JPH1171748A - 軟弱地盤における地下構造物周囲の構築体及びその構築工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的短い工期で安価に構築でき、地下構造
物を建設するための掘削部分の工事中又は工事後の出水
を防止し、工事後に地下構造物を浮上がらせない。軟弱
地盤上に設けられた暗渠などの地下構造物の上を横断す
る道路が使用された際に、道路の地下構造物の上の部分
とそれに隣接する部分との境界に段差を生じさせない。 【解決手段】 軟弱地盤１０の地下構造物１１の側部に
面する部分に設けられる土留め部１２と、軟弱地盤の地
下構造物の底部に面する部分に設けられる底盤部１３
と、下端が軟弱地盤の下方の支持層１４に定着し上端が
底盤部に位置するように設けられる支持杭部１６とによ
り構成され、土留め部と底盤部と支持杭部がそれぞれ複
数のソイルセメント柱２１からなりかつこれらのソイル
セメント柱がその外周部を平面形状で前後左右に互いに
重合することにより一体化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軟弱地盤に構築す
る地下構造物の周囲に設けられる構築体及びその構築工
法に関する。更に詳しくは、排水路、用水路、暗渠など
の地下構造物を軟弱地盤上に道路を横断して建設するに
先だって構築される地下構造物周囲の構築体及びその構
築工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】埋土層や沖積層の層厚が厚い軟弱地盤の
上に道路を横断して排水路、用水路、暗渠などの地下構
造物を建設する場合には、地下構造物の底面積にほぼ相
応して軟弱地盤を深く掘削する必要がある。この掘削に
より周囲の軟弱土が崩れてなだれ込まないように、この
掘削に先だって地下構造物の側部に面する部分に土留め
壁として複数枚の鋼矢板を打込んでこの部分を囲み、相
対向する鋼矢板間に切り梁を渡すことにより、鋼矢板の
土留め壁に働く側方からの土圧を切り梁の圧縮抵抗によ
って支える工法が知られている。また鋼矢板の代わり
に、地下構造物の側部に面する部分に機械撹拌式により
掘削土とセメント系固化材などの充填材とを混合するこ
とにより複数本のソイルセメント柱からなるソイルセメ
ント柱列杭を形成し、このソイルセメント柱列杭を土留
め壁とする工法も知られている。これらの工法では、複
数本の既製杭を地下構造物の支持杭として軟弱地盤の下
方の支持層に達するように打込んだ後、側方からの土圧
を鋼矢板や柱列杭で支えた状態で鋼矢板や柱列杭で囲ま
れた部分を所定の深さ掘削して根切りを行い、この部分
の既製杭の上に地下構造物を建設する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の鋼矢板
と切り梁による土留めと既製杭による支持杭を構築する
工法では次の〜の問題点があった。 鋼矢板を打
設するときに、振動及び騒音を発生する。 鋼矢板間
に渡される切り梁のために、地下構造物の建設作業の効
率を悪化させる。 鋼矢板の抜去時に鋼矢板は周辺の
土砂を持ち去りかつ地盤を緩めるために、工事終了後に
１０〜２０ｃｍ程度の地盤沈下を引き起こす。 鋼矢
板や既製杭があるために、ソイルセメント柱のような安
価な工法で確実に掘削底面を全面にわたって改良するこ
とができず、そのため根切り時に地下水を遮断する遮水
性がない。 遮水性がないことに起因して、掘削工事
中は常に排水を必要とし、また工事完成後に水の浮力に
より地下構造物が浮上がる被害が発生することがある。
地下構造物の上を横断する道路が使用され、交通荷
重などにより道路の地盤が沈下した場合、支持杭に支持
された地下構造物は沈下しないため、道路の地下構造物
の上の部分とそれに隣接する部分との境界に段差を生
じ、車両が通行するときに振動や騒音の原因となる。ま
た、後者のソイルセメント柱列杭による土留めと既製杭
による支持杭を構築する工法でも、既製杭の存在のため
に、なお上記〜の問題点があった。特にこの工法
で、図９に示すように、既製杭１を打込んだ後に、ソイ
ルセメント柱列杭２を構築する際に、同時に地下構造物
の底盤に相当する部分に先行地中梁的にソイルセメント
柱列３を構築して、この底盤を改良することが試みられ
たが、既製杭１の存在でソイルセメント柱列３を既製杭
１に近付けて構築できなかった。そのため掘削底面を全
面にわたって改良することができず、改良していない部
分４（ハッチング部分）から出水し完全な遮水効果が得
られなかった。なお、二点鎖線で囲んだ符号５で示す部
分は地下構造物が構築される部分である。

【０００４】本発明の目的は、比較的短い工期で安価に
構築でき、地下構造物を建設するための掘削部分の工事
中の出水を防止し、工事後に地下構造物を浮上がらせな
い軟弱地盤における地下構造物周囲の構築体及びその構
築工法を提供することにある。本発明の別の目的は、軟
弱地盤上に設けられた排水路、用水路、暗渠などの地下
構造物の上を横断する道路が使用された際に、道路の地
下構造物の上の部分とそれに隣接する部分との境界に段
差を生じさせない軟弱地盤における地下構造物周囲の構
築体及びその構築工法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１及び図３に示すように、軟弱地盤１０中又はこの軟
弱地盤上の地下構造物１１の側部に面する部分に設けら
れる土留め部１２と、軟弱地盤１０中又はこの軟弱地盤
上の地下構造物１１の底部に面する部分に設けられる底
盤部１３と、下端が軟弱地盤１０の下方の支持層１４に
定着するか又は前記支持層の上方に位置し上端が底盤部
１３に位置するように設けられる支持杭部１６とにより
構成され、土留め部１２と底盤部１３と支持杭部１６が
それぞれ複数本の第１ソイルセメント柱２１からなり、
かつこれらの第１ソイルセメント柱２１がその外周部を
平面形状で前後左右に互いに重合することにより一体化
されたことを特徴とする軟弱地盤における地下構造物周
囲の構築体である。図３に示すように、土留め部１２と
底盤部１３と支持杭部１６とをそれぞれソイルセメント
柱２１で一体化した構築体であるため、剛性や強度の高
い構築体が得られる。また土留め部１２と底盤部１３と
支持杭部１６を外周部を平面形状で前後左右に互いに重
合させて一体化した複数本の第１ソイルセメント柱２１
でそれぞれ構成することにより、地下構造物１１の底部
の面する地盤改良率が約８０％以上となり、底盤部１３
下方からの地下水が遮蔽される。これにより工事中の出
水は防止され、工事後に地下構造物を浮上がらせる被害
を防止することができる。また土留め部１２と底盤部１
３を外周部を平面形状で前後左右に互いに重合させて一
体化した複数本の第１ソイルセメント柱２１でそれぞれ
構成することにより、底盤部１３が地中梁的作用をし、
土留め部１２に働く側方土圧を支えるので、土留め部１
２のソイルセメント柱２１の列数を減少できる。なお、
図３においてハッチング部分は支持杭部１６を示す。支
持杭部１６を図３に示すような単一のソイルセメント柱
の形態で構築せずに、図示しないがソイルセメント柱列
やブロック状の形態で構築してもよい。

【０００６】請求項２に係る発明は、図２に示すよう
に、道路基礎の軟弱地盤１０中又はこの軟弱地盤上の地
下構造物１１の側部に面する部分に設けられる土留め部
１２と、軟弱地盤１０中又はこの軟弱地盤上の地下構造
物１１の底部に面する部分に設けられる底盤部１３と、
下端が軟弱地盤１０の下方の支持層１４に定着するか又
は前記支持層の上方に位置し上端が底盤部１３に位置す
るように設けられる支持杭部１６と、土留め部１２の背
面側の軟弱地盤１０に設けられる背面部１７とにより構
成され、土留め部１２と底盤部１３と支持杭部１６がそ
れぞれ複数本の第１ソイルセメント柱２１からなり、か
つこれらの第１ソイルセメント柱２１がその外周部を平
面形状で前後左右に互いに重合することにより一体化さ
れ、背面部１７が支持層１４に到達しない長さで１０〜
５０％の改良率で設けられる複数本の第２ソイルセメン
ト柱２２とこれらの第２ソイルセメント柱２２の上に形
成される浅層改良体２３とからなることを特徴とする軟
弱地盤における地下構造物周囲の構築体である。請求項
１に係る発明と同様に、高剛性でしかも高強度の構築体
となって、底盤部１３下方からの地下水を遮蔽できると
ともに、背面部１７を構築することにより、道路が使用
された際に道路の地下構造物の上の部分とそれに隣接す
る部分との境界に段差が生じず、或いは生じたとしても
僅かで済む。また土留め部１２の背面側からの土圧をよ
り一層軽減でき、土留め部１２のソイルセメント柱２１
の列数を更に減少できる。

【０００７】請求項３に係る発明は、請求項２に係る発
明であって、図２に示すように複数本の第２ソイルセメ
ント柱２２が土留め部１２から遠ざかるに従って段々に
短くなるように設けられる構築体である。上記段差解消
のためには、土留め部１２から遠ざかったソイルセメン
ト柱２２の長さは短くてもよく、過剰な地盤改良を避け
るためである。

【０００８】請求項４に係る発明は、請求項１ないし３
いずれかに係る発明であって、図８に示すように土留め
部１２の下端が底盤部１３の下端より下方に延びて設け
られる構築体である。土留め部１２を構成する第１ソイ
ルセメント柱２１を長くすることにより、根切り時のヒ
ービング（heaving）が抑制される。また背面部１７が
設けられる場合には、第１ソイルセメント柱２１に背面
部１７を構成する第２ソイルセメント柱２２の機能をも
たせることにより、第２ソイルセメント柱２２の数を減
らすことができる。

【０００９】請求項５に係る発明は、図１に示すよう
に、軟弱地盤１０中又はこの軟弱地盤上の地下構造物１
１の側部に面する部分に設けられる土留め部１２と、軟
弱地盤１０中又はこの軟弱地盤上の地下構造物１１の底
部に面する部分に設けられる底盤部１３と、下端が軟弱
地盤１０の下方の支持層１４に定着するか又は前記支持
層の上方に位置し上端が底盤部１３に位置するように設
けられる支持杭部１６とを構築する工法であって、土留
め部１２と底盤部１３と支持杭部１６を複数本の第１ソ
イルセメント柱２１によりそれぞれ形成し、かつこれら
の第１ソイルセメント柱２１の外周部を平面形状で前後
左右に互いに重合することにより複数本の第１ソイルセ
メント柱２１を一体化することを特徴とする軟弱地盤に
おける地下構造物周囲の構築体の構築工法である。土留
め部１２と底盤部１３と支持杭部１６をそれぞれ同一の
ソイルセメント柱２１で構築することにより、ソイルセ
メント柱を互いに前後左右に重合することが可能にな
り、かつ比較的短い工期で安価に構築できる。

【００１０】請求項６に係る発明は、図２に示すよう
に、道路基礎の軟弱地盤１０中又はこの軟弱地盤上の地
下構造物１１の側部に面する部分に設けられる土留め部
１２と、軟弱地盤１０中又はこの軟弱地盤上の地下構造
物１１の底部に面する部分に位置するように設けられる
底盤部１３と、下端が軟弱地盤１０の下方の支持層１４
に定着するか又は前記支持層の上方に位置し上端が底盤
部１３に位置するように設けられる支持杭部１６と、土
留め部１２の背面側の軟弱地盤１０に設けられる背面部
１７とを構築する工法であって、土留め部１２と底盤部
１３と支持杭部１６を複数本の第１ソイルセメント柱２
１によりそれぞれ形成し、かつこれらの第１ソイルセメ
ント柱２１の外周部を平面形状で前後左右に互いに重合
することにより複数本の第１ソイルセメント柱２１を一
体化し、更に背面部１７を支持層１４に到達しない長さ
で１０〜５０％の改良率で複数本の第２ソイルセメント
柱２２により形成し、これらの第２ソイルセメント柱２
２の上に浅層改良体２３を造成することにより構築する
ことを特徴とする軟弱地盤における地下構造物周囲の構
築体の構築工法である。土留め部１２と底盤部１３と支
持杭部１６をそれぞれ同一のソイルセメント柱２１で構
築し、背面部１７も同種のソイルセメント柱２２で構築
することにより、ソイルセメント柱を互いに前後左右に
重合することが可能になり、かつ比較的短い工期で安価
に構築できる。

【００１１】請求項７に係る発明は、請求項６に係る発
明であって、図２に示すように複数本の第２ソイルセメ
ント柱２２が土留め部１２から遠ざかるに従って段々に
短くなるように設けられる構築工法である。上記段差解
消のためには、土留め部１２から遠ざかるに従いソイル
セメント柱２２の長さを段々に短くする。

【００１２】請求項８に係る発明は、請求項５ないし７
いずれかに係る発明であって、図８に示すように土留め
部１２の下端が底盤部１３の下端より下方に延びて設け
られる構築工法である。土留め部１２を構成する第１ソ
イルセメント柱２１を長くすることにより、根切り時の
ヒービングが抑制される。また背面部１７が設けられる
場合には、第１ソイルセメント柱２１に背面部１７を構
成する第２ソイルセメント柱２２の機能をもたせること
により、第２ソイルセメント柱２２の数を減らすことが
できる。

【００１３】請求項９に係る発明は、請求項６ないし８
いずれかに係る発明であって、第１ソイルセメント柱２
１と第２ソイルセメント柱２２の直径が同一である構築
工法である。第１及び第２ソイルセメント柱２１及び２
２を同一直径にすることにより、同一の装置でソイルセ
メント柱を施工でき、より一層短い工期で安価に構築で
きる。

【００１４】なお、請求項１、２、５及び６に係る発明
において、「軟弱地盤中又はこの軟弱地盤上」には、土
留め部１２又は土留め部１２と底盤部１３を軟弱地盤と
この上の地盤との両方の地盤にかけて構築する場合も含
む。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態では、
図１に示すように軟弱地盤１０中に土留め部１２と底盤
部１３と支持杭部１６がそれぞれソイルセメント柱２１
により構築される。このソイルセメント柱２１は図５に
示す機械式撹拌装置３０により施工される。まず図５
（ａ）に示すように機械式撹拌装置３０のロッド３１の
先端を施工すべきソイルセメント柱の芯に合わせた後、
ロッド３１を回転させ、図５（ｂ）に示すように必要に
応じて所定の空掘り深度まで掘進する。次いでロッド３
１の先端から充填材であるセメント系固化材液を注入
し、かつ羽根３２、３３及び３４を回転しながら、掘進
する。これにより充填材と掘削土とを混合撹拌する。図
５（ｃ）に示すように所定の深度に達したところで注入
を停止し、ロッド３１を逆転して、更に充填材と掘削土
とを混合撹拌しながら、ロッド３１を地上に引上げる。
充填材が固化することにより、図５（ｄ）に示すソイル
セメント柱２１が施工される。このソイルセメント柱２
１は約８０〜１００ｃｍの直径を有するが、配置効率が
良ければ更に大きな直径にすることもできる。

【００１６】なお、図５では１本のロッド３１により１
本のソイルセメント柱２１を施工する例を示したが、ソ
イルセメント柱を複数列施工する場合には、複数のロッ
ドを備えた機械式撹拌装置を用いて、一度の掘進で複数
列のソイルセメント柱を同時に施工すればより効率よく
施工することができる。図４に示すように、ソイルセメ
ント柱２１をその外周部を平面形状で前後左右に互いに
重合するように施工すると、二点鎖線で囲んだ部分３６
の面積に対してソイルセメント柱２１が占める面積は約
８０％以上になる。参考までに重合させずにソイルセメ
ント柱とソイルセメント柱とをその外周部で接するよう
にした場合約７８．５％になる。即ちソイルセメント柱
２１が施工されない部分３７（ハッチング部分）の面積
は部分３６の面積の２０％未満になる。本発明では上記
部分３７が存在しても、軟弱地盤からの地下水を完全に
遮断することができる。これは周囲のソイルセメント柱
の施工時に固化材柱液が施工部分から浸透して遮水する
ためと考えられる。

【００１７】次に土留め部１２と底盤部１３と支持杭部
１６の構築工法を図１及び図３に基づいて説明する。 (a) 土留め部 土留め部１２は地下構造物１１を構築する部分の両側に
構築される。この実施の形態では道路方向に直交して用
水路の地下構造物１１が構築される（図３参照）。各土
留め部１２はソイルセメント柱２１をその外周部を平面
形状で前後左右に互いに重合するように２列以上施工す
ることにより構築されることを標準とするが、根切り深
さが小さいときには１列でよい場合もある。

【００１８】(b) 底盤部 土留め部１２に連続する底盤部１３のソイルセメント柱
２１を土留め部１２のソイルセメント柱２１と重合させ
ながら、また底盤部１３を構成するソイルセメント柱２
１はその外周部を平面形状で前後左右に互いに重合させ
ながら、底盤部１３は双方の土留め部１２，１２間の軟
弱地盤の隙間がなくなるように、複数列施工することに
より構築される。このように底盤部１３を全面改良する
ため、地下構造物の基礎部の割ぐりが不要となる。根切
り深さ分を充填材を注入しない空掘り深度として掘進し
た後、充填材を注入しながら、１〜２ｍ程度の深さまで
掘進してソイルセメント柱２１を施工することにより底
盤部１３を構築する。このソイルセメント柱２１は地盤
条件や根切り深さ分によっては２ｍ以上の施工長になる
こともある。

【００１９】(c) 支持杭部 支持杭部１６は、底盤部１３を構築しているときに、こ
の底盤部１２のソイルセメント柱２１と重合させなが
ら、ソイルセメント柱２１を施工することにより構築さ
れる。この支持杭部１６は底盤部１３と同様に根切り深
さ分だけ空掘りした後、支持層１４に達するまで充填材
を注入しながら掘進する。この支持杭部１６と底盤部１
３とにより土留め部１２，１２の間の軟弱地盤はソイル
セメント柱２１で埋め尽くされる。支持層１４は軟弱地
盤と異なり堅固な地盤であって、この支持層１４を介し
て支持杭部１６は地下構造物１１の荷重を支持し、その
沈下を防止する。地下構造物の荷重が小さいときには支
持杭部１６の下端は支持層１４の上方に位置させる場合
もある。土留め部１２と底盤部１３と支持杭部１６を構
築した後、底盤部１３と支持杭部１６の上方の土砂を掘
削して根切りを行う。この根切り部分に地下構造物１１
を構築し、地下構造物１１の上が道路となる場合には、
土留め部１２と地下構造物１１の上に道路舗装２６を行
う。道路舗装２６は下層から上層にかけて、クラッシャ
ーラン層、粒度調整砕石層及びアスファルト・コンクリ
ートの順に敷設される。この実施の形態では、クラッシ
ャーラン層は５〜１５ｃｍの厚さに、粒度調整砕石層は
１０〜３０ｃｍの厚さに、またアスファルト・コンクリ
ートは１０〜４０ｃｍの厚さにそれぞれ敷設される。

【００２０】次に本発明の第２の実施の形態について説
明する。図２に示すようにこの実施の形態では軟弱地盤
１０に土留め部１２と底盤部１３と支持杭部１６がそれ
ぞれソイルセメント柱２１により構築され、背面部１７
がソイルセメント柱２２により構築される。土留め部１
２と底盤部１３と支持杭部１６の構築工法は第１の実施
の形態と同様であるので、繰返しの説明を省略し、背面
部１７の構築工法についてのみ図２、図６及び図７に基
づいて説明する。

【００２１】(d) 背面部 背面部１７は土留め部１２と底盤部１３と支持杭部１６
の構築時に併せて行われ、複数本の第２ソイルセメント
柱２２とこの上に造成される浅層改良体２３からなる。
このため同一の機械式撹拌装置を用いて第２ソイルセメ
ント柱２２を第１ソイルセメント柱２１と同一の直径に
施工することが好ましい。第２ソイルセメント柱２２も
図５に示す方法で施工され、このソイルセメント柱２２
は支持層１４に到達しない長さで土留め部１２から遠ざ
かるに従って段々に短くなるように１０〜５０％の改良
率で設けられる。ソイルセメント柱２２と浅層改良体２
４を組合わせて背面部１７を構築する際には、最長のソ
イルセメント柱２２の長さと浅層改良体２４の厚さと後
述する道路舗装２６の厚さを加えた値Ｌが交通荷重、即
ち動的荷重による圧密沈下を抑制するための大きな条件
である。柱状体の改良率を１０〜５０％の範囲に構築
し、かつこの値Ｌを４ｍ以上にすれば、動的荷重による
圧密沈下を実質的に解消することができる。

【００２２】複数本のソイルセメント柱２２は、地下構
造物を構築した後の沈下しない地下構造物の上の道路部
分とそれに隣接する沈下が予想される道路部分との間の
沈下量を連続的にするための沈下制御コラムとして施工
される。このために、図２に示すように土留め部１２の
近傍には長いソイルセメント柱２２を施工し、この土留
め部１２から離れるに従って段々に短いソイルセメント
柱２２を施工して最後にはソイルセメント柱は施工しな
い。これらのソイルセメント柱２２群によりこれらに囲
まれた軟弱地盤の側方流動を防止することができる。

【００２３】上方から視た場合のソイルセメント柱２２
の施工の仕方を図６及び図７に基づいて説明する。工事
の効率及び経済性を考慮して、ソイルセメント柱２２の
平面配置は図６に示すような格子状配置にするか、或い
は図７に示すような非接触形千鳥配置にして、改良率を
できるだけ低く抑えるのが好ましい。改良率を１０〜５
０％の範囲にして図６に示す格子状配置にした場合に
は、格子間隔ｄ₁（但し、格子間隔ｄ₁≧格子間隔ｄ₂）
がソイルセメント柱の上端から道路舗装面までの高さの
２倍以下であれば、また同様に改良率を１０〜５０％の
範囲にして図７に示す非接触形千鳥配置にした場合に
も、道路の方向をＤとしたときに、ソイルセメント柱間
隔ｄ₃（但し、ソイルセメント柱間隔ｄ₃≧ソイルセメン
ト柱間隔ｄ₄）がソイルセメント柱の上端から道路舗装
面までの高さの２倍以下であれば、それぞれ静的荷重、
動的荷重はソイルセメント柱に確実に伝達され、十分地
盤の側方流動を防止することができる。

【００２４】ここで、ソイルセメント柱の改良率とは、
図６及び図７に示すようにソイルセメント柱を上方から
視たときの改良地盤の単位面積に占めるソイルセメント
柱断面積の百分率をいう。ソイルセメント柱の改良率が
１０％未満では圧密沈下を十分に抑制することができ
ず、５０％を越えた場合、かえって工期及び工費がかさ
む不具合がある。好ましくはこの改良率は１５〜３０％
である。上記値Ｌは４ｍ以上必要ではあるが、大きくし
てもそれ程動的圧密沈下の抑制効果は大きくならない。
しかし、値Ｌが大きくなればそれに応じて静的圧密沈下
の抑制効果は大きくなる。本発明では、過剰な地盤改良
を避けるために、図２に示すようにソイルセメント柱の
下端は軟弱地盤１０の下方の支持層１４にまで到達しな
い。軟弱地盤の層厚及びその軟弱程度、荷重条件、経済
性などを考慮して、この値Ｌの最大値は適宜決められ
る。

【００２５】浅層改良体２３は、ソイルセメント柱２２
からなる沈下制御コラム群の上部に造成されたものであ
って、沈下制御コラム群と一体となって、地下構造物を
構築した後の沈下しない地下構造物の上の道路部分と沈
下が予想される道路部分との間の沈下量を連続的にする
働きを有する。この浅層改良体２３は、土砂と、粉体又
はスラリー状のセメント、セメント系固化材、生石灰等
の固化材等とを均一に混合して固化することにより造成
される。土留め部１２と底盤部１３と支持杭部１６を構
築し、引続き背面部１７を構築した後、底盤部１３と支
持杭部１６の上方の土砂を掘削して根切りを行う。この
根切りを行った後に、根切り部分に地下構造物１１を構
築し、更に地下構造物１１と土留め部１２と浅層改良体
２６の上に第１の実施の形態と同様に道路舗装２６を行
う。この工法では、背面部１７を構築することにより、
根切り時に土留め部１２に作用する土圧を低減すること
ができる。

【００２６】更に本発明の第３の実施の形態について説
明する。図８に示すようにこの実施の形態では、第２の
実施の形態と同様に軟弱地盤１０に土留め部１２と底盤
部１３と支持杭部１６がそれぞれソイルセメント柱２１
により構築され、背面部１７がソイルセメント柱２２に
より構築される。この実施の形態では、支持杭部１６が
支持層１４に定着せずに支持層１４近くの上方に位置
し、土留め部１２を構成する複数本の第１ソイルセメン
ト柱２１の下端が底盤部１３の下端より下方に延びて設
けられ、複数本の第２ソイルセメント柱２２がそれぞれ
同一の長さで設けられる。この支持杭部１６は摩擦杭と
しての機能を果たして地下構造物１１を支える。また土
留め部１２を構成する第１ソイルセメント柱２１を長く
することにより、根切り時のヒービングが抑制される。
即ち土留め部背面側の土塊が塑性流動を起してソイルセ
メント柱の先端を回り込んで掘削底面が隆起を生じるこ
とがない。同時に背面部１７を構成する第２ソイルセメ
ント柱２２の機能をもたせることにより、第２ソイルセ
メント柱２２の数を減らすことができる。

【００２７】

【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。 ＜実施例＞図１に示す構築体を構築した。この例では、
地下構造物は高さ３．０ｍｍ、幅（道路方向）３．０ｍ
ｍ、長さ（水路方向）４５ｍであった。土留め部を構成
する第１ソイルセメント柱を２１０本施工した（費用：
10,000,000円）。また底盤部と支持層に達する支持杭部
を合わせた第１ソイルセメント柱を２３０本施工した
（費用：13,000,000円）。このために要した日数は、土
留め部、底盤部及び支持杭部の施工に４６日、掘削（根
切り）に５日、地下構造物の構築に３日、最後の埋戻し
に３日の計５７日であった。

【００２８】＜比較例＞土留め部には鋼矢板を用い、支
持杭部である既製杭及び底盤部にはＰＨＣ杭を用いた。
また地下構造物は実施例と同形同大のものを構築した。
これに要した費用は土留め部としての鋼矢板III型の施
工に11,000,000円、支持杭部及び底盤部としてのＰＨＣ
杭の４０本の施工に18,000,000円であった。またこのた
めに要した日数は、鋼矢板の打設に１８日、切り梁の設
置と掘削（根切り）に６日、ＰＨＣ杭の打設に１６日、
地下構造物の構築に６日、埋戻しに３日、切り梁の撤去
に４日、最後の鋼矢板の抜去に１６日の計６９日であっ
た。

【００２９】＜比較評価＞実施例と比較例の費用を比較
すると、比較例の工法が合計29,000,000円要するのに対
して、実施例の工法では合計23,000,000円で比較例より
600万円少なく、比率で表すと実施例：比較例＝１：
１．２６であった。また実施例と比較例の工期を比較す
ると、実施例は比較例より１２日短くて済み、比率で表
すと実施例：比較例＝５７：６９＝１：１．２１であっ
た。この結果から、実施例の工法は比較例の工法と比べ
て、費用の点でも、工期の点でも約２０〜３０％少なく
て済むことが判った。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の構築体は、
支持杭部に従来の既製杭を使用せずに、土留め部及び底
盤部ともに支持杭部をこれらと同一のソイルセメント柱
で一体的に構築し地下構造物を支持するようにしたた
め、比較的短い工期で安価に構築でき、また底盤部を約
８０％以上の改良率で構築できる。この結果、土留め部
も底盤部を構成するソイルセメント柱も重合するため、
地下構造物を建設するための掘削部分の工事中の出水を
防止することができ、工事後に地下構造物を浮上がらせ
るような被害を防止できる。また従来の鋼矢板を使用し
ないため、鋼矢板間に切り梁がなく、地下構造物の建築
作業を効率よく行うことができ、鋼矢板を打設するとき
の振動及び騒音がなくなり、更に鋼矢板の抜去時のよう
な地盤の沈下もない。更に底盤部を全面改良できるた
め、地下構造物の基礎部の割ぐりが不要となる利点もあ
る。また本発明の背面部を有する構築体によれば、軟弱
地盤上に設けられた排水路、用水路、暗渠などの地下構
造物の上を横断する道路が使用された際に、地下構造物
に隣接する道路部分の動的荷重による圧密沈下が抑制さ
れ、道路の地下構造物の上の部分とそれに隣接する部分
との境界に段差を生じさせることがなく、車両が通行す
るときに振動や騒音を発生しない。更に背面部を構築す
ることにより、根切り時に土留め部に作用する土圧を低
減でき、これにより土留め部を構成するソイルセメント
柱の列数を減少することができる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の構築体を道路方向
に直交する方向から視た断面図。

【図２】本発明の第２の実施の形態の構築体を道路方向
に直交する方向から視た断面図。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図４】図３の要部拡大断面図。

【図５】（ａ）〜（ｄ） ソイルセメント柱の施工手順
を示す図。

【図６】背面部を構成する複数本の第２ソイルセメント
柱を格子状に配置したときの平面図。

【図７】背面部を構成する複数本の第２ソイルセメント
柱を非接触千鳥に配置したときの平面図。

【図８】本発明の第３の実施の形態の構築体を道路方向
に直交する方向から視た断面図。

【図９】従来の試行された構築体の図３に相当する断面
図。

【符号の説明】

１０ 軟弱地盤 １１ 地下構造物 １２ 土留め部 １３ 底盤部 １４ 支持層 １６ 支持杭部 １７ 背面部 ２１ 第１ソイルセメント柱 ２２ 第２ソイルセメント柱 ２３ 浅層改良体 ２６ 道路舗装

フロントページの続き (71)出願人 000006264 三菱マテリアル株式会社 東京都千代田区大手町１丁目５番１号 (72)発明者 三浦 哲彦 佐賀県佐賀市中の館町12番４号 (72)発明者 藤川 和之 東京都豊島区池袋３丁目１番２号 株式会 社ダイヤコンサルタント内 (72)発明者 福田 厚生 東京都港区赤坂６丁目13番７号 株式会社 テノックス内 (72)発明者 植山 陽二 福岡県福岡市中央区天神４丁目１番17号 株式会社テノックス九州内 (72)発明者 浜武 章 東京都千代田区外神田２丁目４番４号 東 京鋪装工業株式会社内 (72)発明者 小林 功 東京都千代田区大手町１丁目５番１号 三 菱マテリアル株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軟弱地盤(10)中又は前記軟弱地盤上の地
   下構造物(11)の側部に面する部分に設けられる土留め部
   (12)と、 前記軟弱地盤(10)中又は前記軟弱地盤上の地下構造物(1
   1)の底部に面する部分に設けられる底盤部(13)と、 下端が前記軟弱地盤(10)の下方の支持層(14)に定着する
   か又は前記支持層の上方に位置し上端が前記底盤部(13)
   に位置するように設けられる支持杭部(16)とにより構成
   され、 前記土留め部(12)と前記底盤部(13)と前記支持杭部(16)
   がそれぞれ複数本の第１ソイルセメント柱(21)からな
   り、かつ前記複数本の第１ソイルセメント柱(21)がその
   外周部を平面形状で前後左右に互いに重合することによ
   り一体化されたことを特徴とする軟弱地盤における地下
   構造物周囲の構築体。
2. 【請求項２】 道路基礎の軟弱地盤(10)中又は前記軟弱
   地盤上の地下構造物(11)の側部に面する部分に設けられ
   る土留め部(12)と、 前記軟弱地盤(10)中又は前記軟弱地盤上の地下構造物(1
   1)の底部に面する部分に設けられる底盤部(13)と、 下端が前記軟弱地盤(10)の下方の支持層(14)に定着する
   か又は前記支持層の上方に位置し上端が前記底盤部(13)
   に位置するように設けられる支持杭部(16)と、 前記土留め部(12)の背面側の前記軟弱地盤(10)に設けら
   れる背面部(17)とにより構成され、 前記土留め部(12)と前記底盤部(13)と前記支持杭部(16)
   がそれぞれ複数本の第１ソイルセメント柱(21)からな
   り、かつ前記複数本の第１ソイルセメント柱(21)がその
   外周部を平面形状で前後左右に互いに重合することによ
   り一体化され、 前記背面部(17)が前記支持層(14)に到達しない長さで１
   ０〜５０％の改良率で設けられる複数本の第２ソイルセ
   メント柱(22)と前記複数本の第２ソイルセメント柱(22)
   の上に形成される浅層改良体(23)とからなることを特徴
   とする軟弱地盤における地下構造物周囲の構築体。
3. 【請求項３】 複数本の第２ソイルセメント柱(22)が土
   留め部(12)から遠ざかるに従って段々に短くなるように
   設けられる請求項２記載の構築体。
4. 【請求項４】 土留め部(12)の下端が底盤部(13)の下端
   より下方に延びて設けられる請求項１ないし３いずれか
   記載の構築体。
5. 【請求項５】 軟弱地盤(10)中又は前記軟弱地盤上の地
   下構造物(11)の側部に面する部分に設けられる土留め部
   (12)と、前記軟弱地盤(10)中又は前記軟弱地盤上の地下
   構造物(11)の底部に面する部分に設けられる底盤部(13)
   と、下端が前記軟弱地盤(10)の下方の支持層(14)に定着
   するか又は前記支持層の上方に位置し上端が前記底盤部
   (13)に位置するように設けられる支持杭部(16)とを構築
   する工法であって、 前記土留め部(12)と前記底盤部(13)と前記支持杭部(16)
   を複数本の第１ソイルセメント柱(21)によりそれぞれ形
   成し、 かつ前記複数本の第１ソイルセメント柱(21)の外周部を
   平面形状で前後左右に互いに重合することにより前記複
   数本の第１ソイルセメント柱(21)を一体化することを特
   徴とする軟弱地盤における地下構造物周囲の構築体の構
   築工法。
6. 【請求項６】 道路基礎の軟弱地盤(10)中又は前記軟弱
   地盤上の地下構造物(11)の側部に面する部分に設けられ
   る土留め部(12)と、前記軟弱地盤(10)中又は前記軟弱地
   盤上の地下構造物(11)の底部に面する部分に位置するよ
   うに設けられる底盤部(13)と、下端が前記軟弱地盤(10)
   の下方の支持層(14)に定着するか又は前記支持層の上方
   に位置し上端が前記底盤部(13)に位置するように設けら
   れる支持杭部(16)と、前記土留め部(12)の背面側の前記
   軟弱地盤(10)に設けられる背面部(17)とを構築する工法
   であって、 前記土留め部(12)と前記底盤部(13)と前記支持杭部(16)
   を複数本の第１ソイルセメント柱(21)によりそれぞれ形
   成し、 かつ前記複数本の第１ソイルセメント柱(21)の外周部を
   平面形状で前後左右に互いに重合することにより前記複
   数本の第１ソイルセメント柱(21)を一体化し、 更に前記背面部(17)を前記支持層(14)に到達しない長さ
   で１０〜５０％の改良率で複数本の第２ソイルセメント
   柱(22)により形成し、前記複数本の第２ソイルセメント
   柱(22)の上に浅層改良体(23)を造成することにより構築
   することを特徴とする軟弱地盤における地下構造物周囲
   の構築体の構築工法。
7. 【請求項７】 複数本の第２ソイルセメント柱(22)が土
   留め部(12)から遠ざかるに従って段々に短くなるように
   設けられる請求項６記載の構築工法。
8. 【請求項８】 土留め部(12)の下端が底盤部(13)の下端
   より下方に延びて設けられる請求項５ないし７いずれか
   記載の構築工法。
9. 【請求項９】 第１ソイルセメント柱(21)と第２ソイル
   セメント柱(22)の直径が同一である請求項６ないし８い
   ずれか記載の構築工法。