(57)【要約】【課題】  狭隘場所でも容易に施工が可能であり、安全かつ経済的に、防振性能の高い地中防振壁を構築できる柱列式地中防振壁の構築方法の提供。【解決手段】  外周が透水性を有する不織布にて覆われた円筒形の筒状空隙構造体１１を地盤中に縦向きに埋設することによって形成される地中空隙構造柱を、水平方向に間隔を隔てて多数設置することによって柱列からなる地中防振壁を形成する柱列式地中防振壁の構築方法であって、鞘管３２を地中に挿入しつつ鞘管３２内の土砂を排出し、円筒形の筒状空隙構造体内に埋め戻し材注入用パイプ２０を通すとともに、筒状空隙構造体１１を鞘管３２中に挿入し、しかる後、筒状空隙構造体１１を地中に残留させた状態で鞘管３２を引き上げながら、パイプ２０を通して筒状空隙構造体１１の外周に埋め戻し材を充填する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周が透水性を有する不織布にて覆われた円筒形の筒状空隙構造体を地盤中に縦向きに埋設することによって形成される地中空隙構造柱を、水平方向に間隔を隔てて多数設置することによって柱列からなる地中防振壁を形成する柱列式地中防振壁の構築方法であって、
鞘管を地中に挿入しつつ該鞘管内の土砂を排出し、前記円筒形の筒状空隙構造体内に埋め戻し材注入用パイプを通すとともに、該筒状空隙構造体を該鞘管中に挿入し、しかる後、前記筒状空隙構造体を地中に残留させた状態で鞘管を引き上げながら、前記パイプを通して筒状空隙構造体の外周に埋め戻し材を充填することを特徴としてなる柱列式地中防振壁の構築方法。
【請求項２】
筒状空隙構造体は高弾性係数の合成樹脂製線材を糸瓜状に絡まらせた状態に成形し、各線材の接触部分を一体化させて空隙率を８０％以上とし、且つ中心に貫通孔を有する円筒状に形成されたものを使用する請求項１に記載の柱列式地中防振壁の構築方法。
【請求項３】
地中空隙構造柱を千鳥配列に埋設することにより地中防振壁を形成する請求項1又は２に記載の柱列式地中防振壁の構築方法。
【請求項４】
筒状空隙構造体の先端に当接される平板状の基盤部を有し、該基盤部に埋め戻し材注入用パイプの先端が嵌合されるパイプ嵌合孔を有するとともに、側面に前記貫通孔に嵌合された前記パイプの先端が連通する横向きの埋め戻し材導出口を有する先端閉鎖部材を使用し、該先端閉鎖部材の基盤部上面を筒状空隙構造体の下端に当接させ、埋め戻し材注入用パイプの下端をパイプ嵌合孔に嵌合させた状態で該筒状空隙構造体を鞘管内に挿入する請求項1，２又は３に記載の柱列式地中防振壁の構築方法。
【請求項５】
埋め戻し材注入用パイプの下端部側外周に、筒状空隙構造体の内面に対して下向きに係止される係止爪部材を固定し、該係止爪部材によって前記パイプが筒状空隙構造体に対して引き抜き方向の移動が可能で押し込み方向には移動不能に係合されるようにしてなる請求項１〜３又は４に記載の柱列式地中防振壁の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車や自動車の走行、或いは工場や工事の機械等の各種起振源から発生し、地盤を介して伝播する振動を遮断乃至は低減して、周辺の構造物及び生活する人間等への影響を抑止する防振壁を構築するための柱列式地中防振壁の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、様々な起振源から生じる振動が地盤を介して伝播し、周辺の家屋等の部材の劣化や疲労を増進させ、また居住者等へ不快感や肉体的・精神的苦痛を与える等の問題が生じている。このため、振動の伝搬経路において振動を遮断・低減するための各種の工法が開発されている。
【０００３】
この種の従来の工法には、地中を伝播する振動を遮断したい位置に、地表より溝を掘り、その中を空にしておくことによりに振動伝播を遮断する方法や、掘った溝内に振動を吸収する材料として、発泡スチロールや廃ゴムチップ等の軽量材を填充する方法がある。
【０００４】
しかし、空の溝はいずれ埋める必要があり、臨時の防振構造には使用可能であるが恒久的な防振構造には不向きである。また、軽量材を填充する工法では、軽量材の発泡スチロール等は地下水の浮力作用によって浮き上がり、一方、ゴムチヅプは地中の土圧を支えるための強度が不足し、周辺地山の緩みや沈下を生じるなどの問題がある。
【０００５】
このような問題に鑑み、従来、運搬性、施工性、施工後の地盤の安定性などを満足する工法として、強度の比較的大きい合成樹脂線材を糸瓜状に絡まらせ、線材間の接触部分を融着させた状態で一体化させることによって空隙率が９０％以上の立体空隙構造体を使用し、その外周を、透水性を有するが土砂の透過を遮断できる不織布からなるフィルターで覆い、これを地表より掘削した溝内に埋めて地中防振壁とする工法がある（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−３１７０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の技術では、溝を構築する際の側面土砂の崩壊を押止するための山留め壁や支保工が必要であり、工事費用が高く且つ狭隘場所では施工が困難になる。また、溝内に立体空隙構造体を埋めるものであるため、全体として弾性変形率が大きくなり、周囲の地盤の安定性を考慮すると弾性率を高くしなければならなくなり、防振性能が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の問題に鑑み、狭隘場所でも容易に施工が可能であり、安全かつ経済的に、防振性能の高い地中防振壁を構築できる柱列式地中防振壁の構築方法の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、外周が透水性を有する不織布にて覆われた円筒形の筒状空隙構造体を地盤中に縦向きに埋設することによって形成される地中空隙構造柱を、水平方向に間隔を隔てて多数設置することによって柱列からなる地中防振壁を形成する柱列式地中防振壁の構築方法であって、鞘管を地中に挿入しつつ該鞘管内の土砂を排出し、前記円筒形の筒状空隙構造体内に埋め戻し材注入用パイプを通すとともに、該筒状空隙構造体を該鞘管中に挿入し、しかる後、前記筒状空隙構造体を地中に残留させた状態で鞘管を引き上げながら、前記パイプを通して筒状空隙構造体の外周に埋め戻し材を充填することを特徴としてなる柱列式地中防振壁の構築方法にある。
【０００９】
請求項２に記載の発明の特徴は、前記請求項1の構成に加え、筒状空隙構造体は高弾性係数の合成樹脂製線材を糸瓜状に絡まらせた状態に成形し、各線材の接触部分を一体化させて空隙率を８０％以上とし、且つ中心に貫通孔を有する円筒状に形成されたものを使用することにある。
【００１０】
請求項３に記載の発明の特徴は、前記請求項1又は２の構成に加え、地中空隙構造柱を千鳥配列に埋設することにより地中防振壁を形成することにある。
【００１１】
請求項４に記載の発明の特徴は、前記請求項1，２又は３の構成に加え、筒状空隙構造体の先端に当接される平板状の基盤部を有し、該基盤部に埋め戻し材注入用パイプの先端が嵌合されるパイプ嵌合孔を有するとともに、側面に前記貫通孔に嵌合された前記パイプの先端が連通する横向きの埋め戻し材導出口を有する先端閉鎖部材を使用し、該先端閉鎖部材の基盤部上面を筒状空隙構造体の下端に当接させ、埋め戻し材注入用パイプの下端をパイプ嵌合孔に嵌合させた状態で該筒状空隙構造体を鞘管内に挿入することにある。
【００１２】
請求項５に記載の発明の特徴は、前記請求項1〜３又は４の構成に加え、埋め戻し材注入用パイプの下端部側外周に、筒状空隙構造体の内面に対して下向きに係止される係止爪部材を固定し、該係止爪部材によって前記パイプが筒状空隙構造体に対して引き抜き方向の移動が可能で押し込み方向には移動不能に係合されるようにしたことにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、請求項１のように、外周が透水性を有する不織布にて覆われた円筒形の筒状空隙構造体を地盤中に縦向きに埋設することによって形成される地中空隙構造柱を、水平方向に間隔を隔てて多数設置することによって柱列からなる地中防振壁を形成することによって、この地中空隙構造柱に到達した振動はここで吸収され、柱列を壁状に配置することによって殆どの振動を吸収させることができる。
【００１４】
また、地中空隙構造柱を、鞘管を地中に挿入しつつ該鞘管内の土砂を排出し、前記円筒形の筒状空隙構造体内に埋め戻し材注入用パイプを通すとともに、該筒状空隙構造体を該鞘管中に挿入し、しかる後、前記筒状空隙構造体を地中に残留させた状態で鞘管を引き上げながら、前記パイプを通して筒状空隙構造体の外周に埋め戻し材を充填することによって構築することにより、従来のように溝堀が不要であり、土留め工の必要もなく、少ない労力で容易に施工することができるとともに、鞘管の引き抜きと同時に埋め戻し材を注入するため、周囲の地盤の安定性を損なうことなく安全に施工できる。
【００１５】
請求項２のように、筒状空隙構造体は、高弾性係数の合成樹脂製線材を糸瓜状に絡まらせた状態に成形し、各線材の接触部分を一体化させて空隙率を８０％以上とし、且つ中心に貫通孔を有する円筒状に形成されたものを使用することにより、振動吸収効率が高く、しかも経時的変形が少なく、施工後において周囲の地盤の安定性を損なうことがない。また、８０％以上という大きな空隙率であって、しかもその中心に貫通孔を持つ軽量体であるとともに高い圧縮弾性率を有するものであるため、振動を吸収する緩衝材として機能して高い防振効果を有し、地下水圧や土圧による浮き上がりや体積縮小も生じない防振壁形成工法が提供される。
【００１６】
更に、使用する筒状空隙構造体は延長方向にたわみ性があるため狭隘空間や空頭制限の場所であっても容易に取り扱えるため、施工上有利であるとともに、円筒形であるため埋め戻し材充填用のパイプを、中心部の貫通孔を通して配管することができ、鞘管内面と筒状空隙構造体との間のクリアランスを小さくすることができるため、同じ鞘管内径でもより太径の筒状空隙構造体を挿入することが可能となり、より防振効果の高い防振壁が得られる。
【００１７】
更に、請求項３のように、地中空隙構造柱を千鳥配列に埋設して地中防振壁を形成することにより、各地中空隙構造中の間隔をそれぞれの施工に充分な間隔を取って設置する場合にも、水平方向に伝播する振動の大部分を遮る配置に設置できる。また、振動や地盤の特性に適合し目標とする振動低減効果が得られるような配列数を任意に施工することが可能となる。
【００１８】
更に、請求項４のように、筒状空隙構造体の先端に当接される平板状の基盤部を有し、該基盤部に埋め戻し材注入用パイプの先端が嵌合されるパイプ嵌合孔を有するとともに、側面に前記貫通孔に嵌合された前記パイプの先端が連通する横向きの埋め戻し材導出口を有する先端閉鎖部材を使用することにより、埋め戻し材注入用パイプを土砂で詰まらせることなくスムーズな埋め戻しが可能となる。
【００１９】
更に、請求項５のように、埋め戻し材注入用パイプの下端部側外周に、筒状空隙構造体の内面に対して下向きに係止される係止爪部材を固定し、該係止爪部材によって前記パイプが筒状空隙構造体に対して引き抜き方向の移動が可能で押し込み方向には移動不能に係合されるようにすることにより、埋め戻し材の注入に際し、パイプによって筒状空隙構造体の浮き上がりをパイプによって阻止させつつ作業ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に本発明の実施の形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。図において、符号１は起振源であり、一例として鉄道を示している。２は起振源１から地盤を通じて伝播する振動に影響を受ける家屋を示している。この起振源１と家屋２との間に、本発明にかかる工法によって柱列式地中防振壁３を構築する。
【００２１】
この柱列式地中防振壁３は、地中に防振のための柱状をした多数の地中空隙構造柱４，４……を、所定の間隔を隔てて多数造成することによって形成される柱の列によって構成され、図２に示すように、３列配置とし各列相互間において全体を千鳥状配置となるように設置する。
【００２２】
尚、配置された全柱列を包含する見掛けの地中壁体の比重が、周辺地盤に対し十分に小さいことが、振動の遮断効果を高めるために必要である。したがって、列間距離及び各列における地中空隙構造柱間の間隔ａは、原則として図２に示すように、個々の地中空隙構造柱の直径Ｄより小さくし、かつ、施工性、経済性及び目標とする振動の低減レベル等を勘案して決定する。
【００２３】
また、上記３列配置の他、図には示してないが２列又は４列以上の千鳥状配置であってもよい。更に、千鳥状配置の他、図３に示すように複数列の格子状配置であってもよく、更にまた、１列配置であってもよい。
【００２４】
次に、各地中空隙構造柱４の構造及びその造成方法について説明すると、図４は本発明によって造成される地中空隙構造柱４を示しており、同図中符号１０は地表より掘削した掘削孔、１１は筒状空隙構造体、１２は該筒状空隙構造体１１の外周を被覆した透水性の不織布からなるフィルター、１３は埋め戻し材である。
【００２５】
筒状空隙構造体１１は、高弾性率のプラスチック線状材をランダム配列で絡み合わせ、互いの接触部分を融着させて一体化させた、８０％以上の高い空隙率を有する糸瓜状の立体網状体であり、これを中心部分に貫通孔１４を有する円筒形に形成したものである。また、フィルター１２は、水は透過するが土砂は透過しない合成樹脂性の不織布によって構成されており、筒状空隙構造体１１の外周の全域を覆っている。
【００２６】
筒状空隙構造体１１の下端にはパイプ導出部材１５が固定されている。これは後述する地中空隙構造柱４の造成時に必要としているものである。また、筒状空隙構造体１１の上端には上端部閉鎖具１６が嵌め付けられ、その上側が埋め戻し土１７によって埋められている。
【００２７】
地中空隙構造柱４内には、後述する造成時に使用する埋め戻し材注入用パイプ２０が残されている。このパイプ２０は、下端部に所定長さの鋼管部２０ａを有し、その上端に合成樹脂ホース部２０ｂを互いに連通させて連結させて構成されている。鋼管部２０ａの先端はフィルター１２を貫通して下方に突出され、前述したパイプ導出部材１５に嵌合されている。
【００２８】
このパイプ導出部材１５は、筒状空隙構造体１１の下端側先端に当接される平板状の基盤部１５ａを有し、該基盤部１５ａに鋼管部２０ａが貫通して固定されており、基盤部１５ａの下面には断面がＵ字状をしたスペーサ部材１５ｂが上向きに固定され、そのＵ字状の内部が埋め戻し材導出路１５ｃとなり、その両端がパイプ導出部材１５の両側面に開口した埋め戻し材導出口となっている。鋼管部２０ａは、その下端が導出路１５ｃ中央の中間高さ位置に開口されている。
【００２９】
鋼管部２０ａの外周には係止爪部材２２が固定されている。この係止爪部材２２は弾性板材をもって構成され、先端２２ａを外側下向きに突出させ、これが筒状空隙構造体１１の内周面に弾性的に係合され、これによって筒状空隙構造体１１は鋼管部２０ａに対し、図４中における下向きには相対移動するが上向きに相対移動不能となっている。
【００３０】
次に上述のように構成される地中空隙構造柱４の造成作業について説明すると、図５に示す削孔機３０を使用する。この削孔機３０は、図５（イ）に示すように、縦向きのリーダー３１に沿って、円筒の鋼管からなる鞘管３２を回転させつつ地中に押し込み、内部の土砂を水搬によって行う。即ち、図には詳示していないが、鞘管３２とともに水噴射ホースを降下させ、鞘管３２を押し込むことによってその内部に入ってくる土砂をジェット水流によって掘削し、掘削水と共に鞘管３２内を上昇させることによって排土させるものであり、掘削のための水は、上昇されてくる掘削水を水槽に溜め、泥土を沈殿分離させたものを循環使用する。
【００３１】
このようにして所望の深さまで掘削した後、鞘管３２を掘削孔１０内に残した状態で、鞘管３２内の濁った水を清水に置き換え、次いで図５（ロ）に示すように、筒状空隙構造体１１を鞘管３２内に挿入する。このとき筒状空隙構造体１１は予め、フィルター１２で被覆すると共に埋め戻し材注入用パイプ２０及びパイプ導出部材１５をセットしておき、これを鞘管３２内に挿入し、これによって筒状空隙構造体１１への清水の浸透を確認する。
【００３２】
次いで、図５（ハ）及び図６に示すように、筒状空隙構造体１１を掘削孔１０内に残した状態で鞘管３２を引き抜き、その引き抜き作業と平行して埋め戻し材注入用パイプ２０を通じて埋め戻し材１３を注入する。使用する埋め戻し材としてはセメントとベントナイトを混合し、これに加水してスラリー状としたセメントベントナイトスラリーを使用する。この埋め戻し材１３はセメントの水和反応によって固化し、地中空隙構造柱４の外周被覆となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明により設置された柱列式地中防振壁を示す断面図である。
【図２】図１に示す柱列式地中防振壁を構成する地中空隙構造柱の配置の一例を示す平面図である。
【図３】同上の他の配置例を示す平面図である。
【図４】図１に示す地中空隙構造柱の縦断面図である。
【図５】（イ）〜（ハ）同地中空隙構造柱の造成工程を示す縦断面図である。
【図６】同上の製造工程中における鞘管引き抜き時の埋め戻し材注入状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    起振源
２    家屋
３    柱列式地中防振壁
４    地中空隙構造柱
１０  掘削孔
１１  筒状空隙構造体
１２  フィルター
１３  埋め戻し材
１４  貫通孔
１５  パイプ導出部材
１５ａ  基盤部
１５ｂ  スペーサ部材
１５ｃ  埋め戻し材導出路
１６  上端部閉鎖具
１７  埋め戻し土
２０  埋め戻し材注入用パイプ
２０ａ  鋼管部
２０ｂ  合成樹脂ホース部
２２  係止爪部材
２２ａ  先端
３０  削孔機
３１  リーダー
３２  鞘管
【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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