JP6770398B2 - Subsidence suppression method for embankment on the back of the abutment - Google Patents
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Description
本発明は、橋台と盛土の接続部である橋台背面盛土の沈下抑制工法に関するものであり、詳細には、橋台背面盛土中に改良材を高圧噴射注入することにより、盛土の沈下抑制を行う工法に関するものである。 The present invention relates to a method for suppressing the subsidence of the embankment on the back of the abutment, which is a connection between the abutment and the embankment. Specifically, the present invention is a method for suppressing the subsidence of the embankment by injecting an improved material into the embankment on the back of the abutment. It is about.
橋台背面盛土は、施工時の締め固め不足、盛土材の経年劣化、降雨による盛土材の流出等を原因とした地盤の緩み現象により、地盤の沈下や陥没を生じやすい。また、地震発生時には、橋台と背面盛土との相対変位が顕著となり、列車等の走行性を低下させることがある。このような現象を解消するため、盛土中にセメントミルク等による薬液注入を行う対策が実施されている。 The embankment on the back of the abutment is prone to land subsidence and depression due to the loosening phenomenon of the ground caused by insufficient compaction during construction, aging deterioration of the embankment material, and outflow of the embankment material due to rainfall. In addition, when an earthquake occurs, the relative displacement between the pier and the back embankment becomes remarkable, which may reduce the running performance of trains and the like. In order to eliminate such a phenomenon, measures have been taken to inject a chemical solution such as cement milk into the embankment.
橋台背面盛土を補強するための技術として、例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3に記載された技術がある。特許文献1に記載された技術は、鉄道、道路の橋台付近で、鉄道、道路の仮線を設置して橋台の通行を中断した後に、橋台の背面盛土を適当な距離だけ除去し、その除去空間に、橋台背面と間隔を開けて補強盛土を構築する。そして、橋台背面と補強盛土前面との間に背面コンクリートを打設して橋台と補強盛土を一体化することにより、橋台と背面盛土を補強することができるとしている。
As a technique for reinforcing the embankment on the back surface of the abutment, for example, there are techniques described in Patent Document 1, Patent Document 2, and
特許文献2に記載された技術は、橋台の前面から背面盛土に向けて、橋桁の軸方向とほぼ平行に棒状補強材を打設する。さらに、盛土の法面から橋桁の軸方向と直交する方向に棒状補強材を打設することにより、鉄道や車両の交通状態を維持したまま、橋台と橋台の背面の盛土とを補強することができるとしている。 In the technique described in Patent Document 2, a rod-shaped reinforcing material is placed from the front surface of the abutment to the back embankment substantially parallel to the axial direction of the bridge girder. Furthermore, by placing a rod-shaped reinforcing material in the direction orthogonal to the axial direction of the bridge girder from the slope of the embankment, it is possible to reinforce the embankment and the embankment on the back of the pier while maintaining the traffic conditions of railways and rolling stock. It is said that it can be done.
特許文献3に記載された技術は、鉄道用の橋の抗土圧橋台の背面盛土に対して、軌道の両側に、軌道方向に沿って盛土を上下に貫く複数の盛土改良体を所定間隔で配列して軌道併設改良体群を造成する。そして、盛土改良体の頭部を連結体で一体に剛結する。軌道併設改良体群が軌道に沿って生じる地震時土圧を分断し、さらに背面盛土と盛土改良体との摩擦により地震時土圧を減衰させることで地震時土圧を低減する。これにより、相対的に抗土圧橋台自体を補強しなくとも、橋の耐震性を向上させることができるとしている。
In the technique described in
しかし、上述した従来の技術では、未だ解決されていない種々の課題が存在している。例えば、セメントミルク等による薬液注入による対策では、列車軌道への影響を考慮し、通常の圧力より低い圧力で薬液注入を実施する必要がある。このため、地盤中の緩み領域に対して効果的な薬液注入が難しく、品質の信頼性が確保できない場合もあった。 However, there are various problems that have not yet been solved by the above-mentioned conventional techniques. For example, as a countermeasure by injecting a chemical solution with cement milk or the like, it is necessary to inject the chemical solution at a pressure lower than the normal pressure in consideration of the influence on the train track. For this reason, it is difficult to effectively inject the chemical solution into the loosened area in the ground, and there are cases where the reliability of quality cannot be ensured.
また、地盤中の緩み領域がどの箇所に存在するか不明であるため、薬液注入では数多くの施工本数となる場合が多い。このため、地盤の緩み領域対策としては、機械撹拌によるセメント改良や高圧噴射撹拌によるセメント改良を実施することが考えられる。機械撹拌によるセメント改良の場合には、限定された範囲の改良しか行うことができない場合が多いが、小径のロッドからセメントミルクを高圧(例えば20〜30MPa)で噴射し撹拌する高圧噴射撹拌を採用した場合には、位置が不明確な地盤の緩み領域に対して効果的に対策を行うことができる。 In addition, since it is unknown where the loosened area in the ground exists, the number of constructions is often large when injecting chemicals. Therefore, as measures against loosening areas of the ground, it is conceivable to improve cement by mechanical stirring and cement improvement by high-pressure jet stirring. In the case of cement improvement by mechanical stirring, it is often possible to perform only a limited range of improvement, but high-pressure jet stirring is adopted in which cement milk is sprayed and stirred at high pressure (for example, 20 to 30 MPa) from a rod with a small diameter. If this is the case, it is possible to effectively take measures against the loosened area of the ground whose position is unclear.
しかし、高圧噴射撹拌を水平施工した場合には、一般的な施工方法であると地盤の変位(特に沈下現象)を引き起こす可能性が高い。また、施工後の一時的な改良体内部の緩みにより、時間の経過とともに地盤の変位を促す可能性も高い。したがって、施工時および施工直後に地盤の変位を防止した施工を行う必要がある。 However, when high-pressure jet agitation is performed horizontally, there is a high possibility that ground displacement (particularly subsidence phenomenon) will occur if the general construction method is used. In addition, there is a high possibility that the temporary loosening inside the improved body after construction will promote the displacement of the ground over time. Therefore, it is necessary to prevent the ground from being displaced during and immediately after the construction.
さらに、先行技術文献として挙げた各先行技術では、施工条件が限定されたり、施工に手間が掛かったりする等、さらなる工夫を行う余地がある。 Further, in each prior art listed as the prior art document, there is room for further ingenuity, such as limited construction conditions and time-consuming construction.
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、施工条件の制約が少なく、施工時及び施工後において地盤の変位を殆ど生じさせることなく、橋台背面盛土の沈下を確実かつ容易に抑制することが可能な工法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and there are few restrictions on the construction conditions, and the subsidence of the embankment on the back surface of the abutment is surely and easily suppressed with almost no displacement of the ground during and after the construction. The purpose is to provide a possible construction method.
本発明に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。すなわち、本発明に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法は、改良対象となる橋台背面盛土中に薬液注入ロッドを挿入し、当該薬液注入ロッドから橋台背面盛土中に薬液を注入する高圧撹拌噴射工法により地盤改良体を形成して橋台背面盛土の沈下抑制を行う工法である。 The subsidence suppression method for the back embankment of the abutment according to the present invention has the following features in order to achieve the above-mentioned object. That is, the subsidence suppression method for the back embankment of the abutment according to the present invention is a high-pressure stirring injection method in which a chemical solution injection rod is inserted into the embankment on the back surface of the abutment to be improved and the chemical solution is injected from the chemical solution injection rod into the embankment on the back surface of the abutment. This is a construction method that forms a ground improvement body to suppress the subsidence of the embankment on the back of the pier.
この沈下抑制工法では、まず、略水平方向に一定間隔を隔てて先行地盤改良体を形成する工程と、同一高さで薬液注入ロッドの挿入位置及び挿入深さをずらして、先行地盤改良体とは異なる位置に後行地盤改良体を形成する工程とを繰り返して実施することにより、略水平方向に一連となる地盤改良体群を形成する。 In this subsidence suppression method, first, the step of forming the preceding ground improvement body at regular intervals in the substantially horizontal direction and the insertion position and insertion depth of the chemical injection rod at the same height are shifted to form the preceding ground improvement body. Is repeated to form a trailing ground improvement body at different positions to form a series of ground improvement bodies in a substantially horizontal direction.
そして、薬液注入ロッドの挿入高さをずらして、略水平方向に一連となる地盤改良体群を形成する工程を繰り返すことにより、改良対象となる橋台背面盛土の全体に対して地盤改良体群を形成することを特徴とするものである。 Then, by shifting the insertion height of the chemical injection rod and repeating the process of forming a series of ground improvement bodies in a substantially horizontal direction, the ground improvement bodies are formed for the entire abutment back embankment to be improved. It is characterized by forming.
上述した橋台背面盛土の沈下抑制工法において、薬液注入ロッドから橋台背面盛土中に薬液を注入する際に、略水平方向よりも下側へ向かって薬液を注入することが好ましい。 In the above-described method for suppressing the settlement of the back embankment of the abutment, when the chemical solution is injected into the embankment on the back surface of the abutment from the chemical injection rod, it is preferable to inject the chemical solution downward from the substantially horizontal direction.
また、上述した橋台背面盛土の沈下抑制工法において、薬液注入ロッドの薬液注入部分から排泥を行いながら橋台背面盛土中に薬液を注入することが好ましい。 Further, in the above-mentioned subsidence suppression method for the back embankment of the abutment, it is preferable to inject the chemical solution into the embankment on the back surface of the abutment while removing mud from the chemical injection portion of the chemical injection rod.
本発明に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法によれば、略水平方向に一定間隔を隔てて先行地盤改良体を形成する工程と、同一高さで薬液注入ロッドの挿入位置及び挿入深さをずらして、先行地盤改良体とは異なる位置に後行地盤改良体を形成する工程とを繰り返して実施することにより、略水平方向に一連となる地盤改良体群を形成するので、一単位の地盤改良体の形成工程が千鳥状に分割され、改良対象地盤を全長にわたって一気に乱すことがないため、改良対象となる橋台背面盛土の変位を抑制することが可能となる。 According to the subsidence suppression method for the back embankment of the abutment according to the present invention, the insertion position and insertion depth of the chemical injection rod are shifted at the same height as the step of forming the preceding ground improvement body at regular intervals in the substantially horizontal direction. By repeating the process of forming the trailing ground improvement body at a position different from that of the preceding ground improvement body, a series of ground improvement bodies is formed in a substantially horizontal direction, so that one unit of ground improvement is formed. Since the body formation process is divided in a staggered pattern and the ground to be improved is not disturbed at once over the entire length, it is possible to suppress the displacement of the embankment on the back of the abutment to be improved.
また、このような千鳥状の分割改良を実施することにより、改良対象となる橋台背面盛土の全体にわたって、確実に地盤改良体を形成することが可能となる。さらに、このような千鳥状の分割改良を実施することにより、各地盤改良体が独立して形成されるため、改良体強度のバラツキを防止することが可能となる。 Further, by carrying out such a staggered division improvement, it becomes possible to surely form a ground improvement body over the entire embankment on the back surface of the abutment to be improved. Further, by carrying out such staggered division and improvement, the improved bodies in each region are formed independently, so that it is possible to prevent variations in the strength of the improved bodies.
また、高圧噴射撹拌工法を採用することにより、小径のロッドからセメントミルクを高圧(例えば20〜30MPa)で噴射して撹拌することができ、位置が不明確な地盤の緩み領域に対して効果的に沈下抑制対策を実施することが可能となる。 In addition, by adopting the high-pressure jet stirring method, cement milk can be jetted from a small-diameter rod at high pressure (for example, 20 to 30 MPa) and stirred, which is effective for loose areas of the ground where the position is unclear. It is possible to implement subsidence control measures.
また、薬液注入ロッドから橋台背面盛土中に薬液を注入する際に、略水平方向よりも下側へ向かって薬液を注入する(所謂、下向き改良を行う)ことにより、上向きに薬液を噴射しないので、地盤改良体を形成する上側の地盤が崩落することを防止でき、改良対象となる橋台背面盛土の変位を抑制することが可能となる。 In addition, when injecting the chemical solution from the chemical solution injection rod into the embankment on the back of the abutment, the chemical solution is injected downward from the substantially horizontal direction (so-called downward improvement), so that the chemical solution is not injected upward. , It is possible to prevent the upper ground forming the ground improvement body from collapsing, and it is possible to suppress the displacement of the embankment on the back surface of the abutment to be improved.
また、薬液注入ロッドの薬液注入部分から排泥を行うことにより、地盤改良体の内部における圧力上昇を防止して、改良対象となる橋台背面盛土の変位(特に隆起)を抑制することが可能となる。 In addition, by draining mud from the chemical injection part of the chemical injection rod, it is possible to prevent the pressure rise inside the ground improvement body and suppress the displacement (especially uplift) of the embankment on the back of the abutment to be improved. Become.
さらに、地盤改良体が強度を有するため、橋台背面盛土の地盤沈下を抑制するとともに、緩み領域への対応が可能であり、耐震補強を行うことが可能となる。 Furthermore, since the ground improvement body has strength, it is possible to suppress the ground subsidence of the embankment on the back surface of the abutment, to cope with the loosened area, and to perform seismic reinforcement.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法を説明する。図1〜図5は本発明の実施形態に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法を説明するもので、図1は側面図、図2は正面図、図3は平面図、図4及び図5は地盤改良体を形成する手順を示す説明図である。また、図6及び図7は橋台背面盛土の断面模式図である。 Hereinafter, the subsidence suppression method for the embankment on the back surface of the abutment according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 show a method of suppressing the settlement of the back embankment of the abutment according to the embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view, FIG. 2 is a front view, FIG. 3 is a plan view, and FIGS. 4 and 5 are. It is explanatory drawing which shows the procedure of forming the ground improvement body. 6 and 7 are schematic cross-sectional views of the embankment on the back of the abutment.
<橋台背面盛土の沈下抑制工法の概要>
本発明の実施形態に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法は、高圧噴射撹拌工法を用いて橋台背面盛土80の内部に地盤改良体を形成するものであり、略水平方向に一定間隔を隔てて先行地盤改良体10と後行地盤改良体20を千鳥状に分割形成することにより、同一高さの地盤改良体群30を形成する。そして、高さ方向の位置をずらして、略水平方向に一連となる地盤改良体群30を繰り返して形成することにより、改良対象となる橋台背面盛土80の全体に対し地盤改良体群30を形成するようになっている。特に、地盤改良体の形成に高圧噴射撹拌工法を用いることにより、位置が不明確な地盤の緩み領域に対して、確実に地盤改良体を形成することができる。
<Outline of subsidence suppression method for embankment on the back of the pier>
The subsidence suppression method for the back embankment of the abutment according to the embodiment of the present invention is to form a ground improvement body inside the
<橋台背面盛土>
橋台90は、例えば、鉄道橋等の上部構造を支持する基礎構造であり、橋台90の背面側に盛土(橋台背面盛土80)を形成してある。本発明の実施形態に係る橋台背面盛土80の内部には、図1及び図2に示すように、高圧噴射撹拌工法を用いて地盤改良体群30が形成される。例えば、橋台背面盛土80の高さは3m程度であり、内部に形成する地盤改良体群30は、橋台背面盛土80の上面から1m程度、橋台90の背面から5m程度にわたって形成する。
<Embankment on the back of the pier>
The
<施工機械の設置>
橋台背面盛土80の内部に地盤改良体群30を形成するのに先だち、施工機器を設置するための足場40を施工する。例えば、図1に示すように、橋台背面盛土80の側方に、単管パイプ等を用いて足場40を組み立てる。本実施形態では、高さ方向の位置をずらして、略水平方向に一連となる地盤改良体群30を複数形成するため、工事の進行に合わせて足場40の高さを変更する必要がある。そこで、足場40は、組み立て及び解体が容易である単管パイプ等を用いて形成することが好ましい。
<Installation of construction machine>
Prior to forming the
また、本実施形態では、一般的な高圧噴射撹拌工法で使用する施工機器よりも小型の施工機器(例えば、機械重量1.0t程度)を用いるため、それに見合った強度を有していればよい。この足場40は、地盤改良体群30の形成工程に合わせて、順次、高さを上昇させ、あるいは高さを低下させる。
Further, in the present embodiment, since the construction equipment smaller than the construction equipment used in the general high-pressure injection stirring method (for example, the machine weight is about 1.0 ton) is used, it is sufficient that the strength is commensurate with the construction equipment. .. The height of the
足場40上には、詳細には図示しないが、地盤改良体群30を形成するための施工機器として、小型の高圧噴射撹拌装置50、電源装置、コンプレッサ、硬化剤や水等を送出するためのポンプ、排泥を促進するためのバキューム装置等を設置する。なお、本実施形態では、略水平方向に地盤改良体群30を形成するため、高圧噴射撹拌装置50の薬液注入ロッド60は略水平方向(横向き)となっている。
Although not shown in detail on the
<地盤改良体の形成>
本実施形態では、図1〜図3に示すように、所定の高さにおいて、略水平方向に一定間隔を隔てて先行地盤改良体10を形成する工程と、同一高さで薬液注入ロッド60の挿入位置及び挿入深さをずらして、先行地盤改良体10とは異なる位置に後行地盤改良体20を形成する工程とを繰り返して実施することにより、略水平方向に一連となる地盤改良体群30を形成する。
<Formation of ground improvement body>
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the chemical
例えば、図4に示すように、任意の位置において、薬液注入ロッド60の挿脱方向に所定間隔を隔てて先行地盤改良体10を形成する。続いて、同一高さで横方向(薬液注入ロッド60の挿脱方向に直交する方向(以下同様))に施工位置をずらして、薬液注入ロッド60の挿脱方向に所定間隔を隔てて先行地盤改良体10を形成する。
For example, as shown in FIG. 4, the preceding
続いて、同一高さで先行地盤改良体10が形成されていない領域において、同様の工程を繰り返すことにより、後行地盤改良体20を形成する。そして、同一高さにおける地盤改良体群30の形成が終了したら、高さ方向の位置をずらして、図2に示すように、略水平方向に一連となる地盤改良体群30を形成する工程を繰り返すことにより、改良対象となる橋台背面盛土80の全体に対して地盤改良体群30を形成する。
Subsequently, the trailing
また、地盤改良体の他の形成手順として、図5に示すように、任意の位置において、薬液注入ロッド60の挿脱方向に先行地盤改良体10を形成したら、横方向に施工位置をずらして、先行地盤改良体10の形成位置とは薬液注入ロッド60の挿入深さが異なる位置に後行地盤改良体20を形成する。この様な工程を繰り返すことにより、同一高さで地盤改良体群30を形成する。
Further, as another procedure for forming the ground improvement body, as shown in FIG. 5, when the preceding
続いて、同一高さで先行地盤改良体10及び後行地盤改良体20が形成されていない領域において、同様の工程を繰り返すことにより、同一高さにおいて一連となる地盤改良体群30を形成する。そして、同一高さにおける地盤改良体群30の形成が終了したら、高さ方向の位置をずらして、図2に示すように、略水平方向に一連となる地盤改良体群30を形成する工程を繰り返すことにより、改良対象となる橋台背面盛土80の全体に対して地盤改良体群30を形成する。
Subsequently, in a region where the preceding
各地盤改良体は、図2に示すように、略水平方向よりも下側へ向かって薬液を注入することにより、下向きに扇状となるように形成することが好ましい。これにより、地盤改良体を形成する上側の地盤の崩落を防止することができる。なお、先行地盤改良体10及び後行地盤改良体20からなる地盤改良体群30は、上方から下方へ向かって形成してもよいし、下方から上方へ向かって形成してもよい。
As shown in FIG. 2, it is preferable to form the improved body in each place so as to form a fan shape downward by injecting the chemical solution downward from the substantially horizontal direction. This makes it possible to prevent the upper ground that forms the ground improvement body from collapsing. The ground
また、図1に示すように、薬液注入ロッド60にバキューム管70を沿わせて配設し、薬液注入に際して薬液注入部分から排泥を行うことが好ましい。これにより、地盤改良体の内部における圧力上昇を防止して、改良対象となる橋台背面盛土80の変位(特に隆起)を抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 1, it is preferable that the
また、各地盤改良体を形成した直後に、薬液注入ロッド60を介して地盤改良体内に硬化促進剤を注入することが好ましい。これにより、地盤改良体の凝結時間を短縮して、時間とともに増加する橋台背面盛土80の変位を抑制することができる。
In addition, it is preferable to inject the hardening accelerator into the ground improvement body via the
10 先行地盤改良体
20 後行地盤改良体
30 地盤改良体群
40 足場
50 高圧噴射撹拌装置
60 薬液注入ロッド
70 バキューム管
80 橋台背面盛土
90 橋台
10 Preceding
Claims (3)
略水平方向に一定間隔を隔てて先行地盤改良体を形成する工程と、同一高さで前記薬液注入ロッドの挿入位置及び挿入深さをずらして、前記先行地盤改良体とは異なる位置に後行地盤改良体を形成する工程とを繰り返して実施することにより、略水平方向に一連となる地盤改良体群を形成し、
前記薬液注入ロッドの挿入高さをずらして、前記略水平方向に一連となる地盤改良体群を形成する工程を繰り返すことにより、前記改良対象となる橋台背面盛土の全体に対して前記地盤改良体群を形成することを特徴とする橋台背面盛土の沈下抑制工法。 A ground improvement body is formed by a high-pressure stirring injection method in which a chemical injection rod is inserted into the embankment on the back of the abutment to be improved and the chemical is injected into the embankment on the back of the abutment from the chemical injection rod to suppress subsidence of the embankment on the back of the abutment. It is a construction method to be performed
The step of forming the preceding ground improvement body at a constant interval in the substantially horizontal direction and the insertion position and insertion depth of the chemical solution injection rod are shifted at the same height to move backward to a position different from the preceding ground improvement body. By repeating the process of forming the ground improvement body, a series of ground improvement bodies is formed in a substantially horizontal direction.
By shifting the insertion height of the chemical solution injection rod and repeating the step of forming a series of ground improvement bodies in a substantially horizontal direction, the ground improvement body is used for the entire abutment back embankment to be improved. A subsidence control method for the embankment on the back of the abutment, which is characterized by forming a group.
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