(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤改良すべき海底に所定の間隔でアンカーを打設し、
ネットと水平ドレーンを貼り合わせたシート材を敷設し、
敷設した前記シート材上へ砂を撒きだしてサンドマットとし、
前記サンドマットおよび前記シート材を貫通してバーチカルドレーンを打設して行う、
海底軟弱地盤の改良方法。
【請求項２】
請求項１に記載の海底軟弱地盤の改良方法において、
前記シート材は、ネットに比重の大きい部材を用い、海底に沈む程度の比重を有するものとしたことを特徴とする、
海底軟弱地盤の改良方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の海底軟弱地盤の改良方法において、
前記シート材は、可撓性を有するものであることを特徴とする、
海底軟弱地盤の改良方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の海底軟弱地盤の改良方法において、
前記シート材のネットは、ジオテキスタイルであることを特徴とする、
海底軟弱地盤の改良方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の海底軟弱地盤の改良方法において、
前記シート材の敷設は、ネットを下側にして行うことを特徴とする、
海底軟弱地盤の改良方法。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の海底軟弱地盤の改良方法において、
前記アンカーに浮体を付けて打設し、
前記バーチカルドレーンの打設をそのアンカーに船体を係留して行うことを特徴とする、
海底軟弱地盤の改良方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、海底軟弱地盤の改良方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、海底地盤の圧密改良の方法としては、バーチカルドレーンとサンドマットを組み合わせたドレーン工法が知られている。
即ち、海底に打設したバーチカルドレーンで海底地盤中の過剰水を集水し、海底面に層状に敷設した砂層（サンドマット）を通じて排出することにより、地盤の圧密沈下を促進して地盤改良を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】
前記した従来の海底地盤の改良技術にあっては、次のように問題点がある。
＜イ＞  前記サンドマットは１．５メートル程度の厚さで敷設される。
このサンドマットが厚いと、地盤改良すべき海域が海上廃棄物処分場の建設予定地である場合など、廃棄物受入量がそれだけ少なくなる。
＜ロ＞  近年、サンドマット用の砂の入手が困難となってきている。
そこで、砂を使用量を少なくできる海底地盤の改良技術が切望されている。
【０００４】
【本発明の目的】
本発明は以上の問題を解決するために成されたもので、その目的とするところは、サンドマットを薄層として又は部分的に使用して地盤を改良可能な海底軟弱地盤の改良方法を提供することにある。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】
即ち本発明は、地盤改良すべき海底に所定の間隔でアンカーを打設し、ネットと水平ドレーンを貼り合わせたシート材を敷設し、敷設した前記シート材上へ砂を全面的又は部分的に撒きだしてサンドマットとし、前記サンドマットおよび前記シート材を貫通してバーチカルドレーンを打設して行う、海底軟弱地盤の改良方法である。また本発明は、前記記載の海底軟弱地盤の改良方法において、前記シート材は、ネットに比重の大きい部材を用い、海底に沈む程度の比重を有するものとしたことを特徴とする、海底軟弱地盤の改良方法である。また本発明は、前記記載の海底軟弱地盤の改良方法において、前記シート材は、可撓性を有するものであることを特徴とする、海底軟弱地盤の改良方法である。また本発明は、前記記載の海底軟弱地盤の改良方法において、前記シート材のネットは、ジオテキスタイルであることを特徴とする、海底軟弱地盤の改良方法である。また本発明は、前記記載の海底軟弱地盤の改良方法において、前記シート材の敷設は、ネットを下側にして行うことを特徴とする、海底軟弱地盤の改良方法である。更に本発明は、前記記載の海底軟弱地盤の改良方法において、前記アンカーに浮体を付けて打設し、前記バーチカルドレーンの打設をそのアンカーに船体を係留して行うことを特徴とする、海底軟弱地盤の改良方法である。
【０００６】
【実施例１】
以下図面を参照しながら本発明の一実施例について説明する。
＜イ＞アンカー打設（図１）
まず、海底の支持層１０上に軟弱層２０が堆積した海域に所定間隔でアンカー３０を打設する。
その打設間隔は、後述するバーチカルドレーン７０の打設する全体位置を考慮して行い、例えば１００〜２００ｍの間隔で行う。
軟弱層２０は、地盤改良すべき対象である層であって、ヘドロなどの軟弱土が堆積して形成されている。
前記アンカー３０の打設は、例えば、図１のように、バイブロハンマー４１を備えた船体４０を用いて行い、アンカー３０が海上から軟弱層２０を貫通して軟弱でない支持層１０まで達するようにする。
アンカー３０には、打設前または打設後に、ロープ３２を介して浮体３１を連結しておく。
この浮体３１の連結により、海上にて打設されたアンカー３０の位置が一目で確認することができる。
このアンカー３０打設の主目的は、軟弱層２０上の海面における船体を確実に係留するためである。
つまり、軟弱層２０では係留すべき船体からアンカーを降ろしてもアンカーが固定されず、潮流や波浪により船体が流される虞れがある。
そこで、アンカー３０を予め打設し、その頭部を利用してアンカリングするのである。
【０００７】
＜ロ＞シート材の敷設（図２〜図５）
軟弱層２０上へシート材５０を敷設する。
シート材５０は、非沈下性および可撓性を有するドレーン材であり、図３に示すように、ネット５１と水平ドレーン５２を二層状に貼り合わせて形成される。
ネット５１は、透水性を有する網体であり、可撓性を有するものを用いる。
このネット５１は、シート材５０を非沈下性とするための重りとして機能する。  即ち、ネット５１の比重は、水平ドレーン５２と貼り合わせてシート材５０とした時にシート材５０が浮き上がらないような大きい値とする。
例えば、ネット５１にはジオテキスタイルなどが好適で、編物、織物、不織物、その他複合の物など形態は問わない。
また、ネット５１は、軟弱層２０が非常に軟弱である場合にサンドマット６０のすべり破壊を防止する補強材として機能すると共に、シート材５０敷設時に作用する引張力などで水平ドレーン５２が破損するのを防止する補強材としても機能する。
一方、水平ドレーン５２は、例えば、断面クランク状の芯材の表裏にフィルタ材を貼り合わせたものが採用でき、またその他公知のドレーン材であってもよい。  尚、このシート材５０は、ネット５１と水平ドレーン５２を複数枚重ね合わせて複数の層状としてもであってもよい。
【０００８】
シート材５０の敷設作業は、例えば、図２に示すように、シート材５０の端部を陸上などに固定し、ロール状のシート材５０を船体４２上へ載置し、船体４２の移動に伴ってシート材５０を展開して、軟弱層２０上へ敷設していく。
その際、シート材５０のネット５１が下側（海底面）になるように敷設する。
尚、ネット５１を上側に敷設する場合もある。
敷設されたシート材５０は非沈下性であるから、その自重で軟弱層２０上面へ確実に密着する。
シート材５０端部の固定は、打設したアンカー３０頭部を利用して行ってもよい。
そして、図４のように、帯状のシート材５０を複数並べて敷設し、軟弱層２０上の全面をシート材５０で被覆する。
その際、アンカー３０打設部分には、アンカー３０の突出部分を通すために孔５１１を開設したネット５１を敷設する。
このネット５１のアンカー３０突出部分への敷設作業が困難な場合は、海中に潜水夫を配備して行えばよい。
敷設したシート材５０およびネット５１の端部同士は重ね合わせておき、軟弱層２０表面が露出しないようにしておく。
【０００９】
＜ハ＞サンドマットの敷設（図５）
図５のように、敷設したシート材５０およびネット５１上に砂を撒き出し、サンドマット６０を形成する。
砂を撒き出しは、トレミー台船などの専用船を用いることなく、底開き可能な土運船により行うことができる。
即ち、軟弱層２０上面はシート材５０またはネット５１で覆われているので、海面付近から砂を撒き出しても、その砂と軟弱層２０の軟弱土が混ざり合ってサンドマット６０の透水機能が失われるということはない。
また、水平方向の透水機能は、シート材５０にも有するので、サンドマット６０を厚く形成する必要がなく、薄層とすることができる。
このため、サンドマット６０の形成に大量の砂を必要とすることはない。
【００１０】
＜ニ＞バーチカルドレーンの打設（図５）
まず、バーチカルドレーン７０の打設位置の選定を、海面に浮かぶ浮体３１の位置を確認して行う。
即ち、浮体３１はアンカー３０の打設位置を示すものであるが、前述したように予めアンカー３０の打設はバーチカルドレーン７０の打設すべき位置の近傍に行われているから、浮体３１を目印に行えばよい。
次に、打設用船体４３をアンカー３０を利用して係留する。
具体的には、アンカー３０にロープ３２を介して連結された浮体を通じて、潜水夫などにより係留ロープをアンカー３０頭部に取り付けて、アンカー３０に船体４３を係留する。
そして、船体４３から内部にプラスチック製のバーチカルドレーン７０を挿通した状態のケーシング４３１を降下して、サンドマット６０およびシート材５０を貫通させ、軟弱層２０内へ垂直にケーシング４３１を打設する。
ケーシング４３１が支持層１０へ達したら、バーチカルドレーン７０を軟弱層２０内に残したまま、ケーシング４３１のみを上方へ引き上げる。
その時、ケーシング４３１を引き抜いた孔から軟弱土が浮上して、バーチカルドレーン７０とシート材５０の間が不連続となる虞れがあるが、その場合であってもサンドマット６０を介してバーチカルドレーン７０とシート材５０の透水連続性が保たれる。
従って、軟弱層２０内の過剰間隙水を確実に排水することができる。
所定のバーチカルドレーン７０を打設し終えたら、軟弱地盤の改良作業を完了する。
【００１１】
＜ホ＞軟弱層内の排水（図５）
軟弱層２０内では上方から、サンドマット６０の重量を受けるため、軟弱層２０内の過剰間隙水はバーチカルドレーン７０を通じて上方へ導かれ、シート材５０またはサンドマット６０を通じて水平方向へ導かれて、海中内へ排水される。
【００１２】
【実施例２】
前記海底軟弱地盤の改良方法において、シート材５０を敷設する際、アンカー３０打設位置には、ネット５１を敷設しない場合もある。
その場合、その部分には、サンドマット６０を厚めに形成すればよい。
【００１３】
【実施例３】
前記海底軟弱地盤の改良方法において、前記バーチカルドレーン７０は、サンドドレーンであってもよい。
その場合、バーチカルドレーン７０打設位置に砂を撒き出して、そのバーチカルドレーン７０とシート材５０との透水性を確保すればよい。
【００１４】
【実施例４】
前記海底軟弱地盤の改良方法において、アンカー３０に浮体３１を連結するロープ３２には、ワイヤー等のように所定の強度を有するものを使用する場合もある。
その場合、バーチカルドレーン７０打設時に、海面から浮体３１を引上げロープ３２を船体４３に取り付けて、ロープ３２を介してアンカー３０で船体４３を係留することができる。
その際、浮体３１は、そのロープ３２の重量に対抗できる程度の浮力を有するものを使用する。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞  水平ドレーンとして、シート材とサンドマットが機能するので、サンドマットが薄層に形成できる。
従って、海底軟弱地盤の改良作業を少量の砂を用いるだけで行うことができる。＜ロ＞  海底にシート材を敷設した後、サンドマットを形成するので、サンドマットとなる砂を撒き出しに、トレミー台船などの特殊な作業船を必要としない。＜ハ＞  海底に敷設したシート材上にサンドマットを形成する。
このため、海底の軟弱土がシート材で覆われ、サンドマットと軟弱土が混ざり合わないから、サンドマットによるドレーン効果が失われることはない。
＜ニ＞  海底にシート材、サンドマットを敷設した後、それらを貫通してバーチカルドレーンを打設する。
このため、シート材とバーチカルドレーンとの間が軟弱土の浮上により不連続となっても、サンドマットを介してシート材とバーチカルドレーンの間の透水連続性が保たれる。
従って、軟弱層内の過剰間隙水を確実に排水することができる。
＜ホ＞  地盤改良すべき海底に予めアンカーを打設した。
このため、そのアンカーを利用して、シート材およびサンドマットを敷設した海域にバーチカルドレーンを打設するための船体を係留することができる。
＜ヘ＞  アンカーに浮体を連結して打設することにより、バーチカルドレーンの打設位置が一目で確認できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】海底軟弱地盤の改良方法におけるアンカー打設工程の説明図
【図２】シート材敷設工程の説明図
【図３】シート材の斜視図
【図４】シート材敷設時の説明図
【図５】バーチカルドレーン打設工程の説明図
【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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