JPS587033A - 軟弱地盤混合処理工法を用いた耐集中荷重基礎の造成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は海底の軟弱地盤上に構築される鋼製ブラット
フオーム・シーバース等の支持基礎中浮透性海洋構造物
を係留するためのアンカー基礎のように集中前型を受け
る基礎を地盤改良と補強された芯材の組合せによって鋏
軟弱地盤でもって可能とする新規な基礎の造成法の提供
に係わる。

従来、軟弱地盤上に構築される鋼製海洋構造物は、通常
杭によって海底支持盤に固定されてｉる。

しかし、軟弱地盤が厚く堆積している場合には杭長が長
くな〕、かつ、地盤の柔かさのため水平抵抗が小さくな
り、大きな水平咬位を生じた夛、ま九、打込みが難しく
なるため支持力は十分でも引抜き抵抗が不足したり種々
の問題点を含んでいる。

一方、かかる軟弱地盤になされ為深層混合処理工法によ
る改良地盤り壕シ、自然堆積または瀝立され几軟弱地盤
層をその１１硬化させて、上部荷重を支持できる地盤に
改良する工法で、そのシステム社、硬化材をプラントで
スラリー状Ｋ１１ｌあけ、油圧ポンプで深層混合処理機
罠圧送し改嵐範囲の軟弱層全深度にわたって、完全に均
一に混合させ、所定の強度が得られるように地盤麩理を
行なったｔのがあるが、このものは、上述のような集中
荷重を与える鋼構造物の基礎として用いられ几ことはな
く、もっばら、躾岸、防波堤等のように分布荷重を与え
る港湾構造物の基礎地盤としての場合にのみ用いられて
きた。

これ社、第１ｇの図表に示されるように改良地盤の強度
特性から圧縮、剪断に対しては強いが、引張りに対して
弱いこと、あるいは材料が通常の拘束応力では脆性を示
すことに起因している。

すなわち、大きな鉛直集中荷重が作用すると引張）り２
ツタが発生したシ堀込みＫよって作られた杭に水平力が
作用すると割れてしまうなど、そのままでは基礎地盤と
しての使用に耐え得ない面をもっているからである。

崗、纂１図の図表に於いて、ｑｕは圧縮強度、ｔｆは剪
断強度、Δｔは引張強＊′ｔ−夫々示し、かつ、これは
、セメント量１５％の場合である。

以上の如く、その強度特性から、改良地盤は鋼製ブラッ
トフオーム、シーバース等の支持構造や浮遊性海洋構造
物を係貿する丸めのアンカー等の基礎地盤几９得ないの
ではあるが、これは折角既述した如く線化されて固化一
体化されているのでめるから、この状態を利用して、こ
の中に堀設される芯材に何んらかの工夫を施こして改良
地盤と芯材との組合せによって全体として一体化された
基礎たり得るならは、通常杭を海底支持地盤Ｋまで打設
する必要もなく、かつ途中に軟弱地盤層が介在する故の
既述一点も解消されるし、しいては、深層混合処理工法
の応用分野の拡大に貢献することとなって好適である。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その費旨とす
るところはシーバース等の鋼構造物のように基礎に鉛直
、水平、モーメントの集中荷重が作用する場合には、改
良土の力学特性から破壊し易くなるのを防ぐ丸めに集中
荷重を分散させる几めに特別に工夫された鋼製その他の
補強芯材を用い、改良地盤に＃ｌ理なく荷重が伝わるよ
うにして改良土と補強芯材が一体となって挙動する耐集
中荷重基礎として用いることを可能ＫＬ、７を点にある
。

以下、仁れｔ図にもとづいて詳細に説明する。

すなわち、芯材としては、集中荷重を改良地盤　　：。

に無理なく伝達し得る様に芯材の局面の附着力と先端の
形状拡大による支持反力の分散また上部の引張１１４１
壊防止のための補強が施こされ、これによって改良地盤
全体がより大きな一体となった基礎として働らくように
することによって、底面および１１面の反力金小さくシ
、強度、変形に対して強い基礎とする、 クオ９、第２図に略示する如く、先端部、中間部、上部
に補強材１．２．３を有する芯材４ｔ−改良地盤５に設
置した構造の耐集中荷重基礎となすものであって、該芯
材４は鋼管等を主材とし、先端部に鉛直力を分散させ支
持力および引抜力を増大させるためのテーパーした構造
の補強材１ｔ−もち、上部には水平力を附着力として分
散させ改良土の引張り破壊を防ぐための補強材３を４ち
、さらに必要ならば中間部に附着力を増大させるための
補強ｗ２を有する鋼製あるいは鉄筋、鉄骨コンクリート
族のものである。

本基礎の造成の手順に第３図に示される。

先ず、深層混合処理工法で軟弱地盤を処理し、力学的に
も連続した改良地盤５を造成する。

この際、改良ｊｌ！盤が大きい場合硬化遅延剤ｆ：混入
し結合部の強度を確保すると共に芯材４の挿入可能な軟
かさに保っておかなければならない（ａ図）。

次いで、これにすでに製作されてあった芯材４を挿入設
置する。挿入に際しては自重によるばかりでなく押し込
み力めるいは上下動を加えながら所定の深度および平面
位置に設置する（ｂ、ａ図）。

改良地盤５が硬化し十分強度を発揮するまで待′）几後
に上部構造物を取付ける（図示省略）。

本基礎に対する上部構造物からの荷重の伝達のメカニズ
ムは簡単に述べれに次のようになる。

上部構造−からの圧縮、引抜き鉛直荷重、水平荷重およ
びモーメントは上部、中間部、先端部の補強材３．２．
１１ｉ−通じて改良地盤５に無理なく分散され、改良地
盤５と芯材４．とが一体となった基礎として挙動するも
のと考えられる。

それ故設計に当ってはまず外力の集中荷重に対する改良
地盤５全体の安定性すなわち滑紙転倒、支持力等の検討
から必要な改良地盤５の大きさ、形状を定める。

軟弱層下部の砂、礫層に定着させるか否かＫよりて支持
■、摩擦型の基礎に分類される。

オた、改良地盤５の必要強度を内部応力のチェツタから
定めることができる。

さらに、鉛直荷重に対する必１１１に附着力および支持
力、引抜力を検討し、水平荷重、モーメントに対する耐
着抵抗、曲は抵抗を検討することＫよって、芯材４の各
補強材１．２！、３の断ｇｉｓ？よび材質を定めること
ができる。

第４図のａ図Ｋかかる設計の概念図を、考えられる構造
設計例を同図す、ｃ図に示す。

また、第５図ａ、ｂは本基礎を海洋構造物６の支持基礎
として用いた場合、浮遊式海洋構造物７のアンカー基礎
として用いた場合の例を夫々示す。

かかる耐集中荷重基礎ＫＴｏりては必要に応じて改良地
盤ｓｓを大龜〈できるので、大きな支持力、水平抵抗力
をとることができるし、ｔｙｔ、引抜力に対しては改良
地盤５０重量と馬面摩擦が抵抗するので大きな引抜抵抗
をとることができるものである。

以上本発明は海洋構造物としての鋼製プラットフォー＾
、シーバース、送電用鉄塔などの支持基礎として、ある
いは、原子力発電所などの浮遊式海洋構造物のアンカー
基礎として極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１、図は深層混合処理工法による改良地盤の強度特性
ｔ−あられす図表、第２図ａ、ｂは本発明における基礎
を略示した平面、正面図、第３図ａ。 ｂ８０は本発明の基礎造成手順図、第４図１は本発明基
礎の設計概念図、同１１ｉＩｂｓｏ図はこれで考えられ
るところの構造設計例を示す図、第５図は本発明基礎の
利用例を示す図である。 １．２．３・・・補強材、４−芯材、５・・・改良地盤
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スラリー状硬化剤を用いるところの深層混合処理工法に
   よ〕造成された改良地盤が初期に軟かい性質を有するこ
   とを利用してあらかじめ、その先端、中間、上１１に荷
   重を分散させ、かつ改良地盤のａｎｔ防ぐための補強材
   を付設してなる芯Ｉｔを挿入設置し、硬化後に集中荷重
   上寿える海洋構造物その傭の支持基礎あるいはアンカー
   基礎として用いるとし友ことｔ４Ｉ黴とする耐集中荷重
   基礎の造成法。