(57)【要約】【課題】経済性や環境性に優れ、効果的に液状化を抑制することができる液状化対策方法及び構造を提供する。【解決手段】液状化対策の対象の地盤１に、ジェットグラウト工法により、壁状体１２が格子状に接続された地盤改良体１０を造成することを特徴とする。また、壁状体１２の接続部となる位置において、ジェットグラウト装置の噴射ノズルを縦軸周りに回転させながら該噴射ノズルからグラウトを噴射させることにより、壁状体１２の接続部を円柱状に形成することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状化対策の対象の地盤に、ジェットグラウト工法により、壁状体が格子状に接続された地盤改良体を造成することを特徴とする液状化対策方法。
【請求項２】
前記壁状体の接続部となる位置において、ジェットグラウト装置の噴射ノズルを縦軸周りに回転させながら前記噴射ノズルからグラウトを噴射させることにより、前記接続部の断面形状を円柱状に形成することを特徴とする請求項１に記載の液状化対策方法。
【請求項３】
前記壁状体の接続部となる位置を削孔し、隣り合う一対の孔からその間へグラウトを噴射させることにより、前記壁状体を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液状化対策方法。
【請求項４】
前記壁状体の中間部となる位置を削孔し、該孔からその両側へグラウトを噴射させることにより、前記壁状体を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液状化対策方法。
【請求項５】
地表面から所定深さの範囲には、地下水を排出する排水層を構築し、該排水層より深い位置に前記地盤改良体を造成することを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか１項に記載の液状化対策方法。
【請求項６】
液状化対策の対象の地盤に、ジェットグラウト工法により、壁状体が格子状に接続された地盤改良体が造成されていることを特徴とする液状化対策構造。
【請求項７】
地表面から所定深さの範囲には、地下水を排出する排水層が構築され、該排水層より深い位置に前記地盤改良体が造成されていることを特徴とする請求項６に記載の液状化対策構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状化対策方法及び構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
液状化対策方法として、杭頭部の周囲にジェットグラウト工法により地盤固結体を形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。当該方法は、ジェットグラウト工法により柱状の地盤固結体を造成する工程を、ジェットグラウト装置の位置を変えながら複数回実施することにより、複数の柱状の地盤固結体が互いに重なって一体化されてなる地盤固結体を造成するというものである。当該方法によれば、液状化を進める要因となる地盤のせん断変形を抑制することにより、地盤の液状化を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３６２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の方法では、杭の補強が主目的であり、液状化対策は副目的であることもあって、杭頭部の周囲（フーチングの下）という狭い領域に地盤固結体を造成するが、液状化対策を主目的として、液状化対策の対象の地盤の広範囲に亘って地盤固結体を造成する場合には、柱状の地盤固結体を造成する工程の実施回数が過多になり、また、排泥量も過多になるため、経済性や環境性に問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、経済性や環境性に優れ、効果的に液状化を抑制することができる液状化対策方法及び構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る液状化対策方法は、液状化対策の対象の地盤に、ジェットグラウト工法により、壁状体が格子状に接続された地盤改良体を造成することを特徴とする。
【０００７】
前記液状化対策方法では、前記壁状体の接続部となる位置において、ジェットグラウト装置の噴射ノズルを縦軸周りに回転させながら前記噴射ノズルからグラウトを噴射させることにより、前記接続部の断面形状を円柱状に形成してもよい。
【０００８】
前記液状化対策方法では、前記壁状体の接続部となる位置を削孔し、隣り合う一対の孔からその間へグラウトを噴射させることにより、前記壁状体を形成してもよい。
【０００９】
前記液状化対策方法では、前記壁状体の中間部となる位置を削孔し、該孔からその両側へグラウトを噴射させることにより、前記壁状体を形成してもよい。
【００１０】
前記液状化対策方法では、地表面から所定深さの範囲には、地下水を排出する排水層を構築し、該排水層より深い位置に前記地盤改良体を造成してもよい。
【００１１】
また、本発明に係る液状化対策構造は、液状化対策の対象の地盤に、ジェットグラウト工法により、壁状体が格子状に接続された地盤改良体が造成されていることを特徴とする。
【００１２】
前記液状化対策構造において、地表面から所定深さの範囲には、地下水を排出する排水層が構築され、該排水層より深い位置に前記地盤改良体が造成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、経済性や環境性に優れ、効果的に液状化を抑制することができる液状化対策方法及び構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る液状化対策構造の概略を示す立断面図である。
【図２】図１の２−２断面図である。
【図３】液状化対策構造の他の適用事例を示す立断面図である。
【図４】液状化対策構造の施工手順を示す立断面図である。
【図５】液状化対策構造の施工手順を示す立断面図である。
【図６】液状化対策構造の施工手順を示す平断面図である。
【図７】液状化対策構造の施工手順を示す立断面図である。
【図８】液状化対策構造の施工手順を示す平断面図である。
【図９】液状化対策構造の施工手順を示す平断面図である。
【図１０】液状化対策構造の施工手順を示す平断面図である。
【図１１】他の実施形態に係る液状化対策構造の概略を示す立断面図である。
【図１２】図１１の１２−１２断面図である。
【図１３】液状化対策構造の他の適用事例を示す立断面図である。
【図１４】液状化対策構造の施工手順を示す立断面図である。
【図１５】液状化対策構造の施工手順を示す立断面図である。
【図１６】液状化対策構造の施工手順を示す平断面図である。
【図１７】液状化対策構造の施工手順を示す平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る液状化対策構造１０の概略を示す立断面図（図２の１−１断面図）であり、図２は、図１の２−２断面図である。これらの図に示すように、液状化対策構造１０は、液状化対策の対象の地盤１の所定深さ（例えば、１〜２ｍ）から深方にジェットグラウト工法により格子状に造成された地盤改良体（固結体）である。
【００１６】
液状化対策構造１０を造成する地盤１は、砂質地盤であり、前記所定深さに地下水位が位置し、地表面から前記所定深さまでの層は不飽和層２であり、地盤１の前記所定深さより深い層は飽和層３である。即ち、液状化対策構造１０は、地盤１の地下水位以深の飽和層３に造成されている。
【００１７】
液状化対策構造１０は、格子状に接続された壁状体１２と、壁状体１２の接続部に形成された柱状体１４とを備えている。壁状体１２は、横方向両端から中央にかけて徐々に厚みが増すように形成されている。また、柱状体１４は円柱状に形成されており、柱状体１４の直径は、壁状体１２の横方向中央の厚みよりも大きくなっている。さらに、壁状体１２の縦横の間隔は、１〜数ｍとなっている。
【００１８】
なお、本実施形態に係る液状化対策構造１０は、様々な地盤に造成することができ、例えば、図３に示すように、地表面から所定深さまでが不飽和層である粘性土層４であり、粘性土層４の下層が飽和層である砂質層５であり、砂質層５の下層が粘性土層６である地盤１１に造成してもよい。この場合、液状化対策構造１０は、砂質層５に造成すればよい。
【００１９】
図４〜図１０は、液状化対策構造１０を施工する手順を示す立断面図又は平断面図である。液状化対策構造１０を造成するにあたり、まず、図４に示すように、ジェットグラウト装置２０のパイプ２２（ロッド）で小径の孔８を、飽和層３の所定深さまで掘削する。ここで、孔８は、柱状体１１４の軸心に相当する位置に形成する。なお、図５に示すように、予め孔８を掘削してからパイプ２２を挿入してもよい。
【００２０】
ここで、ジェットグラウト装置２０のパイプ２２の下端には、放射方向にグラウトを噴射する一対の噴射ノズルが、軸心に対して対称に設けられており、この噴射ノズルからグラウトを高圧（例えば、３０ＭＰａ以上）で噴射させる。この際、図６に示すように、パイプ２２を軸周りに所定角度（鋭角であり、例えば、１０°〜３０°（±５°〜１５°）往復回転させることにより、孔８の底から水平方向の両側を地盤改良する。
【００２１】
そして、図７に示すように、パイプ２２を軸心周りに往復回転させながら所定速度（例えば、１０〜２０ｍｉｎ／ｍ）で引き上げることにより、孔８の両側に、孔８から離れるにつれて徐々に幅が広くなるような断面形状（三角形状もしくは扇形形状）の地盤改良体１６を造成する。
【００２２】
次に、図８に示すように、両側に地盤改良体１６を造成した孔８の底までパイプ２２を再度挿入し、噴射方向を９０°変えてパイプ２２を軸周りに上記所定角度往復回転させながら上記所定速度で引き上げることにより、孔８の図中上下両側に地盤改良体１６を造成する。なお、パイプ２２の下端の上下左右に噴射のビルを設け、上下左右にグラウトを噴射させて上下左右の地盤改良体１６を同時に造成してもよい。
【００２３】
次に、図９に示すように、図中上下左右に地盤改良体１６を造成した孔８の底までパイプ２２を再度挿入し、パイプ２２を軸周りに複数周回転させることにより、孔８の周囲を円状に地盤改良する。そして、パイプ２２を軸心周りに回転させながら所定速度で引き上げることにより、孔８より大径で地盤改良体１６の先端の厚みよりも大きい径の円柱状の地盤改良体である柱状体１４を造成する。そして、孔８を埋め戻す。
【００２４】
以上の手順を、周囲で順次もしくは同時に実施することにより、図１０に示すように、隣設された柱状体１４の間で、一対の地盤改良体１６が一体化されて壁状体１２が造成され、格子状に接続された壁状体１２とこれらを接続する柱状体１４とからなる液状化対策構造１０が造成される。
【００２５】
以上のようにして造成された液状化対策構造１０によれば、飽和層３に１〜数ｍの間隔で格子状に形成された地盤改良体が、飽和土を拘束することにより、飽和土のせん断変形を抑制することができ、地盤１の液状化を抑制することができる。
【００２６】
また、本実施形態に係る液状化対策方法では、地表面から１〜２ｍの不飽和層２に対しては地盤改良を行わず、その下層の飽和層３に対してのみ格子状に地盤改良を行う。即ち、必要な層に対してのみ、さらに、その必要な層の全面ではなく格子の内側を除いた範囲に対してのみ地盤改良を行う。従って、施工の規模を縮小したり、排泥量を減らしたりすることができることによって、経済性、環境性に優れた液状化対策を実施できる。また、地表面から１〜２ｍの浅層に配管設備等の地中障害物が埋設されている場合にも液状化対策を実施でき、あるいは、地表面から１〜２ｍの浅層に配管設備等を設置できるため、有用性が高い。
【００２７】
また、本実施形態に係る液状化対策構造１０では、格子状に配された壁状体１２をその両端の厚みよりも大径の円柱状の柱状体１４で接続していることにより、格子状の地盤改良体の強度を高めることができる。
【００２８】
図１１は、他の実施形態に係る液状化対策構造１００の概略を示す立断面図（図１２の１１−１１断面図）であり、図１２は、図１１の１２−１２断面図である。これらの図に示すように、液状化対策構造１００は、砂質地盤の地表面から所定深さから深方に造成された格子状の地盤改良体１１０と、地盤改良体１１０の上の浅層に所定間隔おきに構築された暗渠排水部１２０とを備えている。
【００２９】
地盤改良体１１０は、格子状に接続された壁状体１１２と、壁状体１１２の接続部に形成された柱状体１１４とを備えている。壁状体１１２は、横方向中央から両端にかけて徐々に厚みが増すように形成されている。また、柱状体１１４は円柱状に形成されており、柱状体１１４の直径は、壁状体１１２の横方向両端の厚みよりも大きくなっている。さらに、壁状体１１２の縦横の間隔は、１〜数ｍとなっている。
【００３０】
各暗渠排水部１２０は、縦横何れか一方の壁状体１１２における横方向中央の上に該壁状体１１２と直交する方向に沿って構築されており、砕石等の粒状材料を敷き詰めることにより構築され、透水性を有する透水部１２２と、透水部１２２に埋設された多孔管やメッシュ管等の地中管１２４とを備えている。地中管１２４は、排水路に接続されており、砂質地盤の浅層の地下水を排水する。これにより、砂質地盤の浅層が不飽和化される。
【００３１】
なお、本実施形態に係る液状化対策構造１０は、様々な地盤に造成することができ、例えば、図１３に示すように、地表面から所定深さまでが不飽和層である粘性土層４であり、粘性土層４の下層が飽和層である砂質層５であり、砂質層５の下層が粘性土層６である地盤１１に造成してもよい。この場合、地中管１２４が砂質層５に位置するように粘性土層４と砂質層５との境界に暗渠排水部１２０を構築することにより、地盤１１の表層部分を不飽和化して、その深部に地盤改良体１１０を造成する等してもよい。
【００３２】
図１４〜図１８は、地盤改良体１１０を造成する手順を示す立面図又は平面図である。まず、図１４に示すように、ジェットグラウト装置２０のパイプ２２で小径の孔８を、飽和層３の所定深さまで掘削する。ここで、孔８は、壁状体１１２の横方向中央に相当する位置に形成する。
【００３３】
次に、図１４及び図１５に示すように、壁状体１１２の横方向中央に相当する位置に形成した孔８において、噴射ノズルからグラウトを柱状体１１４の軸心に相当する位置に向けて高圧で噴射させる。この際、パイプ２２を軸周りに所定角度往復回転させることにより、孔８の底から水平方向の両側を地盤改良する。そして、パイプ２２を軸心周りに往復回転させながら所定速度で引き上げることにより、孔８の両側に、孔８から離れるにつれて徐々に幅が広くなるような断面形状（三角形状もしくは扇形形状）の地盤改良体１１６を造成する。
【００３４】
次に、図１６に示すように、柱状体１１４の軸心に相当する位置に、パイプ２２で孔８を形成し、該孔８において、パイプ２２を軸周りに複数周回転させることにより、孔８の周囲を円状に地盤改良する。そして、パイプ２２を軸心周りに回転させながら所定速度で引き上げることにより、孔８より大径で地盤改良体１１６の横方向両端の厚みよりも大きい径の円柱状の地盤改良体である柱状体１１４を造成する。
【００３５】
以上の手順を、周囲で順次もしくは同時に実施することにより、図１７に示すように、隣設された柱状体１１４の間で、一対の地盤改良体１１６が一体化されて壁状体１１２が造成され、格子状に配された壁状体１１２とこれらを結合する柱状体１１４とからなる地盤改良体１１０が造成される。
【００３６】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【００３７】
１  地盤、２  不飽和層、３  飽和層、４  粘性土層、５  砂質層、６  粘性土層、８  孔、１０  液状化対策構造、１１  地盤、１２  壁状体、１４  柱状体、１６  地盤改良体、２０  ジェットグラウト装置、２２  パイプ、１００  液状化対策構造、１１０  地盤改良体、１１２  壁状体、１１４  柱状体、１１６  地盤改良体、１２０  暗渠排水部、１２２  透水部、１２４  地中管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図４】
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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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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