JP3314191B2 - ジオテキスタイルによる地中構造物の浅埋設工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中構造物をジオテキ
スタイルを用いて地中に埋設するジオテキスタイルによ
る地中構造物の浅埋設工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、地中に大口径のパイプラインを
埋設する場合、原地盤を大きく掘削する必要があり、特
に、地下水位の高い地盤では、浮上に抵抗するために大
量の土被りを確保することが不可欠である。このため、
埋設溝の掘削には多量の土砂の掘り出しと運搬とに費用
と時間がかかっている。さらに、掘削溝維持のために、
多数の矢板を掘削溝側壁に仮設する必要がある。パイプ
ラインの埋設では、掘削溝をなるべく浅く、そして、矢
板の引き抜きによる埋戻し砂の緩みを最小限に止めるこ
とが必要とされる。

【０００３】地中にパイプラインを埋設する施工は、図
１７に示すように、まず、地盤３の崩れを防止するた
め、矢板４を地盤３に打ち込むことから始まる。パイプ
ライン５を埋設するための溝幅Ｗ₁ は、地盤３に打ち込
まれた両側の矢板４の間隔によって決定される。この矢
板４間の地盤を掘削して溝２を形成し、この溝２にパイ
プライン５を埋設することになる。掘削溝２の底面の地
盤Ｆ２の上部には、砂や砕石などの支持力の高い材料に
よる支持地盤Ｃ１を設け、パイプライン５はその上部に
設置される。次に、パイプライン５を支持し、変形を防
止するための埋戻し材Ｃ２、Ｃ３が投入されて埋戻され
る。そして、埋戻し材Ｃ４の埋戻しにより地表近くまで
土被りが完了すると、矢板４の引き抜きが行われる。矢
板４の引き抜きを終えて、パイプラインの埋設が完了す
るようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の地中構造物
の浅埋設工法では、矢板４の引き抜き時、矢板４の引き
抜きにより地盤３の深い部分Ｈ１やパイプライン５の周
辺の地盤３には矢板引き抜きに伴う空隙が生じる。この
空隙の発生によりパイプライン５の側部の埋戻し材Ｃ
２、Ｃ３は緩み、このため、パイプライン５には、水平
方向に撓みが生じてしまうという問題がある。すなわ
ち、土留め用の矢板４の引き抜き時に、土圧分布が急激
に変化するため、地中構造物としてのパイプライン５の
変形を招く。また、地下水位が上昇している場合には、
パイプライン５に大きな浮力が発生し、不安定化を招
く。このため、従来の工法では、地中構造物をより深い
位置に埋設し、土被りの量を増大させることにより浮上
抵抗を抑えるようにしている。このため、掘削溝を形成
するための時間と経費が増大するという問題があった。
また、地中構造物を地中で安定化させるため、埋戻し材
の締め固め作業を行う必要があり、コストアップを招く
という問題がある。

【０００５】本発明は上記欠点を除くためになされたも
ので、掘削溝を浅くし、しかも、矢板引き抜き時の地中
構造物への土圧変化を低減化することができ、かつ、地
盤内での地中構造物の安定性を向上させることができる
ジオテキスタイルによる地中構造物の浅埋設工法を提供
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明に係
るジオテキスタイルによる地中構造物の浅埋設工法は、
両側壁に矢板が打ち込まれた掘削溝を形成する第１の工
程と、この第１の工程後、掘削溝底面に地盤材料を投入
して支持地盤を形成し、この支持地盤上に地中構造物を
配置する第２の工程と、第２の工程後、矢板に沿って所
定の高さの支持壁を形成するとともに、地中構造物と支
持地盤上面と上記支持壁面とに沿ってジオテキスタイル
を敷設する第３の工程と、第３の工程後、埋戻し材を投
入して掘削溝を埋戻し、矢板を引き抜く第４の工程とか
らなるようにしたものである。

【０００７】本発明の第１の発明に係るジオテキスタイ
ルによる地中構造物の浅埋設工法では、両側壁に矢板が
打ち込まれた掘削溝が形成されると、掘削溝底面に地盤
材料を投入して支持地盤が形成される。この支持地盤上
に地中構造物が配置されると、矢板に沿って所定の高さ
の支持壁が形成され、地中構造物の露出面と支持地盤上
面と上記支持壁面とに沿ってジオテキスタイルが敷設さ
れる。掘削溝には、埋戻し材が投入されて埋戻された
後、矢板を引き抜くようにしているので、矢板引き抜き
時に地盤に空隙が発生しても、支持壁により地中構造物
への土圧変化を低減化することができる。また、ジオテ
キスタイルで埋戻し材を拘束することにより埋戻し材の
剛性が高まり、埋戻し材が地中構造物に対してアンカー
機能を果たす。

【０００８】本発明の第２の発明に係るジオテキスタイ
ルによる地中構造物の浅埋設工法は、両側壁に矢板が打
ち込まれた掘削溝を形成する第１の工程と、この第１の
工程後、掘削溝底面に地盤材料を投入して支持地盤を形
成し、この支持地盤上に地中構造物を配置する第２の工
程と、第２の工程後、地中構造物と支持地盤上面とにジ
オテキスタイルを敷設し、ジオテキスタイルの端部をお
り返しアンカー材を内部に詰めた袋状に形成して構成し
たアンカー部を設ける第３の工程と、第３の工程後、埋
戻し材を投入して掘削溝を埋戻し、矢板を引き抜く第４
の工程とからなるとともに、第３の工程時、ジオテキス
タイルの敷設後、埋戻し材を所定の高さまで投入する埋
戻し材投入工程と、ジオテキスタイルを敷設してアンカ
ー部を設けるジオテキスタイル敷設工程とを繰り返し
て、ジオテキスタイルに挟まれる埋戻し材層を少なくと
も１層以上地中構造物上部のジオテキスタイルを露出さ
せる高さまで形成したものである。

【０００９】本発明の第２の発明に係るジオテキスタイ
ルによる地中構造物の浅埋設工法では、両側壁に矢板が
打ち込まれた掘削溝が形成されると、掘削溝底面に地盤
材料を投入して支持地盤が形成される。この支持地盤上
に地中構造物が配置されると、地中構造物の露出面と支
持地盤上面とにジオテキスタイルを敷設する。ジオテキ
スタイルの端部には、アンカー部が設けられる。アンカ
ー部はジオテキスタイルの端部のおり返された内部にア
ンカー材が詰られた後、おり返し端が接続され袋状に形
成される。ジオテキスタイルの敷設後、埋戻し材を所定
の高さまで投入する埋戻し材投入工程と、ジオテキスタ
イルを敷設してアンカー部を設けるジオテキスタイル敷
設工程とを繰り返して、ジオテキスタイルに挟まれる埋
戻し材層を少なくとも１層以上地中構造物上部のジオテ
キスタイルを露出させる高さまで形成する。掘削溝に
は、埋戻し材が投入されて埋戻された後、矢板を引き抜
くようにしているので、矢板引き抜き時に地盤に空隙が
発生しても、アンカー部により地中構造物への土圧変化
を低減化することができる。

【００１０】本発明の第３の発明に係るジオテキスタイ
ルによる地中構造物の浅埋設工法は、両側壁に矢板が打
ち込まれた掘削溝を形成する第１の工程と、この第１の
工程後、掘削溝底面に地盤材料を投入して支持地盤を形
成し、この支持地盤上に地中構造物を配置する第２の工
程と、第２の工程後、ジオテキスタイルを地中構造物の
上部に被せて両端を地中構造物側部の支持地盤上でおり
返し、おり返し部にアンカー部を設ける第３の工程と、
第３の工程後、埋戻し材を投入して掘削溝を埋戻し、矢
板を引き抜く第４の工程とからなるとともに、第３の工
程時、ジオテキスタイルの敷設を繰り返し、アンカー部
をすでに配置されたアンカー部より順次外側に配置する
ようにしたものである。

【００１１】本発明の第３の発明に係るジオテキスタイ
ルによる地中構造物の浅埋設工法では、両側壁に矢板が
打ち込まれた掘削溝が形成されると、掘削溝底面に地盤
材料を投入して支持地盤が形成される。この支持地盤上
に地中構造物が配置されると、地中構造物の上部にはジ
オテキスタイルが被せられる。ジオテキスタイルは両端
が地中構造物側部の支持地盤上でおり返され、おり返し
部にアンカー部が設けられる。ジオテキスタイルは敷設
が繰り返され、アンカー部は順次外側に配置される。そ
の後、掘削溝には、埋戻し材が投入されて埋戻された
後、矢板を引き抜くようにしているので、矢板引き抜き
時に地盤に空隙が発生しても、アンカー部により地中構
造物への土圧変化を低減化することができる。また、ア
ンカー部が地中構造物に対してアンカー機能を果たす。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下図面に示す実施例により本発
明を説明する。図１および図２はそれぞれ、本発明の第
１の実施例に係るジオテキスタイルによる地中構造物の
浅埋設工法により地中構造物を地中に埋設する工程を順
に示す説明図である。本実施例に係るジオテキスタイル
による地中構造物の浅埋設工法について説明する。まず
初めに、地中構造物としてのパイプライン１５を埋設す
る掘削溝１２は、図１に示すように、埋設予定現場の地
盤１３に所定の溝幅Ｗ_２ を確保して、矢板１４を地盤
１３に打ち込み、これら両側の矢板１４間の地盤を掘削
して形成される（第１の工程）。掘削溝１２の底面の地
盤Ｆ１２の上部には、砂や砕石などの支持力の高い材料
を投入して支持地盤Ｃ１１、Ｃ１２が形成される。パイ
プライン１５は支持地盤Ｃ１１、Ｃ１２の上部に設置さ
れる（第２の工程）。

【００１３】次に、図１に示すように、パイプライン１
５が支持地盤Ｃ１１、Ｃ１２上に設置されると、図２に
示すように、矢板１４に沿って所定の高さ（本実施例で
は、ほぼパイプライン１５の高さ）まで、土嚢２２ａを
積み上げ、支持壁２２を形成する。土嚢２２ａの積み上
げとともに、他の作業場所では、図１に示すように、ジ
オテキスタイル２０の長片２０ａをパイプライン１５に
被せるとともに、パイプライン１５の両側には、ジオテ
キスタイルの長片２０ａに他の長片２０ｂ、２０ｃを接
続部２１で接続し、これら他の長片２０ｂ、２０ｃを支
持地盤Ｃ１２上に広げる。ジオテキスタイル２０は、い
くつかの長片２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、・・・からな
り、非透水性のシート材等、あるいは透水性の編物、麻
布等で構成される。本実施例では、麻布を用いている。
ジオテキスタイル２０は、さらに、パイプライン１５両
側の長片２０ｂ、２０ｃに他の長片２０ｄ、２０ｅが接
続される。これら他の長片２０ｄ、２０ｅは、支持壁２
２の内側に沿って配置される（第３の工程）。次に、こ
の掘削溝１２内にさらに埋戻し材（図示せず）を投入し
て掘削溝１２を埋戻し、矢板１４を引き抜くようになっ
ている（第４の工程）。

【００１４】上記第１の実施例に係るジオテキスタイル
による地中構造物の浅埋設工法によれば、支持地盤Ｃ１
１、Ｃ１２上にパイプライン１５が配置されると、矢板
１４に沿って所定の高さの支持壁２２が形成され、パイ
プライン１５の露出面と支持地盤Ｃ１１、Ｃ１２上面と
支持壁２２内側面とに沿ってジオテキスタイルが敷設さ
れるようになっている。このため、掘削溝１２に埋戻し
材Ｃ１３が投入されて埋戻された後、矢板１４を引き抜
く際に地盤に空隙が発生しても、支持壁２２により埋戻
し材Ｃ１３が空隙に流動することがなく、パイプライン
１５への土圧変化を低減化することができる。さらに、
支持壁２２は、矢板１４の引き抜き時に、ジオテキスタ
イル２０が切断されるのを防止する。また、埋戻し材Ｃ
１３の土圧を受けるジオテキスタイル２０はパイプライ
ン１５に対してアンカーの機能を果たす。このため、掘
削溝１２を浅くしても、埋設後のパイプライン１５の安
定性を向上させることができる。埋戻し材Ｃ１３は砂よ
り砕石が好ましく、より浮上抵抗力を増大させる。さら
に、埋戻し材Ｃ１３にソイルセメントや流動化処理土を
用いると、ジオテキスタイル２０と一体化しより浮上抵
抗力を増大させる。

【００１５】次に、ジオテキスタイル２０の地中での作
用について説明する。上記第１の実施例に示すように、
ジオテキスタイル長片２０ａは、パイプライン１５の菅
頂部から管側部、管底部近くまで延長される。この長片
２０ａは、図１に示すように、パイプライン１５にフィ
ットするように施工される。パイプライン１５に接して
いる部分のジオテキスタイル長片２０ａは、パイプライ
ン１５の浮上や上裁荷重によって若干伸びが生じるが、
パイプライン１５との摩擦抵抗力によってその伸び量は
僅かである。この部分の長片２０ａは、直接的にパイプ
ライン１５の浮上防止に寄与しない。パイプライン１５
の底部近くから水平に張り出したジオテキスタイル長片
２０ｂ，２０ｃは、パイプライン１５の浮上を積極的に
防止する。埋戻し材Ｃ１３が砂の場合、十分に締め固め
を行っても、図４に示すように、パイプライン１５側部
の長片２０ｂ（２０ｃ）が持ち上げられる時に、長片２
０ｂ（２０ｃ）の間隙を砂が通過してしまう。すなわ
ち、パイプライン１５側部の長片２０ｂ、２０ｃはパイ
プライン１５の浮上を防止するための抵抗力を発揮でき
ずに、パイプライン１５の浮上力に引きずられて抜け出
すことになる。

【００１６】一方、埋戻し材Ｃ１３に砕石を用いた場合
は、砕石の粒子間の接触抵抗力によって、アーチ作用が
発生し（図６参照）、砕石はジオテキスタイルの間隙を
容易に通過することができない。このため、パイプライ
ン１５が浮上しようとしてもジオテキスタイル２０の長
片２０ｂ、２０ｃの部分がアンカーの役割を果たすよう
になっている。この長片２０ｂ、２０ｃの部分のアンカ
ーとしての機能は、ジオテキスタイルの純粋な引き抜き
抵抗力に依存しているのではなく、図５に示すように、
ジオテキスタイル２０の直角方向の変形モードに抵抗し
ているに過ぎない。このようなメカニズムは、フレキシ
ブルな底拡部を持つアンカーの引き抜き抵抗と類似する
ものである。従って、底拡部、すなわち、長片２０ｂ、
２０ｃ部分の上部に位置する埋戻し材Ｃ１３の剛性を高
めることによって、底拡部周辺の全体的な剛性が高くな
り、長片２０ｂ、２０ｃ部分のアンカー機能は増大す
る。さらに、この埋戻し材Ｃ１３にソイルセメントや流
動化処理土を用いると、ジオテキスタイル２０と埋戻し
材Ｃ１３との一体性は向上し、その浮上抵抗のメカニズ
ムも、図５に示すように、長片２０ｂ、２０ｃ側がヒン
ジとなったアンカープレートの引き上げに近いモードと
なり浮上抵抗力を大きく見込むことができる。長片２０
ｄ、２０ｅは、長片２０ｂ、２０ｃのアンカーとしての
役割を果たしている。長片２０ｄ、２０ｅは、パイプラ
イン１５周辺の埋戻し材Ｃ１３、例えば、埋戻し砂を取
り囲んでその一体化を図り、長片２０ｂ、２０ｃ上の砂
の緩みを防止するようになっている。

【００１７】次に、本発明の第２の実施例に係るジオテ
キスタイルによる地中構造物の浅埋設工法について図３
を参照して説明する。上記第１の実施例に係る工法と同
一または相当部分には同一の符号を付し重複を避けるた
めその説明を省略する。本実施例に係るジオテキスタイ
ル１２０による地中構造物の浅埋設工法は、第１の実施
例に係る工法が、各長片２０ａ〜２０ｅが接続されたジ
オテキスタイル２０を、パイプライン１５の露出面と支
持地盤Ｃ１１、Ｃ１２上面と支持壁２２内側面とに沿っ
て敷設した後、掘削溝１２内に埋戻し材Ｃ１３を投入す
るのに対し、図３に示すように、互いに接続された各長
片２０ａ〜２０ｅをパイプライン１５の露出面と支持地
盤Ｃ１１、Ｃ１２上面と支持壁２２内側面とに沿って敷
設した後、埋戻し材Ｃ２３をパイプライン１５の頂部よ
りやや下側まで、すなわち、パイプライン１５の上面が
露出する高さまで投入し、その後、長片２０ｄ、２０ｅ
の上端接続部に、新たな長片２０ｆ、２０ｇをそれぞれ
接続し、これら長片２０ｆ、２０ｇを埋戻し材Ｃ２３の
上面に敷設するとともに、パイプライン１５の頂部に露
出した長片２０ａに重ね合わせるようになっている。す
なわち、埋戻し材層Ｃ２３がジオテキスタイル２０に囲
まれて形成されるようになっている。次に、長片２０
ｆ、２０ｇ上には、さらに、埋戻し材Ｃ２４、Ｃ２５が
投入され、掘削溝１２を埋戻し、矢板１４を引き抜くよ
うになっている。なお、長片２０ｆ、２０ｇは重ね合わ
せてもよいし、一枚ものを支持壁２２側の長片２０ｄ、
２０ｅに接続してもよい。しかし、長片２０ｆ、２０ｇ
の折り曲げ部（接続部）はパイプライン１５の頂部より
３０ｃｍ以上低い位置であることが好ましい。

【００１８】次に、上記第２の実施例に係るジオテキス
タイル１２０の地中での作用について説明する。ジオテ
キスタイル１２０は、パイプライライン１５周辺の埋戻
し材２３を完全に取り囲むようになっているので、パイ
プライン１５にフィットした一体的な動きをする付帯物
としての機能を発揮する。すなわち、パイプライン１５
の浮上によって埋戻し材Ｃ２３はパイプライン１５から
外側方向の力を受けるので、支持壁２２に沿って配置さ
れた長片２０ｄ、２０ｅは鉛直方向から矢板１４の方向
に押しやられることになるが、上側の長片２０ｆ、２０
ｇによりこのモードは最小限にとどまる。長片２０ｄ、
２０ｅと長片２０ｆ、２０ｇとの引張力によって埋戻し
材２３は緩むことなく十分な剛性を保持することができ
る。このことは、埋戻し材Ｃ２３が、剛性上パイプライ
ン１５と一体化した部分となり、パイプライン１５の直
径以上の大きさの面積のプレートを押し上げるに等しい
効果を発揮する。これによって、パイプライン１５の浮
上時に地盤に発生する鉛直なすべり面は、パイプライン
１５の直径に当たる部分からほぼ垂直に発達する（図７
参照）のではなく、図８に示すように、パイプライン１
５の外側から緩い角度で斜めに発達する。このことは、
すべり面に囲まれる面積が増えている分、浮上防止効果
を発揮することを意味している。さらに、すべり面のせ
ん断抵抗力の成分も浮上抵抗力増加に寄与する。

【００１９】上記第２の実施例に係るジオテキスタイル
による地中構造物の浅埋設工法では、埋戻し材Ｃ２３が
全周を長片２０ａ〜２０ｇにより取り囲まれているた
め。埋戻し材Ｃ２３の剛性が高まり、ジオテキスタイル
１２０のアンカー機能はより増大する。なお、この第２
の実施例に係るジオテキスタイルによる地中構造物の浅
埋設工法では、埋戻し材Ｃ２３をパイプライン１５の頂
部よりやや下側まで、すなわち、パイプライン１５の上
面が露出する高さまで投入するようにしているがこれに
限られるものではなく、埋戻し材Ｃ２３を複数回に分け
て投入し、埋戻し材Ｃ２３を所定の高さまで投入して
は、支持壁２２に沿って配置された長片２０ｄ、２０ｅ
と接続されるジオテキスタイル１２０の長片を、埋戻し
材Ｃ２３上面とパイプライン１５の上部とに敷設する作
業を繰り返し、埋戻し材Ｃ２３がパイプライン１５の上
面が露出する高さに達するまで続け、埋戻し材Ｃ２３の
層を複層としてもよい。

【００２０】図９は、本発明の第３の実施例を示すもの
で、第２の実施例では、ジオテキスタイル１２０を複数
の長片２０ａ〜２０ｇを接続して構成しているのに対
し、１枚のジオテキスタイル２２０から構成している点
が異なっている。第３の実施例では、ジオテキスタイル
２２０を１枚で構成したことにより、埋戻し材の一体化
に優れ、中小口径のパイプラインに適用可能である。図
１０および図１１はそれぞれ、本発明の第４、第５の実
施例を示すもので、図１０に示す第４の実施例では、支
持壁を土嚢２２ａに代えて埋戻し材Ｃ２３で形成してい
る。第４の実施例では、矢板１４とジオテキスタイル１
２０との間隔が７０〜８０ｃｍ以上ある場合に適用可能
である。図１１に示す第５の実施例では、支持壁を土嚢
２２ａまたは埋戻し材Ｃ２３に代えて砕石Ｃ３３で形成
している。矢板１４とジオテキスタイル１２０との間に
砕石Ｃ３３を用いることによって、埋戻し材Ｃ２３の緩
みを更に抑制することができる。

【００２１】図１２ないし図１４はそれぞれ、本発明の
第６ないし第８の実施例を示すもので、図１２に示す第
６の実施例では、矢板（図示せず）が打ち込まれた掘削
溝１１２を形成し、掘削溝１１２底面に地盤材料を投入
して支持地盤Ｃ１１形成し、この支持地盤Ｃ１１上にパ
イプライン１１５を配置する。その後、パイプライン１
１５の露出面と支持地盤Ｃ１１上とにジオテキスタイル
３２０ａを敷設する。このジオテキスタイル３２０ａの
端部は袋状に形成され、砕石等（流動化処理土あるいは
ソイルセメントでも可）のアンカー材を包み込んで接続
され、アンカー部３２１を構成するようになっている。
そして、ジオテキスタイル３２０ａの敷設後、埋戻し材
Ｃ２３が所定高さまで投入されると、再びジオテキスタ
イル３２０ｂが敷設され、埋戻し材Ｃ２３の投入とジオ
テキスタイル３２０ａ、３２０ｂ・・・の敷設が繰り返
される。こうして、ジオテキスタイル３２０ａ、３２０
ｂ・・・に挟まれる埋戻し材Ｃ２３の層を少なくとも１
層以上、パイプライン１１５の上面が露出する高さまで
形成するようにしている。第６の実施例では、パイプラ
イン１１５が大口径で、ジオテキスタイルにより埋戻し
材層全体を包み込むことが工事の支障になる場合など有
効である。ジオテキスタイル３２０ａ、・・・の端部
は、支持壁としての役割も果たすようになっている。

【００２２】図１３に示す第７の実施例では、パイプラ
イン１１５の露出面と支持地盤Ｃ１１上とにジオテキス
タイル４２０を敷設し、このジオテキスタイル４２０の
袋状に形成された端部は、流動化処理土あるいはソイル
セメント等のアンカー材を包み込んで接続され、アンカ
ー部４２１を構成するようになっている。そして、所定
の高さまで、流動化処理土あるいはソイルセメント等の
埋戻し材Ｃ４３を投入するようにしている。第７の実施
例では、ジオテキスタイル４２０の端部に形成されたア
ンカー部４２１を流動化処理土あるいはソイルセメント
等で包み込むようにしているので、浮上抵抗力を増大さ
せることができる。さらに、所定の高さまで、流動化処
理土あるいはソイルセメント等の埋戻し材Ｃ４３が投入
されているので、より浮上抵抗力を増大させることがで
きる。

【００２３】図１４に示す第８の実施例では、支持地盤
Ｃ１１上にパイプライン１１５を配置した後、ジオテキ
スタイル５２０をパイプライン１１５の上部に被せて両
端をパイプライン１１５側部の支持地盤Ｃ１１上でおり
返し、おり返し部に流動化処理土あるいはソイルセメン
ト等のアンカー材を投入し、アンカー５２１を形成して
いる。この場合、埋戻し材への転圧を考慮する必要がな
いので、斜めに、ジオテキスタイル５２０を敷設するこ
とが可能となり、ジオテキスタイル５２１の敷設を繰り
返し、アンカーをすでに配置されたアンカー部５２１よ
り順次外側に配置することができる。

【００２４】

【実施例】図１５および図１６はそれぞれ直径２６０ｍ
ｍの模型パイプラインを用いた浮上防止の模型実験の結
果を示す。図１５はパイプラインの周辺を砕石のみで埋
戻したした場合の浮上抵抗力と変位量との関係を示すグ
ラフ、図１６はジオテキスタイルを図３に示すように配
置し、ジオテキスタイル内に埋戻し材として砕石を投入
した場合の浮上抵抗力と変位量との関係を示すグラフで
ある。ジオテキスタイルを用いたモデルは、用いないモ
デルに比べて２倍以上の浮上抵抗力を発揮していること
がわかる。また、大きな浮上を生じてもその抵抗力は持
続し、急激な浮上を防止する効果も高い。

【００２５】また、図示はしていないが、ソイルセメン
トを図３に示すようにジオテキスタイルが配置された長
片２０ｂ、２０ｃの直上部に３０ｃｍの厚みで設置した
模型実験では、直径１１００ｍｍのパイプラインは土被
りが０ｃｍの状態でも浮上せず、極めて大きな抵抗力を
発揮できることを確認した。さらに、砕石を埋戻し材と
して図３に示すようにジオテキスタイルが配置された大
型模型実験では、直径１１００ｍｍのパイプラインは土
被りが１０ｃｍで浮上したが、ジオテキスタイルを用い
ないモデルでは、４０ｃｍで浮上した。

【００２６】さらに、図示はしていないが、振動実験で
は、ジオテキスタイルを用いないで埋戻した直径４００
ｍｍのパイプは振動中に地表面まで浮上したが、砕石を
埋戻し材として用いジオテキスタイルで拘束したモデル
では、震度６に相当する振動を発生させても、用いない
モデルのパイプに比べて浮上の量は１／２以下で地表面
まで浮上してこないことを確認した。この結果、地震対
策にも有効であることがわかる。

【００２７】本発明に係るジオテキスタイルによる地中
構造物の浅埋設工法では、大口径のパイプラインを極め
て浅く埋設する場合や、道路の荷重に対するパイプの変
形防止を実施する上で、極めて実用性の高いものであ
り、応用できる構造物は、ボックスカルバートやパイプ
ライン（ＦＲＰＭ管、鋼管、ダクタイル鋳鉄管、コンク
リート管などの全管種）に適用可能である。

【００２８】また、本発明に係るジオテキスタイルによ
る地中構造物の浅埋設工法では、パイプの管頂部から被
せたシート（ジオテキスタイル）は、パイプの側部の埋
戻し材料を一体化し、パイプの施工中の緩みも防止して
いる。また、シートは管頂部で重ね合わせて、あるいは
連結して全体を包み込んでいることから、管頂部の埋戻
し材料の緩みは極めて小さく、大きなアンカー機能を有
している。パイプから水平に張り出した下側シートのす
ぐ上部の埋戻し材に弾性係数（曲げ剛性）の大きな材料
を用いることによって、シート（ジオテキスタイル）に
は、引き抜き作用よりも持ち上げ作用が大きく働くこと
になり、開水路のような半地下構造物についても浅埋設
が可能になる。

【００２９】さらに、管側部の埋戻しが矢板の引き抜き
等の工事によって緩むことなく一体化されているため
に、埋戻し材の支持力を高く確保することができ、地表
面の道路荷重によるパイプラインの撓みも少なく、長期
的な安全性も向上する。また、埋戻し材の支持力を有効
に利用できることから、パイプの強度についてはより経
済的な選定が可能となる。埋戻し材に砕石を用いた場合
には、砕石が大きな液状化抵抗力を持っているので、こ
の工法は、地震時のパイプラインの継ぎ手部の変形や抜
け出し、曲がりを防止するとともに耐震管路工法として
も有益である。

【００３０】また、本発明によれば、ジオテキスタイル
などの面状のシートだけでなく、多くの材料を用いるこ
とができる。例えば、連続する長繊維を空気圧によって
地面に吹き付け、同時に埋戻し材もこれら繊維と絡むよ
うに吹き付けることによって繊維と埋戻し材が一体とな
り大きな強度を確保することができる。また、砂をエア
で吹き付けることにより密度を高く維持することがで
き、人工施工のできない狭い場所での施工も可能とな
る。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように本発明の第１の発明に
係るジオテキスタイルによる地中構造物の浅埋設工法に
よれば、両側壁に矢板が打ち込まれた掘削溝を形成する
第１の工程と、この第１の工程後、掘削溝底面に地盤材
料を投入して支持地盤を形成し、この支持地盤上に地中
構造物を配置する第２の工程と、第２の工程後、矢板に
沿って所定の高さの支持壁を形成するとともに、地中構
造物と支持地盤上面と上記支持壁面とに沿ってジオテキ
スタイルを敷設する第３の工程と、第３の工程後、埋戻
し材を投入して掘削溝を埋戻し、矢板を引き抜く第４の
工程とからなっているので、矢板引き抜き時に地盤に空
隙が発生しても、支持壁により地中構造物への土圧変化
を低減化することができ、しかも、ジオテキスタイルで
埋戻し材を拘束することにより埋戻し材の剛性が高ま
り、埋戻し材が地中構造物に対してアンカー機能を果た
すので、地中構造物を安定化させることができる。この
ため、掘削溝を浅くすることができ、コストダウンを図
る効果がある。また、地中構造物の変形抑制のための支
持力を確保することができるので、使用するパイプなど
の材料の選定の幅が広がり、より経済的な設計・施工が
可能になる。

【００３２】また、本発明の第２の発明に係るジオテキ
スタイルによる地中構造物の浅埋設工法によれば、両側
壁に矢板が打ち込まれた掘削溝を形成する第１の工程
と、この第１の工程後、掘削溝底面に地盤材料を投入し
て支持地盤を形成し、この支持地盤上に地中構造物を配
置する第２の工程と、第２の工程後、地中構造物と支持
地盤上面とにジオテキスタイルを敷設し、ジオテキスタ
イルの端部をおり返しアンカー材を内部に詰めた袋状に
形成して構成したアンカー部を設ける第３の工程と、第
３の工程後、埋戻し材を投入して掘削溝を埋戻し、矢板
を引き抜く第４の工程とからなるとともに、第３の工程
時、ジオテキスタイルの敷設後、埋戻し材を所定の高さ
まで投入する埋戻し材投入工程と、ジオテキスタイルを
敷設してアンカー部を設けるジオテキスタイル敷設工程
とを繰り返して、ジオテキスタイルに挟まれる埋戻し材
層を少なくとも１層以上地中構造物上部のジオテキスタ
イルを露出させる高さまで形成したので、矢板引き抜き
時に地盤に空隙が発生しても、アンカー部により地中構
造物への土圧変化を低減化することができ、例え、大口
径の地中構造物であっても容易に安定化させることがで
きるので、安定化のための施工作業が不要になり、作業
時間の効率化を図る効果がある。

【００３３】さらに、本発明の第３の発明に係るジオテ
キスタイルによる地中構造物の浅埋設工法によれば、両
側壁に矢板が打ち込まれた掘削溝を形成する第１の工程
と、この第１の工程後、掘削溝底面に地盤材料を投入し
て支持地盤を形成し、この支持地盤上に地中構造物を配
置する第２の工程と、第２の工程後、ジオテキスタイル
を地中構造物の上部に被せて両端を地中構造物側部の支
持地盤上でおり返し、おり返し部にアンカー部を設ける
第３の工程と、第３の工程後、埋戻し材を投入して掘削
溝を埋戻し、矢板を引き抜く第４の工程とからなるとと
もに、第３の工程時、ジオテキスタイルの敷設を繰り返
し、アンカー部をすでに配置されたアンカー部より順次
外側に配置するようになっているので、矢板引き抜き時
に地盤に空隙が発生しても、アンカー部により地中構造
物への土圧変化を低減化することができ、しかも、アン
カー部が地中構造物に対してアンカー機能を果たすの
で、地中構造物を安定化させることができる。このた
め、掘削溝を浅くすることができ、コストダウンを図る
効果がある。さらに、安定化のための施工作業が不要に
なり、作業時間の効率化を図る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るジオテキスタイル
による地中構造物の浅埋設工法により地中構造物を地中
に埋設する工程を示す説明図である。

【図２】図１の工程の次の工程を示す説明図である。

【図３】本発明の第２の実施例に係るジオテキスタイル
による地中構造物の浅埋設工法により地中構造物を地中
に埋設する工程を示す説明図である。

【図４】埋戻し材が砂の場合、パイプライン流動時のジ
オテキスタイルの作用を示す説明図である。

【図５】埋戻し材が採石の場合、パイプライン流動時の
ジオテキスタイルの作用を示す説明図である。

【図６】採石のアーチ作用を示す説明図である。

【図７】ジオテキスタイルを施工しない場合のパイプラ
インの浮上時に地盤に発生するすべり面を示す説明図で
ある。

【図８】ジオテキスタイルを施工した場合のパイプライ
ンの浮上時に地盤に発生するすべり面を示す説明図であ
る。

【図９】本発明の第３の実施例に係るジオテキスタイル
による地中構造物の浅埋設工法により地中構造物を地中
に埋設する工程を示す説明図である。

【図１０】本発明の第４の実施例に係るジオテキスタイ
ルによる地中構造物の浅埋設工法により地中構造物を地
中に埋設する工程を示す説明図である。

【図１１】本発明の第５の実施例に係るジオテキスタイ
ルによる地中構造物の浅埋設工法により地中構造物を地
中に埋設する工程を示す説明図である。

【図１２】本発明の第６の実施例に係るジオテキスタイ
ルによる地中構造物の浅埋設工法により地中構造物を地
中に埋設する工程を示す説明図である。

【図１３】本発明の第７の実施例に係るジオテキスタイ
ルによる地中構造物の浅埋設工法により地中構造物を地
中に埋設する工程を示す説明図である。

【図１４】本発明の第８の実施例に係るジオテキスタイ
ルによる地中構造物の浅埋設工法により地中構造物を地
中に埋設する工程を示す説明図である。

【図１５】ジオテキスタイルを施工しない場合の模型パ
イプラインを用いた浮上防止の模型実験の結果である。

【図１６】ジオテキスタイルを施工した場合の模型パイ
プラインを用いた浮上防止の模型実験の結果である。

【図１７】従来の地中構造物の浅埋設工法により地中構
造物を地中に埋設する工程を示す説明図である。

【符号の説明】

４ 矢板 １２ 掘削溝 １５ パイプライン（地中構造物） Ｆ１２ 掘削溝底面 Ｃ１１、Ｃ１２ 支持地盤 Ｃ１３ 埋戻し材 ２２ 支持壁 ２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ） ジ
オテキスタイル

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両側壁に矢板が打ち込まれた掘削溝を形
   成する第１の工程と、この第１の工程後、掘削溝底面に
   地盤材料を投入して支持地盤を形成し、この支持地盤上
   に地中構造物を配置する第２の工程と、第２の工程後、
   矢板に沿って所定の高さの支持壁を形成するとともに、
   地中構造物と支持地盤上面と上記支持壁面とに沿ってジ
   オテキスタイルを敷設する第３の工程と、第３の工程
   後、埋戻し材を投入して掘削溝を埋戻し、矢板を引き抜
   く第４の工程とからなることを特徴とするジオテキスタ
   イルによる地中構造物の浅埋設工法。
2. 【請求項２】 第３の工程時、支持壁をほぼ地中構造物
   の高さまで形成し、埋戻し材を地中構造物上部に敷かれ
   たジオテキスタイルを露出させる高さまで投入した後、
   埋戻し材上面と地中構造物上のジオテキスタイル露出上
   面とにジオテキスタイルを敷設したことを特徴とする請
   求項１に記載のジオテキスタイルによる地中構造物の浅
   埋設工法。
3. 【請求項３】 第３の工程時、支持壁をほぼ地中構造物
   の高さまで形成した後、埋戻し材を所定の高さまで投入
   する埋戻し材投入工程と、地中構造物と埋戻し材上面と
   にジオテキスタイルを敷設するジオテキスタイル敷設工
   程とを繰り返して、ジオテキスタイルに挟まれる埋戻し
   材層を少なくとも２層以上地中構造物上部のジオテキス
   タイルを露出させる高さまで形成したことを特徴とする
   請求項１に記載のジオテキスタイルによる地中構造物の
   浅埋設工法。
4. 【請求項４】 ジオテキスタイル敷設工程で埋戻し材上
   面に敷設されるジオテキスタイルの端部が支持壁面に沿
   って敷設されたジオテキスタイルに接続された後、埋戻
   し材が投入されることを特徴とする請求項３に記載のジ
   オテキスタイルによる地中構造物の浅埋設工法。
5. 【請求項５】 両側壁に矢板が打ち込まれた掘削溝を形
   成する第１の工程と、この第１の工程後、掘削溝底面に
   地盤材料を投入して支持地盤を形成し、この支持地盤上
   に地中構造物を配置する第２の工程と、第２の工程後、
   地中構造物と支持地盤上面とにジオテキスタイルを敷設
   し、ジオテキスタイルの端部をおり返しアンカー材を内
   部に詰めた袋状に形成して構成したアンカー部を設ける
   第３の工程と、第３の工程後、埋戻し材を投入して掘削
   溝を埋戻し、矢板を引き抜く第４の工程とからなるとと
   もに、第３の工程時、ジオテキスタイルの敷設後、埋戻
   し材を所定の高さまで投入する埋戻し材投入工程と、ジ
   オテキスタイルを敷設してアンカー部を設けるジオテキ
   スタイル敷設工程とを繰り返して、ジオテキスタイルに
   挟まれる埋戻し材層を少なくとも１層以上地中構造物上
   部のジオテキスタイルを露出させる高さまで形成したこ
   とを特徴とするジオテキスタイルによる地中構造物の浅
   埋設工法。
6. 【請求項６】 両側壁に矢板が打ち込まれた掘削溝を形
   成する第１の工程と、この第１の工程後、掘削溝底面に
   地盤材料を投入して支持地盤を形成し、この支持地盤上
   に地中構造物を配置する第２の工程と、第２の工程後、
   ジオテキスタイルを地中構造物の上部に被せて両端を地
   中構造物側部の支持地盤上でおり返し、おり返し部にア
   ンカー部を設ける第３の工程と、第３の工程後、埋戻し
   材を投入して掘削溝を埋戻し、矢板を引き抜く第４の工
   程とからなるとともに、第３の工程時、ジオテキスタイ
   ルの敷設を繰り返し、アンカー部をすでに配置されたア
   ンカー部より順次外側に配置することを特徴とするジオ
   テキスタイルによる地中構造物の浅埋設工法。