(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海に面した構築物裏側の裏込土に予備液を、裏込砕石を覆った防砂シートに沿った注入孔から注入し防砂シートの破損部分における裏込砕石および裏込土を瞬時に固結させて残留水位変動を抑止した後、前記裏込土に浸透固化液を注入することを特徴とする裏込土の吸出防止工法。
【請求項２】
海に面した構築物裏側の裏込土に残留水位変動の観測を行う観測井戸を設けた後、前記の裏込土に予備液を、裏込砕石を覆った防砂シートに沿った注入孔から注入し防砂シートの破損部分における裏込砕石および裏込土を瞬時に固結させて残留水位変動を抑止した後、前記裏込土に浸透固化液を注入することを特徴とする裏込土の吸出防止工法。
【請求項３】
予備液は瞬結型可塑状グラウトであり、浸透固化液は溶液型シリカであることを特徴とする請求項１または２に記載の裏込土の吸出防止工法。
【請求項４】
浸透固化液は裏込土に設けた注入孔から防砂シートに沿って注入することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の裏込土の吸出防止工法。
【請求項５】
海に面した構築物裏側の裏込土に対し、裏込砕石を覆った防砂シートに沿ってその上面側にストレーナを打設し、該打設したストレーナから浸透固化液を直接注入することを特徴とする裏込土の吸出防止工法。
【請求項６】
浸透固化液は溶液型シリカであることを特徴とする請求項５に記載の裏込土の吸出防止工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は裏込土の吸出防止工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、例えば、既存のケーソン護岸における裏込土の吸出防止工法には、図１６の（１）に示すような、裏込土２０にセメント系懸濁型薬液２１や可塑状の薬液２２を注入する方法、および同図の（２）に示すような、浸透性の高い溶液型シリカを注入する方法や裏込土２０をセメント系固化材に置換する方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、裏込土にセメント系懸濁型薬液や可塑状の薬液を注入する方法は、細粒分含有率が５％を越えると均一な強度が得られないため、強度の弱い未改良部分から吸い出しが発生する恐れがあった。また溶液型シリカを注入する方法は、薬液の粘性が低いため、吸い出しを受けている箇所から薬液が漏出して、改良範囲が予定形状よりも小さくなる恐れがあった。また裏込土をセメント系固化材に置換する方法は、施工機械が大きくなり、かつ裏込土を掘削しなければならないため、港湾を使用しながらの施工が困難であった。さらにこの方法は、地盤剛性が大きくなるため、変動間隙水圧振幅により裏込土に割裂面が発生してしまい、ここから吸い出しが発生する恐れがあった。
【０００４】
本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、海に面した構築物の裏側における裏込土の吸い出しを、確実かつ効率的に防ぐことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する具体的手段として本発明においては、請求項１に係る発明の裏込土の吸出防止工法が、海に面した構築物裏側の裏込土に予備液を、裏込砕石を覆った防砂シートに沿った注入孔から注入し防砂シートの破損部分における裏込砕石および裏込土を瞬時に固結させて残留水位変動を抑止した後、前記裏込土に浸透固化液を注入することを特徴とし、請求項２に係る裏込土の吸出防止工法が、海に面した構築物裏側の裏込土に残留水位変動の観測を行う観測井戸を設けた後、前記の裏込土に予備液を、裏込砕石を覆った防砂シートに沿った注入孔から注入し防砂シートの破損部分における裏込砕石および裏込土を瞬時に固結させて残留水位変動を抑止した後、前記裏込土に浸透固化液を注入することを特徴とし、請求項３に係る発明の裏込土の吸出防止工法が、請求項１または２において、予備液は瞬結型可塑状グラウトであり、浸透固化液は溶液型シリカであることを特徴とし、請求項４に係る発明の裏込土の吸出防止工法が、請求項１〜３のいずれかにおいて、浸透固化液は裏込土に設けた注入孔から防砂シートに沿って注入することを特徴とし、また請求項５に係る発明の裏込土の吸出防止工法が、海に面した構築物裏側の裏込土に対し、裏込砕石を覆った防砂シートに沿ってその上面側にストレーナを打設し、該打設したストレーナから浸透固化液を直接注入することを特徴とし、さらに請求項６に係る発明の裏込土の吸出防止工法が、請求項５において、浸透固化液は溶液型シリカであることを特徴とするものである。
【０００６】
防砂シートに沿って注入された予備液が、防砂シートの破損部に流れ込んで、その部分の地盤を改良することにより、残留水位の変動を抑制することができるとともに、裏込土に注入する浸透固化液の漏出を防ぐことができる。ゲルタイムの短い瞬結型可塑状グラウトの予備液は、防砂シートの破損部を瞬時に改良する。また溶液型シリカの浸透固化液は、裏込土を均一な強度で改良するので、吸い出しが確実に防げる。防砂シートの近くの裏込土が均一な強度で改良される。矢板で止水することにより、裏込土を確実に改良することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、第１の実施の形態の裏込土の吸出防止工法を図面に基づいて説明する。
【０００８】
この実施の形態の裏込土の吸出防止工法は、海に面した構築物、すなわち裏込土の吸い出しの原因となる空洞や沈下の存在により、吸い出しが発生していると推定される、図１に示すような護岸１を対象とする。この護岸１は、基礎捨石２上に設置されたケーソン護岸３の裏側に裏込砕石４が埋め込まれ、これを被覆した防砂シート５上に、裏込土（砂質土）６が埋め戻されて構成されている。このような護岸１において、吸い出しを受けている箇所、すなわち防砂シートの破損部（以下、破損部という）７では、波による変動間隙水圧振幅を受けた残留水と、海面との水頭差による浸透水圧によって裏込土６が液状化して、非常に緩くなっている。
【０００９】
本工法は、上記のような護岸１の裏込土６に予備液を注入して、残留水位変動の抑止と、破損部７からの薬液の漏出防止対策を施した後、この裏込土６に浸透固化液を注入して吸出防止を図るものである。
【００１０】
まず、上記のような施工対象に応じて注入液の注入速度、注入圧力、薬液濃度、ゲルタイムおよび改良径を決定する。次に、図２に示すように、予備液および浸透固化液の注入による、裏込土６の改良効果を確認するための観測井戸８を、複数箇所に設置し、これで予備液注入前から浸透固化液注入時までの、残留水位変動の観測を行う。
【００１１】
次に、図２に示すように、防砂シート５に沿った裏込土６に、１ｍごとに削孔機で二重管ストレーナ（以下、ストレーナという）９を打設して、予備液用注入孔１０を設ける。このストレーナ９は、図３に示すように、防砂シート５の敷設上面に沿って打設するが、防砂シート５が変形している部分については、ある部分では上側にまたある部分では下側に打設される。そして、ゲルタイムの短い瞬結型可塑状グラウト（例えば、ＲＭＧ−Ｓ４：ライト工業株式会社製）を予備液注入孔（以下、注入孔という）１０から裏込土６に注入すると、ストレーナ９が防砂シート５の上側に位置した箇所では、それを中心とした範囲１１と、破損部７と、その破損部における裏込砕石部１２近傍とが瞬時に固結し改良される。他方、ストレーナ９が防砂シート５の下側に位置した箇所では、裏込砕石部１３近傍が瞬時に固結し改良される。このように吸い出しを受けている破損部における裏込砕石４と裏込土６とが瞬結型可塑状グラウトの注入により固結し改良されるので、ここからの残留水の流れが止められて、残留水位の変動を抑止することができる。
【００１２】
次に、図４に示すように、裏込土６に浸透固化液用注入孔（以下、注入孔という）１４を、その底面が防砂シート５の近くに位置するように削孔し、ここから浸透固化液（例えば、エコシリカ：ライト工業株式会社の商標）を注入して、養生する。この浸透固化液は浸透性が高いため、注入孔１４の注入位置を中心にした範囲１５に浸透する。この注入を各注入孔１４ごとに行うと、吸い出しで地盤が緩んだ箇所を含んだ裏込土６全体を、均一な強度に改良することができる。
【００１３】
また、上記予備液および浸透固化液の注入後に、地表面の鉛直変位を所定箇所において測定して、上記の注入圧力が適切であったことを確認する。
【００１４】
次に、前記各観測井戸８の残留水位変動の観測結果を調べ、これによって前記予備液の注入により、吸い出しを受けている破損部の裏込土が改良されて、そこが確実に塞がっていることを確認する。
【００１５】
次に、浸透固化液の注入による改良効果、すなわち改良強度と改良範囲とを確認するため、図５に示すような方法で試料を採取して、一軸圧縮試験をおこなう。この改良強度については、改良範囲内の採取試料により、また改良範囲については、改良範囲端部の採取試料により、それぞれ一軸圧縮試験をおこなって確認する。この結果、上記のように、吸い出しにより液状化している箇所を含む裏込土６全体が、均一の強度に改良されたことを確認することができる。よって吸い出しを防止することができる。
【００１６】
以下、上記の吸出防止工法の効果を確認するための二つの実施例、すなわち予備液および浸透固化液の注入を、満潮時に実施した実施例１（ＣａｓｅＡ）と、残留水位変動の最大時に実施した実施例２（ＣａｓｅＢ）とを実施するが、上記の実施の形態と同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なる構成にのみ異なった符号を付して説明する。
【００１７】
【実施例１】
実施例１は、予備液および浸透固化液の注入を、下記の施工手順にしたがって実施したものである。なお浸透固化液は満潮時に注入したものである。
[施工仕様の設定]
まず予備液注入を行う前に、施工対象とする護岸１の状況を調査して、下記の表１および表２に示すような施工仕様を決定する。
【００１８】
【表１】
0003653551.tif 000002
【００１９】
【表２】
0003653551.tif 000003
[観測井戸の設置]
次に、図６に示すように、予備液の注入効果を確認するための観測井戸８、ＮＯ．１〜５（各井戸の深さを表３に示す）までを設置した。この観測井戸８は予備液注入の改良範囲内にＮＯ．１〜３を設置し、改良範囲から３ｍ離れた位置にＮＯ．４と５とを設置した。ＮＯ．１、４、５の観測井戸８は、護岸前面からの距離が等しく、ＮＯ．４、５とＮＯ．１における残留水位の差が予備液注入の効果になる。またＮＯ．２、３は、護岸前面から離れるにしたがい、残留水位がどのように変化するかを調査するために設置した。そして、予備液注入の前日から浸透固化液注入時までの９日間にわたって、観測井戸８による残留水位変動の観測を実施した。
【００２０】
【表３】
0003653551.tif 000004
【００２１】
[予備液の注入]
次に、図６に示すように、ストレーナ９による注入孔１０を防砂シート５に沿って１ｍごとに設け、この注入孔１０からＲＭＧ−Ｓ４（ライト工業株式会社製）を、上記表１および表２の施工仕様にしたがって予備注入する。
【００２２】
[浸透固化液の注入]
次に、図７に示すように、裏込土６に、底面が防砂シート５の近くに位置する注入孔１４を削孔し、この注入孔１４からエコシリカ（ライト工業株式会社の商標）を、下記の表４および表５に示す施工仕様にしたがって注入する。
【００２３】
【表４】
0003653551.tif 000005
【００２４】
【表５】
0003653551.tif 000006
【００２５】
【実施例２】
実施例２は、予備液注入と浸透固化液注入とを、上記の実施例１と同じ施工条件で行ったものである。なお、浸透固化液注入は、残留水位変動の最大時に注入したものである。
【００２６】
[予備液の注入効果の確認]
上記の実施例１および２の施工後に、予備液の注入効果を観測井戸８における残留水位変動の観測によって確認する。この観測結果は、図８〜１０に示す通りであり、計測日によって残留水位の差はあるが、護岸から離れるにしたがって残留水位変動が小さくなっていることから、実施例１および２においても、予備液の注入により、吸い出しを受けている防砂シートの破損部７が塞がれたのを確認することができた。
【００２７】
[注入圧力の適正化の確認]
次に、上記実施例１および２における予備液と浸透固化液との注入後、図１１に示すように、地表面の鉛直変位を２３箇所（ＮＯ．１〜ＮＯ．２３）で測定する。この結果、注入液前後の鉛直変位は最大でも４ｍｍという小さな値であり、注入圧力が適切であったことを確認することができた。
【００２８】
[浸透固化液の注入効果の確認]
次に、浸透固化液を注入し、改良工の養生をおこなった後、その注入効果（改良強度と改良範囲）を確認するために、図１２および１３に示す２８箇所（ＮＯ．１〜ＮＯ．２８）で裏込土６の試料を採取し、一軸圧縮試験を行った。この結果、改良範囲１６については、表６に示すように、改良範囲端部の平均一軸圧縮強さが４６．１ＫＮ／ｍ2であり、未改良範囲の平均一軸圧縮強さの２１．８ＫＮ／ｍ2を大きく上回るため、実施例１および２においても、設計の改良範囲にまで薬液が浸透したのを確認することができた。また、改良強度については、表７に示すように、実施例１の平均一軸圧縮強さが８７．８ＫＮ／ｍ2、実施例２の平均一軸圧縮強さが６６．４ＫＮ／ｍ2であり、双方とも目標改良強度の６３ＫＮ／ｍ2を上回るため、改良範囲１６内が均一な強度で改良されたのを確認することができた。
【００２９】
【表６】
0003653551.tif 000007
【００３０】
【表７】
0003653551.tif 000008
【００３１】
以上の実施例１および２の結果から、本願発明の護岸１における裏込土６の吸い出しを防ぐことができるという、下記の効果を確認することができた。
【００３２】
図１４は、第２の実施の形態に係る裏込土の吸出防止工法を示すものである。この吸出防止工法は、図から明らかなように、第１の実施の形態と同様に、海に面した構造物、即ち、ケーソン護岸３の裏側に裏込砕石４、防砂シート５および裏込土６が埋め込まれた護岸１の吸出しを防止するもので、護岸１の防砂シート５の上面に沿ってストレーナ９が打設され、該ストレーナ９から浸透固化液である溶液型シリカ（例えば、エコシリカ：ライト工業株式会社の商標）を直接裏込土６に注入して、該裏込土６を改良する工法である。
【００３３】
図１５は、第３の実施の形態の裏込土の吸出防止工法である。この吸出防止工法は、護岸１の防砂シート５に沿って打設した矢板１７で破損部７を塞いだ後、裏込土６に注入孔１４から、浸透固化液である溶液型シリカ（例えば、エコシリカ：ライト工業株式会社の商標）を注入する工法である。
【００３４】
なお、上記の実施の形態は海に面した構築物として、護岸を対象にしたが、これに限定されるものではなく、矢板、ケーソン、ブロック、ＰＣ部材、石材、現場打ちコンクリートなどで構築された構築物であれば良く、上記の他に係留施設、桟橋、岸壁などが対象になる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る請求項１の裏込土の吸出防止工法は、瞬結型可塑状グラウトの注入により防砂シートの破損部分における裏込砕石および裏込土を瞬時に固結させて残留水位変動を抑止し、その後注入された浸透固化液の固結によって、護岸における裏込土の吸出しを確実かつ効果的に防ぐことができる。
【００３６】
防砂シートに沿って注入された予備液が破損部に流れ込んで、その部分の地盤を改良することにより、残留水位の変動を抑制することができるとともに、裏込土に注入する浸透固化液の漏出を防ぐこともできる。
【００３７】
ゲルタイムの短い瞬結型可塑状グラウトの予備液により、防砂シートの破損部を瞬時に改良することができる。また観測井戸で残留水位変動の観測を行うことにより、予備液の注入により吸い出しを受けている破損部の裏込土が改良されて、そこが確実に塞がっていることを確認することができる。
【００３８】
また、本発明に係る請求項５の裏込土の吸出防止工法は、裏込砕石を覆った防砂シートに沿ってその上面側にストレーナを打設し、該打設したストレーナから浸透固化液を直接注入して固化させることにより、裏込土を略均一な強度で改良することができ、吸出しが防止できる。
【００３９】
矢板で止水することにより、裏込土を確実に改良することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 護岸の断面図である。
【図２】   防砂シートに沿って裏込土にストレーナを打設した概念図である。
【図３】   注入孔から予備液を裏込土に注入する断面図である。
【図４】   注入孔から浸透固化液を裏込土に注入する断面図である。
【図５】   （１）および（２）は予備液および浸透固化液の注入効果を確認するための試料採取の平面図および断面図である。
【図６】   防砂シートに沿って裏込土にストレーナを打設した概念図である。
【図７】 注入孔から浸透固化液を裏込土に注入する護岸の断面図である。
【図８】 残留水観測結果を示すグラフである。
【図９】 残留水観測結果を示すグラフである。
【図１０】 残留水観測結果を示すグラフである。
【図１１】 舗装面鉛直変位量の測定結果を示すグラフである。
【図１２】   予備液および浸透固化液の注入効果を確認するための試料採取の平面図である。
【図１３】   （１）〜（３）は予備液および浸透固化液の注入効果を確認するための試料採取の断面図である。
【図１４】   第２の実施の形態の裏込土の吸出防止工法を示した断面図である。
【図１５】   第３の実施の形態の裏込土の吸出防止工法を示した断面図である。
【図１６】   （１）および（２）は従来の裏込土の吸出防止工法を示す断面図である。
【符号の説明】
１  護岸
２  基礎捨石
３  ケーソン護岸
４  裏込砕石
５  防砂シート
６、２０  裏込土
７  防砂シートの破損部
８  観測井戸
９  二重管ストレーナ
１０  予備液用注入孔
１１  ストレーナを中心とした範囲
１２  破損部における裏込砕石部
１３  裏込砕石部
１４  浸透固化液用注入孔
１５  注入位置を中心とした範囲
１６  浸透固化液による改良範囲
１７  矢板
２１  セメント系懸濁型薬液
２２  可塑状の薬液
【図１】
0003653551.tif 000009
【図２】
0003653551.tif 000010
【図３】
0003653551.tif 000011
【図４】
0003653551.tif 000012
【図５】
0003653551.tif 000013
【図６】
0003653551.tif 000014
【図７】
0003653551.tif 000015
【図８】
0003653551.tif 000016
【図９】
0003653551.tif 000017
【図１０】
0003653551.tif 000018
【図１１】
0003653551.tif 000019
【図１２】
0003653551.tif 000020
【図１３】
0003653551.tif 000021
【図１４】
0003653551.tif 000022
【図１５】
0003653551.tif 000023
【図１６】
0003653551.tif 000024