WO1996033313A1 - Equipement de formation de drains destines au raffermissement de sols meubles, procede et structure de disposition de ces drains - Google Patents

Description

明 細 書 軟弱地盤強化用 ド レー ン形成装備と ド レー ン配列 方法及び構造

[技術分野]

本発明は軟弱地盤を強化するための技術に係り 、 特に ド レー ン形成のための砂柱成形パッ ク と、 パッ クを地中に投 げ込む際使われるパッ クの案内ケーシングと、 パッ クの案 内ケーシングを打設する打設装置、 ド レー ンの構造及び配 列方法に関する。

[背景技術]

—般に軟弱地盤を強化するにおいては、 可撓性サン ド ド レー ン及び またはペーパー ド レー ンのよ うな垂直排水ェ 法が多用されている。 従来の垂直排水工法は円筒形の案内 ケー シングを地中に打設した後、 サン ドパッ クゃぺ一パ一 ドレー ンボー ドを案内ケーシング内に入れてから案内ケ— シングを取り除く方法で施されて来た。 図 1 は従来の垂直 排水工法に使われる可撓性サン ドパッ ク及び案内ケーシン グの斜視図である。 示したよ うに、 従来の垂直排水工法は 円筒形の案内ケーシング 1 0を地中に埋設した後、 砂柱成 形パッ ク 2 0を案内ケーシング 1 0の中に投入してなされ る。 パッ ク 2 0は格子形を平織で編んだ後二枚を重ねて両 端を織造したり熱融着によ り長手方向に沿って補強部 3 1 及び 3 2 を形成している。 案内ケーシング 1 0に挿入され たパッ ク 2 0には砂が充填され、 砂が充填された状態で案 内ケーシング 1 0を引き抜いて ドレーンを形成する。

しかし、 かかる従来の砂柱成形パッ クはその製作工程が 複雑なのでコス ト高となる問題点がある。 のみならず、 パ ッ クの破れや切れが生じ、 縦緯が互いに押される現象が生 ずる。 また、 従来のパッ クは補強部 3 1 または 3 2が畳ま れて細粒土が通過できなく なって被膜が形成されるので排 水効果に劣る問題点がある。 また、 円筒形のパッ クを使う ので可撓性を有する ド レー ンの断面直径が 2 5 c m以内に 制限され、 排水接触面が小さ く て排水効果に劣る短所もあ つた o

従来の案内ケーシングは円筒形のみで構成され、 パッ ク を挿入する際パッ クの緩れが生ずる。 のみならず、 ぺ―パ 一 ド レー ンを形成する時はペーパー ド レー ンボー ドが薄板 状の構造なので空間が多く できてケーシングの打込や除去 時過多な地盤挙動が生ずる問題点がある。

本発明の目的は前述した従来の技術の問題点を解消し、 製造工程が簡単でかつ安価な砂柱成形パッ クを提供するこ とである。

本発明の他の目的は導電板の内装された補強部を備えた 砂柱成形パッ クを提供するこ とである。

本発明のさ らに他の目的は多角形の砂柱成形パッ クを提 供するこ とである。

本発明のさ らに他の目的は可撓性サン ド ドレーン及びべ 一パー ド レー ンを同時に設けられるパッ クを提供するこ と である。 本発明のさ らに他の目的はパッ クの磋れの生じないパッ クの案内部材を提供するこ とである。

本発明のさ らに他の目的はサン ド及びサン ドの中に埋設 された排水促進用補強材を含む ドレー ンを提供するこ とで あ 。

本発明のさ らに他の目的は前記補強材を投入するための 補強材投入機を提供するこ とである。

本発明のさ らに他の目的は地中に埋設する際橈みを防ぐ 案内ケーシングを提供するこ とである。

本発明のさ らに他の目的は内部に補強材を備えたケー シ ングを提供するこ とである。

本発明のさ らに他の目的は排水効果の高い ドレーン構造 及び配列方法を提供するこ とである。

本発明のさ らに他の目的は多数の四角形ド レー ンの形成 のための案内ケーシングの打設装置を提供するこ とである

[発明の開示]

前述した目的を達成するために本発明の特徴は、 軟弱地 盤を強化するに使われるパッ クにおいて、 金型を通して射 出して製造されるこ とを特徴とするパッ クにある。

本発明の他の特徴は、 軟弱地盤強化用 ドレーンにおいて 、 地下に埋設された砂と、 前記砂中に埋設される少なく と も一つ以上の排水促進用補強材を含む ドレーンにある。

本発明のさ らに他の特徴は、 内部に排水促進用補強材を 収容できる空間を設け、 上下面に所定大きさの貫通孔が形 成されたケーシングと、 前記ケーシングの上部貫通孔の外 に配置され、 その貫通孔が通過できない大きさを有し、 補 強材のー側端部が縛られた束ね部材を含む補強材投入機に める。

本発明のさ らに他の特徴は、 軟弱地盤を強化するに使わ れるパッ クを案内するパッ クの案内ケーシングにおいて、 所定長さを有し中空状の多角筒体よ り なる第 1 部材と、 前 記パッ クの下端部に結合され、 前記第 1 部材と同一な角を 有し、 第 1 部材の中空状の内部に結合され上下流動自在な 第 2部材を含むパッ クの案内ケー シングにある。

本発明のさ らに他の特徴は、 軟弱地盤を強化するに使わ れる ド レーンを形成するための案内ケーシングにおいて、 所定長さを有し中空状の筒体よ り なる胴体部と、 前記胴体 部の内部に少なく と も一つ以上の補強部材を含む案内ケー シングにある。

本発明のさ らに他の特徴は、 軟弱地盤強化用 ド レー ンに おいて、 前記 ドレー ンの構造が四角形であるこ とを特徴と する ド レー ンの構造にある。

本発明のさ らに他の特徴は、 軟弱地盤を強化するための ドレー ンの配列方法において、 互いに隣接する四つの長方 形の ド レー ンが各ドレーンの中心点を連結する仮想線の正 方形を保ち、 各 ドレー ンの長手方向は隣接する ドレー ンの 長手方向と中心点で互いに垂直に配列されるこ とを特徴と する ドレー ンの配列方法にある。 本発明のさ らに他の徴 徴は、 ド レーン形成のための打設装置において、 垂直に立 設された案内支柱と、 前記案内支柱に結合された杭打装置 と、 前記杭打装置の下端に設けられた杭打ブロ ッ ク と、 前 記杭打プロ ッ クに固定された正方形の取付板と、 前記取付 板に固定され、 前述した配列方法で配列された多数の案内 ケーシングと、 前記案内ケーシングを互いに連結する補強 連結板を含む打設装置にある。

[図面の簡単な説明]

図 1 は垂直排水工法を説明するための従来の可撓性パッ ク及び案内ケーシングの斜視図である。

図 2 A〜図 2 Cは本発明の一実施例による砂柱成形パッ クを説明するための図である。

図 3 A〜図 3 Fは本発明の他の実施例によるパッ クの平 面図である。

図 4は本発明の実施例による ドレー ンの斜視図である。 図 5は図 4の ドレー ンを形成する際排水促進用の補強材 を投入するに使われる重さ錘の斜視図である。

図 6は本発明の一実施例による排水促進用補強材の投入 機に対する斜視図である。

図 7は本発明の一実施例による案内ケーシングの斜視図 である 。

図 8は本発明の他の実施例による案内ケーシングに対す る平面図である。

図 9 A〜図 9 Dは本発明のさらに他の実施例に対する案 内ケーシングの平面図である。

図 1 0は本発明による ド レー ン配列方法を具現するため の多数のパッ ク案内ケーシングが一体に構成された平面図 である。

図 1 1 は本発明による ドレーン配列方法を説明するため の概念図である。

図 1 2 Aは本発明による打設装置の正面図である。

図 1 2 Bは図 1 2 Aの I 一 I線による断面図である。 図 1 3 Aは従来の可撓性ドレーンの斜視図である。

図 1 3 Bは本発明による ドレー ンの構造に対する斜視図 である。 [発明を実施するための最良の形態] 以下、 添付した図面に基づき本発明の望ま しい実施例を 詳述する。

図 2 A〜図 2 Cは本発明の一実施例による砂柱成形パッ クを説明するための図である。 本発明のパッ クは金型によ5 り射出成形して製造される。 図 2 Aは一定間隔に補強部 5 1 を備えた砂柱成形パッ ク用資材 5 0を射出成形するこ と を示している。 図 2 Aのようなパッ ク用資材 5 0を少なく と も一つ以上の補強部 5 1 を含めるように切断して接合す れば、 図 2 Bのように一つの砂柱成形パッ ク 6 0が製造さ 〇 れる。 この際、 接合や補強部の設置形態は多様に変形可能 める。

図 2 Cは本発明の他の実施例による砂柱成形パッ クの補 強部に対する断面図である。 本実施例の補強部 5 1 は内部 に導電板 5 3を備えている。 該導電板 5 3は電気浸透工法⁵ を適用する際電極を連結するためのもので、 図 2 Bのパッ ク 6 0のうち補強部 5 1 にそれぞれ一つずつ設置でき、 一 つの補強部に複数の導電板を分離挿入できる。

図 3 A〜図 3 Fは本発明のさらに他の実施例によるパッ クの平面図である。 斜視図を見なく ても本発明のパッ クは 長手方向に同形状に延長されていることがわかる。

図 3 A〜図 3 Cは四角形のパッ クを示し、 図 3 D〜図 3 Fは円筒形のパッ クを示す。 本実施例のパッ クは網状部分 7 1 と多数の補強部 7 2 よ り なる。 補強部 7 2 には不織布 を取り付けられる。 不織布のついた補強部は排水用屈曲部 を有するように形成される。 したがって、 本実施例による ノ ッ クは可撓性サン ド ドレーン及びペーパー ド レー ンを共 に形成し う る長所がある。

かつ、 パッ クを四角形に構成するこ とによ り 、 円筒形よ り 同量のサン ドを消耗しながらも排水接触面が 3 0 %以上 増大される効果を奏でる。 すなわち、 四角形のパッ クが円 筒形のパッ クよ り同面積で 3 0 %以上の縁をさ らに有する ことがわかる。 したがって、 同量のサン ドで 3 0 %以上の 排水効果を奏でる。

また、 従来の可撓性パッ クは同一な形状と色相の物品を いずれの標識なしに連続生産してから使う時必要な長さほ ど一々長さを測って切断して使っている。

こ う して施工された ドレー ンは露出部分が同一な形状と 色相なので、 地中に設けられた ドレー ンが目標深度まで施 ェされたかを確認するためには施工記録やその他の装備な どによ り一々確認すべき問題点が生ずる。

したがって、 本発明のパッ クは長さがわかる標識を行つ ている。 すなわち、 パッ クを生産する際多様な色相や数字 を示した り 、 あるいは区分できる形態の補強部を形成して これを取り付けるこ とによ り これを見るだけて長さがわか るのが望ま しい。 したがって、 施工後露出された ド レーン の標識を識別するこ とによ り施工の適合性を判断できる。

これによ り 、 不実施工が防がれ施工が容易であり 、 かつ 工事管理を効率よ く行える。

図 4は本発明の実施例による ド レーンの斜視図である。 すなわち、 本発明の ドレー ンはサン ド ド レ— ン 8 1 の内部 に他の排水促進用補強材 8 2 を少なく と も一つ以上設置し ている。 この排水促進用補強材 8 2 は ドレー ンボー ドまた は水吸着用繊維材が使える。 従って、 既存のぺーパ ドレー ンゃサン ド ド レーンに比べて排水効果が極めて促進され、 長期にわたって一定機能が保たれる。

図 5は図 4の ドレーンを形成する際排水促進用補強材を 投入するに使われる重さ錘の斜視図である。 これらの重さ 錘はコ ンク リ ー 卜などの強性材質で製造される。 各重さ錘 は図 4に示した ド レーンの排水促進用補強材の数に応じて 適定数の連結リ ング 8 4を形成している。 この連結リ ング 8 4に排水促進用補強材の下端部が結合される。 重さ錘の 形状は案内ケーシングの形態に応じて多様に変更できる。 図 5 Aの突出部 8 6は案内ケーシング （図示せず） の内部 の案内溝に締結されて緩れなく補強材を投入するためのも のである。

図 6は本発明の一実施例による排水促進用補強材の投入 機に対する斜視図である。 この投入機はケーシング 8 7を 備えている。 このケーシング 8 7の上下部面にはそれぞれ 貫通孔 8 8、 8 9が形成されており 、 内部を開閉できる門 9 0が形成されている。 ケー 0 シング 8 7 の内部には排水 促進用補強材 8 2が収容される。 補強材 8 2 の一端部は束 ね部材 9 1 に結合される。 この束ね部材 9 1 はケーシング 8 7 の上部貫通孔 8 8の外に配置され、 その貫通孔を通過 できない大きさを有するので補強材の上端がケーシング内 に抜け出ないようにしてから補強材上端を砂投入口に固定 した後砂を充填して ドレー ンを形成する。 勿論、 束ね部材 9 1 が示したような構成を有する必要はなく 、 補強材 8 2 の端部を結合できるものならいずれも良い。 補強材 8 2の 他端部は図 5のような重さ錘 9 2に結合されて ド レー ンボ 一 ドのような強性の補強材 8 2が別途の装置なしにも重さ 錘の重量のみで下部貫通孔 8 9を通して自然に抜け出なが ら ドレ— ン形成用ケーシングの内部に速やかに投入されう る ₀

図 7は本発明の一実施例による案内ケ—シングの斜視図 である。

本発明のケーシングは軟弱地盤内に深度あるように打設 されるもので、 多角筒体よ り なる第 1部材 9 5を備えてい る。 かつ、 砂柱成形パッ ク Pの下端部に結合され第 1部材 の内部にパッ ク Pを迅速に案内する第 2部材 9 6を備えて いる。 第 2部材 9 6は第 1 部材 9 5 と同一角を有する。

従って、 第 2部材 9 6が第 1部材 9 5 の内部に投入され る際パッ ク Pが緩ったり捩じれなどの変形が防げる。

図 8は本発明のさらに他の実施例による案内ケ—シング の平面図である。 示したように、 本実施例の案内ケーシング 1 0 0はその 内部に少なく と も一つ以上の補強部材 1 0 1 がー体に構成 される。 この補強部材 1 0 1 はペーパー ド レー ンボー ド 1 0 2 を折り曲げてケーシング 1 0 0 の内部に案内したりケ 一シングの撓みを防止するためのものである。 ペーパー ド レー ンボー ド 1 0 2は図面において点線で示した部分を容 易に折り曲げられるように製作すればさ らに望ま しい。 こ のよ う に補強部材 1 0 1 によ りペー パー ド レー ンボー ド 1 0 2が折り曲げられて設置されるので一直線上に設置され るよ り小さい断面で広い ド レー ンボー ドを打ち込めるので 排水効果が大き く増大され打ち込み時地盤挙動を減らす効 果を奏でる。

図 9 A〜図 9 Dは本発明のさらに他の実施例による案内 ケーシングの平面図である。 図からかわるよ うに、 本実施 例の案内ケーシング 1 1 0は外側に突出部 1 1 1 を少なく と も一つ以上備えている。 該突出部 1 1 1 は案内ケーシン グ 1 1 0を地中に打設する際案内ケーシング 1 1 0 の橈み を防ぐためのものである。 特に、 図 9 Aは H型鋼で造った 案内ケーシング 1 1 0の平面図である。 ここで、 H型鋼の 中間部材は補強部材 1 0 1 の役割を果たす。

図 1 0は多数のパッ ク案内ケーシングを同時に一定深さ 以上の深度で地中に埋設できるように構成されたパッ ク案 内ケーシングの平面図である。 図からわかるよ うに、 多数 のパッ ク案内ケーシング 1 6 0が第 1連結□ 1 6 1 によ り 相互連結されている。 従って、 多数の案内ケーシングを同 時に一定深さ以上の深度で地中に打設する際もケーシング の橈み現象を防止し、 鉛直度が保てる。 図面において点線 で示したのは第 2連結口であって、 ケーシングの橈み現象 を防止するに効果的である。

図 1 1 は本発明による ドレーン配列方法を説明するため の概念図である。 示したように、 本発明による ドレーン配 列方法は互いに隣接する四つの長方形の ドレーンが各ドレ 一ンの中心点を連結する仮想線が正方形を保ち、 かつ角 ド レー ンの長手方向は隣接する ドレー ンの長手方向と中心点 で互いに垂直に配列されている構造を有する。 従って、 有 効排水半径が均衡を取り、 また排水間隔が稠密になること によ り押密沈下を促進する。

図 1 2 Aは本発明による打設装置の正面図であり、 図 1 2 Bは図 1 2 Aの I 一 I線による断面図である。 図からわ かるように、 本発明の打設装置は案内支柱 1 7 0を備えて いる。 該案内支柱 1 7 0は垂直に設けられる。 案内支柱 1 7 0は杭打装置 1 7 2が結合される。

杭打装置 1 7 2の下端部には杭打プロ ッ ク 1 7 3が設け られる。 杭打ブロック 1 7 3には略正方形の取付板 1 7 4 が固定されている。 該取付板 1 7 4に多数の案内ケーシン グ 1 7 5 A〜 1 7 5 Dが固定されている。 この案内ケー シ ング 1 7 5 A〜 1 7 5 Dは補強連結板 1 7 6によ り互いに 連結されケーシングの変形を予防し、 鉛直度を保ち高深度 の ドレーンを施工できる。 一方、 案内支柱 1 7 0にはガイ ド 1 7 7が結合される。 該ガイ ド 1 7 7は案内ケーシング 及び補強連結板 1 7 6が貫通できる溝を形成しており、 案 内ケーシングが打設される時方向を案内する役割を果たす 。 従って、 本発明の打設装置の取付板 1 7 4の上端にサン ドゃ ドレー ンボー ドを供給する装置を用途に応じて選択的 に設けて使う。 図 1 2 Bは図 1 2 Aの I 一 I線による断 面図である。 図からわかるように、 本発明の打設装置は図 1 1 に示した ドレー ンの配列方法によ り多数の ドレー ンを 同時に打設できる打設装置を提供する。

図 1 3 Aは従来の可撓性ドレー ンの斜視図である。 従来 の可撓性 ド レーンは円筒形を保ちその円筒形の直径は 5 c π！〜 2 5 c mの範囲に制限している。 直径の大きさを制限 するこ とは、 直径が 5 c m以下となれば正常の排水がなさ れず、 また 2 5 c mを越えると荷重が加えられる時 ドレー ンの可撓性が崩れる問題点があつた。

図 1 3 Bは本発明による ドレー ンの構造に対する斜視図 である。 本発明の ドレー ンの構造は四角形を有するこ とを 特徴とする。 そして、 四角形のうちいずれか向かい合う両 辺の長さは 5 c m ~ 2 5 c mの範囲を有すべきである。 こ れによ り可撓性を有する ドレーンの断面制限を克服できる 。 従って、 排水が円滑であり垂直と水平に可撓性を有する ド レーンを形成し、 従来に比べて少量のサン ドを消耗しな がらも排水接触面が広く なる効果を奏でる。

すなわち、 図面に示した基準から見る際高さが同等であ ると仮定すれば、 図 1 3 Aの ド レー ン と図 1 3 Bの ド レ一 ンの面積は略同等なこ とに比べて、 その縁は図 1 3 Bの ド レー ンが遥かに長いこ とがわかる。 [産業上の利用可能性]

以上述べたように、 本発明は従来の技術の有する短所を 全に補う新たな形態の軟弱地盤強化技術を提供する。

Claims

[特許請求の範囲]

1 . 軟弱地盤を強化するに使われるパッ クにおいて、 金型を通して射出して製造されるこ とを特徴とするパッ ク。

2 . 前記パッ クは網状部と少なく と も一つ以上の補強部 よ り構成されるこ とを特徴とする請求項 1 に記載のパッ ク

3 . 前記補強部には不織布が取り付けられるこ とを特徴 とする請求項 2に記載のパッ ク。

4 . 前記補強部の内部には導電板がさ らに備えられるこ とを特徴とする請求項 2に記載のパッ ク。

5 . 前記パッ クは四角形であるこ とを特徴とする請求項 1 ないし 4のうちいずれか 1項に記載のパッ ク。

6 . 前記パッ クは長さがわかる標識がついているこ とを 特徴とする請求項 1 ないし 4のうちいずれか 1 項に記載の ノ ッ ク。

7 . 軟弱地盤強化用 ドレー ンにおいて、

地下に埋設された砂と、

前記砂中に埋設される少なく と も一つ以上の排水促進用 補強材を含む ド レー ン。

8 . 前記砂を収容するパッ クをさらに含む請求項 7に記 載の ドレイ ン。

9 . 前記補強材は ドレー ンボー ドであるこ とを特徴とす る請求項 7に記載の ドレー ン。

1 0 . 前記補強材は水吸着用繊維材であるこ とを特徴と する請求項 Ίに記載の ドレー ン。

1 1 . 内部に請求項 7ないし 1 0のうちいずれか 1 項に 記載の排水促進用補強材を収容できる空間を設け、 上下面 に所定大きさの貫通孔が形成されたケーシングと、

前記ケーシングの上部貫通孔の外に配置され、 補強材の 一側端部が縛られた束ね部材を含む補強材投入機。

1 2 . 前記ケーシングは前記補強材を出入りするために 開閉自在な門をさ らに備えることを特徴とする請求項 1 1 に記載の補強材投入機。

1 3 . 前記補強材の他側端部に結合された重さ錘をさ ら に含む請求項 1 1 に記載の補強材投入機。

1 4 . 前記重さ錘は補強材の形状に合う補強材束ねリ ン グを備えるこ とを特徴とする請求項 1 3に記載の補強材投

1 5 . 軟弱地盤を強化するに使われるパッ クを案内する パッ クの案内ケー シングにおいて、

所定長さを有し中空状の多角筒体よ り なる第 1 部材と、 前記パッ クの下端部に結合され、 前記第 1 部材と同一な 角を有し、 第 1部材の中空状の内部に結合され上下流動自 在な第 2部材を含むパッ クの案内ケーシング。

1 6 . 軟弱地盤を強化するに使われる ドレー ンを形成す るための案内ケーシングにおいて、

所定長さを有し中空状の筒体よ り なる胴体部と、 前記胴体部の内部に少なく と も一つ以上の補強部材を含 む案内ケーシング。

1 7 . 前記胴体部は外部に突出された少なく と も一っ以 上の突出部をさらに含む請求項 1 6に記載の案内ケーシン グ。

1 8 . 軟弱地盤強化用 ドレー ンにおいて、

前記 ドレー ンの構造が四角形であるこ とを特徴とする ド レー ンの構造。

1 9 . 前記四角形の向かい合う両辺の長さは 5 c m〜 2 5 c m範囲であるこ とを特徴とする請求項 1 8に記載の ド レー ンの構造。

2 0 . 軟弱地盤を強化するための ド レ— ンの配列方法に おいて、

互いに隣接する四つの長方形の ド レー ンが各 ド レー ンの 中心点を連結する仮想線が正方形を保ち、 各 ド レー ンの長 手方向は隣接する ドレーンの長手方向と中心点で互いに垂 直に配列されるこ とを特徴とする ドレー ンの配列方法。

2 1 . ドレーン形成のための打設装置において、 垂直に立設された案内支柱と、

前記案内支柱に結合された杭打装置と、

前記杭打装置の下端に設けられた杭打プロ ッ ク と、 前記杭打プロ ッ クに固定された正方形の取付板と、 前記取付板に固定され、 請求項 2 0に記載の配列方法で 配列された多数の案内ケーシングと、

前記案内ケーシングを互いに連結する補強連結板を含む 打設装置。

2 2 . 前記案内支柱に固定され、 前記案内ケーシング及 び補強連結板が貫通できる溝を備えたガイ ドをさ らに含む 請求項 2 1 に記載の打設装置。