JP4696556B2 - 地山補強土工法及び地山補強土構造 - Google Patents
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Description
本発明は、地盤に削孔した孔内に補強材を全面接着させる地山補強土工法及び地山補強土構造に関し、特に、地山を構成する地盤の地質、地層の構成、すべり面の形状等に関わらず、地山の斜面の安定化を図ることが可能な地山補強土工法及び地山補強土構造に関する。
一般に、地山補強土工法には、地盤に孔を削孔し、孔内にグラウト材を無加圧注入し、孔内に補強材（異形鉄筋等）を挿入し、グラウト材が固化した後に、地盤表面上で補強材の頭部にナットを締め付け、補強材を孔内に全面接着により定着させる先行削孔方式と、中空状の補強材の先端部からグラウト材を噴出させながら地盤に孔を削孔し、そのまま補強材を孔内に残置させ、グラウト材が固化した後に、地盤表面上で補強材の頭部にナットを締め付け、補強材を孔内に全面接着により定着させる自穿孔方式とがあり、地山を構成する地盤の地質、地層の構成、すべり面の形状等に応じて、両者を使い分けている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−３０３４８０号公報
ところで、上記のような構成の地山補強土工法のうち、先行削孔方式の地山補強土工法は、孔内にグラウト材を加圧注入していないため、グラウト材と地盤との密着性が低く、地盤とグラウト材との間に空気が介在し易いため、補強材の引き抜き抵抗力が小さくなる。このため、補強材を長くするとともに、補強材の打設ピッチを小さくしなければならないため、補強材の総延長が長くなり、施工費が高くついてしまう。
また、自穿孔方式の地山補強土工法は、先行削孔方式のような問題は生じないものの、削孔時にグラウト材を加圧注入しているため、グラウト材が補強材と地盤との隙間を通って、孔の口元から法表面上に漏れ出てしまう。このため、グラウト材の歩留まりが悪く、大量のグラウト材が必要になったり、法表面がグラウト材で汚れて、環境および景観を損ねたり、法面の下端部の排水工内にグラウト材が流入する等の問題が生じていた。さらに、地盤が瓦礫などの空隙が大きい場合には、グラウト材を加圧（高圧）しているため、グラウト材が大量に地盤に染み込み、不経済であった。
さらに、上記の何れの方式においても、施工時に補強材を全面接着により孔内に定着させているため、地盤が変形して初めて補強材の効果が発揮されることになり、強度の低い地盤を急勾配で掘削する場合には、地盤を大きく変形させることがあり、特に、構造物が近接した掘削工事や鉄道沿線の掘削工事等には適用することが困難であった。
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、地山を構成する地盤の地質、地層の構成、すべり面の形状等に関わらず、地山の斜面の安定化を図ることが可能であるとともに、施工費を安く抑えることができて、経済的に有利な地山補強土工法及び地山補強土構造を提供することを目的とする。
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、地盤に削孔した孔内に補強材をグラウト材を介して全面接着させる地山補強土工法であって、前記地盤に前記孔を削孔する削孔工程と、前記補強材に耐圧性、伸縮性、及び透水性を有する袋体を少なくとも一つ取り付け、この状態で前記補強材及び前記袋体を前記孔内に挿入する補強材及び袋体の挿入工程と、前記袋体内に前記グラウト材を加圧注入する第１グラウト材注入工程と、前記袋体内の前記グラウト材が固化した後に、前記孔内に前記グラウト材を注入する第２グラウト材注入工程と、前記孔内の前記グラウト材が固化した後に、前記補強材の頭部を前記地盤の表面に定着させる頭部処理工程とを備え、前記孔には、前記袋体から滲出して前記孔の底部に溜った前記グラウト材を前記孔外に排出させる排出パイプが設けられていることを特徴とする。
本発明の地山補強土工法によれば、削孔工程において、ボーリングマシン等により浸透性の高い地層を含む地盤に孔を削孔し、補強材及び袋体の挿入工程において、補強材に耐圧性、伸縮性、及び透水性を有する袋体を取り付け、補強材と袋体とを一緒に孔内に挿入して所定の位置に位置決めし、第１グラウト材注入工程において、袋体内にグラウト材を加圧注入して袋体を膨張変形させて孔を押し拡げるとともに、グラウト材の一部を袋体の表面から滲出させて孔の内面に付着させ、第２グラウト材注入工程において、袋体の上部の孔の部分にグラウト材を無加圧注入し、頭部処理工程において、グラウト材が固化した後に、地盤の表面上で補強材の頭部にナットを締め付けることにより、補強材が全面接着された状態で孔内に定着されることになる。
また、袋体から滲出して孔の底部に溜ったグラウト材を、排出パイプによって孔の外部に排出させることができるので、孔の底部に溜ったグラウト材によって袋体を介して補強材が押し上げられるようなことはなく、補強材を孔の所定の位置に定着させることができる。
すなわち、本発明は、地盤に削孔した孔内に補強材をグラウト材を介して全面接着させる地山補強土工法であって、前記地盤に前記孔を削孔する削孔工程と、前記補強材に耐圧性、伸縮性、及び透水性を有する袋体を少なくとも一つ取り付け、この状態で前記補強材及び前記袋体を前記孔内に挿入する補強材及び袋体の挿入工程と、前記袋体内に前記グラウト材を加圧注入する第１グラウト材注入工程と、前記袋体内の前記グラウト材が固化した後に、前記孔内に前記グラウト材を注入する第２グラウト材注入工程と、前記孔内の前記グラウト材が固化した後に、前記補強材の頭部を前記地盤の表面に定着させる頭部処理工程とを備え、前記孔には、前記袋体から滲出して前記孔の底部に溜った前記グラウト材を前記孔外に排出させる排出パイプが設けられていることを特徴とする。
本発明の地山補強土工法によれば、削孔工程において、ボーリングマシン等により浸透性の高い地層を含む地盤に孔を削孔し、補強材及び袋体の挿入工程において、補強材に耐圧性、伸縮性、及び透水性を有する袋体を取り付け、補強材と袋体とを一緒に孔内に挿入して所定の位置に位置決めし、第１グラウト材注入工程において、袋体内にグラウト材を加圧注入して袋体を膨張変形させて孔を押し拡げるとともに、グラウト材の一部を袋体の表面から滲出させて孔の内面に付着させ、第２グラウト材注入工程において、袋体の上部の孔の部分にグラウト材を無加圧注入し、頭部処理工程において、グラウト材が固化した後に、地盤の表面上で補強材の頭部にナットを締め付けることにより、補強材が全面接着された状態で孔内に定着されることになる。
また、袋体から滲出して孔の底部に溜ったグラウト材を、排出パイプによって孔の外部に排出させることができるので、孔の底部に溜ったグラウト材によって袋体を介して補強材が押し上げられるようなことはなく、補強材を孔の所定の位置に定着させることができる。
さらに、本発明は、地山の斜面を安定化させるために、地山の地盤に施工される地山補強土構造であって、前記地盤に削孔される孔と、該孔内に挿入される補強材と、該補強材に少なくとも一つ取り付けられるとともに、該補強材と一緒に前記孔内に挿入される耐圧性、伸縮性、及び透水性を有する材料からなる袋体と、該袋体内に加圧注入されて、該袋体を膨張変形させるグラウト材と、前記孔内に無加圧注入されるグラウト材と、前記補強材の頭部を前記地盤の表面に定着させる定着具とを備え、前記孔には、前記袋体から滲出して前記孔の底部に溜った前記グラウト材を前記孔外に排出させる排出パイプが設けられていることを特徴とする。
本発明の地山補強土構造によれば、耐圧性、伸縮性、及び透水性を有する素材からなる袋体を補強材に取り付け、袋体を補強材と一緒に地盤に削孔した孔内に挿入し、袋体にグラウト材を加圧注入して膨張変形させるとともに、グラウト材の一部を袋体の表面に滲出させて孔の内面に付着させ、地盤の孔内にグラウト材を無加圧注入し、補強材の頭部を地盤の表面に定着具により定着させることにより、斜面の安定化を図ることができる。
また、袋体から滲出して孔の底部に溜ったグラウト材を、排出パイプによって孔の外部に排出させることができるので、孔の底部に溜ったグラウト材によって袋体を介して補強材が押し上げられるようなことはなく、補強材を孔の所定の位置に定着させることができる。
本発明の地山補強土構造によれば、耐圧性、伸縮性、及び透水性を有する素材からなる袋体を補強材に取り付け、袋体を補強材と一緒に地盤に削孔した孔内に挿入し、袋体にグラウト材を加圧注入して膨張変形させるとともに、グラウト材の一部を袋体の表面に滲出させて孔の内面に付着させ、地盤の孔内にグラウト材を無加圧注入し、補強材の頭部を地盤の表面に定着具により定着させることにより、斜面の安定化を図ることができる。
また、袋体から滲出して孔の底部に溜ったグラウト材を、排出パイプによって孔の外部に排出させることができるので、孔の底部に溜ったグラウト材によって袋体を介して補強材が押し上げられるようなことはなく、補強材を孔の所定の位置に定着させることができる。
以上、説明したように、本発明の地山補強土工法及び地山補強土構造によれば、袋体の内部にグラウト材を加圧注入することにより、グラウト材を膨張変形させて孔を押し拡げるとともに、グラウト材の一部を袋体の表面に滲出させて孔の内面に付着させているので、浸透性の高い地盤であっても、浸透性の低い地盤であっても、補強材の引き抜き抵抗力を増加させることができる。
また、袋体の内部にグラウト材を加圧注入することにより、袋体（グラウト材）の地盤に対する密着性を高めることができるとともに、袋体からグラウト材の一部を滲出させて、地盤の孔の内面と袋体の表面との間に介在させているので、グラウト材（袋体）と地盤との間の極限周面摩擦抵抗力を増加させることができ、浸透性の高い地盤であっても、浸透性の低い地盤であっても、補強材の引き抜き抵抗力を増加させることができる。
さらに、袋体を設置した孔の部分のみの径を拡大させることができるので、その部分に支圧部を形成することができ、これにより補強材の引き抜き抵抗力を増加させることができる。
さらに、袋体の内部のみにグラウト材を加圧注入し、孔の他の部分にはグラウト材を無加圧注入しているので、孔の口元から大量のグラウト材が外部に漏れ出るようなことはなく、法表面がグラウト材で汚れて環境や景観を損ねたり、グラウト材の一部が排水工に流れ込んだりするのを防止できる。
さらに、袋体の内部にグラウト材を加圧注入しているので、注入量によって袋体の膨張変形後の寸法を予測することができるとともに、グラウト材の注入量も予測することができるので、品質管理を容易にすることができる。
さらに、袋体にグラウト材を加圧注入し、グラウト材が固化した後に、袋体の上部の孔の部分にグラウト材を無加圧注入する前に、補強材に緊張力を与えることが可能になるので、掘削に伴う変形を小さくすることもできる。
さらに、袋体から滲出して孔の底部に溜ったグラウト材を、排出パイプによって孔の外部に排出させることができるので、孔の底部に溜ったグラウト材によって袋体を介して補強材が押し上げられるようなことはなく、補強材を孔の所定の位置に定着させることができる。
また、袋体の内部にグラウト材を加圧注入することにより、袋体（グラウト材）の地盤に対する密着性を高めることができるとともに、袋体からグラウト材の一部を滲出させて、地盤の孔の内面と袋体の表面との間に介在させているので、グラウト材（袋体）と地盤との間の極限周面摩擦抵抗力を増加させることができ、浸透性の高い地盤であっても、浸透性の低い地盤であっても、補強材の引き抜き抵抗力を増加させることができる。
さらに、袋体を設置した孔の部分のみの径を拡大させることができるので、その部分に支圧部を形成することができ、これにより補強材の引き抜き抵抗力を増加させることができる。
さらに、袋体の内部のみにグラウト材を加圧注入し、孔の他の部分にはグラウト材を無加圧注入しているので、孔の口元から大量のグラウト材が外部に漏れ出るようなことはなく、法表面がグラウト材で汚れて環境や景観を損ねたり、グラウト材の一部が排水工に流れ込んだりするのを防止できる。
さらに、袋体の内部にグラウト材を加圧注入しているので、注入量によって袋体の膨張変形後の寸法を予測することができるとともに、グラウト材の注入量も予測することができるので、品質管理を容易にすることができる。
さらに、袋体にグラウト材を加圧注入し、グラウト材が固化した後に、袋体の上部の孔の部分にグラウト材を無加圧注入する前に、補強材に緊張力を与えることが可能になるので、掘削に伴う変形を小さくすることもできる。
さらに、袋体から滲出して孔の底部に溜ったグラウト材を、排出パイプによって孔の外部に排出させることができるので、孔の底部に溜ったグラウト材によって袋体を介して補強材が押し上げられるようなことはなく、補強材を孔の所定の位置に定着させることができる。
以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図６には、本発明による地山補強土工法の第１の実施の形態が示されていて、この地山補強土工法は、浸透性の高い地盤を備えた地山の斜面を安定化させるのに有効なものであって、地山１の地盤２に孔４を削孔する削孔工程と、削孔工程で削孔した孔４内に補強材１０及び袋体１２を挿入する補強材及び袋体の挿入工程と、袋体１２の内部にグラウト材２５を注入する第１グラウト材注入工程と、孔４の内部にグラウト材２５を注入する第２グラウト材注入工程と、補強材１０の頭部１１を地盤２の表面３に定着させる頭部処理工程とを備えている。以下、各工程について詳しく説明する。
図１〜図６には、本発明による地山補強土工法の第１の実施の形態が示されていて、この地山補強土工法は、浸透性の高い地盤を備えた地山の斜面を安定化させるのに有効なものであって、地山１の地盤２に孔４を削孔する削孔工程と、削孔工程で削孔した孔４内に補強材１０及び袋体１２を挿入する補強材及び袋体の挿入工程と、袋体１２の内部にグラウト材２５を注入する第１グラウト材注入工程と、孔４の内部にグラウト材２５を注入する第２グラウト材注入工程と、補強材１０の頭部１１を地盤２の表面３に定着させる頭部処理工程とを備えている。以下、各工程について詳しく説明する。
（１）削孔工程
削孔工程は、図１及び図２に示すように、地山１の地盤２にボーリングマシン等の掘削手段２６によって所定の直径、深さの孔４を削孔する工程であって、地山１の地盤２の地質、地層構成、すべり面の形状等に応じて、孔４の直径、深さ、数、ピッチ等を設定する。例えば、直径が４５ｍｍ〜９０ｍｍ、深さが５ｍ〜７ｍ程度の孔４を複数箇所に削孔する。
削孔工程は、図１及び図２に示すように、地山１の地盤２にボーリングマシン等の掘削手段２６によって所定の直径、深さの孔４を削孔する工程であって、地山１の地盤２の地質、地層構成、すべり面の形状等に応じて、孔４の直径、深さ、数、ピッチ等を設定する。例えば、直径が４５ｍｍ〜９０ｍｍ、深さが５ｍ〜７ｍ程度の孔４を複数箇所に削孔する。
（２）補強材及び袋体の挿入工程
補強材１０及び袋体１２の挿入工程は、図３に示すように、削孔工程で削孔した各孔４内に、補強材１０及び袋体１２を挿入する工程であって、異形鉄筋等からなる棒状の補強材１０に少なくとも一つの袋体１２を取り付け、補強材１０と袋体１２とを一体として孔４内に挿入し、袋体１２を孔４内の所定の位置に位置決めする。
補強材１０及び袋体１２の挿入工程は、図３に示すように、削孔工程で削孔した各孔４内に、補強材１０及び袋体１２を挿入する工程であって、異形鉄筋等からなる棒状の補強材１０に少なくとも一つの袋体１２を取り付け、補強材１０と袋体１２とを一体として孔４内に挿入し、袋体１２を孔４内の所定の位置に位置決めする。
袋体１２には、耐圧性、伸縮性、及び透水性を有する材料（例えば、合成繊維からなる不織布等）からなるものと、耐圧性、伸縮性、及び非透水性を有する材料（例えば、合成樹脂、ゴム等）からなるものとがあり、地盤２の地質、地層構造、すべり面の形状等に応じて、何れかのタイプのもの選択して使用する。この実施の形態においては、地盤２の一部に浸透性の高い地層を含んでいるので、耐圧性、伸縮性、及び透水性を有する材料からなる袋体１２（例えば、市販品であるパッカー（商品名））を使用し、その袋体１２を補強材１０の先端部に１つ取り付けている。
袋体１２は、図７及び図８に示すように、耐圧性、伸縮性、及び透水性を有する材料から形成される袋状をなすものであって、口部１３の内周側にゴム、合成樹脂等から形成される円柱状のシール部材１４が装着され、口部１３の外周側に環状の固定ベルト１９が締め付け可能に装着される。
袋体１２は、シール部材１４に補強材１０、注入パイプ２０、及び排出パイプ２１を挿通させ、補強材１０、注入パイプ２０、及び排出パイプ２１に対する相対的な位置決めを行い、固定ベルト１９によって締め付けることにより、補強材１０の所定の位置に取り付けられる。
この場合、補強材１０及び排出パイプ２１は、シール部材１４及び袋体１２の中心部を貫通して先端部が孔４の底部５に達し、注入パイプ２０は、シール部材１４を貫通して先端部が袋体１２の内部に位置するように、各々の袋体１２に対する相対的な位置決めを行う。次の第１グラウト材注入工程において、注入パイプ２０を介して袋体１２の内部にグラウト材２５が加圧注入され、排出パイプ２１を介して孔４の底部５に溜まった余剰グラウト材２５が孔４外に排出される。
（３）第１グラウト材注入工程
第１グラウト材注入工程は、図４に示すように、注入パイプ２０を介して袋体１２の内部にグラウト材２５を加圧注入する工程であって、袋体１２の内部にグラウト材２５を５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２程度の圧力で加圧注入する。袋体１２の内部にグラウト材２５を加圧注入することにより、袋体１２が膨張変形して孔４を押し拡げる。
第１グラウト材注入工程は、図４に示すように、注入パイプ２０を介して袋体１２の内部にグラウト材２５を加圧注入する工程であって、袋体１２の内部にグラウト材２５を５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２程度の圧力で加圧注入する。袋体１２の内部にグラウト材２５を加圧注入することにより、袋体１２が膨張変形して孔４を押し拡げる。
この場合、袋体１２の内部からグラウト材２５の一部が袋体１２の表面に滲出することにより、孔４の内面との間の付着力が高められることになるので、浸透性の高い地盤２であっても、袋体１２を孔４内の所定の位置に定着させることができる。
また、袋体１２から滲出したグラウト材２５の一部が孔４の底部５に溜まって、袋体１２を介して補強材１０を押し上げようとするが、孔４の底部５には排出パイプ２１の先端部が位置しているので、この排出パイプ２１を介して孔４の底部５のグラウト材２５が孔４外に排出されるので、補強材１０が押し上げられるようなことはなく、補強材１０を孔４内の所定の位置に定着させることができる。なお、第1グラウト材注入工程で使用した注入パイプ２０及び排出パイプ２１は、そのまま孔４内に残置させてもよいし、孔４から引き抜いてもよい。そして、袋体１２の内部に注入したグラウト材２５が固化した後に、次の第２グラウト材注入工程に移行する。
（４）第２グラウト材注入工程
第２グラウト材注入工程は、図５に示すように、注入パイプ２２を袋体１２の上部の孔４内に導き、注入パイプ２２を介して袋体１２の上部の孔４内にグラウト材２５を無加圧注入する工程であって、この第２グラウト材注入工程によって孔４内の全体にグラウト材２５が充填され、補強材１０が孔４内にこのグラウト材２５と第1グラウト材注入工程で袋体１２内に注入したグラウト材２５とを介して全面接着される。
第２グラウト材注入工程は、図５に示すように、注入パイプ２２を袋体１２の上部の孔４内に導き、注入パイプ２２を介して袋体１２の上部の孔４内にグラウト材２５を無加圧注入する工程であって、この第２グラウト材注入工程によって孔４内の全体にグラウト材２５が充填され、補強材１０が孔４内にこのグラウト材２５と第1グラウト材注入工程で袋体１２内に注入したグラウト材２５とを介して全面接着される。
（５）頭部処理工程
頭部処理工程は、補強材１０の頭部１１を地盤２の表面３に定着させる工程であって、第２グラウト材注入工程において孔４内に注入したグラウト材２５が固化した後に、図６に示すように、地盤２の表面３に金属、コンクリート等からなるプレート３０を設置し、プレート３０から突出させた補強材１０の頭部１１にナット３１を螺合させて締め付け、補強材１０の頭部１１を地盤２の表面３に定着させる。この場合、プレート３０の代わりに、受圧板、法表面に施工した法面工等を用いてもよい。なお、プレート３０とナット３１とにより、定着具が構成される。
頭部処理工程は、補強材１０の頭部１１を地盤２の表面３に定着させる工程であって、第２グラウト材注入工程において孔４内に注入したグラウト材２５が固化した後に、図６に示すように、地盤２の表面３に金属、コンクリート等からなるプレート３０を設置し、プレート３０から突出させた補強材１０の頭部１１にナット３１を螺合させて締め付け、補強材１０の頭部１１を地盤２の表面３に定着させる。この場合、プレート３０の代わりに、受圧板、法表面に施工した法面工等を用いてもよい。なお、プレート３０とナット３１とにより、定着具が構成される。
そして、上記のように、削孔工程、補強材及び袋体の挿入工程、第１グラウト材注入工程、第２グラウト材注入工程、及び頭部処理工程を経ることにより、浸透性の高い地層を一部に含む地盤２からなる地山１の斜面に本発明による地山補強土構造を施工することができ、地山１の斜面の安定化を図ることができる。
上記のように構成したこの実施の形態による地山補強土工法にあっては、補強材１０に袋体１２を取り付け、この状態で補強材１０と袋体１２とを一緒に孔４内に挿入することにより袋体１２を孔４内の所定の位置に位置決めし、この状態で袋体１２の内部にグラウト材２５を加圧注入することにより、袋体１２を膨張変形させて孔４を押し拡げるように構成したので、浸透性の高い地盤２であっても、補強材１０の引き抜き抵抗力を増加させることができる。
また、袋体１２の内部にグラウト材２５を加圧注入することにより、袋体１２（グラウト材２５）の地盤２に対する密着性を高めることができるとともに、袋体１２からグラウト材２５を滲出させて地盤２と袋体１２との間に介在させることができるので、グラウト材２５（袋体１２）と地盤２との間の極限周面摩擦抵抗力を増加させることができ、浸透性の高い地盤２であっても補強材１０の引き抜き抵抗力を増加させることができる。
さらに、袋体１２を設置した孔４の部分のみの径を拡大させることができるので、その部分に支圧部を形成することができ、これにより補強材１０の引き抜き抵抗力を増加させることができる。
さらに、袋体１２の内部にのみにグラウト材２５を加圧注入し、孔４の他の部分にはグラウト材２５を無加圧注入しているので、孔４の口元６から大量のグラウト材２５が外部に漏れ出るようなことはなく、法表面がグラウト材２５で汚れて環境や景観を損ねたり、グラウト材２５の一部が排水工に流れ込んだりするのを防止できる。
さらに、袋体１２の内部にグラウト材２５を加圧注入しているので、注入量によって袋体１２の膨張変形後の寸法を予測することができるとともに、グラウト材２５の注入量も予測することができるので、品質管理を容易にすることができる。
さらに、袋体１２にグラウト材２５を加圧注入し、グラウト材２５が固化した後に、袋体１２の上部の孔４の部分にグラウト材２５を無加圧注入する前に、補強材１０に緊張力を与えることが可能になるので、掘削に伴う変形を小さくすることもできる。
図９〜図１４には、本発明による地山補強土工法の第２の実施の形態が示されていて、この地山補強土工法は、浸透性の低い地盤２を備えた地山１の斜面を安定化させるのに有効なものであって、地盤２に孔４を削孔する削孔工程と、削孔工程で削孔した孔４内にグラウト材２５を注入する第１グラウト材注入工程と、グラウト材２５を注入した孔４内に補強材１０及び袋体１２を挿入する補強材及び袋体の挿入工程と、袋体１２の内部にグラウト材２５を注入する第２グラウト材注入工程と、補強材１０の頭部１１を地盤２の表面３に定着させる頭部処理工程とを備えている。以下、各工程について詳しく説明する。
（１）削孔工程
削孔工程は、第１の実施の形態の削孔工程と同様の工程であって、図９及び図１０に示すように、地山１の地盤２にボーリングマシン等の掘削手段２６によって所定の直径、深さの孔４を削孔する工程であって、地山１の地盤２の地質、地層構成、すべり面の形状等に応じて、孔４の直径、深さ、数、ピッチ等を設定する。
削孔工程は、第１の実施の形態の削孔工程と同様の工程であって、図９及び図１０に示すように、地山１の地盤２にボーリングマシン等の掘削手段２６によって所定の直径、深さの孔４を削孔する工程であって、地山１の地盤２の地質、地層構成、すべり面の形状等に応じて、孔４の直径、深さ、数、ピッチ等を設定する。
（２）第１グラウト材注入工程
第１グラウト材注入工程は、第１の実施の形態の第２グラウト材注入工程に相当する工程であって、図１１に示すように、削孔工程で形成した孔４内に注入パイプ２２を導き、注入パイプ２２を介して孔４内に所定量のグラウト材２５を無加圧注入する。
第１グラウト材注入工程は、第１の実施の形態の第２グラウト材注入工程に相当する工程であって、図１１に示すように、削孔工程で形成した孔４内に注入パイプ２２を導き、注入パイプ２２を介して孔４内に所定量のグラウト材２５を無加圧注入する。
（３）補強材及び袋体の挿入工程
補強材及び袋体の挿入工程は、第１の実施の形態の補強材及び袋体の挿入工程と同一の工程であって、図１２に示すように、削孔工程で削孔し、第１グラウト材注入工程でグラウト材２５を注入した孔４内に、補強材１０及び袋体１２を挿入する。
補強材及び袋体の挿入工程は、第１の実施の形態の補強材及び袋体の挿入工程と同一の工程であって、図１２に示すように、削孔工程で削孔し、第１グラウト材注入工程でグラウト材２５を注入した孔４内に、補強材１０及び袋体１２を挿入する。
この場合、袋体１２には、耐圧性、伸縮性、及び非透水性を有する材料（例えば、合成樹脂、ゴム等）からなるものを使用する。また、シール部材１４には、図１５及び図１６に示すように、袋体１２の内外を貫通する空気抜き用の孔１５が複数箇所に設けられているものを使用する。袋体１２の補強材１０への取付け方法は、第１の実施の形態に示すものと同様であるので、その詳細な説明は省略する。
注入パイプ２０は、先端部が袋体１２の内部に位置するように、シール部材１４を挿通させる。排出パイプは、後述する第２グラウト材注入工程において、袋体１２の内部にグラウト材２５を加圧注入しても、袋体１２からグラウト材２５が滲出することはないので、不要である。
（４）第２グラウト材注入工程
第２グラウト材注入工程は、第１の実施の形態の第１グラウト材注入工程に相当する工程であって、図１３に示すように、注入パイプ２０を介して袋体の内部に所定量のグラウト材２５を加圧注入する。袋体１２の内部にグラウト材２５を加圧注入することにより、袋体１２が膨張変形して孔４を押し拡げることになるが、この実施の形態の地盤２は浸透性の低い地盤２であるので、第１の実施の形態による地盤２よりも押し拡げる量が小さくなる。また、袋体１２からグラウト材２５が滲出することはないが、孔４内には既にグラウト材２５が無加圧注入されているので、袋体１２と地盤２との間にグラウト材２５を介在させることができ、袋体１２と地盤２との間の付着力を高めることができる。なお、第２グラウト材注入工程で使用した注入パイプ２０はそのまま孔４内に残置させてもよいし、孔４から引き抜いてもよい。そして、孔４内のグラウト材２５及び袋体１２の内部のグラウト材２５が固化した後に、次の頭部処理工程に移行する。
第２グラウト材注入工程は、第１の実施の形態の第１グラウト材注入工程に相当する工程であって、図１３に示すように、注入パイプ２０を介して袋体の内部に所定量のグラウト材２５を加圧注入する。袋体１２の内部にグラウト材２５を加圧注入することにより、袋体１２が膨張変形して孔４を押し拡げることになるが、この実施の形態の地盤２は浸透性の低い地盤２であるので、第１の実施の形態による地盤２よりも押し拡げる量が小さくなる。また、袋体１２からグラウト材２５が滲出することはないが、孔４内には既にグラウト材２５が無加圧注入されているので、袋体１２と地盤２との間にグラウト材２５を介在させることができ、袋体１２と地盤２との間の付着力を高めることができる。なお、第２グラウト材注入工程で使用した注入パイプ２０はそのまま孔４内に残置させてもよいし、孔４から引き抜いてもよい。そして、孔４内のグラウト材２５及び袋体１２の内部のグラウト材２５が固化した後に、次の頭部処理工程に移行する。
（５）頭部処理工程
頭部処理工程は、第１の実施の形態の頭部処理工程と同一の工程であって、図１４に示すように、地盤２の表面３に金属、コンクリート等からなるプレート３０を設置し、プレート３０から突出させた補強材１０の頭部１１にナット３１を螺合させて締め付け、補強材１０の頭部１１を地盤２の表面３に定着させる。この場合、プレート３０の代わりに、受圧板、法表面に施工した法面工等を用いてもよい。なお、プレート３０とナット３１とにより、定着具が構成される。
頭部処理工程は、第１の実施の形態の頭部処理工程と同一の工程であって、図１４に示すように、地盤２の表面３に金属、コンクリート等からなるプレート３０を設置し、プレート３０から突出させた補強材１０の頭部１１にナット３１を螺合させて締め付け、補強材１０の頭部１１を地盤２の表面３に定着させる。この場合、プレート３０の代わりに、受圧板、法表面に施工した法面工等を用いてもよい。なお、プレート３０とナット３１とにより、定着具が構成される。
そして、上記のように、削孔工程、第１グラウト材注入工程、補強材及び袋体の挿入工程、第２グラウト材注入工程、及び頭部処理工程を経ることにより、浸透性の低い地層を含む地盤２からなる地山１の斜面に本発明による地山補強土構造を施工することができ、地山１の斜面の安定化を図ることができる。
上記のように構成したこの実施の形態による地山補強土工法にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様に、補強材１０に袋体１２を取り付け、この状態で補強材１０と袋体１２とを一緒に孔４内に挿入することにより袋体１２を孔４内に所定の位置に位置決めし、この状態で袋体１２の内部にグラウト材２５を加圧注入することにより、袋体１２を膨張変形させて孔４を押し拡げるように構成したので、浸透性の低い地盤２であっても、補強材１０の引き抜き抵抗力を増加させることができる。
また、袋体１２の内部にグラウト材２５を加圧注入することにより、袋体１２（グラウト材２５）の地盤２に対する密着性を高めることができるとともに、孔４内に無加圧注入したグラウト材２５を地盤２と袋体１２との間に介在させることができるので、グラウト材２５（袋体１２）と地盤２との間の極限周面摩擦抵抗力を増加させることができ、浸透性の低い地盤２であっても補強材１０の引き抜き抵抗力を増加させることができる。
さらに、袋体１２を設置した孔４の部分のみの径を拡大させることができるので、その部分に支圧部を形成することができ、これにより補強材１０の引き抜き抵抗力を増加させることができる。
さらに、袋体１２の内部にのみにグラウト材２５を加圧注入し、孔４の他の部分にはグラウト材２５を無加圧注入しているので、孔４の口元６から大量のグラウト材２５が外部に漏れ出るようなことはなく、法表面がグラウト材２５で汚れて環境や景観を損ねたり、グラウト材２５の一部が排水工に流れ込んだりするのを防止できる。
さらに、袋体１２の内部にグラウト材２５を加圧注入しているので、注入量によって袋体１２の膨張変形後の寸法を予測することができるとともに、グラウト材２５の注入量も予測することができるので、品質管理を容易にすることができる。
さらに、袋体１２にグラウト材２５を加圧注入し、グラウト材２５が固化した後に、袋体１２の上部の孔４の部分にグラウト材２５を無加圧注入する前に、補強材１０に緊張力を与えることが可能になるので、掘削に伴う変形を小さくすることもできる。
なお、前記各実施の形態においては、孔４の深部に袋体１２を位置させて、深部における定着力を高めたが、図１７に示すように、地山１を構成する地盤２の地質、地層の構成、すべり面の形状等によっては、孔４の口元６付近に袋体１２を位置させて、法表面側の定着力を高めるように構成してもよい。このように法表面の定着力を高めることにより、法面工の規模を小さくすることができる。また、図１８に示すように、孔４の深部と口元６付近の２箇所に袋体１２を位置させてもよいし、図１９に示すように、孔４の深部、中央部、口元６付近の３箇所に袋体１２を位置させてもよい。さらに、図示はしないが、４箇所以上に袋体を位置させてもよい。なお、袋体１２を複数使用する場合には、各袋体１２にそれぞれ注入パイプ２０を配置する。このように、地山１を構成する地盤２の地質、地層の構成、すべり面の形状等によって、袋体１２の種類、長さ、径、設置位置等を変えることができるので、合理的な設計が可能になる。
１ 地山 ２ 地盤
３ 表面 ４ 孔
５ 底部 ６ 口元
１０ 補強材 １１ 頭部
１２ 袋体 １３ 口部
１４ シール部材 １５ 空気抜き用の孔
１９ 固定ベルト ２０ 注入パイプ
２１ 排出パイプ ２２ 注入パイプ
２５ グラウト材 ２６ 掘削手段
３０ プレート ３１ ナット
３ 表面 ４ 孔
５ 底部 ６ 口元
１０ 補強材 １１ 頭部
１２ 袋体 １３ 口部
１４ シール部材 １５ 空気抜き用の孔
１９ 固定ベルト ２０ 注入パイプ
２１ 排出パイプ ２２ 注入パイプ
２５ グラウト材 ２６ 掘削手段
３０ プレート ３１ ナット
Claims (2)
- 地盤に削孔した孔内に補強材をグラウト材を介して全面接着させる地山補強土工法であって、
前記地盤に前記孔を削孔する削孔工程と、前記補強材に耐圧性、伸縮性、及び透水性を有する袋体を少なくとも一つ取り付け、この状態で前記補強材及び前記袋体を前記孔内に挿入する補強材及び袋体の挿入工程と、前記袋体内に前記グラウト材を加圧注入する第１グラウト材注入工程と、前記袋体内の前記グラウト材が固化した後に、前記孔内に前記グラウト材を注入する第２グラウト材注入工程と、前記孔内の前記グラウト材が固化した後に、前記補強材の頭部を前記地盤の表面に定着させる頭部処理工程とを備え、
前記孔には、前記袋体から滲出して前記孔の底部に溜った前記グラウト材を前記孔外に排出させる排出パイプが設けられていることを特徴とする地山補強土工法。 - 地山の斜面を安定化させるために、地山の地盤に施工される地山補強土構造であって、
前記地盤に削孔される孔と、該孔内に挿入される補強材と、該補強材に少なくとも一つ取り付けられるとともに、該補強材と一緒に前記孔内に挿入される耐圧性、伸縮性、及び透水性を有する材料からなる袋体と、該袋体内に加圧注入されて、該袋体を膨張変形させるグラウト材と、前記孔内に無加圧注入されるグラウト材と、前記補強材の頭部を前記地盤の表面に定着させる定着具とを備え、
前記孔には、前記袋体から滲出して前記孔の底部に溜った前記グラウト材を前記孔外に排出させる排出パイプが設けられていることを特徴とする地山補強土構造。
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