JP6252939B2

JP6252939B2 - 水平ドレーン材の埋設方法及びその装置

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Publication number: JP6252939B2
Application number: JP2013263966A
Authority: JP
Inventors: 衛濱野; 斉藤　衛; 衛斉藤; 秋葉　利康; 利康秋葉
Original assignee: Sanwa Kizai Co Ltd
Current assignee: Sanwa Kizai Co Ltd
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: JP2015121016A

Description

本発明は、主に液状化対策工法に用いられる人工材料系のドレーン材を地盤中に水平方向に向けて埋設する水平ドレーン材の埋設工法及びその装置に関する。

従来、地下水の滞留した砂質地盤（滞水地盤という）等では、地震動等による衝撃で地盤中の土砂粒子間の水（間隙水）の圧力が急激に上昇することにより土砂粒子間の均衡が崩れ、土砂が液体の如き挙動を示す現象、即ち、地盤の液状化現象が発生することが知られている。

このような滞水地盤では、液状化現象に伴う地盤沈下によって建築物の倒壊等の甚大な被害を招く虞があることから、液状化の発生を予防する対策を講じることが求められている。

従来、液状化対策工法としては、サンドコンパクションパイル工法や高圧噴射攪拌工法等の多くの工法が開発されており、その中で排水ドレーン工法は、複雑又は大掛かりな装置を要せず、騒音や振動の原因となる締め固め作業を抑えられることから市街地等で有用な工法として知られている。

排水ドレーン工法は、地盤の縦（鉛直）方向に向けて通水性を有する複数のドレーン材を設置し、このドレーン材に地震動等の衝撃により生じた過剰間隙水を流入させることにより間隙水圧の上昇を抑制又は間隙水を消散させるようになっている。

この排水ドレーン工法には、対象となる地盤の所望の深さまで掘削排土しつつケーシングを貫入した後、ケーシング内に砕石、砂利等のドレーン材を投入し、そのドレーン材を締め固めつつケーシングを引き抜くことにより地盤中に砕石等からなる砕石ドレーン杭を打設する砕石ドレーン工法や（例えば、特許文献１を参照）、管状のケーシングを掘削排土しつつ地盤の所望深さまで貫入するとともに、このケーシング内に人工材料系ドレーン材を挿入し、ケーシングを地盤より引抜くことにより人工材料系ドレーン材を地盤中に埋設する人工材料系ドレーン工法（例えば、特許文献２を参照）がある。

特開平０７−１８０１３２号公報特開２００４−３６３００号公報

しかしながら、上述の如き従来の排水ドレーン工法においては、ドレーン材を縦（鉛直）方向に向けて設置することを前提としているため、所望の排水性能を確保するためには多くのドレーン材を設けなければならず、また、各ドレーン材間を連結する集水管も多く設けなければならないという問題があった。

また、従来の排水ドレーン工法では、対象地盤上にビルや家屋等の建築物が存在した場合、その建築物下にドレーン材を設置することができないという問題があり、それ故に建築物下の排水効率の向上が図り難いという問題があった。

更には、従来の砕石ドレーン工法にあっては、砂や砕石等のドレーン材からなる砕石ドレーン杭を打設しなければならず、その打設に手間がかかり作業効率が悪いという問題があった。

一方、このような従来の排水ドレーン工法の問題に鑑み、対象地盤中にドレーン材を水平方向に向けて埋設することも考えられるが、従来、地盤にドレーン材を水平に埋設するには、対象地盤の地表部を開削して水平ドレーン材の埋設を行う開削工法に頼らざるを得ず、対象地盤上にビルや家屋等の建築物が存在した場合に対応することができず、また、地表面の開削に伴いその開削地域の周辺を閉鎖することによる交通渋滞等の公害を生じる虞がある。

そこで本発明は、このような従来の問題に鑑み、主に地盤の液状化対策に用いられるドレーン材を、地表を開削することなく水平方向に向けて容易に埋設することができる水平ドレーン材の埋設工法及びその装置の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決するための請求項１に記載の発明方法の特徴は、地中に水平方向に向けて透水性を有するドレーン材を埋設する水平ドレーン材の埋設工法であって、地表面より一対の立坑を所定の間隔を隔てて形成し、推進機により前記立坑の一方側より他方側に向けて複数のケーシング部材を後端側に順次連接しつつ押し出すことにより該両立坑間に連通開口させたケーシングを埋設し、該ケーシング内に透水性を有するドレーン材を挿入し、前記ケーシングの一方の立坑側端部に、流体の注排によって半径方向に膨縮操作できる一対のケーシング内止水プラグとケーシング引抜側端部閉鎖プラグとを挿入し、前記立坑の他方側からケーシング内を通して延長させた反力受けに前記ケーシング内止水プラグを連結することにより該ケーシング内止水プラグの一方の立坑側への移動を不能とし、前記ケーシング引抜側端部閉鎖プラグを膨張させてケーシングの端部を閉鎖するとともに、前記ケーシング内止水プラグを縮径させて該ケーシング内止水プラグのケーシング内面に対する接触圧を除いた状態で前記ケーシングを少なくとも端部の1ケーシング部材の長さ分だけ前記一方の立坑内に引き出し、該引出操作後、前記ケーシング内止水プラグを膨張させて、地中に残されているケーシング部材の内面に圧接させることによりケーシング内を閉鎖し、次いで前記引き出されたケーシング部材を撤去し、前記ケーシング引抜側端部閉鎖プラグを前記地中側のケーシング部材の端部に嵌合させてこれを密閉させ、しかる後、前記ケーシング内止水プラグを縮径させて、前記ケーシングの引き出し作業、引き出されたケーシング部材の撤去作業を繰り返し、前記ドレーン材を地中に残すことにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記ケーシングの推進機による押出し側端部の先端ケーシング部材に対するその直後側の後続ケーシング部材の連結は、引き抜き操作によって両ケーシング部材間が分離される差し込み継手とし、その他のケーシング部材の継手は一方のケーシング部材のソケット部と他方のケーシング部材の差し込み部とをネジ継手によって連結することにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記ケーシングの引抜操作側とは反対側の他方の立坑への開口部に、これを遮蔽する流体の注排によって半径方向に膨縮操作できるケーシング先端遮蔽プラグを嵌合し、これに前記ケーシング内止水プラグ反力受けを支持させることにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記ケーシングの引抜操作側とは反対側の他方の立坑への開口部は、これを閉鎖せず、該開口部及び前記他方の立坑を通して、前記ケーシング内止水プラグの反力受けを挿入することにある。

請求項５に記載の装置の発明の特徴は、所定の間隔を隔てて形成した一対の立坑の一方側内に設置し、所定長さの円筒状ケーシング部材をその後端側に順次連結しつつ押し出すことにより両立坑間にケーシングを埋設する推進機と、両立坑間に埋設され、内部にドレーン材が挿入されたケーシングを、該ドレーン材を地中に残して前記立坑の何れか一方側から引き抜くケーシング引き抜き手段と、前記ケーシングの引抜側端部内に、流体の注排によって膨縮し、膨張時に該ケーシング内を遮蔽するケーシング内止水プラグと、該ケーシング内止水プラグのケーシング引き抜き側の移動を、該ケーシングの引き抜き側とは反対端部側に導出した引張線材からなる反力受けと、流体の注排によって膨縮し、膨張時に前記ケーシングの引き抜き側の先端を遮蔽する着脱可能なケーシング引抜側端部閉鎖プラグを備え、前記ケーシング引抜側端部閉鎖プラグをもってケーシングの引き抜き側端部のケーシング部材の開口部を閉鎖し、前記止水プラグによる遮蔽を解除した状態でケーシングの少なくとも１本のケーシング部材分の長さを引き抜き、前記止水プラグによって地盤中のケーシング部材の内部を遮蔽した状態で引き抜かれたケーシング部材を撤去するようにしたことにある。

請求項６に記載の発明の特徴は、請求項５の構成に加え、前記ケーシングの押出し側端部の先端ケーシング部材に対するその直後側の後続ケーシング部材の連結は、引き抜き操作によって両ケーシング部材間が分離される差し込み継手とし、その他のケーシング部材の継手は一方のケーシング部材のソケット部と他方のケーシング部材の差し込み部とをネジ継手によって連結していることにある。

請求項７に記載の発明の特徴は、請求項５又は６の構成に加え、前記ケーシングの引抜操作側とは反対側の他方の立坑への開口部に、流体の注排によって半径方向に膨縮操作でき、膨張させることによって該ケーシングの開口部を遮蔽するケーシング先端遮蔽プラグを嵌合し、これに前記ケーシング内止水プラグ反力受けを支持させたことにある

本発明に係る水平ドレーン材の埋設工法及びその装置は、上述したように、上述の如き従来の問題を解決するための請求項１に記載の発明方法の特徴は、地中に水平方向に向けて透水性を有するドレーン材を埋設する水平ドレーン材の埋設工法であって、地表面より一対の立坑を所定の間隔を隔てて形成し、推進機により前記立坑の一方側より他方側に向けて複数のケーシング部材を後端側に順次連接しつつ押し出すことにより該両立坑間に連通開口させたケーシングを埋設し、該ケーシング内に透水性を有するドレーン材を挿入し、前記ケーシングの一方の立坑側端部に、流体の注排によって半径方向に膨縮操作できる一対のケーシング内止水プラグとケーシング引抜側端部閉鎖プラグとを挿入し、前記立坑の他方側からケーシング内を通して延長させた反力受けに前記ケーシング内止水プラグを連結することにより該ケーシング内止水プラグの一方の立坑側への移動を不能とし、前記ケーシング引抜側端部閉鎖プラグを膨張させてケーシングの端部を閉鎖するとともに、前記ケーシング内止水プラグを縮径させて該ケーシング内止水プラグのケーシング内面に対する接触圧を除いた状態で前記ケーシングを少なくとも端部の1ケーシング部材の長さ分だけ前記一方の立坑内に引き出し、該引出操作後、前記ケーシング内止水プラグを膨張させて、地中に残されているケーシング部材の内面に圧接させることによりケーシング内を閉鎖し、次いで前記引き出されたケーシング部材を撤去し、前記ケーシング引抜側端部閉鎖プラグを前記地中側のケーシング部材の端部に嵌合させてこれを密閉させ、しかる後、前記ケーシング内止水プラグを縮径させて、前記ケーシングの引き出し作業、引き出されたケーシング部材の撤去作業を繰り返し、前記ドレーン材を地中に残すようにしたことにより、開削工法に依らずにドレーン材を地盤中に水平方向に向けて埋設することができ、それにより、少ないドレーン材で効率よく地盤に液状化対策を施すことができる。また、建築物直下にもドレーン材を埋設できる。

また、ケーシング内止水プラグとケーシング引抜側端部閉鎖プラグとをともに流体の注排によって半径方向に膨縮操作できるものを使用したことにより、同一の１のコンプレッサー等の流体注排のための装置を共用でき、経済性が高く、ケーシング内の密閉作業も容易となる。

更に、本発明において、後方に順次ケーシング部材を連設しつつ先導体を一方の立坑より他方の立坑に向けて推進させ、前記両立坑間に前記複数のケーシング部材からなる水平方向に向けた管状のケーシングを埋設することにより、地表を開削することなく効率よく地盤中にケーシングを埋設することができる。

本発明においては、前記ケーシングの推進機による押出し側端部の先端ケーシング部材に対するその直後側の後続ケーシング部材の連結は、引き抜き操作によって両ケーシング部材間が分離される差し込み継手とし、その他のケーシング部材の継手は一方のケーシング部材のソケット部と他方のケーシング部材の差し込み部とをネジ継手によって連結していることにより、ケーシングの引き抜きの際に先端ケーシング部材を立坑に連通させた状態で残すことが容易となり、立坑内のドレーン口の崩落が防止できるとともに立坑内と地盤との間の止水が容易となる。

本発明においては、前記ケーシングの引抜操作側とは反対側の他方の立坑への開口部に、これを遮蔽する流体の注排によって半径方向に膨縮操作できるケーシング先端遮蔽プラグを嵌合し、これに前記ケーシング内止水プラグ反力受けを支持させることにより、両立坑ともドライな作業空間を容易に形成できることとなり、作業環境が良好となるとともに、ケーシング先端遮蔽プラグをケーシング内止水プラグとケーシング引抜側端部閉鎖プラグと同じく流体の注排によって半径方向に膨縮操作できるものであるため、これらと同一の１のコンプレッサー等の流体注排のための装置を共用でき、経済性が高く、ケーシング内の密閉作業も容易となる。

本発明においては、前記ケーシングの引抜操作側とは反対側の他方の立坑への開口部は、これを閉鎖せず、該開口部及び前記他方の立坑を通して、前記ケーシング内止水プラグの反力受けを挿入することにより、装置が簡略化される。

本発明の実施の一例を示すもので、推進工法によってケーシングを立坑間に設置している状態を示す断面図である。同上の推進機の一部を拡大して示す断面図である。図１におけるケーシング部材の連結状態を示す部分断面図である。ドレーン材挿入後のケーシング抜き取りのための装置の概略を示す断面図である。図１に示すケーシング端部内に挿入されたケーシング内止水プラグとケーシング引抜側端部閉鎖プラグを示す断面図である。ケーシング内へのドレーン材挿通工程を示す断面図である。同上のドレーン材挿入完了状態を示す断面図である。同上の１のケーシング部材分の抜き出しが完了した状態の縦断面図である。同上の１のケーシング部材を撤去した状態の縦断面図である。ドレーン材埋設完了状態の縦断面図である。本発明の他の実施例を示す縦断面図である。

次に、本発明に係る水平ドレーン材埋設装置の実施の態様を図１〜図５に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号Ａは液状化対策を施す砂地地盤（以下、単に地盤Ａという）、符号Ｂは地下水水位、符号１，２は作業用の立坑である。

各立坑１，２は、内面が遮水壁３により覆われたドライな状態に形成され、一方の立坑は、後述する推進機１２等が設置される押出し側立坑１であり、他方の立坑は到達側立坑２である。

また、遮水壁３には、所望の位置に貫入孔４が形成され、この貫入孔４を通して先導体１１及びケーシング１０を地盤中に圧入するようになっており、図中符号５はケーシング１０の外周面と遮水壁３内側との間を止水する止水材である。

水平ドレーン材埋設装置は、図１に示すように、先導体１１の後方に順次ケーシング部材１０ａ，１０ｂ，１０ｂを連設することによりケーシング１０を地盤Ａ中に埋設する推進機１２と、図４に示すように、ケーシング１０を地盤Ａ中より引き抜くためのケーシング撤去手段１３とを備え、図１、図６に示すように、一方の立坑１より他方の立坑２にわたって地盤中水平方向に向けて埋設されたケーシング１０内にドレーン材１４を挿入し、その状態からケーシング１０を立坑１側に引抜くことにより、ドレーン材１４を地盤Ａ中に水平方向に向けて埋設できるようになっている。

ドレーン材１４は、透水性を有する柱状又は筒状の人工材料系ドレーン材であって、例えば、透水性を有する合成樹脂製のフィルター材により中空円筒柱状に形成され、互いに軸方向端部が接続されてケーシング１０内に挿通されるようになっている。

ケーシング１０は、鋼管や塩化ビニル管等からなる管状の複数のケーシング部材１０ａ，１０ｂ，１０ｂ，......を備え、このケーシング部材１０ａ，１０ｂ，１０ｂ，......を管軸方向に連結することにより両立坑１，２間に亘る長尺の管状に形成されるようになっている。

各ケーシング部材１０ａ，１０ｂは、円筒状に形成され、推進機１２による押出し側の先端、即ち到達側立坑２に突出する先端ケーシング部材１０ａとその直後の後続ケーシング部材１０ｂとは、先端ケーシング部材１０ａの後端に形成したソケット部１７に対し後続ケーシング部材１０ｂ先端の差し込み部１８を差し込むことによって嵌合され、引抜き方向の力が作用した際に容易に離脱する差し込み継手を使用している。

後続ケーシング部材１０ｂ，１０ｂ間の連結は、先端の雌ネジ部１６に対し雄ネジ部１５を螺合させることによって連結されるネジ継手によって連結され、引き抜き方向の外力のみによっては離脱されない構造となっている。

また、各継手部にはそれぞれ止水パッキン１９を介在させ、水密性を維持して連結されるようになっている。

推進機１２は、図１、図２に示すように、先導管２０の進行方向前面部にカッターヘッド２１を回転可能に有する先導体１１と、先端がカッターヘッド２１の後端に接続されたスクリュー軸等からなる回転軸２２と、回転軸２２に回転動力を付与する回転駆動ユニット２４と、回転駆動ユニット２４とともにベース２５上を前後に移動し、最後端のケーシング部材１０ｂを進行方向に押圧する押圧部２６と、押圧部２６及び回転駆動ユニット２４を前後移動させる推進機用前後駆動ユニット２８を備えている。

押圧部２６は、推進方向に前面を向けた平板状に形成され、下端がベース２５上に移動可能に支持され、推進機用前後駆動ユニット２８により前後移動するようになっている。

押圧部２６には、回転軸２２が挿通される挿通孔２７が前後に貫通開口されている。この挿通孔２７は、その中心に回転軸２２が挿通されるように回転駆動ユニット２３の回転中心軸と同軸心配置に形成されている。

推進機用前後駆動ユニット２８は、押圧部２６に固定されたシリンダ本体２９ａと、シリンダ本体２９ａに出入り可能に支持されたロッド２９ｂとを有する油圧シリンダ等のシリンダ２９を備え、先端をベース２５の後方部に配置された基端固定部３０に固定したロッド２９ｂをシリンダ本体２９ａに対し出し入れすることにより押圧部２６を前後移動させるようになっている。

また、押圧部２６には、ショックアブソーバを兼用した連結部材３１を介して回転駆動ユニット２４が連結され、押圧部２６の移動に伴って回転駆動ユニット２４も移動するようになっている。

回転駆動ユニット２４は、ユニット本体部２４ａ内に回転可能に支持された回転動作部２３を備え、この回転動作部２３を、減速機を介して電動モータ又は油圧モータ等のモータ３２により回転動作させるようになっている。

この回転動作部２３は、中央に前後に開口させた貫通孔３３を有するとともに、その前面中央に回転軸２２の基端が取り外し可能に連結されるようになっている。

一方、ケーシング撤去手段１３は、図４に示すように、前述した推進機１２を兼用し、前後駆動ユニット２８による押圧部２６の後退動作によってケーシング１０を引き出すようにしているとともに、ケーシング１０の引出によってケーシング１０内地盤中の水が流入した際に、該水が推進機１２を設置した一方の立坑１内に吐出しないように端部のケーシング部材内にあってこれを閉鎖するケーシング内止水プラグ５０と、該ケーシング部材の立坑１内側端部内を閉鎖するケーシング端部閉鎖プラグ５１とを有している。両プラグ５０，５１は何れも圧力空気の注排によって半径方向に膨縮するものが使用されている。

推進機１２をケーシング撤去用の引き抜き手段１３として使用する際には、図４に示すように、推進機として使用する際の回転軸２２を取り外し、押圧部２６にケーシングの立坑１側の端部に連結する連結アタッチメント４３を装着し、これに立坑１側に突出した後続ケーシング部材１０ｂの先端を連結し、押圧部２６を後退させることによって先端ケーシング部材１０ａを残して後続ケーシング部材１０ｂからなるケーシング１０を立坑１側に引き抜くようにしている。

アタッチメント４３は、押圧部２６内にフランジ４５ａ及び止めネジ５４ｂによって脱落不能に嵌め合わされた筒体４５と、これに嵌合したプレート４６と、プレート４６から突設した雄ネジリング４７をもって構成され、雄ネジリング４７を後続ケーシング部材１０ｂの先端部内周の雌ネジに螺合することによって後続ケーシング部材１０ｂと連結されるようになっている。

ケーシング内止水プラグ５０及びケーシング端部閉鎖プラグ５１は、図４，５に示すように、円柱状の基部５２と、基部５２の外周部に固定された中空環状のシール部５３とを備え、シール部５３内への注排気によって半径方向に膨張・収縮するようになっており、膨張させることによってケーシング部材１０ｂの内周面に圧接されて通水不能に遮蔽し、縮小させることによってケーシング部材１０ｂの内周面に対する接触圧が除かれ、両者間の相対移動が可能となるようにしている。

ケーシング内止水プラグ５０内への注排気は、注排気ホース５４を通してなされるようになっており、図示してないが切換弁によってコンプレッサーと排気孔とに切り替えすることによって注排気がなされるようになっている。

注排気ホース５４は、ケーシング端部閉鎖プラグ５１の中央部分を貫通して延長されており、その貫通部分はパッキン５５によって密閉されている。

注排気ホース５４には、ケーシング端部閉鎖プラグ５１とケーシング内止水プラグ５０との間を切り離し・連結自在なカプラー５６，５６によって連結されているとともに、そのケーシング内止水プラグ５０とケーシング端部閉鎖具５１との間を、後述するケーシング部材１０ｂの引き出し、取り外しに支障がないだけの長さとしている。また注排気ホース５４にはカプラー５６よりケーシング内止水プラグ５０側の位置に流路を開閉するコック５７が備えられている。尚、カプラー５６，５６は、連結時に流路が自動的に開き、分離時に流路が自動的に閉じる自動開閉弁を有するものを使用してもよく、その場合にはコック５７は不要となる。

ケーシング内止水プラグ５０は、図４に示すように他方の立坑２側からケーシング１０内を通して延長させた反力受け６０が連結され、該ケーシング内止水プラグ５０の一方の立坑１側への移動しないようにしている。

この反力受け６０は、ケーシング１０の引抜操作側とは反対側の他方の立坑２への開口部に、これを遮蔽するように嵌合されるケーシング先端遮蔽プラグ６１と、該ケーシング先端遮蔽プラグ６１にケーシング内止水プラグ５０を繋ぎ止める引張線材６２とから構成されている。引張線材６２は、ケーシング先端遮蔽プラグ６１に貫通させた長さ調整軸６３に連結され、この長さ調整軸６３は、調整ネジ６４によって軸方向に移動できるようになっている。

ケーシング先端遮蔽プラグ６１は、前述したケーシング内止水プラグ５０及びケーシング引抜側端部閉鎖プラグ５１と同じく、圧力空気の注排によって半径方向に膨縮構造のものを使用している。各プラグ５０，５１と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

ケーシング先端遮蔽プラグ６１は止め具７０によって先端ケーシング部材１０ａに対して移動不能に固定されており、この止め具７０は、遮水壁３との間に溶接した支持金具７１に対し、該支持金具７１とケーシング先端遮蔽プラグ６１の基部５２に跨らせた固定用プレート７３をボルト止めする構造となっている。

尚、図において符号６８は、ケーシング先端遮蔽プラグ６１に貫通させた注排水路であり、開閉バルブ６９によって開閉できるようになっている。

次に、本発明に係る水平ドレーンの埋設方法の一例を図面について説明する。

まず始めに、液状化対策を施す対象地盤Ａに水平方向に間隔を置いて立坑１，２を形成するとともに、立坑１，２内面を遮水壁３で遮蔽してドライな空間を形成する。

次に、図１に示すように、一方の立坑１内に推進機１２を設置し、推進工法により鋼管や塩化ビニル管等からなるケーシング１０を両立坑１，２間の地盤中に埋設する。

即ち、カッターヘッド２１によって地盤Ａを掘削するとともに、押圧部２６を前進させ、先導体１１の後方に配置された最後端のケーシング部材１０ｂを所望の距離だけ押し込む推進工程と、押圧部２６を後退させ、回転軸２２の継ぎ足し及び最後端のケーシング部材１０ｂの後端に新たなケーシング部材１０ｂを継ぎ足す工程とを繰り返し、両立坑１，２間に亘って管状のケーシング１０を埋設する。

そして、ケーシング１０の埋設が完了し、先導体１１が他方の立坑２に到達したら、図７に示すように、先導体１１を他方の立坑２より撤去するとともに、回転軸２２を回転動作部２３より取り外し、回転軸２２をケーシング１０より引抜きつつ順次撤去し、推進機１２をケーシング撤去手段１３に切り替え可能な状態とする。

次に、図６に示すように、一方の立坑１側からケーシング１０内に順次ドレーン材１４を継ぎ足しつつ挿通させ、ケーシング１０の略全長に亘って、即ち、対象地盤Ａ中に水平方向にいきわたるように配置させる（ドレーン材挿通工程）。

ドレーン材挿通工程が完了したら、図４に示すように、立坑１側のケーシング端部内にケーシング内止水プラグ５０を縮径状態で挿入し、その背面の引張線材６２を、ドレーン材１４内を通して立坑２側に引出し、その先端の長さ調整軸６３をケーシング先端遮蔽プラグ６１に貫通させるとともに、ケーシング先端遮蔽プラグ６１を立坑２に突出している先端ケーシング部材１０ａの開口に嵌合して固定する。しかる後、長さ調整軸６３にナットを嵌合してそのケーシング内突出長さを調整することにより、ケーシング内止水プラグ５０をケーシング端部の所定の位置より立坑１側に移動しないようにする。

次いでケーシング内止水プラグ５０とケーシング引抜側端部閉鎖プラグ５１間の注排気ホース５４をカプラー５６、５６の結合によって連通させるとともに、ケーシング１０の立坑１内に突出している端部開口をケーシング引抜側端部閉鎖プラグ５１にて遮蔽し、これに連結アタッチメント４３を連結し、推進機１２の押圧部２６を、後続ケーシング部材１０ｂの１本分の長さだけ後退させる。

これによって図８に示すように、先端ケーシング部材１０ａからその直後の後続ケーシング部材１０ｂが引き抜かれて、後続ケーシング部材１０ｂからなるケーシング１０全体が、後続ケーシング１本分だけ立坑１内に引き出される。この時、地下水は先端ケーシング部材１０ａと後続ケーシング部材１０ｂとの間からケーシング１０内に侵入するが、ケーシング１０の両端は閉鎖されているため、立坑１，２内には地下水が吐出しない。

このようにして後続ケーシング部材１本分の引き抜き作業が完了したら、図９に示すように、ケーシング内止水プラグ５０内に圧縮空気を注入して膨張させ、外周面を地盤中に残されている次の後続ケーシング部材１０ｂの内周面に圧接させて内部を遮蔽する。

ケーシング内止水プラグ５０による遮蔽が完了したら、ケーシング引抜側端部閉鎖プラグ５１を取り外し、両カプラー５６のコック５７を閉じた後、カプラー５６，５６間を切り離し、立坑１内に引き出されている後続ケーシング部材１０ｂを地盤中のものから分離させて撤去する。

上記撤去後に、カプラー５６，５６を連結しコック５７を開いた状態で、押圧部２６を前進させ、ケーシング引抜側端部閉鎖プラグ５１を地盤中から突出している次の後続ケーシング部材１０ｂの端部に嵌合してこれを閉鎖する。この状態でケーシング内止水プラグ５０内の圧力空気を排出させて縮径させ、ケーシング内面との圧接状態を解き、しかる後、前述と同様に押圧部２６を後退させて１後続ケーシング部材１０ｂ分の長さだけケーシングを引き抜く。

この１つの後続ケーシング部材の引き抜き、撤去の操作を繰り返して順次後続ケーシング部材１０ｂを撤去し、最後の１本の後続ケーシング部材１０ｂを立坑１の遮水壁３を貫通させた状態で残存させてドレーン材１４の埋設を完了する。

埋設完了後、立坑１内の推進機１２等の機材を撤去し、両立坑１，２内に水中ポンプ７２を設置してケーシング引抜側端部閉鎖プラグ５１、ケーシング内止水プラグ５０、ケーシング先端遮蔽プラグ６１を撤去する。

最後に、図１０に示すように、両立坑１，２内に水中ポンプ７２より排水して地盤Ａ内の水位を下げ、液状化を防止する。

これにより、地表を開削することなく地盤Ａ中に水平方向に向けてドレーン材１４を埋設することができ、このドレーン材１４を通して過剰間隙水を立坑１，２に流入させることで、地震動等による衝撃で地盤中の土砂粒子間の水（間隙水）の圧力が急激に上昇することを抑制することができ、地盤Ａの液状化現象の発生を防止できる。

また、本発明方法によれば、家屋やビル等の建築物下の地盤中にもドレーン材１４を傷つけること無く且つ、精度良く水平方向に向けて埋設することができ、当該水平ドレーン材１４によって少ない本数で建築物直下の地盤Ａ中も効率よく排水することができる。

上述した例では、到達側立坑のケーシング開口にケーシング先端遮蔽プラグ６１を嵌合させてこれを密閉し、この遮蔽材６１をケーシング内止水プラグ５０の反力受けとしているが、このケーシング先端遮蔽プラグを使用せずに、図１１に示すように、到達側立坑２内に地下水が流れ込む状態とし、立坑２を通して引張線材６２を上方に導出させ、立坑上部に固定するようにしてもよい。

尚、上述の実施例では、ケーシング撤去手段１３に推進機１２を用いた例について説明したが、ケーシング撤去手段１３を推進機１２と別個に備えてもよく、また、その場合において、他方の立坑２にケーシング撤去手段１３を設置するようにしてもよい。

また、上述の実施例では、両立坑１，２をドレーン材１４埋設後も残存させ、両立坑１，２内に水中ポンプ７０等の排水手段を設置した例について説明したが、ドレーン材１４埋設後に一方の立坑１より遮水壁３を撤去するとともに土砂を埋め戻して一方の立坑１を除去するようにしてもよい。

Ａ地盤
Ｂ地下水水位
１，２立坑
３遮水壁
４貫入孔
５止水材
１０ケーシング
１０ａ，１０ｂケーシング部材
１１先導体
１２推進機
１３ケーシング撤去手段
１４ドレーン材
１５雄ねじ部
１６雌ねじ部
１７ソケット部
１８差し込み部
１９止水材（パッキン）
２０先導管
２１カッターヘッド
２２回転軸
２３回転動作部
２４回転駆動ユニット
２５ベース
２６押圧部
２７挿通孔
２８前後駆動ユニット
２９シリンダ
３０基端固定部
３１連結部材
３２モータ
３３挿通孔
４３連結アタッチメント
４５ｂ止めネジ
４５筒体
４６プレート
５０ケーシング内止水プラグ
５１ケーシング引抜側端部閉鎖プラグ
５２円柱状の基部
５３シール部
５４注排気ホース
５５パッキン
５６カプラー
５７コック
６０反力受け
６１ケーシング先端遮蔽プラグ
６２引張線材
６３長さ調整軸
６４調整ネジ
６８注排水路
６９開閉バルブ
７０止め具
７１支持金具
７２水中ポンプ
７３固定用プレート

Claims

地中に水平方向に向けて透水性を有するドレーン材を埋設する水平ドレーン材の埋設工法であって、
地表面より一対の立坑を所定の間隔を隔てて形成し、
推進機により前記立坑の一方側より他方側に向けて複数のケーシング部材を後端側に順次連接しつつ押し出すことにより該両立坑間に連通開口させたケーシングを埋設し、
該ケーシング内に透水性を有するドレーン材を挿入し、
前記ケーシングの一方の立坑側端部に、流体の注排によって半径方向に膨縮操作できる一対のケーシング内止水プラグとケーシング引抜側端部閉鎖プラグとを挿入し、
前記立坑の他方側からケーシング内を通して延長させた反力受けに前記ケーシング内止水プラグを連結することにより該ケーシング内止水プラグの一方の立坑側への移動を不能とし、
前記ケーシング引抜側端部閉鎖プラグを膨張させてケーシングの端部を閉鎖するとともに、前記ケーシング内止水プラグを縮径させて該ケーシング内止水プラグのケーシング内面に対する接触圧を除いた状態で前記ケーシングを少なくとも端部の1ケーシング部材の長さ分だけ前記一方の立坑内に引き出し、
該引出操作後、前記ケーシング内止水プラグを膨張させて、地中に残されているケーシング部材の内面に圧接させることによりケーシング内を閉鎖し、
次いで前記引き出されたケーシング部材を撤去し、前記ケーシング引抜側端部閉鎖プラグを前記地中側のケーシング部材の端部に嵌合させてこれを密閉させ、
しかる後、前記ケーシング内止水プラグを縮径させて、前記ケーシングの引き出し作業、引き出されたケーシング部材の撤去作業を繰り返し、前記ドレーン材を地中に残すことを特徴としてなる水平ドレーン材の埋設工法。
前記ケーシングの推進機による押出し側端部の先端ケーシング部材に対するその直後側の後続ケーシング部材の連結は、引き抜き操作によって両ケーシング部材間が分離される差し込み継手とし、その他のケーシング部材の継手は一方のケーシング部材のソケット部と他方のケーシング部材の差し込み部とをネジ継手によって連結している請求項１に記載の水平ドレーン材の埋設工法。
前記ケーシングの引抜操作側とは反対側の他方の立坑への開口部に、これを遮蔽する流体の注排によって半径方向に膨縮操作できるケーシング先端遮蔽プラグを嵌合し、これに前記ケーシング内止水プラグ反力受けを支持させた請求項１又は２に記載の水平ドレーン材の埋設工法。
前記ケーシングの引抜操作側とは反対側の他方の立坑への開口部は、これを閉鎖せず、該開口部及び前記他方の立坑を通して、前記ケーシング内止水プラグの反力受けを挿入した請求項１又は２に記載の水平ドレーン材の埋設工法。
所定の間隔を隔てて形成した一対の立坑の一方側内に設置し、所定長さの円筒状ケーシング部材をその後端側に順次連結しつつ押し出すことにより両立坑間にケーシングを埋設する推進機と、
両立坑間に埋設され、内部にドレーン材が挿入されたケーシングを、該ドレーン材を地中に残して前記立坑の何れか一方側から引き抜くケーシング引き抜き手段と、
前記ケーシングの引抜側端部内に、流体の注排によって膨縮し、膨張時に該ケーシング内を遮蔽するケーシング内止水プラグと、
該ケーシング内止水プラグのケーシング引き抜き側の移動を、該ケーシングの引き抜き側とは反対端部側に導出した引張線材からなる反力受けと、
流体の注排によって膨縮し、膨張時に前記ケーシングの引き抜き側の先端を遮蔽する着脱可能なケーシング引抜側端部閉鎖プラグを備え、
前記ケーシング引抜側端部閉鎖プラグをもってケーシングの引き抜き側端部のケーシング部材の開口部を閉鎖し、前記止水プラグによる遮蔽を解除した状態でケーシングの少なくとも１本のケーシング部材分の長さを引き抜き、前記止水プラグによって地盤中のケーシング部材の内部を遮蔽した状態で引き抜かれたケーシング部材を撤去するようにしたことを特徴とした水平ドレーン材の埋設装置。
前記ケーシングの押出し側端部の先端ケーシング部材に対するその直後側の後続ケーシング部材の連結は、引き抜き操作によって両ケーシング部材間が分離される差し込み継手とし、その他のケーシング部材の継手は一方のケーシング部材のソケット部と他方のケーシング部材の差し込み部とをネジ継手によって連結している請求項５に記載の水平ドレーン材の埋設装置。
前記ケーシングの引抜操作側とは反対側の他方の立坑への開口部に、流体の注排によって半径方向に膨縮操作でき、膨張させることによって該ケーシングの開口部を遮蔽するケーシング先端遮蔽プラグを嵌合し、これに前記ケーシング内止水プラグ反力受けを支持させた請求項５又は６に記載の水平ドレーン材の埋設装置。