(57)【要約】【課題】  施工条件の制約が少なく、施工時及び施工後において地盤の変位を殆ど生じさせることなく、橋台背面盛土の沈下を確実かつ容易に抑制する。【解決手段】  略水平方向に一定間隔を隔てて先行地盤改良体１０を形成する工程と、同一高さで薬液注入ロッド６０の挿入位置及び挿入深さをずらして、先行地盤改良体１０とは異なる位置に後行地盤改良体２０を形成する工程とを繰り返して実施することにより、略水平方向に一連となる地盤改良体群３０を形成する。薬液注入ロッド６０の挿入高さをずらして、略水平方向に一連となる地盤改良体群３０を形成する工程を繰り返すことにより、改良対象となる橋台背面盛土８０の全体に対して地盤改良体群３０を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
改良対象となる橋台背面盛土中に薬液注入ロッドを挿入し、当該薬液注入ロッドから前記橋台背面盛土中に薬液を注入する高圧撹拌噴射工法により地盤改良体を形成して橋台背面盛土の沈下抑制を行う工法であって、
略水平方向に一定間隔を隔てて先行地盤改良体を形成する工程と、同一高さで前記薬液注入ロッドの挿入位置及び挿入深さをずらして、前記先行地盤改良体とは異なる位置に後行地盤改良体を形成する工程とを繰り返して実施することにより、略水平方向に一連となる地盤改良体群を形成し、
前記薬液注入ロッドの挿入高さをずらして、前記略水平方向に一連となる地盤改良体群を形成する工程を繰り返すことにより、前記改良対象となる橋台背面盛土の全体に対して前記地盤改良体群を形成することを特徴とする橋台背面盛土の沈下抑制工法。
【請求項２】
前記薬液注入ロッドから前記橋台背面盛土中に薬液を注入する際に、略水平方向よりも下側へ向かって薬液を注入することを特徴とする請求項１に記載の橋台背面盛土の沈下抑制工法。
【請求項３】
前記薬液注入ロッドの薬液注入部分から排泥を行いながら前記橋台背面盛土中に薬液を注入することを特徴とする請求項１または２に記載の橋台背面盛土の沈下抑制工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋台と盛土の接続部である橋台背面盛土の沈下抑制工法に関するものであり、詳細には、橋台背面盛土中に改良材を高圧噴射注入することにより、盛土の沈下抑制を行う工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
橋台背面盛土は、施工時の締め固め不足、盛土材の経年劣化、降雨による盛土材の流出等を原因とした地盤の緩み現象により、地盤の沈下や陥没を生じやすい。また、地震発生時には、橋台と背面盛土との相対変位が顕著となり、列車等の走行性を低下させることがある。このような現象を解消するため、盛土中にセメントミルク等による薬液注入を行う対策が実施されている。
【０００３】
橋台背面盛土を補強するための技術として、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載された技術がある。特許文献１に記載された技術は、鉄道、道路の橋台付近で、鉄道、道路の仮線を設置して橋台の通行を中断した後に、橋台の背面盛土を適当な距離だけ除去し、その除去空間に、橋台背面と間隔を開けて補強盛土を構築する。そして、橋台背面と補強盛土前面との間に背面コンクリートを打設して橋台と補強盛土を一体化することにより、橋台と背面盛土を補強することができるとしている。
【０００４】
特許文献２に記載された技術は、橋台の前面から背面盛土に向けて、橋桁の軸方向とほぼ平行に棒状補強材を打設する。さらに、盛土の法面から橋桁の軸方向と直交する方向に棒状補強材を打設することにより、鉄道や車両の交通状態を維持したまま、橋台と橋台の背面の盛土とを補強することができるとしている。
【０００５】
特許文献３に記載された技術は、鉄道用の橋の抗土圧橋台の背面盛土に対して、軌道の両側に、軌道方向に沿って盛土を上下に貫く複数の盛土改良体を所定間隔で配列して軌道併設改良体群を造成する。そして、盛土改良体の頭部を連結体で一体に剛結する。軌道併設改良体群が軌道に沿って生じる地震時土圧を分断し、さらに背面盛土と盛土改良体との摩擦により地震時土圧を減衰させることで地震時土圧を低減する。これにより、相対的に抗土圧橋台自体を補強しなくとも、橋の耐震性を向上させることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２４７０６０号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４７０６４号公報
【特許文献３】特開２０１５−５５０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述した従来の技術では、未だ解決されていない種々の課題が存在している。例えば、セメントミルク等による薬液注入による対策では、列車軌道への影響を考慮し、通常の圧力より低い圧力で薬液注入を実施する必要がある。このため、地盤中の緩み領域に対して効果的な薬液注入が難しく、品質の信頼性が確保できない場合もあった。
【０００８】
また、地盤中の緩み領域がどの箇所に存在するか不明であるため、薬液注入では数多くの施工本数となる場合が多い。このため、地盤の緩み領域対策としては、機械撹拌によるセメント改良や高圧噴射撹拌によるセメント改良を実施することが考えられる。機械撹拌によるセメント改良の場合には、限定された範囲の改良しか行うことができない場合が多いが、小径のロッドからセメントミルクを高圧（例えば２０〜３０ＭＰａ）で噴射し撹拌する高圧噴射撹拌を採用した場合には、位置が不明確な地盤の緩み領域に対して効果的に対策を行うことができる。
【０００９】
しかし、高圧噴射撹拌を水平施工した場合には、一般的な施工方法であると地盤の変位（特に沈下現象）を引き起こす可能性が高い。また、施工後の一時的な改良体内部の緩みにより、時間の経過とともに地盤の変位を促す可能性も高い。したがって、施工時および施工直後に地盤の変位を防止した施工を行う必要がある。
【００１０】
さらに、先行技術文献として挙げた各先行技術では、施工条件が限定されたり、施工に手間が掛かったりする等、さらなる工夫を行う余地がある。
【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、施工条件の制約が少なく、施工時及び施工後において地盤の変位を殆ど生じさせることなく、橋台背面盛土の沈下を確実かつ容易に抑制することが可能な工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。すなわち、本発明に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法は、改良対象となる橋台背面盛土中に薬液注入ロッドを挿入し、当該薬液注入ロッドから橋台背面盛土中に薬液を注入する高圧撹拌噴射工法により地盤改良体を形成して橋台背面盛土の沈下抑制を行う工法である。
【００１３】
この沈下抑制工法では、まず、略水平方向に一定間隔を隔てて先行地盤改良体を形成する工程と、同一高さで薬液注入ロッドの挿入位置及び挿入深さをずらして、先行地盤改良体とは異なる位置に後行地盤改良体を形成する工程とを繰り返して実施することにより、略水平方向に一連となる地盤改良体群を形成する。
【００１４】
そして、薬液注入ロッドの挿入高さをずらして、略水平方向に一連となる地盤改良体群を形成する工程を繰り返すことにより、改良対象となる橋台背面盛土の全体に対して地盤改良体群を形成することを特徴とするものである。
【００１５】
上述した橋台背面盛土の沈下抑制工法において、薬液注入ロッドから橋台背面盛土中に薬液を注入する際に、略水平方向よりも下側へ向かって薬液を注入することが好ましい。
【００１６】
また、上述した橋台背面盛土の沈下抑制工法において、薬液注入ロッドの薬液注入部分から排泥を行いながら橋台背面盛土中に薬液を注入することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法によれば、略水平方向に一定間隔を隔てて先行地盤改良体を形成する工程と、同一高さで薬液注入ロッドの挿入位置及び挿入深さをずらして、先行地盤改良体とは異なる位置に後行地盤改良体を形成する工程とを繰り返して実施することにより、略水平方向に一連となる地盤改良体群を形成するので、一単位の地盤改良体の形成工程が千鳥状に分割され、改良対象地盤を全長にわたって一気に乱すことがないため、改良対象となる橋台背面盛土の変位を抑制することが可能となる。
【００１８】
また、このような千鳥状の分割改良を実施することにより、改良対象となる橋台背面盛土の全体にわたって、確実に地盤改良体を形成することが可能となる。さらに、このような千鳥状の分割改良を実施することにより、各地盤改良体が独立して形成されるため、改良体強度のバラツキを防止することが可能となる。
【００１９】
また、高圧噴射撹拌工法を採用することにより、小径のロッドからセメントミルクを高圧（例えば２０〜３０ＭＰａ）で噴射して撹拌することができ、位置が不明確な地盤の緩み領域に対して効果的に沈下抑制対策を実施することが可能となる。
【００２０】
また、薬液注入ロッドから橋台背面盛土中に薬液を注入する際に、略水平方向よりも下側へ向かって薬液を注入する（所謂、下向き改良を行う）ことにより、上向きに薬液を噴射しないので、地盤改良体を形成する上側の地盤が崩落することを防止でき、改良対象となる橋台背面盛土の変位を抑制することが可能となる。
【００２１】
また、薬液注入ロッドの薬液注入部分から排泥を行うことにより、地盤改良体の内部における圧力上昇を防止して、改良対象となる橋台背面盛土の変位（特に隆起）を抑制することが可能となる。
【００２２】
さらに、地盤改良体が強度を有するため、橋台背面盛土の地盤沈下を抑制するとともに、緩み領域への対応が可能であり、耐震補強を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法を説明する側面図。
【図２】本発明の実施形態に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法を説明する正面図。
【図３】本発明の実施形態に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法を説明する平面図。
【図４】本発明の実施形態に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法において地盤改良体を形成する手順を示す説明図。
【図５】本発明の実施形態に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法において地盤改良体を形成する手順を示す説明図。
【図６】橋台背面盛土を側面から見た状態の断面模式図。
【図７】橋台背面盛土を正面からみた状態の断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法を説明する。図１〜図５は本発明の実施形態に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法を説明するもので、図１は側面図、図２は正面図、図３は平面図、図４及び図５は地盤改良体を形成する手順を示す説明図である。また、図６及び図７は橋台背面盛土の断面模式図である。
【００２５】
＜橋台背面盛土の沈下抑制工法の概要＞
本発明の実施形態に係る橋台背面盛土の沈下抑制工法は、高圧噴射撹拌工法を用いて橋台背面盛土８０の内部に地盤改良体を形成するものであり、略水平方向に一定間隔を隔てて先行地盤改良体１０と後行地盤改良体２０を千鳥状に分割形成することにより、同一高さの地盤改良体群３０を形成する。そして、高さ方向の位置をずらして、略水平方向に一連となる地盤改良体群３０を繰り返して形成することにより、改良対象となる橋台背面盛土８０の全体に対し地盤改良体群３０を形成するようになっている。特に、地盤改良体の形成に高圧噴射撹拌工法を用いることにより、位置が不明確な地盤の緩み領域に対して、確実に地盤改良体を形成することができる。
【００２６】
＜橋台背面盛土＞
橋台９０は、例えば、鉄道橋等の上部構造を支持する基礎構造であり、橋台９０の背面側に盛土（橋台背面盛土８０）を形成してある。本発明の実施形態に係る橋台背面盛土８０の内部には、図１及び図２に示すように、高圧噴射撹拌工法を用いて地盤改良体群３０が形成される。例えば、橋台背面盛土８０の高さは３ｍ程度であり、内部に形成する地盤改良体群３０は、橋台背面盛土８０の上面から１ｍ程度、橋台９０の背面から５ｍ程度にわたって形成する。
【００２７】
＜施工機械の設置＞
橋台背面盛土８０の内部に地盤改良体群３０を形成するのに先だち、施工機器を設置するための足場４０を施工する。例えば、図１に示すように、橋台背面盛土８０の側方に、単管パイプ等を用いて足場４０を組み立てる。本実施形態では、高さ方向の位置をずらして、略水平方向に一連となる地盤改良体群３０を複数形成するため、工事の進行に合わせて足場４０の高さを変更する必要がある。そこで、足場４０は、組み立て及び解体が容易である単管パイプ等を用いて形成することが好ましい。
【００２８】
また、本実施形態では、一般的な高圧噴射撹拌工法で使用する施工機器よりも小型の施工機器（例えば、機械重量１．０ｔ程度）を用いるため、それに見合った強度を有していればよい。この足場４０は、地盤改良体群３０の形成工程に合わせて、順次、高さを上昇させ、あるいは高さを低下させる。
【００２９】
足場４０上には、詳細には図示しないが、地盤改良体群３０を形成するための施工機器として、小型の高圧噴射撹拌装置５０、電源装置、コンプレッサ、硬化剤や水等を送出するためのポンプ、排泥を促進するためのバキューム装置等を設置する。なお、本実施形態では、略水平方向に地盤改良体群３０を形成するため、高圧噴射撹拌装置５０の薬液注入ロッド６０は略水平方向（横向き）となっている。
【００３０】
＜地盤改良体の形成＞
本実施形態では、図１〜図３に示すように、所定の高さにおいて、略水平方向に一定間隔を隔てて先行地盤改良体１０を形成する工程と、同一高さで薬液注入ロッド６０の挿入位置及び挿入深さをずらして、先行地盤改良体１０とは異なる位置に後行地盤改良体２０を形成する工程とを繰り返して実施することにより、略水平方向に一連となる地盤改良体群３０を形成する。
【００３１】
例えば、図４に示すように、任意の位置において、薬液注入ロッド６０の挿脱方向に所定間隔を隔てて先行地盤改良体１０を形成する。続いて、同一高さで横方向（薬液注入ロッド６０の挿脱方向に直交する方向（以下同様））に施工位置をずらして、薬液注入ロッド６０の挿脱方向に所定間隔を隔てて先行地盤改良体１０を形成する。
【００３２】
続いて、同一高さで先行地盤改良体１０が形成されていない領域において、同様の工程を繰り返すことにより、後行地盤改良体２０を形成する。そして、同一高さにおける地盤改良体群３０の形成が終了したら、高さ方向の位置をずらして、図２に示すように、略水平方向に一連となる地盤改良体群３０を形成する工程を繰り返すことにより、改良対象となる橋台背面盛土８０の全体に対して地盤改良体群３０を形成する。
【００３３】
また、地盤改良体の他の形成手順として、図５に示すように、任意の位置において、薬液注入ロッド６０の挿脱方向に先行地盤改良体１０を形成したら、横方向に施工位置をずらして、先行地盤改良体１０の形成位置とは薬液注入ロッド６０の挿入深さが異なる位置に後行地盤改良体２０を形成する。この様な工程を繰り返すことにより、同一高さで地盤改良体群３０を形成する。
【００３４】
続いて、同一高さで先行地盤改良体１０及び後行地盤改良体２０が形成されていない領域において、同様の工程を繰り返すことにより、同一高さにおいて一連となる地盤改良体群３０を形成する。そして、同一高さにおける地盤改良体群３０の形成が終了したら、高さ方向の位置をずらして、図２に示すように、略水平方向に一連となる地盤改良体群３０を形成する工程を繰り返すことにより、改良対象となる橋台背面盛土８０の全体に対して地盤改良体群３０を形成する。
【００３５】
各地盤改良体は、図２に示すように、略水平方向よりも下側へ向かって薬液を注入することにより、下向きに扇状となるように形成することが好ましい。これにより、地盤改良体を形成する上側の地盤の崩落を防止することができる。なお、先行地盤改良体１０及び後行地盤改良体２０からなる地盤改良体群３０は、上方から下方へ向かって形成してもよいし、下方から上方へ向かって形成してもよい。
【００３６】
また、図１に示すように、薬液注入ロッド６０にバキューム管７０を沿わせて配設し、薬液注入に際して薬液注入部分から排泥を行うことが好ましい。これにより、地盤改良体の内部における圧力上昇を防止して、改良対象となる橋台背面盛土８０の変位（特に隆起）を抑制することができる。
【００３７】
また、各地盤改良体を形成した直後に、薬液注入ロッド６０を介して地盤改良体内に硬化促進剤を注入することが好ましい。これにより、地盤改良体の凝結時間を短縮して、時間とともに増加する橋台背面盛土８０の変位を抑制することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１０  先行地盤改良体
２０  後行地盤改良体
３０  地盤改良体群
４０  足場
５０  高圧噴射撹拌装置
６０  薬液注入ロッド
７０  バキューム管
８０  橋台背面盛土
９０  橋台
【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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