線状構造物の液状化防止工法および液状化防止構造
【課題】地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等、又は地中に埋設された既設（又は新設）の管渠等の線状構造物の基礎地盤が液状化するおそれがある場合に、既設線状構造物を活用状態のまま、その基礎地盤を地盤改良壁体により拘束して液状化を防止する工法、および液状化防止構造を提供する。
【解決手段】線状構造物６の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成する。平面的に見て並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向に、地中に埋設された線状構造物６の周辺箇所を避けた形状の地盤改良仕切り壁体３を、両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物６の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成する。更に、地盤改良地下壁体２の地上部分であって、地中の線状構造物６を避けた位置に、表層部改良体４を水平な板状に造成する。
【解決手段】線状構造物６の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成する。平面的に見て並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向に、地中に埋設された線状構造物６の周辺箇所を避けた形状の地盤改良仕切り壁体３を、両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物６の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成する。更に、地盤改良地下壁体２の地上部分であって、地中の線状構造物６を避けた位置に、表層部改良体４を水平な板状に造成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等、又は地中に埋設された既設（又は新設）の管渠等の線状構造物の基礎地盤が液状化するおそれがある場合に、前記の既設線状構造物を活用状態のまま、その基礎地盤を地盤改良壁体により拘束して液状化を防止する工法、および液状化防止構造の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
古い年代に地上に長く線状に敷設された鉄道線路やパイプライン等、又は地中に埋設された既設の管渠等（例えばガス管や下水管）のいわゆる線状構造物は、その基礎地盤に液状化防止対策が施されていないものが多く、強い地震を受けると、地盤が液状化して前記線状構造物が浮き上がったり破壊される被害の発生が強く懸念される。よって、地盤改良等の液状化防止対策が施されていない既存の線状構造物を活用状態のまま、早急に液状化防止対策を施す必要がある。
既存する構造物の液状化防止工法として、例えば下記特許文献１及び特許文献２には、構造物の周辺地盤を地盤改良壁体で囲み、構造物と地盤改良壁体の上部間を固化材で閉鎖し、構造物の基礎地盤を拘束する技術が開示されている。
また、下記特許文献３〜６は、既存する構造の基礎地盤を水平ボーリング機械又は鉛直ボーリング機械等で掘削し、該掘削孔内へ水ガラスなどの硬化剤(薬液)を注入して固結土を造成し、基礎地盤の透水性を低下させるとともに、基礎地盤を強化する液状化防止工法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２４４９３号公報
【特許文献２】特開平１０−１８３１０号公報
【特許文献３】特開２００１−１６４５４８号公報
【特許文献４】特開平１１−１５２７３７号公報
【特許文献５】特開平１１−３６２８０号公報
【特許文献６】特開昭５９−９３７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１及び２に開示された液状化防止工法は、橋脚やビル等の既存構造物のように、その周辺地盤を地盤改良壁体で囲める場合には好適に実施できる技術である。つまり、本発明が対象とする地上に長く敷設された既設の線路等、又は地中に埋設された管渠等の既設線状構造物のように、その周辺地盤を地盤改良体で囲み拘束することが難しい場合には、実施することができない。
【０００５】
特許文献３〜６に開示された液状化防止工法も、ビル等の既存構造物に対しては好適に実施できる。しかし、長く敷設された既設線状構造物の基礎地盤に水ガラスなどの硬化剤(薬液)を注入するにはコストが掛かり過ぎ、不経済である。なお、水平ボーリング機械は、急角度でボーリング先端を曲げることができないので、構造物までの長いアプローチ区間が施工上必要であり手間が掛かり面倒である。鉛直ボーリング機械は、構造物の中から実施できるとは限らず、その上、薬液注入の効果を確認することが困難といった問題もある。
【０００６】
本発明の主たる目的は、地震等により液状化するおそれのある地盤上又は地中に長く敷設された既設線状構造物の基礎地盤（軟弱地盤）を、同既設線状構造物を活用状態のまま、地盤改良壁体により拘束して液状化を防止する工法および液状化防止構造を提供することである。もっとも、本発明は、地中に新設する管渠の基礎地盤を予め事前に液状化を防止する工法及び液状化防止構造として適用することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る線状構造物の液状化防止工法は、
地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等の線状構造物５の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物５の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
更に、前記地盤改良地下壁体２、２の地上部分であって、前記線状構造物５を避けた位置に、表層部改良体４を水平な板状に造成することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載した発明に係る線状構造物の液状化防止工法は、
地上に長く敷設された既設パイプライン等の線状構造物５がベースコンクリート７で支持されている場合に、この線状構造物５の前記ベースコンクリート７の両外側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２、２を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物５の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
更に、前記地盤改良地下壁体２の上方部分と前記ベースコンクリート７とを一体的に繋ぐ表層部支持体４’を造成することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載した発明に係る線状構造物の液状化防止工法は、
地中に埋設された既設の管渠等の線状構造物６の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向に、地中に埋設された前記線状構造物６の周辺箇所を避けた形状の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物６の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
更に、前記地盤改良地下壁体２の地上部分であって、地中の前記線状構造物６を避けた位置に、表層部改良体４を水平な板状に造成することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載した発明に係る線状構造物の液状化防止工法は、
管渠等の線状構造物６を地中に新設する場合に、事前に、新設する線状構造物６の設置予定場所の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向に、地中に埋設する前記線状構造物６の設置予定場所の周辺を避けた形状の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物６の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
前記線状構造物６を地中に埋設した後に、前記地盤改良地下壁体２の地上部分であって、地中の前記線状構造物６を避けた位置に、表層部改良体４を水平な板状に造成することを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載した線状構造物の液状化防止工法において、
線状構造物５又は６の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体２、２を並列に造成する際に、同地盤改良地下壁体２中へ補強材として鋼矢板９を連続して打設して一体化し、又は芯材としてＨ形鋼１０を一定のピッチに打設して一体化することを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載した線状構造物の液状化防止工法において、
並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向に地盤改良仕切り壁体３を造成する際に、同地盤改良仕切り壁体３中へ補強材として鋼矢板９を連続して打設して一体化し、又は芯材としてＨ形鋼１０を一定のピッチに打設して一体化することを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、線状構造物の液状化防止構造において、
地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等の線状構造物５の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体２が並列に造成され、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体３が、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物５の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成され、
更に、前記地盤改良地下壁体２、２の地上部分であって、前記線状構造物５を避けた位置に、表層部改良体４又は表層部支持体４’を水平な板状に造成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、線状構造物の液状化防止構造において、
地中に埋設された既設の管渠等の線状構造物６の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体２が並列に造成され、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向に、地中に埋設された前記線状構造物６の周辺箇所を避けた形状の地盤改良仕切り壁体３が、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物６の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成され、
更に、前記地盤改良地下壁体２の地上部分に、表層部改良体４が水平な板状に造成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による液状化防止工法および液状化防止構造は、線状構造物５又は６の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体２、２を並列に造成し、平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体３を造成し、更に地盤改良地下壁体２の地上部分であって、前記線状構造物５又は６を避けた位置に、表層部改良体４を水平板状に造成して、線状構造物５又は６の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）の周囲をきっちりと効果的に拘束する方法であるから、既存する線状構造物５又は６を活用状態のまま支障なく容易、確実に実施できる。
そして、既設の線状構造物５又は６の両側に沿って構築した並列の地盤改良地下壁体２が、地震等による面内方向の水平力に対しては長大な形状効果によるせん断耐力で抵抗し、一方、面外方向の水平力に対しては、前記地盤改良地下壁体２と、地盤改良仕切り壁体３と、表層部改良体４とが協働して、線状構造物５又は６の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）を必要十分に拘束して液状化を防止する効果を奏する。
【００１６】
更に詳しく、本発明の液状化防止効果を図１２及び図１３に基づいて概説する。
先ず、図１２に示した５パターンの試験体を液状化地盤に造成して、該液状化地盤に水平力（図１２中の加振方向）を作用させる模型振動実験が、旧建設省の土木研究所で行われた。図１２（ａ）〜（ｅ）は試験体の平面形状及び配置を示している。図１３は、前記試験体（ａ）〜（ｅ）における地盤の深度と過剰間隙水圧の発生との関係を示している。なお、図１３中の符号（ｆ）は、何ら液状化対策を施さない地盤の性能を示している。また、図１３中の符号（ｇ）は液状化の臨界値を示す初期有効上載圧である。過剰間隙水圧の発生量が小さい程、地盤を拘束でき液状化防止効果が高いことを表している。
【００１７】
試験体（ａ）は、軟弱地盤内に杭状の地盤改良体１１を市松模様状に複数密集状態に造成した構成である。無処理地盤（ｆ）と比較すると若干液状化防止効果を高めるものの、それ程大きな効果を期待できない（図１３中の符号ａを参照）。試験体（ｂ）は、前記試験体（ａ）の液状化防止効果を高めるべく、杭状の地盤改良体１１の杭頭部分を網状の固定材１２で覆い固定した構成である。試験体（ａ）に比べて過剰間隙水圧の発生量が小さく、特に深度が増すにつれ液状化防止効果が高まることが確認された（図１３中の符号ｂを参照）。つまり、本願の請求項１〜４に記載した表層部改良体４の効果が大きいことが認められた。
【００１８】
試験体（ｃ）は、軟弱地盤内の短手方向に短い壁状の地盤改良壁体１３を複数並列に造成した構成である。この地盤改良壁体１３は面外水平力に対する曲げ抵抗力は小さいが、前記試験体（ｂ）とほぼ同等の液状化防止効果が得られた（図１３中の符号ｃを参照）。試験体（ｄ）は、軟弱地盤の長手方向の両側に長い壁状の地盤改良壁体１４を二つ並列に造成した構成、本発明の地盤改良地下壁体２、２がこれに相当する。また、試験体（ｅ）は、前記（ｄ）の並列する地盤改良体１４、１４の間に短手方向の壁体１５を二つ間隔をあけて付加し閉鎖形状に構成した、所謂格子状構造に近似の構成である。本発明の地盤改良仕切り壁体３が壁体１５に相当する。試験体（ｄ）は、前記試験体（ａ）〜（ｃ）と比べて過剰間隙水圧の発生量がはるかに小さく、その発生量は試験体（ｅ）と比べてもさして劣らず、高い液状化防止効果が得られることが確認された（図１３中の符号ｄを参照）。これにより、本発明の液状化防止工法および液状化防止構造の作用効果を確認できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等の線状構造物である場合に、先ず、地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等の線状構造物５の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成する。次に、平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物５の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成する。更に、前記地盤改良地下壁体２、２の地上部分であって、前記線状構造物５を避けた位置に、表層部改良体４を水平な板状に造成する。
【００２０】
地中に埋設された既設（又は新設）の管渠等の線状構造物である場合には、先ず、地中に埋設された既設の管渠等の線状構造物６の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成する。次に、平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向に、地中に埋設された前記線状構造物６の周辺箇所を避けた形状の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物６の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成する。更に、前記地盤改良地下壁体２の地上部分であって、前記線状構造物６を避けた位置に、表層部改良体４を水平な板状に造成する。
【実施例１】
【００２１】
以下に、本発明を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、地中に長く敷設された既設管渠等の既設線状構造物６の基礎地盤Ｐを、本発明の液状化防止工法により構築した液状化防止構造１ａで拘束した実施例を示している。基礎地盤Ｐは、一般的に粘性土層や有機質を含む土層の新しい沖積層で、地下水位が比較的高く含水量が多い軟弱層を有する軟弱地盤である。
【００２２】
本発明の液状化防止工法の施工手順は、先ず、線状構造物６の両側の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）中に、できるだけ線状構造物６に近い位置に沿ってその両側にほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２、２を、地盤改良工法により並列に造成する。前記地盤改良地下壁体２の施工は、従来公知の地盤改良機を用いた深層混合処理工法やソイルミキシングウォール工法等により行う。具体的には、地盤改良機で深度１０ｍ〜２０ｍ程度の難透水層Ｑへ届く深さまで改良施工する。原位置の掘削土にセメントミルク等の安定剤を注入し、混合・撹拌して改良柱の一部分がラップして連続する柱列状の地盤改良地下壁体２を地盤改良機により造成する。前記壁状に連続する地盤改良地下壁体２は、平面的に見た巨視形状が線状構造物６と同方向に直線状となるように造成することを意味するが、一般に地盤改良機の撹拌翼軸で改良施工すると、改良柱列が一部ラップして連続する形状になることを含む。従って、壁厚は改良柱列の外径、又はそのラップ列数により通例１ｍ〜数ｍの範囲とされる。
【００２３】
なお、図２に示すように、前記壁状に連続する地盤改良地下壁体２、２を並列に造成する際に、造成した地盤改良地下壁体２が未だ軟らかい段階で、同地盤改良地下壁体２中へ補強材としての鋼矢板９を地盤改良地下壁体２の長手方向に沿って連続するように順次に打設して一体化させることにより、面内方向の水平力に対するせん断耐力を高めた構造でも実施される。
或いは、前記補強材として、鋼矢板９に代わり、図３に示すように、地盤改良地下壁体２の芯材として、Ｈ形鋼１０…を一定のピッチに打設して一体化させる構造で実施することもできる。
この場合、前記施工の作業工程をスムーズに実施するために、セメントミルクに糖類、アルコール類、表面活性剤、無機酸類等の凝結遅延材を添加させて施工することが望ましい。
【００２４】
次に、平面的に見て前記地盤改良地下壁体２と略直交する方向に、地中に埋設された線状構造物６の周辺部分を避けた形状（正面方向から見てＶ字状）の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぐ配置と構造とし、且つ線状構造物６の長手方向には一定の間隔（例えば５ｍ〜１０ｍ程度の間隔）をあけた配置で複数造成する。この地盤改良仕切り壁体３の施工は、従来公知の技術である噴射撹拌工法（メトロジェットシステム工法）により行うことが好ましい。具体的には、図４に示すように、地盤改良地下壁体２の上端部付近の据え付けた噴射攪拌機Ｍから難透水層Ｑ（深度１０ｍ〜２０ｍ程度）に向かって基礎地盤Ｐを改良施工する作業を、同地盤改良噴射撹拌機Ｍの噴射撹拌軸１６の施工角度を順次変えながら行う。
【００２５】
上記メトロジェットシステム工法とは、硬化剤を高圧で噴射しながら地盤を切削し，攪拌・硬化させることにより地盤改良体を原位置で造成する工法である。このメトロジェットシステム工法は、垂直方向の施工はもちろん、あらゆる方向に角度を変えて地盤改良体を造成することができる。
【００２６】
ここで、図１のように造成した地盤改良仕切り壁体３の有効性を図５及び図６に基づいて説明する。
図５（Ａ）に示す本発明の液状化防止構造により拘束した液状化地盤Ｐの要素Ａと、図５（Ｂ）に示す従来公知の格子状地盤改良体で拘束した液状化地盤Ｐの一要素Ｂとに、それぞれ面外方向（図５中の矢印Ｒの方向）に水平力を作用させた場合に、液状化地盤Ｐの中央に発生するせん断応力と深度の関係を図６に示した。
図６に示す分布図によれば、本発明の液状化防止構造Ａで拘束した液状化地盤Ｐのせん断応力（点線Ａ）と格子状地盤改良体Ｂで拘束した液状化地盤Ｐのせん断応力（実線Ｂ）にはさして差がなく、面外方向の水平力に対して略同等の液状化防止効果を発揮することが確認された。なお、図６中の実線Ｃは無処理地盤のせん断応力を示す。
【００２７】
上記地盤改良仕切り壁体３は、図１に示したように、線状構造物６の周辺部分を正面方向から見てＶ字状に避けた形状に限定されない。例えば、図７に示したように、地中に埋設された線状構造物６を避けた凹形状に造成した構造で実施することもできる。この凹形状の地盤改良仕切り壁体３の施工は、従来公知技術の高圧噴射工法にて行うのが好ましい。具体的には、図８に示すように、ボーリングマシンで難透水層Ｑまで掘削した孔２０を通じて、地上へ据え付けた地盤改良機Ｍの撹拌翼軸１７を挿入して難透水層Ｑまで降ろし硬化材を強力に注入し充填させつつ、回転・引き上げを線状構造物６の直下まで行うことにより、基礎地盤Ｐに１ｍ〜２ｍの円柱状の地盤改良体１９を造成する作業を繰り返すことにより実施する。
【００２８】
並列する地盤改良壁体２、２の間に略直交する方向に上記の地盤改良仕切り壁体３を造成する際に、同地盤改良仕切り壁体３中へ補強材としての鋼矢板９を地盤改良地下壁体２と直交する方向に沿って連続して打設して一体化させることにより、図２のように面外方向の水平力に対するせん断耐力を高めた構造で実施させる。
或いは、補強材として前記鋼矢板９に代わり、地盤改良仕切り壁体３の中へ芯材としてＨ形鋼１０を一定のピッチに打設して一体化させる構造で図３のように実施することもできる。
【００２９】
次に、前記地盤改良地下壁体２の地上部分であって、前記地中の線状構造物６を避けた位置に、厚さが１ｍ程度の表層部改良体４を水平板状に造成する。この表層部改良体４の施工は、スタビライザーやバックホウ等の混合撹拌機を用いた地上作業として、表層地盤を撹拌混合処理する従来公知の浅層地盤改良工法にて行うことができる。
なお、前記表層部改良体４は、図９に示したように、平面的に見て地盤改良仕切り壁体３の周辺部分にのみ造成した構成で実施して、施工の省略化を図ることもできる。
【００３０】
本発明の液状化防止工法および液状化防止構造は、上記したように、線状構造物６の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）の周囲をきっちりと効果的に拘束する方法であるから、既存する線状構造物６を活用状態のまま支障なく容易、確実に実施できる。
【００３１】
上述した図５と図６で説明したように、既設の線状構造物６の両側に沿って構築した並列の地盤改良地下壁体２が、地震等による面内方向の水平力に対しては長大な形状効果によるせん断耐力で抵抗し、一方、面外方向の水平力に対しては、前記地盤改良地下壁体２と、地盤改良仕切り壁体３と、表層部改良体４とが協働して、線状構造物６の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）を必要十分に拘束するので、液状化を防止する効果は十分大きいのである。
【００３２】
もっとも、本発明の液状化防止工法は、地中に新設する管渠の基礎地盤が軟弱地盤Ｐである場合には、これを事前に、液状化を防止する工法としても実施することができる。この場合には、未だ管渠を敷設していないので、施工は全て、地上から垂直下向きの楽な姿勢で、新設する線状構造物６の設置予定場所の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成し、また、平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向に、地中に埋設する前記線状構造物６の設置予定場所の周辺を避けた形状の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物６の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成する。そして、線状構造物６を地中に埋設した後に、前記地盤改良地下壁体２の地上部分であって、地中の前記線状構造物６を避けた位置に、表層部改良体４を水平な板状に造成する。
【実施例２】
【００３３】
図１０は、地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等の線状構造物５がある場合に、本発明の液状化防止工法により構築した液状化防止構造１ｂで拘束した実施例を示している。因みに図中の符号１８は、前記線状構造物５の盛土を示している。
実施例２の液状化防止工法は、先ず、線状構造物５の両側の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）のできるだけ線状構造物５に近い位置に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成する。
次に、平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぐ配置と構造とし、且つ線状構造物５の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成する。
更に、前記地盤改良地下壁体２、２の地上部分であって、前記線状構造物５を避けた位置に、厚さが１ｍ程度の表層部改良体４を水平な板状に造成する。この表層部改良体４の施工方法は、水平方向の改良施工が可能な上述のメトロジェットシステム工法により行うことが好ましい。具体的には、線状構造物５の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）に地盤改良機の撹拌軸を水平方向に挿入して改良施工するが、場合によっては、線状構造物５の周りの基礎地盤を掘削機で掘削して作業空間を設けてから実施する。或いは、線状構造物５の盛土１８を改良施工して実施することもできる。
【実施例３】
【００３４】
図１１は、地上に長く敷設された既設の線状構造物５がベースコンクリート７で支持されたパイプ等５である場合に、本発明の液状化防止工法により構築した液状化防止構造１ｃで拘束した実施例を示している。
実施例３の液状化防止工法は、先ず、地上に長く敷設された既設パイプライン等の線状構造物５のベースコンクリート７の両外側の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）のできるだけ線状構造物５に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成する。
次に、平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向５の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぐ配置と構造とし、且つ線状構造物５の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成する。
更に、前記地盤改良地下壁体２の上方部分とベースコンクリート７を一体的に繋ぐ処理８を上述した浅層地盤改良工法にて行い、厚さが１ｍ程度の表層部支持体４’を造成する。
【００３５】
以上に本発明の実施例と共に説明したが、もとより本発明は実施例の内容に限定されるものではない。本発明の要旨と目的を逸脱しない範囲で、いわゆる当業者が必要に応じて行う設計変更や応用、利用として種々な態様で実施されることを念のため申し添える。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例１の液状化防止構造を概略的に示す斜視図である。
【図２】地盤改良壁体内へ補強材を打設した実施例を示す平面図である。
【図３】地盤改良壁体内へ芯材を打設した実施例を示す平面図である。
【図４】地盤改良仕切り壁体の施工方法を示す説明図である。
【図５】（Ａ）は本発明の液状化防止構造を示すモデル図である。（Ｂ）は格子状地盤改良体による液状化防止構造を示すモデル図である。
【図６】図５（Ａ）、（Ｂ）に示すモデル図のせん断応力解析図である。
【図７】実施例１の異なる液状化防止構造を概略的に示す斜視図である。
【図８】異なる地盤改良仕切り壁体の施工方法を示す説明図である。
【図９】表層部改良体を地盤改良仕切り壁体の周辺部分にのみ造成した液状化防止構造を示す平面図である。
【図１０】実施例２の液状化防止構造を概略的に示す斜視図である。
【図１１】実施例３の液状化防止構造を概略的に示す斜視図である。
【図１２】（ａ）〜（ｅ）は振動実験モデルの平面形状及び配置を示す説明図である。
【図１３】振動実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１ａ〜１ｃ 液状化防止構造
２ 地盤改良地下壁体
３ 地盤改良仕切り壁体
４ 表層部改良体
４’ 表層部支持体
５、６ 線状構造物
７ ベースコンクリート
９ 補強材
１０ 芯材
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等、又は地中に埋設された既設（又は新設）の管渠等の線状構造物の基礎地盤が液状化するおそれがある場合に、前記の既設線状構造物を活用状態のまま、その基礎地盤を地盤改良壁体により拘束して液状化を防止する工法、および液状化防止構造の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
古い年代に地上に長く線状に敷設された鉄道線路やパイプライン等、又は地中に埋設された既設の管渠等（例えばガス管や下水管）のいわゆる線状構造物は、その基礎地盤に液状化防止対策が施されていないものが多く、強い地震を受けると、地盤が液状化して前記線状構造物が浮き上がったり破壊される被害の発生が強く懸念される。よって、地盤改良等の液状化防止対策が施されていない既存の線状構造物を活用状態のまま、早急に液状化防止対策を施す必要がある。
既存する構造物の液状化防止工法として、例えば下記特許文献１及び特許文献２には、構造物の周辺地盤を地盤改良壁体で囲み、構造物と地盤改良壁体の上部間を固化材で閉鎖し、構造物の基礎地盤を拘束する技術が開示されている。
また、下記特許文献３〜６は、既存する構造の基礎地盤を水平ボーリング機械又は鉛直ボーリング機械等で掘削し、該掘削孔内へ水ガラスなどの硬化剤(薬液)を注入して固結土を造成し、基礎地盤の透水性を低下させるとともに、基礎地盤を強化する液状化防止工法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２４４９３号公報
【特許文献２】特開平１０−１８３１０号公報
【特許文献３】特開２００１−１６４５４８号公報
【特許文献４】特開平１１−１５２７３７号公報
【特許文献５】特開平１１−３６２８０号公報
【特許文献６】特開昭５９−９３７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１及び２に開示された液状化防止工法は、橋脚やビル等の既存構造物のように、その周辺地盤を地盤改良壁体で囲める場合には好適に実施できる技術である。つまり、本発明が対象とする地上に長く敷設された既設の線路等、又は地中に埋設された管渠等の既設線状構造物のように、その周辺地盤を地盤改良体で囲み拘束することが難しい場合には、実施することができない。
【０００５】
特許文献３〜６に開示された液状化防止工法も、ビル等の既存構造物に対しては好適に実施できる。しかし、長く敷設された既設線状構造物の基礎地盤に水ガラスなどの硬化剤(薬液)を注入するにはコストが掛かり過ぎ、不経済である。なお、水平ボーリング機械は、急角度でボーリング先端を曲げることができないので、構造物までの長いアプローチ区間が施工上必要であり手間が掛かり面倒である。鉛直ボーリング機械は、構造物の中から実施できるとは限らず、その上、薬液注入の効果を確認することが困難といった問題もある。
【０００６】
本発明の主たる目的は、地震等により液状化するおそれのある地盤上又は地中に長く敷設された既設線状構造物の基礎地盤（軟弱地盤）を、同既設線状構造物を活用状態のまま、地盤改良壁体により拘束して液状化を防止する工法および液状化防止構造を提供することである。もっとも、本発明は、地中に新設する管渠の基礎地盤を予め事前に液状化を防止する工法及び液状化防止構造として適用することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る線状構造物の液状化防止工法は、
地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等の線状構造物５の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物５の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
更に、前記地盤改良地下壁体２、２の地上部分であって、前記線状構造物５を避けた位置に、表層部改良体４を水平な板状に造成することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載した発明に係る線状構造物の液状化防止工法は、
地上に長く敷設された既設パイプライン等の線状構造物５がベースコンクリート７で支持されている場合に、この線状構造物５の前記ベースコンクリート７の両外側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２、２を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物５の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
更に、前記地盤改良地下壁体２の上方部分と前記ベースコンクリート７とを一体的に繋ぐ表層部支持体４’を造成することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載した発明に係る線状構造物の液状化防止工法は、
地中に埋設された既設の管渠等の線状構造物６の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向に、地中に埋設された前記線状構造物６の周辺箇所を避けた形状の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物６の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
更に、前記地盤改良地下壁体２の地上部分であって、地中の前記線状構造物６を避けた位置に、表層部改良体４を水平な板状に造成することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載した発明に係る線状構造物の液状化防止工法は、
管渠等の線状構造物６を地中に新設する場合に、事前に、新設する線状構造物６の設置予定場所の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向に、地中に埋設する前記線状構造物６の設置予定場所の周辺を避けた形状の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物６の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
前記線状構造物６を地中に埋設した後に、前記地盤改良地下壁体２の地上部分であって、地中の前記線状構造物６を避けた位置に、表層部改良体４を水平な板状に造成することを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載した線状構造物の液状化防止工法において、
線状構造物５又は６の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体２、２を並列に造成する際に、同地盤改良地下壁体２中へ補強材として鋼矢板９を連続して打設して一体化し、又は芯材としてＨ形鋼１０を一定のピッチに打設して一体化することを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載した線状構造物の液状化防止工法において、
並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向に地盤改良仕切り壁体３を造成する際に、同地盤改良仕切り壁体３中へ補強材として鋼矢板９を連続して打設して一体化し、又は芯材としてＨ形鋼１０を一定のピッチに打設して一体化することを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、線状構造物の液状化防止構造において、
地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等の線状構造物５の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体２が並列に造成され、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体３が、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物５の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成され、
更に、前記地盤改良地下壁体２、２の地上部分であって、前記線状構造物５を避けた位置に、表層部改良体４又は表層部支持体４’を水平な板状に造成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、線状構造物の液状化防止構造において、
地中に埋設された既設の管渠等の線状構造物６の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体２が並列に造成され、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向に、地中に埋設された前記線状構造物６の周辺箇所を避けた形状の地盤改良仕切り壁体３が、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物６の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成され、
更に、前記地盤改良地下壁体２の地上部分に、表層部改良体４が水平な板状に造成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による液状化防止工法および液状化防止構造は、線状構造物５又は６の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体２、２を並列に造成し、平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体３を造成し、更に地盤改良地下壁体２の地上部分であって、前記線状構造物５又は６を避けた位置に、表層部改良体４を水平板状に造成して、線状構造物５又は６の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）の周囲をきっちりと効果的に拘束する方法であるから、既存する線状構造物５又は６を活用状態のまま支障なく容易、確実に実施できる。
そして、既設の線状構造物５又は６の両側に沿って構築した並列の地盤改良地下壁体２が、地震等による面内方向の水平力に対しては長大な形状効果によるせん断耐力で抵抗し、一方、面外方向の水平力に対しては、前記地盤改良地下壁体２と、地盤改良仕切り壁体３と、表層部改良体４とが協働して、線状構造物５又は６の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）を必要十分に拘束して液状化を防止する効果を奏する。
【００１６】
更に詳しく、本発明の液状化防止効果を図１２及び図１３に基づいて概説する。
先ず、図１２に示した５パターンの試験体を液状化地盤に造成して、該液状化地盤に水平力（図１２中の加振方向）を作用させる模型振動実験が、旧建設省の土木研究所で行われた。図１２（ａ）〜（ｅ）は試験体の平面形状及び配置を示している。図１３は、前記試験体（ａ）〜（ｅ）における地盤の深度と過剰間隙水圧の発生との関係を示している。なお、図１３中の符号（ｆ）は、何ら液状化対策を施さない地盤の性能を示している。また、図１３中の符号（ｇ）は液状化の臨界値を示す初期有効上載圧である。過剰間隙水圧の発生量が小さい程、地盤を拘束でき液状化防止効果が高いことを表している。
【００１７】
試験体（ａ）は、軟弱地盤内に杭状の地盤改良体１１を市松模様状に複数密集状態に造成した構成である。無処理地盤（ｆ）と比較すると若干液状化防止効果を高めるものの、それ程大きな効果を期待できない（図１３中の符号ａを参照）。試験体（ｂ）は、前記試験体（ａ）の液状化防止効果を高めるべく、杭状の地盤改良体１１の杭頭部分を網状の固定材１２で覆い固定した構成である。試験体（ａ）に比べて過剰間隙水圧の発生量が小さく、特に深度が増すにつれ液状化防止効果が高まることが確認された（図１３中の符号ｂを参照）。つまり、本願の請求項１〜４に記載した表層部改良体４の効果が大きいことが認められた。
【００１８】
試験体（ｃ）は、軟弱地盤内の短手方向に短い壁状の地盤改良壁体１３を複数並列に造成した構成である。この地盤改良壁体１３は面外水平力に対する曲げ抵抗力は小さいが、前記試験体（ｂ）とほぼ同等の液状化防止効果が得られた（図１３中の符号ｃを参照）。試験体（ｄ）は、軟弱地盤の長手方向の両側に長い壁状の地盤改良壁体１４を二つ並列に造成した構成、本発明の地盤改良地下壁体２、２がこれに相当する。また、試験体（ｅ）は、前記（ｄ）の並列する地盤改良体１４、１４の間に短手方向の壁体１５を二つ間隔をあけて付加し閉鎖形状に構成した、所謂格子状構造に近似の構成である。本発明の地盤改良仕切り壁体３が壁体１５に相当する。試験体（ｄ）は、前記試験体（ａ）〜（ｃ）と比べて過剰間隙水圧の発生量がはるかに小さく、その発生量は試験体（ｅ）と比べてもさして劣らず、高い液状化防止効果が得られることが確認された（図１３中の符号ｄを参照）。これにより、本発明の液状化防止工法および液状化防止構造の作用効果を確認できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等の線状構造物である場合に、先ず、地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等の線状構造物５の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成する。次に、平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物５の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成する。更に、前記地盤改良地下壁体２、２の地上部分であって、前記線状構造物５を避けた位置に、表層部改良体４を水平な板状に造成する。
【００２０】
地中に埋設された既設（又は新設）の管渠等の線状構造物である場合には、先ず、地中に埋設された既設の管渠等の線状構造物６の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成する。次に、平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向に、地中に埋設された前記線状構造物６の周辺箇所を避けた形状の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物６の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成する。更に、前記地盤改良地下壁体２の地上部分であって、前記線状構造物６を避けた位置に、表層部改良体４を水平な板状に造成する。
【実施例１】
【００２１】
以下に、本発明を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、地中に長く敷設された既設管渠等の既設線状構造物６の基礎地盤Ｐを、本発明の液状化防止工法により構築した液状化防止構造１ａで拘束した実施例を示している。基礎地盤Ｐは、一般的に粘性土層や有機質を含む土層の新しい沖積層で、地下水位が比較的高く含水量が多い軟弱層を有する軟弱地盤である。
【００２２】
本発明の液状化防止工法の施工手順は、先ず、線状構造物６の両側の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）中に、できるだけ線状構造物６に近い位置に沿ってその両側にほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２、２を、地盤改良工法により並列に造成する。前記地盤改良地下壁体２の施工は、従来公知の地盤改良機を用いた深層混合処理工法やソイルミキシングウォール工法等により行う。具体的には、地盤改良機で深度１０ｍ〜２０ｍ程度の難透水層Ｑへ届く深さまで改良施工する。原位置の掘削土にセメントミルク等の安定剤を注入し、混合・撹拌して改良柱の一部分がラップして連続する柱列状の地盤改良地下壁体２を地盤改良機により造成する。前記壁状に連続する地盤改良地下壁体２は、平面的に見た巨視形状が線状構造物６と同方向に直線状となるように造成することを意味するが、一般に地盤改良機の撹拌翼軸で改良施工すると、改良柱列が一部ラップして連続する形状になることを含む。従って、壁厚は改良柱列の外径、又はそのラップ列数により通例１ｍ〜数ｍの範囲とされる。
【００２３】
なお、図２に示すように、前記壁状に連続する地盤改良地下壁体２、２を並列に造成する際に、造成した地盤改良地下壁体２が未だ軟らかい段階で、同地盤改良地下壁体２中へ補強材としての鋼矢板９を地盤改良地下壁体２の長手方向に沿って連続するように順次に打設して一体化させることにより、面内方向の水平力に対するせん断耐力を高めた構造でも実施される。
或いは、前記補強材として、鋼矢板９に代わり、図３に示すように、地盤改良地下壁体２の芯材として、Ｈ形鋼１０…を一定のピッチに打設して一体化させる構造で実施することもできる。
この場合、前記施工の作業工程をスムーズに実施するために、セメントミルクに糖類、アルコール類、表面活性剤、無機酸類等の凝結遅延材を添加させて施工することが望ましい。
【００２４】
次に、平面的に見て前記地盤改良地下壁体２と略直交する方向に、地中に埋設された線状構造物６の周辺部分を避けた形状（正面方向から見てＶ字状）の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぐ配置と構造とし、且つ線状構造物６の長手方向には一定の間隔（例えば５ｍ〜１０ｍ程度の間隔）をあけた配置で複数造成する。この地盤改良仕切り壁体３の施工は、従来公知の技術である噴射撹拌工法（メトロジェットシステム工法）により行うことが好ましい。具体的には、図４に示すように、地盤改良地下壁体２の上端部付近の据え付けた噴射攪拌機Ｍから難透水層Ｑ（深度１０ｍ〜２０ｍ程度）に向かって基礎地盤Ｐを改良施工する作業を、同地盤改良噴射撹拌機Ｍの噴射撹拌軸１６の施工角度を順次変えながら行う。
【００２５】
上記メトロジェットシステム工法とは、硬化剤を高圧で噴射しながら地盤を切削し，攪拌・硬化させることにより地盤改良体を原位置で造成する工法である。このメトロジェットシステム工法は、垂直方向の施工はもちろん、あらゆる方向に角度を変えて地盤改良体を造成することができる。
【００２６】
ここで、図１のように造成した地盤改良仕切り壁体３の有効性を図５及び図６に基づいて説明する。
図５（Ａ）に示す本発明の液状化防止構造により拘束した液状化地盤Ｐの要素Ａと、図５（Ｂ）に示す従来公知の格子状地盤改良体で拘束した液状化地盤Ｐの一要素Ｂとに、それぞれ面外方向（図５中の矢印Ｒの方向）に水平力を作用させた場合に、液状化地盤Ｐの中央に発生するせん断応力と深度の関係を図６に示した。
図６に示す分布図によれば、本発明の液状化防止構造Ａで拘束した液状化地盤Ｐのせん断応力（点線Ａ）と格子状地盤改良体Ｂで拘束した液状化地盤Ｐのせん断応力（実線Ｂ）にはさして差がなく、面外方向の水平力に対して略同等の液状化防止効果を発揮することが確認された。なお、図６中の実線Ｃは無処理地盤のせん断応力を示す。
【００２７】
上記地盤改良仕切り壁体３は、図１に示したように、線状構造物６の周辺部分を正面方向から見てＶ字状に避けた形状に限定されない。例えば、図７に示したように、地中に埋設された線状構造物６を避けた凹形状に造成した構造で実施することもできる。この凹形状の地盤改良仕切り壁体３の施工は、従来公知技術の高圧噴射工法にて行うのが好ましい。具体的には、図８に示すように、ボーリングマシンで難透水層Ｑまで掘削した孔２０を通じて、地上へ据え付けた地盤改良機Ｍの撹拌翼軸１７を挿入して難透水層Ｑまで降ろし硬化材を強力に注入し充填させつつ、回転・引き上げを線状構造物６の直下まで行うことにより、基礎地盤Ｐに１ｍ〜２ｍの円柱状の地盤改良体１９を造成する作業を繰り返すことにより実施する。
【００２８】
並列する地盤改良壁体２、２の間に略直交する方向に上記の地盤改良仕切り壁体３を造成する際に、同地盤改良仕切り壁体３中へ補強材としての鋼矢板９を地盤改良地下壁体２と直交する方向に沿って連続して打設して一体化させることにより、図２のように面外方向の水平力に対するせん断耐力を高めた構造で実施させる。
或いは、補強材として前記鋼矢板９に代わり、地盤改良仕切り壁体３の中へ芯材としてＨ形鋼１０を一定のピッチに打設して一体化させる構造で図３のように実施することもできる。
【００２９】
次に、前記地盤改良地下壁体２の地上部分であって、前記地中の線状構造物６を避けた位置に、厚さが１ｍ程度の表層部改良体４を水平板状に造成する。この表層部改良体４の施工は、スタビライザーやバックホウ等の混合撹拌機を用いた地上作業として、表層地盤を撹拌混合処理する従来公知の浅層地盤改良工法にて行うことができる。
なお、前記表層部改良体４は、図９に示したように、平面的に見て地盤改良仕切り壁体３の周辺部分にのみ造成した構成で実施して、施工の省略化を図ることもできる。
【００３０】
本発明の液状化防止工法および液状化防止構造は、上記したように、線状構造物６の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）の周囲をきっちりと効果的に拘束する方法であるから、既存する線状構造物６を活用状態のまま支障なく容易、確実に実施できる。
【００３１】
上述した図５と図６で説明したように、既設の線状構造物６の両側に沿って構築した並列の地盤改良地下壁体２が、地震等による面内方向の水平力に対しては長大な形状効果によるせん断耐力で抵抗し、一方、面外方向の水平力に対しては、前記地盤改良地下壁体２と、地盤改良仕切り壁体３と、表層部改良体４とが協働して、線状構造物６の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）を必要十分に拘束するので、液状化を防止する効果は十分大きいのである。
【００３２】
もっとも、本発明の液状化防止工法は、地中に新設する管渠の基礎地盤が軟弱地盤Ｐである場合には、これを事前に、液状化を防止する工法としても実施することができる。この場合には、未だ管渠を敷設していないので、施工は全て、地上から垂直下向きの楽な姿勢で、新設する線状構造物６の設置予定場所の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成し、また、平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向に、地中に埋設する前記線状構造物６の設置予定場所の周辺を避けた形状の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぎ、且つ線状構造物６の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成する。そして、線状構造物６を地中に埋設した後に、前記地盤改良地下壁体２の地上部分であって、地中の前記線状構造物６を避けた位置に、表層部改良体４を水平な板状に造成する。
【実施例２】
【００３３】
図１０は、地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等の線状構造物５がある場合に、本発明の液状化防止工法により構築した液状化防止構造１ｂで拘束した実施例を示している。因みに図中の符号１８は、前記線状構造物５の盛土を示している。
実施例２の液状化防止工法は、先ず、線状構造物５の両側の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）のできるだけ線状構造物５に近い位置に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成する。
次に、平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぐ配置と構造とし、且つ線状構造物５の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成する。
更に、前記地盤改良地下壁体２、２の地上部分であって、前記線状構造物５を避けた位置に、厚さが１ｍ程度の表層部改良体４を水平な板状に造成する。この表層部改良体４の施工方法は、水平方向の改良施工が可能な上述のメトロジェットシステム工法により行うことが好ましい。具体的には、線状構造物５の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）に地盤改良機の撹拌軸を水平方向に挿入して改良施工するが、場合によっては、線状構造物５の周りの基礎地盤を掘削機で掘削して作業空間を設けてから実施する。或いは、線状構造物５の盛土１８を改良施工して実施することもできる。
【実施例３】
【００３４】
図１１は、地上に長く敷設された既設の線状構造物５がベースコンクリート７で支持されたパイプ等５である場合に、本発明の液状化防止工法により構築した液状化防止構造１ｃで拘束した実施例を示している。
実施例３の液状化防止工法は、先ず、地上に長く敷設された既設パイプライン等の線状構造物５のベースコンクリート７の両外側の基礎地盤（軟弱地盤Ｐ）のできるだけ線状構造物５に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体２を並列に造成する。
次に、平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体２、２の間に略直交する方向５の地盤改良仕切り壁体３を、前記両側の地盤改良地下壁体２、２の間を繋ぐ配置と構造とし、且つ線状構造物５の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成する。
更に、前記地盤改良地下壁体２の上方部分とベースコンクリート７を一体的に繋ぐ処理８を上述した浅層地盤改良工法にて行い、厚さが１ｍ程度の表層部支持体４’を造成する。
【００３５】
以上に本発明の実施例と共に説明したが、もとより本発明は実施例の内容に限定されるものではない。本発明の要旨と目的を逸脱しない範囲で、いわゆる当業者が必要に応じて行う設計変更や応用、利用として種々な態様で実施されることを念のため申し添える。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例１の液状化防止構造を概略的に示す斜視図である。
【図２】地盤改良壁体内へ補強材を打設した実施例を示す平面図である。
【図３】地盤改良壁体内へ芯材を打設した実施例を示す平面図である。
【図４】地盤改良仕切り壁体の施工方法を示す説明図である。
【図５】（Ａ）は本発明の液状化防止構造を示すモデル図である。（Ｂ）は格子状地盤改良体による液状化防止構造を示すモデル図である。
【図６】図５（Ａ）、（Ｂ）に示すモデル図のせん断応力解析図である。
【図７】実施例１の異なる液状化防止構造を概略的に示す斜視図である。
【図８】異なる地盤改良仕切り壁体の施工方法を示す説明図である。
【図９】表層部改良体を地盤改良仕切り壁体の周辺部分にのみ造成した液状化防止構造を示す平面図である。
【図１０】実施例２の液状化防止構造を概略的に示す斜視図である。
【図１１】実施例３の液状化防止構造を概略的に示す斜視図である。
【図１２】（ａ）〜（ｅ）は振動実験モデルの平面形状及び配置を示す説明図である。
【図１３】振動実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１ａ〜１ｃ 液状化防止構造
２ 地盤改良地下壁体
３ 地盤改良仕切り壁体
４ 表層部改良体
４’ 表層部支持体
５、６ 線状構造物
７ ベースコンクリート
９ 補強材
１０ 芯材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等の線状構造物の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体を、前記両側の地盤改良地下壁体間を繋ぎ、且つ線状構造物の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
更に、前記地盤改良地下壁体の地上部分であって、前記線状構造物を避けた位置に、表層部改良体を水平な板状に造成することを特徴とする、線状構造物の液状化防止工法。
【請求項２】
地上に長く敷設された既設パイプライン等の線状構造物がベースコンクリートで支持されている場合に、この線状構造物の前記ベースコンクリートの両外側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体を、前記両側の地盤改良地下壁体間を繋ぎ、且つ線状構造物の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
更に、前記地盤改良地下壁体の上方部分と前記ベースコンクリートとを一体的に繋ぐ表層部支持体を造成することを特徴とする、線状構造物の液状化防止工法。
【請求項３】
地中に埋設された既設の管渠等の線状構造物の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体間に略直交する方向に、地中に埋設された前記線状構造物の周辺箇所を避けた形状の地盤改良仕切り壁体を、前記両側の地盤改良地下壁体間を繋ぎ、且つ線状構造物の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
更に、前記地盤改良地下壁体の地上部分であって、地中の前記線状構造物を避けた位置に、表層部改良体を水平な板状に造成することを特徴とする、線状構造物の液状化防止工法。
【請求項４】
管渠等の線状構造物を地中に新設する場合に、事前に、新設する線状構造物の設置予定場所の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体間に略直交する方向に、地中に埋設する前記線状構造物の設置予定場所の周辺を避けた形状の地盤改良仕切り壁体を、前記両側の地盤改良地下壁体間を繋ぎ、且つ線状構造物の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
前記線状構造物を地中に埋設した後に、前記地盤改良地下壁体の地上部分であって、地中の前記線状構造物を避けた位置に、表層部改良体を水平な板状に造成することを特徴とする、線状構造物の液状化防止工法。
【請求項５】
線状構造物の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体を並列に造成する際に、同地盤改良地下壁体中へ補強材として鋼矢板を連続して打設して一体化し、又は芯材としてＨ形鋼を一定のピッチに打設して一体化することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載した線状構造物の液状化防止工法。
【請求項６】
並列する地盤改良地下壁体間に略直交する方向に地盤改良仕切り壁体を造成する際に、同地盤改良仕切り壁体中へ補強材として鋼矢板を連続して打設して一体化し、又は芯材としてＨ形鋼を一定のピッチに打設して一体化することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載した線状構造物の液状化防止工法。
【請求項７】
地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等の線状構造物の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体が並列に造成され、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体が、前記両側の地盤改良地下壁体間を繋ぎ、且つ線状構造物の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成され、
更に、前記地盤改良地下壁体の地上部分であって、前記線状構造物を避けた位置に、表層部改良体又は表層部支持体が水平な板状に造成されていることを特徴とする、線状構造物の液状化防止構造。
【請求項８】
地中に埋設された既設の管渠等の線状構造物の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体が並列に造成され、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体間に略直交する方向に、地中に埋設された前記線状構造物の周辺箇所を避けた形状の地盤改良仕切り壁体が、前記両側の地盤改良地下壁体間を繋ぎ、且つ線状構造物の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成され、
更に、前記地盤改良地下壁体の地上部分に、表層部改良体が水平な板状に造成されていることを特徴とする、線状構造物の液状化防止構造。
【請求項１】
地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等の線状構造物の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体を、前記両側の地盤改良地下壁体間を繋ぎ、且つ線状構造物の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
更に、前記地盤改良地下壁体の地上部分であって、前記線状構造物を避けた位置に、表層部改良体を水平な板状に造成することを特徴とする、線状構造物の液状化防止工法。
【請求項２】
地上に長く敷設された既設パイプライン等の線状構造物がベースコンクリートで支持されている場合に、この線状構造物の前記ベースコンクリートの両外側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体を、前記両側の地盤改良地下壁体間を繋ぎ、且つ線状構造物の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
更に、前記地盤改良地下壁体の上方部分と前記ベースコンクリートとを一体的に繋ぐ表層部支持体を造成することを特徴とする、線状構造物の液状化防止工法。
【請求項３】
地中に埋設された既設の管渠等の線状構造物の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体間に略直交する方向に、地中に埋設された前記線状構造物の周辺箇所を避けた形状の地盤改良仕切り壁体を、前記両側の地盤改良地下壁体間を繋ぎ、且つ線状構造物の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
更に、前記地盤改良地下壁体の地上部分であって、地中の前記線状構造物を避けた位置に、表層部改良体を水平な板状に造成することを特徴とする、線状構造物の液状化防止工法。
【請求項４】
管渠等の線状構造物を地中に新設する場合に、事前に、新設する線状構造物の設置予定場所の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体を並列に造成し、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体間に略直交する方向に、地中に埋設する前記線状構造物の設置予定場所の周辺を避けた形状の地盤改良仕切り壁体を、前記両側の地盤改良地下壁体間を繋ぎ、且つ線状構造物の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成し、
前記線状構造物を地中に埋設した後に、前記地盤改良地下壁体の地上部分であって、地中の前記線状構造物を避けた位置に、表層部改良体を水平な板状に造成することを特徴とする、線状構造物の液状化防止工法。
【請求項５】
線状構造物の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体を並列に造成する際に、同地盤改良地下壁体中へ補強材として鋼矢板を連続して打設して一体化し、又は芯材としてＨ形鋼を一定のピッチに打設して一体化することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載した線状構造物の液状化防止工法。
【請求項６】
並列する地盤改良地下壁体間に略直交する方向に地盤改良仕切り壁体を造成する際に、同地盤改良仕切り壁体中へ補強材として鋼矢板を連続して打設して一体化し、又は芯材としてＨ形鋼を一定のピッチに打設して一体化することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載した線状構造物の液状化防止工法。
【請求項７】
地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプライン等の線状構造物の両側に沿ってほぼ垂直な壁状に連続する地盤改良地下壁体が並列に造成され、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体間に略直交する方向の地盤改良仕切り壁体が、前記両側の地盤改良地下壁体間を繋ぎ、且つ線状構造物の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成され、
更に、前記地盤改良地下壁体の地上部分であって、前記線状構造物を避けた位置に、表層部改良体又は表層部支持体が水平な板状に造成されていることを特徴とする、線状構造物の液状化防止構造。
【請求項８】
地中に埋設された既設の管渠等の線状構造物の両側に沿って壁状に連続する地盤改良地下壁体が並列に造成され、
平面的に見て前記並列する地盤改良地下壁体間に略直交する方向に、地中に埋設された前記線状構造物の周辺箇所を避けた形状の地盤改良仕切り壁体が、前記両側の地盤改良地下壁体間を繋ぎ、且つ線状構造物の長手方向に一定の間隔をあけた配置で複数造成され、
更に、前記地盤改良地下壁体の地上部分に、表層部改良体が水平な板状に造成されていることを特徴とする、線状構造物の液状化防止構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−５７２４７（Ｐ２００８−５７２４７Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３６５１６（Ｐ２００６−２３６５１６）
【出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【出願人】（０００１５０１１０）株式会社竹中土木 (101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【出願人】（０００１５０１１０）株式会社竹中土木 (101)
【Ｆターム（参考）】
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