(57)【要約】【課題】気密シート上に溜まる水を排水することができて、改良地盤上に盛り土を行った場合でも、該盛り土の液状化を防止し安定な状態に維持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】気密シート１に止水弁１０からなる排水構造を設けて、前記気密シート１上面の水を気密シート１内に排水するようにしたことを特徴とする。【選択図】図１
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【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）上面を被覆する気密シート下に、前記改良地盤中に所定の間隔をおいて設置した各鉛直ドレーン材と、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経路とを有する軟弱地盤の改良装置において、前記気密シートに排水構造を設けて、前記気密シート上面の水を気密シート内に排水す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】
前記排水構造が気密シートに設けた止水弁であり、前記気密シート上面の水が前記止水弁を通して気密シート内に流入し、気密シート下の排水経路を通じて改良地盤外へ排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】
前記止水弁が水平ドレーン材および集水管に繋がる排水タンクに接続されており、前記気密シート上面の水が前記止水弁を通して前記排水タンクに流れ込み、この排水タンクに接続された排水管を通じて改良地盤外へ排水されるようにしたことを特徴とする請求項２記載の軟弱地盤の改良装置。
【請求項４】
気密シート上面に第２の水平ドレーン材および集水管を配置したことを特徴とする請求項１〜３記載の軟弱地盤の改良装置。
【請求項５】
前記排水構造が気密シートの繋ぎ目部分に形成した未接着部分からなる排水スリットであり、前記排水スリットを通して前記気密シート上面の水が前記気密シート内に流入し、気密シート下の排水経路を通じて改良地盤外へ排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。
【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に関する。詳細には気密シート上に溜まる水を排水することができて、改良地盤上に盛り土を行った場合でも、該盛り土の液状化を防止し安定な状態に維持することができる軟弱地盤の改良装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軟弱地盤の改良装置としては、例えば図４および図５に示すものがある。図４および図５に示す軟弱地盤の改良装置は、改良地盤Ａ中に所定の間隔をおいて上端部１１ａを残して打設することで、地盤Ａ中に鉛直排水壁を造成する鉛直ドレーン材３１と、地盤Ａの上面に突出している前記鉛直ドレーン材３１の上端部１３ａに接触するように平行状に配置される水平ドレーン材３３と、水平ドレーン材３３の一端側に接続され、真空タンク３７を介して真空ポンプ３６に繋がる集水管３５と、改良地盤Ａ上を前記鉛直ドレーン材３１の上端部３１ａ、水平ドレーン材３３および集水管３５とともに覆う気密シート３８とを備えたものである。
【０００３】
この改良装置３０は、真空ポンプ３６からの負圧が真空タンク３７、集水管３５を介して水平ドレーン材３３へと伝達され、さらに上端部３１ａが接触する鉛直ドレーン材３１を通して改良地盤Ａ中に伝達され、これにより鉛直ドレーン材３１周りの地盤Ａが負圧状態となり、地盤Ａ中における間隙水圧との間には差が生じるようになる。
【０００４】
そしてこの圧力差によって、地盤Ａ中に造成された鉛直ドレーン材３１からなる鉛直排水壁を通して地盤Ａ中の水と空気が地盤Ａ表面へと吸い出される。地盤表面の水と空気は、鉛直ドレーン材３１の上端部３１ａと接触するように水平状に配された水平ドレーン材３３および集水管３５を通って真空タンク３７へと排出されるようになっている。
【０００５】
改良地盤Ａは、図４に示すように水と空気が吸い出された分だけ圧密沈下し、ここに凹部３０が造り出されることになる。この後、図５に示すように、改良地盤Ａの圧密沈下により造られた凹部３０内に土砂４２を撒き出す。これにより、改良地盤Ａ上には土砂４２よりなる盛り土によって圧密載荷重が加わり、さらに改良地盤Ａの圧密脱水が行われるようになる（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１３１４６５号公報（第２〜９頁、図７および図８）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記改良装置によって改良された改良地盤Ａの圧密沈下により造られた凹部３０内には、雨水や融雪水、あるいは周辺からの流入水が滞水し、滞水した水によって凹部３０内に撒き出された土砂からなる盛り土４３が液状化し、該盛り土４３を不安定なものとしていた。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、気密シート上に溜まる水を排水することができて、改良地盤上に盛り土を行った場合でも、該盛り土の液状化を防止し安定な状態に維持することができる軟弱地盤の改良装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、改良地盤上面を被覆する気密シート下に、前記改良地盤中に所定の間隔をおいて設置した各鉛直ドレーン材と、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経路とを有する軟弱地盤の改良装置において、前記気密シートに排水構造を設けて、前記気密シート上面の水を気密シート内に排水す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。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記排水構造が気密シートに設けた止水弁であり、前記気密シート上面の水が前記止水弁を通して気密シート内に流入し、気密シート下の排水経路を通じて改良地盤外へ排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をその要旨とした。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記止水弁が水平ドレーン材および集水管に繋がる排水タンクに接続されており、前記気密シート上面の水が前記止水弁を通して前記排水タンクに流れ込み、この排水タンクに接続された排水管を通じて改良地盤外へ排水されるようにしたことを特徴とする請求項２記載の軟弱地盤の改良装置をその要旨とした。
【００１２】
請求項４記載の発明は、気密シート上面に第２の水平ドレーン材および集水管を配置したことを特徴とする請求項１〜３記載の軟弱地盤の改良装置をその要旨とした。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記排水構造が気密シートの繋ぎ目部分に形成した未接着部分からなる排水スリットであり、前記排水スリットを通して前記気密シート上面の水が前記気密シート内に流入し、気密シート下の排水経路を通じて改良地盤外へ排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をその要旨とした。
【００１４】
【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）を図面に示した一実施の形態に従ってさらに詳しく説明する。図１に示す改良装置は、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、真空ポンプ１１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ものである。
【００１５】
図１に示す改良装置において、改良地盤Ａ中には所定の間隔をおいて鉛直ドレーン材６が打設されている。この各鉛直ドレーン材６には多数の水平ドレーン材２が接続されている。さらに各水平ドレーン材２は集水管３、４に接続され、この集水管３、４に繋がる通気管１３および真空タンク７を介して真空ポンプ１１へと接続されている。
【００１６】
そして、前記真空ポンプ１１からの負圧が、真空タンク７、通気管１３、集水管３を介して水平ドレーン材２へと伝達され、さらに上端部が接触する鉛直ドレーン材６を通して改良地盤Ａ中に伝達され、これにより鉛直ドレーン材６周りの地盤Ａが負圧状態となり、地盤Ａ中における間隙水圧との間には差が生じるようになる。
【００１７】
そしてこの圧力差によって、改良地盤Ａ中に造成された鉛直ドレーン材６からなる鉛直排水壁を通して改良地盤Ａ中の水と空気が吸い出され、水平ドレーン材２および集水管３、４を通じて集められた空気は、通気管１３を介して真空タンク７へと排気されるようになっている。
【００１８】
上記真空タンク７、通気管１３、集水管３、水平ドレーン材２および鉛直ドレーン材６が、真空ポンプ１１からの真空圧を改良地盤Ａへと伝播する真空圧の伝播経路となっている。
【００１９】
尚、改良地盤Ａ上面は、通気管１３の一部、集水管３、４、水平ドレーン材２および鉛直ドレーン材６の上端部とともに気密シート１によって覆われていて、真空ポンプ１１からの負圧が効率よく、かつ確実に地盤Ａに負荷されるようになっている。
【００２０】
一方、鉛直ドレーン材６を通じて吸い出され、水平ドレーン材２および集水管３、４を通じて集められた水は、集水管３、４下部に配置した排水タンク５に排水され、前記排水タンク５に接続した排水管８を通じて真空タンク７へと排水されるようになっている。
【００２１】
尚、図の例では、排水タンク５内に排水ポンプ（図示しない）が配されていて、排水タンク５内の水が強制的に排水されるようになっている。上記集水管４、排水タンク５および排水管が、改良地盤Ａ内からの間隙水を排水する排水経路なのである。
【００２２】
上述した改良装置によって改良地盤Ａ内の空気および間隙水が排出されて、該改良地盤Ａは、水と空気が吸い出された分だけ圧密沈下し、ここに凹部１４が造り出される。
【００２３】
図１の例では、改良地盤Ａの圧密沈下により造られた凹部１４内に土砂を撒き出して、改良地盤Ａ上の気密シート１上に土砂よりなる盛り土２０が造成されている。そして、前記盛り土２０により改良地盤Ａには圧密載荷重が加わり、さらに改良地盤Ａの圧密脱水が行われるようになっている。
【００２４】
図１に示す気密シート１には本発明の最大の特徴である排水構造を設けられていて、改良地盤Ａの圧密沈下により造られた凹部１４の気密シート１上面に、雨水や融雪水、あるいは周辺からの流入水が滞水したとき、その水が気密シート１内に排水されるようになっている。
【００２５】
図１に示す気密シート１の場合、気密シート１上には多数の水平ドレーン材１２および有孔管からなる集水管９が配置されていて、凹部１４の気密シート１上面に滞水した水が集水されるようになっている。また、気密シート１のほぼ中央には気密シート１の内外に通じる止水弁１０が取り付けられていて、前記水平ドレーン材１２および集水管９によって集水された水が気密シート１の止水弁１０を通して気密シート１内（ヤード内）に流入するようになっている。
【００２６】
尚、図１の止水弁１４は、リモートコントロールによって開閉できるようになっており、凹部１４の気密シート１上面に滞水する雨水や融雪水、あるいは周辺からの水の流入量に従って適宜開閉できるようになっている。
【００２７】
また、図１に示す止水弁１４は排水タンク５に直接接続されており、前記気密シート１上面から止水弁１４を通して流入した水が前記排水タンク５内に流れ込み、この排水タンク５内に接続された排水管８を通じて改良地盤外（真空タンク７）へと排水されるようになっている。
【００２８】
このため、改良地盤Ａの圧密沈下により造られた凹部１４の気密シート１上面に雨水や融雪水、あるいは周辺からの流入水が滞水して、盛り土２０を液状化させるといったこともなく、盛り土２０を安定な状態に維持することができる。
【００２９】
図２に示す形態は、改良地盤Ａの圧密沈下により造られた凹部１４の気密シート１のほぼ中央に気密シート１の内外に通じる止水弁１０が取り付けただけの形態を示すものであり、この場合、気密シート１上面から止水弁１４を通して気密シート１内に流入した水は、地盤Ａの上層を経由して気密シート１下の前述の排水経路、すなわち水平ドレーン材２および集水管３、４を介して排水タンク５に至り、この排水タンク５内に接続された排水管８を通じて改良地盤外（真空タンク７）へと排水されるようになっている。
【００３０】
図３に示す形態は、気密シート１の繋ぎ目の繋ぎ目部分１ａ（接着部分）に形成した未接着部分からなる排水スリット３０であり、この排水スリット３０を通して前記気密シート１上面の水が前記気密シート１内に流入し、気密シート１下の前述の排水経路、すなわち水平ドレーン材２および集水管３、４を介して排水タンク５に至り、この排水タンク５内に接続された排水管８を通じて改良地盤外（真空タンク７）へと排水されるようになっている。
【００３１】
尚、上記実施の形態に示した例は、単なる説明例に過ぎず、例えばヤードの規模に応じて止水弁を気密シートの複数箇所に設置して、複数箇所から気密シート上面の水がより効率的に気密シート内に排水されるようにするなど、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。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の改良装置にあっては、気密シートに排水構造を設けて、前記気密シート上面の水を気密シート内に排水するようにしたので、気密シート上に溜まる水を排水することができて、改良地盤上に盛り土を行った場合でも、該盛り土の液状化を防止し安定な状態に維持することができる。
【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気密シートに設けた排水構造を示した拡大模式図。
【図３】本発明の改良装置における気密シートに設けた別の排水構造を示した拡大模式図。
【図４】従来の改良装置により改良地盤が圧密沈下した状態を示した模式図。
【図５】図４に示す改良装置により圧密沈下した改良地盤の凹部内に盛り土した状態を示した模式図。
【符号の説明】
１・・・気密シート
２・・・水平ドレーン材
３、４・・・集水管
５・・・排水タンク
６・・・鉛直ドレーン材
７・・・真空タンク
８・・・排水管
１１・・・真空ポンプ
２０・・・盛り土
１０・・・止水弁
【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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