(57)【要約】【課題】軟弱地盤に埋設される地下配管に対する地震時の相対的な地盤変状を極力抑えることができ、軟弱層が非常に厚い場合であっても適用することができるとともに、低コスト化を図ることができる実用的な地下配管の保護構造及び施工方法を提供する。【解決手段】地下に埋設する配管Ｐの経路に沿い配管Ｐの下側に横設される水平板状の下部改良体２と、下部改良体２の左右側面に連結されて上方に延び、配管Ｐの左右両側に位置する側部改良体３，３とからなる形状の、軟弱地盤Ｓの表層部を改良してなる地盤改良体１を備えた。軟弱地盤Ｓに埋設される地下配管Ｐがその下側及び側方に位置する地盤改良体１により保護され、多数の支持杭を打設する必要がない簡素な構成により、敷設延長が長距離に渡るライフラインの耐震化を低コストで実現することができる。【選択図】図１
2008121319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下に埋設する配管の経路に沿い該配管の下側に横設される水平板状の下部改良体と、該下部改良体の左右側面に連結されて上方に延び、前記配管の左右両側に位置する側部改良体とからなる形状の、軟弱地盤の表層部を改良してなる地盤改良体を備えたことを特徴とする地下配管の保護構造。
【請求項２】
前記地盤改良体を、前記形状に対して、前記左右の側部改良体の下側において下方に延びる左右の下側部改良体と、該下側部改良体間を連結する複数の連結改良体とを付加した形状としてなる請求項１記載の地下配管の保護構造。
【請求項３】
水平板状の下部改良体と、該下部改良体の左右側面に連結されて上方に延びる左右の側部改良体とを含む地盤改良体を、この地盤改良体の形状に軟弱地盤の表層部を掘り下げ、この掘り下げにより取った土に固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、締め固めることにより形成する工程と、
前記下部改良体の上側で前記左右の側部改良体の内側に配管を敷設する工程と、
前記地盤改良体及び配管の上側に土を埋め戻す工程とからなることを特徴とする地下配管の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟弱地盤に埋設される地下配管の保護構造及び施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
日本における多くの都市部は軟弱地盤上に形成されており、また、日本は世界でも有数の地震国であるため、地震の襲来の度に、上下水道管、ガス管及び電気通信系統の埋設管といったライフラインが壊滅的な被害を受けることも多く、一旦、被害を受けると復旧に相当の労力と時間を要する。
【０００３】
ライフラインの地下配管をそれ自体の強度や剛性で耐震化するのは非常に困難であるため、耐震化のための地下配管の保護構造が必要になる。このような地下配管の保護構造として、杭で支持されたカルバート又は鞘管内に配管を収容して全周方向に作用する荷重から配管を保護するもの、杭で支持された保護部材を配管の上側に設けることにより鉛直方向の荷重から配管を保護するもの（特許文献１参照）等がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９０７８０号公報（図１−６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来の地下配管の保護構造を軟弱地盤に採用した場合、相対的な沈下や側方流動といった地盤の変状にともなった強制変形により被害を受けることが多い上、軟弱層が非常に厚い場合には適用が困難である。また、ライフラインの敷設延長は長距離に渡るため、その耐震化を低コストで実現する必要があるが、上記のような従来の地下配管の保護構造では、多数の支持杭を打設する必要があること等からコストが増大し、実用的なものではない。
【０００６】
そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、軟弱地盤に埋設される地下配管に対する地震時の相対的な地盤変状を極力抑えることができ、軟弱層が非常に厚い場合であっても適用することができるとともに、低コスト化を図ることができる実用的な地下配管の保護構造及び施工方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る地下配管の保護構造は、前記課題解決のために、地下に埋設する配管の経路に沿い該配管の下側に横設される水平板状の下部改良体と、該下部改良体の左右側面に連結されて上方に延び、前記配管の左右両側に位置する側部改良体とからなる形状の、軟弱地盤の表層部を改良してなる地盤改良体を備えたものである。
【０００８】
ここで、前記地盤改良体を、前記形状に対して、前記左右の側部改良体の下側において下方に延びる左右の下側部改良体と、該下側部改良体間を連結する複数の連結改良体とを付加した形状としてなると好ましい。
【０００９】
本発明に係る地下配管の施工方法は、前記課題解決のために、水平板状の下部改良体と、該下部改良体の左右側面に連結されて上方に延びる左右の側部改良体とを含む地盤改良体を、この地盤改良体の形状に軟弱地盤の表層部を掘り下げ、この掘り下げにより取った土に固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、締め固めることにより形成する工程と、前記下部改良体の上側で前記左右の側部改良体の内側に配管を敷設する工程と、前記地盤改良体及び配管の上側に土を埋め戻す工程とからなるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る地下配管の保護構造は、地下に埋設する配管の経路に沿い該配管の下側に横設される水平板状の下部改良体と、該下部改良体の左右側面に連結されて上方に延び、前記配管の左右両側に位置する側部改良体とからなる形状の、軟弱地盤の表層部を改良してなる地盤改良体を備えたので、軟弱地盤に埋設される地下配管がその下側及び側方に位置する地盤改良体により保護されるため、地下配管に対する地震時の相対的な沈下や側方流動といった地盤変状を極力抑えることができる。その上、軟弱層が非常に厚い場合であっても適用することができるとともに、多数の支持杭を打設する必要がない簡素な構成であることから低コスト化を図ることができる。よって、敷設延長が長距離に渡るライフラインの耐震化を低コストで実現することができる。
【００１１】
また、前記地盤改良体を、前記形状に対して、前記左右の側部改良体の下側において下方に延びる左右の下側部改良体と、該下側部改良体間を連結する複数の連結改良体とを付加した形状としてなると、前記効果に加え、左右の下側部改良体間が複数の連結改良体により連結され、下方を開放した箱状の空間が形成されていることから、該空間内の軟弱地盤の囲い込み効果（地盤改良体下部の未改良土の側方移動（塑性流動）の抑制）により、前記相対的な沈下や側方流動といった地盤変状をさらに小さくすることができる。
【００１２】
本発明に係る地下配管の施工方法は、水平板状の下部改良体と、該下部改良体の左右側面に連結されて上方に延びる左右の側部改良体とを含む地盤改良体を、この地盤改良体の形状に軟弱地盤の表層部を掘り下げ、この掘り下げにより取った土に固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、締め固めることにより形成する工程と、前記下部改良体の上側で前記左右の側部改良体の内側に配管を敷設する工程と、前記地盤改良体及び配管の上側に土を埋め戻す工程とからなるので、多数の支持杭を打設する必要がないこと等の施工の簡素化が図られることから、施工コストを低減することができる。また、軟弱層が非常に厚い場合であっても適用することができる。さらに、このような比較的簡単な施工方法により、軟弱地盤に埋設される地下配管がその下側及び側方に位置する地盤改良体により保護されるため、地下配管に対する地震時の相対的な沈下や側方流動といった地盤変状を極力抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書においては、地下に埋設する配管の経路に沿う水平方向を前後方向、前後方向に直交する水平方向を左右方向とし、前後方向から見た図を正面図とする。
【００１４】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る地下配管の保護構造を示す説明図であり、図１（ａ）は縦断正面図、図１（ｂ）は地盤改良体及び配管の平面図である。図１（ａ）に示すように、地盤改良体１は、軟弱地盤Ｓ（例えば、約２０ｍ程度の深さにわたりＮ値が非常に小さい地盤）の地表面ＧＬから下の表層部を改良してなるものであり、地下に埋設する配管Ｐ，…の経路に沿い配管Ｐ，…の下側に横設される水平板状の下部改良体２と、下部改良体２の左右側面に連結されて上方に延び、配管Ｐ，…の左右両側に位置する側部改良体３，３とからなる形状とする。
【００１５】
ここで、上記説明において、地盤改良体１は、その形状の説明の便宜上、図１中の２点鎖線Ｖ，Ｖに示す水平板状の下部改良体２の左右側面に側部改良体３，３を連結した形状としているが、地盤改良体１を、図１中の２点鎖線Ｈ，Ｈまでを水平板状の下部改良体２とし、その左右の端部上面（図１中の２点鎖線Ｈ，Ｈ）上に側部改良体３，３を連結した形状としてもよい。すなわち、地盤改良体１の全体形状が図１に示すような形状であればよい。なお、地盤改良体１の形状において、その側面、例えば側部改良体３，３の左右側面をテーパ状としたり、側部改良体３，３と下部改良体２とにより形成されるコーナ部をテーパ状としたり円弧状としてもよい。
【００１６】
次に、地下に埋設する配管Ｐ，…の施工方法について説明する。先ず、図１（ａ）に示すａ−ｂ−ｃ−ｄの範囲の軟弱地盤Ｓの表層部を、例えばバックホウによる鋤取り等により掘り下げる。次に、この掘り下げにより取った土に、二酸化けい素、酸化アルミニウム、酸化カルシウム及び三酸化イオウ等の成分からなるセメント系固化材等の固化材を添加混合し、該土と固化材との混合物を前記地盤改良体１の形状に埋め戻して敷き均し、重機及びローラー等により締め固める。次に、地盤改良体１の下部改良体２の上側で左右の側部改良体３，３の内側に配管Ｐ，…を敷設する。最後、地盤改良体１及び配管Ｐ，…の上側に土Ａを埋め戻す。
【００１７】
このように、地盤改良体１は、軟弱地盤Ｓの表層部分のみを改良して形成されるため、軟弱層が非常に深い場合でも適用可能であるとともに、周囲の地盤沈下と共下がりするため抜け上がり現象を生じることがない。そして、このような比較的簡単な施工方法により、軟弱地盤Ｓに埋設される地下配管Ｐ，…がその下側及び側方に位置する地盤改良体１により保護されるため、地下配管Ｐ，…に対する地震時の相対的な沈下や側方流動といった地盤変状を極力抑えることができる。その上、軟弱層が非常に厚い場合であっても適用することができるとともに、多数の支持杭を打設する必要がないこと等の施工の簡素化が図られることから、施工コストを低減することができる。よって、敷設延長が長距離に渡るライフラインの耐震化を低コストで実現することができる。
【００１８】
実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２に係る地下配管の保護構造における地盤改良体の説明図であり、図２（ａ）は縦断正面図、図２（ｂ）は底面図である。図２において、実施の形態１の図１の符号と同一符号は、同一又は相当部分を示している。実施の形態２における図２の地盤改良体１は、実施の形態１における図１の地盤改良体１の形状に対して、左右の側部改良体３，３の下側において下方に延びる左右の下側部改良体４，４と、下側部改良体４，４間を連結する複数の連結改良体５，…とが付加された形状となっている。なお、図２においては、地下配管Ｐ，…は図示していないが、地下配管Ｐ，…は、実施の形態１と同様に、下部改良体２の上側で側部改良体３，３の側方に敷設される。また、地下に埋設する配管Ｐ，…の施工方法も実施の形態１と同様である。
【００１９】
図２に示すように、下部改良体２、並びに、左右の下側部改良体４，４及び下側部改良体４，４間を連結する複数の連結改良体５，…により、下方を開放した箱状の空間Ｂ，…が形成されている。したがって、前記空間Ｂ，…内の軟弱地盤Ｓの囲い込み効果（地盤改良体１下部の未改良土の側方移動（塑性流動）の抑制）があることから、実施の形態１の図１の構成に対して、前記相対的な沈下や側方流動といった地盤変状をさらに小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る地下配管の保護構造を示す説明図であり、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は地盤改良体及び配管の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る地下配管の保護構造における地盤改良体の説明図であり、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は底面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  地盤改良体
２  下部改良体
３  側部改良体
４  下側部改良体
５  連結改良体
Ａ  埋戻し土
Ｂ  下方を開放した箱状の空間
ＧＬ  地表面
Ｐ  配管
Ｓ  軟弱地盤
【図１】
2008121319.tif 000003
【図２】
2008121319.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月28日(2007.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下に埋設する配管の経路に沿い該配管の下側に横設される水平板状の下部改良体と、該下部改良体の左右側面に連結されて上方に延び、前記配管の左右両側に位置する側部改良体とからなる形状の、鋤取りにより掘削した軟弱地盤の表層部の土に固化材を添加混合したものを埋め戻して敷き均し、締め固めてなる、地盤改良体を備えたことを特徴とする地下配管の保護構造。
【請求項２】
前記地盤改良体を、前記形状に対して、前記左右の側部改良体の下側において下方に延びる左右の下側部改良体と、該下側部改良体間を連結する複数の連結改良体とを付加した形状としてなる請求項１記載の地下配管の保護構造。
【請求項３】
水平板状の下部改良体と、該下部改良体の左右側面に連結されて上方に延びる左右の側部改良体とを含む地盤改良体を、この地盤改良体の形状に軟弱地盤の表層部を鋤取りにより掘り下げ、この掘り下げにより取った土に固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、締め固めることにより形成する工程と、
前記下部改良体の上側で前記左右の側部改良体の内側に配管を敷設する工程と、
前記地盤改良体及び配管の上側に土を埋め戻す工程とからなることを特徴とする地下配管の施工方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る地下配管の保護構造は、前記課題解決のために、地下に埋設する配管の経路に沿い該配管の下側に横設される水平板状の下部改良体と、該下部改良体の左右側面に連結されて上方に延び、前記配管の左右両側に位置する側部改良体とからなる形状の、鋤取りにより掘削した軟弱地盤の表層部の土に固化材を添加混合したものを埋め戻して敷き均し、締め固めてなる、地盤改良体を備えたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る地下配管の施工方法は、前記課題解決のために、水平板状の下部改良体と、該下部改良体の左右側面に連結されて上方に延びる左右の側部改良体とを含む地盤改良体を、この地盤改良体の形状に軟弱地盤の表層部を鋤取りにより掘り下げ、この掘り下げにより取った土に固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、締め固めることにより形成する工程と、前記下部改良体の上側で前記左右の側部改良体の内側に配管を敷設する工程と、前記地盤改良体及び配管の上側に土を埋め戻す工程とからなるものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係る地下配管の保護構造は、地下に埋設する配管の経路に沿い該配管の下側に横設される水平板状の下部改良体と、該下部改良体の左右側面に連結されて上方に延び、前記配管の左右両側に位置する側部改良体とからなる形状の、鋤取りにより掘削した軟弱地盤の表層部の土に固化材を添加混合したものを埋め戻して敷き均し、締め固めてなる、地盤改良体を備えたので、軟弱地盤に埋設される地下配管がその下側及び側方に位置する地盤改良体により保護されるため、地下配管に対する地震時の相対的な沈下や側方流動といった地盤変状を極力抑えることができる。その上、軟弱層が非常に厚い場合であっても適用することができるとともに、多数の支持杭を打設する必要がない簡素な構成であることから低コスト化を図ることができる。よって、敷設延長が長距離に渡るライフラインの耐震化を低コストで実現することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係る地下配管の施工方法は、水平板状の下部改良体と、該下部改良体の左右側面に連結されて上方に延びる左右の側部改良体とを含む地盤改良体を、この地盤改良体の形状に軟弱地盤の表層部を鋤取りにより掘り下げ、この掘り下げにより取った土に固化材を添加混合して埋め戻して敷き均し、締め固めることにより形成する工程と、前記下部改良体の上側で前記左右の側部改良体の内側に配管を敷設する工程と、前記地盤改良体及び配管の上側に土を埋め戻す工程とからなるので、多数の支持杭を打設する必要がないこと等の施工の簡素化が図られることから、施工コストを低減することができる。また、軟弱層が非常に厚い場合であっても適用することができる。さらに、このような比較的簡単な施工方法により、軟弱地盤に埋設される地下配管がその下側及び側方に位置する地盤改良体により保護されるため、地下配管に対する地震時の相対的な沈下や側方流動といった地盤変状を極力抑えることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
次に、地下に埋設する配管Ｐ，…の施工方法について説明する。先ず、図１（ａ）に示すａ−ｂ−ｃ−ｄの範囲の軟弱地盤Ｓの表層部を、例えばバックホウによる鋤取りにより掘り下げる。次に、この掘り下げにより取った土に、二酸化けい素、酸化アルミニウム、酸化カルシウム及び三酸化イオウ等の成分からなるセメント系固化材等の固化材を添加混合し、該土と固化材との混合物を前記地盤改良体１の形状に埋め戻して敷き均し、重機及びローラー等により締め固める。次に、地盤改良体１の下部改良体２の上側で左右の側部改良体３，３の内側に配管Ｐ，…を敷設する。最後、地盤改良体１及び配管Ｐ，…の上側に土Ａを埋め戻す。