JP2020147906A - 路盤改良工法及び改良路盤 - Google Patents

Abstract

【課題】軌道や路盤の撤去を伴わずに路盤を簡単に改良することができる路盤改良工法及び改良路盤を提供する。
【解決手段】路盤改良工法は、道床５を支持する路盤６をてん充材Ｆ₁によって改良する工法である。路盤改良工法は、てん充材Ｆ₁を注入する注入孔５ｂを道床５に形成する注入孔形成工程と、注入孔５ｂからてん充材Ｆ₁を自然流下させるてん充材流下工程と、てん充材Ｆ₁を路盤６に浸透させるてん充材浸透工程とを含む。てん充材浸透工程は、硬化材を含有する超微粒子セメントミルクのてん充材Ｆ₁を路盤６に浸透させる工程を含む。改良路盤７は、道床５を支持する路盤６がてん充材Ｆ₁によって改良された部分である。てん充路盤層７ａは、てん充材Ｆ₁の注入後に埋め戻される注入孔５ｂから、このてん充材Ｆ₁を自然流下によって路盤６に浸透させて形成される。
【選択図】図７

Description

この発明は、道床を支持する路盤をてん充材によって改良する路盤改良工法、及び道床を支持する路盤がてん充材によって改良された改良路盤に関する。

鉄道では、路盤変状の発生を防止し、安定した軌道状態を確保するために路盤を強化している。例えば、列車荷重に対して強度が不足し圧縮沈下や道床バラストのめり込み沈下が生じる路盤、剛性不足により列車走行時の弾性変形が大きい路盤、道床バラストの表面に泥土が噴出する噴泥が発生する路盤、土が徐々に冷やされ凍結し地盤面が隆起する凍上が発生する路盤などを改良している。従来の地盤改良工法は、水セメント比200〜1500%の超微粒子セメントに分散剤を添加した注入材を地盤内に高圧で噴射している（例えば、特許文献１参照）。この従来の地盤改良工法では、注入材を砂質土に圧力100〜600kgf/cm²の高圧で噴射することによって、高圧噴射改良領域と浸透改良領域とからなる連続した大口径の改良体を地盤内に造成している。

従来の軌道路盤の改良工法は、軌道のバラスト層の下方の路盤層内に水平に設置された自転回転型アームカッターを水平移動させながら、この自転回転型アームカッターによって路盤を攪乱し、この自転回転型アームカッターから液剤を噴射し路盤層に充填している（例えば、特許文献２参照）。この従来の軌道路盤の改良工法では、自転回転型アームカッターを水平移動させながら路盤層内を改良するため、道床やバラストを撤去する必要がない。

従来の鉄道地盤改良工法は、穿孔機構によって穿孔した路盤の側部の孔に固化剤を注入して列柱状の固化部分を作り、この固化部分の内側にケーシングを差し込み、地盤部分を撹拌して土壌固化剤を噴出してバラスト層の下に地盤固化部分を作っている（例えば、特許文献３参照）。この従来の鉄道地盤改良工法では、列柱状の固化部分によって安定化させ、バラスト層の下を地盤固化部分によって安定化させている。

特開平11-061131号公報

特開昭62-244901号公報

特開昭60-152719号公報

従来の地盤改良工法は、液状化対策として超微粒子セメントを用いた工法であり既に適用されているが、改良体の長期的な強度発現を前提としており、軌道構造物のように施工後間もなく列車荷重の作用を受ける箇所への適用が困難であった。また、従来の軌道路盤の改良工法は、軌道を撤去した後に路盤土を掘削して砕石を投入し、セメント安定処理など行うものであり、大型重機を使用する大掛かりな工事となる。さらに、従来の鉄道地盤改良工法は、回転ロッドを地盤に挿入し撹拌部材を回転させこの撹拌部材から土壌固化剤を噴出させており、大型の装置を使用するため大掛かりな工事になってしまう。

この発明の課題は、軌道や路盤の撤去を伴わずに路盤を簡単に改良することができる路盤改良工法及び改良路盤を提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図６、図７、図１２及び図１３に示すように、道床（５）を支持する路盤（６）をてん充材（Ｆ₁）によって改良する路盤改良工法であって、前記てん充材を注入する注入孔（５ｂ）を前記道床に形成する注入孔形成工程（＃１１０）と、前記注入孔から前記てん充材を自然流下させるてん充材流下工程（＃１２０）と、前記てん充材を前記路盤に浸透させるてん充材浸透工程（＃１３０）とを含む路盤改良工法（＃１００）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の路盤改良工法において、前記てん充材浸透工程は、硬化材を含有する超微粒子セメントミルクのてん充材（Ｆ₁）を前記路盤に浸透させる工程を含むことを特徴とする路盤改良工法である。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の路盤改良工法において、図１２及び図１３に示すように、前記道床に注入するてん充材（Ｆ₂）の流出を防止する遮水材（８）をこの道床の左右に設置する遮水材設置工程（＃１６０）と、前記遮水材間の道床に前記てん充材を注入する注入孔（５ｄ）を形成する注入孔形成工程（＃１８０）と、前記注入孔から前記てん充材を自然流下させるてん充材流下工程（＃１９０）と、前記遮水材間の道床に前記てん充材を浸透させるてん充材浸透工程（＃２００）とを含むことを特徴とする路盤改良工法である。

請求項４の発明は、請求項３に記載の路盤改良工法において、前記てん充材浸透工程は、超微粒子セメントミルクのてん充材（Ｆ₂）を前記道床に浸透させる工程を含むことを特徴とする路盤改良工法である。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の路盤改良工法において、図６、図７、図１２及び図１３に示すように、前記注入孔を埋め戻す埋め戻し工程（＃１４０；＃２１０）を含むことを特徴とする路盤改良工法である。

請求項６の発明は、道床（５）を支持する路盤（６）がてん充材（Ｆ₁）によって改良された改良路盤であって、図１、図３、図４、図７、図８、図１０、図１１及び図１３に示すように、前記てん充材の注入後に埋め戻される注入孔（５ｂ）から、このてん充材を自然流下によって前記路盤に浸透させて形成されたてん充路盤層（７ａ）を備えることを特徴とする改良路盤（７）である。

請求項７の発明は、請求項６に記載の改良路盤において、前記てん充路盤層は、硬化材を含有する超微粒子セメントミルクのてん充材（Ｆ₁）によって改良されていることを特徴とする改良路盤である。

請求項８の発明は、請求項６又は請求項７に記載の改良路盤において、図８、図１０、図１１及び図１３に示すように、前記道床に注入されるてん充材（Ｆ₂）の流出をこの道床の左右で防止する遮水材（８）と、前記てん充材の注入後に埋め戻される注入孔（５ｄ）から、このてん充材を自然流下によって前記遮水材間の道床に浸透させて形成されたてん充道床層（７ａ）とを備えることを特徴とする改良路盤である。

請求項９の発明は、請求項８に記載の改良路盤において、前記てん充道床層は、超微粒子セメントミルクのてん充材（Ｆ₂）によって改良されていることを特徴とする改良路盤である。

この発明によると、軌道や路盤の撤去を伴わずに路盤を簡単に改良することができる。

この発明の第１実施形態に係る改良路盤を模式的に示す斜視図である。 この発明の第１実施形態に係る改良路盤を模式的に示す平面図である。 図２のIII-III線で切断した状態を示す断面図である。 図２のIV-IV線で切断した状態を示す断面図である。 この発明の第１実施形態に係る改良路盤の改良前の砂質系路盤の粒度分布を一例として示すグラフである。 この発明の第１実施形態に係る路盤改良工法の工程図である。 この発明の第１実施形態に係る路盤改良工法の各工程の模式図であり、（Ａ）は施工前の状態を示す断面図であり、（Ｂ）は注入孔形成工程を示す断面図であり、（Ｃ）はてん充材流下工程を示す断面図であり、（Ｄ）はてん充材浸透工程を示す断面図であり、（Ｅ）は注入孔埋め戻し工程を示す断面図である。 この発明の第２実施形態に係る改良路盤を模式的に示す斜視図である。 この発明の第２実施形態に係る改良路盤を模式的に示す平面図である。 図９のX-X線で切断した状態を示す断面図である。 図９のXI-XI線で切断した状態を示す断面図である。 この発明の第２実施形態に係る路盤改良工法の工程図である。 この発明の第２実施形態に係る路盤改良工法の各工程を示す模式図であり、（Ａ）は設置孔形成工程を示す断面図であり、（Ｂ）は遮水材設置工程を示す断面図であり、（Ｃ）は設置孔埋め戻し工程及び注入孔形成工程を示す断面図であり、（Ｄ）はてん充材流下工程を示す断面図であり、（Ｅ）はてん充材浸透工程及び注入孔埋め戻し工程を示す断面図である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１〜図４に示す軌道１は、列車が走行する通路（線路）である。軌道１は、図１〜図４に示すレール２と、まくらぎ３と、図１に示すレール締結装置４と、図１〜図４に示す道床５などを備えている。図１〜図４に示す軌道１は、鉄道線路に敷設される一般的な軌道構造であり、主としてレール２、まくらぎ３、道床バラスト５ａによって構成されているバラスト軌道である。

レール２は、列車の車輪を支持し案内して、この列車を走行させる部材である。レール２は、列車の車輪と接触するレール頭部と、まくらぎ３に取り付けられるレール底部（フランジ部）と、レール頭部とレール底部とを繋ぐレール腹部（ウェブ部）などを備えている。

まくらぎ３は、レール２を支持する支持体（支承体）である。まくらぎ３は、左右のレール２の間隔（軌間）を正確に保持するとともに、レール２から伝達される列車荷重を道床５に分散させるために、レール２と道床５との間に設置されている。まくらぎ３は、軌道１の一部を構成する軌道構成部材である。図１〜図４に示すまくらぎ３は、レール２に対して直角に並べて敷設される横まくらぎ（一般区間で使用される並まくらぎ）である。まくらぎ２は、例えば、緊張材として使用される鋼材によってプレストレスが与えられたコンクリート製のPC（prestressed concrete)まくらぎ、木材を所定の寸法に加工して製作された木まくらぎ、合成樹脂によって製作された合成まくらぎ、又は、鋼製若しくは鋳鉄製の鉄まくらぎなどである。まくらぎ３は、図１、図２及び図４に示すように、レール２の長さ方向に所定の間隔をあけて配置されており、レール２を離散的に支持している。

図１に示すレール締結装置４は、レール２をまくらぎ３に締結する装置である。レール締結装置４は、レール２とまくらぎ３との間に挿入されて車両走行時に発生する衝撃を緩和する軌道パッドと、レール２の底部上面を弾性力によって押さえ付けてまくらぎ３に締結する締結ばねなどを備えている。

図１〜図４に示す道床５は、バラスト層によってまくらぎ３を支持する構造体である。道床５は、図１に示すように、道床バラスト５ａを積層したバラスト層によって構成されたバラスト道床であり、路盤６に荷重を分散し伝達する。図１に示す道床バラスト５ａは、まくらぎ３と路盤６との間に敷き詰められる砕石などの粒状体である。道床バラスト５ａは、例えば、花こう岩、けい岩、玄武岩又は安山岩などの硬い岩石を砕石機によって15〜70mm程度の大きさに破砕した石である。

注入孔５ｂは、てん充材Ｆ₁を注入するための孔である。注入孔５ｂは、てん充材Ｆ₁の注入前に道床５に形成され、てん充材Ｆ₁の注入後に埋め戻される。注入孔５ｂは、図１〜図３に示すように、まくらぎ３の両端部から所定距離だけ離れた位置に形成されており、図３及び図４に示すように道床５の上面から路盤６の上面が露出するまで道床５を掘削して形成される。注入孔５ｂは、例えば、この注入孔５ｂを形成するときに除去された道床バラスト５ａを使用して、てん充材Ｆ₁の注入後に埋め戻される。

図７（Ｃ）に示すてん充材Ｆ₁は、路盤６に注入される注入材である。てん充材Ｆ₁は、路盤６に浸透して路盤６を硬化させる材料であり、流動性及び浸透性に優れ砂質系路盤に充填可能なグラウト材である。てん充材Ｆ₁は、例えば、早期強度発現性を有する配合であり、硬化剤を含有する超微粒子セメントミルクである。てん充材Ｆ₁は、例えば、水セメント比W/Cが100%以上である。てん充材Ｆ₁は、例えば、以下の表１に示す配合の路盤注入用超微粒子セメントミルクである。

図１〜図４に示す路盤６は、道床５を支持する基盤である。路盤６は、軌道１上を列車が通過するときの荷重を支持する構造物である。路盤６は、図５に示すように、土の工学的分類において細粒分（粒径75μm未満の土粒子）含有率が30%未満の砂質土から構成される砂質系路盤である。ここで、図５は、砂質系路盤の粒度分布を一例として示すグラフである。図５に示す縦軸は、通過質量百分率（%）であり、横軸は粒径（mm)である。図５に示す粒度分布は、砂質系路盤を構成する土粒子の大きさの分布状態を質量百分率で表している。

図１、図３及び図４に示す改良路盤７は、路盤６がてん充材Ｆ₁によって改良された部分である。改良路盤７は、てん充材Ｆ₁を路盤６に浸透させて構築されており、路盤改良工事に必要な費用の低減を図るとともに、改良路盤７上に敷設されたバラスト軌道の沈下抑制効果を図ることを目的として構築される。改良路盤７は、てん充路盤層７ａなどを備えている。

てん充路盤層７ａは、注入孔５ｂからてん充材Ｆ₁を自然流下によって路盤６に浸透させて形成された部分である。てん充路盤層７ａは、路盤６の上層に形成されている。てん充路盤層７ａは、硬化剤を含有する超微粒子セメントミルクによって路盤６が改良されている。てん充路盤層７ａは、例えば、厚さが100〜200mmの範囲内に形成されている。

次に、この発明の第１実施形態に係る路盤改良工法について説明する。
図６に示す路盤改良工法＃１００は、路盤６をてん充材Ｆ₁によって改良する工法である。路盤改良工法＃１００では、図７に示すように、道床５に注入孔５ｂを形成して、注入孔５ｂから路盤６にてん充材Ｆ₁を自然流下させて、てん充材Ｆ₁を路盤６に浸透させてん充路盤層７ａを形成する。路盤改良工法＃１００は、注入孔形成工程＃１１０と、てん充材流下工程＃１２０と、てん充材浸透工程＃１３０と、注入孔埋戻し工程＃１４０などを含む。

図６に示す注入孔形成工程＃１１０は、注入孔５ｂを道床５に形成する工程である。注入孔形成工程＃１１０では、図７（Ａ）に示す道床５の表面から図７（Ｂ）に示す路盤６の上面まで道床５を掘削して道床バラスト５ａが除去され、図１及び図２に示すようにレール２の長さ方向に間隔をあけて注入孔５ｂが形成される。

図６に示すてん充材流下工程＃１２０は、注入孔５ｂからてん充材Ｆ₁を自然流下させる工程である。てん充材流下工程＃１２０では、図７（Ｃ）に示すように、てん充材Ｆ₁を収容する容器Ｃ₁から注入孔５ｂにてん充材Ｆ₁が自然流下される。

図６に示すてん充材浸透工程＃１３０は、てん充材Ｆ₁を路盤６に浸透させる工程である。てん充浸透工程＃１３０では、図７（Ｄ）に示すように、注入孔５ｂにてん充材Ｆ₁が流下すると、路盤６の表面からてん充材Ｆ₁が浸透して、路盤６の表層にてん充路盤層７ａが形成される。

図６に示す注入孔埋め戻し工程＃１４０は、注入孔５ｂを埋め戻す工程である。注入孔埋め戻し工程＃１４０では、図７（Ｄ）に示すように、てん充材Ｆ₁を路盤６に浸透させた後に、図１に示す道床バラスト５ａを注入孔５ｂに投入し、注入孔５ｂが道床バラスト５ａによって埋め戻されて、図７（Ｅ）に示すように路盤６がてん充路盤層７ａによって強化されて改良路盤７が構築される。

この発明の第１実施形態に係る路盤改良工法には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、てん充材Ｆ₁を注入する注入孔５ｂを道床５に形成する注入孔形成工程＃１１０と、注入孔５ｂからてん充材Ｆ₁を自然流下させるてん充材流下工程＃１２０と、てん充材Ｆ₁を路盤６に浸透させるてん充材浸透工程＃１３０とを含む。このため、軌道１や路盤６の撤去を伴わずに路盤６を簡易に改良することができる。特に、砂質系路盤を簡易に改良することができ、軌道１の沈下を抑制することができる。また、大型重機を使用せずに道床５の一部を掘削し自然流下でてん充材Ｆ₁を路盤６に簡単に浸透させることができるとともに、作業時間を大幅に短縮することができる。その結果、路盤改良工事にかかる費用を低減することができるとともに、路盤改良層の上部に敷設される軌道１の沈下抑制効果を高めることができる。

(2) この第１実施形態では、てん充材浸透工程＃１３０において、硬化材を含有する超微粒子セメントミルクのてん充材Ｆ₁を路盤６に浸透させる。このため、路盤６を短時間に強度発現させることができ、短時間で路盤６を強化することができる。

(3) この第１実施形態では、注入孔５ｂを埋め戻す埋め戻し工程＃１４０を含む。このため、てん充材Ｆ₁を路盤６に浸透させた後に、道床５を短時間で簡単に元の状態に復帰させることができる。

この発明の第１実施形態に係る改良路盤には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、てん充材Ｆ₁の注入後に埋め戻される注入孔５ｂから、てん充材Ｆ₁を自然流下によって路盤６に浸透させててん充路盤層７ａが形成される。このため、軌道１や路盤６の撤去を伴わずに路盤６を簡易に改良することができる。特に、砂質系路盤を簡易に改良することができ、軌道１の沈下を抑制することができる。また、大型重機を使用せずに道床５の一部を掘削し自然流下でてん充材Ｆ₁を路盤６に簡単に浸透させることができるとともに、作業時間を大幅に短縮することができる。

(2) この第１実施形態には、硬化材を含有する超微粒子セメントミルクのてん充材Ｆ₁によっててん充路盤層７ａが改良されている。このため、路盤６を短時間に強度発現させることができ、短時間で路盤６を強化することができる。

（第２実施形態）
以下では、図１〜図４及び図７に示す部分と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図８、図１０及び図１１に示す道床５は、てん充道床層５ｅなどを備えている。図８〜図１０に示す設置孔５ｃは、道床５に遮水材８を設置するための孔である。設置孔５ｃは、軌道１の長さ方向に沿って連続して形成されており、まくらぎ３の両端部の外側の道床５に形成されている。設置孔５ｃは、遮水材８の設置前に道床５に形成され、遮水材８の設置後に埋め戻される。設置孔５ｃは、図８及び図１０に示すように、まくらぎ３の両端部から所定距離だけ離れた位置に、遮水材８の厚さよりも幅が広くなるように形成されており、道床５の上面からてん充路盤層７ａの上層まで道床５を掘削して形成される。設置孔５ｃは、例えば、この設置孔５ｃを形成するときに除去された道床バラスト５ａを使用して、遮水材８の設置後に埋め戻される。

図８〜図１０に示す注入孔５ｄは、遮水材８間の道床５にてん充材Ｆ₂を注入するための孔である。注入孔５ｄは、図８及び図９に示すように、まくらぎ３間の道床５に形成されており、図８に示すようにまくらぎ３の両端部寄りのレール２の下方に形成されている。注入孔５ｄは、てん充材Ｆ₂の注入前に道床５に形成され、てん充材Ｆ₂の注入後に埋め戻される。注入孔５ｄは、図８及び図９に示すように、前後のまくらぎ３の縁部から所定距離だけ離れた位置に形成されており、図１０に示すように遮水材８の上縁部よりも深く、路盤６の上面よりも浅くなるように道床５を掘削し形成される。注入孔５ｄは、例えば、この注入孔５ｄを形成するときに除去された道床バラスト５ａを使用して、てん充材Ｆ₂の注入後に埋め戻される。

図１３（Ｄ）に示すてん充材Ｆ₂は、道床５に注入される注入材である。てん充材Ｆ₂は、道床５に浸透して道床５を硬化させる材料であり、流動性及び浸透性に優れ道床５に充填可能なグラウト材である。てん充材Ｆ₂は、例えば、早期強度発現性を有する配合であり、硬化剤を含有する超微粒子セメントミルクである。てん充材Ｆ₂は、水セメント比W/Cが80%程度である。てん充材Ｆ₂は、例えば、以下の表２に示す配合の道床注入用超微粒子セメントミルクである。

図８及び図１０に示す遮水材８は、てん充材Ｆ₂の流出を防止する部材である。遮水材８は、まくらぎ３の外側の道床５の左右に設置されており、道床５の左右でてん充材Ｆ₂が道床５から流出するのを防止する。遮水材８は、ゴム又は合成樹脂などからなる遮水シート又は止水シートである。遮水材８は、例えば、不透水性の高密度ポリエステル製シートと、この高密度ポリエステル製シートの破損を防止する不織布などの緩衝材などを備える遮水シートである。遮水材８は、図８に示すように、軌道１の長さ方向に沿って連続して埋設されており、まくらぎ３の両端部の外側の道床５内に埋設されている。遮水材８は、この遮水材８の下縁部がレール２側（軌間内側）に折り曲げられており、この遮水材８の下縁部がてん充路盤層７ａの上層に埋め込まれている。

図８〜図１１に示すてん充道床層５ｅは、注入孔５ｄからてん充材Ｆ₂を自然流下によって遮水材８間の道床５に浸透させて形成された部分である。てん充道床層５ｅは、道床５の上層に形成されている。てん充道床層５ｅは、バラスト軌道の保守の低減を目的として構築された省力化軌道の一種である。てん充道床層５ｅは、硬化剤を含有する超微粒子セメントミルクによって改良されている。てん充道床層５ｅは、例えば、厚さが200mm程度に形成されている。

次に、この発明の第２実施形態に係る路盤改良工法について説明する。
以下では、図６に示す工程と同一の工程については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図１２に示す路盤改良工法＃１００は、図１３に示すように、道床５に設置孔５ｃを形成して、設置孔５ｃに遮水材８を設置するとともに、注入孔５ｄから路盤６にてん充材Ｆ₂を自然流下させて、てん充材Ｆ₂を道床５に浸透させてん充道床層５ｅを形成する。路盤改良工法＃１００は、図６及び図７に示す注入孔形成工程＃１１０と、てん充材流下工程＃１２０と、てん充材浸透工程＃１３０と、注入孔埋戻し工程＃１４０と、図１２及び図１３に示す設置孔形成工程＃１５０と、遮水材設置工程＃１６０と、設置孔埋め戻し工程＃１７０と、注入孔形成工程＃１８０と、てん充材流下工程＃１９０と、てん充材浸透工程＃２００と、注入孔埋め戻し工程＃２１０などを含む。

図１２に示す設置孔形成工程＃１５０は、設置孔５ｃを道床５に形成する工程である。設置孔形成工程＃１５０では、図１３（Ａ）に示す道床５の表面からてん充路盤層７ａの上面まで道床５を掘削して、道床バラスト５ａが除去され、図８に示すようにレール２の長さ方向に連続して設置孔５ｃが形成される。

図１２に示す遮水材設置工程＃１６０は、遮水材８を道床５の左右に設置する工程である。遮水材設置工程＃１６０では、図１３（Ｂ）に示すように、遮水材８を設置孔５ｃに挿入し、遮水材８の下縁部を軌道１の中心側に向けて折り曲げて、てん充路盤層７ａの上部に遮水材８の下縁部を埋設し、遮水材８が立てた状態で設置孔５ｃに設置される。

図１２に示す設置孔埋め戻し工程＃１７０は、設置孔５ｃを埋め戻す工程である。設置孔埋め戻し工程＃１７０では、図１３（Ｂ）に示すように、遮水材８を道床５に設置した後に、図８に示す道床バラスト５ａを設置孔５ｃに投入し、設置孔５ｃが道床バラスト５ａによって埋め戻されて、図１３（Ｃ）に示すように道床５の左右に遮水材８が埋設される。

図１２に示す注入孔形成工程＃１８０は、遮水材８間の道床５に注入孔５ｄを形成する工程である。注入孔形成工程＃１８０では、図１３（Ｃ）に示すように、てん充路盤層７ａの上面よりも浅く、遮水材８の上縁部よりも深くなるように、道床５の表面から道床５を掘削して道床バラスト５ａが除去され、図８及び図９に示すようにレール２の長さ方向に間隔をあけて注入孔５ｄが形成される。

図１２に示すてん充材流下工程＃１９０は、注入孔５ｄからてん充材Ｆ₂を自然流下させる工程である。てん充材流下工程＃１９０では、図１３（Ｄ）に示すように、てん充材Ｆ₂を収容する容器Ｃ₂から注入孔５ｄにてん充材Ｆ₂が自然流下される。

図１２に示すてん充材浸透工程＃２００は、遮水材８間の道床５にてん充材Ｆ₂を浸透させる工程である。てん充浸透工程＃２００では、図１３（Ｅ）に示すように、注入孔５ｄにてん充材Ｆ₂が流下すると、道床５の表面からてん充材Ｆ₂が浸透して、左右の遮水材８間の道床５にてん充道床層５ｅが形成される。

図１２に示す注入孔埋め戻し工程＃２１０は、注入孔５ｄを埋め戻す工程である。注入孔埋め戻し工程＃２１０では、図１３（Ｅ）に示すように、てん充材Ｆ₂を道床５に浸透させた後に、図８に示す道床バラスト５ａを注入孔５ｄに投入し、注入孔５ｄが道床バラスト５ａによって埋め戻されて、図１３（Ｅ）に示すようにてん充道床層５ｅ及びてん充路盤層７ａによって強化されて改良路盤７が構築される。

この発明の第２実施形態に係る路盤改良工法には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第２実施形態では、てん充材Ｆ₂の流出を防止する遮水材８を道床５の左右に設置する遮水材設置工程＃１６０と、遮水材８間の道床５にてん充材Ｆ₂を注入する注入孔５ｄを形成する注入孔形成工程＃１８０と、注入孔５ｄからてん充材Ｆ₂を自然流下させるてん充材流下工程＃１９０と、遮水材８間の道床５にてん充材Ｆ₂を浸透させるてん充材浸透工程＃２００とを含む。このため、てん充路盤層７ａによる路盤改良に加えて、てん充道床層５ｅによって路盤６をより一層強化することができる。例えば、強度や剛性が不足する砂質系路盤であってもてん充道床軌道を支持することができる。

(2) この第２実施形態では、てん充材浸透工程＃２００において、超微粒子セメントミルクのてん充材Ｆ₂を道床５に浸透させる。このため、道床５を短時間に強度発現させることができ、短時間で道床５を強化することができる。

(3) この第２実施形態では、注入孔５ｄを埋め戻す埋め戻し工程＃２１０を含む。このため、てん充材Ｆ₂を道床５に浸透させた後に、道床５を短時間で簡単に元の状態に復帰させることができる。

この発明の第２実施形態に係る改良路盤には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第２実施形態では、道床５の左右でてん充材Ｆ₂の流出を遮水材８が防止し、てん充材Ｆ₂の注入後に埋め戻される注入孔５ｄから、このてん充材Ｆ₂を自然流下によって遮水材８間の道床５に浸透させててん充道床層５ｅが形成される。このため、てん充路盤層７ａによる路盤改良に加えて、てん充道床層５ｅによって路盤６をより一層強化することができる。例えば、強度や剛性が不足する砂質系路盤であってもてん充道床軌道を支持することができる。

(2) この第２実施形態では、超微粒子セメントミルクのてん充材Ｆ₂によっててん充道床層５ｅが改良されている。このため、道床５を短時間に強度発現させることができ、短時間で道床５を強化することができる。

（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
この実施形態では、鉄道構造物の軌道構造である道床５及び路盤６に適用する場合を例に挙げて説明したが、道路又は歩道などの道路構造についても、この発明を適用することができる。この場合には、道路の道床（表層及び基層）に注入孔を形成し、てん充材のような注入材をこの注入孔から道路の路盤（上層路盤又は下層路盤）に自然流下させて路盤を強化することができる。また、この実施形態では、道床５を掘削して注入孔５ｂ，５ｄを形成する場合を例に挙げて説明したが、断面形状が円形、楕円形又は四角形の筒状の注入管を道床５に刺し込み、この注入管からてん充材Ｆ₁，Ｆ₂を注入することもできる。さらに、この第２実施形態では、遮水材８の下縁部を内側に折り曲げて、てん充路盤層７ａに埋設する場合を例に挙げて説明したが、遮水材８の下縁部を内側に折り曲げて、てん充路盤層７ａの上面に密着させる場合についても、この発明を適用することができる。

１ 軌道
２ レール
３ まくらぎ
４ レール締結装置
５ 道床
５ａ 道床バラスト
５ｂ 注入孔
５ｃ 設置孔
５ｄ 注入孔
５ｅ てん充道床層
６ 路盤
７ 改良路盤
７ａ てん充路盤層
Ｆ₁ てん充材（路盤注入用超微粒子セメントミルク）
Ｆ₂ てん充材（道床注入用超微粒子セメントミルク）
Ｃ₁，Ｃ₂ 容器

Claims (9)

1. 道床を支持する路盤をてん充材によって改良する路盤改良工法であって、
   前記てん充材を注入する注入孔を前記道床に形成する注入孔形成工程と、
   前記注入孔から前記てん充材を自然流下させるてん充材流下工程と、
   前記てん充材を前記路盤に浸透させるてん充材浸透工程と、
   を含む路盤改良工法。
2. 請求項１に記載の路盤改良工法において、
   前記てん充材浸透工程は、硬化材を含有する超微粒子セメントミルクのてん充材を前記路盤に浸透させる工程を含むこと、
   を特徴とする路盤改良工法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の路盤改良工法において、
   前記道床に注入するてん充材の流出を防止する遮水材をこの道床の左右に設置する遮水材設置工程と、
   前記遮水材間の道床に前記てん充材を注入する注入孔を形成する注入孔形成工程と、
   前記注入孔から前記てん充材を自然流下させるてん充材流下工程と、
   前記遮水材間の道床に前記てん充材を浸透させるてん充材浸透工程とを含むこと、
   を特徴とする路盤改良工法。
4. 請求項３に記載の路盤改良工法において、
   前記てん充材浸透工程は、超微粒子セメントミルクのてん充材を前記道床に浸透させる工程を含むこと、
   を特徴とする路盤改良工法。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の路盤改良工法において、
   前記注入孔を埋め戻す埋め戻し工程を含むこと、
   を特徴とする路盤改良工法。
6. 道床を支持する路盤がてん充材によって改良された改良路盤であって、
   前記てん充材の注入後に埋め戻される注入孔から、このてん充材を自然流下によって前記路盤に浸透させて形成されたてん充路盤層を備えること、
   を特徴とする改良路盤。
7. 請求項６に記載の改良路盤において、
   前記てん充路盤層は、硬化材を含有する超微粒子セメントミルクのてん充材によって改良されていること、
   を特徴とする改良路盤。
8. 請求項６又は請求項７に記載の改良路盤において、
   前記道床に注入するてん充材の流出をこの道床の左右で防止する遮水材と、
   前記てん充材の注入後に埋め戻される注入孔から、このてん充材を自然流下によって前記遮水材間の道床に浸透させて形成されたてん充道床層とを備えること、
   を特徴とする改良路盤。
9. 請求項８に記載の改良路盤において、
   前記てん充道床層は、超微粒子セメントミルクのてん充材によって改良されていること、
   を特徴とする改良路盤。

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