JPS6263716A - 軟弱地盤用地下構造物およびその構築法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、軟弱地盤用地下構造物、詳しくは軟弱地盤対
策として行なわれるものであって、重量溝造物の基礎と
して用いられるとともに、軟弱地盤そのものを改良する
襲弱地盤用地下構造物およびその構築法に関する。

従来技術 抗基礎やケーソン基礎は、異型的な軟弱地盤の基礎であ
るが、これらは上載荷重を下部の強固な層に伝える働き
をなすものである。しかしこれら−の基礎は高価であり
、重量がそれほど大きくない場合には地盤改良で済ませ
た方が経済的である。

地盤が特に軟弱である場合にはネガティブフリクション
や横抵担の問題が付随し、これらの基礎単独では対処で
きない。

げ 軟弱地盤そのものを改良する方法として、間濱き比の大
きい軟弱土を除去して間げき比の小さい良質の砂と置き
かえる置換工法、土粒子の骨組みをそのままにして間げ
きに硬化性の薬液を充てん材 メントなどの化学的安定剤による混合処理工法へ衝撃ま
たは振動を利用してゆるい砂質の地盤中に砂を圧入して
砂層を造成し、また軟かい粘土層のる。しかし、近年の
構造物は大規模化し重量化してい敢ので、土質安定処理
工法に大きな期待がかけられており、そして最近では環
境保全の要請が強まり、公害をともなう工法は許されな
くなっている。置換工法は残土の処理に間遺があるので
用いられなくなっている。薬液注入工法はアクリルアミ
ド系の薬液による地下水汚染の被害に対して世論の非難
が高まり、そしてこの工法は設計範囲に一様で確実シ注
入を行なうとともに、これを確認する方法が確立されて
おらず、強度増加や変形防止を目的とするときの注入範
囲の設計などに未解決の課題がある。

石灰やセメントなどの化学的安定材による混合処理工法
は設計法に未だ不明確な点が残っていること、石灰が粘
土と反応して強固になるポゾラン反応が十分に利用され
ていないために効率が悪いこと、滞水砂層をはさむ粘土
地盤では使用できないこと、土質や安定材の種類によっ
ては改良効果に大きな差があること、周辺のＰＨを高め
るので問題となるなど問題点が多い。

サンドコンパクションバイル工法は、粘土地盤に適用し
たときに打設にともなう粘土の散乱と強直 度回涜、砂柱の応力分担比などまだ解決されていない課
題をかかえており、また衝撃または振動を利用するため
周辺住民の不平下溝が多いこと、良質の砂を多量に利用
するため必ずしも安価でないことなど問題点が多い。

本発明は、このような問題点を解決する１ｒ雀を目的と
するものであって、土中にグラウト材を散乱させること
なく、パ’Ｈｚカーに高圧光てんしてグラウト材を加圧
圧縮し固化するので、強度の高いグラウトをえることが
でき、また〕勇水個所でも厖工可能であってグラウト材
を効率的に利用することができ、そして固化したグラウ
ト材からなるツマツカ−コンパクションパイル自体で上
載拘止を支持するとともに、高圧充てんされたグラウト
材で軟弱地盤を締固めて支持力対策と沈下対策の両面に
対処できる軟弱地盤用地下構造物およびその構築法を提
供することにある。

間燗点を解決するための手段 本発明において用いるパッカー／は、円筒状番こ綱んだ
、径方向に膨脹することができ、綱目の非常に細かなも
のである。

ｔ。

千−Ｂとが交叉して格子を形成するときは、両ｌ（イこ
んだ状態とするのがのぞましい。

パッカー／へのグラウト材３の注入圧は、たとえば３〜
／　ＯＫｇ／　ｃｍであり、この程良の注入圧でパッカ
／は影脹し軟弱１ｆｔ！盤の孔はを抑圧し、軟弱ｉ！１
盤を圧縮する。たとえば軟弱地盤のＮ値にもよるが、７
０センチ　メートルの削孔はパッカーの膨脹によってｇ
Ｏセンチ　メートルに拡径する。

作用 係 本発明は、　　　　　　　　　　　　　−グラウト材が
軟弱地盤中に埋設されたパッカー／内に高圧充てんされ
て、パッカー／は膨脹し、この状態でグラウト材が固化
するので、強度の高いセメント系のパイルが造成される
とともに軟弱地盤は締固められてその密度が増大し、地
盤のせん断強度が増大する。

実適例１４＃Ｍ！４＃ 一方、メリヤス編みした円筒状の縫い目のないパッカー
／を用い、その下端を閉そくし上端にグラウト注入部材
２を取付ける（第ｇ図）。

削孔ｆ７Ａにパッカーｌをそう人し、パッカー／にグラ
ウト３を加圧注入してパッカーｌを膨脹させる。この状
態で養生しグラウト３を固化させてル パッカーコンパクションパイ）ＤｌｏＡを造成し、パイ
ルＩＯＡを柱列状に設ける。このようにパイル群ＩＯＡ
の造成によってパイルＩＯＡの近傍の軟弱地盤は締固め
られる。

実施例コ 実施例／にしたがって、垂直方向のパッカーコンパクシ
ョンパイルＩＯＡを軟弱地盤中に柱列状に設ける。次に
　　　　−地面に対して 斜め方向（第２の方向）で、かつ垂直方向のパイルＩＯ
Ａの中間にボーリングマシンで斜孔１ｌ−Ｂを削孔する
。これらの斜孔９Ｂにパッカー／をそう人しノ、パッカ
ー／にグラウト３を高圧注入し、パッカー／を膨脹させ
、この状態で養生、固化させて第２の方向のパッカーコ
ンパクションパイル１０Ｒを造成し、パイル１０Ｂを柱
列状に設ける。

第１の方向と第２の方向のパイルＩＯＡ、！ＯＲが互い
に交叉して格子を形成するとき、交叉部において互いに
くい込み強固な結合かえられる。

格子状にパイルを設けることにより、水平方向に対する
剛性が大きくなり、強固な地下構造物かえられる（第５
〜７図）。

実施例３ 実施例／のごとく、垂直方向のパッカーコンバクで に対して水平方向、即ち壁面に対して垂直課、かつパイ
ルＩＯＡの中間に水平方向の孔ｔＡＢをボーリングマシ
ンで削孔する（第ｊ’図）。

これらの削孔ｌｌＢにパッカー／をそう入、グラウト３
を高圧注入し軟弱地盤を押し広げてパッカー／を膨脹さ
せる。グラウト材３を養生、固化して水平方向（第２の
方向）のパッカーコンパクションパイル１０Ｂを造成す
る。この状態をｇ＋図に示す。パイル／（：ｌＡ％／□
Ｂを格子状に設けることにより、垂直方向は文論のこと
、水平方向に対する剛性も大きくなり、強固な地下構造
物がえられる。

効果 本発明の地下構造物によれば、剛性の大きい構造物が地
中に形成され１いるので、上置２′２荷車を支持すると
ともに高圧注入されたグラウト材で軟弱地盤を締固めて
支持力対策と沈下対策の両面に対タイパツク、ｉｌ壁の
転倒防止、浮き上がり防止、地すべり防止、矢板式護岸
のタイロッドなどに利用できる。

ば が土中に分散されず効率的に使用される、（２）湧水個
所でもパイルの造成が可能である、（３）パイル周辺の
地盤が締め固められ、かつグラウトの水分がパッカーの
外に押出されて水−セメント比が減少し、グラウト材が
圧縮され、パイルの強度が増大する、（４’）２Ｂ工に
際して衝撃または振動を利用しないので、騒音などの環
境公害の心配がない、（５）大型の機械を使用しないし
、砂の使用量も少なく経済的に安価であるなど、優れた
効果を奏する。

４　図面のＩ！！ＩＱｉな説明 第１図は軟弱地盤に垂直１ノ向に削孔した状態、第２図
はこの削孔にパッカーを挿入し、グラウトをｎ圧注入し
てパッカーを膨脹させた状態をそれぞれ示１縦断面図で
ある。

第３図は１ｙｌｕｌのパイル群に沿ってｊｉ！！盤を床
掘りし、パイルの間に水平方向に削孔した状！房、第４
図はこの削孔にパッカーを挿入し、グラウ１〜を＾圧注
入してパッカーを膨脹さぜた状態をぞれぞれ示す［断面
図である。

第５図は格子状の軟弱地盤用地下構造物の交叉部におけ
る縦断面図、第６図はその交叉部の前部および後部にお
ける縦断面図である。第７図はその交叉部における横断
面図であって、二方向のパイルが交叉部においてくいこ
んだ状態を表わ４゜第８図はパッカーにｆ引張材（また
は鉄筋）を挿通し、下端を結束し上端にグラウト注入部
材を取付けた状態をあられす説明図である。

／：パッカー　、２ニゲラウド注入部材　３ニゲラウド
材（セメントモルタル系グラウト）　　≠Ａ：縦穴μＢ
：ｌｌｉ穴　１０Ａ：垂直方向のパッカーコンパクショ
ン向 パイル　１０Ｂ：水平方、りのパッカーコンパクション
パイル／２：柱列式パイル　／３：格子式パイル／３Ａ
：交叉部　／ｌ：鉄筋（またはアースアンカー用引張材
）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軟弱地盤に所定の間隔をもつて埋設された、一端を
   閉塞し、他端にグラウト注入部材を取付けた、縫目のな
   い筒状の膨脹可能なパッカーと、加圧充填して該パッカ
   ーを膨脹させたグラウトとよりなることを特徴とする軟
   弱地盤用地下構造物。 ２、軟弱地盤に所定の間隔をもつて第１の方向に埋設さ
   れた、一端を閉塞し、他端にグラウト注入部材を取付け
   た、縫い目のない筒状の膨脹可能なパッカーと、該グラ
   ウト注入部材より加圧充填され、該パッカーを膨脹させ
   るグラウトとよりなる第１の柱状体と、第１の方向に交
   叉する如く、第２の方向に埋設された、一端を閉塞し他
   端にグラウト注入部材を取付けた、縫い目のない筒状の
   膨脹可能なパッカーと、該グラウト注入部材より該パッ
   カーに加圧充填され該パッカーを膨脹させたグラウトと
   よりなる第２の柱状体よりなることを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項記載の軟弱地盤用地下構造物。 ３、軟弱地盤に所定の間隔をもつて削孔し、一端を閉塞
   し、他端にグラウト注入部材を取付けた、縫い目のない
   筒状の膨脹可能なパッカーを削孔に挿入し、該グラウト
   注入部材より該パッカーにグラウトを加圧充填して該パ
   ッカーを膨脹させ、グラウトを固化させることを特徴と
   する軟弱地盤用地下構造物の構築法。 ４、軟弱地盤に所定の間隔をもつて第１の方向に削孔し
   、第１の方向の削孔に交叉する如く、第１の方向の削孔
   の中間に第２の方向に削孔し、第１および第２の削孔に
   、一端を閉塞し、他端にグラウト注入部材を取付けた、
   縫い目のない筒状の膨脹可能なパッカーを挿入し、該グ
   ラウト注入部材よりパッカーにグラウトを加圧充填して
   該パッカーを膨脹させ、グラウトを固化させることを特
   徴とする、特許請求の範囲第３項記載の、軟弱地盤用地
   下構造物の構築法。 ５、（１）軟弱地盤に所定の間隔をもつて地面に対して
   ほぼ垂直に削孔し、（２）一端を閉塞し、他端にグラウ
   ト注入部材を取付けた、縫い目のない筒状の膨脹可能な
   パッカーを挿入し、（３）該グラウト注入部材より該パ
   ッカーにグラウトを加圧充填して該パッカーを膨脹させ
   、グラウトを固化させて柱状体を形成させ、該柱状体の
   間に、地面に対して水平方向に削孔し、（５）該パッカ
   ーを挿入し、（６）該グラウト注入部材より該パッカー
   にグラウトを加圧充填して該パッカーを膨脹させ、グラ
   ウトを固化させて柱状体を形成させることを特徴とする
   、特許請求の範囲第３項記載の軟弱地盤用地下構造物の
   構築法。 ６、グラウトとして膨脹剤を添加したセメントモルタル
   系グラウトを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項および第２項記載の、パッカー軟弱地盤用地下構造
   物。 ７、グラウトとして膨脹剤を添加したセメントモルタル
   系グラウトを用いることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項および第４項記載の、軟弱地盤用地下構造物の構築
   法。