(57)【要約】【課題】真空圧の伝播経路とは別経路で改良地盤からの水を排出することで、改良地盤内の真空圧を改良地盤内の隅々まで伝達させて、より効率よく地盤を改良することができる軟弱地盤の改良装置を提供すること。【解決手段】真空圧の伝播経路を構成する水平ドレーン材１２および集水管１３が、ともに前記真空ポンプ１５からの真空圧を伝播する伝播構造と、前記真空圧の負荷に伴って改良地盤Ａ内から吸い出された間隙水を排水する排水構造とを有していると共に、前記集水管１３下側に排水タンク１６が配されていて、前記真空圧の伝播に伴って改良地盤Ａ内から吸い出された間隙水が前記水平ドレーン材１２および集水管１３の排水構造を通して前記排水タンク１６へと排水されると共に、前記排水タンク１６に接続された排水管２０を通じて前記排水タンク１６内の間隙水が改良地盤Ａ外（ヤード外）へ排水されるようにしたことを特徴とする。【選択図】  図１
2004150026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
改良する軟弱地盤（以下改良地盤という）上面を気密シートで被覆した状態で前記改良地盤中に所定の間隔をおいて設置した各鉛直ト゛レーン材と、前記各鉛直ドレーン材に接続される水平ドレーン材と、前記水平ドレーン材に繋がる集水管とからなる真空圧の伝播経路によって真空ポンプからの真空圧を前記改良地盤へと伝播させるようにした軟弱地盤の改良装置において、
前記真空圧の伝播経路を構成する水平ドレーン材および集水管が、ともに前記真空ポンプからの真空圧を伝播する伝播構造と、前記真空圧の伝播に伴って改良地盤内から吸い出された間隙水を排水する排水構造とを有していると共に、前記集水管下側に排水タンクが配されていて、前記真空圧の伝播に伴って改良地盤内から吸い出された間隙水が前記水平ドレーン材および集水管の排水構造を通して前記排水タンクへと排水されると共に、前記排水タンクに接続された排水管を通じて前記排水タンク内の間隙水が改良地盤外へ排水されるようにしたことを特徴とする軟弱地盤の改良装置。
【請求項２】
集水管と排水タンクとがセパレータを介して接続されていて、このセパレータによって前記集水管内の間隙水が前記排水タンクへと導水されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の軟弱地盤の改良装置。
【請求項３】
排水タンク内に排水ポンプが内蔵しており、前記排水タンク内の間隙水が排水管を通じて強制的に排出されるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の軟弱地盤の改良装置。
【請求項４】
真空ポンプが水封用循環冷却水タンクを備えた水密式真空ポンプであることを特徴とする請求項１記載の軟弱地盤の改良装置。
【請求項５】
改良地盤及びまたは改良地盤周辺部中に大気または圧縮空気を送り込む通気経路を設けたことを特徴とする請求項１〜４記載の軟弱地盤の改良装置。
【請求項６】
通気経路がト゛レーンパイプであることを特徴とする請求項５記載の軟弱地盤の改良装置。
【請求項７】
通気経路がブロアを具えたト゛レーンパイプであることを特徴とする請求項６記載の軟弱地盤の改良装置。
【請求項８】
改良地盤中に所定の間隔をおいて設置した各鉛直ト゛レーン材に接続され、かつ集水管を介して真空ポンプへと繋がる水平ドレーン材であって、
前記各鉛直ト゛レーン材に前記真空ポンプからの真空圧を伝播する伝播構造と、前記各鉛直ト゛レーン材を通して前記改良地盤内から吸い出される間隙水を排水する排水構造とを有することを特徴とする水平ドレーン材。
【請求項９】
改良地盤中に所定の間隔をおいて設置した各鉛直ト゛レーン材に接続される水平ドレーン材と真空ポンプとに繋がる集水管であって、
前記集水管に前記真空ポンプからの真空圧を伝播する伝播構造と、前記各鉛直ト゛レーン材を通して前記改良地盤内から吸い出される間隙水を排水する排水構造とを有することを特徴とする集水管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば湖沼周囲の埋立造成区域などの軟弱地盤に多量に含まれる水を排出することで、軟弱地盤を硬質地盤へと改良する軟弱地盤の改良装置、該軟弱地盤の改良装置に用いる水平ドレーン材、および集水管に関する。詳細には真空圧の伝播経路とは別経路で改良地盤からの水を排出することで、改良地盤内の真空圧を改良地盤内の隅々まで伝達させて、より効率よく地盤を改良することができる軟弱地盤の改良装置、該軟弱地盤の改良装置に用いる水平ドレーン材、および集水管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軟弱地盤の改良装置としては、気密シートで地盤上面を被覆した改良地盤中に所定の間隔をおいて設置した鉛直ト゛レーン材を通じて改良地盤中に真空圧を伝播することで、前記改良地盤中に改良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出すようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図１１に示す改良装置は、改良地盤Ａ中に所定の間隔をおいて設置した鉛直ト゛レーン材１と、この各鉛直ト゛レーン材１に接続した水平ト゛レーン材２と、水平ト゛レーン材２に接続した集水管３と、この集水管３に真空タンク４を介して接続する真空ポンプ５とを有している。
【０００４】
図１１に示す装置を用いた改良工法は以下のとおりである。すなわち、真空ポンプ５を稼働させ、この真空ポンプ５からの真空圧で真空タンク４内が所定の減圧度に達すると、減圧逆止弁（図示しない）が開き、これに接続する集水管３が減圧される。次いで、この集水管３に接続する水平ト゛レーン材２に真空圧が伝播し水平ト゛レーン材２が減圧される。さらにこの水平ト゛レーン材２に接続する鉛直ト゛レーン材１に真空圧が伝播し、鉛直ト゛レーン材１内を所定の減圧度（０．４気圧以下）とする。
【０００５】
さらに鉛直ト゛レーン材１内の真空圧は、鉛直ト゛レーン材１周囲の地盤Ａへと伝播し、鉛直ト゛レーン材１を中心にその周囲の地盤Ａを減圧状態の領域（以下減圧領域という）とする。
【０００６】
真空圧は、減圧領域となった鉛直ト゛レーン材１周りの地盤Ａから、さらにその周囲の地盤Ａへと伝播してゆき、鉛直ト゛レーン材１周りの地盤Ａへと向かう地盤加圧（水圧、土圧）が発生する。
【０００７】
この地盤加圧に従って、鉛直ト゛レーン材１周囲の地盤Ａに含まれる間隙水が鉛直ト゛レーン材１に向かって吸い出され、鉛直ト゛レーン材１、水平ト゛レーン材２及び集水管３を排水経路として排水され、これに伴って鉛直ト゛レーン材１周囲の地盤Ａの外側も減圧領域となる。
【０００８】
こうして、鉛直ト゛レーン材１を中心にしてその周囲の地盤Ａに減圧領域が広がり、やがて改良地盤Ａ全域が減圧領域となり、同時に鉛直ト゛レーン材１を中心にして圧密、強度増加が進行し、改良地盤Ａ全域の圧密、強度増加が行われることになる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−１３１４６５号公報（第２〜９頁、図８）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記改良装置にあっては、真空ポンプ５からの真空圧の伝播経路である、真空ポンプ５、真空タンク４、集水管３、水平ト゛レーン材２及び鉛直ト゛レーン材１が、そのまま改良地盤から吸い出された間隙水の排水経路となっている。
【００１１】
このため、この改良装置にあっては、真空圧を負荷した当初、集水管２内には、鉛直ト゛レーン材１及び水平ト゛レーン材２を通じて改良地盤Ａからの間隙水が一気に大量に流れ込んで該集水管３内を満たし、真空ポンプ５からの真空圧が鉛直ト゛レーン材１へ伝わらないか、あるいは伝わりにくくなってしまい、改良効率を著しく阻害していた。
【００１２】
また、この改良装置にあっては、真空ポンプ５からの真空圧の伝播経路である、真空ポンプ５、真空タンク４、集水管３、水平ト゛レーン材２及び鉛直ト゛レーン材１が、そのまま改良地盤から吸い出された間隙水の排水経路となっているため、沈下に伴って真空ポンプ５の揚水圧のロスが発生していた。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、真空圧の伝播経路とは別経路で改良地盤からの水を排出することで、改良地盤内の真空圧を改良地盤内の隅々まで伝達させて、より効率よく地盤を改良することができる軟弱地盤の改良装置、該軟弱地盤の改良装置に用いる水平ドレーン材、および集水管を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、改良地盤上面を気密シートで被覆した状態で前記改良地盤中に所定の間隔をおいて設置した各鉛直ト゛レーン材と、前記各鉛直ドレーン材に接続される水平ドレーン材と、前記水平ドレーン材に繋がる集水管とからなる真空圧の伝播経路によって真空ポンプからの真空圧を改良地盤へと伝播させるようにした軟弱地盤の改良装置において、
前記真空圧の伝播経路を構成する水平ドレーン材および集水管が、ともに前記真空ポンプからの真空圧を伝播する伝播構造と、前記真空圧の伝播に伴って改良地盤内から吸い出された間隙水を排水する排水構造とを有していると共に、前記集水管下側に排水タンクが配されていて、前記真空圧の伝播に伴って改良地盤内から吸い出された間隙水が前記水平ドレーン材および集水管の排水構造を通して前記排水タンクへと排水されると共に、前記排水タンクに接続された排水管を通じて前記排水タンク内の間隙水が改良地盤外（ヤード外）へ排水されるようにしたことを特徴とする軟弱地盤の改良装置をその要旨とした。
【００１５】
本発明の改良装置においては、集水管と排水タンクとをセパレータを介して接続して、このセパレータによって前記集水管内の間隙水が前記排水タンクへと導水されるようにすることができる。
【００１６】
またこの改良装置において、排水タンク内に排水ポンプを内蔵させておき、前記排水タンク内の間隙水が排水管を通じて強制的に排出されるようにすることもできる。
【００１７】
またこの改良装置における真空ポンプとしては、水封用循環冷却水タンクを備えた水密式真空ポンプを用いることができる。
【００１８】
またこの改良装置には、改良地盤及びまたは改良地盤周辺部中に大気または圧縮空気を送り込む通気経路を設けることができ、通気経路としては、例えばブロアを具えたト゛レーンパイプなどを挙げることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の軟弱地盤の改良装置（以下、改良装置という）、水平ドレーン材、および集水管を図面に示した一形態に従って詳細に説明する。尚、水平ドレーン材、および集水管についての説明は、本発明の改良装置の説明の箇所で行う。
【００２０】
図１に示すように、この改良装置は、改良地盤Ａ中に真空圧を伝播することで、前記改良地盤Ａ中に改良地盤周辺部Ｂと隔離された減圧領域を造り出すものであり、真空圧発生手段からの真空圧を改良地盤Ａに伝播する真空圧の伝播経路と、これとは別の排水経路とを有することを特徴とするものである。
【００２１】
図１に示す改良装置において真空圧の伝播経路は、改良地盤Ａ中に所定の間隔をおいて設置した鉛直ト゛レーン材１１と、この各鉛直ト゛レーン材１１に接続した水平ト゛レーン材１２と、水平ト゛レーン材１２に接続した集水管１３と、この集水管１３に真空タンク１４を介して接続する真空ポンプ１５とからなる。
【００２２】
鉛直ト゛レーン材１１は、載荷の環境でも真空圧（減圧）の伝播、排水経路としての機能を確保でき、目詰まりせず、沈下による圧縮や減圧で潰れることがないものであれば、その構造、素材、大きさなどは任意である。図１に示す鉛直ト゛レーン材１１は、長手方向に一定間隔に立てて並べた長尺な平板状の合成樹脂線材に同じく長尺な平板状の合成樹脂線材を直交方向に所定間隔に立てて並べて、これらの合成樹脂線材を交点で接合した合成樹脂ネットと、これを内包する不織布とからなるものを用いた。この鉛直ト゛レーン材１１にあっては、折れたり曲がったりしても、合成樹脂ネットと不織布とによって形成されている通水経路が確保されており、しかも合成樹脂ネット全体が不織布で覆われていて、目詰まりを生じ難いというメリットがある。この鉛直ドレーン材１１を上端部１１ａを残して所定間隔に打設することで、改良地盤Ａ中に鉛直排水壁が造成されるようになっている。
【００２３】
この鉛直ト゛レーン材１１の改良地盤Ａ上面に残る上端部１１ａに水平ト゛レーン材１２が接続されている。この水平ドレーン材１２は、真空ポンプ１５からの真空圧を伝播する伝播構造と、前記真空圧の伝播に伴って改良地盤Ａ内から吸い出された間隙水を排水する排水構造とを有している。水平ト゛レーン材１２の具体的な構造としては、水及び空気が分離した状態で該水平ト゛レーン１２内を移動させることができるものならば何でも良く、改良地盤Ａ側からの水及び空気が該水平ト゛レーン材１２内部へ侵入する口、例えば孔、スリットなどが、地盤中の砂や土砂などによって閉塞してしまい、水及び空気の水平ト゛レーン材１２内部への侵入が困難となったり、同じく改良地盤Ａ中の砂や土砂などによって通路が閉塞して水及び空気が移動できなかったりすることが少ない構造のものが好ましい。
【００２４】
図８に示す形態では、前記鉛直ト゛レーン材１１と同じく合成樹脂ネットとその表面を覆う不織布とからなるものを用いた。この場合、水及び空気は、合成樹脂ネットを覆う不織布側から侵入し、合成樹脂ネットと不織布との隙間、及び不織布の構成繊維相互間を通して移動するようになる。
【００２５】
また図８に示すように、水平ドレーン材１２は、長さ方向に亘って二つ折りにし、その内側に鉛直ドレーン材１１の上端部分１１ａを挟み込むことで、鉛直ト゛レーン材１１に接続されるようになっており、上記水平ドレーン材１２下側の折り片部分１２ａが間隙水の排水経路となり、上側の折り片部分１２ｂが真空圧の伝播経路となるようになっている。
【００２６】
そして、鉛直ト゛レーン材１１を通して吸い出された改良地盤からの間隙水は、重力によって水平ドレーン材１２下側の折り片部分１２ａに流れ込み、これを排水経路として水平ドレーン材１２に沿って移動し集水管１３へと排水されるようになっている。
【００２７】
一方、真空ポンプ１５からの真空圧（空気）は軽いので、水平ドレーン材１２の上側の折り片部分１２ｂを伝播経路として水平ドレーン材１２に沿って移動し、鉛直ドレーン材１１へと伝播されるようになっている。
【００２８】
この水平ドレーン材１２に繋がる集水管１３も、真空ポンプ１５からの真空圧を伝播する伝播構造と、前記真空圧の伝播に伴って改良地盤Ａ内から吸い出された間隙水を排水する排水構造とを有している。集水管１３の具体的な構造としては、水及び空気が分離した状態で該集水管１３内を移動させることができるものならば何でも良い。
【００２９】
図９に示す集水管１３は、管周面に多数の孔を設けた有孔管（図示の例では塩ビ管）であり、管内部には管を上下に仕切る貫通孔を持つ仕切１３ａが設けられていて、この仕切１３ａの上側が真空圧の伝播経路となり、下側が間隙水の排水経路となるようになっている。また図１０に示す集水管１３は、仕切１３ａの貫通孔に逆止弁１３ｂが設けられており、重力に従って一旦仕切１３ａの下側へと流れ込んだ間隙水が仕切１３ａの上側へと逆流するのを防止するようになっている。
【００３０】
このように図１、図８〜図１０に示す改良装置にあっては、水平ドレーン材１２および集水管１３が、ともに真空圧を伝播する伝播構造と間隙水を排水する排水構造とを有していることから、これら水平ドレーン材１２および集水管１３が排水タンク１６とともに真空圧の伝播経路とは独立した排水経路を構成して、より効率の良い間隙水の排水が可能となる。
【００３１】
前記集水管１３の一端側は、改良地盤外（ヤード外）に配置した真空タンク１４を介して真空ポンプ１５に接続されている。真空圧を発生する真空圧発生手段たる真空ポンプ１５としては、特に限定されず、改良地盤の規模や要求される真空圧の大きさを考慮して適宜決定すればよい。図１に示す真空ポンプ１５には水密式真空ポンプを用いた。
【００３２】
改良地盤Ａ上面は、上記鉛直ドレーン材１１の上端部１１ａ、水平ドレーン材１２、並びに集水管１３とともに、気密シート１０で被覆されており、これにより、真空ポンプ１５からの真空圧が、真空タンク１４、集水管１３の仕切１３ａの上側、水平ドレーン材１２上側の折り片部分１２ｂおよび鉛直ト゛レーン材１１を介して、確実に改良地盤Ａ上面、並びに改良地盤Ａ内部に伝播されるようになっている。尚、図１に示す気密シート１０には、不織布や織物などの繊維基材に合成樹脂フィルムをラミネートしてピンホールの発生を防止したものを用いた。
【００３３】
こうして、真空ポンプ１５からの真空圧が確実に改良地盤Ａ上面、並びに改良地盤Ａ内部に伝播されることで、改良地盤Ａ内から鉛直ト゛レーン材１１を通して吸い出された間隙水は、図１および図８に示すように、前記鉛直ト゛レーン材１１が接続する水平ドレーン材１２内で重力に従って該水平ドレーン材１２下側の折り片部分１２ａへと流れ込み、これを排水経路として水平ドレーン材１２に沿って移動し集水管１３へと排水される。集水管１３に排水された間隙水は、重力に従って仕切１３ａの下側へと流れ込み、集水管１３を伝って集水される。
【００３４】
集水管１３下側には排水タンク１６が接続され、この排水タンク１６には改良地盤外へと繋がる排水管２０が接続されている。前記排水タンク１６は集水管１３の下側にセパレータ１７を介して接続されている。そして、集水管１３を伝って集水された間隙水は、セパレータ１７により空気と分離されて、集水管１３下側の排水タンク１６に重力に従って流れ込み、ここに貯留されるようになっている。
【００３５】
図１に示す排水タンク１６内には排水ポンプ１８が内蔵されていて、排水タンク１６内に貯留された水が該排水タンク１６に連結パイプ１９を介して接続された排水管２０を通じて改良地盤Ａ外へ強制的に排出されるようになっている。
【００３６】
尚、排水タンク１６の形状や大きさはまったく任意であり、改良地盤の規模や地盤の種類などを考慮して適宜決定すればよい。また排水タンク１６に内蔵されている排水ポンプ１８の種類も任意であり、改良地盤の規模や地盤の種類、価格などを考慮して適宜決定すればよい。
【００３７】
尚、排水タンク１６には、タンクに流れ込む間隙水の水量を測定する測定装置を設けることもできる。また、排水タンク１６には水位検出装置を設けて、排水ポンプ１８の自動運転が可能な制御装置を付加することもできる。
【００３８】
連結パイプ１９および排水管２０は、改良地盤Ａから吸い出された間隙水を装置外、つまりヤード外へと導く管であり、その設置位置は何処でも良いが、前記集水管１３よりも下側であることが好ましい。また連結パイプ１９および排水管２０の径も太ければそれだけ排水効率は高くなる一方、設置作業が困難となるので、改良地盤の規模や地盤の種類などを考慮して適宜決定するとよい。
【００３９】
尚、図１に示す形態では、地盤Ａから排水された間隙水の逆流を防止するため、連結パイプ１９および排水管２０には逆止弁２１が配されている。
【００４０】
このように構成された図１の改良装置によれば、真空圧の伝播に伴って改良地盤Ａ内から吸い出された空気及び間隙水の大部分が前記真空圧の伝播経路とは別の排水経路、すなわち水平ドレーン材１２下側の折り片部分１２ａ、集水管１３の仕切１３ａの下側、集水管１２下側の排水タンク１６、連結パイプ１９、及び排水管２０からなる経路を通じて改良装置外、すなわちヤード外へと排水されるようになっている。
【００４１】
真空圧発生手段たる真空ポンプ１５として水密式真空ポンプを用いる場合、図２に示すような水封用循環冷却水タンク３０を備えた真空タンク１４を使用するのが望ましい。水密式真空ポンプを用いる場合、同ポンプには水封用冷却水を供給しなければならない。ところが前述の如く、本発明の改良装置によれば、真空圧の伝播に伴って改良地盤Ａ内から吸い出された空気及び間隙水の大部分は前記真空圧の伝播経路とは別の経路を通じて装置外へ排出されるので、真空圧の伝播経路を通じて真空タンク１４内へ排出される空気及び間隙水はほんの一部に過ぎない。
【００４２】
このため、地盤改良が進んで間隙水量が減少すると、当然に真空タンク１４内に排出される間隙水量も減り、真空ポンプ１５へは水封用の間隙水が供給されなくなるので、十分な水密性が確保できなくなり、真空ポンプ１５の効率が次第に低下してしまうという不具合が生じる恐れがある。
【００４３】
図２に示す真空タンク１４の場合、水封用循環冷却水タンク３０を備えていて、真空ポンプ１５へは冷却水循環用パイプ３２を通じて水封用循環冷却水が供給されるようになっているので、真空ポンプ１５は常に十分な水密性が確保され、真空ポンプ１５の効率が次第に低下してしまうこともない。また、真空タンク１４の冷却水の循環経路には、冷却用コンデンサ３１が配置されていて、冷却水が循環する過程で冷却されるようになっている。
【００４４】
また、図２に示す真空タンク１４底部には排水管２０先端が接続されており、真空タンク１４に改良地盤Ａからの間隙水が排水されるようになっている。改良地盤Ａからの間隙水の水温は低いので、真空タンク１４内に排水された間隙水はそのまま真空ポンプ１５の冷却水として利用することができ、真空タンク１４内の冷却水を冷却するための冷却用コンデンサ３１は基本的に不要となり、冷却用コンデンサ３１の使用を抑えることができる。
【００４５】
また本発明の改良装置には、改良地盤Ａ及びまたは改良地盤周辺部Ｂ中に大気または圧縮空気を送り込む通気経路を設けることもできる。図３に示す改良装置の場合、ブロアを具えたト゛レーンパイプを通気経路としている。図３に示す改良装置の場合、改良地盤Ａ（表層部分や地盤内部）の複数箇所にドレーンパイプ４０を配置している。ドレーンパイプ４０の一端は地上の集水パイプ４３、ブロア４１、空気量の制御手段４２を介して外気と繋がっていて、このドレーンパイプ４０、集水パイプ４３、ブロア４１、制御手段４２を介して改良地盤Ａに負荷された真空圧（例えば０．４気圧以下）が維持される範囲に制御された圧縮空気が改良地盤Ａ中に送り込まれるようになっている。
【００４６】
これにより、ドレーンパイプ４０を配置した改良地盤Ａ（表層部分や地盤内部）における間隙水分が、送り込まれた空気と置換されて水位が低下し、改良地盤Ａの塑性化、不飽和化が促進されることになる。また、空気の導入により、沈下変形の少なくなった改良地盤Ａ中の真空領域での圧力のバランスが崩れて、強制排水も促進されるので、地盤改良効果もより効果的に進むことになる。
【００４７】
尚、図３に示す改良装置の場合、改良地盤Ａ中に送り込む圧縮空気は連続的に送り込んでも間欠的に送り込んでもよい。尚、図３に示す例では、ブロア４１を具えたドレーンパイプ４０を用いて、改良地盤Ａ中に圧縮空気を強制的に送り込んだが、これに限らず単に改良地盤Ａ中にドレーンパイプ４０のみを配置してエアーをリークさせるだけでもよい。
【００４８】
図４に示す改良装置は、改良地盤周辺部Ｂ中に複数箇所にドレーンパイプ４０を配置（好ましくは改良地盤Ａから数ｍ以内の箇所に０．３〜１ｍ間隔で１列以上）する。また各ドレーンパイプ４０を端部にバルブ（図示しない）を具えた集水パイプ４３に接続し、このバルブ（図示しない）を開閉操作することで、改良地盤周辺部Ｂ内部と外気とが繋がるようになっている。尚、ドレーンパイプ４０上端及び集水パイプ４３は粘土で埋め戻されていて、気密性が確保されている。
【００４９】
このため、ドレーンパイプ４０を配置した改良地盤周辺部Ｂにおける間隙水分が、バルブ（図示しない）の開閉により各ドレーンパイプ４０及び集水パイプ４３を介してリークした空気と置換されて蒸発し、改良地盤周辺部Ｂの地下水が低下して、改良地盤周辺部Ｂ、特には表層部の塑性化、不飽和化が促進され硬化が高まるようになる。この結果、改良地盤Ａと改良地盤周辺部Ｂとの間で縁切り効果が生じ、地盤改良による改良地盤周辺部Ｂへの影響が緩和され、改良地盤Ａのみが沈下するようになる。
【００５０】
図５に示す改良装置は、改良地盤Ａ中に所定の間隔をおいて設置した各鉛直ト゛レーン材５１に水平ドレーン材５２を介して繋がる集水管５３の集水経路の所要位置に接続された複数の第１排水タンク５４を有している（図６参照）。集水管５３は、第１排水タンク５４の上部位置に接続されていて、前記集水管５３に集水された間隙水が前記各第１排水タンク５４へと排水されるようになっている。
【００５１】
尚、図５に示す改良装置について、図１に示す装置と同じく、改良地盤上面は、鉛直ト゛レーン材５１上端部、水平ト゛レーン材５２、並びに集水管５３とともに気密シート５０で被覆されていて、真空ポンプ（図示しない）からの真空圧が、真空タンク（図示しない）、集水管５３、水平ドレーン材５２及び鉛直ドレーン材５１を介して、確実に改良地盤Ａ上面、並びに改良地盤Ａ内部に伝播するようになっている。
【００５２】
またこの装置は、図８、および図９または図１０に示す真空圧の伝播構造と間隙水の排水構造とを有する水平ドレーン５２並びに集水管５３とともに、集水管５３の集水経路の所要位置に接続された改良地盤Ａ外へと通じる第２排水タンク５５（図７参照）を有しており、この第２排水タンク５５と前記第１排水タンク５４との間、並びに前記第１排水タンク５４間は、第１排水タンク５４及び第２排水タンク５５の下部に接続された連通管５６によって連通状態に設けられている。
【００５３】
各第１排水タンク５４へと排水された間隙水は、前記連通管５６を介して第２排水タンク５５へと排水される。第２排水タンク５５内の間隙水は、第２排水タンク５５内部に内蔵した排水ポンプ５７によって排水管５８を通じて強制的に排出されるようになっている。尚、排水管５８には間隙水の逆流を防止するための逆止弁５９が取り付けられている。
【００５４】
一方、集水管１３によって間隙水と共に第２排水タンク５５内に運ばれた空気は、図２に示す真空タンク１４に繋がる排気管６０を通じて排気されるようになっている。
【００５５】
尚、上記実施の形態に示した例は、単なる説明例に過ぎず、例えば地盤中に負荷する真空圧を、改良当初は高くし、その後は低い状態に維持したり、高い状態と低い状態とを交互に繰り返したりするなど、特許請求の範囲の欄に記載された範囲内で自由に変更することができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の改良装置にあっては、真空圧の伝播経路を構成する水平ドレーン材および集水管が、ともに前記真空ポンプからの真空圧を伝播する伝播構造と、前記真空圧の伝播に伴って改良地盤内から吸い出された間隙水を排水する排水構造とを有していると共に、前記集水管下側に排水タンクが配されていて、前記真空圧の伝播に伴って改良地盤内から吸い出された間隙水が、前記水平ドレーン材および集水管の排水構造を通して前記排水タンクへと排水され、前記排水タンクに接続された排水管を通じて前記排水タンク内の間隙水が改良地盤外へ排出されるようにしたことから、改良地盤へ真空圧を伝播する伝播経路とは別に改良地盤からの間隙水を排水することができ、より効率よく地盤を改良することができる。
【００５７】
特に排水タンクが排水ポンプを内蔵する場合には、前記排水タンク内の間隙水を排水管を通じて強制的に排出でき、地盤の沈下に関係なく排水が可能となるので、沈下に伴う真空ポンプの揚水圧のロスが発生しない。また、真空圧により地盤中に減圧領域を造り出した後も、真空圧を継続したならば、改良地盤、特には地盤表層部（地表から１〜２ｍ）に含まれる水分が蒸発し、地盤は不飽和な土となる。
【００５８】
またさらに真空圧を継続したならば、地盤中の水分はさらに取り除かれて、不飽和な状態からきわめて堅く、そして安定な塑性化された地盤へと改良することができる。
【００５９】
本発明の水平ドレーン材および集水管にあっては、ともに真空圧を伝播する伝播構造と間隙水を排水する排水構造とを有していることから、これら水平ドレーン材および集水管が排水タンクとともに真空圧の伝播経路とは独立した排水経路を構成して、より効率の良い間隙水の排水が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の改良装置を示した模式図。
【図２】本発明の改良装置における水封用循環冷却水タンクを示した拡大模式図。
【図３】本発明の改良装置の別の形態を示した模式図。
【図４】本発明の改良装置のさらに別の形態を示した模式図。
【図５】本発明の改良装置のさらに別の形態を示した模式図。
【図６】図５に示す形態における第１排水タンクを示した拡大斜視図。
【図７】図５に示す形態における第２排水タンクを示した拡大斜視図。
【図８】本発明の改良装置のさらに別の形態を示した模式図。
【図９】本発明の改良装置のさらに別の形態を示した模式図。
【図１０】本発明の改良装置のさらに別の形態を示した模式図。
【図１１】従来の改良装置を示した模式図。
【符号の説明】
１１・・・鉛直ト゛レーン材
１２・・・水平ドレーン材
１３・・・集水管
１３ａ・・・仕切
１４・・・真空タンク
１５・・・真空ポンプ
１６・・・排水タンク
１７・・・セパレータ
１８・・・排水ポンプ
２０・・・排水管
２１・・・逆止弁
【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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