JPS63277315A - 軟弱地盤の圧密沈下促進方法 - 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〕 本発明は粘土質地盤、埋立地盤等の軟弱地盤を改良する
工法に関し、地盤の安定化と圧密に要する時間を短縮し
て能率良く工事を推進できる方法を提供するものである
。

〔従来の技術〕

軟弱地盤改良の為の工法としては、従来から、置換工法
、載荷重工法、脱水工法、締固め工法、薬液注入工法、
凍結工法等数多くの工法があり、各々地盤の状況に応じ
て使い分けられているが、中でも載荷重工法はサンドド
レインによる脱水工法と組合せて、盛んに使われている
。

載荷重工法とは、「軟弱土は、荷重が加えられるき、そ
の荷重の大きさく！：裁荷時間に応じて、圧密沈下を生
じると共に、強度が増大する」という特性を利用して、
軟弱土のせん断強度を増大させる地盤改良工法である。

載荷重工法には、軟弱土層に荷重を加える手段の相違に
より、盛土工法、大気圧工法、等がある。

盛土工法とは、第１図に示すように構造物の築造に先だ
って、あらかじめ構造物の重さに見合う荷重を、盛土を
利用して加える方法であり、大気圧工法とは、軟弱地盤
の圧密促進荷重として、大気圧を利用するもので、地盤
の表面を気密膜で覆い、真空ポンプにより気密膜と地盤
との間に真空状態を作り出して、地盤表面に大気圧を荷
重として作用させるとともに、真空効果による強制排水
を行ない圧密を促す工法である。

その他、コンクリートブロック等を用いて載荷するとか
、構築物が築堤の場合は構築物自体の荷重を利用する等
の方法が取られることもあるが、いずれも特殊な例であ
って、通常の施工においては前記の載荷工法によるか、
又は振動、衝撃等による締め固め等の工法が採用されて
いる。

盛土工法の利点は、築造する構造物の重さに見合う載荷
荷重をあらかじめ正確に算定し、必要な盛土の量や高さ
を決定出来るため、圧密沈下が完了した後に、盛土を取
り除いて、そのあとに本構造物を築造すれば、軟弱地盤
上であっても、築造後の構造物の沈下量をほとんど零と
することができるのであり、又軟弱地盤は一般に、その
層厚および組成において不均一なことが多いものである
が、均一な盛土による荷重は地盤の均一な圧密を促す結
果、もとの軟弱な地盤は極めて均一な強度を有する良好
な地盤へと改良されるものである。

特にこの方法は、軟弱地盤の深さ、質、施工面積の如何
にかかわらず施工が可能であるという長所がある。−万
人気圧工法は地盤中の空気又は水を抜く丈で、土の有効
応力を増加させるので、土に働く全鉛直応力が変らない
ので、大気圧による載荷部分と非載荷部分との間にすべ
り破壊を生じさせる要素となる荷重のアンバランスは生
じない等の長所を有する。

載荷重工法において、その工期を短縮する目的で載荷す
る荷重を出来る限り大きくすると共に、排水を良好とす
るための脱水工法とを組み合わせて施工を行うことが多
い。その脱水工法としては、サンドドレイン工法を用い
るのが一般的である。

ドレイン工法とは、軟弱地盤中にドレイン（排水路）を
多数、鉛直に打ち込み、地下水の排水距離を短くするこ
とにより、圧密を促進する方法であり、ドレイン材料と
して砂を用いる場合にはサンドドレイン工法と呼ばれて
いる。地盤中にドレインを多数打ち込み、排水距離を短
くすると、圧密時間は、それの２乗に比例して短縮され
るので、極めて有効である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

載荷重工法において、その工期を短縮するために、サン
ドドレインを設けて排水距離を短くする七共に載荷荷重
を大きくする工夫が必要である。

具体的な方法としては盛土により載荷するか、又は大気
圧工法によって載荷するが、大気圧工法では、大気圧そ
のものの大きさく約１０ｔｏｎ／ｍ’）、および施工上
の真空度の限界等から、実用的には５〜６　　ｔｏｎ／
ｍ’での施工が一般的であり、又排水の面からも地盤層
の厚さが６ｍ程度が実用的な限界である。又地盤の表面
を気密な膜（ビニールシート等）で覆う事と、真空ポン
プで真空状態を作り出す、という原理からして広大な面
積を施工したり、又圧密沈下の著しい軟弱地盤への適用
は比較的困難である。

一方盛土工法では、地盤の深さ、質、面積の如何によら
ず施工が可能であるとは言うものの、載荷する盛土その
ものの安定性を考えると、施工上おのずから限度があり
、特に沈下量の大きな地盤の施工には、不等沈下による
破壊やサンドドレインのすべり破壊が起らない程度に載
荷を何回かに分けて施工する必要がある。地盤の状態に
もよるが、盛土による載荷としては、ｌＯ〜１２ｔｏｎ
／ｍ’程度が限界と考えられている。

従って盛土工法で軟弱地盤を改良しようとすると、大量
の土砂を盛土した後圧密沈下が進行する期間の経過を待
って更に第２回目の盛土を行ない、以下同様な施工を繰
り返えすことになり、工事が長期間に亘る欠点がある。

更に盛土に使用する土砂が現場近くで得られない時は、
これを遠方から運搬しなければならず、近時の道路交通
の状態から施工が不可能である場合さえも起こる。又盛
土した土砂は圧密沈下が完了した際には撤去しなければ
ならならないものであるから、この運搬に関る問題は重
要である。

〔発明の目的〕

本発明は従来技術における前記問題点に着目してなされ
たもので、従来技術である大気圧工法や盛土載荷重工法
に代る新しい工法を開発し、軟弱地盤の圧密沈下の施工
をより簡便に、かつより促進させると共に、地盤改良後
その地盤の上に構造物を築造する際、そのまま構造物の
アンカーとして活用できるという、極めて便利で優れた
工法を提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

本発明は軟弱地盤を締め固めるための圧密沈下を促進す
る方法として、従来用いられている盛土、大気圧、転圧
ローラー等による荷重を利用するのではなく、プレスト
レストコンクリート用鋼材（以下ＰＣ鋼材という）を採
用し、その鋼材に与えられたプレストレスによって、よ
り積極的に圧密荷重を加えるものである。

さらに、圧密沈下が完了した後は、そのＰＣ１ｌｌ材を
、その地盤の上に構築する構造物の基礎を形成するアン
カー用鋼材としてそのまま活用できる、簡便にして合理
的な工法である。

第２図乃至第６図に本発明の工法の施工手順を示す。ま
ず第２図に示すように、改良すべき対象の軟弱地盤に土
丹腸溶到達するボアホールを穿ちその低部にＰＣ鋼材を
定着するためのグラウト材（モルタル等）を注入し、Ｐ
ＣＢ材を装入して固化する。排水を促すためのサンドド
レーンは従来工法と同様に、前記ＰＣ鋼材の周辺に適切
な間隔毎に施工する。ＰＣａ材は鋼管（又はプラスチッ
ク管）で保護し、該鋼管の外周とボアホールとの隙間に
はグラウト材を注入して固化せしめ、鋼管を固定する。

次に第３図に示すように、ＰＣ鋼材に支圧板を当設し、
油圧ジヤツキをセットしてＰＣ鋼材を所定の緊張力で緊
張する。

第４図に示すようにＰＣ鋼材に所定の緊張力が導入され
、支圧板に所望の載荷荷重が加った後、ＰＣ鋼材を公知
の定着具により定着した後放置し圧密の進行状態を監視
し、第５図に示すように、沈下の進行に従って再緊張及
び定着を繰り返えして所望の圧密沈下量が得られたとこ
ろで一連の作業を終了する。

本発明の工法において、使用する鋼材として総ネジＰＣ
鋼棒を使用すると、前記一連の作業手順が極めて手際良
く行い得るものである。

即ち、熱間圧延によってｍ棒の全長に亘ってネジフシを
設けた、総ネジＰＣ鋼棒は、ボアホールの中へ装入する
際にも、又鋼管をＰＣ鋼材に嵌合する際にも、それが直
線性・硬直性を有するが故に容易に作業が出来、又その
ネジフシは土丹層とモルタルによって固化する部分にお
いて強固に固着し、一方緊張端の定着においてはナツト
を用いて極めて簡単にかつ確実な定着ができるので、こ
の一連の工法に使用すると、より効率良い施工が可能で
ある。

前記ＰＣ鋼棒の全ての本数について圧密沈下が完了した
後、その地盤上に目的の構築物を築造する段取りとなる
が、この構築物の基礎となる部分のアンカーボルトとし
て、このＰＣ鋼棒をそのまま活用できる、という点が本
発明の第２の要件である。この状態を′Ｍ６図に示す。

構築物の基礎はその地盤が充分に圧密されていて、構築
物全体の重量を支えられる耐力があれば、基のコンクリ
ートで固める丈で充分であるが、本発明では土丹層に直
接アンカーボルトで強固に碇着された構造物を築造でき
るので信頼性が向上する。

前記ＰＣ鋼棒とその保護のための鋼管との間の隙間はモ
ルタル等のグラウト材を注入して最終的に一体化され信
頼性の高い永久アンカーとなるのである。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明の工法に従うと、軟弱地盤の
改良を目的とした圧密沈下を促進するために、簡便かつ
経済的及び工期の短縮が可能２なり、又それに使用した
ＰＣ鋼材を構造−物のアンカーとして活用するため、合
理的で基礎構造の信頼性を向上する極めて優れた工法が
実現するので産業上有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の盛土載荷による圧密沈下工法を示す模式
図、第２図、第３図、第４図、第５図及び第６図は本発
明の一実施例の施工手順を示す模式図である。 Ａ・・・軟弱地盤、Ｂ・・・土丹層、Ｃ・・・盛土、Ｄ
・・・サンドドレイン、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軟弱地盤の改良を目的とする地盤改良工法におい
   て、地盤を締め固めるための圧密沈下を促進するために
   盛土、大気圧、転圧ローラー等の載荷荷重に頼ることな
   く、プレストレストコンクリート用鋼材に与えたプレス
   トレスによって、より積極的に荷重を加えると共に、圧
   密沈下が完了した後は、使用したプレストレストコンク
   リート用鋼材を、地盤上に構築する構造物のアンカーと
   して活用することを特徴とする軟弱地盤の圧密沈下促進
   方法。
2. （２）プレストレスを与えるプレストレストコンクリー
   ト用鋼材が、総ネジ鋼棒であることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載の軟弱地盤の圧密沈下促進方法
   。