JP2011219992A - 地盤改良直接基礎工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 軟弱地盤に固化材を混合して撹拌した後転圧することにより地盤改良を行って平面視で碁盤の目状に改良壁2を形成し、この改良壁2の上に直接基礎1を構築する地盤改良直接基礎工法において、逆三角形や逆台形などの底辺を上にした楔形状の鉛直断面を有する複数のシャーコネクタSを改良壁2に下側が埋没するように敷設し、シャーコネクタSの上側が直接基礎1に内包されて定着されるように直接基礎1を構築する。
【選択図】 図2
Description
なお、本実施例の地盤改良直接基礎工法で建設する直接基礎は、図1及び図2に示すように、建物の建築部分全面に亘って敷設する平面形状が矩形状の耐圧版10と、その四周に設けられた立上り11と、からなるベタ基礎1であり、地盤改良を施して構築する改良壁2は、図1に示すように、X1〜X4、Y1〜Y3の通りからなる平面視で碁盤の目状の改良壁である場合で説明する。但し、図の写真は、工程を説明するためのものであり、基礎や改良壁の形状等は、それぞれの写真で相違する。
事前準備として、標準貫入試験やスウェーデン式貫入試験などの既知の地盤調査の手法により建物を建設する場所の地盤を調査する。そして、調査結果が軟弱地盤と判定された場合に本実施例に係る地盤改良直接基礎工法を適用する。建物を建設する場所の地盤が軟弱地盤でない場合は、木造住宅などの比較的軽量な建物であれば、ベタ基礎などの直接基礎を施工するだけで建物を支持することができ、本実施例に係る地盤改良直接基礎工法を適用する必要がないからである。なお、一般的には、標準貫入試験において、有機質土や粘性土の場合でN値4以下、砂質土の場合でN値10以下の場合、軟弱地盤と判定される。
先ず、バックホーなどの掘削重機で設計GLから構造設計に応じた所定深さまで掘削し、ベタ基礎の底面となる深さを設計GLとのレベル差を測って割り出し、図3に示すように、床付けを行う。なお、必要に応じて床付け面には、50mm厚程度の砂利(割栗石)を敷き、転圧して、捨てコン等を打設しても良い。捨てコンを打設すると、墨出しがし易くベタ基礎の位置を正確に割り出すことができる。
次に、構造設計に応じて地盤改良を行う部分を消石灰等でマーキングし(図4参照)、構築する改良壁の底面となる深さまで掘削重機で掘削する(図5参照)。この地盤改良を行う部分(改良壁)の幅や深さ(高さ)は、勿論、構造設計に応じて決定される訳であるが、木造2階建ての個人住宅では、一般的に、幅450mm、高さ600〜1200mm程度となっている。そして、掘り出した土に固化材を混ぜて撹拌し(図6参照)、固化材を混ぜ合わせた土を掘り出した部分に埋め戻し(図7参照)、その後、ランマなどの転圧機で転圧して締め固め(図8参照)、改良壁を構築する。このとき、転圧は、改良壁が高さ方向全域に亘って締め固められるように所定深さ(本実施例では、300mm)毎に行うものとする。
本実施例で使用する固化材は、セメントを主成分として石膏やスラグなどの数種類の添加材が加えられたセメント系の固化材(例えば、登録商標:タフロック(住友大阪セメント株式会社製),登録商標:ユースタビラー(宇部三菱セメント株式会社製),登録商標:ジオセット(太平洋セメント株式会社製),登録商標:ハードキープ(株式会社トクヤマ)など)が採用されている。また、本固化材は、土壌中の水分と固化材中のセメントとが水和反応して軟弱地盤を固化して地耐力を向上させる機能を有しており、セメントの固化作用に加え、各種添加材の効果による土中の余剰水の固定、有機物の影響を受けない水和物の生成等により、従来固化が難しかった高含水泥土や腐植土等の高有機質土も固化することができるようになっている。なお、地盤改良を行う土壌の土質に応じて生石灰や消石灰を主成分とする石灰系の固化材を使用しても構わない。
改良壁部分の転圧が完了すると、次に、ベタ基礎の耐圧版10(図2参照)の底面となる部分全体をローラやランマなどの転圧機でレベルを測定しながら転圧し、不陸調整を行う(図9参照)。また、土壌中の湿気が建物の床下に上がってこないように、及び地中から蟻などの虫が入ってこないようにするために、ポリ塩化ビニルシートやポリエチレンシートなどの薄いフィルム状の樹脂シートからなる防湿シートを、改良壁の上面以外の部分であって、ベタ基礎の耐圧版下となる部分に敷き並べる(図10)。なお、改良壁の上面は、後述のシャーコネクタを敷設するので、防湿シートを敷かない。
次に、図1及び図2に示すように、改良壁2上面の碁盤の目状の交点、即ち、X通り(X1〜X4通り)とY通り(Y1〜Y3通り)の交点に、シャーコネクタSを、その略下側半分が改良壁に埋没するようにハンマーなどで打ち込んで敷設する。本発明の実施例に係るシャーコネクタSは、図16に示すように、外形が略三角柱の鉄製の部材であり、三角形の底辺を上にした状態で打ち込まれ、改良壁2と後施工のベタ基礎1との間においてせん断力を伝達し(図2参照)、建物に作用する外力の曲げ応力に対して改良壁とベタ基礎とが一体となって対抗するようにし、建物の基礎部分の曲げ剛性を高める機能を有している。
次に、構造設計に従って基礎の耐圧版部分の配筋を行うと共に、基礎の立上り部分の外周型枠を設置する(図11参照)。このとき、図2に示すように、耐圧版10の配筋は、前述のシャーコネクタSの上半分が耐圧版10のメッシュ配筋に内包されて耐圧版10にシャーコネクタSが定着されるように配筋する。また、耐圧版を貫通する設備配管がある場合は、それらを先行して実管配管する。後から設備配管を施工すると、コア抜きなどで耐圧版の配筋を切断するおそれがあるからである。続いて、基礎の立上り部分を配筋する(図11参照)。
次に、基礎の耐圧版部分にレベルを確認しながら生コン(フレッシュコンクリート)を打設し(図12参照)、天端を木鏝などで均して仕上げる(図13参照)。生コンが硬化したら、基礎の立上り部分の正確な位置を墨出しし、立上り型枠を設置する(図14参照)。続いて、基礎の立上り部分に生コンを打設する。
強度が発現するまで所定期間養生し、その後型枠を払す(撤去する)と実施例1に係る地盤改良直接基礎工法による基礎工事が完了する(図15参照)。なお、基礎の立上り部分のせい(高さ)が小さい場合は、立上り部分を浮かし型枠として基礎の耐圧版部分と立上り部分に対して同時に生コンを打設することもできる。そうすることで、工程を短縮することができ、コスト面でもメリットがある。
なお、ジャッキアップにより生じた基礎と改良壁との空間には、鉄板やコンクリートブロックなどで仮止めした後、流動化コンクリートなどを流し込んで充填すると良い。
先ず、改良壁2の通りの間となる位置であって、構造設計に応じたソイルセメントコラムCの構築のポイント(本実施例では、図28に示すP1〜P4の4箇所のポイント)にソイルセメント施工機(杭打ち機)の撹拌軸をセットし(図29参照)、撹拌軸を回転させて構造設計により決められたソイルセメントコラムCの底面(図31参照)となる所定深さまで穿孔(空掘り)する。次に、前記セメント系固化材又はセメントを水に溶かしたスラリーを吐出しながら撹拌軸を徐々に引き上げて、土とスラリーを混合撹拌する。地表面まで撹拌軸を引き抜いた後、再度、底面まで回転させながら撹拌軸を降ろして再撹拌し(図30参照)、水とセメントが水和反応して固化することで軟弱地盤中にソイルセメントのコラム(柱)を構築する(図31参照)。
なお、再撹拌は、引き抜く際より高速回転とし、ソイルセメントコラムの天端は、レベルを測り、高い部分は杭頭処理を行って天端レベルを構造設計に応じた所定値とする。
10 耐圧版
11 立上り
2 改良壁(改良地盤)
S シャーコネクタ(実施例)
S1〜S10 シャーコネクタ(変形例)
C ソイルセメントコラム
Claims (5)
- 軟弱地盤に固化材を混合して撹拌した後転圧することにより地盤改良を行って平面視で碁盤の目状に改良壁を形成し、この改良壁の上に直接基礎を構築する地盤改良直接基礎工法において、
逆三角形や逆台形などの底辺を上にした楔形状の鉛直断面を有する複数のシャーコネクタを前記改良壁に下側が埋没するように敷設する工程と、
前記シャーコネクタの上側が前記直接基礎に内包されて定着されるように前記直接基礎を構築する工程と、を有することを特徴とする地盤改良直接基礎工法。 - 前記軟弱地盤に水及びセメントを含有するスラリーを吐出しながら混合撹拌してソイルセメントのコラムを構築する工程を有することを特徴とする請求項1に記載の地盤改良直接基礎工法。
- 前記シャーコネクタは、前記改良壁上面の碁盤の目状の交点に敷設されることを特徴とする請求項1又は2に記載の地盤改良直接基礎工法。
- 前記シャーコネクタは、水平に設置された長手方向の向きが略均等な数だけ異なるように敷設されていることを特徴とする請求項3に記載の地盤改良直接基礎工法。
- 前記シャーコネクタは、鉄又は高強度コンクリートからなることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の地盤改良直接基礎工法。
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