説明

地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置、方法及び地盤改良工法

【課題】ドレーン材を地盤に打設する打設装置を切断装置として兼用でき、ドレーン材を地盤内で確実に切断できると共に、作業効率の向上を図ることが可能な地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置、方法及び地盤改良工法の提供を課題とする。
【解決手段】本発明は、所定の張力によって切断可能な被切断部S1を有するドレーン材13を地盤2内に打設し、且つ、該ドレーン材13に所定の張力をかけ被切断部S1を切断することが可能な地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置1である。この装置1は、内側に空洞を有し、ドレーン材13が長手方向に移動自在に挿入され、且つ先端にアンカー部材11が係止される筒状のケーシング部材16と、このケーシング部材16を地盤2内に圧入すると共に、地盤2内から引き抜くケーシング移動手段と、ケーシング部材16に設けられ空洞内でドレーン材13の一部分を挟持するドレーン材固定手段25とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置、方法及び地盤改良工法に係り、特に、ドレーン材を地盤内で途中から切断する場合に好適な地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置、方法、及び地盤改良工法に関する。
【背景技術】
【0002】
軟弱地盤の改良方法には、地盤中に帯状や棒状のドレーン材を多数打設し、このドレーン材を介して地盤中の水分を排出する方法がある。ドレーン材には各種のものがあるが、特に、樹脂製で内部に多数の排水孔が長手方向に沿って延びるものが多用されている。この樹脂製のドレーン材は、排水によって地盤が圧縮された場合でも、地盤と一緒に潰されることがないので、排水機能を長期間に亘って保持できる。
【0003】
一方、ドレーン材は、長尺に形成されてリール等に巻回されている。打設時には、ドレーン材をリール等から巻き出しながら打設する。そして、ドレーン材を地盤に所定の深さまで打設した後、地盤の表面より少し上でドレーン材を切断するのが普通である。
【0004】
ところで、ドレーン材を用いて改良した後の地盤に、配管、コンクリート構造物、ボックスカルバートなどの地下構造物を埋設して構築する場合、ドレーン材がそのまま残されていると、このドレーン材が後施工の開削、シールド、推進工や地下構造物の敷設作業の邪魔になる。
【0005】
この場合、従来は、ドレーン材を打設した後、切断すべきドレーン材の周囲を掘削し、ドレーン材を露出させてから所定の深さで切断したり、予めドレーン材を切断することをせず、ドレーン材を残したまま作業の困難を伴いながら、シールド、推進工等を行い、この作業によってドレーン材を切断していた。
【0006】
しかし、この方法では、品質、コスト面で問題があった。そこで、従来、ドレーン材を適宜な長さに切断し、これらのドレーン材を低張力で切断可能な接続材で接続したドレーン材を使用し、このドレーン材を地中に打設して接続材を地中に配置し、ドレーン材を地上で上方に引っ張ることにより、地盤内の接続材から切断するドレーン材の打設方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開平6−41942号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、従来の特許文献1で提案されたドレーン材の打設方法では、ドレーン材を地中に配置された接続材から切断する際に、ドレーン材を地上で上方に引っ張るのが困難であった。
【0008】
例えば、ドレーン材を作業員が人力で上方に引っ張るか、又はドレーン材の打設装置とは別個にドレーン材を引っ張る装置を使用するか、或いはドレーン材の打設装置におけるドレーン材を地盤内に圧入するための上下移動自在なケーシング部材に、ドレーン材の一部を固定して上方に引っ張ることが考えられる。
【0009】
しかし、ドレーン材を作業員が人力で引っ張る場合には、作業員の負担が相当に大きくなる。また、ドレーン材の打設装置とは別個にドレーン材を引っ張る装置を使用した場合には、コストが高くなるという問題が発生する。
【0010】
更に、ドレーン材の打設装置におけるケーシング部材にドレーン材の一部を固定して引っ張る場合には、ケーシング部材にドレーン材を確実に固定するのが困難であり、場合によってはドレーン材がケーシング部材から外れてしまい、ドレーン材を地盤内で確実に切断できず、そのうえ作業効率が低下するおそれがある。
【0011】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、ドレーン材を地盤に打設する打設装置を切断装置として兼用でき、これにより装置全体の低コスト化が可能であり、且つドレーン材を地盤内で確実に切断できると共に、作業効率の向上を図ることが可能な地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置、方法及び地盤改良工法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
(1)本発明は、
地盤内の水分を排水するため、先端にアンカー部材が設けられ、且つ所定の張力によって切断可能な被切断部を有するドレーン材を前記地盤内に打設し、且つ、前記地盤内に打設された前記ドレーン材に前記所定の張力をかけて被切断部を切断することが可能な地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置であって、
内側に空洞を有し、前記空洞内に前記ドレーン材が長手方向に移動自在に挿入され、且つ先端に前記アンカー部材が係止される筒状のケーシング部材と、
前記ケーシング部材を前記地盤内に圧入すると共に、前記地盤内から引き抜くケーシング移動手段と、
前記ケーシング部材に設けられ前記空洞内で前記ドレーン材の一部分を挟持するドレーン材固定手段と、を備えたことを特徴とする。
【0013】
本発明では、ドレーン材を地盤に打設するための打設装置におけるケーシング部材に、ドレーン材固定手段を設けたので、ドレーン材をケーシング部材に確実に固定できる。
【0014】
これにより、ケーシング部材を地盤内に圧入した後、ドレーン材固定手段でドレーン材をケーシング部材に固定したまま、ケーシング部材を地盤から引き抜くことにより、地盤内に打設されたドレーン材に上方への所定の張力を作用させて、地盤内に配置された被切断部を地盤内で確実に切断することができる。
【0015】
(2)ここで、前記ドレーン材固定手段は、前記ドレーン材の一方の面を支持するべく前記ケーシング部材の前記空洞における外周壁部に設けられた支持部材と、
前記外周壁部における前記支持部材の反対側に設けられ、前記支持部材側に出入可能なピストンを有する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダの前記ピストンに設けられ、前記ピストンが押し出された際に前記支持部材側に移動し、前記ドレーン材の一部分を前記支持部材側に押圧して挟持する押圧部材と、で構成できる。
【0016】
この場合は、ドレーン材固定手段を簡単な構成の支持部材及び押圧部材と、一般的な油圧シリンダとで構成できるので、構成を簡略化できると共に部品点数を少なくできる。
【0017】
また、油圧シリンダによって作動する押圧部材とその反対側に配置された支持部材によってドレーン材を挟持するので、ドレーン材の固定力を大きくできる。これにより、ドレーン材をケーシング部材に確実に固定できるので、ドレーン材がケーシング部材から外れるのを防止できる。
【0018】
(3)また、本発明は、
地盤内の水分を排水するため、先端にアンカー部材が設けられたドレーン材を前記地盤内に打設し、且つ、前記地盤内に打設された前記ドレーン材を切断することが可能な地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置であって、
内側に空洞を有し、前記空洞内に前記ドレーン材が長手方向に移動自在に挿入され、且つ先端に前記アンカー部材が係止される筒状のケーシング部材と、
前記ケーシング部材を前記地盤内に圧入すると共に、前記地盤内から引き抜くケーシング移動手段と、
前記ケーシング部材に設けられ、前記ケーシング部材内で前記ドレーン材を切断する切断手段と、を備えたことを特徴とする。
【0019】
本発明では、ケーシング部材に設けられた切断手段によってドレーン材を切断できるので、ドレーン材に被切断部などを設ける必要がない。
【0020】
(4)前記切断手段は、前記ドレーン材の一方の面を支持するべく前記ケーシング部材の外周壁部に設けられた支持部材と、
前記外周壁部における前記支持部材の反対側に設けられ、前記支持部材側に出入可能なピストンを有する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダの前記ピストンに設けられ、前記ピストンが押し出された際に前記支持部材側に移動し、前記ドレーン材を切断する切断刃と、を有していることを特徴とする。この場合は、切断手段の構成を簡略化できる。
【0021】
(5)また、本発明は、
地盤内の水分を排水するため、先端にアンカー部材が設けられ、且つ所定の張力によって切断可能な被切断部を有するドレーン材を前記地盤内に打設し、且つ、前記地盤内に打設された前記ドレーン材に前記所定の張力をかけて被切断部を切断する地盤改良用ドレーン材の打設及び切断方法であって、
前記ドレーン材の先端にアンカー部材を設け、
前記ドレーン材の所定の位置に所定の張力で切断される被切断部を設け
前記ドレーン材を筒状のケーシング部材における内側空洞に挿入し、且つ前記アンカー部材を前記ケーシング部材の先端に係止し、
前記ケーシング部材を前記地盤内に圧入して、前記アンカー部材を前記地盤内に埋設し、
前記ドレーン材の前記被切断部より上側の部分を、前記ケーシング部材に設けたドレーン材固定手段によって固定したまま、前記ケーシング部材を前記地盤から引き抜くことにより、
前記ドレーン材における前記アンカー部材と前記ドレーン材固定手段との間に、前記所定の張力を作用させて、前記ドレーン材の前記被切断部を切断することを特徴とする。
本発明では、ドレーン材を簡単に切断できるので、作業工数を低減できる。
【0022】
(6)ここで、前記ドレーン材の前記被切断部を前記地盤内に配置し、前記被切断部を前記地盤内で切断することができる。この場合は、ドレーン材を地盤内で簡単に且つ確実に切断できる。
【0023】
(7)また、本発明は、
地盤内の水分を排水するため、先端にアンカー部材が設けられたドレーン材を前記地盤内に打設し、且つ、前記地盤内に打設された前記ドレーン材を前記地盤内で切断する地盤改良用ドレーン材の打設及び切断方法であって、
前記ドレーン材の先端にアンカー部材を設け、
筒状のケーシング部材における内側空洞内にドレーン材をその長手方向と交差する方向で切断可能な切断手段を設け、
前記ドレーン材を前記ケーシング部材における内側空洞に挿入し、且つ前記アンカー部材を前記ケーシング部材の先端に係止し、
前記ケーシング部材を前記地盤内に圧入して、前記アンカー部材を前記地盤内に埋設し、
前記ドレーン材を前記切断手段によって切断することを特徴とする。
【0024】
本発明では、ケーシングに設けた切断手段でケーシング内に挿入されたドレーン材を切断できるので、ケーシングを移動させることによって、ドレーン材を任意の位置で切断できる。
【0025】
(8)ここで、前記ドレーン材を前記地盤内で切断することができる。
【0026】
(9)また、本発明は
上記(1)または(2)に記載の地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置を用いて、改良すべき軟弱地盤の所定の範囲における一部分を除いた部分に、前記軟弱地盤の表面付近まで前記ドレーン材を所定の間隔で打設すると共に、前記所定の範囲における前記一部分に、前記被切断部を有する前記ドレーン材を所定の間隔で打設し、且つ前記被切断部を前記軟弱地盤内に配置し、前記被切断部を前記軟弱地盤内で切断することを特徴とする。
【0027】
本発明では、軟弱地盤にドレーン材を打設して内部の水分を排水することにより地盤改良する際に、例えば配管などを敷設すべき範囲では、ドレーン材を地盤内で切断して、配管を敷設する際にドレーン材が邪魔になるのを防止できる。また、配管を敷設しない範囲では、ドレーン材を地盤の表面付近まで打設することにより、排水効率を高くできる。
【0028】
(10)また、本発明は
上記(3)又は(4)に記載の地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置を用いて、改良すべき軟弱地盤の所定の範囲における一部分を除いた部分に、前記軟弱地盤の表面付近まで前記ドレーン材を所定の間隔で打設すると共に、前記所定の範囲における前記一部分に前記ドレーン材を所定の間隔で打設し、且つ前記軟弱地盤内で切断することを特徴とする。
【0029】
本発明では、ドレーン材を地盤内の任意の深さで切断できるので、地下構造物の埋設すべき深さに応じてドレーン材の切断位置を自在に変えることができる。
【発明の効果】
【0030】
以上説明したように、本発明によれば、ドレーン材の打設装置におけるケーシング部材に、ドレーン材の一部分を固定するためのドレーン材固定手段を設け、ケーシング部材を地盤から引き抜くときに、ドレーン材をケーシング部材に固定することにより、ドレーン材に所定の張力を作用させて、ドレーン材の被切断部を切断できるようにしたので、ドレーン材の打設装置を被切断部の切断装置として兼用できる。ここで、ドレーン材の被切断部を地盤内に配置することにより、被切断部を地盤内で切断できる。
従って、地盤に打設したドレーン材を地盤内で切断するに際して、ドレーン材の打設装置とは別個に例えばドレーン材の引っ張り装置などを使用する必要がないので、装置全体として低コスト化が可能になる。
【0031】
また、ドレーン材固定手段によってドレーン材をケーシング部材に確実に固定できるので、ドレーン材がケーシング部材から外れるなどのトラブルを防止でき、ドレーン材の被切断部を確実に切断できると共に、作業効率の向上を図ることができる。
【0032】
また、本発明によれば、ドレーン材の打設装置におけるケーシング部材に切断手段を設
けたので、ドレーン材の打設装置を切断装置として兼用できると共に、ドレーン材を任意の位置で切断できる。従って、上記と同様の効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0033】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付した図1から図18に基づいて詳細に説明する。
【0034】
《第1実施形態》
図1に示すように、本発明に係る地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置1は、軟弱地盤2内の水分を排水して地盤改良するため、先端にアンカー部材11が設けられ、且つ所定の張力によって切断可能な被切断部であるスリットS1(図10参照)を有するドレーン材13を地盤2内に打設し、且つ、地盤2内に打設されたドレーン材13に所定の張力をかけて、スリットS1のある部分を切断することが可能なように構成されている。
【0035】
すなわち、この地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置1は、ドレーン材13の打設装置と切断装置とを兼用している。
【0036】
なお、図1中の符号15は各部を制御するための油圧装置及び制御装置(図示せず)を有する車体、16はドレーン材13を地盤2内に挿入するためのケーシング部材、17は支柱、18はドレーン材13が巻回されたリール、19はリール18を支持するため支柱17から側方に延びる支持台、20はドレーン材13の引き出し方向を転換するガイドローラ、53はケーシング部材16を上下移動自在に支持するガイド、54はドレーン材13を長手方向に移動自在に支持する支持部材である。
【0037】
なお、この地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置1は、次に説明する以外の部分は、一般的なドレーン材の打設装置と同一の構成を有しているので、その詳細な説明は省略する。
【0038】
上記ドレーン材13は、一般的なドレーン材を使用できるが、例えばプラスチックボードドレーンなどを使用できる。このプラスチックボードドレーンは、図2に示すように、適宜な厚さT及び幅Bを有する帯状で長尺に形成されている。
【0039】
このドレーン材13は、図3に示すように、比較的厚い芯材21と、その両面に設けられたフィルタ22,22とを有している。芯材21は、その両面に長手方向に沿って延びる溝21a,21bが交互に形成されている。これらの溝21a,21bは深さH1,H2が異なっている。この芯材21は、例えばポリオレフィン樹脂などで形成されている。また、フィルタ22,22は、例えばポリエステル系合成樹脂などで形成され、透水性を有している。
【0040】
このようなドレーン材13は、地盤2内に打設された後、排水などによって地盤2が沈下した場合でも、心材21が潰れることがないので、内部の溝21a,21bの排水面積が確保され、良好な排水性を保持する。
【0041】
上記ケーシング部材16は、図4に示すように、断面が略四角形の筒状に形成されている。ケーシング部材16の先端16aは、漏斗状に形成されている。
【0042】
上記ドレーン材13を地盤2内に打設する際には、ケーシング部材16の内側空洞16a内に、ドレーン材13を挿入する。この際、ドレーン材13の先端がケーシング部材16より引き出されて折り返され、その折り返し部13aにアンカー部材11(図5参照)が取り付けられる。
【0043】
また、ドレーン材13の折り返された部分13bは、ケーシング部材16内に挿入される。これによって、アンカー部材11が強固に保持されるので、不用意に脱落するのを防止できる。
【0044】
上記アンカー部材11は、図5に示すように、平板11aに一対の溝11b,11bが平行に設けられている。そして、図6に示すように、アンカー部材11の一方の溝11bにドレーン材13を挿入して折り返し、折り返した部分13bをもう一方の溝11bに反対側から挿入することにより、アンカー部材11をドレーン材13に確実に取り付けることができる。
【0045】
上記ケーシング部材16には、図4に示すように、ドレーン材13の一部分をケーシング部材16の空洞16b内で挟持して、ドレーン材13の一部分をケーシング部材16に固定するため、ドレーン材固定手段25が設けられている。
【0046】
このドレーン材固定手段25は、図7に示すように、上記ドレーン材13の一方の面13cを支持するべくケーシング部材16の空洞16bにおける外周壁部16cに設けられた支持部材26と、外周壁部16cにおける支持部材26の反対側に設けられた油圧シリンダ27と、この油圧シリンダ27における支持部材26側に出入可能なピストン27aに設けられ、ピストン27aが押し出された際に支持部材26側に移動し、ドレーン材13の一部分を支持部材26側に押圧して挟持する押圧部材28とを有している。
【0047】
上記支持部材26は、例えばウレタンゴム又はウレタン樹脂などによって、長方形に形成されている。この支持部材26は、平板状の取付部材30に固定されている。また、取付部材30は、ケーシング部材16の外周壁部16cにネジ止めされている。
【0048】
上記押圧部材28は、鉄など円盤状の金属表面にロレッタ加工を施したもので形成されている。この押圧部材28は、油圧シリンダ27のピストン27aにネジ止めされている。また、油圧シリンダ27は、長方形の取付部材31に固定されている。この取付部材31は、上記外周壁部16cにおける支持部材26の反対側に取り付けられている。なお、油圧シリンダ27には、配管32によって油圧が供給される。
【0049】
上記支持部材26と押圧部材28は、所定の隙間をあけて互いに平行に配置されている。そして、これらの支持部材26と押圧部材28との間に、ドレーン材13がその表裏面13c,13dを支持部材26及び押圧部材28と平行にした状態で挿入される。
【0050】
このドレーン材固定手段25によってドレーン材13をケーシング部材16に固定する場合は、図8に示すように、油圧シリンダ27のピストン27aを押し出す。そうすると、押圧部材28が支持部材26側に移動し、ドレーン材13を支持部材26側に比較的高圧力で押圧した状態で、支持部材26に当接する。これにより、ドレーン材13の一部分が強固に挟持され、ドレーン材13に所定の張力が作用しても、挟持された部分がずれることなく、ケーシング部材16に強固に固定される。
【0051】
上記ケーシング部材16は、図9に示すように、ケーシング移動手段35によって、鉛直方向に上下移動される。ケーシング移動手段35は、ケーシング部材16を挟持可能な一対のローラ36,36,37,37がチェーン(図示せず)を介して上下二段に配置されて構成されている。
【0052】
各組のローラ36,36又は37,37は、互いに接近又は離間し、ケーシング部材16を挟持し又は解放することが可能に構成されている。ケーシング部材16を地盤2に圧
入する場合は、チェーン(図示せず)を介した上下のローラ組36,36、37,37でケーシング部材16を挟持する。
【0053】
この状態で、例えば油圧モータを正転させることにより、本例では、図9中右側のローラ36,37を反時計方向に回転させ、左側のローラ36,37を時計方向に回転させる。
【0054】
これにより、ケーシング部材16が回転しているローラ36,36、37,37との摩擦力によって下方に送られる。このときに、ケーシング部材16に作用する下方への力は、ケーシング部材16を地盤2内に圧入するのに十分な力となるように構成されている。
【0055】
ケーシング部材16を地盤2から引き抜く場合は、油圧モータを逆転させることにより、ローラ36,36、37,37を圧入する場合とは反対方向に回転させる。なお、ローラ36,37は、油圧モータ以外の各種の原動機によって回転させることができる。
【0056】
上記ドレーン材固定手段25の油圧シリンダ27には、補助油圧ポンプ49から送られた油圧が、シリンダ用ソレノイド45、油圧用ホース32を介して供給される。油圧用ホース32は、ホースリール43に巻回されている。
【0057】
上記シリンダ用ソレノイド45は、スイッチ44によってオン、オフの制御がされる。なお、図9中の符号45はシリンダ用ソレノイド、46はエンジン、47は主油圧ポンプ、48は補助油圧ポンプである。
【0058】
このように、本発明の地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置1は、従来から用いられているドレーン材の打設装置を一部改良し、そのケーシング部材16にドレーン材固定手段25を設けるだけであるから、装置全体の構成を簡略化して低コスト化が可能になる。
【0059】
また、ドレーン材13をドレーン材固定手段25によって確実にケーシング16に固定できるので、作業途中にドレーン材13の固定が外れてしまうのを防止できる。従って、ドレーン材13を地盤2内で確実に切断できる。
【0060】
更に、ドレーン材13の固定をし直すなどの余計な作業が不要になるので、作業効率の向上を図ることができる。
【0061】
《第2実施形態》
次に、この地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置1を用いた地盤改良工法について説明する。なお、以下の図面には説明に必要な要点のみを示し、それ以外の部分を省略した。
【0062】
ここでは、まず、図10に示すように、ドレーン材13に所定の間隔で被切断部を設ける。本実施形態では、被切断部としてドレーン材13の中心部に、幅B方向に延びるスリットS1,S2・・・を設ける。
【0063】
スリットS1,S2・・・の位置は、ドレーン材13を地盤2中で切断する深さに応じて設定する。また、スリットS1,S2・・・の長さLは、ケーシング部材16を地盤2から引き抜く際にドレーン材13に作用する張力で、スリットS1,S2のある部分を切断できるように設定する。
【0064】
なお、本実施形態では、スリットS1,S2・・・を、ドレーン材13の略中心部に、
ドレーン材13の長手方向に略直交する方向に沿って設けたが、スリットS1,S2・・・は、ドレーン材13の両側に設けたり、ドレーン材13の長手方向に交差する方向に沿って設けることができる。
【0065】
また、被切断部は、スリットS1,S2・・・に限らず、一個又は複数個の孔、片側端部又は両側端部に設けた切り欠きなどでもよく、また、ドレーン材13より強度が低い材料をドレーン材13の途中に介在させることによって形成することもできる。要するに、ドレーン材13に設ける被切断部は、その部分の強度を他の部分より低くして、ドレーン材13に所定の張力を作用させたときに、被切断部から切断できるようにすればよい。
【0066】
次に、図11に示すように、スリットS1,S2・・・を設けたドレーン材13を上記地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置1のケーシング部材16内に挿入し、その先端をケーシング部材16から引き出してアンカー部材11を取り付ける。
【0067】
なお、ケーシング部材16には。上記ドレーン材固定手段25が設けられている。このドレーン材固定手段25は、最初はドレーン材13を解放した状態となっている。
【0068】
次に、図12に示すように、ケーシング部材16を地盤2に所定の深さL1まで圧入する。このときには、ドレーン材13のアンカー部材11が、ケーシング部材16によって下方に押し下げられ地盤2内に挿入される。これに伴って、ドレーン材13がリール18から巻き出され、先端の所定の長さがケーシング部材16に挿入された状態で、地盤2中に挿入される。
【0069】
次に、図13に示すように、ケーシング部材16を所定の距離L2だけ引き上げる。そうすると、ケーシング部材16のあったところに周囲の土が崩れてきて、アンカー部材11及びドレーン材13が地盤2中に埋設される。
【0070】
そして、ドレーン材13の一番目のスリットS1が、地盤2の所定の深さL3に配置される。ケーシング部材16は、その先端16eがドレーン材13の1番目のスリットS1の少し上側、例えば300mm程度上側に到達するまで引き上げる。
【0071】
この状態で、ケーシング部材16を停止させ、次に、ドレーン材固定手段25によってドレーン材13のスリットS1より少し上側の部分を挟持してケーシング部材16に固定する。
【0072】
次に、図14に示すように、ドレーン材13をドレーン材固定手段25によってケーシング部材16に固定したまま、ケーシング部材16を引き上げ、その先端16eを地盤2上の例えば1m程度の高さに配置して停止させる。
【0073】
ケーシング部材16を引き上げるときには、ドレーン材13のドレーン材固定手段25によって固定された部分が上方へ引っ張られる。このとき、ドレーン材13の先端に設けられたアンカー部材11には、地盤2の抵抗力が作用している。
【0074】
従って、ケーシング部材16を上方へ引き抜くときには、ドレーン材13のアンカー部材11とドレーン材挟持手段25によって固定された部分との間に、上方への所定の張力が作用する。
【0075】
ドレーン材13のアンカー部材11とドレーン材固定手段25によって固定された部分との間には、1番目のスリットS1が設けられていて、この部分の強度が低くなっている。そのため、ドレーン材13に作用する所定の張力によって、ドレーン材13のスリット
S1のある部分が切断される。
【0076】
本実施形態では、ドレーン材13が地盤2の表面からL5の深さで切断され、それより下側に長さL4のドレーン材13が打設される。これにより、一箇所のドレーン材13の打設が終了する。
【0077】
更に、次の場所にドレーン材13を打設する場合は、図15に示すように、ケーシング16の先端から外に出ているドレーン材13の先端にアンカー部材11を取り付け、地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置1を次の場所に移動する。
【0078】
そして、上記と同様の手順でケーシング部材16を上下に移動させる。以下同様の作業を繰り返すことによって、地盤2の多数の場所にドレーン材13を打設して、地盤2内で切断できる。
【0079】
なお、ドレーン材13を地盤2内で切断する必要がない場合には、ケーシング16を地盤2から引き抜く際に、ドレーン材固定手段25によってドレーン材13を固定せず、ドレーン材13に張力が作用しないようにする。そして、地盤2内に打設されたドレーン材13を、地盤2の表面付近で切断する。
【0080】
この地盤改良工法によれば、図16に示すように、ドレーン材13を打設すべき範囲のうち、一部の範囲A1に打設されたドレーン材13を地盤2内で切断し、この範囲A1内に配管55や開削工法によるボックスカルバート56などの地下構造物を敷設する際に、ドレーン材13が敷設作業の邪魔になるのを防止できる。
【0081】
また、この場合には、範囲A1内にも地盤2の所定の深さまでドレーン材13が打設され、且つ範囲A1の外側には、地盤2の表面までドレーン材13が打設されているので、地盤改良の効果が高くなる。
【0082】
なお、ドレーン材13を打設した後、地盤2上に盛り土等を行って、地盤2に荷重をかけることにより、排水効果が高くなる。
【0083】
《第3実施形態》
図17は、本発明に係る第3実施形態のケーシング部材16及び切断手段50を示す。なお、以下に説明する以外の部分は、上記第1実施形態と同一なので、その詳細な説明を省略する。
【0084】
ケーシング部材16は、図7と同一である。切断手段50は、ケーシング部材16の内側空洞16b内に設けられている。この切断手段50は、第1実施形態の固定手段25に代えて設けられる。
【0085】
切断手段50は、支持部材26、油圧シリンダ27、カッター51を有している。支持部材26及び油圧シリンダ27は、第1実施形態と同様である。
【0086】
カッター51は、油圧シリンダ27のピストン27aに取り付け可能なベース51aと、ベース51aの表面に設けられた切断刃51bとを有している。
【0087】
この切断手段50によってドレーン材13を切断する場合は、図18に示すように、ドレーン材13の切断すべき位置にカッター51の切断刃51bを合わせてケーシング部材16を停止させる。そして、油圧シリンダ27のピストン27aを押し出す。
【0088】
そうすると、切断刃51bが支持部材26側に移動し、ドレーン材13の一部分を支持部材26側に所定の力で押圧した状態で支持部材26に当接する。これによって、ドレーン材13が、長手方向と略直行する方向で切断される。
【0089】
この切断手段50によれば、ドレーン材13にスリットや低強度部等を設けることなく、任意の位置で切断できる。従って、地盤2中に埋設すべき配管やボックスカルバートなどの地下構造物の埋設深さが代わる場合でも、即座に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【0090】
【図1】本発明に係る第1実施形態の地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置を示す図である。
【図2】本発明に係る第1実施形態の地盤改良用ドレーン材を示す斜視図である。
【図3】本発明に係る第1実施形態の地盤改良用ドレーン材を示す断面であり、図2のA−A断面図である。
【図4】本発明に係る第1実施形態のケーシング部材を示す断面図である。
【図5】本発明に係る第1実施形態のアンカー部材を示す図である。
【図6】本発明に係る第1実施形態のアンカー部材をドレーン材に取り付けた状態で示す図である。
【図7】本発明に係る第1実施形態のドレーン材固定手段を示す断面図である。
【図8】本発明に係る第1実施形態のドレーン材固定手段によってドレーン材を挟持した状態を示す断面図である。
【図9】本発明に係る第1実施形態のケーシング部材移動手段及びドレーン材固定手段の油圧系統を示す図である。
【図10】本発明に係る第2実施形態のドレーン材と被切断部であるスリットを示す図である。
【図11】本発明に係る第2実施形態の地盤改良工法においてケーシング部材を地盤に圧入する前の状態を示す図である。
【図12】本発明に係る第2実施形態の地盤改良工法においてケーシング部材及びドレーン材を地盤に圧入した状態を示す図である。
【図13】本発明に係る第2実施形態の地盤改良工法においてケーシング部材を途中まで引き抜いた状態を示す図である。
【図14】本発明に係る第2実施形態の地盤改良工法においてケーシング部材を地盤上に引き抜き、ドレーン材を地盤内で切断した状態を示す図である。
【図15】本発明に係る第2実施形態の地盤改良工法において地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置を次の位置に移動する直前の状態を示す図である。
【図16】本発明に係る第2実施形態の地盤改良工法において地盤内で切断したドレーン材の上方に配管を敷設した状態を示す図である。
【図17】本発明に係る第3実施形態の地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置における切断手段を示す断面図である。
【図18】本発明に係る第3実施形態の地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置におけるドレーン材の切断方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【0091】
1,50 地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置
2 地盤
11 アンカー部材
11a 平板
11b 溝
13 ドレーン材
13a 折り返し部
13b 折り返した部分
13c 表面
13d 裏面
16 ケーシング部材
16a 先端
16b 空洞
16c 外周壁部
16e 先端
17 支柱
18 リール
21 芯材
21a 溝
22 フィルタ
25 ドレーン材固定手段
26 支持部材
27 油圧シリンダ
27a ピストン
28 押圧部材
30 取付部材
31 取付部材
32 油圧用ホース
32 配管
35 ケーシング移動手段
36 ローラ
37 ローラ
40 作動油ポンプ
41 リリーフバルブ
43 ホースリール
44 スイッチ
45 ガイド部材
46 エンジン
47 主油圧ポンプ
48 補助油圧ポンプ
50 切断手段
51 カッター
51a ベース
51b 切断刃
53 ガイド
54 支持部材
55 配管
56 ボックスカルバート
S1,S2・・・スリット(被切断部)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
地盤内の水分を排水するため、先端にアンカー部材が設けられ、且つ所定の張力によって切断可能な被切断部を有するドレーン材を前記地盤内に打設し、且つ、前記地盤内に打設された前記ドレーン材に前記所定の張力をかけて被切断部を切断することが可能な地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置であって、
内側に空洞を有し、前記空洞内に前記ドレーン材が長手方向に移動自在に挿入され、且つ先端に前記アンカー部材が係止される筒状のケーシング部材と、
前記ケーシング部材を前記地盤内に圧入すると共に、前記地盤内から引き抜くケーシング移動手段と、
前記ケーシング部材に設けられ前記ドレーン材の一部分を前記ケーシング部材に固定するドレーン材固定手段と、を備えたことを特徴とする地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置。
【請求項2】
前記ドレーン材固定手段は、前記ドレーン材の一方の面を支持するべく前記ケーシング部材の外周壁部に設けられた支持部材と、
前記外周壁部における前記支持部材の反対側に設けられ、前記支持部材側に出入可能なピストンを有する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダの前記ピストンに設けられ、前記ピストンが押し出された際に前記支持部材側に移動し、前記ドレーン材の一部分を前記支持部材側に押圧して挟持する押圧部材と、を有していることを特徴とする請求項1に記載の地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置。
【請求項3】
地盤内の水分を排水するため、先端にアンカー部材が設けられたドレーン材を前記地盤内に打設し、且つ、前記地盤内に打設された前記ドレーン材を切断することが可能な地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置であって、
内側に空洞を有し、前記空洞内に前記ドレーン材が長手方向に移動自在に挿入され、且つ先端に前記アンカー部材が係止される筒状のケーシング部材と、
前記ケーシング部材を前記地盤内に圧入すると共に、前記地盤内から引き抜くケーシング移動手段と、
前記ケーシング部材に設けられ、前記ケーシング部材内で前記ドレーン材を切断する切断手段と、を備えたことを特徴とする地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置。
【請求項4】
前記切断手段は、前記ドレーン材の一方の面を支持するべく前記ケーシング部材の外周壁部に設けられた支持部材と、
前記外周壁部における前記支持部材の反対側に設けられ、前記支持部材側に出入可能なピストンを有する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダの前記ピストンに設けられ、前記ピストンが押し出された際に前記支持部材側に移動し、前記ドレーン材を切断する切断刃と、を有していることを特徴とする請求項3に記載の地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置。
【請求項5】
地盤内の水分を排水するため、先端にアンカー部材が設けられ、且つ所定の張力によって切断可能な被切断部を有するドレーン材を前記地盤内に打設し、且つ、前記地盤内に打設された前記ドレーン材に前記所定の張力をかけて被切断部を切断する地盤改良用ドレーン材の打設及び切断方法であって、
前記ドレーン材の先端にアンカー部材を設け、
前記ドレーン材の所定の位置に所定の張力で切断される被切断部を設け
前記ドレーン材を筒状のケーシング部材における内側空洞に挿入し、且つ前記アンカー部材を前記ケーシング部材の先端に係止し、
前記ケーシング部材を前記地盤内に圧入して、前記アンカー部材を前記地盤内に埋設し

前記ドレーン材の前記被切断部より上側の部分を、前記ケーシング部材に設けたドレーン材固定手段によってケーシング部材に固定したまま、前記ケーシング部材を前記地盤から引き抜くことにより、
前記ドレーン材における前記アンカー部材と前記ドレーン材固定手段との間に、前記所定の張力を作用させて、前記ドレーン材の前記被切断部を切断することを特徴とする地盤改良用ドレーン材の打設及び切断方法。
【請求項6】
前記ドレーン材の前記被切断部を前記地盤内に配置し、前記被切断部を前記地盤内で切断することを特徴とする請求項5に記載の地盤改良用ドレーン材の打設及び切断方法。
【請求項7】
地盤内の水分を排水するため、先端にアンカー部材が設けられたドレーン材を前記地盤内に打設し、且つ、前記地盤内に打設された前記ドレーン材を前記地盤内で切断する地盤改良用ドレーン材の打設及び切断方法であって、
前記ドレーン材の先端にアンカー部材を設け、
筒状のケーシング部材における内側空洞内にドレーン材を切断可能な切断手段を設け、
前記ドレーン材を前記ケーシング部材における内側空洞に挿入し、且つ前記アンカー部材を前記ケーシング部材の先端に係止し、
前記ケーシング部材を前記地盤内に圧入して、前記アンカー部材を前記地盤内に埋設し、
前記ドレーン材を前記切断手段によって切断することを特徴とする地盤改良用ドレーン材の打設及び切断方法。
【請求項8】
前記ドレーン材を前記地盤内で切断することを特徴とする請求項7に記載の地盤改良用ドレーン材の打設及び切断方法。
【請求項9】
請求項1または2に記載の地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置を用いて、改良すべき軟弱地盤の所定の範囲における一部分を除いた部分に前記地盤の表面付近まで前記ドレーン材を所定の間隔で打設すると共に、前記所定の範囲における前記一部分に、前記被切断部を有する前記ドレーン材を所定の間隔で打設し、且つ前記被切断部を前記地盤内に配置し、前記被切断部を前記地盤内で切断することを特徴とする地盤改良工法。
【請求項10】
請求項3または4に記載の地盤改良用ドレーン材の打設及び切断装置を用いて、改良すべき軟弱地盤の所定の範囲における一部分を除いた部分に前記地盤の表面付近まで前記ドレーン材を所定の間隔で打設すると共に、前記所定の範囲における前記一部分に前記ドレーン材を所定の間隔で打設し、且つ前記地盤内で切断することを特徴とする地盤改良工法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【公開番号】特開2006−307552(P2006−307552A)
【公開日】平成18年11月9日(2006.11.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−131825(P2005−131825)
【出願日】平成17年4月28日(2005.4.28)
【出願人】(000201478)前田建設工業株式会社 (358)
【出願人】(591159675)錦城護謨株式会社 (27)
【Fターム(参考)】