JP2016196763A - 地盤補強構造および地盤補強構造の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】狭い用地でも適用することが可能な、効率の高い地盤補強構造等を提供する。【解決手段】鋼矢板３の背面側（陸側）には、壁体１１が形成される。壁体１１は、地盤改良体１３で構成される。地盤改良体１３は、高圧噴射撹拌工法等により形成される。壁体１１には、地盤改良体１３の内部または地盤改良体１３と接するように、芯材１５が設けられる。芯材１５と地盤改良体１３は互いに接合される。芯材１５は、壁体１１（地盤改良体１３）よりも深くまで配置される。具体的には、壁体１１（地盤改良体１３）は、例えば水底７の深さまで形成され、芯材１５は、支持層１７に達するように配置される。支持層１７は、非液状化層である。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、護岸や盛土などにおいて、狭い用地においても適用可能な地盤補強構造等に関する。

護岸付近や盛土付近等の軟弱地盤では、護岸や盛土等の施工時や地震時に、地盤が液体のようになって側方に流動しようとする。例えば、地震時における軟弱地盤の液状化に伴う側方流動といった事象が挙げられる。そのため、様々な地盤補強方法が提案されてきた。

このような地盤を改良する方法としては、例えば、削孔されたボーリング孔に噴射装置を挿入し、同一方向に回転する噴射装置から改良材を包含する噴流を噴射して、改良材と原位置土を混合して、攪拌する方法がある。（特許文献１）。

特開２０１２−９７５５０号公報

特許文献１のような、高圧噴射撹拌法を用いると、例えば柱状の地盤改良体を形成することができる。このため、この地盤改良体を例えば格子状に連結して、所定の範囲に形成することで、必要な強度の地盤改良領域を構築することができる。なお、その他の地盤改良体の造成方法として、ＣＤＭ（Ｃｅｍｅｎｔ Ｄｅｅｐ Ｍｉｘｉｎｇ）工法やパワーブレンダー（登録商標）工法等の機械攪拌工法が挙げられる。

一方、例えば護岸における地盤補強を行う場合には、岸壁から所定の範囲に、地盤改良体を構築する必要がある。地盤改良体を構築する範囲は、想定される側方流動圧力や地盤改良体の強度等によるため、必要な強度を確保しようとすると、それに応じた広さの用地が必要となる。しかし、そのような用地が自由に確保できない場合もある。

また、地盤改良体の強度を高めようとして、固化材の添加量を増やしたり、柱状の地盤改良体の施工ピッチを短くすれば、施工期間や施工コストが増加する。このため、狭い用地でも適用可能な効率の良い地盤補強構造が望まれる。

本発明は、前述した問題に鑑みてなされたもので、狭い用地でも適用することが可能な、効率の高い地盤補強構造等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために、第１の発明は、側圧に対して抵抗可能な地盤補強構造であって、側圧方向に対して略直交する方向に形成される壁体を具備し、前記壁体は、地盤改良体と、前記地盤改良体と接合されて、前記地盤改良体を支持する芯材と、を具備し、前記芯材は、前記地盤改良体よりも深くまで形成されて地盤の支持層まで達し、前記芯材は、前記地盤改良体から受ける側圧方向および鉛直方向の力を支持することを特徴とする地盤補強構造である。

平面視において、前記芯材は、前記壁体の厚みの中心よりも、側圧を受ける側とは逆側に偏心して配置することが望ましい。

複数の前記壁体が略平行に配置され、さらに、互いの前記壁体同士の間に、前記壁体に対して略直交する方向の仕切り壁が配置され、前記仕切り壁は、地盤改良体からなり、複数の前記壁体と前記仕切り壁とが一体化されてもよい。

前記仕切り壁には、芯材が設けられなくてもよい。

前記芯材は、Ｈ鋼を含み、前記Ｈ鋼は、前記Ｈ鋼の強軸方向が前記壁体と略直交する方向となるように配置されることが望ましい。

少なくとも一部の前記芯材同士が、地上において互いに連結していてもよい。

前記芯材はＨ鋼であり、前記Ｈ鋼の外周に突起部材が接合されてもよい。

前記地盤改良体の平面形状が、側圧方向の厚みよりも側圧方向に直交する方向の幅の方が大きい偏平形であってもよい。

第１の発明によれば、地盤改良体からなる壁体を構築するとともに、壁体を支持する芯材が設けられる。したがって、地盤改良体に付与される側圧方向および鉛直方向の力を、芯材が受け持つことができる。このため、地盤改良体の施工範囲が狭くても、十分な強度を確保することができる。この結果、狭い用地に対しても適用可能である。

また、平面視において、壁体の厚み中心よりも側圧を受ける側とは逆方向に芯材を偏心させて配置することで、芯材を支点として、地盤改良体を梁とした場合における、支点で受ける梁の有効厚みを確保することができる。

また、複数の壁体を平行に配置し、さらにこれらを仕切り壁で連結することで、より高い強度を確保することができる。

この場合、仕切り壁には芯材が不要であるため、壁体と比較して簡易な構造とすることができる。

また、芯材としてＨ鋼を含む場合において、Ｈ鋼の強軸方向が、壁体と略直交するように配置することで、より高い側圧に耐えることができる。

また、芯材同士を地上で連結することで、局所的な側圧等に対しても、複数の芯材に応力を分散させることができる。

また、Ｈ鋼の外周に突起を設けることで、Ｈ鋼と地盤改良体とを確実に接合し、例えば、地盤改良体の鉛直方向の自重も、確実に芯材に伝えることができる。

また、地盤改良体を偏平形とすることにより、円形の地盤改良体を構築する場合と比較して、工費を低減することができる。

第２の発明は、側圧に対して抵抗可能な地盤補強構造の施工方法であって、地盤に所定の間隔で孔を形成し、地盤の支持層まで達するようにＨ鋼を前記孔に建て込む工程と、前記孔に充填固化材を充填して前記Ｈ鋼と一体化する工程と、前記Ｈ鋼および前記充填固化材と接合するように、地盤改良体を形成し、側圧方向に対して略直交する方向の壁体を構築する工程と、を具備することを特徴とする地盤補強構造の施工方法である。

前記壁体を構築した後、前記壁体と略平行に、互いに離間してさらに壁体を構築し、前記壁体に対して略直交する方向に、地盤改良体からなる仕切り壁を構築して、前記壁体同士と仕切り壁とを一体化してもよい。

または、前記壁体を構築した後、加速度センサ、速度センサ、変位センサ等を用い、前記壁体に振動が作用した際の前記壁体の変位量を計測し、前記壁体に作用する力に応じた前記変位量が所定値以上である場合には、前記壁体と略平行に、互いに離間してさらに壁体を構築し、前記壁体に対して略直交する方向に、地盤改良体からなる仕切り壁を構築して、前記壁体同士と仕切り壁とを一体化してもよい。

第２の発明によれば、地盤に形成された孔にＨ鋼を建込み、その後、充填固化材とともに固化することで、芯材を形成するため、地盤改良体を構築する際に、Ｈ鋼のフランジやウェブの影に未改良部が形成されることがない。

また、壁体を複数段階的に構築することで、より強度の高い補強構造を段階的に得ることができる。さらに壁体を構築した後に、当該構造体において、実際に地震等の揺れに対する変位を測定し、これによって必要な壁体を補強することで、実際の構造体の施工場所に応じて必要な強度の補強構造を得ることができる。

本発明によれば、狭い用地でも適用することが可能な、効率の高い地盤補強構造等を提供することができる。

地盤補強構造１を示す縦方向の断面図。 地盤補強構造１を示す平面図。 （ａ）、（ｂ）は、地盤改良体１３近傍の拡大図。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、地盤改良体１３の他の形状を示す図。 （ａ）は壁体１１ａを示す図、（ｂ）は、壁体１１ｂを示す図。 （ａ）は壁体１１ｃを示す図、（ｂ）は、壁体１１ｄを示す図。 （ａ）は壁体１１ｅを示す図、（ｂ）は、壁体１１ｆを示す図。 壁体１１を施工した状態を示す図。 地盤補強モデル２０を示す図。 （ａ）は壁体１１ａを示す図、（ｂ）は、仕切り壁１２ａを構築した状態を示す図。 地盤補強構造１ａを示す縦方向の断面図。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、地盤補強構造１の縦方向の断面図である。地盤補強構造１は、護岸近傍に形成され、壁体１１と芯材１５等から構成される。地盤補強構造１の水域側には鋼矢板３が設けられる。鋼矢板３は、タイロッド５によって背面地盤に固定される。鋼矢板３は、背面地盤の土留めの機能を持つ。

鋼矢板３はタイロッド５によって地盤に支持される。タイロッド５の上方には、表層改良部９が形成される。表層改良部９は、セメント改良や薬液注入等で構築される。表層改良部９は、地盤改良の施工足場の確保等を目的としたものである。

なお、背面地盤に十分な強度がある場合には、表層改良部９は必ずしも必要ではない。例えば、表層部が舗装されているなど、後述する高圧噴射撹拌工法によって、表層部からのセメントミルクの噴出や、表層部の陥没の恐れがない場合は、省略することが可能である。

図２は、地盤補強構造１の平面図である。鋼矢板３の背面側（陸側）には、壁体１１が形成される。壁体１１は、複数の地盤改良体１３で構成される。地盤改良体１３は、略円柱状に形成される。地盤改良体１３は、例えば、高圧噴射撹拌工法等により形成される。

高圧噴射撹拌工法は、まず、ボーリング孔に改良ロッドを挿入し、ロッドを介して地中に高圧のセメントミルクと圧縮空気を注入しながら、ロッドを回転または揺動させることで地盤と混合させる。これを、ロッドを引き上げながら行うことで、地中に柱状の地盤改良体１３を構築することができる。

隣り合う地盤改良体１３同士は、相互にラップするように構築されることが望ましい。この場合、壁体１１の厚さは、地盤改良体１３同士のラップ部のラップ長と略一致する。すなわち、地盤改良体１３の径よりも、壁体１１の厚みの方が薄くなる。壁体１１をこのように定義すれば、地盤改良体１３が円形の場合であっても、壁体１１に、地盤改良体１３同士の連結部の凹みが含まれることがない。なお、壁体１１の地盤改良体１３同士の連結部に凹みを含んでもよい。

壁体１１には、地盤改良体１３の内部または地盤改良体１３と接するように、芯材１５が設けられる。芯材１５と地盤改良体１３は互いに接合される。芯材１５は、地盤改良体１３に対して所定のピッチで配置される。すなわち、全ての地盤改良体１３に対して芯材１５が配置される必要はない。

図１に示すように、芯材１５は、壁体１１（地盤改良体１３）よりも深くまで配置される。具体的には、地盤改良体１３は、例えば水底７の深さまで形成され、芯材１５は、支持層１７に達するように配置される。支持層１７は、非液状化層である。なお、芯材１５の詳細は後述する。

壁体１１は、鋼矢板３に対して略平行に形成される。ここで、地震時などに生じる側方流動の方向は、陸側から水域側に向かう方向となる。したがって、地盤補強構造１は、陸側から水域側に向かって側圧を受ける。すなわち、壁体１１は、側圧方向に対して略直交する方向に形成される。

図２に示す例では、地盤補強構造１は、２列の壁体１１が互いに離間して略平行に配置される。すなわち、本実施形態では、壁体１１は複数列略平行に配置される。壁体１１同士は、所定のピッチで複数の仕切り壁１２で接合される。壁体１１と仕切り壁１２とは一体で形成される。仕切り壁１２は、壁体１１に対して略直交する方向で形成され、仕切り壁１２と壁体１１とで、略格子状に形成される。

仕切り壁１２は、壁体１１と略同様の構成である。すなわち、複数の地盤改良体１３が互いにラップするように連続して形成される。なお、仕切り壁１２には、芯材１５が設けられる必要はない。

次に、芯材１５の詳細について説明する。図３（ａ）の右図は、芯材１５近傍の拡大図である。芯材１５は、例えば、Ｈ鋼１５ａと充填固化材１５ｂとで構成される。充填固化材は、例えばセメントミルクである。

芯材１５は、例えば以下のようにして形成される。まず、地盤を削孔して所定のピッチで離間した所定深さの複数の孔を形成する。次に、孔にＨ鋼１５ａを建て込み、充填固化材１５ｂで孔を埋め戻す。以上により、芯材１５が形成される。なお、芯材１５が形成された後、地盤改良体１３が施工される。

このように、Ｈ鋼１５ａを充填固化材１５ｂで埋め戻した後に地盤改良体１３を形成することで、高圧噴射撹拌法によって形成される地盤改良体１３に対して、Ｈ鋼１５ａのフランジ部やウェブの影に未改良部が残ることを防止することができる。なお、プレボーリング孔の表面には凹凸が形成される。すなわち、充填固化材１５ｂの表面には凹凸が形成される。この凹凸に対して高圧噴射撹拌を行うことで、凹凸内部に、高圧噴射されたセメントミルク等が入り込み、芯材１５と地盤改良体１３とが確実に接合される。

なお、芯材１５としては、図示した例には限られない。例えば、Ｈ鋼１５ａを直接地盤に打ち込んでもよい。この場合には、地盤改良体１３を構築した後に、地盤改良体１３が固化する前にＨ鋼１５ａを打ち込むことで、前述したＨ鋼１５ａの形状による影が生じることがない。なお、Ｈ鋼１５ａと地盤改良体１３とが直接接触するため、Ｈ鋼１５ａの外周面に、ジベル筋などの突起を形成することで、Ｈ鋼１５ａと地盤改良体１３とを接合することができる。このように、芯材１５の形態は問わないが、Ｈ鋼１５ａが一部に含まれていることが望ましい。なお、Ｈ鋼１５ａに代えて、他の角柱や鋼管などを用いてもよい。

また、図示は省略するが、芯材１５同士は、地上において、互いに連結してもよい。例えば、壁体１１に平行な方向に隣り合う芯材１５同士を連結してもよく、または、複数の壁体１１にまたがるように、芯材１５同士を連結してもよい。なお、芯材１５同士の連結は、たとえば、Ｈ鋼、山形鋼、溝鋼などの鋼材を用いることができる。

次に、芯材１５の配置について説明する。本発明では、平面視において、芯材１５が、壁体１１の厚みの中心よりも、側圧を受ける側とは逆側（すなわち、側圧方向（図中矢印Ｂ）の下流側）に偏心して配置されることが望ましい。図示した例では、壁体１１の右側（陸側）が、側圧を受ける側であり、芯材１５は、壁体１１の中心よりも左側（水域側）に偏心して配置される。

図３（ａ）の左図は、芯材１５を支点として、壁体１１が梁であるとしたモデルを示す図である。この場合、芯材１５の設置ピッチが支点間距離となり、壁体１１が支点で支持される梁となる。また、壁体１１が受ける側圧が梁に生じる荷重となる。

この場合、支点で荷重を受けることができる梁として機能する部位は、例えば、芯材１５よりも荷重を受ける側（図中Ａ１）の壁体１１の厚みとなり、芯材１５の位置よりも側圧を受ける側とは逆側の壁体１１の厚みは、梁として荷重を受けるものではない。すなわち、このモデルでは、壁体１１の側圧に対抗するための有効壁厚がＡ１となる。

このように、Ｈ鋼１５ａのフランジ面に作用する荷重に対する、壁体１１の有効厚みを厚くするためには、芯材１５は、できるだけ側圧を受ける側とは逆側に偏心させることが望ましい。例えば、図３（ｂ）に示すように、芯材１５の一部は、壁体１１からはみ出すように配置してもよい。この場合には、壁体１１の有効厚みがＡ２となり、壁体１１の有効厚みを厚くすることができる。このように、芯材１５と壁体１１とが接合されれば、芯材１５は、壁体１１からはみ出していてもよい。

また、芯材１５に用いられるＨ鋼１５ａは、その強軸方向が、壁体１１と略直交する方向となるように配置されることが望ましい。すなわち、壁体１１とＨ鋼１５ａのウェブとが略直交するように配置することが望ましい。このようにすることで、側圧に対する芯材１５の強度を高めることができる。

なお、地盤改良体１３は円形である場合には限られない。例えば、地盤改良体１３の平面形状としては、側圧方向の厚みよりも側圧方向に直交する方向の幅の方が大きい偏平形としてもよい。

例えば、図４（ａ）に示すような、地盤改良体１３を半円形としてもよい。また、図４（ｂ）に示すような、地盤改良体１３を扇形としてもよい。また、図４（ｃ）に示すような、地盤改良体１３をリボン形としてもよい。このほか、矩形や楕円など、地盤改良体の形状は問わない。このような形状の地盤改良体１３を形成するためには、前述した改良ロッドを回転または揺動させて、所定の角度範囲のみの地盤改良を行えばよい。

地盤改良体１３をこのような形状とすることで、必要とされる改良領域の形状に合わせて地盤改良体１３を無駄なく配置することが可能となる。また、施工に要するセメント量を縮減し、かつ施工によって生じるスライム量を縮減することが可能となるため経済的である。

また、前述の実施形態では、高圧噴射撹拌工法を用いた例を示したが、地盤改良体を構築する方法は、この方法には限られない。例えば、地盤改良体からなる壁体を、ＣＤＭ（Ｃｅｍｅｎｔ Ｄｅｅｐ Ｍｉｘｉｎｇ）工法やパワーブレンダー（登録商標）工法等の機械攪拌工法で形成しても良い。

図５（ａ）は、壁体１１ａを示す図である。この場合、機械撹拌工法によって地盤改良体１３ａを構築した後、地盤改良体１３ａが完全に固まる前に、地盤改良体１３ａ内に芯材１５を配置することが望ましい。

また、図５（ｂ）は、壁体１１ｂを示す図である。壁体１１ｂは、機械撹拌工法によって連続した地盤改良体１３ａを構築した後、地盤改良体１３ａの外側に配置された芯材１５と地盤改良体１３ａとを、他の地盤改良体１３ｂで連結したものである。すなわち、壁体１１ｂは、地盤改良体１３ａの内部に芯材１５が形成されるのではなく、側方流動の下流側に地盤改良体１３ａとは離間して配置される。なお、この場合には、地盤改良体１３ｂは、高圧噴射撹拌工法等によって行われる。以下の説明では、地盤改良体１３ｂは、高圧噴射撹拌工法で形成されるものとする。

なお、図示した例では、芯材１５は、地盤改良体１３ｂと接するように配置されているが、地盤改良体１３ｂの内部に形成してもよい。この場合には、Ｈ鋼１５ａを建て込んで芯材１５を形成した後、地盤改良体１３ｂを形成してもよく、地盤改良体１３ｂを形成した後、地盤改良体１３ｂが固化する前に、Ｈ鋼１５ａを建て込んで芯材１５としてもよい。

なお、以下の示す例では、特に記載がない限り、Ｈ鋼のみを図示した芯材１５を示すが、充填固化材１５ｂを併用してもよい。例えば、先に芯材１５を配置した後、これを包含するように地盤改良体１３ｂを形成する際には、充填固化材１５ｂを用いればよい。

図６（ａ）は、壁体１１ｃを示す図である。壁体１１ｃは、地盤改良体１３ａが、完全に連続せず、隙間をあけて形成される。地盤改良体１３同士の間には、芯材１５は配置され、地盤改良体１３ａと芯材１５とは、地盤改良体１３ｂで連結される。なお、地盤改良体１３ａの施工と芯材１５の建て込みは、いずれが先でも構わない。また、芯材１５の建て込みと、地盤改良体１３ｂの建て込みも、いずれが先でも構わない。また、地盤改良体１３ａ同士の間の芯材１５は、一つであってもよく複数であってもよい。

図６（ｂ）は、壁体１１ｄを示す図である。壁体１１ｄは、壁体１１ｃとほぼ同様であるが、地盤改良体１３ａ同士の間には、芯材１５が、側方流動方向に１対併設され、地盤改良体１３ａと芯材１５とは、複数（図では二つ）の地盤改良体１３ｂで連結される。このように配置することで、芯材１５を先に建て込んだ場合でも、その両側から地盤改良体１３ｂを形成することができるため、地盤改良体１３ｂ（高圧噴射）の影が生じにくい。なお、地盤改良体１３ｂ同士の間の芯材１５は、一つであってもよく複数であってもよい。

図７（ａ）は、壁体１１ｅを示す図である。壁体１１ｅは、壁体１１ｄとほぼ同様であるが、地盤改良体１３ａ同士が、地盤改良体１３ｂに加えて地盤改良体１３ｃで連結される。地盤改良体１３ｃは、地盤改良体１３ａと同様に、機械撹拌工法で形成される。地盤改良体１３ｃは、地盤改良体１３ａが完全に固化する前に施工すればよい。地盤改良体１３ｃは、地盤改良体１３ａに対してずれて配置される。図示した例では、側方流動の上流側にずれて形成される。なお、芯材１５および地盤改良体１３ｂは、壁体１１ｄと同様である。

また、図７（ｂ）に示す壁体１１ｆのように、地盤改良体１３ｃが、側方流動の上流側のみではなく、下流側にも一対形成され、地盤改良体１３ａ、１３ｃとで囲まれた空間内に芯材１５を配置してもよい。この場合には、芯材１５を包含するように、地盤改良体１３ａ、１３ｃとで囲まれた空間内に地盤改良体１３ｂが形成される。

このように、地盤改良体１３ａを隙間をあけて形成し、その間に芯材１５を形成することもできる。なお、図６〜図７に示す例では、地盤改良体１３ｂは、円形である例を示したが、図４に示すように、偏平形状であってもよい。例えば、図６（ｂ）において、一対の半円形状の地盤改良体１３ｂを形成し、円弧部同士のラップ部分に芯材１５を配置してもよい。

次に、地盤補強構造１を構築する手順について一例を説明する。複数の壁体１１および仕切り壁１２を、予め計算された強度計算等に応じて、同時期に構築してもよいが、実際の壁体１１の強度等を測定して、必要な壁体１１の配置数等を段階的に決定してもよい。

まず、図８に示すように、鋼矢板３に近い部位に、一列の壁体１１からなる地盤補強構造を構築する。

図９は、この状態の地盤補強モデル２０を示す図である。地盤補強構造には、必要な部位に、加速度センサ、速度センサおよび変位センサが設置される。図９は、例えば、鋼矢板２３、壁体２９、壁体２９以外の地表や地中等に速度センサ２６および加速度センサ２７が設置され、鋼矢板２３には、変位センサ２８が配置されたモデルである。なお、各センサの配置や個数は図示した例には限られない。なお、壁体２９には、芯材２１が配置されるものとする。

この状態において、軽微な地震等が実際に発生した際に、地盤２５から入力される実際の振動の大きさと、その際の実際の変位を取得する。例えば、複数回の地震に対して、振動の大きさと変位の大きさの相関を取得する。なお、振動および変位は、水平方向（図中Ｄ）の変位であってもよいし、鉛直方向の変位（図中Ｃ）であってもよい。

得られたパラメータを、系３０に適用し、公知の手法によって決定された所定値と比較し、十分な強度が得られていると判断されれば、一列の壁体で地盤補強構造の施工が完了する。

一方、本モデルにおいて、得られたパラメータによって、所望の地盤強度が確保されていないと判断されると、必要な強度を再度算出し、必要な壁体の列数等を算出する。具体的には、壁体を構築した後、加速度センサ、速度センサ、変位センサを用い、壁体に振動が作用した際の壁体の変位量を計測し、鋼矢板２３に作用する力に応じた変位量が所定値以上である場合には、壁体と略平行に、互いに離間してさらに壁体と仕切り壁とを構築する。

このように、本発明では、施工後の実際の振動と変位との関係に基づき、系に対する振動対策が必要か否かを判断する。このようすれば、振動応答に基づいて、系に対する振動対策が必要か否かを判断し、必要に応じて地震対策を段階的に行うことができる。すなわち、事前の計算のみで設定される地盤補強構造に対して、実際の地盤強度などのデータによって補正を行って、最適な地盤補強構造を得ることができる。

なお、前述した様に、機械撹拌工法を用いた地盤改良体１３ａを用いた場合には、例えば以下のように施工してもよい。まず、図１０（ａ）に示すように、壁体１１ｇを構築する。壁体１１ｇは、機械撹拌工法によって形成される地盤改良体１３ｃが隙間をあけて形成され、その隙間には、地盤改良体１３ｃと直交する方向に機械撹拌工法によって地盤改良体１３ｄが設けられる。なお、地盤改良体１３ｄは、地盤改良体１３ｃが隙間をあけて形成され後に形成されてもよく、地盤改良体１３ｃと地盤改良体１３ｄを交互に形成してもよい。

この状態から、必要に応じて、図１０（ｂ）に示すように、仕切り壁１２ａが構築される。仕切り壁１２ａは、地盤改良体１３ｄの延長線上に形成される。なお、地盤改良体１３ｄの延長線上に形成される地盤改良体１３ｅは、たとえば機械撹拌工法で形成される。

ここで、地盤改良体１３ｄを構築してから、地盤改良体１３ｅを構築するまでの時間が短ければ、両者が直接接触するように形成してもよい。一方、地盤改良体１３ｄを構築してから、地盤改良体１３ｅを構築するまでに長時間を要する場合には、地盤改良体１３ｄと地盤改良体１３ｅとが接合されない（十分な接合強度が得られない）恐れがある。この場合には、図示したように、地盤改良体１３ｄと地盤改良体１３ｅとを隙間をあけて構築し、その後、高圧噴射撹拌法で形成される地盤改良体１３ｂで連結してもよい。

以上、本実施の形態では、地盤改良体１３と芯材１５とで壁体１１が構築されるため、地盤改良体１３のみで壁体１１を構築する場合と比較して、地盤改良範囲を小さくすることができる。例えば、格子状に地盤改良体を配置する場合でも、より狭い範囲で所望の強度を得ることができ、格子ピッチを広くすることもできる。

また、Ｈ鋼１５ａの設置方向が、側圧方向に対して強軸方向となる向きで設置されるため、高い強度を得ることができる。

なお、仕切り壁１２は、側圧に略平行に配置されるため、芯材１５を配置する必要がない。このため、芯材１５の設置工数等を削減することができる。一方、仕切り壁１２に対して垂直な方向にも側圧が付与される場合には、仕切り壁１２にも芯材１５を配置してもよい。この場合には、Ｈ鋼１５ａの強軸方向が仕切り壁１２と略直交する方向となるように配置される。すなわち、壁体１１に設けられるＨ鋼１５ａと、仕切り壁１２に設けられるＨ鋼１５ａの向きが互いに略９０°異なる。

また、芯材１５と地盤改良体１３とが接合されているため、地盤改良体１３から受ける側圧方向の力に抵抗可能であるだけではなく、鉛直方向の力も支持することができる。また、支持層１７まで建て込むのはＨ鋼１５ａのみであるので、全ての地盤改良体１３を支持層１７まで形成する必要がない。

また、芯材１５が、Ｈ鋼１５ａと充填固化材１５ｂとで構成され、芯材１５の形成後に地盤改良を行うことで、Ｈ鋼１５ａのフランジ等の影に未改良部が形成されることを防止することができる。

なお、先に地盤改良体１３を形成後、地盤改良体１３が固化前に芯材１５を建て込むことで、未改良部の発生を防止することができる。この場合には、Ｈ鋼１５ａの外周に突起を形成しておくことで、より確実に、Ｈ鋼１５ａと地盤改良体１３とを接合することができる。

また、芯材１５が、壁体１１の中心から、側圧を受ける側とは逆側に偏心しているため、芯材１５で支持する壁体１１の有効厚みを厚くすることができる。このため、芯材１５の配置ピッチを大きくしたり、地盤改良体１３を低強度化することができる。

また、芯材１５の上部を互いに連結すれば、局所的な側圧に対しても分散して支持することができる。

また、地震等に対して実際の地盤補強構造での変位等を測定して、必要な構造を決定することで、必要な強度を具備した地盤補強構造を、段階的に施工することができる。

なお、本発明は、護岸等の背面に形成される場合には限られない。側圧および鉛直方向の力を支持する部位であれば、他の部位にも適用可能である。例えば、図１１は、盛土３１の下部に形成した地盤補強構造１ａを示す図である。

盛土３１は、盛土３１の自重による鉛直方向の力とともに、地滑り方向（図中矢印Ｅ）の側圧が付与される。したがって、盛土３１の中心から外側に向かう側圧に対抗するように、盛土３１下方の両側部に壁体１１を構築すればよい。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、前述の実施形態では、複数の地盤改良体１３を互いにラップさせて壁体１１を構築したが、地盤改良体１３同士をラップさせずに壁体１１を構築してもよい。

１、１ａ………地盤補強構造
３………鋼矢板
５………タイロッド
７………水底
９………表層改良部
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ………壁体
１２、１２ａ………仕切り壁
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ………地盤改良体
１５………芯材
１５ａ………Ｈ鋼
１５ｂ………充填固化材
１７………支持層
２０………地盤補強モデル
２１………芯材
２３………鋼矢板
２５………地盤
２６………速度センサ
２７………加速度センサ
２８………変位センサ
２９………壁体
３０………系
３１………盛土

Claims (11)

1. 側圧に対して抵抗可能な地盤補強構造であって、
   側圧方向に対して略直交する方向に形成される壁体を具備し、
   前記壁体は、地盤改良体と、
   前記地盤改良体と接合されて、前記地盤改良体を支持する芯材と、
   を具備し、
   前記芯材は、前記地盤改良体よりも深くまで形成されて地盤の支持層まで達し、
   前記芯材は、前記地盤改良体から受ける側圧方向および鉛直方向の力を支持することを特徴とする地盤補強構造。
2. 平面視において、前記芯材は、前記壁体の厚みの中心よりも、側圧を受ける側とは逆側に偏心して配置されることを特徴とする請求項１記載の地盤補強構造。
3. 複数の前記壁体が略平行に配置され、さらに、互いの前記壁体同士の間に、前記壁体に対して略直交する方向の仕切り壁が配置され、
   前記仕切り壁は、地盤改良体からなり、複数の前記壁体と前記仕切り壁とが一体化することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の地盤補強構造。
4. 前記仕切り壁には、芯材が設けられないことを特徴とする請求項３記載の地盤補強構造。
5. 前記芯材は、Ｈ鋼を含み、
   前記Ｈ鋼は、前記Ｈ鋼の強軸方向が前記壁体と略直交する方向となるように配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の地盤補強構造。
6. 少なくとも一部の前記芯材同士が、地上において互いに連結していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の地盤補強構造。
7. 前記芯材はＨ鋼であり、前記Ｈ鋼の外周に突起部材が接合されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の地盤補強構造。
8. 前記地盤改良体の平面形状が、側圧方向の厚みよりも側圧方向に直交する方向の幅の方が大きい偏平形であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の地盤補強構造。
9. 側圧に対して抵抗可能な地盤補強構造の施工方法であって、
   地盤に所定の間隔で孔を形成し、地盤の支持層まで達するようにＨ鋼を前記孔に建て込む工程と、
   前記孔に充填固化材を充填して前記Ｈ鋼と一体化する工程と、
   前記Ｈ鋼および前記充填固化材と接合するように、地盤改良体を形成し、側圧方向に対して略直交する方向の壁体を構築する工程と、
   を具備することを特徴とする地盤補強構造の施工方法。
10. 前記壁体を構築した後、前記壁体と略平行に、互いに離間してさらに壁体を構築し、前記壁体に対して略直交する方向に、地盤改良体からなる仕切り壁を構築して、前記壁体同士と仕切り壁とを一体化することを特徴とする請求項９記載の地盤補強構造の施工方法。
11. 前記壁体を構築した後、加速度センサ、速度センサおよび変位センサを用い、前記壁体に振動が作用した際の前記壁体の変位量を計測し、前記壁体に作用する力に応じた前記変位量が所定値以上である場合には、前記壁体と略平行に、互いに離間してさらに壁体を構築し、前記壁体に対して略直交する方向に、地盤改良体からなる仕切り壁を構築して、前記壁体同士と仕切り壁とを一体化することを特徴とする請求項９記載の地盤補強構造の施工方法。
    

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