JP2780438B2 - Seismic reinforcement structure of structures - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は地震時に液状化発生の可能性のある地盤（以
下、単に液状化地盤という）に設置される橋梁、建築
物、貯蔵タンクなどの構造物の杭基礎あるいは住宅の直
接基礎における耐震補強構造に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a bridge, a building, a storage tank, and the like installed on a ground where liquefaction may occur during an earthquake (hereinafter, simply referred to as liquefied ground). The present invention relates to a seismic strengthening structure for a pile foundation of a structure or a direct foundation of a house.
従来、液状化対策として、地盤中に多数の孔あき管を
離散的に設け、地震時に生ずる過剰間隙水圧を該孔あき
管内に逸散させて、液状化を防止する工法がある（特開
昭61−146910号公報、特開昭62−211416号公報など参
照）。Conventionally, as a countermeasure against liquefaction, there is a method in which a large number of perforated pipes are discretely provided in the ground, and excessive pore water pressure generated during an earthquake is dissipated into the perforated pipe to prevent liquefaction (Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-146910, JP-A-62-111416, etc.).
すなわち、第28図（ａ）〜（ｃ）に示すような、長手
方向および周方向に多数の小孔62を穿設し、その孔部に
通水性のあるフィルター63を設けた孔あき管61を、液状
化の恐れのある砂質地盤の所定深さに立設することによ
り、地震時に砂質地盤に発生する過剰間隙水圧を、その
孔62を通して孔あき管61内に逸散させることができる。
上記通水性のフィルター63は、砂が間隙水とともに孔あ
き管61内部に侵入するのを阻止するために設けられてい
る。That is, as shown in FIGS. 28 (a) to (c), a number of small holes 62 are formed in the longitudinal direction and the circumferential direction, and a perforated pipe 61 provided with a water-permeable filter 63 in the holes. Is erected at a predetermined depth in the sandy ground where there is a risk of liquefaction, so that excess pore water pressure generated in the sandy ground during an earthquake can be dissipated into the perforated pipe 61 through the holes 62. it can.
The water-permeable filter 63 is provided to prevent sand from entering the perforated pipe 61 together with interstitial water.
また、このような液状化抑止機能を有する孔あき管を
高造物の基礎杭として用いた耐震補強構造が従来提案さ
れている。In addition, a seismic retrofit structure using a perforated pipe having such a liquefaction suppression function as a foundation pile of a high-structure has been conventionally proposed.
上述の通水性のフィルターは、通常、テトロン、ナイ
ロンなどの合成繊維、合成樹脂、または金属製の薄い材
料からなり、土砂、施工機械などとの接触により損傷を
受けやすい。そして、損傷を受けた場合には孔部からの
砂の侵入を阻止する役割を十分果たせないことになる。
したがって、孔あき管はその運搬、地盤への設置時など
の取り扱いに十分注意しなければならないという問題点
があった。The above-mentioned water-permeable filter is usually made of a synthetic fiber such as tetron or nylon, a synthetic resin, or a thin material made of metal, and is easily damaged by contact with earth and sand, a construction machine, or the like. And if it is damaged, it will not be able to play a sufficient role of preventing the intrusion of sand from the hole.
Therefore, there is a problem that the perforated pipe must be handled with care when it is transported and installed on the ground.
また、上記フィルターは、土砂、施工機械などとの接
触による損傷の可能性を若干でも少なくするためには、
通常孔あき管の内側から取付けることが好ましいが、こ
の場合、孔あき管の内部の空間が狭いため、取付け作業
が非常に煩雑となる。In addition, in order to slightly reduce the possibility of damage due to contact with earth and sand, construction machinery, etc.
Normally, it is preferable to mount from the inside of the perforated pipe. However, in this case, since the space inside the perforated pipe is narrow, the mounting operation becomes very complicated.
さらに、上述のようにフィルターが損傷を受けやすい
ことから、従来、例えばフィルターを管外周面全面に設
けた孔あき管を地盤に設置する場合、鋼管製のケーシン
グパイプをオーガーにより回転圧入して所定深さまで建
込んだ後、ケーシングパイプ内を通して孔あき管を所定
深さまで立設し、次にケーシングパイプ先端を開放して
ケーシングパイプを地盤から抜き上げ、孔あき管を液状
化層に残置するなどの方法がとられている。しかし、こ
の方法では施工が大がかりとなるだけでなく、施工上、
ケーシングパイプの外径と孔あき管の外径との間に隙間
ができ、地盤への設置後の孔あき管の周囲近傍地盤はど
うしても緩んでしまうこととなり、そのままでは液状化
の危険を増すことにもなりかねない。Further, since the filter is easily damaged as described above, conventionally, for example, when a perforated pipe provided with the filter on the entire outer peripheral surface of the pipe is installed on the ground, a casing pipe made of a steel pipe is rotationally press-fitted with an auger to a predetermined pressure. After being built to the depth, a perforated pipe is erected to a predetermined depth through the casing pipe, then the casing pipe tip is opened, the casing pipe is pulled out of the ground, and the perforated pipe is left in the liquefied layer etc. The method of is taken. However, this method not only requires a large amount of construction, but also
A gap is created between the outer diameter of the casing pipe and the outer diameter of the perforated pipe, and the ground near the perimeter of the perforated pipe after installation on the ground will inevitably become loose, increasing the risk of liquefaction as it is. It could be.
したがって、上記のような孔あき管を構造物の基礎杭
として用いることは実質的に困難であり、施工が難しい
だけでなく、液状化抑止機能の面でも、また基礎杭とし
ての機能の面でも不十分であった。Therefore, it is practically difficult to use such a perforated pipe as a foundation pile for a structure, not only is construction difficult, but also in terms of liquefaction suppression function and in terms of function as a foundation pile. It was not enough.
本発明は上述のような問題点の解決を図ったもので、
運搬、地盤への設置時などの取り扱いが容易で、確実な
液状化抑止機能を発揮する液状化対策管を用いた、抵抗
力の大きい安全な耐震補強構造を提供することを目的と
している。The present invention has been made to solve the above problems,
The purpose of the present invention is to provide a highly resistant and safe seismic retrofitting structure that uses a liquefaction countermeasure pipe that is easy to handle during transportation and installation on the ground, and that exhibits a reliable liquefaction suppression function.
本発明の耐震補強構造に用いる液状化対策管は、管壁
に多数の孔を穿設し、その孔に通水性のあるフィルター
が内設された栓を取付けることにより、孔あき管の運搬
や地盤への設置の際のフィルターの損傷を防止するとと
もに、フィルターの取付け作業を著しく容易にするもの
である。すなわち、栓の軸部にはその軸方向に貫通孔を
有し、該貫通孔内にはフィルターが設けられている。The liquefaction countermeasure pipe used in the seismic retrofit structure of the present invention has a number of holes formed in the pipe wall, and a stopper provided with a water-permeable filter is attached to the hole, so that a pipe with a hole can be transported. This prevents the filter from being damaged when it is installed on the ground, and significantly facilitates the work of mounting the filter. That is, the shaft of the stopper has a through hole in the axial direction thereof, and a filter is provided in the through hole.
栓の貫通孔には、フィルターとともに土砂によるフィ
ルターの損傷防止用に通水性のあるフィルター防護部材
を設けることができる。また、管の運搬時や地盤への設
置時に、栓が管から離脱しないように、栓の一端または
両端に管の孔の径よりも大きい径を有する離脱防止部を
設けることもできる。In the through hole of the stopper, a filter protecting member having water permeability can be provided together with the filter to prevent the filter from being damaged by earth and sand. Further, at one end or both ends of the plug, a detachment preventing portion having a diameter larger than the diameter of the hole of the tube can be provided so that the stopper does not detach from the tube when the tube is transported or installed on the ground.
液状化対策用管の製作方法としては、上述の栓を穿孔
済の管の各孔に嵌合することにより、フィルター付の孔
あき管を容易に製作することができる。As a method of manufacturing a liquefaction countermeasure tube, a perforated tube with a filter can be easily manufactured by fitting the above-described stopper into each hole of the perforated tube.
また、本発明の耐震補強構造に用いる液状化対策管
は、フィルターを栓の貫通孔に内設し、必要に応じフィ
ルター防護部材を設けてあるため、ケーシングパイプな
どを用いて、フィルターを保護することなく、ディーゼ
ルハンマー、油圧ハンマー、バイブロハンマー、圧入機
などにより、直接、地盤に設置することができる。In the liquefaction prevention pipe used in the earthquake-resistant reinforcement structure of the present invention, the filter is installed in the through hole of the plug and a filter protection member is provided as necessary, so that the filter is protected using a casing pipe or the like. Without being installed, it can be directly installed on the ground by a diesel hammer, hydraulic hammer, vibro hammer, press-in machine, or the like.
本発明の構造物の耐震補強構造は、上述の液状化対策
管を、構造物、例えば建物、橋梁の橋脚、橋台、貯蔵タ
ンクなどの基礎の支持杭の少なくとも一部に用いたもの
で、あるいはさらに液状化対策管を支持杭の周辺にも設
置して、地盤の液状化を防止するとともに、抵抗力の高
い安全な耐震補強構造を形成することができる。The earthquake-resistant reinforcement structure of the structure of the present invention uses the above-described liquefaction prevention pipe at least for a part of a structure, for example, a support pile of a foundation such as a building, a bridge pier, an abutment, or a storage tank, or Furthermore, liquefaction prevention pipes can be installed around the support piles to prevent liquefaction of the ground and form a highly resistant and safe earthquake-resistant reinforcement structure.
また、直接基礎を有する住宅建築においては、地震時
に地盤の液状化が懸念される地層に設置される住宅の直
接基礎の下部に上述の液状化対策管を設け、あるいはさ
らに住宅の直接基礎間または周辺にも液状化対策管を設
置することにより、住宅建築に対する抵抗力の高い安全
な耐震補強構造を形成することができる。In addition, in a residential building with a direct foundation, the above-mentioned liquefaction countermeasure pipe is installed below the direct foundation of the house installed in the stratum where the liquefaction of the ground is concerned at the time of the earthquake, or further, between the direct foundation of the house or By installing liquefaction prevention pipes in the surrounding area, it is possible to form a safe and earthquake-resistant reinforcement structure with high resistance to residential buildings.
液状化防止の原理は、液状化対策管を液状化の懸念さ
れる地震に設置される基礎杭に用い、杭としての管に取
付けられた栓を通して地盤内の間隙水を中空の管内に排
出できるようにすることにより、地震時に液状化地盤に
発生する過剰間隙水圧を逸散させ、液状化の発生を防止
するものである。The principle of liquefaction prevention is that liquefaction prevention pipes are used for foundation piles installed in earthquakes where liquefaction is a concern, and pore water in the ground can be discharged into hollow pipes through plugs attached to pipes as piles By doing so, excessive pore water pressure generated in the liquefied ground during an earthquake is dissipated, and the occurrence of liquefaction is prevented.
第16図は液状化対策管の模型を液状化地盤を設置して
自由減衰波加振実験の結果を示したものである。液状化
対策管を設置した地盤では、過剰間隙水圧比が0.5以下
に優に収まっており、液状化防止効果があるのに対し、
設置しない地盤のみの場合は、過剰間隙水圧比が0.6以
上となりほぼ液状化した状態になる。Fig. 16 shows the results of a free damping wave excitation experiment with a liquefaction countermeasure model installed on liquefied ground. In the ground where the liquefaction countermeasure pipe was installed, the excess pore water pressure ratio was well settled to 0.5 or less, which has the effect of preventing liquefaction,
When only the ground is not installed, the excess pore water pressure ratio becomes 0.6 or more, and it is almost liquefied.
第17図は液状化対策管および液状化対策をしない普通
の管を設置した地盤において、同一荷重を管に作用させ
た場合、加振しない常時の変位に対する加振時の管の変
位をそれぞれの管について示したものである。加振時の
管の変位は常時のそれに比べて無対策管の場合では３倍
近くになるのに対して、液状化対策管の場合には1.5倍
程度に収まる。このことから、液状化対策管を設置した
地盤では、地震時においてもかなりの水平抵抗力が期待
できることがわかる。Fig. 17 shows the difference between the displacement of the pipe at the time of vibration and the normal displacement without vibration when the same load is applied to the pipe on the ground with the liquefaction countermeasure pipe and the ordinary pipe without liquefaction countermeasure. This is for a tube. The displacement of the pipe at the time of excitation is nearly three times larger in the case of the non-measurement pipe than in the usual case, but is about 1.5 times in the case of the liquefaction countermeasure pipe. From this, it can be seen that considerable horizontal resistance can be expected in the ground where the liquefaction countermeasure pipe is installed even during an earthquake.
第18図は液状化対策管または無対策管を打設した地
盤、および管を打設しない地盤に、載荷板により水平荷
重を加えてゆき、途中で地盤全体を加振した場合の水平
荷重Ｐと載荷板変位δの関係を示したものである。液状
化対策管を設置した場合には加振中でも水平抵抗が期待
できるのに対し、無対策管を設置した場合には加振中ほ
とんど水平抵抗が期待できない。すなわち、液状化対策
管を設置した地盤では管周囲が液状化することなく、管
が水平抵抗力を発揮するのに対し、無対策管を設置した
地盤では管周囲も液状化して管は水平抵抗力がほとんど
なくなる。Fig. 18 shows the horizontal load P when a horizontal load is applied to the ground on which liquefaction countermeasure pipes or no countermeasure pipes are installed, and on the ground where no pipes are installed, using a loading plate. And the load plate displacement δ. When a liquefaction countermeasure pipe is installed, horizontal resistance can be expected even during vibration, whereas when an anti-liquefaction pipe is installed, horizontal resistance can hardly be expected during vibration. In other words, in the ground where the liquefaction prevention pipe is installed, the pipe periphery does not liquefy and the pipe exerts horizontal resistance, whereas in the ground where the anti-liquefaction pipe is installed, the circumference of the pipe also liquefies and the pipe has horizontal resistance. Power is almost gone.
以上のように、液状化対策管を設置すると、地震時に
おける地盤の液状化を防止し得るとともに、水平抵抗力
を期待することができる。As described above, when the liquefaction countermeasure pipe is installed, liquefaction of the ground during an earthquake can be prevented, and horizontal resistance can be expected.
したがって、このような液状化対策管を構造物の基礎
杭などに用いると、最も液状化の発生しやすい基礎杭近
傍の液状化を防止することができるので、安全性の高い
基礎杭を提供することができる。Therefore, when such a liquefaction countermeasure pipe is used for a foundation pile of a structure, it is possible to prevent liquefaction in the vicinity of the foundation pile where liquefaction is most likely to occur, thereby providing a highly safe foundation pile. be able to.
そして、フィルターが内部に装着された栓を孔あき管
の孔部に取付けるという方法を用いることにより、孔あ
き管の運搬や地震への立設の際のフィルターの損傷を防
止できる。また、フィルター防護部材を設けることによ
り、特に液状化対策管を地震に設置する際に、栓の軸方
向に土砂が侵入してきてもフィルターの損傷を防ぐこと
ができる。なお、栓の端部に離脱防止部を設けることに
より、管の地盤への設置時にも栓の離脱を確実に防止す
ることができる。And, by using a method in which a plug having a filter mounted therein is attached to a hole of a perforated pipe, damage to the filter at the time of transporting the perforated pipe or standing up against an earthquake can be prevented. In addition, by providing the filter protection member, the filter can be prevented from being damaged even when earth and sand enter in the axial direction of the plug, particularly when the liquefaction prevention pipe is installed in an earthquake. By providing the stopper at the end of the plug, the stopper can be reliably prevented from being detached even when the pipe is installed on the ground.
施工方法についても従来のようにケーシングパイプを
地盤に圧入して、またはケーシングオーガーを回転圧入
させ地盤に設置孔を設けた後、排水管を設置する方法を
採用する必要はなく、管を直接、地盤に圧入機により圧
入することができるし、バイブロハンマーやディーゼル
ハンマーなどの機器により、直接、地盤に打設すること
ができる。よって施工は従来に比べ極めて簡単となり、
施工方法にも幅をもたせることができる。As for the construction method, it is not necessary to adopt a method of installing a drain pipe after pressing a casing pipe into the ground as before, or installing a casing auger by rotating and pressing a casing auger and setting an installation hole in the ground. It can be pressed into the ground with a press-fitting machine, or can be directly driven into the ground with a device such as a vibro hammer or a diesel hammer. Therefore, the construction is much easier than before,
The construction method can have a wide range.
さらに、液浄化対策管の製作方法についても、穿孔し
た管の孔部に、内部にフィルターの装着された栓を嵌合
するだけなので、従来の孔あき管のフィルターの取付け
作業に比べ、はるかに容易なものとなる。Furthermore, the method of manufacturing the pipe for liquid purification measures is far more than the conventional work of mounting filters on perforated pipes, because the plug with a filter inside is simply fitted into the hole of the perforated pipe. It will be easy.
次に、本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明
する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第１図は本発明に係る液状化対策管１の概要を示した
もので、管１の穿孔部２の各小孔には栓４が取付けられ
ており、その栓４の内部にはフィルターが内設されてい
る。FIG. 1 shows an outline of a liquefaction countermeasure pipe 1 according to the present invention. A plug 4 is attached to each small hole of a perforated portion 2 of the pipe 1, and a filter is provided inside the plug 4. It is installed inside.
管の栓孔部２の長さは、対象となる液状化地盤の層厚
に対応する長さ以上とすればよい。The length of the plug portion 2 of the pipe may be longer than the length corresponding to the layer thickness of the target liquefied ground.
第２図は栓４の断面の一例および孔あき管１への栓４
の装着方法の一例を示したものである。また、第３図
（ａ）は第２図の栓４の側面図で、第３図（ｂ）および
第３図（ｃ）は正面図および背面図である。FIG. 2 shows an example of a cross section of the plug 4 and the plug 4 to the perforated tube 1.
1 shows an example of the mounting method. FIG. 3 (a) is a side view of the plug 4 of FIG. 2, and FIGS. 3 (b) and 3 (c) are a front view and a rear view.
この実施例においては、栓４は軸部５、栓離脱防止部
9,10、およびフィルター防護部材８から構成され、その
軸方向に貫通孔６を有している。そして、その貫通孔６
内のフィルター防護部材８の管１内面側に通水性のある
フィルター７が内設されている。栓軸部５の外径は、管
１の孔３の直径とほぼ同寸法となっている。栓離脱防止
部9,10の径は管１の孔３の直径より大きい。フィルター
防護部材８は栓軸部５と一体的に設けられているのが望
ましく、この防護部材８には通水性を確保するため、多
くの小孔が設けられている。In this embodiment, the stopper 4 is composed of a shaft 5 and a stopper preventing stopper.
9, 10 and a filter protection member 8, and has a through hole 6 in the axial direction. And the through hole 6
A filter 7 having water permeability is provided on the inner surface side of the pipe 1 of the filter protection member 8 therein. The outer diameter of the plug shaft 5 is substantially the same as the diameter of the hole 3 of the tube 1. The diameter of the plug removal preventing parts 9 and 10 is larger than the diameter of the hole 3 of the tube 1. The filter protection member 8 is desirably provided integrally with the plug shaft 5, and the protection member 8 is provided with many small holes in order to ensure water permeability.
また、本発明に係る液状化対策管は、通常、管の孔に
栓が取付けられた状態で運搬され、さらに地盤中に立設
され、地盤の液状化防止に供用されるものであるため、
栓はその過程で損傷をうけることのないよう十分な強度
を有する必要がある。また、栓を管の孔に挿設するため
には、少なくとも栓離脱防止部はある程度柔軟性のある
材料とする必要あがる。また、フィルター防護部材は、
ナイロンフィルター等、比較的薄く、弱いフィルターを
液状化対策管の運搬、立設、供用時などに、その損傷か
ら防護するものであるから、この目的を満足する強度を
確保する必要がある。また、この意味からもフィルター
防護部材は栓と一体的に製造するのが望ましいが、もち
ろん別体として後から取付けることも可能である。栓の
材料としては、上記の条件を満足するものであれば特に
限定されないが、栓の孔への嵌合性実験、地盤中への液
状化対策管の打設実験などの結果からは、例えば塩化ビ
ニール、ポリエチレン、ナイロン、ポリプロピレンなど
の合成樹脂、ゴムなどが適当と考えられる。In addition, the liquefaction countermeasure pipe according to the present invention is usually transported in a state where a plug is attached to a hole of the pipe, and is further erected in the ground, and is used for preventing liquefaction of the ground,
The stopper must be strong enough not to be damaged during the process. In addition, in order to insert the plug into the hole of the tube, at least the plug removal prevention portion needs to be made of a material having some flexibility. Also, the filter protection member is
Since a relatively thin and weak filter, such as a nylon filter, is protected from damage when the liquefaction countermeasure tube is transported, erected, put into service, etc., it is necessary to ensure strength that satisfies this purpose. Also from this point of view, it is desirable to manufacture the filter protection member integrally with the stopper, but it is of course possible to attach the filter protection member separately later. The material of the plug is not particularly limited as long as it satisfies the above conditions, but from the results of the experiment of fitting into the hole of the plug and the experiment of placing the liquefaction countermeasure pipe in the ground, for example, Synthetic resins such as vinyl chloride, polyethylene, nylon, and polypropylene, and rubber are considered suitable.
また、フィルター防護部材は通水性のための小孔が設
けられているが、小孔の形状は円形、角形など特に限定
されるものではない。フィルター防護部材の各小孔の
径、メッシュはほぼ同じ大きさであることが望ましい。
また、フィルターは防護部材がないと、液状化対策管の
立設時に粒径の比較的大きい砂（荒砂）との摩擦によっ
て破損するおそれがあるため、フィルター防護部材の小
孔の径、メッシュは対象とする荒砂の大きさより小さく
しておけばよい。フィルター防護部材の材料は、例えば
前述の塩化ビニール、ポリエチレン、ナイロン、ポリプ
ロピレンなどの合成樹脂、ゴムなどでよく、防護部材の
孔径またはメッシュとピッチを調節することによって所
要の強度を確保すればよい。The filter protection member is provided with a small hole for water permeability, but the shape of the small hole is not particularly limited, such as a circle or a square. It is desirable that the diameter and mesh of each small hole of the filter protection member be substantially the same.
Also, if the filter does not have a protective member, the filter may be damaged by friction with sand (rough sand) having a relatively large particle diameter when the liquefaction countermeasure pipe is erected. The size should be smaller than the size of the target rough sand. The material of the filter protection member may be, for example, the above-mentioned synthetic resin such as vinyl chloride, polyethylene, nylon, or polypropylene, rubber, or the like, and the required strength may be ensured by adjusting the hole diameter or mesh and pitch of the protection member.
第２図および第３図の実施例においては、フィルター
防護部材８が荒砂の管１内への流入を防止する１次のフ
ィルターの役割をも果たし、この防護部材８の管内側に
あるフィルター７は、フィルター防護部材８を通過した
比較的細かい土粒子の管内への流入を防止する役割を果
たす。In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the filter protection member 8 also serves as a primary filter for preventing rough sand from flowing into the pipe 1, and the filter 7 provided inside the protection member 8 inside the pipe. Serves to prevent the relatively fine soil particles that have passed through the filter protection member 8 from flowing into the pipe.
フィルターとしては、ステンレス製のフィルターを用
いてもよく、合成繊維製のものや合成樹脂製のものを用
いてもよい。発錆の懸念があるときは、後者のフィルタ
ーの方が好ましく、例えばナイロン製、ポリエチレンモ
ノフィラメント製、ポリエステル製などの経編布や、ポ
リプロピレン製、ポリエステル繊維製などの不織布など
を用いることができる。また、合成繊維どうし、合成樹
脂どうし、あるいは合成繊維と合成樹脂を組合わせた
り、重ね合せたりして、フィルターとしてもよい。例え
ば、薄い経編布や不織布からなる合成繊維製のフィルタ
ーの片面または両面に、この合成繊維製フィルターより
厚く、メッシュの大きい合成樹脂製のフィルター、また
は合成繊維製フィルターより厚く、そのメッシュより大
きい小孔を多数有する合成樹脂製のネットを重ね合せて
補強したフィルターを用いることもできる。この場合、
メッシュの大きい合成樹脂製のフィルターやネットが前
述のフィルター防護部材の役割を果たすことになり、そ
の場合は別途フィルター防護部材を用いなくてもよい。As the filter, a stainless steel filter, a synthetic fiber filter, or a synthetic resin filter may be used. When there is a concern about rusting, the latter filter is preferable, and for example, a warp knitted fabric made of nylon, polyethylene monofilament, polyester, or the like, or a nonwoven fabric made of polypropylene, polyester fiber, or the like can be used. Further, a filter may be formed by combining synthetic fibers or synthetic resins, or combining or overlapping synthetic fibers and a synthetic resin. For example, on one or both sides of a synthetic fiber filter made of a thin warp knitted cloth or nonwoven fabric, a synthetic resin filter thicker than this synthetic fiber filter, a mesh larger, or thicker than a synthetic fiber filter, larger than the mesh A filter reinforced by laminating synthetic resin nets having many small holes can also be used. in this case,
A filter or a net made of a synthetic resin having a large mesh plays a role of the above-described filter protection member. In this case, it is not necessary to use a separate filter protection member.
フィルターとしての経編布や不織布、またはステンレ
ス製フィルターなどのメッシュまたは間隙は、液状化防
止などの対象とする地盤（一般には砂地盤）の土の粒径
分布を勘案して、土砂によるフィルターの目詰まりを起
こさないように設定するのがよい。このメッシュまたは
間隙は、液状化の可能性のある地盤で、土の粒径が特別
大きく、比較的均一に分布している地盤では１〜3mm程
度に大きく設定することも可能であるが、こうした地盤
は少なく、液状化の可能性のある一般的な地盤では１〜
3mm程度よりかなり小さく設定するのがよい。また、フ
ィルターは目詰まり防止のためには薄い方が望ましい。
フィルターのメッシュまたは間隙が１〜3mm程度に大き
く設定することが可能な場合には、上述したフィルター
防護部材と同様な材質、強度を持たせ、孔径またはメッ
シュを１〜3mm程度に設定したフィルター防護部材のみ
を、フィルターとして機能させることも可能である。The mesh or gap of a warp knitted fabric or nonwoven fabric as a filter, or a stainless steel filter, etc., should be used in consideration of the particle size distribution of the soil (generally sandy ground) to prevent liquefaction, etc. It is good to set so as not to cause clogging. This mesh or gap can be set as large as about 1 to 3 mm on the ground where liquefaction is possible, and on the ground where the particle size of the soil is particularly large and relatively evenly distributed. The ground is small, and it is 1 to 1
It is better to set it considerably smaller than about 3mm. It is desirable that the filter be thin to prevent clogging.
If the filter mesh or gap can be set as large as about 1 to 3 mm, filter protection with the same material and strength as the above-mentioned filter protection member, and with a hole diameter or mesh set to about 1 to 3 mm It is also possible for only the member to function as a filter.
液状化対策におけるフィルターの透水係数は、液状化
対策管の設置地盤にもよるが、一般に10-2/cm/sec〜10
-1cm/sec程度以上のものが好ましい。また、フィルター
防護部材の孔径またはメッシュは、一般にフィルターの
メッシュまたは間隙より大きいので、フィルターの透水
係数が所定のものなら、フィルター防護部材とフィルタ
ーを重ね合せたときの透水係数も所定の仕様を確保する
ことができる。The permeability of the filter in liquefaction countermeasures depends on the ground where the liquefaction countermeasure pipes are installed, but generally 10 -2 / cm / sec to 10
It is preferably about -1 cm / sec or more. In addition, since the pore size or mesh of the filter protection member is generally larger than the filter mesh or gap, if the filter has the prescribed permeability, the permeability when the filter protection member and the filter are superimposed also has the prescribed specifications. can do.
第２図の実施例におけるフィルター付き栓４の管１へ
の嵌設については、栓離脱防止部10側を管１の孔３に当
てがい、栓離脱防止部９側をハンマーなどで打撃するこ
とにより、容易に管壁の孔３に装着することができる。
栓離脱防止部10の径は管壁の孔径より大きいので、装着
時は管壁の孔径まで縮小され、この孔部を栓離脱防止部
10が通過すると拡径し、装着は完了する。したがって栓
の材質は弾性あるいは可撓性を有することが必要であ
る。栓４の装着を容易にするために、第３図に示すよう
に栓４の軸部５から栓離脱防止部10にわたりスリット11
を設けてもよい。第３図の例ではスリット11を４箇所設
けているが、スリット11の幅、長さ、数は、栓４の嵌設
が容易であり、かつ嵌設後栓４が離脱しないように、栓
４の材質、軸部５の長さに応じて適当に変えればよい。In fitting the filter plug 4 into the tube 1 in the embodiment shown in FIG. 2, the plug release prevention portion 10 is applied to the hole 3 of the tube 1 and the plug release prevention portion 9 is hit with a hammer or the like. Thereby, it can be easily installed in the hole 3 of the tube wall.
Since the diameter of the stopper preventing part 10 is larger than the hole diameter of the tube wall, it is reduced to the hole diameter of the tube wall at the time of mounting.
When 10 passes, the diameter increases and the installation is completed. Therefore, the material of the stopper needs to have elasticity or flexibility. In order to facilitate the installation of the plug 4, as shown in FIG.
May be provided. In the example of FIG. 3, four slits 11 are provided. However, the width, length, and number of the slits 11 are adjusted so that the plug 4 can be easily fitted and the plug 4 does not come off after fitting. What is necessary is just to change suitably according to the material of 4 and the length of the shaft part 5.
上述のようにして栓４装着すれば、栓離脱防止部9,10
により、栓４が機械的に管１の孔３に固定されることと
なり、液状化対策管の運搬、施工時などに離脱しなくな
る。If the stopper 4 is attached as described above, the stopper removal prevention parts 9, 10
As a result, the stopper 4 is mechanically fixed to the hole 3 of the pipe 1 and does not come off during transportation or construction of the liquefaction countermeasure pipe.
栓を装着する管本体は、鋼管、鋳鉄管、コンクリート
管、鋼・コンクリート複合管、塩化ビニールやポリエチ
レンなどの合成樹脂管など、いずれでもよく、液状化対
策の対象となる液状化地盤の層厚以上の管長にわたって
穿孔されている。The pipe body to which the stopper is attached may be steel pipe, cast iron pipe, concrete pipe, steel / concrete composite pipe, synthetic resin pipe such as vinyl chloride or polyethylene, etc., and the thickness of the liquefied ground to be subjected to liquefaction measures It is perforated over the above pipe length.
地震時に地震の過剰間隙水圧を逸散し、液状化を防止
するためには、開孔部の全面積（個々の孔の面積の和）
の、穿孔部の全表面積に対する割合（開孔率と呼ぶ）で
１％以上の通水し得る面積を確保するのが望ましい。こ
の開孔部の面積は地盤の性質（土砂の粒径、密度な
ど）、地震の性質、管の性質（管径、管内中空部の大き
さ、内面の粗度など）などにより決定すればよい。例え
ば、開孔率約１〜６％で径20〜1400mmの管を対象とした
実験結果では、この液状化対策管は地盤に適切なピッチ
で配置すれば液状化が確実に防止することができる。To dissipate the excess pore water pressure during an earthquake and prevent liquefaction, the entire area of the opening (the sum of the areas of the individual holes)
It is desirable to secure an area through which water can pass by 1% or more in terms of a ratio of the perforated portion to the total surface area of the perforated portion (referred to as an opening ratio). The area of the opening may be determined according to the properties of the ground (particle size and density of the earth and sand, etc.), the properties of the earthquake, and the properties of the pipe (the pipe diameter, the size of the hollow portion in the pipe, the roughness of the inner surface, etc.). . For example, according to the experimental results for a pipe having an opening ratio of about 1 to 6% and a diameter of 20 to 1400 mm, liquefaction can be reliably prevented by arranging the liquefaction countermeasure pipe at an appropriate pitch on the ground. .
フィルター付き栓の別の実施例として、前述の栓の実
施例にフィルター防護部材8bを管１の内面側にさらに付
加したものを第４図、第５図に示す。この実施例は第２
図、第３図に示した実施例と栓４の部材は同じであり、
液状化対策管１の施工時に管１内面に土砂が入ってきた
場合のフィルター４の破損防止のために、フィルター防
護部材8bを付加したものである。フィルター防護部材8b
は栓４の軸部５などと一体成形することもできる。ま
た、フィルター防護部材8aを栓４の軸部５などと一体成
形した後、フィルター防護部材8bを栓４の軸部５に接着
接合して栓４を製造してもよい。FIGS. 4 and 5 show another embodiment of the plug with a filter in which a filter protection member 8b is further added to the inner surface side of the pipe 1 in the embodiment of the plug described above. This embodiment is the second
The member of the plug 4 is the same as the embodiment shown in FIG.
A filter protection member 8b is added to prevent damage to the filter 4 when earth and sand enter the inner surface of the liquefaction prevention pipe 1 when the liquefaction prevention pipe 1 is constructed. Filter protection member 8b
Can be integrally formed with the shaft 5 of the stopper 4 or the like. Alternatively, the plug 4 may be manufactured by integrally forming the filter protection member 8a with the shaft 5 of the plug 4 and then bonding the filter protection member 8b to the shaft 5 of the plug 4.
フィルター７を防護部材8a,8bで防護した形のこの栓
４は、例えば第１図に示すような管１において、管１の
先端が開放されており、施工時に管内に土砂が侵入して
くる場合などにおいても、フィルター７の破損を防止す
ることができる。This plug 4 in which the filter 7 is protected by the protective members 8a and 8b has, for example, a pipe 1 as shown in FIG. 1 in which the tip of the pipe 1 is open, and earth and sand enter the pipe during construction. Even in such cases, it is possible to prevent the filter 7 from being damaged.
なお、地盤の液状化層にある液状化対策管の内部は、
地震時に地震の間隙水を排出するために中空であること
が必要なので、土砂が施工時にこの部分に侵入する場合
には、液状化対策管を地盤へ建込んだ後、管内侵入土砂
をグラブハンマーや、第６図に示すような土砂吸引排出
機31（パイプ32に吸引力を与え、液状化対策管１内に入
れたパイプ32先端から管内の土砂33を吸引し、地盤上へ
排出する機械、例えば水中ポンプなどを利用すればよ
い）などにより液状化対策管の外へ排出すればよい。In addition, the inside of the liquefaction countermeasure pipe in the liquefaction layer of the ground,
It is necessary to be hollow in order to discharge the pore water of the earthquake in the event of an earthquake.If earth and sand enters this part at the time of construction, install a liquefaction countermeasure pipe on the ground and then remove the sediment in the pipe with a grab hammer. 6, a machine for applying a suction force to the pipe 32 to suck the soil 33 in the pipe from the tip of the pipe 32 placed in the liquefaction countermeasure pipe 1 and discharge it to the ground. For example, a submersible pump or the like may be used) and the like.
第７図、第８図および第９図、第10図にフィルター付
き栓４の別の実施例を示す。これらの例においては栓軸
部５が円錐台の外形を有している。栓４の材質、フィル
ター７の特性は前述の例と同じであり、フィルター７の
破損のおそれのある場合は、フィルター防護部材８を設
けるのが望ましい。FIGS. 7, 8, 9 and 10 show another embodiment of the plug 4 with a filter. In these examples, the stopper shaft 5 has a truncated cone shape. The material of the stopper 4 and the characteristics of the filter 7 are the same as those in the above-described example. If there is a possibility that the filter 7 may be damaged, it is desirable to provide a filter protection member 8.
第７図、第８図に示す実施例は第２図〜第５図に示し
た実施例に比べ軸部５の形状が異なり、先端の栓離脱防
止部10を省略した構造となっている。第９図、第10図の
実施例は、第７図、第８図の実施例から、さらに離脱防
止部９を除いた例である。The embodiment shown in FIGS. 7 and 8 is different from the embodiment shown in FIGS. 2 to 5 in the shape of the shaft portion 5, and has a structure in which the stopper removal prevention portion 10 at the tip is omitted. 9 and 10 are examples in which the detachment prevention unit 9 is further removed from the embodiment of FIGS. 7 and 8.
これらの実施例における栓４は管１の孔３の中に、そ
の軸部５を所要の押込み力により押込むことによって挿
設される。この際、円錐台の外形を有する軸部５は、そ
の直径方向に圧縮力を受け、基部においても先端部と略
同寸法の直径となる。したがって、軸部５周面と孔３の
内周面との間には摩擦力が生じ、この摩擦力によって栓
４が孔３に固定されることとなる。よって、本発明に係
る液状化対策管１を地盤中に立設する場合、周辺の地盤
から抵抗力をうけても、栓４は脱落することなく、孔３
に固定されたままとなる。The plug 4 in these embodiments is inserted into the hole 3 of the tube 1 by pushing the shaft 5 with a required pushing force. At this time, the shaft portion 5 having the outer shape of a truncated cone receives a compressive force in its diameter direction, and the base portion also has a diameter substantially the same as that of the distal end portion. Therefore, a frictional force is generated between the peripheral surface of the shaft portion 5 and the inner peripheral surface of the hole 3, and the plug 4 is fixed to the hole 3 by the frictional force. Therefore, when the liquefaction countermeasure pipe 1 according to the present invention is erected in the ground, the stopper 4 does not fall off even if it receives resistance from the surrounding ground, and the hole 3 does not fall off.
Remains fixed to the
さらにより確実に栓４を管１の孔３に固定するために
は、栓４の軸部５周面に接着剤を塗布した後、栓４を管
１の孔３に嵌設してもよい。In order to further securely fix the plug 4 to the hole 3 of the tube 1, the adhesive 4 may be applied to the peripheral surface of the shaft 5 of the plug 4, and then the plug 4 may be fitted into the hole 3 of the tube 1. .
第７図、第８図に示した栓４の場合、管１の表面側に
栓離脱防止部９を有しており、液状化対策管１の施工時
に、土砂と管１外面が接触する場合でも、土砂が貫通孔
６に侵入するのを防ぐので、フィルター７の破損を防止
することができる。In the case of the plug 4 shown in FIGS. 7 and 8, the plug 1 has a plug detachment prevention portion 9 on the surface side of the pipe 1, and when the liquefaction-preventive pipe 1 is constructed, the soil and the outer surface of the pipe 1 come into contact. However, since the earth and sand are prevented from entering the through hole 6, the filter 7 can be prevented from being damaged.
第９図、第10図に示した例は栓離脱防止部9,10がない
ので、液状化対策管１の施工時に土砂の侵入圧力が対策
管１の管径方向にかかる場合や、液状化対策管１の供用
時に、管が水平方向に振動して土砂の圧力が管径方向に
かかる場合などについて、栓４の軸部５外周面と管１の
孔２内周面の摩擦力で、上記侵入圧力に抵抗できるか検
討すべきである。実験によると、栓軸部外径を管の孔に
対し適当に調節すると所要の低効力をもたせることがわ
かった。さらに、確実に栓を管の孔部に固定するために
は前述したように接着剤を利用してもよい。なお、第９
図、第10図に示した例は栓４に栓離脱防止部9,10がない
ので栓材料が少なくてすむという利点がある。The examples shown in FIGS. 9 and 10 have no plug removal prevention parts 9 and 10, and therefore, when the liquefaction countermeasure pipe 1 is constructed, the penetration pressure of earth and sand is applied in the radial direction of the countermeasure pipe 1, When the pipe is vibrated in the horizontal direction and the pressure of the earth and sand is applied in the pipe diameter direction when the countermeasure pipe 1 is put into service, the frictional force between the outer peripheral surface of the shaft 5 of the plug 4 and the inner peripheral surface of the hole 2 of the pipe 1 You should consider whether you can resist the intrusion pressure. Experiments have shown that the proper adjustment of the outside diameter of the plug shaft to the bore of the tube has the required low efficacy. Further, in order to securely fix the stopper to the hole of the tube, an adhesive may be used as described above. The ninth
The example shown in FIG. 10 and FIG. 10 has an advantage that the plug 4 does not have the plug detachment preventing parts 9 and 10, so that the plug material can be reduced.
第２図、第３図、および第４図、第５図に挙げた栓離
脱防止部9,10をもつ構造の栓では、栓離脱防止部10は栓
４の軸部５とあらかじめ一体的に成形されている。一
方、以下に述べる栓は栓離脱防止部10を管１の孔３へ挿
設した後、拡大するものである。この栓は管の孔部への
嵌合をより容易にし、嵌合後は栓の離脱を防止しようと
するものである。In the plugs having the plug release preventing parts 9 and 10 shown in FIGS. 2, 3, 4 and 5, the plug prevention part 10 is integrated with the shaft part 5 of the plug 4 in advance. Is molded. On the other hand, the plug described below expands after the plug removal prevention part 10 is inserted into the hole 3 of the tube 1. This plug makes it easier to fit the tube into the hole, and prevents the plug from being detached after the fitting.
第11図はこの実施例において栓４を孔３に取付けた状
態を示し、第12図（ｂ）はその状態における栓４の側面
図、第12図（ｃ）は同じく断面図である。この例におい
ては、次のような方法により孔３に取付ける。すなわ
ち、第12図（ａ）のように栓４は、孔３への取付け前は
栓離脱防止部10が拡大されていない状態となっている。
ただし、孔３へ挿設の後、硬化材の注入によって栓離脱
防止部10を拡大できるよう、軸部５の内部に予め注入管
12を設けておき、栓離脱防止部10は硬化材を収納し得る
袋にしておく。栓４を孔３へ挿設した後に、硬化材を注
入管12の中に注入することによって、栓離脱防止部10の
袋の中に硬化材が充填され、軸部５先端において拡大さ
れ、第11図、第12図（ｂ），（ｃ）に示されるように、
栓離脱防止部10が拡大する。その結果、栓４は孔３に係
止され固定される。フィルター７およびフィルター防護
部材８の内設される位置は、前述の実施例の場合と同様
である。FIG. 11 shows a state in which the plug 4 is attached to the hole 3 in this embodiment. FIG. 12 (b) is a side view of the plug 4 in that state, and FIG. 12 (c) is a sectional view of the same. In this example, it is attached to the hole 3 by the following method. That is, as shown in FIG. 12 (a), before the plug 4 is attached to the hole 3, the plug removal preventing portion 10 is not expanded.
However, after the insertion into the hole 3, the injection pipe is previously inserted into the shaft portion 5 so that the stopper removal portion 10 can be expanded by injecting the hardening material.
12 is provided, and the plug removal prevention unit 10 is a bag capable of storing a hardening material. After the plug 4 is inserted into the hole 3, the hardening material is injected into the injection pipe 12 so that the hardening material is filled into the bag of the plug removal prevention unit 10, and is expanded at the tip of the shaft portion 5. As shown in FIGS. 11 and 12 (b) and (c),
The plug removal prevention part 10 expands. As a result, the stopper 4 is locked and fixed in the hole 3. The positions at which the filter 7 and the filter protection member 8 are provided are the same as those in the above-described embodiment.
なお、硬化材とは経時により硬化する特性のある材料
で、例えばセメントモルタル、ポリマーモルタル、合成
樹脂などを用いることができる。The hardening material is a material having a property of hardening over time, and for example, a cement mortar, a polymer mortar, a synthetic resin, or the like can be used.
以上に述べた５タイプの栓は液状化対策管の運搬、施
工、供用条件によって選択さればよい。一般には、孔あ
き管への嵌設が簡単で、孔への係止、固定が確実であ
る、第２図〜第５図に示した栓離脱防止部9,10を有する
栓を用いれば十分所定性能、条件を満足する液状化対策
管を得ることができる。The five types of stoppers described above may be selected according to the conditions of transportation, construction, and service of the liquefaction countermeasure pipe. Generally, it is sufficient to use the stoppers having stopper preventing portions 9 and 10 shown in FIGS. 2 to 5 which can be easily fitted into a perforated pipe, and can be securely locked and fixed to the holes. A liquefaction countermeasure pipe satisfying predetermined performance and conditions can be obtained.
液状化対策管の栓を嵌設している部分（穿孔部）は管
を液状化地盤へ立設した後、地盤の液状化防止に供用す
る段階においては、管内が地盤の間隙水の排出経路とな
るため中空である必要がある。第１図に示した液状化対
策管で管先端が開放されているものは、この管の地盤へ
の立設時に穿孔部２の管内に土砂が侵入してくるおそれ
がある。穿孔部管内に土砂が侵入した場合には、前述し
たようにグラブハンマー、土砂吸引排出機などで土砂を
管外へ排出し、穿孔部管内を中空にすればよいが、他の
方法としては第１図に示した液状化対策管１の穿孔部２
の管内下端から液状化対策管の先端部の間に土砂侵入防
止手段を講じればよい。The part where the plug of the liquefaction countermeasures is fitted (perforated part) is the pipe that is erected on the liquefied ground, and in the stage where the pipe is used to prevent liquefaction of the ground, the inside of the pipe is the discharge path of interstitial water in the ground. Must be hollow. In the liquefaction countermeasure pipe shown in FIG. 1 whose pipe end is open, there is a possibility that earth and sand may enter the pipe of the perforated portion 2 when the pipe is erected on the ground. When earth and sand enter the perforated pipe, as described above, the earth and sand may be discharged out of the pipe using a grab hammer, a sediment suction / discharge device, etc., and the perforated pipe may be hollowed out. Perforated part 2 of liquefaction countermeasure pipe 1 shown in FIG.
A means for preventing sediment intrusion may be provided between the lower end of the pipe and the tip of the liquefaction countermeasure pipe.
第13図（ａ），（ｂ）はその一例として、液状化対策
管１の下端に土砂侵入防止のためのキャップ13を設けた
もの（第13図（ｂ））および液状化対策管１の穿孔部２
の下端に土砂侵入防止蓋14を設けた例（第13図（ｂ））
を示したものである。この例では蓋14をリブ15で補強
し、蓋14には管１の立設を容易にするため、小さい空気
抜き孔16を設けている。この蓋14は、例えば管径が500
〜600mm程度以上の鋼管なら、溶接により容易に取付け
ることができる。また、管径が40〜200mm程度の鋼管な
ら、リブまた空気抜き孔をなくした蓋またはキャップを
溶接により管先端部に取付けてもよい。さらに、管径が
40〜200mm程度の樹脂管なら、リブまたは空気抜き孔を
なくして樹脂溶接により管先端部に取付けてもよいし、
管先端部にキャップを同様により取付けてもよい。FIGS. 13 (a) and 13 (b) show an example of a liquefaction countermeasure tube 1 having a cap 13 for preventing intrusion of earth and sand at the lower end thereof (FIG. 13 (b)). Perforated part 2
With a sediment intrusion prevention cover 14 at the lower end of the box (Fig. 13 (b))
It is shown. In this example, the lid 14 is reinforced by the ribs 15, and the lid 14 is provided with a small air vent 16 in order to facilitate the erecting of the pipe 1. This lid 14 has, for example, a pipe diameter of 500
Steel pipes of up to about 600 mm can be easily installed by welding. Further, in the case of a steel pipe having a pipe diameter of about 40 to 200 mm, a lid or a cap without a rib or an air vent hole may be attached to the pipe tip by welding. In addition, the pipe diameter
If it is a resin pipe of about 40 to 200 mm, it may be attached to the pipe tip by resin welding without ribs or air vent holes,
A cap may be similarly attached to the tube tip.
一方、管先端の構造を前述のものとは別にした例を第
14図、第15図に示す。On the other hand, an example in which the structure of
These are shown in FIG. 14 and FIG.
第14図（ａ）は円形断面の管を穿孔し、フィルター付
栓４を嵌設した液状化対策管１の例である。管先端部に
は平板からなる土砂浸入防止蓋24を設けている。径の大
きい管であっても、管設置地盤の強度が小さければ、こ
のような蓋24で十分実用的である。また、細径管であっ
ても、同様にこのような蓋24で十分実用的である。管１
の上端部は蓋19で閉じている。この場合、地盤の間隙水
は液状化対策管１の上部から管外へ排出され、液状化地
盤の過剰間隙水圧が逸散されることとなる。管径が40〜
200mm程度の管なら一般に第14図（ａ）に示す構造の液
状化対策管１を用いればよい。また、必要に応じて管１
上部の孔数は他の部分に比べて増やしてもよい。FIG. 14 (a) shows an example of a liquefaction countermeasure pipe 1 in which a pipe having a circular cross section is pierced and a plug 4 with a filter is fitted. A sediment intrusion prevention lid 24 made of a flat plate is provided at the pipe tip. Even if the pipe has a large diameter, such a lid 24 is sufficiently practical if the strength of the pipe installation ground is small. Further, even for a small-diameter tube, such a lid 24 is sufficiently practical. Tube 1
Is closed by a lid 19. In this case, the pore water in the ground is discharged from the upper portion of the liquefaction countermeasure pipe 1 to the outside of the pipe, and the excess pore water pressure in the liquefied ground is dissipated. Pipe diameter 40 ~
For a pipe of about 200 mm, generally, a liquefaction countermeasure pipe 1 having a structure shown in FIG. 14 (a) may be used. Also, if necessary, pipe 1
The number of holes in the upper portion may be increased as compared with other portions.
第14図（ｂ）は円形断面を有する、第14図（ａ）に示
したものと別の構造を持つ液状化対策管１の例である。
管１の先端には管の地盤への立設を容易とし、管１内へ
の土砂侵入防止のため尖端部17を有している。管１上端
部には、図に示すようにフィルター18を設け、液状化対
策管１を地盤に立設後、液状化抑制のために供用した場
合、管上部から管内に土砂が流入しないようにしてい
る。このフィルター18は栓４に付けるフィルター７と同
じ材質のものでもよいが、フィルターは破損しやすいた
め、通水性のある樹脂ネットまたは溶接金網などで防護
することが望ましい。FIG. 14 (b) is an example of the liquefaction countermeasure tube 1 having a circular cross section and having a different structure from that shown in FIG. 14 (a).
The end of the pipe 1 has a pointed end 17 for facilitating the standing of the pipe on the ground and for preventing earth and sand from entering the pipe 1. A filter 18 is provided at the upper end of the pipe 1 as shown in the figure. When the liquefaction countermeasure pipe 1 is erected on the ground and used for liquefaction control, it is necessary to prevent earth and sand from flowing into the pipe from the top of the pipe. ing. The filter 18 may be made of the same material as the filter 7 attached to the stopper 4. However, since the filter is easily damaged, it is desirable to protect the filter with a water-permeable resin net or welding net.
あるいは、例えば第14図（ｃ）に示すように液状化対
策管１の上端部は完全に蓋19で閉じてもよい。この場
合、地盤の間隙水は液状化対策管１の上部から管外へ排
出されるので、液状化対策管１の上部に、間隙水の排出
を円滑にするために必要な孔面積を確保すればよい。一
般には、管１の上端部を蓋19で閉じても、管１の上部の
孔径、孔数は管１の下部とほぼ同じでよい。対策管上部
の構造の他の一例として、図に示したように、管１上部
の孔を他の部分に比べ大きくし、ここに前述した構造の
フィルター付栓20を嵌設してもよい。この場合、間隙水
はこの栓20またはこの栓20の下方の栓４を通じて外部へ
排出される。また、第14図（ｃ）中、21は液状化対策管
１をバイブロハンマーで打設する場合に使用するチャッ
ク把持用治具の一例を示したものであり、蓋19部分に固
定されている。Alternatively, for example, as shown in FIG. 14 (c), the upper end of the liquefaction countermeasure pipe 1 may be completely closed by the lid 19. In this case, the pore water in the ground is discharged from the upper part of the liquefaction countermeasure pipe 1 to the outside of the pipe. Therefore, it is necessary to secure a hole area necessary for smooth discharge of the pore water at the upper part of the liquefaction countermeasure pipe 1. I just need. Generally, even if the upper end of the tube 1 is closed by the lid 19, the hole diameter and the number of holes in the upper portion of the tube 1 may be substantially the same as those in the lower portion of the tube 1. As another example of the structure of the upper part of the countermeasure pipe, as shown in the figure, the hole of the upper part of the pipe 1 may be made larger than other parts, and the filter plug 20 having the above-described structure may be fitted therein. In this case, the pore water is discharged to the outside through the stopper 20 or the stopper 4 below the stopper 20. In FIG. 14 (c), reference numeral 21 denotes an example of a chuck holding jig used when the liquefaction countermeasure pipe 1 is driven with a vibro hammer, and is fixed to the lid 19 portion. .
第14図（ｄ）に示した液状化対策管１は、第14図
（ａ）に示したものと同様な管１の下部の螺旋状ひれ
（オーガー）23を取り付けた例である。この場合、管１
は液状化地盤に管１を回転圧入して設置すれば、施工が
容易となる。また、管１を回転圧入して設置する場合、
管１と地盤の摩擦を切り施工を容易とするために、管１
の下部は第13図（ａ）に示した構造とするか、管１下部
外周面に帯状に平板22を取付けた構造（第14図（ｃ）参
照）としてもよい。The liquefaction countermeasure tube 1 shown in FIG. 14 (d) is an example in which a spiral fin (auger) 23 at the lower part of the tube 1 similar to that shown in FIG. 14 (a) is attached. In this case, tube 1
If the pipe 1 is rotationally press-fitted and installed in the liquefied ground, construction becomes easy. In addition, when the pipe 1 is installed by rotating press fitting,
To reduce the friction between the pipe 1 and the ground,
13 (a) or a structure in which a flat plate 22 is attached to the outer peripheral surface of the lower part of the tube 1 in a strip shape (see FIG. 14 (c)).
また、液状化対策管１の管断面は必ずしも円形でなく
てよく、第15図（ａ），（ｂ），（ｃ）のような角形で
あってもよい。さらに、多角形または任意の断面を持つ
管であってもよいが、要は管内が地盤の間隙水の排出経
路となるため、円滑な排出のための中空部断面積が確保
されていればよい。Further, the cross section of the liquefaction countermeasure pipe 1 is not necessarily circular, but may be a square as shown in FIGS. 15 (a), (b) and (c). Furthermore, a pipe having a polygonal or arbitrary cross section may be used, but the point is that the inside of the pipe serves as a drainage path for pore water in the ground, so that it is sufficient that a hollow section for smooth discharge is ensured. .
また、液状化対策管を液状化層下方の非液状化層まで
立設する場合は、管が非液状層に入る部分は第14図
（ａ），（ｃ）、第15図（ａ），（ｃ）などに示すよう
に穿孔しなくてよい。When the liquefaction countermeasure pipe is set up to the non-liquefied layer below the liquefied layer, the part where the pipe enters the non-liquefied layer is shown in FIGS. 14 (a), (c), 15 (a), It is not necessary to pierce as shown in FIG.
液状化対策管を地盤の液状化防止に供用するため、液
状化地盤41に設置した状況を第19図（ａ），（ｂ）に示
す。FIGS. 19 (a) and 19 (b) show a state in which the liquefaction countermeasure pipe has been installed on the liquefied ground 41 in order to prevent the liquefaction of the ground.
液状化対策管は地盤の液状化防止に必要な間隔で設置
する。比較的細い径の管1Bを用いる場合には管の内径は
一般に40〜200mm程度、またはそれ以上でよく、管の配
置間隔は一般に200〜3000mm程度、またはそれ以上でよ
い。液状化対策管1B本体として鋼管、鋼・コンクリート
複合管（例えばいわゆるSC杭）、コンクリート杭などの
ような剛性と強度の高いものを用いた液状化対策管1Bを
液状化地盤41下方の締った地盤42まで貫入すると、対策
管1Bは液状化地盤41の液状化を防止するだけでなく、液
状化地盤41を拘束し、安定化させる硬化がある。特に、
地表面または液状化層下面が傾斜している場合、地盤は
液状化によりすべりおこし、大災害となるおそれがある
ことが現在確認されており、液状化対策管1Bはこの場
合、大いに効果を発揮することとなる。Liquefaction countermeasures pipes will be installed at intervals required to prevent liquefaction of the ground. When a relatively small diameter tube 1B is used, the inner diameter of the tube may be generally about 40 to 200 mm or more, and the interval between the tubes may be generally about 200 to 3000 mm or more. The liquefaction countermeasure tube 1B is tightened below the liquefaction ground 41 using a highly rigid and strong pipe such as a steel pipe, a steel / concrete composite pipe (for example, a so-called SC pile), a concrete pile, or the like as a main body. When the ground 42 penetrates, the countermeasure pipe 1B not only prevents the liquefied ground 41 from being liquefied, but also has a hardening that restrains and stabilizes the liquefied ground 41. Especially,
It is currently confirmed that the ground may slip due to liquefaction when the ground surface or the lower surface of the liquefaction layer is inclined, which may result in a major disaster, and the liquefaction countermeasure pipe 1B is very effective in this case Will be done.
例えば、第20図（ａ），（ｂ）に示すように、液状化
地盤41上に鉄道道路、堤防などの盛土43が構築されてい
る場合、または盛土43を新設する場合、盛土43下方の液
状化地盤41、または盛土のり尻近辺の液状化地盤の液状
化対策管1Bを設置すれば、液状化地盤41や液状化する可
能性のある盛土43の液状化を防止できるだけでなく、液
状化地盤41や盛土43の強度を増し、盛土のすべり崩壊を
防ぐことができる。図中、44は液状化対策管1B上端から
排出される間隙水を排水するための砕石層である。For example, as shown in FIGS. 20 (a) and (b), when an embankment 43 such as a railway road or a dike is constructed on the liquefied ground 41, or when the embankment 43 is newly constructed, If the liquefaction ground 41 or the liquefaction countermeasure pipe 1B of the liquefaction ground near the bottom of the embankment is installed, not only can the liquefaction ground 41 and the liquefaction embankment 43 be prevented from being liquefied, but also the liquefaction The strength of the ground 41 and the embankment 43 can be increased, and the collapse of the embankment can be prevented. In the figure, 44 is a crushed stone layer for draining pore water discharged from the upper end of the liquefaction countermeasure pipe 1B.
液状化対策管1Bの地盤拘束効果をより確かなものとす
るためには、第21図（ａ），（ｂ）に示すように対策者
1Bを締った非液状化地盤42まで建込み、対策管1B頭部を
結合材45（例えば棒鋼、形鋼など）で結べばよい。図は
２方向に結んだ例であるが、いずれか１方向だけ管頭部
を結んでもよい。この場合、対策管1Bの上下端で変位が
拘束され、従って、液状化地盤41も拘束されるので液状
化防止効果はより大きく、地盤の安定化も確実に図れ
る。こうした対策管1Bの設置方法は地表面や液状化層下
面が傾斜している場合に適用すれば最も大きな効果が期
待できる。As shown in Figs. 21 (a) and 21 (b), the countermeasure
It is only necessary to build up to the non-liquefied ground 42 where 1B is tightened, and connect the head of the countermeasure pipe 1B with a bonding material 45 (for example, a steel bar, a shaped steel, etc.). Although the figure shows an example in which the tube head is connected in two directions, the tube head may be connected in only one direction. In this case, the displacement is constrained at the upper and lower ends of the countermeasure pipe 1B, and therefore the liquefied ground 41 is also constrained, so that the liquefaction prevention effect is greater and the ground can be reliably stabilized. The greatest effect can be expected if such a method of installing the countermeasure pipe 1B is applied to a case where the ground surface or the lower surface of the liquefied layer is inclined.
本発明に係る液状化対策管は、バイブロハンマー、油
圧ハンマー、ディーゼルハンマー、圧入機などにより地
盤に直接打込み、設置でき、施工が極めて簡単である。
前述したように、従来は、小孔を多数有し、管周囲に破
断しやすい薄いフィルターを巻付けた樹脂管を地盤に設
置するため、鋼管製のケーシングパイプをオーガーによ
り回転圧入して所定深さまで建込んだ後、ケーシングパ
イプの中を通して前記樹脂管を所定深さまで立設し、次
にケーシングパイプ先端を開放してケーシングパイプを
地盤から抜き上げ、前記樹脂管を液状化層の残置するな
どの方法がとられていた（この方法は、従来の砕石ドレ
ーン工法における砕石の液状化層へ残置させ地盤内に砕
石杭を設ける方法と同様である）。しかし、従来の方法
では、ケーシングパイプの外径（通常は100〜125mm程
度）と樹脂砕の外径（通常は50〜100mm程度）の間に、
施工上、差ができてしまい、地盤への設置後の樹脂管の
周囲近傍地盤はどうしても緩んでしまうこととなる。The liquefaction countermeasure pipe according to the present invention can be directly driven into the ground by a vibro hammer, a hydraulic hammer, a diesel hammer, a press-fitting machine, or the like, and is extremely simple to construct.
As described above, conventionally, in order to install a resin pipe having a large number of small holes and a thin filter wound around the pipe easily on the ground, a casing pipe made of steel pipe is rotationally press-fitted with an auger to a predetermined depth. After erection, the resin pipe is erected to a predetermined depth through the casing pipe, then the casing pipe tip is opened to pull out the casing pipe from the ground, leaving the resin pipe in the liquefied layer, etc. (This method is the same as the method in which the crushed stone is left in the liquefied layer of crushed stone and the crushed stone pile is provided in the ground in the conventional crushed stone drain method). However, in the conventional method, between the outer diameter of the casing pipe (usually about 100 to 125 mm) and the outer diameter of the resin crushing (usually about 50 to 100 mm),
A difference is made in the construction, and the ground near the periphery of the resin pipe after being installed on the ground is inevitably loosened.
液状化層を排水管（孔あき樹脂管など）の設置前より
緩めることは、本来、緩い状態にあり液状化の危険があ
る地盤を、さらに緩めることであり、同じ大きさの地震
において、地盤の過剰間隙水圧が短時間により高まりや
すくなる。すなわち、液状化の危険をより大きくするこ
とになる。Loosening the liquefied layer before installing drainage pipes (such as perforated resin pipes) is to further loosen the ground that is originally loose and at risk of liquefaction. Excessive pore water pressure tends to increase in a short time. That is, the danger of liquefaction is further increased.
したがって、設置される排水管の開孔率はより大き
く、またその配置間隔はより密にしないと地盤の過剰間
隙水圧を短時間に逸散することができなくなる。Therefore, the drainage pipes to be installed have a higher opening ratio, and unless the arrangement intervals are made closer, it becomes impossible to dissipate the excess pore water pressure of the ground in a short time.
一方、排水管の開孔率を大きくすると、管の剛性、強
度が低下するし、孔数が増えることにもなるのでより高
価となる。また、排水管の配置間隔をより密にすると、
液状化対策費が嵩み、地盤が排水管設置により緩む割合
がさらに大きくなる。On the other hand, if the opening ratio of the drainage pipe is increased, the rigidity and strength of the pipe are reduced, and the number of holes is increased, so that the cost becomes higher. Also, if the spacing between drain pipes is made closer,
The cost of liquefaction countermeasures increases, and the rate of ground loosening due to the installation of drainage pipes increases.
以上のように、排水管設置時に液状化地盤をより緩
め、軟弱化する従来の施工方法は大きな欠点を有し、液
状化対策効果は低いと言える。また、実際に、剛性の低
い排水管を緩い地盤に設置して振動台実験を行ったが、
排水管をかなり密に配置しても地盤の液状化防止効果は
少ないことが判明した。As described above, the conventional construction method of loosening and softening the liquefied ground during the installation of the drainage pipe has a significant drawback, and the liquefaction countermeasure effect can be said to be low. In addition, a shaking table test was conducted with a low-rigidity drain pipe installed on loose ground.
It was found that even if the drain pipes were arranged quite densely, the effect of preventing liquefaction of the ground was small.
従来の排水管は管内への土砂侵入防止用フィルターが
管周囲に取付けられており、この薄いフィルターが地盤
との摩擦により破断するので、排水管を地盤にそのまま
打ち込むことができなかった。In a conventional drain pipe, a filter for preventing intrusion of sediment into the pipe is mounted around the pipe, and the thin filter breaks due to friction with the ground, so that the drain pipe cannot be directly driven into the ground.
ところが、本発明に係る栓を付けた排水管（液状化対
策管）はそのまま地盤に打込んでもフィルターは破れな
い構造となっており、大きな特長を有している。However, the drain pipe (liquefaction countermeasure pipe) provided with the plug according to the present invention has a structure in which the filter is not broken even if it is directly driven into the ground, and has a great feature.
実際、粒径分布範囲0.05〜2.0mm、平均粒径D50＝0.48
mm、標準貫入試験のＮ値が35以内の地盤に、栓を多数付
けた液状化対策管をハンマーにより打込んだ後、この液
状化対策管を引き抜き、栓部のフィルターの損傷を確認
する実験を行ったところ、フィルターは全く損傷してい
なかった。液状化対策を施す対象地盤は通常Ｎ値15以内
であり、本発明に係る液状化対策管は直接の打ち込みに
耐えられ、十分な実用性を有している。Indeed, the particle size distribution range 0.05 to 2.0 mm, the average particle diameter D 50 = 0.48
An experiment to drive a liquefaction countermeasure tube with a large number of plugs into the ground with an N value of 35 mm or less in a standard penetration test using a hammer, then pull out the liquefaction countermeasure tube and check for damage to the filter at the plug. The filter was not damaged at all. The ground to be subjected to liquefaction countermeasures is usually within an N value of 15 or less, and the liquefaction countermeasures pipe according to the present invention can withstand direct driving and has sufficient practicality.
よって、本発明に係る液状化対策管は従来のようなケ
ーシングパイプを使うことなく、直接液状化地盤にバイ
ブロハンマー、油圧ハンマー、ディーゼルハンマー、圧
入機などにより立設することができ、地盤を緩めること
はない。Therefore, the liquefaction countermeasure pipe according to the present invention can be erected directly on the liquefied ground by a vibro hammer, a hydraulic hammer, a diesel hammer, a press-fitting machine, etc., without using a casing pipe as in the related art, thereby loosening the ground. Never.
むしろ、管の立設により地盤は締固まることとなる。 Rather, the ground will be compacted by the erecting of pipes.
すなわち、管を地盤へ立設するとき、 管は地盤を側方に移動せしめ、締固める。 That is, when the pipe is erected on the ground, the pipe moves the ground to the side and compacts.
管周辺地盤では、局部液状化がおこり、間隙水が管
内に流入することにより、砂の骨格の再編成が生じ、す
なわち、砂と砂との間隙が小さくなり、管周辺地盤が締
固まることとなる。特にこの現象はバイブロハンマーを
用いたときに顕著である。In the ground around the pipe, local liquefaction occurs, and pore water flows into the pipe, causing a reorganization of the sand skeleton, that is, the gap between sand and sand is reduced, and the ground around the pipe is compacted. Become. This phenomenon is particularly remarkable when a vibro hammer is used.
また、地盤への打込み作業は過剰間隙水圧を逸散させ
る効果により、同じ大きさの通常の管を打込む場合より
容易となる利点もある。Another advantage is that the operation of driving into the ground is easier than driving a normal pipe of the same size due to the effect of dissipating excess pore water pressure.
液状化対策管の施工例を第22図に示す。この例では、
液状化対策管１として第14図に示したような構造をもつ
ものを用い、それを油圧ショベル22に装着したバイブロ
ハンマー26により、液状化地盤41に立設している。この
場合、液状化対策管１の立設以前の液状化地盤はＮ値10
以下とかなり緩かったが、対策管１の立設後はＮ値が増
加したこと、および液状化対策管１の立設作業は順調に
行え、フィルターが破断することもなかったことが確認
できた。Fig. 22 shows an example of liquefaction prevention pipe construction. In this example,
A liquefaction countermeasure pipe 1 having a structure as shown in FIG. 14 is used, and is erected on a liquefaction ground 41 by a vibro hammer 26 mounted on a hydraulic excavator 22. In this case, the liquefaction ground before the liquefaction countermeasure pipe 1 is set up has an N value of 10
Although it was fairly slow as follows, it was confirmed that the N value increased after the countermeasure pipe 1 was erected, and that the eruption work of the liquefaction countermeasure pipe 1 was performed smoothly and the filter was not broken. .
よって、地盤の強度がより高まっていること、および
地盤内の過剰間隙水圧が高まろうとしても、間隙水が中
空の対策管内を通って上部へスムーズに排出されるの
で、過剰間隙水圧の上昇が避けられることにより、地震
時の地盤の液状化防止が効果的に行えることとなる。Therefore, even if the strength of the ground is increased and the excess pore water pressure in the ground is going to increase, the pore water is smoothly discharged to the upper part through the hollow countermeasure pipe, and the excess pore water pressure rises By avoiding this, the liquefaction of the ground during an earthquake can be effectively prevented.
上述した液状化対策管を用いた本発明の耐震補強構造
を杭基礎に適用した場合の例を第23図に示す。この場
合、液状化対策管1Aの液状化地盤42にある部分にのみ液
状化対策部を設ければよい。建物49の基礎杭としては、
保有耐力の大きい鋼管などが望ましく、鋼管であれば管
径は一般に400〜800mm程度である。FIG. 23 shows an example in which the seismic strengthening structure of the present invention using the above-described liquefaction prevention pipe is applied to a pile foundation. In this case, the liquefaction countermeasure section may be provided only in the portion of the liquefaction countermeasure pipe 1A that is located on the liquefaction ground. As the foundation pile for building 49,
A steel pipe having a large holding strength is desirable, and a steel pipe generally has a pipe diameter of about 400 to 800 mm.
第23図に示した本発明による杭基礎は、液状化対策管
1A周辺の液状化が防止でき、水平地盤反力が地震時でも
取れるので、液状化対策を施してない通常の杭を用いた
場合よりも相当安全な基礎となる。The pile foundation according to the present invention shown in FIG.
Liquefaction around 1A can be prevented, and the horizontal ground reaction force can be removed even during an earthquake, making it a much safer foundation than using ordinary piles without liquefaction measures.
さらに、安全にしようとすれば、第24図に示すよう
に、建物49の周辺地盤にも液状化対策管1Bを設置すれば
よい。この場合も建物49の基礎杭としての液状化対策管
1Aには、栓を用いて液状化対策を施した鋼管杭などを用
いることが望ましい。また、液状化対策管1Bの本体材料
は、地盤の拘束効果を期待できる点からは鋼管などの剛
性・強度をもつ材料が望ましいが、単に液状化防止を意
図するだけならこの材料は合成樹脂管であってもよい。
ただし、液状化対策管1Bも液状化対策管1Aと同様にディ
ーゼルハンマー、油圧ハンマー、バイブロハンマー、圧
入機などにより液状化地盤に設置するので、対策管1B本
体の材料が合成樹脂管であっても、設置に耐えられるだ
けの強度、剛性を有することが必要である。Further, in order to secure the liquefaction countermeasure pipe 1B as shown in FIG. Also in this case, the liquefaction prevention pipe as the foundation pile of the building 49
For 1A, it is desirable to use a steel pipe pile or the like that has been liquefied with a stopper. The main material of the liquefaction countermeasure tube 1B is desirably a rigid and strong material such as a steel tube from the point that the effect of constraining the ground can be expected. However, if it is merely intended to prevent liquefaction, this material is a synthetic resin tube. It may be.
However, since the liquefaction countermeasure pipe 1B is also installed on the liquefaction ground using a diesel hammer, a hydraulic hammer, a vibro hammer, a press-fitting machine, etc. like the liquefaction countermeasure pipe 1A, the material of the main body of the countermeasure pipe 1B is a synthetic resin pipe. However, it is necessary to have sufficient strength and rigidity to withstand installation.
周辺地盤に設置される液状化対策管1Bの管径は、建物
の基礎の検討から定まる対策管1Aの管径よりも一般に小
さくてよく、前述したように40〜200mm程度、またはそ
れ以上でよい。The pipe diameter of the liquefaction countermeasure pipe 1B installed on the surrounding ground may be generally smaller than the pipe diameter of the countermeasure pipe 1A determined from the consideration of the foundation of the building, and may be about 40 to 200 mm or more as described above. .
第25図（ａ），（ｂ）は本発明の耐震補強構造とし
て、液状化対策管1Bを地震時に地震の液状化が懸念され
る地層に設置される住宅46の直接基礎47の下部に設けた
場合の実施例を示したものである。FIGS. 25 (a) and 25 (b) show a seismic reinforcement structure of the present invention, in which a liquefaction countermeasure pipe 1B is provided below a direct foundation 47 of a house 46 installed in a stratum where liquefaction of an earthquake is a concern during an earthquake. This is an example of the case in which the above is performed.
液状化地盤42に建築される個人住宅46の直接基礎47
（布基礎）の沈下防止、補強として、液状化対策管を用
いるときは管径40〜200mm程度の鋼管を液状化対策管1B
の本体として用いればよい。このとき、液状化対策管1B
の先端は支持力が必要なだけ取れる地盤42まで貫入すれ
ばよい。このようにして液状化対策管1Bを用いれば、地
震に対し安全な住宅の基礎となる。Direct foundation 47 of private house 46 built on liquefied ground 42
When using liquefaction prevention pipes to prevent settlement of (fabric foundation) and reinforce, steel pipes with a pipe diameter of about 40 to 200 mm should be liquefaction prevention pipes 1B
May be used as the main body. At this time, liquefaction prevention pipe 1B
May be penetrated to the ground 42 where the supporting force is required. By using the liquefaction countermeasure pipe 1B in this way, it becomes the basis of a house that is safe against earthquakes.
図中、48は砕石部であり、地震時に液状化対策管1Bの
上部より排出される間隙水を側溝48aに導いて排水す
る。In the figure, reference numeral 48 denotes a crushed stone portion, which guides the pore water discharged from the upper portion of the liquefaction countermeasure pipe 1B during an earthquake to the gutter 48a and drains it.
なお、住宅用の耐震補強構造においても、地震の液状
化に対し、さらに安全性を図るため、同様の液状化対策
管を住宅の直接基礎間や住宅の周辺の液状化地盤にも設
置することが考えられる。この場合の直接基礎間や住宅
の周辺の液状化地盤に設置される液状化対策管の本体は
鋼管に限らず、単に液状化防止を意図するだけなら、合
成樹脂管であってもよい。In addition, even in the seismic reinforcement structure for houses, in order to further increase the safety against liquefaction caused by earthquakes, similar liquefaction countermeasures pipes should be installed between the direct foundation of the house and the liquefied ground around the house. Can be considered. In this case, the main body of the liquefaction countermeasure pipe installed directly on the liquefaction ground between the foundation and the periphery of the house is not limited to a steel pipe, and may be a synthetic resin pipe if only liquefaction prevention is intended.
次に、本発明の耐震補強構造を橋梁の橋脚50または橋
台部分の基礎杭に適用した場合の実施例を第26図に示
す。この場合も液状化対策管1Aの本体の材料は鋼管など
が望ましく、液状化対策部は液状化地盤41に相当する基
礎杭の一部分だけでよい。この例では杭の施工誤差も考
慮し、安全をみて非液状地盤42層に入る杭の一部にも本
発明の栓４を取付けている。Next, FIG. 26 shows an embodiment in which the seismic retrofit structure of the present invention is applied to a pier 50 of a bridge or a foundation pile at an abutment portion. Also in this case, the material of the main body of the liquefaction countermeasure pipe 1A is desirably a steel pipe or the like, and the liquefaction countermeasure part may be only a part of the foundation pile corresponding to the liquefaction ground 41. In this example, the plug 4 of the present invention is also attached to a part of the pile that enters the non-liquid ground 42 layer in consideration of the construction error of the pile.
地震時、地盤の間隙水は栓４を通じて、支持杭として
の機能を果たす液状化対策管1Aの内部に流入し、対策管
1Aの上部から砕石部51を通じて地盤上方へ排出され、地
盤の液状化を防止する。In the event of an earthquake, pore water in the ground flows through plug 4 into liquefaction countermeasure pipe 1A, which functions as a support pile,
It is discharged from the upper part of 1A through the crushed stone part 51 to the upper part of the ground to prevent liquefaction of the ground.
よって、杭の水平地盤反力が地盤時に確実に取れ、安
全な基礎を提供することができる。Therefore, the horizontal ground reaction force of the pile can be reliably obtained in the ground, and a safe foundation can be provided.
基礎杭から離れた所まで地盤の液状化を確実に防止す
れば杭基礎の安全性はさらに高まる。このため、第27図
に示すように液状化対策砕管1Bを基礎杭としての液状化
対策管1Aの周辺に打設することができる。If the liquefaction of the ground is surely prevented at a place away from the foundation pile, the safety of the pile foundation is further enhanced. For this reason, as shown in FIG. 27, the liquefaction countermeasure crushing pipe 1B can be cast around the liquefaction countermeasure pipe 1A as a foundation pile.
液状化対策管1Aの管径は基礎杭の機能の検討から決定
され、対策管1Aの管本体材料が鋼管の場合、通常500〜1
400mm程度が多く使用される。The pipe diameter of the liquefaction countermeasure pipe 1A is determined by considering the function of the foundation pile, and when the pipe body material of the countermeasure pipe 1A is steel pipe, it is usually 500 to 1
About 400mm is often used.
液状化対策管1Bは第25図の実施例の場合と同様、管径
は40〜200mm程度、管本体材料は鋼管が望ましいが、所
定の剛性、強度を備えていれば合成樹脂管であってもよ
い。The liquefaction prevention pipe 1B is the same as the embodiment of FIG. 25, the pipe diameter is about 40 to 200 mm, and the pipe body material is preferably a steel pipe, but if it has a predetermined rigidity and strength, it is a synthetic resin pipe. Is also good.
液状化対策管Ａを通して地震時の地盤の間隙水を地盤
外へ排出する方法は、第26図の場合と同様であってもよ
いが、第27図に示すように液状化対策管1Aの上部に、地
震の間隙水の円滑な排出に必要な中空断面積を持つ排水
管52を取付け、この排水管52を橋脚50のフーチング内に
配管し、液状化地震の間隙水を地盤外へ排出させてもよ
い。The method of discharging the pore water from the ground during the earthquake through the liquefaction countermeasure pipe A to the outside of the ground may be the same as in the case of FIG. 26, but as shown in FIG. A drain pipe 52 having a hollow cross-sectional area necessary for the smooth discharge of pore water from the earthquake is attached to this, and this drain pipe 52 is connected to the footing of the pier 50 to discharge pore water from the liquefaction earthquake to the ground. You may.
以上のように本発明の耐震補強構造は、地盤の液状化
を確実に防止でき、地震に対して安全な杭基礎としても
機能することができる。As described above, the earthquake-resistant reinforcement structure of the present invention can reliably prevent liquefaction of the ground and can also function as a pile foundation that is safe against earthquakes.
〔発明の効果〕 本発明の杭基礎における耐震補強構造は、基礎杭周
辺の地盤の液状化を防止するので、地震時においても杭
の水平地盤反力がとれ、杭の肉厚、外径などから決まる
断面、または杭本数を、液状化対策を施さない普通の杭
を用いた場合より大幅に減少させることができる。[Effects of the Invention] The seismic retrofit structure of the pile foundation of the present invention prevents the liquefaction of the ground around the foundation pile, so that the horizontal ground reaction force of the pile can be taken even during an earthquake, and the pile thickness, outer diameter, etc. The number of piles or the number of piles determined from the above can be significantly reduced as compared with the case of using ordinary piles that are not subjected to liquefaction countermeasures.
よって、地震に対し抵抗力のある、安全で経済的な杭
基礎を提供できる。Thus, a safe and economical pile foundation that is resistant to earthquakes can be provided.
液状化地盤の上に建つ住宅の直接基礎（布基礎）の
支持部材として、本体が細径の鋼管からなる液状化対策
管を用いれば、液状化地盤の締固めなどの従来の改良方
法を用いることなく、地震時においても液状化や沈下を
防止できる、安全で経済的な直接基礎（布基礎）を提供
でき、工期も短かくて済む。If a liquefaction countermeasure pipe consisting of a steel pipe with a small diameter is used as a support member for a direct foundation (cloth foundation) of a house built on liquefied ground, conventional improvement methods such as compaction of liquefied ground will be used. It can provide a safe and economical direct foundation (fabric foundation) that can prevent liquefaction and subsidence even during an earthquake, and can shorten the construction period.
また、液状化対策管を用いた基礎杭の群周辺の液状
化地盤にも、基礎杭の群を取り囲むように、液状化対策
管を適当な配置間隔で立設すれば、該群周辺地盤の液状
化をも防止することができ、地震に対し、さらに抵抗力
の大きい安全な杭基礎を提供できる。Also, if liquefaction control pipes are erected at appropriate intervals on the liquefied ground around the group of foundation piles using liquefaction control pipes so as to surround the group of foundation piles, Liquefaction can be prevented, and a safe pile foundation with greater resistance to earthquakes can be provided.
本発明の液状化対策管を用いた耐震補強構造では液
状化抑止機能を付与した杭を所定間隔で立設することに
より、確実に液状化が防止でき、杭の孔部のフィルター
は地震の土砂により目づまりすることがないので、繰り
返し地震が来ても液状化防止効果が持続される。In the seismic retrofit structure using the liquefaction countermeasure pipe of the present invention, liquefaction can be reliably prevented by erection of piles provided with a liquefaction suppression function at predetermined intervals, and the filter at the hole of the pile is sediment Therefore, the effect of preventing liquefaction is maintained even if repeated earthquakes occur.
本発明に係る液状化対策管は、地盤に立設すること
により液状化を防止できるだけでなく、地盤の動きを止
め、拘束する効果も有し、地震に対し抵抗の大きい地盤
に改良することができる。特に、液状化層が傾斜してい
る場合や、盛土の補強、ケーソン前趾マウンドのり尻部
の補強などにおいて、より有効な地盤拘束効果が期待で
きる。The liquefaction countermeasure pipe according to the present invention not only prevents liquefaction by standing on the ground, but also has the effect of stopping the movement of the ground and constraining it. it can. In particular, a more effective ground restraining effect can be expected in the case where the liquefied layer is inclined, when reinforcing the embankment, and when reinforcing the tail end of the caisson forefoot mound.
本発明に係る液状化対策管は、運搬、地盤への設置
時などにフィルターが損傷することがなく、取り扱いが
極めて容易である。The liquefaction countermeasure pipe according to the present invention does not damage the filter during transportation or installation on the ground, and is extremely easy to handle.
本発明に係る液状化対策管を用いた杭は、フィルタ
ーを保護するためのケーシングパイプなどを用いること
なく、バイブロハンマー、油圧ハンマー、ディーゼルハ
ンマー、圧入機などの通常の施工機械を用いて直接地盤
に打ち込め、打ち込み時に地盤の間隙水を液状化対策管
を用いた杭部分から抜くことができるので、施工が極め
て容易である。また、施工時に地盤を緩めることもな
い。The pile using the liquefaction countermeasure pipe according to the present invention can be directly ground without using a casing pipe or the like for protecting a filter, using a normal construction machine such as a vibro hammer, a hydraulic hammer, a diesel hammer, or a press-fitting machine. The construction is extremely easy because the pore water in the ground can be pulled out from the pile using the liquefaction countermeasure pipe at the time of driving. Also, the ground is not loosened during construction.
本発明に係る液状化対策管は、孔を穿設した管の孔
部に、貫通孔内にフィルターを設けた栓を、高価な機械
を使うことなく極めて簡単に、嵌合し固定できるので製
作が容易である。The liquefaction countermeasure pipe according to the present invention can be manufactured because a plug provided with a filter in the through hole can be fitted and fixed extremely easily without using an expensive machine in the hole of the pipe having the hole formed therein. Is easy.
また、一度固定されると、運搬、施工、供用時の衝
撃、摩擦などで管の孔部から離脱することもないので、
品質も保証される。Also, once fixed, it will not come off from the hole of the pipe due to impact, friction, etc. during transportation, construction, operation,
Quality is also guaranteed.
第１図は本発明に係る液状化対策管の概要を示す斜視
図、第２図は孔あき管への栓の装着状態の一例を示す鉛
直断面図、第３図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ第２図の栓
の側面図、正面図および背面図、第４図は栓の他の実施
例における装着状態を示す鉛直断面図、第５図（ａ）〜
（ｃ）はそれぞれ第４図の栓の側面図、正面図および背
面図、第６図は管内土砂吸引排出システムの概要を示す
鉛直断面図、第７図は栓のさらに他の実施例における装
着状態を示す鉛直断面図、第８図（ａ）〜（ｃ）はそれ
ぞれ第７図の栓の正面図、側面図および断面図、第９図
は栓のさらに他の実施例における装着状態を示す鉛直断
面図、第10図（ａ），（ｂ）はそれぞれ第９図の栓の側
面図および断面図、第11図は栓のさらに他の実施例にお
ける装着状態を示す鉛直断面図、第12図（ａ）〜（ｃ）
はそれぞれ第11図の栓の離脱防止部拡大前の側面図、拡
大後の側面図および拡大後の断面図、第13図（ａ），
（ｂ）はそれぞれ先端に土砂侵入防止キャップまたは蓋
を設けた液状化対策管の例を示す斜視図、第14図（ａ）
〜（ｄ）および第15図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明
に係る液状化対策管の異なる実施態様における斜視図、
第16図は自由減衰波加振実験による過剰間隙水圧比の経
時変化を示すグラフ、第17図は液状化対策管の実験にお
ける加速度と管の変位比（５本配置）を示すグラフ、第
18図は液状化対策管の実験における水平抵抗と載荷板変
位関係を示すグラフ、第19図（ａ），（ｂ）は液状化対
策管の地盤への設置状況を示す平面図および鉛直断面
図、第20図（ａ），（ｂ）はそれぞれ液状化地盤上に盛
土がある場合の適用例を示す鉛直断面図、第21図は液状
化対策管の頭部を結合した場合の配置例を示す平面図お
よび鉛直断面図、第22図は液状化対策管の地盤への打込
み施工状況を示す鉛直断面図、第23図は本発明の耐震補
強構造の建物基礎への適用例を示す鉛直断面図、第24図
は建物基礎および周辺地盤への適用を示す鉛直断面図、
第25図（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の耐震補強構造
の住宅の直接基礎への適用例を示す鉛直断面図および基
礎部の水平断面図、第26図は本発明の耐震補強構造の橋
脚基礎への適用を示す鉛直断面図、第27図は本発明の耐
震補強構造の橋脚基礎および周辺地盤への適用を示す鉛
直断面図、第28図（ａ）〜（ｃ）は従来の液状化対策管
の一例を示す斜視図、正面図（一部断面図）および水平
断面図である。 １……液状化対策管、２……穿孔部、３……孔、４……
栓、５……軸部、６……貫通孔、７……フィルター、８
……フィルター防護部材、9,10……栓離脱防止部、11…
…スリット、12……注入管、13……キャップ、14……土
砂侵入防止蓋、15……リブ、16……空気抜き孔、17……
尖端部、18……フィルター、19……蓋、20……フィルタ
ー付栓、21……チャック把持用治具、22……帯状平板、
23……螺旋状ひれ、24……土砂侵入防止蓋、25……油圧
ショベル、26……バイブロハンマー、31……土砂吸引排
出機、32……パイプ、33……土砂、41……液状化地盤、
42……非液状化地盤、43……盛土、44……砕石層、45…
…結合材、46……住宅、47……直接基礎、48……砕石
部、48a……側溝、49……建物、50……橋脚、51……砕
石部、52……排水管FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a liquefaction countermeasure pipe according to the present invention, FIG. 2 is a vertical sectional view showing an example of a state in which a plug is attached to a perforated pipe, and FIGS. 3 (a) to 3 (c). Is a side view, a front view and a rear view of the plug shown in FIG. 2, respectively. FIG. 4 is a vertical sectional view showing a mounted state of another embodiment of the plug, and FIGS.
(C) is a side view, a front view, and a rear view of the stopper of FIG. 4, respectively, FIG. 6 is a vertical sectional view showing an outline of a sediment suction / discharge system in a pipe, and FIG. 7 is a mounting of the stopper in still another embodiment. 8 (a) to 8 (c) are a front view, a side view and a cross-sectional view of the plug of FIG. 7, respectively, and FIG. 9 shows a mounted state of the plug in still another embodiment. 10 (a) and (b) are a side view and a cross-sectional view of the plug of FIG. 9, respectively. FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a mounted state of the plug in still another embodiment, and FIG. Figures (a) to (c)
13 is a side view of the stopper of FIG. 11 before expansion, a side view after expansion, a cross-sectional view after expansion, FIGS.
(B) is a perspective view showing an example of a liquefaction countermeasure pipe provided with a cap or lid for preventing earth and sand from entering at the tip, and FIG. 14 (a).
-(D) and 15 (a)-(c) are perspective views of different embodiments of the liquefaction countermeasure pipe according to the present invention,
Fig. 16 is a graph showing the change over time of the excess pore water pressure ratio by the free damping wave excitation experiment. Fig. 17 is a graph showing the acceleration and the displacement ratio of the pipe (five arrangements) in the experiment on the liquefaction countermeasure pipe.
Fig. 18 is a graph showing the relationship between horizontal resistance and loading plate displacement in experiments on liquefaction countermeasures, and Figs. 19 (a) and (b) are a plan view and a vertical sectional view showing the installation status of liquefaction countermeasures on the ground. , Figures 20 (a) and (b) are vertical cross-sectional views showing an application example when there is embankment on the liquefied ground, and Figure 21 shows an example of arrangement when the head of the liquefaction countermeasure pipe is connected. Fig. 22 is a plan view and a vertical cross-sectional view, Fig. 22 is a vertical cross-sectional view showing the state of driving the liquefaction countermeasure pipe into the ground, and Fig. 23 is a vertical cross-section showing an example of applying the seismic retrofitting structure of the present invention to a building foundation Figure, Figure 24 is a vertical sectional view showing application to the building foundation and surrounding ground,
25 (a) and 25 (b) are a vertical sectional view and a horizontal sectional view of a foundation showing an example of the application of the seismic retrofit structure of the present invention to a direct foundation of a house, respectively. FIG. 26 is a seismic retrofit structure of the present invention FIG. 27 is a vertical cross-sectional view showing the application of the present invention to a pier foundation, FIG. 27 is a vertical cross-sectional view showing the application of the seismic retrofitting structure of the present invention to a pier foundation and surrounding ground, and FIGS. It is the perspective view, front view (partial sectional view), and horizontal sectional view which show an example of a liquefaction countermeasure pipe. 1 ... liquefaction prevention pipe, 2 ... perforated part, 3 ... hole, 4 ...
Plug, 5 ... Shaft, 6 ... Through-hole, 7 ... Filter, 8
…… Filter protection member, 9,10 …… Plug release prevention part, 11…
... Slit, 12 ... Injection tube, 13 ... Cap, 14 ... Lid for preventing earth and sand intrusion, 15 ... Rib, 16 ... Air vent hole, 17 ...
Pointed end, 18 ... Filter, 19 ... Lid, 20 ... Filter plug, 21 ... Chuck gripping jig, 22 ... Strip flat plate,
23 ... spiral fin, 24 ... earth and sand intrusion prevention lid, 25 ... hydraulic excavator, 26 ... vibro hammer, 31 ... earth and sand suction and discharge machine, 32 ... pipe, 33 ... earth and sand, 41 ... liquefaction ground,
42… non-liquefied ground, 43… embankment, 44… crushed stone layer, 45…
... Binding material, 46 ... Housing, 47 ... Direct foundation, 48 ... Crushed stone part, 48a ... Gutter, 49 ... Building, 50 ... Bridge, 51 ... Crushed stone part, 52 ... Drain pipe
Claims (5)
孔に栓が取付けられており、該栓はその軸方向に貫通孔
を有し、該貫通孔内にフィルターを設けてなる液状化対
策管を、地震時に地盤の液状化が懸念される地層に設置
される構造物基礎の支持杭の少なくとも一部に用いたこ
とを特徴とする構造物の耐震補強構造。1. A plug having a plurality of holes formed in a pipe wall, wherein each of said holes has a plug attached thereto, said plug having a through hole in an axial direction thereof, and a filter in said through hole. A seismic reinforcement structure for a structure, wherein the liquefaction countermeasure pipe provided is used as at least a part of a support pile of a structure foundation installed in a stratum where liquefaction of the ground is likely to occur during an earthquake.
杭の周辺の、地震時に地盤の液状化が懸念される地層に
も設置したことを特徴とする請求項１記載の構造物の耐
震補強構造。2. The structure according to claim 1, wherein said liquefaction countermeasure pipe is also installed in a stratum around a support pile of said structure foundation where there is a possibility of liquefaction of the ground during an earthquake. Seismic reinforcement structure.
もにフィルターの損傷防止用の通水性のあるフィルター
防護部材を設けたことを特徴とする請求項１または２記
載の構造物の耐震補強構造。3. The structure according to claim 1, wherein a water-permeable filter protecting member for preventing damage to the filter is provided together with the filter in the through hole of the plug. .
孔に栓が取付けられており、該栓はその軸方向に貫通孔
を有し、該貫通孔内にフィルターを設けてなる液状化対
策管を、地震時に地盤の液状化が懸念される地層に設置
される住宅の直接基礎の下部に設けたことを特徴とする
住宅の耐震補強構造。4. A plug having a plurality of holes formed in a pipe wall, wherein each of said holes has a plug attached thereto, said plug having a through hole in an axial direction thereof, and a filter in said through hole. A seismic reinforcement structure for houses, characterized in that the liquefaction countermeasures pipe is provided under the direct foundation of a house installed in a stratum where there is concern about liquefaction of the ground during an earthquake.
または前記住宅の周辺の、地震時に地盤の液状化が懸念
される地層にも設置したことを特徴とする請求項４記載
の住宅の耐震補強構造。5. The house according to claim 4, wherein the liquefaction countermeasure pipe is installed in a stratum between the direct foundation of the house or around the house where the liquefaction of the ground may be caused by an earthquake. Seismic reinforcement structure.
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- 1990-05-18 JP JP12878190A patent/JP2780438B2/en not_active Expired - Fee Related
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