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【発明の名称】 地盤改良工法
【発明者】 【氏名】仲野 明彦

【氏名】中村 信児

【氏名】西尾 経

【氏名】鈴木 孝一

【要約】 【課題】

【解決手段】
【特許請求の範囲】
【請求項1】 地盤改良の対象となる地盤を所定のケーシングを圧入しながらオーガで掘進排土し、掘進完了後、前記ケーシング内に砕石、砂利等のドレーン材を投入し、前記オーガを反転させて該ドレーン材を前方に送り込み、前記投入工程乃至前記送り込み工程を前記ケーシングおよび前記オーガを引き抜く工程と並行して若しくは交互に行うことによって前記ドレーン材を掘削孔の先端から順次充填することを特徴とする地盤改良工法。
【請求項2】 地盤改良の対象となる地盤を所定のケーシングを圧入しながらオーガで掘進排土し、掘進完了後、前記ケーシング内に砕石、砂利等のドレーン材を投入し、前記オーガを反転させて該ドレーン材を前方に送り込み、送り込まれた前記ドレーン材を締め固め、前記投入工程乃至前記締め固め工程を前記ケーシングおよび前記オーガを引き抜く工程と並行して若しくは交互に行うことによって前記ドレーン材を掘削孔の先端から順次充填することを特徴とする地盤改良工法。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液状化対策に特に適した地盤改良工法に関する。
【0002】
【従来の技術】地下水位が浅くしかも緩い砂地盤に地震力が作用すると、粒子間の間隙水圧が上昇してせん断抵抗力が著しく減少する、いわゆる液状化現象が生じる。かかる液状化を防止する対策として、サンドコンパクション工法や砕石ドレーン工法があるが、後者の工法は、騒音や振動の原因となる締め固め作業を行なわずに砂質地盤の液状化を防止することができるため、市街地等では有用な工法である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これらの工法は、地表面から鉛直方向に施工することを前提として開発されたものであるため、たとえば耐震基準の見直しを受けて既存建築物の下方地盤を強化せねばならない場合にはそれらの工法を採用することができないという問題を生じていた。
【0004】また、高圧噴射系工法においてその掘削軸を斜めに設置して噴射撹拌を行うことも考えられるが、設置角度の制約等の面で問題があり、確実な地盤改良を行うことは困難であるという問題も生じていた。
【0005】本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、既設構造物の下方地盤を地盤改良して液状化を防止することができる地盤改良工法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明の地盤改良工法は請求項1に記載したように、地盤改良の対象となる地盤を所定のケーシングを圧入しながらオーガで掘進排土し、掘進完了後、前記ケーシング内に砕石、砂利等のドレーン材を投入し、前記オーガを反転させて該ドレーン材を前方に送り込み、前記投入工程乃至前記送り込み工程を前記ケーシングおよび前記オーガを引き抜く工程と並行して若しくは交互に行うことによって前記ドレーン材を掘削孔の先端から順次充填するものである。
【0007】また、本発明の地盤改良工法は請求項2に記載したように、地盤改良の対象となる地盤を所定のケーシングを圧入しながらオーガで掘進排土し、掘進完了後、前記ケーシング内に砕石、砂利等のドレーン材を投入し、前記オーガを反転させて該ドレーン材を前方に送り込み、送り込まれたドレーン材を締め固め、前記投入工程乃至前記締め固め工程を前記ケーシングおよび前記オーガを引き抜く工程と並行して若しくは交互に行うことによって前記ドレーン材を掘削孔の先端から順次充填するものである。
【0008】本発明の地盤改良工法においては、掘削孔形成後にケーシング内に砕石、砂利等のドレーン材を投入してオーガを反転させ、該ドレーン材をオーガのスクリューで前方に送り込む。このようにすると、掘削孔がたとえば水平方向であっても、ドレーン材を掘削孔の先端から順次充填していくことができる。
【0009】ここで、送り込んだドレーン材を締め固めるようにした場合、ドレーン材を高い密度で充填することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の地盤改良工法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【0011】図1は、本実施形態に係る地盤改良工法の全体の流れを示したフローチャート、図2乃至図4は、かかる流れに沿って施工手順を示した図である。
【0012】本実施形態の地盤改良工法においては、まず、図2(a) に示すように、既設構造物1の下方領域を地盤改良の対象地盤とし、まず、かかる対象地盤内の側方に作業用立坑2を掘削し(図1、ステップ101)、該作業用立坑2内に推進ジャッキ、圧力受け、ガイドレール等から構成される小口径推進機3を設置する(ステップ102)。
【0013】次に、小口径推進機3にケーシング4を装着するとともに、その内部にオーガ5を配設し、図2(b) に示すようにケーシング4を小口径推進機3で推進圧入しながら、オーガ5の先端に取り付けたビット6で水平孔を掘削するとともに、掘削で生じたずりをオーガスクリュー8で作業用立坑2の側に排土する(ステップ103)。
【0014】なお、ケーシング4およびオーガ5は、図2(a) に示すように所定長さのユニットに分割しておき、該ユニットを作業用立坑2内に順次吊り降ろして小口径推進機3の送り側にて接続し、地盤内に推進圧入するのがよい。また、オーガ5の先端に設けた吐出口9からエアを噴出するようにすれば、オーガスクリュー8の搬送作用と相まって掘削土を効率よく立坑側に排土することができる。
【0015】掘削終了後、図3(a)に示すように、ドレーン材としての砕石12をホッパー11を介してケーシング4内に投入し(ステップ104)、次いで、図3(b)に示すようにオーガ5を反転させて砕石12を前方に送り込む(ステップ105)。
【0016】次に、図3(c)に示すようにケーシング4およびオーガ5を所定の距離だけ引き抜き(ステップ106)、再び砕石12の投入および送り込みを行う。そして、かかる手順(ステップ104〜106)を繰り返すことによって、図4に示すように掘削孔7全体に砕石12を充填する。
【0017】なお、砕石12の充填作業が完了した後は、作業用立坑2を集水用ピットとして使用してもよいし、該立坑2の底部に所定のドレーン層および揚水設備を設置した後、立坑2を埋め戻すようにしてもよい。
【0018】また、砕石12の送り込み作業においては、ケーシング4およびオーガ5の引抜き速度、ホッパー11への砕石12の供給速度、オーガの回転負荷などを継続的に監視することによって、砕石12の充填の程度を常に把握しながら行うようにする。
【0019】このように掘削孔7内に砕石12を充填すると、砕石12からなるパイルが水平方向に造成される。そして、かかる砕石パイルは、液状化を防止するドレーンとして作用し、地震時においては周囲の地盤内で間隙水圧が上昇するのを未然に防止するとともに、地震終了後においては過剰間隙水圧を早期に消散する。
【0020】以上説明したように、本実施形態の地盤改良工法によれば、掘削孔形成後にケーシング内に砕石を投入してオーガを反転させ、該砕石をオーガのスクリューで前方に送り込むようにしたので、掘削孔がたとえば水平方向であっても、砕石を掘削孔の先端から順次充填していくことが可能となる。
【0021】したがって、地表面に既設構造物が存在する場合であっても、その下方の地盤内に砕石パイルを水平方向に構築して液状化の防止を図ることができる。
【0022】本実施形態では、砕石の送り込みとケーシングやオーガの引き抜きを交互に繰り返すものとしたが、これらを並行して行ってもよいことは言うまでもない。また、砕石の投入およびオーガの反転についても、オーガを反転させつつ砕石を連続投入するようにしてもよい。
【0023】また、本実施形態では、掘削孔が水平方向である場合について説明したが、その方向については任意の方向を選択することが可能であり、現場の状況に応じて斜め下方若しくは斜め上方に掘削孔を形成して砕石を充填するようにしてもよい。
【0024】また、本実施形態では、作業用立坑の設置を前提としたが、例えば傾斜地の法面から水平施工するような場合には、かかる作業用立坑は必要ない。
【0025】また、本実施形態では、小口径推進工法で水平掘削を行うものとしたが、たとえば水平ボーリング工法で水平掘削するようにしてもよい。
【0026】また、本実施形態では、地盤改良の目的を液状化防止としたが、かかる目的に限定されるものではなく、たとえば粘性地盤の強度改善を目的として本実施形態の地盤改良工法を採用してもよい。
【0027】粘性地盤に本工法を適用した場合、既設構造物1の下方である対象地盤内に造成された砕石パイルは、周囲の粘性地盤に含まれる間隙水を効率よく排水して圧密を促進する。
【0028】また、本実施形態ではドレーン材として砕石を用いたが、これに代えて砂利を使用してもよい。
【0029】また、本実施形態では特に言及しなかったが、図5に示したように送り込まれたドレーン材を締め固めるステップ(ステップ111)を追加することができる。かかる締め固めの方法としては、たとえばオーガを前後動させてその先端若しくはオーガスクリューでドレーン材を付き固めるようにすればよい。なお、上述の実施形態の各工程と実質的に同一の工程については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0030】図5に係る地盤改良工法によれば、上述の実施形態と同様の効果に加えて、さらに、密度の高い良質な砕石パイルを構築することが可能となる。
【0031】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の地盤改良工法は請求項1に記載したように、地盤改良の対象となる地盤を所定のケーシングを圧入しながらオーガで掘進排土し、掘進完了後、前記ケーシング内に砕石、砂利等のドレーン材を投入し、前記オーガを反転させて該ドレーン材を前方に送り込み、前記投入工程乃至前記送り込み工程を前記ケーシングおよび前記オーガを引き抜く工程と並行して若しくは交互に行うことによって前記ドレーン材を掘削孔の先端から順次充填するようにしたので、既設構造物の下方であっても液状化防止等の目的で地盤改良を行うことが可能となる。
【0032】また、本発明の地盤改良工法は請求項2に記載したように、地盤改良の対象となる地盤を所定のケーシングを圧入しながらオーガで掘進排土し、掘進完了後、前記ケーシング内に砕石、砂利等のドレーン材を投入し、前記オーガを反転させて該ドレーン材を前方に送り込み、送り込まれた前記ドレーン材を締め固め、前記投入工程乃至前記締め固め工程を前記ケーシングおよび前記オーガを引き抜く工程と並行して若しくは交互に行うことによって前記ドレーン材を掘削孔の先端から順次充填するようにしたので、既設構造物の下方であっても液状化防止等の目的で地盤改良を行うことが可能となるとともに、密度の高い良質な砕石パイルを構築することが可能となる。
【0033】
【出願人】 【識別番号】000000549
【氏名又は名称】株式会社大林組
【識別番号】000185972
【氏名又は名称】小野田ケミコ株式会社
【出願日】 平成8年(1996)6月21日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】久寶 聡博
【公開番号】 特開平10−8450
【公開日】 平成10年(1998)1月13日
【出願番号】 特願平8−181558