JPS6033936B2 - 土壤構造物の構築法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、剛性を有する強化材で地盤を強化する方法に
関するものであった、施工中においては、可榛性を有し
ながら所定の形状の±壌構造物を構築してのち剛性と耐
蝕性を有する強化構造を用いた、主として盛土工事にお
ける半永久的な効果を有する土壌構造物の構築法に関す
るものである。

土留構造物のように交通に依る振動、衝撃をうけたり、
かつ紫外線に依る劣化や雨水に依る浸蝕作用をうけやす
い構造物においてはコンクリートや鉄筋コンクリートの
ような劣化、あるいは腐蝕し‘こくく、かつ機械的強度
の大きい剛性材料が望ましい。

一方、我国の建設事情は軟弱地盤が多く、その上に建造
される構造物は不同沈下をうけて破壊しやすい。更に土
壌構造物の材料として良質の砂質土が少なく、関東ロー
ムのような摩擦力の期待出来ない高含水比粘性士が多く
、これらを土構造物として用いた場合、圧縮変形並びに
その安定が大きな問題となっている。このような軟弱地
盤にコンクリ−トブロックやコンクリート擬壁のような
剛性構造物を建造した場合、不同沈下を生じて容易に破
壊されていまつ。

又、近年±と補強材の摩擦力を利用して帯状の金属製補
強材を土中に層状に布設し、補強材と表皮を連結して土
留壁をつくる方法が補強士工法として知られている。

この場合、補強材は強度と士との摩擦効果を同時に満足
させなくてはならず、その為実用上は強度の強い金属性
の補強材を用い、その士との接触面積が広くなる形状に
しなくてはならなくなるが、一方この事が腐蝕に対する
問題をひき起す。

従って、恒久性を有する剛性材料を用いて軟弱地盤上に
土の種類を問わず現場発生材を盛土材料として盛士の圧
縮変形にも耐えうる可榛性の土留構造物を造成する事は
技術者の夢であった。本発明はこのような目的に向って
大幅に前進せしめたものである。即ち、本発明は士をま
き出し、転圧して任意の盛土土壌構造物を構築するの際
して、注入機能を有する強化材を所定の間隔で地盤上に
布設して土砂をまき出して、任意の層厚に転圧し、更に
その上に上記注入機能を有する強化材を布設して同じ工
程をくにかえして任意の形状に土壌構造物を構築しての
ち、任意の時点で上記注入機能を有する強化材を通して
、セメントミルクのような固結材を注入する事によって
強化材をセメントミルクでおおう事を基本とする方法に
よって、施工中は可榛性を有する強化材で不同変位の大
きい盛土を強化し、所定の形状の土壌構造物を構築して
のちは耐久性のすぐれ剛性を有する強化材で、地盤を強
化する事を可能ならしめたものである。なお、本発明は
注入工法、アンカー工法とは本質的に異なる。

即ち、注入工法は土粒子間にグラウトを浸透させて地盤
を固結させるために、ボーリングによって注入管を挿入
するのに対し、本発明は、盛土の構築にさし、にあらか
じめ強化材を布設して、強化材を被覆し、かつ強化材に
剛性をあたえる為に固結材を注入し、かつ強化材の引張
強度を盛土地盤に付与するものである。又、アンカー工
法は既在の地盤の崩壊を防ぐために地中にボーリングし
て抗張材を設置するのに対し、本発明工法は強化材を布
設しながら盛土していき、あらたに盛土士横造物を構築
するものであり、従来の注入工法、アンカー工法とはそ
の思想、目的効果において全く異なったものといえよう
。本発明における注入機能を有する強化材とは、抗張材
と注入管（第１図ａ）を組み合せた部村、あるいは注入
孔がある抗張材（第１図ｂ）、あるいは注入パイプを挿
入しうる形状になっている抗張材をいう。

ここで抗張材とは金属製である事を要する。なぜなら金
属製抗張材は引張強度ならびに可榛性にすぐれた盛土中
の地盤の変位に順応しうるからである。

又、鉄筋コンクリートやコンクリート部材のような剛性
部材と金属などの可榛性部材とを連結して全体として可
楯性を有するように構成した都材でもよい。

（第１図ｃ）このようにコンクリート製、又は鉄筋コン
クリート製の部材６のような剛性の都材を金属製の抗張
材で連結した強化材Ａを±層中に布設すると部材６は剛
性であるが、それが金属製抗張材に依って連結している
ため、地盤の変位があっても金属製抗張材のところで変
位するのみで破壊するおそれがなく、しかも盛土が完了
した時点で注入管を通して（この図では抗張材は注入管
をかねている例である）セメントミルクを金属製抗張材
をおおつて固結させることにより、最終的に剛性の抗張
材とすると共に耐蝕性を付与せしめたものである。

第１図ｃはこのような強化材の斜視図である。又、注入
機能とはセメントミルクその他、注入材料を注入孔を通
して周辺地盤中に注入しうる機能をいい、注入管とは注
入孔を有する注入材の供給体をいい、末端部に孔の開い
ている注入管、絹状体を円筒状にしたもの、管壁に任意
の数の注入孔の開いた注入管、あるいは注入孔を逆止弁
としての機能を有する部材でおおつたもの、などその他
一般注入工法に用いる注入管を含めて注入材を輸送しう
る注入装置をいう。

なお上記において強化材を格子状、又はジャングルジム
状につくったものを用いても、あるいは線状の強化材を
交叉させて格子状、ジャングルジム状にしても、あるい
は管状の直線状の抗張材を現場で管状のジョイント部材
に連結して、盛土の進行につれて格子状、ジャングルジ
ム状に組み立てていっても良い。又、強化材として金あ
みを円筒状にして注入パイプを挿入したまま盛土中に布
設していき、盛土が完了後注入パイプを引き抜きながら
グラゥトを注入しても良い。又、注入に当っては強化材
の末端部に直接注入ホースなどのグラゥト供給管を連結
して行っても良いし、又強化材中の管内に更にグラウト
供給管を挿入して注入するなど任意の方法をとる事が出
来る。

第１図ａ、ｂ、ｃは注入機能を有する強化材の具体例を
示したもので１は抗張材、２は注入管、３は吐出管、４
は抗張材と注入管を一体化している番線、５は注入孔、
６はコンクリートブロックである。

第１図ａは注入機能を有する強化材をＡと表現し、強化
材Ａを盛土中に布設しながら所定の土壌構造物を構築後
、注入孔５から注入材を吐出口３より盛土に注入した場
合強化材Ａの周辺に注入材が固結して耐蝕性のあるかつ
剛性の強化材を形成する状況を示す。

このような注入機能を有する強化材を任意の間隔毎に布
設しながら盛土を行い、任意の土壌構造物を構築出来る
が、その最も基本的な適用例を第２図に示す。

この図にて注入機能を有する強化材を記号Ａで表示して
いる。ａは新親盛士を構築するに際し、土砂をまき出し
転圧し、所定厚さ転圧層を形成してから一定の間隔で強
化材Ａを布設し、その上に土砂をまき出し転圧する事を
くりかえして盛土１０を形成したものである。ｂは既存
の斜面に強化材Ａを布設した盛土を腹付けした断面図を
示す。ｃは盛土してつくる基礎地盤の強化を示す断面の
例であって、強化材Ａを三次元的網の自状につなげてジ
ャングルジム状にしてそれを盛土してつくる基礎地盤の
構造の例を示し、１２は注入ホース、１３は建造物であ
る。ｄは法面崩壊した盛土の補修の際にジャングルジム
状の強化材Ａを設置して、土砂まき出して締め固めてつ
くった盛土士構造の例を示す。７は擬壁、１２は注入ホ
ースである。

ｅは基礎地盤に基盤状の強化材Ａを層状に布設した基礎
の断面図である。ｆはあらかじめ強化材Ａをジャングル
ジム状に組み立て、かつその端部に壁面７を構成したも
のを水底に設着し、その後士砂を投入して埋めたてて作
られた護岸士構造物の断面を示し、１１は強化材Ａの注
入管に挿入して注入する注入管を示す。強化材Ａはそれ
自体引張力が強く、可榛・性であるため土工時において
盛土自体の圧縮や変位に順応するため、応力集中が生じ
ず破壊し‘こくく、かつ土に強化材の引張強度を付与し
て士を強化して、自重又は外力に耐える土構造物を形成
する。更にこの強化材Ａの注入機能を用いてセメントミ
ルクのような固結材を圧入すると第１図ｄに示すように
、セメントミルク６ａが強化材周辺をおおって耐久性が
すぐれ、かつ変形の少ない強化材を形成すると同時に周
辺士を注入圧力により圧縮する事により、強化し盛土に
荷重が作用しても変位の少ない土壌構造物にすると同時
に、強化材Ａと周辺の土壌の一体化を計り、周辺士に強
化材の引張強度を完全に付与せしめるという効果を生ず
る。

即ち、従来盛土地盤は締め固めを行っても切土地盤のよ
うに密にする事が困難で、変形が大きく強度が弱く破壊
しやすいという欠点があったが、本発明によれば盛土地
盤自体が密になり、強度も強く、変形が少なく破壊し‘
こくい地盤にする事が可能になる。

本発明工法を用いて道路、宅造地の±留構造、河川港湾
関係の護岸、岸壁を構築する事が出来る。

第３図ａは、強化材Ａの一端が壁面の支柱６に連結した
構造の斜視図を示し、ｂはａの側面からみた断面図であ
って、強化材を壁面支柱７にそれぞれナット８で固定し
ている。

強化材Ａは第３図ａならびにｂに示されるように壁面支
柱７に孔を穿孔し、この孔に強化材Ａを挿入して、その
一端を壁面支柱Ｔの外面に突出し、この突出された一端
をナット８により固定することにより壁面支柱７に接合
される。ｃは壁面の一例の正面図を示し、この例の壁面
は一定間隔に設置した支柱７の背後にコンクリートパネ
ル９がおとしこまれて構成されている。ｄは平面図を示
す。更に施工法を述べると、まず地盤上に所定の間隔で
壁面支柱７を設置する。次いで、最下部のコンクリート
パネル９を支柱７の背面に設置する。次に一定の厚さに
±砂をまき出し転圧してのち、最下層の強化材、即ち、
強化材Ａを一定間隔に転圧した土の上に設置してまず強
化材Ａをナット９で壁面支柱７に固定する。次いで壁面
のコンクリートパネル９の設置、土砂のまき出し、転圧
、強化材Ａの設置をくりかえして、盛士構造であり、か
つ土留構造物である±構造物が構築される。

最後に注入装置を通してセメントペーストのような固結
材を注入する。更に壁面露出部の強化材の端部をセメン
トでおおつてもよい。上記の例によって得られる効果は
次の通りである。

（１’ 強化材Ａはセメントミルクで完全に被覆される
ので、金属製の抗張材を用いても腐蝕を防止出来るため
土中に布設された強化材は半永久的にその効果を保持し
うる。

‘２）本発明では施工中は可棟性強化材Ａを布設してい
るため、施士の不同沈下、土砂の変状に強化材は完全に
順応し得、かつ土壌に引張強度を付与しうる。

次いで所定の形状の土壌構造物を構築した時点でセメン
トミルクを注入する事によって、強化材Ａを強化し、か
つ耐触性を付与して最終的には剛性を有する強化材とな
る。しかし、この時にはすでに地盤の変状はおさまって
しまっているので強化材Ａが破壊する心配はない。又、
加圧に依って周辺土砂を圧密、密実に強化材を含むセメ
ントミルクの固結体とその周辺の土砂の接触面積と接触
強度が大きくなり、土と強力に一体化するし、かつ周辺
士も圧縮強化される。本発明における壁面は現場打コン
クリート壁、モルタルあるいはコンクリート吹寸層など
の壁面をも使用できる。

しかるのちこれらの壁面は、壁高が高くなると基礎地盤
の変位に依り容易に亀裂、破壊を生じやすいこと、施工
期間が長く熟練工を必要とすること、など種々の問題点
があるため第３図の例のようにプレハブ部材を組み合せ
たものが最も好ましい。このような壁体は全て工場生産
されたプレハブ部材でできるため、施工が簡単で工期が
短くてすみ熟練工を必要としない。壁高を非常に高くす
る場合は、第３図ｃの構造を積み重ねて任意に壁高を高
くすることができる。階段状に重ね上げていっても良い
。第３図の壁体の構造は例であって本発明はこれら以外
の任意の形状を選ぶことができるのは勿論である。

例えば壁体の板状体は多角形状でも良いし、又壁体背部
の土砂がある側にへこんだアーチ状の板状体を用いれば
背面士圧を有効に支柱に伝達することができる。又、壁
体の材質はコンクリート、鉄筋コンクリート、金属性、
合成樹脂製あるいはこれらの複合体など任意の材質を用
いることができる。又、本発明における注入材はセメン
トペースト、モルタル、ソイルセメント、ガラス繊維、
合成樹脂繊維やスチール繊維などを混入したセメントペ
ーストのようにセメントを有効成分とする材料等をいう
。注入方法は、第１図に示すように強化材Ａに装置され
ている注入管の注入孔にホースをつなぎ注入材を注入す
るとか、あるいはホースから壁面を通して注入管に注入
材を注入したり第２図ｆのように強化材Ａに装置されて
いる注入管内部に、更に注入管１１を挿入して注入材を
注入する等の方法をとることができる。注入は所定の形
状の土壌構造物を築造後に行う。以上述べたように本発
明によれば、施工中においては可榛‘性にすぐれた変位
に順応しやすく破壊いこくい構造物でありながら、最終
的には変位が生いこくく、かつ恒久性のすぐれた土構造
物の構築を可能ならしめる画期的な工法を提供するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃ，は本発明における強化材の構造の例
を示す。 第１図ｄは強化材Ａと注入材による固結体が一体となっ
た状況を示す。第２図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆはそれぞ
れ、本発明にかかる強化材を用いて構築された土壌構造
物の具体例を示す。第３図ａは壁面に連結した状態の本
発明強化材を示し、ｂはａの断面図を示し、ｃはａを用
いた強化材の壁面の正面図を示し、ｄはｃの平面図を示
す。１・・・抗張材、２，１１・・・注入管、３・・・
吐出口、４・・・番線、５・・・注入孔、６・・・コン
クリートブロック、７・・・壁面、９・・・コンクリー
トパネル、１０・・・盛土、１２・・・注入ホース。 努ヱ図 多２図 多３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 土砂を用いて盛土を行つて所定の形状の土壌構造物
   を構築するに際して、前記盛土中にあらかじめ注入機能
   を有する強化材を設置しておき、前記強化材を盛土でお
   おつて所定の形状の土壌構造物を構築してのち任意の時
   点で注入機能により盛土中に固結材を注入し、この固結
   材によつて強化材を被覆して強化材と盛土を一体化せし
   めることを特徴とする土壌構造物の構築法。