(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋外構造物の基礎部の下方であり、且つ浅層地盤に構築される不透水地中連続壁構造体であって、外周を形成する連続状の外壁と、該外壁で囲まれる内側を複数の室に分割する内壁とからなり、中央に矩形状の室を形成する連続壁を設け、
該中央の室を形成する４辺からなる連続壁の中、少なくとも対峙する２つの壁に連通管を設け、且つ該中央の室内の地盤に透水層を設けたことを特徴とする地中連続壁構造体。
【請求項２】
該透水層は、砕石層又は栗石層であることを特徴とする請求項１記載の地中連続壁構造体。
【請求項３】
該中央の室を形成する４辺の壁にそれぞれ連通管を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の地中連続壁構造体。
【請求項４】
該内壁は、該外壁で囲まれる内側を格子状に分割することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の地中連続壁構造体。
【請求項５】
格子状に分割される各室を形成する壁にそれぞれ連通管を設けたことを特徴とする請求項４記載の地中連続壁構造体。
【請求項６】
該中央の室を形成する連続壁（第１）の外側で且つ外壁の内側に、更に該第１の連続壁を囲む第２の連続壁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の地中連続壁構造体。
【請求項７】
屋外構造物の基礎部の下方であり、且つ浅層地盤に構築される不透水地中連続壁構造体であって、外周を形成する連続状の外壁と、該外壁で囲まれる内側を複数の室に分割する内壁とからなり、中央に矩形状の室を形成する連続壁を設け、
該中央の室を形成する連続壁（第１）の外側で且つ該外壁の内側に、更に該第１の連続壁を囲む第２の連続壁を設け、該外壁と該第２の連続壁間で形成される外室と該中央の室を直接つなぐロング連通管を、第１の連続壁と第２の連続壁に亘り形成し、且つ該中央の室内の地盤に透水層を設けたことを特徴とする地中連続壁構造体。
【請求項８】
該中央の室を形成する４辺からなる連続壁の中、少なくとも対峙する２つの壁に連通管を設けたことを特徴とする請求項７記載の地中連続壁構造体。
【請求項９】
該基礎部に、一端が該中央の室内を臨み、他端が基礎部の外側に位置するようにパイプを設け、該パイプ内に透水フィルターを設置したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の地中連続壁構造体。
【請求項１０】
屋外構造物の基礎部の下方であり、且つ浅層地盤に構築される不透水地中連続壁構造体であって、外周を形成する連続状の外壁と、該外壁で囲まれる内側を複数の室に分割する内壁とからなり、中央に矩形状の室を形成する連続壁を設け、該中央の矩形状の室を形成する連続壁の上端は、該外壁の上端より下方位置にあり、該中央の室内の地盤と該中央の矩形状の室を形成する連続壁の上部に透水層を形成したことを特徴とする地中連続壁構造体。
【請求項１１】
該内壁を形成する長手方向に延びる壁の下端は、該外壁の下端より上方位置にあることを特徴とする請求項４〜１０のいずれか１項に記載の地中連続壁構造体。
【請求項１２】
該内壁を形成する短手方向に延びる壁の下端は、該外壁の下端より上方位置にあることを特徴とする請求項４〜１０のいずれか１項に記載の地中連続壁構造体。
【請求項１３】
該地中連続壁構造体の高さは、最大２．０ｍであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の地中連続壁構造体。
【請求項１４】
該屋外構造物は、建築物、庭園または駐車場であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の地中連続壁構造体。
【請求項１５】
該基礎部は、該屋外構造物が建築物の場合、ベタ基礎であることを特徴とする請求項１４記載の地中連続壁構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤面下における液状化被害を軽減する地中連続壁構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地盤の液状化現象は、大地震や巨大地震の際、広範囲の地域で発生する。液状化現象のメカニズムの解明や対策は、地盤の状況や地震の規模に左右されるため、非常に難しいのが現状である。住宅等の建物において、地震で一番怖いのは振動より揺れの大きさであり、建物に地震被害をもたらす要因となっている。このため、建物の耐震、制震、免震等、構造性能を高めて強い建物づくりが進んでいる。しかし、住宅等の小規模な構造物が建設される浅層地盤については、地震対策がほとんど行われていない。住宅等の建設予定地では、地盤強度等の調査を行い、軟弱地盤に対しては地盤改良を施すものの、液状化対策についてはほとんど無策の状態である。
【０００３】
小規模の個人住宅などの屋外構造物の建設予定地が軟弱地盤である場合、該軟弱地盤である基礎構築部分の近くに地盤安定材を打ち、地盤の不同沈下を抑止する浅層地盤改良工法が知られている。例えば特開２００４−６０２９０号公報には、基礎構築部分の近くに地盤の強弱により幅及び深さを調整した安定材造成用の溝を、溝底面より上方に向けて次第に横断面が大きくなるように掘削するとともに、ソイルセメントを含む改良土質と置換し、該土質置換部分をランマー等で転圧して土質強度と靭性をもたせた改良土質による安定材を造った後、ベタ基礎部分にコンクリートを打設して安定材とベタ基礎を一体化する安定材付きベタ基礎工法が開示されている。当該工法によれば、安定材とベタ基礎を一体化するため、安定材とベタ基礎部分とで囲まれた土は剛体となりベタ基礎の剛性を高めることができ、また、上方から負荷がかかった場合でも該負荷を安定材の側面で受け止めて地盤への建物影響荷重を分散、軽減させてバランスと安定効果の向上を図ることができ、不同沈下に強いものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６０２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の浅層地盤改良工法は、軟弱地盤を不同沈下が起こらないような剛性地盤に改良するものであり、液状化被害を未然に防止するようなものではない。そして、近年の浅層地盤改良工法においては、軟弱地盤を不同沈下が起こらないようにすることは無論のこと、更に巨大地震に伴う液状化対策として、浅層地盤にも対策を施すことが求められているのが現状である。
【０００６】
従って、本発明の目的は、軟弱地盤である浅層地盤を地盤改良すると共に、液状化被害を軽減する地中連続壁構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる実情において、本発明者は鋭意検討を行った結果、浅層地盤に構築される不透水地中連続壁構造体において、該中央の室を形成する４辺からなる連続壁の中、少なくとも対峙する２つの壁に連通管または透水層を設け、且つ該中央の室内の地盤の地表面層を透水層とすれば、軟弱地盤である浅層地盤を地盤改良すると共に、液状化被害を軽減することができること等を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、屋外構造物の基礎部の下方であり、且つ浅層地盤に構築される不透水地中連続壁構造体であって、外周を形成する連続状の外壁と、該外壁で囲まれる内側を複数の室に分割する内壁とからなり、中央に矩形状の室を形成する連続壁を設け、該中央の室を形成する４辺からなる連続壁の中、少なくとも対峙する２つの壁に連通管を設け、且つ該中央の室内の地盤の地表面層を透水層としたことを特徴とする地中連続壁構造体を提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、屋外構造物の基礎部の下方であり、且つ浅層地盤に構築される不透水地中連続壁構造体であって、外周を形成する連続状の外壁と、該外壁で囲まれる内側を複数の室に分割する内壁とからなり、中央に矩形状の室を形成する連続壁を設け、
該中央の室を形成する連続壁（第１）の外側で且つ該外壁の内側に、更に第１の連続壁を囲む第２の連続壁を設け、該外壁と該第２の連続壁間で形成される外室と該中央の室を直接つなぐロング連通管を、第１の連続壁と第２の連続壁に亘り形成し、且つ該中央の室内の地盤に透水層を設けたことを特徴とする地中連続壁構造体を提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、屋外構造物の基礎部の下方であり、且つ浅層地盤に構築される不透水地中連続壁構造体であって、外周を形成する連続状の外壁と、該外壁で囲まれる内側を複数の室に分割する内壁とからなり、中央に矩形状の室を形成する連続壁を設け、該中央の矩形状の室を形成する連続壁の上端は、該外壁の上端より下方位置にあり、該中央の室内の地盤と該中央の矩形状の室を形成する連続壁の上面に透水層を形成したことを特徴とする地中連続壁構造体を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、軟弱地盤である浅層地盤を地盤改良すると共に、液状化被害を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における地中連続壁構造体の斜視図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿って見た概略断面図である。
【図３】図１の地中連続壁構造体の平面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における地中連続壁構造体の概略断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態における地中連続壁構造体の平面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態における地中連続壁構造体の平面図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態における地中連続壁構造体の平面図である。
【図８】図７の地中連続壁構造体の概略断面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態における地中連続壁構造体の平面図である。
【図１０】図９の地中連続壁構造体の概略断面図である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態における地中連続壁構造体の平面図である。
【図１２】図１１の地中連続壁構造体の概略断面図である。
【図１３】図１１の地中連続壁構造体のパイプ内に設けた圧力調整弁の分解図である。
【図１４】図１３の圧力調整弁の組付け図である。
【図１５】図１３の圧力調整弁の作用を説明する図である。
【図１６】本発明の第８の実施の形態における地中連続壁構造体の平面図である。
【図１７】図１の地中連続壁構造体の変形例である。
【図１８】図６の地中連続壁構造体の変形例である。
【図１９】透水層の変形例を示す図である。
【図２０】図１９のＹ−Ｙ線に沿って見た図である。
【図２１】本発明の地中連続壁構造体の平面視における「中央」を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の第１の実施の形態における地中連続壁構造体（以下、「改良壁」とも言う。）を図１〜３を参照して説明する。図１の符号Ｌは長手方向を示し、符号Ｓが短手方向をしめす。また、図２には理解を容易にするため基礎部５０を描写した。地中連続構造体１０は、外周を形成する連続状の外壁１と、外壁１で囲まれる内側を複数の室に分割する内壁２とからなり、中央に矩形状の室を形成するセメント系固化材を撹拌混合した改良土質である。外壁１で囲まれる内側を内壁２で区画する区画形状としては、特に制限されず、格子状および中央に矩形状の室を有する不定形状のものが挙げられる。格子状の場合、縦横の壁で格子状に区画される室の個数としては、例えば９個〜２５個程度である。中央に矩形状の室（区画部）を有する不定形状のものとしては、図１６に示すようなものが挙げられる。地中連続構造体１０の平面視の形状は、上下対称、左右対称および非対称のものが挙げられ、この中、上下対称且つ左右対称であるものが、地盤を均等に拘束する点で好ましい。
【００１４】
外壁１で囲まれる内側における中央とは、外壁で囲まれる形状が矩形状の場合、平面視における前後方向および左右方向における中央であり、外壁で囲まれる形状が非対称の場合、次のような方法のいずれかを採ることで決定される。すなわち、図２１（Ａ）のように、ＡＢＣＤＥＦで形成される非対称形の改良壁において、ａＡＦＥ形状が、ＡＢｂＦ形状に対して小面積の場合、ａＡＦＥ形状を凹み形状として捉え、当該凹み形状を無視して、ａＢＣＤ形状の中心Ｇを当該「中央」の中心とする方法、図２１（Ｂ）のように、ＡＢＣＤＥＦで形成される非対称形の改良壁において、ｂＡＦＥ形状が、ＡＢａＦ形状に対して大面積の場合、ＡＢａＦ形状を出っ張り形状として捉え、当該出っ張り形状を無視して、ＥａＣＤ形状の中心Ｇを当該「中央」の中心とする方法、図２１（Ｃ）のように、主たる形状がＡＢＣａ形状とａＤＥＦ形状の２つで把握される場合、ＡＢＣａ形状の中心ｇ１とａＤＥＦ形状の中心ｇ２を決定し、ｇ１とｇ２を結ぶ線を面積配分して決定される中心Ｇを当該「中央」の中心とする方法が挙げられる。また、上記のいずれにも該当しない場合、例えば、建物である屋外構造物の重心を当該「中央」の中心とすればよい。
【００１５】
地中連続構造体１０は外壁１を連続壁とし、外壁１の内側を内壁２で区画することで、地盤を拘束して一体化し、屋外構造物の荷重を均一に地盤に伝えるため、建物等の構造物基礎および地盤強度が向上し、屋外構造物全体の安定力が増す。また、地震時、地盤のせん断破壊と移動を抑制することができる。
【００１６】
地中連続構造体１０は、屋外構造物の基礎部５０の下方であって、且つ浅層地盤５１に構築される。屋外構造物としては、小規模住宅、店舗、工場などの建築物、庭園、私道または駐車場が挙げられる。小規模住宅とは、「小規模建築物基礎設計指針（日本建築学会）」で規定する小規模建築物であり、地上３階以下、建物高さ１３ｍ以下、軒高９ｍ以下及び延べ面積５００ｍ２以下の条件を満たす建築物を言う。屋外構造物の基礎部としては、小規模住宅の場合、例えばベタ基礎であり、店舗、工場、庭園、私道または駐車場のような大面積の屋外構造物、庭園、私道または駐車場の場合、例えば砂利層を含んだ表層やアスファルト舗装層である。図２は小規模住宅の場合であり、ベタ基礎５０が、地中連続構造体１０の上に形成されている。すなわち、地中連続構造体１０の上面は基礎部５０で覆われており、好適には地中連続構造体１０と基礎部５０は一体化している。本発明において、地中連続構造体の高さは最大２．０ｍ、概ね０．３〜１．８ｍである。
【００１７】
本発明において、中央の室を形成する４辺からなる連続壁の中、少なくとも対峙する２つの壁に連通管が設置される。連通管は水及び土砂を共に通すものであり、例えば内壁２の厚さと同等またはそれよりやや長い円筒状のパイプが使用できる。図１の地中連続構造体１０は、２つの縦壁２１ａ、２１ｂと２つの横壁２２ａ、２２ｂで、外壁１内を９つの室となるように区画したものであり、連通管３は、中央の室を形成する４つの辺部に相当する壁の中、短手方向に延びる横壁２２ａ、２２ｂに形成されている。また、連通管３は、横壁２２ａ、２２ｂの上部に形成されている。上部とは、高さ方向の中央より上方を言う。
【００１８】
本発明において、中央の室内の地盤に透水層を設けたものである。すなわち、地中連続構造体１０において、中央の室１５内の地盤５１に透水層４を設けたものである。透水層４としては、砕石層又は栗石層等が挙げられる。透水層４は、中央の室以外の他の室１１〜１４、１６〜１９内の地盤の透水性より高い透水性を有するものである。また、透水層４は、中央の室以外の他の室１１〜１４、１６〜１９内の地盤の空隙率より高い空隙率を有するものである。本発明において、透水層４は、中央の室１５内において平面視で全体に形成されたものであり、深さ方向においては、最大高さが改良壁の壁深さ（高さ）の３倍、好適には２倍であり、具体的には、最大で４ｍ、好ましくは最大で３ｍ、特に好ましくは最大で２．５ｍである。透水層の断面形状としては、矩形断面の他、深さ方向に向けてやや先細りとなる形状（逆台形状）であってもよい。図２においては、透水層４は中央の室１５内において平面視で全体に形成され、深さ方向においては、中央の室１５を形成する壁の高さの概ね半分程度である。そして、連通管３の深さ方向における設置位置は、透水層４内において設置される。なお、図１７は、図２の地中連続構造体１０の変形例であり、短手方向の中心における断面図である。図１７において、図２と異なる点は、透水層４の形状である。すなわち、図１７の地中連続構造体１０Ｈにおいて、透水層４は深さが改良壁の壁深さＨよりも深く、且つ深さ方向に向けてやや先細りとなる形状（逆台形状）である。このような透水層はランマー等で転圧した後、ユンボのような小型掘削機械で掘削後、砕石を敷くことで簡単に造成することができる。地中連続構造体１０Ｈによれば、透水層４の体積が大となり、間隙水圧や上昇水を含んだ噴砂を溜める許容量が増える。
【００１９】
大地震に伴い発生する液状化による噴砂流は、通常、改良壁の全区域に発生するものではなく、その一部に発生し、土砂を含んだ上昇水として表われる。例えば、室１２（妻側）に発生した噴砂流は、矢印で示すように、連通管３を通り隣接する中央の室１５へ誘導され、時間差を経て反対側の室１８にも拡散する。そして、短手方向の中央部である３つの室１２、１５及び１８は連通管３で接続されているため、噴砂流はこの３つの室内において逸散する。そして、中央の室１５には透水層４が形成されているため、透水層４には、噴砂流が溜まり易くなる。このため、噴砂流による上昇圧は、中央の室１５あるいは短手方向の中央部に均等に掛ることになり、屋外構造物の水平安定力が保持され、不同沈下を抑制できる。この作用効果は、短手方向の中央部である室１５又は１８の室領域で生じた噴砂流に対しても同様である。なお、透水層４は、砕石又は栗石地業であるため地耐力は確保されている。なお、噴砂流が、短手方向の中央部以外の室１１、１４、１７、１３、１６、１９（桁側）に発生した場合、噴砂流の上昇は逃がすことなく極限まで拘束することになる。これにより、液状化被害範囲の拡散を防止できる。従って、地中連続構造体１０は、液状化現象による被害を万全とは言えないまでも軽減できる。
【００２０】
次に、地中連続構造体１０の造成方法について説明する。地中連続構造体１０は、連通管および透水層の設置を除いて、公知の方法で造成される。すなわち、地中連続構造体１０が造成される領域（軟弱地盤）に図１の形状の溝を地中に形成する。次いで、溝内にセメント系固化材を撹拌混合した改良土質を埋め戻す。その後、改良土質部分をランマー等で転圧して土質強度と靭性をもたせた改良土質による改良壁を構築した後、例えば基礎部として、ベタ基礎であるコンクリートを打設して改良壁とベタ基礎を一体化させる。なお、連通管３は地中に溝を形成する際、所定の位置に予め構築しておき、その後、セメント系固化材を撹拌混合した改良土質を埋め戻し、外壁１に連通管３が形成されるようにしてもよい。また、ランマー等で転圧した後、設置箇所を削り取り、その後、当該設置箇所に取り付けてもよい。また、透水層４は、地中に溝を形成する際、所定の位置に予め砕石又は栗石地業をしておき、その後、セメント系固化材を撹拌混合した改良土質を流し込み、中央の室１５に透水層４が形成されるようにしてもよい。また、ランマー等で転圧した後、設置箇所を掘削し、その後、当該設置箇所に砕石又は栗石地業をしてもよい。
【００２１】
次に、本発明の第２の実施の形態における地中連続壁構造体を図４を参照して説明する。図４の地中連続構造体１０Ａにおいて、図１の地中連続壁構造体１０と同一構成要素には同一符号を付して、その説明を省略し、異なる点について主に説明する。すなわち、図４の地中連続構造体１０Ａにおいて、図１の地中連続壁構造体１０と異なる点は、内壁２を形成する短手方向に延びる横壁２２ａ、２２ｂの下端は、外壁１の下端よりＨ寸法、上方位置にある点である。すなわち、改良壁の底に段差を設けたものである。これにより、例えば室１２（妻側）に発生した噴砂流（矢印ｘ）は、連通管３を通り隣接する中央の室１５へ誘導されるが、一方で、短手方向の中央部の室であって、且つ横壁２２ａ、２２ｂが無い下端部分において、矢印ｙ方向に流動可能となる。このため、噴砂流が外壁１を超えて外部へ流出する極限状態における越流現象を遅延させることが可能となる。従って、地中連続構造体１０Ａは、地中連続構造体１０より、液状化現象による被害をより軽減できる。なお、改良壁の底の段差は、図４に示すような横壁２２ａ、２２ｂの下端のみに限定されず、縦壁２１ａ、２１ｂの下端に形成してもよく、また、全ての内壁２を形成する壁に形成してもよい。
【００２２】
次に、本発明の第３の実施の形態における地中連続壁構造体を図５を参照して説明する。図５の地中連続構造体１０Ｂにおいて、図１の地中連続壁構造体１０と同一構成要素には同一符号を付して、その説明を省略し、異なる点について主に説明する。すなわち、図５の地中連続構造体１０Ｂにおいて、図１の地中連続壁構造体１０と異なる点は、連通管３の設置位置である。すなわち、地中連続構造体１０Ｂは、中央の室１５を形成する４辺部の壁の全てに連通管３を設置したものである。これにより、短手方向における中央部の室１２、１５、１８及び長手方向における中央の室１４、１５、１６のいずれかに発生した噴砂流は、中央の室１５あるいは短手方向及び長手方向の中央部に均等に掛ることになり、地中連続壁構造体１０に比べて、屋外構造物の水平安定力がより保持され易く、不同沈下を抑制できる。地中連続構造体１０Ｂにおいても改良壁の底に段差を設けてもよい。
【００２３】
地中連続構造体１０Ｂにおいて、連通管３の設置位置としては、図５の設置位置に限定されず、更に、各室を形成する内壁の縦壁又は横壁に形成してもよい。この場合、どの室で液状化による噴砂流が発生しても、全体に連通管３が繋がっているため、改良壁に囲まれた地盤の全てにおいて噴砂流による上昇圧の平均化が図れる。
【００２４】
次に、本発明の第４の実施の形態における地中連続壁構造体を図６を参照して説明する。図６の地中連続構造体１０Ｃにおいて、図１の地中連続壁構造体１０と同一構成要素には同一符号を付して、その説明を省略し、異なる点について主に説明する。すなわち、図６の地中連続構造体１０Ｃにおいて、図１の地中連続壁構造体１０と異なる点は、透水層４及び連通管３の形成位置である。すなわち、地中連続構造体１０Ｃは、内壁２により分割された全ての室の地盤に透水層４を形成すると共に、縦壁と横壁の交差部に連通管３ａを設置したものである。これにより、９つの室１１〜１９のいずれかに発生した噴砂流は、全ての室１１〜１９に均等に掛ることになり、地中連続壁構造体１０、１０Ａ、１０Ｂに比べて、屋外構造物の水平安定力がより保持され易く、不同沈下を抑制できる。地中連続構造体１０Ｃにおいても改良壁の底に段差を設けてもよい。また、連通管３ａは４面が開口し互いに連通する市販の４股パイプが使用できる。なお、地中連続構造体１０Ｃにおいては、透水層４の厚みはすべて同じとしてもよく、中央の室に形成される透水層４のみ他の室に形成される透水層より厚くしてもよい。この場合、中心の透水層４に上昇圧が掛り易く、屋外構造物の水平安定力がより保持され易くなる。
【００２５】
なお、図１８は、図６の地中連続構造体１０Ｃの変形例であり、短手方向の中心における断面図である。図１８において、図６と異なる点は、透水層４の形状である。すなわち、図１８の地中連続構造体１０Ｉにおいて、透水層４は深さが改良壁の壁深さＨよりも深く、且つ深さ方向に向けてやや先細りとなる形状（逆台形状）である。このような透水層はランマー等で転圧した後、ユンボのような小型掘削機械で掘削後、砕石を敷くことで簡単に造成することができる。地中連続構造体１０Ｃによれば、透水層４の体積が大となり、噴砂を溜める許容量が増える。
【００２６】
次に、本発明の第５の実施の形態における地中連続壁構造体を図７及び図８を参照して説明する。図７及び図８の地中連続構造体１０Ｄにおいて、図１の地中連続壁構造体１０と同一構成要素には同一符号を付して、その説明を省略し、異なる点について主に説明する。すなわち、図７及び図８の地中連続構造体１０Ｄにおいて、図１の地中連続壁構造体１０と異なる点は、内壁２の分割形状、透水層４及び連通管３の形成位置である。すなわち、地中連続構造体１０Ｄは、中央の室１５を形成する第１連続壁２３ａの外側で且つ外壁１の内側に、更に第１連続壁２３ａを囲む第２の連続壁２３ｂを設け、外壁１と第２連続壁２３ｂ間で形成される外室１１ｄと中央の室１５を直接つなぐロング連通管３ｂを、第１の連続壁２３ａと第２の連続壁２３ｂに亘り形成し、且つ中央の室１５内の地盤に透水層４を設け、中央の室１５内の地盤に透水層４が形成され、第１連続壁２３ａの長手方向に延びる壁に連通管３を形成したものである。ロング連通管３ｂは、連通管３と比べて長さが長い他は、同じものである。
【００２７】
地中連続壁構造体１０Ｄによれば、例えば、外室（外輪溝）１１ｄに発生した噴砂流は、矢印で示すように、ロング連通管３ｂを通り中央の室１５へ誘導される。そして、中央の室１５には透水層４が形成されているため、透水層４には、噴砂が溜まり易くなる。このため、噴砂による上昇圧は、中央の室１５に均等に掛ることになり、屋外構造物の水平安定力が保持され、不同沈下を抑制できる。また、例えば、第１連続壁２３ａと第２連続壁２３ｂとの間の室（内輪溝）１２ｄに発生した噴砂流は、矢印で示すように、連通管３を通り中央の室１５へ誘導される。そして、中央の室１５には透水層４が形成されているため、同様に、透水層４には、間隙水圧や上昇水を含んだ噴砂が溜まり易くなる。このため、噴砂による上昇圧は、中央の室１５に均等に掛ることになり、屋外構造物の水平安定力が保持され、不同沈下を抑制できる。このように、地中連続壁構造体１０Ｄは、改良壁内のいずれの箇所に発生した噴砂流に対しても、噴砂による上昇圧は、中央の室１５に均等に掛るものである。
【００２８】
なお、地中連続壁構造体１０Ｄにおける内壁２の分割形状は特に制限されず、第２連続壁２３ｂの外側で且つ外壁１の内側に、更に第２連続壁２３ｂを囲む第３の連続壁２３ｂを設けてもよい。この場合、外壁１と第３連続壁間で形成される外室と中央の室１５を直接つなぐ第２ロング連通管を、第１の連続壁２３ａと第３の連続壁に亘り形成してもよい。また、地中連続構造体１０Ｄにおいても改良壁の底に段差を設けてもよい。また、第１連続壁２３ａと第２連続壁２３ｂとの間の室（内輪溝）１２ｄの地盤５１に透水層を形成してもよく、また、内輪溝１２ｄ及び第２連続壁２３ｂと外壁１の間の室（外輪溝）１１ｄのいずれの地盤５１に透水層を形成してもよい。
【００２９】
地中連続壁構造体１０Ｄにおいて、第１連続壁２３ａに形成された連通管３は省略することができる。この場合、第１連続壁２３ａと第２連続壁２３ｂ間に形成される室１２ｄに噴砂流が発生した場合、噴砂の上昇は逃がすことなく極限まで拘束することになる。これにより、液状化被害範囲の拡散を防止できる。また、地中連続壁構造体１０Ｄにおいて、改良壁の高さは、図８に示すように外壁と内壁は同じでなくてもよく、第１連続壁２３ａ及び第２連続壁２３ｂの下端が、外壁１の下端より上方位置にあってもよく、また、第２連続壁２３ｂの下端が、外壁１の下端より上方位置にあって、且つ第１連続壁２３ａの下端が、第２連続壁２３ｂの下端より上方位置にあってもよい。これにより、第２の実施の形態例と同様に、噴砂流が外壁１を超えて外部へ流出する極限状態における越流現象を遅延させることが可能となる。
【００３０】
次に、本発明の第６の実施の形態における地中連続壁構造体を図９及び図１０を参照して説明する。図９及び図１０の地中連続構造体１０Ｅにおいて、図４の地中連続壁構造体１０Ａと同一構成要素には同一符号を付して、その説明を省略し、異なる点について主に説明する。すなわち、図９及び図１０の地中連続構造体１０Ｅにおいて、図４の地中連続壁構造体１０Ａと異なる点は、中央の室を形成する壁構造、透水層４の設置位置及び連通管３の有無である。地中連続構造体１０Ｅは、中央の矩形状の室１５を形成する連続壁の上端は、外壁の上端より下方位置にあり、中央の室内の地盤と中央の室を形成する連続壁の上部に透水層４を形成し、連通管３の設置を省略したものである。すなわち、地中連続構造体１０Ｅは、中央の室を形成する連続壁の上部を透水層４としたため、噴砂流の中央集中を受け持つ面積比率が高くなり、屋外構造体の隆起がし難くなり、安定化が図れる。また、連通管３の設置を省略することができる。地中連続構造体１０Ｅにおいて、改良壁の高さは、図１０に示すような構造に限定されず、例えば外壁１と内壁２２ａ、２２ｂは同じであってもよい。
【００３１】
次に、本発明の第７の実施の形態における地中連続壁構造体を図１１及び図１２を参照して説明する。図１１及び図１２の地中連続構造体１０Ｆにおいて、図１の地中連続壁構造体１０と同一構成要素には同一符号を付して、その説明を省略し、異なる点について主に説明する。すなわち、図１１及び図１２の地中連続構造体１０Ｆにおいて、図１の地中連続壁構造体１０と異なる点は、基礎部５０に、一端５１が中央の室１５内を臨み、他端５２が基礎部５０の外側に位置するようにパイプ５を設け、パイプ５内に透水フィルター６を設置したことである。なお、パイプ５は、基礎部５０内に配設されるものであり、必要に応じて、基礎部５０の壁５５内を貫通させればよい。なお、パイプ５は、必要に応じて、２箇所以上、好ましくは２箇所〜６箇所であって、且つ対称にして設置することが、多量の上昇水を外部へ排出することができる点で好ましい。
【００３２】
透水フィルター３は、水を通し、土砂を通さないものであり、例えばパイプフィルターが挙げられる。パイプフィルターは、パイプの内部又は端面に網目のフィルターまたは透水性マット嵌め込むことで形成されるものである。これら網目のフィルターや透水性マットは、水抜きパイプの目詰まり防止器具として市販されているものが使用できる。
【００３３】
地中連続構造体１０〜１０Ｅは、大地震又は巨大地震で発生する液状化現象による被害を軽減できるものの万全ではない。しかし、地中連続構造体１０Ｆは、中央集水部に集められた噴砂流を透水フィルター６を通して、水のみをパイプ５により外部へ誘導できるため、液状化現象による被害をほぼ未然に防ぐことができる。なお、パイプ５の他端５２は、例えば下水に流れるように配管をすればよい。
【００３４】
地中連続構造体１０Ｆのパイプ５内には、圧力調整弁７を設置することができる。圧力調整弁７は、図１３に示すように、球体支持部７２と、球体７２２とからなる。球体支持部７２は、例えばパイプの端に嵌め込まれるもので、短管状パイプ内に、中央が開口７２４した逆さ台形状の薄板である球体支持本体部７２１を吊り下げ状に形成したものである。球体支持本体部７２１は、パイプ５と同じ材質であっても、異なる材質であってもよい。また、球体７２２は、球体支持部７２に入れた際、開口７２４を閉じるものであり、また、パイプ５内で発生する上昇圧で浮上し、開口７２４間に隙間を形成するものである。球体７２２は、発泡スチロール製、樹脂製、金属製あるいはこれらの複合物から作製される。球体７２２の重さは、適宜決定すればよい。球体７２２の重量が軽過ぎると、平常時、気温の変動によりパイプ５内で発生する上昇圧で浮上するため、悪臭等の発生が生じることになる。また、重過ぎると、地震時、噴砂地下水を逃がせなくなる。なお、球体支持部７２の天面には球体７２２の上昇移動を抑制する防護ネット７２３が付設されていてもよい。
【００３５】
圧力調整弁７は、平常時、図１４の状態である。すなわち、球体７２２は球体支持部７２の開口７２４部に載置されており、開口７２４を塞いでいる。従って、平常時、パイプ５内から悪臭等が上がったり、床下への地中湿気の上昇を防止している。一方、地震時、液状化現象による噴砂流が発生した場合、上昇圧により球体７２２を押し上げ、球体支持本体部７２１と球体７２２間に隙間を発生させ、この隙間から、噴砂地下水を逃がすことになる（図１５）。
【００３６】
次に、本発明の第８の実施の形態における地中連続壁構造体を図１６を参照して説明する。図１６の地中連続構造体１０Ｇにおいて、図９及び図１０の地中連続壁構造体１０Ｅと同一構成要素には同一符号を付して、その説明を省略し、異なる点について主に説明する。すなわち、図１６の地中連続構造体１０Ｇにおいて、図９及び図１０の地中連続壁構造体１０Ｅと異なる点は、内壁２の分割形状である。すなわち、地中連続壁構造体１０Ｇの内壁２は、矩形状の外壁１に対して、外壁１の形状より小さな略相似形状の壁２１３を中央部に形成し、壁２１３の角部と該外壁１の角部（内角）間を結んだ放射状の壁２１４を更に造成したものである。地中連続壁構造体１０Ｇにおいて、改良壁内の一部に発生した噴砂流は、該当する室へ誘導され、地表面近くまで来ると、透水層４を通り、中央の室２１５内に集中的に集まる。従って、地中連続壁構造体１０Ｅと同様の作用効果を奏する。
【００３７】
本発明において、透水層は、上記実施の形態例に限定されず、種々の変形例を採ることができる、例えば図１９に示すような透水層４ａ〜４ｄであってもよい。すなわち、透水層４ａは、内壁２に接することなく形成されており、平面視において、内壁２で区画される室１１の大きさよりも小であり、矩形状断面であって壁高さＨより大の高さを有する。透水層４ｂは、内壁２に接することなく室１２内の２箇所に形成されており、平面視において、内壁２で区画される室１１の大きさよりも小であり、深度方向にやや先細り形状の壁高さＨよりやや大の高さを有する。透水層４ｃは、４辺の中の２辺が内壁２の長手方向に延びる壁に接し、他の２辺は内壁に接することなく形成されており、平面視において、内壁２で区画される室１１の大きさよりも小であり、所定の高さを有する。透水層４ｄは、４辺の中の２辺が内壁２の短手方向に延びる壁に接し、他の２辺は内壁に接することなく形成されており、平面視において、長尺形状を呈している。透水層４ａ〜４ｄの高さ（深さ）は適宜、決定される。このような透水層４ａ〜４ｄであっても、地中連続壁構造体１０Ｈや１０Ｉの透水層４と同様の作用効果を奏する他、水流の流れを変えたり、水圧の分化が図れ、噴砂流を減衰させる効果が得られ易い。なお、透水層４ａ〜４ｄの場合、連通管３は透水層４ａ〜４ｄと直接繋がっている必要はない。連通管３が透水層４ａ〜４ｄと直接繋がっていなくとも、液状化により発生した噴砂流は、連通管３を通り、室内の地盤中を流れて透水層４ａ〜４ｄに流れこむ。なお、透水層４ａ〜４ｄの平面視形状および断面形状は、図１９及び図２０のものに限定されず、上記以外の定形状又は不定形状であってもよい。また、上記地中連続構造体１０〜１０Ｉのいずれを採用するかは、地盤の調査結果等により判断すればよい。
【００３８】
本発明において、内壁により外壁の内側を複数の室に分割する方法としては、上記実施の形態における分割方法に限定されず、種々の分割形態を採ることができる。また、連通管の設置位置及び設置個数も、上記実施の形態におけるものに限定されず、種々の設置位置や設置個数を採ることができる。また、上記実施の形態例は、基礎部がベタ基礎であり、屋外構造物が小規模住宅の場合であるが、これらに限定されず、例えば、屋外構造物が、小規模住宅以外の建築物、庭園、私道または駐車場の場合にも適用できる。この場合、基礎部は、例えば砂利層を含んだ表層やアスファルト舗装層とすればよい。上記地中連続構造体１０〜１０Ｉ上に、当該基礎部を構築する方法としては、公知の方法が適用できる。
【００３９】
なお、屋外構造物が、店舗、工場、私道、庭園や駐車場のように大面積の場合、改良壁内を内壁２で区画する方法としては、格子状に数十〜数百の多数の室を形成する方法、地中連続構造体１０、１０Ａ〜１０Ｉのそれぞれを１ユニットとして、当該同ユニットを横並びに複数配置する複数配置方法、あるいは同ユニット及び異なるユニットを複数組み合わせて配置する複数混合配置方法などが挙げられる。屋外構造物が大面積の場合、改良壁内を内壁２で区画する室の数は、小規模住宅に比べて当然多くなる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明によれば、改良壁内の一部に発生した噴砂現象を、連通管又は透水層を通じて、中央の地盤の透水層あるいは改良壁の内側全体に集めることができる。特に、中央部（重心）は屋外構造物の荷重も重いため、当該中央部の透水層に噴砂流を集めるようにすれば、水平を維持する安定力が向上する。本発明は、液状化における発生場所、発生時期、大きさ等不確定な要素への対策となるが、通常時は、地盤改良壁として更なる地盤の安全性に寄与し、通常の震災害時には、被害の未然防止を図り、予想を超えた液状現象には、被害軽減を図ることができる。このため、地震対策の最も有効な手段と成り得るものである。
【符号の説明】
【００４１】
１    外壁
２    内壁
３、３ａ              連通管
４、４ａ〜４ｄ        透水層
１０〜１０Ｇ            地中連続壁構造体
５０    ベタ基礎
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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