(57)【要約】【課題】安価にかつ容易に長期にわたって地盤の沈下・陥没等を防止することができる地盤改良工法を提供すること。【解決手段】地盤層１に打ち込まれた杭２の頭部２ａに網体シート３を積層したことにより、地盤層１上に加わる被覆層５の圧力を網体シート３で分散化することができる。これにより、地盤層１の局所的に加わる圧力負荷を大幅に軽減でき、長期にわたって地盤層１の不均等な沈下・陥没を防止できる。すなわち、地盤層１の沈下を防止することができることから被覆層５の沈下・陥没を防止することができる。さらに、被覆層５上の局所に高重量の建物や車両等が載置されても、網体シート３により地盤層１に加わる圧力を分散化できるので長期にわたって地盤層１が沈下や陥没することを防止でき、ひいては被覆層５の割れや建物の傾き等を防止することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤層に多数の杭を前記地盤層からその杭頭部が露出するように打設した後、前記杭頭部及び前記地盤層の上に圧力分散体を敷設し、次いで前記圧力分散体を覆うように被覆層を積層することで前記被覆層の圧力を前記圧力分散体を介して分散させるようにすることを特徴とする地盤補強工法。
【請求項２】
前記圧力分散体には面方向に均等あるいは略均等に配分された透孔群が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の地盤補強工法。
【請求項３】
前記圧力分散体は肉厚で網状の外観のシート体であることを特徴とする請求項２に記載の地盤補強工法。
【請求項４】
前記圧力分散体は可撓性を有するシート体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の地盤補強工法。
【請求項５】
前記圧力分散体は固定部材により前記杭頭部に固定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の地盤補強工法。
【請求項６】
前記被覆層は時間の経過とともに固化する材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の地盤補強工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に軟弱地盤を安定・強化させるための地盤補強工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、多数の杭を地盤に打設して同地盤の強度を向上させ、地盤の沈下・陥没等を防止する地盤補強工法がある。しかし、杭のみによる地盤補強工法では、建物や車両等の高重量の荷重が長期にわたって地盤の局所に加わった場合、地盤の沈下・陥没等が発生する場合があった。特に杭と杭の間は杭を打設した周囲（杭近傍）に比べて沈下・陥没が大きくなるという傾向があった。
この問題を解消するために、特許文献１のような杭を地盤に打設した後、建物の平面形状と対応する位置における地盤部位へ地盤改良体を配置する地盤補強工法がある。同工法では杭と固化処理工法によって造成された地盤改良体とにより地盤の沈下・陥没等が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２９４１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記各特許文献では、地盤改良体はコンクリート系・石灰系等の固化材を軟弱土に混合させて化学的に土の性状及び強度を改善する固化処理工法により造成されることから、工期が長くなるとともに、その工法に係る材料が大量に必要となり施工コストが高くなるという問題があった。
本発明は、上記問題を解消するためになされたものであり、その目的は、固形処理工法等を用いることなく、安価にかつ容易に長期にわたって地盤の沈下・陥没等を防止することができる地盤補強工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、地盤層に多数の杭を前記地盤層からその杭頭部が露出するように打設した後、前記杭頭部及び前記地盤層の上に圧力分散体を敷設し、次いで前記圧力分散体を覆うように被覆層を積層することで前記被覆層の圧力を前記圧力分散体を介して分散させることをその要旨とする。
このような構成とすることで、地盤層に加わる被覆層の圧力が圧力分散体によって分散されることとなり、地盤層の局所的な（つまり不均等な）沈下、陥没が防止される。
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記圧力分散体には面方向に均等あるいは略均等に配分された透孔群が形成されていることをその要旨とする。
このような構成とすることで、被覆層から浸透する雨水等が圧力分散体の透孔群より地盤層へ排水される。透孔群は多数が面方向に均等あるいは略均等に配分されることがよい。ここに「均等あるいは略均等」とは圧力分散体のすべての領域が同じような間隔で透孔群が配置されることだけでなく、局所的には均等ではない部分があってもよい意である。また、杭の素材や形状は問わないが、軽量で腐らないプラスチック製が最もよい。
また、請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記圧力分散体は肉厚で網状の外観のシート体であることをその要旨とする。
このような構成とすることで安定した排水性と圧力の十分な分散能力を有することとなる。
また、請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかの発明の構成に加え、前記圧力分散体は可撓性を有するシート体であることをその要旨とする。
このような構成とすることで、地盤層上に圧力分散体を敷設する際、地盤層表面に歪みがあっても同地盤層表面に沿って圧力分散体を変形させながら配置することができる。
また、請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれかの発明の構成に加え、前記圧力分散体は固定部材により前記杭頭部に固定されることをその要旨とする。
このような構成とすることで、地盤層に対する圧力分散体のズレが防止される。
また、請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれかの発明の構成に加え、前記被覆層は時間の経過とともに固化する材料で構成されていることをその要旨とする。
これによって、圧力分散体への圧力の分散がより好適に行われる。
【発明の効果】
【０００６】
上記各請求項の発明によれば、低コストでかつ容易に長期にわたって地盤の沈下・陥没等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態における地盤の構図を示す正断面図であって、（ａ）は杭を打ち込んだ状態、（ｂ）は網体シートを配置した状態、（ｃ）は被覆層を構成した状態。
【図２】（ａ）は図１（ｂ）におけるＡ部の拡大断面図、（ｂ）は図１（ｃ）におけるＡ部の拡大断面図。
【図３】地盤構造を示す平面図。
【図４】（ａ）は杭の斜視図、（ｂ）は杭の正面図、（ｃ）は杭の底面図。
【図５】別実施例の固定部材を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の地盤補強工法について図面に基づいて説明する。
まず。本工法に使用される杭２と圧力分散体としての網体シート３について説明する。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、杭２は例えばポリカーボネートのような生分解しにくいプラスチックの一体成形品から構成されている。杭２の胴部２ａは断面十字形に形成され、四本のリブ２ｃを有している。同図において前記胴部２ａの上部には円盤状の頭部２ｂが一体形成され、下部は打ち込みしやすいように先細りの尖部２ｄとなっている。前記杭２はその頭部２ｂが露出された状態で地盤に保持される。
図１及び３に示すように、網体シート３は可撓性を有するポリオレフィン等を原料とする生分解しにくい高強度プラスチックから形成されている。本実施の形態では、一例として網体シート３を厚さ約２ｍｍで構成し、平面正方形状の縦横３０ｍｍの透孔３ａを形成している。また、隣接する透孔３ａ間は縦方向に延びる縦方向連結部３ｂと横方向に延びる横方向連結部３ｃとなっており、両連結部３ａ，３ｂの幅は約３ｍｍとなっている。前記両連結部３ａ，３ｂが交差する部位は交差部３ｄとなる。同網体シート３は樹脂成型により製造され、各部は一体形成されている。
【０００９】
さて、このような杭２と網体シート３を使用して改良地盤を形成する方法について説明する。
図１（ａ）に示すように、本実施の形態では地盤改良を行う際、まず、施工エリアの地盤１に専用機材（ブレーカー、モンケン、パワーショベル等）で杭２を等間隔で多数本定石に従って打ち込む。
次いで、杭２を地盤１に打ち込んだ後、図１（ｂ）のように地盤１上に圧力分散体としての網体シート３を敷設する。このとき、地盤１からは杭２の頭部２ｂが露出していることから、網体シート３は杭２の頭部２ｂに載置されている状態となる。
網体シート３を地盤層１上に敷設した後、図２（ａ）のように杭２の頭部２ｂと相対向する網体シート３の交差部３ｄより固定部材としてのステンレス製の金属釘４を打ち付け、杭２の頭部２ａに網体シート３を連結固定する。金属釘４を打ち付けることにより杭２に対する網体シート３の水平方向及び上下向への移動が規制される。前記金属釘４の打ち付け後、図１（ｃ）及び図２（ｂ）に示すように、網体シート３上へ砂利とセメントを混合した混合材料を投入して例えばロードローラーのような整地手段で整地して被覆層（整地層）５を構成する。混合材料は整地作業において網体シート３の透孔３ａへも充填されるため、網体シート３は被覆層５の一部をなすように取り込まれることとなる。被覆層５は経時とともにセメントが水分を取り入れて固化するため、徐々にしっかりとした硬い層へと変化していく。その後は、適宜必要に応じて被覆層５の上にアスファルトやコンクリート等の上層を形成するようにしてもよい。
【００１０】
上記のように構成したことにより本実施の形態では次のような効果が奏される。
（１）地盤層１に打ち込まれた杭２の頭部２ａに網体シート３を積層し、その網体シート３を被覆層５と一体化したことにより、地盤層１上に加わる被覆層５の圧力を網体シート３で分散化することができる。特に本実施の形態の被覆層５は経時とともに固化するので、網体シート３への圧力の分散化に適している。これにより、地盤層１の局所的に加わる圧力負荷を大幅に軽減でき、長期にわたって地盤層１が不均等に沈下したり陥没したりすることを防止することができる。そして、地盤層１の沈下・陥没を防止することができることから被覆層５の沈下・陥没を防止することができる。更に、被覆層５上の局所に高重量の建物や車両等が載置されても、網体シート３により地盤層１に加わる圧力を分散化できるので長期にわたって地盤層１が沈下・陥没することを防止でき、ひいては被覆層５の沈下、陥没を防止でき、例えば地表の割れや建物の傾き等を防止することができる。
（２）透孔３ａを有する網体シート３を使用したことにより、被覆層１側から浸透する雨水等を透孔３ａより地盤層１へ排水でき、雨水等による被覆層１への影響を軽減することがきるとともに、被覆層５の水はけを向上することができる。
また、透孔３ａ内に混合材料が浸入して地盤層１に対する被覆層５の摩擦力（剪断抵抗）が大きくなり、地盤層１に対する被覆層５のズレを一層防止することができる。
（３）杭２の頭部２ａを露出させた状態で地盤層１へ打ち込み、頭部２ａ上に網体シート３を載置させたことにより、地盤層１への網体シート３の沈み込みが防止され、より確実に被覆層５の沈下・陥没を防止ことができる。
（４）金属釘４により杭２の頭部２ａへ網体シート３を連結固定したことにより、杭２に対する網体シート３のズレを防止することができる。これにより、被覆層５を施工する際にコンクリートを流し込んでも地盤層１に対して網体シート３がその流動圧により移動することなく、作業性の向上を図ることができる。また、地盤層１に対する網体シート３のズレが抑制されることから、ひいては地盤層１に対する被覆層５のズレを防止することができる。
また、杭２の頭部２ａへ網体シート３を連結固定したことにより、杭２が自重で地盤層１へ沈み込むのを防止することができ、一層確実に被覆層５の沈下・陥没を防止することができる。
（５）網体シート３を可撓性を有する薄いシート状から形成したことにより、地盤層１の表面に歪みがあっても網体シート３を地盤層１の表面に沿って変形させることにより、地盤層１の歪み等を許容でき、広範囲にわたって地盤の改良が可能となる。
（６）杭２をプラスチックで形成し、胴部２ａを断面十字形としたことにより、同サイズの円柱状の鉄製杭や木製杭よりも強度を保持しつつ大幅に軽量化できる。その結果、搬送コストを低減できるとともに、杭打ち込み時の施工作業の簡素化を図ることができる。
【００１１】
尚、本発明は次のように具体化してもよい。
・透水性を有する圧力分散体としての網体シート３に代えて、透水性を有しないプラスチック、木製、金属等からなる多数の透孔が形成された板部材で具体化してもよい。
・可撓性を有する圧力分散体としての網体シート３に代えて、可撓性を有しない透水性を有しないプラスチック、木製、金属等からなる板部材で具体化してもよい。
・上記のような杭２以外の形状・材質の杭を使うことも可能である。
・杭２は必ずしも等間隔で打ち込まなくともよい。
・固定部材としての金属釘４を使用せずに具体化してもよい。
・上記実施形態では被覆層５として砂利とセメントを混合した混合材料で具体化したが、被覆層として砂利、砂、盛土等で具体化してもよい。また、コンクリートを流し込み被覆層５を形成するようにしてもよい。また、固化剤としてセメント系以外の（あるいはセメント系と混合して）石灰系や石膏系等の固化剤を使用するようにしてもよい。
・被覆層５として現場の材料（土、砂利）を使用するようにしてもよい。
・被覆層５の整地手段としては上記以外の手段も可能であり、例えば人力による作業でならすようにしてもよい。
・圧力分散体としての網体シート３の透孔３ａの形状を平面長方形や丸形等の種々の形状で具体化してもよい。また、上記実施形態では網体シート３は樹脂成形により一体形成されたものであったが、網体シート３と同素材からなる帯状（ひも状）の部材を、縦方向と横方向とに配置し、それらを編んで形成される網体シートで具体化してもよい。また、硬質繊維を部分的に結着させたたわし状の繊維構造体を用いてもよい。つまり、可撓性と被覆層５の圧力を分散できる質量を備えて透水性がある非生分解性（あるいは難生分解性）の素材であれば好適である。
・木製や金属製の杭を使用して具体化してもよい。また、円柱状やその他形状の杭で具体化してもよい。
・固定部材として、図５に示すような打ち込み部７ａを２本有する逆Ｕ字形のステープル７で具体化してもよい。上記実施の形態では、圧力分散体としての網体シート３を杭２の頭部２ａへ連結固定する際は、固定部材としての金属釘４を網シート体３の交差部３ｄより打ち込んで行った。これに対し、図５のステープル７では、両打ち込み部７ａ間に網体シート３の縦方向連結部３ｂ又は横方向連結部３ｃを配置し、連結部３ｂ（３ｃ）の上部からステープル７を杭２の頭部２ａへ打ち込むことで頭部２ａへの網体シート３の連結固定を行う。この場合、頭部２ａと網体シート３の交差部３ｄとが相対向しない部位においても、頭部２ａへの網体シート３の連結固定を行うことができ、連結固定作業の施工性を向上することができる。
・複数枚数の網体シート３を重ねて使用するようにしてもよい。被覆層５内により立体的な構造が構築されて圧力がより分散化されることとなる。
その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において変更した態様で実施することは構わない。
【符号の説明】
【００１２】
１…地盤層、２…杭、３…圧力分散体としての網体シート、４…固定部材としての金属釘、５…被覆層。
【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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