WO2012131772A1 - 軟弱地盤の改良工法 - Google Patents

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WO2012131772A1
WO2012131772A1 PCT/JP2011/001908 JP2011001908W WO2012131772A1 WO 2012131772 A1 WO2012131772 A1 WO 2012131772A1 JP 2011001908 W JP2011001908 W JP 2011001908W WO 2012131772 A1 WO2012131772 A1 WO 2012131772A1
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improved
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improved ground
soft ground
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Inventor
和義 中熊
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丸山工業株式会社
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02—Improving by compacting

Definitions

  • the present invention is an improved construction method for soft ground, which can freely control the loading pressure on the ground, and can efficiently and reliably discharge pore water and air contained in the soft ground, using vacuum pressure.
  • consolidation settlement of the improved ground due to forced drainage of pore water by adding an actual load to the deep part of the improved ground with an atmospheric pressure as a reaction force, consolidation settlement can be promoted and the strength of the ground can be increased.
  • the present invention relates to a soft ground improvement method that is also effective as a countermeasure for residual settlement instead of embankment to increase the bearing capacity of the ground after ground improvement.
  • improved ground the upper surface of soft ground to be improved (hereinafter referred to as improved ground) is covered with an airtight sheet, and a vacuum pressure is applied to the improved ground.
  • improved ground the upper surface of soft ground to be improved
  • an airtight sheet the upper surface of soft ground to be improved
  • a vacuum pressure is applied to the improved ground.
  • the vertical drain material 1 is placed in the improved ground A at a predetermined interval, and then horizontally so as to contact the upper end portion 1 a of each vertical drain material 1.
  • a drain 2 is arranged, and then, a drain pipe 3 connected to a vacuum pump 5 via a vacuum tank 4 is connected to the horizontal drain material 2, and the upper surface 1 a of the vertical drain material 1 is horizontally disposed on the improved ground A upper surface. Covering with the airtight sheet 6 together with the drain material 2 and the water collecting pipe 3. Thereafter, the vacuum pump 5 connected to the water collecting pipe 3 through the vacuum tank 4 is operated.
  • the vacuum pressure from the vacuum pump 5 propagates to the improved ground A via the horizontal drain material 2 and the vertical drain material 1, and the surrounding ground around the vertical drain material 1 is in a reduced pressure region (hereinafter referred to as “the lower ground”). Referred to as a reduced pressure region).
  • the vacuum pressure propagates from the ground around the vertical drain material 1 that has become the decompression region to the ground around the outside, and as a result, the ground pressure (water pressure, earth pressure) toward the vertical drain material 1 is increased. appear.
  • the decompression region spreads around the vertical drain material 1 and the surrounding ground extends, and the entire improved ground A eventually becomes the decompression region.
  • the consolidation and strength increase proceed with the vertical drain material 1 as the center. The whole area is consolidated and the strength is increased.
  • the embankment 7 is applied on the airtight sheet 6, so that the improved ground A is consolidated and dewatered by the consolidation load of the embankment 7.
  • the consolidation settlement of the improved ground A is promoted in cooperation with the sucking out.
  • Structures such as buildings, factories, or roads are constructed on the soft ground A after the improvement in this way, but by constructing these structures on the improved ground A, Since the subsidence of the improved ground progresses (residual subsidence), a load (banking) higher than the load of the structure is loaded on the improved ground to increase the supporting force of the improved ground.
  • the present inventor proposed a construction method that can realize more effective vacuum consolidation by making the propagation path of vacuum pressure and the drainage path of pore water from the improved ground independent. (See claim 1 and FIG. 1 of Japanese Patent No. 3704463).
  • the proposed construction method provides an independent drainage path including a drainage tank that separates pore water and air from the improved ground in the improved ground, and forcibly removes the pore water in the drainage tank. It drains out.
  • the present invention has been made in view of such a technical problem, can freely control the loading pressure on the ground, and can efficiently and reliably discharge pore water and air contained in the soft ground. It is an improved construction method for soft ground, and in addition to consolidation settlement of the improved ground by forced drainage of pore water using vacuum pressure, consolidation load can be reduced by applying an actual load to the deep part of the improved ground as a reaction force at atmospheric pressure.
  • the purpose is to provide a soft ground improvement method that can promote and increase the strength of the improved ground, and is also effective as a countermeasure for residual settlement instead of embankment to increase the bearing capacity of the ground after ground improvement Is. Disclosure of the invention
  • the present invention covers the upper surface of the improved ground with an airtight sheet, and creates a reduced pressure region isolated from the periphery of the improved ground by applying a vacuum pressure under the airtight sheet.
  • the supporting member is arranged so as to straddle the upper surface of the one or more bag-like objects, and then the one or more bag-like objects are inflated to tension the belt-like tension material connected to the supporting member,
  • the gist is an improved construction method for soft ground characterized by tightening the ground between tendons.
  • the inflatable one or more bag-like objects arranged on the upper surface of the improved ground are inflated so as to straddle the upper surface of the one or more bag-like objects.
  • the belt is connected to a support member made of a non-stretchable material, and a number of belt-like tendons placed in the improved ground are tensioned, whereby the ground is tightened between the belt-like tendons.
  • the soft ground of the present invention can be used as a measure for residual subsidence instead of embankment for increasing the bearing capacity of the ground after the ground improvement. Despite the need for increased bearing capacity, it is extremely effective in improving ground where there are restrictions on embankment.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an application example of the improved construction method of the present invention.
  • FIG. 2 is also a plan view of FIG.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the belt-like tendon
  • FIG. 3a shows a sheet having a large number of projections on the surface
  • FIG. 3b shows a sheet having irregularities
  • FIG. 3c shows a sheet having many holes.
  • FIG. 3d shows the net.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view showing another embodiment of the improved construction method of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing still another embodiment of the improved construction method of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing still another embodiment of the improved construction method of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an application example of a conventional improved construction method.
  • the soft ground improvement method of the present invention (hereinafter referred to as improvement method) is to cover the upper surface of the improved ground A with an airtight sheet 16 and to apply a vacuum pressure below the airtight sheet 16.
  • improvement method a method of creating a reduced pressure region isolated from the improved ground peripheral portion B (hereinafter referred to as a vacuum consolidation method) is further improved.
  • This vacuum consolidation method consists of placing a vertical drain material to create a vertical drainage channel in the improved ground, connecting a horizontal drain material to the vertical drain material, and connecting a drain pipe to the horizontal drain material. And a step of covering the upper surface of the improved ground with an airtight sheet.
  • vertical drain members 11 are placed in the improved ground A at predetermined intervals.
  • the vertical drain material 11 constitutes a vertical drainage channel, and can transmit the vacuum pressure (decompression) and function as a drainage channel even in an environment of ground pressurization, and does not clog, and is crushed by compression or decompression due to subsidence. If there is nothing, the structure, material, size, etc. are arbitrary.
  • a long flat plate-shaped synthetic resin wire arranged in a fixed manner in the longitudinal direction is arranged with a long flat plate-shaped synthetic resin wire at a predetermined interval in the orthogonal direction.
  • a strip-shaped composite sheet composed of a synthetic resin net in which these synthetic resin wires are joined together at intersections and a non-woven fabric containing the synthetic resin net is used.
  • this vertical drain material 11 even if it bends or bends, the water passage formed by the synthetic resin net and the nonwoven fabric is secured, and the entire synthetic resin net is covered with the nonwoven fabric. There is a merit that clogging is difficult to occur.
  • the interval at which the vertical drain material 11 is placed is preferably within a range in which the vacuum pressure can be propagated by the applied vacuum pressure, and is specifically about 1 m.
  • the vertical drain material 11 is inserted into the improved ground A in a state of being inserted into a mandrel (not shown), and the mandrel (not shown) is pulled up while the vertical drain material 11 remains in the improved ground A, thereby the vertical drain.
  • the material 11 can be placed.
  • a vertical drainage channel is created in the improved ground A with a predetermined interval. Water and air contained in the improved ground A between the roads are sucked up using the vertical drain material 11 as a drainage path.
  • a horizontal drain material 12 is connected to the vertical drain material 11.
  • the vertical drain material 11 is driven so that the upper end portion 11a protrudes from the upper surface of the improved ground A, and the horizontal drain material 12 is arranged in parallel so as to contact the upper end portion 11a.
  • the horizontal drain material 12 as long as it has a function as a passage through which water and air can move in the longitudinal direction (horizontal direction) of the horizontal drain 12, anything such as a linear shape, a strip shape, or a planar shape may be used. Ports, for example, holes, slits, etc., through which water and air from the improved ground A side enter the horizontal drain material 12 are blocked by sand, earth and sand in the ground, and the water and air horizontal drain material 12 inside.
  • the form of connecting the horizontal drain material 12 to the vertical drain material 11 is not particularly limited,
  • the horizontal drain material 12 may be simply stacked on the upper end portion 11a of the vertical drain material 11 protruding on the upper surface of the improved ground A.
  • a method is adopted in which the horizontal drain member 12 is folded in half along the length direction and the upper end portion 11 a of the vertical drain member 11 is sandwiched.
  • the water collecting pipe 13 is connected to a required portion of the horizontal drain material 12.
  • the water collecting pipe 13 is a perforated pipe provided with a large number of holes on the pipe circumferential surface, and a vacuum pump 15 is connected to one end side of the water collecting pipe 13 via a vacuum tank 14.
  • the vacuum pressure from the vacuum pump 15 is transmitted to the water collecting pipe 13 via the vacuum tank 14, and further to the improved ground A via the horizontal drain material 12 and the vertical drain material 11 connected to the water collecting pipe 13. Is supposed to propagate.
  • the form of connecting the water collecting pipe 13 to the horizontal drain material 12 is not particularly limited as long as the water collecting pipe 13 is in contact with the horizontal drain material 12.
  • the horizontal drain material 12 is wound around the water collection pipe 13 so as not to be in a non-contact state.
  • the upper surface of the improved ground A is covered with an airtight sheet 16 together with the upper end portion of the vertical drain material 11, the horizontal drain material 12 and the water collecting pipe 13.
  • the airtight sheet 16 is not particularly limited as long as air can be prevented from passing therethrough.
  • a synthetic resin sheet in particular, a fiber base material is laminated on the surface of the synthetic resin film to increase the sheet strength. It is desirable that pinholes are less likely to occur during construction.
  • the sheet terminal of the airtight sheet 16 is embedded in the peripheral portion B of the improved ground, and the upper surface of the improved ground A is covered together with the upper end portion of the vertical drain material 11, the horizontal drain material 12 and the water collecting pipe 13.
  • the vacuum pressure from the vacuum pump 15 reliably propagates into the improved ground A through the vacuum tank 14, the water collection pipe 13, the horizontal drain material 12 and the vertical drain material 11.
  • the vacuum pressure from the vacuum pump 15 reliably propagates into the improved ground A through the vacuum tank 14, the water collection pipe 13, the horizontal drain material 12 and the vertical drain material 11.
  • the vacuum pressure from the vacuum pump 15 is such that the airtight sheet 16 blocks air in and out, and the vacuum tank 14, the water collection pipe 13, the horizontal drain material 12, and the vertical drain material. 11, and the inside of the vertical drain material 11 is set to a predetermined vacuum pressure.
  • the vacuum pressure in the vertical drain material 11 propagates to the ground A around the vertical drain material 11, and the ground A around the vertical drain material 11 is defined as a decompressed region (hereinafter referred to as a decompressed region).
  • the vacuum pressure propagates from the ground A around the vertical drain material 11 in the reduced pressure region to the surrounding ground A, and then pressurizes the ground (water pressure, soil) toward the ground A around the vertical drain material 11. Pressure).
  • the following method is adopted in addition to the vacuum consolidation by the above method. That is, the pore water sucked out from the improved ground A through the vertical drain 11 is drained through a drainage path independent of the vacuum pressure propagation path.
  • a drain tank 18 is disposed in the improved ground A below the water collecting pipe 13 via a separator 20, and is sucked out through the vertical drain material 11 and the horizontal drain material 12 and collected once.
  • the pore water from the improved ground A that has entered the water pipe 13 is separated from the air by the separator 20, and flows into the drain tank 18 below the water collection pipe 13 according to gravity and is stored therein.
  • a drainage pump 121 is built in the drainage tank 18, and the gap water stored in the drainage tank 18 is outside the improved ground A through a drainage pipe 23 connected to the drainage tank 18 via a connecting pipe 22 ( The water is forcibly drained into the vacuum tank 14).
  • an independent drainage path including a drainage tank for separating pore water and air is provided in the improved ground, and the gap water in the drainage tank is forcibly set. Since the drainage is made outside the improved ground, the ground can be improved more efficiently.
  • a large number of belt-like tendons 31 are placed in the improved ground A
  • one or a plurality of inflatable bag-like objects 32 are arranged on the upper surface of the improved ground A, and a support member 33 made of a non-stretchable material connected to the upper end of the belt-like tension material 31 is arranged in the one or more bag-like shapes.
  • tensile_strength tension material 31 connected with the said supporting member 33 is tensioned by inflating the said 1 or several bag-like thing 32 after that, and a ground is comprised between this belt-like tension material 31.
  • tensile_strength 31, the bag-like thing 32, and the support member 33 are the upper end part of the vertical drain material 11, the horizontal drain material 12, and a water collecting pipe. 13 and an airtight sheet 16 that covers the upper surface of the improved ground A.
  • a large number of belt-like tendons 31 are placed in the improved ground A at predetermined intervals.
  • the belt-like tendon 31 is tensioned by the expansion of one or a plurality of bag-like objects 32, and acts to tighten the improved ground A between the belt-like tendons 32.
  • the belt-like tendon 31 is driven by a frictional force generated between the improved ground A against the tensile force (pull-out force toward the upper surface of the improved ground A) due to the expansion of one or more bag-like objects 32.
  • a material having a material and a structure having a large frictional resistance with the improved ground A so as to remain in position is preferable. Specifically, as shown in FIG.
  • a long strip-shaped resin plate or metal plate having a large number of convex portions (FIG. 3a), a long strip-shaped resin plate or metal plate having a large number of projections and depressions (see FIG. 3).
  • 3b) a long strip-shaped resin plate or metal plate having a large number of holes
  • FIG. 3d a long strip-shaped resin net or wire mesh
  • the belt-like tendon 31 is placed by penetrating the improved ground A with the belt-like tendon 31 inserted in a mandrel (not shown) and leaving the belt-like tendon 31 in the improved ground A (illustrated). Not) can be done. At this time, the belt-like tendon 31 is driven so that the upper end portion 11 a protrudes from the upper surface of the improved ground A so that the upper end portion 31 a can be fixed to the support member 33.
  • a long strip-shaped resin plate having a large number of projections and depressions is adopted as the strip-shaped tension member 31, and this is placed at a predetermined interval in the improved ground A using a mandrel in the same manner as the vertical drain member 11. Was placed in parallel with the vertical drain material 11.
  • the belt-like tension material 31 includes a belt-like tension drain that ensures a function as a drainage path and a function of preventing clogging by enclosing a resin net provided in a long belt shape with a fiber sheet such as a nonwoven fabric or a woven fabric. It can also be adopted.
  • the belt-like tension drain has the two functions of the belt-like tension member 31 and the vertical drain member 11, and it is not necessary to drive the belt-like tension member 31 and the vertical drain member 11 separately. It is very efficient because the vertical drainage can be created and the belt-like tendon that tightens the improved ground A can be installed.
  • one or a plurality of bag-like objects 32 are arranged on the upper surface of the improved ground A depending on the scale of the improved ground A.
  • a bag-like object 32 is arranged between the belt-like tendons 31 corresponding to the positions of adjacent belt-like tendons 31 placed in the improved ground A.
  • This bag-like object 32 is a balloon that is inflated using a liquid such as water or a gas such as air as a pressure source, and has a strength that does not easily rupture due to pressure applied during inflation or loading under vacuum pressure. If it is a thing, the material and structure will not be specifically limited.
  • the bag-like product 32 include a synthetic resin sheet, a composite sheet in which a tensile resistance material such as a wire net, a net, and a wire is integrated with the synthetic resin sheet to increase the strength, and a canvas is coated with a resin.
  • a material obtained by laminating a resin film and imparting airtightness is preferably used as a raw material, which is formed into a spherical shape, a disc shape, a cigar shape, or a plate shape when expanded.
  • the support member 33 is disposed so as to straddle the upper surface of the one or more bag-like objects 32, and the upper end of the belt-like tension material 31 adjacent to the edge of the support member 33 is fixed.
  • the adjacent belt-like tension members 31 are connected via the support member 33 arranged on the upper surface of the bag-like object 32, and the adjacent belt-like tension members 31 and the support member 33 are formed in an inverted U shape so as to surround the bag-like object 32. Will be arranged.
  • the material and structure of the heel support member 33 are not particularly limited as long as the heel support member 33 has non-stretchability that does not easily break even by the tensile force caused by the expansion of the bag-like object 32.
  • Preferable specific examples of the support member 33 include a non-extensible or hardly extensible fiber sheet, a resin net, a metal net, a resin plate, a metal plate, or a composite material thereof. In the example shown in FIGS. 1 and 2, a resin net is used as the support member 33.
  • a support member 33 and a belt-like tendon 31 provided integrally can be used.
  • it is composed of a long strip-shaped resin plate 40 having a large number of projections and depressions, with both end portions 40 a and 40 c serving as strip tension members, and the central portion 40 b serving as a support member, Adopted what to do.
  • the support member and the belt-like tendon there is no need to handle the support member and the belt-like tendon separately, and there is an advantage that the number of materials required for the improved construction method can be greatly reduced.
  • one end 40 a of the belt-shaped resin plate 40 in which the support member and the belt-shaped tendon are integrated is placed in the improved ground A.
  • the bag-like object 32 is arranged along the resin plate 40 protruding on the upper surface of the improved ground A, and then the central part 40b (the part acting as a support member) of the resin plate 40 is straddled across the bag-like object 32.
  • the other end 40c of the resin plate 40 portion that acts as a belt-like tension material can be formed by placing it in the improved ground A so as to have an inverted U shape.
  • the support member 33 and the belt-like tension material 31 are provided integrally, the belt-like tension material 31 and the support, such as a long and belt-like composite sheet composed of a synthetic resin net and a nonwoven fabric containing the synthetic resin net, are supported.
  • the member 33 a member that also functions as a drain can be employed.
  • one or more bag-like objects 32 are inflated.
  • the support member 33 arranged so that the expanded bag-like object 32 straddles the upper surface of the bag-like object 32 is pushed up, and the belt-like tension material 31 is connected to the belt-like tension material 31 connected thereto.
  • the pulling-up force acts on the belt-like tension material 31 and the belt-like tension material 31 is tensioned, and the ground is tightened between the belt-like tension materials 31.
  • the actual load with the reaction force of atmospheric pressure is applied to the deep part of the improved ground A (the depth position where the belt-like tendon 31 is placed), further promoting the consolidation settlement by the above-mentioned vacuum consolidation method, It is possible to increase the strength.
  • the improved construction method of the present invention for example, a river embankment, in the case of improving the ground where there is a restriction on embankment even though an increase in the supporting capacity of the ground is required, Since it can be used as a countermeasure for residual subsidence instead of embankment for increasing the bearing capacity of the improved ground, the strength of the improved ground can be increased in a short period of time without applying embankment.
  • embankment 34 can be applied on the airtight sheet 16.
  • a reaction force caused by the embankment load can also be transmitted to the improved ground A as the tension force of the belt-like tension material 31, so that it is usually indicated by a thin arrow in FIG.
  • the stress dispersion can be suppressed against the stress dispersion in the case of the embankment, and as a result, the reaction force due to the embankment load can be deepened through the belt-like tendon 31 ( It is possible to add up to a depth position where the tendon 31 is placed, and a higher consolidation strength can be achieved.
  • 1 to 5 show an example in which the load of the vacuum pressure and the load of the loading pressure due to the expansion of the bag-like material are performed at the same time.
  • the present invention is not limited to this. It is also possible to alternately perform loading pressure loading due to the expansion.
  • tube 19 is arrange
  • the air injection tube 19 is a perforated tube such as a plastic tube having many holes or an iron tube, and is arranged in the improved ground A in parallel with the vertical drain 11. Air is injected into the improved ground by the air injection pipe 19.
  • a blower 25 is connected to the upper end portion of the air injection pipe 19 via an on-off valve 24. That is, in the form shown in FIG. 6, the air injection from the air injection pipe 19 is performed between the area where the pressure is reduced around the vertical drain 11 and the area around the air injection pipe 19 where the air is injected. When it seems that a sufficient pressure difference is generated, the on-off valve 24 is opened so that air can be injected from the air injection pipe 19 into the improved ground A.
  • the blower 25 since the blower 25 is connected to the upper end portion of the air injection pipe 19 via the opening / closing valve 24, the air injection from the air injection pipe 19 may be forced injection. it can.
  • the clogging promoting material can be injected into the improved ground A through the air injection pipe 19.
  • the clogging promoting material include bentonite, wood powder, and water glass.
  • the clogging promoting material is sent into the improved ground A together with the air injected through the air injection pipe 19.
  • soft soil is dried by applying the improved construction method of the present invention and injecting air into the improved ground. Drying increases the strength of soft soil.
  • the gaps between the soil particles are reduced by the self-weight consolidation accompanying the vacuum pressure and water level drop, but the voids remain.
  • the clogging promoting material sent into the improved ground A through the air injection pipe 19 enters between the soil particles and fills the gap.
  • the clogging promoting material in contact with water swells, and the voids are clogged, and the air flow path in the improved ground A is changed, so that expansion of the flow path can be expected.
  • the clogging area and the unsaturated area are continuously expanded, and as a result, the improved area is expanded.
  • drying shrinkage may occur in the air injection path, and an increase in strength can be expected.
  • the present invention is not limited to the above example, for example, when vertical drain material, horizontal drain material, airtight sheet, belt-like tension material, support member and bag-like material are buried after the ground improvement
  • the present invention can be carried out by freely changing within the scope described in the claims, such as being composed of a biodegradable material such as a biodegradable resin that naturally decomposes.

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Abstract

本発明は、改良地盤Ａ内に多数の帯状緊張材３１を打設し、次いで、前記改良地盤 Ａ上面に膨張可能な複数の袋状物３２を配置すると共に、前記帯状緊張材３１の上端と繋がる非伸縮性材料からなる支持部材３３を前記複数の袋状物３２上面に跨るように配置し、その後、前記複数の袋状物３２を膨張させることにより、前記支持部材３３と繋がる帯状緊張材３１を緊張させ、該帯状緊張材３１間で地盤Ａを締め付けることを特徴とする軟弱地盤の改良工法に関するものである。この改良工法によれば、地盤への載荷圧力を自由にコントロールできて、軟弱地盤に含まれる間隙水と空気とを効率よく、確実に排出することができ、また、この改良工法は、真空圧を利用した間隙水の強制排水による改良地盤の圧密沈下に加えて、大気圧を反力とする実荷重を改良地盤の深部まで加えることで圧密沈下を促進することができるので、改良地盤の強度増加を図ることができ、しかも地盤改良後の地盤の支持力増加のための盛土に代わる残留沈下対策としても有効である。

Description

軟弱地盤の改良工法
　本発明は、地盤への載荷圧力を自由にコントロールできて、軟弱地盤に含まれる間隙水と空気とを効率よく、確実に排出することができる軟弱地盤の改良工法であり、真空圧を利用した間隙水の強制排水による改良地盤の圧密沈下に加えて、大気圧を反力とする実荷重を改良地盤の深部まで加えることで圧密沈下を促進し、地盤の強度増加を図ることができ、しかも地盤改良後の地盤の支持力増加のための盛土に代わる残留沈下対策としても有効な軟弱地盤の改良工法に関する。
　従来、軟弱地盤の改良工法としては、改良する軟弱地盤（以下改良地盤という）上面を気密シートで被覆して前記改良地盤中に真空圧を負荷して、前記改良地盤中に改良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出すと共に、軟弱地盤上に盛土を施して盛土の圧密載荷重を負荷することで、軟弱地盤を硬質地盤へと改良するようにしたものがある（日本国特許第３２７０９６８号掲載公報の請求項１および２並びに図７参照）。
　具体的には、図７に示すように、改良地盤Ａ中に所定の間隔をおいて鉛直ドレーン材１を打設し、次いで、この各鉛直ドレーン材１の上端部１ａに接触するように水平ドレーン２を配置し、次いで、この水平ドレーン材２に、真空タンク４を介して真空ポンプ５に繋がる集水管３を接続し、さらに改良地盤Ａ上面を前記鉛直ドレーン材１の上端部１ａ、水平ドレーン材２及び集水管３とともに気密シート６で被覆する。この後、前記集水管３に真空タンク４を介して接続する真空ポンプ５を稼働させるのである。
　これにより、真空ポンプ５からの真空圧は、水平ドレーン材２および鉛直ドレーン材１を介して改良地盤Ａへと伝播し、鉛直ドレーン材１を中心にその周囲の地盤を減圧状態の領域（以下減圧領域という）とする。
　真空圧は、減圧領域となった鉛直ドレーン材１周りの地盤から、さらに外側周りの地盤へと伝播してゆき、この結果、鉛直ドレーン材１へと向かう地盤加圧（水圧、土圧）が発生する。
　この地盤加圧に従って、鉛直ドレーン材１周囲の地盤に含まれる間隙水は鉛直ドレーン材１に向かって吸い出され、鉛直ドレーン材１、水平ドレーン材２及び集水管３を排水経路として排水され、これに伴って鉛直ドレーン材１周囲の地盤のさらに外側周りの地盤も減圧領域となる。
　こうして、鉛直ドレーン材１を中心にしてその周囲の地盤に減圧領域が広がり、やがて改良地盤Ａ全域が減圧領域となり、同時に鉛直ドレーン材１を中心にして圧密、強度増加が進行し、改良地盤Ａ全域の圧密、強度増加が行われることになる。
　以上の如くして、硬質地盤へと改良がなされる一方で、気密シート６上に盛土７を施すことにより、該盛土７の圧密載荷重によって改良地盤Ａの圧密脱水を行い、前述の圧力差による吸い出しと共働して、改良地盤Ａの圧密沈下が促進されるのである。
　こうして改良された後の軟弱地盤Ａ上にはビルや工場、或いは道路などの構造物が構築されたりするが、これらの構造物を改良地盤Ａ上に構築することで、その構造物の荷重によって改良地盤の沈下が進行することから（残留沈下）、改良地盤には前記構造物の荷重以上の荷重（盛土）を載荷して、該改良地盤の支持力を増加させていた。
　また、本発明者は、上記出願に関連して、真空圧の伝播経路と改良地盤内からの間隙水の排水経路とを独立させることにより、より効果的な真空圧密が実現できる工法を提案している（日本国特許第３７０４６４３号掲載公報の請求項１及び図１参照）。つまり、上記提案の工法は、改良地盤内からの間隙水と空気とを分離する排水タンクを含む独立した排水経路を前記改良地盤内に設け、前記排水タンク内の間隙水を強制的に改良地盤外へ排水するというものである。
  このようにして改良された後の地盤上にはビルや工場、或いは道路などの構造物が構築されるのである。ところが、これらの構造物を改良された地盤上に構築すると、その構造物の荷重によって地盤の沈下か進行することになる（残留沈下という）。このため、改良された地盤には、構築される構造物の荷重以上の荷重（盛土）を載荷して、該地盤の支持力を高める必要があった。
　ところが、改良地盤上への荷重を載荷するため盛土を施すためには、載荷の材料となる土砂の持ち込み、持ち出しに伴って多くの労力と費用を必要としていた。また、改良地盤上に構築する構造物の荷重に見合う荷重となる盛土を正確に施すことは難しく、改良地盤上に構築する構造物の荷重を大きく上回る必要以上の荷重となる盛土を施すこともあり、大変に不経済であった。
　また、例えば河川堤防のように、地盤の支持力増加が求められるにも拘わらず、盛土を施すことに規制があるような地盤の場合、その改良は、真空圧密による地盤改良が終了した後に、気密シートや水平ドレーン材などの材料を撤去した上で盛土を施す必要があり、多くの時間と手間、費用を要していた。
　本発明は、このような技術的課題に鑑みなされたものであり、地盤への載荷圧力を自由にコントロールできて、軟弱地盤に含まれる間隙水と空気とを効率よく、確実に排出することができる軟弱地盤の改良工法であり、真空圧を利用した間隙水の強制排水による改良地盤の圧密沈下に加えて、大気圧を反力とする実荷重を改良地盤の深部まで加えることで圧密沈下を促進し、改良地盤の強度増加を図ることができ、しかも地盤改良後の地盤の支持力増加のための盛土に代わる残留沈下対策としても有効な軟弱地盤の改良工法を提供することを目的とするものである。
　発明の開示
　上記目的を達成するため、本発明は、改良地盤上面を気密シートで覆い、該気密シート下に真空圧を負荷することで前記改良地盤に改良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出し、これにより前記改良地盤中の間隙水を排水することで、前記改良地盤を硬質地盤へと改良する軟弱地盤の改良工法において、
　前記改良地盤内に多数の帯状緊張材を打設し、次いで、前記改良地盤上面に膨張可能な１又は複数の袋状物を配置すると共に、前記帯状緊張材の上端と繋がる非伸縮性材料からなる支持部材を前記１又は複数の袋状物上面に跨るように配置し、その後、前記１又は複数の袋状物を膨張させることにより、前記支持部材と繋がる帯状緊張材を緊張させ、該帯状緊張材間で地盤を締め付けることを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
　本発明の軟弱地盤の改良工法にあっては、改良地盤上面に配置した膨張可能な１又は複数の袋状物を膨張させることにより、該１又は複数の袋状物の上面に跨るように配置した非伸縮性材料よりなる支持部材に繋がり、改良地盤内に打設した多数の帯状緊張材を緊張させ、これにより該帯状緊張材間で地盤を締め付けるようになっている。この結果、真空圧を利用した間隙水の強制排水による改良地盤の圧密沈下に加えて、大気圧を反力とする実荷重を改良地盤の深部まで加えて圧密沈下を促進し、改良地盤の強度増加を図ることができるのである。
　また、本発明の軟弱地盤の改良工法にあっては、地盤改良後の地盤の支持力増加のための盛土に代えて残留沈下対策手段としても利用できるので、例えば河川堤防のように、地盤の支持力増加が求められるにも拘わらず、盛土を施すことに規制があるような地盤の改良には極めて有効である。
図１は本発明の改良工法の適用例を示した断面模式図である。 図２は同じく図１の平面図である。 図３は帯状緊張材の態様を示し、図３ａには表面に多数の凸部を有するシートを示し、図３ｂには凹凸を有するシートを示し、図３ｃには多数の孔を有するシートを示し、図３ｄにはネットを示した。 図４は本発明の改良工法の別の形態を示した断面模式図である。 図５は本発明の改良工法のさらに別の形態を示した断面模式図である。 図６は本発明の改良工法のさらに別の形態を示した断面模式図である。 図７は従来の改良工法の適用例を示した断面模式図である。
　以下、本発明の軟弱地盤の改良工法を図面に示した一実施の形態に従って説明する。本発明の軟弱地盤の改良工法（以下、改良工法という）は、図１及び図２に示すように、気密シート１６で改良地盤A上面を覆い、該気密シート１６下に真空圧を負荷することで前記改良地盤Aに改良地盤周辺部Bと隔離された減圧領域を造り出す方法（以下、真空圧密工法という）をさらに改良したものである。
  この真空圧密工法は、鉛直ドレーン材を打設して改良地盤中に鉛直排水路を造成する工程と、鉛直ドレーン材に水平ドレーン材を接続する工程と、水平ドレーン材に集水管を接続する工程と、改良地盤上面を気密シートで覆う工程とを備えている。
　まず、図１及び図２に示すように、鉛直ドレーン材１１を改良地盤Ａ中に所定間隔に打設する。鉛直ドレーン材１１は鉛直排水路を構成するものであり、地盤加圧の環境でも真空圧（減圧）の伝播、排水経路としての機能を確保でき、目詰まりせず、沈下による圧縮や減圧で潰れることがないものであれば、その構造、素材、大きさなどは任意である。図１及び図２に示す鉛直ドレーン材１１には、長手方向に一定間隔に立てて並べた長尺な平板状の合成樹脂線材に同じく長尺な平板状の合成樹脂線材を直交方向に所定間隔に立てて並べて、これらの合成樹脂線材を交点で接合した合成樹脂ネットと、これを内包する不織布とからなる帯状の複合シートを用いた。この鉛直ドレーン材１１にあっては、折れたり曲がったりしても、合成樹脂ネットと不織布とによって形成されている通水経路が確保されており、しかも合成樹脂ネット全体が不織布で覆われていて、目詰まりを生じ難いというメリットがある。
　鉛直ドレーン材１１を打設する間隔は、負荷された真空圧による真空圧伝播の可能な範囲が望ましく、具体的にはおおよそ１ｍ間隔である。この鉛直ドレーン材１１をマンドレル（図示しない）に内挿した状態で改良地盤Ａ中に貫入し、鉛直ドレーン材１１を改良地盤Ａ内に残したままマンドレル（図示しない）を引き上げることで該鉛直ドレーン材１１を打設することができる。
　こうして鉛直ドレーン材１１を改良地盤Ａ中に所定の間隔をおいて打設することで、改良地盤Ａ内には所定の間隔をおいて鉛直状の排水路が造成されることになり、各排水路間の改良地盤Ａ中に含まれる水及び空気が鉛直ドレーン材１１を排水経路として吸い上げられるようになっている。
　次いで、この鉛直ドレーン材１１に水平ドレーン材１２を接続する。鉛直ドレーン材１１は、その上端部分１１ａが改良地盤Ａの上面に突出するように打ち込まれており、この上端部分１１ａに水平ドレーン材１２を接触するように平行状に配置するのである。水平ドレーン材１２としては、水及び空気が該水平ドレーン１２の長手方向（水平方向）へと移動できる通路としての機能を持つものならば、線状や帯状、面状のものなど何でもよいが、改良地盤Ａ側からの水及び空気が該水平ドレーン材１２内部へ侵入する口、例えば孔、スリットなどが、地盤中の砂や土砂などによって閉塞してしまい、水及び空気の水平ドレーン材１２内部への侵入が困難となったり、同じく改良地盤Ａ中の砂や土砂などによって通路が閉塞して水及び空気が移動できなかったりすることが少ない構造のものが好ましい。図１及び図２に示す形態では、前記鉛直ドレーン材１１と同じ構造を持つもの（合成樹脂ネットとその表面を覆う不織布とからなる帯状の複合シート）を用いた。この場合、水及び空気は、合成樹脂ネットを覆う不織布側から侵入し、合成樹脂ネットと不織布との隙間、及び不織布の構成繊維相互間を通して移動するようになる。
　鉛直ドレーン材１１に水平ドレーン材１２を接続する形態としては、特に限定されず、
単に改良地盤Ａ上面に突出する鉛直ドレーン材１１の上端部分１１ａに水平ドレーン材１２を重ね置くだけでもよい。図１及び図２に示す例では、水平ドレーン材１２を長さ方向に渡って二つ折りし、鉛直ドレーン材１１の上端部分１１ａを挟み込むという方法を採用している。
　次いで、水平ドレーン材１２の所要箇所に集水管１３を接続する。集水管１３は、管周面に多数の孔を設けた有孔管であり、この集水管１３の一端側には真空タンク１４を介して真空ポンプ１５が接続されている。そして、真空ポンプ１５からの真空圧が真空タンク１４を介して集水管１３へと伝達され、さらにはこの集水管１３に繋がる水平ドレーン材１２及び鉛直ドレーン材１１を介して改良地盤Ａへ真空圧が伝播するようになっている。
  水平ドレーン材１２に集水管１３を接続する形態としては、特に限定されず、水平ドレーン材１２に集水管１３が接触していればよい。図１及び図２に示す例では、水平ドレーン材１２を集水管１３に巻き付けて非接触状態とならないようにしている。
　次いで、改良地盤A上面を鉛直ドレーン材１１の上端部、水平ドレーン材１２及び集水管１３と共に気密シート１６で覆う。気密シート１６としては、空気が透過できない様にできるものであるならば特に限定されず、例えば合成樹脂シート、特には合成樹脂フィルム表面に繊維基材をラミネートしてシート強度を高め、運搬時や施工時にピンホールが発生し難くしたものが望ましい。この気密シート１６のシート端末を改良地盤の周辺部B内に埋め込み、改良地盤A上面を鉛直ドレーン材１１の上端部、水平ドレーン材１２及び集水管１３と共に覆うのである。改良地盤A上面を気密シート１６で覆うことにより、真空ポンプ１５からの真空圧は、真空タンク１４、集水管１３、水平ドレーン材１２及び鉛直ドレーン材１１を通じて改良地盤Ａ内へと確実に伝播するようになり、より効率的な真空圧密を実現することができるのである。
　次いで、真空ポンプ１５を稼働させることで、真空ポンプ１５からの真空圧は、気密シート１６によって空気の出入りが遮断された状態で、真空タンク１４、集水管１３、水平ドレーン材１２及び鉛直ドレーン材１１へと伝播し、鉛直ドレーン材１１内を所定の真空圧とするようになっている。
　鉛直ドレーン材１１内の真空圧は、鉛直ドレーン材１１周囲の地盤Ａへと伝播し、鉛直ドレーン材１１を中心にその周囲の地盤Ａを減圧状態の領域（以下減圧領域という）とする。真空圧は、減圧領域となった鉛直ドレーン材１１周りの地盤Ａから、さらにその周囲の地盤Ａへと伝播してゆき、鉛直ドレーン材１１周りの地盤Ａへと向かう地盤加圧（水圧、土圧）が発生する。
　この地盤加圧に従って、鉛直ドレーン材１１周囲の地盤Ａに含まれる間隙水が鉛直ドレーン材１１に向かって吸い出され、これに伴って鉛直ドレーン材１１周囲の地盤Ａの外側も減圧領域となる。こうして、鉛直ドレーン材１１を中心にしてその周囲の地盤Ａに減圧領域が広がり、やがて改良地盤Ａ全域が減圧領域となり、同時に鉛直ドレーン材１１を中心にして圧密、強度増加が進行し、改良地盤Ａ全域の圧密、強度増加が行われるのである。
　また、図１及び図２に示す真空圧密工法では、上記方法による真空圧密に加え、以下の方法を採用している。すなわち改良地盤Ａから鉛直ドレーン１１を通して吸い出された間隙水を真空圧の伝播経路とは独立した排水経路を通って排水するようにしているのである。図１及び図２に示す例では、集水管１３の下側の改良地盤Ａ内にセパレータ２０を介して排水タンク１８を配置し、鉛直ドレーン材１１及び水平ドレーン材１２を通じて吸い出され、一旦集水管１３内に入り込んだ改良地盤Ａからの間隙水をセパレータ２０によって空気と分離しつつ、集水管１３下側の排水タンク１８に重力に従って流れ込ませ、ここに貯留するのである。
　この排水タンク１８内には排水ポンプ１２１が内蔵されており、排水タンク１８内に貯留された間隙水を該排水タンク１８に連結パイプ２２を介して接続された排水管２３を通じて改良地盤Ａ外（真空タンク１４）へと強制的に排水するのである。
  このように図１及び図２に示す真空圧密工法では、間隙水と空気とを分離する排水タンクを含む独立した排水経路を改良地盤内に設けて、前記排水タンク内の間隙水を強制的に改良地盤外へ排水するようにしたので、より効率よく地盤を改良することができるのである。
　さらに、本発明の改良工法では、上述の真空圧密工法による改良地盤の圧密沈下に加えて、図１～図３に示すように、改良地盤Ａ内に多数の帯状緊張材３１を打設し、次いで、前記改良地盤Ａ上面に膨張可能な１又は複数の袋状物３２を配置すると共に、前記帯状緊張材３１の上端と繋がる非伸縮性材料からなる支持部材３３を前記１又は複数の袋状物３２上面に跨るように配置し、その後、前記１又は複数の袋状物３２を膨張させることにより、前記支持部材３３と繋がる帯状緊張材３１を緊張させ、該帯状緊張材３１間で地盤を締め付け、これにより大気圧を反力とする実荷重を改良地盤の深部まで加えることで圧密沈下を促進するようにしているのである。尚、この改良工法を適用する場合、図１及び図２に示すように、帯状緊張材３１、袋状物３２及び支持部材３３は、鉛直ドレーン材１１の上端部、水平ドレーン材１２及び集水管１３と共に、改良地盤A上面を覆う気密シート１６下に配置される。
　まず図１及び図２に示すように、多数の帯状緊張材３１を改良地盤Ａ中に所定の間隔をおいて打設する。帯状緊張材３１は、１又は複数の袋状物３２の膨張により緊張し、該帯状緊張材３２間で改良地盤Ａを締め付けるように作用するものである。この帯状緊張材３１としては、１又は複数の袋状物３２の膨張による引張力（改良地盤Ａ上面方向への引き抜き力）に抗して改良地盤Ａとの間で発生する摩擦力で打設位置に留まることができるよう改良地盤Ａとの間での摩擦抵抗が大きい素材、構造を有するものが好ましい。具体的には、図３に示すように、多数の凸部を有する長尺な帯状の樹脂板或いは金属板（図３ａ）、多数の凹凸を有する長尺な帯状の樹脂板或いは金属板（図３ｂ）、多数の孔を有する長尺な帯状の樹脂板或いは金属板（図３ｃ）、長尺な帯状の樹脂ネット又は金網（図３ｄ）、非伸張性又は難伸張性の長尺な帯状の繊維シートのいずれか、またはこれらの複合材からなるものを挙げることができる。
  帯状緊張材３１の打設は、該帯状緊張材３１をマンドレル（図示しない）に内挿した状態で改良地盤Ａ中に貫入し、帯状緊張材３１を改良地盤Ａ内に残したままマンドレル（図示しない）を引き上げることで行うことができる。この際、帯状緊張材３１は、その上端部分３１ａを支持部材３３に固定できるように、上端部分１１ａが改良地盤Ａの上面に突出するように打ち込む。図１及び図２の例では、帯状緊張材３１として多数の凹凸を有する長尺な帯状の樹脂板を採用し、これを鉛直ドレーン材１１と同様にマンドレルを用いて改良地盤Ａ中に所定間隔に鉛直ドレーン材１１と平行して打設した。
　また帯状緊張材３１には、例えば長尺な帯状に設けた樹脂ネットを不織布や織物などの繊維シートで内包することで、排水経路としての機能と目詰まり防止機能とを確保した帯状緊張ドレーンを採用することもできる。この場合、該帯状緊張ドレーンが帯状緊張材３１と鉛直ドレーン材１１の２つの機能を有することになり、帯状緊張材３１と鉛直ドレーン材１１をそれぞれ別々に打設する必要が無く、一度の打設作業で鉛直排水路の造成と改良地盤Ａを締め付ける帯状緊張材の設置ができ、きわめて効率的である。
  次いで、改良地盤Ａ上面に改良地盤Ａの規模により、１又は複数の袋状物３２を配置する。図１及び図２に示すように、改良地盤Ａ内に打設した隣り合う帯状緊張材３１の位置に対応してそれら帯状緊張材３１間に袋状物３２を配置するのである。この袋状物３２は、水などの液体や空気などの気体を圧力源として膨張するバルーンであり、膨張時の圧力や真空圧の載荷時に加わる圧力によっても容易に破裂しない程度の強度を備えたものであるならば、その素材や構造は特に限定されない。袋状物３２の好ましい具体例としては、合成樹脂シート、或いは該合成樹脂シートに金網、ネット、ワイヤーなどの引張抵抗材料を一体化して強度を高めた複合シート、キャンバス地に樹脂をコーティングしたり、樹脂フィルムをラミネートして気密性を付与したものを素材とし、これを膨張時に球状、円盤状、葉巻状、板状となるように成形したものが好適である。
　次いで、１又は複数の袋状物３２上面に跨るように支持部材３３を配置し、該支持部材３３の縁部に隣り合う帯状緊張材３１の上端を固定する。これにより、袋状物３２上面に配置した支持部材３３を介して隣り合う帯状緊張材３１が繋がり、隣り合う帯状緊張材３１と支持部材３３が袋状物３２を取り囲むように逆U字状に配されることになる。
  支持部材３３としては、袋状物３２の膨張による引張力によっても容易に破断しない程度の非伸縮性を備えたものであるならば、その素材や構造は特に限定されない。支持部材３３の好ましい具体例としては、非伸張性又は難伸張性の繊維シート、樹脂ネット、金網、樹脂板、金属板のいずれか、またはこれらの複合材を挙げることができる。図１及び２に示す例では、樹脂ネットを支持部材３３として採用した。
　尚、本発明の改良工法には、支持部材３３と帯状緊張材３１とが一体に設けられているものを用いることもできる。図４に示す形態では、多数の凹凸を有する長尺な帯状の樹脂板４０からなり、その両端部分４０ａ、４０ｃを帯状緊張材として作用する部分とし、中央部分４０ｂを支持部材として作用する部分とするものを採用した。この場合、支持部材と帯状緊張材とを別々に取り扱う必要が無く、該改良工法に要する材料点数を大幅に削減できるというメリットがある。
　図４に示す形態は、例えばまず、支持部材と帯状緊張材とが一体をなす帯状の樹脂板４０の一端４０ａ（帯状緊張材として作用する部分）を改良地盤A中に打設する。次いで、改良地盤A上面に突出する樹脂板４０に沿って袋状物３２を配置し、次いで、樹脂板４０の中央部分４０ｂ（支持部材として作用する部分）を該袋状物３２を跨るように配置し、その後、樹脂板４０の他端４０ｃ（帯状緊張材として作用する部分）を改良地盤A中に逆U字状となるように打設するという方法を採ることで造成することができる。
　尚、支持部材３３と帯状緊張材３１とが一体に設けられている形態としては、合成樹脂ネットと、これを内包する不織布とからなる長尺で帯状の複合シートなど、帯状緊張材３１及び支持部材３３として、さらにドレーンとしても機能するものを採用することもできる。
  次いで、１又は複数の袋状物３２を膨張させるのである。これにより、膨張した袋状物３２が袋状物３２の上面に跨るように配置した支持部材３３を押し上げ、これに繋がる多数の帯状緊張材３１に該帯状緊張材３１を改良地盤Ａの上面方向に引っ張り上げる力が作用し、これに伴い帯状緊張材３１が緊張し、該帯状緊張材３１間で地盤を締め付けるようになる。この結果、大気圧を反力とする実荷重が改良地盤Ａの深部（帯状緊張材３１が打設される深さ位置）まで加わり、前述の真空圧密工法による圧密沈下をさらに促進し、改良地盤の強度増加を図ることができるのである。
  また、本発明の改良工法を適用することにより、例えば河川堤防のように、地盤の支持力増加が求められるにも拘わらず、盛土を施すことに規制があるような地盤を改良する場合、地盤改良後の地盤の支持力増加のための盛土に代わる残留沈下対策として用いることができるので、盛土を施さないでも、短期に改良地盤の強度増加を図ることができる。
　一方、図５に示すように、本発明の改良工法を適用するとき、気密シート１６上に盛土３４を施すこともできる。この場合、使用する材料の強度が許す範囲で、盛土荷重による反力も、帯状緊張材３１の緊張力として改良地盤Ａ内に伝達できる機構とすることができるので、図５中細矢印で示す通常の盛土の場合の応力分散に対して、図５中太矢印で示すように、応力分散を押さえることができ、この結果、盛土荷重による反力を帯状緊張材３１を通じて改良地盤Ａの深部（帯状緊張材３１が打設される深さ位置）まで加えることができ、より高い圧密強度の増加を図ることができる。
　尚、図１～図５に示す形態では、真空圧の負荷と袋状物の膨張による載荷圧の負荷とを同時に行う例を示したが、これに限らず、真空圧の負荷と袋状物の膨張による載荷圧の負荷とを交互に行うこともできる。
　また、図６に示す態様では、改良地盤Ａ内に所定間隔に打設された鉛直ドレーン１１間にエアー注入管１９を配置している。エアー注入管１９は、多数の孔を有するプラスチック間や鉄管などの有孔管であり、改良地盤Ａ内に鉛直ドレーン１１と平行して配置される。このエアー注入管１９によって改良地盤内にエアーが注入されるようになっているのである。
　上述の真空圧密工法を改良地盤Ａに適用したとき、改良地盤Ａ内には鉛直ドレーン１１周りを中心に減圧された減圧領域が形成され、この鉛直ドレーン１１へと向かう地盤加圧（水圧、土圧）に従って、鉛直ドレーン材１１周囲の地盤Ａに含まれる間隙水が鉛直ドレーン材１１に向かって吸い出されるのであるが、この鉛直ドレーン材１１間に配されたエアー注入管１９を通して改良地盤Ａ内にエアーが注入されると、エアー注入に伴う大気圧の作用が働き、鉛直ドレーン１１周りを中心に減圧された領域とエアーが注入されたエアー注入管１９周りを中心とする領域との間の圧力差が大きくなる。この結果、鉛直ドレーン１へと向かう地盤加圧を高め、地盤内の間隙水の排水速度を速め、排水量を多くすることとなり、より効果的な圧密が実現することになるのである。
　図６に示す例では、エアー注入管１９の上端部分には開閉弁２４を介してブロア２５が接続されている。つまり図６に示す形態では、エアー注入管１９からのエアーの注入は、鉛直ドレーン１１周りを中心に減圧された領域とエアーが注入されたエアー注入管１９周りを中心とする領域との間に十分な圧力差を生じると思われる場合、前記開閉弁２４を開いて前記エアー注入管１９からエアーを改良地盤Ａ内に注入を行うよう調整ができるようになっているのである。
　また、図６に示す例では、エアー注入管１９の上端部分には開閉弁２４を介してブロア２５が接続されているので、エアー注入管１９からのエアーの注入は、強制注入とすることもできる。
　尚、図６に示す形態において、エアー注入管１９を通して改良地盤Ａ内に目詰まり促進材を注入することもできる。目詰まり促進材としては、例えばベントナイト、木粉、水ガラスなどを挙げることができる。目詰まり促進材は、エアー注入管１９を通して注入されるエアーと共に改良地盤Ａ内に送り込まれることになる。上述したように、本発明の改良工法を適用し、改良地盤にエアーを注入することにより、軟弱土は乾燥する。乾燥することで軟弱土の強度は増加することになる。しかし、土粒子間の間隙は真空圧及び水位低下に伴う自重圧密により減少するが空隙は残る。エアー注入管１９を通して改良地盤Ａ内に送り込まれた目詰まり促進材は、この土粒子間内に進入し、その空隙を埋めることになる。水と接触した目詰まり促進材は膨潤し、その空隙部分は目詰まりを起こし、改良地盤Ａ内のエアーの流路が変化することになり、流路拡大が期待できる。
　改良地盤Ａ内におけるエアーの流路拡大に伴い、目詰まり領域の拡大と不飽和領域の拡大が連続して生じ、この結果、改良領域が拡大することになる。また、エアーの注入路では乾燥収縮が発生する場合があり、強度増加が期待できる。
　尚、本発明は、上述下例に限定されるものではなく、例えば鉛直ドレーン材、水平ドレーン材、気密シート、帯状緊張材、支持部材及び袋状物を、地盤改良後、埋め殺しとしたときに、自然に分解する生分解性樹脂などの生分解性材料から構成するなど、請求の範囲に記載した範囲で自由に変更して実施することができる。
　１１　・・・鉛直ドレーン材
　１２　・・・水平ドレーン材
　１３　・・・集水管
　１４　・・・真空タンク
　１５　・・・真空ポンプ
　１６　・・・気密シート
　１９　・・・エアー注入管
　３１　・・・帯状緊張材
　３２　・・・袋状物
　３３　・・・支持部材
　３４　・・・盛土
　４０　・・・樹脂板
　　Ａ　・・・改良地盤
　　Ｂ　・・・周辺地盤

Claims (12)

  1. 　改良する軟弱地盤（以下、改良地盤という）上面を気密シートで覆い、前記気密シート下に真空圧を負荷することで前記改良地盤に改良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出し、これにより前記改良地盤中の間隙水を排水することで、前記改良地盤を硬質地盤へと改良する軟弱地盤の改良工法において、
    　前記改良地盤内に多数の帯状緊張材を打設し、次いで、前記改良地盤上面に膨張可能な１又は複数の袋状物を配置すると共に、前記帯状緊張材の上端と繋がる非伸縮性材料からなる支持部材を前記１又は複数の袋状物上面に跨るように配置し、その後、前記１又は複数の袋状物を膨張させることにより、前記支持部材と繋がる帯状緊張材を緊張させ、該帯状緊張材間で地盤を締め付けることを特徴とする軟弱地盤の改良工法。
  2. 　帯状緊張材が、多数の凹凸又は孔を有する樹脂板或いは金属板、非伸張性又は難伸張性の繊維シート、樹脂ネット、金網のいずれか、またはこれらの複合材からなることを特徴とする請求項１記載の軟弱地盤の改良工法。
  3. 　帯状緊張材が鉛直ドレーン材としても機能する帯状緊張材ドレーンであることを特徴とする請求項１に記載の軟弱地盤の改良工法。
  4. 　袋状物が、液体又は気体を圧力源として膨張する非通気性シートからなることを特徴とする請求項１に記載の軟弱地盤の改良工法。
  5. 　支持部材が、非伸張性又は難伸張性の繊維シート、樹脂ネット、金網、樹脂板、金属板のいずれか、またはこれらの複合材からなることを特徴とする請求項１に記載の軟弱地盤の改良工法。
  6. 　帯状緊張材と支持部材とが一体に設けられていることを特徴とする請求項１記載の軟弱地盤の改良工法。
  7. 　真空圧の負荷と１又は複数の袋状物の膨張による載荷圧の負荷とを同時に、又は交互に行うことを特徴とする請求項１に記載の軟弱地盤の改良工法。
  8. 　気密シート上に盛土を行うことを特徴とする請求項１に記載の軟弱地盤の改良工法。
  9. 　鉛直ドレーン間にエアー注入管を配置して前記改良地盤内にエアーを注入させることにより、前記鉛直ドレーン周りを中心に減圧された領域との間の圧力差を増大させることを特徴とする請求項１に記載の軟弱地盤の改良工法。
  10. 　エアー注入管の上端部に開閉弁を設け、改良地盤内の減圧状態に応じて前記開閉弁を開閉させて前記エアー注入管からのエアーの注入を行うことを特徴とする請求項９に記載の軟弱地盤の改良工法。
  11. 　エアー注入管の上端部にはブロアが接続されていて、エアーを改良地盤内に強制的に注入するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の軟弱地盤の改良工法。
  12. 　エアー注入管を通して改良地盤内に目詰まり促進材を注入することを特徴とする請求項９に記載の軟弱地盤の改良工法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102936892A (zh) * 2012-11-26 2013-02-20 李晓军 一种软土地基快速预压排水固结体系及预压排水固结方法
CN109339028A (zh) * 2018-10-24 2019-02-15 浙江大学宁波理工学院 电渗联合微生物循环注浆的软黏土处理装置及处理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63194021A (ja) * 1987-02-04 1988-08-11 Okumuragumi Doboku Kogyo Kk 空気圧式圧密地盤改良工法
JPH11200357A (ja) * 1998-01-14 1999-07-27 Hosono Kensetsu:Kk 軟弱地盤の改良工法及びその方法に使用する穿孔装置
JP2007278008A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Maruyama Kogyo Kk 軟弱地盤の改良工法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63194021A (ja) * 1987-02-04 1988-08-11 Okumuragumi Doboku Kogyo Kk 空気圧式圧密地盤改良工法
JPH11200357A (ja) * 1998-01-14 1999-07-27 Hosono Kensetsu:Kk 軟弱地盤の改良工法及びその方法に使用する穿孔装置
JP2007278008A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Maruyama Kogyo Kk 軟弱地盤の改良工法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102936892A (zh) * 2012-11-26 2013-02-20 李晓军 一种软土地基快速预压排水固结体系及预压排水固结方法
CN102936892B (zh) * 2012-11-26 2015-10-28 李晓军 一种软土地基快速预压排水固结体系及预压排水固结方法
CN109339028A (zh) * 2018-10-24 2019-02-15 浙江大学宁波理工学院 电渗联合微生物循环注浆的软黏土处理装置及处理方法
CN109339028B (zh) * 2018-10-24 2021-01-01 浙江大学宁波理工学院 电渗联合微生物循环注浆的软黏土处理装置及处理方法

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