JPH0615765B2 - 深層混合固結土工法における補強材挿入方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、軟弱地盤中に土留壁などを構築するための
深層混合固結土工法に関し、特に、混合固結土中に補強
材を配列挿入する方法に関する。

《発明の背景》 本発明者らは先に、補強材を用いた次のような深層混合
固結土工法を開発した。

第７図に示すように、軟弱地盤中の柱列状領域の土砂に
固結剤として例えばセメントミルクを注入して撹拌混合
し、ここに混合固結土すなわちソイルセメント柱列１０
を形成する。このソイルセメント柱列１０は時間ととも
に固結していくが、固結前にこの柱列１０に例えば鉄筋
からなる補強材１２を挿入する。

ここで、補強材１２をランダムに挿入しても補強効果は
あまり大きくならない。最小限の補強材１２で大きな補
強効果を得るには、図示したように、ソイルセメント柱
列１０に対して土圧が矢印Ａ方向に作用するものとする
と、その土圧作用面側に補強材１２を整然と配列して挿
入する。

固結したソイルセメント柱列１０に矢印Ａのように土圧
が作用すると、土圧作用面側に引張力が働き、反対側に
は圧縮力が働く。ソイルセメントは圧縮力に対しては相
当の強度を示すが、引張力には弱くてひび割れが生じや
すい。

そこで、引張力の働く部分に前述のように補強材１２を
配列すれば、大きな補強効果が得られる。ただし、その
ためには補強材１２をソイルセメントに対して十分強固
に結合させる必要がある。

上記のような深層混合固結土工法の施工実験を繰り返し
た結果、特に柱列が深いと、所定位置に補強材を整然と
配列した状態で挿入することが非常に面倒なことが分っ
た。また、補強材１２として単に鉄筋をソイルセメント
柱列１０中に挿入しただけでは、補強材とソイルセメン
トの結合力が弱く、前述した引張力に対して補強材１２
があまり有効な抵抗力を示さず、期待するほどの補強効
果が得られなかった。

《発明の目的》 この発明の目的は、上記深層混合固結土工法を実施する
場合に、混合固結土中の所定位置に補強材を整然と配列
挿入する作業が容易に行なえるとともに、混合固結土と
これに挿入した補強材との結合力を高め、混合固結土に
対して引張力が働いた時に、補強材が十分大きな抵抗力
を示し、強度の大きな土留壁などを容易に構築できるよ
うにすることにある。

《発明の概要》 そこでこの発明では、まず、一直線状又は扇形状に柱列
された複数本の長い棒材と、これら棒材に対して直交方
向にかけ渡されて固着され、これら棒材を所定間隔をお
いて平行に配置した状態で全体を一体化する複数の連結
横材とからなる補強材を予め設けておく。

また、上記補強材の長手方向に沿って当てがわれる構造
体からなり、上端に突設した把持部を有する挿入治具を
用意し、この挿入治具に上記補強材を取り付け、この挿
入治具とともに補強材を振動式杭打ち機に垂直に吊下げ
る。

振動式杭打ち機に吊下げた上記挿入治具および上記補強
材を上記把持部を介して振動させながら上記混合固結土
中に所定深さまで打ち込み、その後上記補強材を上記挿
入治具から取り外し、上記挿入治具のみを振動させなが
ら引き抜く。

《実施例》 第１図はこの発明の第１実施例に係る補強材１００を示
している。１は長い棒材としての鉄筋であって、５本の
鉄筋１を所定間隔をおいて平行に並べ、これら鉄筋１を
連結横材２１，２２，２３，２４で一体化して補強材１
００を構成している。

連結横材２１，２２，２３は短い直線状の鉄筋からな
り、５本の鉄筋１の配列に対して短い鉄筋を直交方向に
かけ渡し、各鉄筋との交点部分を溶接によって固着して
いる。連結横材２１は鉄筋１の配列の上端側に固着さ
れ、連結横材２２と２３は下端側に固着されている。

連結横材２４は山形鋼からなり、５本の鉄筋１の下端に
山形鋼の谷部分を当てがい、各鉄筋１に溶接によって固
着されている。

これら４つの連結横材２１〜２４によって５本の鉄筋１
が所定の配列状態で一体化され、一つのユニット化され
た補強材１００を構成している。この補強材１００を前
述した深層固結工程におけるソイルセメント柱列１０の
所定位置に、鉄筋１を垂直方向にして挿入配設すると、
鉄筋１が第７図における補強材１２に相当したものとな
る。このとき５本の鉄筋１の相対的な位置関係は絶対に
乱れることがないので、ソイルセメント柱列１０中にお
ける鉄筋１の配列状態が極めて整然としたものとにな
る。

また、連結横材２１〜２４は垂直方向の鉄筋１に対して
横方向に突出した定着板として作用し、ソイルセメント
と鉄筋１との機械的な結合力が非常に大きくなる。つま
り、前述したようにソイルセメント柱列１０に引張力が
作用した場合、連結横材２１〜２４がいかりのように極
めて有効に作用し、引張力に抵抗する大きな力を発揮
し、ソイルセメント柱列１０を良好に補強する。

また、５本の鉄筋１の下端には山形鋼からなる連結横材
２４を固着してあり、この山形鋼の稜線を下方に向けて
あるので、この補強材１００をソイルセメント柱列１０
中に挿入するのに必要な力を低減する効果がある。

上記の補強材１００をソイルセメント中に挿入する際に
は、第３図に示すような挿入治具２００を補助具として
使用し、第５図に示すような振動式杭打ち機３００を用
い、第６図に示すような手順で行なう。

まず第３図に基づいて挿入治具２００の構成を説明す
る。この挿入治具２００は鋼板製で、第１図に示す構成
の補強材１００を収容する偏平で上下に長い両端が開口
した角筒４１と、角筒４１の上端側に一体に突設された
把持部４２と、角筒４１の背面側中心線上に上下方向に
形成されたガイド溝４３と、角筒４１の所定個所に着脱
自在にねじ込まれる複数個のボルト４４とを備えてい
る。

第５図に示す振動式杭打ち機３００は、軟弱地盤上をキ
ャタピラで走行するベースマシン６１と、ベースマシン
６１に垂直に取付けられたＨ形鋼からなるガイドポスト
６２と、クレーン・ワイヤー６４によって吊下られてガ
イドポスト６２に沿って上下移動する振動ユニット６３
と、ガイドポスト６２の下端部分に取付けられた挿入治
具２００用のガイドアーム６５とを備えている。

補強材１００の打ち込み作業は次の要領で行なう。まず
挿入治具２００の角筒４１の下端側から補強材１００を
その内部に挿入し、第３図に示すように、補強材１００
の連結横材２４が角筒４１の下端開口を塞ぐような収納
状態とする。その収納状態でボルト４４を角筒４１のボ
ルト孔にねじ込む。そうすると、このボルト４４が連結
横材２１のすぐ下方に交差する。

次に第５図および第６図に示すように、補強材１００
をセットした挿入治具２００の上端把持部４２を、振動
式杭打ち機３００の振動ユニット６３のチャックで挟み
込み、振動ユニット６３を所定位置まで上方に持上げ、
振動ユニット６３に挿入治具２００を吊下た状態とす
る。この吊下状態において、挿入治具２００の内部の補
強材１００は、ボルト４４が連結横材２１に引掛かるこ
とによって角筒４１内で吊下られている。また、吊下ら
れた挿入治具２００のガイド溝４３を振動式杭打ち機３
００のガイドアーム６５に係合させる。

そしてベースマシン６１を適宜に移動させ、吊下た挿入
治具２００をソイルセメント柱列１０の上方の所定位置
に位置決めする。次に第６図に示すように、振動ユニ
ット６３を振動させながらこれを下方へ移動させ、挿入
治具２００を下方へ押圧してスライドさせる。挿入治具
２００に加わる押圧力は角筒４１の下端から連結横材２
４に加わり、補強材１００をも一体的に下方へ押圧す
る。つまり補強材１００を挿入治具２００に収納した状
態で、両者をソイルセメント柱列１０内に振動させなが
ら埋め込むのである。ここで、角筒４１の下端開口が山
形鋼からなる連結横材２４でほぼ塞がれているので、角
筒４１内にソイルセメントが進入することはほとんどな
い。

所定深さまで挿入治具２００および補強材１００を挿入
したならば、挿入治具２００の上方部分に取付けられて
いるボルト４４を外し、角筒４１と補強材１００との引
掛かりを解く。そして振動ユニット６３を振動させなが
らワイヤー６４でユニット６３を引き上げる。すると振
動ユニット６３とともに挿入治具２００が垂直方向に上
昇してくるが、ボルト４４が取外されているため、補強
材１００はソイルセメント柱列１０中に残置される。こ
れが第６図の状態である。

このようにして、５本の鉄筋１を連結横材２１〜２４で
平行状態に一体化した補強材１００を、挿入治具２００
と振動式杭打ち機３００とを用いて所定位置に正しく垂
直方向に挿入することができる。つまり、ソイルセメン
ト注列１０中に整然と補強材を配列挿入する作業を、簡
単かつ高能率に行なえるのである。

第２図はこの発明の第２実施例に係る補強材１１０を示
している。第１図の実施例では、５本の鉄筋１を平面的
に見たとき、各鉄筋１の端面が一直線上に並ぶように配
列されている。第２図の実施例では、５本の鉄筋１を平
面的に見たとき、各鉄筋１の端面が一つの円弧上に並ぶ
ように構成したものである。つまり、短い鉄筋からなる
連結横材３１，３２，３３は円弧状に形成されており、
５本の鉄筋１を所定間隔をおいて平行に配列するととも
に、これらに連結横材３１，３２，３３をかけ渡し、そ
れぞれの交点部分を溶接したものである。また、各鉄筋
１の下端部は、上記円弧の内側へＪ形に折曲げられてい
る。１ａはＪ形曲成部を指している。

第２図のように各鉄筋１の配列を円弧状にしたのは、ソ
イルセメント柱の円形断面の一部に鉄筋１を円弧状に並
べて配設するためである。

第４図には第２図に示した補強材１１０に合わせた挿入
治具２１０を示している。この挿入治具２１０は、補強
材１１０に当てがわれる円弧板５１と、円弧板５１の上
端に一体的に設けられ、振動ユニット６３によって挟ま
れる把持部５２と、円弧板５１の背面中央に垂直方向に
設けられたガイド溝５３と、補強材１１０の連結横材３
１を抱込んで円弧板５１に取付けるためのＵボルト５４
とを備えている。

補強材１１０を挿入治具２１０に装着した状態では、各
鉄筋１のＪ形曲成部１ａは円弧板５１の下端縁を抱込む
かたちとなり、振動式杭打ち機３００で挿入治具２００
を下方へ押圧した時に、その力が円弧板５１から鉄筋１
に伝わる。補強材１１０と挿入治具２１０とを所定深さ
まで挿入したならば、先の実施例と同様に、Ｕボルト５
４を取外し、挿入治具２１０を振動させながら上方へ引
き上げると、補強材１１０のみがソイルセメント中に残
置する。

《発明の効果》 以上詳細に説明したように、この発明に係る補強材挿入
方法を用いて前述の深層混合固結土工法を実施すれば、
多数の補強材を混合固結上中に設計どおりに整然と挿入
配列する作業が容易かつ高能率に行なえる。それだけで
なく、補強材の連結横材によって補強材と混合固結土と
の機械的結合が極めて強固なものとなり、特に固結土に
作用する引張力に対してこの補強材が極めて大きな抵抗
力を示す。つまり、補強効果の大きな良好な施工結果が
容易に得られ、軟弱地盤中に強度の大きな土留壁などを
構築するのが容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例による補強材の斜視図、
第２図は第２実施例による補強材の斜視図、第３図は第
１実施例の補強材に合せた挿入治具を示す図、第４図は
第２実施例の補強材に合せた挿入治具を示す図、第５図
はこの発明の補強材挿入方法を実施する際に使用する振
動式杭打ち機の構成を示す図、第６図は上記振動式杭打
ち機を用いた本発明による作業工程図、第７図は深層混
合固結土工法における補強材の配列挿入状態の概略を示
す斜視図である。 １……鉄筋、２１〜２４……連結横材 １１０……補強材、３１〜３３……連結横材 ２００……挿入治具、２１０……挿入治具 ３００……振動式杭打ち機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅津 喜美夫 東京都千代田区神田司町２−３ 株式会社 大林組東京本社内 (56)参考文献 特開 昭61−229016（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軟弱地盤中に形成した固結前の混合固結土
   の所定位置に補強材を配列挿入する方法であって、 一直線状又は扇形状に柱列された複数本の長い棒材と、
   これら棒材に対して直交方向にかけ渡されて固着され、
   これら棒材を所定間隔をおいて平行に配置した状態で全
   体を一体化する複数の連結横材とからなる補強材を予め
   設け、 上記補強材の長手方向に沿って当てがわれる構造体から
   なり、上端に突設した把持部を有する挿入治具を用意
   し、この挿入治具に上記補強材を取り付け、この挿入治
   具とともに上記補強材を振動式杭打ち機に垂直に吊り下
   げ、 吊り下げた上記挿入治具および上記補強材を上記把持部
   を介して振動させながら上記混合固結土中に所定深さま
   で打ち込み、その後上記補強材を上記挿入治具から取り
   外し、上記挿入治具のみを上記把持部を介して振動させ
   ながら引き抜くことを特徴とする深層混合固結土工法に
   おける補強材挿入方法。