WO2020240779A1 - 地盤の改良工法 - Google Patents

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WO2020240779A1
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embankment
target
pipe
impact force
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Inventor
高橋　茂吉
アミナトン ビンティ マート
アーマッド マヒル ビン マクター
兵動　正幸
ムザミール ハサン
Original Assignee
株式会社アサヒテクノ
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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
    • E02D3/026—Improving by compacting by rolling with rollers usable only for or specially adapted for soil compaction, e.g. sheepsfoot rollers
    • 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
    • E02D3/10—Improving by compacting by watering, draining, de-aerating or blasting, e.g. by installing sand or wick drains

Definitions

  • the present invention relates to a method for improving the ground by sucking interstitial water in soft ground and applying an impact.
  • Patent Document 1 the applicant has proposed a ground improvement method using SWP (Super Well Point) for pumping saturated groundwater by negative pressure propagation. This is done by exhausting groundwater into a strainer pipe that is buried in the ground and has a water-permeable strainer portion at the lower end and a filter formed on the outer circumference by exhausting with a vacuum pump, and drainage of the groundwater arranged in the strainer pipe.
  • a groundwater level lowering device (SWP device) that drains water to the ground through a drain pipe by sucking with a pump is buried in the target ground, and the groundwater level is lowered by sucking the interstitial water in the ground to promote vacuum vaporization.
  • SWP device groundwater level lowering device
  • the soil particle skeleton in which the interstitial water between the soil particles in the ground is replaced with vacuum vaporized air by the exhaust by the vacuum pump of the SWP device, the drainage by the drainage pump, and the air supply and suction by the suction pipe is targeted.
  • the subsidence of the ground is promoted by loading and compressing the loading load of the planned embankment on the ground.
  • Japanese Patent No. 6158555 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-196614
  • FIG. 6 exemplifies the characteristics of the time-sinking amount, and there is a concern that the combined use of SWP and intake / exhaust pipes and the primary consolidation by one-time embankment will remain at about 90% of the target settlement amount L, as in the obtained characteristic A. .. As shown in FIG.
  • An object of the present invention is to further reduce the subsidence of the ground by compressing the soil particle skeleton in which the interstitial water between the soil particles in the ground is replaced by the vacuum vaporized air by the exhaust by the vacuum pump of the SWP device and the drainage by the drainage pump. To promote.
  • the invention according to claim 1 is Groundwater flows into a strainer pipe that is buried in the ground and has a water-permeable strainer at the lower end and a filter is formed on the outer circumference by exhausting with a vacuum pump, and the groundwater is sucked by a drainage pump arranged in the strainer pipe.
  • a SWP device that drains water to the ground through a drainage pipe in the target ground
  • the groundwater level is lowered by sucking the interstitial water of the ground, and vacuum vaporization is promoted to submerge the ground.
  • the soil particle skeleton in which the interstitial water between the soil particles in the ground is replaced with the vacuum vaporized air by the exhaust by the vacuum pump and the drainage by the drainage pump of the SWP device is compressed by applying an impact force to the target ground. This is characterized by promoting consolidation of the ground subsidence.
  • the invention according to claim 2 The ground improvement method according to claim 1.
  • the impact force is applied by running a vibrating roller on the embankment in a state where the load of the embankment is loaded on the target ground.
  • the invention according to claim 3 The ground improvement method according to claim 2. It is characterized in that the subsidence of the ground is promoted by running the vibrating roller on the secondary embankment in a state where the loading load of the secondary embankment is further loaded on the embankment.
  • the invention according to claim 4 The ground improvement method according to claim 1.
  • the impact force is applied by driving a casing pipe into the target ground and vibrating the casing pipe into which sand is thrown by a vibro hammer.
  • a cap layer made of cohesive soil of the target ground is formed at the upper end of a sand pile formed by removing the casing pipe.
  • the soil particle skeleton in which the interstitial water between the soil particles in the ground is replaced by the vacuum vaporized air is compressed by the exhaust by the vacuum pump of the SWP device and the drainage by the drainage pump to further reduce the subsidence of the ground. Can be promoted.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment to which the ground improvement method according to the present invention is applied, where 1 is the target ground, 2 is the SWP device, 3 is the planned embankment, and 4 is the vibration roller (impact force applying device). Is.
  • the target ground 1 for carrying out the present invention has a water permeable layer 12 made of sandy soil under the improvement target layer 11 made of cohesive soil, and a SWP device that lowers the groundwater level in the target ground 1.
  • a plurality of 2 are buried apart from each other.
  • the load loaded by the planned embankment 3 is loaded on the target ground 1 in which a plurality of SWP devices 2 are buried apart from each other, and the vibrating roller 4 as an impact force applying device is arranged on the planned embankment 3.
  • the layer 11 to be improved may be made of hard cohesive soil or bedrock.
  • the SWP device 2 includes a strainer pipe 21 embedded in the target ground 1, a strainer portion 22, a filter 23, a drainage pump 24 and a drainage pipe 25 provided in the strainer pipe 21, a vacuum pump 26 arranged on the ground, and the like. Is configured with.
  • the lower end of the strainer pipe 21 is buried up to the permeable layer 12 under the improvement target layer 11 in the target ground 1.
  • a water-permeable strainer portion 22 having a large number of small holes is provided at the lower end of the strainer tube 21, and a filter 23 is formed on the lower outer periphery of the strainer tube 21.
  • a drainage pump 24 is arranged in the lower end of the strainer pipe 21, and a drainage pipe 25 for draining groundwater to the ground by the drainage pump 24 is passed through the strainer pipe 21.
  • a vacuum pump 26 arranged on the ground is connected to the upper end of the strainer pipe 21 via a hose 27, and by exhausting the inside of the strainer pipe 21 by the vacuum suction of the vacuum pump 26, the inside of the layer 11 to be improved Ground water flows into the strainer pipe 21.
  • the SWP device 2 described above exhausts the inside of the strainer pipe 21 buried in the target ground 1 with a vacuum pump 26 on the ground, thereby discharging the groundwater of the improvement target layer 11 through the strainer portion 22 at the lower end and the surrounding filter 23. It flows into the strainer pipe 21, and the inflowing groundwater is sucked by the drainage pump 24 in the strainer pipe 21 to be drained to the ground through the drain pipe 25 as shown by an arrow.
  • the wastewater is stored in a water storage tank via a hose (not shown). In this way, the pore water suction mechanism by the SWP device 2 is configured.
  • the settlement can be effectively promoted, but in reality, the pressure difference from the atmospheric pressure is increased by the suction effect of the SWP device 2. It can also be expected to be loaded. In this way, the soil particle skeleton is compressed by combining the reduction of the groundwater level by suctioning the pore water and the promotion of subsidence by loading the loaded load.
  • the soil particle skeleton is compressed by performing the groundwater level drop due to the suction of pore water, the subsidence promotion of the target ground 1 by loading the load, and the consolidation promotion by applying the impact force for a required predetermined period. By promoting it, the subsidence of the target ground 1 is further promoted.
  • FIG. 4 shows the action of the fluff structure according to the present invention.
  • FIG. 5 shows the characteristics of the time-settlement amount according to the present invention. As shown in the characteristic Y obtained by adding an impact force by the vibrating roller 4, subsidence consolidation can be promoted.
  • the settlement amount can be significantly promoted from the target settlement amount L.
  • the interstitial water between the soil particles in the improvement target layer 11 of the target ground 1 is replaced with the vacuum vaporized air by the exhaust by the vacuum pump 26 of the SWP device 2 and the drainage by the drainage pump 24.
  • the soil particle skeleton that has been formed can be compressed by adding an impact force from the vibrating roller 4 to the promotion of subsidence by loading the planned embankment 3, further promoting the subsidence of the target ground 1.
  • FIG. 2 shows the configuration of the secondary embankment and impact application performed after the step of FIG. 1, and FIG. 5 is the secondary embankment. That is, the secondary embankment 5 is constructed on the primary embankment 3 on the target ground 1, and the vibrating roller 4 arranged on the secondary embankment 5 runs, so that the primary embankment 3 and the secondary embankment 5 are directly below.
  • An impact force is applied to the improvement target layer 11.
  • the vibration due to the impact force applied by the vibrating roller 4 is as shown in the figure. It is transmitted from the secondary embankment 5 to the bottom of the improvement target layer 11 via the primary embankment 3, further promoting the consolidation of the soil particle skeleton.
  • the groundwater level is lowered by suctioning the interstitial water of the SWP device 2 in the embodiment of FIG. 1, the subsidence is promoted by loading the primary embankment 3, and the impact force is applied by the vibrating roller 4.
  • the settlement compaction can be further promoted as shown in the characteristic Z obtained by the combined use of the loading of the secondary embankment 5 to promote the settlement and the addition of the impact force by the vibrating roller 4.
  • FIG. 3 shows the second embodiment. Similar to the first embodiment, 1 is a target ground, 2 is a SWP device, and 6 is a sand compaction pile device (impact force applying device).
  • a plurality of sand compaction pile devices 6 as impact force applying devices are spaced apart from each other in the target ground 1 in which a plurality of SWP devices 2 are buried apart from each other. That is, the sand compaction pile device 6 is composed of a casing pipe 61, a vibro hammer 62 at the upper end of the casing pipe 61, and sand 63 to be thrown into the casing pipe 61.
  • an impact force is applied to the upper end of the casing pipe 61 by a vibro hammer 62, and the casing pipe 61 is driven until the lower end reaches the water permeable layer 12 of the target ground 1. Then, the sand 63 is put into the casing pipe 61. After that, the casing pipe 61 is pulled out to a certain height. Next, an impact force is applied by the vibro hammer 62 to drive the casing pipe 61 again and vibrate it to create a pile of sand 63.
  • the upper end of the sand 63 pile is filled with the cap layer 64 made of cohesive soil of the improvement target layer 11 as shown in the figure.
  • the target ground is promoted by promoting the compression of the soil particle skeleton by performing the consolidation promotion by applying the impact force and the groundwater level decrease of the target ground 1 by suctioning the pore water in combination for a required predetermined period. Further promote the sinking of 1.
  • the consolidation of the soil particle skeleton of the improvement target layer 11 is promoted by adding the impact force of the sand compaction pile device 6 to the promotion of settlement by suctioning the pore water.
  • the impact force is added by the sand compaction pile 6 to the characteristic X obtained by the combined use of the groundwater level drop due to the suction of the pore water of the SWP device 2 and the subsidence promotion due to the loading of the planned embankment 3.
  • the characteristic Y or characteristic Z obtained by, subsidence compaction can be promoted.
  • the settlement amount can be significantly promoted from the target settlement amount L.
  • the interstitial water between the soil particles in the improvement target layer 11 of the target ground 1 is vacuum vaporized by the exhaust by the vacuum pump 26 of the SWP device 2 and the drainage by the drainage pump 24.
  • the replaced soil particle skeleton can be compressed by applying an impact force by the sand compaction pile device 6, and the subsidence of the target ground 1 can be further promoted.
  • vacuum vaporization and impact application are performed by the SWP device, but the present invention is not limited to this, and air supply and suction are alternately applied by the intake / exhaust pipes placed in the ground. You may. Further, in the embodiment, a plurality of SWP devices are embedded in the target ground at intervals, but the SWP devices may be embedded in the target ground alone. Further, the number of sand compaction piles to be buried is arbitrary, and it goes without saying that the specific detailed structure and the like can be changed as appropriate.
  • the present invention applies an impact force to the target ground to compress the soil particle skeleton in which the interstitial water between the soil particles in the ground is replaced by vacuum vaporized air due to the exhaust by the vacuum pump of the SWP device and the drainage by the drainage pump. As a result, the subsidence of the ground can be promoted.

Abstract

ＳＷＰ装置２の真空ポンプ２６による排気及び排水ポンプ２４による排水により地盤１の土粒子間の間隙水が真空気化した空気で置換された土粒子骨格を、対象地盤１に衝撃力を付与して圧縮することにより地盤１の沈下を圧密促進する。その衝撃力の付与は、対象地盤１上に盛土３による上載荷重を載荷した状態で、盛土３上に振動ローラー４を走行させることにより行う。

Description

地盤の改良工法
　本発明は、軟弱地盤の間隙水吸引と衝撃付与による地盤の改良工法に関する。
　本出願人は、特許文献１において、飽和地下水を負圧伝播で揚水するＳＷＰ（スーパーウェルポイント）を用いた地盤の改良工法を提案した。
　これは、地盤に埋設され下端に透水性のストレーナ部を有して外周にフィルターが形成されたストレーナ管に、真空ポンプで排気することにより地下水を流入させ、地下水をストレーナ管内に配置された排水ポンプで吸引することにより排水管を通して地上に排水する地下水位低下装置（ＳＷＰ装置）を対象地盤に埋設して、地盤の間隙水を吸引することにより地下水位を低下して、真空気化を促進させて地盤を沈下させるとともに、地盤に透水性改善のための吸送気管を打設して、地盤内への空気の送り込みと地盤内の空気の吸引を交互に行う地盤の改良工法である。
　特に、ＳＷＰ装置の真空ポンプによる排気及び排水ポンプによる排水と、吸送気管による空気の送り込み及び吸引とによって地盤の土粒子間の間隙水が真空気化した空気で置換された土粒子骨格を、対象地盤上に計画盛土による上載荷重を載荷して圧縮することにより地盤の沈下を促進するものである。
特許第６１５８５５５（特開２０１４－１９６６１４）号公報
　特許文献１の地盤改良工法は、真空気化での沈下促進では、真空気化により地盤支持力をアップして強度改良できるが、地盤の沈下量不足が懸念される。
　すなわち、ポンプ停止後の水位回復で地盤支持力のダウンが懸念される。また、一回の盛土では圧密不足も懸念される。
　図６は時間－沈下量の特性を例示したもので、ＳＷＰと吸排気管併用と一回盛土による一次圧密では、得られる特性Ａのように、目標沈下量Ｌの９０％程度に留まる懸念がある。
　これは、図７に示すように、軟弱地盤中の微細な粘土やコロイドなどの土粒子が水中で互いにくっつきあった綿毛構造の間隙水圧が高い状態から、ＳＷＰと吸排気管併用の一回盛土による一次圧密では、図８に示すように、真空気化により間隙水圧は低下するものの、綿毛構造の主要分が残ってしまうことに起因すると考えられる。
　本発明の課題は、ＳＷＰ装置の真空ポンプによる排気及び排水ポンプによる排水により地盤の土粒子間の間隙水が真空気化した空気で置換された土粒子骨格を圧縮して、地盤の沈下をより一層促進させることである。
　以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
　地盤に埋設され下端に透水性のストレーナ部を有して外周にフィルターが形成されたストレーナ管に、真空ポンプで排気することにより地下水を流入させ、地下水をストレーナ管内に配置された排水ポンプで吸引することにより排水管を通して地上に排水するＳＷＰ装置を対象地盤に埋設して、地盤の間隙水を吸引することにより地下水位を低下して、真空気化を促進させて地盤を沈下させる地盤の改良工法であって、
　前記ＳＷＰ装置の前記真空ポンプによる排気及び前記排水ポンプによる排水により地盤の土粒子間の間隙水が真空気化した空気で置換された土粒子骨格を、前記対象地盤に衝撃力を付与して圧縮することにより地盤の沈下を圧密促進することを特徴とする。
　請求項２に記載の発明は、
　請求項１に記載の地盤の改良工法であって、
　前記衝撃力の付与は、前記対象地盤上に盛土による上載荷重を載荷した状態で、前記盛土上に振動ローラーを走行させることにより行うことを特徴とする。
　請求項３に記載の発明は、  
　請求項２に記載の地盤の改良工法であって、
　前記盛土上に二次盛土による上載荷重をさらに載荷した状態で、前記二次盛土上に前記振動ローラーを走行させることで、前記地盤の沈下を二次圧密促進することを特徴とする。
　請求項４に記載の発明は、
　請求項１に記載の地盤の改良工法であって、
　前記衝撃力の付与は、前記対象地盤にケーシングパイプを打ち込んで、砂が投入された前記ケーシングパイプをバイブロハンマにより振動させることにより行うことを特徴とする。
　請求項５に記載の発明は、
　請求項４に記載の地盤の改良工法であって、
　前記ケーシングパイプを抜去して造成される砂杭の上端に、前記対象地盤の粘性土によるキャップ層を形成することを特徴とする。
　本発明によれば、ＳＷＰ装置の真空ポンプによる排気及び排水ポンプによる排水により地盤の土粒子間の間隙水が真空気化した空気で置換された土粒子骨格を圧縮して、地盤の沈下をより一層促進させることができる。
本発明に係る地盤の改良工法を適用した一実施形態の構成を示す概略縦断面図である。 図１の工程の次に行う二次盛土及び衝撃付与の構成を示した図である。 実施形態２を示す概略縦断面図である。 本発明による綿毛構造の作用を示した概略図である。 本発明による時間－沈下量の特性図である。 時間－沈下量を例示する特性図である。 綿毛構造の間隙水圧が高い状態を示した概略図である。 ＳＷＰと吸排気管併用の一回盛土による一次圧密で間隙水圧が低下して綿毛構造の主要分が残った状態を示した概略図である。
　以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
　図１は本発明に係る地盤の改良工法を適用した一実施形態の概略構成を示すもので、１は対象地盤、２はＳＷＰ装置、３は計画盛土、４は振動ローラー（衝撃力付与装置）である。
　図示のように、本発明を実施する対象地盤１は、粘性土による改良対象層１１の下に砂質土による透水層１２を有しており、その対象地盤１に地下水位を低下させるＳＷＰ装置２が離間して複数埋設されている。
　こうして、ＳＷＰ装置２が離間して複数埋設された対象地盤１の上には、計画盛土３による上載荷重が載荷されて、その計画盛土３上に、衝撃力付与装置としての振動ローラー４が配置されている。
　なお、改良対象層１１の下が硬質の粘性土や岩盤であってもよい。
　ＳＷＰ装置２は、対象地盤１に埋設されるストレーナ管２１と、そのストレーナ管２１に備えられるストレーナ部２２、フィルター２３、排水ポンプ２４及び排水管２５と、地上に配置された真空ポンプ２６と、を備えて構成される。
　すなわち、対象地盤１における改良対象層１１下の透水層１２までストレーナ管２１の下端が埋設されている。このストレーナ管２１の下端に多数の小孔による透水性のストレーナ部２２が備えられて、ストレーナ管２１の下部外周にフィルター２３が形成されている。
　そして、ストレーナ管２１の下端内に排水ポンプ２４が配置されて、この排水ポンプ２４により地下水を地上に排水する排水管２５がストレーナ管２１内に通されている。
　さらに、地上に配置された真空ポンプ２６がストレーナ管２１の上端にホース２７を介して接続されており、この真空ポンプ２６の真空吸引でストレーナ管２１内を排気することにより、改良対象層１１内の地下水がストレーナ管２１内に流入する。
　以上のＳＷＰ装置２は、対象地盤１に埋設されたストレーナ管２１内を地上の真空ポンプ２６で排気することにより、下端のストレーナ部２２及び周囲のフィルター２３を介して改良対象層１１の地下水をストレーナ管２１内に流入させ、その流入した地下水をストレーナ管２１内の排水ポンプ２４で吸引することにより排水管２５を通して、矢印で示したように、地上に排水する。その排水は図示しないホースを介して貯水タンクに貯留される。
　このように、ＳＷＰ装置２による間隙水吸引機構が構成されている。
　地下水位が低下すると、改良対象層１１における土粒子間の間隙水が空気で置換される。この状態で、盛土等により上載荷重を載荷すると、土粒子骨格の圧縮により、沈下が促進され、地盤強度が増加する。
　そして、対象地盤１上に予め計画盛土３による上載荷重を載荷することにより、効果的に沈下促進を行うことができるが、実際にはＳＷＰ装置２の吸引効果により大気圧との差分の圧力が載荷されることも期待できる。
　このように、間隙水吸引による地下水位低下と上載荷重載荷による沈下促進を併用して、土粒子骨格を圧縮している。
　さらに、計画盛土３上に配置された振動ローラー４が走行することにより、計画盛土３直下の改良対象層１１に衝撃力が付与される。
　このように、上載荷重載荷による沈下促進に、振動ローラー４による衝撃力付与を付加することで、その振動ローラー４の衝撃力付与による振動が、図示したように、計画盛土３から改良対象層１１の底部まで伝達されて、土粒子骨格の圧密を促進している。
　以上のように、間隙水吸引による地下水位低下と上載荷重載荷による対象地盤１の沈下促進と衝撃力付与による圧密促進とを併用して、必要な所定期間行うことにより、土粒子骨格の圧縮を促進することで、対象地盤１の沈下をより一層促進する。
　図４は本発明による綿毛構造の作用を示したもので、計画盛土３の載荷による沈下促進に、振動ローラー４による衝撃力を付加したことによって、改良対象層１１の土粒子骨格の圧密が促進されている。
　図５は本発明による時間－沈下量の特性を示したもので、ＳＷＰ装置２の間隙水吸引による地下水位低下と、計画盛土３の載荷による沈下促進の併用により得られた特性Ｘに対し、振動ローラー４による衝撃力の付加により得られる特性Ｙのとおり、沈下圧密を促進することができる。
　したがって、図６に特性Ｂで示したように、目標沈下量Ｌより大幅に沈下量を促進することができる。
　以上、実施形態の地盤改良工法によれば、ＳＷＰ装置２の真空ポンプ２６による排気及び排水ポンプ２４による排水により対象地盤１の改良対象層１１における土粒子間の間隙水が真空気化した空気で置換された土粒子骨格を、計画盛土３の載荷による沈下促進に、振動ローラー４による衝撃力を付加したことにより圧縮して、対象地盤１の沈下をより一層促進させることができる。
　図２は図１の工程の次に行う二次盛土及び衝撃付与の構成を示したもので、５は二次盛土である。
　すなわち、対象地盤１上の一次盛土３上に二次盛土５を施工して、この二次盛土５上に配置された振動ローラー４が走行することにより、一次盛土３及び二次盛土５直下の改良対象層１１に衝撃力が付与される。
　このように、一次盛土３及び二次盛土５の上載荷重載荷による沈下促進に、振動ローラー４による衝撃力を付加することで、その振動ローラー４の衝撃力付与による振動が、図示したように、二次盛土５から一次盛土３を経て改良対象層１１の底部まで伝達されて、土粒子骨格の圧密をさらに促進している。
　したがって、図５に示したように、図１の実施形態におけるＳＷＰ装置２の間隙水吸引による地下水位低下と一次盛土３の載荷による沈下促進の併用と、振動ローラー４による衝撃力付与の付加により得られた特性Ｙに対し、二次盛土５の載荷による沈下促進の併用と、振動ローラー４による衝撃力の付加により得られた特性Ｚのとおり、沈下圧密をより一層促進することができる。
（実施形態２）
　図３は実施形態２を示すもので、前述した実施形態１と同様、１は対象地盤、２はＳＷＰ装置であって、６はサンドコンパクションパイル装置（衝撃力付与装置）である。
　図示のように、ＳＷＰ装置２が離間して複数埋設された対象地盤１には、衝撃力付与装置としてのサンドコンパクションパイル装置６が離間して複数埋設されている。
　すなわち、サンドコンパクションパイル装置６は、ケーシングパイプ６１と、このケーシングパイプ６１上端のバイブロハンマ６２と、ケーシングパイプ６１内に投入される砂６３とから構成される。
　具体的には、ケーシングパイプ６１の上端にバイブロハンマ６２により衝撃力を付与して、対象地盤１の透水層１２に下端が到達するまでケーシングパイプ６１を打設する。
　そして、ケーシングパイプ６１内に砂６３を投入する。
　その後、ケーシングパイプ６１を一定の高さまで引き抜く。
　次に、バイブロハンマ６２により衝撃力を付与してケーシングパイプ６１を再度打ち込み振動させて、砂６３の杭を造成する。
　さらに、ケーシングパイプ６１内への砂６３の投入、ケーシングパイプ６１の一定高さまでの引き抜き、ケーシングパイプ６１の再度打ち込みを繰り返し、ケーシングパイプ６１を抜去して、改良対象層１１の粘性土をよく締まった砂６３の杭に置き換える。
　このように、間隙水吸引による地下水位低下に、ケーシングパイプ６１に対するバイブロハンマ６２の衝撃力付与を付加することで、そのケーシングパイプ６１に対するバイブロハンマ６２の衝撃力付与による振動が、図示したように、改良対象層１１の上部から底部まで伝達されて、土粒子骨格の圧密を促進している。
　その後、砂６３杭の上端を、図示のように、改良対象層１１の粘性土によるキャップ層６４で埋める。
　このように、サンドコンパクションパイル装置６により砂６３の杭を造成することで、その周りの粘性土も締まっていき、矢印で示したように、改良対象層１１の水分を砂６３の杭を通して排水する効果も得られる。
　そして、その離間した複数の砂６３の杭から透水層１２への排水を、矢印で示したように、その外側に離間した複数のＳＷＰ装置２で各々吸引して地上にそれぞれ排水（揚水）することできる。
　したがって、揚水を促進でき、コストダウンにも寄与する。
　以上のように、間隙水吸引による対象地盤１の地下水位低下と衝撃力付与による圧密促進とを併用して、必要な所定期間行うことにより、土粒子骨格の圧縮を促進することで、対象地盤１の沈下をより一層促進する。
　すなわち、間隙水吸引による沈下促進に、サンドコンパクションパイル装置６による衝撃力を付加したことによって、図４に示したように、改良対象層１１の土粒子骨格の圧密が促進されている。
　そして、図５に示したように、ＳＷＰ装置２の間隙水吸引による地下水位低下と計画盛土３の載荷による沈下促進の併用により得られた特性Ｘに対し、サンドコンパクションパイル６による衝撃力の付加により得られる特性Ｙ、又は特性Ｚのように、沈下圧密を促進することができる。
　したがって、図６に特性Ｂで示したように、目標沈下量Ｌより大幅に沈下量を促進することができる。
　以上、実施形態２の地盤改良工法によれば、ＳＷＰ装置２の真空ポンプ２６による排気及び排水ポンプ２４による排水により対象地盤１の改良対象層１１における土粒子間の間隙水が真空気化した空気で置換された土粒子骨格を、サンドコンパクションパイル装置６による衝撃力を付加したことにより圧縮して、対象地盤１の沈下をより一層促進させることができる。
（変形例）
　以上の実施形態においては、ＳＷＰ装置による真空気化と衝撃付与としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、地盤に打設した吸排気管による空気の送り込みと吸引の交互付与を付加してもよい。
　また、実施形態では、対象地盤に離間して複数のＳＷＰ装置を埋設したが、ＳＷＰ装置を単独で対象地盤に埋設してもよい。
　さらに、サンドコンパクションパイルの埋設本数は任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
　本発明は、ＳＷＰ装置の真空ポンプによる排気及び排水ポンプによる排水により地盤の土粒子間の間隙水が真空気化した空気で置換された土粒子骨格を、対象地盤に衝撃力を付与して圧縮することで、地盤の沈下を圧密促進することができる。
１　対象地盤
１１　改良対象層（粘性土）
２　ＳＷＰ装置
２１　ストレーナ管
２２　ストレーナ部
２３　フィルター
２４　排水ポンプ
２５　排水管
２６　真空ポンプ
３　計画盛土（一次盛土）
４　振動ローラー（衝撃力付与装置）
５　二次盛土
６　サンドコンパクションパイル装置（衝撃力付与装置）
６１　ケーシングパイプ
６２　バイブロハンマ
６３　砂
６４　キャップ層

Claims (5)

  1. 　地盤に埋設され下端に透水性のストレーナ部を有して外周にフィルターが形成されたストレーナ管に、真空ポンプで排気することにより地下水を流入させ、地下水をストレーナ管内に配置された排水ポンプで吸引することにより排水管を通して地上に排水するＳＷＰ装置を対象地盤に埋設して、地盤の間隙水を吸引することにより地下水位を低下して、真空気化を促進させて地盤を沈下させる地盤の改良工法であって、
    　前記ＳＷＰ装置の前記真空ポンプによる排気及び前記排水ポンプによる排水により地盤の土粒子間の間隙水が真空気化した空気で置換された土粒子骨格を、前記対象地盤に衝撃力を付与して圧縮することにより地盤の沈下を圧密促進することを特徴とする地盤の改良工法。
  2. 　前記衝撃力の付与は、前記対象地盤上に盛土による上載荷重を載荷した状態で、前記盛土上に振動ローラーを走行させることにより行うことを特徴とする請求項１に記載の地盤の改良工法。
  3. 　前記盛土上に二次盛土による上載荷重をさらに載荷した状態で、前記二次盛土上に前記振動ローラーを走行させることで、前記地盤の沈下を二次圧密促進することを特徴とする請求項２に記載の地盤の改良工法。
  4. 　前記衝撃力の付与は、前記対象地盤にケーシングパイプを打ち込んで、砂が投入された前記ケーシングパイプをバイブロハンマにより振動させることにより行うことを特徴とする請求項１に記載の地盤の改良工法。
  5. 　前記ケーシングパイプを抜去して造成される砂杭の上端に、前記対象地盤の粘性土によるキャップ層を形成することを特徴とする請求項４に記載の地盤の改良工法。
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