JP3098466B2 - 地盤の地震時液状化防止工法及び、この工法に用いる送排気管構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤の地震時液状
化防止工法と、これに用いる送排気管構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】地盤の液状化とは、地下水により飽和し
た粘着力が微弱なゆるい砂質の地盤が地震により激しく
揺すられた際に起きる特異な現象である。砂をゆるく詰
めた容器を激しく揺すると、容器中の砂の空隙容積が縮
小するために砂が揺すり込まれて体積が減ることは、日
常見られる現象である。乾いたゆるい砂地盤が地震によ
り激しく揺すられると同様な現象が生じ、砂の空隙容積
が縮小するために地盤が沈下する。しかし、乾いたゆる
い砂地盤が揺すられる場合には、多少の沈下が生じるほ
かに重大な被害を及ぼすようなことは無い。

【０００３】しかし、地盤が地下水により飽和している
場合には、ゆるい砂の空隙容積の縮小は急激な過剰間隙
水圧の上昇を招き、砂粒子間の接触圧は消滅し、あたか
も地下水中に砂粒子が浮遊しているような状態になる。
この状態を液状化という。地盤が液状化すると、地中に
あった軽い物体は浮き上がり重い物体は沈み込む。ま
た、見た目では平に見えるような極めて緩い傾斜面上で
も、液状化した地盤は低い方へ徐々に流動する。このよ
うにして、液状化が生じると地盤は支持力を失い、土砂
が地表面にふき上がる噴砂現象が発生する。

【０００４】前記の液状化を起こしやすい土の条件とし
ては、相対密度７５％以下、均等係数１０以下、
５０％粒径Ｄ５０が０．０７４〜２．０ｍｍ、上載荷
重２kgf/cm² 以下などが挙げられていたが、阪神淡路大
震災では、Ｄ５０が２．０ｍｍ以上の砂礫地盤でも液状
化が発生した。

【０００５】また、前記従来の液状化の対策としては、
地盤を液状化しないように改良する。液状化が発生
しても構造物に致命的な被害を生じないように構造物を
設計する方法が考えられている。

【０００６】前記の地盤の性質を改良することによる
液状化防止対策の中にも、A.密度の増大工法、B.固結工
法、C.置換工法（粒度の改良）、D.飽和度の低下工法等
がある。

【０００７】本発明は、地盤改良による液状化防止対策
の中の前記、D.飽和度の低下工法に属し、従来のこの飽
和度工法の欠点を改良するものである。

【０００８】従来の飽和度の低下工法には、ディープウ
エル工法と排水トンネルによる地下水位低下工法が考え
られたことがある。

【０００９】ディープウエル工法は、ディープウエルに
より地下水を汲み上げて地下水位を低下させる工法であ
る。この工法では、地下水位の低下による地盤沈下の影
響が大きいので、都市地域では実施不可能であると考え
られる。

【００１０】排水トンネル工法は、地中深部に設置した
多孔質トンネルに地下水を流入させ、前記トンネルから
地下水を汲み上げて地下水位を低下させる工法である。
この工法でも、ディープウエル工法と同様に、地下水位
の低下による地盤沈下の影響が大きいので、都市地域で
は実施不可能であると考えられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の液状化防止対策
としての飽和度（地下水位）低下工法では、地盤沈下が
生じ、構造物の沈下を考慮する必要があるなどの問題が
あった。本発明は前述の課題を解決したもので、地盤沈
下が生じない液状化防止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】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る地震時液状化防止工法は、粘着力が微
弱な地盤中に圧縮空気を吹き込むことにより微細気泡混
入範囲を形成するため、微細気泡混入範囲の地表面に不
透気性の被覆を設けると共に、この被覆周囲に沿い地下
水面以下の深さまでの遮断壁を形成し、前記遮断壁の内
側において、前記不透気性の被覆を貫通して地表面から
空気吹き込み管を地中に貫入させ、その先端から圧縮空
気を噴き出すことにより、前記不透気性の被覆下の地中
に空気を充満させ、前記不透気性の被覆の下全面に空気
が充満して、前記遮断壁の外側から空気が漏出するよう
になった後、前記空気吹き込み管の挿入と対応して地中
に貫入した集気管から、前記空気吹き込み管で吹き込ん
だ圧縮空気を集めて地上へ放出し、前記空気吹き込み管
と集気管をさらに深く地中に貫入させて前記圧縮空気の
吹き込みと集気を行い、前記の操作を繰り返して所定の
深さまで微細気泡からなる空気混入範囲を形成すること
により地下水の飽和度を低下させる地盤改良を行うこと
を特徴とする。また本発明の地震時液状化防止工法に用
いる送排気管構造は、送気弁を有し送気装置に接続する
送気管と、排気弁を有し排気装置に接続する排気管とを
合流させてなる送排気管を、空気吹き込み管兼用集気管
とし、前記送排気管内に、送水弁を有し高圧送水装置に
接続する送水管を導いて両管で内外２重管とし、前記送
水管を地盤掘進用刃部と噴射水ノズル機構を有する第１
管体に接続し、前記送排気管を、前記第１管体に非通過
的に連設されており、かつ送排気用ストレーナを有する
第２管体に接続した構成を特徴とする。前記第１管体に
は、前記噴射水ノズルと別に噴射水ノズルから噴射され
た水を取込む集水孔を設けるとよい。また、本発明で
は、前記噴射水ノズルは、環状に噴射水を噴射すべく第
１管体の内側に間隙を有して保持されたほぼ円錐形のガ
イド部材を有し、かつ前記第１管体には、前記集水孔か
らの水圧で作動するリングバルブが設けられていること
を特徴とする。

【００１３】本発明によると、液状化防止対策が施され
るべき地盤に空気を送り込むことで地盤中の地下水の飽
和度を低下させることができ、空気を吹き込んだ後の地
中には微細気泡が混入し、滞留することで地盤の沈下が
発生せず、かつ微細気泡は気泡周囲の地下水が流動しな
い限り地中に半永久的に留まるので、地震が発生しても
液状化が生ぜず長期にわたって安定した地盤の状態が保
持される。

【００１４】本発明の典型的な適用例を図によって説明
すると、まず、微細気泡を混入させようとする範囲の地
表面に不透気性の被覆１を設け、その被覆１の周縁部を
地表面から地下水面まで達する不透気性の遮断壁２で囲
い、図１に示すように空気を混入させようとする範囲の
中央部分に微細網目のストレーナ３が付いた空気吹き込
み管４を前記被覆１を貫通して未改良地盤２５ａ中に１
ｍくらい貫入させ、空気吹き込み管４およびストレーナ
３を通じて圧縮空気を空気吹き込み管４の周囲地盤２５
中に吹き込む。

【００１５】微細気泡を混入させようとする地表面の範
囲内において、中心対称に配置した空気吹き込み管４の
中心に、集気管５を空気吹き込み管４と同様に地盤中に
１ｍくらい貫入させる。集気管５は空気吹き込み管４か
ら吹き込んだ中心方向へ向かう空気を集めて地上へ放出
する。不透気性の被覆１の下全面に空気が充満して遮断
壁２の外側から空気が漏出するようになった後、空気吹
き込み管４および集気管５をさらに１ｍくらい未改良地
盤２５ａ中に貫入させ、空気吹き込み管４およびストレ
ーナ３を通じて圧縮空気を周囲地盤中に吹き込み、吹き
込んだ空気が前回吹き込んだ空気の下全面に充満して遮
断壁２の外側および集気管５から空気が漏出するように
なった後、空気吹き込み管４および集気管５をさらに１
ｍくらい未改良地盤２５ａ中に貫入させ、空気吹き込み
管４および、ストレーナ３を通じて圧縮空気を前記空気
吹き込み管４の周囲地盤２５中に吹き込む操作を繰り返
し、微細気泡ｅを混入させようとする範囲の所定の深さ
まで吹き込んだ空気を充満させる。前記の場合、空気吹
き込み管４および集気管５は所定長の短尺管を用い、地
上において継ぎ足しながら未改良地盤２５ａ中に貫入す
るのがよい。

【００１６】図２〜図５に示すように、上述の操作を繰
り返して、地盤中に吹き込まれた空気はストレーナ３お
よび地盤土間隙を通過することにより、空気塊の一部分
は分裂して微細な気泡になる。微細でない空気塊は地盤
土間隙を通過して浮上し不透気性の被覆１の下全面に充
満して遮断壁２の外側または、集気管５から漏出し地上
に散逸するが、分裂した微細な気泡は地盤土の間隙を通
過せず複数個の土粒子により浮上を妨げられ地盤土中に
閉じ込められ、気泡周囲の地下水が流動しない限り半永
久的に最初地盤土中に閉じ込められた位置に滞留する。

【００１７】微細気泡を混入させようとする範囲の全体
に当該土層の全深ｄ（図２〜図５に示す）にわたり確実
に空気を浸透させたい場合には、図１の右半分に示すよ
うに集気管５を遮断壁２の外周に沿い空気吹き込み管４
相互の間隔ｓにほぼ等しい間隔で配置し、空気吹き込み
管４および中心位置の集気管５と同様に１ｍくらいづつ
一斉に地中に貫入させる。また、図１において、集気管
５は遮断壁２の外周の右半分のみ図示したが、左半分に
も同様に設けてもよい。なお、前記遮断壁２の外側の集
気管５は省略することも可能である。

【００１８】上記操作により、粘着力が微弱な地盤中に
圧縮空気を吹き込むことにより地下水の飽和度が低い微
細気泡混入範囲を造成すれば、微細気泡混入範囲内の地
下水の飽和度は地下水が流動しない限り、地震時に微細
気泡混入範囲内の地盤２５が液状化を起こさない程度の
低さに半永久的に保たれる。

【００１９】空気吹き込み管４相互の間隔ｓ、空気吹き
込み管４から不透気性の被覆１の周辺までの距離Ｌおよ
び空気吹き込み管４から集気管５までの距離ｍは、微細
気泡混入範囲を造成しようとする土層の厚さｄおよび、
当該土層の粒度分布、密度等を勘案して決める。

【００２０】本工法により空気吹き込み処理を必要とす
る地点は、都会地の平坦な沖積地盤または、臨海地区の
埋め立て地盤であって水道および下水道が普及してお
り、付近に浅い井戸がなく仮に井戸があっても常時使用
されていないので地盤浅部で地下水が流動することはな
い。

【００２１】また、本工法により空気吹き込み処理を必
要とする場所が河川の河底面または海底面であっても、
水底面地盤の勾配が極めて緩く水平に近いので水底面下
地盤中の地下水の流動は微弱である。

【００２２】河底面下地盤中の地下水の流動が微弱であ
って、微細な気泡がほとんど移動していないことは、１
９６４年の新潟地震における萬代橋および、１９９５年
の阪神淡路大震災における神崎川橋の基礎ニューマチッ
ク・ケーソンの周囲の微細気泡混入範囲がケーソンの建
設後萬代橋では３５年間、神崎川橋では２７年間ほとん
ど移動せずに停滞しケーソン周囲地盤の液状化を防止し
たことから見ても明らかである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を順を追っ
て説明する。 ａ．陸上の地表面に設ける不透気性の被覆１は、図６に
示すように塩化ビニールシートのような不透気性のシー
ト１ａを地表面２８上に敷き周囲数か所を小杭、石塊等
で固定し適当な厚さに土１ｂを被せたものである。地表
面にアスファルト等の不透気性舗装がある場合は、これ
らが被覆１の代用として利用できる。不透気性の被覆１
と空気吹き込み管４、集気管５および地下水面２９の位
置まで伸びる遮断壁２との間隙は、空気の漏出を最小限
にとどめるように例えばゴムのような弾性材料などから
なる気密材３７により閉塞する。

【００２４】前記空気吹き込み管４と集気管５とはそれ
ぞれ別体の管として構成してもよいが、本発明の図７に
示す具体例では、送気弁１５を有し送気装置に接続する
送気管１０と、排気弁１６を有し排気装置に接続する排
気管１１とを合流させてなる送排気管１２を、空気吹き
込み管４兼用集気管５としている。また、送排気管１２
の先端部は前記送排気管１２内に送水弁１４を有し高圧
水送水装置に接続する送水管１３を導いて両管で内外２
重管とし、送水管１３を地盤掘進用の刃部１９と噴射水
環形ノズル８機構を有する第１管体１７に接続し、さら
に、送排気管１２を前記第１管体１７に非連通的に連設
してあり、かつ送排気用ストレーナ３を有する第２管体
１８にネジ結合部４１で接続した構成としている。

【００２５】また、前記第１管体１７には、前記噴射水
環形ノズル８とは別に噴射水環形ノズル８からの水を取
込む集水孔７が設けられている。前記噴射水環形ノズル
８は、環状に噴射水を噴射すべく第１管体１７の内側に
間隙を有して保持されたほぼ円錐形のブロック２０で構
成され、かつ、前記第１管体１７の上端部には集水孔７
からの水圧で作動するリングバルブ６が設けられてい
る。リングバルブ６は、その自重または引下げバネ（図
示省略）により環形溝に嵌合閉鎖しているが、集水孔７
からの水圧で作動開口し、集水孔７から進入した水を上
方へ排水する。

【００２６】ｂ．図８に示すように水底面３１の地表面
３２に設ける不透気性の被覆１では、塩化ビニールシー
トのような不透気性のシート１ａに多数の石塊などの重
り１ｃを固定したものを水底に沈めて水底面に敷き、周
囲数か所を大きい石塊または土を詰めた袋などにより固
定しシート１ａの上にも多数の石塊、土を詰めた袋等を
乗せて波浪、水流等により移動しないようにするとよ
い。不透気性の被覆１と空気吹き込み管４および集気管
５との間隙は空気が漏れないように密閉する。

【００２７】ｃ．図２〜図５において、不透気性の被覆
１の周囲を地表面２８から地下水面２９まで達する不透
気性の遮断壁２は、幅の狭い溝に粘土などの不透気性の
材料を詰めたものか、またはトレンチ用の小型のシート
パイルを打ち込んだものである。シートパイルは、空気
吹き込み操作が終わった後引き抜いて再利用できる。

【００２８】図８に示す水底の地表面３１に設ける不透
気性の被覆１の周囲には遮断壁２を設ける必要はない。
図８では、置き換え砂３３の上に基礎捨石３４を介して
護岸用ケーソン３５が設置され、ケーソン３５の背面に
裏込石３６が充填されている。

【００２９】ｄ．送排気管１２および、ストレーナ３を
未改良地盤２５ａ中に貫入させるためには、図７に示す
ような送気弁１５を有する空気吹き込み管４と排気弁１
６を有する排気管１１が合流してなる前記送排気管１２
内に送水管１３を導入してこの部分を２重管とし、送水
管１３の送水弁１４を開き、送気弁１５を閉じ排気弁１
６を開き、第１管体１７の噴射水環形ノズル８を通じる
高圧噴射水により送排気管１２の先端を地中に回転揺動
しながら押し込む方法による。噴射した水は第１，第２
管体１７，１８の接続部に設けた集水孔７を通じストレ
ーナ３内の送排気管１２および排気弁１６を通じ排気管
１１から排水される。空気を吹き込むには、排気弁１６
を閉じ、送気弁１５を開き送気し、第２管体１８のスト
レーナ３を通じ空気を周囲地盤２５中放出する。

【００３０】噴射水環形ノズル８を形成する円錐形のブ
ロック２０は、図７に略図的に示す周囲３か所以上の支
持腕２１で第１管体１７内に固定されている。

【００３１】第２管体１８のストレーナ３部分より上の
管体部分と、送排気管１２と地盤との間の隙間には膨張
性シール９が設けてあり、この膨張性シール９は送気管
１０から供給される圧縮空気により膨張して第２管体１
８と地盤との間の隙間を密閉し、ストレーナ３から吹き
出された空気が、第２管体１８と地盤との間の隙間を通
じて、上昇し地下水面上に散逸することを防ぐ。

【００３２】ｅ．空気吹き込み管４として前記方法によ
り地中に貫入させた送排気管１２は、送気弁１５および
送水弁１４を閉じ、排気弁１６を開けることにより集気
管５とすることができる。ストレーナ３を通じて集気し
た空気は排気弁１６を通じて排気管１１から地上に放出
する。

【００３３】地中に貫入させた送排気管１２中の排気経
路は、集水孔７から侵入した水が充満していて、集気能
率が低いが、排気管１１に水ポンプの吸い込み口を連結
して排水すれば集気能率を高めることができる。

【００３４】ｆ．噴射水環形ノズル８からの高圧噴射水
のみでは、空気吹き込み管４または集気管５、つまり、
送排気管１２を地盤中に貫入できないような砂礫地盤で
は、図６に示すように土質調査用ロータリーボーリング
機等により削孔した小孔４ａ中に空気吹き込み管４また
は集気管５を押し込む方法による。

【００３５】ｇ．空気吹き込み管４または集気管５を地
盤中に押し込み、空気吹き込み操作終了後引き抜くため
には、土質調査ボーリング用の三脚架等を用いる。な
お、空気吹き込み管４または集気管５である送排気管１
２、及び送水管１３はそれぞれ所定長の単管を連結して
構成し、この単管を図７に示すネジ結合による継ぎ手部
３９，４０で地上において継ぎ足しながら徐々に地盤中
に貫入していく。

【００３６】ｈ．高圧噴射水の供給には、送水管１３に
接続の高圧水ポンプ（図示省略）を用いる。

【００３７】ｉ．吹き込み用の圧縮空気の供給には、空
気吹き込み管４に最高吐出気圧４気圧の往復動コンプレ
ッサ、貯圧槽（レシーバ）および気圧調節用のマースコ
ントローラを接続し、これらを用い適当な気圧の送気を
行う。

【００３８】ｊ．空気吹き込み管４からストレーナ３を
通じて地盤中へ吹き込まれた空気は、地盤中の地下水を
押し退けながら地中に侵入するが、一様には拡散しない
で枝分かれした束状に侵入する。その地中に侵入する状
況は、薬液注入の場合の割裂注入に似ている。

【００３９】低圧の空気が地下水を押し退けながら地中
に一様に拡散する場合、圧入された空気の前端の進行速
度は地盤中の透水速度に等しく、粗砂中でも毎分数ミリ
メーター程度の極めて遅い速度であって、ストレーナ３
から微細気泡を混入させようとする範囲の外縁または集
気管５に達するには、その距離が５ｍないし１０ｍの場
合には数十時間かかり、空気吹き込み作業の能率は極め
て低い。そこで空気圧を適当な高さに上げると、吹き込
まれた空気は割裂注入に似た束状になって高い速度で侵
入するので、空気を混入させようとする範囲の外縁まで
数分間ないし数十分間で到達する。

【００４０】例えば、５ｍないし１０ｍの深さまでを十
層に分けて空気吹き込み作業を行い、一層当たり３０分
間かかる場合には、全深の作業を完了することが５時間
でできる。

【００４１】［酸素欠乏空気発生の予防について］圧縮
空気を吹き込むことにより微細気泡混入範囲を造成しよ
うとする地盤が、酸化第二鉄を含む場合は、酸素欠乏空
気が発生するおそれがある。当該地盤が酸化第二鉄を含
むかどうかを検査するには多大な時間と費用がかかる。
したがって、全ての場合に集気管５から排出される空気
の酸素濃度を一回の空気吹き込み操作が終わる毎に測定
し、酸素濃度が２１％未満の場合は酸素濃度が２１％に
回復するまで空気吹き込みを続け、吹き込まれた空気を
循環させる。

【００４２】［応用例１．護岸壁の背面地盤および基礎
地盤の地震時液状化防止法］図８，図９に示すように護
岸壁２２の背面地盤表面に不透気性の被覆１を設け、そ
の外縁に地表面から地下水面に達する遮断壁２を設け、
護岸壁２２の前面水底面３１に不透気性の被覆１を設け
る。

【００４３】空気吹き込み管４および集気管５は、護岸
壁２２の背面および前面から少し離れた点から図８に示
すように配置し、置き換え砂最深部２３へ向けて空気吹
き込み管４および集気管５の全数を一斉に貫入させなが
ら、本工法の概要に示した操作と同様に層状に空気を吹
き込む。

【００４４】空気吹き込み管４および集気管５は護岸壁
の外周に図８，図９に示すように配置し、空気吹き込み
管４および集気管５は、全数を一斉に貫入させながら本
工法の概要に示した操作と同様に層状に空気を吹き込
む。空気吹き込み管４相互の間隔ｓ、空気吹き込み管４
から集気管５までの距離ｍおよび、集気管５から不透気
性の被覆１の外縁までの距離Ｌは、空気吹き込み処理を
行う粘着力が微弱土層の厚さｄおよび当該土層の粒度分
布、密度等を勘案して決める。

【００４５】空気吹き込み管４または集気管５を裏込石
および捨石の部分へ貫入させるには、予めロータリー・
ボーリングにより裏込石または捨石中に大口径の削孔２
４を設け、この削孔２４のケーシングに砂を充満させ砂
を補充しながらケーシングを引き抜くことにより裏込石
３６または基礎捨石３４中に砂柱２４を形成し、この砂
柱２４内に空気吹き込み管４または集気管５を噴射水を
用いることにより貫入させる。

【００４６】図９に示す空気吹き込み管４相互の間隔
ｓ、空気吹き込み管４から集気管５までの距離ｍおよ
び、集気管５と不透気性の被覆１の周辺までの距離Ｌ
は、微細気泡混入範囲を造成しようとする土層の厚さｄ
および当該土層の粒度分布、密度等を勘案して決める。

【００４７】１回の空気吹き込みの間に空気吹き込み管
４から集気管５に流入し、集気管５から放出される空気
の酸素濃度を測定して酸素欠乏空気発生の有無を確か
め、酸素欠乏空気発生のおそれがある場合には、集気管
５から放出される空気の酸素濃度が２１％に回復するま
で空気吹き込みを、続け吹き込まれた空気を循環させ
る。

【００４８】護岸壁基礎の置き換え砂最深部までの空気
吹き込みが完了すると、この護岸壁２２の背面地盤また
は基礎の置き換え砂３３中の地下水の飽和度は、半永久
的に地盤時に液状化を防止できる低さに保たれ、地震時
に地盤または置き換え砂の液状化により護岸が崩壊する
ことはない。

【００４９】［応用例２．直接基礎、杭基礎またはオー
プン・ケーソン基礎地盤の地震時液状化防止法］図１
０，図１１に示すように基礎体２６に密接して、この基
礎体２６の周囲の地盤表面に不透気性の被覆１を設け、
その外縁に地表面から地下水面に達する遮断壁２を設け
る。各図の左半面に示すように基礎体２６が円形の場合
には不透気性の被覆１の外縁の形も円形とし、各図の右
半面に示すように基礎体２６が四角形の場合には不透気
性の被覆１の外縁の形も四角形とする。

【００５０】空気吹き込み管４は数本をフーチング外縁
から少し離して同心円上に配置し、空気吹き込み管４の
配置間隔ｓは空気吹き込み処理を行う粘着力がない土層
の厚さｄおよび当該土層の粒度分布、密度等を勘案して
決める。

【００５１】空気吹き込みには、全空気吹き込み管４を
一斉に下向きに一定長づつ貫入させることにより、地表
面上における前述の操作と同様に層状に空気を吹き込
む。

【００５２】図１２，図１３に示す杭基礎２７の場合に
は、杭基礎群の周囲地盤のみでなく杭基礎間の地盤まで
空気混入処理をするので、各図に示すように支持杭３８
上端のフーチング２７ａに削孔しフーチング周囲の空気
吹き込み管４の本数のほぼ半数の集気管５を設け、フー
チング２７ａ下の地盤に吹き込まれた空気が集気管５へ
向けて流動し、集気管５から地上に放出されるようにす
る。

【００５３】直接基礎、オープン・ケーソン基礎、杭基
礎のいずれの場合でも、集気管５から放出される空気の
酸素濃度を測定して酸素欠乏空気発生の有無を確かめ、
酸素欠乏空気発生のおそれがある場合には、集気管から
放出される空気の酸素濃度が２１％に回復するまで空気
吹き込みを続け吹き込まれた空気を循環させる。

【００５４】水中基礎の周囲に設ける水底地盤表面の不
透気性の被覆１は、前述の本工法詳細の説明に示す要領
により設置する。

【００５５】直接基礎、杭基礎またはオープン・ケーソ
ン基礎の粘着力が微弱な地盤の全深に対して、上記の要
領により空気吹き込み操作を行えば、当該地盤中の地下
水の飽和度は半永久的に地震時に液状化を防止できる低
さに保たれ、当該地盤の液状化が原因で当該基礎により
支持される構造物が移動、傾斜または倒壊することがな
い。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の地盤の地
震時液状化防止工法によると、粘着力が微弱な地盤中に
圧縮空気を吹き込むことにより微細気泡混入範囲を造成
し、微細気泡混入範囲の地下水の飽和度を地震時に液状
化が発生しない程度まで低下させて液状化を防止するの
で、飽和度低下による地盤沈下の不具合を解消でき、し
かも、地盤の液状化が原因で、当該地盤に設置の基礎に
より支持される構造物が移動、傾斜または倒壊しないと
いうすぐれた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液状化防止工法を実施するための空気
吹き込み装置の平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図で、第１施工工程を示す図
である。

【図３】図１のＡ−Ａ断面図で、第２施工工程を示す図
である。

【図４】図１のＡ−Ａ断面図で、第３施工工程を示す図
である。

【図５】図１のＡ−Ａ断面図で、最終（第４）施工工程
を示す図である。

【図６】地盤に微細気泡混入範囲を造成するための、不
透気性の被覆を示す断面図である。

【図７】地盤へ微細気泡混入のための送排気管構造の断
面説明図である。

【図８】護岸周囲及び基礎地盤の空気吹き込み処理状態
を示す断面図である。

【図９】図８の平面説明図である。

【図１０】基礎体周囲地盤の空気吹き込み処理状態を示
す平面説明図である。

【図１１】図１０のＢ−Ｂ断面図である。

【図１２】杭基礎周囲地盤の空気吹き込み処理状態を示
す平面説明図である。

【図１３】図１２のＣ−Ｃ断面図である。

【符号の説明】

１ 不透気性の被覆 ２ 不透気性の遮断壁 ３ ストレーナ ４ 空気吹き込み管 ５ 集気管 ６ リングバルブ ７ 集水孔 ８ 噴射水環形ノズル ９ 膨張性シール １０ 送気管 １１ 排気管 １２ 送排気管 １３ 送水管 １４ 送水弁 １５ 送気弁 １６ 排気弁 １７ 第１管体 １８ 第２管体 １９ 刃部 ２０ ブロック ２１ 支持腕 ２２ 護岸壁 ２３ 置き換え砂最深部 ２４ 砂柱 ２５ 微細気泡混入の地盤 ２６ 基礎体 ２７ 杭基礎 ２８ 地表面 ２９ 地下水面 ３０ 腕部 ３１ 水底面 ３２ 地表面 ３３ 置き換え砂 ３４ 基礎捨石 ３５ 護岸用ケーソン ３６ 裏込石 ３７ 気密材 ３８ 支持杭 ３９ 継手 ４０ 継手 ４１ ネジ結合部

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘着力が微弱な地盤中に圧縮空気を吹き
   込むことにより微細気泡混入範囲を形成するため、微細
   気泡混入範囲の地表面に不透気性の被覆を設けると共
   に、この被覆周囲に沿い地下水面以下の深さまでの遮断
   壁を形成し、前記遮断壁の内側において、前記不透気性
   の被覆を貫通して地表面から空気吹き込み管を地中に貫
   入させ、その先端から圧縮空気を噴き出すことにより、
   前記不透気性の被覆下の地中に空気を充満させ、前記不
   透気性の被覆の下全面に空気が充満して、前記遮断壁の
   外側から空気が漏出するようになった後、前記空気吹き
   込み管の挿入と対応して地中に貫入した集気管から、前
   記空気吹き込み管で吹き込んだ圧縮空気を集めて地上へ
   放出し、前記空気吹き込み管と集気管をさらに深く地中
   に貫入させて前記圧縮空気の吹き込みと集気を行い、前
   記の操作を繰り返して所定の深さまで微細気泡からなる
   空気混入範囲を形成することにより地下水の飽和度を低
   下させる地盤改良を行うことを特徴とする地盤の地震時
   液状化防止工法。
2. 【請求項２】 送気弁を有し送気装置に接続する送気管
   と、排気弁を有し排気装置に接続する排気管とを合流さ
   せてなる送排気管を、空気吹き込み管兼用集気管とし、
   前記送排気管内に、送水弁を有し高圧送水装置に接続す
   る送水管を導いて両管で内外２重管とし、前記送水管を
   地盤掘進用刃部と噴射水ノズル機構を有する第１管体に
   接続し、前記送排気管を、前記第１管体に非通過的に連
   設されており、かつ送排気用ストレーナを有する第２管
   体に接続した構成を特徴とする請求項１記載の地震時液
   状化防止工法に用いる送排気管構造。
3. 【請求項３】 前記第１管体には、前記噴射水ノズルと
   別に噴射水ノズルから噴射された水を取込む集水孔が設
   けられている請求項２記載の地震時液状化防止工法用の
   送排気管構造。
4. 【請求項４】 前記噴射水ノズルは、環状に噴射水を噴
   射すべく第１管体の内側に間隙を有して保持されたほぼ
   円錐形のガイド部材を有し、かつ前記第１管体には、前
   記集水孔からの水圧で作動するリングバルブが設けられ
   ている請求項２又は３記載の地震時液状化防止工法に用
   いる送排気管構造。