(57)【要約】【課題】線状合成樹脂を重ねた中空円筒状の適宜長さの排水材を順次ジョイントで継ぎ足しながら１本の長い連続体のドレーン材として形成するのに、一度嵌め込んだジョイントが抜け出ることがなく、分離するおそれが少ないものを簡単に得ることができる。【解決手段】ケーシング建込み用の施工機械を用いてケーシングを地盤に挿入することで削孔を行い、建込んだケーシング内に挿入してその後ケーシングを引き抜いて地盤中に配設するものとして、線状合成樹脂を重ねた中空円筒状の適宜長さの排水材２をその端から端部を差し入れる合成樹脂製の筒体によるジョイント５を用いて継足して所定深度の地盤内まで設置できる長さにしたドレーン材１であり、ジョイント５は挿入方向と逆向きの係止突起７を形成し、ジョイント５を排水材２に挿入した状態で係止突起７が線状合成樹脂に係止する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング建込み用の施工機械を用いてケーシングを地盤に挿入することで削孔を行い、建込んだケーシング内に挿入してその後ケーシングを引き抜いて地盤中に配設するものとして、線状合成樹脂を重ねた中空円筒状の適宜長さの排水材をその端から端部を差し入れる合成樹脂製の筒体によるジョイントを用いて継足して所定深度の地盤内まで設置できる長さにしたドレーン材であり、ジョイントは挿入方向と逆向きの係止突起を形成し、ジョイントを排水材に挿入した状態で係止突起が線状合成樹脂に係止することを特徴としたドレーン材。
【請求項２】
係止突起は、合成樹脂製の筒体によるジョイントに切り込みを入れ、切り起こしにより形成する請求項１記載のドレーン材。
【請求項３】
ジョイントには、透水用の孔を適宜に設ける請求項１または請求項２記載のドレーン材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドレーン打設工法におけるドレーン材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
砂質地盤等における液状化の防止方法としては、従来、ドレーンパイプ工法や砕石ドレーン工法があり、これらは砂質地盤に一種の井戸を掘り、地震発生時に上昇した地下水圧をその井戸から地表に逃がすことにより、液状化現象を抑制しようとするものである。
【０００３】
このうち、ドレーンパイプ工法は、直径が１０ｃｍ程度のプラスチック製のパイプに多数の孔を開けたドレーンパイプの外周面に織布からなる薄いシート状のフィルター材を巻き付けたものを、対象とする砂質地盤中に所定間隔をもって縦方向に複数本埋設する。
【０００４】
砕石ドレーン工法は対象とする砂質地盤に例えば直径５０ｃｍ、深さ２０ｍ程度の穴を所定間隔をもって複数個掘削し、その穴内に砕石を投入し、充填して砕石杭を形成するものである。
【０００５】
ドレーンパイプ工法においては、多数の孔を開けたプラスチック製パイプの外周面にシート状のフィルター材を被覆したものであり、多数開けた孔の間隔が広いと急激な地下水圧の上昇による排水ができないばかりでなく、孔の開いている部分に対応するフィルター材が局部的にしか作用せず、フィルター機能が著しく低下する恐れがある。またドレーンパイプの開孔率は２０〜３０％であるため水平方向の間隙水の流入量には限度があり、ドレーン材の透水性能に限界がある。
【０００６】
逆に、多数開けた孔の間隔を狭くすると、集水性は向上するがパイプ自体の強度、即ち土圧に対する耐圧性が劣化し長期埋設及び複数回の小地震によって、パイプが土圧により押し潰されてしまい、必要となった時（気象庁の震度階級で５程度以上の地震が生じた時）その機能が果たせなくなる。
【０００７】
また、砕石ドレーン工法においては、掘削した井戸穴内に砕石を投入、充填して作業を行うため、施工工事が大掛かりとなり作業性が悪く、大型の施工機械の使用が必要となるため特に近接して構造物がある場合や狭隘な場所での施工には向かない。さらに、降雨や地震等により地下水が上昇した時に、造成された砕石の間隙内に砂が入り込んで徐々に間隙を埋めるようになり、やはり必要となった時にその機能が充分果たせなくなるおそれがある。
【０００８】
そしてこれらドレーンパイプ工法及び砕石ドレーン工法の欠点を解消するものとして、下記の特許公報がある。
【０００９】
【特許文献１】
特許第２５５６８０１号公報
【００１０】
これは、砂の地質・地盤に所定大きさで所定深さの井戸孔を所定間隔をもって削孔し、これら井戸孔にドレーン材１として図４に示すような樹脂ストリング（線状合成樹脂）３を不規則にカールさせた状態で中央部に長さ方向に沿って所定の孔４を有する中空円柱状に積層し樹脂ストリング３の接触部を熔着させ、且つ外周面にフィルター材（図示せず）を巻き付けて配設した排水材２を夫々埋設させたものである。
【００１１】
この特許第２５５６８０１号公報の液状化防止方法によれば、井戸孔に、空隙率８０％以上の排水材が使用されているので、外周面に巻き付けたフィルター材のあらゆる部分から排水材の内部に地下水が侵入するようになり、フィルター材の目詰まり現象がほとんど見られず、地震時等で地下水圧が急激に上昇した時に、ドレーン材の中央部の孔から地下水を速やかに外部に排水または噴出させるので、周辺地盤に液状化現象を生じさせない。さらに、長期にわたり充分な排水能力が維持でき、しかも排水材自体は耐圧性に優れているので、長期に渡る井戸孔の形状維持が可能になるとされる。
【００１２】
前記ドレーン材１は建込んだケーシング内に挿入するが、排水材２を３〜４ｍ程度のものを図５に示すように順次ジョイント５で継ぎ足しながら挿入していく。
【００１３】
このジョイント５はポリプロピレンまたはポリスチレンまたはポリエチレンまたはポリエステル等の熱可塑性素材の合成樹脂製の筒体からなり、その外周径は排水材２の孔４の内周径とほぼ同径として、孔４の開口からジョイント５を差し入れる。図中６はジョイント５の上下間でほぼ中央に突設する鍔片であり、ジョイント５の上下に夫々嵌め込む排水材２の位置決めとなり、それ以上深くジョイント５を差し入まないようにする役割を担う。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
このように排水材２を３〜４ｍ程度のものを順次ジョイント５で継ぎ足しながら１本の長い連続体として挿入していくが、挿入時に全体が湾曲する、また、引き抜くような力が加わると、ジョイント５が抜け出して分離してしまうおそれがある。その結果、排水材２が連続体とならず、ドレーン効果を発揮できないことにもなる。
【００１５】
なお、ジョイント５と排水材２の孔４径の関係も重要であり、差が大きいと抜け出しやすく、また、差が少ないかジョイント５の方が多少大きいと嵌め難いものとなり、結合作業に手間がかかる。
【００１６】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、線状合成樹脂を重ねた中空円筒状の適宜長さの排水材を順次ジョイントで継ぎ足しながら１本の長い連続体のドレーン材として形成するのに、一度嵌め込んだジョイントが抜け出ることがなく、分離するおそれが少ないものを簡単に得ることができるドレーン材を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、第１に、ケーシング建込み用の施工機械を用いてケーシングを地盤に挿入することで削孔を行い、建込んだケーシング内に挿入してその後ケーシングを引き抜いて地盤中に配設するものとして、線状合成樹脂を重ねた中空円筒状の適宜長さの排水材をその端から端部を差し入れる合成樹脂製の筒体によるジョイントを用いて継足して所定深度の地盤内まで設置できる長さにしたドレーン材であり、ジョイントは挿入方向と逆向きの係止突起を形成し、ジョイントを排水材に挿入した状態で係止突起が線状合成樹脂に係止することを要旨とするものである。
【００１８】
第２に、係止突起は、合成樹脂製の筒体によるジョイントに切り込みを入れ、切り起こしにより形成する、第３に、ジョイントには、透水用の孔を適宜に設けることを要旨とするものである。
【００１９】
請求項１記載の本発明によれば、筒体によるジョイントは挿入方向と逆向きの係止突起を形成し、ジョイントを排水材に挿入した状態で係止突起が線状合成樹脂に係止するので、一度嵌め込んだジョイントは排水材が抜け出ることはなく、排水材相互はこのジョイントの結合により分離しにくいものとなる。
【００２０】
請求項２記載の本発明によれば、前記作用に加えて、係止突起は、合成樹脂製の筒体によるジョイントに切り込みを入れ、切り起こしにより形成するので型等を必要とせずに簡単に係止突起を形成できるとともに、その内側に孔が必然的に形成できるので、このジョイントが接合する排水材の部分においても排水材の内部に地下水が侵入することを確保できる。
【００２１】
請求項３記載の本発明によれば、ジョイントには、透水用の孔を適宜に設けることにより、ジョイントが接合する排水材の部分においても排水材の内部に地下水が侵入することを確保できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は　　本発明のドレーン材の１実施形態を示す斜視図で、前記従来例を示す図５と同じく、３〜４ｍ程度の排水材２のものを筒体によるジョイント５で継ぎ足して所定深度の地盤内まで設置できる長さのドレーン材１とする。
【００２３】
排水材２は、例えば、樹脂ストリング、即ちポリプロピレンまたはポリスチレンまたはポリエチレンまたはポリエステル等の熱可塑性素材の合成樹脂を加熱溶融してノズルから直径約１〜６ｍｍ（標準径２ｍｍ）の一定径の紐状に押し出し、不規則にカールさせた状態で樹脂ストリング（線状合成樹脂）３を順次積層させ、中央部に所定の空洞の孔４を長さ方向に沿って有する積層ストリング状ポリプロピレンまたはポリスチレンまたはポリエチレンまたはポリエステルの相互接触部分が溶着し中空円筒状に成型されたものであり、外径５０ｍｍ〜１５０ｍｍのものを用いる。
【００２４】
前記排水材２は、その中央部に長さ方向に沿って所定の孔４が形成され、実質的にフレキシブルであると共に耐圧性が大きく、その表面開口率が９０〜９５％（密度により変化）、空隙率８５±５％（密度等調節可能）である。
【００２５】
ジョイント５は、ポリプロピレンまたはポリスチレンまたはポリエチレンまたはポリエステル等の熱可塑性素材の合成樹脂製の筒体からなり、上下間でほぼ中央に水平な鍔片６を水平に一周するように突設した。
【００２６】
本発明は、さらに、ジョイント５に排水材２の孔４への挿入方向と逆向きの係止突起７を形成した。本実施形態では係止突起７は鍵状に突出する棒状体であり、その先端の向きは鍔片６を境にして上部では下向きに、下部では上向きになるように全体を傾斜させている。
【００２７】
また、係止突起７の配列は特に限定はないが、例えば、上下方向に複数段並べ、また、周方向に複数を横並び（図示では１８０°間隔）にする。
【００２８】
図２は本発明の第２実施形態を示すもので、前記係止突起７は合成樹脂製の筒体によるジョイント５に山形またはハの字形もしくは台形状に切り込みを入れ、その切り込みで囲まれた部分を傾倒させるいわゆる切り起こしにより形成するものとした。
【００２９】
切り起こしにより形成する係止突起７の形状は先端尖り状の三角形状が望ましく、係止突起７の裏側対向面には係止突起７が位置した分だけの透水孔８が同時に形成できる。
【００３０】
図３は本発明の第３実施形態を示すもので、ジョイント５に係止突起７を設けるだけでなく、透水用の孔９をこの係止突起７以外の場所に適宜に設けた。図示の例では、係止突起７は三角羽根形としたが、前記第１、第２実施形態の形状の係止突起７やそれ以外の形状の係止突起７でもよく、また、透水用の孔９は図示の例では円形孔で、横並びに配列したがこれに限定されるものではない。
【００３１】
図示は省略するがドレーン材１は円筒状の排水材２には織布または合成樹脂を原料とする連続長繊維不織布を用いたフィルターを周囲に巻き付ける。
【００３２】
ドレーン材１の打設は、図６に示すように、まず、小型ボーリングマシン等の施工機械１０を用いて先端閉塞ビット１１のケーシング１２により削孔を行う。この施工機械１０は、小型クローラ等の重機１５に比較的短尺なリーダ１３を起伏自在に設け、リーダ１３に沿ってケーシング１２の回転駆動装置１４を昇降させるものである。
【００３３】
このようにして施工機械１０でケーシング１２を回転させながら地盤に建込む。なお、先端閉塞ビット１１が所定深度へ達するまでケーシング１２は単位ピース体を継ぎ足して、所定の長さとする。
【００３４】
そして、建込んだケーシング１２内に前記ドレーン材１を挿入するが、ドレーン材１は排水材２を３〜４ｍ程度のものを順次ジョイント５で継ぎ足しながら挿入していく。このとき、排水材２の外周にはフィルターが装着されている。
【００３５】
前記ジョイント５は係止突起７が形成され、これがジョイント５を排水材２に挿入した状態で樹脂ストリング（線状合成樹脂）３に係止するので、一度嵌め込んだジョイント５は排水材が抜け出ることはなく、排水材２相互はこのジョイントの結合により分離しにくいものとなり、全体の湾曲等にも耐える。
【００３６】
ドレーン材１の挿入後、ドレーン材１とともに先端閉塞ビット１１を錘りとして残してケーシング１２を引き抜き、表層部の排水処理施設としてグラベルマットや透水マット等の頭部水平ドレーン１８を施し、ドレーン材１をこの頭部水平ドレーン１８に接続する。図中１６は液状化層、１７は非液状化層である。
【００３７】
このようにして、ドレーン材１は空隙率８０％以上のものであり、あらゆる部分から排水材の内部に地下水が侵入するようになり、地震時等で地下水圧が急激に上昇した時に、ドレーン材の中央部の孔（ジョイント５の内部中空孔も含む）から地下水を速やかに外部に排水または噴出させるので、周辺地盤に液状化現象を生じさせない。また、軟弱な粘性土地地盤に対しては地中間隙水の排水により圧密促進させることもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明のドレーン材は、線状合成樹脂を重ねた中空円筒状の適宜長さの排水材を順次ジョイントで継ぎ足しながら１本の長い連続体のドレーン材として形成するのに、一度嵌め込んだジョイントが抜け出ることがなく、分離するおそれが少ないものを簡単に得ることができるものである。
【００３９】
さらにドレーン材として、ジョイントによる接合個所が抜け出し難く堅牢となるため、耐圧強度や曲げに対する靭性が大きいドレーン材とすることができ、地盤の流動にともなう多少の変形では切断されず、これを密に打設することで地盤にせん断強度を付与し、耐震性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のドレーン材の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明のドレーン材の第２実施形態を示す斜視図である。
【図３】本発明のドレーン材の第３実施形態を示す斜視図である。
【図４】ドレーン材のうち、排水材の斜視図である。
【図５】従来例を示す斜視図である。
【図６】ドレーン材の打設工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１…ドレーン材　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２…排水材
３…樹脂ストリング　　　　　　　　　　　　　　　　　　４…孔
５…ジョイント　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６…鍔片
７…係止突起　　　　　　　　　　　　８…透水孔
９…透水用の孔　　　　　　　　　　　１０…施工機械
１１…先端閉塞ビット　　　　　　　　１２…ケーシング
１３…リーダ　　　　　　　　　　　　１４…回転駆動装置
１５…重機　　　　　　　　　　　　　１６…液状化層
１７…非液状化層　　　　　　　　　　１８…頭部水平ドレーン
【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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