれに固着されたドレーン材２の突
出部４ａが任意の長さだけ突離され、第４図に模式的に
示すケーシング穴を埋めるように働く復元土質移動流り
の下にアンカー材３を残置させるように突出し棒４．４
が機能する。

ケーシング１の引上げの過程に於いては、Ｍ３図Ｃに示
すように突出し棒４．４の突出部４ａ、４ａはそのまま
突出された状態でケーシング１は地上に引上げられる。

［発明の作用効果］ 以上、説明した如く本発明によれば、軟弱地盤改良の目
的で帯状ドレーン材を打設する際に目標打設深度到達ま
ではケーシング先端底面に７ンカー材を密接させて、地
下水や軟弱土やヘドロ等がケーシング先端の帯状ドレー
ン材引出口からケーシング内に浸入することを防止し、
目標深度からケーシングを引上げる際にはケーシング引
上げ方向と反対方向にアンカー材を積極的に突離すよう
に突出し具が機能することによりアンカー材を確実に地
盤中に残置することができる。

また、従来アンカー材の大きさは打設ケーシングの先端
底面より大きいことが必要であるとされていたが、本発
明によれば、ケーシング先端底面とほぼ同等の大きさ若
しくはそれより小さい平面積のアンカー材を使用しても
ドレーン材が確実に軟弱地盤中に残置できることが確認
された。

従って本発明を採用することにより垂直ドレーン工法に
於いてドレーン材打設の能率向上、アンカー材のｌ！費
節減等総合的に多大の経済的利益を得ることが可能とな
るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はケーシングの先
端からドレーン材及びアンカー材が所定の長さだけ突出
された状態の斜視図、第２図は垂直ドレーン材を地中に
圧入する行程を示す行程図、第３図ＡないしＣは第２図
のＡないしＣの各行程の拡大図、第４図はケーシング先
端付近に生ずる地盤の空隙が復元土質移動流によって埋
められる状態を示す説明図である。 １・・・中空ケーシング　　２・・・帯状ドレーン材　
　３・・・アンカー材　　４・・・突出し棒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）軟弱地盤の改良のために行われる垂直ドレーン工
   法に於いて、中空ケーシング内に帯状ドレーン材を挿入
   して該ケーシングの先端底面に明けられたスリットから
   ドレーン材を小許引出し、その引出されたドレーン材の
   端部にアンカー材を固着し、またケーシングの先端底面
   に明けられた穴から突出してアンカー材に当接し、アン
   カー材とドレーン材の一部をケーシングから突離す突出
   し具を設け、地盤中へのケーシング圧入時には突出し具
   をケーシング内に格納してドレーン材の端部に固着した
   アンカー材をケーシングの先端底面に密接させてケーシ
   ングを圧入し、ケーシングが目標地盤深度到達後、該ケ
   ーシングを引上げる際にケーシング引上げ方向と反対方
   向に突出し具をケーシングから任意の長さだけ突出して
   アンカー材とドレーン材の一部とをケーシングから突離
   し、ケーシングから突離されたドレーン材とケーシング
   の下端面との間を復元土質移動流で埋め、アンカー材と
   ドレーン材を地盤中に残置してケーシングを引上げ、以
   て軟弱地盤中に帯状ドレーン材を埋設することを特徴と
   する軟弱地盤へのドレーン材の埋設方法。
2. （２）先端底面に帯状ドレーン材を通すためのスリット
   及び下記の突出し具を通すための孔が明けられた中空ケ
   ーシングを有し、該ケーシングはケーシングの下端底面
   に明けられた前記穴から突出してアンカー材に当接し、
   アンカー材とドレーン材の一部をケーシングから突放す
   突出し具を備えていることを特徴とする軟弱地盤へドレ
   ーン材を埋設するための中空打込杭。
3. （３）前記突出し具は棒状体であり、該棒状体をケーシ
   ングの先端底面に明けられた孔から突出させる機械的突
   き出し機構を有していることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の軟弱地盤へドレーン材を埋設するための
   中空打込杭。