(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状化する可能性がある地盤中に難透水性の隔壁を構成する地盤の液状化防止工法において、該隔壁で仕切られ、正方形に内接し且つ当該正方形の中心に対して対称で、互いに隣り合う短い辺と長い辺とを具備する平面形状が八角形の区画を多数形成し、相隣る八角形の区画の短い辺同士を連結して水平面方向に連結し、隣接する４つの八角形の区画の間に長い辺で包囲される正方形の平面形状を形成し、相隣る八角形の区画の各長い辺を斜辺とする二等辺三角形の底辺に相当する部分を山留壁に接することを特徴とする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】
本発明は、例えば地震が発生した際に、地盤が液状化するのを防止する技術に関する。より詳細には、本発明は、液状化し易い地盤中に、水平面上に連続する図形の辺（或いは輪郭部分）に相当する隔壁を形成し、以って当該地盤の液状化を防止する工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述した様な地盤の液状化を防止する技術は、例えば特開昭６１−５１１４号公報、特開平２−１３２２２０号公報、特公平４−５４００４号公報において開示されている。
かかる従来技術においては、液状化し易い地盤中に格子状の隔壁、すなわち水平面上に連続する矩形の辺（或いは輪郭部分）に相当する形状の隔壁、を形成し、当該隔壁によって仕切られた範囲の土壌に対して地震により生じた外力が作用しない様にせしめ、以って、当該仕切られた範囲の土壌内の水圧を上昇し難くして、地盤の液状化を防止している。すなわち、上述した隔壁は地盤中に「仕切り」を形成し、当該仕切りにより、液状化し易い地盤は多数の比較的狭く仕切られた区画に分割され、地盤の液状化が防止されるのである。
この隔壁は、複数の円柱状の地中固結体を連続して築造することにより、形成される。
なお、特開昭６１−５１１４号公報では、矩形状（格子状）の輪郭に相当する形状の隔壁のみならず、三角状、正六角形（蜂の巣状）の輪郭に相当する形状の隔壁についても開示されている。
【０００３】
この様な仕切りを構成する隔壁に対して、地震等により外力が作用すると、当該隔壁に、曲げモーメント或いは（隔壁の軸方向に作用する）圧縮力が負荷される。
ここで、地中固結体により構成される当該隔壁は、（隔壁の）軸方向圧縮力に対しては良好な耐性を有するが、曲げモーメントに対する耐性は比較的弱い。そのため、隔壁に作用する当該曲げモーメントを小さくしたいという要請が存在する。
しかし、従来技術では、上述した（隔壁に作用する）曲げモーメントを小さくすることは困難である。
【０００４】
一方、正六角形（蜂の巣状）の輪郭に相当する形状の隔壁を形成する特開昭６１−５１１４号公報の技術については、図４で示すように、隔壁１に対してＸ軸方向の外力ＦＸが作用した場合には、隔壁１は軸方向圧縮力ＩＣとしてこれを受けるので、蜂の巣状の隔壁１はＸ軸方向の外力ＦＸに対して比較的強い。
しかし、Ｙ軸方向の外力ＦＹが隔壁１へ作用した場合には、隔壁１には曲げモーメントＭが発生してしまう。すなわち、図４でしめす蜂の巣状の隔壁１は、Ｙ軸方向の外力ＦＹに対して比較的弱い。
すなわち、図４で示す蜂の巣状の隔壁１は、Ｘ軸方向の外力ＦＸとＹ軸方向の外力ＦＹについて、その耐性が不均一であり、安定した地盤の改良という点で非常に問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した従来技術の各種問題点に鑑みて提案されたもので、隔壁に発生する曲げモーメントが小さく、外力が作用する方向が変化しても耐性を弱化させない様な地盤の液状化防止工法の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の地盤の液状化防止工法は、液状化する可能性がある地盤中に難透水性の隔壁を構成する地盤の液状化防止工法において、該隔壁で仕切られ、正方形（ｉｊｋｌ）に内接し且つ当該正方形の中心（Ｏ）に対して対称で、互いに隣り合う短い辺（ａｂ、ｃｄ、ｅｆ、ｇｈ）と長い辺（ｂｃ、ｄｅ、ｆｇ、ｈａ）とを具備する平面形状が八角形の区画（１２）を多数形成し、相隣る八角形の区画（１２）の短い辺（ａｂ、ｃｄ、ｅｆ、ｇｈ）同士を連結して水平面方向に連結し、隣接する４つの八角形の区画（１２）の間に長い辺（ｂｃ、ｄｅ、ｆｇ、ｈａ）で包囲される正方形の平面形状（１４）を形成し、相隣る八角形の区画（１２）の各長い辺（ｂｃ、ｄｅ、ｆｇ、ｈａ）を斜辺とする二等辺三角形（１６）の底辺に相当する部分を山留壁（Ｗ、Ｗ）に接することを特徴としている。
【０００８】
本発明の実施に際して、前記正方形に内接し且つ当該正方形の中心に対して対称で、隣り合う辺の長さが異なる八角形となる平面形状は、短い辺は該八角形が内接する正方形の各辺に重なり合う辺であるのが好ましい。
また前記隔壁は、例えば、複数の円柱状の地中固結体を連続して築造することにより、構成されるのが好ましい。或いは、壁状地中固結体により、前記隔壁を構成しても良い。
【０００９】
上述した様な構成を具備する本発明の地盤の液状化防止工法によれば、従来の格子状（矩形の平面形状を有する）隔壁を築造した場合と同様に、隔壁で仕切られた区画内の土壌には、地震による外力が作用せず、そのため、当該区画内の水圧が上昇し難く、液状化が防止される。また、当該隔壁は、水平方向の外力を受けとめると共に、鉛直方向の荷重も支持出来るので、基礎としても機能する。
ここで本発明によれば、前記隔壁で仕切られた区画は、正方形に内接し且つ当該正方形の中心に対して対称で、隣り合う辺の長さが異なる八角形となる平面形状を有している。地震による水平方向に作用する外力が、八角形が内接する正方形の各辺に直交する様に作用した場合、本発明によれば、該水平方向に作用する外力を曲げモーメントとして受ける前記八角形の辺の寸法を、短く構成することが出来る。その様に構成すると、曲げモーメントが発生するスパン（前記八角形の辺の寸法）が短くなるので、当該スパンに発生する曲げモーメントが小さくなるのである。
【００１０】
また、上述した八角形の形状は、内接する正方形の中心に対して対称となっているので、従来における蜂の巣状の平面形状を有する区画の様に、水平方向外力の方向により抵抗が変化してしまうことは無い。すなわち本発明によれば、液状化防止工法を施した箇所が、地震による水平方向の外力に対して均一な耐性を有するのである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態を施工した地盤を示している。山留壁Ｗ、Ｗとの間の地盤Ｇは、液状化を生じる可能性が高い地盤である。この地盤Ｇには、円柱状の地中固結体１０が、隣接する固結体同士が一部を重複させた状態で、複数造成されている。そして、複数の円柱状地中固結体１０…により、非透水性に構成されており且つ区画の仕切りとなる隔壁が構成される。
【００１２】
図２は、図１を簡略化し、且つ、前記隔壁で仕切られた区画の平面形状を、平易に表現したものである。すなわち、図２においては、図１において複数の円柱状地中固結体１０…で表現されている隔壁を、直線で表現しており、以って、当該隔壁により仕切られた区画の平面形状を、分かり易く表現したのである。
図２から明らかなように、山留壁Ｗ、Ｗで挟まれた地盤Ｇには、隣接する辺の長さが異なる八角形の平面形状を有する区画１２…と、正方形（或いは菱形）の平面形状を有する区画１４…と、二等辺三角形の平面形状を有する区画１６…、とを有している。そして、二等辺三角形の区画１６…の底辺に相当する部分１８…は、山留壁Ｗと接している。
【００１３】
図示の実施形態においては、八角形の平面形状を有する区画１２…の作用が、特徴的である。図２における八角形状の区画１２…の内の１つを取り出して、図３で説明する。なお、図３においても、図１で複数の円柱状地中固結体１０…により表現されている隔壁が、直線で表現されている。
図３において、上述した八角形の区画１２は、正方形ｉｊｋｌ（図３において点線で示す）に内接する八角形ａｂｃｄｅｆｇｈとして示されている（正方形に内接）。そして、八角形ａｂｃｄｅｆｇｈは、正方形ｉｊｋｌの中心Ｏに対して対称な形状となっており（正方形の中心に対して対称）、隣り合う辺の長さ、例えば辺ａｂと辺ｂｃの長さ、が異なっている（隣り合う辺の長さが異なる）。ここで、隣り合う辺の長さは異なっているが、正方形ｉｊｋｌの中心でもあり、八角形ａｂｃｄｅｆｇｈの中心でもある中心Ｏについて対称な形状であるため、１つ置きの辺の長さが等しくなっている。具体的には、辺ａｂ、ｃｄ、ｅｆ、ｇｈの長さは同一であり、辺ｂｃ、ｄｅ、ｆｇ、ｈａの長さも同一である。
【００１４】
図３の状態において、Ｘ軸方向の外力ＦＸが（例えば地震等により）作用したとすれば、八角形の区画１２の辺ｃｄに相当する隔壁には曲げモーメントＭ、Ｍが発生する。一方、図３において点線で示す様な正方形の区画ｉｊｋｌにＸ軸方向の外力ＦＸが作用すれば、曲げモーメントはスパンｊｋに相当する隔壁に作用する。
しかし、図３から明らかな様に、辺ｃｄに相当する隔壁の長さ寸法Ｌ１は、正方形の辺ｊｋに相当する隔壁の長さ寸法Ｌ２に比較して、遥かに短い。上述した通り、外力が負荷する事により発生する曲げモーメントは、当該外力が作用するスパンの長さ（図３であれば辺を構成する隔壁の長さ）に比例する。従って、八角形の区画１２の辺ｃｄに生じる曲げモーメントは、正方形の辺ｊｋに生じる曲げモーメントに比較して、遥かに小さくなるのである。
【００１５】
そして後述する様に、八角形の区画１２は、中心Ｏについて対称な形状となっているので、Ｙ軸方向に外力が負荷したとしても、辺ｅｆの長さが短いので、発生する曲げモーメントは極めて小さくなる。すなわち、Ｘ軸方向の外力が負荷しても、Ｙ軸方向の外力が負荷しても、八角形の区画１２を仕切る隔壁に発生する曲げモーメントは極めて小さく、従って、隔壁はいずれの外力に対しても良好な強度或いは耐性を示す事となる。
この点で、図４で示す蜂の巣状（正六角形）の区画では、Ｘ軸方向の外力が負荷した際には強いが、Ｙ軸方向の外力が負荷した場合には弱いのとは、明確に異なっている。
【００１６】
図３で示す八角形の区画１２では、辺ａｂ、ｃｄ、ｅｆ、ｇｈの長さ寸法は、辺ｂｃ、ｄｅ、ｆｇ、ｈａの長さ寸法に比較して、遥かに短い。従って、Ｘ軸方向の外力ＦＸが作用した際に曲げモーメントを生じる辺ｃｄは短いが、それに隣り合う辺ｂｃ及びｄｅは比較的長い。しかし、辺ｂｃ及びｄｅには曲げモーメントは発生せず、軸方向の圧縮力ＩＣ−１、ＩＣ−１が発生するのみである。そして、複数の円柱状地中固結体１０（図１）を連続して築造した隔壁は、符号ＩＣ−１、ＩＣ−１で示す様な軸方向の圧縮力については強度が良好なので、辺ｂｃ及びｄｅが比較的長くても、問題は無い。すなわち、円柱状地中固結体１０（図１）同士がオーバラップした部分の面積を大きくする必要が無く、経済的な造成位置を設定する事が出来るのである。
【００１７】
再び図１及び図２において、山留壁Ｗ、Ｗ間の地盤Ｇに、複数の円柱状地中固結体１０…を築造し、隔壁を構成し、複数の区画（平面形状が八角形の区画１２…、正方形の区画１４…、二等辺三角形の区画１６…）に仕切っているが、八角形状の区画１２…が奏する上述した様な作用により、隔壁に生じる曲げモーメントが小さくなり、隔壁の軸方向圧縮力が大きくなるのである。
【００１８】
なお、図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨のものではない旨を付記する。
例えば、図示の実施形態では、複数の円柱状地中固結体１０…を連続して築造する事により前記隔壁を構成しているが、壁状の地中固結体を築造することによって、前記隔壁を構成しても良い。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明した本発明の作用効果を以下に列挙する。
（１）  液状化する可能性がある地盤中に難透水性の隔壁を形成した際に、地震等の外力により当該隔壁に生じる曲げモーメントを小さくする事が出来る。
（２）  地震等の外力がＸ軸、Ｙ軸のいずれの方向から作用したとしても、曲げモーメントを小さくして、均一の強度を持たせる事が出来る。
（３）  土壌の水圧がほとんど上昇せず、地盤の液状化が防止される。
（４）  水平方向に作用する外力に対して、必要な強度を確保する事が出来る。
（５）  鉛直方向の負荷を支持する事が可能であり、基礎として優れた地盤に改良する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態により施工された状態を示す平面図。
【図２】図１を理解し易い表現とした図。
【図３】本発明で構成される八角形の区画及びそれを仕切る隔壁の作用効果を説明するための図。
【図４】従来技術で築造される隔壁で仕切られた区画を示す平面図。
【符号の説明】
１…隔壁
ＦＸ…Ｘ軸方向の外力
ＦＹ…Ｙ軸方向の外力
ＩＣ、ＩＣ−１…軸方向圧縮力
Ｗ…山留壁
Ｇ…地盤
１０…円柱状の地中固結体
１２…八角形の平面形状を有する区画
１４…正方形（菱形）の平面形状を有する区画
１６…二等辺三角形の平面形状を有する区画
１８…二等辺三角形の区画の底辺に相当する部分
ｉｊｋｌ…正方形
ａｂｃｄｅｆｇｈ…八角形
Ｏ…正方形ｉｊｋｌ及び八角形ａｂｃｄｅｆｇｈの中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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