JP3897107B2 - Structure and its construction method by bubble lightweight mixed earth method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気泡軽量混合土工法による構造体とその施工方法に関し、特に、気泡軽量混合土で形成される軽量盛土に亀裂が発生するのを効果的に阻止できるようにした構造体とその施工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
気泡軽量混合土(FOAMED CEMENT BANKINB−FCM)工法は知られている。気泡軽量混合土は、セメント、原料土、水とを適宜の割合でミックスしたものに所量の気泡をブレンドさせた流動性のある材料であり、それがポンプで施工現場に送り込まれ、型枠や壁パネルと地山の間、地盤に立設した擁壁と擁壁との間、あるいは擁壁と地山との間などで形成される空間内に打設される。打設した気泡軽量混合土が硬化して軽量盛土となり、該軽量盛土の上に、舗装などを施すことにより、気泡軽量混合土工法による構造体が構築される(例えば、特許文献1、2、3など参照)。
【0003】
擁壁の場合、通常の土留め擁壁のように平板状の場合もあり、橋を作るときのように側方に広がるフーチング11を底部に持つ橋台10の場合もある(図8参照)。図8に示す例において、橋台10の左側に橋1が取り付けられ、左側が地山盛土2となっている。橋台10はフーチング部が地盤3に建て込んだ基礎杭4の上に乗るようにして、地盤3に定着されている。橋台10と地山盛土2の間の空間S内に気泡軽量混合土が打設され、それが硬化することにより軽量盛土5となる。形成された軽量盛土5の上には舗装6などが施工される。気泡軽量混合土は、打設直後は流動性があり側圧を生じるが、硬化後は自立するので側圧は低減する。そのために、型枠や壁パネル、あるいは擁壁などの構造をある程度簡素化することができる(例えば、非特許文献1参照)。
【0004】
気泡軽量混合土工法による構造体において、例えば、擁壁として地盤3に立設した橋台10を用いる場合に、打設した気泡軽量混合土が硬化するまでは、自立せず橋台10に流動圧がかかり、また、橋台10のフーチング11上に盛土5が載ることによって下向きの荷重がかかる。それにより、路面に不陸等が生じ、図8に示すように、盛土2と橋台10との間にクラックKが生じる場合がある。それを回避するために、図9に示すように、フーチングの外側に発泡ポリスチレンシートなどの樹脂シート8を目地材として配置することが有効であることが報告されている(非特許文献2)。図9で、7は必要に応じて配置される踏掛板である。
【特許文献1】
特開平10−131191号公報
【特許文献2】
特開2000−178085号公報
【特許文献3】
特開2002−188148号公報
【非特許文献1】
「気泡混合軽量土を用いたFCB工法」パンフレット−日本道路公団試験研究所 土工試験研究室、P5
【非特許文献2】
「気泡混合軽量土を用いた軽量盛土工法の設計・施工に関する指針原案」、平成8年3月、日本道路公団試験研究所、土工試験研究室、P.35−38
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記図8に示す構造体において、図9に示すように、樹脂シート8を目地材として配置したことにより、気泡軽量混合土である軽量盛土5にクラックが発生することを効果的に抑制することができる。しかし、一方のフーチング11上には、その上に載っている軽量盛土5aによる荷重が依然としてかかっており、何らかの事情により(例えば、地震などにより予期しない大きさの縦あるいは横向きの力が橋台に作用したときに)、バランスがくずれて、橋台10が山側に転倒するような挙動を起こしかねない。そのような橋台の挙動を目地材ですべて吸収するのは容易でなく、軽量盛土に亀裂を生じさせる恐れがある。
【0006】
擁壁が、フーチングを備えた橋台でなく、土留め擁壁のような平板状の場合でも、何らかの幅が広くなった基部を有するのが普通であり、その部分に載っている軽量盛土の作用により、同じような挙動が生じることも予測される。
また、いずれの場合にも、気泡軽量混合土が流動状態にあるときに、擁壁の内側面に側圧が直接作用するので、擁壁のコンクリート基礎工も慎重に行う必要がある。
【0007】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、設計値以上の予期しない力が擁壁に作用した場合でも、擁壁に転倒するような挙動が生じるのを抑制し、それにより、路面の不陸や気泡軽量混合土である軽量盛土にクラックが発生するのを阻止できるようにした気泡軽量混合土工法による構造体とその施工方法を提供することを目的とする。また、他の目的は、気泡軽量混合土が未硬化のときに、擁壁に作用する側圧を低減できるようにした気泡軽量混合土工法による構造体とその施工方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明による構造体は、地盤に立設した擁壁と気泡軽量混合土による盛土とを少なくとも備えた気泡軽量混合土工法による構造体において、擁壁の内側面と気泡軽量混合土による軽量盛土との間に、擁壁の内側面に密接した状態で樹脂発泡体からなる層が形成されていることを特徴とする。
【0009】
上記の構造体では、擁壁の内面側には、軽量でありかつ硬化した気泡軽量混合土よりも比重が小さい樹脂発泡体からなる層が密接して位置しており、それが、擁壁の基部の上に載った状態となっている。そのために、擁壁の外面側と内面側とで下向きに作用する力に大きな差異はなく、擁壁が山側に転倒するような挙動は抑制される。気泡軽量混合土による軽量盛土は上記樹脂発泡体層を介して擁壁の内側面に面することとなるが、擁壁自体が山側に転倒する挙動を生じ難いことに加え、擁壁の内面側に密接して位置している樹脂発泡体層が従来の発泡樹脂シートからなる目地材としての機能も果たすことができるので、軽量盛土に亀裂が生じるのを阻止することもできる。また、樹脂発泡体層は、気泡軽量混合土が未硬化のときに、擁壁に作用する側圧を低減する機能も果たすので、擁壁の基礎施工を簡素化することもできる。
【0010】
本発明において、擁壁は通常の土留め擁壁のように平板状のものであってもよいが、横幅の広いフーチングを持つ橋台である場合に、本発明は特に効果的に機能する。すなわち、フーチングを備えた橋台の場合、一方のフーチング上にのみ盛土材を乗せると、左右のバランスが崩れて大きな転倒モーメントが作用するようになる。本発明によれば、少なくともフーチングの上には軽量である樹脂発泡体層が載った状態となっており、比較して転倒モーメントは小さくなり、左右のバランスは安定する。そのために、従来の橋台を用いた気泡軽量混合土工法による構造体の場合と比較して、軽量盛土に亀裂が生じるのを効果的に阻止することができる。
【0011】
本発明において、樹脂発泡体からなる層を形成するのに用いる樹脂発泡体の種類に特に制限はないが、例として、ポリスチレン系樹脂発泡体、ポリエチレン系樹脂発泡体、ポリプロピレン系樹脂発泡体、ポリエステル系樹脂発泡体のようなものが挙げられる。緩衝性、成形性、耐水性、経済性の理由からポリスチレン系樹脂発泡体は特に好ましい。また、施工の容易さから、ブロック状の樹脂発泡体を多段に積み上げて樹脂発泡体層とすることは有効である。本発明において、樹脂発泡体層を型枠として利用して、例えばコンクリート製の擁壁を後から作ることもできる。この場合にも、ブロック状の樹脂発泡体を多段に積み上げて樹脂発泡体層とすることは効果的である。なお、気泡軽量混合土は、従来のこの種の工法で用いられているものをそのまま用いればよい。
【0012】
本発明において、擁壁の内側面に沿って樹脂発泡体層が形成され、その後で、気泡軽量混合土が現場で打設される。気泡軽量混合土は、硬化する際にコンクリートの反応熱により80℃〜100℃程度になり、内部の水分が水蒸気となる。その熱と水蒸気により、樹脂発泡体層が、特にポリスチレン系樹脂発泡体の場合に、その表面の樹脂が硬化したり、3次発泡したり、収縮を起こしたり、空洞化してそこに熱がこもり100℃を超え樹脂が溶融したりして、亀裂が生じることが起こり得る。
【0013】
そのような事態を回避するため、本発明による構造体において、好ましくは、樹脂発泡体からなる層と軽量盛土との間に、断熱層として機能する発泡樹脂シートが配置される。発泡樹脂シートは、断熱性と適度の緩衝性があり反応熱に対して耐熱性がある発泡樹脂シートであればよく、ポリエチレン系樹脂発泡体、ポリプロピレン系樹脂発泡体、PET発泡体、硬質ウレタン発泡体、フェノール系樹脂発泡体、エポキシ系樹脂発泡体などが挙げられる。このような発泡樹脂シートは、適宜の手段により、樹脂発泡体層の側面に貼り付けられる。
【0014】
本発明において、樹脂発泡体層を多段に積み上げた樹脂発泡体ブロックから構成した場合、打設した未硬化状態の気泡軽量混合土によって浮力が生じ、積み上げたブロックに位置ズレや崩れが生じる恐れがある。それを回避するために、本発明による構造体において、好ましくは、積み上げた樹脂発泡体ブロックの上下方向の適所に(例えば1m程度の間隔で)、所要厚み(例えば、100mm〜150mm程度)の水平方向に広がるコンクリート層をウエイトとして形成する。形成したコンクリート層の重量でブロックの浮き上がりは抑えられるので、安定した施工を行うことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施の形態に基づき説明する。図1〜図4は、本発明による気泡軽量混合土工法による構造体をその施工手順と共に説明している。この形態の構造体では、図8、図9に示した場合と同様、擁壁として橋台10を用いており、図で橋台10の左側に橋1が取り付けられ、左側が地山盛土2となっている。橋台10は底部に所要幅(例えば、2000mm程度)を持つフーチング11を有しており、該フーチング部が地盤3に建て込んだ基礎杭4の上に乗るようにして、地盤3に定着されている。
【0016】
このようにして擁壁としての橋台10を作った後、山側のフーチング11の上にブロック状のポリスチレン系樹脂発泡体(EPS)のような樹脂発泡体20aを多段に所定の高さまで積み上げる(図1)。積み上げた樹脂発泡体20aの上にコンクリートを100mm〜150mm程度の厚みに打設して硬化を待つ(図2)。このコンクリート層21は下層の樹脂発泡体20aに対してウエイトとして機能し、気泡軽量混合土を打設したときに、未硬化状態の気泡軽量混合土によって生じる浮力によってブロック状の樹脂発泡体20aが浮き上がるのを防止する。
【0017】
打設したコンクリートが硬化した後、図3に示すように、コンクリート層21の上に、再度、ブロック状の樹脂発泡体20bを所定高さまで積み上げる。必要な場合には、その上に踏掛板7を取り付ける。この踏掛板7の重量により、ブロック状の樹脂発泡体20bが浮き上がるのは防止される。積み上げたブロック状の樹脂発泡体20a、20bによって、本発明にいう「樹脂発泡体からなる層」が橋台10の内側面に密接した状態で形成される。なお、図では、コンクリート層21として一層のみが示されるが、橋台10の高さに応じて、2層以上のコンクリート層21が形成される。その際に、積み上げるブロック状の樹脂発泡体の高さ1m程度ごとにコンクリート層21を形成することが望まれる。
【0018】
形成された「樹脂発泡体からなる層」の山側の側面に、例えば、ポリエチレン系樹脂発泡体シートである断熱性シート30を全側面にわたって貼り付ける。断熱性シート30の厚さは、シートがどの程度の断熱性能を持つかにもよるが、数mm〜20mm程度であってよい。この断熱性シート30の貼り付け後、あるいは、貼り付け作業と並行して、「樹脂発泡体からなる層」と地山地盤2とで囲まれた空間S内に気泡軽量混合土を打設する。通常、1m程度の深さに打設してその硬化を待ち、硬化後再度その上に打設することを繰り返し、所要高さまで気泡軽量混合土を充填する。気泡軽量混合土は硬化して軽量盛土5となる。
【0019】
気泡軽量混合土が硬化するときに反応熱が発生するが、断熱性シート30により「樹脂発泡体からなる層」への伝熱は阻止されるので、樹脂発泡体が3次発泡するような事態は生じない。また、未硬化状態の気泡軽量混合土によって生じる浮力によってブロック状の樹脂発泡体20aが浮き上がるのもコンクリート層21の重さによって阻止される。その後に、所要の表面舗装6の工事などを行うことにより、本発明による気泡軽量混合土工法による構造体は完成する。
【0020】
図5は本発明による構造体の他の形態を示している。この例では、地盤3に所定幅をおいて施工されたコンクリート基礎工4a,4aを利用して、平板状の擁壁10a、10aを立設し、左右の擁壁10a、10aの間の空間S内に気泡軽量混合土を打設して軽量盛土5とし、その上に舗装6を行い、道路としている。この場合でも、各擁壁10a、10aの内側面には、図1〜図4に示したものと同様に、「樹脂発泡体からなる層」(ブロック状の樹脂発泡体20a、20b)が密接した状態で形成され、ブロック状の樹脂発泡体20aと20bの間にはコンクリート層21が形成され、また、「樹脂発泡体からなる層」の内側面には断熱性シート30が形成されている。なお、図5で、51、52は防水工であり、53は道路の幅を規定するL字型擁壁である。
【0021】
本発明において、構造体に求められる所要の安定性が確保される場合には、前記した「コンクリート層21」およびまたは「断熱性シート30」を省略することもできる。図6は「コンクリート層21」を省略した場合の施工例であり、ブロック状の樹脂発泡体20を所要高さまで連続して積み上げて「樹脂発泡体からなる層」を形成している。図7は、「コンクリート層21」と「断熱性シート30」の双方を省略した場合の施工例であり、ブロック状の樹脂発泡体20である「樹脂発泡体からなる層」の内側面と軽量盛土5とは直接接触している。
【0022】
なお、図示しないが、図1〜図4に示したような構造体において、フーチング11を作った後で、「樹脂発泡体からなる層」を形成し、それを型枠として利用してコンクリートを打設して橋台10の擁壁部を作るようにしてもよい。また、図5に示したような構造体の施工においても、最初に「樹脂発泡体からなる層」を形成しておき、それを型枠に利用して擁壁10aを作るようにしてもよい。それ以降の工程は、他の態様の場合と同様である。
【0023】
【発明の効果】
上記のようであり、本発明によれば、気泡軽量混合土工法による構造体において、気泡軽量混合土である軽量盛土にクラックが発生するのを効果的に阻止することができる。また、気泡軽量混合土が未硬化のときに、擁壁に作用する側圧を低減できるので、擁壁の施工も簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による気泡軽量混合土工法による構造体をその施工手順と共に説明する第1の図。
【図2】図1に続く施工手順を説明する図。
【図3】図2に続く施工手順を説明する図。
【図4】 図3に続く施工手順を説明する図であり、完成した構造体を示している。
【図5】本発明による気泡軽量混合土工法による構造体の他の形態を示す図。
【図6】本発明による気泡軽量混合土工法による構造体のさらに他の形態を示す図。
【図7】本発明による気泡軽量混合土工法による構造体のさらに他の形態を示す図。
【図8】従来の気泡軽量混合土工法による構造体の一例を示す図。
【図9】従来の気泡軽量混合土工法による構造体の他の例を示す図。
【符号の説明】
10…擁壁としての橋台、11…橋台のフーチング部、20、20a,20b…樹脂発泡体からなる層(ブロック状の樹脂発泡体)、21…コンクリート層、30…断熱層として機能する発泡樹脂シート、1…橋、2…地山盛土、3…地盤、5…軽量盛土、6…舗装[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure by a light-weight lightweight mixed earth method and its construction method, and in particular, a structure capable of effectively preventing the occurrence of cracks in a light-weight embankment formed from a light-weight mixed earth and its construction. Regarding the method.
[0002]
[Prior art]
The FOAMED CEMENT BANKINB-FCM method is known. A lightweight lightweight mixed soil is a fluid material that is a mixture of cement, raw material soil, and water in an appropriate ratio, and is blended with a certain amount of bubbles. Or between a wall panel and a natural ground, between a retaining wall and a retaining wall standing on the ground, or between a retaining wall and a natural ground. The foamed light-weight mixed soil is hardened to become a light-weight embankment, and a structure by a light-weight light-weight mixed earth construction method is constructed by pavement or the like on the light-weight embankment (for example,
[0003]
In the case of a retaining wall, it may be flat like a normal retaining wall, or it may be an
[0004]
For example, when using the
[Patent Document 1]
JP-A-10-131191 [Patent Document 2]
JP 2000-178085 A [Patent Document 3]
JP 2002-188148 A [Non-Patent Document 1]
"FCB Construction Method Using Bubble-mixed Lightweight Soil" Brochure-Japan Road Research Institute Earth Work Test Laboratory, P5
[Non-Patent Document 2]
“Draft guideline on design and construction of lightweight embankment method using bubble-mixed lightweight soil”, March 1996, Japan Road Research Institute, Earthwork Testing Laboratory, P.M. 35-38
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the structure shown in FIG. 8, as shown in FIG. 9, by arranging the
[0006]
Even when the retaining wall is not an abutment with a footing, but a flat plate like a retaining wall, it usually has a base with some width, and the action of the lightweight embankment on that part It is also predicted that similar behavior will occur.
Further, in any case, when the cellular lightweight mixed soil is in a fluid state, the side pressure directly acts on the inner surface of the retaining wall, so it is necessary to carefully perform the concrete foundation work of the retaining wall.
[0007]
The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and even when an unexpected force greater than the design value acts on the retaining wall, it suppresses the occurrence of a behavior that falls on the retaining wall, thereby An object of the present invention is to provide a structure using a light-weight and lightweight mixed earth construction method capable of preventing the occurrence of cracks in road surface unevenness and light-weight embankment which is a light-weight mixed soil. Another object of the present invention is to provide a structure using a light-weight lightweight mixed earth method that can reduce the lateral pressure acting on the retaining wall when the light-weight light-mixed soil is uncured and a construction method thereof. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The structure according to the present invention is a structure based on a lightweight lightweight mixed earth method having at least a retaining wall erected on the ground and an embankment of cellular lightweight mixed soil. Between these, a layer made of a resin foam is formed in close contact with the inner surface of the retaining wall.
[0009]
In the above structure, on the inner surface side of the retaining wall, a layer made of a resin foam that is light and has a specific gravity smaller than that of the cured cellular lightweight mixed soil is closely located. It is on the base. Therefore, there is no great difference in the force acting downward on the outer surface side and the inner surface side of the retaining wall, and the behavior that the retaining wall falls to the mountain side is suppressed. Lightweight embankment with cellular lightweight mixed soil will face the inner surface of the retaining wall through the resin foam layer, but the retaining wall itself is less likely to fall to the mountain side, and the inner surface side of the retaining wall Since the resin foam layer located in close contact with the resin can also function as a joint material made of a conventional foamed resin sheet, it is possible to prevent cracking of the light weight embankment. Moreover, since the resin foam layer also functions to reduce the side pressure acting on the retaining wall when the cellular lightweight mixed soil is uncured, the foundation construction of the retaining wall can be simplified.
[0010]
In the present invention, the retaining wall may be a flat plate like an ordinary retaining wall, but the present invention functions particularly effectively when it is an abutment having a wide footing. That is, in the case of an abutment equipped with a footing, if the embankment material is placed only on one footing, the left and right balance is lost and a large overturning moment acts. According to the present invention, a lightweight resin foam layer is placed on at least the footing. In comparison, the overturning moment is reduced, and the left and right balance is stabilized. Therefore, compared with the case of the structure by the bubble lightweight mixed earth method using the conventional abutment, it can prevent effectively that a crack is produced in a lightweight embankment.
[0011]
In the present invention, the type of the resin foam used to form the resin foam layer is not particularly limited. Examples thereof include polystyrene resin foam, polyethylene resin foam, polypropylene resin foam, and polyester. Such as a resin foam. Polystyrene resin foams are particularly preferred for reasons of buffering properties, moldability, water resistance and economy. From the viewpoint of ease of construction, it is effective to stack block-shaped resin foams in multiple stages to form a resin foam layer. In the present invention, for example, a concrete retaining wall can be made later by using the resin foam layer as a mold. Also in this case, it is effective to stack the block-like resin foams in multiple stages to form a resin foam layer. In addition, what is necessary is just to use the thing currently used with this kind of construction method as a bubble lightweight mixed soil as it is.
[0012]
In the present invention, a resin foam layer is formed along the inner surface of the retaining wall, and thereafter, a lightweight foamed mixed soil is cast on site. When the foamed light-weight mixed soil is hardened, it becomes about 80 ° C. to 100 ° C. due to the reaction heat of the concrete, and the internal moisture becomes water vapor. Due to the heat and water vapor, when the resin foam layer is a polystyrene resin foam, in particular, the resin on the surface is hardened, thirdarily foamed, contracted, or hollowed out, and heat is trapped there. It may happen that the resin melts above 100 ° C. and cracks occur.
[0013]
In order to avoid such a situation, in the structure according to the present invention, a foamed resin sheet that functions as a heat insulating layer is preferably disposed between the layer made of the resin foam and the lightweight embankment. The foamed resin sheet may be a foamed resin sheet that has heat insulating properties and moderate buffering properties and is heat resistant to reaction heat, such as polyethylene resin foam, polypropylene resin foam, PET foam, and rigid urethane foam. Body, phenolic resin foam, epoxy resin foam and the like. Such a foamed resin sheet is affixed to the side surface of the resin foam layer by an appropriate means.
[0014]
In the present invention, when the resin foam layer is composed of resin foam blocks stacked in multiple stages, buoyancy occurs due to the uncured cellular lightweight lightweight soil that is placed, and there is a risk that the stacked blocks may be misaligned or collapsed. is there. In order to avoid this, in the structure according to the present invention, it is preferable that a horizontal layer having a required thickness (for example, about 100 mm to 150 mm) is placed at an appropriate position in the vertical direction of the stacked resin foam blocks (for example, at intervals of about 1 m). A concrete layer spreading in the direction is formed as a weight. Since the lifting of the block is suppressed by the weight of the formed concrete layer, stable construction can be performed.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the drawings. 1 to 4 illustrate a structure according to the present invention using a light-weight and lightweight mixed earth method together with its construction procedure. In the structure of this embodiment, the
[0016]
After making the
[0017]
After the cast concrete has hardened, the block-shaped
[0018]
For example, a
[0019]
Reaction heat is generated when the lightweight mixed soil is cured, but heat transfer to the “layer made of the resin foam” is prevented by the
[0020]
FIG. 5 shows another form of the structure according to the invention. In this example,
[0021]
In the present invention, when the required stability required for the structure is ensured, the above-described “
[0022]
Although not shown, in the structure as shown in FIGS. 1 to 4, after making the
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to effectively prevent the occurrence of cracks in the light-weight embankment that is the light-bubble mixed soil in the structure using the light-bubble mixed soil construction method. Moreover, since the side pressure which acts on a retaining wall can be reduced when a bubble lightweight mixed soil is unhardened, construction of a retaining wall can also be simplified.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a first diagram illustrating a structure according to a light-weight and lightweight mixed earth method according to the present invention together with its construction procedure.
FIG. 2 is a diagram for explaining a construction procedure following FIG. 1;
FIG. 3 is a view for explaining a construction procedure following FIG. 2;
[Figure 4] is a view for explaining the subsequent construction process in FIG. 3 shows the completed structure.
FIG. 5 is a view showing another embodiment of the structure by the light-weight lightweight mixed earth method according to the present invention.
FIG. 6 is a view showing still another embodiment of a structure according to the light-weight and lightweight mixed earth method of the present invention.
FIG. 7 is a view showing still another embodiment of a structure according to the light-weight lightweight mixed earth method according to the present invention.
FIG. 8 is a view showing an example of a structure according to a conventional bubble lightweight mixed earth method.
FIG. 9 is a view showing another example of a structure by a conventional bubble lightweight mixed earth method.
[Explanation of symbols]
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