JPH11181752A - 地山の補強構造および補強工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軟弱な地山の耐震補強工法に好適で、地山や
既設構造物の変状を可及的に抑制し、振動や騒音の発生
を抑制して工事周辺の環境の悪化を防止するとともに、
地下水の遮断を要せず、工事の小規模化と工期の短縮化
と工費の低減を図れ、しかも地山の支持強度を強化し円
弧すべりの発生を防止し得る地山の補強構造および補強
工法を提供すること。 【解決手段】 湾曲線状の埋設管８に填充袋９を被着
し、該填充袋９に填充材１０を填充した複数の補強梁４
を地山１に平行に埋設する。補強梁４の軸方向に埋設管
８の径方向に突出する略横長断面形状の複数の膨出部を
設ける。膨出部は填充袋９に填充材１０を填充して膨出
形成され、該膨出部の扁平側を地山１の上下方向に配置
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は軟弱な地山の耐震補
強工法に好適で、地山や既設構造物の変状を可及的に抑
制し、振動や騒音の発生を抑制して工事周辺の環境の悪
化を防止するとともに、地下水の遮断を要せず、工事の
小規模化と工期の短縮化と工費の低減を図れ、しかも地
山の支持強度を強化し円弧すべりの発生を防止し得るよ
うにした地山の補強構造および補強工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に軟弱地盤は、地山を適宜補強後に
構造物を建設し、平時における地山や構造物の安定性を
確保しているが、地震時に対しては十分な安定性を確保
するまでに至っていない。例えば、鉄道の路盤を造成す
る盛土は所定強度に圧密され、平時における円弧すべり
による安全率は所要の安全率を満足しているが、地震時
における前記安全率は、所要の安全率を満足していな
い。

【０００３】このため、地震時に備え地山を適宜補強し
既設構造物を防護する必要があるが、その場合は地山や
盛土、既設構造物の変状を可及的に防止し、振動や騒音
の発生を抑制して工事周辺の環境の悪化を防止するとと
もに、工事の小規模化を図り、工事用地の確保が容易で
工期の短縮化と工費の低減を図れることが望ましい。

【０００４】従来、上記要請に応ずるものとして、例え
ば既設構造物に近接して地山を補強する際、構造物と施
工部との間に鋼矢板や柱列式連続地中壁、壁式連続地中
壁等の遮断壁を設けて、前記構造物を防護する縁切り工
法が用いられている。このうち、鋼矢板方式は、比較的
土かぶりの浅い軟弱地盤に適するが、土かぶりの深い軟
弱地盤には、長尺な鋼矢板と大型の施工設備を要して、
工事が大掛かりになり、工費と工期が増大する上に振動
や騒音、工事の用地確保の問題を生じて採用し難い。

【０００５】また、柱列式や壁式は土かぶりや土質に左
右されることなく採用できるが、大型の施工設備を要し
て工事が大掛かりになり、工費と工期が増大する上に振
動や騒音、工事の用地確保の問題を生じて採用し難い。

【０００６】ところで、出願人は上記要請に応ずるもの
として、曲線ボーリングを駆使して複数の曲管を間隔を
置いて埋設し、該管に填充管を介して填充袋を挿入し、
該填充管を介し填充袋に少量のセメントを用いた貧配合
の填充部材を填充し、該部材の固化後、前記曲管の間に
曲線ボーリングを駆使して、前記曲管の一部を切削しつ
つ別の曲管を埋設し、該管に填充管を介して填充袋を挿
入し、該填充管を介し填充袋に多量のセメントを用いた
富配合の填充部材を填充して、多数の曲管を交差して連
壁を構成する地中湾曲部材の築造方法を開発し、これを
特開平８ー２１８７７０号公報に提案している。

【０００７】しかし、上記方法は複数の曲管を地山に残
置しているため、多数の曲管を要して工費が増大し工事
が大掛かりになる上に、円形断面の曲管を埋設している
ため、地山の弛みや円弧すべりを誘発し、地山の弛みや
構造物の変状を誘発し易いという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決し、軟弱な地山の耐震補強工法に好適で、地山
や既設構造物の変状を可及的に抑制し、振動や騒音の発
生を抑制して工事周辺の環境の毀損を防止するととも
に、地下水の遮断を要せず、工事の小規模化と工期の短
縮化と工費の低減を図れ、しかも既設盛土の支持強度を
強化し円弧すべりの発生を防止し得るようにした地山の
補強工法および補強構造を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明は、湾曲線状の埋設管に填充袋を被着し、該填充袋に
填充材を填充した複数の補強梁を地山に平行に埋設した
地山の補強構造において、前記補強梁の軸方向に埋設管
の径方向に突出する略横長断面形状の複数の膨出部を設
け、該膨出部は填充袋に填充材を填充して膨出形成さ
れ、該膨出部の扁平側を地山の上下方向に配置し、補強
梁周辺の地山の剪断抵抗力を増大させて、補強梁と地山
との一体化を増進し、地山の土質を等価的に改良して、
平時および地震時における地山の円弧すべりの発生を防
止し、地山や既設構造物の変状を可及的に抑制するよう
にしている。

【００１０】請求項２の発明は、補強梁を地山に直接接
触させ、填充袋を外管と一緒に埋設する従来の不合理を
廃し、外管の有効利用と工費の低減を図るようにしてい
る。請求項３の発明は、隣接する膨出部の間に欠損部を
設け、これら膨出部と欠損部とを埋設管に沿って交互に
配置し、填充袋の全域に填充材を填充するものに比べ填
充材の填充量を減量し、工費の低減を図るようにしてい
る。請求項４の発明は、隣接する補強梁の膨出部と欠損
部とを交互に配置し、填充袋の全域に填充材を填充する
ものに比べ填充材の填充量を減量し、工費の低減を図る
とともに、隣接の欠損部を介して膨出部の側方への膨出
変位を促すようにしている。

【００１１】請求項５の発明は、膨出部の少なくとも一
側を、地山に生ずる仮想すべり線よりも側方に突出して
配置し、補強梁周辺の地山の剪断抵抗力を増大させて、
補強梁と地山との一体化を増進し、平時および地震時に
おける地山の円弧すべりの発生を防止し、地山や既設構
造物の変状を可及的に抑制するようにしている。

【００１２】請求項６の発明は、多数の噴口を形成した
埋設管に前記填充袋を被着し、該填充袋は埋設管の外周
面に密着可能な細管部と、埋設管の径方向に突出する略
横長断面形状の膨出成形管部とを備え、これら細管部と
膨出成形管部とを埋設管に沿って交互に配置し、膨出部
に対する填充材の具体的な填充方法と、該填充量の低減
を図れ、しかも填充袋を埋設管に迅速に被着できるよう
にしている。

【００１３】請求項７の発明は、膨出部の少なくとも一
側を、前記埋設管の外周面に接する鉛直線から略４５°
の直線と、膨出した膨出部周面との交点部よりも側方に
突出して配置し、地山の円弧すべりの発生防止に有効な
具体的な耐震補強構造を提供している。請求項８の発明
は、埋設管に多数の噴口を形成した噴口群を間隔を置い
て配置し、該噴口群に埋設管の径方向に突出する略横長
断面形状の填充袋を装着し、填充袋の構成を簡潔にし、
これを容易かつ安価に製作し得るようにしている。

【００１４】請求項９の発明は、地山が軟弱地盤である
場合の耐震補強構造に好適である。請求項１０の発明
は、複数の補強梁の両端部を枕梁を介して固定し、補強
梁の移動を阻止し強固な補強構造を得るようにしてい
る。

【００１５】請求項１１の発明は、内外の曲管状の先導
管と内管とをボーリング装置の推進装置を介して地山へ
送り出し、それらを所定位置へ送り出し後、前記内管を
引き抜いて填充袋を被着した埋設管を前記先導管に挿入
し、前記填充袋に埋設管を介して填充材を填充し、填充
材填充後の填充袋と埋設管とを地山に一体に埋設する地
山の補強工法において、前記填充材の填充過程で先導管
を地山から引き抜き、填充材填充後の填充袋を地山に直
接埋設するようにして、先導管の引き抜きを円滑に行な
うとともに、填充袋を外管と一緒に埋設する従来の不合
理を廃し、外管の有効利用と工費の低減を図るようにし
ている。また、ボーリング装置の推進装置を介して先導
管と内管とを地山へ送り出し、矢板やパイルを打ち込む
従来の工法に比べて、振動や騒音の発生を抑制し工事周
辺の環境の毀損を防止するとともに、地下水の遮断を要
せず、工事の小規模化と工期の短縮化、工費の低減を図
れ、しかも工事用地を容易に確保し得る。

【００１６】請求項１２の発明は、填充材の一次填充
後、先導管を引き抜き、該先導管の引き抜き後、填充材
の二次填充を施工するようにして、この種の工事を確実
に施工し得るようにしている。請求項１３の発明は、前
記填充材の一次填充と先導管の引き抜きとを並行させ、
一次填充と引き抜き工程とを合理的かつ速やかに行なう
ようにしている。請求項１４の発明は、少なくとも二次
填充時に填充袋に填充材をゆっくり填充させ、地山の有
害な隆起を抑制し、地山や既設構造物の変状を可及的に
抑制するとともに、円弧すべりの誘発を防止するように
している。

【００１７】請求項１５の発明は、先導管を引き抜いて
地山に先導穴を設け、該先導穴に配置した填充袋に填充
材を填充して先導穴より大径に膨出成形し、該膨出部を
地山に介入させ、該膨出部を合理的かつ速やかに配置
し、工期の短縮を図るとともに、膨出部を地山に食い込
ませて配置し、それらの一体化を促し、地山の円弧すべ
りの発生を防止するようにしている。請求項１６の発明
は、先導管を引き抜いて地山に複数の先導穴を平行に設
け、これらの先導穴に配置した填充袋に填充材を填充し
て先導穴より大径に膨出成形し、該膨出部を地山に介入
させ、膨出部を合理的かつ速やかに配置し、工期の短縮
を図るとともに、膨出部を地山に食い込ませて配置し、
それらの一体化を促し、地山の円弧すべりの発生を防止
するようにしている。

【００１８】請求項１７の発明は、膨出部に隣接して欠
損部を設けるとともに、隣接する先導穴に前記膨出部を
交互に配置し、膨出部の膨出成形を促すとともに、填充
材の填充量の低減を図るようにしている。請求項１８の
発明は、前記膨出部を埋設管の径方向に突出する略横長
断面形状に形成し、該膨出部の扁平側を地山の上下方向
に配置し、膨出部周辺の地山の剪断抵抗力を増大させ
て、膨出部と地山との一体化を増進し、地山の土質を等
価的に改良して、平時および地震時における地山の円弧
すべりの発生を防止し、地山や既設構造物の変状を可及
的に抑制するようにしている。

【００１９】請求項１９の発明は、膨出部の少なくとも
一側を、地山に生ずる仮想すべり線よりも側方に突出し
て配置し、地山の円弧すべりの発生防止に有効な具体的
な耐震補強工法を提供している。請求項２０の発明は、
地山が軟弱地盤である場合の耐震補強工法に好適である
請求項２１の発明は、埋設管の外周面に密着可能な細管
部と、埋設管の径方向に突出する略横長断面形状の膨出
成形管部とを備えた填充袋を埋設管に被着し、填充袋を
埋設管に容易かつ迅速に被着し得るようにしている。請
求項２２の発明は、埋設管の径方向に突出する略横長断
面形状の填充袋を埋設管に複数被着し、填充袋の構成を
簡潔化し、これを安価に製作し得るようにしている。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を鉄道の路盤を構成
する既設盛土の補強に適用した図示の実施形態について
説明すると、図１乃至図１２において１は軟弱地盤であ
る地山で、該地山１上に鉄道の路盤を構成する盛土２が
突設され、該盛土２の長さ方向と直交する横断面は略台
形に形成されていて、その上部に道床、枕木、レールか
らなる軌道（図示略）が敷設されている。

【００２１】盛土２の直下の地山１には、盛土２の長さ
方向と直交して複数の先導穴３が近接して配置され、該
先導穴３は下方に突出する略凹状湾曲線状の空洞に構成
され、その両端部は盛土２の下端部両側に配置されてい
て、該穴３に複数の膨出部を有する補強梁４が埋設され
ている。

【００２２】前記先導穴３は外管である先導管５の外径
と略同径に形成され、該先導管５の内側に内管６が配置
され、これら内外管５，６を地山１に敷設し、かつこれ
らを順次地山１から引き抜いて施工している。

【００２３】先導管５と内管６は、複数の曲管若しくは
直管状の短管５ａ，６ａを溶接等で順次連結して、前記
先導穴３と略同曲率の大小異径の曲管状に形成され、そ
の短管５ａ，６ａを発進側に設置した曲線ボーリング装
置の推進装置７を介して地山１に推進し、かつそれらを
順次継ぎ足して施工している。

【００２４】前記推進装置７は、先導管５と内管６の各
フィードシリンダとシリンダロッド（図示略）を備え、
各シリンダロッドの伸長動作を介して、先導管５と内管
６を推進可能にしている。内管６の先端部には、回転可
能な拡縮ビットを備えた掘削装置（図示略）が設けら
れ、内管６の先端部が到達側へ到達後に上記ビットを縮
小し、または掘削装置を取り外して、内管６を発進側へ
引き抜き可能にしている。

【００２５】前記補強梁４は凹状湾曲線状の柱状に形成
され、これは先導穴３と同様な曲率の埋設管８と、該管
８の周面に装着したゴムまたは合成樹脂製等の柔軟な填
充袋９と、該填充袋９に填充したモルタル等の填充材１
０とで構成されている。

【００２６】このうち、埋設管８は同様な曲率の複数の
短管８ａを溶接等で連結して構成され、その周面に前記
填充材１０を噴出可能な多数の噴口１１が設けられてい
る。前記填充袋９は膨出かつ収縮可能な長尺の袋体で構
成され、これは図３のように埋設管８の外周面に密着し
て挿入可能な細管部１２と、該細管部１２に隣接して配
置した前記膨出部を形成する膨出成形管部１３とで構成
されている。

【００２７】膨出成形管部１３は上下方向に扁平な略横
長断面形状の中空筒体に形成され、その短径と長径を図
４のように先導管５の外径よりも大径に形成し、その両
側端部を地山１と盛土２の仮想すべり領域Ｚs の境界部
から外側に突出している。実施形態では、膨出成形管部
１３を上下方向に扁平な筒体に形成する手段として、円
形断面の袋状チューブを使用し、その細管部１２を挟む
両側位置に括り片または紐等の括り部材１４を設けて、
図示のように三瘤の略繭形の断面形状に成形している。

【００２８】この場合、前記部材１４を省略して、袋状
チューブ部材を前記断面形状に成形したり、袋状チュー
ブ部材を楕円形の断面形状に成形してもよく、そのよう
にすることで括り部材１４の省略分、構成が簡潔になり
填充袋９を安価に製作し得る

【００２９】前記仮想すべり領域Ｚs は、埋設した各膨
出成形管部１３の直上の地山１と盛土２に表われ、その
境界部を両側の仮想すべり線Ｌs で区画している。仮想
すべり線Ｌs は、埋設管８の側部外周面から斜め上方、
すなわち前記周面を通る鉛直線からθ＝略４５°で、か
つ填充材１０を填充した膨出後の膨出成形管部１３の周
面との交点Ｐ，Ｐを通る鉛直線として設定されている。

【００３０】隣接する埋設管８には、膨出成形管部１３
の位置を軸方向にずらせて填充袋９が装着され、図２の
ように填充材１０を填充した膨出後の膨出成形管部１３
を千鳥状、つまり交互に配置している。

【００３１】この他、図中１５は盛土２の両下端部に配
置した鉄筋コンクリート製の枕梁で、地山１から地上に
突出する各埋設管８の両端部を拘束している。１６は推
進装置７の設置架台、１８は隣接する膨出部の間に設け
た空スペ−ス状の欠損部である。

【００３２】このように構成した地山の補強工法は、そ
の施工に先立って、補強梁４と枕梁１５とが未施工の場
合の耐震補強工の必要の有無をコンピュータを駆使して
演算し確認する。

【００３３】その際、コンピュータに地山１と盛土２に
関する種々の情報、例えば地山１と盛土２の断面積と重
量、それらの土質と粘着力、軌道重量、盛土２の剪断強
度等を入力し、この入力情報を基に盛土２における円弧
すべりの位置と規模、および最小安全率等を平時と地震
時に分けて演算し、その最小安全率が地震時の許容安全
率を下回った場合、要耐震補強工と認定する。

【００３４】次に前記情報と埋設管８の材質およびその
機械的強度と、地震時に要する抵抗モーメントや応力等
をコンピュータに入力して、埋設管８の断面形状と湾曲
形状を演算し、その強度が地震時の各許容値を満たして
いることを確認する。

【００３５】更に、前記演算結果を基に前記情報をコン
ピュータに入力し、補強梁４と枕梁１５とを施工した場
合の盛土２における円弧すべりの位置と規模、および最
小安全率等を平時と地震時に分けて演算し、その最小安
全率が平時と地震時とで許容安全率を満たしていること
を確認する。

【００３６】このような演算結果を基に、先導管５と内
管６と埋設管８の各短管５ａ，６ａ，８ａを所定長さで
所定の曲率に複数湾曲成形するとともに、埋設管８の短
管８ａを溶接等で連結して所定長さに製作し、該埋設管
８の周面に填充袋９を装着して置き、これらを曲線ボー
リング装置の推進装置７と共に盛土２の発進側に運搬
し、この発進側に架台１６を介して推進装置７を設置す
る。

【００３７】次に内管６の先端部に掘削装置（図示略）
を連結し、該掘削装置と推進装置７を駆動し、各フィー
ドシリンダとシリンダロッドを介して、先導管５と内管
６の各短管５ａ，６ａを盛土２の長さ方向と直交方向
で、かつ地山１または盛土２の所定位置へ送り出す。

【００３８】そして、前記短管５ａ，６ａを所定長さ送
り出したところで、それらの後端部に後続の短管５ａ，
６ａを溶接等で継ぎ足し、これらを所定長さ送り出す。
以下、前記短管５ａ，６ａの継ぎ足し工程とその推進工
程を交互に繰り返し、それらを順次推進する。この状況
は図５のようである。

【００３９】一方、掘削装置の駆動に伴い高圧水を切羽
に向けて噴射し、カッタービット周辺の掘削土砂を洗い
流すとともに、この泥水を先導管５と内管６との間に導
き、これをバキュームポンプ（図示略）を介して発進側
へ排出する。

【００４０】こうして、先導管５と内管６の先端部が到
達側へ到達したところで、それらの推進が完了し、掘削
装置と推進装置７の駆動を停止する。この状況は図６の
ようで、先導管５と内管６が盛土２の直下の地山１に敷
設され、その両端部が盛土２の両下端部に突出してい
る。

【００４１】この後、到達側に表出した掘削装置を取り
外し、または拡縮ビットを縮小し、給電線および給水ホ
ースを取り外して、推進装置７の内管用フィードシリン
ダとそのシリンダロッドを逆作動し、先導管５から内管
６を引き抜く。この状況は図７のようで、内管６を引き
抜き後は先導管５内は空スペースになる。

【００４２】内管６を引き抜き後、推進装置７の内管用
フィードシリンダとそのシリンダロッドを駆動し、埋設
管８を先導管５内に挿入する。埋設管８の周面には予め
填充袋９が被着され、該袋９は埋設管８の湾曲線と同一
平面上に膨出成形管部１３の長径側を直交して装着して
いて、常時は前記成形管部１３が収縮している。したが
って、填充袋９は埋設管８と一緒に先導管５に円滑に挿
入され、膨出成形管部１３が先導管５内面に擦過し損傷
する心配はない。この状況は図８のようである。

【００４３】そして、埋設管８の先端部が到達側に到達
したところで、埋設管８の挿入が完了し、推進装置７の
駆動を停止する。この状況は図９のようである。

【００４４】次に埋設管８の一端、例えば発進側に填充
材供給ホース（図示略）を接続し、該ホースの他端をコ
ンクリートポンプ等の填充材圧送ポンプ（図示略）に接
続し、該ポンプを介して填充材１０であるモルタル等を
埋設管８に一次填充する。

【００４５】このようにすると、填充材１０が噴口１１
から填充袋９内に噴出する。その際、細管部１２は埋設
管８の周面に密着して、当該部の噴口１１を略閉塞して
いるから、填充材１０は膨出成形管部１３内に噴出し、
該成形管部１３を填充して膨出させる。

【００４６】この場合、前記填充材１０の一次填充は、
填充量が後述の二次填充に比べて少量であるから、膨出
成形管部１３の膨出が抑制され、該成形管部１３が先導
管５の内面に緩慢に接触する。この状況は図１０のよう
である。

【００４７】また、この場合、填充材１０の一次填充後
に先導管５を引き抜く代わりに、先導管５を引き抜きな
がら填充材１０を一次填充すれば、これらの施工時間を
短縮できる。

【００４８】この後、前記一次填充した填充材１０が硬
化し、所定の強度になったところで、推進装置７の内管
用フィードシリンダとそのシリンダロッドを逆作動し、
地山１から先導管５を引き抜く。この場合、前述のよう
に膨出成形管部１３が先導管５の内面に緩慢に接触して
いるから、先導管５を円滑かつ速やかに引き抜くことが
でき、この引き抜き後に先導管５と同径の先導穴３が地
山１に形成され、該穴３内に前記一次填充後の填充袋９
を装着した埋設管８が位置する。この状況は図１１のよ
うで、先導穴３と填充袋９との間に僅かな空隙が形成さ
れている。

【００４９】先導管５を引き抜き後、前記填充材圧送ポ
ンプを介して填充材１０であるモルタル等を埋設管８に
二次填充する。その際、填充材圧送ポンプの吐出圧を可
及的に低圧に設定し、填充袋９内に填充材１０をゆっく
り填充し、膨出成形管部１３をゆっくり膨出させる。

【００５０】そのようにすると、上記填充材１０は閉塞
した噴口１１を押し破って膨出成形管部１３内に流入
し、その短径および長径が先導穴３よりも大径に膨出し
て、周囲の地山１にゆっくり介入し、直上の地山１と盛
土２の有害な隆起を抑制して、盛土２上の構造物の損壊
や変位を防止する。この状況は図１２のようである。

【００５１】しかも、膨出後の膨出成形管部１３は、そ
の断面の扁平側を上下方向に配置して上下方向の変位を
抑制し、また地山１は軟弱地盤で先導穴３が崩れ易く、
その崩壊土砂や盛土２の重量が膨出成形管部１３の上記
扁平側に作用して、前記成形管部１３の上下方向の変位
を抑制し側方への変位を促す。この場合、隣接する填充
袋９の膨出成形管部１３を千鳥状に配置し、該成形管部
１３の両側に欠損部１８を設けているから、前記側方へ
の変位が一層促進される。

【００５２】更に、個々の填充袋９に欠損部１８を置い
て膨出成形管部１３を配置し、相隣接する填充袋９同志
は膨出成形管部１３を千鳥状に配置しているから、填充
材１０の填充量を抑制し、上記有害な隆起の発生を抑制
する。

【００５３】こうして、填充材１０を二次填充し、埋設
管８に填充材１０を填充後、推進装置７を盛土２の長さ
方向に１ピッチ移動して設置し、前述のように推進装置
７から先導管５と内管６を地山１へ送り出し、その先端
部が到達側に到達後、内管６を引き抜き、填充袋９を装
着した埋設管８を先導管５に挿入する。

【００５４】その際、膨出成形管部１３の位置を隣接す
る填充袋９の膨出成形管部１３の位置とずらせて埋設管
８に装着し、つまり隣接の細管部１２の位置に膨出成形
管部１３を位置付け、それらを平面的に千鳥状に配置す
る。そして、填充袋９に填充材１０を一次填充し、これ
を適宜膨出後、先導管５を引き抜き、填充袋９に填充材
１０を二次填充して膨出成形し、かつ埋設管８に填充材
１０を填充する。

【００５５】この後、推進装置７を移動し、新たな位置
で前記施工を繰り返す。この場合、隣接する３〜５本の
補強梁４に対し、填充材１０の二次填充を一緒に行え
ば、これを個々に行う方法に比べて工期が短縮される。
こうして、盛土２の直下に所定距離に亙って複数の埋設
管８を地山１に埋設後、枕梁１５を施工し、地上に表出
した埋設管８の両端部を固定して、その変動を阻止し、
一連の施工を終了する。上記施工後、填充材１０が固化
し、埋設管８と共に地山１を補強する。

【００５６】この施工状況は図１，２のようで、盛土２
の直下の地山１に盛土２の長さ方向と直交して複数の埋
設管８を平行に配置し、填充材１０を填充した膨出成形
管部１３からなる補強梁４の膨出部が千鳥状に配置され
ている。したがって、補強梁４の全域に膨出部を形成す
る場合に比べて、填充材１０の減量と速やかな填充が可
能になり、その分工費の低減と工期の短縮を図れ、前記
有害な隆起を抑制するとともに、実施形態のように既設
構造物が鉄道の軌道である場合の線閉時間を利用した工
事に有利になる。

【００５７】また、填充袋９の敷設後の状況は図４のよ
うで、膨出成形管部１３の両側端部が地山１と盛土２の
仮想すべり領域Ｚs の境界部から外側に突出し、該突出
部と次隣接の補強梁４の突出部との間に、隣接する補強
梁４の埋設管８が位置し、かつその間は地山１で閉塞さ
れている。この場合、埋設管８周辺の先導穴３は、先導
管５の引き抜き後、軟弱な地山１によって閉塞され、上
述のようになる。

【００５８】このように、本発明は軟弱な地山１の補強
工法として、補強梁４を下方に突状湾曲して敷設してい
るから、従来のように地山１の鉛直方向に矢板やパイル
を打ち込む工法に比べて、その敷設深さを低減して所期
の強度を得られる。特にこの効果は、深層な軟弱地盤の
補強に好適で、浅層な軟弱地盤の補強時と略同様な敷設
深さで対応でき、また地下水の遮断を要せず、工事の小
規模化と騒音および振動の低減を促し、周辺の環境劣化
を防止するとともに、工事用地の確保を不要にする。

【００５９】一方、上記従来の工法は長尺な矢板やパイ
ルを要し、その分工費が増大するとともに、地下水の遮
断と大掛かりな打ち込み装置を要して工事が大掛かりに
なり、騒音および振動が増大し周辺の環境を劣化する上
に工事用地の確保が必要になる等の不合理がある。

【００６０】こうして敷設した補強梁４の埋設管８は、
平時は地山１と盛土２と既設構造物である軌道と列車荷
重等の各重量が作用し、これに地山１と盛土２の各剪断
抵抗力が対抗するが、設計上、該剪断抵抗力は前記重量
の約６．６倍以上あって、前記重量は等価的に埋設管８
に作用しない。

【００６１】また、填充材１０を填充した填充袋９に
も、平時は地山１と盛土２と既設構造物である軌道と列
車荷重等の各重量が作用し、これに地山１と盛土２の各
剪断抵抗力が対抗するが、設計上、該剪断抵抗力は前記
重量の約４．４倍以上あって、前記重量は等価的に填充
袋９に作用しない。

【００６２】更に、填充袋９，９との間、つまり膨出成
形管部１３，１３間には、図４のように平時は地山１と
盛土２と既設構造物である軌道と列車荷重等の各重量が
作用し、これに地山１と盛土２の各剪断抵抗力が対抗す
るが、設計上、該剪断抵抗力は前記重量の約６．３倍以
上の十分な大きさを備えている。

【００６３】したがって、補強梁４は平時において十分
な剪断抵抗力を備え、盛土２および地山１を補強して円
弧すべりの発生を防止する一方、このような補強梁４を
地山１に敷設することによって、地山１に生ずる円弧す
べり線の半径が大きくなり、円弧すべりの安全率が大き
くなる。すなわち、前記補強梁４によって、盛土２下の
土質を等価的に改良したと同等の効果を奏する。

【００６４】一方、地震時には盛土２の円弧すべりに対
し、地山１と盛土２は剪断強度で対抗し、補強梁４は埋
設管８の軸力で対抗する。また、補強梁４，４間の円弧
すべりに対しては、円弧すべり面および盛土断面の剪断
強度で対抗する。

【００６５】設計上、地震時には填充材１０を填充した
填充袋９の剪断抵抗力が埋設管８に作用する荷重を上回
り、前記荷重が填充材１０を填充した填充袋９を介して
地山１に作用することはない。また、補強梁４の周囲の
地山１による剪断抵抗力は、設計上、埋設管８に作用す
る軸力よりも遥かに大きく、埋設管８が地震時に地山１
と一体化する。

【００６６】すなわち、地震時には仮想すべり領域Ｚs
は、膨出部の直上の地山１と盛土２に生ずると想定され
るが、膨出成形管部１３の両側端部は、図４のように仮
想すべり線Ｌs の外側に突出し、補強梁４が地山１と一
体化して円弧すべりの発生を防止するとともに、膨出部
が地山１に食い込んで補強梁４と地山１との一体化を促
し、かつその浮き上がりを防止して、既設構造物の変動
を阻止する。このように本発明は、膨出成形管部１３に
よって補強梁４周辺の地山１の剪断抵抗力を増大し、補
強梁４を地山１と一体化して円弧すべりの発生を防止す
るものである。

【００６７】なお、前述の実施形態では填充袋９に細管
部１２と膨出成形管部１３とを設けているが、細管部１
２を省略し、膨出成形管部１３のみで填充袋９を構成
し、一方、埋設管８には多数の噴口１１を形成した噴口
群を間隔を置いて配置し、前記噴口群に膨出成形管部１
３のみの填充袋９を被着すれば、填充袋９の構成が簡単
で、これを安価に製作できる。また、本発明は地山１の
補強に限らず、鉄道用および道路用盛土２の補強にも適
用可能であるが、前述のように補強梁４の敷設によって
盛土２下の土質が等価的に改良され、盛土２の補強が実
質的に可能になる。

【００６８】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明は、補強
梁の軸方向に埋設管の径方向に突出する略横長断面形状
の複数の膨出部を設け、該膨出部は填充袋に填充材を填
充して膨出形成され、該膨出部の扁平側を地山の上下方
向に配置したから、補強梁周辺の地山の剪断抵抗力を増
大させ、補強梁と地山との一体化を増進し、地山の土質
を等価的に改良して、平時および地震時における地山の
円弧すべりの発生を防止し、地山や盛土、既設構造物の
変状を可及的に抑制する新規な耐震補強構造を提供する
ことができる。

【００６９】請求項２の発明は、補強梁を地山に直接接
触させたから、填充袋を外管と一緒に埋設する従来の不
合理を廃し、外管の有効利用と工費の低減を図ることが
できる。請求項３の発明は、隣接する膨出部の間に欠損
部を設け、これら膨出部と欠損部とを埋設管に沿って交
互に配置したから、填充袋の全域に填充材を填充するも
のに比べて填充材の填充量を減量でき、工費の低減を図
ることができる。請求項４の発明は、隣接する補強梁の
膨出部と欠損部とを交互に配置したから、填充袋の全域
に填充材を填充するものに比べて填充材の填充量を減量
でき、工費の低減を図れるとともに、隣接の欠損部を介
して膨出部の側方への膨出変位を促すことができる。

【００７０】請求項５の発明は、膨出部の少なくとも一
側を、地山に生ずる仮想すべり線よりも側方に突出して
配置したから、補強梁周辺の地山の剪断抵抗力を増大さ
せ、補強梁と地山との一体化を増進して、平時および地
震時における地山の円弧すべりの発生を防止し、地山や
盛土、既設構造物等の変状を可及的に抑制することがで
きる。

【００７１】請求項６の発明は、多数の噴口を形成した
埋設管に前記填充袋を被着し、該填充袋は埋設管の外周
面に密着可能な細管部と、埋設管の径方向に突出する略
横長断面形状の膨出成形管部とを備え、これら細管部と
膨出成形管部とを埋設管に沿って交互に配置したから、
膨出部に対する填充材の具体的な填充方法と、該填充量
の低減を図れ、しかも填充袋を埋設管に迅速に被着する
ことができる。

【００７２】請求項７の発明は、膨出部の少なくとも一
側を、前記埋設管の外周面に接する鉛直線から略４５°
の直線と、膨出した膨出部周面との交点部よりも側方に
突出して配置したから、地山の円弧すべりの発生防止に
有効な具体的な耐震補強構造を提供することができる。
請求項８の発明は、埋設管に多数の噴口を形成した噴口
群を間隔を置いて配置し、該噴口群に埋設管の径方向に
突出する略横長断面形状の填充袋を装着したから、填充
袋の構成を簡潔にし、これを容易かつ安価に製作するこ
とができる。

【００７３】請求項９の発明は、地山が軟弱地盤である
場合の耐震補強構造に好適な効果がある。請求項１０の
発明は、複数の補強梁の両端部を枕梁を介して固定した
から、補強梁の移動を阻止し強固な補強構造を得ること
ができる。

【００７４】請求項１１の発明は、填充材の填充過程で
先導管を地山から引き抜き、填充材填充後の填充袋を地
山に直接埋設するようにしたから、先導管の引き抜きを
円滑に行なえるとともに、填充袋を外管と一緒に埋設す
る従来の不合理を廃し、外管の有効利用と工費の低減を
図ることができる。また、ボーリング装置の推進装置を
介して先導管と内管とを地山へ送り出したから、矢板や
パイルを打ち込む従来の工法に比べて、振動や騒音の発
生を抑制し工事周辺の環境の毀損を防止するとともに、
地下水の遮断を要せず、工事の小規模化と工期の短縮
化、工費の低減を図れ、しかも工事用地を容易に確保す
ることができる。

【００７５】請求項１２の発明は、填充材の一次填充
後、先導管を引き抜き、該先導管の引き抜き後、填充材
の二次填充を施工するようにしたから、この種の工事を
確実に施工することができる。請求項１３の発明は、前
記填充材の一次填充と先導管の引き抜きとを並行させた
から、一次填充と引き抜き工程とを合理的かつ速やかに
行なうことができる。請求項１４の発明は、少なくとも
二次填充時に填充袋に填充材をゆっくり填充させたか
ら、地山の有害な隆起を抑制し、地山や既設構造物の変
状を可及的に抑制するとともに、円弧すべりの誘発を防
止することができる。

【００７６】請求項１５の発明は、先導管を引き抜いて
地山に先導穴を設け、該先導穴に配置した填充袋に填充
材を填充して先導穴より大径に膨出成形し、該膨出部を
地山に介入させたから、該膨出部を合理的かつ速やかに
配置し、工期の短縮を図ることができるとともに、補強
梁と地山との一体化を促し、地山の円弧すべりの発生を
防止することができる。請求項１６の発明は、先導管を
引き抜いて地山に複数の先導穴を平行に設け、これらの
先導穴に配置した填充袋に填充材を填充して先導穴より
大径に膨出成形し、該膨出部を地山に介入させたから、
膨出部を合理的かつ速やかに配置し、工期の短縮を図る
ことができるとともに、補強梁と地山との一体化を促
し、地山の円弧すべりの発生を防止することができる。

【００７７】請求項１７の発明は、膨出部に隣接して欠
損部を設けるとともに、隣接する先導穴に前記膨出部を
交互に配置したから、膨出部の膨出成形を促すととも
に、填充材の填充量の低減を図ることができる。請求項
１８の発明は、前記膨出部を埋設管の径方向に突出する
略横長断面形状に形成し、該膨出部の扁平側を地山の上
下方向に配置したから、膨出部周辺の地山の剪断抵抗力
を増大させて、膨出部と地山との一体化を増進し、地山
の土質を等価的に改良して、平時および地震時における
地山の円弧すべりの発生を防止し、地山や既設構造物の
変状を可及的に抑制することができる。

【００７８】請求項１９の発明は、膨出部の少なくとも
一側を、地山に生ずる仮想すべり線よりも側方に突出し
て配置したから、地山の円弧すべりの発生防止に有効な
具体的な耐震補強工法を提供することができる。請求項
２０の発明は、地山が軟弱地盤である場合の耐震補強工
法に好適な効果がある。請求項２１の発明は、埋設管の
外周面に密着可能な細管部と、埋設管の径方向に突出す
る略横長断面形状の膨出成形管部とを備えた填充袋を埋
設管に被着したから、填充袋を埋設管に容易かつ迅速に
被着することができる。請求項２２の発明は、埋設管の
径方向に突出する略横長断面形状の填充袋を埋設管に複
数被着したから、填充袋の構成を簡潔化し、これを安価
に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す断面図で、補強梁敷
設後の状況を示している。

【図２】図１のＡーＡ線に沿う断面図である。

【図３】本発明に適用した補強梁を分解して示す斜視図
である。

【図４】図１のＢーＢ線に沿う拡大断面図である。

【図５】図５乃至図１２は本発明工法を施工順に示す断
面図で、このうち図５は先導管と内管を曲線ボーリング
装置の推進装置を介して、地山に送り出している状況を
示している。

【図６】先導管と内管の送り出し完了状況を示す断面図
である。

【図７】内管の引き抜き状況を示す断面図である。

【図８】填充袋と埋設管との挿入状況を示す断面図であ
る。

【図９】填充袋と埋設管との挿入完了状況を示す断面図
である。

【図１０】填充袋に填充材を一次填充している状況を示
す断面図である。

【図１１】先導管の引き抜き状況を示す断面図である。

【図１２】填充袋に填充材を二次填充した直後の状況を
示す断面図である。

【符号の説明】

１ 地山 ２ 盛土 ３ 先導穴 ４ 補強梁 ５ 先導管 ６ 内管 ７ 推進装置 ８ 埋設管 ９ 填充袋 １０ 填充材 １１ 噴口 １２ 細管部 １３ 膨出成形管部 １５ 枕梁 １８ 欠損部 Ｌs 仮想すべり線

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 湾曲線状の埋設管に填充袋を被着し、該
   填充袋に填充材を填充した複数の補強梁を地山に平行に
   埋設した地山の補強構造において、前記補強梁の軸方向
   に埋設管の径方向に突出する略横長断面形状の複数の膨
   出部を設け、該膨出部は填充袋に填充材を填充して膨出
   形成され、該膨出部の扁平側を地山の上下方向に配置し
   た地山の補強構造。
2. 【請求項２】 前記補強梁を地山に直接接触させた請求
   項１記載の地山の補強構造。
3. 【請求項３】 隣接する膨出部の間に欠損部を設け、こ
   れら膨出部と欠損部とを埋設管に沿って交互に配置した
   請求項１記載の地山の補強構造。
4. 【請求項４】 隣接する補強梁の膨出部と欠損部とを交
   互に配置した請求項１記載の地山の補強構造。
5. 【請求項５】 前記膨出部の少なくとも一側を、地山に
   生ずる仮想すべり線よりも側方に突出して配置した請求
   項１記載の地山の補強構造。
6. 【請求項６】 多数の噴口を形成した埋設管に前記填充
   袋を被着し、該填充袋は埋設管の外周面に密着可能な細
   管部と、埋設管の径方向に突出する略横長断面形状の膨
   出成形管部とを備え、これら細管部と膨出成形管部とを
   埋設管に沿って交互に配置した請求項１記載の地山の補
   強構造。
7. 【請求項７】 前記膨出部の少なくとも一側を、前記埋
   設管の外周面に接する鉛直線から略４５°の直線と、膨
   出した膨出部周面との交点部よりも側方に突出して配置
   した請求項１記載の地山の補強構造。
8. 【請求項８】 埋設管に多数の噴口を形成した噴口群を
   間隔を置いて配置し、該噴口群に埋設管の径方向に突出
   する略横長断面形状の填充袋を装着した請求項１記載の
   地山の補強構造。
9. 【請求項９】 前記地山が軟弱地盤である請求項１記載
   の地山の補強構造。
10. 【請求項１０】 複数の補強梁の両端部を枕梁を介して
    固定した請求項１記載の地山の補強構造。
11. 【請求項１１】 内外の曲管状の先導管と内管とをボー
    リング装置の推進装置を介して地山へ送り出し、それら
    を所定位置へ送り出し後、前記内管を引き抜いて填充袋
    を被着した埋設管を前記先導管に挿入し、前記填充袋に
    埋設管を介して填充材を填充し、填充材填充後の填充袋
    と埋設管とを地山に一体に埋設する地山の補強工法にお
    いて、前記填充材の填充過程で先導管を地山から引き抜
    き、填充材填充後の填充袋を地山に直接埋設する地山の
    補強工法。
12. 【請求項１２】 填充材の一次填充後、先導管を引き抜
    き、該先導管の引き抜き後、填充材の二次填充を施工す
    る請求項１１記載の地山の補強工法。
13. 【請求項１３】 前記填充材の一次填充と先導管の引き
    抜きとを並行させる請求項１記載の地山の補強工法。
14. 【請求項１４】 少なくとも前記二次填充時に填充袋に
    填充材をゆっくり填充させる請求項１２記載の地山の補
    強工法。
15. 【請求項１５】 前記先導管を引き抜いて地山に先導穴
    を設け、該先導穴に配置した填充袋に填充材を填充して
    先導穴より大径に膨出成形し、該膨出部を地山に介入さ
    せる請求項１１記載の地山の補強工法。
16. 【請求項１６】 前記先導管を引き抜いて地山に複数の
    先導穴を平行に設け、これらの先導穴に配置した填充袋
    に填充材を填充して先導穴より大径に膨出成形し、該膨
    出部を地山に介入させる請求項１５記載の地山の補強工
    法。
17. 【請求項１７】 前記膨出部に隣接して欠損部を設ける
    とともに、隣接する先導穴に前記膨出部を交互に配置す
    る請求項１６記載の地山の補強工法。
18. 【請求項１８】 前記膨出部を埋設管の径方向に突出す
    る略横長断面形状に形成し、該膨出部の扁平側を地山の
    上下方向に配置する請求項１６または請求項１７記載の
    地山の補強工法。
19. 【請求項１９】 前記膨出部の少なくとも一側を、地山
    に生ずる仮想すべり線よりも側方に突出して配置する請
    求項１８記載の地山の補強工法。
20. 【請求項２０】 前記地山が軟弱地盤である請求項１１
    記載の地山の補強工法。
21. 【請求項２１】 埋設管の外周面に密着可能な細管部
    と、埋設管の径方向に突出する略横長断面形状の膨出成
    形管部とを備えた填充袋を埋設管に被着する請求項１１
    記載の地山の補強工法。
22. 【請求項２２】 埋設管の径方向に突出する略横長断面
    形状の填充袋を埋設管に複数被着する請求項１１記載の
    地山の補強工法。