(57)【要約】【課題】掘削残土を利用した掘り出し工事と環境負担に支障をきたさない地下埋設物の埋設方法と埋設構造を提供する。【解決手段】埋設物の敷設のために堀削した溝に掘削残土を所定量埋め戻し所定の転圧をした後その上部に土砂を保護し自然環境下で徐々に分解するシートで被い、更にその上方を補装仕上げする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め埋設物を敷設しようとする地盤に開削工法手段により掘削し埋設物を設置し、ここへ掘削土砂を所定量埋め戻し所定の転圧をした後その上部に土砂を保護し自然環境下で徐々に分解するシートで被い、更にその上方を補装仕上げしてあることを特徴とする地下埋設物の埋設方法。
【請求項２】
地盤を掘削した中へ埋設物を設置し、ここへ掘削土砂を所定量埋め戻し所定の転圧をした後その上部に土砂を保護し自然環境下で徐々に分解するシートで被い、更にその上方を補装仕上げしてあることを特徴とする地下埋設物の埋設構造。
【請求項３】
土砂を保護し自然環境下で徐々に分解するシートで土砂を被い保護することによりシキソトロピー現象または硬化現象を発現促進して土の支持力を回復強化させることを特徴とする地盤改良工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地下埋設物の設置について掘削土砂とシートを利用した埋設方法と埋設構造を提供する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から上下水道管やガス管等を道路に埋設することが実施されているが埋設方法として道路を掘削して地下埋設物を設置した後、土砂を埋め戻し所定の転圧をした後その上から舗装の仕上げを行う方法がとられている。これらは、通常地下埋設物を安定させたり埋め戻し材が沈下したり浮上したりしないように安定性を高めるためや必要支持力を保持するため地耐力のある埋め戻しに適している良質な山砂に相当する土砂が埋め戻し材として使用されている。
【０００３】
また、その他では薬液注入やセメント、石灰等添加による地盤改良工法や特開２００２−３１７４３０号公報では掘削した溝に沿って透水性シートを敷きつめ、該透水性シートの上から地中埋設物の設置と埋め戻しを行い地中埋設物と埋め戻し材全体を透水性シートで包み込み、包み込んだ透水性シートの上から仕上げ施工を行う方法で、発泡樹脂製ブロックを含む埋め戻し材による埋め戻しを行う地中埋設物の埋設方法及び埋設構造や従来の埋め立て盛土工法や特開平５−１２５７１８号公報では光又は微生物に崩壊するポリマーシートに断続的な凹み溝を交互にかつ複数条刻設しこれを加温中に少なくとも前記溝に対して直角に引っ張り肉厚の枠部と薄肉の窓部を多数構成した土木用崩壊性ポリマーシートや特開平９−３１９５８号公報では地盤補強を目的として用いられるメッシュシートであってその一部または全部に自然環境下で徐々に分解する性質を有する繊維及びまたは樹脂が使用された土木用メッシュシートや特開２０００−３０３３０１号公報では土壌中で物理的、化学的、生物的に安定な合成重合物からなるシートと土壌中で物理的、化学的、生物的に不安定な繊維からなる布帛とが複合されてなる土木用複合体及び地盤補強工法が記載されている。
【０００４】
さらに、ジオテキスタイルやジオグリッドに代表される織布、不織布、編物、フィルム等の地盤補強シートや特開平６−２１２６１９号公報では上層と下層の間にジオテキスタイルを存在させてなる原位置土と固化材を原位置で混合撹拌してなる下層と原位置土と固化材とを混練機で混合撹拌した混合物からなる上層とからなる地盤改良体や特開平５−３２２０６９号公報では軟弱地盤中に管を埋設するに当たり、管の周囲に砂基礎を配置し該砂基礎の周囲をジオグリッドで覆うとともに、該ジオグリッドの下部外方に縦杭を配置して全体を支持する軟弱地盤における管埋設方法や特開平７−２６５４０号公報では地盤の安定のため使用する土木安定シートや軟弱な地盤を補強するために軽量気泡コンクリートを用いる地盤補強構造であって、軽量気泡コンクリートと固化剤と井桁とを梱包した袋体を軟弱地盤に配置させ、かつ該袋体上に土を盛って地盤を補強する地盤補強構造及び地盤補強工法も記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような良質な山砂に相当する土が埋め戻しに利用される場合、多大な購入費の発生や産地及び流通に伴う環境負担がかかる上、建設残土を多量に発生し処分費用増大や残土の受け入れ先、流通に伴う環境負担がかかり、さらに一般的に埋め戻し材比重が既存土より大きくなるため埋め戻し荷重増加分が掘削床付け面に増加荷重としてかかり圧蜜沈下による地盤沈下を生じさせている。
しかし、軟弱掘削土砂を埋め戻しに使用すると取り扱いが困難で必要な土工作業を行うほど土粒子の吸着層の乱れや土の構造が破壊されて鋭敏な土砂となり、埋め戻し材が沈下や浮上の流動化を起こし不安定となりせん断力や支持力も在来地盤より低下し地耐力不足で埋め戻し材として有効に使用できないため残土として処分されていた。
【０００６】
なお、薬液注入やセメント、石灰等添加による地盤改良工法による地盤改良も多大な経費、時間、現地や産地の環境負担が生じた上、掘り出し工事にも支障をきたすし、特開２００２−３１７４３０号公報の地中埋設物の埋設方法及び埋設構造は掘削した溝に沿って透水性シートを敷きつめ、該透水性シートの上から地中埋設物の設置と埋め戻しを行い地中埋設物と埋め戻し材全体を透水性シートで包み込む構造上、作業手間、包み込み費用の負担や土壌中のシートの存在が自然状況の復帰に支障をきたし環境の問題や更に掘り出し工事にも支障をきたすし、透水性シートで埋め戻し材の発泡樹脂製ブロックを包み込むことは建設残土の大量発生を生じさせ、軟弱残土を強度改善し利用した環境負担のない埋め戻しに関する有効性も未解決で追求されていない。
【０００７】
また、従来の埋め立てでは、湖沼などの軟弱地盤の上に埋め立てを行い造成する際、軟弱地盤表面に布帛やメッシュのシート敷設した後盛土する在来地盤補強工法が実施されているがシートの引っ張り力による補強機能と地盤分離機能で、新しい土地を造成する際の重機の軟弱地盤への沈み込みの防止や埋め立てに用いた土砂の軟弱地盤への移行を防止して上部を新しく構築することを目的とした盛り土工法と盛り土構造であり地盤は未強化で布帛やメッシュのシートが地盤補強性能やフィルター性能を発揮するがシートが分解されるとシートによる補強機能も消失するものでありプレローディング工法やペーパードレン工法、サンドドレン工法、フィルター等の水分強制搾り出し工法の併用等による付帯効果として地盤の強化や安定を得ていた。
【０００８】
特開平５−１２５７１８号公報の土木用崩壊性ポリマーシートや特開平９−３１９５８号公報の土木用メッシュシートや特開２０００−３０３３０１号公報の土木用複合体及び地盤補強工法も軟弱残土を強度改善した環境負担のない埋め戻しに関する有効性は未解決で追求されていない。
【０００９】
さらに、ジオテキスタイルやジオグリッドに代表される織布、不織布、編物、フィルム等の地盤補強シートは平面的に敷き並べてこれに土砂を散布して軟弱地盤に盛土するとか帯状に敷いて盛土の地滑りを防止するなど盛り土やのり面での引っ張り力による補強機能や分離機能で使用されている材料であり、その地盤補強シートの存在が補強性能を発揮するがそのシートが分解されると分離補強機能も消失するものであるし、特開平６−２１２６１９号公報の地盤改良体や特開平５−３２２０６９号公報の軟弱地盤における管埋設方法も軟弱残土を強度改善し利用した環境負担のない埋め戻しに関する有効性は未解決で追求されていない。
【００１０】
なお、土木安定シートについても分離安定機能を発揮するが土木安定シートの存在が前提であり土木安定シートが分解されると分離安定機能も消失するものであるし特開平７−２６５４０号公報の地盤補強構造及び地盤補強工法も軟弱残土を強度改善し利用した環境負担のない埋め戻しに関する有効性は未解決で追求されていない。
【００１１】
上記などの方法や提案シートについては分離による安定機能や引っ張り力による補強機能や分解可能であることは示されているものもあるが、具体的に軟弱掘削残土を置換や添加物混合や補強物体の存在が無くても強度改善して利用できる埋め戻しに関する地下埋設物の埋設方法と埋設構造の有効性については追求されていない。
土砂の強さは、内部摩擦角と粘着力のせん断抵抗合力であり一般に砂質土では内部摩擦角が大きく粘着力が小さく、粘性土は内部摩擦角が小さく粘着力が大きい特性がある。そして埋め戻しを有効にするためには、支持力が大きく圧縮性が小さいことが求められるため、ほぐした土砂は自然状態の土に比べて密度が低く間隙が大きく圧縮性が大きいため性質を改善するために土の水分を絞りだしたり締め固めて密度を高めることにより内部摩擦角に起因する土粒子の間のかみ合わせをよくして力学的に安定度を高めており一般的に締固め効果はその密度の高まる度合いによって判定されている。よって砂質に富み粗粒分の含有量が少ない砂質土では最適含水比付近で転圧することにより高い締固め密度が得られ埋め戻し土砂として適していると判断されるが、細粒分を多く含み粒度配合のよくない粘性土である軟弱土砂では最適含水比が著しく高く鋭敏比も高く取り扱いは困難で土工作業の人為的撹乱による土砂の支持力低下で自然状態において相当な地盤支持力があっても掘削した軟弱土砂は埋め戻し材としての地盤支持力が期待できないために埋め戻し土砂としては不適当と判断されている。しかし、新生代第四紀沖積世、洪積世からなる十分に圧縮や固結していない軟らかい粘土やシルトなどの細粒の粘性土が多数を占める軟弱土砂でも強度の指標である粘着力を改善すれば支持力を強化回復させることができる。
本発明は地下埋設物を埋設する場合に生じている上記について解決するためのものであり、軟弱土砂の掘削残土であっても必要埋め戻し強度を発揮することにより埋め戻し材として利用して要求地盤強度や在来地盤支持力と同等以上の有効な強度改善をすることができるようにした掘り出し工事などに支障をきたさない環境負担のない地下埋設物の埋設方法と埋設構造を提供する。
【００１２】
【課題を解決する手段】
本発明は、上記課題を解決するために鋭意努力と研究を重ねた結果、予め埋設物を敷設しようとする地盤に開削工法手段により掘削し埋設物を設置し、ここへ掘削土砂を所定量埋め戻し所定の転圧をして、その上部に土砂を保護し自然環境下で徐々に分解するシートで被い、更にその上方を補装仕上げする地下埋設物の埋設方法と埋設構造を実施することにより短期的には埋め戻し要求強度を得ることができ中長期的には在来地盤支持力と同等以上の地盤強度を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき図１を参照して説明する。まず予め埋設物を敷設しようとする在来地盤１に人力手掘りやバックホウやクラムシェルなどによる開削工法手段により掘削した溝２に従来行われている砕石基礎やコンクリート基礎や砂基礎などの適宜の基礎を施工し地下埋設物３を設置し、ここへ掘削土砂４を所定量埋め戻し所定の転圧をしてその上部に土質に破壊を起こさない強度の土砂を保護し自然環境下で徐々に分解する性質のシート５で被い、更にその上方を舗装、路盤、遮断層、ズリ、砕石、土砂等の補装仕上げ６をする地下埋設物の埋設方法と埋設構造を実施することにより短期的にはシートと土砂の複合力で埋め戻し要求強度を得ることができ中長期的にはシートは自然環境下で分解し埋め戻し土砂のみで在来地盤支持力と同等以上の要求地盤強度を得ることができる。
【００１４】
つまり、土砂を保護し土質に破壊を起こさない強度の自然環境下で徐々に分解する性質のシートで被うことにより、負に帯電している土粒子は水分子の正イオンと結合して吸着水を形成することによって粘性を持っている微細な固相の表面の吸着水膜の粘性の強い半固体状の膜で被覆されてなる構造で破壊された粒子の構造がシートで保護されることによりシキソトロピー現象を促進発現され粘着力が再生しせん断強さを強化回復させ、シートで保護した上方を補装仕上げするため交通等の繰返し荷重を受けると単に土の密度が高まるのではなく土粒子の配列状態が変化し土粒子相互間に働く電位エネルギーが増大し毎回載荷ごとに土砂には弾性ヒズミが減り変形に対する抵抗を増大させ土砂の硬化現象が発現され固結化しせん断強さを回復強化するため軟弱土砂の残土をそのまま利用しても必要地盤強度を発揮することができる自然法則を利用した高度な技術的思想の創作であり、掘削土砂を残土としてではなく埋め戻し材として有効利用することや在来地盤支持力と同等以上の状態を回復強化できることで土中補強物の存在が不要な地盤支持力回復強化機能による掘り出し工事などに支障をきたさない環境負担もない従来の課題を根本的に改善した建設産業上利用できる新規で進歩性を有する形態である。なお、実施例によって本発明の地下埋設物の埋設方法と埋設構造は特に制限されるものではなく、本発明において用いられるシートとは土質に破壊を起こさないように土砂を保護しシキソトロピー現象や硬化現象を発現促進するものであり土砂が支持力を回復強化するまで限られた短期間要求強度を満足し地盤を保護して支持力が強化回復した後は自然環境下で分解する性質の物質を使うことであり材質を限定しているものではなく、支持力の回復強化と掘り出し工事などに支障をきたさなく環境負担のないことを目的としているため自然環境下で徐々に分解する性質を有すれば従来公知の材質を適宜選択し製作方法や土砂保護のための補強や安定性にともなうボード構造、ハニカム構造、立体構造、複層施工等の本来の目的のためには格別に厚さや構造、形質形状や組み合わせ等も限定するものではなく土質や要求強度や現地環境に応じて経済的効率的に適宜選択するべきものである。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、地下埋設物の埋設や修理や調査等をするため、予め埋設物を敷設しようとする地盤に開削工法手段により掘削し埋設物を設置し、ここへ掘削土砂を所定量埋め戻し所定の転圧をした後その上部に土砂を保護し自然環境下で徐々に分解するシートで被い、更にその上方を補装仕上げする地下埋設物の埋設方法と埋設構造を実施することにより以下に記載する効果が期待できる。
【００１６】
▲１▼  残土発生を抑制し処分費軽減や流通、受け入れ先に伴う環境負担を軽減することができる。
▲２▼  搬入埋め戻し土砂を抑制し購入費軽減や産地及び流通に伴う環境負担を軽減することができる。
▲３▼  掘削空間部分の埋め戻し材と掘削土砂との重量バランスがつりあうことから掘削床付け面下の地盤の圧蜜沈下及盤膨れを防止することができ地上面の凹凸及び舗装面の沈下を阻止することができ、地下埋設物が自然流下管のような場合には沈下による管内の流れの異常を阻止することができ、鎖構造管路や可とう管の適正伸縮基準位置を保持することができる。
▲４▼  掘削空間部分の埋め戻し材と掘削隣接部地盤との土質と重量バランスがつりあうことから掘削箇所と隣接未掘削箇所の圧蜜沈下量が同程度となり地上面の段差を阻止することができ、地下埋設物が自然流下管のような場合には沈下による管内の流れの異常を阻止することができ、鎖構造管路や可とう管の適正伸縮基準位置を保持することができる。
▲５▼  シートは地盤支持力の回復強化を図った後自然環境下で分解する性質なので、掘り出し工事などに支障をきたすことがなくたとえ分解前であっても最終処分の必要がなく環境負担を軽減させることができる。
▲６▼  短期的には土砂とシートの複合力で埋め戻し材としての要求強度と地盤支持力性能を発揮することができる。
▲７▼  中長期的にはシートは自然環境下で徐々に分解し地盤支持力が回復強化して埋め戻し土砂のみで在来地盤と同等以上の支持力を得ることができる。
▲８▼  従来単体では要求強度が得られない土砂を保護し土質に破壊を起こさない強度のシートで被いシキソトロピー現象と硬化現象を発現することにより支持力を回復強化することができ、地盤が支持力発揮後にシートが分解し要求地盤強度や既存地盤と同等以上の支持力を得ることができる同一土砂によるタイムラグ地盤改良効果を発揮することができる。
▲９▼  水道管等の圧送管の損傷に伴うサンドブラスト現象の被害確率を低減できる付加的効果を得ることができる。
▲１０▼  地震等に伴う地盤の液状化現象の被害確率を低減できる付加的効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による地下埋設物の埋設方法と埋設構造説明するための図
【符号の説明】
１在来地盤
２掘削した溝
３地下埋設物
４掘削土砂
５土砂を保護し自然環境下で徐々に分解する性質のシート
６補装仕上げ
【図１】
2004346723.tif 000003