JP3644137B2 - 耐液状化地盤の造成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液状化し易い地盤中に止水構造体を構築して耐液状化地盤を造成する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の耐液状化地盤の造成方法として、特公平４−５４００４号公報に示されているように、平面視で複数の格子が縦横に連なる止水構造体を液状化し易い地盤中に構築し、この止水構造体の内外間、および構造体内部での各格子間での水、砂の流通を阻止することにより、同地盤を耐液状化地盤に改良する工法が公知である。
【０００３】
また、この公知の技術では、撹拌翼を備えた撹拌軸を回転させて地中に縦穴を掘削ながら固化材を注入・固化させることによって円柱体を形成し、この繰り返しにより円柱体を縦横両方向に並べて止水構造体を構築する方法をとっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この公知の方法によると、止水性を保つために円柱体同士を密着または一部ラップする状態で造成して連続性を得る必要がある。
【０００５】
しかし、このように円柱体同士を全長に亘って確実に密着または一部ラップさせることは実際上難しく、とくに縦横の交差部分で、先行して造成された壁体と後に造成される壁体との間が離れてしまう等、接合不良が生じ易く、この部分での止水性の低下が問題となる。
【０００６】
そこで本発明は、縦横交差部分での壁体同士の接合性の良い耐液状化地盤の造成方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、平面視で複数の格子が縦横に連なった止水構造体を地中に構築することによって耐液状化地盤を造成する方法において、次の要件を具備するものである。
( Ａ ) 上下方向に回転するエンドレスチェーンに多数の掘削刃が取付けられて成るチェーンカッターを地中に挿入し、この状態で、上記エンドレスチェーンを回転させかつチェーンカッター全体を水平に移動させて連続溝を掘削しながらこの連続溝内に固化材を注入し、攪拌して原位置土と混合し固化させて地中に連続溝を構築する工法をとること。
( Ｂ ) 上記工法により、上記止水構造体を構成する壁体のうち外周の壁体を連続して造成した後、この外周壁体の内側で各縦方向及び横方向の壁体を連続して、かつ、縦横両方向の壁体同士が交差する状態で造成すること。
( Ｃ ) 交差する縦横両方向の壁体の一方を先に造成し、この先行壁体の造成時に、後に造成される壁体との交差予定部分に、非交差部分の固化材よりも固化時間の長い遅延固化材を注入し、上記先行壁体の固化後、上記遅延固化材の固化前に、後に造成される壁体用の連続溝を、上記交差予定部分を貫いて掘削し、この連続溝に固化材を注入・固化させて交差部分を形成すること。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の方法において、交差予定部分に仕切り板を、同部分に注入される遅延固化材と、引き続いて交差予定部分から同方向に造成される壁体の固化材との混合を阻止する状態で設けるものである。
【００１２】
上記方法によると、縦横の壁体を連続壁として造成することができるため、交差部分での壁体同士の接合性が良いものとなる。
【００１３】
この場合、請求項２の方法によると、先行壁体を切削して後の壁体を造成し、交差部分を形成するため、交差部分で作業を中断する必要がなく、施工能率が良いものとなる。
【００１４】
一方、請求項３，４の方法によると、請求項２の方法のように交差部分で既設の壁体を切削する必要がないため、チェーンカッターの負荷が小さくてすむとともに、この切削時の衝撃、振動によって既設壁体に割れ等の悪影響を及ぼすおそれがない。
【００１５】
また、請求項５の方法によると、請求項３または４の方法において、交差予定部分に注入した非固化材または遅延固化材が、その後に引き続いて造成される壁体の固化材と混ざり合うことを防止できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図によって説明する。
【００１７】
この方法の実施に使用される施工装置は、図１，４に示すようにチェーンカッター１と、このチェーンカッター１が垂直に取付けられた走行台車（たとえばクローラクレーンのベースマシン）２とによって構成され、図示のようにチェーンカッター１を地中に建て込んだ状態で、同カッター１を回転させながら走行台車２によって水平に移動させることにより、一定幅の連続溝Ｇが掘削される。
【００１８】
チェーンカッター１は、上下に長い箱形フレームであるカッターポスト３の上端部に設けられた駆動輪（スプロケット）４と、下端部に設けられた遊動輪（プーリ）５との間にエンドレスチェーン６が掛け渡され、このチェーン６の外周側に取付けられた多数の掘削刃７…によって連続溝Ｇを掘削するように構成されている。
【００１９】
この施工装置を用いて地中連続壁を造成するときは、上記のように連続溝Ｇを掘削しながら溝内にセメントスラリー等の固化材Ａを注入し、撹拌して原位置土と混合させ、固化させる。
【００２０】
次に、上記工法により、平面視で複数の格子が縦横に連なる止水構造体を地中に構築して耐液状化地盤を造成する方法を説明する。
【００２１】
第１実施形態（図２〜図４参照）
ここでは、止水構造体として、図２，３に示すように四辺の外周壁体８，９，１０，１１と、縦、横各二筋の壁体（以下、縦第１、第２壁体、横第１、第２壁体という）１２，１３，１４，１５とによって構成される止水構造体を例にとっている。
【００２２】
この方法においては、図３中に丸囲い数字で示すように、まず外周壁体８〜１１を連続して造成し（手順▲１▼）、次いで縦第１壁体１２、縦第２壁体１３、横第１壁体１４、横第２壁体１５の順で、それぞれ始点から終点まで連続して、かつ、これらが計四個所で交差する状態で造成する（手順▲２▼〜▲５▼）。
【００２３】
この場合、各交差部分において、図４に示すように、先行して造成された壁体（縦第１、第２壁体）１２，１３）を切削しながら後の壁体（横第１、第２壁体）１４，１５用の連続溝Ｇを掘削し、固化材を注入・固化させることにより、交差部分を形成する。
【００２４】
この方法によると、
（ａ）縦横の壁体１２〜１５を連続壁として造成することができるため、公知の撹拌軸によって造成した円柱体を縦横に並べて柱列構造の壁体を造成する場合と比較して、交差部分での壁体同士の接合性が良いものとなる。
【００２５】
（ｂ）先行壁体を切削しながら後の壁体を造成して交差部分を形成するため、交差部分で作業を中断する必要がなく、施工能率が良いものとなる。
【００２６】
第２実施形態（図５参照）
第１実施形態のように交差部分で既設壁体を切削して後の壁体を造成する方法によると、とくに壁体の固化が進んで硬度が高くなった状態でチェーンカッター１の掘削負荷が大きくなるとともに、この切削時の衝撃、振動によって既設壁体に割れ等の悪影響を及ぼすおそれがある。
【００２７】
そこで第２実施形態では、次のような手順、操作によって交差部分を形成する。
【００２８】
（ｉ） 図５（イ）に示すように、先行して造成される横壁体の交差予定部分の直前でチェーンカッター１による掘削動作を中断し、掘削された横溝Ｇ１内に固化材Ａを注入する。
【００２９】
（ii） この固化材Ａの固化（完全固化またはそれに近い固化）後、図５（ロ）に示すようにチェーンカッター１を一旦動作させて交差予定部分から掘進方向の前方に移動させ、交差予定部分に固化しない非固化材（たとえばベントナイト液）Ｂを注入する。
【００３０】
（iii） この非固化材Ｂと、この後に注入される固化材との混合を避けるために、図５（ハ）に示すようにチェーンカッター１の後方溝内に仕切り板１６を挿入する。
【００３１】
（iv） 掘進動作を再開し、図５（ニ)(ホ）に示すように固化材Ａを注入・固化させて横壁体Ｗ１の後続部分を造成するとともに、用済みの仕切り板１６を抜き取る。
【００３２】
（ｖ） 図５（ヘ）に示すように縦壁体用の連続溝Ｇ２を、交差予定部分を貫いて掘削し、同（ト）に示すように固化材Ａを注入する。このとき、交差予定部分に注入された非固化材等Ｂは固化材Ａと混合する。また、仕切り板１６の抜き跡は固化材Ａによって埋められる。
【００３３】
（vi） この固化材Ａの固化により、図５（チ）に示すように横壁体Ｗ１と縦壁体Ｗ２の交差部分が形成される。
【００３４】
なお、図５（イ）の横溝Ｇ１への固化材注入の段階で、カッター後方に仕切り板を挿入し、次いで（ロ）に示すように非固化材等を注入するようにしてもよい。こうすれば、（イ）と（ロ）の間で固化材Ａの固化を待つ必要がなくなるため、施工時間が短縮化される。
【００３５】
また、図５（ロ）の段階で、非固化材Ｂに代えて遅延固化材（固化遅延材を混合することによって固化時間を長くしたもの）を交差予定部分に注入し、この遅延固化材の固化前に、図５（ヘ）の縦溝掘削を行う方法をとってもよい。
【００３６】
さらに、上記と逆に、縦壁体Ｗ２を造成した後、横壁体Ｗ１を造成する場合も上記同様の方法をとればよい。
【００３７】
この第２実施形態にかかる方法によると、交差部分で既設の壁体を切削する必要がないため、チェーンカッター１の負荷が小さくてすむとともに、この切削時の衝撃、振動によって既設壁体に割れ等の悪影響を及ぼすおそれがない。
【００３８】
ところで、縦横壁体の造成手順は図３に示すものに限らず、止水構造体の形状等に応じて種々のバリエーションのうちから選択することができる。
【００３９】
たとえば、図２，３に示す平面形状の止水構造体の他の施工手順として、図６丸囲い数字で示す手順で造成してもよい。
【００４０】
あるいは、図７に示す平面形状の止水構造体について、同図丸囲い数字で示す手順をとることができる。
【００４１】
さらに、図８に示すように、各壁体は、必ずしも外周壁体間に連続して造成する必要はなく、施工地の状態に応じて必要な部分に重点的に造成するようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
上記のように本発明によるときは、平面視で複数の格子が縦横に連なった止水構造体を地中に構築する耐液状化地盤の造成方法において、チェーンカッターを地中に挿入した状態で回転させて連続溝を掘削するとともに、この連続溝内に固化材を注入・固化させて地中に連続壁を構築する工法により、止水構造体を構成する各縦方向および横方向の壁体を連続して、かつ、縦横両方向の壁体同士が交差する状態で造成するため、公知の撹拌軸によって造成した円柱体を縦横に並べて柱列構造の壁体を造成する場合と比較して、交差部分での壁体同士の接合性が良いものとなる。
【００４３】
この場合、請求項２の発明によると、先行壁体を切削しながら後の壁体を造成して交差部分を形成するため、交差部分で作業を中断する必要がなく、施工能率が良いものとなる。
【００４４】
一方、請求項３，４の発明によると、請求項２の方法のように交差部分で既設の壁体を切削する必要がないため、チェーンカッターの負荷が小さくてすむとともに、この切削時の衝撃、振動によって既設壁体に割れ等の悪影響を及ぼすおそれがない。
【００４５】
また、請求項５の発明によると、請求項３または４の方法において、交差予定部分に注入した非固化材または遅延固化材が、その後に引き続いて造成される壁体の固化材と混ざり合うことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法に使用される施工装置の概略正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる方法によって構築された止水構造体の斜視図である。
【図３】同平面図である。
【図４】第１実施形態にかかる方法による交差部分の施工状況を示す一部拡大図である。
【図５】（イ）〜（チ）は本発明の第２実施形態にかかる方法による施工手順を示す水平断面図である。
【図６】本発明の方法による別の施工手順を示す概略水平断面図である。
【図７】さらに別の施工手順を示す概略水平断面図である。
【図８】さらにまた別の施工手順を示す概略水平断面図である。
【符号の説明】
１ チェーンカッター
２ 走行台車
Ｇ，Ｇ１，Ｇ２ 連続溝
８〜１５ 止水構造体を構成する縦横壁体
Ａ 固化材
Ｂ 非固化材
Ｗ１ 横壁体
Ｗ２ 縦壁体

Claims (2)

1. 平面視で複数の格子が縦横に連なった止水構造体を地中に構築することによって耐液状化地盤を造成する方法において、次の要件を具備することを特徴とする耐液状化地盤の造成方法。
   ( Ａ ) 上下方向に回転するエンドレスチェーンに多数の掘削刃が取付けられて成るチェーンカッターを地中に挿入し、この状態で、上記エンドレスチェーンを回転させかつチェーンカッター全体を水平に移動させて連続溝を掘削しながらこの連続溝内に固化材を注入し、攪拌して原位置土と混合し固化させて地中に連続溝を構築する工法をとること。
   ( Ｂ ) 上記工法により、上記止水構造体を構成する壁体のうち外周の壁体を連続して造成した後、この外周壁体の内側で各縦方向及び横方向の壁体を連続して、かつ、縦横両方向の壁体同士が交差する状態で造成すること。
   ( Ｃ ) 交差する縦横両方向の壁体の一方を先に造成し、この先行壁体の造成時に、後に造成される壁体との交差予定部分に、非交差部分の固化材よりも固化時間の長い遅延固化材を注入し、上記先行壁体の固化後、上記遅延固化材の固化前に、後に造成される壁体用の連続溝を、上記交差予定部分を貫いて掘削し、この連続溝に固化材を注入・固化させて交差部分を形成すること。
2. 請求項１記載の耐液状化地盤の造成方法において、交差予定部分に仕切り板を、同部分に注入される遅延固化材と、引き続いて交差予定部分から同方向に造成される壁体の固化材との混合を阻止する状態で設けることを特徴とする耐液状化地盤の造成方法。

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