(57)【要約】  本発明の目的は、非常に拡張するグラウト（５）の注入のために穴（１）が地面に空けられる方法を示すことである。その結果、底土は、満たされ圧縮された空所であり、このように、地震や振動の力の下で液状化の可能性は、低減される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離して複数の穴（１）を空ける工程と、
膨張する樹脂をそれらの穴の空所を満たすように注入して土壌を圧縮する工程と
を備えて、
液状化の可能性を低減した強くて密集した基礎土壌を得ることを特徴とする基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法において、
上記穴は、垂直に、または、垂直に対していかなる角度で空けられることを特徴とする基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法。
【請求項３】
請求項１に記載の基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法において、
上記液状化の可能性は、いかなる深さでも低減されることを特徴とする基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一つに記載の基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法において、
この方法は、レーザ装置または他の感知できる測定ゲージによって、制御されることを特徴とする基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法。
【請求項５】
請求項１に記載の基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法において、
上記穴は、互いにいかなる距離で空けられることを特徴とする基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一つに記載の基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法において、
上記穴は、同じか異なった直径で空けられることを特徴とする基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか一つに記載の基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法において、
上記穴は、保護されることを特徴とする基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか一つに記載の基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法において、
上記拡張するグラウトは、一様に適用されることを特徴とする基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか一つに記載の基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法において、
上記液状化の低減は、異なった深さで、同じか異なった割合で行なわれることを特徴とする基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れか一つに記載の基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法において、
上記液状化の低減は、地表面より下の深さの制限なしで、行なわれることを特徴とする基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０の何れか一つに記載の基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法において、
上記拡張するグラウトは、時間間隔で行なわれることを特徴とする基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１の何れか一つに記載の基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法において、
上記液状化の低減は、乾いたまたは湿った粘土沈泥砂土または岩のいかなるタイプ、または、制限なしの含水量で、行われることを特徴とする基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法。
【請求項１３】
請求項１ないし１２の何れか一つに記載の基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法において、
上記グラウトは、地震、または、いかなる種類の土壌または岩のためのいかなる種類の振動によって、妨害され改造されてもよいことを特徴とする基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建物の下の基礎土壌の液状化の可能性を低減する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木構造物（建物物）は、上部構造から移動された負荷を伝えることができる安全な基礎土壌を必要とする。しかし、いくつかの土壌は、それらの支圧強度を緩め、地震力の下で液状化する。ついに、液状化された土壌にある建物は、被害を受けて、使用停止になる可能性がある。
【０００３】
地震力および振動の下での基礎土壌のせん断強さの損失は、日本人科学者のモガミとクボ（1953）によって、液状化として最初に委託されている。アラスカと日本の新潟の地震を受けて、集中的な研究は、過去３０年の間行われ、「液状化」という用語は、国際的な地震文献の中で一般に容認された用語として用いられている。
【０００４】
地動加速度が基礎に達するときに、地震の液状化が起こる。この液状化は、建物への損害や、建物の傾きの不安定性や、橋、建物の基礎、または、上方移動を備えて埋められた土木構造物の遊泳の失敗をもたらす。
【０００５】
モガミとクボによって画定された液状化は、単調な一時的または周期的な負荷にさらされたときに、排水されない状態の下で飽和した非粘性の土壌において発生する複雑なプロセスである。
【０００６】
排水されない状態の下で過剰な間隙水圧の増加は、液状化の主な要因である。
【０００７】
静的または周期的な負荷条件の下で、乾燥した非粘性の土壌は、さらに、沈下をうける。飽和した非粘性の土壌は、沈下への傾向によって、その体積を減少する。急速な負荷で排水されない状態は、間隙水圧の増加をもたらし、液状化に至る。
【０００８】
高い液状化の可能性を備えた基礎土壌に対して２つの主な予防措置がある。第１の予防措置は、そのような土壌上にいかなる建築構造物を回避することである。第２の予防措置は、液状化の可能性を備えた基礎土壌を改善することである。
【０００９】
典型的で一般的な方法は、構造の下に杭を配列することである。このように、基礎負荷は、液状化の可能性のないより深い土層へ伝搬される。この予防措置は高価で重い設備を使用するのに必要にするという要求を越えて、いくつかの技術的な制限を備える。もし、液状化可能な土壌が、非常に深い位置に下がっているなら、この出願は、経済的でないかもしれないし、かつ／または、実際的ではないかもしれない。また、液状化された土壌における杭構造の相互作用の働きは、現在の最先端技術で明らかには知られていない。
【００１０】
土壌の液状化の最も重要な要因は、土壌の緩い構造である。緩い状態から密集した状態まで土壌粒子の土壌配置を変化すると、液状化の可能性を非常に相当に減少する。
【００１１】
この観念で、「動的な圧縮方法」は、重い荷重が緩い土壌に落とされることであり、荷重の支持能力を改善し液状化の可能性を減少させるために用いられ、非常に重いクレーンを用いると、高いコストを有しこの圧縮を高価にする。
【００１２】
そのうえ、前に述べられた全ての改良技術は、重機械を必要とし、この機械は高価であり、分野出願に対して広い領域を必要にする。その場所での建物の存在は、かかる機械類の使用に他の重度の制限である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、建物の下の基礎土壌の液状化の可能性を低減することであり、静的および動的な負荷の下で建物の性能を確定する。
【００１４】
この状況では、基礎土壌へセメント状用材を導入せずに液状化の可能性を減少させる方法を示すことが、目的とされる。
【００１５】
他の目的は、利用可能な施設を妨害しないで、既に存在する構造物と同様に、新しい建物にも適用されうる方法を示すことである。
【００１６】
ここで述べられたこの目的および他の要因を考慮すると、この発明の目的は、その特徴の改善によって、土壌の液状化の可能性を低減する方法を示すことである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。さらに、図面は、本発明の出願および決定的な特徴を画定するために、示される。この示された図面は、本発明のよりよい理解に導くが、とにかく出願の分野を制限しない。この発明された方法は、様々な方法で用いられてもよい。
【００１８】
この発明の方法では、多くの穴は、注入される土壌の中で、垂直にまたは垂直に対する様々な角度で、準備される。穴（１）の深さは、異なってもよく、同じでもよい。また、穴（１）の間の水平距離は、計画または注入される土壌のタイプに応じて、異なってもよい。穴（１）の場合と同様に、パイプ（２）は、様々な角度、または、相互間の様々な距離で、準備される。
【００１９】
その後、原体積の何倍の膨張能力を備えた樹脂は、土壌に注入される。この樹脂は、まず、土壌における空間を満たし、それから、膨張し始め、液状化の可能性が非常に低い限界または０にさえなるように、既存の土壌を圧縮する。自然の土壌（４）への樹脂の注入は、最小の抵抗の経路に従って、土壌における空間を満たす。
【００２０】
樹脂の注入により、樹脂は原体積の何倍にも膨張して、図４で見られるように、柱を形成し、または、図５で見られるように、異なったレベルに球を形成する。場所と事業の土壌の条件を考慮して、計画は実行され、この土壌の条件は、形成される樹脂の球の大きさおよび場所を与える。
【００２１】
この発明の方法における基礎土壌の改良は、それが結合材の場合であるとき、（グラウト材５の）注入圧力に制限されないが、化学的な膨張圧力は、近隣の土壌のメディアに対して主な要因である。底土は、第１に、圧力の下で圧縮されて、次に、樹脂を浸透する影響で、液状化の可能性は、ほとんど除去される。
【００２２】
非常に低い浸透性を所有する細かい粒子状の粘着土壌は、樹脂の膨張圧力の下で圧縮され、それらの支圧強度は、相当に増加され、液状化の可能性を低減する。
【００２３】
表面に近い表土層での本発明の方法の出願、圧縮効果は、土かぶり圧の欠乏に応じて、適切に発生しなくてもよい。これは、新しい構造に対する出願の場合であってもよい。
図６にあるように余分な土壌の盛り土の使用は、必要とされる重荷を満たす。必要な圧縮の逆圧は、その盛り土の負荷で供給される。後で、余分な盛り土は、除去されてもよい。
【００２４】
図７で示されるように、液状化の改良が、既存の建物の下で行なわれるならば、図６のような盛り土は、必要でない。建物の重みが、必要な圧力バランスを供給する。
【００２５】
拡張する樹脂の注入に対して、様々な小口径の穴を空けることは、十分である。このように、注入穴は、建物の静的なシステムまたは機能の使用に影響を与えず、構造の強度または構造のサービスの低減をもたらさない。
【００２６】
４０〜５０トン／ｍ２の膨張圧力は、樹脂の化学反応の後に適用されるので、土壌のいかなるタイプの液状化の改良は、このシステムで可能である。
【００２７】
構築する基礎に対する膨張圧力の影響は、外部からなされた正確な測地学の測定を用いて建物で検出されてもよい。この目的で、ミリメートルの小さな割合を測定することができるレーザビームまたはゲージを利用する測定器は、用いられてもよい。新しい構造の前の基礎土壌の液状化の改良に対して、この改良は、注入ポイントのすぐ近くで、レーザビームで作られた変位測定によって、確定されてもよい。
【００２８】
より深い層での逆圧は、そのレベルで地圧の土かぶり圧で制限されていない。土壌のかたまりの間の摩擦力は、余分な過度な負荷として重要な役割をも果たす。このように、圧縮のための必要な負荷は、満たされてもよい。
【００２９】
拡張する樹脂の使用は、単一層の土壌で制限されていないが、多重層の土壌の生成で適用することができる。この出願は、図５と図６で示されるように、単一の柱の中で、または、ある点で、実行され、これは、本発明の方法に柔軟性を与える。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、土壌の一形態の全体図を示す。国際的な土質力学の文献の一般的に容認された長によれば、土壌は、３つの要素（すなわち、固形微粒子、水および空気）を有している。この図は、粒状の土壌のために与えられる。しかし、本発明の方法は、制限なしに、いかなる土壌の形態でも用いられうる。
【図２】図２では、拡張する樹脂は、空けられた穴（１）を通って土壌（４）に注入される。この注入材料は、表面で貯蔵タンク（３）からくみ出される。
【図３】図３は、拡張する樹脂によって、土壌の空所の中の空気および水の置換を示す。
【図４】図４は、土壌の中で拡張する樹脂のアプローチを示す。樹脂（５）の注入が与えられ、注入の柱を形成する。
【図５】図５は、土壌の中で拡張する樹脂のアプローチを示す。樹脂（５）の注入が与えられ、樹脂の単一の球が、土壌の中で形成される。
【図６】図６は、上積みの盛り土（６）を示し、建物が組み立てられる前にその領域で注入を行なわなければならないならば、この上積みの盛り土は必要である。この盛り土は、注入された土壌の圧縮のための土かぶり圧を供給する。この盛り土は、後で除去されてもよい。
【図７】図７では、建物（７）の重みの使用は、底土の圧縮のための重荷として示される。
【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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【国際調査報告】
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