JP3201600B2 - 建造物における地盤補強壁及びその工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建造物における地
盤の補強として施工することのできる建造物における地
盤補強壁及びその工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建造物の地盤における地震、交通
等による、主に横方向に伝わる振動波の耐震性向上対策
として、建造物周辺の地盤にコンクリート、金属、発泡
スチロールで構成される板状体８を、いわゆる防振壁と
して埋設する方法等が知られている（図８）。

【０００３】しかしながら、上記の方法では、地盤中の
細かい空隙部により、地盤中の水が該空隙部を伝って上
昇してくるいわゆる毛管現象（例えば、該空隙部が直径
２ｍｍ以下の場合）が起こると、防振壁として用いられ
るコンクリート等には透水性がないため、地表面付近の
土質が上昇してきた水により軟弱化して、安定した地盤
が得られなかった。また、上記防振壁は、空気層を有さ
ず地震又は交通の振動波の吸収、反射が充分なものでな
いため、建造物の地盤における耐震性能に大きな向上が
認められないという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決するためになされたもので、防振壁付近の湧き水、
地下水等を効率よく排水し、安定した地盤を保つことが
でき、また、地震又は交通の振動波を効率的に吸収及び
反射して、建造物における地盤の補強を目的として施工
することのできる建造物における地盤補強壁及びその工
法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、（１）建
造物周囲の少なくとも一部を囲むように反射盤を埋設し
てなる建造物における地盤補強壁において、上記反射盤
の外壁面の少なくとも一部に、連通した空隙部により透
水性を有する多孔質体を接合させたことを特徴とする建
造物における地盤補強壁、（２）多孔質体が傾斜面又は
湾曲面を有している上記（１）記載の建造物における地
盤補強壁、（３）多孔質体が複数の異なる多孔質体を積
層してなる多層多孔質体である上記（１）又は（２）記
載の建造物における地盤補強壁、（４）建造物周囲の少
なくとも一部を囲む位置において地盤を掘削して土を排
除し、次いで、土を排除して形成された穴部に反射盤及
び連通した空隙部により透水性を有する多孔質体を密接
した状態で穴部に埋入したことを特徴とする建造物にお
ける地盤補強壁の工法、（５）多孔質体として傾斜面又
は湾曲面を有する多孔質体を用いるものである上記
（４）記載の建造物における地盤補強壁の工法、（６）
多孔質体として複数の異なる多孔質体を積層してなる多
層多孔質体を用いるものである上記（４）又は（５）に
記載の建造物における地盤補強壁の工法である。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき説明する。

【０００７】図１は、補強を施したベタ基礎構造１の周
囲における地盤を完全に取り囲んで本発明補強壁２を適
用した例を示す。図１（ａ）は建造物の基礎部分を上か
らみた模式図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｙ線に沿
う縦断面略図である。図２は、道路３付近のベタ基礎構
造１の周囲における地盤の一部を取り囲んで本発明補強
壁２を適用した例を示すもので、建造物の基礎部分を上
からみた模式図である。４は砂利、５は発泡樹脂基盤又
は発泡樹脂コンクリート基盤、６は発泡樹脂、７は側面
部発泡樹脂盤である。尚、ＧＬはグランドラインであ
る。

【０００８】ベタ基礎構造１の下部に発泡樹脂基盤又は
発泡樹脂コンクリート基盤５を埋設し、該ベタ基礎構造
１と該発泡樹脂基盤又は発泡樹脂コンクリート基盤５と
を、連通した発泡樹脂６を介在させて接合一体化し、更
に、発泡樹脂基盤又は発泡樹脂コンクリート基盤５にお
ける側面の全部、又は一部に側面部発泡樹脂盤７を当接
して設けた建造物における防振基礎構造１５の周囲の地
盤中に埋設した反射盤８の外壁面の少なくとも一部に、
連通した空隙部により透水性を有する多孔質体９を接合
させて本発明補強壁２を構成した。

【０００９】補強壁２は、防振基礎構造１５の周囲にお
ける地盤を完全に取り囲んでもよく（図１（ａ））、
又、一部を取り囲んでもよい（図２）。前者の場合、あ
らゆる方向から伝わってくる虞のある地震の振動波、及
び一定の方向から伝わってくる交通の振動波を遮るのに
有効である。後者の場合、振動波の発生源（例えば、道
路３）が判明している交通の振動波を遮るのに有効であ
る。この場合、図２に示すように、振動波の発生源であ
る道路３と防振基礎構造１５の間の地盤中に本発明補強
壁２を設ける。また、上記した理由により、反射盤８の
外壁面全体に多孔質体９を接合させてもよく、又、一部
に接合させてもよい。更に、補強壁２で囲まれた地盤に
おいて、いわゆる毛管現象を防止するため、反射盤８の
内壁面全体に多孔質体９を接合させてもよく、又、一部
に接合させてもよい（図４（ｃ））。

【００１０】多孔質体９を傾斜面又は湾曲面を有する形
状とすると、補強壁２外部から伝わってくる振動波の一
部が多孔質体９と反射盤８の接合部分１６で乱反射する
ため、建造物の基礎構造に伝わる振動波を一層軽減する
ことができる。多孔質体９の有する面の形状としては、
凹凸形状（図３（ａ））、湾曲形状（同図（ｂ））、楔
形（同図（ｃ））、微細凹凸形状（同図（ｄ））等が挙
げられる。尚、多孔質体９を型枠として反射盤８をコン
クリート打設により形成すれば、容易に、微細凹凸形状
（同図（ｄ））の接合部分１６を得ることができる。

【００１１】多孔質体９は複数の異なる多孔質体を積層
してなる多層多孔質体として構成することができる。一
般に、振動波の伝搬媒体（伝搬地盤）に、特性インピー
ダンス（密度×伝搬速度）の異なる層を設けることによ
り、特性インピーダンスの小さい層から、特性インピー
ダンスの大きい層に伝わる振動波を、その境界面で反射
して、透過エネルギーを減少させることができる。特
に、伝搬地盤の途中に空気層がある場合は、地盤を伝わ
る振動波を効果的に遮断することができる。図４（ａ）
には、多孔質体を２つの異なる多孔質体９ａ、９ｂを積
層して構成した例を示す。即ち、補強壁２は、反射盤８
の外壁面に、多孔質体９ｂを接合し、該多孔質体９ｂの
外壁面に多孔質体９ａを接合して形成されている。上記
した特性を利用して、多孔質体９ａ、多孔質体９ｂ、反
射盤８の順に、特性インピーダンスが大きくなるよう
に、各々の素材を構成することにより、補強壁２の外部
から伝わる振動波を各々多孔質体９ａ、多孔質体９ｂ、
反射盤８の境界面で反射して、透過エネルギーを大幅に
減少させることができる。

【００１２】また、補強壁２として、多孔質体９のみを
用いる場合（図４（ｂ））は、補強壁２で取り囲まれた
地盤を地盤改良材を用いて、強化することにより、上記
した特性を利用して本発明の課題を解決することが可能
となる。

【００１３】補強壁２は、深さ２〜２０ｍ（図１（ｂ）
中Ａ）、厚みが５〜５０ｃｍ（同図（ｂ）中Ｂ）程度が
好ましい。また、補強壁２の設置場所は、建造物のベタ
基礎構造１から１〜５ｍ（同図（ｂ）中Ｃ）離れた位置
が好ましい。更に、補強壁２の最下端部とベタ基礎構造
を結んだ線とＧＬのなす角度（図１（ｂ）中θ）は４５
°以上が好ましい。地震の横方向から伝わるＳ波は、θ
が主に０〜４５°の範囲で伝搬してくるからである。

【００１４】本発明補強壁２を交通振動対策に用いる場
合は、補強壁２の深さは３００ｃｍ程度でも充分に交通
の振動波を吸収及び反射することができる。該交通の振
動波は、地表付近を伝搬してくるからである。

【００１５】本発明で用いる多孔質体９は、透水性を有
している。具体的には、連通した空隙部を有する。例え
ば、溝１０及び／又は貫通した孔１１を設けた発泡樹脂
盤１２（図６）、発泡ビーズ１３間に連続した隙間（空
隙部）１４を有する発泡樹脂盤（図７）、マカロニ形状
又はチップ形状等の発泡粒子を成形した発泡樹脂盤等で
ある。該空隙部は、直径２ｍｍより大きく形成する。空
隙部中の水が該空隙部を伝って上昇してくるいわゆる毛
管現象を防止し、水を下降させて排水する為である。多
孔質体として連通した空隙部を有する発泡樹脂盤を用い
た場合、発泡樹脂盤において空隙部の占める割合は、弾
性変形等の効果を得るため、１０〜４０％が好ましい。
発泡樹脂盤としては、軽量で、必要な圧縮強度を有する
ものであればよく、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポ
リエチレン、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリ塩
化ビニル等の発泡体よりなるものを挙げることができる
が、ポリウレタンは、加水分解が起こるので耐久性に難
があり、ポリ塩化ビニルは燃えると塩酸ガスが発生し、
公害上の問題を有するので、ポリスチレン、ポリプロピ
レン、ポリエチレン等の発泡体よりなるものが好まし
い。この発泡樹脂盤の圧縮強度は、地盤の地震特性等に
より異なるが一般的には１〜１５ｔ／ｍ² である。尚、
図６は、連接体の一実施例として用いる溝１０及び／又
は貫通孔１１を設けた発泡樹脂盤１２であり、同図
（ａ）は、その平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＸ
−Ｙ線に沿う縦断面略図である。図７は、連接体の一実
施例として用いる発泡ビーズ間１３に連続した隙間（空
隙部）１４を有する発泡樹脂盤の縦断面略図である。

【００１６】多孔質体９として上記の連通した空隙部を
有する発泡樹脂盤を用いた場合、該空隙部が形成する空
気層により、振動波を伝わりにくくすると共に、多孔質
体９が効率よく弾性変形等することにより振動波のエネ
ルギーを吸収し、該振動波の建造物への伝達を少なくす
ることができる。また、多孔質体９が圧縮されて変形し
た場合、空隙部を有する発泡樹脂盤を用いた方が、空隙
部のない発泡樹脂盤に比べ、ポアソン比が小さいため振
動波の吸収に有利である。

【００１７】反射盤８としては、従来から防振壁として
用いられている鋼板、コンクリート、硬質樹脂盤等が挙
げられる。該反射盤８は透水性を有しないものが用いら
れる。該反射盤８は、振動波を反射する反射盤としての
役割と、土留めに用いるいわゆる土留板としての役割を
有する。

【００１８】建造物のベタ基礎構造１の周囲の地盤中に
埋設した反射盤８の外壁面全体又は一部に多孔質体９を
接合させて補強壁を形成することにより、補強壁２及び
その周辺地盤では、湧き水、地下水、雨水等による、い
わゆる毛管現象が起こらずに、該湧き水等を地下方向へ
排水し、補強壁２の内部の地盤を安定に保つことがで
き、また、多孔質体９が弾性変形等することにより地震
又は交通の振動波を効率的に吸収し、更に、該振動波を
多孔質体９と反射盤８の境界で反射することができるた
め建造物における地盤の補強に極めて有効なものとな
る。

【００１９】次に本発明の施工方法を、順を追って具体
的に説明する（図５）。

【００２０】（１）建造物、建造物の建造予定地におけ
る地盤の地震特性、又は交通の振動データ等を解析し、
反射盤８の最適な大きさ、多孔質体９の最適な大きさ、
圧縮強度及び、補強壁２の設置場所を決定する。

【００２１】（２）補強壁２を埋設する地盤において、
深さ約３０〜１００ｃｍの穴部１８を掘削する（同図
（ａ））。必要に応じて、穴部１の外側壁面１９及び／
又は内側壁面２０に当接して、土留板（図示しない）を
設ける。穴部１の大きさは、必要に応じて適宜変えるこ
とができる。

【００２２】（３）穴部１の外側壁面１９に、多孔質体
９の外壁面を密接して設ける（同図（ｂ））。尚、必要
に応じ、多孔質体９を布（不織布を含む）、フィルム、
ゴム等で包み、空隙部に土砂、コンクリート等が侵入す
るのを防止する。

【００２３】（４）多孔質体９と穴部１の内側壁面２０
の間に形成される穴部において、反射盤８を多孔質体９
の内壁面に密接して一体化する（同図（ｃ））。土留板
を設けた場合は、外側壁面１９に当接した土留板（図示
しない）をとりはずし、その後ＧＬまで土を敷き固める
（同図（ｄ））。尚、反射盤８として、コンクリートを
用いる場合、コンクリート打設時のコンクリートの無駄
な消費を避けるため、周囲に型枠を設けると好ましい。
この際、多孔質体９を型枠の一部として用いると、反射
盤８としてのコンクリートと多孔質体９とが強固に接合
一体化して、更に好ましい。

【００２４】本発明を適用できる建物の基礎構造として
は、上記ベタ基礎以外に、杭基礎、独立基礎、独立基礎
と梁構造の基礎等が挙げられる。

【００２５】本発明建造物における地盤補強壁の工法を
用いることにより、従来の地盤補強策に比較して、簡単
に補強できるので、工事期間が短期間で済み、経済的に
安価であるという効果を有し、特に、改修工事に有利で
ある。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は建造物の
ベタ基礎構造の周囲の地盤中に埋設した反射盤の外壁面
全体又は一部に連通した空隙部により透水性を有する多
孔質体を接合させて補強壁を形成することにより、補強
壁及びその周辺地盤では、湧き水、地下水、雨水等によ
る、いわゆる毛管現象が起こらずに、該湧き水等を地下
方向に排水し、補強壁の内部の地盤を安定に保つことが
でき、また、連通した空隙部により透水性を有する多孔
質体において地震又は交通の振動波を効率的に吸収し、
更に、該振動波を連通した空隙部により透水性を有する
多孔質体と反射盤の境界で反射することができるため建
造物における地盤の補強に極めて有効なものとなる。

【００２７】また、本発明建造物における地盤補強壁の
工法を用いることにより、従来の地盤補強策に比較し
て、簡単に補強できるので、工事期間が短期間で済み、
経済的に安価であるという効果を有し、特に、改修工事
に有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の建造物における地盤補強壁の一実施例
を示すもので、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＸ−Ｙ線に沿う縦断面略図である。

【図２】本発明の建造物における地盤補強壁の一実施例
を示す平面図である。

【図３】本発明の建造物における地盤補強壁の一実施例
を示す縦断面略図である。

【図４】本発明の建造物における地盤補強壁の一実施例
を示す縦断面略図である。

【図５】本発明の建造物における地盤補強壁の工法を説
明するための縦断面略図である。

【図６】多孔質体の一実施例として用いる溝及び／又は
貫通孔を設けた発泡樹脂盤であり、同図（ａ）は、その
平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＸ−Ｙ線に沿う縦
断面略図である。

【図７】多孔質体の一実施例として用いる発泡ビーズ間
に連続した隙間（空隙部）を有する発泡樹脂盤の縦断面
略図である。

【図８】建造物における地盤中に従来技術の補強を施し
た例を示す縦断面略図である。

【符号の説明】

１ ベタ基礎構造 ２ 補強壁 ８ 反射盤 ９ 多孔質体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−195300（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−9971（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−204873（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−312607（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−178906（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−128642（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02D 31/08

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建造物周囲の少なくとも一部を囲むよう
   に反射盤を埋設してなる建造物における地盤補強壁にお
   いて、上記反射盤の外壁面の少なくとも一部に、連通し
   た空隙部により透水性を有する多孔質体を接合させたこ
   とを特徴とする建造物における地盤補強壁。
2. 【請求項２】 多孔質体が傾斜面又は湾曲面を有してい
   る請求項１記載の建造物における地盤補強壁。
3. 【請求項３】 多孔質体が複数の異なる多孔質体を積層
   してなる多層多孔質体である請求項１又は２記載の建造
   物における地盤補強壁。
4. 【請求項４】 建造物周囲の少なくとも一部を囲む位置
   において地盤を掘削して土を排除し、次いで、土を排除
   して形成された穴部に反射盤及び連通した空隙部により
   透水性を有する多孔質体を密接した状態で穴部に埋入し
   たことを特徴とする建造物における地盤補強壁の工法。
5. 【請求項５】 多孔質体として傾斜面又は湾曲面を有す
   る多孔質体を用いるものである請求項４記載の建造物に
   おける地盤補強壁の工法。
6. 【請求項６】 多孔質体として複数の異なる多孔質体を
   積層してなる多層多孔質体を用いるものである請求項４
   又は５記載の建造物における地盤補強壁の工法。