(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建物を間に挟む配置で、同既存建物の一側の辺に沿い注入孔を有する複数の注入管群を打設し、他側の辺に沿っては吸入孔を有する複数の排出管群を打設し、前記注入管から先ず温水を注入し、排出管から地下水及び前記温水を排出することにより前記液状化地盤中に温水を循環させて既存建物を支持する液状化地盤を加熱する工程と、
前記液状化地盤を加熱した後に、同じ注入管から、温水に代えて溶解したパラフィンを注入し、排出管から液状化地盤の地下水を排出することにより前記パラフィンを液状化地盤中に浸透させる工程と、
前記溶解したパラフィンが液状化地盤中に浸透した段階でパラフィンの注入及び地下水の排出を止め、その後、冷却を待って当該液状化地盤をパラフィンで固化させる工程とからなることを特徴とする、高温で液体、常温で固体となる固化材料を用いた地盤の液状化防止工法。
【請求項２】
地盤を温水で加熱する工程、及び熱を加えると液体となり常温では固体となるパラフィンを溶解して前記液状化地盤中に浸透させる工程は、既存建物の液状化する地盤の外周を閉鎖状に取り囲む配置で遮水壁を連続的に構築し、前記遮水壁に囲まれた地盤について限定的に行うことを特徴とする、請求項１に記載した高温で液体、常温で固体となる固化材料を用いた地盤の液状化防止工法。
【請求項３】
既存建物を間に挟む一側の注入管群より外側の位置、及び他側の排出管群より外側の位置にそれぞれ所定の深さまでシートパイル等の遮水壁を連続的に構築すると共に前記両側の遮水壁の両端同士をつなぐ遮水壁を連続的に構築して既存建物の液状化地盤の外周を閉鎖状に取り囲み、前記液状化地盤を温水で加熱する工程、及び熱を加えると液体となり常温では固体となるパラフィンを溶解して前記液状化地盤中に浸透させる工程は、前記遮水壁に囲まれた地盤について限定的に行うことを特徴とする、請求項１に記載した高温で液体、常温で固体となる固化材料を用いた地盤の液状化防止工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、既存建物を支持する地盤の液状化防止工法の技術分野に属し、高温で液体、常温で固体となる固化材料を用いて地盤を固化し液状化を防止する工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既存建物の上部構造の耐震補強に伴い、基礎構造の耐震性の向上が必要とされる場合が多い。
【０００３】
基礎構造の耐震性に大きな影響を及ぼす地盤の液状化に対しては、液状化防止工法の一つである、地盤に固化材料を添加して「地盤を固化する方法」が採用されることがある。
【０００４】
前記地盤に固化材料を添加する方法は、（I）深層混同処理工法のように、機械攪拌や高圧噴射攪拌等によって固化材料を強制的に地盤に攪拌混合する方法と、（II）注入固化工法のように、固化材料を土粒子の隙間に注入する方法、との２つに大別される。
【０００５】
しかし、上記（I）の方法は、大型の施工機械が必要となり、既存建物の存在が施工機械の稼動に邪魔となるので、上記基礎構造の耐震性を向上（既存建物を支持する地盤の液状化防止）するために採用するには不適切である。
【０００６】
そのため、上記（II）の方法を一般的に採用し、それぞれ以下に示す公知技術が存在する。
【０００７】
Ａ．地下水を汲み上げ、又は加圧して地下水位を所定の深さまで低下させた地盤に、超微粒子セメントを注入して、同地盤を固化することにより液状化を防止する技術が公知である（特開平７−１５８０４９号公報、特開平７−１５８０５１号公報）。
【０００８】
Ｂ．シリカゾル等の主剤と硬化剤とを地盤中にそれぞれ注入して反応させ、同地盤を固化することにより液状化を防止する技術が公知である（特開平６−１４６２６１号公報、特開平１０−８８５６１号公報）。
【０００９】
Ｃ．寒天等の親水性材料で地中連続止水壁を地盤の周辺に形成し、その内側地盤を乾燥、圧密等により非液状化地盤とすることにより液状化を防止する技術が公知である（特許第２８９６４７６号公報）。
【００１０】
【本発明が解決しようとする課題】
公知技術Ａは、通常のセメント粒子が砂粒子の隙間間隔の大きさに対して大きいため、その隙間へ入り込めないという問題を解決しているが、シルト分や粘土分などの細粒子分を含む地盤では浸透性が悪く、所定の範囲、形状に地盤を固化することが難しい。
【００１１】
公知技術Ｂは、薬液が地盤中に広がるときに地下水で希釈されるので、広範囲な地盤の固化が難しく、また、それに伴い長期安定性が不明確である。
【００１２】
公知技術Ｃは、地盤を直接固化する方法ではなく、止水壁を作り、その内側地盤を乾燥、圧密する方法なので、止水壁の止水性が低下するとすぐに液状化抵抗も低下してしまい、確実性がない。また、寒天等の親水性材料を常温の地盤に直接、加圧供給するため、確実にして信頼性の高い止水壁を形成することなく固化する可能性がある。
【００１３】
以上のように、既存建物を支持する地盤の液状化防止に対して合理的な工法がないのが現状である。
【００１４】
従って、本発明の目的は、格別大がかりな施工を必要とせず、しかも確実にして信頼性の高い方法で既存建物を支持する地盤を必要とされる範囲まで固化できる合理的な液状化防止工法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明に係る高温で液体、常温で固体となる固化材料を用いた地盤の液状化防止工法は、
既存建物を間に挟む配置で、同既存建物の一側の辺に沿い注入孔を有する複数の注入管群を打設し、他側の辺に沿っては吸入孔を有する複数の排出管群を打設し、前記注入管から先ず温水を注入し、排出管から地下水及び前記温水を排出することにより前記液状化地盤中に温水を循環させて既存建物を支持する液状化地盤を加熱する工程と、
前記液状化地盤を加熱した後に、同じ注入管から、温水に代えて溶解したパラフィンを注入し、排出管から液状化地盤の地下水を排出することにより前記パラフィンを液状化地盤中に浸透させる工程と、
前記溶解したパラフィンが液状化地盤中に浸透した段階でパラフィンの注入及び地下水の排出を止め、その後、冷却を待って当該液状化地盤をパラフィンで固化させる工程とからなることを特徴とする。
【００１８】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した高温で液体、常温で固体となる固化材料を用いた地盤の液状化防止工法において、
地盤を温水で加熱する工程、及び熱を加えると液体となり常温では固体となるパラフィンを溶解して前記液状化地盤中に浸透させる工程は、既存建物の液状化する地盤の外周を閉鎖状に取り囲む配置で遮水壁を連続的に構築し、前記遮水壁に囲まれた地盤について限定的に行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した高温で液体、常温で固体となる固化材料を用いた地盤の液状化防止工法において、
既存建物を間に挟む一側の注入管群より外側の位置、及び他側の排出管群より外側の位置にそれぞれ所定の深さまでシートパイル等の遮水壁を連続的に構築すると共に前記両側の遮水壁の両端同士をつなぐ遮水壁を連続的に構築して既存建物の液状化地盤の外周を閉鎖状に取り囲み、前記液状化地盤を温水で加熱する工程、及び熱を加えると液体となり常温では固体となるパラフィンを溶解して前記液状化地盤中に浸透させる工程は、前記遮水壁に囲まれた地盤について限定的に行うことを特徴とする。
【００２０】
【本発明の実施の形態、及び実施例】
図１〜図３は、本発明に係る、地盤の液状化防止工法の実施形態を示し、既存建物１を支持する地盤２の液状化を防止する方法として好適に実施される。
【００２１】
図１（Ａ）、（Ｂ）は、前記液状化防止工法をより効率よく実施するために、地盤の施工範囲を限定すべく既存建物１の液状化する地盤２の外周を閉鎖状に取り囲む配置で遮水壁５を連続的に構築した工程を示している（請求項２記載の発明）。具体的には、次工程で注入管３及び排出管４を打設するスペースを考慮に入れてそれより少し広い範囲、即ち既存建物１を挟む一側の注入管３…より外側の位置、及び他方の排出管４…より外側の位置にそれぞれ、所定の深さまでシートパイル等の遮水壁５を連続的に構築する。そして、前記両側の遮水壁５、５の両端同士をつなぐ遮水壁５、５を連続的に構築して既存建物１の液状化地盤２の外周を閉鎖状に取り囲む（請求項３記載の発明）。遮水壁５を構築すべき前記所定の深さとは、液状化地盤２の下側の不透水地盤６までの深さをいう。
【００２２】
図２（Ａ）、（Ｂ）は、既存建物１の液状化する地盤２を加熱する工程を示している。
【００２３】
前記既存建物１の液状化する地盤２、即ち、上記遮水壁５に囲まれた地盤２について限定的に行う加熱工程は、同既存建物１を間に挟む配置で一側の辺に沿って一定高さまで注入孔を有する注入管３を６個一列に打設し、他側の辺に沿っては一定高さまで吸入孔を有する排出管４を６個一列に打設する。そして、前記注入管３…から温水７を注入し、排出管４…から前記温水７を排出することにより前記液状化地盤２に温水７を循環させて行う。
【００２４】
前記注入管３…、及び排出管４…には、側面に注入孔及び吸入孔が液状化地盤２の固化範囲の上端から下端まで設けられている。そのため、前記液状化地盤２の上方から下方まで等しく温水７が浸透してゆく。こうして、液状化地盤２中に温水７を循環させることにより、均一に液状化地盤２の温度を上昇させることができる。前記温度は、液状化地盤２を固化するために用いる固化材料が、固化しない程度の温度に上昇される。具体的に、固化材料として用いられるパラフィンは、融点が略３８度〜６５度（但し、分子組成や含有物によって変化する。）であるため、前記液状化地盤２の温度は、更に略２０度ぐらい高い６０度〜８５度に上昇される。そのため、前記液状化地盤２に循環する温水７の温度も、略６０度以上に設定される。なお、図１の工程で構築された遮水壁５…により、加熱すべき液状化地盤２が囲まれているため、保温性に優れ、温度の低下を防いでいる。
【００２５】
図３（Ａ）、（Ｂ）は、熱を加えると液体となり常温では固体となるパラフィンから成る固化材料を溶解して前記液状化地盤２中に浸透させる工程を示している。
【００２６】
溶解したパラフィンを浸透させる工程は、図２の工程により同液状化地盤２を加熱した後に、前記注入管３…から温水７に代えて溶解したパラフィンを注入し、排出管４…から液状化地盤２の地下水を排出することにより前記パラフィンを液状化地盤２に浸透させて行う。
【００２７】
前記工程により固化材料は、図２の工程で循環した温水７の流れを追うように浸透していく。
【００２８】
具体的には、図２の工程で予め、液状化地盤２の温度を上昇させることにより、パラフィンが液状化地盤２に浸透する途中で固化することを防ぎ、且つ前記注入管３…からパラフィンを注入する一方で、排出管４…から地下水を排出することにより図２の工程から引き続き液状化地盤２中に流れが作られ、均一にパラフィンを浸透させることができる。なお、図１の工程で構築された遮水壁５…により、固化すべき液状化地盤２以外の範囲にパラフィンが流出することが無く、パラフィンの使用を最小限に抑えることができる。また、図２の工程で前記注入管３を利用して液状化地盤２に温水７を循環させて、同液状化地盤２を加熱するため、別途に加熱用の装置を設ける必要がなく、経済的に優れている。更に、排出管４…から排出される地下水を分析することによりパラフィンの地盤中への浸透性を確認することができる。従って、パラフィンを液状化地盤２に浸透させるために、大がかりな施工をする必要がなく、確実にして信頼性の高い方法で、既存建物１を支持する地盤２の液状化防止を行うことができる。
【００２９】
更に、固化材料として用いられるパラフィンは、水にほとんど溶けることが無く、非常に安定しているため、確実に液状化地盤２を固化することができ、長期安定性に優れている。また、無害、無臭（但し、固体時に限る。）なので、施工性に優れている。
【００３０】
図示は省略したが、上記排出管から排出される地下水を分析し、パラフィンの浸透性を確認できた段階でパラフィンの注入及び地下水の排出を止め、その後、パラフィンの冷却を待って前記液状化地盤２を固化させる工程を行う。
【００３１】
以上に詳細したように、本実施例に係る地盤の液状化防止工法は、液状化地盤２を加熱し、且つ同液状化地盤２中に流れを作ることにより格別大がかりな施工を必要とせず、しかも確実にして信頼性の高い方法で、既存建物１を支持する地盤２を必要とされる範囲までパラフィンを浸透させることができ、前記地盤２の液状化を防止することができる。
【００３２】
また、温水７の循環及びパラフィンの注入を同一の装置を用いることで、経済性に優れ、合理的に既存建物１を支持する地盤２の液状化防止工法を実施できる。
【００３４】
また、上記実施形態では、遮水壁５が設けられているが、無い場合でも実施することができる。
【００３６】
上記実施形態では、注入管３及び排出管４をそれぞれ６個づつ打設しているが、既存建物１の大きさ等を考慮して、前記注入管３及び排出管４の個数を増減することが望ましい。
【００３７】
上記実施形態では、既存建物１が平面的に四角形状であるが、円形状及び多角形状でも良く、要するに、パラフィンを溶解して液状化地盤２中に浸透させる工程において、前記液状化地盤２中に流れが生じるように注入管３…、及び排出管４…が配置されていれば実施可能である。
【００３８】
【本発明の奏する効果】
本発明に係る高温で液体、常温で固体となる固化材料を用いた地盤の液状化防止工法は、液状化地盤を加熱し、且つ同液状化地盤内に流れを作ることにより格別大がかりな施工を必要とせず、しかも確実にして信頼性の高い方法で、既存建物を支持する地盤を必要とされる範囲までパラフィンから成る固化材料を浸透させることができ、地盤の液状化を防止することができる。
また、温水の循環及びパラフィンの注入を同一の装置を用いているので、経済性に優れ、合理的に既存建物を支持する地盤の液状化防止工法を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａは、本発明に記載した高温で液体、常温で固体となる固化材料を用いた地盤の液状化防止工法において遮水壁を構築する工程を示した立面図である。Ｂは、Ａの平面図である。
【図２】Ａは、本発明に記載した高温で液体、常温で固体となる固化材料を用いた地盤の液状化防止工法において液状化地盤を加熱する工程を示した立面図である。Ｂは、Ａの平面図である。
【図３】Ａは、本発明に記載した高温で液体、常温で固体となる固化材料を用いた地盤の液状化防止工法において液状化地盤に固化材料を浸透させる工程を示した立面図である。Ｂは、Ａの平面図である。
【符号の説明】
１                既存建物
２                液状化地盤
３                注入管
４                排出管
５                遮水壁
６                不透水地盤
７                温水
【図１】
0004502472.tif 000002
【図２】
0004502472.tif 000003
【図３】
0004502472.tif 000004