JP2807833B2

JP2807833B2 - 構造物の不同沈下修正方法

Info

Publication number: JP2807833B2
Application number: JP21303089A
Authority: JP
Inventors: 正人真島; 俊昌長尾; 貫司檜垣; 房郎谷澤; 正重村松
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 1989-08-21
Filing date: 1989-08-21
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JPH0376934A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、上部構造からの荷重を、べた基礎又は独立
基礎等から直接地盤に伝える、構造物における不同沈下
の修正方法に関する。

（従来の技術）通常、構造物を支持する地盤に、圧密沈下を生ずる粘
性土層がある場合、堅固な支持層まで杭を貫入する杭基
礎を採用する。例えば、海沼などの埋め立て地域の地盤
は、軟弱層が厚く堆積しているため、３階建て以下の低
層構造物でも長尺の杭が必要であった。その結果、建設
費にしめる杭基礎工事費の比率が大きくなる。

これに代わる、杭を使用しない工法を下記に示す。

＜イ＞構造物の重量に相当する土量を掘削し排除するこ
とにより、重量を低減して沈下を防止するフローティン
グ工法。

＜ロ＞沈下の惧れのある軟弱層を改良する地盤改良工
法。

＜ハ＞基礎と上部構造体との間に、予めジャッキをセッ
トし、不同沈下が生じたとき、ジャッキを調整して構造
物の不同沈下を修正する工法。

＜ニ＞耐圧版を有する基礎に、予め給・排水管を敷設
し、不同沈下が生じたとき、沈下の少ないエリアに給水
して同エリアの沈下を助長し、構造物の不同沈下を修正
する工法。

（発明が解決しようとする課題）前記した従来の沈下を防止、或いは修正する工法に
は、夫々次のような問題点がある。

（１）＜イ＞の工法においては、沈下量を精度よく予測
する方法が確立してないほか、軟弱層が不均一の場合、
過大な設計になり不経済である。また、採用した結果、
予想したより大きな沈下を生じることもあり、沈下修正
に確実性がない。

（２）＜ロ＞の工法においても、上記＜イ＞と同様であ
る。

（３）＜ハ＞の工法においては、基礎と上部構造体とを
構造上一体としないため、構造物の施工が複雑で、コス
トが増大する。また、基礎自体の沈下は修正が不可能で
ある。更に、地震に対して不安定である。

（４）＜ニ＞の工法においては、水を多量に使用するの
で、沈下修正に長時間を要する。地盤の軟弱化が促進し
て、沈下が逆に大きくなる場合がある。近隣の建物に沈
下の影響を及ぼすおそれがある。沈下修正のための給水
管理が難しい。したがって、沈下修正に確実性がない。

（本発明の目的）上記した従来の課題を解決するためになされた、構造
物における不同沈下の修正方法を提供することにある。
その目的とするところは、構造物が立地する比較的軟弱
な土層が厚く堆積している地盤条件において、その地盤
に構造物を構築したとき、構造物に、その軟弱地盤に起
因する有害な不同沈下が生じることが予想される場合、
同構造物の不同沈下を修正する方法にある。

（課題を解決するための手段）請求項１の発明は、構築する構造物の基礎の下面より
所定深さのレベルまで地盤を掘削し、地中梁が直交する
基礎の下方の前記掘削地盤面上に、注入材を封入する注
入袋を水平に設置し、この注入袋に注入パイプの一端を
接続し、前記掘削地盤面の上部から構築する基礎の下部
まで、土砂を敷き均した後、基礎及び上部構造体を構築
して行き、構造物の構築初期の段階で、構造体の任意点
のレベル測定を行って基準値を記録しておき、構造物の
完成後、構造体の任意点のレベル測定を行い、その結
果、構造物に有害な不同沈下が予想された場合、前記不
同沈下に起因する基礎の下方に設置した前記注入袋内
に、同袋に接続した注入パイプの他端より注入材を注入
して、基礎及び構造体のレベル修正を行う、構造物の不
同沈下修正方法にある。

請求項２の発明は、請求項１記載の構造物の不同沈下
修正方法において、注入材は、常温で固化し、高温で液
化する特性を有し、加熱して液化した注入材を袋に注入
する、構造物の不同沈下修正方法にある。

請求項３の発明は、請求項１記載の構造物の不同沈下
修正方法において、注入パイプ及び注入袋に、加熱用ワ
イヤーを内蔵した、構造物の不同沈下修正方法にある。

請求項４の発明は、請求項１記載の構造物の不同沈下
修正方法において、注入袋は、同袋の内壁材が剥離性を
有する材料で構成した、構造物の不同沈下修正方法にあ
る。

（作用）本発明の請求項１の発明は、前記したように構成した
ので、構造物のレベル測定の結果、構造物に有害な不同
沈下が生じるおそれのある場合は、同沈下に起因する基
礎の下方に設置した注入袋に、注入パイプによって注入
材を封入する。この注入材により注入袋が膨脹すること
によって、基礎及び構造体を正規のレベルに修正する。

不同沈下の修正に伴い、注入袋と掘削地盤の間に砂を
充填するので、注入袋の周囲に空隙が生じることがな
い。

請求項２の発明は、注入材は、常温で固化し、高温で
液化する材料を用い、液状の注入材を注入袋に注入する
ので、作業を容易且つ短時間に行うことができる。

請求項３の発明は、注入パイプ及び注入袋に、加熱用
ワイヤーを内蔵したので、２回目の沈下修正以後の注入
材の注入時に、注入袋及び注入パイプ内に固結している
１回目の注入材を液化することにより、再注入が容易と
なる。

請求項３の発明は、注入袋の内壁材を剥離性のよい材
料で構成したので、注入袋内に固結している注入材と前
記内壁材とが剥離することにより、この間隙に、２回目
以降の注入材の注入が容易となる。

（実施例）以下図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。

＜イ＞構造物及びその基礎第３図及び第４図，第13図及び第14図により説明す
る。

構造物A,A′は、基礎a,a′及び、同基礎a,a′に立設
する地下１階地上２階建の上部構造体ｂとで構成してあ
る。

基礎は、べた基礎ａ又は独立基礎ａ′などを対象とす
る。

べた基礎ａは地中梁１及び底版（耐圧版）とからな
り、底版は地中梁１の下端に設置してある（第３図，第
４図）。

独立基礎ａ′はフーチング基礎である。独立基礎ａ′
の地中梁１は、同基礎ａ′と交差し、隣接する各基礎
ａ′と繋いである（第13図，第14図）。

基礎は上記のような構成にしてあるので、地中梁１を
有するべた基礎ａや独立基礎ａ′は、上部構造体ｂから
の荷重を支持し、杭などを用いずに前記荷重を直接地盤
に伝える構造になっている。

＜ロ＞地盤掘削構築する構造物の掘削地盤Ｂを、構造物の基礎a,a′
の下面より所定深さ、例えば1m程度の深さまで掘削す
る。

掘削地盤Ｂは、後述の注入袋３を配置し、更に砂５を
敷き均すためのスペースである。

＜ハ＞注入袋（第12図）注入袋３は、地中梁が直交する基礎a,a′の下方の前
記掘削地盤Ｂ面上に、水平に設置してある。

注入袋３は、第１図に示すように、地中梁１の各交差
部の下方に内央部用袋3A,外側用袋3B、隅部用袋3Cが夫
々配置してある。

注入袋３は、注入材を封入するための袋で、注入パイ
プ２が接続してある。

注入袋３は可撓性、耐久性のある材料で構成してあ
る。

注入袋３は、同袋の内壁材に剥離性を有する材料が用
いてある。それにより、注入を繰り返して行うに際し、
固化した注入材が同袋３から剥離しやすくなる。

注入袋には、加熱用ワイヤー７が内蔵し、蛇行して配
設してある。同ワイヤー７には、注入パイプ２に内蔵し
た加熱用ワイヤー７′の一端が接続してある。そして、
同加熱ワイヤー７′に通電することにより、前記袋３が
加熱して封入され固化した注入材が液化し、同注入材は
前記袋３から剥離しやすくなる。

＜ニ＞注入パイプ（第11図，第12図）注入パイプ２には、螺旋状の加熱用ワイヤー７′が内
蔵してあり、その一端は注入袋３に内蔵した加熱用ワイ
ヤー７と接続してある。

注入パイプ２は、耐圧性、可撓性、伸縮性を有する材
料を用いてある。

注入パイプ２は、その一端は注入袋３に接続してある
（第12図）。注入パイプ２は、予め注入袋３に接続して
おいても、同袋３を設置する際に接続してもよい。

注入パイプ２は、各注入袋3A,3B,3Cごとに各分岐パイ
プ2A,2B,2Cが夫々接続してあり、同分岐パイプ2A,2B,2C
の他端は、注入材供給パイプ2Dに連結し、同供給パイプ
2Dは地上に設けた注入口６に接続してある（第２図）。

第２図は注入パイプの系統図である。その概略を以下
に示す。

内央交差部用袋3A、外側交差部用袋3B、隅交差部用袋
3Cの各袋には注入用の各分岐パイプ2A,2B,2Cの一端が接
続してある。各分岐パイプ2A,2B,2Cの他端は注入材供給
パイプ2Dの一端と接続してある。注入材供給パイプ2Dの
他端は注入材貯留槽に接続し（図示省略）、同貯留槽に
は注入用ポンプＰが備えてある。尚、注入材貯留槽に
は、同貯留槽から注入材を注入パイプ2Dに吐出す吐出口
が備えてある（図示省略）。

前記各分岐パイプ2A,2B,2Cは、夫々コック4A,4B,4Cを
備え，注入材供給パイプ2Dにもコック4Dが備えてある。

例えば、注入袋3Aへの注入は、注入材供給パイプ2Dの
コック4D、及び分岐パイプ2Aのコック4Aを開き、他の分
岐パイプ2B,2Cのコック4B,4Cを閉じて、ポンンプＰを作
動することによって、中央交差部用袋3Aに注入材を注入
することができる（第１図）。

以上のような配管系統によって、不同沈下を修正する
注入袋3Aに注入材を供給することができる。

＜ホ＞注入材注入材は、常温で固化し、加熱すると流動化する材料
が用いてある。

注入材は、１回目の不同沈下修正の場合は、セメント
スラリー又はモルタル等の常温で固化材を用いている。

注入材は、２回目以後の不同沈下修正の場合は、パラ
フィン又は合成樹脂等の熱可逆特性を有する材料を用い
る。

即ち、１回目の不同沈下修正時に、前記袋３内の注入
材は固化しているので、２回目以後の不同沈下修正に際
しては、前記固化した注入材を加熱して液化し、２回目
以後の不同沈下修正用の注入材を注入袋３に追加注入す
る。

＜ヘ＞加熱用ワイヤー加熱用ワイヤー注入袋３には、固化した注入材を液化するための加熱
用ワイヤー７が、蛇行して内蔵してある（第12図）。

注入パイプ２には、注入材を液化状態で注入するため
の加熱用ワイヤー７′が螺旋状に内蔵してある（第11
図）。

即ち、１回目の不同沈下修正時に、前記袋３内の注入
材は固化しているので、２回目以後の不同沈下修正に際
しては、前記固化した注入材を加熱用ワイヤー7,7′に
より加熱して液化し、２回目以後の不同沈下修正用の注
入材を注入袋３に追加注入するのを容易にしてある。

＜ト＞構造物の不同沈下修正方法第３図及び第４図に示したべた基礎ａを有する構造物
Ａの不同沈下修正方法を、第５図〜第10図により説明す
る。

構築する構造物Ａのべた基礎ａの下面より所定深さ、
例えば1m程度の深さまで地盤を掘削する（第５図）。

べた基礎ａの地中梁１が直交する同基礎ａの下方の掘
削地盤Ｂ面上に、注入材を封入するための注入袋３を水
平に設置するとともに、注入パイプ２を配設する。この
注入袋３には注入パイプ２の一端が接続してあり（第12
図）、同パイプ２の他端は注入材の注入口６に接続して
ある（第６図）。

注入袋３及び注入パイプ２の配置は、第１図及び第２
図に示すように、各注入袋3A,3B,3Cごとに分岐パイプ2
A,2B,2Cが接続してある。

尚、その際、各注入袋3A,3B,3Cの下面に、砂５を充填
するためのパイプの一端を設置し他端を地表に出してお
く（図示省略）。

前記掘削地盤Ｂ面に、構築するべた基礎ａの下部まで
土砂５を敷き均して、前記注入袋３及び注入パイプ２を
埋設（第７図）した後、べた基礎ａ及び上部構造体ｂを
構築して行く（第８図）。尚、土砂５は密実な砂が好ま
しい。

構造体ｂを構築して行く過程の初期の段階、例えば地
上１階における各柱の周囲のレベル測定を行い、初期値
（基準値）を記録する。

構造物Ａの完成後、前記地上１階における各柱の周囲
のレベル測定を再び行って測定値を記録し、前記基準値
と比較する。

一般に構造物Ａを支持する掘削地盤Ｂが粘性土層の場
合、厚密沈下は長期間続くが、沈下量は比較的初期の段
階で大きい。したがって、完成直後の初期の段階から、
前記柱のレベル測定を定期的に行って記録し、その都度
前記基準値と比較する。

レベル測定の結果、第９図に示すように、構造物Ａに
有害な不同沈下が予想された場合は、沈下の大きいべた
基礎ａの下方に設置した前記注入袋３（第１図に示す袋
3A）に、同袋３に接続した注入パイプ２の注入口６より
注入材、例えばモルタルを注入する。

注入袋３は、モルタルが封入されることによって膨脹
するので、沈下の大きい部位のべた基礎ａ及び構造体ｂ
は、膨脹圧により徐々に正規の水平レベルに修正され
る。そしてモルタルは常温で固化するので、構造物Ａは
安定的に水平を保つことができる（第10図）。

構造物Ａが水平に不同沈下修正されると、べた基礎ａ
の耐圧板と掘削地盤Ｂとの間に空隙ができるので、予め
掘削地盤Ｂ上から地表に導かれたパイプにより、前記空
隙に砂を圧送し充填する（図示省略）。

上記の不同沈下修正後、一定の期間、例えば２〜３年
を経てた後、前記と同様にレベル測定を再び行い、測定
値と前記基準値とを比較する。

レベル測定の結果、構造物Ａに有害な不同沈下が予想
された場合は、前記と同様に注入を行う。

１回目の不同沈下修正時に注入して固化したモルタル
を溶融する。即ち、前記注入袋３に内装した加熱ワイヤ
ー７に通電することにより、モルタルは同袋３の表面か
ら液化する。

上記の液化状態において、２回目の不同沈下修正に注
入する注入材は、例えばパラフィンを用い、１回目の修
正時の注入と同様に注入パイプ２により、沈下の大きい
べた基礎ａの下方の前記注入袋３に注入する。パラフィ
ンは、液化したモルタル部分に重点的に封入される。そ
れにより注入袋３は膨脹するので、前記べた基礎ａ及び
構造体ｂは、膨脹圧により徐々に正規の水平レベルに修
正される。そしてパラフィンは徐々に固化し、構造物Ａ
は安定して水平を保つことになる。

構造物の修正後、べた基礎ａの耐圧板と掘削地盤Ｂと
の空隙に砂を圧送し充填する。

上記の不同沈下修正後、一定の期間を経てた後、前記
と同様にレベル測定を行い、測定値と前記基準値とを比
較し、構造物Ａに有害な不同沈下が予想された場合は、
３回目の修正を前記２回目と同様に行う。

第13図及び第14図は、本発明に適用する独立基礎ａ′
と上部構造体ｂとから構成した構造物Ａ′を示す。

この場合、前記注入袋３は、掘削地盤Ｂ上で、且つ独
立基礎ａ′の直下に設置してもよい。それにより掘削地
盤Ｂを浅くすることができる。

前記構造物Ａの沈下測定は、任意の階における各柱の
周囲のレベル測定にしたが、それに代えて、任意の階に
おける床の傾斜装置により床のレベル測定を行い、不同
沈下量を管理することもできる。

また、前記地中梁１に傾斜計を設置し、地中梁１のレ
ベル測定を行い、不同沈下量を管理することもできる。

（発明の効果）本発明は以上説明たようになるから次のような効果を
得ることができる。

＜イ＞従来方法では、直接基礎を採用できなかった軟弱
地盤上に建設する構造物が、建設可能となり、極めて経
済的である。

＜ロ＞構造物の不同沈下を修正コントロールすることに
より、不同沈下に起因する、軟弱地盤の層厚にばらつき
がある場合でも、不同沈下の修正が可能である。

＜ハ＞構造物の不同沈下を修正コントロールすることに
より、不同沈下に起因する、構造物における上部構造体
の荷重にばらつきがある場合でも、不同沈下の修正が可
能である。

＜ニ＞従来の注水方式と異なり、不同沈下だけでなく、
等沈下（自然沈下）が継続する場合でも、等沈下の修正
が可能である。

＜ホ＞従来のジャッキアップによる不同沈下修正と異な
り、基礎等を毀損することがない。

＜へ＞地震時に、万が一構造物が傾斜しても、それによ
る不同沈下の修正が可能、且つ容易である。

＜ト＞地下室を有する構造物の場合の沈下修正は、従来
工法より極めて合理的、且つローコストである。

＜チ＞掘削地盤と基礎の間に土砂を敷き均らし、構造物
の不同沈下修正後も砂を充填することができるので、掘
削地盤と基礎の間に空隙が生じることがない。注入袋に
封入する注入材は、加熱により液化して注入するので、
作業が容易且つ短時間で行うことができる。

＜リ＞注入袋及び注入パイプに加熱用ワイヤーを内蔵し
たので、先行注入の固化材を加熱することにより液化し
て、容易に追加注入することができる。

＜ヌ＞注入袋の内壁材を剥離性能を有する材料で構成し
たので、注入袋に対する先行注入の固化材の剥離が、加
熱による液化とあいまって、極めて容易に追加注入する
ことができる。

【図面の簡単な説明】第１図は、本発明に係る構造物の不同沈下修正方法に適
用する注入袋の配置図第２図は、注入袋及び注入パイプの機能系統図第３図は、本発明に適用する構造物のべた基礎の平面図第４図は、同構造物のべた基礎の縦断面図第５図乃至第10図は、本発明の構造物の不同沈下修正方
法の工程を示す縦断面図第11図は、注入パイプの斜視図第12図は、注入袋の斜視図第13図は、本発明に適用する構造物の独立基礎の平面図第14図は、同構造物の独立基礎の縦断面図（符号） A,A′……構造物、Ｂ……掘削地盤、Ｐ……ポンプ、Ｈ
……電源ａ……べた基礎、ａ′……独立基礎、ｂ……構造体、１
……地中梁２……注入パイプ、2A,2B,2C……注入パイプ（分岐パイ
プ） 2D……注入パイプ（供給パイプ） 3A,3B,3C……注入袋、4A,4B,4C,4D……コック５……砂、7,7′……加熱用ワイヤー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷澤房郎東京都新宿区西新宿１丁目25号１号大成建設株式会社内 (72)発明者村松正重東京都新宿区西新宿１丁目25号１号大成建設株式会社内 (56)参考文献特開平１−312123（ＪＰ，Ａ) 特公昭54−19083（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02D 35/00 E02D 27/34 E02D 27/38

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】構築する構造物の基礎の下面より所定深さ
のレベルまで地盤を掘削し、地中梁が直交する基礎の下
方の前記掘削地盤面上に、注入材を封入する注入袋を水
平に設置し、この注入袋に注入パイプの一端を接続し、前記掘削地盤面の上部から構築する基礎の下部まで、土
砂を敷き均した後、基礎及び上部構造体を構築して行
き、構造物の構築初期の段階で、構造体の任意点のレベル測
定を行って基準値を記録しておき、構造物の完成後、構造体の任意点のレベル測定を行い、その結果、構造物に有害な不同沈下が予想された場合、前記不同沈下に起因する基礎の下方に設置した前記注入
袋内に、同袋に接続した注入パイプの他端より注入材を
注入して、基礎及び構造体のレベル修正を行うことを特
徴とする、構造物の不同沈下修正方法。
【請求項２】請求項１記載の構造物の不同沈下修正方法
において、注入材は、常温で固化し、高温で液化する特
性を有し、加熱して液化した注入材を袋に注入すること
を特徴とする、構造物の不同沈下修正方法。
【請求項３】請求項１記載の構造物の不同沈下修正方法
において、注入パイプ及び注入袋に、加熱用ワイヤーを
内蔵したことを特徴とする、構造物の不同沈下修正方
法。
【請求項４】請求項１記載の構造物の不同沈下修正方法
において、注入袋は、同袋の内壁材が剥離性を有する材
料で構成したことを特徴とする、構造物の不同沈下修正
方法。