JP2005194774A - Cellular mortar filling structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気泡モルタルを盛土として利用した気泡モルタル盛土構造に関する。 The present invention relates to a cellular mortar embankment structure using cellular mortar as embankment.
鉄道用軌道の構造としては、盛土を断面略台形に締め固めた路盤の上に砂利や砕石を敷き詰めて道床を形成し、その上に枕木を並べ、枕木の上にレールを固定したものが知られている。この構造は、路盤を締め固めるのに時間を要し、また雨等によって緩むためにメンテナンスを必要とする。また、安定させるために裾を広げて断面略台形とするので、狭隘な用地での構築が困難である。 As for the structure of railroad tracks, it is known that gravel and crushed stone are laid down on a roadbed compacted with a substantially trapezoidal cross section, a roadbed is formed, sleepers are arranged on it, and rails are fixed on the sleepers. It has been. This structure requires time for compacting the roadbed and requires maintenance because it is loosened by rain or the like. Moreover, since the skirt is widened to make it stable and the cross section is substantially trapezoidal, it is difficult to construct a narrow site.
また、路盤をコンクリートで形成したものも知られているが、コンクリートは敷地の地盤よりも比重が大きいため、軟弱な地盤では沈下等の恐れがあり適用できなかった。 It is also known that the roadbed is made of concrete, but concrete has a higher specific gravity than the ground of the site, so it could not be applied to soft ground due to the possibility of subsidence.
地盤沈下対策を軽微あるいは不要とするため、コンクリートよりも比重が軽い気泡モルタルを盛土として使用することが知られている(例えば、特許文献1参照)。気泡モルタルを盛土として利用した、従来の鉄道用軌道の構造を図4に示す。図4において、地盤50に打ち込んだH鋼56に側壁57を固定するとともに、対向する側壁57、57同士をタイロッド58でつなぎ、両側壁57間に気泡モルタルが打設されて気泡モルタル盛土53が形成されている。その上面は路盤コンクリート51で被覆され、その上に軌道40が形成されている。
In order to make ground subsidence countermeasures light or unnecessary, it is known to use a bubble mortar having a lighter specific gravity than concrete as embankment (for example, see Patent Document 1). FIG. 4 shows the structure of a conventional railroad track using bubble mortar as embankment. In FIG. 4, the
気泡モルタルは軽量で流動性がよく、また狭隘な用地での盛土構築が容易である。気泡モルタルは高架橋のアプローチの盛土部や、橋台背面のアプローチブロック、開削工法による地下構造物の埋め戻し等に適用されている。
従来、気泡モルタルからなる盛土を軟弱地盤(液状化地盤を含む)上へ構築する場合、軟弱地盤対策や液状化地盤対策として、鋼矢板締切工や地盤改良工が必要であった。鋼矢板締切工を用いた場合、盛土の周縁に沿って鋼矢板を打設する必要があり、またその根入れ深さについても、軟弱層よりも下の堅固な地盤まで根入れする必要があるため、工事費が増大する。一方、地盤改良工を用いた場合も、工事費が飛躍的に増大するという問題があった。 Conventionally, when a banking mortar embankment is constructed on soft ground (including liquefied ground), steel sheet pile closing work and ground improvement work have been required as countermeasures for soft ground and liquefied ground. When using steel sheet pile cut-off, it is necessary to place steel sheet piles along the periphery of the embankment, and it is also necessary to pierce the ground to a firm ground below the soft layer. Therefore, the construction cost increases. On the other hand, when the ground improvement work is used, there is a problem that the construction cost increases dramatically.
本発明の課題は、狭隘かつ軟弱な地盤でも安価に構築することのできる気泡モルタルの盛土構造を提供することである。 An object of the present invention is to provide a banking mortar embankment structure that can be constructed inexpensively even in a narrow and soft ground.
以上の課題を解決するため、本発明の請求項1に記載の発明は、図1に示すように、堅固な地盤11上に軟弱層12のある軟弱地盤10上に、気泡モルタルを打設して盛土とする気泡モルタル盛土構造(鉄道用軌道構造20)において、気泡モルタル盛土23の下部に、堅固な地盤11まで至る杭基礎21を設けることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 of the present invention is such that, as shown in FIG. 1, a bubble mortar is placed on a
請求項1に記載の発明によれば、気泡モルタル盛土23の下部に堅固な地盤11まで至る杭基礎21を設けることで、気泡モルタル盛土23の荷重を杭基礎21により支持することができ、軟弱地盤10が受ける上載荷重を減らすことができ、地盤沈下を防止することができる。また、仮に液状化が生じた場合にも、杭基礎21により気泡モルタル盛土23を支持することができ、荷重を杭基礎21に効率よく伝達することができる。
According to the invention described in claim 1, by providing the
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の気泡モルタル盛土構造において、気泡モルタルよりも圧縮強度の高い保護スラブ29を気泡モルタル盛土23の上部及び/または下部に設けることを特徴とする。
The invention according to
請求項2に記載の発明によれば、保護スラブ29を気泡モルタル盛土23の上部及び/または下部に設けることで、水に弱い気泡モルタルに雨や軟弱地盤10中の水が浸入することを防ぐことができる。
According to the second aspect of the present invention, the
また、気泡モルタル盛土23に上載荷重が加わると、図2に示すように、杭間では気泡モルタル盛土23の上部に水平方向の圧縮力が働くが、気泡モルタルよりも圧縮強度の高い保護スラブ29を気泡モルタル盛土23の上部に設けた場合には、上載荷重による水平方向の圧縮力に抵抗することができる。
Further, when an overload is applied to the
一方、杭基礎21周辺の部分では、気泡モルタル盛土23が杭基礎21から上向きの応力を受けるため、気泡モルタル盛土23の下部に水平方向の圧縮力が働くが、気泡モルタルよりも圧縮強度の高い保護スラブ29を気泡モルタル盛土23の下部に設けた場合には、下側の保護スラブ29により、水平方向の圧縮力に抵抗することができる。このように、気泡モルタル盛土23と保護スラブ29とを一体化することで、気泡モルタル盛土23にかかる曲げ力に抵抗することができ、荷重を杭基礎21に効率よく伝達することができる。
On the other hand, in the part around the
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の気泡モルタル盛土構造において、気泡モルタルよりも引張強度の高い筋材24を、気泡モルタル盛土23の上部及び/または下部に水平方向に配筋することを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the cellular mortar embankment structure according to
気泡モルタル盛土23に上載荷重が加わると、図2に示すように、杭間では気泡モルタル盛土23の下部に水平方向の引張力が働くが、請求項3に記載の発明によれば、気泡モルタルよりも引張強度の高い筋材24を、気泡モルタル盛土23の下部に水平方向に配筋することで、上載荷重による水平方向の引張力に抵抗することができる。一方、杭基礎21周辺の部分では、気泡モルタル盛土23の上部に水平方向の引張力が働くが、気泡モルタルよりも引張強度の高い筋材24を、気泡モルタル盛土23の上部に水平方向に配筋することで、上載荷重による水平方向の引張力に抵抗することができる。このため、気泡モルタル盛土23にかかる上載荷重による曲げ力に抵抗することができ、荷重を杭基礎21に効率よく伝達することができる。
When an overload is applied to the
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の気泡モルタル盛土構造において、図3に示すように、前記杭基礎21の杭頭に前記筋材24を定着する定着部(定着板21a)を設けたことを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the fixing portion (
請求項4に記載の発明によれば、定着部により筋材24を杭基礎21の杭頭に固定することで、筋材24の緊張力をより効率よく利用して気泡モルタル盛土23にかかる上載荷重による曲げ力に抵抗することができる。
According to the invention described in claim 4, the reinforcing
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の気泡モルタル盛土構造において、前記定着部は平板状であり、前記筋材24と垂直に設けられることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the cellular mortar embankment structure according to the fourth aspect of the present invention, the fixing portion has a flat plate shape and is provided perpendicular to the
請求項5に記載の発明によれば、平板状の定着部を筋材24と垂直に設けることで、定着部が筋材24から張力を受けたときに、定着部の筋材24と垂直な面で気泡モルタル盛土23から応力を受けるため、杭頭を安定させることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, by providing the flat fixing portion perpendicular to the reinforcing
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の気泡モルタル盛土構造において、気泡モルタル盛土23の直下の表面地盤13を改良して表面改良層14を設けたことを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the foam mortar embankment structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the
請求項6に記載の発明によれば、気泡モルタル盛土23の直下の表面地盤13を改良して表面改良層14を設けることにより、地盤沈下量を抑制したり、液状化の可能性を低減したりすることができる。
According to the invention described in claim 6, by providing the
請求項1に記載の発明によれば、気泡モルタル盛土の下部に堅固な地盤まで至る杭基礎を設けることで、気泡モルタル盛土の荷重を杭基礎により支持することができ、軟弱地盤が受ける上載荷重を減らすことができ、地盤沈下を防止することができる。また、仮に液状化が生じた場合にも、杭基礎により気泡モルタル盛土を支持することができ、荷重を杭基礎に効率よく伝達することができる。 According to the invention described in claim 1, by providing a pile foundation that reaches a solid ground at the lower part of the foam mortar embankment, the load of the foam mortar embankment can be supported by the pile foundation, and the upper load received by the soft ground Can be reduced and land subsidence can be prevented. Also, even if liquefaction occurs, the foam mortar embankment can be supported by the pile foundation, and the load can be efficiently transmitted to the pile foundation.
請求項2に記載の発明によれば、保護スラブを気泡モルタル盛土の上部及び/または下部に設けることで、水に弱い気泡モルタルに雨や軟弱地盤中の水が浸入することを防ぐことができる。また、気泡モルタル盛土と保護スラブとを一体化することで、気泡モルタル盛土にかかる曲げ力に抵抗することができ、荷重を杭基礎に効率よく伝達することができる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、気泡モルタルよりも引張強度の高い筋材を、気泡モルタル盛土の上部及び/または下部に水平方向に配筋することで、上載荷重による水平方向の引張力に抵抗することができる。このため、気泡モルタル盛土にかかる上載荷重による曲げ力に抵抗することができ、荷重を杭基礎に効率よく伝達することができる。 According to the invention described in claim 3, the horizontal tensile force due to the overload is provided by horizontally arranging the reinforcing material having a higher tensile strength than the cellular mortar on the upper and / or lower portion of the cellular mortar embankment. Can resist. For this reason, it can resist the bending force by the overload applied to the foam mortar embankment, and can transmit a load to a pile foundation efficiently.
請求項4に記載の発明によれば、定着部により筋材を杭基礎の杭頭に固定することで、筋材の緊張力をより効率よく利用して気泡モルタル盛土にかかる上載荷重による曲げ力に抵抗することができる。 According to the fourth aspect of the invention, the bending force due to the overload applied to the foam mortar embankment is more efficiently utilized by fixing the reinforcing material to the pile head of the pile foundation by the fixing portion. Can resist.
請求項5に記載の発明によれば、平板状の定着部を筋材と垂直に設けることで、定着部が筋材から張力を受けたときに、定着部の筋材と垂直な面で気泡モルタル盛土から応力を受けるため、杭頭を安定させることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, by providing the flat fixing portion perpendicular to the reinforcing material, when the fixing portion receives tension from the reinforcing material, bubbles are generated on the surface perpendicular to the fixing material. Since it receives stress from the mortar embankment, the pile head can be stabilized.
請求項6に記載の発明によれば、気泡モルタル盛土の直下の表面地盤を改良して表面改良層を設けることにより、地盤沈下量を抑制したり、液状化の可能性を低減したりすることができる。 According to the invention described in claim 6, by reducing the surface subsidence amount or reducing the possibility of liquefaction by improving the surface ground directly under the foam mortar embankment and providing a surface improvement layer. Can do.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明を適用して設けられた鉄道用軌道構造20を示す図である。鉄道用軌道構造20は、杭基礎21と、気泡モルタル盛土23と、土留壁25と、タイロッド28と、保護スラブ29と、路盤コンクリート31と、軌道40とからなる。鉄道用軌道構造20は軟弱地盤10上に設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a diagram showing a
軟弱地盤10は一般に、堅固な地盤11の上に軟弱層12があり、その上に表面地盤13が重なった構造をしている。この軟弱地盤10に鉄道用軌道構造20を設けるには、表面地盤13から軟弱層12の下の堅固な地盤11にいたる杭基礎21を設ける。
The
杭基礎21は、表面地盤13とともに鉄道用軌道構造20を支持し、軟弱層12の下の堅固な地盤11に鉄道用軌道構造20の荷重を伝達する。なお鉄道用軌道構造20を支持する直下の表面地盤13を改良し、表面改良層14としてもよい。表面改良層14を設けることにより、地盤沈下量を抑制したり、液状化の可能性を低減したりすることができる。
The
杭基礎21は、鉄道用軌道構造20の予定地の長さ方向に所定の間隔で設けられる。なお図1においては、鉄道用軌道構造20の予定地の幅方向に間隔を空けて設けられた2本の杭基礎21が示されているが、その数や太さは地盤強度や鉄道用軌道構造20の重量等によって定まる。
The
杭基礎21の杭頭には、必要に応じて支圧板22が設けられ、その上に気泡モルタル盛土23が打設される。気泡モルタルは通常のコンクリートと比較して圧縮強度が低く、支圧板22を設けることで杭基礎21から受ける単位面積あたりの反力を低減させることができる。気泡モルタルの強度が充分にある場合や、杭基礎21の杭頭部分の杭径が充分に大きい場合には、支圧板22は不要である。支圧板22の素材としては、コンクリート板や鋼板などがあるが、その他の任意の材料を用いることができる。
The pile head of the
土留壁25は、鉄道用軌道構造20の予定地の両側部に沿って設けられる。土留壁25は鉄道用軌道構造20の予定地の両側部に沿って打ち込まれたH鋼26と、H鋼26に取り付けられた側壁27とからなる。側壁27は気泡モルタル盛土23の形枠となるとともに、気泡モルタル盛土23を風雨等から保護する外装材となる。側壁27としてはプレキャストコンクリート板などを用いることができる。
The retaining
またタイロッド28は、鉄道用軌道構造20の予定地の両側部に設けられた側壁27同士を連結する。側壁27の間に気泡モルタル盛土23が打設されたときに、側壁27は気泡モルタル盛土23から土圧を受けるが、タイロッド28により側壁27同士が連結されていることで、気泡モルタル盛土23の土圧に抵抗することができる。
The
気泡モルタル盛土23は、杭基礎21及び支圧板22の上部に打設され、その周囲の表面地盤13または表面改良層14の上と、両側部の土留壁25によって仕切られる空間に打設される。気泡モルタルとしては、圧縮強度が15kgf/cm2程度のものを使用することができるが、これに限らず、任意のものを使用することができる。表面地盤13または表面改良層14と気泡モルタル盛土23との間には、防水処理を施してもよい。
The
気泡モルタル盛土23の上部及び/または下部には、コンクリート等のグラウト材を打設し、気泡モルタルよりも圧縮強度の高い保護スラブ29を形成する。保護スラブ29は硬化後、気泡モルタル盛土23と一体となる。保護スラブ29は気泡モルタル盛土23を風雨等から保護するとともに、以下に説明する作用を発揮する。
A grout material such as concrete is cast on the upper part and / or the lower part of the
気泡モルタル盛土23に上載荷重がかかると、図2に示すように、杭間では上部に水平方向の圧縮力が働くとともに、下部には水平方向の引張力が働く。気泡モルタル盛土23の上部に圧縮強度の高い保護スラブ29を打設することで、上載荷重による水平方向の圧縮力に抵抗することができる。
When an overload is applied to the
一方、杭基礎21周辺の部分では、気泡モルタル盛土23の下部に水平方向の圧縮力が働くが、気泡モルタルよりも圧縮強度の高い保護スラブ29を気泡モルタル盛土23の下部に設けた場合には、下側の保護スラブ29により、水平方向の圧縮力に抵抗することができる。
On the other hand, in the portion around the
このように、気泡モルタル盛土23と保護スラブ29とを一体化することで、気泡モルタル盛土23にかかる曲げ力に抵抗することができ、杭頭間にかかる梁のように荷重を杭基礎21に効率よく伝達することができる。
Thus, by integrating the
なお、気泡モルタル盛土23の下部の保護スラブ29により、気泡モルタル盛土23が杭基礎21から受ける単位面積あたりの反力を低減させることができるため、保護スラブ29を支圧板22の代わりに設けてもよいし、支圧板22に加えて設けてもよい。
In addition, since the reaction force per unit area which the
また、気泡モルタル盛土23よりも引張強度の高い筋材24を、気泡モルタル盛土23の上部及び/または下部に水平方向に配筋してもよい。ここで筋材24としては、鉄筋等を利用することができる。筋材24の配筋方向は、鉄道用軌道構造20の路線方向であってもよいし、また鉄道用軌道構造20の幅方向であってもよい。筋材24として鉄筋を使用する場合には、鉄筋に防錆処理を施してもよい。
Further, the reinforcing
気泡モルタル盛土23の下部に水平方向に筋材24を配筋した場合には、上載荷重による水平方向の引張力に抵抗することができる。このため、気泡モルタル盛土23にかかる上載荷重による曲げ力に抵抗することができ、荷重を杭基礎21に効率よく伝達することができる。また、気泡モルタル盛土23の下部に水平方向に筋材24を配筋した場合には、図3に示すように、杭基礎21の杭頭に、筋材24を定着する定着板21aを設けてもよい。
When the reinforcing
定着板21aは鉛直な平板状の形状であり、筋材24は定着板21aを垂直に貫通した状態で、図示しないナット等で定着板21aに定着されている。定着板21aにより、筋材24を杭基礎21の杭頭に固定することができ、筋材24の緊張力をより効率よく利用して気泡モルタル盛土23にかかる上載荷重による曲げ力に抵抗することができる。
The fixing
なお、平板状の定着板21aに筋材24を垂直に定着することで、定着部が筋材24から張力を受けたときに、定着板21aの筋材24と垂直な面で気泡モルタル盛土23から応力を受けるため、杭頭を安定させることができる。
In addition, by fixing the reinforcing
気泡モルタル盛土23の上部の保護スラブ29の上には、路盤コンクリート31や必要に応じて勾配コンクリート32等が設けられ、その上に軌道40が設けられる。軌道40は従来と同様に、道床41、枕木42、レール43などから構成され、必要に応じて高欄44などが設けられる。
On the
以上の実施の形態によれば、鉄道用軌道構造20の重量を堅固な地盤11まで至る杭基礎21により支持することで、軟弱層12にかかる上載荷重を低減することができ、地盤沈下を防ぐことができる。このため、硬矢板締切工や地盤改良工を行う必要がなく、鉄道用軌道構造20の施工費用を低減することができる。また、仮に液状化が生じた場合にも、杭基礎21が鉄道用軌道構造20を支持するために、鉄道用軌道構造20自体が沈下することを防ぐことができ、軌道40等を保護することができる。
According to the above embodiment, by supporting the weight of the
なお、本実施の形態においては、気泡モルタル盛土構造を鉄道用軌道構造20に適用したが、本発明はこれに限らず、自動車道路の盛土に適用してもよいし、あるいは高架橋のアプローチの盛土部や、橋台背面のアプローチブロック等にも適用してもよいことはもちろんである。
In the present embodiment, the foam mortar embankment structure is applied to the
10 軟弱地盤
11 地盤
12 軟弱層
13 表面地盤
14 表面改良層
20 鉄道用軌道構造
21 杭基礎
21a 定着板
23 気泡モルタル盛土
24 筋材
29 保護スラブ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
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---|---|---|---|---|
JP2008031722A (en) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Railway Technical Res Inst | Banking structure and reinforcing method of banking structure |
JP2008045341A (en) * | 2006-08-17 | 2008-02-28 | Railway Technical Res Inst | Construction method of banking on soft ground and banking structure therefor |
CN111235970A (en) * | 2020-03-17 | 2020-06-05 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | Prestressed pile slab wall filled embankment structure, embankment system and construction method |
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