(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋立区域の締切りを行い、締切り内の排水を行って埋立区域の地盤を出現させ、その現地盤の地盤改良を行ってから締切り内の埋立てと、埋立地内の施設の建設とを行う気中埋立工法において、
建設される地下構造物の周囲の地盤に土圧が小さくなる石炭灰またはセメント等による安定処理土の盛土を施工し、その安定処理土と地下構造物の間は軽量盛土とすることを特徴とする気中埋立工法における地下構造物への側圧軽減方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、埋立区域を締切ってから排水を行って、埋立てと埋立地内の施設の建設とを行う気中埋立工法における地下構造物への側圧軽減方法に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
海上人工島の構築等に採用されている従来の埋立工法は、水中に土砂投棄を行って、一律な地盤高さまで海面より盛る築島によるものであった。
【０００３】
この水中埋立工法では、基礎地盤の沈下時間の延長または地盤改良の増加。水中埋立てに伴う埋立て地盤の強度不足と液状化の危険性及び地盤改良の増加。水中への土砂投棄による水質の汚濁や生態系の破壊。不良土埋立てによる埋立地盤の品質低下と早期利用の困難さ。築島と施設建設の平行作業ができないことによる工期の延長。地下施設の建設における山止め、再掘削などの手戻り作業などの課題を有する。
【０００４】
また埋立て完了後に開削を行って地下構造物の建設を行っている関係上、地下構造物の側壁に地表面からの深度に比例した土圧、水圧が掛かり、側壁としては土圧、水圧が掛からない地上の側壁に比べて、きわめて厚いものとなるという課題をも有する。
【０００５】
このような水中埋立工法の課題の解決として、埋立区域の締切りを行い、締切り内の排水を行って埋立区域の地盤を出現させ、その現地盤の地盤改良を行ってから締切り内の埋立てと、埋立地内の施設の建設とを行う気中埋立工法が開発された、この気中埋立工法では、
・  締切り内を排水してから転圧して一層づつ埋立てるため、埋立て地盤の改良が不要で沈下量の少ない高品質な埋立てができる。従って完成後の維持管理が少なくなり、また埋立地盤の早期利用が可能となる。
・  埋立て土砂量が増加する気中埋立てによる先行荷重のため、現地盤の圧密度が促進され、地盤改良が不要または少なく済む。
・  締切り内を排水してから埋立てを行うので、水中への土砂投棄による場合に比べて水質汚濁が少なくなり、水質変化による埋立区域周辺の環境や漁業への影響も殆ど無くなる。
・  建設発生土等の不良土の使用が可能となる。また埋立工と施設建設との同時施工ができるため工事短縮を図ることができる。
・  施設建設のための山留工、二次掘削工が不要になり、また施設基礎杭が不要または短く済む。
という水中埋立工法では解決し得ない効果を奏するが、地下構造物の建設に関しては、埋立て完了後の開削による施工が採用されていた。
【０００６】
この発明は、気中埋立工法における上記地下構造物の建設の課題を解決するために考えられたものであって、その目的は、地下構造物の側壁に掛かる土圧を、地下構造物の周囲土層を不透水土層とすることによって軽減し得る新たな方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的によるこの発明の特徴は、建設される地下構造物の周囲の地盤に土圧が小さくなる石炭灰またはセメント等による安定処理土の盛土を施工し、その安定処理土と地下構造物の間は軽量盛土とする、ということにある。
【０００８】
このような側圧軽減方法では、地下構造物の構造をスリットにでき、石炭灰の有効利用も図れる。また地下構造物の周囲土層が強固なので地震時においても液状化せず、不透水層となるので地下構造物への揚圧力の低減と漏水のない高品質の構造物ができる。
【０００９】
上記施設の建築は水底の地盤状況に応じて直接基礎または杭基礎等を基本とする。また上記地下構造物の屋根荷重を軽減する場合にはトラス屋根及び発泡スチロールのブロック、軽量盛土などの利用をもって行うことができ、上載荷重の低減により屋根構造のスリム化が可能となる他、屋根部分の盛土も軽量盛土の利用により可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
護岸部分地盤の改良工程（図１）
止水性護岸または仮締切りとその補強の構築が可能な地形の水域が埋立区域として設定され、その水域の水底１の地質が軟弱で護岸部分２の地盤沈下が長期にわたる場合や、軟弱過ぎて護岸部分２が構築できない場合には、先ず埋立区域Ａの護岸部分２となる水底１の地盤改良を行う。ただし、水域の地盤が良質な場合や長期間の地盤沈下時間を確保可能な場合には、水底１の地盤改良を省略することができる。
【００１１】
この地盤改良は、作業船３を使用して所要本数のバーチカルドレーン杭４を支層となる地盤１０１まで一定間隔ごとに打設する。地盤改良時には汚濁防止幕５を作業船３から施工中の杭の周囲水中に張り設けて、舞い上がった土砂による海水の汚濁を防止する。このバーチカルドレーン杭４の造成により軟弱層の圧密が促進され、支持力が向上して護岸部分２の現地盤６の強度が増加する。
【００１２】
締切り矢板打設工程（図２）
護岸部分２となる地盤改良した現地盤６に、止水性の鋼矢板７を地盤１０１まで一重または二重に打設して、埋立区域Ａの外周締切りを行う。鋼矢板７の打設は、沖側に停泊位置させたクレーン付台船８の櫓から鋼矢板７を吊り下ろし、バイブロハンマーまたは油圧ハンマー９により現地盤６に打ち込んで行う。
【００１３】
締切り中詰め工程（図３）
二重の鋼矢板で締切り行った場合には、打ち込み完了部分の内外の鋼矢板７をタイロッド１０により一定間隔ごとに連結したのち、ガット船１１で運んできた中詰め土砂１２または捨石を鋼矢板７間に投入し、これにより水密に締切りを行う。
【００１４】
締切り補強工程（図４）
さらに消波及び締切り安定のため、締切り矢板の沖側に捨石１３を投入し、その上に被覆石，消波ブロックを据え付けて護岸１４となす。場合によっては、内側にも捨石または土砂で押さえ盛土を行って安定性を確保する。
【００１５】
埋立区域の現地盤不良土改良工程（図５）
締切った埋立区域内の全ての排水を行って水底１を出現させ、軟弱層をスタビライザー１５等を使用して地盤改良する。また湧水処理，圧密促進を目的とするディープウイル１６を、必要に応じて設置する。
【００１６】
現地盤の改良工程（図６）
軟弱層の厚い場所には圧密沈下，支持力向上を目的に、バーチカルドレーンなどの地盤改良杭１７を杭打機１８により施工する。
【００１７】
埋立て工程（図７）
現地盤の改良を完了したのち、土運搬船で運搬してきた埋立土砂１９を揚土船２０で締切り内に揚土して埋立てを行う。この際の埋立土砂は山土のみに限らず不良土を含む建設発生土でもよく、不良土は良質な砂質土と交互にサンドイッチ状にブルドーザー２１により敷均し、充分に転圧する。
【００１８】
施設建設工程（図８）
締切り内の埋立てと同時に埋立地内の施設の建設を開始する。この施設が地下構造物２２の場合には、先ず施設建設予定地の周辺部まで改良地盤を取り除いて地盤１０１を出現させ、その地盤１０１の上にコンクリート躯体の地下構造物２２を直接基礎により構築する。
【００１９】
側圧軽減工程（図９）
次に地下構造物２２の周囲の地盤１０１の上に、埋立て基盤面まで土圧が小さくなる石炭灰またはセメント等の安定処理土の盛土２３を、地下構造物２２との間に所要のスペース２４を空けて施工する。この施工は盛土位置の地下構造物側の地盤１０１に薄壁の止水壁２５を設けてから行う。
安定処理土の施工が完了したら地下構造物２２と盛土２３との上記スペース２４に軽量盛土２６を埋立て基盤面まで施工し、盛土２３の外側には通常盛土２７を施工する。
【００２０】
上記地下構造物２２の屋根部分を利用して植栽を行う場合には、、屋根荷重を軽減するために屋根をトラス屋根２７とし、その上に発泡スチロールのブロックまたは軽量盛土などの中間層２８を設け、その中間層２８の上に植栽に必要な厚さ（５０ｃｍ）に表土２９を施す。
【００２１】
上記のように、地下構造物２２の周囲を石炭灰またはセメント等の安定処理土の盛土２３と軽量盛土２６とにより構成した場合には、地下構造物２２の周囲土層が不透水層となることから、地下構造物２２の側壁に掛かる水圧はなくなり、土圧と水圧とによる側圧が軽減されて、地下構造物２２の側壁厚が薄く済むようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】気中埋立工法における護岸部分地盤改良工程図である。
【図２】締切り矢板打設工程図である。
【図３】締切り中詰め工程図である。
【図４】締切り補強工程図である。
【図５】埋立区域の現地盤不良土改良工程図である。
【図６】埋立区域の現地盤改良工程図である。
【図７】埋立て工程図である。
【図８】施設構築工程図である。
【図９】この発明の側圧軽減方法により構成した地下構造物周辺の略示縦断面図である。
【符号の説明】
１    埋立区域の地盤
２    護岸部分
４    バーチカルドレーン杭
６    護岸部分の現地盤
１４    護岸
１７    地盤改良
２２    地下構造物
２３    安定処理土の盛土
２５    止水壁
２６    軽量盛土
２７    トラス屋根
２８    中間層
２９    表土
１０１  地盤
【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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