JP2002286165A - パイプラインの流動化対策構造および流動化対策工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特別の埋設材料または支持用杭を必要とせ
ずに地盤内に埋設され、地盤の流動化が発生した際、パ
イプに作用する流動圧力を低減することができる、パイ
プラインの流動化対策構造および流動化対策工法を提供
することを目的とする。 【解決手段】 流動化が予測される地盤に埋設されたパ
イプの流動化の上流側の側面に、楔状部材を配置する。
また、可撓性を有す袋体が設置されたパイプを、流動化
が予測される地盤に埋設し、該袋体に個化性流動体を充
填して、該袋体を楔状に形成する。したがって、流動化
が発生した際、パイプが受ける側方流動圧力が低減され
る。また、パイプを埋設する工程において、パイプの下
方に埋設材料が十分回り込むから、パイプライン基礎が
安定になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、パイプラインの
液状化対策構造および液状化対策、特に、周辺地盤が液
状化した際、パイプラインに働く側方の流動圧力を低減
できる、パイプラインの液状化対策構造および液状化対
策に関する。

【０００２】

【従来の技術】パイプラインが埋設された地盤（海底地
盤を含む）が液状化した場合に、そのパイプライン（海
底ラインパイプを含む）に及ぼす大きな影響としては、
次の２つがあると考えられ、下記の対策が提案されてい
る。すなわち、 完全液状化状態においては、地盤が見かけの単位重
量が1.8〜2.0 Mg/m3の流体と同様にふるまう。このた
め、パイプラインの見かけの単位重量との差に起因する
浮力が生じる。 完全液状化に至らず、周辺地盤が側方流動した場合
には、剛性を有するパイプラインと周辺地盤との相対変
位に起因する側方流動圧力が生ずる。

【０００３】［上記の対策］図４は、特開昭６１−２
７４１９１号公報に開示された従来の「海底パイプライ
ンの液状化対策工法」を示す斜視図である。図４におい
て、海底１１０を浚渫して形成したトレンチ１１１内
に、液状化しない材料で埋め戻す液状化防止区間１１２
と、液状化の可能性のある材料で埋め戻す液状化許容区
間１１３を交互に施工し、周辺地盤の液状化は許容しつ
つも海底パイプライン１０１の浮上を防止する工法が開
示されている。

【０００４】その他に、アースアンカーで海底パイプラ
インを液状化しない海底地盤に固定する、あるいは海底
パイプラインのコンクリートコーティング厚を厚くし浮
力調整するなどの対策法も報告されている（たとえば、
「関口宏二・大石博：海底パイプラインの液状化対策工
法に関する一考察」土木学会論文集、第３８０号、Ｉ-
7, ４６７−４７３頁、１９８７年４月）。

【０００５】［上記の対策］図５は、特開平１−１０
２１２９号公報に開示された従来の「地盤の液状化によ
る埋設物の永久変位防止装置」を示す断面図である。図
５において、埋設物の形状を流線形に形成することによ
り、側方流動圧力を低減する工法が提案されている。

【０００６】具体的には、傾斜基礎２１３上の液状化地
盤２１４内に埋設されるパイプ２１０において、該パイ
プ２１０の両側面に流線型の翼状防護工２１１を取り付
け、左右対称な流線型として、該流線型の埋設物（翼状
防護工２１１付きパイプ２１０）を杭２１２により支持
している。なお、杭２１２は傾斜基礎２１３に侵入して
立設されている。

【０００７】その他には、パイプラインの、地盤流動化
の上流側（たとえば山側）に鋼矢板やコンクリート壁を
連続的に打設して壁を形成し、それによって側方流動そ
のものを抑止する工法も考えられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術においては、次のような問題点がある。 液状化しない材料を準備すること、および、液状化し
ない材料と液状化の可能性のある材料を所定の間隔で交
互に施工するため、工期が延長し、施工コストが上昇す
る。 液状化地盤内に杭によるパイプ支持部を設置するた
め、工期が延長し、施工コストが上昇する。

【０００９】さらに、流線型の翼状防護工を設置したパ
イプを液状化地盤のトレンチ内に埋設する場合には、 流線型の左右対称の翼状防護工は周長が長いため、地
盤が十分に液状化に至らず流動する際、該翼状防護工が
大きな摩擦力を受ける懸念がある。 該翼状防護工の下部に埋設材料が十分回り込まず、パ
イプライン基礎が不安定となる懸念がある。 特に、海底地盤のトレンチ内に埋設する場合には、設
置されたパイプに翼状防護工を取り付ける作業が、水中
作業となるため作業性が悪い。

【００１０】また、鋼矢板やコンクリートにより壁を連
続的に打設する工法においては、 該壁材料および打設作業により工期が延長し、コスト
が上昇する。特に、海底地盤に埋設する場合には、水中
作業となるため、施工性が悪いばかりでなく、非常にコ
スト高となる。

【００１１】本発明は前記の問題点を解決するためにな
されたもので、特別の埋設材料または支持用杭を必要と
せずに地盤内に埋設され、地盤の流動化が発生した際、
パイプに作用する流動圧力を低減することができる、パ
イプラインの流動化対策構造および流動化対策工法を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めにの本発明のパイプラインの流動化対策構造は、以下
のとおりである。

【００１３】[１] 流動化が予測される地盤に埋設さ
れるパイプラインの流動化対策構造であって、該パイプ
ライン用のパイプの側面に、その頂点が前記予測される
流動化の上流側を向く楔状部材を設置したことを特徴と
するものである。

【００１４】［２］ 前記［１］において、前記楔状部
材が、可撓性を有す袋体と、該袋体の内部に充填された
後固化する固化性流体により形成されることを特徴とす
るものである。

【００１５】［３］ 前記［１］または［２］におい
て、流動化が予測される地盤が海底であって、パイプラ
インが該海底を浚渫して形成したトレンチ内に埋設され
ることを特徴とするものである。

【００１６】さらに、本発明のパイプラインの流動化対
策工法は、以下のとおりである。

【００１７】［４］ 流動化が予測される地盤に埋設さ
れるパイプラインの流動化対策工法であって、該パイプ
ライン用のパイプの側面に、可撓性を有す袋体を設置す
る工程と、該袋体が設置されたパイプを前記地盤に埋設
する工程と、前記袋体に固化性流動体を充填して、該袋
体を楔状に形成する工程と、を有し、前記固化性流動体
が固化した際、前記袋体の楔状頂点が前記予測される流
動化の上流側を向くことを特徴とするものである。

【００１８】［５］ 前記［４］において、流動化が予
測される地盤が海底であって、パイプラインが該海底を
浚渫して形成したトレンチ内に埋設されることを特徴と
するものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】［実施の形態1］図１は、本発明
に係るパイプラインの流動化対策構造の一実施の形態を
示す断面図である。図１において、流動化が予測される
地盤１（海底面が傾斜した砂質の海底地盤を例示する）
に、パイプ２が埋設されている。該パイプ２の外周には
コンクリートコーティング３が施され、流動化が予測さ
れる上流側（傾斜した面の上方側）に楔体５が設置され
ている。

【００２０】該楔体５は、略三角錐状の袋体４とその内
部に充填されて固化したセメントベントナイト４０によ
り形成され、その頂点が、流動化が予測される上流を向
いている。

【００２１】したがって、地盤１が液状化し、地盤１が
パイプ２に向かって流動した際、流動化した地盤１が前
記楔体５の頂点で押し分けられるから、パイプ２が受け
る側方流動圧力が低減される。また、該楔体５は、パイ
プ２の一方の側面にのみ設置されているから、両側の側
面に設置したものに比べ、流動化した地盤１による摩擦
力が少ない。

【００２２】なお、前記該楔体５は、複数本のパイプ２
にわたる長尺のもの、あるいは、各パイプと略同じ長さ
のもの、あるいは、短尺であって各パイプに複数個が整
列設置されたもの等、いずれの形態でもよい。また、前
記該楔体５は、相互に接触して連続設置されたもの、あ
るいは、相互に間隔を設けて隔離設置されたものでもよ
い。

【００２３】さらに、本発明はパイプラインが海底地盤
内に埋設されるものに限定するものではなく、地上にお
ける地盤内に埋設されるものでもよい。また、地盤を浚
渫または掘削したトレンチ内に埋設されるものでもよ
い。

【００２４】［実施の形態２］図２および図３は、本発
明に係るパイプラインの流動化対策工法の一実施の形態
を説明する、一部断面の斜視図である。図２および図３
において、図１で説明した本発明に係るパイプラインの
流動化対策構造の一実施の形態と同じ部分には、これと
同じ符号を付し、一部の説明を省略する。すなわち、 １）パイプライン用のパイプ２の一方の側面に、可撓性
を有す袋体４を設置する工程（図示しない）と、 ２）該袋体が設置されたパイプ２を、流動化が予測され
る地盤１（海底地盤を例示する）に埋設する工程（図
２）と、 ３）注入管８を経由してセメントベントナイトを、前記
袋体４内に充填して、該袋体４を楔状に形成する工程
（図３） とを有している。

【００２５】なお、袋体４は、複数本のパイプにまたが
る長尺であって、所定の間隔を設けて、袋体設置手段７
によりパイプに設置されている。また、注入管８は、海
面において、浮体９により支持され、所定の注入作業が
終了した時点で撤去される。

【００２６】したがって、パイプ２を埋設する工程にお
いて、袋体が収縮または折り畳まれているため、パイプ
２の下方に埋設材料が十分回り込むから、パイプライン
基礎が安定になる。また、特に、海底地盤のトレンチ内
に埋設する場合には、海面上から、袋体４にセメントベ
ントナイト４０を充填することができるから、水中作業
を省略することができる。

【００２７】また、袋体４と固化したセメントベントナ
イト４０により形成された楔体５の作用・効果は、前記
実施の形態１に記載するものに同じである。

【００２８】

【発明の効果】以上述べた本発明のパイプラインの液状
化対策構造および液状化対策工法によれば、以下のよう
な顕著な効果が得られる。 １）流動化が予測される地盤に埋設されたパイプの流動
化の上流側の側面に、楔状部材を配置するから、前記地
盤が前記パイプに向かって流動した際、該パイプが受け
る側方流動圧力が低減される。 ２）可撓性を有す袋体が設置されたパイプを、流動化が
予測される地盤に埋設し、該袋体に固化性流動体を充填
して、該袋体を楔状に形成するので、埋設する工程にお
いて、前記パイプの下方に埋設材料が十分回り込むか
ら、パイプライン基礎が安定になる。 ３）特、海底パイプラインにおいては、水中における作
業量を低減または省略することができる。 ４）さらに、特別の埋設材料やパイプ支持構造を必要と
せず、また、いずれの地盤においても設置可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパイプラインの流動化対策構造の
一実施の形態を示す断面図である。

【図２】本発明に係るパイプラインの流動化対策工法の
一実施の形態を説明する、一部断面の斜視図であって、
埋設工程を示す。

【図３】本発明に係るパイプラインの流動化対策工法の
一実施の形態を説明する、一部断面の斜視図であって、
楔体形成工程を示す。

【図４】従来の海底パイプラインの液状化対策工法の一
例を示す斜視図である。

【図５】従来の地盤の液状化による埋設物の永久変位防
止装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 海底地盤 ２ パイプ ３ コンクリートコーティング ４ 楔体形成用袋体 ５ 楔体 ６ 海底面 ７ 袋体設置手段 ８ 注入管 ９ 浮体 ４０ セメントベントナイト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動化が予測される地盤に埋設されるパ
   イプラインの流動化対策構造であって、 該パイプライン用のパイプの側面に、その頂点が前記予
   測される流動化の上流側を向く楔状部材を設置したこと
   を特徴とするパイプラインの流動化対策構造。
2. 【請求項２】 前記楔状部材が、可撓性を有す袋体と、
   該袋体の内部に充填された後固化する固化性流体により
   形成されることを特徴とする請求項１記載のパイプライ
   ンの流動化対策構造。
3. 【請求項３】 流動化が予測される地盤が海底であっ
   て、パイプラインが該海底を浚渫して形成したトレンチ
   内に埋設されることを特徴とする、請求項１または２記
   載のパイプラインの流動化対策構造。
4. 【請求項４】 流動化が予測される地盤に埋設されるパ
   イプラインの流動化対策工法であって、 該パイプライン用のパイプの側面に、可撓性を有す袋体
   を設置する工程と、 該袋体が設置されたパイプを前記地盤に埋設する工程
   と、 前記袋体に固化性流動体を充填して、該袋体を楔状に形
   成する工程と、 を有し、 前記固化性流動体が固化した際、前記袋体の楔状頂点が
   前記予測される流動化の上流側を向くことを特徴とす
   る、パイプラインの流動化対策工法。
5. 【請求項５】 流動化が予測される地盤が海底であっ
   て、パイプラインが該海底を浚渫して形成したトレンチ
   内に埋設されることを特徴とする、請求項４記載のパイ
   プラインの流動化対策工法。