JP3335300B2 - 地中構造物用緩衝材および地中構造物の埋設方法 - Google Patents
地中構造物用緩衝材および地中構造物の埋設方法Info
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- Y02E10/20—Hydro energy
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- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボックスカルバー
トのように地中に埋設される地中構造物に加わる鉛直荷
重を軽減するために使用される地中構造物用緩衝材、お
よび、その地中構造物用緩衝材を使用して実施される地
中構造物の埋設方法に関する。
トのように地中に埋設される地中構造物に加わる鉛直荷
重を軽減するために使用される地中構造物用緩衝材、お
よび、その地中構造物用緩衝材を使用して実施される地
中構造物の埋設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】道路と道路を交差させる場合、あるいは
道路と水路とを交差させる場合には、中空箱状をしたボ
ックスカルバートが地中に埋設されて使用されることが
ある。ボックスカルバートは、通常、断面正方形状をし
ており、その内部が道路、水路等とされる。近年、高規
格化幹線道路の建設、既存道路の２次改良等の実施に際
して、高盛土下にボックスカルバートを施工することが
増加している。また、軟弱地盤では、基礎杭上にボック
スカルバートが施工される。
道路と水路とを交差させる場合には、中空箱状をしたボ
ックスカルバートが地中に埋設されて使用されることが
ある。ボックスカルバートは、通常、断面正方形状をし
ており、その内部が道路、水路等とされる。近年、高規
格化幹線道路の建設、既存道路の２次改良等の実施に際
して、高盛土下にボックスカルバートを施工することが
増加している。また、軟弱地盤では、基礎杭上にボック
スカルバートが施工される。
【０００３】高盛土下や基礎杭上に施工されるボックス
カルバートでは、ボックスカルバートに大きな鉛直荷重
が加わるという問題がある。すなわち、ボックスカルバ
ートの直上の盛土は、ボックスカルバートによって沈下
が抑制され、ボックスカルバートの周囲の盛土に対して
沈下量が小さくなるために、不同沈下が発生する。この
ような不同沈下が発生すると、ボックスカルバートの直
上の盛土は、ボックスカルバートの周囲の盛土によって
下向きの摩擦力を受け、ボックスカルバートには大きな
鉛直荷重が加わる。
カルバートでは、ボックスカルバートに大きな鉛直荷重
が加わるという問題がある。すなわち、ボックスカルバ
ートの直上の盛土は、ボックスカルバートによって沈下
が抑制され、ボックスカルバートの周囲の盛土に対して
沈下量が小さくなるために、不同沈下が発生する。この
ような不同沈下が発生すると、ボックスカルバートの直
上の盛土は、ボックスカルバートの周囲の盛土によって
下向きの摩擦力を受け、ボックスカルバートには大きな
鉛直荷重が加わる。
【０００４】特開昭６１−２９４０９６号公報には、こ
のような問題を解決するために、ボックスカルバート等
のトンネル用中空構造物における上面上および底面下
に、例えば発泡ポリスチレン製の緩衝材をそれぞれ設け
て盛土する工法が開示されている。この工法では、トン
ネル用中空構造物の直上の盛土の沈下量が、トンネル用
中空構造物の周囲の盛土の沈下量と同等もしくはそれ以
上になると、各緩衝材がそれぞれ圧縮変形するようにな
っており、従って、盛土の不同沈下が抑制されることに
なる。
のような問題を解決するために、ボックスカルバート等
のトンネル用中空構造物における上面上および底面下
に、例えば発泡ポリスチレン製の緩衝材をそれぞれ設け
て盛土する工法が開示されている。この工法では、トン
ネル用中空構造物の直上の盛土の沈下量が、トンネル用
中空構造物の周囲の盛土の沈下量と同等もしくはそれ以
上になると、各緩衝材がそれぞれ圧縮変形するようにな
っており、従って、盛土の不同沈下が抑制されることに
なる。
【０００５】図３は、このような工法に使用される発泡
ポリスチレンの圧縮試験により得られる応力−歪み曲線
を示すグラフである。発泡ポリスチレン製の緩衝材は、
応力による歪み量が２％程度までであれば弾性変形する
（図３の参照）。しかし、応力の増加によって歪みが
それ以上になると発泡ポリスチレンは塑性変形する（図
３の参照）。さらに、応力の増加によって、歪み量が
７０％を越えると、発泡ポリスチレンは緻密化（プラス
チック化）し、応力が増加してもほとんど変形せず、歪
み量はほとんど増加しない状態になる（図３の参
照）。
ポリスチレンの圧縮試験により得られる応力−歪み曲線
を示すグラフである。発泡ポリスチレン製の緩衝材は、
応力による歪み量が２％程度までであれば弾性変形する
（図３の参照）。しかし、応力の増加によって歪みが
それ以上になると発泡ポリスチレンは塑性変形する（図
３の参照）。さらに、応力の増加によって、歪み量が
７０％を越えると、発泡ポリスチレンは緻密化（プラス
チック化）し、応力が増加してもほとんど変形せず、歪
み量はほとんど増加しない状態になる（図３の参
照）。
【０００６】図４は、発泡ポリスチレン製の緩衝材のク
リープ試験による経日−歪み曲線を示すグラフである。
図４におけるの曲線は、図３のの領域、すなわち、
発泡ポリスチレンの弾性変形領域内でのクリープ試験の
結果を示し、図４のの曲線は、図３のの領域、すな
わち、発泡ポリスチレンの塑性変形領域内でのクリープ
試験の結果を示す。さらに、図４のの曲線は、図３の
の領域、すなわち、発泡ポリスチレンが緻密化した状
態でのクリープ試験の結果を示す。緩衝材は、図４の
に示すように、弾性変形内の応力が加わった状態では、
日時が経過しても、歪み量はほとんど変化しないが、図
４のに示すように、塑性変形領域内の応力が加わった
状態では、日時の経過に伴って、歪み量が増加する。さ
らに、図４のに示すように、緻密化するような応力が
加わった状態では、緩衝材は、歪み量が急激に増加して
緻密化するが、その後は歪み量はほとんど変化しない。
リープ試験による経日−歪み曲線を示すグラフである。
図４におけるの曲線は、図３のの領域、すなわち、
発泡ポリスチレンの弾性変形領域内でのクリープ試験の
結果を示し、図４のの曲線は、図３のの領域、すな
わち、発泡ポリスチレンの塑性変形領域内でのクリープ
試験の結果を示す。さらに、図４のの曲線は、図３の
の領域、すなわち、発泡ポリスチレンが緻密化した状
態でのクリープ試験の結果を示す。緩衝材は、図４の
に示すように、弾性変形内の応力が加わった状態では、
日時が経過しても、歪み量はほとんど変化しないが、図
４のに示すように、塑性変形領域内の応力が加わった
状態では、日時の経過に伴って、歪み量が増加する。さ
らに、図４のに示すように、緻密化するような応力が
加わった状態では、緩衝材は、歪み量が急激に増加して
緻密化するが、その後は歪み量はほとんど変化しない。
【０００７】発泡ポリスチレンは、単位体積重量によっ
て塑性変形する応力範囲が異なっており、従って、この
ような発泡ポリスチレンによって構成された緩衝材は、
地中構造物を埋め戻しする際の盛土による土被り圧によ
って緩衝材が塑性変形するように、発泡ポリスチレンの
単位体積重量が決定されることになる。
て塑性変形する応力範囲が異なっており、従って、この
ような発泡ポリスチレンによって構成された緩衝材は、
地中構造物を埋め戻しする際の盛土による土被り圧によ
って緩衝材が塑性変形するように、発泡ポリスチレンの
単位体積重量が決定されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ボックスカルバート等
の地中構造物を地中に埋設する場合には、地中構造物上
に配置された緩衝材に加わる鉛直荷重条件は、盛土高さ
とともに変化する。このために、塑性変形領域が一定の
応力範囲になった緩衝材を地中構造物上に配置して盛土
すると、塑性変形領域内の応力よりも大きな応力が加わ
ると、その緩衝材は緻密化する。特に、高盛土下にカル
バート等の地中構造物を施工する際には、盛土の高さと
ともに、緩衝材に加わる荷重条件が大きく変化する。ま
た、高く盛土する場合には、塑性変形した発泡ポリスチ
レン製の緩衝材は、日時の経過に伴って歪み量が増加す
るために、十分な緩衝作用を発揮することができなくな
るおそれがある。
の地中構造物を地中に埋設する場合には、地中構造物上
に配置された緩衝材に加わる鉛直荷重条件は、盛土高さ
とともに変化する。このために、塑性変形領域が一定の
応力範囲になった緩衝材を地中構造物上に配置して盛土
すると、塑性変形領域内の応力よりも大きな応力が加わ
ると、その緩衝材は緻密化する。特に、高盛土下にカル
バート等の地中構造物を施工する際には、盛土の高さと
ともに、緩衝材に加わる荷重条件が大きく変化する。ま
た、高く盛土する場合には、塑性変形した発泡ポリスチ
レン製の緩衝材は、日時の経過に伴って歪み量が増加す
るために、十分な緩衝作用を発揮することができなくな
るおそれがある。
【０００９】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、地中構造物を埋設する際の盛土高
さの変化によって、地中構造物に対する荷重条件が変化
しても、地中構造物に対する緩衝作用を確実に発揮する
ことができる地中構造物用緩衝材を提供することにあ
る。
であり、その目的は、地中構造物を埋設する際の盛土高
さの変化によって、地中構造物に対する荷重条件が変化
しても、地中構造物に対する緩衝作用を確実に発揮する
ことができる地中構造物用緩衝材を提供することにあ
る。
【００１０】本発明の他の目的は、その地中構造物用緩
衝材を使用して、地中構造物を破壊することなく、高盛
土下に地中構造物を施工することができる地中構造物の
埋設方法を提供することにある。
衝材を使用して、地中構造物を破壊することなく、高盛
土下に地中構造物を施工することができる地中構造物の
埋設方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
の地中構造物用緩衝材は、地上構造物上の盛土による荷
重を受けるように、その地中構造物上に配置されるよう
になった緩衝材であって、応力の増大によって塑性変形
した後に緻密化するようになった複数の変形層が、上下
方向に積層されて構成されており、各変形層における塑
性変形する領域に対応した応力範囲が相互にずれている
ことを特徴とする。
の地中構造物用緩衝材は、地上構造物上の盛土による荷
重を受けるように、その地中構造物上に配置されるよう
になった緩衝材であって、応力の増大によって塑性変形
した後に緻密化するようになった複数の変形層が、上下
方向に積層されて構成されており、各変形層における塑
性変形する領域に対応した応力範囲が相互にずれている
ことを特徴とする。
【００１２】請求項２に記載の本発明の地中構造物用緩
衝材は、前記各変形層は、単位体積重量の異なる発泡ポ
リスチレンによってそれぞれ構成されている。
衝材は、前記各変形層は、単位体積重量の異なる発泡ポ
リスチレンによってそれぞれ構成されている。
【００１３】請求項３に記載の本発明の地中構造物の埋
設方法は、請求項１に記載の地中構造物用緩衝材を、地
中構造物上に配置して、その緩衝材における各変形層
が、それぞれ順番に塑性変形するように盛土することを
特徴とする。
設方法は、請求項１に記載の地中構造物用緩衝材を、地
中構造物上に配置して、その緩衝材における各変形層
が、それぞれ順番に塑性変形するように盛土することを
特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。
面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の地中構造物用緩衝材の使
用状態を説明するための模式図である。本発明の緩衝材
１０は、例えば、現況地盤の地表下５ｍに上面が位置す
るように配置されるボックスカルバート２０を、現況地
盤から２６ｍの高さにまで盛土する際に使用されるよう
になっている。ボックスカルバート２０は、例えば、一
辺が２．５ｍ以下の断面正方形状をした中空箱状に構成
されており、現況地盤が掘削されて、ボックスカルバー
ト２０が、現況地盤下５ｍに上面が位置するように、掘
削された部分に配置されると、ボックスカルバート２０
の上面に、本発明の緩衝材１０が配置される。その後、
ボックスカルバート２０は埋め戻されて盛土される。盛
土の荷重段階１では、現況地盤よりも１ｍの高さにまで
盛土され、盛土の荷重段階２では、その盛土上に、１０
ｍの高さにわたって盛土される。盛土の荷重段階３で
は、その盛土上にさらに１０ｍの高さにわたって盛土さ
れ、最後に、その盛土上に５ｍの高さにわたって盛土す
ることによって、現況地盤から高さ２６ｍにわたって盛
土される。
用状態を説明するための模式図である。本発明の緩衝材
１０は、例えば、現況地盤の地表下５ｍに上面が位置す
るように配置されるボックスカルバート２０を、現況地
盤から２６ｍの高さにまで盛土する際に使用されるよう
になっている。ボックスカルバート２０は、例えば、一
辺が２．５ｍ以下の断面正方形状をした中空箱状に構成
されており、現況地盤が掘削されて、ボックスカルバー
ト２０が、現況地盤下５ｍに上面が位置するように、掘
削された部分に配置されると、ボックスカルバート２０
の上面に、本発明の緩衝材１０が配置される。その後、
ボックスカルバート２０は埋め戻されて盛土される。盛
土の荷重段階１では、現況地盤よりも１ｍの高さにまで
盛土され、盛土の荷重段階２では、その盛土上に、１０
ｍの高さにわたって盛土される。盛土の荷重段階３で
は、その盛土上にさらに１０ｍの高さにわたって盛土さ
れ、最後に、その盛土上に５ｍの高さにわたって盛土す
ることによって、現況地盤から高さ２６ｍにわたって盛
土される。
【００１６】本発明の緩衝材１０は、それぞれの単位体
積重量が異なる３つの発泡ポリスチレンブロックによっ
て構成された平板状の第１変形層１１、第２変形層１
２、第３変形層１３が上下方向に積層されて構成されて
いる。各変形層１１〜１３は、緩衝材１０の上面と同様
の上面および下面をそれぞれ有しており、相互に整合し
た状態で積層されている。そして、緩衝材１０の最下部
の第１変形層１１が、ボックスカルバート２０の上面
に、その上面全体を覆うように、整合状態で載置されて
いる。
積重量が異なる３つの発泡ポリスチレンブロックによっ
て構成された平板状の第１変形層１１、第２変形層１
２、第３変形層１３が上下方向に積層されて構成されて
いる。各変形層１１〜１３は、緩衝材１０の上面と同様
の上面および下面をそれぞれ有しており、相互に整合し
た状態で積層されている。そして、緩衝材１０の最下部
の第１変形層１１が、ボックスカルバート２０の上面
に、その上面全体を覆うように、整合状態で載置されて
いる。
【００１７】最下部に配置された第１変形層１１は、単
位体積重量が16kg／ｍ2 の発泡ポリスチレンブロックに
よって構成されている。上下方向の中央部に配置された
第２変形層１２は、単位体積重量が30kg／ｍ2 の発泡ポ
リスチレンブロックによって構成されている。そして、
最上部に配置された第３変形層１３は、単位体積重量が
50kg／ｍ2 発泡ポリスチレンブロックによって構成され
ている。このような緩衝材１０は、例えば、全体の厚さ
が１ｍになるように、各第１変形層１１、第２変形層１
２、第３変形層１３の厚さが、それぞれほぼ等しく設定
されている。
位体積重量が16kg／ｍ2 の発泡ポリスチレンブロックに
よって構成されている。上下方向の中央部に配置された
第２変形層１２は、単位体積重量が30kg／ｍ2 の発泡ポ
リスチレンブロックによって構成されている。そして、
最上部に配置された第３変形層１３は、単位体積重量が
50kg／ｍ2 発泡ポリスチレンブロックによって構成され
ている。このような緩衝材１０は、例えば、全体の厚さ
が１ｍになるように、各第１変形層１１、第２変形層１
２、第３変形層１３の厚さが、それぞれほぼ等しく設定
されている。
【００１８】各第１変形層１１、第２変形層１２、第３
変形層１３をそれぞれ構成する各発泡ポリスチレンブロ
ックのそれぞれの応力と歪みとの関係を表１および図２
のグラフに示す。
変形層１３をそれぞれ構成する各発泡ポリスチレンブロ
ックのそれぞれの応力と歪みとの関係を表１および図２
のグラフに示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】発泡ポリスチレンブロックは、歪みが 5.0
％よりも小さい場合には弾性変形し、歪みが解消される
が、歪みが 5.0〜65.0％の範囲では塑性変形する。そし
て、歪みが68.0％を越えると、緻密化（プラスチック
化）する。
％よりも小さい場合には弾性変形し、歪みが解消される
が、歪みが 5.0〜65.0％の範囲では塑性変形する。そし
て、歪みが68.0％を越えると、緻密化（プラスチック
化）する。
【００２１】単位体積重量が16kg／ｍ2 の発泡ポリスチ
レンブロックによって構成された最下部の第１変形層１
１では、歪みが 5.0％よりも小さい弾性変形領域は、応
力が1.00kg／cm2 よりも小さな範囲になっており、歪み
が 5.0〜65.0％の塑性変形領域は、応力が1.00〜2.92kg
／cm2 の範囲になっている。そして、歪みが68.0％を越
える緻密化領域は、3.20kg／cm2 以上になっている。
レンブロックによって構成された最下部の第１変形層１
１では、歪みが 5.0％よりも小さい弾性変形領域は、応
力が1.00kg／cm2 よりも小さな範囲になっており、歪み
が 5.0〜65.0％の塑性変形領域は、応力が1.00〜2.92kg
／cm2 の範囲になっている。そして、歪みが68.0％を越
える緻密化領域は、3.20kg／cm2 以上になっている。
【００２２】これに対して、単位体積重量が30kg／ｍ2
の発泡ポリスチレンブロックによって構成された中央部
の第２変形層１２では、塑性変形領域を構成する応力の
範囲が、第１変形層１１の塑性変形領域を構成する応力
の範囲（1.00〜2.92kg／cm2）よりも、応力の増大側に
シフトしており、2.50〜5.44kg／cm2 の範囲になってい
る。
の発泡ポリスチレンブロックによって構成された中央部
の第２変形層１２では、塑性変形領域を構成する応力の
範囲が、第１変形層１１の塑性変形領域を構成する応力
の範囲（1.00〜2.92kg／cm2）よりも、応力の増大側に
シフトしており、2.50〜5.44kg／cm2 の範囲になってい
る。
【００２３】さらに、単位体積重量が50kg／ｍ2 の発泡
ポリスチレンブロックで構成された最上部の第３変形層
１３では、塑性変形領域を構成する応力の範囲が、第２
変形層１２の塑性変形領域を構成する応力の範囲（2.50
〜5.44kg／cm2 ）よりも、応力の増大側にシフトしてお
り、4.64〜8.94kg／cm2 の範囲になっている。
ポリスチレンブロックで構成された最上部の第３変形層
１３では、塑性変形領域を構成する応力の範囲が、第２
変形層１２の塑性変形領域を構成する応力の範囲（2.50
〜5.44kg／cm2 ）よりも、応力の増大側にシフトしてお
り、4.64〜8.94kg／cm2 の範囲になっている。
【００２４】このような構成の緩衝材１０は、現況地盤
が掘削されて、その掘削された部分にボックスカルバー
ト２０が配置される。ボックスカルバート２０の上面
は、現況地盤下５ｍに位置され、その上面に緩衝材１０
が、第１変形層１１を下側として載置される。そして、
盛土の段階１として、現況地盤に対して１ｍの高さにま
で、ボックスカルバート２０が埋め戻される。
が掘削されて、その掘削された部分にボックスカルバー
ト２０が配置される。ボックスカルバート２０の上面
は、現況地盤下５ｍに位置され、その上面に緩衝材１０
が、第１変形層１１を下側として載置される。そして、
盛土の段階１として、現況地盤に対して１ｍの高さにま
で、ボックスカルバート２０が埋め戻される。
【００２５】このとき、ボックスカルバート２０上に載
置された厚さ１ｍの緩衝材１０には、５ｍの土被り圧が
加わることになる。このときの土の比重を 2.0ｔ／ｍ3
とすると、緩衝材１０に加わる鉛直荷重は、５ｍ× 2.0
ｔ／ｍ3 ＝10ｔ／ｍ2 ＝１kg／cm2 になる。緩衝材１０
に加わる１kg／cm2 の鉛直荷重は、緩衝材１０の最上部
に位置する第３変形層１３およびその下側に配置された
第２変形層１２においては、弾性領域内の応力であるた
めに、第３変形層１３および第２変形層１２は、それぞ
れ弾性変形し、緩衝材として機能する。また、最下部の
第１変形層１１においては、１kg／cm2 の鉛直荷重は塑
性領域内の応力であるために、この第１変形層１１は塑
性変形する。
置された厚さ１ｍの緩衝材１０には、５ｍの土被り圧が
加わることになる。このときの土の比重を 2.0ｔ／ｍ3
とすると、緩衝材１０に加わる鉛直荷重は、５ｍ× 2.0
ｔ／ｍ3 ＝10ｔ／ｍ2 ＝１kg／cm2 になる。緩衝材１０
に加わる１kg／cm2 の鉛直荷重は、緩衝材１０の最上部
に位置する第３変形層１３およびその下側に配置された
第２変形層１２においては、弾性領域内の応力であるた
めに、第３変形層１３および第２変形層１２は、それぞ
れ弾性変形し、緩衝材として機能する。また、最下部の
第１変形層１１においては、１kg／cm2 の鉛直荷重は塑
性領域内の応力であるために、この第１変形層１１は塑
性変形する。
【００２６】このような状態で、ボックスカルバート２
０の周囲の盛土が圧密沈下して、ボックスカルバート２
０直上の盛土に下方への摩擦力が作用すると、その摩擦
力が緩衝材１０に加わることになる。そして、このよう
な摩擦力が、緩衝材１０の最下部に配置された第１変形
層１１に加わると、この第１変形層１１は、加わる摩擦
力分だけ塑性変形するために、第１変形層１１は、摩擦
力に比例して圧縮されることになる。その結果、ボック
スカルバート２０の周囲の盛土が圧密沈下することによ
り、ボックスカルバート２０の直上の盛土も、第１変形
層１１の塑性変形分だけ沈下することになる。
０の周囲の盛土が圧密沈下して、ボックスカルバート２
０直上の盛土に下方への摩擦力が作用すると、その摩擦
力が緩衝材１０に加わることになる。そして、このよう
な摩擦力が、緩衝材１０の最下部に配置された第１変形
層１１に加わると、この第１変形層１１は、加わる摩擦
力分だけ塑性変形するために、第１変形層１１は、摩擦
力に比例して圧縮されることになる。その結果、ボック
スカルバート２０の周囲の盛土が圧密沈下することによ
り、ボックスカルバート２０の直上の盛土も、第１変形
層１１の塑性変形分だけ沈下することになる。
【００２７】その後、現況地盤に対する高さ１ｍわたる
盛土上に、荷重段階２の盛土として高さ10ｍにわたって
盛土される。これにより、緩衝材１０には、１kg／cm2
の鉛直荷重とともに、10ｍ× 2.0ｔ／ｍ3 ＝20ｔ／ｍ2
＝２kg／cm2 の鉛直荷重が加わることになり、従って、
合計３kg／cm2 の鉛直荷重が加わる。緩衝材１０に加わ
る３kg／cm2 の鉛直荷重は、緩衝材１０の最上部に配置
された第３変形層１３においては、弾性変形領域内の応
力であるために、この第３変形層１３は、弾性変形す
る。これに対して、緩衝材１０の上下方向中央部に配置
された第２変形層１２においては、３kg／cm2 の鉛直荷
重は、塑性変形領域内の応力となり、この第２変形層１
２は塑性変形する。
盛土上に、荷重段階２の盛土として高さ10ｍにわたって
盛土される。これにより、緩衝材１０には、１kg／cm2
の鉛直荷重とともに、10ｍ× 2.0ｔ／ｍ3 ＝20ｔ／ｍ2
＝２kg／cm2 の鉛直荷重が加わることになり、従って、
合計３kg／cm2 の鉛直荷重が加わる。緩衝材１０に加わ
る３kg／cm2 の鉛直荷重は、緩衝材１０の最上部に配置
された第３変形層１３においては、弾性変形領域内の応
力であるために、この第３変形層１３は、弾性変形す
る。これに対して、緩衝材１０の上下方向中央部に配置
された第２変形層１２においては、３kg／cm2 の鉛直荷
重は、塑性変形領域内の応力となり、この第２変形層１
２は塑性変形する。
【００２８】これに対して、最下部の第１変形層１１に
とっては、３kg／cm2 の鉛直荷重は、塑性変形領域を越
えており、この第１変形層１１は緻密化を開始し始めた
状態になっている。
とっては、３kg／cm2 の鉛直荷重は、塑性変形領域を越
えており、この第１変形層１１は緻密化を開始し始めた
状態になっている。
【００２９】このような状態で、ボックスカルバート２
０の周囲の盛土が圧密沈下して、ボックスカルバート２
０直上の盛土に下方への摩擦力が加わると、その摩擦力
が、緩衝材１０に加わることになる。このとき、緩衝材
１０の最下部に配置された第１変形層１１は、緻密化を
開始し始めているために、さらに鉛直荷重が加わること
によって緻密化し、ほとんど圧縮されない状態になる。
これに対して、上下方向中央部に配置された第２変形層
１２は、塑性変形し得る状態になってるために、緩衝材
１０に作用する摩擦力がこの第２変形層１２に加わるこ
とによって、第２変形層１２が塑性変形する。その結
果、ボックスカルバート２０の周囲の盛土が圧密沈下す
ることにより、ボックスカルバート２０の直上の盛土
も、第２変形層１２の塑性変形分だけ沈下することにな
る。
０の周囲の盛土が圧密沈下して、ボックスカルバート２
０直上の盛土に下方への摩擦力が加わると、その摩擦力
が、緩衝材１０に加わることになる。このとき、緩衝材
１０の最下部に配置された第１変形層１１は、緻密化を
開始し始めているために、さらに鉛直荷重が加わること
によって緻密化し、ほとんど圧縮されない状態になる。
これに対して、上下方向中央部に配置された第２変形層
１２は、塑性変形し得る状態になってるために、緩衝材
１０に作用する摩擦力がこの第２変形層１２に加わるこ
とによって、第２変形層１２が塑性変形する。その結
果、ボックスカルバート２０の周囲の盛土が圧密沈下す
ることにより、ボックスカルバート２０の直上の盛土
も、第２変形層１２の塑性変形分だけ沈下することにな
る。
【００３０】さらに、盛土上に、盛土の荷重段階３とし
て、高さ10ｍにわたって盛土されると、緩衝材１０に
は、３kg／cm2 の鉛直荷重とともに、10ｍ×2.0 ｔ／ｍ
3 ＝20ｔ／ｍ2 ＝２kg／cm2 の鉛直荷重が加わることに
なり、従って、合計５kg／cm2の鉛直荷重が加わる。緩
衝材１０に加わる５kg／cm2 の鉛直荷重は、緩衝材１０
の最上部に配置された第３変形層１３においては、塑性
変形領域内の応力であるために、この第３変形層１３は
塑性変形することになる。これに対して、緩衝材１０の
上下方向中央部に配置された第２変形層１２にとって
は、５kg／cm2 の鉛直荷重は塑性変形領域内の応力であ
り、この第２変形層１２は塑性変形する。
て、高さ10ｍにわたって盛土されると、緩衝材１０に
は、３kg／cm2 の鉛直荷重とともに、10ｍ×2.0 ｔ／ｍ
3 ＝20ｔ／ｍ2 ＝２kg／cm2 の鉛直荷重が加わることに
なり、従って、合計５kg／cm2の鉛直荷重が加わる。緩
衝材１０に加わる５kg／cm2 の鉛直荷重は、緩衝材１０
の最上部に配置された第３変形層１３においては、塑性
変形領域内の応力であるために、この第３変形層１３は
塑性変形することになる。これに対して、緩衝材１０の
上下方向中央部に配置された第２変形層１２にとって
は、５kg／cm2 の鉛直荷重は塑性変形領域内の応力であ
り、この第２変形層１２は塑性変形する。
【００３１】最下部の第１変形層１１は、すでに緻密化
した状態になっており、さらに、鉛直荷重が加わること
によって、ほとんど変形せず、さらに緻密化される。
した状態になっており、さらに、鉛直荷重が加わること
によって、ほとんど変形せず、さらに緻密化される。
【００３２】このような状態で、ボックスカルバート２
０の周囲の盛土が圧密沈下して、ボックスカルバート２
０直上の盛土に下方への摩擦力が作用すると、その摩擦
力が、緩衝材１０に加わることになる。このとき、緩衝
材１０の最下部に配置された第１変形層１１は、緻密化
した状態になっているために、ほとんど変形しないが、
上下方向中央部に配置された第２変形層１２および最上
部に配置された第３変形層１３は、それぞれ、塑性変形
し得る状態になってるために、その摩擦力が、各第２変
形層１２および第３変形層１３に加わることによって、
第２変形層１２および第３変形層１３がそれぞれ塑性変
形する。このとき、上下方向中央部に配置された第２変
形層１２に、塑性変形領域内の応力よりも大きな応力が
加わると、この第２変形層１２は緻密化し、ほとんど変
形しない状態になるが、この場合には、最上部に配置さ
れた第３変形層１３は、塑性変形領域内の応力が加わる
ことになり塑性変形して圧縮される。その結果、ボック
スカルバート２０の周囲の盛土が圧密沈下することによ
り、ボックスカルバート２０の直上の盛土も、第２変形
層１２および第３変形層１３の塑性変形分だけ沈下する
ことになる。
０の周囲の盛土が圧密沈下して、ボックスカルバート２
０直上の盛土に下方への摩擦力が作用すると、その摩擦
力が、緩衝材１０に加わることになる。このとき、緩衝
材１０の最下部に配置された第１変形層１１は、緻密化
した状態になっているために、ほとんど変形しないが、
上下方向中央部に配置された第２変形層１２および最上
部に配置された第３変形層１３は、それぞれ、塑性変形
し得る状態になってるために、その摩擦力が、各第２変
形層１２および第３変形層１３に加わることによって、
第２変形層１２および第３変形層１３がそれぞれ塑性変
形する。このとき、上下方向中央部に配置された第２変
形層１２に、塑性変形領域内の応力よりも大きな応力が
加わると、この第２変形層１２は緻密化し、ほとんど変
形しない状態になるが、この場合には、最上部に配置さ
れた第３変形層１３は、塑性変形領域内の応力が加わる
ことになり塑性変形して圧縮される。その結果、ボック
スカルバート２０の周囲の盛土が圧密沈下することによ
り、ボックスカルバート２０の直上の盛土も、第２変形
層１２および第３変形層１３の塑性変形分だけ沈下する
ことになる。
【００３３】このように、ボックスカルバート２０を高
く盛土して埋め戻す場合にも、ボックスカルバート２０
の周囲の盛土が圧密沈下することによりボックスカルバ
ート２０直上の盛土に鉛直荷重がそれぞれ作用しても、
それぞれの段階にて作用する鉛直荷重は、緩衝材１０に
おける第１〜第３の各変形層１１〜１３の塑性変形によ
って、それぞれ吸収されることになる。その結果、ボッ
クスカルバート２０直上の盛土は、ボックスカルバート
２０の周囲の盛土と沈下することになり、盛土の不同沈
下が防止される。
く盛土して埋め戻す場合にも、ボックスカルバート２０
の周囲の盛土が圧密沈下することによりボックスカルバ
ート２０直上の盛土に鉛直荷重がそれぞれ作用しても、
それぞれの段階にて作用する鉛直荷重は、緩衝材１０に
おける第１〜第３の各変形層１１〜１３の塑性変形によ
って、それぞれ吸収されることになる。その結果、ボッ
クスカルバート２０直上の盛土は、ボックスカルバート
２０の周囲の盛土と沈下することになり、盛土の不同沈
下が防止される。
【００３４】
【発明の効果】本発明の地中構造物用緩衝材は、このよ
うに、塑性変形した後に緻密化する複数の変形層が設け
られているために、地中構造物上を盛土して埋め戻す場
合に、各変形層を順番に塑性変形させることができ、こ
れによって、盛土の不同沈下が防止される。
うに、塑性変形した後に緻密化する複数の変形層が設け
られているために、地中構造物上を盛土して埋め戻す場
合に、各変形層を順番に塑性変形させることができ、こ
れによって、盛土の不同沈下が防止される。
【００３５】また、本発明の地中構造物の埋設方法は、
このような緩衝材の各変形層が順番に塑性変形されるた
めに、盛土の不同沈下が防止される。
このような緩衝材の各変形層が順番に塑性変形されるた
めに、盛土の不同沈下が防止される。
【図１】本発明の本発明の地中構造物用緩衝材の使用状
態を説明するための模式図である。
態を説明するための模式図である。
【図２】その緩衝材の各変形層に使用される各発泡ポリ
スチレンブロックのそれぞれの応力と歪みとの関係を示
すグラフである。
スチレンブロックのそれぞれの応力と歪みとの関係を示
すグラフである。
【図３】緩衝材として使用される発泡ポリスチレンブロ
ックの応力と歪みとの関係を示すグラフである。
ックの応力と歪みとの関係を示すグラフである。
【図４】所定応力が加えられた発泡ポリスチレンブロッ
クの経日による歪み変化を示すグラフである。
クの経日による歪み変化を示すグラフである。
１０ 緩衝材 １１ 第１変形層 １２ 第２変形層 １３ 第３変形層 ２０ ボックスカルバート
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−116960（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−339976（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−185830（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−294096（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−152732（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−131219（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02D 29/05 E03F 3/00 - 3/06
Claims (3)
- 【請求項１】 地上構造物上の盛土による荷重を受ける
ように、その地中構造物上に配置されるようになった緩
衝材であって、 応力の増大によって塑性変形した後に緻密化するように
なった複数の変形層が、上下方向に積層されて構成され
ており、各変形層における塑性変形する領域に対応した
応力範囲が相互にずれていることを特徴とする地中構造
物用緩衝材。 - 【請求項２】 前記各変形層は、単位体積重量の異なる
発泡ポリスチレンによってそれぞれ構成されている請求
項１に記載の地中構造物用緩衝材。 - 【請求項３】 請求項１に記載の地中構造物用緩衝材
を、地中構造物上に配置して、その緩衝材における各変
形層が、それぞれ順番に塑性変形するように、盛土する
ことを特徴とする地中構造物の埋設方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34957697A JP3335300B2 (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 地中構造物用緩衝材および地中構造物の埋設方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34957697A JP3335300B2 (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 地中構造物用緩衝材および地中構造物の埋設方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11181810A JPH11181810A (ja) | 1999-07-06 |
| JP3335300B2 true JP3335300B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=18404654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34957697A Expired - Fee Related JP3335300B2 (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 地中構造物用緩衝材および地中構造物の埋設方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3335300B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115048819B (zh) * | 2022-08-15 | 2022-11-04 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种桩基础下拉力的预测方法、装置和电子设备 |
-
1997
- 1997-12-18 JP JP34957697A patent/JP3335300B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11181810A (ja) | 1999-07-06 |
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