(57)【要約】【課題】柱や橋脚あるいは基礎の寸法を大幅に大きくすることなく、高架橋や橋梁等の耐震性の向上および水平抵抗の向上、あるいは、鉄道用の橋梁の場合においては、列車の走行の安全性の向上を図ることが可能となる、構築物用基礎構造の構築方法および構築物用基礎構造を提供する。【解決手段】軟弱地盤１を壁状に改良して、地盤内に平面形状が矩形状になるように改良地盤２を構築し、次いで、改良地盤２の隅部の地盤内に杭１０を構築し、次いで、改良地盤２上に、改良地盤２と連結部材としてのアンカー鉄筋１２を介して地中梁１１を構築する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を壁状に改良して改良地盤を構築し、次いで、前記改良地盤の端部の地盤内に杭を構築し、次いで、前記改良地盤上に、前記改良地盤と連結部材を介して補強部材を構築することを特徴とする、構築物用基礎構造の構築方法。
【請求項２】
前記補強部材を地中梁または地中スラブとすることを特徴とする、請求項１に記載の、構築物用基礎構造の構築方法。
【請求項３】
前記改良地盤を軟弱地盤層のみに構築することを特徴とする、請求項１または２に記載の、構築物用基礎構造の構築方法。
【請求項４】
前記改良地盤を前記杭の全長に亘って構築することを特徴とする、請求項１または２に記載の、構築物用基礎構造の構築方法。
【請求項５】
前記杭を場所打ち杭により構築することを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載の、構築物用基礎構造の構築方法。
【請求項６】
前記連結部材を、前記改良地盤内に落とし込んだ鉄筋籠とすることを特徴とする、請求項１から５の何れか１つに記載の、構築物用基礎構造の構築方法。
【請求項７】
地盤内に構築された壁状の改良地盤と、前記改良地盤の端部の地盤内に構築された杭と、前記改良地盤上に構築された補強部材とを備え、前記改良地盤と前記補強部材とは連結部材により連結されていることを特徴とする構築物用基礎構造。
【請求項８】
前記補強部材は、地中梁または地中スラブからなっていることを特徴とする、請求項７に記載の構築物用基礎構造。
【請求項９】
前記改良地盤は、軟弱地盤層のみに構築されていることを特徴とする、請求項７または８に記載の構築物用基礎構造。
【請求項１０】
前記改良地盤は、前記杭の全長に亘って構築されていることを特徴とする、請求項７または８に記載の構築物用基礎構造。
【請求項１１】
前記杭は、場所打ち杭により構築されていることを特徴とする、請求項７から１０の何れか１つに記載の構築物用基礎構造。
【請求項１２】
前記連結部材は、前記改良地盤内に落とし込んだ鉄筋籠からなっていることを特徴とする、請求項７から１１の何れか１つに記載の構築物用基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、構築物用基礎構造の構築方法および構築物用基礎構造、特に、地盤内に平面形状が矩形状になるように構築した改良地盤の隅部の地盤内に杭を構築し、改良地盤上に構築した地中梁と改良地盤とを一体化することによって、構造物の耐震性の向上および水平抵抗の向上等を図ることができる、構築物用基礎構造の構築方法および構築物用基礎構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高架橋や橋梁等の耐震性の向上および水平抵抗の向上、あるいは、鉄道用の橋梁の場合においては、列車の走行の安全性の向上を図るために、柱や橋脚あるいは基礎の寸法を大きくする手段が講じられていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、軟弱地盤に高架橋や橋梁を構築する場合には、良質地盤に比べて柱や橋脚あるいは基礎の寸法を大幅に大きくしなければ対応できず、莫大な構築費用がかかる。しかも、構築場所に制約がある場合には、柱や橋脚あるいは基礎の寸法を所望の大きさにできない場合があった。
【０００４】
この発明の目的は、柱や橋脚あるいは基礎の寸法を大幅に大きくすることなく、高架橋や橋梁等の耐震性の向上および水平抵抗の向上、あるいは、鉄道用の橋梁の場合においては、列車の走行の安全性の向上を図ることが可能な、構築物用基礎構造の構築方法および構築物用基礎構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、上記知見に基づきなされたものであって、下記を特徴とするものである。
【０００６】
請求項１に記載の発明は、地盤を壁状に改良して改良地盤を構築し、次いで、前記改良地盤の端部の地盤内に杭を構築し、次いで、前記改良地盤上に、前記改良地盤と連結部材を介して補強部材を構築することに特徴を有するものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の、構築物用基礎構造の構築方法において、前記補強部材を地中梁または地中スラブとすることに特徴を有するものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の、構築物用基礎構造の構築方法において、前記改良地盤を軟弱地盤層のみに構築することに特徴を有するものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の、構築物用基礎構造の構築方法において、前記改良地盤を前記杭の全長に亘って構築することに特徴を有するものである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか１つに記載の、構築物用基礎構造の構築方法において、前記杭を場所打ち杭により構築することに特徴を有するものである。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５の何れか１つに記載の、構築物用基礎構造の構築方法において、前記連結部材を、前記改良地盤内に落とし込んだ鉄筋籠とすることに特徴を有するものである。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、地盤内に構築された壁状の改良地盤と、前記改良地盤の端部の地盤内に構築された杭と、前記改良地盤上に構築された補強部材とを備え、前記改良地盤と前記補強部材とは連結部材により連結されていることに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の構築物用基礎構造において、前記補強部材は、地中梁または地中スラブからなっていることに特徴を有するものである。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の構築物用基礎構造において、前記改良地盤は、軟弱地盤層のみに構築されていることに特徴を有するものである。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項７または８に記載の構築物用基礎構造において、前記改良地盤は、前記杭の全長に亘って構築されていることに特徴を有するものである。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、請求項７から１０の何れか１つに記載の構築物用基礎構造において、前記杭は、場所打ち杭により構築されていることに特徴を有するものである。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は、請求項７から１１の何れか１つに記載の構築物用基礎構造において、前記連結部材は、前記改良地盤内に落とし込んだ鉄筋籠からなっていることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、柱や橋脚あるいは基礎の寸法を大幅に大きくすることなく、高架橋や橋梁等の耐震性の向上および水平抵抗の向上、あるいは、鉄道用の橋梁の場合においては、列車の走行の安全性の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この発明の、構築物用基礎構造の構築方法の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は、この発明の、構築物用基礎構造の構築方法により地盤に構築された改良地盤を示す平面図、図２は、この発明の、構築物用基礎構造の構築方法により構築された改良地盤の隅部に杭を構築した状態を示す平面図、図３は、この発明の、構築物用基礎構造の構築方法により構築された改良地盤の隅部に杭を構築した状態を示す断面図、図４は、この発明の構築物用基礎構造を示す平面図、図５は、この発明の構築物用基礎構造を示す断面図、図６は、改良地盤と杭とが鉄筋籠により一体化された、この発明の構築物用基礎構造を示す断面図である。なお、上記平面図において、改良地盤と区別するために、杭には斜線を施した。以下に示す平面図においても同様である。
【００２１】
この発明の、構築物用基礎構造の構築方法は、先ず、図１に示すように、軟弱地盤１内に平面形状が矩形状になるように壁状に改良地盤２を構築する。改良地盤２は、例えば、テノコラム（登録商標）工法により構築する。テノコラム工法とは、セメント系固化材を液状にして軟弱地盤１に注入し、軟弱地盤１と固化材液とを攪拌混合して、柱状の改良体、すなわち、改良地盤２を軟弱地盤１内に構築するものである。
【００２２】
以下、テノコラム工法を、図面を参照しながらさらに説明する。
【００２３】
図１２は、テノコラム工法の実施設備を示す概略図である。
【００２４】
図１２に示すように、テノコラム工法の施工設備は、水槽３、セメントサイロ４、ミキシングプラント５およびポンプ６を備えたプラント側設備と、施工機本体７および攪拌装置８を備えた施工機側設備とからなっていて、以下のようにして、地盤改良が行われる。
【００２５】
水槽３とセメントサイロ４から水とセメントがそれぞれミキシングプラント５に送られ、ここで、水とセメントとが混合されてセメントスラリーが調製される。このようにして調製されたセメントスラリーは、ポンプ６によって施工機本体７に送られる。施工機本体７に送られたセメントスラリーは、先端に攪拌羽根９が取り付けられた攪拌装置８に送られる。攪拌装置８は、セメントスラリーを軟弱地盤１に注入しながら攪拌羽根９により軟弱地盤１を所定深度まで攪拌する。これによって、攪拌羽根９が通過し、攪拌された円柱状の地盤部分は、軟弱地盤とセメントスラリーとが混合された状態となる。この後、攪拌羽根９を引き上げ、セメントを固化させれば、軟弱地盤１内には、円柱状の改良地盤２が構築される。このような操作を構築位置をずらせて繰り返し行えば、図１に示すように、平面形状が矩形状になるように壁状に改良地盤２を構築することができる。
【００２６】
次に、平面形状が矩形状になるように構築された改良地盤２の隅部（端部）（Ｃ）に杭１０を構築する。杭１０は、通常の打ち込み杭であっても良いが、杭径や杭長を自在に選択でき、しかも、大口径、大深度の杭の施工が可能である場所打ち杭が好ましい。場所打ち杭工法には、アースドリル工法、オールケーシング工法、リバース工法等があり、杭１０は、何れの工法により構築しても良い。
【００２７】
例えば、アースドリル工法は、地盤をケーシングの建て込み予定深度まで掘削し、掘削孔にケーシングを建て込み、土質に適合した安定液を掘削孔に注入しながらさらに掘削し、予定深度まで掘削した後、地上で組み立てた鉄筋籠を掘削孔内に挿入し、そして、掘削孔内にコンクリートを打設して固化させるものであり、低振動・低騒音であり、設備が簡単で施工速度が速く経済的であり、しかも、狭い敷地内でも施工可能であるといった利点を有している。
【００２８】
次に、図４および図５に示すように、改良地盤２上に補強部材として地中梁１１を構築する。地中梁１１と改良地盤２とは、連結部材を介して一体化する。補強部材は、地中梁１１以外に地中スラブ（平板状コンクリート）であっても良い（図１１参照）。連結部材としては、アンカー鉄筋１２等以外に、図６に示すように、鉄筋籠１３であっても良い。鉄筋籠１３は、改良地盤２の構築中にセメントスラリーの硬化前に改良地盤２内に落とし込む。図６に示すように、鉄筋籠１４によって地中梁１１と場所打ち杭１０とを一体化しても良い。この場合は、鉄筋籠１４は、もともと掘削孔内に挿入されるので、鉄筋籠１４の上部を延ばして地中梁１１と一体化する。
【００２９】
以上は、平面形状が矩形状になるように改良地盤２を構築し、その隅部に杭１０を構築する場合であるが、図７に示すように、改良地盤２を一列に構築し、その両端に杭１０を構築しても、図８に示すように、改良地盤２を田の字状に構築し、その四隅に杭１０を構築しても、図９に示すように、改良地盤２を田の字状に構築し、改良地盤２の交差部に杭１０を構築しても、あるいは、図１０に示すように、矩形状の改良地盤２内に対角線状に改良地盤を構築し、矩形状の改良地盤２の四隅に杭１０を構築しても良い。なお、図１１に、図８に示す平面形状が矩形状の改良地盤２上に地中スラブ１５を構築した場合を示す。
【００３０】
以上のように、この発明によれば、杭間に改良地盤を形成し、改良地盤上に地中梁を構築し、地中梁と改良地盤あるいは改良地盤および杭を連結部材を介して連結することによって、柱や橋脚あるいは基礎の寸法を大幅に大きくすることなく、高架橋や橋梁等の耐震性の向上および水平抵抗の向上、あるいは、鉄道用の橋梁の場合においては、列車の走行の安全性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の、構築物用基礎構造の構築方法により地盤に構築された改良地盤を示す平面図である。
【図２】この発明の、構築物用基礎構造の構築方法により構築された改良地盤の隅部に杭を構築した状態を示す平面図である。
【図３】この発明の、構築物用基礎構造の構築方法により構築された改良地盤の隅部に杭を構築した状態を示す断面図である。
【図４】この発明の構築物用基礎構造を示す平面図である。
【図５】この発明の構築物用基礎構造を示す断面図である。
【図６】改良地盤と杭とが鉄筋籠により一体化された、この発明の構築物用基礎構造を示す断面図である。
【図７】改良地盤を一列に構築し、その両端に杭を構築した例を示す平面図である。
【図８】改良地盤を田の字状に構築し、その四隅に杭を構築した例を示す平面図である。
【図９】改良地盤を田の字状に構築し、改良地盤の交差部に杭を構築した例を示す平面図である。
【図１０】矩形状の改良地盤内に対角線状に改良地盤を構築し、矩形状の改良地盤の四隅に杭を構築した例を示す平面図である。
【図１１】平面形状が矩形状の改良地盤上に地中スラブを構築した例を示す平面図である。
【図１２】テノコラム工法の実施設備を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１：軟弱地盤
２：改良地盤
３：水槽
４：セメントサイロ
５：ミキシングプラント
６：ポンプ
７：施工機本体
８：攪拌装置
９：攪拌羽根
１０：杭
１１：地中梁
１２：アンカー鉄筋
１３：鉄筋籠
１４：鉄筋籠
１５：地中スラブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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