(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
十字状の断面形のドレーン材を内挿して地中に打設するドレーン材打設用ケーシングであり、
十字状の断面形を呈し、上下を開放した十字状筒体と、
前記十字状筒体の４箇所の角部に軸方向に沿って固定した補強板体と、
を備え、
前記十字状筒体の角部に固定した補強板体により空間部を形成し、
前記空間部に、地中に水を噴射するジェットパイプを挿入可能にし、
かつ前記十字状の断面形のドレーン材を前記十字状筒体に内挿し、地中に打設することを特徴とするドレーン材打設用ケーシング。
【請求項２】
前記十字状筒体の下開放端部に、打設時の支圧抵抗を軽減するテーパ面を形成したことを特徴とする請求項１に記載のドレーン材打設用ケーシング。
【請求項３】
前記ドレーン材は、打設方向先端部にアンカープレートを備え、
前記アンカープレートは、一対のプレートを支持軸で連結し、
前記十字状筒体の下開放端を塞ぐ状態から折り畳み可能したことを特徴とする請求項１に記載のドレーン材打設用ケーシング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、土中に垂直に設置しておき、周囲の地表面を圧密する際に、あるいは地震時の液状化に際して、地中の間隙中を絞りだすために使用するドレーン材を地中に打設するドレーン材打設用ケーシングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドレーン材は、地中に垂直に設置して水路を形成する帯状の部材であり、こうしたドレーン材を地中に設置したら周囲の地盤には地上に載荷して加圧し、その結果地下水を絞りだして沈下を促進させるものである。あるいは、地震時の急激な振動によって絞り出された過剰間隙水を地上に逃すためにも使用される。
【０００３】
そうした用途のために、各種の合成樹脂製のドレーン材が開発されている。従来のドレーン材は１枚の帯状の板体である。そのため１枚のドレーン材の受け持つ計算上の有効範囲がきわめて小さいため、従来の帯状ドレーン材に変えて放射状のドレーン材が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３１５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような放射状のドレーン材は、十字状の断面形を呈しており、従来の断面円形の鋼管ではドレーン材を放射状に維持することができず、地下水を絞りだして沈下を促進させことが困難で、かつ、地震時の急激な振動によって絞り出された過剰間隙水を地上に逃すことも困難である。
【０００６】
しかも、従来の断面円形の鋼管では周囲摩擦抵抗及び底面支圧抵抗が大きく、その分打設装置が大型化し、打設効率が低下するなどの問題があった。
【０００７】
この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、ドレーン材を放射状に維持し、効率的に打設することが可能なドレーン材打設用ケーシングを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、十字状の断面形のドレーン材を内挿して地中に打設するドレーン材打設用ケーシングであり、
十字状の断面形を呈し、上下を開放した十字状筒体と、
前記十字状筒体の４箇所の角部に軸方向に沿って固定した補強板体と、
を備え、
前記十字状筒体の角部に固定した補強板体により空間部を形成し、
前記空間部に、地中に水を噴射するジェットパイプを挿入可能にし、
かつ前記十字状の断面形のドレーン材を前記十字状筒体に内挿し、地中に打設することを特徴とするドレーン材打設用ケーシングである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記十字状筒体の下開放端部に、打設時の支圧抵抗を軽減するテーパ面を形成したことを特徴とする請求項１に記載のドレーン材打設用ケーシングである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記ドレーン材は、打設方向先端部にアンカープレートを備え、
前記アンカープレートは、一対のプレートを支持軸で連結し、
前記十字状筒体の下開放端を塞ぐ状態から折り畳み可能したことを特徴とする請求項１に記載のドレーン材打設用ケーシングである。
【発明の効果】
【００１３】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００１４】
請求項１に記載の発明では、十字状筒体の角部に固定した補強板体により空間部を形成し、空間部に、地中に水を噴射するジェットパイプを挿入可能にし、かつ十字状の断面形のドレーン材を十字状筒体に内挿し、地中に打設することで、ジェットパイプを確実に支持し、ジェットパイプを用いて打設することが可能であり、かつ周囲摩擦抵抗及び底面支圧抵抗が小さく、その分打設装置が小型化し、効率的に打設することが可能である。しかも、ドレーン材を放射状に維持して地中に打設することで、地下水を絞りだして沈下を促進させ、かつ、地震時の急激な振動によって絞り出された過剰間隙水を地上に逃すことが可能である。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、十字状筒体の下開放端部に、打設時の支圧抵抗を軽減するテーパ面を形成したことで、ドレーン材を放射状に維持して短時間に円滑に打設することが可能である。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、アンカープレートは、一対のプレートを支持軸で連結し、十字状筒体の下開放端を塞ぐ状態から折り畳み可能したことで、アンカープレートの加工が容易で、材料ロスがなく、しかも輸送が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】透水翼板の斜視図である。
【図２】透水翼板の折り畳み状態の平面図である。
【図３】透水翼板の打ち込み状態の平面図である。
【図４】ドレーン材打設用ケーシングの平面図である。
【図５】ドレーン材打設用ケーシングの側面図である。
【図６】ドレーン材打設用ケーシングの下開放端部の側面図である。
【図７】アンカープレートを説明する図である。
【図８】施工フロー図である。
【図９】打設装置を示す図である。
【図１０】ケーシング圧入装置である。
【図１１】ケーシング圧入装置の押し込みローラの駆動を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明のドレーン材打設用ケーシングの実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。
【００２０】
［ドレーン材の構成］
まず、この実施の形態に用いるドレーン材を、図１乃至図３に基づき説明する。図１は透水翼板の斜視図、図２は透水翼板の折り畳み状態の平面図、図３は透水翼板の打ち込み状態の平面図である。
【００２１】
ドレーン材１は、４枚の透水翼板２によって構成される。透水翼板２は、芯材２１と、その周囲を包囲する被覆材２２とによって構成される。芯材２１は、充分な長さを有する帯状の合成樹脂板であり、凹部や凸部を形成して水路２１ａを確保してある。
【００２２】
芯材２１は適度の剛性を有する合成樹脂製品であるが、長さが充分にあるために巻き取りや適度の曲線の形成は充分可能である。この芯材２１の周囲を包囲する被覆材２２は、織布、不織布、格子網など、合成樹脂で作成したネットであり、袋状に形成されている。この被覆材２２が水路２１ａの周囲を包囲して、地中においてその透水路としての機能を長く確保する。
【００２３】
翼板２の被覆材２２は、その長手方向の一方の縁部に折り曲げ縁２３を有する。被覆材２２の折り曲げ縁２３の内部には芯材２１が封入されていないから、剛性はない。
以上のような構造の翼板２を複数枚の平行に位置させ、各折り曲げ縁２３を集めて相互に接合する。
【００２４】
その結果、ドレーン材１は、１直線を中心として４枚の透水翼板２が折り曲げ自在の状態で放射状に配置されることになる。これがこの実施の形態に用いられるドレーン材１であり、透水翼板２を４枚集めることで断面が十文字状のドレーン材を構成することができる。
【００２５】
［ドレーン材打設用ケーシングの構成］
次に、この実施の形態のドレーン材打設用ケーシングを、図４乃至図７に基づき説明する。図４はドレーン材打設用ケーシングの平面図、図５はドレーン材打設用ケーシングの側面図、図６はドレーン材打設用ケーシングの下開放端部の側面図、図７はアンカープレートを説明する図である。
【００２６】
この実施の形態のドレーン材打設用ケーシング３は、十字状の断面形のドレーン材１を内挿して地中に打設する構成であり、十字状の断面形を呈し、上下を開放した十字状筒体３０と、十字状筒体３０の４箇所の角部に軸方向に沿って固定した補強板体４０とを備える。
【００２７】
十字状筒体３０は、Ｌ形鋼３１を４枚対向して配置し、鋼板３２によって連結して構成され、十字状の断面形を呈することで十字状の断面形のドレーン材１を内挿する挿入空間３３を有する。
【００２８】
補強板体４０は、鋼板で構成され、十字状筒体３０の４箇所の角部に軸方向に沿って固定することで、十字状筒体３０を補強する。また、十字状筒体３０の角部に固定した補強板体４０により空間部３４が形成され、この空間部３４に、地中に水を噴射するジェットパイプ４１を挿入可能にしている。この空間部３４にジェットパイプ４１を挿入することで、十字状筒体３０によってジェットパイプ４１を確実に支持し、ジェットパイプ４１を用いて打設することが可能である。
【００２９】
十字状筒体３０は、上開放端部３０ａと、下開放端部３０ｂを有し、下開放端部３０ｂは、Ｌ形鋼３１に打設時の支圧抵抗を軽減するテーパ面３１ａを形成している。このテーパ面３１ａの角度θは、十字状筒体３０の軸方向に対して直交する平面Ｌ１に対して１０度から３０度が打設時の支圧抵抗を軽減し、かつドレーン材１を取り付けるアンカープレート４２を保持する点で好ましい。
【００３０】
ドレーン材１は、打設時に打設方向先端部にアンカープレート４２を備える。このアンカープレート４２は、一対のプレート４２ａを支持軸４２ｂで連結し、十字状筒体３０の下開放端を塞ぐ状態から折り畳み可能しており、アンカープレート４２の加工が容易で、材料ロスがなく、しかも輸送が容易である。一対のプレート４２ａのうち一方のプレート４２ａにドレーン材取付バー４２ｃを固定する。
【００３１】
この実施の形態では、十字状の断面形のドレーン材１を十字状筒体３０の挿入空間３３に内挿し、打設装置を用いて地中に打設することで、周囲摩擦抵抗及び底面支圧抵抗が小さく、その分打設装置が小型化し、効率的に打設することが可能である。しかも、ドレーン材１を放射状に維持して地中に打設することで、地下水を絞りだして沈下を促進させ、かつ、地震時の急激な振動によって絞り出された過剰間隙水を地上に逃すことが可能である。打設装置としては、従来のものが用いられ、例えばクレーンを用いた装置などを用いることができる。打設方法もドレーン材打設用ケーシング３を用いたバイブハンマ、圧入方法などが可能である。
［ドレーン材打設用ケーシングを用いたドレーン材の打設］
【００３２】
次に、ドレーン材の打設を、図８乃至図１１に基づいて説明する。図８は施工フロー図、図９は打設装置を示す図、図１０はケーシング圧入装置、図１１はケーシング圧入装置の押し込みローラの駆動を示す図である。ドレーン材１は適度の可撓性を有するから、そのまま地中へ押し込むことはできない。したがって、ドレーン材打設用ケーシング３によって周囲を保護した状態で地中に押し込む。
【００３３】
（ドレーン材取付及びアンカープレート装着）
打設装置５０の巻き取り装置５１にロール状に巻かれた状態のドレーン材１を、ドレーン材打設用ケーシング３の十字状筒体３０の上方で十文字状にし、このドレーン材１を十字状筒体３０の上開放端部３０ａから挿入空間３３に挿入して下開放端部３０ｂまで通す。そして、十字状筒体３０の下開放端部３０ｂから突出するドレーン材１の打設方向先端部にアンカープレート４２を装着し、打設位置に正確にセットする（図８（ａ））。アンカープレート４２の装着は、プレート４２ａのドレーン材取付バー４２ｃにドレーン材１の打設方向先端部を係止する。
【００３４】
（打設）
打設装置５０は、ケーシング圧入装置５２を備える。このケーシング圧入装置５２は、対向する位置に押し込みローラ５２ａを有する。この押し込みローラ５２ａは、十字状筒体３０の補強板体４０に圧接し、駆動装置５２ｂによって押し込みローラ５２ａを押し込み方向に回転する。このように、押し込みローラ５２ａによってドレーン材打設用ケーシング３ごと地中に垂直に押し込むと、ロール状に巻き取られたドレーン材１は、十文字状に展開し、その先端を引っ張られて順次地中に引き込まれる（図８（ｂ））。その際に、硬質層がある場合には、空間部３４にジェットパイプ４１を挿入することで、地中に水を噴射して打設する。
【００３５】
（引き抜き）
押し込みローラ５２ａは、十字状筒体３０の補強板体４０に圧接しており、駆動装置５２ｂによって押し込みローラ５２ａを引き抜き方向に回転する。このように押し込みローラ５２ａによってドレーン材打設用ケーシング３を引き抜くと、十文字状に展開したドレーン材１は地中に残る（図８（ｃ））。
【００３６】
（切断）
ドレーン材打設用ケーシング３を引き抜くことで、十文字状に展開したドレーン材１が地表面より上に出ることになり、この地表面より上に出ているドレーン材１を切断する（図８（ｄ））。
【００３７】
（キャップ装着）
ドレーン材１を切断した部分に土砂の浸入を防止するキャップ６０を装着することで、ドレーン材１の打設が完了する（図８（ｅ））。
【００３８】
［ドレーン材打設用ケーシングを用いる打設の効果］
ドレーン材打設用ケーシング３は、十字状筒体３０を有しており、十字状の断面形のドレーン材１を十字状筒体３０に内挿し、十字状筒体３０の補強板体４０に押し込みローラ５２ａを圧接し、押し込みローラ５２ａを押し込み方向に回転することで、ドレーン材打設用ケーシング３ごと地中に垂直に押し込むと、ロール状に巻き取られたドレーン材１は、十文字状に展開し、その先端を引っ張られて順次地中に引き込まれることで、ドレーン材１を放射状に維持して打設することが可能である。
【００３９】
したがって、ドレーン材１を地中に挿入した後の平面形状は、従来のような一文字ではなく、十文字その他所望本数の放射線状に位置することになり、従来の一文字状のドレーン材と比較してきわめて大きい直径のドレーンウエルとして評価することができる。
【００４０】
また、ドレーン材１は放射状に広がった形状を呈するから、横断方向の折れ曲がりに対する抵抗を大きく、圧密沈下によっても折れ曲がる可能性が小さく、長く水路を確保することができ、地下水を絞りだして沈下を促進させ、かつ、地震時の急激な振動によって絞り出された過剰間隙水を地上に逃すことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
この発明は、周囲の地表面を圧密する際に、あるいは地震時の液状化に際して、地中の間隙中を絞りだすために使用するドレーン材を地中に打設するドレーン材打設用ケーシングに適用でき、ドレーン材を放射状に維持し、効率的に打設することが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ドレーン材
３  ドレーン材打設用ケーシング
２  透水翼板
２１  芯材
２２  被覆材
３０  十字状筒体
３０ａ  上開放端部
３０ｂ  下開放端部
３１  Ｌ形鋼
３１ａ  テーパ面
３２  鋼板
３３  挿入空間
４０  補強板体
４１  ジェットパイプ
４２  アンカープレート
４２ａ  プレート
４２ｂ  支持軸
４２ｃ  ドレーン材取付バー
【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】
0005737785.tif 000008
【図８】
0005737785.tif 000009
【図９】
0005737785.tif 000010
【図１０】
0005737785.tif 000011
【図１１】
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