JP4013583B2 - 大気圧工法における気密構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大気圧工法によって改良される地盤を覆うための、水及び気体に対して気密な気密構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
河川や湖沼等に堆積している底泥のような軟弱地盤の処理方法として、これを掘削して取り除いたり、覆砂やセメントにより硬化させたりする方法が採用されてきたが、これらは大型施工機械の使用と搬入路の確保といった手間とコストがかかる。
【０００３】
このような背景から、軟弱地盤の密度促進や強度増加を図る工法として、真空圧を利用して地盤を減容化及び強度発現させる大気圧工法が開発された。大気圧工法によれば、排水材を打設及び敷設された地盤を気密構造で覆って密閉し、これをポンプで吸引排水することによって、地盤中の水が排水されて地盤は固まりその強度が安定する。従って、大気圧工法による地盤の改良の程度を決める主たる要素は、地盤と気密構造との間隙の気密性であり、特に地盤と気密構造との接点における気密性の高さが重要となる。
【０００４】
従来は、気密構造は一枚の均一で気密なシートから成っており、例えば特開２０００−１４４７０９公報に示されるように、このシートの端部を地盤中に埋設することにより、上記の地盤と気密構造との接点における気密性を確保してきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一枚の均一なシートの端面を地盤に埋設する方法には、以下の問題があった。
（１）地盤中に硬い障害物があるとシートが破損して、地盤と気密構造との間隙の気密性が低下する。
（２）従来技術では、シートの端部を例えばパイプ材等に巻きつけて、このパイプ材を埋設していたため、パイプ材の太さ分の地盤を掘削することになり、地盤が乱れて、地盤と気密構造との間隙の気密性が低下する。
（３）シート端部の破損を回避しつつ埋設するため、工事の作業時間が長くなり且つコスト高である。
（４）とりわけ、地盤が水面下にある場合は、上述のシート端部の埋設は、水中作業になることから、より困難な作業になる。
【０００６】
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大気圧工法において気密性の高い気密構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、第１の発明は、改良区域の地盤と、前記改良区域の前記地盤の内部に貫入された鉛直ドレーン材と、前記改良区域の前記地盤の表面に平行に敷設された水平ドレーン材とを気密シートによって覆い、前記改良区域を真空吸引することにより地盤表層の水を排水する大気圧工法に使用される気密構造であって、前記改良区域の周囲の地盤に、前記気密シートよりも硬い高密度ポリエチレン等の材料からなる鉛直遮水工が、その上端部が前記地盤表面から上方に突出するように打設され、該鉛直遮水工の前記地盤表面から上方に突出している部分に前記気密シートの端部が連接部材を介して気密的に連接され、前記連接部材は、前記気密シートの端部を前記鉛直遮水工の前記地盤表面から上方に突出している部分に連接する面ファスナと、前記気密シートの端部と前記鉛直遮水工の前記地盤表面から上方に突出している部分との間に設けられて、それらの間をシールする油粘土とを備えていることを特徴とする大気圧工法における気密構造とした。
【０００８】
第１の発明によれば、気密構造において、地盤中に打設されるのは、打設時の地盤からの圧力に対して大きな損傷の生じない高密度ポリエチレン等の材料からなる鉛直遮水工であり、しかも、鉛直遮水工の地盤表面から突出している部分に気密シートの端部が連接部材を介して連接されていることから、減圧となる地盤側と外部とを十分気密的に隔離することが可能となる。
この場合、連接部材の面ファスナにより、気密シートの端部を鉛直遮水工の地盤表面から上方に突出している部分に確実に連接することができるとともに、油粘土により、気密シートの端部と鉛直遮水工の地盤表面から上方に突出している部分との間を確実にシールすることができるので、気密構造と地盤表面との間に形成される間隙の気密性を高めることができ、減圧される間隙を外部から確実に隔離することが可能となる。
また、高密度ポリエチレン等の材料からなる鉛直遮水工は、その硬度の高さ故に、地盤中の障害物がおよそ打設の障害とならないため、気密構造の配設作業が簡便になる。
さらに、高密度ポリエチレン等の材料からなる鉛直遮水工は、その薄い材料故に、打設時の地盤の構造の乱れは無視できるほど小さい。
以上から、第１の発明により、改良区域の地盤と気密構造との間の間隙の気密性を高めることができるとともに、大気圧工法の工事に要する時間をより短縮することが可能となる。
【０００９】
また、第１の発明において、前記改良区域は、水面下にあることを特徴とする大気圧工法における気密構造を第２の発明とした。
第２の発明によれば、改良区域が水面下にある場合であっても、気密構造と水底の地盤表面との間に形成される間隙を外部の水から確実に隔離することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
＝＝＝大気圧工法の概要＝＝＝
本発明の一実施形態としての気密構造は、水面下で大気圧工法により改良される底泥地盤にて使用されるものとする。
【００１２】
本実施形態としての気密構造が使用される、大気圧工法の概要について図１を参照しつつ説明する。図１は、大気圧工法で改良が進められている底泥１を有する池の断面を模式的に表した図である。軟弱な地盤を硬化させることが必要な改良区域３の底泥表層に鉛直ドレーン材５が打設され、水平ドレーン材７及び有孔管９が敷設され、有孔管９の一端がポンプ１１の吸水口に接続されている。
【００１３】
気密構造１３は、改良区域３の平面全てを覆い、改良区域３の端面において鉛直方向に沿った側面は、気密構造１３の周囲の鉛直遮水工１３ａが底泥１に打設されることにより気密性が保持される。気密構造１３は、鉛直遮水工１３ａと気密シート１３ｂとを主たる構成要素とし、これらは連接部材として例えば両面接着仕様の面ファスナ１３ｃ及び図２に示した油粘土１３ｄにより互いに連接されて気密性が保持されている。以上により、気密構造１３と水底地盤表面１５の形成する空間は池中の水から隔離される。
【００１４】
鉛直ドレーン材５による毛細管現象で、水底地盤表面１５にまで上昇した底泥中の水は、水平ドレーン材７により、気密構造１３と水底地盤表面１５との間隙の一方向に選択的に流れることが許容され、さらにこれが有孔管９で集められてポンプ１１に吸い上げられる。
【００１５】
ポンプ１１の運転を続けることにより、底泥１の中の水が排水されて、この軟弱地盤は減容化して強度をもつ。また前記間隙は減圧状態となるため、気密構造１３は改良区域３の表面に密着して改良区域３を密封した状態となり、池底の強度が安定した状態が持続する。
【００１６】
＝＝＝気密構造の構成＝＝＝
本発明の一実施形態としての気密構造１３の構成を、図２を参照しつつ詳細に説明する。図２は、本実施形態の気密構造１３の構成要素の一部分を模式的に表した図である。
【００１７】
本実施形態において、鉛直遮水工１３ａは、気密シート１３ｂよりも硬い高密度ポリエチレンからなり、改良区域３の端面において鉛直方向に沿った側面を気密にするために底泥１に打設して用いられる。この場合、鉛直遮水工１３ａは、上端部が水底地盤表面１５から上方に所定の長さ突出するように、底泥１に打設されている。
【００１８】
本実施形態において、気密シート１３ｂの端部は、図２に示されるように、鉛直遮水工１３ａの水中露出部分（水底地盤表面１５から上方に突出している部分）の端部の池岸側の側面に、連接部材として例えば両面接着仕様の面ファスナ１３ｃで連接されるとともに、気密シート１３ｂの端部と鉛直遮水工１３ａの水中露出部分との間は、それらの間に設けられている油粘土１３ｄによってシールされている。
【００１９】
上記の連接作業は、鉛直遮水工１３ａを油圧ジャッキ等により改良区域３の周辺部に打設し、気密シート１３ｂを水底地盤表面１５に敷設した後に、池の水中で行ってもよいし、池以外の場所で行った後に、池の水底地盤表面１５で鉛直遮水工１３ａの部分を打設してもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の大気圧工法における気密構造によれば、地盤表面と気密構造との間に形成される間隙の気密性を容易に高めることができるとともに、鉛直遮水工の地盤への打設、気密シートの地盤表面への敷設、及び気密シートの端部の鉛直遮水工への連結等の作業を容易に短時間で行うことができるので、工事に要する時間と手間を削減することができ、工事に要する費用を大幅に削減することができる。
さらに、連接部材の面ファスナにより、気密シートの端部を鉛直遮水工の地盤表面から上方に突出している部分に確実に連接することができるとともに、油粘土により、気密シートの端部と鉛直遮水工の地盤表面から上方に突出している部分との間を確実にシールすることができるので、気密構造と地盤表面との間に形成される間隙の気密性を高めることができ、減圧される間隙を外部から確実に隔離することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】大気圧工法で改良が進められている底泥を有する池の断面を模式的に表した図である。
【図２】本実施形態の気密構造の構成要素の一部分を模式的に表した図である。
【符号の説明】
５ 鉛直ドレーン材
７ 水平ドレーン材
９ 有孔管
１１ ポンプ
１３ 気密構造
１３ａ 鉛直遮水工
１３ｂ 気密シート
１３ｃ 面ファスナ
１３ｄ 油粘土
１５ 水底地盤表面

Claims (2)

1. 改良区域の地盤と、前記改良区域の前記地盤の内部に貫入された鉛直ドレーン材と、前記改良区域の前記地盤の表面に平行に敷設された水平ドレーン材とを気密シートによって覆い、前記改良区域を真空吸引することにより地盤表層の水を排水する大気圧工法に使用される気密構造であって、
   前記改良区域の周囲の地盤に、前記気密シートよりも硬い高密度ポリエチレン等の材料からなる鉛直遮水工が、その上端部が前記地盤表面から上方に突出するように打設され、該鉛直遮水工の前記地盤表面から上方に突出している部分に前記気密シートの端部が連接部材を介して気密的に連接され、
   前記連接部材は、前記気密シートの端部を前記鉛直遮水工の前記地盤表面から上方に突出している部分に連接する面ファスナと、前記気密シートの端部と前記鉛直遮水工の前記地盤表面から上方に突出している部分との間に設けられて、それらの間をシールする油粘土とを備えていることを特徴とする大気圧工法における気密構造。
2. 前記改良区域は、水面下にあることを特徴とする請求項１に記載の大気圧工法における気密構造。

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