(57)【要約】【課題】  本発明は、簡単な作業によって集水孔に確実に挿入固定できる構造を有するドレーン材及びその設置方法を提供すること。【解決手段】透水性棒状体４の周囲に透水性の弾力性材料層を設け、施工中は、該弾力性材料層に締付け力を与えて縮小断面状態にし、施工後は、締付け力を解放して拡大断面状態にするようにしたドレーン材１。締付け力は、弾力性材料層２の周囲に線状体３を圧接巻回させることにより与えること、また、弾力性材料層２の周囲に編地を圧接包囲させることにより与えることであるドレーン材１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透水性棒状体の周囲に透水性の弾力性材料層を設け、
施工中は、該弾力性材料層に締付け力を与えて縮小断面状態にし、
施工後は、締付け力を解放して拡大断面状態にするようにしたことを特徴とするドレーン材。
【請求項２】
締付け力は、弾力性材料層の周囲に線状体を圧接巻回させることにより与えることを特徴とする請求項１に記載のドレーン材。
【請求項３】
締付け力は、弾力性材料層の周囲に編地を圧接包囲させることにより与えることを特徴とする請求項１に記載のドレーン材。
【請求項４】
線状体は、水溶性材料よりなることを特徴とする請求項２に記載のドレーン材。
【請求項５】
編地は、それを編成している糸を引っ張ることで編地組織の少なくとも一部を溶かすものであることを特徴とする請求項３記載のドレーン材。
【請求項６】
線状体又は編地は、化学的に除去するものであることを特徴とする請求項２又は３記載のドレーン材。
【請求項７】
弾力性材料層は、不織布よりなることを特徴とする請求項１に記載のドレーン材。
【請求項８】
透水性棒状体は、プラスチック製細線を円筒状に編み込んで形成されたことを特徴とする請求項１に記載のドレーン材。
【請求項９】
透水性棒状体は、プラスチック製細線がランダムに屈曲されて中実になったものであることを特徴とする請求項１記載のドレーン材。
【請求項１０】
地盤に形成した集水孔へのドレーン材の設置方法であって、透水性棒状体とその周囲に透水性の弾力性材料層が設けられたドレーン材を締付け力により縮小断面状態にして集水孔に挿入し、
その後、締付け力を解放することでドレーン材を拡大断面状態にして集水孔に押圧して挿入固定したことを特徴とするドレーン材の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の液状化を防止するためのドレーン材及びその設置方法に関する。
より詳しくは、簡易な作業によって集水孔内で拘束状態にすることができる構造を有するドレーン材及びその設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤の液状化の防止方法として、集水孔すなわち杭穴に棒状のドレーン材を挿入し、杭穴とドレーン材との間隙に砕石等を投入する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
より具体的には、ドレーン材より大きめの杭穴を穿孔ドリルを使って地盤に開けておき、この杭穴にドレーン材を挿入し、その周囲と杭穴との間を砕石等で埋めるのである。
【０００３】
このようにして杭穴とドレーン材との間隙に土砂等が入ると、ドレーン材は安定した状態で杭穴に挿入固定される。
そして、このような構造にすれば、地震発生時に地中の水圧が大きくなっても、地中の水をドレーン材を介して地上へ逃がすことができるので、地盤の液状化が防止されるのである。
【特許文献１】特開２００４−５２３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のドレーン材及びその設置方法では、集水孔すなわち杭穴にドレーン材を挿入した後は、杭穴壁とドレーン材との間に土砂等を入れてやる必要があり、この押し込み作業に意外と手間や労力を要するものであった。
また、土砂等をドレーン材の周囲に入れただけでは、数年するとその土砂がドレーン材に沿って排出されて周囲が痩せる結果、特に、水平状態のドレーン材等では集水孔から抜け出すような問題があった。
【０００５】
本発明は、これらの問題点を解決するためになされたものである。
すなわち本発明は、簡単な作業によって集水孔に確実に挿入固定できる構造を有するドレーン材及びその設置方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かくして、本発明者は、このような課題背景に対して鋭意研究を重ねた結果、締付け力を解放して縮小断面状態から拡大断面状態にできる弾力性材料層を設けることにより、上記の問題点を解決することができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させたものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、（１）、透水性棒状体の周囲に透水性の弾力性材料層を設け、施工中は、該弾力性材料層に締付け力を与えて縮小断面状態にし、施工後は、締付け力を解放して拡大断面状態にするようにしたドレーン材に存する。
【０００８】
すなわち、本発明は、（２）、締付け力は、弾力性材料層の周囲に線状体を圧接巻回させることにより与える上記（１）に記載のドレーン材に存する。
【０００９】
すなわち、本発明は、（３）、締付け力は、弾力性材料層の周囲に編地を圧接包囲させることにより与える上記（１）に記載のドレーン材に存する。
【００１０】
すなわち、本発明は、（４）、線状体は、水溶性材料よりなる上記（２）に記載のドレーン材に存する。
【００１１】
すなわち、本発明は、（５）、編地はそれを編成している糸を引っ張ることで編地組織の少なくとも一部を溶かすものである上記（３）記載のドレーン材に存する。
【００１２】
すなわち、本発明は、（６）、線状体又は編地は、化学的に除去するものである上記（２）又は（３）記載のドレーン材に存する。
【００１３】
すなわち、本発明は、（７）、弾力性材料層は、不織布よりなる上記（１）に記載のドレーン材に存する。
【００１４】
すなわち、本発明は、（８）、透水性棒状体は、プラスチック製細線を円筒状に編み込んで形成された上記（１）に記載のドレーン材に存する。
【００１５】
すなわち、本発明は、（９）、透水性棒状体は、プラスチック製細線がランダムに屈曲されて中実になったものである上記（１）記載のドレーン材に存する。
【００１６】
すなわち、本発明は、（１０）、地盤に形成した集水孔へのドレーン材の設置方法であって、透水性棒状体とその周囲に透水性の弾力性材料層が設けられたドレーン材を締付け力により縮小断面状態にして集水孔に挿入し、その後、締付け力を解放することでドレーン材を拡大断面状態にして集水孔に押圧して挿入固定したドレーン材の設置方法に存する。
【００１７】
なお、本発明の目的に添ったものであれば、上記発明を適宜組み合わせた構成も当然採用可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のドレーン材１及びその設置方法によれば、透水性棒状体４の周囲に透水性の弾力性材料層２を設けた構造としたので、施工中は、弾力性材料層２に締付け力を与えて縮小断面状態にし、その後、締付け力を解放して拡大断面状態にすれば、弾力性材料層２が直接集水孔の内壁を押圧する。
その押圧力によりドレーン材１は集水孔Ｇａに圧入された状態となり安定した状態で固定される。
そのため、従来のように砕石等を集水孔Ｇａとドレーン材１との間にわざわざ投入する必要がない。
【００１９】
また、弾力性材料層２による集水孔内壁への押圧力によって、集水孔Ｇａが水平方向に沿って形成されていたり、集水孔Ｇａが下方に傾斜して形成されていても、ドレーン材が集水孔Ｇａから抜け出すようなことがない。
【００２０】
また、弾力性材料層２の復元性を大きくした場合には、施工後、集水孔Ｇａの壁に対する押圧力が大きいために、何かの原因で集水孔Ｇａの壁が痩せても十分固定力を発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明のドレーン材１の第一実施形態を説明する図を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図である。
【００２２】
図２は、図１のドレーン材１の拡大断面状態を説明する図を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。
この実施形態のドレーン材１は、円筒状の透水性棒状体４と、その周囲に設けられた円筒状の弾力性材料層２とを有している。
円筒状の透水性棒状体４は中空であり、地盤Ｇの集水孔Ｇａに施工した場合に、周囲の水を中空部に集水し、その水を中空部を通して長手方向に流し外部に排出可能である。
この透水性棒状体４は、例えばプラスチック製細線を円筒状に編み込んで形成されており（いわゆる中空ネット管となっている）、周囲の水を内部に引込むことができる。
透水性棒状体４の周囲（外表部）に設けられた弾力性材料層２も、周囲の水を透水性棒状体４に渡すことができるように透水性の材料により形成されている。
【００２３】
また弾力性材料層２は、縮小断面状態と拡大断面状態との両状態にできることが必要である。
すなわち締付け力を与えることで縮小断面状態（図１参照）にすることができ、また締付け力を解放することで拡大断面状態（図２参照）にすることができるように、復元力がある材料によって形成される。
その意味で弾力性材料層２は、例えば、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリウレタン繊維等の合成繊維からなる不織布（不織布はその形態から通気性と復元性を有する）や編地或いは織地を用いることが好ましい。
【００２４】
ここで弾力性材料層２に対する締め付け力は、具体的には例えば、弾力性材料層２の周囲に線状体３を圧接巻回させることにより付与することができる。
周囲に線状体３を圧接巻回された弾力性材料層２は、通常の状態である拡大断面状態（層が厚くなった状態）から縮小断面状態（層が薄くなった状態）にある。
このように線状体３を除去して締め付け状態から解放すると、弾力性材料層２が拡大復元しドレーン材１自体の径Ｌが大きくなる（図２参照）。
【００２５】
ここで線状体３としては、水に溶けるように水溶性の材料、例えばＰＶＡを使用すれば除去するのに容易となる。
この本発明は拡大復元する原理を使って後述するように地盤中に設置施工するところに主な特徴がある。
【００２６】
〔設置方法〕
本発明のドレーン材１は上記のような構造であり、まず透水性棒状体４とその周囲に透水性の弾力性材料層２が設けられたドレーン材１を締付け力により縮小断面状態にしておく。
そして、縮小断面状態のまま集水孔Ｇａに挿入する。
その後、締付け力を解放することでドレーン材１を縮小断面状態から拡大断面状態にして集水孔Ｇａの内壁を押圧し確実な挿入固定を行う。
【００２７】
このドレーン材１を垂直方向の集水孔Ｇａに設置する方法について、更に図３を用いて原理的に工程を説明する。
１）  まず、対象とする地盤Ｇに一定深さの集水孔Ｇａを形成する〔図３（Ａ）〕。
この場合、通常、集水孔Ｇａの径は、ドレーン材１の径より大きい。
【００２８】
２）  次に集水孔Ｇａに上方からドレーン材１を挿入する〔図３（Ｂ）〕。
ドレーン材１は透水性棒状体４の周囲に透水性の弾力性材料層２が設けられており、弾力性材料層２が締め付け状態にあるために、集水孔Ｇａにドレーン材１が容易に挿入される。
【００２９】
３）  ドレーン材１を挿入した後、弾力性材料層２への締付け力を解放することでドレーン材１を拡大断面状態にする〔図３（Ｃ）→図３（Ｅ）〕。
【００３０】
この場合、弾力性材料層２を締め付けている線状体３を除去する作業を行う。
例えば、線状体３が水溶性のものであれば、水Ｗを集水孔Ｇａに注入することで、線状体３を容易に水に溶解させることができる〔図３（Ｄ）〕。
線状体３が水に溶けると締付け力が解消されて弾力性材料層２が復元する。
その結果、ドレーン材１が拡大断面状態となり、集水孔Ｇａとドレーン材１との間隙は埋められる〔図３（Ｅ）〕。
【００３１】
この場合、弾力性材料層２は集水孔Ｇａの壁面を押圧するために、ドレーン材１は集水孔Ｇａに安定して挿入固定された状態となる。
以上で、ドレーン材１の地盤中への設置が終了する。
【００３２】
次に、参考までに現場でのより具体的な設置方法を図４を用いて工程別に述べる。
先ず、ステップ１において、図４（ａ）に示すように、重機５に搭載されたボーリングマシン６によって地盤Ｇに集水孔Ｇａを形成する。
通常、集水孔Ｇａの形成にあたっては、ケーシング７（一般に高強度鋼管が使用される）と、ケーシング７内から抜脱可能なインナーロッド８（削孔ビット８１を有する）とを用いて常法により行う。
【００３３】
次いで、ステップ２において、インナーロッド８を引き抜き、図４（ｂ）に示すように、集水孔Ｇａにケーシング７を残す。
【００３４】
次いで、ステップ３において、図４（ｃ）に示すように、線状体３である水溶性糸により弾力性材料層２に締付け力を与えて縮小断面状態にされたドレーン材１をケーシング７内に投入する。
【００３５】
ドレーン材１は、特に合繊樹脂材で作製された場合、軽量となり、その長さが数メートル程度、その径が数ｃｍ程度であれば、一人の作業員により容易に押し込み作業を行うことができる。
【００３６】
次いで、ステップ４において、図４（ｄ）に示すように、ケーシング７を上方に引き抜く。
このケーシング７の内径は、通常、ドレーン材１の外径より大きくされており、ドレーン材１の水溶性糸３を損傷することなく、ケーシング７を抜き取ることができる。
【００３７】
ケーシング７を集水孔Ｇａから抜き取ると、ドレーン材１と集水孔Ｇａの内壁とに間隙が生ずる状態になる。
【００３８】
次いで、ステップ５において、水溶性糸３を溶かすことにより除去する。
水溶性糸の溶解は、図４（ｅ）に示すように、集水孔Ｇａの内壁とドレーン材１との隙間に水Ｗ（温水がより好ましい）を注入して行う。
【００３９】
そして、水溶性糸３を溶解させると、締付け力が解放され、ドレーン材１は縮小断面状態から拡大断面状態に変わる。
その結果、ステップ６において、図４（ｆ）に示すように、ドレーン材１が集水孔Ｇａの壁に圧接された状態となる。
以上で、ドレーン材１の地盤中への設置が終了する。
【００４０】
〔第２の実施の形態〕
第１の実施の形態では、弾力性材料層２の締め付けは線状体３（例えば水溶性糸）を巻回することにより行っているが、ここでは弾力性材料層２は周囲が編地で締め込まれている。
このように編地が圧接包囲されているので、編地３０を編成している糸を引っ張ることで編地組織の少なくとも一部が解けることから、締め付け力が除去されて弾力性材料層２は拡大復元しドレーン材１は拡大断面状態に変わるのである〔図５（Ａ）→図５（Ｂ）〕。
【００４１】
〔第３の実施の形態〕
第１及び第２の実施の形態ではドレーン材１における透水性棒状体４の中が中空である場合を示したが、透水性棒状体４の中を中実とすることも可能である。
【００４２】
図６は、その透水性棒状体４が中実となっている例を示す図である。
この場合、透水性棒状体４は、プラスチック製細線がランダムに屈曲されて中実の棒状となっている。
作り方としては、金型の中にプラスチックを細線状に押し出して充填することで、屈曲したプラスチック製細線が互いに熱融着点を有する形態となり中実の透水性棒状体として形成される（ここで中実といっても全部詰まっていることを意味するものではない）。
従って、内部は中実であるが完全に閉じて詰まってはいないため、水の排水路としてはやや抵抗があるもの排水することができる。
また、中実であるがために地盤からの圧力に対して十分な耐圧力が得られるメリットがある。
【００４３】
以上、本発明を説明してきたが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、その本質を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能であることはいうまでもない。
例えば、上述した実施形態では、ドレーン材１として丸棒状のものを用いた例について説明したが、原理的に言えば本発明のドレーン材１の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、多角形断面を有するものであっても良い。
【００４４】
また、上述した実施形態では、線状体３の巻回の仕方も、自由であり、要は弾力性材料層２に締め付け力を与えることができればよい。
【００４５】
また弾力性材料層２を締め付ける物として線状体３や編地を使っており、これを解除するため水で溶かしたり、編地を解いたりする場合を述べたが、締め付ける物（線状体、編地等）を化学的に除去する（例えば、アルカリ処理、酸処理等）ことも可能である。
当然、その場合は弾力性材料層２は化学的に変化しないような材料を使うこととなる。
また、これらの締め付ける物に対して外力を与えることにより機械的に開放除去することも可能である。
【００４６】
更に、上述した実施形態では、地盤Ｇに垂直に形成された集水孔Ｇａにドレーン材１を設置した例について説明したが、例えば、地盤Ｇに水平方向に形成された集水孔Ｇａにドレーン材１を設置してもよいし、或いは、傾斜方向に形成した集水孔Ｇａにドレーン材１を設置してもよい。
何れにしても、弾力性材料層２が集水孔Ｇａの壁を押圧するため、ドレーン材１は安定して固定され、抜け出るようなことはない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明のドレーン材の第一実施形態を説明する図を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図である。
【図２】図２は、図１のドレーン材の拡大断面状態を説明する図を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図である。
【図３】図３は、このドレーン材の設置方法を原理的に示した説明した図である。
【図４】図４は、このドレーン材の具体的な設置方法を説明した図である。
【図５】図５は、本発明のドレーン材の第二実施形態を説明する図を示し、（Ａ）は縮小状態を示す斜視図、（Ｂ）は一部拡大状態を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明のドレーン材の第三実施形態を説明する図を示し、（Ａ）は縮小状態を示す斜視図、（Ｂ）は拡大状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…ドレーン材
２…弾力性材料層
３…線状体（水溶性糸）
４…透水性棒状体
５…重機
６…ボーリングマシン
７…ケーシング
８…インナーロッド
８１…削孔ビット
Ｇ…地盤
Ｇａ…集水孔
【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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